(57)【要約】【課題】放出されるイオン量を過度に大きくしなくてもシートの除電を安定的に行うことができるシートの除電装置を提供する。【解決手段】搬送路５０３を移動する記録紙の表裏面の帯電電荷を、互いにずらして配置されたイオン生成ユニット５０４，５０５からイオンを放出することにより、除電する。その際、記録紙に画像が形成されたときの画像形成状況を表す画像形成情報を取得し、取得した画像形成情報から記録紙の帯電状況を推定する。そして、推定した帯電状況に応じてイオン生成ユニット５０４，５０５を制御して発生するイオンの量を変化させる。【選択図】図２
2014206690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送路を移動するシートの表裏面を除電するためのイオンを発生する発生手段と、
前記シートに画像が形成されたときの画像形成状況を表す画像形成情報を取得し、取得した画像形成情報に応じて前記発生手段から発生されるイオンの量を制御する制御手段と、を有することを特徴とする除電装置。
【請求項２】
前記発生手段は、前記シートの表裏面のうち一方の面に帯電した電荷を中和するためのイオンを発生させる第１のイオン生成ユニットと、前記シートの他方の面に帯電した電荷を中和するためのイオンを発生させる第２のイオン生成ユニットとを含み、
前記画像形成情報は、画像形成に際して用いられた前記シートの種別および該シートに付着した色材の量に関する情報を含み、
前記制御手段は、前記色材の量に関する情報に応じて前記第１のイオン生成ユニットおよび第２のイオン生成ユニットから発生されるイオンの量を制御することを特徴とする、
請求項１記載の除電装置。
【請求項３】
前記第１のイオン生成ユニット及び前記第２のイオン生成ユニットへ電圧を供給する電源を更に有し、
前記制御手段は、前記電源から前記第１のイオン生成ユニット及び前記第２のイオン生成ユニットへ供給する電圧を制御することにより、前記第１のイオン生成ユニット及び前記第２のイオン生成ユニットから発生するイオンの量を制御することを特徴とする、
請求項２記載の除電装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記第１のイオン生成ユニット及び前記第２のイオン生成ユニットへ供給する電圧値を制御することを特徴とする請求項３に記載の除電装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記第１のイオン生成ユニット及び前記第２のイオン生成ユニットへ電圧を供給する単位時間当たりの割合を制御することを特徴とする請求項３に記載の除電装置。
【請求項６】
前記第２のイオン生成ユニットが、前記第１のイオン生成ユニットから前記シートの移動方向の下流に所定距離以上離れて配置されていることを特徴とする、
請求項２乃至５の何れか１項に記載の除電装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記第１のイオン生成ユニットからイオンを発生させるタイミングと同時或いは前記第１のイオン生成ユニットからイオンを発生させてから一定時間後に前記第２のイオン生成ユニットからイオンを発生させることを特徴とする請求項６記載の除電装置。
【請求項８】
前記第１のイオン生成ユニットおよび前記第２のイオン生成ユニットは、それぞれイオンを放出する複数のイオン生成器を前記シートの幅方向に並べて構成されていることを特徴とする、
請求項２乃至７の何れか１項に記載の除電装置。
【請求項９】
前記イオン生成器が、前記シートの幅方向に分割された複数のエリアに少なくとも一つ配置され、前記制御手段により、前記エリア毎に制御されるように構成されていることを特徴とする、
請求項８記載の除電装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記シートが前記搬送路に到着する前に、前記第１のイオン生成ユニットから前記イオンを放出させ、該イオンを前記滞留空間に滞留させておくことを特徴とする、
請求項７記載の除電装置。
【請求項１１】
シートに画像を形成する画像形成手段と、
請求項１乃至１０の何れか１項に記載の除電装置と、を有し、前記発生手段は、前記画像形成手段により画像が形成されたシートの除電を行うことを特徴とする、
画像形成装置。
【請求項１２】
前記搬送路と前記シートを移動させるための搬送機構とにより、前記イオンを滞留させる滞留空間が形成されていることを特徴とする、
請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記滞留空間を形成する部材の一部が導電性部材で構成され、かつ、当該導電性部材が接地されていることを特徴とする、
請求項１２記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば記録紙、フィルム、ＯＨＰ（Overhead projector）シートなどの除電を行う除電装置およびシートなどに画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置の中には、例えば記録紙、フィルム、ＯＨＰ（Overhead projector）シートなどのシートの後処理を行うシート処理装置と接続できるものがある。後処理は、例えば画像形成された複数のシートを重ね合わせて綴じるステイプル処理などである。
