JP2016122155A - 画像形成システム、画像形成方法、および電荷調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録シート同士が静電気力により貼り付いてしまうことを確実に防止できる画像形成システムを提供する。【解決手段】本発明の画像形成システムは、画像形成装置２と画像形成装置２に連結された電荷調整装置３とを有する画像形成システム１であって、電荷調整装置３を制御する制御部１０を有し、画像形成装置２は、記録シート１００上に画像を形成する画像形成部４０を有し、電荷調整装置３は、画像形成部４０により画像が形成された記録シート１００にバイアス電圧を印加して、記録シート１００の帯電状態を調整する電圧印加部８０を有し、制御部１０は、電荷調整装置３から排出される記録シート１００が積み重ねられた場合、積層方向に隣接する記録シート１００の互いに対向する面が同じ極性を有するように、電圧印加部８０の動作を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成システム、画像形成方法、および電荷調整装置に関する。

画像形成装置により画像が形成された用紙が、後処理装置やスタッカー装置内に積み重ねられる場合、用紙間の静電気力により、用紙同士が貼り付いてしまうことがある。

これに関連して、下記の特許文献１には、画像が形成された用紙にコロナ放電を行って、用紙の除電を行う技術が開示されている。また、下記の特許文献２には、用紙の搬送経路上に除電ブラシを複数配置して、用紙の除電を繰り返し行う技術が開示されている。

しかしながら、特許文献１，２の技術は、除電効果が十分でなく、用紙表面の電荷を十分に除去することはできない。したがって、特許文献１，２の技術を適用して除電を行ったとしても、用紙同士の張り付きを確実に防止することはできない。

特開平１０−１８１９６９号公報 特開２００４−１０２４０号公報

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものである。したがって、本発明の目的は、記録シート同士が静電気力により貼り付いてしまうことを確実に防止できる画像形成システム、画像形成方法、および電荷調整装置を提供することである。

本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。

（１）画像形成装置と当該画像形成装置に連結された電荷調整装置とを有する画像形成システムであって、前記電荷調整装置を制御する制御部を有し、前記画像形成装置は、記録シート上に画像を形成する画像形成部を有し、前記電荷調整装置は、前記画像形成部により画像が形成された記録シートにバイアス電圧を印加して、前記記録シートの帯電状態を調整する電圧印加部を有し、前記制御部は、前記電荷調整装置から排出される記録シートが積み重ねられた場合、積層方向に隣接する前記記録シートの互いに対向する面が同じ極性を有するように、前記電圧印加部の動作を制御する、画像形成システム。

（２）前記電圧印加部は、前記記録シートを挟持搬送する一対の半導電性ローラーを有し、前記制御部は、前記一対の半導電性ローラー間を流れる電流の向きが記録シート毎に変わるように、前記電圧印加部の動作を制御する、上記（１）に記載の画像形成システム。

（３）前記電圧印加部は、電圧の極性を切り替えて出力可能な電源をさらに有し、前記一対の半導電性ローラーのうちの一方の半導電性ローラーは前記電源に接続され、他方の半導電性ローラーは接地され、前記制御部は、前記電源が出力する電圧の極性を切り替えることによって、前記電流の向きを変える、上記（２）に記載の画像形成システム。

（４）前記電圧印加部は、電圧の極性を切り替えて出力可能な第１および第２電源をさらに有し、前記一対の半導電性ローラーのうちの一方の半導電性ローラーは前記第１電源に接続され、他方の半導電性ローラーは前記第２電源に接続され、前記制御部は、前記第１および第２電源に互いに逆極性の電圧を出力させつつ、前記第１および第２電源が出力する電圧の極性を切り替えることによって、前記電流の向きを変える、上記（２）に記載の画像形成システム。

（５）前記第１電源が定電流制御された電圧を出力する場合、前記第２電源は定電圧制御された電圧を出力し、前記第１電源が定電圧制御された電圧を出力する場合、前記第２電源は定電流制御された電圧を出力する、上記（４）に記載の画像形成システム。

（６）前記電圧印加部は、ジョブの最初の記録シートおよびジョブの最後の記録シートに蓄えられる電荷の量が、ジョブの残りの記録シートに蓄えられる電荷の量よりも多くなるように、前記記録シートに前記バイアス電圧を印加する、上記（１）〜（５）のいずれか１つに記載の画像形成システム。

（７）前記電圧印加部は、単一極性の電圧を出力する電源をさらに有し、前記一対の半導電性ローラーのうちの一方の半導電性ローラーは前記電源に接続され、他方の半導電性ローラーは接地され、前記制御部は、前記電源のオン状態とオフ状態とを切り替えることによって、前記電流の向きを変える、上記（２）に記載の画像形成システム。

（８）前記バイアス電圧の制御値は、記録シートの坪量によって変更される、上記（１）〜（７）のいずれか１つに記載の画像形成システム。

（９）前記バイアス電圧の制御値は、前記画像形成装置が設置される場所の周囲の環境によって変更される、上記（１）〜（８）のいずれか１つに記載の画像形成システム。

（１０）前記バイアス電圧の制御値は、記録シートの表裏によって変更される、上記（１）〜（９）のいずれか１つに記載の画像形成システム。

（１１）前記バイアス電圧の制御値は、記録シート上に形成される画像のカバレッジによって変更される、上記（１）〜（１０）のいずれか１つに記載の画像形成システム。

（１２）画像形成装置と当該画像形成装置に連結された電荷調整装置とを有する画像形成システムであって、前記電荷調整装置を制御する制御部を有し、前記画像形成装置は、記録シート上に画像を形成する画像形成部を有し、前記電荷調整装置は、前記画像形成部により画像が形成された記録シートにバイアス電圧を印加して、前記記録シートの帯電状態を調整する電圧印加部を有し、前記制御部は、前記電荷調整装置から排出される記録シートが積み重ねられた場合、積層方向に隣接する前記記録シートの互いに対向する面の両方が無帯電状態となるように、前記電圧印加部の動作を制御する、画像形成システム。

