JP2011126675A - Paper feeder and image forming device - Google Patents

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秀人 檜垣
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a paper feeder and an image forming device mounted with the same, capable of surely carrying at a high speed, for carrying a sheet material up to the next carrying means, while keeping carrying force. <P>SOLUTION: A distance α in the carrying direction of a sheet sucking surface on the periphery of an endless belt 19, is set longer than a distance β up to the next carrying means 8 on and after a sucking-separating means from a contact position with the sheet bundle S tip on the periphery of the endless belt 19 (α>β). Thus, the sucking surface of the endless belt 19 with a sheet material S1 before carrying a sheet, can surely carry the sheet material S1 at a high speed up to the next carrying means 8 composed of carrier roller pairs while keeping the required carrying force without losing the carrying force of the sheet material S1. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、積載されたシート材の束(以下、シート材束)からシート材を分離、搬送させる給紙装置に関し、さらにこれを用いた画像形成装置に関する。   The present invention relates to a sheet feeding device that separates and conveys a sheet material from a stack of stacked sheet materials (hereinafter, a sheet material bundle), and further relates to an image forming apparatus using the same.

電子写真複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置で用いる記録紙などのシート材の給紙装置としては、ゴム等の高摩擦係数を有する材料で作られたローラやベルトとして形成されたピックアップ部材による摩擦給紙方式が広く採用されている。   Pickup member formed as a roller or belt made of a material having a high friction coefficient such as rubber as a sheet feeding device for recording paper or the like used in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine, a facsimile, or a printer Friction paper feeding method is widely adopted.

ただし、摩擦給紙方式は構成が簡単であるが、大きな摩擦力を得るためにバネ等によりピックアップ部材をシート面に圧接させる必要があり、また、ゴム等の高摩擦係数を有する材料は経時的な変化や環境の影響によって表面の摩擦係数が変化するので、給紙性能の安定性に欠ける。   However, although the friction feeding method is simple in configuration, it is necessary to press the pickup member against the sheet surface with a spring or the like in order to obtain a large frictional force, and a material having a high friction coefficient such as rubber is used over time. Since the friction coefficient of the surface changes due to various changes and environmental influences, the paper feeding performance is not stable.

特にプリンタにおいては、ユーザーの使用形態の多様化により、普通紙だけでは無く、コート紙やラベル紙など様々な機能の記録紙が用いられるようになってきており、その数、種類ともに今後も増加の傾向にある。そのような用途の記録紙は、表面の摩擦係数が極端に小さいものや、温度により摩擦力が変化するもの、吸湿状態により積載されたシート同士が密着してしまうものなど、様々な特性や状態のものが存在し、従来の摩擦分離方式だけでは、分離することが難しい場合が多々ある。   In particular, printers are using not only plain paper but also various types of recording paper such as coated paper and label paper due to the diversification of user usage patterns. Tend to. Recording paper for such applications has various characteristics and conditions, such as those with extremely small surface friction coefficients, those whose frictional force changes with temperature, and sheets that are stacked due to moisture absorption. There are many cases where it is difficult to separate the conventional friction separation method alone.

上述のように摩擦による分離が難しいシート材の場合でも、空気の吸引により負圧部を作り、シート材を吸着して搬送するエア吸引方式により解決することが可能な場合もある。   Even in the case of a sheet material that is difficult to separate by friction as described above, there are cases where it is possible to solve the problem by an air suction method in which a negative pressure portion is created by suction of air and the sheet material is sucked and conveyed.

この方式は、摩擦給紙方式に比較して給紙性能は安定しているが、エア吸引時の騒音が大きく、装置も大型化し、製品コストだけでなく稼働コストも増加するために、事務所等で使用する機器としては難点がある。   This method has a stable paper feeding performance compared to the friction paper feeding method, but the noise at the time of air suction is large, the equipment becomes large and not only the product cost but also the operating cost increases. There is a difficulty as a device to be used in such as.

また、積層されたシート束の進行方向端面に対向する方向からエアを吹き付け、シート材をさばき、最上位のシート材を摩擦ローラにより分離搬送する方式もあるが、上記同様に騒音、装置の大きさ、コストなどに問題がある。   In addition, there is a method in which air is blown from the direction facing the end surface in the traveling direction of the stacked sheet bundle, the sheet material is separated, and the uppermost sheet material is separated and conveyed by a friction roller. There is a problem with cost.

上記と異なる分離方法としては、静電気を利用し用紙を吸着させて分離を行う方式がある。この方式の一例としては、積載されたシート束の上面に対設された給紙方向に移動する無端誘電体ベルトを有し、無端誘電体ベルト表面に交番する電圧を印加する部材を設け、この部材が無端ベルト表面に交番する電荷パターンを形成する帯電機能と、無端誘電体ベルトを除電する除電機能とを有する部材を有する装置により、無端誘電体ベルト上に帯電電荷を与え、帯電電荷によって発生する電界により吸着力を発生させ、シート束から最上位のシートを分離し給紙方向へ移動させることを可能としている。また、櫛歯状の電極が一定ギャップを設けて交互に噛み合った状態で連続的に形成し、この電極間にそれぞれ正負の電圧を印加することにより電界を発生させ、上述の方法と同様に吸着力を発生させ、シート束から最上位のシートを分離し給紙方向へ移動させることが可能な装置なども知られている。   As a separation method different from the above, there is a method of separating by adsorbing paper using static electricity. As an example of this method, there is an endless dielectric belt that moves in the paper feeding direction facing the upper surface of the stacked sheet bundle, and a member that applies an alternating voltage to the surface of the endless dielectric belt is provided. A device having a charging function that forms an alternating charge pattern on the surface of the endless belt and a discharging function that neutralizes the endless dielectric belt. An attracting force is generated by the electric field, and the uppermost sheet can be separated from the sheet bundle and moved in the sheet feeding direction. In addition, comb-like electrodes are continuously formed in a state where they are alternately meshed with a certain gap, and an electric field is generated by applying positive and negative voltages between the electrodes, and adsorption is performed in the same manner as described above. There is also known an apparatus that can generate a force to separate the uppermost sheet from the sheet bundle and move it in the sheet feeding direction.

例えば特許文献1では、偏心ローラは、予めその偏心軸から最も遠い円周部が上になる位置に保持され、偏心軸が回転すると給紙ベルトの表面に電荷パターンを付与されながらシート束との下部走行辺が給紙方向に走行されるとともにシート束に接近し、最上シートが給紙ベルトの電荷パターンにより発生する吸着力により、給紙ベルトに静電吸着される。給紙ベルトに吸着された最上シートは、給紙ベルトがさらに回転することにより、給紙方向下流へと送り込む。さらに、シート束の先端縁から該搬送ローラ対のニップまでの距離を、前記偏心ローラの半径長に前記誘電体無端ベルトの厚みを加えた値を半径とする円の円周長の2分の1以下の長さに設定される。従来、ベルトを回転及び上下動させる偏心ローラの円周長とシート先端縁から次搬送手段までの距離を規定しているが、本発明では、ベルトの帯電位置からシート先端縁までと、シート先端縁から次搬送手段までの位置を規定している。   For example, in Patent Document 1, the eccentric roller is held in advance at a position where the circumferential portion farthest from the eccentric shaft is upward, and when the eccentric shaft rotates, a charge pattern is applied to the surface of the sheet feeding belt and the sheet bundle is The lower traveling side travels in the sheet feeding direction and approaches the sheet bundle, and the uppermost sheet is electrostatically attracted to the sheet feeding belt by the attracting force generated by the charge pattern of the sheet feeding belt. The uppermost sheet adsorbed on the sheet feeding belt is fed downstream in the sheet feeding direction as the sheet feeding belt further rotates. Further, the distance from the leading edge of the sheet bundle to the nip of the pair of conveying rollers is a half of the circumferential length of a circle whose radius is a value obtained by adding the thickness of the dielectric endless belt to the radial length of the eccentric roller. The length is set to 1 or less. Conventionally, the circumferential length of the eccentric roller that rotates and moves the belt up and down and the distance from the leading edge of the sheet to the next conveying means are defined. In the present invention, from the charging position of the belt to the leading edge of the sheet, the leading edge of the sheet The position from the edge to the next conveying means is defined.

