(57)【要約】      （修正有）【課題】記録媒体に帯電した電位を除去する能力を維持することが可能な除電装置を提供する。【解決手段】除電装置は、除電機構２０１を有し、除電機構２０１は、画像が形成された記録媒体に帯電した電位を除去する電荷制御ローラー対２２０と、電荷制御ローラー対２２０の圧接力を変更可能な変更機構２１０と、を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像が形成された記録媒体に帯電した電位を除去する電荷制御ローラー対と、
前記電荷制御ローラー対の圧接力を変更可能な変更機構と、を備えた除電装置。
【請求項２】
前記変更機構を制御して前記圧接力を変更する変更制御手段を、さらに備えた請求項１に記載の除電装置。
【請求項３】
前記変更制御手段は、前記電荷制御ローラー対の使用量に基づいて前記圧接力を決定する、請求項２に記載の除電装置。
【請求項４】
前記変更制御手段は、前記電荷制御ローラー対の前記使用量が第１閾値以上の場合に、前記圧接力を決定する、請求項３に記載の除電装置。
【請求項５】
前記変更制御手段は、前記記録媒体の坪量に基づいて前記圧接力を決定する、請求項２〜４のいずれかに記載の除電装置。
【請求項６】
前記変更制御手段は、前記記録媒体の坪量が第２閾値以上の場合に、前記圧接力を決定する、請求項５に記載の除電装置。
【請求項７】
前記変更制御手段は、前記記録媒体に形成された画像に基づいて前記圧接力を決定する、請求項２〜６のいずれかに記載の除電装置。
【請求項８】
前記変更制御手段は、前記記録媒体に形成された画像が占める割値が第３閾値以上の場合に前記圧接力を決定する、請求項７に記載の除電装置。
【請求項９】
前記変更機構は、ユーザーによる操作を受け付ける操作受付手段を含み、前記操作受付手段により受け付けられた操作に従って前記圧接力を変更する、請求項１に記載の除電装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の除電装置と、
前記記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、を備えた画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の除電装置で実行される除電制御方法であって、
前記変更機構を制御して前記圧接力を変更する変更制御ステップを含む、除電制御方法。
【請求項１２】
請求項１に記載の除電装置を制御するコンピューターで実行される除電制御プログラムであって、
前記変更機構を制御して前記圧接力を変更する変更制御ステップを前記コンピューターに実行させる除電制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、除電装置、画像形成装置、除電制御方法および除電制御プログラムに関し、特に、画像形成装置によって画像が形成されることにより帯電した記録媒体から電荷を除去する除電装置、その除電装置を備えた画像形成装置、その除電装置で実行される除電制御方法およびその除電制御方法を除電装置を制御するコンピューターに実行させる除電制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＦＰ(Ｍｕｌｔｉ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ)等の画像形成装置は、搬送用のローラーで用紙を搬送する途中で、帯電したトナーを電界作用で用紙に転写する。このため、用紙に静電気が帯電するので、排紙トレイに画像が形成された用紙が重なって排紙される場合には、複数の用紙が互いに貼り付いてしまう場合がある。このため、複数の用紙を分離する作業が困難になるといった問題がある。
【０００３】
用紙に帯電した静電気を除去する技術として、特開２０１６−１２２１５６号公報には、対向配置される第１および第２導電性ゴムローラーに電圧を印加する電源とから構成され、電荷を前記記録シートに付与する電圧印加部を有する、画像形成システムが記載されている。印加する電圧を制御することにより効率的に静電気を除去することができる。
【０００４】
一対のゴムローラーに紙片等の汚れが付着したり経年劣化したりすることによって、一対のゴムローラーと記録シートとが接触する状態が変動する場合があり、除電効果が変化する場合がある。このため、記録シートから静電気をより効率的に除去することが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−１２２１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明は上述した問題点を解決するためになされたもので、この発明の目的の一つは、記録媒体に帯電した電位を除去する能力を維持することが可能な除電装置を提供することである。
【０００７】
この発明の他の目的は、記録媒体に帯電した電位を除去する能力を維持することが可能な画像形成装置を提供することである。
【０００８】
この発明のさらに他の目的は、除電装置の電位を除去する能力を維持することが可能な除電制御方法を提供することである。
【０００９】
この発明のさらに他の目的は、除電装置の電位を除去する能力を維持することが可能な除電制御プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した目的を達成するために、この発明のある局面によれば、除電装置は、画像が形成された記録媒体に帯電した電位を除去する電荷制御ローラー対と、電荷制御ローラー対の圧接力を変更可能な変更機構と、を備える。
【００１１】
この局面に従えば、電荷制御ローラー対の圧接力が変更可能なので、電荷制御ローラー対が劣化することによる接触状態の変化を少なくすることができる。その結果、記録媒体に帯電した電位を除去する能力を維持することが可能な除電装置を提供することができる。
【００１２】
好ましくは、変更機構を制御して圧接力を変更する変更制御手段を、さらに備える。
【００１３】
