JP2016168756A - 画像形成装置および画像形成プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】色や印字率の変動を考慮しないで記録媒体の温度を一定に制御する場合と比較して、色や印字率の変動が大きい場合でも記録媒体の温度の変動を抑制することが可能な画像形成装置および画像形成プログラムを提供すること。
【解決手段】記録媒体に画像を形成する形成手段と、乾燥強度を調整する調整部を含むとともに画像形成された記録媒体を乾燥させる乾燥手段と、記録媒体への画像形成において相対的に印字率が低くなる低印字領域を特定する特定手段と、乾燥手段で乾燥されつつ搬送される記録媒体の表面の複数の検知点における複数の温度を検知する検知手段と、検知手段で検知された複数の温度のうち低印字領域に含まれる温度の代表値を、低印字領域の印字率および色情報を用いて補正することにより記録媒体の補正温度を算出する算出手段と、補正温度を用いて記録媒体の温度が所定の範囲内となるように調整部を制御する制御手段と、を備える。
【選択図】図７

Description

本発明は、画像形成装置および画像形成プログラムに関する。

特許文献１には、軸回りに回転可能に支持され、画像が記録された用紙を保持し搬送するドラムと、搬送される用紙の表面温度を測定する用紙温度測定手段と、用紙と接しない、ドラムの軸方向端部の温度を測定するドラム温度測定手段と、ドラムの表面を加熱すると共に搬送中の用紙を加熱し乾燥させる加熱手段と、用紙搬送中は用紙温度測定手段で測定された用紙の温度に従って加熱手段を制御し、用紙搬送中以外はドラム温度測定手段で測定されたドラムの温度に従って加熱手段を制御する温度制御手段と、を備えたことを特徴とする画像記録装置が開示されている。

特開２０１２−００６３４０号公報

本発明の課題は、色や印字率の変動を考慮しないで記録媒体の温度を一定に制御する場合と比較して、色や印字率の変動が大きい場合でも記録媒体の温度の変動を抑制することが可能な画像形成装置および画像形成プログラムを提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の画像形成装置は、記録媒体に画像を形成する形成手段と、乾燥強度を調整する調整部を含むとともに画像形成された前記記録媒体を乾燥させる乾燥手段と、前記記録媒体への画像形成において相対的に印字率が低くなる低印字領域を特定する特定手段と、前記乾燥手段で乾燥されつつ搬送される前記記録媒体の表面の複数の検知点における複数の温度を検知する検知手段と、前記検知手段で検知された複数の温度のうち前記低印字領域に含まれる温度の代表値を、前記低印字領域の印字率および色情報を用いて補正することにより前記記録媒体の補正温度を算出する算出手段と、前記補正温度を用いて前記記録媒体の温度が所定の範囲内となるように前記調整部を制御する制御手段と、を備えるものである。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記特定手段は、前記記録媒体に形成する画像の画像情報を予め定められた単位ごとに複数の領域に分割した分割領域ごとの平均印字率が予め定められた印字率の範囲内にある分割領域を前記低印字領域として特定するものである。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、画像形成された前記記録媒体の画像を読み取る画像読取手段をさらに備え、前記特定手段は前記画像読取手段で読み取って取得した画像情報を予め定められた単位ごとに複数の領域に分割した分割領域ごとの平均印字率が予め定められた印字率の範囲内にある分割領域を前記低印字領域として特定するものである。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明において、前記検知手段は、前記記録媒体の搬送方向と交差する方向に配置された複数の温度センサを含み、前記複数の温度センサの各々が、複数のタイミングで取得した前記記録媒体の表面の温度を前記複数の検知点における温度として検知するものである。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の発明において、前記算出手段は、前記低印字領域に含まれる温度の平均値を前記代表値とするものである。

また、請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の発明において、前記算出手段は、前記記録媒体の画像形成された印字領域と画像形成されていない非印字領域との温度差と、印字率と、の関係を色ごとに示す換算テーブルに、前記低印字領域の印字率および色情報を適用して得られる温度差を前記代表値に加算し、非印字領域の温度に補正して前記補正温度を算出するものである。

また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記制御手段は、前記補正温度と前記記録媒体の目標温度との差分を前記調整部に負帰還させ、前記記録媒体の前記非印字領域の温度が所定の範囲内となるように前記調整部をフィードバック制御するものである。

また、請求項８に記載の発明は、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の発明において、前記形成手段は、インクジェット方式によって前記記録媒体に画像を形成するものである。

一方、上記目的を達成するために、請求項９に記載の画像形成プログラムは、コンピュータを、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の画像形成装置の特定手段、算出手段、および制御手段として機能させるためのものである。

