(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数積載されたシート束の上面に対向する位置に設けられ、表面移動する無端状の誘電体ベルトと、
電位の絶対値が同じでかつ互いに極性が異なる電位をもつ電位部同士が互いに隣り合うように等間隔に配置された多数の電位部からなる電位パターンを該誘電体ベルトの表面上に形成する電位パターン形成手段とを有し、
上記シート束の上面と接触する上記誘電体ベルトの表面部分に形成される電位パターンにより誘電体ベルトの該表面部分と該シート束の上面との界面に不平等電界を生じさせることで発生する、マクスウェルの応力に基づく該界面の法線方向における吸着力によって、誘電体ベルトの該表面部分に該シート束の最上位シート材を吸着させ、該誘電体ベルトの表面移動により該最上位シート材を送り出すシート材給送装置において、
上記電位パターン形成手段が形成する電位パターンは、各電位部がシート材給送方向に対して直交する方向に延びる帯形状であって、各極性の電位部がシート材給送方向に交互に配列されるものであり、
上記電位パターン形成手段は、上記シート束の上面と接触する誘電体ベルトの上記表面部分に形成される電位パターンを構成する各極性の電位部の数が互いに同じになるように、かつ、互いに隣り合う２つの電位部からなる１組の電位部組間のピッチを整数倍した長さがシート材給送方向における上記シート材の全長と一致するように、該電位パターンを形成することを特徴とするシート材給送装置。
【請求項２】
請求項１のシート材給送装置において、
上記電位パターン形成手段が形成する電位パターンの互いに隣り合う２つの電位部からなる１組の電位部組間のピッチを変更させるピッチ変更手段を有することを特徴とするシート材給送装置。
【請求項３】
請求項１のシート材給送装置において、
上記電位パターン形成手段が形成する電位パターンの互いに隣り合う２つの電位部からなる１組の電位部組間のピッチを、予め決められた複数のピッチ情報の中から選択される一のピッチ情報に対応したピッチに変更させるピッチ変更手段を有しており、
上記シート束の上面と接触する誘電体ベルトの上記表面部分におけるシート材給送方向の長さが、上記複数のピッチ情報に対応した各ピッチの最小公倍数を整数倍した長さとなるように構成されていることを特徴とするシート材給送装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート材給送装置において、
シート材の抵抗値を検知する抵抗値検知手段を有し、
上記ピッチ変更手段は、該抵抗値検知手段の検知結果に基づいて上記ピッチを変更させることを特徴とするシート材給送装置。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート材給送装置において、
装置内の温度及び湿度の少なくとも一方を検知する環境検知手段を有し、
上記ピッチ変更手段は、該環境検知手段の検知結果に基づいて上記ピッチを変更させることを特徴とするシート材給送装置。
【請求項６】
シート材給送装置により送り出されるシート材上に画像を形成する画像形成装置において、
上記シート材給送装置として、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のシート材給送装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘電体ベルト表面上に形成される電位パターンによる電界の作用によって誘電体ベルト表面にシート束の最上位シート材を吸着させ、その誘電体ベルトの表面移動により当該最上位シート材を送り出すシート材給送装置、及び、これを備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式、インクジェット方式等の各種画像形成装置において、画像を記録する記録材（シート材）を給送する給紙装置としては、そのシート材に対して高い最大静止摩擦係数（以下、単に「摩擦係数」という。）が得られるゴム等の材料で作られたローラやベルト等のピックアップ部材をシート束の最上位シート材に当接させ、シート束から最上位シート材をピックアップする摩擦給送方式が広く採用されている。摩擦給送方式は、構成が簡素であるが、ピックアップ部材とシート材との間で大きな摩擦力を得るために、バネ等の付勢手段によりピックアップ部材をシート面に対して強く圧接させることを必要とする。このようなバネ等の付勢手段は、通常、経時劣化によりその付勢力が経時的に減少するので、経時的にも安定した給送性能を得ることが難しい。また、ゴム等からなるピックアップ部材は、経時的に又は環境に応じて劣化し、シート材に対する摩擦係数が低下するので、この点でも安定した給送性能を得ることが難しい。
