JP2004337803A

JP2004337803A - 印刷済紙の加湿方法及び装置

Info

Publication number: JP2004337803A
Application number: JP2003140374A
Authority: JP
Inventors: Keizo Kokado; 慶造古門; Masaru Noguchi; 勝野口
Original assignee: MOTOYA CO Ltd
Current assignee: MOTOYA CO Ltd
Priority date: 2003-05-19
Filing date: 2003-05-19
Publication date: 2004-12-02

Abstract

【課題】オンデマンド方式のような高速電子写真プリンタによる印刷済紙に対し、簡易な構成でコストの安価な手段により製本作業に支障のない程度に波打ち状態を解消し得る印刷済紙の加湿方法及び装置を得ることである。
【解決手段】印刷済紙の加湿装置Ａは、ケース１内に加湿ヘッド２を備え、この加湿ヘッド２はキャリッジ２ａにインクジェット式の複数のカートリッジ３を有する。カートリッジ３は内部に水が貯留され、圧電素子に電圧を与えるとその変形によりノズル穴から水滴を１つずつ噴出する形式のものであり、キャリッジ２ａを水平に移動自在として印刷済紙Ｐ_１の必要幅に亘って水を噴出させ、印刷済紙Ｐ_１を少しずつ送りながら上記水の噴出を繰り返して全面に水を吸収させ、波打ち状態を解消させる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、オンデマンド印刷装置などの高速電子写真プリンタによる印刷後にトナー定着等の処理によって印刷済用紙に生じる波打ち現象を軽減するための印刷済み用紙用加湿装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
印刷物には本や雑誌など数万、数十万単位で大量に複製されるものから５００乃至１０００部程度の比較的小部数で短納期の印刷物まで種々のものがあるが、後者の小部数、短納期の印刷物を印刷する方式として、従来のオフセット印刷方式ではなく、電子写真方式の高速プリンタを用いたオンデマンド（又はデジタル）印刷方式が注目されている。このオンデマンド方式の高速プリンタには、現在ではレーザプリンタが一般に使用され、これは最近のいわゆるゼロックス（登録商標）コピー機と呼ばれる複写機と基本構造上は同じである。
【０００３】
レーザプリンタは、感光ドラムを帯電器で一様に帯電させ、そのドラム上に、原稿を照射して得られた情報に応じてレーザ光を光変調器によりオン・オフ制御し、かつ偏光器によりドラム幅方向に走査して潜像を形成し、現像器では帯電極性と同極性のトナーを露光部に付着させ、反転現像により可視像を得た後普通紙に転写し、さらに定着器のヒートローラでトナーを熱定着させて印刷するように構成されている。
【０００４】
このようなレーザプリンタを複写機として用いる場合、標準的な機種では複写速度が３０〜４５枚／分であり、中：低速の複写機でも１５〜２５枚／分の速度であるのに対して、オンデマンド印刷方式の高速プリンタでは７０〜２００枚／分の印刷速度で印刷が行われ、主として印刷速度の差によって区分される。
【０００５】
又、オンデマント方式の高速プリンタは、印刷された紙を所定枚数毎に綴じたり、折り畳んだりするステープル・折り機構から成るフィニッシャを備えているが、複写機ではこのような機構は一般に備えられていない。
【０００６】
