JP2004026314A - シート給送装置及び画像処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】たとえ厚く剛性の大きいシートであっても、シートを確実に分離、給送することにより、給送性能のより高いシート給送装置を提供すること。
【解決手段】シートを積載させ移動可能なシート積載面を有したシートトレイ部１０と、電圧を印加して誘電体ベルト５にシートを接触させることによって前記シート上に電荷を発生させ静電的にシートを順次吸着、分離、搬送する吸着ベルトユニット１と、を有するシート給送装置において、前記シート積載面に積載されたシート束の最上シートを前記誘電体ベルト５に所定時間接触させた後、前記誘電体ベルト５から離れる方向に前記シート積載面を下降させて前記最上シートを前記シート束から分離することを特徴とする。
【選択図】 図１
【解決手段】シートを積載させ移動可能なシート積載面を有したシートトレイ部１０と、電圧を印加して誘電体ベルト５にシートを接触させることによって前記シート上に電荷を発生させ静電的にシートを順次吸着、分離、搬送する吸着ベルトユニット１と、を有するシート給送装置において、前記シート積載面に積載されたシート束の最上シートを前記誘電体ベルト５に所定時間接触させた後、前記誘電体ベルト５から離れる方向に前記シート積載面を下降させて前記最上シートを前記シート束から分離することを特徴とする。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シートを順次給送するシート給送装置に関し、例えば、スキャナ、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像処理装置においてシートを給送するシート給送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、シートをシート束から分離し給送する技術としてはゴムローラ、ゴムベルトとシートの摩擦力を利用して分離を行う摩擦分離方式が知られている。しかし、この分離方式ではゴムの劣化が大きく、分離性能に対し耐久性がないことが知られている。またエアの吸引力を利用して分離するエア分離方式も知られている。この分離方式では摩擦を利用した分離方式ではないため、分離性能に対し耐久性はあるが、装置が大掛かりになり、装置を配置するために十分なスペースを要することと、ファンによってエアを吸引するため騒音が大きいことが知られている。
【０００３】
これらの欠点を是正する技術として静電吸着力を利用したシート給送装置が、例えば、特開平９−６７０３３号公報等で多数、提案されている。この静電吸着方式により、分離性能に対する耐久性、装置の設置スペース、分離給送時の騒音などを改善できる。この静電吸着方式による分離方式の概略は以下の通りである。
【０００４】
揺動可能な誘電体ベルト５５に不平等電界を形成し、誘電体ベルト５５上に所定ピッチの交番電荷を形成する（図２３）。誘電体ベルト５５を揺動させてシートＳに接触させる（図２４）。誘電体ベルト５５がシートＳに接触すると、シートＳの電位が上がる。シートＳには誘電体ベルト５５とは反対の極性の電荷が形成される。誘電体ベルト５５に形成された電荷とシートＳに形成された電荷はクーロン力により引き合う。このクーロン力によりシートＳは誘電体ベルト５５上に吸着する。
【０００５】
分離動作として、誘電ベルト５５がシート束から離れるように揺動し、最上シートＳ１のみを誘電体ベルト５５に吸着、分離する（図２５）。この状態のまま誘電体ベルト５５が回転駆動され、シートＳ１を搬送する（図２６）。
【０００６】
分離動作のとき、積載シートＳの最上シートＳ１には、誘電体ベルト５５の電荷がシートＳ１を吸着する力（吸着力）Ｆ１とシートＳ１の自重、シートの腰などによる力（分離力）Ｆ２が加わる。シートＳ１のすぐ下のシートＳ２には誘電体ベルト５５の電荷とシートＳ１の電荷が吸着する力（吸着力）Ｆ３とシートＳ２の自重、シートの腰などによる力（分離力）Ｆ４が加わる（図２７）。各シートに加わる力において、吸着力が分離力より大きい（吸着力＞分離力）とシートは誘電体ベルトに吸着されたままであり、吸着力が分離力より小さい（吸着力＜分離力）とシートは誘電体ベルトに吸着されず分離される。クーロン力は距離の二乗に反比例することから、一般にＦ１＞Ｆ２≒Ｆ４＞Ｆ３である。したがって、シートＳ１は誘電ベルト５５に吸着し、シートＳ２はシートＳ１に吸着されず分離される。このように、静電吸着方式によってシートは１枚ずつ分離され、給送される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例は、以下のような問題があった。
【０００８】
厚く剛性の大きいシートを分離、給送させると、厚く剛性の大きいシートは自重も大きく、またシートの腰も大きい。したがって、分離力Ｆ２はより大きくなる。さらに、分離動作によって、誘電体ベルトが揺動し、シートＳ１を持ち上げるので、そのときのシートＳ１にかかる空気抵抗も分離力Ｆ２に加わる。したがって、シートＳ１に加わる分離力Ｆ２が大きくなるので、シートＳ１を誘電ベルトに吸着する条件Ｆ１＞Ｆ２を満たすことができず、シートＳ１が誘電体ベルトに吸着せず、いわゆるノーピックが発生してしまう。
【０００９】
また、シートは一般に重ねられて保管されている。したがって、重ねられたシートは互いに全面で接触した状態でシート束の自重で圧接されている。シート束のシートは互いに密着して剥がれにくくなり、シート束からシートを分離しにくい。
【００１０】
また、シートは製造時にシート束の状態で裁断する。裁断時に各シートの端部にバリができる。シート束の状態で裁断するので、裁断するときに各シートの端部のバリが互いにくっつきやすい。したがって、シート束の端部にバリができていると、シート束からシートを分離しにくい。
【００１１】
本発明は、シートを分離、給送するとき、たとえ厚く剛性の大きいシートであっても、シートを確実に分離、給送することにより、給送性能のより高いシート給送装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【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の代表的な構成は、シートを積載させ移動可能なシート積載面を有したシート積載手段と、電圧を印加して誘電体にシートを接触させることによって前記シート上に電荷を発生させ静電的にシートを順次吸着、分離、搬送するシート給送手段と、を有するシート給送装置において、前記シート積載面に積載されたシート束の最上シートを前記誘電体に所定時間接触させた後、前記誘電体から離れる方向に前記シート積載面を下降させて前記最上シートを前記シート束から分離することを特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、シートを分離、給送するとき、たとえ厚く剛性の大きいシートであっても、シートを確実に分離、給送することが可能である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１５】
〔第１実施形態〕
図１〜図６を参照して第１実施形態に係るシート給送装置について詳しく説明する。図１〜図５は第１実施形態に係るシート給送装置の断面図、図６は第１実施形態に係るシート給送装置の制御系の回路図である。
【００１６】
（構成の説明）
まず、第１実施形態に係るシート給送装置の構成について説明する。図１において、シート給送手段としての吸着ベルトユニット１の構成を説明する。吸着ベルトユニット１には不図示の側板にＳＵＳ等の金属で作られ、ＧＮＤに接地された駆動ローラ２、従動ローラ３が回動可能に支持されている。駆動ローラ２はベルト・ローラ駆動モータ４（図６参照）から駆動を受けるようにしている。この駆動ローラ２、従動ローラ３の間に、例えば、厚み約７５μｍ・体積抵抗率１．０×１０１６Ω・ｃｍのＰＩのシームレスベルトである誘電体ベルト５を懸架している。従動ローラ３上には誘電体ベルト５に接触している除電ブラシ６が配置され、誘電体ベルト５の表面に形成された電荷を除去している。
【００１７】
駆動ローラ２の外部には誘電体ベルト５の外面に所定の圧力で接触している帯電ローラ７を配置している。帯電ローラ７は軸心が金属層で、表面に例えば体積抵抗率１．０×１０１６Ω・ｃｍ程度の導電ゴム層がコーテイングしてある。帯電ローラ７には図１に示す交流発振器８から出力された所定振幅、周期の交流波形をＡＭＰ９（図６参照）にて増幅された交流電圧が印加できるように電気的に接続されている。
【００１８】
まず、ベルトユニット１が図１の位置で待機している時に帯電ローラ７に交流電圧を印加する。交流は例えば、３ｋＶｐ−ｐ、６０Ｈｚに設定する。次にベルト・ローラ駆動モータ４を駆動し、誘電体ベルト５上に所定ピッチの電荷を形成する。そして、ベルト・ローラ駆動モータ４を停止させた時には誘電体ベルト５のシート吸着面５ａには所定ピッチの電荷が形成される。
