JP5371889B2 - 記録方法および記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット記録ヘッドのインクの乾燥を抑制することができる記録方法および装置に関する。

特許文献１には、複数のインクジェット記録ヘッドがシート搬送方向に沿って並べて配置されたプリンタにおいて、上流側から記録ヘッドのノズルの近傍に加湿気体を供給して流すことで記録ヘッドを保湿しインク乾燥を抑制する手法が開示されている。

特開２０００−２５５０５３号公報

紙などの材質からなるシートは、湿度に応じた平衡含水量（シートの水分がこれ以上変化しない状態）を有しており、湿度が高ければ空気中の水分を吸着し、湿度が低ければシート中の水分を放出する。加湿空気が送り込まれて湿度が高くなった状態の記録ヘッド近傍にシートが供給されると、シートによる水分の吸着が起きる。そのため、雰囲気の湿度低下が起きて、記録ヘッドを適切に保湿できなくなる畏れがある。とくに、複数の記録ヘッドが加湿空気の導入方向に沿って並べて設けられている構成では、上流から供給された加湿気体が下流側に伝わるまでには時間を要し、その間にシートで水分が吸着されると、下流側の記録ヘッドの保湿が不十分になりがちである。

上述の課題に鑑みて、本発明の第１の目的は、記録動作中の記録ヘッドの保湿を適切に維持しインクの乾燥を抑制することができる記録方法および記録装置の提供である。
記録ヘッドの記録動作中のインクの乾燥状態は、記録時の種々の記録条件によって変化する。例えば、周囲環境の湿度が同じであってもシートの種類によってシートの平衡含水量は異なる。インクジェット用のシートの原紙には、レジンコートタイプ（以下ＲＣ紙と呼ぶ）のものと、紙ベースタイプ（以下バライタ紙と呼ぶ）などがある。ＲＣ紙は樹脂加工が施された原紙であり、バライタ紙に比べて紙の繊維中に水分を吸着しにくい。つまり、シート種類によってシートへの吸湿性（水分吸着の総量や速度）が異なる。そのため、そのため、想定よりも吸湿性の大きなシートを用いた場合は、上流から供給された加湿気体が下流側に伝わるまでには時間を要し、その間にシートで水分が吸着されると、下流側の記録ヘッドの保湿が不十分になりがちである。

上述の課題に鑑みて、本発明の第２の目的は、記録条件によらず確実に記録ヘッドの保湿を行うことが可能な記録方法および記録装置の提供である。

本発明の記録方法は、ノズルが形成されたインクジェット記録ヘッドを含む記録部でシートに記録を行う記録方法であって、搬送されるシートに対して第１の供給口から第１の加湿空気を供給してシートの含水量を高める第１ステップと、前記第１の供給口よりも前記インクジェット記録ヘッドに近い位置に設けられた第２の供給口から、前記ノズルが露出する空間に第２の加湿空気を供給して前記空間の雰囲気湿度を高める第２ステップと、前記第１ステップで含水量が高められたシートの部位を、前記第２ステップで雰囲気湿度が高められた空間に進入させて、前記インクジェット記録ヘッドで記録を行う第３ステップと、記録条件に応じて、前記第１の加湿空気による加湿量を可変に設定する第４ステップとを有し、前記記録条件は、シートに対して記録を繰り返す際に一度目の記録時か二度目の記録時かであることを特徴とする。

本発明によれば、シートを事前に加湿することでシートによる水分の吸着が抑制され、記録ヘッドの保湿を適切に維持することができ、吐出不良が抑制される。この際、記録条件に応じて加湿空気による加湿量を可変に設定するので、より確実にヘッド保湿がなされる。

シートのヒステリシス特性を示す図 第１実施形態の記録装置の構成図 加湿装置のシステム図 制御系のブロック図 第１加湿部４から記録部９にまでの領域を概念的に示す図である シート種類に応じて第１の加湿空気の目標湿度を設定して制御する手順を示すフローチャート シート種類に応じて第１の加湿空気の単位時間あたりの目標流量を設定して制御する手順を示すフローチャート シート種類および環境温度に応じて第１の加湿空気の目標湿度および目標流量を設定して制御する手順を示すフローチャート ループ形成部の構造とループ形成の動作を示す図 領域２にループ形成部が設けられた形態を示す図 領域３にループ形成部が設けられた形態を示す図 シート種類に応じてシートの滞留時間を設定して制御する手順を示すフローチャート 両面記録を行うことが可能な第２実施形態の記録装置の構成図 両面記録における動作シーケンスを示すフローチャート

本発明の実施形態の説明に先立ち、記録媒体であるシート、例えばインクジェット光沢紙のヒステリシス特性について説明する。図１は、水分の吸着と脱離に関するヒステリシス特性を示している。インクジェット光沢紙などの紙は、相対湿度の変化による水分の吸着と脱離の関係は線形ではない。相対湿度が低いＡ点から相対湿度の高いＢ点へ雰囲気湿度が変化した場合、インクジェット光沢紙が雰囲気中の水分を吸着する。一方、相対湿度のより高いＣ点から、Ｂ点と同じ相対湿度まで相対湿度を下げると、インクジェット光沢紙が含有する含水量は、Ｂ点より多いＤ点の量まで水分を含有している。つまり、インクジェット光沢紙をある相対雰囲気湿度に曝す場合、相対湿度が低い状態から変化させるよりも、相対湿度が高い状態から変化させたほうがより多くの水分をインクジェット光沢紙は含有することができる。さらに、相対湿度のより高いＣ点から、Ｄ点の相対湿度に変化させた場合、インクジェット光沢紙から離脱する含水量が少ない。そのため、Ｃ点あるいはそれ以上の相対湿度に再度インクジェット光沢紙が曝される場合、Ｂ点から変化させるよりもＤ点から変化させる方が、インクジェット光沢紙が吸着する含水量は少ない。