この局面に従えば、変更機構を制御して圧接力を変更するので、電荷制御ローラー対の劣化に適したタイミングで圧接力を変更することができる。
【００１４】
好ましくは、変更制御手段は、電荷制御ローラー対の使用量に基づいて圧接力を決定する。
【００１５】
この局面に従えば、電荷制御ローラー対の使用量に基づいて圧接力を決定するので、電荷制御ローラー対の劣化の程度に応じた圧接力に変更することができる。
【００１６】
好ましくは、変更制御手段は、電荷制御ローラー対の使用量が第１閾値以上の場合に、圧接力を決定する。
【００１７】
この局面に従えば、電荷制御ローラー対の使用量が第１閾値以上の場合に圧接力が決定されるので、電荷制御ローラー対が劣化していない場合には圧接力をできるだけ小さくすることができる。
【００１８】
好ましくは、変更制御手段は、記録媒体の坪量に基づいて圧接力を決定する。
【００１９】
この局面に従えば、坪量が大きな記録媒体ほど厚みが大きいので、圧接力を大きくして電荷制御ローラー対の表面に存在する凹凸を小さくすることで接触面積を増やすことができ、効率的に除電することができる。
【００２０】
好ましくは、変更制御手段は、記録媒体の坪量が第２閾値以上の場合に、圧接力を決定する。
【００２１】
この局面に従えば、坪量が小さな記録媒体は厚みが小さいので圧接力をできるだけ小さくできる。
【００２２】
好ましくは、変更制御手段は、記録媒体に形成された画像に基づいて圧接力を決定する。
【００２３】
この局面に従えば、画像によって帯電する電位が異なるので帯電する電位に応じた圧接力を決定することができる。圧接力を大きくすると電荷制御ローラー対の接触面積が大きくなり効率的に除電することができる。
【００２４】
好ましくは、変更制御手段は、記録媒体に形成された画像が占める割値が第３閾値以上の場合に圧接力を決定する。
【００２５】
この局面に従えば、記録媒体に形成された画像が占める割値が小さい場合に圧接力をできるだけ小さくできる。
【００２６】
好ましくは、変更機構は、ユーザーによる操作を受け付ける操作受付手段を含み、操作受付手段により受け付けられた操作に従って圧接力を変更する。
【００２７】
この局面に従えば、ユーザーが圧接力を変更することができる。
【００２８】
この発明の他の局面によれば、画像形成装置は、上記の除電装置と、記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、を備える。
【００２９】
この局面に従えば、記録媒体に帯電した電位を除去する能力を維持することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【００３０】
この発明のさらに他の局面によれば、除電制御方法は、上記の除電装置で実行される除電制御方法であって、変更機構を制御して圧接力を変更する変更制御ステップを含む。
【００３１】
この局面に従えば、除電装置の電位を除去する能力を維持することが可能な除電制御方法を提供することができる。
【００３２】
この発明のさらに他の局面によれば、除電制御プログラムは、上記の除電装置を制御するコンピューターで実行される除電制御プログラムであって、変更機構を制御して圧接力を変更する変更制御ステップをコンピューターに実行させる。
【００３３】
この局面に従えば、除電装置の電位を除去する能力を維持することが可能な除電制御プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態の１つにおける画像形成システムの外観を示す斜視図である。
【図２】画像形成システムの内部構成の概要を示す図である。
【図３】画像形成ユニットの一例を示す図である。
【図４】除電装置が有する除電機構の一例を示す斜視図である。
【図５】除電装置が有する除電機構の一例を示す側面図である。
【図６】圧接力と張り付き力との関係の一例を示す図である。
【図７】弾性ローラーの表面粗さと張り付き力との関係の一例を示す図である。
【図８】除電装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図９】除電装置が備えるＣＰＵが有する機能の一例を示すブロック図である。
【図１０】電荷除去処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１１】第１の変形例における除電装置が備えるＣＰＵが有する機能の一例を示すブロック図である。
【図１２】第１の変形例における電荷除去処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１３】第２の変形例における除電装置が備えるＣＰＵが有する機能の一例を示すブロック図である。
【図１４】第２の変形例における電荷除去処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１５】第３の変形例における除電装置が備えるＣＰＵが有する機能の一例を示すブロック図である。
【図１６】第３の変形例における電荷除去処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の実施の形態における画像形成装置について図面を参照して説明する。以下の説明では同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００３６】
図１は、本発明の実施の形態の１つにおける画像形成システムの外観を示す斜視図である。図２は、画像形成システムの内部構成の概要を示す図である。図１および図２を参照して、画像形成システムは、ＭＦＰ１００と、除電装置２００と、後処理装置３００と、を含む。ＭＦＰ１００は、画像形成装置として機能し、画像データに基づいて記録媒体に画像を形成する。ＭＦＰ１００は、画像を形成する対象となる記録媒体として、複数種類の記録媒体のいずれにも画像を形成することが可能である。記録媒体は、紙などの用紙の他、ＯＨＰ（Ｏｖｅｒｈｅａｄ  ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ）シート、布等を含む。また、以下の説明では、特に言及しない限り、記録媒体を用紙とする場合を例に説明する。
