JP4970127B2 - 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、紙受け台上に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等）。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５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、最上段（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、第２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、第３段（Ａ３）に示すように、印刷用紙Ｐ全体が印刷面Ｐａ側に向けて凸状となる逆Ｕ字状に変形する。なお、図５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５の（Ａ１）〜（Ａ３）に示す印刷用紙ＰのＵ字状の変化は、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５の第２段（Ａ２）又は第３段（Ａ３）のように変形した状態又は変形途中の状態で印刷用紙Ｐが紙受け台上に排出されると、図６に示すように、落下方式で印刷用紙Ｐを積載する際、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。

また、印刷後、殆ど時間を置かずに用紙を紙受け台１００上に積載してゆく構造では、インクの乾燥が十分でないため、積載時に隣り合う印刷用紙Ｐにインクの裏写りが生じ、用紙を汚すことすことが多い。

上記カール発生を防止すると共に乾燥を促進するために、従来、幾つかのカール発生防止等の装置が開発されている。そのうちの一つ（特許文献２）として、紙受け台（パイル）の上方の用紙先端縁近傍に配置されて用紙と平行に空気を吹き出す空気吹き出し装置と、前記紙受け台の上方及び搬出装置の上方に配置されて略垂直下向きに空気を送るファン等とを有するカール発生防止装置がある。このカール発生防止装置によると、空気吹き出し装置及びファン等からの吹き出し空気で用紙を押さえ、用紙のカール発生を防ぐことができる。また、吹き付け空気により、乾燥を促進させることができる。

特開２００５−２７２５１３号公報 特開昭５８−３１８３１号公報

前記従来例（特許文献２）の紙受け装置のように、排紙装置から排出される印刷用紙に、単に空気を吹き付けるだけの構造では、印刷用紙のカールの発生を抑制することはできるが、短時間で印刷用紙が積載されるので、乾燥時間を十分に稼ぐことはできず、積載時に隣り合う用紙にインクの裏写りが生じるのを防ぐ効果は小さい。

本件出願の発明者は、印刷用紙の特性に関し、図５の第３段（Ａ３）のように印刷用紙Ｐが逆Ｕ字状のカールした後、数十秒経つと、今度は第４段（Ａ４）に示すように、平面状態に戻るように印刷用紙の左右端部が上向きにカールすることに着目し、この特性を利用して、印刷直後のカールの発生の防止と共に、インクの乾燥時間の確保が十分にできる紙受け装置を提供しようとしたものである。

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、紙受け台上に積層状態で載置する紙受け装置において、上下に対向する回転輪と、該回転輪間に巻き掛けられた無端体と、該無端体に該無端体移動方向に所定間隔をおいて設けられた複数の用紙支持部材と、から主構成される一対のコンベア機構を、前記紙受け台上方位置であって、用紙搬送方向と直交する水平方向の両側に配置し、前記用紙支持部材は、前記画像形成部から排出された用紙を概ね水平姿勢で受け取る用紙受取位置から該用紙受取位置より下方の用紙放出位置まで、前記用紙を所定距離だけ下方へ搬送すると共に、前記用紙放出位置において前記両側に離反することにより、用紙を紙受け台上に放出するように構成され、前記用紙受取位置の前記用紙支持部材に支持された用紙、及び前記用紙受取位置から前記用紙放出位置へ移動する行程中の前記用紙支持部材に支持された用紙に対し、上方から下向きに空気を吹き付ける送風機構を備えている。

上記構成によると、画像形成部から排出された画像形成済みの用紙を、一旦、用紙支持部材上で保持し、所定時間保持しつつ、所定距離だけ下方に移動した後、紙受け台に放出するので、印刷用紙を用紙支持部材により強制的に平面状態に保持しつつ、印刷用紙自身の特性により前記図５の第４段（Ａ４）に示すように平面状に戻る時間を稼ぐことができ、自然状態で平面状に戻った用紙を紙受け台に放出することができる。これにより、用紙を、紙受け台上に整然と積載することができる。

