特開 2024-150306 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】P2024150306

(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 2/205 20060101AFI20241016BHJP

   B41J 29/38 20060101ALI20241016BHJP

   B41J 2/01 20060101ALI20241016BHJP

【ＦＩ】

B41J2/205

B41J29/38 202

B41J2/01 201

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023063661

(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】110003443

【氏名又は名称】弁理士法人ＴＮＫアジア国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】四辻 剛史

【テーマコード（参考）】

2C056

2C057

2C061

【Ｆターム（参考）】

2C056EA04

2C056EA25

2C056EB13

2C056EB45

2C056EB58

2C056EC70

2C056EC80

2C057AF11

2C057AF21

2C057AL31

2C057AM15

2C061AP01

2C061AP03

2C061AP04

2C061AP07

2C061AQ05

2C061AR01

2C061HJ01

2C061HK07

2C061HK11

2C061HM00

2C061HM01

2C061HN08

2C061HN15

(57)【要約】

【課題】エコモードでの印刷時に文字や画像のかすれによる印刷品質の低下を抑制する。
【解決手段】エコモード時のエッジ部のインク液滴８４のサイズをエッジ部ではない領域のインク液滴８３のサイズより大きくすることで、文字や画像のエッジがはっきりするため、インクの消費量を抑えながら、かすれ等を少なくすることができる。更に、用紙の特性（坪量や平滑度等）に応じて、制御部はエコモード時のエッジ部のインク液滴８４のサイズを変更する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

印刷データに基づいて記録媒体に対してインクを吐出し、文字や画像を印刷する記録ヘッドと、
前記印刷データに含まれる文字や画像のエッジを検出するエッジ検出部と、
前記記録ヘッドが予め定められた通常サイズのインク液滴を吐出して印刷する通常モード、または当該通常サイズより小さいサイズのインク液滴で印刷するエコモードのいずれかを設定するモード設定部と、
前記モード設定部が前記エコモードを設定した場合、前記エッジ検出部が検出したエッジ以外の領域に対して前記記録ヘッドが吐出するインク液滴のサイズを前記通常サイズより小さい予め定められた第一サイズとし、前記エッジ検出部が検出したエッジ部に対して前記記録ヘッドが吐出するインク液滴のサイズを前記第一サイズより大きく且つ前記通常サイズより小さい第二サイズとして、前記記録ヘッドに対してインク液滴の制御を行う制御部と、
を備えた画像形成装置。

【請求項2】

前記記録媒体の性質に対応した前記第二サイズを記憶する液滴サイズテーブル記憶部を更に備え、
前記制御部は、前記記録媒体の性質に基づいて前記液滴サイズテーブルから前記第二サイズを読み出し、前記第二サイズに基づいた前記記録ヘッドに対するインク液滴の制御を行う請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項3】

前記液滴サイズテーブル記憶部が記憶する前記第二サイズから、前記記録ヘッドに吐出させるインク液滴のサイズを選択する選択指示の入力を受け付ける入力受付部を更に備え、
前記制御部は、前記入力受付部が受け付けた選択指示が示す前記第二サイズに基づいた前記記録ヘッドに対するインク液滴の制御を行う請求項２に記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記モード設定部が前記エコモードを設定した場合、前記制御部は、前記エッジ検出部が検出したエッジ部のみに前記第二サイズのインク液滴を吐出させ、当該エッジ部以外の領域には、前記第二サイズによるインク液滴の吐出に代えて、インク液滴を吐出させない制御を前記記録ヘッドに対して行う請求項１に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、インクを吐出して用紙に印刷を行う画像形成装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

インクやトナーの消費量を抑えて印刷する機能を備えた画像形成装置は広く知られている。特許文献１には、指定した印刷属性（エコ印刷モード等）によって印刷された印刷物の環境負荷を数値化して表示する画像形成装置について記載されている。特許文献２には、トナーやインクの使用量を抑えたエコモード印刷に向いているか否かを判別してユーザーに提示する印刷システムについて記載されている。特許文献３には、カートリッジ等に収容されるトナーの印刷可能な枚数を精度よく算出する画像形成装置について記載されている。特許文献４には、印刷コストを抑えたデバイスを検索し、検索されたデバイスに対して印刷指示を出す制御プログラムについて記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】２００５－０８８５０６号公報