請求項１および請求項９に記載の発明によれば、色や印字率の変動を考慮しないで記録媒体の温度を一定に制御する場合と比較して、色や印字率の変動が大きい場合でも記録媒体の温度の変動が抑制される、という効果が得られる。

請求項２に記載の発明によれば、画像読取手段で読み取って取得した画像情報を複数の領域に分割した分割領域ごとの平均印字率が予め定められた印字率の範囲内にある分割領域を低印字領域として特定する場合と比較して、より簡易に低印字領域が特定される、という効果が得られる。

請求項３に記載の発明によれば、記録媒体に形成する画像の画像情報を複数の領域に分割した分割領域ごとの平均印字率が予め定められた印字率の範囲内にある分割領域を低印字領域として特定する場合と比較して、実際の画像形成状態を反映させつつ低印字領域が特定される、という効果が得られる。

請求項４に記載の発明によれば、単一の温度センサが複数のタイミングで取得した記録媒体の表面の温度を複数の検知点における温度として検知する場合と比較して、より正確に用紙温度が検知される、という効果が得られる。

請求項５に記載の発明によれば、最大値や最小値のような他の代表値を低印字領域に含まれる温度の代表値とする場合と比較して、より正確に低印字領域の印字率が推定される、という効果が得られる。

請求項６に記載の発明によれば、換算テーブルに低印字領域の印字率および色情報を適用して得られる温度差により代表値を補正しない場合と比較して、白紙部の温度が一定に制御される、という効果が得られる。

請求項７に記載の発明によれば、補正温度と記録媒体の目標温度の差分と、乾燥強度と、の関係から乾燥強度を決定して制御する場合と比較して、白紙部の温度がより安定して制御される、という効果が得られる。

請求項８に記載の発明によれば、インクジェット方式の画像形成装置において、色や印字率の変動が大きい場合でも記録媒体の温度の変動が抑制される、という効果が得られる。

実施の形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す概略構成図である。 実施の形態に係る画像形成装置の電気系の要部構成の一例を示すブロック図である。 カバレッジと、印刷部と白紙部の温度差との関係の一例を示すグラフである。 カバレッジの変動が大きい場合の検知温度の時間変化、およびカバレッジの変動が小さい場合の検知温度の変化を示すグラフである。 大きいカバレッジの変動と小さいカバレッジの変動とが混合している場合の検知温度の変化、および温度検知のタイミングを示すグラフである。 実施の形態に係る用紙温度の検知点を示す図である。 実施の形態に係るヒータ出力制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本実施の形態では、本発明に係る画像形成装置をインクジェット方式の画像形成装置に適用した形態を例示して説明する。

図１および図２を参照して、本実施の形態に係る画像形成装置１０について説明する。

図１に示すように、画像形成装置１０は、表面印刷液滴吐出装置２１ａ、裏面印刷液滴吐出装置２１ｂ（以下、総称する場合は「液滴吐出装置２１」）、表面印刷乾燥装置２６ａ、裏面印刷乾燥装置２６ｂ（以下、総称する場合は「乾燥装置２６」）、用紙冷却機構５０、用紙反転機構５２、給紙ロール２７、巻取ロール２８、表面印刷温度センサ４４ａ、裏面印刷温度センサ４４ｂ（以下、総称する場合は「温度センサ４４」）、および制御部３２を備えている。画像形成装置１０は、記録媒体としての連帳紙Ｐの表面および裏面に画像を形成する機能を備えている。

液滴吐出装置２１は、連帳紙Ｐにインク滴（液滴の一例）を吐出してＫ（ブラック）色の画像を形成する液滴吐出ヘッド２２Ｋと、Ｃ（シアン）色の画像を形成する液滴吐出ヘッド２２Ｃと、Ｍ（マゼンタ）色の画像を形成する液滴吐出ヘッド２２Ｍと、Ｙ（イエロー）色の画像を形成する液滴吐出ヘッド２２Ｙとを備えている。そして、液滴吐出ヘッド２２Ｋと、液滴吐出ヘッド２２Ｃと、液滴吐出ヘッド２２Ｍと、液滴吐出ヘッド２２Ｙとは、この順番で連帳紙Ｐの搬送方向（図１中矢印ａで示された方向。以下、「用紙搬送方向」）に沿って上流側から下流側に連帳紙Ｐと対向するように配列されている。以下、矢印ａで示された連帳紙Ｐの経路を「搬送経路」という。

なお、本実施の形態において、液滴吐出ヘッド２２Ｋと、液滴吐出ヘッド２２Ｃと、液滴吐出ヘッド２２Ｍと、液滴吐出ヘッド２２Ｙと、の並ぶ順番は一例であって、図１の順番に限定されることはない。また、以後の説明では、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙを区別しない場合には、符号に付しているＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙを省略する。

