JP2011042171A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙に対する画像形成の可否を適応的に判別するインクジェット記録装置を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、インクジェット記録装置は、センサと、コントローラとを有する。センサは、インクジェットヘッドよりも用紙の搬送方向の上流側に設けられ、用紙の画像形成面の状態を検出する。コントローラは、前記画像形成面がインクジェット用のインク以外の色剤ですでに印刷されているか否かを判断する（Ａｃｔ１０２）。コントローラは、画像形成面がインクジェット用のインク以外の色剤ですでに印刷されている場合（Ａｃｔ１０２のＹｅｓ）、画像形成面に対して前記インクジェットヘッドで画像形成することなく用紙を排出するように制御（Ａｃｔ１０６）する。
【選択図】図４

Description

本発明の実施形態は、画像形成処理の前に用紙の表面を検出するインクジェット記録装置に関する。

近年、オフィス等においてデスクトップパブリッシングと称されるコンピュータを使用した文書作成が盛んに行われている。このようなデスクトップパブリッシングでは、文字や図形だけでなく、写真のようなカラーの自然画像を文字、図形と共に出力することが要求されている。

インクジェット記録装置では、ノズルより吐出されたインク液滴は、用紙の表面に付着する。用紙に付着したインクは、用紙の表面で拡散すると共にその厚さ方向にも浸透する。その後、用紙に付着したインクは、乾燥することで用紙に定着する。インクジェット記録装置は、インクの浸透、乾燥、定着のメカニズムによって用紙に画像を印刷する。

一方、近年、省資源化の観点から、用紙を再利用して印刷する記録装置が登場している。このような記録装置は、消去可能なトナーで印刷された部分のトナーを用紙から消去し、その用紙に再び印刷する。

特開２００３−１３６８１１号公報

しかしながら、このような用紙の表面は、消色されるものの、透明樹脂が残る。そのため、インクジェット記録装置がトナーを消去された面に対して画像形成する場合、用紙に付着したインクは、透明樹脂の影響により乾燥せず、画像を乱し、定着し難い。そのため、用紙に画像形成された画像の画質は劣化する。

実施形態によれば、インクジェット記録装置は、センサと、コントローラとを有する。センサは、インクジェットヘッドよりも用紙の搬送方向の上流側に設けられ、用紙の画像形成面の状態を検出する。コントローラは、画像形成面がインクジェット用のインク以外の色剤ですでに印刷されているか否かを判断する。コントローラは、前記画像形成面が前記インクジェット用のインク以外の色剤ですでに印刷されている場合、画像形成面に対して前記インクジェットヘッドで画像形成することなく用紙を排出するように制御する。

実施形態に係るインクジェット記録装置の横方向の断面図である。 実施形態に係る用紙センサユニットの構成を示す図である。 実施形態に係るインクジェット記録装置の制御系を示すブロック図である。 実施形態に係る画像形成処理を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して実施形態について説明する。図１は、実施形態に係るインクジェット記録装置１の横方向の断面図である。第１の用紙カセット１００は、複数枚の用紙（記録媒体）で構成される用紙束ｐを収納している。第２の用紙カセット１０１は、第１の用紙カセット１００に収納された用紙とはサイズの異なる複数枚の用紙で構成され用紙束ｐ′を収納している。第１の給紙ローラ１０２は、選択された用紙サイズに対応する用紙を第１の用紙カセット１００に収納された用紙束ｐの一番上から１枚ずつ取り出し、第１の搬送ローラ対１０４及びレジストローラ対で構成された給紙部１０６に搬送する。同様に、第２の給紙ローラ１０３は、選択された用紙サイズに対応した用紙を第２の用紙カセット１０１に収納された用紙束ｐ′から１枚ずつ取り出し、第２の搬送ローラ対１０５、第１の搬送ローラ対１０４及び給紙部１０６に搬送する。給紙部１０６は、例えばレジストローラ対である。

搬送ベルト１０７は、駆動ローラ１０８と２本の従動ローラ１０９によってエンドレスに掛け渡されている。搬送ベルト１０７は、駆動ローラ１０８と２本の従動ローラ１０９によって張力が与えられている。搬送ベルト１０７の表面には、所定間隔で穴が空いている。搬送ベルト１０７の内側には、用紙を搬送ベルト１０７に吸着させるために、ファン１１０に連結された負圧チャンバ１１１が設置されている。

