(57)【要約】【課題】  記録媒体の温度を均一にし、適切な温度に制御する画像形成装置、方法およびプログラムを提供すること。【解決手段】  画像を形成する媒体を加熱する複数のヒータと、ヒータに対応する位置の温度情報を取得する温度取得部５０４と、媒体の端部を検出する物体検知部５０２と、物体検知部５０２が検出した媒体の端部と、温度取得部５０４の位置に応じて、当該温度取得部５０４が取得した温度情報を補正する温度補正値算出部５０５と、温度情報に基づいてヒータを制御するヒータ制御部５０６とを含む。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を形成する媒体を加熱する複数の加熱手段と、
前記加熱手段に対応する位置の温度情報を取得する温度取得手段と、
前記媒体の端部を検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した前記媒体の端部と、前記温度取得手段の位置に応じて、当該温度取得手段が取得した温度情報を補正する補正手段と、
前記温度情報に基づいて、前記加熱手段を制御する制御手段と
を含む、画像形成装置。
【請求項２】
前記加熱手段が前記媒体に対して主走査方向に並ぶことを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記補正手段は、前記媒体の端部から前記温度取得手段までの距離に応じた補正をすることを特徴とする、請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記補正手段は、前記温度取得手段と前記媒体とが重複している場合に、前記温度情報を補正する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記温度取得手段と前記媒体とが重複している場合には、前記制御手段は、前記加熱手段の温度を上昇する制御を行うことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記補正手段は、前記媒体の種類に応じた補正をすることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記補正手段は、前記媒体を主走査方向に搬送する速度に応じた補正をすることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
画像形成装置に含まれる複数の加熱手段を制御する方法であって、
前記加熱手段に対応する位置の温度情報を温度取得手段によって取得するステップと、
画像を形成する媒体の端部を検出するステップと、
前記検出するステップにおいて検出した前記媒体の端部と、前記温度取得手段の位置に応じて、当該温度取得手段が取得した温度情報を補正するステップと、
前記温度情報に基づいて、前記加熱手段を制御するステップと
を含む、方法。
【請求項９】
複数の加熱手段を含む画像形成装置が実行するプログラムであって、前記画像形成装置を、
前記加熱手段に対応する位置の温度情報を取得する温度取得手段、
画像を形成する媒体の端部を検出する検出手段、
前記検出手段が検出した前記媒体の端部と、前記温度取得手段の位置に応じて、当該温度取得手段が取得した温度情報を補正する補正手段、
前記温度情報に基づいて、前記加熱手段を制御する制御手段
として機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷業界の事業形態の多様化に伴って、画像形成装置の多様な制御技術が求められている。
【０００３】
印刷される画像の画質を向上するために、記録媒体として用いられる用紙を加熱する技術が知られている。例えば、インクジェット方式の画像形成装置では、記録媒体の表面に吐出されたインク液滴を乾燥させるための加熱機構を備えたものがある。また、レーザー方式の画像形成装置では、トナーを定着させるために、記録媒体を加熱するのが一般的である。特に産業向けの画像形成装置では、記録媒体として大判の用紙を用いることがあり、記録媒体の適切な温度制御が求められている。
【０００４】
記録媒体の温度が適当でなく、温度分布が不均一である場合には、局所的な記録媒体の熱膨張が生じ、波うち（コックリング）が発生することで、画質が低下する。また、インクジェット方式の画像形成装置において、インク液滴を乾燥するための加熱が不充分な場合には、上部に積層された他の記録媒体の貼り付き（ブロッキング）が発生することがある。また、加熱が過剰な場合には、記録媒体の内部に存在する空気の膨張（ブリスタ）が発生することがある。これらの症状は、画像の画質の低下や、記録媒体の搬送異常の原因ともなる。
【０００５】
この点につき、特開２０１７−７２５４号公報（特許文献１）では、加熱対象の記録媒体を搬送しながら加熱する加熱ローラと、加熱ローラに内蔵され、加熱ローラの軸方向に延在する複数の発熱源と、複数の発熱源を制御する制御手段と、を備え、複数の発熱源は、加熱ローラの軸方向で互いに一部分ずつ順次重複するように位置をずらして配設され、複数の発熱源それぞれの重複部分の発生熱量は非重複部分の発生熱量よりも低くなるように構成された加熱装置を開示している。特許文献１によれば、加熱ローラにおける複数の発熱源それぞれに対応する表面温度を検出し、その検出結果がそれぞれ所定の目標温度になるように複数の発熱源を制御することで、形成媒体を所定温度で加熱できるとともに不要な熱量の供給を抑制して消費電力を低減することができる加熱装置が提供できる。
