(57)【要約】【課題】局所的にインクが集中するのを防止し、生産効率の低下を回避しつつ、印刷物のカールを適切に防止する。【解決手段】  用紙を環状の循環系搬送路ＣＲで搬送し、この循環系搬送路ＣＲ上の用紙表面に画像形成する際、形成される画像の特性を解析する画像データ解析部２０２と、画像データ解析部２０２による解析結果に応じて、画像形成の処理を複数回に分割するとともに、用紙の循環搬送路上における循環動作に連動させて、分割された画像形成処理を順次行わせる画像形成制御部２０３とを有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を環状の循環搬送路で搬送し、この循環搬送路上の用紙表面に画像形成する画像形成装置において、
前記画像形成により形成される画像の特性を解析する画像データ解析部と、
前記画像データ解析部による解析結果に応じて、前記画像形成の処理を複数回に分割するとともに、前記用紙の前記循環搬送路上における循環動作に連動させて、該分割された画像形成処理を順次行わせる画像形成制御部と
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像データ解析部により解析される前記画像の特性には、少なくとも前記画像形成処理におけるインクの吐出量の分布又はインクの濃度の分布が含まれ、
前記画像形成処理の分割は、画像形成におけるインクの吐出量又はインクの濃度を複数回分に分配することにより行い、該画像形成では、分配された吐出量又は濃度を複数回、重ね塗りすることにより行う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】
前記画像データ解析部により解析される前記画像の特性には、少なくとも前記画像形成処理における印字範囲の分布が含まれ、
前記画像形成処理の分割は、形成される画像を複数の部位に分割することにより行う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４】
前記循環搬送路に分岐接続され、該循環搬送路から前記用紙が受け渡され、該用紙を往復させて該循環搬送路に戻すことにより該用紙の表裏を反転させる反転経路と、
切り替え手段により、前記反転経路と前記循環搬送路との接続を切り替えることによって前記用紙の両面に印刷させる経路制御部と
を備え、
前記画像データ解析部により解析される前記画像の特性には、前記用紙の表裏に形成される画像の位置関係が含まれ、
前記画像形成制御部は、用紙の表裏に形成される画像をそれぞれ分割し、これら分割された複数の画像の用紙表裏における位置関係に応じて、前記画像形成処理を行う
ことを特徴とする請求項１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、用紙を環状の循環搬送路で搬送し、この循環搬送路上の用紙表面に画像形成する画像形成装置に係り、特に、画像が形成された用紙を循環搬送して乾燥するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクジェットを用いて用紙に画像形成する画像形成装置（インクジェット方式の画像形成装置）では、インク中に水を含む水性インクを使用することが主流になってきている。
【０００３】
ところで、このような水性インクを使用した画像形成装置では、インク中の水含有率が高くなると、普通紙に印字したときに用紙のカール量が大きくなって、用紙の搬送に際してジャムが発生したり、排紙された用紙の紙揃えが悪くなるという不具合が発生するおそれがある。
【０００４】
これに対し、インクジェット方式を採用し画像形成する際に用紙を搬送する搬送ベルトを備えた画像形成装置において、画像形成された用紙を搬送ベルトから送り出す位置を変えることで、印字直後の用紙のカールを抑制している構成の画像記録装置（画像形成装置）が知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載の画像記録装置では、インクジェットによる用紙への画像形成が終了した後、用紙が乾燥しにくい場合には、通常の剥離位置よりも、ある程度搬送ベルトで用紙をそのまま搬送し、この搬送後に用紙を搬送ベルトから送り出している。
【特許文献１】特開２００６−２６４８２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１に記載の画像形成装置では、印刷された用紙の搬送距離を延長させることによって画像が形成された直後の用紙のカールを防止するものであるが、印字の分布など画像形成の内容に関わらず、一括して画像形成を行うため、局所的にインクが集中するような場合には、カールを防止するために相当の搬送距離を確保しなければならず、生産効率が低下するという問題があった。
【０００６】
