(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに接触転動する対構成の定着部材のうち、被定着材の未定着像担持面側に位置する定着部材の表面に絶縁離型層を被覆すると共に、絶縁離型層が被覆された定着部材の周囲には前記絶縁離型層に接触する接触機能部材を設け、定着部材間の定着ニップ域に被定着材を通過させるようにした定着装置において、
絶縁離型層が被覆された定着部材の周囲のうち、定着ニップ域の上流で且つ接触機能部材の接触位置の下流には、固定ブラケットに絶縁性支持部材を介して導電性部材を設けたものであって、接触機能部材の接触に伴う絶縁離型層上の局所的な静電位変化部と周辺の高電位部との間で導電路として働くことにより周辺の高電位部からの電荷を静電位変化部に埋めるように作用させる電位変化補正手段を設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
互いに接触転動する対構成の定着部材のうち、被定着材の未定着像担持面側に位置する定着部材の表面に絶縁離型層を被覆すると共に、絶縁離型層が被覆された定着部材の周囲には前記絶縁離型層に接触する接触機能部材を設け、定着部材間の定着ニップ域に被定着材を通過させるようにした定着装置において、
絶縁離型層が被覆された定着部材の周囲のうち、定着ニップ域の上流で且つ接触機能部材の接触位置の下流には、定着部材の移動方向に直交する幅方向で、少なくとも接触機能部材の接触幅よりも広い接触幅をもって導電性部材を絶縁離型層上に接触配置し、接触機能部材の接触に伴う絶縁離型層上の局所的な静電位変化を分散させることにより当該静電位変化が復元方向に補正せしめられる電位変化補正手段を設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項３】
互いに接触転動する対構成の定着部材のうち、被定着材の未定着像担持面側に位置する定着部材の表面に絶縁離型層を被覆し、定着部材間の定着ニップ域に被定着材を通過させるようにした定着装置において、
絶縁離型層が被覆された定着部材の周囲のうち、定着ニップ域通過後に被定着材が剥離せしめられる剥離部位の下流には、固定ブラケットに絶縁性支持部材を介して導電性部材を設けたものであって、被定着材の剥離動作に伴う絶縁離型層上の局所的な静電位変化部と周辺の高電位部との間で導電路として働くことにより周辺の高電位部からの電荷を静電位変化部に埋めるように作用させる電位変化補正手段を設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項４】
互いに接触転動する対構成の定着部材のうち、被定着材の未定着像担持面側に位置する定着部材の表面に絶縁離型層を被覆し、定着部材間の定着ニップ域に被定着材を通過させるようにした定着装置において、
絶縁離型層が被覆された定着部材の周囲のうち、定着ニップ域通過後に被定着材が剥離せしめられる剥離部位の下流には、定着部材の移動方向に直交する幅方向寸法に対応する導電性部材を有し、定着部材の移動方向で、少なくとも被定着材の剥離動作に伴う絶縁離型層上の局所的な静電位変化幅よりも広い接触幅をもって前記導電性部材を絶縁離型層上に接触配置し、被定着材の剥離動作に伴う絶縁離型層上の局所的な静電位変化を分散させることにより当該静電位変化が復元方向に補正せしめられる電位変化補正手段を設けたことを特徴とする定着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電子写真方式などを採用した画像形成装置に用いられ、被定着材上に担持された未定着像を定着する定着装置に係り、特に、互いに接触転動する対構成の定着部材のうち、被定着材の未定着像担持面側に位置する定着部材の表面に絶縁離型層を被覆するようにした態様の定着装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子写真方式などの画像形成装置は、感光体ドラムや中間転写ベルトなどの像担持体上に例えばトナーを利用した未定着像を形成し、これを被定着材である用紙に転写した後に、定着装置に用紙を通過させることで用紙上に未定着像を定着するようにしたものである。
従来この種の定着装置としては各種方式のものが採用されているが、例えば熱加圧定着方式を採用したものが多く用いられている。
この種の定着装置としては、例えばヒータが内蔵された加熱定着ロールと、この加熱定着ロールに接触配置されて転動する加圧定着ロールとを備え、両定着ロール間の定着ニップ域にトナー像などの未定着像が担持された用紙を挿通させるようにした構成が採用される。
