(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを重ねて搬送するシート搬送装置において、
第１の方向へシートを搬送する共通搬送経路と、
前記共通搬送経路から分岐し、前記共通搬送経路を第１の方向とは反対の第２の方向に搬送されたシートを受け入れて待機させる反転搬送経路と、
前記共通搬送経路及び前記反転搬送経路でシートを第１の方向又は第２の方向に搬送する搬送手段と、
前記共通搬送経路と前記反転搬送経路の分岐部に設けられ、前記共通搬送経路を前記分岐部の第１の方向上流から下流へ搬送されたシートを案内する第一ポジションと、前記分岐部の第１の方向下流から第２の方向へ搬送されるシートを前記反転搬送経路へ案内する第二ポジションに切替可能であり、シートを案内する第一ガイド面と、前記第一ガイド面の裏側の第二ガイド面とを有する切替部材と、
前記反転搬送経路に待機するよう第２の方向に搬送される先行シートを、前記第一ポジションから前記第二ポジションに切り替えられた前記切替部材の前記第一ガイド面で案内し、前記反転搬送経路に待機する先行シートと重ね合わされるよう前記共通搬送経路を前記分岐部の第１の方向上流から下流に搬送される後続シートを、前記第二ポジションに維持されたままの前記切替部材の前記第二ガイド面で案内し、前記反転搬送経路から前記切替部材の前記第一ガイド面で案内された先行シートと前記切替部材の第１の方向下流で合流させ、先行シートと後続シートを重ねて第１の方向に搬送するよう前記搬送手段及び前記切替部材の動作を制御する制御手段と、
を有することを特徴とするシート搬送装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記共通搬送経路を前記分岐部の第１の方向上流から下流へ搬送される先行シートを前記第一ポジションにある前記切替部材の第一ガイド面で案内し、先行シートの第１の方向上流端が前記分岐部を通過した後、前記切替部材を前記第二ポジションに切り替えて、前記分岐部の第１の方向下流から第２の方向へ搬送される先行シートを前記第二ポジションにある前記切替部材の第一ガイド面で案内して前記反転搬送経路に待機させるよう前記搬送手段及び前記切替部材の動作を制御することを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記反転搬送経路にシートを連続して待機させる際は、前記共通搬送経路を前記分岐部の第１の方向上流から下流へ搬送される第一先行シートを、前記第一ポジションにある前記切替部材の前記第一ガイド面で案内し、第一先行シートの第１の方向上流端が前記分岐部を通過した後、前記切替部材を前記第二ポジションに切り替えて、前記分岐部の第１の方向下流から第２の方向へ搬送される第一先行シートを前記第二ポジションにある前記切替部材の前記第一ガイド面で案内し、前記反転搬送経路に待機させ、
その後、前記切替部材を前記第一ポジションに切り替えてから、第二先行シートが前記切替部材に到達するよう第一先行シートに対して遅延させた第二先行シートを、前記第一ポジションにある前記切替部材の前記第一ガイド面で案内し、前記反転搬送経路に待機させるまでの動作を繰り返し行うよう前記搬送手段及び前記切替部材の動作を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシート搬送装置。
【請求項４】
前記反転搬送経路から搬送された先行シートと前記共通搬送経路を搬送される後続シートの第１の方向下流端の合流位置は、前記反転搬送経路に待機させた先行シートの第１の方向下流端よりも第１の方向下流に位置することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
【請求項５】
前記切替部材から前記合流位置までの搬送経路には、前記搬送手段が配置されていないことを特徴とする請求項４に記載のシート搬送装置。
【請求項６】
前記搬送手段はシートを挟持して搬送する正逆転可能な搬送ローラ対であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
【請求項７】
さらに、シートを積載するための積載手段を有し、前記制御手段は、重ねたシートを前記第１の方向に搬送して前記積載手段に積載するよう前記搬送手段の動作を制御することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
【請求項８】
シートを積載するための積載手段と、前記積載手段に積載されたシートに処理を施すための処理手段と、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のシート搬送装置と、を備えていることを特徴とするシート処理装置。
【請求項９】
シートに画像を形成する画像形成部と、画像が形成されたシートを処理する請求項８に記載のシート処理装置と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
シートに画像を形成する画像形成部と、画像が形成されたシートを積載するための積載手段と、請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のシート搬送装置と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送経路にシートを待機させ、待機させたシートと後続シートを合流させてシート束として搬送することが可能なシート搬送装置、前記シート搬送装置を備えたシート処理装置、及び前記シート搬送装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置によって画像を形成されたシートに対して、綴じ処理、穿孔処理、仕分け処理等の各種シート処理を施すシート処理装置が知られている。従来、この種のシート処理装置においては、比較的シート処理時間を必要とする処理（例えば綴じ処理）の場合、シート処理生産性の低下を回避するために、一時的にシートを滞留させる箇所（以後、バッファリング処理部と称す）を設けている。
【０００３】
