JP5998168B2 - 用紙排出装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、用紙排出装置及び画像形成装置に関し、特に、積載部に積載された用紙の落下を防止する技術に関する。

画像形成装置等には、画像形成終了後、又はパンチ処理やステイプル処理等の後処理後の用紙を排出し、当該排出される用紙を用紙排出トレイが受け取って積載する用紙排出装置を備えるものがある。この用紙排出装置では、上記用紙排出トレイへの用紙積載中に、用紙の積載具合の乱れ等が発生すると、用紙排出トレイ上に用紙が適正に積載されなくなる。このため、用紙排出トレイ上に積載された用紙束の上面が、用紙排出口に対して適正な上下方向位置にないと検知センサー等により検知した場合には、用紙排出トレイを一定量下降させた後に上昇させることで、用紙排出トレイ上の用紙束の上面を適正な上下方向位置に補正する技術が採用されている。

一般に、用紙排出トレイは、用紙の排出方向に上り傾斜を有している。すなわち、用紙排出トレイにおいて、用紙は排出方向後端が排出方向先端よりも下になるように傾斜した状態で積載される。これにより、用紙排出トレイに多くの用紙が積載されても用紙束の積載崩れが起きにくい。また、装置本体の排出口から用紙排出トレイに向けて排出された用紙は、当該傾斜の存在により、用紙排出トレイ上では装置本体側に向かって下降しながら移動することになるため、用紙排出トレイ上からの用紙の落下が防止される。

しかし、ステイプル処理された用紙が用紙排出トレイ上に重ねて積載され続けると、厚みの大きい用紙後端のステイプル部が重なり合って、用紙束の排出方向先端の厚みよりも排出方向後端の厚みの方が増し、用紙束上部の用紙の傾斜が徐々に緩くなる。この結果、新たに排出される用紙が用紙排出トレイから外へ滑り落ちたり、積載崩れが起きるおそれがある。

かかる問題に対して、下記特許文献１には、ステイプル処理された用紙を、上記と同様に傾斜を有する用紙排出トレイに排出するとき、用紙束の同一位置のステイプル部が所定量重なると後続の用紙束を前の用紙束に対してシフトさせて排出することで、ステイプル部の重なりを避けて用紙後端の厚み増加を回避する技術が記載されている。

また、下記特許文献２には、用紙束を所定部数ずつフェースダウンとフェースアップを交互にして所定箇所をステイプルで綴じた後に、上記と同様に傾斜を有する用紙排出トレイに排出することで、ステイプル部の重なりを避けて用紙後端の厚み増加を回避する技術が記載されている。

特開２０００−８６０６３号公報 特開２０００−５９５５２号公報

上記特許文献１に示されている技術の場合、用紙排出トレイの最下部から最上部までの高さをＸ、ステイプル処理される１部の用紙束の厚さとステイプル処理された後の1部の用紙束の厚さとの差をａとしたとき、ステイプル処理をＸ／ａ回だけ行うと用紙排出トレイ上に積載された用紙束の最上位の用紙の傾斜が水平になると想定して用紙排出トレイのシフト動作を制御している。しかし、ステイプル処理される用紙の厚さに応じて上記ａは変わるため（用紙厚が薄いほどａが大きくなる傾向にある）、単にステイプル処理の回数をカウントしただけでは用紙排出トレイ上に積載された用紙束の最上位の用紙の傾斜を正確に推定することができない。このため、依然として、新たに排出される用紙束が用紙排出トレイから外へ滑り落ちたり、用紙束の積載崩れが起きるおそれがある。

また、上記特許文献２に示されている技術の場合は、用紙排出トレイ上に積載された用紙束にフェースダウンで排出された用紙束とフェースアップで排出された用紙束が混在するため、ユーザーに手作業で用紙束の向きを整えることを強いることとなる。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、用紙排出トレイ等の積載部上に、ステイプル処理された用紙束が重ねて積載される場合において、排出用紙束の滑り落ちや積載用紙束の積載崩れを確実に防止可能とすることを目的とする。

本発明の一局面に係る用紙排出装置は、用紙排出口から用紙束を排出させる用紙排出部と、
前記用紙排出口から排出される前の用紙束の排出方向後端における予め定められた位置にステイプル処理を施すステイプル装置と、
前記用紙排出口から排出される用紙束を、該用紙束の排出方向後端が排出方向先端よりも下になるように傾斜した状態で積載する積載部と、
前記用紙排出口に対して上下方向に前記積載部を昇降させる昇降部と、
前記昇降部により昇降される前記積載部に積載されている用紙束の排出方向後端の上面部が、予め定められた用紙受取高さに位置したことを検知する上面検知部と、
前記用紙排出口から前記積載部に用紙束が排出されたことを検知する排出検知部と、
前記排出検知部によって前記積載部への用紙の排出が検知されたときに前記昇降部に前記積載部を予め定められた一定量だけ下降させ、前記積載部が当該一定量だけ下降した下降位置から、前記積載部に積載されている用紙束の排出方向後端の上面部が前記上面検知部によって検知される位置まで、前記昇降部に前記積載部を上昇させる制御部と、
前記用紙排出口から排出される用紙束を構成する用紙の種類及び枚数及び排出された用紙束の数から前記積載部に積載されている用紙束の排出方向先端側の用紙束の厚みを算出し、前記積載部の前記下降位置から前記上面検知部によって検知される位置までの移動量から前記積載部に積載されている用紙束の排出方向後端の厚みを算出し、前記積載部に積載されている用紙束の該排出方向先端及び後端の各厚み、前記積載部の傾斜高さ、及び前記用紙束を構成する用紙の長さから前記積載部に積載されている用紙束の最上位の用紙束の水平面に対する傾斜角度を算出する用紙束厚さ算出部とを備え、
前記制御部は、前記用紙排出部に、前記算出された傾斜角度に応じて用紙束の排出の仕方を変更させる制御を行うものであり、前記傾斜角度が所定角度よりも小さくなったとき、前記用紙排出部に、前記用紙排出口からステイプル処理された用紙束を排出する毎に当該用紙束をシフトさせる動作を行わせるものである。