つまり、シートが記録部内に搬送される前に意図的にシートに水分を吸着させておけば、記録部内の相対湿度が高い状態でもシートへの水分の吸着を抑制することができる。そのため、記録ヘッドからインクが蒸発しないように、記録ヘッド周囲の相対湿度を高めておいた場合でも、シートによる水分の吸着が抑制されているので、記録ヘッド周囲の相対湿度を高めた状態を保つことができ、インクの乾燥を抑制できる。本発明はこのような考察を基になされている。

（第１実施形態）
図２は本発明の第１実施形態にかかる記録装置の構成図であり、図中の黒い矢印は加湿された加湿空気の流れを示している。なお、本実施形態では加湿空気としているが、空気以外の加湿ガスであってもよい。本明細書で「空気」とは空気および空気以外のガスを総称した意味とする。また、本明細書では、シート搬送経路の任意の位置においてシート供給の側に近い方向を「上流」、その逆側を「下流」という。

本例の記録装置はいわゆるロールｔｏロール方式である。シート供給部４１はロール状に巻かれた連続シートであるシート２を供給する。シート巻取部４２は記録部９で記録の済んだシートをロール状に巻き取っていく。図２では、シート供給部４１は１つのロールを保持するものであるが、複数のロールを保持して選択的にシートを供給するような形態であってもよい。

記録部９は、図２の点線で示される筐体を有し、筐体の内部に搬送機構と記録部が設けられてユニット化されている。搬送機構は、シートの支持を補助するプラテン７と、駆動ローラ６および従動ローラ５からなる複数のローラ対を有する。駆動ローラ６は、回転可能な状態でプラテン７に一部が埋め込まれ、駆動源により回転してシートの搬送させる。従動ローラ５は、支持部材８（ホルダ）に支持され、シートを挟んで駆動ローラ６と対向する位置に配置されている。駆動ローラ６と従動ローラ５とのローラ対同士の間には、記録部を構成する記録ヘッド１が設けられている。記録ヘッド１は、シートの幅方向で最大記録幅にわたってインクを吐出するノズルが形成された固定式のフルラインタイプのライン型インクジェット記録ヘッドである。インクジェット方式は、本例では発熱体を用いる方式であるが、これに限らず、ピエゾ素子、静電素子、またはＭＥＭＳ素子を用いる方式等にも適用可能である。シートの搬送方向に沿って色数分（図２では６色分）だけ記録ヘッド１が搬送方向に並んでおり、複数の記録ヘッド１は支持部材８に一体的に保持されている。記録ヘッド１には、インクタンクなどのインク供給部（不図示）からインクが供給される。なお、それぞれの記録ヘッド１は対応する色のインクを貯蔵するインクタンクと一体のユニットとしてもよい。記録部９は、ラインプリント方式で、移動するシートに対して各色の記録ヘッド１により各色のインクを付与して画像を形成していく。なお、本例ではシートとして連続シートであるロールシートを使用したが、単位長さ毎に折りたたまれた連続シート、あるいはカットシートなど種類は問わない。

記録部９よりも、シートの搬送経路の上流側には、第１加湿部４（第１加湿部）が設けられている。第１加湿部４は、シートが記録部９に搬送されるのに先立ち、シートへの加湿を行う。第１加湿部４は、記録部９に進入する前のシートに加湿空気（第１の加湿空気）を供給し、シートに水分を吸着させてシートの含水量を高めるものである。第１加湿部４は、加湿装置、送風装置、供給口４３（第１の供給口）及び、吸気口４４を有している。加湿装置によって加湿された第１加湿部４内の空気（第１の加湿空気）は、送風装置により供給口４３から噴き出して記録部９に進入する前のシートに供給される。吸気口４４は、第１加湿部４内に空気を取り入れることができれば、どの位置に設けても良い。シートに沿って供給口４３とは間隔をおいた位置に吸気口４４を設け、供給口４３が加湿された空気をシートに対して平行に近い方向から供給するような向きに供給口４３を設けられている。供給口４３から供給された空気を吸気口４４から吸気できるため、加湿した空気を循環させることができ、加湿装置で使用される水の量を減らすことができる。

第１加湿部４とは別に、記録部９内の記録ヘッド１のノズルが露出する狭空間を加湿するための第２加湿部３（第２加湿部）が設けられている。第２加湿部３により、記録部９のシート導入口から加湿空気（第２の加湿空気）を送り込んで、複数の記録ヘッド１のノズルが露出する狭空間の雰囲気湿度を高めることができる。これにより、複数の記録ヘッドのノズルが保湿され乾燥が抑制される。第２加湿部３には、第１加湿部４と共通の加湿装置、送風装置及び吸気口が設けられている。第２加湿部３には、供給ダクト４６が接続されており、供給ダクト４６の先端は加湿空気を噴き出す供給口４５（第２の供給口）となっている。供給口４５は、記録部９のシート導入口の付近に設けられており、供給口４５から記録部９内の狭空間に加湿された空気（第２の加湿空気）を供給する。第１加湿部４の供給口４３及び吸気口４４は、第２加湿部３の供給口４５よりも、記録部９からみて上流側に位置している。第２加湿部３で生成した加湿空気は供給ダクト４６を通して供給口４５まで導入するので、第２加湿部３の加湿空気生成部は、記録部９と第１加湿部４との間に位置していなくてもよい。

