(57)【要約】【課題】加湿ムラの発生を防止するとともに装置の大型化を抑制しつつ、用紙の除電を行うことが可能な除電装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】除電装置（画像形成装置）は、イオンを形成するイオン形成部と、液体から液滴を形成する液滴形成部と、空気流を形成する空気流形成部と、用紙上に画像形成されたトナー像に対してイオンおよび液滴を空気流によって供給するように、イオン形成部、液滴形成部および空気流形成部を制御する制御部とを備える。【選択図】図３
2016110780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオンを形成するイオン形成部と、
液体から液滴を形成する液滴形成部と、
空気流を形成する空気流形成部と、
用紙上に画像形成されたトナー像に対して前記イオンおよび前記液滴を前記空気流によって供給するように、前記イオン形成部、前記液滴形成部および前記空気流形成部を制御する制御部と、
を備える除電装置。
【請求項２】
前記イオン形成部は、間隔を隔てて対向する一対の電極間に電圧を印加し、当該電極間に放電を発生させることによって前記イオンを形成する、
請求項１に記載の除電装置。
【請求項３】
前記イオン形成部は、ラジカルを形成し、
前記制御部は、前記トナー像に対して、前記イオン、前記ラジカルおよび前記液滴を前記空気流によって供給するように、前記イオン形成部、前記液滴形成部および前記空気流形成部を制御する、
請求項１または２に記載の除電装置。
【請求項４】
前記液滴形成部は、前記液体に対して超音波振動を与えることにより前記液滴を形成する、
請求項１〜３の何れか１項に記載の除電装置。
【請求項５】
前記液体は、アルコールである、
請求項１〜４の何れか１項に記載の除電装置。
【請求項６】
前記制御部は、画像形成条件に基づいて、前記トナー像に対して前記イオンおよび前記液滴を供給するか否かを決定する、
請求項１〜５の何れか１項に記載の除電装置。
【請求項７】
前記用紙上に前記トナー像を定着させる定着部と、
前記用紙の搬送方向における下流側に設けられ、前記トナー像が定着された前記用紙を排紙する排紙部と、
を備え、
前記定着部と前記排紙部との間に、請求項１〜６の何れか１項に記載の除電装置が設けられている、
画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、除電装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置（プリンター、複写機、ファクシミリ等）は、帯電した感光体に対して、画像データに基づくレーザー光を照射（露光）することにより静電潜像を形成する。そして、静電潜像が形成された感光体（像担持体）へ現像装置よりトナーを供給することにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。さらに、このトナー像を直接又は間接的に用紙に転写させた後、定着装置で加熱、加圧して定着させることにより用紙に画像を形成する。そして、定着装置を通過した用紙は、排出用の排紙ローラー対を通過して、排紙トレイ上に排出される。
【０００３】
また、複数の用紙に対して連続的に画像形成を行う連続印刷時においては、複数の印刷出力物としての用紙が排紙トレイ上に積層されて載置される。このとき、排紙トレイ上の各用紙に形成されたトナー像（トナー層）には、例えば転写時に付与された電荷が定着処理後もトナー層に残存している場合がある。トナー層は抵抗値が高いため、特に画像形成プロセス速度が速い画像形成装置において、定着装置を通過した用紙は、充分な自己除電が行われないまま排紙トレイ上に排出される。排紙トレイ上に複数の用紙が積層されて載置され続けると、当該用紙の自重により用紙間の空気が抜け、トナー層間の距離が縮まる。その結果、時間に経過に伴って用紙間の静電吸着力が増大し、用紙上のトナー像を介して隣接する用紙同士が貼り付いてしまう現象（以下、「排紙貼り付き現象」と言う）が生じるという問題があった。この排紙貼り付き現象は、画像形成装置の温湿度環境が低温低湿環境である場合や、印刷モードが両面印刷モードである場合等に顕著に発生する。排紙貼り付き現象が発生すると、追い刷り処理（箔を転写した基体上にトナーを用いて画像を形成し、形成したトナー画像を定着する処理）を後工程として行う際に、用紙の搬送不良が発生する。
【０００４】
上記問題に対して、定着処理が施された用紙を加湿する加湿手段を設けて当該用紙上のトナー層の自己除電を促進する構成や、用紙搬送方向における定着装置の下流側に除電手段（例えば、特許文献１を参照）を設けて当該用紙上のトナー層に残留している電荷を除去する構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０２−２３３８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した加湿手段および除電手段の何れか一方を設けるだけでは、排紙トレイ上の各用紙を除電するには不十分である場合がある。例えば、用紙上に形成されるトナー像の印字カバレッジが高い場合や、画像形成装置のプロセス速度が速い場合には、排紙貼り付き現象が生じるおそれがある。
【０００７】
