(57)【要約】【課題】  加圧ローラの表層に穴が開いた場合の加圧ローラの表面電位の落ち込み防止、及び、加圧ローラの表層に穴が開いていない場合の加圧ローラへの安定した電荷供給の両立を実現することができる定着装置を提供する。【解決手段】定着フィルム１５と、加圧ローラ２１と、高圧基板２５と、電流測定器２９と、コントローラ５０と、を備え、コントローラ５０は、高圧基板２５が第１保護抵抗２７にて印加している際に電流測定器２９が検出した電流値が上昇した後に下降したときは、第１抵抗値より抵抗値が低い第２抵抗値へと切り替え、電流測定器２９が所定電流値まで下降したことを検出したときは第２抵抗値より抵抗値が高い第１抵抗値へと切り替えて印加する定着ユニット１２を構成した。【選択図】  図４
2016090604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱部を有する加熱部材と、
前記加熱部材と対向して前記加熱部材を加圧する加圧部材と、
を備え、前記加圧部材が前記加熱部材と当接する定着ニップ部で記録材を加熱して記録材上の現像剤を定着する定着装置において、
前記加圧部材の表層は絶縁層であって、
前記加圧部材に現像剤と逆極性の電圧を印加する印加手段と、
前記印加手段が印加した際に前記加圧部材に流れる電流を測定する電流測定手段と、
前記印加手段の印加電圧を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記印加手段が第１抵抗値にて印加している際に前記電流測定手段が検出した電流値が上昇した後に下降したときは、前記第１抵抗値より抵抗値が低い第２抵抗値へと切り替え、前記電流測定手段が所定電流値まで下降したことを検出したときは前記第２抵抗値より抵抗値が高い第３抵抗値へと切り替えて印加することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
加熱部を有する加熱部材と、
前記加熱部材と対向して前記加熱部材を加圧する加圧部材と、
を備え、前記加圧部材が前記加熱部材と当接する定着ニップ部で記録材を加熱して記録材上の現像剤を定着する定着装置において、
前記加圧部材の表層は絶縁層であって、
前記加圧部材に現像剤と逆極性の電圧を印加する印加手段と、
前記印加手段が印加した際に前記加圧部材の表面電位を測定する電位測定手段と、
前記印加手段の印加電圧を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記印加手段が第１抵抗値にて印加している際に前記電位測定手段が検出した電圧値が下降した後に上昇したときは、前記第１抵抗値より抵抗値が低い第２抵抗値へと切り替え、前記電位測定手段が所定電圧値まで上昇したことを検出したときは前記第２抵抗値より抵抗値が高い第３抵抗値へと切り替えて印加することを特徴とする定着装置。
【請求項３】
前記第３抵抗値は、前記第１抵抗値と同一の値であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記第３抵抗値は、前記第１抵抗値よりも高い値であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
【請求項５】
前記制御手段は、
時間を測定する時間測定手段と、
前記加圧部材の周長が回転する時間中に、前記時間測定手段が測定する時間ごとに前記電流測定手段が測定する電流値の変化点を記録する記録手段と、
を有し、
前記記録手段の記録に基づいて、前記第１抵抗値、前記第２抵抗値、前記第３抵抗値のいずれかに切り替えて印加することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項６】
前記制御手段は、
時間を測定する時間測定手段と、
前記加圧部材の周長が回転する時間中に、前記時間測定手段が測定する時間ごとに前記電位測定手段が測定する表面電位の変化点を記録する記録手段と、
を有し、
前記記録手段の記録に基づいて、前記第１抵抗値、前記第２抵抗値、前記第３抵抗値のいずれかに切り替えて印加することを特徴と売る請求項２に記載の定着装置。
【請求項７】
画像を形成する画像形成部と、
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の定着装置と、
