後処理装置及び画像形成システム
【課題】簡単な構成で、大サイズの用紙へのステイプル処理等の後処理時における中間スタッカ上での用紙の整合を安定した性能で行える後処理装置を提供すること。
【解決手段】複数枚の用紙を貯留する用紙貯留部と、前記用紙貯留部に貯留される複数枚の用紙に後処理を行う後処理機構部と、前記後処理を終えた複数枚の用紙を前記用紙貯留部から排出する用紙排出手段と、前記用紙貯留部から排出された複数枚の用紙を積載する排紙トレイと、前記用紙貯留部に貯留された複数枚の用紙に対し、用紙搬送方向における整合を行うとともに、前記排紙トレイに積載された複数枚の用紙に対し、用紙搬送方向と直角な用紙幅方向における整合を行う整合手段と、を有することを特徴とする後処理装置。
【解決手段】複数枚の用紙を貯留する用紙貯留部と、前記用紙貯留部に貯留される複数枚の用紙に後処理を行う後処理機構部と、前記後処理を終えた複数枚の用紙を前記用紙貯留部から排出する用紙排出手段と、前記用紙貯留部から排出された複数枚の用紙を積載する排紙トレイと、前記用紙貯留部に貯留された複数枚の用紙に対し、用紙搬送方向における整合を行うとともに、前記排紙トレイに積載された複数枚の用紙に対し、用紙搬送方向と直角な用紙幅方向における整合を行う整合手段と、を有することを特徴とする後処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成された用紙に後処理を行う後処理装置及び画像形成システムに関し、特に、後処理を行う際の用紙に整合処理を行う後処理装置及び画像形成システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成された用紙に、ステイプル処理、穿孔処理、シフト処理、折り処理等の後処理を行う後処理装置においては、後処理を行う際に複数の用紙を一旦貯留部に貯留させ、用紙を用紙搬送方向及び用紙幅方向に整合する機構部を有するものが開発されている。
【０００３】
また、後処理装置を画像形成装置に連結した高速処理が可能な画像形成システムは、軽印刷装置として用いられる傾向にあり、このような画像形成システムに対し、画像形成処理された用紙を高い精度で整合して後処理することが要求されている。
【０００４】
特許文献１では、ステイプル機能等を有する後処理装置において、整合機構を設けることにより、用紙を排紙する際の排紙トレイ上や、ステイプル処理の際の中間スタッカ上において、高度な整合を行う後処理装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
図１０は、特許文献１に開示されている後処理装置としてのシート積載装置（後処理装置）Ｂを含む画像形成システムの全体構成図である。
【０００６】
図１０において、画像形成装置Ａにより画像形成され、排出ローラ７Ｂから排出されるシート（用紙）Ｓは、シート積載装置Ｂの内部に搬送され、搬送路ｒ１に設置された入口センサＣ１により検出される。搬送路切換ゲートＧ２はシートＳの搬送路を切り換えるもので、上部排紙トレイ１０Ａへの搬送路ｒ２とメイントレイ（排紙トレイ）１０Ｂへの搬送路ｒ３とを切り換える。搬送路ｒ２を通過するシートＳは上部排紙トレイ１０Ａに排出されて、上部排紙トレイ１０Ａ上で積載される。
【０００７】
搬送路ｒ３へ搬送されるシートＳは、まず、用紙搬送方向における用紙先端が高くなるように傾斜した中間スタッカ２０に送り込まれる。スタック部として機能する中間スタッカ２０は複数枚のシートＳを一時的に滞留（スタック）させることが可能である。従って、画像形成装置Ａから排出される単位時間当たりのシート枚数を低下させることなく、且つメイントレイ１０ＢにシートＳを排出させることなく、画像形成装置Ａから送り込まれるシートＳをシート積載装置Ｂ内に受け入れることを可能にしている。また、中間スタッカ２０において、シフト板２０Ａを利用することにより、メイントレイ１０Ｂに排出されるシートＳを部毎にシフトすることと、用紙搬送方向と直角な用紙幅方向に整合することを可能にしている。また、Ａ４サイズ等の通常サイズ以下の用紙であれば、中間スタッカ２０の傾斜により用紙後端が整合されるため、用紙搬送方向における紙揃えが可能である。なお、中間スタッカ２０において一時的にスタックされた複数枚のシートＳに対して後処理としてのステイプル処理を実行する場合には、ステイプル部材２０Ｄ、２０Ｅを動作させている。
【０００８】
中間スタッカ２０から排出されるシートＳは、メイントレイ１０Ｂ上に排出され、積載される。図１０における符号の３０Ａは整合部材であり、メイントレイ１０Ｂに排出されたシートＳを用紙搬送方向と直角な方向（以下、用紙幅方向という）に整合するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−２３４７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に提案された後処理装置では、Ａ３サイズなどの大サイズのシートＳにステイプル処理を行う場合、用紙Ｐの用紙搬送方向の長さが長いため、シートＳを貯留する用紙貯留部（中間スタッカ）２０上に収まらないという現象が生じる。そのため、シートＳの後端が中間スタッカ２０の用紙後端受け部に突き当たるとき、シートＳの先端はシートＳを排紙トレイ１０Ｂへと排出する排紙ローラ（参照符号なし）から下流側にはみ出し、シート先端が排紙ローラ対２１から垂れ下がる状態となってしまう。従って、中間スタッカ２０に図示のような傾斜を設けても、シートＳの後端が中間スタッカ２０の用紙後端受け部に必ず突き当たるという保証がなく、シートＳの用紙搬送方向における整合が不十分な状態でステイプル処理を行わざるを得ないという問題がある。大サイズのシートＳの排紙ローラ対２１からの垂れ下がりを防止するには、中間スタッカ２０の全長を長くする必要があり、シート積載装置Ｂの装置サイズが大きくなり過ぎるという問題がある。
【００１１】
本発明の目的は、上記のような問題を解決し、比較的コンパクトな装置で簡単な構成でありながら、大サイズの用紙に対するステイプル処理等の後処理時における中間スタッカ上での用紙の整合を安定した性能で行える後処理装置、及びそれを備えた画像形成システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的は下記の発明により達成される。
【００１３】
１．複数枚の用紙を貯留する用紙貯留部と、
前記用紙貯留部に貯留される複数枚の用紙に後処理を行う後処理機構部と、
前記後処理を終えた複数枚の用紙を前記用紙貯留部から排出する用紙排出手段と、
前記用紙貯留部から排出された複数枚の用紙を積載する排紙トレイと、
前記用紙貯留部に貯留された複数枚の用紙に対し、用紙搬送方向における整合を行うとともに、前記排紙トレイに積載された複数枚の用紙に対し、用紙搬送方向と直角な用紙幅方向における整合を行う整合手段と、
を有することを特徴とする後処理装置。
【００１４】
２．１に記載の後処理装置を備えたことを特徴とする画像形成システム。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る後処理装置を用いることにより、簡単な構成でありながら、大サイズの用紙に対しても後処理装置のサイズを大きくすることなく、ステイプル処理等の後処理を行う際の中間スタッカ上での用紙搬送方向における整合を適正に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】画像形成装置Ａ、自動原稿送り装置ＤＦ、後処理装置Ｂから成る画像形成システムの全体構成図である。
【図２】本発明に係る用紙貯留部としての中間スタッカ２０及びその周辺の機構部の構成及び動作について説明するための概略図である。
【図３】本発明の制御部１０１に係る制御系のブロック図である。
【図４】排紙トレイ１０Ｂ上に積載される用紙Ｐを用紙幅方向に整合する整合部材３０Ａ、３０Ｂの動作及び構成を説明するための概略図である。
【図５】整合部材回転駆動モータＭ１の回転により回転して変化する整合部材３０Ａ、３０Ｂの高さ（角度）を検知する検知手段の機構を示す概略図である。
【図６】本発明に係る整合部材３０Ａ、３０Ｂを用いて、中間スタッカ２０に貯留される用紙Ｐを用紙搬送方向に整合する構成及び動作について説明するための概略断面図である。
【図７】排紙トレイ１０Ｂにシフトされて積載される用紙Ｐを、用紙束毎に整合する動作を説明するための概略図である。
【図８】第１の整合部材３０Ａの正面図であり、図４（ａ）において実線の位置にある第１の整合部材３０Ａの拡大構成図である。
【図９】本発明に係る整合部材３０Ａ、３０Ｂの実施形態における整合作用を説明する図である。
【図１０】特許文献１に開示されている後処理装置としてのシート積載装置（後処理装置）Ｂを含む画像形成システムの全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に実施の形態に基づいて本発明を説明するが、本発明は該実施の形態に限定するものではない。
【００１８】
図１は、画像形成装置Ａ、自動原稿送り装置ＤＦ、後処理装置Ｂから成る画像形成システムの全体構成図である。
【００１９】
図１に示す画像形成装置Ａは、画像読取部１、画像処理部２、画像書込部３、画像形成部４等を備えている。画像形成装置Ａの上部には自動原稿送り装置ＤＦが搭載されており、画像形成装置Ａの左側には後処理装置Ｂが連結されている。
【００２０】
自動原稿送り装置ＤＦの原稿台上に載置された原稿ａは矢印方向に搬送され、原稿ａの片面又は両面の画像が画像読取部１におけるイメージセンサ１Ａによって読み取られる。イメージセンサ１Ａにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部２において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、画像書込部３に送られる。画像書込部３においては、半導体レーザからの出力光が画像形成部４の感光体ドラム４Ａに照射され、感光体ドラム４Ａ上に静電潜像が形成される。
【００２１】
画像形成部４において、帯電、露光、現像、転写、分離、クリーニング等の処理が行われる。給紙カセット５Ａ〜５Ｃから給送された用紙Ｐには、転写部４Ｂにより画像が転写される。画像が転写された用紙Ｐは、定着部６により定着され、排出ローラ７Ｂから後処理装置Ｂへ送り込まれる。或いは用紙Ｐは、搬送路切換ゲートＧ１により両面給紙部７Ａに送り込まれ、画像形成部４によって裏面側にも画像が形成され、排出ローラ７Ｂから後処理装置Ｂへ送り込まれる。
【００２２】
本発明に係る後処理装置Ｂ及び画像形成装置Ａの各部の動作を制御する制御部１０１は、画像形成装置Ａの内部に配設される。
【００２３】
