技術 連続紙の折畳み装置および印刷装置

0001

本発明は印刷装置において、印刷後の連続紙を予め形成されている連続紙の折り目の折れ癖にしたがって順次折り畳みながら用紙載置台上に積み重ねる連続紙の折畳み装置に関する。ここで言う連続紙は、所定の長さ毎に折り目となるミシン目等が入れられていて、一般に電算機等の出力装置として用いられる印刷機に使用される印刷用紙である。

0002

一般に、文字や記号（例えばバーコード）などの画像を形成する印刷装置では、画像の記録媒体として枚葉用紙や連続用紙が使用されている。このうち連続用紙は、多くの場合所定の長さ毎に予め折り目が形成されており、かつ折り目には交互に逆方向の折れ癖が付いていて、印刷後折り目の折れ癖にしたがって順次折り畳まれている。この折り畳まれた連続用紙は、通常給紙側の用紙載置台上に積み重ねられ、そこから一端を印刷装置内の用紙搬送経路に導かれ、画像の転写（必要に応じてさらにその定着）を受け、排紙側の用紙載置台上に再び積み重ねられる。

0003

ところで、上述したように、連続紙の折り目には予め交互に逆方向の折れ癖が付いているが、連続紙は印刷装置の搬送経路を折り目が伸ばされた状態で通過し、且つ画像転写工程や画像定着工程において加圧されたり加熱されたりするために、前記折り目の折れ癖が失われやすく、折り目にしたがった正常な折り畳みが困難になる場合があった。

0004

特に、トナーと呼ばれる着色粒子で画像を形成し、これを連続紙に転写した後溶融して定着する電子写真方式の印刷機においては、顕著な問題で、一対のローラ間のニップ部を通過させて定着する熱ロール定着方式では、熱と圧力を同時に加えられるため、いわゆるカレンダ処理と同じ効果があって、折り目の折れ癖が失われやすい。また、この電子写真方式の印刷機の中でも特に非接触の定着方式、例えばフラッシュランプ方式、赤外線オーブン方式等のように光エネルギーの吸収によってトナーを溶融する方式では、トナーがある画像領域とトナーがない白地領域とで光エネルギーの吸収効率が異なるため、それぞれの領域の用紙の含水率が異なって、不均一な用紙の伸縮がある。折れ目（ミシン目）方向に用紙の伸縮がある場合には、折れ目と交差した皺が発生して用紙が立体構造となり折れ目で折りにくくなる。結果として、画像領域と白地領域の境界など正常な折り目位置であるミシン目とは異なる部分で、いわゆる座屈が発生して、正常に折り畳めなくなることがあった。

0005

上記問題に対し従来、処理装置から連続用紙を排出する際に再び折り目に折れ癖を付けて、折り畳みやすくするような装置が知られている（特開昭５７−９８４６２号公報参照）。この装置は、図１０に示したように、印刷装置の排出口５１の下部近傍に揺動機構５２を備えたものであり、この揺動機構５２は連続紙の予め形成されている折れ癖に従って自然に揺動することにより、排出口５１から揺動機構５２内に送り込まれた連続紙５３を折り目方向に振り子運動させ、印刷装置の加熱・加圧等によって伸びてしまった折り目の折れ癖を復元して折り畳みやすくし、用紙台５４上に規則正しく積み重なるようにするものである。

0006

しかしながら、上述のような揺動機構５２によって連続紙５３に振り子運動させて折れ癖を復元させようとしても、上述したように、印刷装置における画像転写工程や画像定着工程において連続紙５３を加熱し又は加圧したりするために、折り目と交差した皺が発生したりしていると、上記揺動機構５２による振り子運動だけでは、連続紙５３の折れ癖が戻らずに折り畳み時にトラブルを生ずる虞があった。

0007

本発明者らは、この現象を非常に細かく観察すると、揺動機構５２が自駆動機構を有していないため、振り角が小さく、さらに揺動機構５２の排出口先端部５５が開いた形となっているため、ミシン目がちょうど排出口先端部５５を通過するときに連続紙は図１０中点線で示した状態となり、ミシン目に何ら力が作用しないようになることによることが原因であり、結果として、ミシン目部分に折り目を復元できていないことを見出した。