【特許文献2】２０１１－０４８４３６号公報

【特許文献3】２０１２－０９３５３９号公報

【特許文献4】２０２２－０２２５６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、エコモードで印刷を行うと、吐出するインクの量を減らすために印刷品質が低下し、文字印刷の場合には文字がかすれてしまい、文字が読めなくなる虞があるという問題がある。特許文献１～特許文献４には、エコモード時にインク使用量を抑えたことによって発生する文字や画像のかすれについて言及しておらず、エコモートでの印刷時における上記問題を解消するものではない

【0005】

本発明は、エコモードでの印刷時に文字や画像のかすれによる印刷品質の低下を抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明における画像形成装置は、印刷データに基づいて記録媒体に対してインクを吐出し、文字や画像を印刷する記録ヘッドと、前記印刷データに含まれる文字や画像のエッジを検出するエッジ検出部と、前記記録ヘッドが予め定められた通常サイズのインク液滴を吐出して印刷する通常モード、または当該通常サイズより小さいサイズのインク液滴で印刷するエコモードのいずれかを設定するモード設定部と、前記モード設定部が前記エコモードを設定した場合、前記エッジ検出部が検出したエッジ以外の領域に対して前記記録ヘッドが吐出するインク液滴のサイズを前記通常サイズより小さい予め定められた第一サイズとし、前記エッジ検出部が検出したエッジ部に対して前記記録ヘッドが吐出するインク液滴のサイズを前記第一サイズより大きく且つ前記通常サイズより小さい 第二サイズとして、前記記録ヘッドに対してインク液滴の制御を行う制御部とを備える。

【発明の効果】

【0007】

本発明は、エコモード時のエッジ部のインク液滴サイズをエッジ部ではない領域のインク液滴サイズより大きくすることで、文字や画像のエッジを明確に表現するため、インク消費量を抑えながら、かすれを少なくすることができる。従って、本発明によれば、エコモードでの印刷時に文字や画像のかすれによる印刷品質の低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】画像形成装置を示した正面断面図である。

【図2】画像形成装置の主要内部構成を示す機能ブロック図である。

【図3】通常モード時におけるエッジ部のインク液滴サイズを説明するための図である。

【図4】従来のエコモード時におけるインク液滴サイズを説明するための図である。

【図5】本実施の形態におけるエコモード時のインク液滴サイズを説明するための図である。

【図6】液滴サイズ制御テーブルのデータ構成の一例を示した図である。

【図7】本実施の形態におけるエコモード時の印刷処理の流れを示したフローチャートである。

【図8】変形例のエコモード時におけるエッジ部分のインク液滴を説明するための図である。

【図9】通常モード、従来のエコモード、本実施の形態として説明した２種類のエコモードの効果を比較検証した結果である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態における画像形成装置を示した正面断面図である。画像形成装置１は、インクを吐出して印刷を行うインクジェット方式の画像形成装置であり、コピー機、プリンターまたはファクシミリ機等の単一の機能を持つ画像形成装置、もしくはコピー機能、プリンター機能、スキャナー機能及びファクシミリ機能等の複数の機能を備えた複合機であってもよい。

【0010】

画像形成装置１は、装置本体１１に、入力受付部４、画像読取部５、画像形成部１２及び給紙トレイ１４等を備える。入力受付部４は、例えばメニューを呼び出すメニューキー、各種動作や設定の確定操作を行う決定キー、スタートキー等を備えている。入力受付部４は、各キーの操作に応じて各種の指示をユーザーから受け付ける。表示部４１は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）又は有機ＥＬ（ＯＬＥＤ：Organic Light-Emitting Diode）ディスプレイ等であり、制御部９１（図２）による制御の下、ユーザーに対してメッセージや操作画面等を表示する。

【0011】

画像形成装置１が原稿読取動作を行う場合、画像読取部５が、プラテンガラス１６１に載置された原稿の画像を例えば光学的に読み取り、画像データを取得する。画像読取部５は、光照射部及びＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー等を有する読取部１６３を有する。

【0012】

画像形成装置１が印刷動作を行う場合、制御部９１による制御の下、画像読取部５が取得した画像データ又は外部装置から送信された画像データ等に基づいて、画像形成部１２が給紙トレイ１４から給紙される用紙Ｐにインクを吐出して印刷を行う。給紙トレイ１４の上方には、給紙ローラー１４１が設けられており、制御部９１による制御の下、給紙ローラー１４１によって給紙トレイ１４に収容された用紙Ｐが搬送路１９１に向けて搬送される。