【００１９】
シート積載手段としてのシートトレイ部１０は、昇降自在なシートトレイ台１１と、シートトレイ台１１を昇降させるためのリンク１２と、シートトレイ台１１を昇降させるための駆動力を与えるトレイ昇降モータ１３（図６参照）と、シートトレイ台１１に対して昇降自在に取り付けられているシートトレイ１４と、シートトレイ１４を上下に昇降させるためのカム１５と、カム１５を回転制御するためのカム駆動モータ１６（図６参照）によって構成され、更にシート束上面を検知するためのシート面検知センサ１７と、シート面検知センサ１７に対して上下移動可能で、かつ回動自在なコロ１８が分離、給送する位置に本体に対して取り付けられている。シートトレイ台１１は、カム１５を回動自在に支持するための軸受部１１ａを具備し、カム１５の回転軸１５ａを回動自在に支持している。シートトレイ１４はボス１４ａを有し、シートトレイ台１１はボス受け穴１１ｂを有している。シートトレイ１４のボス１４ａがシートトレイ台１１のボス受け穴１１ｂに挿入されており、シートトレイ１４の上下以外の移動を規制している。
【００２０】
搬送部１９は、引き抜きローラ２０と、引き抜きローラ２０の下流側に配置されシートの搬送を検知するシート検知センサ２１で構成されている。
【００２１】
（動作の説明）
次に、シートＳを吸着・分離・搬送する動作について説明する。図１において、シートトレイ１４上に積載されたシート束はトレイ昇降モータ１３（図６参照）の駆動によってリンク１２が矢印方向へ上昇することによって、上昇する。シートトレイ１４の上部にはシート面検知センサ１７が配置され、シート束が上下する方向へ移動可能で回動するコロ１８を上昇させる事によりシート面を検知する。シート束がシートトレイ１４上に積載されるとトレイ昇降モータ１３が回転を開始し、シート束の上面がシート面検知センサ１７で検知されるとトレイ昇降モータ１３は停止し、シート束Ｓは所定高さまで上昇する。この状態では誘電体ベルト５は停止状態にある。シート束Ｓは誘電体ベルト５を所定の圧で圧接している（図２参照）。
【００２２】
シート束Ｓには誘電体ベルト５の下面とは極性が異なる電荷が形成される。したがって、シート束Ｓはクーロン力により誘電体ベルト５上に吸着される。
【００２３】
この状態で所定の時間、例えば０．５秒経つと、シート束の電荷が減衰する。シート束Ｓの最上シートＳ１には電荷が残るが、シートＳ１のすぐ下のシートＳ２より下のシートにはほとんど電荷が残らなくなる。したがって、シートＳ１のみが誘電体ベルト５に吸着している。
【００２４】
前述の所定時間経過後、カム駆動モータ１６（図６参照）によって、カム１５を１８０°回転させ、シートトレイ１４を下降させる。この動作によりシート束Ｓから最上シートＳ１を分離する（図３参照）。
【００２５】
このとき、最上位のシートであるシートＳ１にはベルト吸着力Ｆ１とシートＳ１の自重による分離力Ｆ２が加わる。前記力の関係は、Ｆ２≪Ｆ１であるため、吸着が可能となる。一方、シートＳ１のすぐ下のシートＳ２には吸着ベルト（誘電体ベルト５）とシートＳ１による吸着力Ｆ３と分離時シートＳ２に加わるシートＳ２の自重等による分離力Ｆ４が加わる。シートＳ２の吸着力Ｆ３は十分小さいため、前記力の関係は、Ｆ３≪Ｆ４の関係になる。したがって、シートＳ１とシートＳ２は分離する（図５参照）。
【００２６】
そして、ベルト・ローラ駆動モータ４（図６参照）を駆動し、誘電体ベルト５を図４に示すように矢印方向へ移動させ搬送する。シートＳ１は誘電体ベルト５から剥離し、ゴムローラ対で構成された引き抜きローラ２０に挟持搬送される。引き抜きローラ２０の下流側に配置されたシート検知センサ２１によって搬送シートＳ（例えば図４のシートＳ１）の後端が検知されると、カム駆動モータ１６によってカム１５が１８０°回転し、シートトレイ１４は上昇する（図２参照）。さらにベルト・ローラ駆動モータ４を停止させ、誘電体ベルト５・引き抜きローラ２０の駆動を停止させる。連続的にシートＳを給送する時は上記動作を繰り返す。
【００２７】
なお、図６に示すカム駆動モータ１６、ベルト・ローラ駆動モータ４、トレイ昇降モータ１３は、パルス発振器２２から各々、所定パルスを発振し、モータドライバー２３によって駆動している。これらの電気部品は制御手段としてのＣＰＵ２４によって制御コントロールされ、上記吸着・分離・搬送動作を行っている。
【００２８】
上記構成において、厚く剛性の大きいシートを分離給送させても、シートトレイ１４を下降させて誘電体ベルト５とシート束Ｓを分離しているので、最上位のシートＳ１には自重以外の力、例えばシートの腰による復元力やシートを持ち上げたときにシートにかかる空気抵抗、がかからないので、分離力が小さく誘電体ベルト５に最上位のシートＳ１が吸着し易くなる。
【００２９】
上記構成によれば、シートを分離、給送するとき、シート束Ｓの最上シートＳ１を誘電体ベルト５に所定時間接触させた後、シートトレイ１４が下降することで、シート束Ｓから最上シートＳ１を分離しているので、最上シートＳ１の誘電体ベルト５への吸着力を増加させ、シートを確実に分離し、給送させることができる。
【００３０】
〔第２実施形態〕
第２実施形態に係るシート給送装置は、図７に示すように、切換手段としての切換スイッチ２５を有している。切換スイッチ２５によって、シート束Ｓを誘電体ベルト５に圧接してからシートトレイ１４が下降を始めるまでの所定の時間を切り換える。本実施形態では、切換スイッチ２５は、「さら紙モード」と「カラー紙モード」に切り換わる。その他の部分は第１実施形態のシート給送装置と同一であるので、同一部分については、同一の符号を付して、その部分の説明は省略する。
【００３１】
（動作の説明）
シートを吸着・分離・搬送する動作について説明する。図１において、シートトレイ１４上に積載されたシート束Ｓはトレイ昇降モータ１３（図７参照）の駆動によってリンク１２が矢印方向へ上昇することによって、上昇する。シートトレイ１４の上部にはシート面検知センサ１７が配置され、シート束が上下する方向へ移動可能で回動するコロ１８を上昇させる事によりシート面を検知する。シート束Ｓがシートトレイ１４上に積載されるとトレイ昇降モータ１３が回転を開始し、シート束Ｓの上面がシート面検知センサ１７で検知されるとトレイ昇降モータ１３は停止し、シート束Ｓは所定高さまで上昇する。この状態では誘電体ベルト５は停止状態にある。シート束Ｓは誘電体ベルト５を所定の圧で圧接している。
【００３２】
シート束Ｓには誘電体ベルト５の下面とは極性が異なる電荷が形成される。したがって、シート束Ｓはクーロン力により誘電体ベルト５上に吸着される。
【００３３】
本実施形態では、シート束Ｓを誘電体ベルト５に圧接している時間を、切換スイッチ２５により、モードに応じて切り換えている。すなわち、「さら紙モード」の場合、切換スイッチ２５により第１の所定時間（例えば０．２秒）に切り換え、「カラー紙モード」の場合、切換スイッチ２５により第２の所定時間（例えば０．５秒）に切り換え、そのモードに応じた所定時間だけシート束Ｓを誘電体ベルト５に圧接する。
【００３４】
そして、シートがさら紙の場合、例えば０．２秒で、シートがカラー紙の場合、例えば０．５秒で、シート束Ｓの電荷が減衰する。シート束Ｓの最上シートＳ１には電荷が残るが、シートＳ１のすぐ下のシートＳ２より下のシートにはほとんど電荷が残らなくなる。したがって、シートＳ１のみが誘電体ベルト５に吸着している。
【００３５】
前述の所定時間経過後、カム駆動モータ１６（図７参照）によって、カム１５を１８０°回転させ、シートトレイ１４を下降させる。この動作によりシート束Ｓから最上シートＳ１を分離する（図３参照）。
【００３６】
以下の動作は前述した第１実施形態の動作と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００３７】
上記構成において、厚く剛性の大きいシートを分離給送させても、シートトレイ１４を下降させて誘電体ベルト５とシート束Ｓを分離しているので、最上位のシートＳ１には自重以外の力、例えばシートの腰による復元力やシートを持ち上げたときにシートにかかる空気抵抗、がかからないので、分離力が小さく誘電体ベルト５に最上位のシートＳ１が吸着し易くなる。
【００３８】
また、シートの種類（本実施形態では、さら紙とカラー紙）によって、シートの電荷が減衰する時間が異なる。シートの電荷が減衰する時間が短いシート（本実施形態では、さら紙）を分離、給送する場合、シートの電荷が減衰する時間が長いシート（本実施形態では、カラー紙）に比べて、誘電体ベルトに圧接する時間が短くなるように切換スイッチを切り換えることで、シートの分離、給送に要する時間を短縮することができる。
【００３９】