シートは、画像形成装置やシート処理装置の内部で搬送されている間に帯電される。シートが帯電すると、搬送路への張り付きなどによって搬送性が低下したり、シート処理装置でのシートの重ね合わせ時に他のシートとの位置がずれたりする問題が発生する。そのため、シートの除電が必要となる。
【０００３】
従来の画像形成装置では、帯電したシートを除電するために、除電針、除電ローラ、イオン生成器などが使用されている。
除電針は、シートの表面周辺にコロナ放電を誘起させてシートの除電を行うためのものである。しかし、除電針を用いて除電を行うときの電圧の下限値は、コロナ放電が発生する電圧となるため、電圧値が高くなる問題がある。
除電ローラは、ローラ自体が除電されるものであるが、その除電能力は、対地抵抗値により規定されるという制約がある。
イオン生成器は、高電圧を印加する電極間のコロナ放電により空気中の分子をイオン化させる。一般的には正イオンと負イオンとを生成し、生成した各イオンにより、除電対象となるシートなどの帯電電荷を中和する。
【０００４】
シート処理装置ないし画像形成装置にイオン生成器を適用とした例として、特許文献１に開示された電気絶縁性シートの除電装置がある。この除電装置では、シートを挟んで対向した電極対を有するイオン生成器をシートの移動方向に並べる。そして、イオン生成器が有する一方の電極に正電圧を印加し、他方の電極に負電圧を印加してイオンを発生させ、これにより、帯電したシートの除電を行う。
【０００５】
また、特許文献２には、シートを挟んで対称に配置された２つのイオン生成器に、逆極性で絶対値が等しい電圧を印加することでイオン雲を発生させ、シートを除電する除電装置が開示されている。「イオン雲」とは、特定の場所に留まることなく、雲のように、ある空間に広がりながら浮遊するイオンの集団をいう。
特許文献２に開示された技術では、あるシートをイオン雲で除電した後、次のシートが搬送されてくるまでの間にイオン雲を新たに生成しておけば、シートは確実に除電される。連続するシートの場合にも、除電により消費されたイオンを、シートの区切りの間で補充しておけばよい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２３６９７６号公報
【特許文献２】特開２００９−２３１２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示された除電装置では、対向する電極間においてイオンを生成している。そのため、電極対の生成するイオンは、正または負の一方のものに固定される。しかし、シートの表裏は、必ずしも一方の極性で帯電されるわけではないので、帯電の仕方によっては、帯電した電荷を中和することができない場合がある。
また、上記除電装置により発生したイオンは、対面する電極間の電界によりシートに向かって移動するため、イオンを高効率で発生できる半面、除電対象となる部分を逆帯電してしまうこともある。
【０００８】
特許文献２に開示された技術では、正又は負のいずれかに偏った帯電状況のシートを除電する場合、除電により正負いずれかのイオンのみ消費が進む。そうすると、雰囲気中のイオンバランスの偏りが発生する。そのため、例えばシートの先頭部分は正常に除電できるが、後端部位では、先頭部位の除電に対して除電性能が低下することがある。
このような除電によるイオンバランスの崩れ影響を抑えるためには、イオン生成器が放出するイオン量を除電対象の帯電電荷量よりも十分に大きな量とすることが考えられる。しかし、イオン生成器のイオン放出量が大きいほど、電極の消費による放電電極の寿命が短くなる。また、電極への酸化被膜の形成、ごみの付着による性能劣化が進みやすく、メンテナンス間隔が短くなるという問題もある。
【０００９】
本発明は、イオン生成器から放出されるイオン量を過度に大きくしなくてもシートの除電を安定的に行うことができ、イオン生成器の長寿命化および除電性能の両立を可能にする除電装置およびこの除電装置を用いて画像形成を行う画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の除電装置は、搬送路を移動するシートの表裏面を除電するためのイオンを発生する発生手段と、前記シートに画像が形成されたときの画像形成状況を表す画像形成情報を取得し、取得した画像形成情報に応じて前記発生手段から発生されるイオンの量を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、イオン生成器から放出されるイオン量を過度に大きくしなくても、除電を安定的に行うことができ、イオン生成器の長寿命化および除電性能の両立が可能となるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】画像形成システムの断面図
【図２】シート処理装置の断面図
【図３】イオン生成器の配置図
【図４】イオン生成ユニットの構成ブロック図
【図５】イオン生成器の発生イオン量の制御図
【図６】電子写真法による記録紙の帯電説明図
【図７】画像形成システムの構成ブロック図
【図８】帯電推定を行うための除電テーブル
【図９】記録紙除電中の除電性能の推移図
【図１０】電源投入時のシート処理装置の初期化フロー図
【図１１】イオン生成ユニットの出力レベル制御フロー図
【図１２】その他のイオン生成ユニット構成とイオン強度制御の図
【図１３】イオン生成器の発生イオン量の制御図
