JP2016122156A - 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】画像形成装置２と電荷調整装置３とを有する画像形成システム１であって、記録シート１００の両面のトナー像のカバレッジから、記録シート１００に付与する電荷の量を決定する決定部１０を有し、画像形成装置２は、トナー像が転写された記録シート１００を加熱および加圧して、トナー像を記録シート１００に定着させる定着部５０を有し、電荷調整装置３は、定着部５０によりトナー像が定着された記録シート１００に電圧を印加して、決定部１０により決定された量の電荷を記録シート１００に付与する電圧印加部８０を有する。
【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の技術では、用紙上のトナー像に蓄えられた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、用紙間の静電気力は消失せず、用紙同士が貼り付いてしまう問題は依然として解消されない。

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、用紙等の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）画像形成装置と電荷調整装置とを有する画像形成システムであって、記録シートの両面のトナー像のカバレッジから、当該記録シートに付与する電荷の量を決定する決定部を有し、前記画像形成装置は、前記トナー像が転写された記録シートを加熱および加圧して、前記トナー像を前記記録シートに定着させる定着部を有し、前記電荷調整装置は、前記定着部により前記トナー像が定着された前記記録シートに電圧を印加して、前記決定部により決定された量の電荷を前記記録シートに付与する電圧印加部を有する、画像形成システム。

（２）トナー像が定着された一の記録シートは、トナー像が定着された他の記録シートに重ねられ、前記決定部は、前記一の記録シートの両面のカバレッジと、前記他の記録シートの前記一の記録シートに対向する面のカバレッジとから、前記一の記録シートに付与する電荷の量を決定する、上記（１）に記載の画像形成システム。

（３）前記決定部は、前記一の記録シートの両面のカバレッジと、前記他の記録シートの前記対向する面のカバレッジと、前記電圧印加部により前記他の記録シートに付与される電荷の量とから、前記一の記録シートに付与する電荷の量を決定する、上記（２）に記載の画像形成システム。

（４）前記電圧印加部は、定電流制御された前記電圧を前記記録シートに印加し、前記決定部は、前記記録シートに付与する電荷の量として、前記定電流制御の電流値を決定する、上記（１）〜（３）のいずれか１つに記載の画像形成システム。

（５）前記記録シートは、水平方向に搬送され、前記電圧印加部は、前記水平方向に搬送される前記記録シートの上側の面に前記電圧を印加する、上記（１）〜（４）のいずれか１つに記載の画像形成システム。

（６）前記記録シートに付与する電荷の量は、前記画像形成装置が設置された場所の周囲の環境に応じて変更される、上記（１）〜（５）のいずれか１つに記載の画像形成システム。

（７）単位時間あたりに前記記録シートに付与する電荷の量は、前記記録シートの搬送速度に応じて変更される、上記（１）〜（６）のいずれか１つに記載の画像形成システム。

（８）前記記録シートに付与する電荷の量は、前記記録シートの種類に応じて変更される、上記（１）〜（７）のいずれか１つに記載の画像形成システム。

（９）前記記録シートに付与する電荷の量は、前記記録シートの坪量およびサイズの少なくとも一方に応じて変更される、上記（１）〜（８）のいずれか１つに記載の画像形成システム。

（１０）記録シートの両面のトナー像のカバレッジから、当該記録シートに付与する電荷の量を決定する工程（ａ）と、前記トナー像が転写された記録シートを加熱および加圧して、前記トナー像を前記記録シートに定着させる工程（ｂ）と、前記工程（ｂ）において前記トナー像が定着された前記記録シートに電圧を印加して、前記工程（ａ）において決定された量の電荷を前記記録シートに付与する工程（ｃ）と、を有する画像形成方法。

（１１）トナー像が定着された一の記録シートは、トナー像が定着された他の記録シートに重ねられ、前記工程（ａ）において、前記一の記録シートの両面のカバレッジと、前記他の記録シートの前記一の記録シートに対向する面のカバレッジとから、前記一の記録シートに付与する電荷の量が決定される、上記（１０）に記載の画像形成方法。

（１２）前記工程（ａ）において、前記一の記録シートの両面のカバレッジと、前記他の記録シートの前記対向する面のカバレッジと、前記他の記録シートに付与される電荷の量とから、前記一の記録シートに付与する電荷の量が決定される、上記（１１）に記載の画像形成方法。