ここで、加熱定着ロールとしては、例えばアルミニウムや鉄等の中空芯金にヒータを内蔵させ、かつ、前記芯金の外周面にはＰＴＦＥ、ＰＦＡ等の離型性のよい材料からなる離型層を被覆したものが用いられ、一方、加圧定着ロールとしては、例えば鉄やステンレスの芯金の外周に所定の被覆層、例えばシリコーンゴム等の離型性を有する弾性層などを被覆したものが用いられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種の定着装置にあっては、未定着像は例えばトナーのような電荷粒子にて構成されるため、両定着ロール間の定着ニップ域に用紙が通過する際に、両定着ロール間に電位差があると、用紙上の未定着像には用紙側とは逆方向に向かう電界を受けることがある。
すると、当該逆方向の電界が作用している個所においては、未定着像の一部トナーは加熱定着ロール側に転移し、それが加熱定着ロール上に乗って１周した後再び定着ニップ域に到達すると、加熱定着ロール上の転移トナーが用紙に定着されてしまう、所謂静電オフセットと呼ばれる画質不良が生じる懸念がある。
【０００４】
このような不具合を解消するために、加圧定着ロールに未定着像であるトナーと逆極性のバイアスを印加する手段が提案されている（例えば特開平１−３１５７６９号公報参照）。
ところが、この種の先行技術にあっては、逆極性バイアスを印加する電源装置が必要になる分、コストが嵩んでしまうという根本的な問題がある。
【０００５】
また、他の先行技術としては、両定着ロールを接地することで、両定着ロール間の電位差を常に０Ｖにするようにしたものが提案されている（例えば特開平８−２０２１９１号公報参照）。
このタイプによれば、前述した先行技術のような電源装置を用いることなく、静電オフセットの要因である電位差を無くすようにしているので、装置コストの低廉化を図りながら、静電オフセットをある程度有効に防止することができる。
【０００６】
ところで、加熱定着ロールの表面離型層には通常絶縁性のものが使用されることが多い。
これは、表面離型層が導電層であるとすると、加熱定着ロールに電流がリークする虞れがあり、この場合、用紙とトナーとの間の静電力が保持できなくなるとという懸念があることによる。但し、表面離型層が導電層であっても、加熱定着ロールがフロート状態であれば、加熱定着ロール側に電流がリークすることはないかも知れないが、加熱定着ロールがフロート状態であると、ノイズの問題やその他の二次障害の懸念があるため、好ましいものとは言えない。
【０００７】
しかしながら、加熱定着ロールの表面離型層が絶縁性である態様にあっては、上述した両定着ロールを接地する構成を採用したとしても、以下のような技術的課題が新たに見出された。
すなわち、加熱定着ロールの表面離型層が絶縁性である場合には、芯金と表面離型層との間で電位差が生じ易い。
しかも、加熱定着ロールの周辺には、例えば接触型の温度制御用センサや剥離爪などの接触機能部材が加熱定着ロールの表面離型層に接触配置されることが多い。このとき、加熱定着ロールと接触機能部材との間では電流のリークや摩擦帯電が局所的に生じ、加熱定着ロールの表面離型層上では、接触機能部材との接触部位にて静電位の変動が生ずる虞れがある。
例えば温度制御用センサとして、体積抵抗率が１０１４Ωｃｍ程度の絶縁テープで被覆されたものを用いたところ、加熱定着ロールに接触していると、（１／１０）μＡオーダーの電流のリークが見られた。
そして、加熱定着ロール表面の静電位が局所的に変動した状況下で、当該局所的な静電位変化部が再び定着ニップ域に到達すると、前記局所的な静電位変化部にて静電オフセットが発生してしまうという技術的課題が見られた。
【０００８】
より具体的には、例えばトナーが負に帯電している場合を例に挙げると、加熱定着ロールと加圧定着ロールとの定着ニップ域に突入してくる用紙の電位は、転写動作時や剥離動作時の作用電圧の大きさに依存する。
ここで、用紙電位が−５００Ｖとすると、例えば特開平８−２０２１９１号公報所載の先行技術では、加圧定着ロールと加熱定着ロールの芯金は共に−５００Ｖになり、加熱定着ロールの表面電位も−５００Ｖに近い電位になっている。
しかし、加熱定着ロール表面が温度制御用センサや剥離爪等の接触機能部材に接していて電流のリークが起きると、表面電位は０〜−５００Ｖの間の電位になる。また、摩擦帯電により０〜−５００Ｖ場合によりプラス側にシフトすることもある。この場合においては、接触機能部材との接触による局所的な静電位変化が大きく、加熱定着ロールの表面電位が０Ｖに近くなる場合には、静電オフセットが発生する懸念がある。
