JP2011062989A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インク塗布により発生した記録媒体のコックリングを、過度な抑制による急峻なシワが発生しないように適切に抑制する。
【解決手段】記録媒体にインクを打滴して画像を形成する記録装置であって、前記記録媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段によって搬送される前記インク打滴後の記録媒体を前記搬送手段に押し付ける押し付け部材と、前記記録媒体の曲げ剛性をＥＩ、板厚をｔ、搬送速度をｖとし、また前記インク打滴後の記録媒体に発生するコックリングの搬送方向における振幅をＡ、周波数をｆとするとき、次の式、４８ＥＩ／（１／ｆ）^３＜ｋ＜√ｖ・（２Ａ／ｔ）・｛４８ＥＩ／（１／ｆ）^３｝で定められるバネ定数を有し、前記押し付け部材を付勢する付勢部材とを備え、前記インク打滴後の記録媒体を、前記付勢部材を介して前記押し付け部材で前記搬送手段に押し付ける。
【選択図】図５

Description

本発明は、記録装置に係り、特に、記録媒体である紙にインクを打滴して画像を形成する記録装置に関する。

従来、例えばインクジェットプリンタで用いられるインクジェット用紙（記録媒体）として、紙のような多孔質基材を支持体として用いると、支持体中にインクが浸透するため、記録画像部分でのインク溶媒の吸収あるいは乾燥に起因したパルプの膨潤・応力緩和によるコックリング（うねり）が発生し、画像品質が大きく低下したり、平滑性や光沢が低下したり、あるいは裏抜けが生じたりするという問題がある。

このようなコックリングの発生という問題に対して、例えば、水系インクジェット用インクを用いた印刷方法におけるコックリングを抑制するために、固定長尺ヘッドに水系インクジェット用インクを供給し、搬送テーブルで送られてくる普通紙にインクヘッドから水系インクジェット用インクを出射して印刷する１回パスの印刷法において、インクヘッドの着弾がすべて終了した直後に、普通紙を加圧する手段を設けたものが知られている（例えば、特許文献１等参照）。

また、例えば樹脂等の熱に敏感な材料を基材としている被記録媒体を使用しても、加熱定着ユニットによる加熱の間に被記録媒体に生じた皺などの変形を被記録媒体が冷却される前に取り除くようにするために、加熱定着ユニットの出口領域に加熱搬送状態の被記録媒体の面を押し付ける圧着ローラ機構を備え、圧着ローラ機構を構成する少なくとも１つのローラが被記録媒体の面に対して遠近移動可能に構成されたものが知られている（例えば、特許文献２等参照）。

特開２００７−１９６４１７号公報 特開２００４−１８１８１６号公報

しかしながら、上記特許文献１あるいは２に記載されたものでは、コックリングを抑制するための加圧手段（ローラ）の加圧する力の範囲が限定されてはいるが、これだけでは用紙の剛性（幅や厚み）とコックリングの程度によっては、コックリングを抑制し過ぎてしまい、逆に急峻な皺が発生する虞れがあるという問題がある。

この点に関しては、加圧する部材がコックリング形状に対して一定レベル追従できるようにした方が好ましいと考えられる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、インク塗布により発生した記録媒体のコックリングを、過度な抑制による急峻な皺が発生しないように適切に抑制することのできる記録装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、記録媒体にインクを打滴して画像を形成する記録装置であって、前記記録媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段によって搬送される前記インク打滴後の記録媒体を前記搬送手段に押し付ける押し付け部材と、前記記録媒体の曲げ剛性をＥＩ、板厚をｔ、搬送速度をｖとし、また前記インク打滴後の記録媒体に発生するコックリングの搬送方向における振幅をＡ、周波数をｆとするとき、次の式（１）
４８ＥＩ／（１／ｆ）^３＜ｋ＜√ｖ・（２Ａ／ｔ）・｛４８ＥＩ／（１／ｆ）^３｝
・・・（１）
で定められるバネ定数ｋを有し、前記押し付け部材を付勢する付勢部材と、を備え、前記インク打滴後の記録媒体を、前記付勢部材を介して前記押し付け部材で前記搬送手段に押し付けることにより前記コックリングを抑制することを特徴とする記録装置を提供する。

