JP5081638B2 - 印刷装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数色のインクによる印刷処理を重ね合わせることにより画像を形成する印刷装置に係り、特に、水系インク及び非水系インクを用いる印刷装置に関する。

従来より、複数色のインクをインクヘッドより吐出する印刷処理を重ね合わせることにより画像を形成する印刷装置が知られている。

このような印刷装置において、標準色及び特定色のインクを収容しうるカートリッジを備え、標準色（例えばＹ（イエロー），Ｍ（マジェンダ），Ｃ（シアン））のインクとして水溶性の溶剤を含有する水系インクを用い、特定色（例えば、Ｋ（黒色））に水に溶解しない溶剤を含有する非水系（油性）インク或いは水系インクを用いる技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
特開平１１−１６５４２０号公報

しかしながら、上述した特許文献１に開示された技術では、標準色として水系インクを用い、特定色として非水系インク又は水系を用いるため、各色の印字率によっては、表面の画像が裏面に透けてしまういわゆる裏抜けや、用紙の搬送路における紙詰まりいわゆるジャムが発生しやすくなるという問題があった。

詳述すると、例えば黒色に非水系インクを用いた印刷では、顔料が用紙表面に溜まりづらく、黒ベタ（黒色一色の部分）の濃度が上がらないため、必要な濃度を無理に得ようとすると、表面の画像が裏抜けしやすいという傾向にある。

一方で、標準色のすべてに水系インクを用いた印刷では、カラー部分の印字率が高い場合、インクの大量な水分によって用紙が変形し、ジャムが発生しやすく、印刷速度を上げられないという問題があった。

本発明は、以上の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、非水系インクと水系インクを用いて印字する際に、水系インクの水分による用紙変形が少なく、高濃度で且つ裏抜け濃度が低い印刷を実現する印刷装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、複数色のインクによる印刷処理を重ね合わせることにより画像を形成する印刷装置であって、各色の印字率を計数する印字率検出部と、各色のインク量を制御するインク量制御部とを備え、前記複数色のインクのうち少なくとも一色以上を、水に溶解しない溶剤を含有する非水系インクとし、残りの色のインクを、水溶性の溶剤を含有する水系インクとしたときに、前記印字率検出部によって計数された前記水系インクの印字率が、所定のしきい値を超える場合に、各色の印字率と、該印字率に応じた前記水系インク及び前記非水系インクのインク量とを関連づけて記録した複数のカラープロファイルを選択し、選択されたカラープロファイルを照合することにより、前記インク量制御部に該水系インク量を低減させ、前記非水系インクによる印刷処理実行後に、前記低減された水系インク量に基づいて前記水系インクによる印刷処理を実行することを特徴とする。また、印字率に応じて水系インク量を低減させることにより、より確実に、インクの水分によって用紙が変形するのを低減することができる。さらに、予め計算された印字率に応じた水系インク及び非水系インクのインク量をプロファイル化しておくことにより、印刷実行時の演算処理量を低減させることができ、演算処理の負担を軽減し、印刷処理の高速化を図ることができる。

なお、上記発明では、複数色のうち濃度が一番高い色や黒色を水系とすることができ、また、二次色を生成できるいずれか一色を水系インクとすることもできる。

このような発明によれば、水系インクより先に非水系インクの印字を行うことにより、用紙変形を抑制することができる。本発明者らは、実験により、ＣＭＹ系３０％の印字後、Ｋ１００％印字の場合の方が用紙変形が少ないことを知見した。

特に、本発明において、黒色Ｋを水系とした場合には、画像の黒ベタの濃度が上がり、裏抜けの濃度を低減することができ、ＣＭＹを非水系とすることで、印字率の高い画像（黒ベタ、赤、青、緑などの二次色のベタ）で、水系インクの水分による用紙変形が抑制されることを知見した。

また、本発明において、ＫとＣＭＹのいずれかのみであれば、水系で印刷が可能である。すなわち、Ｂ＝ＣＭ、Ｒ＝ＭＹ、Ｇ＝ＭＣなどの二次色生成時に印字率が上がるので、ＣＭＹは、２色以上水系にしないことで、水系インクでの印字率を制限し、水系インクによる水分が増大するのを回避することができる。

