(57)【要約】【課題】インクジェット方式による画像形成装置および、電子写真方式とインクジェット方式を組み合わせた画像形成装置において、インクの浸透による用紙の裏写りおよび波打ちが発生し、高品質化への妨げとなっていた。【解決手段】インクジェット画像形成装置によって形成されるインク画像データ領域を取得するインク画像データ領域取得手段を有し、記録材の裏面に対して、インク画像データ領域を含む領域にトナーを画像形成した後、記録材の表面にインクジェット画像を形成し、インクの浸透による用紙の裏写りを防止する。また、記録材の繊維方向を検知する記録材繊維方向検知手段を有し、記録材の裏面に対して、記録材繊維方向と逆方向に帯状となるような画像領域に、電子写真装置によってトナーを画像形成した後、記録材の表面にインクジェット画像形成装置によってインクジェット画像を形成し、波打ちを防止する。【選択図】  図１
2015166149.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも色材と溶媒からなる液体をインクジェットヘッドにより記録材上に吐出して画像を記録するインクジェット画像形成装置と、
少なくともトナーを用いて記録材上に画像を記録する電子写真装置とを有する画像形成装置において、前記インクジェット画像形成装置によって形成されるインク画像データ領域を取得するインク画像データ領域取得手段を有し、
前記記録材の裏面に対して、前記インク画像データ領域を含む領域に、前記電子写真装置によって前記トナーを画像形成した後、前記記録材の表面に前記インクジェット画像形成装置によってインクジェット画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
少なくとも色材と溶媒からなる液体をインクジェットヘッドにより記録材上に吐出して画像を記録するインクジェット画像形成装置と、少なくともトナーを用いて記録材上に画像を記録する電子写真装置とを有する画像形成装置において、
前記記録材の繊維方向を検知する記録材繊維方向検知手段を有し、
前記記録材の裏面に対して、前記記録材繊維方向と逆方向に帯状となるような画像領域に、前記電子写真装置によって前記トナーを画像形成した後、前記記録材の表面に前記インクジェット画像形成装置によってインクジェット画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記記録体が、インク画像を形成するのに適したものであれば、インクジェット画像形成装置のみを使用して画像形成を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記電子写真装置によって形成されるトナー画像データの解像度は前記インクジェット画像形成装置によって形成されるインク画像データの解像度よりも低いことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記トナーが透明トナーであることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記トナーが白色トナーであることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式による画像形成を行った後に、インクジェット方式による画像形成を行う画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクジェット方式による画像形成装置は低騒音、低ランニングコスト、カラー化が容易といった利点から急速に普及してきている。しかしながら、普通紙に記録した場合は、色境界でのインクの滲みや色調、濃度域といった問題がある。この問題を解決するため、予め特殊な塗工処理が施された専用紙などが用いられる場合もあるが、近年のメディアへの対応という要望に相反する。そのため、インクに界面活性剤などを添加することにより、インクの浸透性を高める技術が知られている。さらに、耐水性、耐光性を向上させるために色剤として顔料を含有するインクの使用も増加してきている。しかしながら、前述したような界面活性剤や顔料を添加・含有させたインクを用いた場合、インクの裏写りや用紙の波打ち（コックリング）がより起こりやすくなる。
【０００３】
一方、電子写真方式による画像形成装置は、その画像形成方法から、様々なメディアへの対応力があることが広く知られている。電子写真はトナーを紙上に転写させ、定着を通すことでトナーを熱で溶融させて画像を形成している。そのため、インクに比べて紙内部へのインクの浸透がしにくく、裏写りや波打ちが発生しにくい。このため、高品質な画像形成が可能となっている。
【０００４】
最近では、電子写真方式の強みである、メディア対応力をさらに向上させるために、メディアと画像の表面保護のために透明トナーや白色トナーを用いて、画像が形成されたメディアの表面に保護層を形成し、紫外線や汚れから画像やメディアを保護することでメディア対応力を向上させる技術が知られている（特許文献１）。
【０００５】
また、透明トナーや白色トナーをインクジェット方式に応用する技術も提案されている。そのひとつが、透明トナーや白色トナーをインクジェット画像の表面保護材として応用する技術である。普通紙の上にインクジェット画像を形成し、その上から透明トナーでインクジェット画像をコートすることで、耐水性や耐光性に優れた出力物を得ることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２４１４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前述のように、インクジェット方式で画像を形成し、その上に透明トナーをコートする場合、インクジェット方式で画像が形成された際の裏写りや波打ちを低減することができない。インクの浸透による裏写りや波打ちを低減するためには、インクが用紙の裏面まで浸透しないことが求められる。しかし、インクの浸透を防ぐために、普通紙を透明トナーでコートし、その上からインクジェット方式で画像を形成する方法であっても、基本的に撥水性であるトナーがインクをはじくため、高品質の画像を得ようとすると特殊な処理が必要となってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の画像形成装置は、少なくとも色材と溶媒からなる液体をインクジェットヘッドにより記録材上に吐出して画像を記録するインクジェット画像形成装置と、少なくともトナーを用いて記録材上に画像を記録する電子写真装置とを有する画像形成装置において、前記インクジェット画像形成装置によって形成されるインク画像データ領域を取得するインク画像データ領域取得手段を有し、前記記録材の裏面に対して、前記インク画像データ領域を含む領域に、前記電子写真装置によって前記トナーを画像形成した後、前記記録材の表面に前記インクジェット画像形成装置によってインクジェット画像を形成することを特徴とする。