これにより、インク塗布により発生した記録媒体のコックリングを、過度な抑制による急峻な皺が発生しないように適切に抑制することができる。なお、ここで言う画像は、画像だけに限定されるものではなく、その他に文字等をも含むものとする。

また、請求項２に示すように、前記押し付け部材は、弾性部材であることを特徴とする。また、請求項３に示すように、前記押し付け部材は、ゴムローラであることを特徴とする。

また、請求項４に示すように、前記押し付け部材は、熱付与により前記記録媒体に形成された画像の定着を行うための定着ローラであり、該定着ローラは、その内外に配置された熱源によって温調可能であることを特徴とする。

このように、押し付け部材は、付勢部材を介して記録媒体を押し付けるので、単なるローラでもよいし、弾性部材でもよいし、その代表としてゴムローラでもよい。また特に印字された画像を加圧・加熱によって記録媒体に定着させるための定着ローラで兼用するようにしてもよい。

また、請求項５に示すように、前記付勢部材は、圧縮バネであり、さらに前記圧縮バネのたわみ量を調整するたわみ量制御部を備え、前記圧縮バネのたわみ量を調整することにより前記押し付け部材の前記記録媒体に対する押し付け圧を制御することを特徴とする。

このように、付勢部材として圧縮バネを利用することにより、そのたわみ量を調整することで容易に押し付け部材の記録媒体に対する押し付け圧を調整することができる。

また、請求項６に示すように、請求項１に記載の記録装置であって、さらに、前記記録媒体に形成される画像の画像データを取り込み、該画像データに基づいて前記インク打滴後の記録媒体に発生するコックリングの、前記記録媒体の搬送方向における振幅及び周波数を予測し、この予測値に対応するバネ定数値を算出する手段と、前記算出されたバネ定数値をユーザに報知する報知手段とを備えたことを特徴とする。

このように、取り込んだ画像データに基づいてその後発生するコックリングの振幅及び周波数を予測することで、急峻な皺の発生を防ぎつつ、より適切にコックリングを抑制することが可能となる。

また、請求項７に示すように、前記付勢部材は、空気バネであり、そのバネ定数を、前記算出されたバネ定数に基づいて、自動もしくは手動で調整可能であることを特徴とする。

これにより、適切にコックリングを抑制することができる。

以上説明したように、本発明によれば、インク塗布により発生した記録媒体のコックリングを、過度な抑制による急峻な皺が発生しないように適切に抑制することができる。

本発明に係る記録装置の一実施形態としてのインクジェット記録装置を模式的に示す構成図である。 インクジェット記録装置の印字部周辺を示す要部平面図である。 インクヘッドの構造例を示す平面透視図である。 圧力室ユニットの概略構成を示す図３中の４−４線に沿った縦断面図である。 押し付け部材としての第１の定着ローラの周辺を示す拡大図である。 インクジェット記録装置のシステム構成を示す要部ブロック図である。 コックリングの記録媒体搬送方向の周期（１／ｆ）を横軸にとり、振幅（２Ａ）を縦軸にとって、コックリングを単純支持梁として表した説明図である。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る記録装置について詳細に説明する。

図１は、本発明に係る記録装置の一実施形態としてのインクジェット記録装置を模式的に示す構成図である。

図１に示すように、インクジェット記録装置１００は、主として、記録媒体１２２を給紙する給紙部１１０と、給紙部１１０から給紙された記録媒体１２２の記録面に所定の処理液を付与する処理液付与部１１２と、処理液が付与された記録媒体１２２の記録面にインク滴を打滴して画像を描画する印字部１１４と、画像が描画された記録媒体１２２の記録面を乾燥させる乾燥部１１６と、記録面に形成された画像を定着させる定着部１１８と、画像が記録された記録媒体１２２を回収する排紙部１２０とで構成されている。

給紙部１１０は、記録媒体１２２を格納するマガジン１４０を備えており、このマガジン１４０から記録媒体１２２が１枚ずつ給紙トレイ１５０に給紙される。給紙トレイ１５０に給紙された記録媒体１２２は、渡し胴１５２を介して処理液付与部１１２の処理液ドラム１５４に受け渡される。

