JP2024015054A - 記録装置及び記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】両面記録の場合に、シートのカールを低減する技術を提供すること。【解決手段】本発明の記録装置は、シートを搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送される前記シートにインクを吐出して画像を記録する記録手段と、前記搬送手段により搬送され、前記記録手段により画像が記録された前記シートを加熱する加熱手段と、前記シートの第一面に画像を記録した後に前記シートの第二面に画像を記録する両面記録の場合に、前記第一面のインク吐出量と前記第二面のインク吐出量とに基づいて、前記第二面に対する前記加熱手段による加熱を制御する制御手段と、を備える。【選択図】図１１

Description

本発明は記録技術に関する。

シートにインクを吐出して画像を記録する方式においては、インクに含まれる水分によってシートがカールする場合がある。そこで、シートを加熱して乾燥を促進する技術が提案されている。例えば、特許文献１には画像を記録したシートに温風を送風して乾燥を促進する技術が開示されている。

米国特許出願公開第２０１８／００５０５４８号明細書

シートの両面に画像を記録する場合、各面のインクの水分量の差によりシートのカールが生じる場合がある。また、装置の構成上、シートの各面の乾燥能力にバラつきによって、シートのカールが生じる場合もある。

本発明は、両面記録の場合に、シートのカールを低減する技術を提供するものである。

本発明によれば、例えば、
シートを搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送される前記シートにインクを吐出して画像を記録する記録手段と、
前記搬送手段により搬送され、前記記録手段により画像が記録された前記シートを加熱する加熱手段と、
前記シートの第一面に画像を記録した後に前記シートの第二面に画像を記録する両面記録の場合に、前記第一面のインク吐出量と前記第二面のインク吐出量とに基づいて、前記第二面に対する前記加熱手段による加熱を制御する制御手段と、を備える、
ことを特徴とする記録装置が提供される。

本発明によれば、両面記録の場合に、シートのカールを低減する技術を提供することができる。

記録システムの正面図。 記録装置の概要図。 乾燥促進ユニットの説明図。 排気ユニットの説明図。 本体装置の制御ユニットのブロック図。 図２の記録装置の動作説明図。 図２の記録装置の動作説明図。 図２の記録装置の動作説明図。 図２の記録装置の動作説明図。 （Ａ）及び（Ｂ）は乾燥促進ユニットによるシートの表裏面の乾燥度合の説明図。 （Ａ）～（Ｃ）は制御ユニットの処理例を示すフローチャート。 （Ａ）は制御ユニットの別の処理例を示すフローチャート、（Ｂ）はシートのエリアの例を示す説明図。 制御ユニットの処理例を示すフローチャート。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

＜第一実施形態＞
＜記録システムの構成＞
図１は本発明の一実施形態に係る記録システム１の正面図である。図１を含む各図において矢印Ｘは左右方向を、矢印Ｙは奥行き方向を示し、互いに直交する。矢印Ｚは上下方向を示す。

記録システム１は、本体装置２と後処理装置３とを含む。本実施形態の本体装置２は複合機を構成する装置であり、複写機能、スキャナ機能、プリンタ機能を有している。本体装置２は読取装置４と記録装置５と給送装置６とを含み、また、本体装置２の前部には操作部７が設けられている。操作部７はユーザとの入出力インタフェースであり、例えばハードキーと表示部、或いは、ユーザの入力を受け付けると共に情報を表示するタッチパネルを含み、また、音声発生器等の出力部を含む。

読取装置４はＡＤＦ（自動原稿送り装置）を含み、積載された原稿の搬送と原稿画像の読み取りとを行う。給送装置６は記録装置５に記録媒体を給送する装置である。記録媒体は本実施形態の場合、紙、フィルムなどのシートであり、特にカットシートである。記録媒体のことをシートと呼ぶ場合がある。給送装置６はシートが積載される複数のカセット６ａと、搬送経路ＲＴ上でカセット６ａから記録装置５へシートを給送する給送機構（不図示）とを含む。

記録装置５はシートに画像を記録する。記録装置５は、インクをシートに吐出して画像を記録する記録ユニット３０と、シートの乾燥を促進する乾燥促進ユニット４０、５０とを含む。記録装置５の詳細は後述する。

後処理装置３は、オプションの装置として本体装置２の側部に分離可能に取り付けられ、シートの後処理を行うフィニッシャ（シート処理装置）である。後処理としては、例えば、記録装置５から排出されるシートをトレイ３ａに積載する積載処理、記録装置５から排出されたシートを順に複数枚取り込み、整合して束状にするソート処理、束ねたシート束をステイプラで綴じるステイプル処理、製本処理、穴あけ処理を挙げることができる。

＜記録装置の構成＞
図２は記録装置５の内部構造を示す説明図である。記録装置５は、その内部機構を支持するフレームとして、底壁部５ａ、上壁部５ｂ、右壁部５ｃ、左壁部５ｄ、背壁部５ｅを含む。これら壁部は記録装置５の内部空間を画定している。記録装置５の内部空間は、更に、仕切壁５ｈによって上側の空間ＳＰ２と下側の空間ＳＰ１とに区画されている。空間ＳＰ１と空間ＳＰ２とは気密に区切られているわけではなく、互いに連通している。

底壁部５ａは給送装置６から給送されるシートが通過する開口５ｆを有している。また、右壁部５ｃは後処理装置３へ排出されるシートが通過する開口５ｇを有している。左壁部５ｄ及び右壁部５ｃは、メンテナンスのため、扉形式で開閉可能に支持されてもよい。