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、インクジェット等の画像形成において、生産効率の低下を回避しつつ、印刷物のカールを適切に防止することのできる画像形成装置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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、用紙を環状の循環搬送路で搬送し、この循環搬送路上の用紙表面に画像形成する画像形成装置において、画像形成により形成される画像の特性を解析する画像データ解析部と、画像データ解析部による解析結果に応じて、画像形成の処理を複数回に分割するとともに、用紙の循環搬送路上における循環動作に連動させて、分割された画像形成処理を順次行わせる画像形成制御部とを有する。
【０００８】
なお、上記発明において、画像データ解析部により解析される画像の特性には、少なくとも画像形成処理におけるインクの吐出量又はインクの濃度の分布が含まれ、画像形成処理の分割は、画像形成におけるインクの吐出量又はインクの濃度を複数回分に分配することにより行い、画像形成では、分配された吐出量又は濃度を複数回、重ね塗りすることにより行うことができる。
【０００９】
また、上記発明において、画像データ解析部により解析される画像の特性には、少なくとも画像形成処理における印字範囲の分布が含まれ、画像形成処理の分割は、形成される画像を複数の部位に分割することにより行ってもよい。
【００１０】
このような本発明によれば、画像形成処理に際し、インクの吐出量、インクの濃度の分布、又は印字範囲の分布など、形成される画像の特性に応じて、画像形成処理を分割し、循環搬送により乾燥させながら、分割画像を順次印字するため、インクが集中するような箇所を複数回に分散させて印字することができ、デカールを適切に行うことができる。
【００１１】
上記発明において、循環搬送路に分岐接続され、循環搬送路から用紙が受け渡され、用紙を往復させて循環搬送路に戻すことにより用紙の表裏を反転させる反転経路と、切り替え手段により、反転経路と循環搬送路との接続を切り替えることによって用紙の両面に印刷させる経路制御部とを備え、画像データ解析部により解析される画像の特性には、用紙の表裏に形成される画像の位置関係が含まれ、画像形成制御部は、用紙の表裏に形成される画像をそれぞれ分割し、これら分割された複数の画像の用紙表裏における位置関係に応じて、画像形成処理を行うことが好ましい。
【００１２】
この場合には、両面印刷において、インクが集中する箇所が表裏で一致するような場合に、表裏の印字が重ならないように分散させ、分割画像を乾燥させながら順次印刷することによって、極度にインクが集中するのを回避して、デカールを適正に防止することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、インクジェット等の画像形成装置において、形成される画像の特性に応じて画像形成処理を分割し、循環搬送させつつ分割画像を順次印刷することにより、局所的にインクが集中するのを防止し、生産効率の低下を回避しつつ、印刷物のカールを適切に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（印刷装置の全体構成）
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【００１５】
先ず、図１に示すように印刷装置１００は、印刷用紙の供給を行う給紙機構として、筐体側面の外部に露出したサイド給紙台１２０と、筐体内部に設けられた複数の給紙トレイ（１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ）とを備えている。また、印刷済の印刷用紙を排出する排紙機構として排紙口１４０を備えている。
【００１６】
本実施形態では、印刷装置１００は、用紙幅方向に伸び、多数のノズルが形成されたインクヘッドを複数備え、それぞれのインクヘッドから黒またはカラーインクを吐出してライン単位で印刷を行い、搬送ベルト上の記録用紙上に複数の画像を互いに重なり合うように形成するインクジェット方式のラインカラープリンタとする。
【００１７】
サイド給紙台１２０、給紙トレイ１３０のいずれかの給紙機構から給紙された印刷用紙は、ローラ等の駆動機構によって筐体内の給紙系搬送路ＦＲに沿って搬送され、印刷用紙の先頭部分の基準位置であるレジスト部Ｒに導かれる。レジスト部Ｒのさらに搬送方向側には、複数の印字ヘッドを備えたヘッドユニット１１０が設けられている。印刷用紙は、ヘッドユニット１１０の対向面に設けられた搬送ベルト１６０によって印刷条件により定められる速度で搬送されながら、各印字ヘッドから吐出されたインクによりライン単位で画像形成される。
【００１８】