一方、用紙電位が＋５００Ｖの時とすると、加圧定着ロールと加熱定着ロールの芯金は＋５００Ｖ、加熱定着ロールの表面は＋５００Ｖに近い電位になっている。
しかし、加熱定着ロール表面が接触機能部材に接していて摩擦帯電により＋５００Ｖ以上になると、同様に静電オフセットが発生する懸念がある。
【０００９】
また、この種の定着装置にあっては、用紙が定着ニップ域を通過すると、用紙上のトナー像の粘着性などによって用紙が加熱定着ロール側に一旦付着するが、加熱定着ロールの曲率や表面離型層の離型性、あるいは、剥離爪によって定着後の用紙が加熱定着ロールから剥離される。
このとき、特に、用紙の後端が加熱定着ロールから剥離するときに剥離放電が発生し易く、剥離放電に伴って加熱定着ロールの表面離型層上で電位変化が局所的に起こり、この局所的な電位変化部が定着ニップ域に到達すると、前記局所的な電位変化部にて静電オフセットが発生してしまうという懸念もある。
【００１０】
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、接触機能部材に起因する静電オフセット、あるいは、被定着材の剥離動作に起因する静電オフセットを有効に防止し、静電オフセットに伴う画質不良を確実に回避するようにした定着装置を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上述した技術的課題、例えば接触機能部材に起因する静電オフセットを防止するために、接触機能部材との接触によって電流のリークを起こさないようにし、もって、表面離型層上の静電位変化を回避するという着想や、接触機能部材との摩擦により表面被覆層上の静電位がトナーと同極性方向に変化するようにし、もって、静電オフセットが生じない方向にて表面離型層上の静電位変化を生じさせる着想の下で、加熱定着ロールなどの定着部材上の絶縁性表面離型層自体を改善するという試みを行った。
ところが、このような着想を満足させるための絶縁性表面離型層を案出することは非常に困難であり、定着部材の絶縁性表面離型層上で静電オフセットの要因となる接触機能部材に伴う静電位変化が生ずることを前提とする着想に切り換え、本件発明を案出するに至ったものである。
尚、被定着材の剥離動作に起因する静電オフセットについても、定着部材の絶縁性表面離型層上で静電オフセットの要因となる静電位変化が生ずることを前提とする着想にて本件発明を案出するに至った。
【００１２】
すなわち、本発明の一態様は、接触機能部材に起因する静電オフセットを有効に防止するという解決課題の下でなされたものであり、図１（ａ）に示すように、互いに接触転動する対構成の定着部材１，２のうち、被定着材３の未定着像Ｔ担持面側に位置する定着部材１の表面に絶縁離型層４を被覆すると共に、絶縁離型層４が被覆された定着部材１の周囲には前記絶縁離型層４に接触する接触機能部材５を設け、定着部材１，２間の定着ニップ域に被定着材３を通過させるようにした定着装置において、絶縁離型層４が被覆された定着部材１の周囲のうち、定着ニップ域の上流で且つ接触機能部材５の接触位置の下流には、固定ブラケットに絶縁性支持部材を介して導電性部材を設けたものであって、接触機能部材５の接触に伴う絶縁離型層４上の局所的な静電位変化部と周辺の高電位部との間で導電路として働くことにより周辺の高電位部からの電荷を静電位変化部に埋めるように作用させる電位変化補正手段６を設けたことを特徴とするものである。
【００１３】
このような技術的手段において、定着部材１，２の定着方式としては、熱加圧定着方式に限られるものではなく、加圧定着方式など適宜適用して差し支えないし、また、片面定着のみならず、両面同時定着のものにも適用可能である。
また、定着部材１，２の態様についても、ロール、ベルトなど任意の組合せがあるため、特にロールには限定されない。
更に、絶縁離型層４を要件にしたのは、本発明が解決しようとする静電位変化が起こる前提構成であり、導電離型層であれば本件のような局所的な静電位変化は起こらないことによる。
更にまた、接触機能部材５には、例えば定着部材１の絶縁離型層４に接触する機能部材を広く含むものであり、特には、温度制御用センサや剥離部材など静電オフセットの要因となる機能部材を対象とする。
【００１４】
また、電位変化補正手段６としては、定着部材１の絶縁離型層４に生じた局所的な静電位変化を復元方向に補正するものであればよく、完全に復元することを要件とするものではない。
ここで、補正の程度については、図１（ｂ）に点線で示すような局所的な静電位変化の変化量を、図１（ｂ）に実線で示すように、静電オフセットが発生しない程度まで減少させるものであればよく、未定着像Ｔを構成するトナーなどの荷電粒子の特性や帯電量や被定着材の帯電量等に応じて適宜選定される。