記録装置５は、搬送ユニット２０、記録ユニット３０、乾燥促進ユニット４０及び５０、矯正ユニット６０、及び、排気ユニット７０を含む。

＜搬送ユニット＞
搬送ユニット２０は、搬送経路ＲＴに沿ってシートを搬送する機構である。搬送経路ＲＴは、本実施形態の場合、開口５ｆを上流端、開口５ｇを下流端として、シートが搬送される経路である。搬送経路ＲＴは、主経路ＲＴ１及びＲＴ２、スイッチバック経路ＲＴ３及び反転経路ＲＴ４を含む。主経路ＲＴ１及びＲＴ２は、開口５ｆから中間点Ｍ１を通って開口５ｇに繋がる経路であり、開口５ｆから中間点Ｍ１までが主経路ＲＴ１、中間点Ｍ１から開口５ｇまでが主経路ＲＴ２である。主経路ＲＴ１及びＲＴ２は、シートを左方向→上方向→右方向と搬送させる経路であり、シートは記録ユニット３０→乾燥促進ユニット４０→乾燥促進ユニット５０→矯正ユニット６０の順でこれらを通過する。シートの片面のみを記録する片面記録の場合、シートは主経路ＲＴ１及びＲ２を通って搬送される。

スイッチバック経路ＲＴ３及び反転経路ＲＴ４は、シートの両面を記録する両面記録の場合に、片面記録後のシートが搬送される経路である。スイッチバック経路ＲＴ３は、中間点Ｍ１から主経路ＲＴ２とは別の経路を形成している。また、反転経路ＲＴ４は中間点Ｍ１から主経路ＲＴ１の途中の合流点Ｍ２までの経路であり、反転経路ＲＴ４を経由することで、シートは表裏が反転されて再び主経路ＲＴ１に戻されることになる。

以下の説明において下流側、上流側と呼ぶ場合、搬送経路ＲＴにおけるシートの搬送方向を基準とする。

搬送ユニット２０は、シートに搬送力を付勢する駆動機構と、搬送経路ＲＴに沿ったシートの搬送を案内するガイドとを含み、図２にはその一部が図示されている。駆動機構は、モータ等の駆動源により駆動される複数の搬送ローラ２１を含む。各搬送ローラ２１には従動ローラ又は拍車が対向して配置される。シートは搬送ローラ２１と従動ローラ又は拍車との間に挟まれるようにして搬送される。拍車は、記録画像の品質保持のため、記録ユニット３０よりも下流側の領域において、記録面の側に接するように配置される。ガイドは、ガイド部材２２～２４を含む。ガイド部材２４は左壁部５ｄに支持されている。ガイド部材２３とガイド部材２４との間に搬送経路ＲＴの一部が形成され、ガイド部材２２とガイド部材２４との間に経路ＲＴ１の一部が形成される。

搬送ユニット２０は、また、経路切替ユニット２５、２６を含む。経路切替ユニット２５、２６はシートの案内経路を切り替えるユニットであり、電磁ソレノイドやモータ等の駆動源により作動する。経路切替ユニット２５、２６は片面記録の場合はシートを主経路ＲＴ１から主経路ＲＴ２へ案内し、両面記録の場合はシートを主経路ＲＴ１からスイッチバック経路ＲＴ３へ案内し、スイッチバックされたシートを反転経路ＲＴ４に案内する。図３は経路切替ユニット２５、２６の経路切替態様を示している。経路切替ユニット２５、２６は、それぞれ、回動自在なフラップを含み、フラップの位置により経路を切り替える。実線で示す位置が片面記録の場合の位置であり、破線で示す位置が両面記録の場合の位置である。

＜記録ユニット＞
図２に戻り、記録ユニット３０は記録ヘッド３１を含み、記録ヘッド３１はインクをシートに吐出して画像（インク像）を形成するインクジェットヘッドである。記録ヘッド３１が吐出するインクは、複数のインク貯留部Ｔに貯留される。インク貯留部Ｔはインクの種類毎に設けられており、インクの種類は例えば、色の種類として、イエロ、マゼンタ、シアン、ブラックである。

記録ヘッド３１はインクの種類毎に設けられる。本実施形態の場合、各記録ヘッド３１は、Ｙ方向に延設されたフルラインヘッドであり、使用可能な最大サイズのシートの画像記録領域の幅をカバーする範囲にノズルが配列されている。記録ヘッドは、微小隙間（例えば数ｍｍ）を介してシートと対向する下面を含み、この下面はノズルが開口したインク吐出面を形成する。

各ノズルには吐出素子が設けられている。吐出素子は、例えば、ノズル内に圧力を発生させてノズル内のインクを吐出させる素子であり、公知のインクジェットヘッドの技術が適用可能である。吐出素子としては、例えば電気－熱変換体によりインクに膜沸騰を生じさせ気泡を形成することでインクを吐出する素子、電気－機械変換体によってインクを吐出する素子、静電気を利用してインクを吐出する素子等が挙げられる。電気－熱変換体を利用した吐出素子を用いることで、高速で高密度の記録を行うことができる。

なお、記録ユニット３０は、キャリッジに搭載された記録ヘッドが、シートの幅方向に往復移動して記録を行うシリアル型の記録ユニットであってもよい。また、吐出されるインクは黒色のみ等、一種類であってもよい。記録ユニット３０の記録モードとして、単一インクの記録モードと、複数種類のインクの記録モードが選択できてもよい。インクは、主として色剤（染料又は顔料）と溶媒成分を含有してもよい。溶媒成分は水系材料、油系材料のどちらでも用いることができる。染料としては、例えば直接染料、酸性染料、塩基性染料、反応性染料、食用色素などに代表される水溶性染料が好ましく、上記の記録媒体との組み合わせで定着性、発色性、鮮明性、安定性、耐光性その他の要求される性能を満たす画像を与えるものであれば何れであってもよい。顔料としては、カーボンブラックなどが好ましい。顔料と分散剤を併用する方法も自己分散型顔料を用いる方法、マイクロカプセル化する方法も可能である。また、インクには必要に応じて溶剤成分や可溶化剤、粘度調整剤、界面活性剤、表面張力調整剤、ｐＨ調整剤、比抵抗調整剤などの各種添加剤を加えて用いることもできる。また、記録ヘッド３１をインクの種類毎に設けず、単一の記録ヘッドとしノズルをインクの種類毎に設けてもよい。

