JP2021138040A - 画像形成装置、画像形成装置の制御方法、および画像形成装置の制御プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、第1実施形態に係る画像形成装置1の構成図である。また図2は、第1実施形態に係る画像形成装置1の要部を拡大した構成図である。これらの図に示す画像形成装置1は、インクジェット方式のものであって、媒体供給部10、画像形成部20、媒体排出部30、および制御装置40を備え、記録媒体Pへの画像の形成を実行する。記録媒体Pは、シート状のものであって、普通紙や塗工紙といった紙のほか、布帛またはシート状の樹脂等、シート状の主面に着弾したインクを定着させることが可能な種々の媒体を用いることができる。以下、このような画像形成装置1の各部の構成を説明する。
媒体供給部10は、記録媒体Pを格納する給紙トレー11と、給紙トレー11から画像形成部20へ記録媒体Pを搬送する供給部12とを有する。なお、給紙トレー11から画像形成部20に搬送された記録媒体Pは、さらに画像形成部20から媒体排出部30に搬送さる。このためここでは、媒体供給部10、画像形成部20、および媒体排出部30の並び方向を、記録媒体Pの搬送方向xとして以下の説明を行う。
画像形成部20は、搬送ドラム21と、受け渡しユニット22と、加熱部23と、ヘッドユニット24と、硬化光照射装置25と、画像読取装置26と、デリバリー部27と、さらに本第1実施形態で特徴的な光検出部100とを備える。これらの構成は次の通りである。
搬送ドラム21は、円柱形をなしており、その側周面が、記録媒体Pを吸着保持する搬送面21aとなっている。搬送ドラム21は、その搬送面21aに記録媒体Pを保持した状態で、円柱形の中心軸を回転軸として一方の回転方向x1(図面上においては反時計回り方向)に回転する。これにより搬送ドラム21は、搬送面21aに吸着保持した記録媒体Pを、搬送面21aに沿った経路で回転方向x1に搬送する媒体搬送部として機能する。
受け渡しユニット22は、媒体供給部10と搬送ドラム21との間の位置に設けられている。この受け渡しユニット22は、媒体供給部10の供給部12から搬送された記録媒体Pの一端を保持して取り上げ、搬送ドラム21の搬送面21aに記録媒体Pを引き渡す。
加熱部23は、記録媒体Pの搬送方向xおよび搬送ドラム21の回転方向x1において、受け渡しユニット22の下流側に設けられ、搬送ドラム21によって搬送される記録媒体Pが所定の範囲内の温度となるように記録媒体Pを加熱する。このような加熱部23は、例えば、赤外線ヒーター等を用いて構成され、制御装置40からの指示に基づいて赤外線ヒーターに通電して加熱が行われる。
ヘッドユニット24は、記録媒体Pの搬送方向xおよび搬送ドラム21の回転方向x1において、加熱部23の下流側に設けられたインク供給装置である。このヘッドユニットは、搬送ドラム21の回転に応じた適切なタイミングで、搬送ドラム21に保持された記録媒体Pに対してインクを射出する。本実施の形態における画像形成装置1では、一例としてイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色のインクにそれぞれ対応する4つのヘッドユニット24が、記録媒体Pの搬送方向xの上流側から順に、所定の間隔で並ぶように配列されている。
硬化光照射装置25は、光照射装置の一つであって、記録媒体Pの搬送方向xにおいて、ヘッドユニット24の下流側に設けられている。硬化光照射装置25は、搬送ドラム21の搬送面21aに保持された記録媒体Pに対して紫外線等のエネルギー線を照射し、記録媒体P上に射出されたインクを硬化させて定着させる。このような硬化光照射装置25は、搬送ドラム21の回転軸方向にわたって配列された複数の発光素子を有する。
画像読取装置26は、記録媒体Pの搬送方向xにおいて、硬化光照射装置25の下流側に設けられており、記録媒体Pの表面に形成された画像を読み取る。このような画像読取装置26は、搬送ドラム21の軸方向にわたって配列された光照射装置26aと、CCDやCMOSセンサーなどの撮像装置26b(図2のみに図示)と、これらの駆動を個別に制御する駆動回路(図示省略)とを有する。なお搬送ドラム21の軸方向は、搬送方向xに対して垂直な方向であって、搬送幅方向である。
デリバリー部27は、搬送ドラム21と媒体排出部30との間の位置であって、記録媒体Pの搬送方向xにおいて、画像読取装置26の下流側に設けられている。デリバリー部27は、搬送ドラム21の搬送面21aにおいて搬送されている記録媒体Pの一端を保持して取り上げ、記録媒体Pを媒体排出部30の排紙トレー31上に送出する。
