(57)【要約】【課題】加圧部材及び加熱部材の中央の線速差を抑制し、用紙上の異物に起因する加圧部材や加熱部材の損傷を抑制する。【解決手段】定着装置１３は、用紙に形成されたトナー像を加熱する定着ベルト２０と、定着ベルト２０に対して加圧され、定着ベルト２０との間を通過する用紙を加圧する加圧ローラー２１と、トナー像を構成するトナーと同極性の電荷を定着ベルト２０の表面へと印加する帯電器２７と、帯電器２７によって定着ベルト２０へ電荷を印加しているときに、定着ベルト２０の軸方向に亘って定着ベルト２０の表面電位を測定する電位測定部２８と、を備える。そして、定着装置１３の制御装置１５は、定着ベルト２０の軸方向に亘って定着ベルト２０の表面電位が所定の電位閾値を超えるように帯電器２７への印加電流を制御する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙に形成されたトナー像を加熱する加熱部材と、
前記加熱部材に対して加圧され、前記加熱部材との間を通過する前記用紙を加圧する加圧部材と、
前記トナー像を構成するトナーと同極性の電荷を前記加熱部材の表面へと印加する帯電器と、
前記帯電器によって前記加熱部材へ電荷を印加しているときに、前記加熱部材の軸方向に亘って前記加熱部材の表面電位を測定する電位測定部と、を備え、
前記加熱部材の軸方向に亘って前記加熱部材の表面電位が所定の電位閾値を超えるように前記帯電器への印加電流を制御することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記帯電器は、印加電流に応じたコロナ放電によって電荷を放電して前記加熱部材の表面へと印加する放電電極と、前記加熱部材の周方向において前記放電電極を挟んで設けられる一対の接地電極とから構成されることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記電位測定部は、前記加熱部材の軸方向に移動可能に構成されていて、前記加熱部材の軸方向において複数の測定位置で前記加熱部材の表面電位を測定し、
前記複数の測定位置の前記加熱部材の表面電位の内、最小の表面電位が前記所定の電位閾値以下である場合に、前記最小の表面電位が前記所定の電位閾値を超えるように前記帯電器への印加電流を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記加熱部材の表面電位が前記所定の電位閾値を超えるように前記帯電器への印加電流を制御する際に、前記帯電器への印加電流が所定の上限値を超える場合には、前記帯電器のエラーを出力することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載の定着装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙にトナー像を定着させる定着装置と、この定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置では、用紙等の記録媒体に形成されたトナー像を定着させる定着装置を備える。定着装置は、トナー像を加熱する加熱部材と、記録媒体に対してトナー像を加圧する加圧部材とを備える。
【０００３】
例えば、特許文献１の電子写真装置（画像形成装置）は、静電潜像担持体と、任意に選択可能な複数の露光手段と、選択された露光手段に対応して正極性トナー又は負極性トナーを静電潜像担持体に付着させる現像手段と、トナー像を転写材に転写させる転写手段と、加熱ロール（加熱部材）及び加圧ロール（加圧部材）からなる定着手段とを備える。電子写真装置は、転写紙（記録媒体）上のトナー像に帯電処理を施すための帯電処理手段を、転写手段と定着手段との間に設ける。
【０００４】
また、特許文献２の定着装置は、定着手段（加熱部材）と、ガイド部材とを備える。ガイド部材は、定着手段に対してトナー画像が転写された転写紙（記録媒体）を案内するガイド板を備え、搬送される転写紙上のトナー画像に対して電荷を付与する電荷付与手段を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６３−６３０７８号公報
【特許文献２】特開２０１１−４８３３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
