JP6857465B2 - 排紙装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像を形成した印刷用紙が排紙される排紙装置と、印刷用紙に画像を形成する画像形成装置とに関する。

画像を形成（印刷）した印刷用紙がカールすることは従来から広く知られている。カールした印刷用紙が排紙トレイに排紙されると、排紙トレイ上で印刷用紙が好適に積層されず、排紙トレイにおける印刷用紙の排紙不良（ジャム）等の原因となる。そこで、印刷用紙のカールを抑制する提案が従来から行われている。

具体的には、例えば、印刷面に浸透したインク中の水分を印刷用紙の加熱により非印刷面側から除去して印刷用紙のカールを抑制する提案がある（例えば、特許文献１）。また、定着ローラの圧接により印刷面が加熱された印刷用紙を排紙トレイ上でカールした向きとは反対向きに反らせてカールを矯正する提案もある（例えば、特許文献２）。

特開平９−３０７１０号公報 特開平９−２０８１１０号公報

ところで、画像を形成した印刷用紙のカールは、結局の所、インクの浸透や定着ローラによる加熱によって印刷面と非印刷面との間に乾燥度の差が生じたことで生じる現象と言うことができる。

その観点から見ると、特許文献１の提案は、印刷面を強制乾燥させて乾燥度を非印刷面に近付けるものと言えるが、そのために印刷用紙を加熱する構成が必要であり、装置の消費電力が増してしまう。

一方、特許文献２の提案は、排紙トレイの形状によってカールした印刷用紙を平らに矯正するので、消費電力の増加の原因となる印刷用紙を加熱するための構成は不要である。その代わり、平らに矯正された印刷用紙の印刷面と非印刷面との乾燥度の差が、加熱された印刷面の冷却やインクが浸透した印刷面の乾燥によりなくなると、排紙トレイにより矯正する前のカールの向きとは反対の向きのカールが促進されてしまう。

本発明は前記事情に鑑みなされたもので、本発明の目的は、印刷面に画像が形成された印刷用紙の印刷面と非印刷面との乾燥度の差を、印刷用紙を加熱する構成を用いずに減らして印刷用紙の平坦化を図ることができる排紙装置及び画像形成装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明の第１の態様による排紙装置は、
印刷ジョブの実行により印刷面に画像を形成した印刷用紙を排紙トレイに排紙する排紙装置において、
前記印刷面への画像形成によりカールが生じた前記印刷用紙の前記排紙トレイへの排紙の開始に際して、該印刷用紙の排紙方向と交差する前記印刷用紙の幅方向における前記排紙トレイの中央部を両端部に対して相対的に、前記排紙の開始時点における前記印刷用紙のカールの凸側に変位させる移動手段と、
前記印刷ジョブによる画像形成後の前記印刷用紙の前記排紙トレイに対する排紙終了から所定期間の経過後に、前記中央部の前記両端部に対する、前記排紙の開始時点における前記印刷用紙のカールの凸側への相対的な変位を解消させる復帰手段と、
を備える。

また、本発明の第２の態様による排紙装置は、本発明の第１の態様による排紙装置において、前記所定期間は、前記印刷ジョブの最後に前記排紙トレイに排紙された前記印刷用紙の前記印刷面と非印刷面との間に画像形成プロセスにおいて生じた乾燥度の差が縮小し始めるタイミングを終了タイミングとする期間である。

さらに、本発明の第３の態様による排紙装置は、本発明の第１又は第２の態様による排紙装置において、前記所定期間は、前記印刷ジョブの印刷設定情報に基づいて設定される。

また、本発明の第４の態様による排紙装置は、本発明の第１、第２又は第３の態様による排紙装置において、前記印刷面への画像形成を、液体インクを用いたインクジェット方式で行う。

また、前記目的を達成するために、本発明の第５の態様による画像形成装置は、
印刷ジョブの実行により印刷面に画像を形成した印刷用紙を排紙装置により排紙トレイに排紙する画像形成装置において、
前記排紙装置として、本発明の第１の態様による排紙装置を有しており、第１の態様による排紙装置の移動手段が、前記排紙トレイに対する前記印刷用紙の排紙方向と直交する前記印刷用紙の幅方向における、前記排紙トレイの両端に設けられている。
さらに、前記目的を達成するために、本発明の第６の態様による排紙装置は、
印刷ジョブの実行により印刷面に画像を形成した印刷用紙を排紙トレイに排紙する排紙装置において、
前記印刷面への画像形成によりカールが生じた前記印刷用紙の前記排紙トレイへの排紙の開始に際して、前記排紙の開始時点における前記印刷用紙の排紙方向と交差する前記印刷用紙の幅方向のカールの凸側に、前記排紙トレイを変位させる移動手段と、
前記印刷ジョブによる画像形成後の前記印刷用紙の前記排紙トレイに対する排紙終了から所定期間の経過後に、前記凸側への変位を解消させる復帰手段と、
を備える。

本発明によれば、印刷面に画像が形成された印刷用紙の印刷面と非印刷面との乾燥度の差を、印刷用紙を加熱する構成を用いずに減らして印刷用紙の平坦化を図ることができる。

即ち、印刷ジョブの実行により印刷面に画像が形成されると、印刷面と非印刷面との間に乾燥度の差が生じる。この差は、例えば、画像形成に用いられた液体インクの水分が印刷面に偏って浸透することや、画像形成に用いたトナーを定着させるために印刷面を加熱すること等によって生じる。

そして、このような乾燥度の差が印刷面と非印刷面との間に生じると、印刷面側と非印刷面側とで印刷用紙の繊維の伸縮状態に違いが生じ、繊維が相対的に伸長した面側が外側となり繊維が相対的に収縮した面側が内側となるカールが印刷用紙に生じる。

また、最後の印刷用紙が排紙トレイに排紙されてから所定期間が経過する頃には、排紙トレイの印刷用紙の印刷面と非印刷面との間に生じていた乾燥度の差が減少する。したがって、その頃には、印刷用紙の印刷面側における繊維の伸縮状態と非印刷面側における繊維の伸縮状態とが近づいて、印刷用紙のカールが解消するようになる。