0008

そこで、本発明の目的は、印刷装置から排出される連続紙を確実に折り畳めるようにして、連続紙の折り畳み不良が発生しにくい連続紙の折畳み装置およびかかる折畳み装置を備えた印刷装置を提供することにある。

0009

本発明によれば、印刷後の連続紙を保持してあらかじめ形成されている連続紙の折り目にしたがって順次折り畳みながら用紙載置台上に積み重ねる連続紙の折り畳み装置であって、連続紙の両面を規制して連続紙を折り目にしたがって左右方向に揺動するスイングガイドを備え、スイングガイドが左右いずれかの最大揺動位置にあるときに、該スイングガイドの連続紙排出口先端の連続紙経路の下方に位置するスイングガイド排出口先端部が連続紙面に接触するようにしたことを特徴とする連続紙の折畳み装置が提供される。

0010

また、本発明の別の形態によれば、印刷後の連続紙を保持してあらかじめ形成されている連続紙の折り目にしたがって順次折り畳みながら用紙載置台上に積み重ねる連続紙の折り畳み装置であって、連続紙の両面を規制して連続紙を折り目にしたがって左右方向に揺動するスイングガイドを備え、該スイングガイドの連続紙排出口先端がいずれも用紙側に狭められていることを特徴とする連続紙の折畳み装置が提供される。

0011

また、本発明の好ましい形態によれば、該スイングガイドの連続紙排出口先端部は可とう性部材により構成されていることを特徴とする連続紙の折畳み装置が提供される。

0012

また、本発明の好ましい形態によれば、連続紙の折畳み装置を備えてなる印刷装置が提供される。

0013

上述の折畳み装置によれば、処理装置の排出口から送り出される処理済みの連続紙の折り目部分にスイングガイド先端が接触して、正しく力を作用することで連続紙の折り目の裏側を予め折り目が持っている折れ癖方向に押し付けて、伸びてしまった連続紙の折り目を強制的に復元する。

0014

以下添付図面に基づいて、本発明の実施形態例を詳細に説明する。図１は、本発明に係わる折畳み装置の一実施形態例を示したものである。この実施形態例において、連続紙の折畳み装置は搬送ローラ対４、５と連続紙の先端を検出する反射光検出センサ２０を有するガイド６の下部近傍には、左右一対の平面板１ａ、１ｂからなるスイングガイド１が配設されている。縦方向に延びる前記一対の平面板１ａ、１ｂは、その間に適当な間隔を設けて平行に配設されており、その下方先端に可とう性のスインガ先端部材３ａ、３ｂを有する構成となっている。スインガ先端部材上端部３ａ、３ｂは、いずれも連続紙経路の側、すなわち内側に折り曲げられている。このような構成からなるスイングガイド１は、各平面板の上端部近傍に設けられた支軸２ａ、２ｂによって左右方向に揺動可能となっており、且つ左右の支軸２ａ、２ｂが連動する構成となっているため、揺動には平面板１ａ、１ｂの平行関係が常に保たれることになる。なお、スイングガイド１は、図１に実線で示した中立位置から点線で示した左右対象位置にある最大揺動位置の間を左右方向に交互に揺動する。また、スイングガイド１の揺動角度と揺動速度は調整可能となっており、連続紙の大きさによる折り目の長さ間隔の違いに適宜対応できるようになっている。

0015

図２に、さらにスイングガイド１の構造を詳細に述べる。スイングガイド１を分解して左右の平面板１ａ、１ｂを示したのが図２（Ａ）である。それぞれ下方先端部Ｘと根本部Ｙとに対応する平面板を有しており、それぞれ根本部Ｙが用紙経路の右側の平面板１ａは、先端部Ｙで左側の平面板と一体化されている。平面板１ｂはこれとは逆の構造になっている。図２（Ｂ）にこれを組み立てた状態を示したが、例えば平面板１ａはスイングガイド根本部平面板は、一点鎖線で示した連続紙経路の右側にあるが、下方先端部平面板は連続紙経路の左側となっている。１ｂは、これとは逆に根本部で連続紙の左側、下方先端部で連続紙の右側にある。さらに平面板１ａ、１ｂの先端には、厚み０．３５mmのポリエステルフィルムを折り曲げた先端部材３ａ、３ｂを貼り付けている。先端部材３ａ、３ｂはそれぞれ連続紙経路側に折り曲げられている。すなわち、左右の平面板１ａ、１ｂが構成する連続紙排出口先端の空間を非先端部よりもそれぞれ平面板１ａおよび１ｂからみて用紙側に狭めるように各先端部材３ａおよび３ｂが構成されている。この状態で支軸２ａ、２ｂをそれぞれの回転中心として左右にスイングガイド１を揺動すると図２（Ｃ）、図２（Ｄ）に示すように連続紙の下方にあるスイングガイド先端部材３ａ、３ｂの先端３０ａ、３０ｂの軌跡が大きく振れて連続紙をより大きく左右に揺動できて折り畳み性能を向上できる。

