(57)【要約】【課題】記録媒体を加熱して一定温度に保つことなく、ドット径のばらつきを抑制する。【解決手段】記録媒体の温度と、記録媒体上に形成されるドットを所定のドット径とするための駆動信号の条件と、の関係を温度−駆動条件テーブルに記憶しておき、記録媒体が巻き掛けられる記録胴の表面温度を温度センサ52によって検出し、温度センサ52によって検出された温度に対応する駆動信号の条件を前記テーブルから読み出し、記録ヘッド駆動部62へ通知することで、記録ヘッド駆動部62から記録ヘッド４６へ供給される駆動信号を前記条件に合致させ、記録媒体の温度が温度センサ52によって検出された温度のときに、記録媒体上に形成されるドットが所定のドット径となる体積のインク滴を記録ヘッドから吐出させる。【選択図】図２
2010076207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された駆動信号に応じた体積の記録液滴を記録媒体へ吐出し前記記録媒体上にドットを形成させる記録手段と、
前記駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、
前記記録媒体の温度又は前記記録媒体の温度に影響を与える対象の温度を検出する温度検出手段と、
前記記録媒体又は前記対象の温度と、前記記録媒体上に形成されるドットを所定のドット径とするための前記駆動信号の条件と、の関係を表す情報を記憶する記憶手段と、
前記温度検出手段によって検出された温度及び前記記憶手段に記憶されている情報に基づいて、前記記録媒体又は前記対象の温度が前記温度検出手段によって検出された温度のときに、前記記録媒体上に形成されるドットを所定のドット径におよそ一致させる前記駆動信号を前記駆動信号生成手段によって生成させる信号制御手段と、
を含む記録装置。
【請求項２】
前記記録手段から吐出される記録液滴の体積は、前記記録手段に入力される前記駆動信号の電圧、前記駆動信号の波形、前記駆動信号の波形が矩形波である場合のパルス数、及び、前記駆動信号の波形が矩形波である場合のパルス幅、の各パラメータのうちの少なくとも１つに応じて変化し、
前記記憶手段に記憶されている情報は、前記駆動信号の条件として、前記各パラメータのうち前記記録手段から吐出される記録液滴の体積の変化を生じさせる少なくとも１つのパラメータを規定する情報であり、
前記信号制御手段は、前記駆動信号生成手段によって生成される前記駆動信号のうち、前記駆動信号の条件として前記記憶手段に記憶されているパラメータを、前記記録媒体又は前記対象の温度が前記温度検出手段によって検出された温度のときに、前記記録媒体上に形成されるドットを所定のドット径におよそ一致させる値に制御する請求項１記載の記録装置。
【請求項３】
記録媒体へ記録液滴を吐出し前記記録媒体上にドットを形成させる記録手段と、
前記記録媒体の温度又は前記記録媒体の温度に影響を与える対象の温度を検出する温度検出手段と、
前記記録手段によって記録液滴として吐出される記録液の温度を調整可能な温度調整手段と、
前記記録媒体又は前記対象の温度と、前記記録媒体上に形成されるドットを所定のドット径とするための前記記録液の温度と、の関係を表す情報を記憶する記憶手段と、
前記温度検出手段によって検出された温度及び前記記憶手段に記憶されている情報に基づき、前記記録液が、前記記録媒体又は前記対象の温度が前記温度検出手段によって検出された温度のときに、前記記録媒体上に形成されるドットを所定のドット径におよそ一致させる温度となるように、前記温度調整手段を制御する温度制御手段と、
を含む記録装置。
【請求項４】
前記記録手段によってドットが形成される前記記録媒体は記録用紙であり、
前記記録用紙の種類を検知する用紙種検知手段を更に備え、
前記記憶手段には、前記情報が前記記録媒体としての複数種の記録用紙について各々記憶されており、
前記制御手段は、前記記憶手段に記憶されている情報のうち前記用紙種検知手段によって検知された記録用紙の種類に対応する情報に基づいて前記制御を行う請求項１又は請求項３記載の記録装置。
【請求項５】
前記温度検出手段は、前記記録手段によってドットが形成される前記記録媒体として、記録用紙又は中間転写体の温度を検出するか、前記記録媒体の温度に影響を与える対象として、前記記録媒体としての記録用紙と接触する部材、或いは記録装置の機体内空間の温度を検出する請求項１〜請求項４の何れか１項記載の記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタに関し、特許文献１には、記録ヘッドから射出されて描画媒体に到達したインクの急激な温度変化により、拡散やにじみ等の乱れが起こることを防止する目的で、機体に設けた用紙支持体を加熱することで、用紙支持体上の作画前の用紙を加熱すると共に、記録ヘッドを加熱することで、記録ヘッドから吐出されるインクの温度を加熱した用紙の温度と略同一にする技術が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−２９６６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般に、記録媒体を加熱して一定温度に保つことなく、ドット径のばらつきを抑制することは困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