また、複数の接触機能部材５が異なる個所に接触しているような態様にあっては、夫々の接触機能部材５に伴う局所的な静電位変化を補正できるように構成することが必要である。
【００１５】
そして、電位変化補正手段６の具体的な態様については、電荷を分散させる方式、摩擦帯電などにて局所的な静電位変化部に局所的に電荷を補填する方式など適宜選定して差し支えないが、本発明では補正のし易さの点から、電荷分散方式を用いている。
そのため、本発明は次のようにも表すことができる。すなわち、互いに接触転動する対構成の定着部材１，２のうち、被定着材３の未定着像Ｔ担持面側に位置する定着部材１の表面に絶縁離型層４を被覆すると共に、絶縁離型層４が被覆された定着部材１の周囲には前記絶縁離型層４に接触する接触機能部材５を設け、定着部材１，２間の定着ニップ域に被定着材３を通過させるようにした定着装置において、絶縁離型層４が被覆された定着部材１の周囲のうち、定着ニップ域の上流で且つ接触機能部材５の接触位置の下流には、定着部材１の移動方向に直交する幅方向で、少なくとも接触機能部材５の接触幅よりも広い接触幅をもって導電性部材を絶縁離型層４上に接触配置し、接触機能部材５の接触に伴う絶縁離型層４上の局所的な静電位変化を分散させることにより当該静電位変化が復元方向に補正せしめられる電位変化補正手段６を設けたことを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の他の態様は、被定着材の剥離動作に起因する静電オフセットを有効に防止するという解決課題の下でなされたものであり、図１（ａ）に示すように、互いに接触転動する対構成の定着部材１，２のうち、被定着材３の未定着像Ｔ担持面側に位置する定着部材１の表面に絶縁離型層４を被覆し、定着部材１，２間の定着ニップ域に被定着材３を通過させるようにした定着装置において、絶縁離型層４が被覆された定着部材１の周囲のうち、定着ニップ域通過後に被定着材３（図中２点鎖線で示す）が剥離せしめられる剥離部位ＨＰの下流には、固定ブラケットに絶縁性支持部材を介して導電性部材を設けたものであって、被定着材３の剥離動作に伴う絶縁離型層４上の局所的な静電位変化部と周辺の高電位部との間で導電路として働くことにより周辺の高電位部からの電荷を静電位変化部に埋めるように作用させる電位変化補正手段６を設けたことを特徴とするものである。
【００１７】
この場合、被定着材３の剥離動作に伴う局所的な静電位変化は、被定着材３の移動方向に直交する幅方向全域に亘って生ずるものであるから、少なくとも、ここでいう電位変化補正手段６は、最大サイズの被定着材３の幅方向に沿って電位変化補正を行うことができるものであることが必要である。
また、被定着材３の剥離動作に伴う局所的な静電位変化は、図１（ｂ）に点線で示すように、剥離部位ＨＰに対応した定着部材１の移動方向において局所的に生じるため、本態様の電位変化補正手段６の補正の程度は、図１（ｂ）に点線で示すような局所的な静電位変化の変化量を、図１（ｂ）に実線で示すように、静電オフセットが発生しない程度まで減少させるものであればよい。
【００１８】
そして、電位変化補正手段６の具体的な態様については、電荷を分散させる方式、摩擦帯電などにて局所的な静電位変化部に局所的に電荷を補填する方式など適宜選定して差し支えないが、本発明では補正のし易さの点から、電荷分散方式を用いている。
そのため、本発明は次のようにも表すことができる。すなわち、互いに接触転動する対構成の定着部材１，２のうち、被定着材３の未定着像Ｔ担持面側に位置する定着部材１の表面に絶縁離型層４を被覆し、定着部材１，２間の定着ニップ域に被定着材３を通過させるようにした定着装置において、絶縁離型層４が被覆された定着部材１の周囲のうち、定着ニップ域通過後に被定着材３が剥離せしめられる剥離部位の下流には、定着部材１の移動方向に直交する幅方向寸法に対応する導電性部材を有し、定着部材１の移動方向で、少なくとも被定着材３の剥離動作に伴う絶縁離型層４上の局所的な静電位変化幅よりも広い接触幅をもって前記導電性部材を絶縁離型層４上に接触配置し、被定着材３の剥離動作に伴う絶縁離型層４上の局所的な静電位変化を分散させることにより当該静電位変化が復元方向に補正せしめられる電位変化補正手段６を設けたことを特徴とするものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
◎実施の形態１