【０００３】
また、ユーザーの多様化により、画像を記録する記録材としては、普通紙だけでなく、コート紙やラベル紙など、様々な機能・用途をもつシート材が用いられることが多くなってきている。記録材として用いられるシート材の種類は、今後も増加することが予想される。特殊な機能や用途をもつシート材は、ピックアップ部材に対する摩擦係数が極端に小さいものがあり、このようなシート材は、摩擦給送方式により安定してピックアップすることが難しい。また、粘着ラベル等のようにシート材表面部がシート材本体から剥離しやすいシート材は、ピックアップ部材とシート材との間の摩擦力によりシート材表面部がシート材本体から剥離してしまい、摩擦給送方式により安定してピックアップすることが難しい。
【０００４】
このような特殊な機能や用途をもつシート材であっても安定したピックアップが可能なものとして、静電給送方式がある。静電給送方式では、誘電体ベルト表面上に形成される電位パターンによる電界の作用によって誘電体ベルト表面にシート束の最上位シート材を吸着させ、その誘電体ベルトの表面移動により当該最上位シート材を送り出す。このような静電給送方式を採用した画像形成装置としては、例えば特許文献１や特許文献２に記載されたものが知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
静電給送方式の場合、誘電体ベルトをシート束の上面に接触させてからすぐにシート束から離間させてピックアップしようとすると、最上位シート材だけでなく、その下の１枚又は２枚以上のシートも一緒にピックアップされてしまうという問題がある。この問題は、誘電体ベルトをシート束の上面に接触させてから一定時間待った後にシート束から離間させることで解決できることが判明している。しかしながら、本発明者らは、誘電体ベルトをシート束の上面に接触させてから一定時間待っても、最上位シート材と一緒に上から２枚目以降のシート材もピックアップされる場合があるという不具合に直面した。
【０００６】
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、静電給送方式において、最上位シート材と一緒に上から２枚目以降のシート材もピックアップされてしまう事態を抑制することが可能なシート材給送装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、複数積載されたシート束の上面に対向する位置に設けられ、表面移動する無端状の誘電体ベルトと、電位の絶対値が同じでかつ互いに極性が異なる電位をもつ電位部同士が互いに隣り合うように等間隔に配置された多数の電位部からなる電位パターンを該誘電体ベルトの表面上に形成する電位パターン形成手段とを有し、上記シート束の上面と接触する上記誘電体ベルトの表面部分に形成される電位パターンにより誘電体ベルトの該表面部分と該シート束の上面との界面に不平等電界を生じさせることで発生する、マクスウェルの応力に基づく該界面の法線方向における吸着力によって、誘電体ベルトの該表面部分に該シート束の最上位シート材を吸着させ、該誘電体ベルトの表面移動により該最上位シート材を送り出すシート材給送装置において、上記電位パターン形成手段が形成する電位パターンは、各電位部がシート材給送方向に対して直交する方向に延びる帯形状であって、各極性の電位部がシート材給送方向に交互に配列されるものであり、上記電位パターン形成手段は、上記シート束の上面と接触する誘電体ベルトの上記表面部分に形成される電位パターンを構成する各極性の電位部の数が互いに同じになるように、かつ、互いに隣り合う２つの電位部からなる１組の電位部組間のピッチを整数倍した長さがシート材給送方向における上記シート材の全長と一致するように、該電位パターンを形成することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１のシート材給送装置において、上記電位パターン形成手段が形成する電位パターンの互いに隣り合う２つの電位部からなる１組の