オンデマンド方式の高速プリンタでは、高速で印刷することに起因して印刷された紙の波打ち現象が目立ち、これを解消する対策の１つとして、特許文献１の「用紙の加湿システム」の開発では、コピー又は印刷された用紙に対しメータリングロールと液皿から供給される水分を転送ローラを介して付加する加湿システムについて提案している。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−１６１１０８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、オンデマンド方式の高速プリンタでは、前述したように、ステープル・折り機構を除くプリンタ本体の機構については、電子写真方式の複写機と基本的には同じであるに拘らず、印刷後の紙の波打ち現象が目立つ。その理由として、標準又は中・低速の複写機では印刷速度が高速でないためヒートローラによるトナーの熱定着温度は約１５０℃であるのに対し、オンデマンド方式の高速プリンタでは１９０〜２００℃と高く設定されており、ヒートローラを通紙させることによって用紙の水分が低下すると、元来用紙に一様に含まれていない含水率がさらに不均一となって縮み方に差が生じることや、用紙の搬送の際に用紙のシワを防ぐための外側への力をかけながら搬送することが挙げられる。
【０００９】
又、複写機ではＰＰＣ用紙（いわゆるコピー用紙）が使われており、ＰＰＣ用紙に熱を加えることを前提として製紙されるのに対し、オンデマンド方式高速プリンタでは印刷物である「本」を作成する目的から書籍用紙などが使われているため波打ち現象が生じ易いこと、さらに複写機では製本作業を行うような書籍を作成することはなく、コピー枚数もせいぜい数頁〜数十頁程度であるのに対し、オンデマンド方式高速プリンタでは１冊が１００頁以上、場合によっては３００、４００頁のものもあり、１冊の頁数が多ければわずかな波打ちであっても後工程の製本作業の作業性が悪くなり、わずかな波打ち現象でも問題とされるのである。
【００１０】
従来は、このような波打ち現象に対処する方法として、例えば少し大きいサイズの用紙に印刷をして、印刷後に用紙の周囲をカットして波打ち部分を消去すると共に、印刷後ある程度放置して空気中の水分により波打ち部分を解消する方法が採られていたが、このような対策では不要な作業と時間がかかり不充分である。又、特許文献１による加湿システムの提案があるが、ロールと液皿から水分を用紙に直接供給する方法は制御が難しく、水分過多となって却って不都合な場合がある。
【００１１】
この発明は、上記の問題に留意して、オンデマンド方式のような高速電子写真プリンタによる印刷済紙に対し、簡易な構成でコストの安価な手段により製本作業に支障のない程度に波打ち状態を解消し得る印刷済紙の加湿方法及び装置を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の課題を解決する手段として、高速電子写真プリンタで印刷された後ヒートローラでトナーを熱定着させて排出される印刷済紙の排出経路上の任意の位置で水滴噴出手段により微粒状の水滴を噴出して熱定着により失われた水分を加湿する印刷済紙の加湿方法を採用したのである。
【００１３】
又、この方法を実施する装置として、高速電子写真プリンタで印刷された後ヒートローラでトナーを熱定着させて排出される印刷済紙の排出経路上の任意の位置に微粒状水滴を噴出する水滴噴出手段を設け、印刷済紙の幅に対応する領域に水滴噴出手段を作用させて熱定着により失われた水分を加湿する印刷済紙の加湿装置とすることができる。
【００１４】
上記のこの発明による加湿方法及び装置は、オンデマンド方式のような高速電子写真プリンタで大量に印刷された印刷済紙に生じる波打ち状態を解消することを前提としている。高速電子写真プリンタでは大量高速度で印刷が行われるため、ヒートローラでのトナーの熱定着温度が、通常の複写機より高く設定されており、ヒートローラから排出された印刷済紙は一般に大きく波打ち状態となっている。従って、そのままでは後工程での製本作業にも支障が生じる。
【００１５】
しかし、この発明の加湿方法及び装置により、加湿処理すれば、殆ど問題のないレベルに波打ち状態が解消される。即ち、この発明の加湿方法及び装置では、排出された印刷済紙の排出経路上で水滴噴射手段により微粒状水滴を印刷済紙に噴出させて含ませ、これによりヒートローラで失われた水分を回復させ、紙全体に均一に水分を含ませて波打ち状態を解消するのである。
