JP6821366B2

JP6821366B2 - 画像形成システム

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Publication number: JP6821366B2
Application number: JP2016188425A
Authority: JP
Inventors: 芳史野口
Original assignee: Riso Kagaku Corp
Current assignee: Riso Kagaku Corp
Priority date: 2016-09-27
Filing date: 2016-09-27
Publication date: 2021-01-27
Anticipated expiration: 2036-09-27
Also published as: EP3299320B1; EP3299320A1; JP2018052656A; US10691056B2; US20180088511A1

Description

本発明は、被印刷媒体となる用紙に印刷を施す画像形成装置と、画像形成装置から排紙された用紙を平積みする排紙装置とを備える画像形成システムに関するものである。

従来より、被記録媒体となる用紙に所望の印刷を行う画像形成システムにおいて、生産性を考慮しながら多枚数（例えば５００枚から数千枚）の印刷を行う場合、１００ＰＰＭ（pages per minute）以上の高速印刷処理を行う画像形成装置が知られている。

上記のような高速多枚数印刷を行う場合、画像形成装置の後処理装置として、印刷速度に合わせて排紙速度を高速化した排紙装置が接続される。

この種の排紙装置において、高速多枚数印刷された用紙は、排紙台に向かって略平行に排紙され、この用紙が鉛直方向に落下して排紙台上に順次平積みされるが、単に用紙を排紙しても用紙束となったときに用紙の縁部同士が揃わず、積載枚数が多くなるに連れて崩れ易くなるという問題がある。

また、用紙の排紙速度に合わせて規制部材（フェンス）による用紙束の整合動作を行うことも考えられるが、高速排紙に整合動作を追従させるためにはフェンス駆動用のモータを大型化する必要があり、装置全体が大型化してしまうという問題がある。

そこで、下記特許文献１に開示される排紙装置は、積層されたときの用紙ずれを抑えつつ整合した状態とするため、排紙時における用紙の暴れを想定して台上に載置される用紙の各端部（用紙の排紙方向先端側の端部、排紙方向後端側の端部及び排紙方向と直交する用紙幅方向の各側端部）の位置から若干離れた位置に固定して配置した構成となっている。

特開２０１４−６１９７８号公報

しかし、特許文献１の装置では、用紙の暴れを想定して整合用のフェンスが用紙サイズよりも若干広がった位置で固定配置されているため各フェンスに囲まれた空間が用紙サイズよりも広くなっており、用紙の種類（厚さ（坪量）やサイズ）や排紙速度によっては排紙姿勢が定まらず良好な用紙揃えが行えない可能性があった。

また、排紙された用紙が薄紙（例えば、坪量として約５０ｇ／ｍ²未満）の場合、用紙の腰が弱いため、用紙端部の一部がフェンスに掛かってしまうとそのままフェンスに寄り掛かった状態で次の用紙が積層されてしまい不揃いな用紙束になるという問題があった。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、装置を大型化することなく、高速で多枚数印刷された用紙が排紙された際に高精度に整合した用紙束が形成可能な画像形成システムを提供することを目的としている。

上記した目的を達成するため、本発明に係る第１の態様は、
用紙に印刷を行う印刷部及び前記用紙を前記印刷部に給紙する給紙部を有する画像形成装置と、
前記画像形成装置から排出された用紙が水平状態で積載される排紙台、前記排紙台上に排紙された用紙の先端部、後端部及び両側の側端部をそれぞれ独立して整合する整合手段、及び前記排紙台を昇降駆動する昇降手段を有する排紙装置と、
前記画像形成装置の前記給紙部による給紙動作及び前記印刷部による印刷動作、並びに前記排紙装置の前記整合手段による整合動作及び前記昇降手段による昇降動作を制御する制御部と、
を備えた画像形成システムであって、
前記整合手段は、前記用紙の前記先端部、前記後端部及び両側の前記側端部に対して当接又は離隔可能に設けられ、前記画像形成装置から排紙された前記用紙を前記排紙台上に受け入れるときは用紙サイズより広がった待機位置で待機して準備し、整合動作を行うときは前記待機位置から前記用紙の前記各端部と四方から当接する整合位置まで移動して前記用紙の整合を行い、
前記制御部は、
前記画像成形装置から印刷された用紙が前記排紙台に所定枚数排出される毎に前記整合手段を駆動して前記待機位置を脱して整合動作を行って用紙を整合するとともに、前記排紙台上の最上部の用紙が所定の高さ以下となるように前記昇降手段を間欠駆動し、
さらに、前記整合手段が前記整合動作を行う所定のタイミングで前記排紙台上に排出されることになる用紙の前記給紙動作を所定時間停止するように前記給紙部を間欠駆動することを特徴とする、画像形成システムである。

また、本発明に係る第２の態様は、第１の態様に係る画像形成システムにおいて、
前記整合手段は、整合動作において、前記待機位置から所定距離さらに外側に離間した後、前記整合位置まで移動して用紙の整合を行うことを特徴とする、画像形成システムである。

第１の態様に係る画像形成システムによれば、装置を大型化することなく多枚数印刷を高速で行っても、排紙装置の整合動作中に新たな用紙が排紙台に搬送されることがなく、整合不良を防止して精度よく整合した用紙束を形成することができる。

