JP5471963B2 - 印刷システム、印刷装置および印刷方法 - Google Patents

Description

本発明は、印刷システム、印刷装置および印刷方法に関するものである。

ウェブの両面に画像等を形成する印刷システムとして、特許文献１に開示されているウェブ印刷システムが提案され、実用化されている。このウェブ印刷システムでは、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の印刷装置」という）でウェブＷの第１の面（表面）に印刷を行い、第１の印刷装置から排出されたウェブを反転装置Ｔにて表裏反転させた後、ウェブＷを後段の印刷装置（以下、「第２の印刷装置」という）に送り込み、第２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構成されている。また、このようなウェブ印刷システムは、第１の印刷装置および第２の印刷装置の動作を制御する制御装置を備えている。

各印刷装置は、転写されたトナー像を加熱し溶融定着させる電子写真式印刷装置であり、感光体ドラム，現像装置，熱定着装置などを有している。具体的には、各印刷装置は、それぞれ、感光体ドラム，プレヒータ，加熱ロール，加圧ロール，プラーロール等を有している。ここで、プレヒータは、ウェブを予め予備加熱する熱板であり、ウェブの温度を予め高めておいて、加熱ロール，加圧ロールでの定着性能を安定化させるものである。

このようなウェブ印刷システム１０においては、印刷を開始前に、印刷準備動作の一例として、非印刷時には停止している感光体ドラムが所定の速度となるまで回転させたり、熱定着装置のプレヒータを所定の温度に上昇させたり、現像装置内のトナーの濃度が印刷時の所定のレベルとなるように調整する。

上述した構成のウェブ印刷システムにおいて、障害などの発生により印刷動作が一時停止する、あるいはその他の事情によりオペレータが印刷動作を一時停止させると、ウェブは第１の印刷装置と第２の印刷装置に装填した非印刷状態に放置される。このような状態が生じると、第１の印刷装置Ｐ１の熱定着装置内に停止しているウェブは、プレヒータおよび加熱ロールにより加熱され続けて、時間が経過するに従ってウェブの水分が蒸発し、部分的に大きく熱収縮し変形した状態になる。

このような状態で印刷を再開すると、第１の印刷装置から排出された大きく熱収縮変形した部分（以下、熱収縮変形部分という）を持つウェブは、反転装置にて表裏が反転され、第２の印刷装置へ送り込まれる。熱収縮変形部分が第２の印刷装置のプレヒータ上を通過する場合、変形の故にプレヒータとの密着性が低下し、プレヒータからの熱を十分得ることができずに、加熱ロールと加圧ロールへの突入前のウェブＷの予備加熱が不足してしまう。その結果、トナー像が受ける熱量が不足し、局所的な定着不良を引き起こすという問題がある。

このような問題を解決するために、例えば、特許文献２に開示されている技術では、第１印刷装置と第２印刷装置は、ウェブＷに画像を定着させる為のプレヒータとウェブをプレヒータに吸引させる機構（以下、「サクション機構」という）を有している。この従来技術では、サクション機構は、吸引力を変えることができる機構を有し、少なくとも第２印刷装置は、これから印刷するウェブＷの１頁の長さを把握する手段と第１印刷装置との間にあるウェブＷのページ数を把握する手段を有している。そして、第１印刷装置のプレヒータ上で停止していたウェブが第２印刷装置を通過する期間に、サクション機構の吸引力を強くする制御を実行している。

しかしながら、このような従来技術の構成では長尺状のウェブを使う場合、サクション機構での吸引力を強くすると、搬送経路上でのサクション機構部の前後の搬送力に影響を与えることになり、その結果、用紙走行が乱れ、画像をウェブに転写する箇所でもウェブの挙動が乱れるため、画像がぶれた品質の悪い印刷物が生成されてしまう。

また、印刷装置が一対のローラ等でウェブを挟持しながら繰り出す等、ウェブに当接する機構を備えている場合において、印刷動作が長時間中断した場合には、熱収縮変形に限らず、当該機構にウェブの同一箇所を長時間当接されていた結果、機構への当接部位に撓みなどの変形を生じる場合がある。

このような状態で印刷を再開すると、変形部分を有するウェブＷはプレヒータ上を通過する場合、上述と同様の理由で、ウェブの予備加熱が不足してしまい、トナー像が受ける熱量が不足し、局所的な定着不良を引き起こしてしまう。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、一時的な印刷停止状態から印刷を再開したときに、局所的なトナー像の定着不良が発生させずに、高品質な印刷物を出力することができる印刷システム、印刷装置および印刷方法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、本発明にかかる印刷システムは、第１の印刷装置と、前記第１の印刷装置の後段に設けられた第２の印刷装置と、前記第１の印刷装置および前記第２の印刷装置の印刷動作を制御する制御装置とを備える印刷システムにおいて、前記第２の印刷装置は、記録媒体の第２の面にトナー像を熱定着する前に、前記第２の面の裏面である第１の面から前記記録媒体を予備加熱する第２の予備加熱部と、前記印刷システムが、一度印刷を実行した後に再度印刷を開始するまでの一時的な印刷停止状態にある場合に、前記制御装置から印刷準備指示を受信すると、前記第２の予備加熱部の温度を、通常温度から目標温度まで上昇させる制御を行う温度制御部と、を備え、前記制御装置は、前記第２の予備加熱部の温度が前記目標温度に到達した場合に、前記第１の印刷装置および前記第２の印刷装置の印刷を開始させ、前記温度制御部は、印刷開始後、前記記録媒体に変形が生じた部位から前記第２の予備加熱部までの記録媒体の搬送経路上に装填されている前記記録媒体の長さに相当する長さだけ前記記録媒体が搬送されると、前記第２の予備加熱部の温度を前記目標温度から前記通常温度に下降させる制御を行うことを特徴とする。