このようなシート処理装置では、そのバッファリング処理部でシートを一時的に滞留させ、その後、上流側から搬送されてくる後続のシートとともに、複数枚のシート束として下流に搬送させることで、下流側に備えたシート処理部における処理時間を確保している。このように、下流部でシート処理を施している間は、画像形成装置とシート処理部の間の搬送部に設けたバッファリング処理部でシートを滞留させ、画像形成装置からの排出動作を停止させないことで、トータル的なシステムとしての生産能力を向上させている。
【０００４】
例えば、特許文献１や特許文献２に開示されているように、シートの後端を切替部材で仕分け、後続のシートの先端との衝突を防止しながら、シートを束状に重ねていく反転方式のバッファリング機構を備えたシート処理装置が知られている。
【０００５】
特許文献１のシート処理装置では、図１８に示すように、ステイプラ１１３２やサドルユニット１１３５の上流の搬送経路にシートＰを複数枚重ねて待機させる、いわゆるシートのバッファリング処理機能を備えている。バッファリング処理の動作フローとしては、以下の通りである。
【０００６】
入口ローラ対１１０２から搬送されたシートＰ１の後端部が切替部材１１１４の下面にガイドされて通過すると、不図示のソレノイド等を作動させて、バッファパス１１１３へシートＰ１が案内されるように切替部材１１１４を下方へ回転移動させる。その状態で、バッファローラ対１１１５，１１１６を逆転動作させる。これにより、シートＰ１の後端がバッファパス１１１３へ進入し、その後、シートＰ１の先端が位置Ｂに到達するまでシートＰ１の逆転搬送を行う。
【０００７】
そして、切替部材１１１４を上方へ回転移動させて２枚目のシートＰ２を、バッファローラ対１１１６方向へ搬送可能にする。この時、シートＰ１は、シートＰ２の先端が位置Ｂに到達するタイミングと合わせて反転ローラ対１１１２を回転させてバッファローラ対１１１６方向へ搬送を開始し、シートＰ１とシートＰ２の先端が位置Ｂの下流で揃った状態で、二枚束で搬送する。
【０００８】
シートＰ１同様に、シートＰ１，Ｐ２のシート束の後端部が切替部材１１１４を通過すると、切替部材１１１４を下方へ回転移動させ、バッファパス１１１３へシートＰ１，Ｐ２のシート束を搬送する。このように、一枚通過ごとに切替部材１１１４を往復動作させ、シートを順次重ねていくことによって、シートを搬送経路内で束状にしている。
【０００９】
また、特許文献２は、特許文献１とは異なるバッファリング機構を有するシート処理装置である。
【００１０】
図１９に示すように、シートＰ１の後端が、後端押さえ２１３５を通過し、バッファローラ２１２４の手前に設けた反転ポイントに到達すると、バッファローラ２１２４の逆転によって、上流側（後端押さえ２１３５側）へ戻される。これと、ほぼ同時に後端押さえ２１３５が、下搬送ガイド板２１２３ｂから離れて後端受け止め部２１３６が開放される。
【００１１】
その後、後端押さえ２１３５は、元の位置に戻って、後端押さえ２１３５の摩擦部材によって、シートＰ１を下搬送ガイド板２１２３ｂに押し付ける。その後、２枚目のシートＰ２が入口ローラ対２１２１によって送り込まれ、後端押さえ２１３５の上を通過し、バッファローラ２１２４によっても搬送される。
【００１２】
このとき、シートＰ１は、バッファローラ２１２４によって、シートＰ２とともに下搬送ガイド板２１２３ｂに押し付けられて、搬送されるシートＰ２に追従して、下流側に移動しようとする。しかし、シートＰ１は、後端押さえ２１３５の摩擦部材によって、移動しない。
【００１３】
シートＰ２も、シートＰ１と同様に、後端が反転ポイントに到達すると上流側（後端押さえ２１３５側）に戻される。そして、シートＰ２は、後端押さえ２１３５の摩擦部材によって、シートＰ１に重なって下搬送ガイド板２１２３ｂに押し付けられる。
【００１４】
その後、３枚目のシート（不図示）が送られてきて、該シートの後端が入口ローラ対２１２１を通過する。すると、上第１排紙ローラ対２１２６ａと下第１排紙ローラ対２１２６ｂとで、３枚のシートＰ１，Ｐ２，Ｐ３を挟み込み、この３枚のシートＰ１，Ｐ２，Ｐ３のシート束を下流の処理トレイに搬送する。
【００１５】
以上のように、従来のシート処理装置においては、搬送されてくるシートの間隔の中で、後端を仕分ける切替部材を往復動作させながら、シートを束状に重ねていくバッファリング方式を備えることで、搬送性と処理生産性を満足させる装置を提供している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００７−０７６７７４号
【特許文献２】特開２００４−２６９２５２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、特許文献１のように、切替部材を１シート毎にシート間隔の中で移動させながらシートを束状に重ねていくバッファリング方式においては、切替部材を通過する時のシート間隔を切替部材の往復動作時間以上に設定する必要がある。そのため、シートの搬送間隔が短くなる、生産性の高い装置への対応が困難である。
【００１８】
特に、３８ｇｓｍ〜５２ｇｓｍといった薄手のシートは、一枚あたりの質量が低く、シート自体の剛度も低いため、積載トレイへの排出性が不安定になりやすい。よって、これら薄手のシートを積載トレイへ排出するためには、排出前にバッファリング処理部で複数枚のシートを束状にして、質量と剛度を高くしてから排出する必要がある。しかしながら、前述したように、シートの搬送間隔が短くなる、生産性の高い装置においては、３８ｇｓｍ〜５２ｇｓｍといった薄手のシートへの対応も困難である。
【００１９】
更に、特許文献２においては、後端仕分け用の後端押さえ２１３５の下流部に反転ポイントを設けているため、反転時に後端部が後端押さえ２１３５の下側に確実に搬送されるように、上側への開放動作制御を実施している。このように、後端押さえ２１３５の開動作と閉動作の往復動作をシート間隔の中で１シート毎に実施する必要があることから、特許文献１と同様に生産性の高い装置への対応が困難である。
【００２０】