第２の態様に係る画像形成システムによれば、整合手段が待機位置から所定距離離れた後、整合位置まで移動する構成であるため、排紙された用紙が薄紙のように腰が弱い用紙の場合であっても、整合手段に寄り掛かった状態を解消して整合動作時における用紙の姿勢を正した状態で紙揃えを行うことができる。

本発明に係る画像形成システムの概略構成図である。同システムの機能ブロック図である。（ａ）は整合フェンスが整合位置にある状態を示す図であり、（ｂ）は整合フェンスが待機位置にある状態を示す図であり、（ｃ）は整合フェンスが離隔位置にある状態を示す図である。整合動作テーブルの一例を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。この実施の形態によって本発明が限定されるものではなく、この形態に基づいて当業者などにより考え得る実施可能な他の形態、実施例及び運用技術などは全て本発明の範疇に含まれるものとする。

なお、本明細書において、添付する各図を参照した以下の説明において、方向乃至位置を示すために上、下、左、右の語を使用した場合、これはユーザが各図を図示の通りに見た場合の上、下、左、右に一致する。また、本明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺、縦横の寸法比、形状などについて、実物から変更し模式的に表現される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。

さらに、以下の説明の中で、「排紙方向」とは、印刷された被記録媒体である用紙Ｐが排紙部２０１を通じて排紙される方向であり、「幅方向」とは、排紙方向と直交する方向である。

［画像形成システムの概要について］
まず、本発明に係る画像形成システム１について説明する。
図１に示すように、画像形成システム１は、例えば５００枚から数千枚に及ぶ多枚数の印刷物が高速印刷可能なシステムであり、印刷ジョブに基づいて被記録媒体となる所定サイズの用紙Ｐに画像形成を行う画像形成装置１００と、画像形成装置１００に接続される後処理装置であって画像形成装置１００から搬出された印刷済みの用紙Ｐを排紙する排紙装置２００とで構成される。なお、本実施形態では、画像形成システム１として、画像形成装置１００と排紙装置２００とが別体構成であるが、各装置が一体的に構成されていてもよい。

また、本システム１の画像形成装置１００や排紙装置２００は、用紙Ｐを高速（例えば印刷速度として１００ＰＰＭ以上）で多枚数（例えば５００枚〜数千枚程度）の印刷を行う高速多枚数印刷処理を実現するために必要な機能（例えば、画像形成装置１００であれば搬送部１２０による高速用紙搬送機能や印刷部１３０による高速印刷機能、排紙装置２００であれば画像形成速度に応じた高速排紙機能など）をそれぞれ備えている。

なお、本実施形態では、画像形成装置１００として、高速多枚数印刷処理が実施可能なインクジェット印刷装置を用いた例で説明するが、高速多枚数印刷処理が実施可能な孔版印刷装置、複写機、レーザプリンタ、ＭＦＰ（Multi-Function Peripheral ）などの各種画像形成装置を採用してもよい。

［画像形成装置の構成］
画像形成装置１００は、用紙Ｐに対して所定の画像を印刷する装置であり、給紙部１１０と、搬送部１２０と、印刷部１３０と、排紙部１４０と、反転部１５０と、記憶部１６０と、制御部１７０と、設定表示部１８０と、画像読取部１９０とを備えている。

また、本発明の画像形成装置１００が実行する印刷ジョブは、印刷に関する各種印刷条件（印刷枚数、印刷データ（文字、画像）、片面／両面印刷、カラー設定（単色、多色）、出力倍率など）が設定された情報である。また、高速多枚数印刷を行うジョブの場合は、同一サイズの用紙Ｐが選択される。

この印刷ジョブは、ＰＣ（personal computer ）やサーバなどの外部端末で印刷条件が設定されたものを、例えばインターネット（Internet）やイーサネット（登録商標）などの各種通信ネットワークを介して受信した情報である。この他、紙媒体である原稿を画像読取部９０で読み取った原稿データに設定表示部８０で適宜印刷条件が設定された情報を印刷ジョブとしてもよい。

図１に示すように、画像形成装置１００の筐体内には、用紙Ｐの搬送経路として循環経路Ｒ１が設定されている。
この循環経路Ｒ１は、画像形成された用紙Ｐを排紙部１４０まで搬送する通常経路Ｒ２と、表面に画像形成された用紙Ｐにおける搬送方向の前後を入れ換えた後、用紙Ｐの表裏面を反転させて再び通常経路Ｒ２に戻す反転経路Ｒ３から構成される閉ループ状の循環路である。用紙Ｐは、この循環経路Ｒ１を図示反時計回り方向に搬送される途中で画像形成され、必要に応じて反転経路Ｒ３を通過してスイッチバックされる。また、循環経路Ｒ１における印刷部１３０の上流側は、給紙部１１０との間を接続する給紙経路Ｒ４が接続されている。さらに、通常経路Ｒ２における印刷部１３０よりも下流側で、且つ排紙部１４０に向かう経路と分岐して排紙装置２００に印刷済みの用紙Ｐを搬出する搬出経路Ｒ５を備えている。通常経路Ｒ２と搬出経路Ｒ５との分岐部分には、制御部１７０によって作動される公知の経路切り替え用フラッパ（図示せず）が設けられ、用紙Ｐの搬送経路を通常経路Ｒ２と搬出経路Ｒ５の何れかに切り替えるようになっている。