（１３）記録シート上に画像を形成する工程（ａ）と、前記工程（ａ）において画像が形成された記録シートが積み重ねられた場合、積層方向に隣接する前記記録シートの互いに対向する面が同じ極性を有するように、前記工程（ａ）において画像が形成された記録シートにバイアス電圧を印加して、前記記録シートの帯電状態を調整する工程（ｂ）と、を有する画像形成方法。

（１４）前記工程（ｂ）において、記録シートを流れる電流の向きが記録シート毎に変えられる、上記（１３）に記載の画像形成方法。

（１５）前記工程（ｂ）において、記録シートの一方の面に第１極性の電圧を印加する動作と、記録シートの前記一方の面に第２極性の電圧を印加する動作とが切り替えられることによって、前記電流の向きが変えられる、上記（１４）に記載の画像形成方法。

（１６）前記工程（ｂ）において、記録シートの一方の面に第１極性の電圧を印加するとともに、他方の面に第２極性の電圧を印加する動作と、記録シートの前記一方の面に第２極性の電圧を印加するとともに、前記他方の面に第１極性の電圧を印加する動作とが切り替えられることによって、前記電流の向きが変えられる、上記（１４）に記載の画像形成方法。

（１７）前記工程（ｂ）において、記録シートの一方の面に定電流制御された電圧が印加される場合、前記記録シートの他方の面には定電圧制御された電圧が印加される、上記（１６）に記載の画像形成方法。

（１８）前記工程（ｂ）において、ジョブの最初の記録シートおよびジョブの最後の記録シートに蓄えられる電荷の量が、ジョブの残りの記録シートに蓄えられる電荷の量よりも多くなるように、前記記録シートに前記バイアス電圧が印加される、上記（１３）〜（１７）のいずれか１つに記載の画像形成方法。

（１９）前記工程（ｂ）において、記録シートの一方の面に単一極性の電圧を印加する動作と、記録シートの前記一方の面への前記電圧の印加を停止する動作とが切り替えられることによって、前記電流の向きが変えられる、上記（１４）に記載の画像形成方法。

（２０）前記バイアス電圧の制御値は、記録シートの坪量によって変更される、上記（１３）〜（１９）のいずれか１つに記載の画像形成方法。

（２１）前記バイアス電圧の制御値は、周囲の環境によって変更される、上記（１３）〜（２０）のいずれか１つに記載の画像形成方法。

（２２）前記バイアス電圧の制御値は、記録シートの表裏によって変更される、上記（１３）〜（２１）のいずれか１つに記載の画像形成方法。

（２３）前記バイアス電圧の制御値は、記録シート上に形成される画像のカバレッジによって変更される、上記（１３）〜（２２）のいずれか１つに記載の画像形成方法。

（２４）画像が形成された記録シートにバイアス電圧を印加して、前記記録シートの帯電状態を調整する電圧印加部と、前記画像が形成された記録シートが積み重ねられた場合、積層方向に隣接する前記記録シートの互いに対向する面が同じ極性を有するように、前記電圧印加部の動作を制御する制御部と、を有する電荷調整装置。

本発明によれば、記録シート間に互いに反発する向きの静電気力が働くため、記録シート同士が静電気力により貼り付いてしまうことを確実に防止できる。

本発明の第１実施形態に係る画像形成システムの概略構成を示す図である。 図１の部分拡大図である。 画像形成システムの電荷調整機能を説明するための機能ブロック図である。 電圧印加部の動作を説明するための図である。 用紙を流れる電流の向きを説明するための図である。 スタッカー装置内に積み重ねられた用紙の帯電状態を示す図である。 スタッカー装置内に積み重ねられた用紙の帯電状態を示す図である。 電流値と各種情報とを関連付ける変換テーブルの一例を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る画像形成処理の手順を示すフローチャートである。 画像形成処理の効果を説明するための図である。 本発明の第３実施形態に係る電圧印加部の概略構成を示す図である。 本発明の第４実施形態に係る電圧印加部の概略構成を示す図である。 スタッカー装置内に積み重ねられた用紙の帯電状態を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成システム１の概略構成を示す図であり、図２は、図１の部分拡大図である。

図１に示すとおり、本実施形態に係る画像形成システム１は、用紙上に画像を形成する画像形成装置２と、画像形成装置２により画像が形成された用紙の帯電状態を調整する電荷調整装置３と、画像形成装置２により画像が形成された用紙を蓄積するスタッカー装置４と、を備える。画像形成装置２、電荷調整装置３、およびスタッカー装置４は、用紙搬送の上流側から下流側へ順に連結されている。以下、画像形成装置２、電荷調整装置３、およびスタッカー装置４の順番で説明する。

＜画像形成装置＞
画像形成装置２は、制御部１０、操作パネル部２０、画像読取部３０、画像形成部４０、定着部５０、および給紙部６０を備える。

制御部１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）や各種メモリを備えており、プログラムにしたがって上記各部の制御や各種の演算処理を行う。

操作パネル部２０は、タッチパネル、テンキー、スタートボタン、ストップボタン等を備えており、各種情報の表示および各種指示の入力に使用される。画像読取部３０は、原稿の画像を読み取り、画像データを生成する。

画像形成部４０は、電子写真式プロセス等の周知の作像プロセスを用いて、各種データに基づく画像を用紙上に形成する。画像形成部４０の中央部には、転写ベルト４１が配置されている。転写ベルト４１は、矢印Ａ方向に回転駆動されるものであり、転写ベルト４１上には、感光体ドラム（不図示）表面に形成されたトナー画像が一次転写される。そして、一次転写された転写ベルト４１上のトナー画像は、用紙に二次転写される。

