JP4344201B2 - 印刷制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、ウェブの第１の面と第２の面の両面に画像を形成する印刷システムにおける印刷制御方法に関するものである。

送り孔を持たない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場合の、第一の面と第二の面との画像位置合わせ制御方法として、以下、両面印刷の代表的な制御方法を図面を参照しながら説明する。

図１に両面印刷が可能な印刷システムの例を示す。１台目の印刷装置Ｐ１においてウェブＷ上には、図２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、各ページの先頭端には位置合せマーク（トナーマーク）Ｒｍが印刷され、印刷装置Ｐ１から排出される。

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、トナーマークＲｍを保持した側のウェブ面（第１の面）は、マークセンサ１６（図３参照）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。

ここで、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」という。）の発信タイミングと同期して、感光体ドラム１０１上には、ページ先頭が仮想的に設定される。従って、コントローラ１７からのＣＰＦ−Ｎ信号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点ＴＰで高精度に一致させることが可能となる。

ここで、感光体ドラム１０１を一定速度で回転駆動させ、ウェブ搬送速度のみを制御したのでは、搬送されるウェブＷと感光体ドラム１０１との間に速度差が生じ、ウェブＷ上に転写される画像が乱れてしまうという問題が発生してしまう。また、感光体ドラム１０１およびウェブＷ間の摩擦が増大し、感光体ドラム１０１の寿命を短くしてしまうという問題を招いてしまう。そこで、ウェブＷの搬送速度と感光体ドラム１０１の回転速度とを同期制御することが有効となる。

本例では、図３に示すように転写器１０５による転写点ＴＰから露光点ＥＰまでの感光体ドラム１０１表面上での距離をＬ１とし、転写点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とが転写点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、トナーマーク検出タイミングを「制御タイミング」と定義する。

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。

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４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、上記制御タイミングの算出が実行される。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、感光体ドラム１０１上に仮想的に設定される第２ページ目のページ先頭と、ウェブＷの第２ページ目のトナーマークＲｍとを転写点ＴＰで一致させるには、感光体ドラム１０１上の第２ページ目のページ先頭が転写点ＴＰからＬ２の位置に来た時にトナーマークＲｍ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上記制御タイミングまでの時間をｔ_１、印刷装置のプロセス速度をｖｐとすると、ｔ_１は下式にて表される。

ｔ_１＝（Ｌ１−Ｌ２）／ｖｐ … 式（１）
また、感光体ドラム１０１上のページ先頭を示すデータが、上記ＣＰＦ−Ｎ信号の一周期毎、すなわちＣＰＦ長毎ＣＰＦ長毎に転写点ＴＰに到達することから、これ以降の制御タイミングはＣＰＦ長毎となる。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する。つまり、トナーマーク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および感光体ドラム１０１の回転速度を加速させ、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および感光体ドラム１０１の回転速度を減速する。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のである。

ここで、第ｎページ目（ｎは２以上の整数）のＣＰＦ−Ｎ信号を受信してから、制御タイミングｔ_１経過した時点での、感光体ドラム面上のページ先頭位置を、図３を参照しながら説明する。

まず、第ｎページ目のＣＰＦ−Ｎ信号を受信してから、制御タイミングｔ_１経過時に第ｎページ目のトナーマークＲｍを検出した場合は、第ｎページ目のトナーマークＲｍから転写点ＴＰまでの距離はＬ２と表すことが出来る。次に、感光体ドラム１０１面上における第ｎページ目のページ先頭位置から転写点ＴＰまでの距離Ｌ３は、第ｎページ目を印刷時の感光体ドラム１０１の回転速度（＝ウェブ搬送速度）をＶ_ｎとすると、下式により表される。

ここで、ウェブＷ上の第ｎページ目のトナーマークＲｍと、感光体ドラム１０１面上に形成された第ｎページ目のページ先頭が、転写点ＴＰにて一致するための条件を考えると、ウェブＷ上の第ｎページ目のトナーマークＲｍから転写点ＴＰまでの距離と、感光体ドラム１０１面上における第ｎページ目のページ先頭位置から転写点ＴＰまでの距離との関係は、ウェブ搬送速度と感光体ドラム１０１の回転速度を同速度にて制御しているため、等しい距離である必要がある。すなわち、Ｌ２＝Ｌ３の関係が成立する必要がある。

