JP4773687B2 - 印刷装置のコンパイラ - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置などに併設され、画像形成されたシートを蓄積してセット（束）にするコンパイラ（蓄積装置）に関する。

背景として、クロスプロセス（横方向）でのシートスタックの見当合わせ(registration)には、プリンタの出力部分に傾斜したシートコンパイリングトレイを備えたとしても、通常、クロスプロセス見当合わせシステムが必要であり、一般的には累積されたスタックの側辺に往復方向、横方向より当接するタンピングシステム、あるいは少なくとも、スタックの一番上への供給されるシートの側辺に当接するタンピングシステムを取り入れなければならない。そのいくつかの例が、次の発行済み米国特許で紹介されている。米国特許第６，００３，８６２号「フレキシブルなガイド付のタンパ用ドライブを用いた簡略化シートタンピングシステム(Simplified Sheet Tamping System with Flexible Guided Tamper Drive)」、同第５，８２３，５２９号「複数シートスタッキングビンシステム用の単独スタック高さセンサ(Single Stack Height Sensor for Plural Sheet Stacking Bins System)」、同第５，６７１，９２０号「印刷済みシートのスタッキングおよび見当合わせを行うための高速システム(High Speed Printed Sheet Stacking and Registration System)」、同第５，６３９，０７８号「横方向にタンパを位置づける、自動シートスタッキング式端縁見当合わせ部材再配置システム(Automatic Sheet Stacking Edge Registration Members Repositioning System)」、同第５，５９９，００９号「スタッキング高さ予測修正システム(Stacking Height Estimation Correction System)」、同第５，５１３，８３９号「デュアルモードのセットスタッキングタンパおよび給紙装置オフセットシステム(Dual Mode Set Stacking Tamper and Sheet Feeder Offset System)」、同第５，５０１，４４２号「デュアルモードタンパ／オフセッタ(Dual Mode Tamper/Offsetter)」、同第５，４７３，４２０号「強制見当合わせベルトを備えるシートスタッキングおよび見当合わせ装置(Sheet Stacking and Registering Device Have Constrained Registration Belts)」、同第５，３７４，０５１号「オフセットスタッカタンピングメカニズムのための解放装置(Relief Device for Offset Stacker Tamping Mechanism)」

このようなタンピングシステムは、コンパイル中のシートのセット全部と接触するのに十分な高さ、特に、そのセットの一番上、つまり、最後に重ねられたシートと接触するのに十分な高さである必要がある。また、クロスプロセスの見当合わせを改善するために、媒体輸送ニップの最後のものの下流（コンパイル前）にタンピングシステムを設置すると有利であることが知られている。しかしながら、この場合、コンパイルエリアに入る連続的シートの経路に、タンパが在る（および障害物となりうる）という問題が生じる。従来の設計においては、この問題を緩和するために、シート供給経路の下になるようタンパを形成したり、またはシートがコンパイラに供給されない、コピー間の間隙にのみタンピングが行われるようにタンピングシステムのタイミングを設定したり、さらにあるいは、個々のシートがコンパイリングトレイの中に入る間、タンパを、スタックの端縁から横方向に実質的に距離を置き、シート供給経路から外れるように退避させたりしている。

さらに、背景として、各種の出力または「仕上げ処理」システムあるいはモジュールが当業界で知られており、その中には、たとえば予め丁合いされたページ番号順印刷シートを提供するプリンタの出力が、一般的には側方端縁位置合わせジョギングにより、オンラインで複数のシートからなる完成状態のセットにコンパイルされる（重ねられたセットに累積される）システムがある。コンパイルされたセットには、ステープルその他で綴じる、および／または表紙を加える、折りたたむ、あるいはその他の仕上げが施されるか、または加工は一切行われないかもしれない。コンパイルされた個々のセットは、回収し、その後取り出すのに都合よく、あるいはさらに加工プロセスを行うために、出口ローラのニップを閉じるか、または落下させる、押出される、その他の方法で、過去にコンパイルしたセットのスタックの上、一般的には自動レベル上昇トレイまたは取り外し可能なコンテナに積み重ねることによって自動的にコンパイラから排出される。次のゼロックスコーポレーション（Xerox Corp. U.S.）の特許の開示内容およびその中で引用されている技術を単に例示として紹介する。１９９２年３月２４日発行米国特許第５，０９８，０７４号、１９９４年２月２２日発行米国特許第５，２８９，２５１号、１９９５年４月２５日発行米国特許第５，４０９，２０１号、１９９７年１１月１１日発行米国特許第５，６８５，５２９号、１９８９年１０月３日発行米国特許第４，８７１，１５８号、米国特許第５，６４９，６９５号。