給紙部１１０は、一部が筐体の外部に露出して大量の用紙Ｐを積載する昇降可能な外部給紙台１１１と、外部給紙台１１１に積載された用紙Ｐを１枚ずつピックアップして印刷部１３０に給紙する外部給紙ローラ１１２と、装置筐体内に配置され異なるサイズの用紙Ｐがサイズ毎に積載される複数の内部給紙台１１３と、内部給紙台１１３に積載された用紙Ｐのうち指定された用紙Ｐを１枚ずつピックアップして印刷部１３０に給紙する複数の内部給紙ローラ１１４とを備えている。給紙部１１０は、搬送経路の最も上流側に配置され、印刷ジョブで指定されたサイズの用紙Ｐを印刷部１３０に給紙する。印刷ジョブとして高速多枚数印刷を実施する場合、通常、大量の用紙Ｐが積載可能な外部給紙台１１１から給紙を行うが、同サイズの用紙Ｐをセットした複数の内部給紙台１１３から順次給紙してもよい。

また、外部給紙ローラ１１２と後述するレジストローラ１２１との間には、公知の光学式センサからなる用紙センサが設けられ（図示省略）、外部給紙ローラ１１２から搬送される用紙Ｐを検出すると、その検出信号を制御部１７０に出力する。さらに、各内部給紙ローラ１１４の下流側近傍にも図示しない用紙センサが設けられ、各内部給紙ローラ１１４から搬送される用紙を検出すると、その検出信号を制御部１７０に出力する。

なお、給紙部１１０は、制御部１７０の制御により、高速多枚数印刷時において、排紙装置２００による整合動作時の整合不良（例えば、整合動作中の整合フェンス２０８に用紙Ｐが寄り掛かったり、用紙Ｐが排紙されて整合フェンス２０８に突き当たって跳ね返った用紙Ｐが排紙台２０６の外に弾き出されたりすること）を防止する印刷間欠制御に基づく給紙制御が行われるが、その制御内容については、制御部１７０の項で詳述する。

搬送部１２０は、給紙経路Ｒ４と反転経路Ｒ３との合流地点近傍に配置され給紙部１１０又は反転部１５０から搬送されてきた用紙Ｐを一旦止め斜行補正した後、所定のタイミングで印刷部１３０に向けて搬送するレジストローラ（二次給紙ローラ）１２１と、印刷部１３０の下方に配置してレジストローラ１２１から搬送されてきた用紙Ｐをセンター位置で吸着保持しながら搬送する吸引搬送手段１２２と、複数対の搬送ローラで構成され吸引搬送手段１２２により搬送されてきた用紙Ｐを通常経路Ｒ２に沿って右方向から左方向へとＵターンするように搬送する上面搬送ローラ１２３を備えている。搬送部１２０は、循環経路Ｒ１内で用紙Ｐを所定方向に向けて搬送する。なお、レジストローラ１２１は、特許請求の範囲における「給紙部」の一部を構成している。

また、搬送部１２０は、印刷ジョブとして高速多枚数印刷を実施するとき、通常経路Ｒ２から分岐する搬出経路Ｒ５を介して印刷済みの用紙Ｐを排紙装置２００に搬出する。搬出経路Ｒ５は、印刷済みの用紙Ｐを排紙装置２００に搬出する搬出搬送ローラ１２４を備えている。

なお、搬送部１２０は、制御部１７０の制御により、高速多枚数印刷時において印刷間欠制御に基づく搬送制御が行われるが、その制御内容については、制御部１７０の項で詳述する。

印刷部１３０は、幅方向に沿って千鳥状に複数配置したヘッドブロックを有する複数色のインク（ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色）と対応したライン型のインクジェットヘッドが用紙搬送方向上流側から下流側に向かって幅方向側に互いに平行に配置されている。印刷部１３０は、搬送部１２０によって搬送された用紙Ｐに対し、印刷ジョブに応じた所定の画像を印刷する。

なお、印刷部１０は、制御部１７０の制御により、高速多枚数印刷時において印刷間欠制御に基づく印刷制御が行われるが、その制御内容については、制御部１７０の項で詳述する。

排紙部１４０は、排紙された用紙Ｐが積載する排紙台１４１と、上面搬送ローラ１２３によって搬送された用紙Ｐを排紙台１４１へ向けて排紙する排紙ローラ１４２とを備えている。排紙部１４０は、通常経路Ｒ２の下流端と接続され、印刷済みの用紙Ｐを排紙する。

反転部１５０は、上面搬送ローラ１２３により搬送されてきた用紙Ｐをスイッチバック部１５２に一時的に搬入した後に搬出して、再給紙ローラ１５３へと搬送する反転ローラ１５１と、用紙Ｐを一時的に搬入するための空間であるスイッチバック部１５２と、反転ローラ１５１により搬送されてきた用紙Ｐをレジストローラ１２１へ搬送する再給紙ローラ１５３と、上面搬送ローラ１２３から搬送されてきた用紙Ｐを反転ローラ１５１へとガイドするとともに反転ローラ１５１によりスイッチバック部１５２から搬出される用紙Ｐを再給紙ローラ１５３へとガイドする切替ゲート１５４とを備えている。反転部１５０は、反転経路Ｒ３内に設けられ、通常経路Ｒ２から搬送された片面印刷された用紙Ｐの表裏を反転した後、反転経路Ｒ３を搬送しながら搬送方向の前後を入れ換える方向反転処理をしてレジストローラ１２１まで搬送する。