処理液ドラム１５４は、渡し胴１５２から受け渡された記録媒体１２２を受け取り、回転搬送して、第１の中間搬送ドラム１２４に受け渡す。処理液付与部１１２では、この処理液ドラム１５４によって回転搬送される記録媒体１２２に対して所定の処理液を一定の厚みで付与する。処理液の付与は、処理液付与装置１５６によって行われ、処理液付与装置１５６は、例えば、表面に処理液が付与された塗布ローラを記録媒体１２２の記録面に当接させて、処理液を付与するが、これに限定されるものではない。例えば、後述するインクヘッドと同様のヘッドによって処理液を吐出して付与するようにしても良い。処理液が付与された記録媒体１２２は、さらにドライヤ１５８とヒータ１６０で乾燥されたのち、第１の中間搬送ドラム１２４に受け渡される。

なお、この処理液付与部１１２で付与される処理液は、後段の印字部１１４で付与されるインク中の色材（顔料又は染料）を凝集又は増粘させる成分を含有する処理液である。このような処理液をインクの打滴前に付与することにより、ブリーディング等を防止でき、高品質な画像を印字することが可能になる。

第１の中間搬送ドラム１２４は、処理液ドラム１５４から受け渡された記録媒体１２２を受け取り、回転搬送して、印字部１１４の印字ドラム１７０に受け渡す。

印字ドラム１７０は、第１の中間搬送ドラム１２４から受け渡された記録媒体１２２を受け取り、回転搬送して、第２の中間搬送ドラム１２６に受け渡す。印字部１１４では、この印字ドラム１７０によって回転搬送される記録媒体１２２に対して、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色のインクジェットヘッド（以下、単にインクヘッドと言う。）１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋからインク滴を打滴して、画像を印字する。

各インクヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋは、所定の隙間をもって印字ドラム１７０に対向して配置されており、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの順で印字ドラム１７０の回転方向上流側から配置されている。また、各インクヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋは、ラインヘッドで構成されており、記録媒体１２２の記録幅に対応して形成されている。

図２に、インクジェット記録装置１００の印字部１１４周辺の要部平面図を示す。

図２に示すように、印字部１１４は、各インクヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋを、図に矢印Ａで示す用紙搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に配置し、記録媒体１２２における画像形成領域の最大幅に対応する長さを有する、いわゆるフルライン型のヘッドとなっている。

各インクヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋは、本インクジェット記録装置１００が対象とする最大サイズの記録媒体１２２の少なくとも一辺を超える長さにわたってインク吐出口（ノズル）が複数配列されたライン型ヘッドで構成されている。

記録媒体１２２の搬送方向（図２に矢印Ａで表示）に沿って上流側（図２の右側）からシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の順に各色インクに対応したインクヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋが配置されている。記録媒体１２２を搬送しつつ各インクヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋからそれぞれ色インクを吐出することにより記録媒体１２２上にカラー画像を形成し得る。

このように、紙幅の全域をカバーするフルラインヘッドがインク色毎に設けられてなる印字部１１４によれば、用紙搬送方向（副走査方向）について記録媒体１２２と印字部１１４を相対的に移動させる動作を一回行うだけで（すなわち、一回の副走査で）記録媒体１２２の全面に画像を記録することができる。これにより、印字ヘッドが紙搬送方向と直交する方向（主走査方向）に往復動作するシャトル（シリアル）型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。

再び図１にもどり、各インクヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋでインクが打滴された記録媒体１２２は、印字ドラム１７０から第２の中間搬送ドラム１２６に受け渡される。第２の中間搬送ドラム１２６は、印字ドラム１７０から受け渡された記録媒体１２２を受け取り、回転搬送して、乾燥部１１６の乾燥ドラム１７６に受け渡す。

乾燥ドラム１７６は、第２の中間搬送ドラム１２６から受け渡された記録媒体１２２を受け取り、回転搬送して、第３の中間搬送ドラム１２８に受け渡す。乾燥部１１６では、この乾燥ドラム１７６によって回転搬送される記録媒体１２２を第１、第２のヒータ１７８、１８２、及び、ドライヤ１８０によって乾燥させる。

乾燥された記録媒体１２２は、乾燥ドラム１７６から第３の中間搬送ドラム１２８に受け渡される。第３の中間搬送ドラム１２８は、乾燥ドラム１７６から受け渡された記録媒体１２２を受け取り、回転搬送して、定着部１１８の定着ドラム１８４に受け渡す。