光検出部100は、硬化光照射装置25と画像読取装置26の光照射装置26aとから照射される照射光の光強度を検出するためのものである。このような光検出部100は、搬送ドラム21の搬送面21aに沿って配置された凹部21b内に収容され、搬送ドラム21の回転によって、硬化光照射装置25と画像読取装置26の光照射装置26aとに対向する位置に配置される。このような光検出部100は、遮光部材101と、光検出器102とを有する。
遮光部材101は、板状の部材に少なくとの1つの絞り孔101aを設けたものである。図示した例では、複数の絞り孔101aを設けた構成を示した。これらの絞り孔101aは、硬化光照射装置25から照射された照射光、および画像読取装置26の光照射装置26aから照射された照射光を通過させるためのものである。これらの絞り孔101aは、搬送ドラム21の回転軸に沿った方向に、均等に配列されていることが好ましい。
光検出器102は、板状の部材の遮光部材101側に複数の受光素子102aを設けた構成のものである。これらの受光素子102aは、遮光部材101の絞り孔101aに対して1:1で対応して配置され、絞り孔101aを通過した光を1:1で受光する。このような受光素子102aは、受光した光の光強度を電気信号に変換する素子であって、例えばフォトダイオードである。このような受光素子102aは、光強度の検出を目的としたものであって、受光光を波長毎に分離する必要はない。
図1に戻り、媒体排出部30は、画像形成部20から排出された記録媒体Pが載置される板状の排紙トレー31を有し、画像形成後の記録媒体Pを格納する。
制御装置40は、媒体供給部10、画像形成部20、および媒体排出部30を構成する各部材の駆動を制御する。図6は、第1実施形態に係る画像形成装置1の構成を示すブロック図であって、制御装置40の構成を説明するための図である。図1および図6に示すように、制御装置40は、操作部41と、表示部42と、制御部43とを備え、媒体供給部10、画像形成部20、および媒体排出部30の各部に接続されている。
このうち操作部41は、この画像形成装置1を用いて実施される画像形成に関する各種の設定を入力する部分である。このような操作部41は、表示部42と一体に設けたタッチパネルであってもよく、表示部42とは別に設けた操作ボタンを有していてもよい。さらにこのような操作部41は、以降に説明する制御部43との間でデータの受け渡しのための通信が可能なパーソナルコンピューターや、プリンターコントローラーなどの外部装置であってもよい。
表示部42は、操作部41での操作の内容、操作部41での操作にしたがって設定された内容、さらには次の制御部43の指示に従うその他の表示を行う。この表示部42は、制御部43での指示にしたがった報知を、実施する報知部である。
制御部43は、操作部41での操作に基づいて、外部装置から入力された画像データの処理や、画像形成装置1の各駆動部分の動作を制御する。このような制御部43は、計算機によって構成されている。計算機は、いわゆるコンピュータとして用いられるハードウェアである。計算機は、CPU(Central Processing Unit:中央処理装置)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などのメモリを備える。さらに、計算機は、不揮発性の記憶部およびネットワークインタフェースを備える。
光強度判定部43aは、画像形成部20に設けた各受光素子102aからの信号に基づいて、硬化光照射装置25および画像読取装置26の光照射装置26aからの照射光の光強度が、予め設定された閾値以上であるか否かの判定を行う。また光強度判定部43aは、硬化光照射装置25および画像読取装置26の光照射装置26aからの照射光の光強度が、閾値よりも低い場合に、光強度の低下が補正可能な許容範囲内であるか否かの判断を実施する。
補正処理部43bは、光強度判定部43aにおいて、光強度の低下が許容範囲内であると判断された場合に、硬化光照射装置25および画像読取装置26の光照射装置26aから光を照射するための駆動電圧を補正する。
駆動制御部43cは、操作部41からの操作、他の外部装置からの入力情報、および補正処理部43bでの補正情報に基づいて、媒体供給部10、画像形成部20、媒体排出部30、および制御装置40における表示部42の駆動を制御する。この駆動制御部43cによる制御の手順は、以降の各実施形態中における画像形成装置の制御方法において詳細に説明する。