を備え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、トナー像を記録材に定着させる定着装置、及び、この定着装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、転写材が定着ニップ部に存在する場合にはバイアスを印加し、転写材が定着ニップ部から排出される場合にはアース接地する構成が記載される。また、特許文献２には、転写材の種類に応じて印加するバイアスの抵抗を変更することでバイアスの印加による影響を防止する構成が記載される。こうした構成によれば、定着フィルムの表面に残留する残留電荷によって静電オフセットが生じる現象が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２２６６２２号公報
【特許文献２】特開２００８−０３２８１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、定着フィルム及び加圧ローラの間に異物等が混入して、例えば加圧ローラの表面に穴ができてしまい、定着フィルムと加圧ローラとの間に回路が形成されて、加圧ローラの表面電位が落ち込み、静電オフセットが防止できなくなる場合がある。こうした加圧ローラの表面電位の落ち込みは印加手段と加圧ローラとの間の保護抵抗を設けて、この保護抵抗の抵抗値を上げることによって防止することはできる。ただし、このような保護抵抗では、加圧ローラに穴が無い場合には、加圧ローラに対するバイアス印加時の安定した電荷供給を阻害する。
【０００５】
そこで、本発明は、加圧ローラの表層に穴が開いた場合の加圧ローラの表面電位の落ち込みを防止すると共に、加圧ローラの表層に穴が開いていない場合の加圧ローラへの安定した電荷供給の両立を実現することができる定着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の定着装置は、加熱部を有する加熱部材と、前記加熱部材と対向して前記加熱部材を加圧する加圧部材と、を備え、前記加圧部材が前記加熱部材と当接する定着ニップ部で記録材を加熱して記録材上の現像剤を定着する定着装置において、前記加圧部材の表層は絶縁層であって、前記加圧部材に現像剤と逆極性の電圧を印加する印加手段と、前記印加手段が印加した際に前記加圧部材に流れる電流を測定する電流測定手段と、前記印加手段の印加電圧を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記印加手段が第１抵抗値にて印加している際に前記電流測定手段が検出した電流値が上昇した後に下降したときは、前記第１抵抗値より抵抗値が低い第２抵抗値へと切り替え、前記電流測定手段が所定電流値まで下降したことを検出したときは前記第２抵抗値より抵抗値が高い第３抵抗値へと切り替えて印加することを特徴とする。
【０００７】
本発明の他の定着装置は、加熱部を有する加熱部材と、前記加熱部材と対向して前記加熱部材を加圧する加圧部材と、を備え、前記加圧部材が前記加熱部材と当接する定着ニップ部で記録材を加熱して記録材上の現像剤を定着する定着装置において、前記加圧部材の表層は絶縁層であって、前記加圧部材に現像剤と逆極性の電圧を印加する印加手段と、前記印加手段が印加した際に前記加圧部材の表面電位を測定する電位測定手段と、前記印加手段の印加電圧を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記印加手段が第１抵抗値にて印加している際に前記電位測定手段が検出した電圧値が下降した後に上昇したときは、前記第１抵抗値より抵抗値が低い第２抵抗値へと切り替え、前記電位測定手段が所定電圧値まで上昇したことを検出したときは前記第２抵抗値より抵抗値が高い第３抵抗値へと切り替えて印加することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、加圧ローラの表層に穴が開いた場合の加圧ローラの表面電位の落ち込みを防止すると共に、加圧ローラの表層に穴が開いていない場合の加圧ローラへの安定した電荷供給の両立が実現される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例１に係る画像形成装置の構成を示す断面図である。
【図２】定着ユニットの構成を示す断面図である。
【図３】前述の表２の条件で加圧ローラ側の保護抵抗の抵抗値を振った場合の表面電位の推移を示すグラフ等である。
【図４】電流測定器の測定結果から切替部（例えばスイッチ回路等）で保護抵抗を切り替えた場合の漏れ電流の推移及び表面電位の推移を示すグラフ等である。
【図５】実施例２に係る定着ユニットの構成を示す断面図である。
【図６】表面電位測定器の検知結果から切替部が保護抵抗を切り替える場合の表面電位の推移を示すグラフ等である。
