JP2014162081A - オーバーコート剤検出装置及びオーバーコート剤検出方法、並びに画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ノズルの目詰まりが発生した場合であっても、オーバーコート剤が塗布されていない部分があることを検出できるオーバーコート剤検出装置及びオーバーコート剤検出方法、並びに画像形成装置を提供する。
【解決手段】オーバーコート剤検出装置１０−１は、可視光を透過し不可視光を吸収する特性を有する物質が混入されたオーバーコート剤の塗布の有無を検出するオーバーコート剤検出装置であって、オーバーコート剤が塗布された用紙ＳＨの表面上に不可視光を照射する不可視光照射手段１２Ａと、用紙ＳＨから反射された不可視光の光強度を検出する不可視光検出手段１２Ｂと、検出された光強度が所定の第１のしきい値以上か否かを判定し、検出された光強度が所定の第１のしきい値以上のときにオーバーコート剤が塗布されていない部分があることを検出する制御手段１７とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えばオーバーコート剤検出装置及びオーバーコート剤検出方法、並びに上記オーバーコート剤検出装置を備えた画像形成装置に関する。

例えば複写機、プリンタ等の画像形成装置において、透明のオーバーコート剤を塗布する、いわゆるオーバーコート工程を行うことがある。このオーバーコート工程は、普通紙や記録媒体等（以下、用紙という）上に、三原色（イエロー、シアン、マゼンタ）のインクと黒のインクとを噴射して所定の画像を形成した後に、透明のオーバーコート剤を噴射することにより行われる。このようなオーバーコート剤を形成することにより、用紙の耐擦過性を向上させたり、用紙の印刷面の光沢を制御して画質を向上させたりすることが可能となる。

しかしながら、前述のオーバーコート工程において、オーバーコート剤を噴射させるプリントヘッドのノズルの目詰まり等によって、用紙上にオーバーコート剤が塗布されていない部分があっても、当該部分を検出することが困難であるという問題があった。この問題は、オーバーコート剤が可視光のほとんどを透過する透明であるという特性に起因するものである。

さらに、前述のようにオーバーコート剤が塗布されていない部分を検出することが困難であるため、オーバーコート剤を噴射させるプリントヘッドのノズルの目詰まりを検出できないという問題があった。そのため、オーバーコート剤が用紙の一部又は全面に塗布されない状態で排紙され、オーバーコート剤が塗布されていない部分を有する不良品が増大するおそれがあった。

ここで、例えば、特許文献１には、目詰まり検出用のパターン画像を形成し、その画像に光を照射して、その反射光を光学センサで読み取り、当該パターン画像のインクが噴射していない箇所を検知するインクジェット方式の画像形成装置が開示されている。このような画像形成装置によれば、インクの噴射がされていない箇所を検出でき、さらにインクが噴射されていないノズルからインクを強制的に噴射させることより、目詰まりを防止することが可能である。前述のように、有色であるインクの場合には、光を照射してその反射光を読み取ることで、インクが塗布されていないことを容易に検出することが可能である。また、インクが噴射されていないノズルのインク切れについても、インクタンクのインクの残量を目視により確認することで、容易に検出することが可能である。

これに対して、オーバーコート剤の場合には、オーバーコート剤自身が可視光のほとんどを透過する透明であるという特性を有するため、単に可視光を照射してその反射光を読み取ることで、オーバーコート剤の塗布の有無を光学的に検出することは容易ではない。さらに、オーバーコート剤を噴射させるプリントヘッドのノズルの目詰まりを例えば目視にて検出することも容易ではない。

本発明の目的は、以上の問題点を解決し、ノズルの目詰まり等によるオーバーコート剤が塗布されていない部分の検出ができるオーバーコート剤検出装置を提供することにある。

本発明の一態様に係るオーバーコート剤検出装置は、可視光を透過しかつ不可視光を吸収する特性を有する物質が混入されたオーバーコート剤の塗布の有無を検出するオーバーコート剤検出装置であって、オーバーコート剤が塗布される用紙の表面上に不可視光を照射する不可視光照射手段と、用紙から反射された不可視光の光強度を検出する不可視光検出手段と、検出された光強度が所定の第１のしきい値以上か否かを判定し、検出された光強度が所定の第１のしきい値以上のときにオーバーコート剤が塗布されていない部分があることを検出する制御手段とを備える。