しかも、用紙支持部材で所定時間搬送することにより、インクの乾燥時間を稼ぐことができ、これにより、積載時の印刷用紙の裏写りを防止することができる。

さらに、前記用紙受取位置の用紙支持部材に支持された用紙、及び前記用紙受け取位置から前記用紙放出位置へ移動する行程中の前記用紙支持部材に支持された用紙に対し、上方から下向きに空気を吹き付ける送風機構を備えているので、用紙受取位置から用紙放出位置までの間、支持部材上の用紙の状態を、確実に平面状に維持することができ、しかも、印刷用紙に上方から空気を吹き付けることにより、インクの乾燥をさらに促進することができる。

請求項２記載の紙受け装置は、請求項１記載の紙受け装置において、前記送風機構は、用紙支持部材に支持された用紙の四隅部分に空気を吹き付けるように構成されている。

上記構成によると、用紙支持部材上の用紙を、効率良く、かつ、確実に平面状に維持できると共に、インクの乾燥を促進することができる。特に、用紙のカール現象は、用紙の四隅部分に急速に生じるが、この四隅部分に空気を送ることにより、用紙全体の空気を送らなくとも、用紙を効率良く平面状態に維持できるのである。

［本発明の参考例］
図１〜図３は紙受け装置を孔版印刷機に備えた参考例であり、これらの図面に基づいて本発明の参考例を説明する。

（印刷機の全体の概要）
図１は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との間には一対のタイミングローラ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。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。

上下一対のタイミングローラ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。

（紙受け装置３の詳細な構造）
図１において、紙受け装置３は、印刷機本体１の前端面１ａに略水平状態又は前下がり傾斜状態で支持された紙受け台３１を備えると共に、該紙受け台３１の上方位であって、前後方向に間隔をおいた前側部位と後側部位にそれぞれ左右一対のコンベア機構４０を備えており、さらに、コンベア機構４０の上方に４個の送風機構５０を備えている。紙受け台３１の上面には、前端部にストッパー板３５が配設され、左右両側部にサイドガイド桿（又はガイド板）３４が配設されている。また、コンベア機構４０の上端部の前方近傍位置には、排紙装置８から排出された印刷用紙Ｐの前端が当接するストッパー４９が配置されている。

図２は図１の紙受け装置のII-II断面拡大図であり、左右に間隔をおいて配設された各コンベア機構４０は、下側駆動プーリ４３と、該下側駆動プーリ４３に対して上方から間隔をおいて対向する上側従動プーリ４４と、上下のプーリ４４，４３間に巻き掛けられた搬送ベルト４５と、該搬送ベルト４５に、搬送ベルト移動方向Ｂ２に所定間隔をおいて設けられた多数の用紙支持部材４６とから構成されている。下側駆動プーリ４３と上側従動プーリ４４とは、それぞれ用紙搬送方向Ｆ（図１）と平行な駆動軸４１及び従動軸４２に固着されている。

駆動軸４１には駆動モータ４８が連結されており、この駆動モータ４８により、駆動プーリ４３を矢印Ｂ１方向に回転し、これにより、搬送ベルト４５を矢印Ｂ２方向に移動するようになっている。

左右の搬送ベルト４５の各用紙支持部材４６は、左右が同一位相に配設されており、また、左右の駆動プーリ４３は同期回転し、同一速度で左右の搬送ベルト４５をそれぞれＢ２方向に移動するように構成されている。前記搬送ベルト４５の移動により、左右の用紙支持部材４６は、略水平状態の最上位の用紙受取位置Ｘ１から、略水平姿勢を維持して下方に移動し、搬送ベルト４５の略下端部近傍で左右に離れる放出位置Ｘ２に至るようになっている。前記用紙受取位置Ｘ１は、図１において、排紙装置８の排紙ベルト２１の搬送面（上面）より少し低い位置に設定されており、排紙ベルト２１から排出される印刷用紙Ｐが、略平面状態を保ちながら用紙受取位置Ｘ１の用紙支持部材４６上に移載されるようになっている。また、図２の放出位置でＸ２では、左右の用紙支持部材４６が左右に離れることにより、用紙支持部材４６上の印刷用紙Ｐを下方に自然放出するようになっている。

図３は図１の紙受け装置の平面図であり、コンベア機構４０の駆動モータ４８は制御部５２に電気的に接続されており、該制御部５２により、運転及び停止並びに搬送速度の制御が行われる。特に、制御部５２によるコンベア機構４０の運転の制御は、多数の印刷用紙が印刷される間、連続運転するように制御することも、印刷速度に合わせて間欠運転するように制御することも可能である。

