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JP5999145B2 - 後処理装置および画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、搬入されてきたシートに後処理を施す後処理装置および画像形成装置に関する。
プリンター、コピー機、またはMFP(Multi-functional Peripheral )のように、シート(用紙)に画像を印刷する画像形成装置は、多数のシートの装填が可能な給紙用のシート収納部を備える。画像形成装置は、シート収納部からそこに装填されているシートを1枚ずつ取り出して搬送しながら印刷を行なう。
画像形成装置には、印刷後のシートに後処理を施す後処理装置が内蔵されたり外付けされたりする。この後処理装置は、積み重なった複数のシートの重なりを整える“整合処理”と呼ばれる後処理を施す機能を少なくとも有している。さらに、整合処理後のシートの束をステープルで綴じたり整合処理後のシートにパンチ穴をあけたりする後処理を施す機能を有した後処理装置が知られている。
印刷ジョブの実行に際して、画像形成装置は、後処理に関係する情報を適時に後処理装置に与える。例えば、印刷ジョブの実行開始に先立って、例えば印刷枚数、印刷部数、ユーザーの指定した用紙サイズ、実施すべき後処理(例えばステープル処理の要否)などといった設定の内容を後処理装置に通知する。また、印刷ジョブの実行中において、給紙用のシート収納部から印刷位置を経て後処理装置へ至る搬送路上の所定位置にシートが搬送されたときに、その旨を後処理装置に通知する。後処理装置は、与えられた情報に基づいて、1枚ずつ順々に搬入される印刷後のシートに、それらの搬入に同期した適切なタイミングで後処理を実施する。
後処理装置の動作に関して、シートのサイズおよび枚数に応じて、後処理装置からシートを外部へ排出する動作の速度を制御し、それによって排出後のシートの整列性を確保する技術がある(特許文献1)。
特開2007−145528号公報
画像形成装置に次々に印刷ジョブが投入された場合、先行する印刷ジョブのシートに対する後処理を後処理装置が行なっている最中であることから、後処理装置に新たなシートを搬入することができないという状況が起こる。この状況が起こると、新たなシートの搬入が可能になった後に搬入が始まるように、後続の印刷ジョブのシートの搬送を遅延させる必要がある。搬送の遅延により、画像形成装置による印刷の生産性が低下する。
本発明は、このような事情に鑑み、後処理装置における処理の未完に起因する後処理装置へのシートの搬送の遅延を低減し、処理の生産性を向上させることを目的とする。
上記目的を達成する後処理装置は、前段の装置から排出されるシートに後処理を施す後処理装置であって、前記前段の装置から排出されるシートを載せるシート台を有し、前記シート台に載った1枚または複数枚のシートからなるシート束である現シート束を整えるための整合処理を施す整合機構と、前記整合機構によって前記整合処理の施された前記現シート束を前記シート台の外部へ排出する排出機構と、前記排出機構によって前記現シート束が排出されるまでの間に前記前段の装置から新たに排出されるシート束である次シート束を前記シート台の上流で一時的に収納するプレスタックを行ない、前記現シート束が排出された後にプレスタックした前記次シート束を前記シート台に載せるためのプレスタック機構と、制御部と、を有する。前記制御部は、前記現シート束の排出の完了タイミングが前記次シート束のプレスタックの完了タイミングよりも遅くなる場合に、前記整合機構または前記排出機構における少なくとも一部の動作を通常の動作速度で動作する通常動作モードから通常よりも速い動作速度で動作する高速動作モードに切り替えるように制御する。
本発明によると、後処理装置における処理の未完に起因する後処理装置へのシートの搬送の遅延を低減し、処理の生産性を向上させることができる。
本発明の実施形態に係るフィニッシャーを有した画像形成装置の外観を示す斜視図である。 画像形成装置のハードウェア構成の概要を示すブロック図である。 画像形成装置におけるシートの搬送に関わる部分の構成を示す図である。 フィニッシャーの要部の斜視図である。 フィニッシャーの要部の上面図である。 フィニッシャーの要部の構成を模式的に示す正面図である。 フィニッシャーの全体の概略の構成を示すブロック図である。 フィニッシャーの動作の模式図である。 プレスタックの効果を説明するためのタイミングチャートである。 フィニッシャーの動作の高速化の要否を説明するためのタイミングチャートである。 フィニッシャーの動作の高速化の効果を説明するためのタイミングチャートである。 フィニッシャーの動作のうちの高速化する段階が高速化の要否を判断する時期に依存すること説明するためのタイミングチャートである。 フィニッシャーの動作のうちの高速化する段階を束に応じて選択する場合の束の区分の一例を示す図である。 束と他の束とで高速化する段階が異なる場合の例を示すタイミングチャートである。 画像形成装置におけるフィニッシャーの概略の処理を示すフローチャートである。 フィニッシャーの排出動作に係るモード設定のフローチャートである。 高速化の要否判定ルーチンのフローチャートである。 高速化の対象の選定ルーチンのフローチャートである。 現束についての選定ルーチンのフローチャートである。 C段階およびD段階の選定の要否判定サブルーチンのフローチャートである。 次束についての選定ルーチンのフローチャートである。 ウェイトの算出ルーチンのフローチャートである。 後処理ルーチンのフローチャートである。
本発明の実施形態に係る後処理装置として、画像形成装置によって画像が印刷されたシート(用紙)に後処理を施すフィニッシャーを挙げる。
図1に示される画像形成装置1は、用紙に画像を印刷するプリンター2、印刷後の用紙に後処理を施すフィニッシャー3、および原稿シートから画像を光学的に読み取るイメージスキャナー4を一体化したMFPである。画像形成装置1のユーザーは、画像形成装置1をコピー機、プリンター、ファクシミリ機、ネットワークスキャナーなどとして使用することができる。
画像形成装置1は、フィニッシャー3の前方側に排紙トレイ36を配置したコンパクトタイプである。プリンター2の上にフィニッシャー3が配置され、さらにその上にフラットベッド型のイメージスキャナー4が配置されている。フィニッシャー3とイメージスキャナー4との間には、外部に開放された空間が存在する。プリンター2は、イメージスキャナー4の前縁よりも前方に張り出しており、プリンター2のこの張り出した部分に排紙トレイ36と操作パネル6とが配置されている。画像形成装置1の前面(正面)に向かって左側に排紙トレイ36があり、右側に操作パネル6がある。
なお、プリンター2は、印刷に使用する用紙を収容する二段構成の引出し式の用紙収納部2Aを有している。イメージスキャナー4には、原稿シートをイメージスキャナー4のプラテンガラス上に搬送するADF(Auto Document Feeder)5が取り付けられている。また、操作パネル6は、画面の表示およびタッチ入力の検出を担うタッチパネルディスプレイを備えている。
図2のように、画像形成装置1は、制御装置として、メインコントローラー11、プリントコントローラー12および後処理コントローラー13を備える。これらコントローラーは、それぞれが受け持つ制御のためのプログラムを実行するコンピューターとしてのCPU(Central Processing Unit )111,121,131をそれぞれ有する。
メインコントローラー11は、画像形成装置1の全体の制御を受け持つ。メインコントローラー11は、ADF5、イメージスキャナー4、操作パネル6、通信インタフェース7、ストレージ8、およびプリントコントローラー12のそれぞれと通信する。また、中継を受け持つプリントコントローラー12を介して後処理コントローラー13とも通信する。
メインコントローラー11は、操作パネル6を用いてユーザーが行なう操作または通信インタフェース7を介した外部機器からのアクセスによるジョブの投入を受け付け、ジョブに応じた指示を制御対象に与える。投入されたジョブが、コピー、プリント、ファクシミリ受信といった印刷を伴うジョブ(印刷ジョブ)である場合、メインコントローラー11は、次にどのような印刷ジョブを実行するかを通知するプリント指示C1をプリントコントローラー12および後処理コントローラー13に与える。
プリントコントローラー12は、プリンター2に備わるプリンターエンジン20および用紙搬送機構21の制御を受け持つ。印刷ジョブにおいて、プリントコントローラー12は、メインコントローラー11からのプリント指示C1およびその後のプリント開始指示に従ってプリンター2に印刷動作を行なわせる。その際、プリントコントローラー12は、後処理コントローラー13にフィニッシャー3の制御に必要な情報(用紙サイズ、印刷枚数、印刷部数など)を与える。プリント指示C1およびプリント開始指示は、本発明における「印刷指示」の例である。これらプリント指示C1およびプリント開始指示は、1回分の一連の用紙に対する印刷の指示を意味するものとして、種々のコントローラなどから通知され、または種々のコントローラなどによって検知されることが可能である。
後処理コントローラー13は、フィニッシャー3に備わる整合機構136、排出機構137、およびステープラー32の制御を受け持ち、それらに設けられたモーター、ソレノイド、またはクラッチなどの駆動部材を駆動制御する。後処理コントローラー13は、印刷後の用紙に整合処理を施して排出する一連の動作をプリンター2の動作と歩調を合わせて行なうように、プリントコントローラー12と連携してフィニッシャー3を制御する。後処理コントローラー13は本発明における「制御部」の例である。「制御部」は、メインコントローラー11、プリントコントローラー12、またはこれらを統合したコントローラーであってもよい。
