JPWO2014208587A1 - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
また、片面ずつ順次画像形成を行い両面の画像形成を行った後に両面の画像を読み取って判定を行う方式では、最初の面の画像形成に異常があった場合でも両面の画像形成後でないとこれを検知できないため、無駄な画像形成を行い、資材と時間が無駄になっていた。
画像形成システム1は、供給部10、本体部100、排出部20を備える。供給部10、本体部100、排出部20は、所定の方向(図1に示すX方向)に沿って設けられて連結している。
具体的には、搬送部110は、例えば、円筒状のドラム110aを有する。ドラム110aは、円筒の円中心を通る軸を中心に回転可能に設けられて、ドラム110aの円筒状の外周面で記録媒体Pを担持する。搬送部110は、ドラム110aを回転させることで、外周面に担持された記録媒体Pの一面を画像形成部120、照射部130及び読取部140に対向させながら搬送する。
画像形成部120、照射部130及び読取部140は、回転するドラム110aの外周面が通過する位置の近傍に、当該外周面に沿って設けられる。具体的には、画像形成部120、照射部130及び読取部140は、図1に示すように、ドラム110aの外周面の通過により記録媒体Pが搬送される搬送経路のうち、供給部10から供給された記録媒体Pを排出部20側に搬送する搬送経路に沿って、上流側から下流側に向かって、画像形成部120、照射部130、読取部140の順に設けられる。
具体的には、搬送部110は、例えば、スイッチバック部115を有する。スイッチバック部115は、スイッチバックにより記録媒体Pを反転して搬送する。
記録媒体Pは、ドラム110aから図1における時計方向に回転するシリンダー111を介して図1における反時計方向に回転する第1シリンダー115aに受け渡され、続いて図1における時計方向に回転する第2シリンダー115bに受け渡される。記録媒体Pの後端が第2シリンダー115bと図1における反時計方向に回転するベルトループ115cのニップ部近傍に到達するとベルトループ115cは図1における時計方向に逆転し、記録媒体Pを吸着してドラム110aまで搬送する。ここで、ベルトループ115cによりドラム110aに戻された記録媒体Pは、画像が形成された面がドラム110aの外周面に当接する状態でドラム110aに再び担持される。即ち、記録媒体Pは、スイッチバック部115により裏返される。また、ドラム110aに戻された記録媒体Pの搬送方向に沿った先頭側の端部は、戻される前にドラム110aにより搬送されていた時の末尾側の端部となる。即ち、記録媒体Pは、スイッチバック部115により反転するように搬送されることで裏返った状態となる。
このように、搬送部110は、スイッチバック部115により記録媒体Pの表裏を反転して搬送することにより記録媒体P等の媒体の両面を順次画像形成部120に対向させて搬送することが可能に設けられている。
このように、スイッチバック部115は、画像形成部120により記録媒体Pの両面に画像の形成が行われる場合、一方の面に画像が形成された記録媒体Pの表裏を反転させて、搬送部110の搬送方向における画像形成部120の上流側に記録媒体Pを搬送する反転部として機能する。
また、読取部140は、搬送方向における画像形成部120の下流側であって、スイッチバック部115の上流側に設けられる。このことから、スイッチバック部115は、搬送部110により画像形成部120及び読取部140を通過して搬送された記録媒体Pを、搬送部110の搬送方向における読取部140の上流側に搬送して搬送部110に再度搬送させる再搬送部として機能する。
具体的には、画像形成部120は、例えば、ドラム110aに担持された記録媒体Pにインクを吐出するノズルを備えた記録ヘッドHが複数設けられたヘッドユニット121を有する。ヘッドユニット121は、記録媒体Pに吐出されるインクの色(例えば、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)の四色)ごとに個別に設けられる。かかるヘッドユニット121を有する画像形成部120は、インクの吐出により記録媒体Pに画像を形成する。
照射部130により照射されるエネルギーは、インクの特性に応じる。例えば、画像形成部120のヘッドユニット121において紫外線の照射により硬化する紫外線硬化性インクが用いられる場合、照射部130から照射されるエネルギーは、紫外線である。この場合、照射部130は、例えば、紫外線(ultraviolet:UV)を発する発光ダイオード(Light Emitting Diode:LED)等の光源131、光源131から発せられた紫外線が照射される範囲(照射範囲)を所定の照射領域A(図7A参照)とする遮蔽部132等を有する。ここで、所定の照射領域Aは、搬送部110のドラム110aの外周面が記録媒体Pを担持して通過する経路における領域である。照射部130は、搬送部110により搬送されて所定の照射領域Aを通過する記録媒体Pに対して紫外線を照射する。
照射部130によりエネルギーが照射されると、記録媒体Pの記録面上に吐出されたインクが硬化して、記録面に定着されることとなる。このように、照射部130は、画像形成部120により画像が形成された記録媒体Pに画像を定着させる定着部として機能する。
具体的には、読取部140は、例えば、CCD(charge-coupled device)イメージセンサー等の撮像素子、記録媒体Pを照らす照明、撮像素子と記録媒体Pとの射線上に設けられるレンズ等を有し、照明により照らされた記録媒体Pからの反射光を撮像素子により検知して、検知結果に応じた電気信号を出力する。読取部140の撮像素子から出力された電気信号に基づいて、読取(読み取り)結果に応じたデータが生成され、読取結果として処理される。