コンベア機構４０の連続運転又は間欠運転のいずれを実施する場合でも、図１の排紙装置８から排紙される印刷用紙Ｐの排紙動作に合わせ、必ず用紙受取位置Ｘ１の左右一対の用紙支持部材４６に対して、一枚の印刷用紙Ｐが供給されるように制御する。

前記送風機構５０は、前記用紙受取位置Ｘ１の左右の用紙支持部材４６の前後両端又はその近傍にそれぞれ空気を吹き付けるように配設されている。すなわち、用紙受取位置Ｘ１の用紙支持部材４６上に支持される印刷用紙Ｐに対し、その四隅部分Ｓ１に上方から空気を吹き付けるように配設されている。ちなみに該参考例では、図３の平面視で、各送風機構５０は、用紙支持部材４６の領域からそれぞれ前後に外れる位置に配置され、斜めに空気を吹き付けるようになっており、これにより、用紙受取位置Ｘ１の上方に位置する他の支持部材４６に邪魔されることなく、印刷用紙Ｐの四隅部分Ｓ１に確実に空気を吹き付けることができるようになっている。

（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を経て紙受け台３１に排出されるまでの作用を説明する。

（１）図１において、印刷ユニット５において印刷用紙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。

（２）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。

（３）次に、排紙ベルト２１の前端部からコンベア機構４０の用紙受取位置Ｘ１の用紙支持部材４６上に、略水平状態で印刷用紙Ｐが排出される。図３において、用紙受取位置Ｘ１の用紙支持部材４６上に排出された印刷用紙Ｐは、前端のストッパー４９に当接して停止される。この時、印刷用紙Ｐの四隅部分Ｓ１は、各送風機構５０から吹き付けられる空気により、用紙支持部材４６に押し付けられ、確実に平面状に維持され、かつ、インクの乾燥も促進される。

（４）図２において、用紙受取位置Ｘ１の用紙支持部材４６上に平面状に支持された印刷用紙Ｐは、前記用紙支持部材４６の下降により所定距離及び所定時間、下方に搬送され、用紙放出位置Ｘ２において用紙支持部材４６が左右に離れることにより、紙受け台３１の積載用紙Ｐの上端面に、自然落下される。上記のように、用紙受取位置Ｘ１から用紙放出位置Ｘ２まで、所定時間をかけて印刷用紙Ｐを搬送することにより、乾燥時間を稼ぐことができると共に、前記図５の第４段（Ａ４）で説明したように、印刷用紙自身の特性によって平面状態に戻る時間を稼ぐことができる。したがって、印刷用紙Ｐのインクの乾燥時間を十分に確保できると共に、カール現象による不揃いな用紙積載を回避することができる。

［本発明の第１の実施の形態］
図４は本発明による紙受け装置の第１の実施の形態であり、前記参考例の構成に加え、コンベア機構４０の上端部近傍に配置された前記各送風機構５０の下方に、間隔をおいて複数段に送風機構５１を増設した構造である。その他の構造は、参考例と同様であり、同じ部品及び部分には同じ符号を付してある。

本実施の形態によると、用紙受取位置Ｘ１のみでなく、用紙受取位置Ｘ２に至るまでの搬送途中においても、送風機構５１により印刷用紙Ｐのインクを順次乾燥させることができ、より速やかに印刷用紙Ｐを平面状に戻すと共に、乾燥させることができる。

［第２の実施の形態］
図７乃至図９は紙受け装置の第２の実施の形態であり、前記参考例の構成に加え、図７のように、コンベア機構４０の各用紙支持部材４６にノズルボックス６０をそれぞれ設けると共に、該各ノズルボックス６０に連通する圧縮エアボックス６１及び該圧縮エアボックス６１に圧縮エアを供給するエア供給機６２を備えた構造となっている。その他の構造は、参考例と同様であり、同じ部品及び部分には同じ符号を付してある。

各ノズルボックス６０は、各用紙支持部材４６の移動方向Ｂ２側の面に設けられると共に、用紙受取位置Ｘ１から用紙放出位置Ｘ２に至る行程において、下向きにエアを噴射するノズル孔６５が形成されている。

