JP2014205543A - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で、かつ低騒音で静電吸着によるシートの給送を行うことのできるシート給送装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】シート給送方向に回転する保持部材２４に一端が固定された可撓性の吸着部材２９を、保持部材２４が回転する際、給紙カセット２０に収納されたシートＰに弾性変形しながら面接触させ、静電気による吸着力によりシートＰを吸着する。そして、吸着部材２９を巻き上げながら、吸着部材２９に吸着されたシートＰ１をレジストレーションローラ１５に受け渡した後、吸着部材２９がシートから離れた位置となる位置で保持部材２４を停止させる。【選択図】図６

Description

本発明は、シート給送装置及び画像形成装置に関し、特に静電吸着力を用いてシートを給送するものに関する。

従来の複写機、プリンタ等の画像形成装置は、普通紙、コート紙、ＯＨＰ紙等のシートを給送するシート給送装置を備えている。そして、通常、画像形成装置は、シート給送装置により給送されたシートを画像形成部に搬送してシートに画像を形成する。このようなシート給送装置としては、シート束を積載したカセットから最上位のシートを、給送ローラ等の摩擦力を用いて分離給送する摩擦給紙方式のものや、エアにより吸着搬送するエア給紙方式のものがある。

ところで、近年は、シート給送装置の静音化が求められており、できるだけ動作音を発生しないことが重要である。しかし、給送ローラ等による摩擦を利用したシート給送装置ではシートとローラ、又はシート間で摺擦音が発生し、エア給紙等では装置が大掛かりになり、動作音も大きくなる。

そこで、近年着目されている給紙方式として、静電気を利用してシートを吸着し、搬送を行う静電吸着方式がある。そして、この静電吸着方式によれば、摩擦を利用せずにシートを給送できるため、静音化に有利である。このような静電吸着方式のシート給送装置としては、無端状のベルトにシートを吸着させた後、無端状のベルトを揺動させて搬送する構成のものがある（特許文献１参照）。また、静電吸着機能を有する平板にシートを吸着させた後、平板を平行移動させてシートを搬送する構成のものがある（特許文献２参照）。

特開２０１１−６３３９１号公報 特開平６−４０５８３号公報

しかし、このような従来の静電吸着方式のシート給送装置のようにシートを吸着した無端状のベルトを揺動させて搬送する構成や、シートを吸着した平板を平行移動させる構成では構造が複雑になる。そして、このように構造が複雑な系では、駆動による騒音が大きくなってしまうため、静音化に不利である。

そこで、本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で、かつ低騒音で静電吸着によるシートの給送を行うことのできるシート給送装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、シート給送装置において、シートを収納する収納手段と、前記収納手段の上方に配置され、シート給送方向に回転する保持手段と、前記保持手段を回転させる駆動手段と、前記保持手段にシート給送方向の一端が固定され、前記保持手段の回転に伴う前記収納手段に収納されたシートとの接触により弾性変形してシートを吸着しながらシート給送方向に移動する可撓性の吸着部材と、前記吸着部材に電圧を印加して静電気によりシートを吸着する吸着力を付与するための電源と、前記吸着部材のシート給送方向下流に設けられたシート搬送手段と、前記保持手段の回転により、前記吸着部材に吸着されたシートを、シート給送方向に移動させて前記シート搬送手段に受け渡した後、前記保持手段を停止させるよう前記駆動手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とするものである。

本発明のように、吸着部材を回転させてシートを吸着し、吸着したシートをシート搬送手段に受け渡した後、吸着部材をシートから離れた位置で停止させるようにすることにより、簡単な構成で、かつ低騒音で静電吸着によるシートの給送を行うことができる。

本発明の第１の実施の形態に係るシート給送装置を備えた画像形成装置の一例であるフルカラーレーザプリンタの全体構成図。 上記シート給送装置の構成を説明する図。 上記シート給送装置の吸着給送部を構成する保持部材を説明する図。 上記吸着給送部の構成を説明する図。 上記フルカラーレーザプリンタの制御ブロック図。 上記シート給送装置のシート分離給送動作を説明する図。 上記シート給送装置のシート分離給送動作のフローチャート。 上記シート給送装置のシート吸着動作を説明する図。 上記吸着給送部の他の構成を説明する図。 本発明の第２の実施の形態に係るシート給送装置の構成を説明する図。 上記シート給送装置の吸着給送部の構成を説明する図。 上記吸着給送部の電圧印加動作を説明する図。 上記シート給送装置のシート分離給送動作を説明する図。 上記シート給送装置のシート分離給送動作のフローチャート。

