CN1526622A - 纸张叠放装置 - Google Patents

Abstract

提供一种能可靠地夹持纸张同时还可以控制成在进行夹持操作时不妨碍后续纸张的输送的纸张叠放装置。一个叠放托盘，设置在叠放纸张的处理托盘的下游侧，当纸张后端已通过了将纸张向处理托盘排出的排出部时纸张的前端与叠放托盘的叠放面接触的位置，低于处理托盘的最高位置，将叠放在处理托盘上的纸张向叠放托盘排出的摆动臂，可以形成夹持排出到所述处理托盘的纸张的夹持状态及不夹持排出到所述处理托盘的纸张的非夹持状态。对摆动臂进行控制，当所述排出部开始排纸时使其为非夹持状态，在由所述排出部排出的纸张的后端通过所述摆动臂之前使其变为夹持状态。

Description

纸张叠放装置

技术领域

本发明涉及叠放所输送的纸张的纸张叠放装置。

背景技术

在现有技术中，提出了一种在壳体内装有纸张处理装置的图像形成装置(特愿2001-313041号)。在具有这种结构的机内排纸型图像形成装置中，可以大幅度地减小纸张处理装置的占有面积。图29是表示现有的机内排纸型图像形成装置的结构的断面图。在该图像形成装置中，在纸张处理装置1000内，以倾斜的方式设置着一个处理托盘1001，在图像形成装置本体内形成图像的纸张S，暂时叠放在纸张处理装置1000内的处理托盘1001上，并在该处理托盘1001上进行纸张S的对齐和装订处理等纸张后处理。

在以倾斜的方式设置了处理托盘1001的纸张处理装置1000中，其目的是使所排出的纸张可以沿处理托盘1001的倾斜面向回滑落，因此，在处理托盘1001上，可以由结构简单的回送辊在输纸方向上将纸张对齐。另外，还有一种使处理托盘的倾斜角减小以便大致为水平位置的纸张处理装置，为的是增加处理托盘上的叠放量。而在这种纸张处理装置中，可以进行排纸速度控制，根据纸张的尺寸和材质等纸张条件进行控制，以使从图像形成装置排出的纸张的弹出量大致保持一定。

另外，作为现有的另一种纸张处理装置，已知一种在大致水平设置的处理托盘的纸张排出口设有由上侧辊和下侧辊构成的一对排出辊的结构，用于输送从图像形成装置排出的纸张(特开平11-171396号公报)。这种纸张处理装置，包括用于变更使上侧辊与下侧辊的圆周表面接触的作用位置和从该作用位置离开的退避位置的辊位置变更装置、及驱动上侧辊进行正转或反转的驱动装置。

当由这种纸张处理装置将从图像形成装置排出的纸张输送到处理托盘上时，在进行将上侧辊定位于作用位置的控制的同时，驱动该上侧辊反向转动。另一方面，当将在处理托盘上进行了后处理的成叠纸张排出到叠放托盘上时，在进行将上侧辊定位于作用位置的控制的同时，驱动该上侧辊正向转动。

另外，作为现有的另一种纸张处理装置，还已知一种输送已形成图像的纸张并将其叠放在作为处理托盘的中间叠放器上进行后处理然后将进行了后处理的纸张排出而叠放在叠放托盘上的结构(特开2000-355455号公报)。这种纸张处理装置，包括由上排纸辊和下排纸绲构成的用于夹持中间叠放器上的纸张并进行输送和排纸的正反转自如的排纸辊、使上排纸辊摆动到与下排纸辊压接或从其离开的状态的压接装置、在使排纸辊正转或反转的同时使压接装置起动的驱动装置。该纸张处理装置的叠放托盘设置在图像形成装置的侧面，大约倾斜30度。由排纸辊将后处理前的纸张排出到中间叠放器时的纸张前端与叠放托盘的叠放面接触的位置，比中间叠放器的最高位置还要高，所以，排出到中间叠放器上的后处理前的纸张不会因其自重而自行地降落到叠放托盘上。

但是，在结构为将叠放托盘设置在图像形成装置本体内的上部且位于原稿读取部的下方、并为确保叠放托盘的叠放容量而使叠放托盘的倾斜角度比以往小的情况下，由于存在着以下的问题，因而在将叠放托盘设置在图像形成装置本体内的上部且位于原稿读取部的下方时很难确保叠放托盘的叠放容量。

即，当纸张处理装置输送从图像形成装置本体接受到的纸张并通过叠放托盘向中间叠放器排出时，由于叠放托盘上的纸张不可能凭借着纸张的自重而沿叠放托盘的大致水平的倾斜面向回滑落到中间叠放器上，所以如排纸速度过快则纸张将可能滑落到叠放托盘侧而不会滑落到中间叠放器上。因此，将不可能通过使上排纸辊靠近下排纸辊而正常地夹持纸张。另一方面，如排纸速度过低，则因排纸辊的驱动力低而不能将纸张完全排出到中间叠放盘上，因此将出现纸张的后端仍留在排纸辊上等故障。

另外，当由上侧辊和下侧辊夹持已在处理托盘上进行了后处理的纸张并将其成叠地排出到叠放盘上时，如上侧辊的上升时刻延迟，将有可能使排出到处理托盘的后续纸张的前端与上侧辊或使该辊摆动的构件相撞。

进一步，即使将排纸速度保持为一定的值，有时也可能因已形成图像的纸张的材质而使实际排出速度加快，因此，将出现因纸张弹出过快而不能正常夹持纸张等故障。

另外，为能可靠地夹持纸张，必须增大处理托盘上的纸张叠放面，这将导致装置尺寸的增大。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能可靠地夹持或捕获纸张同时还可以控制成在进行夹持操作时不妨碍后续纸张的输送的纸张叠放装置。