定着装置では、加熱部材は、ＰＦＡチューブ等のフッ素樹脂の離型層で被覆される。加熱部材の表面は、帯電列が紙よりも負（マイナス）に帯電し易い性質を有するので、通紙の繰り返しによって負（マイナス）に帯電する。このとき、正（プラス）帯電のトナーを用いていると、トナーが加熱部材に付着し、更に、加熱部材に付着したトナーが加圧部材や用紙に付着するオフセット現象が発生することがある。オフセット現象が発生すると、定着不良や画像不良等の不具合が生じてしまう。なお、上記したような帯電処理手段や電荷付与手段等の帯電器によって記録媒体上のトナー像に電荷を付与しても、正（プラス）帯電のトナーは、負（マイナス）に帯電された加熱部材に付着し易いので、オフセット現象を抑制することが困難である。
【０００７】
また、定着装置では、トナーの加熱部材への付着を抑制するために、トナーと同極性の電荷を加熱部材に印加する帯電器を備えることがある。加熱部材は、トナーと同極性に帯電することによって、トナーの付着を抑制できる。帯電器は、印加電流に応じて放電する電極を備えていて、この電極による放電によって加熱部材に電荷を印加する。しかしながら、帯電器の電極は、トナーの付着によって汚染されることがあり、電極の汚染位置では、加熱部材へ印加される電荷（放電能力）が低下する。そのため、帯電器の電極が、加熱部材の軸方向において部分的に汚染することによって、加熱部材の軸方向に帯電ムラが発生して、オフセット現象を抑制できないことがある。なお、このような帯電器の電極の汚染を清掃する装置を設ける場合には、この装置設置のためにスペース効率が低下すると共に、コストが上昇し、構成が複雑になるおそれがある。
【０００８】
そこで、本発明は上記事情を考慮し、定着装置の帯電器の長期使用による電極汚染に拘らず、オフセット現象を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の定着装置は、用紙に形成されたトナー像を加熱する加熱部材と、前記加熱部材に対して加圧され、前記加熱部材との間を通過する前記用紙を加圧する加圧部材と、前記トナー像を構成するトナーと同極性の電荷を前記加熱部材の表面へと印加する帯電器と、前記帯電器によって前記加熱部材へ電荷を印加しているときに、前記加熱部材の軸方向に亘って前記加熱部材の表面電位を測定する電位測定部と、を備え、前記加熱部材の軸方向に亘って前記加熱部材の表面電位が所定の電位閾値を超えるように前記帯電器への印加電流を制御することを特徴とする。
【００１０】
前記帯電器は、印加電流に応じたコロナ放電によって電荷を放電して前記加熱部材の表面へと印加する放電電極と、前記加熱部材の周方向において前記放電電極を挟んで設けられる一対の接地電極とから構成されるとよい。
【００１１】
前記電位測定部は、前記加熱部材の軸方向に移動可能に構成されていて、前記加熱部材の軸方向において複数の測定位置で前記加熱部材の表面電位を測定し、前記複数の測定位置の前記加熱部材の表面電位の内、最小の表面電位が前記所定の電位閾値以下である場合に、前記最小の表面電位が前記所定の電位閾値を超えるように前記帯電器への印加電流を制御するとよい。
【００１２】
上記した定着装置は、前記加熱部材の表面電位が前記所定の電位閾値を超えるように前記帯電器への印加電流を制御する際に、前記帯電器への印加電流が所定の上限値を超える場合には、前記帯電器のエラーを出力するとよい。
【００１３】
本発明の画像形成装置は、上記した定着装置を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、加圧部材及び加熱部材の中央の線速差を抑制し、用紙上の異物に起因する加圧部材や加熱部材の損傷を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るプリンターを示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るプリンターの定着装置を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るプリンターの定着装置における定着ベルト、電位測定部及び移動機構を示す側面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るプリンターの定着装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るプリンターの定着装置における定着処理の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態に係るプリンターの定着装置の電位測定部の測定位置及び定着ベルトの表面電位の関係を示すグラフである。