また特許文献2では、複数の支持部材に張架された無端ベルトに電圧を印加することにより、無端ベルトの下面に静電的にシートを吸着させて搬送し、そして、シートを吸着した無端ベルトが複数の支持部材のうちの所定の支持部材に沿って向きを変え始める前まではシートの吸着を継続するようにしている。   In Patent Document 2, by applying a voltage to an endless belt stretched around a plurality of support members, the sheet is electrostatically attracted to the lower surface of the endless belt and conveyed, and the endless belt attracted with the sheet However, the suction of the sheet is continued until the direction starts changing along the predetermined support member of the plurality of support members.

さらに特許文献3では、積載されたカットシートの紙束よりシートを1枚ずつ分離して給送する画像形成装置用給紙分離装置において、シートに平面接触し誘電部を有する平板と、この平板を往復動させる手段と、平板を積載シート紙面に対して接離させる手段と、平板に吸着力を発生せしめるように電圧を印加する手段とを備えるようにしている。   Further, in Patent Document 3, in a sheet feeding / separating apparatus for an image forming apparatus that separates and feeds sheets one by one from a stack of stacked cut sheets, a flat plate that comes into contact with a sheet and has a dielectric portion, and the flat plate Means for reciprocating the plate, means for bringing the flat plate into and out of contact with the sheet surface of the stacked sheets, and means for applying a voltage so as to generate an attracting force on the flat plate.

これら、無端誘電体ベルト上に発生する電界等がシートに作用して吸着力を発生させる方式の場合、環境条件やシート材の抵抗値などにより、分離搬送に必要な吸着力を発生させることができない場合や、無端誘電体ベルトとシートが接触してから、ある一定時間は、最上位シートだけではなく、積載された複数のシートにも、電界による吸着力が発生してしまうこともあるとの問題がある。そして、必要な吸着力が得られない場合は、シートの不送りが発生し、また、複数枚のシートに吸着力が働いている状態で、無端誘電体ベルトを給紙方向に移動させると、重送が発生し、確実な分離給紙が行えない。   In the case of a system in which an electric field generated on an endless dielectric belt acts on a sheet to generate an adsorption force, an adsorption force necessary for separation and conveyance may be generated depending on environmental conditions and the resistance value of the sheet material. If it is not possible, or after a contact between the endless dielectric belt and the sheet, for a certain period of time, not only the uppermost sheet but also a plurality of stacked sheets may generate an attractive force due to an electric field. There is a problem. And when the necessary suction force cannot be obtained, sheet non-feed occurs, and when the endless dielectric belt is moved in the paper feeding direction with the suction force acting on a plurality of sheets, Double feed occurs and reliable separation cannot be performed.

この問題に対応するため、分離対象のシート物性値を測定した後、その測定値に応じて、無端誘電体ベルト上に印加する電荷量と電荷間の距離、吸着時間の3つを制御し、2枚目以降のシート材に作用する吸着力を最小限にするという発明や、無端誘電体ベルトにシート材の給送経路を挟んで設けられ、静止又は給紙方向と反対方向へ移動可能な阻止部材を有するという発明など様々な発明や、無端誘電体ベルトとシートを接触させてから分離給紙するまで一定時間経過させた後に動作を行うようにするという発明等が提案されている。   In order to cope with this problem, after measuring the physical property value of the sheet to be separated, according to the measured value, the charge amount applied to the endless dielectric belt, the distance between the charges, and the adsorption time are controlled, An invention that minimizes the attractive force acting on the second and subsequent sheets, and an endless dielectric belt that is sandwiched by the sheet material feeding path and is movable or can move in the direction opposite to the feeding direction. Various inventions such as an invention having a blocking member, and an invention in which an operation is performed after a certain period of time elapses from when the endless dielectric belt and the sheet are brought into contact to when the sheet is separated and fed are proposed.

しかしながら、分離対象のシート物性値を元に無端誘電体ベルトの電荷状態等を制御する方法では、シートを分離してから測定する必要があり、1枚目のシート材に対して、制御を行うことが不可能となる。また、物性の異なるシート材の混載に対しては、対応することができない。   However, in the method of controlling the charge state of the endless dielectric belt based on the physical property value of the sheet to be separated, it is necessary to measure after separating the sheet, and control is performed on the first sheet material. It becomes impossible. Moreover, it cannot cope with the mixed loading of sheet materials having different physical properties.

また、無端誘電体ベルトに圧接させた阻止部材を設ける方法では、複数枚目のシート材の先端にも上記の電界による吸着力が発生している状態になるため、阻止部材で確実にシートを分離することは、幅広い条件を考慮すると困難である。また、無端誘電体ベルトとシートを接触させてから分離給紙するまで一定時間を経過させた後に動作を行う場合には、接触時間が長い場合には、生産性の低下を招いてしまい、シート材分離給送装置としては商品性に欠けるものとなってしまうおそれがある。   Further, in the method of providing the blocking member pressed against the endless dielectric belt, the adsorption force due to the electric field is also generated at the tip of the plurality of sheet materials, so that the sheet is surely secured by the blocking member. Separation is difficult considering a wide range of conditions. In addition, when the operation is performed after a certain period of time has elapsed from the contact between the endless dielectric belt and the sheet until the sheet is separated and fed, if the contact time is long, the productivity is reduced and the sheet is reduced. There is a possibility that the material separating and feeding apparatus may lack commercial properties.

ここで、無端誘電体ベルトとシートを接触させてから分離給紙するまで一定時間を経過させた後に動作を行う場合であるが、この場合、無端誘電体ベルトに与える交番電荷+σと−σの間隔が小さい程、シート材の束の1枚目に作用する吸着力が最大になる時間が早く、また、シート材束の2枚目以降に作用する吸着力が最小になる時間が早くなることが、各シート材に働く時間毎のマクスウェル応力を計算することで容易に証明することが可能である。   In this case, the operation is performed after a predetermined time has elapsed from the contact between the endless dielectric belt and the sheet until the sheet is separated and fed. In this case, the alternating charges + σ and −σ applied to the endless dielectric belt The smaller the interval, the faster the time for which the suction force acting on the first sheet of the sheet material bundle is maximized, and the shorter the time for the suction force acting on the second and subsequent sheets of the sheet material bundle to be minimized. However, it can be easily proved by calculating the Maxwell stress for each time working on each sheet material.

しかし、交番電荷+σと−σの間隔が小さい場合には、隣り合う電位同士が近接しており、その隣り合う電荷同士で電荷を打ち消し合うために、交番電荷+σと−σの間隔をある一定以下にすると、吸着力を得られなくなる。さらに、隣あう電位同士が近接している場合には、シート側に発生する積載方向の電界距離も短くなり、シートに吸着力を与えることの出来る距離も短くなる。よって、交番電荷+σと−σの間隔が小さい程、シートは、無端誘電体ベルトからはがれる方向に対しては弱くなり、少しの剥がれで、吸着力を失う。これらのことから、シート材を吸着させ待機する時間は一定以上必要となる。   However, when the interval between the alternating charges + σ and −σ is small, the adjacent potentials are close to each other, and the charges between the adjacent charges cancel each other, so that the interval between the alternating charges + σ and −σ is constant. If it is set below, it will not be possible to obtain an attractive force. Further, when adjacent potentials are close to each other, the electric field distance in the stacking direction generated on the sheet side is also shortened, and the distance at which the suction force can be applied to the sheet is also shortened. Therefore, the smaller the interval between the alternating charges + σ and −σ, the weaker the sheet is in the direction of peeling from the endless dielectric belt, and the adsorptive power is lost with a slight peeling. For these reasons, a certain amount of time for adsorbing and waiting for the sheet material is required.

ところで、ベルトを回動させて吸着させたシート材を移動させるような構成をとっていると、シート材を搬送するに伴い、搬送方向後端側では、常に新たなベルトとシート材との接触領域が発生してくることになる。このように新たに接触領域が発生すると、高速でシート材を搬送する場合、必要な吸着時間が確保できなくなり、必要吸着力が得られず、搬送不良を起こす原因となってしまう。   By the way, if the configuration is such that the adsorbed sheet material is moved by rotating the belt, the new belt always contacts the sheet material at the rear end side in the conveying direction as the sheet material is conveyed. An area will be generated. When a new contact area is generated in this way, when a sheet material is conveyed at a high speed, a necessary adsorption time cannot be secured, and a necessary adsorption force cannot be obtained, which causes a conveyance failure.