電位部組間のピッチを変更させるピッチ変更手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１のシート材給送装置において、上記電位パターン形成手段が形成する電位パターンの互いに隣り合う２つの電位部からなる１組の電位部組間のピッチを、予め決められた複数のピッチ情報の中から選択される一のピッチ情報に対応したピッチに変更させるピッチ変更手段を有しており、上記シート束の上面と接触する誘電体ベルトの上記表面部分におけるシート材給送方向の長さが、上記複数のピッチ情報に対応した各ピッチの最小公倍数を整数倍した長さとなるように構成されていることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート材給送装置において、シート材の抵抗値を検知する抵抗値検知手段を有し、上記ピッチ変更手段は、該抵抗値検知手段の検知結果に基づいて上記ピッチを変更させることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート材給送装置において、装置内の温度及び湿度の少なくとも一方を検知する環境検知手段を有し、上記ピッチ変更手段は、該環境検知手段の検知結果に基づいて上記ピッチを変更させることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、シート材給送装置により送り出されるシート材上に画像を形成する画像形成装置において、上記シート材給送装置として、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のシート材給送装置を用いることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明者らは、誘電体ベルトをシート束の上面に接触させてから一定時間待っても、最上位シート材と一緒に上から２枚目以降のシート材もピックアップされてしまう原因について検討した。その結果、誘電体ベルトの表面が最上位シート材に接触することで、誘電体ベルトの表面上の電位パターンを構成する電荷によって、最上位シート材がいずれかの極性に帯電し、この帯電により最上位シート材と上から２枚目のシート材とが互いに静電的に吸着してしまうことが主な原因であることが判明した。
詳しく説明すると、誘電体ベルト上の電位パターンの電荷の総和がゼロから大きく離れている場合（ここでは、総和が正の値であるとする。）、この電位パターンをもった誘電体ベルトの表面が最上位シートに接触することで、その最上位シートは正極性に帯電する。これは次のように考えることができる。すなわち、上記の電位パターンをもった誘電体ベルトの表面が最上位シートに接触すると、電位パターンを構成する各電位部が接触する最上位シート材の各箇所が、接触する電位部の電荷によりそれぞれ帯電し得る。しかしながら、各電位部間の距離は、最上位シート材を誘電体ベルトに吸着させて誘電体ベルトの表面移動に伴って搬送するのに十分なマクスウェルの応力に基づく吸着力を発生させる不平等電界を形成できるほど近接した距離（例えば２ｍｍ〜１５ｍｍ程度）に設定される。よって、最上位シート材の各箇所に現れた帯電電荷は、これに隣接する逆極性で同量の帯電電荷と中和して消滅するか、あるいは、消滅せずに最上位シート材中に存在すると考えても、上から２枚目のシート材から見れば、隣接する逆極性で同量の帯電電荷との関係で相殺されてゼロに相当すると考えることができる。よって、上述したように誘電体ベルト上の電位パターンの電荷の総和がゼロから正極性側に大きく離れている場合、隣接する逆極性の帯電電荷と中和したり相殺されたりすることができない分の帯電電荷により、最上位シート材が帯電する。そして、このように最上位シートが正極性に帯電していると、その帯電電荷により、上から２枚目のシート材が最上位シートの下面に吸着する静電力が発生する。その結果、最上位シート材と上から２枚目のシート材とが互いに静電的に吸着してしまう。
本発明では、シート束の最上位シート材と吸着する誘電体ベルトの表面部分に形成される電位パターンの電荷の総和がほぼゼロとなる。これにより、誘電体ベルト上の電位パターンの電荷により最上位シート材に現れ得る帯電電荷の総和もゼロとなる。その結果、最上位シート材が帯電することが抑制され、最上位シート材と上から２枚目以降のシート材とが互いに静電吸着してしまう事態が軽減される。