【図７】本発明の一実施形態に係るプリンターの定着装置の電位測定部の測定位置及び定着ベルトの表面電位の関係の一例を示すグラフである。
【図８】本発明の一実施形態に係るプリンターの定着装置の電位測定部の測定位置及び定着ベルトの表面電位の関係の他の例を示すグラフである。
【図９】本発明の一実施形態に係るプリンターの定着装置の帯電部への印加電流及び定着ベルトの表面電位の関係の一例を示すグラフである。
【図１０】本発明の一実施形態に係るプリンターの定着装置の帯電部への印加電流及び定着ベルトの表面電位の関係の他の例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
先ず、本発明の実施形態に係るプリンター１（画像形成装置）の全体の構成について図１を参照しながら説明する。以下、説明の便宜上、図１における紙面手前側をプリンター１の前側とする。各図に適宜付される矢印Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｌｏ、Ｆｒ、Ｒｒは、それぞれプリンター１の左側、右側、上側、下側、前側、後側を示している。
【００１７】
プリンター１は、略箱型形状のプリンター本体２を備え、プリンター本体２の下部には用紙（記録媒体）を収納する給紙カセット３が設けられ、プリンター本体２の上部には排紙トレイ４が設けられる。
【００１８】
プリンター本体２の左部には、レーザー・スキャニング・ユニット（ＬＳＵ）で構成される露光器５が配置され、プリンター本体２の右部には、画像形成部６が設けられる。画像形成部６には、像担持体である感光体ドラム７が回転可能に設けられ、感光体ドラム７の周囲には、帯電装置と、トナーコンテナに接続された現像装置と、転写ローラーと、クリーニング装置とが、感光体ドラム７の回転方向に沿って配置される。
【００１９】
プリンター本体２の右部には、下方から上方に向かって用紙の搬送経路１０が設けられる。搬送経路１０の上流端には給紙部１１が給紙カセット３の近傍に設けられ、搬送経路１０の中流部には、感光体ドラム７と転写ローラーによって構成される転写部１２が設けられる。搬送経路１０の下流部には定着装置１３が設けられ、搬送経路１０の下流端には排紙部１４が排紙トレイ４の近傍に設けられる。
【００２０】
また、プリンター本体２内には、定着装置１３の定着処理を制御する制御装置１５が設けられる。
【００２１】
次に、このような構成を備えたプリンター１の画像形成動作について説明する。プリンター１は、外部のコンピューター等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、画像形成動作を開始する。先ず、画像形成部６の帯電装置によって感光体ドラム７の表面が帯電された後、露光器５からのレーザー光により感光体ドラム７に対して画像データに対応した露光が行われ、感光体ドラム７の表面に静電潜像が形成される。次に、この静電潜像を、画像形成部６の現像器がトナーを用いてトナー像に現像する。
【００２２】
一方、給紙カセット３に収納された用紙は、給紙部１１によって取り出されて搬送経路１０上を搬送される。搬送経路１０上の用紙は、所定のタイミングで転写部１２へと搬送され、転写部１２によって感光体ドラム７上のトナー像が用紙に転写される。トナー像を転写された用紙は、定着装置１３へと搬送され、定着装置１３によって用紙にトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙は、排紙部１４から排紙トレイ４に排出される。
【００２３】
次に、定着装置１３の構成について図２及び図３を参照しながら説明する。定着装置１３は、図２に示すように、定着ベルト２０（加熱部材）と、加圧ローラー２１（加圧部材）と、熱源２２と、進入前ガイド２３と、分離爪２４と、分離板２５と、排出ローラー２６と、帯電器２７と、電位測定部２８とを備える。