転写ベルト４１の側面には、上部からイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の色の順に４つの作像ユニット４２Ｙ，４２Ｍ，４２Ｃ，４２Ｋ（以下、符号を簡略化して４２で示す）が配置されている。各作像ユニット４２は、感光体ドラムを有している。各感光体ドラムの周囲には、感光体ドラム表面を均一帯電させる帯電器、均一帯電した感光体ドラム表面に画像データに応じた静電潜像を形成する露光装置、静電潜像をトナー画像に現像する現像器が配置されている。

また、転写ベルト４１を挟んで各感光体ドラムと対向した位置には一次転写ローラー４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋ（以下、符号を簡略化して４３で示す）が配置されている。一次転写ローラー４３は、感光体ドラム表面に形成されたトナー画像を静電的に引き付けて転写ベルト４１上に一次転写するものである。

転写ベルト４１の下方には二次転写ローラー４４が配置されている。二次転写ローラー４４は、転写ベルト４１上に形成されたトナー画像を、搬送されてきた用紙に二次転写する。二次転写を行うときは、二次転写ローラー４４に高圧のプラス転写電圧を印加することにより、マイナスに帯電しているトナー画像を、用紙に静電的に引き付けている。トナー画像が転写された用紙は、定着部５０に供給される。

定着部５０は、用紙上に転写されたトナー画像を定着ローラーにより加熱および加圧して、トナー画像を用紙に定着させる。定着部５０によりトナー画像が定着された用紙は、電荷調整装置３に供給される。

給紙部６０は、印刷に使用される記録シートとしての用紙１００を収容する。給紙部６０には、２段構成の給紙カセット６１，６２が着脱可能に配置されている。給紙カセット６１，６２には、たとえば、普通紙と塗工紙がそれぞれ収容されている。

給紙カセット６１，６２から中間搬送ローラー７１、レジストローラー７２、二次転写ローラー４４、定着部５０、および排紙ローラー７３を介して電荷調整装置３に至る用紙搬送路７４が設けられている。

また、給紙カセット６１，６２の上側には、定着部５０の下流側で切替ゲート７５を介して搬送路７４から分岐して画像形成部４０の用紙搬送方向上流側に位置するレジストローラー７２の直前で搬送路７４に合流する反転搬送路７６が設けられている。反転搬送路７６の下流側には、用紙の表裏を反転して反転搬送路７６の下流側に用紙を搬送するＡＤＵ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｄｏｕｂｌｅ−ｓｉｄｅｄ Ｕｎｉｔ）反転ローラー７７およびＡＤＵ中間搬送ローラー７８が設けられている。

また、定着部５０から排紙ローラー７３に至る搬送路７４の直下に位置する反転搬送路７６には、定着部５０から搬送された用紙の表裏を反転して排紙ローラー７３へ搬送する搬送・反転ローラー７９が配置されている。

＜電荷調整装置＞
電荷調整装置３は、画像形成装置２により画像が形成された用紙にバイアス電圧を印加する電圧印加部８０を備える。図２に示すとおり、電圧印加部８０は、用紙１００を挟持搬送する第１および第２導電性ゴムローラー８１，８２と、第１および第２導電性ゴムローラー８１，８２に電圧を印加する電源８３とから構成される。第１導電性ゴムローラー８１は電源８３に接続されており、第２導電性ゴムローラー８２は接地されている。電源８３は、プラスとマイナスの両方の電圧を切り替えて出力可能な直流電源である。本実施形態の電圧印加部８０は、定電流制御され、所定の電流値で定電流制御された電圧を用紙１００に印加する。

＜スタッカー装置＞
スタッカー装置４は、用紙を積載するための収容部９０を備える。収容部９０には、画像形成装置２により画像が形成された用紙１００が順番に供給されて積み重ねられる。

なお、画像形成装置２、電荷調整装置３、およびスタッカー装置４は、それぞれ上述した構成要素以外の構成要素を含んでいてもよく、あるいは、上述した構成要素のうちの一部が含まれていなくてもよい。

次に、図３を参照して、画像形成システム１の機能について説明する。図３は、画像形成システム１の電荷調整機能を説明するための機能ブロック図である。

画像形成システム１は、全体制御部１１、バイアス制御部１２、環境検知部１３、坪量検知部１４、カバレッジ検知部１５、および用紙面検知部１６を備える。

全体制御部１１は、画像形成システム１の全体の動作を制御する。バイアス制御部１２は、電荷調整装置３の電圧印加部８０の動作を制御する。また、環境検知部１３は、画像形成装置２が設置された場所の周囲の温度および湿度を検知する。坪量検知部１４は、画像が形成される用紙の坪量を検知する。カバレッジ検知部１５は、用紙の面積に占めるトナー画像の面積の割合であるカバレッジを検知する。用紙面検知部１６は、電圧印加部８０からの電流が流れ込む用紙の面が第１面（表面）か第２面（裏面）かを検知する。なお、上記各部の機能は、画像形成装置２のＣＰＵが対応するプログラムを実行することにより発揮される。

以上のとおり構成される画像形成システム１では、画像形成装置２により画像が形成された用紙が、電荷調整装置３を通ってスタッカー装置４に蓄積される。このとき、スタッカー装置４内に積み重ねられる用紙同士の貼り付きを防止するために、電荷調整装置３により用紙の帯電状態が調整される。具体的には、スタッカー装置４内に用紙が積み重ねられた場合、積層方向に隣接する用紙の互いに対向する面が同じ極性を有するように、電荷調整装置３により用紙の帯電状態が調整される。以下、図４〜図８を参照して、電荷調整装置３の電圧印加部８０の動作について説明する。

図４は、電圧印加部８０の動作を説明するための図である。電圧印加部８０は、第１および第２導電性ゴムローラー８１，８２間を用紙が１枚通過する度に、第１および第２導電性ゴムローラー８１，８２間に流れる電流の向きを切り替える。

