JP5065073B2 - 用紙排出装置 - 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用紙排出装置であって、印刷部等の画像形成部で画像形成された用紙を受け取り、排出経路上を搬送して紙受け台上に排出する用紙搬送機構を有する用紙排出装置に関する。

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１３はカール現象の過程を具体的に示しており、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、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、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１３のように、左右両端部がカールする用紙Ｐは、主として紙繊維が用紙搬送方向に延びている用紙である。ちなみに、図１３の（Ａ１）〜（Ａ３）に示す用紙Ｐの逆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１３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用紙Ｐが紙受け台上に排出されると、図１４に示すように、落下方式で用紙Ｐ積載する際、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、用紙Ｐの揃えが悪くなると共に用紙Ｐの品質も低下する。勿論、用紙Ｐの積載面の高さを一定に保つことも困難になる。

上記カール発生を防止するために、従来、幾つかのカール発生防止機能を備えた用紙排出装置が開発されている（特許文献１等）。図１２はその一例であり、用紙搬送方向Ｆと直交する用紙幅方向を左右方向と仮定して、簡単に説明する。用紙排出装置は、符号Ａ側の印刷部（図示せず）から連続的に供給される印刷済みの用紙Ｐを、左右一対の搬送ベルト１１０によって排出経路上を矢印Ｆ方向に搬送し、用紙搬送下流端部から符号Ｂ側に配置された紙受け台に放出するように構成されている。そして、用紙Ｐを安定して確実に搬送するために、排出経路の搬送ベルト１１０の通過面に複数のエア吸引口１１１を形成すると共に各搬送ベルト１１０にも多数のエア吸引孔１１３を形成しており、これに加え、用紙Ｐのカール現象を防止するために、搬送ベルト１１０のさらに左右両側方に、用紙Ｐの左右端部を上方に押し上げて用紙ＰをＵ字状に腰付けする押し上げガイド１１４が配置されている。

すなわち、印刷後、用紙排出装置の排出経路上を搬送される用紙Ｐに対し、吸引口１１０のエア吸引作用により、用紙Ｐの左右幅の中央部を搬送ベルト１１０に吸着する一方、左右の押し上げガイド１１４で用紙Ｐの左右端部を押し上げることにより、用紙ＰをＵ字状に撓ませ、紙受け部へ放出するようになっている。これにより、前記図１３及び図１４のようなカール状態での用紙積載を防止でき、用紙Ｐを整然とした状態で積載している。
特開２００１−５８７５１号公報

ところが図１２の用紙排出装置において、用紙搬送中、用紙Ｐの左右幅中央部の裏面（下面）は搬送ベルト１１０に吸着された状態で移動するので汚れることはないが、用紙Ｐの左右両端部の裏面（下面）は、押し上げガイド１１４の表面と擦れながら移動するので、紙質によっては、接触面に於ける摩擦抵抗が大きくなり、用紙の円滑な搬送が妨げられると共に上記擦れにより押し上げガイドの汚れが用紙に移ることがある、特に、用紙の両面を印刷する両面印刷機においては、用紙の裏面にも印刷された状態で排出経路上を搬送されるので、インキが完全に乾燥していない用紙裏面の左右両端部が押し上げガイド１１と擦れることにより、画像が汚れるという不具合が生じる。

（発明の目的）
本発明の目的は、印刷後の用紙のカール現象を防止し、かつ、両面印刷作業においても、印刷後の用紙を、円滑に、かつ、裏面が汚れることなく、紙受け台に排出し、整然と積載できる用紙排出装置を提供する。

上記課題を解決し、その目的を達成するため、本発明は、画像形成部で画像形成された用紙を受け取り、排出経路上を搬送して紙受け台上に排出する用紙搬送機構を有する用紙排出装置において、前記排出経路を形成する平面状の搬送板を備え、前記搬送板の下側に、搬送中の用紙の搬送幅方向の左右幅中央部を吸引するエア吸引機構と、搬送中の用紙の左右両端部に対してエアを吹き付けるエア吹き出し機構と、を設け、前記エア吸引機構のエア吸引口は、前記搬送板の左右幅中央部分に、用紙搬送方向に長く延びるように形成され、前記エア吹き出し機構のエア吹き出し口は、前記搬送板の前記エア吸引口の形成左右幅の外側に、前記エア吸引口の用紙搬送上流側の端部よりも用紙搬送下流側に配置されている。

上記構成によると、印刷後、排出経路途中の用紙をＵ字状に撓ませ、腰付けすることにより、用紙が逆Ｕ字状にカールするのを防ぎつつ、用紙を紙受け台に排出することができ、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、用紙の幅方向の中央部をエアで下方に吸引し、用紙の幅方向の両端部を吹き出しエアで押し上げるので、搬送中で、用紙の裏面（下面）が排出経路面と擦れることはなく、用紙を円滑に搬送できると共に、両面印刷機のように表裏両面が印刷された用紙を搬送する場合でも、擦れによる画像の汚れを防止することができる。

さらに、前記エア吸引機構のエア吸引口は、前記搬送板の左右幅中央部分に、用紙搬送方向に長く延びるように形成され、前記エア吹き出し機構のエア吹き出し口は、前記搬送板の前記エア吸引口の形成左右幅の外側に、前記エア吸引口の用紙搬送上流側の端部よりも用紙搬送下流側に配置されているので、用紙搬送行程において、まず、エア吸引機構で用紙の幅方向中央部を確実に吸着し、用紙の姿勢を安定させた後、用紙の幅方向両端部を吹き出しエアで押し上げることにより、用紙をＵ字状に撓ませ、腰付けすることができるので、用紙を正常な姿勢で確実のＵ字状に腰付けすることができる。