そこで、加湿手段と除電手段とを組み合わせた構成として、用紙搬送方向における除電手段の上流側に加湿手段を設けて当該除電手段の除電機能を補助する構成が提案されている。しかしながら、加湿手段により用紙が加湿される際、トナー層は疎水性が高く、当該トナー層に付着した水分が集まってしまうことにより加湿ムラが発生する場合がある。この場合、除電手段による所望の除電機能を確保できないおそれがあるという問題があった。また、加湿手段および除電手段は別体であるため、それぞれに対応した用紙搬送経路が必要となるため、装置が大型化するという問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、加湿ムラの発生を防止するとともに装置の大型化を抑制しつつ、用紙の除電を行うことが可能な除電装置および画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る除電装置は、
イオンを形成するイオン形成部と、
液体から液滴を形成する液滴形成部と、
空気流を形成する空気流形成部と、
用紙上に画像形成されたトナー像に対して前記イオンおよび前記液滴を前記空気流によって供給するように、前記イオン形成部、前記液滴形成部および前記空気流形成部を制御する制御部と、
を備える。
【００１０】
本発明に係る画像形成装置は、
前記用紙上に前記トナー像を定着させる定着部と、
前記用紙の搬送方向における下流側に設けられ、前記トナー像が定着された前記用紙を排紙する排紙部と、
を備え、
前記定着部と前記排紙部との間に、上記除電装置が設けられている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、加湿ムラの発生を防止するとともに装置の大型化を抑制しつつ、用紙の除電を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施の形態における画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。
【図２】本実施の形態における画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。
【図３】本実施の形態における除電装置の構成を示す図である。
【図４】本実施の形態における除電装置が有する電極の構成を示す図である。
【図５】本実施の形態における除電装置が有する電極の構成を示す図である。
【図６】本実施の形態における除電装置の構成の変形例を示す図である。
【図７】本実施の形態における除電装置の構成の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本実施の形態における画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図である。図２は、本実施の形態における画像形成装置１の制御系の主要部を示す。図１、２に示す画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置１は、感光体ドラム４１３上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写ベルト４２１に転写（一次転写）し、中間転写ベルト４２１上で４色のトナー像を重ね合わせた後、用紙Ｓに転写（二次転写）することにより、画像を形成する。
【００１４】
また、画像形成装置１には、ＹＭＣＫの４色に対応する感光体ドラム４１３を中間転写ベルト４２１の走行方向に直列配置し、中間転写ベルト４２１に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。
【００１５】
図２に示すように、画像形成装置１は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０、定着部６０、除電装置８０、制御部１００および表面電位検出部１５０を備える。
【００１６】
制御部１００は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）１０１、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）１０２、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）１０３等を備える。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０３に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部７２に格納されている各種データが参照される。記憶部７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。
【００１７】
制御部１００は、通信部７１を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピューター）との間で各種データの送受信を行う。制御部１００は、例えば、外部の装置から送信された画像データを受信し、この画像データ（入力画像データ）に基づいて用紙Ｓに画像を形成させる。通信部７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。
【００１８】