【００１６】
上記加湿装置に用いられる水滴噴出手段は、微粒状の水滴を１滴ずつ噴出できる機能を有するものであればよく、例えばインクジェットプリンタに用いられるインクジェットヘッドとすることができる。インクジェットヘッドを用いる場合は、インクに代えて水をヘッド内に貯留する。インクジェットヘッドを用いる場合は、圧電素子に電圧をかけて水滴を噴出させる方式と、ヒータによる加熱で気泡を発生させ、その気泡による押出力で水滴を噴出させる方式が知られているが、そのいずれの方式であってもよい。
【００１７】
又、最近のインクジェットヘッドでは、水滴の大きさが０．２ｐｌ（ピコリットル）という超微粒状の水滴を噴出させることができるものが知られているが、ノズル穴はこのような超微粒状水滴に対応するものでなくても、印刷済紙の波打ち状態を解消するのに必要な大きさの水滴に対応する穴径であればよい。又、水滴噴出手段は使用されている最大幅の印刷済紙の全幅に対応して水滴を噴出できるよう全幅に固定して設けてもよいし、あるいは全幅の数分の１の幅に亘り水滴を噴出できるものを移動自在に設けて、必要な幅に水滴を噴出させるようにしてもよい。
【００１８】
【実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図示の加湿装置Ａは、ケース１内に水分を噴出する水滴噴出手段としてインクジェット方式の加湿ヘッド２を備えている。この加湿ヘッド２は、キャリッジ２ａにインクジェット方式の複数のカートリッジ３を有し、キャリッジ２ａを案内・支持ロッド４により水平に支持しながら、長手方向に移動自在としている。ロッド４は、その両端がケース１の側壁に固定され、長手方向に沿って設けられた細い溝４ａに係合部材が嵌合して軸の周りには非回転であるが、長手方向には移動自在とされている。
【００１９】
キャリッジ２ａは、ロッド４と平行に設けられているエンドレス式のベルト５の任意の部分がキャリッジ２ａに固定されており、ベルト５の両端に係合する回転ローラ５ａの一方に連結軸１２を介してモータ１３の回転力を伝達することにより回転させ、これによりキャリッジ２ａを移動自在としている。６は、紙送りのためのローラであり、これらのローラに紙Ｐ_１、Ｐ_２……を挟んで紙送りするようにしている。７は紙を受入れる入口側の開口、７’は紙を送り出す出口側の開口である。８はカートリッジ３内の圧電素子に電圧をかけるための配線コード、９は水をカートリッジ３へ供給するためのフレキシブルチューブである。
【００２０】
上記カートリッジ３へ給水するための水はケース１の外側面に取り付けられたタンク１１からフレキシブルチューブ９を介して給水するようになっている。又、カートリッジ３内の圧電素子へは配線コード８を介して制御部１０から必要な電圧が送られるが、制御部１０にはマイクロコンピュータが用いられ、図示しない小型コンピュータ（パソコン）からの制御信号によって作動する。
【００２１】
なお、図示の加湿装置Ａの前段階にはオンデマンド印刷方式の高速プリンタ（図示せず）が設けられており、そのプリンタの一対のヒートローラＲ_Ｈを模式図的に示している。このヒートローラＲ_Ｈから印刷済紙Ｐ_１、Ｐ_２……が順次加湿装置Ａに送られて来るものとする。
【００２２】
図３に一例として圧電素子を用いたインクジェット式のカートリッジ３の断面図を示す。（ａ）図は主断面図、（ｂ）図は要部分解斜視図を示す。図示のように、カートリッジ３は、インクタンク３１とプリント部３２とから成り、この例では両者は硬質のプラスチック樹脂材で一体に形成されている。インクタンク３１の上方側壁には外部から水を供給するための給水管９ａが取付けられている。プリント部３２は、上面が振動板３３で囲まれており、その上に圧電素子３４が取付けられている。
【００２３】