以上説明したように、従来のシート処理装置は、後端を仕分ける切替部材を１シート毎にシート間隔の中で往復移動させながらシートを束状にしているため、処理速度に限界があり、生産性を上げることが困難である。また、生産能力の高い装置においては、シートを束状にバッファリングすることが困難であるため、３８ｇｓｍ〜５２ｇｓｍといった薄手のシートを複数枚単位で排出して積載性を向上させる対応が困難であり、搬送性、積載性を向上させることが困難である。
【００２１】
そこで、本発明の目的は、シートを束状にして搬送する処理速度を向上させて、生産性をより向上させ、生産性の高い装置への対応を可能にすることである。
【００２２】
また、本発明の他の目的は、生産性の高い装置であっても、薄手のシートを束状にして搬送することを可能にし、搬送性、積載性をより向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記目的を達成するため、本発明は、シートを重ねて搬送するシート搬送装置において、第１の方向へシートを搬送する共通搬送経路と、前記共通搬送経路から分岐し、前記共通搬送経路を第１の方向とは反対の第２の方向に搬送されたシートを受け入れて待機させる反転搬送経路と、前記共通搬送経路及び前記反転搬送経路でシートを第１の方向又は第２の方向に搬送する搬送手段と、前記共通搬送経路と前記反転搬送経路の分岐部に設けられ、前記共通搬送経路を前記分岐部の第１の方向上流から下流へ搬送されたシートを案内する第一ポジションと、前記分岐部の第１の方向下流から第２の方向へ搬送されるシートを前記反転搬送経路へ案内する第二ポジションに切替可能であり、シートを案内する第一ガイド面と、前記第一ガイド面の裏側の第二ガイド面とを有する切替部材と、前記反転搬送経路に待機するよう第２の方向に搬送される先行シートを、前記第一ポジションから前記第二ポジションに切り替えられた前記切替部材の前記第一ガイド面で案内し、前記反転搬送経路に待機する先行シートと重ね合わされるよう前記共通搬送経路を前記分岐部の第１の方向上流から下流に搬送される後続シートを、前記第二ポジションに維持されたままの前記切替部材の前記第二ガイド面で案内し、前記反転搬送経路から前記切替部材の前記第一ガイド面で案内された先行シートと前記切替部材の第１の方向下流で合流させ、先行シートと後続シートを重ねて第１の方向に搬送するよう前記搬送手段及び前記切替部材の動作を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、シートを束状にして搬送する処理速度が向上するので、生産性をより向上させることができ、生産性の高い装置への対応が可能となる。
【００２５】
また、生産性の高い装置であっても、薄手のシートを束状にして搬送することが可能となり、搬送性、積載性をより向上させることができる。
【００２６】
また、装置の稼動時間を低減し、消費電力を低減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】シート処理装置及び画像形成装置の構成を示す模式断面図
【図２】（ａ）（ｂ）は画像形成装置及びシート処理装置の制御部のブロック図
【図３】（ａ）はシート処理装置の構成を示す模式断面図、（ｂ）はシート処理装置におけるバッファ搬送部の駆動構成を示す断面図
【図４】シフトユニットの正面図
【図５】（ａ）（ｂ）（ｃ）は第１実施形態に係るシート処理装置の動作を説明する要部断面図
【図６】（ａ）（ｂ）（ｃ）は第１実施形態に係るシート処理装置の動作を説明する要部断面図
【図７】第１実施形態に係るシート処理装置の動作を説明するフローチャート図
【図８】第１実施形態に係るシート処理装置の動作を説明するフローチャート図
【図９】第１実施形態に係るシート処理装置の制御タイミングを説明する説明図
【図１０】第２実施形態に係るシート処理装置の構成を示す模式断面図
【図１１】（ａ）（ｂ）（ｃ）は第２実施形態に係るシート処理装置の動作を説明する要部断面図
【図１２】（ａ）（ｂ）（ｃ）は第２実施形態に係るシート処理装置の動作を説明する要部断面図
【図１３】（ａ）（ｂ）は第２実施形態に係るシート処理装置の動作を説明する要部断面図
【図１４】第２実施形態に係るシート処理装置の動作を説明するフローチャート図
【図１５】第２実施形態に係るシート処理装置の動作を説明するフローチャート図
【図１６】第２実施形態に係るシート処理装置の動作を説明するフローチャート図
【図１７】第２実施形態に係るシート処理装置の制御タイミングを説明する説明図
【図１８】従来（特許文献１）のシート処理装置を説明する断面図
【図１９】従来（特許文献２）のシート処理装置を説明する断面図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２９】
〔第１実施形態〕
第１実施形態に係るシート搬送装置を有するシート処理装置及び画像形成装置について説明する。
【００３０】
（画像形成装置）
図１は画像形成装置及びシート処理装置の構成図である。図１に示すように、画像形成装置は、白黒／カラー画像形成を行う画像形成装置本体６００と、これに着脱可能に接続したシート処理装置としてのシートスタッカ１００を有している。このため、画像形成装置本体６００から排出されるシートは、オンラインに接続されたシートスタッカ１００で大量に積載処理することができる。
【００３１】
なお、画像形成装置本体６００は、シートスタッカ１００を排出口に接続しないで、単独でも使用できるようになっている。また、シートスタッカ１００以外にも、ステイプラ等の処理手段を有する、平綴じや中綴じ処理可能なシート処理装置を画像形成装置に接続し、画像形成から各種綴じ処理までを一連のフローで処理することも可能である。また、画像形成装置本体６００は、シートスタッカ１００をシート処理装置として一体に組み込んでもよい。
【００３２】
ここで、ユーザーが画像形成装置本体６００に対して各種入力／設定を行うため操作部６０１に臨む位置を画像形成装置の正面手前側（以下、手前側）といい、この手前側とは反対側である装置背面側を奥側という。図１は、装置手前側から見た画像形成装置の構成を示した模式断面図である。シートスタッカ１００は画像形成装置本体６００の排出口側の側部に接続されている。
【００３３】
