JP4651570B2 - 並行水平印刷モジュールを有する並行印刷アーキテクチャ - Google Patents

Description

本発明は、多機能の拡張可能な印刷システムを提供する複数の印刷装置若しくは画像記録装置に関する。本発明は、各々が同一若しくは異なる印刷能力を有し、種々のマーキング・エンジンから成る統合印刷モジュールに関連して特定用途を見出し、特にそれらに関連して述べられることになる。しかしながら、本発明が他の同様の用途にも適用できることを認識すべきである。

シート上に画像を記録するための種々の装置が、これまで実用化されている。たとえば、オリジナルの画像が、感光性媒体などを介してシート上に記録されるタイプのコピー装置、及び電気信号に変換された画像情報が、インパクト・システム（タイプ・システム、ワイヤ・ドット・システム等）や、ノンインパクト・システム（感熱式システム、インクジェット・システム、レーザビーム・システム等）によってシート上に画像として再生されるプリンタがある。

電子複写印刷システムのマーキング・エンジンが電子写真印刷機であることが多い。このような機械において、光導電性ベルトは、ベルト表面に感光性を付与するために実質的に均一な電位に帯電される。ベルトの帯電された部分は、その後、選択的に露光される。帯電された光導電性ベルト若しくは部材を露光することにより、照射された領域内でその上の電荷を分散する。これにより、光導電性部材上に、再生されるオリジナル文書内に含まれる情報領域に対応する静電潜像が記録される。静電潜像が光導電性部材に記録された後で、光導電性部材上の潜像は続いてコピー用紙に転写される。コピー用紙は加熱されて、トナー画像を画像構成で該コピー用紙に永続的に付着する。

多色電子写真印刷は、上記のモノクロ印刷のプロセスと実質的に同一である。しかしながら、光導電性表面上に単一の潜像を形成するのではなく、異なる色に対応する連続的な潜像がその表面上に記録される。単色の静電潜像のそれぞれは、その色に対し相補的な色のトナーで現像される。このプロセスは、異なる色の画像及びそれらの個々の補色トナーに対して複数のサイクルで繰り返される。各単色トナー画像は、前のトナー画像と重ね合わせて位置合わせした状態でコピー用紙に転写される。これにより、コピー用紙上に多層トナー画像が作成される。その後、多層トナー画像はコピー用紙に永続的に付着されて、カラーコピーを作成する。現像剤材料は、液体若しくは粉末材料でもよい。

モノクロ印刷のプロセスにおいて、コピー用紙は、入力トレイから電子写真印刷機内部の経路へと送られ、トナー画像はコピー用紙に転写され、出力キャッチトレイに転送され、次にオペレータによってそこから除去される。多色印刷のプロセスにおいて、コピー用紙は、入力トレイから印刷機内部の再循環経路内を移動し、複数のトナー画像がコピー用紙に転写され、その後の除去用の出力キャッチトレイに転送される。多色印刷に関しては、一例として、搬送機構（トランスポート）に固定されたシート・グリッパは、コピー用紙を受け取り、再循環経路内でそれを搬送し、複数の異なる色の画像がコピー要素に転写されるのを可能にする。シート・グリッパは、コピー用紙の一端を把持し、その用紙を再循環経路内で移動させて、正確なマルチパス式色の位置合わせが達成される。このようにして、マゼンタ、シアン、イエロー、及びブラックの各トナー画像が互いに位置合わせされた状態でコピー用紙に転写される。

さらに、用紙の片面だけでなく、用紙の両面にも画像を記録することは一般的なことである。用紙の両面にコピー又は印刷をすることは、資源若しくはファイル空間の節約の観点から、使用枚数を減少させる。この点に関しても同様に、第１の表面に記録された画像を有する用紙がいったん蓄積され、第１の表面上の記録が完了した後で、それら蓄積された用紙が給紙され、その第２の表面に画像が記録されるシステムが実用化されている。しかしながら、このシステムは、同じ内容の記録を有する多くの用紙を作成すべき場合に有効であるが、両面に異なる記録を有する多くの用紙を作成すべき場合には、このシステムは極めて非効率的である。すなわち、ページ１、２、３、４、・・・を作成すべき場合、奇数ページ、即ち、ページ１、３、５、・・・をそれぞれの用紙の第１の表面に最初に記録しなければならず、次に、これらの用紙を再び給紙し、偶数ページ２、４、６、・・・をそれぞれの用紙の第２の表面に記録しなければならない。第２の給紙の際に用紙の多重供給又は紙詰まりが発生する場合、表ページと裏ページとの組み合わせが混ざり合い、それによって、もう一度最初から記録を行なうことが必要となる。これを回避するために、各用紙の表面及び裏面がそれぞれ表ページと裏ページになるように用紙ごとに記録を行なってもよいが、これには、用紙の再供給に時間がかかり、効率が低下される。また、従来技術の方法では、用紙の搬送ルートが複雑になり、さらに、搬送ルートはシートを反転させるステップを含むことを避けられず、このことは用紙搬送の信頼性を極めて低下させることになっている。