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係るシート給送装置を備えた画像形成装置の一例であるフルカラーレーザプリンタの全体構成図である。図１において、１００はフルカラーレーザプリンタ、１００Ａはフルカラーレーザプリンタ本体（以下、プリンタ本体という）である。この装置本体であるプリンタ本体１００Ａには、記録用紙、プラスチックシート、布等のシートに画像を形成する画像形成部１００Ｂ、シートを給送するシート給送装置２００等が設けられている。

画像形成部１００Ｂは、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの４色のトナー画像を形成するプロセスカートリッジ７（７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ）を備えている。なお、このプロセスカートリッジ７は、矢印Ａ方向（反時計方向）に不図示の駆動手段（駆動源）により回転駆動される像担持体である感光体ドラム１（１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ）等を備え、プリンタ本体１００Ａに着脱可能に装着されている。

また、画像形成部１００Ｂは、プロセスカートリッジ７の鉛直上方に配置され、画像情報に基づいてレーザービームを照射し、感光体ドラム１上に静電潜像を形成するスキャナユニット３を備えている。なお、各プロセスカートリッジ７は、感光体ドラム１の他、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として顕像化する現像ユニット４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）、感光体ドラム表面を均一に帯電する帯電ローラ２（２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ）を備えている。

また、画像形成部１００Ｂは、中間転写ベルトユニット１００Ｃ、２次転写部Ｎ２、定着部１０を備えている。中間転写ベルトユニット１００Ｃは、無端状の中間転写ベルト５と、中間転写ベルト５の内側に感光体ドラム１と対向して配設された１次転写ローラ８（８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ）を備えている。中間転写ベルト５は、駆動ローラ１６、２次転写対向ローラ１７、従動ローラ１８に張架されると共に全ての感光体ドラム１に当接しながら矢印Ｂ方向に回転する。

ここで、１次転写ローラ８は、中間転写ベルト５を感光体ドラム１に向けて押圧し、中間転写ベルト５と感光体ドラム１とが当接する１次転写部Ｎ１を形成すると共に、不図示のバイアス印加手段により中間転写ベルト５に転写バイアスを印加する。そして、この１次転写ローラ８によって中間転写ベルト５に１次転写バイアスを印加することにより、感光体ドラム上の各色トナー像が順次中間転写ベルト５に転写され、これにより中間転写ベルト上にはフルカラー画像が形成される。

また、中間転写ベルト５の外周面側において２次転写対向ローラ１７に対向する位置には、中間転写ベルト５を介して２次転写対向ローラ１７に圧接し、２次転写部Ｎ２を形成する２次転写ローラ９が配設されている。そして、２次転写ローラ９に、不図示の２次転写バイアス印加手段としての２次転写バイアス電源（高圧電源）から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスが印加することにより、中間転写ベルト５上のトナー像がシートＰに転写（２次転写）される。

シート給送装置２００は、プリンタ本体１００Ａに着脱自在に装着された給紙カセット２０と、給紙カセット２０に収納された複数のシートＰを吸着して給送する吸着給送部１２等を有している。そして、給紙カセット２０に収納されたシートＰを給送する際は、吸着給送部１２によりシートＰを吸着して送り出す。

次に、このように構成されたフルカラーレーザプリンタ１００の画像形成動作について説明する。プリンタ本体１００Ａに接続された不図示の画像読み取り装置、或いはパーソナルコンピュータ等のホスト機器等から画像信号がスキャナユニット３に入力されると、スキャナユニット３から、画像信号に対応したレーザ光が感光体ドラム上に照射される。このとき感光体ドラム１は、帯電ローラ２により表面が予め所定の極性・電位に一様に帯電されており、スキャナユニット３からレーザ光が照射されることによって表面に静電潜像が形成される。この後、この静電潜像を現像ユニット４により現像し、可視化する。

例えば、まず感光体ドラム１Ｙに、イエロー成分色の画像信号によるレーザ光をスキャナユニット３から照射し、感光体ドラム上にイエローの静電潜像を形成する。そして、このイエローの静電潜像を、現像ユニット４Ｙからのイエロートナーにより現像し、イエロートナー像として可視化する。この後、感光体ドラム１Ｙの回転に伴ってトナー像が感光体ドラム１Ｙと中間転写ベルト５とが当接する１次転写部Ｎ１に到来する。そして、この１次転写部Ｎ１において、１次転写ローラ８Ｙに印加した１次転写バイアスにより、感光体ドラム上のイエロートナー像が中間転写ベルト上に転写される。

