JP2006124180A

JP2006124180A - タンデム印刷システム、高速印刷装置及びタンデム電子写真印刷システム

Info

Publication number: JP2006124180A
Application number: JP2005310841A
Authority: JP
Inventors: Anthony G Poletto; ジーポレットアンソニー
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2004-10-28
Filing date: 2005-10-26
Publication date: 2006-05-18
Also published as: US7076200B2; US20060093421A1

Abstract

【課題】ハイエンドタンデムプリンタシステムにおいて、あまり費用がかからず、用紙経路がそれほどやっかいでなく、マシンのうち１台がダウンしても生産性が１００％落ちることのないようにすることである。
【解決手段】タンデム印刷システムは、２台のプリンタと、その間に配置されるデュアルフィニッシャステーション３００を含んで構成される。各プリンタは、シートフィーダ、シートトランスポート、シートフィーダからシートトランスポートを介し供給されるシート上に画像を印刷する装置、並びにこのシート上にある画像を融着させるフューザを有する。デュアルフィニッシャステーション３００は、第１マシンに接続されるフィニッシャ３１０と第２マシンに接続されるフィニッシャ３５０と、その間に配置される共用キャッチトレイ３３５を含む。フィニッシャ３５０は、フィニッシャ３１０の標準の配置から１８０°回転して配置される。
【選択図】図３

Description

本発明は、概略、コピア／プリンタに係り、より詳細には、それらの間に配置された共用フィニッシャにそれぞれの出力がリンクされている２台のプリンタに係るタンデム印刷システム、高速印刷装置及びタンデム電子写真印刷システムに関する。

１００ｐｐｍ（ページ／分）超のハイエンドプリンタが欲しいという要請を満たすには、２台のマシンを横並びに配置したタンデム型のマシン配置を用いればよい。しかしながら、タンデム型マシン配置においては、通常、１個のフィニッシャ又は排出トレイが複数台のマシンにより共用されるため、あるマシンからフィニッシャ又は排出トレイへと印刷物を送るための経路を他のマシンの周囲に巡らせねばならず、用紙経路を形成するハードウェアが複雑になる。加えて、マシンのうち１台でもジャミングや用紙切れを起こすと生産性が０まで低下してしまう。

また、従来から、複数個の印刷エンジンを用いた生産性向上策が提示されている。例えば、１９９３年５月４日付でホリエ・キヨシらに付与された米国特許に係る下記特許文献１には、複数個の記録モジュール、画像データサプライヤ、シートサプライヤ及びシートディストリビュータ群を備える画像記録装置が示されている。これらのうち複数個の記録モジュールは、それに供給される画像データに従って、互いに実質的に同時に、記録シート上に画像を記録する。ここで、画像データサプライヤは画像データを、シートサプライヤは記録シートを、記録モジュールに供給する。また、シートサプライヤにより次々と供給される記録シートは、シートディストリビュータ群によって記録モジュールに配られる。

また、２００１年３月１３日付でタケウチ・マサカズらに付与された米国特許に係る下記特許文献２においては、主プリンタ及び補助プリンタを有する印刷システムが開示されている。主プリンタは白黒プリンタであり、補助プリンタは例えばインクジェット式カラープリンタである。このシステムには、印刷済シート用の経路設定装置が設けられている。

米国特許第５２０８６４０号明細書米国特許第６２０１９４６Ｂ１号明細書米国特許第５５６８２４６号明細書

以上から明らかな通り、あまり費用がかからず、用紙経路がそれほどやっかいでなく、そしてマシンのうち１台がダウンしても生産性が１００％落ちるようなことのないハイエンドのタンデムプリンタシステムが、今なお求められている。

本発明に係る印刷システムは、第１及び第２プリンタであって、前記プリンタのそれぞれは、シートフィーダと、シートトランスポートと、前記シートフィーダによって前記シートトランスポートから供給されたシート上に画像を印刷する装置と、このシート上に置かれた前記画像を融着するためのフューザとを有する第１及び第２プリンタと、前記第１及び第２プリンタのそれぞれから出力を受け取るように適合されたデュアルフィニッシャステーションであって、前記第１及び第２プリンタの間の中央に配置された２個のフィニッシャを含むデュアルフィニッシャステーションと、前記２個のフィニッシャの双方から出力を受け取るように適合された共用キャッチトレイと、を備える。

