JP5139382B2 - マーキングエンジン挙動不確定性対処用バッファリングシステム及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、マーキングエンジン等の媒体処理モジュールにおける挙動の不確定性(uncertainty)にバッファリングで対処するシステム及び方法に関する。本発明は、特に、種々の媒体処理モジュールを共通のコントローラによる制御下に置くモジュール式印刷システムにおいて有用である。そのため以下の説明では専らそうしたシステムを例とするが、本発明はその他のシステムにも好適に適用することができる。

印刷システム、例えばコピー機、プリンタ、多機能機等の装置では、通常、マーキングエンジンを少なくとも１個使用する。これは、インク、トナー等のマーキング材を用いシート状の印刷媒体上に画像を発現させるコンポーネントであり、シートフィーダ、搬送機、フィニッシャ等のコンポーネントと同様、可換性のあるモジュールとして構成することができる。モジュール式乃至統合型と呼ばれる印刷システムはそうしたモジュールからなる印刷システムであり、そのシステム構成を容易に改変できる、そのシステムを構成する個々のコンポーネントの修理乃至交換をモジュール単位で容易に行える等の利点を有している。ただ、それらのモジュールを互いに協調して稼働させないと好適なスループットを確保することができないので、モジュール式印刷システムでは中央コントローラを設けるのが普通である。このコントローラの役目は、個々のモジュールにおける印刷媒体の動きを監視し、そのタイミングを精密に制御することである。その制御手法としてはモデルベースプラニングを使用することができる。この手法では、まず、その挙動を表すモデルを個々のモジュールで生成し、それらコンポーネントモデルを中央コントローラが受領する。中央コントローラでは、対応するコンポーネントモデルを解釈することによって各モジュールの性能及び稼働条件を判別する。即ち、対応するコンポーネントモデルから個々のモジュールの性能及び稼働条件を読み取る。処理対象となるプリントジョブが到来したら、中央コントローラは、読み取った性能及び条件に基づき、１個又は複数個のプリントジョブについてのマシン制御プランを策定する。個々のモジュールでは、そのプランを確認し、そのうちの自モジュール分担部分を実行する。

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こうしたモジュール式印刷システムに対しては、中央コントローラによる制御に完全には服さない構成のマーキングエンジンを、１個又は複数個搭載できるようにすることが求められている。もしそうしたことが可能になれば、中央コントローラの制御下にあるマーキングエンジンでは実行できない高速印刷等を行うことも可能になろうし、導入先プリントショップの既設装置を取り込み稼働させうるという柔軟性も得られよう。ただ、モジュール式印刷システムに組み込めるよう設計されていないマーキングエンジンでは、印刷媒体の動きがそのエンジン自身の制御ユニットによって制御されるので、通常、そのマーキングエンジンの性能及び稼働条件についての詳細な情報が外部のコントローラに供給されることはない。更に、そうした制御ユニットは、そのマーキングエンジンを自分の判断で暫時休止乃至停止させて内部チェックを実行する。この動作が原因でシートタイミングに発生する不確定性は、中央コントローラにとり少なくとも慮外のことである。

他方で、シートバッファによって個々のシートの搬送動作を一時的に停止乃至遅延させ、下流での処理に必要な時間を稼ぐ手法が知られている。この一時的なシート搬送停止乃至遅延は一般に「バッファリング」と呼ばれており、その実行の仕方は数多く知られている。例えば、シート搬送経路上でニップ（シート挿通用の間隙）を形成しているローラを、シートとその次のシートとの間にある隙間に相応する時間に亘り一時的に制動乃至停止させる、というバッファリング手法がある。この手法で稼げる時間より長い時間を稼ぎたい場合は他の手法、例えばマルチシートバッファに複数枚のシートをためるという手法を採ればよい。ただ、こうしたバッファリング手法では、マーキングエンジンの稼働タイミング上の不確定性を吸収することはできない。

ここに、本発明の一実施形態に係る印刷システムは、（１）シート状の印刷媒体を上流から下流へと送るための媒体経路と、（２）その媒体経路沿いにあり上流側からくるシートにマーキングして下流側に送り出すマーキングエンジンと、（３）その媒体経路に沿って上記マーキングエンジンの下流側に、或いは更に上流側に設けられたシートバッファを含むシートバッファリングシステムと、を備える。本印刷システムには、更に下流側シートバッファを制御するバッファ制御ユニットを設け、マーキングエンジン内滞在時間のシート間ばらつき(variability)をその制御で吸収するようにするとよい。

この制御では、例えば、個々のシートが目標退出時点に下流側シートバッファを退出することとなるよう、バッファ制御ユニットが個々のシートの下流側シートバッファ内滞在時間を可変制御する。その下流側シートバッファ目標退出時点は、例えば、個々のシートのマーキングエンジン進入時点から所定の目標合計滞在時間が経過した時点とする。その目標合計滞在時間は、例えば、本印刷システムにおけるシートの動きを制御する中央コントローラが決める。例えば、マーキングエンジンからのシート状印刷媒体退出時刻をセンサで検知し、バッファ制御ユニットがその結果に基づき個々のシートの下流側シートバッファ内滞在時間を可変制御するようにすればよい。或いは、マーキングエンジンへのシート状印刷媒体進時刻をセンサで検知し、バッファ制御ユニットがその結果に基づき個々のシートの下流側シートバッファ内滞在時間を可変制御するようにしてもよい。

例えば、マーキングエンジンにおける印刷時間のばらつきがそのエンジンの定格印刷時間に対し±約２０％であるとする。本印刷システムによれば、そのバッファ制御ユニットの動作によって、目標合計滞在時間に対する実際の合計滞在時間（マーキングエンジンに進入してから下流側シートバッファを退出するまでの時間）のばらつきを、下流側シートバッファ無しの場合と比べ例えば約１／２に抑えることができる。

下流側シートバッファは、例えば、ピンチニップを形成するローラ対でシートを接触保持し、それら相対向するローラのうち一方又は双方をバッファ制御ユニットが制御してローラ間隙を調整する構成にする。本印刷システムには、更に上流側シートバッファを設けることができる。その上流側シートバッファとしては例えばマルチシートバッファを使用することができる。

