JP2012056099A - タンデム型印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷途中でウェブの搬送速度を変更しても、第２印刷装置において位置合わせマークを正しく認識させることができ、適切なインク塗布開始タイミングで印刷することができるタンデム型印刷装置を提供する。
【解決手段】ウェブにインクジェット方式により印刷する第１印刷装置及び第２印刷装置において、印刷途中において前記ウェブの搬送速度を変更する場合、ウェブ搬送速度制御部４０が事前に搬送速度予告情報を出力し、マーク検出部４１が前記搬送速度予告情報に基づいて第１印刷装置によりウェブ上に形成された位置合わせマークのマーク検出手段による検出期間を変更し、インク塗布開始タイミング算出手段４２，インク塗布タイミング可変手段４３及びインク塗布回路４４が位置合わせマーク検出情報及び前記搬送速度予告情報に基づいて、第２印刷装置におけるインク塗布開始タイミングを調整する。
【選択図】図６

Description

本発明は、ウェブに画像を形成するタンデム型印刷装置に関するものである。

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等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（以下第１印刷装置という）でウェブの第１の面（表面）に印刷を行い、この第１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（以下第２印刷装置という）に送り込み、その第２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型印刷装置（印刷システム）が提案され、実用化されている。

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ウェブと、送り孔を持たないウェブの二種類あり、その何れにも対応可能な印刷システムが普及している。しかしながら、送り孔を持たないウェブを用いた場合は、表面と裏面に形成される画像の位置あわせが難しくなるという問題が生じる。

すなわち、上記のような印刷システムにおいて、第１印刷装置がインクジェット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、ウェブ上に塗布された画像（インク像）をウェブ上で乾燥定着させるための乾燥工程での熱作用により、第２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う。

したがって、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わなくなることが多々生じるのである。

このような問題は電子写真方式の印刷装置でも生じており、第１印刷装置でウェブの所定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制御することによって表面側の画像位置と裏面側の画像位置とを揃える制御システムを有していることを特徴とする印刷システムが実用化されている（特許文献１参照。）。

また、このような印刷システムにおいて、マーク検出可能期間中にマーク検出手段により、マークを検出できない場合は、マーク検出手段の故障、又は、印刷位置合わせエラーを検出する手段を備えた印刷システムが実用化されている（特許文献２参照。）。

しかしながら、インクジェット方式のタンデム型印刷装置において、第１印刷装置でウェブの所定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到来タイミングを計測し、この計測結果からインク塗布開始のタイミングを調整して、表面側の画像位置と裏面側の画像位置とを揃える従来の制御システムを適用した場合、表裏面の画像位置が揃わない不具合が発生した。すなわち、インクジェット方式のタンデム型印刷装置において、印刷途中で印刷モードの変更などにより印刷速度を変更する場合があり、印刷途中でウェブ搬送速度の加速や減速を行う必要があるが、その場合には、従来の電子写真方式のタンデム型印刷装置で実施されていた、予め設定された一定の位置合わせマーク検出可能期間のタイミングで位置合わせマークを検出しようとしても、ウェブの搬送速度が変更されて位置合わせマークが到来するタイミングが変わってしまうため位置合わせマーク検出手段が位置合わせマークを正しく認識することができなかった。また、位置合わせマーク検出手段の検出位置から印刷開始位置（インク塗布開始位置）までの間でウェブの搬送速度が変化することを考えると、インク塗布開始位置を正確に決定することができず、最終的に上記位置あわせ制御を正常に実施することができないという問題が発生した。
また、この問題を回避すべく、印刷装置を一度停止してから印刷モードの変更を行うようにすると、その際にウェブ出力部からインク塗布部までの間のウェブが無駄となってしまい、印刷モードの変更毎に無駄なウェブが発生してしまうという問題が発生した。