画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto  Document  Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１及び原稿画像走査装置１２（スキャナー）等を備えて構成される。
【００１９】
自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿Ｄを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１により、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることが可能となる。
【００２０】
原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿またはコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。
【００２１】
操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１及び操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部１００から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１００に出力する。
【００２２】
画像処理部３０は、入力画像データに対して、初期設定またはユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部３０は、制御部１００の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部３０は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。
【００２３】
画像形成部４０は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、中間転写ユニット４２等を備える。
【００２４】
Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分用の画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有する。図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、又はＫを添えて示す。図１では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素については符号が省略されている。
【００２５】
画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光体ドラム４１３、帯電装置４１４およびドラムクリーニング装置４１５等を備える。
【００２６】
感光体ドラム４１３は、例えばドラム径が８０［ｍｍ］のアルミニウム製の導電性円筒体（アルミ素管）の周面に、アンダーコート層（ＵＣＬ：Under Coat Layer）、電荷発生層（ＣＧＬ：Charge Generation Layer）、電荷輸送層（ＣＴＬ：Charge Transport Layer）を順次積層した負帯電型の有機感光体（ＯＰＣ：Organic Photo-conductor）である。電荷発生層は、電荷発生材料（例えばフタロシアニン顔料）を樹脂バインダー（例えば、ポリカーボネイト）に分散させた有機半導体からなり、露光装置４１１による露光により一対の正電荷と負電荷を発生する。電荷輸送層は、正孔輸送性材料（電子供与性含窒素化合物）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト樹脂）に分散させたものからなり、電荷発生層で発生した正電荷を電荷輸送層の表面まで輸送する。
【００２７】
制御部１００が感光体ドラム４１３を回転させる駆動モーター（図示略）に供給される駆動電流を制御することにより、感光体ドラム４１３は一定の周速度で回転する。
【００２８】
帯電装置４１４は、光導電性を有する感光体ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。感光体ドラム４１３の電荷発生層で正電荷が発生し、電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光体ドラム４１３の表面電荷（負電荷）が中和される。感光体ドラム４１３の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成される。
【００２９】
現像装置４１２は、二成分現像方式の現像装置であり、感光体ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。
【００３０】
ドラムクリーニング装置４１５は、感光体ドラム４１３の表面に摺接されるドラムクリーニングブレード等を有し、一次転写後に感光体ドラム４１３の表面に残存する転写残トナーを除去する。感光体ドラム４１３（感光体）を含むドラムユニットには、潤滑剤塗布ブラシで削り取り粉体となった潤滑剤を感光体ドラム４１３に塗布する潤滑剤塗布装置が設けられる。
【００３１】
中間転写ユニット４２は、中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、複数の支持ローラー４２３、二次転写ローラー４２４、及びベルトクリーニング装置４２６等を備える。