次に、中間転写ベルト５のイエロートナー像を担持した部位が移動すると、このときまでに上記と同様な方法で感光体ドラム１Ｍ上に形成されたマゼンタトナー像がイエロートナー像上から中間転写ベルト５に転写される。同様に、中間転写ベルト５が移動するにつれて、それぞれ１次転写部においてシアントナー像、ブラックトナー像が、イエロートナー像、マゼンタトナー像上に重ね合わせて転写される。これにより、中間転写ベルト上にフルカラートナー画像が形成される。

また、このトナー画像形成動作に並行して給紙カセット２０に収容されたシートＰは吸着給送部１２により送り出された後、吸着給送部１２のシート給送方向下流に設けられたシート搬送手段であるレジストレーションローラ１５に搬送される。次に、レジストレーションローラ１５に搬送されたシートＰは、レジストレーションローラ１５によりタイミングを合わされた後、２次転写部Ｎ２に搬送される。そして、２次転写部Ｎ２において、２次転写ローラ９に正極性のバイアスを印加することにより、搬送されたシートＰに、中間転写ベルト５上の４色のトナー像が２次転写される。なお、トナー像が２次転写された後、中間転写ベルト５に残ったトナーは、ベルトクリーナ１１によって除去される。次に、トナー像転写後のシートＰは、定着部１０に搬送されて加熱、加圧されることによりフルカラーのトナー像が永久画像として定着され、この後、プリンタ本体１００Ａの外に排出される。

次に、本実施の形態に係るシート給送装置２００について図２を用いて説明する。図２に示すように、吸着給送部１２は、吸着部材２９と、吸着部材２９を保持する保持手段である軸状の保持部材２４とを備えている。保持部材２４は、給紙カセット２０のシート給送方向下流端の上方に配置され、吸着部材２９は保持部材２４のシート給送方向と直交する幅方向の中央部に固定されている。なお、図２において、２１はプリンタ本体１００Ａの底面に設けられた筐体２３に支点２２を中心に上下方向に回動自在に設けられた中板である。この中板２１は筐体２３ではなく、給紙カセット２０に配置しても良い。

保持部材２４は、導電性部材、例えばＳＵＳ３０３で形成された軸であり、図３に示すように両端部を、プリンタ本体１００Ａに設けられた軸受３２により回転自在に保持される。また、保持部材２４の一端部には絶縁性テープ２５が貼り付けられており、絶縁性テープ２５上には給電用電極２６が形成されている。そして、給電用電極２６には、第１給電ブラシ４３ａが接触しており、保持部材２４には、保持部材２４に給電用電極２６と異なる電圧を印加する第２給電ブラシ４３ｂが接触している。

これにより、保持部材２４及び給電用電極２６には、異なる電圧の印加が可能になる。なお、本実施の形態においては、保持部材２４及び給電用電極２６に対する異なる電圧の印加を給電ブラシ４３ａ，４３ｂにより行っているが、回転体に給電できる方式ならば、給電方法は限定しない。

また、保持部材２４の他端部には欠歯ギア２７が取り付けられており、ソレノイド２８のＯＮと、欠歯ギア２７を介した給紙モータＭからの駆動伝達により、保持部材２４が回転する。ここで、吸着部材２９のホームポジション（初期位置）を示す保持部材２４の初期回転角度は、ソレノイド２８により回転が規制された欠歯ギア２７の位置で定められている。なお、保持部材２４にはエンコーダ３１が取り付けられており、このエンコーダ３１の回転位置（位相）を後述する図５に示す角度センサ７１によって検知することにより、保持部材２４の回転角度θが検知可能である。

吸着部材２９は、図４に示すように、一端部が保持部材２４に固定されており、片持ち構造となっている。吸着部材２９は、可撓性の樹脂製シートを用いて好適に作製することができ、体積抵抗値１０^１３［Ω／ｃｍ］程度のＰＶＤＦを用いることができる。また、吸着部材２９の構成値は、厚さ０．１ｍｍ、幅５０ｍｍ、長さ１００ｍｍ程度でよい。加えて、吸着部材２９は、内部に第１櫛歯電極３０ａ及び第２櫛歯電極３０ｂを有している。これら第１及び第２櫛歯電極３０ａ，３０ｂは、吸着部材２９の内部に２つの電極３０ａ，３０ｂがストライプ状に交互に配されているもので、それぞれの電極３０ａ，３０ｂに対して独立に給電することができる。