また、本発明にかかる印刷装置は、長尺状の記録媒体の第１の面にトナー像を熱定着する前に、前記第１の面の裏面である第２の面から前記記録媒体を予備加熱する予備加熱部と、前記予備加熱部の手前で前記記録媒体に当接する当接部材と、前記印刷装置が、一度印刷を実行した後に再度印刷を開始するまでの一時的な印刷停止状態にある場合に、印刷準備の指示を受けると、前記予備加熱部の温度を、通常温度から目標温度まで上昇させる制御を行う温度制御部と、前記予備加熱部の温度が前記目標温度に到達した場合に、印刷を開始させる制御部と、を備え、前記温度制御部は、印刷開始後、前記当接部材から前記予備加熱部までの記録媒体の搬送経路上に装填されている前記記録媒体の長さに相当する長さだけ前記記録媒体が搬送されると、前記予備加熱部の温度を前記目標温度から前記通常温度に下降させる制御を行うことを特徴とする。

また、本発明にかかる印刷方法は、第１の印刷装置と、前記第１の印刷装置の後段に設けられた第２の印刷装置と、前記第１の印刷装置および前記第２の印刷装置の印刷動作を制御する制御装置とを備える印刷システムで実行される印刷方法であって、前記第２の印刷装置は、前記記録媒体の第２の面にトナー像を熱定着する前に、前記第１の面から前記記録媒体を予備加熱する第２の予備加熱部を備え、前記第２の印刷装置が、前記印刷システムが一度印刷を実行した後に再度印刷を開始するまでの一時的な印刷停止状態にある場合に、前記制御装置から印刷準備指示を受信すると、前記第２の予備加熱部の温度を、通常温度から目標温度まで上昇させる制御を行うステップと、前記制御装置が、前記第２の予備加熱部の温度が前記目標温度に到達した場合に、前記第１の印刷装置および前記第２の印刷装置の印刷を開始させるステップと、前記第２の印刷装置が、印刷開始後、前記記録媒体に変形が生じた部位から前記第２の予備加熱部までの記録媒体の搬送経路上に装填されている前記記録媒体の長さに相当する長さだけ前記記録媒体が搬送されると、前記第２の予備加熱部の温度を前記目標温度から前記通常温度に下降させる制御を行うステップとを含むことを特徴とする。

本発明によれば、変形部分が予備加熱部との密着性が悪くなっても、変形部分に適切な予備加熱が実施され熱量が加えられるので、トナー像の定着不良が発生せず、高品質な印刷物を出力することができ、また不必要な電力消費の削減を図ることができるという効果を奏する。

図１は、ウェブ印刷システムの基本構成を示す図である。 図２は、実施の形態１の温度制御部の構成の一例を示す図である。 図３は、第２の印刷装置の熱定着装置の構成を示す図である。 図４は、印刷再開時のコントローラからのコマンドおよびプレヒータの温度遷移を示す図である。 図５は、実施の形態１の温度制御処理の手順を示すフローチャートである。 図６は、実施の形態２の温度制御部の構成の一例を示す図である。 図７は、実施の形態２の温度制御処理の手順を示すフローチャートである。 図８は、実施の形態３の温度制御処理の手順を示すフローチャートである。 図９は、実施の形態３の第１の印刷装置に設けられた一対の搬送用ローラの構成図である。 図１０は、実施の形態５の温度制御処理の手順を示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる印刷システム、印刷装置および印刷方法の実施の形態を詳細に説明する。以下に説明する各実施の形態は、印刷システム、印刷装置および印刷方法を、一緒に記述するものである。

（実施の形態１）
（ウェブ印刷システムの構成）
図１は、実施の形態１のウェブ印刷システム１０の基本構成図である。なお、後述する実施の形態２〜５のウェブ印刷システムの基本構成も、図１に示したウェブ印刷システム１０の構成と同様である。

本実施の形態のウェブ印刷システム１０では、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の印刷装置」という）Ｐ１でウェブＷの第１の面（表面）に印刷を行う。そして、第１の印刷装置Ｐ１から排出されたウェブを反転装置Ｔにて表裏反転させた後、ウェブＷを後段の印刷装置（以下、「第２の印刷装置」という）Ｐ２に送り込み、第２の印刷装置Ｐ２でウェブの第２の面（裏面）に印刷を行う。

このようなウェブ印刷システム１０は、各印刷装置Ｐ１，Ｐ２の動作を制御する制御装置（以下、「コントローラ」という）１２を備えている。

各印刷装置Ｐ１，Ｐ２は、転写されたトナー像を加熱し溶融定着させる電子写真式印刷装置であり、感光体ドラム，現像装置，熱定着装置などを有している。図１は、各印刷装置の構造を簡略化して示しており、各印刷装置Ｐ１，Ｐ２は、それぞれ、感光体ドラム１４，プレヒータ１６，加熱ロール１８，加圧ロール２０，プラーロール２２を有している。プレヒータ１６，加熱ロール１８，加圧ロール２０は、熱定着装置の一部を構成する。プレヒータ１６は、ウェブを予め予備加熱する熱板であり、ウェブの温度を予め高めておいて、加熱ロール１８，加圧ロール２０での定着性能を安定化させるものである。

このようなウェブ印刷システム１０において、印刷を開始しようとする場合には、まず印刷に先駆けて、コントローラ１２からウェブ印刷システム１０に印刷準備コマンド（以下、「ＡＣＴＩＶＡＴＥコマンド」という）が出力される。各印刷装置Ｐ１，Ｐ２では、ＡＣＴＩＶＡＴＥコマンドを受信すると、印刷を実施できる状態になるように、各印刷装置内のデバイスの駆動や調整動作を開始する。

この印刷準備動作の一例としては、非印刷時には停止している感光体ドラム１４が所定の速度となるまで回転させたり、熱定着装置のプレヒータ１６を所定の温度に上昇させたり、現像装置内のトナーの濃度が印刷時の所定のレベルとなるように調整する。

各印刷装置Ｐ１，Ｐ２は、印刷開始準備が完了すると、印刷準備完了を示すＤＯＲＭＡＮＴ信号をＯＦＦする。コントローラ１２は、ＤＯＲＭＡＮＴ信号のＯＦＦにより、各印刷装置が印刷開始準備が完了したことを認識し、印刷の開始を指示する。

本実施の形態のウェブ印刷システム１０の第２の印刷装置Ｐ２は、そのプレヒータ１６の上昇温度を制御するための温度制御部を備えている。なお、上昇温度とは、プレヒータ１６を通常温度から目標温度へ上昇させる温度をいうものとする。図２は、実施の形態１の温度制御部のハードウェアの構成の一例を示す。また、図３は、第２の印刷装置Ｐ２の熱定着装置の横断面の模式図である。なお、図３において、図１と同一の構成要素には同一の参照番号を付して示す。

