JP2021020317A - 画像形成システム、及び、画像形成システムの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インク乾燥を考慮しつつ、画像形成に係る処理時間を短縮する。【解決手段】記録ヘッドと、シート搬送装置と、反転装置とを備える画像形成システムの制御方法であって、再供給後にシートの裏面に対する画像形成が開始されるときのシート搬送装置におけるシートの初期配置を推定することと（Ｓ３１０）、推定した初期配置に基づき、シートの表面が記録ヘッドに対向する向きで、シートが搬送される過程でのシートの表面に対する画像形成が完了してから、反転装置により表裏反転されたシートがシート搬送装置に再供給され、再供給されたシートの裏面に対する画像形成が開始されるまでの時間を制御すること（Ｓ３２５，Ｓ３４０，Ｓ３５０）と、を含む。【選択図】図８

Description

本開示は、画像形成システム、及び、画像形成システムの制御方法に関する。

シート表面に吐出されたインクが乾燥するまで待機してから、シート裏面の印刷に係る処理を開始する両面印刷機能を有したインクジェットプリンタが既に知られている（例えば特許文献１参照）。

このインクジェットプリンタによれば、シート表面の印字カバレッジに応じた待ち時間を設定して、待ち時間が経過するまで待機した後、シートを搬送することで、インクがシートから搬送ローラに付着し、搬送ローラからシートに転写されることによる印刷画質の劣化を抑制する。

特開２００８−１８３７１９号公報

インクジェットプリンタでは、シートへのインク液滴の吐出により、シートに含まれる水分量が変化して、シートに部分的な伸縮が起こり、シートが反る現象が発生する。インク吐出を受けるシートと記録ヘッドの吐出ノズルとの間の距離が、シートの反りによって変化すると、インク液滴のシートにおける着弾点が変化し、シートに形成される画像の品質が、劣化する。このため、インク乾燥は、シートの反りによる画質劣化を抑える目的で重要である。

しかしながら、シートの反りによる画質劣化を抑えるために、一律のインク乾燥時間を設定する手法では、印刷に係る処理時間が長くなる。

そこで、本開示の一側面によれば、シートの両面に画像形成を行うシステムにおいて、インク乾燥を考慮しつつ、画像形成に係る処理時間を短縮可能な技術を提供できることが望ましい。

本開示の一側面によれば、記録ヘッドと、シート搬送装置と、反転装置と、制御器とを備える画像形成システムが提供される。

記録ヘッドは、インク液滴を吐出してシートに画像を形成する。シート搬送装置は、シートをシート搬送方向に搬送する。シート搬送装置は、シートに対する複数の力の作用点を有し、シート搬送方向の上流から供給されるシートを、シート搬送方向の下流に搬送する。複数の力の作用点は、記録ヘッドによるインク液滴の吐出位置に対するシート搬送方向の上流及び下流に設けられる。

反転装置は、シートの表面が記録ヘッドに対向する向きでシート搬送装置によってシートが搬送された後、シートの裏面が記録ヘッドに対向する向きで、シート搬送装置にシートを搬送させるために、シートを表裏反転させて、シートをシート搬送装置に再供給する。

制御器は、記録ヘッド、シート搬送装置、及び反転装置を制御する。制御器は、再供給後にシートの裏面に対する画像形成が開始されるときのシート搬送装置におけるシートの初期配置を推定する。

制御器は、推定した初期配置に基づき、「シートの表面が記録ヘッドに対向する向きでシート搬送装置によってシートが搬送される過程でのシートの表面に対する画像形成が完了してから、反転装置により表裏反転されたシートがシート搬送装置に再供給され、再供給されたシートの裏面に対する画像形成が開始されるまでの時間」を制御するように構成される。

この画像形成システムによれば、「シートの表面に対する画像形成が完了してから、シートの裏面に対する画像形成が開始されるまでの時間」を、シートの配置に応じて適切に制御することができ、インク乾燥を考慮しつつ、画像形成に係る処理時間を短縮することができる。例えば、インクの湿りによるシートの反りが画像形成に与える影響を抑えながら、シートの配置に応じて、画像形成に係る処理時間を短縮することができる。

本開示の一側面によれば、記録ヘッドと、シート搬送装置と、反転装置とを備える画像形成システムの制御方法が提供されてもよい。制御方法は、再供給後にシートの裏面に対する画像形成が開始されるときのシート搬送装置におけるシートの初期配置を推定することと、推定した初期配置に基づき、「シートの表面が記録ヘッドに対向する向きでシート搬送装置によってシートが搬送される過程でのシートの表面に対する画像形成が完了してから、反転装置により表裏反転されたシートがシート搬送装置に再供給され、再供給されたシートの裏面に対する画像形成が開始されるまでの時間」を制御することと、を含む。この制御方法によれば、画像形成システムと同様の効果を奏する。

画像形成システムの構成を表すブロック図である。 用紙搬送機構及び反転機構の概略構成を表す図である。 図３Ａは、用紙の表面に対する印刷処理時の用紙搬送を説明した図であり、図３Ｂは、用紙を反転経路に導く過程を説明した図である。 図４は、反転経路を介した用紙の再供給を説明する図である。 図５Ａは、用紙の裏面に対する印刷処理に先立って頭出しされた用紙の第一の配置を説明する図であり、図５Ｂは、第二の配置を説明する図である。 用紙の反りに関する説明図である。 主制御部が実行する印刷制御処理を表すフローチャートである。 主制御部が実行する待機時間設定処理を表すフローチャートである。 ニップ部から用紙先端までの距離に関する説明図である。 原稿押さえを備える用紙搬送機構の概略構成を表す図である。

以下に本開示の例示的実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図１に示す本実施形態の画像形成システム１は、インクジェットプリンタとして構成される。この画像形成システム１は、主制御部１０と、印刷制御部３０と、記録ヘッド４０と、ヘッドドライバ４５と、キャリッジ搬送機構５０と、ＣＲモータ５３と、リニアエンコーダ５７と、搬送制御部６０と、用紙搬送機構７０と、反転機構８０と、ＰＦモータ９３と、ロータリエンコーダ９７とを備える。

