(57)【要約】【課題】ウェブの種類によらず、安定した精度での表面側の画像位置と裏面側の画像位置とを揃える制御を提供する。【解決手段】制御手段１９は、予め設定された周期で発生するウェブ送り制御信号と位置合わせマーク間隔から算出される制御タイミングと、位置合わせマークを検出することによりマーク検出手段１６が発するマーク検出信号の発生タイミングとの位相が一定となるようにウェブ搬送速度を制御する。このとき使用された搬送速度等の情報を、ウェブの種類に対応した記憶手段２０のブロックに記憶する。以降の位置合わせ制御に、記憶手段２０のウェブの種類に対応したブロックに記憶された情報を位置合わせ制御に使用する。【選択図】      図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送り孔を持たないウェブを使用し、第１の面に画像を形成する第１印刷装置と、第１印刷装置の後段に設けられ前記ウェブの第２の面に画像を形成する第２印刷装置とからなり、少なくとも第１印刷装置は、前記ウェブの各ページの予め指定された位置に位置合わせマークを形成するマーク形成手段を有し、少なくとも第２印刷装置は、前記位置合わせマークを検出するマーク検出手段と、前記位置合わせマークを検出することにより前記ウェブの第１の面に形成された画像位置と第２の面に形成される画像位置との位相を整合させるためにウェブの搬送速度を制御する制御手段とを有し、前記制御手段はマーク検出手段により検出されたマーク検出信号の検出タイミングに関連する情報を記憶する記憶手段を有する両面印刷システムにおいて、
前記記憶手段は複数個のブロックを有し、各ブロックにウェブの種類毎の情報を格納し、前記制御手段は使用するウェブの種類に対応する記憶情報に基づいて印刷装置の搬送速度を制御する機能を有することを特徴とする両面印刷システム。
【請求項２】
少なくとも第２印刷装置は、ウェブの種類を設定する設定手段を有することを特徴とする請求項１記載の両面印刷システム。
【請求項３】
前記検出タイミングに関連する情報は、前記位置あわせマークの形成タイミングと同期して発生する搬送制御信号と、前記検出手段により検出されるマーク検出信号との時間差の情報を含んでいることを特徴とする請求項２記載の両面印刷システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウェブの両面に画像を形成する印刷システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
長尺に連続した帯状の用紙に代表されるウェブの両面に画像を形成する印刷システムとして、２台の印刷装置を直列に配置し、前段の印刷装置でウェブの第１の面（表面）に印刷を行ない、前段の印刷装置から排出されたウェブを反転装置にて表裏反転させた後、ウェブを後段の印刷装置に送り込み、後段の印刷装置でウェブの第２の面（裏面）に印刷を行うようにした印刷システムが提案され、実用化されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
近来、このような印刷システムに用いられるウェブとしては、両縁に送り孔を備えた形態の連続紙に加え、送り孔を持たないウェブにも対応可能な印刷システムが普及しつつある。上記のような印刷システムにおいては、少なくとも前段に配置した印刷装置が電子写真方式を用いて画像を形成するタイプの印刷装置である場合、ウェブ上に転写された画像（トナー像）をウェブに溶融定着させるための熱定着工程での熱作用により、後段の印刷装置に送り込まれるウェブは当初の状態よりも熱収縮してしまい、表面印刷時のページ長と、裏面印刷時のページ長とが異なるため、ウェブ上に形成された表面側の画像位置と裏面側の画像位置とが揃っていないという現象が生じる。このような現象に対処するため、第１印刷装置で印刷ページの先頭等ウェブの規定された位置に位置合わせマークを形成し、第２印刷装置で位置合わせマークの間隔又はタイミングを計測し、この計測結果からウェブの搬送速度を変化させることで表面側の画像位置と裏面側の画像位置とを揃える制御方法が実現されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
また、前回の印刷時のウェブ搬送速度情報を用いることで、印刷開始時においてまだ最初の検出マークが検出されるまでの期間であっても、第１の面の画像と第２の面の画像との位置あわせの制御を行うことができる印刷方法が提案されている。
