JP6561464B2

JP6561464B2 - 用紙処理装置および画像形成システム

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Publication number: JP6561464B2
Application number: JP2014264991A
Authority: JP
Inventors: 圓子　雅巳; 雅巳圓子
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2014-12-26
Filing date: 2014-12-26
Publication date: 2019-08-21
Anticipated expiration: 2034-12-26
Also published as: JP2016124643A

Description

本発明は、用紙処理装置および画像形成システムに関する。

従来から、電子写真方式を採用した複写機、ファクシミリ等の画像形成装置が広く利用されている。画像形成装置においては、用紙の転写時や定着時、搬送時の摩擦等により用紙に静電気が発生して帯電してしまう場合がある。このような場合、後処理装置において用紙同士が貼り付いて後処理を行うことができなかったり、排紙トレイでの用紙の積載時に用紙同士が貼り付いて後の作業を行うことができなかったりするという問題があった。

これらの問題に対応するために、種々の技術が提案されている。例えば、特許文献１には、積載前のシートの電位に応じた補正電位を帯電器に印加してシートを帯電させることにより、シート同士の接触による画像品質の劣化を防止した画像形成装置が記載されている。また、他の方法としては、除電針等を用いて用紙を帯電させることで、用紙同士の貼り付けを防止するものがある。

ところが、特許文献１等のような方法では、搬送経路を構成するガイド部材間の隙間により用紙位置が変化することで、帯電器の放電部から用紙までの距離が変化し、用紙の帯電電位が安定しない場合がある。その結果、帯電ムラ等が生じ、用紙の貼り付き防止効果が不安定になってしまうという問題がある。

そこで、上記問題の対策として、帯電ローラーが利用されている。帯電ローラーとは、一対のローラーのうち、一方のローラーに対して所定の電圧を印加することでその表面を帯電させたものである。この帯電ローラーによれば、用紙を挟持しながら用紙に電位を印加することができるので、放電部から用紙までの距離を一定とすることができ、安定して用紙を帯電させることができるという効果がある。

特開２０１３−２２７０８８号公報

しかしながら、帯電ローラーを用いた場合でも以下のような問題がある。画像形成装置の用紙搬送方向下流側に後処理装置が連結される場合において、後処理装置の用紙の搬送速度が画像形成装置の搬送速度よりも速い場合には、帯電ローラーに対して用紙が引っ張られてスリップしてしまい、用紙に印加する帯電電位が安定せず、用紙を均一かつ安定的に帯電させることができないという問題がある。また、後処理装置の用紙の搬送速度が画像形成装置の搬送速度よりも遅い場合にも、同様の問題が発生する場合がある。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、用紙の帯電処理において用紙を安定的に帯電させることが可能な用紙処理装置および画像形成システムを提供することにある。

本発明に係る用紙処理装置は、用紙を搬送する装置本体の出口側に設けられたローラーを有し、当該ローラーにより用紙に電圧を印加して当該用紙を帯電させる帯電部と、前記ローラーを回転駆動する駆動部と前記ローラーとの間に設けられたワンウェイクラッチとを備え、前記ワンウェイクラッチは、前記帯電部による電圧印加時であって、前記ローラーによる用紙の搬送速度が当該装置本体の用紙搬送方向の下流側に設けられる装置の用紙の搬送速度とは異なる場合で、かつ用紙が前記装置本体と前記装置との間に跨る場合において、前記ローラーに対して用紙がスリップする際に前記駆動部と前記ローラーとの間の動力の伝達を遮断する解放状態に切り替わるものである。

前記ワンウェイクラッチは、前記帯電部による電圧印加時であって、前記装置の用紙の搬送速度が前記ローラーによる用紙の搬送速度よりも速い場合に解放状態に切り替わることができる。

前記用紙処理装置は、前記装置本体の用紙搬送方向とは交差する方向に延びるレール部と、前記帯電部に設けられ、当該帯電部を前記レール部に沿って移動可能とするガイド部と、を有することができる。

本発明に係る用紙処理装置は、用紙を搬送する装置本体の出口側に設けられたローラーを有し、当該ローラーにより用紙に電圧を印加して当該用紙を帯電させる帯電部と、前記ローラーを回転駆動する駆動部と前記ローラーとの間に設けられたクラッチと、前記帯電部による電圧印加時であって、用紙が前記装置本体と用紙搬送方向の下流側に設けられた装置との間に跨った状態で前記用紙が当該装置に到達したときに、前記ローラーに対して用紙がスリップする際に前記クラッチを係合状態から解放状態に切り替える制御部と、を備えるものである。

前記制御部は、前記用紙が前記装置本体を通過したときに、前記クラッチを解放状態から係合状態に切り替えることができる。

本発明に係る用紙処理装置は、用紙を搬送する装置本体の出口側に設けられたローラーを有し、当該ローラーにより用紙に電圧を印加して当該用紙を帯電させる帯電部と、前記用紙の搬送速度を検出する速度検出部と、前記帯電部による電圧印加時に、用紙が装置本体と当該装置本体の用紙搬送方向の下流側に設けられた装置との間に跨る場合において、前記速度検出部により検出された用紙の搬送速度の結果に基づいて前記用紙の搬送速度が前記ローラーと当該装置本体の用紙搬送方向の下流側に設けられた装置との間で一定となるように制御する制御部と、を備えるものである。
前記速度検出部は、前記装置本体と前記装置との間で形成される前記用紙のループ量に応じて動作するアクチュエータと、前記アクチュエータの動作を検出する動作検出部と、を備え、前記制御部は、前記動作検出部の検出結果に基づいて前記用紙の搬送速度を制御することができる。

本発明に係る画像形成システムは、用紙に画像を形成する画像形成装置と、前記画像形成装置の用紙搬送方向の下流側に設けられ、前記用紙に所定の後処理を行う後処理装置と、前記画像形成装置と前記後処理装置との間に設けられる上記用紙処理装置と、を備えるものである。

