JP6958261B2 - 用紙積載装置及び画像形成システム - Google Patents

Description

本発明は、用紙を積載する用紙積載装置及び画像形成システムに関する。

従来から、用紙に画像を形成する画像形成装置と、この画像形成装置によって画像が形成された用紙が積載される用紙積載装置と、を備えた画像形成システムが提案されている。

また、特許文献１に記載には、画像が形成された用紙を搬送する技術が記載されている。この特許文献１には、画像形成装置本体から排出された用紙を把持する把持部と、この把持部を移動経路に沿って移動させる移動機構と、を備えた技術が記載されている。

なお、ステープルやパンチ、綴じ等の後処理を行う後処理装置による処理精度を高めたり、使用者による用紙の搬出を容易に行ったりするために、用紙積載装置では、用紙の端部を揃えることが求められている。そのため、用紙積載装置は、用紙の端部を当接面に当接させることで、用紙の端部を揃えて用紙積載部上での用紙の整列性を高めている。

特開２０１３−２２０９３７号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術では、把持部が用紙を把持してから所定の位置まで用紙を搬送するまでの用紙を保持する力（以下、「保持力」という）が常に一定であった。そのため、特許文献１に記載された技術を用紙積載装置に適用すると、把持部の保持力が強すぎる場合では、用紙の端部を当接面に当接させる際に、用紙が撓み、用紙にシワが発生するおそれがあった。さらに、用紙の撓みにより整列性が悪化する、という問題を有していた。

また、把持部の保持力が弱すぎる場合では、用紙を搬送する際に、用紙が把持部から抜け出るおそれがあり、意図した通りに用紙が搬送されず、用紙の整列性が悪化する、という問題を有していた。

本発明は、上述のような従来の問題点に鑑み、用紙を適正な力で保持して搬送することができる用紙積載装置及び画像形成システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の用紙積載装置は、用紙が積載される用紙積載部と、用紙積載部に用紙を搬送し、積載させる用紙積載機構と、用紙積載機構によって搬送された用紙の端部が当接する当接面と、を備えている。用紙積載機構は、用紙を保持するグリッパ部材と、グリッパ移動機構と、を有している。グリッパ移動機構は、少なくとも用紙を保持する保持位置から用紙積載部に積載させる積載位置まで移動させ、グリッパ部材に保持された用紙の端部を積載位置において当接面に当接させる。
また、グリッパ部材は、用紙を保持する力が第１保持力と、第１保持力よりも小さい第２保持力に可変可能に構成され、保持位置から積載位置までは第１保持力で用紙を保持し、積載位置から用紙の端部を当接面に当接させる際は第２保持力で用紙を保持する。

また、本発明の画像形成システムは、用紙に画像を形成する画像形成装置と、画像形成装置から用紙が搬送される用紙積載装置と、を備えている。そして、用紙積載装置としては、上述の用紙積載装置が適用される。

上記構成の用紙積載装置及び画像形成システムによれば、用紙を適正な力で保持して搬送することができる。

本発明の実施の形態例にかかる画像形成システムの概略構成図である。 本発明の実施の形態例にかかる用紙積載装置を示す概略構成図である。 本発明の実施の形態例にかかる用紙積載装置の用紙積載機構を示す斜視図である。 本発明の実施の形態例にかかる用紙積載装置の用紙積載機構を示す平面図である。 本発明の実施の形態例にかかる用紙積載装置の用紙積載機構におけるグリッパ部材及びグリッパ移動機構を示す斜視図である。 本発明の実施の形態例にかかる用紙積載装置の用紙積載機構におけるグリッパ部材及びグリッパ移動機構を示す側面図である。 本発明の実施の形態例にかかる用紙積載装置の用紙積載機構におけるグリッパ部材を示す斜視図である。 本発明の実施の形態例にかかる用紙積載装置の用紙積載機構におけるグリッパ部材を示す側面図である。 本発明の実施の形態例にかかる用紙積載装置の用紙積載機構におけるグリッパ部材の一部を透過して示す側面図である。 本発明の実施の形態例にかかる用紙積載装置の用紙積載機構におけるグリッパ部材の上部グリッパが動作した状態を示す側面図である。 本発明の実施の形態例に係る画像形成システムの制御系の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態例にかかる用紙積載装置の用紙積載機構の動作を示す説明図である。 本発明の実施の形態例にかかる用紙積載装置の用紙積載機構の動作を示す説明図である。 本発明の実施の形態例にかかる用紙積載装置の用紙積載機構の動作を示す説明図である。 本発明の実施の形態例にかかる用紙積載装置の用紙積載機構の動作を示す説明図である。 本発明の実施の形態例にかかる用紙積載装置の用紙積載機構のグリッパ部材の移動速度の制御例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態例にかかる用紙積載装置の用紙積載機構における紙種に応じてのグリッパ部材の移動速度を示す表である。

以下に、本発明の用紙積載装置及び画像形成システムを実施するための形態について、図１〜図１７を参照しながら説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。また、本発明は、以下の形態に限定されるものではない。

１．実施の形態例
１−１．画像形成システムの構成
まず、本発明の実施の形態例（以下、「本例」という。）にかかる画像形成システムの全体構成について説明する。図１は、本例の画像形成システム１の概略構成図である。

図１に示すように、画像形成システム１は、画像形成装置１０と、給紙装置２０と、用紙積載装置３０とを備えている。画像形成システム１は、用紙の搬送経路の上流側から、給紙装置２０、画像形成装置１０、用紙積載装置３０の順に並べて配置され、直列的に連なって接続されている。画像形成システム１は、各装置間で用紙の搬送が可能であると共に、互いに通信可能になっている。なお、本例の画像形成システム１は、図１に示した構成に限定されるものではなく、画像形成装置１０と用紙積載装置３０の間や、用紙積載装置３０の下流側に、用紙に対してステープルやパンチ、綴じ等の処理を行う用紙処理装置を配置してもよい。

給紙装置２０は、複数（本例では３つ）の給紙トレイ２１を備え、大量の用紙を収納可能である。そして、給紙装置２０は、給紙トレイ２１に収納された用紙を画像形成装置１０に給紙する。