定着ドラム１８４は、第３の中間搬送ドラム１２８から受け渡された記録媒体１２２を受け取り、回転搬送して、排紙部１２０のコンベア１９６に受け渡す。定着部１１８では、この定着ドラム１８４によって回転搬送される記録媒体１２２に対して、ローラ内外に配置された熱源によって温調可能に構成された第１、第２の定着ローラ１８６、１８８で加熱、加圧して、印字された画像を定着させる。

なお、本発明は、印字後の記録媒体１２２を押し付け部材で加圧して、記録媒体１２２に発生した波うち（コックリング）を抑制する際、記録媒体１２２に対する押し付け部材の加圧力（押し付け力）があまり強過ぎて、逆に記録媒体１２２に皺が生じるのを防ぐために、記録媒体１２２に対する押し付け部材の押し付け力を制御しようとするものである。

このような押し付け部材として、例えばゴムローラのような弾性部材を搬送ローラに対し別途設置して、記録媒体１２２を押し付けるようにしてもよいが、ここでは、上記第１、第２の定着ローラ１８６、１８８（両方、またはどちらか一方）をこの押し付け部材として兼用することとし、これについて詳しくは後述する。

また、定着部１１８には、印字部１１４による印字結果を読み取るインラインセンサ１８９が設けられている。インラインセンサ１８９は、印字部１１４の印字結果（各インクヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋの打滴結果）を撮像するためのイメージセンサ（ラインセンサ等）を含み、このイメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックするものである。

インラインセンサ１８９は、複数の検出画素(読取素子)が記録媒体１２２の幅方向に沿って一列に並べられたラインＣＣＤ（又は、複数の検査画素が２次元状に配置されたエリアセンサ）と、ラインＣＣＤ(又はエリアセンサ)によって記録媒体１２２の幅方向を一括して読取れるように配置された縮小レンズと、を含む構成であり、印字部１１４の各インクヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋの記録解像度よりも低い読取解像度を有している。

画像が定着された記録媒体１２２は、定着ドラム１８４から排紙部１２０のコンベア１９６に受け渡される。コンベア１９６は、定着ドラム１８４から記録媒体１２２を受け取り、排紙部１２０に備えられた排紙トレイ１９２に搬送して、排紙トレイ１９２に回収する。

以上のように構成されたインクジェット記録装置１００によれば、印字部１１４において、各インクジェットヘッド（インクヘッド）から安定したインクの吐出ができるので、安定した画像の形成が可能となる。

次に、印字部１１４に配置されるインクヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋの構造について説明する。なお、インクヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号１２によってインクヘッドを示す。

図３は、インクヘッド１２の構造例を示す平面透視図である。

図３に示すように、インクジェットヘッド１２には、インクに圧力を付与してノズル２２から液滴として吐出させる圧力室ユニット２０が、所定の配列パターン（本実施形態では千鳥格子状のパターン）に従って２次元的に配列され、さらに各圧力室ユニット２０にインクを供給するためのインク流路（図示省略）が高密度に配置されている。

圧力室ユニット２０は、インクを液滴として吐出するノズル２２と、インクを貯留し、貯留したインクに圧力を付与してノズル２２から液滴として吐出させる圧力室２４と、圧力室２４にインクを供給（導入）するインク供給口２６とを備えて構成されている。本実施形態では、図３に示すように、圧力室２４の平面形状が正方形状に形成されており、その対角線の一方の端にノズル２２、他方の端にインク供給口２６が形成されている。インクは、共通流路（図４参照）からインク供給口２６を介して圧力室２４に供給され、圧力室２４で圧力が付与されて、ノズル２２から液滴として吐出される。

図４は、圧力室ユニット２０の概略構成を示す図３中の４−４線に沿った縦断面図であり、圧力室ユニット２０の立体的構成を示す断面図である。

図４に示すように、本実施形態のインクヘッド１２の圧力室ユニット２０は、下部基板３０と上部基板３２とを接合して形成されている。図では下部基板３０及び上部基板３２は、それぞれ１枚の基板で構成されているように表されているが、それぞれが複数の基板を積層して構成されていてもよい。