【図７】実施例３に係る定着ユニットの表面電位の推移を示すグラフ等である。
【図８】実施例４に係る定着ユニットの表面電位の推移を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、この発明を実施するための形態を実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対位置等は、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるから、特に特定的な記載が無い限りは、発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本発明の実施例１に係る画像形成装置１００の構成を示す断面図である。画像形成装置１００は、電子写真画像形成プロセスを利用した画像形成装置である。図１に示されるように、画像形成装置１００は画像形成装置本体（以下、単に『装置本体』という）１００Ａを有し、この装置本体１００Ａの内部には、画像を形成する画像形成部５１が設けられる。画像を形成する画像形成部５１は、『像担持体』である感光体ドラム３、『転写装置』である転写ローラ８等を含む。少なくとも感光体ドラム３については、プロセスカートリッジに含まれ、プロセスカートリッジとして装置本体１００Ａに組み込まれる構成となっていても良い。
【００１２】
画像形成の流れとしてはまず帯電用高圧電源１から帯電ローラ２により感光体ドラム３を所定の一定電位に帯電させ、露光装置４にて画像を形成する感光体ドラム３上のポイントを露光させ所定の電位に低下させる。そして現像容器５内のトナー（現像剤）を現像スリーブ６上に一様に載せ、そのトナーを低下させた感光体ドラム３上の電位と現像スリーブ６に印加する電位との差、つまり電界の作用を利用し帯電されているトナーを感光体ドラム３上へ付着させる。
【００１３】
装置本体１００Ａの内部には、感光体ドラム３等の内部機器の駆動を制御する『制御手段』としてのコントローラ５０が配置される。コントローラ５０には、タイマー５０Ｘ、記録部５０Ｙ、５０Ｚが含まれる。
【００１４】
感光体ドラム３に付着したトナーは用紙等の記録材が図示しない給送ローラにより給送され、ガイド７に沿って所定の転写領域に搬送され転写ローラ８により転写されたのち、記録材はガイド１１に沿って搬送され定着ユニット１２によって定着され排出される。感光体ドラム３上に付着し転写しきれなかったトナーはクリーニングブレード９により廃トナーを収容するケース１０内に掻き落され回収される。
【００１５】
図２は、定着ユニット１２の構成を示す断面図である。図２に示される『定着装置』としての定着ユニット１２は、内部にヒータ１９（ヒータ部）を有する『加熱部材』としてのフィルムユニット２０と、内部に弾性導電層を有して表面に絶縁層を有して定着フィルム１５に対して加圧する『加圧部材』としての加圧ローラ２１と、を備える。フィルムユニット２０と加圧ローラ２１とは対向する。定着ユニット１２は、フィルムユニット２０及び加圧ローラ２１で記録材上のトナー像を記録材１６に定着させる。フィルムユニット２０の径はФ３０ｍｍであり、加圧ローラ２１の径はФ４８ｍｍである。
【００１６】
フィルムユニット２０は、ヒータ１９（加熱源）、定着フィルム１５、フィルムガイド１３、Ｔステー１４、温度検知素子１８から構成されている。ヒータ１９は、セラミックヒータであり、セラミック基板上に発熱ペーストを印刷した発熱体、該発熱体の保護と絶縁性を確保するためのガラスコーティング層等から構成されたものであり、ヒータ１９へ電力制御されたＡＣ電流が供給されて発熱する。定着フィルム１５は、ポリイミドでできており厚さ約７０μｍの円筒形で加熱源からの熱を効率良く記録材１６上のトナー１７へ伝える。
【００１７】
フィルムガイド１３は、長手方向にいくつものリブがあり、これにより定着フィルム１５との抵抗を抑えながら定着フィルム１５の周動を補助する。Ｔステー１４は、鋼板でできており加圧力を均一に加える。セラミック基板の裏にある温度検知素子１８（サーミスタ）は、温度変化を検知する。コントローラ５０は、この検知結果に基づいてヒータ１９の目標温度を決定して、図示しないヒータ駆動手段を制御してヒータ１９の電力制御を行い、ヒータ１９の温度を目標温度（プリント温度）に保つ。
【００１８】
また、加圧ローラ２１は、Ф２０のアルミニウムから成る芯金２６に１×１０５Ω・ｃｍ程度の体積低効率の導電シリコンゴムを被覆し、その上に約６０μｍの絶縁チューブを被覆して形成されている。加圧ローラ２１は、バネにより、定着フィルム１５を挟んでヒータ１９に対し所定圧力（ニップ圧）で圧接してフィルムユニット２０と加圧ローラ２１からなる５〜８ｍｍの定着ニップ部２２を形成している。
