(57)【要約】【課題】積層される用紙同士の貼り付き及び反発を抑えることが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１Ａは、用紙Ｐに画像を形成する画像形成部１１と、画像形成部１１で画像が形成された用紙Ｐに画像を定着させる定着部３と、定着部３で画像が定着された用紙Ｐの電位を検知する電位検知部４と、定着部３で画像が定着された用紙Ｐを帯電させる帯電部５を備え、電位検知部４で検知した先行する用紙Ｐの電位に基づき、帯電部５で次の用紙Ｐの電位を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙に画像を形成する画像形成手段と
前記画像形成手段で画像が形成された用紙に画像を定着させる定着手段と、
前記定着手段で画像が定着された用紙の電位を検知する電位検知手段と、
前記定着手段で画像が定着された用紙を帯電させる帯電手段と、
前記電位検知手段で検知した先行する用紙の電位に基づき、前記帯電手段で次の用紙の電位を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記電位検知手段は、前記帯電手段に対し用紙の搬送方向下流側に設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記電位検知手段で検知した先行する用紙の電位に基づき、前記帯電手段に印加する電圧及び電流を制御し、前記帯電手段は、制御対象の用紙に対して印加電圧に応じた電流を加える
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、用紙情報取得手段で取得した用紙情報、画像情報取得手段で取得した画像情報、環境情報取得手段で取得した環境情報と、前記電位検知手段で検知した先行する用紙の電位に基づき、前記帯電手段で次の用紙の電位を制御する
ことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に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、トナー像を用紙に転写して画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プリンタ、複写機等として電子写真方式の画像形成装置が知られている。このような画像形成装置では、画像形成時や用紙の搬送時に、用紙に静電気が発生して帯電することがある。帯電した用紙を装置外に排出して積載する際に、用紙間に発生した反発力や吸着力によって積載不良を起こす場合がある。
【０００３】
このような問題に対して、積載前の用紙を帯電させる帯電部を備え、積載前の用紙の電位に応じた補正電圧を帯電部に印加して、当該用紙を帯電させるようにした技術が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−００１４１８号公報
【特許文献２】特開２０１３−２２７０８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
画像形成装置では、感光体ドラムに形成された潜像をトナーで現像することによって顕像化し、顕像化されたトナー画像を感光体ドラムから転写ベルトに１次転写し、転写ベルトに１次転写されたトナー画像を用紙に２次転写することで、用紙に画像が形成される。
【０００６】
２次転写部では、用紙にトナー像を転写させるため、用紙の裏面側から例えば正の電圧を印加する。これにより、２次転写部を通過した用紙は、トナーが転写される画像形成面側が負極に、裏面が正極に帯電する。
【０００７】
図７は、従来の課題を示す説明図である。用紙Ｐの両面に印刷が行われる場合、まず、図７（ａ）に示すように、一の面Ｐ１０へのトナー像の転写時、画像形成面の反対側の面である他の面Ｐ１１側に＋電荷Ｅ１１が与えられ、一の面Ｐ１０側において転写されたトナー層Ｐ１０ａに−電荷Ｅ１２が与えられる。＋電荷Ｅ１１は、用紙Ｐの中を−電荷Ｅ１２に向けて移動する。