図２において、第２の印刷装置Ｐ２の温度制御部３０は、加熱ランプ３２と、温度制御回路３４と、温度検出センサとしてのサーミスタ３６と、温度センサ回路３８と、マイクロコンピュータ（以下、「マイコン」という）４０と、計時部としてのタイマ４２とを有している。

加熱ランプ３２は、プレヒータ１６を加熱する。温度制御回路３４は、加熱ランプ３２の上昇温度、従って、プレヒータ１６の上昇温度を制御する。サーミスタ３６は、プレヒータ１６の温度を検出する。温度センサ回路３８は、サーミスタ３６の出力を電気信号に変換する。マイコン４０は、第２の印刷装置Ｐ２の動作を制御する。タイマ４２は、時間を計時する。

加熱ランプ３２は、プレヒータ１６を通常温度から目標温度に上昇させるためのものである。プレヒータ１６を通常温度に加熱する熱源は、例えばプレヒータ１６に埋め込まれたシーズヒータである。通常温度に加熱する熱源の温度制御は、公知の手法で行われる。なお、加熱ランプ３２としては、例えばヒータランプを使用することができる。

図示しないが、第１の印刷装置Ｐ１も、第２の印刷装置Ｐ２の温度制御部３０と同様の温度制御部を有している。

図３に示す第２の印刷装置Ｐ２の熱定着装置５０において、サーミスタ３６はプレヒータ１６内に埋め込まれる。加熱ランプ３２は、プレヒータ１６の近傍に設けられる。熱定着装置５０に搬送されてくるウェブＷには、図示していない転写部で転写された印刷データのトナー像が形成されている。ウェブＷのトナー像は、プレヒータ１６で予備加熱された後、加熱ロール１８と加圧ロール２０によって加熱加圧され、ウェブＷに溶融定着される。トナー像が定着されたウェブＷは、プラーロール２２で引き込まれて、折り畳まれて積み上げられる。

サクション５２は、トナー像が形成されたウェブＷをプレヒータ１６に密着させて予備加熱の効率を高めるために設けられる空気吸引装置である。空気吸引は、ブロア５４により行われる。切り換え弁５６は、熱定着装置５０に最初にウェブＷを装填するときなど、ウェブの吸引を必要としない場合に、サクション５２の空気吸引を解除するために設けられている。

図示しないが、第１の印刷装置Ｐ１も、第２の印刷装置Ｐ２の熱定着装置５０と同様の構成の熱定着装置を有している。

ウェブ印刷システム１０は、図１で示したように、第１の印刷装置Ｐ１および第２の印刷装置Ｐ２の印刷動作を制御するコントローラ１２を有している。第１の印刷装置Ｐ１および第２の印刷装置Ｐ２の各マイコンは、通信手段４４によってコントローラ１２に接続される。図２では、通信手段４４を模式的に、単に実線で示している。通信手段４４は、有線通信、無線通信、光通信などで実現される。

コントローラ１２は、第１および第２の印刷装置Ｐ１，Ｐ２の各マイコン４０との通信機能により互いの情報を読み取る通信部４７と、オペレータにより所定の情報の入力を受け付ける入力部としてのタッチパネル４６とを有している。

以上のような構成のウェブ印刷システム１０において、第２の印刷装置Ｐ２のプレヒータ１６の温度は、マイコン４０によって管理される。サーミスタ３６の出力は、温度センサ回路３８により電気信号に変換され、その信号をマイコン４０が読み込むことにより、マイコン４０がプレヒータ１６の温度を認識する。

一方、マイコン４０は、温度制御回路３４に対して、加熱ランプ３２の点灯および消灯を指示することにより、加熱ランプ３２を点灯および消灯する。これにより、プレヒータ１６の加熱および加熱停止を制御する。

（ウェブ印刷システムの動作）
本実施の形態のウェブ印刷システム１０の動作を、図４および図５をさらに参照して説明する。図４は、印刷再開時のコントローラ１２からのコマンドおよびプレヒータ１６の温度遷移を示す図である。図５は、本実施の形態のマイコン４０による温度制御の手順を示すフローチャートである。

ウェブ印刷システム１０が一度印刷処理を実行した後、一時的な印刷停止状態にあるとき、第１および第２の印刷装置Ｐ１，Ｐ２の各プレヒータ１６は内部に埋め込まれた熱源により、通常温度にすでに加熱されているものとする。このとき、第１および第２の印刷装置Ｐ１，Ｐ２の加熱ロール１８およびプレヒータ１６によりウェブＷは加熱され続けて、部分的に大きく熱収縮した変形部分が存在する。この場合、第１の印刷装置Ｐ１で生じた熱収縮変形部分が、第２の印刷装置Ｐ２のプレヒータ１６に到達したときに、プレヒータ１６との密着性が悪くなり、十分な予熱を与えることができない。

本実施の形態のウェブ印刷システム１０では、印刷を再開するにあたって、第２の印刷装置Ｐ２のマイコン４０が、コントローラ１２から、印刷開始準備指示であるＡＣＴＩＶＡＴＥコマンドを時刻ｔ１で受信すると（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、マイコン４０は、印刷準備動作と併せて、プレヒータ１６の温度を、マイコン４０に予め設定されている温度上昇分だけ通常温度から目標温度に上昇するように、温度制御回路３４に対してプレヒータ１６の熱源である加熱ランプ３２の点灯を指示し、これにより加熱ランプ３２が点灯し、プレヒータ１６を加熱する（ステップＳ２）。

プレヒータ１６の温度は、サーミスタ３６で検出され、温度センサ回路３８で電気信号に変換されて、マイコン４０に送られる。マイコン４０はプレヒータ１６の温度を監視し続けて、マイコン４０が保持する目標温度に到達したか否かを監視する（ステップＳ３）。ここで、目標温度とは、熱収縮変形部分が存在するウェブの裏面に加える予熱であって、第２の印刷装置Ｐ２の熱定着装置５０においてトナー像を溶融定着させるために必要な予熱の熱量に相当する温度である。この温度は、外気温や用紙の連量、種類などによって異なるが、本実施の形態においては通常温度から１０℃程度高い温度とする。