係る記録装置は、入力された駆動信号に応じた体積の記録液滴を記録媒体へ吐出し前記記録媒体上にドットを形成させる記録手段と、前記駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、前記記録媒体の温度又は前記記録媒体の温度に影響を与える対象の温度を検出する温度検出手段と、前記記録媒体又は前記対象の温度と、前記記録媒体上に形成されるドットを所定のドット径とするための前記駆動信号の条件と、の関係を表す情報を記憶する記憶手段と、前記温度検出手段によって検出された温度及び前記記憶手段に記憶されている情報に基づいて、前記記録媒体又は前記対象の温度が前記温度検出手段によって検出された温度のときに、前記記録媒体上に形成されるドットを所定のドット径におよそ一致させる前記駆動信号を前記駆動信号生成手段によって生成させる信号制御手段と、を含んで構成されている。
【０００５】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記記録手段から吐出される記録液滴の体積は、前記記録手段に入力される前記駆動信号の電圧、前記駆動信号の波形、前記駆動信号の波形が矩形波である場合のパルス数、及び、前記駆動信号の波形が矩形波である場合のパルス幅、の各パラメータのうちの少なくとも１つに応じて変化し、前記記憶手段に記憶されている情報は、前記駆動信号の条件として、前記各パラメータのうち前記記録手段から吐出される記録液滴の体積の変化を生じさせる少なくとも１つのパラメータを規定する情報であり、前記信号制御手段は、前記駆動信号生成手段によって生成される前記駆動信号のうち、前記駆動信号の条件として前記記憶手段に記憶されているパラメータを、前記記録媒体又は前記対象の温度が前記温度検出手段によって検出された温度のときに、前記記録媒体上に形成されるドットを所定のドット径におよそ一致させる値に制御する。
【０００６】
また、請求項３記載の発明に係る記録装置は、記録媒体へ記録液滴を吐出し前記記録媒体上にドットを形成させる記録手段と、前記記録媒体の温度又は前記記録媒体の温度に影響を与える対象の温度を検出する温度検出手段と、前記記録手段によって記録液滴として吐出される記録液の温度を調整可能な温度調整手段と、前記記録媒体又は前記対象の温度と、前記記録媒体上に形成されるドットを所定のドット径とするための前記記録液の温度と、の関係を表す情報を記憶する記憶手段と、前記温度検出手段によって検出された温度及び前記記憶手段に記憶されている情報に基づき、前記記録液が、前記記録媒体又は前記対象の温度が前記温度検出手段によって検出された温度のときに、前記記録媒体上に形成されるドットを所定のドット径におよそ一致させる温度となるように、前記温度調整手段を制御する温度制御手段と、を含んで構成されている。
【０００７】
また、請求項４記載の発明は、請求項１又は請求項３記載の発明において、前記記録手段によってドットが形成される前記記録媒体は記録用紙であり、前記記録用紙の種類を検知する用紙種検知手段を更に備え、前記記憶手段には、前記情報が前記記録媒体としての複数種の記録用紙について各々記憶されており、前記制御手段は、前記記憶手段に記憶されている情報のうち前記用紙種検知手段によって検知された記録用紙の種類に対応する情報に基づいて前記制御を行う。
【０００８】
請求項５記載の発明は、請求項１〜請求項４の何れかに記載の発明において、前記温度検出手段は、前記記録手段によってドットが形成される前記記録媒体として、記録用紙又は中間転写体の温度を検出するか、前記記録媒体の温度に影響を与える対象として、前記記録媒体としての記録用紙と接触する部材、或いは記録装置の機体内空間の温度を検出する。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１〜３及び請求項５記載の発明は、記録媒体を加熱して一定温度に保つことなく、ドット径のばらつきを抑制することができる、という優れた効果を有する。
【００１０】
請求項４記載の発明は、記録媒体を加熱して一定温度に保つことなく、ドット径のばらつきを抑制することを、記録用紙の種類に拘わらず実現できる、という効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。
【００１２】
〔第１実施形態〕
図１には本実施形態に係る記録装置１０が示されている。記録装置１０は２液反応方式(詳細は後述)で記録用紙に画像等を記録する装置であり、給紙ユニット１２、前処理ユニット１４、記録ユニット１６、乾燥ユニット１８、定着ユニット２０及び排紙ユニット２２が、記録用紙の搬送方向(図１の矢印Ａ方向)に沿って順に連結されて構成されている。給紙ユニット１２には多数枚の記録用紙を収容可能なストッカ部(図示省略)が設けられており、後段の前処理ユニット１４へ記録用紙を順に供給する。また、給紙ユニット１２にはモータ２４が設けられており、モータ２４の回転軸にはプーリ２６が取付けられている。前処理ユニット１４には回転可能に支持された用紙渡胴２８が設けられ、このうち用紙渡胴２８の回転軸にはプーリ３０が取付けられており、プーリ２６とプーリ３０の間には無端のベルト３２が掛け渡されている。これにより、モータ２４が駆動されるとモータ２４の回転軸の回転がベルト３２を介して用紙渡胴２８に伝達され、用紙渡胴２８が回転される。