印刷済の印刷用紙は、さらに、ローラ等の駆動機構によって筐体内を搬送される。印刷用紙の片側の面のみに印刷を行う片面印刷の場合は、そのまま排紙口１４０に導かれて排紙され、排紙口１４０の受台として設けられた排紙台１５０に印刷面を下にして積載されていく。排紙台１５０は、筐体から突出したトレイ形状をしており、ある程度の厚みを有している。排紙台１５０は傾斜しており、傾斜の下位置に形成された壁により、排紙口１４０から排紙された印刷用紙が自然に整えられて重なっていくようになっている。
【００１９】
印刷用紙の両面に印刷を行う両面印刷の場合は、表面（最初に印刷される面を「表面」、次に印刷される面を「裏面」とする）印刷終了時には排紙口１４０に導かれずに、さらに筐体内を搬送される。このため、印刷装置１００は、裏面印刷用に搬送路を切り替えるための切替機構１７０を備えている。切替機構１７０によって排出されなかった印刷用紙は、スイッチバック経路ＳＲに引き込まれ、スイッチバックを行い、搬送路に対して表裏が反転する。そして、ローラ等の駆動機構によって、切替機構１７２を経由して再度レジスト部Ｒに導かれ、表面と同様の手順によって裏面の印刷が行われる。裏面の印刷が行われ、両面に画像が形成された印刷用紙は、排紙口１４０に導かれて排紙され、排紙口１４０の受台として設けられた排紙台１５０に積載されていく。
【００２０】
なお、本実施形態では、両面印刷時におけるスイッチバックを、排紙台１５０内に設けられた空間を利用して行うようにしている。排紙台１５０内に設けられた空間は、スイッチバック時に印刷用紙が外部から取り出せないように覆われた構成となっている。これにより、利用者が誤ってスイッチバック動作中の印刷用紙を引き抜いてしまうことを防ぐことができる。また、排紙台１５０は、本来印刷装置１００に備えられているものであり、排紙台１５０内の空間を利用してスイッチバックを行うことにより、印刷装置１００内に、別途スイッチバック用の空間を設ける必要がなくなる。したがって、筐体のサイズが増大してしまうことを防ぐことができる。さらには、排紙口とスイッチバック経路とを共用しないため、スイッチバック処理と他の用紙の排紙とを並行して行うことができる。
【００２１】
印刷装置１００では、給紙された印刷用紙の先頭部分の基準位置となるレジスト部Ｒには、両面印刷時に片面印刷済の印刷用紙も搬送されてくる。このため、レジスト部Ｒの直前部分には、給紙された印刷用紙の搬送経路と、裏面印刷の用紙が循環して搬送されてくる経路とが合流する合流地点が存在する。
【００２２】
この合流地点を基準に、給紙機構側の経路を給紙系搬送路ＦＲと称し、それ以外の経路を循環系搬送路ＣＲと称するものとする。図２は、給紙系搬送路ＦＲと循環系搬送路ＣＲとを模式的に示した図である。簡単のため、駆動部を構成するローラの個数は適宜省略している。
【００２３】
給紙系搬送路ＦＲには、サイド給紙台１２０からの給紙を行うためのサイド給紙駆動部２２０、給紙トレイ（１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ）からの給紙を行うためのトレイ１駆動部２３０ａ、トレイ２駆動部２３０ｂ…が備えられている。いずれの駆動部も複数のローラ等で構成された駆動機構を備え、給紙台または給紙トレイに積載された印刷用紙を１枚ずつ取り込んで、レジスト部Ｒ方向に搬送する。各駆動部は独立に駆動することが可能であり、給紙を行う給紙機構に応じて必要な駆動部の動作が行われる。
【００２４】
また、給紙系搬送路ＦＲには、搬送センサが複数個配置され、給紙系搬送路ＦＲにおける搬送ジャムを検出できるようになっている。各搬送センサは印刷用紙の有無または印刷用紙の先端を検出するためのセンサであり、例えば、搬送経路上に複数の搬送センサを適当な間隔で並べ、給紙側に設けられた搬送センサが印刷用紙を検出してから所定時間内に搬送方向側の搬送センサが印刷用紙を検出しない場合に、搬送ジャムが発生したと判断することができる。また、給紙部付近に搬送センサを設け、サイド給紙駆動部２２０、トレイ１駆動部２３０ａ等を駆動させてから所定時間内に搬送センサが印刷用紙を検出しない場合に搬送ジャム（給紙エラー）が発生したと判断することができる。
【００２５】
搬送センサを各給紙部に対応して配置することで、給紙系搬送路ＦＲにおいて搬送ジャムが発生したことのみならず、給紙系搬送路ＦＲのどこで搬送ジャムが発生したかを特定することができるようになる。
【００２６】
循環系搬送路ＣＲには、レジスト部Ｒに印刷用紙を導くレジスト駆動部２４０、ヘッドユニット１１０の対向面に設けられた搬送ベルト１６０を無端移動させるために駆動するベルト駆動部２５０、搬送方向側に順に配置される第１上面搬送駆動部２６０および第２上面搬送駆動部２６５、排紙口１４０に印刷済の用紙を導く上面排出駆動部２７０、裏面印刷用に印刷用紙をスイッチバック経路ＳＲに引き込んで、反転させて合流地点に導くスイッチバック経路駆動部２８０が備えられている。いずれの駆動部も１または複数のローラ等で構成された駆動機構を備え、搬送経路に沿って印刷用紙を１枚ずつ搬送する。各駆動部は独立に駆動することが可能であり、印刷用紙の搬送状況に応じて必要な駆動部の動作が行われる。