駆動ローラ１０８は、給紙部１０６が設けられた上流側（図１の左側）から、排紙部である第１の搬送ローラ対１１２、第２の搬送ローラ対１１３、第３の搬送ローラ対１１４が設けられた下流側（図１の右側）へ向けて用紙を搬送するように搬送ベルト１０７を駆動する。

搬送ベルト１０７の上方には、印刷データに応じてインクを用紙に吐出するインクジェット記録ヘッドが４列で配置されている。上流側から順にシアン（Ｃ）インクを吐出するインクジェット記録ヘッド１１５Ｃ、マゼンタ（Ｍ）インクを吐出するインクジェット記録ヘッド１１５Ｍ、イエロー（Ｙ）インクを吐出するインクジェット記録ヘッド１１５Ｙ、ブラック（Ｂｋ）インクを吐出するインクジェット記録ヘッド１１５Ｂｋがインクジェット記録装置１に配置されている。ここでは、インクジェットヘッド１１５Ｃ、１１５Ｍ、１１５Ｙ、１１５Ｂｋを画像形成部と称す。

インクジェットヘッド１１５Ｃ、１１５Ｍ、１１５Ｙ、１１５Ｂｋそれぞれは、インク液滴を吐出するノズルが用紙の幅方向に渡って、所定の解像度で配置されている。つまり、インクジェット記録ヘッド１１５Ｃ、１１５Ｍ、１１５Ｙ、１１５Ｂｋは、図示しない複数のノズルがライン上に配列されたライン型のヘッドである。インクジェット記録ヘッド１１５Ｃ、１１５Ｍ、１１５Ｙ、１１５Ｂｋは、搬送ベルト１０７による用紙の搬送方向と直交する方向にノズルが配列されている。これらのノズルは、搬送ベルト１０７の上に位置する用紙に対して規定の間隔を隔てて位置付けられるように配列されている。

インクジェット記録ヘッド１１５Ｃとインクカートリッジ１１６Ｃ、インクジェット記録ヘッド１１５Ｍとインクカートリッジ１１６Ｍ、インクジェット記録ヘッド１１５Ｙとインクカートリッジ１１６Ｙ、インクジェット記録ヘッド１１５Ｂｋとインクカートリッジ１１６Ｂｋは、それぞれチューブ１１７Ｃ、１１７Ｍ、１１７Ｙ、１１７Ｂｋで連結されている。シアン（Ｃ）インクカートリッジ１１６Ｃ、マゼンタ（Ｍ）インクカートリッジ１１６Ｍ、イエロー（Ｙ）インクカートリッジ１１６Ｙ、ブラック（Ｂｋ）インクカートリッジ１１６Ｂｋそれぞれは、各色のインクを充填している。

インクジェット記録ヘッド１１５Ｃ、１１５Ｍ、１１５Ｙ、１１５Ｂｋそれぞれの搬送ベルト１０７側の端部と用紙の表面との間隔は、負圧チャンバ１１１によって一定に保たれている。インクジェット記録ヘッド１１５Ｃ、１１５Ｍ、１１５Ｙ、１１５Ｂそれぞれは、搬送部１０６から用紙が搬送ベルト１０７に搬送されるタイミング及び搬送ベルト１０７による用紙の搬送動作に同期させて、各色のインクを吐出する。用紙の表面は、インクジェット記録ヘッド１１５Ｃ、１１５Ｍ、１１５Ｙ、１１５Ｂによって、所望の位置にカラー画像が形成される。

第１の搬送ローラ対１１２、第２の搬送ローラ対１１３、第３の搬送ローラ対１１４は、インクジェット記録ヘッド１１５Ｃ、１１５Ｍ、１１５Ｙ、１１５Ｂｋによってフルカラーで全面に画像形成された用紙及び後述するように画像形成されない用紙を排紙トレイ１１８に排出する。排紙トレイ１１８は、用紙を次々と積層状態で収容する。なお、画像形成されない用紙は、搬送ベルト１０７によってインクジェット記録装置１の内部にまたは外部接続されて設けられている回収箱２００に排出されるようにしてもよい。図1では、回収箱２００は、インクジェット記録装置１の外部に接続されている。

また、表示部１１９は、インクジェット記録装置１の上部に設けられている。表示部１１９は、インクジェット記録装置１の状態及びユーザに対する各種メッセージを表示する。例えば、表示部１１９は、印刷中または印刷待ちを示す情報を表示する。また、表示部１１９は、ユーザによる入力を可能とするコントローラパネルとしても機能する。

