JP2003266825A - タンデム印刷システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 印刷ページ長が長くなった場合でも、制御契
機が粗になることなく、安定した精度で表面側の画像位
置と裏面側の画像位置とを揃えて印刷することが可能な
タンデム印刷システムを提供する。 【解決手段】 第１印刷装置（Ｐ１）は、ウェブ（Ｗ）
のページ先頭端を含む等間隔の位置に位置合わせマーク
（Ｒｍ）を形成し、この位置合わせマーク間隔情報を第
２印刷装置（Ｐ２）に報告する。この位置合わせマーク
（Ｒｍ）を第２印刷装置（Ｐ２）のマーク検出手段（１
６）で検出する。制御手段（１７）は、予め設定された
周期で発生するウェブ送り制御信号（ＣＰＦ−Ｎ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（Ｒｍ）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。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、複数の印刷装置を
直列に配置した、いわゆるタンデム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タン
デム印刷システムが提案され、実用化されている。 【０００３】近来、このようなタンデム印刷システムに
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。 【０００４】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が提案されている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な制御において、ページ先頭にある位置合わせマークに
より印刷位置合わせ制御を実施した場合、ページ長が長
くなるほど制御契機が粗になり、印刷位置合わせ精度が
悪化する。 【０００６】本発明の目的は、印刷ページ長が長くなっ
た場合でも、安定した精度で表面側の画像位置と裏面側
の画像位置とを揃えられるタンデム印刷システムを提供
することにある。 【０００７】 【課題を解決するための手段】上記の目的は、送り孔を
持たないウェブの第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印刷装置とを有し、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
を整合させる制御手段を有するタンデム印刷システムに
おいて、前記第１印刷装置にて形成されるマークの間隔
を前記第２印刷装置に報告する通信手段を有し、前記第
２印刷装置において報告された前記マーク間隔に基づき
前記制御手段を用いることにより達成される。 【０００８】 【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。 【０００９】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１
０３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１０
４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。 【００１０】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
へと搬送されて行く。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。 【００１１】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。 【００１２】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内で折りた
たまれて積み重ねられる。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。 【００１３】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）。 【００１４】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Ｐ
１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。 【００１５】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。 【００１６】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Ｐ
１から排出される。このとき、位置合わせマークの間隔
情報は１台目の印刷装置Ｐ１またはコントローラ１７に
よって把握されており、２台目の印刷装置Ｐ２へ転送さ
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。 【００１７】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。 【００１８】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１０
１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。 【００１９】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。 【００２０】このようなウェブ搬送制御を実施するため
に、２台目の印刷装置Ｐ２には図６に示すような制御手
段２０が必要となる。制御手段２０は、マイコン部２
１、マーク信号処理部２２、ウェブ搬送モータ処理部２
３、ＣＰＦ信号処理部２４とから構成される。マイコン
部２１は、演算及びデバイス操作を実施するＣＰＵ２１
１と、ＣＰＵ２１１の動作プログラムが格納されている
ＲＯＭ２１２と、演算結果などを一時的に記憶するＲＡ
Ｍ２１２とから構成される。 【００２１】本実施例では、図４に示すように転写器１
０５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としている。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。 【００２２】ところで、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。 【００２３】第１ページ目の印刷データが感光体ドラム
