特開 2024-149978 画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024149978

(43)【公開日】2024-10-23

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/045 20060101AFI20241016BHJP

   B41J 29/393 20060101ALI20241016BHJP

   B41J 2/01 20060101ALI20241016BHJP

【ＦＩ】

B41J2/045

B41J29/393 107

B41J2/01 451

B41J2/01 401

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023063174

(22)【出願日】2023-04-10

(71)【出願人】

【識別番号】000006150

【氏名又は名称】京セラドキュメントソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114971

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 修

(72)【発明者】

【氏名】佐武 健一

【テーマコード（参考）】

2C056

2C057

2C061

【Ｆターム（参考）】

2C056EA20

2C056EB07

2C056EB27

2C056EB30

2C056EB32

2C056EB42

2C056EC07

2C056EC42

2C056FA04

2C056FA13

2C057AF61

2C057AL16

2C057AL25

2C057AL36

2C057AM22

2C057AN05

2C057BA14

2C061KK12

2C061KK25

2C061KK28

2C061KK32

(57)【要約】

【課題】 記録ヘッド部の複数のヘッドモジュールの駆動電圧の調整を短時間で行える画像形成装置を得る。
【解決手段】 記録ヘッド部１１は、１つのインク色について複数のヘッドモジュール２１を備えている。温度検出部２２は、複数のヘッドモジュール２１の温度を検出する。駆動電圧設定部６１は、複数のヘッドモジュール２１に共通な目標濃度のためのテスト画像の測色濃度に基づいて複数のヘッドモジュール２１の駆動電圧を個別的に設定する。具体的には、駆動電圧設定部６１は、複数のヘッドモジュール２１のそれぞれについて個別的に、測色濃度に基づく機械学習で得られた目標濃度および温度と駆動電圧との対応関係に基づいて、目標濃度および温度に対する駆動電圧を導出する。
【選択図】 図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

１つのインク色について複数のヘッドモジュールを備えた記録ヘッド部と、
前記複数のヘッドモジュールの温度を検出する温度検出部と、
前記複数のヘッドモジュールに共通な目標濃度のためのテスト画像の測色濃度に基づいて前記複数のヘッドモジュールの駆動電圧を個別的に設定する駆動電圧設定部とを備え、
前記駆動電圧設定部は、前記複数のヘッドモジュールのそれぞれについて個別的に、前記測色濃度に基づく機械学習で得られた前記目標濃度および前記温度と前記駆動電圧との対応関係に基づいて、前記目標濃度および前記温度に対する前記駆動電圧を導出すること、
を特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

前記駆動電圧設定部は、（ａ）前記複数のヘッドモジュールのそれぞれの前記温度とインク粘度との対応関係を示すインク粘度特性データに基づいて、前記複数のヘッドモジュールのそれぞれについて前記温度から前記インク粘度を導出し、（ｂ）前記複数のヘッドモジュールのそれぞれについて個別的に、前記測色濃度に基づく機械学習で得られた前記目標濃度および前記インク粘度と前記駆動電圧との対応関係に基づいて、前記目標濃度および前記インク粘度に対する前記駆動電圧を導出することを特徴とする請求項１または請求項１記載の画像形成装置。

【請求項3】

前記駆動電圧設定部は、前記目標濃度をｄ、前記駆動電圧をＶ、前記インク粘度μ、前記複数のヘッドモジュールのそれぞれについての前記駆動電圧の係数をａ、前記複数のヘッドモジュールに共通な前記インク粘度の係数をｂ、前記複数のヘッドモジュールのそれぞれについての定数をｃとしたときの近似式ｄ＝ａ×Ｖ＋ｂ×μ＋ｃにおける、機械学習によって得られた前記ａ、前記ｂ、および前記ｃを適用した前記近似式に基づいて前記駆動電圧を導出することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像形成装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

あるインクジェット方式の画像形成装置は、記録ヘッドの駆動波形の振幅を、記録ヘッド近傍の温度に応じて変化させている（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５－２１２３６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

あるインク色の記録ヘッドが複数のヘッドモジュールを備えている場合、ヘッドモジュールごとに駆動電圧に対するインク吐出量の特性が異なる。そのため、ヘッドモジュール間の濃度ばらつきなく均一な濃度でプリントを行うためにヘッドモジュールごとに駆動電圧を設定する必要がある。そのため、駆動電圧の調整に時間や手間がかかってしまう。

【0005】

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、記録ヘッド部の複数のヘッドモジュールの駆動電圧の調整を短時間で行える画像形成装置を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る画像形成装置は、１つのインク色について複数のヘッドモジュールを備えた記録ヘッド部と、前記複数のヘッドモジュールの温度を検出する温度検出部と、前記複数のヘッドモジュールに共通な目標濃度のためのテスト画像の測色濃度に基づいて前記複数のヘッドモジュールの駆動電圧を個別的に設定する駆動電圧設定部とを備える。そして、前記駆動電圧設定部は、前記複数のヘッドモジュールのそれぞれについて個別的に、前記測色濃度に基づく機械学習で得られた前記目標濃度および前記温度と前記駆動電圧との対応関係に基づいて、前記目標濃度および前記温度に対する前記駆動電圧を導出する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、記録ヘッド部の複数のヘッドモジュールの駆動電圧の調整を短時間で行える画像形成装置が得られる。