ここで、非水系インクによる印刷処理を水系インクによる印刷処理に先行させる方法としては、各色のインクを吐出するインクヘッドの配列を、用紙の搬送方向において、非水系インクのインクヘッドが水系インクのインクヘッドより手前に位置させるようにしたり、次に述べるように循環搬送を利用する等が考えられる。

上記発明において、印刷処理の対象となる用紙を循環搬送するとともに、複数色の各インクを吐出する画像形成部を複数回通過させる循環搬送手段と、画像形成部における各インクの吐出タイミングを制御する画像形成制御部とを設け、画像形成制御部において、水系インク及び非水系インクの吐出タイミングを、循環搬送手段による用紙の循環搬送と連携させることによって、非水系インクによる印刷処理を水系インクによる印刷処理に先行させるようにしてもよい。

この場合には、水系インク及び非水系インクの吐出タイミングを、循環搬送手段による用紙の循環搬送と連携させることにより、各色のインクヘッドの配列位置を考慮することなく、画像の特性に応じて動的に、任意の色を水系インクとすることができる。

上記発明において、前記インク量制御部に、水系インク量を低減させると同時に、非水系インク量を変更する機能を設けるようにしてもよい。

この場合には、水系インク量を低減させることにより、画像の濃度が低下するのを非水系インクにより補うことができ、画質濃度の維持と、ジャムの防止とのバランスを図ることができる。例えば、水系インクでの印字率が既定値以上にならないように、水系インクの印字率を落とすことにより用紙変形を抑制し、紙ジャムを予防することができるとともに、非水系インクの量を増やし、水系インクの印字率を落としたことによる、濃度、色味の変化を抑えるができる。

上記発明において、印刷処理の対象となる用紙を搬送する搬送手段における障害発生を検知するジャム検出手段をさらに設け、前記インク量制御部で、ジャム検出手段により検知された障害発生に応じて、インク量の制御を変更するようにしてもよい。

この場合には、紙ジャムが、水系インクによる用紙変形と推測される場合に、自動で、若しくはユーザーの指示を受けて、水系インクの印字率を落とす処理を実行することができ、紙ジャムを予防することができる。なお、このような紙ジャムを検知したことによりインク量の制御を変更したときには、その紙ジャムが発生した際の条件とそれに対する変更とを上述したカラープロファイルに反映させるようにしてもよい。

本発明によれば、複数色のインクによる印刷処理を重ね合わせることにより画像を形成する印刷装置において、水系インク及び非水系インクを用いる際に、水系インクの水分による用紙変形が少なく、高濃度で且つ裏抜け濃度が低い印刷を実現することができる。

［第１実施形態］
（印刷装置の全体構成）
本発明の第１実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る印刷装置１００の印刷用紙搬送経路の概要を示す図である。

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。

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又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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、給紙台又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。

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又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。

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。

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及び第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又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。

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。

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。

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。

特に、本実施形態では、複数色のインクうち少なくとも一色以上を、水に溶解しない溶剤を含有する非水系インクとし、残りの色のインクを、水溶性の溶剤を含有する水系インクとしたハイブリッド印刷処理が行えるよう、ヘッドユニット１１０には、水系インクのインクヘッドと、非水系インクのインクヘッドが配列されている。

具体的には、Ｃ，Ｍ，Ｙのインクヘッドが非水系のＣ，Ｍ，Ｙインクを吐出し、Ｋのインクヘッドが水系のインクを吐出し、非水系インクによる印刷処理が、水系インクによる印刷処理よりも先行されるように、用紙の搬送方向において、Ｃ，Ｍ，Ｙのインクヘッドが、Ｋのインクヘッドより手前に位置するように配列されている。

