JP6157271B2 - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

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、静電吸着力を利用してシートを分離搬送するシート給送装置及び画像形成装置に関する。

従来、複写機やプリンタ等の画像形成装置において、カセットに収容されたシート束の最上位のシートにゴムローラを押し付けて回転させ、該ゴムローラとシートとの摩擦力によりシートを分離搬送する摩擦給送方式のシート給送部が広く採用されている。この摩擦給送方式のシート給送部では、シート束にゴムローラを圧接しながら回転させることで、シート束の最上位のシートに搬送力を与えている。

この種の摩擦給送方式のシート給送部では、シート束にゴムローラを圧接させるために、カセットの底部にシート束を押し上げ可能なリフタを設け、該リフタによりシート束を上昇させゴムローラに押圧するようにした構成が知られている。また、リフタを備えずに、ゴムローラを昇降可能にし、ゴムローラを下降させてシート束に押圧するようにした構成も知られている。

また、画像形成装置において、摩擦給送方式ではなく静電吸着分離方式を採用したシート給送部が提案されている（特許文献１参照）。このシート給送部は、シート束をリフタにより上昇させると共に、ローラやベルト表面に形成される静電電界によりシートを吸着させながらシート束から分離搬送するようになっている。

特開２０１１−１７３７２４号公報

しかしながら、特許文献１に記載された画像形成装置では、リフタを備えているため、動作時にリフタの動作音が発生してしまうので、静音化が望まれていた。

本発明は、静電吸着力を利用して安定したシート給送性能を発揮しつつも、シートの給送動作時に生じる騒音を低減することが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。

本発明のシート給送装置は、シートが積載されるシート積載部と、前記シート積載部の上方に配置される第１の回転体と、前記第１の回転体を駆動する第１の駆動部と、前記第１の回転体と間隔をおいて前記シート積載部の上方に配置される第２の回転体と、前記第２の回転体を駆動する第２の駆動部と、前記第１の回転体及び前記第２の回転体に巻き掛けられて回転可能であると共に、前記第１の回転体及び前記第２の回転体と前記シート積載部との間で変形し、前記シート積載部に積載されたシートに対して接離可能なベルトと、前記シート積載部に積載されたシートを前記ベルトに吸着させるため、前記ベルトが前記シート積載部に積載されたシートに接触する際に、該ベルトに電圧を印加する電圧印加部と、前記シート積載部に積載されたシートの上面高さを検知するシート高さ検知部と、前記第１の駆動部及び前記第２の駆動部のうち少なくとも一方を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記ベルトを前記シート積載部に積載されたシートに接触させる際、前記第１の回転体及び前記第２の回転体の各々による前記ベルトの搬送量に差をつけるよう、前記シート高さ検知部により検知されたシートの上面高さに基づいて、前記第１の駆動部及び前記第２の駆動部のうち少なくとも一方を制御することにより前記ベルトを前記シート積載部に積載されたシートに接触させることを特徴とする。

また、本発明のシート給送装置は、シートが積載されるシート積載部と、前記シート積載部の上方に配置される第１の回転体と、前記第１の回転体を駆動する第１の駆動部と、前記第１の回転体と間隔をおいて前記シート積載部の上方に配置される第２の回転体と、前記第２の回転体を駆動する第２の駆動部と、前記第１の回転体及び前記第２の回転体に巻き掛けられて回転可能であると共に、前記第１の回転体及び前記第２の回転体と前記シート積載部との間で変形し、前記シート積載部に積載されたシートに対して接離可能なベルトと、前記シート積載部に積載されたシートを前記ベルトに吸着させるため、前記ベルトが前記シート積載部に積載されたシートに接触する際に、該ベルトに電圧を印加する電圧印加部と、前記ベルトに吸着されて前記シート積載部から給送されたシートを検知するシート検知部と、前記第１の駆動部及び前記第２の駆動部のうち少なくとも一方を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記シート検知部によりシートが検知された回数をカウントし、前記ベルトを前記シート積載部に積載されたシートに接触させる際、前記第１の回転体及び前記第２の回転体の各々による前記ベルトの搬送量に差をつけるよう、カウントされた検知回数から算出されたシートの上面高さに基づいて前記第１の駆動部及び前記第２の駆動部のうち少なくとも一方を制御することにより前記ベルトを前記シート積載部に積載されたシートに接触させることを特徴とする。

更に、本発明のシート給送装置は、シートが積載されるシート積載部と、前記シート積載部の上方に配置される第１の回転体と、前記第１の回転体を駆動する第１の駆動部と、前記第１の回転体と間隔をおいて前記シート積載部の上方に配置される第２の回転体と、前記第２の回転体を駆動する第２の駆動部と、前記第１の回転体及び前記第２の回転体に巻き掛けられて回転可能であると共に、前記第１の回転体及び前記第２の回転体と前記シート積載部との間で変形し、前記シート積載部に積載されたシートに対して接離可能なベルトと、前記シート積載部に積載されたシートを前記ベルトに吸着させるため、前記ベルトが前記シート積載部に積載されたシートに接触する際に、該ベルトに電圧を印加する電圧印加部と、前記シート積載部に積載されたシートに対向する前記ベルトの高さを検知するベルト高さ検知部と、前記第１の駆動部及び前記第２の駆動部のうち少なくとも一方を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記ベルト高さ検知部によって検知された前記ベルトの高さに基づいて、前記第１の駆動部及び前記第２の駆動部のうち少なくとも一方を制御することにより前記ベルトを前記シート積載部に積載されたシートに接触させることを特徴とする。

本発明によれば、制御部は、シート高さ検知部により検知されたシート積載部に積載されたシートの上面高さに基づいて、第１の駆動部及び第２の駆動部のうち少なくとも一方を制御する。これにより、制御部は、ベルトを変形して、シート積載部に積載されたシートに接触させることができる。

また、本発明によれば、制御部は、ベルトに吸着されてシート載置部から給送されたシートをシート検知部が検知した回数をカウントし、該検知回数からシートの上面高さを算出する。そして、制御部は、算出したシートの上面高さに基づいて、第１の駆動部及び第２の駆動部のうち少なくとも一方を制御し、ベルトを変形することによりシート積載部に積載されたシートに接触させることができる。

更に、本発明によれば、制御部は、ベルト高さ検知部によって検知されたベルトの高さに基づいて、第１の駆動部及び第２の駆動部のうち少なくとも一方を制御し、ベルトを変形することによりシート積載部に積載されたシートに接触させることができる。

これらにより、制御部は、ベルトをシートに吸着させたまま持ち上げて、分離搬送するようにできる。よって、静電吸着力を利用して安定したシート給送性能を発揮しつつも、リフタ等の駆動部を不要にして、シートの給送動作時に生じる騒音を低減することができるようになる。

本発明の第１実施形態に係るシート給送部を備えた画像形成装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の第１実施形態に係るシート給送部を示す説明図であり、（ａ）は制御部と各部との接続の説明図、（ｂ）は吸着分離搬送部の断面図である。 本発明の第１実施形態に係るシート給送部のベルトを示す説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るシート給送部のベルトを示す説明図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は帯電状態を示す断面図である。 本発明の第１実施形態に係るシート給送部のベルトの特性を示すグラフであり、（ａ）はシート距離と最大搬送量差との関係、（ｂ）は搬送量差と接触面積との関係を示す。 本発明の第１実施形態に係るシート給送部の動作の手順を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係るシート給送部の動作の流れを示すタイムチャートである。 本発明の第１実施形態に係るシート給送部の動作を示す説明図であり、（ａ）は初期状態、（ｂ）はベルトが緩み始めた状態、（ｃ）はベルトがシートに接触した状態である。 本発明の第１実施形態に係るシート給送部の動作を示す説明図であり、（ａ）はベルトがシートに所定の接触面積だけ接触した状態、（ｂ）はシートが持ち上げられた状態、（ｃ）はベルトが搬送された状態である。 本発明の第２実施形態に係るシート給送部を示す説明図であり、（ａ）は吸着分離搬送部の断面図、（ｂ）は制御部と各部との接続の説明図である。 本発明の第２実施形態に係るシート給送部のベルトのシート距離と最大搬送量差との関係を示すグラフである。 本発明の第２実施形態に係るシート給送部の動作の手順を示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態に係るシート給送部の吸着分離搬送部を示す断面図である。 本発明の第３実施形態に係るシート給送部の動作の手順を示すフローチャートである。 本発明の第４実施形態に係るシート給送部の吸着分離搬送部を示す断面図である。 本発明の第５実施形態に係るシート給送部の吸着分離搬送部を示す断面図である。 本発明の第５実施形態に係るシート給送部のベルトを示す斜視図である。 本発明の第５実施形態に係るシート給送部の動作の手順を示すフローチャートである。 本発明の第５実施形態に係るシート給送部の動作の流れを示すタイムチャートである。 本発明の第５実施形態に係るシート給送部の動作を示す説明図であり、（ａ）は初期状態、（ｂ）はベルトが緩み始めた状態、（ｃ）はベルトがシートに接触した状態、（ｄ）はベルトがシートに所定の接触面積だけ接触した状態である。 本発明の第５実施形態に係るシート給送部の動作を示す説明図であり、（ａ）はシートが持ち上げられた状態、（ｂ）はベルトが搬送された状態、（ｃ）はベルトが巻き戻された状態である。

以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。尚、本実施形態では、画像形成装置の一例として電子写真方式のフルカラーのレーザビームプリンタについて説明している。但し、本発明は電子写真方式の画像形成装置に限られず、他の方式の画像形成装置であってもよく、また、フルカラーであることにも限られず、モノクロやモノカラーであってもよい。

［第１実施形態］
図１及び図２に示すように、画像形成装置１は、画像形成装置本体（以下、装置本体という）１０を備えている。また、装置本体１０は、画像読取部２０と、シート給送装置としてのシート給送部３０と、画像形成部５０と、シート搬送部６０と、シート排出部７０と、制御部８０と、を備えている。

画像読取部２０は、装置本体１０の上部に設けられている。画像読取部２０は、自動原稿給送装置２１と、自動原稿給送装置２１から原稿が搬送される原稿載置台としてのプラテンガラスと、プラテンガラスに載置された原稿に光を照射する光源と、反射光をデジタル信号に変換するイメージセンサ等を備えている。

シート給送部３０は、装置本体１０の下部に配置されており、第１のシート給送部３１と、該第１のシート給送部３１の下方に配置される第２のシート給送部４１とを備えている。第１のシート給送部３１は、記録紙等のシートＳを積載して収容するシートカセット（シート積載部）３２と、吸着分離搬送部３３と、給送ローラ対３４とを備え、シートＳを画像形成部５０に給送するようになっている。

吸着分離搬送部３３は、シートカセット３２に積載されたシートＳを、最上位から１枚ずつ吸着して分離して搬送するようになっている。この吸着分離搬送部３３の詳細な構成は後述する。給送ローラ対３４は、吸着分離搬送部３３から搬送されたシートＳを画像形成部５０に給送するようになっている。

第２のシート給送部４１は、第１のシート給送部３１と同様の構成となっている。このため、第１のシート給送部３１の各部を示す符号３０番台に対応させ、符号４０番台を付すことで詳細な説明は省略する。

画像形成部５０は、４個のプロセスカートリッジ５１ｙ，５１ｍ，５１ｃ，５１ｋと、露光ユニット５２と、中間転写ユニット５３と、２次転写部５４と、定着部５５とを備え、電子写真方式により画像形成を行うようになっている。

プロセスカートリッジ５１ｙ，５１ｍ，５１ｃ，５１ｋは、イエロー（ｙ）、マゼンタ（ｍ）、シアン（ｃ）、ブラック（ｋ）の４色のトナー画像を形成するために、４個設けられており、装置本体１０に対して使用者により着脱可能になっている。例えば、プロセスカートリッジ５１ｙは、トナー画像を形成する像担持体である感光体ドラム５６ｙと、帯電ローラ５７ｙと、現像ローラ５８ｙと、ドラムクリーニングブレード５９ｙと、不図示のトナー等を備えている。尚、他のプロセスカートリッジ５１ｍ，５１ｃ，５１ｋも同様の構造となっているので、詳細な説明は省略する。

