JPH0532295B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は複写機、印刷機等において用いられ
る静電吸着を利用した給紙装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、複写機や印刷機などにおいて積載された
紙束から紙を１枚づゝ送り出す場合の給紙装置と
して、給紙用のゴムローラを使用するものやスニ
ツフアと呼ばれる空気吸引によるものが広く知ら
れている。給紙用ゴムローラによる給紙装置は、
紙束にゴムローラを圧接させ、これを適時回転さ
せて紙との摩擦力により給紙する装置であるが、
このようなゴムローラを使用して給紙を行なう場
合は、温度や湿度あるいは長期間の使用によるゴ
ムの硬度が変化して紙との摩擦係数が低下すると
紙の送り出しが行なわれなかつたりして給紙が不
安定となるし、またゴムが溶剤、イオン、トナー
などによつて変質すると上記と同様に給紙が不安
定になり、ゴムローラを交換しなければならな
い。一方、空気吸引による給紙装置の場合は、上
記のような使用部材の経時的劣化に起因する給紙
の不安定性等の問題がなく、安定して１枚づゝ給
紙を行なうことができるものの、紙束の上端を常
に一定に保つための機構が複雑となる上、騒音も
かなり発生するのでそのための消音機構も必要と
なるなど装置全体としての容積が大きくならざる
を得ず、かつ高価でもある。

そこで、これらの不都合を解消する方法の一つ
として、静電吸着力を利用する方法が特開昭53−
109631号公報、特開昭53−114424号公報によつて
提案されている。

特開昭53−114424号公報記載の静電吸着給紙装
置は、給紙用回転体の表面に、絶縁体層を介し
て、静電吸着用電極となる電極パターンを有する
複合層を設け、この電極パターンに高くとも数ボ
ルトの直流電圧を印加して静電吸着力を発生させ
るようにしたものであり、また、特開昭53−
109631号公報に記載の装置の場合は、給紙用回転
体の表面に正の電極層、絶縁層、負の電極層の順
に複合層を形成した繰り出しローラと、多重移送
紙防止舌片並びに剥離板等で給紙装置を構成する
と共に、静電吸着力を発生させるための動作電圧
として上記と同様に直流電圧を印加するようにし
たものであるが、このような電圧印加により発生
する静電吸着力を利用して紙の送り出しを行なう
場合に、紙が複数枚重なつて静電吸着されてしま
う場合があり、送り出すべき最上層の紙だけでな
く２枚目以下の紙も一緒に搬送されるといわゆる
重送が発生してしまう。従つて特開昭53−109631
号公報の静電吸着給紙装置の場合のように、重送
防止のため多重移送紙防止舌片を設けなければな
らないといつた不具合点があり、このような静電
吸着を利用した給紙装置にあつては、重送防止を
図ることがなお開発課題となつている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この発明は上記のような静電吸着を利用した給
紙装置における重送の問題を解決しようとするも
のである。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕

この発明は、このため、静電吸着用電極に印加
する電圧として、２〜５Hzの断続波形を有する電
圧を用い、これを印加することによつて重送が生
じにくゝなるようにしたものである。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

第１図乃至第４図はこの発明の一実施例を示す
もので、複写機のカセツトトレイからの複写用紙
の送り出しに適用した場合である。

第１図において、１は紙束を収容するカセツト
トレイ、２はカセツトトレイ１底部に配置したボ
トムプレートで、カセツトトレイ１内の紙束は、
上記ボトムプレート２をスプリング３が押し上げ
ることによつて紙束上先端部の位置が常に一定に
保たれるようになつている。４は複写機のコピー
サイクルと同期して図示しない駆動源により矢印
ａ，ｂの如く往復運動するよう移動自在に設けら
れた支持板で、この支持板４の下面に静電吸着力
を発生せしめる給紙部材としての静電吸着板５が
取付けられその静電吸着用電極からリード線６，
７が引き出されていると共に、この静電吸着板５
がカセツトトレイ１の紙束の最上部の紙８に軽く
圧接するようになつている。

カセツトトレイ１の前方には、上記支持板４及
び静電吸着板５の矢印ａ方向への移動に伴つて送
り出される用紙８を搬送する紙搬送ローラ対９が
設けられていると共に、その用紙８を感光体ドラ
ム１０の周囲に設置した転写コロトロン１１、剥
離コロトロン１２から成る転写部へ導くシユート
１３が設けられている。