【0013】

画像形成部１２は、用紙Ｐに画像や文字を印刷するものであり、駆動ローラー１２５Ａ、従動ローラー１２５Ｂ、吸着ローラー１２６、テンションローラー１２７、搬送ベルト１２８、記録ヘッド１２１及びインクタンク１２２等を備える。

【0014】

搬送ベルト１２８は、無端状のベルトであり、駆動ローラー１２５Ａ、従動ローラー１２５Ｂ及びテンションローラー１２７に架け渡されている。駆動ローラー１２５Ａは、モーター（不図示）により反時計回りに回転駆動されるローラーである。制御部９１による制御で、駆動ローラー１２５Ａが回転駆動されることで、搬送ベルト１２８が反時計回り（図中矢印の方向）に走行すると共に、従動ローラー１２５Ｂ及びテンションローラー１２７が反時計回りに従動的に回転する。

【0015】

テンションローラー１２７は、搬送ベルト１２８のテンション状態を保つローラーであり、吸着ローラー１２６は、搬送ベルト１２８を帯電させることで用紙Ｐを搬送ベルト１２８に静電的に吸着させる。

【0016】

記録ヘッド１２１は、制御部９１による制御の下、異なる４色（黒、シアン、マゼンタ及びイエロー）のインク滴を用紙Ｐに向かって吐出することで画像や文字を形成する。インクタンク１２２には、各色のインクが充填されている。印刷が施された用紙Ｐは、制御部９１による制御で、排出路１９２に搬送され、排出トレイ１５１に排出される。

【0017】

図２は、画像形成装置１の主要内部構成を示す機能ブロック図である。なお、図１を用いて説明した構成要素については同じ符号を付し、説明を省略する。画像形成装置１は、制御ユニット１００、入力受付部４、画像読取部５、画像形成部１２、記憶部７及び通信制御部１５を備える。

【0018】

制御ユニット１００は、プロセッサー、ＲＡＭ(Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）等から構成される。プロセッサーは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ、又はＡＳＩＣ等である。この制御ユニット１００は、プロセッサーがＲＯＭ等に記憶された制御プログラムを実行することにより、制御部９１、エッジ検出部９２及びモード設定部９３として機能する。尚、制御ユニット１００の上記各部は、制御プログラムに基づく動作によらず、それぞれハード回路により構成されてもよい。

【0019】

制御部９１は、画像形成装置１の全体的な動作制御を司ると共に、記録ヘッド１２１に対してインク吐出やインク液滴サイズの制御を行う。制御部９１によるインク液滴のサイズ制御については後程詳しく説明する。

【0020】

エッジ検出部９２は、後述するエコモードの際に、画像形成部１２に送られる印刷データに含まれる文字や画像のエッジを検出する。エッジ検出部９２が行うエッジ処理は、既知の技術を用いる。例えば、エッジ検出として、メッシュ状に分割された画像の各点について空間微分することにより、物体のエッジ（稜線）を抽出し、Ｘ方向については、ある点と隣の点の明るさの差を取り、当該差のある値以上のところがエッジと判断し、画像の明るい部分と暗い部分の境目をエッジとして強調して取り出す処理を行う。例えば、エッジ検出部９２は、上記印刷データに基づいてビットマップ化された画像データを対象として、当該画像データに含まれる各画像（文字を示す画像など）についてエッジを検出する。或いは、エッジ検出部９２は、上記印刷データを、画像読取部５が原稿読取で得た画像データを対象として、当該画像データに含まれる各画像についてエッジを検出する。

【0021】

モード設定部９３は、予め定められた通常のインク量で印刷を行う通常モード、または通常モードよりもインクの使用量を抑えたエコモードの何れかの設定を行う。通常モードまたはエコモードの設定は、ユーザーが入力受付部４を介して設定してもよいし（手動設定）、インクタンク１２２のインク残量が所定値を下回ったらモード設定部９３がエコモードに設定するようにしてもよい。

【0022】

通信制御部１５は、通信モジュール等から構成され、ネットワークを介して外部装置と種々の印刷データ等のデータ送受信を行う。

【0023】

記憶部７は、不揮発性メモリー等からなり、画像形成装置１の動作に必要なデータやプログラムを記憶するものであり、液滴サイズ制御テーブル７１を記憶する。液滴サイズ制御テーブル７１は、制御部９１が、エコモード時のエッジ部のインク液滴サイズを決定するために用いるテーブルである。