（１３）前記工程（ｃ）において、定電流制御された前記電圧が前記記録シートに印加され、前記工程（ａ）において、前記記録シートに付与する電荷の量として、前記定電流制御の電流値が決定される、上記（１０）〜（１２）のいずれか１つに記載の画像形成方法。

（１４）前記記録シートは、水平方向に搬送され、前記工程（ｃ）において、前記水平方向に搬送される前記記録シートの上側の面に前記電圧が印加される、上記（１０）〜（１３）のいずれか１つに記載の画像形成方法。

（１５）前記記録シートに付与する電荷の量は、周囲の環境に応じて変更される、上記（１０）〜（１４）のいずれか１つに記載の画像形成方法。

（１６）単位時間あたりに前記記録シートに付与する電荷の量は、前記記録シートの搬送速度に応じて変更される、上記（１０）〜（１５）のいずれか１つに記載の画像形成方法。

（１７）前記記録シートに付与する電荷の量は、前記記録シートの種類に応じて変更される、上記（１０）〜（１６）のいずれか１つに記載の画像形成方法。

（１８）前記記録シートに付与する電荷の量は、前記記録シートの坪量およびサイズの少なくとも一方に応じて変更される、上記（１０）〜（１７）のいずれか１つに記載の画像形成方法。

（１９）トナー像が定着された記録シートに電圧を印加して、前記記録シートの両面のトナー像のカバレッジから決定される量の電荷を前記記録シートに付与する電圧印加部を有する電荷調整装置。

（２０）トナー像が定着された一の記録シートは、トナー像が定着された他の記録シートに重ねられ、前記一の記録シートに付与される電荷の量は、前記一の記録シートの両面のカバレッジと、前記他の記録シートの前記一の記録シートに対向する面のカバレッジとから決定される、上記（１９）に記載の電荷調整装置。

（２１）前記一の記録シートに付与される電荷の量は、前記一の記録シートの両面のカバレッジと、前記他の記録シートの前記対向する面のカバレッジと、前記電圧印加部により前記他の記録シートに付与される電荷の量とから決定される、上記（２０）に記載の電荷調整装置。

（２２）前記電圧印加部は、定電流制御された前記電圧を前記記録シートに印加し、前記記録シートに付与される電荷の量として、前記定電流制御の電流値が決定される、上記（１９）〜（２１）のいずれか１つに記載の電荷調整装置。

（２３）前記記録シートは、水平方向に搬送され、前記電圧印加部は、前記水平方向に搬送される前記記録シートの上側の面に前記電圧を印加する、上記（１９）〜（２２）のいずれか１つに記載の電荷調整装置。

（２４）前記記録シートに付与される電荷の量は、前記電荷調整装置が設置された場所の周囲の環境に応じて変更される、上記（１９）〜（２３）のいずれか１つに記載の電荷調整装置。

（２５）単位時間あたりに前記記録シートに付与される電荷の量は、前記記録シートの搬送速度に応じて変更される、上記（１９）〜（２４）のいずれか１つに記載の電荷調整装置。

（２６）前記記録シートに付与される電荷の量は、前記記録シートの種類に応じて変更される、上記（１９）〜（２５）のいずれか１つに記載の電荷調整装置。

（２７）前記記録シートに付与される電荷の量は、前記記録シートの坪量およびサイズの少なくとも一方に応じて変更される、上記（１９）〜（２６）のいずれか１つに記載の電荷調整装置。

本発明によれば、記録シートの表面に存在する電荷の量が調整されるため、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。 電圧印加部の基本的な動作を説明するための図である。 電圧印加部による電荷調整処理の効果を説明するための図である。 トナー像定着後の用紙の帯電状態を示す図である。 電流値決定処理の手順を示すフローチャートである。 用紙の両面のカバレッジと用紙に通電する電流値との関係を示す図である。 電圧印加部による電荷調整処理の効果を説明するための図である。

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、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電荷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像を、用紙に静電的に引き付けている。トナー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像を定着ローラーにより加熱および加圧して、トナー像を用紙に定着させる。定着部５０によりトナー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、トナー像が定着された用紙に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、対向配置される第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、第１導電性ゴムローラー８１にプラスの電圧を印加する。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（裏面）１０２にプラスの電荷が付与される。また、第１導電性ゴムローラー８１から付与されるプラスの電荷と同量のマイナスの電荷が第２導電性ゴムローラー８２に誘起され、用紙１００の第１面（表面）１０１のプラスの電荷と打ち消し合う。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１００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。