本発明において、好ましくは、前記吹き出し口の形状は、用紙搬送方向の下流側にいくに従い幅広くなるように形成する。

上記構成によると、排出経路上の用紙に対し、用紙搬送下流側に行くに従い徐々にエアの吹き付け幅を増やすことができるので、常に、安定して確実に用紙をＵ字状に撓ませ、腰付けすることができる。

本発明において、好ましくは、用紙搬送機構は、用紙搬送上流側と用紙搬送下流側とに配置された回転ローラと、該回転ローラ間に巻き掛けられた搬送ベルトと、を備え、
該搬送ベルトは、前記エア吸引口とエア吹き出し口の上面を通過すると共に、エアが通過可能なメッシュ部材により構成される。

上記構成によると、搬送ベルトとして空気流通可能なメッシュ部材を利用しているので、搬送ベルトがエア吸引口やエア吹き出し口の上に配置されていても、搬送ベルトに新たに吸引孔を形成することなく用紙を吸着し、かつ、Ｕ字状に腰付けすることができる。しかも、メッシュ部材は、通常の搬送ベルトと比べて、用紙との接触面積が少なくなるので、用紙の幅方向中央部と搬送ベルトとの接触による用紙の汚れも抑制することができる。

本発明において、好ましくは、前記用紙搬送機構は、用紙搬送上流側と用紙搬送下流側とに配置された回転ローラと、該回転ローラ間に巻き掛けられた搬送ベルトと、を備え、
該搬送ベルトは、前記用紙幅方向両端部の両エア吹き出し口間に配置されると共に、上面に多数の微小突起が形成されている。

上記構成によると、搬送ベルトとしてメッシュ部材を用いていない場合でも、搬送ベルトと用紙との接触面積が少なくなるので、用紙の幅方向中央部と搬送ベルトとの接触による用紙の汚れも抑制することができる。

本発明において、好ましくは、前記エア吹き出し機構は、前記エア吹き出し口からのエア吹き出し方向が、垂直方向に対して用紙搬送方向側に傾斜し、あるいは、用紙搬送下流側に向かって用紙幅方向に広がるように傾斜している。

上記構成によると、エアの吹き出し方向を、垂直方向に対して用紙搬送方向側に傾斜させた場合には、搬送中の用紙に対する吹き出しエアによる抵抗を減らし、かつ、吹き出しエアの搬送方向への成分により、用紙の搬送を助け、用紙搬送を円滑にすることができる。また、エアの吹き出し方向を用紙搬送方向の下流側に向かって用紙幅方向に広がるように構成すると、吹き出しエアは、用紙の幅方向の中央部寄りの部分から幅方向の端部へと徐々に作用し、安定したＵ字状形成作業が行える。

本発明において、好ましくは、前記エア吸引機構と前記エア吹き出し機構は、共通のファン式駆動機構の吸引部と吐出部とに接続されている。

上記構成によると、一つのファン機構を備えるだけで、エア吸引及び吹き出しを行うことができ、部品点数を削減できると共に、エネルギーの節約もできる。

本発明において、エア吹き出し機構のエア吹き出し口の開口面積や開口位置を変更可能とすることができる。

上記構成によると、用紙の寸法に応じて、エア吹き出し口の開口面積や開口位置を調節することにより、各種寸法の用紙に対して、それぞれＵ字形成に最適な量及び位置でエアを吹き出すことができる。

本発明において、前記排出経路上の用紙の上側表面の画像データ量に対する下側裏面の画像データ量の比率が大きくなるに従い、エア吹き出し機構によるエア吹き出し量を減少させるように制御する制御装置を備えることができる。

両面印刷機の場合は、用紙の表面と裏面の画像データ量の比率により、画像形成後の用紙のカールの度合い、さらには、カールの方向も異なってくることがある。具体的に説明すると、画像データ量として、たとえば、印字率を比較した場合、用紙表面側の印字率が用紙裏面側の印字率よりも大きい場合には、インクによる膨潤は表面側の方が大きくなり、用紙の両端部が裏面側にカールし、用紙全体として排出経路上で逆Ｕ字状に撓む。前記表裏面の印字率の差（表面の印字率−裏面の印字率）が大きくなるに従い、逆Ｕ字状のカールの度合いは大きくなる。反対に、用紙表面側の印字率が用紙裏面側の印字率よりも小さい場合には、インクによる膨潤は裏面側の方が大きいので、用紙の両端部が表面側にカールし、それにより、用紙全体として排出経路上でＵ字状に撓む。前記表裏面の印字率の差（裏面の印字率−表面の印字率）が大きくなるに従い、Ｕ字状のカールの度合いは大きくなる。

このように用紙の表裏面の印字率の変化によってカールの度合いあるいは方向が変化しても、表面側の印字率が裏面側の印字率よりも大きく、かつ、その差が大きくなるに従って、エア吹き出し口からのエア吹き出し量を増加させ、反対に、表面側の印字率が減少する場合には、エア吹き出し口からのエア吹き出し量を減少させることにより、カールの度合いあるいは方向に応じて、用紙のカールを修正し、紙受け台上に放出することができる。

本発明において、前記排出経路上の用紙の上側表面の幅方向両端部の画像データ量を比較し、各端部の画像データ量に応じて、それぞれ個別にエア吹き出し口からのエア吹き出し量を制御する制御装置を備えることができる。