乾燥装置２６は、液滴吐出装置２１に対して用紙搬送方向の下流側に配置され、連帳紙Ｐに形成された画像を乾燥する。乾燥装置２６は、連帳紙Ｐに形成された画像に乾燥のための熱を供給するヒータ６０を備えている。なお、本実施の形態では、ヒータとして赤外線ヒータを用いた形態を例示して説明するが、これに限定されず、他の種類のヒータ、たとえばハロゲンヒータ等を用いてもよい。

給紙ロール２７は、液滴吐出装置２１に連帳紙Ｐを供給する部位であり、当該ロールに連帳紙Ｐが巻き付けられている。給紙ロール２７は、図示しないフレーム部材に回転可能に支持されている。

巻取ロール２８は、当該ロールに画像が形成された連帳紙Ｐを巻き取る部位である。巻取ロール２８が図示しないモータから回転力を受けて回転することで、連帳紙Ｐが搬送経路に沿って搬送されるようになっている。そして、制御部３２に備えられたモータ制御部４２（図２参照）が、巻取ロール２８に回転力を伝達するモータを制御することで、連帳紙Ｐの搬送速度が調整されるようになっている。

用紙冷却機構５０は、表面印刷液滴吐出装置２１ａで表面に印刷され、表面印刷乾燥装置２６ａで乾燥された連帳紙Ｐを冷却する。用紙反転機構５２は、連帳紙Ｐの裏面に印刷されるように連帳紙Ｐの表面と裏面とを切り替える部位である。

温度センサ４４は、乾燥装置２６の出口付近に設けられ、乾燥後の連帳紙Ｐの表面の温度を検知する。表面印刷温度センサ４４ａは表面に画像を形成した後の連帳紙Ｐの表面の温度を検知し、裏面印刷温度センサ４４ｂは、裏面に画像を形成した後の連帳紙Ｐの表面の温度を検知する。本実施の形態では、温度センサ４４として非接触型の放射温度計を用いているが、これに限られず他の種類の温度センサ、たとえば接触型の温度センサを用いてもよい。温度センサの具体的な配置構成等詳細については後述する。

制御部３２は、画像形成装置１０の各部を統括、制御する。制御部３２の詳細については後述する。

以上のように構成された画像形成装置１０は、以下のように動作する。すなわち、巻取ロール２８を回転させることで、用紙搬送方向の張力が連帳紙Ｐに付与され、給紙ロール２７から供給される連帳紙Ｐが搬送経路に沿って搬送される。搬送経路に沿って搬送される連帳紙Ｐは、まず表面印刷液滴吐出装置２１ａによって表面にインク滴が打ち込まれ、表面に画像が形成される。その後、表面印刷乾燥装置２６ａに搬送されて乾燥される。

表面印刷乾燥装置２６ａで昇温した連帳紙Ｐは、用紙冷却機構５０によって室温付近まで冷却され、用紙反転機構５２で連帳紙Ｐの表裏が反転される。その後、連帳紙Ｐは、裏面印刷液滴吐出装置２１ｂによって裏面にインク滴が打ち込まれ、裏面に画像が形成される。その後、裏面印刷乾燥装置２６ｂに搬送されて乾燥され、巻取ロール２８によって巻き取られて、表面、裏面の印刷が完了する。

上述したように、乾燥装置２６にはヒータ６０が設けられており、画像が形成された連帳紙Ｐが乾燥装置２６を通過する際、該ヒータ６０によって連帳紙Ｐに形成された画像が乾燥される。また、乾燥装置２６の出口付近には連帳紙Ｐの表面の温度を検知する温度センサ４４が配置されている。本実施の形態では、温度センサ４４によって検知された連帳紙Ｐの表面の温度と、連帳紙Ｐの表面の予め定められた目標温度（以下、「目標用紙温度」）との差分がヒータ６０の出力調整部位（図示省略）に負帰還され、連帳紙Ｐの表面の温度が一定に維持されるようにフィードバック制御される。本実施の形態では、制御部３２が当該フィードバック制御を実行する。なお、以下では、連帳紙Ｐを「用紙Ｐ」といい、連帳紙Ｐの表面の温度を「用紙温度」といい、画像を形成することを「印刷する」という場合がある。

つぎに、図２を参照して、画像形成装置１０の電気系の要部構成について説明する。

図２に示すように、制御部３２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３２Ａ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）３２Ｂ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）３２Ｃ、ＮＶＭ（Ｎｏｎ Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｍｅｍｏｒｙ）３２Ｄ、および入出力ポート（Ｉ／Ｏ）３２Ｅを備えている。制御部３２が備えるそれぞれの構成は、バス３２Ｆを介して互いに接続されている。