本発明によれば、用紙排出トレイ等の積載部上にステイプル処理された用紙束が重ねて積載される場合において、積載された用紙束の最上位の用紙束の傾斜角度を正確に計算して、排出された用紙束の滑り落ちや積載用紙束の積載崩れを確実に防止することができる。

本発明の一実施形態に係る用紙排出装置及び画像形成装置の構造を示す図である。 画像形成装置の内部構成を示す機能ブロック図である。 用紙排出トレイに積載されている用紙束の排出先端側の厚み、用紙排出トレイの傾斜高さ、用紙の長さ、用紙束の最上位の用紙の傾斜角度を表す図である。 後処理装置における用紙の排出処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態に係る用紙排出装置及び画像形成装置について図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る用紙排出装置及び画像形成装置の構造を示す図である。画像形成装置１は、例えば、コピー機能、プリンター機能、スキャナー機能、及びファクシミリ機能等の複数の機能を兼ね備えた複合機である。画像形成装置１は、装置本体１１に、画像形成部１２、定着部１３、給紙部１４、用紙排出部１５、原稿搬送部６、及び原稿読取部５等を備えて構成されている。更に、画像形成装置１は、本発明の一実施形態に係る用紙排出装置(後処理装置)６０を備えている。

装置本体１１は、下部本体１１１と、この下部本体１１１の上方に対向配置された上部本体１１２と、この上部本体１１２と下部本体１１１との間に設けられた連結部１１３とを備えている。連結部１１３は、下部本体１１１と上部本体１１２との間に用紙排出部１５を形成させた状態で両者を互いに連結する。上部本体１１２は、連結部１１３の上端部に支持されている。上部本体１１２には、原稿読取部５及び原稿搬送部６が設けられている。

原稿読取部５は、上部本体１１２の上面に装着されたコンタクトガラス１６１と、このコンタクトガラス１６１に載置された原稿を押さえる開閉自在の原稿押さえカバー１６２と、コンタクトガラス１６１に載置された原稿の画像を読み取る読取機構１６３とを備えている。読取機構１６３は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等を用いて原稿の画像を光学的に読み取り、画像データを生成する。

原稿搬送部６は、原稿が載置される原稿載置台６１と、画像読み取り済みの原稿が排出される原稿排出部６６と、原稿搬送機構６５と、を備える。原稿搬送機構６５は、図略の給紙ローラー、搬送ローラー、及び用紙反転機構を備えている。原稿搬送機構６５は、給紙ローラー及び搬送ローラーの駆動により、原稿載置台６１に載置された原稿を１枚ずつ繰り出して原稿読取スリット５３に対向する位置へ搬送し、原稿読取スリット５３を介して読取機構１６３による読取を可能とした後、原稿排出部６６へと排出する。

更に原稿搬送部６は、その前面側が上方に移動可能となるように上部本体１１２に対して回動自在に設けられている。原稿搬送部６の前面側を上方に移動させて原稿台としてのコンタクトガラス１６１上面を開放することにより、コンタクトガラス１６１の上面に読み取り原稿、例えば見開き状態にされた書籍等をユーザーが載置できる。

下部本体１１１には、画像形成部１２、定着部１３及び給紙部１４が内装されている。給紙部１４は、装置本体１１に対して挿脱可能の給紙カセット１４２，１４３，１４４を有している。給紙カセット１４２，１４３，１４４にはシート状の記録媒体(以下、単に用紙と言う)が積層されてなる用紙束Ｐ１がそれぞれ収容されている。

画像形成部１２は、給紙部１４から給紙された記録紙にトナー像を形成する画像形成動作を行う。画像形成部１２は、中間転写ベルト１２５の走行方向において上流側から下流側へ向けて順次配設された、マゼンタ色のトナーを用いるマゼンタ用の画像形成ユニット１２Ｍ、シアン色のトナーを用いるシアン用の画像形成ユニット１２Ｃ、イエロー色のトナーを用いるイエロー用の画像形成ユニット１２Ｙ及びブラック色のトナーを用いるブラック用の画像形成ユニット１２Ｂ（以下、各画像形成ユニットを区別することなく述べる場合には、それぞれを「画像形成ユニット１２０」と言う）と、駆動ローラー１２５ａ（二次転写対向ローラー）等の複数のローラー間に画像形成における副走査方向へ無端走行可能に張架された中間転写ベルト１２５と、中間転写ベルト１２５が駆動ローラー１２５ａに張架される部分で中間転写ベルト１２５の外周面に当接する二次転写ローラー２１０とを備えている。

各画像形成ユニット１２０は、感光体ドラム１２１と、感光体ドラム１２１へトナーを供給する現像装置１２２と、トナーを収容するトナーカートリッジ（不図示）と、帯電装置１２３と、露光装置１２４と、一次転写ローラー１２６と、ドラムクリーニング装置１２７とをそれぞれ備えている。

感光体ドラム１２１は、その周面に静電潜像及びこの静電潜像に対応したトナー像が形成される。現像装置１２２は、感光体ドラム１２１へトナーを供給する。各現像装置１２２には、前記トナーカートリッジからトナーが適宜補給される。

帯電装置１２３は、感光体ドラム１２１の直下位置に設けられている。帯電装置１２３は、各感光体ドラム１２１の周面を一様に帯電させる。

露光装置１２４は、感光体ドラム１２１の下方位置であって、帯電装置１２３の更に下方位置に設けられている。露光装置１２４は、コンピューター等から入力された画像データや原稿読取部５が取得した画像データに基づく各色に対応したレーザー光を、帯電後の感光体ドラム１２１の周面に照射し、各感光体ドラム１２１の周面に静電潜像を形成する。露光装置１２４は、いわゆるレーザー露光装置であり、レーザービームを出力するレーザー光源と、当該レーザービームを感光体ドラム１２１表面に向けて反射させるポリゴンミラーと、ポリゴンミラーによって反射されたレーザー光を感光体ドラム１２１に導くためのレンズやミラー等の光学部品を備えている。

現像装置１２２は、矢印の方向へ回転する感光体ドラム１２１の周面の静電潜像にトナーを供給して当該トナー感光体ドラム１２１の周面に付着させ、感光体ドラム１２１の周面に前記画像データに応じたトナー像を形成する。