具体的には、例えば、図1に示すように、供給部10は、記録媒体Pを備蓄するトレーと別個に設けられた、補正用媒体を供給するための補正用媒体供給トレーを備えていてもよい。また、排出部20は、記録媒体Pを待機させるためのメイントレー20aと別個に設けられた、補正用媒体を排出するためのサブトレー20bを備えていてもよい。制御部250は、排出切替ガイド113を制御して、記録媒体Pをメイントレー20aに排出するか、サブトレー20bに排出するか排出先を切り替える。
このように、画像形成システム1は、記録媒体Pを含む各種の媒体(例えば、補正用媒体等)を搬送し、読取部140により読み取ることが可能に設けられる。
媒体は、搬送部110により搬送可能な大きさのシート状のものであればよい。媒体の大きさのうち、搬送方向に沿う方向の大きさは、例えば、ドラム110aの円周長に応じる。また、媒体の大きさのうち、搬送方向に直交する幅方向の大きさは、例えば、ドラム110aの外周面の幅(ドラム110aの円筒の中心軸に沿う方向の幅)に応じる。
画像形成システム1は、例えば、設定部210、取得部220、生成部230、変更部240、制御部250、表示部260等を本体部100に備える。
具体的には、設定部210は、例えば、ユーザーの操作に応じて、画像形成部120による画像の形成を記録媒体Pの片面又は両面のいずれに行うかを設定するための信号を制御部250に出力する。
具体的には、取得部220は、例えば、ネットワークインターフェースカード(Network Interface Card:NIC)等の通信に係る構成を備え、通信を介して接続されたPC等の外部の機器から送信された印刷ジョブを取得する。印刷ジョブには、画像形成部120により形成される画像に対応する画像データが含まれる。
具体的には、生成部230は、例えば、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等のプログラマブルロジックデバイス(programmable logic device:PLD)又はASIC(Application-Specific Integrated Circuit)のような集積回路あるいはこれらの組み合わせによる回路からなる。生成部230は、当該回路に実装された処理部及び記憶装置(メモリー)を有し、印刷ジョブに含まれる画像データ及び予め記憶されたパターン画像Qに対応した画像データをメモリーに記憶して、処理部の動作により合成画像データを生成する。
具体的には、変更部240は、例えば、PLD又はASICのような集積回路あるいはこれらの組み合わせによる回路からなり、当該回路に実装された処理部及び記憶装置の協働により画像形成に係る条件のための処理が行われる。
例えば、読取部140によるテストチャート(図9参照)の読取結果に基づいて、ヘッドユニット121に設けられた記録ヘッドHのいずれかのノズルの詰まりが検知された場合に、画像形成に係る条件のうち、ノズルからのインクの吐出に係る条件を、詰まりが生じているノズルからのインクの吐出が行われなくなることが考慮された条件とするよう変更する。
具体的には、変更部240は、例えば、図3A及び図3Bに示すように、ノズルの詰まりによりインクの吐出が行われなくなる欠損箇所Eの周囲に吐出されるドットDのインクで当該欠損箇所Eを補うように、ノズルからのインクの吐出に係る条件を変更する。より具体的には、図3Aにて示す欠損箇所Eの周囲に吐出されるドットDのインクの量を増加させることで、図3Bに示すように、欠損箇所Eを補う。これにより、欠損箇所Eが画質に与える影響を低減することができる。
このように、変更部240により変更される画像形成に係る条件は、ノズルからのインクの吐出に係る条件を含む。
また、別の例として、ノズルの駆動条件を決定する元のデータとなる画像データにおける欠損箇所Eに対応する画素や当該画素の周囲の画素等の色値に対する補正による変更が挙げられる。この場合、色値に対する補正により吐出されるインク量が増加することで、欠損箇所Eが覆われることとなる。
具体的には、制御部250は、例えば、CPU、RAM、ROM等を有する。
CPUは、ROM等の記憶装置から処理内容に応じた各種のプログラムやデータ等を読み出して実行し、実行された処理内容に応じて画像形成システム1の各部の動作を制御する。RAMは、CPUにより処理される各種のプログラムやデータ等を一時的に記憶する。ROMは、CPU等により読み出される各種のプログラムやデータ等を記憶する。
具体的には、表示部260は、例えば、タッチパネル形式による入力を行うための入力装置と一体的に設けられた液晶ディスプレイ等の表示装置を有し、当該表示装置により各種の表示を行う。なお、液晶ディスプレイは、あくまで表示装置の一例であり、他の表示装置(例えば、有機EL(Electroluminescence)ディスプレイ等)であってもよい。
表示部260は、例えば、設定部210による設定に係る表示を行う。具体的には、画像形成部120による画像の形成を記録媒体Pの片面又は両面のいずれに行うかの設定に係り、画像が形成される面の選択(片面又は両面)のための表示画面を表示する。ユーザーにより当該表示に応じて片面又は両面のいずれかの選択に応じた操作が設定部210に対して行われると、設定部210は、画像形成部120による画像の形成を記録媒体Pの片面又は両面のいずれに行うかを設定するための信号を制御部250に出力する。
まず、媒体の両面を読取部140により読み取る場合の搬送部110による搬送及び読取部140の動作について説明する。
媒体は、まず、媒体の一方の面(表面)が読取部140に対向する状態でドラム110aにより担持されて、媒体の搬送方向における読取部140の上流側から下流側へ搬送される。これに伴い、読取部140は、読取位置SC(図7A等参照)を通過した媒体の一方の面を読み取る。