为达到所述目的，按照本发明的第一方面，提供一种纸张叠放装置，包括叠放纸张的第一纸张叠放装置、将从上游输送到的纸张向所述第一纸张叠放装置排出的第一排出装置、设置在所述第一纸张叠放装置的下游侧的具有叠放面的第二纸张叠放装置、可以形成夹持排出到所述第一纸张叠放装置的纸张的夹持状态及不夹持排出到所述第一纸张叠放装置的纸张的非夹持状态并用于将叠放在所述第一纸张叠放装置上的纸张向所述第二纸张叠放装置排出的第二排出装置、及控制所述第二排出装置的控制装置，该纸张叠放装置的特征在于：纸张后端已通过了所述第一排出装置时的纸张的前端与所述第二纸张叠放装置的叠放面接触的位置，低于所述第一纸张叠放装置的最高位置，所述控制装置，对所述第二排出装置进行控制，当所述第一排出装置开始排纸时使所述第二排出装置为非夹持状态，在由所述第一排出装置排出的纸张的后端通过所述第二排出装置之前使所述第二排出装置变为夹持状态。

所述控制装置，最好变更所述第一排出装置的排出速度、所述第二排出装置的摆动开始时刻、摆动速度及摆动加速度中的至少一个。

所述第二排出装置，最好可以自由地摆动到不与由所述第一排出装置排出的纸张发生干扰的等待位置和可以夹持由所述第一排出装置排出的纸张的夹持位置。

另外，所述控制装置，最好包括比较装置，用于将所述第二排出装置从所述等待位置摆动到所述夹持位置的摆动时间与根据所述第一排出装置的排出位置和所述夹持位置之间的距离及所述第一排出装置的排纸速度计算出的纸张后端的滑动时间进行比较，并将所述摆动时间控制为等于或小于所述滑动时间。

另外，所述控制装置，最好包括判定所输送的所述纸张的条件的判定装置，当该判定的纸张条件为厚纸时，进行使所述摆动时间缩短的控制及使所述滑动时间延长的控制的任何一种控制。

另外，所述控制装置，最好根据所述第二排出装置从所述夹持位置返回到所述等待位置的返回时间及从所述第二排出装置排出第一张纸后到后续纸张的前端到达规定位置的移动时间使所述第二排出装置返回到等待位置，从而使所述后续纸张的前端不与所述第二排出装置发生干扰。

最好是，该纸张叠放装置包括在所述第一排出装置的上游侧的用于检测所述后续纸张的前端的检测装置，所述控制装置，在由所述第二排出装置对叠放在所述第一纸张叠放装置上的成叠纸张进行了成叠排出或由所述检测装置检测到所述纸张的前端的任何一种情况下，开始进行所述第二排出装置的返回操作。

本发明的所述及其他目的、特征和优点，从以下参照附图所作的详细说明可以更清楚地看出。

附图说明

图1是表示包括本发明实施方式的纸张叠放装置的图像形成装置的结构的断面图。

图2是表示图1中的纸张处理装置的结构的正面图。

图3是表示图2的纸张处理装置的结构的平面图。

图4A～4C是用于说明纸张处理装置中的摆动辊的操作的图。

图5A、图5B是用于说明纸张处理装置中的回送带的操作的图。

图6A～6C是用于说明由摆动辊进行的成叠排出操作的图。

图7A～7C是用于说明将纸张处理装置中的处理托盘上的成叠纸张向叠放托盘排出并在叠放托盘上进行对齐和叠放操作的图。

图8是表示入口传感器的指示有无纸张的信号、将排纸电机的转速变换为电压后的信号、及将摆动臂驱动电机的转速变换为电压后的信号的变化的时间图。

图9是当变更了摆动臂驱动电机的起动时刻时的与图8类似的时间图。

图10是当变更了摆动臂驱动电机的操作电压时的与图8类似的时间图。

图11是当变更了摆动臂驱动电机的操作加速度时的与图8类似的时间图。

图12A、12B是表示随排出辊的排纸速度而不同的纸张在叠放托盘上的各个不同的降落状态的图。

图13是表示从排出部的辊隙位置到摆动辊的辊隙位置的水平距离及垂直距离的图。

图14是表示纸张排出操作及纸张夹持操作的图。

图15是与图14相似的图。

图16是与图14相似的图。

图17是与图14相似的图。

图18是与图14相似的图。

图19是与图14相似的图。

图20是与图14相似的图。

图21是与图14相似的图。

图22是与图14相似的图。

图23是列出与纸张的排出及夹持操作有关的各种设定值的表。

图24是表示使纸张夹持操作不能进行的纸张排出操作的图。

图25是表示对整个图像形成装置进行控制的控制器的结构的框图。

图26是表示图25所示的控制器的纸张处理装置控制部的结构的框图。

图27是表示排出纸张的对齐和叠放处理步骤的流程图。

图28是表示厚纸输送模式中的控制处理步骤的流程图。

图29是表示现有的机内排纸型图像形成装置的结构的断面图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。

图1是表示包括本发明实施方式的纸张叠放装置的图像形成装置的结构的断面图。本实施方式的纸张处理装置，安装在图像形成装置内。图1中，标号200是图像形成装置本体。在图像形成装置本体200的上方，设置着原稿读取部150，在原稿读取部150的上部，安装着原稿自动读取装置100。此外，安放在图像形成装置壳体内的作为根据本实施方式的纸张叠放装置的纸张处理装置500，设置在图像形成装置本体200内的上部、且位于原稿读取部150的下方。

原稿自动读取装置100，将以面朝上的方式放置在原稿托盘101上的原稿从上边开始分离，并从第一页起按顺序一页一页地向图中左边的方向供纸，通过图中未示出的弯曲路径输送到玻璃台板102上，在读取原稿后，向排纸托盘112排出。

对放置在玻璃台板102上的原稿照射扫描单元104的灯光，并将从该原稿反射的光通过反射镜105、106、透镜107导向图像传感器109，从而进行原稿的读取。由图像传感器109读取到的原稿的图像数据，在进行了图像处理后传送到曝光控制部202。在曝光控制部202中，根据图像数据进行激光发射。

该激光，由转动着的多面镜反射后，进一步，再由反射镜使其折返而照射在表面均匀带电的感光鼓203上。通过该激光的照射，在感光鼓203上形成静电潜像。感光鼓203上的静电潜像，由显影器205进行显影，然后作为调色剂图像转印到纸或OHP薄片等纸张S上。

纸张S，由拾纸辊238有选择地从纸盒231、232、233、234反复抽出，并由分离部237一张一张地分离后进行供纸。进一步，当由一对前阻挡辊进行了偏斜校正后以与感光鼓203的转动同步的方式输送到转印位置时，将在感光鼓203上形成的调色剂图像通过转印带211转印在纸张S上。