本発明は、以上の従来技術における課題に鑑みてなされたものであり、印刷途中でウェブの搬送速度を変更しても、第２印刷装置において位置合わせマークを正しく認識させることができ、適切なインク塗布開始タイミングで印刷することができるタンデム型印刷装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために提供する本発明は、以下の通りである。なお、カッコ内に本発明を実施するための形態において対応する部位及び符号等を示す。
〔１〕 ウェブ（ウェブ１）にインクジェット方式により印刷する第１印刷装置（第１印刷装置Ｐ１）と、該第１印刷装置のウェブ搬送方向下流側に配置され、前記ウェブにインクジェット方式により印刷する第２印刷装置（第２印刷装置Ｐ２）と、を備え、印刷途中における前記ウェブの搬送速度が変更可能なタンデム型印刷装置において、前記第１印刷装置に設けられ、ウェブの所定位置に位置合わせマーク（位置合わせマークＲｍ）を形成するマーク形成手段と、前記第２印刷装置に設けられ、前記第１印刷装置から搬送されてきたウェブ上の位置合わせマークを検出するマーク検出手段（マーク検出手段３０）と、ウェブの搬送速度を制御するとともに、該ウェブの搬送速度の情報を出力するものであって、印刷途中において前記ウェブの搬送速度を変更する場合には事前に搬送速度予告情報を出力するウェブ搬送速度制御部（ウェブ搬送速度制御部４０）と、前記ウェブ搬送速度制御部からのウェブの搬送速度の情報に基づいて、前記マーク検出手段による位置合わせマークの検出期間を設定し、該検出期間における前記マーク検出手段による位置合わせマークの検出情報を出力するものであって、印刷途中において前記ウェブの搬送速度が変更される場合に（図９（ｂ））、前記ウェブ搬送速度制御部からの搬送速度予告情報に基づいて前記検出期間を調整するマーク検出部（マーク検出部４１）と、前記マーク検出部からの位置合わせマーク検出情報及び前記ウェブ搬送速度制御部からのウェブの搬送速度の情報に基づいて、前記第２印刷装置におけるインク塗布開始タイミングを決定するものであって、印刷途中において前記ウェブの搬送速度が変更される場合に（図１１）、前記マーク検出部からの位置合わせマーク検出情報及び前記ウェブ搬送速度制御部からの搬送速度予告情報に基づいて、前記インク塗布開始タイミングを調整するインクジェット制御部（インク塗布開始タイミング算出手段４２，インク塗布タイミング可変手段４３，インク塗布回路４４）と、を備えることを特徴とするタンデム型印刷装置（図１，図６，図７，図９，図１１）。
〔２〕 前記位置合わせマークの検出期間は、前記マーク形成手段による位置合わせマークの形成時から理想的な状態のウェブ上の該位置合わせマークが一定の搬送速度Ｖ_１で前記マーク検出手段の検出位置に搬送される時までの理想搬送時間Ｔ１の経過時に対して所定時間△ｔだけ遡った時から所定時間△ｔだけ過ぎる時までの期間であって（図８）、前記マーク検出部は、印刷途中における前記ウェブの搬送速度が変更される場合に、前記搬送速度予告情報に基づいて前記理想搬送時間Ｔ１を変更することにより、前記検出期間を調整することを特徴とする前記〔１〕に記載のタンデム型印刷装置。
〔３〕 前記マーク検出部は、印刷途中における前記ウェブの搬送速度が変更される場合に、前記マーク検出手段による位置合わせマークの検出タイミングの、前記マーク形成手段による位置合わせマークの形成時から前記変更後の理想搬送時間Ｔ１が経過した時に対するずれ時間（ずれ時間ｔ5）を検出し、この位置合わせマークの検出タイミングと前記ずれ時間を位置合わせマーク検出情報として前記インクジェット制御部に出力することを特徴とする前記〔２〕に記載のタンデム型印刷装置（図１０）。
〔４〕 前記マーク形成手段は、印刷するページごとに、ページ先頭位置に位置合わせマークを形成することを特徴とする前記〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載のタンデム型印刷装置（図７）。
〔５〕 前記マーク検出手段が前記検出期間内に前記位置合わせマークを検出しない場合、印刷を停止することを特徴とする前記〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載のタンデム型印刷装置。
〔６〕 前記第１印刷装置は、前記ウェブの第１面（おもて面）に印刷を行い、前記第２印刷装置は、前記ウェブの第２面（裏面）に印刷を行うことを特徴とする前記〔１〕〜〔５〕のいずれかに記載のタンデム型印刷装置（図１）。

本発明のタンデム型印刷装置によれば、印刷途中においてウェブの搬送速度が変更されても、第２印刷装置において、マーク検出手段による位置合わせマークの検出を確実に行うことができ、また位置合わせマークを検出したタイミングからインク塗布開始位置を正確に決定することができるので、第１印刷装置による印刷位置（画像位置）と第２印刷装置による印刷位置（画像位置）とを揃える位置あわせ制御を適切に行うことができる。

本発明に係るタンデム型印刷装置の構成を示す断面図である。 図１のタンデム型印刷装置に用いられる印刷装置の構成を示す断面図である。 図２の印刷装置における給紙搬送ユニットの一例を示す断面図である。 図２の印刷装置における作像ユニットの一例を示す断面図である。 図２の印刷装置における排紙搬送ユニットの一例を示す断面図である。 本発明のタンデム印刷装置の画像の位置合わせ制御に関する機能ブロック図である。 ウェブ上の位置合わせマークの位置関係を示す模式図である。 位置合わせマークの検出期間を示すタイミングチャートである。 本発明のタンデム型印刷装置における位置合わせマークの検出期間の説明図である。 算出された位置合わせマークの検出タイミングに対する実際の位置合わせマークの検出タイミングのずれを示すタイミングチャートである。 本発明のタンデム型印刷装置におけるインク塗布開始タイミングの説明図である。

以下に、本発明に係るタンデム型印刷装置の構成について説明する。
図１は、本発明に係るタンデム型印刷装置の構成例を示す断面概略図である。
本発明のタンデム型印刷装置は両面印刷システムであり、図１に示すように、長尺の帯状の用紙で連続して搬送されるウェブ１の第１面（おもて面）にインクジェット記録方式により画像を形成する印刷の１号機である第１印刷装置Ｐ１と、第１印刷装置Ｐ１のウェブ１の搬送方向下流側に配置され、ウェブ１の第２面（裏面）にインクジェット記録方式により画像を形成する印刷の２号機である第２印刷装置Ｐ２と、第１，２印刷装置Ｐ１，Ｐ２に接続されたコントローラ（不図示）と、から構成される。

また、第１印刷装置Ｐ１と第２印刷装置Ｐ２の間には、ウェブ１の表裏を反転させる反転装置（図示せず）が設けられており、第１印刷装置Ｐ１で第１面に画像が形成され、送り出されてきたウェブ１の表裏がこの反転装置によって反転され、その後、第２印刷装置Ｐ２に送り込まれて、ウェブ１の第２面に画像が形成されるようになっている。