読取部140の下流側まで搬送された媒体は、スイッチバック部115によりスイッチバック搬送される。これにより、媒体は、他方の面(裏面)が読取部140に対向する状態でドラム110aにより担持されるとともに、再び読取部140の上流側に位置することとなる。その後、媒体は、再度、媒体の搬送方向における読取部140の上流側から下流側へ搬送される。これに伴い、読取部140は、読取位置SCを通過した媒体の他方の面を読み取る。
これにより、媒体の一面を読み取るように設けられた読取部140によって媒体の両面を読み取ることができる。
図4は、照射部130の具体的構成の一例を示す図である。
照射部130は、上記にて述べた光源131及び遮蔽部132の他に、光源131に電力を供給するための電力線が接続されるコネクター133、光源131を冷却するための冷却水が供給される水冷口134等を供える。
具体的には、遮蔽部132は、光源131から光が発せられる発生領域の中心とドラム110aの回転中心とを結ぶ中心線CLに対して19.4[°]の角度で設けられる。また、本実施形態の遮蔽部132は、末広がり状に設けられたかさの内側で光源131から発せられる紫外線を98[%]反射するよう設けられたアルミニウム製の板により構成される。これら、遮蔽部132の具体的な構成に係る特定事項はあくまで一例であってこれに限られるものでなく、所定の角度、素材及び反射率等の各種の具体的な設計事項については適宜変更可能である。
このように、遮蔽部132は、照射部130と読取部140との間で照射部130から照射されるエネルギーの一部を遮る。
延設部132aは、ドラム110a側の面が光源131からの光(紫外線等)を反射しにくいよう設けられている。具体的には、延設部132aは、例えば、ドラム110a側の面に非反射材が貼り付けられている。これにより、延設部132aは、ドラム110aに担持された記録媒体Pと延設部132aとの間における光の反射を低減して、中心線CLから離れる方向に導かれる光の強さを低減させる。
図5は、照射部130の光源131から発せられる光の波長と、四色のインクの硬化に必要な積算光量と、光源131から発せられる光の照度との対応関係の一例を示す図である。また、図5は、本実施形態における紫外線の照射の度合いに係る数値条件の一例を示す図でもある。
ドラム110aに担持されて搬送される記録媒体Pに吐出されて画像を形成している四色のインクを確実に硬化させるためには、当該記録媒体Pが照射部130により光(紫外線)が照射される所定の照射領域Aを通過している間に、光の波長に応じて、図5に示す積算光量に対応する紫外線が照射される必要があるという条件が存する。例えば、光の波長が395[nm]である場合に必要な積算光量は、350[mJ/cm2]である。また、光の波長が405[nm]である場合に必要な積算光量は、475[mJ/cm2]である。一般的に、波長がより短いほど、積算光量がより小さくなる傾向がある。
照射部130により照射される紫外線の強度(例えば、光の波長及び照度)は、上記の条件に基づいて設定されている。例えば、ドラム110aに担持されて搬送される記録媒体Pの搬送速度が850[mm/秒]、所定の照射領域Aにおけるドラム110aによる記録媒体Pの搬送方向に沿う方向の長さが68[mm]である場合、図5に示すような光の波長と照度との対応関係が成立するよう設定される。具体的には、例えば、光源131から発せられる光の波長が395[nm]である場合、3.0[W/cm2]の照度となるよう設定される。また、波長が405[nm]である場合、4.0[W/cm2]の照度となるよう設定される。なお、図5に示す光の照度は、光源131による光の発生源から10[mm]の距離で専用の照度計による測定を行った場合に得られる測定結果であり、かかる測定結果が得られるように光源131の動作条件が設定される。
図6は、読取部140のCCDイメージセンサーの分光感度特性の一例を示す図である。
CCDイメージセンサーは、図6に示すように、波長が400〜700[nm]の光に対する感度を有する。このため、例えば、照射部130の光源131から発せられる光の波長が405[nm]である場合、CCDイメージセンサーは、照射部130の光源131から発せられる光や当該光の反射光に対する感度を有していることとなる。
また、図6では図示していないが、CCDイメージセンサーは、例えば、395[nm]等、400[nm]未満の全ての光に対する感度が全くないわけではない。また、光源131に設定される光の波長はあくまで中心波長であり、光源131から実際に発せられる光の波長が完全な単一波長であるわけではない。このため、照射部130の光源131から発せられる光の波長が400[nm]未満に設定されている場合であっても、CCDイメージセンサーは、照射部130の光源131から発せられる光や当該光の反射光に対する感度を示すことがある。
照射部130から照射された光が読取部140の読取動作中にCCDイメージセンサーに進入し、かつ、CCDイメージセンサーに進入した光が所定の強度以上である場合、CCDイメージセンサーによる検知結果に影響を与えることがある。具体的には、例えば、本実施形態のように照射部130から紫外線が照射される場合において、照射部130から照射された光が読取部140の読取動作中にCCDイメージセンサーに進入したとき、紫外線により近い波長の光により検知される紫や青の色に係る検知結果にずれを生じることがある。
例えば、記録媒体Pの加工処理の一つとして、光沢処理が知られており、光沢処理が施された用紙は光沢紙と呼ばれるが、より強い光沢を示す光沢紙(高光沢紙)は、相対的に光沢が弱い光沢紙よりも、記録面に照射された光を特定方向により強く反射する性質を示す。このことから、記録媒体Pとして高光沢紙が用いられた場合、照射部130から発せられた光が記録媒体Pでより強く反射されて他の構成(例えば、読取部140等)に到達する可能性が相対的に上がることとなる。