在这之后，将纸张S导向一对定影辊206，在由一对定影辊206进行加热、加压处理后，使所转印的调色剂图像在纸张S上定影。定影上分离爪、定影下分离爪分别紧靠在各定影辊206上，用于将纸张S从一对定影辊206分离。分离后的纸张S，由一对本体侧排出辊207输送，并将其导向设在图像形成装置壳体内的纸张处理装置500。

图2是表示图1的图像形成装置中的纸张处理装置500的结构的正面图。图3是表示纸张处理装置500的结构的平面图。纸张处理装置500，包括位于相对上游的位置并暂时叠放从图像形成装置本体200排出的已形成图像的纸张S的处理托盘540、及大致水平地位于其下游侧并用于叠放从处理托盘540排出的纸张S的叠放托盘504。

由图像形成装置本体200的一对本体侧排出辊207排出的纸张S，由纸张处理装置500侧的包括排出辊508a及从动于该辊的排出辊508b的排出部508向叠放托盘504排出。这时，在纸张S的后端通过排出部508的时刻，由摆动辊550使纸张S的后端降落在处理托盘540上，进一步由摆动辊550和从动辊571夹持。该摆动辊550的操作，将在后文中详细说明。

当按这种方式将纸张S排出到纸张处理装置500内的处理托盘540时，在处理托盘540上进行装订、对齐等后处理，然后叠放在叠放托盘504上。在该处理托盘540上进行的后处理模式中，有划分为多个部分的分类模式、由装订单元510将多张纸张装订成册的装订(Staple)模式等。该后处理模式，在开始后处理作业之前由操作人员通过操作部380(参照图25)选择、设定。在装订模式中，可以选择一个部位装订、两个部位装订、及装订位置等。装订单元510，根据纸张尺寸、装订部位等设定内容移动到装订位置。

图4A～4C是用于说明纸张处理装置500中的摆动辊550的操作的图。该摆动辊550，安装在以摆动辊轴552为中心沿上下方向自由摆动的摆动臂551上。来自摆动臂驱动电机643(参照图26)的动力，传送到作为摆动凸轮554的支承枢轴的摆动臂轴553，当摆动臂驱动电机643转动时，可以使摆动臂551随摆动凸轮554一起以摆动辊轴552为中心沿上下方向摆动。此外，在摆动臂551上还安装着一个用于促使其向上方摆动的摆动臂牵拉弹簧555。

摆动辊550，通过摆动辊驱动带556(参照图3)、摆动辊从动带轮557及摆动辊轴552与摆动辊驱动电机642(参照图26)联接，当摆动辊驱动电机642响应从后文中参照图9所述的CPU611通过摆动辊驱动电机驱动器622传送的驱动信号而转动时，其旋转扭矩传送到摆动辊550，从而使摆动辊550转动。

如图4A所示，摆动辊550的初始位置，设定在上方，使其不与由排出部508排出到处理托盘540上的纸张S接触。于是，当纸张S从排出部508排出且摆动臂551接受摆动臂驱动电机643的动力而以摆动辊轴552为中心逆时针方向转动时，如图4B所示，摆动辊550下降，将所排出的纸张S的后端部压住，并使其向处理托盘540侧落入。从而由摆动辊550及从动辊571将纸张S夹持。这里，如图4B所示，纸张S的前端已通过了排出部508时的纸张S的前端与叠放托盘504的叠放面接触的高度方向的位置H1，低于从动辊571的高度方向的最高位置H2(即由处理托盘540及从动辊571构成的叠放面(参照图5A)的最高位置)。这是由于为确保设置在图像形成装置本体200内的上部、且位于原稿读取部150的下方的叠放托盘504的叠放容量而使叠放托盘504与以往的叠放托盘角度相比接近与水平位置的缘故。由于形成了这种结构，当纸张S在规定的时刻未能由摆动辊550及从动辊571夹持时，已通过了排出部508的纸张S，将自行地降落到叠放托盘504上。而不能落在由处理托盘540及从动辊571构成的叠放面上。为防止发生这种问题，如后文所述，在规定的时刻进行使摆动辊550下降的控制。

下降后的摆动辊550，与从动辊571之间形成辊隙部，并接受摆动辊驱动电机642的动力而逆时针方向转动，从而如图4C所示将纸张S沿下导板561向着与此前的输纸方向相反的方向导入，直到落在处理托盘540上的纸张S的后端碰到回送带560为止。在这之后，摆动辊550，再次上升到图4A中示出的初始位置，并为下一张纸S的排出作好准备。由摆动臂551及排出辊508a进行的排出动作，将在后文中详细说明。

图5A、图5B是用于说明纸张处理装置500中的回送带560的操作的图。回送带560，由排出辊轴509支承，并由以该排出辊轴509作为支承枢轴的排出辊508a、由护罩563支承的回送带轮564、卷绕在排出辊508a和回送带轮564之间的传动带构件565构成(参照图2)。回送带560，是至少为一个的送纸旋转部件，通常设置在与处理托盘540上的纸张S接触的位置，用于使纸张S碰在纸张后端挡板562上。

如图5A所示，当排出辊轴509逆时针方向转动时，传动带构件565将纸张S向纸张后端挡板562一侧输送。此外，如图5B所示，回送带560还以随着处理托盘540上叠放的纸张S的厚度的增加而从其退避的方式摆动。

这样，由摆动辊550及回送带560沿逆时针方向推送的纸张S，当被位于处理托盘540的端部的纸张后端挡板562挡住时，即可一张一张地在输纸方向上对齐。

在纸张处理托盘540上，设有可平行于排出辊轴509自由移动的前对齐板541及后对齐板542(参照图3)。前对齐板541及后对齐板542，分别由前对齐电机646(图26)及后对齐电机647(图26)驱动。

当纸张处理装置500不是在操作过程中时，前对齐板541及后对齐板542，在分别由前对齐初始位置传感器530(参照图26)及后对齐初始位置传感器531(参照图26)检测的位置上等待。该位置，被称作对齐初始位置(基准位置)，并设定为纸张S正在输送时不会使纸张S碰到前对齐板541及后对齐板542的位置。