本印刷システムは、マーキングエンジンを複数個備える構成にすることができる。例えば、媒体経路沿いに上下流の関係となるよう２個のマーキングエンジンを配すると、上流側のマーキングエンジンの下流側シートバッファが下流側のマーキングエンジンから見て上流側に位置することとなる。従って、その下流側シートバッファを一種の中間シートバッファとして用いることができる。また、媒体経路沿いに上下流の関係となるよう配した２個のマーキングエンジンのうち、下流側のマーキングエンジンに上流側シートバッファを設けると、そのシートバッファが上流側のマーキングエンジンから見て下流側に位置することとなる。従って、その上流側シートバッファを一種の中間シートバッファとして用いることができる。

印刷システムには、例えば、シート状の印刷媒体を媒体経路上に送り出すシートフィーダと、そのシートを上流側シートバッファ経由でマーキングエンジンに送り更にそのマーキングエンジンから下流側シートバッファ経由でフィニッシャに送る媒体搬送システムと、そのシートを受け取るフィニッシャと、をそれぞれ１個又は複数個設けることができる。それら、シートフィーダ、媒体搬送システム及びフィニッシャはいずれも中央コントローラの制御下に置くようにするとよい。その中央コントローラは、例えば、シートフィーダ、媒体搬送システム及びフィニッシャのうち少なくともいずれかからタイミング情報を受け取り、本印刷システムにおける個々のシートの移動タイミングをその情報に基づき制御する。例えば、個々のシートのマーキングエンジン内及び下流側シートバッファ内の合計滞在時間が一定になるよう、マーキングエンジンにおけるシートの移動タイミングを制御する。

本発明の他の実施形態に係る印刷方法は、（１）シート状の印刷媒体を所定経路経由でマーキングエンジンに進入させるステップと、（２）そのマーキングエンジンにてその印刷媒体にマーキングを施すステップと、（３）マーキングが済んだシートを上記経路沿いにそのマーキングエンジンからその下流側のシートバッファへと送り出すステップと、（４）マーキングエンジン内滞在時間のシート間ばらつきが吸収されるよう個々のシートのシートバッファ内滞在時間を制御するステップと、を有する。

例えば、個々のシートのマーキングエンジン退出時刻を検知し、そのマーキングエンジン退出時刻を起点に、上掲の制御ステップにて個々のシートのシートバッファ内滞在時間を制御する。その際には、ばらつき込みのマーキングエンジン内最長滞在時間とシートバッファ内最短滞在時間との合計以上となるよう、マーキングエンジン内及びシートバッファ内の合計滞在時間について一定の目標値を定め、その目標合計滞在時間が達成されるよう上掲の制御ステップにて個々のシートのシートバッファ内滞在時間を制御するとよい。マーキングエンジン内最長滞在時間は、例えば、複数枚のシートについてマーキングエンジン内滞在時間を取得し、それらの平均値及びその平均値に対する標準偏差を求め、求めた平均値及び標準偏差に基づきマーキングエンジン内最長滞在時間を算出する、という手順で算出することができる。また、そのマーキングエンジンより上流にマルチシートバッファを設けておき、マーキングエンジンが一時的にオフライン状態になったときに、そのマーキングエンジンでマーキングすべき複数枚のシートをそのマルチシートバッファ内に一時的にためるようにするとよい。

本発明の実施形態に係るコンピュータプログラムは、コンピュータ上で実行すると本発明の実施形態に係る方法が実行されるように作成される。

本発明の他の実施形態に係る印刷システムは、（１）シート状の印刷媒体を上流から下流へと送るための媒体経路と、（２）その媒体経路沿いにあり、そのシート滞在時間にばらつきがあることが判っており、上流側からくるシートにマーキングして下流側に送り出すマーキングエンジンと、（３）そのマーキングエンジンの下流側にあるシートバッファと、（４）マーキングエンジン内滞在時間のシート間ばらつきが吸収されるようシートバッファの動作、特に個々のシートのシートバッファ内滞在時間を制御するバッファ制御ユニットと、を備える。

本発明の第１実施形態に係るシートバッファリングシステムを備えた印刷システムを示す模式的側立面図である。 本発明の第２実施形態に係るシートバッファリングシステムを備えた印刷システムを示す模式的側立面図である。 本発明の第３実施形態に係るシートバッファリングシステムを備えた印刷システムを示す模式的側立面図である。 本発明の第４実施形態に係るシートバッファリングシステムを備えた印刷システムを示す上面図である。 図１に示したシートバッファリングシステム及びマーキングエンジンを示す側立面図である。 本発明の一実施形態に係る印刷方法を示す図である。

以下、本発明の実施形態に係る印刷システム及び印刷方法に関し説明する。これから説明するシステム及び方法によれば、システム内に存する１個又は複数個のマーキングエンジンを稼働させたときそのエンジンの挙動に現れる不確定性を、吸収することができる。具体的には、その印刷システム内に設けたシートバッファリングシステムを利用することによって、進入、退出の双方について、マーキングエンジン挙動の不確定性を吸収している。

下記印刷システムは、プリンタ、コピー機、多機能機等の形態で実施することができる。また、１個又は複数個のマーキングエンジンを備える印刷システムで使用可能な様々な構成を、下記印刷システムに取り入れることができる。例えば特許文献１０〜１２、１４〜１８、２４等に記載の構成である。また、複数個のマーキングエンジンを使用する形態で本発明を実施する場合、それらのエンジンを互いに同一形式のものにすること、例えばいずれも白黒（単色例えばブラック）用、カラー（多色）用、ＭＩＣＲ(magnetic ink character recognition)用等にすることができるほか、それらのエンジンを互いに異なる方式のものにすること、例えば白黒用とカラー用の組合せにすることができる。無論、エンジン個数は１でもよい。

下記印刷システムはプリントジョブを実行する。「プリントジョブ」といえば、通常、ユーザ等が一組の媒体又は電子データの形態で提供する原稿画像から一組又は複数組の複製シートを作成し、それらのシートを例えば頁順に揃えて提供することを求めるジョブのことである。「画像」とは、一般に、そのマーキングエンジンで印刷媒体上に発現（レンダリング）させるべき電子データのことであり、テキスト、グラフィクス、写真等がこれに該当する。本願では、テキスト、グラフィクス、写真等の画像を印刷媒体上で発現させる動作全体のことを「印刷」又は「マーキング」と呼んでいる。