なお、第１，２印刷装置Ｐ１，Ｐ２は、同じ構成の印刷装置２０１である。図２に、印刷装置２０１の構成を示す。
印刷装置２０１は、給紙搬送ユニット２と、作像ユニット３ａ，３ｂと、排紙搬送ユニット４と、から構成される。なお、作像ユニット３ａ，３ｂをウェブ１の搬送方向に縦列に並べて１つの作像ユニット３としている。本装置では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（ｃ）、黒（Ｋ）の４色のインクを用いるが、各色のインクの搭載量が多いために、２つの作像ユニット３ａ，３ｂに分割して搭載するためである。すなわち、ウェブ１の同じ面（図中、上側の面）に、作像ユニット３ａ，３ｂそれぞれでインクジェット記録方式により画像を形成し、それらの画像を重ね合わせて１つの画像となるように作像を行うようになっている。

ここで、図３〜図５に、印刷装置２０１の各ユニットの詳細構成を示す。
給紙搬送ユニット２は、図３に示すように、内部に、ウェブ１の下方の面上のマークを検出する光学センサなどのマーク検出手段３０、インフィードローラ５、ニップローラ６、複数のガイドローラ７、インフィードローラ５を駆動するモータ（図示せず）などを有している。また、給紙搬送ユニット２の一方の側面にウェブ出口８が形成され、給紙搬送ユニット２の下部にはストッパー付きのキャスター９が設けられている。なお、給紙搬送ユニット２は、ウェブ蛇行補正機構やウェブの除電またはクリーニング機構などの各種機能部を有しているが、本発明とは直接関係しないためそれらの図示は省略している。

作像ユニット３ａ，３ｂは、同一の構造の作像ユニット３である。すなわち、作像ユニット３は、図４に示すように、ユニット上部に４個のインクカセット１０を装着するカセット装着部１１と、そのカセット装着部１１の下部に搭載された４個のインクヘッド１２と、そのインクヘッド１２の下面近傍を通るようにウェブ１を搬送ガイドする複数のプラテンローラ１３と、インク試し打ちのためのインク受け１４と、インクカセット１０内のインクをインクヘッド１２に供給するインク供給経路（図示せず）と、インクヘッド１２のインク塗布制御基板（図示せず）を内部に備えている。

また、作像ユニット３の一方の側面にはウェブ入口１５が形成され、反対側の側面にはウェブ出口１６が形成されて、作像ユニット３の下部にはストッパー付きのキャスター１７が設けられている。

本実施形態では、作像ユニット３ａ，３ｂはそれぞれ１セットとして用いられ、作像ユニット３ａには例えばイエロー（Ｙ）とマゼンダ（Ｍ）のインクを収納したインクカセット１０が２個ずつ並んで装着され、それに合わせてインクヘッド１２もイエロー（Ｙ）用とマゼンダ（Ｍ）用が２個ずつ並んで搭載されている。作像ユニット３ｂにはシアン（Ｃ）と黒（Ｋ）のインクを収納したインクカセット１０が２個ずつ並んで装着され、それに合わせてインクヘッド１２もシアン（Ｃ）用と黒（Ｋ）用が２個ずつ並んで搭載されている。

排紙搬送ユニット４は、図５に示すように、内部にアウトフィードローラ１８、ニップローラ１９、複数のガイドローラ２０、アウトフィードローラ１８を駆動するモータ（図示せず）などを有している。

また、排紙搬送ユニット４の一方の側面にウェブ入口２１が形成され、排紙搬送ユニット４の下部にはストッパー付きのキャスター２２が設けられている。排紙搬送ユニット４は、インクを乾燥するための乾燥手段などを有しているが、本発明とは直接関係しないためそれらは省略して示している。

なお、給紙搬送ユニット２のウェブ出口８のフロア２３からの高さＨ１（図３）と、隣接する作像ユニット３ａのウェブ入口１５の高さＨ２（図４）は略等しくなっている（Ｈ１≒Ｈ２）。また、作像ユニット３ａのウェブ出口１６の高さＨ３（図４）と、作像ユニット３のウェブ入口１５の高さＨ４（図５）は略等しくなっている（Ｈ３≒Ｈ４）。

作像ユニット３を間にして給紙搬送ユニット２と排紙搬送ユニット４を組み合わせて１ライン化した印刷装置２０１を構成する際、各ユニット間の位置決めのために例えば給紙搬送ユニット２と排紙搬送ユニット４の接合面側に凸部２４、２５が設けられ（図３，図５）、作像ユニット３の接合面側に凸部２４、２５が嵌入する凹部あるいは穴（図示せず）が形成されている。また、作像ユニット３の接合面側に凸部を設け、給紙搬送ユニット２と排紙搬送ユニット４の接合面側に凹部あるいは穴を形成することも可能である。

このような構成の給紙搬送ユニット２、作像ユニット３ａ、作像ユニット３ｂ、排紙搬送ユニット４を、図２に示すように、ウェブ１の搬送方向（矢印で表示）に沿って順に配置し、各ユニット間の位置決めを行うとともに、各ユニット間は例えばボルトとナットなどにより分離可能に連結して、隣り合うウェブ出口とウェブ入口を合致させて、印刷装置２０１とする。