後処理コントローラー13は、CPU131に加えて、RAM(Random Access Memory)132および不揮発性メモリ133を有する。不揮発性メモリ133には、フィニッシャー3を制御するプログラムおよび制御に必要なデータが記憶されている。このプログラムは、適時にRAM132にロードされ、CPU131によって実行される。なお、メインコントローラー11およびプリントコントローラー12も後処理コントローラー13と同様にRAMおよび不揮発性メモリなどを有し、制御のためのプログラムおよびデータを記憶している。
後処理コントローラー13は、搬入される用紙のサイズ、搬送の進行状況、エラーの発生の有無といったフィニッシャー3の制御に必要な情報をプリントコントローラー12から取得する。また、後処理コントローラー13は、メインコントローラー11からの問い合わせに対して、用紙9の受け入れが可能かどうかといったフィニッシャー3の状態を返答する。
図3は、画像形成装置1における用紙の搬送に関わる部分の構成を示している。図3では、フィニッシャー3からみた前段の装置であるプリンター2の内部の構造が模式的に描かれている。図中の一点鎖線および二点鎖線は、用紙9(各種のサイズの用紙を総称)の搬送の経路を表わしている。
フィニッシャー3の下に配置されたプリンターエンジン20は、電子写真法によってカラーまたはモノクロの画像を印刷する。プリンターエンジン20は、帯電、露光、および現像を行なう一連の電子写真プロセスによってトナー像を形成し、中間転写ベルト201の外周面にトナー像を一次転写する。
カラー印刷では、イエロー、マゼンタ、シアン、およびブラックの各色のトナー像が、一つに重なるように一次転写され、モノクロ印刷では、例えばブラックのトナー像が一次転写される。中間転写ベルト201上のトナー像は、二次転写ローラー61の配置された二次転写位置において、用紙搬送機構21によって搬送されてきた用紙9に二次転写される。
用紙搬送機構21は、搬送用の各種のローラー、ローラーを回転させるモーター、回転力の伝達の断続のためのクラッチ、搬送切替え爪といった可動部材を作動させるソレノイドなどから構成される。用紙搬送機構21によって、次のように用紙9が搬送される。
プリンターエンジン20の下方に位置する用紙収納部2Aの2つの給紙カセット41,42の一方、またはプリンター2のハウジングの外面に取り付けられた可動式の手指しトレイ43から、給紙ローラー51,52,53および搬送ローラー54によって、用紙収納部2Aの上方のレジスト位置へ向けて用紙9が搬送される。レジスト位置は、搬送のタイミングを調整するためのレジストローラー55が配置された位置である。
レジストローラー55によって、用紙9は二次転写位置へ向けて上方へ送り出される。二次転写位置でトナー像が転写された用紙9は、定着ローラー63の配置された定着位置へ二次転写ローラー61によって送られる。定着位置を通過するとき、加熱と加圧とによってトナー像が用紙9に定着する。
片面印刷の場合、定着位置を通過した用紙9は、搬送路45を通るように搬送され、排紙ローラー56によってフィニッシャー3へ排出される。
両面印刷の場合、第1面の印刷を終えた状態の用紙9が、搬送路45から分岐した搬送路46を通るように搬送され、反転ローラー57によって表裏反転路47へ向けてスイッチバック搬送される。そして、用紙9は、表裏反転路47上の搬送ローラーによってレジスト位置へ戻される。その後、二次転写位置および定着位置を通過して第2面の印刷を終えた用紙9は、搬送路45を通るように搬送されて、排紙ローラー56によってフィニッシャー3へ排出される。
排紙ローラー56によってプリンター2から排出された用紙9は、フィニッシャー3によって排紙トレイ36に排出される。これにより、ユーザーは、画像形成装置1による印刷動作の結果物として用紙9を受け取ることができる。
画像形成装置1に投入される印刷ジョブの多くは、複数の用紙9を使用する。言い換えれば、多くの印刷ジョブの印刷枚数は複数である。例えば複数枚の原稿シートのそれぞれの片面の画像をコピーする片面印刷ジョブでは、原稿シートと同じ枚数の用紙9を使用する。
複数の用紙9を使用する印刷ジョブが投入された場合、用紙収納部2Aから二次転写位置へ複数の用紙9が紙間と呼称される所定の間隔(距離)を設けて次々に給紙される。その後、紙間を保って搬送される複数の用紙9のそれぞれが二次転写位置を通過する時期を見計らったタイミングで、各用紙9に二次転写すべきトナー像がプリンターエンジン20によって形成される。そして、印刷後の複数の用紙9がその搬送方向の長さと紙間とで決まる周期で1枚ずつ順々にフィニッシャー3に搬入される。
画像形成装置1のフィニッシャー3は、基本的には、印刷ジョブごとに排紙トレイ36に用紙9を排出する。すなわち、印刷枚数が2以上である印刷ジョブでは、印刷枚数分の用紙9が搬入されるのを待ち、搬入された印刷枚数分の用紙9を一括に排紙トレイ36に排出する。また、印刷枚数が1である印刷ジョブでは、1枚の用紙9が搬入されると、直ちにこの用紙9を排紙トレイ36に排出する。
ただし、このように印刷ジョブごとに排出する場合の他に、1つの印刷ジョブについて排紙トレイ36への排出を複数回行なう場合がある。すなわち、印刷部数が2以上である印刷ジョブでは、各部の印刷枚数分の用紙9が搬入されるごとに、フィニッシャー3は排紙トレイ36への排出を行なう。また、印刷部数が1であっても、印刷枚数が多数であって1回の排出の許容枚数(例えば200枚)を超える場合、許容枚数分の用紙9が搬入された段階で、フィニッシャー3はいったん許容枚数分の用紙9を排紙トレイ36に排出する。
本明細書では、フィニッシャー3から排紙トレイ36へ排出されるべき1回分の排出対象を“シート束”または簡略化して“束”と呼称する。束は、複数枚の用紙9または1枚の用紙9である。束が複数枚の用紙9であるか1枚の用紙9であるかは、当該束を排出させる印刷ジョブに依存する。例えば、ドキュメントの複数のページをそれぞれ用紙9の片面に印刷する印刷ジョブでは、束は複数枚の用紙9である。また、1枚の原稿シートの画像を1枚の用紙9にコピーする印刷ジョブでは、束は1枚の用紙9である。
本実施形態のフィニッシャー3は、印刷後の処理として、搬入された用紙9に整合処理を施す。そのための機構をフィニッシャー3は備えている。フィニッシャー3の構成が図4〜図7に示されている。
図4はフィニッシャー3を左前方の斜め上からみた斜視図であり、図5はフィニッシャー3の要部の上面図である。図6(a)〜(e)はフィニッシャー3の要部の構成を模式的に示す正面図である。図7はフィニッシャー3の全体の概略の構成を示すブロック図である。
フィニッシャー3は、図4〜図6に示されるように、ステープラー32、整合トレイ33、プレスタック板35、爪形状の先端整合板301、爪形状の後端押出し板302、手前整合板303、奥補助整合板304、奥整合板305、および一対の保持爪308を有する。
ステープラー32は、フィニッシャー3において整合された束をステープルで綴じるステープル処理(綴じ処理)を行うユニットである。ステープラー32は、フィニッシャー3の左奥側に配置されている。
整合トレイ33は、プリンター2から搬入される用紙9を支持するシート台である。整合トレイ33は、後述のように、昇降する可動部と昇降しない固定部とを有する。用紙9の搬入時において、可動部および固定部のそれぞれの上面は同一平面を構成し、これら全体によって用紙9の受入れが可能である。しかし整合トレイ33が上昇したときに、水平状態となるのは可動部のみであり、固定部はさらに傾斜した状態となって後述のプレスタック機構を形成する。なお、以下において、可動部のみを整合トレイ33ということがある。この整合トレイ33の上に、プリンター2から送り出された用紙9(図4〜6では不図示)が自由落下する。プリンター2からの送出しの方向(搬入方向)M1は、図5または図6における右から左へ向かう方向である。
整合トレイ33は、用紙9が搬入されるのを待つとき、図4および図6(a)に示されるように、搬入方向M1の上流側(右側)が下流側(左側)よりも低くなるように傾斜している。これにより、落下して整合トレイ33に載った後に用紙9が下流側へ惰性で進むのが抑えられ、用紙9の搬入方向M1の位置のばらつきが小さくなるので、整合処理における先端整合板301の移動距離を最小限にすることができる。
整合トレイ33が傾斜している状態(これを降下状態という)で、先端整合板301を用いて“FD方向の整合動作”が行なわれるとともに、手前整合板303と奥整合板305と奥補助整合板304とを用いて“CD方向の整合動作”が行なわれる。FD方向は、図5に示されるとおり、用紙9の搬入方向M1と平行な方向であり、CD方向は、整合トレイ33の上面に沿いかつFD方向と直交する方向である。
FD方向の整合動作は、用紙9の落下する領域の外側で待機している先端整合板301を、用紙9の後端が壁面307(図6参照)にちょうど当接する位置まで用紙9を押すように、搬入方向M1の上流側へ移動させる動作である。CD方向の整合動作は、用紙9の落下する領域のCD方向の両側で待機している手前整合板303と奥補助整合板304とを、これらの間の距離が用紙9のCD方向の長さとなるように近づける動作である。このとき、奥整合板305が駆動され、奥補助整合板304は奥整合板305に押されて移動する。以下では、FD方向の整合動作とCD方向の整合動作とを総称して“整合動作”ということがある。