なお、本実施形態において、非水溶性溶剤としては、芳香族炭化水素溶剤、脂肪族炭化水素溶剤、脂環式炭化水素溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、高級脂肪酸系溶剤、エーテル系溶剤、およびこれらの混合物を用いることができる。具体的には、日本石油社製「テクリーンN-16,テクリーンN-20,テクリーンN-22、日石ナフテゾールL、日石ナフテゾールＭ、日石ナフテゾールＨ、０号ソルベントＬ、０号ソルベントＭ、０号ソルベントH、日石アイソゾール３００、日石アイソゾール４００、ＡＦ−４、ＡＦ−５、ＡＦ−６、ＡＦ−７」、Exxon社製「IsoparＧ、IsoparＨ、IsoparL、IsoparM、Exxol D40、Exxol D80、Exxol D100、Exxol D130、Exxol D140」、及びラウリル酸メチル、ラウリル酸イソプロピル、ミリスチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソステアリル、オレイン酸メチル、オレイン酸エチル、オレイン酸イソプロピル、オレイン酸ブチル、リノール酸メチル、リノール酸イソブチル、リノール酸エチル、イソステアリン酸イソプロピル、大豆油メチル、大豆油イソブチル、トール油メチル、トール油イソブチル、アジピン酸ジイソプロピル、セバシン酸ジイソプロピル、セバシン酸ジエチル、モノカプリン酸プロピレングリコール、トリ２エチルヘキサン酸トリメチロールプロパン、トリ２エチルヘキサン酸グリセリルといった、エステル系溶剤。イソミリスチルアルコール、イソパルミチルアルコール、イソステアリルアルコール、オレイルアルコールといった、アルコール系溶剤。イソノナン酸、イソミリスチン酸、ヘキサデカン酸、イソパルミチン酸、オレイン酸、イソステアリン酸といった脂肪酸。ジエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコール次ブチルエーテルといったエーテル系の溶剤が挙げられる。

さらに、本実施形態において、水溶性溶剤としては、例えばアルコール系、アミン系、グリコールエーテル系、アミド系、スルホキシド系、複素環系、スルホン系、およびこれらの混合系を用いることができる。具体的には、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテルといったグリコールエーテル系の溶剤。メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、セカンダリーブタノール、ターシャリーブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサンジオール、ペンタンジオール、グリセリン、ヘキサントリオール、チオジグリコール、１，３プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５ペンタンジオール、１，２ペンタンジオール、１，２ヘキサンジオール、１，２，６ヘキサントリオール等のアルコール系溶剤。エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、Ｎ−エチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モルホリン、N−エチルホルホリン、エチレンジアミン、ジエチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ポリエチレンイミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、テトラメチルプロピレンジアミン等のアミン系溶剤。ホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド系溶剤。２−ピロリドン、N−メチル−２−ピロリドン、シクロヘキシルピロリドン、２−オキサゾリドン等の複素環系溶剤。ジメチルスルホキシド等のスルホン系溶剤。スルホラン等のスルホン系溶剤が挙げられる。

また、図１に示すように、印刷装置１００には、演算処理部３３０が備えられている。この演算処理部３３０は、ＣＰＵやＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等のプロセッサ、メモリ、及びその他の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、構築された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、ユーザー操作に対する種々の処理を行う。また、この演算処理部３３０には、操作パネル３３０ａが接続されており、この操作パネル３３０ａ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。

（ハイブリッド印刷処理）
そして、本実施形態におけるハイブリッド印刷処理は、演算処理部３３０によって、画像データの解析や、ヘッドユニット１１０及び各駆動モータ、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われる。

図３は、演算処理部３３０におけるハイブリッド印刷処理に係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３３０は、主としてジャム予防処理部３３２と、画像データ受信部３３３と、画像処理部３３１とを備えている。

画像データ受信部３３３は、ジョブデータを受信する通信インターフェースであり、受信したジョブデータに含まれる画像データを各処理部３３１及び３３２に受け渡すモジュールである。

画像処理部３３１は、画像処理に特化したディジタル信号処理を行う演算処理装置であり、印刷に必要な画像データの変換等を行い、印刷を実行するモジュールである。この画像処理部３３１は、プロファイルデータメモリ３３１ａと、プロファイル選択部３３１ｂと、インク量制御部３３１ｃと、画像形成制御部３３１ｄ、色変換回路３３１ｅとを備えている。

