JP4936988B2 - 紙受け装置 - Google Patents

Description

本発明は、印刷機及び複写機等の画像形成装置に備えられる紙受け装置であって、画像形成部で画像形成されて排出される用紙を、順次積載する紙受け装置に関する。

画像形成装置、たとえば孔版印刷機のインクとして、従来、オイル成分を含んだウォータインオイル型のエマルジョンインクを主として使用しているが、昨今では、上記ウォータインオイル型のインクに代えて、オイル成分が０又は略０の水性インクを使用することが提案されている（たとえば特許文献１）。すなわち、オイル成分を略０とすることにより、臭いの発生を抑制して環境への影響を減らし、かつ、乾燥効率を向上させている。

ところが、水性インクを用いると、前記利点が得られる反面、印刷後、インク水分が用紙表面から急速に浸潤することにより、用紙の巻き込み現象、すなわちカール現象が急速に発生する。

図１１はカール現象の過程を具体的に示しており、印刷用紙Ｐは、印刷中は、上段（Ａ１）に示すように平面状態であるが、印刷後、印刷用紙Ｐの印刷面Ｐａがインクの浸潤で伸びることにより、中段（Ａ２）に示すように左右両端部が印刷面（上面）Ｐａ側と反対側に丸く反り返り、更に、下段（Ａ３）に示すように、印刷用紙全体が印刷面側に向けて凸状となる逆Ｕ字状に変形する。なお、図１１のように、左右両端部がカールする印刷用紙Ｐは、主として紙繊維が前後方向（たとえば搬送方向）に延びている用紙であり、紙繊維が左右方向（搬送方向と直交する方向）に延びる印刷用紙では、印刷後、主として、前後端部がカールする。ちなみに、図１１に示すような印刷用紙Ｐの変化は、上面にラッカーコーティングが為されたような用紙では短時間で顕著に現れ、たとえば印刷後、１秒〜数秒間で変形する。

図１２は、従来の紙受け装置の一例を示しており、平板状の紙受け台１０１の上面に、左右一対のガイド板１０４を立設して構造となっており、画像形成された印刷用紙Ｐを、左右のガイド板１０４間で落下させ、紙受け台１０１上に積載するように構成されている。

ところが、変形した状態又は変形途中の状態で印刷用紙Ｐが紙受け台１０１に排出されると、印刷用紙Ｐの左右両端部を内側に巻き込んだ状態で積載され、印刷用紙Ｐの揃えが悪くなると共に印刷用紙Ｐの品質も低下する。勿論、印刷用紙Ｐの積載面の高さを一定に保つことも困難になる。これは、上述のように、水性インクを用いた印刷の場合に、顕著に生じる。

このようなカール発生を防止するために、たとえば図１３に示すように、紙受け台１０１の上方に、用紙搬送方向Ｆに延びるパイプ状の空気吹き出し装置１０２を配置した紙受け装置が開発されている（特許文献２）。空気吹き出し装置１０２は下面に複数の空気噴出口を備えており、印刷用紙Ｐに向けて、略垂直下向きに空気を吹き付ける構造となっている。紙受け台１０１上には、前記左右一対のガイド板１０４と共に、ストッパー板１０６が設置されている。なお、紙受け台１０１の取付構造に関し、従来、紙受け台１０１の後端部に設けられたフック１０３を、印刷機本体１００の前壁の係合孔１０５に係合することにより、紙受け台１０１を支持する構造のものが開発されており、前記係合孔１０５は、たとえば上下２段に形成され、選択的に紙受け台１０１を取り付けることにより、紙受け台１０１の設置高さを変更できるようになっている。

図１４は、従来の孔版印刷機の給紙装置の構造の一例を示しており、給紙ローラ２００が固着された給紙ローラ軸２０１の端部には給紙クラッチ２０２の出力部が連結され、該給紙クラッチ２０２の入力部は、複数のタイミングギヤ２０６及びタイミングベルト２０７を介して駆動モータ２０８に連動連結している。給紙タイミング、すなわち給紙ローラ２００の回転のタイミングは、給紙クラッチ２０２のＯＮ／ＯＦＦによって行われ、給紙クラッチ２０２は制御装置のプログラムによってコントロールされる。
特開２００５−２７２５１３号公報 特開昭５８−３１８３１号公報