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を通過してスタッカー装置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。以下、図３〜図５を参照して、電荷調整装置３の動作について詳細に説明する。

図３は、電荷調整装置３の電圧印加部８０の基本的な動作を説明するための図である。本実施形態の電圧印加部８０は、用紙の両面のカバレッジ（用紙の面積に占めるトナー像の面積の割合）に応じて、用紙毎に異なる量の電荷を付与する。電圧印加部８０の基本的な動作は、用紙の両面のカバレッジに応じて、以下の４通りに分類される。

（１）用紙の両面のカバレッジが高い場合の動作
図３（ａ）は、用紙の両面のカバレッジが高い場合の電圧印加部８０の動作を説明するための図である。図３（ａ）の右側は、画像形成装置２の定着部５０による定着直後の用紙の帯電状態を示す図であり、左側は、電圧印加部８０通過後の用紙の帯電状態を示す図である。図３（ａ）に示すとおり、たとえば、用紙１００の両面にベタ画像が形成されている場合、定着直後の用紙１００においては、第１面１０１のトナー像２１０にのみプラスの電荷が蓄えられている。

本実施形態の電圧印加部８０は、定着直後の用紙１００にプラスの電圧を印加して、第１面１０１のトナー像２１０に蓄えられているプラスの電荷の半分程度の量の電荷を用紙１００に付与する。電源８３から第１導電性ゴムローラー８１にプラスの電圧を印加すれば、用紙１００の第２面１０２にプラスの電荷が付与され、第２面１０２のトナー像２２０に電荷が蓄えられる。一方、第２導電性ゴムローラー８２には、第１導電性ゴムローラー８１から付与されるプラスの電荷と同量のマイナスの電荷が誘起され、第１面１０１のトナー像２１０のプラスの電荷と打ち消し合う。

したがって、図３（ａ）に示すとおり、電圧印加部８０を用紙１００が通過すれば、用紙１００の両面のトナー像２１０，２２０には、定着直後のトナー像２１０に蓄えられていた電荷の半分程度の量の電荷がそれぞれ蓄えられる。

（２）用紙の第１面のカバレッジが高く第２面のカバレッジが低い場合の動作
図３（ｂ）は、用紙の第１面のカバレッジが高く第２面のカバレッジが低い場合の電圧印加部８０の動作を説明するための図である。図３（ｂ）の右側は、画像形成装置２の定着部５０による定着直後の用紙の帯電状態を示す図であり、左側は、電圧印加部８０通過後の用紙の帯電状態を示す図である。図３（ｂ）に示すとおり、たとえば、用紙１００の第１面１０１にベタ画像が形成されている一方で、第２面１０２がほぼ白地である（トナー層がほとんど存在しない）場合、定着直後の用紙１００においては、第１面１０１のトナー像２１０にのみプラスの電荷が蓄えられている。

本実施形態の電圧印加部８０は、定着直後の用紙１００にプラスの電圧を印加して、第１面１０１のトナー像２１０に蓄えられているプラスの電荷と同量の電荷を用紙１００に付与する。電源８３から第１導電性ゴムローラー８１にプラスの電圧を印加すれば、用紙１００の第２面１０２にプラスの電荷が付与される。しかしながら、トナー層がほとんど存在しない第２面１０２には電荷がほとんど残らない。一方、第２導電性ゴムローラー８２には、第１導電性ゴムローラー８１から付与されるプラスの電荷と同量のマイナスの電荷が誘起され、第１面１０１のトナー像２１０のプラスの電荷と打ち消し合う。

したがって、図３（ｂ）に示すとおり、電圧印加部８０を用紙１００が通過すれば、用紙１００は、ほぼ無帯電の状態になる。

（３）用紙の第１面のカバレッジが低く第２面のカバレッジが高い場合の動作
図３（ｃ）は、用紙の第１面のカバレッジが低く第２面のカバレッジが高い場合の電圧印加部８０の動作を説明するための図である。図３（ｃ）の右側は、画像形成装置２の定着部５０による定着直後の用紙の帯電状態を示す図であり、左側は、電圧印加部８０通過後の用紙の帯電状態を示す図である。図３（ｃ）に示すとおり、たとえば、用紙の第１面１０１がほぼ白地である一方で、第２面１０２にベタ画像が形成されている場合、定着直後の用紙１００は、ほぼ無帯電の状態にある。したがって、本実施形態の電圧印加部８０は、用紙１００に電圧を印加せず、用紙１００の無帯電の状態を維持する。