【0024】

液滴サイズ制御テーブル７１について説明する前に、インク液滴サイズについて説明する。図３は、通常モード時におけるエッジ部のインク液滴サイズ（通常サイズ）を説明するための図である。通常モード時のインク液滴８１のサイズは、エッジ部もそれ以外の部分も全て予め定められたサイズである。図４は、従来のエコモード時におけるインク液滴サイズを説明するための図である。従来のエコモード時のインク液滴８２のサイズは、エッジ部もそれ以外の部分も、通常モード時のインク液滴８１より小さい予め定められた小サイズである。

【0025】

図５は、本実施の形態におけるエコモード時のインク液滴サイズを説明するための図である。エコモード時において、エッジ部ではない領域に吐出されるインク液滴８３のサイズ（第一サイズ）は、従来のエコモード時のインク液滴８２と同じサイズ（上記小サイズ）であり、通常モード時のインク液滴８１より小さいサイズである。

【0026】

一方、この場合にエッジ部に吐出されるインク液滴８４のサイズ（第二サイズ）は、通常モード時のインク液滴８１のサイズより小さく、エッジ部ではない領域に吐出されるインク液滴８３のサイズより大きいサイズとされている。つまり、エコモード時のエッジ部のインク液滴８４のサイズは「通常モード時のインク液滴８１＞エコモード時のエッジ部のインク液滴８４＞エコモード時のエッジ部以外のインク液滴８３」となる。

【0027】

ここで、図４に示したように、エコモード時のインク液滴サイズを全ての領域において通常モード時より小さいインク液滴サイズとすると、かすれ等が発生し、印刷が見にくい等の問題が発生する。しかし、図５に示したように、エッジ部のインク液滴サイズをエッジ部ではない領域のインク液滴サイズより大きくすることで、文字の輪郭や画像のエッジが従来のエコモード時の印刷の場合よりも明確に表現されるため、本実施形態に係るエコモードではインクの消費量を抑えながら、特にエッジ部分について、かすれ等を抑え、画像の輪郭の視認性が向上する。

【0028】

図６は、液滴サイズ制御テーブル７１のデータ構成の一例を示した図であり、上記したように、制御部９１がエコモード時のエッジ部のインク液滴サイズを記録媒体である用紙の特性に応じて決定するために用いるテーブルである。

【0029】

テーブル７１ａは、記録媒体である用紙の特性ごとに、インク液滴サイズ（以下、単に「液滴サイズ」と記す）をレベル分け（０段階～３段階）して記憶する。用紙の特性とは、例えば、平滑度や坪量、表面自由エネルギー等である。本実施の形態では、一例として平滑度と坪量を用いて説明する。テーブル７１ｂは、各レベルにおける液滴サイズを記憶したものであり、通常モード時の液滴サイズを１としている。

【0030】

制御部９１は、テーブル７１ａとテーブル７１ｂを用いてエコモード時のエッジ部の液滴サイズを決定する。例えば、用紙の平滑度が５０[sec]、坪量が１００[g/m2]の場合、制御部９１はテーブル７１ａよりレベルを段階１とする。段階１の場合、テーブル７１ｂよりエコモード時のエッジ部の液滴サイズは通常サイズの１／２とする。

【0031】

また、用紙の平滑度が５０[sec]、坪量が３００[g/m2]の場合、制御部９１はテーブル７１ａよりレベルを段階２とする。段階２の場合、テーブル７１ｂよりエコモード時のエッジ部の液滴サイズは通常モード時の３／４となる。

【0032】

用紙の特性（平滑度や坪量）は、吐出されたインクの付着具合に影響するため、印刷のかすれに影響を与え、特にエコモード時に液滴サイズが小さくなると顕著にその影響が表れる。そこで、用紙の特性に応じて、エコモード時のエッジ部の液滴サイズを変更することによって、液滴サイズを印刷のかすれを抑えることが可能な最適なサイズにする。

【0033】

図７は、本実施の形態におけるエコモード時の印刷処理の流れを示したフローチャートである。入力受付部４がユーザーからエコモードの選択入力を受け付ける等して、モード設定部９３がエコモードに設定した場合、エッジ検出部９２は印刷データの文字や画像のエッジ検出処理を行う（Ｓ１１）。