【特許文献１】
特開平７−２３７３３６号公報
【特許文献２】
特開２００２−１８７６６０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような制御方法において、ウェブの種類（主にウェブの厚さ、ウェブの幅、ウェブの材質、ページの長さ又は位置合わせマークの間隔など）によって熱収縮率やウェブの搬送効率の違いによる微少なズレが発生する。
【０００６】
本発明の目的は、ウェブの種類によらず、安定した精度での表面側の画像位置と裏面側の画像位置とを揃える制御を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明では、送り孔を持たないウェブを使用し、第１の面に画像を形成する第１印刷装置と、第１印刷装置の後段に設けられ前記ウェブの第２の面に画像を形成する第２印刷装置とからなり、少なくとも第１印刷装置は、前記ウェブの各ページの予め指定された位置に位置合わせマークを形成するマーク形成手段を有し、少なくとも第２印刷装置は、前記位置合わせマークを検出するマーク検出手段と、前記位置合わせマークを検出することにより前記ウェブの第１の面に形成された画像位置と第２の面に形成される画像位置との位相を整合させるためにウェブの搬送速度を制御する制御手段とを有し、前記制御手段はマーク検出手段により検出されたマーク検出信号の検出タイミングに関連する情報を記憶する記憶手段を有する両面印刷システムにおいて、前記記憶手段は複数個のブロックを有し、各ブロックにウェブの種類毎の情報を格納し、前記制御手段は使用するウェブの種類に対応する記憶情報に基づいて印刷装置の搬送速度を制御する機能を有することを特徴とする。
【０００８】
また、少なくとも第２印刷装置は、ウェブの種類を設定する設定手段を有することを特徴とする。
【０００９】
更に、前記検出タイミングに関連する情報は、前記位置あわせマークの形成タイミングと同期して発生する搬送制御信号と、前記検出手段により検出されるマーク検出信号との時間差の情報を含んでいることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
【００１１】
はじめに、図１を用いて印刷システムに適用され得る電子写真式印刷装置の全体構成を説明する。図１において、Ｗはウェブである。ウェブＷは、搬送ローラ８，９によって印写部１０へ送り込まれる。印写部１０には、例えば電子写真記録方式による印写装置が用いられ、像担持体として例示される感光体ドラム１０１が回転を開始すると、コロナ帯電器１０２に高電圧が印加され、感光体ドラム１０１表面は均一に帯電される。半導体レーザや発光ダイオードなどで構成された光源１０３から出力された光は、感光体ドラム１０１上を像露光し、感光体ドラム１０１上に静電潜像を形成する。この静電潜像を保持した感光体ドラム領域が現像装置１０４と対向する位置に到達すると、静電潜像に現像剤が供給され、感光体ドラム１０１上にトナー像が形成される。感光体ドラム１０１上に形成されたトナー像は、ウェブＷの背面側にトナー像と逆極性の電荷を付与する転写器１０５の作用によってウェブＷ上に吸引される。
【００１２】
上記のようにして、印写部１０からトナー像が転写されたウェブＷは、搬送ベルト１１によって後段へと搬送されていく。ここで、搬送ローラ８，９に関して、搬送ローラ８は駆動源を持つ駆動ローラとして設けられており、搬送ローラ９はバネ９ａの弾性力によってウェブＷを介して搬送ローラ８に圧接された従動ローラとして設けられている。また、搬送ベルト１１は、駆動ローラ１１ａと従動ローラ１１ｂに掛け渡して支持されるとともに、吸引装置（図示せず）を備えた構成となっており、ウェブＷの背面を搬送ベルト１１上に吸着させた状態で搬送するように構成されている。
【００１３】
搬送ベルト１１から送り出されたウェブＷは、バッファプレート１２を経て定着装置１３に搬送される。定着装置１３に到達したウェブＷは、プレヒータ１３ａで予熱された後、加熱ローラ１３ｂと加圧ローラ１３ｃからなる一対の定着ローラによって形成されるニップ部によって加熱加圧されながら挟持搬送され、トナー像がウェブＷに溶融定着される。
【００１４】
加熱ローラ１３ｂと加圧ローラ１３ｃによって送り出されてきたウェブＷは、送り出しローラ１４を経るとともに、通常は、スイングフィン１５の振り子動作によって交互に折り分けられ、印刷装置Ｐ内で折り畳まれて積み重ねられる。
【００１５】
