JP2012006340A - 画像記録装置および乾燥制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙表面温度を測定することで用紙の過剰乾燥を防ぎながら、用紙種類に応じて最適な乾燥制御を行う画像記録装置および乾燥制御方法を提供する。
【解決手段】記録媒体１２２の表面温度を計測しながらＩＲヒータ１７８をＤＵＴＹ制御（ＤＵＴＹ補正比率を決める）する。また記録媒体１２２の坪量、用紙種、温湿度などの環境、液滴の打滴量等に合わせてＤＵＴＹ目標値（目標温度）を決定する。用紙搬送中は温度計測器２９２で測定された記録媒体１２２の温度に従ってＩＲヒータ１７８を制御し、用紙搬送中以外は乾燥ドラム１７６の温度に従ってＩＲヒータ１７８を制御する。加えて温度計測器２９０で測定された、乾燥ドラム１７６の記録媒体１２２と接触しない箇所の温度と比較監視することで、記録媒体１２２によって奪われた乾燥ドラム１７６表面の熱を算出し、連続ＪＯＢ中など条件が不安定な状況でも安定した温度制御を行う。
【選択図】図５

Description

本発明は画像記録装置および乾燥制御方法に関する。

従来より、記録用紙などの記録媒体を搬送方向に搬送し、記録面に対向するヘッドよりインク滴などを吐出する方法で記録媒体上に文字情報や画像などを記録する画像記録装置において、インクジェット記録後の用紙を乾燥させるプロセスでは、用紙を変形させずに安定的に短時間で乾燥させる必要がある。

用紙の乾燥性は用紙の坪量(例：１００〜３００gsm)や、用紙へのインク打滴量などに大きく依存することが一般的に知られており、想定される最も厳しい（乾燥しにくい）乾燥条件のケースで乾燥性を確保すべく装置側の工夫がなされている。

一方で、用紙として薄紙が用いられる場合では、乾燥しにくい厚紙を基準として制定した乾燥条件では、乾燥能力が高すぎる関係で用紙変形（カックル）が大きくなり、裏面通紙への障害となるケースも考えられるため、それぞれの条件に見合った乾燥装置の条件設定が必要となってくる。

すなわち厚紙を乾燥させる場合では、必要な膜強度を得るために要する用紙温度まで加熱するには大容量のヒータが必要となる。これに対して薄紙を乾燥させる場合では、厚紙に対応した乾燥装置では用紙を加熱しすぎで、用紙変形が抑えられず裏面搬送信頼性に障害が発生する虞がある。

例えばプリプレスデータを元に、巾方向に並べた複数の紫外線照射用ＬＥＤに対して、必要な部分のＬＥＤのみオン制御する乾燥制御を特徴としたデジタル印刷機が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−８９４５５号公報

しかし上記特許文献１のような方式はＵＶインクに対してＬＥＤ光源を用いてＯＮ・ＯＦＦで乾燥制御を行うものであり、溶媒に水を用いた通常の水性インクに使用できるものではなく、装置の大型化や高コスト化に繋がる虞がある。また乾燥（熱源）の一意的なＯＮ・ＯＦＦ制御でもあり、特に薄手の用紙を用いる際などのきめ細かな乾燥制御に対して、コストを抑えて実現可能とした例はない。

また枚葉印刷には一般的に圧胴方式が用いられるが、高速で回転する圧胴が用紙乾燥のため、用紙と接触していた部位のみ表面の熱を奪われた際に、表面温度が均一化するより前に次の用紙が搬送されてくるため、用紙の乾燥や胴温度の制御はさらに難しくなる。

さらに連続ＪＯＢ中（２００枚連続など）の用紙の膜面温度（表面）は、当該ＪＯＢの中でも変化しているため、一様な温度設定では用紙表面温度のコントロールが困難になっている。また上記の温度変化は用紙の坪量だけでなく、用紙種や環境によっても、またインクの打滴量によっても変化するため、一様な温度設定では更に乾燥制御が困難になっている。

本発明は上記事実を考慮し、用紙表面温度を測定することで用紙の過剰乾燥を防ぎながら、用紙種類に応じて最適な乾燥制御を行う画像記録装置および乾燥制御方法を提供することを課題とする。