【００２４】
定着装置１３の各部は、略箱型状の定着フレーム（図示せず）に取り付けられ、定着フレームは、搬送経路１０が用紙の搬送方向（上下方向）において定着フレームを貫通するように、プリンター本体２に取り付けられる。定着フレーム内では、定着ベルト２０及び加圧ローラー２１は、搬送経路１０を挟んで左側及び右側にそれぞれ配置され、互いに対向すると共に接触して配置される。そして、搬送経路１０には、定着ベルト２０と加圧ローラー２１との間に加圧領域Ｎが形成される。加圧領域Ｎとは、定着ベルト２０と加圧ローラー２１とが接触している領域であって、定着ベルト２０及び加圧ローラー２１による用紙への圧力が０Ｐａである搬送方向上流側の位置から、その圧力が最大となる搬送方向の位置を経由して再びその圧力が０Ｐａとなる搬送方向下流側の位置までの領域を示す。
【００２５】
定着ベルト２０は、用紙の搬送方向と交差する用紙の幅方向（前後方向）に長い略円筒形状に形成される。定着ベルト２０は、可撓性を有していて、例えば、基材層（芯金）と、この基材層に周設される弾性層と、この弾性層を被覆する離型層とから構成される。例えば、基材層は、金属材料で形成され、弾性層は、シリコンゴム等の弾性材料で形成され、離型層は、ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン）チューブ等のフッ素系樹脂材料で形成される。なお、基材層（芯金）は、接地されている。
【００２６】
定着ベルト２０は、前後方向に延びた回転軸の周りを回転可能に取り付けられ、即ち、定着ベルト２０の回転軸方向は前後方向である。定着ベルト２０の内側には、定着ベルト２０を支持する支持部材が設けられ、支持部材は、定着フレームに取り付けられる。また、定着ベルト２０の内側には、定着ベルト２０を内側から加圧ローラー２１側へと押圧する押圧部材や、定着ベルト２０の円筒形状を内側から支持するガイド部材が、支持部材に取り付けられる。定着ベルト２０は、加圧ローラー２１と接触していて、加圧ローラー２１の回転に従動して回転する。また、定着ベルト２０は、熱源２２によって加熱され、例えば、熱源２２が発生させる磁束によって誘導加熱されて、トナー像が形成された用紙に接触してトナー像を加熱する。
【００２７】
加圧ローラー２１は、用紙の幅方向（前後方向）に長い略円柱状に形成される。加圧ローラー２１は、例えば、円柱状の芯材と、この芯材に周設される弾性層と、この弾性層を被覆する離型層とから構成される。例えば、芯材は、金属材料で形成され、弾性層は、シリコンゴム等の弾性材料で形成され、離型層は、ＰＦＡ等のフッ素系樹脂材料で形成される。
【００２８】
加圧ローラー２１は、前後方向に延びた回転軸の周りを回転可能に、定着フレームに取り付けられ、即ち、加圧ローラー２１の回転軸方向は前後方向である。例えば、加圧ローラー２１の後端部には、駆動ギア（図示せず）が固定され、加圧ローラー２１は、この駆動ギアを介してモーター等の駆動源２９（図４参照）に接続されていて、この駆動源２９によって回転駆動される。そして、加圧ローラー２１は、定着ベルト２０と共に、加圧領域Ｎを通過する用紙を加圧する。芯材は、定着フレームに軸支され、芯材には上記の駆動ギアが取り付けられる。
【００２９】
熱源２２は、定着ベルト２０を覆うような外包形状を有し、定着ベルト２０の外側（左側）に配置される。換言すれば、熱源２２は、定着ベルト２０を挟んで加圧ローラー２１とは反対側で、定着ベルト２０から所定間隔を空けて配置される。熱源２２は、例えば、コイル２２ａを備えていて、コイル２２ａに電流を流すことで磁束を生成し、この磁束を定着ベルト２０に作用させることで定着ベルト２０を誘導加熱（ＩＨ：Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｈｅａｔｉｎｇ）させるＩＨ定着ユニットで構成される。コイル２２ａは、定着ベルト２０の回転軸方向に沿って往復するように巻き回され、定着ベルト２０の曲面（外周面）形状に沿うように成形された外包型コイルである。
【００３０】