【0008】

本発明の上記又は他の目的、特徴および優位性は、添付の図面とともに以下の詳細な説明から更に明らかになる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機械的な内部構成を説明する側面図である。

【図2】図２は、図１に示す画像形成装置の平面図である。

【図3】図３は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の電気的な構成を示すブロック図である。

【図4】図４は、図３におけるプロセッサー４１で実現される処理部を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

【0011】

実施の形態１．

【0012】

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機械的な内部構成を説明する側面図である。図２は、図１に示す画像形成装置の平面図である。なお、この実施の形態に係る画像形成装置は、インクジェットヘッド駆動装置の一例である。

【0013】

この実施の形態に係る画像形成装置は、プリンター、コピー機、ファクシミリ機、複合機などといった装置であり、ライン型のインクジェット方式のカラープリント機構を有する。

【0014】

図１に示す画像形成装置は、シアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックといった４つのインク色に対応するライン型のインクジェット記録部１ａ～１ｄと、プリントシートを搬送する環状の搬送ベルト２と、搬送ベルト２を懸架される駆動ローラー３および従動ローラー４と、搬送ベルト２ととともにプリントシートをニップする吸着ローラー５と、排出ローラー対６とを有する。

【0015】

駆動ローラー３および従動ローラー４は、搬送ベルト２を周回させる。そして、図示せぬ搬送系によって給紙トレイなどから搬送されてきたプリントシートを吸着ローラー５がニップし、ニップされたプリントシートは、搬送ベルト２によってインクジェット記録部１ａ～１ｄのプリント位置へ順番に搬送されていき、インクジェット記録部１ａ～１ｄによりそれぞれの色の画像をプリントされる。そして、カラープリント完了後のプリントシートが排出ローラー対６によって、図示せぬ排紙トレイなどに排出される。

【0016】

また、図２に示すように、この実施の形態では、各インクジェット記録部１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは、複数（ここでは３個）の記録ヘッド部１１を備えている。それらの記録ヘッド部１１は、主走査方向に沿って配列されている。

【0017】

図３は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の電気的な構成を示すブロック図である。図３に示すように、各インク色の記録ヘッド部１１は、複数（ここでは、４個）のヘッドモジュール２１を有している。したがって、ここでは、１つのインクジェット記録部１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄにつき（１つのインク色につき）、１２個のヘッドモジュール２１が設けられている。

【0018】

各ヘッドモジュール２１は、ヘッド３１および駆動回路３２を備えている。ヘッド３１は、インクを吐出するノズルおよび駆動電圧に応じてインクを吐出する圧電素子を有する。なお、ヘッド３１には、図示せぬインクタンクが接続されており、インクタンクからインクが供給される。また、駆動回路３２は、ヘッド３１の圧電素子に駆動電圧を印加してインクを吐出させる回路である。

【0019】

また、記録ヘッド部１１は、温度検出部２２を備えている。温度検出部２２は、温度センサーなどであって、複数のヘッドモジュール２１の温度を測定する。複数のヘッドモジュール２１に共通な温度検出部２２の代わりに、ヘッドモジュール２１ごとの温度検出部２２を記録ヘッド部１１に設けるようにしてもよい。

【0020】

さらに、これらの記録ヘッド部１１には、記録ヘッド部１１における駆動回路３２の駆動電圧設定などを行うプロセッサー（ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを含むコンピューター）４１が電気的に接続されている。

【0021】

図４は、図３におけるプロセッサー４１で実現される処理部を示すブロック図である。プロセッサー４１には、フラッシュメモリーなどといった不揮発性の記憶装置４２が接続されている。プロセッサー４１は、記憶装置４２などから図示せぬＲＡＭへプログラムをロードし、そのプログラムを実行することで、各種処理部として動作する。この実施の形態では、プロセッサー４１は、駆動電圧設定部６１および機械学習処理部６２として動作する。

【0022】

駆動電圧設定部６１は、複数のヘッドモジュール２１に共通な目標濃度のためのテスト画像の測色濃度に基づいて複数のヘッドモジュール２１の駆動電圧を個別的に設定する。

【0023】

具体的には、駆動電圧設定部６１は、複数のヘッドモジュール２１のそれぞれについて個別的に、上述の測色濃度に基づく機械学習で得られた、目標濃度および温度検出部２２により得られる温度と駆動電圧との対応関係に基づいて、目標濃度および温度に対する駆動電圧を導出する。目標濃度および温度と駆動電圧の対応関係は、設定データ５１として記憶されており、駆動電圧設定部６１は、設定データ５１を参照して、目標濃度および温度に対する駆動電圧を導出する。

