(57)【要約】【課題】  定着装置によるオフセットや定着尾引き等の画像不良がなく、帯電ムラによるハーフトーン濃度ムラのない良好な画像を得ることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】  高圧直流電源１０１の出力を加熱定着装置へバイアスとして供給する。高圧直流電源１０１の出力を抵抗１０３，１０４により分圧し、分圧出力を帯電装置に直流バイアスとして供給する。フィードバック回路１０７で分圧出力と基準電圧の差によるフィードバック信号を生成し、高圧直流電源１０１へ供給し、分圧出力の電圧値を所要の値に制御する。このように構成することにより、加熱定着装置に帯電装置へのバイアス電圧より高いバイアス電圧が供給できるので、定着装置によるオフセットや定着尾引き等の画像不良がなくなる。また、帯電装置へは、正確に制御されたバイアス電圧が供給できるので、帯電ムラによるハーフトーン濃度ムラを無くすることができる。【選択図】        図５
2005107237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電装置により一様に帯電された感光体を露光して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像し、現像された画像を転写材に転写し、該転写材の画像を加熱定着装置により加熱定着して出力する画像形成装置において、
前記加熱定着装置のバイアス源である高圧直流電源と、
前記高圧直流電源の出力を分圧する分圧器と、
前記分圧器の分圧出力を前記高圧直流電源にフィードバックして該分圧出力の電圧値が所要の値になるようフィードバック制御するフィードバック回路と、
を備え、前記分圧出力を当該画像形成装置内の他の装置のバイアス源としたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、前記他の装置は前記帯電装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１記載の画像形成装置において、前記他の装置は前記現像装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
気中放電により誘電体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像し、現像された画像を転写材に転写し、該転写材の画像を加熱定着装置により加熱定着して出力する画像形成装置において、
前記加熱定着装置のバイアス源である高圧直流電源と、
前記高圧直流電源の出力を分圧する分圧器と、
前記分圧器の分圧出力を前記高圧直流電源にフィードバックして該分圧出力の電圧値が所要の値になるようフィードバック制御するフィードバック回路と、
を備え、前記分圧出力を前記現像装置のバイアス源としたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記加熱定着装置は、定着フィルムを有するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
帯電装置により一様に帯電された感光体を露光して静電潜像を形成する露光装置と、該静電潜像を現像する現像装置と、転写材の画像を加熱定着する加熱定着装置とを有する画像形成装置において、
前記帯電装置に帯電バイアスを供給する電源装置であって、帯電バイアスに必要な電圧より大きな電圧を発生可能な電源装置と、
前記電源装置の出力を分圧する分圧器と、
前記分圧器の分圧出力を前記電源装置にフィードバックして該分圧出力の電圧値が所要の値になるようフィードバック制御するフィードバック回路と、
を備え、
前記分圧出力を帯電装置に供給するとともに、前記電源装置の出力を前記加熱定着装置に供給す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、レーザビームプリンタ，ＬＥＤプリンタ等のプリンタ、デジタル複写機等の電子写真方式，静電記録方式を用いた画像形成装置に関し、特にその定着における画像品質の改善に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザビームプリンタ等の電子写真方式を使用した画像形成装置は、コンピュータ等の外部情報処理機器より印字に関するコマンドおよびコード化された文字，イメージ画像情報をデータ受信し、フォーマッタ等においてコード情報を画像情報に変換する際に、写真等の濃度情報を持ったイメージ画像は、ディザマトリクス，誤差拡散法等公知の画像処理を受け二値化され画像情報に変換される。