図２（ａ）はこの発明が適用される定着装置の実施の形態１を示す説明図であり、同図（ｂ）は（ａ）中Ｂ方向から見た矢視図である。
同図において、定着装置は、互いに圧接しながら回転する加熱定着ロール１０（Heat Roll：Ｈ／Ｒ）と加圧定着ロール２０（Pressure Roll：Ｐ／Ｒ）とを備え、両定着ロール１０，２０間の定着ニップ域Ｎに未定着トナー像Ｔが形成された用紙３０を挿通させて未定着トナー像Ｔを定着するものである。
【００２０】
本実施の形態において、加熱定着ロール１０は、アルミニウムや鉄等の中空芯金１１に例えばハロゲンランプ等のヒータ１３を内蔵させ、かつ、前記中空芯金１１の外周面にはＰＴＦＥ、ＰＦＡ等の離型性のよい材料からなる電気抵抗（表面抵抗値）１０11〜１０14Ω／□程度の絶縁離型層１２を被覆したものである。
一方、加圧定着ロール２０は、鉄やステンレスの芯金２１の外周に例えば電気抵抗（表面抵抗値）１０4〜１０9Ω／□程度の導電コート層２２を被覆したものである。
尚、本実施の形態では、加熱定着ロール１０、加圧定着ロール２０ともにハードロール構成のものを例示しているが、例えば加圧定着ロール２０の導電コート層２２に代えてシリコーンゴム等の離型性を有する弾性層などを被覆したソフトロール構成のものを用いるなど適宜設計変更して差し支えない。
【００２１】
また、本実施の形態では、加熱定着ロール１０の周辺のうち、定着ニップ域Ｎの上流側には、加熱定着ロール１０の表面温度を制御するための温度センサ４０が配設されている。
この温度センサ４０としては、加熱定着ロール１０の表面（具体的には絶縁離型層１２）にセンサ面が接触するＳＴＳ（soft touch sensorの略）が用いられる。尚、この温度センサ４０のセンサ面は体積抵抗率が１０14Ωｃｍ程度の絶縁テープで被覆されており、温度センサ４０自体は接地されている。
【００２２】
特に、本実施の形態にあっては、加熱定着ロール１０の周辺のうち、定着ニップ域Ｎの上流側で且つ温度センサ４０の下流側には電荷分散デバイス５０が配設されている。
この電荷分散デバイス５０は、例えば樹脂又は金属製の断面Ｌ字状の固定ブラケット５１をその支持面が加熱定着ロール１０の表面に対向するように配設し、この固定ブラケット５１の支持面上に絶縁性支持部材５２を介して導電性部材５３を設け、この導電性部材５３を加熱定着ロール１０の表面に接触配置するようにしたものである。
本実施の形態では、導電性部材５３としては弾性又は柔軟性のある細糸状ＳＵＳ等により矩形状に形成されたものが用いられ、加熱定着ロール１０の表面曲率に追従変形して面接触するようになっている。
【００２３】
この導電性部材５３は、特に、図２（ａ）（ｂ）に示すように、温度センサ４０に対応した下流位置を中心位置として加熱定着ロール１０の軸方向に延びる矩形状部材であり、この導電性部材５３の接触面（図２（ｂ）中交差斜線領域で示す）のうち、導電性部材５３の幅方向（加熱定着ロール１０の軸方向に相当）寸法ｎは温度センサ４０の対応する方向の寸法ｍよりも長く、かつ、後述するように、温度センサ４０との接触による静電位変化を復元方向に充分に補正できるように電荷を分散させ、静電オフセットの発生を阻止する程度に設定するようにすればよい。
【００２４】
次に、本実施の形態に係る定着装置の作動について説明する。
今、未定着トナー像Ｔを担持した用紙３０が定着装置の定着ニップ域Ｎを通過すると、用紙３０上の未定着トナー像Ｔが定着され、定着済み用紙３０が定着ニップ域Ｎを通過した後に加熱定着ロール１０から剥離される。
このような定着処理過程において、電荷分散デバイス５０の働きについて説明する。
ここでは、本実施の形態（電荷分散デバイス５０あり）において、用紙３０上のトナーへ作用する力と加熱定着ロール１０の表面電位とのモデル図を図３（ａ）に示し、電荷分散デバイス５０のない比較の形態において、用紙３０上のトナーへ作用する力と加熱定着ロール１０の表面電位とのモデル図を図３（ｂ）に示した。
【００２５】
今、用紙３０が−５００Ｖ程度に帯電された状態で定着ニップ域Ｎ（図２（ａ）参照）を通過していると仮定すると、用紙３０が定着ニップ域Ｎを通過した後の加熱定着ロール１０表面は−５００Ｖに帯電してしまう。この後、この−５００Ｖに帯電した加熱定着ロール１０が温度センサ４０部分に到達すると、加熱定着ロール１０と温度センサ４０との接触により電流リークが起こり、例えば図５の点線で示すような局所的な静電位変化（本例では−１００Ｖ程度）が起こる。尚、ここでは、図２に示す温度センサ４０の寸法ｍを３ｍｍ、導電性部材５３の寸法ｎを２００ｍｍとした。