後処理装置Ｂは画像形成装置Ａから送り込まれた用紙Ｐを上部排紙トレイ１０Ａや排紙トレイ（積載部）１０Ｂに排出し、上部排紙トレイ１０Ａや排紙トレイ１０Ｂ上に用紙Ｐを積載する。また後処理装置Ｂはシフト機能、ステイプル機能等を有し、後処理装置Ｂの内部に一時貯留されるか、排紙トレイ１０Ｂに積載される用紙Ｐに対して、部毎のシフト処理やステイプル処理等の後処理が行われる。
【００２４】
後処理装置Ｂに送り込まれた用紙Ｐは、搬送路ｒ１に設置された入口センサＣ１により検出される。当該入口センサＣ１を利用することにより、画像形成装置Ａから後処理装置Ｂに用紙Ｐが送り込まれたことを検出することができる。
【００２５】
搬送路切換ゲートＧ２は用紙Ｐの搬送路を切り換えるものであり、上部排紙トレイ１０Ａへの搬送路ｒ２と排紙トレイ１０Ｂへの搬送路ｒ３とを切り換える。搬送路ｒ２を通過する用紙Ｐは上部排紙トレイ１０Ａに排出されて、上部排紙トレイ１０Ａ上で積載される。
【００２６】
搬送路ｒ３を通過する用紙Ｐは、まず中間スタッカ２０に送り込まれる。本発明に係る用紙貯留部としての中間スタッカ２０は複数枚の用紙Ｐを一旦貯留（スタック）させる。即ち、中間スタッカ２０により、画像形成装置Ａから排出される単位時間当たりのプリント枚数を低下させず、且つ排紙トレイ１０Ｂに用紙Ｐを直接排出させず、画像形成装置Ａから送り込まれる用紙Ｐを一時的に後処理装置Ｂ内に受け入れることが可能となる。また、中間スタッカ２０において、シフト板２０Ａ（２０Ｂ）を利用することにより、排紙トレイ１０Ｂに排出される用紙Ｐを部毎にシフトすることが可能である。なお、中間スタッカ２０において一時的にスタックされた複数枚の用紙Ｐに対してステイプル処理を実行する場合には、後処理機構部としてのステイプル処理部４０を動作させることになる。
【００２７】
後処理後、中間スタッカ２０から排出される用紙Ｐは排紙トレイ１０Ｂに排出され、積載される。図１における３０Ａ、３０Ｂは本発明に係る整合手段に含まれる整合部材であり、排紙トレイ１０Ｂに排出された用紙Ｐを整合するものである。整合部材３０Ａ、３０Ｂの中間スタッカ２０及び排紙トレイ１０Ｂにおける整合動作に関しては後述する。
【００２８】
次に、中間スタッカ２０及びその周辺の構成について図２を用いて説明する。
【００２９】
図２は、本発明に係る用紙貯留部としての中間スタッカ２０及びその周辺の機構部の構成及び動作について説明するための概略図である。
【００３０】
図２において、中間スタッカ２０は、シフト板２０Ａ、２０Ｂ、一方の用紙排出手段としての用紙排出ベルト２０Ｃ、用紙Ｐの用紙搬送方向における後端を受ける用紙後端受け部材２０Ｆ、を有している。また、中間スタッカ２０の周辺には、用紙Ｐにステイプル処理を行うステイプル処理部４０が、更に、中間スタッカ２０の用紙搬送方向の下流側には、用紙Ｐを中間スタッカ２０から排出するもう一方の用紙排出手段としての排紙ローラ対２１が配設されている。
【００３１】
シフト板２０Ａ、２０Ｂは、図示しないリンク機構及び駆動モータにより、中間スタッカ２０に貯留される用紙Ｐを用紙幅方向の所定の位置に移動し、かつ用紙幅方向に往復動して、用紙Ｐに対し、必要に応じてシフト及び用紙幅方向の整合を行う。
【００３２】
本発明に係る一方の用紙排出手段としての用紙排出ベルト２０Ｃは、図示のように、一対のローラ（参照符号なし）に巻回されて回転される。用紙排出ベルト２０Ｃの表面には用紙排出爪２０Ｃ１が付設されている。中間スタッカ２０に貯留され、ステイプル処理部４０等による後処理を終えた複数枚の用紙Ｐは、用紙排出ベルト２０Ｃの回転に伴い移動する用紙排出爪２０Ｃ１に用紙後端が当接して用紙搬送方向に搬送される。その後、複数枚の用紙Ｐは排紙ローラ対２１に挟持され、中間スタッカ２０から排出される。一対のローラの内の一方のローラ（駆動ローラ）には図示しないモータが連結されており、制御部１０１からの指令により駆動されて一方のローラを回転駆動する。
【００３３】
本発明に係るもう一方の用紙排出手段としての排紙ローラ対２１は、駆動ローラ２１Ａとそれに圧接する従動ローラ２１Ｂとからなる。従動ローラ２１Ｂは揺動可能な揺動アーム（参照符号なし）に回転自在に保持され、揺動アームは排紙ローラ間隔調整モータＭ５に連結されている。排紙ローラ間隔調整モータＭ５は、制御部１０１からの指令により駆動され、中間スタッカ２０に貯留される用紙Ｐの枚数及び厚みに応じて、揺動アームを所定の角度だけ回転させ、駆動ローラ２１Ａと従動ローラ２１Ｂとの間隔（ニップ）を変化させる。揺動アームを所定の角度に回転させる構成については後述する。駆動ローラ２１Ａは、図示しない用紙搬送モータＭ３に連結され、制御部１０１からの指令により回転駆動される。排紙ローラ対２１のローラ間隔を、用紙Ｐの厚み又は枚数に応じて変化させ、排紙ローラ対２１と用紙Ｐとの摩擦力を適正な値に調整することにより、整合部材３０Ａ、３０Ｂによる用紙搬送方向の整合が適正に行われるようにしている。
【００３４】
また、後述するＡ３サイズ等の大サイズの用紙Ｐは、図２に示すように、中間スタッカ２０に貯留したときに用紙先端が排紙ローラ対２１から突出する。従って、このような大サイズの用紙Ｐに対してシフト板２０Ａ（２０Ｂ）を用いてシフト処理や用紙幅方向の整合処理を行う場合には、排紙ローラ対２１のローラ間隔を開放する必要がある。
【００３５】
本発明に係る用紙後端受け部材２０Ｆは、中間スタッカ２０の用紙搬送方向の上流側に配設され、中間スタッカ２０に貯留される用紙Ｐの後端を受ける。また、用紙後端受け部材２０Ｆには用紙後端受け部材２０Ｆの位置を移動させる手段としての、例えばラックＲＣが固設されている。ラックＲＣはピニオンＰＮに噛み合い、ピニオンＰＮは後端受け部材移動モータＭ４に連結されている。後端受け部材移動モータＭ４は、制御部１０１により動作が制御されて用紙後端受け部材２０Ｆを移動させ、その移動量は中間スタッカ２０に貯留される用紙Ｐのサイズに応じて、所定の値に決定される。
【００３６】
用紙後端受け部材２０Ｆの移動量を用紙Ｐのサイズに応じた所定の値とすることで、中間スタッカ２０に貯留される用紙Ｐの先端の位置を変化させ、後述する整合部材３０Ａ、３０Ｂによる用紙搬送方向の整合に適した位置となるように設定している。即ち、回転軸ＡＸを中心として回動する整合部材３０Ａ、３０Ｂの角度調整だけでは、用紙Ｐへの用紙搬送方向への整合範囲が制限されるが、用紙後端受け部材２０Ｆを移動させることにより、整合範囲をより広くするように自由度を持たせているのである。
【００３７】
上記した排紙ローラ間隔調整モータＭ５による揺動アームの所定の回転角度、及び、後端受け部材移動モータＭ４による用紙後端受け部材２０Ｆの所定の移動量は、それぞれ、実験により用紙のサイズや厚みに対応して算出される最適な値を所定の値としている。この所定の値は予めプログラムとして制御部１０１のメモリに格納され、制御部１０１を介し、必要に応じて適宜に取り出されるように制御される。
【００３８】
本発明の整合部材３０Ａ、３０Ｂの用紙サイズに応じた回転軸ＡＸを中心とする回転角度の設定により、中間スタッカ２０に貯留される複数枚の用紙Ｐに対し、用紙搬送方向における整合が適切に行われる。
【００３９】
また、本発明の用紙後端受け部材２０Ｆの用紙Ｐサイズに応じた位置の移動量の設定により、整合部材３０Ａ、３０Ｂの限られた回動範囲における、用紙Ｐの種々のサイズに応じた用紙搬送方向の整合が可能となるように、整合可能な領域を広くしている。
【００４０】
更に、本発明に係る排紙ローラ対２１のローラ間隔を、中間スタッカ２０に貯留される用紙Ｐの厚み又は枚数に応じて変化させ、排紙ローラ対２１と用紙Ｐとの摩擦力を調整し、整合部材３０Ａ、３０Ｂによる用紙搬送方向の整合動作を安定化させることができる。
【００４１】
図３は本発明の後処理装置Ｂにおける制御部１０１に係る制御系のブロック図である。
【００４２】
図３において、制御部１０１は、入口センサＣ１、排紙センサＣ２、用紙枚数情報入力手段ＭＮ、カウンタＣＴ、用紙サイズ検出手段ＳＳ、用紙厚み検出手段ＴＳ、及び整合部材回転角度検出手段ＲＳ、等から各種の情報を受ける。それらの情報に基づいて、整合部材回転駆動モータＭ１、整合部材摺動駆動モータＭ２、用紙搬送モータＭ３、後端受け部移動モータＭ４、及び排紙ローラ間隔調整モータＭ５、等の動作を制御する。また、制御部１０１は画像形成装置Ａの制御部との間で種々の情報を交信して制御を行う。
【００４３】
次に、排紙トレイ１０Ｂに排出される用紙Ｐを整合部材３０Ａ、３０Ｂにより用紙幅方向に整合する構成及び動作について説明する。
【００４４】
図４は、排紙トレイ１０Ｂ上に積載される用紙Ｐを用紙幅方向に整合する整合部材３０Ａ、３０Ｂの動作及び構成を説明するための概略図である。図４（ａ）は、整合部材３０Ａ、３０Ｂ周辺の拡大図であり、図４（ｂ）は排紙トレイ１０Ｂを上方から見た平面図である。
【００４５】
本発明に係る整合手段は、一対の摺動機構部３０と、整合部材摺動駆動手段としての一対の整合部材摺動駆動モータＭ２と、を有する。一対の摺動機構部３０の内の一方の摺動機構部３０１には、第１の整合部材３０Ａと、整合部材保持軸としての回転軸ＡＸと、整合部材回転駆動手段としての整合部材回転駆動モータＭ１と、が含まれる。同様に、もう一方の摺動機構部３０２には、第２の整合部材３０Ｂと、整合部材保持軸としての回転軸ＡＸと、整合部材回転駆動手段としての整合部材回転駆動モータＭ１と、が含まれる。
【００４６】
整合部材３０Ａ、３０Ｂをそれぞれ搭載する一対の摺動機構部３０は用紙幅方向に移動可能に配設され、それぞれ一対の整合部材摺動駆動モータＭ２の駆動により用紙幅方向に往復動される。一対の摺動機構部３０を用紙幅方向に移動する機構は、図示しない公知のリンク機構を用いるもので、一対の整合部材摺動駆動モータＭ２の回転動作を図示しないベルトやワイヤ等を用いて用紙幅方向の直線動作に変換している。
【００４７】
排紙トレイ１０Ｂに積載される用紙Ｐの上面の高さはセンサ（図示せず）により検知され、用紙Ｐの上面が常に一定高さになるように排紙トレイ１０Ｂが上下に移動される。排紙トレイ１０Ｂの上下移動はモータ（図示せず）の駆動により行われる。
【００４８】
排紙トレイ１０Ｂの上方には、一対の摺動機構部３０の用紙幅方向の往復移動により用紙Ｐの側端部に接離して整合する一対の整合部材３０Ａ、３０Ｂが設置されている（整合部材３０Ａが第１の整合部材であり、整合部材３０Ｂが第２の整合部材である）。整合部材３０Ａ、３０Ｂはそれぞれ回転軸ＡＸを中心にする回転方向に回動（往復動）可能である。前述したように、用紙Ｐを整合する動作としては、図４（ａ）に実線で示す用紙整合位置での、排紙トレイ１０Ｂに積載される複数枚の用紙Ｐを用紙幅方向に整合する動作と、中間スタッカ２０に貯留される複数枚の用紙Ｐを用紙搬送方向に整合する動作がある。また、用紙Ｐに対する、中間スタッカ２０又は排紙トレイ１０Ｂ上での整合動作が行われないときには、整合部材３０Ａ、３０Ｂは図４（ａ）に破線で示す上方退避位置に移動される。