プロファイルデータメモリ３３１ａは、複数のカラープロファイルを記憶保持する記憶装置であり、プロファイル選択部３３１ｂによりデータファイルを読み出し、プロファイル選択部３３１ｂを通じて、インク量制御部３３１ｃに送出する。

ここで、カラープロファイルは、各色の印字率と、印字率に応じた水系インク及び非水系インクのインク量とを関連づけて記録したテーブルデータであり、本実施形態では、印字率に応じたカラープロファイルが複数用意され、インク量制御部３３１ｃによるインク量の制御では、印字率に応じて複数のカラープロファイルを選択し、この選択されたカラープロファイルを照合することによって、各色のインク量の調整が行われる。表１は、本実施形態に係るカラープロファイルの内容を示すものである。

プロファイル選択部３３１ｂは、印字率検出部３３２ｃによる印字率やジャムの発生に基づいてプロファイルデータメモリ３３１ａに記憶されている複数のカラープロファイルのうち、適切なものを選択して読み出し、インク量制御部３３１ｃに送出するモジュールである。このプロファイル選択部３３１ｂによるカラープロファイルの選択は、印字率検出部３３２ｃによる各色の印字率及びその分布などに応じて各インクの適切な量を決定すべく、各色の印字率が所定のしきい値を越えるか否かに基づいて行われる。また、本実施形態でのプロファイル選択部３３１ｂによるカラープロファイルの選択では、印字率のみならず、ジャム検出部３３２ｂによるジャムの検出や推測、及び操作信号取得部２３２ａにより受信されたユーザー操作も反映される。

これにより本実施形態では、紙ジャムが水系インクによる用紙変形と推測される場合には、ジャム検出部３３２ｂにより自動で、若しくは操作信号取得部３３２ａによりユーザーの指示を受けて、水系インクの印字率を落とす処理を実行し、紙ジャムを予防する。なお、紙ジャムを検知したことによりインク量の制御を変更したときには、その紙ジャムが発生した条件と、それに対するインク量の変更とをカラープロファイルに反映させるようにしてもよい。

色変換回路３３１ｅは、ＲＧＢ印刷画像を、カラープロファイルを使用して、ＣＭＹＫ印刷画像に変換する回路であり、各色についての印刷画像に基づいて、画像形成制御部３３１ｄに印刷を実行させる。この変換に際し、色変換回路３３１ｅは、デフォルトのカラープロファイル１により暫定的に色変換を行い、このカラープロファイル１により色変換された各色の印刷画像のうち、水系インクで印刷される色の印刷画像を印字率検出部３３２ｃに送出する。ここでは、特定色として黒色を水系インクで印字することから、Ｋ版画像が印字率検出部３３２ｃに送られる。

また、色変換回路３３１ｅは、インク量制御部３３１ｃを備えており、印字率検出部３３２ｃに従ってプロファイル選択部３３１ｂがカラープロファイルを変更したときには、変更されたカラープロファイルに基づいて、インク量を調整する。

かかるインク量制御部３３１ｃは、プロファイル選択部３３１ｂが選択したカラープロファイルに基づいて、各色のインク量を制御するモジュールである。このインク量制御部３３１ｃからの制御信号は、画像形成制御部３３１ｄに入力され、画像形成制御部３３１ｄに、各色のインクヘッドによるインクの吐出量を制御させる。

本実施形態においてこのインク量制御部３３１ｃは、水系インク量を低減させると同時に、非水系インク量を変更する機能を有しており、例えば、水系インクでの印字率が既定値以上にならないように、水系インクの印字率を落とすとともに、非水系インクの量を増やして、水系インクの印字率を落としたことによる、濃度、色味の変化を抑えるようにしている。また、上述したように、本実施形態にかかるインク量制御部３３１ｃは、ジャム検出部３３２ｂにより検知された障害発生に応じて、或いは、ユーザー操作によって、カラープロファイルの選択が変更された場合にも、この選択されたカラープロファイルに従ってインク量の制御を変更する。