第２加湿部３により供給された加湿空気は、記録部９の、シートの搬送経路およびその付近の狭空間を上流から下流に流れる。具体的には、記録ヘッド１の位置では、記録ヘッド１の先端（ノズルが形成された面）とシートとの隙間（以下、「記録ギャップ」と称す）を通過する。また、隣り合う記録ヘッド１同士の間では、加湿空気は支持部材８とシートとの間に形成される隙間を通過する。つまり、２種類の隙間を通過しながら加湿空気が下流側の記録ヘッド１まで伝達される。インクジェット方式においては記録ギャップが通常１ｍｍ前後と狭い。加湿した空気が記録ギャップを通過するときには、加湿した空気の流速が上がることとなり、記録を行うときに記録ヘッド１から吐出される吐出液滴（主滴、及びサテライト滴）の着弾精度に悪影響を及ぼす場合がある。したがって、第２加湿部３から供給される加湿空気は、記録ギャップにおける流速が１ｍ／秒以下となるよう設定することが望ましい。

図３は、第１加湿部４と第２加湿部３に加湿空気を供給する加湿装置のシステム図である。外気口５１から導入される外気と乾燥部５２の排気とが混合器５３内で混ぜられ、加湿空気として適する温度を備えた混合空気となる。乾燥部５２は記録部９で記録されインクで濡れているシートを、シート巻取部４２に巻き取る前に強制乾燥させるためのユニットである（図２では不図示）。乾燥部５２からは高湿度で且つ高温の空気が排出され、このエネルギの一部が加湿空気の生成に利用されるので、装置全体のエネルギ効率が高い。加湿器５５で混合器５３から送られてくる混合空気と水タンク５４から供給される水が混合され、シートへの加湿空気の供給に必要な温度と湿度を備えた加湿空気が作られる。加湿器５５で作られた加湿空気は加湿空気タンク５６に一旦貯蔵される。そして、記録時に必要な量の加湿空気が第１加湿部４と第２加湿部３とへそれぞれ送り込まれ、シートが必要な加湿性能を得るよう、加湿部が動作される。なお、混合器５３と加湿器５５の中にはヒータが配置されており、混合空気および加湿空気を最適な温度に微調節することができる。

第１加湿部４から供給される第１の加湿空気と、第２加湿部３から供給される第２の加湿空気の湿度について説明する。記録ヘッド１の周囲の雰囲気は、記録ヘッド１からインクが蒸発しにくい雰囲気にする必要がある。例えば、温度が３０〜４０℃であるならば、相対湿度が６０〜７０％程度である。そのため、第２加湿部３においては、相対湿度として６０〜７０％程度に設定することが好ましいが、記録ヘッド１からインクが蒸発することを抑制することができれば、この限りではない。第１加湿部４では、平衡含水量になるようにシートに水分を吸着させることが好ましい。シート種類によって吸着できる含水量は変化するので、目安としては、第２加湿部３から供給される加湿空気の絶対湿度と同程度か、それ以上の絶対湿度に加湿した空気を第１加湿部４からシートに供給すればよい。

図４は、本例のインクジェット記録装置の制御系のブロック図である。ホストコンピュータ１０から記録すべき文字や画像のデータがインクジェット記録装置の受信バッファ１１に入力される。また、正しくデータが転送されているかなどを確認するデータや、インクジェット記録装置の動作状態を知らせるデータがインクジェット記録装置からホストコンピュータ１０に出力される。受信バッファ１１のデータは制御部であるＣＰＵ１２の管理のもとで、メモリ部１３に転送されＲＡＭに一時的に記憶される。メカコントロール部１４はＣＰＵ１２からの指令により、ラインヘッドキャリッジ、キャップおよびワイパ等の機構部（メカ部）１５を駆動する。センサ／ＳＷ（スイッチ）コントロール部１６は、温度センサや湿度センサなど各種センサやＳＷ（スイッチ）からなるセンサ／ＳＷ部１７からの信号をＣＰＵ１２に送る。表示コントロール部１８は、ＣＰＵ１２からの指令により、液晶表示器等の表示部１９を制御する。加湿コントロール部２０は、ＣＰＵ１２からの指令により加湿部（第１加湿部４、第２加湿部３）２１を制御する。この時、ＣＰＵ１２では、様々な情報、例えば、環境温度、シート種類や厚み、ラインヘッドの温度、および記録される画像データの打ち込み量等から、シートへ供給する含水量を決定し、加湿部２１の加湿条件の設定が行われている。記録ヘッドコントロール部２２はＣＰＵ１２からの指令により記録ヘッド１を駆動制御するとともに、記録ヘッド１の状態を示す温度情報等を検出してこれらをＣＰＵ１２に伝える。

以上の構成において、第１加湿部４は、記録部９よりもシートの搬送経路の上流側に設けられ、記録部９に進入する前のシートに第１の加湿空気を供給する。これにより、記録部９に進入する前にシートの含水量が高められる。第２加湿部３は、記録部９の搬送経路を加湿空気が上流から下流に流れるようにシート導入口から第２の加湿空気を供給する。記録部９では、シートが導入される前に予め第２の加湿空気が送り込まれて記録ヘッド１のノズルが露出する狭空間の雰囲気湿度が高められ、記録ヘッドの保湿がなされる。また、動作として捉えると、第１ステップでは、搬送されるシートに対して第１の供給口から第１の加湿空気を供給してシートの含水量を高める。同時に、第２ステップでは、第１の供給口よりも記録ヘッドに近い位置に設けられた第２の供給口から、ノズルが露出する狭空間に第２の加湿空気を供給して狭空間の雰囲気湿度を高め、ノズルの保湿を行う。そして、第３ステップでは、第１ステップで含水量が高められたシートの部位を、第２ステップで雰囲気湿度が高められた狭空間に進入させて、インクジェット記録ヘッドで記録を行う。

これにより、記録の際にシートが空間を通過する際には、シートは事前に第１の加湿空気により含水量が高められた状態であるので、シートが第２の加湿空気の水分を吸着することが抑制される。そのため、上流側の記録ヘッドから下流側の記録ヘッドに至るまでの狭空間は高い湿度が維持され続けて、ノズルは確実に保湿される。その結果、インクが吐出不能になったり吐出方向が乱れたりなどの、インク吐出不良の発生が抑制される。