そこで、本発明の第１の態様による排紙装置では、カールした印刷用紙に沿うように、排紙トレイの排紙方向における中央部を両端部に対してカールの凸側に相対的に変位させる。この変位は所定期間続けられ、その期間中、カールした印刷用紙は、カールを矯正する等の外力が排紙トレイから加わりにくい状態に保たれる。

また、最後の印刷用紙が排紙トレイに排紙されてから所定期間が経過したら、排紙トレイの中央部の両端部に対する相対的な変位を解消させる。これにより、カールが解消するときの印刷用紙に排紙トレイから印刷用紙を変形させる外力が排紙トレイから加わりにくい状態に保たれる。

したがって、印刷ジョブの最後の印刷用紙が排紙トレイに排紙されてから所定期間が経過するタイミングを境に排紙トレイの状態を変化させて、カールした印刷用紙にもカールが解消する過程の印刷用紙にもそれぞれ排紙トレイから外力が加わりにくいようにすることができる。よって、画像形成によりカールした印刷用紙の印刷面と非印刷面との乾燥度の差を自然に解消させて、印刷用紙をカールしない状態に復帰させることができる。

これにより、印刷面に画像が形成された印刷用紙の印刷面と非印刷面との乾燥度の差を、印刷用紙を加熱する構成を用いずに減らして印刷用紙の平坦化を図ることができる。

なお、画像形成プロセスにおいて印刷用紙の印刷面と非印刷面との間に生じた乾燥度の差が縮小する時期に合わせて、排紙トレイの両端部に対する中央部の変位を解消する場合は、本発明の第２の態様による排紙装置のように、印刷面と非印刷面との乾燥度の差が縮小し始めるタイミングを、所定期間が終了するタイミングとすることができる。

これにより、印刷用紙の印刷面と非印刷面との乾燥度の差の縮小が、排紙トレイから印刷用紙に矯正のための力が印刷用紙に加わらない状態で始まるようにして、印刷用紙をカールしない状態に自然に復帰させることができる。

また、排紙された印刷用紙のカールが自然に解消されるのにかかる時間が、印刷用紙の種類や印刷条件、印刷に使用するインクの種類、画像形成装置の印刷方式等の印刷設定条件によって変化する場合は、本発明の第３の態様による排紙装置のように、印刷ジョブの印刷設定情報から印刷設定条件を特定し、特定した印刷設定条件に応じた適切な期間に所定期間を設定することができる。

さらに、液体インクを用いたインクジェット方式で印刷面に画像を形成する場合は、液体インクの水分が印刷面に浸透して繊維が伸長し、非印刷面との間に乾燥度の差が生じて、印刷面が外側に位置するように印刷用紙がカールして排紙トレイに排紙される。

この印刷用紙の印刷面と非印刷面との乾燥度の差を、本発明の第４の態様による排紙装置では、加熱する構成を用いずに減らしてカールを抑制することができる。

また、本発明の第５の態様による画像形成装置では、本発明の第１、第２、第３又は第４の態様による排紙装置で得られる効果を得ることができる。

本発明の一実施形態に係る印刷装置の概略構成を示す説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は、図１の印刷装置で画像を印刷した印刷用紙に生じるカールの排紙からの経過時間毎の状態を画像の印字率別に示す説明図である。 図１の印刷装置で画像の印刷に使用するインクの組成例を示す説明図である。 一般的な印刷装置に設けられる排紙トレイの一例を示す外観斜視図である。 （ａ），（ｂ）は画像の印刷によりカールした印刷用紙を排紙トレイの排紙面上で所定期間放置した場合の印刷用紙の状態を示す説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は、排紙後放置した印刷用紙のカールの状態を検証するのに用いた排紙トレイの用紙幅方向の形状を示す説明図である。 インクＡを用いて印刷面に画像を形成した印刷用紙を排紙トレイ上で放置した場合の印刷用紙のカールの状態を示す説明図である。 インクＢを用いて印刷面に画像を形成した印刷用紙を排紙トレイ上で放置した場合の印刷用紙のカールの状態を示す説明図である。 排紙された印刷用紙を上向きに湾曲させる突起をトレイ面上に突設した排紙トレイの説明図である。 図１の印刷装置の排紙トレイの概略構成を示す説明図である。 図１の印刷装置で印刷した印刷用紙におけるうカールの発生メカニズムを段階的に示す説明図である。 図１の印刷装置の制御部が行う図１０の排紙トレイの揺動片の揺動に関する処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の参考例に係る印刷装置の概略構成を示す説明図である。 本発明の他の実施形態に係るプリントシステムの概略構成を示す説明図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１は本発明の一実施形態に係る印刷装置の概略構成を示す説明図である。

図１に示すように、本実施形態のプリントシステム１は、コンピュータ１０と、コンピュータ１０に有線または無線ＬＡＮ等のネットワークを介して接続された印刷装置２０（請求項中の画像形成装置に相当）とを備えている。

コンピュータ１０は、印刷用紙Ｐに印刷される画像データを編集可能に構成されたものであり、この画像データを含む封書作成用の印刷ジョブデータを生成し、その印刷ジョブデータを印刷装置２０に出力するものである。

印刷ジョブデータには、上述した画像データの他に印刷設定情報が含まれている。この印刷設定情報には、印刷に使用する印刷装置２０の情報や、印刷用紙Ｐの用紙種類の情報、印刷装置２０において印刷に使用されるインクの情報、両面印刷または片面印刷を示す情報等が含まれている。

印刷装置２０は、印刷用紙Ｐに対してインクを吐出するインクヘッド部２１を備えている。インクヘッド部２１は、コンピュータ１０から出力された印刷ジョブデータに含まれる画像データに基づいて、印刷用紙Ｐに対してインクを吐出して印刷処理を施すものである。本実施形態のインクヘッド部２１は、ブラックＫ、シアンＣ、マゼンダＭ、イエローＹの各色のインクを吐出する複数のライン型のインクヘッドを備えるものである。