第１及び第２櫛歯電極３０ａ，３０ｂの設計値は、厚さ０．７μｍ、電極幅６ｍｍ、電極ピッチ２ｍｍ程度を用いることができる。加えて、一方の電極である第１櫛歯電極（第１電極）３０ａは給電用電極２６に、他方の電極である第２櫛歯電極（第２電極）３０ｂは保持部材２４に、それぞれ配線されている。なお、本実施の形態においては、高圧電源（第１電源）ＨＶ１から第１給電ブラシ４３ａを介して給電用電極２６に印加する電圧をＶ_１、高圧電源（第２電源）ＨＶ２から第２給電ブラシ４３ｂを介して保持部材２４に印加する電圧をＶ_２とする。

図５は、本実施の形態に係るフルカラーレーザプリンタの制御ブロック図であり、図５において、７０は制御部としてのＣＰＵである。ＣＰＵ７０には、既述した画像形成部１００Ｂ、給紙モータＭ、ソレノイド２８、高圧電源ＨＶ１，２、エンコーダ３１により保持部材２４の回転角度θを検知する回転角度検知手段である角度センサ７１、操作部７２、タイマ７３等が接続されている。

次に、本実施の形態に係るシート給送装置２００のシート分離給送動作について図６と、図７に示すフローチャートを用いて説明する。図６の（ａ）は、シート給送装置２００の、本実施の形態における初期状態を示す図である。この時の保持部材２４の回転角度θを、初期回転角度θ_０とし、この位置を吸着部材２９のホームポジション（初期位置）とする。この初期状態において、吸着部材２９は中板２１に積載されたシートＰの最上位シートＰ１と非接触状態にある。また、最上位シートＰ１の位置は、中板２１の位置によって規制されている。

次に、シートＰの給送が開始されると、ＣＰＵ７０は給紙モータＭを駆動させ（Ｓ１０１）、この後、ソレノイド２８を解除し（Ｓ１０２）、保持部材２４を、図６の（ａ）の矢印Ｒで示すシート給送方向に回転させる。この保持部材２４の回転に伴って吸着部材２９が下方に移動し、やがて図６の（ｂ）に示すように最上位シートＰ１と接触する。この後、保持部材２４が更に回転を続けると、吸着部材２９が最上位シートＰ１に沿って弾性変形を始め、このように吸着部材２９が変形すると、吸着部材２９と最上位シートＰ１の接触面積が徐々に増大する。

ＣＰＵ７０は、接触面積が吸着のために十分な面積となったと判断すると、すなわち図６の（ｃ）に示すように保持部材２４の回転角度θがθ_１となったと判断すると（Ｓ１０３のＹ）、給紙モータＭを停止し（Ｓ１０４）、保持部材２４の回転を停止する。なお、本実施の形態において、ＣＰＵ７０はエンコーダ３１を用いて保持部材２４の回転角度θがθ_１となったと判断しているが、既述した図５に示すタイマ７３等を用いて回転を停止する回転角度θを算出しても良い。

次に、ＣＰＵ７０は、保持部材２４の回転を停止させた状態で、高圧電源をＯＮし（Ｓ１０５）、給電用電極２６及び保持部材２４に電圧を印加する。この印加電圧の大きさにより吸着部材２９の吸着力が定まる。なお、印加電圧が大き過ぎると第１及び第２櫛歯電極３０ａ，３０ｂの絶縁破壊を引き起こすため、本実施の形態において、給電用電極２６に印加する正の電圧Ｖを１ｋＶ、保持部材２４に印加する負の電圧Ｖ_２を−１ｋＶ程度とする。

そして、このように給電用電極２６及び保持部材２４に電圧を印加すると、第１及び第２櫛歯電極３０ａ，３０ｂにより、吸着部材２９表面にストライプ状に交番する電位パターンが形成され、吸着力が発生する。ここで生じる電界は、吸着部材２９の表面近傍にのみ発生するため、最上位シートＰ１にのみ吸着力が働く。このため、図６の（ｄ）に示すように載置されたシートＰから、最上位シートＰ１を分離することができる。