【００３２】
中間転写ベルト４２１は、無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも１つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。例えば、Ｋ成分用の一次転写ローラー４２２よりもベルト走行方向下流側に配置されるローラー４２３Ａが駆動ローラーであることが好ましい。これにより、一次転写部における中間転写ベルト４２１の走行速度を一定に保持しやすくなる。駆動ローラー４２３Ａが回転することにより、中間転写ベルト４２１は矢印Ａ方向に一定速度で走行する。
【００３３】
中間転写ベルト４２１は、導電性および弾性を有するベルトであり、表面に体積抵抗率が８〜１１［ｌｏｇΩ・ｃｍ］である高抵抗層を有する。中間転写ベルト４２１は、制御部１００からの制御信号によって回転駆動される。なお、中間転写ベルト４２１については、導電性および弾性を有するものであれば、材質、厚さおよび硬度を限定しない。
【００３４】
一次転写ローラー４２２は、各色成分の感光体ドラム４１３に対向して、中間転写ベルト４２１の内周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、一次転写ローラー４２２が感光体ドラム４１３に圧接されることにより、感光体ドラム４１３から中間転写ベルト４２１へトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される。
【００３５】
二次転写ローラー４２４は、駆動ローラー４２３Ａのベルト走行方向下流側に配置されるローラー４２３Ｂ（以下「バックアップローラー４２３Ｂ」と称する）に対向して、中間転写ベルト４２１の外周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、二次転写ローラー４２４がバックアップローラー４２３Ｂに圧接されることにより、中間転写ベルト４２１から用紙Ｓへトナー像を転写するための二次転写ニップが形成される。
【００３６】
一次転写ニップを中間転写ベルト４２１が通過する際、感光体ドラム４１３上のトナー像が中間転写ベルト４２１に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー４２２に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト４２１の裏面側（一次転写ローラー４２２と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は中間転写ベルト４２１に静電的に転写される。
【００３７】
その後、用紙Ｓが二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー像が用紙Ｓに二次転写される。具体的には、二次転写ローラー４２４に二次転写バイアスを印加し、用紙Ｓの裏面側（二次転写ローラー４２４と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は用紙Ｓに静電的に転写される。トナー像が転写された用紙Ｓは定着部６０に向けて搬送される。
【００３８】
ベルトクリーニング装置４２６は、二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残留する転写残トナーを除去する。ベルトクリーニング装置４２６の具体的な構成については後述する。なお、二次転写ローラー４２４に代えて、二次転写ローラーを含む複数の支持ローラーに、二次転写ベルトがループ状に張架された構成（いわゆるベルト式の二次転写ユニット）を採用しても良い。
【００３９】
定着部６０は、用紙Ｓの定着面（トナー像が形成されている面）側に配置される定着面側部材を有する上側定着部６０Ａ、用紙Ｓの裏面（定着面の反対の面）側に配置される裏面側支持部材を有する下側定着部６０Ｂおよび加熱源６０Ｃ等を備える。定着面側部材に裏面側支持部材が圧接されることにより、用紙Ｓを狭持して搬送する定着ニップが形成される。
【００４０】
定着部６０は、トナー像が二次転写され、搬送されてきた用紙Ｓを定着ニップで加熱、加圧することにより、用紙Ｓにトナー像を定着させる。定着部６０は、定着器Ｆ内に定着ユニットとして配置される。また、定着器Ｆには、エアを吹き付けることにより、定着面側部材又は裏面側支持部材から用紙Ｓを分離させるエア分離ユニットが配置されても良い。
【００４１】
用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２および搬送経路部５３等を備える。給紙部５１を構成する３つの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃには、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙Ｓ（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された種類毎に収容される。搬送経路部５３は、レジストローラー対５３ａ等の複数の搬送ローラー対を有する。
【００４２】