本発明は、上述した従来の欠点、難点、問題点にかんがみ、比較的簡易な構成で、積載されたシート束から環境変動や経時変動に対して安定し、かつ高速で確実に1枚ずつシート材を分離給紙することができる、信頼性の高い給紙装置および画像形成装置を提供することを目的とする。   In view of the above-mentioned conventional drawbacks, difficulties, and problems, the present invention has a relatively simple configuration, is stable against environmental fluctuations and fluctuations with time from a stack of stacked sheets, and is reliably one sheet at a time at high speed. An object of the present invention is to provide a highly reliable paper feeding apparatus and image forming apparatus capable of separating and feeding materials.

本発明の給紙装置のうち請求項1に係るものは、数枚のシート材を積載するシート積載部材、複数のローラに巻き掛けられた誘電体、周回移動する無端状ベルト、前記無端状ベルトの表面に交番電荷を与える帯電部材を備え、前記無端状ベルトによって前記シート積載部材上の複数枚のシートから最上位に位置するシートを吸着して分離給紙するようにした給紙装置において、前記無端状ベルト周上におけるシート吸着面の搬送方向距離を、該無端状ベルト周上のシート先端との接触位置からシート材搬送方向で前記吸着分離手段以降に配するシート搬送手段までの距離より長くしてなることを特徴とする。   A sheet feeding device according to a first aspect of the present invention includes a sheet stacking member for stacking several sheet materials, a dielectric wound around a plurality of rollers, an endless belt that moves around, and the endless belt. In a sheet feeding device that includes a charging member that gives alternating charge to the surface of the sheet, and that separates and feeds the uppermost sheet from the plurality of sheets on the sheet stacking member by the endless belt, The distance in the conveyance direction of the sheet suction surface on the circumference of the endless belt is determined from the distance from the contact position with the front end of the sheet on the circumference of the endless belt to the sheet conveyance means disposed after the adsorption separation means in the sheet material conveyance direction. It is characterized by being made longer.

請求項2に係るものは、請求項1の給紙装置において、前記無端状ベルトの表面の、積載された最上位のシート材と接触する部分のみ帯電させる部分帯電手段を備えることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the paper feeding device according to the first aspect, the charging device includes a partial charging unit that charges only a portion of the surface of the endless belt that contacts the stacked uppermost sheet material. .

請求項3に係るものは、請求項2の給紙装置において、前記部分帯電手段を、前記無端状ベルト上の帯電領域外にセンサで読み取り可能なマーキングを等間隔に配置し、該マーキングを読み取った前記センサからの信号によって前記無端状ベルトの移動距離を測定し、前記帯電部材からシート材の吸着面までの距離に応じて帯電電圧をオン、オフさせることで前記無端状ベルトの任意の範囲に帯電部分を形成するものとしてなることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the paper feeding device of the second aspect, the partial charging means is arranged at regular intervals with markings readable by a sensor outside the charging area on the endless belt, and the markings are read. Further, the endless belt travel distance is measured by a signal from the sensor, and the charging voltage is turned on / off according to the distance from the charging member to the adsorption surface of the sheet material, thereby allowing an arbitrary range of the endless belt. It is characterized in that it forms a charged portion.

請求項4に係るものは、請求項2または3の給紙装置において、前記無端状ベルト上に除電部材を設け、該無端状ベルトの一周毎に除電を行うことを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the paper feeding device according to the second or third aspect, a charge eliminating member is provided on the endless belt, and the charge is removed for each circumference of the endless belt.

請求項5に係るものは、請求項2または3の給紙装置において、前記無端状ベルトの帯電動作ではない別種の回転を行う時に、前記帯電部材に微小電圧を掛けて前記無端状ベルトを除電することを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the sheet feeding device according to the second or third aspect, when performing another type of rotation that is not a charging operation of the endless belt, a voltage is applied to the charging member to neutralize the endless belt. It is characterized by doing.

請求項6に係る画像形成装置は、請求項1ないし5のいずれかの給紙装置を搭載したことを特徴とする。   An image forming apparatus according to a sixth aspect includes the paper feeding device according to any one of the first to fifth aspects.

本発明によれば、搬送力を保ったまま、シート材を次の搬送手段まで搬送することができる、高速で確実な搬送が可能となる。   According to the present invention, the sheet material can be conveyed to the next conveying means while maintaining the conveying force, and high-speed and reliable conveyance is possible.

本発明の実施対象となる給紙装置およびこれを備え得る画像形成装置の一例の概略構成図1 is a schematic configuration diagram of an example of a sheet feeding device and an image forming apparatus that can include the sheet feeding device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施対象に係る給紙装置の構成例を示す斜視図The perspective view which shows the structural example of the paper feeder concerning the implementation object of this invention 同静電吸着分離部を示す斜視図The perspective view which shows the electrostatic adsorption separation part 同静電吸着分離部を示す側面図Side view showing the electrostatic adsorption separation unit 同静電吸着分離部を示す側面図Side view showing the electrostatic adsorption separation unit 同静電吸着分離部を示す側面図Side view showing the electrostatic adsorption separation unit 従来の静電吸着分離部を示す側面図Side view showing a conventional electrostatic adsorption separation unit 給紙装置での帯電および除電のための電圧波形の例を示す図The figure which shows the example of the voltage waveform for electrification and static elimination in a paper feeder 従来の他の静電吸着分離部を示す側面図Side view showing another conventional electrostatic adsorption separation unit 従来のさらに他の静電吸着分離部を示す斜視図The perspective view which shows the other conventional electrostatic attraction separation part 本発明第一の実施例に係る給紙装置の静電吸着分離部と積載用紙先端部及び次搬送手段の側面図1 is a side view of an electrostatic adsorption separation unit, a stacked sheet leading end portion, and a next conveying unit of a sheet feeding device according to a first embodiment of the present invention 本発明第二の実施例に係る給紙装置の静電吸着分離部の斜視図The perspective view of the electrostatic adsorption separation part of the paper feeder which concerns on 2nd Example of this invention

本発明は、静電吸着ベルトと用紙の接触面の搬送方向長さより、静電吸着ベルトと用紙の接触面の搬送方向下流側端から次搬送手段位置までの距離が長いことを前提とし、複数枚のシート材を積載するシート材積載部材と、複数のローラに巻き掛けられた誘電体からなり周回移動する無端状ベルトと、この無端状ベルトの表面に交番電荷を与える帯電部材とを備え、無端状ベルトによってシート材積載部材上の複数枚のシート材から最上位に位置するシート材を吸着して分離給紙する給紙装置において、無端状ベルト周上におけるシート吸着面の搬送方向距離が、無端状ベルト周上のシート先端との接触位置から該吸着分離手段以降のシート搬送手段までの距離より長くして構成している。   The present invention is based on the premise that the distance from the downstream end in the transport direction of the contact surface between the electrostatic attraction belt and the paper to the next transport means position is longer than the length in the transport direction of the contact surface between the electrostatic suction belt and the paper. A sheet material stacking member for stacking sheets of sheet material, an endless belt made of a dielectric wound around a plurality of rollers, and a charging member for applying an alternating charge to the surface of the endless belt, In a sheet feeding device that separates and feeds the uppermost sheet material from a plurality of sheet materials on the sheet material stacking member by an endless belt, the conveyance direction distance of the sheet adsorption surface on the circumference of the endless belt is The distance between the contact position with the front end of the sheet on the circumference of the endless belt and the sheet conveying means after the suction separating means is longer than the distance.

また本発明の給紙装置は、無端状ベルト表面の積載された最上位シート材と接触する部分のみを帯電させる。帯電部分は任意に設定できる。そのため、不要な部分の帯電を防ぐことができ、省エネ化及びベルトの長寿命化(帯電によるベルトの疲労が軽減される)を図れる。   Further, the sheet feeding device of the present invention charges only the portion of the endless belt surface that contacts the stacked uppermost sheet material. The charged part can be arbitrarily set. Therefore, charging of unnecessary portions can be prevented, and energy saving and belt life can be improved (belt fatigue due to charging can be reduced).

また上述のような本発明の給紙装置を搭載することで、幅広い条件で使用可能な画像形成装置が実現できる。   Further, by mounting the sheet feeding device of the present invention as described above, an image forming apparatus that can be used under a wide range of conditions can be realized.

以下、本発明に係る給紙装置及び、これを用いた画像形成装置の実施例を図面に基づいて説明する。   Embodiments of a paper feeding device and an image forming apparatus using the same according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

まず、本発明の実施の対象となる給紙装置および画像形成装置について説明する。   First, a sheet feeding device and an image forming apparatus that are targets of the present invention will be described.

