JP2013227088A - シート積載装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シートの適正な積載性を確保しながら、シート同士の接触による画像品質の劣化を防止することが可能なシート積載装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】シート積載装置５９は、シートを排出する排紙ローラ対のシート排出方向下流に配置されて、積載トレイ５００への積載前のシートを帯電させる帯電器５９２と、積載トレイ５００に積載されたシート間に所定の静電反発力を発生させるため、積載トレイ５００への積載前のシートの電位に応じた補正電圧を帯電器５９２に印加してシートを帯電させるように制御するＣＰＵ１０１とを備える。これにより、シートの適正な積載性を確保しながら、シート同士の接触による画像品質の劣化を防止することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、シートを搬送し積載するシート積載装置に関し、特にシート上に帯電した静電気を制御可能なシート積載装置、及びこのシート積載装置を備えた画像形成装置に関する。

一般に、シートに画像を形成する複写機、プリンタ等の画像形成装置では、画像形成時やシートの搬送時に、シートに静電気が発生して帯電することがある。そのため、装置内の搬送路にシートが静電吸着して搬送不良を引き起こしたり、装置外に排出したシートを積載する際に、シート間に発生した静電反発力によって積載不良を引き起こしたりすることがある。

このような問題に対して、シート上の静電気量を検出し、この検出による出力に基づいて、除電装置を制御してシートの除電を確実に行なうように構成した静電気除去装置が提案されている（特許文献１参照）。

特開２００９−１４１８号公報

電子写真方式の画像形成装置では近年、１分間に数十枚以上の高速出力が可能なカラー画像形成装置が実用化されている。このような装置では、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナーを、画像情報に応じてシートに重ね合わせ転写し、定着部で溶融・混色させることによってフルカラー画像を形成する方式がとられている。そして、４色分のトナーを混色させるために、短時間で多くの熱量を定着時に与える構成となっている。

ところで、画像を形成されたシートは、排出ローラ対を介して装置外の排出トレイ上に排出されて積載される。通常、定着直後に排出トレイに排出されるシートは、かなりの高温となっている。そのため、シート上のトナー画像が積載により他のシートと接触すると、凝固前の溶融トナーが付着したり、場合によってはシート同士が貼り付いたりするという現象が発生して、画像品質を劣化させてしまう。

このような状況下で、特許文献１記載の静電気除去装置を活用しようとしても、積載シートの除電を行なうことで積載性の向上は見込めるものの、除電したシート同士の接触によるトナー付着に起因する上記画像品質の劣化問題には対処することができない。

本発明は、シートの適正な積載性を確保しながら、シート同士の接触による画像品質の劣化を防止することが可能なシート積載装置、及びこのシート積載装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明は、シート積載装置において、シートが積載される積載部と、前記積載部にシートを排出する排出部と、前記排出部のシート排出方向下流に配置されて、前記積載部に積載前のシートを帯電させる帯電部と、前記積載部に積載前のシートの電位に応じた補正電圧を前記帯電部に印加してシートを帯電させるように前記帯電部を制御するシート帯電制御部と、を備えることを特徴とする。

本発明によると、帯電部によってシートを帯電させることでシート間に適正な静電反発力を発生させるので、シート間の接触を抑制することで、シートの積載性を確保すると共に、シート同士の接触による画像品質の劣化を防止することができる。

本発明に係る第１の実施形態におけるシート積載装置を備えた画像形成装置の概略構成図。 シートの電位の時間減衰を説明するためのグラフ図。 第１の実施形態におけるシート積載装置及びその付近の拡大模式図。 第１の実施形態における帯電器の模式図。 第１の実施形態における制御系を示すブロック図。 （ａ）〜（ｃ）は変形例で用いることが可能なテーブルを表す表。 （ａ），（ｂ）は第１の実施形態における湿度センサの概略構成を示す斜視図。 本発明の第２の実施形態におけるシート積載装置及びその付近の拡大模式図。 第２の実施形態における制御系を示すブロック図。 第２の実施形態における電位センサを示す概略斜視図。 本発明の第３の実施形態における帯電器及びその付近を示す斜視図。 第３の実施形態によるシートの電位分布を表す図。

本発明に係る実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図１は、本発明に係る実施形態におけるシート積載装置を備えた画像形成装置の一例であるカラー画像形成装置の概略構成を示す図である。