また、印刷装置２０は、印刷用紙Ｐがセットされる給紙トレイ２２及びストレート給紙台２３とを備えている。給紙トレイ２２は、第１給紙トレイ２２ａと第２給紙トレイ２２ｂと第３給紙トレイ２２ｃとを備えており、これらの給紙トレイに種々の用紙種類、用紙サイズの印刷用紙Ｐがセットされる。また、ストレート給紙台２３にも、印刷用紙Ｐがセットされる。

そして、印刷を行う際には、印刷ジョブで指定された印刷用紙Ｐがストレート給紙台２３や給紙トレイ２２から選択されて、不図示の給紙ローラ等によってピックアップされて給紙される。

また、印刷装置２０は、印刷用紙Ｐを搬送する循環搬送路２４を備えている。循環搬送路２４は、給紙トレイ２２やストレート給紙台２３から給紙された印刷用紙Ｐをインクヘッド部２１の上流側から下流側に向けて搬送するものである。

循環搬送路２４は、片面印刷の際には、インクヘッド部２１において印刷処理の施された印刷用紙Ｐをそのまま排紙トレイ２５（請求項中の排紙トレイに相当）に排紙するものである。また、循環搬送路２４は、両面印刷の際には、片面の印刷処理が終了した印刷用紙Ｐを排紙トレイ２５の下面に形成された反転部２６まで搬送し、反転部２６において表裏反転された片面印刷済の印刷用紙Ｐを再びインクヘッド部２１の上流側から下流側へ搬送する。その後、循環搬送路２４は、インクヘッド部２１において再び印刷処理の施された両面印刷済の印刷用紙Ｐをそのまま排紙トレイ２５に排紙する。

なお、循環搬送路２４は、片面印刷及び両面印刷の印刷用紙Ｐを、印刷処理後に連絡搬送路２７に受け渡す。連絡搬送路２７は、印刷装置２０に接続される不図示の後処理装置の用紙受入口に接続される。

印刷装置２０は、印刷装置２０全体を制御する制御部２８を備えている。この制御部２８は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ（いずれも図示せず）を有するコンピュータによって構成することができる。そして、制御部２８には、ディスプレイ２９が接続されている。このディスプレイ２９は、印刷装置２０の上部に配置されている。ディスプレイ２９は、印刷装置２０の各種動作に関連する入力デバイスと情報出力デバイスとして利用することができる。

制御部２８には、コンピュータ１０からの印刷ジョブデータが入力される。コンピュータ１０からの印刷ジョブデータを受け取ると制御部２８は、受け取った印刷ジョブデータの画像データによる画像を、印刷設定情報において指定された条件で、インクヘッド部２１の印刷処理により印刷用紙Ｐに印刷させる。

制御部２８は、印刷用紙Ｐの用紙種類や印刷条件、印刷に使用するインクの種類や、印刷装置２０の印刷方式、後処理の有無やその内容等を、コンピュータ１０から受け取った印刷ジョブデータの印刷設定情報から特定することができる。

ところで、コンピュータ１０からの印刷ジョブの実行等により、印刷装置２０で印刷用紙Ｐに画像が印刷されると、印刷直後の印刷用紙Ｐが、印刷面側が外側に位置するようにカールする。

即ち、印刷装置２０のように、液体インクを用いたインクジェット方式で印刷面に画像を形成すると、液体インクの水分が印刷用紙Ｐの印刷面に浸透して繊維が伸長し、印刷用紙Ｐの非印刷面との間に乾燥度の差が生じるので、印刷面が外側に位置するように印刷用紙Ｐがカールして排紙トレイ２５に排紙される。

ここで、印刷用紙Ｐに生じるカールは、図２（ａ）の説明図に示す縁なしの印字率が高い画像Ｍを印刷面Ｐ１の全面に印刷したときには、排紙直後よりも３秒後、５秒後の方が強くなる。また、印刷用紙Ｐに生じるカールは、図２（ｂ），（ｃ）の説明図に示すように、印刷面Ｐ１に印刷する画像Ｍの印字率が下がるほど少なくなる。さらに、印刷面Ｐ１に印刷する画像の印字率が低い場合は、排紙から時間が経過しても印刷用紙Ｐのカールが図２（ａ）のように強くなることはない。

このような傾向は、印刷に使用するインクの種類が異なっても基本的には同じである。例えば、図３の説明図に示すインクＡ、インクＢのどちらを画像Ｍの印刷に用いても、印刷用紙Ｐのカールは印字率が高いほど強く、また、印字率が高い場合は、排紙直後よりも排紙５秒後の方がカールが強くなった。

次に、カールした印刷用紙Ｐが一般的な印刷装置の排紙トレイに排紙された場合について説明する。図４は一般的な印刷装置に設けられる排紙トレイの一例を示す外観斜視図である。図４に示す一般的な排紙トレイ１５０は、印刷装置の排紙口１４０から排紙された印刷後の印刷用紙Ｐを積層させるものである。

排紙トレイ１５０は、傾斜面１５１ａを有するトレイ本体１５１と、一対のサイドフェンス１５２，１５２と、突き当てカバー１５３と、突起部材１５５とを備えている。

排紙トレイ１５０は、排紙口１４０から排紙される印刷用紙Ｐの落下位置に設けられ、印刷用紙Ｐの排紙方向（図中Ｙ方向）に上昇する所定角度の傾斜面１５１ａを有するトレイ本体１５１を備えている。トレイ本体１５１は、傾斜面１５１ａ上に印刷用紙Ｐを積層する受台である。傾斜面１５１ａ上には排紙口１４０から順次排紙された印刷用紙Ｐが積層状態で載置される。

一対のサイドフェンス１５２，１５２は、トレイ本体１５１の傾斜面１５１ａ上に排紙される印刷用紙Ｐの幅方向Ｘの両外側に配置され、トレイ本体１５１に対して幅方向Ｘに相対移動自在に設けられている。

これらのサイドフェンス１５２，１５２の間隔は、印刷用紙Ｐのサイズに合わせて設定することができ、通常は排紙される印刷用紙Ｐの幅より僅かに広い程度となっている。そして、一対のサイドフェンス１５２，１５２は、これらの間に排出された印刷用紙Ｐが入り込むことでこの印刷用紙Ｐの幅方向Ｘを規制して紙揃えをする。