【図１４】イオン生成ユニットを画像形成装置に配置した断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態に係る画像形成システムについて説明する。
＜画像形成システム＞
図１は、第１実施形態に係る画像形成システムの断面図である。この画像形成システム１０００は、画像形成装置１０、原稿給送装置１００、スキャナ２００、操作表示装置４００、シート処理装置５００を備えて構成される。
【００１４】
＜画像形成装置＞
画像形成装置１０は、シートの一例となる記録紙に画像を形成する装置である。すなわち、画像形成装置１０では、原稿給送装置１００で給送された原稿をスキャナ２００が光学的に読み取ることにより出力されるビデオ信号に基づき、レーザ光を変調して出力する。このレーザ光は、ポリゴンミラー１１０ａで走査されながら、感光ドラム１１１に照射される。感光ドラム１１１には、走査されたレーザ光に応じた静電潜像が形成される。感光ドラム１１１の静電潜像は、現像器１１３から供給される色材（現像剤）、例えばトナーにより、トナー像として可視化される。また、レーザ光の照射開始と同期したタイミングで、各カセット１１４，１１５、手差給紙部１２５の何れかから記録紙が給紙される。この記録紙は、感光ドラム１１１と転写部１１６との間に搬送される。感光ドラム１１１に形成されたトナー像は、転写部１１６により給紙された記録紙に転写される。
【００１５】
トナー像が転写された記録紙は、定着部１１７に搬送される。定着部１１７は、記録紙を加熱及び加圧することにより、トナー像を記録紙に定着させる。定着部１１７を通過した記録紙は、フラッパ１２１および排出ローラ１１８を含む搬送機構を経て、画像形成装置１０から外部に向けて排出される。画像形成装置１０は、記録紙をその画像形成面が下向きになる状態、すなわちフェイスダウンで排出するときには、定着部１１７を通過した記録紙を、フラッパ１２１の切換動作により一旦反転パス１２２内に導く。そして、その記録紙の後端がフラッパ１２１を通過した後に、記録紙をスイッチバックさせて排出ローラ１１８により画像形成装置１０から排出する。このような排紙形態を「反転排紙」と呼ぶ。反転排紙は、先頭頁から順に行われる。正常であれば、排紙後の記録紙は、正しい頁順で積み重なる。
【００１６】
手差給紙部１２５から記録紙が給紙され、この記録紙に画像を形成する場合、画像形成装置１０は、その記録紙を反転パス１２２に導くことなく、画像形成面を上向きにした状態、すなわちフェイスアップで排出ローラ１１８により排出する。
【００１７】
さらに、記録紙の両面に画像形成を行う両面記録が設定されている場合、画像形成装置１０は、フラッパ１２１の切換動作により、記録紙を反転パス１２２に導いた後、両面搬送パス１２４へ搬送する。そして、両面搬送パス１２４へ導かれた記録紙を上述したタイミングで感光ドラム１１１と転写部１１６との間に再度給紙する。
【００１８】
＜シート処理装置＞
次に、シート処理装置５００の構成例を、図２に基づき説明する。シート処理装置５００は、画像形成装置１０の後段側、すなわち記録紙の排出側に接続される。画像形成装置１０から排紙された記録紙は、シート処理装置５００の入口ローラ対５０２に受け渡される。このとき、入口センサ５０１により、記録紙の受渡しタイミングが検知される。入口ローラ対５０２を含む搬送機構により搬送される記録紙は搬送路５０４に案内される。搬送路５０３には、記録紙を挟んで一対のイオン生成ユニット５０４、５０５が配置されている。記録紙は、これらのイオン生成ユニット５０４、５０５により除電される。除電された記録紙は、搬送ローラ対５０６、５１０および離間ローラ５１１に向けて搬送される。
【００１９】
離間ローラ５１１を経た記録紙は、バッファローラ対５１５に到達する。その後、上トレイ５３６に排紙される場合、シート処理装置５００が、上パス切り替えフラッパ５１８を図中破線の位置に変位させる。その結果、記録紙は、上パス搬送路５１７に導かれ、上排紙ローラ５２０により上トレイ５３６に排紙される。
【００２０】
上トレイ５３６に排紙されない場合、バッファローラ対５１５に到達した記録紙は、上パス切り替えフラッパ５１８により束搬送パス５２１に導かれる。その後、バッファローラ対５２２、束搬送ローラ対５２４により順次搬送パス内を通過していく。束搬送ローラ対５２４に到達した記録紙は、下パス５２６に搬送される。
下排紙ローラ対５２８に導かれ、中間処理トレイ５３８に排紙された記録紙は、中間処理トレイ５３８において、所定枚数ごとに、整合処理される。その後、必要に応じてステイプラ５３２によりステイプル処理が施された後、束排紙ローラ対５３０により、下トレイ５３７に排紙される。
【００２１】
＜画像形成システムの制御系統＞
次に、上記のように動作する画像形成システム１０００の制御系統について説明する。画像形成システム１０００は、図３の機能構成図に示されるように、画像形成装置１０の動作を統括的に制御する主制御部１５０と、この主制御部１５０の指示によりシート処理装置５００の動作を統括的に制御するフィニッシャ制御部５５３とを備えている。
主制御部１５０は、画像形成装置１０に搭載される。フィニッシャ制御部５５３は、シート処理装置５００に搭載されるものとして説明するが、主制御部１５０と有線又は無線により通信できるときは、画像形成装置１０に搭載されるようにしてもよい。
【００２２】
主制御部１５０は、ハードウエアとして、ＣＰＵ１５０Ａ、ＲＯＭ１５１、ＲＡＭ１５２を含んで構成される。ＣＰＵはCentral Processing Unitの略称である（以下同じ）。ＲＯＭはRead Only Memoryの略称である（以下同じ）。ＲＡＭは、Random Access Memoryの略称である（以下同じ）。