画像形成装置本体６００内のカセット９０９ａ，９０９ｂから供給されたシートＳは、それぞれ画像形成部を構成するイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの感光ドラム９１４ａ〜９１４ｄ等によって、４色のトナー像を転写される。そして、定着器９０４に搬送されてトナー画像を定着され、片面の画像形成モードであれば、そのまま、排出ローラ対９０７によって装置本体外に排出される。
【００３４】
両面の画像形成モードであれば、シートＳは定着器９０４から反転ローラ９０５に受け渡され、表裏が反転されて両面搬送ローラ９０６ａ〜９０６ｆの方向へ搬送される。そして、再度、裏面にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの感光ドラム９１４ａ〜９１４ｄ等によって、４色のトナー像を転写される。両面に転写されたシートＳは再度定着器９０４に搬送されてトナー画像を定着し、排出ローラ対９０７によって装置本体外に排出される。
【００３５】
図２（ａ）は画像形成装置を制御する画像形成装置制御部のブロック図である。図２（ａ）に示すように、ＣＰＵ回路部６３０は、ＣＰＵ６２９、ＲＯＭ６３１、ＲＡＭ６２８を有している。ＣＰＵ回路部６３０は、原稿給送装置制御部６３２、イメージリーダ制御部６３３、画像信号制御部６３４、プリンタ制御部６３５、シートスタッカ制御部６３６、外部インターフェイス６３７を制御している。ＣＰＵ回路部６３０は、ＲＯＭ６３１に格納されているプログラム及び操作部６０１の設定に従って装置全体の動作を制御する。
【００３６】
原稿給送装置制御部６３２は、画像形成装置本体６００の上部に設けたイメージリーダに原稿を給送する原稿給送装置６５０（図１参照）を制御する。イメージリーダ制御部６３３はイメージリーダを制御する。プリンタ制御部６３５は画像形成装置本体６００を制御する。シートスタッカ制御部６３６はシートスタッカ１００を制御する。
【００３７】
ここでは、シートスタッカ制御部（制御手段）６３６をシートスタッカ１００に搭載した構成について説明する。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、ＣＰＵ回路部６３０と一体的に画像形成装置本体６００に設け、画像形成装置本体６００側からシートスタッカ１００を制御するようにしてもよい。
【００３８】
ＲＡＭ６５５は、制御データを一時的に保持する領域や、制御に伴う演算の作業領域として用いられる。外部インターフェイス６３７は、コンピュータ（ＰＣ）６２０からのインターフェイスであり、プリントデータを画像に展開して画像信号制御部６３４へ出力する。イメージリーダ制御部６３３から画像信号制御部６３４へは、イメージリーダで読み取られた画像が出力され、画像信号制御部６３４からプリンタ制御部６３５へ出力された画像は露光制御部へ入力される。
【００３９】
（シート処理装置）
図３（ａ）はシート処理装置としてのシートスタッカ１００の構成を示す模式断面図である。図３（ａ）に示すように、シートスタッカ１００は、シート仕分け手段としてのシフトユニット１０８、シート搬送装置（シートバッファ処理手段）としてのバッファリング処理部、積載手段としての積載トレイ（排出トレイ）を有している。画像形成装置本体６００から排出されたシートＳは、シートスタッカ１００の入口ローラ対１０２に受け渡される。この時、入口センサ１０１によりシートの受渡しタイミングも同時に検知されている。入口ローラ対１０２により搬送されたシートＳは、搬送パス１０３を通過しながら、シートの搬送方向と直交する幅方向の端部位置を端部検知センサ１０４により検知される。これにより、シートスタッカの幅方向の搬送中心位置に対してどの程度幅方向の誤差（位置ズレ）が生じているかを検知する。
【００４０】
シートの幅方向の誤差が検知された後で、シートＳはシフトローラ対１０５，１０６に搬送されている途中でシフトユニット１０８が手前／奥方向（シートの幅方向）に所定量移動することにより、シートのシフト動作が実施される。すなわち、シフトユニット１０８がシートの幅方向に所定量移動することにより、シートの幅方向の位置ズレが矯正される。
【００４１】
その後、バッファ前搬送ローラ対１１０，１１１により搬送されたシートＳは、正逆転可能な搬送手段であるバッファ搬送ローラ対１１５により搬送される。その後、積載手段である上排出トレイ１３６に排出される場合は、上パス切替部材１１８が図示されないソレノイド等の駆動手段により、図中破線の状態になり上パス搬送路１１７に導かれ、上排出ローラ対１２０により上排出トレイ１３６に排出される。
【００４２】
上排出トレイ１３６に排出されない場合は、バッファ搬送ローラ対１１５により搬送されたシートＳは、上パス切替部材１１８により下搬送パス１２１に導かれる。その後、第一下搬送ローラ対１２２、第二下搬送ローラ対１２４を経て、下排出ローラ対１４１により積載手段である下排出トレイ１３７に排出される。尚、搬送パス中にある、上排出センサ１１９、下搬送センサ１２３、下排出センサ１４０は、搬送パス内でシートの先端、および、後端を検出し、搬送タイミングを検出する検出手段である。これらの検出手段が、規定のタイミングを経過しても、シート端部を検出しない場合に、装置内のシート滞留信号を操作部６０１に表示させる。
【００４３】
＜シフトユニットの説明＞
次にシフトユニット１０８の構成と動作に関して図４の正面図で説明する。搬送されてきたシートＳは、シフト搬送モータＭ２０８の駆動が駆動ベルト２０９を伝達してシフトローラ対１０６を駆動し、さらに駆動ベルト２１３によりシフトローラ対１０５を駆動することでシートＳは図中矢印Ｃ方向に搬送される。この時、端部検知センサ１０４が図示しない駆動手段により矢印Ｅ方向に移動することによりシートＳの搬送位置（幅方向の位置ズレ量である横レジ誤差Ｘ）が検出される。この横レジ誤差Ｘとシートのシフト量αを足し合わせたシートのシフト量Ｚ（Ｚ＝Ｘ＋α）分だけシートを搬送中に移動する。この動作をシートＳがシフトローラ対１０５，１０６に狭持されている時に手前／奥方向（矢印方向）に行うことで、搬送方向（矢印Ｃ方向）にシートＳを搬送しながら所定量だけ幅方向（矢印Ｄ方向）に移動（シフト）することができる。
【００４４】
＜バッファリング処理動作の説明＞