【００１９】
加圧ローラ２１は、加圧ローラ駆動手段により、回転駆動されており、定着フィルム１５を当接しつつ従動回転させると共に定着ニップ部２２に導入された記録材１６を定着フィルム１５と密着させた状態で搬送している。このように記録材１６が定着ニップ部２２に搬送されることで、記録材１６上に形成担持された未定着のトナー像が、ヒータ１９の熱と定着ニップ圧とにより定着処理される。
【００２０】
高圧基板２３から保護抵抗２４を介して−５００Ｖになるように出力し定着フィルム１５に定着フィルムバイアスを印加する。また、高圧基板２５から保護抵抗２７又は保護抵抗２８を介して加圧ローラ２１の芯金２６に加圧ローラバイアスを印加し１×１０５Ω・ｃｍ程度の体積低効率の導電シリコンゴムが＋６００Ｖになるように出力する。
【００２１】
高圧基板２５、複数の保護抵抗２７、２８、切替部３０、電流測定器２９の詳細を述べる。『印加手段』としての高圧基板２５は、弾性導電層にトナーと逆極性の電圧を印加するものである。コントローラ５０は、こうした高圧基板２５の印加する印加電圧を制御する。複数の保護抵抗２７、２８は、加圧ローラ２１と高圧基板２５との間を並列に接続する互いに異なる抵抗である。
【００２２】
『第１抵抗値』を示す『第１抵抗』である第１保護抵抗２７は、『第２抵抗値』を示す『第２抵抗』である第２保護抵抗２８よりも抵抗値が高く設定され、ここでは例えば２００ＭΩのものが使用される。第２保護抵抗２８は、第１保護抵抗２７よりも抵抗値が低く設定され、ここでは例えば５０ＭΩのものが使用される。
【００２３】
『切替手段』としての切替部３０は、複数の保護抵抗２７、２８のいずれかに電流が流れるように切り替えるものである。切替部３０は、例えば、スイッチ回路等（図２中の抵抗素子）で形成される。切替部３０は、最初は、第１保護抵抗２７に設定されていたのを電流測定器２９の測定結果に基づいて、第２保護抵抗２８に切り替えたり、この第２保護抵抗２８を電流測定器２９の測定結果に基づいて、第１保護抵抗２７に切り替えたりする。
【００２４】
なお、後述するが、第１保護抵抗２７、第２保護抵抗２８、第３保護抵抗に順次切り替えられると考えた場合に、実施例１では、『第３抵抗値』を示す『第３抵抗』である第３保護抵抗は、『第１抵抗値』を示す第１保護抵抗２７と同一の抵抗値を有するということになる。
【００２５】
『電流測定手段』としての電流測定器２９は、切替部３０が切り替えた複数の保護抵抗２７、２８に流れる電流を測定する機器であり、例えば抵抗を介しその電位差から電流を測定する。
【００２６】
例えば、加圧ローラ２１のバイアスがＯＦＦのときに加圧ローラ２１の絶縁層である絶縁チューブ表面の表面電位が−９００Ｖに帯電している場合を想定する。この場合に、加圧ローラ２１の絶縁チューブ内側の導電シリコンゴムが＋６００Ｖになるように加圧ローラバイアスを印加する。そうすると、加圧ローラ２１のバイアスがＯＮのときに加圧ローラ２１の表面電位は−３００Ｖになる。また、加圧ローラバイアスの出力が切られると、再び、加圧ローラ表面電位は−９００Ｖに戻る。つまり、加圧ローラバイアスはバイアス印加時にのみ効果を発揮する。
【００２７】
表１は、定着フィルム１５の表面電位と加圧ローラ２１の表面電位の関係と静電オフセットレベルを示す表である。
【００２８】
【表１】
2016090604.tif 000003
【００２９】
静電オフセットは、加圧ローラ２１の表面が負極性に帯電していき、記録材１６上の負帯電トナーを定着フィルム１５側に飛散させる現象をいう。その為、加圧ローラ２１の表面の負極性帯電よりも、定着フィルム１５の表面の帯電が負極性側に大きい場合、静電オフセットは発生しない。
【００３０】
例えば定着フィルム１５に−５００Ｖを印加し定着フィルム１５の表面電位を−５００Ｖにし、加圧ローラ２１の表面電位が−３００Ｖに帯電した場合を想定する。この場合には、トナー１７を押さえつける電位（トナー反発電位差）は２００Ｖとなるため負帯電のトナーは加圧ローラ２１側へ押さえつける力により静電オフセットは発生しない。
【００３１】
しかし、加圧ローラ２１の表面の帯電量が増加していき、例えば−８００Ｖまで帯電した場合を想定する。この場合には、トナー１７を押さえつける電位（トナー反発電位差）は−３００Ｖとなる。このため逆に負帯電のトナー１７は定着フィルム１５側へ押さえつける力により静電オフセットが発生する。トナー１７を押さえつける電位（トナー反発電位差）は−側に大きいほど静電オフセットレベルが悪化することがわかる。