請求項１に記載の画像記録装置は、回転可能に保持され、表面に用紙を保持する複数の圧胴と、搬送される前記用紙の表面温度を測定する用紙温度測定手段と、前記用紙と接しない、前記圧胴の軸方向端部の温度を測定する圧胴温度測定手段と、前記用紙を加熱し乾燥させると共に、前記圧胴をも加熱する用紙加熱手段と、用紙搬送中は前記用紙温度測定手段で測定された前記用紙の温度に従って前記用紙加熱手段を制御し、用紙搬送中以外は前記圧胴温度測定手段で測定された前記圧胴の温度に従って前記用紙加熱手段を制御する用紙温度制御手段と、を備えたことを特徴とする。

上記の発明によれば、用紙表面温度を測定することで用紙の過剰乾燥を防ぎながら、用紙種類に応じて最適な乾燥制御を行う画像記録装置とすることができる。

請求項２に記載の画像記録装置は、前記用紙温度制御手段は、前記用紙温度測定手段で測定された用紙の温度に従って前記用紙加熱手段のＯＮ・ＯＦＦ時間の長さを制御する、デューティ制御を行うことを特徴とする。

上記の発明によれば、過剰な乾燥能力を備えた乾燥部であっても用紙の乾燥過剰を防ぐ画像記録装置とすることができる。

請求項３に記載の画像記録装置は、前記用紙温度制御手段は、前記圧胴が用紙を保持していない時間は前記用紙加熱手段をＯＦＦにすることを特徴とする。

上記の発明によれば、圧胴に用紙が保持されていない時間は用紙乾燥が行われないので用紙過熱手段をＯＦＦにすることで装置過熱を防止し、消費電力を低減できる。

請求項４に記載の画像記録装置は、前記用紙加熱手段はＩＲカーボンヒータであることを特徴とする。

上記の発明によれば、ＩＲカーボンヒータの発する赤外線のピークは水の吸収波長のピークと重なるため、水性インクに対して効率よく乾燥を行うことができる。

請求項５に記載の画像記録装置は、前記用紙温度測定手段は非接触方式の放射温度計であることを特徴とする。

上記の発明によれば、非接触式の温度計を用いることで用紙や圧胴に接触・干渉する虞がないので、用紙の搬送性に影響を与えず温度測定を行うことができる。

請求項６に記載の乾燥制御方法は、枚葉の用紙を使用することを特徴とする。

上記の発明によれば、連続紙と異なり１ＪＯＢ中での乾燥状態による搬送性への影響が大きい枚葉において用紙の過剰乾燥を防ぎながら、用紙種類に応じて最適な乾燥制御を行う画像記録装置とすることができる。

請求項７に記載の乾燥制御方法は、用紙温度および圧胴温度に応じて用紙加熱手段をＯＮ・ＯＦＦ制御する用紙温度制御手段は、用紙温度について予め設定された目標管理上限温度と目標管理下限温度の閾値に対して、用紙温度が上限を越えた際には用紙加熱手段をＯＦＦにする時間を増やし、用紙温度が下限を下回った際には用紙加熱手段をＯＮにする時間を増やすように用紙加熱手段を制御し、測定された用紙の温度と、目標管理上限温度と目標管理下限温度の中間値である用紙目標温度との差分に応じた重み付けがなされるフィードバック制御を行い、且つ圧胴温度について予め設定された圧胴目標温度を越えた際にはＯＦＦの時間を増やし、圧胴目標温度を下回った際にはＯＮの時間を増やすように前記用紙加熱手段を制御し、且つ前記用紙温度制御手段が、用紙の搬送条件およびインク吐出量に従って前記用紙目標温度を設定することを特徴とする。

上記の発明によれば、ヒータの温度を目標管理上限温度と目標管理下限温度の間でＤＵＴＹ制御を行うことにより、用紙の過剰乾燥を防ぎながら、用紙種類に応じて最適な乾燥制御を行う画像記録装置とすることができる。

請求項８に記載の乾燥制御方法は、用紙の搬送条件およびインク吐出量を自動検知する条件設定手段を備え、前記条件設定手段が検知した用紙の搬送条件およびインク吐出量に従って前記用紙温度制御手段が前記用紙目標温度を設定することを特徴とする。

上記の発明によれば、条件設定手段が用紙種類やインク吐出量を検知し、これに応じて目標温度が設定されることで、用紙種類や出力内容に応じて最適な乾燥制御を行う画像記録装置とすることができる。