主制御部１０は、ＣＰＵ１１と、ＲＯＭ１３と、ＲＡＭ１５と、ＮＶＲＡＭ１７とを備え、画像形成システム１全体を統括制御する。ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１３が記憶するコンピュータプログラムに従う処理を実行する。ＲＡＭ１５は、ＣＰＵ１１によるコンピュータプログラムの実行時に作業領域として利用される。ＮＶＲＡＭ１７は、フラッシュメモリ又はＥＥＰＲＯＭにより構成され、各種データを記憶する。以下において説明する主制御部１０が実行する処理は、コンピュータプログラムに従う処理をＣＰＵ１１が実行することにより実現される。

主制御部１０は、パーソナルコンピュータ等の外部装置５と通信可能な構成にされ、外部装置５から受信した画像データに基づく画像が用紙Ｑに形成されるように、印刷制御部３０及び搬送制御部６０を通じて、記録ヘッド４０、キャリッジ搬送機構５０、用紙搬送機構７０、及び反転機構８０を制御する。

印刷制御部３０は、記録ヘッド４０を駆動するヘッドドライバ４５を制御することにより、記録ヘッド４０によるインク液滴の吐出動作を制御する。印刷制御部３０は、ＣＲモータ５３を制御することにより、キャリッジ搬送機構５０を制御する。ＣＲモータ５３は、直流モータであり、キャリッジ搬送機構５０の駆動源として、キャリッジ搬送機構５０に接続される。

キャリッジ搬送機構５０は、記録ヘッド４０を搭載するキャリッジ５１（図２参照）を備え、ＣＲモータ５３により駆動されて、キャリッジ５１を主走査方向に沿って往復動させる。主走査方向は、図２に示されるＸ軸方向、すなわち図２の紙面法線方向である。

印刷制御部３０は、リニアエンコーダ５７から入力されるエンコーダ信号に基づき、キャリッジ５１の主走査方向の位置及び速度を検出し、検出位置及び速度に基づき、ＣＲモータ５３を制御する。キャリッジ５１及び記録ヘッド４０の主走査方向における往復動は、こうしたＣＲモータ５３の制御により実現される。

搬送制御部６０は、ＰＦモータ９３を制御することにより、用紙搬送機構７０及び反転機構８０を制御する。ＰＦモータ９３は、直流モータであり、用紙搬送機構７０及び反転機構８０の駆動源として、用紙搬送機構７０及び反転機構８０に接続される。

図２に示すように、用紙搬送機構７０は、記録ヘッド４０の下方に、用紙Ｑを下方から支持するプラテン７０１を備える。プラテン７０１の表面は、用紙Ｑの支持面として機能する。

用紙搬送機構７０は、プラテン７０１より用紙Ｑの搬送方向上流に、第一のローラ対として、対向配置された搬送ローラ７０３及びピンチローラ７０４を備える。用紙Ｑの搬送方向は、副走査方向に一致し、副走査方向は、主走査方向（Ｘ軸方向）に直交する図２のＹ軸方向に対応する。

用紙搬送機構７０は更に、プラテン７０１より副走査方向下流に、第二のローラ対として、対向配置された第一排紙ローラ７０６及び第一拍車ローラ７０７を備える。用紙搬送機構７０は、更に下流に、対向配置された第二排紙ローラ７０８及び第二拍車ローラ７０９を備える。

反転機構８０は、プラテン７０１の下方に、反転経路８１０を備え、用紙搬送機構７０から排出された用紙Ｑを、反転経路８１０に沿って搬送することにより、用紙搬送機構７０に、副走査方向上流から再供給するように構成される。

図２に示すように反転機構８０は、反転経路８１０において互いに対向配置された反転ローラ８１１及び従動ローラ８１２を備える。反転ローラ８１１は、搬送ローラ７０３、第一排紙ローラ７０６、及び、第二排紙ローラ７０８と共に、図示しない動力伝達機構を介してＰＦモータ９３に接続される。

図２において一点鎖線及び二点鎖線は、用紙Ｑの移動軌跡を示す。用紙搬送機構７０は、図示しない給紙トレイに載置された用紙Ｑを、図示しない給紙ローラの回転により一枚ずつ分離し、分離した用紙Ｑを、給紙路７１０に沿って搬送し、搬送ローラ７０３とピンチローラ７０４との間のニップ部ＮＰ１に供給するように構成される。

搬送ローラ７０３は、ＰＦモータ９３が正方向に回転するとき、正方向に回転し、ＰＦモータ９３が負方向に回転するとき、負方向に回転する。搬送ローラ７０３は、ＰＦモータ９３により回転駆動されて正方向に回転するとき、ニップ部ＮＰ１に供給された用紙Ｑを、副走査方向下流に搬送するように動作する。搬送ローラ７０３は、ピンチローラ７０４との間に用紙Ｑをニップした状態で、回転により用紙Ｑを下流に搬送する。

搬送ローラ７０３の回転により下流に搬送される用紙Ｑは、プラテン７０１に支持されながら、記録ヘッド４０が有する吐出ノズル４０１と対向するプラテン７０１上の領域を通過し、第一排紙ローラ７０６が位置する副走査方向下流に更に搬送される。

記録ヘッド４０の下方を通過した用紙Ｑは、ＰＦモータ９３により回転駆動される第一排紙ローラ７０６と第一拍車ローラ７０７との間にニップされて、第一排紙ローラ７０６の回転により下流に搬送される。第一排紙ローラ７０６は、搬送ローラ７０３と同様に、ＰＦモータ９３が正方向に回転するとき、用紙Ｑが副走査方向下流に搬送される正方向に回転し、ＰＦモータ９３が負方向に回転するとき、負方向に回転する。

第二排紙ローラ７０８も、第一排紙ローラ７０６と同様に、ＰＦモータ９３が正方向に回転するとき、正方向に回転し、ＰＦモータ９３が負方向に回転するとき、負方向に回転する。

すなわち、第二排紙ローラ７０８は、ＰＦモータ９３により回転駆動されて正方向に回転するとき、第一排紙ローラ７０６から搬送されてきた用紙Ｑを、更に下流に搬送する。第二排紙ローラ７０８より更に下流には、図示しない排紙トレイが設けられる。