このような局所的な静電位変化が起こったとしても、本実施の形態にあっては、図２（ａ）（ｂ）に示すように、この局所的な静電位変化部は電荷分散デバイス５０を通過する。
【００２６】
このとき、電荷分散デバイス５０では、導電性部材５３は加熱定着ロール１０の絶縁離型層１２に接触配置されており、この導電性部材５３が局所的な静電位変化部と、周辺の高電位部との間に掛け渡された導電路として働き、周辺の高電位部からの電荷を局所的な静電位変化部に埋めるように作用する。
この結果、局所的な静電位変化部が復元方向へと補正され、図３（ａ）に示すように、局所的な静電位変化部の電位は定着ニップ域Ｎに再び到達する時点では、例えば−４５０Ｖ程度まで補正される。
この状態においては、用紙３０と定着ニップ域Ｎ手前の加熱定着ロール１０の表面電位との間には［−５００Ｖ（用紙）］−［−４５０Ｖ（加熱定着ロール）］＝−５０Ｖによる静電力が働くが、用紙３０へのトナーの付着力（凝集力）がこの静電力よりも大きいレベル（例えば８０Ｖに相当するレベル）であれば、用紙３０上のトナーが加熱定着ロール１０側に転移することはなく、加熱定着ロール１０が１周した後に再び転移トナーが用紙３０側に定着されるという所謂静電オフセットは生じない。
【００２７】
この点、図３（ｂ）に示すように、電荷分散デバイス５０のない比較の形態にあっては、局所的な静電位変化部（本例では−１００Ｖ）はそのままの状態で定着ニップ域Ｎに再び到達する。
この状態においては、用紙３０と定着ニップ域Ｎ手前の加熱定着ロール１０の表面電位との間には［−５００Ｖ（用紙）］−［−１００Ｖ（加熱定着ロール）］＝−４００Ｖによる静電力が働くことになり、用紙３０へのトナーの付着力（凝集力）が例えば８０Ｖに相当するレベルであれば、前記静電力の方が凝集力に比べて大きくなり、用紙３０上のトナーが加熱定着ロール１０側に転移してしまい、加熱定着ロール１０が１周した後に再び転移トナーが用紙３０側に定着されるという所謂静電オフセットが発生する。
【００２８】
尚、図３（ａ）は用紙３０の帯電電位が−５００Ｖの場合を例示したものであるが、用紙３０の電位状態と、実施の形態の各部材、具体的には、温度センサ（ＳＴＳ）４０接触前あるいは接触後の加熱定着ロール（Ｈ／Ｒ）１０の表面電位との関係（接触後のＨ／Ｒ表面電位状態は一例）を調べ、静電オフセットが発生する領域を調べたところ、図４に示す結果が得られた。
従って、静電オフセットの発生を有効に防止するには、用紙３０の帯電条件などに応じて電荷分散デバイス５０の補正の程度を静電オフセットが発生しない程度に設定するようにすればよい。
【００２９】
また、本実施の形態において、電荷分散デバイス５０（具体的には導電性部材５３）の幅寸法ｎ（図２（ｂ）参照）と加熱定着ロール（Ｈ／Ｒ）１０の表面電位との関係を調べたところ、図５に示す結果が得られた。
同図において、温度センサ（ＳＴＳ）４０の幅寸法ｍ（図２（ｂ）参照）を３ｍｍとし、この温度センサ４０の中央位置を、加熱定着ロールの軸方向位置の基準位置（原点）とした。
同図によれば、電荷分散デバイス５０は、その幅寸法ｎが大きいほど局所的な静電位変化部（図５中点線で示す電位溝部）を復元方向に補正する程度が大きいことが理解される。
例えば、局所的な静電位変化部が−１００Ｖであった条件下でも、電荷分散デバイス５０の幅寸法ｎを２０ｍｍとすれば、−３８０Ｖ程度までしか電位レベルが復元されないが、前記幅寸法を４０ｍｍとすれば、−４７５Ｖ程度まで電位レベルが復元されることが理解される。
【００３０】
次に、電荷分散デバイス５０の幅寸法ｎと静電オフセットの発生の有無との関係について調べたところ、図６に示すような関係が得られた。尚、図６においては、温度センサ（ＳＴＳ）４０の幅寸法ｍ（図２（ｂ）参照）を３ｍｍとし、また、用紙電位を−５００Ｖ、凝集力（用紙へのトナーの付着力）を８０Ｖに相当するレベルとした。
図６は、電荷分散デバイス５０の幅寸法ｎを変化させたモデルに対し、温度センサ（ＳＴＳ）４０接触後の加熱定着ロールの表面電位、静電力（トナーに作用する加熱定着ロール方向の静電気力）、凝集力＋静電力、静電オフセットの有無を示すものである。
同図によれば、静電力が凝集力を上回ったとき、具体的には凝集力＋静電力が正の値になった条件下では、静電オフセットが発生していないことが確認された。
本実施の形態では、電荷分散デバイス５０の幅寸法ｎは２０ｍｍ以上であれば静電オフセットが発生しないことが確認されているが、温度センサ（ＳＴＳ）４０接触後の加熱定着ロールの表面電位が−４２０Ｖより大きくなるように、電荷分散デバイス５０の幅寸法ｎを選定すれば静電オフセットは発生しないものと推測される。
【００３１】