本願に記載のタンデムマシン配置型ハイエンド印刷システム改良の例においては、離して配置した２台の６５ｐｐｍ、７５ｐｐｍ又は９０ｐｐｍマシンの間に共用フィニッシャを配置することによって、用紙経路を単純化している。また、これら２台のマシンを片面モードで用いればディジタルの１３０ｐｐｍ、１５０ｐｐｍ又は１８０ｐｐｍシステムが得られる。そして、一方のマシンが何らかの理由で使用できなくなった場合の生産性低下は、１００％ではなく５０％にとどまる。

以下、本発明についてその好適な実施形態により説明を行う。但し、本発明は当該実施形態に限定されるものではない。むしろ、別紙特許請求の範囲により定義されている発明の技術的範囲及び神髄に包含されるであろう、そのあらゆる代替構成（例えばコピア２台による構成、プリンタ２台による構成、多機能機２台による構成、コピア１台及びプリンタ１台による構成等）、修正構成及び均等構成を包含するものと理解されたい。

また、本発明の特徴的構成についての全般的理解を図るべく、図面を参照して説明を行う。なお、同様の部材には全図面を通じて同一の参照符号を付してある。

図１に、従来における６５ｐｐｍ、７５ｐｐｍ又は９０ｐｐｍプリンタを模式的に示す。このプリンタにおいては、文書原本が、ＲＩＳ（raster input scanner:ラスタ入力スキャナ）２８上のドキュメントハンドラ２７内に置かれる。ＲＩＳ２８は文書照光ランプ群、光学系、機械式走査駆動系及びＣＣＤ（charge coupled device:電荷結合デバイス）アレイを有しており、文書原本全体を撮像し一組のラスタ走査線よりなる情報に変換する。この情報は、後述の通りＲＯＳ（raster output scanner:ラスタ出力スキャナ）３０を制御するコントローラであるＥＳＳ（electronic subsystem:電子サブシステム）２９に送信される。

図１は、一般にフォトレセプタベルトまたは光導電ベルト１０を用いる電子写真印刷マシンを模式的に示す。光導電ベルト１０は、好ましくは、抗縮（anti-curl）裏打ち層を表面基層により覆い、その上を光導電素材により覆ったものである。光導電ベルト１０は、矢印方向１３に沿って、連続的部分を、その移動経路沿いに配置されている各種処理ステーションを通って逐次的に進めて動かす。なお、光導電ベルト１０はストリッピングローラ１４、テンショニングローラ２０及びドライブローラ１６の周りに乗っている。ドライブローラ１６が回ると、それは光導電ベルト１０を矢印方向１３に進める。

光導電面１２の各部がまず通過するのは荷電ステーションＡであり、ここでは比較的高く、実質的に一様に、コロナ発生装置２２が光導電ベルト１０を荷電する。

露光ステーションＢにおいては、コントローラ乃至ＥＳＳ２９が、形成したい画像を示す画像信号を受け取り、それらの信号を、変調画像発生器例えばＲＯＳ３０に送られる連続階調乃至グレースケール表現へ変換するために処理する。ＥＳＳ２９は好ましくは内蔵型の専用ミニコンピュータである。このＥＳＳ２９に送られる画像信号は、上述のＲＩＳ２８から、又はケーブル、電話線、無線伝送路等を介し、ローカルコンピュータ又はリモートコンピュータの少なくとも１つから由来してもよく、これによって、この電子写真印刷マシンは、１台又はそれ以上のコンピュータにより使用されるリモート配置プリンタとして機能させることができる。代わって、このプリンタを高速コンピュータの専用プリンタとして機能させることもできる。ＥＳＳ２９からの信号は、この印刷マシンにて複製したい連続階調画像に対応して、ＲＯＳ３０に送られる。ＲＯＳ３０はレーザ光源及び回転多面体鏡ブロックを有している。ＲＯＳ３０は、ＥＳＳ２９からの連続階調画像に対応して、光導電ベルト１０を露光しその上に静電潜像を記録できる。或いは、ＲＯＳ３０は、光導電ベルト１０上の荷電部分をラスタバイラスタベースで照光するように配置された発光ダイオードのリニアアレイを用いてもよい。