また、一対のサイドフェンス１５２，１５２の最下部には、突き当てカバー１５３が設けられている。突き当てカバー１５３は、排紙口１４０から排紙される印刷用紙Ｐがトレイ本体１５１の傾斜面１５１ａを滑りながら排紙方向Ｙの後方まで戻り、突き当てカバー１５３に印刷用紙Ｐの排紙方向Ｙの後端部が突き当たることで印刷用紙Ｐの排紙方向Ｙを紙揃えするものである。

突起部材１５５は、トレイ本体１５１の傾斜面１５１ａに設けられている。この突起部材１５５は、幅方向Ｘから見て三角形の側面を有する三角柱状を呈しており、傾斜面１５１ａの幅方向Ｘの中央部に形成した凹溝１５１ｂに、排紙方向Ｙに沿ってスライド可能に支持されている。この突起部材１５５は、排紙口１４０側に、傾斜面１５１ａよりも傾斜が大きい誘導面１５５ａを有している。

上述した突起部材１５５は、排紙口１４０から排紙された印刷用紙Ｐが排紙の勢いで傾斜面１５１ａの先端からトレイ本体１５１の外に印刷用紙Ｐが滑り落ちるのを防ぐ。

このような排紙トレイ１５０のトレイ本体１５１の傾斜面１５１ａ上に、例えば、図２（ａ）〜（ｃ）に示すような印刷面Ｐ１を外側にしてカールした印刷用紙Ｐが、印刷面Ｐ１を上にして（フェイスアップで）排紙された場合を想定する。この場合は、傾斜面１５１ａに排紙された印刷用紙Ｐが、平面の傾斜面１５１ａから、カールを矯正して印刷用紙Ｐを平らにするような外力を受ける。

ところで、印刷用紙Ｐのカールは、印刷面Ｐ１に浸透したインクの水分が蒸発して印刷面Ｐ１と非印刷面Ｐ２との乾燥度の差がなくなれば、放置しておいても自然に解消される。しかし、カールした印刷用紙Ｐが図４の排紙トレイ１５０の平らな傾斜面１５１ａ上に排紙されると、印刷用紙Ｐを平らに矯正する力が傾斜面１５１ａから加えられた状態のまま印刷用紙Ｐが放置されることになる。

印刷用紙Ｐを平らに矯正した状態で、印刷用紙Ｐの印刷面Ｐ１に浸透したインクの水分が蒸発すると、印刷用紙Ｐの印刷面Ｐ１側の繊維が収縮し、図５（ａ）の説明図に示すように、印刷用紙Ｐが今度は、画像Ｍを形成した印刷面Ｐ１を内側にし、非印刷面Ｐ２を外側にしてカールしてしまう。

そこで、幅方向Ｘにおける中央部を両端部よりも持ち上げた傾斜面を有する排紙トレイ（図示せず）上に印刷用紙Ｐを排紙し、図２（ａ）〜（ｃ）に示すようにカールした排紙直後の印刷用紙Ｐに沿って排紙トレイのトレイ面を配置させて、暫く放置することを試みた。その結果、図５（ｂ）の説明図に示すように、排紙トレイ上の平らな傾斜面に印刷用紙Ｐを排紙して放置した図５（ａ）の状態よりは、印刷面を内側にした印刷用紙Ｐのカールが弱くなった。

この結果を受けて、図６（ａ）〜（ｃ）の説明図に示す、トレイ本体２５２のトレイ面２５１ａの形状が異なる排紙トレイ２５０を用いて、排紙後放置した印刷用紙Ｐのカールの傾向を検証することにした。図６（ａ）〜（ｃ）において、一対のサイドフェンス２５２が間隔をおいて配置された図中の水平方向が、印刷用紙Ｐの幅方向Ｘであり、図中の紙面表裏方向が、図中不図示の排紙方向Ｙである。

そして、図６（ａ）の排紙トレイ２５０のトレイ本体２５１は、幅方向Ｘにおけるトレイ面２５１ａの中央部が両端部に対して、排紙直後の印刷用紙Ｐのカールの凸の向きと同じく上向きに湾曲している。

また、図６（ｂ）の排紙トレイ２５０のトレイ本体２５１は、トレイ面２５１ａが平らであり、幅方向Ｘにおけるトレイ面２５１ａの中央部と両端部との高さが同じである。さらに、図６（ｃ）の排紙トレイ２５０のトレイ本体２５１は、幅方向Ｘにおけるトレイ面２５１ａの中央部が両端部に対して、排紙直後の印刷用紙Ｐのカールの凸の向きとは反対の下向きに湾曲している。

まず、図３に示すインクＡを用いて印刷面Ｐ１に画像Ｍを印刷した印刷用紙Ｐを、上向きに湾曲した凸形状のトレイ面２５１ａを有する図６（ａ）の排紙トレイ２５０と、平らなトレイ面２５１ａを有する図６（ｂ）の排紙トレイ２５０とに、印刷面Ｐ１を上向きにしてそれぞれ排紙し、そのまま放置した場合の印刷用紙Ｐの傾向を検証した。

なお、下向きに湾曲した凹形状のトレイ面２５１ａを有する図６（ｃ）の排紙トレイ２５０を用いた検証は、インクＡを用いて印刷面に画像を印刷した印刷用紙Ｐについては行わなかった。

そして、検証の結果、図７（ａ）の上段に示すトレイ面２５１ａが凸形状の図６（ａ）の排紙トレイ２５０に排紙して放置した場合の印刷用紙Ｐの、印刷面Ｐ１を内側にしたカールは、図７（ａ）の下段に示すように、相対的に小さかった。

これに対し、図７（ｂ）の上段に示す、トレイ面２５１ａが平らな図６（ｂ）の排紙トレイ２５０に排紙して放置した場合の印刷用紙Ｐの、印刷面Ｐ１を内側にしたカールは、図７（ｂ）の下段に示すように、トレイ面２５１ａが凸形状の図７（ａ）の上段の排紙トレイ２５０に排紙して放置した場合よりも、放置後の印刷面Ｐ１を内側にしたカールが強かった。