請求項９に記載の乾燥制御方法は、ユーザーが入力した用紙の搬送条件およびインク吐出量に従って前記用紙温度制御手段が前記用紙目標温度を設定することを特徴とする。

上記の発明によれば、ユーザーが用紙種類やインク吐出量を入力し、これに応じて目標温度が設定されることで、用紙種類や出力内容に応じて最適な乾燥制御を行う画像記録装置とすることができる。

請求項１０に記載の乾燥制御方法は、前記用紙の搬送条件は、用紙の表面仕上げであることを特徴とする。

上記の発明によれば、グロスやマットなど種々の表面仕上げに応じて最適な乾燥制御を行う画像記録装置とすることができる。

請求項１１に記載の乾燥制御方法は、前記用紙の搬送条件は、用紙の坪量であることを特徴とする。

上記の発明によれば、種々の坪量すなわち用紙厚さに応じて最適な乾燥制御を行う画像記録装置とすることができる。

請求項１２に記載の乾燥制御方法は、前記用紙の搬送条件は、装置内部に設けられた温湿度検出手段にて検出された温湿度に加えて、用紙の表面仕上げ及び用紙の坪量の少なくとも一方を含むことを特徴とする。

上記の発明によれば、用紙種類に加えて、装置内温湿度に応じて最適な乾燥制御を行う画像記録装置とすることができる。

本発明は上記構成としたので、用紙表面温度を測定することで用紙の過剰乾燥を防ぎながら、用紙種類に応じて最適な乾燥制御を行う画像記録装置および乾燥制御方法とすることができる。

本発明の実施形態に係る画像記録装置の全体を示す概念図である。 本発明の実施形態に係る画像記録装置の主要部を示す概念図である。 本発明の実施形態に係る画像記録装置の乾燥部を示す概念図である。 本発明の実施形態に係る画像記録装置の乾燥部におけるＩＲヒータおよび温風ヒータの配置例を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る乾燥制御方法におけるＩＲヒータのＤＵＴＹ制御と用紙温度の関係を示す概念図である。

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態の一例について説明する。
＜全体構成＞

以下に、図１、図２を参照して、本発明の画像記録方法を実施するためのインクジェット式画像記録装置の構成例を示して説明する。図１は装置全体を示す概念図（側面）、図２はヒータおよび温度センサを重点的に記載した概念図（側面）である。

インクジェット記録装置１は、描画部１１４の圧胴（描画ドラム１７０）に保持された記録媒体１２２にインクジェットヘッド１７２Ｍ、１７２Ｋ、１７２Ｃ、１７２Ｙから複数色のインクを吐出して所望のカラー画像を形成する圧胴直描方式のインクジェット記録装置であり、インクの吐出前に記録媒体１２２上に処理液を付与し、処理液とインクを反応させて記録媒体１２２上に画像形成を行なう２液反応（凝集）方式が適用されたオンデマンドタイプの画像形成装置である。

インクジェット記録装置１は、主として、給紙部１１０、処理液付与部１１２、描画部１１４、乾燥部１１６、定着部１１８、及び排紙部１２０を設けて構成されている。

給紙部１１０は、記録媒体１２２を処理液付与部１１２に供給する機構であり、給紙部１１０には、枚葉紙である記録媒体１２２が積層されている。給紙部１１０には、給紙トレイ１５０が設けられ、この給紙トレイ１５０から記録媒体１２２が一枚ずつ処理液付与部１１２に給紙される。インクジェット記録装置１では、記録媒体１２２として、紙種や大きさ（媒体サイズ）の異なる複数種類の記録媒体１２２を使用することができる。なお、本実施形態では、記録媒体１２２として、枚葉紙（カット紙）を用いた場合を説明する。

処理液付与部１１２は、記録媒体１２２の記録面に処理液を付与する機構である。処理液は、描画部１１４で付与されるインク中の色材を凝集させる色材凝集剤を含んでおり、この処理液とインクとが接触することによって、インクは色材と溶媒との分離が促進される。

図１、図２に示すように、処理液付与部１１２は、給紙胴１５２、処理液ドラム１５４、及び処理液塗布装置１５６を備えている。処理液ドラム１５４は、記録媒体１２２を保持し、回転搬送させるドラムである。処理液ドラム１５４は、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）を備え、この保持手段の爪と処理液ドラム１５４の周面の間に記録媒体１２２を挟み込むことによって記録媒体１２２の先端を保持できるようになっている。