露光ユニット５２は、感光体ドラム５６ｙ等の表面を露光して感光体ドラム５６ｙ等の表面上に静電潜像を形成する露光手段である。

中間転写ユニット５３は、プロセスカートリッジ５１ｙ，５１ｍ，５１ｃ，５１ｋの上方に配置されている。中間転写ユニット５３は、駆動ローラ５３ａや１次転写ローラ５３ｙ，５３ｍ，５３ｃ，５３ｋ等の複数のローラと、これらのローラに巻き掛けられた中間転写ベルト５３ｂとを備えている。１次転写ローラ５３ｙ，５３ｍ，５３ｃ，５３ｋは、感光体ドラム５６ｙ，５６ｍ，５６ｃ，５６ｋにそれぞれ対向して配置され、中間転写ベルト５３ｂに当接するようになっている。中間転写ベルト５３ｂに１次転写ローラ５３ｙ，５３ｍ，５３ｃ，５３ｋによって正極性の転写バイアスを印加することにより、感光体ドラム５６ｙ，５６ｍ，５６ｃ，５６ｋ上のそれぞれの負極性を持つトナー像が順次中間転写ベルト５３ｂに多重転写される。これにより、中間転写ベルト５３ｂに、フルカラー画像が形成されるようになっている。

２次転写部５４は、２次転写内ローラ５４ａと、２次転写外ローラ５４ｂとを備えている。２次転写外ローラ５４ｂに正極性の２次転写バイアスを印加することによって、中間転写ベルト５３ｂに形成されたフルカラー画像をシートＳに転写するようになっている。尚、２次転写内ローラ５４ａは中間転写ベルト５３ｂの内側で該中間転写ベルト５３ｂを張架しており、２次転写外ローラ５４ｂは中間転写ベルト５３ｂを挟んで２次転写内ローラ５４ａと対向する位置に設けられている。

定着部５５は、定着ローラ５５ａと、定着バックアップローラ５５ｂとを備えている。定着ローラ５５ａと定着バックアップローラ５５ｂとの間をシートＳが挟持搬送されることにより、シートＳに転写されたトナー像は加圧加熱されてシートＳに定着されるようになっている。

シート搬送部６０は、２次転写前搬送経路６１と、定着前搬送経路６２と、定着後搬送経路６３と、排出経路６４と、再搬送経路６５とを備えている。シート搬送部６０は、シート給送部３０から給送されたシートＳを画像形成部５０からシート排出部７０に搬送するようになっている。

２次転写前搬送経路６１は、シート給送部３０から給送されたシートＳを、２次転写部５４まで搬送するようになっている。定着前搬送経路６２は、２次転写部５４まで搬送されたシートＳを、２次転写部５４から定着部５５まで搬送するようになっている。定着後搬送経路６３は、定着部５５まで搬送されたシートＳを、定着部５５からフラッパ６６まで搬送するようになっている。

排出経路６４は、フラッパ６６まで搬送されたシートＳを、フラッパ６６からシート排出部７０まで搬送するようになっている。再搬送経路６５は、画像形成部５０により片面に画像が形成されたシートＳの裏面に画像を形成するため、シートＳの搬送方向をシート反転部６７にて反転させて、シートＳを再び画像形成部５０へ搬送するようになっている。

シート排出部７０は、排出経路６４の下流側に配置された排出ローラ対７１と、排出ローラ対７１の下流側に配置されたフェイスダウントレイ７２とを備えている。排出ローラ対７１は、排出経路６４から搬送されるシートＳをフェイスダウントレイ７２に排出するようになっている。

図２（ａ）に示すように、制御部８０はコンピュータにより構成され、例えばＣＰＵ８１と、各部を制御するプログラムを記憶するＲＯＭ８２と、データを一時的に記憶するＲＡＭ８３と、外部と信号を入出力する入出力回路（Ｉ／Ｆ）８４とを備えている。制御部８０は、入出力回路８４を介して、画像読取部２０、シート給送部３０、画像形成部５０、シート搬送部６０、シート排出部７０に接続され、各部と信号をやり取りすると共に動作を制御するようになっている。制御部８０は、例えば装置本体１０に設けられた操作部８５に接続され、使用者による操作部８５の操作によりシートＳの種類やサイズ、出力形式を設定できるようになっている。

また、制御部８０は、後述する第１の駆動部９１及び第２の駆動部９３のうち少なくとも一方を制御することにより、後述する第１の回転部９０及び第２の回転部９２の少なくとも一方の駆動ローラ９０ａ，９２ａの回転量を調整可能になっている。尚、本実施形態では、調整対象である回転量は、回転角度及び回転速度の少なくとも一方を含む意味としている。これにより、制御部８０は、ベルト９４をシートカセット３２に積載された最上位のシートＳに接触させ、ベルト９４の静電吸着力によりシートＳを吸着し、該シートＳを持ち上げて給送方向に分離給送可能になっている。

次に、このように構成された画像形成装置１における画像形成動作及び排出動作について説明する。

図１に示すように、画像形成動作が開始されると、まず不図示のパソコン等から送信される画像情報に基づき露光ユニット５２は感光体ドラム５６ｙ，５６ｍ，５６ｃ，５６ｋのそれぞれの表面に向けてレーザ光を照射する。感光体ドラム５６ｙ，５６ｍ，５６ｃ，５６ｋの表面は、帯電ローラ５７ｙ，５７ｍ，５７ｃ，５７ｋによって所定の極性及び電位に一様に帯電されており、レーザ光によって露光された部位の電荷が減衰することによって静電潜像が形成される。そして、この静電潜像を現像ローラ５８ｙ，５８ｍ，５８ｃ，５８ｋからそれぞれ供給されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーにより現像し、静電潜像をトナー像として顕像化する。

各色トナー像を１次転写ローラ５３ｙ，５３ｍ，５３ｃ，５３ｋにそれぞれ印加した１次転写バイアスにより、順次中間転写ベルト５３ｂに転写することにより、中間転写ベルト５３ｂの表面上にフルカラートナー画像が形成される。

一方で、このトナー画像の形成動作に並行して、第１のシート給送部３１のシートカセット３２に収容された複数のシートＳから、吸着分離搬送部３３の動作によって１枚のシートＳのみが分離搬送される。あるいは、第２のシート給送部４１のシートカセット４２に収容された複数のシートＳから、吸着分離搬送部４３の動作によって１枚のシートＳのみが分離搬送される。尚、吸着分離搬送部３３，４３の動作の詳細に関しては後述する。

例えば、シートＳが第１のシート給送部３１又は第２のシート給送部４１から給送された場合には、シートＳは後述する先端検出センサ３５，４５により検出されて、給送ローラ対３４，４４に到達する。更に、このシートＳは、２次転写前搬送経路６１に送り込まれ、停止しているレジストレーションローラ対に当接することにより先端の位置が調整される。

そして、２次転写部５４において、中間転写ベルト５３ｂに形成されたフルカラートナー像とシートＳの位置とを一致させるタイミングで、レジストレーションローラ対が駆動される。これにより、シートＳは２次転写部５４まで搬送され、２次転写部５４にて２次転写外ローラ５４ｂに印加した２次転写バイアスにより、フルカラートナー像がシートＳ上に一括して転写される。

そして、このようにフルカラートナー像が転写されたシートＳは、定着部５５に搬送され、この定着部５５において熱及び圧力を受けて各色のトナーが溶融混色し、シートＳにフルカラーの画像として定着される。この後、画像が定着されたシートＳは、定着部５５の下流に設けられたシート排出部７０によって排出される。

次に、本発明の特徴部分であるシート給送部３０の第１のシート給送部３１の吸着分離搬送部３３について詳細に説明する。尚、第１のシート給送部３１及び第２のシート給送部４１は同様の構成であるため、ここでは第１のシート給送部３１の吸着分離搬送部３３について説明し、第２のシート給送部４１の吸着分離搬送部４３の説明は省略する。

図２（ｂ）に示すように、第１のシート給送部３１の吸着分離搬送部３３は、第１の回転部９０と、第１の駆動部９１と、第２の回転部９２と、第２の駆動部９３と、可撓性で無端状のベルト（無端ベルト）９４と、電圧印加部９５とを備えている。

第１の回転部９０及び第２の回転部９２は、シートカセット３２に積載されたシートＳの最上位のシートＳに近接して対向する上方位置に配置されている。第１の回転部９０は、第２の回転部９２に対してシート給送方向下流側に配置されている。

第１の回転部９０は、ベルト９４の内側に配置される第１の回転体である駆動ローラ９０ａと、ベルト９４の外側に配置されると共に駆動ローラ９０ａに押圧される加圧ローラ９０ｂとを備えている。即ち、駆動ローラ９０ａは、加圧ローラ９０ｂとの間でベルト９４を挟持するローラ対を構成している。

駆動ローラ９０ａは、配置位置が固定の不図示の軸支持部材によって回転自在に軸支されており、例えばモータ等からなる第１の駆動部９１から、不図示の駆動伝達部を介して駆動力が回転力として伝達されるようになっている。加圧ローラ９０ｂは、付勢ばね９０ｃにより付勢力を与えられる不図示の軸支持部材によって回転自在に軸支されており、付勢ばね９０ｃにより駆動ローラ９０ａの軸中心方向へ向かって付勢されている。

第２の回転部９２は、ベルト９４の内側に配置される第２の回転体である駆動ローラ９２ａと、ベルト９４の外側に配置されると共に駆動ローラ９２ａに押圧される加圧ローラ９２ｂとを備えている。即ち、駆動ローラ９２ａは、加圧ローラ９２ｂとの間でベルト９４を挟持するローラ対を構成している。

駆動ローラ９２ａは、配置位置が固定の不図示の軸支持部材によって回転自在に軸支されており、例えばモータ等からなる第２の駆動部９３から、不図示の駆動伝達部を介して駆動力が回転力として伝達されるようになっている。加圧ローラ９２ｂは、付勢ばね９２ｃにより付勢力を与えられる不図示の軸支持部材によって回転自在に軸支されており、付勢ばね９２ｃにより駆動ローラ９２ａの軸中心方向へ向かって付勢されている。

尚、駆動ローラ９０ａ及び駆動ローラ９２ａは、いずれもベルト９４をシートＳの給送方向に回転する方向を正回転（正転駆動）としている。本実施形態では、以下、第１の回転部９０の回転とは、第１の回転部９０の駆動ローラ９０ａの回転を意味すると共に、その回転方向は正回転を意味するものとする。同様に、第２の回転部９２の回転とは、第２の回転部９２の駆動ローラ９２ａの回転を意味すると共に、その回転方向は正回転を意味するものとする。また、本実施形態では、第１の回転部９０の搬送量及び搬送速度とは、第１の回転部９０における駆動ローラ９０ａ及び加圧ローラ９０ｂによるベルト９４の搬送量及び搬送速度を意味するものとする。同様に、第２の回転部９２の搬送量及び搬送速度とは、第２の回転部９２における駆動ローラ９２ａ及び加圧ローラ９２ｂによるベルト９４の搬送量及び搬送速度を意味するものとする。

ベルト９４は、第１の回転部９０及び第２の回転部９２によって挟持されて各駆動ローラ９０ａ，９２ａに巻き掛けられると共に、各駆動ローラ９０ａ，９２ａによって巻回可能な、即ち巻き掛け可能な最短周長よりも所定量長くして構成されている。そのため、各駆動ローラ９０ａ，９２ａの回転量の差によりベルト９４を変形させることが可能であり、弛まされることによりベルト９４はシートカセット３２に積載された最上位のシートＳに接離可能である。