図８は、この時の吸着動作を詳細に説明する図である。図８の（ａ）は給電用電極２６及び保持部材２４に電圧を印加する前の状態を示している。このとき吸着部材２９は、最上位シートＰ１と接触状態にある第１の吸着部２９ａと、第１の吸着部２９ａのシート給送方向下流に位置し、非接触状態にある第２の吸着部２９ｂを有する。次に、電圧印加を開始すると、第１の吸着部２９ａは既に最上位シートＰ１と接触しているため、ごく短時間で最上位シートＰ１を吸着する。

これに対して第２の吸着部２９ｂでは、図８の（ｂ）に示すように、第１の吸着部２９ａに近い位置から徐々に最上位シートＰ１を吸着していく。これにより、図８の（ｃ）に示すように、最上位シートＰ１をめくり上げることができる。ここで、本実施の形態においては、摩擦を利用することなく最上位シートＰ１を分離できるため、一般的なローラ給紙機構において発生する、ローラとシートの摺擦音が発生せず、低騒音である。

最上位シートＰ１を分離するよう保持部材２４の回転を停止させてからのタイマ７３の計時時間ｔがｔ_１になると（Ｓ１０６のＹ）、ＣＰＵ７０は給紙モータＭを駆動させ（Ｓ１０７）、図６の（ｅ）に示すように保持部材２４の矢印Ｒ方向の回転を再開する。ここで、保持部材２４の回転を停止してから、回転を再開するまでの時間ｔ_１を検知するにあたり、本実施の形態ではタイマ７３を用いているが、センサを用いて最上位シートＰ１が吸着したことを検知し、回転を再開してもよい。

最上位シートＰ１を吸着した状態で保持部材２４の回転を再開すると、吸着部材２９は、シート給送方向下流部分が保持部材２４に巻き付くように変形しながら保持部材２４により巻き上げられる。これにより、図６の（ｄ）に示す吸着時の吸着部材２９の曲率半径ｒ_１よりも、図６の（ｅ）に示す搬送時の吸着部材２９の曲率半径ｒ_２の方が小さくなる。言い換えれば、本実施の形態においては、吸着部材２９が保持部材２４に巻き付くように巻き上げられると、吸着部材２９の最上位シートＰ１との吸着部の曲率半径が小さくなるように吸着部材２９の剛性、大きさ及び保持部材２４の位置を設定している。このとき、吸着部材２９のシート給送方向下流部分には最上位シートＰ１のシート給送方向下流部分が当接しているので、このように吸着部材２９の曲率の差が生じると、シートの剛性により、吸着部材２９から最上位シートＰ１が分離する。

この後、保持部材２４が更に回転すると、吸着部材２９が移動し、これに伴い吸着部材２９からシート給送方向下流部分が離間した状態の最上位シートＰ１が、ガイド部材２０ａによりレジストレーションローラ１５に向かって案内される。そして、図６の（ｆ）に示すように最上位シートＰ１の先端が、レジストレーションローラ１５に到達する。なお、この後、保持部材２４が回転して欠歯ギア２７が初期位置に戻ると駆動伝達が停止する。

この後、角度センサ７１により保持部材２４の回転角度θが初期回転角度θ_０となったと判断すると（Ｓ１０８のＹ）、ＣＰＵ７０は高圧電源をＯＦＦし（Ｓ１０９）、吸着部材２９への電圧印加を停止すると共に、給紙モータＭを停止する（Ｓ１１０）。これにより、図６の（ｇ）に示すように保持部材２４が停止し、吸着部材２９は、シートから離れた初期位置に戻って停止する。なお、この後、連続給紙を行う場合は、すなわち給送されたシートがラストシートでない場合には（Ｓ１１１のＮ）、再び給紙モータＭを駆動した後、ソレノイド２８を解除し、シートがラストシートとなるまで（Ｓ１１１のＹ）、給紙を行う。

以上説明したように、本実施の形態では、吸着部材２９がシートに面接触すると、保持部材２４の回転を一定時間停止させると共に吸着部材２９に電圧を印加し、静電気によりシートを吸着する吸着力を付与して吸着部材２９にシートを吸着させる。次に、シートが吸着されると、保持部材２４の回転を再開して吸着部材２９を巻き上げながら、吸着したシートをレジストレーションローラ１５に受け渡した後、吸着部材２９をシートから離れた位置で停止させるようにしている。

