JP4614702B2

JP4614702B2 - 印刷装置の排紙機構

Info

Publication number: JP4614702B2
Application number: JP2004206559A
Authority: JP
Inventors: 忠久北村
Original assignee: Nagano Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Nagano Japan Radio Co Ltd
Priority date: 2004-07-13
Filing date: 2004-07-13
Publication date: 2011-01-19
Anticipated expiration: 2024-07-13
Also published as: JP2006030415A

Description

本発明は、印刷された印刷用紙を排出口を通して外部のスタッカ上に排出する印刷装置の排紙機構に関する。

一般に、電子写真方式を用いた画像形成装置（印刷装置）においては、搬送される印刷用紙に、現像部で得られたトナー像が転写され、この印刷用紙に転写されたトナー像は、定着部により加熱及び加圧されるとともに、トナー像の定着された印刷用紙は、排紙機構に排出される。したがって、排紙機構には、定着部により加熱された高温の印刷用紙が排出される。ところで、印刷用紙が定着部から排紙機構に至る時間は、印刷装置に対する小型化及び印刷高速化の要求とともに短縮化される傾向にある。この場合、排紙機構には、十分に冷却されない高温の印刷用紙が積重ねられることになり、結局、印刷用紙同士の間でトナーが剥離したり、印刷用紙同士がトナーを介してくっ付いてしまうブロッキング現象等の問題が発生する。

このため、従来においては、紙種センサにより印刷用紙の種類を判別し、貼り付きやすい印刷用紙の場合は、排紙直前に、搬送路上にて一時搬送停止して大気により冷却を行った後に搬送を再開して排出することにより、排出後における印刷用紙同士の貼り付きを防止するようにした画像形成装置（排紙機構）も、特開２００２−２６８３０５号公報で開示されている。
特開２００２−２６８３０５号

しかし、上述した従来における画像形成装置（排紙機構）は、次のような問題点があった。

第一に、印刷用紙の搬送を一時停止させるため、印刷高速化の要求に応えることができないとともに、印刷用紙を単に停止させるのみであるため、印刷用紙に対する十分な冷却を行なうことができない。

第二に、印刷用紙の種類に応じて一時搬送停止制御を行うため、紙種センサによる印刷用紙の判別が必要になるなど、制御の煩雑化を招くとともに、ＯＨＰ紙等の特殊紙を考慮したものであるため、普通紙に対しては汎用的かつ有効に利用できない。

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した印刷装置の排紙機構の提供を目的とするものである。

本発明は、上述した課題を解決するため、印刷された印刷用紙Ｐを排出口２を通して外部のスタッカ３上に排出する印刷装置Ｍの排紙機構１を構成するに際して、排出口２から排出される印刷用紙Ｐの幅方向Ｆｂに沿い、かつ印刷用紙Ｐの全幅範囲Ｚｂに送風可能であって、全体を角筒状に形成し、底面部４ｄの排出口２側に、印刷面に送風する送風スリット４ｓを設け、かつ底面部４ｄの内面に、Ｌ形に折曲形成した風速調整プレート３１を調整ネジ３２…を用いて取付け、送風スリット４ｓの開口幅Ｌｗを任意に調整できるように構成することにより、印刷用紙Ｐの幅方向Ｆｂにおける風速が均一になるように開口幅Ｌｗを設定した送風ノズル４と、この送風ノズル４に送風する送風ファン５とを有する冷却機構部６を設けたことを特徴とする。

この場合、発明の好適な態様により、冷却機構部６には、送風ファン５と送風ノズル４間を連通接続して送風ファン５の配設部位を選定可能な送風ダクト１１を設けることができる。また、送風ファン５からの送風Ｗを強制冷却する強制冷却部１２を設けることもできる。

このような本発明に係る印刷装置Ｍの排紙機構１によれば、次のような顕著な効果を奏する。

（１）送風スリット４ｓを有する送風ノズル４及びこの送風ノズル４に送風する送風ファン５とを有する冷却機構部６を設けたため、印刷高速化を犠牲にすることなく、搬送される印刷用紙Ｐに対して十分な冷却を行うことができる。