＜乾燥促進ユニット＞
記録ユニット３０により画像が記録されたシートは、インクの液分によって膨張し、起伏を生じ得る。こうしたシートは、記録装置５内における紙ジャムや後処理装置３における積載性／整列性を悪化させる要因になる。シートの乾燥を促進することで、インクの液分によるシートの膨張を抑制することができる。本実施形態の記録装置５は、シートの乾燥方式が異なる複数の乾燥促進ユニット４０及び５０を備える。なお、インクの液分には所定の水分が含まれる。

乾燥促進ユニット４０は、記録ユニット３０よりも下流側に配置されており、温風をシートに送風することで、シートと非接触でシートの乾燥を促進するユニットである。その構造を図２と図３を参照して説明する。

乾燥促進ユニット４０は、内部空間を画定する中空体４１と、中空体４１の内部に配置されたファン４２及び発熱素子４３とを含む。中空体４１は、その右側部に空気の取入れ口４１ａを備える。中空体４１の左側部を形成する壁部４１ｂは、シートの搬送ガイドを兼用したガイド壁部であり、最大サイズのシートの幅をカバーするようにＹ方向に延設されている。ガイド壁部４１ｂは、Ｃ字型の断面形状（Ｘ－Ｚ平面上の断面）を有しており、ガイド部材２２～２４と対向する壁面を有する。この壁面とガイド部材２２～２４との間に、搬送経路ＲＴの一部が形成され、また、中間点Ｍ１が設定されている。ガイド壁部４１ｂには中空体４１の内部空間と連通した温風の吹き出し孔Ｎが多数形成されている。

ファン４２は、モータを駆動源とした電動ファンであり、例えばシロッコファンである。ファン４２は取入れ口４１ａから中空体４１内に空気を導入する。導入された空気により中空体４１内の気圧が高まり、中空体４１内の空気は吹き出し孔Ｎから中空体４１外に吹き出る。ファン４２は１つでもよいが、Ｙ方向に複数のファン４２が並設されてもよい。

発熱素子４３は、ファン４２によって取入れ口４１ａから中空体４１内に導入される空気を加熱する。本実施形態の場合、発熱素子４３は赤外線ランプヒータ等の棒状の発熱素子であり、Ｙ方向に延設されている。また、複数の発熱素子４３がＺ方向に配列されている。複数の発熱素子４３は、ファン４３と取入れ口４１ａとの間に配置されており、取入れ口４１ａから中空体４１内に導入される空気は、発熱素子４３を通過する際に加熱されることになる。乾燥促進ユニット４０には温度センサ４４が設けられており、温度センサ４４の検知結果により発熱素子４３の駆動が制御される。

このような構成により、乾燥促進ユニット４０は、図３において矢印で気流を示すように、温風を吹き出し孔Ｎから送風する。これにより、搬送経路ＲＴを通過するシートを加熱し、シート上のインク像に含まれる液分の蒸発を促し、シートの乾燥を促進することができる。

乾燥促進ユニット５０は、乾燥促進ユニット４０よりも下流側に配置されており、シートと接触してシートを加熱し、その乾燥を促進する加熱定着器である。その構造を図２を参照して説明する。

乾燥促進ユニット５０は、発熱体５１とローラ５６とを含み、これらは最大サイズのシートの幅をカバーするようにＹ方向に延設されている。発熱体５１は、熱源である発熱素子５４を支持する支持部材５３を含む。発熱素子５４は例えばセラミックヒータであり、Ｙ方向に延設されている。発熱素子５４の温度は、サーミスタに代表される温度センサ５５により検知され、検知結果に基づき発熱素子５４の駆動が制御される。

支持部材５３は、また、フィルム５２を支持する。フィルム５２は円筒形状に構成され、Ｙ方向に延設されている。フィルム５２は支持部材５３の回りを回転自在に支持部材５３に支持され、かつ、ローラ５６と発熱素子５４との間に介在している。フィルム５２は、例えば、膜厚が１０μｍ以上１００μｍ以下の単層フィルム或いは複合層フィルムである。単層フィルムの場合、その材料は、例えば、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰである。複合層フィルムの場合、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ、ＰＰＳ等の層に、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等を被覆するか、或いは、コーティングを施した層構造のフィルムである。

なお、発熱体５１の構成としては、この構造に限られず、例えば、中空の金属の芯軸内部にハロゲンヒータなどの発熱素子を備え、芯軸の周囲をシリコンゴム等の弾性体で被覆した構造のものであってもよい。

ローラ５６は芯金５６ａの周面をシリコンゴム等の弾性体５６ｂで被覆して構成される。ローラ５６は、所定の押圧力をもって発熱体５１に圧接され、ローラ５６と発熱体５１とによってニップ部が形成される。ローラ５６はモータを駆動源として回転され、フィルム５２はローラ５６に連れ回る。このような構成により、シートはニップ部において搬送されつつ加熱され、シートの乾燥を促進することができる。

本実施形態では、乾燥促進ユニット４０及び５０により二段階でシートを乾燥したが、乾燥促進ユニットはどちらか一つだけ設けてもよい。

＜矯正ユニット＞
矯正ユニット６０はシートの湾曲（ここではカール）を矯正する機構である。本実施形態の場合、矯正ユニット６０は、大径の駆動ローラ６１と、小径の従動ローラ６２とを含む。駆動ローラ６１は、芯金の周囲をシリコンゴム等の弾性体で被覆したローラである。従動ローラ６２は、金属ローラである。駆動ローラ６１と従動ローラ６２とは互いに圧接されている。駆動ローラ６１と従動ローラ６２との間をシートが通過する際、これらのローラによってシートに圧力を加え、シートのカールを矯正することができる。矯正ユニット６０は、シートに対して、例えば上向きに凸となる方向の矯正力を付与することができる。この場合、下向きに凸のカールを有するシートを矯正ユニット６０によって、より平坦な形態に矯正することができる。