したがって、インクＡを用いて印刷面Ｐ１に画像Ｍを印刷した印刷用紙Ｐが排紙されて回収までの間積載される排紙トレイ２５０としては、少なくとも、トレイ面２５１ａが平らな図６（ｂ）の排紙トレイ２５０よりも、トレイ面２５１ａが凸形状の図６（ａ）の排紙トレイ２５０の方が好適であることが分かった。

続いて、図３に示すインクＢを用いて印刷面Ｐ１に画像Ｍを印刷した印刷用紙Ｐを、トレイ面２５１ａが凸形状の図６（ａ）の排紙トレイ２５０と、トレイ面２５１ａが平らな図６（ｂ）の排紙トレイ２５０と、トレイ面２５１ａが凹形状の図６（ｃ）の排紙トレイ２５０とに、印刷面Ｐ１を上向きにしてそれぞれ排紙し、そのまま放置した場合の印刷用紙Ｐの傾向を検証した。

そして、検証の結果、図８（ａ）の上段に示す、トレイ面２５１ａが凸形状の図６（ａ）の排紙トレイ２５０に排紙して放置した場合の印刷用紙Ｐの、印刷面Ｐ１を内側にしたカールは、図８（ａ）の下段に示すように、相対的に小さかった。

これに対し、図８（ｂ）の上段に示す、トレイ面２５１ａが平らな図６（ｂ）の排紙トレイ２５０に排紙して放置した場合の印刷用紙Ｐの、印刷面Ｐ１を内側にしたカールは、図８（ｂ）の下段に示すように、トレイ面２５１ａが凸形状の図８（ａ）の上段の排紙トレイ２５０に排紙して放置した場合よりも、放置後の印刷面Ｐ１を内側にしたカールが強かった。

また、図８（ｃ）の上段に示す、トレイ面２５１ａが凹形状の図６（ｃ）の排紙トレイ２５０に排紙して放置した場合の印刷用紙Ｐの、印刷面Ｐ１を内側にしたカールは、図８（ｃ）の下段に示すように、トレイ面２５１ａが凸形状の図８（ａ）の上段の排紙トレイ２５０や、トレイ面２５１ａが平らな図８（ｂ）の上段の排紙トレイ２５０に排紙して放置した場合よりも、放置後の印刷面Ｐ１を内側にしたカールが強かった。

したがって、インクＢを用いて印刷面Ｐ１に画像Ｍを印刷した印刷用紙Ｐが排紙されて回収までの間積載される排紙トレイ２５０としては、トレイ面２５１ａが凹形状の図６（ｃ）の排紙トレイ２５０よりも、トレイ面２５１ａが平らな図６（ｂ）の排紙トレイ２５０の方が好適であることが分かった。かつ、トレイ面２５１ａが平らな図６（ｂ）の排紙トレイ２５０よりも、トレイ面２５１ａが凸形状の図６（ａ）の排紙トレイ２５０の方がさらに好適であることが分かった。

以上の検証結果から、排紙トレイ２５０に排紙して放置した場合の印刷用紙Ｐの印刷面Ｐ１を内側にしたカールの状態は、印刷に使用するインクの種類（インクＡ、インクＢ）を問わず、トレイ面２５１ａが凸形状の図６（ａ）の排紙トレイ２５０に排紙して放置した場合が最も好適であることが分かった。

なお、排紙トレイ２５０のトレイ本体２５１は、トレイ面２５１ａが凸形状に湾曲している図６（ａ）の形状の他、例えば、図９の説明図に示すように、平らなトレイ面２５１ａの中央部にリブ２５１ｂを立設して、トレイ本体２５１に排紙された印刷用紙Ｐの幅方向Ｘの中央部を非印刷面Ｐ２側から上方に持ち上げる形状等であっても良い。

このように、印刷面Ｐ１に画像Ｍを印刷した印刷用紙Ｐが排紙される排紙トレイ２５０として、図６（ａ）の排紙トレイ２５０を用いれば、印刷面Ｐ１を外側に向けてカールした状態で印刷用紙Ｐが排紙トレイ２５０に排紙されても、トレイ本体２５１の凸形状のトレイ面２５１ａによって、カールした印刷用紙Ｐを排紙トレイ２５０上に好適に積層させることができる。

但し、図６（ａ）の排紙トレイ２５０に印刷用紙Ｐを排紙しても、そのままトレイ面２５１ａ上に放置しておくと、印刷用紙Ｐには、図７（ａ）の下段や図８（ａ）の下段に示すような、印刷面Ｐ１を内側にしたカールが残る。

即ち、図６（ａ）の排紙トレイ２５０上の印刷用紙Ｐには、トレイ面２５１ａが平らな図６（ｂ）の排紙トレイ２５０よりも、印刷用紙Ｐを平らに矯正する力が強く作用する。よって、この状態で、印刷用紙Ｐの印刷面Ｐ１に浸透したインクの水分が蒸発し、印刷用紙Ｐの印刷面Ｐ１側の繊維が収縮すると、図６（ｂ）の排紙トレイ２５０上で放置した場合よりは弱いものの、印刷面Ｐ１を内側にしたカールが残ってしまう。

そこで、図１に示す本実施形態の印刷装置２０では、排紙トレイ２５のトレイ本体２５ａを、図１０の説明図に示すように、印刷用紙Ｐの幅方向Ｘの中央部で分割した２つの揺動片２５ｂ，２５ｂで構成し、幅方向Ｘにおけるトレイ本体２５ａの両端のヒンジ部２５ｃを中心に、各揺動片２５ｂをモータ２５ｄの動力で揺動できるように構成している。

したがって、モータ２５ｄにより各揺動片２５ｂを上方に揺動させると、トレイ本体２５ａの幅方向Ｘにおける中央部に位置する揺動片２５ｂの先端の位置が、幅方向の両端のヒンジ部２５ｃに対して相対的に上方に変位する。反対に、モータ２５ｄにより各揺動片２５ｂを下方に揺動させると、トレイ本体２５ａの幅方向Ｘにおける中央部に位置する揺動片２５ｂの先端の位置が、幅方向の両端のヒンジ部２５ｃに対して相対的に下方に変位する。

