JP2003237962A - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 無端ベルトが積載シートの位置高さや傾きに
追従してシートに接触して吸着し、安定したシート給送
を可能とする。 【解決手段】 積載したシートを静電気力を利用して吸
着して給送するシート給送装置において、回転可能な吸
着ベルト２と、吸着ベルト２の外周表面に電荷を付与す
る帯電ローラ７とを有する静電吸着手段と、前記静電吸
着手段のシート給送方向と交差する方向の所定位置を一
対のアーム部材８，９によってそれぞれ独立して揺動可
能に支持する接離移動手段とを有することを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機などの画像
形成装置において、積載された原稿や記録紙等のシート
を、一枚づつ分離して給送する給送装置に関する。詳し
くは、積載されたシートの最上面から順次分離・給送す
るシート給送装置及びこれを用いる画像形成装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】積載された原稿や記録紙等のシートを分
離給送する方法としては、従来、摩擦力を用いた分離給
送方法や、エアー吸引などによる分離給送方法が知られ
ている。

【０００３】しかしながら、摩擦力を用いた方法では、
給送ローラにゴム材料等を用いるため、磨耗などの経時
変化によって摩擦力が変化し、給送性能が低下する。ま
た、摩擦係数が変化（バラツキ）するシートや、摩擦係
数の異なるシートを同時に分離給送する場合には、複数
枚を同時に給送する重送や、分離できないといった、給
送不良が発生することがある。さらに、シートの給送時
に圧力を加えて分離する構成のため、シートが汚れる場
合がある。

【０００４】一方、エアー吸引を用いた分離給送方法
は、ローラやシートの摩擦係数に依存しない非摩擦分離
方式ではあるが、エアー吸引ブロワやエアーダクトを必
要とするため、装置が大型化すると共に、エアー吸引音
が騒音となり、オフィスで使用する装置としては不向き
のものである。

【０００５】そこで、非摩擦分離方式の一種で、誘電体
ベルトに電界を形成し、これをシートに接触させて吸着
し、分離する静電吸着分離方式が提案されている。

【０００６】詳しくは、特開平5-139548号公報等に記載
されているように、複数のローラに巻き掛けられた誘電
体無端ベルトに交番電荷を付与し、該無端ベルトをシー
トに対して揺動または、平行移動させて近接または接触
させ、最上シートを無端ベルトに吸着後、この無端ベル
トを積載シート束から離間する方向に移動させることで
分離する給送方式である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記静電吸着分離方式
では、誘電体無端ベルト面とシートとを所定の面積で、
均一に接触させて吸着する必要がある。

【０００８】このことはクーロンの法則により、次式で
表されている。

【０００９】Ｆ∝Ｑ²／ｒ² （Ｑ：電荷、ｒ：距離）

【００１０】上式より、静電吸着力Ｆは、距離ｒによっ
て、大きく変化することがわかる。

【００１１】しかしながら、提案されている静電吸着方
式の給送装置では、図７に示すように、誘電吸着ベルト
200を複数のローラに巻き掛けた無端ベルトユニット201
の一点を中心に揺動させて積載シートに接触させるもの
である。このため無端ベルトユニット201の揺動停止位
置精度や、積載シートＳの載置面の高さ傾き、さらに、
シートのカールや折れと言った変形によって、無端ベル
ト面とシート面が均一に接触しない場合がある。

【００１２】また、図８に示すように、誘電吸着ベルト
200を複数のローラに巻き掛けた無端ベルトユニット202
を平行移動してシートＳに接触させる装置では、前記と
同様に積載シートＳの積載面の高さや傾き、及びシート
の変形によっては無端ベルト面とシート面が均一に接触
しないことがある。

【００１３】そのため積載シートＳの上面高さ検知や、
ベルトユニット201，202の移動停止位置を高精度に位置
決めしなければ十分なシート吸着力が得られず吸着不良
が発生する。