進入前ガイド２３は、搬送経路１０の搬送方向において、定着ベルト２０及び加圧ローラー２１よりも上流側に設けられ、搬送経路１０上を搬送される用紙を加圧領域Ｎへ案内する。分離爪２４及び分離板２５は、搬送経路１０の搬送方向において、定着ベルト２０及び加圧ローラー２１よりも下流側に設けられ、定着処理後の用紙を、定着ベルト２０及び加圧ローラー２１から分離させる。なお、分離爪２４は、加圧ローラー２１側に配置され、分離板２５は、定着ベルト２０側に配置される。排出ローラー２６は、搬送経路１０の搬送方向において、分離爪２４及び分離板２５よりも下流側に設けられ、定着処理後の用紙を搬送経路１０にそって定着装置１３の外部に排出する。
【００３１】
帯電器２７は、定着ベルト２０の回転方向において、加圧領域Ｎよりも下流側で、定着ベルト２０の周面近傍に設けられる。図２では、帯電器２７が、搬送経路１０の搬送方向において、加圧領域Ｎよりも下流側に配置される例を示しているが、帯電器２７は、搬送経路１０の搬送方向において、加圧領域Ｎよりも上流側に配置されてもよく、熱源２２に取り付けられていてもよい。
【００３２】
帯電器２７は、放電電極３０と、一対の接地電極３１とから構成される。帯電器２７は、例えば、負極（マイナス）の帯電列を有する定着ベルト２０に対して、正極（プラス）の電荷を付与することによって、定着ベルト２０の表面を正極に帯電するように構成される。これにより、定着ベルト２０を通過する用紙上の正極帯電のトナーは、同極の定着ベルト２０に反発して、定着ベルト２０への付着が抑制される。そして、トナーの定着ベルト２０への付着に起因する定着不良や画像不良等の不具合、いわゆるオフセット現象が抑制される。
【００３３】
放電電極３０は、定着ベルト２０の軸方向に長く薄い金属板、例えば、厚さ０．１ｍｍのＳＵＳ板から形成され、長手方向に鋸歯状に形成された先端を有する、いわゆる針電極であり、良好な指向性を有する。放電電極３０は、先端を定着ベルト２０の表面に対向させると共に、先端を定着ベルト２０の表面から所定間隔を空けて配置される。放電電極３０は、基端が電圧印加部３２に接続されていて、電圧印加部３２からの印加電圧（各接地電極３１との電位差）によって、先端で放電（例えば、コロナ放電）を発生させるように構成される。
【００３４】
各接地電極３１は、ＳＵＳ等の導電性金属材料によって、定着ベルト２０の軸方向に長い板状に形成される。一対の接地電極３１は、定着ベルト２０の周方向において放電電極３０を挟んで両側で、放電電極３０に平行して配置される。放電電極３０の先端側の各接地電極３１の端部は、定着ベルト２０の表面から所定間隔を空けて配置される。各接地電極３１の基端側は、接地されている。一対の接地電極３１は、放電電極３０によるコロナ放電を安定化させ、例えば、放電電極３０の先端で生じた放電による電界が、針先のみに集中せずに、定着ベルト２０の幅方向に亘って一様に発生するように作用する。
【００３５】
電圧印加部３２は、定電流電源等の電源（図示せず）に接続されていて、電源からの供給電力を用いて、帯電器２７の放電電極３０に印加電圧（印加電流）を供給する。放電電極３０の放電によって流れる電流（出力電流）は、電圧印加部３２からの印加電圧によって定まる。電圧印加部３２からの印加電流は、放電電極３０の出力電流に比べて小さく、電圧印加部３２からの印加電流を増加する程、放電電極３０の出力電流が増加する。
【００３６】
電位測定部２８は、加圧領域Ｎに侵入する前の定着ベルト２０の表面の電位を測定する表面電位計である。電位測定部２８は、定着ベルト２０の回転方向において、加圧領域Ｎよりも上流側で、定着ベルト２０の周面近傍に設けられる。電位測定部２８は、定着ベルト２０の軸方向に亘って定着ベルト２０の表面電位を測定するように構成される。例えば、電位測定部２８は、図３に示すように、移動機構３５に取り付けられていて、移動機構３５によって定着ベルト２０の軸方向の一端から他端まで移動する間に、定着ベルト２０の軸方向の複数の測定位置（例えば、２〜３ｍｍ間隔）で、定着ベルト２０の表面電位を測定する。
【００３７】
移動機構３５は、例えば、取付部材３６と、ボールねじ３７と、モーター３８とで構成される。取付部材３６には、電位測定部２８が取り付けられる。取付部材３６は、ねじ穴を有していて、ボールねじ３７に螺合される。ボールねじ３７は、定着ベルト２０と平行な回転軸を有していて、定着ベルト２０の軸方向に亘って長い形状を有する。取付部材３６は、取り付けられた電位測定部２８の測定面が定着ベルト２０の表面に対向した状態を維持するように、移動機構３５の機構フレーム（図示せず）に取り付けられ、ボールねじ３７は、機構フレームに対して回転可能に軸支される。モーター３８は、ギア等を介してボールねじ３７の一端に連結される。そして、モーター３８の回転駆動力をボールねじ３７へ伝達することでボールねじ３７が回転し、ボールねじ３７の回転によって取付部材３６が電位測定部２８と共に定着ベルト２０の軸方向に移動する。