たとえば、用紙表面の幅方向両端部の印字率（画像データ量）が異なる場合、カール現象は印字率が大きい側の端部が大きくカールすることになるが、各端部のカールの度合いに応じて、吹き出しエアの量を調節するので、用紙幅方向の両端部を略均等に押し上げ、略対称にＵ字状に腰付けすることができ、紙受け台に安定した飛行姿勢で放出することができる。その結果、紙受け台上の積載用紙の揃えが良好となる。

要するに本発明によると、印刷後の用紙のカール現象を防止し、かつ、両面印刷作業においても、印刷後の用紙を、円滑に、かつ、裏面が汚れることなく、紙受け台に排出し、整然と積載できる。

［孔版両面印刷装置の全体構成］
図１〜図８は本発明の第１の実施の形態による用紙排出装置を、孔版両面印刷装置（画像形成装置）に備えた例を示しており、これら図面に基づいて本発明の第１の実施の形態を説明する。図１は孔版両面印刷装置を透視状態で示す側面図であり、装置本体１の上端部に画像読取装置２が設けられ、装置本体１の用紙搬送方向Ｆの始端側に給紙装置３が配置され、排紙側に紙受け装置４が配置されている。装置本体１内には、第１及び第２の印刷ユニット１１，１２が用紙搬送方向Ｆに間隔をおいて前記順序で配置され、第１の印刷ユニット１１と給紙装置３との間にはタイミングローラ５が配置され、第２の印刷ユニット１２と紙受け装置４との間には用紙排出装置６が配置され、両印刷ユニット１１，１２の上側には移動式の給排版ユニット８が配置されている。両印刷ユニット１１，１２間には、直線状（平面状）の直通経路２３と、第１の反転経路２１と、第２の反転経路２２とが、ベルト搬送式の切り換え機構３１により切り換え自在に設けられている。なお、説明の都合上、装置本体１の給紙装置３側を「後側」、紙受け装置４側を装置本体１の「前側」と称して、以下、説明する。

［印刷ユニット１１，１２の構成］
各印刷ユニット１１、１２は、製版済みの孔版原紙Ｎが装着される版胴１１ａ，１２ａと、各版胴１１ａ，１２ａの下端部に下方から当接自在に対向する押圧ローラ１１ｂ、１２ｂとから構成されており、版胴１１ａ，１２ａと押圧ローラ１１ｂ、１２ｂとの当接部で形成される印刷部（画像形成部）Ａ１，Ａ２で用紙Ｐを挟持し、版胴１１ａ、１２ａの孔版原紙Ｎの画像を用紙Ｐの上面に印刷（転写）するように構成されている。

［画像読取装置２、給紙装置３及び給排版ユニット８等の構成］
図１において、画像読取装置２は、ガラスの原稿台（図示せず）に載置された原稿の画像を読み取り、画像データを生成し、制御装置３２に入力し、保存するようになっている。画像データは、外部のコンピュータから受信するようにしてもよい。画像読取装置２は、制御装置３２に電気的に接続しており、該制御装置３２には、図示しない操作パネルも電気的に接続し、操作パネル上での手動入力により、制御装置３２を介して印刷装置の各種印刷仕様を設定できるようになっている。

給紙装置３は、多数の用紙Ｐが積載される給紙台１５及び給紙ローラ１６等から構成されており、給紙ローラ１６により、給紙台１５上の用紙Ｐを最上位から一枚ずつタイミングローラ５へ送り出すようになっている。タイミングローラ５は、第１の印刷ユニット１１の駆動と同期して適宜タイミングで回転し、用紙Ｐを第１の印刷ユニット１１の画像形成部Ａ１に送り込むようになっている。

給排版ユニット８は、製版部８ａと排版部８ｂとを備えると共に、第１の印刷ユニット１１の上方位置と第２の印刷ユニット１２の上方位置との間で移動可能に構成され、一つの給排版ユニット８により、いずれの版胴１１ａ，１２ａに対しても孔版原紙Ｎの給排版が行えるようになっている。製版部８ａは、マスターロール（孔版原紙ロール）１７、サーマルヘッド１８及びカッター１９等から構成されており、画像読取装置２で生成した画像データに基づいて、サーマルヘッド１８により、マスターロール１７からの孔版原紙Ｎを製版し、カッター１９で所定長さに切断して、版胴１１ａ，１２ａの外周面に装着するようになっている。排版部８ｂは、排版ロール２０ａ及び引込みローラ２０ｂ等から構成され、各版胴１１ａ，１２ａ装着された使用済みの孔版原紙Ｎを取り外し、引き込みローラ２０ｂで内部に引き込み、排版ロール２０ａとして巻き取るようになっている。

［直通経路２３及び反転経路２１，２２の構成］
前記切り換え機構３１は、実線で示すように、直通経路２３の一部を為す水平姿勢と、仮想線で示すように、第１反転経路２１の一部をなす傾斜姿勢と、さらに傾斜して第２反転経路２２の一部をなす傾斜姿勢との三段階に切り換え自在となっている。

直通経路２３は、第１の印刷ユニット１１の印刷部Ａ１と、第２の印刷ユニット１２の印刷部Ａ２とを、略平面状（直線状）に結ぶ経路であり、水平姿勢の切り換え機構３１と、エア吸引式の搬送ベルト機構３３の上側搬送面により構成されている。