整合動作は、整合トレイ33の上に用紙9が載るごとに行なわれる。つまり、束(1回の排出の対象)が1枚の用紙9である場合にも整合動作が行なわれる。そして、束の最後の整合動作を除いて、1回の整合動作が終わるごとに、先端整合板301、手前整合板303、奥整合板305、および奥補助整合板304は、待機位置へ戻される。
整合動作によって、同じサイズの用紙9は整合トレイ33上の同じ位置に位置決めされる。したがって、束が3枚以上の用紙9で構成される場合に、最後の用紙9が整合トレイ33の上に載る時点で、既に載っている複数の用紙9の位置が揃っている。そして、最後の用紙9が載った後の整合動作が終わった時点で、束について施すべき整合処理が完了する。
束を排紙トレイ36に排出するとき、図6(e)のように、整合トレイ33は、降下状態における低い側(右側)を上昇させることによって、束を支持する面(上面)が水平になる状態(これを上昇状態という)とされる。上昇状態にすることで、支持面の全体が排紙トレイ36よりも高くなり、押出しによる排出が可能になる。
排紙トレイ36への排出には、奥整合板305が用いられる。奥整合板305は、整合トレイ33の奥側(背面側)の端縁に近いホームボジションから手前(前面側)へ向かってCD方向に移動する。これにより、整合トレイ33上の束が整合トレイ33から押し出されて排紙トレイ36に排出される。
プレスタック板35は、“プレスタック”と呼称する処理を行なうプレスタック機構138の構成要素である。プレスタックとは、整合トレイ33の上に新たに用紙9を載せてはいけない期間において、プリンター2から搬入される用紙9を整合トレイ33の上流で待機させておく処理である。整合トレイ33の上に新たに用紙9を載せてはいけない期間は、束が整合トレイ33の上に存在する期間および排出が終わってから整合トレイ33が降下状態に戻るまでの期間である。
プレスタックを行なう必要のある状況はしばしば起こる。例えば、画像形成装置1が接続されるネットワーク上のパーソナルコンピューターから次々に印刷ジョブが投入されたり、印刷ジョブの実行中にファクシミリ受信が行なわれてその受信データを印刷する印刷ジョブが実行待ちになったりする状況が挙げられる。このような状況では、実行中の印刷ジョブが終わると、引き続いて次の印刷ジョブが実行される。また、印刷部数が複数である印刷ジョブにおいても、1つの部に対応する用紙9が排出されていないときに、次の部に対応する用紙9がフィニッシャー3に搬入されるという状況が生じる。
プレスタック板35は、プレスタックを行なわない期間において、図4および図6(a)に示されるように、整合トレイ33と上面どうしがほぼ平坦に並ぶように(いわゆる面一となるように)配置される。この状態(これを退避状態という)のプレスタック板35は、プリンター2から整合トレイ33へ移動する用紙9の進行を妨げない。
一方、プレスタックを行なう期間において、プレスタック板35は、図6(b)〜(e)に示されるとおり、プリンター2から整合トレイ33へ移動する用紙9が斜め上方に向かうように搬送空間内に突出する状態(これを作用状態という)とされる。詳しくは次のとおりである。
図6(a)において、フィニッシャー3は、プリンター2からの用紙9の搬入を待っている。プレスタック板35は、上述のとおり退避状態である。後端押出し板302は壁面307の上流側の位置P1で待機している。先端整合板301は、用紙9の落下する領域の外側で待機している。先端整合板301の位置は、用紙9の落下を妨げない範囲内で、FD整合時の移動距離が最小となるように用紙9のサイズに応じて設定される。
束の搬入が完了した後、後端押出し板302を用いて束を整合トレイ33上の排出待機領域へ移動させる動作(これをFD搬送という)が行なわれる。後端押出し板302を位置P1から図の左方へ向けて移動させることで、束が押されてFD方向に移動する。このとき、先端整合板301は、後端押出し板302との距離を一定に保つように移動する。
FD搬送に関わる排出待機領域として、FD方向に例えば数センチメートル程度ずれた二つの領域が定められている。これら二つの領域は、いずれも束の後端部が整合トレイ33に載る領域である。フィニッシャー3は、排出ごとに排紙トレイ36の上に載る印刷物の位置をずらす、いわゆるシフト排紙を実施するため、FD搬送を行なうごとに(つまり、束ごとに)、排出待機領域を二つの領域の一方と他方とに交互に切り替える。
さて、プレスタック板35の退避状態から作用状態への移行は、FD搬送と並行して行なわれる。
図6(b)において、プレスタック板35は、その左端側が上昇するように回動し、搬送空間内に突出している。プレスタック板35の回動は、後端押出し板302が回動を妨げない位置P2に移動したときに開始される。本実施形態のフィニッシャー3では、機構の構造上の制約により、束の搬入が完了した後、後端押出し板302が位置P2に移動するまで、次に搬入される束のプレスタックをすることができない。
図6(c)では、シフト排紙における一方の排出待機領域(右領域)に束を移動させるFD搬送を実施する場合における、FD搬送がちょうど終わった時点の様子が描かれている。後端押出し板302は、排出待機領域の後端側の位置P3aに移動している。
図6(b)と図6(c)を見比べてわかるように、後端押出し板302が位置P2から位置P3aに移動する間に、プレスタック板35の内挿部35Bが外装部35Aから突き出ることによって、プレスタック板35が伸びている。
図6(d)では、シフト排紙における他方の排出待機領域(左領域)に束を移動させるFD搬送を実施する場合における、FD搬送がちょうど終わった時点の様子が描かれている。後端押出し板302は、排出待機領域の後端側の位置P3bに移動している。位置P3bは位置P3aの左方である。
図6(e)では、上述のとおり整合トレイ33が上昇状態である。整合トレイ33の降下状態から上昇状態への移行は、FD搬送が完了した後に行なわれる。整合トレイ33が上昇状態になったとき、プレスタック板35は作用状態になっている。
なお、図6(e)に示される保持爪308は、整合トレイ33が上昇状態に移行するときに、整合トレイ33の上の束をその位置ずれを防ぐために上から押さえる。
プレスタック板35を用いてプレスタックを行なう機能がフィニッシャー3に備わっているので、フィニッシャー3内に未排出の用紙9が存在するときに、画像形成装置1が印刷動作および用紙9の搬送を停止せずにフィニッシャー3に用紙9を搬入することができる。それは、フィニッシャー3がプリンター2から用紙9を受け入れることができるからである。フィニッシャー3による用紙9の排出中に印刷動作を行なうことで、排出中にわたって印刷動作を停止するのと比べて、画像形成装置1による印刷物の出力の生産性を高めることができる。
図7において、後処理コントローラー13には通信制御部13aが設けられ、メインコントローラー11およびプリントコントローラー12のそれぞれとの通信が制御される。また、後処理コントローラー13には、整合制御部13b、CD搬送制御部13c、整合トレイ上昇制御部13d、FD搬送制御部13e、およびステープラー制御部13fが設けられ、これらによって、整合機構136、排出機構137、およびステープラー32が制御される。
用紙9に整合処理を施す整合機構136は、整合トレイ33、先端整合板301、手前整合板303、奥補助整合板304、奥整合板305、および整合駆動部336から構成される。整合駆動部336は、整合制御部13bからの指示に従って、先端整合板301、手前整合板303、および奥整合板305を駆動する。なお、奥補助整合板304は、奥整合板305に押されて手前側へ移動し、奥整合板305による押圧がなくなると付勢部材の力によって自動的に奥側へ復帰するように設けられている。
用紙9を排紙トレイ36に押し出す排出機構137は、奥整合板305、後端押出し板302および排出駆動部337などから構成される。奥整合板305は、排出機構137の構成要素の1つであり、上述のように整合機構136の構成要素でもある。
排出駆動部337は、FD搬送部371、シート台姿勢変更部としての昇降部372、およびCD搬送部373を有する。FD搬送部371は、FD搬送に際して、FD搬送制御部13eからの指示に従って後端押出し板302を駆動する。その際に、FD搬送部371は、後端押出し板302との距離を保ちながら移動するように先端整合板301を駆動する。
昇降部372は、整合トレイ上昇制御部13dからの指示に従って、整合トレイ33の姿勢を降下状態と上昇状態との間で変更させる。
CD搬送部373は、束の排出に際して、CD搬送制御部13cからの指示に従って、奥整合板305を奥側から手前側へ移動させ、その後に奥整合板305をホームポジションに復帰させる。
プレスタック機構138において、プレスタック板35は、後端押出し板302がFD搬送部371によって駆動されて所定位置まで移動したときに、メカ的機構によって回動して起き上がり、かつ内挿部35Bが外装部35Aから飛び出して排出時の用紙の後端の近辺にまで延びて、図6(e)に示す作用状態となるように構成されている。このときに、整合トレイ33は上昇する。整合トレイ33が上昇状態になると、図4における整合トレイ33の右方の手前側の底面となっていた連結部分33Aが折れ曲がるように姿勢を変え、かつ伸長する。これにより、連結部分33Aは、作用状態のプレスタック板35と同じ角度姿勢となり、プレスタック機構138の一部として用紙9の手前側の部分を保持する。そして、プレスタック板35は、後端押出し板302が待機位置P1へ復帰する際に、メカ的機構によって元の退避状態に戻る。連結部分33Aも、整合トレイ33の降下とともに元の状態に戻る。このように、プレスタック機構138において、プレスタック板35はFD搬送部371によって機構を介して間接的に駆動されて動作するようになっている。