画像形成制御部３３１ｄは、各色のインクヘッドの駆動や、搬送経路の駆動手段の動作を制御し、画像形成処理全体を制御するモジュールであり、印字率検出部３３２ｃによって計数された水系インクの印字率が所定のしきい値を超える場合などに、カラープロファイルの切り替えがなされ、選択されたカラープロファイルに応じたインク量制御部３３１ｃからの制御信号に従って、水系インクの量を低減させる。

一方、上記ジャム予防処理部３３２には、操作信号取得部３３２ａと、ジャム検出部３３２ｂと、印字率検出部３３２ｃとが、備えられている。

操作信号取得部３３２ａは、操作パネル３３０ａからユーザーによる操作信号を受信するモジュールであり、受信した操作信号を解析し、ユーザー操作に応じた処理を他のモジュールに実行させる。

特に、本実施形態において、この操作信号取得部３３２ａは、画像形成に関し、図４のパネルイメージのように、ユーザーが紙ジャムの発生を回避すべく水系インクの吐出量を制限するか否かの指示操作や設定操作を受け付け、ジャム発生予防処理の要否をプロファイル選択部３３１ｂに出力する機能を担っている。

印字率検出部３３２ｃは、各色の印字率を計数するモジュールであり、ＤＳＰ３３３によって処理されたジョブデータに含まれる画像データに応じて、各色の印字率、及び印字の分布などを検出し、検出結果をジャム検出部３３２ｂ及びプロファイル選択部３３１ｂに出力する。なお、印字率の計数に際しては、画像を複数エリアに分割し、一番印字率の高いエリアや一番条件の悪いエリアの情報を元に判断するようにしてもよい。

ジャム検出部３３２ｂは、印刷処理の対象となる用紙を搬送する搬送手段における紙ジャム等の障害発生を検知又は推測するモジュールであり、このジャム検出部３３２ｂによる検出結果は、プロファイル選択部３３１ｂに入力される。このジャム検出部３３２ｂにおけるジャム検出処理では、搬送経路の各所に設けられた搬送センサによって検出された紙詰まりや用紙搬送の遅れなどに基づいてジャムの発生を検知又は推測するとともに、印字率検出部３３２ｃから印字率に関する情報を取得し、発生しているジャムが水系インクの印字率によるものか否かを推測し、その推測結果をプロファイル選択部３３１ｂに出力する。

（ハイブリッド印刷処理の動作）
以上の構成を有する印刷装置の動作させることによって、以下のようなハイブリッド印刷処理を実施することができる。図５は、本実施形態に係る印刷装置のハイブリッド印刷処理時における動作を示すフローチャート図である。

先ず、ジョブデータの受信（Ｓ１０１）等により画像データが取得されると、色変換回路３３１ｅによって色変換が行われ、変換された印刷画像に基づいて印字率の検出が行われる（Ｓ１０２）。具体的には、色変換回路３３１ｅにより、ＲＧＢ印刷画像が、プロファイル１に基づいてＣＭＹＫ印刷画像に変換され、変換された印刷画像のうち、水系インクで印刷される色の印刷画像（ここでは、Ｋ版画像）が印字率検出部３３２ｃに送出され、印字率の検出が行われる。

そして、印字率が所定のしきい値を越えていない場合（ステップＳ１０３における“Ｎ”）には、ジャムの予防処理が要求されているか否かを判断する（Ｓ１０４）。このジャム予防処理の要求は、前回の印刷の際にジャムが検出されているか、又はユーザー操作によりジャム予防処理が優先的に選択されているかに応じて判断される。

ステップＳ１０４においてジャム予防処理が要求されていないときには、プロファイル１がそのまま使用され、特定色（ここでは、水系黒色）の吐出量の調整を行うことなく（Ｓ１０６）、印刷が実行される（Ｓ１０８）。