静電潜像が光導電面１２上に記録された後、光導電ベルト１０は現像ステーションＣに送られ、そこにおいて、広く知られている手法を用いて、液状、ドライ粒子状又は固体状のトナーが潜像に静電的に引き付けられる。潜像は、トナー粒子を、トナー粉体像をその上に形成するキャリア粒子から引き付ける。逐次的に静電的潜像が現像されるにつれて、現像材料からトナー粒子が欠乏されてくる。トナー粒子ディスペンサ４４は、現像機ハウジング４６乃至現像機ユニット３８の中にトナー粒子を分配する。

引き続き図１を参照するに、静電潜像が現像された後、光導電ベルト１０上に表されたトナー粉体像は、転写ステーションＤに進む。印刷用シート４８は、シートフィーディング装置５０によって転写ステーションＤに進められる。シートフィーディング装置５０は好ましくはナジャロール５１を備えており、このナジャロール５１はスタック５４の一番上にあるシート４８をフィードロール５２とリタードロール５３の間のニップ（接触部）５５に送り込む。フィードロール５２は回転し、スタック５４からのシート４８を垂直トランスポート５６内へ進める。垂直トランスポート５６は、進んできた担持材料であるシート４８を、転写ステーションＤにおいて、光導電ベルト１０上に形成されているトナー粉体像がシート４８に接触するような時間の順序で、光導電ベルト１０から画像を受け取るために、位置決めトランスポート１２０の中を目指す。転写ステーションＤはコロナ発生装置５８を備えており、このコロナ発生装置５８は、シート４８の背面にイオンをスプレーし、そのシート４８の光導電ベルト１０からの剥がれを助ける。転写の後、シート４８は、ベルトトランスポート６２の道順によって、矢印方向６０の方向に動き続け、ベルトトランスポート６２はシート４８を融着ステーションＦに進める。

融着ステーションＦはフューザアセンブリ７０または単にフューザと呼ばれるものを備えており、このフューザアセンブリ７０は転写されたトナー粉体像をコピー用シート４８上に永久的に定着させる。好ましくは、フューザアセンブリ７０は、熱せられたフューザローラ７２と、フューザローラ７２に接触しているコピー用シート４８上のトナー粉体像を伴う加圧ローラ７４を備えている。加圧ローラは、フューザローラに対しカムが取り付けられ、コピー用シート４８にトナー粉体像を定着するために必要な圧力を供給する。フューザローラ７２はその内部の石英水銀灯（図示せず）によって内部加熱される。また、図示されていないリザーバに蓄えられているリリース剤は図示されていないメータリングロールへくみ上げられる。その際、図示されていないトリムブレードは余分なリリース剤を遮断する。リリース剤は、図示されていないドナーロールへ更にはフューザローラ７２へと移送される。

シートはそこで、画像がシートに永久的に定着され、あるいは融着されるフューザを通過する。フューザアセンブリ７０を通った後、ゲート８０は、出口経路８４を通ってフィニッシャ９０へと直にシート４８を移動させるか、あるいは、両面ループ経路１００内へ、特に最初に１枚シート反転器８２に、シート４８を偏向させるか、いずれかを可能にする。即ち、もし、シートが、片面シート、又はその上に形成された第一面画像及び第二面画像の双方を有する完成された両面シートであれば、そのシート４８はゲート８０を経由し、出口経路８４を直接製油してディスク型のフィニッシャ９０へ搬送される。しかしながら、もしシートが両面中であって、そしてそこで第一面画像で印刷されたのみであれば、そのシート４８を、反転器８２の中と両面ループ経路１００の中に偏向するために位置決めされる。そこでは、出口経路８４に送り出される前に、その両面シートの裏側に、第二面画像を受け取りそして永久的に定着するための転写ステーションＤ及びフューザアセンブリ７０を通って送り戻すために、シートが反転されそしてそこで加速ニップ１０２とベルトトランスポート１１０に送られる。