さらに、色が重ね合わされる関係にある用紙の片面に２種類の情報を記録するという更なる要件が存在する。特に最近では、着色化が種々の分野において向上し、例えば、用紙の片面にカラープリントとモノクロプリントを混在させるという要望もある。重畳関係をもたらすための簡単な方法として、一度モノクロで記録を行ない、その後、機械内の現像装置をモノクロからカラーに変更し、同じ面に再度記録を行なうシステムが存在する。このシステムは、時間と労力の増大を必要とする。

２種類の情報を重ね合わせて同じ用紙の片面に記録すべき場合には、画像位置の精度に十分注意しなければならず、さもなければ、結果として得られたコピーが、画像の位置合わせ違いや、所定の画像記録フレームからの逸脱によって非常に見苦しくなることがある。

近年、こうした画像記録装置の生産性及び速度の高度化が求められている。しかしながら、個々のシステムにはそれら自体の速度限界があり、高速化を実行しようと試みると、多くの問題が発生し、さらに／あるいは、高速化要求を満たすためにより大型の装置を使用しなければならない。より大型で、かさのある装置、即ち、高速プリンタは、一般に極めて高価な不経済な装置を表わす。こうした装置の費用はそれら固有の複雑性とともに、少比率の極大量印刷の顧客に限り正当と思えるだけである。

本明細書中に示される一態様によって、新規性のある改善された統合的印刷システムが提供される。一実施の形態において、この印刷システムは、少なくとも１つの入口媒体経路及び少なくとも１つの出口媒体経路を含む少なくとも１つの略水平方向に位置合わせされた印刷モジュールと、少なくとも２つの略水平媒体搬送経路を含む少なくとも１つのインタフェース媒体搬送機構と、を含む統合的印刷システムを有し、前記少なくとも２つの水平媒体搬送経路はお互いに対して垂直方向に配置されて、少なくとも上側及び下側の各水平媒体搬送経路となり、前記少なくとも２つの水平媒体搬送経路は、少なくとも１つの略水平方向に位置合わせされた印刷モジュールに媒体を搬送する。

別の実施の形態によって提供される統合的印刷システムは、少なくとも１つの入口媒体経路と少なくとも１つの出口媒体経路とを含む少なくとも１つの略水平方向に位置合わせされた印刷モジュール、及び少なくとも１つの略水平媒体搬送経路を含む少なくとも１つのインタフェース媒体搬送機構を含む統合的印刷システムを有し、前記水平媒体搬送経路は、少なくとも１つの入口媒体経路を通過する前に少なくとも１つの出口経路を通過する方向において前記略水平方向に位置合わせされた印刷モジュールに媒体を搬送する。

また別の実施の形態によると、電子写真画像形成システムを用いた統合的印刷システムが提供され、このシステムは、電子画像データを生成し、それを複数の印刷モジュールに伝送するのに適合されるデータソースと、入口媒体経路及び出口媒体経路を含む少なくとも１つの略水平方向に位置合わせされた印刷モジュールを含む複数の印刷モジュールと、少なくとも１つの略水平媒体搬送経路を含む少なくとも１つのインタフェース媒体搬送機構と、を含み、前記水平媒体搬送経路は、入口媒体経路を通過する前に出口経路を通過する方向において略水平方向に位置合わせされた印刷モジュールに媒体を搬送する。

別の実施の形態によって提供される統合的印刷システムは、少なくとも１つの入口媒体経路及び少なくとも１つの出口媒体経路を含む少なくとも１つの略水平方向に位置合わせされた印刷モジュールの第１のアレイと、少なくとも１つの入口媒体経路及び少なくとも１つの出口媒体経路を含む少なくとも１つの略水平方向に位置合わせされた印刷モジュールの第２のアレイと、少なくとも１つの略水平媒体搬送経路を含む少なくとも１つのインタフェース媒体搬送機構と、を含み、前記水平媒体搬送経路は、前記少なくとも１つの入口経路を通過する前に前記少なくとも１つの出口経路を通過する方向において水平方向に位置合わせされた印刷モジュールに媒体を搬送し、前記第１のアレイ及び第２のアレイがお互いに対して略垂直方向に配置される。

本件の印刷装置及び方法が例示としての実施の形態と関連して以下に述べられるが、これら実施の形態を限定することが目的でないことは理解される。これに対して、添付の請求の範囲に記載の実施の形態の思想及び範囲内に含まれ得るようなすべての代替物、変形、及び均等物を対象とすることを意図している。

実施の形態は、後述されるように複数の印刷モジュールを含む。印刷モジュールは、例えば、インクジェット・プリンタ、電子写真プリンタ、感熱紙とともに使用されるサーマルヘッド・プリンタ、又は画像を基板に表わすために使用される他のどのような装置でもよい。印刷モジュールは、例えば、黒一色（モノクロ）プリンタ及び／又はカラープリンタであることがある。種々の異なった種類のカラープリンタの実例が図１乃至図８に示されるが、モノクロ印刷モジュール、及び他の種々の種類、タイプ、代替物、数量や組み合わせを、本明細書中に示される実施の形態の範囲内で使用することができる。こうした印刷モジュールのそれぞれが、入出力インタフェース、メモリ、マーキング・カートリッジ・プラットホーム、マーキング・ドライバ、機能スイッチ、コントローラ、及び自己診断ユニットを含むことができ、これらのすべてがデータ／制御バスによって相互接続され得ることを理解すべきである。それぞれの印刷モジュールは異なる処理速度機能を有することがある。