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、記録媒体への熱の伝導を加味した制御を行っておらず、記録媒体の表面温度を均一にする観点では不充分であった。そこで、さらなる温度制御技術が求められていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来技術における課題に鑑みてなされたものであり、記録媒体の温度を均一にし、適切な温度に制御する画像形成装置、方法およびプログラ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】
【０００８】
すなわち、本発明によれば、画像を形成する媒体を加熱する複数の加熱手段と、
前記加熱手段に対応する位置の温度情報を取得する温度取得手段と、
前記媒体の端部を検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した前記媒体の端部と、前記温度取得手段の位置に応じて、当該温度取得手段が取得した温度情報を補正する補正手段と、
前記温度情報に基づいて、前記加熱手段を制御する制御手段と
を含む、画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
上述したように、本発明によれば、記録媒体の温度を均一にし、適切な温度に制御する画像形成装置、方法およびプログラムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態における画像形成装置の概略構成を示す図。
【図２】本実施形態の画像形成装置のキャリッジ走査機構の構成を示す概略図。
【図３】本実施形態の加熱部の構成を示す断面図。
【図４】本実施形態の画像形成装置に含まれるハードウェア構成を示す図。
【図５】本実施形態の画像形成装置に含まれるソフトウェアブロック図。
【図６】ヒータの分割の有無による温度の分布の差異を説明するための図。
【図７】本実施形態において用紙の有無に基づく温度制御の例を示す図。
【図８】本実施形態における温度値を補正するパラメータの例を示す図。
【図９】本実施形態の画像形成装置が用紙の幅を算出する処理を示すフローチャート。
【図１０】本実施形態の画像形成装置が各プラテンヒータの温度を制御する処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を、実施形態をもって説明するが、本発明は後述する実施形態に限定されるものではない。なお、以下に参照する各図においては、共通する要素について同じ符号を用い、適宜その説明を省略するものとする。また、以下の説明では、記録媒体に用紙５０を使用するインクジェット式の画像形成装置を例に説明するが、実施形態を限定するものではない。
【００１２】
図１は、本発明の実施形態における画像形成装置１０の概略構成を示す図である。図１に示す画像形成装置１０は、フレーム９０によって本体部が支持される構成となっている。画像形成装置１０の本体部の両側板の内側には、ガイドロッド１５と副ガイドロッド１１が架け渡されている。また、各ガイドロッドに沿う方向に配置される駆動プーリ１９と加圧プーリ１４とは、タイミングベルト１３が架け渡されて接続されている。駆動プーリ１９は、主走査モータ１８によって回転し、タイミングベルト１３を駆動させる。また、加圧プーリ１４は、タイミングベルト１３に張力をかけることができ、これによって、タイミングベルト１３は、弛むことなく回転駆動することができる。
【００１３】
キャリッジ１２は、ガイドロッド１５、副ガイドロッド１１およびタイミングベルト１３に保持されている。これによって、キャリッジ１２は、図１の矢線Ａ方向に往復移動することができる。以下、Ａ方向を「主走査方向」として参照する。キャリッジ１２は、後述の記録ヘッドを備えており、キャリッジ１２が、主走査方向に移動し、記録ヘッドが備える複数のノズルからインクを吐出することで、矢線Ｂ方向に搬送される用紙５０上に画像を形成することができる。以下、Ｂ方向を「副走査方向」として参照する。
【００１４】
また、画像形成装置１０には、カートリッジ２０が備えられており、記録ヘッド２３にインクを供給する。インクが吐出され、画像が形成された用紙５０は、加熱部１７において加熱され、インクの乾燥工程処理が行われる。なお、加熱部１７は複数の加熱手段によって構成されてもよく、また、インク吐出前やインク吐出中に加熱工程を行う構成であってもよい。さらに画像形成装置１０には、記録ヘッド２３が備える複数のノズルをメンテナンスする維持機構１６が備えられ、定期的なメンテナンス処理によって、ノズルの詰まりなどを抑制することができる。
【００１５】
図２は、本実施形態の画像形成装置１０のキャリッジ走査機構の構成を示す概略図である。キャリッジ１２には、記録ヘッド２３ｋ、２３ｃ、２３ｍ、２３ｙ、主走査エンコーダセンサ２４、物体検知センサ２５が搭載されており、キャリッジ１２が主走査方向に移動するとともに用紙５０が副走査方向に搬送されることで、用紙５０の任意の位置にインクを吐出することができる。なお、記録ヘッド２３ｋ、記録ヘッド２３ｃ、記録ヘッド２３ｍ、記録ヘッド２３ｙのヘッドは、それぞれＫ（黒）色、Ｃ（シアン）色、Ｍ（マゼンタ）色、Ｙ（イエロー）色のインクを吐出するノズルを備え、これらの各色のインクを組み合わせることでカラー画像を形成することができる。
【００１６】