【００４９】
排紙トレイ１０Ｂ上の用紙Ｐを整合するとき、一対の整合部材摺動駆動モータＭ２の駆動により一対の摺動機構部３０が移動され、整合部材３０Ａ、３０Ｂは、図４（ｂ）に矢示するｉ、ｊの用紙幅方向に往復して移動される（整合位置によって整合部材３０Ａ、３０Ｂのどちらかを往復移動させる）。そして、整合部材３０Ａ、３０Ｂの用紙側端整合面が積載された用紙Ｐの少なくとも一辺の用紙側端部を叩いて用紙Ｐを用紙幅方向に整合する。整合部材３０Ａ、３０Ｂ（一対の摺動機構部３０）の往復移動は図４（ａ）に示す一対の整合部材摺動駆動モータＭ２により行われ、例えば図示のようなベルト及びプーリ等からなる伝達機構により一対の整合部材摺動駆動モータＭ２の駆動力が摺動機構部３０に伝達される。一対の摺動機構部３０のそれぞれの往復移動により、整合部材３０Ａ、３０Ｂがそれぞれに往復移動する。
【００５０】
搬送路に設置される排紙センサＣ２は、排紙トレイ１０Ｂに排出される用紙Ｐを検出し、排紙センサＣ２による検出信号に基づいて排出される用紙Ｐの枚数を制御部１０１に内蔵されているカウンタＣＴが算出する。その算出結果が所定値に達し、シフト処理のため別の位置で用紙Ｐを整合させなければならない状態になると、制御部１０１は２つの整合部材回転駆動モータＭ１及び一対の整合部材摺動駆動モータＭ２の動作を制御し、一対の摺動機構部３０を別の位置へと移動させる。一対の摺動機構部３０の移動に伴い、整合部材３０Ａ、３０Ｂがそれぞれ移動される。
【００５１】
なお、本実施の形態においては、一対の整合部材３０Ａ、３０Ｂをそれぞれ一対の摺動機構部３０に搭載し、それぞれ一対の整合部材摺動駆動モータＭ２により用紙幅方向に往復動させる構成としたが、摺動機構部３０を用いない構成としても良い。即ち、整合部材３０Ａ、３０Ｂを回転軸ＡＸに対して回転及び摺動自在に構成し、固定された一対の整合部材摺動駆動モータＭ２により整合部材３０Ａ、３０Ｂをそれぞれに用紙幅方向に摺動させるという構成である。この構成においては、整合部材回転駆動モータＭ１も固定された状態とし、リンク機構により整合部材３０Ａ、３０Ｂを回転させる構成となる。
【００５２】
一方、２つの整合部材回転駆動モータＭ１の回動による、整合部材３０Ａ、３０Ｂの複数の整合（用紙搬送方向の整合）位置への移動と、上方退避位置への移動は、光電センサからなる整合部材回転角度検出手段ＲＳが出力する信号に基づいて行われる。中間スタッカ２０に貯留される用紙Ｐを用紙搬送方向に整合する動作については図６を用いて後述する。
【００５３】
図５は、整合部材回転駆動モータＭ１の回転により回転して変化する整合部材３０Ａ、３０Ｂの高さ（角度）を検知する検知手段の機構を示す概略図である。整合部材３０Ａ、３０Ｂの回転軸ＡＸにはエンコーダＲＤが固定され、整合部材回転角度検出手段ＲＳがエンコーダＲＤの回転位置を検知する。
【００５４】
また、一対の整合部材摺動駆動モータＭ２の回転により整合部材３０Ａ、３０Ｂは用紙幅方向に往復移動されるが、整合部材３０Ａ、３０Ｂの用紙幅方向における位置についても、図５に示すエンコーダＲＤと整合部材回転角度検出手段ＲＳを用いて検出できる。即ち、一対の整合部材摺動駆動モータＭ２にパルスモータを用い、エンコーダＲＤからの信号をパルスに変換して移動量を算出すれば良い。但し、この方式に限らず、他の位置検知センサを用いても良いことは言うまでもない。
【００５５】
一方、排紙ローラ間隔調整モータＭ５は、図２で説明したように、制御部１０１の指令により駆動され、中間スタッカ２０内の用紙Ｐの枚数及び厚みに応じて揺動アームを所定の角度だけ回転させ、駆動ローラ２１Ａと従動ローラ２１Ｂとの間隔を変化させている。このとき、回転される揺動アームの回転角度についても、図５に示す整合部材３０Ａ、３０Ｂの回転角度を設定する機構を用いることができるが、類似の構成であるため揺動アームについての機構の説明は省略する。
【００５６】
図６は、本発明に係る整合部材３０Ａ、３０Ｂを用いて、中間スタッカ２０に貯留される用紙Ｐを用紙搬送方向に整合する構成及び動作について説明するための概略断面図である。対象となる用紙は、サイズの大きな（例えばＡ３サイズ）用紙Ｐ１、Ｐ２（ここではＰ１＜Ｐ２とする）であり、用紙後端が中間スタッカ２０の後端受け部材２０Ｄに当接するとき、用紙先端が図示のように排紙ローラ対２１から突出する大きさの用紙である。
【００５７】
本発明に係る整合部材３０Ａ、３０Ｂによれば、回転軸ＡＸを中心として回動する動きを利用して、中間スタッカ２０に貯留される用紙Ｐを用紙搬送方向に整合することができる。この整合動作は、用紙サイズに応じて変化させる複数の整合範囲において、整合部材３０Ａ、３０Ｂを回動することにより行われる。この動作範囲は、用紙サイズ検出手段ＳＳにより検出される用紙サイズに応じて、整合部材回転駆動モータＭ１の回動の動作範囲として決定され、整合部材回転角度検出手段ＲＳが出力する信号に基づいて往復動の動作がなされる。
【００５８】
図６に示すように、整合部材３０Ａ、３０Ｂは、回転軸ＡＸに嵌合して回転する回動動作（往復動動作）により中間スタッカ２０に貯留される用紙Ｐ１、Ｐ２の先端に接離する当接部に形成され、曲面状又は多角面状の用紙先端整合部ＣＶ、を有している。用紙先端整合部ＣＶは、整合部材３０Ａ、３０Ｂの用紙側端整合面（排紙トレイ１０Ｂ上の用紙Ｐの用紙端面に接離し、用紙Ｐを用紙幅方向に整合する面）の側縁部に形成される。図６において、断面図上での符号のＰａ、Ｐｂは、用紙先端整合部ＣＶに対する用紙Ｐ１又はＰ２の先端の当接点であり、Ｓａ、Ｓｂは、当接点Ｐａ、Ｐｂにおける用紙先端整合部ＣＶの曲面に対する接線を表す。θは、接線Ｓａ、Ｓｂに対して用紙Ｐ１、Ｐ２が当接する角度を表す。
【００５９】
図６（ａ）は、中間スタッカ２０に貯留される用紙が排紙ローラ対２１からの用紙先端の突出量の小さいサイズの用紙Ｐ１である場合における、整合部材３０Ａ、３０Ｂが回動して用紙先端に接離する際の、用紙搬送方向の整合動作を説明するための概略図である。また同様に、図６（ｂ）は、中間スタッカ２０に貯留される用紙が排紙ローラ対２１からの用紙先端突出量の大きい用紙Ｐ２である場合の、整合部材３０Ａ、３０Ｂの用紙先端への接離の際の整合動作を説明するための概略図である。図６（ｃ）は、整合部材３０Ａ、３０Ｂの用紙先端整合部ＣＶと、用紙先端整合部ＣＶに当接する用紙Ｐ１、Ｐ２との位置関係を説明するための部分拡大図である。
【００６０】
図６（ａ）において、用紙先端が排紙ローラ対２１から突出する量が用紙Ｐ２より小さい用紙Ｐ１は、用紙先端整合部ＣＶにおける用紙Ｐ１先端の当接点Ｐａが用紙Ｐ２より回転軸ＡＸに近い位置にあり、当接する角度θは略直角となるように設定されている。
【００６１】
また、図６（ｂ）においては、サイズの大きい用紙Ｐ２は、用紙先端の排紙ローラ対２１から突出する量が用紙Ｐ１より大きく、それに伴い当接点Ｐｂが用紙Ｐ１より回転軸ＡＸから遠い位置となる。然るに、当接する角度θは用紙Ｐ１と同様に略直角な値となるように設定されている。
【００６２】
図６（ｃ）において、図示しない排紙ローラ対２１から突出する用紙Ｐ２の先端が整合部材３０Ａ、３０Ｂの用紙先端整合部ＣＶに当接するときの位置関係を実線で示し、用紙Ｐ１の先端が用紙先端整合部ＣＶに当接するときの位置関係を破線で示す。図６（ｃ）に示すように、用紙Ｐ１の先端が用紙先端整合部ＣＶに当接するときの当接点Ｐａの回転軸ＡＸからの距離Ｌ１は、用紙Ｐ２の先端が用紙先端整合部ＣＶに当接するときの当接点Ｐｂの距離Ｌ２よりΔＬだけ短い。また、整合部材３０Ａ、３０Ｂの用紙先端整合部ＣＶから回転軸ＡＸの近傍に向かう端面のなす角度は図６（ｃ）の実線と破線で示すように変化している。このため、用紙先端整合部ＣＶが直線状に形成されていると、ほぼ一定の角度で排出される用紙Ｐ１、Ｐ２に対する当接の角度が異なってしまい、適正（略直角）な当接角度とはならない。然るに、本発明に係る用紙先端整合部ＣＶの形状は曲面又は多角面に形成されているため、用紙先端整合部ＣＶから回転軸ＡＸの近傍に向かう端面のなす角度が変化してもサイズの異なる用紙Ｐの先端と用紙先端整合部ＣＶとのなす角度θは常に略直角となる。
【００６３】
このように、整合部材３０Ａ、３０Ｂの用紙先端整合部ＣＶは、用紙Ｐ１、Ｐ２の長さの違いにより用紙先端に対する用紙先端整合部ＣＶへの当接位置が変化しても、当接する角度θが略直角となるように用紙先端整合部ＣＶが曲面又は多角面に形成されている。即ち、サイズの大きい用紙Ｐ１、Ｐ２は用紙先端位置が排紙ローラ対２１から突出し、用紙搬送方向での整合が難しい状態にあるが、用紙先端整合部ＣＶを用紙先端に対して直角に当接させ、用紙の剛性（腰）を利用することにより、適正な整合を可能にしている。このため、用紙先端整合部ＣＶが用紙Ｐ１、Ｐ２の先端に当接するとき、用紙Ｐ１、Ｐ２は先端が用紙先端整合部ＣＶの当接点Ｐａからずれたり、用紙の途中から座屈したりすることがなく、用紙搬送方向に適正に整合される。この用紙搬送方向における整合動作は、２つの整合部材回転駆動モータＭ１が所定の回転角度で往復動して整合部材３０Ａ、３０Ｂを左右に回動し、用紙先端整合部ＣＶが用紙Ｐ１、Ｐ２の先端に接離する動作により行われる。
【００６４】
本発明に係る整合部材３０Ａ、３０Ｂの用紙先端整合部ＣＶの形状を、用紙先端の当接する角度θが略直角となるように形成するため、大サイズの用紙に対しても用紙がずれたり座屈したりすることなく、用紙搬送方向における整合を適正に行うことができる。
【００６５】
次に、図４で説明した用紙幅方向における整合動作に、シフト動作を加えた場合における整合部材３０Ａ、３０Ｂの用紙幅方向における動作について、図７を用いて説明する。なお、用紙Ｐにより構成され、排紙トレイ１０Ｂにおいてシフトされた用紙群を以下の説明では用紙束ＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３と呼ぶ。
【００６６】
図７は、排紙トレイ１０Ｂにシフトされて積載される用紙Ｐを、用紙束毎に整合する動作を説明するための概略図である。
【００６７】
図７のステップＳＰ１で示すように、始めに、中間スタッカ２０のシフト板２０Ａ、２０Ｂによりシフトされた用紙束ＰＰ１が排紙トレイ１０Ｂの図の左側に積載される。用紙束ＰＰ１を構成する用紙Ｐが排紙トレイ１０Ｂに排出される毎に用紙束ＰＰ１は整合部材３０Ａ、３０Ｂにより整合されるため、用紙束ＰＰ１を構成する用紙Ｐの端は揃っている。
【００６８】