【００３２】
表２は、加圧ローラ２１のチューブに穴が開いた場合に、画像形成速度が１５０ｍｍ／ｓで、穴の大きさが０．１ｍｍで、定着ニップ幅５ｍｍのときに、その穴が定着ニップ時に影響を受ける時間が約３３ｍｓｅｃとなることを示している。
【００３３】
【表２】
2016090604.tif 000004
【００３４】
表３は、加圧ローラ２１の漏れ電流と加圧ローラ２１の表面電位の関係を示す表である。なお、ここでは、漏れ電流とは、加圧ローラ２１から定着フィルム１５へと飛ぶ電流のことをいう。
【００３５】
【表３】
2016090604.tif 000005
【００３６】
漏れ電流が大きいほど加圧ローラ２１の表面電位が負極性側に落ち込むことがわかる。これは加圧ローラチューブの穴が定着フィルム１５と接することで加圧ローラバイアスの電荷が保持できないためである。
【００３７】
図３（ａ）は、前述の表２の条件で加圧ローラ２１側の保護抵抗の抵抗値を振った場合の表面電位の推移を示すグラフである。図３（ｂ）は、前述の表２の条件で加圧ローラ２１側の保護抵抗の抵抗値を振った場合の漏れ電流の推移を示すグラフである。なお、図３（ａ）は実施例１の制御に関係し、図３（ｂ）は実施例２の制御に関係する。
【００３８】
（保護抵抗が小さい場合）
加圧ローラ２１のチューブに発生した穴０．１ｍｍが定着ニップ時の影響を受ける３３ｍｓｅｃの条件において、例えば保護抵抗が小さい（例えば５０ＭΩ）場合は、電流が流れやすい。そのため、加圧ローラ２１から定着フィルム１５へ漏れる漏れ電流が７μＡ（図３（ａ）参照）となり、その場合は加圧ローラ２１の表面電位が−８００Ｖ（図３（ｂ）参照）まで落ち込む。
【００３９】
定着フィルム１５に−５００Ｖを印加して定着フィルム１５の表面電位を−５００Ｖにした場合、トナー反発電位は最大−３００Ｖとなり静電オフセットが発生し易い。また、表面電位の回復については、加圧ローラ２１の表面電位が−５００Ｖ以下に落ち込む時間は抵抗が小さいと電流が流れやすく電荷供給しやすいため、表面電位の回復が早くなり、約１００ｍｓｅｃで−４００Ｖまで回復する。
【００４０】
（保護抵抗が大きい場合）
逆に、例えば保護抵抗が大きい（例えば２００ＭΩ）場合は、電流が流れにくい。そのため、加圧ローラ２１から定着フィルム１５へ漏れる漏れ電流が４μＡ（図３（ａ）参照）となり、その場合は加圧ローラ２１の表面電位が−６００Ｖ（図３（ｂ）参照）まで落ち込む。
【００４１】
定着フィルム１５に−５００Ｖを印加して定着フィルム１５の表面電位を−５００Ｖにした場合、トナー反発電位は最大−１００Ｖとなり静電オフセットが発生しし難いが、表面電位の回復については、加圧ローラ２１の表面電位が−５００Ｖ以下に落ち込む時間は抵抗が大きいと電流が流れにくく電荷供給しにくいため、表面電位が−４００Ｖまで回復するのに約１５０ｍｓｅｃ以上の回復時間を要するため軽微な静電オフセットが長い時間発生するおそれがある。
【００４２】
このことから加圧ローラ２１の絶縁チューブに微小な穴が発生した部分では、保護抵抗が小さいと幅の狭い静電オフセットが明確に発生し、保護抵抗が大きいと軽微なレベルで幅の広い静電オフセットが発生する。
【００４３】
図４（ａ）は、加圧ローラ２１の『表層』としての絶縁層に微小な穴（例えば、穴径が０．１ｍｍ）が発生した際に、電流測定器２９の測定結果から切替部（例えばスイッチ回路等）で保護抵抗を切り替えた場合の漏れ電流の推移及び表面電位の推移を示すグラフである。漏れ電流の推移が実施例１の制御と関係し、表面電位の推移が後述する実施例２の制御と関係する。図４（ｂ）は、コントローラ５０の制御工程を示すフローチャートである。
【００４４】
まずは、定着フィルム１５に定着フィルムバイアス−５００Ｖを印加する。そして、コントローラ５０は、切替部３０の接続を保護抵抗の大きい（例えば２００ＭΩ）側に設定する。加圧ローラチューブの穴が定着ニップ部の影響を受ける３３ｍｓｅｃの条件において、保護抵抗が大きい（例えば２００ＭΩ）場合は、電流が流れにくい。このため漏れ電流が４μＡ（点Ａ参照）となり、加圧ローラ２１の表面電位は−６００Ｖ（点Ｂ参照）まで落ち込む。
【００４５】
コントローラ５０は、高圧基板２５が第１保護抵抗２７にて電圧を印加し続けると電流測定器２９が検出する第１保護抵抗２７に流れる電流値が上昇していくが、加圧ローラ２１のチューブの穴が定着ニップ部を通過してから漏れ電流値は緩やかな下降を開始する。その過程で、電流測定器２９が例えば電流値の最高値Ｉ（例えば４μＡ）を検知した直後から最高値Ｉよりも５％下降した値である第１電流値０．９５×Ｉ（例えば３．８μＡ）を検知した場合には、コントローラ５０は加圧ローラ２１のチューブの穴が定着ニップ部の外に移動したと判断する。なお、図４（ａ）中で、点Ａが最高値Ｉのときのポイントであり、点Ｅが第１電流値０．９５×Ｉのときのポイントである。
