JP2010284884A - 連続紙両面印刷システム - Google Patents

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Abstract

【課題】2台の連続紙印刷装置を直列に配置して連続紙の両面を印刷する際に、印刷位置ずれや印刷色ずれの発生を無くすと共に、調整の手間が少なくて済み、装置コストが低減できるようにする。
【解決手段】前段の連続紙印刷装置20と後段の連続紙印刷装置40とを直列に配置し、前段の連続紙印刷装置20で連続紙に印刷したマークを検出する1つのマーク検出センサ49を、後段の連続紙印刷装置40が備えている。前段の連続紙印刷装置20にて連続紙に印刷する複数のマークは、連続紙の送り方向に対してマークの印刷開始タイミングを前段の連続紙印刷装置20における用紙搬送信号に同期させて一定間隔毎とし、マークの印刷終了タイミングをマークに応じて可変とし、ページ管理情報を表すようにする。このように、1つのマークで2種類の情報を連続紙上に印刷することができる。
【選択図】図1

Description

本発明は、連続紙両面印刷システムに関し、2台の連続紙印刷装置を直列に配置(タンデム構成)して両面印刷を行う連続紙両面印刷システムに関する。
従来、2台の連続紙印刷装置をタンデムに構成し、連続紙の両面を印刷する連続紙両面印刷システムが知られている。この種のシステムに使用される連続紙印刷装置は、それぞれの連続紙印刷装置が1台で片面印刷機能を持っており、単体での印刷位置ずれ、印刷色ずれを最適に保つためのフィードバック制御を行っている。
図5は、従来の連続紙両面印刷システムの構成を示す概略構成図であり、図6は、図5の連続紙両面印刷システムで使用される連続紙の図である。図5に示す従来の連続紙両面印刷システム110は、前段の連続紙印刷装置120、後段の連続紙印刷装置140、印刷用紙の表面と裏面を反転搬送させるターンバー160、および前段と後段の連続紙印刷装置120,140にそれぞれ印刷データを送る印刷システム制御装置170を備えている。
用紙搬送路181を経由して給紙される連続紙は、前段の連続紙印刷装置120に給紙される。前段の連続紙印刷装置120では、Y(イエロー)現像器121、M(マゼンタ)現像器122、C(シアン)現像器123、K(ブラック)現像器124の4色の現像器の光学ユニットによって露光された文字や画像が、4色のトナー像として形成され、中間転写ベルト125に重ねて転写される。
後段の連続紙印刷装置140で認識するためのマークは、前段の連続紙印刷装置120の制御部130から出力される信号により、Y現像器121、M現像器122、C現像器123、K現像器124の何れかの現像器、または複数の現像器、あるいは、モノクロの連続紙印刷装置の場合にはK現像器124の光学ユニット制御部によって生成され、他の画像と合わせて中間転写ベルト125に転写される。中間転写ベルト125上に重ねて転写されたトナーは、転写器126にて用紙搬送路181を経由して搬送されてきた印刷用紙に転写される。図6に示すように、従来の連続紙190に印刷されるマーク192は、一定間隔(L)毎にw1の幅で構成され、連続紙190の送り穴191付近に生成されていた。
転写器126で転写された印刷用紙上のトナーは、ヒートロール127、バックアップロール128にて構成される定着ユニットに送られ、トナーを加熱・加圧することにより定着させる。トナーが定着された印刷用紙は、用紙搬送路182まで搬送され、ターンバー160によって印刷用紙の表裏を反転させることで、後段の連続紙印刷装置140により裏面側への印刷が可能となる。
また、後段の連続紙印刷装置140は、前段の連続紙印刷装置120と同様にY現像器141、M現像器142、C現像器143、K現像器144、中間転写ベルト145、ヒートロール147、バックアップロール148、および制御部150を備えている。ただ、後段の連続紙印刷装置140には、前段の連続紙印刷装置120で印刷したマークを読み取るためのマーク検出センサ149と、ページ管理情報のマークを読み取るためのマーク検出センサ151とを備えており、マーク検出センサ149,151の出力信号により、制御部150は、後段の連続紙印刷装置140のY現像器141、M現像器142、C現像器143、K現像器144の4色の現像器の制御と、中間転写ベルト145の制御と、用紙送り速度の制御とを行っている。