なお、本発明のタンデム型印刷装置（図１）では一般的に、印刷停止時には印刷済部分を第２印刷装置Ｐ２の排紙搬送ユニット４のウェブ出口まで送り出す必要があり、その際には該排紙搬送ユニット４のウェブ出口から第１印刷装置Ｐ１の印刷部（作像ユニット３）までのウェブは印刷されていないことから無駄となってしまう。また、本構成のタンデム型印刷装置の特徴として、排紙搬送ユニット４で搭載されている機構により、印刷部（作像ユニット３）から排紙搬送ユニット４のウェブ出口までの距離が長く、印刷停止時に無駄となってしまうウェブが長くなる傾向にある。それゆえ、できるだけ印刷停止せずに印刷を継続することが求められる。

また、図１に示すタンデム型印刷装置では、印刷（画像形成）する前のウェブ1のロールを装着するロール装着部を給紙搬送ユニット２とは別に設けることを前提としているが、給紙搬送ユニット２内にロール装着部を設けることも可能である。また、画像形成したウェブ１を後処理する後処理機構を排紙搬送ユニット４とは別に設けることを前提としているが、排紙搬送ユニット４内に後処理機構を設けることも可能である。

図６は、本発明のタンデム型印刷装置における画像の位置合わせ制御に関する機能ブロック図である。
本発明のタンデム型印刷装置は、図６に示すように、ウェブ搬送速度制御部４０、マーク検出部４１、インクジェット制御部（インク塗布開始タイミング算出手段４２、インク塗布タイミング可変手段４３、インク塗布回路４４）からなる画像の位置合わせ制御機構を有する。このような制御機構は、例えば作像ユニット３内部に実装されているインク塗布制御基板に、制御手段として設けられる。以下、各制御部（機能ブロック）について説明する。

ウェブ搬送速度制御部４０は、ウェブ１の搬送速度を制御するとともに、該ウェブ１の搬送速度の情報を出力するものであって、印刷途中においてウェブ１の搬送速度を変更する場合には事前に搬送速度予告情報を出力するものである。例えば、ウェブ搬送速度の制御目標値データを、マーク検出部４１と、インク塗布制御基板上のインク塗布タイミング算出手段４２に送り、加速や減速が必要な印刷ジョブが選択された場合には、例えば第１印刷装置Ｐ１における位置合わせマーク（図７における位置合わせマークＲｍ）の印刷時ｔ0を基準に、時間ｔa後にウェブ搬送の加速を開始するなどの搬送速度の条件を、事前に搬送速度予告情報として予告することができる。

なお、印刷途中においてウェブ１の搬送速度を変更する場合とは、第１印刷装置Ｐ１においてウェブ１の第１面に印刷を行った後であって、第２面のその対応する部分に第２印刷装置Ｐ２において画像の位置合わせを行って印刷する前に、つぎの印刷ジョブの対応などのために、ウェブ１の搬送速度を所定の速度に変更するように、ウェブ１の搬送を加速あるいは減速するような搬送制御を行う場合をいう。従って、印刷しながらウェブ１の搬送を加速あるいは減速する場合も含まれる。

マーク検出部４１は、ウェブ搬送速度制御部４０からのウェブの搬送速度の情報に基づいて、第２印刷装置Ｐ２におけるマーク検出手段３０による位置合わせマークＲｍの検出期間を設定し、該検出期間におけるマーク検出手段３０による位置合わせマークＲｍの検出情報を出力するものであって、印刷途中においてウェブ１の搬送速度が変更される場合に、ウェブ搬送速度制御部４０からの搬送速度予告情報に基づいて前記検出期間を調整するものである。すなわち、マーク検出部４１は、マーク検出手段３０が、予め形成されたウェブ１上の位置合わせマークＲｍを検出したという信号をする受信し、インク塗布タイミング算出手段４２にその情報の信号を送る機能や、印刷途中におけるウェブ搬送速度の加速、減速を含んだ速度に応じて、位置合わせマークＲｍの検出期間を設定するためのマーク到達時間を算出する機能を有する。本機能は、ウェブ１の汚れや、先に述べた他機能の為のマークなどを誤検出しないように、算出した位置合わせマークの到達タイミングの前後それぞれ一定時間（△ｔ）のみ、マーク検出手段３０の信号検出を有効にするということを行う上で必要となる。

これはつぎの理由によるものである。すなわち、この種の印刷装置（両面印刷システム）においては、第２印刷装置Ｐ２の後段に後処理装置（裁断装置、ステープラ、パンチ、製本機等）を設置する場合があり、印刷後のウェブ１に対し、どのような後処理を施すかを自動識別させたりするために、ウェブ１上には識別記号、識別データあるいは識別コード等が印刷されている。これら識別記号等は、通常、画像（図７における画像Ｉｍ）の領域外に印刷されることから、本発明では画像Ｉｍの領域外に位置合わせマークＲｍと識別記号等とが混在した状態となり、マーク検出手段３０が識別記号等を位置合わせマークＲｍと誤検出してしまい、印刷位置を正確に合わせることができなくなることが考えられる。

そこで、本発明では、図８に示すように、予めマーク検出手段３０によるマークの検出期間（検出可能期間）を限定して設定し、位置合わせマークＲｍのみの検出を可能にしている。