【０００８】
図７（ｂ）に示すように、用紙Ｐを反転させて、他の面Ｐ１１へのトナー像の転写時、一の面Ｐ１０側のトナー層Ｐ１０ａに＋電荷Ｅ２１が与えられ、他の面Ｐ１１側において転写されたトナー層Ｐ１１ａに−電荷Ｅ２２が与えられる。この状態で放置すると、＋電荷Ｅ２１と−電荷Ｅ１２、−電荷Ｅ１２と＋電荷Ｅ１１、＋電荷Ｅ１１と−電荷Ｅ２２の部分的な引き合いが発生し、用紙Ｐの一の面Ｐ１０と他の面Ｐ１１が逆極性に帯電される。
【０００９】
更に、図７（ｃ）に示すように、用紙Ｐが積層されることで、トナー層Ｐ１０ａ側の＋電荷Ｅ２１とトナー層Ｐ１１ａ側の−電荷Ｅ２２が空隙Ｇを挟んで対向し、逆極性電荷の影響で−電荷Ｅ２２が表面側に徐々に動き、表面側に密度の高い電荷部分が造られる。これにより、積層された用紙Ｐの間にお互いを引き合う力が発生し、用紙Ｐ同士が貼り付く。
【００１０】
積載前の用紙の電位に応じた補正電圧を帯電部に印加して、当該用紙を帯電させる技術では、先に積層された用紙の電位に合わせて後に積層される用紙の電位を制御することができないので、用紙同士が貼り付く、あるいは、用紙同士が反発するような極性で帯電する可能性があった。
【００１１】
本発明は、このような課題を解決するためなされたもので、積層される用紙同士の貼り付き及び反発を抑えることが可能な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】
【００１２】
上述した課題を解決するため、請求項１に係る発明は、用紙に画像を形成する画像形成手段と画像形成手段で画像が形成された用紙に画像を定着させる定着手段と、定着手段で画像が定着された用紙の電位を検知する電位検知手段と、定着手段で画像が定着された用紙を帯電させる帯電手段と、電位検知手段で検知した先行する用紙の電位に基づき、帯電手段で次の用紙の電位を制御する制御手段とを備えた画像形成装置である。
【００１３】
請求項２に係る発明は、電位検知手段は、帯電手段に対し用紙の搬送方向下流側に設けられる請求項１に記載の画像形成装置である。
【００１４】
請求項３に係る発明は、制御手段は、電位検知手段で検知した先行する用紙の電位に基づき、帯電手段に印加する電圧を制御し、帯電手段は、制御対象の用紙に対して印加電圧に応じた電流を加える請求項１または請求項２に記載の画像形成装置である。
【００１５】
請求項４に係る発明は、制御手段は、用紙情報取得手段で取得した用紙情報、画像情報取得手段で取得した画像情報、環境情報取得手段で取得した環境情報と、電位検知手段で検知した先行する用紙の電位に基づき、帯電手段で次の用紙の電位を制御する請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、先行する用紙の表面電位を検知し、この検知電位を、後続する用紙の帯電制御にフィードバックして、後続する用紙の帯電制御が行われる。これにより、実際に積層される用紙の電位に応じて適切な帯電制御を行うことができるので、用紙が積層される場合の貼り付きを抑え、かつ、用紙間の反発力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施の形態の画像形成装置の一例を示す構成図である。
【図２】帯電部の一例を示す構成図である。
【図３】本実施の形態の画像形成装置の制御機能の一例を示す機能ブロック図である。
【図４】本実施の形態の画像形成装置における帯電動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】本実施の形態の画像形成装置の帯電動作における用紙の流れを示す動作説明図である。
【図６】本実施の形態の画像形成システムの一例を示す構成図である。
【図７】従来の課題を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の画像形成装置の実施の形態について説明する。
【００１９】
＜本実施の形態の画像形成装置の構成例＞