図1は、給紙装置およびこの給紙装置を備えた画像形成装置の概略構成図、図2は、給紙装置の構成を示す斜視図、図3は、給紙装置の静電吸着分離部を示す斜視図、図5〜図7は、給紙装置の静電吸着分離部を示す側面図、図8(a)〜(d)は、給紙装置の帯電および除電のための電圧波形の例を示す図、図9は、給紙装置の静電吸着分離部を示す側面図、そして図10は、給紙装置の静電吸着分離部の他の例を示す斜視図である。なお、本発明の実施対象とする画像形成装置は、図示のものには限定されず、複写機、ファクシミリ装置、複写機能とファクシミリ機能等を備えた複合機等の機能を有するもの等々、画像形成を行う種々の形態の装置が対象となる。またなお、本発明はこの説明に係る給紙装置および画像形成装置には限定されない。   1 is a schematic configuration diagram of a sheet feeding device and an image forming apparatus including the sheet feeding device, FIG. 2 is a perspective view illustrating a configuration of the sheet feeding device, and FIG. 3 is an electrostatic adsorption separation unit of the sheet feeding device. FIG. 5 to FIG. 7 are side views showing the electrostatic adsorption separation unit of the sheet feeding device, and FIGS. 8A to 8D are voltage waveforms for charging and discharging the sheet feeding device. FIG. 9 is a side view showing an electrostatic adsorption separation unit of the paper feeding device, and FIG. 10 is a perspective view showing another example of the electrostatic adsorption separation unit of the paper feeding device. Note that the image forming apparatus to be implemented in the present invention is not limited to the one shown in the figure, and the image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile apparatus, an apparatus having a function of a multifunction machine having a copying function and a facsimile function, etc. Various types of apparatuses that perform the above are targeted. Note that the present invention is not limited to the sheet feeding device and the image forming apparatus according to this description.

図1において、画像形成装置としての複写機100は、原稿トレイ110aに載置された原稿束から原稿を1枚分離して原稿読取部120上のコンタクトガラスに自動給紙する自動原稿搬送装置110と、自動原稿搬送装置110によってコンタクトガラス上に搬送された原稿を読取る原稿読取部120と、給紙部130から給紙されたシート材に対して、原稿読取部120によって読取った画像を形成する画像形成部(画像形成手段)140と、複数のシート材が積層されたシート束Sを有し、このシート束Sから最上位に位置するシート材S1を画像形成部140に給紙する給紙部130とを備えている。なお、本実施の形態では、画像形成部140と給紙部130とは分割可能となっているが、そうでない構成でも良い。   In FIG. 1, a copying machine 100 as an image forming apparatus separates a document from a bundle of documents placed on a document tray 110a and automatically feeds the document to a contact glass on a document reading unit 120. Then, the original reading unit 120 that reads the original conveyed on the contact glass by the automatic original conveying apparatus 110 and the image read by the original reading unit 120 are formed on the sheet material fed from the paper feeding unit 130. An image forming unit (image forming unit) 140 and a sheet bundle S in which a plurality of sheet materials are stacked, and a sheet material S1 positioned at the top of the sheet bundle S is fed to the image forming unit 140. Part 130. In this embodiment, the image forming unit 140 and the paper feeding unit 130 can be divided, but a configuration other than that may be used.

給紙部130は、複数枚のシート材S1を積載するシート積載部材としての給紙カセット150(図2参照)と、給紙カセット150上の複数枚のシート材S1から最上位に位置するシート材を分離して搬送するシート分離給紙装置160とを含んで構成されている。   The sheet feeding unit 130 is a sheet feeding cassette 150 (see FIG. 2) serving as a sheet stacking member on which a plurality of sheet materials S1 are stacked, and a sheet positioned at the top of the plurality of sheet materials S1 on the sheet feeding cassette 150. And a sheet separating and feeding device 160 that separates and conveys the material.

シート分離給紙装置160によって分離給紙されたシート材S1は、搬送経路170上を搬送されるようになっており、搬送経路170上を搬送されるシート材S1は、搬送ローラ対180により搬送され、転写ローラ190によって画像形成部140で形成されたトナー画像が転写され、このトナー画像が定着器200によって熱転写され、排紙ローラ対210により排紙トレイ220に排出される。   The sheet material S1 separated and fed by the sheet separating and feeding device 160 is transported on the transport path 170, and the sheet material S1 transported on the transport path 170 is transported by the transport roller pair 180. Then, the toner image formed in the image forming unit 140 is transferred by the transfer roller 190, this toner image is thermally transferred by the fixing device 200, and discharged to the discharge tray 220 by the discharge roller pair 210.

画像形成部140は、4つの作像部230(230Y(イエロー)、230C(シアン)、230M(マゼンタ)、230BK(ブラック))と、転写ベルトである中間転写ベルト240と、露光装置250とから構成されている。   The image forming unit 140 includes four image forming units 230 (230Y (yellow), 230C (cyan), 230M (magenta), 230BK (black)), an intermediate transfer belt 240 that is a transfer belt, and an exposure device 250. It is configured.

露光装置250は、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ等から入力される色分解された画像データや、原稿読取部120によって読取られた原稿の画像データを光源駆動用の信号に変換し、それに従い各レーザ光源ユニット内の半導体レーザを駆動して光ビームを射出するようになっている。   The exposure apparatus 250 converts color-separated image data input from a personal computer, a word processor, or the like, or image data of a document read by the document reading unit 120 into a signal for driving a light source, and accordingly, each laser light source unit. The semiconductor laser is driven to emit a light beam.

作像部230Y、230C、230M、230BKは、それぞれ異なる色の画像(トナー像)を形成するようになっており、作像部230Y、230C、230M、230BKは、時計回転方向に回転駆動される像担持体である感光体260(260Y、260C、260M、260BK)、感光体260の周囲に配置された帯電部270、現像部280、クリーニング部290等により構成されている。   The image forming units 230Y, 230C, 230M, and 230BK form images of different colors (toner images), and the image forming units 230Y, 230C, 230M, and 230BK are rotated in the clockwise direction. The image forming apparatus includes a photosensitive member 260 (260Y, 260C, 260M, and 260BK) that is an image carrier, a charging unit 270, a developing unit 280, a cleaning unit 290, and the like disposed around the photosensitive member 260.

感光体260は、円筒状に形成され、図示しない駆動源により回転駆動される。感光体260の外周面部には感光層が設けられており、露光装置250から射出された破線で示す光ビームが感光体260の外周面にスポット照射されることにより、感光体260の外周面には画像情報に応じた静電潜像が書き込まれる。   The photoreceptor 260 is formed in a cylindrical shape and is driven to rotate by a drive source (not shown). A photosensitive layer is provided on the outer peripheral surface portion of the photoconductor 260, and a light beam indicated by a broken line emitted from the exposure apparatus 250 is spot-irradiated on the outer peripheral surface of the photoconductor 260, whereby the outer peripheral surface of the photoconductor 260 is exposed. The electrostatic latent image corresponding to the image information is written.

帯電部270は、感光体260の外周面を一様に帯電するもので、感光体260に対して接触方式のものが採用されている。現像部280は、感光体260にトナーの供給を行い、供給されたトナーが感光体260の外周面に書き込まれた静電潜像に付着することにより、感光体260上の静電潜像がトナー像として顕像化させるもので、感光体260に対して非接触方式のものが採用されている。   The charging unit 270 uniformly charges the outer peripheral surface of the photoconductor 260, and a contact type is used for the photoconductor 260. The developing unit 280 supplies toner to the photosensitive member 260, and the supplied toner adheres to the electrostatic latent image written on the outer peripheral surface of the photosensitive member 260, whereby the electrostatic latent image on the photosensitive member 260 is changed. A toner image is visualized, and a non-contact type is used for the photoreceptor 260.

クリーニング部290は、感光体260の外周面に付着している残留トナーをクリーニングするもので、感光体260の外周面にブラシを接触させるブラシ接触方式のものが採用されている。   The cleaning unit 290 cleans residual toner adhering to the outer peripheral surface of the photoconductor 260 and employs a brush contact type in which a brush contacts the outer peripheral surface of the photoconductor 260.