記録ヘッド２３は、カートリッジ２０から供給される種々の色のインクをノズルから吐出することで、所定の画像を形成する。キャリッジ１２は、主走査エンコーダセンサ２４がエンコーダシート２２を読み取りながら主走査方向に移動することで、キャリッジ１２の位置を適宜取得することができるので、用紙５０上の適切な位置にインクを吐出することができる。
【００１７】
また、プラテン２１は、キャリッジ１２に対向して配置されており、副走査方向に搬送される用紙５０を下部より支持する。キャリッジ１２に搭載される物体検知センサ２５は、キャリッジ１２の下部にある物体を検知する。これによって、キャリッジ１２の位置が、プラテン２１外部のエリアであるか、プラテン２１上のエリアであるか、用紙５０上のエリアであるかなどを識別することができる。また、物体検知センサ２５の検知情報と、主走査エンコーダセンサ２４のエンコーダ値とを組み合わせることで、用紙５０の主走査方向の寸法を算出することができる。
【００１８】
なお、図２において一点鎖線で示されるキャリッジホームポジションは、キャリッジ１２が主走査方向に移動する基準となる位置である。キャリッジホームポジションは任意の位置に設定することができ、一例としては、維持機構１６の上部に設定することができる。
【００１９】
図３は、本実施形態の加熱部１７の構成を示す断面図である。加熱部１７は、種々の方法によって用紙５０を加熱し、画像形成工程における用紙５０の平坦性の維持や、画像形成後のインクの乾燥を促進させる。そこで、加熱部１７は、加熱の効果に応じた複数の加熱手段を含んで構成されることが好ましい。本実施形態の加熱部１７は、図３に示すように、用紙搬送方向にしたがって、プレヒータ３１、プラテンヒータ３３、ポストヒータ３５、キュアヒータ３７が配置されている。なお、用紙搬送方向は、副走査方向に対応する方向である。
【００２０】
プレヒータ３１は、画像形成工程の前に用紙５０を加熱する手段である。プレヒータ３１によって予備過熱をすることで、用紙５０にインク液滴が着弾した際に、インクの水分を蒸発しやすくできる。これによって、迅速に乾燥させることができることから、画像の画質を向上することができる。
【００２１】
プラテンヒータ３３は、キャリッジ１２の動線の下部に配置されるプラテン２１を加熱する手段であり、用紙５０とともに着弾したインク液滴を加熱し、インク液滴の表面を造膜化させることを目的とする。加熱によってインク表面に膜を形成することで、インク液滴の大きさを適切とすることができ、画質の低下を抑制する。
【００２２】
ポストヒータ３５は、インク液滴が着弾して搬送される用紙５０をさらに加熱する手段である。インク着弾後もポストヒータ３５によって加熱を続けることで、インクの水分や溶剤を蒸発させ、乾燥を促進する。
【００２３】
キュアヒータ３７は、インク表面を遠赤外線によってインク内部から加熱する手段である。キュアヒータ３７によってインクを内部から加熱することで、インク樹脂の重合反応を起こし、インクを硬化させ、用紙５０に定着させる。
【００２４】
また、上記の各ヒータ３１，３３，３５，３７に近接して、搬送面や用紙５０の温度を測定する温度センサ３２，３４，３６，３８が備えられている。各ヒータは、各温度センサが測定した温度データに基づいて、所定の温度となるように制御される。図３に示す例では、プレヒータ部温度センサ３２、プラテンヒータ部温度センサ３４、ポストヒータ部温度センサ３６としてサーミスタが用いられ、搬送面に取り付けられて、搬送面の温度を測定する。また、キュアヒータ部温度センサ３８には、非接触型のサーモパイルなどを用いることができ、搬送される用紙５０の温度を測定する。
【００２５】
次に、画像形成装置１０のハードウェア構成について説明する。図４は、本実施形態の画像形成装置１０に含まれるハードウェア構成を示す図である。本実施形態の画像形成装置１０は、図１〜３にて説明したキャリッジ１２、主走査モータ１８、加熱部１７の他、図４に示すように、制御部４００、搬送部４１０、巻取部４２０、給紙部４３０を含んで構成される。
【００２６】
制御部４００は、画像形成装置１０の動作を制御する手段であり、各種ハードウェアから信号を受信し、制御信号を出力する。制御部４００は、ＣＰＵ４０１と、ＦＰＧＡ４０２と、ＲＡＭ４０３と、ＲＯＭ４０４と、モータドライバ４０５とを含んで構成される。
【００２７】
ＣＰＵ４０１は、画像形成装置１０の動作を制御するプログラムを実行し、所定の処理を行う装置である。ＦＰＧＡ４０２は、画像処理の用に供する集積回路であり、特定の用途に特化した構成であることから、ＣＰＵ４０１と比べて高速な処理を行うことができる。
【００２８】
ＲＡＭ４０３は、ＣＰＵ４０１、ＦＰＧＡ４０２が実行するプログラムの実行空間を提供するための揮発性の記憶装置であり、プログラムやデータの格納用、展開用として使用される。ＲＯＭ４０４は、ＣＰＵ４０１、ＦＰＧＡ４０２が実行するプログラムやファームウェアなどを記憶するための不揮発性の記憶装置である。
【００２９】
モータドライバ４０５は、画像形成装置１０が備える種々のモータを制御する手段であり、ＣＰＵ４０１、ＦＰＧＡ４０２が算出する駆動信号を各種モータに出力する。
【００３０】
キャリッジ１２は、制御部４００からの駆動制御信号を受けた主走査モータ１８によって主走査方向に往復移動する。キャリッジ１２の移動に伴い、主走査エンコーダセンサ２４は、エンコーダシート２２を読み取り、エンコーダ値を制御部４００に出力する。また、キャリッジ１２に搭載される物体検知センサ２５は、キャリッジ１２の対向する位置にプラテン２１があるか否か、用紙５０があるか否かを検知し、検知結果を制御部４００に出力する。制御部４００は、エンコーダ値、センサ検知値に基づいて、画像形成処理の制御を行う。