（４）用紙の両面のカバレッジが低い場合の動作
たとえば、用紙の両面がほぼ白地である場合、定着直後の用紙１００は、ほぼ無帯電の状態にある。したがって、本実施形態の電圧印加部８０は、用紙１００に電圧を印加せず、用紙１００の無帯電の状態を維持する。

以上のとおり、電荷調整装置３の電圧印加部８０は、用紙１００の両面のカバレッジに応じて、用紙毎に異なる量の電荷を付与する。このような構成によれば、スタッカー装置４内に積み重ねられる用紙の対向する２つの面の帯電状態が調整され、静電気力による用紙同士の張り付きが防止される。以下、図４を参照して、電圧印加部８０による電荷調整処理の効果について詳細に説明する。

図４（ａ）は、第１面のカバレッジが低く第２面のカバレッジが高い用紙１１０上に、両面のカバレッジが高い用紙１２０が重ねられる場合の電荷調整処理の効果を説明するための図である。図４（ａ）の右側は、電荷調整処理後の用紙１１０，１２０の帯電状態を示す図であり、左側は、電荷調整処理後の用紙１１０と電荷調整処理前の用紙１２０の帯電状態を比較例として示す図である。

上述したとおり、第１面のカバレッジが低く第２面のカバレッジが高い用紙１１０は、電荷調整処理後、ほぼ無帯電の状態に維持される。一方、両面のカバレッジが高い用紙１２０は、電荷調整処理の前後で、第１面のトナー像２１０に蓄えられる電荷の量が半分程度に低減される。

したがって、本実施形態の電荷調整処理によれば、用紙１２０の第１面のトナー像２１０に蓄えられる電荷の量が減少されることにより、用紙１１０，１２０間に働く静電気力も小さくなる。その結果、用紙１１０，１２０同士が張り付かなくなる。

そして、図４（ｂ）〜図４（ｇ）に示すとおり、本実施形態の電荷調整処理によれば、上記の４通りのカバレッジの用紙のすべての組み合わせについて、２枚の用紙１１０，１２０の対向する２つの面に存在する電荷の量が一定量以下（図４では、「＋」電荷２個以下）に調整される。したがって、すべての用紙について、用紙間に働く静電気力の大きさが一定値未満に調整され、用紙同士が張り付くことが確実に防止される。これにより、後工程における用紙のハンドリング（たとえば、用紙不揃いの修正）等が改善される。

以下、図５を参照して、トナー像定着後の用紙の帯電状態について詳細に説明する。

上述したとおり、画像形成装置２では、トナー像を用紙に転写する際、用紙の裏側からプラス転写電圧を印加して、マイナスに帯電しているトナー像を用紙１００に静電的に引き付ける。そして、マイナスに帯電しているトナー像を用紙に定着する際、定着部５０により付与される熱によって電荷が除去され、用紙に定着されたトナー像にはマイナスの電荷はほとんど残らない。

しかしながら、両面印刷が行われる場合、用紙１００の第１面１０１のトナー像２１０には、マイナスの電荷は残らないものの、第２面１０２のトナー像２２０の転写時にプラスの電荷が新たに付与される。そして、第２面１０２のトナー像２２０の定着時、第１面１０１のトナー像２１０には十分な熱が付与されないため、図５（ａ）に示すとおり、第１面１０１のトナー像２１０にはプラスの電荷が残る。

第１面のトナー像２１０にプラスの電荷が残った用紙１００が重ねられれば、図５（ｂ）に示すとおり、用紙１００内部にマイナスの誘導電荷３００が発生し、互いに引き合う向きの静電気力が働いて、用紙１００同士の張り付きを引き起こす。さらに、図５（ｃ）に示すとおり、用紙１００の第２面のカバレッジが低い場合、用紙１００間の隙間が小さくなって静電気力が大きくなり、用紙１００同士が張り付く力も大きくなる。なお、図５（ｄ）に示すとおり、第１面のカバレッジが低い用紙は、定着後、ほぼ無帯電の状態であるため、用紙１００同士は張り付かない。

そして、用紙間に働く静電気力は、スタッカー装置４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大きくなる。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、静電気力が大きくなる。また、静電気力による用紙同士の貼り付きは、とりわけ、温度・湿度が低い環境下で顕著になる。