【発明の効果】
【０００９】
以上、本発明によれば、静電給送方式において、最上位シート材と一緒に上から２枚目以降のシート材もピックアップされてしまう事態を抑制することができるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る複写機を示す模式図である。
【図２】同複写機における給紙部の概略構成を示す斜視図である。
【図３】同給紙部に設けられるシート分離給紙装置の概略構成を示す斜視図である。
【図４】同シート分離給紙装置の変形例を示す斜視図である。
【図５】同シート分離給紙装置の構成を説明するための説明図である。
【図６】シート束の最上位シートと吸着する誘電体ベルトの表面部分に形成される電位パターンの説明図である。
【図７】電位パターン形成手段の他の例を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を、電子写真方式の画像形成装置である複写機に適用した一実施形態について説明する。
なお、本発明は、本実施形態の画像形成装置に限らず、例えばインクジェット方式の画像形成装置などにも適用することができることは言うまでもない。
【００１２】
図１は、本実施形態に係る複写機１０を示す模式図である。
この複写機１０は、原稿トレイ１１ａに載置された原稿束から原稿を１枚ずつ分離して原稿読取部１２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１１と、自動原稿搬送装置１１によってコンタクトガラス上に搬送された原稿を読み取る原稿読取部１２と、給紙部１３から給紙された記録材シート（シート材）に対して、原稿読取部１２によって読み取った原稿画像に基づいて画像を形成する画像形成部１４とを備えている。給紙部１３は、複数枚のシートが積層されたシート束Ｓを収容していて、このシート束Ｓからその最上位に位置する最上位シートＳ１を画像形成部１４に給紙する。なお、本実施形態では、画像形成部１４と給紙部１３とは分割可能となっている。
【００１３】
画像形成部１４は、主に、イエロー（以下「Ｙ」と記載し、イエロー用の部材の符号には色別符号として「Ｙ」を付す。シアン、マゼンタ、ブラックについても同様。）用の作像部２３Ｙ、Ｃ（シアン）用の作像部２３Ｃ、Ｍ（マゼンタ）用の作像部２３Ｍ、ＢＫ（ブラック）用の作像部２３ＢＫの４つの作像部と、中間転写材である中間転写ベルト２４と、潜像形成手段としての露光装置２５とから構成されている。
【００１４】
露光装置２５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１２によって読み取っ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出射するようになっている。
【００１５】
各作像部２３Ｙ，２３Ｃ，２３Ｍ，２３ＢＫは、それぞれ、回転駆動される潜像担持体としての感光体２６Ｙ，２６Ｃ，２６Ｍ，２６ＢＫ、それぞれの感光体２６Ｙ，２６Ｃ，２６Ｍ，２６ＢＫの周囲に配置される帯電部２７、現像部２８、クリーニング部２９等により構成されている。感光体２６Ｙ，２６Ｃ，２６Ｍ，２６ＢＫは、円筒状に形成された感光体ドラムであり、図示しない駆動源により回転駆動される。各帯電部２７は、それぞれ対応する感光体２６Ｙ，２６Ｃ，２６Ｍ，２６ＢＫの表面を所定電位となるように一様帯電するものである。本実施形態の帯電部２７は、帯電ローラ等の帯電部材を感光体２６Ｙ，２６Ｃ，２６Ｍ，２６ＢＫの表面に接触又は近接させて帯電処理する接触帯電方式のものを採用しているが、これに限られない。露光装置２５から出射された破線で示す光ビームが帯電部２７により一様帯電された各感光体２６Ｙ，２６Ｃ，２６Ｍ，２６ＢＫの表面にスポット照射されることにより、各感光体表面にはそれぞれの画像情報に応じた静電潜像が書き込まれる。各現像部２８は、感光体２６Ｙ，２６Ｃ，２６Ｍ，２６ＢＫ上の静電潜像にトナーを付着させることにより、その静電潜像をトナー像として顕像化させるもので、感光体２６Ｙ，２６Ｃ，２６Ｍ，２６ＢＫに対して非接触状態でトナーを供給する非接触現像方式のものが採用されている。各クリーニング部２９は、感光体２６Ｙ，２６Ｃ，２６Ｍ，２６ＢＫの表面に付着している転写残トナー等の不要物を除去するもので、感光体表面にブラシを接触させてクリーニングするブラシ接触方式のものが採用されている。