【００３８】
次に、定着装置１３を制御する制御装置１５の電気的な構成について図４を参照しながら説明する。制御装置１５は、ＣＰＵ等で構成され、ＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置１６に接続されている。なお、制御装置１５及び記憶装置１６として、プリンター１の各部を統括制御するメイン制御装置及びメイン記憶装置が適用されてもよい。
【００３９】
制御装置１５は、記憶装置１６に格納された制御プログラムや制御用データに基づいて、制御装置１５に接続された各部を制御する。例えば、制御装置１５は、熱源２２、電位測定部２８、駆動源２９、電圧印加部３２、モーター３８等に接続されている。制御装置１５は、定着装置１３による定着処理や帯電器２７による帯電処理、電位測定部２８による電位測定処理等の各種機能を制御する。
【００４０】
次に、定着装置１３の定着処理、帯電処理及び電位測定処理について図５のフローチャートを参照しながら説明する。
【００４１】
定着装置１３による定着処理（ステップＳ１）について説明する。定着処理では、制御装置１５は、熱源２２を制御して定着ベルト２０を所定の定着温度まで加熱する。また、制御装置１５は、駆動源２９を制御して加圧ローラー２１を回転させ、加圧ローラー２１に従動して定着ベルト２０が回転する。そして、トナー像が形成された用紙は、定着装置１３に供給されると、定着ベルト２０及び加圧ローラー２１の回転によって搬送されながら、加圧領域Ｎで定着ベルト２０によって加熱され、定着ベルト２０及び加圧ローラー２１によって加圧される。これにより、トナー像が用紙に定着される。
【００４２】
帯電器２７による帯電処理（ステップＳ２）について説明する。例えば、帯電処理は、上記の定着処理において用紙が定着ベルト２０及び加圧ローラー２１の間（加圧領域Ｎ）に進入する前に開始される。帯電処理では、制御装置１５は、電圧印加部３２を制御して所定の印加電圧（基準印加電流）を帯電器２７の放電電極３０に供給する。例えば、プリンター１が正極性のトナーを用いて用紙にトナー像を形成している場合、電圧印加部３２によって正極性の印加電圧を放電電極３０に供給する。そして、放電電極３０は、正極性の電荷を定着ベルト２０の表面に放電し、定着ベルト２０の表面が正極性に帯電する。これによって、正極性のトナーが定着ベルト２０の表面に付着し難くなる。
【００４３】
電位測定部２８による電位測定処理について説明する。例えば、電位測定処理は、所定枚数（例えば、１０００枚）の用紙の定着処理（印字処理）の終了後に行われる（ステップＳ３：ＹＥＳ）。
【００４４】
電位測定処理では、制御装置１５は、電位測定部２８及び移動機構３５のモーター３８を制御して、定着ベルト２０の軸方向に亘って定着ベルト２０の表面電位を測定する（ステップＳ４）。具体的には、移動機構３５によって電位測定部２８を定着ベルト２０の軸方向に移動しつつ、電位測定部２８によって定着ベルト２０の表面電位を測定する。
これにより、定着ベルト２０の軸方向の一端（例えば、前端）の移動開始位置から、他端（例えば、後端）の移動終了位置までに亘って、例えば、複数の測定位置で、図６に示すように、定着ベルト２０の表面電位が順次測定されていく。
【００４５】
移動開始位置から移動終了位置までの表面電位の測定が完了すると、制御装置１５は、定着ベルト２０の軸方向において表面電位の最小値（最小電位）を検出し、この最小電位を得られる軸方向の位置（最小電位位置）を検出する。そして、制御装置１５は、最小電位が所定の電位閾値（例えば、＋８００Ｖ）以下であるか否かを判定する（ステップＳ５）。所定の電位閾値は、定着ベルト２０の表面電位がそれ以下である場合、トナーが反発されずに定着ベルト２０に付着して、定着不良や画像不良等の不具合を生じさせる可能性があるので、トナーを十分に反発可能な電位に設定されるとよい。
【００４６】
ここで、図７に示すように、最小電位が所定の電位閾値を超える場合（ステップＳ５：ＮＯ）、帯電器２７の印加電流を補正せずに、定着処理、帯電処理及び電位測定処理を終了する。