上記構成によれば、シートを分離、給送するとき、シートの種類に応じて、シート束Ｓの最上シートＳ１を誘電体ベルト５に所定時間接触させた後、シートトレイ１４が下降することで、シート束Ｓから最上シートＳ１を分離しているので、最上シートＳ１の誘電体ベルト５への吸着力を増加させ、シートを確実に分離し、給送させることができる。
【００４０】
また、シートの種類に応じて、シートを誘電体ベルトに圧接する時間を切り換えることができるので、シートの種類によって分離、給送に要する時間を短縮することができる。
【００４１】
〔第３実施形態〕
第３実施形態に係るシート給送装置は、図８に示すように、シートトレイ部１０に、シート束Ｓの先端部を規制し、かつ移動可能な先端規制部材２６と、先端規制部材２６をシート束Ｓの方向に付勢する付勢バネ２７と、先端規制部材２６と接続するソレノイド２８と、シート束Ｓの後端を規制する後端規制部材２９を具備している。先端規制部材２６は位置規制リブ２６ａを有し、シートトレイ台１１は突き当て部１１ｃを有している。付勢バネ２７によって付勢された先端規制部材２６の位置規制リブ２６ａがシートトレイ台１１の突き当て部１１ｃに突き当たり、先端規制部材２６の位置が規制されている。その他の部分は第１実施形態のシート給送装置と同一であるので、同一部分については、同一の符号を付して、その部分の説明は省略する。
【００４２】
（動作の説明）
シートＳを吸着・分離・搬送する動作について説明する。図８において、シートトレイ１４上に積載されたシート束Ｓはトレイ昇降モータ１３（図１５参照）の駆動によってリンク１２が矢印方向へ上昇することによって、上昇する。シートトレイ１４の上部にはシート面検知センサ１７が配置され、シート束Ｓが上下する方向へ移動可能で回動するコロ１８を上昇させる事によりシート面を検知する。シート束Ｓがシートトレイ１４上に積載されるとトレイ昇降モータ１３が回転を開始し、シート束Ｓの上面がシート面検知センサ１７で検知されるとトレイ昇降モータ１３は停止し、シート束Ｓは所定高さまで上昇する。このとき、先端規制部材２６とソレノイド２８は接続しており、先端規制部材２６とシート束Ｓの先端は離間している（図９参照）。この状態では誘電体ベルト５は停止状態にある。シート束Ｓは誘電体ベルト５を所定の圧で圧接している。
【００４３】
次に、先端規制部材２６とソレノイド２８は離間し、付勢バネ２７によって先端規制部材２６はシート束Ｓ先端に接触し、シート束Ｓの位置を規制する（図１０参照）。
【００４４】
シート束Ｓには誘電体ベルト５の下面とは極性が異なる電荷が形成される。したがって、シート束Ｓはクーロン力により誘電体ベルト５上に吸着される。
【００４５】
この状態で所定の時間、例えば０．５秒経つと、シート束Ｓの電荷が減衰する。シート束Ｓの最上シートＳ１には電荷が残るが、シートＳ１のすぐ下のシートＳ２より下のシートにはほとんど電荷が残らなくなる。したがって、シートＳ１のみが誘電体ベルト５に吸着している。
【００４６】
前述の所定時間経過後、カム駆動モータ１６（図１５参照）によって、カム１５を１８０°回転させ、シートトレイ１４を下降させる。この動作によりシート束Ｓから最上シートＳ１を分離する（図１１参照）。
【００４７】
このとき、シートＳ１にはベルト吸着力Ｆ１とシートＳ１の自重による分離力Ｆ２が加わる。前記力の関係は、Ｆ２≪Ｆ１であるため、吸着が可能となる。一方、シートＳ１のすぐ下のシートＳ２には吸着ベルト（誘電体ベルト５）とシートＳ１による吸着力Ｆ３と分離時シートＳ２に加わるシートＳ２の自重等による分離力Ｆ４が加わる。シートＳ２の吸着力Ｆ３は十分小さいため、前記力の関係は、Ｆ３≪Ｆ４の関係になる。したがって、シートＳ１とシートＳ２は分離する（図１１参照）。
【００４８】
また、シート束Ｓの先端はシートトレイ１４の下降によって、図１１のように先端規制部材２６の傾斜形状に沿うかたちで変形する。この変形によって、シート束Ｓの先端のバリによるシート同士の張り付きが剥がされる。
【００４９】
そして、ベルト・ローラ駆動モータ４（図１５参照）を駆動し、誘電体ベルト５を図１２に示すように矢印方向へ移動させ搬送する。シートＳ１は誘電体ベルト５から剥離し、ゴムローラ対で構成された引き抜きローラ２０に挟持搬送される。引き抜きローラ２０の下流側に配置されたシート検知センサ２１によって搬送シートＳ（例えば図１２のシートＳ１）の後端が検知されると、先端規制部材２６とソレノイド２８が接続し、先端規制部材２６とシート束Ｓが離間する（図１３参照）。カム駆動モータ１６によってカム１５が１８０°回転し、シートトレイ１４を上昇させる（図１４参照）。さらにベルト・ローラ駆動モータ４を停止させ、誘電体ベルト５・引き抜きローラ２０の駆動を停止させる。連続的にシートＳを給送する時は上記動作を繰り返す。
【００５０】
なお、図１５に示すベルト・ローラ駆動モータ４、ベルト・ローラ駆動モータ４、トレイ昇降モータ１３は、パルス発振器２２から各々、所定パルスを発振しモータドライバー２３によって駆動している。前述のソレノイド２８を含めた、これらの電気部品は制御手段としてのＣＰＵ２４によって制御コントロールされ、上記吸着・分離・搬送動作を行っている。
【００５１】
上記構成において、厚く剛性の大きいシートを分離給送させても、シートトレイ１４を下降させて誘電体ベルト５シート束Ｓを分離しているので、最上位のシートＳ１には自重以外の力、例えばシートの腰による復元力やシートを持ち上げたときにシートにかかる空気抵抗、がかからないので、分離力が小さく誘電体ベルト５に最上位のシートＳ１が吸着し易くなる。
【００５２】
また、分離の時に、先端規制部材２６によってシート束Ｓの先端が変形するので、シート束Ｓの先端のバリによる張り付きが剥がれるので、シート束からシートを分離し易くなる。
【００５３】
上記構成によれば、シートを分離、給送するとき、シート束Ｓの最上シートＳ１を誘電体ベルト５に所定時間接触させた後、シートトレイ１４が下降することで、シート束Ｓから最上シートＳ１を分離しているので、最上シートＳ１の誘電体ベルト５への吸着力を増加させ、シートを確実に分離し、給送させることができる。
【００５４】
また、シートトレイ１４が下降することで、先端規制部材２６によってシート束Ｓの先端が変形するので、シート束Ｓの先端のバリによる張り付きが剥がれるので、シート束からシートを分離し易くなる。
【００５５】
〔第４実施形態〕
第４実施形態に係るシート給送装置は、図１６に示すように、誘電体ベルト５にシート束Ｓが接触したときの該シート束Ｓの先端部の近傍のシート搬送路を妨害しない位置に送風手段としてのファン３０が固定されている。このファン３０の回転は制御手段としてのＣＰＵ２４（図２０参照）によって制御されている。その他の部分は第１実施形態のシート給送装置と同一であるので、同一部分については、同一の符号を付して、その部分の説明は省略する。
【００５６】
（動作の説明）
シートＳを吸着・分離・搬送する動作について説明する。図１６において、シートトレイ１４上に積載されたシート束Ｓはトレイ昇降モータ１３（図２０参照）の駆動によってリンク１２が矢印方向へ上昇することによって、上昇する。シートトレイ１４の上部にはシート面検知センサ１７が配置され、シート束Ｓが上下する方向へ移動可能で回動するコロ１８を上昇させる事によりシート面を検知する。シート束がシートトレイ１４上に積載されるとトレイ昇降モータ１３が回転を開始し、シート束の上面をシート面検知センサ１７（図２０参照）で検知されるとトレイ昇降モータ１３は停止し、シート束Ｓは所定高さまで上昇する。この状態では誘電体ベルト５は停止状態にある。シート束Ｓは誘電体ベルト５を所定の圧で圧接している。そして、ファン３０が回転し始め、エアをシート束Ｓ先端に向かって流し始める（図１７参照）。
【００５７】
シート束Ｓには誘電体ベルト５の下面とは極性が異なる電荷が形成される。したがって、シート束Ｓはクーロン力により誘電体ベルト５上に吸着される。
【００５８】
この状態で所定の時間、例えば０．５秒経つと、シート束Ｓの電荷が減衰する。シート束Ｓの最上シートＳ１には電荷が残るが、シートＳ１のすぐ下のシートＳ２より下のシートにはほとんど電荷が残らなくなる。したがって、シートＳ１のみが誘電体ベルト５に吸着している。
【００５９】
そして、カム駆動モータ１６（図２０参照）によって、カム１５を１８０°回転させ、シートトレイ１４を下降させる。この動作によりシート束Ｓから最上シートＳ１を分離する（図１８参照）。
【００６０】
このとき、シートＳ１にはベルト吸着力Ｆ１とシートＳ１の自重による分離力Ｆ２が加わる。前記力の関係は、Ｆ２≪Ｆ１であるため、吸着が可能となる。一方、シートＳ１のすぐ下のシートＳ２には吸着ベルト（誘電体ベルト５）とシートＳ１による吸着力Ｆ３と分離時シートＳ２に加わるシートＳ２の自重等による分離力Ｆ４が加わる。シートＳ２の吸着力Ｆ３は十分小さいため、前記力の関係は、Ｆ３≪Ｆ４の関係になる。したがって、シートＳ１とシートＳ２は分離する（図１８参照）。
【００６１】