【００１６】
中間転写ベルト２４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、各感光体２６Ｙ，２６Ｃ，２６Ｍ，２６ＢＫ上に形成された各色トナー像が互いに重なり合うように転写される。このように重なった中間転写ベルト２４上の画像は、転写ローラ１９によってシートＳ１に転写される。
画像が転写されたシートＳ１は、その後に定着器２０に搬送され、熱と圧力によって画像がシートＳ１に定着される。その後、シートＳ１は、排紙ローラ対２１により排紙トレイ２２へ排出される。
【００１７】
図２は、給紙部１３の概略構成を示す斜視図である。
給紙部１３は、複数枚のシートＳ１を積載して収容するシート材収容部としての給紙カセット１５と、給紙カセット１５上の複数枚のシートからなるシート束Ｓから最上位に位置する最上位シートＳ１を分離して搬送するシート材給送装置としてのシート分離給紙装置３０とを含んで構成されている。シート分離給紙装置３０によって分離給紙されたシートＳ１は、搬送路１７に送り出される。そして、レジストローラ対１８により所定のタイミングで転写ローラ１９による転写位置へ搬送される。
【００１８】
シート分離給紙装置３０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、本実施形態では、シート給紙方向に対して直交する方向（幅方向）の中心付近にシート分離給紙装置３０を１つ設けた構成であるが、幅方向に複数個のシート分離給紙装置３０を配置してもよい。
【００１９】
図３は、シート分離給紙装置３０の概略構成を示す斜視図である。
シート分離給紙装置３０は、駆動ローラ３１と従動ローラ３２とに巻掛けられた無端状の誘電体ベルト３３を備えている。この誘電体ベルト３３の表面には、誘電体ベルト３３の表面に所定の電位パターンを形成するための電位パターン形成手段としての帯電用電極ローラ３４が当接している。なお、本実施形態では、電位パターン形成手段として帯電用電極ローラ３４を用いているが、図４に示すようなブレード状の帯電部材１３４を用いてもよい。
【００２０】
図５は、シート分離給紙装置３０の構成を説明するための説明図である。
本実施形態の誘電体ベルト３３は、体積抵抗率が１０8Ω・ｃｍ以上の誘電体（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）からなる表層３３ａと、体積抵抗率が１０6Ω・ｃｍ以下の導体からなる裏層３３ｂとを有する２層構造となっている。なお、誘電体ベルト３３の構成は、これに限らず、単層構造であってもよいし、３層以上の層構造を有するものでもよい。帯電用電極ローラ３４は、誘電体ベルト３３の表層３３ａ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に対する誘電体ベルト３３の位置は、シート束Ｓを吸着する誘電体ベルト３３の表面部分（吸着面）の面積が十分に取れる位置であれば、どこに設けても良い。
【００２１】
駆動ローラ３１の表面は、体積抵抗率が１０6Ω・ｃｍ程度の導電性ゴム層で構成され、従動ローラ３２の表面は金属で構成されている。駆動ローラ３１および従動ローラ３２はいずれも接地されている。駆動ローラ３１の径は、誘電体ベルト３３から最上位シートＳ１を、その駆動ローラ３１に巻き付いたベルト部分の曲率により分離するのに適した小さな径をもつように設定となっている。すなわち、駆動ローラ３１の径を小さく設定して曲率を大きくすることにより、誘電体ベルト３３に吸着されて分離搬送された最上位シートＳ１が、駆動ローラ３１に巻回された部分で誘電体ベルト３３の表面から離れ、ガイド部材により形成される搬送路１７に入ることができるようになっている。
【００２２】
帯電用電極ローラ３４は、本実施形態では、誘電体ベルト３３が駆動ローラ３１に巻回された位置の近くで誘電体ベルト３３の表面（外周面）に接するように配置されている。帯電用電極ローラ３４は、交流を発生する交流電源３５に接続されている。帯電用電極ローラ３４に対して誘電体ベルト３３の表面移動方向上流側であって、シートＳ１と誘電体ベルト３３との分離位置よりも下流側には、誘電体ベルト３３を除電する除電手段を設けても良い。
【００２３】