中間転写ベルト１２５は、各感光体ドラム１２１の上方位置に配置されている。中間転写ベルト１２５は、図１における左側の駆動ローラー１２５ａと、同図の右側の従動ローラー１２５ｂとの間に無端走行可能に張架され、下方の外周面が各感光体ドラム１２１の周面に当接している。従動ローラー１２５ｂは、駆動ローラー１２５ａに対向する位置に設けられて、中間転写ベルト１２５の無端走行に伴って従動回転する。中間転写ベルト１２５は、その外周面にトナー像が転写される像担持面が設定され、感光体ドラム１２１の周面に当接した状態で駆動ローラー１２５ａによって駆動される。中間転写ベルト１２５は、各感光体ドラム１２１の回転と同期しながら、駆動ローラー１２５ａと従動ローラー１２５ｂとの間を無端走行する。

中間転写ベルト１２５を挟んで各感光体ドラム１２１に対向する位置には、一次転写ローラー１２６が設けられている。この一次転写ローラー１２６には、図略の転写バイアス印加機構により転写バイアスが印加され、一次転写ローラー１２６は、各感光体ドラム１２１の外周面に形成された上記トナー像を中間転写ベルト１２５の表面に転写させる。

駆動ローラー１２５ａは、図略の制御部による制御の下で駆動される駆動モーター(図略)から与えられる回転駆動力により中間転写ベルト１２５を無端走行させる。

制御部１０（図２）は、各色の画像形成ユニット毎に一次転写ローラー１２６及び画像形成ユニット１２０を制御して、中間転写ベルト１２５の表面に、マゼンタ用の画像形成ユニット１２Ｍにより形成されたマゼンタのトナー像の転写と、次いで中間転写ベルト１２５の同一位置にシアン用の画像形成ユニット１２Ｃにより形成されたシアンのトナー像の転写と、次いで中間転写ベルト１２５の同一位置にイエロー用の画像形成ユニット１２Ｙにより形成されたイエローのトナー像の転写と、最後のブラック用の画像形成ユニット１２Ｂにより形成されたブラックのトナー像の転写とを、各色のトナー像が重なり合うように行わせ、これによりカラーのトナー像を中間転写ベルト１２５の表面に形成させる（中間転写（一次転写））。

二次転写ローラー２１０は、図略の転写バイアス印加機構により転写バイアスが印加されている。二次転写ローラー２１０は、中間転写ベルト１２５の表面に形成されたカラーの上記トナー像を、給紙部１４から搬送されてきた記録紙に転写させる。二次転写ローラー２１０は、中間転写ベルト１２５が駆動ローラー１２５ａに張架される部分の用紙搬送路１９０に、中間転写ベルト１２５の外周面に当接させて設けられている。二次転写ローラー２１０は、前記トナー像が記録紙に二次転写されるニップ部Ｎを、中間転写ベルト１２５を挟んで駆動ローラー１２５ａとの間に形成する。用紙搬送路１９０を搬送される記録紙は、ニップ部Ｎにおいて中間転写ベルト１２５と二次転写ローラー２１０とに押圧挟持され、ここにおいて中間転写ベルト１２５上のトナー像が記録紙に二次転写される。

なお、二次転写ローラー２１０及び駆動ローラー１２５ａのニップ部Ｎよりも、搬送ローラー１９２による記録紙の搬送方向上流側には、レジストローラー６３０が配設されている。レジストローラー６３０は、上部ニップ部Ｎにおける二次転写ローラー２１０による中間転写ベルト１２５からのトナー画像転写タイミングと、用紙搬送部４１１（図２）がニップ部Ｎに記録紙を搬送するタイミングを同期させるために、記録紙の搬送を待機等させる。

ドラムクリーニング装置１２７は、各感光体ドラム１２１の図１で左方位置に設けられ、感光体ドラム１２１の周面の残留トナーを除去してクリーニングする。このドラムクリーニング装置１２７によってクリーニングされた感光体ドラム１２１の周面は、新たな帯電処理のために再び帯電装置１２３へ向かう。

画像形成部１２に対して図１での左方位置には、上下方向に延びる用紙搬送路１９０が形成されている。用紙搬送路１９０には、適所に搬送ローラー１９２が設けられている。搬送ローラー１９２は、給紙部１４から繰り出された記録紙を、ニップ部Ｎ及び定着部１３に向けて搬送する。すなわち、当該適所に配置された搬送ローラー１９２からなる搬送機構により記録紙が搬送される。

定着部１３は、内部に加熱源である通電発熱体を備えた加熱ローラー１３２と、加熱ローラー１３２に対向配置された加圧ローラー１３４とを備えている。定着部１３は、画像形成部１２で転写された記録紙上のトナー像に対し、記録紙が加熱ローラー１３２と加圧ローラー１３４との間の定着ニップ部を通過する間に、加熱ローラー１３２から熱を与えて定着処理を施す。定着処理の完了したカラー画像形成済みの記録紙は、定着部１３の上部から延設された排紙搬送路１９４を通って、下部本体１１１の頂部に設けられた排出トレイ１５１へ向けて排出される。

なお、従動ローラー１２５ｂに張架された中間転写ベルト１２５の外周面に対向する位置にはクリーニング部２２が設けられている。

給紙部１４は、装置本体１１の図１における右側壁に開閉自在に設けられた手差しトレイ１４１と、下部本体１１１内における露光装置１２４より下方位置に挿脱可能に装着された給紙カセット１４２，１４３，１４４とを備えている。

手差しトレイ１４１は、下部本体１１１の右面の下方位置に設けられた、記録紙を手差し操作で画像形成部１２へ向けて給紙するためのトレイである。給紙カセット１４２，１４３，１４４は、複数枚の記録紙が積層されてなる用紙束を収容する。給紙カセット１４２，１４３，１４４の上方には、ピックアップローラー１４５が設けられ、ピックアップローラー１４５は、給紙カセット１４２，１４３，１４４に収容された用紙束の最上位の記録紙を用紙搬送路１９０へ向けて繰り出す。