図５は、第１加湿部４から記録部９にまでの領域を概念的に示す図である。シートの含水量の変化に応じて領域１〜領域４の４つの領域を有している。領域１は、ロールから巻き出されたシートが第１加湿部４に導入される直前の状態である。領域１におけるシートの含水量Ｑ１は記録装置の筐体内部の環境温湿度によって決まる。

領域２は、第１加湿部４によって記録前にシートが事前加湿される領域である。第１加湿部４の加湿領域シートが抜ける直前のシートの含水量Ｑ２は、含水量Ｑ１に第１加湿部４でシートに吹き付けられた水蒸気により吸水量ΔＱ１が足されたものとなる。すなわち、Ｑ２＝Ｑ１＋ΔＱ１である。吸水量ΔＱ１は、領域２でシートに吹きつける加湿空気（第１の加湿空気）の温湿度、および領域２にシートが滞留している時間によって決まる。

領域３は、領域２で事前加湿されたシートの含水量が低下する領域である。領域３ではシートの水分の一部が水分離脱量ΔＱ２だけ脱離して、記録部９にシートが導入される直前でのシートの含水量Ｑ３は、Ｑ２よりも小さな値となる。すなわち、Ｑ３＝Ｑ２−ΔＱ２である。水分離脱量ΔＱ２は、記録装置の筐体内部の環境温湿度、およびシートが領域３にシートが滞留している時間によって決まる。

領域４は、記録部９の内部で複数の記録ヘッド１のノズルが露出する空間を第２加湿部３から供給される加湿空気（第２の加湿空気）が上流から下流に流れる領域である。領域４の環境温湿度におけるシートの平衡含水量をＱ４とする。領域４に導入される直前のシートの含水量Ｑ３がＱ４とほぼ等しければ、領域４でシートは新たに水分を吸着しないので、シートによってノズル近傍の湿度が低下することはない。したがって、含水量Ｑ３がＱ４を大きく下回ることがないように管理することで、記録ヘッド１のノズルの保湿を適切に維持することができる。

上述したように、Ｑ３＝Ｑ２−ΔＱ２、Ｑ２＝Ｑ１＋ΔＱ１の関係があるので、Ｑ３＝Ｑ１＋ΔＱ１−ΔＱ２となる。すなわち、含水量Ｑ３は、初期のシート含水量Ｑ１、領域２での吸水量ΔＱ１、領域３での水分脱離量ΔＱ２によって決定される。そこで、Ｑ３がＱ４とほぼ等しくなるように、記録装置の内部の環境温湿度、第１の加湿空気の温湿度および領域２での滞留時間、領域３での滞留時間を設定する。

図１に示したシートのヒステリシス特性はシート種類によって変化する。したがって、吸湿性が大きいシートに対してはＱ３＝Ｑ４とすることができずにＱ３＜Ｑ４となって、領域４でシートが水分を吸着して、記録ヘッドの保湿が適切になされなくなる畏れがある。そこで、本実施形態では、使用するシート種類等の記録条件に応じて、第１の加湿空気による加湿量を可変に設定するものである。加湿量を可変に設定するための手法はいくつかあるので、順に説明する。

（手法１）
加湿量を可変に設定する第１の手法は、第１加湿部４で生成する第１の加湿空気の湿度を可変に調整するものである。加湿空気の湿度が高くなるほど加湿量が大きくなる。図６のフローチャートは、シート種類に応じて第１の加湿空気の目標湿度を設定して制御する手順を示す。

ステップＳ１１では、記録に先立って、シート種類を判定するセンサによってシート種類に関する情報を取得する。例えば、シート表面を光学センサで光学的に読み取って表面状態からシート種類を判別するメディアセンサが知られている。また、センサを用いずに、オペレータによって指定されたシート情報から、シート種類に関する情報を取得するようにしてもよい。また、更なる別法として、記録ジョブの記述ファイルに記述されている情報からシート種類に関する情報を取得するようにしてもよい。その他にも周知の方式があり、いずれの方式であってもよい。以下はシートの種類が、光沢紙と半光沢紙いずれかであるかを例に挙げて説明する。この例では、光沢紙のベース紙はバライタ紙、半光沢紙のベース紙はＲＣ紙である。

ステップＳ１２では、ステップＳ１１で取得されたシート種類に関する情報に応じて、予め制御部のメモリに記憶しているデータテーブルを参照して、第１加湿部４で生成する第１の加湿空気の目標温湿度を設定する。表１は、具体的なデータテーブルのパラメータ値の一例である。バライタ紙のほうがＲＣ紙よりも吸湿性が大きいので、半光沢紙よりも光沢紙の目標湿度を大きくしている。この例では目標温度はともに同じ値としているが、異ならせるようにしてもよい。

ステップＳ１３では、ステップＳ１２で設定された目標温湿度に従って第１加湿部４を制御する。加湿コントロール部２０のコントロールにより、図３の加湿器５５での加湿空気の生成能力が可変とされる。なお、第１加湿部４での事前加湿を制御するとともに、第２加湿部３（供給口４５）から供給する加湿空気による加湿量を可変に設定するよう制御してもよい。

以上のシーケンスにより、より大きな吸湿性を持つ光沢紙に対しても十分な事前加湿が行われるので、記録動作中にすべての記録ヘッド１のノズルの保湿が適切に行われる。加えて、半光沢紙を用いる場合は、第１加湿部４で使用する水の消費量が少ないので、加湿空気の生成に伴なう消費電力が必要以上に増大することが抑制される。さらに、水補給の頻度が少なく、ランニングコストに優れる。