＜排気ユニット＞
排気ユニット７０は、記録装置５内の空気を装置外へ排気するユニットである。本実施形態の記録装置５は、乾燥促進ユニット４０及び５０を備えており、これらは装置内の気温を高める。また、これらはインクの水分を蒸発させるように作用する。多数のシートに対して連続的に記録を行う場合、装置内の湿度が上昇し得る。高湿度はシートの湾曲の要因となる。乾燥促進ユニット５０から開口５ｇまでの間はシートの搬送距離が比較的長く、しかも、水蒸気が滞留しやすい上部の空間ＳＰ２内をシートが搬送される。空間ＳＰ２内においてシートが高湿度雰囲気に曝される場合がある。排気ユニット７０によって空間ＳＰ２内の空気を装置外に排気することで装置内の湿度を下げることができる。

本実施形態の排気ユニット７０は、複数の排気ダクト７１～７３により空間ＳＰ２内の空気を自然排気する構造である。しかし、排気ユニット７０はファン等によって装置内の空気を強制排気するものであってもよい。図２及び図４を参照して排気ユニット７０の構造について説明する。図４は排気ユニット７０の周辺を示す平面図であり、上壁部５ｂは図示を省略している。

排気ダクト７１は、Ｙ方向に延設された延設部７１ａと、延設部７１ａのＹ方向奥側の端部からＸ方向右側に延設された延設部７１ｂとを含む管部材である。延設部７１ａは、乾燥促進ユニット５０におけるシートの排出位置近傍であって、かつ、主経路ＲＴ２よりも下側の位置において延設されている。延設部７１ａは、左側上部と、底部とに空気の取入れ口となる複数のスリットが形成された空気取入れ部である。左側上部のスリットからは、例えば、乾燥促進ユニット５０で温められた空気が導入され、底部のスリットからは、例えば、乾燥促進ユニット４０の吹き出し孔Ｎから吹き出された温風が導入され得る。延設部７１ａは、背壁部５ｅを横断して延設されており、そのＹ方向の奥側の端部と、延設部７１ｂは空間ＳＰ２の外部（Ｙ方向の奥側）に位置している。なお、延設部７１ａは、主経路ＲＴ２の上側の位置において延設される形態であってもよい。

排気ダクト７２は、Ｙ方向に延設された延設部７２ａと、延設部７２ａから右側へ延びる集合部７２ｂと、集合部７２ｂの右側端部からＹ方向奥側へ延設された延設部７２ｃとを含む管部材である。延設部７２ａは、乾燥促進ユニット５０におけるシートの排出位置近傍であって、かつ、主経路ＲＴ２よりも上側の位置において延設されている。延設部７２ａの底部は開口して空気の取入れ口を形成しており、例えば、乾燥促進ユニット５０で温められた空気や空間ＳＰ２内の水蒸気が導入される。延設部７２ａは、上壁部５ｂを横断して上壁部５ｂの上方に突出している。

集合部７２ｂは、平面視で延設部７２ａ側が幅広の三角形状を有しており、その全体が上壁部５ｂの上方に位置している。集合部７２ｂは延設部７２ａに導入された空気を、その右側端部においてＹ方向中央部に集合させる。集合した空気は延設部７２ｃに流入する。延設部７２ｃもその全体が上壁部５ｂの上方に位置しており、部分的に屈折して背壁部５ｅの奥側に延設されている。背壁部５ｅの奥側において、排気ダクト７１の延設部７１ｂが、排気ダクト７２の延設部７２ｃに接続され、これらの内部空間が連通している。延設部７２ｃは、排気ダクト７３に接続されている。

排気ダクト７３は、Ｘ方向に延設され、かつ、Ｙ方向で奥側に開口した排気部材である。排気ダクト７３の開口は、本体装置２の背面側の外装を形成するカバー８に対向している。カバー８には多数のスリット（ルーバー）８ａが形成されており、排気ダクト７３に流入した空気はスリット８ａを通って本体装置２の背面側から装置外へ排気される。

＜制御ユニット＞
本体装置２の制御系について説明する。図５は本体装置２の制御ユニット９のブロック図である。制御ユニット９は、処理部１０と、記憶部１１と、読取制御部１３と、画像処理部１４と、ヘッド制御部１５と、エンジン制御部１６と、乾燥制御部１７と、を含む。処理部１０はＣＰＵ（中央演算処理部）に代表されるプロセッサであり、本体装置２の各ユニットの動作を統合的に制御する。記憶部１１は、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶デバイスである。記憶部１１には、処理部１０が実行するためのプログラム、本体装置２の各種動作に必要な固定データ（例えば、各カセット６ａに収容されているシートの種類に関するデータ）を格納する。また、記憶部１１は処理部１０のワークエリアとして又は種々の受信データの一時格納領域として各種設定データを記憶する。

読取制御部１３は読取装置４を制御する。画像処理部１４は、本体装置２で扱う画像データの画像処理を行う。入力された画像データの色空間（例えばＹＣｂＣｒ）を、標準的なＲＧＢ色空間（例えばｓＲＧＢ）に変換する。これらの画像処理によって得られた記録データは、記憶部１１に格納される。ヘッド制御部１５は、処理部１０から受信した制御コマンドに基づいて記録データに応じて記録ユニット３０の駆動制御を行なう。エンジン制御部１６は、シートの搬送制御等を行う。乾燥制御部１７は、乾燥促進ユニット４０、５０の駆動制御を行う。これらの各制御部は、ＣＰＵ等のプロセッサ、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶デバイス、外部デバイスとのインタフェースを含む。