【0024】

なお、この測色濃度は、当該画像形成装置に設けられた光学センサー（図示せず）で得られた画像から導出されるようにしてもよいし、測色装置によって測定してもよい。

【0025】

また、上述の測色濃度に基づく機械学習は、測色濃度および温度を入力データとし駆動電圧を出力データとして学習器に対する既存の手法で機械学習が行われる。この機械学習は、内蔵の機械学習処理部６２によって行われてもよいし、外部の機械学習処理部によって行われ、その結果（目標濃度および温度と駆動電圧の対応関）が設定データ５１として記憶されるようにしてもよい。

【0026】

次に、上記画像形成装置の動作について説明する。

【0027】

例えば当該画像形成装置の起動時に、まず、駆動電圧設定部６１は、設定データ５１（目標濃度および温度と駆動電圧との対応関係）を読み出す。次に、駆動電圧設定部６１は、温度検出部２２の測定温度を特定し、目標濃度および測定温度に対応する適切な駆動電圧値を、設定データ５１に基づいて特定し、各ヘッドモジュール２１について設定する。

【0028】

そして、プロセッサー４１は、プリントすべき画像に応じて、インクを吐出すべきノズルを特定し、設定した各ヘッドモジュール２１の駆動電圧を印加し、そのノズルからのインクの吐出を行わせる。

【0029】

以上のように、上記実施の形態１によれば、記録ヘッド部１１は、１つのインク色について複数のヘッドモジュール２１を備えている。温度検出部２２は、複数のヘッドモジュール２１の温度を検出する。駆動電圧設定部６１は、複数のヘッドモジュール２１に共通な目標濃度のためのテスト画像の測色濃度に基づいて複数のヘッドモジュール２１の駆動電圧を個別的に設定する。具体的には、駆動電圧設定部６１は、複数のヘッドモジュール２１のそれぞれについて個別的に、測色濃度に基づく機械学習で得られた目標濃度および温度と駆動電圧との対応関係に基づいて、目標濃度および温度に対する駆動電圧を導出する。

【0030】

これにより、テストパターンのプリント、測色などのテストの回数が削減され、記録ヘッド部１１の複数のヘッドモジュール２１の駆動電圧の調整を短時間で行える。また、これにより、複数のヘッドモジュール２１において、駆動電圧および温度に対するプリント濃度の特性にばらつきがあっても、プリント濃度が均一になる。

【0031】

実施の形態２．

【0032】

実施の形態２では、設定データ５１は、目標濃度およびインク粘度と駆動電圧との対応関係、並びに複数のヘッドモジュール２１のそれぞれの温度とインク粘度との対応関係を示すインク粘度特性データを含み、駆動電圧設定部６１は、（ａ）そのインク粘度特性データに基づいて、複数のヘッドモジュール２１のそれぞれについて測定温度からインク粘度を導出し、（ｂ）複数のヘッドモジュール２１のそれぞれについて個別的に、測色濃度に基づく機械学習で得られた目標濃度およびインク粘度と駆動電圧との対応関係に基づいて、目標濃度およびインク粘度に対する駆動電圧を導出する。

【0033】

つまり、実施の形態２では、上述の測色濃度に基づく機械学習は、測色濃度およびインク粘度を入力データとし駆動電圧を出力データとして学習器に対する既存の手法で機械学習が行われる。

【0034】

例えば、実施の形態２では、その機械学習によって、目標濃度をｄ、駆動電圧をＶ、インク粘度μ、複数のヘッドモジュール２１のそれぞれについての駆動電圧Ｖの係数をａ、複数のヘッドモジュール２１に共通なインク粘度μの係数をｂ、複数のヘッドモジュール２１のそれぞれについての定数をｃとしたときの近似式ｄ＝ａ×Ｖ＋ｂ×μ＋ｃにおける、ａ、ｂ、およびｃが得られるようにしてもよい。その場合、駆動電圧設定部６１は、その近似式に基づいて駆動電圧Ｖを導出する。具体的には、次式に従って駆動電圧Ｖが導出される。

【0035】

Ｖ＝（ｂ×μ＋ｃ－ｄ）／ａ

【0036】

なお、実施の形態２に係る画像形成装置のその他の構成および動作については実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。

【0037】

以上のように、上記実施の形態２によれば、温度に依存するインク粘度と駆動電圧との対応関係が機械学習によって得られるため、効率よく機械学習が行われる。

【0038】

なお、上述の実施の形態に対する様々な変更および修正については、当業者には明らかである。そのような変更および修正は、その主題の趣旨および範囲から離れることなく、かつ、意図された利点を弱めることなく行われてもよい。つまり、そのような変更および修正が請求の範囲に含まれることを意図している。

【産業上の利用可能性】

【0039】

本発明は、例えば、インクジェット方式の画像形成装置に適用可能である。

【符号の説明】

【0040】

１１ 記録ヘッド部
２１ ヘッドモジュール
２２ 温度検出部
６１ 駆動電圧設定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】