なお、プレスタック機構138は、ここに述べた以外の構成としてもよく、また、別途設けたモーター、ソレノイド、またはクラッチなどからなるプレスタック駆動部を設けて直接に駆動し制御する構成としてもよい。
ステープラー32は、印刷ジョブの設定でステープルモードが選択された場合に、ステープラー制御部13fからの指示に従って、束にステープル処理を施す。
図8はフィニッシャー3の動作の模式図である。図8では、2枚ずつの二つの束に対応する計4枚の用紙9a,9b,9c,9dが次々に搬入される場合が例に挙げられ、計2回の排出を含む一連の動作が[ 1] 〜[ 8] の段階に分けられている。そして、各段階におけるフィニッシャー3の要部の状態が左右に並ぶ2つの図によって示されている。左側の図は簡略化された正面図であり、右側の図は簡略化された斜視図である。
以下の説明において、整合トレイ33を降下状態から上昇状態に移行させることを「整合トレイ33を上昇させる」といい、整合トレイ33を上昇状態から降下状態に移行させることを「整合トレイ33を降下させる」ということがある。
また、プレスタック板35を退避状態から作用状態に移行させることを「プレスタック板35を突出させる」といい、プレスタック板35を作用状態から退避状態に移行させることを「プレスタック板35を退避させる」ということがある。
画像形成装置1が印刷ジョブを実行するとき、フィニッシャー3は図8に示される[ 1] 〜[ 8] の動作を行なう。
[ 1] 静止しているフィニッシャー3に、プリンター2から第1の束の1枚目の用紙9aが搬入される。搬入された用紙9aは、降下状態の整合トレイ33上に自由落下する。このとき、用紙9aの後端部分は退避状態のプレスタック板35の上に載る。整合トレイ33の上に用紙9aが載ると、フィニッシャー3は、上述のとおり整合動作を行なう。
[ 2] プリンター2から第1の束の2枚目の用紙9bが搬入されて1枚目の用紙9aの上に積み重なる。これによって、2枚の用紙9a,9bが重なり合って束9Aとなる。つまり、プリンター2による1回の一連の印刷によって排出されてくる1枚または複数枚の用紙(束)は、フィニッシャー3上において積み重ねられ、現実の紙束(シート束)となる。このように、本実施形態において、「束」は、未だ紙に印刷されていない状態や印刷されて搬送されている状態、および印刷された紙が積み重ねられた状態を含む概念である。したがって、「束」を「組」と言い換えることも可能である。「束」または「組」は本発明における「シート束」の例である。なお、フィニッシャー3は、整合動作を行なう。
[ 3] 〔排出準備その1〕 整合動作が完了した後、または整合動作と並行して、フィニッシャー3は、整合トレイ33とプレスタック板35とに跨っている束9Aを、その全体が整合トレイ33に載るように排出待機領域までFD搬送する。このとき、フィニッシャー3は、先端整合板301をそれと後端押出し板302とで束9Aを挟んだ状態を保つように後端押出し板302と一体的に移動させる。これによって、束9Aの整合処理後の状態が乱れ難くなる。
束9AのFD搬送が行なわれているとき、第2の束の1枚目(通算の3枚目)の用紙9cが搬入される。この用紙9cが整合トレイ33の上の束9Aに載らないようにするため、プレスタックを行なう必要がある。
[4] 〔排出準備その2、およびプレスタック開始〕 束9AのFD搬送が完了した後、フィニッシャー3は、整合トレイ33を上昇させるとともに、プレスタック板35を突出させる。このとき、プレスタック板35から用紙9cの先端が突出して束9Aと当接する場合、用紙9cの先端部は整合トレイ33の上昇に追従して上昇する。
[5] 〔排出〕 整合トレイ33が上昇状態になって排出の準備が整った後、フィニッシャー3は、奥整合板305を奥側から手前側へ移動させて束9Aを排紙トレイ36に押し出す。
[6] 〔搬入準備その1〕 束9Aの排出が完了した後、フィニッシャー3は、奥整合板305を手前側から奥側へ移動させてホームポジションに復帰させる。奥整合板305の移動中に搬入された第2の束の2枚目(通算の4枚目)の用紙9dは、作用状態のプレスタック板35に支持されている用紙9cの上に重なる。
[ 7] 〔搬入準備その2〕 奥整合板305がホームポジションに復帰した後、フィニッシャー3は、整合トレイ33を降下させ、これと並行してプレスタック板35を退避させる。プレスタック板35が退避状態になることで、プレスタック板35に支持されていた用紙9c,9dが整合トレイ33の上に載る。こうして得られた第2の束9Bは、[ 2] の段階の束91と同様に、整合トレイ33とプレスタック板35とに跨る。
[ 8] フィニッシャー3は、[ 2] の段階と同様に整合動作を行なう。すなわち、束9Bに整合処理を施す。そして、その後に、フィニッシャー3は、[ 3] 〜[ 7] の各段階と同様の動作を行なって束9Bを排紙トレイ36に排出する。
次に、このような動作の速度の切替えについて説明する。
フィニッシャー3は、束の最終の用紙9が搬入された後の一連の動作(排出準備・排出・搬入準備)を通常の速度で行なう通常モード(通常動作モード)と、この一連の動作のうちの少なくとも一部を、通常の速度よりも大きい速度で行なう高速モード(高速動作モード)とを有する。そして、フィニッシャー3は、通常モードと高速モードとのいずれかに動作を切り替える。
後処理の生産性の観点では通常モードよりも高速モードの方が有利である。しかし、動作の高速化に起因して束の整列性(整合性ともいう)が損なわれるおそれが高速モードにはある。つまり、整合処理の品質の観点では高速モードよりも通常モードの方が有利である。
そこで、フィニッシャー3は、「フィニッシャー3が束を受け入れることができず、そのためにプリンター2が用紙9の搬送を遅延させなければならない」という場合に高速モードを選択する。すなわち、フィニッシャー3による一連の動作の未完が原因となって画像形成装置1による印刷の生産性が低下する場合に、フィニッシャー3はその動作を高速化する。
図9は、プレスタックの効果を説明するためのタイミングチャートである。図9(a)では、プレスタックをしない場合における束間の搬送間隔が示され、図9(b)では、プレスタックをする場合における束間の搬送間隔が示されている。
ここで、図9を参照しながら、以下の説明に関わる用語の意味を明らかにする。
「現束」は、フィニッシャー3にプリンター2から順々に搬入される任意の複数の「束」のうち、第1番目に搬入される束である。「現束」は、フィニッシャー3において整合処理などが行われているときの束、または整合処理のために搬入中であるときの束と言える。図9で例示される現束91の用紙枚数は2以上である。ただし、現束91の用紙枚数が1であってもよい。図では現束91のうちの最後に搬入される用紙(これを最終用紙という)9eとその一つ前に搬入される用紙9とが描かれている。用紙9eの符合に含まれるアルファベットの「e」は、当該用紙9が現束または他の束における最終用紙9であることを表わしている。
「次束」は、「現束」の次に搬入される第2番目の束である。図9で例示される次束92は、2枚の用紙9,9eである。ただし、次束92の用紙枚数が1であってもよし、3以上であってもよい。
なお、図10〜12、14に次々束93として例示される「次々束」は、「次束」の次に搬入される第3番目の束であり、図14に次々々束94として例示される「次々々束」は、「次々束」の次に搬入される第4番目の束である。次々束および次々々束のそれぞれの用紙枚数は1でもよいし2以上でもよい。
「現束処理」は、現束の最終用紙9eの搬入が完了した後、次束の最終用紙9eの搬入が完了するまでにフィニッシャー3が行なうべき一連の処理である。また、「次束処理」は、次束の最終用紙9eの搬入が完了した後、次々束の最終用紙9eの搬入が完了するまでにフィニッシャー3が行なうべき一連の処理である。この定義に関連する“用紙9,9eの搬入の完了”とは、プリンター2から排紙ローラー56によって送り出される用紙9,9eの後端が排紙ローラー56から離れることを意味する。用紙9,9eの搬入の完了した時点は、整合トレイ33への用紙9,9eの自由落下が始まる時点である。
「現束処理」および「次束処理」は、それぞれA、B、C、D、E、Fの6つの段階に区分される。
A段階は、搬入の完了した最終用紙9eが落下し終えるのを待つ段階である。A段階では、フィニッシャー3は外部からみて静止している。
B段階は、束を排出待機領域へ移動させるFD搬送を行なう段階(排出準備その1)である。プレスタックを行なう場合、このB段階において、プレスタック板35を突出させる処理がFD搬送と並行して行なわれる。
C段階は、整合トレイ33を上昇させる段階(排出準備その2)である。
D段階は、整合トレイ33から排紙トレイ36へ束を押し出す段階(排出)である。
E段階は、束の排出に用いた奥整合板305をホームポジションへ復帰させる段階(搬入準備その1)である。
F段階は、整合トレイ33を降下させる段階(搬入準備その2)である。プレスタックを行なう場合、このF段階において、プレスタック板35を退避させる処理が整合トレイ33の降下と並行して行なわれる。
あらためて図9(a)を参照して、画像形成装置1における現束91および次束92の搬送のタイミングを説明する。搬送のタイミングの説明では、現束91および次束92を含め、プリンター2によって搬送される複数の束のそれぞれに対応する印刷ジョブが異なるものとする。ただし、実際には上述したとおり印刷部数が複数である場合のように2以上の束が同じ印刷ジョブに対応する場合があり得る。