図１は、本実施の形態の画像形成装置の一例を示す構成図である。画像形成装置１Ａは、例えば複写機といった電子写真方式の画像形成装置であり、本例では、複数の感光体を一本の中間転写ベルトに対面させて縦方向に配列することによりフルカラーの画像を形成する、いわゆる、タンデム型カラー画像形成装置である。
【００２０】
画像形成装置１Ａは、原稿読取部１０と、画像形成部１１と、用紙搬送部２と、定着部３と、電位検知部４と、帯電部５を備える。
【００２１】
原稿読取部１０は、走査露光装置の光学系により原稿の画像を走査露光し、その反射光をラインイメージセンサにより読み取り、これにより、画像信号を得る。なお、画像形成装置１Ａは、原稿を給紙する図示しない自動原稿搬送装置が上部に備えられる構成でも良い。
【００２２】
画像形成部１１は画像形成手段の一例で、イエロー（Ｙ）の画像を形成する画像形成部１１Ｙと、マゼンダ（Ｍ）の画像を形成する画像形成部１１Ｍと、シアン（Ｃ）の画像を形成する画像形成部１１Ｃと、ブラック（ＢＫ）の画像を形成する画像形成部１１ＢＫを備える。
【００２３】
画像形成部１１Ｙは、感光体ドラムＹ及びその周辺に配置された帯電部１２Ｙ、光書込部１３Ｙ、現像装置１４Ｙ及びドラムクリーナ１５Ｙを備える。同様に、画像形成部１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫは、感光体ドラムＭ，Ｃ，ＢＫ及びその周辺に配置された帯電部１２Ｍ，１２Ｃ，１２ＢＫ、光書込部１３Ｍ，１３Ｃ，１３ＢＫ、現像装置１４Ｍ，１４Ｃ，１４ＢＫ及びドラムクリーナ１５Ｍ，１５Ｃ，１５ＢＫを備える。
【００２４】
感光体ドラムＹは、帯電部１２Ｙにより表面が一様に帯電させられており、光書込部１３Ｙによる走査露光により、感光体ドラムＹには潜像が形成される。さらに、現像装置１４Ｙは、トナーで現像することによって感光体ドラムＹ上の潜像を顕像化する。これにより、感光体ドラムＹ上には、イエローに対応する所定色の画像（トナー画像）が形成される。
【００２５】
同様に、感光体ドラムＭは、帯電部１２Ｍにより表面が一様に帯電させられており、光書込部１３Ｍによる走査露光により、感光体ドラムＭには潜像が形成される。さらに、現像装置１４Ｍは、トナーで現像することによって感光体ドラムＭ上の潜像を顕像化する。これにより、感光体ドラムＭ上には、マゼンダに対応する所定色のトナー画像が形成される。
【００２６】
感光体ドラムＣは、帯電部１２Ｃにより表面が一様に帯電させられており、光書込部１３Ｃによる走査露光により、感光体ドラムＣには潜像が形成される。さらに、現像装置１４Ｃは、トナーで現像することによって感光体ドラムＣ上の潜像を顕像化する。これにより、感光体ドラムＣ上には、シアンに対応する所定色のトナー画像が形成される。
【００２７】
感光体ドラムＢＫは、帯電部１２ＢＫにより表面が一様に帯電させられており、光書込部１３ＢＫによる走査露光により、感光体ドラムＢＫには潜像が形成される。さらに、現像装置１４ＢＫは、トナーで現像することによって感光体ドラムＢＫ上の潜像を顕像化する。これにより、感光体ドラムＢＫ上には、ブラックに対応する所定色のトナー画像が形成される。
【００２８】
感光体ドラムＹ，Ｍ，Ｃ、ＢＫ上に形成された画像は、１次転写ローラ１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃ，１７ＢＫにより、ベルト状の中間転写体である中間転写ベルト１６上の所定位置へと逐次転写される。
【００２９】
中間転写ベルト１６上に転写された各色よりなる画像は、用紙搬送部２により所定のタイミングで搬送される用紙Ｐに対して、２次転写部１８で転写される。２次転写部１８は、２次転写ローラ１８ａが中間転写ベルト１６と圧接して配置されることにより転写ニップ部１９を形成し、用紙Ｐを搬送しながら当該用紙Ｐに画像を転写する。
【００３０】
２次転写部１８では、用紙Ｐにトナー像を転写させるため、２次転写ローラ１８ａで用紙Ｐの裏面側から正の電圧を印加する。これにより、２次転写部１８を通過した用紙Ｐは、トナーが転写される画像形成面側が負極に、裏面が正極に帯電する。
【００３１】