第１反転経路２１は、Ｉ形に配置されたエア吸引式の搬送ベルト機構により構成されており、第１の印刷ユニット１１の印刷部Ａ１で片面が印刷された用紙Ｐが、切り換え機構３１を通って第１の反転経路２１内に搬入された後、用紙移動方向が逆転され、前記搬送ベルト機構３３の下側搬送面から反転経路出口３４を通って第２の印刷ユニット１２の印刷部Ａ２に供給されるようになっている。

第２反転経路２２は、前記第１の反転経路２１を取り囲むようにＵ形に配置された複数のエア吸引式の搬送ベルト機構により構成されており、第１の反転経路２１の前側には二重に搬送ベルト機構が配置され、全体として前記第１の反転経路２１の略２倍の経路長さを有している。第１の印刷ユニット１１の印刷部Ａ１で片面が印刷された用紙Ｐが、切り換え機構３１を通って第２の反転経路２２内に搬入され、下側の搬送ベルト機構を通って最前端の搬送ベルト機構まで至り、そこで用紙移動方向が逆転され、前から２番目の搬送ベルト機構及び反転経路出口３４を通って第２の印刷ユニット１２の印刷部Ａ２に供給されるようになっている。

両面印刷時には、前記第１の反転経路２１と第２の反転経路２２とに、第１の印刷ユニット１１の印刷部Ａ１から交互に印刷済み用紙Ｐが供給され、タイミングをずらしてそれぞれ反転した用紙Ｐが交互に第２の印刷ユニット１２の印刷部Ａ２に供給される。

［紙受け台４の構成］
紙受け台４は、積載台３５と、該積載台３５の前端部に立設された当て板３６と、積載台３５の左右端部に配置された側方ガイド３７とから構成されている。

［用紙排出装置６の構成］
用紙排出装置６は、排出経路を形成する平面状の搬送板４０と、紙受け台４の後端部近傍に配置された駆動ローラ４１と、第２の印刷ユニット１２の印刷部Ａ２の前側近傍部に配置された従動ローラ４２と、前記駆動ローラ４１と従動ローラ４２とから一定距離下方にそれぞれ配置された補助ローラ４３及びテンションローラ４４と、各ローラ４１，４２，４３，４４に亘って巻き掛けられたメッシュ部材製の搬送ベルト（メッシュベルト）４５と、搬送板４０の下面に配置されたエア吸引機構５１及びエア吹き出し機構５２と、を備えている。

図２は用紙排出装置６の縦断側面拡大図、図３は用紙排出装置６の平面図、図４は用紙排出装置６の前面図、図５は排出経路上での用紙搬送初期の状態を示す用紙排出装置６の前面図、図６は排出経路上での用紙搬送途中の状態を示す用紙排出装置６の前面図、図７はメッシュ部材製の搬送ベルト４５の拡大平面図、図８は図７のVIII-VIII断面図である。図２において、搬送板４０は少し前下がりに傾斜した状態で配置されており、これに対応して、駆動ローラ４１は従動ローラ４２よりも少し低い位置に配置され、駆動ローラ４１と従動ローラ４２間の搬送ベルト４５部分が、少し前下がりの状態で搬送板４０の上面（搬送経路面）に沿って移動するようになっている。テンションローラ４４は、図示しないがばね等の付勢手段により後下方に付勢されており、これにより、搬送ベルト４５にテンションを付与している。

エア吸引機構５１は、搬送板４０の下面に結合された吸引ボックス５５と、該吸引ボックス５５の下側に連結された吸引ファン５６と、から構成され、吸引ボックス５５に対応する搬送板４０の領域に、複数のエア吸引口５７が形成されている。エア吹き出し機構５２は、送風ファン６０と、該送風ファン６０の前側のエア出口６０ａに接続されたエアダクト６１と、から構成されており、図４に示すように、エアダクト６１は送風ファン６０及び吸引ファン５６の前側を上方に延びると共に左右に分岐し、搬送板４０の前端部に左右一対形成されたエア吹き出し口６３に接続している。

エア吸引機構５１の吸引ファン５６の駆動部（電動モータ等）及びエア吹き出し機構５２の送風機構６０の駆動部（電動モータ等）は、いずれも前記制御装置３２に電気的に接続されており、制御装置３２からの指令により、各駆動部の回転速度を調節することにより、エア吸引強さ及びエア吹き出し強さが調節されるようになっている。

図３において、複数のエア吸引口５７は、搬送板４０の左右幅中央部分に、幅中心線Ｃ１を中心とした所定の左右幅Ｗ１内に、左右対称に配置されており、搬送板４０の後端部から前端部に亘って前後方向（用紙搬送方向Ｆ）に長く形成されている。該実施の形態では、合計１０個のエア吸引口５７が形成されており、最も後端部（搬送上流端部）側には、台形状の４つのエア吸引口５７が配置され、前後方向の中間部には、平行四辺形状の４つのエア吸引口５７が配置され、前端部（搬送下流端部）には、台形状の大きな面積の２つのエア吸引口５７が配置されている。前後に隣り合うエア吸引口５７の対向端縁は、それぞれ幅中心線Ｃ１から離れるに従い前方にくるように傾斜している。

左右一対のエア吹き出し口６３は、前述のように搬送板４０の前端部（搬送下流端部）であって、前記エア吸引口５７の形成左右幅Ｗ１の外側に、前記幅中心線Ｃ１を中心とした対称位置に配置されている。エア吹き出し口６３は、左右方向に長い矩形状に形成されており、左右方向にスライドするスライド式シャッター６５により、それらの開口面積が変更できるようになっている。このスライド式シャッター６５は、手動で操作可能であるが、リンク機構又はラックピニオン機構等の駆動機構に連結し、該駆動機構を制御装置３２に連結して、自動制御することも可能である。