0016

再び図１の説明に戻る。引っ掻きベルト７は、スイングガイド１に沿って（図１の紙面に直交する方向）一定間隔毎に設置されている。この引っ掻きベルト７は、上下位置に配置された一対のプーリ１０ａ、１０ｂと、その間に架け渡されたベルト本体８と、ベルト本体８に所定間隔毎に取り付けられた爪部９とで構成されている。ベルト本体８と爪部９とは、一体成形された弾性体からなっており、ベルト本体８には伸びを防止するために補強繊維が埋め込まれている。この引っ掻きベルト７は、図１にも示したように、通常は用紙載置台１１の左右側に取り付けられた位置決めストッパ１２ａ、１２ｂとクロスするように傾斜して配置されており、図５及び図７に示したように、ベルト本体８を矢印方向に回転させることにより、排出された連続紙４０の山折り部４３に爪部９を引っ掛け、連続紙４０を強制的に引き下げるように作用する。爪部９はこの時に連続紙を過度に押さえつけないように適正な柔らかさに調整されている。なお、前記引っ掻きベルト７及び位置決めストッパ１２ａ、１２ｂは、図１に実線と点線との両方で示したように、連続紙３の大きさに応じて左右方向に適宜平行移動できるように構成されている。

0017

なお、図１中、符号２０は連続紙４０の先端を検出してスイングガイド１の揺動駆動機構（図示せず）に駆動開始の命令信号を発する先端検出センサ、符号１３は積み重ねられた連続紙４０の上端部を検出したときに用紙載置台１１の上下駆動機構（図示せず）に下降命令信号を発する上端検出センサである。また、スイングガイド１の左右方向の揺動タイミングは、上述したように、揺動開始時は連続紙４０の先端検出センサ２０からの信号に基づいているが、一旦揺動を開始した後は、例えば連続紙のミシン目間隔に応じて予め決められた周期で揺動することができる。なお、スイングガイド１の最大揺動位置は、処理装置側で指定した用紙サイズに基づいて決定される。

0018

次に、上述した構成からなる折り畳み装置の作動を図３乃至図７に基づいて説明する。まず、図３に示したように、印刷後の連続紙４０が用紙ガイド６に導かれると、先端検出センサ２０によって連続紙４０の先端部が検出される。連続紙４０はさらに送り出されてスイングガイド１を構成する一対の平面板１ａ、１ｂの隙間に送り込まれ、前記先端検出から所定時間にスイングガイド１が左側（図３において）に揺動する。なお、この場合にスイングガイド１の揺動方向と排出される連続紙４０の折り目の折れ癖方向とは当然に一致している。一致させる手段としては、例えば上記実施形態例のようにスイングガイド１の最初の揺動方向を予め決めておき、印刷装置に連続紙４０をセットする際に連続紙４０の最初の折り目の折れ癖方向を上記スイングガイド１の揺動方向に適するようにセットするか、又は印刷装置側で連続紙４０の最初の折り目の折れ癖方向を決定する方向などがある。

0019

スイングガイド１の下端部から下方に送り出された連続紙４０の先端部は、前記位置決めストッパ１２ａに当接し、位置決めされた状態となる。この時爪部９は連続紙先端を繰り返し下方に叩いて、用紙載置台１１との間に把持している状態となる。