請求項１および８に係る発明によれば、ローラーによる用紙の搬送速度が用紙搬送方向の下流側に設けられる装置の用紙の搬送速度とは異なる場合にワンウェイクラッチが解放状態に切り替わるので、用紙への電圧印加時において用紙のスリップを防止することができ、用紙を安定した状態で帯電させることができる。

請求項４および８に係る発明によれば、装置本体の用紙搬送方向の下流側に設けられた装置に用紙が到達したときに、クラッチを係合状態から解放状態に切り替えるので、用紙への電圧印加時において用紙のスリップを防止することができ、用紙を安定した状態で帯電させることができる。

請求項６および８に係る発明によれば、ローラーと当該装置本体の用紙搬送方向の下流側に設けられる装置との間で一定となるように用紙の搬送速度を制御するので、用紙への電圧印加時において用紙のスリップを防止することができ、用紙を安定した状態で帯電させることができる。

本発明の第１の実施の形態に係る画像形成システムの構成例を示す図である。電圧印加部の構成例を示す図である。帯電装置の背面側の駆動系の構成例を示す斜視図である。帯電装置の背面側の駆動系の構成例を示す平面図である。帯電装置の正面側の駆動系の構成例を示す平面図である。帯電ユニットを装置本体に装着した状態を説明するための図である。帯電ユニットを装置本体から引き出した状態を説明するための図である。帯電ユニットを装置本体に着脱するための構成例を示す図である。本発明の第２の実施の形態に係る画像形成システムの機能構成例を示すブロック図である。帯電処理時における画像形成システムの動作例を示すフローチャートである。本発明の第３の実施の形態に係る画像形成システムにおける速度検出部の構成例を示す図である。画像形成システムの機能構成例を示すブロック図である。帯電処理時における画像形成システムの動作例を示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、図面の寸法比率は、説明の都合上拡張されており、実際の比率と異なる場合がある。

＜第１の実施の形態＞
［画像形成システム１００Ａの構成例］
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成システム１００Ａの概略構成の一例を示す図である。図１に示すように、画像形成システム１００Ａは、画像形成装置２００と、用紙処理装置を構成する帯電装置３００と、後処理装置４００と、スタッカー装置５００とを備えている。画像形成装置２００、帯電装置３００、後処理装置４００およびスタッカー装置５００は、用紙搬送方向Ｄ１の上流側から下流側に向かって順番に配置されている。

画像形成装置２００は、用紙Ｐに画像を形成するものであり、制御部２１０と操作表示部２２０と画像読取部２３０と画像形成部２４０と定着部２５０と給紙部２６０とを備えている。制御部２１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）や各種メモリを備えており、メモリに格納されているプログラムに基づいて上記各部の制御や各種の演算処理を行う。

操作表示部２２０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有している。操作表示部２２０は、各種情報を画面に表示したり、各種指示の設定を受け付けたりする。画像読取部２３０は、原稿台上に載置された原稿または自動原稿搬送部により搬送された原稿の画像を読み取り、読み取った画像に基づく画像データを生成する。

画像形成部２４０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、各種の画像データに基づく画像を用紙Ｐ上に形成する。画像形成部２４０は、中間転写ベルト２４１と、中間転写ベルト２４１の側面部に配置された作像ユニット２４２Ｙ，２４２Ｍ，２４２Ｃ，２４２Ｋ（以下、符号を簡略化して２４２で示す）と、各作像ユニット２４２に対向して配置された一次転写ローラー２４３Ｙ，２４３Ｍ，２４３Ｃ，２４３Ｋ（以下、符号を簡略化して２４３で示す）と、二次転写ローラー２４４とを有している。

作像ユニット２４２は、各色の感光体ドラムと帯電器と露光装置と現像器とを含んでいる。帯電器は、感光体ドラム表面を均一帯電させる。露光装置は、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。現像器は、静電潜像をトナー画像に現像する。

給紙部２６０は、印刷に使用される記録シートとしての用紙Ｐを収容する。給紙部２６０には、２段構成の給紙カセット２６１，２６２が装置本体２０２に対して着脱可能に取り付けられている。給紙カセット２６１，２６２には、例えば、普通紙や塗工紙等がそれぞれ収容されている。給紙部２６０から取り出された用紙Ｐは、中間搬送ローラー２７１やレジストローラー２７０により二次転写ローラー２４４に搬送される。

中間転写ベルト２４１の矢印Ａ方向の回動と併せて、一次転写ローラー２４３と感光体ドラムが回転し、一次転写ローラー２４３と感光体ドラムとの間に所定の電圧が印加されることで、各色の感光体ドラムに重ねて形成されたトナー像が中間転写ベルト２４１に転写される（一次転写）。二次転写ローラー２４４では、中間転写ベルト２４１上に転写されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナー像が用紙Ｐの表面に一括転写される（二次転写）。二次転写された用紙Ｐは用紙搬送方向Ｄ１の下流側の定着部２５０に搬送される。

定着部２５０は、用紙Ｐ上に転写されたトナー画像を定着ローラーにより加熱および加圧して、トナー画像を用紙Ｐに定着させる。定着部２５０の用紙搬送方向Ｄ１の下流側には、用紙Ｐの搬送経路を排紙経路側またはＡＤＵ２７６側に切り替えるための搬送路切替部２７５が設けられている。搬送路切替部２７５は、選択されている印刷モード（片面印刷モード、両面印刷モード等）に基づいて搬送経路の切り替え制御を行う。

片面印刷モードで片面の印刷が終了した用紙Ｐ、または、両面印刷モードで両面の印刷が終了した用紙Ｐは、排紙ローラー２７２，２７４により後段の帯電装置３００に搬送される。排紙ローラー２７２，２７４は、デカーラー構成とすることができる（図５参照）。この場合、上側の排紙ローラー２７２を金属材料で構成し、下側の排紙ローラー２７４をスポンジ等で構成することができる。デカーラー構成としない場合には、上側の排紙ローラー２７２を樹脂や金属材料で構成し、下側の排紙ローラー２７４をゴム材料で構成しても良い。