【０００３】
次に、図８を用いて従来の電子写真エンジン部分について説明する。
【０００４】
電子写真エンジン部分は、感光ドラム（感光体）２０１の周囲に、その回転方向に沿って感光ドラム２０１を帯電する一次帯電器２０２、感光ドラム２０１を露光して静電潜像を形成する露光手段２０３、静電潜像にトナー（現像剤）を付着させてトナー像を形成する現像装置２０４、感光ドラム２０１上のトナー像を転写材Ｐに転写する転写ローラ（転写装置）２０５、残留トナーを除去するクリーニング装置２０７を配設してなる。トナー像の転写先となる転写材Ｐは、不図示の用紙カセットから給紙搬送され、感光ドラム２０１に給紙される。感光ドラム２０１に給紙された転写材Ｐは、転写ローラ２０５によってトナー像が転写され、その後加熱定着装置２０６に搬送され、ここでトナー像が定着された転写材Ｐは装置外に排出される。
【０００５】
加熱定着装置２０６としては、熱ローラ方式やフィルム加熱方式の装置が広く用いられている。特にスタンバイ時に加熱定着装置に電力を供給せず、消費電力を極力低く抑えた手法、詳しくはヒータ部と加圧ローラの間にフィルムを介して記録材上のトナー像を定着するフィルム加熱方式による加熱定着手法が提案されている（例えば、下記特許文献１ないし４参照。）。
【０００６】
図９に該フィルム加熱方式の加熱定着装置の要部の概略構成を示した。すなわち図９において、ステイホルダ（支持体）２１２に固定支持させた加熱部材（加熱体、以下ヒータという）２１１と、該ヒータ２１１に耐熱性の薄肉フィルム（以下、定着フィルムという）２１３を挟んで所定のニップ幅のニップ部（定着ニップ部）Ｎを形成させて圧接させた弾性加圧ローラ２２０を有する。ヒータ２１１は通電により所定の温度に加熱・温調される。定着フィルム２１３は、不図示の駆動手段あるいは加圧ローラ２２０の回転力により、定着ニップ部Ｎにおいてヒータ２１１面に密着・摺動しつつ矢印ａの方向に搬送移動される、円筒状あるいはエンドレスベルト状、もしくはロール巻きの有端ウェブ状の部材である。
【０００７】
ヒータ２１１を所定の温度に加熱・温調させ、定着フィルム２１３を矢印の方向に搬送移動させた状態において、定着ニップ部Ｎの定着フィルム２１３と加圧ローラ２２０との間に被加熱材としての未定着トナー像ｔを形成担持させた記録材Ｐを導入すると、記録材Ｐは定着フィルム２１３の面に密着して該定着フィルム２１３と一緒に定着ニップ部Ｎを挟持搬送される。この定着ニップ部Ｎにおいて、記録材Ｐとトナー像ｔがヒータ２１１により定着フィルム２１３を介して加熱されて記録材Ｐ上にトナー像ｔが加熱定着される。定着ニップ部Ｎを通った記録材部分は定着フィルム２１３の面から剥離して搬送される。
【０００８】
加熱部材としてのヒータ２１１には一般にセラミックヒータが使用される。例えば、アルミナ等の電気絶縁性・良熱伝導性・低熱容量のセラミック基板２１１ａの面（定着フィルム２１３と対面する側の面）に基板長手（図面に垂直の方向）に沿って銀パラジューム（Ａｇ／Ｐｂ）・Ｔａ２Ｎ等の通電発熱抵抗層２１１ｂをスクリーン印刷等で形成具備させ、さらに該発熱抵抗層形成面を薄肉ガラス保護層２１１ｃで覆ってなるものである。このセラミックヒータ２１１は通電発熱抵抗層２１１ｂに通電がなされることにより該通電発熱抵抗層２１１ｂが発熱してセラミック基板２１１ａ，ガラス保護層２１１ｃをヒータ全体が急速昇温する。このヒータ２１１の昇温がヒータ背面に配置された温度センサ２１４により検知されて不図示の通電制御部へフィードバックされる。通電制御部は温度センサ２１４で検知されるヒータ温度が所定のほぼ一定温度（定着温度）に維持されるように通電発熱抵抗層２１１ｂに対する通電を制御する。すなわちヒータ２１１は所定の定着温度に加熱・温調される。
【０００９】