図１３の紙受け装置では、平板状の紙受け台１０１と、左右のガイド板１０４と、空気吹き出し装置１０２と、を必ず備えなければならず、部品点数が多くなると共に、広い配置スペースが必要となる。また、空気を用紙の上面から吹き付けるだけの構造では、多数の印刷用紙が短い間隔をおいて連続的に排出される場合に、印刷用紙それぞれを十分に平面状にすることは難しく、平面状に整然と積載することが困難な場合がある。また、空気の吹き付けが強すぎると、負荷抵抗により、印刷用紙がストッパー１０６に当接する前に落下する場合もある。

（発明の目的）
本願発明は、印刷等の画像形成直後にカールが発生しやすい用紙であっても、用紙が逆Ｕ字状にカールした後、数十秒経つと、図１１の第４段（Ａ４）に示すように、平面状態に戻る性質を有することに着目し、逆Ｕ字状に変形した用紙を強制的に平面状に修正することなく、変形した状態で整然と積載できる紙受け装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するため、本願請求項１記載の発明は、画像形成部で画像形成された用紙を、積層状態で載置する紙受け装置において、画像形成された用紙の排出位置に、用紙の幅方向の両端部が自由状態となるように用紙の幅方向中央部を支持する用紙支持部材(32)と、該用紙支持部材(32)上の用紙の搬送方向端縁を係止するストッパー(33)と、を備えており、前記用紙支持部材(32)は、用紙幅方向に間隔をおいて配置された一対の棒状部材により構成され、用紙の搬送方向に向かって低くなるように、かつ、用紙搬送方向に向けて、用紙幅方向の間隔が狭くなるように配置され、さらに、昇降装置(34)により昇降可能となっている。

上記構成によると、（１）用紙が逆Ｕ字状に変形した状態で排出されても、強制的に変形させることなく、左右両端部が垂れ下がった逆Ｕ字状態で用紙支持部材上に積載するので、内側に巻き込んだカールの影響を受けることなく、また、折れ目などが生じることなく、整然と用紙支持部材上に用紙を積載することができる。

（２）用紙支持部材で用紙の幅方向の中央部を支持することにより、自然状態の逆Ｕ字状に用紙を支持しているので、用紙支持部材に積載した状態で、印刷用紙自身の性質により、幅方向の端部のカールを元の状態に戻すことができる。

（３）印刷用紙の幅方向の中央部を支持する用紙支持部材を配置した構造であるので、図１６の従来例に比べ、紙受け装置の部品点数を削減できると共に、配置スペースもコンパクトにできる。

（４）前記用紙支持部材は、昇降装置により昇降自在となっているので、運転中、用紙支持部材上の用紙の積載量（積載高さ）に応じて、用紙支持部材を下降させていくことにより、多量の用紙が連続的に排出される場合であっても、整然と、かつ、円滑に用紙を用紙支持部材上に積載してゆくことができる。

（５）前記用紙支持部材は、用紙の搬送方向に向かって低くなるように配置されているので、排出速度が遅くとも、用紙を途中で停止させることなく、速やかにストッパーに当接するまで移動させることができ、用紙の前後方向の揃が乱れることがない。

（６）前記用紙支持部材は、用紙幅方向に間隔をおいて配置された一対の棒状の部材であるので、構造を簡素化しながらも、用紙が用紙支持部材から滑り落ちることなく、安定した状態で用紙を積載することができる。

（７）前記一対の棒状の用紙支持部材は、用紙搬送方向に向けて、用紙幅方向の間隔が狭くなるように配置されているので、搬送方向に向かって用紙支持部材の用紙幅方向の間隔が狭くなっているので、排出速度が遅くとも、用紙を途中で停止させることなく、速やかにストッパーに当接するまで移動させ、用紙の搬送方向の端部を整然と揃えることができる。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載の紙受け装置において、前記用紙支持部材に支持された用紙に対し、上方から空気を吹き付ける空気吹き出し装置を備えている。