処理液ドラム１５４は、その外周面に吸引孔を設けるとともに、吸引孔から吸引を行う吸引手段を接続してもよい。これにより記録媒体１２２を処理液ドラム１５４の周面に密着保持することができる。

処理液ドラム１５４の外側には、その周面に対向して処理液塗布装置１５６が設けられている。処理液塗布装置１５６は、処理液が貯留された処理液容器と、この処理液容器の処理液に一部が浸漬されたアニロックスローラと、アニロックスローラと処理液ドラム１５４上の記録媒体１２２に圧接されて計量後の処理液を記録媒体１２２に転移するゴムローラとで構成される。この処理液塗布装置１５６によれば、処理液を計量しながら記録媒体１２２に塗布することができる。

処理液付与部１１２で処理液が付与された記録媒体１２２は、処理液ドラム１５４から中間搬送部１２４を介して描画部１１４の描画ドラム１７０へ受け渡される。描画部１１４は、描画ドラム１７０、及びインクジェットヘッド１７２Ｍ、１７２Ｋ、１７２Ｃ、１７２Ｙを備えている。描画ドラム１７０は、処理液ドラム１５４と同様に、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）を備える。描画ドラム１７０に固定された記録媒体１２２は、記録面が外側を向くようにして搬送され、この記録面にインクジェットヘッド１７２Ｍ、１７２Ｋ、１７２Ｃ、１７２Ｙからインクが付与される。

インクジェットヘッド１７２Ｍ、１７２Ｋ、１７２Ｃ、１７２Ｙはそれぞれ、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フルライン型のインクジェット方式の記録ヘッド（インクジェットヘッド）であり、そのインク吐出面には、画像形成領域の全幅にわたってインク吐出用のノズルが複数配列されたノズル列が形成されている。各インクジェットヘッド１７２Ｍ、１７２Ｋ、１７２Ｃ、１７２Ｙは、記録媒体１２２の搬送方向（描画ドラム１７０の回転方向）と直交する方向に延在するように設置される。

描画ドラム１７０上に密着保持された記録媒体１２２の記録面に向かって各インクジェットヘッド１７２Ｍ、１７２Ｋ、１７２Ｃ、１７２Ｙから、対応する色インクの液滴が吐出されることにより、処理液付与部１１２で予め記録面に付与された処理液にインクが接触し、インク中に分散する顔料、樹脂粒子が凝集し、凝集体が形成される。これにより、記録媒体１２２上での顔料流れなどが防止され、記録媒体１２２の記録面に画像が形成される。

描画部１１４で画像が形成された記録媒体１２２は、描画ドラム１７０から中間搬送部１２６を介して乾燥部１１６の乾燥ドラム１７６へ受け渡される。乾燥部１１６は、凝集作用により分離された溶媒に含まれる水分を乾燥させる機構であり、図１に示すように、乾燥ドラム１７６と、複数のＩＲヒータ（カーボンヒータ）１７８、及び各ＩＲヒータ１７８の間に配置された温風ヒータ１８０とを備えている。

乾燥ドラム１７６は、処理液ドラム１５４と同様に、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）を備え、この保持手段によって記録媒体１２２の先端を保持できるようになっている。温風ヒータ１８０から記録媒体１２２に向けて吹き付けられる温風の温度と風量、各ＩＲヒータの温度は後述する温度センサによって検知され、図示しない制御部に温度情報として送られる。この温度情報に基づいて制御部が温風の温度と風量、各ＩＲヒータの温度を適宜調節することにより、様々な乾燥条件が実現される。

また、乾燥ドラム１７６の表面温度は５０℃以上に設定されている。記録媒体１２２の裏面から加熱を行なうことによって乾燥が促進され、定着時における画像破壊を防止することができる。なお、乾燥ドラム１７６の表面温度の上限については、特に限定されるものではないが、乾燥ドラム１７６の表面に付着したインクをクリーニングするなどのメンテナンス作業の安全性（高温による火傷防止）の観点から７５℃以下（より好ましくは６０℃以下）に設定されることが好ましい。

また前述のように、乾燥胴温度（乾燥ドラム１７６の表面温度）が高い（強く乾燥する）方が記録媒体１２２の伸縮が少ないことが判明しているので、上記の安全性を損なわない程度に乾燥ドラム１７６の表面温度は高い方がカックルの影響を少なく抑えることができる。