両面印刷時には、表（おもて）面に対する印刷処理が完了した用紙Ｑが第一排紙ローラ７０６を通過すると、用紙Ｑの裏（うら）面に対する印刷処理のために、ＰＦモータ９３の回転方向が切り替わり、第二排紙ローラ７０８は正方向とは反対の負方向に回転する。第二排紙ローラ７０８は、負方向に回転するとき、用紙Ｑを反転経路８１０に向けて搬送する。

第二排紙ローラ７０８は、図３Ａにおいて示される用紙Ｑの副走査方向上流の端部Ｅ１が、用紙Ｑの副走査方向下流への移動により、図３Ｂに示すように、第一排紙ローラ７０６と第一拍車ローラ７０７との間のニップ部ＮＰ２を通過すると、負方向に回転する。これにより、用紙Ｑは、図３Ｂにおいて太矢印で示すように、反転経路８１０に沿って副走査方向上流に移動する。

第二排紙ローラ７０８の負方向への回転により、反転経路８１０に沿って搬送される用紙Ｑは、反転ローラ８１１と従動ローラ８１２との間に供給され、反転ローラ８１１からの力の作用を受けて、反転経路８１０に沿って更に、給紙路７１０との合流地点まで移動する（図２参照）。その後、用紙Ｑは、給紙路７１０に沿って移動し、図４に示すように用紙搬送機構７０における搬送ローラ７０３とピンチローラ７０４との間のニップ部ＮＰ１に再供給される。

用紙Ｑが反転経路８１０及び給紙路７１０を通ってニップ部ＮＰ１まで移動することにより、用紙Ｑは、表裏反転した状態で、用紙搬送機構７０に再供給される。この再供給時において、搬送ローラ７０３は負方向に回転した状態にあり、用紙Ｑがニップ部ＮＰ１より副走査方向下流に進むのを阻害する。

再供給された用紙Ｑは、ＰＦモータ９３の回転方向が正方向に切り替わり、搬送ローラ７０３が正方向に回転することにより、ニップ部ＮＰ１から副走査方向下流に搬送されて、頭出しされる。第一例によれば、用紙Ｑは、図５Ａに示すように、第一排紙ローラ７０６より副走査方向上流の地点Ｐ１まで頭出しされる。第二例によれば、用紙Ｑは、図５Ｂに示すように、第一排紙ローラ７０６より副走査方向下流の地点Ｐ２まで頭出しされる。

頭出しされた用紙Ｑは、その裏面に対する印刷処理を受ける。裏面に対する印刷処理が完了すると、用紙Ｑは、第二排紙ローラ７０８より下流の図示しない排紙トレイに排出される。

ところで、両面印刷に際しては、表面に対する印刷処理によって用紙Ｑに吐出されたインクが十分に乾かないうちに、裏面に対する印刷処理を実行すると、図６上段に示すように用紙Ｑが反った状態で、用紙Ｑに対する印刷処理が行われる可能性がある。この場合には、用紙Ｑの裏面が、記録ヘッド４０の吐出ノズル４０１に対して適切な距離を保った状態で配置されないことから、用紙Ｑにおけるインク液滴の着弾点が変化し、用紙Ｑの裏面に形成される画像の品質が劣化する。

このため、用紙Ｑの裏面に対する印刷処理の開始前には、インクが乾燥するのを待つ処理が行われる。但し、頭出し後の用紙Ｑの初期配置が、図５Ｂに示す配置である場合には、用紙Ｑが、記録ヘッド４０の下流で第一排紙ローラ７０６と第一拍車ローラ７０７との間にニップされることから、図６に示すようには用紙Ｑが反りかえらない。このため、用紙Ｑが十分に乾燥していないまま、用紙Ｑの裏面に対する印刷処理を開始しても、画質劣化の影響は大きく現れない。

そこで、本実施形態では、図５Ａ及び図５Ｂに示すような頭出し後の用紙Ｑの初期配置を事前に推定し、その推定結果に応じて、インク乾燥のための待ち時間Ｔを調整する。これにより、不要な待ち時間Ｔを抑制し、両面印刷に係るスループットを向上させる。

主制御部１０は、外部装置５から両面印刷の指示が入力されると、待ち時間Ｔの設定を含んだ、図７に示す印刷制御処理を実行することにより、外部装置５から受信した画像データに基づく画像の両面印刷を実現する。主制御部１０は、図７に示す印刷制御処理を開始すると、給紙処理及び頭出し処理を実行する（Ｓ１１０）。

給紙処理において、主制御部１０は、給紙トレイに載置された用紙Ｑの一枚が、搬送ローラ７０３とピンチローラ７０４との間のニップ部ＮＰ１に供給されるように、搬送制御部６０を通じて用紙搬送機構７０を制御する。

主制御部１０は更に、頭出し処理として、ニップ部ＮＰ１に供給された用紙Ｑの表（おもて）面における画像形成対象領域の先頭部が記録ヘッド４０に対向した状態で、インク液滴の吐出領域に配置されるように、搬送制御部６０を通じて用紙搬送機構７０を制御する。

その後、主制御部１０は、印刷処理を実行する（Ｓ１２０）。印刷処理（Ｓ１２０）において、主制御部１０は、用紙Ｑの表面に対する画像形成対象領域に、外部装置５から受信した画像データに基づく目的画像が形成されるように、印刷制御部３０及び搬送制御部６０を通じて、記録ヘッド４０、キャリッジ搬送機構５０、及び用紙搬送機構７０を制御する。

例えば、主制御部１０は、キャリッジ５１が折返し地点まで主走査方向に沿って移動するように、印刷制御部３０を通じて、キャリッジ搬送機構５０を制御する。その移動過程では、記録ヘッド４０からのインク液滴の吐出により、記録ヘッド４０に対向する用紙Ｑの領域に、目的画像が形成されるように、印刷制御部３０を通じて、記録ヘッド４０の吐出動作を制御する。

更に主制御部１０は、記録ヘッド４０による折返し地点までインク液滴の吐出動作が終了した直後から、用紙Ｑが所定距離だけ副走査方向下流に搬送されるように、搬送制御部６０を通じて用紙搬送機構７０を制御する。

主制御部１０は、用紙Ｑの表面における画像形成対象領域全体に対する目的画像の形成が完了するまで、上記印刷処理を繰返し実行する（Ｓ１２０，Ｓ１３０）。そして、表面の画像形成対象領域全体に対する印刷処理が完了したと判断すると（Ｓ１３０でＹｅｓ）、Ｓ１４０に移行して、反転処理を実行する。