上記構成によれば、ノズルの目詰まりが発生した場合であっても、オーバーコート剤が塗布されていない部分があることを検出できる。

本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置１００−１を示す模式図である。 図１のオーバーコート剤検出装置１０−１の全体構成を示すブロック図である。 図２の検出部１２が備える不可視光源１２Ａ及び不可視光検出部１２Ｂの詳細構成と、用紙ＳＨに塗布されたオーバーコート剤２０１と、オーバーコート剤２０１が塗布されていない部分２０２との関係を説明するための拡大図である。 図３の不可視光源１２Ａの入射光２０６Ｉの波長と相対光度との関係を示すグラフである。 図３のオーバーコート剤２０１に混入される可視光を透過し紫外光を吸収する各超微粒子酸化物の各分光透過率２０１Ａ〜２０１Ｄを示すグラフである。 図１のオーバーコート剤検出装置１０−１により実行されるオーバーコート剤の塗布の有無検出処理を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る画像形成装置１００−２を示す模式図である。 図７のプレコート剤検出装置１０−２の全体構成を示すブロック図である。 図７のプレコート剤検出装置１０−２により実行されるプレコート剤の塗布の有無検出処理を示すフローチャートである。 他の実施形態に係るオーバーコート剤検出装置により実行されるオーバーコート剤の塗布の有無検出処理を示すフローチャートである。 他の実施形態に係るプレコート剤検出装置により実行されるプレコート剤の塗布の有無検出処理を示すフローチャートである。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置１００−１を示す模式図である。図１に示すように、第１の実施形態に係る画像形成装置１００−１は、画像形成部１０１と、巻き出しローラ１０７と、巻き取りローラ１０８と、ガイドローラ１１１，１１２と、オーバーコート剤検出装置１０−１と、全体制御部１１７とを備えて構成される。ここで、図１に示す画像形成装置１００−１は、ロール状に巻かれた連続帳票の用紙ＳＨに対して、インクジェット方式にて画像形成を行う。

画像形成部（画像形成手段の一例）１０１は、４色のインクを噴射するインク噴射部１０１Ｋ〜１０１Ｙを備えて構成され、各インクを用紙ＳＨに噴射して文字や模様等を形成し、用紙ＳＨに所定の画像を形成する。インク噴射部１０１Ｋは、図示しないプリンタヘッドと黒色（Ｋ）のインクを備えるインクカートリッジとを備え、当該プリントヘッドからインクカートリッジ内の黒色のインクを液滴として用紙ＳＨに噴射し、所定の画像を形成する。インク噴射部１０１Ｃ，１０１Ｍ，１０１Ｙは、前述のインク噴射部１０１Ｋと同様な構成を備え、インクの三原色であるシアン色（Ｃ），黄色（Ｙ），マゼンタ色（Ｍ）の各インクを同様に液滴として用紙ＳＨに噴射し、所定の画像を形成する。

巻き出しローラ１０７は、ロール状の用紙ＳＨを排紙方向１０９に搬出するローラである。当該ローラ１０７が回転することにより、用紙ＳＨを排紙方向１０９に搬出する。巻き取りローラ１０８は、排紙方向１０９から排紙された用紙ＳＨをロール状に巻き取るローラである。当該ローラ１０８が回転することにより、排紙方向１０９から排紙された用紙ＳＨを再びロール状に巻き取る。

ガイドローラ１１１は、巻き出しローラ１０７から搬出された用紙ＳＨを、当該ローラ１１１が回転することにより、画像形成部１０１に誘導する。ガイドローラ１１２は、排紙方向１０９から排紙された用紙ＳＨを、当該ローラ１１２が回転することにより、巻き取りローラ１０８に誘導する。

オーバーコート剤検出装置１０−１は、ここでは、オーバーコート剤塗布部１１と検出部１２とを備えて構成され、後述するように用紙ＳＨのオーバーコート剤の塗布の有無を検出する。オーバーコート剤塗布部１１は、画像形成部１０１により所定の画像が形成された用紙ＳＨ上に、可視光を透過し不可視光を吸収する特性を有する物質が混入されたオーバーコート剤を塗布するように構成される。検出部１２は、図１において図示しないオーバーコート剤が塗布された用紙ＳＨの表面上に不可視光を照射する不可視光源１２Ａと、用紙ＳＨから反射された当該不可視光の光強度を検出する不可視光検出部１２Ｂとを備えて構成される。これらの詳細については、後述する。全体制御部１１７は、画像形成装置１００−１の全体の動作を制御する。例えば、全体制御部１１７は、用紙ＳＨの搬送速度に応じてインク噴射部１０１Ｋ〜１０１Ｙの各プリントヘッドから各色のインクを選択的に噴射し、用紙ＳＨ上に所定の画像を形成するように画像形成部１０１を制御する。

ここで、用紙ＳＨ上に、オーバーコート剤を塗布する主な目的は、次の４通りである。
（１）印刷表面の光沢を制御すること。印刷物の使用目的に応じてオーバーコート剤の種類を選択し、印刷表面を光沢を出した状態や、反射を抑えた艶消し状態に制御する。
（２）印刷表面の耐擦過性を向上させること。印刷表面にオーバーコート剤を塗布することにより、印刷表面が何かと擦れた際に、傷がつきにくいように保護する。
（３）ブロッキングを防止すること。印刷済みの用紙ＳＨを積み重ねた際に、印刷表面のインクが他の別の用紙ＳＨの裏面に付着してはがれるブロッキング現象を、オーバーコート剤を塗布することで防止する。
（４）耐水性及び耐候性を向上させること。用紙ＳＨ上にオーバーコート剤を塗布することで、用紙ＳＨへの水の浸透を防止し、紫外線等による用紙の劣化を防止することにより、用紙の耐水性及び耐候性を向上させる。

なお、オーバーコート剤を用紙ＳＨに塗布する方法は、オーバーコート剤を噴霧したり、スキージを用いたりするなど様々な方法が考えられるが、図１に示すオーバーコート剤塗布部１１は、４色のインク噴射部１０１Ｋ〜１０１Ｙが備えるプリントヘッドと同様なプリントヘッドを備えて構成される。プリントヘッドをオーバーコート剤の噴射に用いると、オーバーコート剤の塗布量の制御が容易であり、選択的にオーバーコート剤の塗布を行うことができる。