＜第１の実施形態＞
図１において、１００はカラー画像形成装置であり、１００Ａはカラー画像形成装置本体（以下「装置本体」という）である。なお、カラー画像形成装置は構成上から主に、複数の画像形成部を並べて配置したタンデム方式と、円筒状に配置したロータリ方式とに分類される。また、転写方式としては、感光体ドラムから直接シートにトナー像を転写する直接転写方式と、一旦中間転写体に転写した後シートに転写する中間転写方式とに分類される。

ここで、中間転写方式は、直接転写方式のようにシートを転写ベルト上に保持する必要がないため、超厚紙やコート紙等の多種多様なシートに対応することができる。また中間転写方式は、複数の画像形成部における並列処理及びフルカラー画像の一括転写という特長から、高生産性の実現に適している。本実施形態に係るカラー画像形成装置１００は、４色の画像形成ユニットを中間転写ベルト上に並べて配置した中間転写タンデム方式のものである。

装置本体１００Ａには、画像形成部５１３と、シートＳを搬送するシート給送部１００Ｂと、画像形成部５１３で形成されたトナー画像をシート給送部１００Ｂにより給送されたシートＳに転写する転写部１００Ｃとが設けられている。また、装置本体１００Ａには、シートを搬送するシート搬送装置１００Ｄが設けられている。さらに、装置本体１００Ａには、カラー画像形成装置１００の画像形成動作の制御や、帯電器５９２（図３参照）による帯電制御等を行う制御部９が設けられている。なお、帯電器５９２は、排出部としての排紙ローラ対６０のシート排出方向下流に配置されて、積載部としての積載トレイ５００に積載前のシートを帯電させる帯電部を構成する。

ここで、画像形成部５１３は、それぞれ感光体ドラム５０８、露光装置５１１、現像器５１０、１次転写装置５０７及びクリーナ５０９等を備えたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）の画像形成ユニットにより構成される。なお、各画像形成ユニットの形成する色は、これら４色に限定されるものではなく、また色の並び順もこの限りではない。

シート給送部１００Ｂは、シートＳをリフトアップ装置５２の上に積載される形で収納するシート収納部５１と、シート収納部５１に収納されたシートＳを送り出すシート給送装置５３とを備えている。なお、このシート給送装置５３としては、給送ローラ等による摩擦分離を利用する方式や、エアによる分離吸着を利用する方式等が挙げられるが、本実施形態においては、エアによる給送方式を例に挙げている。

また、転写部１００Ｃは、駆動ローラ５０４、テンションローラ５０５及び２次転写内ローラ５０３等のローラ類によって張架されて、図中矢印Ｂの方向へと搬送駆動される中間転写ベルト５０６を備えている。

ここで、中間転写ベルト５０６は、１次転写装置５０７により与えられる所定の加圧力及び静電バイアスにより、感光体ドラム上に形成されたトナー像が転写されるものである。また、この中間転写ベルト５０６は、略対向する２次転写内ローラ５０３及び２次転写外ローラ５６により形成される２次転写部において所定の加圧力と静電バイアスとを与えることでシートＳへ未定着画像を吸着させるものである。

シート搬送装置１００Ｄは、搬送ユニット５４、搬送ローラ装置５０、斜行補正部を構成する斜行補正装置５５、レジストレーションローラ７、定着前搬送部５７、シート積載装置５９、反転搬送装置５０１、両面搬送装置５０２等から構成されている。

このような構成のカラー画像形成装置１００において、画像を形成する際には、まず、感光体ドラム５０８を図中矢印Ａの方向に回転させ、予め不図示の帯電部により感光体ドラム表面を一様に帯電させる。

この後、回転する感光体ドラム５０８に対し、送られてきた画像情報の信号に基づいて露光装置５１１が発光し、この光を、反射部材５１２等を適宜経由して照射することにより、感光体ドラム５０８上に潜像を形成する。なお、感光体ドラム５０８上に僅かに残った転写残トナーは、クリーナ５０９により回収され、再び次の画像形成に備える。

次に、このようにして感光体ドラム５０８上に形成された静電潜像に対して、現像器５１０によるトナー現像が行われ、感光体ドラム上にトナー像が形成される。この後、１次転写装置５０７により所定の加圧力及び静電バイアスが与えられ、中間転写ベルト５０６上にトナー像が転写される。