【００１３】
また用紙渡胴２８よりも記録用紙の搬送方向下流側の前処理ユニット１４内には、回転可能に支持された塗布胴３０が設けられており、塗布胴３０よりも記録用紙の搬送方向下流側の記録ユニット１６内には、各々回転可能に支持された用紙渡胴３２及び記録胴３４が順に配置されている。また、記録胴３４よりも記録用紙の搬送方向下流側の乾燥ユニット１８内には、各々回転可能に支持された用紙渡胴３６及び乾燥胴３８が順に配置されており、乾燥胴３８よりも記録用紙の搬送方向下流側の定着ユニット２０内には、各々回転可能に支持された用紙渡胴４０及び定着胴４２が順に配置されている。前処理ユニット１４に供給された記録用紙は、前処理ユニット１４〜定着ユニット２０に設けられたそれぞれの胴の外周面に順に巻き掛けられ、記録装置１０の機体内を搬送方向下流側へ搬送される。
【００１４】
また前処理ユニット１４には、塗布胴３０の外周に前処理液塗布ロール４４が設けられている。前処理液塗布ロール４４の外周面には前処理液供給部(図示省略)によって前処理液が供給され、前処理液塗布ロール４４の外周面に供給された前処理液は、塗布胴３０の外周面に巻き掛けられて前処理液塗布ロール４４の配設位置迄搬送された記録用紙の表面に塗布される。記録用紙の表面には後段の記録ユニット１６によってインクが付着されるが、前処理ユニット１４によって記録用紙の表面に塗布される前処理液は、記録用紙の表面に付着されるインク中の色材と接触することで色材に凝集反応を生起させる液体組成物であり、前述の２液反応方式は、インクを付着させる記録用紙に上記の前処理液も付着させ、インク中の色材を凝集させる記録方式を意味している。
【００１５】
上記のように、記録用紙へのインクの付着に先立ち、記録用紙に前処理液を塗布しておくことで、記録用紙に記録した画像の乾燥性、耐水性、耐光性、解像度、鮮明性、シャープネスなどを向上させ、記録後の画像濃度を増大させることができる。なお、２液反応方式は、上記のようにインクの付着に先立って前処理液を記録用紙に塗布する態様に限られるものではなく、多色記録における特定のインクに前処理液の成分を添加し、特定のインクをインク滴として吐出して記録用紙に付着させる際に、前処理液(の成分)も記録用紙に同時に付着させることで実現することも可能である。
【００１６】
また記録ユニット１６には、記録胴３４の外周に、記録手段としての複数の記録ヘッド４６Ｙ，４６Ｍ，４６Ｃ，４６Ｋが順に設けられている。記録ヘッド４６Ｙ，４６Ｍ，４６Ｃ，４６Ｋは、インクジェット方式によりインク滴をノズルから吐出して記録用紙に画像を記録する記録ヘッドであり、個々の記録ヘッド４６は、ノズル及び当該ノズルからインク滴を吐出させる機構を含む記録部が一定方向に沿って複数設けられ、個々のノズルが一定方向に沿って一定ピッチで配列されて構成されており、個々の記録部(ノズル)の配列方向が記録用紙の搬送方向に直交する方向（記録用紙の幅方向）に一致するように配置されている。なお、ノズルからインク滴を吐出させる機構は公知の種々の方式の何れであってもよく、例えばサーマル方式やピエゾ方式(圧電素子方式)等の何れであってもよい。
【００１７】
記録ヘッド４６Ｙ，４６Ｍ，４６Ｃ，４６Ｋはインク供給部４８を介してインクタンク５０に接続されており(図２参照)、インクタンク５０に貯留されている互いに異なる色(Ｙ(イエロー)、Ｍ(マゼンダ)、Ｃ(シアン)、Ｋ(黒))のインクがインク供給部４８によって供給される。また、個々の記録ヘッド４６は、その記録範囲が記録用紙の全幅に及び、記録用紙の幅方向に沿った一端から他端に亘る１ラインを１回のインク吐出で記録可能とされており、記録胴３４の外周面に巻き掛けられて記録ヘッド４６の配設位置に到達した記録用紙は、記録ヘッド４６Ｙ，４６Ｍ，４６Ｃ，４６Ｋから吐出されたＹ,Ｍ,Ｃ,Ｋ各色のインクが付着されることでカラー画像が記録される。
【００１８】
また、記録胴３４の外周のうち、記録胴３４の回転に伴う記録胴３４の外周面の移動方向に沿って記録ヘッド４６よりも上流側に相当する位置には、記録胴３４の表面温度を検出する温度センサ５２が配設されている。なお、温度センサ５２としては、公知の各種構成(例えば接触式の熱電対やサーミスタ、非接触式の赤外温度計等)の何れを適用してもよい。本実施形態では、記録胴３４は記録用紙に対して十分に熱容量が大きいので、前段の用紙渡胴３２から記録胴３４に受け渡された記録用紙は、記録胴３４の表面に接触するとごく短い時間で記録胴３４とほぼ等しい温度に達する。このため、本実施形態では温度センサ５２によって記録胴３４の表面温度を検出することで、間接的に記録用紙の温度を検出しており、温度センサ５２は本発明に係る温度検出手段に対応している。
【００１９】
また乾燥ユニット１８には、乾燥胴３８の外周に複数のヒータ５４が設けられている。乾燥胴３８の外周面に巻き掛けられてヒータ５４の配設位置に到達した記録用紙は、ヒータ５４によって加熱され、表面に滞留している余分な溶媒(水分)が除去される。また定着ユニット２０には、定着胴４２の外周に定着ロール５６、インラインセンサ５８が順に設けられている。定着胴４２の外周面に巻き掛けられて定着ロール５６の配設位置に到達した記録用紙は、定着ロール５６によって加熱され、インクが付着されることで記録されたカラー画像が定着された後に、定着されたカラー画像の画質がインラインセンサ５８によって測定され、排紙ユニット２２へ排出される。