用紙排出部１５は、下部本体１１１と上部本体１１２との間に形成されている。用紙排出部１５は、下部本体１１１の上面に形成された排出トレイ１５１を備える。排出トレイ１５１は、画像形成部１２でトナー像が形成された記録紙が、定着部１３で定着処理が施された後に排出されるトレイである。

画像形成装置１は、更に、用紙排出装置として後処理装置６０を備える。後処理装置６０は、原稿台６００、パンチ部６０１、搬送ローラー６０２、用紙受台６０３、搬送ローラー６２０、排出ローラー対６０７、及び用紙排出トレイ６２３、及び搬送分岐ガイド６２４を備えている。

更に、後処理装置６０は、ステイプル装置６２５、受止部材６２６、搬送ローラー６２７、ブック綴じ部６２８、及び排出トレイ６２９を備える。

原稿台６００は、当該用紙排出装置としての後処理装置６０に後処理を行わせる原稿が載置される台である。

パンチ部６０１は、装置本体１１の排出ローラー対１５９又は原稿台６００から搬入されてきた複数枚の用紙Ｐ（画像形成後の記録紙、及び原稿台６００上の原稿のいずれも含む）に対して、後処理の１つとしてパンチ処理を行う。

用紙受台６０３は、搬送ローラー６０２，６２０により搬送されてきた用紙Ｐ又は原稿を用紙束として一時的にストックする。

排出ローラー対６０７は、当該後処理装置６０から用紙Ｐが排出される用紙排出口６０６に配設され、搬送ローラー６０２，６２０から搬送されてきた用紙Ｐと、用紙受台６０３から搬送されてきた用紙束Ｐ１とを、用紙排出トレイ６２３に排出する。

用紙排出トレイ（積載部）６２３は、昇降部６０５による昇降動作で上下方向における移動を行う。用紙排出トレイ６２３は、排出ローラー対６０７によって用紙排出口６０６から排出される用紙Ｐ又は用紙束Ｐ１を、用紙排出口６０６近傍の用紙受取高さにおいて受け取る。用紙排出口６０６から排出される用紙Ｐ又は用紙束Ｐ１は、用紙排出トレイ６２３上に積載される。

上面検知センサー（上面検知部）６５０は、用紙排出口６０６から排出されて用紙排出トレイ６２３に積載された用紙Ｐ又は用紙束Ｐ１の排出方向後端の上面部が、予め定められた基準位置にあるか否かを検知するセンサーである。上面検知センサー６５０の配設位置は、用紙排出口６０６の下方位置であって、既に用紙排出トレイ６２３上に積載されている用紙Ｐ又は用紙束Ｐ１の上部が当該配設位置の高さとなった場合であっても、次に用紙排出口６０６から排出されてくる用紙Ｐ又は用紙束Ｐ１が干渉しない高さ位置とされている。用紙排出口６０６から上面検知センサー６５０の当該配設位置までの距離は、後処理装置６０又は画像形成装置１の製造者等により予め定められている。上面検知センサー６５０は、たとえば光学センサー機構からなり、昇降部６０５による用紙排出トレイ６２３の上昇動作により、用紙トレイ６２３上に積載された用紙又は用紙束Ｐ１の上部が、当該センサーの光を遮断することで、スイッチオン状態となり、これをもって、用紙排出トレイ６２３又は用紙排出トレイ６２３上に積載された用紙Ｐ又は用紙束Ｐ１の上部が、上面検知センサー６５０の配設位置に位置することを検知する。上面検知センサー６５０は、当該検知を示す上面検知信号を、後述する制御部６１１(図２)に出力する。

排出検知センサー（排出検知部）６５１は、機械式のスイッチング機構であり、排出ローラー対６０７に対して、用紙搬送方向における上流側又は下流側に配設されている。排出検知センサー６５１は、当該配設位置において用紙搬送路に突出して直立した突起部が、当該搬送路を搬送ローラー６０２，６２０等により搬送されてくる用紙Ｐ又は用紙束Ｐ１の先端部により押し倒されたときにスイッチがオンとなり、用紙Ｐ又は用紙束Ｐ１の後端部が当該突起部から離れて、突起部が直立状態に戻るとスイッチがオフとなる。排出検知センサー６５１は、当該スイッチオン信号（High信号）及びスイッチオフ信号（Low信
号）を後述する制御部６１１(図２)に出力する。この場合、スイッチオン信号（High信号）からスイッチオフ信号（Low信号）への立ち下がりエッジが、排出検知センサー６５１の配設位置を用紙Ｐ又は用紙束Ｐ１の後端が通過したことを示す用紙後端検知信号となる。制御部６１１は、当該用紙後端検知信号を用いて昇降部６０５の制御を行う。排出検知センサー６５１は、用紙排出口６０６に設けられている排出ローラー対６０７の近傍に配設されているため、上記用紙後端検知信号は、用紙Ｐ又は用紙束Ｐ１の後端が用紙排出口６０６を通過し、用紙排出トレイ６２３に用紙Ｐ又は用紙束Ｐ１が排出されたことを示すものとみなすことができる。

ステイプル装置６２５は、用紙受台６０３に搬入された用紙Ｐに後処理としてのステイプル処理を施す。

受止部材６２６は、用紙受台６０３に搬入された用紙Ｐの下部端を受け止めて保持する。搬送ローラー６２７は、用紙受台６０３から下向に向かって用紙Ｐ又は用紙束Ｐ１を搬送する。

ブック綴じ部６２８は、搬送ローラー６２７から搬送されてきた用紙束Ｐ１を中央で折りたたんでブック綴じする。排出トレイ６２９には、ブック綴じ部６２８でブック綴じされた用紙束Ｐ１が排出される。

用紙受台６０３は、受止部材６２６を用紙束Ｐ１の搬出方向に移動させる駆動部（図略）を備える。そして、制御部６１１（図２）からの制御信号に応じて駆動部が駆動することにより、受止部材６２６で保持された用紙束Ｐ１は、排出ローラー対６０７まで搬送され、排出ローラー対６０７によって用紙排出口６０６から用紙排出トレイ６２３に排出される。