なお、画像形成部５１３のＹ、Ｍ、Ｃ及びＢｋの各画像形成ユニットによる画像形成は、中間転写ベルト５０６上に上流の画像形成ユニットで１次転写されたトナー像に下流の画像形成ユニットでトナー像を重ね合わせるタイミングで行われる。この結果、最終的には、フルカラーのトナー像が中間転写ベルト５０６上に形成される。

また、シートＳは、シート給送装置５３により画像形成部５１３の画像形成タイミングに合わせて送り出される。この後、レジストレーションローラ７へと搬送され、レジストレーションローラ７においてタイミング補正を行った後、２次転写内ローラ５０３及び２次転写外ローラ５６により形成される２次転写部へと搬送される。この後、２次転写部においてシート上にフルカラーのトナー像が２次転写される。

次に、このようにトナー像が２次転写されたシートＳは、定着前搬送部５７により定着装置５８へと搬送される。そして、この定着装置５８において、略対向するローラもしくはベルト等による所定の加圧力と、一般的にはヒータ等の熱源による加熱効果を加えてシートＳ上にトナーを溶融固着させる。

次に、このようにして得られた定着画像を有するシートＳは、シート積載装置５９により、そのまま積載トレイ（積載部）５００上に排出される。なお、シートＳの両面に画像を形成する場合には、不図示の切替え部材の切替えにより、この後、反転搬送装置５０１へと搬送される。

このように反転搬送装置５０１へと搬送されると、シートＳは、スイッチバック動作を行うことで先後端を入れ替え、両面搬送装置５０２に設けられた再搬送通路Ｒへと搬送される。この後、シート給送部１００Ｂから搬送されてくる後続ジョブのシートとのタイミングを合わせて、搬送ユニット５４が有する再給送パス５４ｂから合流し、同様に２次転写部へと送られる。画像形成プロセスに関しては、１面目と同様なので省略する。

搬送ユニット５４、シート積載装置５９、反転搬送装置５０１、両面搬送装置５０２には、多数の搬送ローラ対が配置されている。これら搬送ローラ対では、駆動ローラと従動ローラとの間でシートを挟持した状態で、駆動ローラ及び従動ローラが回転することにより、シートＳを搬送する。また、これら搬送ローラ対は、従動ローラを不図示のスプリング等の付勢部材によって駆動ローラ側に付勢することにより、両ローラ間にシートをニップする圧力を設定している。なお、シート積載装置５９における符号６０は排出部としての排紙ローラ対を、符号６１，６２，６３はそれぞれ搬送ローラ対を、符号５９０は分岐路を示している。

次に、排紙積載されるシートＳに発生する静電気力と、シート上のトナーによる貼り付きの現象及びシートの積載性との関係について説明する。

片面或いは両面に画像形成されたシートＳは、画像形成時に付与される前述の静電的付加バイアスや、搬送路及び搬送ローラとの摩擦によって静電気が帯電した状態にある。この状態で積載トレイ（積載部）５００上に積載されると、逆極性に帯電したシート同士は、静電吸着力により密着状態となる。このとき、加熱され半溶融状態のトナーが付着したシート同士が接することで、貼り付き現象が発生する。

これを剥がそうとすると、トナーが対向面に付着して、トナー面側のシートは、トナー剥がれによる画像不良が発生する。このとき、他方のシート面には、トナー汚れによる品質不良が発生する。シート同士が除電されている場合、程度は軽減されるが、このような状況は発生する。これは、シート間には静電吸着力は発生しないが、シートの自重で積載されるに従ってシート同士が密着してしまうためである。

一方、同極性に帯電したシート同士には、静電反発力が作用する。シート上のトナーが自然冷却され付着が起こらないようになるまで、シート間に静電反発力を作用できれば、前述したトナー付着による画像不良や品質不良等の画像品質劣化は発生しない。しかし、この静電反発力が大きすぎると、シート同士が反発し合い、排紙の際に横方向にずれて、積載トレイ５００上に積載されたシート束の不整合、すなわち積載不良が発生する。

静電反発力と、これを作用させるための電荷量とを誘起させる電位差（電圧）との関係は、一般に次式で表すことができる。

この式において、Ｆは静電反発力、ε０は真空誘電率（＝８．８５ｐＦ／ｍ）、Ｓはシートの表面積、ｄはシート間の隙間、ｔはシートの厚さ、εｒはシートの比誘電率、Ｖは電位差である。

例えば、幅２９８ｍｍ、長さ４２０ｍｍ（表面積１２５１６０ｍｍ^２）、厚さ０．０９ｍｍ、密度０．９ｇ／ｃｍ^３、比誘電率２の一般的なシートを例に、密着せずかつ積載不良の生じない適正な電位差を求めてみる。