Ｉ／Ｏ１２は、制御ユニット９とホスト装置１８及び後処理装置３と接続するためのインターフェース（Ｉ／Ｆ）であり、ローカルＩ／Ｆ又はネットワークＩ／Ｆである。ホスト装置１８は、記録装置５に記録動作を行わせるための画像データの供給源となる装置である。ホスト装置１８は、汎用又は専用のコンピュータであってもよいし、画像リーダ部を有する画像キャプチャ、デジタルカメラ、フォトストレージ等の専用の画像機器であってもよい。

＜動作例＞
制御ユニット９の制御による記録装置５の記録動作の例について図６～図９を参照して説明する。まず、図６及び図７を参照してシートの片面に画像を記録する場合の動作について説明する。シートの片面に画像を記録する場合、経路切替ユニット２５、２６が片面記録の場合の位置（図３における実線で示す位置）にセットされる。乾燥促進ユニット４０の発熱素子４３や乾燥促進ユニット５０の発熱素子５４は事前に所定の温度に維持される。

図６の状態ＳＴ１は、給送装置６から給送されたシートＰが搬送ユニット２０により主経路ＲＴ１上を記録ユニット３０へ搬送され、記録ユニット３０による記録が開始されている状態を示す。記録ユニット３０は、矢印で示すようにシートＰにインクを吐出して画像を記録する。シートＰは乾燥促進ユニット４０に向けて搬送される。乾燥促進ユニット４０は作動を開始し、図６の状態ＳＴ２に示すように、搬送されるシートＰに温風を送風する。温風により、インクにより湿ったシートＰの乾燥が促進される。

シートＰは更に主経路ＲＴ２上を乾燥促進ユニット５０に向けて搬送される。乾燥促進ユニット５０は作動を開始し、図７の状態ＳＴ３に示すようにローラ５６が回転してシートＰが搬送されると共に発熱体５１によりシートＰが加熱される。シートＰの乾燥が更に促進される。

図７の状態ＳＴ４に示すようにシートＰは更に主経路ＲＴ２上を矯正ユニット６０に向けて搬送される。矯正ユニット６０は作動を開始し、シートＰはそのカールが矯正されつつ、開口５ｇから後処理装置３へ排出される。

次に、図８及び図９を参照してシートの両面に画像を記録する場合の動作について説明する。図８の状態ＳＴ１１は、給送装置６から給送されたシートＰが搬送ユニット２０により主経路ＲＴ１上を記録ユニット３０へ搬送され、記録ユニット３０による記録が開始されている状態を示す。記録ユニット３０は、矢印で示すようにシートＰの表面にインクを吐出して画像を記録する。経路切替ユニット２６が両面記録の場合の位置（図３における破線で示す位置）にセットされる。

シートＰは乾燥促進ユニット４０に向けて搬送される。乾燥促進ユニット４０は作動を開始し、図８の状態ＳＴ１２に示すように、搬送されるシートＰに温風を送風する。温風により、インクにより湿ったシートＰの乾燥が促進される。経路切替ユニット２６の案内によりシートＰは乾燥促進ユニット５０には搬送されず、スイッチバック経路ＲＴ３に搬送される。シートＰの後端が経路切替ユニット２５の位置を通過すると、経路切替ユニット２５が両面記録の場合の位置にセットされる。続いて搬送ユニット２０はスイッチバック経路ＲＴ３上をシートＰを逆方向に搬送する（スイッチバック搬送）。

経路切替ユニット２５の案内により、シートＰは図８の状態ＳＴ１３に示すように反転経路ＲＴ４に搬送される。そして、シートＰは図８の状態ＳＴ１４に示すように、主経路ＲＴ１に戻される。経路切替ユニット２５は片面記録の場合の位置（図３における実線で示す位置）にセットされる。記録ユニット３０は、矢印で示すようにシートＰの裏面にインクを吐出して画像を記録する。その後の動作は片面記録の場合の状態ＳＴ２～ＳＴ４と同じである。

＜両面記録の場合の乾燥制御例＞
両面記録の場合、シートＰの表裏にインクの水分量の差が生じ得る。この水分量の差はシートＰにカールを生じさせる要因となる。水分量の差は、シートＰの表裏面にそれぞれ記録される画像の差（インクの量の差）や、シートＰの乾燥に関わる記録装置５の構造、すなわち、乾燥促進ユニット４０及び５０による表面の乾燥能力、裏面の乾燥能力の差に起因する。本実施形態における乾燥促進ユニット４０及び５０の乾燥能力について説明する。以下の説明において、表面とはシートＰの二面のうち、先に画像が記録される面を意味し、裏面とは後に画像が記録される面を意味する。

本実施形態の乾燥促進ユニット４０は、シートＰの搬送経路ＲＴの一側方に配置されており、シートＰの片面のみに温風を送風する構成である。したがって、両面の乾燥が促進されるものの、温風が直接あたる片面の方が乾燥が促進される。片面記録の場合、シートＰの画像記録面に温風が送風される。両面記録の場合の場合、シートＰの表面に画像が記録された段階では表面に温風が送風され、裏面に画像が記録された段階では裏面に温風が送風される。

本実施形態の乾燥促進ユニット５０は、発熱体５１（発熱素子５４）がシートＰの搬送経路ＲＴの一側方に配置されており、発熱体５１がシートＰの片面のみに接触してこれを加熱する構成である。したがって、シートＰの両面に熱が及んで乾燥が促進されるものの、発熱体５１が直接接触する片面の乾燥がより促進される。片面記録の場合、シートＰの画像記録面に発熱体５１が接触する。両面記録の場合の場合、シートＰの裏面に発熱素子５４が対向し、裏面のみに発熱体５１が接触し、シートＰの表面に発熱体５１が接触する段階はない。

図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）は、両面記録において乾燥促進ユニット４０及び５０を表裏面で同じ条件で駆動した場合の各面の乾燥度合の相違を示している。

