(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙に所定の処理を施す機械装置本体から用紙を排出する排紙手段と、排紙手段から排出する用紙を積層保持する紙受け手段とからなり、
紙受け手段は、水平方向に沿って配置する用紙積層用の排紙台と、排紙台上に排出する用紙を受け止めるストッパー手段と、用紙の後縁を設定位置に規制する規制部材とを備え、ストッパー手段と規制部材の少なくとも一方を用紙の排出方向に移動可能に設け、
ストッパー手段は、用紙に当接する作用面を鉛直方向にして配置する可動体と、可動体の両側の上下の位置を支持するシャフトと、シャフトと係合して可動体を、作用面が排紙台の上に排出される用紙に当接する前方停止位置と作用面が用紙から離間する斜め上方の後方作動位置とにわたって移動自在に保持するガイド溝を有し、ガイド溝によるシャフトの案内によって可動体が、重力に抗して斜め上方の後方作動位置に後退し、重力により前方停止位置へ復動し、
排紙手段は、用紙に排出速度を与えるローラもしくはベルトを有し、機械装置本体内の処理工程での用紙処理・搬送速度に拘らず、紙受け手段において可動体を適正動作させるのに必要な一定速度の設定排出速度で用紙を紙受け手段に排出することを特徴とする排紙・紙受け装置。
【請求項２】
排出手段が設定排出速度を用紙の種類に応じて変更することを特徴とする請求項１に記載の排紙・紙受け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は排紙・紙受け装置に関し、プリンター、印刷機等の用紙に所定の処理を施す機械装置から排出する用紙を受け止める技術に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、印刷装置としては、例えば図１１に示すものがある。これは装置本体１の内部に、版胴２の周囲に製版・給版機構部３と排版機構部４と給紙機構部５と排紙機構部６を配置している。
【０００３】
製版・給版機構部３は、マスターロール７から未製版の原紙８を繰り出し、装置本体１の上部に配置したスキャナー機構部９において読み取った原稿の画像データに基づいてサーマルヘッド１０で原紙８に穿孔して製版し、製版した原紙８を版胴２に給版する。排版機構部４は上下一対の引き込みローラ１１、１２の間に原紙８を引き込み巻芯１３で原紙８を巻き取る。
【０００４】
給紙機構部５は給紙トレイ１４に載置した用紙１５を給紙ローラ１６で取出し、タイミングローラ１７およびガイドローラ１８で原紙８とプレスローラ１９に挟まれる位置まで用紙を送り出し、版胴２および原紙８の回転によって紙面に印刷する。排紙機構部６は印刷された用紙１５を紙ハガシ爪２０によって原紙８から剥がしてプリントトレイ２１の上に排出する。
【０００５】
このプリントトレイ２１に係る技術としては、たとえば特許文献１に記載するものがある。これは図１２に示すようなものであり、排紙台３０の基板３１に主壁板３２が立設されている。この主壁板３２には印刷用紙３３の進路上に立ちはだかる突き当て体３４を設けており、突き当て体３４は上端部が主壁板３２に固定されて下端部が基板３１の開口内に遊嵌している。
【０００６】
突き当て体３４は、印刷用紙３３の衝突力に対応して振動することで印刷用紙３３を跳ね返りや引っ掛かりを伴うことなく下方に落下させて揃えるもので、比較的薄い印刷用紙３３が制振部材に突き当たった場合でも震動しながら開口内で僅かに振動するような剛性に設定しており、衝突位置に弾性吸収力を有する制振部材３５を設けて衝突音を低減させている。
【０００７】
プリンターから排出する印刷済みの印刷用紙３３は基板３１を飛翔して先端部が突き当て体３４の制振部材３５に突き当たり、その進行を阻まれて基板３１の上に落下する。このとき、突き当て体３４が完全に不震不動の状態であれば、印刷用紙Ｗの先端部が制振部材３５および突き当て体３４の作用面との摩擦抵抗により引っ掛かってスムーズに滑り落ちず、腰の弱い印刷用紙３３は湾曲した状態で積載される。