このシートの重量は１０．１４ｇｆである。このシートを０．３ｍｍ浮かせるために必要な電位差は、上式によれば約１５０Ｖ以上となる。また、シートの重量の１０倍程度の静電反発力が発生すると積載不良が生じる場合、そのとき発生している電位差は、約４７０Ｖである。

従って、この例においては、積載トレイ５００上に、積載時にシート間の電位差を初期４７０Ｖ以下とし、トナー付着が起こらないようになるまで１５０Ｖ以上の電位差が保持されていればよい。

シートの電位は、図２に示すように、時間の経過と共に指数関数的に減衰していく。図２において、四角マークは１枚目のシート、三角マークはその後に排出される２枚目のシートを示している。図２のグラフは、これら各シートそれぞれの平均電位の時間推移を示している。

また、太線は、これら２枚のシートの電位の差を表したもので、これが上述した静電反発力を発生させる電位差となる。この例では、シートの初期電位を１３００Ｖとすると、２枚のシート間に働く静電反発力は、初期が約４５０Ｖである。

また、シート同士が密着しないための電位差１５０Ｖまで減衰する時間は、約１１秒である。トナー付着が起こらない冷却時間が１０秒だったとすれば、上述の適正な電位差の範囲内となる。従って、搬送されてきたシートの電位に拘わらず、シートの排出時に所定の電位（この場合１３００Ｖ）になるように制御されれば、積載時に適正なシート間電位差の範囲に納めることができる。

図２に示すように、搬送されてきたシートの電位をＶ０（例えば１８００Ｖ）、積載時に良好な電位差を得るための排出時目標電位をＶ１（前記１３００Ｖ）とすると、排出時にＶ０をＶ１に修正する補正電圧Ｖｍは、次式で表すことができる。
Ｖｍ＝Ｖ１−Ｖ０（この場合は、Ｖｍ＝−５００Ｖ）。

電位Ｖ０、排出時目標電位Ｖ１、そして積載時シート間適正電位は、シートの材質、環境（特に湿度）によって変化する。これらは実験等で予め取得しておき、算出された補正電圧Ｖｍをシート排出時に作用させることで、積載時にトナー付着が発生せず積載性も良好な電位差に制御することができる。

次に、本実施形態の特徴を備えたシート積載装置５９と積載トレイ５００の各部分の詳細について、図３を参照して説明する。なお、図３は、第１の実施形態におけるシート積載装置５９、及びその付近の拡大模式図である。

両面搬送装置５０２に向かう分岐路５９０（図１も参照）を分岐させた後、積載トレイ５００にシートを排出する排紙ローラ対６０の下流に、帯電器（帯電部）５９２が配設されている。排紙ローラ対６０から排出されるシートに対して、シート積載時に上述した適正な静電反発力を与えるための補正電圧Ｖｍを帯電器５９２に印加する。

図４は、帯電器５９２の構造の一例を示す図である。シートＳの搬送方向（矢印Ｅの方向）と直交する幅方向（図４の手前−奥方向）に延在し、かつ搬送路５９１を搬送されるシートに対して平行となるように、ワイヤ状電極５９３ａが配置されている。

また、ワイヤ状電極５９３ａに正電圧を印加できる電源５９４ａと、負電圧を印加できる電源５９４ｂとが、高圧リレー５９５を介して設けられている。このような帯電器５９２は、正負両極のイオンを放出することが可能である。これら正負の電源５９４ａ，５９４ｂを制御することにより、前述した補正電圧ＶｍをシートＳに作用させる。

次に、図５を参照して、帯電器５９２に関連する制御系について説明する。なお、図５は、本実施形態における制御系を示すブロック図である。

すなわち、制御部９（図１）に備えられたＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０３に記憶された制御プログラムに従って、画像形成のための動作全体の制御などを行なう。シート帯電制御部としてのＣＰＵ１０１は、図５に示すように、帯電制御部１０１ａ、電位判定部１０１ｂ、及び補正電圧算出部１０１ｃを有している。

ＣＰＵ１０１（シート帯電制御部）には、入力インターフェース１０６、湿度センサ１０７、ＲＡＭ１０２、ＲＯＭ１０３、帯電器電源５９３（図４の正負の電源５９４ａ，５９４ｂ、高圧リレー５９５）が接続されている。また、ＣＰＵ１０１には、入力インターフェース１０６を介してホストコンピュータ１０４及び操作部１０５が接続されている。