ＣＰＵ３２Ａは、画像形成装置１０の全体を統括、制御する。ＲＯＭ３２Ｂは、画像形成装置１０の動作を制御する制御プログラム、後述するヒータ出力制御プログラムや各種パラメータ等を予め記憶する記憶手段である。ＲＡＭ３２Ｃは、各種プログラムの実行時のワークエリア等として用いられる記憶手段である。ＮＶＭ３２Ｄは、画像形成装置１０の電源スイッチが切られても保持しなければならない各種情報を記憶する不揮発性の記憶媒体である。

Ｉ／Ｏ３２Ｅには、ユーザ・インタフェース（ＵＩ）パネル４０、モータ制御部４２、乾燥装置２６、および温度センサ４４が接続されている。ＵＩパネル４０、モータ制御部４２、乾燥装置２６、および温度センサ４４の各構成は、Ｉ／Ｏ３２Ｅ、バス３２Ｆを介して、ＣＰＵ３２Ａ等の制御部３２の各構成と接続されている。

ＵＩパネル４０は、ディスプレイ上に透過型のタッチパネルが重ねられたタッチパネルディスプレイ等から構成され、各種情報がディスプレイの表示面に表示されると共に、ユーザがタッチパネルに触れることにより所望の情報や指示が入力される。

モータ制御部４２は、先述したように、ＣＰＵ３２Ａを介して巻取ロール２８に回転力を伝達するモータにより連帳紙Ｐの搬送を制御する。

Ｉ／Ｏ３２Ｅを介してＣＰＵ３２Ａに接続された上記の乾燥装置２６は、ＣＰＵ３２Ａによってヒータ６０のヒータ出力（ヒータ光量）が制御される。

Ｉ／Ｏ３２Ｅを介してＣＰＵ３２Ａに接続された上記の温度センサ４４は、乾燥装置２６により乾燥された後の用紙温度を検出し、ＣＰＵ３２Ａに送る。

ところで、本実施の形態に係る画像形成装置１０のように、記録媒体として連帳紙を用いたインクジェット方式の画像形成装置では、特に用紙Ｐの搬送速度が速い場合、乾燥手段を用いた乾燥工程が重要となる。

つまり、乾燥手段における乾燥エネルギーが不十分な場合（未乾燥状態の場合）には、用紙巻取り部（たとえば、図１に示す巻取ロール２８）で画像の転写（オフセット）やこすれが発生する場合があり、また、用紙搬送用のローラ（たとえば、図１に示す符号省略の各ローラ部材）に汚れが発生する場合がある。一方、乾燥手段における乾燥エネルギーが過剰な場合（過乾燥状態の場合）には、用紙変形（しわ、カックル等）等が発生する場合がある。

そのため、用紙の乾燥状態は、適切な状態で一定に保たれる必要がある。用紙の乾燥状態を一定に維持するひとつの方法として、乾燥手段の出口付近の用紙温度を温度検知手段によって検知し、該用紙温度が一定になるように乾燥手段の乾燥能力を制御する方法がある。

本実施の形態でも上記方法を採用しており、上述したように、温度センサ４４によって乾燥装置２６の出口付近の用紙温度を測定し、該用紙温度と用紙Ｐの目標用紙温度との差分をフィードバックして、乾燥装置２６のヒータ６０の出力を制御している。

一方、温度検知手段が配置された位置に搬送されてくる用紙Ｐの表面には、印刷する画像に応じてさまざまに異なる色とカバレッジの領域が存在するため、温度検知手段は、このさまざまに異なる色とカバレッジの領域の温度を検知することになる。一般に、色あるいはカバレッジが異なると、温度検知手段により検知される用紙温度が異なる。

特に、赤外線ヒータによる温度調整機構を用いた乾燥手段の場合、黒の画像部分では赤外線の吸収率が高い（反射率が低い）ため白紙部（非印字部）より温度が高くなる。逆に、カラー（Ｃ、Ｍ、Ｙの各色、またはこれらの混合色）の画像部分では、赤外線の吸収率が低く（反射率が高く）、また、インク滴分の熱容量が増えるため、白紙部より温度が低くなる。したがって、黒印刷部、カラー印刷部、白紙部相互の温度関係は、黒印刷部＞白紙部＞カラー印刷部、となるのが一般的である。このような現象は赤外線に限らず、他の光を用いたヒータ、たとえばハロゲンランプの光を用いたヒータの場合でも発生し得る。

なお、本実施の形態でいう「カバレッジ」とは印字率のことであり、一定の大きさの印刷領域に含まれる画素の何％にインク滴が打ち込まれているかを示す指数である。たとえば、ある印刷領域にＮ個の画素が存在した場合に、そのうちの（Ｎ／２）個の画素にインク滴が打ち込まれている状態はカバレッジ５０％であり、Ｎ個の画素にインク滴が２回ずつ重ね打ちされている状態はカバレッジ２００％である。