次に、図２（ｂ）、図３（ｂ）、図５〜図８を用いてバッファリング処理部に関する構成とシート搬送動作について説明する。図２（ｂ）はシートスタッカ制御部６３６の搬送制御部７０８の詳細を示すブロック図である。図３（ｂ）はバッファリング処理部の駆動構成図である。図５及び図６はバッファリング処理動作を示す動作図である。図７及び図８はバッファリング処理動作を示すフローチャート図である。
【００４５】
バッファリング処理とは、一枚ずつ搬送されてきたシートＳを装置内の搬送パス内で順次重ね合わせながら複数枚のシートからなるシート束の状態にする処理である。このバッファリング処理を行うことにより、大きく２つの効果がある。
【００４６】
第１の効果は、生産性を低下させることなく、下流側の装置へのシートＳの搬送到達時間を一時的に遅延させる効果であり、シートの整合や、綴じ処理等の各種処理に要する時間を確保することができることである。
【００４７】
第２の効果はシートを複数枚のシートを束状にして搬送することで、例えば、薄手のシートの場合、複数枚重ねて搬送することで剛性を高くすることができ、シートの搬送性、積載トレイへの積載性や、整列性を向上させることができることである。
【００４８】
図２（ｂ）に示すように、シートスタッカ制御部６３６は、ＣＰＵ７０１、ＲＯＭ７０２、ＲＡＭ７０３、ネットワークインターフェイス７０４、Ｉ／Ｏ７０５、通信インター７０６を有している。シートスタッカ制御部６３６は、Ｉ／Ｏ７０５を介して搬送制御部７０８を制御している。搬送制御部７０８は、各モータＭ１１０，Ｍ１１２，Ｍ１１４，Ｍ２０８や各センサ１０１，１０４，１０９，１１６，１１９，１２３，１４０などを有している。搬送制御部７０８は、各センサの信号に応じて、各モータの動作を制御する。
【００４９】
図３（ｂ）に示すように、バッファリング処理部は、バッファ前搬送モータＭ１１０によって回転駆動されるバッファ前搬送ローラ対１１０を有している。また、バッファ搬送モータＭ１１２によって正逆回転駆動される搬送手段としての第一バッファ搬送ローラ対１１２と第二バッファ搬送ローラ対１１５を有している。また、シートを案内する共通搬送経路としての搬送パス１０３と、搬送パス１０３の途中から分岐した、シートを案内するための反転搬送経路としてのバッファパス１１３を有している。さらに、シートＳをバッファパス１１３に導くため、切替部材モータＭ１１４によって駆動される切替部材１１４、搬送されてくるシートＳの端部を検知するためのシート検知手段としての第一バッファセンサ１０９と第二バッファセンサ１１６を有している。バッファリング処理部は、これらの部材により構成されている。
【００５０】
搬送パス１０３は、シートを積載するための排出トレイ（積載手段）の方向へシートを案内するための共通搬送経路である。また、バッファパス１１３は、前記搬送パス１０３の途中から分岐し、前記排出トレイの方向とは反対方向にシートを案内するための反転搬送経路である。
【００５１】
搬送ローラ対１１２，１１５は、前記搬送パス１０３及び前記バッファパス１１３でシートＳを前記排出トレイの方向又は前記排出トレイの方向とは反対方向に搬送するための搬送手段である。
【００５２】
切替部材１１４は、前記搬送パス１０３と前記バッファパス１１３の分岐部に設けられている。切替部材１１４は、第一ポジションと第二ポジションに切替可能である。切替部材１１４は、第一ポジション（上昇位置）にて前記分岐部の上流から前記排出トレイの方向へシートを案内し、第二ポジション（下降位置）にて前記分岐部の下流から前記バッファパス１１３の方向へシートを案内する。切替部材１１４は、シートを案内する第一ガイド面αと、第一ガイド面αの裏側の第二ガイド面βとを有している。
【００５３】
以下、図５及び図６の動作断面図、図７及び図８のフローチャート図を用いてバッファリング動作時のシートの流れを説明する。
【００５４】
搬送されてきた先行のシートＳ１は、バッファリングのためのスイッチバック処理（Ｓ８０１）が実行される。まず、切替部材１１４はホーム位置である図５（ａ）に示す上昇位置でシートＳ１が到達するまで待機する（Ｓ８０２，Ｓ８０３）。先行シートＳ１は、上昇位置にある切替部材１１４の第一ガイド面αに案内されて、バッファ前搬送ローラ対１１０と第二バッファ搬送ローラ対１１５により下搬送パス１２１の方向（第１の方向）に搬送される。この時、シートＳ１の先端（第１の方向下流端）が第二バッファセンサ１１６により検知（Ｓ８０４，Ｓ８０５）される。すると、予め認知されているシートの搬送方向サイズ情報からシートＳ１の後端（第１の方向上流端）が図５（ｂ）に示すように位置Ａに到達した時にシートＳ１が停止するように、第二バッファ搬送ローラ対１１５の停止制御を行う（Ｓ８０６〜Ｓ８０８）。ここでは、シートＳ１の先端検知から３００クロック、カウントされるとシートＳ１の後端が位置Ａに到達し、バッファ搬送モータＭ１１２が停止される。
【００５５】
シートＳ１の後端が位置Ａに到達した時、切替部材モータＭ１１４によって、切替部材１１４は、シートをバッファパス１１３の方向に案内するための図５（ｂ）に示す下降位置に移動し、位置が切り替えられる。更に、第二バッファ搬送ローラ対１１５が第１の方向とは反対の第２の方向へ逆転搬送を開始する。これにより、シートＳ１は、下降位置にある切替部材１１４の第一ガイド面αに案内されて、図５（ｃ）に示すようにシートＳ１の後端部がバッファパス１１３内に導かれる。その後、シートＳ１の先端が位置Ｂに到達するまでシートＳ１は第二バッファ搬送ローラ対１１５によって逆転搬送され、停止制御を行う（Ｓ８０９〜Ｓ８１７）。これにより、シートＳ１がバッファパス１１３に待機された状態となる。
【００５６】
すなわち、バッファリングのためのスイッチバック処理では、排出トレイの方向へ搬送される先行シートＳ１を上昇位置にある切替部材１１４の第一ガイド面αで案内し、前記先行シートＳ１の後端が分岐部を通過した後、切替部材１１４を下降位置に切り替える。そして、前記分岐部の下流からバッファパス１１３の方向へ搬送される前記先行シートＳ１を下降位置にある切替部材１１４の第一ガイド面αで案内してバッファパス１１３に待機させる。
【００５７】