給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃに収容されている用紙Ｓは、最上部から一枚ずつ送出され、搬送経路部５３により画像形成部４０に搬送される。このとき、レジストローラー対５３ａが配設されたレジストローラー部により、給紙された用紙Ｓの傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。そして、画像形成部４０において、中間転写ベルト４２１のトナー像が用紙Ｓの一方の面に一括して二次転写され、定着部６０において定着工程が施される。画像形成された用紙Ｓは、排紙ローラー５２ａを備えた排紙部５２により機外に設けられた排紙トレイ（図示せず）に排紙される。
【００４３】
表面電位検出部１５０は、例えば表面電位センサーであり、用紙搬送方向における定着部６０の下流側に配置されている。表面電位検出部１５０は、定着部６０によりトナー像が定着された用紙Ｓの表面上の電位値（表面電位値）を非接触で検出し、その検出信号を制御部１００に出力する。
【００４４】
除電装置８０は、用紙搬送方向における表面電位検出部１５０の下流側、かつ、排紙部５２の上流側に配置されている。除電装置８０は、制御部１００の制御を受けて、定着部６０により用紙Ｓに定着されたトナー像（トナー層）に残留している電荷を除去する（除電）。
【００４５】
次に、図３を参照し、除電装置８０の具体的な構成について説明する。除電装置８０は、液滴形成部８１、空気流形成部８２，８３、液滴供給流路８４、空気流供給流路８５，８６、第１電極８７、電圧印加部８８および第２電極８９を備えている。なお、制御部１００および除電装置８０は、本発明の「除電装置」として機能する。制御部１００および除電装置８０は、ユニットとして構成されて画像形成装置１に取り付けられても良いし、それぞれが別々に画像形成装置１に組み込まれて、本発明の「除電装置」として機能するものであっても良い。第１電極８７、電圧印加部８８および第２電極８９は、本発明の「イオン形成部」として機能する。
【００４６】
液滴形成部８１は、液体から液滴１１０を形成し、形成した液滴１１０を、液滴供給流路８４を介して後述の放電空間１４０に供給する。本実施の形態では、液滴形成部８１は、振動要素（例えば、圧電素子、超音波振動子）を用いて、液体に対して超音波振動を与えることにより液滴１１０を形成して噴霧する超音波噴霧器（超音波ネブライザー）である。液滴形成部８１は、振動要素の振幅および振動周波数を変更することによって液滴１１０の液滴径を制御することができ、微小（例えば数［μｍ］、本実施の形態では１０［μｍ］以下）の液滴１１０を形成することができる。
【００４７】
空気流形成部８２は、例えば空気ファンであり、画像形成装置１内の空気を吸引し、吸引した空気を、空気流供給流路８５を介して放電空間１４０に供給する空気流（流量：例えば、５［ｃｃ／ｍｉｎ］）を形成する。
【００４８】
空気流形成部８３は、画像形成装置１内の空気を吸引し、吸引した空気を、空気流供給流路８６を介して放電空間１４０に供給する空気流（流量：例えば、５［ｃｃ／ｍｉｎ］）を形成する。
【００４９】
第１電極８７は、ワイヤー電極であり、電圧印加部８８が接続される。第２電極８９は、第１電極８７と所定の間隔を隔てて対向配置される対向電極である。第１電極８７および第２電極８９は、用紙Ｓの用紙搬送方向に直交する用紙幅方向の全面を覆うように配置されている。電圧印加部８８は、対向する一対の電極（第１電極８７および第２電極８９間）に交流の高周波電圧を印加する。第１電極８７および第２電極８９間に高周波電圧されてコロナ放電が行われる結果、第１電極８７および第２電極８９間において放電空間１４０が形成される。放電空間１４０内では、電離したプラス極性のイオン１２０、および、電子の衝突によって活性化したラジカル１３０が形成される。なお、本実施の形態では、電圧印加部８８は、直流の高周波電圧を印加しても良いし、交流の高周波電圧に直流の高周波電圧を重畳して印加しても良い。ただし、電子を往復運動させることによって、より安定した放電空間１４０を形成する観点から、電圧印加部８８は、交流の高周波電圧を印加することが好ましい。
【００５０】
本実施の形態では、液滴形成部８１は、微小の液滴１１０を形成することができるため、第１電極８７および第２電極８９間に行われる放電が液滴１１０によって阻害されることを防止することができる。液滴１１０の液滴径が小さいほど、放電への阻害が少なくなり、イオン１２０およびラジカル１３０の形成を安定して行うことができる。なお、安定して放電空間１４０を形成できるのであれば、液滴形成部８１により形成される液滴１１０の液滴径、および、液滴１１０を形成する際における振動条件（振動要素の振幅および振動周波数）、電圧印加部８８により印加される高周波電圧、第１電極８７および第２電極８９間の距離、空気流の流量および種類等を任意に設定して良い。
【００５１】
イオン１２０およびラジカル１３０は、空気流形成部８２，８３により形成された空気流によって、放電空間１４０内から引き出され、定着部６０により用紙Ｓに定着されたトナー層Ｔの表面（マイナス電荷が残留している面）に供給（照射）される。トナー層Ｔの表面は、イオン１２０およびラジカル１３０が供給されることによって、表面エネルギーが高くなり親水化する。また、トナー層Ｔの表面に残留しているマイナス電荷は、イオン１２０が供給されることによって除去される。本実施の形態では、放電空間１４０は用紙Ｓに非接触であるため、用紙Ｓに定着されたトナー層Ｔへの放電の発生、ひいては画像不良の発生を防止することができる。