（第２実施形態）
第１実施形態では、用紙に付与する電荷の量が、用紙の両面のカバレッジを考慮して決定された。しかしながら、用紙に付与する電荷の量は、重ね合わされる他の用紙のカバレッジ等をさらに考慮して決定されてもよい。

図６は、画像形成装置２により実行される電流値決定処理の手順を示すフローチャートである。なお、他の用紙のカバレッジ等も考慮して用紙に付与する電荷の量が決定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。

まず、画像形成装置２の制御部１０は、用紙の第２面のカバレッジが第１面のカバレッジの０．４倍以上であるか否かを判断する（ステップＳ１０１）。より具体的には、画像形成装置２の制御部１０が、たとえば、印刷データを解析して、用紙の第１面および第２面に形成されるトナー像のカバレッジを算出し、第２面のカバレッジが第１面のカバレッジの０．４倍以上であるか否かを判断する。

第２面のカバレッジが第１面のカバレッジの０．４倍未満であると判断する場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、制御部１１０は、ステップＳ１１０の処理に移行する。

一方、第２面のカバレッジが第１面のカバレッジの０．４倍以上であると判断する場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、制御部１０は、第２面のカバレッジが第１面のカバレッジの１．６７倍以上であるか否かを判断する（ステップＳ１０２）。第２面のカバレッジが第１面のカバレッジの１．６７倍未満であると判断する場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、制御部１０は、ステップＳ１０８の処理に移行する。

一方、第２面のカバレッジが第１面のカバレッジの１．６７倍以上であると判断する場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、制御部１０は、第２面のカバレッジが第１面のカバレッジの２．５倍以上であるか否かを判断する（ステップＳ１０３）。

第２面のカバレッジが第１面のカバレッジの２．５倍以上であると判断する場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、制御部１０は、第１面と第２面のカバレッジの比率が、第１領域（図７参照）に含まれると判断する（ステップＳ１０４）。そして、制御部１０は、出力電流値として、第１領域に予め割り当てられた第１電流値である２０μＡを決定し（ステップＳ１０５）、処理を終了する。

一方、ステップＳ１０３に示す処理において、第２面のカバレッジが第１面のカバレッジの２．５倍未満であると判断する場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、制御部１０は、第１面と第２面のカバレッジの比率が第２領域（図７参照）に含まれると判断する（ステップＳ１０６）。そして、制御部１０は、出力電流値として、第２領域に予め割り当てられた第２電流値である４０μＡを決定し（ステップＳ１０７）、処理を終了する。

一方、ステップＳ１０２に示す処理において、第２面のカバレッジが第１面のカバレッジの１．６７倍未満であると判断する場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、制御部１０は、第１面と第２面のカバレッジの比率が第３領域（図７参照）に含まれると判断する（ステップＳ１０８）。そして、制御部１０は、出力電流値として、第３領域に予め割り当てられた第３電流値である５０μＡを決定し（ステップＳ１０９）、処理を終了する。

一方、ステップＳ１０１に示す処理において、第２面のカバレッジが第１面のカバレッジの０．４倍未満であると判断する場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、制御部１１０は、第１面と第２面のカバレッジの比率が第４領域（図７参照）に含まれると判断する（ステップＳ１１０）。そして、制御部１１０は、前用紙の第２面のカバレッジが０〜１００％の範囲にあるか否かを判断する（ステップＳ１１１）。より具体的には、制御部１０は、現在の用紙の直前に電圧印加部８０を通過する用紙（つまり、現在の用紙が重ねられる用紙）について、第２面のカバレッジが０〜１００％の範囲内にあるか否かを判断する。

前用紙の第２面のカバレッジが０〜１００％の範囲にあると判断する場合（ステップＳ１１１：ＹＥＳ）、制御部１０は、出力電流値として、予め割り当てられた電流値である７０μＡを決定し（ステップＳ１１２）、処理を終了する。

一方、前用紙の第２面のカバレッジが０〜１００％の範囲にないと判断する場合（ステップＳ１１１：ＮＯ）、制御部１０は、前用紙の電流値を８０μＡから差し引いた値を出力電流値として決定し（ステップＳ１１３）、処理を終了する。より具体的には、制御部１０は、現在の用紙の直前に電圧印加部８０を通過する用紙に対して、電流値決定処理により決定した出力電流値を読み出し、読み出した出力電流値を８０μＡから差し引いて得られる値を、現在の用紙の出力電流値として決定する。