また、記録媒体Pの記録面の白さをより強めることを目的として、蛍光増白剤が用いられることがある。蛍光増白剤により白さがより強まった記録面は、より強く光を反射するようになることから、記録媒体Pに蛍光増白剤が用いられている場合、照射部130から発せられた光が記録媒体Pでより強く反射されて他の構成(例えば、読取部140等)に到達する可能性が相対的に上がることとなる。
上記の照射部130と読取部140の位置関係に係り、一例として、CCDイメージセンサーが、赤(R)、緑(G)、青(B)の各々について8ビット、即ち、0〜255の数値により示される256階調の識別を可能に設けられていた場合について記載する。
8ビットのCCDイメージセンサーは、各色の光の強度に応じた検知結果として、最大で256階調を識別する。ここで、光が全く検知されない場合(検知結果:0)を0[%]の強度、最も強い光が検知された場合(検知結果:255)を100[%]の強度とした場合、検知結果において1階調の差が生じる場合の光の強度の差は、約0.4[%](0.392…[%])となる。よって、読取部140に8ビットのCCDイメージセンサーが設けられている場合、照射部130から照射される光のうち、読取部140による画像の読取に係り読取部140に進入する光の強度が、読取部140による読取に用いられる光(例えば、照明により発せられて記録媒体Pにより反射されてCCDイメージセンサーに到達する光)の強度に対して0.4[%]以下であれば、実質的に照射部130から照射された光が読取部140による画像の読取に影響を与えないこととなる。言い換えれば、読取部140により読み取られる画像の階調差を検知するために必要な光の強度は、8ビットのCCDイメージセンサーの場合、読取部140による読取に用いられる光の強度に対して0.4[%]を超える強度である。
図8A及び図8Bは、中心線CLに対する読取部140の位置と、読取部140による読取に際してCCDイメージセンサーに進入する紫外線の強度との関係を示すグラフである。図8Aは、遮蔽部132がある場合のグラフである。図8Bは、遮蔽部132がない場合のグラフである。図8A及び図8Bの横軸の絶対値が距離Fに相当する。
図8Aに示すように、遮蔽部132がある場合、70[mm]以上の距離Fを取ることで、70[mm]未満の距離Fに比して、読取部140による読取に際してCCDイメージセンサーに進入する紫外線の強度は飛躍的に減少し、100[mm]を超える距離Fとすることで、実質上、読取部140による読取に際してCCDイメージセンサーに進入する紫外線の強度を0[%]とすることができる。
また、遮蔽部132がなく、照射部130からの光がドラム110aや記録媒体Pにて反射しない場合、図8Bに示すように、遮蔽部132がある場合のような、70[mm]以上の距離Fとなった場合の紫外線の強度の減衰は生じないものの、140[mm]を超える距離Fとすることで、実質上、読取部140による読取に際してCCDイメージセンサーに進入する紫外線の強度を0[%]とすることができる。
ここで、照射部130からの光がドラム110aや記録媒体Pにて反射される場合は、その反射光が読取部140に侵入するため、図8Bにて示すよりも更に遠い距離に設置しなければならない。
パターン画像Qとして、具体的には、例えば、ヘッドユニット121に設けられた記録ヘッドHのノズルの詰まりの有無を検知するためのテストチャート(図9参照)、ヘッドユニット121に設けられた複数の記録ヘッドHどうしの位置関係を確認するための位置関係調整画像(図10参照)等が挙げられる。
ここで、パターンPaは、重複部分P1に存するノズルの各々であって、存する記録ヘッドHが異なるノズルの各々により形成された複数の線のうち、記録媒体Pの搬送方向に沿って形成された複数の線により構成される。当該複数の線どうしの位置関係により、重複部分P1で重複する複数の記録ヘッドHどうしの位置関係のうち、記録媒体Pの搬送方向に直交する方向(幅方向)の位置関係が分かる。
また、パターンPbは、存する記録ヘッドHが異なるノズルの各々により形成された複数の線により構成される。当該複数の線どうしの間隔P2により、重複部分P1で重複する複数の記録ヘッドHどうしの位置関係のうち、記録媒体Pの搬送方向に沿う方向の位置関係が分かる。このように、位置関係調整画像により、複数の記録ヘッドHどうしの位置関係を確認することができる。
なお、図10において記録ヘッドHを図示しているが、パターンPa、Pbを構成する複数の線との関係を示すための図示であり、位置関係調整画像に記録ヘッドHに係る画像は含まれない。
制御部250は、記録媒体Pの両面にパターン画像Qを形成する場合、搬送部110による搬送方向に沿う方向の記録媒体Pの両端のうち、一端側に存する余白部分に、画像形成部120によりパターン画像Qを形成させる。
具体的には、制御部250は、スイッチバック部115によりスイッチバック搬送される記録媒体Pの一端側に存する両面の余白部分にパターン画像Qを形成するよう画像とパターン画像Qとの位置関係を制御する。よって、図11に示すように、パターン画像Qは、例えば、記録媒体Pの一方の面(表面)に対する画像形成において搬送方向の下流側に位置する一端側に形成されるとともに、記録媒体Pの他方の面(裏面)に対する画像形成において搬送方向の上流側に位置する一端側に形成されることとなる。無論、制御部250は、図11に示す例と逆の他端側に両面のパターン画像Qを形成するよう画像とパターン画像Qとの位置関係を制御してもよい。