このように構成することにより、構成が簡単になり、かつ駆動による騒音を小さくすることができる。つまり、吸着部材２９を回転させてシートを吸着し、吸着したシートをレジストレーションローラ１５に受け渡した後、吸着部材２９をシートから離れた位置で停止させることにより、簡単な構成で、かつ低騒音で静電吸着によるシートの給送を行うことができる。

なお、本実施の形態においては、吸着部材２９の曲率半径を小さくさせながら最上位シートＰ１を分離させているが、最上位シートＰ１の分離をより確実にするよう、例えば、図９の（ａ）に示すように、保持部材２４に押圧部である突起２４ａを設けても良い。そして、このように突起２４ａを設けることにより、図９の（ｂ）に示す搬送時、突起２４ａが吸着部材２９を押圧するようになり、吸着部材２９の見かけ上の曲率半径が既述した図６の（ｅ）に比べて、より小さくなる。この結果、最上位シートＰ１を、より確実に分離することができる。

また、これまでの説明において、エンコーダ３１を用いて最上位シートＰ１の先端がレジストレーションローラ１５に到達したことを検知し、到達後、吸着部材２９への電圧印加を停止する場合について説明したが、本発明は、これに限らない。例えば、センサ等を用いて、最上位シートＰ１が搬送ローラに到達したことを検知し、検知後、吸着部材２９への電圧印加を停止するようにしても良い。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図１０は、本実施の形態に係るシート給送装置の構成を説明する図である。なお、図１０において、既述した図３と同一符号は、同一又は相当部分を示している。

図１０において、２４ｂは吸着部材２９の一端部を固定し、吸着部材２９を片持ちで保持する保持部材、３３はシート帯電ローラであり、このシート帯電ローラ３３により、吸着部材２９に電圧を印加して吸着力を発生させる。つまり、本実施の形態において、吸着部材２９に電圧を印加して吸着力を発生させるための電圧印加部材として、シート帯電ローラ３３を用いている。ここで、シート帯電ローラ３３は導電性の物質で形成されており、外部電源より交流電圧を印加可能である。また、シート帯電ローラ３３は、バネ等を用いて保持部材２４ｂに対して付勢されており、保持部材２４ｂの回転に従動して回転する。

なお、本実施の形態において、吸着部材２９は体積抵抗値１０^１３［Ω／ｃｍ］程度の可撓性の樹脂製シートで構成されているが、電極を有さない。また、保持部材２４ｂの外周の両側端部には絶縁部材３４が設けられており、吸着部材２９は、この絶縁部材３４の間に固定されている。ここで、図１１に示すように、吸着部材２９の厚さｔ_１と、絶縁部材３４の厚さｔ_２はｔ_１＞ｔ_２となるように設定されている。

このため、図１１の（ａ）に示すようにシート帯電ローラ３３と保持部材２４ｂの間に吸着部材２９が存在する場合は、シート帯電ローラ３３と吸着部材２９が当接する。また、保持部材２４ｂが回転してシート帯電ローラ３３と保持部材２４ｂの間に吸着部材２９が存在しなくなると、図１１の（ｂ）に示すようにシート帯電ローラ３３と絶縁部材３４が当接する。しかし、図１１の（ａ）及び（ｂ）に示すいずれの場合においても、シート帯電ローラ３３と保持部材２４ｂの絶縁性は確保されている。

次に、図１２を用いて吸着部材２９への電圧印加動作について説明する。保持部材２４ｂを矢印Ｒで示すシート給送方向に回転させると、シート帯電ローラ３３はそれに従動し、Ｌ方向に回転する。これに伴い、吸着部材２９が、シート帯電ローラ３３と保持部材２４ｂの間を通過する。この際、シート帯電ローラ３３に、交流電源である電源ＨＶ３から±１ｋＶ程度の正弦波電圧を印加すると、吸着部材２９の表面に、ストライプ状に交番する電位パターンが形成される。このパターンのピッチは、シート帯電ローラ３３に印加する電圧の周波数と、保持部材２４ｂの回転速度により決定する。また、条件に応じて好適に設定することができ、５ｍｍ程度でよい。

次に、本実施の形態に係る吸着給送部１２のシート分離給送動作について図１３と、図１４に示すフローチャートを用いて説明する。図１３の（ａ）は、シート給送装置２００の、本実施の形態における初期状態を示す図である。この時の保持部材２４ｂの回転角度θを初期回転角度θ_２０とし、この位置を吸着部材２９のホームポジション（初期位置）とする。この初期状態において、吸着部材２９は最上位シートＰ１と非接触状態にある。また、最上位シートＰ１の位置は、中板２１の位置によって規制されている。