これに対し、印刷システムを構成すべく当該印刷装置Ｐの後段に、もう１台の印刷装置を配置させた場合には、加熱ローラ１３ｂと加圧ローラ１３ｃによって送り出されてきたウェブＷは、送り出しローラ１４を経て、図１に破線で示すように印刷装置Ｐの外へと排出され、２台目の印刷装置（図示せず）に向けて搬送される。
【００１６】
また、符号１６は、ウェブＷに形成された位置合わせマークを検出するマーク検出手段（マークセンサ）を示している。マークセンサ１６は特に後段に置かれた印刷装置において必須とされるものであり、マークセンサ１６は、前段の印刷装置にて、ウェブＷの表面に画像印刷を行う際に、それと同時にページ先頭端を含む等間隔の位置に印刷された位置合わせマークを検出し、２台目の印刷装置にてウェブＷの裏面に印刷される画像と、１台目の印刷装置でウェブＷの表面に印刷された画像とが位置ずれなく、正確に行なわれるように制御するための信号を発生させる（詳細は後述する）。
【００１７】
以上の構成は、印刷装置単体の構成の説明であって、印刷システムとして用いる場合は、印刷装置Ｐを例えばもう１台準備し、図２に示すように設置する。このように設置することにより、先頭の印刷装置Ｐ１から送り出されてきたウェブＷの表裏は、反転装置Ｔによって反転され、その後、後続の印刷装置Ｐ２に送り込まれて、ウェブＷの第２の面にも画像が形成される。
【００１８】
次に、マークセンサの出力信号とウェブ搬送制御の関係を説明する。
【００１９】
１台目の印刷装置Ｐ１において、ウェブＷ上には、図３に示すように印刷データに基づく画像Ｉｍが印刷されるとともに、各ページの先頭端を含む等間隔の位置には位置合わせマークＲｍが印刷され、印刷装置Ｐ１から排出される。なお、位置合わせマークを形成する手段は、画像Ｉｍを形成する手段とは独立させて別に設けてもよいし、また、感光体ドラム上に画像Ｉｍと一緒に形成してもよい。本例においては、後者の構成により位置合わせマークを形成している。
【００２０】
印刷装置Ｐ１から排出されたウェブＷは、反転装置Ｔにて表裏が反転された上で２台目の印刷装置Ｐ２へ送り込まれる。反転装置ＴによるウェブＷの表裏反転により、位置合わせマークＲｍを保持した側のウェブ面（第１の面）は、マークセンサ１６の検出面と対向するようになり、また、白紙状態のウェブ面（第２の面）は感光体ドラム１０１表面と対向するようになる。
【００２１】
感光体ドラム１０１上に仮想的に設定されるページ先頭は、コントローラ１７からのウェブ送り制御信号（以下、「ＣＰＦ−Ｎ信号」と称する）の発信タイミングによって把握される。また、感光体ドラム１０１は予め設定されたプロセス速度で定速回転するように制御されているため、感光体ドラム１０１上におけるページ先頭は、上記ＣＰＦ−Ｎ信号の一周期毎、すなわちＣＰＦ長毎に転写ポイントＴＰに到達することになる。一方、ウェブ上に形成された位置合わせマークは、各ページ先頭から等間隔の位置にあるので、ページ先頭に対し一定周期で転写ポイントＴＰに到達することになる。
【００２２】
従って、２台目の印刷装置Ｐ２において、コントローラ１７から発信されるＣＰＦ−Ｎ信号のページ先頭を示すタイミング、及びそこから一定周期となる、転送されてきた位置合わせマークの間隔情報に基づいたタイミングと、マークセンサ１６が位置合わせマークＲｍを検出するタイミングとの位相が一致するようにウェブ搬送速度を制御することにより、感光体ドラム１０１上のページ先頭と、ウェブＷのページ先頭とを転写ポイントＴＰで高精度に一致させることが可能となる。
【００２３】
図４に示すように、例えば、転写器１０５による転写ポイントＴＰから露光ポイントＥＰまでの感光体ドラム表面上での距離をＬ１とし、転写ポイントＴＰからマークセンサ１６による検出ポイントＤＰまでのウェブ搬送路上における距離をＬ２とする。ここで、感光体ドラム１０１上に仮想的に設定されるページ先頭を含む位置合わせマークが一致すると予想される位置ＰＰと、ウェブＷのページ先頭を含む位置合わせマークＲｍとが転写ポイントＴＰで一致する関係にてウェブ搬送が行なわれている状態における、位置合わせマーク検出タイミングを「制御タイミング」と定義する。
【００２４】
まず、印刷開始時の第１ページ目の裏面印刷に関しては、オペレータが予めウェブＷを印刷装置Ｐ２の所定位置に装填した上で印刷を開始させるので、表面のページ先頭位置と裏面のページ先頭位置とは通常一致する。
【００２５】