ＣＰＵ１５０Ａは、ＲＯＭ１５１に格納されている制御プログラムを実行することにより、原稿給送装置制御部１０１、イメージリーダ制御部２０１、画像信号制御部２０２、プリンタ制御部３０１および操作部４０１を統括的に制御する。ＲＡＭ１５２は、ＣＰＵ１５０Ａが動作時に使用するデータを一時的に保持する作業領域として用いられる。イメージリーダ制御部２０１と画像信号制御部２０２とは、画像バス２０３で接続される。  
【００２３】
原稿給送装置制御部１０１は、原稿給送装置１００を駆動を制御する。イメージリーダ制御部２０１は、スキャナ２００を駆動制御して、原稿給送装置１００で給送された原稿を光学的に読み取る。そして、これにより得られた画像信号を画像バス２０３を介して画像信号制御部２０２へ転送する。
【００２４】
画像信号制御部２０２は、入力された画像信号をラスターイメージのビデオ信号に変換した後、プリンタ制御部３０１へ出力する。画像信号制御部２０２ではラスターイメージデータ生成時にトナー像を生成するドット数をカウントする。このカウントは、カラー印字の場合はトナー色毎に独立に算出する。算出されたドット数は印字イメージ単位で主制御部１５０に通知される。主制御部１５０では、トナー色毎に予め定められた所定の係数をドット数に乗算することにより、トナーの付着量を決定する。
【００２５】
プリンタ制御部３０１は、画像信号制御部２０２から入力されたビデオ信号に基づき、上記のレーザ光を出力し、感光ドラム１１１に静電潜像を形成させる。
操作部４０１は、操作表示装置４００を通じて受け付けた各種キー操作に対応するキー信号を主制御部１５０に通知すると共に、主制御部１５０からの指示に従い、操作表示装置４００の表示部に所定の画像を表示する。
【００２６】
フィニッシャ制御部５５３は、ハードウエアとして、ＣＰＵ５５０、ＲＯＭ５５１、ＲＡＭ５５２を含んで構成される。ＣＰＵ５５０は、主制御部１５０からの指示に基づき、ＲＯＭ５５１に格納された各種プログラムを実行してシート処理装置５００を統括的に制御する。フィニッシャ制御部５５３は、また、入口センサ５０１を含む各種センサの状態検知、イオン生成ユニット５０４、５０５の動作制御、搬送モータＭ７０１を含む各種モータの駆動制御を行う。フィニッシャ制御部５５３からは、イオン生成ユニット５０４の動作制御信号ｍｏｎ１，ｐｏｎ１、イオン生成ユニット５０４の動作制御信号ｍｏｎ２，ｐｏｎ２が出力される。これらの動作制御信号の出力タイミングについては、後述する。
【００２７】
フィニッシャ制御部５５３は、ハードウエアとして、ＣＰＵ５５０、ＲＯＭ５５１、ＲＡＭ５５２を含んで構成される。ＣＰＵ５５０は、主制御部１５０からの指示に基づき、ＲＯＭ５５１に格納された各種プログラムを実行してシート処理装置５００を統括的に制御する。フィニッシャ制御部５５３は、また、入口センサ５０１を含む各種センサの状態検知、イオン生成ユニット５０４、５０５の動作制御、搬送モータＭ７０１を含む各種モータの駆動制御を行う。フィニッシャ制御部５５３からは、イオン生成ユニット５０４の動作制御信号ｍｏｎ１，ｐｏｎ１、イオン生成ユニット５０４の動作制御信号ｍｏｎ２，ｐｏｎ２が出力される。これらの動作制御信号の出力タイミングについては、後述する。
【００２８】
＜記録紙の帯電＞
ここで、上述した画像形成過程において記録紙が帯電する理由を説明する。
図４は、記録紙への転写プロセスを示している。感光ドラム１１１の未露光部位は正帯電をしている。負帯電したトナー６０４は、感光ドラム１１１の静電潜像部位にクーロン力により付着する。上述した転写部１１６は、感光ドラム１１１に対し、記録紙６０３を介した反対側に配置される。すなわち、記録紙６０３に転写帯電ローラ６０１が接触し、この転写帯電ローラ６０１に、転写高圧電源６０２から高圧電圧が印加されている。そのため、転写部１１６により記録紙６０３は正に帯電し、感光ドラム１１１のトナー６０４が記録紙６０３に転写される。この転写プロセスにより、記録紙６０３の裏面は正帯電、表面はトナーの量に応じた負帯電を帯びることになる。
【００２９】
また、記録紙は、紙種により異なった電気抵抗率をもつ。この電気抵抗率は、環境湿度によっても変動する。
記録紙の帯電は、上記転写プロセス以外にも、記録紙と記録紙との摩擦や剥離、記録紙と搬送路上の部材との摩擦や剥離によっても生じ得るが、電子写真プロセスによる画像形成直後の帯電は、上記転写プロセスによる帯電が支配的である。
【００３０】
また、図４による転写プロセスでは、トナーが負帯電、感光ドラム１１１が正帯電であることを前提として説明したが、電子写真プロセスによっては異なる帯電状態を利用するものがある。しかし、記録紙の裏面帯電とトナーの帯電を逆帯電として、クーロン力を利用して記録紙にトナー像を転写することに関しては変わりがない。
【００３１】
＜イオン生成ユニット＞
上記のように、記録紙は、画像形成装置１０において搬送路を移動したり、トナー像が転写される際に、その表裏面がそれぞれ帯電される。二つのイオン生成ユニット５０４，５０５は、それぞれ、フィニッシャ制御部５５３が定めたタイミングで連携動作することにより、記録紙の表裏の帯電電荷をイオン雲で中和する（除電する）。「連携動作」とは、それぞれ単独で動作するのでなく、一方のイオン生成ユニットの動作と同時、あるいは一定の時間経過後に、他方のイオン生成ユニットが動作することをいう。これらのイオン生成ユニット５０４，５０５は、「イオナイザ」とも呼ばれる。