エア吹き出し口６３からのエア吹き出し方向は、平面視（図３）で、白抜きの矢印で示すように、幅中心線Ｃ１と平行な線に対し、前方に向かって所定角度β１で中心線Ｃ１から離れる方向にそれぞれ傾斜している。また、エア吹き出し口６３からのエア吹き出し方向は、側面視（図１及び図２参照）では、白抜きの矢印で示すように、垂直線に対し、所定角度α１で前方に倒れるように傾斜している。

前記駆動ローラ４１は、タイミングベルト機構６７を介して駆動モータ６８に連動連結しており、搬送ベルト４５のスリップを防止するために、外周面が直円筒状に形成されているが、従動ローラ４２の外周面は、搬送ベルト４５の左右方向へのズレを修正するために、幅中心線Ｏ１部分が最大径となり、左右に行くにしたがって径が徐々に小さくなる樽又は太鼓状に形成されている。また、図２の補助ローラ４３及びテンションローラ４４も、従動ローラ４２と同様に、樽状又は太鼓状に形成されている。なお、排出経路上には、図示しないが、用紙Ｐの左右の移動を規制する側方ガイド板を配置することも可能である。

図７において、該実施の形態のメッシュ部材製の搬送ベルト４５は、平織りの布を採用しており、メッシュピッチＤ１は１００μｍ〜１７０μｍの間に設定されている。メッシュ部材製の搬送ベルト４５に用いられている縦横の繊維４５ａ、４５ｂとしては、金属繊維及び合成繊維のいずれも使用可能であるが、耐久性を考慮する場合は金属繊維を使用し、押圧力の均一性を高める場合には合成繊維を使用することが好ましい。また、メッシュ部材製の搬送ベルト４５をできるだけ点接触させるために、繊維４５ａ、４５ｂとして、好ましくは、縒り線（撚り線）よりも単線を利用する。

さらに、メッシュ部材製の搬送ベルト４５の繊維４５ａ、４５ｂの表面には、好ましくは、ジメチルシリコーン、ポリテトラフルオロエチレン又はフルオロアルキルシラン等のシリコーン系化合物やフッ素系化合物による、撥水又は撥油コーティングを施すことができ、これにより、メッシュ部材製の搬送ベルト４５へのインクの付着を抑制することができる。

図８において、メッシュ部材製の搬送ベルト４５の断面における最小高低差ｈ、すなわち繊維交差部分における上側の繊維４５ａの上端と下側の繊維４５ｂの上端との差ｈは、好ましくは、２０μｍ以上１００μｍ以下に設定する。これにより、仮にメッシュ部材製の搬送ベルト４５にインクが付着しても、搬送ベルト４５から用紙に再転写されない程度まで、縦繊維４５ａと横繊維４５ｂとの交差部の近傍位置にインクを溜めることができる。

［印刷装置全体の作用］
第１、第２の反転経路２１，２２を利用して、用紙Ｐの両面を印刷する場合の全体の作用を説明する。

（１）図１において、給紙装置３の給紙台１５上に積載されている用紙Ｐは、給紙ローラ１６により、最上位から一枚ずつタイミングローラ５に供給され、タイミングローラ５は、第１の版胴１１ａの回転角度（印刷開始位置）に合わせ、用紙Ｐを第１の印刷ユニット１１の画像形成部Ａ１に送り込む。

（２）第１の印刷ユニット１１では、印刷部Ａ１で用紙Ｐを上下から挟持し、用紙Ｐの版胴１１ａ側の片面を印刷し、切り換え機構３１に送り込む。

（３）切り換え機構３１は、第１の印刷ユニット１１の印刷部Ａ１から送られてくる用紙Ｐを、第１の反転経路２１と第２の反転経路２２とに交互に振り分ける。各反転経路２１，２２内で反転された各用紙Ｐは、互いの排出タイミングを調整しつつ、交互に反転経路出口３４から第２の印刷ユニット１２の印刷部Ａ２に供給され、残りの面が印刷された後、用紙排出装置６の排出経路へと送り出される。

（４）用紙排出装置６では、後で詳しく説明するが、用紙Ｐは、メッシュ部材製の搬送ベルト４５に吸着された状態で、搬送板（排出経路）４０上を前方に搬送されると共に、エア吹き出し機構５２により、Ｕ字状に腰付けされ、紙受け台４へ放出される。

（５）紙受け台４では、当て板３６に用紙Ｐを当接させて前後方向の位置を揃えると共に左右の側方ガイド板３７により左右の位置を揃え、積載台３５に積載してゆく。

なお、用紙の同一面に多色（２色）印刷する場合には、図１において、切り換え機構３１を水平な姿勢に保持しておき、第１の印刷ユニット１１で片面が印刷された用紙Ｐを、反転させることなく第２の印刷ユニット１２に供給し、第２の印刷ユニット１２の印刷部Ａ２でも同一面を他の色により印刷する。

［用紙排出装置６における具体的な作用及び効果］
前記両面印刷作業における用紙排出装置６での作用を詳しく説明する。なお、図２に示すように、搬送板４０上で上側に向いている面Ｐａを「用紙表面」と表現し、下側に向いている面Ｐｂを「用紙裏面」と表現して、以下説明する。ちなみに、用紙表面Ｐａは図１の第２の印刷ユニット１２で印刷された面であり、用紙裏面Ｐｂは図１の第１の印刷ユニット１１で印刷された面である。