米国特許第６，００３，８６２号明細書 米国特許第５，８２３，５２９号明細書 米国特許第５，６７１，９２０号明細書 米国特許第５，６３９，０７８号明細書 米国特許第５，５９９，００９号明細書 米国特許第５，５１３，８３９号明細書 米国特許第５，５０１，４４２号明細書 米国特許第５，４７３，４２０号明細書 米国特許第５，３７４，０５１号明細書

前述の、タンパが障害物とならないように対策した先行技術では、余分なスペース、特に高速なタンパ動作が必要となる。また、前のシートが依然として浮動中か、スタックの一番上に収まりつつあるときに、コピーの間のギャップ期間中におけるシートスタッキングに対する横方向の制御が一時的に失われる。このようなタンピングシステムのタイミング設定により、セットコンパイリング速度が不都合に制限されることがある。別のタンパ作製方法では、コンパイラの入口ニップ（コンパイラへの上流シート出口ニップ）の高さおよび／またはタンパの位置のセット見当合わせ端縁からの距離についての制約が発生する可能性がある。

開示されている態様は、コンパイル中のセットの厚さ（コンパイラ内の高さ）が増加した場合に、高さ変更可能なタンパおよびシート入力レベルの高さを上げることにより、仕上げ方法を選び、紙詰まりの発生頻度を低減することができ、特に厚口のマルチシートに適した、改良されたコンパイリングシステムおよびその方法を提供する。

各種の多機能印刷物仕上げ処理装置（フィニッシャ：finisher）の一部、プリンタの一部、あるいは別個のモジュールとすることのできるコンパイラの態様の一例は、コンパイル中のシートのセットの累積高さに基づいて上昇させることのできる高さ調整可能なシート供給ニップを提供し、また、同様の、調整された方法で側方タンパの最上部を上昇させる。開示によるこの態様を用いると、タンパは、シートのセットの高さが実質的に上昇したとしても、高さ変更可能な供給シート経路の下に障害物のない状態で留まり、しかも、用紙のセットの最上部より高い位置に留まる。これにより、枚数の多い、および／またはより厚口シートを用いた場合の厚いセットのコンパイルについても、タンパはタンピングに最も適した位置に留まり、コンパイラの供給ニップからスタック最上部までのシート入力経路を妨害しない位置に維持される。その結果、タンピングシステムが当初はより低速のプリンタのために設計されていたとしても、印刷およびセットコンパイリングの速度が１２０ｐｐｍまたはそれ以上に高速化される。

本願で開示するシートハンドリングシステムの態様では、たとえば１００ｐｐｍ以上の高容量仕上げ処理に適した生産性をもって、シートの位置合わせとスタッキングの制御が改善される。これは、広い範囲の重量、状態、ビーム強度（beam strength）のシートを扱うことができる。これにより、高速プリンタまたはその他各種の文書作成装置の出力から直接逐次（順次）受け取る、たとえば１００またはそれ以上の比較的大きなシートのセットを「オンラインで」コンパイル、加工することが可能となる。逐次印刷されたシートの出力は累積され、そのセットについて望ましいシート数（たとえば、丁合い済みの文書の全ページ）が累積される（コンパイルされる）まで、整然と積み重ねられる。

本願で開示する具体的な実施形態のひとつの顕著な特徴は、印刷されたシートの逐次出力を複数のシートからなるセットにコンパイルするための、改良されたシートセットコンパイリングの方法を提供することであり、この方法は、複数のシートがシート供給位置からコンパイラに逐次的に供給され、そこに積み重ねられ、横方向のシートタンピングシステムを設けてシート供給位置からコンパイラに供給されるシートを横方向にタンピングするものであり、横方向のシートタンピングシステムは、前記シートのセットの両側縁をタンピングする一対のサイドタンパを有し、この方法は、コンパイラにおけるコンパイル中のシートのスタックの高さを自動的に予測するステップと、これに応答し、横方向のシートタンピングシステムの少なくとも一部を移動させることにより、サイドタンパの最上部の高さを、コンパイラにおけるコンパイル中のシートのスタックの高さより上に、かつ前記シート供給位置から送り出されているシートの経路より下に自動的に維持するステップを含む。

