印刷システム
【課題】前段の印刷装置において熱収縮を生じた頁を有する長尺状記録媒体が、後段の印刷装置に送り込まれた場合であっても、前段の印刷装置と後段の印刷装置により当該頁に形成される画像の位置を整合させる。
【解決手段】第１の印刷装置Ｐ１は、ウェブＷの搬送方向に、所定の長さで区画される単位領域に対応する位置合わせマークを形成し、第２の印刷装置Ｐ２は、位置合わせマークの間隔及び検出タイミングのいずれかを計測し、該計測の結果に応じてウェブＷの搬送速度を制御する制御手段２００と、を有し、制御手段２００は、第１の印刷装置Ｐ１の転写位置から第２の印刷装置Ｐ２の転写位置までの搬送経路上に載置されたウェブＷの単位領域の数と、第１の印刷装置Ｐ１の熱定着装置における過剰加熱によりウェブＷの熱収縮が生じた際の縮み量と、に基づいてウェブＷの両面に形成される画像の位置合わせを制御する。
【解決手段】第１の印刷装置Ｐ１は、ウェブＷの搬送方向に、所定の長さで区画される単位領域に対応する位置合わせマークを形成し、第２の印刷装置Ｐ２は、位置合わせマークの間隔及び検出タイミングのいずれかを計測し、該計測の結果に応じてウェブＷの搬送速度を制御する制御手段２００と、を有し、制御手段２００は、第１の印刷装置Ｐ１の転写位置から第２の印刷装置Ｐ２の転写位置までの搬送経路上に載置されたウェブＷの単位領域の数と、第１の印刷装置Ｐ１の熱定着装置における過剰加熱によりウェブＷの熱収縮が生じた際の縮み量と、に基づいてウェブＷの両面に形成される画像の位置合わせを制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真式印刷装置などの少なくとも２台の印刷装置からなる印刷システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
長尺に連続した帯状の用紙に代表される長尺状記録媒体（以下、「ウェブ」ともいう）の両面に画像を形成する印刷システムとしては、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）でウェブの第１の面（表面）に印刷を行ない、第１の印刷装置から排出されたウェブを反転装置で表裏反転させた後、ウェブを後段の印刷装置（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）に印刷を行うようものが提案され、実用化されている。また、反転装置を有さずに、第１の印刷装置で印刷したウェブの第１の面と同一面に異なる色のトナー等により第２の印刷装置で印刷を行うものも知られている。
【０００３】
このような印刷装置は、例えば、印刷後に切断される所定長さで区切られた単位領域（以下、「頁」ともいう）毎に、印刷データに基づいた画像や文字を印刷する構成をとっている。例えば、電子写真式印刷装置では、ウェブに印刷される印刷データが、レーザスキャンにより所定周期で感光ドラムに露光される。次に、感光ドラムに露光されたパターンは、トナーによって視覚化された後、転写部にて、一定速度で搬送されてくるウェブに転写される。パターンが転写されたウェブは、加熱によりパターンが定着されて印刷が終了する。
【０００４】
印刷システムとしては、送り孔が設けられたウェブ及び送り孔が設けられていないウェブの何れも対応可能なものが普及しつつある。しかしながら、送り孔が設けられていないウェブの印刷を行う場合、ウェブの表面と裏面に形成される画像の位置あわせが困難となる場合がある。例えば、印刷装置が電子写真方式の場合、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において、熱作用によってウェブの熱収縮が生じることがあり、複数の印刷装置が配置されたシステムの場合、１台目の印刷装置の熱定着工程により熱収縮したウェブが、２台目の印刷装置に送り込まれることになる。すると、表面印刷時と裏面印刷時とでは、単位領域の長さ（頁長）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あった。
【０００５】
そこで、このような問題に対処するため、第１の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の印刷装置で、予め設定された周期毎に発生させるウェブ送り制御信号の発生タイミングと、位置合わせマーク検出信号の発生タイミングとの位相を整合させて表面側と裏面側との画像位置を揃える両面印刷システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、過剰加熱されたウェブの単位領域の搬送速度を変更し、変更した速度で搬送されてくる単位領域に対して第２の印刷装置が画像を形成して画像位置を揃える両面印刷システムが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２の印刷システムでは、位置合わせマークの検出タイミングと両面位置合わせのための所定のタイミングとの差のみによってウェブ搬送速度の補正を実施しているため、十分な位置合わせ制御が実施されない場合がある。特に、大きく熱収縮変形した頁の画像は、その裏面の頁の画像に比べ、搬送方向に対して短くなってしまうという問題がある。具体的には、大きな熱収縮変形部分を有する頁の後続の頁に形成された位置合わせマークの計測タイミングが、前の頁の計測タイミングに比べ相当早くなるため、裏面の頁の画像位置を整合させるためには、ウェブ搬送速度を相当量減速させる必要がある。
【０００７】
印刷システムにおいて、例えば、障害などの発生により印刷動作が一時的な印刷停止状態にあるとき、ウェブは印刷装置の定着予備加熱プレート及び加熱ロールにより加熱され続けることになり、正常な定着工程での熱作用による熱収縮よりも大きく熱収縮変形することがある。印刷装置の停止などによるウェブに大きな熱収縮が生じた場合であっても、ウェブ両面に形成される画像の位置合わせを制御することができる印刷システムが求められているが、未だ提供されていない。
【０００８】
そこで、本発明は、複数の印刷装置が配置されたシステムにおいて、前段の印刷装置において著しく熱収縮を生じた頁を有するウェブが、後段の印刷装置に搬送された場合であっても、当該頁に形成される画像の表面と裏面の位置を整合させることができる印刷システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的を達成するため、本発明に係る印刷システムは、長尺状記録媒体の片面に画像を形成する第１の印刷装置と、第１の印刷装置に画像が形成された長尺状記録媒体の同一面または裏面に画像を形成する第２の印刷装置と、を備える印刷システムであって、第１の印刷装置は、長尺状記録媒体の搬送方向に、所定の長さで区画される単位領域に対応する位置合わせマークを形成するマーク形成手段を有し、第２の印刷装置は、位置合わせマークを検出する検出手段、および検出された位置合わせマークの間隔及び検出タイミングのいずれかを計測し、該計測の結果に応じて長尺状記録媒体の搬送速度を制御する制御手段と、を有し、制御手段は、第１の印刷装置の転写位置から第２の印刷装置の転写位置までの搬送経路上に載置された長尺状記録媒体の単位領域の数と、第１の印刷装置の熱定着装置における過剰加熱により長尺状記録媒体の熱収縮が生じた際の縮み量と、に基づいて長尺状記録媒体の両面に形成される画像の位置合わせを制御するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、熱収縮を生じた頁を有するウェブが、後段の印刷装置に搬送された場合であっても、前段の印刷装置と後段の印刷装置により当該頁に形成される画像の位置を整合させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】印刷システムを構成する印刷装置の一例を示す説明図である。
【図２】印刷システムの全体構成の一例を示す模式図である。
【図３】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。
【図４】印刷システムにおける位置合わせ制御の説明図である。
【図５】通常の位置合わせ制御に用いられるタイミングチャートである。
【図６】ウェブ搬送と感光体ドラムの同期制御を示すタイミングチャートである。
【図７】熱収縮変形部分をもつ頁Ａ１とその裏面のＡ２の画像位置のずれを示す説明図である。
【図８】熱収縮変形部分をもつ頁Ａ１とその裏面のＡ２の画像位置のずれを補正した状態を示す説明図である。
【図９】熱収縮変形を有する頁Ａ１の特定方法を説明する説明図である。
【図１０】第２の印刷装置の制御手段のブロック図である。
【図１１】熱定着装置の要部拡大図である。
【図１２】縮み量△ｘと停止時間Ｔｚと加熱ロールの設定温度Ｈとの関係を示すグラフである。
【図１３】縮み量△ｘと停止時間Ｔｚと頁長に対するＬ５の割合Ｓとの関係を示すグラフである。
【図１４】印刷の停止時間Ｔｚに応じた縮み量Δｘのテーブルの例である。
【図１５】ウェブの頁Ａ１上のＬ５の割合Ｓに対応した係数Ｋのテーブルの例である。
【図１６】熱収縮変形を有する頁Ａ１の特定方法を説明する説明図の他の例である。
【図１７】熱収縮変形部分をもつ頁Ａ１の画像位置のずれを補正した状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る印刷システムの一実施形態について図面を参照して説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、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。
【００１３】
（印刷装置の構成）
本実施形態に係る印刷システムは、複数の印刷装置を備えて構成される。例えば、送り孔が設けられていない長尺状記録媒体（ウェブ）の第１の面（表面）に画像を形成する第１の印刷装置と、第１の印刷装置の後段に設けられ、ウェブの第２の面（裏面、または同一面）に画像を形成する第２の印刷装置と、第１および第２の印刷装置およびウェブの搬送等を制御する印刷制御装置とを備える。印刷システムに適用される印刷装置の一実施態様として、図１に電子写真式印刷装置の一例を示す。
【００１４】
図１に示すように、ウェブＷは、給送装置（図示せず）から印刷装置Ｐの内部に送り込まれ、ガイドローラ１に案内されてウェブバッファ機構２に搬送される。なお、ウェブＷとしては、印刷システムを構成する印刷装置により画像を形成可能であれば特に限定されず、例えば、紙やプラスティックフィルムなどが挙げられるが、紙が一般的である。
【００１５】