各印刷モジュールは、信号ライン又はリンク上でデータソースに接続されることができる。データソースは、受信媒体をマーク付けすることによって出力されるデータを提供する。一般に、データソースは、スキャナ、ディジタル複写機、電子画像データを生成するのに好適なファクシミリ装置などの多数の異なるソースのいずれかであったり、若しくはネットワークのクライアント若しくはサーバやインターネット、ワールドワイド・ウェブなどの、電子画像データを格納し及び／又は伝送するのに好適な装置であったりすることがある。データソースはまた、磁気記憶ディスクやＣＤ−ＲＯＭなどの、マーキングによって出力すべきデータを含むデータ・キャリアでもよい。したがって、データソースは、走査されたデータ及び／又は合成データを印刷モジュールのそれぞれに提供することができる公知の若しくは後に開発されたソースのいずれでもよい。

リンクは、画像データソースを印刷モジュールに接続するためのいずれの公知の若しくは後に開発された装置又はシステムでもよく、直接ケーブル接続、公衆交換電話網、無線伝送チャネル、広域ネットワーク若しくはローカルエリア・ネットワーク上での接続、イントラネット上での接続、インターネット上での接続、又は他のいかなる分散処理ネットワークやシステム上での接続を含んでいる。一般に、リンクは、データソースを印刷モジュールに接続するために使用可能ないずれの公知の若しくは後で開発された接続システム又は構造でもよい。さらに、データソースが印刷モジュールに直接接続されてもよいことは理解すべきである。

図１を参照すると、水平順方向ハイウェイ１２を使用する印刷モジュール１０が示されている。印刷モジュール１０は、図１に示すような「右回りフロー」マーキング方向での右回りフロー印刷モジュールとして構成される。これにより、媒体の用紙がマーキング経路入力接続部１８の上流の地点１６でハイウェイに入ることを可能にする。したがって、用紙は、同じ印刷モジュールを介してすぐに連続して２パス式で印刷できる。さらに、この印刷モジュール構成は、比較的短い単純経路構造を備えた単向専用媒体経路となる。印刷モジュール内の垂直媒体搬送機構（トランスポート）２０は、ハイウェイに入ったり出たりしている媒体シートの速度を増減するために使用される。最終印刷モジュール属性は概して垂直形状要素であり、これはシステムの床面占有面積を最小限にする。

各印刷モジュールは、統合インバータ２２及びインバータ決定ゲート２４を有する。インバータ２４は、マーキング経路出力地点１６の下流に且つその入力地点１８の上流に配置される。この位置により、マーキング入力経路２６に入る前に又はマーキング出力経路２８を出た後に用紙が反転されることが可能となる。多数の印刷モジュールから成るシステムにおいて、多数のインバータがあり、プランナー／スケジューラ・ソフトウェアは所与のジョブに対して用紙を経路指定する際の適応性を有する。

図１に示される印刷モジュールは、より詳細に述べられる。媒体シートは別に取り付けられた印刷モジュール順方向ハイウェイ（図示せず）や取り付けられたフィーダ・モジュール（図示せず）、あるいは順方向ハイウェイ１２の入力に用紙を供給するいずれの他の部材（図示せず）からの順方向ハイウェイを介して、順方向ハイウェイ１２に搬送され、印刷モジュール内部に統合される。媒体シートは、順方向ハイウェイ経路１２上でマーキング経路入力決定ゲート３０に移動し、そこで媒体シートは、順方向ハイウェイ経路１２上で別の部材（図示せず）に向かって引き続いて移動し、又は、マーキング経路１８の入力に入り、マーキング経路入力決定ゲート３０の下流にあるマーキング経路入力経路２６上を移動する。図示のように、媒体シートは次に、画像転写領域３２及び定着器３４を含む画像マーキング・プロセスに進む。電子写真マーキング・エンジン３６が媒体シートの一面をマーク付けした後に、このシートは、インバータ決定ゲート２４に向かってマーキング出口経路２８上を続けて移動する。媒体シートが順方向ハイウェイ１２に接近した後で、インバータ決定ゲート２４が順方向ハイウェイ１２上のマーキング経路入力決定ゲート３０の方向にシートを経路指定し、又はシートが反転されるインバータ２２にシートを経路指定するかのいずれかを行なう。次に、シートは順方向ハイウェイ１２上でマーキング経路入力決定ゲート３０の方向に経路指定される。この地点で、媒体シートは画像マーキングのためのマーキング経路入力決定ゲート３０を介してもとのマーキング経路内へと再循環でき、内部パス両面印刷を行なう。その代わりとして、媒体シートは、順方向ハイウェイ１２上で別の印刷モジュール（図示せず）、仕上げモジュール（図示せず）又は媒体シート処理を行なう他の部材へと続けて移動することができる。

図２乃至図８に示すように、また以下に述べられるように、多数の印刷モジュールが、種々の構成において互いに緊密に結合されて、又は統合された状態で示され、これにより、高レベルのアップタイムとシステム重複機能性により、高速印刷及びランニングコストの低減を可能にする。