用紙搬送部２は、用紙Ｐが収納される本例では複数の給紙トレイ２１と、給紙トレイ２１に収納された用紙Ｐを繰り出す給紙部２１ａを備える。また、用紙搬送部２は、給紙トレイ２１から繰り出された用紙Ｐが搬送される主搬送路２３と、用紙Ｐの表裏を反転させる反転搬送路２４を備える。
【００３２】
主搬送路２３は、給紙トレイ２１から排紙トレイ２５までの間の搬送経路を構成する。手差しトレイと称す外部給紙トレイ２２を開いて使用する場合、外部給紙トレイ２２からの搬送経路は、主搬送路２３と反転搬送路２４との合流箇所より上流側で主搬送路２３と合流する。
【００３３】
用紙搬送部２は、主搬送路２３を搬送される用紙Ｐに対し、スキューと称す用紙Ｐの傾き、及び、搬送方向に直交した用紙Ｐの幅方向の位置の片寄りを補正するレジストローラ２６を備える。また、用紙搬送部２は、レジストローラ２６に用紙を突き当てるループローラ２７を備える。
【００３４】
レジストローラ２６は、主搬送路２３を搬送される用紙Ｐを挟んで対向する一対のローラで構成され、用紙Ｐの搬送方向に対して直交する軸を備え、用紙Ｐの搬送方向に沿って回転する。
【００３５】
ループローラ２７は、主搬送路２３を搬送される用紙Ｐを挟んで対向する一対のローラで構成され、用紙Ｐの搬送方向に対してレジストローラ２６の上流側に設けられる。ループローラ２７は、用紙Ｐの搬送方向に対して直交する軸を備え、用紙Ｐの搬送方向に沿って回転することで、用紙Ｐを搬送する。
【００３６】
レジストローラ２６を停止させた状態として、ループローラ２７により用紙Ｐが搬送され、一対のローラの当接部で構成されるニップ部２６ａに用紙Ｐの先端が突き当てられて、ループと称す湾曲した状態となるまで用紙Ｐが搬送されることで、用紙Ｐの面に沿った方向の傾きが補正される。
【００３７】
用紙Ｐの傾きが補正された後、レジストローラ２６が用紙Ｐの搬送方向に沿って回転駆動されることで、用紙Ｐが挟持されて搬送される。更に、レジストローラ２６を用紙Ｐの搬送方向と直交する用紙Ｐの幅方向に移動させることで、用紙Ｐの幅方向の位置が補正される。上述したように、用紙Ｐを搬送しながら幅方向の位置の片寄りを補正する一連の用紙位置補正動作をレジスト揺動と称す。
【００３８】
反転搬送路２４は、定着部３の下流側で主搬送路２３から分岐し、主搬送路２３と反転搬送路２４の分岐箇所に切換ゲート２３ａを備える。反転搬送路２４は、主搬送路２３から分岐し、主搬送路２３の下側で略水平方向に延在する第１の反転搬送路２４ａを備える。第１の反転搬送路２４ａでは、用紙Ｐの搬送方向が矢印Ｄ１方向から矢印Ｄ２方向に反転される。
【００３９】
反転搬送路２４は、矢印Ｄ２で示す搬送方向に対して第１の反転搬送路２４ａから上方に分岐し、略Ｕ形状に曲がる第２の反転搬送路２４ｂと、第２の反転搬送路２４ｂから、第１の反転搬送路２４ａに沿って延在する第３の反転搬送路２４ｃを備える。更に、反転搬送路２４は、第３の反転搬送路２４ｃから略Ｕ形状に曲がり、主搬送路２３と合流する第４の反転搬送路２４ｄを備える。
【００４０】
画像形成装置１Ａでは、主搬送路２３を搬送され、転写ニップ部１９及び定着部３を通過した用紙Ｐは、上側を向いた面に画像が形成される。用紙Ｐの両面に画像を形成する場合、上側を向いた一の面に画像が形成された用紙Ｐが主搬送路２３から反転搬送路２４の第１の反転搬送路２４ａに搬送されることで、画像形成面が下側を向く。
【００４１】
第１の反転搬送路２４ａへ搬送された用紙Ｐが、第２の反転搬送路２４ｂから第３の反転搬送路２４ｃへ搬送されることで、画像形成面が上側を向く。そして、第３の反転搬送路２４ｃへ搬送された用紙Ｐが、第４の反転搬送路２４ｄから主搬送路２３へ搬送されることで、画像形成面が下側を向く。これにより、用紙Ｐが表裏反転され、上側を向いた他の面に画像を形成することが可能となる。
【００４２】
定着部３は定着手段の一例で、画像が転写された用紙Ｐに対して、画像を定着させる定着処理を行う。定着部３は、互いに圧接して配置される一対の定着部材として定着ローラ３１と定着ローラ３２を備え、定着ローラ３１と定着ローラ３２が圧接されることで定着ニップ部３３が形成される。