下記印刷システムは、複数個の媒体処理モジュールを相互連結した構成を採っている。即ち、マーキングエンジン、印刷媒体源、シートバッファ、マージモジュール、フィニッシャ、連結用媒体経路等、印刷システムを構成する種々のコンポーネントが、互いに別体で、取り外しが可能で、しかも換装が可能な媒体処理モジュールとして構成されている。各モジュールは、例えば、床面上でそのモジュールを動かすことができるよう、そのモジュール専用のハウジングの下部に車輪、ローラ等の移動用部材を配した構成を採っている。それらのモジュールは、直線的に並べる、上下に積み上げる、十字型に配置する等、様々な位置関係で配置することができる。下記印刷システムをこうしたシステム構成即ちモジュール式の構成にするのは、モジュールの追加、取り外し、交換等によってシステム構成を改変することができるからである。即ち、印刷業者からの様々な注文に対応することや、モジュールを交換、修理等することが容易になるからである。

下記印刷システムでは、種々のシステムコンポーネントがその中央コントローラの制御下に置かれる。下記印刷システムでは、マーキングエンジンのうち少なくとも１個における挙動上の不確定性、即ち中央コントローラにて完全には予測できない性質の不確定性をシートバッファリングシステムによって吸収することで、その印刷システム全体が統合性ある印刷システムとして成功裏に機能するようにしている。

図１に、本発明の第１実施形態に係る印刷システム１０の構成を模式的なブロック図により示す。このシステム１０は一群の媒体処理モジュールを縦列配置した構成を採っている。配置されているのはシートフィーダ１２、媒体経路モジュール１４、上流側シートバッファ１６、マーキングエンジン１８、下流側シートバッファ２０及びフィニッシャ２２である。エンジン１８から見て上流側にあるバッファ１６と下流側にあるバッファ２０は、そのエンジン１８用のシートバッファリングシステム２４を構成している。図示例ではエンジン１８のすぐ上流にバッファ１６が、またすぐ下流にバッファ２０が位置しているが、バッファ１６・エンジン１８間やエンジン１８・バッファ２０間に何か別の媒体処理モジュールを配することもできる。媒体搬送システム２６は、フィーダ１２に発するシート状の印刷媒体２７例えば紙を、媒体経路沿いにモジュール１４〜２０経由で最終的にフィニッシャ２２まで搬送する。モジュール１４〜２０及び２２はそれぞれ自分用のハウジングを有しており、媒体経路はそれらのハウジング内にある部分経路から成り立っている。これらのモジュール１２〜２０及び２２並びに搬送システム２６は、中央コントローラ２８と適宜通信するよう構成されており、そのうち幾つかはコントローラ２８の制御下に置かれている。

図２に、本発明の第２実施形態に係る印刷システム３０の構成を模式的なブロック図により示す。図中、先に示した部材と同様の部材には同じ参照符号を、また異なる部材には別の参照符号を付してある。このシステム３０が先のシステム１０と異なる点は主に次の点である。まず、このシステム３０は、シートフィーダ１２、媒体経路モジュール１４、上流側シートバッファ１６、第１マーキングエンジン１８、中間シートバッファ２１、第２マーキングエンジン３２、下流側シートバッファ３４及びフィニッシャ２２を縦列配置した構成を採っている。エンジン１８から見て上流にあるバッファ１６と下流側にあるバッファ２１はそのエンジン１８用のシートバッファリングシステム２４を構成しており、エンジン３２から見て上流にあるバッファ２１と下流側にあるバッファ３４はそのエンジン３２用のシートバッファリングシステム３６を構成している。従って、バッファ２１は、図１中の下流側バッファ２０に上流側バッファ（図１でいえば１６）としての機能を付加することで構成することができる。バッファ３４としては図１中の下流側バッファ２０と類似した構成のものを使用することができる。媒体搬送システム２６は、フィーダ１２に発する印刷媒体を、媒体経路沿いにモジュール１４〜１８、２１、３２及び３４経由で最終的にフィニッシャ２２まで搬送する。これらのモジュール１２〜１８、２１、３２、３４及び２２並びに搬送システム２６は中央コントローラ２８と適宜通信するよう構成されおり、そのうちの幾つかはコントローラ２８の制御下に置かれている。

なお、この例では、マーキングエンジン１８・３２間にある中間シートバッファ２１が、第１マーキングエンジン１８用の下流側シートバッファとして機能する一方で第２マーキングエンジン３２用の上流側シートバッファとしても機能しているが、これとは別の形態にすること、例えばエンジン１８が自分専用の下流側シートバッファを、またエンジン３２が自分専用の上流側シートバッファを持ち、エンジン１８・３２間に都合２個のシートバッファがある構成にすることもできる。

また、この例では複数個のマーキングエンジン１８，３２を縦列配置することで印刷システム３０が形成されているが、エンジン１８，３２等をまた別様に配置することもできる。例えば、複数個のマーキングエンジンを互いに並列に配置し、シートバッファリングシステムをその並列配置型印刷システムに組み込み、そしてマーキング後に各エンジンから下流側シートバッファ経由で退出してくるシートを単一の流れにマージする構成にすることもできる。図３及び図４に、本発明の第３，第４実施形態に係る印刷システム３８，４０の構成を模式的に示す（符号同順）。図中、先に示した部材と同様の部材には同じ参照符号を、また異なる部材には別の参照符号を付してある。まず、図３に示すシステム３８では２個のエンジン１８，３２が上下に積まれている。その上流側シートバッファ１６，４２や、その下流側シートバッファ２０，４４も、同様に上下に積まれている。マージモジュール４６は、エンジン１８でマーキングされたシートの流れと、エンジン３２でマーキングされたシートの流れとを、単一の流れにマージする。次に、図４に示すシステム４０では、媒体経路Ａ上のシートとそれに直交する別の媒体経路Ｂ上のシートをマージ／回転モジュール４８にて適宜マージ及び回転させ、２個あるフィニッシャ２２，５０のうち任意の一方に送るようにしている。これについては、本願出願人を譲受人とする米国特許出願第１１／７０８２９８号や、特許文献１３の記載も参照されたい。図中、第２シートフィーダ５２は第２マーキングエンジン３２に対しシート例えば用紙を供給している。