【０００９】
また、少なくとも色材と溶媒からなる液体をインクジェットヘッドにより記録材上に吐出して画像を記録するインクジェット画像形成装置と、少なくともトナーを用いて記録材上に画像を記録する電子写真装置とを有する画像形成装置において、前記記録材の繊維方向を検知する記録材繊維方向検知手段を有し、前記記録材の裏面に対して、前記記録材繊維方向と逆方向に帯状となるような画像領域に、前記電子写真装置によって前記トナーを画像形成した後、前記記録材の表面に前記インクジェット画像形成装置によってインクジェット画像を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、特殊な塗工処理が施されたインクジェット専用紙ではない普通紙にインクジェット画像を形成した際に、インクの浸透による裏写りを抑制することができる。
【００１１】
また、普通紙にインクジェット画像を形成した際に、インクによって用紙が膨張することによる普通紙の波打ち（コックリング等）を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る画像形成装置の構成図である。
【図２】本発明に係るインクジェット画像形成装置の構成図である。
【図３】本発明に係るブロック図である。
【図４】実施例１を説明するフローチャート図である。
【図５】実施例２を説明するフローチャート図である。
【図６】実施例１を説明する概略図である。
【図７】実施例２を説明する概略図である。
【図８】インク出力濃度と裏抜けおよび波打ちのレベルの関係を示す図である。
【図９】紙目方向と紙の伸縮率の関係を示す図である。
【図１０】実施例２を説明する概略図である。
【図１１】実施例１を説明する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００１４】
以下に実施例１について説明する。まず、画像形成装置１００について述べる。画像形成装置１００はコントローラ部、プリンタ部から構成されている。以下に各部について詳しく説明する。その後にフローチャ−トに従いシステムの動作について説明する。
【００１５】
＜画像形成装置のコントローラ部＞
図３は本実施例の画像形成装置１００に係るブロック図を示すものである。ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｓｓｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）３７は中央演算子で、コントローラ３６に対して制御命令等を送信する。また、ＣＰＵ３７はコントローラ３６からの状態を示す信号または画像データ等のデータを受信する。このようにしてＣＰＵ３７は画像形成装置１００を構成する各種ユニットを制御することができる。
【００１６】
ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）３２には、ＣＰＵ３７の各処理手順に関する処理プログラムが記憶され、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）３１はその処理手順実行の際のワークエリアなどとして用いられる。すなわち、ＣＰＵ３７は、ＲＯＭ３２に記憶されている制御プログラムにより、画像情報をＲＡＭ３１などの周辺ユニットを用いて処理し、印字データに変換するなどの処理を実行する。またＣＰＵ３７は、インクジェット画像形成部３４や透明トナー画像形成部３５へと動作信号を出力する。
【００１７】
＜透明トナー画像形成部について＞
図１は本発明を適用可能な画像形成装置１００の全体を表す概略図である。画像形成装置１１０は、画像形成装置本体に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータなどの外部機器から送信された画像情報信号に従って、記録用紙にフルカラー画像を形成することのできる、フルカラープリンタである。画像形成装置１００は、透明トナー画像形成部とインクジェット画像形成部から構成されている。
【００１８】
まず、透明トナー画像形成部について説明する。透明トナー画像形成部は、像担持体としてのドラム状の電子写真感光体、即ち、感光ドラム１０１を有する。感光ドラム１０１の周りには、帯電手段としての帯電器１０２、露光手段としてのレーザー露光装置１０３、及び現像装置１０４が配置されている。現像装置１０４は、感光ドラム１０１に対向して配置され、透明トナーが搭載されている。さらに、感光ドラム１０１と接するように中間転写体としての中間転写ベルト１０７が回転可能に設置されている。また、中間転写ベルト１０７を挟んで感光ドラム１０１の対向位置に１次転写ローラ１０５が設けられている。２次転写対向ローラ１０９は中間転写ベルト１０７を挟んで後述の２次転写ロ−ラ１０８に対向配置されている。
【００１９】
画像形成が始まると、感光ドラム１０１は、先ず、その表面が帯電器１０２によって帯電される。次いで、帯電された感光ドラム１０１の表面にレーザー露光装置１０３から光像Ｅが照射されることによって感光ドラム１０１上に静電像（潜像）が形成される。この潜像は、現像装置１０４により透明トナー像が形成される。
【００２０】
その後、感光ドラム１０１上に形成された透明トナー像は、感光ドラム１０１と１次転写ローラ１０５との対向部において、一次転写ローラ１１５に印加される転写バイアスの作用により、中間転写ベルト１０７に転写される。記録材Ｐは、中間転写ベルト１０７上の透明トナー像の先端が二次転写部に搬送されるタイミングに合わせて、図示しない記録材供給部から２次転写部に搬送されてくる。続いて、２次転写対向ローラ１０８に２次転写バイアスが印加され、中間転写ベルト１０７上のトナー像は２次転写部に送り込まれた記録材Ｐに一括して２次転写される。このようにして透明トナー画像が転写された記録材Ｐは、定着装置１１０に向けて搬送される。記録材Ｐは、定着器１１０によって加圧／加熱され、その上に透明トナー像が定着される。