以下、マークセンサ１６による検出ポイントＤＰから転写点ＴＰまでのウェブ搬送路上における距離Ｌ２と、第ｎページ目を印刷時の感光体ドラムの回転速度Ｖ_ｎをパラメータとして、上記式（２）より、Ｌ２＝Ｌ３の関係を検証する。
（ａ）まず、露光点ＥＰから転写点ＴＰまでの距離Ｌ１と、マークセンサ１６による検出ポイントＤＰから転写点ＴＰまでの距離Ｌ２が等しい場合（Ｌ２＝Ｌ１）は、式（２）より、

＝ L2
よって、感光体ドラムの回転速度Ｖ_ｎとは無関係に、Ｌ３＝Ｌ２が成立する。
（ｂ）露光点ＥＰから転写点ＴＰまでの距離Ｌ１と、マークセンサ１６による検出ポイントＤＰから転写点ＴＰまでの距離Ｌ２が異なる場合（Ｌ２≠Ｌ１）で、第ｎページ目の感光体ドラムの回転速度Ｖ_ｎが、プロセス速度ｖｐと一致する場合には、式（２）より、

となり、Ｌ３＝Ｌ２の関係が成立する。
（ｃ）露光点ＥＰから転写点ＴＰまでの距離Ｌ１と、マークセンサ１６による検出ポイントＤＰから転写点ＴＰまでの距離Ｌ２が異なる場合（Ｌ２≠Ｌ１）で、第ｎページ目印刷時の感光体ドラムの回転速度Ｖ_ｎが、プロセス速度ｖｐと異なる場合には、式（２）より、

となる。

以上の結果より、上記（ａ）、（ｂ）においては、Ｌ３＝Ｌ２となり、制御タイミングｔ_１にてウェブＷ上の第ｎページ目のトナーマークＲｍを検出した場合、第ｎページ目のトナーマークＲｍと、感光体ドラム１０１面上の第ｎページ目の先頭データが、転写点ＴＰにて一致する。

一方、上記（ｃ）においては、Ｌ３≠Ｌ２となるため、制御タイミングｔ_１にて、ウェブＷ上の第ｎページ目のトナーマークＲｍを検出しても、第ｎページ目のトナーマークＲｍと感光体ドラム１０１面上の第ｎページ目の先頭データは、転写点ＴＰで一致せず、Ｌ３とＬ２の差分だけずれることになる。

ここで、上記（ｃ）でのＬ３とＬ２の差分を考える。仮にＬ３＞Ｌ２として、上記（ｃ）の結果から、計算すると、下式のようになる。

よって、Ｌ３とＬ２の差は、Ｌ１とＬ２の差に伴って大きくなる。即ち、露光点ＥＰから転写点ＴＰまでの距離Ｌ１と、マークセンサ１６による検出ポイントＤＰから転写点ＴＰまでの距離Ｌ２の差が大きいほど、制御タイミングｔ_１にて、ウェブＷ上の第ｎページ目のトナーマークＲｍを検出した場合の、第ｎページ目のトナーマークＲｍと感光体ドラム１０１面上の第ｎページ目の先頭データとの位置ずれ量は大きくなる。

本発明の目的は、露光点ＥＰから転写点ＴＰまでの距離Ｌ１と、マークセンサ１６による検出ポイントＤＰから転写点ＴＰまでの距離Ｌ２が大きく異なる場合においても、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印刷制御方法を提供することにある。

上記の目的は、各ページの印刷データの終端が感光体ドラムに露光されるタイミングにて、コントローラが発行するＣＰＦ＿ＬＥＧ−Ｐ信号を受信する毎に、その時点でのウェブ搬送速度から制御タイミングを算出することにより達成される。

本発明によれば、露光点から転写点までの距離と、マークセンサによる検出ポイントから転写点までの距離が、大きく異なった場合においても、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制御方法を提供することができる。

以下本発明の実施例を、図１、２、３、５により説明する。

両面印刷時の印刷装置Ｐ２において、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。

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。

第２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ｔ_１、印刷装置のプロセス速度をｖｐとすると、ｔ_１は下式にて表される。

ｔ_１＝（Ｌ１−Ｌ２）／ｖｐ … 式（１）
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する。つまり、トナーマーク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および感光体ドラム１０１の回転速度を加速させ、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および感光体ドラム１０１の回転速度を減速する。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のである。

続いて、第２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て、印刷装置はコントローラ１７から、第２回目のＣＰＦ＿ＬＥＧ信号を受信する。ここで、第２回目のＣＰＦ＿ＬＥＧ信号の受信時において、上記の制御により、仮に制御タイミングに対してトナーマークＲｍを検出するタイミングがずれていることにより、ウェブ搬送速度および感光ドラム１０１の回転速度を更新中であっても、加減速を停止してその時点での速度に固定する。続いて、その時点でのウェブ搬送速度に応じた制御タイミングを算出する。ここで、第２回目のＣＰＦ＿ＬＥＧ信号を受信した時点でのウェブ搬送速度をＶ_２とし、第３回目のＣＰＦ−Ｎ信号を受信してから次の制御タイミングまでの時間をｔ_２とすると、ｔ_２は下式により求められる。