尚、第２の回転部９２の駆動ローラ９２ａの直径と、第１の回転部９０の駆動ローラ９０ａの直径とは、同一に設定されている。これにより、例えば、各回転部９０，９２で設定すべきベルト９４の搬送量差（図５（ａ）参照）が与えられて、各駆動ローラ９０ａ，９２ａの回転量を求める場合に、搬送量差を回転量差にそのまま置き換えられるので、計算を容易にすることができる。但し、駆動ローラ９０ａ，９２ａの直径は同一であることには限られず、異なっていてもよい。その場合、例えば、与えられた搬送量差から各駆動ローラ９０ａ，９２ａの回転量を求める際は、少なくとも一方の駆動ローラ９０ａ，９２ａの回転量を補正し、補正後の回転量の回転量差として計算するようにする。

本実施形態では、ベルト９４によるシートＳの吸着分離の際に、シートＳ同士が摺擦しないように、吸着させたシートＳを面外方向、即ち面に対して垂直成分を有する方向に弾性変形させながら分離を行っている。そのため、シートＳの分離には、少なくともシートＳの変形に伴う曲げ反力、即ちシートＳの腰よりも大きな吸着力が必要である。

そこで、本実施形態では、シートカセット３２に積載したシートＳから１枚ずつ給送していき、ベルト９４と最大距離離れる最後のシートＳを給送する場合においても吸着分離に必要な吸着力が得られる必要接触面積（所定の接触面積）Ｍｎを設定する。ベルト９４が最上位のシートＳを吸着して分離給送するために必要なベルト９４及び最上位のシートＳの接触面積である必要接触面積Ｍｎを設定し、その必要接触面積Ｍｎが確保されるように、ベルト９４の長さを決定する。即ち、ベルト９４と最上位のシートＳとが、必要接触面積Ｍｎ以上の面積で接触した際に、ベルト９４により最上位のシートＳを吸着して持ち上げ可能になる。

電圧印加部９５は、ベルト９４に接続されて正極の電圧を供給する正電圧供給部９５ａと、ベルト９４に接続されて負極の電圧を供給する負電圧供給部９５ｂとを備えている。電圧印加部９５の印加電圧によって、ベルト９４にシートＳを引き付ける静電的な吸着力が発生する。

ここで図３及び図４を用いて、吸着分離搬送部３３が備えるベルト９４の詳細構成と、ベルト９４がシートＳを吸着する吸着力の発生原理とを説明する。

図３（ａ）はベルト９４の表面、図３（ｂ）はベルト９４の斜視図、図４（ａ）はベルト９４の給電部断面、図４（ｂ）はベルト９４とシートＳとの間に働く静電吸着力の概念断面図をそれぞれ表している。

図３及び図４（ａ）に示すように、ベルト９４は、基層９４ｃと、正電極９４ａと、負電極９４ｂとによって構成され、基層９４ｃの内部に、櫛歯形状の正電極９４ａと、同様に櫛歯形状の負電極９４ｂとが交互に配置されている。本実施形態では、基層９４ｃは体積抵抗１０^８Ωｃｍ以上の誘電体であるポリイミドであり、層厚は１００μｍ程度としている。正電極９４ａ及び負電極９４ｂは体積抵抗１０^６Ωｃｍ以下の導電体であり、層厚が１０μｍ程度の銅を用いている。本実施形態では、後述するように、シートＳにベルト９４が接近する際にベルト９４が樽型形状に形成されるように、ベルト９４の材質及び厚み等を調節してベルト９４に適度な弾性を持たせている。

正電極９４ａは、ベルト９４の一方の縁部に沿って配置された周縁部と、該周縁部からベルト９４の他方の縁部に向けて垂直に櫛歯状に突出した櫛歯部とを備えている。正電極９４ａの周縁部は、ベルト９４の裏面の露出領域９４ｄにおいて露出している。正電極９４ａの露出領域９４ｄでは、正電圧供給部９５ａに接続された正接点９６ａが正電極９４ａの周縁部に接触している。

負電極９４ｂは、ベルト９４の他方の縁部に沿って配置された周縁部と、該周縁部からベルト９４の一方の縁部に向けて垂直に櫛歯状に突出した櫛歯部とを備えている。負電極９４ｂの周縁部は、ベルト９４の裏面の露出領域９４ｅにおいて露出している。負電極９４ｂの露出領域９４ｅでは、負電圧供給部９５ｂに接続された負接点９６ｂが負電極９４ｂの周縁部に接触している。

正電極９４ａ及び負電極９４ｂには、本実施形態ではそれぞれ１ｋＶ程度の正負電圧が印加されている。本実施形態では、正接点９６ａ及び負接点９６ｂは、それぞれ弾性を有する金属板材の先端にカーボンブラシを加締めた構造となっており、カーボンブラシが正電極９４ａ及び負電極９４ｂと接触している。正接点９６ａ及び負接点９６ｂは弾性を有しているため、断面形状が変化するベルト９４に追従して安定した給電が可能である。

図４（ｂ）に示すように、交互に正負の電圧が印加された正電極９４ａ及び負電極９４ｂによって、ベルト９４の表面近傍には不平等電界が形成される。ベルト９４をシートＳに接近させると誘電体であるシートＳの表層には誘電分極が生じ、マックスウェルの応力によって、ベルト９４とシートＳとの間に静電吸着力が生じる。

尚、本実施形態では上述のような構成にてベルト９４とシートＳとの間に静電吸着力を生じさせたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、正電極９４ａ及び負電極９４ｂは必ずしも櫛歯形状でなくともよく、シートＳとの間に電界が形成され、シートＳを誘電分極させることができる一様電極のような形状でもよい。また、電圧印加部９５の構成もこれに限定するものではない。

更に、本実施形態では静電吸着力によってシートＳをベルト９４に吸着させているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、他の吸着力を利用する例として、ベルト９４の表面にサブミクロンオーダーの微細な繊維構造を形成し、シートＳとの間に働く分子間引力によって吸着させてもよい。

また、図２（ｂ）に示すように、第１のシート給送部３１は、シート検知部としての先端検出センサ３５と、シート高さ検知部としてのシート高さ検知センサ３６と、初期位置検知センサ３７とを備えている。

先端検出センサ３５は、吸着分離搬送部３３と給送ローラ対３４との間のシート搬送経路に配置されており、吸着分離搬送部３３から分離搬送されたシートＳの先端部を検出するようになっている。先端検出センサ３５による所定のタイミングでのシートＳの検出の有無によって、制御部８０は給送の成否を検出する。本実施形態では、先端検出センサ３５は非接触の反射式フォトセンサであり、搬送経路に向けてスポット光を照射し、その反射光量を測定してシートＳの有無を検出する。

シート高さ検知センサ３６は、積載されたシートＳの上方に配置されており、シートカセット３２に積載された最上位のシートＳの上面との距離Ｌｓを検出する。本実施形態では、シート高さ検知センサ３６は非接触の反射式測距センサであり、シートＳの上面に向けてスポット光を照射し、その反射光と基準光の位相差に基づいてシート高さ検知センサ３６とシートＳ間の距離を測定する。尚、シート高さ検知センサ３６と、第１の回転部９０及び第２の回転部９２とは、いずれも装置本体１０に固定されており、高さ関係もまた固定となっている。このため、制御部８０は、後述のようにベルト９４を最大搬送量差Ｗで搬送することにより、シートＳに対して必要接触面積Ｍｎで接触できるようになっている。

初期位置検知センサ３７は、ベルト９４の内側で吸着面側（シートＳ側）の近傍に設置されており、ベルト９４がそのシート吸着面側が略直線である初期状態となっているか否かを検知する。本実施形態では、初期位置検知センサ３７は、シート高さ検知センサ３６と同様に非接触の反射式測距センサを用いる。

尚、本実施形態では初期位置検知センサ３７に非接触の反射式測距センサを用いているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ベルト９４を挟持する各駆動ローラ９０ａ，９２ａ及び各加圧ローラ９０ｂ，９２ｂのそれぞれにそのホームポジションを検知する機能を含んだロータリーエンコーダを取り付けることにより、ベルト９４の初期状態を検知してもよい。また、本実施形態では、シートＳを１枚給送する毎にベルト９４の初期状態を吸着面側が略直線となるように形成するが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第１の回転部９０及び第２の回転部９２の搬送量差が所定量存在し、ベルト９４の吸着面側が弛んでいる状態を初期状態としてもよい。

ここで、ベルト９４によるシート吸着時には、第１の回転部９０の搬送量及び第２の回転部９２の搬送量の差である搬送量差ｗが最大となり、これを最大搬送量差Ｗと定義する。即ち、最大搬送量差Ｗは、シートＳとベルト９４が所定の必要接触面積Ｍｎとなるための第１の回転部９０及び第２の回転部９２のベルト９４の初期状態からの搬送量差ｗである。この最大搬送量差Ｗは、シート距離Ｌｓ毎に、ベルト９４の初期状態からの搬送量差ｗを変更していき、シートＳとベルト９４が所定の必要接触面積Ｍｎとなった時点の搬送量差ｗを最大搬送量差Ｗとすることにより事前に取得した値とする。

シート高さ検知センサ３６により検知されるシート距離Ｌｓと、ベルト９４の初期状態からの第１の回転部９０と第２の回転部９２の最大搬送量差Ｗとの相関関係は、例えば、図５（ａ）に示すようなグラフで表される。この最大搬送量差Ｗとシート距離Ｌｓとの関係は、予めＲＯＭ８２に記憶しておく。尚、本実施形態ではシート距離Ｌｓと最大搬送量差Ｗとの相関関係をグラフとして記憶しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、シート距離Ｌｓに対応する最大搬送量差Ｗの関係を示した表や数式等に基づいて取得する方式であってもよい。

ここで、図５（ｂ）に、初期状態からＸ枚シート給送時の第１の回転部９０と第２の回転部９２の搬送量差ｗと、ベルト９４とシートＳの接触面積Ｍの関係について、シート給送の１回目Ｐ１とＸ回目ＰＸとの比較を示す。シート給送動作を繰り返したＰＸでは、シートカセット３２に積載された最上位のシートＳの上面高さがＰ１よりも低い状態である。Ｐ１では、搬送量差ｗがｗｘの時にベルト９４がシートカセット３２に積載された最上位のシートＳに接触し、搬送量差がＷｒの時にベルト９４とシートカセット３２に積載された最上位のシートＳとの接触面積がＭｎに達するものとする。ＰＸでは、Ｐ１に比べてシートカセット３２に積載された最上位のシートＳの上面高さが低くなっているため、シートカセット３２に積載された最上位のシートＳと接触するために必要な搬送量差ｗは、ｗｘより大きいｗｙとなる。

ベルト９４の初期状態からシート吸着時までに形成される搬送量差ｗを、給送枚数に関わらず略一定とした場合について説明する。この場合、ＰＸの低いシート位置では、搬送量差ｗがＷｒの時、ベルト９４とシートカセット３２に積載された最上位のシートＳとの接触面積はＭｒで、Ｍｎより小さくなってしまう。そこで、本実施形態のように初期状態を形成し、検知したシート距離Ｌｓを基にＲＯＭ８２から対応する最大搬送量差Ｗａに変更することにより、ベルト９４とシートカセット３２に積載された最上位のシートＳとの接触面積をＭｎに保つことが可能となる。

ＣＰＵ８１は、操作部８５及びシート高さ検知センサ３６の情報に基づいて、ＲＯＭ８２から読み取った最大搬送量差Ｗを実現するように、第１の駆動部９１及び第２の駆動部９３の動作を制御する。

次に、吸着分離搬送部３３によってシートＳが給送される動作を図６に示すフローチャートに沿って、図７のタイミングチャートと、図８及び図９の動作シーケンス図とを参照して説明する。

図７は、吸着分離搬送部３３のシートＳの１枚分の給送動作におけるタイミングチャートである。同図では、第１の回転部９０の搬送速度ｕ１、第２の回転部９２の搬送速度ｕ２、正電圧供給部９５ａから供給される電圧ｖｐ、負電圧供給部９５ｂから供給される電圧ｖｎを時系列に表している。また、先端検出センサ３５の検出パルスｐｓ、第１の回転部９０と第２の回転部９２の搬送量差ｗについても、同様に時系列に表している。