図7は、第1実施形態に係る画像形成装置の制御方法を示すフローチャートである。このフローチャートに示す画像形成装置の制御方法は、図1〜図6を用いて説明した画像形成装置1の制御装置40の制御部43において実施される制御方法であって、制御部43に保持された制御プログラムに基づいて実行される手順である。以下、図7のフローチャートに沿って、先の図1〜図6および必要に応じた他の図を参照しつつ、画像形成装置1の制御方法を説明する。
ステップS100において、駆動制御部43cは、硬化光照射装置25または画像読取装置26の光照射装置26aの光強度の測定処理を開始するタイミングであるか否かの判断を実施する。駆動制御部43cは、測定処理を開始するタイミングに達した場合に、測定処理を開始するタイミングである(YES)と判断して次のステップS101に進む。
ステップS101において、駆動制御部43cは、発光素子からの照射光の光強度測定処理を実施する。ここで、図8は、第1実施形態に係る画像形成装置1の制御方法を説明する図(その1)である。この場合、駆動制御部43cは、搬送ドラム21を回転させることにより、搬送ドラム21の凹部21b内に収容した光検出部100を、光照射装置のうちの一つであって、ここでは一例として硬化光照射装置25に対向する位置に移動させる。
ステップS102において、光強度判定部43aは、各受光素子102aで測定された照射光の光強度が、硬化光照射装置25に対して予め設定された閾値以上であるか否かの判断を実施する。この際、光強度判定部43aは、硬化光照射装置25に設けられた温度検出器で得た硬化光照射装置25の温度に対応する閾値を選択する。これにより、硬化光照射装置25の温度変動に起因する照射光の波長変動が、光強度に与える影響を抑える。そして、各受光素子102aで測定された照射光の光強度を、選択した閾値と比較してこの判断を実施する。
ステップS103において、光強度判定部43aは、閾値以上ではないと判断された光強度の測定値が、硬化光照射装置25に対して予め設定された光強度の低下の許容範囲内であるか否かの判断を実施する。この際、光強度判定部43aは、硬化光照射装置25に設けられた温度検出器で得た硬化光照射装置25の温度に対応する許容範囲の値を選択する。これにより、硬化光照射装置25の温度変動に起因する照射光の波長変動が、光強度に与える影響を抑える。そして、各受光素子102aで測定された照射光の光強度を、選択した許容範囲の値と比較してこの判断を実施する。
ステップS104において、補正処理部43bは、硬化光照射装置25の駆動電圧を、ステップS101での光強度測定処理を実施した場合の駆動電圧よりも高い値に補正する。この場合、補正処理部43bは、光強度の測定値毎に対応して予め保持された駆動電圧を、補正値として選択すればよい。また、各受光素子102aに対応する部分ごとに、硬化光照射装置25の駆動の制御が可能な場合であれば、光強度が閾値以上ではないと判断された受光素子102aに対応する部分の硬化光照射装置25の駆動電圧を、補正すればよい。その後はステップS106に進む。
ステップS105においては、駆動制御部43cは、表示部42に対して、光照射装置の一つである硬化光照射装置25の交換を促す報知を実施させるか、または光照射装置の一つである硬化光照射装置25の交換時期の報知を実施させる。その後は、ステップS106に進む。
ステップS106においては、すべての測定が終了したか否かの判断を実施し、終了した(YES)と判断した場合には、処理を終了させる。一方、終了していない(NO)と判断した場合には、ステップS101に戻る。
以上説明した第1実施形態によれば、硬化光照射装置25および画像読取装置26の光照射装置26aからの照射光が、遮光部材101に設けた絞り孔101aで減光されて光検出器102の受光素子102aに入射される。このため、受光素子102aでの受光量が飽和することなく、精度良く照射光の光強度を検知することができる。しかも、受光素子102aがフィルターで覆われることもないため、フィルターに付着した汚れに起因して、受光素子102aでの受光量がさらに減光されることがない。したがって、光照射装置から照射される照射光の光強度を、高精度に検出し続けることができるため、安定した精度での画像形成が可能となる。
次に第1実施形態の変形例を説明する。この変形例の説明に先立ち、光検出器102に設けた受光素子102aの特性を説明する。図10は、光検出器102に設けた受光素子102aの受光感度特性を説明するグラフであって、横軸を波長[λ]とし、縦軸を受光感度[S]としたグラフである。このグラフに示すように受光素子102aは、短波長領域において受光感度[S]が低く、長波長領域において受光感度[S]が高い特性を有する。