中間転写ベルト240は、樹脂フィルム、または、ゴムを基体として形成された無端状ベルトから構成されており、感光体260上に形成されたトナー像が転写され、この中間転写ベルト240に転写されたトナー像が転写ローラ190によってシート材S1に転写される。   The intermediate transfer belt 240 is composed of an endless belt formed using a resin film or rubber as a base, and the toner image formed on the photosensitive member 260 is transferred to the intermediate transfer belt 240. The toner image is transferred to the sheet material S1 by the transfer roller 190.

なお、複写機100として、電子写真方式の他、例えば、インクジェット方式等の他の方式を採用してもよく、また、複写機100として構成する他に、プリンタ装置、ファクシミリ装置、印刷機、または複合機から構成してもよい。   In addition to the electrophotographic system, for example, other systems such as an ink jet system may be adopted as the copying machine 100. Besides the configuration of the copying machine 100, a printer device, a facsimile device, a printing machine, or You may comprise from a multifunction machine.

図2に示すように、給紙装置5は、シート束Sを積載する給紙トレイ16を有するとともに、分離部7として静電吸着分離部14を備える。図2において静電吸着分離部14は、積載可能用紙幅に対して短く、中心付近に配置されているが、これは、積載可能用紙幅に対して、同等もしくは、長くても問題ない。また、図2には中心付近に1つ記載されているが、用紙幅方向に複数個配置されている場合も有り得る。   As illustrated in FIG. 2, the sheet feeding device 5 includes a sheet feeding tray 16 on which the sheet bundle S is stacked, and includes an electrostatic adsorption separation unit 14 as the separation unit 7. In FIG. 2, the electrostatic adsorption separation unit 14 is short with respect to the stackable paper width and is disposed near the center. However, this may be the same or longer than the stackable paper width. Further, although one is shown near the center in FIG. 2, there may be a case where a plurality are arranged in the paper width direction.

図3(A)に示すように、静電吸着分離部14は、駆動ローラ17と従動ローラ18とに巻掛けられた誘電体からなる無端状のベルト19を備えている。ベルト19は10Ω・cm以上の抵抗を有する誘電体、例えば、厚さ100μm程度のポリエチレンテレフタレート等のフィルムで構成されている。また、ベルト19には、ブレード状の帯電電極21が接している。また、図3(B)のように、電極がローラ状の帯電電極60の場合もある。 As shown in FIG. 3A, the electrostatic adsorption separation unit 14 includes an endless belt 19 made of a dielectric material wound around a driving roller 17 and a driven roller 18. The belt 19 is made of a dielectric material having a resistance of 10 8 Ω · cm or more, for example, a film of polyethylene terephthalate having a thickness of about 100 μm. Further, a blade-shaped charging electrode 21 is in contact with the belt 19. Further, as shown in FIG. 3B, the electrode may be a roller-shaped charging electrode 60.

図4に示すように、ベルト19は、抵抗が10Ω・cm以上の誘電体からなる表層20aと、抵抗が10Ω・cm以下の導体からなる裏層20bとを有する2層構造となっていることが良好な帯電状態を形成するのに適している。帯電電極21は、ベルト19の裏層20bを接地された対向電極として使用しているため、ベルトに電荷を与えるという意味からするとベルト19の表層20aに接した位置であればどこに設けてもよい。またシート束Sの位置もベルト19に対して吸着面積を充分に取れる位置に設定されている。 As shown in FIG. 4, the belt 19 has a two-layer structure including a surface layer 20a made of a dielectric having a resistance of 10 8 Ω · cm or more and a back layer 20b made of a conductor having a resistance of 10 6 Ω · cm or less. This is suitable for forming a good charged state. The charging electrode 21 uses the back layer 20b of the belt 19 as a grounded counter electrode. Therefore, the charging electrode 21 may be provided anywhere as long as it is in contact with the surface layer 20a of the belt 19 in terms of giving a charge to the belt. . Further, the position of the sheet bundle S is also set to a position where a sufficient suction area can be obtained with respect to the belt 19.

駆動ローラ17の表面は、抵抗値が10Ω・cm程度の導電性ゴム層から構成され、従動ローラ18の表面は金属から構成されている。駆動ローラ17および従動ローラ18は接地されている。駆動ローラ17は、ベルト19からシート材S1を曲率により分離するのに適した小径となっている。すなわち、駆動ローラ17の径を小さく設定して曲率を大きくすることにより、ベルト19に吸着されて分離および搬送されたシート材S1が、駆動ローラ17から離れて搬送方向下流側のガイド部材26により形成される搬送路50に入ることができるようになっている。 The surface of the driving roller 17 is composed of a conductive rubber layer having a resistance value of about 10 6 Ω · cm, and the surface of the driven roller 18 is composed of metal. The driving roller 17 and the driven roller 18 are grounded. The driving roller 17 has a small diameter suitable for separating the sheet material S1 from the belt 19 by the curvature. That is, by setting the diameter of the driving roller 17 to be small and increasing the curvature, the sheet material S1 attracted to the belt 19 and separated and conveyed is separated from the driving roller 17 by the guide member 26 on the downstream side in the conveying direction. It is possible to enter the formed conveyance path 50.

帯電電極21は、本実施の形態では、ベルト19が駆動ローラ17に巻回された位置の近くでベルト19に接するように配置されている。帯電電極21は、交流を発生する帯電電源24に接続されている。帯電電極21のベルト19の回転方向上流側で、かつ、シート束Sとベルト19の分離位置より下流側には、交番電源である除電電源25に接続された除電電極22がベルト19に当接又は近接して設置されている。帯電電源24および除電電源25は、搬送ローラ対からなる次搬送手段8にシート材S1の先端が当接する位置でベルト19上の吸着力が除去されているように制御される。なお、除電電極22は必ずしも必要ではないため省略することができる。以下は除電電極22を備えないものとして説明を行う。   In the present embodiment, the charging electrode 21 is disposed so as to contact the belt 19 near the position where the belt 19 is wound around the driving roller 17. The charging electrode 21 is connected to a charging power source 24 that generates alternating current. On the upstream side of the charging electrode 21 in the rotation direction of the belt 19 and on the downstream side of the separation position of the sheet bundle S and the belt 19, the static elimination electrode 22 connected to the static elimination power source 25 that is an alternating power source contacts the belt 19. Or they are installed close together. The charging power source 24 and the neutralizing power source 25 are controlled such that the suction force on the belt 19 is removed at a position where the leading end of the sheet material S1 contacts the next conveying unit 8 including a pair of conveying rollers. The static elimination electrode 22 is not always necessary and can be omitted. The following description will be made assuming that the static elimination electrode 22 is not provided.

ベルト19とシート束Sとの接離方法について説明する。図5に示すように、ベルト19は、駆動ローラ17を軸として、押上部材27bに押上げられた底板28上のシート束Sのうち最上部のシート材S1の上面前端部に位置し、シート材S1と接触可能に配置される。底板28は回動支点28dを支点として押上部材27bにより回動するように他端を持ち上げることによりシート材S1をベルト19に付勢するようになっている。また、ベルト19、駆動ローラ17および従動ローラ18は、底板28の傾斜変化に応じて矢印51のように姿勢が変更できるように支持されている。   A method for contacting and separating the belt 19 and the sheet bundle S will be described. As shown in FIG. 5, the belt 19 is positioned at the upper front end of the uppermost sheet material S1 of the sheet bundle S on the bottom plate 28 pushed up by the push-up member 27b with the driving roller 17 as an axis. It arrange | positions so that contact with material S1 is possible. The bottom plate 28 urges the sheet material S1 to the belt 19 by lifting the other end so that the bottom plate 28 is rotated by the push-up member 27b with the rotation fulcrum 28d as a fulcrum. The belt 19, the driving roller 17, and the driven roller 18 are supported so that their postures can be changed as indicated by arrows 51 in accordance with changes in the inclination of the bottom plate 28.

図6に示すように、底板28は、ラック・アンド・ピニオン形式のシート押上部29bにより平行を保ったまま上下に移動するように構成してもよい。その場合、ベルト19、駆動ローラ17および従動ローラ18は、給紙装置5内に位置が固定された状態としてもよい。また、給紙装置5は、最上部のシート材S1の上下方向の位置を検知するセンサ30を備えており、ベルト19とシート材S1との間隔や接触圧を適正に制御することが可能となっている。   As shown in FIG. 6, the bottom plate 28 may be configured to move up and down while being kept parallel by a rack-and-pinion type sheet push-up portion 29b. In that case, the position of the belt 19, the driving roller 17, and the driven roller 18 may be fixed in the paper feeding device 5. In addition, the sheet feeding device 5 includes a sensor 30 that detects the position of the uppermost sheet material S1 in the vertical direction, and can appropriately control the interval and the contact pressure between the belt 19 and the sheet material S1. It has become.