図５に示すように、第１ページ目の印刷データが感光体ドラム１０１上に形成され始めるタイミングに、印刷装置はコントローラ１７からＣＰＦ−Ｎ信号を受信する。ＣＰＦ−Ｎ信号を受信すると、上記制御タイミングの算出が実行される。ここで、上記制御タイミングの算出は、例えば、以下のような思想に基づき行なわれる。
【００２６】
すなわち、ウェブ搬送開始時にウェブＷ上の第１ページ先頭にある位置合わせマークを１番目のマークとし、ウェブ搬送開始後最初に検出される位置合わせマークをｎ番目のマークとすると、感光体ドラム１０１上に仮想的に設定されるｎ番目のマークに一致すると予想される位置と、ウェブＷ上のｎ番目のマークとを転写ポイントＴＰで一致させるには、感光体ドラム１０１上のｎ番目のマークに一致すると予想される位置が転写ポイントＴＰからＬ２の位置に来た時にウェブＷ上のｎ番目のマークが検出される必要がある。
【００２７】
従って、第１回目のＣＰＦ−Ｎ信号を受信してから上記制御タイミングまでの時間をｔ１、転送された位置合わせマーク間隔の時間をｔ３、印刷装置のプロセス速度をｖｐとすると、ｔ１は下式にて表される。
ｔ１＝（Ｌ１−Ｌ２）／ｖｐ＋ｔ３×（ｎ−１）…式（１）
また、感光体ドラム１０１上の位置合わせマークが一致すると予想される位置が転送された位置合わせマークの間隔毎に転写ポイントＴＰに到達することから、これ以降の制御タイミングは転送された位置合わせマーク間隔の時間ｔ３毎となる。この制御タイミングに対する位置合わせマークＲｍの検出時間の差Δｔから、表面の位置合わせマーク位置に対し、位置合わせマークが一致すると予想される裏面の位置がどの程度ずれているかを把握し、位置合わせマークＲｍの検出タイミングが、前記制御タイミングよりも遅い場合はウェブ搬送速度を加速させる。逆に、位置合わせマークＲｍの検出タイミングが制御タイミングよりも早い場合はウェブ搬送速度を減速する。すなわち、位置合わせマークＲｍを検出するタイミングが制御タイミングと一致するようにウェブ搬送速度を制御するのである。
【００２８】
次に、図６、図７を用いて本発明の実施例について説明する。
【００２９】
式（１）で算出したｔ１の値は、ウェブ搬送時に滑りが発生した場合、その滑り量に応じてズレが生じ、この滑り量はウェブの種類によって差がある。また、ウェブの種類によって、熱収縮率に差があるため、位置合わせマークＲｍを検出するタイミングが制御タイミングと一致するように制御されたウェブ搬送速度も違ってくる。
【００３０】
上記ウェブ搬送速度や上記ｔ１等の制御値をメモリ２０に記憶しておき、一度停止した後の再印刷開始時にこの記憶された値を使用することで、より高精度な位置合わせが可能である。このとき、記憶するメモリ２０の内部を、図７のように複数のブロックに分割しておき、各ブロックにウェブの種類を割り当て、対応するウェブのブロックに上記制御値を記憶する。ウェブの掛け換えを実施した際、対応するウェブのブロックに記憶された制御値を使用することで、前回同じウェブにて印刷した際の位置合わせ制御を継承することができる。
【００３１】
ウェブの種類の選択は、オペレータによりウェブ設定スイッチ１８によって設定される。ウェブ設定スイッチは、印刷装置に搭載させても良いし、コントローラ１７に設けて情報を印刷装置に送信しても良い。
【００３２】
以上の構成によれば、ウェブの掛け換え後の位置合わせ精度も、過去に実施された位置合わせ精度と同等とすることが可能となり、多種多様なウェブに対する印刷信頼性を高めることができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、ウェブの種類によらず、安定した精度で、第１の面の画像と一致させて第２の面に正確に画像を印刷することが可能な印刷システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】印刷装置単体の全体構成図である。
【図２】印刷システムの全体構成図である。
【図３】位置合わせマークの位置関係を示す模式図である。
【図４】位置合わせ制御の説明図である。
【図５】位置合わせ制御の一例を示すタイミングチャートである。
【図６】位置合わせ制御の回路構成の一例である。
【図７】位置合わせ制御のメモリ構成の一例である。
【符号の説明】
Ｗ…ウェブ、Ｐ，Ｐ１，Ｐ２…印刷装置、１６…マーク検出手段、１８…ウェブ設定スイッチ、２０…メモリである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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