具体的には、生成部230は、例えば、図12に示すように、印刷ジョブに含まれる画像データと、パターン画像Qに対応する画像データとを個別のメモリー領域に記憶する。生成部230は、印刷ジョブに含まれる画像データに対応する画像のうち、記録媒体Pの一方の面(表面)に形成される画像について、画像の一端(例えば、図12に示す上側)にパターン画像Qが連結された合成画像データを生成する。また、生成部230は、印刷ジョブに含まれる画像データに対応する画像のうち、記録媒体Pの他方の面(裏面)に形成される画像について、画像の他端(例えば、図12に示す下側)にパターン画像Qが連結された合成画像データを生成する。ここで、パターン画像Qが連結される一端及び他端は、画像が記録媒体Pに形成された場合に記録媒体Pの搬送方向に沿う方向の端部に対応する。
なお、図12に示す上側が、搬送される記録媒体Pに形成される画像の下流側に対応する。よって、記録媒体Pの一方の面(表面)については、搬送方向の下流側に位置することになる一端側にパターン画像Qが形成され、記録媒体Pの他方の面(裏面)については、搬送方向の上流側に位置することになる一端側にパターン画像Qが形成される。
ここで、制御部250は、例えば、図11に示すように、両面の各々に対するパターン画像Qの形成領域のうち、搬送方向に沿う方向の形成領域が両面で一致するように、画像形成部120による画像の形成タイミング及び搬送部110による記録媒体Pの搬送タイミングを制御する。
本実施形態の画像形成システム1は、余白部分に限らず、記録媒体Pの記録面に存する画像形成領域(例えば、画像データに対応する画像が形成される領域)を用いて、画像形成部120の調整に用いられる画像を形成することができる。
具体的には、画像形成システム1は、例えば、画像形成部120により取り扱われる色(例えば、CMYKの四色)の各々の濃淡の再現性を確認するためのシェーディング画像(図13参照)を記録媒体Pに形成する。
シェーディング画像は、図13に示すように、画像形成部120により取り扱われる色について個別に形成される。図13に示す例では、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のシェーディング画像に対して、各色を示す英語のイニシャルを符号としている。なお、記録媒体Pにおける各色のシェーディング画像の位置関係等、具体的な態様はこれに限られるものでなく、適宜変更可能である。
無論、画像形成システム1は、上記のパターン画像Qについても、必要に応じて、余白部分に限らない記録媒体Pの記録面に存する画像形成領域に形成することができる。
ここで、上記の例によるパターン画像Qのうち、テストチャートは、線の欠損やかすれの有無が確認可能な解像度で読み取られれば足りる。また、シェーディング画像は、色の濃淡が確認可能な解像度で読み取られれば足りる。
一方、上記の例によるパターン画像Qのうち、位置関係調整画像は、記録ヘッドHどうしの位置関係をより精密に調整する必要性等から、テストチャート及びシェーディング画像に比してより高解像度で読み取られる必要がある。
このように、読取部140により読み取られる画像には、テストチャートやシェーディング画像のように、相対的に低解像度の読取で足りる画像(低解像度読取画像)と、相対的に高解像度の読取が要求される画像(高解像度読取画像)がある。
読取部140により読取可能な解像度は、読取部140の性能及び読取部140と記録媒体Pとの相対移動速度に応じる。具体的には、本実施形態の場合、画像形成部120による画像の形成時における記録媒体Pの搬送速度(第一搬送速度)で記録媒体Pが搬送されている場合に低解像度読取画像が読取可能な解像度(第一解像度)で、低解像度読取画像の読取に問題のない解像度を得られる性能が、読取部140の性能として確保されている。
読取部140の性能の根拠について説明すると、記録媒体Pの両面に対する印刷に際して、一方の面(表面)に対する画像の形成とともに形成されたテストチャートの読取結果により、ノズルの詰まり等、画像形成に係る問題が発見された場合に、変更部240により他方の面(裏面)に対する画像形成に係る条件を変更することが好ましいと考えられるためである。
仮に、ノズルの詰まり等の問題を看過して画像を形成した場合、一方の面のみならず他方の面(裏面)にも当該問題により画質が不十分な画像が形成される可能性があることから、記録媒体Pやインクの無駄な消費を防止する観点において好ましくない。一方、画像形成に係る条件の変更により、他方の面(裏面)に対する画像形成に係る条件を変更したならば、当該問題により生じる記録媒体Pやインクの無駄な消費を防止することができる。
これを実現するために、第一搬送速度でテストチャート等の低解像度読取画像の読取に問題のない解像度を得られる性能が、読取部140の性能として確保されている。
このことから、第二解像度による読取を行うために、搬送部110による記録媒体Pの搬送速度を第一搬送速度よりも遅い搬送速度(第二搬送速度)とする必要がある。
制御部250は、画像形成部120による画像の形成時における記録媒体Pの搬送速度である第一搬送速度で記録媒体Pが搬送されている場合に読取部140が読取可能な解像度である第一解像度よりも高い解像度である第二解像度での読取が必要であって、かつ、画像形成部120による画像の形成が行われていない場合に、搬送部110による記録媒体Pの搬送速度を第一搬送速度よりも遅い搬送速度である第二搬送速度とする。
具体的には、制御部250は、例えば、第二解像度での読取が必要なパターン画像Qが記録媒体Pに形成された場合、制御部250は、当該パターン画像Qの形成完了後に、当該記録媒体Pを第二搬送速度で搬送部110に搬送させる。
本実施形態では、図14に示すように、ドラム110aに担持されて搬送される記録媒体Pの搬送経路のうち、画像形成部120により記録媒体Pに対して画像が形成される最も下流側の位置と読取部140による読取位置SCとの間には、第一搬送速度で搬送される記録媒体Pの搬送速度を第二搬送速度に減速させるための減速領域SLが設けられている。減速領域SLは、例えば、所定の照射領域Aの下流側の端部位置とドラム110aの回転中心とを結ぶ直線と、読取部140による読取位置SCをドラム110aの回転中心まで延長した直線とにより形成されるドラム110aの回転角度範囲内に対応する領域であるが、一例であってこれに限られるものでない。