【００４３】
また、定着部３は、定着部材を加熱する加熱手段として、定着ローラ３１を加熱する定着ヒータ３４を備える。定着ヒータ３４は通電によって点灯し、例えばハロゲンランプを用いることができる。定着部３は、用紙Ｐを搬送するとともに、一対の定着ローラ３１，３２による圧力定着、定着ヒータ３４による熱定着を行うことで、画像を用紙Ｐに定着させる。
【００４４】
電位検知部４は電位検知手段の一例で、主搬送路２３において用紙Ｐの搬送方向に対して定着部３の下流側で用紙Ｐの一の面に対向して設けられ、定着部３を通過した用紙Ｐの一の面である上面の電位を検知する。
【００４５】
帯電部５は帯電手段の一例で、主搬送路２３において用紙Ｐの搬送方向に対して定着部３の下流側に設けられ、定着部３を通過した用紙Ｐを帯電させ、用紙Ｐの表裏面の電位を制御する。
【００４６】
電位検知部４と帯電部５は、用紙Ｐの搬送方向に対して、帯電部５より下流側に電位検知部４が設けられる。これにより、帯電部５で表面電位を変化させた用紙Ｐの電位を電位検知部４で検知することが可能である。
【００４７】
図２は、帯電部の一例を示す構成図である。図２（ａ）に示す帯電部５ａは、主搬送路２３を搬送される用紙Ｐを挟んで対向する一対の帯電ローラ５０ａ及び帯電ローラ５０ｂを備える。帯電ローラ５０ａ及び帯電ローラ５０ｂは、用紙Ｐの搬送方向に対して直交する軸を備え、用紙Ｐの搬送方向に沿って回転する。
【００４８】
帯電部５ａは、帯電ローラ５０ａ及び帯電ローラ５０ｂに電圧を印加する電源を有した電圧印加部５１を備え、帯電ローラ５０ａ及び帯電ローラ５０ｂにＤＣ電圧あるいはＡＣ重畳電圧を印加可能に構成される。
【００４９】
帯電部５ａは、電圧印加部５１の制御により、用紙Ｐの一の面である表面に接する帯電ローラ５０ａに、制御された任意の電流値かつ電圧値で正の電圧が印加され、他の面である裏面に接する帯電ローラ５０ｂに負の電圧が印加される。また、用紙Ｐの表面に接する帯電ローラ５０ａに負の電圧が印加され、裏面に接する帯電ローラ５０ｂに正の電圧が印加される。これにより、帯電ローラ５０ａと帯電ローラ５０ｂに挟持されて間を通る用紙Ｐに、任意の向き及び任意の値の電流が加えられる。
【００５０】
図２（ｂ）に示す帯電部５ｂは、主搬送路２３を搬送される用紙Ｐを挟んで対向する一対の放電電極５２ａ及び放電電極５２ｂを備える。帯電部５ｂは、放電電極５２ａ及び放電電極５２ｂに電圧を印加する電源を有した電圧印加部５３を備え、放電電極５２ａ及び放電電極５２ｂにＤＣ電圧あるいはＡＣ重畳電圧を印加可能に構成される。
【００５１】
帯電部５ｂは、電圧印加部５３の制御により、用紙Ｐの一の面である表面に対向した放電電極５２ａに、制御された任意の電流値かつ電圧値で正の電圧が印加され、他の面である裏面に対向した放電電極５２ｂに負の電圧が印加される。また、用紙Ｐの表面に対向した放電電極５２ａに負の電圧が印加され、裏面に対向した放電電極５２ｂに正の電圧が印加される。これにより、放電電極５２ａと放電電極５２ｂの間を通る用紙Ｐに、任意の向き及び任意の値の電流が加えられる。
【００５２】
＜本実施の形態の画像形成装置の制御機能例＞
図３は、本実施の形態の画像形成装置の制御機能の一例を示す機能ブロック図である。ここで、図３では、画像形成後に積層される用紙Ｐの表面電位を制御する動作に関連する制御機能について説明する。
【００５３】
画像形成装置１Ａは、用紙Ｐを給紙し、画像を形成して排紙する一連の制御を行う制御部１００を備える。制御部１００は制御手段の一例で、ＣＰＵ、ＭＰＵと称されるマイクロプロセッサと、記憶手段としてＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリを備える。
【００５４】
画像形成装置１Ａで用紙Ｐに画像を形成する通常の動作ついて説明すると、制御部１００は、用紙搬送部２を制御して用紙Ｐを搬送する。制御部１００は、原稿読取部１０で原稿から取得した画像データ、あるいは、外部から取得した画像データに基づき画像形成部１１を制御して、用紙Ｐに画像を形成する。また、制御部１００は、定着部３を制御して画像を用紙Ｐに定着させ、画像が形成された用紙Ｐを排紙する。