図２は、図１のオーバーコート剤検出装置１０−１の全体構成を示すブロック図である。図２に示すように、オーバーコート剤検出装置１０−１は、制御線１９により互いに電気的に接続されたオーバーコート剤塗布部１１と、検出部１２と、制御部１７とを備えて構成される。

オーバーコート剤塗布部（オーバーコート剤塗布手段の一例）１１は、画像形成部１０１により所定の画像が形成された用紙ＳＨ上に、可視光を透過しかつ不可視光を吸収する特性を有する物質が混入されたオーバーコート剤を塗布する。また、オーバーコート剤塗布部１１は、インク噴射部１０１Ｋ〜１０１Ｙが備えるプリントヘッドと同様なプリントヘッドやインクタンク等を備えて構成される。検出部１２は、不可視光源１２Ａと、不可視光検出部１２Ｂとを備えて構成される。不可視光源（不可視光照射手段の一例）１２Ａは、オーバーコート剤が塗布された用紙ＳＨの表面上に不可視光を照射する。不可視光源１２Ａが照射する不可視光は、後述するように紫外光である。不可視光検出部（不可視光検出手段の一例）１２Ｂは、用紙ＳＨから反射された不可視光の光強度を検出する。

制御部（制御手段の一例）１７は、このオーバーコート剤検出装置１０−１の全体の動作を制御し、後述するようにオーバーコート剤の塗布の有無を検出する。また、制御部１７は、図１に示す画像形成装置１００−１の全体制御部１１７により制御される。

図３は、図２の検出部１２が備える不可視光源１２Ａ及び不可視光検出部１２Ｂの詳細構成と、用紙ＳＨに塗布されたオーバーコート剤２０１と、オーバーコート剤２０１が塗布されていない部分２０２との関係を説明するための拡大図である。図３に示すように、不可視光源１２Ａは、紫外光源２０３を備えて構成される。紫外光源２０３は、用紙ＳＨに対して所定の角度で配置され、紫外領域の入射光２０６Ｉを用紙ＳＨの表面に対して照射する。ここで、紫外光源２０３は、図４にて後述するように、例えば波長が３５５ｎｍ近傍の紫外光を出力する紫外線発光ダイオード等を適用することが可能である。

図４は、図３の不可視光源１２Ａの入射光２０６Ｉの波長と相対光度との関係を示すグラフである。図４に示す不可視光源１２Ａは、例えばナイトライド・セミコンダクター社製の型番がＮＳ３５５Ｃ−２ＳＡＡの紫外線発光ダイオード等を適用できる。ここで、図４に示す不可視光源１２Ａの入射光２０６Ｉは、周辺温度Ｔａが２５℃程度、当該発光ダイオードの順電流ＩＦが２０ｍＡ程度の条件の下において、１．０（任意単位：ａｒｂｉｔｒａｒｙ ｕｎｉｔ）の相対光度として波長が３５５ｎｍ近傍をピークとする。

図３に戻り、不可視光検出部１２Ｂは、紫外光検出素子２０４を備えて構成される。紫外光検出素子２０４は、用紙ＳＨに対して所定の角度で配置され、用紙ＳＨから反射された紫外光２０６ＲＣ，２０６ＲＳを受光し、受光した紫外光２０６ＲＣ，２０６ＲＳの光強度を検出する。紫外光検出素子２０４は、例えば窒化ガリウム（ＧａＮ）と窒化アルミニウムガリウム（ＡＬＧａＮ）を用いた紫外光検出センサ、一般的なフォトトランジスタ、その他フォトダイオード等を適用することが可能である。ただし、紫外光検出素子２０４は、紫外光源２０３から照射される入射光２０６Ｉの波長（３５５ｎｍ近傍）に感度があることが必要である。また、紫外光検出素子２０４が、入射光２０６Ｉ以外の波長に感度があっても、紫外光源２０３が、図４に示した特定の波長（３５５ｎｍ近傍）のみを選択的に出力するものであれば、フィルター等を用いて当該特定の波長以外をフィルタリングする必要はない。

図３に示す用紙ＳＨに塗布されたオーバーコート剤２０１は、例えば図５の超微粒子の各金属酸化物のように可視光を透過し紫外光を吸収する特性の物質が混入されることにより、可視光を透過し紫外光を吸収する特性を備える。そのため、図３に示すオーバーコート剤２０１が塗布された部分の反射光２０６ＲＣの場合、紫外光検出素子２０４により検出される当該３５５ｎｍ近傍の紫外光の光強度は、反射光２０６ＲＳの光強度に比較して、非常に小さく例えば０程度として検出される。これに対して、オーバーコート剤２０１が塗布されていない部分２０２の反射光２０６ＲＳの場合、検出される反射光２０６ＲＳの当該３５５ｎｍ近傍の紫外光の光強度は、実質的には用紙ＳＨの反射特性に対応する。そのため、当該用紙ＳＨの光強度は、前述のオーバーコート剤２０１が塗布された部分の反射光２０６ＲＣの光強度に比較して、大きな光強度として紫外光検出素子２０４により検出される。