ウェブバッファ機構２は、搬送されるウェブＷを一時的に蓄える蓄積部２ａと、ウェブＷの弛み量（バッファ量）を検出する複数の光学的センサ２ｄ，２ｅ，２ｆ，２ｇと、ウェブ搬送方向の上流部に設けられた１対のローラ２ｂ，２ｃとを備えている。ローラ２ｃには、ローラ２ｂへの圧接力を調節するための調節機構が装備されている。本実施態様においては、ローラ２ｃの一端から突出した軸２ｈに錘２ｉを摺動可能に設け、この錘２ｉの位置を変えることにより、この原理でローラ２ｃの２ｄに対する圧接力を調節している。なお、本実施態様におけるウェブバッファ機構２としては、特許文献１に記載の印刷システムにおけるウェブバッファ機構と同様の構成であってもよい。
【００１６】
ガイド部材３を通過したウェブＷは、次に異物除去機構４に送り込まれる。異物除去機構４には、固定して設けられたシャフト４ａ、４ｂ、４ｃ、及び４ｄが設けられている。シャフト４ａと４ｂは、予め設定された極めて狭い間隔をなして設けられており、異物の侵入を阻止する役目を有する。
【００１７】
ウェブＷは次に張力付加機構５に搬送される。張力付与機構５は、駆動源を持たないドラム５ａと、ドラム５ａに圧接して設けられたローラ５ｂと、ウェブ搬送経路上において移動可能に支持されたドラム５ｃとから構成されている。ドラム５ａは、回動可能に支持されたアーム５ｄの自由端に固定されており、バネ５ｅによってウェブＷの面に付勢されている。張力付与機構５によって、ウェブＷの張力は一定に保たれる。
【００１８】
さらに、ウェブＷは、ガイドシャフト６、ガイド板７を経て、搬送ローラ８,９によって印写部１０へ搬送される。なお、印写部１０としては、図１に示す本実施態様では電子写真記録方式による印写装置が用いられているが、特に限定されず、インクジェット方式であってもよい。
【００１９】
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表面には均一に例えば正電荷が帯電する。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。感光体ドラム１０１の転写位置を通過した領域は、清掃装置１０６で清掃され、次の印刷動作に備える。
【００２０】
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る。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、後述するモータによって駆動される。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。
【００２１】
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を経て熱定着装置１３に搬送される。熱定着装置１３に到達したウェブＷは、プレヒータ１３ａで予熱された後、加熱ロール１３ｂと加圧ロール１３ｃと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て、トナー像が溶融定着される。
【００２２】
加熱ロール１３ｂと加圧ロール１３ｃとによって送り出されたウェブＷは、送出しローラ１４を経て、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、第１の印刷装置Ｐの後段にもう１台の第２の印刷装置を配置する印刷システムにおいては、加熱ロール１３ｂと加圧ロール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を経てスイングフィン１５の下に２点鎖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。なお、センサ１３ｄは、ウェブＷの蛇行を検出するセンサである。
【００２３】
本実施形態の印刷システムは、第１の印刷装置が、長尺状記録媒体の搬送方向に、所定の長さで区画される単位領域に対応する位置合わせマークを形成するマーク形成手段（印写部１０等の画像形成手段である）を有し、後段の第２の印刷装置が、位置合わせマークを検出する検出手段（マークセンサ１６）と、該検出手段により検出された位置合わせマークの間隔及び検出タイミングのいずれかを計測し、該計測の結果に応じて長尺状記録媒体の搬送速度を制御する手段（制御手段２００）とを有する。図１において、センサ１６が、第２の印刷装置が備える位置合わせマークを検出する検出手段であるマークセンサであり、第１の印刷装置はマークセンサを備える必要はない。すなわち、前段の第１の印刷装置にてウェブＷの表面に画像印刷を行う際に、併せて、印刷後に切断される所定長さで区切られた単位領域である頁の先頭端位置に位置合わせマークを印刷する。また、後段の第２の印刷装置は、マークセンサ１６により該位置合わせマークを検出するものである。
【００２４】
（印刷システムの構成）
図２は、本発明の印刷システムの全体構成の一実施態様を示す模式図である。図２に示すように、本実施形態に係る印刷システムは、図１に示した構成を有する印刷装置Ｐ１及びＰ２と、印刷装置Ｐ１から排紙されたウェブを反転させる反転装置Ｔと、２台の印刷装置に接続されたコントローラ１７とから構成される。第１の印刷装置Ｐ１でウェブＷの第１の面に画像が形成されて送り出されたウェブＷは、反転装置Ｔによって表裏反転された後、第２の印刷装置Ｐ２に送られ、ウェブＷの第２の面に画像が形成される。
【００２５】
第１の印刷装置Ｐ１で画像が形成された第１面の裏面に、第２の印刷装置Ｐ２で画像を形成する場合、Ｐ１とＰ２の画像データを制御する印刷制御装置としてのコントローラ１７は、第１の印刷装置Ｐ１と第２の印刷装置Ｐ２との間に存在する頁数を第２の印刷装置Ｐ２の制御手段２００（図１０参照、詳細は後述する）に出力し、制御手段２００が頁数を把握（記憶）する。コントローラ１７は、第２の印刷装置Ｐ２の制御手段２００に対し、第１の印刷装置Ｐ１の転写ポイントＴＰから第２の印刷装置Ｐ２の転写ポイントＴＰとの間にあるウェブＷの頁数を出力する。
【００２６】
（位置合わせ制御）
図３に、第１の印刷装置Ｐ１において、位置合わせマークが形成されたウェブＷの一例を示す。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、各頁の搬送方向先頭端部に位置合わせマーク（トナーマーク）Ｒｍが印刷される。なお、位置合わせマークを形成するマーク形成手段は、画像Ｉｍを形成する装置と兼用であっても、独立であってもよい。本実施態様では、画像形成手段と兼用し、感光体ドラム１０１上に画像Ｉｍを形成する際に一緒に形成している。
【００２７】
第１の印刷装置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て第２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、トナーマークＲｍを保持した側のウェブ面（第１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面）は感光体ドラム１０１表面と対向するようになる。
【００２８】
第１の印刷装置Ｐ１の光源１０３により、感光体ドラム１０１上にページ先頭を示すトナーマークＲｍに対応する静電潜像が形成されると、そのトナーマークＲｍの形成タイミングと同期したウェブ搬送制御信号（ＣＰＦ−Ｎ信号）がコントローラ１７によって形成される。同様に第２の印刷装置Ｐ２の光源１０３は、第１の印刷装置Ｐ１とは独立したタイミングで露光を開始し、この露光タイミングでウェブ搬送制御信号（ＣＰＦ−Ｎ）を発生する。Ｐ１のウェブ搬送制御信号と、Ｐ２のウェブ搬送制御信号は発生するタイミングは独立であるが、その間隔は等しい。なお、レーザ光の発生に同期したパルスを形成すること自体は公知であるのでコントローラ１７の詳細は示していない。コントローラ１７で生成されたウェブ搬送制御信号（ＣＰＦ−Ｎ）は，それぞれ第１の印刷装置Ｐ１、第２の印刷装置Ｐ２に送られ、該ウェブ搬送制御信号を基にして、ウェブＷの速度を制御するモータの制御信号がつくられる。
【００２９】
図４に、印刷システムにおける画像の位置合わせ制御の説明図を示し、図５に制御信号と動作のタイミングの説明図を示す。図４において、感光ドラム１０１上の位置ＥＰが露光ポイントであり、ここで静電潜像が形成される。レーザ等の光源１０３により頁の搬送方向先頭（以下、単に「頁先頭」と表す）に相当する静電潜像が形成されるたびに、図５に示すウェブ搬送制御信号（ＣＰＦ−Ｎ）がつくられる。また、感光体ドラム１０１は、通常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上における頁先頭は、ウェブ搬送制御信号の一周期毎、すなわち図５に示す「ＣＰＦ長」毎に転写ポイントＴＰに到達することになる。したがって、第２の印刷装置Ｐ２においてコントローラ１７からのウェブ搬送制御信号（ＣＰＦ−Ｎ）の発信タイミングと、マークセンサ１６がトナーマークＲｍを検出するタイミングとの位相差が一定にな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上の頁先頭とウェブＷの頁先頭とを、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。
【００３０】
上述のウェブ搬送制御を実施するために、２台目の印刷装置Ｐ２は図１０に示すような制御手段２００を有している。図１０に示すように、制御手段２００は、コントローラ１７と接続されており、マイコン部２１０と、ＣＰＦ信号処理部２２０等を備えて構成される。マイコン部２１０とＣＰＦ信号処理部２２０とは、バスＢを介して接続されている。マイコン部２１０は、印刷装置Ｐ２の動作を指示すると共にその動作に必要な各種演算を行うＣＰＵ２１１と、ＣＰＵ２１１で実行される様々なプログラムが格納されるＲＯＭ２１２と、演算結果などを一時的に記憶するＲＡＭ２１３と、後述する縮み量を記憶する記憶装置（ＲＡＭ２１４）等から構成される。本実施態様においては、マイコン部２１０は、特にウェブＷの搬送を制御と感光体ドラム１０１の回転速度を制御する。 そのため、マイコン部２１０に、マークセンサ１６が、Ｉ／Ｏインターフェース１６ａ及びバスＢを介して接続されると共に、搬送ローラ８、９、搬送ベルト１１、及び感光体ドラム１０１を駆動する各モータＭも、Ｉ／ＯインターフェースＭａ及びバスＢを介して接続されている。コントローラ１７は、ウェブＷに印刷される印刷データに対応したＣＰＦ−Ｎ信号を所定周期で生成する。ＣＰＦ信号処理部２２０は、波形成形回路２２１と、カウンタ２２２とから構成される。波形成形回路２２１は、ＣＰＦ−Ｎ信号が入力され、入力されたＣＰＦ−Ｎ信号の波形を成形してカウンタ２２２に向けて出力する。 カウンタ２２２は、ＣＰＦ−Ｎ信号の入力に反応して、外部から供給されるクロックによりカウントを開始する。