【００３１】
搬送部４１０は、制御部４００からの制御信号を受けた副走査モータ４１１が搬送ローラ４１２の動作を制御することで、搬送面上の用紙５０を副走査方向に搬送する。搬送部４１０は、副走査エンコーダセンサ４１３を備えており、用紙５０の副走査方向への移動量を取得して、エンコーダ値として制御部４００に出力する。
【００３２】
巻取部４２０は、用紙５０を乾燥した後に、巻き戻して印字開始位置をすでに形成された画像の後端位置に調整するなど、任意に印字開始位置を変えることができる。巻取部４２０は、制御部４００からの制御信号を受けた巻取モータ４２１が巻取ローラ４２２の動作を制御する。巻取部４２０は、巻取エンコーダセンサ４２３を備えており、エンコーダ値として制御部４００に出力する。
【００３３】
給紙部４３０は、制御部４００からの制御信号を受けた給紙モータ４３１が給紙ローラ４３２の動作を制御することで、用紙５０を給紙トレイから搬送面へと移動させる。また、給紙部４３０は、給紙エンコーダセンサ４３３を備えており、用紙５０の移動量をエンコーダ値として制御部４００に出力する。
【００３４】
加熱部１７は、図３に示したように、プレヒータ３１、プレヒータ部温度センサ３２、プラテンヒータ３３、プラテンヒータ部温度センサ３４、ポストヒータ３５、ポストヒータ部温度センサ３６、キュアヒータ３７、キュアヒータ部温度センサ３８を具備して構成される。各種ヒータは、副走査方向に並んで配置され、制御部４００からのヒータ制御信号を受けて、温度制御される。また、各温度センサは、ヒータの近傍に設置され、各ヒータによって加熱される搬送面や用紙５０の温度を測定し、温度値として制御部４００にフィードバックする。これによって、各種ヒータを測定された温度データに基づいて温度制御することができ、用紙５０の温度を適切にすることができる。また、本実施形態では後述するように、各種ヒータを副走査方向に分割し、分割したヒータをそれぞれ別個に温度制御する構成としてもよい。このような構成とすることで、用紙５０の位置やサイズに応じたヒータ制御信号を出力することができ、用紙５０の温度制御をより適切に行うことが可能となる。
【００３５】
以上、本実施形態の画像形成装置１０に含まれるハードウェア構成について説明した。次に、本実施形態における各ハードウェアによって実行される機能手段について、図５を以て説明する。図５は、本実施形態の画像形成装置１０に含まれるソフトウェアブロック図である。
【００３６】
画像形成装置１０は、画像形成部５０１、物体検知部５０２、距離算出部５０３、温度取得部５０４、温度補正値算出部５０５、ヒータ制御部５０６の各モジュールを含んで構成される。以下に各機能手段の詳細について説明する。
【００３７】
画像形成部５０１は、パソコン端末などから入力される印刷ジョブに基づいて、キャリッジ１２や搬送部４１０などの動作を制御し、用紙５０の表面に画像を形成する手段である。
【００３８】
物体検知部５０２は、キャリッジ１２に搭載される物体検知センサ２５を制御し、主走査方向に移動するキャリッジ１２の下部に物体があるか否かを検出する手段である。例えば物体検知センサ２５がＬＥＤおよび反射光センサから構成される場合には、物体検知部５０２は、物体に照射した光の反射光によって、物体の有無を検知できる。また、物体検知部５０２は、光の反射率や物体との距離などに基づいて、キャリッジ１２の下部にある物体が、プラテン２１であるか、用紙５０であるかを識別可能な構成とすることができる。
【００３９】
距離算出部５０３は、画像が形成される用紙幅を算出する手段である。例えば距離算出部５０３は、物体検知部５０２による物体の有無の検知結果と、主走査エンコーダセンサ２４のエンコーダ値とに基づいて、キャリッジ１２の下部にある用紙５０の主走査方向の寸法を算出することができる。
【００４０】
温度取得部５０４は、各種温度センサ３２，３４，３６，３８を制御し、搬送面や用紙５０の温度値を取得する手段である。なお、主走査方向に分割されたヒータを含む構成の場合には、温度取得部５０４は、分割されたヒータごとに温度値を取得可能な構成とすることができる。
【００４１】
温度補正値算出部５０５は、距離算出部５０３が算出した用紙幅と、温度取得部５０４が取得した温度値に基づいて、各ヒータの温度を制御する補正値を算出する手段である。温度補正値算出部５０５は、所定の関数やテーブルを参照し、ヒータが所望の温度となるように制御するための補正値を算出する。
【００４２】
ヒータ制御部５０６は、各種ヒータ３１，３３，３５，３７を制御する信号を出力することで、ヒータの温度を制御する手段である。ヒータ制御部５０６は、ヒータの温度を所望の温度とするために、所定の温度制御信号や、温度補正値算出部５０５が算出した補正値に基づく制御信号を出力することができる。
【００４３】
なお、上述したソフトウェアブロックは、ＣＰＵ４０１、ＦＰＧＡ４０２が本実施形態のプログラムを実行することで、各ハードウェアを機能させることにより、実現される機能手段に相当する。また、各実施形態に示した機能手段は、全部がソフトウェア的に実現されても良いし、その一部または全部を同等の機能を提供するハードウェアとして実装することもできる。
【００４４】