（手法２）
加湿量を可変に設定する第２の手法は、第１加湿部４から供給する第１の加湿空気の単位時間あたりの流量を可変に調整するものである。流量が大きくなるほど加湿量が大きくなる。図７のフローチャートは、シート種類に応じて第１の加湿空気の単位時間あたりの目標流量を設定して制御する手順を示す。

ステップＳ２１では、先の図６のステップＳ１１と同様、シート種類に関する情報を取得する。ステップＳ２２では、ステップＳ２１で取得されたシート種類に関する情報に応じて、予め制御部のメモリに記憶しているデータテーブルを参照して、第１加湿部４から供給する加湿空気の単位時間あたりの目標流量を設定する。表２は、具体的なデータテーブルのパラメータ値の一例である。バライタ紙のほうがＲＣ紙よりも吸湿性が大きいので、半光沢紙よりも光沢紙の目標流速（流量と比例）を大きくして流量を変えている。なお、供給する加湿空気の流量は変えても、加湿空気の温湿度は一定とする（たとえば、３０℃、８５％）。

ステップＳ２３では、ステップＳ２２で設定された目標流量に従って第１加湿部４を制御する。単位時間あたりの流量を変化させるには、第１加湿部４の送風装置の送風能力を変える、あるいは供給口４３に設けられた開口の面積を変えることで実現する。加湿コントロール部２０のコントロールにより、送風装置の送風能力または開口面積が可変とされる。

これにより、上述の手法１と同様の効果が得られる。また、手法１に比べて、加湿量を可変にする時間がより短時間になる利点がある。このため、シート供給部４１が複数のロールを保持して選択的に供給する形態である場合に、使用するロールを切り替える際により短時間に切り替えを行うことができる。

（手法３）
加湿量を可変に設定する第３の手法は、第１加湿部４で生成する第１の加湿空気の湿度を可変に調整するとともに、第１加湿部４から供給する第１の加湿空気の単位時間あたりの流量を可変に調整するものである。さらに、環境温度に応じてこれらの数値を変化させる。図８のフローチャートはその設定と制御の手順を示す。

ステップＳ３１では、先の図６のステップＳ１１と同様、シート種類に関する情報を取得する。ステップＳ３２では、記録装置に設けられた温度センサの出力から記録装置内部でシートが通過する領域の環境温度の情報を取得する。

ステップＳ３３では、取得したシート種類ならびに環境温度の情報に応じて、予め制御部のメモリに記憶しているデータテーブルを参照して、第１加湿部４で生成する第１の加湿空気の目標温湿度を設定する。ステップＳ３４では、取得したシート種類ならびに環境温度の情報に応じて、予め制御部のメモリに記憶しているデータテーブルを参照して、第１加湿部４から供給する第１の加湿空気の単位時間あたりの目標流量を設定する。表３−１、表３−２はデータテーブルの例を示す。表３−１は環境温度が２５℃未満の場合のデータ、表３−２は環境温度が２５℃以上の場合のデータであり、両者は目標湿度と目標流量が異なる。

低温環境（２５℃未満）よりも高温環境（２５℃以上）のほうがシートへの加湿量が大きくなるように、表３−１、表３−２のパラメータが設定されている。これは、図５における領域１での初期の含水量Ｑ１、および領域３での水分離脱量ΔＱ２は環境温度に依存して変化するためである。すなわち、環境温度が低いほど、初期含水量Ｑ１は大きく、且つ脱離分量ΔＱ２は小さくなる。記録部９にシートが導入される直前でのシートの含水量Ｑ３が、平衡含水量Ｑ４を大きく下回らないようにするためには、第１加湿部４での事前加湿を増加させる必要がある。そのため、高温環境（２５℃以上）ではシートへの加湿量がより大きくなるようにしている。

ステップＳ３５では、ステップＳ２２で設定された目標湿度および目標流量に従って第１加湿部４を制御する。なお、環境温度に応じて、目標湿度と目標流量の両方ではなく、いずれか一方のみを可変にするようにしてもよい。

本例によれば、上述の例の効果に加えて、記録動作中に環境温度が変化しても柔軟に対応してパラメータを切り替えることで、記録ヘッド１のノズルの保湿を確実に行うことができる。

（手法４）
加湿量を可変に設定する第４の手法は、第１加湿部４の加湿領域（領域２）にシートが滞留する時間を可変に調整するものである。滞留時間を可変にするための具体的な手段として、供給口４３の近傍において搬送されるシートにループを形成するループ形成部６０を設けて、ループの大きさを変化させることで、加湿領域での実質的な滞留時間を可変にする。ループが大きくなるほど滞留時間が長くなり、加湿量も大きくなる。

図９はループ形成部の構造とループ形成の動作を示す図である。図１０は領域２（第１加湿部４の加湿領域）にループ形成部が設けられた形態を示す図である。ループ形成部６０は、ループ形成ローラ６５と、その周囲に沿って移動することができる２つの移動ローラ６６を有する。ループ形成ローラ６５と２つの移動ローラ６６のいずれも回転駆動力を持たずに従動回転する。シートはループ形成ローラ６５と移動ローラ６６の間を通過する。シート搬送方向に沿って、ループ形成部６０の上流と下流にはそれぞれ搬送ローラ６１が設けられている。ループ形成ローラ６５は移動機構により上下に移動する。図９（Ａ）、図１０（Ａ）は、ループ形成ローラ６５が上部に位置する状態であり、シートはループが形成されることなく搬送される。一方、図９（Ｂ）、図１０（ｂ）は、ループを形成するためにループ形成ローラ６５が下方に移動した状態である。ループ形成ローラ６５の移動に伴なって２つの移動ローラ６６が左右に逃げるように移動する。ループ形成ローラ６５の下半分にシートが巻き付き、且つ、ループ形成ローラ６５と移動ローラ６６の間にシートがニップされる。ループ形成ローラ６５よってシートが押し下げられた分だけシートの搬送経路長が増大する。この増大したシートの長さを「ループ量」という。