次に、バッファリング重ね合わせ処理に移行する（Ｓ８１８）。まず、搬送されてきた後続のシートＳ２の先端を第一バッファセンサ１０９で検知（Ｓ８１９〜Ｓ８２０）する。その後、シートＳ２の先端が図６（ａ）に示す位置Ｃに到達すると、第一バッファ搬送ローラ対１１２を起動させて、バッファパス１１３内で停止しているシートＳ１とシートＳ２の先端同士が揃うように、所定のタイミングで加速を開始する（Ｓ８２１〜Ｓ８２３）。
【００５８】
切替部材１１４は、先行シートＳ１をバッファパス１１３の方向に導くための下降位置を維持したまま、バッファ前搬送ローラ対１１０によって搬送されてくる後続シートＳ２の到達を待つ。図６（ｂ）に示すように、シートＳ２は下降位置にある切替部材１１４の第二ガイド面βに案内されながら、第二バッファ搬送ローラ対１１５の方向へ搬送される。そして、後続シートＳ２は、予め所定のタイミングで加速を開始した先行シートＳ１と並送しながら、先端同士が揃うように、切替部材１１４の下流部で合流する（Ｓ８２４）。
【００５９】
なお、先行シートＳ１は、後続シートＳ２と合流する前に先端位置Ｂの下流に向かって搬送を開始するため、後続シートＳ２と、待機させた先行シートＳ１の先端の合流位置は、バッファパス１１３に待機させた先行シートＳの先端位置Ｂよりも下流に位置する。また、切替部材１１４から前記シートの合流位置までの搬送経路には、搬送ローラ対が配置されていない。
【００６０】
シートＳ１とシートＳ２は切替部材１１４の下流部で合流後、シートＳ１の加速が終了し、シートＳ２の搬送速度と等速になる。そして、図６（ｃ）に示すように、シートＳ１とシートＳ２は、互いの先端が揃った状態でバッファ搬送ローラ対１１５に挟持され、先端が第二バッファセンサ１１６を通過し、下流の上排出トレイ１３６、もしくは、下排出トレイ１３７に排出される（Ｓ８２７）。
【００６１】
すなわち、バッファリング重ね合わせ処理では、切替部材１１４を下降位置に維持したまま、前記分岐部の上流から排出トレイの方向へ搬送される後続シートＳ２を下降位置にある切替部材１１４の第二ガイド面βで案内する。そして、待機させたシートと切替部材１１４の下流で合流させて、シート束として排出トレイの方向に搬送する。
【００６２】
このように、シートＳ１とシートＳ２は、下降位置に維持された切替部材１１４の第一ガイド面αと第二ガイド面βをそれぞれ通過するため、切替部材１１４の切替を必要とせず、シートＳ１とシートＳ２のシート間隔が小さくてもバッファリングが可能である。
【００６３】
また、バッファリング処理部でシートを２枚ずつの束状にしてから、上排出トレイ１３６、もしくは、下排出トレイ１３７に排出する。これにより、既述したように、コシの弱い薄手のシートであっても、複数枚のシート束状にすることで、一定以上のコシを確保することが可能で、安定したシート排出ができ、積載性を乱すことがなくなる。
【００６４】
尚、バッファリング処理が必要のないシートの場合は、切替部材１１４は、バッファ前搬送ローラ対１１０から下搬送パス１２１の方向に導かれる上昇位置に移動させ、これを維持する。そして、画像形成装置本体６００から排出されたシートＳをシフトユニット１０８で予め所定の仕分け位置に移動された後、バッファリング処理をせずに、一枚ずつ、上排出トレイ１３６、もしくは、下排出トレイ１３７に排出する。
【００６５】
図９はバッファリング処理部のタイミングチャートを示す図である。シートスタッカ１００のシートの搬送間隔ｔは、上流接続装置である画像形成装置本体６００からの単位時間当たりの生産枚数Ｐと、搬送速度Ｖと、シートサイズＬ（搬送方向長さ）で決定される。シートスタッカ１００の入口部でのシートの搬送間隔ｔｅと切替部材１１４手前のバッファ前搬送ローラ対１１０位置でのシートの搬送間隔ｔｆは、その搬送速度Ｖが一定の場合変わらない。本実施形態のシートスタッカ１００で、２枚ずつのバッファリング処理を実施した場合、図９に示すように、搬送間隔ｔｆの中で、切替部材モータＭ１１４を駆動させ、切替部材１１４の上昇又は下降のどちらか一方の移動動作Ｆを完了させればよい。よって、生産枚数Ｐが高くなったり、搬送速度Ｖを低く設定して、搬送間隔ｔｆが短くなった場合においても、切替部材モータＭ１１４の移動動作時間Ｆを下回らなければ問題がなく、生産枚数Ｐのアップや、低速搬送等に対しても、幅広く対応することができる。
【００６６】
上述したように、本実施形態によれば、後続シートを待機させたシートと合流させる際に切替部材の位置を維持したまま行える。そのため、切替部材を往復動作させる従来の装置に比べて、シートを束状にして搬送する処理速度が向上するので、生産性をより向上させることができ、生産性の高い装置への対応が可能となる。
【００６７】
また、生産性の高い装置であっても、比較的コシの弱い薄手のシートを束状にして搬送することが可能となり、搬送性、積載性をより向上させることができる。また、装置の稼動時間を低減し、消費電力を低減することが可能である。
【００６８】
〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態について説明する。図１０は、バッファリング処理部を搬送経路に備えるフィニッシャ２００の断面図である。フィニッシャ２００は、シートスタッカ１００同様、画像形成装置本体６００の排出部に接続可能で、画像形成装置本体６００からのシートに対して処理を施すシート処理装置である。
【００６９】
図１０に示すように、フィニッシャ２００は、シートに処理を施す処理手段として、シートに対して綴じ処理を行うステイプラ（綴じ手段）１３２を有している。更にフィニッシャ２００は、排出手段としての下排出ローラ対１２８、突き当て手段としての引き込みパドル１３１、積載手段としての処理トレイ１３８などを有している。装置構成としては、既述したシートスタッカ１００の下排出部に平綴じ処理及び中綴じ処理のシート処理部を備えたものであり、上排出トレイ１３６へ排出する時の、シートの搬送動作、制御等は同様のため、説明は省略する。
【００７０】
上排出トレイ１３６に排出されない場合、第二バッファ搬送ローラ対１１５により搬送されたシートＳは、上パス切替部材１１８により下搬送パス１２１に導かれる。その後、下搬送ローラ対１２２，１２４により順次搬送パス内を搬送される。シートをサドル（中綴じ）処理する場合には、図示しないソレノイド等の駆動手段によりサドル切替部材１２５が破線の状態になる。そして、シートがサドルパス１３３に搬送され、サドル入口ローラ対１３４によりサドルユニット１３５に導かれ、サドル処理（中綴じ処理）される。尚、サドル処理の処理方法等に関する詳細説明に関しては省略する。