【００２０】
インラインセンサ５８は、一連の記録工程の中で搬送される記録用紙上の画像を検知するイメージセンサであり、記録用紙幅の検知領域を有し、光源やミラー等から成る光学系と、入射光量を電気信号に変換する光電センサを内蔵し、画像の抜けや筋、むら、画像濃度などを光量分布として検知する。インラインセンサによる検知結果は、例えば記録画像を良品・不良品に選別したり、筋やむらを目立たなくさせる補正処理に利用することができる。
【００２１】
図２に示すように、温度センサ５２は制御部６０に接続されており、温度センサ５２による温度の検出結果は制御部６０へ出力される。制御部６０はマイクロコンピュータ等から成り、ＣＰＵ６０Ａ、メモリ６０Ｂ、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)やフラッシュメモリ等から成る不揮発性の記憶部６０Ｃを備えている。記憶部６０Ｃには温度−駆動条件テーブル(後述)が記憶されており、ＣＰＵ６０Ａによって駆動条件制御処理(後述)を行わせるための駆動条件制御プログラムが予めインストールされている。
【００２２】
また、制御部６０には、記録ヘッド駆動部６２を介して記録ヘッド４６Ｙ，４６Ｍ，４６Ｃ，４６Ｋが各々接続されており、記録用紙に記録すべき画像を表す画像データは記録ヘッド駆動部６２へ出力される。記録ヘッド駆動部６２は、制御部６０から入力された画像データに基づき、当該画像データが表す画像が記録用紙に記録されるように記録ヘッド４６Ｙ，４６Ｍ，４６Ｃ，４６Ｋからインク滴を吐出させる駆動信号を生成し、生成した駆動信号を記録ヘッド４６Ｙ，４６Ｍ，４６Ｃ，４６Ｋに供給する。これにより記録用紙には、記録ヘッド４６Ｙ，４６Ｍ，４６Ｃ，４６Ｋから吐出されたインク滴が付着することで、上記の画像データが表すカラー画像がライン単位で記録される。
【００２３】
また制御部６０は、用紙搬送部６４（この用紙搬送部６４はモータ２６を含んで構成されている）と、ＬＣＤ等から成るディスプレイとテンキー等から成るキーボードを含んで構成されたコントロールパネル６６が接続されており、更に、図示は省略するが、ＬＡＮ(Local Area Network)やＵＳＢ(Universal Serial Bus)ケーブル等の通信線を介してＰＣ(Personal Computer)等のコンピュータにも接続されている。
【００２４】
次に本実施形態の作用を説明する。記録用紙等の記録媒体に画像を記録する記録装置では、記録媒体に記録する画像に対する目標画質に基づいて画像記録時の解像度が設定されるが、インクジェット方式で画像を記録する場合には、更に、画像記録時の解像度に基づいて、記録ヘッドから吐出されたインク滴が記録媒体に付着することで記録媒体上に形成されるドットの直径(ドット径)も設定される。ドット径の設定は、低濃度部のざらつき感や高濃度部の光学濃度等の画像品質を両立するように行われると共に、性能ばらつきに対する許容範囲も考慮され、例えば解像度が1200dpiであればドット径φ＝34±2μｍのように、ドット径が変動した場合の許容範囲も併せて設定される。
【００２５】
ところで、ドット径は例えば記録ヘッドから吐出されるインク滴の体積に応じて変化するが、インク滴の体積が一定であっても記録媒体の温度によって記録媒体上でのドット径が変化する現象が見られたことから、本願発明者等は、２液反応方式でのインクジェット記録でインク滴の体積を一定(＝基準値Ｖ０)にし、記録媒体の温度の変化に対するドット径の変化の関係を求める実験を行った。なお、記録媒体としてはオフセット印刷用コート紙を用いた。結果の一例を図３に示す。図３(Ａ)からも明らかなように、ドット径は、記録媒体の温度＝Ｔ０のときに設計値φ０に一致するものの、記録媒体の温度上昇に伴って漸減する傾向を示している。
【００２６】
記録媒体の温度上昇に伴ってドット径が漸減傾向で変化する理由について、幾つかの仮説は立つものの、十分に解明できていない。例えば記録媒体の温度上昇に伴って２液(前処理液とインク中の色材(顔料))の反応速度(色材の凝集速度)が増大する結果、記録媒体上で液体が濡れ拡がる途中で色材の移動が制限されドット径が小さくなる現象が寄与している度合いが大きいと考えられる。但し、記録媒体の温度上昇に対してドット径が常に漸減傾向を示す訳ではなく、記録媒体の温度上昇によりインク粘度が低下する現象が強く作用しているのか、温度上昇に伴ってドット径が増大するケース(例えば後述する図５に示す記録媒体Ｃのケース)も確認されているし、独立した複数の現象が重畳して作用しているのか、ドット径が極大点(または極小点)を示すケース(例えば後述する図５に示す記録媒体Ａのケース)も確認されている。
【００２７】
図３(Ｂ)には、図３(Ａ)に示す記録媒体温度−ドット径特性に、目標画質から設定されるドット径の許容範囲(φ０±Δφ０)と、それに対応する温度の許容範囲(Ｔ０±ΔＴ０)の関係を重ねて示す。記録媒体の温度が許容範囲 (±ΔＴ０)を越えて変化した場合、記録媒体上に形成されるドット径が許容範囲外となり、このドット径の変化が、例えば記録媒体に記録した画像の濃度むらや白筋として視認されることになり、画質上の問題となる。
【００２８】