具体的には、画像形成システム１のバイアス制御部１２は、図４（ａ）に示すとおり、まず、電源８３を制御して、定電流制御されたプラスの電圧を第１導電性ゴムローラー８１に印加する。第１導電性ゴムローラー８１にプラスの電圧が印加されれば、用紙１００の第２面１０２から第１面１０１に所定の電流値の電流Ａ１（図５参照）が流れる。その結果、第１および第２導電性ゴムローラー８１，８２間を通過した用紙１００は、第１面１０１がマイナスに帯電し、第２面１０２がプラスに帯電する。

次に、バイアス制御部１２は、図４（ｂ）に示すとおり、電源８３を制御して、定電流制御されたマイナスの電圧を第１導電性ゴムローラー８１に印加する。第１導電性ゴムローラー８１にマイナスの電圧が印加されれば、用紙１００の第１面１０１から第２面１０２に所定の電流値の電流Ａ２（図５参照）が流れる。その結果、第１および第２導電性ゴムローラー８１，８２間を通過した用紙１００は、第１面１０１がプラスに帯電し、第２面１０２がマイナスに帯電する。

なお、上記の電圧印加部８０の２つの動作において、バイアス制御部１２は、用紙１００の坪量等に応じて定電流制御の電流値を決定し、決定した電流値で電圧印加部８０の定電流制御を行う。バイアス制御部１２が定電流制御の電流値を決定する処理についての詳細な説明は後述する。

そして、バイアス制御部１２は、画像形成装置２から連続的に排出される用紙１００が電圧印加部８０を通過する度に、電圧印加部８０の上記の２つの動作を切り替える。これにより、用紙１００を流れる電流の向きが用紙毎に切り替えられ、第２面１０２がプラスに帯電した用紙１００と、第２面１０２がマイナスに帯電した用紙１００とが、電圧印加部８０から交互に排出される。電圧印加部８０から排出された用紙１００は、スタッカー装置４内に順番に積み重ねられる。

図６は、スタッカー装置４内に積み重ねられた用紙１００の帯電状態を示す図である。図６に示すとおり、スタッカー装置４内では、積層方向に隣接する用紙１００の互いに対向する面は、同じ極性を有している。具体的には、用紙１００の第２面１０２がプラスに帯電している場合、当該用紙１００の上側に隣接する用紙１００の第１面１０１もプラスに帯電している。同様に、用紙１００の第２面１０２がマイナスに帯電している場合、当該用紙１００の上側に隣接する用紙１００の第１面１０１もマイナスに帯電している。

このような構成によれば、積層方向に隣接する用紙１００間に互いに反発する向きの静電気力Ｆ_１が働いて、用紙１００同士が積極的に離れるようになる。したがって、用紙１００同士の張り付きが確実に防止される。

図７は、比較例として、画像形成装置とスタッカー装置とから構成される一般的な画像形成システムにおける用紙の帯電状態を示す図である。画像形成装置により画像が形成された用紙１００は、たとえば、第１面１０１がプラスに帯電し、第２面１０２がマイナスに帯電する。このため、図７に示すとおり、スタッカー装置内に用紙１００が積み重ねられた場合、積層方向に隣接する用紙１００の互いに対向する面は異なる極性を有する。したがって、一般的な画像形成システムでは、用紙１００間に互いに引き合う向きの静電気力Ｆ_２が働いて、用紙同士が貼り付いてしまう。

なお、互いに引き合う向きの静電気力Ｆ_２は、スタッカー装置内に積み重ねられる用紙の枚数が多いほど、自重により用紙間の隙間が小さくなって強くなる。また、積み重ねられる用紙が表面粗さの小さい塗工紙であれば、用紙間の空隙が普通紙よりも小さくなり、静電気力Ｆ_２が一層強くなる。また、静電気力Ｆ_２による用紙同士の貼り付きは、とりわけ、湿度が低い環境下や定着処理後において、用紙抵抗の増加に伴い顕著になる。同様に、静電気力Ｆ_２による用紙同士の貼り付きは、とりわけ、高カバレッジの両面印刷で顕著になる。静電気力Ｆ_２による用紙同士の張り付きは、後工程における用紙のハンドリングの悪化を招いてしまい、好ましくない。

（電流値決定処理）
以下、図８を参照して、画像形成システム１のバイアス制御部１２が、定電流制御の電流値を決定する処理について説明する。上述したとおり、本実施形態の電圧印加部８０は、定電流制御され、所定の電流値で定電流制御された電圧を用紙１００に印加する。定電流制御の電流値は、定着処理後の用紙１００の帯電状態を強制的に変更できる程度の大きさを有し、各種情報に基づいて決定される。具体的には、電流値は、用紙の坪量を示す坪量情報、電流が流れ込む用紙の面が第１面か第２面かを示す面情報、用紙上に形成される画像のカバレッジを示すカバレッジ情報、および画像形成装置２が設置された場所の周囲の温度・湿度を示す環境情報に基づいて決定される。なお、坪量情報、面情報、およびカバレッジ情報は、印刷データ等を解析することにより求められる。また、環境情報は、画像形成装置２に備えられた温度・湿度センサー（不図示）により取得される。

図８は、電流値と各種情報とを関連付ける変換テーブル２００の一例を示す図である。図８に示すとおり、定電流制御の電流値は、坪量情報、面情報、カバレッジ情報、および環境情報と関連付けられている。なお、図８では、カバレッジ情報は、カバレッジ２００％とカバレッジ０％の２段階に分類され、環境情報は、高温高湿ＨＨ、常温常湿ＮＮ、および低温低湿ＬＬの３段階に分類されている。また、変換テーブル２００中の電流値は、たとえば、実験によって求められる。