中間転写ベルト145上に重ねて転写されたトナーは、転写器146にて用紙搬送路183を経由して搬送されてきた印刷用紙に対して転写され、ヒートロール147、バックアップロール148にて構成される定着ユニットでトナーを加熱・加圧して定着させ、用紙搬送路184を通過して、不図示の排紙処理装置に搬送される。
このような従来の連続紙両面印刷システム110では、印刷位置ずれ、印刷色ずれを最適に保つための制御を行うと共に、前段の連続紙印刷装置120で印刷される位置に対し、後段の連続紙印刷装置140で印刷される位置をあらかじめ調整して印刷を開始しても、前段と後段の連続紙印刷装置の用紙送り速度が微妙に異なったり、用紙送り機構でスリップが生じたりすると、用紙送り方向の印刷位置ずれが発生し易くなる。
また、前段の連続紙印刷装置120と、後段の連続紙印刷装置140の印刷速度に係わる制御部130,150を同期させても、前段の連続紙印刷装置120を通過した印刷用紙は、定着ユニットで収縮するため、前段と後段の連続紙印刷装置の用紙送り速度が同じ場合、後段の連続紙印刷装置140にて前段の連続印刷装置120で印刷したのと同じ大きさの画像を印刷しても、前段の連続紙印刷装置120の印刷結果よりも大きい画像となる。
さらに、前段と後段の連続紙印刷装置の配置距離によっては、図5に示すように、前段と後段の連続紙印刷装置の転写器間のページ数(n)が変わってしまうため、実際に印刷を行った上で、後段の連続紙印刷装置140に対して印刷を開始すべきページを指定する必要があった。このため、試し印刷を行う必要があり、この過程において大量の無駄紙が発生すると共に、人手によりページ指定を行わなければならないという手間を要する。
そこで、特許文献1では、第1印刷装置から排出されたウェブが環境により収縮あるいは膨張している場合であっても、第1印刷装置がウェブの各ページの予め指定された位置に位置合せマークを形成し、この位置合せマークを第2印刷装置のマーク検出手段で検出して、制御手段が予め設定された周期で発生するウェブ送り制御信号の発生タイミングと、位置合せマークを検出することにより、マーク検出手段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技術が開示されている。
また、特許文献2では、連続紙に印刷する2台の片面印刷装置を用いて連続紙の両面に印刷する場合、第1印刷装置は連続紙の第1面に印刷し、第2印刷装置は第1印刷装置が印刷した反対側の第2面に印刷する。このとき、第1、第2印刷装置は、両面のページ同期ずれ、および両面の印刷開始位置が検査可能な識別番号と、ページ開始位置マークとを印刷する。そして、連続紙の搬送方向において第2印刷装置の用紙への像形成部の後方に設置した検出器を用いて識別番号およびページ開始位置マークを読み取り、所定の検査に違反する場合は第1印刷装置と第2印刷装置の印刷および紙送りを停止する技術が開示されている。
しかしながら、上記特許文献1および特許文献2によれば、図5に示すように、後段の連続紙印刷装置140に、前段の連続紙印刷装置120で印刷した同期用マークを読み取るセンサ149と、ページ管理情報のマークを読み取るセンサ151との2つのセンサが必要となり、これらの信号を処理する信号処理回路が複数必要となる上、それぞれのセンサにおける調整工数やメンテナンス工数が必要になってくるという問題があった。
また、上記特許文献1および特許文献2によれば、ページ管理情報としてバーコードなどのマークを一箇所に印刷する場合、マークを印刷するためスペースがある程度必要になるため、本来ユーザが使用する印刷領域にマークを印刷せざるを得なくなったり、バーコードといったマークを読み取るため、読み取り精度の高いセンサが必要になったりすることから、装置コストがアップするという問題があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、2台の連続紙印刷装置を直列に配置して連続紙の両面を印刷する場合に、印刷位置ずれや印刷色ずれの発生を無くすと共に、調整の手間が少なくて済み、装置コストが低減できる連続紙両面印刷システムを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、連続紙の両面を印刷するために2台の連続紙印刷装置を前段と後段に直列に配置し、前段の連続紙印刷装置で連続紙に印刷したマークを検出するマーク検出センサを、後段の連続紙印刷装置が備えた連続紙両面印刷システムであって、前記前段の連続紙印刷装置にて印刷される前記マークは、前記連続紙の送り方向に対してマークの印刷開始タイミングを一定間隔毎とし、マークの印刷終了タイミングをマークに応じて可変としたことを特徴とする。
本発明によれば、2台の連続紙印刷装置を前段と後段に直列に配置して連続紙の両面を印刷する際に、前段の連続紙印刷装置にて印刷されるマークの印刷開始タイミングを連続紙の送り方向に対して一定間隔毎とし、後段の連続紙印刷装置のマーク検出センサで検出することによって、印刷位置ずれや印刷色ずれの発生を無くすことができるという効果を奏する。また、前段の連続紙印刷装置にて印刷されるマークの印刷終了タイミングをマークに応じて可変とすることでページ管理情報を表し、そのマークを後段の連続紙印刷装置のマーク検出センサで検出することによって、後段の連続紙印刷装置において同じマークからページ管理情報も取得することができる。このため、ページを指定する手間が不要となり、ページ管理情報を取得するためのセンサや信号処理回路を別に設ける必要がないことから、装置コストが低減できるという効果を奏する。
図1は、本発明の連続紙両面印刷システムの概略構成図である。 図2は、図1の連続紙印刷両面印刷システムで使用される連続紙の図である。 図3は、図1のマーク検出センサの構造とその出力信号処理回路の一例を示す構成ブロック図である。 図4は、図2の連続紙に印刷されたマークを検出する際の検出波形を示すタイミングチャートである。 図5は、従来の連続紙両面印刷システムの構成を示す概略構成図である。 図6は、図5の連続紙両面印刷システムで使用される連続紙の図である。
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる連続紙両面印刷システムの最良な実施の形態を詳細に説明する。
図1は、本発明の連続紙両面印刷システムの概略構成図である。図1に示すように、連続紙両面印刷システム10は、前段の連続紙印刷装置20と、後段の連続紙印刷装置40とを、連続紙からなる印刷用紙の表面と裏面を反転搬送させるターンバー60を介して、直列に配置して構成されている(タンデム構成)。また、連続紙両面印刷システム10は、前段の連続紙印刷装置20と後段の連続紙印刷装置40に対して印刷データを送る役目を果たす印刷システム制御装置70を備えている。
このように構成された連続紙両面印刷システム10に対して、不図示の用紙給紙装置から給紙される連続紙は、用紙搬送路81を経由して前段の連続紙印刷装置20に給紙される。前段の連続紙印刷装置20には、Y(イエロー)現像器21、M(マゼンタ)現像器22、C(シアン)現像器23、K(ブラック)現像器24の4色の現像器が実装されていて、それぞれの現像器では不図示の光学ユニットによって露光された文字や画像をトナー像として形成し、これら4色のトナー像を中間転写ベルト25に順次重ねて転写する。
後段の連続紙印刷装置40で認識されるマークは、前段の連続紙印刷装置20の制御部30から出力される信号によって、Y現像器21、M現像器22、C現像器23、K現像器24の何れか一つの現像器、または複数の現像器、あるいはモノクロの連続紙印刷装置の場合にはK現像器24の光学ユニットを制御することで生成され、他の画像と合わせて中間転写ベルト25上に転写される。
中間転写ベルト25上に重ねて転写されたトナー像は、転写器26にて用紙搬送路81を経由して搬送されてきた印刷用紙に対して転写される。転写器26で転写された印刷用紙上のトナーは、ヒートロール27、バックアップロール28にて構成される定着ユニットに送られる。ヒートロール27は、内部に加熱用のヒータランプを備えており、ヒートロール27を所定の温度に加熱することでトナーを加熱・加圧し、印刷用紙上に定着させることができる。