図２を参照すると、モジュール式アーキテクチャを有する印刷システム５０が示され、これは、少なくとも２つの印刷モジュールを保持することができる水平フレーム構造を使用し、水平媒体経路若しくはトランスポート・ハイウェイを提供する。モジュール式アーキテクチャは、あるいはまた、各印刷モジュールの周囲に個々のフレーム構造を含むことができる。このフレーム構造は、印刷モジュールの水平ドッキングを可能にするための特徴を含んでいる。フレーム構造は、他の印刷モジュールと適合する水平ウォール及び垂直ウォールを含んでいる。２つの印刷モジュールは、多数の他の印刷モジュールと共にカスケード配置されることができて、より高速の構成を生成する。各印刷モジュールが印刷システムから（例えば、修理のために）取り外されることができるが、システムの残りがその処理能力を維持することは理解すべきである。

一例として、３つの印刷モジュール５１、５２及び５４を有する統合的印刷システムが図２に示される。統合的印刷システムは、図に示すように、用紙／媒体供給部５６、文書スキャナ５８、及び用紙／媒体仕上げ若しくは出口部６０をさらに含む。供給部５６及び仕上げ部６０の間には、３つ印刷モジュール５１、５２及び５４が収容され統合されている。図２において、図示の印刷モジュールは、モノクロ印刷モジュール、カラー印刷モジュール、又はモノクロ印刷モジュールとカラー印刷モジュールとの組み合わせでもよい。カラー及びモノクロのそれぞれの印刷モジュールの更なる組み合わせ及び他の組み合わせをどのような構成においても利用できることは理解すべきである。

作動中に、媒体が供給部５６から水平媒体ハイウェイ６２上に出て、それによって、媒体が統合的印刷モジュール領域に入る。図示にはないが、供給部５６又は別の供給部が直接に水平ハイウェイに媒体を供給できることは認識すべきである。媒体は初めに、印刷モジュール５１、５２、及び５４のいずれか１つに入る。例えば、媒体がその片面上をモノクロのみの印刷モジュールを介して処理される場合、用紙は図示の３つの印刷モジュールのいずれか１つであるモノクロ印刷モジュールに供給されることができる。この媒体は、水平ハイウェイ６２によって搬送される。

印刷モジュールの１つ、即ち印刷モジュール５１に関して、媒体経路を以下に詳しく述べる。供給部５６から出ている媒体は水平ハイウェイ６２に入る。媒体は、ハイウェイ出口６４で水平ハイウェイから出る。水平ハイウェイから出ると、媒体は経路６６に沿って移動して、地点６８で印刷モジュールの処理部分に入り、印刷モジュールの処理経路内を搬送され、それによって媒体が画像を受け取る。次に、媒体は、地点７０で処理経路から出て、そこから代替経路を取ることができる。すなわち、媒体は内部両面印刷ループ７２を介して、あるいは仕上げモジュール６０に向かって再循環できる。任意選択的に、媒体は経路７２を通ってインバータによって反転され、その後、インバータ経路から出て水平ハイウェイ６２上で別の印刷モジュールに移動する。媒体は、水平ハイウェイ６２を経由して最初の印刷モジュール５１から印刷モジュール５２又は５４へと移動できる。

上記のアーキテクチャは、同一システム内部で多数の印刷モジュールの使用を可能にし、シングルパス両面印刷、内部パス両面印刷、及びマルチパス印刷を行なうことができる。シングルパス両面印刷は、シートの面１が１つの印刷モジュールで印刷され、面２は、もとの第１の印刷モジュール内にシートを再循環させる代わりに、第２の印刷モジュールで印刷されるシステムを表わす。対照的に、内部パス両面印刷は、面１及び面２が単一の印刷モジュールで印刷され、シートが面２の印刷のために同じ印刷モジュール内で再循環される、システムを表わす。シングルパス両面印刷媒体経路は、例えば、多数の印刷モジュールによって両面印刷が実現されることを可能にする。一方、たとえば他の印刷モジュールの１つ以上が点検のためにダウンしてシングルパス両面印刷を妨げている場合、内部両面印刷ループ及び経路は単一の印刷モジュール内で両面印刷を継続することを可能にする。マルチパス印刷は、シートの片面を１つの印刷モジュールで印刷し、その後、第２の印刷モジュールが同じ片面に印刷する、システムを表わす。

図２の構成において、シングルパス両面印刷が、代わりに２つの他の印刷モジュール５２及び５４によって達成できることを認識すべきである。例えば、印刷モジュール５２及び５４は互いにほぼ水平に方向付けられ、第２の印刷モジュール５４が第１の又は最初の印刷モジュール５２の下流に配置される。