次に、シートＰの給送が開始されると、既述した図５に示すＣＰＵ７０は、給紙モータＭを駆動させ（Ｓ２０１）、さらに高圧電源をＯＮし（Ｓ２０２）、シート帯電ローラ３３に正弦波電圧を印加する。そして、ソレノイド２８を解除し（Ｓ２０３）、保持部材２４ｂを矢印Ｒ方向に回転させる。これに伴い、図１３の（ｂ）に示すように、吸着部材２９が、シート帯電ローラ３３と保持部材２４ｂの間を通過する。この際、吸着部材２９の表面に、既述した図１２に示すストライプ状の電位パターンが形成される。

吸着部材２９の後端がシート帯電ローラ３３と保持部材２４ｂの間を通過すると、図１３の（ｃ）に示すように、吸着部材２９が片持ち状態となる。そして、保持部材２４ｂの回転角度θがθ_２１となったと判断すると（Ｓ２０４のＹ）、ＣＰＵ７０は、高圧電源をＯＦＦし（Ｓ２０５）、シート帯電ローラ３３への電圧印加を停止する。さらに保持部材２４ｂを回転させると、その回転に伴って吸着部材２９が移動し、図１３の（ｄ）に示すように最上位シートＰ１と接触する。

そして、接触面積が吸着を行うために十分な面積となると、すなわち図１３の（ｅ）に示すように保持部材２４の回転角度θがθ_２２となったと判断すると（Ｓ２０６のＹ）、ＣＰＵ７０は給紙モータＭを停止し（Ｓ２０７）、保持部材２４ｂの回転を停止する。この際、図１３の（ｆ）に示すように吸着部材２９表面に発生した静電気力により、最上位シートＰ１が吸着部材２９に吸着される。次に、このように最上位シートＰ１を吸着するよう保持部材２４の回転を停止させてからの時間を、タイマを用いて計時する。そして、計時時間ｔがｔ_２になると（Ｓ２０８のＹ）、ＣＰＵ７０は給紙モータＭを駆動させ（Ｓ２０９）、図１３の（ｇ）に示すように保持部材２４ｂの矢印Ｒ方向の回転を再開する。

ここで、最上位シートＰ１を吸着した状態で保持部材２４ｂの回転を再開すると、吸着部材２９は、保持部材２４ｂに巻き付くように変形しながら保持部材２４ｂにより巻き上げられる。そして、このように吸着部材２９が巻き上げられると、吸着部材２９に吸着された最上位シートＰ１がめくり上げられ、下方のシートＰから分離する。なお、保持部材２４ｂに巻き付くように変形すると、吸着部材２９の曲率半径が小さくなる。そして、本実施の形態においては、吸着部材２９のシート吸着力は、最上位シートＰ１が吸着部材２９により、所定量めくり上げられたときのシートの剛性による曲げ反力よりも小さく設定されている。これにより、最上位シートＰ１が所定量めくり上げられると、シートの剛性により最上位シートＰ１が吸着部材２９から離間する。

次に、ＣＰＵ７０は保持部材２４ｂを、最上位シートＰ１の先端がシート給送方向下流にあるレジストレーションローラ１５に到達するまで回転させる。この後、保持部材２４ｂを更に回転させると、欠歯ギア２７が初期位置に戻ることにより駆動伝達が停止し、保持部材２４ｂの回転角度θが初期回転角度θ_２０となると（Ｓ２１０のＹ）、給紙モータＭを停止する（Ｓ２１１）。これにより、図１３の（ｈ）に示すように吸着部材２９がシートから離れた元の位置（初期位置）で停止する。なお、この後、連続給紙を行う場合は、すなわち給送されたシートがラストシートでない場合には（Ｓ２１２のＮ）、再び給紙モータＭを駆動した後、ソレノイド２８を解除し、シートがラストシートとなるまで（Ｓ２１２のＹ）、給紙を行う。

以上説明したように、本実施の形態においては、シートに面接触する前に吸着部材２９に正弦波電圧を印加して静電気によりシートを吸着する吸着力を付与している。そして、この後、吸着部材２９がシートに面接触すると、保持部材２４ｂの回転を一定時間停止させて吸着部材２９にシートを吸着させ、シートが吸着されると、保持部材２４ｂの回転を再開して吸着部材２９を巻き上げるようにしている。このように構成することにより、既述した第１の実施の形態と同様に、構成が簡単になり、かつ駆動による騒音を小さくすることができる。