画像形成装置1は、複数の印刷ジョブが次々に投入されたとき、例えば投入された順序でこれら印刷ジョブを順次に実行する。各印刷ジョブの実行に際して、メインコントローラー11は、プリンター2およびフィニッシャー3における準備の完了を確認した後、プリンター2に電子写真プロセスおよび給紙の開始を指示し、指示したことをフィニッシャー3に通知する。
指示を受けたプリンター2は、用紙収納部2Aから排紙ローラー56までの束(複数枚または1枚の用紙9)の搬送を開始する。プリンター2は、レジストローラー55による二次転写位置への送り出しから排紙ローラー56によるフィニッシャー3への排出までの束の搬送を、中間転写ベルト201の移動の周速度(システム速度)と等しい速度(V)で行なう。
排紙ローラー56による束の排出が始まる直前に、用紙センサーを用いて搬送中の束の位置を監視するプリントコントローラー12から、排出の始まることが後処理コントローラー13に通知される。後処理コントローラー13は、この通知と、前もってメインコントローラー11から与えられた束に関する情報(用紙枚数および用紙サイズ)とに基づいて、束の搬入が完了する時点を特定する。そして、後処理コントローラー13は、特定した時点の到来を契機として、上述したA〜Fの6段階の処理をフィニッシャー3に行なわせる。
図9(a)および(b)における時点t1、t2、t3、t4は次のとおりである。
t1:現束91の最終用紙9eの1つ前の用紙9の搬入が完了した時点
t2:現束91の最終用紙9eの搬入が始まった時点
t3:現束91の搬入が完了した時点
t4:時点t3から時間T1が経過した時点
時間T1は、複数の用紙9を連続的に搬送する場合に設ける用紙間の間隙(紙間)の下限値(必要最小限の値)に対応する搬送時間である。時間T1は、紙間の下限値をDdとし、システム速度をVとしたとき、T1=Dd/Vと表される。
時間T1が用紙サイズにかかわらず一定であるのに対し、時点t2から時点t3までの時間は用紙9eの用紙サイズによって変わる。用紙9eの搬送方向の寸法が長いほど、時点t2から時点t3までの時間は長くなる。
図9(a)の場合、プレスタックをしないので、時点t3から始まる現束処理が終了するまで、次束92をフィニッシャー3に搬入してはならない。もしも現束処理の途中で次束92を搬入すると、排出途中の現束91に次束92の用紙9が載ってしまったり、復帰途中の奥整合板305に押されて次束92の用紙9が折れ曲がったりするおそれがある。
このため、プレスタックをしない場合には、次束92に対応した印刷ジョブの実行に際して、現束処理が終了する時点t5の以後にフィニッシャー3への次束92の搬入が始まるように、プリンター2による次束92の搬送を開始しなければならない。つまり、少なくとも時点t4から時点t5までの時間(ウェイト)Tw1だけ、次束92の搬送の開始を遅らせる必要がある。搬送の開始を遅らせることにより、必然的に印刷ジョブの完了が遅れる。
これに対して、図9(b)の場合には、プレスタックをするので、現束処理が終了する時点t5の以前にフィニッシャー3への次束92の搬入が始まってよい。つまり、現束91の最終用紙9eとの間に必要最小限の紙間を設けさえすれば、現束91に引き続いてフィニッシャー3に搬入されるように、プリンター2による次束92の搬送を開始することができる。図9(b)の場合、時点t4が次束92の搬入の始まる時点である。
なお、時点t3と時点t4との間の時点t31は、図6(b)で説明したようにFD搬送の途中における後端押出し板302が位置P2に移動する時点、すなわちプレスタック板35を突出させることが可能になる時点である。
図9(a)と図9(b)とを見比べて分かるように、プレスタックをすることにより、ウェイトTw1が不要になり、次束92の搬送のタイミングを、先行する束としての現束91との紙間を必要最小限とする最速のタイミング(“律速”と呼ばれる)にすることができる。律速では、ウェイトTw1が不要になる分、次束の処理を開始する時点t51が早まる。
図10は、フィニッシャー3の動作の高速化の要否を説明するためのタイミングチャートである。図10(a)では高速化が不要である場合が示され、図10(b)では高速化が必要である場合が示されている。
画像形成装置1が次束92に対応する印刷ジョブに引き続いて次々束93に対応する印刷ジョブを実行する場合、必要に応じてフィニッシャー3の動作の高速化が行われる。
図10(a)および(b)のように、現束処理と並行して次束92がフィニッシャー3に搬入される。その際、プレスタックが行われるので、次束92の搬送のタイミングは律速である。
図10(a)における次束92の用紙枚数は2である。図10(a)では現束処理が終了する時点t5よりも、次束92のフィニッシャー3への搬入が完了する時点t51の方が遅い。この場合、次々束93の搬送のタイミングを律速とすることができるので、現束処理の高速化は不要である。なお、時点t5は本発明における「現シート束の排出の完了タイミング」の例であり、時点t51は本発明における「次シート束のプレスタックの完了タイミング」の例である。
一方、図10(b)における次束92の用紙枚数は1である。図10(b)では現束処理が終了する時点t5よりも、次束92のフィニッシャー3への搬入が完了する時点t51の方が早い。この場合、次々束93の搬送のタイミングを律速とすることができない。すなわち、次々束93のフィニッシャー3への搬入が始まる時点t6を遅らせるウェイトTw2を設ける必要がある。ウェイトTw2を短縮して印刷の生産性を高めるため、現束処理の高速化が必要である。
このように現束処理の高速化が必要かどうか(すなわち時刻t5が時刻t51よりも遅いかどうか)は、次束92の用紙枚数と用紙サイズとによって決まる。詳しくは、次束92の用紙ピッチTpと次束92の用紙枚数との積が、図10(b)に示される搬入禁止時間T50よりも短い場合、高速化が必要である。当該積が搬入禁止時間T50よりも長い場合、高速化は不要である。
用紙ピッチTpとは、用紙9,9eの搬送方向の長さ分の搬送時間T9と、上述した時間T1(必要最小限の紙間分の搬送時間)との和である。用紙ピッチTpは用紙9,9eの搬送方向の長さに依存する。
搬入禁止時間T50は、通常モードにおける現束処理の所要時間である通常処理時間T5と、通常モードにおけるプレスタック待ち時間T5sとの和である。搬入禁止時間T50は、現束の排出のための動作を開始してから次束のプレスタックが可能になるまでの時間である。プレスタック待ち時間T5sとは、A段階の所要時間と、B段階のうちの後端押出し板302が位置P1から位置P2まで移動する時間との和である。
本実施形態では、後処理コントローラー13によって、次束92の用紙枚数(N)が所定の閾値枚数(Nth)未満である場合に、時刻t5が時刻t51よりも遅くなると判断する。その際、閾値枚数(Nth)として、搬入禁止時間T50を用紙ピッチTpで除した値を繰り上げて整数とした値が用いられる。図10の例示では、閾値枚数(Nth)は2となる。閾値枚数(Nth)は本発明における「所定枚数」の例である。
図11は、フィニッシャー3の動作の高速化の効果を説明するためのタイミングチャートである。図11(a)は通常モードの動作の一例を示し、図11(b)は高速モードの動作の一例を示している。
図11(a)は図10(b)と同一である。上述したとおり、次々束93がフィニッシャー3に搬入され始める時点t6は、時点t51から時間T1およびウェイトTw2が経過した時点である。
図11(b)では、現束処理のA〜Fの段階のうち、図中に太い線で強調されているB〜Dの三つの段階が高速化される。すなわち、B段階(FD搬送)、C段階(整合トレイ33の上昇)、およびD段階(排出)が、それぞれ通常モードの場合と比べて大きい速度で行われる。
A段階を高速化しないのは、A段階は用紙9の自由落下を待つ段階であり、落下に必要とされる所定時間にわたってフィニッシャー3を静止させなければならないからである。E段階およびF段階を高速化しないのは、これらの段階では整合トレイ33に用紙9が載っておらず整合性が乱れるおそれがないことから、通常モードの速度がほぼ最大限の値に設定されており、速度の上げ代がほとんどないからである。
図11(b)と図11(a)とを見比べて明らかなように、高速化を行なうことによって、現束処理の高速モードにおける所要時間である高速処理時間HT5は、通常モードにおける所要時間である通常処理時間T5よりも短くなる。そして、高速処理時間HT5が短くなる分だけ、高速モードの搬入禁止時間HT50が通常モードの搬入禁止時間T50よりも短くなる。
つまり、高速化によって、次々束93の搬送に関わるウェイトTw3が、通常モードのウェイトTw2よりも短くなる。つまり、現束処理の高速化によって、次々束93に対応した印刷ジョブの開始を、ウェイトTw3とウェイトTw2との差ΔTwの分だけ早めることができる。
図12は、フィニッシャー3の動作のうちの高速化する段階が高速化の要否を判断する時期に依存することを説明するためのタイミングチャートである。
図12では、現束処理のうちのCおよびDの二つの段階が高速化される。この場合、次々束93の搬送に関わるウェイトTw4は、図11(b)のように三つの段階を高速化する場合のウェイトTw3と比べて長い。ただし、図11(a)の通常モードのウェイトTw2と比べてウェイトTw4は短い。二つの段階の高速化にも印刷ジョブの遅延を短縮する効果がある。