ここで、印刷面Ｐ１への印刷に伴う印刷用紙Ｐの変形（カール）の発生に関する基本的なメカニズムについて、図１１を参照して説明する。まず、印刷用紙Ｐの印刷面Ｐ１（表面）にインクが付着して画像が形成（印刷）される（ｓｔｅｐ１）。

すると、印刷から５秒くらいの間に、印刷用紙Ｐの印刷面Ｐ１（印刷物表面）の繊維がインクの付着により伸びる。このとき、インクが付着していない非印刷面Ｐ２の繊維は伸びない。これにより、印刷用紙Ｐ（印刷物）は１０分ほどの間、印刷面Ｐ１（表面）を上にして凸カールする（ｓｔｅｐ２）。

その後、印刷用紙Ｐの印刷面Ｐ１（印刷物表面）から徐々にインクの水分が蒸発して、印刷面Ｐ１の繊維が徐々に縮み、印刷後に１時間経過する頃までに、印刷面Ｐ１（表面）を上にして凸カールした印刷用紙Ｐが次第に平らに戻る（ｓｔｅｐ３）。

なお、その後も印刷面Ｐ１（表面）の水分の蒸発が進むと、印刷用紙Ｐの印刷面Ｐ１がさらに乾燥し、印刷面Ｐ１の繊維がさらに縮んで、印刷用紙Ｐが印刷面Ｐ１を内側にして凹カールする（ｓｔｅｐ４）。

以上のｓｔｅｐ１〜４のような経緯を経て印刷後の印刷用紙Ｐが変形するので、印刷面Ｐ１（表面）を上にして印刷用紙Ｐが凸カールするｓｔｅｐ１，２の期間は、排紙トレイ２５の各揺動片２５ｂを図１０に示すように上方に揺動させて、凸カールした印刷用紙Ｐを、トレイ本体２５ａ上でそのままの形状に保持することが望ましい。

このとき、上述した図３のインクＡ、インクＢを用いて印刷用紙Ｐの印刷面Ｐ１に画像Ｍを印刷した場合は、印刷用紙Ｐの凸カール量に応じて、トレイ本体２５ａの幅方向Ｘの中央部を両端部よりも３０ｍｍ以上高くすることが望ましい。

また、凸カールした印刷用紙Ｐが印刷面Ｐ１の乾燥により平らに戻るｓｔｅｐ３の期間のうちに、排紙トレイ２５の各揺動片２５ｂを下方に揺動させて平らな状態に復帰させ、印刷面Ｐ１の乾燥により平らに戻った印刷用紙Ｐを、トレイ本体２５ａ上でそのままの形状に保持することが好ましい。

なお、印刷面Ｐ１に画像Ｍを印刷した場合の印刷用紙Ｐの凸カールは、インクの水分含有量や保湿剤の含有量が多いほど、水分が蒸発しにくいので長く持続する。湿度が高い環境で印刷装置２０を使用する場合も、インクの水分が蒸発しにくいので印刷用紙Ｐの凸カールが長く持続する。

また、印刷用紙Ｐの凸カールは、印刷面Ｐ１の単位面積当たりに付着するインクの量が多いほど強くなる。具体的には、１滴当たりのインク量、画像Ｍの印刷解像度、印刷面Ｐ１に対する印字率のいずれかが、他の印刷後の印刷用紙Ｐよりも多い印刷用紙Ｐは、残りが他の印刷用紙Ｐと同じ場合、他の印刷用紙Ｐよりも凸カールが強くなる。

さらに、填料（フィラー）の含有量が少ない印刷用紙Ｐほど、印刷用紙Ｐの繊維の割合が高くてインクの付着による伸び縮みの度合いが大きく、かつ、填料による補強が少ない分コシが弱いので、印刷用紙Ｐの凸カールが強くなる。

また、印刷用紙Ｐの坪量については、高過ぎるとコシが強くて変形しにくく、反対に低過ぎるとコシが弱くて変形した形状を維持しにくいので、印刷用紙の凸カールが弱くなる。言い換えると、坪量が中間程度の印刷用紙Ｐほど凸カールが強くなる。

さらに、水分量の少ない印刷用紙Ｐも、非印刷面Ｐ２に対する印刷面Ｐ１のインク付着時における繊維の伸びの度合いが大きいので、印刷用紙Ｐの凸カールが強くなる。湿度が低い環境で印刷装置２０を使用する場合も、インクが付着せず繊維が伸びない非印刷面Ｐ２に対する、インクが付着して繊維が伸びる印刷面Ｐ１の繊維の伸びの度合いが、湿度の高い環境よりも大きくなるので、印刷用紙Ｐの凸カールが強くなる。

したがって、凸カールした印刷用紙Ｐに合わせて、排紙トレイ２５の各揺動片２５ｂを図１０に示すように上方に揺動させる際に、トレイ本体２５ａの幅方向Ｘの中央部を両端部よりも高くする寸法は、上述した凸カールの強さを左右する要素の内容を考慮して、適宜調整することが好ましい。

また、上方に揺動させた排紙トレイ２５の各揺動片２５ｂを元の平らな位置に戻すタイミングも、上述した凸カールの持続時間を左右する要素の内容を考慮して、適宜調整することが望ましい。

なお、排紙トレイ２５に印刷用紙Ｐが印刷面Ｐ１を下にして（非印刷面Ｐ２を上にして）排紙される（フェイスダウン排紙）場合は、上述したように、排紙トレイ２５に印刷用紙Ｐが印刷面Ｐ１を上にして排紙される（フェイスアップ排紙）場合とは逆に、印刷後の印刷用紙Ｐは、幅方向Ｘにおける中央部よりも両端部が上に位置するように凹カールする。

したがって、この場合は、印刷直後の印刷用紙Ｐが凹カールする図１１のｓｔｅｐ１，２の段階で、図１０に示す排紙トレイ２５の各揺動片２５ｂを、図１０に示す方向とは逆に下方に揺動させて、凹カールした印刷用紙Ｐを、トレイ本体２５ａ上でそのままの形状に保持することが好ましい。