なお、上述した実施の形態において、吸着部材２９のホームポジション（初期位置）を最上位シートＰ１から離れた位置（非接触状態）として説明したが、吸着部材２９が最上位シートＰ１に接触した状態から給送開始するようにしても良い。このように構成することにより、吸着部材２９が最上位シートＰ１に面接触する際の騒音を小さくすることができる。なお、このように構成した場合、シート給送動作が開始された後、吸着部材２９に電圧を印加することにより、アースすることなく、シートを吸着する吸着力を付与することができる。

１２…吸着給送部、１５…レジストレーションローラ、２０…給紙カセット、２４…保持部材、２４ａ…突起、２４ｂ…保持部材、２６…給電用電極、２９…吸着部材、３０ａ…第１櫛歯電極、３０ｂ…第２櫛歯電極、３１…エンコーダ、３３…シート帯電ローラ、７３…タイマ、１００…フルカラーレーザプリンタ、１００Ａ…フルカラーレーザプリンタ本体、１００Ｂ…画像形成部、２００…シート給送装置、ＨＶ１，２…高圧電源、ＨＶ３…電源、Ｍ…給紙モータ、Ｐ…シート、Ｐ１…最上位シート

Claims (11)

1. シートを収納する収納手段と、
   前記収納手段の上方に配置され、シート給送方向に回転する保持手段と、
   前記保持手段を回転させる駆動手段と、
   前記保持手段にシート給送方向の一端が固定され、前記保持手段の回転に伴う前記収納手段に収納されたシートとの接触により弾性変形してシートを吸着しながらシート給送方向に移動する可撓性の吸着部材と、
   前記吸着部材に電圧を印加して静電気によりシートを吸着する吸着力を付与するための電源と、
   前記吸着部材のシート給送方向下流に設けられたシート搬送手段と、
   前記保持手段の回転により、前記吸着部材に吸着されたシートを、シート給送方向に移動させて前記シート搬送手段に受け渡した後、前記保持手段を停止させるよう前記駆動手段を制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とするシート給送装置。
2. 前記保持手段の回転角度を検知する回転角度検知手段を備え、
   前記制御手段は前記回転角度検知手段からの信号に基づき、前記吸着部材が初期位置から移動してシートに面接触したと判断すると前記保持手段の回転を一定時間停止させ、前記保持手段の回転を再開して前記吸着部材が再び前記初期位置となったと判断すると前記保持手段を停止させるよう前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項１記載のシート給送装置。
3. 前記吸着部材の前記初期位置は、シートから離れた位置であることを特徴とする請求項２記載のシート給送装置。
4. 前記静電気による吸着力の大きさを、前記吸着部材が巻き上げられる際、シートの剛性により、シートが前記吸着部材から離間するような大きさに設定することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のシート給送装置。
5. 前記保持手段に、前記吸着部材を巻き上げる際、前記吸着部材に吸着されているシートを、前記吸着部材から離間する方向に押圧する押圧部を設けることを特徴とする請求項４記載のシート給送装置。
6. 前記制御手段は、前記保持手段の回転を停止させた後、前記吸着部材に前記電源からの電圧を印加することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のシート給送装置。
7. 前記吸着部材には２つの電極が配され、
   前記電源は、前記２つの電極の一方に正の電圧を印加する第１電源と、前記２つの電極の他方に負の電圧を印加する第２電源とを備えていることを特徴とする請求項６記載のシート給送装置。
8. 前記保持手段を導電性部材で形成し、前記保持手段を介して前記第１電源及び前記第２電源の一方を前記吸着部材の２つの電極の一方に接続し、前記第１電源及び前記第２電源の他方を前記吸着部材の２つの電極の他方に接続することを特徴とする請求項７記載のシート給送装置。
9. 前記吸着部材と前記電源の間に設けられ、前記吸着部材がシートに接触する前に前記吸着部材に当接して前記吸着部材に前記電源からの電圧を印加する電圧印加部材を備えたことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のシート給送装置。
10. 前記電源は交流電源であることを特徴とする請求項９記載のシート給送装置。
11. 請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のシート給送装置と、
    前記シート給送装置から給送されたシートに画像を形成する画像形成部と、を備えることを特徴とする画像形成装置。

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