【００３７】
ＭＦＰ１００は、原稿を読み取る原稿読取部１３０と、画像データに基づいて用紙に画像を形成する画像形成部１４０と、画像形成部１４０に用紙を供給する給紙部１５０と、を含む。
【００３８】
原稿読取部１３０は、原稿を光学的に読み取って、光電変換して得られる画像データを画像形成部１４０に出力する。光電変換素子として、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ）センサーが用いられる。ＣＣＤセンサーに結像した光は、ＣＣＤセンサーで電気信号としての画像データに変換される。画像データは、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の印字用の画像データに変換されて、画像形成部１４０に出力される。
【００３９】
画像形成部１４０は、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックそれぞれの画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋを備える。ここで、“Ｙ”、“Ｍ”、“Ｃ”および“Ｋ”は、それぞれイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックを表す。画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの少なくとも１つが駆動されることにより、画像が形成される。画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋのすべてが駆動されると、フルカラーの画像が形成される。画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋには、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの印字用データがそれぞれ入力される。画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは、取扱うトナーの色彩が異なるのみなので、ここでは、イエローの画像を形成するための画像形成ユニット２０Ｙについて説明する。
【００４０】
中間転写ベルト３０は、駆動ローラー３３と従動ローラー３４とにより弛まないように懸架されている。駆動ローラー３３が図２中で時計回りに回転すると、中間転写ベルト３０が所定の速度で図中時計回りに回転する。中間転写ベルト３０の回転に伴って、従動ローラー３４が、時計回りに回転する。
【００４１】
これにより、画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋが、順に中間転写ベルト３０上にトナー像を転写する。画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋそれぞれが、中間転写ベルト３０上にトナー像を転写するタイミングは、中間転写ベルト３０に付された基準マークを検出することにより、調整される。これにより、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックのトナー像が中間転写ベルト３０上に重畳される。
【００４２】
なお、ここでは、ＭＦＰ１００は、用紙に４色のトナーそれぞれを形成する画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋを備えたタンデム方式を採用する例について説明するが、１つの感光体ドラムで４色のトナーを順に用紙に転写する４サイクル方式を採用してもよい。
【００４３】
中間転写ベルト３０に形成されたトナー像は、転写部材である２次転写ローラー２６によって電界力の作用で用紙に転写される。用紙は、タイミングローラー３１により搬送され、中間転写ベルト３０と２次転写ローラー２６とが接するニップ部に搬送される。トナー像が転写された用紙は、定着ローラー３２に搬送され、定着ローラー３２により加熱および加圧される。これにより、トナーが溶かされて用紙に定着する。その後、用紙は搬送ローラー４５により、除電装置２００に排出される。
【００４４】
給紙カセット３５，３５Ａには、それぞれサイズの異なる用紙がセットされている。給紙カセット３５，３５Ａそれぞれに収容された用紙は、給紙カセット３５，３５Ａにそれぞれ取付けられている取出ローラー３６，３６Ａにより、搬送経路３８へ供給され、給紙ローラー３７によりタイミングローラー３１へ送られる。
【００４５】
また、給紙カセット３５，３５Ａの上側で画像形成部１４０の下側の空間に反転搬送経路３９が設けられる。反転搬送経路３９は、搬送経路３８において定着ローラー３２の下流側に位置する切換ゲート４０を介して搬送経路３８から分岐し、搬送経路３８のタイミングローラー３１の上流側で搬送経路３８に合流する。反転搬送経路３９は、用紙の表裏を反転してタイミングローラー３１に用紙を搬送する反転ローラー４１および反転用搬送ローラー４２が設けられている。これにより、画像形成部１４０は、用紙の両面に画像を形成することができる。
【００４６】
除電装置２００は、ＭＦＰ１００から画像が形成された用紙が供給され、用紙に帯電した静電気を除去する。除電装置２００は、除電機構２０１を有し、除電機構２０１が用紙を搬送する間に用紙に電圧を印加することにより、用紙に帯電した静電気を除電する。除電装置２００は、除電した用紙を後処理装置３００に供給する。
【００４７】
後処理装置３００は、除電装置２００から用紙が供給される。後処理装置３００は、複数の排紙トレイを有し、複数の用紙を並べ替えて複数の排紙トレイのいずれかに排紙するソート機能を有する。また、後処理装置３００は、パンチ機構およびステープル機構を備える。パンチ機構は、複数の用紙をまとめた束にパンチ穴をあける機構である。ステープル機構は、複数の用紙をまとめた束にステープル針を打ち込む機構である。
【００４８】