図７は、用紙の両面のカバレッジと用紙に通電する電流値との関係を示す図である。図７の横軸は、用紙の第１面のカバレッジであり、縦軸は、第２面のカバレッジである。

図７に示すとおり、電流値決定処理では、第１面のカバッレジが低く第２面のカバレッジが高い第１領域に属する用紙については、出力電流値として、第１電流値２０μＡが決定される。また、両面のカバレッジが高い第２領域および第３領域に属する用紙については、出力電流値として、第２電流値４０μＡおよび第３電流値５０μＡがそれぞれ決定される。また、第１面のカバレッジが高く第２面のカバレッジが低い第４領域に属する用紙については、直前の用紙のカバレッジに応じて電流値が決定される。具体的には、直前の用紙の第２面のカバレッジが低い場合、出力電流値として、電流値７０μＡが決定される。一方、直前の用紙の第２面のカバレッジが高い場合、直前の用紙に対して決定された出力電流値を８０μＡから差し引いた値が、現在の用紙に適用される出力電流値として決定される。つまり、直前の用紙に適用される出力電流値と現在の用紙に適用される出力電流値との和が、８０μＡで一定になるように出力電流値が決定される。

なお、両面のカバレッジが低い用紙は、導体と考えられ、たとえば、７０μＡで定電流制御された電圧を印加しても、電荷が蓄えられない。したがって、図７の原点付近に属する用紙については、出力電流値として、任意の電流値が適用され得る。

以上のとおり、図６に示すフローチャートの処理によれば、現在の用紙の第１面および第２面のカバレッジと、直前の用紙の第２面のカバレッジと、直前の用紙に適用された出力電流値とから、現在の用紙に適用する出力電流値が決定される。

そして、電圧印加部８０は、制御部１０により決定された出力電流値で定電流制御した電圧を用紙１００に印加する。定電流制御された電圧が用紙に印加されることにより、用紙１００の表面の電荷が調整され、用紙同士の張り付きが防止される。以下、図８を参照して、本実施形態に係る電荷調整処理の効果について詳細に説明する。

図８（ａ）は、第１面のカバレッジが低く第２面のカバレッジが高い用紙１１０上に、両面のカバレッジが高い用紙１２０が重ねられる場合の電荷調整処理の効果を説明するための図である。図８（ａ）の右側は、電荷調整処理後の用紙１１０，１２０の帯電状態を示す図であり、左側は、電荷調整処理前の用紙１１０，１２０の帯電状態を比較例として示す図である。

この場合、画像形成装置２の制御部１０が、上記の電流値決定処理を実行して、第１面のカバレッジが低く第２面のカバレッジが高い用紙１１０に対して出力電流値２０μＡを決定し、両面のカバレッジが高い用紙１２０に対して出力電流値５０μＡを決定する。

そして、電圧印加部８０は、２０μＡで定電流制御された電圧を用紙１１０に印加し、５０μＡで定電流制御された電圧を用紙１２０に印加する。その結果、用紙１１０においては、第２面のトナー像２２０に微量の電荷が蓄えられ、用紙１２０においては、両面のトナー像２１０，２２０に電荷調整処理前の半分程度の量の電荷が蓄えられる。

したがって、本実施形態の電荷調整処理によれば、用紙１１０，１２０間には、互いに反発する向きの静電気力が働いて、用紙１１０，１２０が積極的に離れるようになる。

そして、図８（ｂ）〜図８（ｆ）に示すとおり、本実施形態の電荷調整処理によれば、電流値決定処理により決定された電流値で定電流制御される電圧を用紙に印加することにより、用紙１１０，１２０の表面に存在する電荷が調整され、用紙同士の張り付きが防止される。なお、図８（ｅ）や図８（ｆ）では、用紙１２０の両面のカバレッジに加え、用紙１１０の第２面のカバレッジや用紙１１０に適用される出力電流値を考慮して、用紙１２０に適用される出力電流値が決定されるため、これらの要素を考慮しない図４（ｆ）や図４（ｇ）と比べ、用紙が積極的に離れるようになる。

以上のとおり、本実施形態の電荷調整処理によれば、重ね合わされる２枚の用紙１１０，１２０の対向する２つの面に存在する電荷の量が適切に調整されるため、用紙同士が静電気力により張り付いてしまうことが確実に防止される。

なお、図６に示すフローチャートの処理において、ステップＳ１１１に示す処理は省略され得る。この場合、第１面と第２面のカバレッジの比率が第４領域に含まれると判断された場合、たとえば、出力電流値として、電流値７０μＡが一律に決定される。