【０００８】
実際は制振部材３５が衝突した印刷用紙Ｗの運動エネルギーの多くを吸収し、制振部材３５により吸収し切れなかった印刷用紙３３の運動エネルギーが突き当て体３４を震動させ、印刷用紙３３の先端と制振部材８および突き当て体３４の作用面との間に僅かな隙間を生じる。
【０００９】
これにより、Ｗ１〜Ｗ６で示したように、印刷用紙３３はその先端部が制振部材３５および突き当て体３４の作用面に何度か接触しながら破線のように下降し、作用面に沿うように落下して印刷用紙３３の先端部が突き当て体３４に接した状態で揃えられる。
【００１０】
また、特許文献２に記載するものがある。これは図１３に示すように、コンベアにより一枚ずつ搬送するシート４１をシート搬送方向の前方に設けた前ストッパ４２と後方に設けた後ストッパ４３とにより形成する集積枠内に投入するものである。前ストッパ４２はストッパプレート４４を備えており、このストッパプレート４４はシート４１の搬送方向に前後移動可能に配設されるとともに、コイルスプリング４５によりシート搬送方向の後方へ付勢されて緩衝作用によってシート４１を揃えて集積する。
【００１１】
また、従来の孔版印刷機においては、印刷速度（印刷ドラムの回転速度）に連動して排紙ベルトの回転速度を制御する場合に、印刷速度が大きいときに紙受け装置に送り出す用紙の速度が大きくなり過ぎて空気抵抗によって用紙が正常に搬送されず、印刷速度が小さいときに印刷用紙が紙受け装置のストップ部材にまで届き難くなって用紙端が不揃いとなるので、印刷装置本体側から紙受け装置側に排出する用紙の排出速度を、印刷速度に応じて最適な速度に可変制御している。
【００１２】
この排出速度の最適な速度とは、印刷速度を律速することなく、印刷後の排出用紙を速やかに排出して次位の印刷用紙との間に適当な用紙間ギャップを確保できる速度であって、さらに排出用紙がストッパ部材に対して強すぎて跳ね返ることや、弱すぎてストッパ部材に到達しないことがない適切な速度である。
【００１３】
このような制御を行う技術としては、特許文献３に開示するものがある。これは印刷速度が小さいときに、印刷ドラムの外周面の線速度と排紙ベルトの表面の線速度との線速度比を大きく設定し、印刷速度が大きいときには、印刷速度が小さいときに比べて線速度比を小さく設定して、印刷速度に応じて排紙装置のベルト搬送速度を最適な速度に調整するものである。
【特許文献１】特開平８−２５９０８２号公報
【特許文献２】特開昭６３−１７１７６４号公報
【特許文献３】特開平８−６７３８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、上記した従来の特許文献１に記載する技術では、突き当て体３４が震動することで印刷用紙３３の落下に際して突き当て体３４が阻害物となることを回避するが、印刷用紙３３は自由落下するので、震動する突き当て体３４に接触した印刷用紙３３がその直下に落下するとは限らず、後方位置もしくは前方位置に落下する恐れがあり、落下途中に後方へ移動した印刷用紙３３と突き当て体３４との接触を確保するためには、突き当て体３４を下方側ほど印刷用紙３３の側に突出するように、斜め上方に向けて配置する必要があり、積層した印刷用紙３３の前側の積層面が斜めに傾斜したものとなり、用紙の種類、特に跳ね返りの大きい厚手の用紙などはその跳ね返りを十分に吸収し切れずに不揃いとなる場合もあった。
【００１５】
特許文献２に記載する技術では、コイルスプリング４５による緩衝作用によってシート４１を揃えて集積するが、ストッパプレート４４の後退に際してコイルスプリング４５を圧縮し、その弾性復元力によってストッパプレート４４が復動するので、復動のためにコイルスプリング４５等の機械部品を必要とし、コイルスプリング４５が圧縮と伸長を繰り返すのでコイルスプリング４５の機械的な疲労が問題となる。