在纸张S从图像形成装置输送来之前，将前对齐板541及后对齐板542移动到与纸张S的尺寸相符的等待位置。在按如上所述的方式将纸张S在输纸方向上对齐后，通过将前对齐板541及后对齐板542移动到作业开始前设定好的后处理模式的对齐位置，进行纸的宽度方向，即与输纸方向垂直的方向的对齐。

例如，在分类模式的情况下，当对第N部分的纸张S进行宽度方向的对齐时，使前对齐板541在基准位置等待，而将后对齐板542从等待位置移动到纸张对齐位置，从而纸张S相对于图5A和5B的纸张表面在其内侧的边缘处对齐。然后，如后文所述，将已对齐了的纸张S向叠放托盘540排出。

在将第N+1部分的纸张S对齐时，使后对齐板542在基准位置等待，而将前对齐板541从等待位置移动到纸张对齐位置，从而进行相对于图5A和5B的纸张表面在其外侧的边缘处的对齐。然后，同样将已对齐了的纸张S向叠放托盘504排出。按照这种方式，每当进行成叠的排出时，可以在分类后的状态下将纸张叠放在叠放托盘504上。此外，也可以将中央位置作为基准进行纸张的对齐，在这种情况下，将前对齐板541及后对齐板542两者都从等待位置移动到用作中央位置基准的对齐位置，以进行对齐处理。

另外，当选择装订模式时，在与所设定的装订部位对应的位置进行所述的宽度方向的对齐操作，接着再进行装订操作。这时，装订单元510，由装订钉紧电机648(参照图26)驱动而进行装订操作。另外，装订单元510，还由装订滑动电机649(参照图26)驱动而在垂直于图5A和5B纸面的方向(与输纸方向成直角的方向)自由移动。于是，装订单元510，当开始作业时，移动到根据作业开始前设定好的装订位置及纸张尺寸决定的实际装订位置。然后，装订单元510，对完成了所述宽度方向的对齐操作的已对齐成叠纸张S进行装订操作。

图6A～6C是用于说明由摆动辊550进行的成叠纸张排出操作的图。在完成了所述输纸方向的对齐、纸宽方向的对齐及装订操作后，如图6A所示，摆动辊550，由摆动臂驱动电机643驱动而以摆动辊轴552为中心下降到与成叠纸张S接触。接着，在与从动辊571之间形成辊隙后，顺时针方向转动，直到使成叠纸张S的后端到达后端对齐壁570的上端附近，停止成叠纸张S的输送(参照图6B)。

在这之后，摆动辊550，离开成叠纸张S并返回初始位置(参照图6C)。与此同时，如使位于后端对齐壁570的下方的凸轮572以凸轮摆动转轴573为中心转动，则使后端对齐壁570以摆动旋转轴570a为中心向离开成叠纸张S的方向摆动。该后端对齐壁570及凸轮572的操作，将在后文中说明。

图7A～7C是用于说明将纸张处理装置500中的纸张处理托盘540上的成叠纸张S向叠放托盘504排出并在叠放托盘504上进行对齐和叠放的操作的图。后端对齐壁570，以摆动旋转轴570a为中心自由摆动，其一个端部570b由弹簧512施加推力。此外，该端部570b还紧靠着以凸轮摆动转轴573为中心自由转动的凸轮572，当位于初始位置(参照图6A)的凸轮572转动时，使后端对齐壁570向着与成叠纸张S的输送方向相反的方向摆动。

当所排出的成叠纸张S的后端到达与后端对齐壁570的上端接触的状态时(参照图6B)，使后端对齐壁570向输纸方向的上游侧退避，从而使成叠纸张S的后端靠在后端对齐壁570的斜面部上(参照图6C、图7A)

在使退避后的后端对齐壁570以摆动旋转轴570a为中心返回初始位置(参照图6A)的过程中，由后端对齐壁570沿水平方向推压成叠纸张S的后端，从而在将成叠纸张S的后端对齐的同时将成叠纸张S叠放在叠放托盘504上(参照图7B、图7C)。

叠放在叠放托盘504上的成叠纸张S，由纸张回送构件583向后端对齐壁570侧拉回并按压在其上表面。纸张回送构件583，是浆叶状的构件，以后端对齐壁570上所设有的浆叶转轴590为中心自由转动。每当由摆动辊550将成叠纸张S成叠地排出到叠放托盘504上时，纸张回送构件(浆叶)583逆时针方向转动一周，且每次都要将所排出的成叠纸张S向后端对齐壁570侧拉回，并进行推送成叠纸张的后端的操作。

这里，纸张回送构件583，在不进行纸张回送操作时，保持图6A、图6B所示的状态，按压着成叠纸张S。该纸张回送构件583的位置，由浆叶初始位置传感器(图中未示出)检测。此外，叠放托盘504，在结构上可由驱动部(图中未示出)自由升降，以使所叠放的成叠纸张S的上表面高度保持一定。

另外，在本实施方式中，将叠放托盘504的纸张叠放面大致设定为水平面，但也可以设定为倾斜的，即使在这种情况下后端对齐构件570仍能有效地进行操作。此外，如使纸张叠放面向后端对齐壁570侧的下方倾斜，(在本实施方式中，将倾斜角设定为18°)，则很容易防止已叠放在叠放托盘504上的成叠纸张S的后端与从处理托盘540排出的后续成叠纸张S之间的相互干扰。另外，还可以使纸张处理装置小型化。

以下，详细说明摆动臂551及排出辊508a的操作。图8是表示入口传感器521的指示有无纸张的信号、将排纸电机641(参照图26)的转速变换为电压后的信号、及将摆动臂驱动电机643的转速变换为电压后的信号的变化的时间图。这里，入口传感器521设置在图1和图2中示出的位置，而排纸电机641是脉冲电机，用于驱动一对入口输送辊(排出部508)及构成回送带560的排出辊508a。摆动臂驱动电机643，用于沿上下方向驱动摆动臂551。

在将已由图像形成装置本体200形成了图像的纸张S交接到纸张处理装置500时，纸张处理装置500内的排出辊508a，由排纸电机641驱动，以使其具有与图像形成装置本体200的输纸速度相等的速度(图8的区域A)。当纸张S的前端到达入口传感器521时，使排纸电机641加速，以加大与后续纸张的间距(图8的区域B)。当纸张S的后端通过了入口传感器521后，在纸张S的后端从由排出辊508a及排出辊508b形成的辊隙部排出之前，使排纸电机641减速到排纸速度(图8的区域C)，