画像形成装置１０は、給紙された用紙に画像を形成する。画像形成装置１０は、複数の給紙トレイ１０ａと、搬送路１０ｂと、画像形成部１７と、定着部１０ｃと、反転搬送路１０ｄと、操作表示部１４と、を備えている。操作表示部１４は、画像形成装置１０の上部に設置されている。操作表示部１４は、表示パネルとタッチパネル（操作部）が重ねられた構成されており、操作者による操作及び上方の表示が可能となっている。

複数の給紙トレイ１０ａは、画像形成装置１０の下部に設置されている。搬送路１０ｂには、複数の給紙トレイ１０ａ又は給紙装置２０のいずれかから給紙された用紙を搬送する。搬送路１０ｂの途中には、画像形成部１７が設けられている。

画像形成部１７は、例えば、複数色（シアン、マゼンダ、イエロー、ブラック等）の画像形成ユニットを備え、用紙にカラーのトナー画像を形成することができる。画像形成部１７の用紙搬送方向の下流側（単に「下流側」と称する）には、トナー画像が形成された用紙が搬送される定着部１０ｃが配置される。

定着部１０ｃは、搬送される用紙に加圧及び加熱することにより、用紙の表面側に転写されたトナー画像を用紙に定着する。定着部１０ｃにより定着処理が行われた用紙は、搬送路１０ｂによって用紙積載装置３０に搬送されるか、反転搬送路１０ｄに搬送される。

搬送路１０ｂには、定着部１０ｃの下流側で分岐して、画像形成部１７の上流側の搬送路１０ｂに合流する反転搬送路１０ｄが接続されている。反転搬送路１０ｄには、用紙を反転させる反転部が設けられている。反転部により表裏又は前後が反転された用紙は、反転搬送路１０ｄを通って画像形成部１７の上流側の搬送路１０ｂ又は定着部１０ｃの下流側の搬送路１０ｂに搬送される。そして、画像形成装置１０の搬送路１０ｂから排出された用紙は、用紙積載装置３０に搬送される。

１−２．用紙積載装置３０の構成例
次に、図２〜図４を参照して用紙積載装置３０の構成について説明する。
図２は、用紙積載装置３０を示す概略構成図である。
以下、用紙が画像形成装置１０から搬送される方向を搬送方向Ｘとし、搬送方向Ｘと直交し、かつ上下方向とも直交する方向を幅方向Ｙとする。そして、搬送方向Ｘ及び幅方向Ｙとも直交する方向を上下方向Ｚとする。

図１及び図２に示すように、用紙積載装置３０は、用紙検出部３４と、複数の搬送ローラ３５と、用紙積載機構３７と、用紙積載部３８と、搬送路３９と、を有している。搬送路３９は、画像形成装置１０から搬送された用紙を用紙積載機構３７及び用紙積載部３８に搬送する。また、搬送路３９には、複数の搬送ローラ３５と、用紙検出部３４が配置されている。用紙検出部３４は、画像形成装置１０から搬送された用紙を検知する。

［用紙積載部］
用紙積載部３８は、積載トレイ３８ａと、積載トレイ３８ａを上下方向Ｚに昇降移動させる不図示の昇降機構と、を有している。積載トレイ３８ａには、用紙積載機構３７によって搬送された用紙Ｓが積載される。用紙積載部３８の搬送方向Ｘの上流側には、用紙積載機構３７が配置されている。

［用紙積載機構］
図３は、用紙積載機構３７を示す斜視図、図４は、用紙積載機構３７を示す平面図である。
図３及び図４に示すように、用紙積載機構３７は、積載搬送ユニット４１と、筐体４２と、幅方向移動機構４３とを備えている。筐体４２は、中空の略直方体状に形成されている。筐体４２内には、積載搬送ユニット４１が幅方向移動機構４３を介して収容されている。筐体４２は、用紙積載部３８に積載された用紙Ｓの搬送方向Ｘの下流側の端部、すなわち後端が当接する当接面４２ａを有している。当接面４２ａは、用紙積載部３８と対向する。また、当接面４２ａには、後述する積載搬送ユニット４１の排出ローラ対５１Ａ、５１Ｂ及び用紙保持部５２、５２を臨む開口部が形成されている。

幅方向移動機構４３は、積載搬送ユニット４１を筐体４２に幅方向Ｙに移動可能に支持している。幅方向移動機構４３は、ガイド軸４３ａと、移動駆動部４３ｂとを有している。ガイド軸４３ａの幅方向Ｙの両端部は、筐体４２に固定されている。そして、ガイド軸４３ａは、積載搬送ユニット４１を幅方向Ｙに沿って貫通し、積載搬送ユニット４１を幅方向Ｙに移動可能に支持している。そして、積載搬送ユニット４１は、移動駆動部４３ｂが駆動すると、ガイド軸４３ａに沿って幅方向Ｙに移動する。

［積載搬送ユニット］
積載搬送ユニット４１は、２つの排出ローラ対５１Ａ、５１Ｂと、２つの用紙保持部５２、５２と、を有している。２つの排出ローラ対５１Ａ、５１Ｂは、それぞれ上下方向Ｚで対向する２つのローラにより構成されている。２つの排出ローラ対５１Ａ、５１Ｂは、積載搬送ユニット４１における上下方向Ｚの上端部と搬送方向Ｘの下流側の端部の角部に配置されている。そして、２つの排出ローラ対５１Ａ、５１Ｂは、幅方向Ｙに間隔を開けて配置されている。また、２つの排出ローラ対５１Ａ、５１Ｂは、ローラ駆動部５３（図１１参照）により回転駆動する。

［用紙保持部］
２つの用紙保持部５２、５２は、２つの排出ローラ対５１Ａ、５１Ｂよりも幅方向Ｙの外側に配置されている。なお、２つの用紙保持部５２、５２は、それぞれ同一の構成を有している。用紙保持部５２は、グリッパ部材６１と、グリッパ移動機構６２と、グリッパ支持部材６３と、カム部材６４とを有している。

［グリッパ移動機構］
図５及び図６は、グリッパ部材６１及びグリッパ移動機構６２を示す図である。
図５及び図６に示すように、グリッパ移動機構６２は、グリッパ駆動部７１と、第１従動ローラ７３ａと、第２従動ローラ７３ｂと、無端状に形成された駆動ベルト７４と、ガイドレール７５と、を有している。グリッパ駆動部７１は、例えば、ステッピングモータにより構成されており、パルス数に応じて回転速度が制御可能に構成されている。