排紙トレイ１０Ｂの用紙搬送方向上流側に設置された排紙センサＣ２の信号を利用することにより、用紙束ＰＰ１が所定枚数に達したと判断されると、ステップＳＰ２で示すように整合部材３０Ａ、３０Ｂが上方に回動し、排紙トレイ１０Ｂの右側に移動する。整合部材３０Ａ、３０Ｂの上方への回動は２つの整合部材回転駆動モータＭ１により行われ、整合部材３０Ａ、３０Ｂの用紙幅方向への移動は一対の整合部材摺動駆動モータＭ２により行われる。用紙幅方向における整合部材３０Ａ、３０Ｂの移動距離は、シフトのために中間スタッカ２０のシフト板２０Ａ、２０Ｂが用紙幅方向に移動する距離と同じである。
【００６９】
整合部材３０Ａ、３０Ｂが所定距離移動すると、ステップＳＰ３で示すように第１の整合部材３０Ａの下端が用紙束ＰＰ１の上面に接触する位置まで第１の整合部材３０Ａが下方に回動し、第２の整合部材３０Ｂはそれよりも下方に回動する。そして、ステップＳＰ４に示すように中間スタッカ２０のシフト板２０Ａ、２０Ｂによりシフトされた用紙束ＰＰ２が用紙束ＰＰ１の上に積載される。用紙束ＰＰ１と同様に、用紙束ＰＰ２を構成する用紙Ｐが排紙トレイ１０Ｂに排出される毎に整合部材３０Ａ、３０Ｂにより整合されるため、用紙束ＰＰ２を構成する用紙Ｐの端は揃っている。
【００７０】
更に排紙トレイ１０Ｂの左側に用紙Ｐを排出して整合動作を実行する場合は、ステップＳＰ５、ステップＳＰ６で示すように整合部材３０Ａ、３０Ｂを上方へ回動、水平移動、下方へ回動させる。そしてステップＳＰ７に示すように、シフト板２０Ａ、２０Ｂによりシフトされた用紙束ＰＰ３が用紙束ＰＰ２の上に積載される。このような手順により、後処理装置Ｂの左右２箇所において、用紙Ｐがシフトされ、且つ整合される。
【００７１】
前述したように、整合部材３０Ａ、３０Ｂが後処理装置Ｂの用紙幅方向に移動し、整合部材３０Ａ、３０Ｂにより整合動作を実行する場合は、用紙Ｐが排紙トレイ１０Ｂに排出される前に整合部材３０Ａ、３０Ｂの水平方向の移動が完了していなければならない。また、整合部材３０Ａ、３０Ｂが水平方向に移動するためには一定の時間がかかる。従って、連続して用紙Ｐを後処理装置Ｂに送り込む印刷ジョブの実行時には、整合部材３０Ａ、３０Ｂの水平方向の移動時間を確保するため、場合によっては用紙Ｐを排紙トレイ１０Ｂに排出させず、中間スタッカ２０に複数枚の用紙Ｐをスタックする必要がある。しかし、用紙束が用紙１枚により構成される場合は、他の用紙束を構成する用紙Ｐと混在してしまうため、その１枚の用紙Ｐを中間スタッカ２０に一時的にスタックすることができず、整合部材３０Ａ、３０Ｂの水平方向の移動時間を確保することもできない。そこで、用紙束を構成するプリント枚数を考慮し、シフトされる１部当たりのプリント枚数が１枚である場合は、整合部材３０Ａ、３０Ｂによる整合動作を実行しないように制御している。
【００７２】
次に、本発明に係る一対の整合部材３０Ａ、３０Ｂの詳細な構成の一例について図８を用いて説明する。
【００７３】
図８は、第１の整合部材３０Ａの正面図であり、図４（ａ）において実線の位置にある第１の整合部材３０Ａの拡大構成図である。
【００７４】
第１の整合部材３０Ａは回転軸ＡＸで回転自在に支持された第１整合部３０Ａ１と第１整合部３０Ａ１により支持された第２整合部３０Ａ２とを備える。図示のように、第２整合部３０Ａ２は第１整合部３０Ａ１に設けられた凹部内に設けられ、３０Ａ２ａで示す位置と３０Ａ２ｂで示す位置との間で、第１整合部３０Ａ１に対してスライド可能である。第１整合部３０Ａ１には長溝３０Ａ３が設けられ、長溝３０Ａ３には、第２整合部３０Ａ２に設けられたピン３０Ａ４が嵌入している。長溝３０Ａ３とピン３０Ａ４とによるガイドで、第２整合部３０Ａ２は第１整合部３０Ａ１に対して相対的に上下移動する。
【００７５】
図８（ａ）は、第１の整合部材３０Ａが排紙トレイ１０Ｂにも該排紙トレイ１０Ｂ上に積載されている用紙Ｐの上面にも接触しない状態を示しており、この場合、第２整合部３０Ａ２がその自重で最も下の位置まで下がっている。図８（ｂ）は、第１の整合部材３０Ａが排紙トレイ１０Ｂ上に積載された用紙Ｐの上に載った状態を示す。
【００７６】
図８（ｂ）に示すように第１の整合部材３０Ａが用紙Ｐの上面に載ったときに、第１整合部３０Ａ１及び第２整合部３０Ａ２は、排紙トレイ１０Ｂ上に積載された用紙Ｐに常に接触する。また、積載された用紙Ｐの最上位に新たに積載される用紙Ｐｕｐに対し、第１の整合部材３０Ａは、図９に示すように第１整合部３０Ａ１の下端が点Ｑ１で用紙Ｐｕｐの端縁を規制するとともに、第２整合部３０Ａ２の下端が点Ｑ２で用紙Ｐｕｐの端縁を規制する。
【００７７】
第２の整合部材３０Ｂも第１の整合部材３０Ａと同様に図８に示した第１整合部３０Ａ１（第２の整合部材では、３０Ｂ１となる）及び第２整合部３０Ａ２（同じく、３０Ｂ２となる）を有しており、その構成及び動作は第１の整合部材３０Ａと同一である。そのため説明は省略する。
【００７８】
図９は、本発明に係る整合部材３０Ａ、３０Ｂの実施形態における整合作用を説明する図である。
【００７９】
図９において、第２の整合部材３０Ｂが用紙Ｐｕｐの端縁Ｑ０に接離して整合を行う際に、第１の整合部材３０Ａは用紙排出方向Ｗにおける異なる２点で位置規制を行う。即ち、第１整合部３０Ａ１の下端側部が図９における点Ｑ１において用紙Ｐｕｐの端縁の位置を規制し、第２整合部３０Ａ２の下端側部が図９における点Ｑ２において、用紙Ｐｕｐの端縁の位置を規制している。
【００８０】
本実施の形態では、第１の整合部材３０Ａが用紙Ｐｕｐの２箇所の端縁に当接する構成としているが、整合部材３０Ａ、３０Ｂの構成を用紙Ｐｕｐの左右それぞれ１箇所のみの端縁に当接する構成とすると、用紙のカールが大きいときに問題が発生する。即ち、用紙がカールすると、第１の整合部材３０Ａと第２の整合部材３０Ｂとの用紙端縁に当接する高さに差異が生じ、その結果、第１の整合部材３０Ａ（又は第２の整合部材３０Ｂ）の用紙Ｐｕｐへの用紙排出方向Ｗにおける当接位置に差異を生じさせることになる。この原因は、整合部材３０Ａ、３０Ｂが回転軸ＡＸを回転中心として揺動する構成であるため、用紙Ｐｕｐに当接する高さが変わると水平方向の位置が変化するためである。整合部材３０Ａ、３０Ｂが用紙Ｐｕｐの端縁に当接する箇所が左右それぞれ１箇所のみであれば、左右の当接位置が変化した場合には、整合動作により用紙Ｐｕｐが用紙排出方向Ｗに対して左右いずれかに傾いてしまうおそれがある。
【００８１】
然るに本実施の形態によれば、整合部材３０Ａ、３０Ｂが載っている用紙束ＰＰにカールがあり、整合部材３０Ａ、３０Ｂの用紙Ｐｕｐへの規制位置がＱ１ａ、Ｑ２ａの位置にずれるような場合でも、規制位置が図９に示す２点であり、この問題は発生しない。
【符号の説明】
【００８２】
７Ｂ 排出ローラ
１０Ｂ 排紙トレイ（メイントレイ）
２０ 中間スタッカ
２０Ａ、２０Ｂ シフト板
２０Ｃ 用紙排出ベルト
２０Ｃ１ 用紙排出爪
２０Ｆ 用紙後端受け部材
２１ 排紙ローラ対
２１Ａ 駆動ローラ
２１Ｂ 従動ローラ
３０ 一対の摺動機構部
３０１ 一方の摺動機構部
３０２ もう一方の摺動機構部
３０Ａ 第１の整合部材
３０Ｂ 第２の整合部材
４０ ステイプル処理部
Ａ 画像形成装置
Ｂ 後処理装置（シート積載装置）
Ｐ、Ｐ１、Ｐ２、Ｐｕｐ 用紙
Ｓ シート
θ （用紙先端の）当接する角度
ＡＸ 回転軸（整合部材保持軸）
Ｃ１ 入口センサ
Ｃ２ 排紙センサ
ＣＴ カウンタ
ＣＶ 用紙先端整合部
Ｍ１ 整合部材回転駆動モータ（整合部材回転駆動手段）
Ｍ２ 整合部材摺動駆動モータ（整合部材摺動駆動手段）
Ｍ３ 用紙搬送モータ
Ｍ４ 後端受け部材移動モータ
Ｍ５ 排紙ローラ間隔調整モータ
ＭＮ 用紙枚数情報入力手段
ＰＮ ピニオン
Ｐａ、Ｐｂ 当接点
ＲＣ ラック
ＲＤ エンコーダ
ＲＳ 整合部材回転角度検出手段
ＳＳ 用紙サイズ検出手段
Ｓａ、Ｓｂ （曲面に対する）接線
ＴＳ 用紙厚み検出手段
１０１ 制御部
ＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３ 用紙束
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成された用紙に後処理を行う後処理装置及び画像形成システムに関し、特に、後処理を行う際の用紙に整合処理を行う後処理装置及び画像形成システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成された用紙に、ステイプル処理、穿孔処理、シフト処理、折り処理等の後処理を行う後処理装置においては、後処理を行う際に複数の用紙を一旦貯留部に貯留させ、用紙を用紙搬送方向及び用紙幅方向に整合する機構部を有するものが開発されている。
【０００３】
また、後処理装置を画像形成装置に連結した高速処理が可能な画像形成システムは、軽印刷装置として用いられる傾向にあり、このような画像形成システムに対し、画像形成処理された用紙を高い精度で整合して後処理することが要求されている。
【０００４】
特許文献１では、ステイプル機能等を有する後処理装置において、整合機構を設けることにより、用紙を排紙する際の排紙トレイ上や、ステイプル処理の際の中間スタッカ上において、高度な整合を行う後処理装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
図１０は、特許文献１に開示されている後処理装置としてのシート積載装置（後処理装置）Ｂを含む画像形成システムの全体構成図である。
【０００６】
図１０において、画像形成装置Ａにより画像形成され、排出ローラ７Ｂから排出されるシート（用紙）Ｓは、シート積載装置Ｂの内部に搬送され、搬送路ｒ１に設置された入口センサＣ１により検出される。搬送路切換ゲートＧ２はシートＳの搬送路を切り換えるもので、上部排紙トレイ１０Ａへの搬送路ｒ２とメイントレイ（排紙トレイ）１０Ｂへの搬送路ｒ３とを切り換える。搬送路ｒ２を通過するシートＳは上部排紙トレイ１０Ａに排出されて、上部排紙トレイ１０Ａ上で積載される。
【０００７】
搬送路ｒ３へ搬送されるシートＳは、まず、用紙搬送方向における用紙先端が高くなるように傾斜した中間スタッカ２０に送り込まれる。スタック部として機能する中間スタッカ２０は複数枚のシートＳを一時的に滞留（スタック）させることが可能である。従って、画像形成装置Ａから排出される単位時間当たりのシート枚数を低下させることなく、且つメイントレイ１０ＢにシートＳを排出させることなく、画像形成装置Ａから送り込まれるシートＳをシート積載装置Ｂ内に受け入れることを可能にしている。また、中間スタッカ２０において、シフト板２０Ａを利用することにより、メイントレイ１０Ｂに排出されるシートＳを部毎にシフトすることと、用紙搬送方向と直角な用紙幅方向に整合することを可能にしている。また、Ａ４サイズ等の通常サイズ以下の用紙であれば、中間スタッカ２０の傾斜により用紙後端が整合されるため、用紙搬送方向における紙揃えが可能である。なお、中間スタッカ２０において一時的にスタックされた複数枚のシートＳに対して後処理としてのステイプル処理を実行する場合には、ステイプル部材２０Ｄ、２０Ｅを動作させている。