【００３１】
本実施形態では、図４に示すように、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」、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。また、感光体ドラム１０１上に仮想的に設定される頁先頭ＰＰと、ウェブＷのページ先頭を表すトナーマーク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を想定した時、トナーマークＲｍがマークセンサ１６に検出されるタイミングを「制御タイミング」とする。「位置合わせを行なう」ということは、マークセンサ１６によりトナーマークＲｍを検出するタイミング、すなわち、図５に示す「マークセンサ信号」を常に「制御タイミング」と一致するように制御することである。
【００３２】
ところで、印刷開始時の最初の頁（第１ページ目）の裏面印刷に関しては、通常、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て印刷を開始させることが多く、この場合、ウェブＷの表面の頁先頭位置と裏面の頁先頭位置とは一致する。第１ページ目の印刷データが感光体ドラム１０１上に形成し終わるタイミングになると、印刷装置は、図５に示すようにコントローラ１７から第１回目のＣＰＦ＿ＬＥＧ−Ｐ信号を受信する。ＣＰＦ＿ＬＥＧ−Ｐ信号を受信すると、制御タイミングの算出が実行される。
【００３３】
ここで、制御タイミングの算出は、例えば以下のように行なわれる。すなわち、感光体ドラム１０１上に仮想的に設定される第２ページ目の頁先頭と、ウェブＷの第２ページ目のトナーマークＲｍとを転写ポイントＴＰで一致させるには、感光体ドラム１０１上の第２ページ目の頁先頭が、図４に示す転写ポイントＴＰからＬ２の位置に来た時にトナーマーク１９が検出される必要がある。従って、第２回目のＣＰＦ−Ｎ信号を受信してから制御タイミングまでの時間をｔ１、印刷装置のプロセス速度をＶｐとすると、ｔ１は下記式（１）にて表される。
ｔ１＝（Ｌ１−Ｌ２）／Ｖｐ ・・・式(１)
【００３４】
この制御タイミングに対するトナーマークＲｍの検出ずれ時間から、表面のページ先頭に対し裏面に印刷するページ先頭がどの程度ずれているかを把握し、トナーマークＲｍの検出タイミングが、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、トナーマーク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、トナーマーク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。この場合のウェブ搬送速度は、例えば、図６に示すように、ウェブ搬送モータから出力されるエンコーダパルス（ＷＦモータエンコーダパルス）を基準パルス（ＷＦ基準パルス）に追従させることによって制御される。
【００３５】
さらに、制御手段２００は、上記制御に加え、トナーマークＲｍを検出する毎に、ＣＰＦ−Ｎ信号が送信されてからトナーマークＲｍを検出するまでの時間（マーク時間）をＲＡＭ２１３等に記憶することが好ましい。トナーマークＲｍを検出する毎に、前回のトナーマーク検出時にメモリに記憶された旧データ（マーク時間ｔ０）と、今回のトナーマーク検出時にメモリに記憶された新データ（マーク時間ｔ２）との差Δｔを、演算手段（ＣＰＵ２１１）にて、例えば下記式（２）に基づき算出する。
Δｔ＝ｔ２−ｔ０ ・・・式（２）
【００３６】
また、制御手段２００は、ＣＰＦ長に対するΔｔ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制御を行う。ウェブ搬送速度をＶＷ、補正する速度をΔｖ１とすると、Δｖ１は下記式（３）にて求められる。
Δｖ１＝（Δｔ／ＣＰＦ長）×ＶＷ ・・・式（３）
このΔｖ１を当該検出時点におけるウェブ搬送速度ＶＷに加えることにより、トナーマークＲｍを検出するタイミングと制御タイミングとが一致するようになる。
【００３７】
以上の構成によれば、表面印刷時に通常の定着熱の影響などにより熱収縮してしまったウェブＷが後段の印刷装置に送り込まれたとしても、表面の印刷位置に対して裏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に対する印刷信頼性を高めることができる。
【００３８】
しかしながら、図２に示した印刷システムにおいて、例えば、障害などの発生により印刷動作が一時的な印刷停止状態にあるとき、ウェブＷは図１に示す印刷装置の定着予備加熱プレート１３ａおよび加熱ロール１３ｂにより加熱され続けることになり、通常の定着工程における熱作用による熱収縮よりも、大きく熱収縮変形することになる。なお、熱収縮が生じた領域とは、図７に示すように、定着予備加熱プレート（プレヒータ）及び加熱ロールにより加熱され続けた領域である。特に図１１に示した最終的な定着手段となる加熱ロール１３ｂは、熱源の温度が高いため、例えば、ニップ点１３ｅを中心とした一定区間（以下、「Ｌ５」と表す）のウェブＷは、停止中の熱作用による熱収縮が他と比べ大きくなる。
【００３９】
図７に示すように、このＬ５が存在する頁をＡ１とし、この状態で印刷を再開すると、第１の印刷装置Ｐ１から排出された熱収縮変形部分を持つ頁Ａ１は、反転装置にて表裏が反転され、第２の印刷装置Ｐ２へ送り込まれる。このとき、熱収縮変形部分をもつ頁Ａ１の後続の頁に形成された位置合わせマークの計測タイミングが、前に比べ相当早くなる。このため、図７に示す頁Ａ１の裏面である頁Ａ２の画像位置を整合させるためには、ウェブ搬送速度を相当量減速させる必要がある。
【００４０】
図７に示す著しい熱収縮変形部分をもつ頁Ａ１とその裏面のＡ２の画像位置のずれを解決するため、本実施形態に係る印刷システムの制御手段２００は、第１の印刷装置Ｐ１の転写位置から第２の印刷装置Ｐ２の転写位置までの搬送経路上に載置されたウェブＷの頁数を把握する手段と、第１の印刷装置Ｐ１の熱定着装置における過剰加熱によりウェブＷの熱収縮が生じた際の縮み量を、該縮み量を規定する条件に応じて記憶する記憶装置（図１０のＲＡＭ２１４）とを有し、縮み量に応じて、ウェブＷの両面に形成される画像の位置合わせを制御する。すなわち、記憶装置（ＲＡＭ２１４）は、第１の印刷装置Ｐ１の熱定着装置１３における過剰加熱により長尺記録媒体の熱収縮が生じた際の縮み量として、熱収縮が生じた領域のうち搬送方向先頭の単位領域に（Ａ１）における縮み量を記憶するものである。また、記憶装置（ＲＡＭ２１４）は、記憶した頁Ａ１の縮み量により、頁Ａ１の裏面のＡ２上に形成される画像の搬送方向の長さを補正するものである。
【００４１】
次に、図９を用いて、著しい熱収縮変形を有する頁Ａ１の特定方法について説明する。図９に示すように、第１の印刷装置Ｐ１の転写点ＴＰから加熱ロール１３ｂと加圧ロール１３ｃのニップ点１３ｅまでの長さをＬ３、ウェブＷの１頁の長さ（ＣＰＦ長）をＰＬ、第１の印刷装置Ｐ１の転写点ＴＰから第２の印刷装置Ｐ２の転写ポイントＴＰとの間にあるウェブの頁数をＸとした場合、印刷開始からニップ点１３ｅを含む頁が第２の印刷装置Ｐ２の転写点ＴＰを通過する頁数Ｙは、下記式（４）で表わすことができる。
Ｙ＝Ｘ−（Ｌ３／ＰＬ） ・・・式（４）
つまり、印刷開始からＹ頁目が、Ｌ５を含む割合が最も大きい熱収縮変形した第１面の頁Ａ１となり、メモリに記憶される。なお、Ｌ４は、第１の印刷装置Ｐ１のニップ点１３ｅから第２の印刷装置Ｐ２の転写点ＴＰまでの距離である。
【００４２】
最も大きい熱収縮変形を有すると特定された第１面の頁Ａ１の裏面の頁Ａ２に形成される画像のトナー像を感光体ドラム１０１上に形成する際に、感光ドラムの回転速度を減速方向に短く補正することで、搬送方向に短くすることができ、図８に示すように頁Ａ２と頁Ａ１のウェブ搬送方向の画像の長さを整合させることができる。
【００４３】
なお、感光体ドラム１０１を駆動させる感光体駆動モータの回転速度制御は、感光体駆動モータから出力されるエンコーダパルス（以下、「ＤＲモータエンコーダパルス」と称する）を基準パルス（以下、「ＤＲ基準パルス」と称する）に追従させることによって制御される。従って、ＤＲ基準パルスの周波数を変更することにより、感光体ドラム１０１の回転速度を変えることができる。図６にウェブ搬送と感光体ドラムの同期制御を示すタイミングチャートを示す。
【００４４】
なお、本実施形態においては、図７に示すように、位置合わせマークＲｍが頁先頭に１個存在しているため、感光体ドラムの回転速度の補正を頁長単位で実施しているが、位置合わせマークが頁上に複数ある場合は、その間隔で実施してもよい。
【００４５】
次に、感光体ドラム１０１のＤＲ基準パルス周波数を変更する方法について説明する。まず、頁Ａ１の縮み量をΔｘとすると、頁長ＰＬに対するΔｘの割合だけ、感光ドラム１０１の回転速度Ｖｄを減速させる。感光体ドラムの速度をＶｄ、補正する速度をΔｖ２とすると、Δｖ２は下記式（５）にて求めることができる。
Δｖ２＝（Δｘ／ＰＬ）×Ｖｄ ・・・式（５）
【００４６】
印刷開始からＹ頁目のトナー画像を感光体ドラム面上に形成する場合は、上述の位置合わせマークの検出タイミングと制御タイミングを合わせる制御と、位置合わせマークを検出する間隔による制御（通常の位置合わせ制御）を中断し、感光体ドラム１０１の回転速度Ｖｄに式（５）で求めたΔｖ２を補正した速度となるようＤＲ基準パルスを変更する。そして、Ｙ頁目以降は補正前の速度に戻し、上述の通常の位置合わせ制御を実施する。
【００４７】
（縮み量Δｘの規定条件）
本実施形態に係る印刷システムでは、第１の印刷装置Ｐ１の熱定着装置１３における過剰加熱により、上述した方法で特定される図８に示す著しい熱収縮変形を有する頁Ａ１の熱収縮が生じた際の縮み量Δｘを、以下に規定する条件に応じて記憶する。
【００４８】
縮み量Δｘを規定する条件として、例えば、第１の印刷装置Ｐ１の熱定着装置１３内におけるウェブＷの搬送停止による滞留時間（以下、「停止時間」ともいう）Ｔｚが挙げられる。
【００４９】
第１の印刷装置Ｐ１の熱定着装置１３内での縮み量Δｘは、図１２に示すように、停止時間Ｔｚが長くなるにしたがい大きくなり、一定時間（ＴＡ）以上経過すると、縮み量の変化はなくなる。
【００５０】