（２）紙種に左右されることなく冷却を行うことができるため、センサによる印刷用紙の種類判別や制御の煩雑化を招く不具合を回避できるとともに、普通紙に対しても汎用的かつ有効に利用できる。

（３）全体を角筒状に形成し、底面部４ｄの排出口２側に、印刷面に送風する送風スリット４ｓを設け、かつ底面部４ｄの内面に、Ｌ形に折曲形成した風速調整プレート３１を調整ネジ３２…を用いて取付け、送風スリット４ｓの開口幅Ｌｗを任意に調整できるように構成することにより、印刷用紙Ｐの幅方向Ｆｂにおける風速が均一になるように開口幅Ｌｗを設定した送風ノズル４を備えるため、一定速度で搬送される印刷装置Ｐの全体面に対して均一に冷却することができる。

（４）好適な態様により、冷却機構部６に、送風ファン５と送風ノズル４間を連通接続して送風ファン５の配設部位を選定可能な送風ダクト１１を設ければ、定着部周辺における暖かい空気を取り込んでしまう不具合を回避できるとともに、設計自由度の向上によりデッドスペースの有効利用及び省スペース化を図ることができる。

（５）好適な態様により、送風ファン５からの送風Ｗを強制冷却する強制冷却部１２を設ければ、冷却効果をより高めることができる。

次に、本発明に係る最良の実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。

まず、本発明の理解を容易にするため、印刷装置Ｍの全体の概要について、図８〜図１０を参照して説明する。

図８は、印刷装置Ｍの外観構成を示す。印刷装置Ｍは、大別して、給紙部Ｕ１，搬送部Ｕ２，カラー印刷部Ｕ３及び本実施形態に係る排紙機構１を備えている。なお、６５は操作部である。この印刷装置Ｍは、特に、業務用として利用することができ、名刺印刷からポスター印刷など、印刷用紙Ｐ…には、大量かつ広範囲なサイズが利用可能である。

図９は、印刷装置Ｍにおける機械系の概略構成を示し、位置関係は、図８に示す印刷装置Ｍの外観構成に対応している。給紙部Ｕ１には、給紙機構６６を内蔵し、この給紙機構６６は、大量の印刷用紙Ｐ…をセットできる給紙トレイ６７と、この給紙トレイ６７を昇降させる給紙エレベータ機構６８と、給紙トレイ６７上の印刷用紙Ｐ…から一枚ずつ印刷用紙Ｐを送り出す給紙ローラ機構６９を備える。この場合、給紙エレベータ機構６８は、給紙トレイ６７に積重ねられた印刷用紙Ｐ…の最上面位置を検出する不図示のフェイスコントロールセンサを備えており、この最上面位置が下降すれば、給紙エレベータ機構６８が駆動制御され、最上面位置が常に定位置に維持される。

搬送部Ｕ２は、複数の搬送ローラ７２…を備えており、給紙ローラ機構６９から送り出された印刷用紙Ｐをカラー印刷部Ｕ３まで搬送する機能を有する。この場合、各搬送ローラ７２…の間隔は、搬送する印刷用紙Ｐの最小サイズよりも短い間隔に設定される。また、搬送部Ｕ２は、搬送する印刷用紙Ｐの角度（向き）を一定に揃えるスキュー修正機能等の各種補正機能を備えている。

カラー印刷部Ｕ３は、主要構成として、現像部７３，転写部７４及び定着部７５を備えている。この場合、現像部７３は、後述するコンピュータＣから転送される印刷画像データに基づいて、半導体ドラム（感光体）上に静電気画像を形成するとともに、この静電気画像にカラートナーを付着させる機能を有し、Ｙ（イエロー）現像ユニット７３ｙ，Ｍ（マゼンタ）現像ユニット７３ｍ，Ｃ（シアン）現像ユニット７３ｃ，Ｂｋ（ブラック）現像ユニット７３ｂｋを備える。また、転写部７４は、現像部７３によって得られたトナー像を、搬送される印刷用紙Ｐに転写する機能を備える。さらに、定着部７５は、転写部７４により印刷用紙Ｐに転写されたトナー像を加熱及び加圧して印刷用紙Ｐに固定（定着）する機能を備える。一方、排紙機構１は、本発明の要部を構成するものであり、具体的な構成及び機能については後述する。