また、凹カールした印刷用紙Ｐが印刷面Ｐ１の乾燥により平らに戻るｓｔｅｐ３の期間のうちに、排紙トレイ２５の各揺動片２５ｂを上方に揺動させて平らな状態に復帰させ、印刷面Ｐ１の乾燥により平らに戻った印刷用紙Ｐを、トレイ本体２５ａ上でそのままの形状に保持することが好ましい。

次に、本実施形態の印刷装置２０がコンピュータ１０からの印刷ジョブに基づいて印刷用紙Ｐの印刷面Ｐ１に画像Ｍを印刷し排紙トレイ２５に排紙する際の、制御部２８が行う排紙トレイ２５のトレイ本体２５ａの揺動片２５ｂの揺動に関する処理の手順について、図１２に示すフローチャートを参照しながら説明する。

まず、制御部２８は、コンピュータ１０からの印刷ジョブデータの入力を待ち受ける（ステップＳ１）。印刷ジョブデータが入力したら（ステップＳ１でＹＥＳ）、制御部２８は、入力した印刷ジョブデータ中の印刷設定情報を取得する（ステップＳ３）。

そして、制御部２８は、取得した印刷設定情報から特定される印刷に使用するインクや印刷用紙Ｐの種類、排紙方法（フェイスアップ排紙、フェイスダウン排紙）に基づいて、排紙トレイ２５の動作パターン（トレイ本体２５ａの各揺動片２５ｂの揺動方向、揺動角度、揺動片２５ｂの復帰タイミング等）を決定する（ステップＳ５）。

続いて、制御部２８は、決定した動作パターンにしたがって排紙トレイ２５（のトレイ本体２５ａの各揺動片２５ｂ）を変位（揺動）させて、印刷用紙Ｐに対する印刷を開始する（ステップＳ９）。

次に、制御部２８は、印刷ジョブの全ての印刷が終了したか否かを確認し（ステップＳ１１）、終了した場合は（ステップＳ１１でＹＥＳ）、排紙トレイ２５（のトレイ本体２５ａの各揺動片２５ｂ）を元の平らな位置に復帰させるタイミングが到来したか否かを確認する（ステップＳ１３）。

そして、復帰タイミングが到来したら（ステップＳ１３でＹＥＳ）、制御部２８は、排紙トレイ２５（のトレイ本体２５ａの各揺動片２５ｂ）を元の平らな位置に復帰させて（ステップＳ１５）、一連の処理を終了する。

以上の説明からも明らかなように、本実施形態では、図１２のフローチャートにおけるステップＳ７が、請求項中の移動手段に対応する処理となっている。また、本実施形態では、図１２中のステップＳ１５が、請求項中の復帰手段に対応する処理となっている。

さらに、本実施形態では、図１２のフローチャートにおけるステップＳ１３の復帰タイミングが、請求項中の所定期間の終了タイミングに対応している。この復帰タイミングは、図１１のｓｔｅｐ３の期間中に設定することができる。

そして、本実施形態の印刷装置２０では、排紙トレイ２５と制御部２８とで、請求項中の排紙装置が構成されている。

以上に説明した本実施形態の印刷装置２０によれば、トレイ本体２５ａの揺動片２５ｂを印刷開始時に揺動させ、印刷面Ｐ１に画像Ｍを印刷したことで凸カールや凹カールが発生した印刷用紙Ｐに、排紙トレイ２５のトレイ本体２５ａを沿わせるようにした。また、凸カールや凹カールが自然に解消して印刷用紙Ｐが平らに戻るタイミングに合わせて、排紙トレイ２５のトレイ本体２５ａの揺動片２５ｂを、元の平らな状態に復帰させるようにした。

このため、凸カールや凹カールした状態から平らに戻る前の印刷用紙Ｐに、排紙トレイ２５のトレイ本体２５ａから印刷用紙Ｐを平らに矯正する力が加わって、印刷用紙Ｐが水分の乾燥等により自力で凸カールや凹カールを解消した際に、凸カールや凹カールとは反対の方向にカールしてしまうのを、抑制することができる。

よって、印刷後の印刷用紙Ｐを加熱し乾燥させる構成を印刷装置２０に設けることなく、印刷用紙Ｐの平坦化を図ることができる。

なお、上述したインクジェット方式の印刷装置２０では、印刷面Ｐ１に対するインクの付着によって印刷面Ｐ１と非印刷面Ｐ２との間に乾燥度の差が生じ、印刷後の印刷用紙Ｐが変形（カール）した場合を例に取って説明した。

しかし、本発明は、インクジェット以外の方式で印刷を行う印刷装置にも適用可能である。

例えば、図１３の説明図に示す、本発明の参考例に係る電子写真方式の印刷装置２０ａ（請求項中の画像形成装置に相当）では、印刷部２１ａにおいて、帯電ローラ２１２により帯電させた感光体ドラム２１１に書き込みユニット２１３のレーザビームにより潜像を形成し、現像ローラ２１４により潜像にトナーを吸着させて顕像化させ、顕像化させたトナー像を転写ローラ２１５により印刷用紙Ｐの印刷面Ｐ１上に転写する工程が、ＣＫＭＹの各色についてそれぞれ行われる。

そして、トナー像の転写の際に印刷用紙Ｐの印刷面Ｐ１だけが加熱されるので、印刷後の印刷用紙Ｐは、印刷面Ｐ１側の繊維が過熱により乾燥して非印刷面Ｐ２側の繊維よりも縮み、印刷面Ｐ１を内側にして凹カールした状態となる。この状態は、加熱された印刷面Ｐ１が元の温度に戻れば自然と解消する。但し、凹カールした状態の印刷用紙Ｐを排紙トレイ２５の平らなトレイ本体２５ａ上に排紙して放置すると、インクジェット方式の印刷装置２０で画像を印刷面Ｐ１に印刷した印刷用紙Ｐと同じようなことが発生する。

このため、電子写真方式の印刷装置２０ａでも、印刷後の印刷用紙Ｐに発生するカールの状態に合わせて、図１２のフローチャートに示すような手順の処理を実行することで、印刷装置２０と同様の効果を得ることができる。