このような変形例によれば、光強度を測定する際においての硬化光照射装置25、および画像読取装置26の光照射装置26aの配置状態によって、受光素子102aに達する照射光の量を調整することができる。このため、異なる波長の照射光が照射される複数の光照射装置を有する場合であっても、受光素子102aの受光特性に合わせた適切な範囲の受光量で各波長の照射光を受光し、照射光の光強度を高精度に測定することが可能になる。
図13および図14は、第2実施形態に係る画像形成装置2を説明する構成図(その1)および(その2)である。これらの図に示す第2実施形態の画像形成装置2が、第1実施形態の画像形成装置1と異なるところは、光検出部200が、光検出器102を移動させるための移動機構201を備えたところにある。他の構成は第1実施形態と同様である。このため、以下においては、光検出器102を移動させるための移動機構201の構成を説明する。
以上説明した第2実施形態の構成によれば、光検出器102の配置状態を変更することができるため、硬化光照射装置25および画像読取装置26の光照射装置26aの光強度を測定する際には、受光素子102aに達する照射光H1,H2の量を調整することができる。このため、変形例の場合と同様に、異なる波長の照射光H1,H2が照射される複数の光照射装置を有する場合であっても、受光素子102aの受光特性に合わせた適切な範囲の受光量で各波長の照射光を受光し、照射光H1,H2の光強度を高精度に測定することが可能になる。
図15および図16は、第3実施形態に係る画像形成装置3を説明する構成図(その1)および(その2)である。これらの図に示す第3実施形態の画像形成装置3が、第1実施形態の画像形成装置1と異なるところは、光検出部300が、2つの光検出器102,103を備えたところにある。他の構成は第1実施形態と同様である。
以上説明した第3実施形態の構成によれば、異なる位置に受光素子102a,103aを配置したことにより、硬化光照射装置25および画像読取装置26の光照射装置26aの光強度を測定する際に、各受光素子102a,103aに達する照射光の量を調整することができる。このため、異なる波長の照射光H1,H2が照射される複数の光照射装置を有する場合であっても、適する範囲の受光量で照射光H1,H2を受光できる位置の受光素子102a,103aを選択することにより、照射光H1,H2の光強度を高精度に測定することが可能になる。
20…画像形成部
21…搬送ドラム(媒体搬送部)
21a…搬送面
21b…凹部
24…ヘッドユニット(インク供給装置)
25…硬化光照射装置(光照射装置)
26…画像読取装置
26a…光照射装置
43…制御部
101…遮光部材
102…光検出器
100…光検出部
101a…絞り孔
102a…受光素子
42…表示部(報知部)
P…記録媒体
H,H1,H2…照射光
x…搬送方向
x1…回転方向(搬送方向)
Claims (17)
- 記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
前記記録媒体に光を照射する光照射装置と、
前記光照射装置から照射される照射光を通過させる遮光部材および前記遮光部材で減光された前記照射光の光強度を検出する光検出器を有する光検出部と、
前記画像形成部および前記光照射装置の駆動を制御する制御部とを備え、
前記遮光部材は、少なくとも1つの絞り孔を有し、
前記光検出器は、前記光照射装置から照射され前記絞り孔を通過した前記照射光の光強度を検知する
画像形成装置。 - 前記絞り孔は、前記照射光を回折させる径を有して形成され、
前記光検出器は、前記絞り孔の形成位置における遮光部材の法線上から外れた位置に配置された
請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記画像形成部は、前記記録媒体にインクを供給するインク供給装置を備え、
前記光照射装置として、前記記録媒体に供給されたインクを硬化させるための光を前記記録媒体に照射する硬化光照射装置を有する
請求項1または2に記載の画像形成装置。 - 前記光照射装置として、前記記録媒体に形成された画像を読み取るための画像読取装置に設けられた白色光の光照射装置を有する
請求項1〜3のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、前記絞り孔に対して前記光照射装置を所定の位置に配置した状態で、前記光照射装置からの照射光の光強度を前記光検出器で検知する