ここで、図５のＳ３ステップにおいて、プレヒータ１６の温度が目標温度に到達するまで待機する理由は以下のとおりである。

まず、印刷開始時にウェブＷの搬送が開始されると、一時的にプレヒータ１６の温度が下がる傾向にある。この原因を説明する。印刷停止中とウェブＷ搬送中とで、プレヒータ１６の目標温度が同じ温度で設定されていても、ウェブＷ搬送中には搬送されているウェブＷがプレヒータ１６から熱を奪って行くため、熱源にて供給する熱量は、印刷停止中よりも多く必要となる。よって、ウェブＷが停止している状態からウェブＷが搬送開始される切り替わるときに、熱源からの熱供給が一時的に不足して、プレヒータ１６の温度は下がる傾向にあることがわかる。

本実施の形態において、もし、図５のＳ３ステップでプレヒータ１６の温度が目標の温度に到達するまで待機せずに印刷を開始した場合には、目標温度に到達するまでに、通常よりも時間を要することが想像できる。従って、本実施の形態では、Ｓ３ステップにおいてプレヒータ１６の温度が目標温度に到達するまで待機しているのである。

プレヒータ１６の温度が時刻ｔ２で目標温度に到達したら（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、マイコン４０は第２の印刷装置Ｐ２が印刷準備の完了を知らせるために、コントローラ１２へのＤＯＲＭＡＮＴ信号をＯＦＦする（ステップＳ４）。コントローラ１２は、ＤＯＲＭＡＮＴ信号が時刻ｔ２でＯＦＦしたことを認識すると、第１の印刷装置Ｐ１および第２の印刷装置Ｐ２の各マイコン４０に指示して印刷動作を開始させる。

ウェブＷの熱収縮変形部分が第２の印刷装置Ｐ２のプレヒータ１６に到達すると、熱収縮変形部分はプレヒータ１６で通常温度より高い目標温度で予備加熱される。したがって、熱収縮変形部分が変形の故にプレヒータ１６への密着性が低下したとしても、予備加熱が不足することはない。よって、トナー像は熱収縮変形部分にも加熱ロール１８と加圧ロール２０によって、良好に定着される。

印刷開始後、第２の印刷装置Ｐ２のプレヒータ１６の温度を目標温度に上げた状態を継続して印刷し続けると、ウェブＷの熱収縮変形部分がすでに第２の印刷装置Ｐ２のプレヒータ１６を通過してしまっているにも拘わらず、無駄な電力を消費し続けることになる。

このような事態を避けるためには、ウェブの熱収縮変形部分が第２の印刷装置Ｐ２のプレヒータ１６を通過したら、プレヒータ１６の温度を通常温度に戻せばよいことが解る。

このため本実施の形態では、第１の印刷装置Ｐ１のプレヒータ１６から第２の印刷装置Ｐ２のプレヒータ１６までに装填されているウェブＷの長さが解れば、ウェブの熱収縮変形部分が第２の印刷装置Ｐ２のプレヒータ１６に到達する時間を計算でき、この時間により加熱ランプ３２を消灯するタイミング（時刻）を決定できるという考えを採用している。

本実施の形態では、第１の印刷装置Ｐ１のプレヒータ１６から第２の印刷装置Ｐ２のプレヒータ１６までに装填されているウェブＷの長さＬ（ウェブ長情報Ｌ）を、コントローラ１２のタッチパネル４６の画面からオペレータが予め入力しておく。コントローラ１２の通信部４７は、タッチパネル４６でオペレータにより設定されたウェブ長情報Ｌを、通信手段４４を介して第２の印刷装置Ｐ２のマイコン４０に送信する。マイコン４０では、受信したウェブ長情報Ｌと、予め設定されているウェブ搬送速度ｖとから、下式により規定期間Ｔを演算する。ここに規定期間とは、印刷開始時刻ｔ２からウェブＷの熱収縮変形部分が第２の印刷装置Ｐ２のプレヒータ１６に搬送されてくるまでの時刻ｔ３までの期間を意味する。

Ｔ ＝ Ｌ ／ ｖ ・・・ 式１

第２の印刷装置Ｐ２のマイコン４０は、演算された規定期間Ｔをタイマ４２に計時させる。このために、マイコン４０は印刷準備完了を示すＤＯＲＭＡＮＴ信号をＯＦＦした時刻ｔ２で、タイマ４２に時間のカウントを開始させる（ステップＳ５）。

マイコン４０は、タイマ４２が印刷開始から規定時間Ｔをカウントしたら（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、温度制御回路３４に対し加熱ランプ３２の消灯を指示し、これにより加熱ランプ３２を消灯して（ステップＳ８）、プレヒータ１６の温度を通常温度に戻す。

このように本実施の形態では、印刷の一時的中断により、第１の印刷装置Ｐ１のプレヒータ１６からの予備加熱によりウェブＷに熱収縮変形部分が生じ、この熱収縮変形部分が第２の印刷装置Ｐ２のプレヒータ１６との密着性が悪くなるような場合でも、第２の印刷装置Ｐ２のプレヒータ１６によって熱収縮変形部分に適切な予備加熱が実施され熱量が加えられるので、トナー像の定着不良が発生せず、高品質な印刷物を出力することができる。

また、本実施の形態では、ウェブＷの熱収縮変形部分が第２の印刷装置Ｐ２のプレヒータ１６を通過した後は、プレヒータ１６の温度を通常温度に戻すので、無駄な電力消費を削減することができる。

（実施の形態２）
無駄な電力消費をなくすために加熱ランプを消灯するタイミングを決定する他の方法として、実施の形態２では搬送されたウェブＷのページ数を用いている。本実施の形態のウェブ印刷システムの基本構成は、実施の形態１と同様であり、第１の印刷装置Ｐ１と第２の印刷装置Ｐ２とコントローラ１２を備えている。ここで、本実施の形態の第１の印刷装置Ｐ１、コントローラ１２の機能および構成は実施の形態１と同様である。また、本実施の形態の第１の印刷装置Ｐ１、第２の印刷装置Ｐ２も実施の形態１と同様に熱定着装置を備えており、その構成も実施の形態１と同様である。本実施の形態の第２の印刷装置Ｐ２も温度制御部を備えている。