停止時間Ｔｚは、例えば、図１０に示したＩ／Ｏインターフェース１８ａ及びバスＢを介して接続されたタイマ１８により計測され、ＲＡＭ２１３に記憶される。そして、例えば、停止時間Ｔｚに応じた縮み量Δｘを、予め実験予測に基づいて決定する。例えば、停止時間Ｔｚに応じた縮み量Δｘとして、図１４に示すようなテーブルをＲＡＭ２１３に記憶する。図１４では、停止時間ＴＡ以上のときの縮み量を△ｘ１、停止時間がＴＢ〜ＴＡのときの縮み量を△ｘ２、停止時間がＴＣ〜ＴＢのときの縮み量を△ｘ３、停止時間がＴＣ〜ＴＤのときの縮み量を△ｘ４、停止時間０〜ＴＤのときの縮み量を△ｘ５として決定しており、それぞれ、ＴＡ＞ＴＢ＞ＴＣ＞ＴＤ＞０、△ｘ１＞△ｘ２＞△ｘ３＞△ｘ４＞△ｘ５の関係を有する。
【００５１】
このように、ウェブＷの搬送停止による滞留時間、すなわち、印刷停止時間によって縮み量を認識することができ、画像の表面と裏面の位置を容易に整合させることが可能となる。
【００５２】
また、縮み量△ｘを規定する他の条件として、例えば、第１の印刷装置Ｐ１の熱定着装置１３内の加熱ロール１３ｂの設定温度Ｈが挙げられる。
【００５３】
加熱ロール１３ｂの温度設定としては、例えば、高温設定、中温設定、低温設定が設けられている。これらの温度設定は、ウェブの種類（厚紙、薄紙など）に応じて変更されるものであり、例えば、コントローラ１７を介し、オペレータにより設定される。縮み量Δｘは、図１２に示すように、加熱ロールの温度設定Ｈが高温設定の場合（Ｂ）と低温設定の場合（Ａ）とでは、高温設定（Ｂ）のほうが大きくなる。そして縮み量の変化がなくなるまでの時間は、低温設定（Ａ）におけるＴＡよりも、高温設定におけるＴＢの方が短くなる。このような温度設定によって異なる縮み量Δｘを、予め実験予測に基づいて決定し、図１４に示す縮み量Δｘのテーブルを各温度設定ごとに作成してＲＡＭ２１３に記憶しておことにより、設定温度に対する縮み量Δｘを正確に決定することができる。
【００５４】
このようにすることで、熱定着装置内の加熱ロールの設定温度によって縮み量を正確に決定することができ、画像の表面と裏面の位置を容易かつ精細に整合させることが可能となる。
【００５５】
さらに、縮み量△ｘを規定する他の条件として、例えば、第１の印刷装置Ｐ１の熱定着装置１３内で加熱されたウェブＷの単位領域の長さである頁長が挙げられる。
【００５６】
頁長が異なると、図１１に示したニップ点１３ｅを中心とした一定区間である「Ｌ５」の占める割合Ｓが異なるため、縮み量Δｘも変化する。なお、Ｌ５の値としては、例えば、加熱ロール１３ｂの径の長さや、搬送停止中の加熱ロール１３ｂと長尺状記録媒体とのギャップの長さにより決定することができる。その他、インクジェット方式の場合は、例えば、インク付着量が多い区間は乾燥時の熱収縮も大きくなるため、インク付着量の多い区間の長さにより決定することができる。例えば、図１３のＤに示すようにＳ＝５０％の場合は、Ｓ＝１００％の場合（図１３のＣ）に比べ、同等の停止時間に対して縮み量△ｘは小さくなる。そこで、本実施形態に係る印刷システムは、頁長を縮み量△ｘを規定する条件として、頁Ａ１上に占めるＬ５の割合を認識する。頁Ａ１上のＬ５の割合Ｓ（％）は、第１の印刷装置Ｐ１のニップ点１３ｅから第２の印刷装置Ｐ２の転写点ＴＰまでの距離をＬ４とすると、下記式（６）及び（７）で算出することができる。
【００５７】
(Ｌ４＋Ｌ５／２) ％ＰＬ＜Ｌ５／２の場合（ただし、「％」は除算時の余りを表す）
Ｓ＝[Ｌ５−{(Ｌ４＋Ｌ５／２) ％ＰＬ}]／ＰＬ×１００ ・・・式（６）
【００５８】
(Ｌ４＋Ｌ５／２) ％ＰＬ＞Ｌ５／２の場合
Ｓ＝(Ｌ５／２＋Ｌ４％ＰＬ) ／ＰＬ×１００ ・・・式（７）
【００５９】
上記式(６)または式(７)で求めた割合Ｓに応じて、縮み量Δｘを補正すればよい。補正は、例えば、図１５に示すように、頁Ａ１上のＬ５の割合(Ｓ)に対応した係数Ｋのテーブルから、対応する係数を用いて行うことができる。図１５に示す係数Ｋは、頁Ａ１のＬ５の割合(Ｓ)が１００％のときを１としている。なお、上記式（６）及び式（７）から、Ｓは１００％以上となる場合がある。補正した縮み量Δｘｓは、下記式（８）で算出することができる。
Δｘｓ＝Ｋ×Δｘ ・・・式(８)
【００６０】
以上のように、各温度設定Ｈによる停止時間Ｔｚと頁長から求めた頁Ａ１上に占めるＬ５の割合により、頁Ａ１の縮み量Δｘｓを求めることができる。そして、該縮み量Δｘｓを上記式(５)に代入し、感光体ドラム１０１の補正速度を算出することができる。算出された補正速度で感光体ドラムの回転速度を変更することにより、図８に示すように頁Ａ１の画像とその裏面に形成される頁Ａ２の画像の位置をより精細に整合させることができる。こうして、印刷停止中に第一印刷装置Ｐ１の熱定着装置１３の熱定着部付近で大きく熱収縮変形した部分を生じた頁について、該頁の裏面の画像位置を整合させることができる。
【００６１】
このようにすることで、長尺状記録媒体の単位領域の長さの違いによって縮み量を正確に決定することができ、画像の表面と裏面の位置を容易かつ精細に整合させることが可能となる。
【００６２】
以上説明した本実施形態に係る印刷システムによれば、熱収縮を生じた頁を有するウェブが、後段の印刷装置に搬送された場合であっても、当該頁に形成される画像の表面と裏面の位置を整合させることができる。また、縮み量として、熱収縮が生じた領域のうち搬送方向先頭の単位領域における縮み量を記憶することで、熱収縮が生じた領域の最も縮み量が著しい単位領域の縮み量を認識し、最も熱収縮が著しい当該頁に形成される画像の表面と裏面の位置を整合させることができる。
【００６３】
なお、上記の実施形態では、電子写真式印刷装置を適用した構成を説明したが、ウェブＷに対する印刷は、例えば、インクジェット方式による印刷装置でも実施することができる。この場合は、ヘッドから、直接ウェブの走査方向に印刷データに基づいた描画が行われる。このように、第２の印刷装置Ｐ２をインクジェット方式の印刷装置で構成した場合においても、第２の印刷装置Ｐ２による印刷を、第１の印刷装置Ｐ１による印刷に整合させることができる。
【００６４】
なお、インクジェット方式による印刷の場合は、ウェブの加熱は、例えば、通常ウェブでのインクの乾燥を促進させるために行われる。そこで、ウェブの加熱が、第２の印刷装置Ｐ２において、ウェブ搬送路においてマークセンサ１６の上流で行われる場合、上述のように印刷制御を行うと、許容範囲を超えて縮んだウェブに対しても、第２の印刷装置Ｐ２による印刷を、第１の印刷装置Ｐ１による印刷に正確に整合させることができる。
【００６５】
また、上記の実施形態では、図９に示したように反転装置Ｔを有し、第１の印刷装置Ｐ１で印刷されたウェブの第１の面を反転させた第２の面に第２の印刷装置Ｐ２で印刷を行う例について説明したが、例えば、図１６に示すように、反転装置Ｔを有さず、第１面の頁Ａ１と同一面に第２の印刷装置Ｐ２で２度目の印刷（例えば、異なる色のトナー等による印刷）を実施する場合においても、上述の印刷制御により、第１の印刷装置Ｐ１で頁Ａ１に印刷した画像と第２の印刷装置Ｐ２で頁Ａ１に印刷する画像の長さを図１７に示すように整合させることができる。なお、この場合、マークセンサ１６は、上記実施形態の場合と異なり搬送経路を挟んだ対向側に設けられれば良い。また、マークセンサ１６を、搬送経路を挟んで両側に設けておくことにより、反転装置Ｔを用いて両面側に印刷を行う場合と、反転装置Ｔを用いずに片面側に２度の印刷を行う場合とで使用するマークセンサ１６を切り替えて上記位置合わせ制御を行うことが可能となる。
【符号の説明】
【００６６】
１ ガイドローラ
２ ウェブバッファ機構
２ａ 蓄積部
２ｂ，２ｃローラ
２ｄ，２ｅ，２ｆ，２ｇ 光学的センサ
２ｈ 軸（調節機構）
２ｉ 錘（調節機構）
３ ガイド部材
４ 異物除去機構
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ シャフト
５ 張力付加機構
５ａ ドラム
５ｂ ローラ
５ｃ ドラム
５ｄ アーム
５ｅ バネ
６ ガイドシャフト
７ ガイド板
８，９ 搬送ローラ
９ａ バネ
１０ 印写部
１１ 搬送ベルト
１１ａ 駆動ローラ
１１ｂ 従動ローラ
１２ バッファプレート
１３ 熱定着装置
１３ａ プレヒータ
１３ｂ 加熱ロール
１３ｃ 加圧ロール
１３ｄ ウェブ蛇行検出センサ
１４ 送出しローラ
１５ スイングフィン
１６ マークセンサ（検出手段）
１６ａ Ｉ／Ｏインターフェース
１７ コントローラ（印刷制御手段）
１０１ 感光体ドラム
１０２ コロナ帯電器
１０３ 光源
１０４ 現像装置
１０５ 転写器
１０６ 清掃装置
２００ 制御手段（第２の印刷装置）
２１０ マイコン部
２１１ ＣＰＵ
２１２ ＲＯＭ
２１３ ＲＡＭ
２１４ ＲＡＭ
２２０ ＣＰＦ信号処理部
２２１ 波形成形回路
２２２ カウンタ
Ｂ バス
Ｍ モータ
Ｍａ Ｉ／Ｏインターフェース
Ｐ１ 第１の印刷装置
Ｐ２ 第２の印刷装置
Ｗ ウェブ（長尺状記録媒体）
Ｔ 反転装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６７】
【特許文献１】特開２００２−１８７６６０号公報
【特許文献２】特開２００５− ９６０８１号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真式印刷装置などの少なくとも２台の印刷装置からなる印刷システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
長尺に連続した帯状の用紙に代表される長尺状記録媒体（以下、「ウェブ」ともいう）の両面に画像を形成する印刷システムとしては、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）でウェブの第１の面（表面）に印刷を行ない、第１の印刷装置から排出されたウェブを反転装置で表裏反転させた後、ウェブを後段の印刷装置（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）に印刷を行うようものが提案され、実用化されている。また、反転装置を有さずに、第１の印刷装置で印刷したウェブの第１の面と同一面に異なる色のトナー等により第２の印刷装置で印刷を行うものも知られている。
【０００３】
このような印刷装置は、例えば、印刷後に切断される所定長さで区切られた単位領域（以下、「頁」ともいう）毎に、印刷データに基づいた画像や文字を印刷する構成をとっている。例えば、電子写真式印刷装置では、ウェブに印刷される印刷データが、レーザスキャンにより所定周期で感光ドラムに露光される。次に、感光ドラムに露光されたパターンは、トナーによって視覚化された後、転写部にて、一定速度で搬送されてくるウェブに転写される。パターンが転写されたウェブは、加熱によりパターンが定着されて印刷が終了する。
【０００４】