上記した静電吸着板５は、この例では、第２図
及び第３図に示すように、絶縁体から成る補強板
１４の片面上に、静電吸着用電極を構成する一対
のくし形の電極５ａ，５ｂを接着し、その電極５
ａ，５ｂの表面側を吸着膜１５で圧着して複合層
を形成するような構成となつている。電極５ａ，
５ｂの表面に設ける上記吸着膜１５については、
熱可塑性合性樹脂と合成ゴムを主成分とし、必要
に応じて適宜の顔料、安定剤、可塑剤、老化防止
剤などの添加剤を含有し、10⁸〜10¹²Ωcmの範囲
内に体積固有抵抗値を有するプラスチツクシート
を用いて形成されている。

また、上記したくし形に配設された電極５ａ，
５ｂは、互に隣り合う電極とは電気的に絶縁され
るよう第２図のようなパターンで形成されてお
り、これらが図示しない電源装置と前記リード線
６，７で結線されている。そして、紙送り出し時
には、コピーサイクルに同期してこれらリード線
６，７を介して電圧を印加し、静電吸着力を発生
せしめ、これにより紙８を静電吸着して搬送する
ようにするが、この場合上記電極５ａ，５ｂには
２〜５Hzの断続波形を有する高電圧が印加される
ようになつている。静電吸着板５に電極５ａ，５
ｂへ印加するこの電圧として、第４図ａ，ｂに示
すような電圧波形をもつ交流、同図ｃに示すよう
な直流バイアスを重畳した交流、または同図ｄに
示すような直流を断続的な矩形状としたものであ
つてよい。すなわち、かかる低周波の断続波形の
高電圧を印加するに当つては、交流を用いるよう
にしてもよいし、直流を断続させたものを用いる
ようにしてもよい。

上記構成の給紙装置において、今、静電吸着板
５の電極５ａ，５ｂに電源装置から複写機のコピ
ーサイクルと同期して電圧が印加され、また支持
板４の矢印ａ方向への移動が駆動源により開始さ
れる場合、電圧が印加された静電吸着板５はａ方
向に移動する際、静電吸着力でカセツトトレイ１
の紙束の最上部の紙８を１枚だけ保持し、紙搬送
ローラ対９にかみ合うまで吸着搬送する。この場
合、既述したよう周波数の断続波形の電圧を印加
して静電吸着搬送するため、重送が生じにくゝ一
枚づゝ送り出して搬送することができる。このよ
うにして重送の発生の防止を図ることができるの
は、次のような知見に基づくものである。

すなわち、本発明者は、静電吸着給紙装置にお
いてなお開発課題となつていた給紙の不安定性、
特に紙が複数枚重なつて静電吸着搬送されるいわ
ゆる重送を防止するため研究を重ねた結果以下の
事実を見出した。まず、第５図は。既述したよう
な構造の静電吸着板５を用い、その上に紙をのせ
電圧の印加により静電吸着させるようにすると共
に、印加電圧が直流の場合、及び前記第４図ａに
示すような正弦波の交流の周波数を変化させた場
合の夫々の状態において、紙を静電吸着面と平行
にテンシヨンゲーシで引つ張り両者がずれるとき
のせん断応力を１枚目の紙、２枚目の紙について
測定した実験結果である。なお、交流の場合の電
圧値はピークからピークまでの値（ピークツーピ
ーク値）であり、また用いた紙は上質紙である。

そして、静電吸着を利用して紙送り出しを行な
う場合、いわゆる重送は、上記のような１枚目の
紙のせん断応力と２枚目の紙のせん断応力との
比、すなわちせん断応力比が大きい場合に生じに
くゝ、せん断応力比が小さい場合に生じ易いこと
を確認した。第４図によれば、特に、３Hz、４Hz
において、印加電圧1500V以上になると、このせ
ん断応力比（１枚目のせん断応力／２枚目のせん
断応力）が大きくなる傾向にあり、２〜５Hzの間
で好結果を得ることができる。こうした現像は、
前記した第４図ｂ，ｃ，ｄに示す他の電圧波形を
用い、上記と同様にピークからピークまでを1000
〜2000Vに変化させ、かつ電源の周波数を変化さ
せて実験した場合においても、ほヾ同様の結果を
得ることができた。

これは、擬似的に紙に存在する抵抗成分と紙と
紙との間もしくは紙と静電吸着用電極の間の容量
成分から想定されるCR回路の時定数が１枚目は
小さく、２枚目、３枚目…と枚数が増えるにつれ
大きくなることから生じるものと考えられる。