駆動ベルト７４は、グリッパ駆動部７１の駆動軸７２と、第１従動ローラ７３ａと、第２従動ローラ７３ｂに巻き掛けられている。そして、グリッパ駆動部７１が駆動すると、駆動ベルト７４は、駆動軸７２、第１従動ローラ７３ａ及び第２従動ローラ７３ｂに支持されて回転する。

第１従動ローラ７３ａと、第２従動ローラ７３ｂは、グリッパ駆動部７１の駆動軸７２よりも搬送方向Ｘの下流側に配置されている。そして、第１従動ローラ７３ａと第２従動ローラ７３ｂは、上下方向Ｚに対向して配置されており、第１従動ローラ７３ａは、第２従動ローラ７３ｂよりも上下方向Ｚの上部に配置される。また、駆動軸７２の直径は、第１従動ローラ７３ａ及び第２従動ローラ７３ｂの直径よりも大きく設定されている。そして、駆動軸７２の回転中心は、上下方向Ｚにおいて第１従動ローラ７３ａと第２従動ローラ７３ｂの中間位置に配置される。

そのため、駆動ベルト７４における駆動軸７２に巻き掛けられた第１区間Ｔ１は、略半円状に湾曲している。駆動ベルト７４における駆動軸７２から第１従動ローラ７３ａまでの第２区間Ｔ２は、搬送方向Ｘと略平行に配置される。また、駆動ベルト７４における第１従動ローラ７３ａから第２従動ローラ７３ｂまでの第３区間Ｔ３は、上下方向Ｚと略平行に配置される。そして、駆動ベルト７４における第２従動ローラ７３ｂから駆動軸７２までの第４区間Ｔ４は、第２区間Ｔ２と上下方向Ｚで対向し、かつ搬送方向Ｘと略平行に配置される。

図５に示すように、駆動ベルト７４の幅方向Ｙの一端部側には、ガイドレール７５が配置されている。ガイドレール７５は、駆動ベルト７４と同様に、無端状に形成されている。そして、ガイドレール７５は、駆動軸７２、第１従動ローラ７３ａ及び第２従動ローラ７３ｂに巻き掛けられた駆動ベルト７４と同様の形状に形成されている。

グリッパ部材６１は、連結部材７７を介してグリッパ移動機構６２に連結されている。連結部材７７は、駆動ベルト７４に固定される固定部７７ａと、ガイドローラ７７ｂと、連結軸７７ｃとを有している。連結軸７７ｃは、固定部７７ａに固定されている。そして、連結軸７７ｃにおける固定部７７ａとの反対側の端部には、グリッパ部材６１が回転可能に支持されている。また、連結軸７７ｃには、ガイドローラ７７ｂが回転可能に支持されている。

ガイドローラ７７ｂは、連結軸７７ｃにおける固定部７７ａとグリッパ部材６１の間に配置されている。そして、ガイドローラ７７ｂは、グリッパ移動機構６２のガイドレール７５の外周面に摺動可能に係合する。これにより、グリッパ移動機構６２が駆動し、グリッパ部材６１が移動する際のがたつきを防止することができる。

［グリッパ部材］
図７はグリッパ部材６１を示す斜視図、図８はグリッパ部材６１を示す側面図、図９はグリッパ部材６１の一部を透過して示す側面図、図１０はグリッパ部材６１が動作した状態を示す側面図である。

図７〜図１０に示すように、グリッパ部材６１は、下部グリッパ８１と、上部グリッパ８２と、第１回動軸８５と、第２回動軸８６と、第１付勢部材９１と、第２付勢部材９２とを有している。

下部グリッパ８１は、図５及び図６に示すように、連結部材７７を介してグリッパ移動機構６２に連結されている。図７及び図８に示すように、下部グリッパ８１には、２つの摺動ローラ８８、８８が設けられている。２つの摺動ローラ８８、８８は、下部グリッパ８１における幅方向Ｙの両端部に回転可能に取り付けられている。２つの摺動ローラ８８、８８は、下部グリッパ８１に搬送方向Ｘに間隔を開けて配置されている。

また、下部グリッパ８１は、保持面部８１ａを有している。保持面部８１ａは、下部グリッパ８１における２つの摺動ローラ８８、８８が設けられた箇所から搬送方向Ｘの下流側に向けて突出している。保持面部８１ａと、下部グリッパ８１における２つの摺動ローラ８８、８８が設けられた箇所の間には、第１回動軸８５を介して上部グリッパ８２が回動可能に支持されている。

上部グリッパ８２は、下部グリッパ８１よりも上下方向Ｚの上端部側に回動可能に配置される。上部グリッパ８２は、第１上部グリッパ片８３と、第２上部グリッパ片８４とを有している。

第１上部グリッパ片８３は、略Ｌ字状に形成されている。第１上部グリッパ片８３の一端部には、コロ８７が回転可能に支持されている。コロ８７は、後述するカム部材６４に当接する。第１上部グリッパ片８３における屈曲部には、第１回動軸８５が配置される。そして、第１上部グリッパ片８３は、第１回動軸８５を介して下部グリッパ８１に回動可能に支持される。

第１上部グリッパ片８３を下部グリッパ８１に取り付けた際、コロ８７が設けられた一端部は、第１回動軸８５よりも上下方向Ｚの下方に配置される。そして、第１上部グリッパ片８３における一端部とは反対側の他端部は、第１回動軸８５よりも搬送方向Ｘの下流側に向けて突出する。また、他端部は、下部グリッパ８１の保持面部８１ａよりも上下方向Ｚの上側に配置される。

図９に示すように、第１回動軸８５には、第１付勢部材９１が設けられている。第１付勢部材９１は、例えば、ねじりコイルばねにより構成されている。そして、第１付勢部材９１は、第１上部グリッパ片８３の他端部を下部グリッパ８１の保持面部８１ａに向けて付勢する。