【０００８】
中間スタッカ２０から排出されるシートＳは、メイントレイ１０Ｂ上に排出され、積載される。図１０における符号の３０Ａは整合部材であり、メイントレイ１０Ｂに排出されたシートＳを用紙搬送方向と直角な方向（以下、用紙幅方向という）に整合するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−２３４７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に提案された後処理装置では、Ａ３サイズなどの大サイズのシートＳにステイプル処理を行う場合、用紙Ｐの用紙搬送方向の長さが長いため、シートＳを貯留する用紙貯留部（中間スタッカ）２０上に収まらないという現象が生じる。そのため、シートＳの後端が中間スタッカ２０の用紙後端受け部に突き当たるとき、シートＳの先端はシートＳを排紙トレイ１０Ｂへと排出する排紙ローラ（参照符号なし）から下流側にはみ出し、シート先端が排紙ローラ対２１から垂れ下がる状態となってしまう。従って、中間スタッカ２０に図示のような傾斜を設けても、シートＳの後端が中間スタッカ２０の用紙後端受け部に必ず突き当たるという保証がなく、シートＳの用紙搬送方向における整合が不十分な状態でステイプル処理を行わざるを得ないという問題がある。大サイズのシートＳの排紙ローラ対２１からの垂れ下がりを防止するには、中間スタッカ２０の全長を長くする必要があり、シート積載装置Ｂの装置サイズが大きくなり過ぎるという問題がある。
【００１１】
本発明の目的は、上記のような問題を解決し、比較的コンパクトな装置で簡単な構成でありながら、大サイズの用紙に対するステイプル処理等の後処理時における中間スタッカ上での用紙の整合を安定した性能で行える後処理装置、及びそれを備えた画像形成システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的は下記の発明により達成される。
【００１３】
１．複数枚の用紙を貯留する用紙貯留部と、
前記用紙貯留部に貯留される複数枚の用紙に後処理を行う後処理機構部と、
前記後処理を終えた複数枚の用紙を前記用紙貯留部から排出する用紙排出手段と、
前記用紙貯留部から排出された複数枚の用紙を積載する排紙トレイと、
前記用紙貯留部に貯留された複数枚の用紙に対し、用紙搬送方向における整合を行うとともに、前記排紙トレイに積載された複数枚の用紙に対し、用紙搬送方向と直角な用紙幅方向における整合を行う整合手段と、
を有することを特徴とする後処理装置。
【００１４】
２．１に記載の後処理装置を備えたことを特徴とする画像形成システム。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る後処理装置を用いることにより、簡単な構成でありながら、大サイズの用紙に対しても後処理装置のサイズを大きくすることなく、ステイプル処理等の後処理を行う際の中間スタッカ上での用紙搬送方向における整合を適正に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】画像形成装置Ａ、自動原稿送り装置ＤＦ、後処理装置Ｂから成る画像形成システムの全体構成図である。
【図２】本発明に係る用紙貯留部としての中間スタッカ２０及びその周辺の機構部の構成及び動作について説明するための概略図である。
【図３】本発明の制御部１０１に係る制御系のブロック図である。
【図４】排紙トレイ１０Ｂ上に積載される用紙Ｐを用紙幅方向に整合する整合部材３０Ａ、３０Ｂの動作及び構成を説明するための概略図である。
【図５】整合部材回転駆動モータＭ１の回転により回転して変化する整合部材３０Ａ、３０Ｂの高さ（角度）を検知する検知手段の機構を示す概略図である。
【図６】本発明に係る整合部材３０Ａ、３０Ｂを用いて、中間スタッカ２０に貯留される用紙Ｐを用紙搬送方向に整合する構成及び動作について説明するための概略断面図である。
【図７】排紙トレイ１０Ｂにシフトされて積載される用紙Ｐを、用紙束毎に整合する動作を説明するための概略図である。
【図８】第１の整合部材３０Ａの正面図であり、図４（ａ）において実線の位置にある第１の整合部材３０Ａの拡大構成図である。
【図９】本発明に係る整合部材３０Ａ、３０Ｂの実施形態における整合作用を説明する図である。
【図１０】特許文献１に開示されている後処理装置としてのシート積載装置（後処理装置）Ｂを含む画像形成システムの全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に実施の形態に基づいて本発明を説明するが、本発明は該実施の形態に限定するものではない。
【００１８】
図１は、画像形成装置Ａ、自動原稿送り装置ＤＦ、後処理装置Ｂから成る画像形成システムの全体構成図である。
【００１９】
図１に示す画像形成装置Ａは、画像読取部１、画像処理部２、画像書込部３、画像形成部４等を備えている。画像形成装置Ａの上部には自動原稿送り装置ＤＦが搭載されており、画像形成装置Ａの左側には後処理装置Ｂが連結されている。
【００２０】
自動原稿送り装置ＤＦの原稿台上に載置された原稿ａは矢印方向に搬送され、原稿ａの片面又は両面の画像が画像読取部１におけるイメージセンサ１Ａによって読み取られる。イメージセンサ１Ａにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部２において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、画像書込部３に送られる。画像書込部３においては、半導体レーザからの出力光が画像形成部４の感光体ドラム４Ａに照射され、感光体ドラム４Ａ上に静電潜像が形成される。
【００２１】
画像形成部４において、帯電、露光、現像、転写、分離、クリーニング等の処理が行われる。給紙カセット５Ａ〜５Ｃから給送された用紙Ｐには、転写部４Ｂにより画像が転写される。画像が転写された用紙Ｐは、定着部６により定着され、排出ローラ７Ｂから後処理装置Ｂへ送り込まれる。或いは用紙Ｐは、搬送路切換ゲートＧ１により両面給紙部７Ａに送り込まれ、画像形成部４によって裏面側にも画像が形成され、排出ローラ７Ｂから後処理装置Ｂへ送り込まれる。
【００２２】
本発明に係る後処理装置Ｂ及び画像形成装置Ａの各部の動作を制御する制御部１０１は、画像形成装置Ａの内部に配設される。
【００２３】
後処理装置Ｂは画像形成装置Ａから送り込まれた用紙Ｐを上部排紙トレイ１０Ａや排紙トレイ（積載部）１０Ｂに排出し、上部排紙トレイ１０Ａや排紙トレイ１０Ｂ上に用紙Ｐを積載する。また後処理装置Ｂはシフト機能、ステイプル機能等を有し、後処理装置Ｂの内部に一時貯留されるか、排紙トレイ１０Ｂに積載される用紙Ｐに対して、部毎のシフト処理やステイプル処理等の後処理が行われる。
【００２４】
後処理装置Ｂに送り込まれた用紙Ｐは、搬送路ｒ１に設置された入口センサＣ１により検出される。当該入口センサＣ１を利用することにより、画像形成装置Ａから後処理装置Ｂに用紙Ｐが送り込まれたことを検出することができる。
【００２５】
搬送路切換ゲートＧ２は用紙Ｐの搬送路を切り換えるものであり、上部排紙トレイ１０Ａへの搬送路ｒ２と排紙トレイ１０Ｂへの搬送路ｒ３とを切り換える。搬送路ｒ２を通過する用紙Ｐは上部排紙トレイ１０Ａに排出されて、上部排紙トレイ１０Ａ上で積載される。
【００２６】
搬送路ｒ３を通過する用紙Ｐは、まず中間スタッカ２０に送り込まれる。本発明に係る用紙貯留部としての中間スタッカ２０は複数枚の用紙Ｐを一旦貯留（スタック）させる。即ち、中間スタッカ２０により、画像形成装置Ａから排出される単位時間当たりのプリント枚数を低下させず、且つ排紙トレイ１０Ｂに用紙Ｐを直接排出させず、画像形成装置Ａから送り込まれる用紙Ｐを一時的に後処理装置Ｂ内に受け入れることが可能となる。また、中間スタッカ２０において、シフト板２０Ａ（２０Ｂ）を利用することにより、排紙トレイ１０Ｂに排出される用紙Ｐを部毎にシフトすることが可能である。なお、中間スタッカ２０において一時的にスタックされた複数枚の用紙Ｐに対してステイプル処理を実行する場合には、後処理機構部としてのステイプル処理部４０を動作させることになる。
【００２７】
後処理後、中間スタッカ２０から排出される用紙Ｐは排紙トレイ１０Ｂに排出され、積載される。図１における３０Ａ、３０Ｂは本発明に係る整合手段に含まれる整合部材であり、排紙トレイ１０Ｂに排出された用紙Ｐを整合するものである。整合部材３０Ａ、３０Ｂの中間スタッカ２０及び排紙トレイ１０Ｂにおける整合動作に関しては後述する。
【００２８】
次に、中間スタッカ２０及びその周辺の構成について図２を用いて説明する。
【００２９】
図２は、本発明に係る用紙貯留部としての中間スタッカ２０及びその周辺の機構部の構成及び動作について説明するための概略図である。
【００３０】
図２において、中間スタッカ２０は、シフト板２０Ａ、２０Ｂ、一方の用紙排出手段としての用紙排出ベルト２０Ｃ、用紙Ｐの用紙搬送方向における後端を受ける用紙後端受け部材２０Ｆ、を有している。また、中間スタッカ２０の周辺には、用紙Ｐにステイプル処理を行うステイプル処理部４０が、更に、中間スタッカ２０の用紙搬送方向の下流側には、用紙Ｐを中間スタッカ２０から排出するもう一方の用紙排出手段としての排紙ローラ対２１が配設されている。
【００３１】
シフト板２０Ａ、２０Ｂは、図示しないリンク機構及び駆動モータにより、中間スタッカ２０に貯留される用紙Ｐを用紙幅方向の所定の位置に移動し、かつ用紙幅方向に往復動して、用紙Ｐに対し、必要に応じてシフト及び用紙幅方向の整合を行う。
【００３２】
本発明に係る一方の用紙排出手段としての用紙排出ベルト２０Ｃは、図示のように、一対のローラ（参照符号なし）に巻回されて回転される。用紙排出ベルト２０Ｃの表面には用紙排出爪２０Ｃ１が付設されている。中間スタッカ２０に貯留され、ステイプル処理部４０等による後処理を終えた複数枚の用紙Ｐは、用紙排出ベルト２０Ｃの回転に伴い移動する用紙排出爪２０Ｃ１に用紙後端が当接して用紙搬送方向に搬送される。その後、複数枚の用紙Ｐは排紙ローラ対２１に挟持され、中間スタッカ２０から排出される。一対のローラの内の一方のローラ（駆動ローラ）には図示しないモータが連結されており、制御部１０１からの指令により駆動されて一方のローラを回転駆動する。
【００３３】