バイアス制御部１２は、変換テーブル２００を参照して、電圧印加部８０を通過する用紙の坪量情報、面情報、およびカバレッジ情報と現在の環境情報とから、定電流制御の電流値を決定する。ここで、用紙上の画像のカバレッジが０％および２００％以外の場合、バイアス制御部１２は、たとえば、変換テーブル２００を参照して、カバレッジに応じた電流値を算出する。具体的には、カバレッジが１００％の場合、バイアス制御部１２は、定電流制御の電流値として、たとえば、カバレッジ０％の電流値とカバレッジ２００％の電流値との平均値を算出する。

そして、電圧印加部８０は、バイアス制御部１２により決定された電流値で定電流制御された電圧を用紙１００に印加する。このような構成によれば、用紙１００の帯電状態をより正確に調整することができる。

（第２実施形態）
次に、図９および図１０を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、画像形成システム１が複数のジョブを実行する実施形態である。

図９は、画像形成システム１により実行される画像形成処理の手順を示すフローチャートである。なお、本実施形態に係る画像形成システム１の構成自体は、第１実施形態に係る画像形成システム１の構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。

まず、画像形成システム１は、ジョブを開始する（ステップＳ１０１）。より具体的には、画像形成システム１の全体制御部１１が、画像形成装置２に用紙への画像の形成を開始させる。

次に、画像形成システム１は、処理対象の用紙がジョブの１枚目の用紙であるか否かを判断する（ステップＳ１０２）。より具体的には、画像形成システム１のバイアス制御部１２が、処理対象の用紙がジョブの最初の用紙であるか否かを判断する。

処理対象の用紙がジョブの１枚目の用紙でないと判断する場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、画像形成システム１は、ステップＳ１０６の処理に移る。

一方、処理対象の用紙がジョブの１枚目の用紙であると判断する場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、画像形成システム１は、前ジョブの最後の用紙への指示極性がプラスであるか否かを判断する（ステップＳ１０３）。より具体的には、画像形成システム１のバイアス制御部１２が、現在のジョブの直前に実行したジョブについて、当該ジョブの最後の用紙に印加指示した電圧の極性がプラスであるか、マイナスであるかを判断する。

前ジョブの最後の用紙への指示極性がプラスでないと判断する場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、画像形成システム１は、＋７０μＡの電圧印加を指示し、次の用紙を確認する（ステップＳ１０４）。より具体的には、画像形成システム１のバイアス制御部１２が、＋７０μＡで定電流制御された電圧が処理対象の用紙に印加されるように電圧印加部８０への指示を行い、次の用紙の処理に移る。

一方、前ジョブの最後の用紙への指示極性がプラスであると判断する場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、画像形成システム１は、−７０μＡの電圧印加を指示し、次の用紙を確認する（ステップＳ１０５）。より具体的には、画像形成システム１のバイアス制御部１２が、−７０μＡで定電流制御された電圧が処理対象の用紙に印加されるように電圧印加部８０への指示を行い、次の用紙の処理に移る。

一方、ステップＳ１０２に示す処理において、処理対象の用紙がジョブの１枚目の用紙でないと判断する場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、画像形成システム１は、直前の用紙への指示極性がプラスであるか否かを判断する（ステップＳ１０６）。より具体的には、画像形成システム１のバイアス制御部１２が、処理対象の用紙の直前の用紙に印加指示した電圧の極性がプラスであるか、マイナスであるかを判断する。

直前の用紙への指示極性がプラスでないと判断する場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、画像形成システム１は、＋３０μＡの電圧印加を指示し、次の用紙を確認する（ステップＳ１０７）。より具体的には、画像形成システム１のバイアス制御部１２が、＋３０μＡで定電流制御された電圧が処理対象の用紙に印加されるように電圧印加部８０への指示を行い、次の用紙の処理に移る。

一方、直前の用紙への指示極性がプラスであると判断する場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、画像形成システム１は、−３０μＡの電圧印加を指示し、次の用紙を確認する（ステップＳ１０８）。より具体的には、画像形成システム１のバイアス制御部１２が、−３０μＡで定電流制御された電圧が処理対象の用紙に印加されるように電圧印加部８０への指示を行い、次の用紙の処理に移る。

次に、画像形成システム１は、処理対象の用紙がジョブの最後の用紙であるか否かを判断する（ステップＳ１０９）。より具体的には、画像形成システム１のバイアス制御部１２が、処理対象の用紙がジョブの最後の用紙であるか否かを判断する。

処理対象の用紙がジョブの最後の用紙でないと判断する場合（ステップＳ１０９：ＮＯ）、画像形成システム１は、ステップＳ１０２の処理に戻る。そして、画像形成システム１は、処理対象の用紙がジョブの最後の用紙になるまで、ステップＳ１０２〜Ｓ１０９の処理を繰り返す。

一方、処理対象の用紙がジョブの最後の用紙であると判断する場合（ステップＳ１０９：ＹＥＳ）、画像形成システム１は、直前の用紙への指示極性がプラスであるか否かを判断する（ステップＳ１１０）。より具体的には、画像形成システム１のバイアス制御部１２が、処理対象の用紙の直前の用紙に印加指示した電圧の極性がプラスであるか、マイナスであるかを判断する。

直前の用紙への指示極性がプラスでないと判断する場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、画像形成システム１は、＋７０μＡの電圧印加を指示する（ステップＳ１１１）。より具体的には、画像形成システム１のバイアス制御部１２が、＋７０μＡで定電流制御された電圧が処理対象の用紙に印加されるように電圧印加部８０への指示を行う。

一方、直前の用紙への指示極性がプラスであると判断する場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、画像形成システム１は、−７０μＡの電圧印加を指示する（ステップＳ１１２）。より具体的には、画像形成システム１のバイアス制御部１２が、−７０μＡで定電流制御された電圧が処理対象の用紙に印加されるように電圧印加部８０への指示を行う。

