(57)【要約】      （修正有）【課題】記録媒体の定着時間が、一定時間以上必要な場合、定着促進剤を吐出することで、スループットを低下することなく画像を形成する画像形成装置を提供する。【解決手段】吐出装置１３０はクリアインクを用紙１００上の白地やハイライト部に吐出し、定着判別装置１３１はクリアインクが吐出された領域の反射率を計測することより、用紙上のインクが乾燥するまでの定着時間を算出する。定着時間が、片面印刷の場合、スタックするまでの時間、両面印刷の場合、コロに接触するまでの時間を超える場合、吐出装置１３０は、インクの定着を促進する定着促進剤を吐出する。【選択図】図１
2015000486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の画像データに応じて液滴を吐出し、所定の記録媒体上に画像を形成する記録手段と、前記画像データの所定領域に応じてクリアインクを吐出し、または前記液滴の定着を促進する定着促進剤を吐出する吐出手段と、前記記録媒体に着弾したクリアインクの反射率を測定する測定手段と、前記反射率を基に前記クリアインクの定着時間（以下、第１の定着時間）を算出する第１の制御手段と、前記記録手段が画像を形成する際に、前記画像データにおける所定の閾値以上の階調値の領域について、前記所定の閾値以上の階調値と前記第１の定着時間を基に、前記液滴の定着時間（以下、第２の定着時間）を算出する第２の制御手段を備え、前記第２の定着時間が所定の閾値を超えているとき、前記吐出手段は前記領域に定着促進剤を吐出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記液滴より先に前記定着促進剤を前記記録媒体に着弾させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記定着促進剤と液滴を空中でマージさせ、前記記録媒体に着弾させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記定着促進剤と液滴を吐出する前に混合させ、その後、前記記録媒体に着弾させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記所定の閾値は、片面印刷の場合、複数枚連続で出力する際、直前に出力した記録媒体に新たな出力が重なるまでの時間であり、両面印刷の場合、記録媒体の一方の面を印刷後、他方の面を印刷するために記録媒体を巻き戻し、記録媒体上の液滴付着箇所がコロに接触するまでの時間であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記画像データの所定領域は、白地またはハイライト部であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項７】
所定の画像データに応じて液滴を吐出し、所定の記録媒体上に画像を形成する記録工程と、前記画像データの所定領域に応じてクリアインクを吐出し、または前記液滴の定着を促進する定着促進剤を吐出する吐出工程と、前記記録媒体に着弾したクリアインクの反射率を測定する測定工程と、前記反射率を基に前記クリアインクの定着時間（以下、第１の定着時間）を算出する第１の制御工程と、前記記録工程が画像を形成する際に、前記画像データにおける所定の閾値以上の階調値の領域について、前記所定の閾値以上の階調値と前記第１の定着時間を基に、前記液滴の定着時間（以下、第２の定着時間）を算出する第２の制御工程を備え、前記第２の定着時間が所定の閾値を超えているとき、前記吐出工程は前記領域に定着促進剤を吐出することを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スループットを向上させた画像形成装置および画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェット記録装置の両面印刷時における過乾燥や乾燥不足により、生産性や印刷品質が低下する。そこで、記録媒体の情報を事前にインクジェット記録装置に入力することで、適切な定着時間を確保する技術がある（例えば、特許文献１を参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記した技術では、記録媒体に関する情報をユーザが入力する必要があり、情報がない記録媒体は適切な定着時間を設定できず、異常画像が発生し、スループットが低下する。また、記録媒体を入れ替えるたびに設定を変更する必要があり、同じ銘柄でもロットによるばらつきを考慮していない。さらに、自動で定着時間を検知する手段を有するインクジェット記録装置においても、テストパターンを印刷する必要があり、定着性の悪い記録媒体に対しては定着時間を確保するためにスループットが低下するという問題がある。