また、電荷分散デバイス５０としては、本実施の形態で示したものに限られるものではなく、例えば図７（ａ）に示すように、例えば絶縁樹脂製の固定ブラケット５４に、弾性又は柔軟性のある細糸状ＳＵＳ等からなる矩形板状の導電性部材５５の一端を支持し、前記導電性部材５５を加熱定着ロール１０の表面に面接触させるようにしたり、あるいは、図７（ｂ）に示すように、回転可能な絶縁性のロール本体５７の表面に導電層５８を被覆し、この導電層５８上に多数の導電性ブラシ５９を植設し、この導電性ブラシ５９を所定の領域で加熱定着ロール１０の表面に面接触させるようにする等、適宜設計変更して差し支えない。
【００３２】
また、本実施の形態において、図２に示すように、加熱定着ロール１０の周辺のうち、定着ニップ域Ｎの下流側には定着後の用紙Ｐを剥離するための剥離爪４５（図２（ａ）中仮想線で示す）が加熱定着ロール１０の表面に接触配置されることもある。
この場合において、剥離爪４５の構成にもよるが、剥離爪４５との接触により上述したような局所的な静電位変化を生じさせ、静電オフセットの原因になる場合もある。
このような状況下において、加熱定着ロール１０の軸方向に対する剥離爪４５の配設位置を前記温度センサ４０の配設位置に対応した位置にレイアウトするようにすれば、温度センサ４０及び剥離爪４５との接触による局所的な静電位変化を補正するように上述した電荷分散デバイス５０を設計するようにすればよい。また、加熱定着ロール１０の軸方向に対する温度センサ５０と剥離爪４５の配設位置が変位している態様にあっては、夫々との接触による局所的な静電位変化を補正するように、夫々の局所的な静電位変化部に対応して導電性部材５３を接触させる等、電荷分散デバイス５０を一体的あるいは個々的に設計するようにすればよい。
【００３３】
◎実施の形態２
図８（ａ）はこの発明が適用される定着装置の実施の形態２を示す説明図であり、同図（ｂ）は（ａ）中Ｂ方向から見た矢視図である。
同図において、定着装置の基本的構成は、実施の形態１と略同様であるが、電荷分散デバイス５０の構成が実施の形態１と異なる。
本実施の形態で用いられる電荷分散デバイス５０は、実施の形態１と略同様に、例えば樹脂又は金属製の断面Ｌ字状の固定ブラケット６１をその支持面が加熱定着ロール１０の表面に対向するように配設し、この固定ブラケット６１の支持面上に絶縁性支持部材６２を介して導電性部材６３を設け、この導電性部材６３を加熱定着ロール１０の表面に接触配置するようにしたものである。尚、実施の形態１と同様な構成要素については同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
【００３４】
特に、本実施の形態では、導電性部材６３は、実施の形態１と同様な素材にて構成されるものであるが、加熱定着ロール１０の軸方向に沿って延びる長尺な矩形状部材であり、その軸方向長さは少なくとも最大サイズ用紙３０の幅寸法Ｌに対応した寸法に設定され、また、この導電性部材６３の接触面（図８（ｂ）中交差斜線領域で示す）のうち、加熱定着ロール１０の周方向に沿う長さ寸法ｋは用紙３０が加熱定着ロール１０から剥離される際に生ずる剥離放電に伴う加熱定着ロール１０の局所的な静電位変化部の溝幅よりも大きく、かつ、前記剥離放電に伴う局所的な静電位変化を復元方向に充分に補正できるように電荷を分散させ、静電オフセットの発生を阻止する程度に設定するようにすればよい。
【００３５】
次に、本実施の形態に係る定着装置の作動について説明する。
今、未定着トナー像Ｔを担持した用紙３０（本例では例えば−５００Ｖに帯電されていると仮定）が定着装置の定着ニップ域Ｎを通過すると、用紙３０上の未定着トナー像Ｔが定着され、定着済み用紙３０が定着ニップ域Ｎを通過した後に加熱定着ロール１０の所定の剥離部位ＨＰから剥離される。
このとき、定着済み用紙３０の後端が加熱定着ロール１０から剥離される瞬間に、用紙３０と加熱定着ロール１０との間で剥離放電が生ずる場合がある。
すると、この剥離放電によって加熱定着ロール１０の絶縁離型層１２上には、図９に点線で示すような局所的な静電位変化部（例えば−１００Ｖの電位溝部）が用紙３０の幅方向に亘って生ずる。
【００３６】
このような局所的な静電位変化が起こったとしても、本実施の形態にあっては、図８（ａ）（ｂ）に示すように、この局所的な静電位変化部は電荷分散デバイス５０を通過する。
このとき、電荷分散デバイス５０では、導電性部材６３は加熱定着ロール１０の絶縁離型層１２に接触配置されており、この導電性部材６３は、少なくとも加熱定着ロール１０の周方向寸法が局所的な静電位変化部の溝幅よりも充分に大きく設定されているため、局所的な静電位変化部と、周辺の高電位部との間に掛け渡された導電路として働き、周辺の高電位部からの電荷を局所的な静電位変化部に埋めるように作用する。