プリント部３２内は隔壁３５により複数の圧力室３７に区画され、圧力室３７は水を貯めるリザーバ室３６に供給口３５ａで接続されている。リザーバ室３６に対応してインクタンク３１から水を供給するための給水口３８が設けられ、圧力室３７の供給口３５ａと反対側位置にはノズル穴３９が設けられている。従って、圧電素子３４は圧力室３７と一対一の関係に設けられていることになる。圧電素子３４に電圧を与えると（ａ）図中の矢印方向と直交する方向に圧電素子３４が伸縮し、その結果振動板３３が矢印方向に屈曲して圧力室３７内の水を押圧し、ノズル穴３９から微粒状の水滴を押し出して水が噴出される。
【００２４】
なお、図３では１つのインクタンク３１に対し奥行き方向に複数列の圧電素子３４、圧力室３７、ノズル穴３９が設けられているが、実際には圧力室３７の長手方向にも隣接して複数行の圧電素子３４〜ノズル穴３９のプリント部３２が設けられており、従って１つのカートリッジ３でノズル穴３９は、例えば６列×１０行＝６０個のように多数設けて形成されている。このように多数のプリント部３２を示すことは理解し難くなるため、図３はプリント部３２を模式図的に１つを拡大して示している。又、カートリッジ３の数も必ずしも図示のように６つとする必要はなく、必要なだけ任意の数分設ければよい。
【００２５】
上記多数のプリント部３２が１つのカートリッジ３に設けられ、かつ複数のカートリッジ３が加湿ヘッド２に設けられているため、そのいずれのプリント部３２の圧電素子３４を作動させるかは、外部の小型コンピュータからの制御信号により制御部１０を介して設定されるが、キャリッジ２ａ用のモータ１３を含めて各駆動部も制御部１０により制御される。但し、これらの制御部１０による制御は、前段の高速電子写真プリンタの制御部に含ませてもよい。
【００２６】
上記のように構成したこの実施形態の加湿装置Ａは、図４に示すように、オンデマンド方式の高速電子写真プリンタＢとフィニッシャＣとの間に設置して用いられる。Ｓは外部装置の給紙ユニットである。写真プリンタＢは、通常の形式の電子写真プリンタであり、感光ドラムＤ_Ｐ上にレーザ光を照射して形成された潜像にトナーを付着させ、その画像を送られて来る普通紙に反転して転写し、その後直ちにヒートローラＲ_Ｈによりトナーを熱定着させてプリントが行われる。このとき、ヒートローラＲ_Ｈによる加熱で水分が失われたことにより印刷済紙Ｐ_１、Ｐ_２……は、全体に波打ち状態となってプリンタＢから排出される。
【００２７】
このような波打ち状態で排出される印刷済紙Ｐ_１、Ｐ_２……は、この実施形態の加湿装置Ａを通過させて加湿処理されることにより波打ち状態が解消される。図１に示すように、印刷済紙Ｐ_１が開口７から送り込まれると、キャリッジ２ａがベルト５により幅方向に駆動されてインクジェット式の複数のカートリッジ３、３……から水が噴出される。この水の噴出は、制御部１０から制御信号が各カートリッジ３の圧電素子３４へ送られると、圧電素子３４が伸縮されることにより圧力室３７からノズル穴３９へ水滴が１滴ずつ押し出されることにより行われる。カートリッジ３、３……が、通常のインクジェットプリンタとして使用される場合は、幅方向の位置によって異なるカラーのインクを噴出するため、対応する色のカートリッジ３、３……に対し制御信号が送られて作動する。
【００２８】
しかし、この実施形態ではカートリッジ３は、水滴噴出手段として利用しているため、複数のカートリッジ３、３……の全てから水が噴出されるから、特定のカートリッジ３のみを作動させる必要はなく、複数のカートリッジ３、３……の全てを一斉に作動させて水を噴出させる。そして、図示のように印刷済紙Ｐ_１の半分に亘って複数のカートリッジ３、３……が設置されている場合は、残り半分の印刷済紙Ｐ_１に対しキャリッジ２ａを移動させてカートリッジ３、３……を対応させ、一斉に水を噴出させる。これにより一直線上に紙の全幅に水を噴出させ、次に印刷済紙Ｐ_１を長手方向に少し送って同じ水の噴出を直線状に行ない、これを紙の長さ分だけ繰り返す。