図８において、前記各ノズルボックス６０は、各用紙支持部材４６の前端部と後端部とに取り付けられており、各ノズル孔６５は、用紙支持部材４６上の印刷用紙Ｐの四隅部分Ｓ１に略真上からエアを噴射できる位置に形成されている。

図８のIX-IX断面略図である図９に示すように、エアボックス６１の用紙支持部材４６側の側壁であって、搬送ベルト４５に当接している側壁に、上下方向に長いスリット状の長孔６６が形成され、一方、各ノズルボックス６０エアボックス６１側の則壁にはエア通過孔６７が形成され、さらに搬送ベルト４５にも前記エア通過孔６７に対応する位置にエア通過孔６８が形成され、用紙支持部材４６が用紙受取位置Ｘ１から用紙放出位置Ｘ２まで移動する行程において、対応するノズルボックス６０は、前記エア通過孔６７，６８及びエアボックス６１の長孔６６を介してエアボックス６１に連通するように構成されている。

該実施の形態によると、用紙受取位置Ｘ１から用紙放出位置Ｘ２までの行程でも印刷用紙Ｐにエアを吹き付ける構造において、前記第２の実施の形態のように、各段毎に送風機を備える必要はなく、部品コストが節約できると共に、用紙受取位置Ｘ１から用紙放出位置Ｘ２の間で搬送される用紙の四隅部分Ｓ１に、略真上から直角にエアを吹き付けることができ、カール防止効果も向上する。

［その他の実施の形態］
（１）前記実施の形態では、コンベア機構は、プーリと、搬送ベルトと、用紙支持部材から主構成されていたが、回転輪として、チェーンギヤ等を備え、無端体として前記チェーンギヤにチェーンを巻き掛けたチェーン式コンベア機構を備えることも可能である。勿論、その他の巻き掛け装置を利用したコンベア機構を利用することも可能である。

（２）送風機構５０，５１から温度の高い空気を用紙に吹き付ける構造とすることも可能であり、この場合は、用紙のインクの乾燥がさらに促進される。

（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。

紙受け装置を備えた孔版印刷機の参考例を示す側面略図である。 図１の紙受け装置のII-II断面拡大図である。 図１の紙受け装置の平面図である。 本発明の第１の実施の形態による紙受け装置であって、図２と同様の断面拡大図である。 印刷後の用紙のカール現象の過程を示す断面図である。 紙受け台上に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。 本発明の第２の実施の形態による紙受け装置であって、図２と同様の断面拡大図である。 図７の紙受け装置の平面図である。 図８のIX-IX断面略図である。

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
２１ 排紙ベルト
２２ 吸引ボックス
２４ サイドガイド板
３１ 紙受け台
４０ コンベア機構
４３ 駆動プーリ（回転輪の一例）
４４ 従動プーリ（回転輪の一例）
４５ 搬送ベルト（無端体の一例）
４６ 用紙支持部材
５０，５１ 送風機構
５２ 制御部

Claims (2)

1. 画像形成部で画像形成された用紙を、紙受け台上に積層状態で載置する紙受け装置において、
   上下に対向する回転輪と、該回転輪間に巻き掛けられた無端体と、該無端体に該無端体移動方向に所定間隔をおいて設けられた複数の用紙支持部材と、から主構成される一対のコンベア機構を、前記紙受け台上方位置であって、用紙搬送方向と直交する水平方向の両側に配置し、
   前記用紙支持部材は、前記画像形成部から排出された用紙を概ね水平姿勢で受け取る用紙受取位置から該用紙受取位置より下方の用紙放出位置まで、前記用紙を所定距離だけ下方へ搬送すると共に、前記用紙放出位置において前記両側に離反することにより、用紙を紙受け台上に放出するように構成され、
   前記用紙受取位置の前記用紙支持部材に支持された用紙、及び前記用紙受け取位置から前記用紙放出位置へ移動する行程中の前記用紙支持部材に支持された用紙に対し、上方から下向きに空気を吹き付ける送風機構を備えていることを特徴とする、紙受け装置。
2. 請求項１記載の紙受け装置において、
   前記送風機構は、前記用紙支持部材に支持された用紙の四隅部分に空気を吹き付けるように構成されている紙受け装置。

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