次に、図１に示した印刷システム１０を主たる例として、且つ図２〜図４に示した印刷システム３０、３８及び４０も念頭に置きつつ、本発明の諸実施形態に係る印刷システム及びそれを構成する種々のコンポーネントについて説明する。

まず、マーキングエンジン１８，３２としては、インク、トナー等のマーキング材をシート２７上に付着させることでそのシート２７上に画像を発現させる方式のものを使用している。即ち、図１に示すプリントジョブ５４が与えられたとき、それに付されている画像データに基づきシート２７上にマーキング材を付着させることによって、相応する画像をそのシート２７上に発現させる方式のものを使用している。使用できる方式にはインクジェット式、サーマル印刷式等もあるが、この例で使用しているのは電子写真式である。電子写真式のエンジン１８，３２では、ベルト乃至ドラム状のフォトレセプタを均一電位に帯電させ、それを部位選択的に放電させることにより静電潜像を発生させ、相応する一色分又は複数色分のトナー粒子を被着させることによりその潜像を現像し、それによって生じたトナー像をシート２７上に転写させ、そのトナー像をフューザによる加熱、加圧又はその併用でシート２７に熔着させる。エンジン１８，３２は単色（白黒）型及び多色（カラー）型のいずれでもよく、また非反転（片面）印刷型及び反転（両面）印刷型のいずれでもよい。即ち、本発明の実施形態に係る印刷システムには、その処理速度や性能（例えば白黒かカラーかの別）に違いのある複数個のマーキングエンジンを組み込むことができる。

マーキングエンジン１８，３２は、各図に示す通り、中央コントローラ２８とやりとりするマーキングエンジン制御ユニット６０，６２を内蔵している（符号同順）。エンジン１８，３２には、更に、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フォーム、マーキングドライバ、ファンクションスイッチ、自己診断ユニット、それらを相互接続するデータ／制御バス等を内蔵させ又は付設することができる。

フィニッシャ２２としては、印刷機の後段に設けられる後処理装置を使用している。例えば用紙集積機、ステープラ、綴本機、ソータ、入紙機、丁合機、孔あけパンチャ、紙折り機、封入／封緘機、その任意の組合せ等である。フィニッシャ２２に設けるシート取り出し口例えばトレイの個数は１個でも複数個でもよい。システム内フィニッシャ個数も１個でも複数個でもよい。フィニッシャ２２では、マーキングが済んだシート状の印刷媒体２７を（例えばプリントジョブ５４単位で）複数組に分け、各組のシート２７に後処理を施すことでそのジョブ５４を完遂する。

媒体搬送システム２６としては、サポート兼ガイドバッフル及び駆動部材６４を有するものを使用している。図示しないが、サポート兼ガイドバッフルは媒体経路沿いに進むようシート２７を支持及び案内する部材であり、媒体経路の上下に何枚か配置されている。駆動部材６４は、対をなすローラのうち一方又は双方を駆動可能なローラ対複数個で構成されている。駆動可能な方のローラを個別に駆動及び制御することで、媒体経路沿いにシート２７を動かすことができる。駆動部材６４は、この他、エアジェット、球状ニップ等でも実現することができる。本システム２６は、中央コントローラ２８による制御に従い、指定された種類のシート２７をシートフィーダ１２から受け取ってマーキングエンジン１８，３２に送り、エンジン１８，３２で所要マーキングタスクに供されたシート２７をフィニッシャ２２，５０に送って仕上げタスクに供する。

中央コントローラ２８は、ハードウェアでもソフトウェアでもその組合せでも実現することができる。このコントローラ２８は、専用の情報処理システム（群）例えば印刷システム内ＤＦＥ(digital front end)上に設けることもできるし、その印刷システムから離れた場所にある図示しないネットワークサーバ上に設け、有線又は無線通信網を介しこの印刷システムと接続する構成にすることもできる。図１に例示するコントローラ２８は、ソフトウェア指令を記憶するメモリ６６や、バス等を介しそのメモリ６６とやりとりしそのメモリ６６上の指令を実行するプロセッサ６８を有している。

そのプロセッサ６８としては、例えば印刷システム内ＤＦＥ上のＣＰＵ(central processing unit)の他、１個又は複数個の汎用コンピュータ、専用コンピュータ、プログラミングが施されたマイクロプロセッサ／マイクロコントローラ及びその周辺集積回路素子、集積回路例えばＡＳＩＣ(application specific integrated circuit)、ＤＳＰ(digital signal processor)、実体配線付電子乃至論理回路例えばディスクリート素子回路、プログラマブル論理デバイス例えばＰＬＤ(programmable logic device)、ＰＬＡ(programmable logic array)、ＦＰＧＡ(field programmable gate array)、ＰＡＬ(programmable array logic)等も使用することができる。

メモリ６６としては、様々な種類のコンピュータ可読媒体、例えばＲＡＭ(random access memory)、ＲＯＭ(read only memory)、磁気ディスク、磁気テープ、光ディスク、フラッシュ（登録商標；以下表記省略）メモリ、ホログラフィックメモリ等を使用することができる。メモリ６６をＲＡＭとＲＯＭの組合せで形成してもよいし、プロセッサ６８とメモリ６６をまとめて単一チップ化してもよい。メモリ６６によって記憶されている指令を実行することで、本発明の実施形態に係る方法に従い印刷待ちのプリントジョブ５４を実行することができる。