定着フィルム２１３は、定着ニップ部Ｎにおいてヒータ２１１の熱を効率よく被加熱材としての記録材Ｐに与えるため、厚みは２０〜７０μｍとかなり薄くしている。この定着フィルム２１３は、フィルム基層，プライマー層，離型性層の３層構成で構成されており、フィルム基層側がヒータ側であり、離型性層側が加圧ローラ側である。フィルム基層はヒータ２１１のガラス保護層２１１ｃより絶縁性の高いポリイミド，ポリアミドイミド，ＰＥＥＫ等であり、耐熱性，高弾性を有している。また、フィルム基層により定着フィルム２１３全体の引裂強度等の機械的強度を保っている。プライマー層は厚み２〜６μｍ程度の薄い層で形成されている。離型性層は定着フィルム２１３に対するトナーオフセット防止層であり、ＰＦＡ，ＰＴＦＥ，ＦＥＰ等のフッ素樹脂を厚み１０μｍ程度に被覆して形成してある。
【００１０】
また、ステイホルダ２１２は、例えば耐熱性プラスチック製部材より形成され、ヒータ２１１を保持するとともに定着フィルム２１３の搬送ガイドも兼ねている。
【００１１】
このような定着用の薄いフィルム２１３を用いたフィルム加熱方式の加熱定着装置においては、加熱部材としてのセラミックヒータ２１１の高い剛性のために弾性層２２２を有している加圧ローラ２２０がこれを圧接させたヒータ２１１の扁平下面にならって圧接部で扁平になって所定幅の定着ニップ部Ｎを形成し、定着ニップ部Ｎのみを加熱することでクイックスタートの加熱定着を実現している。
【特許文献１】特開昭６３−３１３１８２号公報
【特許文献２】特開平２−１５７８７８号公報
【特許文献３】特開平４−４４０７５号公報
【特許文献４】特開平４−２０４９８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
前述の、従来の画像形成装置では、定着の際に様々な画像品質の問題が発生することが知られている。
【００１３】
例えば、記録材上の未定着トナー像を加熱定着する際にトナーの一部が定着されずに定着フィルム側に付着し、定着フィルムの次の周回時に記録材側へ転移するオフセット現象や吸湿量が多い記録材を加熱定着した場合に、記録材中より噴出した水蒸気により記録材の搬送方向と反対の方向に未定着トナー像を飛散させる定着尾引き現象などが挙げられる。
【００１４】
これらの現象は定着ローラまたは定着フィルムにトナーと同極性のバイアス電圧を印加し、定着ニップ部にトナーを記録材側へ押さえつける方向の電界を形成することによって改善されることがわかっているため、高電圧出力手段により定着ローラまたは定着フィルムにバイアス電圧を印加する構成が取られている。また、定着ローラまたは定着フィルムにバイアス電圧を印加する高電圧出力手段としては、帯電や現像等の画像形成工程で使用されている高圧電源と共用している場合が多く、これによりコストダウンおよび装置の小型化を達成している。
【００１５】
しかしながら、近年、画像形成速度の高速化により定着尾引きおよびオフセットのレベルが悪化し、定着バイアスとしてより高いバイアス電圧を印加する必要が出てきた。ところが、前述の通り定着バイアス電圧を帯電や現像等の他の画像形成工程で使用している高圧電源から供給している場合、定着バイアス電圧の値はそれらの高圧電源の出力値により決定されてしまい、さらに高いバイアス電圧を印加することができないという問題があった。例えば、帯電ＤＣバイアス電圧や現像ＤＣバイアス電圧は画像濃度やライン幅、かぶり等の条件により決定されており、帯電ＤＣバイアス電圧値は−６００〜−７００Ｖ程度、現像ＤＣバイアス電圧値は−４００Ｖ〜−５００Ｖ程度に設定されるため、これらより高いバイアス電圧を定着バイアス電圧として使用することができないことになる。
【００１６】
この問題を解決するために、定着バイアス用の高圧電源を独立して設ける手法や定着バイアスに必要なバイアス電圧値を出力可能な高圧電源を設け、出力を分圧抵抗等で分圧し、必要なバイアス電圧値まで降圧して帯電バイアスや現像バイアスとして使用する手法等が考えられるが、前者の手法では装置の大型化やコストアップにつながるという問題があり、後者の手法では分圧抵抗による電圧降下が負荷により変化し、バイアス電圧値にずれが生じ、グラフィック画像等のハーフトーン画像で濃度ムラが発生するという問題がある。
【００１７】
本発明は、このような状況のもとでなされたものであり、定着装置によるオフセットや定着尾引き等の画像不良がなく、帯電ムラによるハーフトーン濃度ムラのない良好な画像を得ることができる画像形成装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前記課題を解決するために、本発明では、画像形成装置を次の（１）ないし（６）のとおりに構成する。