本発明に係るもう一方の用紙排出手段としての排紙ローラ対２１は、駆動ローラ２１Ａとそれに圧接する従動ローラ２１Ｂとからなる。従動ローラ２１Ｂは揺動可能な揺動アーム（参照符号なし）に回転自在に保持され、揺動アームは排紙ローラ間隔調整モータＭ５に連結されている。排紙ローラ間隔調整モータＭ５は、制御部１０１からの指令により駆動され、中間スタッカ２０に貯留される用紙Ｐの枚数及び厚みに応じて、揺動アームを所定の角度だけ回転させ、駆動ローラ２１Ａと従動ローラ２１Ｂとの間隔（ニップ）を変化させる。揺動アームを所定の角度に回転させる構成については後述する。駆動ローラ２１Ａは、図示しない用紙搬送モータＭ３に連結され、制御部１０１からの指令により回転駆動される。排紙ローラ対２１のローラ間隔を、用紙Ｐの厚み又は枚数に応じて変化させ、排紙ローラ対２１と用紙Ｐとの摩擦力を適正な値に調整することにより、整合部材３０Ａ、３０Ｂによる用紙搬送方向の整合が適正に行われるようにしている。
【００３４】
また、後述するＡ３サイズ等の大サイズの用紙Ｐは、図２に示すように、中間スタッカ２０に貯留したときに用紙先端が排紙ローラ対２１から突出する。従って、このような大サイズの用紙Ｐに対してシフト板２０Ａ（２０Ｂ）を用いてシフト処理や用紙幅方向の整合処理を行う場合には、排紙ローラ対２１のローラ間隔を開放する必要がある。
【００３５】
本発明に係る用紙後端受け部材２０Ｆは、中間スタッカ２０の用紙搬送方向の上流側に配設され、中間スタッカ２０に貯留される用紙Ｐの後端を受ける。また、用紙後端受け部材２０Ｆには用紙後端受け部材２０Ｆの位置を移動させる手段としての、例えばラックＲＣが固設されている。ラックＲＣはピニオンＰＮに噛み合い、ピニオンＰＮは後端受け部材移動モータＭ４に連結されている。後端受け部材移動モータＭ４は、制御部１０１により動作が制御されて用紙後端受け部材２０Ｆを移動させ、その移動量は中間スタッカ２０に貯留される用紙Ｐのサイズに応じて、所定の値に決定される。
【００３６】
用紙後端受け部材２０Ｆの移動量を用紙Ｐのサイズに応じた所定の値とすることで、中間スタッカ２０に貯留される用紙Ｐの先端の位置を変化させ、後述する整合部材３０Ａ、３０Ｂによる用紙搬送方向の整合に適した位置となるように設定している。即ち、回転軸ＡＸを中心として回動する整合部材３０Ａ、３０Ｂの角度調整だけでは、用紙Ｐへの用紙搬送方向への整合範囲が制限されるが、用紙後端受け部材２０Ｆを移動させることにより、整合範囲をより広くするように自由度を持たせているのである。
【００３７】
上記した排紙ローラ間隔調整モータＭ５による揺動アームの所定の回転角度、及び、後端受け部材移動モータＭ４による用紙後端受け部材２０Ｆの所定の移動量は、それぞれ、実験により用紙のサイズや厚みに対応して算出される最適な値を所定の値としている。この所定の値は予めプログラムとして制御部１０１のメモリに格納され、制御部１０１を介し、必要に応じて適宜に取り出されるように制御される。
【００３８】
本発明の整合部材３０Ａ、３０Ｂの用紙サイズに応じた回転軸ＡＸを中心とする回転角度の設定により、中間スタッカ２０に貯留される複数枚の用紙Ｐに対し、用紙搬送方向における整合が適切に行われる。
【００３９】
また、本発明の用紙後端受け部材２０Ｆの用紙Ｐサイズに応じた位置の移動量の設定により、整合部材３０Ａ、３０Ｂの限られた回動範囲における、用紙Ｐの種々のサイズに応じた用紙搬送方向の整合が可能となるように、整合可能な領域を広くしている。
【００４０】
更に、本発明に係る排紙ローラ対２１のローラ間隔を、中間スタッカ２０に貯留される用紙Ｐの厚み又は枚数に応じて変化させ、排紙ローラ対２１と用紙Ｐとの摩擦力を調整し、整合部材３０Ａ、３０Ｂによる用紙搬送方向の整合動作を安定化させることができる。
【００４１】
図３は本発明の後処理装置Ｂにおける制御部１０１に係る制御系のブロック図である。
【００４２】
図３において、制御部１０１は、入口センサＣ１、排紙センサＣ２、用紙枚数情報入力手段ＭＮ、カウンタＣＴ、用紙サイズ検出手段ＳＳ、用紙厚み検出手段ＴＳ、及び整合部材回転角度検出手段ＲＳ、等から各種の情報を受ける。それらの情報に基づいて、整合部材回転駆動モータＭ１、整合部材摺動駆動モータＭ２、用紙搬送モータＭ３、後端受け部移動モータＭ４、及び排紙ローラ間隔調整モータＭ５、等の動作を制御する。また、制御部１０１は画像形成装置Ａの制御部との間で種々の情報を交信して制御を行う。
【００４３】
次に、排紙トレイ１０Ｂに排出される用紙Ｐを整合部材３０Ａ、３０Ｂにより用紙幅方向に整合する構成及び動作について説明する。
【００４４】
図４は、排紙トレイ１０Ｂ上に積載される用紙Ｐを用紙幅方向に整合する整合部材３０Ａ、３０Ｂの動作及び構成を説明するための概略図である。図４（ａ）は、整合部材３０Ａ、３０Ｂ周辺の拡大図であり、図４（ｂ）は排紙トレイ１０Ｂを上方から見た平面図である。
【００４５】
本発明に係る整合手段は、一対の摺動機構部３０と、整合部材摺動駆動手段としての一対の整合部材摺動駆動モータＭ２と、を有する。一対の摺動機構部３０の内の一方の摺動機構部３０１には、第１の整合部材３０Ａと、整合部材保持軸としての回転軸ＡＸと、整合部材回転駆動手段としての整合部材回転駆動モータＭ１と、が含まれる。同様に、もう一方の摺動機構部３０２には、第２の整合部材３０Ｂと、整合部材保持軸としての回転軸ＡＸと、整合部材回転駆動手段としての整合部材回転駆動モータＭ１と、が含まれる。
【００４６】
整合部材３０Ａ、３０Ｂをそれぞれ搭載する一対の摺動機構部３０は用紙幅方向に移動可能に配設され、それぞれ一対の整合部材摺動駆動モータＭ２の駆動により用紙幅方向に往復動される。一対の摺動機構部３０を用紙幅方向に移動する機構は、図示しない公知のリンク機構を用いるもので、一対の整合部材摺動駆動モータＭ２の回転動作を図示しないベルトやワイヤ等を用いて用紙幅方向の直線動作に変換している。
【００４７】
排紙トレイ１０Ｂに積載される用紙Ｐの上面の高さはセンサ（図示せず）により検知され、用紙Ｐの上面が常に一定高さになるように排紙トレイ１０Ｂが上下に移動される。排紙トレイ１０Ｂの上下移動はモータ（図示せず）の駆動により行われる。
【００４８】
排紙トレイ１０Ｂの上方には、一対の摺動機構部３０の用紙幅方向の往復移動により用紙Ｐの側端部に接離して整合する一対の整合部材３０Ａ、３０Ｂが設置されている（整合部材３０Ａが第１の整合部材であり、整合部材３０Ｂが第２の整合部材である）。整合部材３０Ａ、３０Ｂはそれぞれ回転軸ＡＸを中心にする回転方向に回動（往復動）可能である。前述したように、用紙Ｐを整合する動作としては、図４（ａ）に実線で示す用紙整合位置での、排紙トレイ１０Ｂに積載される複数枚の用紙Ｐを用紙幅方向に整合する動作と、中間スタッカ２０に貯留される複数枚の用紙Ｐを用紙搬送方向に整合する動作がある。また、用紙Ｐに対する、中間スタッカ２０又は排紙トレイ１０Ｂ上での整合動作が行われないときには、整合部材３０Ａ、３０Ｂは図４（ａ）に破線で示す上方退避位置に移動される。
【００４９】
排紙トレイ１０Ｂ上の用紙Ｐを整合するとき、一対の整合部材摺動駆動モータＭ２の駆動により一対の摺動機構部３０が移動され、整合部材３０Ａ、３０Ｂは、図４（ｂ）に矢示するｉ、ｊの用紙幅方向に往復して移動される（整合位置によって整合部材３０Ａ、３０Ｂのどちらかを往復移動させる）。そして、整合部材３０Ａ、３０Ｂの用紙側端整合面が積載された用紙Ｐの少なくとも一辺の用紙側端部を叩いて用紙Ｐを用紙幅方向に整合する。整合部材３０Ａ、３０Ｂ（一対の摺動機構部３０）の往復移動は図４（ａ）に示す一対の整合部材摺動駆動モータＭ２により行われ、例えば図示のようなベルト及びプーリ等からなる伝達機構により一対の整合部材摺動駆動モータＭ２の駆動力が摺動機構部３０に伝達される。一対の摺動機構部３０のそれぞれの往復移動により、整合部材３０Ａ、３０Ｂがそれぞれに往復移動する。
【００５０】
搬送路に設置される排紙センサＣ２は、排紙トレイ１０Ｂに排出される用紙Ｐを検出し、排紙センサＣ２による検出信号に基づいて排出される用紙Ｐの枚数を制御部１０１に内蔵されているカウンタＣＴが算出する。その算出結果が所定値に達し、シフト処理のため別の位置で用紙Ｐを整合させなければならない状態になると、制御部１０１は２つの整合部材回転駆動モータＭ１及び一対の整合部材摺動駆動モータＭ２の動作を制御し、一対の摺動機構部３０を別の位置へと移動させる。一対の摺動機構部３０の移動に伴い、整合部材３０Ａ、３０Ｂがそれぞれ移動される。
【００５１】
なお、本実施の形態においては、一対の整合部材３０Ａ、３０Ｂをそれぞれ一対の摺動機構部３０に搭載し、それぞれ一対の整合部材摺動駆動モータＭ２により用紙幅方向に往復動させる構成としたが、摺動機構部３０を用いない構成としても良い。即ち、整合部材３０Ａ、３０Ｂを回転軸ＡＸに対して回転及び摺動自在に構成し、固定された一対の整合部材摺動駆動モータＭ２により整合部材３０Ａ、３０Ｂをそれぞれに用紙幅方向に摺動させるという構成である。この構成においては、整合部材回転駆動モータＭ１も固定された状態とし、リンク機構により整合部材３０Ａ、３０Ｂを回転させる構成となる。
【００５２】
一方、２つの整合部材回転駆動モータＭ１の回動による、整合部材３０Ａ、３０Ｂの複数の整合（用紙搬送方向の整合）位置への移動と、上方退避位置への移動は、光電センサからなる整合部材回転角度検出手段ＲＳが出力する信号に基づいて行われる。中間スタッカ２０に貯留される用紙Ｐを用紙搬送方向に整合する動作については図６を用いて後述する。
【００５３】
図５は、整合部材回転駆動モータＭ１の回転により回転して変化する整合部材３０Ａ、３０Ｂの高さ（角度）を検知する検知手段の機構を示す概略図である。整合部材３０Ａ、３０Ｂの回転軸ＡＸにはエンコーダＲＤが固定され、整合部材回転角度検出手段ＲＳがエンコーダＲＤの回転位置を検知する。
【００５４】
また、一対の整合部材摺動駆動モータＭ２の回転により整合部材３０Ａ、３０Ｂは用紙幅方向に往復移動されるが、整合部材３０Ａ、３０Ｂの用紙幅方向における位置についても、図５に示すエンコーダＲＤと整合部材回転角度検出手段ＲＳを用いて検出できる。即ち、一対の整合部材摺動駆動モータＭ２にパルスモータを用い、エンコーダＲＤからの信号をパルスに変換して移動量を算出すれば良い。但し、この方式に限らず、他の位置検知センサを用いても良いことは言うまでもない。
【００５５】
一方、排紙ローラ間隔調整モータＭ５は、図２で説明したように、制御部１０１の指令により駆動され、中間スタッカ２０内の用紙Ｐの枚数及び厚みに応じて揺動アームを所定の角度だけ回転させ、駆動ローラ２１Ａと従動ローラ２１Ｂとの間隔を変化させている。このとき、回転される揺動アームの回転角度についても、図５に示す整合部材３０Ａ、３０Ｂの回転角度を設定する機構を用いることができるが、類似の構成であるため揺動アームについての機構の説明は省略する。
【００５６】