【００２１】
次に透明トナーが定着された記録材Ｐは、図３におけるコントローラ３６から画像信号が送られたインクジェット画像形成部１２０において、記録紙Ｐ上に画像が形成され、その後記録紙Ｐが機外へ排出されて画像形成は終了する。
【００２２】
＜インクジェット画像形成部について＞
次にインクジェット画像形成部１２０について説明する。図２は、本発明に係るインクジェット方式による画像形成部の一例の要部を示す概略斜視図である。記録ヘッドを固定するキャリッジ２００は無端ベルト２０１に固定され且つガイドシャフト２０２にそって移動可能になっている。無端ベルト２０１は、プーリ２０３および２０４に巻回されている。プーリ２０３には、キャリッジ駆動モータ２０４の駆動軸が連結されている。したがって、キャリッジ２００は、モータ２０４の回転駆動によってガイドシャフト２０２にそって往復方向（Ａ方向）に主走査される。キャリッジ２００上には、複数のインク吐出ノズルが並設された記録ヘッド１とインクを収納する容器としてのインクタンク２０５が搭載されている。
【００２３】
記録ヘッド１には、記録媒体としての用紙Ｐと対向する面に、用紙Ｐの搬送方向に並設された複数個のインク吐出口が形成されている。記録ヘッド１には、この複数個の吐出口のそれぞれに連通してインク路が設けられ、それぞれのインク路に対応して、インク吐出のための熱エネルギーを発生する電気熱変換体が設けられている。電気熱変換体は、駆動データに応じて電気パルスを印可されることによって熱を発生し、これによりインクに膜沸騰を生じさせ、その気泡の生成に伴って上記吐出口からインクを吐出させる。各インク路には、これらに共通に連通する共通液室が設けられており、この共通液室は、インクタンク２０５に接続されている。
【００２４】
また、この装置には、キャリッジの移動位置を検出するなどのためにリニアエンコーダ２０６が設けられている。すなわち、キャリッジ２００の移動方向に沿ってリニアスケール２０７があり、このリニアスケール２０７には１インチ間に６００個などの等間隔でスリットが形成されている。一方、キャリッジ２００には、例えば、発光部及び受光センサーを有するスリットの検出系２０８および信号処理回路が設けられている。従って、エンコーダ２０６からは、キャリッジ２００が移動されるに従って、インクの吐出タイミングを示す信号及びキャリッジの位置情報が出力される。スリット検出毎にインクを吐出すれば、主走査方向に６００ｄｐｉの解像度の印刷を実行することが可能となる。
【００２５】
また、記録媒体としての記録紙Ｐは、キャリッジ２００のスキャン方向と直交する矢印Ｂ方向に間欠的に搬送される。記録紙Ｐは上流側の一対のローラユニット２０９、２１０と、下流側一対のローラユニット２１１、２１２とにより支持され、一定の張力を印可されてヘッド１に対する平面性を確保した状態で搬送される。各ローラユニットに対する駆動力は、この場合図示しない用紙搬送モータ（ＰＦモータ）によって付与される。
【００２６】
このような構成によって、キャリッジ２００の移動に伴いヘッド吐出口の配列幅に対応した幅のプリントと用紙Ｐの送りを交互に繰り返しながら、用紙Ｐ全体にプリントがなされる。
【００２７】
＜記録材の搬送経路＞
定着装置１１０の下流には記録材Ｐの搬送経路切り替え手段としての不図示のセレクタが設置されている。セレクタは記録材Ｐをインクジェット画像形成部へ搬送する搬送経路Ａと、再給送経路Ｂとに切り替えることが可能である。
【００２８】
記録材Ｐが塗工コート層を持つコート紙である場合、記録材Ｐは前述したような透明トナー画像形成部による画像形成を行わずに、セレクタによって搬送経路Ａに案内され、インクジェット画像形成部へと搬送される。
【００２９】
記録材Ｐが塗工コート層を持たない普通紙である場合、定着装置１１０を出た１面目に透明トナー画像形成済みの記録材Ｐは、セレクタによって反転経路（スイッチバック経路）Ｂに搬送され、反転経路Ｂで表裏反転された後、搬送経路Ａに案内され、インクジェット画像形成部へと搬送される。すなわち、２面目が上向きの状態で給送され、２面目にインクジェット画像が形成される。
【００３０】
＜トナー特性＞
次に、本実施例で用いるトナーについて説明する。本実施例において、トナーは主にポリエステル樹脂から構成される。トナーを製造する方法としては粉砕法、懸濁重合法・界面重合法・分散重合法等の媒体中で直接トナーを製造する方法（重合法）が挙げられる。本実施例において、トナーは懸濁重合法を用いて製造されたものを用いた。また、本実施例では、トナーのガラス転移点（Ｔｇ）が約５５℃のものを用いた。なお、トナーの成分、製造方法、ガラス転移点温度はこれに限定されるものではない。
【００３１】
次に、トナー量について説明する。画像形成部に入力される画像データは、６００ｄｐｉの０〜２５５のデータである。この１画素当たりのデータを画像データ量と呼ぶ。各色の最大の画像データ量を１００％として表す。この０〜１００％の画像データ量に応じて、画像形成すべきトナー量が計算される。トナー量とは、記録材上に画像形成される１画素当たりのトナーの量である。トナー量も、画像データ量と同様に、０〜１００％で表す。１ｃｍ２に画像形成した場合のトナーの重量を載り量という。
【００３２】
透明トナーの場合は、濃度ではなく、光沢度が指標となる。最大濃度、および、光沢度は、画像設計、トナーの特性、定着装置（定着器）の定着条件、記録材の種類などによって決定される。単色で１００％のトナー量のときに、その色の最大載り量となり、最大濃度となる。本実施例において、透明トナーは、インクの浸透を抑制する目的でその載り量が決定される。本実施例では、透明トナーの１００％時の載り量すなわち最大載り量を０．５ｍｇ／ｍ２とした。
【００３３】
なお、本実施例では、透明トナーを用いたがこれに限定されるものではない。たとえば、白色トナー等でもかまわない。本実施例では、インクの裏写りおよび波打ちを抑制する目的でトナーを用いるため、トナー像を形成することによってユーザの意図しない画像が形成されることのないよう、視覚的に目立たないトナーを用いる方がよいとした。