そして、ベルト・ローラ駆動モータ４（図２０参照）を駆動し、誘電体ベルト５を図１９に示すように矢印方向へ移動させ搬送する。シートＳ１は誘電体ベルト５から剥離し、ゴムローラ対で構成された引き抜きローラ２０に挟持搬送される。引き抜きローラ２０の下流側に配置されたシート検知センサ２１によって搬送シートＳ（例えば図１９のシートＳ１）の先端が検知されると、ファン３０の回転を停止する。シート検知センサ２１によって搬送シートＳの後端が検知されると、カム駆動モータ１６によってカム１５が１８０°回転し、シートトレイ１４は上昇する。さらにベルト・ローラ駆動モータ４を停止させ、誘電体ベルト５・引き抜きローラ２０の駆動を停止させる。連続的にシートＳを給送する時は上記動作を繰り返す。
【００６２】
なお、図２０に示すカム駆動モータ１６、ベルト・ローラ駆動モータ４、トレイ昇降モータ１３は、パルス発振器２２から各々、所定パルスを発振し、モータドライバー２３によって駆動している。前述のファン３０を含めた、これらの電気部品は制御手段としてのＣＰＵ２４によって制御コントロールされ、上記吸着・分離・搬送動作を行っている。
【００６３】
上記構成において、厚く剛性の大きいシートを分離給送させても、シートトレイ１４を下降させて誘電体ベルト５シート束Ｓを分離しているので、最上位のシートＳ１には自重以外の力、例えばシートの腰による復元力やシートを持ち上げたときにシートにかかる空気抵抗、がかからないので、分離力が小さく誘電体ベルト５に最上位のシートＳ１が吸着し易くなる。
【００６４】
また、シートトレイ１４が下降するときに、ファン３０によってエアがシート束に向かって流れるので、該エアがシート束のシートの間に入っていき、互いに密着して張り付いていたシートが剥がれ易くなる。したがって、シート束からシートを分離し易くなる。
【００６５】
上記構成によれば、シートを分離、給送するとき、シート束Ｓの最上シートＳ１を誘電体ベルト５に所定時間接触させた後、シートトレイ１４が下降することで、シート束Ｓから最上シートＳ１を分離しているので、最上シートＳ１の誘電体ベルト５への吸着力を増加させ、シートを確実に分離し、給送させることができる。
【００６６】
また、互いに密着して張り付いていたシート束Ｓを 該シート束Ｓに向かってエアを入れることで剥がれ易くし、シート束から最上シートを分離し易くなる。
【００６７】
〔第５実施形態〕
第５実施形態に係るシート給送装置は、第１実施形態のシート給送装置と構成は同一であるので、構成の説明は省略する。第１実施形態との違いは、シートトレイ１４を下降させるときに、下降し始めから下降終了まで所定の加速度、例えば重力加速度ｇで下降し続ける点である。シートトレイ１４が所定の加速度で下降し続けるようにカム駆動モータ１６（図６参照）の回転を制御している。また、カム１５の動きにシートトレイ１４が追随するように、該シートトレイ１４を引っ張りバネ３１によって所定の力で下方向（下降方向）に付勢している（図２１参照）。
【００６８】
上記構成において、シートトレイ１４が下降するときに、所定の加速度、例えば重力加速度ｇ以上で下降すると、各シートは必ず一瞬無重力状態になる。これにより各シートはそれぞれすぐ下のシートに自重を作用しなくなる。したがって、シート束の各シートを密着させる力がなくなり、互いに密着して張り付いていた各シートがシートトレイ１４の下降の間、離れるようになる（図２２参照）。したがって、シート束から各シートを分離し易くなる。
【００６９】
上記構成によれば、シートを分離、給送するとき、シートトレイ１４が所定の加速度で下降することで、シート束の各シートが離れるようになるので、シートを確実に分離し、給送させることができる。
【００７０】
また、シートトレイ１４が例えば重力加速度ｇで下降し続けることで、互いに密着して張り付いていたシート束を剥がれ易くし、シート束からシートを分離し易くなる。
【００７１】
〔他の実施形態〕
前述した第２実施形態では、誘電体ベルトとシートを接触させる所定時間を切換手段によって２種類の所定時間に切り換え可能な構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、必要に応じて前記所定時間を適宜（２種類以上）設定し、前記切換手段によって前記２種類以上の所定時間に切り換える構成としても良い。
【００７２】
なお、上記実施形態で説明したシート給送装置は、図示していない画像処理装置としてのスキャナ、プリンタ、複写機、ファクシミリ、或いはこれらの機能を複数有する複合機において、シートを給送するシート給送装置として用いることが可能である。
【００７３】
更に、上記画像処理装置において、画像を読み取る画像読取手段に対して読取対象の原稿等のシートを給送する給送装置、あるいは、画像を形成する画像形成手段に対して記録対象の記録紙等のシートを給送するシート給送装置として用いることが可能である。
【００７４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、所定時間誘電体とシートを接触し、その後シート積載面を下降させるので、たとえ厚く剛性の大きいシートであっても、シートを確実に吸着、分離し、給送することができる。
【００７５】
また、切換手段によって誘電体とシートを接触させる時間を切り換えるので、シートの種類によって、分離、給送に要する時間を短縮することができる。
【００７６】
また、斜面を有する先端規制部材によってシート束の先端のバリによる張り付きを剥がすので、シート束からシートが分離し易くなる。
【００７７】
また、送風手段によってシート束の先端部に向かって空気を流すので、互いに密着して張り付いていたシート束を剥がれ易くし、シート束からシートが分離し易くなる。
【００７８】
また、シート積載面を所定の加速度で下降させるので、互いに密着して張り付いていたシート束を剥がれ易くし、シート束からシートが分離し易くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係るシート給送装置の断面図
【図２】第１実施形態に係るシート給送装置の断面図
【図３】第１実施形態に係るシート給送装置の断面図
【図４】第１実施形態に係るシート給送装置の断面図
【図５】第１実施形態に係るシート給送装置の断面図
【図６】第１実施形態に係るシート給送装置の制御系の回路図
【図７】第２実施形態に係るシート給送装置の制御系の回路図
【図８】第３実施形態に係るシート給送装置の正面図
【図９】第３実施形態に係るシート給送装置の正面図
【図１０】第３実施形態に係るシート給送装置の断面図
【図１１】第３実施形態に係るシート給送装置の断面図
【図１２】第３実施形態に係るシート給送装置の断面図
【図１３】第３実施形態に係るシート給送装置の断面図
【図１４】第３実施形態に係るシート給送装置の断面図
【図１５】第３実施形態に係るシート給送装置の制御系の回路図
【図１６】第４実施形態に係るシート給送装置の正面図
【図１７】第４実施形態に係るシート給送装置の断面図
【図１８】第４実施形態に係るシート給送装置の断面図
【図１９】第４実施形態に係るシート給送装置の断面図
【図２０】第４実施形態に係るシート給送装置の制御系の回路図
【図２１】第５実施形態に係るシート給送装置の正面図
【図２２】第５実施形態に係るシート給送装置の断面図
【図２３】従来例の断面図
【図２４】従来例の断面図
【図２５】従来例の断面図
【図２６】従来例の断面図
【図２７】従来例の断面図
【符号の説明】
Ｓ，Ｓ１，Ｓ２ …シート
１ …吸着ベルトユニット
２ …駆動ローラ
３ …従動ローラ
４ …ベルト・ローラ駆動モータ
５ …誘電体ベルト
５ａ …シート吸着面
６ …除電ブラシ
７ …帯電ローラ
８ …交流発振器
９ …ＡＭＰ
１０ …シートトレイ部
１１ …シートトレイ台
１１ａ …軸受部
１１ｂ …ボス受け穴
１１ｃ …突き当て部
１２ …リンク
１３ …トレイ昇降モータ
１４ …シートトレイ
１４ａ …ボス
１５ …カム
１５ａ …回転軸
１６ …カム駆動モータ
１７ …シート面検知センサ
１８ …コロ
１９ …搬送部
２０ …引き抜きローラ
２１ …シート検知センサ
２２ …パルス発振器
２３ …モータドライバー
２４ …ＣＰＵ
２５ …切換スイッチ
２６ …先端規制部材
２６ａ …位置規制リブ
２７ …付勢バネ
２８ …ソレノイド
２９ …後端規制部材
３０ …ファン
３１ …引っ張りバネ
【発明の属する技術分野】