【００４６】
そして、コントローラ５０は、切替部３０が複数の保護抵抗２７、２８のうちの抵抗値が高い第１保護抵抗２７（例えば２００ＭΩ）から抵抗値が低い第２保護抵抗２８（例えば５０ＭΩ）へと切り替えるように制御する。このように抵抗値が小さいものに切り替えられると、電流が流れ易く（６．５μＡ）（点Ｃ参照）、加圧ローラ２１に電荷供給し易いため、点Ｆから加圧ローラ２１の表面電位の回復が早くなる。
【００４７】
電流測定器２９が第１電流値０．９５×Ｉを検知した後から第１電流値０．９５×Ｉよりも小さい静電オフセットが発生し難い所定電流値としての第２電流値０．３０×Ｉ（例えば１．２μＡ）まで下降したことを検知した場合、コントローラ５０は、切替部３０が第２保護抵抗２８から第１保護抵抗２７へと切り替えるように制御する。すなわち、切替部３０が抵抗が小さい第２保護抵抗２８（例えば５０ＭΩ）から抵抗値が高い第１保護抵抗２７（例えば２００ＭΩ）へと切り替えて戻す（点Ｄ参照）。
【００４８】
このように加圧ローラ２１の表面電位の回復を優先する抵抗値が低い第２保護抵抗２８から、静電オフセットの発生防止を優先する抵抗値が高い第１保護抵抗２７に切り替えることにより定着ニップ部に加圧ローラ２１の絶縁層の微小な穴が回転して来ても、軽微なレベルで幅の狭い静電オフセットに抑えることが出来る。
【００４９】
図４（ｂ）は、コントローラ５０の制御工程を示すフローチャートである。コントローラ５０は、切替部３０により第１保護抵抗２７（２００ＭΩ）に設定する（Ｓ１）。コントローラ５０は、高圧基板２５により加圧ローラ２１のバイアスを印加する（Ｓ２）。コントローラ５０は、電流値が最高値電流（Ｉ）か否かを判断する（Ｓ３）。
【００５０】
コントローラ５０は、Ｓ３の結果ＹＥＳの場合には、電流値が０．９５×Ｉになったことを検知したか否かを判断する（Ｓ４）。コントローラ５０は、Ｓ３の結果ＮＯの場合には、制御を終了する。コントローラ５０は、Ｓ４の結果ＹＥＳの場合には、第２保護抵抗２８（５０ＭΩ）へと切り替える（Ｓ５）。コントローラ５０は、電流値が０．３×Ｉになったことを検知したか否かを判断する（Ｓ６）。コントローラ５０は、Ｓ６の結果ＹＥＳの場合には、第１保護抵抗２７（２００ＭΩ）へと切り替える（Ｓ７）。コントローラ５０は、Ｓ６の結果ＮＯの場合には、Ｓ６の工程に戻る。
【実施例２】
【００５１】
図５は、実施例２に係る定着ユニット２１２の構成を示す断面図である。実施例２の定着装置の構成のうち実施例１の定着ユニット１２と同一の構成及び効果に関しては、同一の符号を用いて説明を適宜省略する。実施例２においても、実施例１と同様の画像形成装置に適用することができるため、画像形成装置の説明は省略する。実施例２の定着ユニット２１２の特徴は、加圧ローラ２１の表面電位の検知を行う点である。
【００５２】
高圧基板２３から保護抵抗２４を介して−５００Ｖになるように出力し、定着フィルム１５に定着フィルムバイアスを印加する。また、高圧基板２５から保護抵抗２７又は保護抵抗２８を介して加圧ローラ２１の芯金２６に加圧ローラバイアスを印加し１×１０５Ω・ｃｍ程度の体積抵抗率の導電シリコンゴムが＋６００Ｖになるように出力する。また、加圧ローラ２１の近傍で、加圧ローラ２１と対向する位置に、表面電位測定器３１が配置される。『表面電位測定手段』としての表面電位測定器３１は、加圧ローラ２１の表面電位を測定する機器であり、ここでは例えば、表面電位計等が用いられる。
【００５３】
高圧基板２５と芯金２６との間の保護抵抗には、抵抗値の高い保護抵抗２７（例えば２００ＭΩ）と抵抗値の低い保護抵抗２８（例えば５０ＭΩ）が設けられる。コントローラ５０は、表面電位測定器３１の検知結果から、切替部３０（例えばスイッチ回路など）の接続は保護抵抗２７又は保護抵抗２８に切り替えられる。
【００５４】
図６（ａ）は、表面電位測定器３１の検知結果から切替部３０が保護抵抗２７、２８を切り替える場合の表面電位の推移を示すグラフである。図６（ｂ）は、コントローラ５０の制御工程を示すフローチャートである。
【００５５】
まずは定着フィルム１５に定着フィルムバイアス−５００Ｖを印加する。そして、切替部３０は保護抵抗の大きい保護抵抗２７（例えば２００ＭΩ）側に設定される。加圧ローラチューブの穴０．１ｍｍが定着ニップ時の影響を受ける３３ｍｓｅｃの条件において、保護抵抗が大きい（例えば２００ＭΩ）場合は、電流が流れにくいため、表面電位は−６００Ｖまで落ち込む（点Ｂ参照）。