ここで、時刻Ｔ０から時刻Ｔ６は画像形成装置１の生産性等を基にして事前に決定する。時刻Ｔ０から時刻Ｔ１は初期状態、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２はベルト９４のシートＳへの接近動作、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３はベルト９４とシートＳの接触面積増大動作となるように搬送速度ｕ１、ｕ２を決定する。また、時刻Ｔ３から時刻Ｔ４はベルト９４とシートＳの吸着状態、時刻Ｔ４から時刻Ｔ５はシート束からのシートＳの分離動作、時刻Ｔ５から時刻Ｔ６はシートＳの搬送動作となるように搬送速度ｕ１、ｕ２を決定する。

尚、本実施形態では全ての動作シーケンスにおいて、ベルト９４には正電圧供給部９５ａ及び負電圧供給部９５ｂが接続され、電圧ｖｐ及び電圧ｖｎは、シートＳの全ての給送動作において＋Ｖ及び−Ｖとされている。

時刻Ｔ０において、制御部８０により給送ジョブが開始されると（ステップＳ１）、図８（ａ）に示すように、ベルト９４が初期状態に設定される。ベルト９４の初期状態においては、第１の駆動部９１及び第２の駆動部９３は停止している。

尚、本実施形態では、制御部８０が初期位置検知センサ３７により検知されるベルト９４の距離Ｌｔが初期位置の距離Ｌ１と等しいか否かの判定を行い、Ｌ１と異なる場合はベルト９４の初期状態形成動作を行うようになっている。初期状態形成動作では初期位置検知センサ３７によりベルト９４が略直線となる距離であるＬ１と検知するまで第１の駆動部９１によって第１の回転部９０の駆動ローラ９０ａを図中Ｆ方向に回転させる。この時、第２の駆動部９３を停止させる。初期位置検知センサ３７により距離Ｌ１が検知された後、第１の駆動部９１を停止させることにより、ベルト９４が初期状態に設定される。

そして、制御部８０は、シート高さ検知センサ３６によりシート距離Ｌｓを検知する（ステップＳ２）。この時、ベルト９４が初期状態であることから、シートＳに対するベルト９４の相対位置を推定する。制御部８０は、検知したシート距離Ｌｓに対応するベルト９４の初期状態からの第１の回転部９０と第２の回転部９２の最大搬送量差Ｗ１を、ＲＯＭ８２から読み取る（ステップＳ３）。

制御部８０は、時刻Ｔ１から時刻Ｔ３までにベルト９４の初期状態からの第１の回転部９０と第２の回転部９２の最大搬送量差がＷ１となる第２の回転部９２の搬送速度Ｕｔを算出する（ステップＳ４）。本実施形態では、最大搬送量差Ｗ１を時間（Ｔ３−Ｔ１）で除算することで搬送速度Ｕｔを算出している。このように、シート距離Ｌｓに対応した最大搬送量差Ｗ１と時間（Ｔ３−Ｔ１）から搬送速度Ｕｔを決定することにより、給送枚数が増えてシート距離Ｌｓが増加しても生産性が変動しない。

時刻Ｔ１において、図８（ｂ）に示すように、第２の駆動部９３によって第２の回転部９２の駆動ローラ９２ａを図中Ｆ方向に回転させて、ベルト９４を図中Ａｄ方向へ搬送させる（ステップＳ５）。更に、第１の駆動部９１によって第１の回転部９０を停止させることで、ベルト９４にシートＳを指向する樽型形状の変形を生じさせている。図７に示すように、第１の回転部９０の搬送速度ｕ１は０で、第２の回転部９２の搬送速度ｕ２はステップＳ４で算出したＵｔである。

時刻Ｔ２において、第２の回転部９２の回転によりベルト９４の樽型形状の変形が進んだ結果、ベルト９４がシートＳに接触する（ステップＳ６）。即ち、制御部８０は、シート高さ検知センサ３６により検知された最上位のシートＳの上面高さに基づいて、第１の回転部９０及び第２の回転部９２の各回転量を調整し、ベルト９４を変形することにより最上位のシートＳに接触させる。第２の回転部９２の回転が更に進むと、図８（ｃ）に示すように、ベルト９４とシートＳの接触面積Ｍｃが増大する（ステップＳ７）。

時刻Ｔ３において、第２の駆動部９３によって第２の回転部９２の回転を停止させる。この時、ベルト９４の初期状態からの第１の回転部９０と第２の回転部９２の搬送量差ｗが、最大値となる最大搬送量差Ｗ１に到達する（ステップＳ８）。

この時、図９（ａ）に示すように、シートカセット３２に積載された最上位のシートＳとベルト９４の表面とが所定の面積Ｍｎを以て接触し、ベルト９４にシートＳが吸着される（ステップＳ９）。ベルト９４には正電圧供給部９５ａ及び負電圧供給部９５ｂを介して電圧が印加されているため、ベルト９４とシートＳとの間には静電吸着が発生する。この時、第１の駆動部９１及び第２の駆動部９３を停止させており、図７に示すように、第１の回転部９０の搬送速度ｕ１及び第２の回転部９２の搬送速度ｕ２はいずれも０である。

時刻Ｔ４において、図９（ｂ）に示すように、第１の駆動部９１によって第１の回転部９０の駆動ローラ９０ａを図中Ｆ方向に回転させて、ベルト９４を図中Ａｕ方向へ搬送させる（ステップＳ１０）。また、第２の回転部９２は第２の駆動部９３によって停止したままである。図７に示すように、第１の回転部９０の搬送速度ｕ１はＵｔである。

第１の駆動部９１により第１の回転部９０を回転させ、ベルト９４の吸着面側を樽型形状から略直線形状へと変化させることで、ベルト９４に吸着されたシートＳ１を面外方向である図中Ａｕ方向へ分離給送させる（ステップＳ１１）。即ち、制御部８０は、シートカセット３２に積載された最上位のシートＳの上面高さに基づいて、第１の回転部９０及び第２の回転部９２の各回転量を調整する。これにより、制御部８０は、ベルト９４とシートカセット３２に積載された最上位のシートＳとの接触面積を必要接触面積Ｍｎまで増加させてから、ベルト９４によりシートカセット３２に積載された最上位のシートＳを吸着して分離給送する。

時刻Ｔ５において、図９（ｃ）に示すように、ベルト９４の形状が略直線になる。この時刻Ｔ５から、第２の駆動部９３によって第２の回転部９２を第１の回転部９０と略一致した搬送速度で回転させる（ステップＳ１２）。図７に示すように、第１の回転部９０の搬送速度ｕ１及び第２の回転部９２の搬送速度ｕ２はいずれもＵである。

この時、ベルト９４の吸着面側が略直線形状に維持されたまま、ベルト９４は搬送される。ベルト９４にはシートＳが吸着されたままであり、シートＳ１は、積載された次のシートＳ２と離間分離された状態を保ちながら図中Ａ方向へ移動される。搬送動作において給送枚数に応じた生産性の変動はない。そのため、生産性等を考慮して事前に決定した搬送速度Ｕを用いている。尚、Ｕは画像形成装置１の生産性等を基にして決定される速度であり、本実施形態では、例えばＵ＝２００ｍｍ／ｓとしている。

シートＳ１の先端が、第１の回転部９０の駆動ローラ９０ａによって形成されるベルト９４の曲率部近傍に差し掛かると、シートＳの先端はベルト９４から剥離する。この剥離は、シートＳ１が有する曲げ反力が、ベルト９４に発生する静電吸着力よりも大きくなるために生ずる。シートＳ１は、先端から剥離が拡大していくものの、後端領域の吸着によってそのまま搬送される。図７に示すように、時刻Ｔｐには先端検出センサ３５から先端検出パルスｐｓが出力される。その後、シートＳ１は給送ローラ対３４に引き渡される。

尚、制御部８０は、時刻Ｔｐが給送タイミングの所定の値の範囲に収まっているか否かに基づいて、給送リトライの判断を行う。時刻Ｔｐが所定の値の範囲に収まっていない場合は、シートＳ１の給送動作にミスが生じたと判断し、再びステップＳ５から給送動作をやり直す。

時刻Ｔ６において、第１の駆動部９１により第１の回転部９０の回転を停止すると共に、第２の駆動部９３により第２の回転部９２の回転を停止する（ステップＳ１３）。その後、次のシートに対して給送ジョブが開始されると（ステップＳ１４）、再度、ステップＳ１からステップＳ１３の処理を繰り返す。

上述したように本実施形態の画像形成装置１のシート給送部３０によれば、ベルト９４の初期状態において検知したシートカセット３２に積載された最上位のシートＳの位置に基づき、最大搬送量差ＷをＲＯＭ８２から読み取る。そして、制御部８０は、最大搬送量差Ｗに基づいて、第１の駆動部９１と第２の駆動部９３とを制御する。このため、シートＳを昇降するリフタが無くてもベルト９４とシートカセット３２に積載された最上位のシートＳとの接触面積を調整できるので、給送時の機構稼働音を低減しつつ、シート束からの最上位のシートＳの吸着力の安定した吸着分離が可能となる。

尚、上述した本実施形態では、ステップＳ１において、第１の駆動部９１及び第２の駆動部９３を停止させているが、これには限られない。例えば、第１の駆動部９１及び第２の駆動部９３を同速度で正転駆動させて、シートＳに対してベルト９４を所定の空隙を空けて離間させてもよい。

また、上述した本実施形態では、ステップＳ５〜ステップＳ８において、第２の回転部９２を回転させ、第１の回転部９０を停止することによって、シートＳに対してベルト９４を接近させ、接触面積を増大させているが、これには限られない。例えば、第１の駆動部９１を逆転駆動させ、第１の回転部９０を搬送速度Ｕｔで逆回転させると共に、第２の駆動部９３を停止させることで、シートＳに対してベルト９４を接近させ、接触面積を増大させてもよい。

また、上述した本実施形態では、ステップＳ５において、第１の回転部９０を停止しているが、これには限られない。例えば、第１の回転部９０を回転させていても、第２の回転部９２を第１の回転部９０よりも速い搬送速度にすることにより、ベルト９４に樽型形状の変形を生じさせるようにしてもよい。

また、上述した本実施形態では、ステップＳ９において、第１の駆動部９１及び第２の駆動部９３を停止させているが、これには限られない。例えば、最上位のシートＳとベルト９４の表面とが所定の面積接触で吸着していれば、第１の駆動部９１及び第２の駆動部９３は駆動していてもよい。

また、上述した本実施形態では、ステップＳ１１において、第２の駆動部９３によって第２の回転部９２の回転を停止させているが、これには限られない。例えば、第２の回転部９２を第１の回転部９０よりも遅い搬送速度にすることにより、ベルト９４を略直線形状へと変形させてもよい。

また、上述した本実施形態では、全ての工程においてベルト９４に正電圧供給部９５ａ及び負電圧供給部９５ｂが接続され、ベルト９４には常に吸着力が発生されていたが、これには限られない。例えば、シートＳが吸着され、分離搬送が完了するステップＳ９からステップＳ１２までの間だけ、正電圧供給部９５ａ及び負電圧供給部９５ｂを接続させてベルト９４に吸着力を発生させるようにしてもよい。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置１のシート給送部３０について、図１０乃至図１２に沿って説明する。

本実施形態では、第１実施形態と同様に、ＲＯＭ８２から最大搬送量差Ｗを読み出すために、推定したシート距離情報と、検知した環境情報を用いるようにしている。結果として、第１実施形態と比較をするとシート距離を把握する構成をより単純化することが可能であり、低コスト化を図ることができる。また、検知した温度や湿度といった環境情報を基に搬送量差ｗを変更することにより、更に安定した吸着分離が可能となる。その他の構成については、第１実施形態と同様の構成であるので、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