請求項1〜4のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記光照射装置として、異なる波長の照射光を照射する複数の光照射装置を備え、
前記制御部は、前記絞り孔に対して前記複数の光照射装置をそれぞれ所定の位置に配置した状態で、前記各光照射装置からの照射光の光強度を前記光検出器で個別に検知する
請求項1〜5のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記光検出器は、検出角度が異なる位置に移動自在に構成され、
前記制御部は、前記各光照射装置に合わせて前記光検出部の位置を制御する
請求項6に記載の画像形成装置。 - 前記光検出器は、検出角度が異なる位置に複数配置され、
前記制御部は、前記各光照射装置からの照射光を、前記検出角度が異なる位置に配置された前記各光検出器で個別に検知する
請求項6に記載の画像形成装置。 - 前記複数の光検出器は、受光特性が異なる受光素子を有する
請求項8に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、前記光検出器で受光した照射光の強度に基づいて、前記光照射装置の駆動を制御する
請求項1〜9のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記制御部からの指示に基づいた報知を実施する報知部を備え、
前記制御部は、前記光検出器で受光した照射光の強度が閾値よりも低下した場合に、前記報知部に対して前記光照射装置の交換を促す報知を実施させる
請求項1〜10のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記光照射装置は、温度検出器を備え、
前記制御部は、前記温度検出器で検出した前記光照射装置の温度によって前記閾値を変更する
請求項11に記載の画像形成装置。 - 前記画像形成部と前記光照射装置とに前記記録媒体を搬送する媒体搬送部を備え、
前記光検出器は、前記媒体搬送部による前記記録媒体の搬送方向に対して垂直な搬送幅方向にわたって、前記光照射装置に対向するように配置された
請求項1〜12のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記遮光部材は、前記搬送幅方向にわたって配列された複数の前記絞り孔を有し、
前記光検出器は、前記各絞り孔に対応して配置された複数の受光素子を備え、
前記各受光素子は、前記各絞り孔を通過した前記各照射光を個別に受光して光強度を検出する
請求項13項に記載の画像形成装置。 - 前記画像形成部と前記光照射装置とに前記記録媒体を搬送する媒体搬送部を備え、
前記媒体搬送部は、前記記録媒体の搬送面に凹部を有し、
前記光検出部は、前記凹部内に収容されている
請求項1〜14のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 記録媒体に画像を形成する画像形成部と、前記記録媒体に光を照射する光照射装置と、前記光照射装置から照射される照射光を通過させる遮光部材および前記遮光部材で減光された前記照射光の光強度を検出する光検出器を有する光検出部と、前記画像形成部および前記光照射装置の駆動を制御する制御部とを備え、前記遮光部材は、少なくとも1つの絞り孔を有し、前記光検出器は、前記光照射装置から照射され前記絞り孔を通過した前記照射光の光強度を検知する画像形成装置の制御方法であって、
前記制御部により、前記絞り孔に対して前記光照射装置を所定の位置に配置した状態で、前記光照射装置からの照射光の光強度を前記光検出器で検知する
画像形成装置の制御方法。 - 記録媒体に画像を形成する画像形成部と、前記記録媒体に光を照射する光照射装置と、前記光照射装置から照射される照射光を通過させる遮光部材および前記遮光部材で減光された前記照射光の光強度を検出する光検出器を有する光検出部と、前記画像形成部および前記光照射装置の駆動を制御する制御部とを備え、前記遮光部材は、少なくとも1つの絞り孔を有し、前記光検出器は、前記光照射装置から照射され前記絞り孔を通過した前記照射光の光強度を検知する画像形成装置の制御方法であって、
前記制御部に対して、前記絞り孔に対して前記光照射装置を所定の位置に配置した状態で、前記光照射装置からの照射光の光強度を前記光検出器で検知させる
画像形成装置の制御プログラム。
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