【００１４】本発明は前記課題を解決するものであり、
その目的は、無端ベルトが積載シートの位置高さや傾き
に追従してシートに接触して吸着し、安定したシート給
送が可能なシート給送装置及びこれを備えた画像形成装
置を提供するものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る代表的な構成は、積載したシートを静電
気力を利用して吸着して給送するシート給送装置におい
て、回転可能な誘電体無端ベルトと、前記無端ベルトの
外周表面に電荷を付与する帯電手段とを有する静電吸着
手段と、前記静電吸着手段のシート給送方向と交差する
方向の所定位置を一対の揺動部材によってそれぞれ独立
して揺動可能に支持する接離移動手段と、を有すること
を特徴とする。

【００１６】上記構成によれば、静電吸着手段が積載シ
ートの上面高さ位置や傾きに追従し、シートと誘電体無
端ベルトとの接触が均一となり、安定したシートの吸着
力が得られる。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に本発明の一実施形態に係るシ
ート給送装置及びこれを用いた画像形成装置について、
図面を参照して具体的に説明する。

【００１８】〔第１実施形態〕図１乃至図６を参照して
第１実施形態に係るシート給送装置を備えた画像形成装
置を例示する。

【００１９】｛画像形成装置｝まず、図６によって画像
形成装置Ａについて概略説明する。なお、図６は画像形
成装置の一例を示す複写機の断面説明図である。

【００２０】図において、101は複写機本体であり、複
写機本体101の上部には固定して設けられた透明ガラス
板からなる原稿台102が設けられている。103は原稿圧着
板であり、原稿台102の所定の位置に画像面を下向きに
して載置された原稿Ｏを押圧固定する。原稿台102の下
側には原稿Ｏを照明するランプ104と、照明した原稿Ｏ
の光像を感光体ドラム112に導くための反射ミラー105，
106，107，108，109，110及び結像レンズ111とからなる
光学系が設けられている。なお、ランプ104及び反射ミ
ラー105，106，107は矢印ｘ方向に所定の速度で移動し
て原稿Ｏを走査する。

【００２１】シート給送装置Ｂは、複写機本体101に内
蔵されたシート収納トレイ21に積載されたシート、ある
いは手差し給送部130に積載されたシートを画像形成部
に給送する。このシート給送装置Ｂの構成については後
で詳述する。

【００２２】画像形成手段は、感光体ドラム112と、感
光体ドラム112の表面に均一な帯電を施すための帯電器1
13と、帯電器113により帯電された感光体ドラム112の表
面に前記光学系から照射される光像により形成された静
電潜像を現像してシートＳに転写すべきトナー像を形成
するための現像器114と、感光体ドラム112の表面に現像
されたトナー像をシートＳに転写するための転写帯電器
115と、感光体ドラム112からトナー像が転写されたシー
トＳを分離するための分離帯電器116と、トナー像を転
写した後に感光体ドラム112に残留したトナーを除去す
るためのクリーナ117とを備えている。

【００２３】画像形成手段の下流側にはトナー像が転写
されたシートＳを搬送するための搬送部118と、搬送部1
18により搬送されるシートＳ上の像を永久画像として定
着するための定着器119が設けられている。また、定着
器119で像が定着されたシートＳを複写機本体101から排
出するための排出ローラ120が設けられており、さら
に、複写機本体101の外側には排出ローラ120で排出され
たシートＳを受け取るための排出トレイ121が設けられ
ている。

【００２４】｛シート給送装置｝次に上記画像形成装置
に用いられているシート給送装置の構成について、図１
乃至図３を参照して説明する。本実施形態に係るシート
給送装置は無端ベルトにシートを静電吸着して給送する
ものである。