【００３４】
＜インク特性＞
以下に本実施形態で適用するインクの種類および特性を説明する。
【００３５】
本実施形態の記録装置では、複数のカラーインクを収容したインクタンクと黒インクを収容したインクタンクとを用い、それぞれが独立に交換できるように、記録ヘッド１に対し着脱可能な構成となっている。但し、このような構成は本実施形態を限定するものではなく、例えば、全色のインクタンクと記録ヘッドとが、一体的に構成されているディスポーザブルタイプの記録ヘッドを用いるものであってもよい。
【００３６】
本実施形態の記録ヘッド１には、イエロー用、マゼンタ用、シアン用および黒用の記録素子がそれぞれ複数個設けられており、カラーの記録素子（イエロー、マゼンタおよびシアンの記録素子）からは、約５ｎｇのインクが吐出されるものとする。一方、黒用の記録素子からは約３０ｎｇのインクが吐出されるものとする。
【００３７】
インクの成分組成の一例として、ジエチレングリコール１０％、イソプロピルアルコール２％、尿素５％、アセチレノールＥＨ１％、水７９％、各種染料３％が挙げられる。ここで、アセチレノールＥＨは、界面活性剤の１種であり、インクの浸透性を向上させる効果がある。浸透性の向上を図るための添加物としては、アセチレノールＥＨ以外に、他の界面活性剤やアルコ−ル等を適用してもよい。このように浸透性を向上させることは、インクの定着を促進させ、異なる色同士のカラーインクが記録媒体上でにじみ合うことを防止することができる。ただし、上記のようにインクの浸透性を向上させることによって、用紙への裏抜けや波打ちが発生しやすくなるという問題があり、これを前述した透明トナーを用いることによって低減することが、本発明の特徴的な部分である。尚、上記に示したインクの組成では、全て色材として染料を用いた場合を示しているが、無論、染料以外の顔料のような色材を適用してもよい。
【００３８】
次に、インク付与量について説明する。例えば、本実施例におけるインクジェット画像形成装置が、６００ｄｐｉ（ドット／インチ；参考値）の記録密度で画像を記録するものとすると、所定エリア内の全ての画素に対して、インク滴を１ドロップずつ記録した状態を、ここでは１００％として表している。よって、異なる２つのインクを重ね合わせた２次色では２００％、３つのインクを重ね合わせた３次色では３００％が、それぞれ最高の出力濃度となっている。本実施例で適用するインクジェット記録装置では、各記録素子から吐出されるインクの量が固定されているので、出力濃度が設定された段階で、記録媒体へのインク付与量（インク打ち込み量）が決定される。
【００３９】
＜フローチャートを用いた画像形成装置の動作＞
図４は画像処理の手順を示すフローチャートである。本実施例において、特徴的な処理である画像処理は画像形成装置１００のＣＰＵ３７において実行される。以下に、情報処理装置としての画像形成装置１００がＲＯＭ３２に保存されているプログラムに従い画像を処理する動作について説明する。
【００４０】
なお、インクジェット画像をプリンタ部で形成するために用いられる画像データの生成処理の方法は、記載がない限りは公知の手法を用いるものとする。
【００４１】
Ｓ１０１はユーザによって指定された「インクジェット画像データ量」を示す情報を取得するステップである。インクジェット画像データ量取得手段としてのＣＰＵ３７はユーザが出力したいと希望するインクジェット画像データ量を取得する。ＣＰＵ３７は取得した領域をＲＡＭ３１に保持する。
【００４２】
Ｓ１０２はユーザによって指定された「インクジェット画像データ領域」を示す情報を取得するステップである。インクジェット画像データ領域取得手段としてのＣＰＵ３７はユーザが出力したいと希望するインクジェット画像データ情報を取得する。ＣＰＵ３７は取得した領域をＲＡＭ３１に保持する。
【００４３】
Ｓ１０３はシートの情報を取得するステップである。シート情報取得手段としてのＣＰＵ３７はインクジェット画像を出力するシートの情報を取得する。ＣＰＵ３７は取得したシート情報をＲＡＭ３１に保存する。
【００４４】
Ｓ１０４はＳ１０３で取得したシートの情報に基づきＳ１０５のステップへ進むかどうかを決定する。Ｓ１０２でＣＰＵ３７が取得したシートの情報が「塗工層を持たない普通紙」である場合、ＣＰＵ３７はＳ１０５の処理を実行する。また、Ｓ１０２でＣＰＵ３７が取得したシートの情報が「塗工層を持つコート紙」である場合、ＣＰＵ３７はＳ１０９の処理を実行する。
【００４５】
Ｓ１０５はＳ１０１で取得したインクジェット画像データ量に基づき透明トナー画像データを生成するかどうかを決定する。Ｓ１０１でＣＰＵ３７が取得したインクジェット画像データ量が６０％以下である場合、ＣＰＵ３７はＳ１０９の処理を実行する。また、Ｓ１０１でＣＰＵ３７が取得したインクジェット画像データ量が６０％より多い場合、ＣＰＵ３７はＳ１０６の処理を実行する。
【００４６】
Ｓ１０６では、画像データ生成手段としてのＣＰＵ３７は透明トナー画像データの生成処理を実行する。透明トナー画像データとは、Ｓ１０２で取得したインクジェット画像データ領域と同じである。
【００４７】
Ｓ１０７では、Ｓ１０６で生成された透明トナー画像データをプリンタ部に対して送信することにより、透明トナー画像データに基づき、シートの２面目に透明トナーを形成させる。
【００４８】
Ｓ１０８では、Ｓ１０１およびＳ１０２で取得したインクジェット画像データをプリンタ部に対して送信することにより、シートの１面目にインクジェット画像を形成させる。
【００４９】
このように、普通紙にインクジェット画像を形成する場合、インクジェット画像を形成する面の裏面に対して、インクジェット画像と同じ領域に透明トナーを自動的に画像形成するため、インクによる裏写りや波打ちを抑制し、高品質な出力物を得ることができる。
【００５０】
＜インク出力濃度と裏写りおよび波打ちレベル＞
図８は普通紙におけるインク出力濃度と裏写りおよび波打ちのレベルの関係を示す図である。インク出力濃度はＳ１０１で取得したインクジェット画像データ量に対応する。インク出力濃度が６０％のとき、裏写りおよび波打ちは発生しない。インク出力濃度が７０〜１６０％のとき、裏写りは発生しないが波打ちが発生する。インク出力濃度が１７０％以上のとき、裏写りと波打ちが発生する。よって、本実施例では、インク出力濃度が６０％以下の場合は、透明トナーによる裏面画像形成は必要ないが、インク出力濃度が６０％より多くなる場合に、透明トナーによる裏面画像形成が必要となる。