中央コントローラ２８には、図１に示すように、スケジューラ７０やプラナ７２が互いに別要素として設けられている。但し、これらは両者一体のスケジューラ／プラナとして構成することもできるし、コントローラ２８への入来に先立ちプリントジョブ５４を前処理する別部材として機能するようスケジューラ７０をコントローラ２８外に設けることもできる。スケジューラ７０は、入来するプリントジョブ５４を対象に高次スケジューリングを行う要素である。複数個のジョブ５４が同時発生したときには、個々のジョブ５４を構成する頁をどういった順序で印刷すればよいかを、このスケジューラ７０が決める。プラナ７２は、諸ジョブ５４に係るシート２７について詳細なマシン制御プランを策定する要素であり、例えば個々のシート２７が印刷システム１０内を通過するタイミングを決める。その際、プラナ７２は、各モジュールの性能及び稼働条件を表すコンポーネントモデルを利用する。例えば、マーキングエンジン１８（図２では更に３２）を除く種々のシステムコンポーネント乃至媒体処理モジュール１２〜１４、１６、２０及び２２から、自モジュールに係る詳細なモデルを、コントローラ２８乃至そのプラナ７２に送る。エンジン１８，３２から、その性能及び稼働条件を表すモデルをプラナ７２へと提供するようにしてもよい。但し、そのエンジンの挙動を総合的に制御するに足る詳細なモデルをプラナ７２に送る必要はない。また、各モジュールの性能及び稼働条件を表すモデルを、そのモジュールからコントローラ２８へと直接送る必要もない。但し、必要なモジュールのコンポーネントモデルをコントローラ２８側で特定して利用することができねばならないので、そのモデルをコントローラ２８内かそのコントローラ２８からアクセスできる場所に置く必要がある。

中央コントローラ２８は、それらのコンポーネントモデルから個々のシステムコンポーネントの性能及び稼働条件を読み取り、その結果を統合して印刷システム全体のモデル即ちマシンモデル７４を生成する。プラナ７２は、それらの情報に基づき、またマーキングエンジン１８，３２から何らかの基本情報が提供されている場合はその情報も利用し、プリントジョブ５４の処理に係るマシン制御プランを策定する。例えば、個々のシート２７のシステム内での動きについてのプランを、そのシート２７のエンジン１８内滞在時間と下流側シートバッファ２０内滞在時間の合計が所定の目標合計滞在時間になるよう策定する。これについては後に詳述する。通常、プラナ７２によるこのプラニングは印刷に先立ち数枚のシート２７について行われるだけであるので、例外的な状況、例えばいずれかのコンポーネントがオフライン状態になったりその速度に変化が生じたりしたときでも、それに即応することができる。プランが策定されたら、その印刷システムを構成する全て又は一部のコンポーネントがそのプランを確認する。即ち、自コンポーネントが分担する部分を自コンポーネントで確かに実行できることを確認する。エンジン１８，３２がそのプランの自エンジン分担部分を確認しない場合でも、それらのエンジン１８，３２の挙動に現れる不確定性を、コントローラ２８による制御で吸収することができる。

マーキングエンジン１８，３２の挙動に現れる不確定性は、中央コントローラ２８にて完全に制御又は予測することができない要素である。まず、２０枚超のシート２７に印刷を行ったときにかかる時間を印刷枚数で除した毎分印刷枚数（ｐｐｍ）を定格速度とし、その速度で１枚のシート２７に印刷するのに平均してかかる時間を定格印刷時間ｔ₁とする。例えばエンジン１８の定格速度が６０［ｐｐｍ］なら時間ｔ₁は１［秒］になる。ただ、エンジン１８の挙動には不確定性があるので、実際に１枚のシート２７に印刷する際かかる時間は、平均して、時間ｔ₁に正負双方向のばらつきｔ₂を加味した時間ｔ₁±ｔ₂となる。ばらつきｔ₂は時間ｔ₁の少なくとも５％、恐らくは１０〜２０％にも達するので、ｔ₁＝１［秒］の場合ｔ₂＝０．２［秒］にもなり、通常印刷時に実際にかかる時間ｔ₁±ｔ₂は０．８〜１．２［秒］の範囲に亘り変動する。マーキングエンジンの挙動にこうした不確定性が生じる原因は、使用するエンジンの種類によって異なっている。例えばそのエンジンが電子写真式のエンジンでありフォトレセプタベルトを使用している場合、ベルトの継ぎ目上にシートがこないようマーキングエンジン制御ユニットがエンジンを制御する。そういったこともこの不確定性の一因となりうる。

便宜上、ここでは、マーキングエンジン１８，３２の挙動をある時間に亘って調べることで、平均印刷時間（定格印刷時間ｔ₁）及びそれに対する標準偏差を求め、その標準偏差の２倍を以てばらつきｔ₂と見なすこととする。通常印刷時の動作を好適に表す他の指標を、平均印刷時間に代えて使用してもよい。

更に、マーキングエンジン１８，３２は定期的に印刷を休止して暫時オフライン状態になり、その間に例えば内部チェック乃至校正を実行する。オフライン状態になる際、そのエンジンは、中央コントローラ２８に対し、ある時間ｔ₃例えば３０［秒］に亘りオフライン状態になる旨を通知する。このオフライン時間ｔ₃も定格時間、即ち時間的な不確定性を伴う時間であり、実際にオフライン状態になっている時間は、その定格オフライン時間ｔ₃に正負双方向のばらつきｔ₄例えば０．２［秒］を加味した時間ｔ₃±ｔ₄となる。

シートバッファリングシステムを構成するシートバッファ、例えばシステム２４を構成するバッファ１６，２０の役割は、それらの間に存する第１マーキングエンジン１８の挙動における不確定性を吸収することである。まず、エンジン１８の上流側にあるバッファ１６は、そのエンジン１８へのシート取り込みに係る不確定性を吸収するためのものである。例えば、校正のためオフライン状態に移行する必要がエンジン１８に生じたときに、バッファ１６は、そのエンジン１８に向かおうとしている１枚又は複数枚のシート２７を、そのエンジン１８が再び印刷を開始するまで留置することで、その又はそれらのシート２７がエンジン１８内でクラッシュすることを防いでいる。シートフィーダ１２からエンジン１８の入口までの区間に併存できるシート２７の枚数には限りがあるので、バッファ１６の容量即ち留置可能シート枚数は当該フィーダ・エンジン間最多シート枚数に応じた枚数にする。例えば、最多で５枚、１０枚或いは３０枚のシート２７を留置させうるマルチシートバッファを使用するとよい。