【００２５】まず、図１及び図２を参照して静電吸着手
段としての誘電体無端ベルトユニット１の構成について
説明する。なお、図１はシート給送装置の斜視説明図で
あり、図２はシート給送装置の給送動作前の待機状態を
示す説明図ある。図１において、２は無端の吸着ベルト
で、ポリイミド等の樹脂で、高抵抗率（10¹⁴Ωcm以上）
の誘電体からなるベルトである。吸着ベルト２は、駆動
ローラ３と、従動ローラ４に巻き掛けられ、駆動ローラ
３の近傍で、吸着ベルト２の外周表面に交番電荷を付与
する帯電ローラ７と当接している。この帯電ローラ７
は、吸着ベルト２に所定の押圧で接触し、従動回転する
ように設けてある。

【００２６】駆動ローラ３、従動ローラ４及び帯電ロー
ラ７は、該ベルトユニット１を構成する枠体の側板５と
側板６とによってそれぞれ回動自在に支持されている。

【００２７】８，９は前記ベルトユニット１をシート面
に接離移動するための接離移動手段の一部で、ベルトユ
ニット１の両側所定の位置に、それぞれ独立させて設け
た揺動部材としてのアーム部材である。このアーム部材
８，９はベルトユニット１によるシート搬送方向（図１
の矢印方向）に直交し、側板５と６の所定の位置に設け
た支軸14により揺動可能に支持されている（対向側も同
様）。なお、本実施形態ではベルトユニット１の重心よ
りシート搬送方向下流側に支軸14を設けている。

【００２８】さらにアーム部材８，９には、従動ローラ
４の回転軸近傍に設けた係合手段としての係合部材15と
係合するように上下方向に長い長孔16を形成している。
よってベルトユニット１は前記した支軸14を支点とし、
その重量バランスによって、一方向に傾き姿勢を整え
る。本実施形態では、前述したようにベルトユニット１
の重心よりシート搬送方向下流側に支軸14を設けている
ために、ベルトユニット１の駆動ローラ３側が下降し、
従動ローラ４が上昇し、アーム部材８，９の長孔16の上
限で係止した姿勢となる。

【００２９】11は、アーム部材８を介して駆動を伝達す
る駆動伝達手段としてのタイミングベルト11の一部であ
る。このタイミングベルト11によって伝達される回転力
は、アイドラギア12と駆動ギア13によってベルト駆動ロ
ーラ３に伝達され、吸着ベルト２が回動する。なお、こ
れらのタイミングベルト11は吸着ベルトユニット１の左
右どちらか一方に設ければよい。

【００３０】また、シート給送前の待機状態を示す図２
に示すように、吸着ベルトユニット１の給送方向下流に
は一対の搬送ローラ20ａ，20ｂを設けている。さらに吸
着ベルトユニット１の下部には、積載トレイ22に積載し
たシートＳが収納され、積載シートＳの最上シートＰは
前記吸着ベルトユニット１より所定の空間をもって離間
している。

【００３１】積載シートＳは、シート収納トレイ21に収
納され、積載トレイ22を昇降手段23によって昇降可能と
し、最上面シートＰの高さを検知制御するシート面高さ
検知手段24によって所定の高さに維持されている。該検
知手段24はシート給送動作によるシート面高さの変化を
検知すると共に昇降手段23の昇降を制御し、常に一定の
シート高さを維持するものである。

【００３２】ここで、前述の接離移動手段のアーム部材
８について説明する。アーム部材８の一端は搬送ローラ
20ａの同軸上に回動（揺動）可能に支持され、一端を吸
着ベルトユニット１の所定位置の支軸14に支持され、ア
ーム部材８の他端は延長されて揺動駆動手段である連結
部材18とソレノイド19とに連結されている。

【００３３】図３はシート給送装置の上面説明図であ
る。図３に示すように、前記ソレノイド19は吸着ベルト
ユニット１の幅方向の中心に単一的に設けられている。
18は独立した左右の揺動アーム８，９を連結する連結部
材である。連結部材18は単一のソレノイド19の駆動又は
変位を均等にアーム部材８，９に伝える。