【0034】

そして、制御部９１は給紙トレイ１４に収納されている用紙の特性情報を取得する（Ｓ１２）。用紙の特性は、例えば記憶部７が用紙のメーカー及び品番毎の平滑度と坪量のデータテーブル（不図示）を記憶し、ユーザーが入力受付部４から用紙のメーカーと品番を入力して、制御部９１がデータテーブルから平滑度と坪量を読み出すことで用紙の特性情報を取得する。または外部サーバー（不図示）が用紙のメーカー及び品番毎の平滑度と坪量のデータテーブル（不図示）を記憶し、ユーザーが入力受付部４から用紙のメーカーと品番を入力することで、通信制御部１５が外部サーバーのデータテーブルから平滑度と坪量を読み出すことで用紙の特性情報を取得してもよい。

【0035】

制御部９１は、用紙の特性情報より、液滴サイズ制御テーブル７１を用いて液滴サイズを決定し（Ｓ１３）、エコモードでの印刷を開始する（Ｓ１４）。

【0036】

本実施形態によれば、エコモード時の画像のエッジ部のインク液滴サイズをエッジ部ではない領域のインク液滴サイズより大きくすることで、文字や画像のエッジを明確に表現するため、インク消費量を抑えながら、かすれを少なくすることができる。従って、本実施形態によれば、エコモードでの印刷時に文字や画像のかすれによる印刷品質の低下を抑制することができる。更に、エコモード時のエッジ部の液滴サイズを用紙の特性に応じて変更することによって、かすれを抑えた最適な液滴サイズにすることができる。

【0037】

なお、本発明は、上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。例えば、用紙の坪量や平滑度が不明な場合もあるため、ユーザーが液滴サイズを決定するためのレベルを任意に指定可能としてもよい。例えば、本実施の形態における液滴サイズ制御テーブル７１は液滴サイズを０段階～３段階にレベル分けしてるため、ユーザーは入力受付部４から０段階～３段階を選択し、制御部９１は、ユーザーからの入力受付部４に入力される段階を選択する指示に応じて、エコモード時のエッジ部の液滴サイズを決定する。

【0038】

また、上記ではエコモード時においてエッジ部の液滴サイズを他の領域の液滴サイズより大きくして文字や画像を認識しやすくし、かすれを抑えることとしたが、更には、文字のエッジ部のみインク液滴を吐出することとしてもよい。

【0039】

図８は、変形例のエコモード時におけるエッジ部分のインク液滴を説明するための図である。ここでは、制御部９１による制御で、記録ヘッド１２１から文字のエッジ部のみにインクを吐出させ、エッジ部以外の領域にはインクを吐出させない（空白とする）。この場合、文字のエッジ部（輪郭）のみ印刷されるため、ユーザーは印刷された文字の認識が可能であると共に、インク消費量を大幅に削減することができる。

【0040】

なお、この変形例は、塗りつぶしが必要な画像には適用できない。また、ユーザーにより入力受付部４に入力された指示の内容に従って、２種類のエコモード（本実施の形態として説明した上述のエコモードを「エコモード１」、または当該変形例のエコモードである「エコモード２」）から選択可能とし、制御部９１はユーザーの指示により選択されたエコモードに従ってインク吐出の制御を行う。

【0041】

図９は、通常モード、従来のエコモード、本実施の形態として説明した２種類のエコモードの効果を比較検証した結果である。比較例１と比較例２は、通常モードと従来のエコモード、実施例１は本実施の形態として説明したエコモード（エコモード１）、実施例２は変形例として説明したエコモード（エコモード２）である。

【0042】

図９に示す通り、通常モードでは文字かすれはないが、インク消費量は最も多い。また従来のエコモードではある条件下においてインク消費量は少ないが、文字かすれが発生している。エコモード１の場合、インク消費量は従来のエコモードより増加しているが、エッジ部のインク液滴サイズを大きくすることで文字かすれ（画像輪郭の不明瞭）は解消している。更に、エコモード２ではインク消費量は最も少なく、文字かすれも解消している。

【0043】

なお、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。また、上記実施形態では、図１乃至図９を用いて上記実施形態により示した構成及び処理は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明を当該構成及び処理に限定する趣旨ではない。

【符号の説明】

【0044】

１ 画像形成装置
４ 入力受付部
５ 画像読取部
７ 記憶部
７１ 液滴サイズ制御テーブル
１２ 画像形成部
１５ 通信制御部
１００ 制御ユニット
９１ 制御部
９２ エッジ検出部
９３ モード設定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】