図５に示す上流側シートバッファ１６は、ＦＩＦＯ(first-in first-out)型のマルチシートバッファ、特に特許文献１７等に記載の通り複数枚のシートを瓦のように重ねて貯留するタイプのものである。即ち、図示の通り一対のローラ８２・８４間に形成されているピンチニップ８０でシート２７を制止し、そのシート２７で後続のシート２７を何枚かバッファ１６内に停留させ、それらのシート２７を１枚ずつ下流側に運び、第１マーキングエンジン１８の入口にある上流側ニップ８６、即ち間隔配置された一対のローラ８８・９０間に形成されているニップに送り込む。図示しないが、バッファ１６の内部にはサポート兼ガイドバッフルが何枚か配設されており、それらによってその行く道が媒体経路沿いに限定されるため、シート２７をニップからニップへと送り届けることができる。この他、トレイを複数個用いてシートを貯留するタイプのマルチシートバッファ（米国特許出願第１１／７０８２９８号参照）や、複数個のスタックフィーダ例えばエアナイフスタックフィーダを備えるシートバッファリングシステム（特許文献２０〜２２及び２７参照）も、使用することができる。

他方、下流側シートバッファ２０は、第１マーキングエンジン１８の印刷時間における不確定性を吸収するためのものである。即ち、バッファ２０は、エンジン１８の入口９４をくぐってからバッファ２０の出口９２をくぐるまでの間に個々のシート２７が費やす時間、言い換えればエンジン１８内及びバッファ２０内の合計滞在時間ｔ₅がある一定値になるよう稼働する。時間ｔ₅の目標値は、例えば、エンジン１８の定格印刷時間ｔ₁、そのばらつきｔ₂、並びにシート２７のバッファ２０内最短滞在時間ｔ₆に基づき、ｔ₅≧ｔ₁＋ｔ₂＋ｔ₆となるよう定めればよい。但し、和ｔ₁＋ｔ₂＋ｔ₆に対する時間ｔ₅の超過分は１［秒］以内に抑えた方がよい。さもないと、プリントジョブ５４を受けてから印刷結果が出力されるまでの時間が不必要に長くなる。なお、時間ｔ₆はバッファ２０の経路長Ｌとその駆動部材の速度から求めることができる。ｔ₁＝１［秒］、ｔ₂＝０．２［秒］、ｔ₆＝０．５［秒］なら、目標合計滞在時間ｔ₅は最短でも１．７［秒］、最長で約２〜３［秒］にすることとなろう。

下流側シートバッファ２０は、シート２７が少なくとも１枚収まるよう構成されている。具体的には、その内部にある一対のローラ９８，１００によってピンチニップ９６が形成されるように構成されている。従って、ローラ９８，１００を互いに近づけることでニップ９６にシート２７を捉えることができ、それらの間を拡げることでシート２７をリリースすることができる。更に、このバッファ２０には、ピンチニップ９６とやりとりしながらシート２７のバッファ２０内滞在時間を可変制御するバッファ制御ユニット１０２が組み込まれている。同様のユニットをバッファ２０にリモート接続するようにしてもよい。ユニット１０２は、具体的には、ローラ９８，１００のうち一方又は双方を制御することでローラ９８・１００間の間隙を調整する。

そのため、第１マーキングエンジン１８の出口１０６に、媒体経路に面するよう光センサ、モーションセンサ等の媒体センサ１０４が設けられている。このセンサ１０４は、シート状印刷媒体２７の先端辺がエンジン１８から出てきたことを検知し、その時刻ｔ₇をバッファ制御ユニット１０２に知らせる。ユニット１０２では、スケジュール上の目標合計滞在時間ｔ₅まであとどれだけの余裕時間ｔ₈があるかを、その時刻ｔ₇に基づき計算する。その際、そのシート２７がエンジン１８に進入した時刻ｔ₀を中央コントローラ２８で推定してユニット１０２に知らせるようにしてもよいが、図示例の場合、そのエンジン１８にシート２７の先端辺が入ったことを検知する別のセンサ１０８をエンジン１８の入口９４に設け、それによって得られた実際の進入時刻ｔ₀をユニット１０２に知らせるようにしている。ユニット１０２は、ｔ₅−（ｔ₇−ｔ₀）−ｔ₆を計算することで余裕時間ｔ₈を求め、その時間ｔ₈に亘りそのシート２７がバッファ２０内に留まるようピンチニップ９６を駆動する。これによって、エンジン１８内及びバッファ２０内を合わせた滞在時間が時間ｔ₅となる。

余裕時間ｔ₈の求め方は他にもある。例えば、下流側シートバッファ２０からシート２７を退出させる時刻ｔ₉を中央コントローラ２８からバッファ制御ユニット１０２に指示し、ユニット１０２側でｔ₉−ｔ₆−ｔ₇を計算して時間ｔ₈を求めるようにすればよい。この場合、入口側の媒体センサ１０８は必要ない。

余裕時間ｔ₈の求め方は更に他にも幾つかある。それらの求め方でも同じ結果を得ることができる。即ち、第１マーキングエンジン１８にて印刷に費やされる時間が多少変化しても下流側シートバッファ２０からのシート退出時刻が変わらず、シート２７がバッファ２０を予定時刻ｔ₉に退出するようにすることができる。プラナ７２では、その退出予定時刻ｔ₉又は目標合計滞在時間ｔ₅に基づき、バッファ２０より下流におけるシート処理動作についてプランを策定することができる。

そして、バッファ制御ユニット１０２は、ハードウェアでもソフトウェアでもその組合せでも実現することができる。この点は、前掲の中央コントローラ２８と同様である。また、図示例ではこのユニット１０２を下流側シートバッファ２０の内部に設けているが、その印刷システム（例えば１０）の他の部位例えばＤＦＥ上に設けることもできるし、有線又は無線リンクを介しその印刷システムに接続されるネットワークサーバ上に設けることもできる。更に、タッチスクリーン（図５参照）、キーボード等といったユーザインタフェース（ＵＩ）１１０が設けられており、ＵＩ１１０・ユニット１０２間で直接に又はコントローラ２８を介しやりとりを行うことができるので、ユーザは、そのＵＩ１１０を用い目標合計滞在時間ｔ₅を入力することができる。例えば何個かの滞在時間選択肢（１．７［秒］、２．０［秒］、２．２［秒］等々）の中から所望のものを指定することができる。或いは、時間ｔ₅を決定づける何か別の値を入力することもできる。