図６は、ヒータの分割の有無による温度の分布の差異を説明するための図であり、プラテン２１とプラテンヒータ３３の構成および搬送面における主走査方向の温度分布を示している。図６に示す例では、プラテン２１を加熱することで、用紙５０の搬送面を加熱する。図６（ａ）は、単一のプラテンヒータ３３で構成される例を示し、図６（ｂ）は、主走査方向に複数に分割されたプラテンヒータ３３ａ〜ｃで構成される例を示している。なお、以下の説明では、プラテンヒータ３３を例示して説明しているが、実施形態を限定するものではなく、プレヒータ３１、ポストヒータ３５、キュアヒータ３７などの他のヒータを主走査方向に分割する構成であってもよい。
【００４５】
まず、図６（ａ）について説明する。図６（ａ）に示す構成のプラテン２１では、ヒータが１つであることから、主走査方向の位置に応じた温度制御ができない。そのため、プラテンヒータ３３のないプラテン２１の両端部近傍においては、熱が外部に伝わることになり、プラテン２１の中央部よりも温度が低くなる。したがって、図６（ａ）下図のような、温度分布が不均一となって温度勾配が発生し、用紙５０を均一に加熱しにくくなる。
【００４６】
一方で、図６（ｂ）に示す構成は、プラテンヒータ３３は、主走査方向に３つに分割されている。分割された各プラテンヒータ３３ａ〜ｃは、それぞれ別個に温度制御が可能である。なお、ヒータを主走査方向に分割する数は、図６（ｂ）に示すように３つである必要はなく、任意の数に分割することができる。また、図６（ｂ）では、便宜上プラテン２１もプラテンヒータ３３と同様に主走査方向に分割した例を示しているが、必ずしもプラテン２１を分割する必要はなく、１つのプラテン２１で構成されてもよい。
【００４７】
図６（ｂ）に示すように、本実施形態では、プラテンヒータ３３を主走査方向に分割し、各プラテンヒータ３３ａ〜ｃを独立に温度制御する。このとき、中央のプラテンヒータ３３ｂよりも、両端のプラテンヒータ３３ａ、３３ｃの温度を高く設定して制御する。すなわち、外部に熱が伝わりやすい両端のプラテン２１ａ，２１ｃからの放熱を考慮した温度制御を行うことで、主走査方向の温度分布を均一とすることができ、用紙５０を適切に加熱することができる。
【００４８】
以上、図６を以て説明した通り、温度分布を均一にするために、ヒータを主走査方向に分割し、別個に温度制御をすることが好ましい。一方で、実際の画像形成工程においては、プラテン２１などの搬送面を適切に加熱した場合であっても、搬送される用紙５０に放熱されることとなり、温度センサが検出する搬送面の温度値が低下することとなる。そのため、プラテンヒータ部温度センサ３４と用紙５０との位置関係に応じた温度補正を行うことが好ましい。特に、本実施形態では、プラテンヒータ部温度センサ３４と用紙５０とが重なっている場合には、当該センサが検知する温度値に補正をかけることで、用紙５０を適切な温度に加熱することができる。
【００４９】
図７は、本実施形態において用紙５０の有無に基づく温度制御の例を示す図である。図７において、薄い色で示される一点鎖線は、画像形成工程における用紙５０の適切な温度の例を示している。図７のＬｌ、Ｌｒは、プラテン２１の右側端部から用紙５０の両端部までの長さであり、物体検知部５０２、距離算出部５０３によって求めることができる。なお、ＬｌとＬｒとの差分は、用紙５０の主走査方向の幅である。ＬｌとＬｒを算出する処理については後述する。
【００５０】
また、図７のＬｓａ，Ｌｓｂ，Ｌｓｃは、プラテン２１の右側端部から各プラテンヒータ部温度センサ３４ａ，３４ｂ，３４ｃまでの距離である。Ｌｓａ，Ｌｓｂ，Ｌｓｃは、画像形成装置１０の設計において決定される既知の値である。図７（ａ）は、本実施形態を適用しない従来の温度制御による温度分布を示し、図７（ｂ）は、本実施形態の温度制御によって加熱された場合の温度分布を示している。なお、図７においても、図６と同様にプラテンヒータ３３を主走査方向に３つに分割した場合を例に説明する。
【００５１】
まず図７（ａ）について説明する。図７（ａ）の例では、用紙５０は、右側のプラテンヒータ３３ａと中央のプラテンヒータ３３ｂとによって加熱される。また、右側のプラテンヒータ部温度センサ３４ａは用紙５０に重なっていて、中央のプラテンヒータ部温度センサ３４ｂは用紙５０に重なっていない。各プラテンヒータ３３ａ〜ｃは、対応するプラテンヒータ部温度センサ３４ａ〜ｃが検出する温度値に基づいて、用紙５０を加熱することから、このような場合には、図７（ａ）下図の温度分布のようとなる。
【００５２】
すなわち、図７（ａ）の温度分布のように、用紙５０のうち、右側のプラテンヒータ３３ａで加熱される領域は適切な温度となる一方で、中央のプラテンヒータ３３ｂで加熱される領域の温度は低くなる。これは、中央のプラテンヒータ部温度センサ３４ｂと用紙５０とが重なっていないことから、当該センサが検出する温度値は、用紙５０の温度を示さず、用紙５０による放熱を考慮した温度制御ができないためである。
【００５３】
そこで本実施形態では、図７（ｂ）に示すように、中央のプラテンヒータ３３ｂの温度を高くし、用紙５０の温度が適切な温度となるようにプラテンヒータ部温度センサの測定値を補正したうえで、温度制御を行うことが好ましい。すなわち、温度センサ３４ａに用紙５０が重なっていない中央のプラテン２１ｂの領域については、当該温度センサが検出する温度値は、用紙５０の温度ではなく、用紙５０による放熱がされたプラテン２１ｂの温度である。したがって、検出された温度値を、温度センサ３４ａから用紙５０までの距離に応じたパラメータで補正し、当該補正された温度値で以てプラテンヒータ３３ｂの温度制御を行う。なお、温度センサ３４ａに用紙５０が重なっている右側のプラテン２１ａの領域については、温度センサ３４ａが出力する温度値は用紙５０の温度に相当することから、図７（ａ）と同様に当該温度値を用いて温度制御を行う。