一方、ステップＳ１０３において印字率がしきい値を越えているか（ステップＳ１０３における“Ｙ”）、或いはステップＳ１０４においてジャム予防処理が要求されているとき（ステップＳ１０４における“Ｙ”）には、プロファイル選択部３３１ｂにおいてプロファイル２が選択しなおされ、必要に応じていろ変換処理がやり直されるか、或いはインク量制御部３３１ｃによって水系インク量が低減される（Ｓ１１０）。このとき、インク量制御部３３１ｃは、水系インク量を低減させるとともに、水系インク量の低減による濃度低下を抑えるために非水系インク量を増大させるように調整する。

その後、すべての用紙の印刷を行った後（Ｓ１０７及びＳ１０８）、処理を終了する。

（作用・効果）
このような本実施形態によれば、水系インクより先に非水系インクの印字を行うことにより、画質を高めつつ、用紙変形を抑制することができる。特に、本実施形態のように、黒色Ｋを水系とした場合には、画像の黒ベタの濃度が上がり、裏抜けの濃度を低減することができ、また、ＣＭＹを非水系とすることで、印字率の高い画像（黒ベタ、赤、青、緑などの二次色のベタ）で、水系インクの水分による用紙変形が抑制されることができる。

下表は、黒色を水系のみ、ハイブリッド（プロファイル１及びプロファイル２における）、非水系のみとした条件で印刷した場合の主観評価による画像品質（コントラスト及び色味）である。

表２に示すように、本実施形態のプロファイル１又は２を用いたハイブリッド印刷の結果は、非水系インクのみでの印刷より高品質であることが判る。

また、下表は、コンポジット黒ベタの濃度（ＯＤ値）である。

表３に示すように、本実施形態のプロファイル１又は２を用いたハイブリッド印刷の結果は、黒ベタにおける濃度が高く、非水系インクのみの印刷より高品質であることが判る。

下表は、さらに水系、非水系のインク比率を変えて、各種画像を印刷したときの用紙変形量を、水系のみ又は非水系のみの印刷と比較して示すものである。なお、ここでは、印字率は、ＣＭＹＫの合計で最大１３０％に設定しており、カラープロファイルを用いた印刷では、黒（Ｋ）を水系としている。

水系インクの比率が低い方が、印刷用紙の変形は小さいことから、表４に示すように、本実施形態におけるカラープロファイルを用いて水系インクのインク量を調整するハイブリッド印刷が、水系のみでの印刷よりも有利であることが判る。

（変更例）
なお、上記実施形態では、黒色を水系としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、複数色のうち濃度が一番高い色や二次色を生成できるいずれか一色を水系インクとすることもできる。

例えば、ＫとＣＭＹのいずれかのみを水系とすることができる。すなわち、Ｂ＝ＣＭ、Ｒ＝ＭＹ、Ｇ＝ＭＣなどの二次色生成時に印字率が上がるので、ＣＭＹは、２色以上水系にしないことで、水系インクでの印字率を制限し、水系インクによる水分が増大するのを回避することができる。

表５は、水系インク・非水系インクの組み合わせ、及びインク順序のバリエーションの一例である。

なお、表５に示すように、ケース３でＫ以外のＣＭＹいずれか一色、例えばＭを水系としても、水系の最大インク量は、コンポジットＫで１１０％、赤や青のＭを含む二次色でも１００％であり、本発明のメリットを受けることができる。また、ＫとＭとを水系とした場合、印字率検出回路では、ＫとＭの印字率の合計を使用するようにしてもよい。

また、上記実施形態では複数のカラープロファイルを用いてインク量の調整を行ったが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、画質より回路規模、すなわち製品コストを優先するために、カラープロファイルの読み出しに替えて、デフォルトのインク量に対して低減係数を掛け合わせるなどの簡略的な演算を行って、調整後のインク量を算出するようにしてもよい。

具体的には、プロファイル１に記載された水系の黒色Ｋの値について、係数ａをかけるなどして、調整後の黒色Ｋ′を、
Ｋ′＝ａ×Ｋ（例えば、ａ＝０．８）
とした簡略的な演算により求める。また、この場合には、その他の色ＹＭＣについても、調整後のＹＭＣの値［Ｃ′Ｍ′Ｙ′］を、
［Ｃ′Ｍ′Ｙ′］＝（１−ａ）／３×［ＣＭＹ］
というように求める。