【００１６】
本発明は、積層した用紙の積層面が紙面に対して直角となるように用紙端を揃えるとともに、コイルスプリング等の機械的部材を使用することなく重力を利用して用紙を揃えることができ、印刷速度に拘らず排出速度を最適な一定速度に調整することで用紙端を揃える作用を安定させることができる排紙・紙受け装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために、請求項１に係る本発明の排紙・紙受け装置は、用紙に所定の処理を施す機械装置本体から用紙を排出する排紙手段と、排紙手段から排出する用紙を積層保持する紙受け手段とからなり、紙受け手段は、水平方向に沿って配置する用紙積層用の排紙台と、排紙台上に排出する用紙を受け止めるストッパー手段と、用紙の後縁を設定位置に規制する規制部材とを備え、ストッパー手段と規制部材の少なくとも一方を用紙の排出方向に移動可能に設け、ストッパー手段は、用紙に当接する作用面を鉛直方向にして配置する可動体と、可動体の両側の上下の位置を支持するシャフトと、シャフトと係合して可動体を、作用面が排紙台の上に排出される用紙に当接する前方停止位置と作用面が用紙から離間する斜め上方の後方作動位置とにわたって移動自在に保持するガイド溝を有し、ガイド溝によるシャフトの案内によって可動体が、重力に抗して斜め上方の後方作動位置に後退し、重力により前方停止位置へ復動し、排紙手段は、用紙に排出速度を与えるローラもしくはベルトを有し、機械装置本体内の処理工程での用紙処理・搬送速度に拘らず、紙受け手段において可動体を適正動作させるのに必要な一定速度の設定排出速度で用紙を紙受け手段に排出するものである。
【００１８】
上記した構成により、規制部材とストッパー手段との距離を排紙台上に積層する用紙の大きさに応じて調整する。
機械装置本体内の処理工程での用紙処理・搬送速度を有する用紙に対し、排紙手段がローラもしくはベルトの駆動により設定排出速度を与えることで、排紙台上に排出される用紙は設定排出速度で飛翔してストッパー手段の可動体の作用面に衝突し、その運動エネルギーを可動体に与えて衝突位置から落下する。
【００１９】
用紙の運動エネルギーを与えられた可動体は重力に抗して斜め上方の後方作動位置に後退し、その後重力により前方停止位置に復動し、排紙台上に落下した用紙を規制部材に向けて作用面で押圧し、規制部材を基準として揃えて積層する。可動体は、用紙が設定排出速度で飛翔して衝突することで、後方作動位置に後退するのに過不足のない運動エネルギーを与えられて安定した動作を行う。
【００２０】
請求項２に係る本発明の排紙・紙受け装置は、排出手段が設定排出速度を用紙の種類に応じて変更するものである。
上記した構成により、可動体が後方作動位置に後退するのに必要な運動エネルギーは一定である。しかし、用紙が設定排出速度で飛翔して衝突することにより可動体に与える運動エネルギーは、用紙の種類、つまり用紙の厚さ（厚紙、薄紙）、大きさ、重さ（材質）によって変化する。このため、用紙の種類に応じて排出手段の設定排出速度を変更することで、可動体が後方作動位置に後退するのに必要な運動エネルギーを確実に与えることができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように本発明によれば、排紙台上に排出される用紙が有する運動エネルギーを利用して可動体を駆動し、重力を利用して可動体を復動させて用紙を揃えるので、可動体の復動のための機械部品が不用となり、従来のような復動のための機械部品の疲労等の問題がなく、簡略な構成において用紙を揃えることができる。
【００２２】