図３は、画像形成ユニットの一例を示す図である。図３を参照して、画像形成ユニット２０Ｙは、イエローの画像データが入力される露光装置２１Ｙと、像担持体である感光体ドラム２３Ｙと、感光体ドラム２３Ｙの表面を一様に帯電するための帯電ローラー２２Ｙと、現像装置２４Ｙと、感光体ドラム２３Ｙ上に形成されたトナー像を電界力の作用で像担持体である中間転写ベルト３０上に転写するための１次転写ローラー２５Ｙと、感光体ドラム２３Ｙ上の転写残トナーを除去するためのクリーニング装置２７Ｙと、を備える。
【００４９】
感光体ドラム２３Ｙの周辺に、帯電ローラー２２Ｙ、露光装置２１Ｙ、現像装置２４Ｙ、１次転写ローラー２５Ｙ、クリーニング装置２７Ｙが、感光体ドラム２３Ｙの回転方向に沿って順に配置される。
【００５０】
感光体ドラム２３Ｙは、帯電ローラー２２Ｙによって帯電された後、露光装置２１Ｙが発光するレーザー光が照射される。露光装置２１Ｙは、感光体ドラム２３Ｙの表面の画像対応部を露光して静電潜像を形成する。これにより、感光体ドラム２３Ｙに静電潜像が形成される。続いて、現像装置２４Ｙが、感光体ドラム２３Ｙに形成された静電潜像を帯電したトナーで現像する。具体的には、感光体ドラム２３Ｙに形成された静電潜像上に電界力の作用でトナーが載せられることにより、トナー像が感光体ドラム２３Ｙに形成される。感光体ドラム２３Ｙ上に形成されたトナー像は、像担持体である中間転写ベルト３０上に１次転写ローラー２５Ｙにより電界力の作用で転写される。感光体ドラム２３Ｙ上で転写されずに残ったトナーは、クリーニング装置２７Ｙにより感光体ドラム２３Ｙから除去される。
【００５１】
図４は、除電装置が有する除電機構の一例を示す斜視図である。図５は、除電装置が有する除電機構の一例を示す側面図である。図４および図５を参照して、除電機構２０１は、電荷制御ローラー対２２０と、電荷制御ローラー対２２０の圧接力を変更可能な変更機構２１０と、電圧印加部２０７と、を備える。
【００５２】
電荷制御ローラー対２２０は、導電性の金属からなる金属ローラー２０５と、ゴムなどの弾性体からなる弾性ローラー２０３と、を含む。金属ローラー２０５および弾性ローラー２０３は、円柱形状である。金属ローラー２０５は、その回転対称軸に回転軸２０５Ａを有する。回転軸２０５Ａが用紙の搬送経路と垂直になるように、金属ローラー２０５の回転軸２０５Ａの両端が除電装置２００の外装ケースで軸支される。金属ローラー２０５の回転軸２０５Ａは、歯車を介してモータに接続されている。このため、モータを駆動することにより、金属ローラー２０５が回転する。
【００５３】
弾性ローラー２０３は、その回転対称軸に回転軸２０３Ａを有する。弾性ローラー２０３は、回転軸２０３Ａが金属ローラー２０５に向かう方向に沿って移動可能な状態で、弾性ローラー２０３の回転軸２０３Ａの両端が除電装置２００の外装ケースに支持される。弾性ローラー２０３の回転軸２０３Ａは、その両端で変更機構２１０により軸支される。
【００５４】
変更機構２１０は、カム２１１と、摺動部材２１３と、軸受部２１５と、弾性部材２１７と、を含む。弾性部材２１７は、例えば、バネである。
【００５５】
カム２１１は、回転対称軸から離れた位置に回転軸２１１Ａを有する。回転軸２１１Ａの両端は除電装置２００の外装ケースで軸支されている。カム２１１の回転軸２１１Ａは歯車を介してモータに接続されている。このため、モータを駆動することにより、カム２１１が回転する。
【００５６】
摺動部材２１３と軸受部２１５との間に弾性部材２１７が配置される。摺動部材２１３と軸受部２１５とは、図５中上下方向に移動可能な状態で除電装置２００の外装ケースに取り付けられる。軸受部２１５は、弾性ローラー２０３の回転軸２０３Ａを軸支する。弾性部材２１７は、軸受部２１５と摺動部材２１３とが離れる方向に弾性力を作用させる。これにより、弾性部材２１７は、摺動部材２１３をカム２１１に向かって付勢するとともに、軸受部２１５を回転軸２０３Ａに向かって付勢する。
【００５７】
カム２１１の回転により、摺動部材２１３が上下方向に移動する。摺動部材２１３が上方から下方に移動する場合、弾性部材２１７が軸受部２１５に対する付勢力が増加する。これにより、軸受部２１５が弾性ローラー２０３の回転軸２０３Ａを付勢する力が増加して、回転軸２０３Ａが下方に付勢されて押し下げられる。摺動部材２１３が下方から上方に移動する場合、弾性部材２１７が軸受部２１５に対する付勢力が減少する。これにより、軸受部２１５が弾性ローラー２０３の回転軸２０３Ａを付勢する力が減少して、回転軸２０３Ａを下方に付勢する付勢力が減少する。弾性ローラー２０３の弾性力によって回転軸２０３Ａが押し上げられる。したがって、カム２１１の位置を調整することにより、弾性ローラー２０３を金属ローラー２０５に向かう方向に付勢する力を調整することができる。以下、弾性ローラー２０３を金属ローラー２０５に向かう方向に付勢する力を圧接力という。このように、カム２１１の位置を調整することにより、電荷制御ローラー対２２０の圧接力を調整することができる。
【００５８】
金属ローラー２０５が回転すると、金属ローラー２０５と弾性ローラー２０３との摩擦力により弾性ローラー２０３が金属ローラー２０５に従動して回転する。この状態で、弾性ローラー２０３と金属ローラー２０５との間に用紙が搬送されると、弾性ローラー２０３と金属ローラー２０５とにより用紙Ｓが搬送される。
【００５９】
圧接力が大きくなると、弾性ローラー２０３と金属ローラー２０５との間にある用紙に加わる圧力が大きくなる。このため、圧接力が大きいほど弾性ローラー２０３の表面に存在する凹凸を小さくすることができ、弾性ローラー２０３および金属ローラー２０５との接触面積を増やすことができ、効率的に除電することができる。また、圧接力が大きくなると弾性ローラー２０３が弾性変形するので、圧接力が大きいほど金属ローラー２０５および弾性ローラー２０３と用紙との接触面積が大きくなる。
【００６０】