図１０（Ａ）は乾燥促進ユニット４０の温風乾燥による乾燥度合の相違を示している。両面記録の場合、シートＰの表面に画像が記録された後、スイッチバック経路ＲＴ３でシートＰがスイッチバック搬送される（図８のＳ１２）。本実施形態の場合、このスイッチバック搬送の際にも、乾燥促進ユニット４０によってシートＰの表面に温風が送風される。一方、シートＰの裏面に画像が記録された後には、片面記録の場合と同様、スイッチバック経路ＲＴ３にシートＰが搬送されることなく乾燥促進ユニット５０に搬送される。したがって、表面と裏面とで比較すると表面の方が乾燥度合が高くなる傾向にある。

図１０（Ｂ）は乾燥促進ユニット５０の加熱乾燥による乾燥度合の相違を示している。両面記録の場合、シートＰの裏面のみに発熱体５１が接触する。したがって、表面と裏面とで比較すると裏面の方が乾燥度合が高くなる傾向にある。

そして、乾燥促進ユニット４０及び５０の合計で各面の乾燥度合の相違を見ると、温風乾燥度合が高いことに起因して、表面の乾燥度合の方が高くなる傾向にある。

こうした乾燥促進ユニット４０及び５０の傾向と、矯正ユニット６０によるシートＰのカールの矯正能力とを踏まえ、各面に記録する画像のインク吐出量に応じてシートＰの各面の乾燥度合を制御すればシートのカールを低減することができる。

シートＰの各面の乾燥度合、つまり、シートＰの表裏面の水分量の差は、各面に記録する画像のインク吐出量に応じて乾燥促進ユニット４０及び５０を制御することにより、制御可能である。乾燥促進ユニット４０及び５０のいずれも制御対象とすることができるが、乾燥促進ユニット５０は発熱体５１が画像記録面に接触する点で乾燥促進ユニット４０よりも応答性がよい。本実施形態では乾燥促進ユニット５０によるシートＰの画像記録面に対する加熱を制御することで、シートＰの表裏面の水分量の差を制御する。図１１（Ａ）～図１１（Ｃ）は、その制御例を示すフローチャートである。同図の処理は両面記録の場合に乾燥制御部１７が実行する乾燥促進ユニット４０及び５０の制御処理である。

図１１（Ａ）を参照して、Ｓ１ではシートＰの表面の乾燥制御が実行される。図１１（Ｂ）はそのフローチャートである。Ｓ１１で、シートＰの表面に画像を形成するためのインクの吐出量αが取得される。吐出量αは例えば画像処理部１４又はヘッド制御部１５で演算し、演算結果を乾燥制御部１７が取得してもよい。別の例として、乾燥制御部１７が画像データ或いは記録データから演算してもよい。吐出量αは、例えば、記録ヘッド３１が実際に吐出したインク吐出数をカウントすることにより演算してもよい。或いは、吐出量αは画像データ或いは記録データから演算した推測値であってもよい。

Ｓ１２で、温風乾燥条件が予め定めた標準の値に設定される。温風乾燥条件とは乾燥促進ユニット４０の駆動条件であり、例えば、発熱素子４３の発熱量、ファン４２の風量の少なくともいずれか一つである。Ｓ１３では、Ｓ１２で設定された条件により乾燥促進ユニット４０が駆動され、乾燥促進ユニット４０に搬送されるシートＰの温風乾燥が実行される。これによりシートＰの表面に形成された画像に温風が送風され、インクの乾燥が促される。Ｓ１２の処理に並行して、シートＰはスイッチバック経路ＲＴ３に搬送され（図８のＳＴ１２）、その後、反転経路ＲＴ４に搬送される（図９のＳＴ１３）。

図１１（Ａ）に戻り、Ｓ２ではシートＰの裏面の乾燥制御が実行される。図１１（Ｃ）はそのフローチャートである。Ｓ２１で、シートＰの裏面に画像を形成するためのインクの吐出量βが取得される。吐出量αと同様、吐出量βは例えば画像処理部１４又はヘッド制御部１５で演算し、演算結果を乾燥制御部１７が取得してもよい。別の例として、乾燥制御部１７が画像データ或いは記録データから演算してもよい。また、吐出量αと同様、吐出量βは、例えば、記録ヘッド３１が実際に吐出したインク吐出数をカウントすることにより演算してもよいし、画像データ或いは記録データから演算した推測値であってもよい。

なお、吐出量α、吐出量βは、シートＰの表面、裏面に記録される画像全体のインク吐出量であってもよいし、シートＰのうち、予め定めた領域の表面、裏面に記録される画像のインク吐出量であってもよい。

Ｓ２２では、Ｓ１１で取得したインク吐出量αとＳ２１で取得したインク吐出量βとを比較し、その差分（β－α）が閾値を超えるか否かが判定される。閾値は、差分によりシートＰに大きなカールが生じるか否かを判定するための値であり、事前の実験により設定することができる。閾値は固定値であってもよいし、記録条件（例えばシートＰの材質、厚さ）によって変更される可変値であってもよい。閾値は０であってもよく、この場合、インク吐出量αとインク吐出量βの大小関係のみを判定することになる。

差分が閾値を超えない場合はシートＰに大きなカールが生じないとみなしてＳ２３へ進む。差分が閾値を超える場合はシートＰの表面のインクの水分量に対して、裏面のインク吐出量が過多の状態にあり、シートＰに大きなカールが生じ得るとみなしてＳ２４へ進む。