１０１上に形成し始めるタイミングに、印刷装置は図５
に示すようにコントローラ１７からＣＰＦ−Ｎ信号を受
信する。ＣＰＦ−Ｎ信号は図６のＣＰＦ信号処理部２４
の波形成形回路２４１に供給され、第１回目のＣＰＦ−
Ｎ信号の立下りに同期した信号がつくられる。マイコン
部２１からは、予め定められたカウント値がカウンタ２
４２に格納される。そして１回目のＣＰＦ−Ｎ信号の立
下りのタイミングで、クロックによりカウントダウンの
動作が開始される。カウント値が０になるとカウンタ２
４２は出力パルスを発生し、これがウェブ搬送モータ制
御部２３に加えられる。この出力パルスは、ＣＰＦ−Ｎ
信号の立下りからＣＰＵ２１１が指定した時間後に発生
し、後段の回路でモータ２３３の動作を開始するタイミ
ングを決定するために用いられる。また、この信号がＩ
／Ｏ装置２４３を通してマイコン部２１に取り込まれた
ことを契機に、上記制御タイミングの算出がＣＰＵ２１
１にて実行される。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。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Ｌ
２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。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。 【００２４】このｔ１に相当するカウント値は、１回目
のＣＰＦ−Ｎ信号の立ち下がりを契機にマイコン部２１
によりマーク検出処理部２２のカウンタ２２２にセット
され、同時にＩ／Ｏ装置２２３からの信号がフリップフ
ロップ２２１のセット端子Ｓに印加され、カウンタ２２
２のカウントダウンが開始する。カウンタ２２２は、マ
ークセンサ１６からの信号がフリップフロップ２２１の
リセット端子Ｒに印加されることでカウントダウンを停
止する。このときのカウンタ２２２の値を読み出すこと
で、マイコン部２１は１個目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を把握でき
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。よって、１個目の位置合わせマー
クＲｍ検出時にｔ３に相当するカウント値をカウンタ２
２２にセットし、同様にカウントダウンの停止後にカウ
ンタ２２２の値を読み出すことで、マイコン部２１は２
個目以降の制御タイミングに対する位置合わせマークＲ
ｍの検出時間の差Δｔを把握できる。ＣＰＵ２１１はこ
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
置ずれ方向を比較し、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。 【００２５】ここで、ウェブ搬送モータ２３３は、ウェ
ブ搬送モータ制御部２３によって速度制御される。ウェ
ブ搬送モータ２３３に接続されたエンコーダ２３４から
出力されるＷＦエンコーダパルス信号と、カウンタ２３
１によって発生するＷＦ基準パルス信号は、パルス比較
器２３２に入力され、この２つのパルスが同期するよう
にウェブ搬送モータ２３３の速度を制御している。これ
により、マイコン部２１がカウンタ２３１のカウント値
を増加させればウェブ搬送速度は減速し、カウンタ２３
１のカウント値を減少させればウェブ搬送速度は増速す
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。 【００２６】さらに上記制御に加え、位置合わせマーク
Ｒｍを検出する毎に、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をＲＡＭ２１３に記憶
させ、位置合わせマークＲｍを検出する毎に、前回の位
置合わせマーク検出時にＲＡＭ２１３に記憶された旧デ
ータΔｔｏと、今回の位置合わせマーク検出時にＲＡＭ
２１３に記憶された新データΔｔｎとの差ΔｔｖをＣＰ
Ｕ２１１にて例えば下式に基づき算出する。 Δｔｖ＝Δｔｎ−Δｔｏ … 式（２） そして、位置合わせマーク間隔の時間ｔ３に対するΔｔ
ｖの割合だけ、その時点でのウェブ搬送速度を加速ある
いは減速させる。ウェブ搬送速度をｖ、補正する速度を
Δｖとすると、Δｖは下式にて求められる。 Δｖ＝（Δｔｖ／ｔ３）×ｖ … 式（３） このΔｖを当該検出時点におけるウェブ搬送速度ｖに加
えることにより、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なる。 【００２７】以上の構成によれば、位置合わせ制御の制
御周期を密にすることが可能となり、印刷ページ長が長
い印刷データに対する印刷信頼性を高めることができ
る。 【００２８】 【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、印刷
ページ長が長くなった場合でも、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
ることが可能なタンデム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】位置合わせ制御を実現する制御手段の一例であ
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 １７ コントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C058 AB15 AC08 AE04 AE09 GA02 GA07 GB04 GB25 GB36 GB47 GB53 2C061 AR03 AS05 AS09 HH03 HJ02 HK11 HN02 HN08 HN15 JJ02 JJ12

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】送り孔を持たないウェブの第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
   置とを有し、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制御手段を有する
   タンデム印刷システムにおいて、 前記第１印刷装置にて形成されるマークの間隔を前記第
   ２印刷装置に報告する通信手段を有し、前記第２印刷装
   置において報告された前記マーク間隔に基づき前記制御
   手段を用いることを特徴とするタンデム印刷システム。