ステイプル装置６２５は、制御部６１１からの制御信号により駆動する図示しない駆動部により移動可能に構成され、用紙受台６０３に搬入された用紙Ｐに通常のステイプル処理を行う場合は用紙Ｐの端付近の位置に移動させられると共に用紙Ｐの端付近にステイプル処理を施し、ブック綴じを行う場合には用紙Ｐの中央付近に移動させられると共に用紙Ｐの中央付近にステイプル処理を施して中綴じを行う。

ブック綴じ部６２８は、ステイプル装置６２５で中綴じされた用紙束Ｐ１を載置する中綴じ受台６３５、搬送ローラー６２７から搬送されてきた用紙束Ｐ１を中綴じ受台６３５へ搬入する搬送ローラー６３１、中綴じ受台６３５に載置された用紙束Ｐ１の中央付近の表裏を挟み込むように相対して設けられた押し込み部材６３２及び中折ローラー対６３３、及び中折ローラー対６３３により中折されてブック綴じ状態にされた用紙束Ｐ１を排出トレイ６２９へ排出する排出ローラー対６３４を備える。

昇降部６０５は、図略の駆動源から付与される駆動力により回転する２つのプーリーと、当該２つのプーリーに張架されて各プーリーの回転に伴って回転するベルトと、当該ベルトの回転による移動方向に沿って用紙排出トレイ６２３を上下方向に移動させるガイド部とを備え、用紙排出トレイ６２３はその側部が上記ベルトに取り付けられている。制御部６１１が上記駆動源を駆動制御することによって、昇降部６０５が用紙排出トレイ６２３を昇降させる動作を行う。

また、画像形成装置１においては、用紙Ｐに対する後処理の設定、及び画像転写後の用紙Ｐにブック綴じ処理を行う設定等は、操作者が画像形成装置１の操作部（後述）から操作指示を入力することによって可能とされている。

次に、後処理装置６０を備える画像形成装置１の電気的構成を説明する。図２は画像形成装置１の主要内部構成を概略的に示す機能ブロック図である。

画像形成装置１は、制御部１０を備える。制御部１０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び専用のハードウェア回路等から構成され、画像形成装置１の全体的な動作制御を司る。

制御部１０は、原稿読取部５、画像処理部３１、画像メモリー３２、用紙搬送部４１１、画像形成部１２、操作部４７、ファクシミリ通信部７１、ネットワークインターフェイス部９１、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）８１等と接続されている。制御部１０は、接続されている上記各機構の動作制御や、各機構との間での信号又はデータの送受信を行う。

制御部１０は、ユーザーから操作部４７又はネットワーク接続されたパーソナルコンピューター等を通じて入力されるジョブの実行指示に従って、スキャナー機能、プリンター機能、コピー機能の各機能についての動作制御を実行するために必要な各機構部の駆動及び処理を制御する。

原稿読取部５は、画像照射ランプ５１１及びＣＣＤ（電荷結合素子：Charge Coupled Device）センサー５１２を有する上記の読取機構１６３からなるスキャナー部５１を備える。原稿読取部５は、画像照射ランプ５１１により原稿を照射し、その反射光をＣＣＤセンサー５１２で受光することにより、原稿から画像を読み取る。

画像処理部３１は、原稿読取部５で読み取られた画像の画像データを必要に応じて画像処理する。例えば、画像処理部３１は、原稿読取部５により読み取られた画像が画像形成部１２により画像形成された後の品質を向上させるために、予め定められた画像処理を行う。画像処理部３１により処理された画像データは、画像メモリー３２に記憶され、又は、画像形成部１２或いはファクシミリ通信部７１等に出力される。

画像メモリー３２は、上記原稿読取部５で読み取られた画像データ等を記憶する。

用紙搬送部４１１は、図１に示したピックアップローラー１４５及び搬送ローラー１９２等から構成され、手差しトレイ１４１，給紙カセット１４２，１４３，１４４に収納されている用紙Ｐを画像形成部１２、及び後処理装置６０を経由して排出ローラー対６０７及び用紙排出口６０６まで搬送する。

画像形成部１２は、上述したように、画像形成ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、１２Ｂと、駆動ローラー１２５ａに張架された中間転写ベルト１２５と、二次転写ローラー２１０とを備える。画像形成部１２による出力対象となる画像データは、原稿読取部５で読み取られた画像データ、ネットワークインターフェイス部９１を介してローカルエリア内のクライアントコンピューター等から送信されてきた画像データ等である。なお、図２を参照した当該説明では、画像形成部１２は定着部１３を含むものとする。特許請求の範囲における画像形成部は、当該図２での画像形成部１２がその一例となる。

操作部４７は、図２に加えて図１にも示すように、画像形成装置１が実行可能な各種動作及び処理についてユーザーからの指示を受け付けるタッチパネル部及び操作キー部を備える。タッチパネル部は、タッチパネルが設けられたＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示部４７３を備えてなる。

ファクシミリ通信部７１は、図略の符号化／復号化部、変復調部及びＮＣＵ（Network Control Unit）を備え、公衆電話回線網を用いてのファクシミリの送受信を行うものである。ファクシミリ通信部７１は、例えば原稿読取部５によって読み取られた原稿の画像データを、電話回線を介してファクシミリ装置等へ送信したり、ファクシミリ装置等から送信された画像データを受信する。

ＨＤＤ８１は、原稿読取部５によって読み取られた画像データ等を記憶する。ＨＤＤ８１に記憶されている画像データは、画像形成部１２による画像形成に用いられ、また、画像形成装置１にネットワーク接続されたクライアントコンピューターへの送信が可能である。

ネットワークインターフェイス部９１は、ＬＡＮボード等の通信モジュールから構成され、当該ネットワークインターフェイス部９１に接続されたＬＡＮ等を介して、ローカルエリア内の装置(パーソナルコンピューター等)と種々のデータの送受信を行う。

また、制御部１０は、後処理装置６０に接続されている。後処理装置６０は、制御ユニット６１０と、上面検知センサー６５０と、排出検知センサー６５１と、昇降部６０５と、ローラー駆動装置６５２とを備えている。なお、後処理装置６０は、上述した各機構を有するが、ここでは、後述する用紙排出トレイ６２３の昇降制御に関係する各部を示すものとする。

制御ユニット６１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び専用のハードウェア回路等から構成される。制御ユニット６１０は、制御部６１１と、用紙束厚さ算出部６１３と、メモリー６１２とを備える。