【００５４】
上述のような温度制御を行うことで、図７（ｂ）下図の温度分布に示すように、用紙５０の存する領域は、適切な温度に加熱することができる。また、用紙５０による放熱を考慮し、用紙５０が適切な温度となるように温度制御をしていることから、中央のプラテン２１ｂの領域のうち用紙５０のない領域の温度は高くなる。
【００５５】
なお、測定された温度値を補正するパラメータは、関数やテーブルなどによって定義することができ、任意のものを採用することができるが、その一例を図８に示す。図８は、本実施形態における温度値を補正するパラメータの例を示す図である。図８に示す本実施形態の補正パラメータは、ｙ＝ｆ（ｘ）の関数で与えられ、用紙５０の端部から温度センサ３４までの距離に応じて、測定された温度値を補正するパラメータである。すなわち、用紙５０と温度センサ３４との距離が遠い場合には、当該温度センサが検出する温度値は、実際の用紙５０の温度と乖離している蓋然性が高いことから、その差分を補完するように温度制御することが好ましい。したがって、上述した各温度の差分を補正値として、温度センサの検出する温度値を補正することで、用紙５０を適切な温度に加熱することができる。
【００５６】
なお、検出した温度値を補正するパラメータは、あらかじめ行う実験やシミュレーションによって設定しておくことができる。また、補正パラメータは、上述したものに限らず、種々の算出方法を採用することができる。さらに、用紙５０の種類や搬送速度などに応じて、用紙５０に伝導する熱量が異なることから、それぞれの場合についての補正パラメータを設定することができる。
【００５７】
ここまで、本実施形態における温度値を補正する例について説明した。以下では、本実施形態の画像形成装置１０が行う処理について説明する。図９は、本実施形態の画像形成装置１０が用紙５０の幅を算出する処理を示すフローチャートである。なお、以下の説明におけるＬｒ、Ｌｌなどは、図７に示した各符号と対応するものである。
【００５８】
画像形成装置１０は、ステップＳ１０００から処理を開始し、ステップＳ１００１で、キャリッジ１２の移動を開始する。キャリッジ１２は、キャリッジホームポジションから主走査方向に移動し、ステップＳ１００１以降、移動を継続する。
【００５９】
その後、ステップＳ１００２では、キャリッジ１２の移動によって物体検知部５０２がプラテン２１の端部を検知したか否かを判定する。プラテン２１の端部を検知しない場合には（ＮＯ）、キャリッジ１２が移動を継続しながら、ステップＳ１００２の処理を繰り返す。プラテン２１の端部を検知した場合には（ＹＥＳ）、ステップＳ１００３に進む。ステップＳ１００３では、距離算出部５０３は、距離のカウントをゼロに設定する。なお、距離のカウントは、主走査エンコーダセンサ２４がエンコーダシート２２を読み取ることで行うことができる。
【００６０】
ステップＳ１００４では、キャリッジ１２の移動によって物体検知部５０２が用紙５０の右側端部を検知したか否かを判定する。ステップＳ１００４において用紙５０の右側端部を検知しない場合には（ＮＯ）、ステップＳ１００５に進む。ステップＳ１００５では、距離カウンタ値をインクリメントし、その後、キャリッジ１２は移動を継続しながら、ステップＳ１００４に戻る。ステップＳ１００４において用紙５０の右側端部を検知した場合には（ＹＥＳ）、ステップＳ１００６に進む。ステップＳ１００６では、距離算出部５０３は、ステップＳ１００４の時点までにカウントされた距離カウンタの値をＬｒとして定義する。
【００６１】
その後、ステップＳ１００７では、ステップＳ１００４と同様に、キャリッジ１２の移動によって物体検知部５０２が用紙５０の左側端部を検知したか否かを判定する。ステップＳ１００７において用紙５０の左側端部を検知しない場合には（ＮＯ）、ステップＳ１００８に進む。ステップＳ１００８では、ステップＳ１００５と同様に、距離カウンタ値をインクリメントし、その後、キャリッジ１２は移動を継続しながら、ステップＳ１００７に戻る。ステップＳ１００７において用紙５０の左側端部を検知した場合には（ＹＥＳ）、ステップＳ１００９に進む。ステップＳ１００９では、距離算出部５０３は、ステップＳ１００７の時点までにカウントされた距離カウンタの値をＬｌとして定義する。
【００６２】
ステップＳ１００９の後、距離算出部５０３は、ステップＳ１０１０において、ＬｌおよびＬｒの値の差分を算出し、用紙５０の幅を算出する。その後、ステップＳ１０１１において、画像形成装置１０は処理を終了する。
【００６３】
画像形成装置１０は、図９のようにして算出した、Ｌｒ、Ｌｌや用紙幅に基づいて、プラテンヒータ３３と用紙５０との重なりを判定し、センサ温度値を補正して温度制御する。図１０は、本実施形態の画像形成装置１０が各プラテンヒータ３３の温度を制御する処理を示すフローチャートである。
【００６４】
画像形成装置１０は、ステップＳ２０００から処理を開始する。その後、図９において位説明した、距離算出部５０３が算出したＬｒ、Ｌｌの値と、各温度センサの位置に基づいて、各温度センサに用紙５０が重なっているか否かを判定する。なお、プラテン２１の端部から各温度センサ３４ａ〜ｃまでの距離Ｌｓａ，Ｌｓｂ，Ｌｓｃは、設計によって定められる値であり、既知の値である。
【００６５】