図５は、図３のオーバーコート剤２０１に混入される可視光を透過し紫外光を吸収する各超微粒子酸化物の各分光透過率２０１Ａ〜２０１Ｄを示すグラフである。ここで、図５の各分光透過率２０１Ａ〜２０１Ｄは、例えば非特許文献１に開示されるように、フィラー比６０％で、乾燥させた膜厚が４μｍの各超微粒子の金属酸化物をＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム上に形成し測定されたものである。ここで、図５に示される各金属酸化物は、各粒子の粒径が０．１μｍ以下の超微粒子であることが必要である。また、一般的に可視光とは、波長が約４００ｎｍから約８００ｎｍの電磁波をいう。それ以外の波長の電磁波は、肉眼で検知することができないため、不可視光という。ここで、約４００ｎｍ以下約２８０ｎｍまでを紫外光といい、約８００ｎｍ以上約３０００ｎｍ程度までを赤外光という。

例えば、図５の酸化亜鉛（ＺｎＯ）の分光透過率２０１Ａは、波長が約４００ｎｍから約８００ｎｍの可視光の領域において８０％を超えており、実質的に可視光を透過するので透明であるといえる。これに対して、約４００ｎｍ以下の紫外光の領域では、当該分光透過率２０１Ａが、急激に低下して、約３８０ｎｍ以下においては１０％未満である。これは、酸化亜鉛（ＺｎＯ）が、紫外光の電磁波を吸収して熱に変換するからである。例えば、不可視光源１２Ａが照射する３５５ｎｍ近傍の紫外光では、図５中のＡに示すように、酸化亜鉛の分光透過率２０１Ａは、５％程度である。

同様に、図５の酸化チタン（ＴｉＯ_２（ルチル））の分光透過率２０１Ｂは、約４００ｎｍから約８００ｎｍの可視光の範囲において、８０％を超えているため透明といえる。これに対して、約４００ｎｍ以下の紫外光の領域では、当該分光透過率２０１Ｂが、急激に低下して、約３８０ｎｍ以下においては１０％未満である。例えば、不可視光源１２Ａが照射する３５５ｎｍ近傍の紫外光では、図５中のＢに示すように、酸化チタンの分光透過率２０１Ｂは、４％程度である。ここで、酸化チタンの結晶構造にはアナターゼ型（正方晶）と、ルチル型（正方晶）と、ブルッカイト型（斜方晶）があるが、図５の酸化チタンはルチル型である。また、アナターゼ型の酸化チタンを９００℃以上に加熱するとルチル型に転移し、ブルッカイト型の酸化チタンを６５０℃以上に加熱してもやはりルチル型に転移する。なお、ルチル型は、最安定構造であるため、一度ルチル型に転移すると、低温に戻しても、酸化チタンはルチル型を維持する。

図５の酸化セシウム（ＣｅＯ_２）の分光透過率２０１Ｃも同様に、約４００ｎｍから約８００ｎｍの可視光の範囲では８０％を超えており、実質的に可視光を透過するので、透明といえる。但し、不可視光源１２Ａが照射する３５５ｎｍ近傍の紫外光では、当該分光透過率２０１Ｃが３０％程度であり、酸化亜鉛や酸化チタンの分光透過率２０１Ａ，２０１Ｂと比較して高くなる。また、図５の酸化鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３）の分光透過率２０１Ｄは、約４００ｎｍ未満の紫外光の領域において、急激に低下する。但し、約４００ｎｍから約６００ｎｍの可視光の範囲では、当該分光透過率２０１Ｄが、８０％を超えておらず、透明度が低いといえる。そのため、図３のオーバーコート剤２０１に混入される可視光を透過し紫外光を吸収する物質としては、図５の分光透過率２０１Ａ，２０１Ｂを有する各粒子の粒径が０．１μｍ以下の超微粒子である酸化亜鉛（ＺｎＯ），酸化チタン（ＴｉＯ_２）等が好ましい。

次に、図６を用い、上記構成において、オーバーコート剤検出装置１０−１により実行されるオーバーコート剤の塗布の有無検出処理を説明する。図６は、図１のオーバーコート剤検出装置１０−１により実行されるオーバーコート剤の塗布の有無検出処理を示すフローチャートである。図６に示すように、ステップＳ１１において、制御部１７は、オーバーコート剤塗布部１１により、画像が形成された用紙ＳＨの表面上に、可視光を透過し不可視光を吸収する特性のオーバーコート剤を塗布する。例えば、図５の分光透過特性２０１Ａ，２０１Ｂを示す酸化亜鉛や酸化チタンを混入させることで、塗布されたオーバーコート剤２０１は、可視光を透過し、不可視光として３５５ｎｍ近傍の紫外光を吸収する特性を備える。

次いで、ステップＳ１２において、制御部１７は、不可視光源１２Ａにより、オーバーコート剤が塗布された用紙ＳＨの表面上に、不可視光を照射する。ステップＳ１３において、制御部１７は、不可視光検出部１２Ｂにより、用紙ＳＨから反射された不可視光の光強度を検出する。