そして、画像形成システム１は、次のジョブがあるか否かを判断する（ステップＳ１１３）。次のジョブがあると判断する場合（ステップＳ１１３：ＹＥＳ）、画像形成システム１は、ステップＳ１０１の処理に戻る。一方、次のジョブがないと判断する場合（ステップＳ１１３：ＮＯ）、画像形成システム１は、処理を終了する。

以上のとおり、図９に示すフローチャートの処理によれば、ジョブの最初の用紙と最後の用紙に対して７０μＡで定電流制御された電圧が印加され、用紙の帯電状態が調整される。一方、ジョブの残りの用紙に対して３０μＡで定電流制御された電圧が印加され、用紙の帯電状態が調整される。このような構成によれば、ジョブの最初の用紙と最後の用紙に蓄えられる電荷の量が、残りの用紙に蓄えられる電荷の量よりも多くなる。

図１０は、本実施形態に係る画像形成処理の効果を説明するための図である。図１０では、各々４枚の用紙からなる第１および第２ジョブが連続的に実行され、８枚の用紙１００ａ〜１００ｄ，１００ｐ〜１００ｓが積み重ねられた場合を示す。

本実施形態の画像形成処理では、積層方向に隣接する用紙の互いに対向する面には、同じ極性の電荷が蓄えられる。さらに、各ジョブの１枚目の用紙１００ａ，１００ｐおよび４枚目の用紙１００ｄ，１００ｓには、２枚目の用紙１００ｂ，１００ｑおよび３枚目の用紙１００ｃ，１００ｒに比べ、より多くの電荷が蓄えられる。

このような構成によれば、第１ジョブの４枚目の用紙１００ｄと第２ジョブの１枚目の用紙１００ｐとの間に働く静電気力が他の用紙の間に働く静電気力よりも大きくなり、ジョブの境界部で用紙がより離れやすくなる。

（第３実施形態）
次に、図１１を参照して、本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態は、第１および第２導電性ゴムローラーの両方が電源に接続される実施形態である。

図１１は、本発明の第３実施形態に係る電圧印加部８０の概略構成を示す図である。図１１に示すとおり、本実施形態の電圧印加部８０は、用紙１００を挟持搬送する第１および第２導電性ゴムローラー８１，８２と、第１および第２導電性ゴムローラー８１，８２に電圧を印加する第１および第２電源８３ａ，８３ｂとから構成される。

第１導電性ゴムローラー８１は第１電源８３ａに接続されており、第２導電性ゴムローラー８２は第２電源８３ｂに接続されている。第１および第２電源８３ａ，８３ｂは、プラスとマイナスの両方の電圧を切り替えて出力可能な直流電源であり、バイアス制御部１２により互いに逆極性の電圧を出力するように制御される。なお、第２導電性ゴムローラー８２が第２電源８３ｂに接続される点を除いては、本実施形態に係る画像形成システム１の構成は、第１実施形態に係る画像形成システム１の構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。

本実施形態の電圧印加部８０は、第１および第２導電性ゴムローラー８１，８２間を用紙が１枚通過する度に、第１および第２導電性ゴムローラー８１，８２間に流れる電流の向きを切り替える。

具体的には、画像形成システム１のバイアス制御部１２は、図１１（ａ）に示すとおり、まず、第１電源８３ａを定電流制御して、所定の電流値（たとえば、＋５０μＡ）で定電流制御されたプラスの電圧を第１導電性ゴムローラー８１に印加する。また、バイアス制御部１２は、第２電源８３ｂを定電圧制御して、所定の電圧値（たとえば、−５００Ｖ）で定電圧制御されたマイナスの電圧を第２導電性ゴムローラー８２に印加する。第１導電性ゴムローラー８１にプラスの電圧が印加され、第２導電性ゴムローラー８２にマイナスの電圧が印加されれば、用紙１００の第２面１０２から第１面１０１に電流が流れる。その結果、第１および第２導電性ゴムローラー８１，８２間を通過した用紙１００は、第１面１０１がマイナスに帯電し、第２面１０２がプラスに帯電する。

次に、バイアス制御部１２は、図１１（ｂ）に示すとおり、第１電源８３ａを定電流制御して、所定の電流値（たとえば、−５０μＡ）で定電流制御されたマイナスの電圧を第１導電性ゴムローラー８１に印加する。また、バイアス制御部１２は、第２電源８３ｂを定電圧制御して、所定の電圧値（たとえば、＋５００Ｖ）で定電圧制御されたプラスの電圧を第２導電性ゴムローラー８２に印加する。第１導電性ゴムローラー８１にマイナスの電圧が印加され、第２導電性ゴムローラー８２にプラスの電圧が印加されれば、用紙１００の第１面１０１から第２面１０２に電流が流れる。その結果、第１および第２導電性ゴムローラー８１，８２間を通過した用紙１００は、第１面１０１がプラスに帯電し、第２面１０２がマイナスに帯電する。

したがって、電圧印加部８０を通過した用紙１００がスタッカー装置４内に積み重ねられれば、積層方向に隣接する用紙１００の互いに対向する面が同じ極性を有する。このような構成によれば、積層方向に隣接する用紙１００間に互いに反発する向きの静電気力が働いて、用紙１００同士が積極的に離れるようになる。したがって、用紙１００同士の張り付きが確実に防止される。なお、定電圧制御の電圧値は、定電流制御側の負荷電圧が大きくならないような電圧値に設定されることが好ましい。

（第４実施形態）
本実施形態は、電源のオン／オフを切り替えることにより、用紙の帯電状態を調整する実施形態である。

図１２は、本発明の第４実施形態に係る電圧印加部８０の概略構成を示す図である。図１２に示すとおり、本実施形態の電圧印加部８０は、用紙１００を挟持搬送する第１および第２導電性ゴムローラー８１，８２と、第１および第２導電性ゴムローラー８１，８２に電圧を印加する電源８３とから構成される。第１導電性ゴムローラー８１は電源８３に接続されており、第２導電性ゴムローラー８２は接地されている。電源８３は、プラスの電圧を出力する直流電源である。なお、以下では、画像形成装置２から電荷調整装置３に供給される用紙１００は、第１面１０１がプラスに帯電し、第２面１０２がマイナスに帯電していると仮定する。