図６は、本発明に係る整合部材３０Ａ、３０Ｂを用いて、中間スタッカ２０に貯留される用紙Ｐを用紙搬送方向に整合する構成及び動作について説明するための概略断面図である。対象となる用紙は、サイズの大きな（例えばＡ３サイズ）用紙Ｐ１、Ｐ２（ここではＰ１＜Ｐ２とする）であり、用紙後端が中間スタッカ２０の後端受け部材２０Ｄに当接するとき、用紙先端が図示のように排紙ローラ対２１から突出する大きさの用紙である。
【００５７】
本発明に係る整合部材３０Ａ、３０Ｂによれば、回転軸ＡＸを中心として回動する動きを利用して、中間スタッカ２０に貯留される用紙Ｐを用紙搬送方向に整合することができる。この整合動作は、用紙サイズに応じて変化させる複数の整合範囲において、整合部材３０Ａ、３０Ｂを回動することにより行われる。この動作範囲は、用紙サイズ検出手段ＳＳにより検出される用紙サイズに応じて、整合部材回転駆動モータＭ１の回動の動作範囲として決定され、整合部材回転角度検出手段ＲＳが出力する信号に基づいて往復動の動作がなされる。
【００５８】
図６に示すように、整合部材３０Ａ、３０Ｂは、回転軸ＡＸに嵌合して回転する回動動作（往復動動作）により中間スタッカ２０に貯留される用紙Ｐ１、Ｐ２の先端に接離する当接部に形成され、曲面状又は多角面状の用紙先端整合部ＣＶ、を有している。用紙先端整合部ＣＶは、整合部材３０Ａ、３０Ｂの用紙側端整合面（排紙トレイ１０Ｂ上の用紙Ｐの用紙端面に接離し、用紙Ｐを用紙幅方向に整合する面）の側縁部に形成される。図６において、断面図上での符号のＰａ、Ｐｂは、用紙先端整合部ＣＶに対する用紙Ｐ１又はＰ２の先端の当接点であり、Ｓａ、Ｓｂは、当接点Ｐａ、Ｐｂにおける用紙先端整合部ＣＶの曲面に対する接線を表す。θは、接線Ｓａ、Ｓｂに対して用紙Ｐ１、Ｐ２が当接する角度を表す。
【００５９】
図６（ａ）は、中間スタッカ２０に貯留される用紙が排紙ローラ対２１からの用紙先端の突出量の小さいサイズの用紙Ｐ１である場合における、整合部材３０Ａ、３０Ｂが回動して用紙先端に接離する際の、用紙搬送方向の整合動作を説明するための概略図である。また同様に、図６（ｂ）は、中間スタッカ２０に貯留される用紙が排紙ローラ対２１からの用紙先端突出量の大きい用紙Ｐ２である場合の、整合部材３０Ａ、３０Ｂの用紙先端への接離の際の整合動作を説明するための概略図である。図６（ｃ）は、整合部材３０Ａ、３０Ｂの用紙先端整合部ＣＶと、用紙先端整合部ＣＶに当接する用紙Ｐ１、Ｐ２との位置関係を説明するための部分拡大図である。
【００６０】
図６（ａ）において、用紙先端が排紙ローラ対２１から突出する量が用紙Ｐ２より小さい用紙Ｐ１は、用紙先端整合部ＣＶにおける用紙Ｐ１先端の当接点Ｐａが用紙Ｐ２より回転軸ＡＸに近い位置にあり、当接する角度θは略直角となるように設定されている。
【００６１】
また、図６（ｂ）においては、サイズの大きい用紙Ｐ２は、用紙先端の排紙ローラ対２１から突出する量が用紙Ｐ１より大きく、それに伴い当接点Ｐｂが用紙Ｐ１より回転軸ＡＸから遠い位置となる。然るに、当接する角度θは用紙Ｐ１と同様に略直角な値となるように設定されている。
【００６２】
図６（ｃ）において、図示しない排紙ローラ対２１から突出する用紙Ｐ２の先端が整合部材３０Ａ、３０Ｂの用紙先端整合部ＣＶに当接するときの位置関係を実線で示し、用紙Ｐ１の先端が用紙先端整合部ＣＶに当接するときの位置関係を破線で示す。図６（ｃ）に示すように、用紙Ｐ１の先端が用紙先端整合部ＣＶに当接するときの当接点Ｐａの回転軸ＡＸからの距離Ｌ１は、用紙Ｐ２の先端が用紙先端整合部ＣＶに当接するときの当接点Ｐｂの距離Ｌ２よりΔＬだけ短い。また、整合部材３０Ａ、３０Ｂの用紙先端整合部ＣＶから回転軸ＡＸの近傍に向かう端面のなす角度は図６（ｃ）の実線と破線で示すように変化している。このため、用紙先端整合部ＣＶが直線状に形成されていると、ほぼ一定の角度で排出される用紙Ｐ１、Ｐ２に対する当接の角度が異なってしまい、適正（略直角）な当接角度とはならない。然るに、本発明に係る用紙先端整合部ＣＶの形状は曲面又は多角面に形成されているため、用紙先端整合部ＣＶから回転軸ＡＸの近傍に向かう端面のなす角度が変化してもサイズの異なる用紙Ｐの先端と用紙先端整合部ＣＶとのなす角度θは常に略直角となる。
【００６３】
このように、整合部材３０Ａ、３０Ｂの用紙先端整合部ＣＶは、用紙Ｐ１、Ｐ２の長さの違いにより用紙先端に対する用紙先端整合部ＣＶへの当接位置が変化しても、当接する角度θが略直角となるように用紙先端整合部ＣＶが曲面又は多角面に形成されている。即ち、サイズの大きい用紙Ｐ１、Ｐ２は用紙先端位置が排紙ローラ対２１から突出し、用紙搬送方向での整合が難しい状態にあるが、用紙先端整合部ＣＶを用紙先端に対して直角に当接させ、用紙の剛性（腰）を利用することにより、適正な整合を可能にしている。このため、用紙先端整合部ＣＶが用紙Ｐ１、Ｐ２の先端に当接するとき、用紙Ｐ１、Ｐ２は先端が用紙先端整合部ＣＶの当接点Ｐａからずれたり、用紙の途中から座屈したりすることがなく、用紙搬送方向に適正に整合される。この用紙搬送方向における整合動作は、２つの整合部材回転駆動モータＭ１が所定の回転角度で往復動して整合部材３０Ａ、３０Ｂを左右に回動し、用紙先端整合部ＣＶが用紙Ｐ１、Ｐ２の先端に接離する動作により行われる。
【００６４】
本発明に係る整合部材３０Ａ、３０Ｂの用紙先端整合部ＣＶの形状を、用紙先端の当接する角度θが略直角となるように形成するため、大サイズの用紙に対しても用紙がずれたり座屈したりすることなく、用紙搬送方向における整合を適正に行うことができる。
【００６５】
次に、図４で説明した用紙幅方向における整合動作に、シフト動作を加えた場合における整合部材３０Ａ、３０Ｂの用紙幅方向における動作について、図７を用いて説明する。なお、用紙Ｐにより構成され、排紙トレイ１０Ｂにおいてシフトされた用紙群を以下の説明では用紙束ＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３と呼ぶ。
【００６６】
図７は、排紙トレイ１０Ｂにシフトされて積載される用紙Ｐを、用紙束毎に整合する動作を説明するための概略図である。
【００６７】
図７のステップＳＰ１で示すように、始めに、中間スタッカ２０のシフト板２０Ａ、２０Ｂによりシフトされた用紙束ＰＰ１が排紙トレイ１０Ｂの図の左側に積載される。用紙束ＰＰ１を構成する用紙Ｐが排紙トレイ１０Ｂに排出される毎に用紙束ＰＰ１は整合部材３０Ａ、３０Ｂにより整合されるため、用紙束ＰＰ１を構成する用紙Ｐの端は揃っている。
【００６８】
排紙トレイ１０Ｂの用紙搬送方向上流側に設置された排紙センサＣ２の信号を利用することにより、用紙束ＰＰ１が所定枚数に達したと判断されると、ステップＳＰ２で示すように整合部材３０Ａ、３０Ｂが上方に回動し、排紙トレイ１０Ｂの右側に移動する。整合部材３０Ａ、３０Ｂの上方への回動は２つの整合部材回転駆動モータＭ１により行われ、整合部材３０Ａ、３０Ｂの用紙幅方向への移動は一対の整合部材摺動駆動モータＭ２により行われる。用紙幅方向における整合部材３０Ａ、３０Ｂの移動距離は、シフトのために中間スタッカ２０のシフト板２０Ａ、２０Ｂが用紙幅方向に移動する距離と同じである。
【００６９】
整合部材３０Ａ、３０Ｂが所定距離移動すると、ステップＳＰ３で示すように第１の整合部材３０Ａの下端が用紙束ＰＰ１の上面に接触する位置まで第１の整合部材３０Ａが下方に回動し、第２の整合部材３０Ｂはそれよりも下方に回動する。そして、ステップＳＰ４に示すように中間スタッカ２０のシフト板２０Ａ、２０Ｂによりシフトされた用紙束ＰＰ２が用紙束ＰＰ１の上に積載される。用紙束ＰＰ１と同様に、用紙束ＰＰ２を構成する用紙Ｐが排紙トレイ１０Ｂに排出される毎に整合部材３０Ａ、３０Ｂにより整合されるため、用紙束ＰＰ２を構成する用紙Ｐの端は揃っている。
【００７０】
更に排紙トレイ１０Ｂの左側に用紙Ｐを排出して整合動作を実行する場合は、ステップＳＰ５、ステップＳＰ６で示すように整合部材３０Ａ、３０Ｂを上方へ回動、水平移動、下方へ回動させる。そしてステップＳＰ７に示すように、シフト板２０Ａ、２０Ｂによりシフトされた用紙束ＰＰ３が用紙束ＰＰ２の上に積載される。このような手順により、後処理装置Ｂの左右２箇所において、用紙Ｐがシフトされ、且つ整合される。
【００７１】
前述したように、整合部材３０Ａ、３０Ｂが後処理装置Ｂの用紙幅方向に移動し、整合部材３０Ａ、３０Ｂにより整合動作を実行する場合は、用紙Ｐが排紙トレイ１０Ｂに排出される前に整合部材３０Ａ、３０Ｂの水平方向の移動が完了していなければならない。また、整合部材３０Ａ、３０Ｂが水平方向に移動するためには一定の時間がかかる。従って、連続して用紙Ｐを後処理装置Ｂに送り込む印刷ジョブの実行時には、整合部材３０Ａ、３０Ｂの水平方向の移動時間を確保するため、場合によっては用紙Ｐを排紙トレイ１０Ｂに排出させず、中間スタッカ２０に複数枚の用紙Ｐをスタックする必要がある。しかし、用紙束が用紙１枚により構成される場合は、他の用紙束を構成する用紙Ｐと混在してしまうため、その１枚の用紙Ｐを中間スタッカ２０に一時的にスタックすることができず、整合部材３０Ａ、３０Ｂの水平方向の移動時間を確保することもできない。そこで、用紙束を構成するプリント枚数を考慮し、シフトされる１部当たりのプリント枚数が１枚である場合は、整合部材３０Ａ、３０Ｂによる整合動作を実行しないように制御している。
【００７２】
次に、本発明に係る一対の整合部材３０Ａ、３０Ｂの詳細な構成の一例について図８を用いて説明する。
【００７３】
図８は、第１の整合部材３０Ａの正面図であり、図４（ａ）において実線の位置にある第１の整合部材３０Ａの拡大構成図である。
【００７４】
第１の整合部材３０Ａは回転軸ＡＸで回転自在に支持された第１整合部３０Ａ１と第１整合部３０Ａ１により支持された第２整合部３０Ａ２とを備える。図示のように、第２整合部３０Ａ２は第１整合部３０Ａ１に設けられた凹部内に設けられ、３０Ａ２ａで示す位置と３０Ａ２ｂで示す位置との間で、第１整合部３０Ａ１に対してスライド可能である。第１整合部３０Ａ１には長溝３０Ａ３が設けられ、長溝３０Ａ３には、第２整合部３０Ａ２に設けられたピン３０Ａ４が嵌入している。長溝３０Ａ３とピン３０Ａ４とによるガイドで、第２整合部３０Ａ２は第１整合部３０Ａ１に対して相対的に上下移動する。
【００７５】
図８（ａ）は、第１の整合部材３０Ａが排紙トレイ１０Ｂにも該排紙トレイ１０Ｂ上に積載されている用紙Ｐの上面にも接触しない状態を示しており、この場合、第２整合部３０Ａ２がその自重で最も下の位置まで下がっている。図８（ｂ）は、第１の整合部材３０Ａが排紙トレイ１０Ｂ上に積載された用紙Ｐの上に載った状態を示す。
【００７６】