図１０（ａ）に示すように、第１のシート給送部３１は、シートカセット３２と、吸着分離搬送部３３と、給送ローラ対３４と、シート昇降部３８とを備えている。また、第１のシート給送部３１は、先端検出センサ３５と、初期位置検知センサ３７と、環境検知部１１と、シート初期位置検知センサ１２とを備えている。尚、第１実施形態と同様に、第２のシート給送部４１は、第１のシート給送部３１と同様の構成となっているので詳細な説明は省略する。

シート昇降部３８は、積載されたシートＳの最下部、即ち底部に配置されており、シートＳを昇降させて最上位のシートＳの上面高さを調節する。シート昇降部３８は、中板３８ａとリフタ３８ｂとを備えている。シートカセット３２に対して昇降動作可能に支持された中板３８ａには、角度調節可能なリフタ３８ｂが下方から支持しており、リフタ３８ｂの配置角度によって、中板３８ａ及び中板３８ａの上に積載されたシートＳの昇降位置を変更することができる。

環境検知部１１は、シートＳの近傍に設置されており、雰囲気の温度や湿度等を検知する。即ち、環境検知部１１は、シートＳの周囲の環境情報を検知するようになっている。本実施形態では、環境検知部１１は温度を検知するサーミスタを備え、雰囲気の温度のみを検知するようになっている。

シート初期位置検知センサ１２は、シートカセット３２に積載された最上位のシートＳの近傍に配置されており、給送ジョブ開始時におけるシートカセット３２に積載された最上位のシートＳの初期高さを検出する。本実施形態では、シート初期位置検知センサ１２は、不図示のセンサフラグとフォトセンサによって構成されている。センサフラグは回転可能に支持されており、一端は最上位のシートＳと接触可能な位置に配置され、他端はフォトセンサを遮光可能な位置に配置されている。シートカセット３２に積載された最上位のシートＳが所定の上面高さに位置する場合に、センサフラグの回転動作を介してフォトセンサが遮光される。フォトセンサの遮光状態を検出することによって、シートカセット３２に積載された最上位のシートＳの昇降位置検出が可能となる。

尚、本実施形態では、シート初期位置検知センサ１２はセンサフラグとフォトセンサから構成されたものを用いているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、シート初期位置検知センサ１２に非接触の反射式測距センサを用いて、給送ジョブ開始時におけるシートカセット３２に積載された最上位のシートＳと反射式測距センサ間の距離を測定することにより、最上位のシートＳの初期位置を検知してもよい。

先端検出センサ３５は、第１実施形態での先端検出センサ３５と同様の構成であるが、本実施形態ではシート検知部として、シートカセット３２から給送されたシートＳを検知するようになっている。また、先端検出センサ３５によるシートＳの給送の検知は、制御部８０の後述するカウンタ部８６により回数がカウントされ、カウントされた検知回数が給送枚数として処理されるようになっている。

また、制御部８０は、給送ジョブ開始後のみシートＳがシート初期位置検知センサ１２によって検出されるように、シート昇降部３８の動作を制御する。その結果、毎回の給送ジョブ開始直後は第１の回転部９０及び第２の回転部９２と、最上位のシートＳとの空隙は略一定とすることができる。

図１０（ｂ）に示すように、制御部８０は、ＣＰＵ８１と、ＲＯＭ８２と、ＲＡＭ８３と、入出力回路（Ｉ／Ｆ）８４と、カウンタ部８６とを備えている。カウンタ部８６は、給紙ジョブ開始時に０から始まり、先端検出センサ３５によりシートカセット３２から分離搬送されたシートＳの先端部が検出される毎に１ずつカウントを増加させる。

シート初期位置検知センサ１２とカウンタ部８６により推定される距離をシート距離Ｌｓａとする。また、最大搬送量差Ｗは、シート距離Ｌｓａ毎に、ベルト９４の初期状態からの搬送量差ｗを変更していき、シートＳとベルト９４が所定の必要接触面積Ｍｎとなった時点の搬送量差ｗを最大搬送量差Ｗとすることにより事前に取得した値とする。そして、シート初期位置検知センサ１２とシートカセット３２に積載された最上位のシートＳとの距離Ｌｓａと、ベルト９４の初期状態からの第１の回転部９０と第２の回転部９２の最大搬送量差Ｗとの関係は、例えば、図１１に示すグラフで表される。この最大搬送量差Ｗとシート距離Ｌｓａとの関係は、予めＲＯＭ８２に記憶しておく。

ここで、ベルト９４とシートＳとの間に働く静電吸着力は環境に大きく依存していることが知られている。例えば、ベルト９４の構成によっては、シートＳとベルト９４の接触面積が同一でも、環境が変動すると静電吸着力が数倍変動する場合がある。環境の代表例として温度が知られている。そのため、本実施形態では環境に合わせて最大搬送量差Ｗを変更し、シートＳとベルト９４との間に働く静電吸着力を制御する。

このため、ＲＯＭ８２は環境検知部１１で検知される温度毎に、推定シート距離Ｌｓａと最大搬送量差Ｗの関係を記憶している。例えば、図１１において、Ｔａは５℃、Ｔｂは１５℃、Ｔｃは３５℃の場合の各関係を示し、これら複数の関係がＲＯＭ８２に記憶されている。

また、本実施形態では、同一シート距離Ｌｓａにおいて、最大搬送量差Ｗは温度の高い状態の時が温度の低い状態の時よりも大きい値としているが、これに限定されるものではない。なぜなら、ベルト９４の構成によって逆となる場合も生じるためである。また、本実施形態では、環境検知部１１で温度のみ検知しているが、これに限定するものではない。例えば、ベルト９４による静電吸着力は湿度に合わせて変動することも知られているため、環境検知部１１に湿度を検知するための電気式湿度計を備えてもよい。この場合、ＲＯＭ８２には、湿度毎に推定シート距離Ｌｓａと最大搬送量差Ｗとの関係を記憶するようにする。

次に、吸着分離搬送部３３によってシートＳが給送される動作を図１２に示すフローチャートに沿って説明する。

時刻Ｔ０において、制御部８０により給送ジョブが開始されると（ステップＳ２１）、ベルト９４が初期状態に設定される。ベルト９４の初期状態においては、第１の駆動部９１及び第２の駆動部９３は停止している。ここで、制御部８０は、シートＳがシート初期位置検知センサ１２によって検出されるまで、シート昇降部３８によりシートＳを上昇させる。

そして、制御部８０は、シート距離Ｌｓａを算出する（ステップＳ２２）。制御部８０は、カウンタ部８６でカウントされたカウント値Ｑと操作部８５により入力されたシートＳの種類のシート厚さＨとに基づき、シート距離ＬｓａをＱ×Ｈで求めることができる。

検知した温度や湿度と算出したシート距離Ｌｓａに対応するベルト９４の初期状態からの第１の回転部９０と第２の回転部９２の最大搬送量差Ｗ１をＲＯＭ８２から読み取る（ステップＳ２３）。

ここで、ステップＳ２４〜ステップＳ３２は、第１実施形態のステップＳ４〜ステップＳ１２と同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。尚、制御部８０は、先端検出センサ３５での検知結果をカウントした最上位のシートＳの給送枚数に基づいて、第１の回転部９０及び第２の回転部９２の各回転量を調整し、ベルト９４を変形することにより最上位のシートＳに接触させる（ステップＳ２６）。

ステップＳ３２において、第１の回転部９０及び第２の回転部９２を略一致した搬送速度で回転させてから、先端検出センサ３５により吸着分離搬送部３３から分離搬送されたシートＳの先端部を検出する（ステップＳ３３）。制御部８０は、先端検出センサ３５により先端部が検出された場合は、カウンタ部８６のカウンタを１増加させる。

その後は、第１実施形態と同様に、時刻Ｔ６において、第１の駆動部９１により第１の回転部９０の回転を停止すると共に、第２の駆動部９３により第２の回転部９２の回転を停止する（ステップＳ３４）。その後、次のシートに対して給送ジョブが開始されると（ステップＳ３５）、再度、ステップＳ２１からステップＳ３４の処理を繰り返す。

上述したように本実施形態の画像形成装置１のシート給送部３０によれば、初期状態においてシートＳをシート昇降部３８により所定の初期高さに位置させる。これにより、その後は給送枚数によってシートカセット３２に積載された最上位のシートＳの上面高さを算出することができる。このため、フォトセンサ等を利用してシートカセット３２に積載された最上位のシートＳの上面高さを検知する場合に比べて、装置や処理の簡素化を図ることができ、低コスト化を図ることができる。しかも、第１実施形態と同様に、給送動作中はシートＳを昇降するリフタを使用せずベルト９４と最上位のシートＳとの接触面積を調整するので、給送時の機構稼働音を低減しつつ、シート束からの最上位のシートＳの吸着力の安定した吸着分離が可能となる。

また、本実施形態の画像形成装置１のシート給送部３０によれば、環境検知部１１で検知される温度毎に、推定シート距離Ｌｓａと最大搬送量差Ｗの関係を異ならせている。このため、環境に対応したベルト９４とシートＳとの接触面積に制御でき、より安定した吸着分離が可能となる。

尚、上述した本実施形態では、温度毎に推定シート距離Ｌｓａと最大搬送量差Ｗの関係を異ならせているが、これには限られず、推定シート距離Ｌｓａと最大搬送量差Ｗの関係について、代表的な１つの関係のみを利用するようにしてもよい。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係る画像形成装置１のシート給送部３０について図１３及び図１４に沿って説明する。

本実施形態では、第１実施形態と異なり、シート距離Ｌｓを用いずに、ベルト９４の位置を用いてベルト９４とシートＳとの接触面積を取得するようにしている。このため、第１実施形態と比較するとベルト９４の位置変動だけを検知することにより、シートＳとの接触を検知することが可能であり、搬送方向の検知位置間の所定領域の接触を推測できるため、更に安定した吸着分離が可能となる。その他の構成については、第１実施形態と同様の構成であるので、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

図１３に示すように、第１のシート給送部３１は、シートカセット３２と、吸着分離搬送部３３と、給送ローラ対３４と、先端検出センサ３５と、ベルト高さ検知部１３とを備えている。尚、第１実施形態と同様に、第２のシート給送部４１は、第１のシート給送部３１と同様の構成となっているので詳細な説明は省略する。

ベルト高さ検知部１３は、第１のベルト高さ検知部１３ａと第２のベルト高さ検知部１３ｂとを備え、ベルト９４の内側で、シートＳ側の吸着面の近傍に所定の搬送方向距離Ｌｕだけ間隔をおいて配置されている。第１のベルト高さ検知部１３ａは、第２のベルト高さ検知部１３ｂよりも給送方向上流側に配置されている。

ここで、ベルト９４がシートカセット３２に積載されたシートＳを吸着して分離給送するために必要なベルト９４とシートカセット３２に積載されたシートＳとの接触領域を設定する。本実施形態では、この接触領域は、ベルト９４がシートＳと接触した際に必要接触面積Ｍｎとなる領域であり、該接触領域の搬送方向距離をＬｕと定義している。即ち、ベルト高さ検知部１３は、ベルト９４とシートＳと接触領域の給送方向の両端に配置された２個のセンサである第１のベルト高さ検知部１３ａと第２のベルト高さ検知部１３ｂとを備えている。

第１のベルト高さ検知部１３ａは、ベルト９４までの距離Ｌｋ１を検知すると共に、第２のベルト高さ検知部１３ｂは、ベルト９４までの距離Ｌｋ２を検知する。本実施形態では、ベルト高さ検知部１３は、第１実施形態のシート高さ検知センサ３６と同様に非接触の反射式測距センサを用いている。

次に、吸着分離搬送部３３によってシートＳが給送される動作を図１４に示すフローチャートに沿って説明する。

制御部８０により給送ジョブが開始されると（ステップＳ４１）、ベルト９４が初期状態に設定される。ベルト９４の初期状態においては、第１の駆動部９１及び第２の駆動部９３は停止している。