図７及び図８に示すように、第１上部グリッパ片８３の他端部には、第２上部グリッパ片８４が第２回動軸８６を介して回動可能に支持されている。第２上部グリッパ片８４は、第１上部グリッパ片８３の他端部から搬送方向Ｘの下流側に向けて突出している。第２上部グリッパ片８４は、下部グリッパ８１の保持面部８１ａと上下方向Ｚで対向する。そして、第２上部グリッパ片８４における上下方向Ｚの下端面８４ａは、保持面部８１ａに接触及び離間する。

また、図９に示すように、第２回動軸８６には、第２付勢部材９２が設けられている。第２付勢部材９２は、第１付勢部材９１と同様に、例えば、ねじりコイルばねにより構成されている。第２付勢部材９２は、第２上部グリッパ片８４を下部グリッパ８１の保持面部８１ａに向けて付勢する。なお、第２付勢部材９２の付勢力は、第１付勢部材９１の付勢力よりも弱く設定されている。

なお、本例では、第１付勢部材９１及び第２付勢部材９２として、ねじりコイルばねを適用した例を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、圧縮コイルばねや板ばね、ゴム等のその他各種の弾性を有する部材を用いてもよい。

図１０に示すように、第１上部グリッパ片８３のコロ８７が後述するカム部材６４（図１０では第１カム片６４ａ）に当接すると、第１上部グリッパ片８３は、第１付勢部材９１の付勢力に抗してその他端部が下部グリッパ８１の保持面部８１ａから離間する向きに第１回動軸８５を中心に回動する。このとき、第２上部グリッパ片８４は、その下端面８４ａが第２付勢部材９２の付勢力により下部グリッパ８１の保持面部８１ａに接近する向きに第２回動軸８６を中心に回動する。

［グリッパ支持部材］
図３に示すように、グリッパ支持部材６３は、積載搬送ユニット４１に上下方向Ｚに移動可能に支持されている。また、グリッパ支持部材６３の上下方向Ｚの上面部には、グリッパ部材６１が搬送方向Ｘに移動可能に載置される。

また、グリッパ支持部材６３の上下方向Ｚの上端部には、グリッパ支持部材６３の上下方向Ｚの上端部には、摺動レール６３ａが設けられている。摺動レール６３ａは、搬送方向Ｘに沿って開口した長孔である（図１２Ａ参照）。摺動レール６３ａには、グリッパ部材６１の下部グリッパ８１に設けた２つの摺動ローラ８８、８８が摺動可能に係合する。これにより、駆動ベルト７４の回転にともなってグリッパ部材６１が移動しても、下部グリッパ８１の姿勢は一定に保たれる。

［カム部材］
図３に示すように、カム部材６４は、積載搬送ユニット４１に設けられている。また、カム部材６４は、グリッパ部材６１と幅方向Ｙで対向する位置に配置されている。カム部材６４は、第１カム片６４ａと、第２カム片６４ｂとを有している。第１カム片６４ａ又は第２カム片６４ｂに第１上部グリッパ片８３に設けたコロ８７が当接することで、上部グリッパ８２は、第１回動軸８５を中心に回動する。

第１カム片６４ａにコロ８７が当接した場合、第２上部グリッパ片８４が回動して下端面８４ａが下部グリッパ８１の保持面部８１ａに当接する程度に、上部グリッパ８２の第１上部グリッパ片８３が回動する（図１５Ａ及び図１５Ｂ参照）。また、第２カム片６４ｂにコロ８７が当接した場合、第２上部グリッパ片８４の下端面８４ａが下部グリッパ８１の保持面部８１ａから完全に離間する位置まで、上部グリッパ８２の第１上部グリッパ片８３が回動する（図１２Ｂ及び図１３Ａ参照）。

なお、本例では、２つの用紙保持部５２、５２を、排出ローラ対５１Ａ、５１Ｂの幅方向Ｙの外側に配置した例を説明したが、これに限定されるものではない。２つの用紙保持部５２、５２を排出ローラ５１Ａ、５１Ｂの幅方向Ｙの間に配置してもよい。

１−３．制御系の構成例
次に、画像形成システム１の制御系の構成例について図１１を参照して説明する。
図１１は、画像形成システム１が備える各装置の制御系の構成を示すブロック図である。

図１１に示すように、画像形成システム１は、各装置がクライアント端末５０にネットワークＮを介して接続されている。クライアント端末５０には、例えば、パーソナルコンピューターが適用される。クライアント端末５０は、ユーザーの入力操作に基づいて、文書作成又は画像形成アプリケーションにより画像形成を行う画像データを生成する。また、クライアント端末５０は、画像形成設定情報（「ジョブチケット」とも呼ばれる）及び画像データを含む画像形成ジョブを生成し、画像形成装置１０へ出力する機能を有する。

画像形成装置１０は、クライアント端末５０から出力された画像形成ジョブを、ネットワークＮを介して受信し、画像形成ジョブの画像形成設定及び画像形成データに基づいて用紙に画像を形成して出力（以下、「画像形成処理」という）する。画像形成装置１０は、複数種類の機能（画像形成機能、複写機能、スキャン機能等）を備えた複合機（ＭＦＰ：Multi-Function Peripheral）でもよい。

画像形成装置１０は、制御部を構成するＣＰＵ１１、メモリ１２、補助記憶装置１３、操作表示部１４、入稿データ処理部１５、ＲＩＰ処理部１６、画像形成部１７及び通信Ｉ／Ｆ１８を備える。各部はシステムバスを介して相互に通信可能に接続されている。

ＣＰＵ１１（Central Processing Unit）は、画像形成装置１０の各部の動作の制御及び演算処理を行う中央処理装置である。ＣＰＵ１１は、本実施形態に係る各機能を実現するソフトウエアのプログラムコードを補助記憶装置１３から読み出して実行する。なお、画像形成装置１０は、ＣＰＵ１１の代わりに、ＭＰＵ等の処理装置を備えるようにしてもよい。

メモリ１２は、主記憶装置であり、メモリ１２には、演算処理の途中に発生した変数やパラメータ等が一時的に書き込まれる。メモリ１２には、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）等が適用される。

補助記憶装置１３は、メモリ１２の補助的な役割を担う記憶装置である。補助記憶装置１３は、通常長時間データを保存することが可能な仕組みを有する。この補助記憶装置１３には、ＯＳ及び各種のパラメータの他に、画像形成装置１０を機能させるためのプログラムが記録されている。