次いで、ステップＳ１４において、制御部１７は、不可視光検出部１２Ｂにより検出された不可視光の光強度が、所定のしきい値以上か否かを判定する。例えば、図３に示すように、オーバーコート剤２０１が塗布された部分の反射光２０６ＲＣを検出する場合、反射光２０６ＲＣの紫外光の光強度は、用紙ＳＨからの反射光２０６ＲＳに比較して、非常に小さい。そのため、前述の所定のしきい値は、オーバーコート剤からの反射光２０６ＲＣの光強度と、用紙ＳＨからの反射光２０６ＲＳの光強度との間に設定される。よって、オーバーコート剤からの反射光２０６ＲＣを検出する場合、検出された当該光強度は、当該所定のしきい値未満となり、この判定を満たさない（ＮＯ）。そして、上記ステップＳ１４の判定を満たさないとき（ＮＯ）、オーバーコート剤が用紙ＳＨ上に塗布されていると判別されるため、制御部１７は、ステップＳ１２に戻り、同様の制御を行う。

これに対して、例えば、図３のオーバーコート剤が塗布されていない部分２０２の用紙ＳＨからの反射光２０６ＲＳを検出する場合、当該検出された光強度は、オーバーコート剤からの反射光２０６ＲＣの光強度に比較して、より大きな光強度として検出される。そのため、当該検出された光強度は、当該所定のしきい値以上となり、この判定を満たす（ＹＥＳ）。その結果、ステップＳ１５において、制御部１７は、オーバーコート剤が塗布されていない部分２０２があることを検出して検出信号を出力する。さらに、検出信号を受けた表示部（図２において図示せず）により、オーバーコート剤塗布部１１のノズルの目詰まりがあることを表示させる。オーバーコート剤が塗布されていない部分があることを表示させてもよい。さらに、検出信号を受けた図１の画像形成装置１００−１の全体制御部１１７は、巻き出しローラ１０７及び巻き取りローラ１０８のローラの回転を停止させてもよい。以上の検出処理において、検出部１２は排紙方向１０９と交差する用紙ＳＨの幅方向ＳＨＷにスキャンを行ない、プリントヘッドすべてのノズルの目詰まり等を検出する。

以上説明したように、第１の実施形態に係るオーバーコート剤検出装置１０−１は、検出された光強度が所定のしきい値以上か否かを判定し（Ｓ１４）、所定のしきい値以上のときに用紙ＳＨ上にオーバーコート剤が塗布されていない部分２０２があることを検出する制御部１７を備える。このように、第１の実施形態においては、例えば図５の分光透過率２０１Ａ〜２０１Ｄを示す物質を所定の割合でオーバーコート剤２０１に混入させる。そして、紫外光の反射光２０６ＲＣ，２０６ＲＳの光強度の違いを利用することで、オーバーコート塗布部１１のノズルの目詰まりの発生した場合であっても、用紙ＳＨ上のオーバーコート剤２０１が塗布されていない部分２０２があることを検出できる。

さらに、透明なオーバーコート剤に紫外線等の不可視光を吸収する特性を持たせ、オーバーコート剤に紫外光を吸収させることで、オーバーコート剤の下に形成される所定の画像を構成するインクの色素（染料や顔料）に当該紫外光が到達する光の量を低減することができる。そのため、紫外光によるインクの色あせや変色等の経年劣化を少なくする効果も期待できる。

（第２の実施形態）
図７は、第２の実施形態に係る画像形成装置１００−２を示す模式図である。以下の説明において、第１の実施形態と実質的に重複する部分の説明については省略する。図７に示すように、第２の実施形態に係る画像形成装置１００−２は、第１の実施形態に係る画像形成装置１００−１と比較して、以下の（１）、（２）の点で相違する。

（１）プレコート剤検出装置１０−２を備えたこと。ここで、プレコート剤検出装置１０−２は、プレコート剤塗布部２１と、乾燥部２２と、検出部２３とを備えて構成される。

（２）ガイドローラ１１１に代えてガイドローラ１１１Ａ〜１１１Ｃを備えたこと。ここで、２つのガイドローラ１１１Ａ及び１１１Ｂは、プレコート剤塗布部２１のプリントヘッドと互いに対向するように配置される。この配置により、巻き出しローラ１０７から搬出される用紙ＳＨをプレコート剤塗布部２１の直下に誘導する。ガイドローラ１１１Ｃは、プレコート剤が塗布された用紙ＳＨをプレコート剤検出装置１０−２の乾燥用のガイドローラ２２Ｂへ誘導する。

また、プレコート剤検出装置１０−２において、プレコート剤塗布部２１は、可視光を透過し不可視光を吸収する特性を有する物質が混入されたプレコート剤を、巻き出しローラ１０７から搬出された用紙ＳＨに塗布する。また、プレコート剤に混入される可視光を透過し不可視光を吸収する特性を有する物質としては、図５の分光透過率２０１Ａ，２０１Ｂを有する各粒子の粒径が０．１μｍ以下の超微粒子である酸化亜鉛（ＺｎＯ），酸化チタン（ＴｉＯ_２）等を同様に用いることができる。ここで、画像形成装置１０−２が、例えばインクジェット方式で画像を形成するためには、用紙ＳＨによってはプレコート工程と称される前処理が必要な場合がある。一般的に、画像形成部１０１のプリントヘッドのノズルから噴射されるインクの液滴の量は、１ピコリットル程度であり、当該液滴の直径は１００μｍ以下といわれている。しかしながら、用紙ＳＨに液滴が噴射されると、インクの液滴の直径は２倍以上に拡大する。これはインクが、用紙ＳＨの繊維の空隙部分に吸収されて浸透していくためであり、またその過程で用紙ＳＨに滲みが発生する。例えば、画像形成部１０１のように、複数のインク噴射部１０１Ｋ〜１０１Ｙを備えている場合は、色の異なるインク同士が混じり合い、画質が低下するおそれがある。そのため、プレコート工程を行い、インクジェット専用紙の用紙ＳＨの表面上に高分子化合物皮膜や無機微粒子皮膜を形成して、インクの液滴が滲んで広がったり、異なるインク同士が混じり合うことを防止する。このように、第２の実施形態では、上述したような表面処理がなされていない用紙ＳＨを用いる場合に、画質が悪化しないように高分子化合物皮膜や無機微粒子皮膜を形成するプレコート剤を塗布する。