上記構成によると、用紙支持部材上への用紙の排出時、用紙が浮き上がるのを防止でき、また、排出速度が大きくてストッパーに勢いよく用紙が衝突した場合でも、用紙の跳ね返りを防止できる。

また、空気吹き出し装置からの吹き付け空気により、用紙表面のインクの乾燥を促進することができ、これによって、用紙の乾燥不足による用紙の汚れを防止することができる。

［参考例］
図１乃至図４は、本発明に係る紙受け装置と比較して、後述する用紙支持部材の構成以外は、同様な紙受け装置を備えた孔版印刷機であり、まず、これらの図面に基づいて参考例を説明する。

（印刷機の全体の概要）
図１は参考例の紙受け装置を備えた孔版印刷機の側面略図であり、説明の都合上、用紙供給側（図面の左側）を「後方」と称し、用紙搬送側、すなわち用紙排出側（図面の右側）を「前方」と称して、以下説明する。図１において、印刷機本体１には、後端部に給紙装置２が設けられ、前端部に紙受け装置３が設けられ、上側に画像読取装置４が設けられている。

印刷機本体１内には、前後方向の概ね中間部に、画像形成部として印刷ユニット５が設けられ、該印刷ユニット５の後上方には製版装置６が設けられ、印刷ユニット５の前上方には排版装置７が設けられ、印刷ユニット５と紙受け装置３との間には排紙装置８が設けられている。また、印刷ユニット５と給紙装置２との間にはタイミングローラ１８が設けられている。

印刷ユニット５は、インク供給ローラ１０が内接すると共に矢印Ｒ方向に回転駆動する印刷用版胴１１と、該印刷用版胴１１に下方から当接自在に対向する上下方向移動可能な押圧ローラ１２と、から構成され、印刷用版胴１１と押圧ローラ１２との間で印刷用紙Ｐの上面に印刷するようになっている。使用するインクとしては、主として、オイル成分が０又は略０の水性インクが使用されるが、従来のウォータインオイル型のインクの使用も可能である。

製版装置６は、マスターロール１３と、該マスターロール１３から供給される孔版原紙Ｎを製版するサーマルヘッド１４及びプラテンローラ１５等とを備えており、マスターロール１３からの孔版原紙Ｎをサーマルヘッド１４等で製版し、所定寸法に切断した後、印刷用版胴１１の表面に供給する。

排版装置７は、引込みローラ１６及び巻取りローラ１７等を備えており、印刷用版胴１１に装着された使用済みの孔版原紙Ｎを取り外し、引込みローラ１６で排版装置内部に引き込み、排版ローラ１７で巻き取る。

給紙装置２は、給紙台２３を備えると共に、該給紙台２３の前端部に、給紙ローラ１９及び捌き板２０を備えており、給紙台２３上に積載されている印刷用紙Ｐを、上から一枚ずつタイミングローラ１８に供給する。

タイミングローラ１８は、印刷用版胴１１の駆動と同期して適宜タイミングで回転し、印刷用紙Ｐを印刷ユニット５へ送り込む。

排紙装置８は、複数の排紙ベルト２１と、吸引ボックス２２と、吸引ファン２３とを備えており、吸引ボックス２２は吸引ファン２３に接続され、また、排紙ベルト２１の左右両側には、平板状のガイド板２４が立設されている。吸引ボックス２２の空気吸引作用により、排紙ベルト２１上の用紙Ｐを排紙ベルト２１に吸着し、紙受け装置３へ排出するようになっている。

排紙ベルト２１による紙受け台３１上の用紙の排出速度は、好ましくは、０．３ｍ／ｓ〜２ｍ／ｓの範囲に設定されている。

（紙受け装置３の詳細な構造）
紙受け装置３は、印刷機本体１の前端壁１ａに支持された支持台３１上に配置されており、前後方向に延びる棒状の用紙支持部材３２と、該用紙支持部材３２の前端部に配置されたストッパー３３と、前記用紙支持部材３２及びストッパー３３を昇降自在に支持する昇降装置３４と、から構成されている。