【００３２】
以下、イオン生成ユニット５０４，５０５の構成例および動作例を説明する。
図５（ａ）は、イオン生成ユニット５０４、５０５の配置例を示す透過斜視図である。便宜上、搬送路５０３の上部壁材及び壁材の凹凸については、省略されている。図５（ｂ）は、記録紙よりも大きなサイズの壁材およびその取付部材で形成された搬送路５０３の断面図であり、同（ｃ）は、その上面透過図である。
【００３３】
イオン生成ユニット５０４、５０５は、図２および図５（ａ）に示すように、入口ローラ対５０２と搬送ローラ対５０６との間に配置される。イオン生成ユニット５０４は、記録紙の表裏の一方の面、例えば表面の帯電電荷を中和（除電）するために、コロナ放電によりイオンを放出し、当該表面付近にイオン雲を発生させる。一方、イオン生成ユニット５０５は、記録紙の他方の面、すなわち裏面の帯電電荷を中和（除電）するために、コロナ放電によりイオンを放出し、当該裏面付近にイオン雲を発生させる。
イオン生成ユニット５０４は「第１のイオン生成ユニット」、イオン生成ユニット５０５は「第２のイオン生成ユニット」に相当する。
【００３４】
イオン生成ユニット５０４，５０５は、記録紙の移動方向に所定距離以上離れて配置されている。「所定距離」は、例えば記録紙の表裏におけるイオンの広がりが重ならない距離である。
【００３５】
イオン生成ユニット５０４、５０５は、それぞれ正イオン生成器と負イオン生成器とのペアを、記録紙の搬送方向に直交する幅方向に複数ペア分、本例では４ペア分配置して構成される。図５（ｃ）において、符号５０４ａｐ，５０４ｂｐ，５０４ｃｐ，５０４ｄｐ，５０５ａｐ，５０５ｂｐ，５０５ｃｐ，５０５ｄｐは、正イオン生成器を表す。また、符号５０４ａｍ，５０４ｂｍ，５０４ｃｍ，５０４ｄｍ，５０５ａｍ，５０５ｂｍ，５０５ｃｍ，５０５ｄｍは、負イオン生成器を表す。正イオン生成器（５０４ａｐ等）は正極性のイオン（以下、「正イオン」と称する）を生成する。負イオン生成器（５０４ａｍ等）は負極性のイオン（以下、「負イオン」と称する）を生成する。なお、各イオン生成器５０４ａｐ〜５０４ｄｐ、５０４ａｍ〜５０４ｄｍは、同じ構成の部品である。
【００３６】
図５（ｂ）に示されるように、イオン生成ユニット５０４、５０５は、搬送路５０３、入口ローラ対５０２，搬送ローラ対５０６により形成された空間（滞留空間）でイオン雲を発生させる。発生したイオン雲は滞留空間に滞留するので、発生したイオンが無駄にならず、イオンの生成量を抑制することができる。
また、発生したイオン雲が滞留空間に存在する部材を帯電させることを防ぐために、当該部材、例えば搬送路５０３を形成する壁材の一部又は全部、壁材の取付部材などを弱い導電性部材で構成し、当該部材を接地している。具体的には、導電性を付与した部材を、シート処理装置５００の金属フレームと電気的に接続している。これにより、イオン雲による逆帯電が抑制される。
【００３７】
イオン生成ユニット５０４，５０５の構成例を図６に示す。図６（ａ）はイオン生成ユニット５０４の構成図、同（ｂ）はイオン生成ユニット５０５の構成図である。イオン生成ユニット４０４，４０５は同じ部品で構成されるので、ここでは、図６（ａ）に示したイオン生成ユニット５０４について説明する。
【００３８】
イオン生成ユニット５０４は、高圧正電源５０４１と、高圧負電源５０４２とを備えている。高圧正電源５０４１から出力される正電圧は、正イオンを生成するイオン生成器（５０４ａｐ等）の高圧電極５０４３に印加される。他方、高圧負電源５０４２から出力される負電圧は、負イオンを生成するイオン生成器（５０４ａｍ等）の高圧電極５０４４に印加される。高圧正電源５０４１，高圧負電源５０４２の接地端子および各イオン生成器（５０４ａｐ等）のＧＮＤ電極５０４４は、それぞれ接地されている。
【００３９】
各イオン生成器（５０４ａｐ，５０４ａｍなど）に高電圧が印加されることにより、高圧電極５０４３とＧＮＤ電極５０４４との間でコロナ放電が発生する。これにより、各イオン生成器（５０４ａｐ，５０４ａｍなど）から、ＧＮＤ電極５０４４に対する相対電位（極性を含む）に応じた極性のイオンが生成され、イオン雲が発生する。
【００４０】
ここで、図７を参照して、イオン生成ユニット５０４、５０５によるイオン雲の密度、すなわちイオンの放出強度の制御について説明する。図７（ａ）〜（ｄ）において、横軸は、それぞれ時間の流れを示している。イオンの放出強度は、主制御部１５０の指示により、フィニッシャ制御部５３３が制御する。
図７（ａ）は、高圧正電源５０４１で生成された電圧の出力時間の割合を変化させることにより、イオン生成ユニット５０４からの正イオンの放出強度を制御する例を示す。同（ｂ）は、同じく高圧負電源５０４２で生成された電圧の出力時間の割合を変化させることにより、イオン生成ユニット５０５からの負イオンの放出強度を制御する例を示す。各図において、上側は電圧出力、下側は制御信号である。
【００４１】
図７（ａ），（ｂ）において、「Ｔｃｙｃｌｅ」はイオン生成サイクルである。「Ｔｏｎ１」〜「Ｔｏｎ３」は、イオン生成サイクルＴｃｙｃｌｅにおける高圧正電源５０４１，高圧負電源５０４２からの電圧出力がｏｎになっている時間である。すなわち、イオン生成器（５０４ａｐなど）に高電圧が印加される時間である。高圧正電源５０４１，高圧負電源５０４２からの電圧出力は、フィニッシャ制御部５３３から出力される制御信号ｐｏｎ（ｍｏｎ）に応じて、ｏｎ又はｏｆｆとなる。つまり、時分割駆動により、イオン生成サイクルＴｃｙｃｌｅにおけるｏｎの時間割合が制御される。ｏｎの時間割合が増えるにつれて、イオンの放出強度が実質的に強くなり、イオン雲のイオン濃度が大きくなる。