図６は、実施の形態２の温度制御部のハードウェアの構成の一例を示す。本実施の形態の温度制御部３０は、図６に示すように、加熱ランプ３２と、温度制御回路３４と、温度検出センサとしてのサーミスタ３６と、温度センサ回路３８と、マイコン６０とを有している。ここで、加熱ランプ３２、温度制御回路３４、サーミスタ３６と、温度センサ回路３８の機能および構成は実施の形態１と同様である。

本実施の形態は、マイコン６０は、第２の印刷装置Ｐ２の動作を制御する。通常、印刷装置は、印刷するウェブがＡ４サイズやＢ５サイズなど、どのサイズが連続するウェブＷであるかをマイコンが認識でき、また、印刷中においては、現在ウェブの何ページ目を印刷しているかをマイコンが認識できるように構成されている。

本実施の形態のマイコン６０は、計数部としてのカウンタ６１を内蔵しており、カウンタ６１が搬送されたウェブＷのページ数をカウントする。そして、マイコン６０は、カウンタ６１でカウントされたウェブＷのページ数が規定ページ数Ｎになった時点を加熱ランプ３２を消灯するタイミングとして決定する。従って、本実施の形態の温度制御部３０は、実施の形態１におけるタイマ４２を使用しない。

本実施の形態では、この規定ページ数Ｎは以下のように決定される。実施の形態１において説明したタッチパネル４６でオペレータにより設定されたウェブ長情報Ｌと、ウェブＷの１ページ当たりの搬送方向の長さｍとから、第２の印刷装置Ｐ２のマイコン６０が、規定ページ数Ｎを演算する。ここに規定ページ数Ｎとは、ウェブ長情報Ｌは何ページ分に相当するかを示すものである。

Ｎ ＝ Ｌ ／ ｍ ・・・式２

本実施の形態のウェブ印刷システムの動作を、図６を参照して説明する。図７は、マイコン６０による温度制御処理の手順を示すフローチャートである。ＡＣＴＩＶＡＴＥ信号を受信してから加熱ランプ３２を点灯してプレヒータ１６の温度を目標温度まで上昇させ、ＤＯＲＭＡＮＴ信号をＯＦＦにするまでの処理（ステップＳ１〜Ｓ４）は、図５に示した実施の形態１のステップＳ１〜Ｓ４と同様である。

第２の印刷装置Ｐ２のマイコン６０は、ＤＯＲＭＡＮＴ信号をＯＦＦ（印刷準備完了）した時点（時刻ｔ２）で、カウンタ６１にウェブＷの搬送ページ数のカウントを開始させる（ステップＳ９）。

マイコン６０は、カウントされた搬送ページ数が規定ページ数Ｎに達したら（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、温度制御回路３４に対し加熱ランプ３２の消灯を指示し、これにより加熱ランプ３２が消灯して（ステップＳ１１）、プレヒータ１６の温度を通常温度に戻す。

このように本実施の形態によれば、実施の形態１と同様に、ウェブＷの熱収縮変形部分が第２の印刷装置Ｐ２のプレヒータ１６を通過した後は、プレヒータ１６の温度を通常温度に戻すので、無駄な電力消費をなくすことができる。

（実施の形態３）
実施の形態１，２で説明したように、加熱ランプ３２によるプレヒータ１６の上昇温度は、マイコン４０，６０に予め設定されている。しかし、ウェブＷの種類や、環境などにより最適な値は異なる場合がある。従って、印刷システムの仕様として予め正確な上昇温度を第２の印刷装置Ｐ２のマイコン４０，６０に設定しておくことは困難な場合がある。このような状況に対応できる実施の形態３を、以下に説明する。なお、本実施の形態は、実施の形態１，２の印刷システムに適用できるものである。

本実施の形態のウェブ印刷システムの基本構成は、実施の形態１と同様であり、第１の印刷装置Ｐ１と第２の印刷装置Ｐ２とコントローラ１２を備えている。ここで、本実施の形態の第１の印刷装置Ｐ１、第１の印刷装置Ｐ２、コントローラ１２の機能および構成は実施の形態１と同様である。

前述したウェブ長情報Ｌの設定と同様に、プレヒータ１６の上昇温度をコントローラ１２のタッチパネル４６からオペレータで入力できるようにする。本実施の形態においては、コントローラ１２のタッチパネル４６の画面から上昇温度を設定する。

ここで、設定する上昇温度は、予め実験結果に基づいて設定したものであり、例えば、比較的に熱変形の大きい種類の用紙の場合には、通常温度から１０℃程度高い温度を設定する。あるいは、比較的に熱変形の小さい種類の用紙の場合には、通常温度から５℃程度高い温度を設定する。ただし、これらに限定されるものではない。

コントローラ１２の通信部４７は、設定された上昇温度情報を第２の印刷装置Ｐ２のマイコン４０に送信する。

第２の印刷装置Ｐ２のマイコン４０は、コントローラ１２からのＡＣＴＩＶＡＴＥコマンドの受信を契機として、指示された上昇温度の分だけプレヒータ１６の温度を上昇させ、目標温度に到達してから印刷を開始する。

本実施の形態によれば、加熱ランプ３２によるプレヒータ１６の上昇温度を、ウェブの種類や、環境などに応じた最適な値に設定できるので、プレヒータ１６によるウェブの熱収縮変形部分への予備加熱を最適なものとすることができる。

（実施の形態４）
第１の印刷装置Ｐ１のプレヒータ１６上でのウェブＷの一時的な放置時間が短時間である場合には、ウェブＷの熱収縮変形は少ないことが想定され、その場合には第２の印刷装置Ｐ２のプレヒータ１６の温度を上昇させることなく、通常温度で正常な印刷が可能となる。

このような状況に対応できる実施の形態４を、以下に説明する。なお、本実施の形態は、実施の形態１，２，３のウェブ印刷システムに適用できるものである。

本実施の形態のウェブ印刷システムの基本構成は、実施の形態１と同様であり、第１の印刷装置Ｐ１と第２の印刷装置Ｐ２とコントローラ１２を備えている。ここで、本実施の形態の第１の印刷装置Ｐ１、第２の印刷装置Ｐ２、コントローラ１２の機能および構成は実施の形態１と同様である。