反転処理において、主制御部１０は、搬送制御部６０を通じて、ＰＦモータ９３の回転方向を切り替え、第二排紙ローラ７０８の負方向への回転、及び、反転ローラ８１１の回転により、用紙Ｑが、反転経路８１０を通じて、搬送ローラ７０３とピンチローラ７０４との間のニップ部ＮＰ１まで再供給されるように、用紙搬送機構７０及び反転機構８０を制御する。反転処理が終了した時点では、用紙Ｑの先端はニップ部ＮＰ１で停止し、ニップ部ＮＰ１より用紙搬送機構７０の内部、すなわち、ニップ部ＮＰ１より副走査方向下流には移動しない。

Ｓ１４０での処理を終えると、主制御部１０は、図８に示す待機時間設定処理を実行し、用紙Ｑの表面に吐出されたインクの乾燥のための待機時間Ｔを設定する（Ｓ１５０）。待機時間設定処理の詳細に関しては、後述する。

その後、主制御部１０は、用紙Ｑの通過領域外への記録ヘッド４０の退避が必要であるか否かを判断する（Ｓ１６０）。ここでは、待機時間Ｔが基準時間以下である場合に、記録ヘッド４０の退避が必要であると判断する。基準時間は、待機時間ＴとしてＳ３２５で設定される第一の時間Ｔ１、又は、それより若干長い時間であり得る。

記録ヘッド４０の退避が必要であると判断すると（Ｓ１６０でＹｅｓ）、主制御部１０は、Ｓ１７０に移行し、退避処理を実行する。退避処理において、主制御部１０は、記録ヘッド４０を主走査方向の移動可能範囲の始点に設けられたメンテナンス位置まで退避させるように、印刷制御部３０を通じて、キャリッジ搬送機構５０を制御する。

メンテナンス位置は、主走査方向において、用紙Ｑの通過領域外に位置する。すなわち、メンテナンス位置は、用紙Ｑがプラテン７０１上を副走査方向下流に通過しても、用紙Ｑが記録ヘッド４０に当たらない位置である。

Ｓ１７０における退避処理が終了すると、主制御部１０は、Ｓ１８０に移行する。主制御部１０は、退避が不要であると判断すると（Ｓ１６０でＮｏ）、Ｓ１７０における退避処理を実行せずに、Ｓ１８０に移行する。

Ｓ１８０において、主制御部１０は、Ｓ１５０における待機時間Ｔの設定時点、換言すれば、表裏反転された用紙Ｑの先端をニップ部ＮＰ１に配置した時点から、Ｓ１５０で設定された待機時間Ｔが経過するまで待機する。そして、待機時間Ｔが経過すると（Ｓ１８０でＹｅｓ）、Ｓ１９０に移行し、頭出し処理を実行する。

Ｓ１９０の頭出し処理では、主制御部１０は、ニップ部ＮＰ１に供給された用紙Ｑの裏（うら）面における画像形成対象領域の先頭部が記録ヘッド４０に対向した状態で、インク液滴の吐出領域に配置されるように、搬送制御部６０を通じてＰＦモータ９３を正方向に回転させ、用紙搬送機構７０を制御する。

その後、主制御部１０は、Ｓ１２０での処理と同様に、用紙Ｑの裏面に対する印刷処理を、用紙Ｑの裏面における画像形成対象領域全体に対する目的画像の形成が完了するまで繰返し実行する（Ｓ２００，Ｓ２１０）。そして、裏面の画像形成対象領域全体に対する印刷処理が完了したと判断すると（Ｓ２１０でＹｅｓ）、主制御部１０は、Ｓ２２０に移行して、排紙処理を実行する。

排紙処理において、主制御部１０は、用紙Ｑが排紙トレイに排出されるように、搬送制御部６０を通じて用紙搬送機構７０を制御する。その後、主制御部１０は、印刷制御処理を終了する。

続いて、主制御部１０が、Ｓ１５０で実行する待機時間設定処理の詳細を、図８を用いて説明する。Ｓ１５０において待機時間設定処理を開始すると、主制御部１０は、用紙Ｑの裏面に対する印刷処理に先立つ頭出し処理をＳ１９０において仮に実行したときの用紙Ｑの先端位置、すなわち用紙Ｑの副走査方向下流端部の位置を推定する（Ｓ３１０）。

主制御部１０は、Ｓ３１０において、用紙Ｑの先端の推定位置を算出することができる。例えば、主制御部１０は、用紙Ｑの裏面における画像形成対象領域と用紙先端との間の余白距離に基づいて、頭出し処理時の用紙Ｑの先端の推定位置を算出することができる。

具体的には、主制御部１０は、画像データを参照して、用紙先端から画像形成対象のドットデータが存在する領域までの副走査方向の距離を算出し、算出した距離に基づいて、頭出しされた状態における用紙先端の、ニップ部ＮＰ１及びニップ部ＮＰ２の少なくとも一方からの距離を推定することができる。主制御部１０は、この推定により、用紙Ｑの初期配置として、用紙Ｑの先端のニップ部ＮＰ１，ＮＰ２に対する相対位置を推定することができる。

Ｓ３１０において、用紙Ｑの先端位置を推定すると、主制御部１０は、その推定位置に基づき、用紙ＱがＳ１９０での頭出し処理によって、記録ヘッド４０より副走査方向下流側で、上から支持される位置に配置されるか否かを判別する（Ｓ３２０）。具体的には、推定位置が、第一排紙ローラ７０６と第一拍車ローラ７０７との間のニップ部ＮＰ２より下流の位置であるか否かを判別する。

用紙Ｑの先端がニップ部ＮＰ２より下流に位置するとき、用紙Ｑは、記録ヘッド４０より副走査方向下流側で、第一排紙ローラ７０６と第一拍車ローラ７０７との間のニップにより、用紙Ｑが上方に反らないように支持されることになる。

用紙Ｑが上から支持される位置に配置されると判断すると（Ｓ３２０でＹｅｓ）、主制御部１０は、Ｓ３２５に移行し、待機時間Ｔを、第一の時間Ｔ１に設定する。第一の時間Ｔ１は、設定される待機時間Ｔの中で最も短い待機時間Ｔである。Ｓ３２５において、待機時間Ｔはゼロに設定されてもよい。主制御部１０は、Ｓ３２５の処理を終えると、図８に示す待機時間設定処理を終了して、Ｓ１６０に移行する。