【０００４】
本発明は上記した課題に鑑みてなされたもので、
本発明の目的は、クリアインクを記録媒体上の所定の画像部に吐出し、クリアインクの定着時間を計測することにより記録媒体の定着時間を算出し、一定時間以上の待ち時間が必要な場合、定着促進剤を吐出することで、スループットが低下することなく画像を形成する画像形成装置および画像形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、所定の画像データに応じて液滴を吐出し、所定の記録媒体上に画像を形成する記録手段と、前記画像データの所定領域に応じてクリアインクを吐出し、または前記液滴の定着を促進する定着促進剤を吐出する吐出手段と、前記記録媒体に着弾したクリアインクの反射率を測定する測定手段と、前記反射率を基に前記クリアインクの定着時間（以下、第１の定着時間）を算出する第１の制御手段と、前記記録手段が画像を形成する際に、前記画像データにおける所定の閾値以上の階調値の領域について、前記所定の閾値以上の階調値と前記第１の定着時間を基に、前記液滴の定着時間（以下、第２の定着時間）を算出する第２の制御手段を備え、前記第２の定着時間が所定の閾値を超えているとき、前記吐出手段は前記領域に定着促進剤を吐出することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、定着待ち時間が短縮され、スループットが向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明のインクジェット記録装置の全体構成を示す。
【図２】本発明のインクジェット記録装置の機能構成を示す。
【図３】クリアインクの吐出箇所を示す。
【図４】定着判定装置を示す。
【図５】定着促進剤の吐出方法を示す。
【図６】本発明の定着促進剤を用いた印字の処理フローチャートを示す。
【図７】定着促進剤の有無によるインク滴浸透の差を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、発明の実施の形態について図面により詳細に説明する。
【実施例１】
【０００９】
図１は、本発明のインクジェット記録装置の全体構成を示す。図１（ａ）は、全体の装置構成を横から見た図である。１０１は用紙１００を搬送する搬送ベルトユニット、１０２は被記録媒体である用紙１００に液滴（記録用インク）を吐出して画像を形成する記録ヘッドユニット、１０３は用紙１００を収容する給紙トレイユニットである。図１（ｂ）は、記録ヘッドユニット１０２をインクジェット記録装置の正面から見た図である。主走査方向に沿って、記録ヘッドユニット１０２、クリアインク、定着促進剤を吐出するための吐出装置（クリアインク・定着促進剤吐出用ヘッド）１３０、定着を判別する定着判別装置（定着判別センサ）１３１が配置されている。なお、記録用インク（Ｃ、Ｋ、Ｙ、Ｍ）の並び順はこの限りではない。また、本発明はシリアルヘッドだけでなくラインヘッドにも適用できる。
【００１０】
給紙トレイ１０３から用紙１００を、搬送を解除する実線で示す位置と搬送を行う破線で示す位置との間で揺動可能なピックアップローラ１１５により、用紙を一枚ずつ分離して下流に搬送する給紙ローラ１１６ａと分離ローラ１１６ｂで構成されている給紙部１２０に搬送する。給紙部１２０で一枚に分離された用紙１００を、搬送経路１２１を経由して中間搬送ローラ対１２４に送る。中間搬送ローラ対１２４により搬送経路１２２から搬送経路１２３を経由して、搬送ローラ１１７とテンションローラ１１８で所定のタイミングにて駆動される搬送ベルト１１９で構成されている搬送ユニット１０１まで搬送する。次いで、記録ヘッドユニット１０２において記録用インクが吐出され、画像を形成し、排紙部へ搬送される。
【００１１】
図２は、本発明のインクジェット記録装置の機能構成を示す。インクジェット記録装置２００は、作像部１０２ａ、クリアインク・定着促進剤吐出装置１３０、定着判別装置１３１、制御装置２０１〜２０４から構成されている。
【００１２】