記憶部１６０は、例えばフラッシュメモリやＨＤＤ（Hard Disk Drive ）などで構成されており、画像形成装置１００の各部を駆動するのに必要な各種情報（コンピュータプログラムやアプリケーションソフトウェアなど）を記憶するとともに、設定された印刷ジョブの一時的に記憶する。

制御部１７０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit ）などのプロセッサで構成され、記憶部１６０に記憶されるコンピュータプログラムや各種アプリケーションソフトウェアを読み込んでプログラム処理することで、印刷ジョブに基づく印刷処理の他、画像形成装置１００全体の制御処理及び各種処理に必要な演算処理を実行する。

なお、制御部１７０は、図示しないインターフェース部を内蔵しており、通信ネットワーク経由で図示しない外部端末から印刷ジョブを受信し、受信した印刷ジョブを記憶部１６０に記憶させる。

また、制御部１７０は、排紙装置２００において排紙された用紙Ｐを所定枚数毎に整合動作を行う際に、整合動作時の整合不良（例えば、整合動作中の整合フェンス２０８に用紙Ｐが寄り掛かったり、用紙Ｐが排紙されて整合フェンス２０８に突き当たって跳ね返った用紙Ｐが排紙台２０６の外に弾き出されたりすること）が生じないようにする印刷間欠制御を行っている。

ここで、制御部１７０による印刷間欠制御について説明する。
本システム１における印刷間欠制御では、排紙装置２００において整合動作が実施されるタイミングに同期させて給紙部１１０を間欠駆動して、印刷部１３０で印刷処理された用紙Ｐの搬送が間欠的に行われるようにし、整合フェンス２０８による整合動作時に用紙Ｐが排紙されないように制御する。

詳述すると、制御部１７０は、設定された印刷条件（用紙種別、用紙サイズ、印刷枚数など）に基づき、後述する図４の整合動作テーブルから整合開始枚数情報を取得し、印刷開始から整合開始枚数の用紙Ｐを給紙する毎に、給紙ローラ（１１２又は１１４）の駆動を排紙装置２００の整合所要時間（例えば１秒）だけ停止して用紙Ｐの搬送を停止し、その後、前記給紙ローラの駆動を再開し、以後同様の制御を設定印刷枚数が終了するまで実施する。整合不良の安全性を高めるため、前記給紙ローラの駆動を停止する時間は、排紙装置の整合所要時間に微小時間を加えた時間としてもよい。

印刷間欠制御中は、搬送部１２０のレジストローラ１２１や吸引搬送手段１２２などの搬送駆動系の駆動を停止させず空駆動させておく。これは、整合フェンス２０８の整合動作が終了するのに同期して用紙Ｐの給紙が再開されたときに、高速多枚数印刷が正常に実施されるようにするためである。印刷間欠駆動中は、給紙ローラ（１１２又は１１４）が間欠的に駆動されるため、印刷部１３０への用紙Ｐの搬送も間欠的となり、結果として印刷処理も間欠的に行われる。

なお、給紙ローラ（１１２又は１１４）の駆動を停止するタイミングは、前述のように整合開始枚数毎であるが、排紙装置２００の整合部２０２も整合開始枚数毎のタイミングで整合動作をするように制御されるため、整合動作のタイミングと前記給紙ローラ（給紙部）の間欠駆動制御とは当然、同期している。

以上のように、制御部１７０は、排紙装置２００による整合動作が行われるタイミングに同期させて給紙部１１０の間欠駆動制御を行うことで、排紙装置２００による整合動作中に印刷済みの用紙Ｐが搬出されることが防止され、整合動作不良によって生じる様々な不具合を未然に防止することができる。

設定表示部１８０は、例えば操作キーや表示／入力パネルなどで構成される入力機器であり、筐体外側に設けられている。設定表示部１８０は、ユーザによる印刷ジョブの設定の他、画像形成装置１００に必要な各種設定情報を設定する際に所定操作されると、その操作信号が制御部１７０に出力される。

画像読取部１９０は、原稿を照射する光を発する光源や、原稿からの反射光を受光して光電変換するＣＣＤイメージセンサなどを有し、原稿の画像を光学的に読み取って画像データを生成する。画像読取部１９０は、コピー機能及びスキャナ機能の使用時において、原稿の読み取りを行う。

［排紙装置の構成］
次に、本実施形態に係る排紙装置２００の構成について説明する。
図１又は図２に示すように、排紙装置２００は、印刷ジョブとして高速多枚数印刷を実施する際に搬出経路Ｒ５を介して印刷済みの用紙Ｐを搬入すると、この用紙Ｐを順次排紙して平積みして用紙束とする装置である。排紙装置２００は、排紙部２０１と、整合部２０２と、記憶部２０３と、制御部２０４とを備えて構成される。

排紙部２０１は、画像形成装置１００から搬出された印刷済みの用紙Ｐを、搬入路２０１ａを介して搬入し、排紙台２０６に向けて排紙する排紙ローラ対２０５を備えている。

排紙ローラ対２０５は、制御部２０４により、画像形成装置１００の高速多枚数印刷に対応するように、印刷速度と同速度で用紙Ｐを排紙する。高速多枚数印刷時における排紙ローラ対２０５の排紙速度は高速（例えば、１００ＰＰＭ以上）であり、排紙された用紙Ｐが、排紙台２０６上に積載された用紙束の最上部の用紙Ｐとの間に含まれる空気が抜け切る前に後続の用紙Ｐが排紙されてしまうため、用紙束の上部に積載されていく用紙Ｐは空気によって載置位置が若干ずれることがある。