本実施の形態のウェブ印刷システムの動作を、図８を参照して説明する。図８は、本実施の形態に固有のマイコン４０による制御のみを示すフローチャートである。このフローは、図５，図７のステップＳ２の前段に入るフローである。

本実施の形態では、一度印刷実行を行い（ステップＳ２０）、第２の印刷装置Ｐ２のマイコン４０が、印刷システムの印刷停止を認識すると（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、タイマ４２のカウントを開始させる（ステップＳ２２）。そして、マイコン４０は、コントローラ１２からＡＣＴＩＶＡＴＥコマンドを受信する（ステップＳ２５）と、タイマ４２のカウントした時間を読み込み、タイマをリセットする（ステップＳ２３）。読み込んだ時間を印刷停止時間と呼ぶ。従って、印刷停止時間は、印刷が停止してからＡＣＴＩＶＡＴＥコマンドを受信する時刻ｔ１までの時間である。

マイコン４０は、計測された印刷停止時間が、所定の時間以内（例えば、５秒以内）であるか否かを判断する（ステップＳ２４）。印刷停止時間が所定の時間以内であれば（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）、加熱ランプ３２によるプレヒータ１６の温度制御を実施することなく、ステップＳ２１に戻る。

一方、印刷停止時間が所定の時間より大きければ（ステップＳ２４：Ｎｏ）、図５，図７のステップＳ２に進み、加熱ランプ３２によるプレヒータ１６の温度制御を実施する。

このように本実施の形態によれば、不必要な温度制御を排除できるので、無駄な電力消費をさらになくすことが可能になる。

（実施の形態５）
実施の形態１〜４では、第１の印刷装置Ｐ１のプレヒータ１６上でのウェブＷの熱収縮変形部分での定着不良を対策するものであったが、本実施の形態はウェブＷの熱収縮変形以外の変形部分での定着不良を回避するものである。

例えば、障害などの発生により印刷動作が一時停止する、あるいはその他の事情によりオペレータが印刷動作を一時停止させると、ウェブＷは第１の印刷装置Ｐ１と第２の印刷装置Ｐ２に装填した非印刷状態に放置される。

図９は、実施の形態３の第１の印刷装置Ｐ１に設けられた一対の搬送用ローラの構成図である。図９に示すように、印刷装置Ｐ１において、ウェブＷを、プレヒータ１６の手前に配置された搬送用ローラ６０ａ、６０ｂで挟持された状態で長時間放置しておくと、ウェブＷは部分的に変形した状態となる。

このような状態で印刷を開始すると、変形部分がプレヒータ１６上を通過する場合、変形の故にプレヒータ１６との密着性が低下し、プレヒータ１６からの熱を十分得ることができずに、加熱ロール１８と加圧ロール２０への突入前のウェブＷの予備加熱が不足してしまう。その結果、トナー像が受ける熱量が不足し、局所的な定着不良を引き起こす場合がある。

このため、本実施の形態では、第１の印刷装置Ｐ１に温度制御部３０を設け、第１の印刷装置Ｐ１の温度制御部３０内のマイコン４０によって加熱ランプ３２を点灯および消灯を制御することにより、第１の印刷装置Ｐ１のプレヒータ１６の温度を制御している。

ここで、本実施の形態のウェブ印刷システムの基本構成は、実施の形態１と同様であり、第１の印刷装置Ｐ１と第２の印刷装置Ｐ２とコントローラ１２を備えている。また、本実施の形態の第１の印刷装置Ｐ１、第２の印刷装置Ｐ２、コントローラ１２の機能および構成は実施の形態１と同様である。さらに、第１の印刷装置Ｐ１の温度制御部３０の構成は、実施の形態１で説明した実施の形態２の温度制御部３０の構成と同様である。

本実施の形態のウェブ印刷システム１０の動作を、図１０を参照して説明する。図１０は、実施の形態３の第１の印刷装置Ｐ１のマイコン４０による温度制御の手順を示すフローチャートである。

ウェブ印刷システム１０が一度印刷処理を実行し（ステップＳ１００１）、その後一時的な印刷停止状態となったとする（ステップＳ１００２：Ｙｅｓ）。このとき、印刷装置Ｐ１において、ウェブＷは搬送用ローラ６０ａ、６０ｂで挟持された状態で放置され、ウェブＷは部分的に変形した状態となる。

このため、本実施の形態のウェブ印刷システム１０では、印刷を再開するにあたって、第１の印刷装置Ｐ１のマイコン４０が、コントローラ１２から、印刷開始準備指示であるＡＣＴＩＶＡＴＥコマンドを時刻ｔ１で受信すると（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、マイコン４０は、印刷準備動作と併せて、実施の形態１と同様に、プレヒータ１６の温度を、マイコン４０に予め設定されている温度上昇分だけ通常温度から目標温度に上昇するように、温度制御回路３４に対してプレヒータ１６の熱源である加熱ランプ３２の点灯を指示し、これにより加熱ランプ３２が点灯し、プレヒータ１６を加熱する（ステップＳ２）。

プレヒータ１６の温度は、サーミスタ３６で検出され、温度センサ回路３８で電気信号に変換されて、マイコン４０に送られる。マイコン４０はプレヒータ１６の温度を監視し続けて、マイコン４０が保持する目標温度に到達したか否かを監視する（ステップＳ３）。ここで、目標温度とは、変形部分が存在するウェブの裏面に加える予熱であって、第１の印刷装置Ｐ１の熱定着装置５０においてトナー像を溶融定着させるために必要な予熱の熱量に相当する温度である。

プレヒータ１６の温度が時刻ｔ２で目標温度に到達したら（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、マイコン４０は第２の印刷装置Ｐ２が印刷準備の完了を知らせるために、コントローラ１２へのＤＯＲＭＡＮＴ信号をＯＦＦする（ステップＳ４）。コントローラ１２は、ＤＯＲＭＡＮＴ信号が時刻ｔ２でＯＦＦしたことを認識すると、第１の印刷装置Ｐ１および第２の印刷装置Ｐ２の各マイコン４０に指示して印刷動作を開始させる。