画像形成システム１のバイアス制御部１２は、図１２（ａ）に示すとおり、まず、電源８３をオン状態に制御して、定電流制御されたプラスの電圧を第１導電性ゴムローラー８１に印加する。第１導電性ゴムローラー８１にプラスの電圧が印加されれば、用紙１００の第２面１０２から第１面１０１に所定の電流値の電流が流れる。その結果、第１および第２導電性ゴムローラー８１，８２間を通過した用紙１００は、第１面１０１がマイナスに帯電し、第２面１０２がプラスに帯電する。

次に、バイアス制御部１２は、図１２（ｂ）に示すとおり、電源８３をオフ状態に制御して、第１導電性ゴムローラー８１への電圧の印加を停止する。その結果、第１および第２導電性ゴムローラー８１，８２間を通過した用紙１００は、第１面１０１がプラスに帯電し、第２面１０２がマイナスに帯電したままである。

したがって、電圧印加部８０を通過した用紙１００がスタッカー装置４内に積み重ねられれば、図１３に示すとおり、積層方向に隣接する用紙１００の互いに対向する面が同じ極性を有する。このような構成によれば、積層方向に隣接する用紙１００間に互いに反発する向きの静電気力Ｆ_１が働いて、用紙１００同士が積極的に離れるようになる。したがって、用紙１００同士の張り付きが確実に防止される。

本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内において、種々改変することができる。

たとえば、上述した第１〜第４実施形態では、用紙の坪量等によって、定電流制御の電流値（制御値）が変更された。しかしながら、定電流制御の電流値は、用紙の種類（塗工紙／普通紙）によって変更されてもよい。

また、上述した第１、第２、および第４実施形態では、電圧印加部は定電流制御された。しかしながら、電圧印加部の制御方法は定電流制御に限定されるものではなく、電圧印加部は定電圧制御されてもよい。この場合、用紙の坪量等によって、定電圧制御の電圧値（制御値）が変更される。

また、上述した第１〜第４実施形態では、用紙に電圧が印加されることにより、電荷調整装置から排出される用紙が積み重ねられた場合、積層方向に隣接する用紙の互いに対向する面が同じ極性を有するように、電圧印加部の動作が制御された。しかしながら、積層方向に隣接する用紙の互いに対向する面の両方が無帯電状態となるように、電圧印加部の動作が制御されてもよい。この場合、電圧印加部は、用紙表面の電荷を除去するように、用紙に電圧を印加する。

また、上述した第１〜第４実施形態では、画像形成装置のＣＰＵがプログラムを実行することにより、電荷調整装置が制御された。しかしながら、電荷調整装置にＣＰＵが備えられ、電荷調整装置のＣＰＵがプログラムを実行することにより、電荷調整装置が制御されてもよい。

また、上述した第１〜第４実施形態では、画像形成装置と電荷調整装置とを有する画像形成システムを例に挙げて説明した。しかしながら、電荷調整装置は、画像形成装置に内蔵されてもよい。この場合、画像形成装置の内部に電圧印加部が備えられる。

上述した実施形態に係る画像形成システムにおける各種処理を行う手段および方法は、専用のハードウエア回路、またはプログラムされたコンピューターのいずれによっても実現することが可能である。上記プログラムは、たとえば、フレキシブルディスクおよびＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等のコンピューター読み取り可能な記録媒体によって提供されてもよいし、インターネット等のネットワークを介してオンラインで提供されてもよい。この場合、コンピューター読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムは、通常、ハードディスク等の記憶部に転送され記憶される。また、上記プログラムは、単独のアプリケーションソフトとして提供されてもよいし、画像形成システムの一機能としてその装置のソフトウエアに組み込まれてもよい。

１ 画像形成システム、
２ 画像形成装置、
３ 電荷調整装置、
４ スタッカー装置、
１０ 制御部、
１１ 全体制御部、
１２ バイアス制御部、
１３ 環境検知部、
１４ 坪量検知部、
１５ カバレッジ検知部、
１６ 用紙面検知部、
２０ 操作パネル部、
３０ 画像読取部、
４０ 画像形成部、
５０ 定着部、
６０ 給紙部、
８０ 電圧印加部、
８１，８２ 導電性ゴムローラー、
８３，８３ａ，８３ｂ 電源、
９０ 収容部、
１００ 用紙、
１０１ 第１面、
１０２ 第２面、
２００ 変換テーブル。

Claims (24)