【００４２】
図７（ａ）の（１）では、イオン生成サイクルＴｃｙｃｌｅの全時間で電圧出力がｏｎになっている（Ｔｏｎ１）。同（２）はｏｎの時間がｏｆｆの時間よりも長い（Ｔｏｎ２）。同（３）はｏｎの時間がｏｆｆの時間よりも短い（Ｔｏｎ３）。同（４）では、図上側の電圧出力がｏｎになる時間がなく、イオン生成サイクルＴｃｙｃｌｅの全時間で電圧出力がｏｆｆになる。ｏｎの時間の関係は、Ｔｏｎ１＞Ｔｏｎ２＞Ｔｏｎ３となる。従って、正イオンの放出強度は、（１）、（２）、（３）、（４）の順に強くなる。
図７（ｂ）についても同様であり、負イオンの放出強度は、（１）、（２）、（３）、（４）の順に強くなる。
フィニッシャ制御部５３３がこのような制御を行うことにより、高圧正電源５０４１，高圧負電源５０４２から出力される電圧値を一定値にすることができる。そのため、電圧値を変化させる制御態様に比べて、コストが格段に低くなる利点がある。但し、イオン雲におけるイオン密度の変動を抑制するために、イオン生成サイクルＴｃｙｃｌｅをできるだけ短くし、高周波でスイッチングすることが望ましい。
【００４３】
図７（ｃ），（ｄ）は、印加される電圧値を変更することにより、イオン放出強度を変化させる場合の例である。図７（ｃ）は、高圧正電源５０４１から出力される電圧値、同（ｄ）は高圧負電源５０４２から出力される電圧値である。いずれも、イオンの放出強度は、（１）、（２）、（３）、（４）の順に強くなる。
図７（ｃ），（ｄ）の例では、時分割駆動を行わないので、発生するイオン雲におけるイオン密度の変動は生じない。
【００４４】
＜初期化処理＞
図８は、シート処理装置５００の初期化処理の手順説明図である。例えばシート処理装置５００の電源が投入されると、フィニッシャ制御部５５３は、主制御部１５０の指示を受けて、システムの初期化処理を開始する（Ｓ１００１）。
フィニッシャ制御部５５３は、制御対象となる回路ないし装置のエラーチェックを行い、異常がなければ（Ｓ１００２：ＹＥＳ）、初期通信処理を行う（Ｓ１１０３）。具体的には、不図示の通信ＩＣを起動し、画像形成装置１０との通信リンクの確立処理を行う。通信リンクが確立され（Ｓ１００４：ＹＥＳ）、システムデータの受信が可能になると（Ｓ１００５：ＹＥＳ）、システムデータを受信し、ＲＡＭ５５２へ格納する（Ｓ１００６）。
システムデータは、画像形成装置１０の本体構成の情報、後述する除電テーブルである。その後、機構系の初期化を行う（Ｓ１００７）。機構系の初期化とは、搬送モータＭ７０１などの各種モータを駆動して、各種機構、例えば搬送機構を所定位置へ移動させる処理である。その際、機構系のエラーチェックを行い、エラーがなければ初期化処理を終える（Ｓ１００８：ＹＥＳ）。
【００４５】
Ｓ１００２のエラーチェックでエラーが有りの場合は（Ｓ１００２：ＮＯ）、モータ電源等の駆動電源を休止状態にするエラー処理２を行う（Ｓ１０１１）。エラー処理２は、主制御部１５０の周辺回路にエラーがある状態を表す。画像形成装置１０にエラー内容の通知を行うことに意味がないためである。
Ｓ１００８のエラーチェックでエラーの場合は（Ｓ１００８：ＮＯ）、画像形成装置１０へエラー状態を通知し（Ｓ１０１０）、モータ電源等の駆動電源を停止状態にするエラー処理１を行い（Ｓ１０１１）、初期化処理を終える。
【００４６】
＜除電テーブル＞
図１では、画像形成装置１０の出力段にシート処理装置５００を接続した例を示したが、シート処理装置５００は、複数の異なるタイプの画像形成装置に接続可能なものである。画像形成プロセスは画像形成装置に依存するので、記録紙の帯電状況も、画像形成装置のタイプによって異なる。フィニッシャ制御部５３３が、初期化処理（図７のＳ１００４〜Ｓ１００６）において、画像形成装置からシステムデータを受信し、それをＲＡＭ５５２へ格納するのは、記録紙の除電を画像形成状況に応じた態様で行うためである。
ここでは、システムデータに含まれる除電テーブルについて説明する。除電テーブルは、フィニッシャ制御部５３３が、記録紙への画像形成状況を推定する際に使用される。記録紙の種別、記録紙の表裏により、帯電のしやすさや、電荷の結合の起きやすさが異なるため、記録紙の種別、記録紙の表裏毎に規定されている。また、記録紙に付着するトナー量により、表裏の帯電状態が変わるため、転写されたトナー量ごとの規定もなされている。
【００４７】
図９は、本実施形態における除電テーブルの内容例を示す図である。図示の例では、記録紙の種別（紙種）として、ＯＨＰシート、コート紙、普通紙が例示されている。「表裏種別」のうち「表面」はイオン生成ユニット５０４、「裏面」はイオン生成ユニット５０５を駆動させることを意味する。「正負」のうち「正」は正イオン、「負」は負イオンを放出することを意味する。「予備放出」および「トナー量（内面平均）における数値は、イオン生成ユニット５０４，５０５の駆動出力の出力強度であり、最大出力強度を１００［％］として設定される。出力強度は、放出されるイオン量に比例し、イオン放出強度とも呼ばれる。
「トナー量（内面平均）」は、印刷する各色ラスターイメージの印刷ドットを記録紙の画像形成面毎に平均した値（内面平均）である。４色のカラー印刷で全色全てのドットを印刷する場合の最大値は４００［％］となる。