用紙Ｑが上から支持される位置に配置されないと判断すると（Ｓ３２０でＮｏ）、主制御部１０は、Ｓ３３０に移行する。Ｓ３３０において、主制御部１０は、搬送ローラ７０３とピンチローラ７０４との間のニップ部ＮＰ１から用紙Ｑの先端まで副走査方向の距離Ｄが閾値ＴＨより大きいか否かを判断する。距離Ｄの概念は、図９に示される。

距離Ｄが閾値ＴＨ以下であると判断すると（Ｓ３３０でＮｏ）、主制御部１０は、待機時間Ｔを第二の時間Ｔ２に設定する（Ｓ３４０）。Ｓ３４０での処理を終えると、主制御部１０は、図８に示す待機時間設定処理を終了して、Ｓ１６０に移行する。

第二の時間Ｔ２は、第一の時間Ｔ１よりも長い時間である。具体的には、第二の時間Ｔ２は、Ｓ１９０の処理によって頭出しされた用紙Ｑの先端のニップ部ＮＰ１からの距離Ｄが閾値ＴＨ以下であるときに、用紙Ｑの反りが、画質の点で許容範囲内に収まるインクの乾燥時間に対応する時間に定められる。画像形成システム１の設計者は、例えば実験により、第二の時間Ｔ２の適値を求めることができる。

Ｓ３３０において、距離Ｄが閾値ＴＨより大きいと判断すると（Ｓ３３０でＹｅｓ）、主制御部１０は、Ｓ３５０に移行し、待機時間Ｔを、第三の時間Ｔ３に設定する。第三の時間Ｔ３は、第二の時間Ｔ２よりも長い時間であり、Ｓ１９０の処理によって頭出しされた用紙Ｑの先端のニップ部ＮＰ１からの距離Ｄが閾値ＴＨより長いときに、用紙Ｑの反りが、画質の点で許容範囲内に収まるインクの乾燥時間に対応する時間に定められる。

付言すると、用紙Ｑがニップ部ＮＰ１より同じ傾きで反っていても距離Ｄが長いほど、用紙Ｑの先端は、用紙Ｑが反っていないときよりも、より高く、記録ヘッド４０の吐出ノズル４０１に近い位置に配置される。従って、距離Ｄが長い場合には、反りを抑制するために、より長い乾燥時間が必要になる。

Ｓ３５０での設定後、主制御部１０は、用紙Ｑの表面のインク量Ｍに基づき、待機時間Ｔを第三の時間Ｔ３から修正する（Ｓ３６０）。例えば、主制御部１０は、インク量Ｍが基準量以下であるときには、待機時間Ｔを修正せず、インク量Ｍが基準量より大きいときには、待機時間Ｔを、第三の時間Ｔ３に対して所定量α加算した時間（Ｔ３＋α）に修正することができる。

あるいは、主制御部１０は、インク量Ｍを入力変数とし加算量αを出力変数とするα＝ｆ（Ｍ）に基づいて、インク量Ｍに応じたプラスの加算量αを算出し、待機時間Ｔ＝Ｔ３を、待機時間Ｔ＝Ｔ３＋αに延長することができる。関数ｆ（Ｍ）は、インク量Ｍに対する単調増加関数又は単調非減少関数であり得る。単調増加関数には、一次関数が含まれ、単調非減少関数には、インク量Ｍに応じて加算量αが段階的に増加する階段関数が含まれる。

ここでいうインク量Ｍは、印刷に用いられたインクの液量であってもよいし、用紙Ｑの表面における印刷された領域の面積であってもよいし、用紙Ｑの表面全体の面積に対する印刷された領域の面積の割合であってもよい。インク量Ｍは、用紙全体のインク量ではなく、用紙Ｑの一部領域、特には、頭出し時にニップ部ＮＰ１の周辺に配置される用紙Ｑの領域のインク量であってもよい。

インク量Ｍは、用紙Ｑの反りを抑制するのに必要なインクの乾燥時間を調整するための指標に過ぎないので、インク量Ｍに厳密さは要求されない。インク量Ｍが増加するほど、反りを抑制するために必要なインクの乾燥時間は増加する。加算量αは、実験により定められ得る。

Ｓ３６０での処理を終えると、主制御部１０は、Ｓ３７０に移行し、用紙Ｑの表（おもて）面の印刷領域周辺が、搬送ローラ７０３とピンチローラ７０４との間にニップされているか否かを判断する（Ｓ３７０）。ここでいう印刷領域は、用紙Ｑの表面に対する印刷処理（Ｓ１２０）において、用紙Ｑの表面に対してインク液滴が吐出された領域である。

例えば、主制御部１０は、ニップ部ＮＰ１を中心とした副走査方向に所定幅Ｗを有する領域に位置すると推定される用紙Ｑの特定領域ＲＰ（図６下図においてハッチングされた領域参照）に、所定面積以上の印刷領域があるときに、Ｓ３７０において肯定判断し、それ以外の場合に否定判断することができる。

別例として、主制御部１０は、用紙Ｑの表面における特定領域ＲＰ内の印刷領域に対して印刷時に吐出されたインク量、例えばインク液量を判別してもよい。主制御部１０は、判別されたインク量が閾値以上であるときに、Ｓ３７０において肯定判断し、それ以外の場合に否定判断してもよい。

図６下図の特定領域ＲＰは、単なる例示である。幅Ｗは、搬送ローラ７０３の直径より大きくても、小さくてもよい。別例として、幅Ｗの副走査方向における中心は、ニップ部ＮＰ１からずれていてもよい。特定領域ＲＰは、試験により適切な領域に定められ得る。

インクが十分に乾燥していない状態で、印刷領域の周辺がニップされる場合には、用紙Ｑの反りがより大きく現れることが多い。このため、印刷領域周辺がニップされていると判断すると（Ｓ３７０でＹｅｓ）、主制御部１０は、待機時間Ｔを、更に所定量βだけ加算するように修正し、修正後の待機時間Ｔ＝Ｔ３＋α＋βを、待機時間Ｔの設定値に確定する（Ｓ３８０）。