さらに、排紙ローラ対２０５の排紙方向下流側には、排紙された用紙Ｐが通過したことを検知する排紙センサ２０５ａが設けられている。排紙センサ２０５ａは公知の反射式センサからなる用紙センサであるが、光学式センサを用いてもよい。排紙センサ２０５ａは、センサ近傍を通過した用紙Ｐを検知すると、用紙Ｐが通過したことを示す検知信号を制御部２０４に出力する。つまり、制御部２０４は、検知信号が出力されると、用紙Ｐが排紙台２０６に排紙されたことを知得する。

整合部２０２は、排紙部２０１から排紙された用紙Ｐが平積みされる排紙台２０６と、積載された用紙束の高さに応じて排紙台２０６の位置を適宜昇降させる昇降手段２０７と、排紙される用紙Ｐの４辺（用紙Ｐの排紙方向先端側の端部（以下、単に「先端部Ｐａ」という）、排紙方向後端側の端部（以下、単に「後端部Ｐｂ」という）、排紙方向と直交する用紙幅方向両側の端部（以下、単に「側端部Ｐｃ」という）の４端部）と当接して排紙台２０６上の用紙束を所定位置で揃える整合手段としての整合フェンス２０８と、排紙台２０６の最上部に位置する用紙の有無を検出する上面検知センサ２０９とで構成されている。

排紙台２０６は、用紙Ｐの載置面が略水平となるように配置された台であり、用紙Ｐの排紙枚数や整合動作の回数に基づいて所定量（距離）ずつ載置面に対して垂直な方向に間欠的に昇降する。

昇降手段２０７は、排紙装置２００に設けられた上面検知センサ２０９からの出力を用いて制御され、排紙台２０６上の最上部の用紙Ｐが鉛直方向において排紙ローラ対２０５の排紙位置（用紙Ｐの飛び出し位置）を越えず、且つ前記最上部の用紙Ｐにおける鉛直方向の位置が、前記排紙位置から離間した距離が所定範囲に収まるように、排紙台２０６を昇降駆動する。昇降手段２０７は、制御部２０４によって駆動制御される。

排紙台２０６を昇降させるタイミングは、整合フェンス２０８による整合動作が行われていないときとする。これは、整合動作中に昇降させると、用紙Ｐが整合フェンス２０８と衝突して排紙台２０６からはみ出してしまう虞があるためである。また、排紙台２０６の昇降頻度は、排紙される用紙Ｐの厚さやサイズに応じて適宜設定される。

整合手段である整合フェンス２０８は、排紙台２０６上に排紙された用紙Ｐの４辺（先端部Ｐａ、後端部Ｐｂ、２つの側端部Ｐｃ）に対してそれぞれ独立して当接／離隔可能に設けられている。各整合フェンス２０８を正逆方向に駆動する機構は公知のものであり、図示及び説明を省略する。

本実施形態では、各整合フェンス２０８は、用紙Ｐと当接する当接面を有する板状のフェンスであり、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように用紙Ｐの先端部Ｐａと当接するエンドフェンス２０８ａと、用紙Ｐの後端部Ｐｂと当接するフロントフェンス２０８ｂと、用紙Ｐの側端部Ｐｃと当接する一対のサイドフェンス２０８ｃとで構成されている。

整合フェンス２０８のうち、エンドフェンス２０８ａとサイドフェンス２０８ｃは、排紙台２０６の上方の装置筐体部分に対して排紙された用紙Ｐの先端部Ｐａ又は側端部Ｐｃと当接／離隔する方向（図１において、エンドフェンス２０８ａは左右方向、サイドフェンス２０８ｃは紙面奥行き／手前方向）へ移動自在に設けられている。

排紙台２０６の上方の装置筐体部分には、排紙台２０６の最上部に位置する用紙Ｐの有無を検出する上面検知センサ２０９が、装置筐体に対して固定して設けられている。この上面検知センサ２０９は公知のセンサであり、発光部と受光部とを有する透過型の光センサから構成されている。なお、上面検知センサ２０９の排紙装置２００本体に対する取り付け構造などは便宜上、図示を省略する。

図１において、発光部と受光部は、サイドフェンス２０８ｃとは重ならない位置で、且つ、紙面の手前側と奥側の重なる位置にそれぞれ設けられている。上面検知センサ２０９が用紙Ｐを検出する位置は、鉛直方向において、排紙ローラ対２０５の排紙位置（用紙Ｐの飛び出し位置）より低い位置に設定されている。前記上面検知センサ２０９の検出信号は、制御部２０４に出力される。

また、フロントフェンス２０８ｂは、排紙ローラ対２０５の下方における装置筐体部分に対して排紙された用紙Ｐの後端部Ｐｂと当接／離隔する方向（図１における左右方向）へ移動自在に設けられている。

さらに、整合フェンス２０８は、排紙台２０６上の用紙束と排紙された用紙Ｐとの各端部Ｐａ〜Ｐｃとを揃えるため、整合フェンス２０８が移動する位置として、後述する整合位置、待機位置及び離隔位置が設定されている。
なお、整合位置、待機位置及び離隔位置は、排紙される用紙Ｐのサイズに応じて適宜設定されるため、印刷ジョブ毎にその位置が規定される。