この印刷装置Ｍは、コンピュータに接続して使用する。図１０は、印刷装置ＭとコンピュータＣを接続した印刷システムＳを示す。この場合、印刷装置Ｍのインタフェース５１とコンピュータＣのインタフェース５２を接続手段５３により接続する。なお、インタフェース５１，５２は、パラレル方式であってもよいしシリアル方式であってもよい。また、接続手段５３は、有線方式であってもよいし無線方式であってもよい。印刷装置Ｍは、プリントコントローラ５４及びメモリ５５等を有する主要部を備え、印刷装置Ｍでは、このプリントコントローラ５４による制御により印刷が行われる。一方、コンピュータＣには、ＣＰＵ等を含む処理部５７、ハードディスク，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を含むメモリ５８等の主要部を備える汎用パーソナルコンピュータを使用できる。特に、コンピュータＣには、アプリケーションソフトウェアによりインストールしたプリンタドライバ６０を備え、このプリンタドライバ６０により印刷装置Ｍを動作させるための各種印刷条件が設定されるとともに、コンピュータＣから印刷画像データが印刷装置Ｍに転送される。コンピュータＣと印刷装置Ｍは、双方向通信が可能であり、コンピュータＣの制御による印刷も可能である。

次に、本実施形態に係る排紙機構１の具体的構成及び機能（作用）について、図１〜図６を参照して説明する。

排紙機構１は、図１に示すように、定着部７５から送られた印刷用紙Ｐを外部に排出する排出ローラ２１を備え、この排出ローラ２１は、印刷装置Ｍの外面を構成するハウジング２０における排出口２に付設する。この排出ローラ２１は、上下に配したピンチローラ２１ｕとガイドローラ２１ｄを有する。また、排紙機構１は、排出ローラ２１（排出口２）から排出される印刷用紙Ｐを受取るスタッカ機構２２を備える。スタッカ機構２２は、スタッカ支持部２３と、このスタッカ支持部２３に支持されるスタッカ３を有し、排出ローラ２１から排出される印刷用紙Ｐ…は、スタッカ３の上に順次積重ねられるとともに、スタッカ支持部２３の機能により、スタッカ３は、積重ねられた印刷用紙Ｐ…の重さに応じて順次下降する。なお、定着部７５は、上下に配した定着ローラ７５ｕと加圧ローラ７５ｄを有し、定着部７５と排出ローラ２１間には、上下一対のガイドプレート７７ｕ，７７ｄが配設されている。

一方、排紙機構１は、本発明に従って、排出ローラ２１から排出される印刷用紙Ｐに対して送風を行う冷却機構部６を備え、この冷却機構部６により、定着部７５において加熱された印刷用紙Ｐを冷却（空冷）する。冷却機構部６は、図３（図２）に示すように、排出口２（排出ローラ２１）から排出される印刷用紙Ｐの幅方向Ｆｂに沿い、かつ印刷用紙Ｐの全幅範囲Ｚｂに送風可能な送風スリット４ｓを有する送風ノズル４と、この送風ノズル４に送風する送風ファン５と、送風ファン５と送風ノズル４を連通接続する送風ダクト１１を備え、送風ノズル４，送風ファン５及び送風ダクト１１は、一体化した送風ユニットＡとして構成する。このように構成する送風ユニットＡは、図８に示すように、排出口２の直ぐ上側に位置するハウジング２０の外面（背面）に取付けることができる。

送風ノズル４は、全体を断面矩形の角筒状に形成し、図４に示すように、底面部４ｄにおける排出ローラ２１側に、送風スリット４ｓを設ける。この場合、送風スリット４ｓは、後面部４ｒの下端を下方へ延設形成するとともに、底面部４ｄの後側を途中位置で下方へ直角に折曲形成することにより、下方に送風する吹出口４ｏｉを設ける。これにより、吹出口４ｏｉから下方に吹き出す送風Ｗは、この吹出口４ｏｉの下方を通過する印刷用紙Ｐの上面に吹き付けられる。