0020

スイングガイド１は、最大揺動位置に達した後、図４に示したように、右側に揺動を開始する。スイングガイド１が中立位置を過ぎ、さらに右側の最大揺動位置に達する時点まで連続紙４０に適正な張力のかかった状態を維持するのが重要である。すなわち、爪ベルト、用紙載置台１１と位置決めストッパ１２の３者によって連続紙４０の先端が把持されていて、スイングガイド先端部材３ａの先端３０ａに連続紙４０が接触している状態を少なくとも最大揺動位置近傍で実現する（図３に示した状態）。この状態であれば、ミシン目が、スイングガイド先端部材３ａの先端３０ａを通過した時にスイングガイド先端部材３ａの先端３０ａを支点としてミシン目に効率的に力が作用して、結果的には折れ癖が復元して山折れ部２３が形成されることになる。さらに図４に示すような連続紙先端と反対側の最大揺動位置でのスイングガイド先端部材３ａの先端３０ａと連続紙４０先端が把持されている位置４１との直線距離Ｄが、連続紙折り目間隔（いわゆる用紙天地長）の７５％以上であるとよりミシン目に強い力が作用して折り畳み性能を向上できる。

0021

そして、図５に実線で示したように、ベルト本体８と共に回転する爪部９が連続紙４０の山折り部４３に上方から係止して連続紙４０を強制的に押し下げていく。そして、前述したのと同時に、山折り部４３が位置決めストッパ１２ｂに当接し、位置決めされた状態となる。

0022

スイングガイド１が再び左側に揺動して最大揺動位置に達する時点を示した図６では、上記図４における説明と同様の動き（左と右の違いがある）で、連続紙４０の左側の折り目の折れ癖が復元される。なお、図７は連続紙４０の左側の山折り部４３を引っ掻きベルト７の爪部９を用いて、位置決め載置する場合の作動状態を示したものであり、その動きは左と右の違いがあるだけで図５で説明したものと同様であるので、詳細な説明を省略する。

0023

図６及び図７を経た後、再び図４に示す作動状態に戻り、あとは図４乃至図７に示した動作を繰り返していく。そして、用紙載置台１１の上に連続紙４０が所定量積み重ねられて、前述した上端検出センサ１３が連続紙４０の上端部を検出すると、その検出信号をに基づいて用紙載置台１１が所定量だけ下降する。

0024

上述した実施形態例以外の本発明のスイングガイド先端形状の形態例を図８に示す。比較のため、従来技術のスイングガイド先端を図８（Ａ）に示したが、先端がそれまでの連続紙経路間隔に比較してラッパ状に拡がっている。すなわち、連続紙排出口先端の空間を広げるような形状となっている。この形状では、スイングガイドが左右の最大揺動位置にあるとき、連続紙との接点が２カ所となったり、先端部が用紙と接触しなかったりして、折角の力が分散されて、折り目が良好に復帰できなかった。図８（Ｂ）以下は本発明の別の実施形態の先端部であり、板金で一体型としたもので、板金一体型とすることで低価格で実現できる。図８（Ｃ）は板金のスイングガイド先端をストレートに伸ばしてその先端に三角形のアクリル製角材を貼り合わせたもの。この形状では、スイングガイドの先端（図８の紙面に垂直な方向）の直線度が正しく保てて好適である。図８（Ｄ）はストレートのスイングガイド先端にさらに延長してポリエステルフィルムを貼り合わせたものであるが、スイングガイドが最大揺動位置にあるときに先端が用紙に接触するようにしておけば、フィルムの可とう性により適正な力をミシン目に作用させることができる。図８（Ｅ）は、板金のスイングガイド先端にポリエステルフィルムを内側に折り曲げて貼り合わせたものであるが、連続紙の印字面と裏面とで断面形状を変えている。すなわち、印字面に接触する側の先端は、ごく先端近傍を円弧状にして連続紙上のトナー像を傷つけないようにして、また印字面側に凹凸のあるタック紙等の特殊な連続紙にも適用できる利点を有する。

0025

上述のように本発明の実施形態例を説明したが、あくまで例示しただけであって、本発明の思想に基づくものであれば、当業者が設計できる範囲のものは全て本発明の範囲に含まれる。

0026

図９は、本発明の連続紙の折畳み装置を備えた電子写真プリンタ装置の全体の概略図を示しており、像担持体としての感光ドラム１０１を備えている。この感光ドラム１０１は、アルミ製のドラムをベースにその表面に光導電性を示す感光材料薄膜１０２が形成されている。感光材料としては、有機材料であるＯＰＣ(Organic Photo Conductor)、アモルファスシリコン系、セレン系など各種の材料が適用可能である。この感光ドラム１０１は、図示しない駆動系により、図９中矢印の方向に一定速度で回転可能となっている。