尚、本実施形態では、制御部８０がベルト高さ検知部１３により検知されるベルト９４の距離Ｌｋ１，Ｌｋ２が初期位置の距離Ｌ１と等しいか否かの判定を行い、少なくとも一方がＬ１と異なる場合はベルト９４の初期状態形成動作を行うようになっている。初期状態形成動作ではベルト高さ検知部１３によりベルト９４が略直線となる距離であるＬ１と検知するまで第１の駆動部９１によって第１の回転部９０の駆動ローラ９０ａを矢印方向に回転させる。この時、第２の駆動部９３を停止させる。各ベルト高さ検知部１３ａ，１３ｂにより距離Ｌ１が検知された後、第１の駆動部９１を停止させることにより、ベルト９４が初期状態に設定される。

第２の駆動部９３によって第２の回転部９２の駆動ローラ９２ａを矢印方向に回転させて、ベルト９４を搬送させる（ステップＳ４２）。更に、第１の駆動部９１によって第１の回転部９０を停止させることで、ベルト９４にシートＳを指向する樽型形状の変形を生じさせている。ここでは、第２の回転部９２の搬送速度をＵとする。尚、Ｕは画像形成装置１での生産性等から決定した速度であり、本実施形態ではＵ＝２００ｍｍ／ｓとしている。

制御部８０は、ベルト高さ検知部１３で検知した距離Ｌｋ１，Ｌｋ２を用いて、ベルト９４までの距離変化量ΔＬｋ１，ΔＬｋ２を算出する（ステップＳ４３）。距離変化量ΔＬｋ１，ΔＬｋ２は、ベルト高さ検知部１３により検知した微小時間ΔＴを経過する前の距離Ｌｋ１ａ，Ｌｋ２ａと、微小時間ΔＴを経過した後の距離Ｌｋ１ｂ，Ｌｋ２ｂとから、
ΔＬｋ１＝Ｌｋ１ｂ−Ｌｋ１ａ
ΔＬｋ２＝Ｌｋ２ｂ−Ｌｋ２ａ
により算出される。

そして、第２の回転部９２の回転によりベルト９４の樽型形状の変形が進んだ結果、ベルト９４がシートＳに接触する（ステップＳ４４）。即ち、制御部８０は、ベルト高さ検知部１３によって検知されたベルト９４の高さに基づいて、第１の回転部９０及び第２の回転部９２の各回転量を調整し、ベルト９４を変形することにより最上位のシートＳに接触させる。第２の回転部９２の回転が更に進むと、ベルト９４とシートＳの接触面積Ｍｃが増大する（ステップＳ４５）。

制御部８０は、距離変化量ΔＬｋ１，ΔＬｋ２がいずれも０であるか否かを判断する（ステップＳ４６）。ここで、ΔＬｋ１の値が０である場合は、第１のベルト高さ検知部１３ａの搬送方向位置においてベルト９４がシートＳに接触したと推定できる。また、ΔＬｋ２の値が０である場合は、第２のベルト高さ検知部１３ｂの搬送方向位置においてベルト９４がシートＳに接触したと推定できる。

制御部８０が、距離変化量ΔＬｋ１，ΔＬｋ２の少なくとも一方が０でないと判断した場合は、ステップＳ４５に戻る。即ち、制御部８０は、ベルト９４をシートカセット３２に積載された最上位のシートＳに対して接近させる際に、ベルト高さ検知部１３により検知されたベルト９４の高さが変化する場合は、接近を続行して接触面積を増加させる。

一方、制御部８０が、距離変化量ΔＬｋ１，ΔＬｋ２のいずれもが０であると判断した場合は、第２の駆動部９３によって第２の回転部９２の回転を停止させる（ステップＳ４７）。即ち、制御部８０は、ベルト９４をシートカセット３２に積載された最上位のシートＳに対して接近させる際に、ベルト高さ検知部１３により検知されたベルト９４の高さが変化しなくなった場合は、接近を停止する。この場合は、ΔＬｋ１，ΔＬｋ２が共に０と算出されているので、各ベルト高さ検知部１３ａ，１３ｂの搬送方向位置間においてベルト９４がシートＳに接触したと推定できる。

これにより、最上位のシートＳとベルト９４の表面とが接触領域において所定の面積Ｍｎを以て接触し、ベルト９４にシートＳが吸着される（ステップＳ４８）。第１の駆動部９１及び第２の駆動部９３は停止されている。そして、第１の駆動部９１によって第１の回転部９０の駆動ローラ９０ａを矢印方向に回転させて、ベルト９４を搬送させる（ステップＳ４９）。第２の回転部９２は第２の駆動部９３によって停止したままである。第１の駆動部９１によって第１の回転部９０を回転させて、ベルト９４の吸着面側を樽型形状から略直線形状へと変化させることにより、ベルト９４に吸着されたシートＳを面外方向へ分離させる（ステップＳ５０）。

制御部８０は、距離変化量ΔＬｋ１，ΔＬｋ２がいずれも０であるか否かを判断する（ステップＳ５１）。制御部８０が、距離変化量ΔＬｋ１，ΔＬｋ２の少なくとも一方が０でないと判断した場合は、ステップＳ５０に戻る。

制御部８０が、距離変化量ΔＬｋ１，ΔＬｋ２のいずれもが０であると判断した場合は、ベルト９４の形状が略直線であり、第２の駆動部９３によって第２の回転部９２を第１の回転部９０と略一致した搬送速度で回転させる（ステップＳ５２）。

制御部８０は、距離変化量ΔＬｋ１，ΔＬｋ２の算出を停止する（ステップＳ５３）。そして、第１の駆動部９１により第１の回転部９０の回転を停止すると共に、第２の駆動部９３により第２の回転部９２の回転を停止する（ステップＳ５４）。その後、次のシートに対して給送ジョブが開始されると（ステップＳ５５）、再度、ステップＳ４１からステップＳ５４の処理を繰り返す。

上述したように本実施形態の画像形成装置１のシート給送部３０によれば、各ベルト高さ検知部１３ａ，１３ｂを用いてベルト９４との距離が変動するか否かに応じて、シートＳとベルト９４とが接触しているか否かを推測している。このため、シートＳの上面高さから最大搬送量差Ｗを算出して、それに基づきベルト９４とシートＳとの必要接触面積Ｍｎを確保するように各回転部９０，９２を回転させる場合に比べて、より安定した吸着分離が可能になる。しかも、第１実施形態と同様に、給送動作中はシートＳを昇降するリフタを使用せずベルト９４と最上位のシートＳとの接触面積を制御するので、給送時の機構稼働音を低減しつつ、シート束からの最上位のシートＳの吸着力の安定した吸着分離が可能となる。

［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態に係る画像形成装置１のシート給送部３０について図１５に沿って説明する。

本実施形態では、第３実施形態と異なり、ベルト高さ検知部１３を１つのみ設けるようにしている。その他の構成については、第３実施形態と同様の構成であるので、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

図１５に示すように、第１のシート給送部３１は、ベルト高さ検知部１３を備えている。ベルト高さ検知部１３は、ベルト９４の内側で、シートＳ側の吸着面側の近傍に配置されており、ベルト９４までの距離Ｌｋ３を検知する。ベルト高さ検知部１３は、ベルト９４がシートＳと必要接触面積Ｍｎだけ接触した時の搬送方向上流側端部に配置されている。

本実施形態でも、第３実施形態と同様に、ベルト９４とシートカセット３２に積載されたシートＳとの接触領域を、必要接触面積Ｍｎとなる領域として設定している。そして、ベルト高さ検知部１３は、ベルト９４とシートＳと接触領域の給送方向の一端に配置された１個のセンサとしている。本実施形態では、ベルト高さ検知部１３は、第１実施形態のシート高さ検知センサ３６と同様に非接触の反射式測距センサを用いている。

例えば、ベルト９４がシートと所定の面積Ｍｎだけ接触するために必要な搬送方向長さをＬｍとする。この場合、ベルト高さ検知部１３は、第１の回転部９０の駆動ローラ９０ａと第２の回転部９２の駆動ローラ９２ａの各中心位置を端とする線分の搬送方向中心位置からＬｍ／２だけ搬送方向上流側に配置される。尚、搬送方向上流位置に限定せず、搬送方向中心位置からＬｍ／２だけ搬送方向下流側に配置してもよい。

この吸着分離搬送部３３によってシートＳが給送される際は、上述した図１４に示すフローチャートと同様に動作するようにできる。ここで、図１４のステップＳ４３、ステップＳ４６、ステップＳ５１、ステップＳ５３において、各ベルト高さ検知部１３ａ，１３ｂにより得られたＬｋ１，Ｌｋ２を利用している。これに対し、本実施形態では、１つのベルト高さ検知部１３により得られたＬｋ３を上述のＬｋ１，Ｌｋ２の代わりに利用することで、図１４に示すフローチャートを適用することができるようになる。

上述したように本実施形態の画像形成装置１のシート給送部３０によれば、ベルト高さ検知部１３を１つだけ使用しているので、２つ使用する場合に比べて、部品点数を削減して低コスト化を図ることができる。しかも、第１実施形態と同様に、給送動作中はシートＳを昇降するリフタを使用せずベルト９４とシートカセット３２に積載された最上位のシートＳとの接触面積を制御する。このため、給送時の機構稼働音を低減しつつ、シートカセット３２に積載された最上位のシートＳの吸着力の安定した吸着分離が可能となる。

［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態に係る画像形成装置１のシート給送部について図１６乃至図２１に沿って説明する。

本実施形態では、第１実施形態と異なり、第１の回転部１９０が第１の回転体である巻取ローラ１９０ａを有し、第２の回転部１９２が第２の回転体である巻出ローラ１９２ａを有する。そして、ベルト１９４は、一端が巻取ローラ１９０ａに固定され、他端が巻出ローラ１９２ａに固定された構成にされている。その他の構成については、第１実施形態と同様の構成であるので、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

図１６に示すように、第１のシート給送部１３１は、シートカセット３２と、吸着分離搬送部１３３と、給送ローラ対３４と、先端検出センサ３５と、シート高さ検知センサ３６と、初期位置検知センサ３７とを備えている。尚、第１実施形態と同様に、第２のシート給送部は、第１のシート給送部１３１と同様の構成となっているので詳細な説明は省略する。

吸着分離搬送部１３３は、第１の回転部１９０と、第１の駆動部９１と、第２の回転部１９２と、第２の駆動部９３と、可撓性のベルト１９４と、電圧印加部９５とを備えている。

第１の回転部１９０及び第２の回転部１９２は、シートカセット３２に積載された最上位のシートＳに近接して対向する上方位置に配置されている。第１の回転部１９０は、第２の回転部１９２に対してシート給送方向下流側に配置されている。また、第１の回転部１９０及び第２の回転部１９２は、第１実施形態と同様に、ベルト１９４をシートＳの給送方向に回転する方向を正回転（正転駆動）としており、更にベルト１９４を戻す方向に回転する方向を逆回転（逆転駆動）としている。

第１の回転部１９０は、巻取ローラ１９０ａを備えている。巻取ローラ１９０ａは、配置位置が固定の不図示の軸支持部材によって回転自在に軸支されており、例えばモータ等からなる第１の駆動部９１から、不図示の駆動伝達部を介して駆動力が回転力として伝達されるようになっている。

第２の回転部１９２は、巻出ローラ１９２ａを備えている。巻出ローラ１９２ａは、配置位置が固定の不図示の軸支持部材によって回転自在に軸支されており、例えばモータ等からなる第２の駆動部９３から、不図示の駆動伝達部を介して駆動力が回転力として伝達されるようになっている。

ベルト１９４は、シート状で、一端が巻取ローラ１９０ａに接合して固定されると共に、他端が巻出ローラ１９２ａに接合して固定されている。ベルト１９４は、巻取ローラ１９０ａの巻取り又は巻戻し動作、及び巻出ローラ１９２ａの巻出し又は巻戻し動作によって往復搬送される。ベルト１９４は、シートカセット３２に積載された最上位のシートＳに接触可能なように、シートＳと対向する側に巻き付けられている。