こうした構成の印刷システム（例えば１０）では、ご理解頂けるように、その生産性が余裕時間ｔ８によって左右されることはない。まず、印刷システムの生産性は次の式
（数１）
生産性＝（末尾シート退出時刻−先頭シート退出時刻）／（シート枚数−１）×６０
によって与えられる。例えば、そのプリントジョブ５４におけるシート印刷枚数が１０、第１マーキングエンジン１８の定格速度が６０［ｐｐｍ］（即ちｔ₁＝１［秒］）、シート２７の下流側シートバッファ２０内滞在時間が約０．７［秒］であるとする。また、バッファ２０を退出したシート２７がフィニッシャ２２に進入するまでの時間をｘと表すこととする。この場合、先頭のシート２７がエンジン１８に進入してからそのシート２７がフィニッシャ２２へ退出するまでの時間［秒］はｔ₁＋ｘ（バッファ２０抜き）又はｔ₁＋０．７＋ｘ（バッファ２０込み）となり、先頭のシート２７がエンジン１８に進入してから末尾のシート２７がフィニッシャ２２へ退出するまでの時間［秒］は１０枚×ｔ₁＋ｘ＝１０＋ｘ（バッファ２０抜き）又は１０枚×ｔ₁＋０．７＋ｘ＝１０．７＋ｘ（バッファ２０込み）となる。従って、バッファ２０抜きでも込みでも末尾シート退出時刻−先頭シート退出時刻の値に違いが生じないため、バッファ２０を使用することで生産性が下がることはない。速度の面でも、どちらも６０［ｐｐｍ］であり違いはない。先頭のシート２７が進入してから末尾のシート２７が退出するまでの時間は若干（この例では０．７［秒］）長くなるが、この程度なら通常は問題にならない。数百頁以上も印刷するような大きなジョブ５４ではことにそうである。

即ち、その定格印刷速度（平均印刷速度）が一般にｐ［ｐｐｍ］（例えば６０［ｐｐｍ］）である第１マーキングエンジン１８の挙動に一般に±ｑ／ｐの不確定性がある場合、エンジン１８に進入してきたシート２７が印刷を経て下流側シートバッファ２０の出口９２から退出するまでの時間についての不確定性（その定義はエンジン１８についてのそれと同様）を、バッファ制御ユニット１０２による制御で、印刷速度ｐ［ｐｐｍ］を保ちながら±ｑ／ｐよりかなり小さな絶対値、例えば±０．５ｑ／ｐ以内、±０．２ｑ／ｐ以内、或いは更に±０．１ｑ／ｐ以内に抑えることができる。

そして、こうした印刷システム例えば１０にプリントジョブ５４が指令されると、そのシステムでは、１枚又は複数枚のシート状印刷媒体２７例えば紙の表、裏又は表裏に、指定されたテキスト、線描、写真、ＭＩＣＲ記録等の画像を印刷する。シート全体をブランクにすることもあるし、同一シート上にカラー画像と白黒画像を印刷することもある。このシステムでは、更に、そのジョブ５４にその旨の指令が付されている場合、所定の順序になるようシート順を揃える処理や、折り曲げ、ステープル止め、孔あけ等の加工や、それらのシート２７の綴本等を実行する。また、その印刷システムでどのような処理操作、例えばどのような印刷、仕上げ、媒体ハンドリング等を実行できるかは、そのシステムを構成するシートフィーダ（媒体源）１２、マーキングエンジン１８，３２、フィニッシャ２２等の性能によって決まる。新規コンポーネントの追加、既存コンポーネントのアップデート等に伴い性能が拡縮したときには、そのシステムで実行できる処理操作の内容も変わってくる。

なお、上述した種々の印刷システム例えば１０は説明のための例である。例えば、媒体源、マーキングエンジン、フィニッシャ等といった処理ユニットの連結個数は、印刷媒体を好適に搬送できる限り何個でもよい。

図６に、本発明の一実施形態に係る印刷方法を示す。この方法は前述した印刷システム例えば１０で実行される手順であり、ステップＳ１１０で始まっている。この手順では、まず中央コントローラ２８がプリントジョブ５４を受け付け（Ｓ１０２）、スケジューラ７０がそのジョブ５４に係るシート印刷手順をスケジューリングする（Ｓ１０４）。複数個のジョブ５４が同時に発生している場合はそれらを対象にこの処理を実行する。コントローラ２８は、スケジューラ７０が作成したスケジュールに従い、そのジョブ５４に係る印刷に適した形態のシート２７を第１マーキングエンジン１８を含め１個又は複数個のマーキングエンジンに送り込む（Ｓ１０６）。プラナ７２は、そのジョブ５４に係るシート２７のうち少なくとも数枚について、個々のシートのマーキングエンジン内及び下流側バッファ内目標合計滞在時間ｔ₅に従いマシン内通過タイミングのプランを策定し、その結果を示す情報例えばシート２７の退出時刻ｔ₉又は進入時刻ｔ₀を含む情報を、コントローラ２８、バッファ制御ユニット１０２又はその双方に提供乃至送信する（Ｓ１０８）。センサ１０４は、そのエンジン例えば１８からシート２７が退出したことを検知し、その時刻ｔ₇をユニット１０２に知らせる（Ｓ１１０）。ユニット１０２は、ステップＳ１０８にてプラナ７２が求めた時刻ｔ₉又はｔ₀と、ステップＳ１１０でセンサ１０４が検知した時刻ｔ₇とを使用して余裕時間ｔ₈を算出し（Ｓ１１２）、下流側シートバッファ２０内のピンチニップ９６をその時間ｔ₈に従い駆動する（Ｓ１１４）。この手順はステップＳ１１６で終了する。

この図に示した手順はソフトウェア化、即ちコンピュータ上で実行可能なコンピュータプログラムにすることが可能である。そのプログラムは、コンピュータによる読み取りが可能な有形記録媒体、例えばハードディスク等のディスクに記録して頒布することも、コンピュータによる受け取りが可能な無形記録媒体、例えば何か適当な搬送波にデータ信号として載せて送信することもできる。使用できる有形記録媒体の例としては、フレキシブルディスク、その一例たるフロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、磁気テープ等の磁気記録媒体や、ＣＤ(compact disk)−ＲＯＭ、ＤＶＤ(digital versatile disk)等の光学記録媒体や、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ(programmable ROM)、ＥＰＲＯＭ(electrically PROM)、フラッシュＥＰＲＯＭ等のメモリチップ乃至カートリッジ等がある。使用できる無形記録媒体の例としては、無線データ通信や赤外線データ通信で使用されるような音響波乃至光波がある。どのような媒体を使用するにせよ、コンピュータでの読み取り及び使用が可能であればよい。