0027

感光ドラム１０１の直上には、感光材料薄膜１０２の近傍に位置して、一次帯電器１０３が配置されている。この一次帯電器１０３は、その直下を感光ドラム１０１の感光材料薄膜１０２が通過するとき、この感光材料薄膜１０２の表面をトナー粒子の帯電極性（上記トナーの例では正極性）と同極性に一様に帯電させる。より均一に感光材料薄膜１０２の表面を帯電させるため、一次帯電器１０３の構成としては、コロナワイヤと感光材料薄膜１０２との間に一定電圧に制御されたグリッド、具体的には金属メッシュを配置したいわゆるスコロトロン方式の帯電器が好ましい。グリッドを有しないコロトロンでも多くの場合問題なく使用できる。

0028

一次帯電器１０３の近傍には、感光ドラム１０１の回転方向側に位置して、露光装置１０４および現像器１０５が順次配置されている。露光装置１０４は、独立に発光できる発光ダイオード列を含んであり、これら発光ダイオードは、感光ドラム１０１に向けて光ビームを出射可能である。なお、発光ダイオードのほかに半導体レーザ等のレーザビームをポリゴンミラーでスキャンする方法や液晶シャッタを用いる方法でもよい。

0029

さて、このように感光ドラム１０１の感光材料薄膜１０２に光ビームが照射されると、この感光材料薄膜１０２に静電潜像が形成される。この後、静電潜像は、現像器１０５によって、トナー現像されることにより、可視化されたトナー画像が得られる。

0030

そして、感光ドラム１０１の直下には、この感光ドラム１０１を挟んで、一次帯電器１０３と対向する転写帯電器１０６が配置されている。この転写帯電器１０６は、一次帯電器１０３と同様な構成でトナー粒子の帯電極性と反対の極性を有する帯電器からなり、転写帯電器１０６は、感光ドラム１０１の感光材料薄膜１０２表面に形成されたトナー像を連続紙Ｓに転写させることができる。転写帯電器１０６は、前述のスコロトロン方式でもよいが、均一さよりも効率よく連続紙Ｓの裏面に電荷を付与することが優先されるため、コロナワイヤとシールドケースからなるいわゆるコロトロン方式の帯電器が好ましい。

0031

連続紙Ｓにトナー画像を転写するには、感光ドラム１０１に向けて連続紙Ｓを供給しておく必要があり、このため、本発明の電子写真プリンタは、連続紙Ｓの搬送装置を備えている。この連続紙Ｓは、その長手方向に所定の間隔を存してミシン目があって折り畳み、かつ切り取り可能なファンホールド紙であって、従って、このファンホールド紙両側縁には、所定の間隔を存してスプロケットホールが形成されている。

0032

搬送装置は、感光ドラム１０１への連続紙Ｓの供給方向でみて、感光ドラム１０１よりも上流側に位置して、一対のトラクタユニット１１３が配置されている。これらトラクタユニット１１３は、連続紙Ｓの両側縁に位置づけられており、連続紙Ｓのスプロケットホールに係合可能な多数のスプロケットを有している。ここで、一対のトラクタユニット１１３による連続紙Ｓの送り速度と感光ドラムの周速とはほぼ一致するように搬送されている。

0033

そして、連続紙Ｓの供給方向でみて、感光ドラム１０１よりも下流側には、引き出しユニット１１４が配置されている。この引き出しユニット１１４は、感光ドラム１０１の近傍に配置された従動ロール２４１と、連続記録紙Ｓの供給方向でみて、感光ドラム１０１から離れる方向に配置された駆動ロール２４２と、これら駆動ロール２４２と従動ロール２４１との間に掛け回された搬送ベルト２４０とを備えている。搬送ベルト２４０には、全面に亘って図示しない多数の小孔が設けられており、搬送ベルト２４０の裏面側に配設された図示しない吸引装置により、用紙を搬送ベルト２４０上に吸引しながら搬送していく。なお、感光ドラム１０１の周囲には、転写後に感光ドラム１０１から用紙を剥離するために交番電圧を印加して帯電状態にある用紙を除電し分離する分離帯電器１０７、感光ドラム１０１への用紙の巻き付きを防止する剥離爪１０８がそれぞれ設けられている。また、引き出しユニット１１４には、トナー粒子と逆極性のバイアス電圧が印加されており、連続紙Ｓ上に転写されたトナー粒子が、連続紙Ｓから脱離しないようにしている。これには、特に定着装置がフラッシュ閃光方式の場合には、ランプハウジング開口部にある透明ガラスを汚さない効果がある。このバイアス電圧の電源は後述のクリーニング装置ブラシロール、あるいは回収ロールに印加しているバイアス電源と共通化することが可能である。