また、両面印刷モードで、用紙Ｐの裏面側に画像を形成する場合、表面側に画像が形成された用紙Ｐは、搬送ローラー２７９等によりＡＤＵ２７６に搬送される。ＡＤＵ２７６のスイッチバック経路では、ＡＤＵローラー２７７の逆回転制御により用紙Ｐの後端を先頭にしてＵターン経路部に搬送され、Ｕターン経路部に設けられた搬送ローラー２７８等により表裏反転された状態で二次転写ローラー２４４に再給紙される。

帯電装置３００は、装置本体３０２と、装置本体３０２に着脱可能な帯電ユニット３１０とを備えている。帯電ユニット３１０は、画像形成装置２００により画像が形成された用紙Ｐに所定の電圧を印加して所定の静電反発力を用紙に帯電させる電圧印加部３５０を有している。

図２は、電圧印加部３５０の構成の一例を示している。図２に示すように、電圧印加部３５０は、帯電部の一例であり、対向して配置された一対のローラー３１２，３１４を有している。一対のローラー３１２，３１４は、例えば導電性のゴム材料から構成されている。ローラー３１２はバイアス電圧を印加する電源３１６に接続され、ローラー３１４は接地されている。電源３１６は、例えば制御部２１０によって制御される。ローラー３１２，３１４は、電源３１６がオン状態とされることで、ローラー３１２，３１４間を通過する用紙Ｐに用紙同士の貼り付きを防止することが可能な電圧を印加して帯電させる。帯電処理された用紙Ｐは、後段の後処理装置４００に搬送される。

図１に戻り、後処理装置４００は、加湿部４８１と、搬送路切替部４８３とを備えている。加湿部４８１は、水を蓄えている容器と容器の水を用紙Ｐの表面に塗布する一対の吸水性ローラーとを有しており、帯電装置３００から搬送される用紙Ｐを吸水性ローラーにより加湿する。搬送路切替部４８３は、加湿部４８１が設けられた第１の搬送路４８４または加湿部４８１をバイパスする第２の搬送路４８５に、用紙Ｐの搬送路を切り替える。第１の搬送路４８４または第２の搬送路４８５を通過した用紙Ｐは、排紙ローラー４８２により後段のスタッカー装置５００に搬送される。

スタッカー装置５００は、用紙Ｐを積載するための収容部５１０を備えている。収容部５１０には、画像形成装置２００により画像が形成された用紙Ｐが順番に供給されて積み重ねられる。

［帯電装置３００の駆動系の構成例］
図３は、主に帯電装置３００の背面側の駆動系の構成例を示す斜視図である。図４は、帯電装置３００の背面側の駆動系の構成例を示す図である。図５は、帯電装置３００の正面側の駆動系の構成例を示す図である。

図３から図５に示すように、帯電装置３００は、一対のローラー３１２，３１４と、ローラー駆動ギア３３０と、ギア３３２，３３４と、ワンウェイクラッチ３３６とを備えている。なお、本例では、画像形成装置２００側に配置された駆動モータ２８０により、帯電装置３００のローラー３１２，３１４と画像形成装置２００の排紙ローラー２７２，２７４との両方を駆動する。そのため、以下では、画像形成装置２００側の駆動系から順に説明する。

画像形成装置２００には、駆動モータ２８０、２段ギア２８２およびギア２８４，２８６等が設けられている。駆動モータ２８０は、例えばステッピングモータから構成され、制御部２１０から供給される駆動信号に基づいて回転駆動する。駆動モータ２８０の回転軸２８１には、排紙ローラー駆動用の大径ギア２８２ａと帯電装置３００のローラー駆動用の小径ギア２８２ｂとから構成される２段ギア２８２が取り付けられている。

２段ギア２８２の大径ギア２８２ａにはギア２８８が噛み合っており、ギア２８８には排紙ローラー駆動ギアとしてのワンウェイクラッチ２９０が噛み合っている。ワンウェイクラッチ２９０は、図示しないギアや回転軸等を介して排紙ローラー２７４（図５参照）に接続されている。ワンウェイクラッチ２９０は、駆動モータ２８０の動力を一方向の回転方向へのみ伝達し、他方向の回転方向に対しては駆動モータ２８０の動力を伝達しないように構成されている。

２段ギア２８２の小径ギア２８２ｂには、帯電装置用のギア２８４が噛み合っている。ギア２８４には、ギア２８６を介して帯電装置３００側に設けられたワンウェイクラッチ３３６が噛み合っている。

ワンウェイクラッチ３３６は、回転軸３３５の一端部に取り付けられ、回転軸３３５の他端部にはギア３３４が取り付けられている。ワンウェイクラッチ３３６は、駆動モータ２８０の動力をワンウェイクラッチ３３６の一方向の回転方向へのみ伝達し、他方向の回転方向に対しては駆動モータ２８０の動力を伝達しないように構成されている。ギア３３４には、ギア３３２を介してローラー駆動ギア３３０が噛み合っている。ローラー駆動ギア３３０は、ローラー３１４の回転軸３１５に取り付けられている。

このように、本例では、ワンウェイクラッチ３３６を駆動モータ２８０とローラー３１２，３１４との間に配置することにより、駆動モータ２８０の動力をワンウェイクラッチ３３６の一方向の回転方向の場合のみ伝達させ、他方向の回転方向に対しては駆動モータ２８０の動力を伝達させないように構成している。これにより、例えば、後処理装置４００側の用紙搬送速度が帯電装置３００側の用紙搬送速度よりも速くなった場合や遅くなった場合に、ローラー３１２，３１４を空転（連れ回り）させることができる。

なお、上述した例では、駆動モータ２８０を画像形成装置２００側に設けた例について説明したが、これに限定されることはなく、駆動モータ２８０を帯電装置３００側に設けることもできる。また、駆動モータ２８０を共有する構成ではなく、画像形成装置２００と帯電装置３００とでそれぞれ独立して駆動モータを設ける構成とすることもできる。