操作表示部１４は、表示部であるフラットパネルディスプレイに、操作部であるタッチパネルが積層して構成される。操作表示部１４は、ユーザーから入力される操作の内容に応じた操作信号を生成して、生成した操作信号をＣＰＵ１１に供給する。また、操作表示部１４は、ＣＰＵ１１の処理結果を表示する。

入稿データ処理部１５は、画像形成装置１０に入力された画像形成ジョブを解析し、入稿された画像形成データを処理する。入稿データ処理部１５で処理された各画像形成データは、ＲＩＰ処理部１６に供給される。

ＲＩＰ処理部１６は、画像形成設定を画像形成データに反映し、画像形成装置１０で識別できる言語（ＰＤＬ：Page Description Language）に変換（ＲＩＰ処理）して出力する。画像形成装置１０で識別できる言語としては、ＰＣＬやＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ等がある。

画像形成部１７は、ＲＩＰ処理部１６から出力されたＲＩＰ処理済みの画像形成データに基づいて、用紙に画像を形成する。画像形成部１７は、プリンタエンジンとして構成されている。

通信Ｉ／Ｆ１８は、例えばＮＩＣ（Network Interface Card）等が用いられ、ネットワークＮを介して各装置間で各種のデータを送受信することが可能な構成とされている。

ネットワークＮに、入稿データ処理部１５及びＲＩＰ処理部１６を備えたコントローラを接続してもよい。そして、入稿データ処理部１５及びＲＩＰ処理部で処理された画像形成データがそれぞれ、画像形成装置１０及び用紙積載装置３０へ入力される。

用紙積載装置３０は、画像形成装置１０から画像形成データを受け取り、搬送される用紙のサイズや坪量等や、ステープルやパンチ、綴じ等の後処理の有無を判断する。

用紙積載装置３０は、ＣＰＵ３１、メモリ３２、補助記憶装置３３、用紙検出部３４、通信Ｉ／Ｆ３６、用紙積載機構３７等を備えている。各部はシステムバスを介して相互に通信可能に接続されている。

制御部の一例を示すＣＰＵ３１は、用紙積載装置３０の各部の動作の制御及び演算処理を行う中央処理装置である。ＣＰＵ３１は、本実施形態に係る各機能を実現するソフトウエアのプログラムコードを補助記憶装置３３から読み出して実行する。なお、用紙積載装置３０は、ＣＰＵ３１の代わりに、ＭＰＵ等の処理装置を備えるようにしてもよい。

メモリ３２は、主記憶装置であり、メモリ３２には、演算処理の途中に発生した変数やパラメータ等が一時的に書き込まれる。メモリ３２には、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）等が適用される。

補助記憶装置３３は、メモリ３２の補助的な役割を担う記憶装置である。補助記憶装置３３は、通常長時間データを保存することが可能な仕組みを有する。この補助記憶装置３３には、ＯＳ及び各種のパラメータの他に、用紙積載装置３０を機能させるためのプログラムが記録されている。

用紙検出部３４は、用紙積載装置３０の搬送路３９に搬送された用紙Ｓを検出する。用紙検出部３４は、用紙Ｓを検出した場合、検出情報をＣＰＵ３１に出力する。そして、ＣＰＵ３１は、用紙検出部３４からの検出情報に基づいて搬送ローラ３５や用紙積載部３８（図１参照）、用紙積載機構３７の動作を制御する。

用紙積載機構３７は、排出ローラ対５１Ａ、５１Ｂ（図２及び３参照）を回転駆動させるローラ駆動部５３と、用紙保持部５２とを有している。ローラ駆動部５３は、ＣＰＵ３１からの駆動信号に基づいて、排出ローラ対５１Ａ、５１Ｂを回転駆動させる。用紙保持部５２は、グリッパ駆動部７１を有している。用紙保持部５２は、ＣＰＵからの駆動信号に基づいて、グリッパ駆動部７１を駆動させる。これにより、用紙保持部５２のグリッパ部材６１によって用紙の保持動作、用紙の積載動作等が行われる。

通信Ｉ／Ｆ３６は、例えばＮＩＣ（Network Interface Card）等が用いられ、ネットワークＮを介して各装置間で各種のデータを送受信することが可能な構成とされている。

２．用紙積載機構の動作例
２−１．用紙積載機構の積載動作
次に、上述した構成を有する用紙積載機構３７の積載動作の一例について図１２Ａ〜図１５Ｂを参照して説明する。
図１２Ａ〜図１５Ｂは、用紙積載機構３７の動作例を示す説明図である。

まず、用紙Ｓが用紙積載機構３７の排出ローラ対５１Ａ、５１Ｂまで搬送される間は、グリッパ部材６１は、図１２Ａに示すように、用紙Ｓが通過する搬送路３９の上下方向Ｚの下方に退避している。これにより、排出ローラ対５１Ａ、５１Ｂに用紙Ｓが搬送される際に、用紙Ｓがグリッパ部材６１に接触することを防ぐことができる。

そして、用紙Ｓがグリッパ部材６１の上下方向Ｚの上方を通過し、排出ローラ対５１Ａ、５１Ｂまで搬送されると、ＣＰＵ３１（図１１参照）は、グリッパ移動機構６２を駆動させて駆動ベルト７４を回転させる（本例では、反時計回り）。これにより、連結部材７７（図５参照）を介して駆動ベルト７４に連結されたグリッパ部材６１は、駆動ベルト７４の回転にともなって、図１２Ｂに示す位置まで移動する。

このとき、第１上部グリッパ片８３の一端部に設けたコロ８７がカム部材６４の第２カム片６４ｂに当接する。そのため、第１上部グリッパ片８３は、第１付勢部材９１の付勢力に抗して第１回動軸８５を中心に、第２上部グリッパ片８４が下部グリッパ８１から完全に離間する位置まで回動する。これにより、グリッパ部材６１における搬送方向Ｘの下流側が開放される。

さらに、駆動ベルト７４を回転させると、グリッパ部材６１とグリッパ支持部材６３は、上下方向Ｚの上方に移動する。なお、下部グリッパ８１の２つの摺動ローラ８８、８８がグリッパ支持部材６３の摺動レール６３ａに係合されているため、下部グリッパ８１の姿勢は一定に保たれている。