乾燥部２２は、乾燥ファン２２Ａと、複数の乾燥用のガイドローラ２２Ｂとを備えて構成され、プレコート剤が塗布された用紙ＳＨを乾燥させる。乾燥ファン２２Ａは、乾燥用のガイドローラ２２Ｂにより搬送される用紙ＳＨに、図示しないヒータにより加熱された空気を温風として吹き付け、用紙ＳＨに塗布されたプレコート剤中の水分や溶剤を乾燥させる。複数の乾燥用のガイドローラ２２Ｂは、乾燥ファン２２Ａから吹き付けられる温風の風下にジグザグ状に配置され、この配置に沿ってプレコート剤が塗布された用紙ＳＨを搬送させる。このように乾燥用のガイドローラ２２Ｂの配置に沿って用紙ＳＨを搬送させることで、温風ファン２２Ａからの温風を効率的に吹き付け、プレコート剤を高速に乾燥させる。

検出部２３は、第１の実施形態に係る検出部１２と同様に、図７において図示しない不可視光源２３Ａと、不可視光検出部２３Ｂとを備えて構成される。不可視光源２３Ａは、プレコート剤が塗布された用紙ＳＨの表面上に不可視光を照射する。不可視光検出部２３Ｂは、用紙ＳＨから反射された当該不可視光の光強度を検出する。上記構成において、検出部２３は、プレコート剤が塗布されているか否かを検出するためのものである。これは、プレコート剤もコート剤と同じく基本的に透明であり、塗布ムラがあったりしても目視では検出することが困難であるからである。また、プレコート剤塗布部２１のプレコート剤が充填されるインクタンクが空になることや、プリントヘッドのノズルが目詰まりを検出することが困難であるからである。

図８は、図７のプレコート剤検出装置１０−２の全体構成を示すブロック図である。図７に示すように、プレコート剤検出装置１０−２は、プレコート剤塗布部２１と、乾燥部２２と、検出部２３とを備えて構成される。プレコート剤塗布部２１及び乾燥部２２は、上記図７において説明した通りであるため、詳細な説明を省略する。

検出部２３は、不可視光源２３Ａと、不可視光検出部２３Ｂとを備えて構成される。不可視光源２３Ａは、プレコート剤が塗布された用紙ＳＨの表面上に不可視光を照射する。不可視光源２３Ａから照射される不可視光は、例えば図４に示した３５５ｎｍ近傍の紫外光等である。不可視光検出部２３Ｂは、用紙ＳＨから反射された当該不可視光の光強度を検出する。不可視光検出部２３Ｂは、不可視光検出部１２Ｂと同様に、例えば３５５ｎｍ近傍の紫外光に感度がある紫外線検出センサ、一般的なフォトトランジスタ、その他フォトダイオード等を適用することが可能である。

次に、図９を用い、上記構成において、プレコート剤検出装置１０−２により実行されるプレコート剤の塗布の有無検出処理を説明する。図９は、図７のプレコート剤検出装置１０−２により実行されるプレコート剤の塗布の有無検出処理を示すフローチャートである。図９に示すように、ステップＳ２１において、制御部２７は、プレコート剤塗布部２１により、用紙ＳＨの表面上に、可視光を透過し不可視光を吸収する特性のプレコート剤を塗布する。ステップＳ２２において、制御部２７は、乾燥部２２により、プレコート剤が塗布された用紙ＳＨを乾燥させる。

次いで、ステップＳ２３において、制御部２７は、不可視光源２３Ａにより、プレコート剤が塗布された用紙ＳＨの表面上に、不可視光を照射する。ステップＳ２４において、制御部２７は、不可視光検出部２３Ｂにより、用紙ＳＨから反射された不可視光の光強度を検出する。ステップＳ２５において、不可視光検出部２３Ｂにより検出された光強度が、前述と同様の所定のしきい値以上か否かを判定する。ステップＳ２５の判定を満たさない場合（ＮＯ）、プレコート剤が塗布されていると判別されるため、制御部１７は、ステップＳ２３に戻り、同様の制御を行う。一方、ステップＳ２５の判定を満たす場合（ＹＥＳ）、制御部２７は、続くステップＳ２６において、プレコート剤が塗布されていない部分があることを検出して検出信号を出力する。さらに、検出信号を受けた表示部（図８において図示せず）により、プレコート剤塗布部２１のノズルの目詰まりがあることを表示する。

以上説明したように、第２の実施形態に係るプレコート剤検出装置１０−２は、検出された光強度が所定のしきい値以上か否かを判定し、検出された光強度が所定のしきい値以上であるとき、プレコート剤が塗布されていない部分があることを検出する制御部２７を備える。そのため、プレコート塗布部２１のノズルの目詰まりが発生した場合であっても、プレコート剤が塗布されていない部分があることを検出できる。また、第２の実施形態に係る画像形成装置１０−２は、コート剤検出装置１０−１を備えるため、第１の実施形態と同様に全体としてコート剤の塗布の有無を検出することができる。