【００５５】
制御部１００は、連続給紙を行う場合に、排紙トレイ２５に排紙される用紙Ｐの上面の電位を電位検知部４で検知し、記憶部１１０に記憶する。制御部１００は、予め決められた演算式、あるいは、検知電位と印加電流、検知電位と印加電圧、または、検知電位と印加電流及び印加電圧が対応付けられたテーブルを使用して、帯電部５を制御する設定電流と設定電圧のいずれか、あるいは、設定電流と設定電圧の両方を算出する。すなわち、制御部１００は、電位検知部４で検知して記憶部１１０に記憶した先行する用紙Ｐの電位に基づき、先行する用紙Ｐに対して後続する用紙Ｐの貼り付きが抑えられ、かつ、用紙同士の反発が少なくなるような設定電流及び設定電圧を算出する。設定電流及び設定電圧は、用紙Ｐの表面電位が０に近づくようにする値でも良いし、先行する用紙Ｐの電位を打ち消すような値としても良い。
【００５６】
制御部１００は、用紙Ｐの表面電位の正負、及びその電位の大きさに応じて算出された設定電流及び設定電圧で帯電部５を制御し、後続する用紙Ｐの表面電位を制御する。図２（ａ）に示す構成の帯電部５ａでは、制御部１００は、用紙Ｐの表面電位の正負、及びその電位の大きさに応じて算出された設定電流及び設定電圧で電圧印加部５１を制御する。
【００５７】
これにより、用紙Ｐの表面に接する帯電ローラ５０ａに、設定電流及び設定電圧に応じて、例えば所定の電流値かつ電圧値で正の電圧が印加され、裏面に接する帯電ローラ５０ｂに負の電圧が印加されて、用紙Ｐの表面電位が制御される。また、用紙Ｐの表面に接する帯電ローラ５０ａに負の電圧が印加され、裏面に接する帯電ローラ５０ｂに正の電圧が印加されて、用紙Ｐの表面電位が制御される。
【００５８】
図２（ｂ）に示す構成の帯電部５ｂでは、制御部１００は、用紙Ｐの表面電位の正負、及びその電位の大きさに応じて算出された設定電流及び設定電圧で電圧印加部５３を制御する。
【００５９】
これにより、用紙Ｐの表面に対向した放電電極５２ａに、設定電流及び設定電圧に応じて、例えば所定の電流値かつ電圧値で正の電圧が印加され、裏面に対向した放電電極５２ｂに負の電圧が印加されて、用紙Ｐの表面電位が制御される。また、用紙Ｐの表面に対向した放電電極５２ａに負の電圧が印加され、裏面に対向した放電電極５２ｂに正の電圧が印加されて、用紙Ｐの表面電位が制御される。
【００６０】
また、制御部１００は、用紙情報取得部１０１で取得した用紙Ｐの紙種、坪量、サイズ等の用紙情報、画像情報取得部１０２で取得したカバレッジ等の画像情報、環境情報取得部１０３で取得した設置場所の温度、湿度等の環境情報等に基づき、用紙Ｐの表面電位の正負、及びその電位の大きさに応じて算出された設定電流及び設定電圧を補正する。
【００６１】
用紙情報取得部１０１は用紙情報取得手段の一例で用紙Ｐの坪量、サイズ、紙種等が選択される操作手段としての操作部１０１ａ、給紙トレイ２１にセットされた用紙Ｐのサイズを検知する用紙サイズ検知センサ１０１ｂ等で構成される。
【００６２】
画像情報取得部１０２は画像情報取得手段の一例で、画像形成動作によるページ毎のトナー消費量を算出してカバレッジ情報を生成する。環境情報取得部１０３は環境情報取得手段の一例で、画像形成装置１Ａの設置場所の温度を検知する温度センサ１０３ａ、画像形成装置１Ａの設置場所の湿度を検知する湿度センサ１０３ｂ等で構成される。なお、温度、湿度等の使用環境について操作部１０１ａで設定可能としても良い。
【００６３】
ここで、用紙情報取得部１０１で取得した用紙情報、画像情報取得部１０２で取得した画像情報、環境情報取得部１０３で取得した環境情報の全てを使用して、補正値を算出しても良いし、何れかの情報、あるいは、複数の情報を組み合わせて補正値を算出しても良い。例えば、高温高湿の方が、低温低湿と比べて表面電位は小さいので、表面電位に合わせて印加電圧あるいは印加電流が設定される。
【００６４】