本発明は、シートを順次給送するシート給送装置に関し、例えば、スキャナ、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像処理装置においてシートを給送するシート給送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、シートをシート束から分離し給送する技術としてはゴムローラ、ゴムベルトとシートの摩擦力を利用して分離を行う摩擦分離方式が知られている。しかし、この分離方式ではゴムの劣化が大きく、分離性能に対し耐久性がないことが知られている。またエアの吸引力を利用して分離するエア分離方式も知られている。この分離方式では摩擦を利用した分離方式ではないため、分離性能に対し耐久性はあるが、装置が大掛かりになり、装置を配置するために十分なスペースを要することと、ファンによってエアを吸引するため騒音が大きいことが知られている。
【０００３】
これらの欠点を是正する技術として静電吸着力を利用したシート給送装置が、例えば、特開平９−６７０３３号公報等で多数、提案されている。この静電吸着方式により、分離性能に対する耐久性、装置の設置スペース、分離給送時の騒音などを改善できる。この静電吸着方式による分離方式の概略は以下の通りである。
【０００４】
揺動可能な誘電体ベルト５５に不平等電界を形成し、誘電体ベルト５５上に所定ピッチの交番電荷を形成する（図２３）。誘電体ベルト５５を揺動させてシートＳに接触させる（図２４）。誘電体ベルト５５がシートＳに接触すると、シートＳの電位が上がる。シートＳには誘電体ベルト５５とは反対の極性の電荷が形成される。誘電体ベルト５５に形成された電荷とシートＳに形成された電荷はクーロン力により引き合う。このクーロン力によりシートＳは誘電体ベルト５５上に吸着する。
【０００５】
分離動作として、誘電ベルト５５がシート束から離れるように揺動し、最上シートＳ１のみを誘電体ベルト５５に吸着、分離する（図２５）。この状態のまま誘電体ベルト５５が回転駆動され、シートＳ１を搬送する（図２６）。
【０００６】
分離動作のとき、積載シートＳの最上シートＳ１には、誘電体ベルト５５の電荷がシートＳ１を吸着する力（吸着力）Ｆ１とシートＳ１の自重、シートの腰などによる力（分離力）Ｆ２が加わる。シートＳ１のすぐ下のシートＳ２には誘電体ベルト５５の電荷とシートＳ１の電荷が吸着する力（吸着力）Ｆ３とシートＳ２の自重、シートの腰などによる力（分離力）Ｆ４が加わる（図２７）。各シートに加わる力において、吸着力が分離力より大きい（吸着力＞分離力）とシートは誘電体ベルトに吸着されたままであり、吸着力が分離力より小さい（吸着力＜分離力）とシートは誘電体ベルトに吸着されず分離される。クーロン力は距離の二乗に反比例することから、一般にＦ１＞Ｆ２≒Ｆ４＞Ｆ３である。したがって、シートＳ１は誘電ベルト５５に吸着し、シートＳ２はシートＳ１に吸着されず分離される。このように、静電吸着方式によってシートは１枚ずつ分離され、給送される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例は、以下のような問題があった。
【０００８】
厚く剛性の大きいシートを分離、給送させると、厚く剛性の大きいシートは自重も大きく、またシートの腰も大きい。したがって、分離力Ｆ２はより大きくなる。さらに、分離動作によって、誘電体ベルトが揺動し、シートＳ１を持ち上げるので、そのときのシートＳ１にかかる空気抵抗も分離力Ｆ２に加わる。したがって、シートＳ１に加わる分離力Ｆ２が大きくなるので、シートＳ１を誘電ベルトに吸着する条件Ｆ１＞Ｆ２を満たすことができず、シートＳ１が誘電体ベルトに吸着せず、いわゆるノーピックが発生してしまう。
【０００９】
また、シートは一般に重ねられて保管されている。したがって、重ねられたシートは互いに全面で接触した状態でシート束の自重で圧接されている。シート束のシートは互いに密着して剥がれにくくなり、シート束からシートを分離しにくい。
【００１０】
また、シートは製造時にシート束の状態で裁断する。裁断時に各シートの端部にバリができる。シート束の状態で裁断するので、裁断するときに各シートの端部のバリが互いにくっつきやすい。したがって、シート束の端部にバリができていると、シート束からシートを分離しにくい。
【００１１】
本発明は、シートを分離、給送するとき、たとえ厚く剛性の大きいシートであっても、シートを確実に分離、給送することにより、給送性能のより高いシート給送装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【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の代表的な構成は、シートを積載させ移動可能なシート積載面を有したシート積載手段と、電圧を印加して誘電体にシートを接触させることによって前記シート上に電荷を発生させ静電的にシートを順次吸着、分離、搬送するシート給送手段と、を有するシート給送装置において、前記シート積載面に積載されたシート束の最上シートを前記誘電体に所定時間接触させた後、前記誘電体から離れる方向に前記シート積載面を下降させて前記最上シートを前記シート束から分離することを特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、シートを分離、給送するとき、たとえ厚く剛性の大きいシートであっても、シートを確実に分離、給送することが可能である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１５】
〔第１実施形態〕
図１〜図６を参照して第１実施形態に係るシート給送装置について詳しく説明する。図１〜図５は第１実施形態に係るシート給送装置の断面図、図６は第１実施形態に係るシート給送装置の制御系の回路図である。
【００１６】
（構成の説明）
まず、第１実施形態に係るシート給送装置の構成について説明する。図１において、シート給送手段としての吸着ベルトユニット１の構成を説明する。吸着ベルトユニット１には不図示の側板にＳＵＳ等の金属で作られ、ＧＮＤに接地された駆動ローラ２、従動ローラ３が回動可能に支持されている。駆動ローラ２はベルト・ローラ駆動モータ４（図６参照）から駆動を受けるようにしている。この駆動ローラ２、従動ローラ３の間に、例えば、厚み約７５μｍ・体積抵抗率１．０×１０１６Ω・ｃｍのＰＩのシームレスベルトである誘電体ベルト５を懸架している。従動ローラ３上には誘電体ベルト５に接触している除電ブラシ６が配置され、誘電体ベルト５の表面に形成された電荷を除去している。
【００１７】
駆動ローラ２の外部には誘電体ベルト５の外面に所定の圧力で接触している帯電ローラ７を配置している。帯電ローラ７は軸心が金属層で、表面に例えば体積抵抗率１．０×１０１６Ω・ｃｍ程度の導電ゴム層がコーテイングしてある。帯電ローラ７には図１に示す交流発振器８から出力された所定振幅、周期の交流波形をＡＭＰ９（図６参照）にて増幅された交流電圧が印加できるように電気的に接続されている。
【００１８】
まず、ベルトユニット１が図１の位置で待機している時に帯電ローラ７に交流電圧を印加する。交流は例えば、３ｋＶｐ−ｐ、６０Ｈｚに設定する。次にベルト・ローラ駆動モータ４を駆動し、誘電体ベルト５上に所定ピッチの電荷を形成する。そして、ベルト・ローラ駆動モータ４を停止させた時には誘電体ベルト５のシート吸着面５ａには所定ピッチの電荷が形成される。
【００１９】
シート積載手段としてのシートトレイ部１０は、昇降自在なシートトレイ台１１と、シートトレイ台１１を昇降させるためのリンク１２と、シートトレイ台１１を昇降させるための駆動力を与えるトレイ昇降モータ１３（図６参照）と、シートトレイ台１１に対して昇降自在に取り付けられているシートトレイ１４と、シートトレイ１４を上下に昇降させるためのカム１５と、カム１５を回転制御するためのカム駆動モータ１６（図６参照）によって構成され、更にシート束上面を検知するためのシート面検知センサ１７と、シート面検知センサ１７に対して上下移動可能で、かつ回動自在なコロ１８が分離、給送する位置に本体に対して取り付けられている。シートトレイ台１１は、カム１５を回動自在に支持するための軸受部１１ａを具備し、カム１５の回転軸１５ａを回動自在に支持している。シートトレイ１４はボス１４ａを有し、シートトレイ台１１はボス受け穴１１ｂを有している。シートトレイ１４のボス１４ａがシートトレイ台１１のボス受け穴１１ｂに挿入されており、シートトレイ１４の上下以外の移動を規制している。
【００２０】
搬送部１９は、引き抜きローラ２０と、引き抜きローラ２０の下流側に配置されシートの搬送を検知するシート検知センサ２１で構成されている。
【００２１】
（動作の説明）
次に、シートＳを吸着・分離・搬送する動作について説明する。図１において、シートトレイ１４上に積載されたシート束はトレイ昇降モータ１３（図６参照）の駆動によってリンク１２が矢印方向へ上昇することによって、上昇する。シートトレイ１４の上部にはシート面検知センサ１７が配置され、シート束が上下する方向へ移動可能で回動するコロ１８を上昇させる事によりシート面を検知する。シート束がシートトレイ１４上に積載されるとトレイ昇降モータ１３が回転を開始し、シート束の上面がシート面検知センサ１７で検知されるとトレイ昇降モータ１３は停止し、シート束Ｓは所定高さまで上昇する。この状態では誘電体ベルト５は停止状態にある。シート束Ｓは誘電体ベルト５を所定の圧で圧接している（図２参照）。