ベルト１９４の長さは、以下の２つの条件に基づいて決定する。第１の条件は、積載したシートＳから１枚ずつ給送していき、ベルト１９４と最大距離離れる最後のシートＳを給送する場合においても吸着分離に必要な吸着力が得られる必要接触面積Ｍｎを確保できることである。また、第２の条件は、シートＳがシート搬送方向下流側の給送ローラ対３４まで搬送可能となることである。

電圧印加部９５は、ベルト１９４に接続されて正極の電圧を供給する正電圧供給部９５ａと、ベルト１９４に接続されて負極の電圧を供給する負電圧供給部９５ｂとを備えている。電圧印加部９５の印加電圧によって、ベルト９４にシートＳを引き付ける静電的な吸着力が発生する。尚、ベルト１９４の構造及び吸着力が発生する原理は第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。

図１７に示すように、ベルト１９４は、基層１９４ｃと、正電極１９４ａと、負電極１９４ｂとによって構成され、基層１９４ｃの内部に、櫛歯形状の正電極１９４ａと、同様に櫛歯形状の負電極１９４ｂとが交互に配置されている。正電極１９４ａ及び負電極１９４ｂの各端部は、電極露出領域１９４ｄ、１９４ｅにおいてベルト１９４の裏側に露出している。

巻取ローラ１９０ａは、絶縁性であり、その外周には導電性の給電環１９０ｂ，１９０ｃが軸方向の両端部に固定して設けられている。ベルト１９４の裏面端部と巻取ローラ１９０ａの給電環１９０ｂ，１９０ｃとは、接合部１９７ａ及び接合部１９７ｂによって接合されている。接合部１９７ａの領域内部では、ベルト１９４の電極露出領域１９４ｄと巻取ローラ１９０ａの給電環１９０ｂとが接触している。接合部１９７ｂの領域内部では、ベルト１９４の電極露出領域１９４ｅと巻取ローラ１９０ａの給電環１９０ｃとが接触している。

給電環１９０ｂに対しては、正電圧供給部９５ａに接続された正接点１９６ａが、給電環１９０ｂと摺動するよう配置されている。これにより、給電環１９０ｂを介して正電極１９４ａに正極の電圧が印加される。また、給電環１９０ｃに対しては、負電圧供給部９５ｂに接続された負接点１９６ｂが給電環１９０ｃと摺動するよう配置されている。これにより、給電環１９０ｃを介して負電極１９４ｂに負極の電圧が印加される。

次に、吸着分離搬送部１３３によってシートＳが給送される動作を図１８に示すフローチャートに沿って、図１９のタイミングチャートと、図２０及び図２１の動作シーケンス図とを参照して説明する。

図１９は、吸着分離搬送部１３３のシートＳの１枚分の給送動作におけるタイミングチャートである。同図では、巻取ローラ１９０ａの搬送速度ｕ１、巻出ローラ１９２ａの搬送速度ｕ２、正電圧供給部９５ａから供給される電圧ｖｐ、負電圧供給部９５ｂから供給される電圧ｖｎを時系列に表している。また、先端検出センサ３５の検出パルスｐｓ、巻取ローラ１９０ａ及び巻出ローラ１９２ａの搬送量差ｗについても、同様に時系列に表している。

ここで、時刻Ｔ０から時刻Ｔ７は画像形成装置１の生産性等を基にして事前に決定する。時刻Ｔ０から時刻Ｔ１は初期状態、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２はベルト１９４のシートＳへの接近動作、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３はベルト１９４とシートＳの接触面積増大動作となるように搬送速度ｕ１、ｕ２を決定する。また、時刻Ｔ３から時刻Ｔ４はベルト１９４とシートＳの吸着状態、時刻Ｔ４から時刻Ｔ５はシート束からのシートＳの分離動作、時刻Ｔ５から時刻Ｔ６はシートＳの搬送動作となるように搬送速度ｕ１、ｕ２を決定する。更に、時刻Ｔ６から時刻Ｔ７はベルト１９４の巻戻し動作となるように、搬送速度ｕ１、ｕ２を決定する。

尚、本実施形態では全ての動作シーケンスにおいて、ベルト１９４には正電圧供給部９５ａ及び負電圧供給部９５ｂが接続され、電圧ｖｐ及び電圧ｖｎは、シートＳの全ての給送動作において＋Ｖ及び−Ｖとされている。

時刻Ｔ０において、制御部８０により給送ジョブが開始されると（ステップＳ６１）、図２０（ａ）に示すように、ベルト１９４が初期状態に設定される。ベルト１９４の初期状態においては、第１の駆動部９１及び第２の駆動部９３は停止している。

尚、本実施形態では、制御部８０が初期位置検知センサ３７により検知されるベルト１９４の距離Ｌｔが初期位置の距離Ｌ１と等しいか否かの判定を行い、Ｌ１と異なる場合はベルト１９４の初期状態形成動作を行うようになっている。初期状態形成動作では初期位置検知センサ３７によりベルト１９４が略直線となる距離であるＬ１と検知するまで第２の駆動部９３によって巻出ローラ１９２ａを図中Ｅ方向に回転させ、ベルト１９４を逆転方向に巻き取る。この時、第１の駆動部９１を停止させている。初期位置検知センサ３７により距離Ｌ１が検知された後、第２の駆動部９３を停止させることにより、ベルト１９４が初期状態に設定される。

そして、制御部８０は、シート高さ検知センサ３６によりシート距離Ｌｓを検知する（ステップＳ６２）。この時、ベルト１９４が初期状態であることから、シートＳに対するベルト１９４の相対位置を推定する。制御部８０は、検知したシート距離Ｌｓに対応するベルト１９４の初期状態からの巻取ローラ１９０ａ及び巻出ローラ１９２ａの最大搬送量差Ｗ１を、ＲＯＭ８２から読み取る（ステップＳ６３）。

制御部８０は、時刻Ｔ１から時刻Ｔ３までにベルト１９４の初期状態からの巻取ローラ１９０ａ及び巻出ローラ１９２ａの最大搬送量差がＷ１となる巻出ローラ１９２ａの搬送速度Ｕｔを算出する（ステップＳ６４）。本実施形態では、最大搬送量差Ｗ１を時間（Ｔ３−Ｔ１）で除算することで搬送速度Ｕｔを算出している。このように、シート距離Ｌｓに対応した最大搬送量差Ｗ１と時間（Ｔ３−Ｔ１）から搬送速度Ｕｔを決定することにより、給送枚数が増えてシート距離Ｌｓが増加しても生産性が変動しない。

時刻Ｔ１において、図２０（ｂ）に示すように、第２の駆動部９３によって巻出ローラ１９２ａを図中Ｆ方向に回転させて、ベルト１９４を図中Ａｄ方向へ搬送させる（ステップＳ６５）。更に、第１の駆動部９１によって巻取ローラ１９０ａを停止させることで、ベルト１９４にシートＳを指向する樽型形状の変形を生じさせている。図１９に示すように、巻取ローラ１９０ａの搬送速度ｕ１は０で、巻出ローラ１９２ａの搬送速度ｕ２はステップＳ６４で算出したＵｔである。

時刻Ｔ２において、巻出ローラ１９２ａの回転によりベルト１９４の樽型形状の変形が進んだ結果、ベルト１９４がシートＳに接触する（ステップＳ６６）。即ち、制御部８０は、シート高さ検知センサ３６により検知されたシートカセット３２に積載された最上位のシートＳの上面高さに基づいて、第１の駆動部９１及び第２の駆動部９３を制御する。これにより、制御部８０は、巻取ローラ１９０ａ及び巻出ローラ１９２ａの各回転量を調整し、ベルト１９４を変形することにより最上位のシートＳに接触させる。巻出ローラ１９２ａの回転が更に進むと、図２０（ｃ）に示すように、ベルト１９４とシートＳの接触面積Ｍｃが増大する（ステップＳ６７）。

時刻Ｔ３において、第２の駆動部９３によって巻出ローラ１９２ａの回転を停止させる。この時、ベルト１９４の初期状態からの巻取ローラ１９０ａと巻出ローラ１９２ａの搬送量差ｗが最大搬送量差Ｗ１に到達する（ステップＳ６８）。

この時、図２０（ｄ）に示すように、最上位のシートＳとベルト１９４の表面とが所定の面積Ｍｎを以て接触し、ベルト１９４にシートＳが吸着される（ステップＳ６９）。ベルト１９４には正電圧供給部９５ａ及び負電圧供給部９５ｂを介して電圧が印加されているため、ベルト１９４とシートＳとの間には静電吸着が発生する。この時、第１の駆動部９１及び第２の駆動部９３を停止させており、図１９に示すように、巻取ローラ１９０ａの搬送速度ｕ１及び巻出ローラ１９２ａの搬送速度ｕ２はいずれも０である。

時刻Ｔ４において、図２１（ａ）に示すように、第１の駆動部９１によって巻取ローラ１９０ａを図中Ｆ方向に回転させて、ベルト１９４を図中Ａｕ方向へ搬送させる（ステップＳ７０）。また、巻出ローラ１９２ａは第２の駆動部９３によって停止したままである。図１９に示すように、巻取ローラ１９０ａの搬送速度ｕ１はＵｔである。

第１の駆動部９１によって巻取ローラ１９０ａを回転させて、ベルト１９４の吸着面側を樽型形状から略直線形状へと変化させることにより、ベルト１９４に吸着されたシートＳ１を面外方向である図中Ａｕ方向へ分離させる（ステップＳ７１）。即ち、制御部８０は、シートカセット３２に積載された最上位のシートＳの上面高さに基づいて、第１の駆動部９１及び第２の駆動部９３を制御し、巻取ローラ１９０ａ及び巻出ローラ１９２ａの各回転量を調整する。これにより、制御部８０は、ベルト１９４と最上位のシートＳとの接触面積を必要接触面積Ｍｎまで増加させてから、ベルト１９４により最上位のシートＳを吸着して分離給送する。

時刻Ｔ５において、図２１（ｂ）に示すように、ベルト１９４の形状が略直線になる。この時刻Ｔ５から、第２の駆動部９３によって巻出ローラ１９２ａを巻取ローラ１９０ａと略一致した搬送速度で回転させる（ステップＳ７２）。図１９に示すように、巻取ローラ１９０ａの搬送速度ｕ１及び巻出ローラ１９２ａの搬送速度ｕ２はいずれもＵである。

この時、ベルト１９４の吸着面側が略直線形状に維持されたまま、ベルト１９４は搬送される。ベルト１９４にはシートＳが吸着されたままであり、シートＳ１は、積載された次のシートＳ２と離間分離された状態を保ちながら図中Ａ方向へ移動される。搬送動作において給送枚数に応じた生産性の変動はない。そのため、生産性等を考慮して事前に決定した搬送速度Ｕを用いている。尚、Ｕは画像形成装置１の生産性等を基にして決定される速度であり、本実施形態では、例えばＵ＝２００ｍｍ／ｓとしている。

シートＳ１の先端が、巻取ローラ１９０ａによって形成されるベルト１９４の曲率部近傍に差し掛かると、シートＳの先端はベルト１９４から剥離する。この剥離は、シートＳ１が有する曲げ反力が、ベルト１９４に発生する静電吸着力よりも大きくなるために生ずる。シートＳ１は、先端から剥離が拡大していくものの、後端領域の吸着によってそのまま搬送される。図１９に示すように、時刻Ｔｐには先端検出センサ３５から先端検出パルスｐｓが出力される。その後、シートＳ１は給送ローラ対３４に引き渡される。

尚、制御部８０は、時刻Ｔｐが給送タイミングの所定の値の範囲に収まっているか否かに基づいて、給送リトライの判断を行う。時刻Ｔｐが所定の値の範囲に収まっていない場合は、シートＳ１の給送動作にミスが生じたと判断し、再びステップＳ６５から給送動作をやり直す。