画像データ２０５が入力されると、制御装置２０３は、画像データ２０５から白地またはハイライト部を判定し、白地またはハイライト部をクリアインク吐出箇所として制御する。上流から搬送される用紙１００のクリアインク吐出箇所に対して、吐出装置１３０からクリアインク１３０ａを吐出し、制御装置２０１により制御される定着判別装置１３１は、クリアインク吐出箇所の定着を判定する。
【００１３】
定着の判定として、本発明では、反射率の測定等の公知の方法を用いる。定着を判定し、それに要した時間を制御装置２０２によって計測する。この時間を定着待ち時間Ｔｃとする。定着待ち時間Ｔｃと、印刷する画像の所定の箇所の階調（図２（ｂ））から、所定の箇所の記録用インクの定着待ち時間Ｔｉを算出する。この処理は、制御装置２０４により行われる。
【００１４】
定着待ち時間Ｔｉが、片面印刷の場合、印刷物を複数枚連続で出力する際、直前に出力した記録媒体に新たな出力が重なるまでの時間、両面印刷の場合、記録媒体の片面を印刷後、もう片面を印刷するために記録媒体を巻き戻し、記録媒体上のインク付着箇所がコロに接触するまでの時間より長い場合、吐出装置１３０から定着促進剤１３０ｂを吐出し、定着までの時間を短縮することによりスループットが向上する。本発明では、定着促進剤の成分として、例えば濡れ剤となる界面活性剤を用いる。
【００１５】
図３は、クリアインクの吐出箇所を示す。クリアインクの吐出箇所は、記録媒体の印字開始位置側の白地もしくはハイライト部であり、例えば図３（ａ）では、記録媒体の排紙側の縁あり部分、図３（ｂ）のように、縁なしの画像では、画像内で階調の低い箇所に決定する（２５６階調の場合、白が０、黒が２５５）。このクリアインク１３０ａは、色材を含むブラック、シアン、マゼンタ、イエローインクと同様の成分からなり、クリアインク１３０ａとこれらのカラーインクの定着時間は相関を持つ。
【００１６】
吐出装置１３０から測定箇所へ吐出されたクリアインク１３０ａは、図４に示すように、着弾後に、定着判別装置１３１により反射率が測定される。この定着判別装置１３１は、ＬＥＤなどの光源１３２から入射した光が着弾したクリアインク１３０ａに反射し、フォトダイオード、フォトトランジスタなどの正反射光受信器１３３、拡散光受信器１３４によって受光され、その光量の大小で定着を判定する。
【００１７】
反射率の測定開始から、反射率が所定の閾値に達するまでの時間を、クリアインク１３０ａの定着時間Ｔｃとする。作像部１０２ａが画像を形成する際に、制御装置２０３は、画像データ２０５の処理対象となる注目画素（領域）の階調値を判定し、注目画素の階調値が所定の閾値以上であるとき、制御装置２０４は、図２（ｂ）のテーブルを参照し、クリアインク１３０ａの定着時間Ｔｃと、注目画素の階調値から、記録用インクによって印字するドット（画素）の定着に必要な定着時間Ｔｉを算出する。
【００１８】
図２（ｂ）は、所定の閾値以上の階調値とクリアインクの定着時間に対する記録用インクの定着時間の対応表を示す。クリアインクの定着時間Ｔｃと記録用インクの定着時間Ｔｉに相関があるため、Ｔｉ＝Ｋｎ・Ｔｃの関係で表される。Ｋｎは比例定数であり、色材によって異なる場合がある。
【００１９】
階調値が所定値以上の場合、定着に時間がかかり、異常画像が生じるため、所定の階調値以上の画素（領域）に対して定着促進剤を使用した処理を行う。本実施例では、図２（ｂ）に示すように、階調値が２４０以上の場合、前述の処理を実施する。この例では、階調値を２４０以上としたが、この値は条件によって変化するため異なる値も取りうる。記録用インクの定着に必要な時間Ｔｉが所定の時間を超える場合、吐出装置１３０は所定の階調値以上の画素に定着促進剤を吐出する。
【００２０】
所定の時間とは、片面印刷の場合、印刷物を複数枚連続で出力する際、直前に出力した記録媒体に新たな出力が重なるまでの時間であり、両面印刷の場合、記録媒体の一方の面を印刷後、他方の面を印刷するために記録媒体を巻き戻し、記録媒体上のインク付着箇所がコロに接触するまでの時間である。
【００２１】
図５は、定着促進剤の吐出方法を示す。図５（ａ）では、記録用ヘッド１０２から吐出された記録用インクに、定着促進剤を空中でマージさせ、記録媒体上に着弾させる方法である。記録用インクの定着が促進し、定着待ち時間が短縮される。
【００２２】
図５（ｂ）は、記録用インクを吐出する箇所に、先に定着促進剤を着弾させ、その上に記録用インクを着弾させる方法である。記録用インクの定着が促進し、定着待ち時間が短縮される。また、広い範囲に定着促進剤を塗布する場合に有効である。