0034

次に、感光ドラム１０１のためのクリーニング装置１１０がある。このクリーニング装置１１０は、感光ドラム１０１の回転方向からみて、転写帯電器１０６よりも下流側でかつ一次帯電器１０３よりも上流側に位置して配置されている。

0035

感光ドラム１０１の感光材料薄膜１０２表面の近傍には、除電ランプ１１１が配置されており、この除電ランプ１１１は、感光材料薄膜１０２表面が前述したクリーニング装置１１０によるクリーニング処理を受けた後、この感光材料薄膜１０２表面の帯電を除去するためのものである。

0036

一方、連続紙Ｓの搬送方向にみて、前述した引き出しユニット１１４の下流側には、定着装置１１２が配置されており、この定着装置１１２は、その下部を連続紙Ｓが通過する過程で、トナー画像を連続紙Ｓに定着させるためのものである。定着装置としては、圧力、熱ロール、フラッシュ閃光等公知のいずれの方法でも活用できるが、連続紙Ｓの場合には、接触式の定着方法では、記録紙が蛇行して紙ジャムが発生することが多いので、非接触のフラッシュ閃光が好ましい。さらに非接触式は、接触式に比較して他に転貼可能なタック紙、厚紙など幅広い用紙に対応できることもメリットである。フラッシュ閃光の定着装置としては、キセノンフラッシュランプが一般的であるが、これに常時点灯しているハロゲンランプを組み合わせることで、さらにトナーの記録紙への定着性を向上させることが可能である。定着装置１１２の下流側に連続紙Ｓを搬送するスカッフローラ１５０がある。上記のトラクタユニット１１３とスカッフローラ１５０との間に若干の速度差、すなわちスカッフローラ１５０の線速をトラクタユニット１１３の線速より速くしておくことで、この間の連続紙Ｓに張力をかけ、ミシン目に対する印刷位置などを良好に保っている。

0037

上記スカッフローラ１５０の下流側に上述の連続紙折畳み装置を組み込んだ。

0038

上記のごとく、転写帯電器１０６から定着装置１１２に至る間、連続紙Ｓに張力が加わった状態であって、さらにフラッシュ閃光によるトナー画像領域のみに熱が加わる定着方式であるため、特に連続紙Ｓの折り目が失われやすく、本発明の連続紙折畳み装置が非常に功を奏する構成である。

0039

以上説明したように、本発明に係る連続紙の折り畳み装置によれば、印刷済みの連続紙のミシン目にスイングガイドの先端部が作用するので、例えば印刷装置の画像転写工程や画像定着工程において伸びてしまった連続紙の折り目の折れ癖が強制的に復元されることとなり、連続紙の折り畳み不良を確実に回避できるといった効果がある。

0040

図１本発明に係る折畳み装置の概要を示す全体図である。
図２上記折畳み装置のスイングガイドの詳細説明図である。
図３上記折畳み装置のスイングガイド揺動開始時の作動状態を示す図である。
図４上記折畳み装置のスイングガイド右最大揺動時の作動状態を示す図である。
図５上記折畳み装置の右側引っ掻きベルトの作動状態を示す図である。
図６上記折畳み装置のスイングガイド左最大揺動時の作動状態を示す図である。
図７上記折畳み装置の左側引っ掻きベルトの作動状態を示す図である。
図８スイングガイドの先端形状を示した図である。
図９上記折畳み装置を搭載した電子写真プリンタ装置。
図１０従来における折畳み装置の一例を示す図である。

0041

１スイングガイド
３ スイングガイドの先端部材
６ガイド
７ 引っ掻きベルト
１１ 用紙載置台
１２ストッパ
１３上端検出センサ
２０連続紙先端検出センサ
３０ 先端
４０ 連続紙
４３ 連続紙山折り部