【００１９】
（１）帯電装置により一様に帯電された感光体を露光して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像し、現像された画像を転写材に転写し、該転写材の画像を加熱定着装置により加熱定着して出力する画像形成装置において、
前記加熱定着装置のバイアス源である高圧直流電源と、
前記高圧直流電源の出力を分圧する分圧器と、
前記分圧器の分圧出力を前記高圧直流電源にフィードバックして該分圧出力の電圧値が所要の値になるようフィードバック制御するフィードバック回路と、
を備え、前記分圧出力を当該画像形成装置内の他の装置のバイアス源とした画像形成装置。
【００２０】
（２）前記（１）記載の画像形成装置において、前記他の装置は前記帯電装置である画像形成装置。
【００２１】
（３）前記（１）記載の画像形成装置において、前記他の装置は前記現像装置である画像形成装置。
【００２２】
（４）気中放電により誘電体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像し、現像された画像を転写材に転写し、該転写材の画像を加熱定着装置により加熱定着して出力する画像形成装置において、
前記加熱定着装置のバイアス源である高圧直流電源と、
前記高圧直流電源の出力を分圧する分圧器と、
前記分圧器の分圧出力を前記高圧直流電源にフィードバックして該分圧出力の電圧値が所要の値になるようフィードバック制御するフィードバック回路と、
を備え、前記分圧出力を前記現像装置のバイアス源とした画像形成装置。
【００２３】
（５）前記（１）ないし（４）のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記加熱定着装置は、定着フィルムを有するものである画像形成装置。
【００２４】
（６）帯電装置により一様に帯電された感光体を露光して静電潜像を形成する露光装置と、該静電潜像を現像する現像装置と、転写材の画像を加熱定着する加熱定着装置とを有する画像形成装置において、
前記帯電装置に帯電バイアスを供給する電源装置であって、帯電バイアスに必要な電圧より大きな電圧を発生可能な電源装置と、
前記電源装置の出力を分圧する分圧器と、
前記分圧器の分圧出力を前記電源装置にフィードバックして該分圧出力の電圧値が所要の値になるようフィードバック制御するフィードバック回路と、
を備え、
前記分圧出力を帯電装置に供給するとともに、前記電源装置の出力を前記加熱定着装置に供給する画像形成装置。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、定着尾引きおよびオフセットがなく、かつ、帯電バイアス電圧や現像バイアス電圧等の変動によるハーフトーン画像濃度ムラのない良好な画像が得られると同時に装置の小型化および低コストを達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。なお、後述の実施例は、電子写真方式の画像形成装置であるが、本発明は、電子写真方式に限らず、静電写真方式の画像形成装置においても同様に実施することができる。すなわち、気中放電により誘電体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像し、現像された画像を転写材に転写し、該転写材の画像を加熱定着装置により加熱定着して出力する静電記録方式の画像形成装置が知られており、静電潜像形成後のプロセスは、電子写真方式と同様なので、実施例と同様に実施することができる。
【実施例１】
【００２７】
図１は、実施例１である“画像形成装置”の要部の構成を示す図である。図１において、１は感光ドラム（感光体）であり、ＯＰＣ，アモルファスＳｅ，アモルファスＳｉ等の感光材料がアルミニウムやニッケルなどのシリンダ状の基盤上に形成されている。感光ドラム１は矢印の方向に回転駆動され、まず、その表面は帯電装置としての帯電ローラ２によって一様帯電される。次に、画像情報に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御されたレーザビーム３による走査露光が施され、静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置４で現像，可視化される。現像方法としては、ジャンピング現像法，２成分現像法，ＦＥＥＤ現像法などが用いられ、イメージ露光と反転現像とを組み合わせて用いられることが多い。