上記の現象により、さまざまに変化する印刷部の色やカバレッジに起因して、温度検知手段により検知される用紙温度（検知温度）が用紙の搬送に伴い変動する。検知温度が安定しないと、フィードバック制御も不安定になりやすい。したがって、本来、用紙の印刷状態に左右されない部分の温度、たとえば白紙部の温度を測定してフィードバック制御するのが望ましい。本実施の形態も、用紙の白紙部の温度に相当する温度が一定になるようにフィードバック制御している。

図３を参照して、印刷部の色およびカバレッジと、用紙温度との関係についてより詳細に説明する。ここでは、印刷部の温度と白紙部の温度との差、（印刷部の温度−白紙部の温度）を温度差ΔＴという。黒の印刷部と白紙部の温度差ΔＴと、カバレッジとの関係、および、カラーの印刷部と白紙部の温度差ΔＴと、カバレッジとの関係は、赤外線の吸収エネルギーと熱容量のバランスに応じて、図３に示すような関係となる。

図３に示すように、黒の印刷部の場合およびカラーの印刷部の場合の双方とも、カバレッジの増加とともに温度差ΔＴが低下する。これは、カバレッジの増加とともに、インク滴分の熱容量が増加するためと考えられる。また、上述したように、黒の場合は白紙部より温度が高く、カラーの場合は白紙部より温度が低い。なお、図３に示すグラフは、カバレッジと温度差ΔＴとの関係を色ごとに数値化したテーブル形式としてもよい。以下、図３に示すカバレッジと温度差ΔＴとの関係を「換算テーブル」という。

つぎに、図４を参照して、印刷されて温度センサ４４まで搬送されてきた用紙Ｐの画像部分のカバレッジの変動と、温度センサ４４による検知温度の変動との関係について説明する。図４は、搬送中の印刷済用紙の温度を測定するように固定された温度センサ４４によって検知された検知温度の時間変動を示すグラフである。図４（ａ）は、カバレッジの変動が大きい場合の検知温度の変化を、図４（ｂ）は、カバレッジの変動が小さい場合の検知温度の変化を、各々示している。

図４（ａ）に示すように、カバレッジの変動が大きい場合は、温度センサ４４による検知温度の変動も大きくなる。このような検知温度をフィードバックすると、制御目標値に対する帰還出力の変動が大きくなるので、ヒータ６０の出力が大きく変動し、用紙温度を安定して目標用紙温度に維持することが困難となる。一方、図４（ｂ）に示すように、カバレッジの変動が小さい場合は、検知温度の変動が小さくなる。その結果、制御目標値に対する帰還出力の変動も小さくなるので、ヒータ６０の出力の変動も小さくなり、用紙温度を安定して目標用紙温度に維持することがより容易になる。

そこで、本実施の形態では、用紙幅方向（用紙搬送方向に直交する方向）に複数の温度センサを配置し、用紙Ｐに印刷される画像のカバレッジが小さい領域（以下、「低カバレッジ領域」）を探索し、該領域の温度を検知する。本実施の形態では、さらに、検知した温度を白紙部の温度に換算し、換算された検知温度と用紙Ｐの目標用紙温度との差分をヒータ６０にフィードバックする。

なお、本実施の形態では、表面印刷および裏面印刷の双方に温度センサ４４が配置されているが、表面印刷、裏面印刷の双方において上記制御を実行してもよいし、いずれか一方において上記制御を実行してもよい。また、本実施の形態では、各々の温度センサ４４として複数の温度センサを設け、用紙Ｐの複数個所の温度を検知する形態を例示して説明するが、これに限られず、たとえば、温度センサを用紙幅方向に移動させて用紙Ｐの複数個所の温度を検知する形態としてもよいし、その際、さらに用紙搬送方向にも複数の温度センサを配置して、メッシュ状の検知温度を一度に取得する形態としてもよい。

図５を参照して、本実施の形態に係る低カバレッジ領域の探索について説明する。図５は、用紙幅方向に配置された複数の温度センサのうちの、ひとつの温度センサによる検知温度の時間変化を示している。このように、カバレッジの変化の大きい領域と小さい領域とが混在し、検知温度の変化が大きい時間Ｔ_１と検知温度の変化の小さい時間Ｔ_２とが混在している場合には、検知温度の変化の小さい時間Ｔ_２を選択して温度センサ４４による検知を実行し、用紙温度とする。

本実施の形態では、各々の温度センサ４４が複数の温度センサから構成されているので、図５に示す検知温度の時間的変化が温度センサの個数分だけ得られる。したがって、各温度センサによる検知温度において、変化の小さい時間Ｔ_２において検知された用紙温度を各々求め、さらに、そのうちで最も検知温度の変化の小さい時間において測定された検知温度を採用する。つまり、本実施の形態では、予め定められた用紙Ｐの領域について、検知温度の変化の小さい領域をメッシュ状に探索することになる。