図１２のフローチャートは、シート種類に応じてシートの滞留時間を設定して制御する手順を示す。ステップＳ４１では、先の図６のステップＳ１１と同様、シート種類に関する情報を取得する。

ステップＳ４２では、ステップＳ１１で取得されたシート種類に関する情報に応じて、予め制御部のメモリに記憶しているデータテーブルを参照して、ループ形成部で形成する目標ループ量を設定する。表４は、具体的なデータテーブルのパラメータ値の一例である。バライタ紙のほうがＲＣ紙よりも吸湿性が大きいので、半光沢紙よりも光沢紙の目標ループ量を大きくしている。

ステップＳ４３では、ステップＳ４２で設定された目標ループ量に従ってループ形成部を制御する。図４のメカコントロール部１４でメカ部１５のループ形成部のモータを駆動を制御する。

このように、第１加湿部４の加湿領域においてシートのループ量、すなわちシート搬送経路長を変化させることができる。シート搬送経路長が大きくなるほど、加湿領域にシートが滞留する滞留時間の長くなって、第１の加湿空気による加湿量が増大する。表４に示すように、より大きな吸湿性を持つ光沢紙に対しても十分な事前加湿が行われるので、記録動作中にすべての記録ヘッド１のノズルの保湿が適切に行われる。また、加湿量の調整はループ量を作るだけでよいので、手法１に比べて、加湿量を可変にする時間がより短時間になる利点がある。また、シートが連続シートの場合は、記録部の上流に設けたループ部に記録部でのシート搬送の精度安定性を保つ働きをさせることができ、高い記録精度が実現する。

（手法５）
手法５は手法４の変形例である。図１１では、領域３（前記第１の供給口と前記第２の供給口の間の非加湿領域）にループ形成部が設けられている。ループ形成部の構成および動作は図９で説明したものと同じである。図１１（Ａ）はループ形成ローラ６５が上部に位置する状態、図１１（ｂ）はループを形成するためにループ形成ローラ６５が下方に移動した状態である。領域３は非加湿領域なのでシート中の水分が離脱する。したがって、領域３での滞留時間が長いほど水分の離脱量も多くなってシートの含水量が低下する。第１加湿部４での事前加湿が過剰であった場合に、領域３に設けたループ形成ローラ６５でループを形成することで、過剰な水分を離脱させるように制御する。これにより、シート種類が異なる場合にも適切な含水量Ｑ３として記録部９にシートを導入することができる。

以上説明した実施形態は、シート種類に応じて事前加湿を制御するものである。これ以外にも影響を及ぼし得る記録条件がある。たとえば、シートサイズ、シート厚み、片面コート紙か両面コート紙か、連続シートかカットシートかなどが挙げられる。シートサイズに関して言えば、シートサイズ（面積）が増えるほどに、全体が平衡含有量になるために必要な水分供給量が増大する。また、シート厚みに関して言えば、厚みが大きいほど必要な水分供給量が増大する。また、片面コート紙か両面コート紙かについて言えば、コート層が片面のみにある場合に比べて両面にある場合のほうが、必要な水分供給量が増大する。また、カットシートか連続シートかについて言えば、連続シートのほうが供給されるシートに途切れが無いので、必要な水分供給量が増大する。よって、これらの記録条件についても、記録条件に応じて第１の加湿空気による加湿量を可変に設定することが好ましい。

さらにその他の記録条件として、記録時のシート搬送速度がある。シート搬送速度が大きくなると、領域２でのシート滞留時間が短くなって、平衡含水量に達しないうちに記録部９へと搬送されてしまう可能性がある。そこで、記録部９でのシート搬送速度が一律でない場合には、同様に、シート搬送速度に応じて第１の加湿空気による加湿量を可変に設定することが好ましい。加湿量を変えるには図６〜図８、図１２のいずれの手法であってもよい。シート種類に関する情報を取得する代わりに、上述のいずれかの記録条件に関する情報を取得する。また、これら記録条件のうち複数を任意に組み合わせて、加湿量を可変に設定するようにしてもよい。

以上説明した例は、固定式のフルラインタイプのライン型インクジェット記録ヘッドを備えたラインプリンタである。本発明は、ラインプリンタに限らずシリアルプリンタにも適用可能である。シリアルプリンタでは、記録ヘッドの走査とシートの所定量のステップ送りの交互動作により画像を形成していく。一回のステップ送り毎の記録ヘッドの走査回数（パス数）は記録モードに応じて１回〜複数回と可変である。つまり、ある時間あたりのシートの移動量、言い換えるとステップ移動の平均のシート搬送速度はパス数によって変化する。記録パス数が実質的にシート搬送速度を決定付け、パス数が多くなるほどシート搬送速度は遅くなる。シリアルプリンタでは、記録ヘッドの走査中はシート搬送は停止するので、シートが第１加湿部４の加湿領域に滞在する時間も記録モード（パス数）に応じて変化する。したがって、シリアルプリンタのシート搬送速度を記録条件として、上述した例と同様に、第１の加湿空気による加湿量を可変に設定することが好ましい。

（第２実施形態）
本発明の記録装置の第２実施形態について説明する。上述の実施形態では、シート種類に応じて事前加湿の加湿量を可変に設定するものである。これに対して本実施形態は、連続シートに対して両面記録を行うことができる記録装置であって、シート表面（第１面）への記録とシート裏面（第２面）への記録とで、事前加湿の加湿量を異ならせるものである。