【００２８】
可視化されたトナー像は、転写装置としての転写ローラ５により、所定のタイミングで搬送された転写材Ｐ上に感光ドラム１上より転写される。このとき転写材Ｐは感光ドラム１と転写ローラ５に一定の加圧力で挟持搬送される。このトナー像が転写された転写材Ｐは加熱定着装置６へと搬送され、永久画像として定着される。一方、感光ドラム１上に残存する転写残りの残留トナーは、クリーニング装置７により感光ドラム１表面より除去される。
【００２９】
図２に本実施例で用いる加熱定着装置６の構成を示す。図２において、定着部材６−１は以下の部材から構成される。１３は熱容量の小さな定着フィルムであり、図３（ａ）のようにポリイミド，ポリアミドイミド，ＰＥＥＫ，ＰＥＳ，ＰＰＳ，ＰＦＡ，ＰＴＦＥ，ＦＥＰ等の低熱容量の耐熱性樹脂フィルム層１３ａの上に導電性プライマー層１３ｂを介してＰＦＡ，ＰＴＦＥ，ＦＥＰ等にカーボン等の導電性部材を混入させた離型性層１３ｃをコーティングした複合層フィルムである。定着フィルム１３は、クイックスタートを可能とするために１００μｍ以下の厚みが好ましく、また、長寿命の加熱定着装置を構成するために十分な強度を持ち、耐久性に優れたフィルムとして、２０μｍ以上の厚みが必要である。よって定着フィルム１３の厚みとしては２０μｍ以上１００μｍ以下が最適である。
【００３０】
また、定着フィルム１３には定着尾引きおよびオフセットを防止するために、定着バイアス電圧が印加されており、定着バイアス電圧印加方法としては図３（ｂ）のように定着フィルム表面の一部に導電性プライマー層１３ｂを露出させ、導電ブラシ等の給電手段３１と接触させ、給電手段３１に安全抵抗１０２を介して高圧電源１０１に接続することにより定着バイアス電圧印加を行っている。
【００３１】
前述の構成以外にも定着フィルム１３としてステンレス等の薄い金属製素管の表面に、プライマー層を介して前記離型層をコーティングした金属スリーブでも良い。この場合、定着フィルムの接地やバイアス電圧印加のため、金属製素管が金属スリーブ表面に一部露出している。
【００３２】
また、１１は定着フィルム１３の内部に具備された加熱用ヒータであり、高熱伝導であるＡｌ２Ｏ３またはＡｌＮ基板１１ａ上に銀パラジウム等からなる通電発熱抵抗層１１ｂを形成し、さらにその上から薄肉ガラス保護層１１ｃで覆ってなるものである。この加熱ヒータ１１の通電発熱抵抗層１１ｂが形成されている面または背面を定着フィルム１３に接触させることにより記録材上のトナー像を溶融，定着させるニップ部の加熱を行う。
【００３３】
１２は加熱用ヒータ１１を保持し、ニップと反対方向への放熱を防ぐための断熱ステイホルダであり、液晶ポリマ，フェノール樹脂，ＰＰＳ，ＰＥＥＫ等により形成されており、定着フィルム１３が余裕をもってルーズに外嵌されていて、矢印の方向に回転自在に配置されている。また、定着フィルム１３は内部の加熱用ヒータ１１および断熱ステイホルダ１２に摺擦しながら回転するため、加熱用ヒータ１１および断熱ステイホルダ１２と定着フィルム１３の間の摩擦抵抗を小さく抑える必要がある。このため加熱用ヒータ１１および断熱ステイホルダ１２の表面に耐熱性グリース等の潤滑剤を少量介在させてある。これにより定着フィルム１３はスムーズに回転することが可能となる。
【００３４】
加圧部材２０は、芯金２１の外側にシリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴムあるいはシリコーンゴムを発泡して形成された弾性層２２からなり、この上にＰＦＡ，ＰＴＦＥ，ＦＥＰ等の離型性層を形成してあってもよい。弾性層２２は絶縁性の離型層表面のチャージアップを抑制するため、カーボンブラック等の導電性部材を分散させて導電化し、芯金を接地またはダイオード等によりトナーと逆極性に保持する構成が望ましい。加圧部材２０は前記の定着部材６−１の方向に不図示の加圧手段により、長手方向両端部から加熱定着に必要なニップ部を形成するべく十分に加圧されており、長手方向端部から芯金２１を介して不図示の回転駆動により、矢印の方向に回転駆動される。これにより前記定着フィルム１３はステイホルダ１２の外側を図の矢印方向に従動回転する。あるいは定着フィルム１３の内部に不図示の駆動ローラを設け、駆動ローラを回転駆動することにより、定着フィルム１３を回転させる。