また、本願発明者等は、インク滴の体積を変化させた(≠Ｖ０)場合に、記録媒体の温度の変化に対するドット径の変化の関係を求める実験も行った。結果の一例を図４に示す。図４(Ａ)から明らかなように、インク滴の体積を基準値Ｖ０よりも大きくした(＝Ｖ１)場合、インク滴の体積を基準値Ｖ０とした場合と同様に記録媒体の温度上昇に伴ってドット径が漸減する傾向を示すものの、ドット径が許容範囲内となるときの記録媒体の温度範囲は、インク滴の体積が基準値Ｖ０の場合の温度範囲よりも低温側に分布しており、かつ両者の温度範囲は一部重複している。また、インク滴の体積を基準値Ｖ０よりも小さくした(＝Ｖ２)場合、インク滴の体積を基準値Ｖ０とした場合と同様に記録媒体の温度上昇に伴ってドット径が漸減する傾向を示すものの、ドット径が許容範囲内となるときの記録媒体の温度範囲は、インク滴の体積が基準値Ｖ０の場合の温度範囲よりも高温側に分布しており、かつ両者の温度範囲は一部重複している。
【００２９】
従って、上記結果より、記録媒体の温度が"Ｔ２−ΔＴ２"〜"Ｔ１＋ΔＴ１"の範囲で変動したとしても、インク滴の体積を記録媒体の温度に応じてＶ０,Ｖ1,Ｖ2の何れかに切り替えれば、記録媒体の温度の変動に拘わらず、常にドット径の許容範囲(φ０±Δφ０)内のドットを形成することが可能であることが理解できる。
【００３０】
更に、本願発明者は、インク滴の体積を一定(＝基準値Ｖ０)にし、記録媒体の温度の変化に対するドット径の変化の関係を求める実験を複数種の記録媒体について各々行った。結果を図５に示す。なお、図５において記録媒体Ａはインクジェット用コート紙であり、当該コート紙に通常のインクジェット記録でインク滴を直接付着させてドット径を測定した。また、記録媒体Ｂはオフセット印刷用コート紙であり、２液反応方式のインクジェット記録でインク滴を直接付着させてドット径を測定した。また、記録媒体Ｃは上質紙(所謂コピー用紙)であり、２液反応方式のインクジェット記録でインク滴を直接付着させてドット径を測定した。図５からも明らかなように、記録媒体の種類により、記録媒体の温度変化に対するドット径の変化の傾向が大きく相違していることが理解できる。
【００３１】
本第１実施形態では、制御部６０の記憶部６０Ｃに記憶されている温度−駆動条件テーブルが、以上の実験結果を踏まえて構築されている。すなわち、上記の温度−駆動条件テーブルは、記録媒体(用紙)の温度とドット径を許容範囲(φ０±Δφ０)内に収めるためのインク滴の体積との関係(図４(Ｂ)に示す関係)を表す温度−ドット径テーブルと、インク滴の体積と、その体積のインク滴を記録ヘッド４６から吐出させるための駆動信号の条件との関係を表す滴体積−駆動条件テーブルから構成されており、このうち温度−ドット径テーブルについては、記録装置１０で画像記録を行う可能性がある複数種の記録媒体(用紙)について各々設けられている。
【００３２】
以下、滴体積−駆動条件テーブルに設定される駆動信号の条件について説明する。記録ヘッドのインク滴吐出機構がサーマル方式である場合、記録ヘッドに供給される駆動信号としては、例として図６(Ａ)に示すような矩形波状の駆動信号が用いられるが、サーマル方式では、記録ヘッドから吐出されるインク滴の体積が、主パルスの振幅(電圧)、或いは主パルスのパルス幅に応じて変化する。また、インク滴の吐出に直接作用する主パルスの入力に先立って副パルス(プレパルス)を入力した場合にも、記録ヘッドから吐出されるインク滴の体積が変化する。
【００３３】
このため、本第１実施形態において、記録ヘッド４６のインク滴吐出機構がサーマル方式である場合、記録ヘッド駆動部６２は、生成する駆動信号のうち、主パルスの振幅(電圧)、主パルスのパルス幅、及び、副パルス(プレパルス)の有無及び数、の各パラメータの少なくとも１つを切替可能に構成されており、前述の滴体積−駆動条件テーブルには、インク滴の体積と駆動信号の条件との関係として、インク滴の体積と、各パラメータのうち記録ヘッド駆動部６２が切替可能な特定のパラメータの値の関係を表す情報(例えば体積が各値のインク滴を記録ヘッド４６から吐出させる場合の特定のパラメータ(制御対象のパラメータ)の値等の条件を各々表す情報)が設定されている。なお、サーマル方式の記録ヘッド４６が、１ノズル当たり複数のヒータが設けられた構成である場合、インク滴の体積は、インク滴の吐出時に使用する(オンする)ヒータの個数を切り替えることによっても変化するので、駆動信号の条件として、インク滴の吐出時に使用するヒータの個数を適用することも可能である。
【００３４】
また、記録ヘッドのインク滴吐出機構がピエゾ方式である場合、記録ヘッドから吐出されるインク滴の体積は、記録ヘッドに供給される駆動信号の波形に応じて変化する(例として図６(Ｂ)に示すような略Ｎ字型の波形の駆動信号を供給するか、例として図６(Ｃ)に示すような略Ｍ字型の波形の駆動信号を供給するかに応じて変化すると共に、印加信号を連続印加するサイクル数によっても変化する）と共に、波形の途中の期間における電圧変化の傾きに応じても変化する。
【００３５】
このため、本第１実施形態において、記録ヘッド４６のインク滴吐出機構がピエゾ方式である場合、記録ヘッド駆動部６２は、生成する駆動信号の波形、及び、波形の途中の期間における電圧変化の傾き、の各パラメータの少なくとも一方切替可能に構成されており、前述の滴体積−駆動条件テーブルには、インク滴の体積と駆動信号の条件との関係として、インク滴の体積と、各パラメータのうち記録ヘッド駆動部６２が切替可能な特定のパラメータ(制御対象のパラメータ)の値の関係を表す情報(例えば体積が各値のインク滴を記録ヘッド４６から吐出させる場合の特定のパラメータの値等の条件を各々表す情報)が設定されている。