ＣＰＵ１０１には、ホストコンピュータ１０４又は操作部１０５から入力インターフェース１０６を介して、所定の情報として、画像情報及び記録モード情報等と、湿度センサ１０７で検出された装置内環境における湿度の検出信号（周囲の湿度情報）が入力される。またＣＰＵ１０１は、画像情報、記録モード情報等をＲＡＭ１０２に書き込んだり、ＲＡＭ１０２から読み出したりする。なお、上記記録モード情報には、シート種類（紙種）の情報、大きさ、片面印字か両面印字かの情報、連続通紙枚数（シートカウント）等の情報が含まれる。

電位判定部１０１ｂは、排紙ローラ対６０により排出されるシートの情報として、ユーザにより入力された記録モード情報と、検出された湿度情報とに基づき、帯電器（帯電部）５９２への到達前のシートに残留する電位Ｖ０を判定（予測）する。上記湿度情報は、湿度センサ１０７の湿度検出信号に基づいて検出される。

補正電圧算出部１０１ｃは、入力された記録モード情報に基づき、積載トレイ５００へのシート積載時にシート間に適正な電位差を発生させるための排出時目標電位Ｖ１（目標帯電電位）を算出し、テーブルデータの制御情報としてＲＡＭ１０２に格納する。そして、補正電圧算出部１０１ｃは、排出時目標電位Ｖ１から、電位判定部１０１ｂで判定された電位Ｖ０を減算（Ｖｍ＝Ｖ１−Ｖ０）することで、帯電器電源５９３から帯電器５９２に印加すべき補正電圧Ｖｍを決定する。

帯電制御部１０１ａは、積載トレイ５００への排出前のシートＳの電位に応じて、所定の静電反発力（排紙接着させない適正な静電反発力）を積載シート間に発生させるように、シートを帯電させる制御を行う。つまり、帯電制御部１０１ａは、補正電圧算出部１０１ｃで算出された補正電圧Ｖｍを帯電器５９２に印加して、所定の静電反発力を積載シート間に発生可能となるように帯電制御する。

次に、湿度センサ１０７の一例の概略構成について、図７を参照して説明する。なお、図７（ａ），（ｂ）は、本実施形態における湿度センサ１０７の概略構成を示す斜視図である。

湿度センサ１０７としては、例えば吸湿性物質の電気抵抗等の変化を検知するものを用いることができる。その素子は、図７（ａ）に示すように、櫛歯型電極９０２を形成した基板９０１上に、吸湿性物質である高分子又はセラミックを薄膜形成されている。

或いは、図７（ｂ）に示すように、素子として、高分子或いはセラミックからなる吸湿性物質９０３を、蒸着等によって形成した電極９０４で挟んだサンドイッチ型のものを用いることができる。そして、水分の吸脱着による電極間の電気抵抗或いは静電容量の変化を測定することで、湿度を検知する。

本実施形態では、帯電制御部１０１ａが、電位判定部１０１ｂにより判定された電位Ｖ０に応じて補正電圧算出部１０１ｃで決定された補正電圧Ｖｍに基づき、排出時目標電位Ｖ１となるように帯電器５９２によりシートを帯電させる。これにより、積載シート間に適正な静電反発力を発生させるべく積載トレイ５００に排出することができ、積載シート間の接触を抑制することで、シートの良好な積載性を確保できると共に、シート同士の接触による画像品質の劣化を防止することができる。

＜変形例＞
ここで、第１の実施形態を変形した変形例について説明する。つまり、入力された記録モード情報及び装置内環境における湿度情報に対応するように、予め補正電圧Ｖｍを算出してテーブルデータ（図６参照）として記憶しておくことが可能である。その場合は、シート帯電制御部としてのＣＰＵ１０１に備えられた帯電制御部１０１ａが、このテーブルデータから、入力された記録モード情報及び湿度情報に対応する補正電圧Ｖｍを読み出して帯電器５９２に印加することでシートを帯電させるように制御する。

上記テーブルデータの一例について、判定された電位と目標帯電電位の演算が既に成された補正電圧Ｖｍ圧に係るテーブルを図６（ａ）〜（ｃ）に示して説明する。

図６（ａ）〜（ｃ）に示すテーブルは、片面印字、両面印字、シート種類毎に作成されている。搬送されたシートの電位は、湿度とシート搬送時の摩擦帯電量の影響を受ける。従って本例では、湿度とシートカウントを設定するテーブルとした。シートカウントは、そのシートが連続通紙の何枚目かという意味である。