従つて、前述の静電吸着板５は、吸着膜１５を
用いた構造の例を示しているが、これを除去した
電極５ａ，５ｂを剥き出しにして紙に接するよう
にした場合にせん断応力比が大きな値のものとな
る。この実施例では、高い電圧が印加される電極
５ａ，５ｂ回りの安全性確保の面などから吸着膜
１５を使用するようにしているが、できるだけそ
の膜厚を薄くするのが望ましく、その厚さを0.3
mm〜１mmの範囲に設定することによつて安全性の
確保と前述したような重送が生じにくいという効
果を維持させることができる。

さて、既述のようにして静電吸着板５により紙
８が１枚だけ吸着搬送されると、紙搬送ローラ対
９に紙８がかみ合つた位置で静電吸着板５への給
電が停止され、静電吸着板５は矢印ｂ方向に移動
して元の定位置に復帰し、次の紙８の送り出しに
備えることとなる。

第６図及び第７図は、静電吸着板５の静電吸着
用電極の構造とそれへの印加電圧に関する他の実
施例を示すものである。この実施例の場合には、
静電吸着用電極は電極１６ａ，１６ｂと共通のコ
モン電極１６ｃによつて構成されており、電極１
６ａ，１６ｂには90度位相のずれた交流高電圧を
印加するようにしている。

すなわち、電極１６ａ，１６ｂ間に第７図ａに
示すような波形の電圧を印加すると同図ｂのよう
な紙送り出し力が得られ、更に、電極１６ｃ，１
６ｂ間に上記と同じ波形の電圧を90度だけ位相を
遅らせた同図ｃに示すような電圧を印加すると、
同図ｄに示すような紙送り出し力が得られる。従
つて、最終的には静電吸着板５全体としては、同
図ｅに示すような前記各紙送り出し力が合わされ
た力が発生し、これによつて紙８の送り出しが行
われることになる。このため、この実施例の場合
には、更に、第７図ｂ，ｄの如く夫々谷のある形
状がなくなり、静電吸着板５の移動と共に静電吸
着され紙８は、スムーズに移動することができ
る。このように、３つの電極１６ａ，１６ｂ，１
６ｃで静電吸着用電極を構成し、２相の交流電圧
で駆動するようにした場合には、１相の交流電圧
で駆動する場合に生じるよう交流周波数の倍の頻
度間欠的に紙８を搬送するという不具合も解消さ
れる。

また、２相の交流電圧の代わりに、120度の位
相差をもつ３相交流電圧を静電吸着板５に印加す
るようにしてもよい。

上記各実施例では、静電吸着用電極をくし形形
状とした場合を説明したが、電極形状はこれに限
定されるものではなく、例えば第８図に示すよう
に単に各電極１７ａ，１７ｂ，１７ｃを平行に配
列したものであつても同様の効果を損ねるもので
はない。

また、静電吸着板５に用いられる吸着膜１５
は、既述したようにその体積固有抵抗値を10⁸〜
10¹ ₂Ωcmの範囲内のものとし、かつその厚さを
0.5mmとすることによつて、静電吸着板５に吸着
される紙８は静電吸着板５への電圧のオン／オフ
動作に対して非常に良く追随し、立上り、立下り
を極めて早くすることができる。

なお、上記の説明においては、静電吸着力を発
生せしめる給紙部材が平板な静電吸着板５の場合
を例に採つたが、この発明はこれに限らず、ロー
ル状とすることもできるし、あるいは無端状の回
転ベルトとすることもでき、これらへの適用を妨
げるものではない。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明は、静電吸着力を利用
して紙送り出しを行なう場合に重送を生じにくゝ
することができるので、この種の給紙装置におい
て課題となつていた問題を簡単な方法で解決する
ことができる等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例装置を複写機に応
用した場合の概念図、第２図は静電吸着板の平面
図、第３図は同端面図、第４図はこの発明に用い
られる印加電圧波形の例を示す波形図、第５図は
この発明の説明に供する印加電圧一せん断応力特
性を示す図、第６図は他の実施例における静電吸
着板の平面図、第７図はその静電吸着用電極への
電圧及びそれによる紙送り出し力の関係を示す説
明図、第８図は更に他の静電吸着板を示す平面図
である。 〔符号説明〕 ５……静電吸着板、５ａ，５
ｂ，１６ａ〜１６ｃ，１７ａ〜１７ｃ……電極、
８……紙、１５……吸着膜。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 静電吸着力を発生せしめる静電吸着用電極を
   有する給紙部材によつて紙の送り出しを行なう装
   置であつて、上記電極に印加する電圧を２〜５Hz
   の断続波形を有する電圧にしたことを特徴とする
   給紙装置。