【００４８】
イオン生成ユニット５０４，５０５は、記録紙の帯電電荷量が最大となる場合に対応して能力設定される。例えばイオン生成ユニット５０４は、トナー量が１００［％］の場合は４００［％］の場合よりも帯電電荷量が小さいが、トナーにより負帯電しているため、正イオンが多くなるよう、かつイオン放出強度が１００［％］よりも弱くなるように設定される。また、イオン生成ユニット５０５は、主に記録紙の種類によって正の帯電電荷量が決まる。そのため、トナー量に応じた補正を行い、表面のトナー量と同じ要領で、イオン放出強度を設定する。
【００４９】
この除電テーブルは、画像形成装置１０内のＲＯＭ１５１に予め記憶されており、図７に示した初期化処理時に読み出され、シート処理装置５００のフィニッシャ制御部５５３へ送信される。フィニッシャ制御部５５３は、この除電テーブルを適宜参照して、イオン放出強度の制御を行う。
【００５０】
＜イオン放出強度の制御＞
次に、図１０を参照して、イオン放出強度の制御手順例を説明する。
フィニッシャ制御部５３３は、画像形成装置１０から画像形成情報を伴うジョブ（ＪＯＢ）の通知を取得する（Ｓ１１０１）。画像形成情報は、画像形成装置１０における画像形成状況を表す情報であり、紙種と記録紙に付着したトナー量とを含む。
【００５１】
フィニッシャ制御部５３３は、取得した画像形成情報をもとに、図８に例示した内容の除電テーブルを参照して、対応するイオナイザ（イオン生成ユニット５０４、５０５）を初期駆動させる（Ｓ１１０２）。例えば、紙種が普通紙であった場合、イオン生成ユニット５０４、５０５に、正イオン、負イオンとも、最大出力強度の５０［％］で予備放出を行わせる。この段階では、搬送路に記録紙が到着していないが、記録紙が通過する滞留空間に予備的にイオンを充満させておくことにより、以後のイオン放出の際のイオン放出量を節減することができる。
また、この段階では記録紙が搬送路５０３に到着していないため、滞留空間における正イオン、負イオンのバランスがとられている。イオンバランスがとられていない場合、例えばイオン分布が重なり合わない場合は、出力調整を行えばよい。
【００５２】
次に、入口センサ５０１が記録紙の先端を検知すると（Ｓ１１０３：ＹＥＳ）、フィニッシャ制御部５５３は、記録紙が搬送路５０３に到着したと認識し、イオナイザの出力調整を行う（Ｓ１１０４）。具体的には、上記の画像形成情報と除電テーブルとに基づいて、記録紙の帯電状況を推定し、推定結果に基づいて、イオン生成ユニット５０４及びイオン生成ユニット５０５によるイオン放出強度を制御する。例えば、紙種が普通紙で、トナー量（内面平均）が１００［％］であったとすると、イオン生成ユニット５０４を、最大出力強度に対して正イオン４０［％］、負イオン２０［％］となるように制御する。イオン生成ユニット５０５については、正イオン３０［％］、負イオン６０［％］となるように制御する。このようにして、画像形成情報に基づいて滞留空間におけるイオンの量を変化させる。
【００５３】
フィニッシャ制御部５３３は、入口センサ５０１が記録紙の後端を検知したことにより、その記録紙が通過したと認識する（Ｓ１１０５：ＹＥＳ）。次の記録紙がある場合は（１１０６：ＹＥＳ）、次の記録紙の画像形成状況に応じたイオナイザの出力調整（除電テーブルに基づく予備放出用の駆動調整）を行い（Ｓ１１１１）、Ｓ１１０３に戻る。
次の記録紙がない場合は（Ｓ１１０６：ＮＯ）、イオナイザの駆動を停止し（Ｓ１１０７）、処理を終える。
【００５４】
＜除電効果＞
図１１（ａ）〜（ｄ）は、上記のようなイオン放出強度の制御を行った場合と、それを行わなかった場合の除電効果の差異を示すグラフである。これらのグラフは、記録紙の先端の除電による帯電電圧を「０」とし、搬送される記録紙の位置毎の相対的な帯電電圧、正イオン量、負イオン量をプロットしたものである。
各グラフにおいて、横軸は記録紙の先端を起点（０［mm］）としたときの搬送量［mm］である。縦軸左は、イオン相対値であり、記録紙の先端における記録紙面でのイオン量を「１００」としたときのイオン量の増減の程度を表す。また、縦軸右は、帯電電圧相対値であり、記録紙の先端における除電後の帯電電圧からの相対的な変動値を表す。いずれのグラフにおいても、搬送距離が「０」の前から予備放出を行い、正イオンと負イオンとが平衡状態になっていたことを前提としている。
【００５５】
図１１（ｃ）は、記録紙の表面が負帯電していたにも関わらず、正イオンと負イオンとを同量放出（共に「１００」）した場合の例である。記録紙の搬送に伴い、記録紙の負帯電を中和するために正イオンが多く消費される。また、記録紙の後端になるにつれ、搬送路中の正イオンの濃度が低下するため、記録紙の負帯電を中和できなくなる。そのため、記録紙の負帯電量が大きくなり、除電性能が低下している。
また、正イオン量の減少による滞留空間における正イオンと負イオンとのバランスの偏りが生じている。正イオン量の減少が加速されるため、負イオン量は、記録紙の搬送量の増加に伴い、徐々に増えている。
【００５６】
これに対して図１１（ａ）では、正イオン量は変えず（「１００」）、負イオン量を抑制した場合（「６０」）の推移を示す。記録紙の先端から後端までの正負のイオンのバランス変動は抑制され、除電効果が維持されていることがわかる。
【００５７】
図１１（ｄ）、（ｂ）は、記録紙の裏面が正帯電をしていた場合の比較になるが、上記説明の正負が逆になるだけなので、説明を省略する。