印刷システムとしては、送り孔が設けられたウェブ及び送り孔が設けられていないウェブの何れも対応可能なものが普及しつつある。しかしながら、送り孔が設けられていないウェブの印刷を行う場合、ウェブの表面と裏面に形成される画像の位置あわせが困難となる場合がある。例えば、印刷装置が電子写真方式の場合、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において、熱作用によってウェブの熱収縮が生じることがあり、複数の印刷装置が配置されたシステムの場合、１台目の印刷装置の熱定着工程により熱収縮したウェブが、２台目の印刷装置に送り込まれることになる。すると、表面印刷時と裏面印刷時とでは、単位領域の長さ（頁長）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あった。
【０００５】
そこで、このような問題に対処するため、第１の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の印刷装置で、予め設定された周期毎に発生させるウェブ送り制御信号の発生タイミングと、位置合わせマーク検出信号の発生タイミングとの位相を整合させて表面側と裏面側との画像位置を揃える両面印刷システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、過剰加熱されたウェブの単位領域の搬送速度を変更し、変更した速度で搬送されてくる単位領域に対して第２の印刷装置が画像を形成して画像位置を揃える両面印刷システムが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２の印刷システムでは、位置合わせマークの検出タイミングと両面位置合わせのための所定のタイミングとの差のみによってウェブ搬送速度の補正を実施しているため、十分な位置合わせ制御が実施されない場合がある。特に、大きく熱収縮変形した頁の画像は、その裏面の頁の画像に比べ、搬送方向に対して短くなってしまうという問題がある。具体的には、大きな熱収縮変形部分を有する頁の後続の頁に形成された位置合わせマークの計測タイミングが、前の頁の計測タイミングに比べ相当早くなるため、裏面の頁の画像位置を整合させるためには、ウェブ搬送速度を相当量減速させる必要がある。
【０００７】
印刷システムにおいて、例えば、障害などの発生により印刷動作が一時的な印刷停止状態にあるとき、ウェブは印刷装置の定着予備加熱プレート及び加熱ロールにより加熱され続けることになり、正常な定着工程での熱作用による熱収縮よりも大きく熱収縮変形することがある。印刷装置の停止などによるウェブに大きな熱収縮が生じた場合であっても、ウェブ両面に形成される画像の位置合わせを制御することができる印刷システムが求められているが、未だ提供されていない。
【０００８】
そこで、本発明は、複数の印刷装置が配置されたシステムにおいて、前段の印刷装置において著しく熱収縮を生じた頁を有するウェブが、後段の印刷装置に搬送された場合であっても、当該頁に形成される画像の表面と裏面の位置を整合させることができる印刷システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的を達成するため、本発明に係る印刷システムは、長尺状記録媒体の片面に画像を形成する第１の印刷装置と、第１の印刷装置に画像が形成された長尺状記録媒体の同一面または裏面に画像を形成する第２の印刷装置と、を備える印刷システムであって、第１の印刷装置は、長尺状記録媒体の搬送方向に、所定の長さで区画される単位領域に対応する位置合わせマークを形成するマーク形成手段を有し、第２の印刷装置は、位置合わせマークを検出する検出手段、および検出された位置合わせマークの間隔及び検出タイミングのいずれかを計測し、該計測の結果に応じて長尺状記録媒体の搬送速度を制御する制御手段と、を有し、制御手段は、第１の印刷装置の転写位置から第２の印刷装置の転写位置までの搬送経路上に載置された長尺状記録媒体の単位領域の数と、第１の印刷装置の熱定着装置における過剰加熱により長尺状記録媒体の熱収縮が生じた際の縮み量と、に基づいて長尺状記録媒体の両面に形成される画像の位置合わせを制御するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、熱収縮を生じた頁を有するウェブが、後段の印刷装置に搬送された場合であっても、前段の印刷装置と後段の印刷装置により当該頁に形成される画像の位置を整合させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】印刷システムを構成する印刷装置の一例を示す説明図である。
【図２】印刷システムの全体構成の一例を示す模式図である。
【図３】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。
【図４】印刷システムにおける位置合わせ制御の説明図である。
【図５】通常の位置合わせ制御に用いられるタイミングチャートである。
【図６】ウェブ搬送と感光体ドラムの同期制御を示すタイミングチャートである。
【図７】熱収縮変形部分をもつ頁Ａ１とその裏面のＡ２の画像位置のずれを示す説明図である。
【図８】熱収縮変形部分をもつ頁Ａ１とその裏面のＡ２の画像位置のずれを補正した状態を示す説明図である。
【図９】熱収縮変形を有する頁Ａ１の特定方法を説明する説明図である。
【図１０】第２の印刷装置の制御手段のブロック図である。
【図１１】熱定着装置の要部拡大図である。
【図１２】縮み量△ｘと停止時間Ｔｚと加熱ロールの設定温度Ｈとの関係を示すグラフである。
【図１３】縮み量△ｘと停止時間Ｔｚと頁長に対するＬ５の割合Ｓとの関係を示すグラフである。
【図１４】印刷の停止時間Ｔｚに応じた縮み量Δｘのテーブルの例である。
【図１５】ウェブの頁Ａ１上のＬ５の割合Ｓに対応した係数Ｋのテーブルの例である。
【図１６】熱収縮変形を有する頁Ａ１の特定方法を説明する説明図の他の例である。
【図１７】熱収縮変形部分をもつ頁Ａ１の画像位置のずれを補正した状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る印刷システムの一実施形態について図面を参照して説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、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。
【００１３】
（印刷装置の構成）
本実施形態に係る印刷システムは、複数の印刷装置を備えて構成される。例えば、送り孔が設けられていない長尺状記録媒体（ウェブ）の第１の面（表面）に画像を形成する第１の印刷装置と、第１の印刷装置の後段に設けられ、ウェブの第２の面（裏面、または同一面）に画像を形成する第２の印刷装置と、第１および第２の印刷装置およびウェブの搬送等を制御する印刷制御装置とを備える。印刷システムに適用される印刷装置の一実施態様として、図１に電子写真式印刷装置の一例を示す。
【００１４】
図１に示すように、ウェブＷは、給送装置（図示せず）から印刷装置Ｐの内部に送り込まれ、ガイドローラ１に案内されてウェブバッファ機構２に搬送される。なお、ウェブＷとしては、印刷システムを構成する印刷装置により画像を形成可能であれば特に限定されず、例えば、紙やプラスティックフィルムなどが挙げられるが、紙が一般的である。
【００１５】
ウェブバッファ機構２は、搬送されるウェブＷを一時的に蓄える蓄積部２ａと、ウェブＷの弛み量（バッファ量）を検出する複数の光学的センサ２ｄ，２ｅ，２ｆ，２ｇと、ウェブ搬送方向の上流部に設けられた１対のローラ２ｂ，２ｃとを備えている。ローラ２ｃには、ローラ２ｂへの圧接力を調節するための調節機構が装備されている。本実施態様においては、ローラ２ｃの一端から突出した軸２ｈに錘２ｉを摺動可能に設け、この錘２ｉの位置を変えることにより、この原理でローラ２ｃの２ｄに対する圧接力を調節している。なお、本実施態様におけるウェブバッファ機構２としては、特許文献１に記載の印刷システムにおけるウェブバッファ機構と同様の構成であってもよい。
【００１６】
ガイド部材３を通過したウェブＷは、次に異物除去機構４に送り込まれる。異物除去機構４には、固定して設けられたシャフト４ａ、４ｂ、４ｃ、及び４ｄが設けられている。シャフト４ａと４ｂは、予め設定された極めて狭い間隔をなして設けられており、異物の侵入を阻止する役目を有する。
【００１７】
ウェブＷは次に張力付加機構５に搬送される。張力付与機構５は、駆動源を持たないドラム５ａと、ドラム５ａに圧接して設けられたローラ５ｂと、ウェブ搬送経路上において移動可能に支持されたドラム５ｃとから構成されている。ドラム５ａは、回動可能に支持されたアーム５ｄの自由端に固定されており、バネ５ｅによってウェブＷの面に付勢されている。張力付与機構５によって、ウェブＷの張力は一定に保たれる。
【００１８】
さらに、ウェブＷは、ガイドシャフト６、ガイド板７を経て、搬送ローラ８,９によって印写部１０へ搬送される。なお、印写部１０としては、図１に示す本実施態様では電子写真記録方式による印写装置が用いられているが、特に限定されず、インクジェット方式であってもよい。
【００１９】
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表面には均一に例えば正電荷が帯電する。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。感光体ドラム１０１の転写位置を通過した領域は、清掃装置１０６で清掃され、次の印刷動作に備える。
【００２０】
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る。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、後述するモータによって駆動される。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。
【００２１】
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を経て熱定着装置１３に搬送される。熱定着装置１３に到達したウェブＷは、プレヒータ１３ａで予熱された後、加熱ロール１３ｂと加圧ロール１３ｃと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て、トナー像が溶融定着される。
【００２２】