例えば、ドラム110aに担持されて搬送される記録媒体Pの下流側の端部が減速領域SLの上流側の端部に到達するまでに当該記録媒体Pに対する画像(高解像度読取画像のパターン画像Qを含む)の形成が完了している場合、当該記録媒体Pに形成されているパターン画像Qの搬送方向に沿う方向の端部のうち下流側の端部が読取部140による読取位置SCに到達する前に、当該パターン画像Qの形成が完了していることになる。この場合、制御部250は、当該記録媒体Pの下流側の端部が減速領域SLを通過して読取部140による読取位置SCに到達するまでのドラム110aの回転動作中にドラム110aの回転速度を減速させる。これにより、制御部250は、画像形成中に第一搬送速度で搬送されていた当該記録媒体Pの搬送速度を第二搬送速度に減速させる。そして、制御部250は、読取部140を動作させて、第二搬送速度で搬送される記録媒体Pに形成された高解像度読取画像を第二解像度で読み取らせる。
例えば、パターン画像Qが搬送方向の下流側に形成される一方の面(表面)に対する画像形成の場合、記録媒体Pの下流側の端部が減速領域SLを通過して読取部140による読取位置SCに到達した時点でも、当該記録媒体Pに対する画像の形成が継続されていることが考えられる。このため、パターン画像Qが高解像度読取画像である場合、当該パターン画像Qの読取のためには搬送速度を減速させなければならないが、画像形成中における搬送速度の減速は、インクの吐出位置の変化等、画質に影響を及ぼす。このように、画像形成に伴う搬送中に読取部140による読取のための減速を実施することができない場合に、制御部250は、画像形成中に搬送速度を減速させることなく画像形成を完了させる。このとき、読取部140は動作しない。その後、制御部250は、スイッチバック部115を動作させて、画像が形成された記録媒体Pの再搬送を行う。具体的には、制御部250は、スイッチバック部115による記録媒体Pの反転を2回実施する。これにより、パターン画像Qが搬送方向の上流側に形成された一方の面(表面)が読取部140に対向していた記録媒体Pは、1回目の反転で裏返された後、2回目の反転で再度裏返されることにより、再び一方の面(表面)が読取部140に対向する状態でドラム110aに担持されることとなる。同時に、当該記録媒体Pは、スイッチバック部115による反転により、読取部140の上流側に搬送されることとなる。制御部250は、スイッチバック部115による記録媒体Pの反転を2回実施した後、当該記録媒体Pの搬送速度を第二搬送速度とし、読取部140を動作させて、第二搬送速度で搬送される記録媒体Pに形成された高解像度読取画像を第二解像度で読み取らせる。
なお、高解像度読取画像であるパターン画像Qに限らず、第二解像度での読取が必要な画像が形成される場合において、記録媒体Pの下流側の端部が減速領域SLを通過して読取部140による読取位置SCに到達した時点で当該記録媒体Pに対する画像の形成が継続されているとき、制御部250は、再搬送部(例えば、スイッチバック部115)により読取部140の上流側に搬送された当該記録媒体Pを第二搬送速度で搬送部110に搬送させる。
具体的には、制御部250は、第二搬送速度で記録媒体Pが搬送される場合であって、照射部130によるエネルギーの照射が必要な場合、第二搬送速度で搬送される記録媒体Pの単位面積あたりに対するエネルギーの積算量(例えば、積算光量)と、第一搬送速度で搬送される記録媒体Pの単位面積あたりに対するエネルギーの積算量とを均一にする目的で、照射部130により照射されるエネルギーの単位時間あたりの照射量を第一搬送速度で記録媒体Pが搬送される場合よりも低減させる。
より具体的には、例えば、図14に示す場合のように、画像形成部120による画像形成は完了しており、減速領域SLで記録媒体Pの搬送速度を減少させてもインクの吐出位置の変化による画質への影響がないとしても、当該記録媒体Pの下流側の端部が読取部140による読取位置SCに到達した時点で、当該記録媒体Pに形成された画像に対するエネルギーの照射が完了していない場合が考えられる。このような場合、照射部130によるエネルギーの照射量が第一搬送速度と同様のままであると、第二搬送速度に減速された後に所定の照射領域Aを通過する画像に対するエネルギーの積算量が、第一搬送速度で搬送される状態で所定の照射領域Aを通過する画像に比して多くなってしまう。そこで、制御部250は、照射部130により照射されるエネルギーの単位時間あたりの照射量を第一搬送速度で記録媒体Pが搬送される場合よりも低減させる。具体的な低減の度合いは、例えば、第一搬送速度と第二搬送速度の比率に応じる。
具体的には、例えば、読取部140による低解像度読取画像の読取のように、第一搬送速度で搬送される記録媒体Pの読取によって目的に応じた十分な解像度を確保することができる読取の場合、低解像度読取画像が読取部140による読取位置SCに到達した時点で画像の形成が行われているか否かに関わらず、第一搬送速度での搬送を継続することができる。よって、制御部250は、搬送部110に低解像度読取画像の形成に際して行われる第一搬送速度による記録媒体Pの搬送を継続させて、読取部140による読取位置SCに低解像度読取画像が形成された記録媒体Pを通過させる。
なお、低解像度読取画像であるパターン画像Qに限らず、シェーディング画像のように、第一解像度での読取で対応可能な画像の読取が行われる場合、制御部250は、搬送部110に当該画像の形成に際して行われる第一搬送速度による記録媒体Pの搬送を継続させて、読取部140の近傍に当該画像が形成された記録媒体Pを通過させる。