図12の例においてB段階の高速化が行われない理由は、次々束93の搬送のタイミングを決定する時点txが、B段階の処理中の時点であるからである。高速化が必要であると判断してウェイトの長さを決める時点txで既にB段階の処理が開始されている場合、高速化が可能なのはC段階以降の段階に限られる。
図13は、フィニッシャー3の動作のうちの高速化する段階を束に応じて選択する場合の束の区分の一例を示す図である。
束の用紙枚数が多いほど、高速化による束の整合の乱れが起こり易く、用紙9の重さ(厚さ)が大きいほど、整合の乱れが起こり難いことが実験により確認されている。そこで、束の用紙枚数および用紙の重さに応じて、B〜Dの段階の中から高速化する段階を選択することが考えられる。
図13の例では、用紙枚数について閾値Th10を境界として二つに場合分けされ、用紙9の重さについて閾値Th20を境界として二つに場合分けされ、複数の場合のそれぞれについて高速化する段階が定められている。
用紙枚数が閾値Th10(例えば10枚)を超える場合、用紙9の重さにかかわらず、B段階のみが高速化を実施する対象に選択される。B段階のみが選択される理由は、B段階では上述したように束を後端押出し板302と先端整合板301とで挟むので、C段階およびD段階と比べて整合の乱れが起きにくいからである。
用紙枚数が閾値Th10以下であり、かつ用紙9の1枚あたりの重さが閾値Th20(例えば4グラム)以下である場合も、B段階のみが高速化を実施する対象に選択される。そして、用紙枚数が閾値Th10以下であり、かつ用紙9の1枚あたりの重さが閾値Th20を超える場合、B段階、C段階およびD段階が高速化を実施する対象に選択される。
なお、用紙9の1枚あたりの重さ[ g] は、用紙9の面積[ m2 ] と坪量[ g/m2 ] との積である。閾値Th20は、例えばA4サイズ(297mm×210mm)で坪量が65[ g/m2 ] である一般的なコピー用紙よりも軽い用紙9についてB段階のみを高速化するように定められる。
あらかじめ画像形成装置1には、用紙サイズの選択肢である複数の定型サイズのそれぞれについて用紙の厚さ別の1枚あたりの重さを示すテーブル、および図13の場合分けを示すデータを不揮発性メモリ133または他のメモリに記憶させておくことができる。画像形成装置1は、印刷ジョブが投入されたとき、印刷ジョブの設定情報が示す用紙サイズおよび厚さに対応する1枚あたりの重さをテーブルから取得し、場合分けを示すデータを参照することによって、B〜Dの段階のいずれを高速化するかを決める。
図14は、束と他の束とで高速化する段階が異なる場合の例を示すタイミングチャートである。
図14の例では、次束92の用紙枚数が1であり、現束処理を高速化する必要がある。また、次々束93の用紙枚数が1であり、次々束93に引き続いて次々々束94が搬送されることから、次束処理を高速化する必要がある。
ここでは、現束91の用紙枚数が閾値Th10よりも多いものとする。現束91の用紙枚数が多いので、現束処理のうちのB段階のみが高速化される。つまり、束の整列性を優先させる高速化が行われる。
一方、次束92の用紙枚数は閾値Th10よりも少ないので、次束処理のうちのB〜Dの三つの段階が高速化される。つまり、次々束93および次々々束94の印刷の生産性を優先させる高速化が行われる。
上に述べたように、本実施形態の後処理コントローラー13は、現束91の排出の完了タイミングが次束92のプレスタックの完了タイミングよりも遅くなる場合、例えば後処理コントローラー13においてそのように判断した場合に、整合機構136または排出機構137における少なくとも一部の動作を通常の動作速度で動作する通常動作モードから通常よりも速い動作速度で動作する高速動作モードに切り替えるように制御する。
また、後処理コントローラー13は、プレスタック機構138が次束92をプレスタックしている間に次束92の次に新たに排出される予定のシート束である次々束93に対する印刷指示があったときに、整合機構136または排出機構137における少なくとも一部の動作を通常動作モードから高速動作モードに切り替えるように制御する。
ここで、高速動作モードに切り替えるかどうか、つまり高速化の必要があるかどうかの判断は、本実施形態においては後処理コントローラー13が行う。しかし、このような判断を、メインコントローラー11またはプリントコントローラー12が行うようにしてもよい。つまり、これらの各コントローラー11〜13は、それぞれに必要な処理を並行して実行しており、かつそれぞれの状態や種々の指示を通信によって互いに授受しているので、このような判断を含めた必要な処理をいずれのコントローラー11〜13でも行うようにすることが可能である。なお、印刷指示があったときとは、プリンター2が印刷動作を開始しようとするときであってよい。
なお、本実施形態で記載した「現束」「次束」「次々束」の語句は、フィニッシャー3に注目した場合の観点で示したものである。本実施形態の例では、大まかに言えば、「現束」はフィニッシャー3の特に整合トレイ33上に現に存在する束であり、「次束」は「現束」の次に整合トレイ33に搬入される予定の束つまりプレスタック機構138に現に存在する束であり、「次々束」は、「次束」の次に整合トレイ33に搬入される予定の束つまりプレスタック機構138に次に搬入される予定の束である。したがって、プリンター2において、印刷ジョブに基づいて印刷指示を出してこれから現に印刷を開始しようとする束は、「次々束」ということになる。
また、高速動作モードに切り替えるかどうかの判断は、「次々束」の印刷動作を実際に開始する以前に行なうことも可能である。つまり、「現束」または「次束」がフィニッシャー3に実際に排出される以前であっても判断することが可能である。例えば、「現束」と「次束」とにそれぞれ対応する複数の印刷ジョブが実行中または実行待ちの状態において、「次々束」に対応する印刷ジョブが新たに投入されたときに、高速動作モードに切り替えるかどうか判断することができる。これはすなわち、「現束」「次束」および「次々束」のそれぞれの用紙枚数および用紙サイズが判明することにより、その後における「現束」および「次束」の搬送の進行状態を予測することができるので、「現束」のフィニッシャー3からの排出の完了タイミングが「次束」のプレスタックの完了タイミングよりも遅くなるかどうかを予測することができる。したがって、「現束」の排出の完了タイミングが「次束」のプレスタックの完了タイミングよりも遅くなると予測された場合には、高速動作モードに切り替えると判断すればよい。
なお、仮に、プリンター2において現に印刷を開始しようとする束を「現束」または「自束」とすると、プレスタック機構138に現に存在する束は「前束」であり、その場合に整合トレイ33上に現に存在する束は「前々束」ということになる。また、この場合に、プレスタック機構138に束が存在しない場合には整合トレイ33上に現に存在する束が「前束」となる。この観点からすると、これから印刷動作を開始する束(自束)について、その印刷動作の開始の遅れを少なくするように、「前々束」の排出動作をフィニッシャー3に急がせる制御であると言える。
以下、フローチャートを参照しながら、フィニッシャー3における排出動作の高速化を中心として、フィニッシャー3画像形成装置1の処理動作をさらに説明する。
図15は、画像形成装置1におけるフィニッシャー3による束の排出の高速化に関わる概略の処理を示すフローチャートである。
画像形成装置1では、新たなプリント指示があったときに(S11でYES) 、フィニッシャー3の高速化が必要かどうかが判断される(S12)。そして、高速化が必要と判断された場合(S12でYES) 、高速動作モードが選択される(S13)。高速化が必要ではないと判断された場合には(S12でNO) 、通常動作モードが選択される(S14)。
プリント指示としては、新たに実行する印刷ジョブの用紙枚数および用紙サイズの通知であってよい。印刷ジョブの実行が決まったとき、またはその後における当該印刷ジョブの最初の用紙の印刷が開始されるまでの間のプリント指示を契機として、高速化の要否が判断される。以下において、高速化の要否の判断を後処理コントローラー13が行なうものとして、画像形成装置1の動作をさらに詳しく説明する。
図16は、フィニッシャー3の排出動作に係るモード設定のフローチャートである。なお、ここのモード設定のルーチン、ウエイトを決めるサブルーチン、後処理のルーチンなどは、それぞれ並列的に実行され、それぞれの進行状態が互いに参照されて処理が進められる。
後処理コントローラー13は、高速化の要否判定ルーチンを実行する(S20)。ステップS20の判定結果が「実施」である場合(S21でYES)、高速化の対象の選定ルーチン(S22)を実行した後、ウェイトの算出ルーチン(S23)を実行する。ステップS20の判定結果が「実施」でない場合(S21でNO)、後処理コントローラー13は、高速化の対象の選定ルーチン(S22)を実行せずに、ウェイトの算出ルーチン(S23)を実行する。ステップS22、S23は、それぞれ、動作対象選択部、間隔決定部の例である。
図17は、図16中の高速化の要否判定ルーチンのフローチャートである。
後処理コントローラー13は、通常モードの搬入禁止時間T50、次束92の用紙ピッチTp、および次束92の用紙枚数(N)を取得する(S50,S51,S52)。詳しくは、搬入禁止時間T50をあらかじめこれを記憶している不揮発性メモリ133から読み出す。用紙ピッチTpを、メインコントローラー11から取得した用紙サイズとシステム速度とに基づいて計算する。用紙ピッチTpは用紙9の搬送方向の長さとシステム速度との積である。次束92の用紙枚数(N)を、メインコントローラー11から与えられる情報から抽出する。