本願の実施形態において開示されるさらに別の具体的特徴は、個々に、あるいは組み合わせにより、コンパイラのシート供給位置がコンパイラにおけるコンパイル中のシートのスタックの高さに応じて自動的に上昇するものを含み、印刷されたシートの逐次的出力を複数のシートからなるセットにコンパイルするためのシートセットコンパイラであって、複数のシートが積み重ねられるためにコンパイラの中に逐次的に供給するシート入力システムと、シート供給位置からコンパイラの中に供給される紙を横方向にタンピングする横方向シートタンピングシステムを備えたシートコンパイラを含むことである。横方向シートタンピングシステムは、前記シートのセットの両側縁をタンピングする一対のサイドタンパを有する。さらに、この横方向シートタンピングシステムは、コンパイラにおけるコンパイル中のシートのスタックの高さを自動的に推定するための手段を含み、この横方向シートタンピングシステムは、前記サイドタンパの最上部の高さを変更でき、また、横方向シートタンピングシステムはサイドタンパの最上部の可変高さを、コンパイラにおけるコンパイル中のシートのスタックの高さより上に、かつ前記シート供給位置から送り出されているシートの経路より下に自動的に維持する手段を含むようにできる。また、シート入力システムは、コンパイラにおけるコンパイル中のシートのスタックの高さの増加に関して自動的に上昇される。さらにまた、印刷されたシートの逐次的出力を複数のシートのセットにコンパイルするためのシートセットコンパイラであって、その中に、複数のシート積み重ねられるように逐次的に供給するシート入力システムと、シート入力位置からコンパイラの中に供給されるシートを横方向にタンピングするための横方向シートタンピングシステムを備え、横方向シートタンピングシステムは、前記シートのセットの両側縁をタンピングする一対のサイドタンパを有し、さらにシートタンピングシステムは、コンパイラにおいてコンパイルされるシートのスタックの現在の高さに応じた、または比例する電気信号を供給するスタック高さ予測システムを含み、横方向シートタンピングシステムは、コンパイラにおいてコンパイルされるシートのスタックの現在の高さより上に、かつ前記シート入力位置から送り出されているシートの経路より下にサイドタンパの最上部の高さを自動的に維持するための、電気信号によって制御される最大高さ調整システムを有している。さらに、最大高さ調整システムはサイドタンパを旋回させてその最上部の高さ調整を行うモータ駆動式旋回手段でなり、コンパイラにおいてコンパイル中のシートのスタックの高さの増大に応じて自動的に、高さ方向に再配置される垂直再配置シート供給ニップを有する。

開示されたシステムは、従来の制御システムの適当な動作によって操作、制御される。多数の過去の特許および商品が教示しているように、従来の、あるいは一般的目的のマイクロプロセッサのためのソフトウェアによるインストラクションを使い、画像成形、印刷、紙のハンドリングその他の制御機能とロジックをプログラムし、実行することが周知であり、好ましい。このようなプログラミングやソフトウェアはもちろん、特定の機能、ソフトウェアのタイプおよび使用されるマイクロプロセッサその他のコンピュータシステムによって異なるが、本願で開示するような機能上の説明および／または従来の機能に関する過去の知識およびソフトウェアまたはコンピュータ業界における一般的知識に利用でき、あるいはこれらのものから不要な実験を行うことなく容易にプログラムできる。あるいは、開示されている制御システムまたは方法は、標準的なロジック回路またはシングルチップのVLSIデザインを使い、一部または全部をハードウェアで実現することも可能である。

本願で用いられている「再現装置」または「プリンタ」という用語は、特許請求の範囲で特に定義されていないかぎり、各種のプリンタ、コピー機または多機能マシンまたはシステム、電子写真その他を広く含む。本願中の「シート」という用語は、予めカットされているか、ウェブにより供給されるものかを問わず、普通に薄い、紙、プラスチックその他画像に適した物理的基板の物理的なシートを意味する。

本願の主題である装置または方法あるいはこれを変更したものの具体的なコンポーネントについて、一般的にそうであることが多いが、これらのコンポーネントの一部は、本願中で引用した技術を含め、ここに追加して、あるいは代用として使用される他の装置やアプリケーションですでに知られている。たとえば、個々のエンジニアその他は、本願で示される特定のコンポーネントの実装、コンポーネントのアクチュエーション、あるいはコンポーネントの駆動システムは単なる例であり、その他多くの周知または容易に利用可能な代替物で、同様の新規な運動や機能を実現できることを予想できる。引用文献とそれぞれの参考文献は、追加の、あるいは代用の詳細、機能および／または技術的背景の教示にとって適当であれば、引用をもって本願に援用されるものとする。当業者にとって周知の事柄は、本願においては説明不要である。