図６（ａ）は、紙種Ａ、片面モード時の補正電圧Ｖｍのテーブルである。湿度が高いとシートの抵抗値が減少するため、電位が減少する。従って、これに対応して補正電圧Ｖｍを減少させる。シートカウントが増加すると共に、摩擦帯電によりシートの電位が上昇するが、或るカウント数を超えるとチャージアップして、電位の上昇が停止する。従って、補正電圧Ｖｍもこれに倣わせて一定にしている。

図６（ｂ）は、紙種Ａの両面モード時の補正電圧Ｖｍのテーブルである。両面モードにおいては、シートが一度定着装置５８を通過するので、シート内の水分量が減少し、抵抗値が上がる。また、機内環境内を搬送される時間も短いので、装置内の湿度の影響も受けにくい。従って、湿度に対する減少量は、片面時より小さく設定されている。また、チャージアップまでのカウント数も減少するので、低カウント数から補正電圧Ｖｍを一定にしている。

図６（ｃ）は、紙種Ｂの片面モード時のテーブルである。この紙種は、摩擦により負帯電する材質のシートのため、補正電圧Ｖｍは正電圧になっている。

このような変形例によると、帯電制御部１０１ａが、入力された記録モード情報及び湿度情報に対応する補正電圧Ｖｍをテーブルから読み出して、帯電器５９２による印加電圧を制御することができる。従って、第１の実施形態と同様の効果が得られると共に、電位判定部１０１ｂによる電位Ｖ０の予測（判定）処理と、補正電圧算出部１０１ｃによる補正電圧Ｖｍの決定処理とを省略できるという効果を得ることができる。

なお、シートの積載状況を勘案してユーザが操作部１０５又はホストコンピュータ１０４からテーブルの補正電圧を修正できるように構成することも可能である。また、新たなシート種類のテーブルを追加できるようにしてもよい。

＜第２の実施形態＞
次に、本発明に係る第２の実施形態について、図８〜図１０を参照して説明する。本実施形態では、第１の実施形態と異なる構成を中心に説明し他の構成の説明は省略する。なお、図８はシート積載装置５９及びその付近の拡大図、図９は本実施形態における制御系を示すブロック図、図１０は電位センサ５９６の概略図である。

本実施形態では、図８に示すように、第１の実施形態における図３の構成に加えて、搬送路５９１における帯電器５９２のシート排出方向上流に、帯電器５９２への到達前のシートの電位Ｖ０を直接的に検出する電位検出部である電位センサ５９６が配置される。また、図９に示すように、第１の実施形態における図５の構成に比して、電位判定部１０１ｂが省かれると共に、シート帯電制御部としてのＣＰＵ１０１に電位センサ５９６が接続されている。

ここで、電位センサ（電位検出部）５９６の構成の一例について、図１０を参照して説明する。なお、図１０は、本実施形態における電位センサ５９６を示す概略斜視図である。

図１０に示すように、電位センサ５９６は、半導体基板からなり、この半導体基板の周囲の支持部１６０と、中央の可動電極部１６１と、この可動電極部１６１を可動に支持部１６０に連結する２つの梁部１６２によって構成される。２つの梁部１６２には、ピエゾ抵抗器からなる歪みゲージ１６３が形成されている。

このような構成の電位センサ５９６では、被測定体（本実施形態ではシート）からの静電引力により可動電極部１６１が変位し、その変位により梁部１６２が歪み、その歪みが歪みゲージ１６３によって被測定体の電位として検出される。

このような電位センサ５９６を用いる本実施形態では、帯電制御部１０１ａが、帯電器５９２に印加する補正電圧Ｖｍを、電位センサ５９６で読み取ったシートの電位Ｖ０に基づいて制御することができる。

本実施形態における補正電圧算出部１０１ｃは、第１の実施形態のような予め設定された電位Ｖ０を用いるのではなく、電位センサ（電位検出部）５９６で読み取った電位Ｖ０を直接に用いる。すなわち、排出時目標電位Ｖ１となるように逐次、次式
Ｖｍ＝Ｖ１−Ｖ０
の演算を補正電圧算出部１０１ｃが実行して補正電圧Ｖｍを決定する。