下部基板３０には、圧力室２４、ノズル流路２３、ノズル２２、下部インク供給路３４及びインク供給口２６が形成されている。そして、圧力室２４の上面（天面）は振動板３８で構成され、振動板３８は共通電極を兼ねており、その上には圧電素子（ＰＺＴ）４０が形成され、圧電素子４０の上には上部電極（個別電極）４２が形成され、さらにその上には樹脂保護膜４４が形成されている。
また、上部基板３２には、上部インク供給路３６が形成され、上部基板３２の上方は共通液室４６となっている。また、上部基板３２を下部基板３０に接合することにより、上部インク供給路３６と下部インク供給路３４が連通するとともに、圧電素子４０が変形するための空間４８が形成されている。

インクは上部基板３２の上の共通液室４６から上部インク供給路３６及び下部インク供給路３４を通り、インク供給口２６を介して圧力室２４に供給される。

共通電極を兼ねる振動板３８及び上部電極４２に駆動電圧を印加することにより、圧電素子４０が変形し、圧力室２４内のインクに圧力が掛かると圧力室２４内のインクはノズル流路２３を通り、ノズル２２から液滴として吐出されるようになっている。また、このとき上述したように、圧電素子４０（及び上部電極４２）の上側には上部基板３２によって空間４８が形成されており、圧電素子４０の変形が可能となっている。

次に、本発明のポイントである記録媒体１２２に発生した波うち（コックリング）を抑制するために記録媒体１２２を加圧する押し付け部材の押し付け圧制御機構について、本実施形態では、第１の定着ローラ１８６をこの押し付け部材として兼用するものとして説明する。

図５に、第１の定着ローラ１８６の周辺を拡大して示す。なお、図５は、上記押し付け部材の押し付け圧制御機構について説明するための図であり、説明の都合上、図１に示されたものとは第１の定着ローラ１８６の設置位置が異なるとともに第２の定着ローラ１８８やインラインセンサ１８９などは図示が省略されている。

第１の定着ローラ１８６は、第１の定着ローラ１８６と定着ドラム１８４との間を記録媒体１２２が通過する際、記録媒体１２２を加熱及び加圧して印字された画像を定着させるものである。第１の定着ローラ１８６は、例えばゴムローラ等の弾性部材で、ローラ内外に配置された熱源（図示省略）によって温調可能に構成されている。

また、第１の定着ローラ１８６に対して、その押し付け圧を制御するために、付勢部材としての圧縮バネ２００と、そのたわみ量を制御するたわみ量制御部２０２が設けられている。そして、インク打滴後、乾燥部１１６で乾燥された記録媒体１２２を搬送する定着ドラム１８４に対して、圧縮バネ２００を介して第１の定着ローラ１８６を押し付け、その間を搬送される記録媒体１２２を加熱、加圧する。これにより、記録媒体１２２に印字された画像が定着されるとともに、記録媒体１２２に発生した波うち（コックリング）が抑制される。

また、そのとき第１の定着ローラ１８６をあまり押し付け過ぎないように、第１の定着ローラ１８６に対する圧縮バネ２００の付勢力を制御するために、たわみ量制御部２０２によって圧縮バネ２００のたわみ量が調整される。

なお、この押し付け圧の制御については後で詳しく述べる。

図６は、インクジェット記録装置１００のシステム構成を示す要部ブロック図である。

インクジェット記録装置１００は、通信インターフェース８０、システム制御部（システムコントローラ）８２、画像メモリ８４、モータドライバ８６、ヒータドライバ８８、プリント制御部９０、メンテナンス制御部９２、ヘッドドライバ９４等を備えている。

通信インターフェース８０は、ホストコンピュータ９６から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース８０にはＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリを搭載してもよい。ホストコンピュータ９６から送出された画像データは通信インターフェース８０を介してインクジェット記録装置１００に取り込まれ、一旦画像メモリ８４に記憶される。

画像メモリ８４は、通信インターフェース８０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システム制御部８２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモ
リ８４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。

システム制御部８２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従ってインクジェット記録装置１００の全体を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能する。即ち、システム制御部８２は、通信インターフェース８０、画像メモリ８４、モータドライバ８６、ヒータドライバ８８等の各部を制御し、ホストコンピュータ９６との間やヒータ９９を制御する制御信号を生成する。