（整合位置）
整合位置は、図３（ａ）に示すように、排紙される用紙Ｐの各端部Ｐａ〜Ｐｃと当接して用紙Ｐを整合する位置である。整合位置は、整合フェンス２０８で囲まれた空間の平面積Ｅが排紙される用紙Ｐのサイズと略同などとなるように、排紙される用紙Ｐのサイズに応じて適宜設定されるため、印刷ジョブ毎にその位置が可変する。
（待機位置）
待機位置は、図３（ｂ）に示すように、整合動作を行わないときに整合フェンス２０８が待機する位置（すなわち、用紙Ｐが排紙されるときの整合フェンス２０８の位置）である。待機位置は、排紙された用紙Ｐの暴れを考慮し、整合フェンス２０８で囲まれた空間の平面積Ｅが、整合位置のときより若干大きくなるように設定されている。本実施形態では、各整合フェンス２０８が排紙される用紙Ｐのサイズよりも、例えば１〜１．５ｍｍ程度外方に離れた位置とする。
（離隔位置）
離隔位置は、図３（ｃ）に示すように、整合動作が開始したときに一時的に整合フェンス２０８が移動する位置である。離隔位置は、整合フェンス２０８で囲まれた空間の平面積Ｅが、待機位置よりも若干大きくなるように設定されている。本実施形態では、各整合フェンス２０８が整合位置よりも、例えば６〜６．５ｍｍ程度（すなわち、待機位置からさらに５ｍｍ程度）外方に離れた位置とする。整合動作時に整合フェンス２０８が待機位置から離隔位置まで移動することで、整合フェンス２０８への用紙Ｐの寄り掛かりを解消して排紙台２０６上での姿勢を整合可能な状態に正すことができる。

整合フェンス２０８の整合動作は、排紙ローラ対２０５から用紙Ｐが排紙されていないときに実施される。
具体的には、まず待機位置で待機する整合フェンス２０８を離隔位置まで移動させる。このとき、整合フェンス２０８が待機位置よりもさらに外方に向かって移動することで、用紙Ｐの整合フェンス２０８への寄り掛かりが解消され用紙Ｐを整合可能な姿勢にする。
次に、離隔位置まで移動した整合フェンス２０８を、整合位置まで移動させる。このとき、用紙Ｐの各端部Ｐａ〜Ｐｃを各整合フェンス２０８と当接して用紙Ｐを整合する。
続いて、整合位置まで移動した整合フェンス２０８を再度待機位置まで移動させる。これで整合動作は一旦終了し、整合フェンス２０８を次の整合タイミングまで待機位置で待機させる。
つまり、本実施形態では、整合フェンス２０８が、待機位置→離隔位置→整合位置→待機位置の順で移動して用紙Ｐの整合（用紙端部の紙揃え）を行い、整合動作後は、整合フェンス２０８が待機位置で待機した状態で排紙される。

また、用紙Ｐが厚紙（例えば、坪量が８０ｇ／ｍ²以上）の場合、紙自体の腰が強く用紙Ｐが排紙されたときの慣性力によって整合フェンス２０８に突き当たって排紙台２０６の外側に弾き飛んでしまうことがある。これを防止するため、用紙Ｐが厚紙のときは、整合フェンス２０８の待機位置を予め離隔位置として設定してもよい。この場合、整合動作としては、離隔位置からのスタートとなり、離隔位置→整合位置→離隔位置の順に移動することになるが、用紙Ｐの腰が強いため、薄紙のように整合フェンス２０８に寄り掛かって整合不良が起こる蓋然性は極めて低い。

記憶部２０３は、例えばフラッシュメモリやＨＤＤ（Hard Disk Drive ）などで構成されており、排紙装置２００の各部を駆動するのに必要な各種情報（コンピュータプログラムやアプリケーションソフトウェアなど）を記憶する。また、記憶部２０３は、整合動作を行う際に排紙される用紙Ｐの種別（坪量（厚さ）やサイズ）に応じてその整合頻度を規定した整合動作テーブルを記憶する。

整合動作テーブルは、図４に示すように、排紙される用紙Ｐのサイズと用紙厚さ（坪量）とに応じて精度良く整合動作が実施可能な整合開始枚数（排紙ローラ対２０５から排紙された枚数）とを関連付けしたテーブルである。この整合開始枚数は、排紙部２０１から排紙された用紙Ｐの種別に応じて精度良く整合するために予め実験などによって知得された値であり、例えば用紙ＰがＡ３用紙で厚紙（坪量が８０ｇ／ｍ²以上）の場合、排紙台２０６上に６枚積載（排紙）されたときに整合動作が実施される。

なお、図４の表では、用紙ＰのサイズがＡ３、Ｂ４、Ａ４の３種類、用紙Ｐの厚さとして厚紙（坪量：８０ｇ／ｍ²以上）、普通紙（坪量：５０ｇ／ｍ²以上８０ｇ／ｍ²未満）、薄紙（坪量：５０ｇ／ｍ²未満）の３種類の組み合わせから排紙された用紙Ｐの整合開始枚数による整合動作開始のタイミングを規定しているが、これに限定されず、用紙Ｐのサイズや厚さについてさらに細分化した情報とすることで、より高精度な整合動作を実現することが可能となる。