また、孔版から印刷用紙Ｐの印刷面Ｐ１に画像Ｍを転写する孔版印刷方式の印刷装置でも、水分を含んだインクが印刷面Ｐ１に付着することで、インクジェット方式の印刷装置２０で画像Ｍを印刷する場合と同じようなカールが印刷用紙Ｐに発生する。

このため、孔版印刷方式の印刷装置２０ａでも、印刷後の印刷用紙Ｐに発生するカールの状態に合わせて、図１２のフローチャートに示すような手順の処理を実行することで、印刷装置２０と同様の効果を得ることができる。

さらに、例えば、図１４の説明図に示すプリントシステム１のように、上述した各種の方式による印刷装置２０で画像Ｍを印刷面Ｐ１に印刷した印刷用紙に後処理（例えば、パンチ孔穿設等）を施して排紙トレイ３１（請求項中の排紙トレイに相当）に排紙する後処理装置３０を用いる場合に、上述した図１０の排紙トレイ２５の構造を後処理装置３０の排紙トレイ３１に適用して、後処理装置３０の制御部３２により図１２のフローチャートに準じた手順の処理を行わせるようにしても良い。

その場合は、後処理装置３０の制御部３２と排紙トレイ３１とで、請求項中の排紙装置が構成される。

即ち、本発明は、インクジェット方式や孔版印刷方式等の各種方式による印刷装置の排紙トレイや、各種方式の印刷装置と組み合わせて使用する後処理装置の排紙トレイに、広く適用可能である。

１ プリントシステム
１０ コンピュータ
２０，２０ａ 印刷装置（画像形成装置）
２１ インクヘッド部
２１ａ 印刷部
２２ 給紙トレイ
２２ａ 第１給紙トレイ
２２ｂ 第２給紙トレイ
２２ｃ 第３給紙トレイ
２３ ストレート給紙台
２４ 循環搬送路
２５，３１ 排紙トレイ（排紙装置、請求項中の排紙トレイ）
２５ａ トレイ本体
２５ｂ 揺動片
２５ｃ ヒンジ部
２５ｄ モータ
２６ 反転部
２７ 連絡搬送路
２８，３２ 制御部（排紙装置）
２９ ディスプレイ
３０ 後処理装置
１４０ 排紙口
１５０，２５０ 排紙トレイ
１５１，２５１ トレイ本体
１５１ａ 傾斜面
１５１ｂ 凹溝
１５２，２５２ サイドフェンス
１５３ カバー
１５５ 突起部材
１５５ａ 誘導面
２１１ 感光体ドラム
２１２ 帯電ローラ
２１３ 書き込みユニット
２１４ 現像ローラ
２１５ 転写ローラ
２５１ａ トレイ面
２５１ｂ リブ
Ｍ 画像
Ｐ 印刷用紙
Ｐ１ 印刷面
Ｐ２ 非印刷面
Ｘ 幅方向
Ｙ 排紙方向

Claims (6)

1. 印刷ジョブの実行により印刷面に画像を形成した印刷用紙を排紙トレイに排紙する排紙装置において、
   前記印刷面への画像形成によりカールが生じた前記印刷用紙の前記排紙トレイへの排紙の開始に際して、該印刷用紙の排紙方向と交差する前記印刷用紙の幅方向における前記排紙トレイの中央部を両端部に対して相対的に、前記排紙の開始時点における前記印刷用紙のカールの凸側に変位させる移動手段と、
   前記印刷ジョブによる画像形成後の前記印刷用紙の前記排紙トレイに対する排紙終了から所定期間の経過後に、前記中央部の前記両端部に対する、前記排紙の開始時点における前記印刷用紙のカールの凸側への相対的な変位を解消させる復帰手段と、
   を備える排紙装置。
2. 前記排紙の開始時点における前記印刷用紙のカールは、重力方向における前記印刷面が配置された下側を凸側とするものである請求項１記載の排紙装置。
3. 前記所定期間は、前記印刷ジョブの最後に前記排紙トレイに排紙された前記印刷用紙の前記印刷面と非印刷面との間に画像形成プロセスにおいて生じた乾燥度の差が縮小し始めるタイミングを終了タイミングとする期間である請求項１又は２記載の排紙装置。
4. 前記所定期間は、前記印刷ジョブの印刷設定情報に基づいて設定される請求項１、２又は３記載の排紙装置。
5. 印刷ジョブの実行により印刷面に画像を形成した印刷用紙を排紙装置により排紙トレイに排紙する画像形成装置において、
   前記排紙装置が、
   前記印刷面への画像形成によりカールが生じた前記印刷用紙の前記排紙トレイへの排紙の開始に際して、該印刷用紙の排紙方向と交差する前記印刷用紙の幅方向における前記排紙トレイの中央部を両端部に対して相対的に、前記排紙の開始時点における前記印刷用紙のカールの凸側に変位させる移動手段と、
   前記印刷ジョブによる画像形成後の前記印刷用紙の前記排紙トレイに対する排紙終了から所定期間の経過後に、前記中央部の前記両端部に対する、前記排紙の開始時点における前記印刷用紙のカールの凸側への相対的な変位を解消させる復帰手段と、
   を備えており、
   前記移動手段が、前記排紙トレイに対する前記印刷用紙の排紙方向と直交する前記印刷用紙の幅方向における、前記排紙トレイの両端に設けられている、
   画像形成装置。
6. 印刷ジョブの実行により印刷面に画像を形成した印刷用紙を排紙トレイに排紙する排紙装置において、
   前記印刷面への画像形成によりカールが生じた前記印刷用紙の前記排紙トレイへの排紙の開始に際して、前記排紙の開始時点における前記印刷用紙の排紙方向と交差する前記印刷用紙の幅方向のカールの凸側に、前記排紙トレイを変位させる移動手段と、
   前記印刷ジョブによる画像形成後の前記印刷用紙の前記排紙トレイに対する排紙終了から所定期間の経過後に、前記凸側への変位を解消させる復帰手段と、
   を備える排紙装置。

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