図８では、第１印刷装置（１号機）Ｐ１において位置合わせマークＲｍの形成開始に当たるインク塗布開始信号が発生してから理想搬送時間Ｔ１が経過するタイミングの前後それぞれ△ｔの時間に位置合わせマークＲｍを検出可能な期間（検出期間）を設定し、他の期間はマークを検出しないようにマスクしている。

なお、理想搬送時間Ｔ１とは、第１印刷装置（１号機）Ｐ１において位置合わせマークＲｍの形成開始に当たるインク塗布開始信号が発生してから（位置合わせマークＲｍの形成時から）理想的な状態のウェブ１上の該位置合わせマークＲｍがマーク検出手段３０の検出位置に搬送される時までの計算により求められる時間である。

ここで、理想的な状態のウェブ１とは、位置合わせマークＲｍ形成時から該位置合わせマークＲｍがマーク検出手段３０の検出位置に搬送される時までの間に、ウェブ１に熱収縮などの変形がなく、前記位置合わせマークＲｍが形成されたページのページ長に変化がない状態のウェブ１をいい、すなわち印刷対象のページについて、第１印刷装置Ｐ１における印刷時のページ長と、第２印刷装置Ｐ２における印刷時のページ長に差異が生じない状態のウェブをいう。また、理想的な状態のウェブ１は、位置合わせマークＲｍ形成時から該位置合わせマークＲｍがマーク検出手段３０の検出位置に搬送される時までの間において、ウェブ１の搬送機構の機械構造あるいは制御に起因する搬送速度の誤差のない状態で搬送されるウェブも含む。

また、この位置合せマークＲｍを検出可能な期間△ｔは予め設定されており、この△ｔの期間から位置合わせマークＲｍがずれた場合は、ウェブ１の第１面と第２面の印刷位置ずれ精度が悪化したものとしてエラーとし、印刷を停止する。

インクジェット制御部は、図６に示すように、インク塗布開始タイミング算出手段４２と、インク塗布タイミング可変手段４３と、インク塗布回路４４と、から構成され、マーク検出部４１からの位置合わせマーク検出情報及びウェブ搬送速度制御部４０からのウェブ１の搬送速度の情報に基づいて、第２印刷装置Ｐ２におけるインクヘッド１２のインク塗布開始タイミングを決定するものであって、印刷途中においてウェブ１の搬送速度が変更される場合に、マーク検出部４１からの位置合わせマーク検出情報及びウェブ搬送速度制御部４０からの搬送速度予告情報に基づいて、前記インク塗布開始タイミングを調整するものである。

このうち、インク塗布開始タイミング算出手段４２は、タイマを有しており、また第２印刷装置Ｐ２におけるマーク検出手段３０のマーク検出位置からインクヘッド１２からのインク塗布による印刷部までの距離（Ｌ２）を記憶しており、１つの印刷ジョブを実行中にウェブ１の搬送速度が変更されることなく一定速度のときには、マーク検出部４１から提供される位置合わせマークＲｍの検出タイミング（位置合わせマーク到達時）から第２印刷装置Ｐ２におけるインクヘッド１２のインク塗布開始タイミングを算出する機能を持つ。また、印刷途中におけるウェブ１の搬送の加速、減速時には、マーク検出部４１から提供される位置合わせマークＲｍの検出タイミング（位置合わせマーク到達時）とウェブ搬送速度制御部４０からのウェブ１の搬送の加速、減速の予告信号（搬送速度予告情報）を加味した速度情報から、第２印刷装置Ｐ２におけるインクヘッド１２のインク塗布開始タイミングを算出する機能を持つ。なお、本機能は、マーク検出部４１が併せて有していても構わない。

インク塗布タイミング可変手段４３は、インク塗布開始タイミング算出手段４２が有するタイマと同期したタイマを有しており、インク塗布開始タイミング算出手段４２からの情報に応じて、インク塗布開始時間を決定し、その時間になったら、インク塗布回路４４を駆動し、インクヘッド１２からのインク塗布を開始させる。

以上のような構成のタンデム型印刷装置（図１）では、印刷動作を開始すると、第１印刷装置Ｐ１において、ウェブ１の第１面上には図７に示すように、印刷データに基づく画像Ｉｍがインクジェット記録方式により印刷されるとともに、各ページの先頭端に位置合せマークＲｍが印刷される。なお、位置合わせマークＲｍを形成する手段は、画像Ｉｍを形成する画像形成手段（インクジェット記録機構）と兼用してもよいし、独立させて別に設けてもよい。この実施例では画像形成手段と兼用し、インクヘッド１２で画像Ｉｍを形成する際に一緒に形成している。

ついで、第１印刷装置Ｐ１から排出されたウェブ１は、反転装置（図示せず）にて表裏が反転された上で第２印刷装置Ｐ２へ送り込まれる。反転装置（図示せず）によるウェブ１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面）は、マーク検出手段３０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）はインクヘッド１２と対向するようになる。

つぎに、前述のように、印刷途中においてウェブ１の搬送速度を変更する場合であったとしても、マーク検出部４１が適切に位置合わせマークＲｍの検出期間を設定しているので、マーク検出手段３０がウェブ１上の所定ページの位置合わせマークＲｍを正確に検出することができる。ついで、インクジェット制御部がこの検出タイミングを基に（印刷途中においてウェブ１の搬送速度を変更する場合にはウェブ搬送速度制御部４０からの搬送速度予告情報も加えて）、適切にインクヘッド１２のインク塗布開始タイミングを決定するので、ウェブ１の所定ページの第２面において第１面の画像に対して画像位置が正確に合った画像を形成することができる。