トナーが定着された印刷用紙は、用紙搬送路82まで搬送され、ターンバー60にて印刷用紙の表裏が反転される。ターンバー60にて表裏が反転された印刷用紙は、後段の連続紙印刷装置40で裏面への印刷が可能となる。
上記した前段での動作と同様に、後段の連続紙印刷装置40では、Y現像器41、M現像器42、C現像器43、K現像器44の4色の現像器が実装されており、それぞれの現像器では不図示の光学ユニットによって露光された文字や画像をトナー像として形成し、これら4色のトナー像を中間転写ベルト45に順次重ねて転写する。
また、後段の連続紙印刷装置40には前段の連続紙印刷装置20で印刷したマークを読み取るためのマーク検出センサ49を一つだけ備えており、このマーク検出センサ49から出力される信号によって、後段の連続紙印刷装置40の制御部50は、後段の連続紙印刷装置40のY現像器41、M現像器42、C現像器43、K現像器44の4色の現像器の制御と、中間転写ベルト155の制御と、用紙送り速度の制御とを行っている。
中間転写ベルト45上に重ねて転写されたトナー像は、転写器46にて用紙搬送路83を経由して搬送されてきた印刷用紙に対して転写される。そして、転写器46で転写された印刷用紙上のトナー像は、ヒートロール47とバックアップロール48とで構成される定着ユニットに送られる。
ヒートロール47は、内部に加熱用のヒータランプを備えており、ヒートロール47を所定の温度に加熱することにより、トナーを加熱・加圧し、印刷用紙上に定着させることができる。トナーが定着された印刷用紙は、用紙搬送路84を通過して、図示しない排紙処理装置に搬送される。
上記のように構成された本実施の形態にかかる連続紙両面印刷システム10において、前段の連続紙印刷装置20で印刷したページの裏面側に、後段の連続紙印刷装置40にて印刷を行う特徴的な制御について、以下に詳細に説明する。
図1に示す連続紙両面印刷システム10は、印刷システム制御装置70が制御部30および制御部50を制御することによって動作する。また、制御部30および制御部50は、単独でも連続紙印刷装置として動作することのできる制御機能を有している。
印刷システム制御装置70は、前段の連続紙印刷装置20の制御部30に対し、不図示の給紙装置から供給される印刷用紙に対して、所定の印刷タイミングで後段の連続紙印刷装置40のためのマークを印刷させる。
図2は、図1の連続紙印刷両面印刷システムで使用される連続紙の図である。図2に示すように、印刷用紙としての連続紙90に印刷されるマーク92,93は、前段の連続紙印刷装置20の用紙搬送信号に同期して生成されるものである。このマークは、図2に示すように、1ページ内に一定間隔(図2のLで示した間隔)毎のタイミングで印刷が開始され、これが複数個印刷される。本実施の形態の連続紙印刷両面印刷システム10で印刷されるマーク92,93の特徴は、マークの印刷開始タイミングを前段の連続紙印刷装置20の用紙搬送信号に同期させると共に、マークの印刷終了タイミングをマークに応じて可変とし、個々のマークのマーク長を変えることにより連続紙90の裏面または同一面にデータを印刷するためのページ管理情報を表すようにしている。後段の連続紙印刷装置40のマーク検出センサ49は、このマーク92,93を検出することにより、マークの印刷開始位置に基づいて印刷位置ずれや印刷色ずれの発生を無くし、マークの印刷終了位置に基づいてページ管理情報を取得することができる。このように、本実施の形態の連続紙印刷両面印刷システムにおけるマークは、前段の用紙搬送信号に同期していて、ページ管理情報を兼ねている点に特徴がある。
図3は、図1のマーク検出センサの構造とその出力信号処理回路の一例を示す構成ブロック図である。図3に示すように、後段の連続紙印刷装置40に備えられたマーク検出センサ49は、LED491からの光を連続紙90上に印刷されたマーク92(93)に照射し、その反射光をフォトセンサ492で受光することにより、マーク92(93)を読み取ることができる。フォトセンサ492から出力された微小信号は、増幅回路493にて増幅される。増幅回路493で増幅された出力信号(Pout)は、微分回路494、および波形整形回路495を経て、同期信号(Sout)として出力される。