加えて、照射部130と読取部140とをより近接させることができることから、画像形成装置(本体部100)をよりコンパクトにすることができる。
具体的には、例えば、図15に示すように、記録媒体Pの幅方向について、一方の面(表面においてパターン画像Qが形成される領域と他方の面(裏面)においてパターン画像Qが形成される領域とを分けるようにしてもよい。かかるパターン画像Qの領域制御は、記録媒体Pの幅方向について、画像が形成可能な最大幅の半分以下の領域内に収まるパターン画像Qについて行うことができる。具体例として、非ワンパス方式のインクジェット記録装置のように幅方向について往復移動するヘッドユニット121を有する画像形成部120のテストチャートの形成等が挙げられる。
具体的には、例えば、一方の面(表面)に形成された画像が他方の面(裏面)から透けて見える記録媒体Pの場合、一端側に形成されたパターン画像Qどうしが重なることで、他方の面に形成されたパターン画像Qの読取結果が正しく得られない場合が考えられる。この場合、制御部250は、一方の面にのみパターン画像Qを形成し、他方の面には形成しないようにしてもよい。
具体的には、かかる合成画像データは、例えば、図16に示すように、一端側にパターン画像Qが形成されるように配置されたパターン画像Qと、パターン画像Q以外の画像(画像データに対応する画像であって、両面の各々に形成される画像)と、記録媒体Pの一面において画像形成部120による画像形成が可能な最大領域のうち、パターン画像Q及びパターン画像Q以外の画像の形成領域以外の領域に対応する空白部とを有していてもよい。ここで、図16に示すように、合成画像データにおけるパターン画像Qは、搬送方向に沿う方向について両面の各々に対するパターン画像Qの形成領域が一致するように調整されている。
なお、図16に示す例の場合、両面とも空白部が他端側に設けられているが、一例であってこれに限られるものでない。例えば、パターン画像Qが形成される余白部分と、画像データに対応する画像が形成される部分との間に空白部が設けられていてもよいし、画像データに対応する画像の周囲の一部又は全部に空白部が設けられていてもよい。
ここで、画像形成システム1の本体部100は、さらに、図17に示すように、画像形成部120により形成される画像のもととなる画像データと、当該画像データに基づいて画像形成部120により形成された画像を読取部140により読み取ることで生成された読取データと、を比較する比較部270を備えていてもよい。この場合、変更部240は、比較部270による比較結果に基づいて条件を変更するようにしてもよい。
例えば、条件は、画像の明るさに係る内容を含んでいてもよい。
例えば、変更部240は、読取部140によるシェーディング画像の読取結果に基づいて、各色の濃淡の再現に係るインクの吐出の度合いを変更するようにしてもよい。また、読取部140により画像データに基づいて形成された画像を読み取って、画像の形成に用いられる各色(例えば、CMYKの四色)について比較部270による比較を行い、記録媒体Pに形成される画像の明るさを画像データにおける明るさと同一とするように各色のインクの吐出量等を変更するようにしてもよい。
例えば、テストチャートの読取結果に基づいて、詰まりが検知されたノズルの数が所定数以上であった場合に、変更部240は、画像形成部120による画像形成を中止するように画像形成に係る条件を変更してもよい。また、この場合、制御部250は、ノズルの詰まりを解消するためのメンテナンス動作を画像形成部120に行わせるようにしても良い。メンテナンス動作の具体的内容としては、例えば、ヘッドユニット121をクリーニング部に移動させて、詰まりを生じたノズルから強制的にインクを吐出させるようにノズルを駆動することでノズルの詰まりを解消する吐出メンテナンスが挙げられる。
例えば、比較部270は、記録媒体Pに形成された画像の再現性に係る確認のため、画像データにおける各画素と、読取部140により読み取られて生成された読取結果に対応する画像データにおける各画素とを比較するようにしてもよい。ここで、各画素の色の相違の度合いが所定の度合いを超える等、画像の再現性において問題があることが確認された場合に、変更部240は、画像形成部120による画像形成を中止するように画像形成に係る条件を変更してもよい。これにより、例えば、画像データにおける画像には存在しない白スジが生じる等の問題が記録媒体Pに形成された画像に生じた場合に、そのまま画像形成が継続されて記録媒体Pやインク等の無駄がさらに生じることを防止することができる。
なお、上記の所定数や、所定の度合いのように、画像形成を中止する基準となる事項は、設定部210等を介したユーザーの操作により任意に設定可能である。
また、照射部130から照射されるエネルギーが読取部140に対して与える影響に係る具体的内容は、エネルギーに応じる。例えば、エネルギーとしてIRが用いられる場合、CCDイメージセンサーが感度を示す波長の光のうち、700[nm]以上の波長の光に係る影響がより重点的に考慮される。また、遮蔽部132の具体的な構造や素材についても、照射部130と読取部140との間で照射部130から照射されるエネルギーの一部を遮るよう設けられる。
また、図6に示す例に基づく本実施形態の読取部140はCCDイメージセンサーであるが、一例であってこれに限られるものでない。照射部130から照射されるエネルギーによる影響は、読取部140として採用されるイメージセンサーの特性に応じたものとなる。
具体的には、例えば、読取部140による読取結果に基づいて不良と判断された画像が形成された記録媒体Pをサブトレー20bに排出し、正常と判断された画像が形成された記録媒体Pのみをメイントレー20aに排出するように排出切替ガイド113を制御してもよい。かかる制御を行うことで、ユーザーは、正常に画像が形成された記録媒体Pと不良と判断された画像が形成された記録媒体Pとを容易に区別することができる。