このような本実施形態によると、第１の実施形態と同様の効果が得られると共に、連続搬送による電位の増加カーブ等、バラツキの大きくなる電位を直接に読み取った値を用いることで、排出時の電位をより高精度に制御することができる。

なお、電位センサ５９６と帯電器５９２は、できるだけ近接させて配置することが好ましいが、近接させすぎると補正電圧の制御が追いつかないことも懸念されるため、適宜の距離とすることが望ましい。このような場合は、例えばシートカウント１０枚までは第１の実施形態と同様、予め設定された電位によるテーブルを用い、それ以降は、それ以前のカウントで読取った電位を、移動平均処理を行ないながら演算するテーブルに切り替えても良い。

＜第３の実施形態＞
次に、本発明に係る第３の実施形態について、図１１及び図１２を参照して説明する。本実施形態では、第１の実施形態と異なる構成を中心に説明し他の構成の説明は省略する。なお、図１１は帯電器及びその付近を示す斜視図であり、図１２は、本実施形態によるシートの電位分布を表す図である。

本実施形態は、第１の実施形態のＣＰＵ（シート帯電制御部）１０１と同様、帯電制御部１０１ａ、電位判定部１０１ｂ及び補正電圧算出部１０１ｃを有している。そして本実施形態では、搬送路５９１（図３参照）の最下流に配置された帯電器５９２が、シート搬送方向（矢印Ｆの方向）と直交する幅方向に並列配置（複数配置）された複数個（本実施形態では３個）の帯電器５９２ａ，５９２ｂ，５９２ｃにより構成されている。

帯電器５９２ａには、シート搬送方向（矢印Ｆ方向）と直交する幅方向（図１１の手前−奥方向）に延在し、かつ搬送路５９１（図１参照）を搬送されるシートＳに対して平行となるようにワイヤ状電極５９３ａが設けられている。帯電器５９２ｂ，５９２ｃにもワイヤ状電極５９３ａと同様に、ワイヤ状電極５９３ａが設けられている。ワイヤ状電極５９３ａは、各帯電器５９２ａ，５９２ｂ，５９２ｃ毎に個別となるように構成されている。本実施形態では、これら帯電器５９２ａ，５９２ｂ，５９２ｃにそれぞれ対応する補正電圧Ｖｍを印加して、シートＳを帯電することができる。

本実施形態の電位判定部（図５参照）１０１ｂは、第１の実施形態と同様の記録モード情報及び湿度情報と共に、画像形成部５１３で画像形成する際の画像濃度等に関する画像情報に基づき、電位Ｖ０を、シートにおいての印加部位毎に予測する。

本実施形態の補正電圧算出部１０１ｃは、入力された画像情報及び記録モード情報に基づき、排出時目標電位Ｖ１を部位５９７ａ〜５９７ｃ毎に算出し、テーブルデータの制御情報としてＲＡＭ１０２に格納する。そして、補正電圧算出部１０１ｃは、各排出時目標電位Ｖ１から、電位判定部１０１ｂで判定された部位毎の電位Ｖ０を夫々減算することで、帯電器５９２ａ〜５９２ｃに夫々印加すべき補正電圧Ｖｍを決定する。

本実施形態の帯電制御部１０１ａ（図５参照）は、補正電圧算出部１０１ｃで算出された各補正電圧Ｖｍを、帯電器電源５９３から帯電器５９２ａ〜５９２ｃに夫々印加するように制御（帯電制御）する。この際、帯電制御部１０１ａは、補正電圧算出部１０１ｃで算出された各補正電圧Ｖｍに応じて、印加する部位毎の帯電器５９２ａ〜５９２ｃのオン（ＯＮ）、オフ（ＯＦＦ）のタイミング及び電圧値をそれぞれに制御する。

次に、図１２を参照して、本実施形態における帯電器５９２ａ，５９２ｂ，５９２ｃによって帯電されたシートＳに関する一例について説明する。

すなわち、シートＳに画像形成部５１３により高濃度画像Ｔが作成されると、帯電制御部１０１ａが、シート搬送方向位置検知部（不図示）で同期を取りながら、画像情報をもとに、シート中の画像濃度の高い部分に、選択的に補正電圧Ｖｍを印加する。これにより、５９７ａで示す印加部位、５９７ｂで示す印加部位、５９７ｃで示す印加部位が、それぞれ帯電器５９２ａ，５９２ｂ，５９２ｃにより個別に電圧を印加されて電位が高くなる。