制御部６１１は、後処理装置６０の全体的な動作制御を司る。制御部６１１は、装置本体１１側の制御部１０と通信により連携し、後処理装置６０の各機構の動作を制御し、或いは、装置本体１１側の表示部４７３等の動作機構を間接的に制御する。また、制御部６１１は、上面検知センサー６５０及び排出検知センサー６５１からそれぞれの検知結果を取得し、当該取得結果に応じて昇降部６０５の動作を制御する。なお、本実施形態では、制御部６１１及び用紙束厚さ算出部６１３は後処理装置６０に設けられた構成とするが、制御部６１１及び用紙束厚さ算出部６１３が装置本体１１側に設けられる、例えば、制御部１０が制御部６１１及び用紙束厚さ算出部６１３として機能するようにすることも可能である。

制御部６１１は、排出ローラー対６０７によって用紙排出口６０６から用紙排出トレイ６２３に用紙Ｐ又は用紙束Ｐ１が排出されたことを排出検知センサー６５１が検知したときに、昇降部６０５に用紙排出トレイ６２３を予め定められた一定量だけ下降させる制御を行う。この予め定められた一定量は、用紙排出口６０６から用紙排出トレイ６２３に用紙Ｐ又は用紙束Ｐ１が排出されたときに、当該用紙Ｐ又は用紙束Ｐ１の後端を用紙排出口６０６から引き離す、或いは、用紙排出トレイ６２３上での用紙Ｐ又は用紙束Ｐ１の積載姿勢を整えるための用紙Ｐ又は用紙束Ｐ１の移動又は姿勢変更に十分な下降量として、後処理装置６０又は画像形成装置１の製造者等により予め定められ、制御部６１１に設定されている。

また、制御部６１１は、昇降部６０５に用紙排出トレイ６２３を下降させる上記の制御に続けて、用紙排出トレイ６２３が上記一定量だけ下降を終えた下降位置から、用紙排出トレイ６２３に積載された用紙Ｐ又は用紙束Ｐ１の排出方向後端の上面部が、上面検知センサー６５０によって検出される位置まで、昇降部６０５に用紙排出トレイ６２３を上昇させる制御を行う。

用紙束厚さ算出部６１３は、用紙排出口６０６から排出される用紙束Ｐ１を構成する用紙Ｐの種類及び枚数と排出した用紙束Ｐ１の数から用紙排出トレイ６２３に積載されている用紙束Ｐ１の排出方向先端の厚みを算出し、昇降部６０５の移動量から用紙排出トレイ６２３に積載されている用紙束Ｐ１の排出方向後端の厚みを算出し、該排出方向先端及び後端の各厚み、用紙排出トレイ６２３の傾斜高さ、及び用紙Ｐの長さから用紙排出トレイ６２３に積載されている用紙束Ｐ１の最上位の用紙束Ｐ１の水平面に対する傾斜角度を算出する。

ローラー駆動装置６５２は、排出ローラー対６０７に回転駆動力を付与するモーター等の動力発生装置である。ローラー駆動装置６５２は、制御部６１１により駆動制御される。ローラー駆動装置６５２は、他のローラー、例えば搬送ローラー６０２，６２０等にも回転駆動力を付与する。なお、本実施形態では、ローラー駆動装置６５２、排出ローラー対６０７、及び搬送ローラー６０２，６２０が用紙排出部の一例となる。

図３は、用紙排出トレイ６２３に積載されている用紙束Ｐ１の排出先後端の厚み、用紙排出トレイの傾斜高さ、用紙Ｐの長さ、用紙束Ｐ１の最上位の用紙Ｐの傾斜角度を表す図である。用紙束厚さ算出部６１３は、用紙排出口６０６から排出される用紙束Ｐ１を構成する用紙の種類及び枚数と排出した用紙束Ｐ１の数から、用紙排出トレイ６２３に積載されている用紙束Ｐ１の排出方向先端側の厚みＨａを算出する。用紙束厚さ算出部６１３は、厚みＨａを、用紙Ｐの１枚当たりの厚み×排出枚数（用紙束Ｐ１を構成する用紙Ｐの枚数×排出した用紙束Ｐ１の数）により算出する。また、用紙束厚さ算出部６１３は、昇降部６０５の移動量から用紙排出トレイ６２３に積載されている用紙束Ｐ１の排出方向後端側の厚みＨｂを算出する。そして、用紙束厚さ算出部６１３は、それら厚みＨａ及びＨｂ、用紙排出トレイ６２３の載置面の最下部から最上部までの高さＸ、及び用紙Ｐの長さＬから、用紙排出トレイ６２３の載置面に積載されている用紙束Ｐ１の最上位の用紙束Ｐ１の水平面に対する傾斜角度αを計算する。用紙束厚さ算出部６１３は、αを次式によって計算する。

α＝ａｒｃｓｉｎ（（Ｈａ＋Ｘ−Hb）／Ｌ）
用紙束厚さ算出部６１３は、このように傾斜角度αを計算することで、ステイプル処理される用紙Ｐの厚さに拘わらず、用紙排出トレイ６２３上に積載された用紙束Ｐ１の最上位の用紙束Ｐ１の傾斜を正確に算出する。

制御部６１１は、用紙束厚さ算出部６１３により算出された上記傾斜角度αに応じて、上記用紙排出部に、用紙Ｐの排出の仕方を変更させる動作制御を行う。例えば、制御部６１１は、上記算出される傾斜角度αが予め定められた角度よりも小さくなったとき、用紙排出口６０６からステイプル処理された用紙束Ｐ１が排出される毎に、上記用紙排出部に当該用紙束Ｐ１をシフトさせて排出させる、或いは、用紙排出口６０６からステイプル処理された用紙束Ｐ１が所定部数ずつ表裏交互に排出されるように用紙排出部を動作制御する。これにより、用紙排出トレイ６２３に積載されている用紙束Ｐ１が積載崩れを起こす寸前のところまで、可能な限り多くの用紙束Ｐ１を用紙排出トレイ６２３に積載させることが可能になる。