【００３４】なお、対向側のアーム部材９も同様で、そ
れぞれを独立させて設けている。そのため、吸着ベルト
ユニット１は、図２の破線で示すように、揺動支軸14を
回動中心にして角度αの範囲で揺動可能であり、さらに
シート搬送方向に直交する方向（シート幅方向）にもア
ーム部材８，９が独立して設けられているため、揺動が
可能となっている。

【００３５】なお、本実施形態では揺動支軸14が吸着ベ
ルトユニット１の重心より搬送方向下流側に設けてある
ことから、その自重によって図２の矢印ａ方向に回転
し、係止部材15と揺動アーム８に設けた長孔16によって
吸着ベルトユニット１の姿勢が係合維持されている。

【００３６】次に図２乃至図５を用いてシートの吸着、
分離、搬送動作を説明する。

【００３７】図２は前述したようにシート給送前の待機
状態を示し、図４は吸着ベルトユニット１が積載シート
Ｓの最上面シートＰに接触して吸着する吸着待機状態を
示す説明図、図５はシートを吸着し、積載シート面より
離間した後、搬送する吸着ベルトユニット１の搬送状態
を示す説明図である。

【００３８】図２における待機状態では、前述のように
給送ベルトユニット１は積載シートＳの最上面シートＰ
と所定の距離に離間し、その姿勢を保持している。ここ
で給送動作開始信号が発せられると不図示の駆動源によ
り搬送ローラ20ａが矢印方向に回転する。この回転は搬
送ローラ20ａの同軸上に設けたプーリ10ａとアーム部材
８の支軸14に設けたプーリ10ｂ間に掛け回したタイミン
グベルト11よって伝達され、さらにアイドラギア12を介
して吸着ベルトユニット１の駆動ローラ３の駆動ギア13
が回転し吸着ベルト２が回動する。そして、吸着ベルト
２の回動と同時に、不図示の高圧電源から交流電圧を受
けた帯電ローラ７が吸着ベルト２の外周表面に交番電荷
を印加する。

【００３９】上記のようにして吸着ベルト２の表面に交
番電荷を印加された吸着ベルトユニット１は、その回動
を一旦停止し、図４に示すように、ソレノイド19の駆動
により矢印ｂ方向に回動し、連結部材18とアーム部材８
の移動によって吸着ベルト２が積載シートの最上面シー
トＰへと下降して接触状態となる。このとき吸着ベルト
ユニット１は、係合部材15とアーム部材の長孔16による
係合を解かれ、支軸14を支点とし、積載シートＰの高さ
位置や、傾きに沿って密着した状態となる。この状態は
吸着ベルトユニット１の自重の増加や、弾性部材によっ
て押圧を加えて密着力を高めることもできる。

【００４０】前記のように交番電荷を帯電した吸着ベル
ト２は、シートとの接触によって静電気力が働き最上面
シートを吸着する。この状態を所定時間（0.1秒から３
秒程度）継続させて待機するとシートの吸着が完全に行
われる。

【００４１】最上面シートＰを吸着した吸着ベルトユニ
ット１は、図５に示すように、ソレノイド19の矢印ｃ方
向の駆動を受け、図２における給送前の待機状態まで移
動し、積載シートＳから離間する。

【００４２】揺動した吸着ベルトユニット１はシートを
吸着したまま前述した係合手段である係合部材15とアー
ム部材８の長孔16及び支軸14によって所定の姿勢に保持
される。ここで搬送開始指令によって搬送ローラ20ａの
回転と同期し、吸着ベルト２が回動することで、吸着し
たシートの搬送が行われる。

【００４３】

【発明の効果】本発明にあっては前述したように構成し
たために、静電吸着手段が積載シートの上面高さ位置や
傾きに追従し、シートと誘電体無端ベルトとの接触が均
一となり、安定したシートの吸着力が得られる。