［帯電ユニット３１０の構成例］
図６は、帯電ユニット３１０を帯電装置３００に装着した状態を示している。図７は、帯電ユニット３１０を帯電装置３００から引き出した状態を示している。図８は、帯電ユニット３１０を装置本体３０２に着脱するための構成の一例を示している。なお、図６および図７において、スタッカー装置５００を便宜上省略する。また、図８において、用紙搬送方向Ｄ１に直交する方向を直交方向Ｄ２とし、直交方向Ｄ２の右側を帯電装置３００の手前側とし、直交方向Ｄ２の左側を帯電装置３００の背面側とする。

図６から図８に示すように、帯電装置３００は、装置本体３０２と、ガイドレール３６０と、帯電ユニット３１０とを備えている。ガイドレール３６０は、装置本体３０２の用紙搬送方向Ｄ１に直交する直交方向Ｄ２に延びる本体３６２と、本体３６２に沿って形成されたレール孔３６４とを有している。帯電ユニット３１０は、ローラー３１２，３１４が収容される筐体３２０と、筐体３２０の上面の前面側および背面側のそれぞれに設けられたガイドピン３２２，３２４と有している。なお、ガイドレール３６０はレール部の一例を構成し、ガイドピン３２２，３２４はガイド部の一例を構成している。

帯電ユニット３１０を装置本体３０２に装着する場合、ガイドピン３２２をガイドレール３６０のレール孔３６４に取り付け、帯電ユニット３１０をレール孔３６４に沿って装置本体３０２の背面側（直交方向Ｄ２）にスライド移動させることで帯電ユニット３１０を装置本体３０２に装着できる（図６参照）。一方、帯電ユニット３１０を装置本体３０２から取り外す場合、帯電ユニット３１０をレール孔３６４に沿って装置本体３０２の手前側（直交方向Ｄ２）にスライド移動させることで帯電ユニット３１０を装置本体３０２から引き出して取り外すことができる（図７参照）。

［画像形成システム１００Ａの動作例］
次に、本発明に係る画像形成システム１００Ａの動作の一例について図１から図５等を参照して説明する。以下では、特に帯電処理について詳しく説明する。

制御部２１０は、ネットワークを介して接続されたコンピュータ等からジョブが送信されると、画像形成部２４０等を制御して画像形成処理を開始する。駆動モータ２８０は、制御部２１０から供給される駆動信号に基づいて回転駆動する。駆動モータ２８０の回転駆動により、図３から図５に示したギア２８２ａ，ギア２８８，ワンウェイクラッチ２９０等を介して画像形成装置２００の排紙ローラー２７２，２７４が回転する。また、同時に、駆動モータ２８０が回転駆動することにより、ギア２８２ｂ，ギア２８４，ギア２８６，ワンウェイクラッチ３３６，ギア３３４，３３２，３３０を介して帯電装置３００のローラー３１２,３１４が回転する。これにより、画像が形成された用紙Ｐが画像形成装置２００から帯電装置３００に搬送される。

また、制御部２１０は、コンピュータ等からジョブが送信されると、ユーザにより入力された紙種やサイズ等の画像形成条件情報と装置内の湿度情報とに基づいて、電圧印加部３５０に到達する前の用紙Ｐに残留する電位Ｖ１を判定（予測）する。装置内の湿度情報は、例えば画像形成システム１００Ａ内に設置した湿度センサから取得できる。

制御部２１０は、スタッカー装置５００の収容部５１０への用紙積載時に用紙間に適正な電位差を発生させるための目標電位Ｖ０を算出する。制御部２１０は、目標電位Ｖ０から湿度センサから取得した電位Ｖ１を減算することで、電源３１６から電圧印加部３５０に印加すべき補正電圧Ｖ２を算出する。

電圧印加部３５０は、制御部２１０の制御に基づいて、ローラー３１２，３１４間に搬送される用紙Ｐに対して補正電圧Ｖ２を印加することで、用紙同士が積載時に貼り付かないような適正な静電力を用紙Ｐに帯電させる。帯電処理された用紙Ｐは、後処理装置４００に搬送される。用紙Ｐは、一定の期間、帯電装置３００と後処理装置４００とに跨った状態となり、帯電装置３００のローラー３１２，３１４と後処理装置４００の搬送ローラーとの両方により搬送される。

このとき、例えば後処理装置４００側の用紙Ｐの搬送速度が帯電装置３００側の用紙Ｐの搬送速度よりも速くなった場合、後処理装置４００によって用紙Ｐが引っ張られることで帯電装置３００のローラー３１２，３１４間で用紙Ｐがスリップし、用紙Ｐを安定して帯電させることができない。また、後処理装置４００側の用紙Ｐの搬送速度が帯電装置３００側の用紙Ｐの搬送速度よりも遅くなった場合にも、用紙Ｐがループ状態となることで用紙Ｐが押し戻されて、用紙Ｐが二重に帯電されてしまうという問題も発生する。

これに対し、本例では、駆動モータ２８０とローラー３１２，３１４との間にワンウェイクラッチ３３６を設けている。そのため、上述したように、後処理装置４００の用紙Ｐの搬送速度が速くなり、ワンウェイクラッチ３３６の回転軸３３５の回転速度と外側の回転速度とが異なる場合や、後処理装置４００の用紙Ｐの搬送速度が遅くなり、ワンウェイクラッチ３３６が逆回転する場合、ワンウェイクラッチ３３６が一方向の回転とはならないので、係合状態から解放（非係合）状態に切り替わる。これにより、駆動モータ２８０の回転力（動力）がローラー３１２，３１４に伝達されず、ローラー３１２，３１４が空転（空回り）するので、用紙Ｐのローラー３１２，３１４間でのスリップが防止される。用紙Ｐは、空転したローラー３１２，３１４間を通過することで、用紙Ｐに電圧が印加されてその表面が帯電される。