更に用紙束Ｐ１が積載されて上記傾斜角度αが水平に近くなると用紙排出口６０６から排出される用紙束Ｐ１が滑り落ちたり、積載されている用紙束Ｐ１の積載崩れが起きたりする危険性が高まる。そのような場合（傾斜角度αが水平近くになった場合）には、制御部６１１は、上記用紙排出部を停止させて、ローラー駆動装置６５２を駆動させず、排出ローラー対６０７による用紙排出トレイ６２３への次の用紙束Ｐ１の排出を停止させる。当該停止には、一時停止、待機も含まれるものとする。なお、後述するように、制御部６１１が用紙束Ｐ１の排出を停止させた場合には、ユーザーに警告が報知される。

次に、後処理装置６０における用紙束Ｐ１の排出処理について説明する。図４は後処理装置６０における用紙束Ｐ１の排出処理を示すフローチャートである。

まず、制御部６１１は、排出検知センサー６５１から、用紙束Ｐ１の排出の完了を示す上述した検知信号を取得すると、昇降部６０５を駆動して、用紙排出トレイ６２３を上述した一定量だけ下降させる。すなわち、用紙排出口６０６から用紙排出トレイ６２３に用紙束Ｐ１が排出されると、制御部６１１は用紙排出トレイ６２３を一定量下降させる。これにより、排出方向における用紙束Ｐ１の後端を用紙排出口６０６から確実に離脱させ、用紙排出トレイ６２３上での用紙束Ｐ１の姿勢を整える。そして、用紙束厚さ算出部６１３は、用紙排出口６０６から排出される用紙束Ｐ１を構成する用紙Ｐの種類及び枚数と排出した用紙束Ｐ１の数から、用紙排出トレイ６２３に積載されている用紙束Ｐ１の排出方向先端側の厚みＨａを算出する（Ｓ１）。

制御部６１１は、昇降部６０５に用紙排出トレイ６２３を上記一定量だけ下降させた後、当該下降後の位置から、昇降部６０５に用紙排出トレイ６２３を上昇させる。上記上昇動作の開始後、上面検知センサー６５０によって用紙排出トレイ６２３に積載された用紙束Ｐ１の排出方向後端の上面が検知され、制御部６１１が上面検知センサー６５０から上面検知信号を受け取ると、制御部６１１は、昇降部６０５に用紙排出トレイ６２３の上昇動作を停止させる。そして、用紙束厚さ算出部６１３は、このときの用紙排出トレイ６２３の移動量から用紙束Ｐ１の排出方向後端の厚みＨｂを算出する（Ｓ２）。なお、詳細には、用紙排出トレイ６２３が上面検知信号が受信されるまでに移動した時間と所定値である用紙排出トレイ６２３の単位時間当たりの移動量から、用紙排出トレイ６２３の移動量を算出する。用紙束厚さ算出部６１３は、推定したＨａ及びＨｂを対応付けてメモリー６１２に記録する（Ｓ３）。

そして、制御部６１１は、Ｈｂが減少したか否かを判定する（Ｓ４）。例えば、用紙排出トレイ６２３に積載された用紙束Ｐ１の一部が除去された場合、Ｈｂは減少する。Ｈｂが減少した場合（Ｓ４でＹＥＳ）、制御部６１１は、メモリー６１２から減少したＨｂに対応するＨａを読み出して、ステップＳ１でのＨａの算出値を更新する（Ｓ５）。一方、Ｈｂが減少しない場合（Ｓ４でＮＯ）、ステップＳ６に進む。

次に、用紙束厚さ算出部６１３は、Ｈａ、Ｈｂ、用紙排出トレイ６２３の高さＸ、及び用紙Ｐの長さＬから、上述した計算式に従って、用紙排出トレイ６２３に積載されている用紙束Ｐ１の最上位の用紙束Ｐ１の傾斜角度αを算出する（Ｓ６）。そして、制御部６１１は、Ｓ６で算出された傾斜角度αが予め定められた角度（例えば、10度）以上であると判定した場合（Ｓ７でＮＯ）、特別な処理をすることなく通常の用紙排出処理を継続する。

一方、制御部６１１は、Ｓ６で算出された傾斜角度αが上記予め定められた角度よりも小さいと判定した場合（Ｓ７でＹＥＳ）、更に、当該傾斜角度αが水平又は実質的に水平に等しい状態か否かを判定する（Ｓ８）。当該傾斜角度αが当該水平等ではない場合（Ｓ８でＮＯ）、制御部６１１は、用紙排出口６０６からステイプル処理された用紙束Ｐ１が排出される毎に上記用紙排出部に用紙束Ｐ１をシフトさせて用紙排出トレイ６２３に排出させる、或いは、用紙排出口６０６からステイプル処理された用紙束Ｐ１が予め定められた部数ずつ表裏交互に排出されるように上記用紙排出部を制御する等して用紙束Ｐ１の排出の仕方を変更させる制御を行う（Ｓ９）。

一方、制御部６１１は、上記傾斜角度αは上記水平等であると判定した場合（Ｓ８でＹＥＳ）、用紙束Ｐ１の排出を停止させるために、画像形成装置１の制御部１０に画像形成を停止させるように通知し、さらに、画像形成装置１の制御部１０に、表示部（報知部）４７３による表示の実行を要求する指示を送り、当該制御部１０により、表示部４７３に、用紙排出トレイ６２３への用紙積載が満杯状態であることを警告する旨のメッセージを表示させる（Ｓ１０）。なお、この警告は、後処理装置６０に、ランプ等の点灯装置を設け、制御部６１１が当該点灯装置を制御して点灯させること等により行ってもよい。

このように、本実施形態によれば、用紙束厚さ算出部６１３が、上記のようにして、用紙排出トレイ６２３に積載されている用紙束Ｐ１の最上位の用紙束Ｐ１の上記傾斜角度αを算出し（Ｓ６）、当該傾斜角度αの如何に基づいて、制御部６１１が、用紙束Ｐ１が排出される毎に上記用紙排出部に用紙束Ｐ１をシフトさせる、又は警報を報知させる等の制御を行うべき状態に至っているかを従来よりも正確に判断することが可能になる。