【００５２】
液滴形成部８１により放電空間１４０に供給された液滴１１０は、放電空間１４０を通過して、用紙Ｓに定着されたトナー層Ｔの表面に供給される。イオン１２０およびラジカル１３０の供給によってトナー層Ｔの表面は親水化している、すなわち当該表面の液滴１１０に対する接触角は大きくなっているため、トナー層Ｔの表面が親水化していない場合と比べて、当該表面に対する液滴１１０の付着面積は広くなる。その結果、トナー層Ｔの表面は、供給された液滴１１０によって均一に加湿される。言い換えれば、トナー層Ｔの表面が加湿される際、トナー層Ｔに付着した液体１１０が集まってしまうことによる加湿ムラの発生を防止することができる。トナー層Ｔの表面が均一に加湿されることによって、トナー層Ｔの表面に対するイオン１２０の除電性能を最大限に高めることができる。
【００５３】
また、一部の液滴１１０は、放電空間１４０を通過する際、放電空間１４０内のイオン１２０によってプラス極性に帯電させられる。プラス極性に帯電させられた液滴１１０がトナー層Ｔの表面に供給されることによって、トナー層Ｔの表面に残留しているマイナス電荷は除去される。
【００５４】
以上のように、本実施の形態では、トナー層Ｔの表面の親水化、加湿および除電を同時に行う構成を採っている。そのため、除電装置８０を短い用紙搬送経路内に配置することができる、すなわち除電装置８０の大型化を抑制し、さらに言えば、用紙Ｓの除電を高速に行うことができる。
【００５５】
本実施の形態において、液滴１１０を形成するために用いる液体は、アルコールであることが好ましい。アルコールは、水和性が高く、親水化されて表面エネルギーが高くなったトナー層Ｔの表面に付着しやすくなるからである。また、アルコールには、トナー層Ｔの表面をクリーニングする効果があり、イオン１２０およびラジカル１３０による親水化を促進する効果も期待することができる。
【００５６】
次に、上記実施の形態の構成における効果を確認するための評価実験について説明する。評価実験では、液滴１１０を形成するために用いる液体として水またはアルコールを用いて、定着部６０により用紙Ｓに定着されたトナー像に残留している電荷を除去する動作を除電装置８０に行わせた。液滴１１０を形成するために用いる液体として水またはアルコールを用いた場合における排紙貼り付き現象（背景技術を参照）の発生状況を下記評価基準に照らして評価した。なお、本評価実験では、電圧印加部８８により印加される高周波電圧（交流）およびその周波数、画像形成装置１のプロセス速度を可変させて、２００［枚］の用紙Ｓに対して連続的に画像形成を行い、印刷出力物としての用紙Ｓを排紙トレイ上に３０分間放置した。また、空気流形成部８２，８３により放電空間１４０に供給される空気流の流量は、５［ｃｃ／ｍｉｎ］である。
（排紙貼り付き現象の発生状況）
○：排紙貼り付き現象は発生しなかった
△：排紙貼り付き現象は発生したものの運用上問題ないレベルであった
×：放電空間１４０を形成できなかったため、排紙貼り付き現象は発生した
【００５７】
表１は、液滴１１０を形成するために用いる液体として水を用いた場合における排紙貼り付き現象の発生状況を表す表である。
【表１】
2016110780.tif 000003
【００５８】
表２は、液滴１１０を形成するために用いる液体としてアルコールを用いた場合における排紙貼り付き現象の発生状況を表す表である。
【表２】
2016110780.tif 000004
【００５９】
表１，２に表すように、液滴１１０を形成するために用いる液体としてアルコールを用いることにより、画像形成装置１のプロセス速度を高速化しても、所望の除電機能を確保して排紙貼り付き現象の発生を防止することができた。
【００６０】
以上詳しく説明したように、本実施の形態では、除電装置８０は、イオン１２０およびラジカル１３０を形成するイオン形成部（第１電極８７、電圧印加部８８および第２電極８９）と、液体から液滴１１０を形成する液滴形成部８１と、空気流を形成する空気流形成部８２，８３とを備える。制御部１００は、用紙Ｓ上に画像形成されたトナー像（トナー層Ｔ）に対してイオン１２０、ラジカル１３０および液滴１１０を空気流によって供給するように、イオン形成部、液滴形成部８１および空気流形成部８２，８３を制御する。
【００６１】
このように構成した本実施の形態によれば、トナー層Ｔの表面は、イオン１２０およびラジカル１３０が供給されることによって、表面エネルギーが高くなり親水化する。また、トナー層Ｔの表面に残留しているマイナス電荷は、イオン１２０が供給されることによって除去される。また、親水化したトナー層Ｔの表面は、液滴１１０が供給されることによって均一に加湿される。すなわちトナー層Ｔの表面における加湿ムラの発生を防止することができる。トナー層Ｔの表面が均一に加湿されることによって、トナー層Ｔの表面に対するイオン１２０の除電性能を最大限に高めることができる。また、一部の液滴１１０は、放電空間１４０を通過する際、放電空間１４０内のイオン１２０によってプラス極性に帯電させられる。プラス極性に帯電させられた液滴１１０がトナー層Ｔの表面に供給されることによって、トナー層Ｔの表面に残留しているマイナス電荷は除去される。また、本実施の形態では、トナー層Ｔの表面の親水化、加湿および除電を同時に行う構成を採っているため、除電装置８０を短い用紙搬送経路内に配置することができ、除電装置８０の大型化を抑制し、用紙Ｓの除電を高速に行うことができる。