制御部２０４は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit ）などのプロセッサで構成され、記憶部６０に記憶されるコンピュータプログラムや各種アプリケーションソフトウェアを読み込んでプログラム処理することで、排紙装置２００全体の制御処理を行う。制御部２０４は画像形成装置１００の制御部１７０と図示しない信号線により接続されており、画像形成装置１００と排紙装置２００の制御が同期して行われる。制御部１７０及び制御部２０４は、特許請求の範囲における「制御部」を構成する。

制御部２０４は、画像形成装置１００から搬出された印刷済みの用紙Ｐの搬出速度に応じた排紙速度となるように排紙ローラ対２０５を駆動制御する。これにより、印刷済みの用紙Ｐは搬出経路Ｒ５や搬入路２０１ａでは用紙Ｐ間の間隔が一定のまま搬送される。

また、制御部２０４は、排紙センサ２０５ａからの検知信号が入力されると、この検知信号に基づき知得される排紙部２０１からの用紙Ｐの排紙枚数と、記憶部２０３に記憶された整合動作テーブルにおける排紙中の用紙Ｐに応じた整合開始枚数とを照合し、排紙枚数がテーブル中の整合開始枚数に達すると、整合フェンス２０８を待機位置→離隔位置→整合位置→待機位置の順に順次移動させて整合動作を実施する。

さらに、制御部２０４は、排紙動作中に排紙台２０６の最上部の用紙Ｐが上面検知センサ２０９で検知されると、その後の整合フェンス２０８による１回目の整合動作が終了したタイミングで、昇降手段２０７を制御して排紙台２０６を所定高さだけ下降させる。その後、再び排紙動作中に排紙台２０６の最上部の用紙Ｐが上面検知センサ２０９で検知されると、上記と同様の排紙台２０６の降下制御を間欠的に繰り返し、排紙台２０６上の最上部の用紙Ｐが、排紙ローラ対２０５の排紙位置（用紙Ｐの飛び出し位置）より常に低い位置となるように制御を行う。

また、制御部２０４は、所定枚数排紙して整合動作を実施するタイミングとなったときに、そのタイミング情報を画像形成装置１００の制御部１７０に対して連絡する。制御部１７０は、整合動作を実施するタイミングより前のタイミングで給紙ローラ（１１２又は１１４）を停止しているが、制御部２０４からの前記整合動作実施タイミングの情報に基づき、前記給紙ローラの間欠駆動制御について正常に行われていることの確認を行う。

なお、本実施形態では、記憶部２０３、制御部２０４を具備する装置構成で説明したが、排紙装置２００と接続される画像形成装置１００の記憶部１６０、制御部１７０がそれぞれの機能を賄ってもよい。

［画像形成システムの処理動作］
次に、上述した画像形成システム１の処理動作について説明する。
ここでは、上述した画像形成システム１において高速多枚数印刷設定された印刷ジョブでＡ４サイズの普通紙を印刷することを前提とし、上述した印刷間欠制御を実施したときの処理動作例とする。

まず、印刷ジョブが入力されると、制御部１７０は、設定された印刷条件（用紙種別、用紙サイズ、印刷枚数など）に基づき、制御部２０４を介して図４の整合動作テーブルから整合開始枚数情報を取得する。また、制御部１７０は、排紙装置２００の整合所要時間（例えば１秒）を制御部２０４から取得する。
なお、排紙装置２００の整合の整合所要時間は、正確には用紙種別と用紙サイズに応じて規定される時間であり、前記整合動作テーブルと同様に記憶部２０３に記憶されている。但し、整合所要時間は用紙サイズなどに応じてそれ程大きく（例えば倍以上）変化するものではないため、余裕をもった固定の時間としてもよい。

印刷ジョブとして、高速多枚数印刷のジョブを実施する場合は、画像形成装置１００から排紙部２０１を介して印刷済みの用紙Ｐを受け入れ、排紙ローラ対２０５によって順次排紙台２０６に排紙する。

次に、排紙センサ２０５ａからの検知信号により、排紙部２０１からの排紙枚数と、記憶部２０３に記憶された整合動作テーブルにおける整合開始枚数とを照合する。この動作例では、使用する用紙種別はＡ４サイズの普通紙であるため、整合開始枚数は１６枚となる。そして、排紙枚数が整合開始枚数に達すると、その旨の情報を制御部１７０に出力する。

制御部１７０は、印刷開始から整合開始枚数の用紙Ｐを給紙する毎に、給紙ローラ（１１２又は１１４）の駆動を排紙装置の整合所要時間だけ停止して用紙Ｐの搬送を停止し、その後、前記給紙ローラの駆動を再開し、以後同様の制御を設定印刷枚数が終了するまで実施する。

一方、排紙装置２００の制御部２０４は、排紙センサ２０５ａにより排紙台２０６上に排出された用紙Ｐの合計枚数が整合開始枚数になる毎に、整合フェンス２０８を駆動して整合動作を行う。この整合フェンス２０８による整合動作タイミングより少し前のタイミングで、前述のように制御部１７０は整合開始枚数の用紙Ｐの給紙動作をする毎に、給紙ローラ（１１２又は１１４）の駆動を排紙装置２００の整合所要時間だけ停止している。このため、整合開始枚数の排紙が行われ、整合動作をしている際、印刷された用紙Ｐが排紙台２０６に排出されることがない。