これにより、本実施形態によれば、用紙排出トレイ６２３上にステイプル処理された用紙束Ｐ１が重ねて積載される場合において、積載された用紙束Ｐ１の最上位の用紙束Ｐ１の傾斜角度αを正確に算出して、用紙排出トレイ６２３からの用紙束Ｐ１の滑り落ちや用紙束Ｐ１の積載崩れを確実に防止することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明に係る画像形成装置の一実施形態として複合機を用いて説明しているが、これは一例に過ぎず、他の電子機器、例えば、プリンター、コピー機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置でもよい。

また、上記実施形態では、図１乃至図４を用いて上記実施形態により示した構成は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明を当該構成に限定する趣旨ではない。

１ 画像形成装置
１２ 画像形成部
６０ 後処理装置
６０５ 昇降部
６０６ 用紙排出口
６１１ 制御部
６１２ メモリー
６１３ 用紙束厚さ算出部
６２３ 用紙排出トレイ（積載部）
６２５ ステイプル装置
６５０ 上面検知センサー（上面検知部）
６５１ 排出検知センサー（排出検知部）
Ｐ 用紙
Ｐ１ 用紙束

Claims (4)

1. 用紙排出口から用紙束を排出させる用紙排出部と、
   前記用紙排出口から排出される前の用紙束の排出方向後端における予め定められた位置にステイプル処理を施すステイプル装置と、
   前記用紙排出口から排出される用紙束を、該用紙束の排出方向後端が排出方向先端よりも下になるように傾斜した状態で積載する積載部と、
   前記用紙排出口に対して上下方向に前記積載部を昇降させる昇降部と、
   前記昇降部により昇降される前記積載部に積載されている用紙束の排出方向後端の上面部が、予め定められた用紙受取高さに位置したことを検知する上面検知部と、
   前記用紙排出口から前記積載部に用紙束が排出されたことを検知する排出検知部と、
   前記排出検知部によって前記積載部への用紙の排出が検知されたときに前記昇降部に前記積載部を予め定められた一定量だけ下降させ、前記積載部が当該一定量だけ下降した下降位置から、前記積載部に積載されている用紙束の排出方向後端の上面部が前記上面検知部によって検知される位置まで、前記昇降部に前記積載部を上昇させる制御部と、
   前記用紙排出口から排出される用紙束を構成する用紙の種類及び枚数及び排出された用紙束の数から前記積載部に積載されている用紙束の排出方向先端側の用紙束の厚みを算出し、前記積載部の前記下降位置から前記上面検知部によって検知される位置までの移動量から前記積載部に積載されている用紙束の排出方向後端の厚みを算出し、前記積載部に積載されている用紙束の該排出方向先端及び後端の各厚み、前記積載部の傾斜高さ、及び前記用紙束を構成する用紙の長さから前記積載部に積載されている用紙束の最上位の用紙束の水平面に対する傾斜角度を算出する用紙束厚さ算出部とを備え、
   前記制御部は、前記用紙排出部に、前記算出された傾斜角度に応じて用紙束の排出の仕方を変更させる制御を行うものであり、前記傾斜角度が所定角度よりも小さくなったとき、前記用紙排出部に、前記用紙排出口からステイプル処理された用紙束を排出する毎に当該用紙束をシフトさせる動作を行わせる用紙排出装置。
2. 用紙排出口から用紙束を排出させる用紙排出部と、
   前記用紙排出口から排出される前の用紙束の排出方向後端における予め定められた位置にステイプル処理を施すステイプル装置と、
   前記用紙排出口から排出される用紙束を、該用紙束の排出方向後端が排出方向先端よりも下になるように傾斜した状態で積載する積載部と、
   前記用紙排出口に対して上下方向に前記積載部を昇降させる昇降部と、
   前記昇降部により昇降される前記積載部に積載されている用紙束の排出方向後端の上面部が、予め定められた用紙受取高さに位置したことを検知する上面検知部と、
   前記用紙排出口から前記積載部に用紙束が排出されたことを検知する排出検知部と、
   前記排出検知部によって前記積載部への用紙の排出が検知されたときに前記昇降部に前記積載部を予め定められた一定量だけ下降させ、前記積載部が当該一定量だけ下降した下降位置から、前記積載部に積載されている用紙束の排出方向後端の上面部が前記上面検知部によって検知される位置まで、前記昇降部に前記積載部を上昇させる制御部と、
   前記用紙排出口から排出される用紙束を構成する用紙の種類及び枚数及び排出された用紙束の数から前記積載部に積載されている用紙束の排出方向先端側の用紙束の厚みを算出し、前記積載部の前記下降位置から前記上面検知部によって検知される位置までの移動量から前記積載部に積載されている用紙束の排出方向後端の厚みを算出し、前記積載部に積載されている用紙束の該排出方向先端及び後端の各厚み、前記積載部の傾斜高さ、及び前記用紙束を構成する用紙の長さから前記積載部に積載されている用紙束の最上位の用紙束の水平面に対する傾斜角度を算出する用紙束厚さ算出部とを備え、
   前記制御部は、前記用紙排出部に、前記算出された傾斜角度に応じて用紙束の排出の仕方を変更させる制御を行うものであり、前記傾斜角度が所定角度よりも小さくなったとき、前記用紙排出部に、前記用紙排出口からステイプル処理された用紙束が所定部数ずつ表裏交互に排出する動作を行わせる用紙排出装置。
3. 前記用紙束厚さ算出部は、前記積載部に積載されている用紙束の排出方向先端及び後端の各厚みを対応付けてメモリーに随時記録し、前記積載部に積載されている用紙束の一部が除去されて前記排出方向後端の厚みが減少したとき、前記メモリーから変化後の前記排出方向後端の厚みに対応する前記排出方向先端の厚みを読み出して、前記積載部に積載されている用紙束の排出方向先端の厚みの算出値を該読み出した厚みに更新する請求項１又は請求項２に記載の用紙排出装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の用紙排出装置と、
   用紙に対して画像形成を行う画像形成部と、
   ユーザーに対する報知を行う報知部とを備え、
   前記制御部は、前記傾斜角度が水平近くになったとき、前記用紙排出部に前記積載部への次の用紙排出を停止させ、前記報知部にユーザーへの警告を報知させる画像形成装置。