帯電処理された用紙Ｐは、後処理装置４００に搬送され、その後、スタッカー装置５００の収容部５１０に収容される。

以上説明したように、第１の実施の形態によれば、後処理装置４００の用紙Ｐの搬送速度が速い場合等において、ワンウェイクラッチ３３６が係合状態から解放状態に切り替わるので、ローラー３１２，３１４を空転させることができる。これにより、用紙Ｐへの電圧印加時においてローラー３１２，３１４での用紙Ｐのスリップを防止することができ、用紙を安定した状態で帯電させることができる。その結果、スタッカー装置５００での用紙Ｐの積載時の用紙同士の貼り付きや、後処理装置４００での用紙搬送時の用紙Ｐの引っ付き、ステープルやパンチ処理等を行う際の位置ずれ等を防止することができる。

また、第１の実施の形態によれば、消耗品であるローラー３１２，３１４が収容された帯電ユニット３１０を装置本体３０２から取り外すことができるので、ローラー３１２，３１４の交換を簡易に行うことができる。これにより、作業員の作業負担の軽減を図ることができる。

また、第１の実施の形態によれば、一つの駆動モータ２８０により排紙ローラー２７２，２７４と、ローラー３１２，３１４の両方を回転駆動させるので、画像形成装置２００の排紙側と帯電装置３００側とで用紙Ｐの搬送速度を同一に設定することができる。これにより、搬送速度差により生じる用紙Ｐのスリップ等の問題を回避できる。

＜第２の実施の形態＞
第２の実施の形態の画像形成システム１００Ｂでは、ワンウェイクラッチ３３６の代わりに電磁クラッチ３５２を用いる点において上記第１の実施の形態と相違している。なお、その他の画像形成システム１００Ｂの構成等は、上記第１の実施の形態の画像形成システム１００Ａと同様であるため、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

［画像形成システム１００Ｂのブロック構成例］
図９は、本発明の第２の実施の形態に係る画像形成システム１００Ｂの機能構成の一例を示すブロック図である。なお、以下では、ローラー３１２，３１４を駆動する駆動モータを帯電装置３００側に独立して設けた例について説明する。

図９に示すように、画像形成システム１００Ｂは、システム全体の動作を制御するための全体制御部２１０を備えている。全体制御部２１０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)２１２、ＲＯＭ(Read Only Memory)２１４およびＲＡＭ(Random Access Memory)２１６を有している。ＣＰＵ２１２は、ＲＯＭ２１４から読み出したソフトウェア（プログラム）をＲＡＭ２１６に展開して実行することにより、画像形成システム１００Ｂの各部を制御し、帯電装置３００での搬送制御を含む画像形成に関する機能を実現する。

全体制御部２１０には、画像形成部２４０と、定着部２５０と、給紙部２６０と、電圧印加部３５０と、ローラー駆動モータ３９０と、電磁クラッチ３５２と、オプションローラー駆動モータ４１０と、用紙検出センサ４２０とがそれぞれ接続されている。画像形成部２４０、定着部２５０および給紙部２６０は、画像形成装置２００を構成する。電圧印加部３５０、電磁クラッチ３５２およびローラー駆動モータ３９０は、帯電装置３００を構成する。オプションローラー駆動モータ４１０および用紙検出センサ４２０は、後処理装置４００を構成する。

電圧印加部３５０は、一対のローラー３１２，３１４を有している。ローラー３１２は電源３１６に接続され、ローラー３１４は接地されている（図２参照）。電圧印加部３５０は、全体制御部２１０による電源３１６の制御に基づいてローラー３１２，３１４により収容部５１０の積載時等に用紙同士が貼り付かないような電圧を用紙Ｐに印加し、用紙Ｐを帯電させる。

ローラー駆動モータ３９０は、例えばステッピングモータから構成され、全体制御部２１０から供給される駆動信号に基づいて駆動し、帯電装置３００に設けられたローラー３１２，３１４を回転制御する。

電磁クラッチ３５２は、ローラー駆動モータ３９０とローラー３１２，３１４との間に配置される。電磁クラッチ３５２は、全体制御部２１０から供給される制御信号に基づいて係合状態（連結状態）または解放状態（切り離し状態）に切り替わり、ローラー駆動モータ３９０のローラー３１２，３１４への回転力の伝達を制御する。

オプションローラー駆動モータ４１０は、例えばステッピングモータから構成され、全体制御部２１０から供給される駆動信号に基づいて駆動し、後処理装置４００の搬送口近傍に設けられた搬送ローラー４８６等（図１参照）を回転制御する。

用紙検出センサ４２０は、例えば光を射出する発光部と光を受光する受光部とを有する透過型や反射型のフォトセンサから構成され、後処理装置４００の搬入口の近傍の搬送経路に設けられている（図１の破線）。用紙検出センサ４２０は、帯電装置３００から搬送される用紙Ｐの先端部が後処理装置４００の搬入口に到達したか否かを検出したり、用紙Ｐの後端部が搬入口を通過したか否かを検出したりする。

［画像形成システム１００Ｂの動作例］
図１０は、本発明の第２の実施の形態の画像形成システム１００Ｂの帯電処理時における動作の一例を示すフローチャートである。制御部２１０のＣＰＵ２１２は、ＲＯＭ２１４から読み出したソフトウェアを実行することにより、図１０のフローチャートに示す処理を実現する。

図１０に示すように、定着処理が施された用紙Ｐが画像形成装置２００から帯電装置３００に搬送されてくると、ステップＳ１００で電圧印加部３５０は、全体制御部２１０の電源制御に基づいてローラー３１２，３１４間を通過する用紙Ｐに対して所定の電圧を印加して用紙Ｐを帯電させる。帯電された用紙Ｐは、後段の後処理装置４００に搬送される。ステップＳ１００で帯電処理が開始されたらステップＳ１１０に進む。

ステップＳ１１０で全体制御部２１０は、後処理装置４００の用紙検出センサ４２０により用紙Ｐの先端部が検出されたか否かを判断する。つまり、用紙Ｐの先端部が後処理装置４００の搬入口に到達したか否かを判断する。制御部２１０は、用紙検出センサ４２０により用紙Ｐの先端部が検出されたと判断した場合にはステップＳ１２０に進み、用紙検出センサ４２０により用紙Ｐの先端部が検出されていないと判断した場合には用紙Ｐの搬送状態を継続して検出する。