βは、一定量であってもよいし、上記面積又はインク量に応じた可変量であってもよい。例えば、主制御部１０は、特定領域ＲＰ内の上記判別したインク量に基づき、待機時間Ｔの修正量を調整し得る。すなわち、主制御部１０は、インク量が多いほどβとして長い時間を加算するように、待機時間Ｔを、時間Ｔ＝Ｔ３＋α＋βに修正してもよい。主制御部１０は、その後、待機時間設定処理を終了して、Ｓ１６０に移行する。

Ｓ１６０以降において、主制御部１０は、待機時間Ｔ＝Ｔ３＋α＋βの経過後、用紙Ｑに対する頭出し処理（Ｓ１９０）及び、用紙Ｑの裏（うら）面に対する印刷処理（Ｓ２００）を実行する。

主制御部１０は、Ｓ３７０において、印刷領域周辺がニップされていないと判断すると、Ｓ３８０の処理を実行せずに、Ｓ３６０における修正後の待機時間Ｔ＝Ｔ３＋αを、待機時間Ｔの設定値に確定し、待機時間設定処理を終了する。その後、Ｓ１６０以降の処理を実行し、待機時間Ｔ＝Ｔ３＋αの経過後、用紙Ｑに対する頭出し処理（Ｓ１９０）及び、用紙Ｑの裏（うら）面に対する印刷処理（Ｓ２００）を実行する。

以上に説明した本実施形態の画像形成システム１によれば、搬送ローラ７０３及びピンチローラ７０４との間のニップ部ＮＰ１が、第一の力の作用点として機能し、用紙Ｑを、インク液滴の吐出位置より副走査方向上流において上下から支持する。更に、第一排紙ローラ７０６及び第一拍車ローラ７０７との間のニップ部ＮＰ２が、第二の力の作用点として機能し、用紙Ｑを、インク液滴の吐出位置より副走査方向下流において上下から支持する。

Ｓ１９０の処理によって用紙Ｑが頭出しされた状態で、用紙Ｑがニップ部ＮＰ２によってニップされていない場合には、用紙Ｑの先端が自由端である用紙配置で、用紙Ｑの裏面に対する印刷処理が実行されることから、インクが十分に乾燥し、反りが抑制される前に、印刷処理が開始されると、用紙Ｑの裏面に形成される画像の品質が劣化する。

一方、用紙Ｑが頭出しされた状態で、用紙Ｑがニップ部ＮＰ２によってニップされている場合には、用紙Ｑの反りに起因する画質劣化は、用紙Ｑの表面に吐出されたインクの乾燥レベルによらず、基本的に生じない。

本実施形態では、このような特徴を利用して、用紙搬送機構７０への用紙Ｑの再供給後に用紙Ｑの裏面に対する画像形成動作（すなわち印刷処理）が開始されるときの用紙Ｑの初期配置を推定し、推定した初期配置に基づき、用紙Ｑの表面に対する画像形成が完了してから、表裏反転された用紙Ｑが用紙搬送機構７０に再供給され、再供給された用紙Ｑの裏面に対する画像形成が開始されるまでの時間を、待機時間Ｔの変更により制御する。

具体的には、第一の力の作用点（ニップ部ＮＰ１）及び第二の力の作用点（ニップ部ＮＰ２）に対する用紙Ｑの相対位置に基づき、上記再供給した用紙Ｑに対する画像形成が開始されるまでの時間を、待機時間Ｔの変更により調整する。

従来では、用紙Ｑの反りに注目せずにインク乾燥のための待機時間を設定していたため、図５Ｂに示す配置で用紙Ｑが頭出しされるような、反りが矯正されるケースにおいても、インクが十分に乾燥するまで、不要な待機動作が行われていた。

これに対し、本実施形態では、頭出し処理後における用紙Ｑの配置が、用紙Ｑの先端部が第二の力の作用点で支持されるような、反りが矯正される配置であることが推定される場合に、待機時間Ｔを短く設定し、迅速に用紙Ｑの裏面の印刷処理を開始するようにした。従って、本実施形態によれば、両面印刷に係るスループット及び画質の良好な画像形成システム１を構築することができる。

本実施形態では特に、用紙Ｑの先端がニップ部ＮＰ２によりニップされておらず自由端であるとき、用紙Ｑの先端とニップ部ＮＰ１との間の距離Ｄが長いほど待機時間Ｔを長くするように、待機時間Ｔが設定されて、用紙Ｑの裏面に対する印刷処理が開始されるまでの時間が制御される。従って、本実施形態によれば、用紙Ｑの先端が自由端であるときに、反りの抑制に要する時間に応じて、適切な待機時間Ｔを設定することができる。

この他、本実施形態では、頭出しされた用紙Ｑの表面における印刷領域の、ニップ部ＮＰ１に対する相対位置に基づき、印刷領域が、ニップ部ＮＰ１で力の作用を受ける被作用位置にある場合に、そうでない場合よりも、待機時間Ｔが長く設定される（Ｓ３８０）。従って、印刷領域がニップされることにより反りが大きくなる現象を、インクの乾燥時間（待機時間Ｔ）の適切な設定により抑制することができる。

本実施形態では更に、待機時間Ｔが、反りが抑制される時間より短い第一の時間Ｔ１に設定されるときには、Ｓ１７０において、記録ヘッド４０を、用紙Ｑの通過領域から退避させ、用紙Ｑの先端がインク液滴の吐出領域を通過する前に、記録ヘッド４０を用紙Ｑの通過領域外に配置するようにした。

従って、本実施形態によれば、反りのある状態で用紙Ｑが配置されることによる記録ヘッド４０の吐出ノズル４０１と用紙Ｑとの間の接触を抑えて、用紙Ｑを迅速に頭出しすることができる。従って、本実施形態によれば、印刷に係るスループットが向上する。

本開示が、上述した実施形態に限定されず、種々の態様を採る得ることは言うまでもない。例えば、反りの量は、用紙Ｑの厚みや用紙Ｑの材質によって変化する可能性がある。従って、待機時間Ｔに関する第一の時間Ｔ１，第二の時間Ｔ２、第三の時間Ｔ３、加算量α、加算量βは、搬送される用紙Ｑの種類毎に設定されてもよい。