【００５１】
＜トナーを用いた裏写りの抑制＞
トナーを用いたインクによる用紙の裏写りおよび波打ちの抑制について説明する。こで、裏写りとは、インクが用紙の表面から裏面まで滲み出て画像品質の低下となる現象を指す。よって、裏写りを防止するためには、インクが用紙の裏面まで浸透しないようにすればよい。本実施例では、トナーを用いてインクの浸透を抑制する。通常、インクジェット用紙で用いられる塗工層のない普通紙は、表面粗さがコート紙と比べて大きい。これは、普通紙の繊維が粗く、繊維と繊維の隙間が大きいためである。よって、普通紙の上にトナーを載せて定着すると、熱によって融け広がったトナーが繊維と繊維の隙間に入り込み、圧によって繊維を微小に変形させながら定着される。この状態において、トナーと反対の面にインクを載せると、繊維の隙間に入り込んだトナーが浸透してきたインクを弾き返し、インクの浸透を抑制する。
【００５２】
図１１は普通紙の裏面に形成するトナー量とインクの浸透距離を示す図である。ここで、インクの浸透距離とは、３００％のインクを普通紙の載せたときの紙に対して垂直方向の平均浸透距離である。浸透距離は用紙の断面をレーザー顕微鏡（キーエンス：ＶＫ８０００、商標）で観察して測定した。具体的には、１ｃｍ長さの断面を観察し、平均インク浸透距離を計算した。このとき、普通紙の厚さは１０１ｕｍであった。
【００５３】
なお、本実施例では、８０ｕｍ以上の平均インク浸透量だと、１０１ｕｍまで浸透してしまう部分があるため、裏写りが発生した。しかし、平均インク浸透距離を８０ｕｍ未満に抑制できれば裏写りは発生しなかった。図１１より、３００％のインクを使用したとき、裏面にトナーを乗せない場合には平均インク浸透距離が９３ｕｍとなり、１０１ｕｍまで浸透してしまうことがあるため、裏写りが発生する。しかし、裏面に８０％のトナーを載せる場合には、平均インク浸透距離が７２ｕｍとなり、１０１ｕｍまで浸透する部分がほぼ無いため、裏写りが発生しない。すなわち、トナーを裏面に載せることで、平均２９ｕｍの距離だけインクの浸透を抑制することができる。この２９ｕｍとは、トナーが紙にアンカリングできる距離を示している。
【００５４】
＜透明画像データ領域とデータ量＞
ここで、Ｓ１０６で形成する透明トナー画像データについて説明する。このＳ１０６は、裏面に形成すべき透明トナー画像データを形成するステップであり、Ｓ１０１およびＳ１０２で取得したインクジェット画像データを形成する面の裏面に対して、インクジェット画像と対応する同じ領域に透明トナーを自動的に画像形成する。すなわち、Ｓ１０８において１面目へインクが付与されるが、このときインクが付与される領域の反対側の面には必ず透明トナーが載っているように画像形成する。本実施例では、Ｓ１０６で形成する透明トナー画像データ領域は、Ｓ１０２で取得したインクジェット画像データ領域を左右反転した領域であるとした。なお、形成する透明トナー画像データ領域はこれに限るものではない。
【００５５】
また、透明トナー画像データ量（透明トナー載り量）について説明する。本実施例において、透明トナーはインクによる裏写りおよび波打ちを低減する目的で用いられる。そのため、透明トナー載り量は裏写りおよび波打ちを十分に抑制できる量である必要がある。前述したように、図１１より、８０％以上のトナー量であれば、インクを３００％付与した場合でも裏写りおよび波打ちを抑制できる。ここでは画像データ処理として誤差拡散処理を用いた。本実施例では透明トナー画像データ量として１００％を用いた。なお、透明トナー画像データ処理方法および透明トナー画像データ量はこれに限るものではない。たとえば、９０％のトナー画像データ量でもよいし、誤差拡散処理ではなく各種スクリーン処理を用いてもよい。
【００５６】
＜ユーザの入力に応じた画像形成装置１００の動作＞
ユーザによって指定されたインクジェット画像データに基づいて透明トナーによる裏面コート処理を施すために、画像形成装置１００は「ユーザがインクジェット画像を出力したいと希望する領域に関する情報」および「ユーザが出力したいと希望するインクジェット画像データに関する情報」を取得する。画像形成装置１００は、不図示の操作パネル上で、ユーザに上記情報の入力を促す。このとき、画像形成装置１００内部の図示しないＨＤＤ内に保存されているファイルがリストとして選択可能に表示される。これにより、ユーザはＨＤＤ内に保存されているファイルの中からインクジェット画像を出力したい領域および画像データを示すファイルを指定することができる。なお、領域および画像データを指定する方法はこれに限るものではない。
【００５７】
ユーザによって設定された情報はＲＡＭ３１に保存される。ＲＡＭ３１に保存されたインクジェット画像を出力したい領域および画像データを指定するための情報はＳ１０１においてＣＰＵ３７によって取得される。
【００５８】
次に、原稿のシートの種類に関する情報の入力について説明する。画像形成装置１００は操作パネル上で「記録シートの種類に関する情報」の入力をユーザに促す。この時、操作パネル上にはユーザが選択することが出来るシートの種類がリストとして提示される。本実施例において、記録シートは「キヤノン製  スーパーホワイトペーパー  坪量  ７３ｇ／ｍ２（商標）」であり、ユーザは「Ａ社  普通紙  坪量７３ｇ／ｍ２」を選択することができる。なお、シート種類がリストに表示されない場合、画像形成装置１００はネットワークを介してサーバに接続してその他の紙種を指定する方法をユーザに促してもよい。なお、シートの種類を指定する方法はこれに限るものではない。
【００５９】
ユーザによって設定された情報はＲＡＭ３１に保存される。ＲＡＭ３１に保存されたシートの情報はＳ１０２においてＣＰＵ３７によって取得される。
【００６０】
上記設定情報が反映された状態において、不図示のスタートボタンが押されると、設定情報を元に画像形成装置１００は以下のような動作をする。図６は画像形成装置によって処理される画像及び出力される印刷物を説明するための概念図である。以下、図６を用いて、図４に示すフローチャートの各ステップで行われる処理の説明を行う。