［第２実施形態］
（印刷装置の構成）
次いで、本発明の第２実施形態について説明する。本発明の第２実施形態について説明する。図６は、本実施形態に係る印刷装置１００の印刷用紙搬送経路の概要を示す図である。なお、本実施形態において、上述した第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その機能等は特に言及しない限り同一であり、その説明は省略する。

本実施形態では、用紙を反転させることなく循環搬送するとともに、各色のそれぞれについて非水系インク用のインクヘッドユニット１１０ａと、水系インク用のインクヘッドユニット１１０ｂとを設け、印刷物の画像応じて、各色の水系・非水系インクをジョブ毎に選択可能としたことを要旨とする。

詳述すると、図６に示すように、本実施形態に係る印刷装置は、上述した第１実施形態の構成に加え、バイパス経路ＢＲが設けられ、切替機構１７１により、用紙が循環系搬送路ＣＲから、スイッチバック経路ＳＲ又はバイパス経路ＢＲに選択的に導かれるようになっている。そして、バイパス経路ＢＲ側では、用紙の反転が行われず、そのまま循環系搬送路ＣＲに受け渡される。このため、本実施形態では、バイパス経路ＢＲを経由することにより、同一の印刷面を循環搬送することができ、同一面を連続してヘッドユニット１１０に複数回通過させることができる。

また、搬送ベルト１６０の上面に、非水系インク用のインクヘッドユニット１１０ａと、水系インク用のインクヘッドユニット１１０ｂとがそのベルト移動方向に沿って配列されており、それぞれイエロー（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ている。

そして、本実施形態では、画像形成制御部３３１ｄにおいて、水系インク及び非水系インクの吐出タイミングを、搬送経路駆動手段による用紙の循環搬送と連携させることによって、非水系インクによる印刷処理と、水系インクによる印刷処理とを分割して行い、一回目の印刷で非水系の印刷を行い、二回目の印刷で水系の印刷を行う。

例えば、表５に示すようなケース１〜３などの水系・非水系インクの組み合わせ及びインクヘッド順に対応したカラープロファイルを用意し、このカラープロファイルには、各ケース毎の印字率に応じた水系・非水系の比率が記述されている。印字率検出部３３２ｃは、各色毎の印字率を検出し、プロファイル選択部３３１ｂは、しきい値を越える印字率の色がある場合に、その色と印字率の組み合わせから、適切なケースを選択し、選択されたケースに対応したカラープロファイルを読み出し、色変換回路３３１ｅに送出する。

（印刷装置の動作及び作用効果）
以上の構成を有する印刷装置の動作させることによって、ハイブリッド印刷処理を実施することができる。なお、本実施形態では、前述した第１実施形態で説明した手順（図４）に加え、ステップＳ１０７において図８に示す処理を行う。図８は、本実施形態において印刷実行時に行うサブルーチン処理を示すフローチャート図である。

図８に示すように、本実施形態における印刷実行時には、選択されたケース及びカラープロファイルに基づき、現在のインクヘッドの配列において、選択された水系インクが非水系インクよりも、用紙搬送方向前方に位置しているか否かを判断する（Ｓ１０７ａ）。このとき、水系インクが非水系インクよりも後方にあれば（ステップＳ１０７ａにおける“Ｎ”）、上述した第１実施形態と同様に、通常通り１回の印刷で処理を終了する。このとき、水系のインクヘッドが非水系のインクヘッドよりも後方にあるため、非水系インクによる印刷が、水系インクによる印刷よりも先行される。

一方、ステップＳ１０７ａにおいて、水系インクが非水系インクよりも前方にあれば（ステップＳ１０７ａにおける“Ｙ”）、循環経路を利用した分割印刷を行う。具体的には、画像形成制御部３３１ｄにおいて、水系インク及び非水系インクの吐出タイミングを、搬送経路駆動手段による用紙の循環搬送と連携させることによって、一回目の印刷で非水系インクでの印刷を行い、循環搬送の後、二回目の印刷で水系インクでの印刷を行う。