シートＳが積載不良を引き起こすシート間の電位差は、シートＳの平均電位差に依る。従って、印加部位５９７ａ〜５９７ｃのうちで画像濃度の高い部位に、帯電器５９２ａ〜５９２ｃによって選択的に電圧を印加することで、印加面積が小さくなる分、大きな電圧を印加することができる。

以上の本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果が得られると共に、トナー付着の起こり易い高濃度画像部に大きな電位差を生じさせて、より大きな静電反発力を発生できるので、トナー付着に対するマージンが一層向上する。

また、低濃度時には、密着性の低下に伴って印加電圧を低くすることができるので、画像濃度に応じて印加電圧を制御することにより、積載性に対するマージンも上げることができる。特に、軽くてたわみ易い坪量の小さな薄紙において効果がある。

なお、帯電器５９２ａ〜５９２ｃを個別に制御してシートに複数の印加部位毎に電圧を印加する本実施形態の構成は、前述した第１、第２の実施形態及び変形例においても実施できることは勿論である。

５９…シート積載装置、６０…排出部（排紙ローラ対）、１００…画像形成装置（カラー画像形成装置）、１０１…シート帯電制御部（ＣＰＵ）、１０１ａ…帯電制御部、１０１ｂ…電位判定部、１０１ｃ…補正電圧算出部、５００…積載部（積載トレイ）、５１３…画像形成部、５９２，５９２ａ，５９２ｂ，５９２ｃ…帯電部（帯電器）、５９６…電位検出部（電位センサ）、５９７ａ，５９７ｂ，５９７ｃ…印加部位、Ｓ…シート、Ｖ０…電位、Ｖ１…目標帯電電位（排出時目標電位）、Ｖｍ…補正電圧

Claims (7)

1. シートが積載される積載部と、
   前記積載部にシートを排出する排出部と、
   前記排出部のシート排出方向下流に配置されて、前記積載部に積載前のシートを帯電させる帯電部と、
   前記積載部に積載前のシートの電位に応じた補正電圧を前記帯電部に印加してシートを帯電させるように前記帯電部を制御するシート帯電制御部と、を備える、
   ことを特徴とするシート積載装置。
2. 前記シート帯電制御部は、
   排出されるシートの情報に基づき、前記帯電部への到達前のシートの電位を判定する電位判定部と、
   前記積載部に積載されたシート間に電位差を発生させるための目標帯電電位を排出されるシートの情報に基づいて算出すると共に、前記電位判定部で判定された電位と前記目標帯電電位とに基づき、前記帯電部に印加する前記補正電圧を算出する補正電圧算出部と、を有する、
   ことを特徴とする請求項１記載のシート積載装置。
3. 前記帯電部の上流に、前記帯電部への到達前のシートの電位を検出する電位検出部を備え、
   前記シート帯電制御部は、
   前記積載部に積載されたシート間に電位差を発生させる目標帯電電位を、排出されるシートの情報に基づいて算出すると共に、前記電位検出部で検出された電位と前記目標帯電電位とに基づき、前記帯電部に印加する補正電圧を算出する補正電圧算出部を有する、
   ことを特徴とする請求項１記載のシート積載装置。
4. 前記排出されるシートの情報は、入力された画像情報、記録モード情報、及び装置内環境における湿度情報である、
   ことを特徴とする請求項２又は３記載のシート積載装置。
5. 前記シート帯電制御部は、
   入力された記録モード情報及び装置内環境における湿度情報に対応するように、予め前記補正電圧を算出してテーブルデータとして記憶し、前記テーブルデータから、入力された前記記録モード情報及び前記湿度情報に対応する前記補正電圧を読み出して前記帯電部に印加することでシートを帯電させるように制御する、
   ことを特徴とする請求項１記載のシート積載装置。
6. 前記帯電部は、シートの搬送方向と直交する幅方向に複数配置され、
   前記シート帯電制御部は、
   前記補正電圧を、前記複数の帯電部にそれぞれ印加する電圧として決定し、各電圧に応じて、シートにおける印加部位毎の前記複数個の帯電部のオン、オフのタイミング及び電圧値をそれぞれに制御する、
   ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項記載のシート積載装置。
7. シートに画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部で画像を形成されたシートを積載する請求項１乃至６のいずれか１項記載のシート積載装置と、を備えた、
   ことを特徴とする画像形成装置。

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