Ｓ２３では温風乾燥条件及び加熱乾燥条件がそれぞれ予め定めた標準の値に設定される。加熱乾燥条件とは乾燥促進ユニット５０の駆動条件であり、発熱素子５４の発熱量、シートＰの搬送速度（ローラ５６の回転速度）の少なくともいずれか一つである。一方、Ｓ２４では、温風乾燥条件は予め定めた標準の値に設定されるが、加熱乾燥条件は強の値に設定される。強の値とは、シートＰに対する加熱度合が標準の値よりも増大される値である。例えば、発熱素子５４の発熱量を大きくする、或いは、乾燥促進ユニット５０を通過するシートＰの搬送速度を遅くする、若しくは、これらを併用することが挙げられる。Ｓ２３の設定よりも、Ｓ２４の設定の方がシートＰの裏面が乾燥促進ユニット５０によって強く加熱されるため、その乾燥が促進される。これにより、シートＰの表裏面の水分量の差を所定の範囲（大きなカールが生じない範囲）に収めることができる。

Ｓ２５では、Ｓ２３又はＳ２４で設定された条件により乾燥促進ユニット４０が駆動され、乾燥促進ユニット４０に搬送されるシートＰの温風乾燥が実行される。これによりシートＰの裏面に形成された画像に温風が送風され、インクの乾燥が促される。Ｓ２６では、Ｓ２３又はＳ２４で設定された条件により乾燥促進ユニット５０が駆動され、乾燥促進ユニット５０に搬送されるシートＰの加熱乾燥が実行される。これによりシートＰの裏面が加熱され、インクの乾燥が促される。

以上の通り、本実施形態によれば、シートＰの表面のインク吐出量αと裏面のインク吐出量βとに基づいて、加熱乾燥条件を標準の値と強の値とで切り替えることで、シートＰの表裏面の水分量の差を所定の範囲に収めることができる。したがって、両面記録の場合に、シートＰのカールを低減することができる。

なお、本実施形態では加熱乾燥条件として、標準（Ｓ２３）と強（Ｓ２４）の二種類の値を設定可能としたが、三種類以上の値を設定可能としてもよい。例えば、標準、やや強、強の三種類とし、インク吐出量αとインク吐出量βの差分の大きさに応じて、いずれか一つを選択してもよい。複数種類の加熱乾燥条件は、発熱素子５４の発熱量、シートＰの搬送速度の組み合わせによって規定されてもよい。例えば、標準の設定として、発熱量：標準、搬送速度：標準とし、やや強の設定として、発熱量：強、搬送速度：標準とし、強の設定として、発熱量：強、搬送速度：遅い、としてもよい。

また、本実施形態では、温風乾燥条件についてはＳ２３、Ｓ２４のいずれの場合も標準としたが、加熱乾燥条件と同様に、インク吐出量αとインク吐出量βとに基づいて変更してもよい。例えば、Ｓ２４においては、温風乾燥条件として、強の値を設定可能としてもよい。この設定としては、発熱素子４３の発熱量を大きくする、ファン４２の風量を大きくする、の少なくともいずれか一つであってあってもよい。

また、本実施形態では、シートＰの表面の温風乾燥条件については、常に標準の値としたが（Ｓ１２）、インク吐出量αに応じて変更してもよい。例えば、インク吐出量αが著しく少ない場合、インク吐出量αとインク吐出量βとの水分差が大きくなることが予想されるため、温風乾燥条件を弱の値としてもよい。弱の値とは、シートＰの乾燥度合が標準の値よりも弱くなる値である。例えば、発熱素子４３の発熱量を小さくする、或いは、ファン４２の風量を小さくする、若しくは、これらを併用することが挙げられる。逆に、インク吐出量βが著しく多い場合、インク吐出量αとインク吐出量βとの水分差が大きくなることが予想されるため、温風乾燥条件を強の値としてもよい。強の値とは、シートＰの乾燥度合が標準の値よりも強くなる値である。例えば、発熱素子４３の発熱量を大きくする、或いは、ファン４２の風量を大きくする、若しくは、これらを併用することが挙げられる。

また、両面記録の場合の乾燥促進ユニット５０におけるシートＰの加熱制御として、発熱素子５４の発熱量は一定とし、インク吐出量αとインク吐出量βの差分の大きさに応じてシートＰの搬送速度（ローラ５６の回転速度）のみを変更してもよい。例えば、差分が大きい場合は搬送速度を相対的に遅くしてシートＰの裏面への投入熱量を増大させ、差分が小さい場合は相対的に搬送速度を速くしてシートＰの裏面への投入熱量を減少させる一方、スループットを向上する。図１１（Ｃ）の処理例で言えば搬送速度はＳ２３、Ｓ２４の処理で二種類で設定可能であるが、これに限られず、インク吐出量αとインク吐出量βの差分の大きさに応じて三種類以上の搬送速度を設定可能としてもよい。

＜第二実施形態＞
シートＰのカールは、一般に、シートＰの周縁部等、局所的に生じやすい。よって、第一実施形態のＳ２４の処理は、シートＰに局所的にカールが発生する可能性が高い場合にのみ行ってもよい。図１２（Ａ）は本実施形態における、図１１（Ａ）のＳ２の処理の例を示し、図１１（Ｃ）の処理例の別例である。以下、図１２（Ａ）の処理例について図１１（Ｃ）の処理例と異なる処理のみ説明する。

本実施形態ではＳ２２で、インク吐出量αとインク吐出量βとの差分（β－α）が閾値を超えたと判定された場合、Ｓ３１でカール条件が判定される。カール条件とはシートＰに局所的にカールが生じるか否かを判定するための条件であり、本実施形態では、シートＰの所定のエリアにおける表裏面のインク吐出量によって判定する。図１２（Ｂ）は判定の対象となるエリアの例を示している。シートＰが表裏面の水分量の差によってカールを生じる場合の多くは、シートＰの周縁部である。図１２（Ｂ）の例ではシートＰの四隅の領域Ｐ１を判定の対象とする。

Ｓ３１では４つの領域Ｐ１毎に、その領域における表面のインク吐出量と裏面のインク吐出量とが比較される。いずれか一つの領域Ｐ１において両者の差が予め定めた閾値以上である場合は、カール条件を満たす（カールが発生し得る）と判定される。