図５は排出経路上での搬送初期の状態を示しており、用紙Ｐの前端部は、エア吸引口５７のエア吸引作用によりメッシュ部材製の搬送ベルト４５の上面に吸着され、搬送ベルト４５により前方に搬送される。これにより、用紙Ｐは斜行や位置ずれが生じない状態で搬送される。

図６は排出経路上での搬送途中の状態を示しており、用紙Ｐの前端部が左右のエア吹き出し口６３の上方にさしかかった時、用紙Ｐの左右幅の中央部は、依然、前記エア吸引口５７の吸引作用により搬送ベルト４５に吸着されているが、用紙Ｐの左右端部は、エア吹き出し口６３から吹き出されるエア（白抜きの矢印）により、上方に押し上げられ、これにより、用紙Ｐは全体として上開きのＵ字状に撓み、腰付けされる。この押し上げ作用時、用紙裏面Ｐｂの左右端部は擦られることがないので、腰付け作業によって用紙裏面Ｐｂの画像が汚れることはない。なお、用紙Ｐの左右両端部の浮き高さは、概ね３ｃｍ程度となっている。

その後、用紙Ｐは、用紙後端部まで連続的にＵ字状に腰付けされた状態で、図１の紙受け台４に放出される。これにより、用紙Ｐは、図１３のようなカールが発生することなく、積載台３５上に整然と積載される。

作用については、上記説明した通りであるが、本実施の形態においては、図３のように、エア吹き出し口６３の位置を、エア吸引口５７の後端部よりも前方位置であって、具体的には搬送板４０の前端部に配置しているので、排出経路上での用紙搬送行程において、まず、エア吸引機構５１で用紙Ｐの幅方向中央部を確実に吸着し、用紙Ｐの搬送姿勢を安定させた後、用紙Ｐの幅方向両端部を、エア吹き出し機構５２によるエアで押し上げることにより、用紙をＵ字状に撓ませ、腰付けすることができ、用紙Ｐを正常な姿勢で確実のＵ字状に腰付けすることができる。

また、本実施の形態では、図２に示すように、エア吹き出し口６３からのエア吹き出し方向を、側面視で、白抜きの矢印で示すように、垂直線に対し、所定角度α１で前方に倒れるように傾斜させているので、搬送中の用紙Ｐに対する吹き出しエアによる抵抗を減らし、かつ、吹き出しエアの前方（搬送方向）への成分により、用紙Ｐの搬送を助け、用紙搬送を円滑にすることができる。さらに、図３に示すように、エアの吹き出し方向を、平面視で、前方（用紙搬送方向の下流側）に向かって左右方向に広がるように傾斜させているので、吹き出しエアは、用紙Ｐの幅中央部寄りの部分から左右端部へと徐々に作用し、安定したＵ字状形成作業が行える。

また、本実施の形態においては、図７に示すように、搬送ベルト４５として、空気流通可能なメッシュ部材を利用しているので、搬送ベルト４５がエア吸引口５７やエア吹き出し口６３の上に配置されていても、搬送ベルト４５に新たに吸引孔を形成することなく、用紙を吸着し、かつ、Ｕ字状に腰付けすることができる。しかも、メッシュ部材は、通常の搬送ベルトと比べて、用紙との接触面積が少なくなるので、用紙Ｐの幅方向中央部と搬送ベルト４５との接触による用紙の汚れも抑制することができる。

［各種調節及び制御］
（１）図３において、用紙Ｐの寸法、特に左右幅の寸法に応じて、スライド式シャッター６５を移動することにより、エア吹き出し口６３の面積を変更する。たとえば、用紙Ｐの左右幅が大きくなる場合には、各スライド式シャッター６５をそれぞれ幅方向の外方に移動して、エア吹き出し口６３の開口面積を拡げる。また、これと共に、操作パネル及び図５の制御装置３２を介して、エア吹き出し機構５２の送風ファン６０のファン回転速度を上げ、エア吹き出し口６３からのエア吹き出し量及びその強さを増強する。

（２）図１の画像読取装置２で原稿の画像を読み取り、制御装置３２に入力した表裏両面の印字率（画像データ量）の差に基づき、エア吹き出し機構５２の駆動部の回転速度を制御し、エア吹き出し口６３からのエア吹き出し量を変更する。両面印刷する場合、用紙表面Ｐａと用紙裏面Ｐｂの画像データ量（印字率）の差の変化により、印刷後の用紙Ｐのカールの度合い、さらには、カールの方向も異なってくることがある。具体的に説明すると、用紙表面Ｐａの印字率が用紙裏面Ｐｂの印字率よりも大きい場合には、インクによる膨潤は用紙表面Ｐａの方が大きくなり、用紙Ｐの左右両端部が用紙裏面Ｐｂ側にカールし、用紙全体として排出経路上で逆Ｕ字状に撓む。そして前記表裏面の印字率の差（表面の印字率−裏面の印字率）が大きくなるに従い、逆Ｕ字状のカールの度合いは大きくなる。反対に、用紙表面Ｐａの印字率が用紙裏面Ｐｂの印字率よりも小さい場合には、インクによる膨潤は用紙裏面Ｐａ側の方が大きいので、用紙Ｐの左右両端部が表面Ｐａ側にカールし、それにより、用紙全体として排出経路上でＵ字状に撓む。前記表裏面の印字率の差（裏面の印字率−表面の印字率）が大きくなるに従い、Ｕ字状のカールの度合いは大きくなる。なお、両面印刷の場合、排出経路上では、用紙裏面ｐｂが先に印刷され、用紙表面Ｐａが一定期間経過後に印刷され、用紙裏面Ｐｂがある程度乾燥した状態で排出経路に供給されるので、通常は、逆Ｕ字状にカールする。