以下、本発明における画像の位置合わせ制御方法の詳細について説明する。なお、制御方法は、主として印刷途中においてウェブ１の搬送速度を変更する場合について説明するが、まずウェブ１の搬送の加速、減速を始める時の位置合わせマークＲｍの位置によってその制御内容が異なる。また、本実施例では、印刷途中に加速することを前提に説明するが、減速の場合であってもその考え方は同様である。

（制御方法１）
１つ目の制御方法として、図９（ｂ）に示すように、理論値を用いた数値計算で求められる位置合わせマークＲｍの検出時間ｔi1が、第１印刷装置（１号機）Ｐ１で位置合わせマークＲｍを印刷した時間（マーク印刷時間）ｔ0からウェブ１の搬送速度変更のための時間ｔaが経過した時よりも後である場合（ｔa＋ｔ0≦ｔi1）について述べる。なお、図７に示したように、インク塗布によりページ先頭に位置合わせマークＲｍが形成されるたびにインク塗布開始信号が生成されるので、第１印刷装置Ｐ１のインク塗布開始時間（つまり位置合わせマーク印刷時間）をｔ0として、第２印刷装置（２号機）Ｐ２での印刷位置合わせの基準タイミングとしている。また、時間ｔi1におけるｉはウェブ１のページ数である。

画像位置合わせの制御方法１の基本的な制御手順の概略は次のとおりである。
まずマーク検出部４１は、マーク検出手段３０がウェブ搬送速度の加速分を考慮した数値計算で求められるマーク検出時間ti1（熱収縮などによる変形が無く搬送速度誤差がなく搬送される理想的なウェブ１上の位置合わせマークＲｍがマーク検出手段３０の検出位置に搬送される時）に対して所定時間△ｔだけ遡った時から所定時間△ｔだけ過ぎる時までの期間に、マーク検出動作を行うようにする。ついで、位置合わせマークＲｍが検出されたら、その検出信号をインク塗布開始タイミング算出手段４２に送る。

つぎに、インク塗布開始タイミング算出手段４２は、位置合わせマークＲｍが検出されたタイミングでのウェブ１の搬送速度Ｖ_１と、搬送の加速度、目標速度（変更後の搬送速度）Ｖ_２から、第２印刷装置Ｐ２における印刷開始時間ｔ4を算出し、インク塗布タイミング可変手段４３に印刷開始時間ｔ4の情報を送る。
つぎに、インク塗布タイミング可変手段４３は、その印刷開始時間ｔ4に従って、インク塗布開始時間を決定し、その印刷開始時間ｔ4になったら、インク塗布回路４４を駆動する。

ここで、ウェブ搬送速度の加速分を考慮した数値計算で求められるマーク検出時間ｔi1は、以下の式（１）の通り求めることができる。なお、第１印刷装置Ｐ１における位置合わせマークの印刷位置から第２印刷装置Ｐ２におけるマーク検出手段３０までの位置をＬ１、第１印刷装置Ｐ１でのマーク印刷時間をｔ0、ウェブ１の元の搬送速度をＶ_１、目標速度をＶ_２、元の搬送速度Ｖ_１から目標速度Ｖ_２までの加速に要する時間をＴ、加速開始時間をマーク印刷時間ｔ0から所定時間ｔa後のｔ6とする。

なお、ここで加速時の速度関数Ｖ(ｔ)は式（２）の通りである。

また、位置合わせマーク検出時点でのウェブ１の搬送速度は、熱によるウェブ１の収縮分が含まれてしまうことを考慮することが好ましい。
例えば、図１０に示すように、理論値を用いた数値計算で求められたマーク検出時間ti1より時間ｔ5だけ位置合わせマーク検出が早かった場合は、以下の式（３）によりマーク検出時点での速度を求めることができる。なお、Ｖ_１をウェブ１の元の搬送速度、Ｖ_２を目標速度、Ｔは元の搬送速度Ｖ_１から目標速度Ｖ_２までの加速に要する時間、理論値を用いた数値計算で求められる位置合わせマーク検出時点でのウェブ１の搬送速度をＶi、加速開始時間ｔ6＝ｔa＋ｔ0とし、マーク検出時間から求めた実際の加速時の速度関数をＶ_Ｍ(t)とする。

次に、インク塗布開始時間ｔ4の導出について述べる。ここでは、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、ウェブ１の搬送加速中に位置合わせマークＲｍを検出した場合の導出方法について説明する。なお、インク塗布開始タイミング算出手段４２には、位置合わせマークＲｍを検出した時間（タイミング）ｔ3（＝ｔi1＋ｔ5）、ウェブ１の元の搬送速度Ｖ_１、目標速度Ｖ_２、元の搬送速度Ｖ_１から目標速度Ｖ_２までの加速に要する時間Ｔ、加速開始時間ｔ6、加速終了時間ｔ7（＝ｔ6＋Ｔ）、マーク検出手段３０からインクヘッド１２による印刷部までの搬送長Ｌ２の情報が提供される。