また、底面部４ｄの内面には、Ｌ形に折曲形成した風速調整プレート３１を調整ネジ３２を用いて取付ける。この場合、風速調整プレート３１の複数位置には、下方から調整ネジ３２…を螺着することができるナット３３…を固定するとともに、底面部４ｄには調整ネジ３２…が挿通する長孔３４…を設ける。これにより、調整ネジ３２…を、長孔３４…を介してナット３３…に螺着し、調整ネジ３２…の締緩を行うことにより、送風スリット４ｓの開口幅Ｌｗを任意に調整（設定）できる。なお、３５は、吹出口４ｏｉから吊下げた規制シートであり、印刷用紙Ｐ対する効果的な冷却が行われるように送風方向を規制する。

ところで、この開口幅Ｌｗの選定（設定）は、印刷用紙Ｐの幅方向Ｆｂにおける風速（風量）を均一にする上で重要である。もし、印刷用紙Ｐの幅方向Ｆｂにおける風速が均一にならない場合、印刷用紙Ｐに対する冷却ムラが生じることになり、前述したブロッキング現象等の不具合に対する十分かつ確実な防止効果を得れなくなる虞れがある。図５は、印刷用紙Ｐの幅方向に沿った測定位置に対する風速を示している。同図から明らかなように、開口幅Ｌｗが１．０〔ｍｍ〕において、測定位置に対する風速の片寄りが最も少なくなる。なお、開口幅Ｌｗを１．０〔ｍｍ〕よりも更に狭くすれば、風速は均一になるも風速が強すぎたり風量が低下するなどの弊害も生じるため、最適な風速及び風量を確保しつつ風速が均一になる開口幅Ｌｗを選定することが望ましい。

一方、送風ファン５には、全体の厚さが薄く、かつ印刷用紙Ｐの搬送方向Ｆｃ前方から空気（送風Ｗ）を吸入できるシロッコファン５ｓを用いる。これにより、図３に示すように、シロッコファン５ｓをハウジング２０の外面（背面）に取付ける場合でも、定着部７５周辺における暖かい空気を取り込んでしまう不具合を回避できる。また、送風ダクト１１は、送風ノズル４と送風ファン５を連通接続するものであり、送風ダクト１１の長さ及び形状は任意に選定することができる。したがって、送風ダクト１１の長さ及び形状の選定により、送風ファン５の配設部位を任意に選定できる。例示の実施形態では、送風ファン５をハウジング２０の背面に取付けたため、送風ダクト１１は、湾曲の無い比較的短い長さで足りる。このような送風ダクト１１を利用することにより、シロッコファン５ｓの使用と併せ、送風ファン５の配設部位を任意に選定でき、特に、上述した定着部７５周辺における暖かい空気を取り込んでしまう不具合を確実に回避することができるとともに、設計自由度の向上によりデッドスペースの有効利用及び省スペース化を図ることができる利点がある。

このような本実施形態に係る排紙機構１は、印刷動作時に、送風ファン５を作動させれば、送風ファン５から空気（送風Ｗ）が吸入され、送風ファン５からの送風Ｗは、送風ダクト１１を通して送風ノズル４に供給されるとともに、送風スリット４ｓ（吹出口４ｏｉ）から吹き出される。この際、送風スリット４ｓから吹き出される送風Ｗは、吹出口４ｏｉの下方を搬送される印刷用紙Ｐの幅方向Ｆｂに沿い、かつ印刷用紙Ｐの全幅範囲Ｚｂにおいて均一になるため、一定速度で搬送される印刷用紙Ｐの全体面に対して、十分かつ均一な冷却を行うことができる。特に、印刷用紙Ｐの搬送速度等は変更する必要がないため、印刷高速化を犠牲にすることなく有効な冷却を行うことができる。しかも、紙種に左右されることなく冷却を行うことができるため、センサによる印刷用紙の種類判別や制御の煩雑化を招く不具合を回避できるとともに、普通紙に対しても汎用的かつ有効に利用できる利点がある。なお、送風ユニットＡは、排出口２の直ぐ上側に位置するハウジング２０の外面（背面）に取付ければ、排出ローラ２１の直後に配されるため、印刷用紙Ｐとの距離が安定し、かつ定着部７５に対する悪影響が回避されることから、配設位置として最も好ましい取付位置となる。