【００７１】
また、搬送されてきたシートＳが下排出トレイ１３７に排出される場合は、下搬送ローラ対１２４に搬送されたシートＳは、サドル切替部材１２５により下パス１２６に搬送される。その後、シートＳは、下排出ローラ対１２８により処理トレイ１３８に排出され、処理トレイ１３８で束整合、もしくは、ステイプラ１３２による平綴じ処理等を施され、シート束状で排出ローラ対１３０により下排出トレイ１３７に排出される。
【００７２】
平綴じ処理やサドル（中綴じ）処理を行う場合には，通常ある一定の処理時間が必要になることが知られている。これは画像形成装置の画像形成速度にも依存する部分があるが、通常この処理時間はシート排出間隔の間で処理を完了させるのは困難であり、シート排出間隔を越えるのが一般的である。このため、画像形成装置の画像形成を止めることなく、シート処理を行うために、シートバッファリング処理が実施されている。
【００７３】
図１１〜図１３は３枚のシートＳ１〜Ｓ３をバッファリング処理する時のシートの流れを示す動作断面図である。図１４〜図１６は３枚のシートＳ１〜Ｓ３のバッファリング処理動作を示すフローチャート図である。図１１〜図１６を用いてバッファリング処理時のシートの流れを説明する。なお、３枚のシートＳ１，Ｓ２，Ｓ３は、搬送順に第一シートＳ１、第二シートＳ２、第三シートＳ３である。ここでは、第一シートＳ１、第二シートＳ２が反転搬送経路に連続して待機させる第一先行シート、第二先行シートに相当し、これに続く第三シートＳ３が先行シートとともに積載手段の方向（第１の方向）に搬送する後続シートに相当する。これら先行シートと後続シートの関係は、反転搬送経路に待機させるシートの枚数に応じて適宜設定するものであり、前述の構成に限定されるものではない。
【００７４】
搬送されてきた先行のシートＳ１は、バッファリングのためのスイッチバック処理（Ｓ８３１）が実行される（図１４参照）。まず、切替部材１１４はホーム位置である図１１（ａ）に示す上昇位置でシートＳ１が到達するまで待機する（Ｓ８３２，Ｓ８３３）。先行シートＳ１は、上昇位置にある切替部材１１４の第一ガイド面αに案内されて、バッファ前搬送ローラ対１１０と第二バッファ搬送ローラ対１１５により下搬送パス１２１の方向に搬送される。この時、シートＳ１の先端（搬送方向下流端）が第二バッファセンサ１１６により検知（Ｓ８３４，Ｓ８３５）される。すると、予め認知されているシートの搬送方向サイズ情報からシートＳ１の後端（搬送方向上流端）が図１１（ｂ）に示すように位置Ａに到達した時にシートＳ１が停止するように、第二バッファ搬送ローラ対１１５の停止制御を行う（Ｓ８３６〜Ｓ８３８）。ここでは、シートＳ１の先端検知から３００クロック、カウントされるとシートＳ１の後端が位置Ａに到達し、バッファ搬送モータＭ１１２が停止される。
【００７５】
シートＳ１の後端が位置Ａに到達した時、切替部材モータＭ１１４によって、切替部材１１４は、シートをバッファパス１１３の方向に導くための図１１（ｂ）に示す下降位置に移動し、位置が切り替えられる（Ｓ８３９〜Ｓ８４１）。更に、第二バッファ搬送ローラ対１１５が第２の方向へ逆転搬送を開始（Ｓ８４２）する。これにより、シートＳ１は、下降位置にある切替部材１１４の第一ガイド面αに案内されて、図１１（ｃ）に示すようにシートＳ１の後端部がバッファパス１１３内に導かれる。その後、シートＳ１の先端が位置Ｂに到達するまでシートＳ１は第二バッファ搬送ローラ対１１５によって逆転搬送され、停止制御を行う（Ｓ８４３〜８４７）。これにより、シートＳ１がバッファパス１１３に待機された状態となる。
【００７６】
次に、一次バッファリング重ね合わせ処理（Ｓ８４８）に移行し（図１５参照）、シートＳ１とシートＳ２の重ね合わせ処理を行う。すなわち、バッファパス１１３にシートを連続して待機させる処理に移行する。
【００７７】
まず、図１２（ａ）に示すように、切替部材１１４をホーム位置である上昇位置に戻す。切替部材１１４の上昇位置への到達が完了されたタイミングで、後続のシートＳ２が上昇位置にある切替部材１１４の第一ガイド面αに案内されながら搬送される。シートＳ１の反転処理のために、シートＳ１の到達からシートＳ２の到達までの間に、切替部材１１４をホーム位置（上昇位置）からバッファパス１１３の方向に案内するための位置（下降位置）、更に、ホーム位置へと往復動作させる時間を要する。
【００７８】
そこで、第二シートＳ２の切替部材１１４への到達時間を第一シートＳ１に対して遅延させるように、第二シートＳ２を第一シートＳ１に比べて低速搬送するようにしている。具体的には、本実施形態においては、図１７に示すように、シートＳ２の搬送制御に関して、切替部材１１４に到達するまでのシートＳ２の搬送速度をシートＳ１よりも遅くし、シートＳ１とシートＳ２の搬送間隔ｔｆ１（シート間隔）を広げるようにしている。よって、シートＳ１とシートＳ２の搬送間隔ｔｆ１の間に、切替部材１１４の下降位置に移動する下降時間Ｆ、下降位置での停止時間、上昇位置に戻る上昇時間Ｆが全て完了するように制御している。
【００７９】
次に、後続のシートＳ２の先端が図１２（ａ）に示す位置Ｃに到達（Ｓ８４９〜Ｓ８５２）する。すると、第一バッファ搬送ローラ対１１２を起動させて、バッファパス１１３内で停止しているシートＳ１をシートＳ２の先端と先端同士の位置が揃うように、所定のタイミングで加速を開始する（Ｓ８５３，Ｓ８５４）。
【００８０】
更に、シートＳ１とシートＳ２の後端が位置Ａに到達した時（Ｓ８５５，Ｓ８５６）、切替部材モータＭ１１４によって、切替部材１１４は、シートＳ１，Ｓ２をバッファパス１１３の方向に案内するための図１２（ｂ）に示す下降位置に移動（Ｓ８５９）する。更に、第二バッファ搬送ローラ対１１５が逆転搬送を開始（Ｓ８６０）する。これにより、シートＳ１，Ｓ２は、下降位置にある切替部材１１４の第一ガイド面αに案内されて、シートＳ１，Ｓ２の後端部がバッファパス１１３内に導かれる。その後、シートＳ１，Ｓ２の先端が位置Ｂに到達するまでシートＳ１，Ｓ２は第二バッファ搬送ローラ対１１５によって逆転搬送され、停止制御を行う（Ｓ８６１〜Ｓ８６５）。これにより、シートＳ１，Ｓ２が連続してバッファパス１１３に待機された状態となる。