図7を用いて、シート材S1先端のめくり動作方法の従来技術の一例を参考のために説明する。底板28は、ラック・アンド・ピニオン形式のシート押上部29bにより平行を保ったまま上下に移動する場合、また、平行を保ったまま固定されている場合のどちらでもよく、静電吸着分離部14が矢印52のように上下に移動するように構成している。また、駆動ローラ17を軸として、矢印53のように従動ローラ18側が移動し、シート材のめくり動作を行うものもある。   With reference to FIG. 7, an example of a conventional technique for turning the sheet material S1 tip will be described for reference. The bottom plate 28 may be either moved up and down while being kept parallel by a rack-and-pinion type sheet push-up portion 29b, or may be fixed while being kept parallel. Is configured to move up and down as indicated by an arrow 52. Further, there is also a type in which the driven roller 18 side moves as indicated by an arrow 53 around the driving roller 17 to perform a sheet material turning operation.

このように構成された給紙装置5においては、給紙信号により、駆動ローラ17が回転駆動され、周動を開始したベルト19には、帯電電極21を介して帯電電源24より交番電圧が印加され、ベルト19の表面には交流電源周波数とベルト19の周動速度に応じたピッチ(ピッチは2mm〜15mm程度とするのがよい)で交番する電荷パターンが形成される。帯電電源24は交流の他直流を高低交互の電位に変化させたものでもよく、本実施の形態ではベルト19の表面に対して3〜4KV(±1.5〜±2)の振幅を持った交流を印加している。   In the sheet feeding device 5 configured as described above, the drive roller 17 is rotationally driven by a sheet feeding signal, and an alternating voltage is applied from the charging power source 24 to the belt 19 that has started to rotate. On the surface of the belt 19, an alternating charge pattern is formed at a pitch (pitch should be about 2 mm to 15 mm) according to the AC power supply frequency and the circumferential speed of the belt 19. The charging power source 24 may be an alternating current or a direct current having a high and low alternating potential. In this embodiment, the charging power supply 24 has an amplitude of 3 to 4 KV (± 1.5 to ± 2) with respect to the surface of the belt 19. AC is applied.

すなわち、図8(A)に示すように、電圧を制御して帯電および除電を行うことができ、印加電圧を低くすることによって、ベルト19上の電荷パターンを除去する。また、図8(B)は、電源周波数を高くすることによって、ベルト19上に形成する電荷パターンのピッチを細かくすることで、ベルト19のマクスウェル応力に基づく吸着力を低減させる例である。これらは直流電源を交番させた矩形波であるが、図8(C)、(D)に示すように、正弦波を用いる場合も同様である。   That is, as shown in FIG. 8A, charging and discharging can be performed by controlling the voltage, and the charge pattern on the belt 19 is removed by lowering the applied voltage. FIG. 8B is an example in which the suction force based on Maxwell stress of the belt 19 is reduced by increasing the power supply frequency to reduce the pitch of the charge pattern formed on the belt 19. These are rectangular waves in which a DC power supply is alternated, but the same applies when a sine wave is used as shown in FIGS. 8 (C) and 8 (D).

電荷パターンが形成されたベルト19は、従動ローラ18に巻回された位置で最上部のシート材S1の上面前端部に当接しているので、誘電体であるシート材S1にはベルト19の表面の電荷パターンにより形成される不平等電界により、マクスウェル応力が働き、最上部のシート材S1のみがベルト19に吸着、保持および搬送された後、ベルト19から曲率により分離され、搬送方向へ繰り出され、ガイド部材26に形成された搬送路50を通って次搬送手段8により画像形成部3に搬送される。   Since the belt 19 on which the charge pattern is formed is in contact with the upper surface front end portion of the uppermost sheet material S1 at a position wound around the driven roller 18, the surface of the belt 19 is placed on the sheet material S1 which is a dielectric. Maxwell stress works due to the unequal electric field formed by the electric charge pattern, and only the uppermost sheet material S1 is attracted, held and conveyed to the belt 19, and then separated from the belt 19 by the curvature and fed out in the conveying direction. Then, the sheet is conveyed to the image forming unit 3 by the next conveying unit 8 through the conveying path 50 formed in the guide member 26.

電荷パターンによる吸着力は吸着した瞬間からある一定時間は、最上部のシート材S1以外にも作用するが、一定時間経過した後には最上部のシート材S1にしか作用せず、2枚目のシート材S2以下には作用しない。すなわち、時間をおくことで、重送阻止部材31bを備えていなくてもシート束Sから最上部のシート材S1を分離することができる。次搬送手段8とベルト19の線速は同一にされており、次搬送手段8がタイミングを取って間欠駆動されているような場合はベルト19も間欠駆動されるように制御される。   The adsorption force due to the charge pattern acts on the sheet material S1 other than the uppermost sheet material for a certain time from the moment of adsorption, but only on the uppermost sheet material S1 after the certain time has elapsed. It does not act on the sheet material S2 or lower. That is, by taking time, the uppermost sheet material S1 can be separated from the sheet bundle S even if the double feed blocking member 31b is not provided. The linear speeds of the next transport unit 8 and the belt 19 are the same, and when the next transport unit 8 is intermittently driven at a timing, the belt 19 is also controlled to be intermittently driven.

ベルト19はシート材S1の後端が従動ローラ18の対向位置に達する前に2枚目のシート材S2がベルト19に吸着されないようにしている。また、駆動ローラ17の部分でのベルト19からの用紙の分離は曲率分離によるが、分離を一層確実にするために図9に示すように分離爪32を設けることもある。シート材S1は、次搬送手段8に挟持された後はベルト19の影響を受けることなく、次搬送手段8の搬送力のみによって搬送される。また、紙粉やその他のごみが静電吸着分離部14の吸着動作に悪影響を与えることを防止するため、ベルト19は、図示しないクリーニング機構を有している場合もある。   The belt 19 prevents the second sheet material S2 from being attracted to the belt 19 before the rear end of the sheet material S1 reaches the position facing the driven roller 18. Further, separation of the sheet from the belt 19 at the portion of the driving roller 17 is based on curvature separation, but a separation claw 32 may be provided as shown in FIG. 9 in order to further ensure separation. The sheet material S <b> 1 is conveyed by only the conveying force of the next conveying unit 8 without being influenced by the belt 19 after being sandwiched by the next conveying unit 8. Further, the belt 19 may have a cleaning mechanism (not shown) in order to prevent paper dust and other dust from adversely affecting the adsorption operation of the electrostatic adsorption separation unit 14.

また、上述の説明では、静電吸着力を得るために、ベルト19にブレード状の電極で電荷を与えてベルト19上に電界を発生させるようになっているが、ベルト19に電荷を与える方法はこれに限定されるものではなく、ローラ状の電極60をベルト19に接触させるようにしてもよく、また、のこぎり歯状電極をベルト19から微小距離だけ離した状態で配置してもよい。しかし、ローラ状の電極では、前記に説明したように、交番した帯電間隔の小ピッチ化が難しい。また、のこぎり歯状電極の場合は、ベルト19は微小な波うちなどがある為、電極との距離を正確に保つことが、難しいため、安定した帯電が行えないおそれがある。   Further, in the above description, in order to obtain the electrostatic attraction force, an electric field is generated on the belt 19 by applying an electric charge to the belt 19 with a blade-like electrode. However, the present invention is not limited to this, and the roller-shaped electrode 60 may be brought into contact with the belt 19, and the sawtooth-shaped electrode may be arranged in a state separated from the belt 19 by a minute distance. However, with the roller-shaped electrode, as described above, it is difficult to reduce the pitch of the alternating charging interval. In the case of a sawtooth electrode, since the belt 19 has a minute wave or the like, it is difficult to accurately maintain the distance from the electrode, and thus there is a possibility that stable charging cannot be performed.