電圧印加部２０７は、金属ローラー２０５と接続され、金属ローラー２０５に電圧を印加する。弾性ローラー２０３は接地されている。電圧印加部２０７は、金属ローラー２０５にプラスの電圧を印加する。金属ローラー２０５にプラスの電圧が印加されれば、用紙Ｓの金属ローラー２０５側の裏面にプラスの電荷が付与される。また、金属ローラー２０５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弾性ローラー２０３に誘起され、用紙Ｓの表面のプラスの電荷と打ち消し合う。電圧印加部２０７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Ｓに印加する。
【００６１】
図６は、圧接力と張り付き力との関係の一例を示す図である。圧接力は、弾性ローラー２０３を金属ローラー２０５に向かう方向に付勢する力である。ここでは、３種類の弾性ローラー２０３を準備し、それぞれの種類の弾性ローラー２０３を用いて圧接力を異ならせて張り付き力を計測した。張り付き力は、電荷制御ローラー対２２０を通過した後の複数の用紙が重なった束から１枚の用紙を引き離すのに要する力を示す。また、用紙は同一種類の用紙を用いた。３種類の弾性ローラー２０３のいずれを用いる場合であっても、圧接力が１２Ｎまでは張り付き力が減少し、圧接力が１２Ｎ以上では圧接力が上昇する。圧接力が１２Ｎ以上で圧接力が上昇する原因は、弾性ローラー２０３の軸方向の撓みが原因と考えられる。
【００６２】
図７は、弾性ローラーの表面粗さと張り付き力との関係の一例を示す図である。ここでは、圧接力を７．５Ｎとして、表面粗さの異なる複数種類の弾性ローラー２０３を用いて、電荷制御ローラー対２２０を通過した後の用紙の張り付き力を計測した。図７を参照して、表面粗さが１２μｍまでの弾性ローラー２０３は、表面粗さと張り付き力とは比例し、表面粗さが大きいほど張り付き力が大きくなる。表面粗さが１２μｍ以上の弾性ローラー２０３では、表面粗さと張り付き力はほぼ一定となる。したがって、圧接力を７．５Ｎとする場合、表面粗さが１２μｍの弾性ローラー２０３の電荷制御ローラー対２２０を通過した用紙の張り付き力は、表面粗さが２２μｍの弾性ローラー２０３の電荷制御ローラー対２２０を通過した用紙の張り付き力とほぼ同じである。
【００６３】
図６に示した圧接力と張り付き力との関係と、図７に示した弾性ローラーの表面粗さと張り付き力との関係とから圧接力を上昇させることによって、弾性ローラーの表面粗さのばらつきによる張り付き力のばらつきを抑制することができることが判る。このことから、用紙の張り付き力に影響を与える要因は、電荷制御ローラー対２２０が用紙をニップしている間の弾性ローラーの表面粗さと推定される。電荷制御ローラー対２２０が用紙をニップしている間の弾性ローラーの表面粗さは、圧接力と弾性ローラー２０３の肉厚との関係を用いれば、電荷制御ローラー対２２０の圧接力に応じた値に抑制することができる。したがって、弾性ローラー２０３に汚れが付着するなどして表面粗さが大きくなる場合であっても、電荷制御ローラー対２２０が用紙をニップしている間の弾性ローラー２０３の表面粗さを、圧接力を調整することにより所定の値に収束させることができる。
【００６４】
図８は、除電装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図８を参照して、除電装置２００は、除電装置２００の全体を制御するための中央演算処理装置（ＣＰＵ）２２１と、ＣＰＵ２２１が実行するためのプログラムを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）２２２と、ＣＰＵ２２１の作業領域として使用されるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）２２３と、データを不揮発的に記憶するＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）２２４と、ＣＰＵ２２１をＭＦＰ１００および後処理装置３００に接続する通信部２２５と、変更機構制御モータ２２６と、を含む。
【００６５】
シリアルインターフェース２３０は、外部の装置とシリアル通信するためのインターフェースである。ここでは、シリアル通信は、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）規格である。シリアルインターフェース２３０は、ＵＳＢ規格で通信可能な外部装置が接続可能である。ＣＰＵ２２１は、シリアルインターフェース２３０を介して外部装置にアクセス可能である。外部装置は、ＵＳＢメモリ２３１、ＣＤドライブ等の記憶装置を含む。ここでは、外部装置をＵＳＢメモリ２３１とする場合を例に説明する。ＵＳＢメモリ２３１は、ＥＰＲＯＭなどの半導体メモリと、シリアル通信回路と、を備えている。ＣＰＵ２２１は、シリアルインターフェース２３０に装着されたＵＳＢメモリ２３１に記録されたプログラムをＲＡＭ２２３にロードして実行する。
【００６６】
変更機構制御モータ２２６は、変更機構２１０に駆動力を与える。具体的には、変更機構制御モータ２２６は、カム２１１の回転軸２１１Ａに駆動力を与える。
【００６７】
なお、ＣＰＵ２２１が実行するプログラムを記憶する媒体としては、ＵＳＢメモリ２３１に限られず、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ  ＲＯＭ）、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄｉｓｃ）／ＭＤ（Ｍｉｎｉ  Ｄｉｓｃ）／ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ））、光カード、マスクＲＯＭ、であってもよい。ここでいうプログラムは、ＣＰＵ２２１により直接実行可能なプログラムだけでなく、ソースプログラム、圧縮処理されたプログラム、暗号化されたプログラム等を含む。
【００６８】
また、通信部２２５またはシリアルインターフェース２３０を介して、除電装置２００がインターネットに接続されてもよい。この場合、ＣＰＵ２２１は、インターネットに接続されたコンピューターからプログラムをダウンロードしてＥＰＲＯＭ２２４に記憶することが可能である。また、インターネットに接続されたコンピューターによりプログラムがＥＰＲＯＭ２２４に書込みされる場合がある。ＣＰＵ２２１は、ＥＰＲＯＭ２２４に記憶されたプログラムをＲＡＭ２２３にロードして実行する。