【００３５】
本実施例の画像形成装置のプロセススピードは２０１ｍｍ／ｓ、スループット３５ｐｐｍ（ＬＴＲサイズ）である。
【００３６】
本実施例では、定着バイアス電源と帯電ＤＣバイアス電源を共有する場合について説明する。
【００３７】
図４は本実施例における定着バイアスおよび帯電バイアス回路の基本構成を示す図である。
【００３８】
まず、１０１は高圧直流（ＤＣ）電源であり、安全抵抗１０２を介して加熱定着装置６へ接続されており、定着尾引きおよびオフセットを防止するために必要なバイアス電圧（本実施例では−８００Ｖに設定）を加熱定着装置６へ供給している。また、この高圧直流（ＤＣ）電源１０１は、出力を分圧抵抗１０３，１０４（分圧器）により帯電ＤＣバイアス電圧に相当するバイアス電圧（本実施例では−６０５Ｖ）に分圧し、高圧交流（ＡＣ）電源１０５からの出力を重畳し、安全抵抗１０６を介して帯電装置へのバイアス供給も行っている。なお、分圧抵抗は数ＭΩ程度の抵抗としている。
【００３９】
高圧直流（ＤＣ）電源１０１は、ドラムや帯電ローラ等の負荷変動による帯電ＤＣバイアス電圧値の変動をなくすために（Ａ点の電圧値が一定となるように）フィードバック回路１０７によりフィードバック制御されている。
【００４０】
前記定着バイアスおよび帯電バイアス回路の回路例を図５を用いて説明する。
【００４１】
高圧直流（ＤＣ）電源１０１は高圧直流トランス１０１ａとトランス駆動部１０１ｂからなり、高圧直流トランス１０１ａはトランス駆動信号（ＰＲＤＣＣＬＫ）とフィードバック回路１０７からのフィードバック信号（ＦＤＢＫ）により所定の高圧直流（ＤＣ）バイアス電圧を発生させる。
【００４２】
フィードバック回路１０７は、オぺアンプ１０７ａと基準信号（Ｖｒｅｆ）からなり、帯電ＤＣバイアス電圧と基準信号（Ｖｒｅｆ）の差分に応じた信号をフィードバック信号（ＦＤＢＫ）として高圧直流（ＤＣ）電源１０１にフィードバックしている。
【００４３】
高圧交流（ＡＣ）電源１０５は、高圧交流トランス１０５ａからなり、駆動信号（ＰＲＡＣＣＬＫ）により高圧交流トランス１０５ａを駆動し、高圧交流（ＡＣ）バイアスを発生させている。なお、本実施例では、高圧交流電源１０５ａのフィードバック制御は行っていないが、定電流制御等のフィードバック制御を行うことも可能である。
【００４４】
次に、定着バイアス電圧と定着尾引きおよびオフセットの関係について説明する。
【００４５】
図６，図７に２３℃，湿度６０％環境での定着尾引きおよびオフセットと定着バイアス電圧値の関係を示す。なお、定着尾引きの評価は２３℃、湿度６０％の環境下で２４時間以上放置された普通紙に、紙の搬送方向と直交する向きに線を並べたパターンを印字し、定着尾引きの状態を目視にて観察することによって行った。また、オフセットの評価は２３℃、湿度６０％の環境下で２４時間以上放置された普通紙に、先端７５ｍｍは文字、後端はべた白とするパターンを印字し、べた白部への文字パターンのオフセット状態を観察することによって行った。
【００４６】
図６からわかるように、定着バイアス電圧が−２００Ｖ程度では、レベルの悪い定着尾引きが発生するのに対して、定着バイアス電圧を−８００Ｖまであげると、ほとんど問題ないレベルにまで改善される。
【００４７】
また、図７からオフセットも定着バイアス電圧が大きい程レベルが改善され、定着バイアス電圧を−８００Ｖ程度にすることで十分な抑制効果が得られることがわかる。なお、定着尾引きおよびオフセットのレベルはサンプルを５枚取り、５段階にランク分けし、５枚のランク値の平均を取った値で表している。
【００４８】
以上の結果より、定着バイアス電圧を−８００Ｖ程度に設定することによって、定着尾引きおよびオフセットが問題ないレベルまで改善されることがわかる。
【００４９】
次に、帯電ＤＣバイアス電源としての高圧直流（ＤＣ）電源１０１のフィードバック制御とハーフトーン濃度ムラの関係について説明する。
【００５０】