【００２２】
シート束Ｓには誘電体ベルト５の下面とは極性が異なる電荷が形成される。したがって、シート束Ｓはクーロン力により誘電体ベルト５上に吸着される。
【００２３】
この状態で所定の時間、例えば０．５秒経つと、シート束の電荷が減衰する。シート束Ｓの最上シートＳ１には電荷が残るが、シートＳ１のすぐ下のシートＳ２より下のシートにはほとんど電荷が残らなくなる。したがって、シートＳ１のみが誘電体ベルト５に吸着している。
【００２４】
前述の所定時間経過後、カム駆動モータ１６（図６参照）によって、カム１５を１８０°回転させ、シートトレイ１４を下降させる。この動作によりシート束Ｓから最上シートＳ１を分離する（図３参照）。
【００２５】
このとき、最上位のシートであるシートＳ１にはベルト吸着力Ｆ１とシートＳ１の自重による分離力Ｆ２が加わる。前記力の関係は、Ｆ２≪Ｆ１であるため、吸着が可能となる。一方、シートＳ１のすぐ下のシートＳ２には吸着ベルト（誘電体ベルト５）とシートＳ１による吸着力Ｆ３と分離時シートＳ２に加わるシートＳ２の自重等による分離力Ｆ４が加わる。シートＳ２の吸着力Ｆ３は十分小さいため、前記力の関係は、Ｆ３≪Ｆ４の関係になる。したがって、シートＳ１とシートＳ２は分離する（図５参照）。
【００２６】
そして、ベルト・ローラ駆動モータ４（図６参照）を駆動し、誘電体ベルト５を図４に示すように矢印方向へ移動させ搬送する。シートＳ１は誘電体ベルト５から剥離し、ゴムローラ対で構成された引き抜きローラ２０に挟持搬送される。引き抜きローラ２０の下流側に配置されたシート検知センサ２１によって搬送シートＳ（例えば図４のシートＳ１）の後端が検知されると、カム駆動モータ１６によってカム１５が１８０°回転し、シートトレイ１４は上昇する（図２参照）。さらにベルト・ローラ駆動モータ４を停止させ、誘電体ベルト５・引き抜きローラ２０の駆動を停止させる。連続的にシートＳを給送する時は上記動作を繰り返す。
【００２７】
なお、図６に示すカム駆動モータ１６、ベルト・ローラ駆動モータ４、トレイ昇降モータ１３は、パルス発振器２２から各々、所定パルスを発振し、モータドライバー２３によって駆動している。これらの電気部品は制御手段としてのＣＰＵ２４によって制御コントロールされ、上記吸着・分離・搬送動作を行っている。
【００２８】
上記構成において、厚く剛性の大きいシートを分離給送させても、シートトレイ１４を下降させて誘電体ベルト５とシート束Ｓを分離しているので、最上位のシートＳ１には自重以外の力、例えばシートの腰による復元力やシートを持ち上げたときにシートにかかる空気抵抗、がかからないので、分離力が小さく誘電体ベルト５に最上位のシートＳ１が吸着し易くなる。
【００２９】
上記構成によれば、シートを分離、給送するとき、シート束Ｓの最上シートＳ１を誘電体ベルト５に所定時間接触させた後、シートトレイ１４が下降することで、シート束Ｓから最上シートＳ１を分離しているので、最上シートＳ１の誘電体ベルト５への吸着力を増加させ、シートを確実に分離し、給送させることができる。
【００３０】
〔第２実施形態〕
第２実施形態に係るシート給送装置は、図７に示すように、切換手段としての切換スイッチ２５を有している。切換スイッチ２５によって、シート束Ｓを誘電体ベルト５に圧接してからシートトレイ１４が下降を始めるまでの所定の時間を切り換える。本実施形態では、切換スイッチ２５は、「さら紙モード」と「カラー紙モード」に切り換わる。その他の部分は第１実施形態のシート給送装置と同一であるので、同一部分については、同一の符号を付して、その部分の説明は省略する。
【００３１】
（動作の説明）
シートを吸着・分離・搬送する動作について説明する。図１において、シートトレイ１４上に積載されたシート束Ｓはトレイ昇降モータ１３（図７参照）の駆動によってリンク１２が矢印方向へ上昇することによって、上昇する。シートトレイ１４の上部にはシート面検知センサ１７が配置され、シート束が上下する方向へ移動可能で回動するコロ１８を上昇させる事によりシート面を検知する。シート束Ｓがシートトレイ１４上に積載されるとトレイ昇降モータ１３が回転を開始し、シート束Ｓの上面がシート面検知センサ１７で検知されるとトレイ昇降モータ１３は停止し、シート束Ｓは所定高さまで上昇する。この状態では誘電体ベルト５は停止状態にある。シート束Ｓは誘電体ベルト５を所定の圧で圧接している。
【００３２】
シート束Ｓには誘電体ベルト５の下面とは極性が異なる電荷が形成される。したがって、シート束Ｓはクーロン力により誘電体ベルト５上に吸着される。
【００３３】
本実施形態では、シート束Ｓを誘電体ベルト５に圧接している時間を、切換スイッチ２５により、モードに応じて切り換えている。すなわち、「さら紙モード」の場合、切換スイッチ２５により第１の所定時間（例えば０．２秒）に切り換え、「カラー紙モード」の場合、切換スイッチ２５により第２の所定時間（例えば０．５秒）に切り換え、そのモードに応じた所定時間だけシート束Ｓを誘電体ベルト５に圧接する。
【００３４】
そして、シートがさら紙の場合、例えば０．２秒で、シートがカラー紙の場合、例えば０．５秒で、シート束Ｓの電荷が減衰する。シート束Ｓの最上シートＳ１には電荷が残るが、シートＳ１のすぐ下のシートＳ２より下のシートにはほとんど電荷が残らなくなる。したがって、シートＳ１のみが誘電体ベルト５に吸着している。
【００３５】
前述の所定時間経過後、カム駆動モータ１６（図７参照）によって、カム１５を１８０°回転させ、シートトレイ１４を下降させる。この動作によりシート束Ｓから最上シートＳ１を分離する（図３参照）。
【００３６】
以下の動作は前述した第１実施形態の動作と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００３７】
上記構成において、厚く剛性の大きいシートを分離給送させても、シートトレイ１４を下降させて誘電体ベルト５とシート束Ｓを分離しているので、最上位のシートＳ１には自重以外の力、例えばシートの腰による復元力やシートを持ち上げたときにシートにかかる空気抵抗、がかからないので、分離力が小さく誘電体ベルト５に最上位のシートＳ１が吸着し易くなる。
【００３８】
また、シートの種類（本実施形態では、さら紙とカラー紙）によって、シートの電荷が減衰する時間が異なる。シートの電荷が減衰する時間が短いシート（本実施形態では、さら紙）を分離、給送する場合、シートの電荷が減衰する時間が長いシート（本実施形態では、カラー紙）に比べて、誘電体ベルトに圧接する時間が短くなるように切換スイッチを切り換えることで、シートの分離、給送に要する時間を短縮することができる。
【００３９】
上記構成によれば、シートを分離、給送するとき、シートの種類に応じて、シート束Ｓの最上シートＳ１を誘電体ベルト５に所定時間接触させた後、シートトレイ１４が下降することで、シート束Ｓから最上シートＳ１を分離しているので、最上シートＳ１の誘電体ベルト５への吸着力を増加させ、シートを確実に分離し、給送させることができる。
【００４０】
また、シートの種類に応じて、シートを誘電体ベルトに圧接する時間を切り換えることができるので、シートの種類によって分離、給送に要する時間を短縮することができる。
【００４１】
〔第３実施形態〕
第３実施形態に係るシート給送装置は、図８に示すように、シートトレイ部１０に、シート束Ｓの先端部を規制し、かつ移動可能な先端規制部材２６と、先端規制部材２６をシート束Ｓの方向に付勢する付勢バネ２７と、先端規制部材２６と接続するソレノイド２８と、シート束Ｓの後端を規制する後端規制部材２９を具備している。先端規制部材２６は位置規制リブ２６ａを有し、シートトレイ台１１は突き当て部１１ｃを有している。付勢バネ２７によって付勢された先端規制部材２６の位置規制リブ２６ａがシートトレイ台１１の突き当て部１１ｃに突き当たり、先端規制部材２６の位置が規制されている。その他の部分は第１実施形態のシート給送装置と同一であるので、同一部分については、同一の符号を付して、その部分の説明は省略する。
【００４２】
（動作の説明）
シートＳを吸着・分離・搬送する動作について説明する。図８において、シートトレイ１４上に積載されたシート束Ｓはトレイ昇降モータ１３（図１５参照）の駆動によってリンク１２が矢印方向へ上昇することによって、上昇する。シートトレイ１４の上部にはシート面検知センサ１７が配置され、シート束Ｓが上下する方向へ移動可能で回動するコロ１８を上昇させる事によりシート面を検知する。シート束Ｓがシートトレイ１４上に積載されるとトレイ昇降モータ１３が回転を開始し、シート束Ｓの上面がシート面検知センサ１７で検知されるとトレイ昇降モータ１３は停止し、シート束Ｓは所定高さまで上昇する。このとき、先端規制部材２６とソレノイド２８は接続しており、先端規制部材２６とシート束Ｓの先端は離間している（図９参照）。この状態では誘電体ベルト５は停止状態にある。シート束Ｓは誘電体ベルト５を所定の圧で圧接している。