乾燥ドラム１７６の外周面に、記録媒体１２２の記録面が外側を向くように（即ち、記録媒体１２２の記録面が凸側となるように湾曲させた状態で）保持し、回転搬送しながら乾燥することで、記録媒体１２２のシワや浮きの発生を防止でき、これらに起因する乾燥ムラを防止することができる。

乾燥部１１６で乾燥処理が行なわれた記録媒体１２２は、乾燥ドラム１７６から中間搬送部１２８を介して定着部１１８の定着ドラム１８４へ受け渡される。定着部１１８は、定着ドラム１８４、第１の定着ローラ１８６、第２の定着ローラ１８８、及びインラインセンサ１９０で構成されている。

定着ドラム１８４は、処理液ドラム１５４と同様に、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）を備え、この保持手段によって記録媒体１２２の先端を保持できるようになっている。この定着ドラム１８４の回転により、記録媒体１２２は記録面が外側を向くようにして搬送され、この記録面に対して第１の定着ローラ１８６と第２の定着ローラ１８８による定着処理とインラインセンサ１９０による検査が行なわれる。

第１の定着ローラ１８６及び第２の定着ローラ１８８は、インクを加熱加圧することによって、インク中の樹脂粒子（特に自己分散性ポリマー粒子）を溶着し、インクを皮膜化させるためのローラ部材であり、記録媒体１２２を加熱加圧するように構成される。

具体的には、第１の定着ローラ１８６及び第２の定着ローラ１８８は、定着ドラム１８４に対して圧接するように配置されており、定着ドラム１８４との間でニップローラを構成するようになっている。これにより、記録媒体１２２は、第１の定着ローラ１８６及び第２の定着ローラ１８８と定着ドラム１８４との間に挟まれ、所定のニップ圧（例えば０．１５ＭＰａ）でニップされ、定着処理が行なわれる。

また、第１の定着ローラ１８６及び第２の定着ローラ１８８は、熱伝導性の良いアルミなどの金属パイプ内にハロゲンランプを組み込んだ加熱ローラによって構成され、所定の温度（例えば６０〜８０℃）に制御される。

これらの加熱ローラで記録媒体１２２を加熱することによって、インクに含まれる樹脂粒子のＴｇ（ガラス転移温度）以上の熱エネルギーが付与され、樹脂粒子が溶融されることにより、記録媒体１２２の凹凸に押し込み定着が行なわれるとともに、画像表面の凹凸がレベリングされ、光沢が得られる。

インラインセンサ１９０は、記録媒体１２２に定着された画像について、チェックパターンや水分量、表面温度、光沢度などを計測するための計測手段であり、ＣＣＤラインセンサなどが適用される。

定着部１１８によれば、乾燥部１１６で形成された薄層の画像層内の樹脂粒子が定着ローラ１８８によって加熱加圧されて溶融されるので、記録媒体１２２に定着させることができる。また、定着ドラム１８４の表面温度は５０℃以上に設定され、定着ドラム１８４の外周面に保持された記録媒体１２２を裏面から加熱することによって乾燥が促進され、定着時における画像破壊を防止することができると共に、画像温度の昇温効果によって画像強度を高めることができる。

図１に示すように、定着部１１８の記録媒体搬送方向の下流側には排紙部１２０が設けられている。排紙部１２０は、排出トレイ１９２を備えており、この排出トレイ１９２と定着部１１８の定着ドラム１８４との間に、これらに対接するように渡し胴１９４、搬送ベルト１９６、張架ローラ１９８が設けられている。記録媒体１２２は、渡し胴１９４により搬送ベルト１９６に送られ、排出トレイ１９２に排出される。

また、排出トレイ１９２に冷風噴出ノズル１９９が併設されており、冷風噴出ノズル１９９から冷風を送風することにより記録媒体１２２の冷却が行なえるようになっている。

また、図１には図示しないが、インクジェット記録装置１には、上記構成の他、各インクジェットヘッド１７２Ｍ、１７２Ｋ、１７２Ｃ、１７２Ｙにインクを供給するインク貯留タンク、処理液付与部１１２に対して処理液を供給する手段を備えると共に、各インクジェットヘッド１７２Ｍ、１７２Ｋ、１７２Ｃ、１７２Ｙのクリーニング（ノズル面のワイピング、パージ、ノズル吸引等）を行なうヘッドメンテナンス部や、媒体搬送路上における記録媒体１２２の位置を検出する位置検出センサ、装置各部の温度を検出する温度センサなどを備えている。