接着，为防止从排出辊508a排出的纸张S从处理托盘540上向叠放托盘504滑落，在纸张S的后端到达由排出辊508a及排出辊508b形成的辊隙部的时刻(图中的「排出辊508a辊隙位置」)，控制摆动臂驱动电机643，开始进行使摆动臂551下降的操作。按照这种方式，在纸张S的后端通过从动辊571而向叠放托盘504侧滑落之前，使设在摆动臂551上的摆动辊550下降到与从动辊571接触的位置。就是说，在纸张S的后端通过从动辊571而向叠放托盘504侧滑落之前，可以由摆动辊550和从动辊571将纸张S抓住。摆动臂驱动电机643，在将从入口传感器521的信号后沿(下降边)起计数的与从入口传感器521到排出辊508a和排出辊508b的辊隙部的距离对应的规定脉冲数供给排纸电机641的时刻、或入口传感器521的输出信号下降后由支承在排纸电机641的轴上的编码器计量出与从入口传感器521到排出辊508a和排出辊508b的辊隙部的距离对应的规定行进量的时刻起动。或者，摆动臂驱动电机643，也可以在从入口传感器521的信号后沿起由定时器计量出的与从入口传感器521到排出辊508a和排出辊508b的辊隙部的距离对应的规定时间的时刻起动。

图9是表示当变更了摆动臂驱动电机643的起动时刻时的各部的信号变化的时间图。在图9中，将起动摆动臂驱动电机643的时刻设定得比图8的情况早。通过将该起动时刻设定在适当的时刻，使安装在摆动臂551的前端的摆动辊550能够可靠地将所排出的纸张夹住，同时使摆动臂551不妨碍后续纸张的排出。

另外，也可以将操作电压从V1变更为V2(V1＜V2＝，以改变摆动臂驱动电机643的操作速度，从而对摆动臂551进行最佳控制。图10是类似于图8的表示当变更了摆动臂驱动电机643的操作电压时的各部的信号变化的时间图。

进一步，也可以通过将摆动臂驱动电机643的操作加速度从α1变更为α2(α1＜α2)而进行最佳控制，以防止纸张S的后端通过从动辊571向叠放托盘504侧滑落。图11是当变更了摆动臂驱动电机643的操作加速度时的各部的信号变化的时间图。

如根据纸张的材质、厚度、尺寸等纸张条件变更摆动臂551的起动时刻、摆动臂驱动电机643的操作速度及操作加速度的至少一个，则无论输送纸张的型号如何都能由摆动臂551可靠地进行夹持操作。

接着，说明控制排出辊508a的排纸速度的方法。图12A、12B是表示随排出辊508a的排纸速度而不同的纸张S在叠放托盘上的降落状态的图。当摆动臂551下降时，如纸张S的后端落在图中的区域P内，则摆动臂551可以夹持纸张S。

因此，如假定排出部508的排出速度为v，为了能由摆动臂551可靠地夹持纸张S，排出速度v，必须满足v≤v1。这里，v1是使所排出的纸张S的后端落在位置P1时(参照图12A)的排出速度。如v＞v1，则使摆动臂551不能夹持纸张S，所以将使纸张S滑落到叠放托盘504侧。

另一方面，当摆动臂551下降时，为使纸张S的后端不留在排出部508内，所以排出部508的排出速度v必须满足v≥v2的关系。这里，v2是使所排出的纸张S的后端落在位置P2时(参照图12B)的排出速度。就是说，当排出速度v满足v2≤v≤v1时，所排出的纸张S的后端落在区域P处，所以能可靠地进行纸张S的夹持操作。因此，应将纸张S的排出速度v控制为满足v2≤v≤v1。

图13是表示从排出部508的辊隙位置到摆动辊550的辊隙位置的水平距离L1及垂直距离L2的图。通过将从排出部508的辊隙位置到摆动辊550的辊隙位置的水平距离L1及垂直距离L2设定为可由摆动臂551夹持纸张S的最短距离，可以减小纸张处理装置500所占有的空间(占有空间)。另外，根据纸张处理装置500的占有空间，控制排纸电机641和/或摆动臂驱动电机643，以使摆动臂551能可靠地夹持所排出的纸张S。

图14～图22是表示纸张排出操作及纸张夹持操作的图。由排出辊508a排出的纸张，当由摆动臂551夹持纸张的后端时，由摆动辊550一张一张地向回推送，直到纸张的后端到达纸张后端挡板562。接着，当由排出辊508a输送作为成叠纸张的最后1张的纸张S1(参照图14)并由纸张检测传感器595检测出纸张的后端已通过了排出辊508a时，开始进行摆动臂551的下降操作(参照图15)。在该例中，由纸张检测传感器595检测纸张的后端已通过了排出辊508a，但如上所述，当从入口传感器521检测到纸张后端的时刻起经过了规定时间或输送了规定量(距离)时，也可以判定为纸张的后端已通过了排出辊508a。

排出到处理托盘540上的纸张S1，由附于摆动臂551的自由端的摆动辊550及从动辊571夹持(参照图16)。然后，通过摆动辊550的逆时针方向的转动，将纸张S1向回推送，直到纸张的后端到达纸张后端挡板562(参照图17)。接着，将1组的最后1张叠放在处理托盘540上，在处理托盘540上进行规定的处理(纸张对齐和装订)后，通过摆动辊550的顺时针方向的转动，将成叠纸张St从处理托盘540成叠地向叠放托盘504排出(参照图18、图19)。

当成叠纸张St的成叠排出操作完成后，开始进行摆动臂551的上升操作(参照图20)。摆动臂551的上升操作，在使作为后续成叠纸张的开头1张的纸张S2的前端不与摆动臂551发生干扰的时刻进行(参照图21)。

这里，摆动辊550的转动量，设定为成叠纸张St的成叠移动量加上用于使成叠纸张的后端不留在从动辊571上的附加输送量后的量。因此，在成叠纸张St的成叠移动完成后的附加输送过程中，当后续纸张S的前端到达纸张检测传感器595时，开始进行摆动臂551的上升操作(参照图22)。