上記の、およびそれ以外のさまざまな特徴と利点は、以下に説明する例および特許請求範囲の中で説明されている具体的な装置とその操作または方法から当業者にとって自明である。したがって、本発明は、図面（縮尺は大まか）を含めた、この具体的な実施形態の説明から、より十分に理解されるであろう。

次に、図を参照しながら実施形態を詳細に説明する。図では、プリンタまたはその他の再現装置１０が、印刷された印刷媒体シート１１を逐次的に複数シートセットコンパイラ１２に供給しており、本発明によるシステムと方法を示している。シート１１は、前述の特許においてさまざまな形態で開示されている従来のシート供給入力ニップ１４（および回転するひとつまたは複数の大型の可撓性のシートジョギングすなわちコンパイリングベルト１６）によってコンパイラに供給される。ただし、このシート入力ニップ１４は、後述するように、高さ、つまりシート入力のレベルを変えることができる。この特殊なコンパイラの例１２は、下方向に傾斜するコンパイラトレイ１８を有し、このトレイは、単数または複数のコンパイリングベルト１６の下で、公知の方法により、下りトレール・エッジ見当合わせウォール、ゲートまたはバックストッパ１９に向けて重力を利用した下降シートスタッキングを提供する。シート入力ニップ１４は、コンパイラトレイ１８のこの下側終端に隣接する。

コンパイラトレイ１８の中の累積シートスタックが、シート１１の供給が続くことによって増加すると、可動の機械式フラッグまたは光スイッチのオンオフを行うアームのような従来のスタック高さセンサ２０によって、スタック高さの上昇が感知される。このスタック高さセンサ２０は、シート供給入力ニップ１４が設置されるところと同じ旋回ユニット２２の上に設置することができる。スタック高さセンサ２０の動作により、ステップモータ２４が作動し、たとえば４本バーからなるリンク機構のように、カムその他の駆動機構によって、旋回ユニット２２をその回転軸を中心に旋回させ、スタックの高さの上昇に従って、または比例して、増加的または継続的にシート供給入力ニップ１４が上昇するようにする。これにより、特に厚いコンパイルセットについて、コンパイラのシート入力供給およびスタッキングが改善される。当業者は、スタック高さセンサを用いることなく、そのセットについてコンパイラトレイに供給されるべき、および／またはその時点で供給されるべき既知のシート数（この情報は、通常、コントローラ１００が文書のセットの大きさまたはページ数および／またはプリンタ１０の印刷ジョブと紙輸送経路追跡システムから把握できる）、そして特に紙の基本重量もわかっている場合は、オペレータの入力、シート供給トレイの選択またはその他からスタックの高さを予測できることを推測できる。

コンパイラスタック高さの情報はまた、従来のセットスタッキングタンパシステム３０の高さを可変的に制御するのにも使用できる。タンパシステム３０は通常、たとえば図３に示す矢印のように、対向する直立サイドタンパ３２Ａ，３２Ｂの、コンパイリングセットに向かう動きによって、その側縁を往復的にタンピングし、供給されるシートを適正に、整然と積み重ねられ、位置合わせされた状態で重なった状態とすることができる。

しかしながら、このタンパシステム３０において、これらのタンパ３２Ａ，３２Ｂには、さらなる動作も追加され、この動作はモータ３４を追加することで実現する。モータ３４は、スタックの高さが上昇すると、図２または図３に示されているように、スタックに関して時計回りにこれらのタンパ３２Ａ，３２Ｂを旋回させ、タンパ３２Ａ，３２Ｂの最上部３６Ａ，３６Ｂが（厚いスタックであっても）スタックの最上部の上に位置するようにし、これによってさらにシートがスタックされても、供給されるそのシートがタンピングされる。さらに、初期のシートのスタッキングの場合、図１に示すように、スタック高さが低いとタンパ３２Ａ，３２Ｂの最上部３６Ａ，３６Ｂは自動的に下がり、供給されるシートを妨害する可能性が低くなる。上記のように、タンパ３２Ａ，３２Ｂの有効高さの上昇は、シート供給ニップと調整すること、つまり、コンパイラトレイのスタック高さが上昇すると上がるようにすることにより、好ましい状態で行われる。これは、機械的相互接続、あるいは高さセンサ２０から同じスタック高さ信号を供給し、タンパ３２Ａ，３２Ｂを旋回させるようにモータ３４を制御することによって実現できる。