【００２９】
なお、図示の例では、ノズル穴３９はカートリッジの同じ位置に一列に設けられているものを示しているが、実際の例では、ノズル穴３９の列は紙の進行方向に複数設けられており、それぞれのノズル穴３９から一斉に水が噴出されるようになっている。
【００３０】
以上のようにして、ノズル穴３９から水を噴出させて印刷済紙Ｐ_１の全面に亘って水滴を吹き付けると、ヒートローラＲ_Ｈで失われた水分を適度な量の水滴を紙面全体に均一に含ませることにより回復させることができ、高速電子写真プリンタＢからＰ_Ａ〜Ｐ_Ｄの印刷用紙のいずれかに印刷が行なわれた後排出されたときには波打ち状態であった印刷済紙Ｐ_１は通常の滑らかな平面状態に戻り、次のフィニッシャＣへと送られる。フィニッシャＣではステープル・折り機構により必要な紙綴じ、折り畳み作業が行われて最終の印刷物Ｐ_Ｅとして排出口からトレイへと排出される。
【００３１】
なお、上記実施形態では、使用される最大幅の印刷済紙の半分程度に水滴を噴出させる水滴噴出手段を移動自在に設けて全幅に亘って水滴を散布するようにしたが、水滴噴出手段を最大幅に亘って固定して設けるようにすることもできる。その場合、紙幅が全幅より小さいときはその紙幅に対応する範囲のみ水滴噴出手段を作動させるようにすればよい。
【００３２】
さらに、上記実施形態では水滴噴出手段として圧電素子によるジェットプリンタヘッドに水を供給して水滴を噴出させる手段を示したが、上記方式に代えてヒータにより気泡を発生させ気泡によりノズル穴からインクを噴出させる方式のジェットプリンタヘッドを水滴噴出手段としてもよい。この場合は、圧電素子に代えてヒータを制御部１０により制御することとなる。
【００３３】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、この発明の加湿方法及び装置ではヒートローラによる加熱で水分が失われたため波打ち状態で排出される印刷済紙に対し、その排出経路上で水滴噴出手段により水滴を噴出させて適度な水分を与えるようにしたから、波打ち状態の印刷済紙が直ちに通常の滑らかな平面状態に戻り、従ってオンデマンド方式のような高速プリンタで印刷した印刷済紙を加湿処理後直ちに綴じ、折り畳みの製本作業を行うことができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の印刷済紙加湿装置の全体概略斜視図
【図２】図１の矢視ＩＩ−ＩＩから見た部分断面図
【図３】カートリッジの（ａ）要部断面図、（ｂ）要部部分斜視図
【図４】高速電子写真プリンタへの設置状態を示す概略図
【符号の説明】
１ケース
２加湿ヘッド
２ａキャリッジ
３カートリッジ
４案内・支持ロッド
５無端ベルト
６送りローラ
７、７ａ開口
８配線コード
９フレキシブルチューブ
１０制御部
１１貯水タンク
１３モータ

Claims

高速電子写真プリンタで印刷された後ヒートローラでトナーを熱定着させて排出される印刷済紙の排出経路上の任意の位置で、水滴噴出手段により微粒状の水滴を噴出して熱定着により失われた水分を加湿する印刷済紙の加湿方法。
高速電子写真プリンタで印刷された後ヒートローラでトナーを熱定着させて排出される印刷済紙の排出経路上の任意の位置に微粒状水滴を噴出する水滴噴出手段を設け、印刷済紙の幅に対応する領域に水滴噴出手段を作用させて熱定着により失われた水分を加湿する印刷済紙の加湿装置。
前記水滴噴出手段としてインクジェットプリンタのインクジェットヘッドを用い、インクジェットヘッドに含まれるインクを水としたことを特徴とする請求項２に記載の印刷済紙の加湿装置。
前記インクジェットヘッドを印刷済紙の幅方向に移動自在に設けたことを特徴とする請求項３に記載の印刷済紙の加湿装置。
前記インクジェットヘッドを使用される最大幅の印刷済紙の全幅に亘って作用する範囲に固定して設けたことを特徴とする請求項３に記載の印刷済紙の加湿装置。