【００４３】
次に、先端規制部材２６とソレノイド２８は離間し、付勢バネ２７によって先端規制部材２６はシート束Ｓ先端に接触し、シート束Ｓの位置を規制する（図１０参照）。
【００４４】
シート束Ｓには誘電体ベルト５の下面とは極性が異なる電荷が形成される。したがって、シート束Ｓはクーロン力により誘電体ベルト５上に吸着される。
【００４５】
この状態で所定の時間、例えば０．５秒経つと、シート束Ｓの電荷が減衰する。シート束Ｓの最上シートＳ１には電荷が残るが、シートＳ１のすぐ下のシートＳ２より下のシートにはほとんど電荷が残らなくなる。したがって、シートＳ１のみが誘電体ベルト５に吸着している。
【００４６】
前述の所定時間経過後、カム駆動モータ１６（図１５参照）によって、カム１５を１８０°回転させ、シートトレイ１４を下降させる。この動作によりシート束Ｓから最上シートＳ１を分離する（図１１参照）。
【００４７】
このとき、シートＳ１にはベルト吸着力Ｆ１とシートＳ１の自重による分離力Ｆ２が加わる。前記力の関係は、Ｆ２≪Ｆ１であるため、吸着が可能となる。一方、シートＳ１のすぐ下のシートＳ２には吸着ベルト（誘電体ベルト５）とシートＳ１による吸着力Ｆ３と分離時シートＳ２に加わるシートＳ２の自重等による分離力Ｆ４が加わる。シートＳ２の吸着力Ｆ３は十分小さいため、前記力の関係は、Ｆ３≪Ｆ４の関係になる。したがって、シートＳ１とシートＳ２は分離する（図１１参照）。
【００４８】
また、シート束Ｓの先端はシートトレイ１４の下降によって、図１１のように先端規制部材２６の傾斜形状に沿うかたちで変形する。この変形によって、シート束Ｓの先端のバリによるシート同士の張り付きが剥がされる。
【００４９】
そして、ベルト・ローラ駆動モータ４（図１５参照）を駆動し、誘電体ベルト５を図１２に示すように矢印方向へ移動させ搬送する。シートＳ１は誘電体ベルト５から剥離し、ゴムローラ対で構成された引き抜きローラ２０に挟持搬送される。引き抜きローラ２０の下流側に配置されたシート検知センサ２１によって搬送シートＳ（例えば図１２のシートＳ１）の後端が検知されると、先端規制部材２６とソレノイド２８が接続し、先端規制部材２６とシート束Ｓが離間する（図１３参照）。カム駆動モータ１６によってカム１５が１８０°回転し、シートトレイ１４を上昇させる（図１４参照）。さらにベルト・ローラ駆動モータ４を停止させ、誘電体ベルト５・引き抜きローラ２０の駆動を停止させる。連続的にシートＳを給送する時は上記動作を繰り返す。
【００５０】
なお、図１５に示すベルト・ローラ駆動モータ４、ベルト・ローラ駆動モータ４、トレイ昇降モータ１３は、パルス発振器２２から各々、所定パルスを発振しモータドライバー２３によって駆動している。前述のソレノイド２８を含めた、これらの電気部品は制御手段としてのＣＰＵ２４によって制御コントロールされ、上記吸着・分離・搬送動作を行っている。
【００５１】
上記構成において、厚く剛性の大きいシートを分離給送させても、シートトレイ１４を下降させて誘電体ベルト５シート束Ｓを分離しているので、最上位のシートＳ１には自重以外の力、例えばシートの腰による復元力やシートを持ち上げたときにシートにかかる空気抵抗、がかからないので、分離力が小さく誘電体ベルト５に最上位のシートＳ１が吸着し易くなる。
【００５２】
また、分離の時に、先端規制部材２６によってシート束Ｓの先端が変形するので、シート束Ｓの先端のバリによる張り付きが剥がれるので、シート束からシートを分離し易くなる。
【００５３】
上記構成によれば、シートを分離、給送するとき、シート束Ｓの最上シートＳ１を誘電体ベルト５に所定時間接触させた後、シートトレイ１４が下降することで、シート束Ｓから最上シートＳ１を分離しているので、最上シートＳ１の誘電体ベルト５への吸着力を増加させ、シートを確実に分離し、給送させることができる。
【００５４】
また、シートトレイ１４が下降することで、先端規制部材２６によってシート束Ｓの先端が変形するので、シート束Ｓの先端のバリによる張り付きが剥がれるので、シート束からシートを分離し易くなる。
【００５５】
〔第４実施形態〕
第４実施形態に係るシート給送装置は、図１６に示すように、誘電体ベルト５にシート束Ｓが接触したときの該シート束Ｓの先端部の近傍のシート搬送路を妨害しない位置に送風手段としてのファン３０が固定されている。このファン３０の回転は制御手段としてのＣＰＵ２４（図２０参照）によって制御されている。その他の部分は第１実施形態のシート給送装置と同一であるので、同一部分については、同一の符号を付して、その部分の説明は省略する。
【００５６】
（動作の説明）
シートＳを吸着・分離・搬送する動作について説明する。図１６において、シートトレイ１４上に積載されたシート束Ｓはトレイ昇降モータ１３（図２０参照）の駆動によってリンク１２が矢印方向へ上昇することによって、上昇する。シートトレイ１４の上部にはシート面検知センサ１７が配置され、シート束Ｓが上下する方向へ移動可能で回動するコロ１８を上昇させる事によりシート面を検知する。シート束がシートトレイ１４上に積載されるとトレイ昇降モータ１３が回転を開始し、シート束の上面をシート面検知センサ１７（図２０参照）で検知されるとトレイ昇降モータ１３は停止し、シート束Ｓは所定高さまで上昇する。この状態では誘電体ベルト５は停止状態にある。シート束Ｓは誘電体ベルト５を所定の圧で圧接している。そして、ファン３０が回転し始め、エアをシート束Ｓ先端に向かって流し始める（図１７参照）。
【００５７】
シート束Ｓには誘電体ベルト５の下面とは極性が異なる電荷が形成される。したがって、シート束Ｓはクーロン力により誘電体ベルト５上に吸着される。
【００５８】
この状態で所定の時間、例えば０．５秒経つと、シート束Ｓの電荷が減衰する。シート束Ｓの最上シートＳ１には電荷が残るが、シートＳ１のすぐ下のシートＳ２より下のシートにはほとんど電荷が残らなくなる。したがって、シートＳ１のみが誘電体ベルト５に吸着している。
【００５９】
そして、カム駆動モータ１６（図２０参照）によって、カム１５を１８０°回転させ、シートトレイ１４を下降させる。この動作によりシート束Ｓから最上シートＳ１を分離する（図１８参照）。
【００６０】
このとき、シートＳ１にはベルト吸着力Ｆ１とシートＳ１の自重による分離力Ｆ２が加わる。前記力の関係は、Ｆ２≪Ｆ１であるため、吸着が可能となる。一方、シートＳ１のすぐ下のシートＳ２には吸着ベルト（誘電体ベルト５）とシートＳ１による吸着力Ｆ３と分離時シートＳ２に加わるシートＳ２の自重等による分離力Ｆ４が加わる。シートＳ２の吸着力Ｆ３は十分小さいため、前記力の関係は、Ｆ３≪Ｆ４の関係になる。したがって、シートＳ１とシートＳ２は分離する（図１８参照）。
【００６１】
そして、ベルト・ローラ駆動モータ４（図２０参照）を駆動し、誘電体ベルト５を図１９に示すように矢印方向へ移動させ搬送する。シートＳ１は誘電体ベルト５から剥離し、ゴムローラ対で構成された引き抜きローラ２０に挟持搬送される。引き抜きローラ２０の下流側に配置されたシート検知センサ２１によって搬送シートＳ（例えば図１９のシートＳ１）の先端が検知されると、ファン３０の回転を停止する。シート検知センサ２１によって搬送シートＳの後端が検知されると、カム駆動モータ１６によってカム１５が１８０°回転し、シートトレイ１４は上昇する。さらにベルト・ローラ駆動モータ４を停止させ、誘電体ベルト５・引き抜きローラ２０の駆動を停止させる。連続的にシートＳを給送する時は上記動作を繰り返す。
【００６２】
なお、図２０に示すカム駆動モータ１６、ベルト・ローラ駆動モータ４、トレイ昇降モータ１３は、パルス発振器２２から各々、所定パルスを発振し、モータドライバー２３によって駆動している。前述のファン３０を含めた、これらの電気部品は制御手段としてのＣＰＵ２４によって制御コントロールされ、上記吸着・分離・搬送動作を行っている。
【００６３】
上記構成において、厚く剛性の大きいシートを分離給送させても、シートトレイ１４を下降させて誘電体ベルト５シート束Ｓを分離しているので、最上位のシートＳ１には自重以外の力、例えばシートの腰による復元力やシートを持ち上げたときにシートにかかる空気抵抗、がかからないので、分離力が小さく誘電体ベルト５に最上位のシートＳ１が吸着し易くなる。
【００６４】
また、シートトレイ１４が下降するときに、ファン３０によってエアがシート束に向かって流れるので、該エアがシート束のシートの間に入っていき、互いに密着して張り付いていたシートが剥がれ易くなる。したがって、シート束からシートを分離し易くなる。
【００６５】
上記構成によれば、シートを分離、給送するとき、シート束Ｓの最上シートＳ１を誘電体ベルト５に所定時間接触させた後、シートトレイ１４が下降することで、シート束Ｓから最上シートＳ１を分離しているので、最上シートＳ１の誘電体ベルト５への吸着力を増加させ、シートを確実に分離し、給送させることができる。