【００５６】
コントローラ５０は、高圧基板２５が第１保護抵抗２７にて電圧を印加し続けると表面電位測定器３１が検出する加圧ローラ２１の表面電位が下降していくが、加圧ローラ２１のチューブの穴が定着ニップ部を通過して最低値に到達してから上昇を開始する。その過程で、表面電位測定器３１が表面電位の最低値Ｖ（−６００Ｖ）を検知した直後から最低値Ｖよりも５％上昇した値である第１電圧値０．９５×Ｖ（例えば−５７０Ｖ）を検知した場合には、コントローラ５０は、加圧ローラ２１のチューブの穴が定着ニップの外に移動したと判断する。なお、図６（ａ）中で、点Ｂが最低値Ｖのときのポイントであり、点Ｆが０．９５×Ｖのときのポイントである。
【００５７】
そして、コントローラ５０は、切替部３０が複数の保護抵抗２７、２８のうちの抵抗値が高い第１保護抵抗２７（例えば２００ＭΩ）から抵抗値が低い第２保護抵抗２８（例えば５０ＭΩ）へと切り替えるように制御する。このように抵抗値が小さいものに切り替えられると、電流が流れやすく電荷供給しやすいため、加圧ローラ２１の表面電位の回復が早くなる。
【００５８】
そして、表面電位測定器３１が第１電圧値０．９５×Ｖを検知した直後から第１電圧値０．９５×Ｖよりも大きい所定電圧値としての第２電圧値０．５５×Ｖ（例えば−３３０Ｖ）を検知した場合（点Ｑ参照）を想定する。この場合には、切替部３０が第２保護抵抗２８（例えば５０ＭΩ）から第２保護抵抗２８よりも抵抗値が高い第１保護抵抗２７（例えば２００ＭΩ）へと切り替える。このように保護抵抗を切り替えることにより軽微なレベルで幅の狭い静電オフセットに抑えることができる。
【００５９】
図６（ｂ）は、コントローラ５０の制御工程を示すフローチャートである。コントローラ５０は、切替部３０により第１保護抵抗２７（２００ＭΩ）に設定する（Ｓ１１）。コントローラ５０は、高圧基板２５により加圧ローラ２１のバイアスを印加する（Ｓ１２）。コントローラ５０は、表面電位が最低表面電位（Ｖ）か否かを判断する（Ｓ１３）。
【００６０】
コントローラ５０は、Ｓ１３の結果ＹＥＳの場合には、表面電位が０．９５×Ｖになったことを検知したか否かを判断する（Ｓ１４）。コントローラ５０は、Ｓ１３の結果ＮＯの場合には、制御を終了する。コントローラ５０は、Ｓ１４の結果ＹＥＳの場合には、第２保護抵抗２８に切り替える（Ｓ１５）。コントローラ５０は、Ｓ１４の結果ＮＯの場合には、Ｓ１４の工程に戻る。コントローラ５０は、表面電位が０．５５×Ｖになったことを検知したか否かを判断する（Ｓ１６）。コントローラ５０は、Ｓ１６の結果ＹＥＳの場合には、第１保護抵抗２７に切り替える（Ｓ１７）。コントローラ５０は、Ｓ１６の結果ＮＯの場合には、Ｓ１６の工程に戻る。
【実施例３】
【００６１】
図７（ａ）は、実施例３に係る定着ユニットの表面電位の推移を示すグラフである。図７（ｂ）は、実施例３における高圧基板２５と加圧ローラ２１との間の接続状況を示す配線図である。実施例３の定着ユニットの構成のうち実施例１、２の定着ユニットと同一の構成及び効果に関しては、同一の符号を用いて説明を適宜省略する。実施例３においても、実施例１、２と同様の画像形成装置に適用することができるため、画像形成装置の説明は省略する。
【００６２】
実施例３の定着ユニットの特徴は、切替部３０が第１保護抵抗２７、第２保護抵抗２８、第３保護抵抗５２の順に切り替える場合に、『第３抵抗値』を示す第３保護抵抗５２は、『第１抵抗値』を示す第１保護抵抗２７の抵抗値よりも高い抵抗値を有する保護抵抗となっている。そして、抵抗値の関係が、第２保護抵抗２８＜第１保護抵抗２７＜第３保護抵抗５２の関係に設定される点である。これにより、加圧ローラ２１の表面電位の落ち込みを防止する。
【００６３】
まずは保護抵抗を比較的大きい第１保護抵抗２７（例えば２００ＭΩ）側に設定する。加圧ローラチューブの穴０．１ｍｍが定着ニップ時の影響を受ける３３ｍｓｅｃの条件において保護抵抗が大きい場合は電流が流れにくいため、表面電位は−６００Ｖまで落ち込む（点Ｐ参照）。
【００６４】
電流測定器２９が電流の落ち込み終了を判断する値を検知した場合、又は、表面電位測定器３１が表面電位の落ち込み終了を判断する値を検知した場合を想定する。この場合には、加圧ローラチューブの穴が定着ニップの外に移動したと判断し、切替部３０により保護抵抗の抵抗値を比較的大きな第１保護抵抗２７（例えば２００ＭΩ）ものから小さい第２保護抵抗２８（例えば５０ＭΩ）ものに切り替える。抵抗が小さいと電流が流れやすく電荷供給しやすいため、加圧ローラ２１の表面電位の回復が早くなる。