また、図１３Ａに示すように、コロ８７がカム部材６４の第２カム片６４ｂに当接しているため、グリッパ部材６１は、上部グリッパ８２が下部グリッパ８１に対して開いた状態で移動する。そして、上部グリッパ８２における第１上部グリッパ片８３の他端部及び第２上部グリッパ片８４が、用紙Ｓの搬送路３９に向けて上下方向Ｚの上方に突き出る。

さらに駆動ベルト７４が回転すると、グリッパ部材６１は、搬送方向Ｘの上流側から下流側に向けて用紙Ｓを保持する保持位置まで移動する。そして、図１３Ｂに示すように、コロ８７が第２カム片６４ｂから外れると、上部グリッパ８２の第１上部グリッパ片８３は、第１付勢部材９１の付勢力により第１回動軸８５を中心に回動する。すなわち、第１上部グリッパ片８３は、その他端部が下部グリッパ８１に接近する向きに回動する。そのため、グリッパ部材６１は、上部グリッパ８２の第２上部グリッパ片８４と下部グリッパ８１によって用紙Ｓにおける搬送方向Ｘの後端を保持する。

このとき、グリッパ部材６１における用紙Ｓを保持する力（以下、「第１保持力」という）Ｆ１は、主に第１付勢部材９１の付勢力と、第２上部グリッパ片８４と下部グリッパ８１の用紙Ｓに対する摩擦力となる。そして、この第１保持力Ｆ１は、用紙Ｓが２つの排出ローラ対５１Ａ、５１Ｂによって搬送され、且つ用紙Ｓが２つの排出ローラ対５１Ａ、５１Ｂから抜け出る際の速度変化により発生する慣性力よりも大きく設定されている。

そして、グリッパ部材６１は、用紙Ｓを保持した状態で、搬送方向Ｘの上流から下流に向けて移動する。このとき、グリッパ部材６１はグリッパ支持部材６３の上面を摺動し、摺動ローラ８８、８８がグリッパ支持部材６３の摺動レール６３ａに沿って摺動する。

また、２つの排出ローラ対５１Ａ、５１Ｂが回転すると、用紙Ｓは、グリッパ部材６１に保持された状態で、用紙積載機構３７から用紙積載部３８（図２参照）に向けて排出される。なお、グリッパ部材６１の第１保持力Ｆ１は、用紙Ｓが２つの排出ローラ対５１Ａ、５１Ｂから抜け出る際の速度変化により発生する慣性力よりも大きく設定されているため、図１４Ａに示すように、用紙Ｓが用紙Ｓを２つの排出ローラ対５１Ａ、５１Ｂから排出された際に、用紙Ｓがグリッパ部材６１から抜け出ることを防ぐことができる。

さらに駆動ベルト７４が回転すると、図１４Ｂに示すように、グリッパ部材６１は、上下方向Ｚの下方における移動する。また、グリッパ部材６１を支持するグリッパ支持部材６３も上下方向Ｚの下方に移動する。また、グリッパ部材６１の第１保持力Ｆ１は、上下方向の移動時に用紙Ｓに加わる慣性力よりも大きく設定されている。そのため、グリッパ部材６１が上下方向に移動しても用紙Ｓがグリッパ部材６１から抜け出ることがない。

そして、図１５Ａに示すように、グリッパ部材６１は、用紙Ｓを用紙積載部３８の積載トレイ３８ａに積載する積載位置まで移動する。さらに駆動ベルト７４が回転すると、グリッパ部材６１は、搬送方向Ｘに沿って下流側から上流側に向けて移動する。そして、グリッパ部材６１に保持された用紙Ｓの搬送方向Ｘの後端が当接面４２ａに当接する。これにより、用紙Ｓの端部を揃えることができる。

このとき、第１上部グリッパ片８３に設けたコロ８７がカム部材６４の第１カム片６４ａに当接する。そのため、第１上部グリッパ片８３が第１付勢部材９１の付勢力に抗して、その他端部が下部グリッパ８１から離間する向きに回動する。そして、第２上部グリッパ片８４は、第２付勢部材９２によって付勢されて下部グリッパ８１に向けて第２回動軸８６を中心に回動する。

そのため、用紙Ｓに加わる上部グリッパ８２からの押圧力は、第２付勢部材９２の付勢力となる。そして、第２付勢部材９２の付勢力は、第１付勢部材９１の付勢力よりも小さく設定されているため、グリッパ部材６１における用紙Ｓを保持する力は、第１保持力Ｆ１よりも小さい第２保持力Ｆ２に変化する。この第２保持力Ｆ２は、グリッパ部材６１が用紙Ｓを当接面４２ａに向けて引き込む際の速度変化によって用紙Ｓに生じる慣性力よりも大きく設定されている。そのため、用紙Ｓの後端を当接面４２ａに当接させる際に、グリッパ部材６１から用紙Ｓが抜け出ることを防ぐことができる。

さらに駆動ベルト７４が回転すると、図１５Ｂに示すように、グリッパ部材６１は、搬送方向Ｘの下流から上流に向けて移動し、用紙Ｓが第２上部グリッパ片８４と下部グリッパ８１から引き抜かれる。そのため、用紙Ｓは、その後端が当接面４２ａに当接させた状態で積載トレイ３８ａに積載される。

また、上述したグリッパ部材６１の第２保持力Ｆ２は、用紙Ｓが当接面４２ａに当接して座屈する力よりも小さく設定されている。用紙Ｓの後端を当接面４２ａに当接させて、第２上部グリッパ片８４と下部グリッパ８１から用紙Ｓを引き抜く際に、用紙Ｓが撓み、シワが発生することを防止することができる。

このように、本例の用紙積載機構３７によれば、用紙Ｓを排出ローラ対５１Ａ、５１Ｂから積載位置まで搬送する際には第１保持力Ｆ１で保持し、用紙Ｓを当接面４２ａに当接させて上部グリッパ８２と下部グリッパ８１から引き抜く際には第２保持力Ｆ２で保持している。すなわち、グリッパ部材６１における用紙Ｓを保持する力を、第１保持力Ｆ１と第２保持力Ｆ２に可変させて、用紙Ｓを適正な力で保持して搬送することができる。