【００３６】
なお、上記の滴体積−駆動条件テーブルに設定する情報についても、前述の温度−ドット径テーブルと同様に、制御対象のパラメータを変化させたときに、記録ヘッド４６から吐出されるインク滴の体積の変化を測定する実験を行うことで得ることができる。
【００３７】
次に、上述した温度−駆動条件テーブル(温度−ドット径テーブル及び滴体積−駆動条件テーブル)に基づいて、制御部６０のＣＰＵ６０Ａによって行われる駆動条件制御処理について、図７を参照して説明する。なお、この駆動条件制御処理は、制御部６０が、記録用紙に記録すべき画像を表す画像データを通信線を介してコンピュータから受信し、受信した画像データをＹ,Ｍ,Ｃ,Ｋ各色の画像データ（画像の各画素毎のＹ,Ｍ,Ｃ,Ｋ各色のインク吐出の有無を表す画像データ）へ変換して記憶部６０Ｃに一旦記憶させた後に、記録ヘッド駆動部６２へ画像データを出力するよりも前のタイミングで行われる。
【００３８】
駆動条件制御処理では、まずステップ８０において、温度センサ５２による温度検出結果を取り込む。なお、温度センサ５２は記録胴３４の表面温度を検出しているが、記録胴３４は記録用紙に対して十分に熱容量が大きく、記録胴３４の表面に接触した記録用紙はごく短い時間で記録胴３４とほぼ等しい温度に達するので、本実施形態では、温度センサ５２によって検出された記録胴３４の表面温度を、記録ヘッド４６の配設位置に到達した際の記録用紙の温度として扱っている。次のステップ８２では画像記録に用いられる記録用紙の種類を認識する。本実施形態において、記録用紙の種類は、通信線を介してコンピュータから画像データを受信する際に、記録用紙の種類を指定する情報も同時に受信することで指定されるか、又は、ユーザによってコントロールパネル６６が操作されて指定される。ステップ８２では、上記のようにして指定されてメモリ６０Ｂに記憶されている、指定された記録用紙の種類を表す情報を参照することで、画像記録に用いられる記録用紙の種類を認識する。
【００３９】
次のステップ８４では、記憶部６０Ｃに記憶されている温度−ドット径テーブルのうち、ステップ８２で認識した記録用紙の種類に対応する温度−ドット径テーブルを記憶部６０Ｃからメモリ６０Ｂに読み込む。またステップ８６では、メモリ６０Ｂに読み込んだ温度−ドット径テーブルに基づき、記録用紙の温度が温度センサ５２によって検出された温度のときに、記録用紙上に形成されるドットのドット径が許容範囲内に収まる滴体積を選択する。例えばメモリ６０Ｂに読み込んだ温度−ドット径テーブルが図４(Ｂ)に示す内容である場合、温度センサ５２によって検出された温度がＴ２±ΔＴ２の範囲内であれば滴体積Ｖ２が選択され、Ｔ０±ΔＴ０の範囲内であれば滴体積Ｖ０が選択され、Ｔ１±ΔＴ１の範囲内であれば滴体積Ｖ１が選択される。
【００４０】
またステップ８８では、記憶部６０Ｃに記憶されている滴体積−駆動条件テーブルをメモリ６０Ｂに読み込み、次のステップ９０では、先のステップ８６で選択した滴体積に対応する駆動条件(選択した滴体積のインク滴を記録ヘッド４６から吐出させるための駆動信号の条件)を滴体積−駆動条件テーブルから抽出する。そしてステップ９２では、ステップ９０で滴体積−駆動条件テーブルから抽出した駆動条件を駆動条件制御信号によって記録ヘッド駆動部６２へ通知し、駆動条件制御処理を終了する。
【００４１】
これにより、記録ヘッド駆動部６２では、駆動条件制御信号によって制御部６０から通知された駆動信号の条件を保持し、その後、制御部６０から画像データが入力されると、保持している駆動信号の条件に合致し(例えば通知された駆動信号の条件が振幅であれば、振幅が通知された振幅に合致し)、かつ、入力された画像データが表す画像が記録用紙に記録されるように記録ヘッド４６Ｙ，４６Ｍ，４６Ｃ，４６Ｋからインク滴を吐出させる駆動信号を生成し、生成した駆動信号を記録ヘッド４６Ｙ，４６Ｍ，４６Ｃ，４６Ｋに供給する。これにより、記録ヘッド４６Ｙ，４６Ｍ，４６Ｃ，４６Ｋから吐出されるインク滴は、その体積が先のステップ８６で選択した滴体積に一致されることになる。
【００４２】
〔第２実施形態〕
次に本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、説明を省略する。図８に示すように、本第２実施形態では、インク供給部４８と記録ヘッド４６の間にインク温度調整部６８が設けられている。インク温度調整部６８は、ヒータ等から成る加熱手段、ペルチェ素子等から成る冷却手段、インク供給部４８から記録ヘッド４６へ供給される各色のインクの温度を検出するインク温度センサを備え、インク温度検出センサによって検出されるインク温度が所定値となるように、インク供給部４８から記録ヘッド４６へ供給される各色のインクを加熱又は冷却することが可能とされている。インク温度調整部６８は制御部６０に接続され、制御部６０からは、インク温度の目標値を表すインク温度制御信号が入力される。
【００４３】