このように用紙の表裏面の印字率が変化する場合、用紙表面Ｐａ側の印字率が用紙裏面Ｐｂ側の印字率よりも大きく、かつ、その差が大きくなる場合には、それに対応させてエア吹き出し機構５２の送風ファン６０の回転速度を増加させることにより、エア吹き出し口６３からのエア吹き出し量を増加させ、反対に、用紙表面Ｐａ側の印字率が減少する場合には、エア吹き出し口６３からのエア吹き出し量を減少させる。

（３）前記にように用紙の表裏面の印字率の差の変化に基づくエア吹き出し量の調節と同様に、画像読取装置２で読み取り、制御装置３２に入力した用紙表面Ｐａの左右端部の印字率（画像データ量）の差に基づき、左右のエア吹き出し口６３の開口面積をそれぞれ個別に制御することにより、用紙Ｐの左右端部が略均等に押し上げられるようにする。すなわち、用紙表面Ｐａの左右両端部の印字率（画像データ量）が異なる場合、カール現象は印字率が大きい側の端部が大きくカールすることになるが、各端部のカールの度合いに応じて、エア吹き出し口６３の開口面積を調節することにより、エア吹き出し量を調節するので、用紙Ｐの左右両端部を略均等に押し上げ、略対称にＵ字状に腰付けすることができる。

［第２の実施の形態］
図９は本発明の第２の実施の形態であり、左右のエア吹き出し口６３の形状（平面形状）が、前後方向（用紙搬送方向Ｆ）に長い直角三角形状に形成されている。エア吹き出し口６３の斜辺６３ａは、排出経路の前後方向の中間部から前方（搬送方向Ｆ）に行くに従い幅中止線Ｃ１から離れる方向に傾斜している。すなわち、エア吹き出し口６３の左右幅は、前方（搬送方向Ｆ）に行くに徐々に増加している。その他の構成は前記第１の実施の形態と同じであり、同じ部品には同じ符号（番号）を付してある。

図９のような形状のエア吹き出し口６３を備えていると、排出経路上の用紙Ｐに対し、前方（用紙搬送下流側）に行くに従い徐々にエアの吹き付け幅を増やすことができるので、常に、安定して確実に用紙ＰをＵ字状に撓ませ、腰付けすることができる。

［第３の実施の形態］
図１０は本発明の第３の実施の形態であり、左右のエア吹き出し口６３の形状（平面形状）が、前後方向（用紙搬送方向Ｆ）に長い二等辺三角形状に形成されている。エア吹き出し口６３の左右幅は、前方（搬送方向Ｆ）に行くに徐々に増加している。その他の構成は前記第１の実施の形態と同じであり、同じ部品には同じ符号（番号）を付してある。

図１０のような形状のエア吹き出し口６３を備えていると、図９の場合と同様に、排出経路上の用紙Ｐに対し、前方（用紙搬送下流側）に行くに従い徐々にエアの吹き付け幅を増やすことができるので、常に、安定して確実に用紙をＵ字状に撓ませ、腰付けすることができる。

［第４の実施の形態］
図１１は本発明の第４の実施の形態であり、用紙排出装置６の搬送機構に搬送ベルト６５として、通気性を有するメッシュ部材の代わりに、通気性を有しないゴム等の部材が使用されている。３本の搬送ベルト６５が搬送板４０の左右幅の中央部に、前後方向に延びるように互いに平行に配置されており、各搬送ベルト６５間に、多数の円形のエア吸引口５７がそれぞれ２列に配列されている。搬送ベルト６５の表面には、用紙滑り止め用の多数の微小突起６５ａが配設されている。そ他の構成は前記第１の実施の形態と同じであり、同じ部品には同じ符号（番号）を付してある。

［その他の実施の形態］
（１）前記第１の実施の形態では、エア吹き出し口６３の開口面積を、スライド式のシャッター６５により調節可能としているが、エア吹き出し口６３を左右にそれぞれ複数個形成し、各エア吹き出し口６３に個々にシャッターを設け、所望の位置のエア吹き出し口６３を開口することにより、結果的に、エア吹き出し口６３を位置変更可能に構成することができる。これにより、用紙Ｐの寸法に応じて、適切な位置のエア吹き出し口６３を選択し、開口させることができる。

（２）図３に示すようにエア吸引口５７とエア吹き出し口６３を配置した用紙排出装置６において、さらに、搬送板４０の幅中心線Ｃ１上に、前後方向に延びるスリット状のエア吹き出し口を追加することもできる。該構成によると、排出経路上の用紙Ｐを、前方から見てＷ状に撓ませることができ、より強固に腰付けすることができると共に、皺の発生も防止できる。

（３）図４に示すようなエア吹き出し機構５２の左右のエアダクト６１内に、手動又は自動で駆動する風向制御手段を配置し、該風向制御手段を調節することにより、図２及び図３に示すようなエア吹き出し口６３からのエア吹き出し角度α１及びβ１を、用紙の寸法に合わせて所望の角度に変更可能とすることもできる。

（４）図１１に示すようなゴム製等の搬送ベルト６５を備える用紙排出装置６において、搬送ベルト６５に多数のエア吸引孔を形成して、搬送ベルト６５が搬送板４０のエア吸引口５７上を通過するように配置することもできる。