図２は紙受け装置３の拡大側面図であり、前記昇降装置３４は、Ｘ字状に枢着連結された複数のリンク部材を上下方向伸縮自在に連接してなるリンク機構３６と、該リンク機構３６を上下方向に伸縮駆動するアクチュエータ、たとえばシリンダ３７と、前記リンク機構３６の上端部に支持されると共に前記用紙支持部材３２及びストッパー３３を保持するホルダー部材３５とから構成されている。

リンク機構３４の前上端部４０ａ及び前下端部４０ｂは、ホルダー部材３５及び支持台３１にそれぞれ前後方向移動不能に固定され、リンク機構３４の後上端部４１ａ及び後下端部４１ｂは、ホルダー部材３５及び支持台３１にそれぞれ前後方向移動自在に支持され、リンク機構３４の後下端部４１ｂはシリンダ３７のロッド３７ａに連結され、シリンダ３７は支持台３１上に固定されている。すなわち、シリンダ３７のロッド３７ａを前後方向に伸縮させることにより、リンク機構３４を上下に伸縮させ、それにより、ホルダー部材３５と共に用紙支持部材３２及びストッパー３３を昇降させるようになっている。

用紙支持部材３２は、ホルダー部材３５から略水平姿勢で後方に突出しており、運転開始時の初期位置（高さ）が、図２に示すように排紙装置８の排出ベルト２１の搬送面の高さＨ１よりも、低くなるように設定されている。

また、支持台３１上には、前記排紙ベルト２１の搬送面よりも少し低い位置で、かつ、前記初期高さの用紙支持部材３２の上端面よりも一定距離高い位置に、用紙積載量検出センサー（光センサー等）４５が配置されている。該用紙積載量検出センサー４５は、制御装置５０に接続され、用紙支持部材３２上の積載用紙Ｐの高さが検出センサー４５の検出高さまで到達した場合に、制御装置５０に検出信号を入力するようになっている。制御装置５０は、前記検出信号が入力されると、シリンダ３７の操作弁機構（図示せず）に下降指示信号を送り、シリンダ３７を駆動して、ホルダー部材３５を一定量だけ下降させるようになっている。

図３は紙受け装置３の平面図であり、前記用紙支持部材３２は左右（用紙幅方向）に所定間隔ｄ１をおいて一対配置されており、該一対の用紙支持部材３２により、印刷用紙Ｐの左右幅の中央部を支持するが、印刷用紙Ｐの左右端部は支持しないように、前記所定間隔ｄ１が設定されている。すなわち、一対の用紙支持部材３２は、印刷用紙Ｐの左右端部が下方に自由に垂れ下がるように、印刷用紙Ｐの左右幅の中央部を支持するように配置されている。

図４は図３のIV-IV断面図であり、用紙支持部材３２の断面形状が円形であることを明確に示している。

（作用）
孔版印刷機全体の作用は、既に個々の装置の説明箇所で説明しているので、ここでは、印刷用紙Ｐが、図１の印刷ユニット５から排紙装置８を経て紙受け装置３に排出されるまでの作用を説明する。

（１）図１において、印刷開始前、紙受け装置３の用紙支持部材３２は、上端が排紙ベルト２１の搬送面より低い前記初期位置に維持されている。

（２）印刷ユニット５で印刷用紙Ｐの上面に画像が印刷され、印刷済みの印刷用紙Ｐは、排紙装置８の排紙ベルト２１上に排出される。

（３）排紙装置８では、吸引ボックス２２により印刷用紙Ｐを排紙ベルト２１の上面に吸着しつつ、前方に搬送するので、印刷用紙Ｐを略平面状に維持した状態で搬送することができる。すなわち、インク及び用紙の特性によっては、印刷直後から用紙Ｐの左右両端部が反り返り始めるが、排紙ベルト２１上では、吸引ボックス２２の吸引作用により印刷用紙Ｐが排紙ベルト２１の上面に吸着されているので、用紙の反り返りを防止しつつ、前方に搬送することができる。また、左右のガイド板２４により、印刷用紙が左右にずれるのを防ぐこともできる。