【００６６】
また、互いに密着して張り付いていたシート束Ｓを 該シート束Ｓに向かってエアを入れることで剥がれ易くし、シート束から最上シートを分離し易くなる。
【００６７】
〔第５実施形態〕
第５実施形態に係るシート給送装置は、第１実施形態のシート給送装置と構成は同一であるので、構成の説明は省略する。第１実施形態との違いは、シートトレイ１４を下降させるときに、下降し始めから下降終了まで所定の加速度、例えば重力加速度ｇで下降し続ける点である。シートトレイ１４が所定の加速度で下降し続けるようにカム駆動モータ１６（図６参照）の回転を制御している。また、カム１５の動きにシートトレイ１４が追随するように、該シートトレイ１４を引っ張りバネ３１によって所定の力で下方向（下降方向）に付勢している（図２１参照）。
【００６８】
上記構成において、シートトレイ１４が下降するときに、所定の加速度、例えば重力加速度ｇ以上で下降すると、各シートは必ず一瞬無重力状態になる。これにより各シートはそれぞれすぐ下のシートに自重を作用しなくなる。したがって、シート束の各シートを密着させる力がなくなり、互いに密着して張り付いていた各シートがシートトレイ１４の下降の間、離れるようになる（図２２参照）。したがって、シート束から各シートを分離し易くなる。
【００６９】
上記構成によれば、シートを分離、給送するとき、シートトレイ１４が所定の加速度で下降することで、シート束の各シートが離れるようになるので、シートを確実に分離し、給送させることができる。
【００７０】
また、シートトレイ１４が例えば重力加速度ｇで下降し続けることで、互いに密着して張り付いていたシート束を剥がれ易くし、シート束からシートを分離し易くなる。
【００７１】
〔他の実施形態〕
前述した第２実施形態では、誘電体ベルトとシートを接触させる所定時間を切換手段によって２種類の所定時間に切り換え可能な構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、必要に応じて前記所定時間を適宜（２種類以上）設定し、前記切換手段によって前記２種類以上の所定時間に切り換える構成としても良い。
【００７２】
なお、上記実施形態で説明したシート給送装置は、図示していない画像処理装置としてのスキャナ、プリンタ、複写機、ファクシミリ、或いはこれらの機能を複数有する複合機において、シートを給送するシート給送装置として用いることが可能である。
【００７３】
更に、上記画像処理装置において、画像を読み取る画像読取手段に対して読取対象の原稿等のシートを給送する給送装置、あるいは、画像を形成する画像形成手段に対して記録対象の記録紙等のシートを給送するシート給送装置として用いることが可能である。
【００７４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、所定時間誘電体とシートを接触し、その後シート積載面を下降させるので、たとえ厚く剛性の大きいシートであっても、シートを確実に吸着、分離し、給送することができる。
【００７５】
また、切換手段によって誘電体とシートを接触させる時間を切り換えるので、シートの種類によって、分離、給送に要する時間を短縮することができる。
【００７６】
また、斜面を有する先端規制部材によってシート束の先端のバリによる張り付きを剥がすので、シート束からシートが分離し易くなる。
【００７７】
また、送風手段によってシート束の先端部に向かって空気を流すので、互いに密着して張り付いていたシート束を剥がれ易くし、シート束からシートが分離し易くなる。
【００７８】
また、シート積載面を所定の加速度で下降させるので、互いに密着して張り付いていたシート束を剥がれ易くし、シート束からシートが分離し易くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係るシート給送装置の断面図
【図２】第１実施形態に係るシート給送装置の断面図
【図３】第１実施形態に係るシート給送装置の断面図
【図４】第１実施形態に係るシート給送装置の断面図
【図５】第１実施形態に係るシート給送装置の断面図
【図６】第１実施形態に係るシート給送装置の制御系の回路図
【図７】第２実施形態に係るシート給送装置の制御系の回路図
【図８】第３実施形態に係るシート給送装置の正面図
【図９】第３実施形態に係るシート給送装置の正面図
【図１０】第３実施形態に係るシート給送装置の断面図
【図１１】第３実施形態に係るシート給送装置の断面図
【図１２】第３実施形態に係るシート給送装置の断面図
【図１３】第３実施形態に係るシート給送装置の断面図
【図１４】第３実施形態に係るシート給送装置の断面図
【図１５】第３実施形態に係るシート給送装置の制御系の回路図
【図１６】第４実施形態に係るシート給送装置の正面図
【図１７】第４実施形態に係るシート給送装置の断面図
【図１８】第４実施形態に係るシート給送装置の断面図
【図１９】第４実施形態に係るシート給送装置の断面図
【図２０】第４実施形態に係るシート給送装置の制御系の回路図
【図２１】第５実施形態に係るシート給送装置の正面図
【図２２】第５実施形態に係るシート給送装置の断面図
【図２３】従来例の断面図
【図２４】従来例の断面図
【図２５】従来例の断面図
【図２６】従来例の断面図
【図２７】従来例の断面図
【符号の説明】
Ｓ，Ｓ１，Ｓ２ …シート
１ …吸着ベルトユニット
２ …駆動ローラ
３ …従動ローラ
４ …ベルト・ローラ駆動モータ
５ …誘電体ベルト
５ａ …シート吸着面
６ …除電ブラシ
７ …帯電ローラ
８ …交流発振器
９ …ＡＭＰ
１０ …シートトレイ部
１１ …シートトレイ台
１１ａ …軸受部
１１ｂ …ボス受け穴
１１ｃ …突き当て部
１２ …リンク
１３ …トレイ昇降モータ
１４ …シートトレイ
１４ａ …ボス
１５ …カム
１５ａ …回転軸
１６ …カム駆動モータ
１７ …シート面検知センサ
１８ …コロ
１９ …搬送部
２０ …引き抜きローラ
２１ …シート検知センサ
２２ …パルス発振器
２３ …モータドライバー
２４ …ＣＰＵ
２５ …切換スイッチ
２６ …先端規制部材
２６ａ …位置規制リブ
２７ …付勢バネ
２８ …ソレノイド
２９ …後端規制部材
３０ …ファン
３１ …引っ張りバネ
Claims (8)
- シートを積載させ移動可能なシート積載面を有したシート積載手段と、電圧を印加して誘電体にシートを接触させることによって前記シート上に電荷を発生させ静電的にシートを順次吸着、分離、搬送するシート給送手段と、を有するシート給送装置において、
前記シート積載面に積載されたシート束の最上シートを前記誘電体に所定時間接触させた後、前記誘電体から離れる方向に前記シート積載面を下降させて前記最上シートを前記シート束から分離することを特徴とするシート給送装置。 - 前記誘電体と前記シートを接触させる前記所定時間が、０．１秒以上３０秒以下であることを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。
- 前記誘電体と前記シートを接触させる時間を切換手段によって少なくとも２種類の所定時間に切り換えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシート給送装置。
- 前記シート積載面のシート給送方向の下流側に、シート束の先端部を規制する斜面を有する先端規制部材を配置したことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のシート給送装置。
- 前記シート積載面のシート給送方向の下流側に、シート束の先端部に向かってエアを流す送風手段を配置したことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のシート給送装置。
- 前記シート積載面を下降させるとき、前記シート積載面を所定の加速度で下降させることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のシート給送装置。
- 前記シート積載面を下降させる加速度が重力加速度以上であることを特徴とする請求項６に記載のシート給送装置。
- 読取対象のシートの画像を読み取る画像読取手段、記録対象のシートに画像を形成する画像形成手段のいずれか一方又は両方を有する画像処理装置において、
前記画像読取手段あるいは前記画像形成手段に対してシートを給送するシート給送装置として、請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のシート給送装置を備えることを特徴とする画像処理装置。
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