また、図６のステップＳ１１３に示す処理では、直前の用紙の第２面のカバレッジが０〜１００％の範囲にない場合、８０μＡから直前の用紙の出力電流値を差し引いた値が、現在の用紙の出力電流値として決定された。しかしながら、直前の用紙の第２面のカバレッジが０〜１００％の範囲にない場合、直前の用紙の出力電流値とは無関係に、たとえば、現在の用紙の出力電流値として、電流値４５μＡが一律に決定されてもよい。

また、上記の電流値決定処理により決定される電流値は、画像形成装置２の周囲の環境、用紙の搬送速度、用紙の種類、用紙の坪量／サイズ等に応じて適宜変更され得る。具体的には、電流値は、画像形成装置２が設置される場所の周囲の温度・湿度が高いほど大きな値に変更され、用紙の搬送速度が速いほど大きな値に変更され得る。また、電流値は、塗工紙のように用紙の表面粗さが細かいほど大きな値に変更され、用紙の坪量／サイズが大きいほど大きな値に変更され得る。この場合、たとえば、周囲の環境、用紙の搬送速度、用紙の種類、用紙の坪量／サイズ等のパラメータと上記の第１〜第４領域に割り当てられる電流値とを関連付ける変換テーブルを作成して、各パラメータの値から、各領域に適用する電流値を決定する。

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、上述した実施形態では、画像形成装置の制御部が、用紙の両面のカバレッジから、用紙に付与する電荷の量を決定する決定部として機能した。しかしながら、電荷調整装置に制御部が備えられ、電荷調整装置の制御部が上記の決定部として機能してもよい。この場合、電荷調整装置の制御部が、画像形成装置の制御部と通信して、各用紙のカバレッジに関する情報を取得する。

また、上述した実施形態では、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、たとえば、定電圧制御されてもよい。

また、上述した実施形態では、対向配置される一対の導電性ゴムローラーにより用紙に電圧を印加することによって、用紙に電荷が付与された。しかしながら、用紙に電圧を印加して電荷を付与する電圧印加部は、一対の導電性ゴムローラーに限定されるものではなく、鋸歯状電極やチャージャであってもよい。

また、上述した実施形態では、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、画像形成装置と一体であってもよい。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、
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 電源、
９０ 収容部、
１００ 用紙、
１０１ 第１面、
１０２ 第２面、
２１０，２２０ トナー像、
３００ 誘導電荷。

Claims (27)