出口経路８４を経由しフィニッシャ９０に送られたシート群は、もしステープリングが不要であれば、ニップ９１、９２及び９３によって上側トレイ９５上に搬送される。そしてまた、ローカルスキャンでステープリングが不要のときもそうである。もし、ステープリングが要求されると、ニップ９１はシートを、ディスク９６のフィンガ９７にそれらを送り込むニップ９４へ搬送する。ディスク９６の回転は、デュアルヘッドステープラ９８の中にシートを位置合わせする。ステープリングの後、ディスク９６の引き続く回転は、シートのセットを主トレイ９９上に積み重ねる。

印刷用シート４８が光導電ベルト１０の光導電面１２から剥がされた後、清掃ステーションＥにおいて、光導電面１２に貼り付いている残留トナー／現像剤及び紙繊維粒子がそれらから除去される。清掃ステーションＥは、紙繊維を乱して除去するために光導電面１２に接触して回転可能に搭載された繊維質ブラシと、未転写トナー粒子を除去するための清掃ブレードとを備えている。清掃ブレードは、適用に依存し、ワイパーあるいはドクターポジションのいずれかに形作られることができる。清掃の後、次に引き続く画像形成サイクルのため、その荷電に先立ち、図示されていない放電ランプが光導電面１２を、その上に残留している残余静電電荷を散逸させるために、光であふれさせる。

コントローラ２９は、様々なマシン機能を規制する。コントローラ２９は、好ましくは、上述のマシン機能の全てを制御するプログラマブルマイクロプロセッサがよい。コントローラ２９は、コピー用シートの比較計数、再取込文書の数、オペレータによって選択されたコピー用シートの数、遅延時間、ジャミング補正等を提供する。上に述べた例示的システムのすべての制御は、オペレータによって選択された印刷マシンのコンソールからの従来通りの制御切替入力によって遂行されることができる。従来通りのシート経路センサまたはスイッチは、文書及びコピー用シートの位置トラックを保つために、用いられることができる。

次に図２及び図３に戻り、タンデム印刷システムの図解された模式図は、従来のタンデム印刷機の欠陥に答えるものが示されている。例えば、タンデム印刷システム２００は、図１に開示された６５ｐｐｍ、７５ｐｐｍ又は９０ｐｐｍのプリンタを２台含み、それは結果として、片面モードにおいて１３０ｐｐｍ、１５０ｐｐｍ又は１８０ｐｐｍのハイエンドディジタルマシンとなる。ＵＩ（user interface:ユーザインタフェース）２２２は、これら２台のプリンタを単一の高速印刷エンジンとして動作することを制御する。ユーザインタフェース（ＵＩ）２２２が起動されると、シートは、ＳＭＨ（special materials handler:特殊素材ハンドラ）２１２又はＨＣＦ（high capacity feeder:大容量フィーダ）２１１のいずれかから、タンデム印刷システム２００と第１マシン２１０に送り込まれる。シートは、両面ループ経路１００の一部によって、矢印方向２１３の方向に、画像が形成されそして融着されるフォトレセプタ２１４の上を搬送される。結果物であるコピーは、必要であれば反転器２１７で反転され、そしてそこで、両面ループ経路１００から偏向され、そしてデュアルフィニッシャステーション３００の中に出力される。デュアルフィニッシャステーション３００は、好ましくは、それぞれ図１において模式的に示したＸｅｒｏｘ（商標）４９００の部品として販売されている２個の従来型フィニッシャを備えている。