画像メモリ８４には、システム制御部８２のＣＰＵが実行するプログラム及び制御に必要な各種データなどが格納されている。なお、画像メモリ８４は、書き換え不能な記憶手段であってもよいし、ＥＥＰＲＯＭのような書き換え可能な記憶手段であってもよい。画像メモリ８４は、画像データの一時記憶領域として利用されるとともに、プログラムの展開領域及びＣＰＵの演算作業領域として利用するようにしてもよい。

また、システム制御部８２には、各種制御プログラムを格納したＥＥＰＲＯＭ８５や画像データに対して各種画像処理を施す画像処理部８７が接続されている。システム制御部８２からの指令に応じて、ＥＥＰＲＯＭ８５から制御プログラムが読み出され、実行される。なお、ＥＥＰＲＯＭ８５は、動作パラメータ等の記憶手段と兼用するようにしてもよい。

モータドライバ８６は、システム制御部８２からの指示にしたがってモータ９８を駆動するドライバである。図６には、インクジェット記録装置１００の各部に配置されるモータ（アクチュエータ）を代表して符号９８で表示している。例えば、図６のモータ９８には、図１の中間搬送ドラム１２４、１２６、１２８や渡し胴１５２、処理液ドラム１５４、印字ドラム１７０、乾燥ドラム１７６、定着ドラム１８４などを駆動するモータなどが含まれる。

ヒータドライバ８８は、システム制御部８２からの指示にしたがって、ヒータ９９を駆動するドライバである。図６には、インクジェット記録装置１００に備えられる複数のヒータを代表して符号９９で表示している。例えば、図６に示すヒータ９９には、図１に示す処理液付与部１１２のヒータ１６０や乾燥部１１６のヒータ１７８、１８２などが含まれる。

なお、システム制御部８２には、この他にメンテナンス制御部９２が接続されている。メンテナンス制御部９２は、システム制御部８２からの指示にしたがって、キャップ７４及びクリーニングブレード７６を含むメンテナンスユニットを駆動するメンテナンス駆動部９３を制御するものである。

プリント制御部９０は、システム制御部８２の制御に従い、画像メモリ８４内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、印字に先立ち、処理液付与ドライバ９５を制御して、処理液付与装置１５６から記録媒体１２２に対して処理液を付与するとともに、生成した印字データ（ドットデータ）をヘッドドライバ９４に供給する制御部である。プリント制御部９０において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいて、ヘッドドライバ９４を介してインクヘッド１２の吐出液滴量（打滴量）や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。

インライン検出部９１は、インラインセンサ１８９から得られる情報に基づいて、吐出異常ノズルを判断する不吐出検出を行うものである。

インライン検出部９１が不吐出検出を行う場合には、吐出異常ノズルを判断するとともに、画像補正によって当該吐出異常ノズルの補正が可能である場合には、画像補正を実行するように、システム制御部８２を介して各部へ制御信号を送出する。また、画像補正によって対応できない場合には、当該吐出異常ノズルに対して予備吐出や吸引等の回復動作を行うようにシステム制御部８２を介して各部へ制御信号を送出する。

また、図６に示すように、システム制御部８２には、この他に圧縮バネ２００のたわみ量を調整するたわみ量制御部２０２が接続されている。たわみ量制御部２０２は、圧縮バネ２００が縮む量を調整することによって、圧縮バネ２００の第１の定着ローラ１８６に対する付勢力を制御し、その結果、第１の定着ローラ１８６と定着ドラム１８４との間を搬送される記録媒体１２２に対する押し付け力が制御されるようになっている。

また、付勢部材である圧縮バネ２００の記録媒体１２２方向のバネ定数ｋ（Ｎ／ｍｍ）は、記録媒体１２２の曲げ剛性をＥＩ（Ｎ・ｍｍ^２）、記録媒体１２２の板厚をｔ（ｍｍ）とし、このとき記録媒体１２２に発生するコックリングの振幅をＡ（ｍｍ）、同じく記録媒体１２２の搬送方向のコックリングの周波数をｆ（１／ｍｍ）、及び記録媒体１２２の搬送速度をｖ（ｍｍ／ｓ）とするとき、バネ定数ｋは以下の式（１）を満たすように設定される。