Ｓ３２では、Ｓ３１の判定により、カール条件を満たすであれば、処理がＳ２４へ進み、カール条件を満たさないのであれば処理がＳ２３へ進む。その他の処理は図１１（Ｃ）の処理例と同じである。

本実施形態によれば、局所的にカールが発生すると推測される場合に、シートＰの表裏面の水分量の差を低減する制御（Ｓ２４）が実行されるので、不必要に乾燥制御を変更することを防止できる。

＜第三実施形態＞
上記の通り、第一実施形態の記録装置５の構成例では、両面記録の場合、乾燥促進ユニット４０及び５０の合計で各面の乾燥度合の相違を見ると、温風乾燥度合が高いことに起因して、表面の乾燥度合の方が高くなる傾向にある（標準設定の場合）。シートＰの表面よりも裏面の方がインクの水分量が多くなる場合、当初記録する予定であった表面の画像と、裏面の画像とを入れ替えてもよい。入れ替えにより、シートＰの表面の水分量が裏面よりも多くなる。しかし、表面の乾燥能力が高いため、標準設定のままで、表裏面の水分量の差を所定の範囲に収めることができる。しかも、加熱を増大する機会（Ｓ２４）を減らすことができ、消費電力を削減することができる。

図１３は、シートＰの表裏面の記録画像を入れ替える処理例を示すフローチャートである。同図の入替処理は、シートＰの記録開始前に、例えば、処理部１０或いは画像処理部１４が実行する。以下の説明において、当初、シートＰの表面に記録する予定である画像を画像Ａとし、裏面に記録する予定である画像を画像Ｂと呼ぶことにする。

Ｓ４１では、シートＰの表面に記録する予定である画像Ａのインク吐出量αと、裏面に記録する予定である画像Ｂのインク吐出量βとが、それらの画像データ或いは記録データから演算される。Ｓ４２ではＳ４１で演算されたインク吐出量αと、インク吐出量βとを比較し、閾値Ｘ＜β－α≦閾値Ｙの関係を満たす場合はＳ４３へ進み、満たさない場合は処理を終了する（画像の入れ替えはない）。Ｓ４３ではシートＰの表裏面と画像Ａ及びＢとの関係を入れ替える。すなわち、シートＰの表面に画像Ｂを記録し、裏面に画像Ａを記録することを設定する。

閾値Ｘ及び閾値Ｙは、乾燥制御の標準設定において、シートＰの表面と裏面とに対する温風乾燥能力の差に基づいて設定される。詳しく述べると、閾値Ｘは、β－αの値が閾値Ｘ以下であれば、標準設定のままで、表裏面の水分量の差を所定の範囲に収めることができる値である。閾値Ｙは、β－αの値が閾値Ｙを超えると、乾燥促進ユニット５０による加熱増大制御でなければ、表裏面の水分量の差を所定の範囲に収めることができない値である。

図１３の処理により、表裏面の画像が入れかえられた場合も、第一実施形態の図１１（Ａ）～図１１（Ｃ）の処理や、第二実施形態の図１２（Ａ）の処理を適用することができる。この場合、インク吐出量αとは、画像ＢをシートＰの表面に記録するためのインク吐出量であり、インク吐出量βとは、画像ＡをシートＰの裏面に記録するためのインク吐出量である。そして、Ｓ２２の処理の閾値としては、図１３のＳ４２の閾値Ｙを適用すればよい。

本実施形態では、両面記録の場合において、記録後における表裏面の水分量の差が所定の範囲を少し超えると予想される場合は、Ｓ４３の画像の入れ替えで対応して、水分量の差を所定の範囲に収めることができる。この場合、加熱乾燥制御の設定を変更する必要はない。そして、記録後における表裏面の水分量の差が所定の範囲を大きく超えると予想される場合は、Ｓ２４の加熱乾燥制御の設定変更で対応して、水分量の差を所定の範囲に収めることができる。

なお、本実施形態では、図１３に示した画像の入れ替え処理と、図１１（Ｃ）や図１２（Ａ）に示した加熱乾燥制御の設定変更（Ｓ２４）とを併用する例とした。しかし、変形例として加熱乾燥制御の設定変更は行わず（標準設定のままとする）、図１３に示した画像の入れ替え処理のみで、シートＰの表裏面の水分量の差を低減する処理であってもよい。この場合、Ｓ４２の処理はβ－αの値が閾値Ｘを超えるか否かのみを判定すればよい。この変形例によると、シートＰの水分量の差が大きい場合にはシートＰのカールを低減できない場合があるものの、水分量の差が小さい場合にはシートＰのカールを低減することができる。そして、温風・加熱乾燥制御の設定を変更しなくてよいので、処理の単純化や加熱増大に伴う消費電力の削減を図ることができる。

＜他の実施形態＞
本発明は、本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

５ 記録装置、９ 制御ユニット、２０ 搬送ユニット、３０ 記録ユニット、４０ 乾燥促進ユニット、５０ 乾燥促進ユニット、Ｐ シート

本発明によれば、
記録媒体を搬送する搬送手段により搬送される記録媒体にインクを吐出する吐出ヘッドと、
前記記録媒体に吐出されたインク量に基づいて、熱量が変化するように、前記記録媒体に付与する熱量を制御する制御手段と、を備える、
ことを特徴とする記録装置が提供される。

Claims (1)

1. シートを搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段により搬送される前記シートにインクを吐出して画像を記録する記録手段と、
   前記搬送手段により搬送され、前記記録手段により画像が記録された前記シートを加熱する加熱手段と、
   前記シートの第一面に画像を記録した後に前記シートの第二面に画像を記録する両面記録の場合に、前記第一面のインク吐出量と前記第二面のインク吐出量とに基づいて、前記第二面に対する前記加熱手段による加熱を制御する制御手段と、を備える、
   ことを特徴とする記録装置。

Images