本実施形態のシート分離給紙装置３０は、誘電体ベルト３３をシート束Ｓの上面に接離させる接離手段を備えている。この接離手段は、誘電体ベルト３３及びこれを巻回する駆動ローラ３１及び従動ローラ３２並びに帯電用電極ローラ３４を、シート束Ｓに対して一体的に上下動させるものである。これにより、本実施形態の誘電体ベルト３３は、駆動ローラ３１と従動ローラ３２との間に張架されたベルト部分のうち、シート束Ｓの上面と対面する側のベルト張架部分（以下「下側ベルト張架部分」という。）Ｂの表面がシート束Ｓの上面と平行を保ちながら接離する。
【００２４】
シート束Ｓを収容する給紙カセット１５のシート給送方向先端側の側壁２５は、シート束Ｓのシート給送方向先端位置を規制するものであり、その側壁２５の上端は、シート分離給紙装置３０により送り出された最上位シートＳ１の搬送方向を下側から規制する下側ガイド板１７ａのシート給紙方向上流端に接続されている。この側壁２５の上端は、シート束Ｓの上面よりも上方に位置するように構成されている。
【００２５】
次に、本発明の特徴部分である、最上位シートＳ１の送り出し動作について詳述する。
本複写機の図示しない本体制御部から給送信号が出されると、駆動ローラ３１の駆動伝達系に設けられた電磁クラッチがＯＮになり、駆動ローラ３１に駆動力が伝達されて駆動ローラ３１が回転駆動を開始する。これにより表面移動を開始した誘電体ベルト３３には、交流電源３５が接続された帯電用電極ローラ３４から交番電圧が印加される。その結果、誘電体ベルト３３の表面には交流電源３５の周波数と誘電体ベルト３３の表面移動速度とに応じた間隔で、プラス極性の電位部とマイナス極性の電位部が誘電体ベルト３３の表面移動方向に沿って交互に配列された電位パターンあるいは電荷パターンが形成される。
【００２６】
少なくともシート束Ｓの最上位シートＳ１と吸着する誘電体ベルト３３の表面部分（下側ベルト張架部分）について電位パターンが形成されたら、一旦、電磁クラッチをＯＦＦにして駆動ローラ３１の回転駆動を停止させる。そして、表面移動が停止した状態の誘電体ベルト３３を接離手段により下降させ、シート束Ｓの上面に接触させる。その後、予め決められた一定時間が経過するのを待ってから、誘電体ベルト３３を接離手段により上昇させる。このとき、最上位シートＳ１は、誘電体ベルト３３の下側ベルト張架部分表面に静電的に吸着しているので、誘電体ベルト３３の上昇に伴って、シート束Ｓから分離される。その後、再び電磁クラッチをＯＮにして駆動ローラ３１の回転駆動を開始する。これにより、最上位シートＳ１は、表面移動を開始した誘電体ベルト３３の表面移動に伴って送り出され、下側ガイド板１７ａ及び上側ガイド板１７ｂによって搬送方向を規制されつつ、これらの間に形成される搬送路１７を通ってレジストローラ対１８まで搬送される。
【００２７】
図６は、シート束Ｓの最上位シートＳ１と吸着する誘電体ベルト３３の下側ベルト張架部分Ｂに形成される電位パターンの説明図である。
本実施形態において、誘電体ベルト３３の下側ベルト張架部分Ｂに形成される電位パターンＰは、電位の絶対値が同じでかつ互いに極性が異なる電位をもつ電位部同士が互いに隣り合うように等間隔に配置された複数の電位部（Ｐ１，Ｐ２，・・・ＰＮ）からなる。特に、本実施形態の電位パターンＰは、各電位部Ｐ１〜ＰＮがベルト幅方向に延びる帯形状であって、各極性の電位部がシート給紙方向に交互に配列される。互いに隣り合う２つの電位部からなる１組の電位部組間のピッチａは、本実施形態の場合は交流電源３５の周波数と誘電体ベルト３３の表面移動速度とによって決まるが、このピッチａは２ｍｍ〜１５ｍｍ程度が好ましく、２ｍｍ〜４ｍｍがより好ましい。
【００２８】
帯電用電極ローラ３４に印加する電圧は、交番電圧であれば、正弦波交流電圧であっても、直流電圧を高低交互の電位に変化させたような電圧でもなんでもよい。本実施形態では、交流電源３５により４ｋＶの振幅を持った交流電圧を印加している。
【００２９】
本実施形態において、電位パターンが形成された誘電体ベルト３３の下側ベルト張架部分Ｂがシート束Ｓの上面に接触すると、誘電体である最上位シートＳ１には、下側ベルト張架部分Ｂの表面上の電位パターンにより形成される不平等電界によりＭａｘｗｅｌｌの応力が働き、最上位シートＳ１が下側ベルト張架部分Ｂに吸着して保持される。電位パターンによる誘電体ベルト３３側への吸着力は、シートが吸着した瞬間からある一定時間は上から２枚目のシートＳ２、場合によってはその下以降のシートにも発生する。しかし、この吸着力は、一定時間経過した後は、最上位シートＳ１にしか生じず、２枚目のシートＳ２以下のシートには生じなくなる。よって、シートが吸着してから所定の待ち時間をおくことで、他のシートから最上位シートＳ１のみを分離して送り出すことができる。よって、分離機構を別途設けなくても、最上位シートＳ１を分離搬送することができる。