４８ＥＩ／（１／ｆ）^３＜ｋ＜√ｖ・（２Ａ／ｔ）・｛４８ＥＩ／（１／ｆ）^３｝
・・・（１）
前述したように、コックリングとは、記録媒体として紙のような多孔質基材を支持体として用いた場合に、記録画像部分で支持体中に浸透したインク溶媒の吸収あるいは乾燥に起因したパルプの膨潤・応力緩和により波うち（うねり）が発生する現象である。

この波うち（うねり）の、記録媒体１２２搬送方向の周期（１／ｆ）を横軸に、また振幅（２Ａ）を縦軸にとって、コックリングを図７に示すような単純支持梁と見做した場合に、コックリングの剛性（バネ定数）は、４８ＥＩ／（１／ｆ）^３ で表される。

コックリング抑制には、押し付け部材（ここでは第１の定着ローラ１８６）が記録媒体１２２に常に押し付けられている必要があり、このため付勢部材としての圧縮バネ２００のバネ定数ｋは、この値が下限値となる。これが、式（１）の左辺の意味である。

また、一方で式（１）の右辺は、実験的に決まっている部分が大きいが、右辺のうち、（２Ａ／ｔ）・｛４８ＥＩ／（１／ｆ）^３｝の部分は、記録媒体１２２の厚みｔだけの分の変形とコックリングの振幅Ａの変形に必要となる力の比であり、これに搬送速度ｖを加味したものであり、この数値を越えるとコックリングの抑制が効き過ぎて逆に急峻な皺が発生してしまう虞がある。

そこで、バネ定数ｋが上記式（１）の範囲を満たす圧縮バネ２００によって、記録媒体１２２を加圧する押し付け部材である第１の定着ローラ１８６を付勢することにより、急峻な皺を生じることなく効果的にコックリングを抑制することが可能となる。

なお、ここで、記録媒体１２２を押し付ける第１の定着ローラ１８６は、例えばゴムローラのような弾性部材でもよいが、必ずしも弾性部材である必要はなく、例えば単なる金属のローラであってもよい。

また、記録媒体１２２に対して打滴されたインク量によって、コックリング（波うち）の程度が異なるので、その程度に応じて第１の定着ローラ１８６に対する圧縮バネ２００の付勢力を、たわみ量制御部２０２で圧縮バネ２００のたわみ量を制御することによって調整する。

この調整は、システム制御部８２において、取得した画像データから記録媒体１２２に発生するであろうコックリングを予測して、これに基づいてたわみ量制御部２０２を制御して、圧縮バネ２００のたわみ量を制御することによって行われる。このとき、このように圧縮バネ２００のたわみ量を自動的に制御してもよいし、システム制御部８２においてコックリングの振幅と周波数を予測し、その予測に基づいて調整すべきたわみ量を算出して、ユーザに報知するようにしてもよい。報知手段としては、例えばホストコンピュータ９６の表示画面などに表示してもよいし、音声等で知らせるようにしてもよい。このときオペレータは、表示画面の表示や音声等によって報知されたたわみ量に基づいて手動で圧縮バネ２００のたわみ量を調整する。

また、上で説明した例では、押し付け部材（ここでは第１の定着ローラ１８６）に対する付勢部材は圧縮バネ２００であったが、付勢部材はこれに限定されるものではなく、押し付け部材を付勢する付勢力が調整できるものであれば、他の手段でもよい。

例えば、空気圧によって付勢する空気バネであってもよい。このとき、図６に示すように、システム制御部８２には、空気バネ２１０に空気を送るポンプ２１２を制御するポンプ制御部２１４が接続される。そして、システム制御部８２によりポンプ制御部２１４を介してポンプ２１２が制御され、空気バネ２１０の付勢力が調整される。

このとき、当然この空気バネ２１０のバネ定数ｋも上記式（１）を満たす必要がある。そのため空気バネ２１０のバネ定数ｋも、上記圧縮バネ２００の場合と同様に、システム制御部８２において、コックリングの振幅と周波数を予測し、その予測に基づいてユーザに適切なバネ定数値が算出されユーザに報知される。バネ定数は、この適切なバネ定数値に基づいて自動で、もしくはユーザによって手動で調整される。