また、制御部６０の記憶部には、媒体温度−インク温度テーブルが記憶されており、ＣＰＵ６０Ａによってインク温度制御処理(後述)を行わせるためのインク温度制御プログラムが予めインストールされている。媒体温度−インク温度テーブルは、例として図９の第四象限に太線で示すように、記録媒体の温度と、記録媒体上に形成されるドットのドット径を目標値φ０に一致させるためのインク温度との関係を表す情報が設定されたテーブルである。上記の関係は、図９の第一象限〜第三象限に示す関係(特性)と相関があるので、第１実施形態で説明した温度−駆動条件テーブル(温度−ドット径テーブル及び滴体積−駆動条件テーブル)と同様に、予め実験を行うことで図９の第一象限〜第三象限に示す関係(特性)を各々求めた後に、求めた各関係から導出することができる。
【００４４】
なお、図９の第一象限に示す関係はインク温度とドロップ径(インク滴径)との関係であり、インク温度が低下するとインク粘度が増大し、これに伴ってインク滴吐出時の尾引が小さくなることでドロップ径が小径化する特性を示している。また、図９の第二象限に示す関係はドロップ径とドット径との関係であり、ドロップ径が小さくなるに従ってドット径も小さくなり、ドロップ径が大きくなるに従ってドット径も大きくなる特性を示している。また、図９の第三象限に示す関係は、第１実施形態で説明した記録媒体の温度とドット径との関係である。これらの関係(特性)が既知であれば、図９からも明らかなように、記録媒体温度とドット径を目標値φ０に一致させるためのインク温度との関係を導出することができる。なお、図９の各象限に示す関係のうち、第三象限に示す記録媒体の温度とドット径との関係は、図５からも明らかなように記録媒体(用紙)の種類毎に相違しているので、記録媒体温度とドット径を目標値φ０に一致させるためのインク温度との関係は、記録装置１０で画像記録を行う可能性がある複数種の記録媒体(用紙)について各々導出され、前述の媒体温度−インク温度テーブルは記録媒体の種類毎に設けられている。
【００４５】
次に、本第２実施形態に係るインク温度制御処理について、第１実施形態で説明した駆動条件制御処理と異なる部分についてのみ説明する。なお、本第２実施形態に係るインク温度制御処理についても、第１実施形態で説明した駆動条件制御処理と同様のタイミング(制御部６０が画像データを受信し、Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｋ各色の画像データへ変換して記憶部６０Ｃに一旦記憶させた後に、記録ヘッド駆動部６２へ画像データを出力するよりも前のタイミング) で行われる。
【００４６】
インク温度制御処理では、駆動条件制御処理と同様に、温度センサ５２による温度検出結果を取り込み(ステップ８０)、画像記録に用いられる記録用紙の種類を認識する(ステップ８２)処理を行った後に、次のステップ９４において、記憶部６０Ｃに記憶されている媒体温度−インク温度テーブルのうち、ステップ８２で認識した記録用紙の種類に対応する媒体温度−インク温度テーブルを記憶部６０Ｃからメモリ６０Ｂに読み込む。またステップ９６では、メモリ６０Ｂに読み込んだ媒体温度−インク温度テーブルに基づき、記録用紙の温度が温度センサ５２によって検出された温度のときに、記録用紙上に形成されるドットのドット径を目標値φ０に一致させるためのインク温度を抽出する。そしてステップ９８では、ステップ９６で抽出したインク温度をインク温度制御信号によってインク温度調整部６８へ通知し、インク温度制御処理を終了する。
【００４７】
これにより、インク温度調整部６８では、インク温度制御信号によって通知されたインク温度を目標温度に設定し、インク温度センサによって検出されるインク温度が設定した目標温度に一致するように、インク供給部４８から記録ヘッド４６へ供給される各色のインクを加熱手段によって加熱又は冷却手段によって冷却する。これにより、記録ヘッド４６へ供給される各色のインクの温度、ひいては記録ヘッド４６から吐出されるインク滴の温度が、記録用紙の温度が温度センサ５２によって検出された温度のときに、記録用紙上に形成されるドットのドット径を目標値φ０に一致させるためのインク温度に一致されることになる。
【００４８】
なお、第２実施形態では、インク供給部４８から記録ヘッド４６へ供給される各色のインクを加熱又は冷却する態様を説明したが、これに限定されるものではなく、インク温度調整部６８を記録ヘッド４６に設け、記録ヘッド４６内に貯留されているインクを加熱又は冷却するようにしてもよいし、インク温度調整部６８をインクタンク５０に設け、インクタンク５０内に貯留されているインクを加熱又は冷却するようにしてもよい。インク温度調整部６８をインクタンク５０等に設けた場合、記録ヘッド４６から吐出されるインク滴の温度変化は記録媒体の温度変化に対して遅れることになるが、一般に記録ヘッド４６から吐出されたインク滴が付着されて画像が記録される際の記録媒体の温度は、記録装置１０の機体内の温度変化と同様に、記録装置１０の電源が投入されると緩やかに上昇を開始し、所定温度に近づいてくると上昇速度が低下し、所定温度に達すると多少の変動はあってもおよそ一定となる変化を示すので、インク温度調整部６８をインクタンク５０等に設けた場合にも、上記のインク滴の温度変化の遅れが問題となることはない。
【００４９】