【００３０】
本実施形態において、シート束Ｓの最上位シートＳ１と吸着する誘電体ベルト３３の下側ベルト張架部分Ｂのシート給紙方向の長さと、その下側ベルト張架部分Ｂに形成される電位パターンＰのピッチａとの関係が、次のように設定されている。
すなわち、図６に示すように、電位パターンのピッチａの整数倍が、下側ベルト張架部分Ｂのシート給紙方向長さと一致するように、すなわち、Ｂの長さ＝ｎ×ａ（ｎは自然数であって、ｎ＝Ｎ／２である。）となるように、設定されている。これにより、シート束Ｓの最上位シートＳ１と吸着する誘電体ベルト３３の下側ベルト張架部分Ｂの表面に形成される電位パターンＰの電荷の総和は設計上ほぼゼロとなる。その結果、誘電体ベルト３３の表面に接触する最上位シートＳ１がいずれかの極性に偏った電荷を持つような事態が抑制され、最上位シートＳ１や２枚目のシートＳ２あるいはその下以降のシートが帯電することを阻止できる。その結果、シートが帯電することによるシート同士の静電的な吸着が抑制され、最上位シートＳ１の安定した分離搬送を実現できる。
【００３１】
以上、本実施形態に係る複写機は、シート材給送装置としてのシート分離給紙装置３０により送り出されるシート材としてのシートＳ１上に画像を形成する画像形成装置であり、そのシート分離給紙装置３０は、複数積載されたシート束Ｓの上面に対向する位置に設けられ、表面移動する無端状の誘電体ベルト３３と、互いに極性が異なる電位をもつ電位部同士が互いに隣り合うように配置された複数の電位部Ｐ１〜ＰＮからなる電位パターンＰを誘電体ベルト３３の表面上に形成する電位パターン形成手段としての帯電用電極ローラ３４及び交流電源３５とを有し、電位パターンＰによる電界の作用によって誘電体ベルト３３の表面にシート束Ｓの最上位シートＳ１を吸着させ、誘電体ベルト３３の表面移動により最上位シートＳ１を送り出すものである。そして、本実施形態では、シート束Ｓの最上位シートＳ１と吸着する誘電体ベルト３３の表面部分である下側ベルト張架部分Ｂに形成される電位パターンＰの電荷の総和がゼロとなるように電位パターンＰが形成される。
より詳しくは、電位の絶対値が同じでかつ互いに極性が異なる電位をもつ電位部同士が互いに隣り合うように等間隔に配置された複数の電位部Ｐ１〜ＰＮからなる電位パターンＰを誘電体ベルト３３の表面上に形成し、下側ベルト張架部分Ｂに形成される電位パターンを構成する各極性の電位部の数が互いに同じになるように、すなわち、プラス極性の電位部の数とマイナス極性の電位部の数とが互いに同じになるように、電位パターンが形成される。
これにより、誘電体ベルト３３の表面に接触する最上位シートＳ１がいずれかの極性に偏った電荷を持つような事態が抑制され、最上位シートＳ１や２枚目のシートＳ２あるいはその下以降のシートが帯電することを阻止でき、シートが帯電することによるシート同士の静電的な吸着が抑制され、最上位シートＳ１の安定した分離搬送を実現できる。
なお、本実施形態は、本発明において、より安定した分離搬送を回避するために分離機構を別途設けることを妨げるものではない。
【００３２】
また、本実施形態において、電位パターンは、各電位部Ｐ１〜ＰＮがシート材給送方向に対して直交する方向（幅方向）に延びる帯形状であって、各極性の電位部がシート材給送方向に交互に配列されるものである。このような電位パターンは、格子状の電位パターン等のように各極性の電位部が二次元方向にわたって交互に配列されるような電位パターンに比べて、簡易な構成で誘電体ベルト３３の表面に形成することができるので、低コスト化を図ることができる。もちろん、このような格子状の電位パターンを形成する構成としてもよい。
【００３３】
また、本実施形態では、誘電体ベルト３３の表面をその表面外部から帯電させる例について説明したが、例えば、図７に示すような構成を採用してもよい。