また、用紙が設定排出速度で飛翔して可動体に衝突することで、可動体は後方作動位置に後退するのに過不足のない運動エネルギーを与えられて安定した動作を行うことができる。また、用紙の種類に応じて排出手段の設定排出速度を変更することで、可動体が後方作動位置に後退するのに必要な過不足のない運動エネルギーを可動体へ確実に与えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図５において、紙受け装置５１は、先に図１１において説明した印刷装置等に適用されるものであり、プリントトレイ２１に相当するものである。
【００２４】
紙受け装置５１は、水平方向に沿って配置して印刷装置等から排出される用紙６５（図５参照）を積層する排紙台５２と、排紙台５２に立設したストッパー手段５３と、用紙６５の幅方向で規制するガイド羽根５４と、用紙６５の後縁を設定位置に規制する規制部材（図示省略）とを備えている。排紙台５２の姿勢は水平方向が最良であるが、用紙６５の重み等が作用する場合でも略水平方向に維持する。
【００２５】
ストッパー手段５３は印刷装置等から排紙台５２の上に排出する用紙６５を受け止めるもので、用紙６５の排出方向にスライド自在に設けており、ロック装置５５により設定位置に固定する。ロック装置５５は慣用技術であるので詳細な説明を省略する。また、ストッパー手段５３およびガイド羽根５４は排紙台５２の内部に収める収納位置と立設位置とにわたって揺動自在である。
【００２６】
規制部材は詳細な説明は省略するが、用紙６５を揃えるための鉛直な規制面を有しており、通常は所定位置に固定配置するが、用紙６５の排出方向にスライド自在に設けることも可能である。
【００２７】
ストッパー手段５３は、可動体をなすジョーガー板５６とジョーガー板５６を保持する止めガイド５７を有している。ジョーガー板５６は用紙６５に当接する作用面５８を鉛直方向にして配置しており、両側の上下の位置にシャフト５９を設けている。
【００２８】
止めガイド５７は両側の支持部材６０の間にジョーガー板５６を収納する領域を形成しており、支持部材６０の所定位置にジョーガー板５６のシャフト５９が係合するガイド溝６１を設けている。シャフト５９に突起部６２を設けるとともに、支持部材６０に突起部６２に係合する係止部６３を設けており、突起部６２と係止部６３との係合によってシャフト５９がガイド溝６１から抜け出ることを防止する。
【００２９】
この構造において、止めガイド５７はガイド溝６１においてシャフト５９を支持することで、ジョーガー板５６を作用面５８が排紙台５２の上に排出される用紙６５に当接する前方停止位置Ａと作用面５８が用紙から離間する斜め上方の後方作動位置Ｂとにわたって移動自在に保持する。
【００３０】
止めガイド５７には、前方停止位置にあるジョーガー板５６から離間し、後方作動位置にあるジョーガー板５６に圧接する板ばね等の弾性体６４を設けている。この弾性体６４はジョーガー板５６の作動に必須のものではなく、その作動を補助する手段である。
【００３１】
ガイド溝６１はシャフト５９を案内する溝縁の傾斜角度を用紙６５の種類等に応じて調整可能に構成することもできる。例えばシャフト５９を案内するガイド部材をガイド溝６１の溝縁に沿って配置し、ガイド部材を傾斜角度の調整が可能なように揺動自在に設けることや、止めガイド５７とは別途のガイド部材にガイド溝６１を形成し、このガイド部材を傾斜角度の調整が可能なように揺動自在に設けることで実現できる。この場合に、各シャフト５９を案内する各ガイド部材はリンク機構等によって連動して作動させる。また、ジョーガー板５６の用紙６５と衝突する部位に消音のためにスポンジ等の吸音部材を設けることも可能である。この場合に吸音部材は薄く形成し、ジョーガー板５６が用紙６５の運動エネルギーを吸収することを阻害することがない構成とする。
【００３２】
図７〜図１０において、排紙機構部６は複数のローラ７１に掛け渡した一対の排紙ベルト７２を有し、排紙ベルト７２で囲む位置に、排紙ベルト７２を駆動する排紙ベルトモータ７３およびチャンバー７４を配置している。
【００３３】