【００６２】
なお、上記実施の形態では、対向する一対の電極（第１電極８７および第２電極８９間）に交流の高周波電圧を印加することによって、第１電極８７および第２電極８９間に放電空間１４０を形成する例について説明したが、所望の放電空間１４０を形成できるのであれば電極構成はこれに限定されない。例えば、図４Ａに示すように、第１電極８７として、ワイヤー電極の代わりに平行平板電極を用いても良い。また、図４Ｂに示すように、第１電極８７として平行平板電極を用いるとともに、第１電極８７および第２電極８９の内側に誘電体９０を配置しても良い。また、図４Ｃに示すように、第１電極８７として、ワイヤー電極の代わりに櫛歯電極を用いても良い。
【００６３】
また、上記実施の形態では、第１電極８７および第２電極８９は、用紙Ｓの用紙幅方向の全面を覆うように配置されている例について説明したが、当該用紙幅方向の全面にわたってムラなく除電できれば、第１電極８７および第２電極８９の配置構成はこれに限られない。図５Ａは、液滴供給流路８４、第１電極８７および第２電極８９の構成を示す図である。図５Ｂ，Ｃ，Ｄは、図５ＡのＡ−Ａ断面図である。例えば、図５Ｂに示すように、液滴供給流路８４、第１電極８７および第２電極８９のそれぞれを用紙幅方向に複数配置しても良い。また、図５Ｃに示すように、液滴供給流路８４を用紙幅方向の全面を覆うように配置し、第１電極８７および第２電極８９のそれぞれを用紙幅方向に移動可能に構成しても良い。また、図５Ｄに示すように、第１電極８７および第２電極８９のそれぞれを用紙幅方向の全面を覆うように配置し、液滴供給流路８４を用紙幅方向に移動可能に構成しても良い。
【００６４】
また、上記実施の形態において、制御部１００は、排紙貼り付き現象の発生しやすさの指標となる画像形成条件に基づいて、トナー像に対してイオン１２０および液滴１１０を供給する、すなわち用紙Ｓを除電するか否かを決定しても良い。具体的には、制御部１００は、画像形成装置１の周囲の温湿度、用紙Ｓの紙種、印字カバレッジ、印刷モードを取得し、用紙Ｓを除電するか否かを決定しても良い。例えば、制御部１００は、画像形成装置１の周囲の温度が２３［℃］である場合、用紙Ｓを除電することを決定する。また、制御部１００は、用紙Ｓの紙種が塗工紙である場合、用紙Ｓを除電することを決定する。また、制御部１００は、印字カバレッジが高い（例えば２０［％］以上である）場合、用紙Ｓを除電することを決定する。また、制御部１００は、印刷モードが両面印刷モードである場合、用紙Ｓを除電することを決定する。同様の観点から、制御部１００は、二次転写電流値を取得し、その二次転写電流値が高い（例えば１００［μＡ］以上である）場合、用紙Ｓを除電することを決定しても良い。また、制御部１００は、トナー像が定着された用紙Ｓの表面上の電位値を表面電位検出部１５０から取得し、その電位値が高い（例えば５００［Ｖ］以上である）場合、用紙Ｓを除電することを決定しても良い。
【００６５】
また、上記実施の形態において、図６に示すように、用紙搬送方向における定着部６０の下流側かつ排紙部５２の上流側に複数の用紙搬送経路５３ｂ，５３ｃを設け、制御部１００は、用紙Ｓを除電する場合、除電装置８０が配置された用紙搬送経路５３ｃに用紙Ｓを搬送させる一方、用紙Ｓを除電しない場合、除電装置８０が配置されていない用紙搬送経路５３ｂに用紙Ｓを搬送させるように用紙搬送部５０を制御しても良い。
【００６６】
また、上記実施の形態では、用紙Ｓに対して、除電装置８０から液滴１１０、イオン１２０およびラジカル１３０が供給される方向が下向きである例（図１を参照）について説明したが、この場合、液滴形成部８１により形成された液滴１１０が液滴供給流路８４の壁面に付着してしまうことにより液滴供給流路８４が塞がれてしまうおそれがある。そのため、図７Ａに示すように、液滴１１０、イオン１２０およびラジカル１３０が供給される方向が上向きとなるように、除電装置８０を配置することが好ましい。このように除電装置８０を配置することにより、図７Ｂに示すように、液滴供給流路８４の壁面に付着した液滴１１０ａが自重で矢印方向に落下し排液として排出されるため、液滴１１０により液滴供給流路８４が塞がれてしまうことを防止することができる。
【００６７】
その他、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１  画像形成装置
１０  画像読取部
２０  操作表示部
２１  表示部
２２  操作部
３０  画像処理部
４０  画像形成部
５０  用紙搬送部
６０  定着部
７１  通信部
７２  記憶部
８０  除電装置
８１  液滴形成部
８２，８３  空気流形成部
８４  液滴供給流路
８５，８６  空気流供給流路
８７  第１電極
８８  電圧印加部
８９  第２電極
９０  誘電体
１００  制御部
１０１  ＣＰＵ
１０２  ＲＯＭ
１０３  ＲＡＭ
１１０，１１０ａ  液滴
１２０  イオン
１３０  ラジカル
１４０  放電空間
１５０  表面電位検出部
Ｓ  用紙
Ｔ  トナー層
【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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