また、用紙センサユニット１２０は、給紙部１０６の近傍に設けられている。図1では、用紙センサ１２０は、インク記録ヘッド１１５Ｃの上流側であって一番下流側にあるカセット１００よりも搬送方向下流側に位置する給紙部１０６のさらに下流側に設けられている。用紙センサユニット１２０は、用紙の表面の状態を検出する。

図２は、用紙センサユニット１２０の構成を示すブロック図である。用紙センサユニット１２０は、画像形成対象となる用紙の表面の印刷部分３００にインクジェット用のインク以外の色剤で印刷されているか否かを検出する。インクジェット用のインク以外の色剤とは、例えば、電子写真方式で用いられるトナー、サーマルプリンタで用いられる用紙に施された樹脂などである。また、このときの色剤は熱などで色が消えている状態もある。用紙センサユニット１２０は、一例として、電子写真方式で用いられるトナーで用紙に印刷されているか否かを判定する構成である。

用紙センサユニット１２０は、光反射型のセンサであり、光源１２０ａ、第１の受光部１２０ｂ、第２の受光部１２０ｃ、判定部１２０ｄを備える。光源１２０ａは、用紙に対して測定光を照射する。光源１２０ａは、例えばＬＥＤである。第１の受光部１２０ｂは、印刷部分３００で拡散反射された光（以降、拡散反射光と称す）を受光する。第１の受光部１２０ｂは、例えばフォトカプラである。第２の受光部１２０ｃは、用紙による鏡面反射光及び拡散反射光を受光する。第２の受光部１２０ｃは、例えばフォトカプラである。判定部１２０ｄは、第１の受光素子１２０ｂ及び第２の受光素子１２０ｃそれぞれの出力に基づいて、用紙にインクジェット用のインク以外の色剤で印刷されているか否かを検出する。判定部１２０ｄは、第１の受光素子１２０ｂの出力に基づいて、用紙にカラートナーで印刷されているか否かを検出する。判定部１２０ｄは、第２の受光素子１２０ｃの出力に基づいて、用紙に黒色トナーで印刷されているか否かを検出する。判定部１２０ｄは、例えば差動回路である。

したがって、用紙センサユニット１２０は、種類、特に黒色トナーとカラートナーといった光反射特性の異なるトナーで画像が用紙に印刷されているか否かを検出できる。ここでは、インクジェット用のインク以外の色剤で画像形成対象となる用紙の表面が印刷されている用紙を印刷済み用紙と称す。また、インクジェット用のインク以外の色剤で画像形成対象となる用紙の表面が印刷されていない用紙を未印刷用紙と称す。なお、用紙センサユニット１２０は、用紙にインクジェット用のインク以外の色剤で印刷されているか否かを検出できれば、上記構成に限られない。

図３は、実施形態に係るインクジェット記録装置１の制御系を示すブロック図である。インクジェット記録装置１は、プリンタコントローラ２０１、給紙部コントローラ２０２、給紙部モータ２０３、搬送部コントローラ２０４、搬送部モータ２０５、排紙部コントローラ２０６、排紙部モータ２０７、画像処理部２０８、バッファ２０９、表示部コントローラ２１０、吸着部コントローラ２１２を備える。

プリンタコントローラ２０１は、プロセッサであるＣＰＵ２０１１及びメモリ２０１２を有するマイクロコンピュータである。ＣＰＵ２０１１は、メモリ２０１２に保存されているプログラムに従い各種の演算処理を実行する。ＣＰＵ２０１１は、各部に制御信号を出力する。また、ＣＰＵ２０１１は、用紙センサユニット１２０で検出された用紙の表面の検出結果に基づいて、後述するように、各部の動作を制御する。

給紙制御部２０２は、給紙部モータ２０３を駆動制御する。給紙部モータ２０３は、給紙部１０６を駆動する。給紙部１０６は、用紙を搬送ベルト１０７上に供給する。搬送部コントローラ２０２は、搬送部モータ２０３を駆動制御する。搬送モータ２０３は、駆動ローラ１０８を回転させる。排紙部コントローラ２０６は、排紙部モータ２０７を駆動制御する。排紙部モータ２０７は、第１の搬送ローラ対１１２、第２の搬送ローラ対１１３、第３の搬送ローラ対１１４を駆動する。