（４）次に、図２において、排紙ベルト２１の前端部から紙受け装置３の用紙支持部材３２の上方に印刷用紙Ｐが排出され、用紙支持部材３２上を前方に移動し、ストッパー３３に印刷用紙Ｐの前端が当接した状態で停止し、用紙支持部材３２上に積載される。

図４に示すように、印刷用紙Ｐは左右両端部が下側にカールした状態で用紙支持部材３２上に積載されるが、印刷用紙Ｐの左右両端部は下方に垂れ下がった自由状態となっているので、カールが影響するこことなく、印刷用紙Ｐを整然と揃えた状態で用紙支持部材３２上に積載することができる。

（５）図２において、印刷用紙Ｐの積載量が検出センサー４５の位置まで増加し、検出センサー４５により印刷用紙Ｐを検出すると、制御装置５０を介してシリンダ３７を駆動し、ホルダー部材３５を一定量だけ下降させる。すなわち、用紙積載量が増加しても、積載用紙Ｐの上端は常に排紙ベルト２１の搬送面よりも低い位置に保持され、したがって、排紙装置８から排出される印刷用紙Ｐは、積載用紙Ｐに引っ掛かることなく、常に、円滑に用紙支持部材上に排出され、積載される。

（６）印刷用紙Ｐは、用紙支持部材３２上に積載後、前記図１４の第４段（Ａ４）で説明したように、用紙自らの性質により、逆Ｕ字状から平面状に戻る。

（参考例の効果）
（１）二本の棒状の用紙支持部材３２により、印刷後の印刷用紙Ｐの左右幅の中央部を支持するので、逆Ｕ字状にカールした印刷用紙Ｐを無理に平面状に変形させることなく、整然と積載することができ、かつ、積載後は、印刷用紙自体の性質により自然に略平面状に戻させることができる。

（２）二本の棒状の用紙支持部材３２で印刷後の用紙を積載するので、紙受け装置３がコンパクトになると共に、大きさの異なる印刷用紙に対しても、用紙支持部材３２の幅等を調節することなく適用することができる。

（３）印刷用紙の積載量に応じて、用紙支持部材３２及びストッパー３３を下降させるので、排紙装置８から排出される印刷用紙を、常に円滑に積載することができる。

［本発明の実施の形態］
図６及び図７は本発明の実施の形態であり、前記参考例と比較して、用紙支持部材３２が傾斜姿勢で配置されると共に、搬送方向に向かって幅が狭くなるように配置されている構造となっている。なお、参考例と同じ部品には同じ符号を付している。

図６において、用紙支持部材３２は、水平面に対して所定角度θで前下がり（後ろ上がり）に傾斜している。前記傾斜角度θは、たとえば５°〜１５°程度であり、また、用紙支持部材３２の後上端部は、印刷開始前において、排出ベルト２１の搬送面より低く位置している。

図７において、左右一対の用紙支持部材３２を備えた紙受け装置３において、両用紙支持部材３２の左右方向の間隔ｄ１が、搬送方向Ｆに向かって狭くなるように配置されている。

［実施の形態の効果］
（１）用紙支持部材３２を前下がりに傾斜させていると、排紙装置８からの排出速度が遅い場合でも、印刷用紙Ｐは円滑に用紙支持部材３２上を前方に移動して、ストッパー３３に当接し、これにより、印刷用紙Ｐの前後方向に位置を、精度良く揃えることができる。

（２）両用紙支持部材３２の左右方向の間隔ｄ１が、搬送方向Ｆに向かって狭くなるように配置されていると、紙受け装置３への排出速度が遅い場合でも、印刷用紙Ｐを途中で停止させることなく、速やかにストッパー３３に当接するまで移動させることができ、用紙の前後方向の位置を整然と揃えることができる。