全部スタックされた（完成した）セットがコンパイラトレイ１８の中にコンパイルされると、オプションでステープル３８等により、従来の加工が行われ、コンパイルされたシートのセットがコンパイラトレイ１８から排出される。こうした各種のシートセット排出システムは公知である。この例において、シートセット排出システム４０は下降し、図のように、コンパイラトレイ１８の底から延びる他の駆動ローラ４４に対して作動する駆動ローラ４２でコンパイルされたシートセットをつかむ。このようなシートセット排出ユニット４０はまた、枚数の多いセットが累積されている時、自動的に上昇し、供給されるシートの経路から出た場所に留まる。

上記およびその他各種の特徴を異なるシステムやアプリケーションに取り入れることができることは推測される。また、現在予測または推測できない各種の変更、改造、改変その他改良も今後開発されるかもしれず、これらは添付の特許請求範囲に含まれるものである。

プリンタの印刷済みシート出力のための自動高さ変更タンパシステムとシート入力レベルシステムを備えるコンパイラの一例の部分側面図であり、コンパイラのトレイの中へのシートセットのコンパイリングを開始した状態を示す。 図１と同じ図であり、コンパイラトレイの中に枚数の多いシートをコンパイルするために、高さ変更タンパシステムとシート入力・レベル・システムの位置を変えた状態を示す。 図１の自動高さ変更タンパシステムの拡大立面図である。

符号の説明

１１ シート、１２ シートセットコンパイラ、１４ ニップ、２２ 旋回ユニット、３０ タンパシステム、３２Ａ，３２Ｂ タンパ、３６Ａ，３６Ｂ タンパの最上部。

Claims (5)

1. 印刷されたシートの逐次的出力を、複数のシートからなるセットにコンパイルするためのシートセットコンパイリング方法であって、複数のシートはシート供給位置からコンパイラ内に逐次的に供給されてそこに積み重ねられ、前記シート供給位置から前記コンパイラに供給されている前記シートを横方向にタンピングするための横方向シートタンピングシステムが備えられ、横方向シートタンピングシステムは、前記シートのセットの両側縁をタンピングする一対のサイドタンパを有し、
   前記コンパイラ中にコンパイルされているシートのスタックの高さを自動的に推定するステップと、
   前記横方向シートタンピングシステムの少なくとも一部の動きにより、前記コンパイラ内にコンパイルされるシートのスタックの高さより上に、かつ前記シート供給位置から送り出されているシートの経路より下に前記サイドタンパの最上部の高さを自動的に維持するステップと、
   を含む方法。
2. 請求項１に記載のシートセットコンパイリング方法であって、
   前記コンパイラのシート供給位置は、前記コンパイラ内にコンパイルされているシートのスタックの高さに従って自動的に上昇される、方法。
3. 印刷されたシートの逐次的出力を複数のシートからなるセットにコンパイルするためのシートセットコンパイラであって、
   前記コンパイラの中に積み重ねられるように複数のシートをシート供給位置から前記コンパイラ内に逐次的に供給するシート入力システムと、
   前記シート供給位置から前記コンパイラに供給される前記シートを、横方向にタンピングするための横方向シートタンピングシステムと、を備え、
   前記コンパイラにコンパイルされているシートのスタックの現在の高さに応じた電気信号を供給するスタック高さ推定システムを有し、
   前記横方向タンピングシステムは、前記シートのセットの両側縁をタンピングする一対のサイドタンパを含み、
   さらに、前記横方向シートタンピングシステムは、前記サイドタンパの最上部の高さを前記コンパイラ内にコンパイルされているシートのスタックの前記現在の高さより上に、かつ前記シート供給位置から送り出されているシートの経路より下に自動的に保持するための、前記電気信号によって制御される最大高さ調整システム、
   を備える、シートセットコンパイラ。
4. 請求項３に記載の印刷されたシートの逐次的出力を複数のシートからなるセットにコンパイルするためのシートセットコンパイラであって、
   前記最大高さ調整システムは、前記サイドタンパを旋回させてサイドタンパ最上部の高さを調整するモータを備えるシートセットコンパイラ。
5. 請求項３に記載の印刷されたシートの逐次的出力を複数のシートからなるセットにコンパイルするためのシートセットコンパイラであって、
   前記シート入力システムは高さ方向において再配置可能なシート供給ニップを供え、前記シート供給ニップは、前記コンパイラの中にコンパイルされるシートのスタックの高さの上昇に関して、自動的に高さ方向に移動するシートセットコンパイラ。

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