画像処理部２０８は、例えば集積回路によって構築されている。画像処理部２０８は、入力された画像信号に対して画像処理を実行する。その後、画像処理部２０８は、画像信号をインクジェット記録ヘッド１１５Ｃ、１１５Ｍ、１１５Ｙ、１１５Ｂｋによる印刷に適した印刷データに変換する。バッファ２０９は、画像メモリである。バッファ２０９は、画像処理部２０８で生成された印刷データを一時的に格納する。バッファ２０９は、印刷データをインクジェットヘッド１１５Ｃ、１１５Ｍ、１１５Ｙ、１１５Ｂｋそれぞれに出力する。表示部コントローラ２１０は、表示部１１９に表示する情報をプリンタコントローラ２０１による制御に基づいて制御する。また、表示部コントローラ２１０は、タッチパネルとして機能する表示部１１９でユーザによる命令が入力されると、プリンタコントローラ２０１に入力された命令を転送する。吸着部コントローラ２１２は、吸着部モータ２１３を駆動制御する。

次に、インクジェット記録装置１による画像形成処理について説明する。図４は、インクジェット記録装置１による画像形成処理を示すフローチャートである。インクジェット記録装置１が外部機器から画像信号とともに印刷指令信号を受信すると、プリンタコントローラ２０１は、画像処理部２０８で画像信号を印刷データに変換し、インクジェットヘッド１１６Ｃ、１１６Ｍ、１１６Ｙ、１１６Ｂｋに出力するように制御する。また、プリンタコントローラ２０１は、選択された用紙サイズに対応する用紙を第１の用紙カセット１００に収納された用紙束ｐの一番上から１枚ずつ取り出し、供給部１０６に搬送するように、第１の給紙ローラ１０２、第１の搬送ローラ対１０４を駆動するように制御する（Ａｃｔ１０１）。給紙部１０６は、用紙を搬送ベルト１０７上へ供給する。

プリンタコントローラ２０１は、用紙センサユニット１２０による検出結果に基づいて画像形成対象となる用紙の表面の状態を判断する。すなわちセンサによる検出結果は未印刷用紙であるか否かを判断する（Ａｃｔ１０２）。プリンタコントローラ２０１が用紙センサユニット１２０による検出結果に基づいて、検出対象の用紙が未印刷用紙であると判断した場合（Ａｃｔ１０２のＹＥＳ）、プリンタコントローラ２０１は、未印刷用紙に対してインクジェット記録ヘッド１１５Ｃ、１１５Ｍ、１１５Ｙ、１１５Ｂｋにより画像形成するように制御する（Ａｃｔ１０３）。ここでは、インクジェット記録ヘッド１１５Ｃ、１１５Ｍ、１１５Ｙ、１１５Ｂｋによって画像形成された用紙を画像形成済み用紙と称す。プリンタコントローラ２０１は、画像形成済み用紙を排紙トレイ１１８に排出するように第１の搬送ローラ対１１２、第２の搬送ローラ対１１３、第３の搬送ローラ対１１４を制御する（Ａｃｔ１０４）。

プリンタコントローラ２０１は、外部機器からの印刷指令信号に基づいて印刷処理を終了するか否かを判断する（Ａｃｔ１０５）。プリンタコントローラ２０１が印刷処理を終了すると判断した場合（Ａｃｔ１０５のＹｅｓ）、プリンタコントローラ２０１は、このまま印刷処理を終了する。プリンタコントローラ２０１が印刷処理を終了しない判断した場合（Ａｃｔ１０５のＮｏ）、プリンタコントローラ２０１は、Ａｃｔ１０１に戻って引き続き画像形成処理を繰り返す。

プリンタコントローラ２０１が用紙センサユニット１２０による検出結果に基づいて、検出対象の用紙が未印刷用紙でないと判断した場合、すなわち印刷済み用紙であると判断した場合（Ａｃｔ１０２のＮｏ）、プリントコントローラ２０１は、印刷済み用紙に対してインクジェット記録ヘッド１１５Ｃ、１１５Ｍ、１１５Ｙ、１１５Ｂｋにより画像形成しないように制御する。つまり、プリントコントローラ２０１は、インクジェット記録ヘッド１１５Ｃ、１１５Ｍ、１１５Ｙ、１１５Ｂｋと対応する位置を単に用紙が通過するように搬送ベルト１０７を制御する。ここでは、インクジェット記録ヘッド１１５Ｃ、１１５Ｍ、１１５Ｙ、１１５Ｂｋによって画像形成されない用紙を未画像形成用紙と称す。その後、プリントコントローラ２０１は、未画像形成用紙を排紙トレイ１１８に排出するように第１の搬送ローラ対１１２、第２の搬送ローラ対１１３、第３の搬送ローラ対１１４を制御する（Ａｃｔ１０６）。