その結果、グリッパ部材６１で搬送する際に、用紙Ｓが抜け出ることを防ぐことができるだけでなく、用紙Ｓの当接面４２ａに当接させて引き抜く際に、用紙Ｓが撓みシワが発生することを防ぐことができる。また、用紙Ｓがグリッパ部材６１から抜け出たり、用紙Ｓにシワが発生することを防止することが出来たりするため、用紙Ｓの端部を揃えた状態で用紙積載部３８の積載トレイ３８ａに積載することができ、用紙Ｓの整列性の向上を図ることができる。

２−２．グリッパ部材６１の移動速度の制御例
なお、図１２Ａ〜図１５Ｂにおいてグリッパ部材６１の移動速度は、一定の速度に限定されるものではなく、グリッパ部材６１の移動速度を可変させてもよい。
次に、グリッパ部材６１の移動速度の制御例について図１６を参照して説明する。
図１６は、グリッパ部材６１の移動速度の制御例を示すフローチャートである。

なお、グリッパ移動機構６２のグリッパ駆動部７１は、ステッピングモータにより構成されている。そのため、グリッパ駆動部７１のパルス数によりグリッパ部材６１の移動速度を制御することができる。

図１６に示すように、用紙積載装置３０のＣＰＵ３１は、用紙検出部３４によって画像形成装置１０から用紙Ｓが用紙積載装置３０に排出されたか否かを判断する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１の処理において、ＣＰＵ３１は、用紙検出部３４が用紙Ｓを検出したと判断した場合（ステップＳ１１のＹＥＳ判定）、グリッパ駆動部７１を所定パルス数（例えば、１００パルス）の間、高速で駆動させる。そして、図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、グリッパ部材６１が用紙Ｓを保持する保持位置から、図１４Ｂに示す積載位置までグリッパ部材６１を高速で移動させる（ステップＳ１２）。

次に、ＣＰＵ３１は、グリッパ駆動部７１を所定パルス数（例えば、１００パルス）の間、ステップＳ１２よりも遅い低速で駆動させる。そして、図１５Ａから図１５Ｂに示すように積載位置から用紙の引き抜きが完了するまで、グリッパ部材６１を低速で移動させる（ステップＳ１３）。これにより、用紙Ｓの後端が当接面４２ａに当接する際の搬送速度を遅くすることで、用紙Ｓの後端が当接面４２ａに当接する際の衝撃力を弱めることができる。その結果、用紙Ｓが撓み、シワが発生することを抑制することができる、と共に用紙Ｓの整列性の向上を図ることができる。

次に、ＣＰＵ３１は、グリッパ駆動部７１を所定パルス数（例えば、１００パルス）の間、ステップＳ１２と同じ、又はステップＳ１３よりも速い高速で駆動させる。そのため、図１５Ｂから再び図１２Ｂに示すように、用紙Ｓの引き抜きが完了してからホームポジションまで移動するまで、グリッパ部材６１を高速で移動させる（ステップＳ１４）。

このように、ステップＳ１２及びステップＳ１４に示すように、用紙Ｓを当接面４２ａに当接させてグリッパ部材６１から用紙Ｓを引き抜きが完了する時（ステップＳ１３）以外は、グリッパ部材６１を高速で移動させることで、用紙積載装置３０の処理速度を速めることができる。

なお、上述した例では、グリッパ駆動部７１のパルス数によってグリッパ部材６１の移動速度を切り替える例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、積載搬送ユニット４１にグリッパ部材６１の位置を検出する複数の位置検出センサを設け、複数の位置検出センサが検出したグリッパ部材６１の位置情報に基づいて、グリッパ部材６１の移動速度を切り替えてもよい。さらに、上述したグリッパ駆動部７１のパルス数と、複数の位置検出センサからの位置情報を組み合わせて、グリッパ部材６１の移動速度を切り替えてもよい。これにより、グリッパ部材６１の移動速度を切り替えるタイミングの精度を向上させることができる。

また、グリッパ部材６１の移動速度の制御は、上述した例に限定されるものではなく、搬送される用紙Ｓの紙種に応じて変更させてもよい。ここで、厚紙は、グリッパ部材６１で保持して搬送する際に、グリッパ部材６１から抜け易いが、座屈し難い。これに対して、薄紙は、グリッパ部材６１から抜け難いが、座屈し易い。
図１７は、紙種に応じてのグリッパ部材６１の移動速度を示す表である。

図１７に示すように、ＣＰＵ３１は、用紙Ｓの紙種を検出する紙種検出センサ又は画像形成装置１０からの紙種情報に基づいて、グリッパ部材６１の移動速度を変化させる。紙種が厚紙の場合、図６に示す第２区間Ｔ２から第３区間Ｔ３まで、すなわちグリッパ部材６１が用紙Ｓを保持し、積載位置まで搬送するまでは、グリッパ部材６１を中速で移動させる。これにより、厚紙を搬送する場合でも、グリッパ部材６１から抜け出ることを防ぐことができる。そして、第４区間Ｔ４、すなわちグリッパ部材６１が用紙Ｓを当接面４２ａに当接させて、用紙Ｓを引き抜くまでは、グリッパ部材６１を第２区間Ｔ２から第３区間Ｔ３までと同じ中速で移動させる。

これに対して、紙種が薄紙の場合、第２区間Ｔ２から第３区間Ｔ３まで、すなわちグリッパ部材６１が用紙Ｓを保持し、積載位置まで搬送するまでは、中速よりも速い高速でグリッパ部材６１を移動させる。そして、第４区間Ｔ４、すなわちグリッパ部材６１が用紙Ｓを当接面４２ａに当接させて、用紙Ｓを引き抜くまでは、グリッパ部材６１を中速よりも遅い低速で移動させる。これにより、座屈し易い薄紙を当接面４２ａに当接させても、撓みやシワが発生することを抑制することができる。

なお、用紙積載装置３０での処理能力を確保するため、紙種が厚紙又は薄紙の場合でも、グリッパ部材６１を一周させる移動時間は、同程度にすることが好ましい。また、図６に示す第１区間Ｔ１では、グリッパ部材６１によって用紙Ｓを保持していないため、搬送されてきた用紙Ｓの紙種に影響を受けることがない。そのため、第１区間Ｔ１では、用紙積載装置３０の処理速度を向上させるために、高速でグリッパ部材６１を移動させることが好ましい。