【００６１】
Ｓ１０１において、ＣＰＵ３７は上述のようなＲＡＭ３１に保存されたインクジェット画像データ情報を取得する。これは図６の（ｂ）に示されるインクジェット画像データに対応する。
【００６２】
Ｓ１０２において、ＣＰＵ３７はＲＡＭ３１に保存されたユーザが指定したシート情報を取得する。
【００６３】
Ｓ１０４において、ＣＰＵ３７はＳ１０１で取得したインクジェット画像データ領域と同じ領域の透明トナー画像データを生成する。これは図６の（ａ）に示される透明トナー画像データに対応する。
【００６４】
ＣＰＵ３７はＳ１０４において作成した透明トナー画像データをコントローラ３６に送信する。また、Ｓ１０２で取得したシート情報をコントローラ３６に送信する。コントローラ３６は受信した透明トナー画像データに基づきプリンタ部を制御する。これにより、プリンタ部は記録シートＰに透明トナー画像を記録シートの２面目に形成する。また、コントローラ３６は受信したインクジェット画像データに基づきプリンタ部を制御する。これにより、インクジェット画像を記録シートの１面目に形成する。以上より、図６に示す印刷物が出力される。
【００６５】
以上説明したように、本例の構成を採用することにより、普通紙にインクジェット画像を形成する場合、インクジェット画像を形成する面の裏面に対して、インクジェット画像と同じ領域に透明トナーを自動的に画像形成するため、インクによる裏写りおよび波打ちを抑制し、高品質な出力物を得ることができる。また、記録シートの種類によって透明トナーによる画像形成を行うかどうかの選択が可能となり、不要な透明トナーの消費を防ぐことができる。また、裏写りの抑制をするためにインク量を低減する必要がなくなるため、インク付与量を増やすことで色域を広げることも可能となる。
【実施例２】
【００６６】
次に、本発明の実施例２について説明する。第一の実施例と同様な部分に関しては、同一符号を付すことで説明を省略する。本実施例は、インクによる用紙の波打ちを抑制することを目的として、インクジェット画像データ量と記録シートの情報から紙目方向を予測検知し、記録シートの２面目に形成する透明トナー画像のパターンを変えることを特徴とする。実施例２を実施することによってインクによる用紙の波打ちを抑制でき、透明トナーの消費量をさらに低減できると同時に、透明トナーを記録シートの２面目に載せることによって発生し得る用紙のトナーの熱収縮によるカールを抑制することが可能となる。
【００６７】
トナーカールは、トナーの状態変化に応じて生じるものであり、特に定着後のトナーの膨張及び収縮と、シートの膨張及び収縮の差によって生じる。トナーの材質は樹脂成分が多いため、一般にはシート、例えば紙と、トナーの熱に対する膨張率を比較した場合、熱に対する膨張率はトナーの方が大きいため、温度変化に対する体積変化率もトナーの方が大きい。よって、定着後のシートは、シート自身が冷却されるにしたがって、温度変化に対する体積変化率の相違から、体積変化率の大きいトナー層側が縮むようになり、これによりカールが発生する。すなわち、用紙の片面にのみ一定量以上の透明トナーを一定以上の範囲に載せて定着する場合に、トナーカールが大きくなる可能性がある。特に、普通紙においては、裏写りするほどのインク量を使用しない場合も多く、この場合に波打ちを低減させる目的で透明トナーをインクジェットの裏面に対応する領域全てに載せると、トナーカールを必要以上に増加させてしまう可能性がある。
【００６８】
そこで、本実施例においては、インクジェット画像データ量と記録シートの情報から紙目方向を予測検知し、記録シートの２面目に形成する透明トナー画像のパターンを変えるとした。
【００６９】
＜フローチャートを用いた画像形成装置の動作＞
図５は画像処理の手順を示すフローチャートである。本実施例において、特徴的な処理である画像処理は画像形成装置１００のＣＰＵ３７において実行される。以下に、情報処理装置としての画像形成装置１００がＲＯＭ３２に保存されているプログラムに従い画像を処理する動作について説明する。
【００７０】
なお、インクジェット画像をプリンタ部で形成するために用いられる画像データの生成処理の方法は、記載がない限りは公知の手法を用いるものとする。
【００７１】
Ｓ２０１は「インクジェット画像データ量」を示す情報を取得するステップである。インクジェット画像データ情報取得手段としてのＣＰＵ３７はユーザが出力したいと希望するインクジェット画像データ量の情報を取得する。ＣＰＵ３７は取得した画像データ量をＲＡＭ３１に保持する。
【００７２】
Ｓ２０２は「インクジェット画像データ領域」を示す情報を取得するステップである。インクジェット画像データ領域情報取得手段としてのＣＰＵ３７はユーザが出力したいと希望するインクジェット画像データ領域の情報を取得する。ＣＰＵ３７は取得した画像データ領域をＲＡＭ３１に保持する。
【００７３】
Ｓ２０３はシートの情報を取得するステップである。シート情報取得手段としてのＣＰＵ３７はインクジェット画像を出力するシートの情報を取得する。ＣＰＵ３７は取得したシート情報をＲＡＭ３１に保存する。
【００７４】
Ｓ２０４はシートの紙目方向に関する情報を取得するステップである。紙目方向に関する情報取得手段としてのＣＰＵ３７はインクジェット画像を出力するシートの紙目方向を取得する。ＣＰＵ３７は取得した紙目方向に関する情報をＲＡＭ３１に保存する。
【００７５】
Ｓ２０５はＳ２０３で取得したシートの情報に基づき次のＳ２０６のステップへ進むかどうかを決定する。Ｓ２０３でＣＰＵ３７が取得したシートの情報が「塗工層を持たない普通紙」である場合、ＣＰＵ３７はＳ２０６の処理を実行する。また、Ｓ２０３でＣＰＵ３７が取得したシートの情報が「塗工層を持つコート紙」である場合、ＣＰＵ３７はＳ２１３の処理を実行する。
【００７６】
Ｓ２０６はＳ２０１で取得した次のＳ２０７のステップへ進むかどうかを決定する。Ｓ２０１でＣＰＵ３７が取得したインクジェット画像データ量が６０％以下である場合、ＣＰＵ３７はＳ２１４の処理を実行する。また、Ｓ２０１でＣＰＵ３７が取得したインクジェット画像データ量が６０％より多い場合、ＣＰＵ３７はＳ２０７の処理を実行する。
【００７７】