このような本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様に、水系インクより先に非水系インクの印字を行うことにより、画質を高めつつ、用紙変形を抑制することができる。特に、本実施形態では、水系インク及び非水系インクの吐出タイミングを用紙の循環搬送と連携させる分割印刷を行うため、各色のインクヘッドの配列位置を考慮することなく動的に任意の色を水系インクとすることができる。このため、画像の特性に合わせて任意の色を水系インクとすることができ、且つ非水系インクによる印刷処理を水系インクによる印刷処理に先行させることができることから、用紙変形を防止しつつ、より画質の向上を図ることができる。

第１実施形態に係る印刷装置の印刷用紙搬送経路の概要を示す図である。 第１実施形態に係る給紙系搬送路ＦＲと循環系搬送路ＣＲとを模式的に示した図である。 第１実施形態に係る演算処理部におけるハイブリッド印刷処理に係る機能モジュールを示すブロック図である。 第１実施形態に係るパネルイメージである。 第１実施形態に係る印刷装置のハイブリッド印刷処理時における動作を示すフローチャート図である。 第２実施形態に係る印刷装置の印刷用紙搬送経路の概要を示す図である。 第２実施形態に係るインクヘッドユニットの構成を示す図である。 第２実施形態に係るハイブリッド印刷処理時における動作を示すフローチャート図である。

符号の説明

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
１１０ａ…インクヘッドユニット（非水系）
１１０ｂ…インクヘッドユニット（水系）
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
２２０…サイド給紙駆動部
２３０ａ，２３０ｂ…トレイ駆動部
２３２ａ…操作信号取得部
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
３３０…演算処理部
３３０ａ…操作パネル
３３１…画像処理部
３３１ａ…プロファイルデータメモリ
３３１ｂ…プロファイル選択部
３３１ｃ…インク量制御部
３３１ｄ…画像形成制御部
３３１ｅ…色変換回路
３３２…ジャム予防処理部
３３２ａ…操作信号取得部
３３２ｂ…ジャム検出部
３３２ｃ…印字率検出部
３３３…画像データ受信部

Claims (7)

1. 複数色のインクによる印刷処理を重ね合わせることにより画像を形成する印刷装置であって、
   各色の印字率を計数する印字率検出部と、
   各色のインク量を制御するインク量制御部と
   を備え、
   前記複数色のインクのうち少なくとも一色以上を、水に溶解しない溶剤を含有する非水系インクとし、残りの色のインクを、水溶性の溶剤を含有する水系インクとしたときに、前記印字率検出部によって計数された前記水系インクの印字率が、所定のしきい値を超える場合に、各色の印字率と、該印字率に応じた前記水系インク及び前記非水系インクのインク量とを関連づけて記録した複数のカラープロファイルを選択し、選択されたカラープロファイルを照合することにより、前記インク量制御部に該水系インク量を低減させ、前記非水系インクによる印刷処理実行後に、前記低減された水系インク量に基づいて前記水系インクによる印刷処理を実行する
   ことを特徴とする印刷装置。
2. 前記複数色のうち濃度が一番高い色を、前記水系インクとしたことを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
3. 前記複数色のうち黒色を前記水系インクとしたことを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
4. 前記複数色のうち、二次色を生成できるいずれか一色を前記水系インクとしたことを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
5. 印刷処理の対象となる用紙を循環搬送するとともに、前記複数色の各インクを吐出する画像形成部を複数回通過させる循環搬送手段と、
   前記画像形成部における各インクの吐出タイミングを制御する画像形成制御部と
   を備え、
   前記画像形成制御部は、前記水系インク及び前記非水系インクの吐出タイミングを、前記循環搬送手段による前記用紙の循環搬送と連携させることによって、前記非水系インクによる印刷処理を、前記水系インクによる印刷処理に先行させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
6. 前記インク量制御部は、水系インク量を低減させると同時に、非水系インク量を変更する機能を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
7. 印刷処理の対象となる用紙を搬送する搬送手段における障害発生を検知するジャム検出手段をさらに備え、
   前記インク量制御部は、前記ジャム検出手段により検知された障害発生に応じて、前記インク量の制御を変更する
   ことを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。