次に、後処理コントローラー13は、閾値枚数(Nth)を算出する(S53)。閾値枚数(Nth)は、上述したように、搬入禁止時間T50を用紙ピッチTpで除した値を繰り上げて整数とした値である。
そして、後処理コントローラー13は、用紙枚数(N)と閾値枚数(Nth)とを比較し(S54)、用紙枚数(N)が閾値枚数(Nth)未満である場合(S54でYES)、高速化の要否の判定結果を「実施」とする(S56)。用紙枚数(N)が閾値枚数(Nth)以上である場合(S54でNO)、後処理コントローラー13は、判定結果を「不実施」とする(S57)。
図18は、図16中の高速化の対象の選定ルーチンのフローチャートである。
後処理コントローラー13は、現束処理が排出完了したかどうかをチェックする(S60)。そして、後処理コントローラー13は、このチェックの結果がNOである場合、現束についての選定ルーチンを実行し(S61)、チェックの結果がYESである場合、次束についての選定ルーチンを実行する(S62)。
図19は、図18中の現束についての選定ルーチンのフローチャートである。
後処理コントローラー13は、C段階およびD段階の選定の要否判定サブルーチンを実行する(S100)。これにより、現束処理のC段階およびD段階がそれぞれ高速化の対象にすべきかどうかが決まる。
その後、以下のように、後処理コントローラー13は、現時点で現束処理がどの段階まで進んでいるかをチェックし、チェック結果に応じてB、CおよびDの各段階を高速化の対象に選定する(S101〜S108)。
FD搬送(B段階)が開始されていない場合(S101でNO)、現束処理のB段階を高速化の対象に選定する(S102)。すなわち、B段階を高速化することを決める。図12の例のように、既にFD搬送が開始されている場合(S101でYES)、FD搬送を高速化することができないので、ステップS102を実行しない。この場合、B段階は高速化の対象に選定されず、通常の速度のままで続行される。
整合トレイ33の上昇(C段階)が開始されていない場合(S103でNO)、後処理コントローラー13は、ステップS100で行なわれた判定におけるC段階についての判定結果が「選定する」かどうかをチェックする(S104)。このチェックの結果がYESである場合、後処理コントローラー13は、現束処理のC段階を高速化の対象に選定する(S105)。既にC段階が開始されている場合(S103でYES)およびステップS100での判定結果が「選定する」ではない場合(S104でNO)、C段階は高速化の対象に選定されない。
現束91の排出(D段階)が開始されていない場合(S106でNO)、後処理コントローラー13は、ステップS100で行なわれた判定の結果が「選定する」かどうかをチェックする(S107)。このチェックの結果がYESである場合、後処理コントローラー13は、現束処理のD段階を高速化の対象に選定する(S108)。既にD段階が開始されている場合(S106でYES)およびステップS100での判定結果が「選定する」ではない場合(S107でNO)、D段階は高速化の対象に選定されない。
図20は、図19中のC段階およびD段階の選定の要否判定サブルーチンのフローチャートである。
画像形成装置1は、フィニッシャー3の動作のうちのC段階およびD段階の高速化を許可するかどうかをユーザーが選択することのできる手動モード設定機能を有している。後処理コントローラー13は、高速化を許可する設定がユーザーによって選択されていない場合、ユーザーが生産性優先を望んでいないと判断し(S201でNO)、判定結果を「選定しない」とする(S207)。これによって、C段階およびD段階を高速化しないことが決まる。
一方、高速化を許可する設定がユーザーによって選択されている場合、ユーザーが生産性優先を望んでいると判断し(S201でYES)、後処理コントローラー13は、以下のように、図13で説明した場合分けに応じて、C段階およびD段階の高速化の要否を判定する。
後処理コントローラー13は、現束91の用紙枚数(N)を取得し(S202)、用紙枚数(N)と上述の閾値th10とを比較する(S203)。用紙枚数(N)が閾値th10以上である場合(S203でNO)、後処理コントローラー13は、ステップS207へ進んで判定結果を「選定しない」にする。
用紙枚数(N)が閾値th10以下でない場合(S203でYES)、後処理コントローラー13は、用紙9の1枚あたりの重さ(W9)を取得し(S204)、重さ(W9)と上述の閾値th20とを比較する(S205)。重さ(W9)が閾値th20以上である場合(S205でYES)、後処理コントローラー13は、ステップS206へ進んで判定結果を「選定する」にする。重さ(W9)が閾値th20以上ではない場合(S205でNO)、後処理コントローラー13は、ステップS207へ進んで判定結果を「選定しない」にする。
図21は、図18中の次束についての選定ルーチンのフローチャートである。
後処理コントローラー13は、C段階およびD段階の選定の要否判定サブルーチンを実行する(S110)。このサブルーチンでは、図20のサブルーチンと同様に、C段階およびD段階の高速化の要否が判定される。ただし、図20のサブルーチンでは現束処理について判定されるのに対して、このステップS110のサブルーチンでは次束処理について判定される。
後処理コントローラー13は、ステップS110で行なわれた判定の結果が「選定する」かどうかをチェックする(S111)。このチェックの結果がYESである場合、後処理コントローラー13は、次束処理のC段階およびD段階を高速化の対象に選定する(S112、S113)。ステップS110での判定結果が「選定する」ではない場合(S111でNO)、次束処理のC段階およびD段階は高速化の対象に選定されない。
図22は、図16中のウェイトの算出ルーチンのフローチャートである。
後処理コントローラー13は、図16のステップS20で行なわれた高速化を実施するかどうかの判定の結果をチェックする(S70)。
高速化を実施するかどうかの判定の結果が「実施する」ではない場合(S70でNO)、後処理コントローラー13は、通常モードの搬入禁止時間T50(図11(a)参照)を取得し(S71)、次々束93の搬送に関わるウェイトTw2を算出する(S78)。搬入禁止時間T50から用紙ピッチTpと時間T1とを差し引いた時間である。そして、後処理コントローラー13は、算出したウェイトTw2をメインコントローラー11に通知する(S79)。
高速化を実施するかどうかの判定の結果が「実施する」である場合(S70でYES)、後処理コントローラー13は、図11(b)および図14に示した現束処理の高速処理時間HT5を取得する(S72)。続いて、後処理コントローラー13は、次束処理のB段階が図14の例のように高速化の実施対象であるかどうかをチェックする(S73)。すなわち、図17のルーチンで判定結果が「実施」とされたかどうかをチェックする。
次束処理のB段階が実施対象である場合(S73でYES)、後処理コントローラー13は、高速モードのプレスタック待ち時間HT5s(図14参照)を取得し(S74)、高速処理時間HT5とプレスタック待ち時間HT5sとの和を、高速モードの搬入禁止時間HT50とする(S75)。そして、後処理コントローラー13は、次々束93の搬送に関わるウェイトTw2を算出してメインコントローラー11に通知する(S78、S79)。
一方、図11(b)の例のように、次束処理のB段階が実施対象ではない場合(S73でNO)、後処理コントローラー13は、通常モードのプレスタック待ち時間T5sを取得し(S76)、高速処理時間HT5とプレスタック待ち時間T5sとの和を、高速モードの搬入禁止時間HT50とする(S77)。そして、後処理コントローラー13は、次々束93の搬送に関わるウェイトTw3を算出してメインコントローラー11に通知する(S78、S79)。
図23は、後処理ルーチンのフローチャートである。
後処理コントローラー13は、フィニッシャー3に用紙9が搬入されたかどうかをチェックする(S30)。プリントコントローラー12からの排出通知に基づいて、用紙9が搬入されたと判断した場合(S30でYES) 、後処理コントローラー13はフィニッシャー3に整合動作を行なわせる(S31)。搬入された用紙9が束の最終用紙9eではない場合(S32でNO)、フローはステップS30に戻る。
搬入された用紙9が束の最終用紙9eである場合(S32でYES)、次のように、後処理コントローラー13は、フィニッシャー3に排出準備、排出および搬入準備を行なわせる。
FD搬送(B段階)が高速化の実施対象に選定されている場合(S33でYES)、通常モードと比べて高速度のFD搬送を行なうようにフィニッシャー3を制御する(S34)。FD搬送が高速化の実施対象に選定されていない場合(S33でNO)、通常速度のFD搬送を行なうようにフィニッシャー3を制御する(S35)。
整合トレイ33の上昇(C段階)が高速化の実施対象に選定されている場合(S36でYES)、通常モードと比べて高速度で整合トレイ33を上昇させるようにフィニッシャー3を制御する(S37)。整合トレイ33の上昇が高速化の実施対象に選定されていない場合(S36でNO)、通常速度で整合トレイ33を上昇させるようにフィニッシャー3を制御する(S38)。
束の排出(D段階)が高速化の実施対象に選定されている場合(S39でYES)、通常モードと比べて高速度で奥整合板305を移動させて束を排出するようにフィニッシャー3を制御する(S40)。束の排出が高速化の実施対象に選定されていない場合(S39でNO)、束を排出するようにフィニッシャー3を制御する(S41)。
その後、後処理コントローラー13は、奥整合板305の復帰(E段階)と整合トレイ33の降下(F段階)を行なうようにフィニッシャー3を制御する(S42、S43)。