ハイウェイは、シート（媒体）を印刷モジュールに送り、印刷モジュールから印刷されたシートを離して、搬送するために使用できる。図２に示すように、水平ハイウェイ６２は、左から右に（順方向に）媒体を移動する。媒体ハイウェイはまた、印刷モジュール５１、５２及び５４間で、さらに出力装置６０へとシートを搬送する。このプロセスはハイウェイ上の負荷を均等にするが、これは白紙のシートがハイウェイから離れる一方で、印刷されたシートがハイウェイへ合流するからである。仕上げモジュール６０は、多数の出力位置を提供し、反転及び併合機能をもたらすように使用することができる。図２に示すように、経路６２の方向性は、給紙部５６から仕上げ部６０への実質的に左から右である。水平経路若しくはそのセグメント、及び接続搬送経路が断続的に反転して、選択された媒体の搬送経路の設定を変更することができることは認識すべきである。システム全体が左右逆となり、媒体が反対方向に移動されてもよいことを理解すべきである。

水平ハイウェイの終端まで移動した媒体は、仕上げモジュール６０に入る。仕上げモジュール６０は、ハイウェイ６２からの媒体を回収し又は受け取り、媒体を順に媒体仕上げ装置若しくは媒体仕上げ部に送出する。シート入口地点及びシート出口地点が、既存の若しくは標準の入出力モジュールの使用を可能にするために標準的高さであることが好ましいことは理解すべきである。システム全体が左右逆で、媒体が反対方向に移動されてもよいことを理解すべきである。

図示されていないが、スイッチ若しくは分割部材が水平ハイウェイに沿って交点に配置され、取るべき所望のルートに応じてシートや媒体を一方の経路若しくは他方の経路に沿って移動させるために切り替え可能であるように構成されることを理解すべきである。スイッチ又は分割部材は、少なくとも第１の位置及び第２の位置間で電気的に切り替え可能であればよい。信頼性及び生産性の高いシステム・オペレーションを有効にするものとして、ジョブストリームを実行するためにモジュールを介してシートを計画し経路指定するとともに、スイッチの位置を制御する役割を有する集中的管理システムが含まれる。

上記の印刷システムは、統合され、種々の構成に拡張されることができる。実例として、別の印刷システムが図３に示される。印刷システム８０では、３つの印刷モジュール８２、８４、及び８６、１つの媒体供給源８８、１つの文書スキャナ９０、及び１つの仕上げ／スタッキング部９２を示している。媒体搬送は、２つのほぼ水平なハイウェイ９４及び９６を経由して行なう。図３の構成において、シングルパス両面印刷は、例えば、互いに水平に方向付けられた印刷モジュール８２及び８４などの印刷モジュールの他の組み合わせによって達成できることを理解すべきであり、ここで印刷モジュール８４は初めの印刷モジュール８２の下流に配置される。

ハイウェイ９４及び９６は、シート（媒体）を印刷モジュール８２、８４及び８６に送出し、これら印刷モジュール８２、８４及び８６間でシートを搬送するために使用できる。ハイウェイ９４及び９６はまた、印刷されたシートを印刷モジュール８２、８４及び８６から離して出力仕上げモジュール９２に搬送することもできる。このプロセスがハイウェイ上の負荷を均等にするが、これは白紙のシートがハイウェイを離れる一方で、印刷されたシートがハイウェイへ合流するからである。

印刷モジュール・エンジンの媒体経路を以下に詳細に述べる。印刷モジュール８２に関して、供給部８８又は印刷モジュール８２から出ている媒体は、地点９８又は地点１００で水平ハイウェイに入る。媒体は、ハイウェイ出口１０２で水平ハイウェイから出る。媒体は、地点１０２で印刷モジュールの処理部に入り、印刷モジュールの処理経路１０４に沿って搬送され、それによって媒体が画像を受け取る。次に、媒体は、地点１００で処理経路から出て、そこから代替経路を取ることができる。すなわち、媒体は、内部パス両面印刷ループを介して再循環されることができ、あるいは、選択的に別の印刷モジュールに入り、若しくは下側水平ハイウェイ９４から上側水平ハイウェイ９６に入るために、下側水平ハイウェイ９４に移動することができる。媒体がもとのシングルパス両面印刷経路部へと移動される場合、媒体は、経路１０８を介して印刷モジュールから別の印刷モジュールへと移動できる。媒体が経路１１０に従って上側水平ハイウェイ９６へと進む場合、媒体は経路１１１を経て仕上げモジュール９２に入ることができる。あるいはまた、媒体は、経路１０２を経由してもとの印刷モジュール８２へと再循環できる。上側ハイウェイ９６に対する接離の制御は、決定ゲート１１２又は他の電子スイッチによって行なわれる。

水平ハイウェイの終端に移動した媒体は、仕上げモジュール９２に入る。仕上げモジュール９２は、経路１１１を経てハイウェイ９４及びハイウェイ９６から媒体を回収し又は受け取り、それら媒体を媒体仕上げ装置のスタッカ部に順に送出し、あるいは出力トレイに直接送出する。これらの装置は、仕上げモジュール９２に統合されるか、又は仕上げモジュール９２から接近可能のいずれかである。モジュール式アーキテクチャにより、印刷モジュールが印刷システムに付加され、除去されることができることは理解すべきである。