すなわち、画像形成システム１は、用紙Ｑの厚みや材質等によって分類される用紙Ｑの種類毎に、上述した値Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，α，βを、ＮＶＲＡＭ１７に記憶することができる。主制御部１０は、搬送対象の用紙Ｑの種類を判別し、用紙Ｑの種類に応じた値Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，α，βに基づき、図８に示す待機時間設定処理を実行することができる。

画像形成システム１は、加算量α，βを用いた待機時間Ｔの修正動作（Ｓ３６０−Ｓ３８０）を、Ｓ３４０で待機時間Ｔを、第二の時間Ｔ２に設定したときにも実行するように構成されてもよい。

本開示の技術は、図１０に示すように、記録ヘッド４０よりも副走査方向下流且つ第一排紙ローラ７０６よりも副走査方向上流に原稿押さえ７２０を備える画像形成システム１に適用されてもよい。原稿押さえ７２０は、プラテン７０１上に用紙Ｑを上から押さえつけるように機能する。この場合、主制御部１０は、Ｓ３２０において、Ｓ３１０での推定位置が、原稿押さえ７２０より下流の位置であるか否かを判別することにより、記録ヘッド４０より副走査方向下流側で、原稿押さえ７２０により上から支持される位置に用紙Ｑが配置されるか否かを判別することができる。この判別結果に従って、主制御部１０は、図８に示すように待機時間Ｔを設定することができる。

この他、反転機構８０の構成は、図２に示す例に限定されない。本開示の技術は、例えば、用紙搬送機構７０の上流に反転機構を備えた画像形成システムに適用されてもよい。この場合には、第一排紙ローラ７０６の負方向への回転により用紙Ｑを副走査方向上流に後退させて、用紙Ｑを用紙搬送機構７０の入口を超えて更に反転機構まで後退させた後、用紙Ｑを反転機構で表裏反転させて、用紙搬送機構７０に再供給することができる。

上記実施形態の画像形成システム１は、表裏反転させた用紙Ｑをニップ部ＮＰ１まで供給した時点から、用紙Ｑの搬送制御を通じて、用紙Ｑの裏面に関する頭出し処理を開始するまでの時間を制御することにより、間接的に、用紙Ｑの表面に対する印刷処理が完了してから、用紙Ｑの裏面に対する印刷処理が開始されるまでの時間を制御した。しかしながら、画像形成システム１は、頭出し処理まで実行した後、印刷処理に関する待機動作を行うことにより、用紙Ｑの裏面に対する印刷処理が開始されるまでの時間を制御するように構成されてもよい。

別例として、画像形成システム１は、表裏反転させた用紙Ｑをニップ部ＮＰ１まで供給するまでの時間を制御することにより、用紙Ｑの表面に対する印刷処理が完了してから、用紙Ｑの裏面に対する印刷処理が開始されるまでの時間を制御するように構成されてもよい。

例えば、画像形成システム１は、反転処理（Ｓ１４０）を開始するまでの時間を調整することにより、あるいは、反転処理（Ｓ１４０）における用紙Ｑの搬送速度を調整することにより、用紙Ｑの裏面に対する印刷処理が開始されるまでの時間を制御することができる。この場合、主制御部１０は、反転処理（Ｓ１４０）に先駆けて、待機時間設定処理（Ｓ１５０）を実行することができる。待機動作の起点、即ち待機時間の始点は、用紙Ｑの表面に対する印刷処理が完了した時点であってもよい。

このように、画像形成システム１は、記録ヘッド４０、用紙搬送機構７０、及び反転機構８０の少なくとも一つを制御することによって、用紙Ｑの表面に対する印刷処理が完了してから、用紙Ｑの裏面に対する印刷処理が開始されるまでの時間を制御することができる。

上記実施形態では、距離Ｄと閾値ＴＨとの比較により、待機時間Ｔを第二の時間Ｔ２又は第三の時間Ｔ３に設定したが、待機時間Ｔは、距離Ｄに応じた連続的又は段階的な時間に調整されてもよい。

上記実施形態における１つの構成要素が有する機能は、複数の構成要素に分散して設けられてもよい。複数の構成要素が有する機能は、１つの構成要素に統合されてもよい。上記実施形態の構成の一部は、省略されてもよい。上記実施形態の構成の少なくとも一部は、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換されてもよい。特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

最後に用語間の対応関係を説明する。主制御部１０、印刷制御部３０及び搬送制御部６０は、制御器の一例に対応する。用紙搬送機構７０は、シート搬送装置の一例に対応する。反転機構８０は、反転装置の一例に対応する。

１…画像形成システム、５…外部装置、１０…主制御部、１１…ＣＰＵ、１３…ＲＯＭ、１５…ＲＡＭ、１７…ＮＶＲＡＭ、３０…印刷制御部、４０…記録ヘッド、４５…ヘッドドライバ、５０…キャリッジ搬送機構、５１…キャリッジ、５３…ＣＲモータ、５７…リニアエンコーダ、６０…搬送制御部、７０…用紙搬送機構、８０…反転機構、９３…モータ、９７…ロータリエンコーダ、７０１…プラテン、７０３…搬送ローラ、７０４…ピンチローラ、７０６…第一排紙ローラ、７０７…第一拍車ローラ、７０８…第二排紙ローラ、７０９…第二拍車ローラ、７１０…給紙路、７２０…原稿押さえ、８１０…反転経路、８１１…反転ローラ、８１２…従動ローラ、ＮＰ１…ニップ部、ＮＰ２…ニップ部、Ｑ…用紙、ＲＰ…特定領域。

Claims (11)