1. 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であって、
   記録シートの両面のトナー像のカバレッジから、当該記録シートに付与する電荷の量を決定する決定部を有し、
   前記画像形成装置は、
   前記トナー像が転写された記録シートを加熱および加圧して、前記トナー像を前記記録シートに定着させる定着部を有し、
   前記電荷調整装置は、
   前記定着部により前記トナー像が定着された前記記録シートに電圧を印加して、前記決定部により決定された量の電荷を前記記録シートに付与する電圧印加部を有する、画像形成システム。
2. トナー像が定着された一の記録シートは、トナー像が定着された他の記録シートに重ねられ、
   前記決定部は、前記一の記録シートの両面のカバレッジと、前記他の記録シートの前記一の記録シートに対向する面のカバレッジとから、前記一の記録シートに付与する電荷の量を決定する、請求項１に記載の画像形成システム。
3. 前記決定部は、前記一の記録シートの両面のカバレッジと、前記他の記録シートの前記対向する面のカバレッジと、前記電圧印加部により前記他の記録シートに付与される電荷の量とから、前記一の記録シートに付与する電荷の量を決定する、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、定電流制御された前記電圧を前記記録シートに印加し、
   前記決定部は、前記記録シートに付与する電荷の量として、前記定電流制御の電流値を決定する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成システム。
5. 前記記録シートは、水平方向に搬送され、
   前記電圧印加部は、前記水平方向に搬送される前記記録シートの上側の面に前記電圧を印加する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成システム。
6. 前記記録シートに付与する電荷の量は、前記画像形成装置が設置された場所の周囲の環境に応じて変更される、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. 単位時間あたりに前記記録シートに付与する電荷の量は、前記記録シートの搬送速度に応じて変更される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成システム。
8. 前記記録シートに付与する電荷の量は、前記記録シートの種類に応じて変更される、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. 前記記録シートに付与する電荷の量は、前記記録シートの坪量およびサイズの少なくとも一方に応じて変更される、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. 記録シートの両面のトナー像のカバレッジから、当該記録シートに付与する電荷の量を決定する工程（ａ）と、
    前記トナー像が転写された記録シートを加熱および加圧して、前記トナー像を前記記録シートに定着させる工程（ｂ）と、
    前記工程（ｂ）において前記トナー像が定着された前記記録シートに電圧を印加して、前記工程（ａ）において決定された量の電荷を前記記録シートに付与する工程（ｃ）と、
    を有する画像形成方法。
11. トナー像が定着された一の記録シートは、トナー像が定着された他の記録シートに重ねられ、
    前記工程（ａ）において、前記一の記録シートの両面のカバレッジと、前記他の記録シートの前記一の記録シートに対向する面のカバレッジとから、前記一の記録シートに付与する電荷の量が決定される、請求項１０に記載の画像形成方法。
12. 前記工程（ａ）において、前記一の記録シートの両面のカバレッジと、前記他の記録シートの前記対向する面のカバレッジと、前記他の記録シートに付与される電荷の量とから、前記一の記録シートに付与する電荷の量が決定される、請求項１１に記載の画像形成方法。
13. 前記工程（ｃ）において、定電流制御された前記電圧が前記記録シートに印加され、
    前記工程（ａ）において、前記記録シートに付与する電荷の量として、前記定電流制御の電流値が決定される、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の画像形成方法。
14. 前記記録シートは、水平方向に搬送され、
    前記工程（ｃ）において、前記水平方向に搬送される前記記録シートの上側の面に前記電圧が印加される、請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の画像形成方法。
15. 前記記録シートに付与する電荷の量は、周囲の環境に応じて変更される、請求項１０〜１４のいずれか１項に記載の画像形成方法。
16. 単位時間あたりに前記記録シートに付与する電荷の量は、前記記録シートの搬送速度に応じて変更される、請求項１０〜１５のいずれか１項に記載の画像形成方法。
17. 前記記録シートに付与する電荷の量は、前記記録シートの種類に応じて変更される、請求項１０〜１６のいずれか１項に記載の画像形成方法。
18. 前記記録シートに付与する電荷の量は、前記記録シートの坪量およびサイズの少なくとも一方に応じて変更される、請求項１０〜１７のいずれか１項に記載の画像形成方法。
19. トナー像が定着された記録シートに電圧を印加して、前記記録シートの両面のトナー像のカバレッジから決定される量の電荷を前記記録シートに付与する電圧印加部を有する電荷調整装置。
20. トナー像が定着された一の記録シートは、トナー像が定着された他の記録シートに重ねられ、
    前記一の記録シートに付与される電荷の量は、前記一の記録シートの両面のカバレッジと、前記他の記録シートの前記一の記録シートに対向する面のカバレッジとから決定される、請求項１９に記載の電荷調整装置。
21. 前記一の記録シートに付与される電荷の量は、前記一の記録シートの両面のカバレッジと、前記他の記録シートの前記対向する面のカバレッジと、前記電圧印加部により前記他の記録シートに付与される電荷の量とから決定される、請求項２０に記載の電荷調整装置。
22. 前記電圧印加部は、定電流制御された前記電圧を前記記録シートに印加し、
    前記記録シートに付与される電荷の量として、前記定電流制御の電流値が決定される、請求項１９〜２１のいずれか１項に記載の電荷調整装置。
23. 前記記録シートは、水平方向に搬送され、
    前記電圧印加部は、前記水平方向に搬送される前記記録シートの上側の面に前記電圧を印加する、請求項１９〜２２のいずれか１項に記載の電荷調整装置。
24. 前記記録シートに付与される電荷の量は、前記電荷調整装置が設置された場所の周囲の環境に応じて変更される、請求項１９〜２３のいずれか１項に記載の電荷調整装置。
25. 単位時間あたりに前記記録シートに付与される電荷の量は、前記記録シートの搬送速度に応じて変更される、請求項１９〜２４のいずれか１項に記載の電荷調整装置。
26. 前記記録シートに付与される電荷の量は、前記記録シートの種類に応じて変更される、請求項１９〜２５のいずれか１項に記載の電荷調整装置。
27. 前記記録シートに付与される電荷の量は、前記記録シートの坪量およびサイズの少なくとも一方に応じて変更される、請求項１９〜２６のいずれか１項に記載の電荷調整装置。