次に、実際に行った実験結果について説明する。

ここで使用した記録紙は、厚み０．１（ｍｍ）、幅６３６（ｍｍ）、曲げ剛性３５５（Ｎ・ｍｍ^２）のグロス紙であり、このとき発生したコックリングは、振幅２．５（ｍｍ）、記録紙搬送方向の周波数０．０２（１／ｍｍ）であった。また、記録紙の搬送速度は５００（ｍｍ／ｓ）である。

上記より、式（１）によって算出されるバネ定数ｋ（Ｎ／ｍｍ）の範囲は、次の式（２）で示される。

０．１３６ ＜ ｋ ＜ １５２ ・・・（２）
このときの実験結果を次の表１に示す。

この表１からわかるように、バネが無い場合には急峻な皺の発生はないが、コックリング抑制効果は少ない。また、バネ定数ｋが大きくなる程コックリング抑制効果は大きくなるが、あまりバネ定数が大きく（具体的には１７０）なると急峻な皺が発生してしまう。

従って、急峻な皺が発生しない範囲で、なるべくバネ定数が大きい方がコックリング抑制効果は大きく、好ましいと言える。

この場合上記式（２）で示されるバネ定数ｋの上限値の５０％以上が好ましく、より好ましくは上限値の８０％以上である。

以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、インク塗布により発生した記録媒体のコックリングを、過度な抑制による急峻な皺が発生しないように適切に抑制することができる。

以上、本発明の記録装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。

１２…インクジェットヘッド（インクヘッド）、２０…圧力室ユニット、２２…ノズル、２４…圧力室、２６…インク供給口、３０…下部基板、３２…上部基板、３４…下部インク供給路、３６…上部インク供給路、３８…振動板、４０…圧電素子（ＰＺＴ）、４２…上部電極（個別電極）、４４…樹脂保護膜、４６…共通液室、４８…空間、１８４…定着ドラム、１８６…第１の定着ローラ、２００…圧縮バネ、２０２…たわみ量制御部、２１０空気バネ、２１２…ポンプ、２１４…ポンプ制御部

Claims (7)

1. 記録媒体にインクを打滴して画像を形成する記録装置であって、
   前記記録媒体を搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段によって搬送される前記インク打滴後の記録媒体を前記搬送手段に押し付ける押し付け部材と、
   前記記録媒体の曲げ剛性をＥＩ、板厚をｔ、搬送速度をｖとし、また前記インク打滴後の記録媒体に発生するコックリングの搬送方向における振幅をＡ、周波数をｆとするとき、次の式（１）
   ４８ＥＩ／（１／ｆ）^３＜ｋ＜√ｖ・（２Ａ／ｔ）・｛４８ＥＩ／（１／ｆ）^３｝
   ・・・（１）
   で定められるバネ定数ｋを有し、前記押し付け部材を付勢する付勢部材と、
   を備え、前記インク打滴後の記録媒体を、前記付勢部材を介して前記押し付け部材で前記搬送手段に押し付けることにより前記コックリングを抑制することを特徴とする記録装置。
2. 前記押し付け部材は、弾性部材であることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記押し付け部材は、ゴムローラであることを特徴とする請求項１または２に記載の記録装置。
4. 前記押し付け部材は、熱付与により前記記録媒体に形成された画像の定着を行うための定着ローラであり、該定着ローラは、その内外に配置された熱源によって温調可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の記録装置。
5. 前記付勢部材は、圧縮バネであり、さらに前記圧縮バネのたわみ量を調整するたわみ量制御部を備え、前記圧縮バネのたわみ量を調整することにより前記押し付け部材の前記記録媒体に対する押し付け圧を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の記録装置。
6. 請求項１に記載の記録装置であって、さらに、前記記録媒体に形成される画像の画像データを取り込み、該画像データに基づいて前記インク打滴後の記録媒体に発生するコックリングの、前記記録媒体の搬送方向における振幅及び周波数を予測し、この予測値に対応するバネ定数値を算出する手段と、
   前記算出されたバネ定数値をユーザに報知する報知手段と、
   を備えたことを特徴とする記録装置。
7. 前記付勢部材は、空気バネであり、そのバネ定数を、前記算出されたバネ定数に基づいて、自動もしくは手動で調整可能であることを特徴とする請求項６に記載の記録装置。

Images