这里，讨论用于使摆动臂551可靠地夹持所排出的纸张的条件。从构成排出部508一部分的排出辊508a排出的纸张的后端，以排出速度v1排出，如设从纸张的后端通过辊隙位置直到其到达夹持位置的滑动时间为t、使摆动臂551从等待位置移动到夹持位置所需要的摆动下降时间为T，则当T≤t时，所排出的纸张可以由安装在摆动臂551的前端的摆动辊550夹持。

但是，当从排出部506排出坚硬的厚纸时，如仍使排出辊508a以与普通纸时相同的转速转动，则存在着厚纸的输送速度大于普通纸的输送速度的倾向，有时可能出现t＜T的情况，因而将产生摆动臂551不能夹持所排出的纸张的故障。为防止发生这种故障，给出一种应根据纸张的输送模式变更摆动臂551的操作速度v或操作加速度a的方法。图23是列出与纸张的排出及夹持操作有关的各种设定值的表。

当纸张的材质为A(例如普通纸)时，如设纸张后端从排纸辊隙位置移动到夹持位置所需要的滑动时间为t1、使摆动臂551从等待位置移动到夹持位置所需要的摆动下降时间为T1、摆动臂551的操作速度为v1、摆动臂551的操作加速度为a1，则在t1≥T1的条件下可以进行夹持操作。

另一方面，当纸张的材质为B(例如厚纸)时，如纸张后端的排出速度增速到v2(v1＜v2)，则纸张后端从排纸辊隙位置移动到夹持位置所需要的滑动时间缩短为t2(t2＜t1)，所以，当t2＜T1的条件成立时，不可能进行夹持操作。

因此，通过对后文所述的输送模式进行判定，当判定材质B的纸张为厚纸时，将摆动臂551的驱动速度从v1增速到v2。按照这种方式，可以将摆动臂551从等待位置移动到夹持位置所需要的摆动下降时间缩短到T2(T1＞T2)，因此，当t2≥T2的条件成立时，可以进行纸张的夹持操作。

另外，同样，通过使摆动臂551的操作加速度从a1变更为a2(a1＜a2＝，可以将摆动臂551从等待位置移动到夹持位置所需要的摆动下降时间缩短到T2(T1＞T2)，因此，当t2≥T2的条件成立时，可以进行纸张的夹持操作。

图24是表示使纸张夹持操作不能进行的纸张排出操作的图。即使当叠放托盘504下降时，也可以通过控制摆动臂551而可靠地夹持纸张，从而使纸张S不会向叠放托盘504侧滑落。

另外，还讨论了使摆动臂551从等待位置移动到夹持位置所需要的摆动下降时间T1为一定值的情况。这时，如果是材质A的纸张，当设纸张后端从排纸辊隙位置移动到夹持位置所需要的滑动时间为t1、使摆动臂551从等待位置移动到夹持位置所需要的摆动下降时间为T1、摆动臂551的操作速度为v1、摆动臂551的操作加速度为a1时，如上所述，在t1≥T1的条件下可以进行夹持操作。

但是，如果是材质B的纸张，则当纸张后端的排出速度增速到v2(v1＜v2)时，纸张后端从排纸辊隙位置移动到夹持位置所需要的滑动时间变为t2(t2＜t1)，所以，当t2＜T1的条件成立时，不可能进行夹持操作。

因此，通过对后文所述的输送模式进行判定，当判定材质B的纸张为厚纸时，如根据由排出辊508a排出的纸张后端的排出速度和两辊隙间的距离L1(参照图13、图24)计算出的滑动时间t3与摆动臂551的摆动下降时间T1之间满足T1≤t3的条件式，则可以由摆动臂551进行夹持操作。

图25是表示对整个图像形成装置进行控制的控制器(控制部)的结构的框图。该控制器，包括CPU电路部350、操作部380、纸张处理装置控制部600、原稿供给装置控制部360、图像读取控制部370、图像信号控制部330及打印控制部340。图像信号控制部330，通过外部接口(I/F)320连接着外部的计算机310。

CPU电路部350，内部装有CPU351、ROM352及RAM353，通过由CPU351执行存储在ROM352内的控制程序，对该控制器的各部进行综合控制。RAM353，暂时保持控制数据，或当CPU351执行控制程序时用作运算处理的工作区。

原稿供给装置控制部360，根据来自CPU电路部350的指示，控制原稿自动供给装置100。图像读取控制部370，对扫描单元104、图像传感器109等进行控制，并将从图像传感器109输出的模拟图像信号传送到图像信号控制部330。

图像信号控制部330，将来自图像传感器109的模拟图像信号转换为数字信号后，对该数字信号进行各种处理，并将进行了各种处理的数字信号变换为视频信号而输出到打印控制部340。此外，还对从计算机310通过外部I/F320输入的数字图像信号进行各种处理，并将进行了各种处理的数字图像信号变换为视频信号而输出到打印控制部340。该图像信号控制部330的操作，由CPU电路部350控制。

打印控制部340，根据所输入的视频信号驱动激光扫描单元(曝光控制部)202。操作部380，包括多个用于设定与图像形成有关的各种功能的键、显示设定信息的显示部等，将与各键的操作对应的键信号输出到CPU电路部350，并根据来自CPU电路部350的信号将对应的信息显示在显示部上。

纸张处理装置控制部600，安装在纸张处理装置500内，通过与CPU电路部350进行信息的交换，进行纸张处理装置500的总体控制。该控制内容，将在后文中说明。

图26是表示纸张处理装置控制部600的结构的框图。纸张处理装置控制部600，具有连接了各种驱动器及各种传感器的CPU电路部610。CPU电路部610，具有CPU611、ROM612及RAM613，通过由CPU611执行存储在ROM612内的控制程序，对纸张处理装置500进行控制。此外，CPU电路部610，还通过通信IC614与图像形成装置本体侧的CPU电路部350进行通信而交换数据，并根据来自图像形成装置本体侧的CPU电路部350的指示控制纸张处理装置500。