また、上記では温度センサ５２によって記録胴３４の表面温度を検出する態様を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、記録媒体(用紙)上に形成されるドットのドット径は、記録媒体(用紙)の表面及び表層で起きるインクの流動・浸透・拡散等の現象によって決まるので、記録媒体の表面温度を検出することが最も好ましいが、記録用紙に接触し記録用紙の温度に影響を与える記録胴３４以外の部材（例えば記録媒体を記録位置まで搬送する部材(具体的にはベルトやドラム、平板プレート等)や、記録ヘッドに対向する位置に固定配置され、その表面を記録媒体が摺動する対向部材等）の温度を検出するようにしてもよいし、記録装置１０の機体内の温度も記録用紙の温度に影響を与えるので、記録装置１０の機体内の温度を検出するようにしてもよく、記録装置のサイズやコスト等の要求に合わせて適宜選択可能である。
【００５０】
また、上記では本発明に係る記録装置として、記録ヘッド４６から吐出されたインク滴が記録媒体としての記録用紙に直接付着される構成を説明したが、これに限定されるものではなく、本発明に係る記録装置は、記録ヘッド４６から吐出されたインク滴が一旦中間転写体に付着され中間転写体上に画像が形成された後に、中間転写体上に形成された画像が記録用紙に転写される構成であってもよい。この構成では、ドット径が中間転写体上でほぼ定まるので、本発明に係る記録媒体として中間転写体を適用し、中間転写体の温度に応じてインク滴の体積又は温度を変化させるように構成すればよい。
【００５１】
また、第１実施形態では、記録媒体の温度と、記録媒体上に形成されるドットを所定のドット径とするための駆動信号の条件と、の関係を温度−駆動条件テーブル(より詳しくは温度−ドット径テーブル及び滴体積−駆動条件テーブル)として記憶し、第１実施形態では、記録媒体の温度と、記録媒体上に形成されるドットを所定のドット径とするための記録液の温度と、の関係を媒体温度−インク温度テーブルとして記憶する態様を説明したが、上記関係はテーブル形式で記憶することに限られるものではなく、例えば関数等の他の形式で記憶することも可能である。
【００５２】
また、上記では２液反応方式でインクジェット記録により画像を記録する態様を説明したが、本発明は２液反応方式以外の記録方式にも適用可能であることは言うまでもない。すなわち、図５に示す記録媒体Ａの特性からも明らかなように、記録媒体に前処理液を付着させない通常の記録方式であっても、記録媒体上に形成されるドットのドット径は記録媒体の温度に応じて変化するので、本発明は記録媒体に前処理液を付着させない通常の記録方式でも有効である。
【実施例】
【００５３】
本願発明者等は、本発明の有効性を確認するために、第１実施形態で説明した記録装置１０を用い、印加電圧（記録ヘッド４６に供給する駆動信号）の波高値(振幅)を変化させることで、滴体積を2.2ピコリットル、2.6ピコリットル、3.5ピコリットルの３段階に変更可能にすると共に、記録胴３４の温度が15℃〜18℃の範囲では滴体積として2.2ピコリットルを選択し、18℃〜24℃の範囲では滴体積として2.6ピコリットルを選択し、24℃〜35℃の範囲では滴体積として3.5ピコリットルを選択する制御を行い、記録胴３４の温度を上記温度範囲内の各温度に変化させて記録媒体上に形成されたドットのドット径を測定する実験を行った。その結果、15℃〜35℃の広範な温度範囲内の何れの温度においても、記録媒体上に形成されたドットのドット径がφ34±2μmの範囲に収まることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本実施形態に係る記録装置の概略構成図である。
【図２】第１実施形態に係る記録装置の制御部及びその周辺の構成を示す概略ブロック図である。
【図３】記録媒体の温度とドット径との関係を求めた実験の結果を示す線図である。
【図４】複数種のインク滴体積について、記録媒体の温度とドット径との関係を各々求めた実験の結果を示す線図である。
【図５】複数種の記録媒体について、記録媒体の温度とドット径との関係を求めた実験の結果を示す線図である。
【図６】駆動信号波形の一例を示す線図である。
【図７】第１実施形態に係る駆動条件制御処理の内容を示すフローチャートである。
【図８】第２実施形態に係る記録装置の制御部及びその周辺の構成を示す概略ブロック図である。
【図９】ドット径を目標値に一致させるための記録媒体の温度とインク温度との関係の一例を示す線図である。
【図１０】第２実施形態に係るインク温度制御処理の内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５５】
１０  記録装置
１４  前処理ユニット
１６  記録ユニット
３４  記録胴
４４  前処理液塗布ロール
４６  記録ヘッド
４８  インク供給部
５０  インクタンク
５２  温度センサ
６０  制御部
６０Ｃ  記憶部
６２  記録ヘッド駆動部
６８  インク温度調整部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010076207.tif 000009
【図８】
2010076207.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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