また、両面に画像形成する場合には、図１のインクジェット記録装置１において、記録媒体の片面（オモテ面）に画像を形成した後に図示しないシーズニング装置で所定時間のシーズニングを行なう。そして、シーズニング処理された記録媒体の束を給紙部１１０に戻し、ウラ面にさらに画像形成を行なう。これにより、短時間で良好な両面印字を実現できる。

図１に示すインクジェット記録装置１では、排出トレイ１９２に用いるシーズニング装置を複数台備えるとともに、各シーズニング装置を排紙部１２０と給紙部１１０との間で移動できる構成としてもよい。

＜乾燥部の詳細＞
図３、図４には乾燥部１１６の詳細が示されている。前述のように、乾燥部１１６は、凝集作用により分離された溶媒に含まれる水分を乾燥させる機構であり、図に示すように、乾燥ドラム１７６と、ＩＲヒータ１７８及び各ＩＲヒータ１７８の間に配置された温風ヒータ１８０とを備えている。

例として図３に示すように、描画ドラム１７０から中間搬送部１２６（渡し胴１３０）を介して乾燥部１１６の乾燥ドラム１７６へ記録媒体１２２が受け渡される。乾燥ドラム１７６の外周面に沿って温風ヒータ１８０とＩＲヒータ１７８とが設けられ、乾燥ドラム１７６と搬送中の記録媒体１２２とを加熱する。

ＩＲヒータ１７８は、例えば乾燥ドラム１７６の外周面に沿って所定の距離を保ち延設された棒状のカーボンヒータなどでもよい。ＩＲ（赤外線）ヒータとしてカーボンを用いる理由としては、遠赤外領域の２０００〜４０００ｎｍが放射のピークであり、水性インクの溶媒として用いられる水に対して吸収のピーク（３０００ｎｍ近傍）が重なり、効率よく過熱可能である点が挙げられる。

また温風ヒータ１８０の構造は、例えば軸流ファン２８２の起こす空気流中に熱風ヒータ２８０を置くことで、乾燥ドラム１７６に熱風を送る。このとき加熱防止のため温度センサ２８４が設けられていてもよい。

前述のように温風ヒータ１８０から記録媒体１２２に向けて吹き付けられる温風の温度と風量、各ＩＲヒータの温度を適宜調節することにより、例えば記録媒体１２２の厚さ、表面仕上げなど種々の条件に合わせて様々な乾燥条件が実現される。

このとき、記録媒体１２２の種類等のパラメータは装置内部に設けられた図示しない光学センサや厚みセンサなど種々の検知手段で自動検知され、条件パラメータとして制御手段に送られてもよく、あるいはオペレータが判断し手動で制御手段に入力する構成とされていてもよい。また例えば乾燥部１１６の内部に設けられた図示しない温湿度センサによって検出された装置内の温湿度などの環境条件を条件パラメータとして制御手段に送り、温風の温度と風量、各ＩＲヒータの温度を調節する際の条件因子の一つとしてもよい。

＜本願の特徴・作用効果＞
前述のように記録媒体１２２の裏面から加熱を行なうことによって乾燥が促進され、定着時における画像破壊を防止するため、乾燥ドラム１７６の表面温度はＩＲヒータ１７８によって５０℃以上に設定されている。さらに乾燥胴温度（乾燥ドラム１７６の表面温度）が高い（強く乾燥する）方が記録媒体１２２の伸縮が少ないことが判明しているので、上記の安全性を損なわない程度に乾燥ドラム１７６の表面温度は高い方がカックルの影響を少なく抑えることができるため、乾燥ドラム１７６の表面温度を所定の範囲に保つ必要がある。

しかし、記録媒体１２２の厚さが厚い場合では、必要な膜強度を得るために用紙温度を十分に上げるに足る温風ヒータ１８０とＩＲヒータ１７８の容量を備えている必要があるが、容量に余裕が足りない場合は常に容量の限界で駆動する必要がある。

一方、記録媒体１２２の厚さが薄い、薄紙を使用した場合では上記の厚紙に対応した温風ヒータ１８０とＩＲヒータ１７８の容量では記録媒体１２２を加熱しすぎとなり、用紙変形が抑えられず裏面搬送信頼性に障害が発生する虞がある。