当对纸张处理装置500进行控制时，CPU电路部610，从各种传感器取入检测信号。作为各种传感器，可以举出入口传感器521、摆动初始位置传感器522、摆动杆初始位置传感器523、托盘检测传感器524、纸面检测传感器525、回送带退避传感器526、装订滑动初始位置传感器527、装订钉紧初始位置传感器528、处理托盘纸检测传感器529、前对齐初始位置传感器530、后对齐初始位置传感器531、浆叶初始位置传感器532、叠放托盘纸检测传感器533、叠放托盘编码时钟传感器534、上纸面检测传感器535、下纸面检测传感器536、托盘上限传感器537、托盘下限传感器538、前盖开闭检测传感器539、纸张检测传感器595等。

另外，CPU电路部610，还连接着各种电机驱动器621～630，各种电机驱动器621～630，根据来自CPU电路部610的信号，分别驱动所对应的各种电机。作为各种电机，可以举出排纸电机641、摆动辊驱动电机642、摆动臂驱动电机643、后端对齐壁驱动电机644、浆叶电机645、前对齐电机646、后对齐电机647、装订钉紧电机648、装订滑动电机649、及叠放托盘电机650等。

排纸电机641，用于驱动一对入口输送辊(排出部508)及构成回送带560的排出辊508a。摆动辊驱动电机642，安装在摆动臂551的前端，用于驱动进行将由一对入口输送辊输送的纸张向回推送的操作及将在处理托盘540上处理过的成叠纸张排出到叠放托盘504上的操作的摆动辊550。摆动臂驱动电机643，用于沿上下方向驱动摆动臂551，以将排出到处理托盘540上的纸张的后端部抓住。

后端对齐壁驱动电机644，用于驱动将排出到叠放托盘504上的成叠纸张的后端对齐的后端对齐壁570。浆叶电机645，用于驱动推送叠放在叠放托盘504上的成叠纸张的后端部的纸张回送构件583。前对齐电机646及后对齐电机647，分别用于驱动将叠放在处理托盘540上的纸张在与输纸方向垂直的方向上对齐的前对齐板541及后对齐板542。

装订钉紧电机648，用于驱动钉书机510进行装订。装订滑动电机649，用于使装订单元510沿前后方向移动。叠放托盘电机650，用于使叠放托盘504沿上下方向移动。

这里，排纸电机641、摆动辊驱动电机642、摆动臂驱动电机643、后端对齐壁驱动电机644、浆叶电机645、前对齐电机646、后对齐电机647及装订滑动电机649，由步进电机构成，通过控制励磁脉冲率，可以使由各电机驱动的成对的辊以等速转动，或以各自不同的速度转动。

另外，排纸电机641、摆动辊驱动电机642、摆动臂驱动电机643、前对齐电机646、后对齐电机647及装订滑动电机649，分别由排纸电机驱动器621、摆动辊驱动电机驱动器622、摆动臂驱动电机驱动器623、前对齐电机驱动器626、后对齐电机驱动器627及装订滑动电机驱动器629向正转方向及反转方向自由驱动。此外，装订钉紧电机648、叠放托盘电机650，由DC电机构成。

图27是表示排出后的纸张的对齐和叠放处理步骤的流程图。该处理程序，存储在纸张处理装置控制部600中的ROM612内，并由CPU611执行。

在由设在排出辊508a的上游侧的纸张检测传感器595检测出由排出辊508a以排出速度v排出的纸张的后端之前处于等待状态(步骤S11)，当由纸张检测传感器595检测到纸张的后端时，开始进行使摆动臂551从等待位置向夹持位置下降的操作(步骤S12)。

当由安装在摆动臂551的前端的摆动辊550和从动辊571将由排出辊508a排出的纸张的后端夹持到夹持位置时，借助于摆动辊550的逆时针方向的旋转动力将纸张的后端向回推送到纸张后端挡板562，从而在处理托盘540上进行回推对齐操作(步骤S13)。

判断进行了回推对齐操作的纸张是否是一叠纸的最后1张(步骤S14)。如果是一叠纸的最后1张，则在处理托盘540上进行规定的处理后，借助于摆动辊550的顺时针方向的旋转动力进行成叠纸张的成叠排出操作(步骤S15)。判断是否已完成了成叠纸张的成叠排出操作(步骤S16)，当完成了成叠纸张的成叠排出操作时，开始进行使摆动臂551从夹持位置向等待位置上升的操作(步骤S20)。在这之后，返回步骤S11的处理。该步骤S20中的摆动臂551的上升操作，是为防止后续纸张的前端与摆动臂551发生干扰而进行的，并根据摆动臂551从夹持位置返回到等待位置的返回时间及纸张排出后直到后续纸张的前端到达纸张检测传感器595的检测位置的移动时间决定其上升开始时刻。

另一方面，当在步骤S14中判定进行了回推对齐操作的纸张不是一叠纸的最后1张时，判断是否已由纸张检测传感器595检测到由排出辊508a排出的后续纸张的前端(步骤S17)。当未检测到后续纸张的前端时，反复进行步骤S17的处理，并等待到检测出纸张的前端。当检测到后续纸张的前端，在步骤S20中开始进行使摆动臂551上升的操作。

另外，当在步骤S16中判定尚未完成成叠纸张的成叠排出操作时，判断是否处在成叠排出之后的附加供纸过程中(步骤S18)。当成叠排出操作已经结束而仍处在附加供纸过程中时，判断是否已由纸张检测传感器595检测到后续纸张的前端(步骤S19)。当检测到后续纸张的前端时，在步骤S20中开始进行使摆动臂551上升的操作。

另一方面，当在步骤S18中判定不是处在成叠排出完成之后的附加送纸过程中时、或当在步骤S19中未检测到后续纸张的前端时，返回步骤S16的处理，使摆动臂551在夹持位置等待，直到成叠排出操作完成为止。

图28是表示厚纸输送模式中的控制处理步骤的流程图。该处理程序，存储在纸张处理装置控制部600(图13)中的ROM612内，并在执行纸张排出操作之前由CPU611执行。首先，判断是否由操作人员通过操作部380选择了厚纸输送模式(步骤S21)。另外，也可以代替对通过操作人员的操作选定的纸张输送模式进行检测的方式而设置检测纸张材质等的传感器并根据其检测信息检查纸张输送模式从而判断是否是厚纸输送模式。