加熱ロール１３ｂと加圧ロール１３ｃとによって送り出されたウェブＷは、送出しローラ１４を経て、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、第１の印刷装置Ｐの後段にもう１台の第２の印刷装置を配置する印刷システムにおいては、加熱ロール１３ｂと加圧ロール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を経てスイングフィン１５の下に２点鎖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。なお、センサ１３ｄは、ウェブＷの蛇行を検出するセンサである。
【００２３】
本実施形態の印刷システムは、第１の印刷装置が、長尺状記録媒体の搬送方向に、所定の長さで区画される単位領域に対応する位置合わせマークを形成するマーク形成手段（印写部１０等の画像形成手段である）を有し、後段の第２の印刷装置が、位置合わせマークを検出する検出手段（マークセンサ１６）と、該検出手段により検出された位置合わせマークの間隔及び検出タイミングのいずれかを計測し、該計測の結果に応じて長尺状記録媒体の搬送速度を制御する手段（制御手段２００）とを有する。図１において、センサ１６が、第２の印刷装置が備える位置合わせマークを検出する検出手段であるマークセンサであり、第１の印刷装置はマークセンサを備える必要はない。すなわち、前段の第１の印刷装置にてウェブＷの表面に画像印刷を行う際に、併せて、印刷後に切断される所定長さで区切られた単位領域である頁の先頭端位置に位置合わせマークを印刷する。また、後段の第２の印刷装置は、マークセンサ１６により該位置合わせマークを検出するものである。
【００２４】
（印刷システムの構成）
図２は、本発明の印刷システムの全体構成の一実施態様を示す模式図である。図２に示すように、本実施形態に係る印刷システムは、図１に示した構成を有する印刷装置Ｐ１及びＰ２と、印刷装置Ｐ１から排紙されたウェブを反転させる反転装置Ｔと、２台の印刷装置に接続されたコントローラ１７とから構成される。第１の印刷装置Ｐ１でウェブＷの第１の面に画像が形成されて送り出されたウェブＷは、反転装置Ｔによって表裏反転された後、第２の印刷装置Ｐ２に送られ、ウェブＷの第２の面に画像が形成される。
【００２５】
第１の印刷装置Ｐ１で画像が形成された第１面の裏面に、第２の印刷装置Ｐ２で画像を形成する場合、Ｐ１とＰ２の画像データを制御する印刷制御装置としてのコントローラ１７は、第１の印刷装置Ｐ１と第２の印刷装置Ｐ２との間に存在する頁数を第２の印刷装置Ｐ２の制御手段２００（図１０参照、詳細は後述する）に出力し、制御手段２００が頁数を把握（記憶）する。コントローラ１７は、第２の印刷装置Ｐ２の制御手段２００に対し、第１の印刷装置Ｐ１の転写ポイントＴＰから第２の印刷装置Ｐ２の転写ポイントＴＰとの間にあるウェブＷの頁数を出力する。
【００２６】
（位置合わせ制御）
図３に、第１の印刷装置Ｐ１において、位置合わせマークが形成されたウェブＷの一例を示す。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、各頁の搬送方向先頭端部に位置合わせマーク（トナーマーク）Ｒｍが印刷される。なお、位置合わせマークを形成するマーク形成手段は、画像Ｉｍを形成する装置と兼用であっても、独立であってもよい。本実施態様では、画像形成手段と兼用し、感光体ドラム１０１上に画像Ｉｍを形成する際に一緒に形成している。
【００２７】
第１の印刷装置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て第２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、トナーマークＲｍを保持した側のウェブ面（第１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面）は感光体ドラム１０１表面と対向するようになる。
【００２８】
第１の印刷装置Ｐ１の光源１０３により、感光体ドラム１０１上にページ先頭を示すトナーマークＲｍに対応する静電潜像が形成されると、そのトナーマークＲｍの形成タイミングと同期したウェブ搬送制御信号（ＣＰＦ−Ｎ信号）がコントローラ１７によって形成される。同様に第２の印刷装置Ｐ２の光源１０３は、第１の印刷装置Ｐ１とは独立したタイミングで露光を開始し、この露光タイミングでウェブ搬送制御信号（ＣＰＦ−Ｎ）を発生する。Ｐ１のウェブ搬送制御信号と、Ｐ２のウェブ搬送制御信号は発生するタイミングは独立であるが、その間隔は等しい。なお、レーザ光の発生に同期したパルスを形成すること自体は公知であるのでコントローラ１７の詳細は示していない。コントローラ１７で生成されたウェブ搬送制御信号（ＣＰＦ−Ｎ）は，それぞれ第１の印刷装置Ｐ１、第２の印刷装置Ｐ２に送られ、該ウェブ搬送制御信号を基にして、ウェブＷの速度を制御するモータの制御信号がつくられる。
【００２９】
図４に、印刷システムにおける画像の位置合わせ制御の説明図を示し、図５に制御信号と動作のタイミングの説明図を示す。図４において、感光ドラム１０１上の位置ＥＰが露光ポイントであり、ここで静電潜像が形成される。レーザ等の光源１０３により頁の搬送方向先頭（以下、単に「頁先頭」と表す）に相当する静電潜像が形成されるたびに、図５に示すウェブ搬送制御信号（ＣＰＦ−Ｎ）がつくられる。また、感光体ドラム１０１は、通常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上における頁先頭は、ウェブ搬送制御信号の一周期毎、すなわち図５に示す「ＣＰＦ長」毎に転写ポイントＴＰに到達することになる。したがって、第２の印刷装置Ｐ２においてコントローラ１７からのウェブ搬送制御信号（ＣＰＦ−Ｎ）の発信タイミングと、マークセンサ１６がトナーマークＲｍを検出するタイミングとの位相差が一定にな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上の頁先頭とウェブＷの頁先頭とを、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。
【００３０】
上述のウェブ搬送制御を実施するために、２台目の印刷装置Ｐ２は図１０に示すような制御手段２００を有している。図１０に示すように、制御手段２００は、コントローラ１７と接続されており、マイコン部２１０と、ＣＰＦ信号処理部２２０等を備えて構成される。マイコン部２１０とＣＰＦ信号処理部２２０とは、バスＢを介して接続されている。マイコン部２１０は、印刷装置Ｐ２の動作を指示すると共にその動作に必要な各種演算を行うＣＰＵ２１１と、ＣＰＵ２１１で実行される様々なプログラムが格納されるＲＯＭ２１２と、演算結果などを一時的に記憶するＲＡＭ２１３と、後述する縮み量を記憶する記憶装置（ＲＡＭ２１４）等から構成される。本実施態様においては、マイコン部２１０は、特にウェブＷの搬送を制御と感光体ドラム１０１の回転速度を制御する。 そのため、マイコン部２１０に、マークセンサ１６が、Ｉ／Ｏインターフェース１６ａ及びバスＢを介して接続されると共に、搬送ローラ８、９、搬送ベルト１１、及び感光体ドラム１０１を駆動する各モータＭも、Ｉ／ＯインターフェースＭａ及びバスＢを介して接続されている。コントローラ１７は、ウェブＷに印刷される印刷データに対応したＣＰＦ−Ｎ信号を所定周期で生成する。ＣＰＦ信号処理部２２０は、波形成形回路２２１と、カウンタ２２２とから構成される。波形成形回路２２１は、ＣＰＦ−Ｎ信号が入力され、入力されたＣＰＦ−Ｎ信号の波形を成形してカウンタ２２２に向けて出力する。 カウンタ２２２は、ＣＰＦ−Ｎ信号の入力に反応して、外部から供給されるクロックによりカウントを開始する。
【００３１】
本実施形態では、図４に示すように、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」、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。また、感光体ドラム１０１上に仮想的に設定される頁先頭ＰＰと、ウェブＷのページ先頭を表すトナーマーク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を想定した時、トナーマークＲｍがマークセンサ１６に検出されるタイミングを「制御タイミング」とする。「位置合わせを行なう」ということは、マークセンサ１６によりトナーマークＲｍを検出するタイミング、すなわち、図５に示す「マークセンサ信号」を常に「制御タイミング」と一致するように制御することである。
【００３２】
ところで、印刷開始時の最初の頁（第１ページ目）の裏面印刷に関しては、通常、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て印刷を開始させることが多く、この場合、ウェブＷの表面の頁先頭位置と裏面の頁先頭位置とは一致する。第１ページ目の印刷データが感光体ドラム１０１上に形成し終わるタイミングになると、印刷装置は、図５に示すようにコントローラ１７から第１回目のＣＰＦ＿ＬＥＧ−Ｐ信号を受信する。ＣＰＦ＿ＬＥＧ−Ｐ信号を受信すると、制御タイミングの算出が実行される。
【００３３】
ここで、制御タイミングの算出は、例えば以下のように行なわれる。すなわち、感光体ドラム１０１上に仮想的に設定される第２ページ目の頁先頭と、ウェブＷの第２ページ目のトナーマークＲｍとを転写ポイントＴＰで一致させるには、感光体ドラム１０１上の第２ページ目の頁先頭が、図４に示す転写ポイントＴＰからＬ２の位置に来た時にトナーマーク１９が検出される必要がある。従って、第２回目のＣＰＦ−Ｎ信号を受信してから制御タイミングまでの時間をｔ１、印刷装置のプロセス速度をＶｐとすると、ｔ１は下記式（１）にて表される。
ｔ１＝（Ｌ１−Ｌ２）／Ｖｐ ・・・式(１)
【００３４】
この制御タイミングに対するトナーマークＲｍの検出ずれ時間から、表面のページ先頭に対し裏面に印刷するページ先頭がどの程度ずれているかを把握し、トナーマークＲｍの検出タイミングが、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、トナーマーク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、トナーマーク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。この場合のウェブ搬送速度は、例えば、図６に示すように、ウェブ搬送モータから出力されるエンコーダパルス（ＷＦモータエンコーダパルス）を基準パルス（ＷＦ基準パルス）に追従させることによって制御される。
【００３５】