（他の実施形態）
前述した第１及び第２の実施形態においては、画像形成装置１００−１，１００−２として、インクジェット方式のものを一例に挙げたがこれに限られるものではない。例えば電子写真方式を用いた画像形成装置や、用紙ＳＨとしてカット紙に画像を形成する画像形成装置であっても同様に適用することが可能である。また、オーバーコート剤検出装置１０−１又はプレコート剤検出装置１０−２を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらを一体として備えた複合機等のその他の画像形成装置にも同様に適用することが可能である。

また、不可視光検出部１２Ｂ，２３Ｂは、図３の構成に限られることはなく、光検出素子に紫外光等の不可視光に感度を有するＣＣＤやＣＭＯＳセンサなどのラインセンサを用いてもよい。その場合は、排紙方向１０９と交差する用紙ＳＨの幅方向ＳＨＷにスキャンする必要はないため、高速に検出できるという点で有利である。

不可視光源１２Ａ，２３Ａが照射する不可視光は、図４に示した波長が３５５ｎｍ近傍をピークとする紫外光に限られず、例えばその波長が８００ｎｍ以上の赤外光であってもよい。但し、赤外光は、その波長が長い性質上、オーバーコート剤及びプレコート剤の塗布の有無を光学的に検出する不可視光検出部１２Ｂ，２３Ｂの分解能が、紫外光に比較して大きくなる。そのため、より精密なノズルの目詰まり、例えば１ドット単位のような細かい目詰まりを検出するためには、より分解能が小さい紫外光を照射して、不可視光検出部１２Ｂ，２３Ｂにより検出する方が有効である。

さらに、可視光を透過し不可視光をある程度反射する特性を有する物質が混入されたオーバーコート剤及びプレコート剤を用いた場合であっても、図１０及び図１１に示すように、第１及び第２の実施形態と同様に実施でき、同様の作用効果を得ることが可能である。図１０は、他の実施形態に係るオーバーコート剤検出装置により実行されるオーバーコート剤の塗布の有無検出処理を示すフローチャートである。ここで、図１０に示す他の実施形態に係るオーバーコートの塗布の有無検出処理は、図６に示した第１の実施形態に係るオーバーコートの塗布の有無検出処理と比較して、以下の（１）、（２）の点で相違する。

（１）ステップＳ１１に代えて、ステップＳ１１Ａを備えたこと。ここで、図１０のステップＳ１１Ａにおいて、オーバーコート剤塗布部１１により、画像が形成された用紙ＳＨの表面上に、可視光を透過し不可視光を所定の反射率で反射する特性を有する物質が混入されたオーバーコート剤を塗布する。ここで、可視光を透過しかつ不可視光をある程度反射する特性を有する物質としては、例えば、各粒子の粒径が０．１μｍよりも大きい酸化チタンや酸化亜鉛等を用いることができ、より好ましくは、例えば、各粒子の粒径が０．２μｍ以上０．４μｍ以下の酸化チタンや酸化亜鉛等を用いることができる。

（２）ステップＳ１４に代えて、ステップＳ１４Ａを備えたこと。ここで、図１０のステップＳ１４Ａにおいて、制御部１７は、不可視光検出部１２Ｂにより検出された不可視光の光強度が、所定のしきい値以下か否かを判定する。ここで、前述のような不可視光を反射する特性を有する物質が混入されたオーバーコート剤は当該不可視光を実質的に全反射するが、用紙ＳＨは当該不可視光をその反射特性に応じてある程度反射する。そのため、用紙ＳＨからの反射光の光強度は、オーバーコート剤の反射光の光強度に比較して、小さくなる。よって、前述の所定のしきい値は、オーバーコート剤からの反射光の光強度と、用紙ＳＨからの反射光の光強度との間に設定される。その結果、検出された光強度が所定のしきい値以下のときに（ＹＥＳ）、同様にステップＳ１５においてオーバーコート剤が塗布されていない部分があることを検出して検出信号を出力する。

また、図１１は、他の実施形態に係るプレコート剤検出装置により実行されるプレコート剤の塗布の有無検出処理を示すフローチャートである。ここで、図１１に示す他の実施形態に係るプレコートの塗布の有無検出処理は、図９に示した第１の実施形態に係るプレコートの塗布の有無検出処理と比較して、以下の（１）、（２）の点で相違する。

（１）ステップＳ２１に代えて、ステップＳ２１Ａを備えたこと。ここで、図１１のステップＳ２１Ａにおいて、プレコート剤塗布部２１により、用紙ＳＨの表面上に、可視光を透過し不可視光を所定の反射率で反射する特性を有する物質が混入されたプレコート剤を塗布する。なお、可視光を透過しかつ不可視光をある程度反射する特性を有する物質としては、同様に、例えば各粒子の粒径が０．１μｍよりも大きい酸化チタンや酸化亜鉛等を用いることができ、より好ましくは、例えば、各粒子の粒径が０．２μｍ以上０．４μｍ以下の酸化チタンや酸化亜鉛等を用いることができる。