以上、本発明の諸実施形態、それを構成する要素乃至機能、並びにそれらの別態様について説明した。ご理解頂けるように、本件技術分野で習熟を積まれた方々（いわゆる当業者）であれば、それらを適宜他の要素乃至機能と組み合わせて別の形態のシステム乃至装置を想到することが可能である。また、いわゆる当業者であれば、上述した技術の一部を別のものに置換若しくは変形し、上述した技術に別の要素を付加し、或いは上述した技術に改良を施した技術を想到することも可能である。本願の記載を参照した結果か否かを問わず、それらのシステム、装置乃至技術は、別紙特許請求の範囲に記載された発明の技術的範囲に包含されるものとする。なお、以下に、付記として本発明の構成の一例を示す。
（付記１）
シート状の印刷媒体を上流から下流へと送るための媒体経路と、
その媒体経路沿いにあり上流側からくるシートにマーキングして下流側に送り出すマーキングエンジンと、
その媒体経路に沿って上記マーキングエンジンの下流側に、或いは更に上流側に設けられたシートバッファを含むシートバッファリングシステムと、
を備える印刷システム。
（付記２）
付記１記載の印刷システムであって、マーキングエンジン内滞在時間のシート間ばらつきが吸収されるよう下流側シートバッファを制御するバッファ制御ユニットを備える印刷システム。
（付記３）
付記２記載の印刷システムであって、上記バッファ制御ユニットが、個々のシートが目標退出時点に下流側シートバッファを退出することとなるよう個々のシートの下流側シートバッファ内滞在時間を可変制御する印刷システム。
（付記４）
シート状の印刷媒体を所定経路経由でマーキングエンジンに進入させるステップと、
そのマーキングエンジンにてその印刷媒体にマーキングを施すステップと、
マーキングが済んだシートを上記経路沿いにそのマーキングエンジンからその下流側のシートバッファへと送り出すステップと、
マーキングエンジン内滞在時間のシート間ばらつきが吸収されるよう個々のシートのシートバッファ内滞在時間を制御するステップと、
を有する印刷方法。

１０，３０，３８，４０ 印刷システム、１２，５２ シートフィーダ、１４ 媒体経路モジュール、１６，２０，２１，３４，４２，４４ シートバッファ、１８，３２ マーキングエンジン、２２，５０ フィニッシャ、２４，３６ シートバッファリングシステム、２６ 媒体搬送システム、２７ 用紙（シート状印刷媒体）、２８ 中央コントローラ、４６ マージモジュール、４８ マージ／回転モジュール、５４ プリントジョブ、６０，６２ マーキングエンジン制御ユニット、６４ 駆動部材、６６ メモリ、６８ プロセッサ、７０ スケジューラ、７２ プラナ、７４ マシンモデル、８０，８６，９６ ニップ、８２，８４，８８，９０，９８，１００ ローラ、９２，１０６ 出口、９４ 入口、１０２ バッファ制御ユニット、１０４，１０８ 媒体センサ、１１０ ユーザインタフェース、Ａ，Ｂ 媒体経路、Ｌ 経路長、Ｓ１００〜Ｓ１１６ ステップ。

Claims (4)

1. マーキングエンジンと、
   シート状の印刷媒体を上流側から前記マーキングエンジンへと送り、前記マーキングエンジンによってマーキングされた前記シート状の印刷媒体を下流側へと送る媒体経路と、
   前記媒体経路に沿って前記マーキングエンジンの上流側に設けられた第１のシートバッファ、及び、前記媒体経路に沿って前記マーキングエンジンの下流側に設けられた第２のシートバッファを含むシートバッファリングシステムと、
   少なくとも１つのシートフィーダと、
   少なくとも１つの媒体搬送システムと、
   少なくとも１つのフィニッシャと、
   前記シートフィーダ、前記媒体搬送システム及び前記フィニッシャを制御する中央コントローラと、
   を備え、
   前記媒体搬送システムは、前記媒体経路に沿って前記シート状の印刷媒体を前記シートフィーダから前記マーキングエンジンへ前記第１のシートバッファを介して搬送し、前記シート状の印刷媒体を前記マーキングエンジンから前記フィニッシャへ前記第２のシートバッファを介して搬送し、
   前記中央コントローラは、前記シートフィーダ、前記媒体搬送システム及び前記フィニッシャのうちの少なくとも１つからタイミング情報を受け取り、各印刷媒体の移動タイミングを制御し、前記マーキングエンジンと前記第２のシートバッファとにおける前記印刷媒体の合計滞在時間が一定になるよう、前記マーキングエンジンにおける前記印刷媒体の移動タイミングを制御する、
   印刷システム。
2. 請求項１記載の印刷システムであって、前記マーキングエンジンにおける印刷媒体の滞在時間のばらつきが吸収されるよう前記第２のシートバッファを制御するバッファ制御ユニットを更に備える印刷システム。
3. 請求項２記載の印刷システムであって、前記バッファ制御ユニットは、前記第２のシートバッファにおける各印刷媒体の滞在時間を可変制御し、それによって、前記印刷媒体は、所定時間に前記第２のシートバッファに存在する、印刷システム。
4. シート状の印刷媒体を媒体経路に沿ってマーキングエンジンに進入させるステップと、
   前記マーキングエンジンにて前記印刷媒体にマーキングを施すステップと、
   マーキングが施された印刷媒体を前記媒体経路に沿って前記マーキングエンジンからその下流側のシートバッファへと送り出すステップと、
   前記マーキングエンジンと前記シートバッファとにおける一定の合計滞在時間であって、前記マーキングエンジンのばらつきを考慮した前記マーキングエンジンにおける最長滞在時間と前記シートバッファにおける最短滞在時間との少なくとも合計である合計滞在時間を設定するステップと、
   前記マーキングエンジンにおける印刷媒体の滞在時間のばらつきを吸収するよう前記シートバッファにおける各印刷媒体の滞在時間を制御するステップであって、前記合計滞在時間を達成するよう前記シートバッファにおける各印刷媒体の滞在時間を制御するステップと、
   を有する印刷方法。
   

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