【００８１】
次に、二次バッファリング重ね合わせ処理（Ｓ８６６）に移行する（図１６参照）。切替部材１１４は、先行のシートをバッファパス１１３の方向に導くための下降位置を維持したまま、バッファ前搬送ローラ対１１０によって搬送されてくる後続のシートＳ３の到達を待つ。
【００８２】
この時、後続のシートＳ３の搬送制御は、シートＳ１と同等の搬送速度で搬送されてくる。したがって、シートＳ２とシートＳ３の搬送間隔ｔｆ２は、前述したシートＳ１とシートＳ２の搬送間隔ｔｆ１より短くなる。二次バッファリング重ね合わせ処理では、切替部材１１４をホーム位置に戻す上昇動作制御がない。そのため、シートＳ２とシートＳ３の搬送間隔ｔｆ２がシートＳ１とシートＳ３の搬送間隔ｔｆ１に比べて短く設定されても、切替部材１１４へシートが衝突するようなジャムを引き起こすことはない。
【００８３】
よって、シートＳ３は上昇位置にある切替部材１１４の第二ガイド面βに案内されながら、第二バッファ搬送ローラ対１１５の方向へ搬送される。そして、後続シートＳ３は、該シートＳ３の先端が位置Ｃに到達したタイミングで加速を開始したシートＳ１，Ｓ２（８７１）と並送しながら、先端同士が揃うように、切替部材１１４の下流部で合流する（図１３（ａ）参照）。
【００８４】
シートＳ１，Ｓ２とシートＳ３は切替部材１１４の下流部で合流後、シートＳ１，Ｓ２の加速が終了し、シートＳ３の搬送速度と等速になる。そして、図１３（ｂ）に示すように、シートＳ１〜Ｓ３は、互いの先端が揃った状態で、第二バッファ搬送ローラ対１１５に挟持され、先端がシート束として第二バッファセンサ１１６を通過（８７４）し、バッファリング処理が完了する（８７５）。バッファリング処理が完了したシート束は、下流の上排出トレイ１３６、もしくは、処理トレイ１３８又はサドルユニット１３５に排出される。
【００８５】
尚、２枚のバッファリング処理の場合は、前述したシートスタッカ１００の動作処理（図５（ａ）〜（ｃ）、図６（ａ）〜（ｃ））と同様の制御を実施するため、説明は省略する。本実施形態では、前述したように、バッファリング処理部でシートを３枚ずつの束状にしてから、上排出トレイ１３６、もしくは、処理トレイ１３８又はサドルユニット１３５に排出する。これにより、平綴じ処理やサドル（中綴じ）処理を行う場合に、画像形成装置本体６００の画像形成動作を止めることなく、シート処理装置側でシート処理することができ、システム全体の生産性をより向上させることができる。また、本実施形態のように、シートを重ね合わせる際の切替部材１１４の動作を少なくすることで、シート間隔の小さい生産枚数Ｐのアップや、低速搬送等に対しても、幅広く対応することが可能なである。
【００８６】
〔他の実施形態〕
前述した実施形態では、シートの画像を形成する画像形成部を４つ使用しているが、この使用個数や色はこれに限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定すれば良い。
【００８７】
また、画像形成装置としては、例えばプリンタ、複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であってもよい。これらの画像形成装置におけるシート搬送装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
【００８８】
また前述した実施形態では、画像形成装置に対して着脱可能なシート処理装置を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば画像形成装置が一体的に有するシート処理装置であっても良く、該シート処理装置におけるシート搬送装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００８９】
Ｓ，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ …シート
１００ …シートスタッカ
１０３ …搬送パス
１０９，１１６ …バッファセンサ
１１０ …バッファ前搬送ローラ対
１１２ …第一バッファ搬送ローラ対
１１３ …バッファパス
１１４ …切替部材
１１５ …第二バッファ搬送ローラ対
１３２ …ステイプラ
１３５ …サドルユニット
１３６ …上排出トレイ
１３７ …下排出トレイ
１３８ …処理トレイ
１４０ …下排出センサ
１４１ …下排出ローラ対
２００ …フィニッシャ
６００ …画像形成装置本体
６０１ …操作部
６２９，７０１ …ＣＰＵ
６３０ …ＣＰＵ回路部
６３１，７０２ …ＲＯＭ
６３６ …シートスタッカ制御部
６５０，７０３ …ＲＡＭ
７０８ …搬送制御部
【図１】
0005269173.tif 000002
【図２】
0005269173.tif 000003
【図３】
0005269173.tif 000004
【図４】
0005269173.tif 000005
【図５】
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【図６】
0005269173.tif 000007
【図７】
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【図８】
0005269173.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0005269173.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
0005269173.tif 000016
【図１６】
0005269173.tif 000017
【図１７】
0005269173.tif 000018
【図１８】
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【図１９】
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