また、ベルト上に電気力線を生成する方式として前記とは異なる方式を図10に示す。正と負の2つの櫛歯状の電極40を、ベルト19の移動方向と直交する方向で向い合うようにベルト19上に配置する。ベルト19の両端には、それぞれパターンを露出した被給電部41があり、この被給電部41を通して、正と負の高圧電源42によって電極40に正または負の電圧を印加することにより電界が発生し、シート材S1を吸着する力が発生する。しかし、この方式は、電極間の絶縁を保つことが難しく、小ピッチ化に向かないことや、ベルトの柔軟性が失われること、前記のベルトに電荷を与える方式に比べて相対的にコストが高いことなどの問題があり、用紙搬送装置としてはあまり普及していない。   Further, FIG. 10 shows a system different from the above as a system for generating electric lines of force on the belt. The positive and negative comb-like electrodes 40 are arranged on the belt 19 so as to face each other in a direction orthogonal to the moving direction of the belt 19. At both ends of the belt 19, there are power-supplied portions 41 with exposed patterns, and an electric field is generated by applying a positive or negative voltage to the electrodes 40 by the positive and negative high-voltage power sources 42 through the power-supplied portions 41. Thus, a force for adsorbing the sheet material S1 is generated. However, this method is difficult to maintain the insulation between the electrodes, is not suitable for a small pitch, loses the flexibility of the belt, and is relatively less expensive than the above-described method of applying charge to the belt. There are problems such as high cost, and it is not very popular as a paper transport device.

駆動ローラ17は駆動軸を介して、図示しない駆動源との間に図示しないクラッチ等の駆動伝達遮断機構が設けられており、シート材S1が次搬送手段8に到達した後には、駆動が遮断され回転自由となり、分離部7により生じる駆動源の負荷が低減されるようになっている。   The drive roller 17 is provided with a drive transmission cutoff mechanism such as a clutch (not shown) via a drive shaft and a drive source (not shown), and after the sheet material S1 reaches the next conveying means 8, the drive is cut off. Thus, the rotation is free, and the load on the drive source generated by the separation unit 7 is reduced.

また、静電吸着分離部14のベルト19に電荷を与えたり、除電したりする場合、ベルト19を回転させる必要があり、その際、シート材束にベルト19が接触していると帯電動作、除電動作時に最上位シート材が送り出されてしまう恐れがあり、不具合を起こすことが考えられる。よって、ベルト19とシート材束との接触と離間は任意で制御できるように、接離機構が設けられている。   In addition, in order to charge the static electricity separating unit 14 to the belt 19 or to remove static electricity, it is necessary to rotate the belt 19, and in this case, if the belt 19 is in contact with the sheet material bundle, There is a possibility that the uppermost sheet material may be sent out during the static elimination operation, which may cause a malfunction. Therefore, a contact / separation mechanism is provided so that contact and separation between the belt 19 and the sheet material bundle can be arbitrarily controlled.

ここで、静電吸着分離部14の制御方法に関して説明する。静電吸着分離部14が採用する静電吸着分離方式は、シート材S1の電気抵抗が高い場合に、必要とする吸着力を得るのに時間が掛かるといったことや、2枚目のシート材S2以下に作用する吸着力が減少するのに時間が掛かるといった問題があり、シート材S1の電気抵抗が低い場合に、吸着力が小さいなどの問題がある。   Here, a control method of the electrostatic adsorption separation unit 14 will be described. The electrostatic adsorption separation method employed by the electrostatic adsorption separation unit 14 is that it takes time to obtain the necessary adsorption force when the electrical resistance of the sheet material S1 is high, or the second sheet material S2. There is a problem that it takes time to reduce the attractive force acting below, and there is a problem that the attractive force is small when the electric resistance of the sheet material S1 is low.

なお、環境条件の検知は、例えば、温湿度計を給紙装置5に内蔵させることで実現でき、その温湿度条件をもとに、帯電ピッチや帯電電圧、吸着時間等を制御することで、その環境条件に適した吸着、分離条件を得ることが可能である。また、シート材S1の材質に関する情報の取得は、図示しない操作部からユーザーが入力操作または選択操作を行うことにより実現できる。   The detection of the environmental condition can be realized by, for example, incorporating a thermo-hygrometer in the paper feeding device 5, and by controlling the charging pitch, charging voltage, adsorption time, etc. based on the temperature-humidity condition, Adsorption and separation conditions suitable for the environmental conditions can be obtained. Further, acquisition of information on the material of the sheet material S1 can be realized by a user performing an input operation or a selection operation from an operation unit (not shown).

<実施例1>
以下に本発明に係る給紙装置の実施例1を図11を参照して説明する。シート分離搬送手段16から次搬送手段8までの構成は、これまで説明したものと同様であるので説明を省略する。
<Example 1>
A first embodiment of a paper feeding device according to the present invention will be described below with reference to FIG. Since the configuration from the sheet separating and conveying means 16 to the next conveying means 8 is the same as that described so far, the description thereof is omitted.

図11では、無端状ベルト19周上におけるシート吸着面の搬送方向距離:(α)61が、無端状ベルト19周上のシート束S先端との接触位置から該吸着分離手段以降の次搬送手段8までの距離:(β)62より長いことが示されている(α>β)。   In FIG. 11, the transport direction distance (α) 61 of the sheet suction surface on the circumference of the endless belt 19 is the next transport means after the suction separation means from the contact position with the tip of the sheet bundle S on the circumference of the endless belt 19. It is shown that the distance to 8 is longer than (β) 62 (α> β).

すなわち、静電吸着ベルトとシート材の接触面の搬送方向長さより、静電吸着ベルトと用紙の接触面の搬送方向下流側端から次搬送手段位置までの距離が長いことが特徴であり、そのため、複数枚のシート材を積載するシート積載部材と、複数のローラに巻き掛けられた誘電体からなり、周回移動する無端状ベルトと、無端状ベルトの表面に交番電荷を与える帯電部材とを備えており、無端状ベルトによってシート積載部材上の複数枚のシート材からなるシート束の最上位に位置するシート材を吸着して分離給紙するようにした給紙装置であって、無端状ベルト19の周上におけるシート材吸着面の搬送方向距離が、無端状ベルト19の周上のシート材先端との接触位置から該吸着分離手段以降のシート搬送手段までの距離より長く、それにより、シート搬送前のシート材S1と無端状ベルト19の吸着面は、シート材S1の搬送力を失うことなく、所要の搬送力を保ったまま、次搬送手段までシート材S1を高速で確実に搬送する。   That is, the distance from the downstream end in the conveyance direction of the contact surface between the electrostatic adsorption belt and the sheet to the position of the next conveyance means is longer than the length in the conveyance direction of the contact surface between the electrostatic adsorption belt and the sheet material. A sheet stacking member for stacking a plurality of sheet materials, an endless belt made of a dielectric wound around a plurality of rollers, and revolving, and a charging member for applying an alternating charge to the surface of the endless belt. A sheet feeding device that adsorbs and separates and feeds a sheet material positioned at the top of a sheet bundle composed of a plurality of sheet materials on a sheet stacking member by an endless belt, the endless belt The distance in the conveyance direction of the sheet material adsorption surface on the circumference of 19 is longer than the distance from the contact position with the front end of the sheet material on the circumference of the endless belt 19 to the sheet conveyance means after the adsorption separation means, Thus, the suction surface of the sheet material S1 before the sheet conveyance and the endless belt 19 ensures the sheet material S1 at high speed to the next conveyance means while maintaining the necessary conveyance force without losing the conveyance force of the sheet material S1. Transport to.

<実施例2>
以下に本発明に係る給紙装置の実施例2を図12を参照して説明する。この例でも、シート分離搬送手段16から次搬送手段8までの構成は、これまで説明したものと同様であるので説明を省略する。
<Example 2>
A second embodiment of the paper feeding device according to the present invention will be described below with reference to FIG. In this example as well, the configuration from the sheet separating and conveying means 16 to the next conveying means 8 is the same as that described so far, and the description thereof is omitted.

図12に示すように、シート分離搬送手段16は、図示する無端状ベルト19上の帯電領域外に、例えば白黒のマーキング63を等間隔に配置し、そのマーキングを読み取ることができるセンサ64をそのマーキング63の上に配置し、センサ64による信号によって、無端状ベルト19の移動距離を測定できるものとする。この構成により、帯電部材60からシート材の吸着面までの距離を監視することができ、そのため、帯電電圧をオン、オフすることで無端状ベルト19の任意の範囲に帯電された部分を形成することが可能となり、積載された最上位シート材S1と接触する部分のみ帯電させることができる。   As shown in FIG. 12, the sheet separating and conveying means 16 has, for example, black and white markings 63 arranged at equal intervals outside the charging area on the illustrated endless belt 19 and a sensor 64 that can read the markings. It is assumed that the moving distance of the endless belt 19 can be measured by a signal from the sensor 64 disposed on the marking 63. With this configuration, the distance from the charging member 60 to the adsorption surface of the sheet material can be monitored. Therefore, a charged portion is formed in an arbitrary range of the endless belt 19 by turning on and off the charging voltage. It is possible to charge only the portion in contact with the stacked uppermost sheet material S1.