【００６９】
図９は、除電装置が備えるＣＰＵが有する機能の一例を示すブロック図である。図９に示す機能は、除電装置２００が備えるＣＰＵ２２１が、ＲＯＭ２２２、ＥＰＲＯＭ２２４またはＵＳＢメモリ２３１に記憶された電荷除去プログラムを実行することにより、ＣＰＵ２２１で実現される機能である。図９を参照して、ＣＰＵ２２１は、変更制御部５１と、使用量記憶部５３と、を含む。
【００７０】
変更制御部５１は、変更機構を制御して電荷制御ローラー対２２０の圧接力をデフォルトの値から変更する。具体的には、変更制御部５１は、変更機構制御モータ２２６を駆動してカム２１１の角度を調整する。圧接力がデフォルトの値の場合、変更制御部５１は、カム２１１が摺動部材２１３と接する部分が回転軸２１１Ａからの距離が最小となる位置にカム２１１が位置するようにカム２１１の角度を調整する。変更制御部５１は、電荷制御ローラー対２２０の圧接力をデフォルトの値から変更する場合、カム２１１が摺動部材２１３と接する部分が回転軸２１１Ａからの距離が最大となる位置にカム２１１が位置するようにカム２１１の角度を調整する。
【００７１】
使用量記憶部５３は、電荷制御ローラー対２２０の使用量を記憶する。使用量は、電荷制御ローラー対２２０が電荷を除去した用紙の枚数の累計である。使用量記憶部５３は、電荷制御ローラー対２２０を用紙が通過するごとに使用量をカウントアップし、カウントアップ後のカウンタ値を使用量としてＥＰＲＯＭ２２４に記憶する。
【００７２】
変更制御部５１は、使用量が第１閾値以上の場合に圧接力をデフォルトから変更する。使用量が小さい場合には、弾性ローラー２０３が劣化していないので、除電効果が低下しておらず、圧接力がデフォルトの値でも十分に除電可能である。
【００７３】
変更制御部５１は、電荷制御ローラー対２２０の使用量に基づいて、デフォルトから変更した後の圧接力を決定してもよい。変更制御部５１は、使用量が大きいほど大きな圧接力を決定する。使用量と圧接力との関係を定めたテーブルまたは計算式を予め準備しておき、変更制御部５１は、そのテーブルまたは演算式を用いて圧接力を決定する。
【００７４】
図１０は、電荷除去処理の流れの一例を示すフローチャートである。電荷除去処理は、除電装置２００が備えるＣＰＵ２２１が、ＲＯＭ２２２、ＥＰＲＯＭ２２４またはＵＳＢメモリ２３１に記憶された電荷除去プログラムを実行することにより、ＣＰＵ２２１により実行される処理である。図１０を参照して、ＣＰＵ２２１は、ＭＦＰ１００から用紙が供給されたか否かを判断する（ステップＳ０１）。ＭＦＰ１００から用紙が供給されるまで待機状態となり（ステップＳ０１でＮＯ）、ＭＦＰ１００から用紙が供給されたならば（ステップＳ０１でＹＥＳ）、処理はステップＳ０２に進む。
【００７５】
ステップＳ０２においては、電荷制御ローラー対２２０の使用量が第１閾値ＴＨ１以上か否かが判断される。第１閾値ＴＨ１は、弾性ローラー２０３により定まる。第１閾値ＴＨ１は、例えば、１０万枚である。使用量が第１閾値ＴＨ１以上ならば処理はステップＳ０３に進むが、そうでなければ処理はステップＳ０１に戻る。ステップＳ０３においては、電荷制御ローラー対２２０の圧接力がデフォルトから変更され、処理はステップＳ０１に戻る。
【００７６】
＜第１の変形例＞
図１１は、第１の変形例における除電装置が備えるＣＰＵが有する機能の一例を示すブロック図である。図１１を参照して、図９に示した機能と異なる点は、変更制御部５１が変更制御部５１Ａに変更された点、坪量取得部５５が追加された点である。
【００７７】
坪量取得部５５は、ＭＦＰ１００から用紙が供給される場合、その用紙を除電する前に、その用紙の坪量を取得する。坪量取得部５５は、通信部２２５を制御して、ＭＦＰ１００と通信し、ＭＦＰ１００から用紙の坪量を取得する。紙種によって坪量が予め定められている場合は、坪量取得部５５は、ＭＦＰ１００から用紙の紙種を取得してもよい。坪量取得部５５は、ＭＦＰ１００から取得された紙種に対して定められた坪量を取得する。また、除電装置２００がＭＦＰ１００から供給される用紙の坪量を検出するセンサーを備える場合は、坪量取得部５５は、そのセンサーの出力に基づいて坪量を取得する。センサーは、用紙が光を透過する率を検出するセンサーを用いることができる。坪量取得部５５は、取得された坪量を変更制御部５１Ａに出力する。
【００７８】
変更制御部５１Ａは、坪量取得部５５から入力される坪量に基づいて、圧接力をデフォルトから変更するか否かを判断する。変更制御部５１Ａは、坪量取得部５５から入力される坪量が第１閾値以上の場合に圧接力をデフォルトから変更し、坪量取得部５５から入力される坪量が第１閾値より小さい場合に圧接力をデフォルトから変更しない。坪量が小さい用紙は、坪量が大きい用紙に比較して、除電効果が大きい。このため、坪量が第１閾値より小さい用紙の場合には、圧接力をデフォルトの値としても除電効果が低下しないので十分に除電可能である。
【００７９】
変更制御部５１Ａは、坪量が大きいほど大きな圧接力を決定してもよい。坪量と圧接力との関係を定めたテーブルまたは計算式を予め準備しておき、変更制御部５１Ａは、そのテーブルまたは演算式を用いて圧接力を決定する。
【００８０】
図１２は、第１の変形例における電荷除去処理の流れの一例を示すフローチャートである。図１２を参照して、図１０に示した電荷除去処理と異なる点は、ステップＳ０２とステップＳ０３との間にステップＳ１１およびステップＳ１２が追加された点である。その他の処理は図１０に示した処理と同じなので、ここでは説明を繰り返さない。
【００８１】
ステップＳ０２において、電荷制御ローラー対２２０の使用量が第１閾値ＴＨ１以上と判断される場合、処理はステップＳ１１に進む。ステップＳ１１においては、用紙の坪量が取得され、処理はステップＳ１２に進む。ステップＳ１２においては、坪量が第２閾値ＴＨ２以上か否かが判断される。坪量が第２閾値ＴＨ２以上ならば処理はステップＳ０３に進むがそうでなければ処理はステップＳ０１に戻る。ステップＳ０３においては、電荷制御ローラー対２２０の圧接力がデフォルトから変更され、処理はステップＳ０１に戻る。