（２）ステップＳ２５に代えて、ステップＳ２５Ａを備えたこと。ここで、図１１のステップＳ２５Ａにおいて、制御部２７は、不可視光検出部２３Ｂにより検出された不可視光の光強度が、所定のしきい値以下か否かを判定する。ここで、所定のしきい値は、前述した通りである。上記判定の結果、制御部２７が、検出された光強度が所定のしきい値以下のときに（ＹＥＳ）、ステップＳ２６においてプレコート剤が塗布されていない部分があることを検出して検出信号を出力する。

以上図１０及び図１１において説明したように、オーバーコート剤及びプレコート剤からの反射光の光強度と用紙ＳＨからの反射光の光強度との大きさの違いを不可視光検出部１２Ｂ及び２３Ｂにより光学的に検出することで、オーバーコート剤及びプレコート剤が塗布されていない部分があることを同様に検出することが可能となる。

またさらに、オーバーコート剤やプレコート剤だけでなく、画像形成部１０１が備えるインク噴射部１０１Ｋ〜１０１Ｙのインク中にも、可視光以外の特定の波長の光を吸収する特性を有する同様の物質を混入させることにより、当該インクが可視光以外の特定の波長の光を吸収する特性を持たせることが可能である。上記構成によれば、用紙ＳＨ上のインクの塗布の有無や、インク噴射部１０１Ｋ〜１０１Ｙが備えるプリントヘッドのノズルの目詰まりやインクタンクのインク切れを検出することが可能である。例えば、インク噴射部１０１Ｙにより黄色のインクを白い紙に塗布した場合、当該黄色のインクの用紙ＳＨ上の有無による濃度差が小さく、光学センサによっては正確な検出が困難な場合がある。このような場合に、黄色のインクに前述のような不可視光を吸収する特性を持たせ、前述のオーバーコート剤の塗布の有無検出処理と同様の処理を行い、不可視光の光強度の違いを利用することで、当該黄色のインクを噴出するインク噴射部１０１Ｙのプリントヘッドの目詰まりが発生した場合であっても、黄色のインクが塗布されていない部分があることを検出することができる。

１０−１…オーバーコート剤検出装置、
１１…オーバーコート剤塗布部、
１２…検出部、
１２Ａ…不可視光源、
１２Ｂ…不可視光検出部、
１７…制御部、
１００−１，１００−２…画像形成装置、
１０１…画像形成部。

特開平１０−１３８５１３号公報

桜井但、斎藤兼広、「紫外線防御剤としての酸化亜鉛の機能の開発」、ＦＲＡＧＲＡＮＣＥ ＪＯＵＲＮＡＬ １９９９年５月、ｐ．７９−８３

Claims (5)

1. 可視光を透過しかつ不可視光を吸収する特性を有する物質が混入されたオーバーコート剤の塗布の有無を検出するオーバーコート剤検出装置であって、
   前記オーバーコート剤が塗布される用紙上に不可視光を照射する不可視光照射手段と、
   前記用紙から反射された不可視光の光強度を検出する不可視光検出手段と、
   前記検出された光強度が所定の第１のしきい値以上か否かを判定し、前記検出された光強度が所定の第１のしきい値以上のときにオーバーコート剤が塗布されていない部分があることを検出する制御手段とを備えたことを特徴とするオーバーコート剤検出装置。
2. 可視光を透過しかつ不可視光を所定の反射率で反射する特性を有する物質が混入されたオーバーコート剤の塗布の有無を検出するオーバーコート剤検出装置であって、
   前記オーバーコート剤が塗布される用紙上に不可視光を照射する不可視光照射手段と、
   前記用紙から反射された不可視光の光強度を検出する不可視光検出手段と、
   前記検出された光強度が所定の第２のしきい値以下か否かを判定し、前記検出された光強度が所定の第２のしきい値以下のときにオーバーコート剤が塗布されていない部分があることを検出する制御手段とを備えたことを特徴とするオーバーコート剤検出装置。
3. 前記用紙に所定の画像を形成する画像形成手段を備える画像形成装置であって、
   請求項１又は２に記載のオーバーコート剤検出装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
4. 可視光を透過しかつ不可視光を吸収する特性を有する物質が混入されたオーバーコート剤の塗布の有無を検出するオーバーコート剤検出方法であって、
   前記オーバーコート剤が塗布される用紙上に不可視光を照射するステップと、
   前記用紙から反射された不可視光の光強度を検出するステップと、
   前記検出された光強度が所定の第１のしきい値以上か否かを判定するステップと、
   前記検出された光強度が前記第１のしきい値以上のときにオーバーコート剤が塗布されていない部分があることを検出するステップとを備えたことを特徴とするオーバーコート剤検出方法。
5. 可視光を透過しかつ不可視光を所定の反射率で反射する特性を有する物質が混入されたオーバーコート剤の塗布の有無を検出するオーバーコート剤検出方法であって、
   前記オーバーコート剤が塗布される用紙上に不可視光を照射するステップと、
   前記用紙から反射された不可視光の光強度を検出するステップと、
   前記検出された光強度が所定の第２のしきい値以下か否かを判定するステップと、
   前記検出された光強度が前記所定の第２のしきい値以下のときにオーバーコート剤が塗布されていない部分があることを検出するステップとを備えたことを特徴とするオーバーコート剤検出方法。

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