1. 画像形成装置と当該画像形成装置に連結された電荷調整装置とを有する画像形成システムであって、
   前記電荷調整装置を制御する制御部を有し、
   前記画像形成装置は、
   記録シート上に画像を形成する画像形成部を有し、
   前記電荷調整装置は、
   前記画像形成部により画像が形成された記録シートにバイアス電圧を印加して、前記記録シートの帯電状態を調整する電圧印加部を有し、
   前記制御部は、
   前記電荷調整装置から排出される記録シートが積み重ねられた場合、積層方向に隣接する前記記録シートの互いに対向する面が同じ極性を有するように、前記電圧印加部の動作を制御する、画像形成システム。
2. 前記電圧印加部は、前記記録シートを挟持搬送する一対の半導電性ローラーを有し、
   前記制御部は、前記一対の半導電性ローラー間を流れる電流の向きが記録シート毎に変わるように、前記電圧印加部の動作を制御する、請求項１に記載の画像形成システム。
3. 前記電圧印加部は、電圧の極性を切り替えて出力可能な電源をさらに有し、
   前記一対の半導電性ローラーのうちの一方の半導電性ローラーは前記電源に接続され、他方の半導電性ローラーは接地され、
   前記制御部は、前記電源が出力する電圧の極性を切り替えることによって、前記電流の向きを変える、請求項２に記載の画像形成システム。
4. 前記電圧印加部は、電圧の極性を切り替えて出力可能な第１および第２電源をさらに有し、
   前記一対の半導電性ローラーのうちの一方の半導電性ローラーは前記第１電源に接続され、他方の半導電性ローラーは前記第２電源に接続され、
   前記制御部は、前記第１および第２電源に互いに逆極性の電圧を出力させつつ、前記第１および第２電源が出力する電圧の極性を切り替えることによって、前記電流の向きを変える、請求項２に記載の画像形成システム。
5. 前記第１電源が定電流制御された電圧を出力する場合、前記第２電源は定電圧制御された電圧を出力し、前記第１電源が定電圧制御された電圧を出力する場合、前記第２電源は定電流制御された電圧を出力する、請求項４に記載の画像形成システム。
6. 前記電圧印加部は、ジョブの最初の記録シートおよびジョブの最後の記録シートに蓄えられる電荷の量が、ジョブの残りの記録シートに蓄えられる電荷の量よりも多くなるように、前記記録シートに前記バイアス電圧を印加する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成システム。
7. 前記電圧印加部は、単一極性の電圧を出力する電源をさらに有し、
   前記一対の半導電性ローラーのうちの一方の半導電性ローラーは前記電源に接続され、他方の半導電性ローラーは接地され、
   前記制御部は、前記電源のオン状態とオフ状態とを切り替えることによって、前記電流の向きを変える、請求項２に記載の画像形成システム。
8. 前記バイアス電圧の制御値は、記録シートの坪量によって変更される、請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成システム。
9. 前記バイアス電圧の制御値は、前記画像形成装置が設置される場所の周囲の環境によって変更される、請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像形成システム。
10. 前記バイアス電圧の制御値は、記録シートの表裏によって変更される、請求項１〜９のいずれか１項に記載の画像形成システム。
11. 前記バイアス電圧の制御値は、記録シート上に形成される画像のカバレッジによって変更される、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の画像形成システム。
12. 画像形成装置と当該画像形成装置に連結された電荷調整装置とを有する画像形成システムであって、
    前記電荷調整装置を制御する制御部を有し、
    前記画像形成装置は、
    記録シート上に画像を形成する画像形成部を有し、
    前記電荷調整装置は、
    前記画像形成部により画像が形成された記録シートにバイアス電圧を印加して、前記記録シートの帯電状態を調整する電圧印加部を有し、
    前記制御部は、
    前記電荷調整装置から排出される記録シートが積み重ねられた場合、積層方向に隣接する前記記録シートの互いに対向する面の両方が無帯電状態となるように、前記電圧印加部の動作を制御する、画像形成システム。
13. 記録シート上に画像を形成する工程（ａ）と、
    前記工程（ａ）において画像が形成された記録シートが積み重ねられた場合、積層方向に隣接する前記記録シートの互いに対向する面が同じ極性を有するように、前記工程（ａ）において画像が形成された記録シートにバイアス電圧を印加して、前記記録シートの帯電状態を調整する工程（ｂ）と、
    を有する画像形成方法。
14. 前記工程（ｂ）において、記録シートを流れる電流の向きが記録シート毎に変えられる、請求項１３に記載の画像形成方法。
15. 前記工程（ｂ）において、記録シートの一方の面に第１極性の電圧を印加する動作と、記録シートの前記一方の面に第２極性の電圧を印加する動作とが切り替えられることによって、前記電流の向きが変えられる、請求項１４に記載の画像形成方法。
16. 前記工程（ｂ）において、記録シートの一方の面に第１極性の電圧を印加するとともに、他方の面に第２極性の電圧を印加する動作と、記録シートの前記一方の面に第２極性の電圧を印加するとともに、前記他方の面に第１極性の電圧を印加する動作とが切り替えられることによって、前記電流の向きが変えられる、請求項１４に記載の画像形成方法。
17. 前記工程（ｂ）において、記録シートの一方の面に定電流制御された電圧が印加される場合、前記記録シートの他方の面には定電圧制御された電圧が印加される、請求項１６に記載の画像形成方法。
18. 前記工程（ｂ）において、ジョブの最初の記録シートおよびジョブの最後の記録シートに蓄えられる電荷の量が、ジョブの残りの記録シートに蓄えられる電荷の量よりも多くなるように、前記記録シートに前記バイアス電圧が印加される、請求項１３〜１７のいずれか１項に記載の画像形成方法。
19. 前記工程（ｂ）において、記録シートの一方の面に単一極性の電圧を印加する動作と、記録シートの前記一方の面への前記電圧の印加を停止する動作とが切り替えられることによって、前記電流の向きが変えられる、請求項１４に記載の画像形成方法。
20. 前記バイアス電圧の制御値は、記録シートの坪量によって変更される、請求項１３〜１９のいずれか１項に記載の画像形成方法。
21. 前記バイアス電圧の制御値は、周囲の環境によって変更される、請求項１３〜２０のいずれか１項に記載の画像形成方法。
22. 前記バイアス電圧の制御値は、記録シートの表裏によって変更される、請求項１３〜２１のいずれか１項に記載の画像形成方法。
23. 前記バイアス電圧の制御値は、記録シート上に形成される画像のカバレッジによって変更される、請求項１３〜２２のいずれか１項に記載の画像形成方法。
24. 画像が形成された記録シートにバイアス電圧を印加して、前記記録シートの帯電状態を調整する電圧印加部と、
    前記画像が形成された記録シートが積み重ねられた場合、積層方向に隣接する前記記録シートの互いに対向する面が同じ極性を有するように、前記電圧印加部の動作を制御する制御部と、
    を有する電荷調整装置。