また、増幅回路493で増幅された信号は、パルス幅検出回路496により、マークの長さが規定の長さ、例えばここではw1の長さ以下の場合には出力されず、w1を超えた長さに相当する時間だけ出力されるよう設計されている。
図4は、図2の連続紙に印刷されたマークを検出する際の検出波形を示すタイミングチャートである。図4に示す(Pout)の波形は、フォトセンサ492の出力信号を増幅したもので、増幅回路493の出力信号である。このPoutの波形を、微分回路494、および波形整形回路495にて処理すると、図4に示すSoutの波形となる。この同期信号(Sout)は、所定の間隔(図2のL参照)で印刷されたマーク位置毎にパルス波形として出力され、後段の連続紙印刷装置40のY現像器41、M現像器42、C現像器43、K現像器44の4色の現像器の制御、中間転写ベルト45の制御、用紙送りモータの速度制御と、不図示の光学ユニットに対して印刷開始のタイミング補正(露光タイミングの補正)を行うことにより、印刷位置ずれや印刷色ずれを抑えることができる。
図3に示すマーク信号出力(Mout)は、パルス幅検出回路496の出力信号であり、ここでは基準となる出力信号(Pout)がw1以下のマーク長の場合は出力されず、w1を超えるマーク長(ここでは、w2)の場合にのみマーク信号出力(Mout)として出力される。このMout信号を、Sout信号と同期した信号、例えば「0」と「1」を表す信号として使用することにより、印刷されているページの管理情報として使用することができる。例えば、図4に示すMout信号の出力において、出力がLowの場合を「0」とし、出力がHighの場合を「1」とすると、左から「0110010」という情報として読み取ることができる。そして、ここでは情報にページ番号情報としての意味を持たせて、利用している。
すなわち、パルス幅検出回路496から出力される複数のMout信号(例えば、「0110010」)に、前段の連続紙印刷装置20にて印刷されたページ番号情報を与えることで、後段の連続紙印刷装置40は、印刷システム制御装置70から送られてきた印刷データが前段の連続紙印刷装置20で印刷されたページのどのページに印刷すべきかを判断することができる。このため、表裏データが間違って印刷されるのを防止することができる。また、ページ番号を自動で判断できるため、従来手作業で行っていた後段の連続印刷装置40へのページ指定作業を行う手間を省くことができる上、試し印刷を行う必要が無いことから、無駄紙の発生を無くすことができる。
また、本実施の形態におけるマーク92(93)は、図2に示すように、印刷終了後に切り取って廃棄する連続紙90の送り穴91が形成された用紙端部に印刷するようにしている。これにより、マークによってユーザが使用する印刷エリアが損なわれるのを防ぐことができる。
さらに、本実施の形態におけるマーク92(93)の印刷には、ここではY(イエロー)トナーを使用している。このため、目視による確認が難しくなることを利用して、ユーザに対する印刷結果への影響をできるだけ少なくしつつ、印刷制御には有効となる手法が得られる。
以上述べたように、本実施の形態にかかる連続紙両面印刷システムによれば、前段の連続紙印刷装置20の印刷速度に係わる制御の同期信号に基づいて、前段の連続紙印刷装置20にてマーク印刷を行うため、後段の連続紙印刷装置40のマーク検出センサ49で読み取られる信号によって、後段の連続紙印刷装置40の用紙送りを制御する制御部50を同期させることが可能となり、前段の連続紙印刷装置20で印刷したページの裏面に、後段の連続紙印刷装置40にて用紙送り方向の印刷位置ずれや印刷色ずれを修正して、適正な印刷を行うことができる。
また、複数のマークの印刷終了タイミングをマークに応じて可変とし、これを用いてページ管理情報を表すことにより、同じマークを使って後段の連続紙印刷装置40がページ管理情報を取得することができるので、ページを指定する手間が不要となり、ページ管理情報を取得するためのセンサや信号処理回路を別に設ける必要が無くなり、装置コストを低減することができる。さらに、センサの調整工数やメンテナンス工数も削減することができる。