【００５８】
このように、本実施形態では、紙種、その表裏種別、トナー量（面内平均）に基づいて記録紙の帯電状況を推定し、推定結果に基づいてイオン生成ユニット５０４，５０５の駆動状態を変更するようにした。そのため、イオン生成ユニット５０４，５０５からのイオン放出強度を過度に大きくしなくても安定した除電効果を得ることができる。これにより、イオン生成ユニット５０４，５０５の長寿命化とメンテナンス間隔を延ばすことの両立が可能になった。
【００５９】
［第２実施形態］
第２実施形態では、イオン生成ユニット５０４、５０５を構成する複数個のイオン生成器が、それぞれ、単一で正イオンと負イオンの両方を放出するようにした。これらのイオン生成器は、第１実施形態の場合と同様、記録紙の幅方向に並べられている。
図１２は、第２実施形態におけるイオン生成ユニット５０４の構成図を示す。便宜上、第１実施形態に示したもの（図６（ａ））と同じ部材については、同一符号を付してある。
図１２に示すように、第２実施形態のイオン生成ユニット５０４は、正電圧と負電圧とを時分割で切り替えて生成できる高圧電源１２０１を用い、単一のイオン生成器１２０２ａ〜１２０２ｆが正負イオン両方を生成する。イオン生成ユニット５０５についても同様の構成となる。
【００６０】
第２実施形態におけるイオン放出強度の制御は、高圧電源１２０１の正負電圧の出力サイクルにおける電圧生成時間（駆動デューティ）を変更させることにより実現する。このような制御の内容例を図１３に示す。図中、横軸は時間の変化を示す。
図１３（１）は、正イオン生成サイクルＴｃｙｃｌｅ（ｐ）中の正電圧出力時間Ｔｏｎ１（ｐ）、および、負イオン生成サイクルＴｃｙｃｌｅ（ｍ）中の負電圧出力時間Ｔｏｎ１（ｍ）を最大に設定した場合の例である。この場合、イオン放出強度は最大となる。
【００６１】
図１３（２）は、正イオンのみ放出強度を抑えた場合の例である。すなわち、負電圧出力時間Ｔｏｎ１（ｍ）はそのままで、正電圧出力時間だけをＴｏｎ２（ｐ）まで短くしている。図１３（３）は負イオンのみ放出強度を抑えた場合の例である。すなわち、正電圧出力時間Ｔｏｎ１（ｐ）はそのままで、正電圧出力時間だけをＴｏｎ２（ｍ）まで短くしている。図１３（４）は、正イオンと負イオンの両方の放出強度を抑えた場合の例である。すなわち、正電圧出力時間をＴｏｎ２（ｐ）、負電圧出力時間をＴｏｎ２（ｍ）に短くしている。
なお、イオン放出強度の制御は、第１実施形態で説明したものと同様に、高圧電源１２０１の電圧出力を変更することによっても可能である。
【００６２】
［第３実施形態］
第３実施形態ではイオン生成ユニット５０４内の高圧電源５０４１、５０４２を、図６（ａ），（ｂ）あるいは図１２に示したようにユニット内で共用するのではなく、イオン生成器毎に備えるようにしたものである。このように構成することにより、イオン生成ユニット単位ではなく、イオン生成器毎の制御が可能となる。
例えば、記録紙の幅方向を複数の除電エリアに分割し、上述した画像形成情報および除電テーブルの情報を分割したエリア毎の情報として、画像形成装置１０から取得することにより、記録紙の幅方向のエリア毎に分割した制御が可能になる。
【００６３】
また、画像形成情報に、記録紙のサイズ、片面／両面印刷等の情報も付加し、付加した情報に従ったイオン放出強度の変更を行うことで、記録紙の状態に応じた除電効果のさらなる向上を図ることができる。
例えば、第１実施形態では一定としていた記録紙の先端から後端の間の生成するイオン放出強度を、記録紙のサイズや記録紙の移動に従って変化させたり、両面記録時の裏面のトナー量を基に、裏面のイオン放出強度を変えるなど、より最適なイオン放出強度の制御が可能になる。
【００６４】
また、記録紙の電気抵抗率は環境湿度により大きく変わるため、機器内部に湿度センサを備え、検出した環境湿度に応じたイオン放出強度の制御を行うようにしてもよい。
【００６５】
＜変形例＞
なお、第１ないし第３実施形態では、イオン生成ユニット５０４、５０５を、シート処理装置５００に備える構成を説明したが、図１４に示すように、画像処理装置１０の搬送機構に設けてもよい。この場合、イオン生成ユニット５０４、５０５の制御を主制御部１５０が行うように構成すれば、画像形成装置１０からフィニッシャ制御部５５３への除電テーブルおよび紙種、記録紙の種別、トナー量を含む画像形成情報の送付は不要となる。
また、第１ないし第３実施形態では、シートの例として、画像形成装置１０により画像が形成された記録紙を用いた例を説明したが、他の種類のシート、例えばフィルム、ＯＨＰシートなどを用いた場合も、同様の動作で、当該シートを除電することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１０・・・画像形成装置、５０４，５０５，１２０２・・・イオン生成ユニット、５０４ａｐ〜５０５ｄｐ，５０４ａｍ〜５０５ｄｍ，１２０２ａ〜１２０２ｈ・・・イオン生成器、５０３・・・搬送路、５０４１，５０４２，５０５１，５０５２，１２０１・・・高圧（正／負）電源、５０４３，５０４４・・・高圧電極。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図４】
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【図５】
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