さらに、プリントコントローラ２０１は、受信した印刷指令信号に基づいて画像形成できなかった内容を示す情報を表示部１１９に表示するように制御し（Ａｃｔ１０７）、印刷処理を終了する。表示器２０１に表示された警告を見たユーザは、印刷指令信号を再度送信した場合に正しく印刷されるように、用紙束ｐまたは用紙束ｐ′を構成する用紙の裏表が正しいかを確認することができる。

なお、Ａｃｔ１０６において、画像形成済み用紙と未画像形成用紙の排出場所は、同一の排出トレイ１１８に限られない。例えば、排紙トレイ１１８は、インクジェット記録装置１の高さ方向に２段のトレイで構成されていてもよい。この場合、上段は、画像形成済み用紙が排出され、下段は、未画像形成用紙が排出されるようにしてもよい。

なお、用紙センサユニット１２０は、搬送方向に対してインク記録ヘッド１１５Ｃより上流側に配置されていればよく、その場所は問わない。用紙センサユニット１２０は、画像形成面が上になるように用紙が第１の用紙カセット１００及び第２の用紙カセット１０１に収納されている場合、第１の用紙カセット１００及び第２の用紙カセット１０１に設けられてもよい。この場合、用紙センサ１２０は、用紙束ｐまたは用紙束ｐ′の一番上に位置する用紙の上面を検出するように第１の用紙カセット１００及び第２の用紙カセット１０１に設けられる。

実施形態によれば、インクジェット用のインク以外の色剤、特に電子写真方式で用いられるトナーで印刷されている用紙にインクジェット用のインクで画像形成することで生じる画質の劣化を防止することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…インクジェット記録装置、１０６…レジストローラ対、１０７…搬送ベルト、１１５Ｃ…インクジェット記録ヘッド、１１５Ｍ…インクジェット記録ヘッド、１１５Ｙ…インクジェット記録ヘッド、１１５Ｂｋ…インクジェット記録ヘッド、１１９…表示部、１２０…センサユニット、１２０ａ…光源、１２０ｂ…第１の受光部、１２０ｃ…第２の受光部、１２０ｄ…判定部、２０１…プリンタコントローラ。

Claims (6)

1. インクジェットヘッドよりも用紙の搬送方向の上流側に設けられ、用紙の画像形成面の状態を検出するセンサと、
   前記センサによって状態を検出された画像形成面がインクジェット用のインク以外の色剤ですでに印刷されているか否かを判断する第１のコントローラと、
   前記画像形成面が前記インクジェット用のインク以外の色剤ですでに印刷されている場合、前記画像形成面に対して前記インクジェットヘッドで画像形成することなく前記用紙を排出するように制御する第２のコントローラと、
   を備えるインクジェット記録装置。
2. 前記第２のコントローラは、前記画像形成面が前記インクジェット用のインク以外の色剤で印刷されていない場合、前記画像形成面に対して画像形成するように制御する請求項１のインクジェット記録装置。
3. インクジェットヘッドよりも用紙の搬送方向の上流側に設けられ、用紙の画像形成面の状態を検出するセンサと、
   前記センサによる検出結果に基づいて、前記画像形成面がインクジェット用のインク以外の色剤ですでに印刷されていると判断した場合、前記画像形成面に対して前記インクジェットヘッドで画像形成することなく前記用紙を排出するコントローラと、
   を備えるインクジェット記録装置。
4. 前記コントローラは、前記画像形成面が前記インクジェット用のインク以外の色剤で印刷されていない場合、前記画像形成面に対して前記インクジェットヘッドで画像形成するように制御する請求項３のインクジェット記録装置。
5. 前記インクジェット用のインク以外の色剤は、電子写真方式によるトナーである請求項１または３のインクジェット記録装置。
6. センサで前記用紙の画像形成面の状態を検出し、
   前記センサによる検出結果に基づいて、前記画像形成面がインクジェット用のインク以外の色剤ですでに印刷されているか否かを判断し、
   インクジェット用のインク以外の色剤ですでに印刷されている場合、前記画像形成面に対して画像形成することなく前記用紙を排出する、
   インクジェット記録方法。

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