【００４４】また帯電手段を含めて無端ベルトとユニッ
ト構成とすることにより、ベルトと帯電手段との位置関
係が変化することなく常に一定の電荷付与が行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】シート給送装置の斜視説明図である。

【図２】シート給送装置の給送動作前の待機状態を示す
説明図である。

【図３】シート給送装置の上面説明図である。

【図４】吸着ベルトユニット１が積載シートＳの最上面
シートＰに接触して吸着する吸着待機状態を示す説明図
である。

【図５】シートを吸着し、積載シート面より離間した
後、搬送する吸着ベルトユニット１の搬送状態を示す説
明図である。

【図６】画像形成装置の一例を示す複写機の断面説明図
である。

【図７】従来技術の説明図である。

【図８】従来技術の説明図である。

【符号の説明】

Ａ …画像形成装置 Ｂ …シート給送装置 Ｏ …原稿 Ｐ …最上シート Ｓ …シート １ …誘電体無端ベルトユニット ２ …吸着ベルト ３ …駆動ローラ ４ …従動ローラ ５，６ …側板 ７ …帯電ローラ ８，９ …アーム部材 10ａ，10ｂ …プーリ 11 …タイミングベルト 12 …アイドラギア 13 …駆動ギア 14 …支軸 15 …係合部材 16 …長孔 18 …連結部材 19 …ソレノイド 20ａ，20ｂ …搬送ローラ 21 …シート収納トレイ 22 …積載トレイ 23 …昇降手段 24 …シート面高さ検知手段 101 …複写機本体 102 …原稿台 103 …原稿圧着板 104 …ランプ 105，106，107，108，109，110 …反射ミラー 111 …結像レンズ 112 …感光体ドラム 113 …帯電器 114 …現像器 115 …転写帯電器 116 …分離帯電器 117 …クリーナ 118 …搬送部 119 …定着器 120 …排出ローラ 121 …排出トレイ 130 …手差し給送部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H072 AA32 BA01 BA12 BA19 CA01 CA02 CA06 3F343 FA02 GA01 GB01 GC01 GD01 HB03 HC04 HD16 JA26 JA35 JC06 KB04 KB16 LA04 LA13 LB08 LC11 LD11

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 積載したシートを静電気力を利用して吸
   着して給送するシート給送装置において、 回転可能な誘電体無端ベルトと、前記無端ベルトの外周
   表面に電荷を付与する帯電手段とを有する静電吸着手段
   と、 前記静電吸着手段のシート給送方向と交差する方向の所
   定位置を一対の揺動部材によってそれぞれ独立して揺動
   可能に支持する接離移動手段と、 を有することを特徴とするシート給送装置。
2. 【請求項２】 前記静電吸着手段は、前記無端ベルトが
   複数のローラに巻き掛けられ、該ローラと前記帯電手段
   とを枠体に回動支持したユニットとして構成されている
   ことを特徴とする請求項１記載のシート給送装置。
3. 【請求項３】 前記静電吸着手段は、前記接離移動手段
   の独立した一対の揺動部材の少なくとも１つの揺動部材
   に駆動を伝達する駆動伝達手段を有することを特徴とす
   る請求項１記載のシート給送装置。
4. 【請求項４】 前記接離移動手段の独立した一対の揺動
   部材を同時に揺動変位する単一の揺動駆動手段を有する
   ことを特徴とする請求項１記載のシート給送装置。
5. 【請求項５】 前記静電吸着手段は、積載されたシート
   から一枚のシートを吸着して離間したとき、前記接離移
   動手段の揺動部材と係合し、前記静電吸着手段の姿勢を
   保持する係合手段を有することを特徴とする請求項１記
   載のシート給送装置。
6. 【請求項６】 シートを給送して画像を形成する画像形
   成装置において、 請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のシート給
   送装置と、 給送されたシートに画像を形成するための画像形成手段
   と、 を有することを特徴とする画像形成装置。