図８（ｂ）に示すように第１の整合部材３０Ａが用紙Ｐの上面に載ったときに、第１整合部３０Ａ１及び第２整合部３０Ａ２は、排紙トレイ１０Ｂ上に積載された用紙Ｐに常に接触する。また、積載された用紙Ｐの最上位に新たに積載される用紙Ｐｕｐに対し、第１の整合部材３０Ａは、図９に示すように第１整合部３０Ａ１の下端が点Ｑ１で用紙Ｐｕｐの端縁を規制するとともに、第２整合部３０Ａ２の下端が点Ｑ２で用紙Ｐｕｐの端縁を規制する。
【００７７】
第２の整合部材３０Ｂも第１の整合部材３０Ａと同様に図８に示した第１整合部３０Ａ１（第２の整合部材では、３０Ｂ１となる）及び第２整合部３０Ａ２（同じく、３０Ｂ２となる）を有しており、その構成及び動作は第１の整合部材３０Ａと同一である。そのため説明は省略する。
【００７８】
図９は、本発明に係る整合部材３０Ａ、３０Ｂの実施形態における整合作用を説明する図である。
【００７９】
図９において、第２の整合部材３０Ｂが用紙Ｐｕｐの端縁Ｑ０に接離して整合を行う際に、第１の整合部材３０Ａは用紙排出方向Ｗにおける異なる２点で位置規制を行う。即ち、第１整合部３０Ａ１の下端側部が図９における点Ｑ１において用紙Ｐｕｐの端縁の位置を規制し、第２整合部３０Ａ２の下端側部が図９における点Ｑ２において、用紙Ｐｕｐの端縁の位置を規制している。
【００８０】
本実施の形態では、第１の整合部材３０Ａが用紙Ｐｕｐの２箇所の端縁に当接する構成としているが、整合部材３０Ａ、３０Ｂの構成を用紙Ｐｕｐの左右それぞれ１箇所のみの端縁に当接する構成とすると、用紙のカールが大きいときに問題が発生する。即ち、用紙がカールすると、第１の整合部材３０Ａと第２の整合部材３０Ｂとの用紙端縁に当接する高さに差異が生じ、その結果、第１の整合部材３０Ａ（又は第２の整合部材３０Ｂ）の用紙Ｐｕｐへの用紙排出方向Ｗにおける当接位置に差異を生じさせることになる。この原因は、整合部材３０Ａ、３０Ｂが回転軸ＡＸを回転中心として揺動する構成であるため、用紙Ｐｕｐに当接する高さが変わると水平方向の位置が変化するためである。整合部材３０Ａ、３０Ｂが用紙Ｐｕｐの端縁に当接する箇所が左右それぞれ１箇所のみであれば、左右の当接位置が変化した場合には、整合動作により用紙Ｐｕｐが用紙排出方向Ｗに対して左右いずれかに傾いてしまうおそれがある。
【００８１】
然るに本実施の形態によれば、整合部材３０Ａ、３０Ｂが載っている用紙束ＰＰにカールがあり、整合部材３０Ａ、３０Ｂの用紙Ｐｕｐへの規制位置がＱ１ａ、Ｑ２ａの位置にずれるような場合でも、規制位置が図９に示す２点であり、この問題は発生しない。
【符号の説明】
【００８２】
７Ｂ 排出ローラ
１０Ｂ 排紙トレイ（メイントレイ）
２０ 中間スタッカ
２０Ａ、２０Ｂ シフト板
２０Ｃ 用紙排出ベルト
２０Ｃ１ 用紙排出爪
２０Ｆ 用紙後端受け部材
２１ 排紙ローラ対
２１Ａ 駆動ローラ
２１Ｂ 従動ローラ
３０ 一対の摺動機構部
３０１ 一方の摺動機構部
３０２ もう一方の摺動機構部
３０Ａ 第１の整合部材
３０Ｂ 第２の整合部材
４０ ステイプル処理部
Ａ 画像形成装置
Ｂ 後処理装置（シート積載装置）
Ｐ、Ｐ１、Ｐ２、Ｐｕｐ 用紙
Ｓ シート
θ （用紙先端の）当接する角度
ＡＸ 回転軸（整合部材保持軸）
Ｃ１ 入口センサ
Ｃ２ 排紙センサ
ＣＴ カウンタ
ＣＶ 用紙先端整合部
Ｍ１ 整合部材回転駆動モータ（整合部材回転駆動手段）
Ｍ２ 整合部材摺動駆動モータ（整合部材摺動駆動手段）
Ｍ３ 用紙搬送モータ
Ｍ４ 後端受け部材移動モータ
Ｍ５ 排紙ローラ間隔調整モータ
ＭＮ 用紙枚数情報入力手段
ＰＮ ピニオン
Ｐａ、Ｐｂ 当接点
ＲＣ ラック
ＲＤ エンコーダ
ＲＳ 整合部材回転角度検出手段
ＳＳ 用紙サイズ検出手段
Ｓａ、Ｓｂ （曲面に対する）接線
ＴＳ 用紙厚み検出手段
１０１ 制御部
ＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３ 用紙束
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚の用紙を貯留する用紙貯留部と、
前記用紙貯留部に貯留される複数枚の用紙に後処理を行う後処理機構部と、
前記後処理を終えた複数枚の用紙を前記用紙貯留部から排出する用紙排出手段と、
前記用紙貯留部から排出された複数枚の用紙を積載する排紙トレイと、
前記用紙貯留部に貯留された複数枚の用紙に対し、用紙搬送方向における整合を行うとともに、前記排紙トレイに積載された複数枚の用紙に対し、用紙搬送方向と直角な用紙幅方向における整合を行う整合手段と、
を有することを特徴とする後処理装置。
【請求項２】
前記整合手段は、用紙端面に接離して用紙を整合する整合部材と、前記整合部材を回転自在に保持する整合部材保持軸と、前記整合部材保持軸を中心として、前記整合部材を回転方向に往復動させる整合部材回転駆動手段と、前記整合部材を前記用紙幅方向に往復動させる整合部材摺動駆動手段と、を有し、
前記整合部材は、前記整合部材保持軸に直角な面として形成される用紙側端整合面と、前記用紙側端整合面の側縁部に形成される用紙先端整合部と、を備え、かつ、前記整合部材摺動駆動手段の駆動により、前記用紙側端整合面が前記排紙トレイに積載された複数枚の用紙の用紙側端部に接離して用紙を用紙幅方向に整合するとともに、前記整合部材回転駆動手段の駆動により、前記用紙先端整合部が前記用紙貯留部に貯留された複数枚の用紙の用紙先端に接離して用紙を用紙搬送方向に整合することを特徴とする請求項１に記載の後処理装置。
【請求項３】
前記整合部材の前記整合部材回転駆動手段による回転方向への往復動の動作は、前記用紙貯留部に貯留される用紙の用紙搬送方向におけるサイズに応じて、動作範囲となる角度を変化させて行われることを特徴とする請求項２に記載の後処理装置。
【請求項４】
前記用紙貯留部は、貯留する用紙の用紙搬送方向の後端を受ける、用紙搬送方向に移動可能な用紙後端受け部材を備え、
前記用紙後端受け部材は、前記用紙貯留部に貯留される用紙の用紙搬送方向におけるサイズに応じて、移動されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の後処理装置。
【請求項５】
前記整合部材の前記用紙先端整合部は、前記用紙貯留部に貯留される用紙の用紙搬送方向におけるサイズに応じて変化する用紙先端位置に対応し、用紙先端に当接する当接部における用紙との角度が略直角となるような曲面又は多角面として形成されることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の後処理装置。
【請求項６】
前記用紙排出手段は、用紙を前記排紙トレイへと排出する排紙ローラ対を有しており、
前記排紙ローラ対は、前記用紙貯留部に貯留される複数枚の用紙の厚み又は枚数に応じて前記排紙ローラ対のローラ間隔を変化させることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の後処理装置。
【請求項７】
用紙に対して画像を形成する画像形成装置と、該画像形成装置で画像が形成された用紙に対して後処理を行う請求項１から６のいずれか１項に記載の後処理装置と、を備えたことを特徴とする画像形成システム。
【請求項１】
複数枚の用紙を貯留する用紙貯留部と、
前記用紙貯留部に貯留される複数枚の用紙に後処理を行う後処理機構部と、
前記後処理を終えた複数枚の用紙を前記用紙貯留部から排出する用紙排出手段と、
前記用紙貯留部から排出された複数枚の用紙を積載する排紙トレイと、
前記用紙貯留部に貯留された複数枚の用紙に対し、用紙搬送方向における整合を行うとともに、前記排紙トレイに積載された複数枚の用紙に対し、用紙搬送方向と直角な用紙幅方向における整合を行う整合手段と、
を有することを特徴とする後処理装置。
【請求項２】
前記整合手段は、用紙端面に接離して用紙を整合する整合部材と、前記整合部材を回転自在に保持する整合部材保持軸と、前記整合部材保持軸を中心として、前記整合部材を回転方向に往復動させる整合部材回転駆動手段と、前記整合部材を前記用紙幅方向に往復動させる整合部材摺動駆動手段と、を有し、
前記整合部材は、前記整合部材保持軸に直角な面として形成される用紙側端整合面と、前記用紙側端整合面の側縁部に形成される用紙先端整合部と、を備え、かつ、前記整合部材摺動駆動手段の駆動により、前記用紙側端整合面が前記排紙トレイに積載された複数枚の用紙の用紙側端部に接離して用紙を用紙幅方向に整合するとともに、前記整合部材回転駆動手段の駆動により、前記用紙先端整合部が前記用紙貯留部に貯留された複数枚の用紙の用紙先端に接離して用紙を用紙搬送方向に整合することを特徴とする請求項１に記載の後処理装置。
【請求項３】
前記整合部材の前記整合部材回転駆動手段による回転方向への往復動の動作は、前記用紙貯留部に貯留される用紙の用紙搬送方向におけるサイズに応じて、動作範囲となる角度を変化させて行われることを特徴とする請求項２に記載の後処理装置。
【請求項４】
前記用紙貯留部は、貯留する用紙の用紙搬送方向の後端を受ける、用紙搬送方向に移動可能な用紙後端受け部材を備え、
前記用紙後端受け部材は、前記用紙貯留部に貯留される用紙の用紙搬送方向におけるサイズに応じて、移動されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の後処理装置。
【請求項５】
前記整合部材の前記用紙先端整合部は、前記用紙貯留部に貯留される用紙の用紙搬送方向におけるサイズに応じて変化する用紙先端位置に対応し、用紙先端に当接する当接部における用紙との角度が略直角となるような曲面又は多角面として形成されることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の後処理装置。
【請求項６】
前記用紙排出手段は、用紙を前記排紙トレイへと排出する排紙ローラ対を有しており、
前記排紙ローラ対は、前記用紙貯留部に貯留される複数枚の用紙の厚み又は枚数に応じて前記排紙ローラ対のローラ間隔を変化させることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の後処理装置。
【請求項７】
用紙に対して画像を形成する画像形成装置と、該画像形成装置で画像が形成された用紙に対して後処理を行う請求項１から６のいずれか１項に記載の後処理装置と、を備えたことを特徴とする画像形成システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−４１１３４（Ｐ２０１２−４１１３４Ａ）
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８３７２６（Ｐ２０１０−１８３７２６）
【出願日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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