ステップＳ１２０で全体制御部２１０は、用紙Ｐの先端部が後処理装置４００に到達したら、電磁クラッチ３５２に制御信号を供給して電磁クラッチ３５２を係合状態から解放状態に切り替える。これにより、ローラー３１２，３１４は、ローラー駆動モータ３９０からの動力の伝達が遮断されて空転する。電磁クラッチ３５２を解放状態とする理由は、帯電装置３００と後処理装置４００とにより用紙Ｐが搬送される状態で、後処理装置４００の用紙Ｐの搬送速度が帯電装置３００よりも速くなった場合、用紙Ｐがローラー３１２，３１４間でスリップして安定した帯電を行うことができない場合等があるからである。そのため、本例では、前もってローラー３１２，３１４を空転させることでスリップの発生を防止している。

ステップＳ１３０で全体制御部２１０は、後処理装置４００の用紙検出センサ４２０がオフになったか否かを判断する。つまり、用紙Ｐの後端部が用紙検出センサ４２０を通過し、用紙Ｐが帯電装置３００を完全に通過したか否かを判断する。全体制御部２１０は、用紙検出センサ４２０がオフになったと判断した場合にはステップＳ１４０に進む。一方、全体制御部２１０は、用紙検出センサ４２０がオフになっていないと判断した場合、用紙Ｐの搬送状態を継続して検出する。

ステップＳ１４０で全体制御部２１０は、用紙Ｐが帯電装置３００を通過したら、電磁クラッチ３５２に制御信号を供給して電磁クラッチ３５２を解放状態から係合状態に切り替える。これにより、ローラー３１２，３１４にはローラー駆動モータ３９０からの動力が伝達され、ローラー３１２，３１４の回転駆動が再開する。Ｓ１４０の処理が終了したらＳ１５０に進む。

ステップＳ１５０で制御部２１０は、電源３１６の状態を制御して電圧印加部３５０による用紙Ｐへの電圧の印加を停止させる。例えば、全てのジョブが終了した時点で電圧の印加を停止させても良い。後処理装置４００では、帯電装置３００において帯電された用紙Ｐに対して所定の後処理が行われる。本例では、このような一連の処理が、用紙Ｐが搬送される毎に行われる。

以上説明したように、第２の実施の形態によれば、電圧を印加して帯電処理を行っている用紙Ｐの先端部が後処理装置４００に到達した場合、電磁クラッチ３５２を解放状態として帯電装置３００のローラー３１２，３１４を空転させる。これにより、帯電装置３００と後処理装置４００との間で第１の実施の形態で説明したような用紙Ｐの搬送速度差が生じるような場合が発生したとしても、ローラー３１２，３１４を空転させるので、用紙Ｐがローラー３１２，３１４間でスリップすることを未然に防止することができる。その結果、用紙Ｐを安定した状態で帯電させることができる。

また、用紙Ｐの先端部が後処理装置４００に到達したときに、帯電装置３００のローラー３１２，３１４を空転させるので、帯電処理された用紙Ｐを後処理装置４００の搬送ローラー４８６等により確実に搬送することができる。

＜第３の実施の形態＞
第３の実施の形態の画像形成システム１００Ｃでは、ワンウェイクラッチ３３６や電磁クラッチ３５２に代えて、用紙Ｐのループ量を調整することにより帯電装置３００と後処理装置４００との間の用紙Ｐの搬送速度を制御する点において上記第１および第２の実施の形態と相違している。なお、その他の画像形成システム１００Ｃの主な構成等は、上記第１の実施の形態の画像形成システム１００Ａと同様であるため、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

［帯電装置３００の構成例］
図１１Ａおよび図１１Ｂは、本発明の第３の実施の形態に係る画像形成システムにおける速度検出部３４０の構成の一例を示している。図１１Ａおよび図１１Ｂに示すように、帯電装置３００は、帯電装置３００と後処理装置４００との間での用紙Ｐの搬送速度を間接的に検出するための速度検出部（速度差検出部）３４０を備えている。詳しくは、速度検出部３４０は、帯電装置３００と後処理装置４００との間での用紙Ｐの搬送速度差を用紙Ｐのループ量に応じて検出し、検出した搬送速度差を後処理装置４００の搬送ローラー４８６等の回転数（用紙Ｐの搬送速度）にフィードバックする。

速度検出部３４０は、アクチュエータ３７０と、ループ検出センサ３８０とを有している。アクチュエータ３７０は、電圧印加部３５０を構成するローラー３１２，３１４よりも用紙搬送方向の下流側であって、かつ、搬送経路Ｒの下方に設けられている。アクチュエータ３７０は、接触部３７２と反射部３７４とが回転軸３７６を介して略Ｌ字状に連なって構成されている。接触部３７２および反射部３７４は、用紙Ｐのループ量の変化に応じて回転軸３７６を支点として回転する。アクチュエータ３７０は図示しない付勢手段により用紙Ｐ側に付勢されているので、接触部３７２は用紙Ｐのループ量に伴って用紙Ｐとの接触状態を維持しながら回転する。反射部３７４は、ループ検出センサ３８０から射出される光を用紙Ｐのループ量に応じて反射したり、透過させたりする。

ループ検出センサ３８０は、動作検出部の一例であり、アクチュエータ３７０の反射部３７４に対向する位置に設けられている。ループ検出センサ３８０は、光を射出する発光部と、発光部から射出された後にアクチュエータ３７０の反射部３７４で反射した光を受光する受光部とを有する反射型の光センサから構成されている。なお、ループ検出センサ３８０は、接触部３７２側に配置しても良いし、透過型の光センサにより構成しても良い。