整合動作が終了する少し前のタイミングで給紙ローラ（１１２又は１１４）の駆動が再開され、整合フェンス２０８が待機位置に戻った直後から、印刷部１３０で印刷された印刷済みの用紙Ｐが画像形成装置１００から排紙装置２００に向けて搬出される。

以降、排紙装置２００に排紙された枚数が整合開始枚数に達するタイミングに同期させて、画像形成装置１００において印刷間欠制御を行うことで、整合動作時に印刷済みの用紙Ｐが排紙装置２００に搬出されることなく、正常に整合動作を実施することができる。
一方、排紙装置２００に用紙Ｐが排出されていく際、排紙台２０６の最上部の用紙Ｐが上面検知センサ２０９で検知されると、その後の整合フェンス２０８による１回目の整合動作が終了したタイミングで、排紙台２０６が所定高さだけ下降制御され、この下降制御が間欠的に繰り返されることにより、排紙台２０６上の最上部の用紙Ｐは、排紙ローラ対２０５の排紙位置（用紙Ｐの飛び出し位置）の近傍で、且つ、この飛び出し位置より常に低い位置となる。

上記のように、本発明の画像形成システム１によれば、数千枚に及ぶ印刷を行う高速多枚数印刷の印刷ジョブを実施したときでも、整合動作中に用紙が排紙されることで生じる整合動作時の整合不良を未然に防止することができる。また、排紙装置２００は、排紙された用紙Ｐの次の用紙Ｐが排紙されるまでの間に、排紙台２０６に排紙済みの用紙Ｐの各端部Ｐａ〜Ｐｃを揃えることができるため、数千枚に及ぶ印刷を行う様な印刷ジョブにおいて、生産性を落すことなく多枚数排紙された用紙Ｐを排紙台２０６上に整然と積載することができる。

さらに、整合動作を行う際に、用紙Ｐを受け入れる待機位置から所定距離離れた離隔位置まで移動した後、整合位置まで整合フェンス２０８を移動させることで、例えば排紙された用紙が薄紙（坪量として約５０ｇ／ｍ²未満）のように腰が弱い用紙Ｐが整合フェンス２０８に寄り掛かった状態であっても、この寄り掛かりを整合動作時に解消することができ、用紙Ｐの姿勢を正して正確な紙揃えを行うことができる。

また、排紙枚数と予め規定された整合開始枚数とを照合し、使用する用紙Ｐの種別に応じて規定枚数が排紙されたときに整合動作を実施するため、薄紙や厚紙など種々の用紙を使用するような装置構成の場合であっても、用紙に応じた適切な整合タイミングで整合動作を実施することができる。

１…画像形成システム
１００…画像形成装置
１１０…給紙部
１２０…搬送部
１３０…印刷部
１４０…排紙部
１５０…反転部
１６０…記憶部
１７０…制御部
１８０…設定表示部
１９０…画像読取部
２００…排紙装置
２０１…排紙部（２０１ａ…搬入路）
２０２…整合部
２０３…記憶部
２０４…制御部
２０５…排紙ローラ対（２０５ａ…排紙センサ）
２０６…排紙台
２０７…昇降手段
２０８…整合フェンス（２０８ａ…エンドフェンス、２０８ｂ…フロントフェンス、２０８ｃ…サイドフェンス）
２０９…上面検知センサ
Ｐ…用紙
Ｐａ…用紙における排紙方向先端部
Ｐｂ…用紙における排紙方向後端部
Ｐｃ…用紙における用紙幅方向側端部
Ｅ…整合フェンスで囲まれた空間の平面積

Claims

用紙に印刷を行う印刷部及び前記用紙を前記印刷部に給紙する給紙部を有する画像形成装置と、
前記画像形成装置から排出された用紙が水平状態で積載される排紙台、前記排紙台上に排紙された用紙の先端部、後端部及び両側の側端部をそれぞれ独立して整合する整合手段、及び前記排紙台を昇降駆動する昇降手段を有する排紙装置と、
前記画像形成装置の前記給紙部による給紙動作及び前記印刷部による印刷動作、並びに前記排紙装置の前記整合手段による整合動作及び前記昇降手段による昇降動作を制御する制御部と、
を備えた画像形成システムであって、
前記整合手段は、前記用紙の前記先端部、前記後端部及び両側の前記側端部に対して当接又は離隔可能に設けられ、前記画像形成装置から排紙された前記用紙を前記排紙台上に受け入れるときは用紙サイズより広がった待機位置で待機して準備し、整合動作を行うときは前記待機位置から前記用紙の前記各端部と四方から当接する整合位置まで移動して前記用紙の整合を行い、
前記制御部は、
前記画像成形装置から印刷された用紙が前記排紙台に所定枚数排出される毎に前記整合手段を駆動して前記待機位置を脱して整合動作を行って用紙を整合するとともに、前記排紙台上の最上部の用紙が所定の高さ以下となるように前記昇降手段を間欠駆動し、
さらに、前記整合手段が前記整合動作を行う所定のタイミングで前記排紙台上に排出されることになる用紙の前記給紙動作を所定時間停止するように前記給紙部を間欠駆動することを特徴とする画像形成システム。
前記整合手段は、整合動作において、前記待機位置から所定距離さらに外側に離間した後、前記整合位置まで移動して用紙の整合を行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成システム。