＜本実施の形態の画像形成装置の動作例＞
図４は、本実施の形態の画像形成装置における帯電動作の一例を示すフローチャート、図５は、本実施の形態の画像形成装置の帯電動作における用紙の流れを示す動作説明図で、次に、各図を参照して、本実施の形態の画像形成装置１Ａにおける電位検知及び帯電動作について説明する。ここで、図５では、帯電部５として図２（ａ）に示す帯電部５ａを例に説明するが、図２（ｂ）に示す帯電部５ｂでも同様である。
【００６５】
制御部１００は、図４のステップＳＡ１、ＳＡ２で、画像形成ジョブの実行の有無を判断し、画像形成ジョブを開始するまで待機する。制御部１００は、画像形成ジョブを開始すると、図４のステップＳＡ３で、用紙搬送部２を制御して用紙Ｐを搬送する。また、制御部１００は、図４のステップＳＡ４で、原稿読取部１０で原稿から取得した画像データ、あるいは、外部から取得した画像データに基づき画像形成部１１を制御して、中間転写ベルト１６に画像を１次転写する。そして、中間転写ベルト１６に１次転写された画像を、２次転写部１８で用紙Ｐに２次転写する。
【００６６】
制御部１００は、画像が転写された用紙Ｐを定着部３に搬送し、図４のステップＳＡ５で、定着部３を制御して画像を用紙Ｐに定着させる。制御部１００は、図４のステップＳＡ６で、画像形成ジョブが両面印刷であり、裏面の印刷が有るか判断する。制御部１００は、裏面の印刷があると判断すると、図４のステップＳＡ７で、用紙Ｐを反転搬送路２４へ搬送し、表裏を反転させて主搬送路２３に戻す。
【００６７】
制御部１００は、図４のステップＳＡ６で、画像形成ジョブが片面印刷であり、裏面の印刷が無いと判断した場合、あるいは、画像形成ジョブが両面印刷であるが、両面の印刷が終了して裏面の印刷が無いと判断した場合は、ステップＳＡ８で、用紙Ｐが１枚目であるか判断する。
【００６８】
制御部１００は、用紙Ｐが１枚目であると判断すると、図４のステップＳＡ９で、図５（ａ）に示すように、画像が定着された１枚目の用紙Ｐ（１）を電位検知部４に搬送し、用紙Ｐ（１）の表面電位を電位検知部４で検知して、記憶部１１０に記憶する。そして、制御部１００は、図４のステップＳＡ１０で、画像の形成及び表面電位の検知が終了した用紙Ｐ（１）を排紙トレイ２５に排紙する。
【００６９】
制御部１００は、ステップＳＡ１１で次用紙が有るか判断し、次用紙が有ると判断すると、図４のステップＳＡ３に戻る。また、次用紙が無いと判断すると、画像形成ジョブを終了する。
【００７０】
制御部１００は、用紙Ｐが２枚目以降であると判断すると、図４のステップＳＡ１２で、予め決められた演算式、あるいは、検知電位と印加電流及び印加電圧が対応付けられたテーブルを使用して、電位検知部４で検知して記憶した先行する用紙Ｐの電位に基づき、先行する用紙Ｐに対して後続する用紙Ｐの貼り付きが抑えられ、かつ、用紙同士の反発が少なくなるような設定電流及び設定電圧を算出する。
【００７１】
そして、制御部１００は、先行する用紙Ｐの表面電位の正負、及びその電位の大きさに応じて算出された設定電流及び設定電圧で帯電部５を制御し、後続する用紙Ｐの表面電位を制御する。
【００７２】
制御部１００は、帯電部５で電位を制御した用紙Ｐを、図４のステップＳＡ９で電位検知部４に搬送し、用紙Ｐの表面電位を電位検知部４で検知して、記憶部１１０に記憶する。そして、制御部１００は、図４のステップＳＡ１０で、画像の形成、電位の制御及び表面電位の検知が終了した用紙Ｐを排紙トレイ２５に排紙する。
【００７３】
例えば、用紙Ｐが２枚目である場合は、電位検知部４で検知して記憶した先行する１枚目の用紙Ｐ（１）の電位に基づき、用紙Ｐ（１）に対して後続する２枚目の用紙Ｐ（２）の貼り付きが抑えられ、かつ、用紙同士の反発が少なくなるような設定電流及び設定電圧を算出する。
【００７４】
制御部１００は、図５（ｂ）に示すように、２枚目の用紙Ｐ（２）を帯電部に５ａに搬送し、先行する１枚目の用紙Ｐ（１）の表面電位の正負、及びその電位の大きさに応じて算出された設定電流及び設定電圧で電圧印加部５１を制御し、２枚目の用紙Ｐ（２）の表面電位を制御する。