さらに、制御手段２００は、上記制御に加え、トナーマークＲｍを検出する毎に、ＣＰＦ−Ｎ信号が送信されてからトナーマークＲｍを検出するまでの時間（マーク時間）をＲＡＭ２１３等に記憶することが好ましい。トナーマークＲｍを検出する毎に、前回のトナーマーク検出時にメモリに記憶された旧データ（マーク時間ｔ０）と、今回のトナーマーク検出時にメモリに記憶された新データ（マーク時間ｔ２）との差Δｔを、演算手段（ＣＰＵ２１１）にて、例えば下記式（２）に基づき算出する。
Δｔ＝ｔ２−ｔ０ ・・・式（２）
【００３６】
また、制御手段２００は、ＣＰＦ長に対するΔｔ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制御を行う。ウェブ搬送速度をＶＷ、補正する速度をΔｖ１とすると、Δｖ１は下記式（３）にて求められる。
Δｖ１＝（Δｔ／ＣＰＦ長）×ＶＷ ・・・式（３）
このΔｖ１を当該検出時点におけるウェブ搬送速度ＶＷに加えることにより、トナーマークＲｍを検出するタイミングと制御タイミングとが一致するようになる。
【００３７】
以上の構成によれば、表面印刷時に通常の定着熱の影響などにより熱収縮してしまったウェブＷが後段の印刷装置に送り込まれたとしても、表面の印刷位置に対して裏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に対する印刷信頼性を高めることができる。
【００３８】
しかしながら、図２に示した印刷システムにおいて、例えば、障害などの発生により印刷動作が一時的な印刷停止状態にあるとき、ウェブＷは図１に示す印刷装置の定着予備加熱プレート１３ａおよび加熱ロール１３ｂにより加熱され続けることになり、通常の定着工程における熱作用による熱収縮よりも、大きく熱収縮変形することになる。なお、熱収縮が生じた領域とは、図７に示すように、定着予備加熱プレート（プレヒータ）及び加熱ロールにより加熱され続けた領域である。特に図１１に示した最終的な定着手段となる加熱ロール１３ｂは、熱源の温度が高いため、例えば、ニップ点１３ｅを中心とした一定区間（以下、「Ｌ５」と表す）のウェブＷは、停止中の熱作用による熱収縮が他と比べ大きくなる。
【００３９】
図７に示すように、このＬ５が存在する頁をＡ１とし、この状態で印刷を再開すると、第１の印刷装置Ｐ１から排出された熱収縮変形部分を持つ頁Ａ１は、反転装置にて表裏が反転され、第２の印刷装置Ｐ２へ送り込まれる。このとき、熱収縮変形部分をもつ頁Ａ１の後続の頁に形成された位置合わせマークの計測タイミングが、前に比べ相当早くなる。このため、図７に示す頁Ａ１の裏面である頁Ａ２の画像位置を整合させるためには、ウェブ搬送速度を相当量減速させる必要がある。
【００４０】
図７に示す著しい熱収縮変形部分をもつ頁Ａ１とその裏面のＡ２の画像位置のずれを解決するため、本実施形態に係る印刷システムの制御手段２００は、第１の印刷装置Ｐ１の転写位置から第２の印刷装置Ｐ２の転写位置までの搬送経路上に載置されたウェブＷの頁数を把握する手段と、第１の印刷装置Ｐ１の熱定着装置における過剰加熱によりウェブＷの熱収縮が生じた際の縮み量を、該縮み量を規定する条件に応じて記憶する記憶装置（図１０のＲＡＭ２１４）とを有し、縮み量に応じて、ウェブＷの両面に形成される画像の位置合わせを制御する。すなわち、記憶装置（ＲＡＭ２１４）は、第１の印刷装置Ｐ１の熱定着装置１３における過剰加熱により長尺記録媒体の熱収縮が生じた際の縮み量として、熱収縮が生じた領域のうち搬送方向先頭の単位領域に（Ａ１）における縮み量を記憶するものである。また、記憶装置（ＲＡＭ２１４）は、記憶した頁Ａ１の縮み量により、頁Ａ１の裏面のＡ２上に形成される画像の搬送方向の長さを補正するものである。
【００４１】
次に、図９を用いて、著しい熱収縮変形を有する頁Ａ１の特定方法について説明する。図９に示すように、第１の印刷装置Ｐ１の転写点ＴＰから加熱ロール１３ｂと加圧ロール１３ｃのニップ点１３ｅまでの長さをＬ３、ウェブＷの１頁の長さ（ＣＰＦ長）をＰＬ、第１の印刷装置Ｐ１の転写点ＴＰから第２の印刷装置Ｐ２の転写ポイントＴＰとの間にあるウェブの頁数をＸとした場合、印刷開始からニップ点１３ｅを含む頁が第２の印刷装置Ｐ２の転写点ＴＰを通過する頁数Ｙは、下記式（４）で表わすことができる。
Ｙ＝Ｘ−（Ｌ３／ＰＬ） ・・・式（４）
つまり、印刷開始からＹ頁目が、Ｌ５を含む割合が最も大きい熱収縮変形した第１面の頁Ａ１となり、メモリに記憶される。なお、Ｌ４は、第１の印刷装置Ｐ１のニップ点１３ｅから第２の印刷装置Ｐ２の転写点ＴＰまでの距離である。
【００４２】
最も大きい熱収縮変形を有すると特定された第１面の頁Ａ１の裏面の頁Ａ２に形成される画像のトナー像を感光体ドラム１０１上に形成する際に、感光ドラムの回転速度を減速方向に短く補正することで、搬送方向に短くすることができ、図８に示すように頁Ａ２と頁Ａ１のウェブ搬送方向の画像の長さを整合させることができる。
【００４３】
なお、感光体ドラム１０１を駆動させる感光体駆動モータの回転速度制御は、感光体駆動モータから出力されるエンコーダパルス（以下、「ＤＲモータエンコーダパルス」と称する）を基準パルス（以下、「ＤＲ基準パルス」と称する）に追従させることによって制御される。従って、ＤＲ基準パルスの周波数を変更することにより、感光体ドラム１０１の回転速度を変えることができる。図６にウェブ搬送と感光体ドラムの同期制御を示すタイミングチャートを示す。
【００４４】
なお、本実施形態においては、図７に示すように、位置合わせマークＲｍが頁先頭に１個存在しているため、感光体ドラムの回転速度の補正を頁長単位で実施しているが、位置合わせマークが頁上に複数ある場合は、その間隔で実施してもよい。
【００４５】
次に、感光体ドラム１０１のＤＲ基準パルス周波数を変更する方法について説明する。まず、頁Ａ１の縮み量をΔｘとすると、頁長ＰＬに対するΔｘの割合だけ、感光ドラム１０１の回転速度Ｖｄを減速させる。感光体ドラムの速度をＶｄ、補正する速度をΔｖ２とすると、Δｖ２は下記式（５）にて求めることができる。
Δｖ２＝（Δｘ／ＰＬ）×Ｖｄ ・・・式（５）
【００４６】
印刷開始からＹ頁目のトナー画像を感光体ドラム面上に形成する場合は、上述の位置合わせマークの検出タイミングと制御タイミングを合わせる制御と、位置合わせマークを検出する間隔による制御（通常の位置合わせ制御）を中断し、感光体ドラム１０１の回転速度Ｖｄに式（５）で求めたΔｖ２を補正した速度となるようＤＲ基準パルスを変更する。そして、Ｙ頁目以降は補正前の速度に戻し、上述の通常の位置合わせ制御を実施する。
【００４７】
（縮み量Δｘの規定条件）
本実施形態に係る印刷システムでは、第１の印刷装置Ｐ１の熱定着装置１３における過剰加熱により、上述した方法で特定される図８に示す著しい熱収縮変形を有する頁Ａ１の熱収縮が生じた際の縮み量Δｘを、以下に規定する条件に応じて記憶する。
【００４８】
縮み量Δｘを規定する条件として、例えば、第１の印刷装置Ｐ１の熱定着装置１３内におけるウェブＷの搬送停止による滞留時間（以下、「停止時間」ともいう）Ｔｚが挙げられる。
【００４９】
第１の印刷装置Ｐ１の熱定着装置１３内での縮み量Δｘは、図１２に示すように、停止時間Ｔｚが長くなるにしたがい大きくなり、一定時間（ＴＡ）以上経過すると、縮み量の変化はなくなる。
【００５０】
停止時間Ｔｚは、例えば、図１０に示したＩ／Ｏインターフェース１８ａ及びバスＢを介して接続されたタイマ１８により計測され、ＲＡＭ２１３に記憶される。そして、例えば、停止時間Ｔｚに応じた縮み量Δｘを、予め実験予測に基づいて決定する。例えば、停止時間Ｔｚに応じた縮み量Δｘとして、図１４に示すようなテーブルをＲＡＭ２１３に記憶する。図１４では、停止時間ＴＡ以上のときの縮み量を△ｘ１、停止時間がＴＢ〜ＴＡのときの縮み量を△ｘ２、停止時間がＴＣ〜ＴＢのときの縮み量を△ｘ３、停止時間がＴＣ〜ＴＤのときの縮み量を△ｘ４、停止時間０〜ＴＤのときの縮み量を△ｘ５として決定しており、それぞれ、ＴＡ＞ＴＢ＞ＴＣ＞ＴＤ＞０、△ｘ１＞△ｘ２＞△ｘ３＞△ｘ４＞△ｘ５の関係を有する。
【００５１】
このように、ウェブＷの搬送停止による滞留時間、すなわち、印刷停止時間によって縮み量を認識することができ、画像の表面と裏面の位置を容易に整合させることが可能となる。
【００５２】
また、縮み量△ｘを規定する他の条件として、例えば、第１の印刷装置Ｐ１の熱定着装置１３内の加熱ロール１３ｂの設定温度Ｈが挙げられる。
【００５３】
加熱ロール１３ｂの温度設定としては、例えば、高温設定、中温設定、低温設定が設けられている。これらの温度設定は、ウェブの種類（厚紙、薄紙など）に応じて変更されるものであり、例えば、コントローラ１７を介し、オペレータにより設定される。縮み量Δｘは、図１２に示すように、加熱ロールの温度設定Ｈが高温設定の場合（Ｂ）と低温設定の場合（Ａ）とでは、高温設定（Ｂ）のほうが大きくなる。そして縮み量の変化がなくなるまでの時間は、低温設定（Ａ）におけるＴＡよりも、高温設定におけるＴＢの方が短くなる。このような温度設定によって異なる縮み量Δｘを、予め実験予測に基づいて決定し、図１４に示す縮み量Δｘのテーブルを各温度設定ごとに作成してＲＡＭ２１３に記憶しておことにより、設定温度に対する縮み量Δｘを正確に決定することができる。
【００５４】
このようにすることで、熱定着装置内の加熱ロールの設定温度によって縮み量を正確に決定することができ、画像の表面と裏面の位置を容易かつ精細に整合させることが可能となる。
【００５５】
さらに、縮み量△ｘを規定する他の条件として、例えば、第１の印刷装置Ｐ１の熱定着装置１３内で加熱されたウェブＷの単位領域の長さである頁長が挙げられる。
【００５６】
頁長が異なると、図１１に示したニップ点１３ｅを中心とした一定区間である「Ｌ５」の占める割合Ｓが異なるため、縮み量Δｘも変化する。なお、Ｌ５の値としては、例えば、加熱ロール１３ｂの径の長さや、搬送停止中の加熱ロール１３ｂと長尺状記録媒体とのギャップの長さにより決定することができる。その他、インクジェット方式の場合は、例えば、インク付着量が多い区間は乾燥時の熱収縮も大きくなるため、インク付着量の多い区間の長さにより決定することができる。例えば、図１３のＤに示すようにＳ＝５０％の場合は、Ｓ＝１００％の場合（図１３のＣ）に比べ、同等の停止時間に対して縮み量△ｘは小さくなる。そこで、本実施形態に係る印刷システムは、頁長を縮み量△ｘを規定する条件として、頁Ａ１上に占めるＬ５の割合を認識する。頁Ａ１上のＬ５の割合Ｓ（％）は、第１の印刷装置Ｐ１のニップ点１３ｅから第２の印刷装置Ｐ２の転写点ＴＰまでの距離をＬ４とすると、下記式（６）及び（７）で算出することができる。
【００５７】
(Ｌ４＋Ｌ５／２) ％ＰＬ＜Ｌ５／２の場合（ただし、「％」は除算時の余りを表す）
Ｓ＝[Ｌ５−{(Ｌ４＋Ｌ５／２) ％ＰＬ}]／ＰＬ×１００ ・・・式（６）
【００５８】