ウェブＷの変形部分が第１の印刷装置Ｐ１のプレヒータ１６に到達すると、変形部分はプレヒータ１６で通常温度より高い目標温度で予備加熱される。したがって、変形部分が変形の故にプレヒータ１６への密着性が低下したとしても、予備加熱が不足することはない。よって、トナー像は変形部分にも加熱ロール１８と加圧ロール２０によって、良好に定着される。

そして、ウェブの変形部分が第１の印刷装置Ｐ１のプレヒータ１６を通過したら、プレヒータ１６の温度を通常温度に戻す。

このため本実施の形態では、第１の印刷装置Ｐ１の搬送ローラ６０ａ、６０ｂから第１の印刷装置Ｐ１のプレヒータ１６までに装填されているウェブＷの長さ（ウェブ長情報Ｌ１）を予め求めておき、ウェブの変形部分が第１の印刷装置Ｐ１のプレヒータ１６に到達する時間を計算し、この時間により加熱ランプ３２を消灯するタイミング（時刻）を決定している。

より具体的には、本実施の形態では、第１の印刷装置Ｐ１の搬送ローラ６０ａ、６０ｂから第１の印刷装置Ｐ１のプレヒータ１６までに装填されているウェブＷの長さＬ１（ウェブ長情報Ｌ１）を、コントローラ１２のタッチパネル４６の画面からオペレータが予め入力しておく。コントローラ１２の通信部４７は、タッチパネル４６でオペレータにより設定されたウェブ長情報Ｌ１を、通信手段４４を介して第１の印刷装置Ｐ１のマイコン４０に送信する。マイコン４０では、受信したウェブ長情報Ｌ１と、予め設定されているウェブ搬送速度ｖとから、（３）式により規定期間Ｔ１を演算する。ここで、規定期間Ｔ１とは、印刷開始時刻ｔ２からウェブＷの変形部分が第１の印刷装置Ｐ１のプレヒータ１６に搬送されてくるまでの時刻ｔ３までの期間を意味する。

Ｔ１ ＝ Ｌ１ ／ ｖ ・・・ 式３

第１の印刷装置Ｐ１のマイコン４０は、演算された規定期間Ｔ１をタイマ４２に計時させる。このために、マイコン４０は印刷準備完了を示すＤＯＲＭＡＮＴ信号をＯＦＦした時刻ｔ２で、タイマ４２に時間のカウントを開始させる（ステップＳ５）。

マイコン４０は、タイマ４２が印刷開始から規定時間Ｔ１をカウントしたら（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、温度制御回路３４に対し加熱ランプ３２の消灯を指示し、これにより加熱ランプ３２を消灯して（ステップＳ８）、プレヒータ１６の温度を通常温度に戻す。

このように本実施の形態では、印刷の一時的中断により、第１の印刷装置Ｐ１の搬送ローラ６０ａ，６０ｂの挟持によりウェブＷに変形部分が生じ、この変形部分が第１の印刷装置Ｐ１のプレヒータ１６との密着性が悪くなるような場合でも、第１の印刷装置Ｐ１のプレヒータ１６によって変形部分に適切な予備加熱が実施され熱量が加えられるので、トナー像の定着不良が発生せず、高品質な印刷物を出力することができる。

また、本実施の形態では、ウェブＷの熱収縮変形部分が第１の印刷装置Ｐ１のプレヒータ１６を通過した後は、プレヒータ１６の温度を通常温度に戻すので、無駄な電力消費を削減することができる。

なお、本実施の形態では、第１の印刷装置Ｐ１で生じたウェブＷの変形部分を第１の印刷装置Ｐ１のプレヒータ１６で適切に予備加熱する例を説明したが、第２の印刷装置Ｐ２で生じたウェブＷの変形部分を第２の印刷装置Ｐ２のプレヒータ１６で適切に予備加熱するように構成してもよい。また、第１の印刷装置Ｐ１で生じたウェブＷの変形部分を第２の印刷装置Ｐ２のプレヒータ１６で適切に予備加熱するように構成することもできる。

また、本実施の形態では、印刷の一時的中断中に、一対の搬送ローラ６０ａ，６０ｂでウェブＷを挟持していた結果生じた変形部分をプレヒータ１６で適切に予備加熱する例をあげて説明したが、一対の搬送ローラ６０ａ，６０ｂでの挟持による変形部分に限定されるものではない。何らかの手段でウェブに当接する機構に長時間ウェブが当接した結果生じたウェブＷの変形部分をプレヒータ１６で適切に予備加熱するように構成することもできる。

本発明は、ウェブ印刷システムのみならず、例えば、長尺状の物体に加熱する装置であって、一時的に熱量が不足するような装置および状況に応用可能である。

Ｗ ウェブ
Ｐ１ 第１の印刷装置
Ｐ２ 第２の印刷装置
１０ ウェブ印刷システム
１２ コントローラ
１６ プレヒータ
３０ 温度制御部
３２ 加熱ランプ
３４ 温度制御回路
３６ サーミスタ
３８ 温度センサ回路
４０，６０ マイコン
４２ 計時部（タイマ）
４４ 通信手段
４６ タッチパネル
４７ 通信部
５０ 熱定着装置
６１ カウンタ

特許第３６８０９８９号公報 特開２００９−５３２８８号公報

Claims (11)