図６は、印刷用紙Ｐの連続定着枚数（連続印刷枚数）に対する印刷用紙Ｐの表面温度（上面温度）の測定データを示す。この測定データから明らかなように、普通紙５０枚の連続印刷を行った場合、本実施形態に係る排紙機構１を用いなければ、印刷用紙Ｐの表面温度は、略９０〔℃〕程度の高温になるのに対して、本実施形態に係る排紙機構１を用いることにより、略７５〔℃〕程度まで低下させることが可能となる。また、厚紙５０枚の連続印刷を行った場合、普通紙よりも冷却効果は薄れるものの、本実施形態に係る排紙機構１を用いなければ、印刷用紙Ｐの表面温度は、略７０〔℃〕程度になるのに対して、本実施形態に係る排紙機構１を用いることにより、略６５〔℃〕程度まで低下させることができる。

以上、最良の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，素材，数量，数値等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。

例えば、送風ファン５として、シロッコファン５ｓを用いた場合を示したが、一般的なスクリュフィンを用いた送風フィンであってもよい。また、排出口２として、ハウジング２０に設けた排出口２を示したが、排出口２は、必ずしもハウジング２０に設けられるものに限定されるものではなく、ハウジング２０の内部に設けられた排出口２であってもよい。一方、純粋な空冷式を例示したが、図７に示すように、送風ファン５からの送風Ｗを強制冷却する強制冷却部１２を設けることもできる。図７は、比較的長く、かつＬ形に湾曲形成した送風ダクト１１の外面に、ペルチェ素子を用いた複数のサーモモジュール４１…を付設し、このサーモモジュール４１…に直流電力を供給するようにしたものであり、このサーモモジュール４１…により送風Ｗを強制冷却することができる。これにより、冷却効果をより高めることができる。

本発明の最良の実施形態に係る排紙機構における一部断面側面構成図、同排紙機構に備える冷却機構部の背面構成図、同排紙機構に備える冷却機構部の平面構成図、同排紙機構の冷却機構部における送風スリットの断面側面図、印刷用紙の幅方向測定位置に対する風速の特性図、連続定着枚数に対する印刷用紙における表面温度の特性図、同排紙機構に備える変更実施形態に係る冷却機構部の背面構成図、同排紙機構を備える印刷装置の外観斜視図、同印刷装置における機械系の概略構成図、同印刷装置とコンピュータを接続した印刷システムブロック系統図、

符号の説明

１：排紙機構，２：排出口，３：スタッカ，４：送風ノズル，４ｓ：送風スリット，４ｄ：底面部，５：送風ファン，６：冷却機構部，１１：送風ダクト，１２：強制冷却部，３１：風速調整プレート，３２…：調整ネジ，Ｐ：印刷用紙，Ｍ：印刷装置，Ｆｂ：印刷用紙の幅方向，Ｚｂ：印刷用紙の全幅範囲，Ｗ：送風，Ｌｗ：開口幅

Claims

印刷された印刷用紙を排出口を通して外部のスタッカ上に排出する印刷装置の排紙機構において、前記排出口から排出される印刷用紙の幅方向に沿い、かつ印刷用紙の全幅範囲に送風可能であって、全体を角筒状に形成し、底面部の端部に、印刷面に送風する送風スリットを設け、かつ前記底面部の内面に、Ｌ形に折曲形成した風速調整プレートを調整ネジを用いて取付け、前記送風スリットの開口幅を任意に調整できるように構成することにより、前記印刷用紙の幅方向における風速が均一になるように開口幅を設定した送風ノズルと、この送風ノズルに送風する送風ファンとを有する冷却機構部を設けたことを特徴とする印刷装置の排紙機構。
前記冷却機構部は、前記送風ファンと前記送風ノズル間を連通接続して前記送風ファンの配設部位を選定可能な送風ダクトを有することを特徴とする請求項１記載の印刷装置の排紙機構。
前記送風ファンからの送風を強制冷却する強制冷却部を備えることを特徴とする請求項１記載の印刷装置の排紙機構。