図４を参照すると、別の印刷システム１２０が示されている。３つのほぼ水平なハイウェイ１２２、１２４及び１２６、又は媒体経路が示されている。図のように、上側水平戻りハイウェイ１２６は媒体を右から左に媒体を移動し、中間水平順方向ハイウェイ１２４は媒体を左から右に移動し、下側水平順方向ハイウェイ１２２は媒体を左から右に移動する。印刷モジュール１３０の左に配置された入力分配モジュール１２８は、フィーダ・モジュール１３２及び上側水平戻りハイウェイ１２６からシートを受け取り、それらを下側順方向ハイウェイ１２２に送出する。出力分配モジュール１３４は、下側順方向ハイウェイ１２２からシートを受け取り、それらを順に仕上げモジュール１３８に送出し、あるいは、戻りハイウェイ決定ゲート１４２によって制御されるリターンパス１４０を経由して媒体を再循環させる。

図４に示される重要な能力は、媒体が最初にいずれかの印刷モジュールによってマーク付けされ、さらに１つ以上の次の印刷モジュールによってマーク付けされて、例えばシングルパス両面印刷及び／又はマルチパス印刷を可能とする能力である。この能力を有効にする部材は、戻りハイウェイ１２６と、入出力分配モジュール１２８及び１３４である。戻りハイウェイは、入出力分配モジュール１２８及び１３４の両方に接続され、これらモジュール間に延出し、例えば、媒体が第１に、印刷モジュール１３６に経路指定され、第２に出力分配モジュール１４２リターンパスに沿って経路指定され、第３に上側戻りハイウェイ１２６に沿って入力分配モジュール１２８に経路指定され、さらに印刷モジュール１３０若しくは印刷モジュール１４４に対し経路指定されることを可能にする。

印刷モジュールの１つ、即ち、印刷モジュール１３０を参照して、媒体経路は以下に詳細に説明される。入力分配モジュール１２８から出ている媒体は、経路１４６を介して下側水平順方向ハイウェイ１２２に入ることができる。媒体は、ハイウェイ出口１４８で下側水平ハイウェイから出る。その上で、媒体は、経路１５０を経て印刷モジュール１３０の処理部に入り、印刷モジュールの処理経路１５２内を搬送され、それによって、媒体が画像を受け取る。次に、媒体は、地点１５４で処理経路から出て、そこから代替経路を取ることができる。すなわち、媒体は、インバータ１５６に入ったり、又は下側水平ハイウェイ１２２を移動したりすることができる。すべてのマーク付けが完了すると、媒体は経路１６０を経由して仕上げモジュール１３８に送出される。

図５を参照すると、本発明の一実施の形態１７０による単信方式（シンプレックス）印刷の例が示されている。フィーダ・モジュール１７２は下側水平ハイウェイ１７４に白紙の媒体シートを供給し、白紙の媒体シートは経路１７６に沿って移動する。このことは、印刷モジュール１７８入力決定ゲート１８０の方向に下側水平ハイウェイ１７４に沿って移動することを含む。入力決定ゲート１８０に到達した後に、白紙の媒体シートは、印刷モジュール入力マーキング経路１８２へと移動する。白紙の媒体シートは、次に画像転写領域内を移動し、そこで印刷された媒体シートになる。印刷された媒体シートは、その後下側水平ハイウェイ１７４に到達するように示された経路１８４に沿って移動する。印刷された媒体シートは、さらに下側水平ハイウェイ１７４経路１８６に沿って仕上げモジュール１８８へと搬送される。

図６を参照すると、２つの印刷モジュール２０２及び２０４を使用したシングルパス両面印刷システム２００の実例が示されている。フィーダ・モジュール２０６は白紙の媒体シートを下側水平ハイウェイ２０８に供給し、その白紙の媒体シートが示された経路２１０に沿って移動する。このことは、入力決定ゲート２１２の方向に下側水平ハイウェイ２０８に沿って移動することを含む。入力決定ゲート２１２に到達した後に、白紙の媒体シートは、マーキング経路２１０上へと移動する。白紙の媒体シートは、その後画像転写領域２１４内を移動し、そこで片面が印刷された媒体シートになる。片面印刷された媒体シートは、下側水平ハイウェイ２０８に到達するように示された経路２１６に沿って移動する。片面印刷された媒体シートは、次に下側水平ハイウェイ２１８に沿って印刷モジュール２０４インバータ決定ゲート２２０に移動する。印刷モジュール２０４インバータ決定ゲート２２０は、その片面印刷された媒体シートをインバータへと経路指定する。インバータは、シートの向きを反転させ、このシートを反転した状態で下側水平ハイウェイ２２４に経路指定する。片面のみを印刷した反転された印刷媒体は、次に、印刷モジュール２０４によって実行される印刷のために印刷モジュール２０４入力決定ゲート２２６を介して経路指定される。媒体シートは、さらに画像転写領域２２６内を移動し、そこで第２の面が印刷され、両面印刷された媒体シートになる。印刷された媒体シートは、その後、下側水平ハイウェイに到達するように示される経路２２８に沿って移動する。両面印刷媒体シートは、下側水平ハイウェイ２０８に沿って仕上げモジュール２３０へと搬送される。