【００７５】
制御部１００は、帯電部５ａで電位を制御した２枚目の用紙Ｐ（２）を、図５（ｃ）に示すように電位検知部４に搬送し、用紙Ｐ（２）の表面電位を電位検知部４で検知して、記憶部１１０に記憶する。そして、制御部１００は、画像の形成、電位の制御及び表面電位の検知が終了した用紙Ｐ（２）を排紙トレイ２５に排紙する。
【００７６】
以後、電位検知部４により先行するｎ−１枚目の用紙Ｐ（ｎ−１）から検知した電位に基づき、図５（ｄ）に示すように、帯電部５ａにより直後のｎ枚目の用紙Ｐ（ｎ）に帯電制御を行い、図５（ｅ）に示すように、電位検知部４により用紙Ｐ（ｎ）の電位検知及び検知電位記憶制御を行い、図５（ｆ）に示すように、用紙Ｐ（ｎ）の排紙及び用紙Ｐ（ｎ）の検知電位に基づく次の用紙Ｐ（ｎ＋１）の帯電制御を行う。
【００７７】
本実施の形態の画像形成装置１Ａによれば、先行する用紙Ｐの表面電位を検知し、この検知電位を、後続する用紙Ｐの帯電制御のための設定電流及び設定電圧の算出にフィードバックして、後続する用紙Ｐの帯電制御を行うこととした。
【００７８】
これにより、実際に積層される用紙の電位に応じて適切な帯電制御を行うことができるので、用紙が積層される場合の貼り付きを抑え、かつ、用紙間の反発力を低減して、用紙移動等のハンドリング性を向上させることができる。
【００７９】
また、電位検知部４は、帯電部５に対して用紙Ｐの搬送方向下流側に備えられる。これにより、帯電部５による帯電制御で表面電位を変化させた後に、用紙の電位を検知して記憶できるので、より正確なフィードバック制御が可能となる。
【００８０】
更に、帯電部５は、図２（ａ）に示す構成の帯電部５ａ、図２（ｂ）に示す構成の帯電部５ｂとも、印加電圧の制御で用紙Ｐに対して任意の向き及び任意の値の電流を加えることができる。これにより、用紙Ｐを目標とする電位に制御することができる。
【００８１】
また、用紙情報取得部１０１で取得した用紙Ｐの紙種、坪量、サイズ等の用紙情報、画像情報取得部１０２で取得したカバレッジ等の画像情報、環境情報取得部１０３で取得した設置場所の温度、湿度等の環境情報等に基づき、先行する用紙Ｐの表面電位の正負、及びその電位の大きさに応じて算出された設定電流及び設定電圧を補正する。
【００８２】
カバレッジが大きくなると、トナー層の帯電量が増加し、排紙後に積層された用紙間の貼り付き力が上がる。坪量が大きくなると、帯電量が上がり、排紙後に積層された用紙間の貼り付き力が上がる。室温、湿度が上がると、排紙後に積層された用紙間の貼り付き力が上がる。
【００８３】
このように、カバレッジ、坪量、紙種、温湿度等の環境によって用紙同士の貼り付き力が変化するので、フィードバック制御における設定電流及び設定電圧を、これらを考慮して補正することで、カバレッジ、坪量、紙種、環境等により変動する貼り付き力に応じた帯電制御が可能となる。
【００８４】
＜画像形成システムの一例＞
図６は、本実施の形態の画像形成システムの一例を示す構成図である。本実施の形態の画像形成装置１Ａでは、電位検知部４及び帯電部５を装置内に設ける構成とした。これに対し、電位検知部４及び帯電部５を備えた帯電装置１１１を、画像形成装置１Ｂとは独立して画像形成装置１Ｂの後段に備え、中継搬送装置１１２、用紙綴じ装置１１３等の後処理装置１１４と組み合わせて使用される画像形成システム１１５を構成しても良い。また、画像形成システムにおいて、最後段に配置される装置に帯電装置を備えても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、用紙を帯電させてトナー像を転写させる画像形成装置に適用される。
【符号の説明】
【００８６】
１Ａ、１Ｂ・・・画像形成装置、２・・・用紙搬送部、３・・・転写部、４・・・電位検知部、５・・・帯電部、１００・・・制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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