1. インク液滴を吐出してシートに画像を形成する記録ヘッドと、
   前記シートをシート搬送方向に搬送するシート搬送装置であって、前記記録ヘッドによるインク液滴の吐出位置に対する前記シート搬送方向の上流及び下流に設けられた、前記シートに対する複数の力の作用点を有し、前記シート搬送方向の上流から供給される前記シートを、前記シート搬送方向の下流に搬送するシート搬送装置と、
   前記シートの表面が前記記録ヘッドに対向する向きで前記シート搬送装置によって前記シートが搬送された後、前記シートの裏面が前記記録ヘッドに対向する向きで、前記シート搬送装置に前記シートを搬送させるために、前記シートを表裏反転させて、前記シートを前記シート搬送装置に再供給する反転装置と、
   前記記録ヘッド、前記シート搬送装置、及び前記反転装置を制御する制御器と、
   を備え、
   前記制御器は、
   前記再供給後に前記シートの裏面に対する画像形成が開始されるときの前記シート搬送装置における前記シートの初期配置を推定し、
   推定した前記初期配置に基づき、前記シートの表面が前記記録ヘッドに対向する向きで前記シート搬送装置によって前記シートが搬送される過程での前記シートの表面に対する画像形成が完了してから、前記反転装置により表裏反転された前記シートが前記シート搬送装置に再供給され、再供給された前記シートの裏面に対する画像形成が開始されるまでの時間を制御する
   ように構成される画像形成システム。
2. 請求項１記載の画像形成システムであって、
   前記シート搬送装置は、前記複数の力の作用点に対応する位置に複数のローラ対を備え、前記複数のローラ対により、前記供給される前記シートをニップし、ニップした前記シートを、前記複数のローラ対の回転により前記下流に搬送するように構成され、
   前記制御器は、前記初期配置における前記複数のローラ対に対する前記シートの相対位置に基づいて、前記時間を制御する画像形成システム。
3. 請求項１記載の画像形成システムであって、
   前記複数の力の作用点は、前記吐出位置の前記上流に位置する第一の作用点と、前記吐出位置の前記下流に位置する第二の作用点とを含み、
   前記シート搬送装置は、前記第一の作用点に対応する位置に、前記供給される前記シートをニップし、ニップした前記シートを回転により前記下流に搬送するように構成される第一のローラ対を備え、前記第二の作用点に対応する位置に、前記第一のローラ対から搬送される前記シートをニップし、ニップした前記シートを回転により前記下流に搬送するように構成される第二のローラ対を備え、
   前記制御器は、前記第一及び第二のローラ対の両者でニップされる位置に前記シートが初期配置される第一のケースでは、前記第一のローラ対にはニップされるが前記第二のローラ対にはニップされない位置に前記シートが初期配置される第二のケースよりも、前記時間を短く制御する画像形成システム。
4. 請求項１記載の画像形成システムであって、
   前記複数の力の作用点は、前記吐出位置の前記上流に位置する第一の作用点と、前記吐出位置の前記下流に位置する第二の作用点とを含み、
   前記シート搬送装置は、前記第一の作用点に対応する位置に、前記供給される前記シートをニップし、ニップした前記シートを回転により前記下流に搬送するように構成されるローラ対を備え、前記第二の作用点に対応する位置に、前記ローラ対から搬送される前記シートを支持面に押さえつけるためのシート押さえを備え、
   前記制御器は、前記シート押さえにより前記シートが前記支持面に押さえつけられる位置に、前記シートが初期配置される第一のケースでは、前記シートの先端が前記シート押さえの上流に位置することで、前記シート押さえにより前記シートが前記支持面に押さえつけられない位置に、前記シートが初期配置される第二のケースよりも、前記時間を短く制御する画像形成システム。
5. 請求項３又は請求項４記載の画像形成システムであって、
   前記制御器は、前記第二のケースでは、前記初期配置における前記シートの先端と前記第一の作用点との間の距離が長いほど前記時間を長くするように、前記距離に基づいて前記時間を制御する画像形成システム。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか一項記載の画像形成システムであって、
   前記複数の力の作用点は、前記吐出位置の前記上流に位置する作用点である上流側作用点を含み、
   前記制御器は、前記表裏反転前に画像が形成された前記シートの特定領域の、前記初期配置における、前記上流側作用点に対する相対位置に基づき、前記時間を制御する画像形成システム。
7. 請求項６記載の画像形成システムであって、
   前記制御器は、前記初期配置において、前記特定領域が前記上流側作用点で力の作用を受ける被作用位置に配置される場合には、前記特定領域が前記被作用位置に配置されない場合よりも、前記時間を長く制御する画像形成システム。
8. 請求項６記載の画像形成システムであって、
   前記制御器は、前記相対位置と、前記表裏反転前に前記シートの表面の前記特定領域に吐出されたインク量とに基づき、前記時間を制御する画像形成システム。
9. 請求項１〜請求項７のいずれか一項記載の画像形成システムであって、
   前記制御器は、前記表裏反転前に前記シートに形成された画像の少なくとも一部のインク量に基づき、前記時間を制御する画像形成システム。
10. 請求項１〜請求項９のいずれか一項記載の画像形成システムであって、
    前記記録ヘッドを搭載し、前記シート搬送方向とは交差する方向に移動するキャリッジを備え、
    前記制御器は、前記初期配置において前記シートの先端が前記吐出位置よりも下流に配置される場合には、前記シートの先端が前記吐出位置を通過する前に、前記キャリッジを制御して、前記記録ヘッドを前記キャリッジと共に、前記シートの通過領域外に配置する画像形成システム。
11. インク液滴を吐出してシートに画像を形成する記録ヘッドと、
    前記シートをシート搬送方向に搬送するシート搬送装置であって、前記記録ヘッドによるインク液滴の吐出位置に対する前記シート搬送方向の上流及び下流に設けられた、前記シートに対する複数の力の作用点を有し、前記シート搬送方向の上流から供給される前記シートを、前記シート搬送方向の下流に搬送するシート搬送装置と、
    前記シートの表面が前記記録ヘッドに対向する向きで前記シート搬送装置によって前記シートが搬送された後、前記シートの裏面が前記記録ヘッドに対向する向きで、前記シート搬送装置に前記シートを搬送させるために、前記シートを表裏反転させて、前記シートを前記シート搬送装置に再供給する反転装置と、
    を備える画像形成システムの制御方法であって、
    前記再供給後に前記シートの裏面に対する画像形成が開始されるときの前記シート搬送装置における前記シートの初期配置を推定することと、
    推定した前記初期配置に基づき、前記シートの表面が前記記録ヘッドに対向する向きで前記シート搬送装置によって前記シートが搬送される過程での前記シートの表面に対する画像形成が完了してから、前記反転装置により表裏反転された前記シートが前記シート搬送装置に再供給され、再供給された前記シートの裏面に対する画像形成が開始されるまでの時間を制御することと、
    を含む制御方法。

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