本実施形態によると、次々束93または次々々束94の搬送のタイミングが律速ではない場合に、現束処理および次束処理の一方または両方を高速化することによって、フィニッシャー3の処理の未完を原因とする印刷の遅れを低減することができる。これによって、印刷ジョブの待ち時間を少なくし、印刷の生産性を向上させることができる。
B段階、C段階およびD段階を高速化の実施対象の選択肢とする例を挙げたが、B段階、C段階、D段階、E段階、およびF段階のうちの任意の一つまたは複数を高速化の実施対象の選択肢とすることができる。
ウェイトTw1〜Tw5の算出を後処理コントローラー13が行なう構成を例示したが、これに限らない。メインコントローラー11またはプリンターコントローラー12が後処理コントローラー13との通信を行なってフィニッシャー3の状態を認識し、フィニッシャー3の動作に支障の生じないタイミングで用紙9の搬入が始まるようにウェイトTw1〜Tw5を定めてもよい。このように、メインコントローラー11、プリンターコントローラー12、および後処理コントローラー13におけるそれぞれの処理内容および制御内容は、互いに変更することが可能であり、これらは本発明における「制御部」「制御装置」になり得る。
画像形成装置1、プリンター2、フィニッシャー3の全体または各部の構成、処理内容、処理順序などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。例えば、整合トレイ33と排紙トレイ36とがCD方向に並ぶ構造に限らず、これらがFD方向に並ぶ構造の画像形成装置にも本発明を適用することができる。必ずしも後処理コントローラー13とその制御対象である機構部とは1つのユニットとして一体化される必要はない。
画像形成装置1における最終段の装置であるフィニッシャー3を後処理装置として例示した。しかし、これに限らず、後処理装置は、ユーザーが受け取る印刷物を作成する途中段階でシートに処理を施す装置であってもよい。
1 画像形成装置
2 プリンター(前段の装置、印刷装置)
3 フィニッシャー(後処理装置)
9,9a 用紙(シート)
91 現束(現シート束)
92 次束(次シート束)
93 次々束(次々シート束)
21 用紙搬送機構
33 整合トレイ(シート台)
136 整合機構
137 排出機構
138 プレスタック機構
11 メインコントローラー(制御装置、制御部)
12 プリントコントローラー(制御装置、制御部)
13 後処理コントローラー(制御装置、制御部)
t5 時点(現シート束の排出の完了タイミング)
t51 時点(次シート束のプレスタックの完了タイミング)
T50 搬入禁止時間(時間)
Tp 用紙ピッチ(時間ピッチ)
371 FD搬送部
372 昇降部(シート台姿勢変更部)
36 排紙トレイ(排出トレイ)
C1 プリント指示(印刷指示)

Claims (12)

  1. 前段の装置から排出されるシートに後処理を施す後処理装置であって、
    前記前段の装置から排出されるシートを載せるシート台を有し、前記シート台に載った1枚または複数枚のシートからなるシート束である現シート束を整えるための整合処理を施す整合機構と、
    前記整合機構によって前記整合処理の施された前記現シート束を前記シート台の外部へ排出する排出機構と、
    前記排出機構によって前記現シート束が排出されるまでの間に前記前段の装置から新たに排出されるシート束である次シート束を前記シート台の上流で一時的に収納するプレスタックを行ない、前記現シート束が排出された後にプレスタックした前記次シート束を前記シート台に載せるためのプレスタック機構と、
    制御部と、を有し、
    前記制御部は、
    前記現シート束の排出の完了タイミングが前記次シート束のプレスタックの完了タイミングよりも遅くなる場合に、前記整合機構または前記排出機構における少なくとも一部の動作を通常の動作速度で動作する通常動作モードから通常よりも速い動作速度で動作する高速動作モードに切り替えるように制御する、
    ことを特徴とする後処理装置。
  2. 前記制御部は、次シート束のシート枚数が所定枚数未満である場合に、前記現シート束の排出の完了タイミングが前記次シート束のプレスタックの完了タイミングよりも遅くなると判断する、
    請求項1記載の後処理装置。
  3. 前記所定枚数として、
    前記プレスタック機構によりプレスタックされたシート束を前記シート台に載せる動作を開始してから当該シート束が前記排出機構によって排出されかつ前記前段の装置から次のシート束として最初に排出されてくるシートのプレスタックが可能になるまでの時間を、前段の装置から連続して排出される2つのシートの時間ピッチで除した値を繰り上げて整数とした値、を用いる、
    請求項1または2記載の後処理装置。
  4. 前記排出機構は、
    前記整合機構によって前記整合処理の施されたシート束を前記シート台上における下流側の排出待機位置まで搬送するFD搬送部と、
    前記シート台を、前記前段の装置から排出されるシートを載せることが可能な降下状態と当該シート台上の前記シート束を外部の排出トレイ上に排出可能な上昇状態との間で姿勢を変更させる、シート台姿勢変更部と、
    前記シート台が前記上昇状態のときに当該シート台上の前記シート束を前記排出トレイ上に押し出す押出し部と、を有し、
    前記制御部は、前記FD搬送部による前記シート束の搬送動作、前記シート台姿勢変更部による前記シート台の前記降下状態から前記上昇状態への姿勢変更動作、および、前記押出し部による前記シート束の押し出し動作のいずれかを対象として、通常動作モードから高速動作モードに切り替えるように制御する、
    請求項1ないし3のいずれかに記載の後処理装置。
  5. 前記制御部は、
    各シート束に含まれるシートのサイズ、種類、または枚数に基づいて、通常動作モードから高速動作モードに切り替える動作の対象を選択する、
    請求項4記載の後処理装置。
  6. 前記制御部は、
    通常動作モードから高速動作モードに切り替える動作の対象を選択するための動作対象選択部を有する、
    請求項4または5記載の後処理装置。
  7. 前記制御部は、
    前記前段の装置から前記次シート束の次に新たに排出される予定のシート束である次々シート束に対する印刷指示を検知したときであって、前記現シート束および前記次シート束の外部への排出が完了していない場合に、前記現シート束または前記次シート束の少なくともいずれかに対して、前記整合機構または前記排出機構における少なくとも一部の動作を前記通常動作モードから前記高速動作モードに切り替えるように制御する、
    請求項1記載の後処理装置。
  8. 前記制御部は、
    前記排出機構が前記現シート束に対する排出動作を行なっている場合に、当該現シート束に対して、前記整合機構または前記排出機構における少なくとも一部の動作を前記通常動作モードから前記高速動作モードに切り替えるように制御する、
    請求項7記載の後処理装置。
  9. 前記制御部は、
    前記排出機構が前記現シート束に対する排出動作を行なっている場合に、前記次シート束に対して、前記整合機構または前記排出機構における少なくとも一部の動作を前記通常動作モードから前記高速動作モードに切り替えるように制御する、
    請求項7記載の後処理装置。
  10. 前記制御部は、
    前後するシート束の間の搬送の間隔を決める間隔決定部を有する
    請求項1ないし9のいずれかに記載の後処理装置。
  11. 画像形成装置であって、
    印刷指示があったときにシートに印刷を行って後処理装置へ排出する印刷装置と、
    前記印刷装置から排出されるシートに後処理を施す前記後処理装置と、
    前記印刷装置および前記後処理装置を制御する制御装置と、を備え、
    前記後処理装置は、
    前記印刷装置から排出されるシートを載せるシート台を有し、前記シート台に載った1枚または複数枚のシートからなるシート束である現シート束を整えるための整合処理を施す整合機構と、
    前記整合機構によって前記整合処理の施された前記現シート束を前記シート台の外部へ排出する排出機構と、
    前記排出機構によって前記現シート束が排出されるまでの間に前記印刷装置から新たに排出されるシート束である次シート束を前記シート台の上流で一時的に収納するプレスタックを行ない、前記現シート束が排出された後にプレスタックした前記次シート束を前記シート台に載せるためのプレスタック機構と、を有し、
    前記制御装置は、
    前記プレスタック機構が前記次シート束をプレスタックしている間に前記次シート束の次に新たに排出される予定のシート束である次々シート束に対する前記印刷指示があったときに、前記整合機構または前記排出機構における少なくとも一部の動作を通常の動作速度で動作する通常動作モードから通常よりも速い動作速度で動作する高速動作モードに切り替えるように制御する、
    ことを特徴とする画像形成装置。
  12. 前記制御装置は、
    前記次々シート束に対する前記印刷指示があったときに、前記現シート束および前記次シート束の外部への排出が完了していない場合に、前記現シート束または前記次シート束の少なくともいずれかに対して、前記整合機構または前記排出機構における少なくとも一部の動作を前記通常動作モードから前記高速動作モードに切り替えるように制御する、
    請求項11記載の画像形成装置。
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