上記検知温度の変動は、カバレッジの変動に対応することを勘案し、本実施の形態では、画像を形成するために液滴吐出装置２１に送られる画像情報の、用紙Ｐの予め定められた長さに相当する領域を複数の分割領域にメッシュ状に分割し、分割領域ごとに平均カバレッジを求める。そして、該平均カバレッジについての統計処理を行い、カバレッジの小さい領域である低カバレッジ領域を探索し、該低カバレッジ領域の検知温度を採用する。このことにより、検知温度の変動が抑制される。

図６を参照して、本実施の形態に係る温度センサ４４の配置と、該温度センサ４４により温度を検知する位置である検知点との関係について説明する。図６では、用紙Ｐが矢印で示された用紙搬送方向に搬送されている。本実施の形態では、各温度センサ４４は５個の温度センサ４４−１ないし４４−５から構成されており、温度センサ４４−１ないし４４−５は用紙幅方向に並べて配置されている。そして、用紙Ｐの搬送に伴って、各温度センサ４４−１ないし４４−５は、予め定められたタイミングで用紙温度の検知を実行する。その結果、予め定められた長さの用紙Ｐの領域において、メッシュ状に温度が検知される。つまり、本実施の形態に係る検知点は、メッシュ状に配列されている。この検知点が配列されるメッシュが、上記画像情報における分割領域のメッシュに対応している。

本実施の形態では、メッシュ状に温度を検知する予め定められた用紙Ｐの長さを、１ページに相当する長さとしている。むろん、この用紙Ｐの長さに制限はなく、たとえば複数ページに相当する長さであってもよいし、半ページに相当する長さであってもよい。

そして、本実施の形態では、この１ページに相当する長さの搬送において、温度センサ４４−１ないし４４−５の各々が１８回の温度検知を行うように検知タイミングを設定している。つまり、用紙１ページ分の長さにおいて、温度センサ４４−１ないし４４−５の各々には１８個の検知点が割り当てられる。図６では、５個の温度センサ４４−１ないし４４−５の各々の１８個の検知点を黒四角で示している。図６に表されたＬ_１ないしＬ_５は、温度センサ４４−ｉ（ｉ＝１〜５）の１８個の検知点の列を「検知位置Ｌ_ｉ」として示したものである。以上の結果、本実施の形態では、１ページ当たり、５×１８＝９０個の検知点が配置される。なお、以下では、用紙Ｐにおいて検知点が割り当てられる領域（本実施の形態では１ページ分の領域）を「検知領域」という。

図６に示す温度センサ４４−１ないし４４−５による温度検知を用いた、本実施の形態に係るヒータ出力の制御方法につき、数値例を用いてより具体的に説明する。

本実施の形態では、温度センサ４４のサンプリング間隔を０．０１秒、用紙速度を１００ｍ／分（＝１６６７ｍｍ／秒）、１ページの長さを７２００ｐｉｘｅｌ（６００ｄｐｉ）＝３０４ｍｍとしている。これらの条件から、１ページの通過時間が０．１８２秒（＝３０４ｍｍ／１６６７ｍｍ）となるので、検知点の数を１８個（０．１８２秒／０．０１秒）とする。

本実施の形態では、温度センサ４４の検知スポット径をφ１０ｍｍとしているので、検知点ごとに算出するカバレッジを、１５ｍｍ×１５ｍｍの正方形の領域の画像の平均カバレッジとする。また、本実施の形態では、想定するカバレッジの範囲を、黒については０〜１００％、カラーについては０〜２００％とする。なお、温度センサ４４の検知スポット径とは、本実施の形態では温度センサとしてレーザ光による非接触型の放射温度計を用いているので、該レーザ光のビームスポットの直径をさす。

９０個の検知点における検知温度を用いて決定された用紙Ｐの検知温度（後述するように、本実施の形態では、補正検知温度Ｔ_ｒ）は、用紙Ｐの目標用紙温度Ｔ_０と比較され、その差分がヒータ６０にフィードバックされる。ただし、ヒータ出力の制御間隔（検知温度を帰還させるタイミング）は５ページごと、つまり０．９１秒（＝０．１８２秒×５）ごととする。むろん、この制御間隔は５ページごとに限定されず、何ページごとでもよい。また、１ページごと、つまり検知領域ごとであってもよい。

なお、本実施の形態では、温度センサ４４を５個の温度センサ４４−１〜４４−５を用いて構成する形態を例示して説明したが、温度センサの個数は５個に限られず、必要に応じ何個用いる形態としてもよいし、また、具体的設計等に応じてひとつの温度センサ４４を用いる形態としてもよい。