図７に示す構成は、電源２３５Ａからプラス極性の電圧が印加される櫛歯状のプラス電位部ＰＡと、電源２３５Ｂからマイナス極性の電圧が印加される櫛歯状のマイナス電位部ＰＢとを、互いの櫛歯部分が相手の櫛歯間に入り込むように、誘電体ベルト２３３の表面又は内部に配置し、誘電体ベルト２３３の表面に、プラス電位部ＰＡとマイナス電位部ＰＢとがシート材給送方向に交互に配列されるようにしたものである。この誘電体ベルト２３３の表面上には、その幅方向端部領域に、それぞれ、プラス電位部ＰＡとマイナス電位部ＰＢにそれぞれの電源２３５Ａ，２３５Ｂから給電を行うための被給電部２３３ｃが露出しており、この被給電部２３３ｃを通じて各電源２３５Ａ，２３５Ｂからの電圧をプラス電位部ＰＡ及びマイナス電位部ＰＢに印加する。この構成においても、シート束Ｓの最上位シートＳ１と吸着する誘電体ベルト２３３の表面部分内に存在するプラス電位部ＰＡの数とマイナス電位部ＰＢの数が互いに同じになるように構成されていれば、同様の効果が得られる。
【００３４】
また、本実施形態において、電位パターンＰが、ピッチａを整数倍した長さがシート給紙方向におけるシートＳ１の全長と一致するようにすれば、より安定した分離搬送を実現できる。
【００３５】
また、本実施形態において、電位パターンのピッチａを変更させるピッチ変更手段を設けてもよい。ピッチ変更手段としては、交流電源３５の周波数を変更したり、誘電体ベルト３３の表面移動速度を変更したりする手段が挙げられる。
温度や湿度などの環境が変化すると、誘電体ベルト３３の電気的特性が変化したり、シート内の水分量が変化したりするなどして、誘電体ベルト３３の表面にシートを吸着させる力が変化する。そして、一般に、低温低湿環境になるほど、誘電体ベルト３３に対するシートの吸着力が低下する。よって、環境検知手段としての温湿度センサを機内に設け、その温湿度センサの検知結果に応じ、低温低湿環境ほど、高温高湿環境よりも、電位パターンのピッチａが短くなるようにする。電位パターンのピッチａが短くなるほど誘電体ベルト３３に対するシートの吸着力が高まるので、低温低湿環境下においても十分な吸着力を得ることが可能となる。その結果、低温低湿環境下においても、安定した分離搬送を実現できる。
また、給紙カセット１５にセットされるシートの種類が変わったり、環境が変化したりして、シートの抵抗値が変化すると、誘電体ベルト３３の表面にシートを吸着させる力が変化する。一般に、シートの抵抗値が高くなるほど、誘電体ベルト３３に対するシートの吸着力が低下する。よって、シートの抵抗値を検知する抵抗値検知手段を設け、その抵抗値検知手段の検知結果に応じ、シートの抵抗値が高いほど、電位パターンのピッチａが短くなるようにする。これにより、シートの抵抗値が高い場合であっても、十分な吸着力を得ることが可能となり、安定した分離搬送を実現できる。
【００３６】
このとき、ピッチ変更手段を、電位パターンのピッチａを、予め決められた複数のピッチ情報の中から選択される一のピッチ情報に対応したピッチに変更するように構成する場合、シート束Ｓの最上位シートＳ１と吸着する誘電体ベルト３３の表面部分におけるシート材給送方向の長さが、上記複数のピッチ情報に対応した各ピッチの最小公倍数を整数倍した長さとなるように構成するのが好ましい。この場合、どのピッチ情報が選択されても、シート束Ｓの最上位シートＳ１と吸着する誘電体ベルト３３の表面部分の電位パターンＰの電荷の総和が設計上ゼロとすることができる。
【符号の説明】
【００３７】
１０  複写機
１３  給紙部
１４  画像形成部
１５  給紙カセット
２３Ｙ，２３Ｃ，２３Ｍ，２３ＢＫ  作像部
２４  中間転写ベルト
２５  露光装置
２６Ｙ，２６Ｃ，２６Ｍ，２６ＢＫ  感光体
３０  シート分離給紙装置
３１  駆動ローラ
３２  従動ローラ
３３，２３３  誘電体ベルト
３４  帯電用電極ローラ
３５  交流電源
１３４  帯電部材
２３５Ａ，２３５Ｂ  電源
Ｂ  下側ベルト張架部分
Ｐ  電位パターン
Ｓ  シート束
Ｓ１  最上位シート
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３８】
【特許文献１】特開平５−１３９５４８号公報
【特許文献２】特開２００３−２３７９５８号公報
【図１】
0005429621.tif 000002
【図２】
0005429621.tif 000003
【図３】
0005429621.tif 000004
【図４】
0005429621.tif 000005
【図５】
0005429621.tif 000006
【図６】
0005429621.tif 000007
【図７】
0005429621.tif 000008