まず、ウェブ１の搬送加速時の速度関数を求める。
理論値を用いた数値計算通りの時間ti1で位置合わせマークＲｍが検出された（ｔ5＝０）という条件における加速時の速度関数Ｖ（ｔ）は、前述した式（２）となる。

また、時間ｔ5だけ遅れて位置合わせマークＲｍが検出された（ｔ5＞０）という条件における加速時の速度関数は、前述したＶ_Ｍ(ｔ)であり、式（３）の通りである。

つぎに、インク塗布開始時間（タイミング）ｔ4を導出する。
図１１（ａ）に示すようにインク塗布開始タイミングがウェブ１の搬送加速中となる場合、つまりｔ7≧ｔ4の場合には、まず理論値を用いた数値計算通りの時間ti1で位置合わせマークＲｍが検出された（ｔ5＝０）という条件において、インク塗布開始時間ｔ4は以下の式（４），（５）のように求めることができる。

また、時間ｔ5だけ遅れて位置合わせマークＲｍが検出された（ｔ5＞０）という条件において、インク塗布開始時間ｔ4は、以下の式（６）の関係を用いて、式（４）と同様に求めることができる。

また図１１（ｂ）に示すようにインク塗布開始タイミングがウェブ１の搬送加速後となる場合、つまりｔ7≦ｔ4の場合には、まず理論値を用いた数値計算通りの時間ti1で位置合わせマークＲｍが検出された（ｔ5＝０）という条件において、インク塗布開始時間ｔ4は以下の式（７），（８）のように求めることができる。

また、時間ｔ5だけ遅れて位置合わせマークＲｍが検出された（ｔ5＞０）という条件において、インク塗布開始時間ｔ4は、以下の式（９）の関係を用いて、式（５）と同様に求めることができる。

（制御方法２）
次に２つ目の制御方法として、図９（ａ）に示すように、理論値を用いた数値計算で求められる位置合わせマークＲｍの検出時間ｔi1が、第１印刷装置（１号機）Ｐ１で位置合わせマークＲｍを印刷した時間（マーク印刷時間）ｔ0からウェブ１の搬送速度変更のための時間ｔaが経過した時よりも前である場合（ｔi1≦ｔ6＝ｔa＋ｔ0）について述べる。

まず、位置合わせマーク検出動作については、ウェブ１の搬送速度がＶ_１一定の領域で実施するものであり、従来の方法をそのまま利用することができるため省略する。

次に、インク塗布開始時間ｔ4の導出について述べる。ここでは、図１１（ｃ），（ｄ）に示すように、ウェブ１の搬送加速前に位置合わせマークＲｍを検出した場合の導出方法について説明していく。なお、インク塗布開始タイミング算出手段４２には、マーク印刷時間ｔ0から時間ｔａ経過後にウェブ１の搬送速度を加速するという情報、実際に位置合わせマークＲｍを検出した時間（タイミング）ｔ3（＝ｔi1＋ｔ5）、ウェブ１の元の搬送速度Ｖ_１、目標速度Ｖ_２、元の搬送速度Ｖ_１から目標速度Ｖ_２までの加速に要する時間Ｔ、加速開始時間ｔ6、加速終了時間ｔ7（＝ｔ6＋Ｔ）、マーク検出手段３０からインクヘッド１２による印刷部までの搬送長をＬ２が提供される。

まず、ウェブ１の搬送加速時の速度関数を求める。
理論値を用いた数値計算通りの時間ti1で位置合わせマークＲｍが検出された（ｔ5＝０）という条件における加速時の速度関数Ｖ（ｔ）は、前述した式（２）となる。

つぎに、インク塗布開始時間（タイミング）ｔ4を導出する。
図１１（ｃ）に示すようにインク塗布開始タイミングがウェブ１の搬送加速中となる場合、つまりｔ7≧ｔ4の場合には、まず理論値を用いた数値計算通りの時間ti1で位置合わせマークＲｍが検出された（ｔ5＝０）という条件において、インク塗布開始時間ｔ4は以下の式（１０），（１１）のように求めることができる。

また図１１（ｄ）に示すようにインク塗布開始タイミングがウェブ１の搬送加速後となる場合、つまりｔ7≦ｔ4の場合には、まず理論値を用いた数値計算通りの時間ti1で位置合わせマークＲｍが検出された（ｔ5＝０）という条件において、インク塗布開始時間ｔ4は以下の式（１２），（１３）のように求めることができる。なお、この場合はＴ＝ｔ7−ｔ6が成り立つので、それを考慮してインク塗布開始時間ｔ4を求めている。

なお、加速開始時間ｔ6＝ｔ3の場合には、式（５）と式（１１）、式（８）と式（１３）はそれぞれ等しくなるため、どちらでも導出が可能である。また、加速終了時間ｔ7＝ｔ4の場合には、式（５）と式（８）、式（１１）と式（１３）はそれぞれ等しくなるため、どちらでも導出が可能である。なお、式（１０）から式（１３）は、ずれ時間ｔ5＝０としてインク塗布開始時間（タイミング）ｔ4を求めているが、ｔ5＞０の場合は、式（１０）、（１２）の右辺の式中の第１項に「−Ｖ_１ｔ₅」を加えて計算すればその場合のｔ4を導出可能である。