【００８２】
なお、使用量を用いずに、坪量だけで電荷制御ローラー対２２０の圧接力をデフォルトから変更するか否かが判断されてもよい。この場合には、ステップＳ０２は不要である。
【００８３】
＜第２の変形例＞
図１３は、第２の変形例における除電装置が備えるＣＰＵが有する機能の一例を示すブロック図である。図１３を参照して、図９に示した機能と異なる点は、変更制御部５１が変更制御部５１Ｂに変更された点、状態取得部５７が追加された点である。
【００８４】
状態取得部５７は、ＭＦＰ１００により記録媒体に形成された画像の状態を取得する。画像の状態は、ＭＦＰ１００が用紙に形成した画像のカバレッジを含む。画像のカバレッジは、画像が形成された領域が用紙に占める割合を示す。カバレッジが大きいほど用紙に帯電する静電気の量が多くなる。状態取得部５７は、通信部２２５を制御してＭＦＰ１００と通信し、ＭＦＰ１００からカバレッジを取得する。また、用紙に形成された画像を読み取るスキャナを備える場合は、スキャナが出力する画像データからカバレッジを算出してもよい。状態取得部５７は、取得されたカバレッジを変更制御部５１に出力する。
【００８５】
変更制御部５１Ｂは、状態取得部５７から入力されるカバレッジに基づいて、圧接力をデフォルトから変更するか否かを判断する。変更制御部５１Ｂは、状態取得部５７から入力されるカバレッジが第３閾値以上の場合に圧接力をデフォルトから変更し、状態取得部５７から入力されるカバレッジが第３閾値より小さい場合に圧接力をデフォルトから変更しない。カバレッジが小さい用紙は、カバレッジが大きい用紙に比較して、帯電量が小さいので、カバレッジが第３閾値より小さい用紙の場合には、圧接力がデフォルトの値でも十分に除電可能である。
【００８６】
変更制御部５１Ｂは、カバレッジが大きいほど大きな圧接力を決定してもよい。カバレッジと圧接力との関係を定めたテーブルまたは計算式を予め準備しておき、変更制御部５１Ｂは、そのテーブルまたは演算式を用いて圧接力を決定する。
【００８７】
図１４は、第２の変形例における電荷除去処理の流れの一例を示すフローチャートである。図１４を参照して、図１０に示した電荷除去処理と異なる点は、ステップＳ０２とステップＳ０３との間にステップＳ２１およびステップＳ２２が追加された点である。その他の処理は図１０に示した処理と同じなので、ここでは説明を繰り返さない。
【００８８】
ステップＳ０２において、電荷制御ローラー対２２０の使用量が第１閾値ＴＨ１以上と判断される場合、処理はステップＳ２１に進む。ステップＳ２１においては、用紙のカバレッジが取得され、処理はステップＳ２２に進む。ステップＳ２２においては、カバレッジが第３閾値ＴＨ３以上か否かが判断される。カバレッジが第３閾値ＴＨ３以上ならば処理はステップＳ０３に進むが、そうでなければ処理はステップＳ０１に戻る。ステップＳ０３においては、電荷制御ローラー対２２０の圧接力がデフォルトから変更され、処理はステップＳ０１に戻る。
【００８９】
なお、使用量を用いずに、カバレッジだけで電荷制御ローラー対２２０の圧接力をデフォルトから変更するか否かを判断してもよい。この場合には、ステップＳ０２は不要である。
【００９０】
＜第３の変形例＞
図１５は、第３の変形例における除電装置が備えるＣＰＵが有する機能の一例を示すブロック図である。図１５を参照して、図９に示した機能と異なる点は、変更制御部５１が変更制御部５１Ｃに変更された点、坪量取得部５５および状態取得部５７が追加された点である。
【００９１】
変更制御部５１Ｃは、使用量、坪量およびカバレッジに基づいて、圧接力をデフォルトから変更するか否かを判断する。変更制御部５１Ｃは、使用量が第１閾値以上の場合はカバレッジが第３閾値以上の場合に、使用量が第１閾値以上でない場合は坪量が第２閾値以上かつカバレッジが第３閾値以上の場合に、圧接力をデフォルトから変更すると判断する。また、変更制御部５１Ｃは、使用量が第１閾値以上でない場合かつ坪量が第２閾値以上でない場合に、圧接力をデフォルトから変更しないと判断する。
【００９２】
なお、変更制御部５１Ｃは、使用量が第１閾値以上の場合は坪量が第２閾値以上の場合に、使用量が第１閾値以上でない場合はカバレッジが第３閾値以上かつ坪量が第２閾値以上の場合に、圧接力をデフォルトから変更すると判断してもよい。この場合、変更制御部５１Ｃは、使用量が第１閾値以上でない場合かつカバレッジが第３閾値以上でない場合に、圧接力をデフォルトから変更しないと判断する。
【００９３】
図１６は、第３の変形例における電荷除去処理の流れの一例を示すフローチャートである。図１６を参照して、図１４に示した第２の変形例における電荷除去処理と異なる点は、ステップＳ０２とステップＳ０１との間にステップＳ１１およびステップＳ１２が追加された点である。
【００９４】
ステップＳ０２において、電荷制御ローラー対２２０の使用量が第１閾値ＴＨ１以上と判断される場合、処理はステップＳ２１に進む。ステップＳ２１においては、用紙のカバレッジが取得され、処理はステップＳ２２に進む。ステップＳ２２においては、カバレッジが第３閾値ＴＨ３以上か否かが判断される。カバレッジが第３閾値ＴＨ３以上ならば処理はステップＳ０３に進むが、そうでなければ処理はステップＳ０１に戻る。ステップＳ０３においては、電荷制御ローラー対２２０の圧接力がデフォルトから変更され、処理はステップＳ０１に戻る。
【００９５】
ステップＳ０２において、電荷制御ローラー対２２０の使用量が第１閾値ＴＨ１以上でないと判断される場合、処理はステップＳ１１に進む。ステップＳ１１においては、用紙の坪量が取得され、処理はステップＳ１２に進む。ステップＳ１２においては、坪量が第２閾値ＴＨ２以上か否かが判断される。坪量が第２閾値ＴＨ２以上ならば処理はステップＳ２１に進むがそうでなければ処理はステップＳ０１に戻る。ステップＳ０３においては、電荷制御ローラー対２２０の圧接力がデフォルトから変更され、処理はステップＳ０１に戻る。
【００９６】
＜第４の変形例＞