ステップＳ２００１では、右側の温度センサ３４ａ上に用紙５０があるか否かを判定し、処理を分岐する。温度センサ３４と用紙５０が重なっているか否かは、下記式（１）によって判定することができる。
【００６６】
【数１】
2020049866.tif 000003
【００６７】
プラテンの端部から右側の温度センサ３４ａまでの距離Ｌｓａと、用紙５０の右側端部および左側端部が上記式（１）を満たす場合には、当該温度センサに用紙５０が重なっていると判定することができる。したがって、ステップＳ２００１において上記式（１）を満たす場合には、右側の温度センサ３４ａに用紙５０が重なっていると判定して（ＹＥＳ）、ステップＳ２００２に進む。温度センサ３４に用紙５０が重なっている場合には、当該温度センサが検出した温度値は、用紙５０の温度値に相当する値であることから、ステップＳ２００２において、測定したセンサ温度値をそのまま適用するものとする。
【００６８】
一方、ステップＳ２００１において上記式（１）を満たさない場合には、右側の温度センサ３４ａに用紙が重なっていないと判定して（ＮＯ）、ステップＳ２００３に進む。温度センサ３４に用紙５０が重なっていない場合には、用紙５０による放熱を考慮した温度制御とするために、ステップＳ２００３においてセンサ温度値を補正する。センサ温度値の補正は、一例として以下のようにすることができる。まず、用紙５０の端部から温度センサまでの距離ｘを算出し、図８に示した関数（ｙ＝ｆ（ｘ））に基づいて、補正値ｙを算出する。そして、測定した温度値から、ｙを引くことで補正した温度値を求める。
【００６９】
以降、中央の温度センサ３４ｂや左側の温度センサ３４ｃについても、上記の右側の温度センサ３４ａと同様に、ステップＳ２００４〜Ｓ２００８の処理を行う。
【００７０】
その後、ステップｓ２０１０で、ヒータ制御部５０６は、センサ温度値に基づいて、各プラテンヒータ３３ａ〜ｃの温度を制御する。なお、ステップＳ２００３、Ｓ２００６、Ｓ２００９においてセンサ温度値の補正があった場合には、ステップＳ２０１０では、補正されたセンサ温度値によって各プラテンヒータの温度を制御する。
【００７１】
上述した各種処理によって、用紙５０に熱が伝わることによる温度低下を補正したセンサ温度値に基づいて温度制御を行うことができる。これによって、用紙５０を均一に所定の温度にすることができるので、コックリングなどの葉性を抑制でき、印刷される画質を向上できる。
【００７２】
ここまでに説明した実施形態では、プラテンヒータ３３を主走査方向に分割して、それぞれを別個に制御する例について説明したが、実施形態を限定するものではない。したがって、プレヒータ３１、ポストヒータ３５、キュアヒータ３７などの他のヒータを主走査方向に分割し、制御する構成であってもよい。
【００７３】
以上、説明した本発明の実施形態によれば、記録媒体の温度を均一にし、適切な温度に制御する画像形成装置、方法およびプログラムを提供することができる。
【００７４】
上述した本発明の実施形態の各機能は、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、Ｊａｖａ（登録商標）等で記述された装置実行可能なプログラムにより実現でき、本実施形態のプログラムは、ハードディスク装置、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、フレキシブルディスク、ＥＥＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ等の装置可読な記録媒体に格納して頒布することができ、また他装置が可能な形式でネットワークを介して伝送することができる。
【００７５】
以上、本発明について実施形態をもって説明してきたが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、当業者が推考しうる実施態様の範囲内において、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。
【符号の説明】
【００７６】
１０…画像形成装置、１１…副ガイドロッド、１２…キャリッジ、１３…タイミングベルト、１４…加圧プーリ、１５…ガイドロッド、１６…維持機構、１７…加熱部、１８…主走査モータ、１９…駆動プーリ、２０…カートリッジ、２１…プラテン、２２…エンコーダシート、２３…記録ヘッド、２４…主走査エンコーダセンサ、２５…物体検知センサ、３１…プレヒータ、３２…プレヒータ部温度センサ、３３…プラテンヒータ、３４…プラテンヒータ部温度センサ、３５…ポストヒータ、３６…ポストヒータ部温度センサ、３７…キュアヒータ、３８…キュアヒータ部温度センサ、５０…用紙、９０…フレーム、４００…制御部、４０１…ＣＰＵ、４０２…ＦＰＧＡ、４０３…ＲＡＭ、４０４…ＲＯＭ、４０５…モータドライバ、４１０…搬送部、４１１…副走査モータ、４１２…搬送ローラ、４１３…副走査エンコーダセンサ、４２０…巻取部、４２１…巻取モータ、４２２…巻取ローラ、４２３…巻取エンコーダセンサ、４３０…給紙部、４３１…給紙モータ、４３２…給紙ローラ、４３３…給紙エンコーダセンサ、５０１…画像形成部、５０２…物体検知部、５０３…距離算出部、５０４…温度取得部、５０５…温度補正値算出部、５０６…ヒータ制御部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７７】
【特許文献１】特開２０１７−７２５４号公報
【図１】