(Ｌ４＋Ｌ５／２) ％ＰＬ＞Ｌ５／２の場合
Ｓ＝(Ｌ５／２＋Ｌ４％ＰＬ) ／ＰＬ×１００ ・・・式（７）
【００５９】
上記式(６)または式(７)で求めた割合Ｓに応じて、縮み量Δｘを補正すればよい。補正は、例えば、図１５に示すように、頁Ａ１上のＬ５の割合(Ｓ)に対応した係数Ｋのテーブルから、対応する係数を用いて行うことができる。図１５に示す係数Ｋは、頁Ａ１のＬ５の割合(Ｓ)が１００％のときを１としている。なお、上記式（６）及び式（７）から、Ｓは１００％以上となる場合がある。補正した縮み量Δｘｓは、下記式（８）で算出することができる。
Δｘｓ＝Ｋ×Δｘ ・・・式(８)
【００６０】
以上のように、各温度設定Ｈによる停止時間Ｔｚと頁長から求めた頁Ａ１上に占めるＬ５の割合により、頁Ａ１の縮み量Δｘｓを求めることができる。そして、該縮み量Δｘｓを上記式(５)に代入し、感光体ドラム１０１の補正速度を算出することができる。算出された補正速度で感光体ドラムの回転速度を変更することにより、図８に示すように頁Ａ１の画像とその裏面に形成される頁Ａ２の画像の位置をより精細に整合させることができる。こうして、印刷停止中に第一印刷装置Ｐ１の熱定着装置１３の熱定着部付近で大きく熱収縮変形した部分を生じた頁について、該頁の裏面の画像位置を整合させることができる。
【００６１】
このようにすることで、長尺状記録媒体の単位領域の長さの違いによって縮み量を正確に決定することができ、画像の表面と裏面の位置を容易かつ精細に整合させることが可能となる。
【００６２】
以上説明した本実施形態に係る印刷システムによれば、熱収縮を生じた頁を有するウェブが、後段の印刷装置に搬送された場合であっても、当該頁に形成される画像の表面と裏面の位置を整合させることができる。また、縮み量として、熱収縮が生じた領域のうち搬送方向先頭の単位領域における縮み量を記憶することで、熱収縮が生じた領域の最も縮み量が著しい単位領域の縮み量を認識し、最も熱収縮が著しい当該頁に形成される画像の表面と裏面の位置を整合させることができる。
【００６３】
なお、上記の実施形態では、電子写真式印刷装置を適用した構成を説明したが、ウェブＷに対する印刷は、例えば、インクジェット方式による印刷装置でも実施することができる。この場合は、ヘッドから、直接ウェブの走査方向に印刷データに基づいた描画が行われる。このように、第２の印刷装置Ｐ２をインクジェット方式の印刷装置で構成した場合においても、第２の印刷装置Ｐ２による印刷を、第１の印刷装置Ｐ１による印刷に整合させることができる。
【００６４】
なお、インクジェット方式による印刷の場合は、ウェブの加熱は、例えば、通常ウェブでのインクの乾燥を促進させるために行われる。そこで、ウェブの加熱が、第２の印刷装置Ｐ２において、ウェブ搬送路においてマークセンサ１６の上流で行われる場合、上述のように印刷制御を行うと、許容範囲を超えて縮んだウェブに対しても、第２の印刷装置Ｐ２による印刷を、第１の印刷装置Ｐ１による印刷に正確に整合させることができる。
【００６５】
また、上記の実施形態では、図９に示したように反転装置Ｔを有し、第１の印刷装置Ｐ１で印刷されたウェブの第１の面を反転させた第２の面に第２の印刷装置Ｐ２で印刷を行う例について説明したが、例えば、図１６に示すように、反転装置Ｔを有さず、第１面の頁Ａ１と同一面に第２の印刷装置Ｐ２で２度目の印刷（例えば、異なる色のトナー等による印刷）を実施する場合においても、上述の印刷制御により、第１の印刷装置Ｐ１で頁Ａ１に印刷した画像と第２の印刷装置Ｐ２で頁Ａ１に印刷する画像の長さを図１７に示すように整合させることができる。なお、この場合、マークセンサ１６は、上記実施形態の場合と異なり搬送経路を挟んだ対向側に設けられれば良い。また、マークセンサ１６を、搬送経路を挟んで両側に設けておくことにより、反転装置Ｔを用いて両面側に印刷を行う場合と、反転装置Ｔを用いずに片面側に２度の印刷を行う場合とで使用するマークセンサ１６を切り替えて上記位置合わせ制御を行うことが可能となる。
【符号の説明】
【００６６】
１ ガイドローラ
２ ウェブバッファ機構
２ａ 蓄積部
２ｂ，２ｃローラ
２ｄ，２ｅ，２ｆ，２ｇ 光学的センサ
２ｈ 軸（調節機構）
２ｉ 錘（調節機構）
３ ガイド部材
４ 異物除去機構
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ シャフト
５ 張力付加機構
５ａ ドラム
５ｂ ローラ
５ｃ ドラム
５ｄ アーム
５ｅ バネ
６ ガイドシャフト
７ ガイド板
８，９ 搬送ローラ
９ａ バネ
１０ 印写部
１１ 搬送ベルト
１１ａ 駆動ローラ
１１ｂ 従動ローラ
１２ バッファプレート
１３ 熱定着装置
１３ａ プレヒータ
１３ｂ 加熱ロール
１３ｃ 加圧ロール
１３ｄ ウェブ蛇行検出センサ
１４ 送出しローラ
１５ スイングフィン
１６ マークセンサ（検出手段）
１６ａ Ｉ／Ｏインターフェース
１７ コントローラ（印刷制御手段）
１０１ 感光体ドラム
１０２ コロナ帯電器
１０３ 光源
１０４ 現像装置
１０５ 転写器
１０６ 清掃装置
２００ 制御手段（第２の印刷装置）
２１０ マイコン部
２１１ ＣＰＵ
２１２ ＲＯＭ
２１３ ＲＡＭ
２１４ ＲＡＭ
２２０ ＣＰＦ信号処理部
２２１ 波形成形回路
２２２ カウンタ
Ｂ バス
Ｍ モータ
Ｍａ Ｉ／Ｏインターフェース
Ｐ１ 第１の印刷装置
Ｐ２ 第２の印刷装置
Ｗ ウェブ（長尺状記録媒体）
Ｔ 反転装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６７】
【特許文献１】特開２００２−１８７６６０号公報
【特許文献２】特開２００５− ９６０８１号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺状記録媒体の片面に画像を形成する第１の印刷装置と、
前記第１の印刷装置に画像が形成された前記長尺状記録媒体の同一面または裏面に画像を形成する第２の印刷装置と、を備える印刷システムであって、
前記第１の印刷装置は、前記長尺状記録媒体の搬送方向に、所定の長さで区画される単位領域に対応する位置合わせマークを形成するマーク形成手段を有し、
前記第２の印刷装置は、前記位置合わせマークを検出する検出手段、および検出された前記位置合わせマークの間隔及び検出タイミングのいずれかを計測し、該計測の結果に応じて前記長尺状記録媒体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、
前記第１の印刷装置の転写位置から前記第２の印刷装置の転写位置までの搬送経路上に載置された前記長尺状記録媒体の前記単位領域の数と、前記第１の印刷装置の熱定着装置における過剰加熱により前記長尺状記録媒体の熱収縮が生じた際の縮み量と、に基づいて前記長尺状記録媒体の両面に形成される画像の位置合わせを制御することを特徴とする印刷システム。
【請求項２】
前記長尺状記録媒体の熱収縮が生じた際の縮み量は、熱収縮が生じた領域のうち搬送方向先頭の前記単位領域における縮み量であることを特徴とする請求項１に記載の印刷システム。
【請求項３】
前記縮み量を、前記第１の印刷装置の熱定着装置内における前記長尺状記録媒体の搬送停止による滞留時間に基づいて規定することを特徴とする請求項１または２に記載の印刷システム。
【請求項４】
前記縮み量を、前記第１の印刷装置の熱定着装置内の加熱ロールの設定温度に基づいて規定することを特徴とする請求項１または２に記載の印刷システム。
【請求項５】
前記縮み量を、加熱された前記長尺状記録媒体の前記単位領域の長さに基づいて規定することを特徴とする請求項１または２に記載の印刷システム。
【請求項１】
長尺状記録媒体の片面に画像を形成する第１の印刷装置と、
前記第１の印刷装置に画像が形成された前記長尺状記録媒体の同一面または裏面に画像を形成する第２の印刷装置と、を備える印刷システムであって、
前記第１の印刷装置は、前記長尺状記録媒体の搬送方向に、所定の長さで区画される単位領域に対応する位置合わせマークを形成するマーク形成手段を有し、
前記第２の印刷装置は、前記位置合わせマークを検出する検出手段、および検出された前記位置合わせマークの間隔及び検出タイミングのいずれかを計測し、該計測の結果に応じて前記長尺状記録媒体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、
前記第１の印刷装置の転写位置から前記第２の印刷装置の転写位置までの搬送経路上に載置された前記長尺状記録媒体の前記単位領域の数と、前記第１の印刷装置の熱定着装置における過剰加熱により前記長尺状記録媒体の熱収縮が生じた際の縮み量と、に基づいて前記長尺状記録媒体の両面に形成される画像の位置合わせを制御することを特徴とする印刷システム。
【請求項２】
前記長尺状記録媒体の熱収縮が生じた際の縮み量は、熱収縮が生じた領域のうち搬送方向先頭の前記単位領域における縮み量であることを特徴とする請求項１に記載の印刷システム。
【請求項３】
前記縮み量を、前記第１の印刷装置の熱定着装置内における前記長尺状記録媒体の搬送停止による滞留時間に基づいて規定することを特徴とする請求項１または２に記載の印刷システム。
【請求項４】
前記縮み量を、前記第１の印刷装置の熱定着装置内の加熱ロールの設定温度に基づいて規定することを特徴とする請求項１または２に記載の印刷システム。
【請求項５】
前記縮み量を、加熱された前記長尺状記録媒体の前記単位領域の長さに基づいて規定することを特徴とする請求項１または２に記載の印刷システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
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【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
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【公開番号】特開２０１２−４８２０７（Ｐ２０１２−４８２０７Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４２８５４（Ｐ２０１１−１４２８５４）
【出願日】平成２３年６月２８日（２０１１．６．２８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２８日（２０１１．６．２８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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