変更制御部５１は、用紙の紙種が予め定められた種類の場合に、圧接力をデフォルトから変更してもよい。変更制御部５１は、用紙の種類をＭＦＰ１００から取得する。例えば、塗工紙、コート紙は、電荷制御ローラー対２２０に印加される電圧が、他の種類の用紙の場合に比較して大きい。このため、弾性ローラー２０３の負荷が大きいため、圧接力をデフォルトよりも大きくして、電荷制御ローラー対２２０に印加される電圧を下げる。これにより、弾性ローラー２０３の負荷を小さくして、劣化を遅らせることができる。
【００９７】
＜第５の変形例＞
変更制御部５１は、ユーザーによる操作に基づいて、圧接力をデフォルトから変更してもよい。例えば、ユーザーが操作可能なスイッチを設け、変更制御部５１は、スイッチがＯＮに設定されている場合に、圧接力をデフォルトから変更した値に決定し、スイッチがＯＦＦに設定されている場合に、圧接力をデフォルトの値に決定する。
【００９８】
＜第６の変形例＞
変更機構２１０に、ユーザーがカム２１１の角度を変更するための機構が設けられてもよい。カム２１１の角度を変更するための機構としては、カム２１１を回転させるダイヤル、レバー等である。
【００９９】
＜第７の変形例＞
ＭＦＰ１００が除電装置２００を内蔵してもよい。
【０１００】
以上説明したように、本実施の形態における除電装置２００は、画像が形成された記録媒体に帯電した電位を除去する電荷制御ローラー対２２０と、電荷制御ローラー対２２０の圧接力を変更可能な変更機構２１０と、を備える。このため、電荷制御ローラー対２２０の圧接力が変更可能なので、電荷制御ローラー対２２０の弾性ローラー２０３が劣化することによる接触状態の変化を少なくすることができる。これにより、記録媒体に帯電した電位を除去する能力を維持することができる。
【０１０１】
また、除電装置２００は、変更機構２１０を制御して圧接力を変更するＣＰＵ２２１を、さらに備える。このため、電荷制御ローラー対２２０の弾性ローラー２０３が劣化状態に適したタイミングで圧接力を変更することができる。
【０１０２】
具体的には、ＣＰＵ２２１は、電荷制御ローラー対２２０の使用量に基づいて圧接力をデフォルトよい大きな値に決定する。このため、電荷制御ローラー対２２０の劣化の程度に応じた圧接力に変更することができる。
【０１０３】
また、ＣＰＵ２２１は、電荷制御ローラー対２２０の使用量が第１閾値以上の場合に、圧接力をデフォルトより大きな値に決定する。このため、電荷制御ローラー対２２０が劣化していない場合には圧接力をできるだけ小さくすることができる。
【０１０４】
また、ＣＰＵ２２１は、記録媒体の坪量に基づいて圧接力を決定する。坪量が大きな記録媒体ほど厚みが大きいので、坪量が大きな記録媒体の場合には、圧接力をデフォルトより大きくして凹凸を小さくして電荷制御ローラー対２２０が記録媒体に接触する面積を大きくする。これにより、効率的に除電することができる。
【０１０５】
また、ＣＰＵ２２１は、記録媒体の坪量が第２閾値以上の場合に、圧接力をデフォルトより大きな値に決定する。坪量が小さな記録媒体は凹凸が小さいので圧接力をデフォルトにしてできるだけ小さくできる。
【０１０６】
また、ＣＰＵ２２１は、記録媒体に形成された画像に基づいて圧接力を決定する。具体的には、記録媒体に形成された画像が占める割値を示すカバレッジが第３閾値以上の場合に圧接力をデフォルトより大きな値に決定する。記録媒体に形成される画像によって記録媒体が帯電する電位が異なる。一方、圧接力を大きくすると電荷制御ローラー対の接触面積が大きくなり除電効果が大きくなる。このため、記録媒体に帯電する電位に応じた圧接力を決定することにより、効率的に除電することができる。また、ＣＰＵ２２１は、記録媒体に形成された画像が占める割値が第３閾値以上の場合に圧接力をデフォルトより大きな値に決定する。このため、カバレッジが小さい画像が記録媒体に形成される場合に圧接力をデフォルトにしてできるだけ小さくできる。
【０１０７】
また、第６の変形例における除電装置２００が備える変更機構２１０は、ユーザーがカム２１１の角度を変更するための機構が設けられるので、ユーザーの操作に従って圧接力が変更される。このため、ユーザーが圧接力を変更することができる。
【０１０８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１０９】
１００  ＭＦＰ、２００  除電装置、３００  後処理装置、５１，５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ  変更制御部、５３  使用量記憶部、５５  坪量取得部、５７  状態取得部、２０１  除電機構、２０３  弾性ローラー、２０３Ａ  回転軸、２０５  金属ローラー、２０５Ａ  回転軸、２０７  電圧印加部、２１０  変更機構、２１１  カム、２１１Ａ  回転軸、２１３  摺動部材、２１５  軸受部、２１７  弾性部材、２２１  ＣＰＵ、２２２  ＲＯＭ、２２３  ＲＡＭ、２２４  ＥＰＲＯＭ、２２５  通信部、２２６  変更機構制御モータ、２３０  シリアルインターフェース、２３１  ＵＳＢメモリ、Ｓ  用紙。
【図１】
2020149008.tif 000003
【図２】
2020149008.tif 000004
【図３】
2020149008.tif 000005
【図４】
2020149008.tif 000006
【図５】
2020149008.tif 000007
【図６】
2020149008.tif 000008
【図７】
2020149008.tif 000009
【図８】
2020149008.tif 000010
【図９】
2020149008.tif 000011
【図１０】
2020149008.tif 000012
【図１１】
2020149008.tif 000013
【図１２】
2020149008.tif 000014
【図１３】
2020149008.tif 000015
【図１４】
2020149008.tif 000016
【図１５】
2020149008.tif 000017
【図１６】
2020149008.tif 000018