2020049866.tif 000004
【図２】
2020049866.tif 000005
【図３】
2020049866.tif 000006
【図４】
2020049866.tif 000007
【図５】
2020049866.tif 000008
【図６】
2020049866.tif 000009
【図７】
2020049866.tif 000010
【図８】
2020049866.tif 000011
【図９】
2020049866.tif 000012
【図１０】
2020049866.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】令和1年5月29日(2019.5.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
また、画像形成装置１０には、カートリッジ２０が備えられており、記録ヘッド２３（図２参照）にインクを供給する。インクが吐出され、画像が形成された用紙５０は、加熱部１７において加熱され、インクの乾燥工程処理が行われる。なお、加熱部１７は複数の加熱手段によって構成されてもよく、また、インク吐出前やインク吐出中に加熱工程を行う構成であってもよい。さらに画像形成装置１０には、記録ヘッド２３が備える複数のノズルをメンテナンスする維持機構１６が備えられ、定期的なメンテナンス処理によって、ノズルの詰まりなどを抑制することができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
記録ヘッド２３は、図１に記載したカートリッジ２０から供給される種々の色のインクをノズルから吐出することで、所定の画像を形成する。キャリッジ１２は、主走査エンコーダセンサ２４がエンコーダシート２２を読み取りながら主走査方向に移動することで、キャリッジ１２の位置を適宜取得することができるので、用紙５０上の適切な位置にインクを吐出することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
なお、図２において一点鎖線で示されるキャリッジホームポジションは、キャリッジ１２が主走査方向に移動する基準となる位置である。キャリッジホームポジションは任意の位置に設定することができ、一例としては、図１に記載した維持機構１６の上部に設定することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を形成する媒体を加熱する複数の加熱手段と、
前記複数の加熱手段のそれぞれに対応する位置の温度情報を取得する複数の温度取得手段と、
前記媒体が前記複数の加熱手段のどの領域と重なっているかを検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した前記媒体の重なり部分と、前記温度取得手段の位置に応じて、当該温度取得手段が取得した温度情報を補正する補正手段と、
前記温度情報に基づいて、前記加熱手段を制御する制御手段と
を含む、画像形成装置。
【請求項２】
前記加熱手段が前記媒体に対して主走査方向に並ぶことを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記補正手段は、前記媒体の重なり部分に応じた補正をすることを特徴とする、請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記補正手段は、前記温度取得手段と前記媒体とが重なっている場合に、前記温度情報を補正する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記温度取得手段と前記媒体とが重なっている場合には、前記制御手段は、前記加熱手段の温度を上昇する制御を行うことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記補正手段は、前記媒体の種類に応じた補正をすることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記補正手段は、前記媒体を主走査方向に搬送する速度に応じた補正をすることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
画像形成装置に含まれる複数の加熱手段を制御する方法であって、
前記加熱手段に対応する位置の温度情報を温度取得手段によって取得するステップと、
画像を形成する媒体が前記加熱手段のどの領域と重なっているかを検出するステップと、
前記検出するステップにおいて検出した前記媒体の重なり部分と、前記温度取得手段の位置に応じて、当該温度取得手段が取得した温度情報を補正するステップと、
前記温度情報に基づいて、前記加熱手段を制御するステップと
を含む、方法。
【請求項９】
複数の加熱手段を含む画像形成装置が実行するプログラムであって、前記画像形成装置を、
前記加熱手段に対応する位置の温度情報を取得する温度取得手段、
画像を形成する媒体が前記加熱手段のどの領域と重なっているかを検出する検出手段、
前記検出手段が検出した前記媒体の重なり部分と、前記温度取得手段の位置に応じて、当該温度取得手段が取得した温度情報を補正する補正手段、
前記温度情報に基づいて、前記加熱手段を制御する制御手段
として機能させるプログラム。
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2020049866.tif 000014