1. 第１の印刷装置と、前記第１の印刷装置の後段に設けられた第２の印刷装置と、前記第１の印刷装置および前記第２の印刷装置の印刷動作を制御する制御装置とを備える印刷システムにおいて、
   前記第２の印刷装置は、
   記録媒体の第２の面にトナー像を熱定着する前に、前記第２の面の裏面である第１の面から前記記録媒体を予備加熱する第２の予備加熱部と、
   前記印刷システムが、一度印刷を実行した後に再度印刷を開始するまでの一時的な印刷停止状態にある場合に、前記制御装置から印刷準備指示を受信すると、前記第２の予備加熱部の温度を、通常温度から目標温度まで上昇させる制御を行う温度制御部と、を備え、
   前記制御装置は、前記第２の予備加熱部の温度が前記目標温度に到達した場合に、前記第１の印刷装置および前記第２の印刷装置の印刷を開始させ、
   前記温度制御部は、印刷開始後、前記記録媒体に変形が生じた部位から前記第２の予備加熱部までの記録媒体の搬送経路上に装填されている前記記録媒体の長さに相当する長さだけ前記記録媒体が搬送されると、前記第２の予備加熱部の温度を前記目標温度から前記通常温度に下降させる制御を行うことを特徴とする印刷システム。
2. 前記第１の印刷装置は、
   長尺状の記録媒体の第１の面にトナー像を熱定着する前に、前記第１の面の裏面である第２の面から前記記録媒体を予備加熱する第１の予備加熱部を備え、
   前記第２の印刷装置の前記温度制御部は、印刷開始後、前記第１の予備加熱部から前記第２の予備加熱部までの記録媒体の搬送経路上に装填されている前記記録媒体の長さに相当する長さだけ前記記録媒体が搬送されると、前記第２の予備加熱部の温度を前記目標温度から前記通常温度に下降させる制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の印刷システム。
3. 前記第２の印刷装置は、
   前記第１の予備加熱部から前記第２の予備加熱部までの前記記録媒体の搬送経路上に装填されている前記記録媒体の長さだけ前記記録媒体が搬送されたことを検出する第１の計時部
   をさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載の印刷システム。
4. 前記第２の印刷装置は、
   前記第１の予備加熱部から前記第２の予備加熱部までの前記記録媒体の搬送経路上に装填されている前記記録媒体の長さに相当するページ数だけ、前記記録媒体が搬送されたことを検出する計数部
   をさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載の印刷システム。
5. 前記制御装置は、
   ユーザから、前記第１の予備加熱部から前記第２の予備加熱部までの前記記録媒体の搬送経路上に装填されている前記記録媒体の長さの入力を受け付ける入力部と、
   入力された前記記録媒体の長さを前記第２の印刷装置に送信する送信部
   をさらに備えたことを特徴とする請求項３に記載の印刷システム。
6. 前記制御装置は、
   ユーザから、前記目標温度の入力を受け付ける入力部と、
   入力された前記目標温度を前記第２の印刷装置に送信する送信部と、
   をさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載の印刷システム。
7. 前記第２の印刷装置は、
   前記印刷システムが前記一時的な印刷停止状態にある印刷停止時間を計時する第２の計時部をさらに備え、
   前記温度制御部は、前記制御装置から印刷準備指示を受けると、前記第２の計時部で計時された前記印刷停止時間に応じて、前記第２の予備加熱部の温度制御を実行するか否かを判断することを特徴とする請求項２に記載の印刷システム。
8. 前記第２の印刷装置は、
   前記第２の予備加熱部の手前で前記記録媒体に当接する当接部材をさらに備え、
   前記温度制御部は、印刷開始後、前記当接部材から前記第２の予備加熱部までの記録媒体の搬送経路上に装填されている前記記録媒体の長さに相当する長さだけ前記記録媒体が搬送されると、前記第２の予備加熱部の温度を前記目標温度から前記通常温度に下降させる制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の印刷システム。
9. 前記第１の印刷装置は、
   前記第１の予備加熱部の手前で前記記録媒体に当接する当接部材と、
   前記印刷システムが前記一時的な印刷停止状態にある場合に、前記制御装置から印刷準備指示を受信すると、前記第１の予備加熱部の温度を、通常温度から目標温度まで上昇させる制御を行う第１の印刷装置側温度制御部をさらに備え、
   前記制御装置は、前記第１の予備加熱部の温度が前記目標温度に到達した場合に、前記第１の印刷装置の印刷を開始させ、
   前記第１の印刷装置側温度制御部は、印刷開始後、前記当接部材から前記第１の予備加熱部までの記録媒体の搬送経路上に装填されている前記記録媒体の長さに相当する長さだけ前記記録媒体が搬送されると、前記第１の予備加熱部の温度を前記目標温度から前記通常温度に下降させる制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の印刷システム。
10. 印刷装置であって、
    長尺状の記録媒体の第１の面にトナー像を熱定着する前に、前記第１の面の裏面である第２の面から前記記録媒体を予備加熱する予備加熱部と、
    前記予備加熱部の手前で前記記録媒体に当接する当接部材と、
    前記印刷装置が、一度印刷を実行した後に再度印刷を開始するまでの一時的な印刷停止状態にある場合に、印刷準備の指示を受けると、前記予備加熱部の温度を、通常温度から目標温度まで上昇させる制御を行う温度制御部と、
    前記予備加熱部の温度が前記目標温度に到達した場合に、印刷を開始させる制御部と、を備え、
    前記温度制御部は、印刷開始後、前記当接部材から前記予備加熱部までの記録媒体の搬送経路上に装填されている前記記録媒体の長さに相当する長さだけ前記記録媒体が搬送されると、前記予備加熱部の温度を前記目標温度から前記通常温度に下降させる制御を行うことを特徴とする印刷装置。
11. 第１の印刷装置と、前記第１の印刷装置の後段に設けられた第２の印刷装置と、前記第１の印刷装置および前記第２の印刷装置の印刷動作を制御する制御装置とを備える印刷システムで実行される印刷方法であって、
    前記第２の印刷装置は、前記記録媒体の第２の面にトナー像を熱定着する前に、前記第２の面の裏面である第１の面から前記記録媒体を予備加熱する第２の予備加熱部を備え、
    前記第２の印刷装置が、前記印刷システムが一度印刷を実行した後に再度印刷を開始するまでの一時的な印刷停止状態にある場合に、前記制御装置から印刷準備指示を受信すると、前記第２の予備加熱部の温度を、通常温度から目標温度まで上昇させる制御を行うステップと、
    前記制御装置が、前記第２の予備加熱部の温度が前記目標温度に到達した場合に、前記第１の印刷装置および前記第２の印刷装置の印刷を開始させるステップと、
    前記第２の印刷装置が、印刷開始後、前記記録媒体に変形が生じた部位から前記第２の予備加熱部までの記録媒体の搬送経路上に装填されている前記記録媒体の長さに相当する長さだけ前記記録媒体が搬送されると、前記第２の予備加熱部の温度を前記目標温度から前記通常温度に下降させる制御を行うステップと、
    を含むことを特徴とする印刷方法。

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