当选择了厚纸输送模式时，控制摆动臂551或排出辊508a的操作，以使摆动臂551的从等待位置到夹持位置的摆动下降时间T缩短、或使由排出辊508a排出的纸张的后端的滑动时间t延长(步骤S22)。然后，判断摆动下降时间T与滑动时间t的关系是否满足T≤t的条件式(步骤S23)。当满足T≤t的条件式时，结束本处理。如不满足T≤t的条件式，则返回步骤S22，反复进行同样的处理。

这里，步骤S22中的摆动下降时间T，可以通过提高摆动臂551的操作速度或操作加速度使其缩短，但应控制其操作速度或操作加速度以使摆动臂551不会被锁紧在夹持位置上。此外，步骤S22中的纸张后端的滑动时间t的延长，可以通过减低排出辊508a的纸张后端的排出速度实现，但应控制其排出速度，以防止发生纸张后端留在排出辊508a上之类的故障。另外，纸张后端的滑动时间t，是根据排纸速度和两辊隙间的距离L1计算出的值，但在步骤S23中判定为T≥t时，不能夹持纸张，所以应再次进行步骤S22的控制，以满足T≥t的条件。

按照本实施方式，可以由摆动臂551可靠地进行纸张夹持操作。因此，可以防止出现因排出部排出的纸张的过快弹出而不能进行正常回送等故障。此外，当进行夹持操作时，可以控制摆动臂的上升操作，以使其不妨碍后续纸张的输送。因此，可以输送纸张而不延迟后续纸张的进入，并可以由排出部以可靠的方式进行排纸操作。进一步，由于可以由摆动臂551可靠地夹持纸张，所以可以减小处理托盘的输纸方向上的长度。另外，由于处理托盘的纸张叠放面是水平的，所以可以增加纸张的叠放张数，并能实现纸张处理装置的小型化。

以上是本发明的实施方式的说明，但本发明并不限于这些实施方式的结构，只要是能够实现由权利要求范围给出的功能或实施方式的结构所具有的功能，则无论是怎样的结构都可以适用。

例如，在所述实施方式中，当选择了厚纸输送模式时，可以缩短摆动臂的从等待位置到夹持位置的摆动下降时间，因而可以确保摆动臂对纸张的夹持，但也可以不缩短摆动下降时间而是将摆动臂的下降开始时刻提前。

另外，在所述实施方式中，举例示出了纸张为厚纸的情况，但也可以根据纸张重量、纸张尺寸、纸张已形成黑白/彩色图像等纸张条件控制摆动臂的摆动操作和/或排出部的排纸操作。

另外，在所述实施方式中，在由摆动辊550和从动辊571将从排出辊509a排出的纸张S抓住后，通过使摆动辊550逆时针方向转动而使纸张S碰在纸张后端挡板562上，但当所设定的既不是装订模式也不是分类模式时，即当为非分类模式时，在由摆动辊550和从动辊571将从排出辊509a排出的纸张S抓住后，也可以通过使摆动辊550顺时针方向转动从而将纸张S排出到叠放托盘504上。按照这种方式，无需在处理托盘540上进行纸张S的回送操作，所以能够缩短排出处理时间，而由于将纸张排出到叠放托盘504上的操作是在摆动辊550和从动辊571的抓住操作之后进行的，所以能够防止纸张S散乱地落到叠放托盘504上。

Claims (7)

1.一种纸张叠放装置，包括：

叠放纸张的第一纸张叠放装置；

将从其上游输送的纸张向所述第一纸张叠放装置排出的第一排出装置；

设置在所述第一纸张叠放装置的下游侧的具有叠放面的第二纸张叠放装置；

用于将叠放在所述第一纸张叠放装置上的纸张向所述第二纸张叠放装置排出的第二排出装置，所述第二排出装置可以形成夹持排出到所述第一纸张叠放装置的纸张的夹持状态及不夹持排出到所述第一纸张叠放装置的纸张的非夹持状态；以及

控制所述第二排出装置的控制装置，

其特征在于，

纸张后端已通过了所述第一排出装置时的纸张的前端与所述第二纸张叠放装置的叠放面接触的位置，低于所述第一纸张叠放装置的最高位置；并且

所述控制装置对所述第二排出装置进行控制，当所述第一排出装置开始排纸时使所述第二排出装置为非夹持状态，在由所述第一排出装置排出的纸张的后端通过所述第二排出装置之前使所述第二排出装置变为夹持状态。

2.根据权利要求1所述的纸张叠放装置，其特征在于：所述控制装置提供控制，以变更所述第一排出装置的排出速度、所述第二排出装置的摆动开始时刻、摆动速度及摆动加速度中的至少一个。

3.根据权利要求2所述的纸张叠放装置，其特征在于：所述第二排出装置可以在不与由所述第一排出装置排出的纸张发生干扰的等待位置和可以夹持由所述第一排出装置排出的纸张的夹持位置之间摆动。

4.根据权利要求3所述的纸张叠放装置，其特征在于：所述控制装置包括比较装置，用于将所述第二排出装置从所述等待位置摆动到所述夹持位置的摆动时间与根据所述第一排出装置的排出位置和所述夹持位置之间的距离及所述第一排出装置的排纸速度计算出的由所述第一排出装置排出的纸张后端的滑动时间进行比较，并将所述摆动时间控制为等于或小于所述滑动时间。

5.根据权利要求4所述的纸张叠放装置，其特征在于：所述控制装置，包括判定所输送的所述纸张的至少一个条件的判定装置，当该判定的纸张条件为厚纸时，进行使所述摆动时间缩短的控制及使所述滑动时间延长的控制的任何一种控制。

6.根据权利要求3所述的纸张叠放装置，其特征在于：所述控制装置，根据所述第二排出装置从所述夹持位置返回到所述等待位置的返回时间及从所述第二排出装置排纸后到后续纸张的前端到达规定位置的移动时间使所述第二排出装置返回到使所述后续纸张的前端不与所述第二排出装置发生干扰的等待位置。

7.根据权利要求6所述的纸张叠放装置，其特征在于：包括设在所述第一排出装置的上游侧，用于检测所述后续纸张的前端的检测装置，并且所述控制装置，在由所述第二排出装置对叠放在所述第一纸张叠放装置上的成叠纸张进行了成叠排出或由所述检测装置检测到所述后续纸张的前端的任何一种情况下，使所述第二排出装置开始返回到等待位置。

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