【００２７】
また、循環系搬送路ＣＲにも搬送センサが複数個配置され、循環系搬送路ＣＲにおける搬送ジャムを検出できるようになっている。また、レジスト部Ｒに適切に印刷用紙が搬送されていることを確認できるようになっている。循環系搬送路ＣＲでは、駆動部対応に搬送センサが設けられており、循環系搬送路ＣＲのどの駆動部で搬送ジャムが発生したかを特定することができるようになっている。
【００２８】
なお、本実施形態において、印刷装置１００は、ある印刷用紙を給紙した後、その印刷用紙に印刷が施され排紙されるのを待って次の印刷用紙を給紙するのではなく、先行する印刷用紙が排紙される前に、後続の印刷用紙を給紙して、所定の間隔で連続的に印刷することができるようになっている。
【００２９】
搬送ベルト１６０は、ヘッドユニット１１０に対向する面の前端及び後端に配設された駆動ローラ１６１及び従動ローラ１６２に掛け渡されており、図中時計回り方向に回転移動する。また、搬送ベルト１６０の上面には、そのベルト移動方向に沿って、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つのインクヘッドが並べて配置され、複数の画像を互いに重なり合うようにしてカラー画像を形成するヘッドユニット１１０が対向配置されている。
【００３０】
なお、図３に示すように、印刷装置１００には、演算処理部２００が備えられている。この演算処理部２００は、ＣＰＵ及びメモリ、電子回路等のハードウェア、或いはその機能を持ったプログラム等のソフトウェア、又はこれらの組み合わせなどによって構成された演算モジュールであり、プログラムを適宜読み込んで実行することにより種々の機能モジュールを仮想的に構築し、各機能モジュールによって、画像データに関する処理や、各部の動作制御、ユーザー操作の種々の処理を行うことができる。また、この演算処理部２００には、操作パネル２００ａが接続されており、この操作パネル２００ａを通じて、ユーザーによる指示や設定操作を受け付けることができる。
【００３１】
本実施形態におけるデカール処理は、演算処理部２００によって、ヘッドユニット１１０や各駆動モータ、各切替機構等の搬送路駆動手段の動作を制御することにより行う。
【００３２】
図３は、演算処理部２００のデカール処理にかかる機能モジュールを示すブロック図である。図３に示すように、演算処理部２００は、画像データ解析部２０２と、画像形成制御部２０３と、分布パターンデータ２０１とを備えている。
【００３３】
画像データ解析部２０２は、形成される画像の特性を解析するモジュールであり、分布パターン解析部２０２ａと、画像データ分割部２０２ｂと、印字順序決定部２０２ｃとを備えている。
【００３４】
分布パターン解析部２０２ａは、印字が集中している箇所や、印字濃度が濃い箇所などを抽出し、その偏りなどの分布をパターンとして認識し、分割パターンデータ２０１を参照することにより、その分布パターンに応じた画像データの分割パターンを選択する。選択された分割パターンは、画像データ分割部２０２ｂ及び印字順序決定部２０２ｃに入力される。
【００３５】
画像データ分割部２０２ｂは、分布パターン解析部２０２ａから入力された分布パターンに基づいて、画像データを分割する画像処理部であり、画像データを複数の部位に分割したり、濃度を分配して低濃度の画像を複数枚生成することによって、分割データを生成する。この分割データは、画像形成制御部２０３の印字制御部２０３ａに入力される。
【００３６】
印字順序決定部２０２ｃは、分割データを印刷する順序を上記分割パターンに基づいて決定するモジュールであり、この決定された印字順序は、印字制御部２０３ａ及び搬送路制御部２０３ｂに送出される。
【００３７】
画像形成制御部２０３は、画像データ解析部による解析結果に応じて、画像形成の処理を複数回に分割するとともに、用紙の循環搬送路上における循環動作に連動させて、分割された画像形成を順次行わせるモジュールであり、印字制御部２０３ａと、搬送路制御部２０３ｂとを備えている。
【００３８】
印字制御部２０３ａは、分割された画像データを一時的に蓄積し、所定のタイミングでヘッドユニット１１０に入力し、印刷させるモジュールである。搬送路制御部２０３ｂは、循環系搬送路ＣＲに設けられているローラー駆動手段や、切替手段１７０〜１７２の駆動を制御するモジュールであり、搬送路における搬送速度や、スイッチバック経路ＳＲ又はバイパス経路ＢＲへの経路切替を制御する。
【００３９】
（デカール処理）