図１３は、両面記録を行うことができる第２実施形態の記録装置の全体構成図である。図１３（Ａ）は、連続シートの第１面に複数の画像を順次記録する第１面記録モードを実行中の状態を示す。図１３（Ｂ）は、連続シートの第２面に複数の画像を順次記録する第２面記録モードを実行中の状態を示す。シート供給部４１から記録部９までの構成は先の実施形態と同様であり、領域１〜領域４を有している。さらに、カッタ部３１、乾燥部３２、シート巻取部３３を有している。シート巻取部３３は、シートを一時的に巻き取って表裏反転させる反転器として機能する。加湿装置は図３で説明したものと同様であるが、図３中の乾燥部５２は本実施形態では乾燥部３２である。乾燥部３２から排出される高温多湿の空気は加湿空気生成のために再利用されるので、装置全体のエネルギ効率が高い。

図１４のフローチャートは、両面記録における動作シーケンスを示す。これらのシーケンスは制御部の制御によって実行される。ステップＳ５１では、シート供給部４１からシートを供給する。シートは第１面が上を向いた連続シートとして供給される。

ステップＳ５２では、シートの第１面に対して第１加湿部４で事前加湿を行う。第１実施形態で説明したように、使用するシート種類あるいはその他の記録条件に応じて第１の加湿空気による加湿量が可変に設定される。

ステップＳ５３では、事前加湿が行われて記録部９へ搬送されたシートの第１面に、複数の画像を順次記録していく。画像が形成された部位はカッタ部３１を連続シートの状態で通過し、乾燥部３２で記録されたシートの部位を加熱して乾燥を促進させる。乾燥部３２はシートに対して温風を吹き付ける温風器を有している。

ステップＳ５４では、乾燥部３２を通過したシートを連続シートのままシート巻取部３３に巻き取っていく。巻き取りに際してシート巻取部３３は反時計回り（図１３）に回転する。そして、予定された枚数が画像の記録が済むか、シートのロールをすべて使い切るまで、ステップＳ５１〜ステップＳ５４を継続する。予定された枚数が画像の記録が済んだら、最後に記録した画像の後ろをカッタ部３１で切断して、切断位置よりも下流の連続シートはシート巻取部３３にすべて巻き取らせる。同時に、切断位置よりも上流に残された連続シートはバックフィードして、シート供給部４１にすべて巻き取らせる。以上でシートの第１面への記録が終了する。続いて、シートの第２面への記録を開始する。

ステップＳ５５では、シート巻き取り部が時計回り（図１３）に逆回転して、いったん巻き取ったシートを再び連続シートとして領域１に向けて供給する。このとき、供給されるシートは表裏が反転して、第２面が上を向いた状態で搬送される。

ステップＳ５６では、シートの第２面に対して第１加湿部４で事前加湿を行う。この際、第１の加湿空気による加湿量は、ステップＳ５２での第１面への事前加湿とは異なるように設定される。加湿量を変える手法は、上述の第１実施形態の手法１〜手法５のいずれを採用してもよい。

ステップＳ５７では、事前加湿が行われて記録部９へ搬送されたシートの第２面に、第１面の画像に対応した複数の画像を順次記録していく。ステップＳ５８では、記録した画像ごとにカッタ部３１でシートをカットしていく。カットされた個々のシートは、乾燥部３２を通過して乾燥を促進させる。ステップＳ５９では、乾燥部３２を通過したシートを記録装置の外部に１枚ずつ排出していく。こうして、両面に画像が記録された複数のカットシートが得られ、両面記録の動作シーケンスが終了する。

ここで、第１面への記録が済んでシート巻取部３３に巻き取られたシートは、事前加湿、記録（インク付与）および乾燥の各工程を経た状態である。そのため、シート供給部４１での初期の含水量とは異なる状態にある。シートは所望の厚みを有しており、同じシートであっても第１面側と第２面側とで異なる含水量となり得る。シートが第１面の記録後に高温の乾燥部３２を通過すると、第２面側の含水量が減少する。すなわち、第１面記録モードにおけるシートの第１面側の含水量よりも、第２面記録モードにおけるシートの第２面側の含水量のほうが少なくなる可能性が高い。そこで、ステップＳ５７の二度目の事前加湿においては、ステップＳ５２の一度目の事前加湿のときよりも加湿量を多くするように設定して、一度目の記録時と二度目の記録時とで記録部９の直前でシートの含水量Ｑ３が大きく異なることがないようにする。

なお、以上の説明は乾燥部３２が十分な乾燥能力を有している場合である。乾燥部３２の乾燥能力が非常に小さい、あるいは乾燥部３２自体を省略した装置構成にした場合も考えられる。その場合は、第１面に記録されたシートは乾燥が促進されないままシート巻取部３３にシートが巻き取られることになる。そのため、第２面記録のためにシートを供給すると、第１面記録における第１面側の含水量よりも、第２面記録における第２面側の含水量のほうが大きくなる可能性が高い。そこで、ステップＳ５７の二度目の事前加湿においては、ステップＳ５２の一度目の事前加湿のときよりも加湿量を少なくするように設定して、一度目の記録時と二度目の記録時とで記録部９の直前でシートの含水量Ｑ３が大きく異なることがないようにする。

このように、両面記録において第１面記録モードか第２面記録モードかに応じて、事前加湿の加湿量が異なるように設定する。加湿量の大小関係は、乾燥部３２の有無や乾燥能力、その他、装置固有の条件によって決定する。この結果、いずれのモードでも記録ヘッドのノズルが適切に保湿され、第１面、第２面いずれにも良好な画像形成が可能となる。

以上説明してきた各実施形態に共通の効果として、シートを事前に加湿することでシートによる水分の吸着が抑制され、記録ヘッドの保湿を適切に維持することができ、吐出不良が抑制される。この際、記録条件に応じて加湿空気による加湿量を可変に設定するので、より確実にヘッド保湿がなされる。