ｔ_２＝（Ｌ１−Ｌ２）／Ｖ_２ … 式（３）
そして、制御タイミングｔ_２に対してトナーマークＲｍ検出のずれ時間から、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する。ずれを検出した場合は、ウェブ搬送速度および感光体ドラム１０１の回転速度を加減速制御する。続いて、第３回目のＣＰＦ＿ＬＥＧ信号を受信した時点で、ウェブ搬送速度および感光体ドラム１０１回転速度の更新を停止し、その時点での速度に固定する。そして、その時点での速度に応じた制御タイミングを算出する。

以上の制御は、印刷中のいずれのページに対しても適用可能な考え方であるため、以下第ｎページ目の場合として本制御を説明する。

第ｎ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て、印刷装置はコントローラ１７からのＣＰＦ＿ＬＥＧ−Ｐ信号を受信することにより、ウェブ搬送速度および感光体ドラム１０１の回転速度の加減速を停止し、その時点での速度に固定する。続いて、その時点でのウェブ搬送速度に応じた制御タイミングを算出する。ここで、第ｎページ目のＣＰＦ＿ＬＥＧ−Ｐ信号を受信した時点でのウェブ搬送速度（＝感光体ドラムの回転速度）をＶ_ｎとすると、第（ｎ＋１）ページ目のＣＰＦ−Ｎ信号を受信してから制御タイミングまでの時間ｔ_ｎは、下式により求められる。

ｔ_ｎ＝（Ｌ１−Ｌ２）／Ｖ_ｎ … 式（４）
ｔ_ｎに対する、マーク検出タイミングのずれ時間から位置ずれ量を把握して、前記したようにウェブ搬送速度およびドラム速度を制御する。

ここで、第ｎページ目のＣＰＦ−Ｎ信号を受信してから制御タイミングｔ_ｎ−１経過した時点での、感光体ドラム面上の第ｎページ目の先頭データから転写点ＴＰまでの距離Ｌ３を、図３を参照して考えると、
Ｌ３＝Ｌ１−ｔ_ｎ−１×Ｖ_ｎ−１
制御タイミングｔ_ｎ−１に、式（４）を代入すると、
Ｌ３＝Ｌ１−｛（Ｌ１−Ｌ２）／Ｖ_ｎ−１｝×Ｖ_ｎ−１
＝Ｌ２
となり、Ｌ３＝Ｌ２の関係が成立する。すなわち、第ｎページ目のＣＰＦ−Ｎ信号を受信してから、制御タイミングｔ_ｎ−１経過した時点で、ウェブ上の第ｎページ目のトナーマークＲｍを検出すれば、ウェブ上の第ｎページ目のトナーマークＲｍと、感光体ドラム面上の第ｎページ目の先頭データとが、転写点ＴＰにて一致することになる。

印刷システムの全体構成図。 位置合せマークの位置関係を示す模式図。 位置合せ制御の説明図。 従来例におけるタイミングチャート。 本発明の実施例におけるタイミングチャート。

符号の説明

Ｗ…ウェブ、Ｐ１、Ｐ２…印刷装置、１６…マーク検出手段、
１７…コントローラ。

Claims (2)

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、前記ウェブの第２の面に画像を形成する第２印刷装置を第１印刷装置の後段に設け、少なくとも前記第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せマークを形成するマーク形成手段を有し、少なくとも前記第２印刷装置は前記位置合せマークを検出するマーク検出手段を有し、予め設定された周期毎にウェブ送り制御信号を発生させ、前記ウェブ送り制御信号の発生タイミングと、前記位置合せマークを検出することにより前記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時間差が、ウェブ搬送速度を加減速制御することにより所定の時間差となるように制御する手段とを有する印刷システムの印刷制御方法において、
   前記制御手段は、前記ウェブ送り制御信号を受信する毎に、その時点でのウェブ搬送速度に固定してから、その時点でのウェブ搬送速度に基づいて前記所定の時間差を算出することを特徴とする印刷制御方法。
2. 少なくとも前記第２印刷装置は、前記画像を一時的に保持する像担持体を有し、前記制御手段は、前記ウェブの搬送速度と前記像担持体の移動速度とを同期制御することを特徴とする請求項１記載の印刷制御方法。

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