【００２３】
図５（ｃ）は、吐出前の記録用インクにチューブ等を介して定着促進剤を加え、記録用インクと定着促進剤の混合液を吐出する方法である。記録用インクの定着が促進し、定着待ち時間が短縮される。また、吐出滴が小さい場合にも有効である。
【００２４】
なお、定着時間Ｔｉの大きさから、吐出する定着促進剤の吐出量を制御することで、より効果的に定着を促進できる。定着促進剤を吐出装置１３０でなく、ローラなどで一様に塗布する方法も考えられるが、その場合、記録媒体上に必要以上の水分が付着し、カール、コックリングといった不具合が発生する。一方、吐出装置１３０から必要量を必要箇所のみに吐出する本発明では、過剰な水分を記録媒体に与えず、定着促進剤の節約にもなる。
【００２５】
図６は、本発明の定着促進剤を用いた印字（画像形成方法）の処理フローチャートを示す。
【００２６】
インクジェット記録装置２００は、出力する画像データを受信する（ステップ３０１）。制御装置２０３は、受信した画像データから、白地もしくはハイライト部を判定し、クリアインク吐出箇所として処理する（ステップ３０２）。吐出装置１３０は、クリアインク１３０ａを上記したクリアインク吐出箇所に吐出する（ステップ３０３）。クリアインク１３０ａの滴量は固定とする。
【００２７】
定着判別装置１３１は、クリアインクの反射率ρを測定する（ステップ３０４）。制御装置２０２は、反射率ρよりクリアインク１３０ａの定着時間Ｔｃを計測する（ステップ３０５）。画像の印字（画像形成）を開始する。画像の所定の階調値以上の画素（領域）を印字する際に、制御装置２０４は、定着時間Ｔｃとその画素（領域）の階調値を基に、記録用インクの定着時間Ｔｉを算出する（ステップ３０６）。
【００２８】
所定の閾値（所定の時間）Ｔを設定する。両面印刷、片面印刷の何れによって閾値Ｔを変化させる（ステップ３０７）。制御装置２０４は、所定の閾値Ｔと定着時間Ｔｉを比較し、Ｔの方が大きければ、通常の処理により印刷し（ステップ３０８でＮｏ）、Ｔｉの方が大きければ（ステップ３０８でＹｅｓ）、吐出装置１３０は印字箇所に定着促進剤を吐出する（ステップ３０９）。画像形成が完了されるまで上記した処理を繰り返し、画像形成が完了したら排紙する（ステップ３１０）。
【００２９】
ここで、定着促進剤に界面活性剤を使用する場合、記録用インクに界面活性剤が混ざると、記録用インクの表面張力が低下する。通常、記録用インクが記録媒体上に着弾すると、図７（ａ）のようにドーム状になるが、界面活性剤を先打ちあるいは混合した場合の記録用インクは表面張力が低下し、図７（ｂ）、図７（ｃ）のように、記録媒体１００上に濡れ広がりやすくなる。そのため着弾後のインク滴の表面積が増し、浸透、揮発が早くなり、定着時間が短縮する。
【００３０】
以上、説明したように、本発明では、インクジェット記録装置の片面、両面印刷の定着待ち時間設定の処理に際して、記録用インクと同様の成分で構成され色材を持たないクリアインクを記録媒体上の所定の箇所に吐出し、反射率を計測することより、記録媒体上の記録用インクが乾燥するまでの定着時間を算出し、定着時間が、片面印刷の場合スタックするまでの時間、両面印刷の場合、コロに接触するまでの時間を超える場合、記録用インクの定着を促進する機能を持つ定着促進剤を記録用インクより先、あるいは同時に吐出することにより、定着を助長し、定着までの時間を短縮することができる。また、ユーザが設定することなく、定着待ち時間が短縮されると共に、記録用インクの未定着による画像部以外、すなわちコロや記録媒体上の意図しない箇所への記録用インクの転写が抑制され、スループットが向上する。
【符号の説明】
【００３１】
１００  用紙
１０１  搬送ベルトユニット
１０２  記録ヘッドユニット
１０３  給紙トレイユニット
１３０  クリアインク・定着促進剤吐出用装置
１３１  定着判別装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３２】
【特許文献１】特開２０１２−２１８３６５号公報
【図１】
2015000486.tif 000003
【図２】
2015000486.tif 000004
【図４】
2015000486.tif 000005
【図５】
2015000486.tif 000006
【図６】
2015000486.tif 000007
【図７】
2015000486.tif 000008
【図３】
2015000486.tif 000009