また、本実施例においては、ウェブの速度は計算値を用いたが、速度センサ（例えばロータリーエンコーダ）などで直接ウェブの速度をモニタした値を用いてもよい。

以上の構成によれば、第１印刷装置Ｐ１における第１面印刷時に定着熱などの影響により熱収縮してしまったウェブ１が第２印刷装置Ｐ２に搬送される間に、加速、減速による搬送速度の変化を伴って送り込まれたとしても、位置合わせマークＲｍを確実に検出することができるとともに、第１面の印刷位置に対して第２面の印刷位置を一致させることが可能となり、送り孔を持たないウェブ１に対する印刷信頼性を高めることができる。

なお、これまで本発明を図面に示した実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

１ ウェブ
２ 給紙搬送ユニット
３，３ａ,３ｂ 作像ユニット
４ 排紙搬送ユニット
５ インフィードローラ
６ ニップローラ
７ ガイドローラ
８ ウェブ出口
９ キャスター
１０ インクカセット
１１ カセット装着部
１２ インクヘッド
１３ プラテンローラ
１４ インク受け
１５ ウェブ入口
１６ ウェブ出口
１７ キャスター
１８ アウトフィードローラ
１９ ニップローラ
２０ ガイドローラ
２１ ウェブ入口
２２ キャスター
２３ フロア
２４，２５ 凸部
３０ マーク検出手段
４０ ウェブ搬送速度制御部
４１ マーク検出部
４２ インク塗布開始タイミング算出手段
４３ インク塗布タイミング可変手段
４４ インク塗布回路
２０１ 印刷装置
Ｈ１ 給紙搬送ユニットのウェブ出口の高さ
Ｈ２ 作像ユニット３ａのウェブ入口の高さ
Ｈ３ 作像ユニット３ａのウェブ出口の高さ
Ｈ４ 排紙ユニット３ｂのウェブ入口の高さ
Ｐ１ 第１印刷装置（１号機）
Ｐ２ 第２印刷装置（２号機）

特開２００２−１８７６６０号公報 特開２００６−７６１６９号公報

Claims (6)

1. ウェブにインクジェット方式により印刷する第１印刷装置と、該第１印刷装置のウェブ搬送方向下流側に配置され、前記ウェブにインクジェット方式により印刷する第２印刷装置と、を備え、印刷途中における前記ウェブの搬送速度が変更可能なタンデム型印刷装置において、
   前記第１印刷装置に設けられ、ウェブの所定位置に位置合わせマークを形成するマーク形成手段と、
   前記第２印刷装置に設けられ、前記第１印刷装置から搬送されてきたウェブ上の位置合わせマークを検出するマーク検出手段と、
   ウェブの搬送速度を制御するとともに、該ウェブの搬送速度の情報を出力するものであって、印刷途中において前記ウェブの搬送速度を変更する場合には事前に搬送速度予告情報を出力するウェブ搬送速度制御部と、
   前記ウェブ搬送速度制御部からのウェブの搬送速度の情報に基づいて、前記マーク検出手段による位置合わせマークの検出期間を設定し、該検出期間における前記マーク検出手段による位置合わせマークの検出情報を出力するものであって、印刷途中において前記ウェブの搬送速度が変更される場合に、前記ウェブ搬送速度制御部からの搬送速度予告情報に基づいて前記検出期間を調整するマーク検出部と、
   前記マーク検出部からの位置合わせマーク検出情報及び前記ウェブ搬送速度制御部からのウェブの搬送速度の情報に基づいて、前記第２印刷装置におけるインク塗布開始タイミングを決定するものであって、印刷途中において前記ウェブの搬送速度が変更される場合に、前記マーク検出部からの位置合わせマーク検出情報及び前記ウェブ搬送速度制御部からの搬送速度予告情報に基づいて、前記インク塗布開始タイミングを調整するインクジェット制御部と、
   を備えることを特徴とするタンデム型印刷装置。
2. 前記位置合わせマークの検出期間は、前記マーク形成手段による位置合わせマークの形成時から理想的な状態のウェブ上の該位置合わせマークが一定の搬送速度Ｖ_１で前記マーク検出手段の検出位置に搬送される時までの理想搬送時間Ｔ１の経過時に対して所定時間△ｔだけ遡った時から所定時間△ｔだけ過ぎる時までの期間であって、
   前記マーク検出部は、印刷途中における前記ウェブの搬送速度が変更される場合に、前記搬送速度予告情報に基づいて前記理想搬送時間Ｔ１を変更することにより、前記検出期間を調整することを特徴とする請求項１に記載のタンデム型印刷装置。
3. 前記マーク検出部は、印刷途中における前記ウェブの搬送速度が変更される場合に、前記マーク検出手段による位置合わせマークの検出タイミングの、前記マーク形成手段による位置合わせマークの形成時から前記変更後の理想搬送時間Ｔ１が経過した時に対するずれ時間を検出し、この位置合わせマークの検出タイミングと前記ずれ時間を位置合わせマーク検出情報として前記インクジェット制御部に出力することを特徴とする請求項２に記載のタンデム型印刷装置。
4. 前記マーク形成手段は、印刷するページごとに、ページ先頭位置に位置合わせマークを形成することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のタンデム型印刷装置。
5. 前記マーク検出手段が前記検出期間内に前記位置合わせマークを検出しない場合、印刷を停止することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のタンデム型印刷装置。
6. 前記第１印刷装置は、前記ウェブの第１面に印刷を行い、前記第２印刷装置は、前記ウェブの第２面に印刷を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のタンデム型印刷装置。

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