【００６５】
そして電流または表面電位測定器３１において表面電位の回復を判断する値を検知した場合、再度、切替部３０により保護抵抗の抵抗値を小さい（例えば５０ＭΩ）ものから大きいものに可変させる。
【００６６】
この時、抵抗値の低い抵抗素子（例えば５０ＭΩ）に切り替える前の抵抗素子の抵抗値（例えば２００ＭΩ）よりも抵抗値の高い第３保護抵抗５２（例えば３００ＭΩ）に切り替える。このことで（点Ｒ参照）、加圧ローラチューブの穴０．１ｍｍが次の周期で再度定着ニップ時の影響を受けることを防止することができる。以上説明したとおりによれば記録材通紙前に定着ユニットを駆動させフィルムバイアスと加圧ローラバイアスを印加し、記録材通紙前に保護抵抗を調整することも可能となる
【実施例４】
【００６７】
図８は、実施例４に係る定着ユニットの表面電位の推移を示すグラフである。実施例４の定着ユニットの構成のうち実施例１〜３の定着ユニットと同一の構成及び効果に関しては、同一の符号を用いて説明を適宜省略する。実施例４においても、実施例１〜３と同様の画像形成装置に適用することができるため、画像形成装置の説明は省略する。実施例４の定着装置の特徴点は、
【００６８】
実施例３で説明したように、切替部が最初の保護抵抗をそれよりも低い保護抵抗に切り替えた後に、最初の保護抵抗よりも高い保護抵抗に切り替えた場合を想定する。この場合には、加圧ローラチューブの穴０．１ｍｍが次の周期で再度定着ニップ時の影響を受ける静電オフセットを防止することはできる。しかし、保護抵抗が最初の保護抵抗よりも高い状態で維持されると、加圧ローラバイアスが低下したままとなるために、加圧ローラチューブの穴の影響以外でもトナーの反発電位は低下して静電オフセットが逆に発生し易くなる。
【００６９】
こうしたことから、実施例４では、電流測定器２９又は表面電位測定器３１の変化点を計測した時期を記録させる記録部の記録に応じて保護抵抗の抵抗値を切り替える。これにより、加圧ローラ２１の表面電位の落ち込みを防止する。
【００７０】
まずは、保護抵抗を比較的大きい（例えば２００ＭΩ）側に設定する。コントローラ５０は、時間を測定する『時間測定手段』としてのタイマー５０Ｘを有する。また、コントローラ５０は、加圧ローラ２１の周長が回転する時間中に、タイマー５０Ｘが測定する時間ごとに電流測定器２９が測定する電流値の変化点を記録する記録部５０Ｙを有する。さらに、コントローラ５０は、加圧ローラ２１の周長が回転する時間中に、タイマー５０Ｘが測定する時間ごとに表面電位測定器３１が測定する表面電位の変化点を記録する記録部５０Ｚを有する。
【００７１】
そして、加圧ローラ２１の一周分の時間（例えばφ４８の加圧ローラ２１の場合、加圧ローラ２１の周長は１５０．７２ｍｍとなるため画像形成速度が１５０ｍｍ／ｓｅｃの場合、１秒）を想定する。この加圧ローラ２１の一周分の時間に、電流測定器２９又は表面電位測定器３１により電流又は表面電位の値の変動を検知する。この場合に、変動開始から変化点まで（タイマＯＮ１００ｍｓｅｃ後から１３５ｍｓｅｃの間）の時間（３５ｍｓｅｃ）を検知し、その時期を記録部５０Ｙ又は記録部５０Ｚに記録させる。
【００７２】
加圧ローラ周期（例えば１秒）毎にタイマをリセット＆スタートさせる。そして、次の加圧ローラ２１の周期の時に記録部に記録した時期の前後１００ｍｓｅｃ追加した範囲（例えばタイマＯＮ直後から２２０ｍｓｅｃの間）のみ保護抵抗を事前に高め（例えば３００ＭΩの第３保護抵抗５２）に切り替える。
【００７３】
このことで必要以上に保護抵抗の抵抗値を高くすること無く（例えば２００ＭΩの第１保護抵抗２７に戻す）、加圧ローラチューブの穴０．１ｍｍが次の周期で再度定着ニップ時の影響を受ける必要範囲のみ保護抵抗を可変することが可能となり静電オフセットの発生を防止する。
【符号の説明】
【００７４】
１２  定着ユニット（定着装置）
２０  フィルムユニット（加熱部材）
２１  加圧ローラ（加圧部材）
２５  高圧基板（印加手段）
２７  第１保護抵抗（第３保護抵抗）
２８  第２保護抵抗
２９  電流測定器（電流測定手段）
３０  切替部（切替手段）
３１表面電位測定器（表面電位測定手段）
Ｉ    最高値
０．９５×Ｉ    第１電流値
０．３×Ｉ      第２電流値
Ｖ    最低値
０．９５×Ｖ    第１電圧値
０．３×Ｖ      第２電圧値
【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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