また、両面に画像を形成する場合であっても、最初の面(表面)に記録された画像が異常と判断された場合には、記録媒体Pをスイッチバック部115へ搬送せずに、ベルトループ112と排出切替ガイド113を介してサブトレー20bに直ちに排出し、前述した画像形成に係る条件を変更した後に別の記録媒体Pに再度画像形成を行ってもよい。これにより、記録媒体Pに無駄な記録が行われることによるインク等の資材と時間の浪費を防止することができる。
また、両面に画像を形成する場合であって、記録媒体Pをスイッチバック部115へ搬送した後に最初の面(表面)に記録された画像が異常と判断された場合には、第2の面(裏面)の画像形成開始前であれば画像形成せずに記録媒体Pをドラム110a、シリンダー111、ベルトループ112、排出切替ガイド113を介してサブトレー20bに排出し、第2の面(裏面)の画像形成開始後であれば裏面の画像形成を中止し、記録媒体Pをドラム110a、シリンダー111、ベルトループ112、排出切替ガイド113を介してサブトレー20bに排出してもよい。これにより、記録媒体Pに無駄な記録が行われることによるインク等の資材の浪費を防止することができる。
例えば、画像形成部120により第二解像度での読取が必要なパターン画像Qが記録媒体Pに形成される際の第一搬送速度による当該記録媒体Pの搬送において、当該パターン画像Qの搬送方向に沿う方向の端部のうち下流側の端部が読取部140による読取位置SCに到達する前に画像形成部120による当該パターン画像Qを含む画像の形成が完了する場合、制御部250は、パターン画像Qの形成が完了した時点で一度搬送部110を停止させて、その後、搬送部110に第二搬送速度で当該記録媒体Pを搬送させるようにしてもよい。この場合、減速領域SLが設定されていなくても、パターン画像Qが記録媒体Pに形成される際の当該記録媒体Pの搬送の過程における搬送工程において、第二搬送速度で搬送される記録媒体Pを読取部140により読み取ることができる。
また、上記の実施形態における読取部140は一つであるが、一例であってこれに限られるものでない。例えば、本体部100は、媒体の一面を読み取るように設けられた複数の読取部140を備えていてもよい。
その他、本発明の実施形態の具体的構成は、本発明の特徴を逸脱しない範囲内において、適宜変更可能である。
100 本体部(画像形成装置)
110 搬送部
110a ドラム
115 スイッチバック部(反転部)
120 画像形成部
130 照射部(定着部)
140 読取部
210 設定部
240 変更部
250 制御部
260 表示部
270 比較部
Claims (9)
- 記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部により記録媒体の一面に形成された画像を読み取る読取部と、
記録媒体の一面を前記画像形成部及び前記読取部に対向させながら前記画像形成部及び前記読取部の配設位置の近傍を通過させるように記録媒体を搬送する搬送部と、
前記画像形成部により記録媒体の両面に画像の形成が行われる場合、一方の面に画像が形成された記録媒体の表裏を反転させて、前記搬送部の搬送方向における前記画像形成部の上流側に記録媒体を搬送する反転部と、
を備え、
前記読取部は、前記搬送方向における前記画像形成部の下流側であって、前記反転部の上流側に設けられることを特徴とする画像形成装置。 - 前記読取部による読み取り結果に基づいて前記画像形成部による画像形成に係る条件を変更する変更部を備えることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記画像形成部は、ノズルからインクを吐出する記録ヘッドを有し、
前記条件は、前記ノズルからのインクの吐出に係る条件を含むことを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記条件は、前記画像の明るさに係る内容を含むことを特徴とする請求項2又は3に記載の画像形成装置。
- 前記画像形成部により形成される画像のもととなる画像データと、当該画像データに基づいて前記画像形成部により形成された画像を前記読取部により読み取ることで生成された読み取りデータと、を比較する比較部を備え、
前記変更部は、前記比較部による比較結果に基づいて前記条件を変更することを特徴とする請求項2から4のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 前記画像形成部により画像が形成された記録媒体に画像を定着させる定着部を備え、
前記読取部は、前記定着部の下流側に設けられることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 前記画像形成部による画像の形成を記録媒体の片面又は両面のいずれに行うかを設定する設定部と、
前記設定部による設定に係る表示を行う表示部と、
を備えることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 前記読取部による読み取り結果に基づいて前記記録媒体の搬送を制御する制御部を備えることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記読取部は、前記搬送部による記録媒体の搬送路の一方の側に配置され、前記記録媒体の一方の面に形成された画像を前記一方の側から読み取り後、前記反転部により反転搬送されて前記画像形成部で前記記録媒体の他方の面に形成された画像を前記一方の側から読み取ることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の画像形成装置。
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