Ｓ２０７はＳ２０１およびＳ２０２で取得したインクジェット画像データの情報に基づき生成する透明トナー画像データのパターンを決定する。Ｓ２０１およびＳ２０２でＣＰＵ３７が取得したインクジェット画像データの情報が「画像データ量が６１〜１５０％の領域が広範囲にわたる画像データ」の場合、ＣＰＵ３７はＳ２０９の処理を実行する。また、Ｓ２０１およびＳ２０２でＣＰＵ３７が取得したインクジェット画像データの情報が「画像データ量が５０％以下の領域が広範囲にわたる画像データ」である場合、ＣＰＵ３７はＳ２１１の処理を実行する。
【００７８】
Ｓ２１０では、画像データ生成手段としてのＣＰＵ３７は透明トナー画像データＢの生成処理を実行する。透明トナー画像データＢとは、Ｓ２０４で取得した紙目方向の情報に応じて決定される透明トナー画像データである。
【００７９】
Ｓ２０９では、Ｓ２０７で生成された透明トナー画像データをプリンタ部に対して送信することにより、透明トナー画像データに基づき、シートの２面目に透明トナーを形成させる。
【００８０】
Ｓ２１０では、Ｓ２０１で取得したインクジェット画像データをプリンタ部に対して送信することにより、シートの１面目にインクジェット画像を形成させる。
【００８１】
Ｓ２１１では、画像データ生成手段としてのＣＰＵ３７は透明トナー画像データＡの生成処理を実行する。透明トナー画像データＡとは、Ｓ２０２で取得したインクジェット画像データ領域と同じである。
【００８２】
Ｓ２１２では、Ｓ２１１で生成された透明トナー画像データをプリンタ部に対して送信することにより、透明トナー画像データに基づき、シートの２面目に透明トナーを形成させる。
【００８３】
Ｓ２１３では、Ｓ２０１およびＳ２０２で取得したインクジェット画像データをプリンタ部に対して送信することにより、シートの１面目にインクジェット画像を形成させる。
【００８４】
Ｓ２１４では、Ｓ２０１およびＳ２０２で取得したインクジェット画像データをプリンタ部に対して送信することにより、シートの１面目にインクジェット画像を形成させる。
【００８５】
このように、インクジェットの画像データ量がインクの裏写りを起こさない１５０％以下であるときは、広範囲に渡って透明トナーを形成することによるトナーカールを起こさないように透明トナー画像のパターンを変えるため、インクによる波打ちおよびトナーカールを抑制し、高品質な出力物を得ることができる。
【００８６】
＜紙目方向に応じた透明トナー画像パターン＞
ここで、Ｓ２０７で形成する透明トナー画像データのパターンについて説明する。このＳ２０７は、裏面に形成すべき透明トナー画像データを形成するステップであり、Ｓ２０１およびＳ２０２で取得したインクジェット画像データを形成する面の裏面に対して、透明トナーを自動的に画像形成する。このとき生成される透明トナー画像のパターンは、紙目方向に応じて決定され、本実施例において最も特徴的な部分である。なお、本実施例では、図８よりインク出力濃度が６１〜１５０％の裏写りが発生せず波打ちが発生する場合にＳ２０７が適用される。この場合、透明トナーはシートの波打ちを低減するという目的で形成される。
【００８７】
シートの波打ちは、繊維がインクの含む水分によって膨張するために発生する。このとき、トナーが形成されている面に近いところでは、繊維の隙間に入り込んだトナーが繊維の伸びを阻むため、繊維の膨張が起きない。また、トナーと反対のインクが形成された面に対しても、裏面からつながった繊維の動きが少ないため、結果として繊維の膨張が低減される。紙の伸縮は、紙目方向に対して垂直に交わる方向において最も大きくなる。液状であるインク１００％が紙に吐出されたとき、インクが紙の繊維に入り込んで紙目方向に対して垂直に交わる方向に膨張する。
【００８８】
紙の膨張を抑制するためには、透明トナーを裏側から一定以上載せて、インクが吐出されても紙の繊維が動かないようにすればよい。図９はインク１００％を全面に吐出したとき、透明トナーが裏面に形成されている場合と形成されていない場合の紙の伸縮率を示した図である。このとき、透明トナーのデータ量は１００％とした。図９より、紙目方向（縦目）に対しては、もともと伸縮率が小さいため、透明トナーを載せても目だって改善しないが、紙目方向に垂直に交わる方向（横目）に対しては透明トナーを形成することで、伸縮率が６．２％から１．９％に改善している。よって、紙目方向に対して垂直に交わる方向に透明トナーを載せれば紙の伸縮が低減され、波打ちが抑制できる。本実施例では、図１０（ａ）に示すように、紙目方向に対して垂直に交わる方向に幅１ｍｍの帯が２ｍｍ間隔になる透明トナー画像パターンを形成した。
【００８９】
なお、透明トナー画像パターンは本実施例のような帯状のパターンに限定されるものではなく、図１０（ｂ）や図１０（ｃ）に示すようなパターンでもよい。図１０（ａ）に示すパターンでトナー画像を形成したとき、トナー消費量は全面にトナー画像を形成したときと比較して３分の１に低減できる。また、トナーによるカール量は全面にトナー画像を形成したときのカール量と比べて５０％以下になる。よって、インクによる波打ちを抑制し、かつトナー消費量とトナーカールを低減したより良質な出力物を得ることができる。
【００９０】
＜ユーザの入力に応じた画像形成装置１００の動作＞
ユーザによって指定されたインクジェット画像データに基づいて透明トナーによる裏面コート処理を施すために、画像形成装置１００は「ユーザがインクジェット画像を出力したいと希望する領域に関する情報」および「ユーザが出力したいと希望するインクジェット画像データ量に関する情報」を取得する。画像形成装置１００は、不図示の操作パネル上で、ユーザに上記情報の入力を促す。このとき、画像形成装置１００内部の図示しないＨＤＤ内に保存されているファイルがリストとして選択可能に表示される。これにより、ユーザはＨＤＤ内に保存されているファイルの中からインクジェット画像を出力したい領域および画像データを示すファイルを指定することができる。なお、領域および画像データ量を指定する方法はこれに限るものではない。
【００９１】
ユーザによって設定された情報はＲＡＭ３１に保存される。ＲＡＭ３１に保存されたインクジェット画像を出力したい領域および画像データ量を指定するための情報はＳ１０１においてＣＰＵ３７によって取得される。
【００９２】