［第２の実施の形態］
図５は、本発明の第２の実施の形態であり、前記第１の実施の形態の構成に加え、用紙支持部材３２の上方に、略垂直下方に向けて空気を吹き出す空気吹き出し装置５１を配置している。その他の構成は第１の実施の形態と同じであり、第１の実施の形態と同じ部品には同じ符号を付している。

該第２の実施の形態によると、排紙装置８から排出される印刷用紙Ｐが用紙支持部材３２から浮き上がるのを防止できる。また、排紙装置８からの排出速度が大き過ぎる場合でも、ストッパー３３から印刷用紙Ｐが大きく跳ね返るのを防止することができ、印刷用紙Ｐを整然と積載する効果がさらに向上する。

［その他の実施の形態］
（１）図８〜図１０は、各種断面形状を有する用紙支持部材３２の変形例を示しており、図８に示す用紙支持部材３２の断面形状は、上端面が円弧状で、下端面が平面状になっており、図９に示す用紙支持部材３２の断面形状は、２等辺三角形状（山形）になっており、図１０に示す用紙支持部材３２の断面形状は、長方形状になっている。

（２）用紙支持部材３２を昇降させる昇降装置３４の駆動機構は、図２のようなシリンダ３７には限定されず、モータとラックピニオン機構（リニアアクチュエータ）を組み合わせた駆動機構、シリンダをリンク機構３６内に垂直姿勢に配置した駆動機構等、各種駆動機構を採用することが可能である。また、昇降装置３４についても、リンク機構には限定されず、垂直姿勢のシリンダにより直接ホルダー３５を昇降自在に支持する構造、またチェーン等により昇降自在に吊り下げる構造等、各種の昇降装置を採用することができる。

（３）本発明は、孔版印刷機の紙受け装置には限定されず、画像形成部として、印刷ドラム等からなる印刷ユニットの代わりに、インクジェットノズルヘッドを備えたインクジェット印刷機の紙受け装置や、複写機等にも適用可能である。

（４）図１等の排紙装置８による排紙速度は、用紙の大きさや印刷の種類等によって変更することも可能である。

参考例としての紙受け装置を備えた孔版印刷機の側面略図である。 図１の紙受け装置の拡大側面図である。 図２の紙受け装置の平面図である。 図３のIV-IV断面図である。 本発明の第２の実施の形態による紙受け装置を備えた孔版印刷機の側面略図である。 本発明に係る紙受け装置の側面図である。 図６の紙受け装置の平面図である。 用紙支持部材の変形例を示す断面図である。 用紙支持部材の変形例を示す断面図である。 用紙支持部材の変形例を示す断面図である。 印刷後の用紙のカール現象の過程を示す断面図である。 カールされた用紙が積載された状態を示す断面図である。 従来例の斜視図である。 従来例の給紙装置の簡略斜視図である。

１ 印刷機本体
３ 紙受け装置
５印刷ユニット（画像形成部の一例）
８ 排紙装置
３１ 紙受け台
３２ 用紙支持部材
３３ ストッパー
３４ 昇降装置
３５ ホルダー部材
３６ リンク機構
３７ シリンダ（駆動機構の一例）
５１ 空気吹き出し装置

Claims (2)

1. 画像形成部で画像形成された用紙を、積層状態で載置する紙受け装置において、
   画像形成された用紙の排出位置に、用紙の幅方向の両端部が自由状態となるように用紙の幅方向中央部を支持する用紙支持部材(32)と、
   該用紙支持部材(32)上の用紙の搬送方向端縁を係止するストッパー(33)と、を備えており、
   前記用紙支持部材(32)は、用紙幅方向に間隔をおいて配置された一対の棒状部材により構成され、用紙の搬送方向に向かって低くなるように、かつ、用紙搬送方向に向けて、用紙幅方向の間隔が狭くなるように配置され、
   さらに、昇降装置(34)により昇降可能となっている、ことを特徴とする紙受け装置。
2. 前記用紙支持部材に支持された用紙に対し、上方から空気を吹き付ける空気吹き出し装置を備えていることを特徴とする請求項１に記載の紙受け装置。

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