搬送ベルト７２は複数の吸引孔７５を有し、チャンバー７４の吸引穴７４ａを設けた天板７６の上を摺動する。排紙ベルトモータ７３は制御装置（図示省略）の指示によってその回転速度を変更可能であり、排紙ベルトモータ７３の駆動プーリー７７と一つのローラ７１に設けた従動プーリー７８との間には駆動ベルト７９を掛け渡し、駆動プーリー７７の近傍にエンコーダセンサ８０を配置しており、排紙ベルトモータ７３の回転駆動によって排紙ベルト７２が制御装置から指示する設定排紙速度で回転する。この設定排紙速度は用紙６５の種類に応じて変更する。
【００３４】
チャンバー７４にはファンユニット８１を設けており、ファンユニット８１の駆動によってチャンバー７４の吸引穴７４ａ、排紙ベルト７２の吸引孔７５を通して用紙６５に吸引力を作用させる。チャンバー７４の天板７６には排紙ベルト７２の両側位置にジャンプ台８２を設けている。また、排紙機構部６の上方にはトップブローファン８３を配置している。
【００３５】
以下、上記した構成における作用を説明する。操作者は印刷に際して操作パネル（図示省略）のキー入力によって印刷速度を選択する。印刷速度は印刷イメージに応じて選択し、本実施の形態では４５枚／分〜１２０枚／分の間で５段階に設定可能である。
【００３６】
ストッパー手段５３は規制部材（図示省略）との距離を排紙台５２に積層する用紙６５の大きさに応じて位置調整して設定位置に配置する。
紙ハガシ爪２０およびトップブローファン８３から供給する空気によって版胴２の原紙８からはがされた用紙６５を排紙機構部６が紙受け装置５１に排出する。このとき、排紙機構部６は、ファンユニット８１で与える吸引力で用紙６５を排紙ベルト７２に吸着しながら、排紙ベルト７２の回転駆動により一定速度で搬送することで、印刷速度（印刷工程での用紙処理・搬送速度）を有する用紙を設定排出速度に制御する。
【００３７】
図５の（ａ）に示すように、排紙機構部６から排出される用紙６５は排紙台５２の上を設定排出速度で飛翔してストッパー手段５３のジョーガー板５６の作用面５８に衝突する。この衝突によって用紙６５はその運動エネルギーをジョーガー板５６に与えて衝突位置から落下する。
【００３８】
この際に、排紙機構部６は一枚目の用紙６５を排出する排出速度を設定排出速度よりさらに遅くして排出する。紙受け装置５１は排紙台５２に設置したストッパー手段５３およびガイド羽根５４、規制部材によって四方を囲まれており、一枚目の排出用紙を受ける際は、気流の流れがない為に用紙が着地する方向に抵抗となる。その為、用紙排出速度によってはストッパ手段を飛び越えてしまうことも起こり得る。
【００３９】
したがって、一枚目の用紙６５を低速にすることで緩やかに降下させ、確実に排紙台５２の所定位置に着地させることができる。一枚目の用紙６５の降下によってストッパー手段５３、ガイド羽根５４、規制部材の相互間を抜ける気流が発生しているので、二枚目以降の用紙６５は設定排出速度で排出してもストッパー手段５３を飛び越えてしまうような不具合はない。
【００４０】
ここで、「一枚目」とは製版後の印刷一枚目であり、あるいは印刷動作間に何らかの理由で一旦印刷動作を停止して所定の放置時間があった場合の放置後の印刷一枚目である。放置時間はタイマー等によって計測する。
【００４１】
図５の（ｂ）に示すように、用紙６５が飛翔して衝突することで運動エネルギーを与えられたジョーガー板５６は、シャフト５９をガイド溝６１に案内されて重力に抗して前方停止位置Ａから斜め上方の後方作動位置Ｂに後退する。このとき、ジョーガー板５６は用紙６５が設定排出速度で飛翔して衝突することで後方作動位置Ｂに後退するのに過不足のない運動エネルギーを与えられて安定した動作を行う。また、この過程においてジョーガー板５６は弾性体６４に当接して弾性体６４を弾性変形させ、後方作動位置Ｂにおいて弾性体に圧接する。
【００４２】