さらに、無端状ベルト19は、一度帯電されると導電部材を通して、放電されない限り、電荷が無端状ベルト19上に溜まったままとなり、上述の部分帯電の妨げになる為に、無端状ベルト19上に図示しない除電部材を設け、無端状ベルト19一周毎に除電を行うか、帯電動作とは別回転時に帯電部材60に微小電圧をかけることで除電する方法等考えられる。   Furthermore, once the endless belt 19 is charged, the electric charge remains on the endless belt 19 unless it is discharged through the conductive member. This prevents the above-mentioned partial charging. A charge eliminating member (not shown) may be provided to eliminate the charge every rotation of the endless belt 19, or a method of removing the charge by applying a minute voltage to the charging member 60 during a rotation different from the charging operation.

<先行技術文献との比較>
先行技術である特許文献1開示の発明では、偏心ローラにより吸着面は、1回転で元の位置に戻るため、必然的に次搬送手段との位置関係が決まってしまうが、本発明では、ベルト長さによりある程度自由に次搬送手段までの距離を設定することができ、比較的簡単な構成で、高速にシート材を搬送することが可能となる。また特許文献2開示の発明では、画像転写部でのずれを防止するため、所定のシート材支持部材に達するまで、シート材の吸着を持続するが、本発明では、シート材搬送過程において、最初に吸着した面が無くなるまでに、次搬送手段にシート材先端が到達するようにしている。すなわち、目的の搬送手段まで吸着ベルトが必要であるが、本発明では、ガイド板があればよいのでコストダウンになる。さらに特許文献3では、吸着手段は平板であり、シート材を吸着した平板ごと次搬送部へと移動させてシート材を搬送するが、本発明では、ベルトの回動により吸着したシート材を次搬送手段に搬送する。すなわち、本発明では平板を移動させるのに複雑な機構が不要で、比較的簡単な構成で、高速に搬送することが可能になる。
<Comparison with prior art documents>
In the invention disclosed in Patent Document 1, which is a prior art, the suction surface is returned to the original position by one rotation by the eccentric roller, so that the positional relationship with the next conveying means is inevitably determined. The distance to the next conveying means can be set to some extent freely depending on the length, and the sheet material can be conveyed at high speed with a relatively simple configuration. In the invention disclosed in Patent Document 2, the sheet material is continuously adsorbed until the predetermined sheet material support member is reached in order to prevent the image transfer portion from shifting. The front end of the sheet material reaches the next conveying means until the surface adsorbed on the sheet disappears. That is, the suction belt is required up to the intended conveying means, but in the present invention, it is only necessary to have a guide plate, so the cost is reduced. Further, in Patent Document 3, the suction means is a flat plate, and the flat plate on which the sheet material is sucked is moved to the next transport unit to transport the sheet material. Transport to transport means. That is, the present invention does not require a complicated mechanism for moving the flat plate, and can be transported at a high speed with a relatively simple configuration.

S:シート束
S1:シート材
S2:2枚目のシート材
α、β:距離
3:画像形成部
5:給紙装置
7:分離部
8:次搬送手段
14:静電吸着分離部
16:給紙トレイ
16:シート分離搬送手段
17:駆動ローラ
18:従動ローラ
19:無端状のベルト
20a:ベルトの表層
20b:同裏層
21:ブレード状の帯電電極
22:除電電極
24:帯電電源
25:除電電源
26:ガイド部材
27b:押上部材
28:底板
28d:底板の回動支点
29b:押上部
30:センサ
31b:重送阻止部材
32:分離爪
40:櫛歯状の電極
41:被給電部
42:高圧電源
50:搬送路
60:ローラ状の帯電電極
63:マーキング
64:センサ
S: Sheet bundle S1: Sheet material S2: Second sheet material α, β: Distance 3: Image forming unit 5: Paper feeding device 7: Separating unit 8: Next conveying means 14: Electrostatic adsorption separating unit 16: Feeding Paper tray 16: Sheet separating and conveying means 17: Driving roller 18: Driven roller 19: Endless belt 20a: Belt surface layer 20b: Back layer 21: Blade-shaped charging electrode 22: Discharge electrode 24: Charge power source 25: Discharge Power supply 26: Guide member 27b: Push-up member 28: Bottom plate 28d: Rotating fulcrum 29b of the bottom plate: Push-up portion 30: Sensor 31b: Double feed blocking member 32: Separation claw 40: Comb-like electrode 41: Power-supplied portion 42: High-voltage power supply 50: conveying path 60: roller-shaped charging electrode 63: marking 64: sensor

特開平5−139548号公報JP-A-5-139548 特開2004−217414号公報JP 2004-217414 A 特開平6−40583号公報JP-A-6-40583

Claims (6)

複数枚のシート材を積載するシート積載部材、複数のローラに巻き掛けられた誘電体、周回移動する無端状ベルト、前記無端状ベルトの表面に交番電荷を与える帯電部材を備え、前記無端状ベルトによって前記シート積載部材上の複数枚のシートから最上位に位置するシートを吸着して分離給紙するようにした給紙装置において、
前記無端状ベルト周上におけるシート吸着面の搬送方向距離を、
該無端状ベルト周上のシート先端との接触位置からシート材搬送方向で前記吸着分離手段以降に配するシート搬送手段までの距離より長くしてなる、
ことを特徴とする給紙装置。
A sheet stacking member configured to stack a plurality of sheet materials; a dielectric wound around a plurality of rollers; an endless belt that circulates; and a charging member that applies an alternating charge to the surface of the endless belt. In the sheet feeding device configured to suck and separate and feed the uppermost sheet from the plurality of sheets on the sheet stacking member,
The conveyance direction distance of the sheet suction surface on the circumference of the endless belt,
It is longer than the distance from the contact position with the sheet tip on the endless belt circumference to the sheet conveying means disposed after the adsorption separation means in the sheet material conveying direction.
A paper feeder characterized by that.
請求項1の給紙装置において、
前記無端状ベルトの表面の、積載された最上位のシート材と接触する部分のみ帯電させる部分帯電手段を備える、
ことを特徴とする給紙装置。
The paper feeding device according to claim 1.
A partial charging means for charging only a portion of the surface of the endless belt that comes into contact with the uppermost stacked sheet material;
A paper feeder characterized by that.
請求項2の給紙装置において、
前記部分帯電手段を、
前記無端状ベルト上の帯電領域外にセンサで読み取り可能なマーキングを等間隔に配置し、該マーキングを読み取った前記センサからの信号によって前記無端状ベルトの移動距離を測定し、前記帯電部材からシート材の吸着面までの距離に応じて帯電電圧をオン、オフさせることで前記無端状ベルトの任意の範囲に帯電部分を形成するものとしてなる、
ことを特徴とする給紙装置。
The paper feeding device according to claim 2.
The partial charging means;
Marks readable by a sensor are arranged at regular intervals outside the charging area on the endless belt, the moving distance of the endless belt is measured by a signal from the sensor that has read the marking, and the sheet from the charging member A charging portion is formed in an arbitrary range of the endless belt by turning on and off the charging voltage according to the distance to the adsorption surface of the material.
A paper feeder characterized by that.
請求項2または3の給紙装置において、
前記無端状ベルト上に除電部材を設け、該無端状ベルトの一周毎に除電を行う、
ことを特徴とする給紙装置。
The paper feeding device according to claim 2 or 3,
A static elimination member is provided on the endless belt, and static elimination is performed every round of the endless belt.
A paper feeder characterized by that.
請求項2または3の給紙装置において、
前記無端状ベルトの帯電動作ではない別種の回転を行う時に、前記帯電部材に微小電圧を掛けて前記無端状ベルトを除電する、
ことを特徴とする給紙装置。
The paper feeding device according to claim 2 or 3,
When performing another type of rotation that is not a charging operation of the endless belt, the endless belt is neutralized by applying a minute voltage to the charging member;
A paper feeder characterized by that.
請求項1から5のいずれかに記載の給紙装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus comprising the paper feeding device according to claim 1.
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