（５）図１及び図２に示す実施の形態では、エア吸引機構５１とエア吹き出し機構５２とは、個別に吸引ファン５６と送風ファン６０とを備えているが、一つのファンの吸引口と吐出口を、それぞれエア吸引機構５１とエア吹き出し機構５２で利用することにより、ファンの数を減らし、これによりコストを削減することも可能である。

（６）尚、本発明の実施の形態ではないが、本件出願人は、用紙の裏面の左右両端部の汚れを防止するために、図１２のような左右一対の押し上げガイド１１４を備えた用紙排出装置において、押し上げガイド１１４の表面に多数の微小突起を形成した構成も開発している。

本発明による用紙排出装置は、両面孔版印刷機に最適であるが、その他の印刷機、複写機あるいはプリンタ等にも適用可能である。

本発明の第１の実施の形態の用紙排出装置を備えた孔版両面印刷装置を透視状態で示す側面図である。 図１の用紙排出装置の縦断側面拡大図である。 図１の用紙排出装置の平面図である。 図１の用紙排出装置の前面図である。 排出経路上での用紙搬送初期の状態を示す用紙排出装置の前面図である。 排出経路上での用紙搬送途中の状態を示す用紙排出装置の前面図である。 メッシュ部材製の搬送ベルトの拡大平面図である。 図７のVIII-VIII断面図である。 本発明の第２の実施の形態の用紙排出装置の平面図である。 本発明の第３の実施の形態の用紙排出装置の平面図である。 本発明の第４の実施の形態の用紙排出装置の斜視図である。 従来の用紙排出装置の斜視図である。 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。

符号の説明

６ 用紙排出装置
３２ 制御装置
４０ 搬送板（排出経路）
４１ 駆動ローラ
４２ 従動ローラ
４５ メッシュ部材製の搬送ベルト
５１ エア吸引機構
５２ エア吹き出し機構
５６ エア吸引機構の吸引ファン
５７ エア吸引口
６０ エア吹き出し機構の送風ファン
６１ エアダクト
６３ エア吹き出し口
６５ ゴム等製の搬送ベルト

Claims (11)

1. 画像形成部で画像形成された用紙を受け取り、排出経路上を搬送して紙受け台上に排出する用紙搬送機構を有する用紙排出装置において、
   前記排出経路を形成する平面状の搬送板(40)を備え、
   前記搬送板(40)の下側に、搬送中の用紙の搬送幅方向の左右幅中央部を吸引するエア吸引機構(51)と、搬送中の用紙の左右両端部に対してエアを吹き付けるエア吹き出し機構(52)と、を設け、
   前記エア吸引機構(51)のエア吸引口(57)は、前記搬送板(40)の左右幅中央部分に、用紙搬送方向に長く延びるように形成され、前記エア吹き出し機構(52)のエア吹き出し口(63)は、前記搬送板(40)の前記エア吸引口(57)の形成左右幅(W1)の外側に、前記エア吸引口(57)の用紙搬送上流側の端部よりも用紙搬送下流側に配置されている、ことを特徴とする用紙排出装置。
2. 前記エア吹き出し口の形状は、用紙搬送方向の下流側にいくに従い幅広くなっている請求項１記載の用紙排出装置。
3. 前記用紙搬送機構は、用紙搬送上流側と用紙搬送下流側とに配置された回転ローラと、該回転ローラ間に巻き掛けられた搬送ベルトと、を備え、
   該搬送ベルトは、前記エア吸引口とエア吹き出し口の上面を通過すると共に、エアが通過可能なメッシュ部材により構成されている請求項１又は２記載の用紙排出装置。
4. 前記用紙搬送機構は、用紙搬送上流側と用紙搬送下流側とに配置された回転ローラと、該回転ローラ間に巻き掛けられた搬送ベルトと、を備え、
   該搬送ベルトは、前記用紙幅方向両端部の両エア吹き出し口間に配置されると共に、上面に多数の微小突起が形成されている請求項１又は２記載の用紙排出装置。
5. 前記エア吹き出し機構は、前記エア吹き出し口からのエア吹き出し方向が、垂直方向に対して用紙搬送方向側に傾斜している請求項１乃至４のいずれか一つに記載の用紙排出装置。
6. 前記エア吹き出し機構は、前記両エア吹き出し口からのエア吹き出し方向が、用紙搬送下流側に向かって用紙幅方向に広がるように傾斜している請求項１乃至５のいずれか一つに記載の用紙排出装置。
7. 前記エア吸引機構と前記エア吹き出し機構は、共通のファン式駆動機構の吸引部と吐出部とに接続されている請求項１乃至６のいずれか一つに記載の用紙排出装置。
8. 前記エア吹き出し機構のエア吹き出し口は、開口面積が変更可能となっている請求項１乃至７のいずれか一つに記載の用紙排出装置。
9. 前記エア吹き出し機構のエア吹き出し口は、開口位置が変更可能となっている請求項１乃至８のいずれか一つに記載の用紙排出装置。
10. 前記排出経路上の用紙の上側表面の画像データ量に対する下側裏面の画像データ量の比率が大きくなるに従い、エア吹き出し機構によるエア吹き出し量を減少させるように制御する制御装置を備えている請求項１乃至９のいずれか一つに記載の用紙排出装置。
11. 前記排出経路上の用紙の上側表面の幅方向両端部の画像データ量を比較し、各端部の画像データ量に応じて、それぞれ個別にエア吹き出し口からのエア吹き出し量を制御する制御装置を備えている請求項１乃至１０のいずれか一つに記載の用紙排出装置。

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