次に、原稿のシートの種類に関する情報の入力について説明する。画像形成装置１００は操作パネル上で「記録シートの種類に関する情報」の入力をユーザに促す。この時、操作パネル上にはユーザが選択することが出来るシートの種類がリストとして提示される。本実施例において、記録シートは「キヤノン製  スーパーホワイトペーパー  坪量  ７３ｇ／ｍ２（商標）」であり、ユーザは「Ａ社  普通紙  坪量７３ｇ／ｍ２」を選択することができる。なお、シート種類がリストに表示されない場合、画像形成装置１００はネットワークを介してサーバに接続してその他の紙種を指定する方法をユーザに促してもよい。なお、シートの種類を指定する方法はこれに限るものではない。
【００９３】
次に、原稿のシートの紙目方向に関する情報の入力について説明する。記録シートの紙目方向は、シートのサイズと用紙の送り方向およびシートの種類によって決定する。画像形成装置１００は操作パネル上で「記録シートのサイズと送り方向に関する情報」の入力をユーザに促す。この時、操作パネル上にはユーザが選択することが出来るシートのサイズおよび送り方向がリストとして提示される。本実施例において、記録シートは「キヤノン製  ＣＳ８１４紙  坪量  ８５．４ｇ／ｍ２（商標）」の「Ａ４サイズ」の「横送り方向」とし、ユーザは「Ａ４サイズ」の「横送り方向」を選択することができる。なお、シートのサイズを指定する方法はこれに限るものではない。記録シートのサイズと送り方向および記録シートの種類が決定すると、紙目が進行方向に対してどの方向になるかが決定される。本実施例では、「キヤノン製  スーパーホワイトペーパー  坪量  ７３ｇ／ｍ２（商標）」の「Ａ４サイズ」の「横送り方向」に設定されたため、紙目方向は進行方向に対して横方向である。
【００９４】
ユーザによって設定された情報はＲＡＭ３１に保存される。ＲＡＭ３１に保存されたシートの情報はＳ１０２においてＣＰＵ３７によって取得される。また、ＲＡＭ３１に保存されたシートのサイズおよび送り方向はＳ２０４においてＣＰＵ３７によって取得される。
【００９５】
上記設定情報が反映された状態において、不図示のスタートボタンが押されると、設定情報を元に画像形成装置１００は以下のような動作をする。図７は画像形成装置によって処理される画像及び出力される印刷物を説明するための概念図である。以下、図７を用いて、図６に示すフローチャートの各ステップで行われる処理の説明を行う。
【００９６】
Ｓ２０１において、ＣＰＵ３７は上述のようなＲＡＭ３１に保存されたインクジェット画像領域の情報を取得する。これは図７の（ｂ）に示されるインクジェット画像データ領域に対応する。
【００９７】
Ｓ２０２において、ＣＰＵ３７は上述のようなＲＡＭ３１に保存されたインクジェット画像データ量の情報を取得する。これは図７の（ｂ）に示されるインクジェット画像データ量に対応する。
【００９８】
Ｓ２０３において、ＣＰＵ３７はＲＡＭ３１に保存されたユーザが指定したシート情報を取得する。
【００９９】
Ｓ２０４において、ＣＰＵ３７はシートの紙目に関する情報を取得する。ここで取得するシートの紙目の情報とは、紙目予測検知手段によって取得する情報である。
【０１００】
Ｓ２０８において、ＣＰＵ３７はＳ２０４で取得した記録シートの紙目の情報に応じた透明トナー画像データＢを生成する。これは図７の（ａ）に示される透明トナー画像データに対応する。本実施例では、紙目方向は進行方向に対して横方向であるから、透明トナー画像データＢは進行方向に対して横方向に対する伸縮を抑制するような透明画像データとなる。
【０１０１】
ＣＰＵ３７はＳ２０８において作成した透明トナー画像データＢをコントローラ３６に送信する。また、Ｓ２０４で取得したシート情報をコントローラ３６に送信する。コントローラ３６は受信した透明トナー画像データに基づきプリンタ部を制御する。これにより、プリンタ部は記録シートＰに透明トナー画像を記録シートの２面目に形成する。また、コントローラ３６は受信したインクジェット画像データに基づきプリンタ部を制御する。これにより、インクジェット画像を記録シートの１面目に形成する。以上より、図７に示す印刷物が出力される。
【０１０２】
Ｓ２１１において、ＣＰＵ３７はＳ２０１で取得したインクジェット画像データ領域と同じ領域の透明トナー画像データを生成する。
【０１０３】
ＣＰＵ３７はＳ２１１において作成した透明トナー画像データをコントローラ３６に送信する。また、Ｓ２０３で取得したシート情報をコントローラ３６に送信する。コントローラ３６は受信した透明トナー画像データに基づきプリンタ部を制御する。これにより、プリンタ部は記録シートＰに透明トナー画像を記録シートの２面目に形成する。また、コントローラ３６は受信したインクジェット画像データに基づきプリンタ部を制御する。これにより、インクジェット画像を記録シートの１面目に形成する。
【０１０４】
以上説明したように、本例の構成を採用することにより、広範囲に渡って透明トナーを形成することによるトナーカールを起こさないように透明トナー画像のパターンを変えるため、インクによる波打ちおよびトナーカールを抑制し、高品質な出力物を得ることができる。また、インクジェット画像領域に対応する領域全てを透明トナーでコートする必要がなくなるため、不要な透明トナーの消費を防ぐことができる。
【符号の説明】
【０１０５】
１００  画像形成装置
１０１  感光体
１０２  帯電器
１０３  露光装置
１０４  現像装置
１０５  一次転写ローラ
１０６  クリーニング装置
１０７  中間転写ベルト
１０８  二次転写ローラ
１０９  二次転写対向ローラ
１１０  定着装置
１１１  搬送経路
１１２  反転パス
１２０  インクジェット画像形成装置
【図１】
2015166149.tif 000003
【図２】
2015166149.tif 000004
【図３】
2015166149.tif 000005
【図４】
2015166149.tif 000006
【図５】
2015166149.tif 000007
【図６】
2015166149.tif 000008
【図７】
2015166149.tif 000009
【図８】
2015166149.tif 000010
【図９】
2015166149.tif 000011
【図１０】
2015166149.tif 000012
【図１１】
2015166149.tif 000013