第２マシン２２０は、ＨＣＦ２２１からシートを受け取り、そして、そのシートを、画像を受け取るためのフォトレセプタ２２８を過ぎて矢印方向２２３に両面ループ経路１００を利用して搬送する。いま画像化されたコピーが融着されると、それらは、（必要がない限り無反転で）は反転器２２５を通ってまっすぐ搬送され、そして両面ループ経路１００によりデュアルフィニッシャステーション３００へ向けて送られる。第２マシン２２０からのコピーは、図２中で右から左へといまや動き、そして、第１マシン２１０からの出力と交代してデュアルフィニッシャステーション３００に入る。図示されていない方向変換器が、マシン２２０の左側からコピー用シートをデュアルフィニッシャステーション３００内に出すことを生じさせる。もし、プリンタであるマシン２１０または２２０のいずれかが何らかの理由で動作不能になると、働いている一方のマシンは、従来のタンデムコピア／プリンタシステムのような０％に代わって、５０％で生産性を維持する。デュアルフィニッシャステーション３００は、第２のプリンタの周りに必要な複雑なハードウェアを削減し、また可能性のあるマシンダウン時間を短縮するために、マシン２１０とマシン２２０の間（中央）に配置される。

図３に示すように、デュアルフィニッシャステーション３００は、第１フィニッシャ３１０及び第２フィニッシャ３５０を含む。矢印方向２１３方向に第１マシン２１０から搬送されたシート群は、セットとしてステープリングし或いはバイパストレイ３３０上に送るための第１フィニッシャ３１０内にシート群を搬送するニップ３１２を目指す。ステープリングされないシートは、ニップ３１２、３１６及び３１８によって、バイパストレイ３３０上へ送り出される。もし、シート群がセットとしてステープリングされるときは、フィニッシャ３１０において、それらはニップ３１２及び３１４によりディスク３４０のフィンガ３４２又は３４４に送り込まれる。ディスク３４０は、シートがセットにステープリングされるデュアルヘッドステープラ３４６においてシート同士を位置決めするために、回転される。ステープリングの後、ディスク３４０は、シート群のセットを共用キャッチトレイ３３５の上に落とすため、時計回りに回転される。

矢印方向２２３に搬送された第２マシン２２０からの画像形成済シートは、ニップ３５２に入り、そして、ディスク３７０のフィンガ３７２又は３７４内に入るニップ３３８を経由してフィニッシャ３５０内に搬送されるか、又は、ドライブニップ３５２、３５６とニップ３５８の使用によって上方にそしてバイパストレイ３６０上に運ばれるかのいずれかとなる。もしシート群がセットにステープリングされるならば、それらはディスク３７０のフィンガ３７２又は３７４から、共用キャッチトレイ３３５上へリリースされる。

共用キャッチトレイ３３５は、バネ、ネジ回転等による制御を受けそしてフィニッシャ３１０又は３５０の少なくとも一方からその上に積み重ねられたセットの所定個数の後に元の位置に復帰するように構成されている可動プラットフォームを有する在来型のトレイである。第２フィニッシャ３５０からのセットは、第１フィニッシャ３１０から吐出されたセットと交互に吐出される。第２フィニッシャ３５０は、第１フィニッシャ３１０の標準的向きに関して１８０°回転され、すなわち、フィニッシャの内側の側面は、外側を向いている。それは第１フィニッシャ３１０と同様に働く。第１フィニッシャ３１０の配置に関して１８０°回転された第２フィニッシャ３５０のために、それぞれのフィニッシャからステープリングされたセットが交互となり、そして共用キャッチトレイ３３５上に送られる。いまステープリングが対角線的なコーナーの間で交互に行われるので、ステープリングされたセットは、両フィニッシャが同じ配置の場合であろうものの高さの半分である。中央に配置されたデュアルフィニッシャステーション３００は、その配置がＨＣＦ２２１上にあるために基本的にウエストの高さである共用キャッチトレイ３３５の中の出力としてのステープリングされたセットのために体をかがめることを排除するので、ユーザフレンドリである。

用紙経路を単純化するためにマシンの間の中央に配置された共用フィニッシャの中に、画像形成済シートを送る２台の６５ｐｐｍ、７５ｐｐｍ又は９０ｐｐｍマシンを含むタンデムプリンタシステムのための改良が開示されたことが理解されるであろう。片面モードにおけるこれら２台のマシンの使用は、結果としてディジタルの１３０ｐｐｍ、１５０ｐｐｍ又は１８０ｐｐｍシステムを生みだす。