つぎに、図７を参照して、本実施の形態に係るヒータ出力制御処理について説明する。
図７は、本実施の形態に係るヒータ出力制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。図７に示す処理は、ユーザによりＵＩパネル４０等を介して実行開始の指示がなされると、ＣＰＵ３２ＡがＲＯＭ３２Ｂ等の記憶手段から本ヒータ出力制御プログラムを読み込み、実行する。

本実施の形態では、本ヒータ出力制御プログラムをＲＯＭ３２Ｂ等に予め記憶させておく形態を例示して説明する。しかしながら、これに限られず、本ヒータ出力制御プログラムがコンピュータにより読み取り可能な可搬型の記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線または無線による通信手段を介して配信される形態等を適用してもよい。

また、本実施の形態では、本ヒータ出力制御処理を、プログラムを実行することによるコンピュータを利用したソフトウエア構成により実現しているが、これに限られない。たとえば、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）を採用したハードウエア構成や、ハードウエア構成とソフトウエア構成との組み合わせによって実現してもよい。

まず、ステップＳ１００では、用紙Ｐへの印刷の対象となる画像情報の検知領域内において、各検知点のカバレッジを算出する。上述したように、本実施の形態では、各検知点のカバレッジを、当該検知点を中心とする１５ｍｍ×１５ｍｍの正方形の領域のカバレッジの平均値としている。このカバレッジの算出により、１ページ当たり９０個のカバレッジ情報が得られる。

つぎのステップＳ１０２では、各検知位置Ｌ_１ないしＬ_５のカバレッジの平均値ａ_１ないしａ_５および、標準偏差σ_１ないしσ_５を算出する。平均値ａ_ｉ（ｉ＝１〜５）および標準偏差σ_ｉ（ｉ＝１〜５）は、各々１８個のサンプルに対する平均値および標準偏差である。

つぎのステップＳ１０４では、検知位置Ｌ_１ないしＬ_５のうち、標準偏差σ_ｉが最小となる検知位置Ｌ_ｍｉｎを選択する。検知位置Ｌ_ｍｉｎに含まれる検知点のカバレッジの平均値をａ_ｍｉｎとする。

つぎのステップＳ１０６では、温度センサ４４−１ないし４４−５から各検知点の検知温度を取得する。なお、ここでの検知温度の取得は、検知位置Ｌ_ｍｉｎに含まれる検知点の検知温度のみを取得してもよい。

つぎのステップＳ１０８では、検知位置Ｌ_ｍｉｎに含まれる検知点のうち、当該検知点のカバレッジがａ_ｍｉｎ±１０％以内に入る検知点を選択する。

つぎのステップＳ１１０では、選択された検知点の検知温度Ｔ_ｍｉｎを抽出する。検知温度Ｔ_ｍｉｎの個数はひとつの場合もあれば、複数の場合もある。

つぎのステップＳ１１２では、Ｔ_ｍｉｎの平均値Ｔ_ａｖｅを算出する。Ｔ_ｍｉｎがひとつの場合は、そのひとつのＴ_ｍｉｎをＴ_ａｖｅとする。

つぎのステップＳ１１４では、検知位置Ｌ_ｍｉｎのカバレッジの平均値ａ_ｍｉｎ、および平均的な色情報を、図３に示す換算テーブルに当てはめて温度差ΔＴを算出し、算出された温度差ΔＴを補正温度ΔＴ_ｃとする。

つぎのステップＳ１１６では、以下に示す（式１）により補正検知温度Ｔ_ｒを算出する。
Ｔ_ｒ＝Ｔ_ａｖｅ＋ΔＴ_ｃ ・・・ （式１）
算出された補正検知温度Ｔ_ｒは、ＲＡＭあるいはＮＶＭ等の記憶手段に一時的に記憶してもよい。

つぎのステップＳ１１８では、すべての検知領域が終了したか否か判定する。先述したように、本実施の形態では、５ページごとに補正検知温度をフィードバックするので、ここでは、５ページ分の検知領域を終了したか否か判定する。当該判定結果が肯定判定となった場合にはステップＳ１２２に移行する。一方、否定判定となった場合にはステップＳ１２０へ移行してつぎの検知領域へと進んだ後、ステップＳ１００に戻る。

ステップＳ１２２では、補正検知温度Ｔ_ｒと用紙Ｐの目標用紙温度Ｔ_０との差分｜Ｔ_ｒ−Ｔ_０｜を乾燥装置２６のヒータ６０にフィードバックする。このステップで用いる補正検知温度Ｔ_ｒは、たとえば５ページについて算出された５つの補正検知温度Ｔ_ｒの平均値としてもよい。