【００４７】
一方、図８に示すように、最小電位が所定の電位閾値以下である場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、制御装置１５は、移動機構３５を制御して電位測定部２８を最小電位位置に配置させ、電位測定部２８によって定着ベルト２０の最小電位を測定する。また、制御装置１５は、電圧印加部３２を制御して、帯電器２７の放電電極３０に供給する印加電流を所定の基準印加電流から徐々に増加する（ステップＳ６）。これにより、帯電器２７によって帯電される定着ベルト２０の表面電位は上昇し、即ち、最小電位が上昇する。
【００４８】
制御装置１５は、定着ベルト２０の表面電位を上昇させた後、電位測定部２８によって測定した最小電位が所定の電位閾値を超えたか否かを判定する（ステップＳ７）。ここで、図９に示すように、電位測定部２８で測定された表面電位が所定の電位閾値を超えたとき（ステップＳ７：ＹＥＳ）、制御装置１５は、その時点で電圧印加部３２によって帯電器２７に供給されている印加電流（増加した印加電流）を、新たな基準印加電流として再設定する（ステップＳ８）。
【００４９】
一方、図１０に示すように、電位測定部２８で測定された表面電位が所定の電位閾値を超えることなく（ステップＳ７：ＮＯ）、電圧印加部３２によって帯電器２７に供給されている印加電流が、所定の上限値（例えば、２０μＡ）を超えた場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）、制御装置１５は、帯電器２７のエラーと判定する（ステップＳ１０）。なお、所定の上限値は、帯電器２７から定着ベルト２０へ電荷がリークしない限界値で設定されるとよい。制御装置１５は、帯電器２７のエラーをディスプレイ（図示せず）やスピーカ（図示せず）によってユーザーへ出力し、このエラー出力によって帯電器２７の交換を促す。
【００５０】
電位測定部２８で測定された表面電位が所定の電位閾値を超えず（ステップＳ７：ＮＯ）、電圧印加部３２によって帯電器２７に供給されている印加電流が、所定の上限値を超えていない場合（ステップＳ９：ＮＯ）、上記した印加電流の増加（ステップＳ６）及び最小電位と電位閾値との比較（ステップＳ７）が繰り返される。
【００５１】
なお、定着ベルト２０の軸方向の一端（例えば、前端）を電位測定部２８の移動開始位置とし、他端（例えば、後端）を電位測定部２８の移動終了位置として電位測定処理を行った後、移動機構３５によって電位測定部２８を元の移動開始位置に戻してもよいが、電位測定部２８を戻さずに移動開始位置と移動終了位置とを切り換えてもよい。
【００５２】
本実施形態によれば、上述のように、プリンター１（画像形成装置）の定着装置１３は、用紙に形成されたトナー像を加熱する定着ベルト２０（加熱部材）と、定着ベルト２０に対して加圧され、定着ベルト２０との間を通過する用紙を加圧する加圧ローラー２１（加圧部材）と、トナー像を構成するトナーと同極性の電荷を定着ベルト２０の表面へと印加する帯電器２７と、帯電器２７によって定着ベルト２０へ電荷を印加しているときに、定着ベルト２０の軸方向に亘って定着ベルト２０の表面電位を測定する電位測定部２８と、を備える。そして、定着装置１３の制御装置１５は、定着ベルト２０の軸方向に亘って定着ベルト２０の表面電位が所定の電位閾値を超えるように帯電器２７への印加電流を制御する。
【００５３】
例えば、帯電器２７は、印加電流に応じたコロナ放電によって電荷を放電して定着ベルト２０の表面へと印加する放電電極３０と、定着ベルト２０の周方向において放電電極３０を挟んで設けられる一対の接地電極３１とから構成される。
【００５４】
定着装置１３では、帯電器２７によって放電（コロナ放電）を続けていると、トナー（例えば、そのワックス成分）が定着ベルト２０で加熱されて揮発し、揮発したトナー成分が、定着ベルト２０の回転気流によって帯電器２７へ到達することがある。このトナー成分が帯電器２７の放電電極３０に付着して、放電電極３０（特に、定着ベルト２０側の先端）が汚染されると、その汚染位置で帯電器２７の放電能力が低下する。放電電極３０の汚染が、定着ベルト２０の軸方向において部分的に生じると、この軸方向に放電ムラが発生して、その部分でトナーを反発できずに、部分的なトナー付着が生じてしまう。そして、部分的なトナー付着に起因して、定着不良や画像不良等の不具合、いわゆるオフセット現象が生じてしまうことがある。