さらに１ＪＯＢ中であっても、連続搬送中の記録媒体１２２（枚葉用紙）の膜面温度(オモテ面)はそのＪＯＢの中で変化している。このため乾燥ドラム１７６の乾燥温度設定が一様な温度設定であっては処理開始時と処理終了時で等しい乾燥温度とする制御が困難になっている。

また記録媒体１２２の乾燥条件としては、用紙の坪量だけでなく用紙種、温湿度などの環境によっても、また液滴の打滴量によっても変化する。このため一層、一様な温度設定であっては処理開始時と処理終了時で等しい乾燥温度とする制御が困難になる。

このため本願発明では上記の用紙種類等に対する対応や１ＪＯＢ中の乾燥安定性、さらに種々の影響因子に対して記録媒体１２２（乾燥ドラム１７６）の表面温度を監視した上で、諸条件で乾燥を最適化するようＩＲヒータ１７８をＤＵＴＹ制御している。

すなわち、図３、図４に示されるように乾燥ドラム１７６の温度を計測する温度計測器２９０、記録媒体１２２の表面温度を計測する温度計測器２９２が乾燥部１１６に設けられている。

温度計測器２９０は、乾燥ドラム１７６の記録媒体１２２と接しない部分、すなわち軸方向端部の表面温度を計測し、一方で温度計測器２９２は記録媒体１２２（搬送時以外は乾燥ドラム１７６の軸方向中央の表面）の温度を計測する。各温度計測器で検出した温度は図示しない制御部に温度データとして送られる。制御部では前述の用紙種類等や装置内の温湿度等の条件因子を加味して、ＩＲヒータ１７８を細かくＯＮ・ＯＦＦすることで能力を細かく制御するＤＵＴＹ制御を行う。

図５にはＩＲヒータ１７８のＤＵＴＹ制御について示されている。すなわち図５（Ａ）（Ｂ）に示すように記録媒体１２２に関して、予め設定された目標管理上限温度と目標管理下限温度に対して、温度が上限を越えた際にはＩＲヒータ１７８をＯＦＦする時間を増やし、温度が下限を下回った際にはＩＲヒータ１７８をＯＮする時間を増やすように駆動時間を制御することで温度差△ｔを制御し、目標管理上限温度と目標管理下限温度の間に記録媒体１２２の表面温度を収める。

このとき、測定された記録媒体１２２の表面温度と、目標管理上限温度と目標管理下限温度の中間値である用紙目標温度との差分に応じた重み付けがなされるフィードバック制御を行うようにしてもよい。

例えば装置内の温湿度の変化によって、同じ熱量を印加しても目標とする記録媒体１２２（または乾燥ドラム１７６）の温度に達しない、あるいは過熱してしまう場合が考えられる。そこで目標温度と実測温度との偏差（残留偏差）を時間軸方向に積分して印加する熱量を制御するＰＩ制御、あるいは更に実測温度の変化を時間で微分した変化速度を加味するＰＩＤ制御などを用いてもよい。具体的には図５（ｃ）に示すように目標温度を行き過ぎてオーバーシュートする、あるいは目標温度に達しても維持できない等の状況に対して有効である。

上記のように本願発明では記録媒体１２２の表面温度を計測しながらＩＲヒータ１７８をＤＵＴＹ制御（ＤＵＴＹ補正比率を決める）している。また記録媒体１２２の坪量、用紙種、温湿度などの環境、液滴の打滴量等に合わせてＤＵＴＹ目標値（目標温度）を決定する。

さらに用紙搬送中は温度計測器２９２で測定された記録媒体１２２の温度に従ってＩＲヒータ１７８を制御し、用紙搬送中以外は乾燥ドラム１７６の温度に従ってＩＲヒータ１７８を制御する。加えて温度計測器２９０で測定された、乾燥ドラム１７６の記録媒体１２２と接触しない箇所の温度と比較監視することで、記録媒体１２２によって奪われた乾燥ドラム１７６表面の熱を算出し、連続ＪＯＢ中など条件が不安定な状況でも安定した温度制御を行う。

これにより、厚手の記録媒体１２２を乾燥させるに足る乾燥能力を備えた乾燥部１１６を用いながら、薄手の記録媒体１２２を乾燥させた際にも乾燥過剰でカックルを生じることがなく、種々の条件８記録媒体１２２の坪量、用紙種、温湿度などの環境、液滴の打滴量等）に応じて乾燥部１１６の乾燥能力を最適な状態に調整することができる。

＜その他＞
以上、本発明の実施例について記述したが、本発明は上記の実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。