つぎのステップＳ１２４では、印刷が終了したか否かについて判定する。当該判定結果が否定判定となった場合にはステップＳ１２０に移行してつぎの検知領域に移った後、ステップＳ１００に戻る。一方、当該判定が肯定判定となった場合には、本ヒータ出力制御プログラムを終了する。

なお、上記実施の形態では、画像情報を用いてカバレッジが低い領域を探索する形態を例示して説明したが、これに限られず、用紙に印刷された画像を画像読取手段によって読み取って取得した画像情報を用いて探索する形態としてもよい。この場合、たとえば、ＩＬＳ（Ｉｎ Ｌｉｎｅ Ｓｅｎｓｏｒ：インラインセンサ）等の画像読取手段を、液滴吐出装置の下流に設ければよい。

また、上記実施の形態では、複数の温度センサを用紙幅方向において直線状に配列する形態を例示して説明したが、これに限られず、複数の温度センサを用紙幅方向にずらして配置する形態としてもよい。また、複数の温度センサをアレイ状に配置して、一度にメッシュ状の検知点の用紙温度を検知する形態としてもよい。

また、上記実施の形態では、本発明を両面印刷に適用した形態を例示して説明したが、これに限られず、片面印刷に適用した形態としてもよい。

また、上記実施の形態では、記録媒体として連帳紙を用いる形態を例示して説明したが、これに限られず、一定のサイズに裁断された記録用紙、いわゆるカット紙を用いる形態としてもよい。

１０ 画像形成装置
２１ 液滴吐出装置
２１ａ 表面印刷液滴吐出装置
２１ｂ 裏面印刷液滴吐出装置
２２ 液滴吐出ヘッド
２６ 乾燥装置
２６ａ 表面印刷乾燥装置
２６ｂ 裏面印刷乾燥装置
２７ 給紙ロール
２８ 巻取ロール
３２ 制御部
３２Ａ ＣＰＵ
３２Ｂ ＲＯＭ
３２Ｃ ＲＡＭ
３２Ｄ ＮＶＭ
３２Ｅ Ｉ／Ｏ
３２Ｆ バス
４０ ＵＩパネル
４２ モータ制御部
４４ 温度センサ
４４ａ 表面印刷温度センサ
４４ｂ 裏面印刷温度センサ
５０ 用紙冷却機構
５２ 用紙反転機構
６０ ヒータ
Ｐ 連帳紙

Claims (9)

1. 記録媒体に画像を形成する形成手段と、
   乾燥強度を調整する調整部を含むとともに画像形成された前記記録媒体を乾燥させる乾燥手段と、
   前記記録媒体への画像形成において相対的に印字率が低くなる低印字領域を特定する特定手段と、
   前記乾燥手段で乾燥されつつ搬送される前記記録媒体の表面の複数の検知点における複数の温度を検知する検知手段と、
   前記検知手段で検知された複数の温度のうち前記低印字領域に含まれる温度の代表値を、前記低印字領域の印字率および色情報を用いて補正することにより前記記録媒体の補正温度を算出する算出手段と、
   前記補正温度を用いて前記記録媒体の温度が所定の範囲内となるように前記調整部を制御する制御手段と、
   を備える画像形成装置。
2. 前記特定手段は、前記記録媒体に形成する画像の画像情報を予め定められた単位ごとに複数の領域に分割した分割領域ごとの平均印字率が予め定められた印字率の範囲内にある分割領域を前記低印字領域として特定する
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 画像形成された前記記録媒体の画像を読み取る画像読取手段をさらに備え、
   前記特定手段は前記画像読取手段で読み取って取得した画像情報を予め定められた単位ごとに複数の領域に分割した分割領域ごとの平均印字率が予め定められた印字率の範囲内にある分割領域を前記低印字領域として特定する
   請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記検知手段は、前記記録媒体の搬送方向と交差する方向に配置された複数の温度センサを含み、前記複数の温度センサの各々が、複数のタイミングで取得した前記記録媒体の表面の温度を前記複数の検知点における温度として検知する
   請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記算出手段は、前記低印字領域に含まれる温度の平均値を前記代表値とする
   請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記算出手段は、前記記録媒体の画像形成された印字領域と画像形成されていない非印字領域との温度差と、印字率と、の関係を色ごとに示す換算テーブルに、前記低印字領域の印字率および色情報を適用して得られる温度差を前記代表値に加算し、非印字領域の温度に補正して前記補正温度を算出する
   請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段は、前記補正温度と前記記録媒体の目標温度との差分を前記調整部に負帰還させ、前記記録媒体の前記非印字領域の温度が所定の範囲内となるように前記調整部をフィードバック制御する
   請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記形成手段は、インクジェット方式によって前記記録媒体に画像を形成する
   請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. コンピュータを、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の画像形成装置の特定手段、算出手段、および制御手段として機能させるための画像形成プログラム。

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