時刻Ｔ６において、シートＳが給送ローラ対３４に引き渡される。また、図２１（ｃ）に示すように、第１の駆動部９１及び第２の駆動部９３を逆転駆動することにより、巻取ローラ１９０ａ及び巻出ローラ１９２ａを図中Ｅ方向に逆回転させる（ステップＳ７３）。これにより、ベルト１９４が図中Ｂ方向へ巻き戻され、巻出ローラ１９２ａに所定の長さのベルト１９４が巻き取られ、ベルト１９４の配置を初期状態へと復帰させる。図１９に示すように、巻取ローラ１９０ａの搬送速度ｕ１及び巻出ローラ１９２ａの搬送速度ｕ２はいずれも−Ｕｂである。

時刻Ｔ７において、第１の駆動部９１により巻取ローラ１９０ａの回転を停止すると共に、第２の駆動部９３により巻出ローラ１９２ａの回転を停止する（ステップＳ７４）。その後、次のシートに対して給送ジョブが開始されると（ステップＳ７５）、再度、ステップＳ６１からステップＳ７４の処理を繰り返す。

上述したように本実施形態の画像形成装置１のシート給送部によれば、ベルト１９４の形状を有端状としているので、無端状である場合に比べて構成をより単純化することが可能であり、低コスト化を図ることができる。しかも、第１実施形態と同様に、給送動作中はシートＳを昇降するリフタを使用せずベルト１９４と最上位のシートＳとの接触面積を制御するので、給送時の機構稼働音を低減しつつ、シート束からの最上位のシートＳの吸着力の安定した吸着分離が可能となる。

尚、上述した本実施形態では、ステップＳ６５〜ステップＳ６８において、巻取ローラ１９０ａの巻取り速度と巻出ローラ１９２ａの巻出し速度との搬送速度の差によって、シートＳに対してベルト１９４を接近させ、接触面積を増大させている。しかしながら、これには限られず、第１の駆動部９１により巻取ローラ１９０ａを搬送速度Ｕｔで逆回転させると共に、第２の駆動部９３を停止させることで、シートＳに対してベルト１９４を接近させ、接触面積を増大させてもよい。

また、上述した本実施形態では、ステップＳ６５において、巻取ローラ１９０ａを停止しているが、これには限られない。例えば、巻取ローラ１９０ａを回転させていても、巻出ローラ１９２ａを巻取ローラ１９０ａの巻き取り速度よりも速く巻き出すことにより、ベルト１９４に樽型形状の変形を生じさせるようにしてもよい。

また、上述した本実施形態では、ステップＳ６９において、第１の駆動部９１及び第２の駆動部９３を停止させているが、これには限られない。例えば、最上位のシートＳとベルト１９４の表面とが所定の面積で吸着していれば、第１の駆動部９１及び第２の駆動部９３は駆動していてもよい。

また、上述した本実施形態では、ステップＳ７１において、第２の駆動部９３によって巻出ローラ１９２ａの回転を停止させているが、これには限られない。例えば、巻出ローラ１９２ａを第１の巻取ローラ１９０ａよりも遅く搬送させることにより、ベルト１９４を略直線形状へと変形させてもよい。

また、上述した本実施形態では、全ての工程においてベルト１９４に正電圧供給部９５ａ及び負電圧供給部９５ｂが接続され、ベルト１９４には常に吸着力が発生されているが、これには限られない。例えば、シートＳが吸着され、分離搬送が完了するステップＳ６９からステップＳ７２までの間だけ、正電圧供給部９５ａ及び負電圧供給部９５ｂを接続させてベルト１９４に吸着力を発生させるようにしてもよい。

また、上述した第１〜第４実施形態では、制御部８０により第１の駆動部９１及び第２の駆動部９３の両方を制御して、駆動ローラ９０ａ及び駆動ローラ９２ａのベルト搬送量に差を生じさせ、ベルト９４に弛みを生じさせている。また、上述した第５実施形態では、制御部８０により第１の駆動部９１及び第２の駆動部９３の両方を制御して、巻取ローラ１９０ａ及び巻出ローラ１９２ａのベルト搬送量に差を生じさせ、ベルト１９４に弛みを生じさせている。しかしながら、これらには限られず、第１の駆動部９１と第２の駆動部９３のうち少なくとも一方が制御可能になっていればよい。

１…画像形成装置、１１…環境検知部、１３…ベルト高さ検知部（センサ）、１３ａ…第１のベルト高さ検知部（ベルト高さ検知部、センサ）、１３ｂ…第２のベルト高さ検知部（ベルト高さ検知部、センサ）、３０…シート給送部（シート給送装置）、３２…シートカセット（シート積載部）、３５…先端検出センサ（シート検知部）、３６…シート高さ検知センサ（シート高さ検知部）、５０…画像形成部、８０…制御部、９０ａ…駆動ローラ（第１の回転体）、９０ｂ…加圧ローラ、９１…第１の駆動部、９２ａ…駆動ローラ（第２の回転体）、９２ｂ…加圧ローラ、９３…第２の駆動部、９４…ベルト（無端ベルト）、９５…電圧印加部、１９０ａ…巻取ローラ（第１の回転体）、１９２ａ…巻出ローラ（第２の回転体）、１９４…ベルト、Ｍｎ…必要接触面積（所定の接触面積）、Ｓ…シート

Claims (13)

1. シートが積載されるシート積載部と、
   前記シート積載部の上方に配置される第１の回転体と、
   前記第１の回転体を駆動する第１の駆動部と、
   前記第１の回転体と間隔をおいて前記シート積載部の上方に配置される第２の回転体と、
   前記第２の回転体を駆動する第２の駆動部と、
   前記第１の回転体及び前記第２の回転体に巻き掛けられて回転可能であると共に、前記第１の回転体及び前記第２の回転体と前記シート積載部との間で変形し、前記シート積載部に積載されたシートに対して接離可能なベルトと、
   前記シート積載部に積載されたシートを前記ベルトに吸着させるため、前記ベルトが前記シート積載部に積載されたシートに接触する際に、該ベルトに電圧を印加する電圧印加部と、
   前記シート積載部に積載されたシートの上面高さを検知するシート高さ検知部と、
   前記第１の駆動部及び前記第２の駆動部のうち少なくとも一方を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記ベルトを前記シート積載部に積載されたシートに接触させる際、前記第１の回転体及び前記第２の回転体の各々による前記ベルトの搬送量に差をつけるよう、前記シート高さ検知部により検知されたシートの上面高さに基づいて、前記第１の駆動部及び前記第２の駆動部のうち少なくとも一方を制御することにより前記ベルトを前記シート積載部に積載されたシートに接触させる、
   ことを特徴とするシート給送装置。
2. シートが積載されるシート積載部と、
   前記シート積載部の上方に配置される第１の回転体と、
   前記第１の回転体を駆動する第１の駆動部と、
   前記第１の回転体と間隔をおいて前記シート積載部の上方に配置される第２の回転体と、
   前記第２の回転体を駆動する第２の駆動部と、
   前記第１の回転体及び前記第２の回転体に巻き掛けられて回転可能であると共に、前記第１の回転体及び前記第２の回転体と前記シート積載部との間で変形し、前記シート積載部に積載されたシートに対して接離可能なベルトと、
   前記シート積載部に積載されたシートを前記ベルトに吸着させるため、前記ベルトが前記シート積載部に積載されたシートに接触する際に、該ベルトに電圧を印加する電圧印加部と、
   前記ベルトに吸着されて前記シート積載部から給送されたシートを検知するシート検知部と、
   前記第１の駆動部及び前記第２の駆動部のうち少なくとも一方を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記シート検知部によりシートが検知された回数をカウントし、前記ベルトを前記シート積載部に積載されたシートに接触させる際、前記第１の回転体及び前記第２の回転体の各々による前記ベルトの搬送量に差をつけるよう、カウントされた検知回数から算出されたシートの上面高さに基づいて前記第１の駆動部及び前記第２の駆動部のうち少なくとも一方を制御することにより前記ベルトを前記シート積載部に積載されたシートに接触させる、
   ことを特徴とするシート給送装置。
3. 前記制御部は、前記ベルトを前記シート積載部に積載されたシートに接触させる際、所定の接触面積になるよう、前記シート積載部に積載されたシートの上面高さに基づいて前記第１の駆動部及び前記第２の駆動部のうち少なくとも一方を制御する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のシート給送装置。
4. 前記制御部は、前記シート積載部に積載されたシートの上面高さと、前記第１の回転体及び前記第２の回転体の各々による前記ベルトの搬送量の差と、の相関関係を予め設定しておき、該相関関係を利用して前記シート積載部に積載されたシートの上面高さに基づいて前記ベルトの搬送量の差を取得し、前記第１の駆動部及び前記第２の駆動部のうち少なくとも一方を制御する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート給送装置。
5. シートの周囲の環境情報を検知する環境検知部を備え、
   前記制御部は、前記環境検知部により検知された前記環境情報に基づいて、前記相関関係を変更する、
   ことを特徴とする請求項４記載のシート給送装置。
6. シートが積載されるシート積載部と、
   前記シート積載部の上方に配置される第１の回転体と、
   前記第１の回転体を駆動する第１の駆動部と、
   前記第１の回転体と間隔をおいて前記シート積載部の上方に配置される第２の回転体と、
   前記第２の回転体を駆動する第２の駆動部と、
   前記第１の回転体及び前記第２の回転体に巻き掛けられて回転可能であると共に、前記第１の回転体及び前記第２の回転体と前記シート積載部との間で変形し、前記シート積載部に積載されたシートに対して接離可能なベルトと、
   前記シート積載部に積載されたシートを前記ベルトに吸着させるため、前記ベルトが前記シート積載部に積載されたシートに接触する際に、該ベルトに電圧を印加する電圧印加部と、
   前記シート積載部に積載されたシートに対向する前記ベルトの高さを検知するベルト高さ検知部と、
   前記第１の駆動部及び前記第２の駆動部のうち少なくとも一方を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記ベルト高さ検知部によって検知された前記ベルトの高さに基づいて、前記第１の駆動部及び前記第２の駆動部のうち少なくとも一方を制御することにより前記ベルトを前記シート積載部に積載されたシートに接触させる、
   ことを特徴とするシート給送装置。
7. 前記制御部は、前記ベルトを前記シート積載部に積載されたシートに対して接近させる際に、前記ベルト高さ検知部により検知された前記ベルトの高さが変化する場合は、前記第１の駆動部及び前記第２の駆動部のうち少なくとも一方の制御を続行し、前記ベルト高さ検知部により検知された前記ベルトの高さが変化しなくなった場合は、前記第１の駆動部及び前記第２の駆動部のうち少なくとも一方の制御を停止する、
   ことを特徴とする請求項６記載のシート給送装置。
8. 前記ベルトが前記シート積載部に積載されたシートを吸着して分離給送するために必要な前記ベルトと前記シート積載部に積載されたシートとの接触領域を設定し、
   前記ベルト高さ検知部は、設定された接触領域の給送方向の両端に配置された２個のセンサである、
   ことを特徴とする請求項７記載のシート給送装置。
9. 前記ベルトが前記シート積載部に積載されたシートを吸着して分離給送するために必要な前記ベルトと前記シート積載部に積載されたシートとの接触領域を設定し、
   前記ベルト高さ検知部は、設定された接触領域の給送方向の一端に配置された１個のセンサである、
   ことを特徴とする請求項７記載のシート給送装置。
10. 前記ベルトは、前記第１の回転体と前記第２の回転体の間で巻回可能な最短周長よりも所定量長い周長を有する無端ベルトである、
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のシート給送装置。
11. 前記第１の回転体と前記第２の回転体とはそれぞれ、加圧ローラとの間で前記ベルトを挟持するローラ対を構成する、
    ことを特徴とする請求項１０に記載のシート給送装置。
12. 前記ベルトは、一端が前記第１の回転体に固定され、
    他端が前記第２の回転体に固定されている、
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のシート給送装置。
13. シートに画像を形成する画像形成部と、
    前記画像形成部にシートを給送する請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のシート給送装置と、を備える、
    ことを特徴とする画像形成装置。

Images