図７を参照すると、４つの印刷モジュール２４２、２４４、２４６、２４８、及び、別個の水平フレーム構造２５０を含む、モジュール式アーキテクチャを用いる印刷システム２４０の一例が示されている。水平フレーム構造は、下側ハイウェイ媒体経路２５２と、上側ハイウェイ媒体経路２５４と、複数の統合的インバータ２５６とを内部に含む。さらに、この印刷システム２４０は、水平ハイウェイ・フレーム構造の端部に接続された付属のフィーダ・モジュール（図示せず）及び仕上げモジュール（図示せず）を含むことができる。

図のように、各印刷モジュール２４２、２４４、２４６及び２４８は、残りの印刷モジュール及びハイウェイ構造が機能するのを妨げずにサービスや他の使用のために印刷システム２４０から取り除くことができる。図７に示される印刷システムから取り除かれている印刷モジュール２４８はインバータ２５６を含んでいない。しかしながら、開示された印刷システムの代替実施の形態は、印刷モジュールに固定されたインバータを有する着脱可能な印刷モジュールを含むことができ、それによって、印刷モジュールの除去は、残りの印刷モジュール及びハイウェィ構造が機能するのを妨げることなくインバータを取り除くことを含んでいる。

図３のモジュール式アーキテクチャは、図８に示すようにさらに拡張されることができる。この図において、ほぼ水平に位置合わせされた印刷モジュールの２つのアレイ２６２及び２６４は、共通の一組の水平ハイウェイ搬送機構２６６によって結合される。さらに、この印刷システム２６８は、媒体供給源２７０、文書スキャナ２７２、及び仕上げ／スタッキング部２７４と統合されることができる。媒体搬送は、図３に説明されたものと同様に、２つのほぼ水平なハイウェイを経由している。図８に示したように、下側印刷モジュール・アレイ２６４及び上側印刷モジュール・アレイ２６２の両方がある。上側アレイ２６２印刷モジュール及び下側アレイ２６４印刷モジュールは、決定ゲート２７６を含む各印刷モジュールに対する媒体入口経路が、上側ハイウェイ若しくは下側ハイウェイ上での媒体の流れの下流側に配置されるように、位置付けられる。図１乃至図７に関して上述したように、印刷モジュールの媒体出口経路２７８に対する印刷モジュールの媒体入口経路２７６の方向性は、比較的短距離の同じ印刷モジュールを介して媒体シート上に２パス式印刷を提供する。さらに、内部パス両面印刷は、図１乃至図７を参照して上述したように各印刷モジュールの入口及び出口の各マーキング経路間に配置されるインバータによって達成されることができる。インバータは、ハイウェイ構造の外側にある印刷モジュール内部で統合的化され、又は、ハイウェイ構造内部で統合化されることができる。水平ハイウェイ構造に対し上側アレイ２６２及び下側アレイ２６４を統合化することにより、シートが下側印刷モジュールから上側印刷モジュールに経路指定されることが可能になる。図８に示されたこのような構成は、前述したモジュール式アーキテクチャの利点を維持しながら、非常にコンパクトな占有面積を可能にする。

上記の印刷システムのモジュール式アーキテクチャは、関連した入出力媒体経路を備えた少なくとも２つの印刷モジュールを使用し、これら媒体経路は支持フレームを用いて実質的に水平方向に位置合わせすることができて、２つの印刷モジュールで基本構成モジュールを形成する。このモジュール式アーキテクチャは、更なる印刷モジュールを含んでもよく、これらモジュールは、水平ハイウェイが印刷モジュール間で媒体を搬送するように位置合わせすることができる他の印刷モジュールと固定されることができる。このシステムは、これらの印刷モジュールの上に配置される更なる水平ハイウェイを含むことができる。こうしたハイウェイが内部印刷モジュール用紙経路よりも高速の搬送速度で媒体を移動できることは理解すべきである。

モジュール式媒体経路アーキテクチャは、一般的なインタフェース／ハイウェイ構成を提供し、該構成は、１つのシステムにおいて異なる内部媒体経路を備えた異なる印刷モジュールが存在することを可能にする。このモジュール式媒体経路は入口媒体経路及び出口媒体経路を含み、これら経路は、１つの印刷モジュールからのシートが、反転した向き又は反転しない向きのいずれかの状態で別の印刷モジュールに供給されることを可能にする。モジュール式媒体経路は１つの印刷モジュール内で内部両面印刷ループを含むこともでき、これは、１つ以上の他の印刷モジュールが動作不能であるときでも両面印刷を続けて行なうことができるように選択的に設けられる。１つ以上の他の印刷モジュールを点検修理しながら印刷モジュールを動作させる能力は、システムの処理量及び生産性を向上させる。

モジュール式アーキテクチャは、同じシステムにおいて広範囲の印刷モジュールを有効にする。上記のように、印刷モジュールは、種々のタイプ及び処理速度を含むことができる。モジュール式アーキテクチャは印刷システムに対し重複機能性をもたらし、代替経路はバックアップに対し内部両面印刷ループを提供する。モジュール式アーキテクチャは、入力側に単一媒体源を、また出力側に単一出力仕上げモジュールを利用することができる。このシステムの主要な効果が、高速で実行する必要がない部材においてマーキング処理を用いて非常に高い生産性を達成できるということであることを理解すべきである。これは、定着などの多くのサブシステムを簡略化し、低コストの印刷モジュールの使用を可能にする。図には示されていないが、モジュール式アーキテクチャの他のバージョンは、更に数個の印刷モジュールを含むこともできる。