１ 記録ヘッド
２ シート
３ 第２加湿部
４ 第１加湿部
９ 記録部
３１ カッタ部
３２ 乾燥部
３３ シート巻取部
４１ シート供給部
４２ シート巻取部
４３ 供給口（第１の供給口）
４５ 供給口（第２の供給口）

Claims (12)

1. ノズルが形成されたインクジェット記録ヘッドを含む記録部でシートに記録を行う記録方法であって、
   搬送されるシートに対して第１の供給口から第１の加湿空気を供給してシートの含水量を高める第１ステップと、
   前記第１の供給口よりも前記インクジェット記録ヘッドに近い位置に設けられた第２の供給口から、前記ノズルが露出する空間に第２の加湿空気を供給して前記空間の雰囲気湿度を高める第２ステップと、
   前記第１ステップで含水量が高められたシートの部位を、前記第２ステップで雰囲気湿度が高められた空間に進入させて、前記インクジェット記録ヘッドで記録を行う第３ステップと、
   記録条件に応じて、前記第１の加湿空気による加湿量を可変に設定する第４ステップと、
   を有し、
   前記記録条件は、シートに対して記録を繰り返す際に一度目の記録時か二度目の記録時かであることを特徴とする記録方法。
2. 前記記録部では複数の前記インクジェット記録ヘッドがシートが搬送される方向に沿って上流から下流に並べて保持され、
   前記第２ステップでは、前記第２の供給口から供給された前記第２の加湿空気の一部が、複数の前記記録ヘッドの前記ノズルとシートとの間を含む狭空間を前記上流から前記下流に向けて流れることを特徴とする、請求項１記載の記録方法。
3. 前記記録条件はさらに、シート種類、シートサイズ、シート厚み、シート搬送速度、片面コート紙か両面コート紙か、連続シートかカットシートか、のうち少なくともいずれか一つであることを特徴とする、請求項１または２記載の記録方法。
4. 前記第４ステップでは、前記記録条件に応じて前記第１の供給口から供給する前記第１の加湿空気の湿度、単位時間あたりの流量の少なくとも一方を可変に設定することを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の記録方法。
5. 前記第４ステップでは、前記第１の供給口からの前記第１の加湿空気が供給される加湿領域にシートが滞留する滞留時間を可変に設定することを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の記録方法。
6. 前記第４ステップでは、前記第１の供給口の近傍もしくは前記第１の供給口と前記第２の供給口の間の非加湿領域において搬送されるシートにループを形成し、前記記録条件に応じて前記ループの大きさを変化させることで、前記滞留時間を可変に設定することを特徴とする、請求項５記載の記録方法。
7. 記録条件に応じて、前記第２の供給口から供給する加湿空気による加湿量を可変に設定するよう制御する第５ステップをさらに有することを特徴とする、請求項１から６のいずれかに記載の記録方法。
8. ノズルが形成されたインクジェット記録ヘッドを含む記録部でシートの第１面と第２面に両面記録を行う記録方法であって、
   搬送されるシートの第１面に対して第１の供給口から第１の加湿空気を供給してシートの含水量を高める第１ステップと、
   前記第１の供給口よりも前記インクジェット記録ヘッドに近い位置に設けられた第２の供給口から、前記ノズルが露出する空間に第２の加湿空気を供給して前記空間の雰囲気湿度を高める第２ステップと、
   前記第１ステップで含水量が高められたシートの部位を、前記第２ステップで雰囲気湿度が高められた空間に進入させて、前記インクジェット記録ヘッドで記録を行う第３ステップと、
   シートの表裏を反転させる第４ステップと、
   搬送されるシートの第２面に対して前記第１の供給口から第１の加湿空気を供給してシートの含水量を高める第５ステップと、
   前記第２の供給口から、前記ノズルが露出する空間に第２の加湿空気を供給して前記空間の雰囲気湿度を高める第６ステップと、
   前記第６ステップで含水量が高められたシートの部位を、前記第５ステップで雰囲気湿度が高められた空間に進入させて、前記インクジェット記録ヘッドで記録を行う第７ステップと、
   を有し、前記第１ステップと前記第５ステップとでは、前記第１の加湿空気による加湿量が異なることを特徴とする記録方法。
9. 前記第３ステップおよび前記第７ステップでは、記録されたシートの部位を加熱して乾燥させることを特徴とする、請求項８記載の記録方法。
10. シートを供給するシート供給部と、
    ノズルが形成されたインクジェット記録ヘッドを含む記録部と、
    前記シート供給部から供給されるシートに対して第１の加湿空気を供給するための、前記第１の加湿空気を噴き出す第１の供給口と、
    前記ノズルが露出する空間に第２の加湿空気を供給するための、前記第１の供給口よりも前記インクジェット記録ヘッドに近い位置に設けられ前記第２の加湿空気を噴き出す第２の供給口と、
    記録条件に応じて、前記第１の供給口から供給する加湿空気による加湿量を可変に設定するよう制御する制御部と、
    を有し、前記記録条件は、シートに対して記録を繰り返す際に一度目の記録時か二度目の記録時かであることを特徴とする記録装置。
11. 前記記録部では複数の前記インクジェット記録ヘッドがシートが搬送される方向に沿って上流から下流に並べて保持され、前記第２の供給口から供給された前記第２の加湿空気の一部は、複数の前記記録ヘッドの前記ノズルとシートとの間を含む狭空間を前記上流から前記下流に向けて流れることを特徴とする、請求項１０記載の記録装置。
12. 前記記録部で記録されたシートを加熱して乾燥させる乾燥部をさらに有し、前記乾燥部から排出される高温多湿の空気は前記第１の加湿空気または前記第２の加湿空気の生成に利用さされることを特徴とする、請求項１０または１１記載の記録装置。

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