以上の構成を有する本実施形態に係る画像形成装置において、デカール処理を実行する際の手順について説明する。図４は、本実施形態に係るデカール処理に関する手順を示すフローチャート図である。
【００４０】
先ず、ジョブデータの受信等により画像データが入力されると、画像データ解析部２０２において、画像データの解析が開始され（Ｓ１０１）、印字濃度の分布パターンなどから画像データの分割パターンが解析される。そして、両面印刷かどうか（Ｓ１０２）、所定濃度（印字）以上のベタ塗りが両面（Ｓ１０３）又は片面にあるかどうかで、デカール処理を行うか否かを分岐させる（Ｓ１０９）。
【００４１】
両面印刷又は片面印刷において、いずれの面にもベタ塗りがない場合には（ステップＳ１０９における“Ｎ”）、デカール処理を行わずに通常の印字を行う。一方、両面印刷又は片面印刷において、いずれか一方の面に一定以上の範囲に、所定濃度以上のベタ塗りがあるときには（ステップＳ１０９における“Y”）、片方の一面に対して分割印字を実行する（Ｓ１１０）。この分割印字に際しては、ステップＳ１０１で解析された印字濃度の分布パターンに応じて、画像データを分割するとともに、分割データの印字順序を決定する。ここでは、デカール処理が必要な面が片方のみであることから、反転経路における用紙の反転を行わずに、バイパス経路を通じて（Ｓ１１２）循環搬送して、全ての印字が終了するまで、分割印字（Ｓ１１０）を繰り返す（Ｓ１１１）。
【００４２】
他方、両面印刷であって（ステップＳ１０２における“Ｙ”）、且つ両面に一定以上の範囲に、所定濃度以上のベタ塗りがあるときには（ステップＳ１０３における“Y”）、表裏両面に対して分割印字を実行する（Ｓ１０４）。この分割印字に際しては、ステップＳ１０１で解析された印字濃度の分布パターンに応じて、画像データを分割するとともに、分割データの印字順序を決定する。ここでは、デカール処理が必要な面が両面であることから、反転経路における用紙の反転（Ｓ１０８）、及びバイパス経路を通じての搬送（Ｓ１０９）を適宜切り替えつつ（Ｓ１０６）循環搬送して、全ての印字が終了するまで、分割印字（Ｓ１０４）を繰り返す（Ｓ１０５）。
【００４３】
その後、全ての印字が終了したら（ステップＳ１０５及びＳ１１１における“Ｙ”）、切替手段１７０を排出用の経路へ切替えて用紙の排出を行う（Ｓ１１４）。
【００４４】
（作用効果）
このような本実施形態に係る画像形成装置によれば、画像形成処理に際し、インクの吐出量、インクの濃度の分布、又は印字範囲の分布など、形成される画像の特性に応じて、画像形成処理を分割し、循環搬送により乾燥させながら、分割画像を順次印字するため、インクが集中するような箇所を複数回に分散させて印字することができ、デカールを適切に行うことができる。
【００４５】
また、本実施形態では、分割された複数の画像の用紙表裏における位置関係を考慮して、スイッチバック経路ＳＲを利用して用紙を反転させつつ、画像形成処理を行うため、両面印刷においてインクが集中する箇所が表裏で一致するような場合に、表裏の印字が重ならないように分散させ、分割画像を乾燥させながら順次印刷することができ、によって、極度にインクが集中するのを回避して、デカールを適正に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】実施形態に係る印刷装置の給紙系搬送路ＦＲと循環系搬送路ＣＲとを模式的に示した図である。
【図３】実施形態に係る画像形成装置における演算処理部のデカール処理にかかる機能モジュールを示すブロック図である。
【図４】画像形成装置のデカール処理に関する動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４７】
ＢＲ…バイパス経路
ＣＲ…循環系搬送路
ＦＲ…給紙系搬送路
Ｒ…レジスト部
ＳＲ…スイッチバック経路
１００…印刷装置
１１０…ヘッドユニット
１２０…サイド給紙台
１３０…給紙トレイ
１４０…排紙口
１５０…排紙台
１６０…搬送ベルト
１６１…駆動ローラ
１６２…従動ローラ
１７０〜１７２…切替機構
２００…演算処理部
２００ａ…操作パネル
２０１…分割パターンデータ
２０２…画像データ解析部
２０２ａ…分布パターン解析部
２０２ｂ…画像データ分割部
２０２ｃ…印字順序決定部
２０３…画像形成制御部
２０３ａ…印字制御部
２０３ｂ…搬送路制御部
２２０…サイド給紙駆動部
２３０ａ，２３０ｂ…トレイ駆動部
２４０…レジスト駆動部
２５０…ベルト駆動部
２６０…第１上面搬送駆動部
２６５…第２上面搬送駆動部
２７０…上面排出駆動部
２８０…スイッチバック経路駆動部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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