例えば上記実施形態では水を溶媒として使用する水性インクを用いたインクジェット方式の画像記録装置を例に挙げたが、吐出される液は画像記録・文字印刷用などのインクに限定されず、記録媒体に染み込む溶媒あるいは分散媒を使用している液体であれば種々の吐出液に応用することができる。

１ インクジェット記録装置
１１６ 乾燥部
１２２ 記録媒体
１７６ 乾燥ドラム（ドラム）
１７８ ＩＲヒータ（加熱手段）
１８０ 温風ヒータ
２８０ 熱風ヒータ
２８２ 軸流ファン
２８４ 温度センサ
２９０ 温度計測器（ドラム温度測定手段）
２９２ 温度計測器（用紙温度測定手段）

Claims (10)

1. 軸回りに回転可能に支持され、画像が記録された用紙を保持し搬送するドラムと、
   搬送される前記用紙の表面温度を測定する用紙温度測定手段と、
   前記用紙と接しない、前記ドラムの軸方向端部の温度を測定するドラム温度測定手段と、
   前記ドラムの表面を加熱すると共に搬送中の前記用紙を加熱し乾燥させる加熱手段と、
   
   用紙搬送中は前記用紙温度測定手段で測定された前記用紙の温度に従って前記加熱手段を制御し、用紙搬送中以外は前記ドラム温度測定手段で測定された前記ドラムの温度に従って前記加熱手段を制御する温度制御手段と、
   を備えたことを特徴とする画像記録装置。
2. 前記温度制御手段は、前記用紙温度測定手段で測定された用紙の温度に従って前記加熱手段のＯＮ・ＯＦＦ時間の長さを制御する、デューティ制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
3. 用紙温度およびドラム温度に応じて加熱手段をＯＮ・ＯＦＦ制御する温度制御手段が、用紙温度について予め設定された目標管理上限温度と目標管理下限温度の閾値に対して、用紙温度が上限を越えた際には加熱手段をＯＦＦにする時間を増やし、用紙温度が下限を下回った際には加熱手段をＯＮにする時間を増やすように加熱手段を制御し、測定された用紙の温度と、目標管理上限温度と目標管理下限温度の中間値である用紙目標温度との差分に応じた重み付けがなされるフィードバック制御を行ことを特徴とする請求項２に記載の画像記録装置。
4. 前記温度制御手段は、前記ドラムが用紙を保持していない時間は前記加熱手段をＯＦＦにすることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の画像記録装置。
5. 前記用紙加熱手段はＩＲカーボンヒータであることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の画像記録装置。
6. 前記用紙温度測定手段は非接触方式の放射温度計であることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の画像記録装置。
7. 枚葉の用紙を使用することを特徴とする請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の画像記録装置。
8. 画像が記録された用紙の温度およびドラムの温度に応じて、前記ドラムの表面を加熱すると共に搬送中の前記用紙を加熱し乾燥させる加熱手段をＯＮ・ＯＦＦ制御する温度制御手段が、
   用紙温度について予め設定された目標管理上限温度と目標管理下限温度の閾値に対して、用紙温度が上限を越えた際には加熱手段をＯＦＦにする時間を増やし、
   用紙温度が下限を下回った際には加熱手段をＯＮにする時間を増やすように加熱手段を制御し、
   測定された用紙の温度と、目標管理上限温度と目標管理下限温度の中間値である用紙目標温度との差分に応じた重み付けがなされるフィードバック制御を行い、
   且つドラム温度について予め設定されたドラム目標温度を越えた際にはＯＦＦの時間を増やし、ドラム目標温度を下回った際にはＯＮの時間を増やすように前記用紙加熱手段を制御し、
   且つ前記用紙温度制御手段が、用紙の表面仕上げ、用紙の坪量、装置内部の温湿度、および用紙表面に吐出されて画像を記録するインクの吐出量のうちの少なくとも一つである用紙搬送環境に従って前記用紙目標温度を設定することを特徴とする乾燥制御方法。
9. 前記用紙搬送環境を自動検知する検知手段を備え、
   前記検知手段が検知した前記用紙搬送環境に従って前記温度制御手段が前記用紙目標温度を設定することを特徴とする請求項８に記載の乾燥制御方法。
10. ユーザーが入力した前記用紙搬送環境に従って前記温度制御手段が前記用紙目標温度を設定することを特徴とする請求項８に記載の乾燥制御方法。

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