図５の（ｃ）に示すように、用紙６５から与えられた運動エネルギーを後方作動位置Ｂへの移動に費やしたジョーガー板５６は、重力によりガイド溝６１に沿って前方停止位置Ａに復動する。このとき、ジョーガー板５６は重力により前方停止位置Ａに復動するに際して、その初動時に弾性体６４の弾性復元力を受けて円滑に始動し、復動過程で弾性体６４から離間し、排紙台５２に落下した用紙６５を規制部材に向けて作用面５８で押圧し、規制部材を基準として用紙を揃えて積層する。
【００４３】
図６に示すように、前方停止位置Ａに復動したジョーガー板５６は、突起部６２と係止部６３との係合によって前方停止位置Ａで停止する。
ところで、上述したジョーガー板５６はその後方作動位置に後退するのに必要な運動エネルギーが一定である。一方、紙受け装置５１に設定する設定排出速度は基本的に最高速の１２０枚／分の一定速度に設定しており、この状態で用紙６５が設定排出速度で飛翔して衝突することによりジョーガー板５６に与える運動エネルギーは、用紙６５の種類、つまり用紙６５の厚さ（厚紙、薄紙）、大きさ、重さ（材質）によって変化する。
【００４４】
このため、用紙６５の種類、つまり用紙６５の厚さ（厚紙、薄紙）、大きさ、重さ（材質）等に応じて操作パネルのキー入力を行うことで設定排出速度を変更する。このとき、印刷速度は変わらない。このように、用紙６５の種類に応じて設定排出速度を変更することで、ジョーガー板５６が後方作動位置Ｂに後退するのに必要な運動エネルギーを確実に与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態における紙受け装置を示す正面図
【図２】同紙受け装置のストッパー手段を示す分解斜視図
【図３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は紙受け装置のジョーガー板を示す正面図、側面図、背面図
【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は紙受け装置の止めガイドを示す正面図、側面図、背面図
【図５】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ紙受け装置のストッパー手段の作用を示す動作説明図
【図６】紙受け装置のストッパー手段の要部拡大図
【図７】排紙機構を示す側面図
【図８】同排紙機構の斜視図
【図９】排紙ベルトの模式図
【図１０】排紙機構の模式図
【図１１】従来の印刷装置を示す模式図
【図１２】従来の紙受け装置を示す模式図
【図１３】従来の他の紙受け装置を示す模式図
【符号の説明】
【００４６】
５１    紙受け装置
５２    排紙台
５３    ストッパー手段
５４    ガイド羽根
５５    ロック装置
５６    ジョーガー板
５７    止めガイド
５８    作用面
５９    シャフト
６０    支持部材
６１    ガイド溝
６２    突起部
６３    係止部
６４    弾性体
６５    用紙
７１    ローラ
７２    排紙ベルト
７３    排紙ベルトモータ
７４    チャンバー
７４ａ  吸引穴
７５    吸引孔
７６    天板
７７    駆動プーリー
７８    従動プーリー
７９    駆動ベルト
８０    エンコーダセンサ
８１    ファンユニット
８２    ジャンプ台
８３    トップブローファン
Ａ      前方停止位置
Ｂ      後方作動位置
【図１】
0004610232.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0004610232.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
0004610232.tif 000012
【図１２】
0004610232.tif 000013
【図１３】
0004610232.tif 000014