この結果、局所的な静電位変化部が復元方向へと補正され、図９に実線で示すように、局所的な静電位変化部の電位は定着ニップ域Ｎに再び到達する時点では、例えば−４８０Ｖ程度まで補正される。
【００３７】
この状態においては、用紙３０と定着ニップ域Ｎ手前の加熱定着ロール１０の表面電位との間には［−５００Ｖ（用紙）］−［−４８０Ｖ（加熱定着ロール）］＝−２０Ｖによる静電力が働くが、用紙３０へのトナーの付着力（凝集力）がこの静電力よりも大きいレベル（例えば８０Ｖに相当するレベル）であれば、用紙３０上のトナーが加熱定着ロール１０側に転移することはなく、加熱定着ロール１０が１周した後に再び転移トナーが用紙３０側に定着されるという所謂静電オフセットは生じない。
【００３８】
この点、電荷分散デバイス５０のない比較の形態にあっては、図９に点線で示すように、局所的な静電位変化部（本例では−１００Ｖ）はそのままの状態で定着ニップ域Ｎに再び到達するため、用紙３０と定着ニップ域Ｎ手前の加熱定着ロール１０の表面電位との間には［−５００Ｖ（用紙）］−［−１００Ｖ（加熱定着ロール）］＝−４００Ｖによる静電力が働くことになり、用紙３０へのトナーの付着力（凝集力）が例えば８０Ｖに相当するレベルであれば、前記静電力の方が凝集力に比べて大きくなり、用紙３０上のトナーが加熱定着ロール１０側に転移してしまい、加熱定着ロール１０が１周した後に再び転移トナーが用紙３０側に定着されるという所謂静電オフセットが発生する。
【００３９】
更に、本実施の形態では、加熱定着ロール１０上では温度センサ４０や剥離爪４５の接触による局所的な静電位変化も生じているが、上述したように、加熱定着ロール１０の軸方向略全域に亘って延びる電荷分散デバイス５０によって剥離放電に伴う局所的な静電位変化と併せて通常補正される。
【００４０】
尚、この実施の形態にあっては、温度センサ４０や剥離爪４５等の接触機能部材を具備した定着装置が開示されているが、例えば温度センサ４０や剥離爪４５などを非接触型にするなどし、接触機能部材が存在しないような定着装置に対しても適用されることは勿論である。
また、電荷分散デバイス５０の他の変形形態としては、例えば図７に示すような態様を用いてもよいことは勿論である。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、接触機能部材の接触に伴う絶縁離型層上の局所的な静電位変化を変化前の復元方向に補正し、あるいは、被定着材の剥離動作に伴う絶縁離型層上の局所的な静電位変化を変化前の復元方向に補正し、夫々の要因に伴う静電オフセットを回避するようにしたので、接触機能部材に起因する静電オフセット、あるいは、被定着材の剥離動作に起因する静電オフセットを有効に防止し、静電オフセットに伴う画質不良を確実に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る定着装置の概要を示す説明図である。
【図２】  （ａ）は実施の形態１に係る定着装置の全体構成を示す説明図、（ｂ）は（ａ）中Ｂ方向から見た矢視図である。
【図３】  （ａ）はトナーへ作用する力と加熱定着ロール（Ｈ／Ｒ）表面電位との関係を示す実施の形態１のモデル図、（ｂ）は比較の形態の（ａ）と同様なモデル図である。
【図４】  用紙電位と各種部分の電位との関係並びに静電オフセットの発生領域を示す説明図である。
【図５】  実施の形態１において、電荷分散デバイスの幅と加熱定着ロール（Ｈ／Ｒ）表面電位との関係を示すグラフ図である。
【図６】  実施の形態１において、電荷分散デバイスの幅と静電オフセットとの関係を示す説明図である。
【図７】  （ａ）（ｂ）は電荷分散デバイスの変形形態を示す説明図である。
【図８】  （ａ）は実施の形態２に係る定着装置の全体構成を示す説明図、（ｂ）は（ａ）中Ｂ方向から見た矢視図である。
【図９】  実施の形態２において、電荷分散デバイスの有無と加熱定着ロール（Ｈ／Ｒ）表面電位との関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
１，２…定着部材，３…被定着材，Ｔ…未定着像，４…絶縁離型層，５…接触機能部材，６…電位変化補正手段
【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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