また、本実施の形態にかかる連続紙両面印刷システムによれば、ページ管理情報を伝えるマークを用紙搬送信号に同期させたマークと兼用したため、例えばバーコードのようにマークを一箇所に印刷する必要が無くなり、マークを印刷するための領域が小さくて済むことから、本来ユーザが使用すべき印刷エリアがマークによって損なわれることが無くなる上、バーコードのようなマークを読み取る精度の高い高価なセンサが不要となり、装置コストを低減することができる。
また、本実施の形態にかかる連続紙両面印刷システムによれば、前段の連続紙印刷装置20にて印刷したマークを後段の連続紙印刷装置40が読み取ることにより、ページ管理情報が検出できるため、適切なページに表面または裏面のデータを印刷することができる。すなわち、2台の連続紙印刷装置を直列に配置し、前段の連続紙印刷装置20で印刷したページに対して、後段の連続紙印刷装置40で印刷するデータを間違って印刷することを防止することができる。さらに、試し印刷を行う工程で発生する無駄紙と、人手による転写器間のページ指定を行う工程数と無くすことができる。
また、本実施の形態にかかる連続紙両面印刷システムによれば、前段の連続紙印刷装置20の印刷速度に係わる制御の同期信号に基づいて、前段の連続紙印刷装置20にて印刷するマークを1ページ内に複数個配置するようにしたため、例えば1ページ内に1個のマークを印刷する場合と比較すると、印刷位置ずれ補正精度を一層高めることができる。
10 連続紙両面印刷システム
20 連続紙印刷装置
21 Y(イエロー)現像器
22 M(マゼンタ)現像器
23 C(シアン)現像器
24 K(ブラック)現像器
25 中間転写ベルト
26 転写器
30 制御部
40 連続紙印刷装置
41 Y(イエロー)現像器
42 M(マゼンタ)現像器
43 C(シアン)現像器
44 K(ブラック)現像器
45 中間転写ベルト
46 転写器
49 マーク検出センサ
491 LED
492 フォトセンサ
493 増幅回路
494 微分回路
495 波形整形回路
496 パルス幅検出回路
50 制御部
60 ターンバー
70 印刷システム制御装置
90 連続紙
91 送り穴
92,93 マーク
特許第3680989号公報 特開2001−287421号公報

Claims (5)

  1. 連続紙の両面を印刷するために2台の連続紙印刷装置を前段と後段に直列に配置し、前段の連続紙印刷装置で連続紙に印刷したマークを検出するマーク検出センサを、後段の連続紙印刷装置が備えた連続紙両面印刷システムであって、
    前記前段の連続紙印刷装置にて印刷される前記マークは、前記連続紙の送り方向に対してマークの印刷開始タイミングを一定間隔毎とし、マークの印刷終了タイミングをマークに応じて可変としたことを特徴とする連続紙両面印刷システム。
  2. 前記前段の連続紙印刷装置により印刷される前記マークの印刷開始タイミングは、前記前段の連続紙印刷装置の用紙搬送信号に同期していることを特徴とする請求項1に記載の連続紙両面印刷システム。
  3. 前記前段の連続紙印刷装置により印刷される前記マークは、複数個印刷され、この複数個印刷される前記マークの印刷終了タイミングをそれぞれ変えることにより、複数のマークに基づくページ管理情報を構成し、
    前記後段の連続紙印刷装置は、前記複数のマークの印刷終了タイミングを検出することにより、前記前段の連続紙印刷装置からのページ管理情報を受け取ることを特徴とする請求項1または2に記載の連続紙両面印刷システム。
  4. 前記後段の連続紙印刷装置は、前記前段の連続紙印刷装置が印刷した複数のマークを前記マーク検出センサで検出し、前記後段の連続紙印刷装置で裏面または同一面に対してデータを印刷するためのページ管理情報とすることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の連続紙両面印刷システム。
  5. 前記前段の連続紙印刷装置で印刷されたマークは、前記後段の連続紙印刷装置で印刷位置が補正できる間隔に配置されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の連続紙両面印刷システム。
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