このような構成により、後処理装置４００の用紙Ｐの搬送速度が速く、用紙Ｐのループが小さくなると、アクチュエータ３７０が用紙Ｐによって付勢方向とは反対方向に押されるので、アクチュエータ３７０は付勢方向とは反対方向（矢印Ｃ方向）に回転する（図１１Ｂ参照）。これにより、ループ検出センサ３８０は、反射部３７４から露出した状態となる。一方、後処理装置４００の用紙Ｐの搬送速度が遅くなり、用紙Ｐのループが大きくなると、用紙Ｐのループ量に応じてアクチュエータ３７０が付勢方向（矢印Ｂ方向）に回転する（図１１Ａ参照）。これにより、ループ検出センサ３８０は、反射部３７４によって遮光された状態となる。

［画像形成システム１００Ｃのブロック構成例］
図１２は、本発明の第３の実施の形態に係る画像形成システム１００Ｃの機能構成の一例を示すブロック図である。なお、第２の実施の形態の画像形成システム１００Ｂと共通する構成については詳細な説明を省略する。

図１２に示すように、画像形成システム１００Ｃは、システム全体の動作を制御するための全体制御部２１０を備えている。全体制御部２１０は、ＣＰＵ２１２、ＲＯＭ２１４およびＲＡＭ２１６を有している。ＣＰＵ２１２は、ＲＯＭ２１４から読み出したソフトウェア（プログラム）をＲＡＭ２１６に展開して実行することにより、画像形成システム１００Ｃの各部を制御し、帯電装置３００での搬送制御を含む画像形成に関する機能を実現する。

全体制御部２１０には、画像形成部２４０と、定着部２５０と、給紙部２６０と、電圧印加部３５０と、ローラー駆動モータ３９０と、ループ検出センサ３８０と、オプションローラー駆動モータ４１０とがそれぞれ接続されている。なお、画像形成部２４０、定着部２５０および給紙部２６０は、画像形成装置２００を構成する。電圧印加部３５０、ローラー駆動モータ３９０およびループ検出センサ３８０は、帯電装置３００を構成する。オプションローラー駆動モータ４１０は、後処理装置４００を構成する。

ループ検出センサ３８０は、用紙Ｐのループ量が多くてアクチュエータ３７０の反射部３７４により光が反射される場合には反射光を検出してオンの検出信号を制御部２１０に出力する。ループ検出センサ３８０は、用紙Ｐのループ量が少なくてアクチュエータ３７０の反射部３７４を光が透過する場合にはオフの検出信号を制御部２１０に出力する。

［画像形成システム１００Ｃの動作例］
図１３は、本発明の第３の実施の形態の画像形成システム１００Ｃの帯電処理時における動作の一例を示すフローチャートである。制御部２１０のＣＰＵ２１２は、ＲＯＭ２１４から読み出したソフトウェアを実行することにより、図１３のフローチャートに示す処理を実現する。

図１３に示すように、定着処理が施された用紙Ｐが画像形成装置２００から帯電装置３００に搬送されてくると、ステップＳ２００で電圧印加部３５０は、制御部２１０の電源制御に基づいて用紙Ｐに対して所定の電圧を印加して用紙Ｐを帯電させる。帯電された用紙Ｐは、後段の後処理装置４００に搬送される。ステップＳ２００で帯電処理を開始したらステップＳ２１０に進む。

ステップＳ２１０で制御部２１０は、帯電装置３００のループ検出センサ３８０がオンか否かを判断する。制御部２１０は、帯電装置３００のループ検出センサ３８０がオンの場合にステップＳ２２０に進む。例えば、後処理装置４００側の用紙Ｐの搬送速度が帯電装置３００側の用紙Ｐの搬送速度よりも遅くなり、用紙Ｐのループ量が多くなると、ループ検出センサ３８０がアクチュエータ３７０の反射部３７４によって遮光された状態となるので、ループ検出センサ３８０の出力がオンとなる。

ステップＳ２２０で制御部２１０は、後処理装置４００側の用紙Ｐの搬送速度が帯電装置３００側の用紙Ｐの搬送速度よりも遅いので、後処理装置４００のオプションローラー駆動モータ４１０の駆動を加速させることで、後処理装置４００側での用紙Ｐの搬送速度を上昇させる。搬送速度の上昇率は、用紙Ｐにおいて一定のループが形成されるように設定される。用紙Ｐの搬送速度を上昇させたら、ステップＳ２４０に進む。

一方、ステップＳ２１０において帯電装置３００のループ検出センサ３８０がオフの場合、ステップＳ２３０に進む。例えば、後処理装置４００側の用紙Ｐの搬送速度が帯電装置３００側の用紙Ｐの搬送速度よりも速くなり、用紙Ｐのループ量が少なくなると、ループ検出センサ３８０がアクチュエータ３７０の反射部３７４から露出した状態となるので、ループ検出センサ３８０の出力がオフとなる。

ステップＳ２３０で制御部２１０は、後処理装置４００側の用紙Ｐの搬送速度が帯電装置３００側の用紙Ｐの搬送速度よりも速いので、後処理装置４００のオプションローラー駆動モータ４１０の駆動を減速させることで、後処理装置４００側での用紙Ｐの搬送速度を下降させる。搬送速度の下降率は、用紙Ｐにおいて一定のループが形成されるように設定される。用紙Ｐの搬送速度を下降させたら、ステップＳ２４０に進む。

ステップＳ２４０で制御部２１０は、帯電処理を行っている用紙Ｐが帯電装置３００から排紙されたか否かを判断する。例えば、帯電装置３００に用紙検出センサを設け、この用紙検出センサの出力がオフになったときに用紙Ｐが帯電装置３００から排紙されたと判断できる。なお、ループ検出センサ３８０を用いても良い。制御部２１０は、用紙Ｐが帯電装置３００から排紙されたと判断した場合、ステップＳ２５０に進む。一方、制御部２１０は、用紙Ｐが帯電装置３００から排紙されていないと判断した場合、ステップＳ２１０に戻り、用紙Ｐのループ量が一定に保持されるように、ステップＳ２２０，Ｓ２３０の用紙搬送制御を繰り返し実行する。