以上、用紙積載装置及び画像形成システムの実施の形態例について、その作用効果も含めて説明した。しかしながら、本発明の用紙積載装置及び画像形成システムは、上述の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。

上述した実施の形態例では、４組の画像形成ユニットを用いてカラー画像を形成する構成としたが、本発明にかかる画像形成装置としては、１つの画像形成部を用いて単色画像を形成する構成としてもよい。また、画像形成装置としては複写機に限らず、プリンタやファクシミリ、あるいは複数の機能を備える複合機であっても良い。

また、上述した実施の形態例では、用紙積載機構３７の制御を用紙積層装置３０のＣＰＵ３１によって行った例を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、画像形成装置１０のＣＰＵ１１によって用紙積載機構３７の制御を行ってもよい。

なお、本明細書において、「平行」及び「直交」等の単語を使用したが、これらは厳密な「平行」及び「直交」のみを意味するものではなく、「平行」及び「直交」を含み、さらにその機能を発揮し得る範囲にある、「略平行」や「略直交」の状態であってもよい。

１…画像形成システム、 １０…画像形成装置、 １１…ＣＰＵ（制御部）、 ３０…用紙積載装置、 ３１…ＣＰＵ（制御部）、 ３４…用紙検出部、 ３５…搬送ローラ、 ３７…用紙積載機構、 ３８…用紙積載部、 ３８ａ…積載トレイ、 ３９…搬送路、 ４１…積載搬送ユニット、 ４２…筐体、 ４２ａ…当接面、 ５１Ａ、５１Ｂ…排出ローラ対、 ５２…用紙保持部、 ５３…ローラ駆動部、 ６１…グリッパ部材、 ６２…グリッパ移動機構、 ６３…グリッパ支持部材、 ６４…カム部材、 ６４ａ…第１カム片、 ６４ｂ…第２カム片、 ７１…グリッパ駆動部、 ７２…駆動軸、 ７３ａ…第１従動ローラ、 ７３ｂ…第２従動ローラ、 ７４…駆動ベルト、 ７５…ガイドレール、 ７７…連結部材、 ８１…下部グリッパ、 ８１ａ…保持面部、 ８２…上部グリッパ、 ８３…第１上部グリッパ片、 ８４…第２上部グリッパ片、 ８４ａ…下端面、 ８５…第１回動軸、 ８６…第２回動軸、 ８７…コロ、 ９１…第１付勢部材、 ９２…第２付勢部材、 Ｆ１…第１保持力、 Ｆ２…第２保持力、 Ｔ１…第１区間、 Ｔ２…第２区間、 Ｔ３…第３区間、 Ｔ４…第４区間

Claims (7)

1. 用紙が積載される用紙積載部と、
   前記用紙積載部に前記用紙を搬送し、積載させる用紙積載機構と、
   前記用紙積載機構によって搬送された前記用紙の端部が当接する当接面と、を備え、
   前記用紙積載機構は、
   前記用紙を保持するグリッパ部材と、
   前記グリッパ部材を、少なくとも前記用紙を保持する保持位置から前記用紙積載部に積載させる積載位置まで移動させ、前記グリッパ部材に保持された前記用紙の端部を前記積載位置において前記当接面に当接させるグリッパ移動機構と、を有し、
   前記グリッパ部材は、前記用紙を保持する力が第１保持力と、前記第１保持力よりも小さい第２保持力に可変可能に構成され、
   前記グリッパ部材は、前記保持位置から前記積載位置までは前記第１保持力で前記用紙を保持し、前記積載位置から前記用紙の端部を当接面に当接させる際は前記第２保持力で前記用紙を保持し、
   前記グリッパ部材は、
   前記グリッパ移動機構に連結部材を介して連結される下部グリッパと、
   前記下部グリッパに第１回動軸を介して回動可能に支持される上部グリッパと、を有し、
   前記上部グリッパは、
   前記第１回動軸を介して前記下部グリッパに回動可能に支持される第１上部グリッパ片と、
   前記第１上部グリッパ片に第２回動軸を介して回動可能に支持される第２上部グリッパ片と、
   前記第１上部グリッパ片における前記第２上部グリッパ片が設けられた端部を前記下部グリッパに向けて付勢する第１付勢部材と、
   前記第２上部グリッパ片を前記下部グリッパに向けて付勢する第２付勢部材と、を有し、
   前記第２付勢部材の付勢力は、前記第１付勢部材の付勢力よりも小さく設定されている
   用紙積載装置。
2. 前記第１上部グリッパ片における前記第１回動軸を間に挟んで、前記第２上部グリッパ片が設けられた端部とは反対側の端部には、コロが設けられ、
   前記用紙積載機構は、
   前記コロが当接するカム部材を有し、
   前記第１上部グリッパ片は、前記コロが前記カム部材に当接した際に、前記第２上部グリッパ片が設けられた端部が前記第１付勢部材の付勢力に抗して前記下部グリッパから離間する向きに回動する
   請求項１に記載の用紙積載装置。
3. 前記グリッパ移動機構の駆動を制御し、前記グリッパ部材の移動速度を制御する制御部を備えた
   請求項１又は２に記載の用紙積載装置。
4. 前記制御部は、前記グリッパ部材が前記保持位置から前記積載位置までの移動速度よりも前記グリッパ部材が前記積載位置から前記用紙の端部を当接面に当接させる際の移動速度を遅くなるように前記グリッパ移動機構を制御する
   請求項３に記載の用紙積載装置。
5. 前記制御部は、前記グリッパ部材が前記用紙の端部を当接面に当接させてから前記保持位置に戻るまでの移動速度を、前記グリッパ部材が前記積載位置から前記用紙の端部を当接面に当接させる際の移動速度よりも速くなるように前記グリッパ移動機構を制御する
   請求項４に記載の用紙積載装置。
6. 前記制御部は、搬送される前記用紙の紙種に応じて前記グリッパ部材の移動を制御する
   請求項３から５のいずれか１項に記載の用紙積載装置。
7. 用紙に画像を形成する画像形成装置と、
   前記画像形成装置から前記用紙が搬送される用紙積載装置と、を備え、
   前記用紙積載装置は、請求項１から６のいずれか１項に記載の用紙積載装置が適用される
   画像形成システム。

Images