感光ドラム１表面を帯電ローラ２でＶＤ電位（暗電位）に一様帯電する場合、高圧直流（ＤＣ）電源１０１から感光ドラム１表面へ直流電流が流れ込むが、この電流値は負荷により変化する。例えば、感光ドラム１表面電位が露光されずにＶＤ電位のままの部分とレーザビームにより露光されＶＬ電位（露光電位）まで下がっている部分を再度帯電ローラ２によりＶＤ電位に一様帯電させる場合、ＶＤ電位部とＶＬ電位部では高圧直流（ＤＣ）電源１０１から感光ドラム１へ流れ込む電流値が異なる。従って、高圧回路内のインピーダンスによる電圧降下も異なるため、実際に帯電バイアス出力段へ出力されるバイアス電圧値が電圧降下分だけ異なってしまう。これにより、感光ドラム１表面は一様には帯電されず、グラフィック画像等のハーフトーン画像を印字した場合、濃度差となって現れてしまう。そこで、本実施例では、高圧直流（ＤＣ）電源１０１の出力を分圧した後のバイアス電圧値が一定となるようにフィードバック制御をかける構成とした。
【００５１】
表１に本実施例の構成でフィードバック位置を変えた場合のドラム電位とハーフトーン濃度ムラ画像のレベル比較を行った結果を示す。なお、ドラム電位差の評価は、ドラム１周目にべた黒およびべた白画像を印字したそれぞれの場合の２周目の電位を感光ドラム１表面に表面電位測定プローブを対向させて測定した。また、ハーフトーン画像濃度ムラの評価は、紙先端から４７ｍｍ（感光ドラム約半周分）べた白、その後の４７ｍｍをべた黒、それ以降あハーフトーン画像というパターンを印字し、ハーフトーン画像部のドラム１周目べた白部とべた黒部での濃度差を目視にて観察して行った。
【００５２】
【表１】
2005107237.tif 000003
【００５３】
表１からわかるように、Ｂ点のように高圧直流電源１０１の出力値が一定となるようにフィードバックをかけた場合、べた黒後のドラム電位とべた白後のドラム電位の差が大きく、ハーフトーン画像では濃度ムラが発生してしまうのに対して、Ａ点でフィードバックをかけた場合はべた黒後とべた白後のドラム電位差が少なく、ハーフトーン画像で濃度ムラも発生しない。なお、前記のハーフトーン濃度ムラには安全抵抗１０６も悪化要因となるため、本実施例では２７ｋΩと比較的小さな値としたが、できるだけ抵抗値は小さい方が好ましく、１００ｋΩ以下程度が望ましい。
【００５４】
なお、本実施例では、定着バイアス電圧を−８００Ｖ、帯電ＤＣバイアス電圧を−６００Ｖに設定したが、これらの値は、装置の画像形成速度や構成等の条件により決定されるものであり、前記バイアス電圧設定に限定されるものではない。また、本実施例では定着バイアスと帯電バイアスの高圧電源を共用する場合について説明したが、その他に現像バイアス等と共用する場合にも同様の効果が得られる。
【００５５】
以上説明したように、定着バイアスとして必要なバイアス電圧値を出力する高圧直流（ＤＣ）電源を設け、この高圧直流（ＤＣ）電源の出力を分圧抵抗等により分圧し、帯電バイアスおよび現像バイアス等を供給する構成で、かつ、高圧直流（ＤＣ）電源出力分圧後の出力電圧値が所要の値となるようにフィードバック制御を行うことにより、定着尾引きおよびオフセットのない良好な画像が得られると同時に、ハーフトーン画像等で帯電バイアス電圧および現像バイアス電圧の変動に起因する濃度ムラを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】実施例１の要部の構成を示す図
【図２】加熱定着装置の構成を示す断面図
【図３】定着フィルム層の構成およびバイアス電圧印加方法を示す図
【図４】定着バイアス，帯電ＤＣバイアス回路の基本構成を示す図
【図５】定着バイアス，帯電バイアス回路を示す図
【図６】定着尾引きと定着バイアス電圧の関係を示す図
【図７】オフセットと定着バイアス電圧の関係を示す図
【図８】従来例の要部の構成を示す図
【図９】加熱定着装置の要部構成を示す断面図
【符号の説明】
【００５７】
１    感光ドラム（感光体）
２    帯電ローラ
３    レーザビーム
４    現像装置
５    転写ローラ
６    加熱定着装置
１０１    高圧直流（ＤＣ）電源
１０３，１０４    分圧抵抗
１０７    フィードバック回路
【図１】
2005107237.tif 000004
【図２】
2005107237.tif 000005
【図３】
2005107237.tif 000006
【図４】
2005107237.tif 000007
【図５】
2005107237.tif 000008
【図６】
2005107237.tif 000009
【図７】
2005107237.tif 000010
【図８】
2005107237.tif 000011
【図９】
2005107237.tif 000012