【００５５】
これに対して、本実施形態の定着装置１３では、定着ベルト２０の軸方向に亘って定着ベルト２０の表面電位が所定の電位閾値を超えるように帯電器２７への印加電流を制御している。これにより、放電電極３０の汚染に起因して帯電器２７の放電能力が低下した場合には、自動的に帯電器２７への印加電流を増加させて放電能力を十分に向上することができる。従って、定着ベルト２０の軸方向における放電ムラを抑制して、定着ベルト２０へのトナー付着を抑制することができる。そのため、オフセット現象を抑制して、定着不良や画像不良を抑制することが可能となる。
【００５６】
なお、本実施形態では、帯電器２７を清掃する装置を設けることなく、定着ベルト２０の放電ムラを抑制できるので、このような装置の設置に起因するスペース効率の低下、コストの上昇、構成の複雑化を回避することができる。
【００５７】
また、電位測定部２８は、定着ベルト２０の軸方向に移動可能に構成されていて、定着ベルト２０の軸方向において複数の測定位置で定着ベルト２０の表面電位を測定する。そして、定着装置１３の制御装置１５は、複数の測定位置の定着ベルト２０の表面電位の内、最小の表面電位が所定の電位閾値以下である場合に、最小の表面電位が所定の電位閾値を超えるように帯電器２７への印加電流を制御する。
【００５８】
これにより、定着ベルト２０の軸方向において、二つ以上の測定位置で表面電位が電位閾値以下になる場合でも、帯電器２７の放電能力の低下を解消するのに適切な測定位置で、定着ベルト２０の表面電位を十分にあげることができる。
【００５９】
なお、上記した実施形態では、電位測定部２８を移動させる移動機構３５は、取付部材３６と、ボールねじ３７と、モーター３８とで構成される例を説明したが、移動機構３５は、この例に限定されず、電位測定部２８を定着ベルト２０の軸方向において両端間を移動させることができる構成であればよい。
【００６０】
また、定着ベルト２０の表面電位が所定の電位閾値を超えるように帯電器２７への印加電流を制御する際に、帯電器２７への印加電流が所定の上限値を超える場合には、定着装置１３の制御装置１５は、帯電器２７のエラーを出力する。
【００６１】
これにより、帯電器２７への印加電流の過剰な上昇を抑制し、定着ベルト２０の過剰な帯電を抑制することができる。また、帯電器２７のエラーを出力することで、帯電器２７や定着装置１３の修理や交換をユーザーに促すことが可能となる。
【００６２】
上記した実施形態では、熱源２２としてコイル２２ａを備えたＩＨ定着ユニットを適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、熱源２２は、例えば、ハロゲンヒーターやセラミックヒーターを適用してもよい。また、ハロゲンヒーターやセラミックヒーターからなる熱源２２は、定着ベルト２０の外部に設けられてもよいが、定着ベルト２０の内部に設けられてもよい。
【００６３】
上記した実施形態では、定着装置１３が定着ベルト２０としての加熱部材を備える構成を説明したが、加熱部材はこれに限定されず、例えば、定着ローラーを備えて構成されてもよい。
【００６４】
本実施形態では、モノクロのプリンター１に本発明の構成を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、カラープリンター、複写機、ファクシミリ、複合機等の他の画像形成装置に本発明の構成を適用することも可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１  プリンター（画像形成装置）
２  プリンター本体
６  画像形成部
１０  搬送経路
１３  定着装置
２０  定着ベルト（加熱部材）
２１  加圧ローラー（加圧部材）
２２  熱源
２７  帯電器
２８  電位測定部
３０  放電電極
３１  接地電極
３２  電圧印加部
３５  移動機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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