ステップＳ２５０で制御部２１０は、電源３１６の状態を制御して電圧印加部３５０による用紙Ｐへの電圧の印加を停止させる。例えば、全てのジョブが終了した時点で電圧の印加を停止させても良い。後処理装置４００では、帯電装置３００において帯電された用紙Ｐに対して所定の後処理が行われる。本例では、このような一連の処理が、用紙Ｐが搬送される毎に行われる。

以上説明したように、第３の実施の形態によれば、用紙Ｐのループ量に応じた帯電装置３００と後処理装置４００との間における用紙Ｐの搬送速度差を検出し、検出した搬送速度差を後処理装置４００のオプションローラー駆動モータ４１０にフィードバックし、用紙Ｐのループ量が一定で保持されるように後処理装置４００の用紙Ｐの搬送制御を行う。これにより、帯電装置３００と後処理装置４００との間での用紙Ｐの搬送速度を一定（略同一）に維持することができる。つまり、後処理装置４００側が帯電装置３００側よりも用紙Ｐの搬送速度が速くなったり、遅くなったりすることを防止できる。これにより、用紙Ｐがローラー３１２，３１４間でスリップすることを未然に防止することができる。その結果、用紙Ｐを安定した状態で帯電させることができる。また、第３の実施の形態によれば、画像形成装置２００側の用紙Ｐの搬送速度を変更しなくても良いので、安定した画像形成処理を実現することができる。

なお、本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。上記実施の形態では、帯電装置３００を独立した装置により構成したが、これに限定されることはない。例えば、帯電装置３００を画像形成装置２００内の下流側に組み込んで一体で構成することもできるし、帯電装置３００を後処理装置４００の上流側に組み込んで一体で構成することもできる。また、上記実施の形態では、後処理装置４００として加湿等を行う装置について説明したが、例えば、ステープルやパンチ、折り処理等の後処理を行う他の装置を単体または複数台連結させることもできる。さらに、上記実施の形態では、全体制御部２１０を画像形成装置２００に設けたが（図１参照）、これに限定されることはなく、帯電装置３００や後処理装置４００等の他の装置にも制御部２１０を設け、各装置間で連動して画像形成に関する制御を行うようにしても良い。

１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ画像形成システム
２００画像形成装置
２１０制御部
３００帯電装置（用紙処理装置）
３１２，３１４ローラー
３２２，３２４ガイドピン（ガイド部）
３３６ワンウェイクラッチ
３４０速度検出部
３５０電圧印加部（帯電部）
３５２電磁クラッチ（クラッチ）
３６０ガイドレール（レール部）
３７０アクチュエータ
３８０ループ検出センサ（動作検出部）
４００後処理装置（装置）

Claims

用紙を搬送する装置本体の出口側に設けられたローラーを有し、当該ローラーにより用紙に電圧を印加して当該用紙を帯電させる帯電部と、
前記ローラーを回転駆動する駆動部と前記ローラーとの間に設けられたワンウェイクラッチとを備え、
前記ワンウェイクラッチは、前記帯電部による電圧印加時であって、前記ローラーによる用紙の搬送速度が当該装置本体の用紙搬送方向の下流側に設けられる装置の用紙の搬送速度とは異なる場合で、かつ用紙が前記装置本体と前記装置との間に跨る場合において、前記ローラーに対して用紙がスリップする際に前記駆動部と前記ローラーとの間の動力の伝達を遮断する解放状態に切り替わる
ことを特徴とする用紙処理装置。
前記ワンウェイクラッチは、前記帯電部による電圧印加時であって、前記装置の用紙の搬送速度が前記ローラーによる用紙の搬送速度よりも速い場合に解放状態に切り替わる
ことを特徴とする請求項１に記載の用紙処理装置。
前記装置本体の用紙搬送方向とは交差する方向に延びるレール部と、
前記帯電部に設けられ、当該帯電部を前記レール部に沿って移動可能とするガイド部と、
を有することを特徴とする請求項１または２に記載の用紙処理装置。
用紙を搬送する装置本体の出口側に設けられたローラーを有し、当該ローラーにより用紙に電圧を印加して当該用紙を帯電させる帯電部と、
前記ローラーを回転駆動する駆動部と前記ローラーとの間に設けられたクラッチと、
前記帯電部による電圧印加時であって、用紙が前記装置本体と用紙搬送方向の下流側に設けられた装置との間に跨った状態で前記用紙が当該装置に到達したときに、前記ローラーに対して用紙がスリップする際に前記クラッチを係合状態から解放状態に切り替える制御部と、
を備えることを特徴とする用紙処理装置。
前記制御部は、前記用紙が前記装置本体を通過したときに、前記クラッチを解放状態から係合状態に切り替える
ことを特徴とする請求項４に記載の用紙処理装置。
用紙を搬送する装置本体の出口側に設けられたローラーを有し、当該ローラーにより用紙に電圧を印加して当該用紙を帯電させる帯電部と、
前記用紙の搬送速度を検出する速度検出部と、
前記帯電部による電圧印加時に、用紙が装置本体と当該装置本体の用紙搬送方向の下流側に設けられた装置との間に跨る場合において、前記速度検出部により検出された用紙の搬送速度の結果に基づいて前記用紙の搬送速度が前記ローラーと当該装置本体の用紙搬送方向の下流側に設けられた装置との間で一定となるように制御する制御部と、
を備えることを特徴とする用紙処理装置。
前記速度検出部は、
前記装置本体と前記装置との間で形成される前記用紙のループ量に応じて動作するアクチュエータと、
前記アクチュエータの動作を検出する動作検出部と、を備え、
前記制御部は、前記動作検出部の検出結果に基づいて前記用紙の搬送速度を制御する
ことを特徴とする請求項６に記載の用紙処理装置。
用紙に画像を形成する画像形成装置と、
前記画像形成装置の用紙搬送方向の下流側に設けられ、前記用紙に所定の後処理を行う後処理装置と、
前記画像形成装置と前記後処理装置との間に設けられる請求項１〜７の何れか一項に記載の用紙処理装置と、
を備えることを特徴とする画像形成システム。