従来における典型的な６５ｐｐｍ、７５ｐｐｍ又は９０ｐｐｍプリンタの模式的立面図である。プリンタの間に配置されたデュアルフィニッシャによってリンク付けされた２台の図１のプリンタを用いるタンデムプリンタシステムの模式的立面図である。図２に示したデュアルフィニッシャの模式的立面図である。

符号の説明

１０光導電ベルト、１２光導電面、１４ストリッピングローラ、１６ドライブローラ、２０テンショニングローラ、２２，５８コロナ発生装置、２７ドキュメントハンドラ、２９コントローラ（ＥＳＳ）、３８現像機ユニット、４４トナー粒子ディスペンサ、４６現像機ハウジング、４８シート、５０シートフィーディング装置、５１ナジャロール、５２フィードロール、５３リタードロール、５４スタック、５６垂直トランスポート、６２ベルトトランスポート、７０フューザアセンブリ、７２フューザローラ、７４加圧ローラ、８０ゲート、８２，２１７，２２５反転器、８４出口経路、９０フィニッシャ、９１，９４，３１２，３３８，３５２，３５８ニップ、９５上側トレイ、９６，３４０，３７０ディスク、９７，３４２，３７２フィンガ、９８，３４６デュアルヘッドステープラ、９９主トレイ、１００両面ループ経路、１０２加速ニップ、１１０ベルトトランスポート、１２０トランスポート、２００タンデム印刷システム、２１０，２２０マシン（プリンタ）、２１１，２２１ＨＣＦ（大容量フィーダ）、２１４，２２８フォトレセプタ、３００デュアルフィニッシャステーション、３１０，３５０フィニッシャ、３３０，３６０バイパストレイ、３３５共用キャッチトレイ、３５２ドライブニップ。

Claims

第１及び第２プリンタであって、前記プリンタのそれぞれは、シートフィーダと、シートトランスポートと、前記シートフィーダによって前記シートトランスポートから供給されたシート上に画像を印刷する装置と、このシート上に置かれた前記画像を融着するためのフューザとを有する第１及び第２プリンタと、
前記第１及び第２プリンタのそれぞれから出力を受け取るように適合されたデュアルフィニッシャステーションであって、前記第１及び第２プリンタの間の中央に配置された２個のフィニッシャを含むデュアルフィニッシャステーションと、
前記２個のフィニッシャの双方から出力を受け取るように適合された共用キャッチトレイと、
を備えるタンデム印刷システム。
第１及び第２プリンタであって、前記プリンタのそれぞれは、シートフィーダと、シートトランスポートと、前記シートフィーダによって前記シートトランスポートから供給されたシート上に画像を印刷する装置と、このシート上に置かれた前記画像を融着するためのフューザとを有する第１及び第２プリンタと、
前記第１及び第２プリンタのそれぞれから出力を受け取るように適合されたフィニッシャステーションであって、前記第１及び第２プリンタの間の中央に配置された２個のフィニッシャを含むフィニッシャステーションと、
前記２個のフィニッシャの双方から出力を受け取るように適合されたキャッチトレイと、
を備える高速印刷装置。
第１及び第２プリンタであって、前記プリンタのそれぞれは、シートフィーダと、シートトランスポートと、前記シートフィーダによって前記シートトランスポートから供給されたシート上に画像を印刷する装置と、このシート上に置かれた前記画像を融着するためのフューザとを有する第１及び第２プリンタと、
前記第１及び第２プリンタのそれぞれから出力を受け取るように適合されたデュアルフィニッシャステーションであって、前記第１及び第２プリンタの間の中央に配置された２個のフィニッシャを含むデュアルフィニッシャステーションと、
前記２個のフィニッシャの双方から出力を受け取る少なくとも１個のキャッチトレイと、
を備えるタンデム電子写真印刷システム。
前記第１プリンタからの画像形成済みシートが、前記デュアルフィニッシャステーションへの到着前に反転される請求項３記載のタンデム電子写真印刷システム。