モジュール式アーキテクチャは、シングルパス両面印刷方式、マルチパス・カラー処理、及び、信頼性と両面印刷生産性を最大にする媒体経路の短縮化をもたらす重複機能両面印刷ループを可能にする。さらにまた、モジュール式アーキテクチャは媒体シートを比較的短い一直線の搬送機構を介して高速で搬送することを可能にし、信頼できるシステムを提供する。さらに、ハイウェイは、カスタマーが利用しやすいようにシステムの上面に沿って配置することができる。

図示した実施の形態は、特定の実施の形態を参照して説明されている。言うまでもなく、変形及び変更は上記の詳細な説明を読んで理解することで他者にも見出されるであろう。図示した実施の形態は、添付の請求の範囲若しくはその均等物の範囲内である限り、こうした変形及び変更のすべてを含むものとして解釈することが意図される。

図１は、印刷モジュールを示す断面図である。 図２は、第１の実施の形態による印刷システムを示す断面図である。 図３は、第２の実施の形態による印刷システムを示す断面図である。 図４は、第３の実施の形態による印刷システムを示す断面図である。 図５は、第３の実施の形態による印刷システムを示し、さらに媒体経路を示す断面図である。 図６は、第３の実施の形態による印刷システムを示し、さらに別の媒体経路を示す断面図である。 図７は、実施の形態による印刷モジュールの配置を示す断面図である。 図８は、実施の形態による印刷モジュールの配置を示す断面図である。

Claims (3)

1. 搬送方向の上流側から下流側に向かうように順に配置された第１〜第３の挟持搬送手段を含む、媒体を挟持して搬送する複数の挟持搬送手段により形成されると共に、第１の入り口を介して搬送されて来た媒体を、該第３の挟持搬送手段を介して、第１の出口から外部へ排出するための第１の搬送経路と、
   中間転写媒体にトナー画像を形成すると共に該形成されたトナー画像を媒体に転写部により転写するトナー画像形成システムと、
   複数の挟持搬送手段により形成されると共に、媒体を前記転写部に搬送するための転写部上流側搬送経路と、
   複数の挟持搬送手段により形成されると共に、前記転写部によりトナー画像が転写された媒体を前記第１の挟持搬送手段に搬送するための転写部下流側搬送経路と、
   前記第２の挟持搬送手段を通過した媒体の搬送経路を、前記第３の挟持搬送手段に向かう経路か、前記転写部上流側搬送経路に向かう経路か、に切り替える第１の切替手段と、
   搬送方向の上流側から下流側に向かうように順に配置された第４〜第６の挟持搬送手段を含む複数の挟持搬送手段により形成されると共に、第２の入り口を介して搬送されて来た媒体を、該第６の挟持搬送手段を介して、第２の入り口から外部へ排出するように搬送する第２の搬送経路と、
   前記第１の入り口を介して搬送されて来た媒体の搬送経路を、前記第１の挟持搬送手段に向かう経路と、前記第４の挟持搬送手段に向かう経路と、に切り替える第２に切替手段と、
   前記第５の挟持搬送手段を通過した媒体の搬送経路を、前記第６の挟持搬送手段に向かう経路か、第３の挟持搬送経路に向かう経路か、に切り替える第３の切替手段と、
   を備えた印刷システム。
2. 前記第１の搬送経路における前記第１の挟持搬送手段と前記第２の挟持搬送手段との間の経路部分は、前記第２の搬送経路における前記第４の挟持搬送手段と前記第５の挟持搬送手段との間の経路部分の下方に位置することを特徴とする請求項１記載の印刷システム。
3. 複数の請求項１又は請求項２に記載の印刷システムを、前記媒体が各印刷システム内を搬送されるように、備えた連結印刷システムであって、
   前記複数の印刷システムの内の最も下流側に位置する印刷システムを最下流側印刷システムとし、
   前記複数の印刷システムの内の最も上流側に位置する印刷システムを最上流側印刷システムとすると、
   前記複数の印刷システムは、前記最上流側印刷システムから前記最下流側印刷システムに向かって１つずつ隣接するように配置されると共に、上流側の印刷システムの前記第１の出口と前記第２の出口とがそれぞれ、該隣接する下流側の印刷システムの前記第１の入り口と前記第２の入り口とに接続されるように、配置され、
   前記最下流側印刷システムの前記第３の挟持搬送手段介して前記外部へ排出された前記媒体を収納する収納部と、
   媒体を収納すると共に収納された媒体を前記最上流側印刷システムの前記第１の挟持搬送手段に向けて搬送する収納搬送部と、
   前記最下流側印刷システムの前記第３の挟持搬送手段介して前記外部へ排出された前記媒体を、前記最上流側印刷システムの前記第１の挟持搬送手段に向けて搬送する第３の搬送経路と、
   前記最下流側印刷システムの前記第３の挟持搬送手段介して前記外部へ排出された前記媒体の搬送経路を、前記収納部に向かう経路か、前記第３の搬送経路か、に切り替える第４の切替手段と、
   を備えた連結印刷システム。

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