画像形成装置
【課題】被記録媒体のカールを抑制するためにヘッドの吐出信頼性の低下、記録速度の低下、消費電力の増大などを生じる。
【解決手段】用紙搬送方向と交差する方向に沿って回転軸が配置される第１ローラ２０１と、第１ローラ２０１の用紙搬送方向上流側に配設された第２ローラ２０２とを有し、第１ローラ２０１、第２ローラ２０２の表面には突起２１０が所定のピッチで設けられ、第１ローラ２０１の突起２１０は回転方向のピッチが軸方向のピッチよりも大きく、第２ローラ２０２の突起２１０は軸方向のピッチが回転方向のピッチよりも大きく、被記録媒体のカールを発生する方向に応じて第１又は第２ローラ２０１、２０２が選択的に被記録媒体１００に圧接される。
【解決手段】用紙搬送方向と交差する方向に沿って回転軸が配置される第１ローラ２０１と、第１ローラ２０１の用紙搬送方向上流側に配設された第２ローラ２０２とを有し、第１ローラ２０１、第２ローラ２０２の表面には突起２１０が所定のピッチで設けられ、第１ローラ２０１の突起２１０は回転方向のピッチが軸方向のピッチよりも大きく、第２ローラ２０２の突起２１０は軸方向のピッチが回転方向のピッチよりも大きく、被記録媒体のカールを発生する方向に応じて第１又は第２ローラ２０１、２０２が選択的に被記録媒体１００に圧接される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関し、特に液滴を吐出する液体吐出ヘッドを記録ヘッドに備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙（紙に限定するものではなく、ＯＨＰなどを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙、記録用紙などとも称される。）に対して吐出して、画像形成（記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。）を行なうものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。
【０００３】
なお、本願において、液体吐出方式の「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること（単に液滴を媒体に着弾させること）をも意味する。また、「インク」とは、インクと称されるものに限るものではなく、吐出されるときに液体となるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料なども含まれる。また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を３次元的に造形して形成された像も含まれる。
【０００４】
液体吐出方式の画像形成装置においては、被記録媒体である用紙にインクが塗布されると、インクの水分を吸収した用紙の表面が膨張し、用紙が裏面方向へ向くようにカールする。特に、ライン型ヘッドを画像形成部に使用した場合、高速で用紙上に多くのインクが吐出され、単位時間当たりに用紙が吸収する水分量が多くなる。そのため、用紙のカールはより急速に大きくなる。また、用紙へのインク付着量が多くなるに従ってカール量も増加する。
【０００５】
画像が記録された用紙がカールすることで、その後の搬送に影響を与える。例えば、用紙端が持ち上がることで、用紙がまくれ上がってしまい、ジャムを発生したり、フィニッシャーなどの後処理装置で正常な処理を行なうことができなくなるおそれがある。
【０００６】
このようなカールに対する対策としては、（ａ）画像形成に使用する液体に含まれる水分の含有量を少なくする、（ｂ）用紙搬送速度を遅くして単位時間当たりの用紙の水分吸収量を減らす、（ｃ）乾燥手段を用いて用紙を乾燥させて水分を蒸発させる、などの対策が採られている。
【０００７】
なお、従来、駆動手段によって駆動されると共に表面に多数の突起が設けられた搬送ローラと該搬送ローラに対向配置された押圧ローラとによって記録媒体を挟持して搬送するものが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−００１８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したようなカール対策のうち、（ａ）の液体に含まれる水分の含有量を少なくする構成にあっては、ヘッドの吐出信頼性を低下させるなどの課題がある。また、（ｂ）の用紙搬送速度を遅くして単位時間当たりの用紙の水分吸収量を減らす構成にあっては、生産性（記録速度）の低下を招くという課題がある。（ｃ）の乾燥手段を用いて用紙を乾燥させて水分を蒸発させる構成にあっては、装置の消費電力が増加するという課題がある。
【００１０】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、被記録媒体表面に凹部の配列を選択的に形成することでカールを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、
被記録媒体を搬送する搬送部と、
前記被記録媒体に液滴を吐出して画像を形成する画像形成部と、
画像形成後の被記録媒体を排出する排出部と、を備え、
前記被記録媒体の搬送方向と交差する方向に沿って回転軸が配置される第１、第２回転部材が、前記被記録媒体に圧接可能に配設され、
前記第１、第２回転部材の表面には複数の突起が設けられ、
前記第１回転部材の複数の突起は、回転方向のピッチが回転軸方向のピッチよりも大きく設けられ、
前記第２回転部材の複数の突起は、回転軸方向のピッチが回転方向のピッチよりも大きく設けられ、
前記被記録媒体のカールの発生方向に応じて前記第１回転部材又は前記第２回転部材を前記被記録媒体に圧接する
構成とした。
【００１２】
ここで、前記被記録媒体のカールの発生方向を検出する手段を備えている構成とできる。
【００１３】
また、前記第１、第２回転部材が前記被記録媒体に圧接するときの圧接力を調節する調節手段を備えている構成とできる。
【００１４】
この場合、前記被記録媒体の記録される画像データの量、環境温度・湿度、被記録媒体の種類の少なくともいずれかに応じて、前記圧接力を調節する構成とできる。
【００１５】
また、前記第１回転部材及び前記第２回転部材の少なくともいずれかは複数の回転部材で構成されている構成とできる。
【００１６】
この場合、前記複数の回転部材のいずれかは前記画像形成部の上流側に配置され、残りは前記画像形成装置の下流側に配置されている構成とできる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る画像形成装置によれば、被記録媒体の搬送方向と交差する方向に沿って回転軸が配置される第１、第２回転部材が、被記録媒体に圧接可能に配設され、第１、第２回転部材の表面には複数の突起が設けられ、第１回転部材の複数の突起は、回転方向のピッチが回転軸方向のピッチよりも大きく設けられ、第２回転部材の複数の突起は、回転軸方向のピッチが回転方向のピッチよりも大きく設けられ、被記録媒体のカールの発生方向に応じて前記第１回転部材又は前記第２回転部材を前記被記録媒体に圧接する構成としたので、被記録媒体表面にライン状に並ぶ凹み形状が転写され、凹み形状の数が多いライン方向の剛性が増加してカールに対する強度が高くなってカールを抑制することができ、カールが発生する方向に応じた第１、第２回転部材を選択して圧接することでカールの向きと剛性が増すライン方向を一致させることができ、確実にカールを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の正面説明図である。
【図２】同装置の搬送ユニットの平面説明図である。
【図３】図２の側面説明図である。
【図４】（ａ）は第１ローラの正面説明図、（ｂ）は同じく展開図である。
【図５】（ａ）は第２ローラの正面説明図、（ｂ）は同じく展開図である。
【図６】用紙の繊維目の検出手段の説明に供する排紙部の平面説明図である。
【図７】同じく正面説明図である。
【図８】同じく左側面説明図である。
【図９】制御部の概要を説明するブロック説明図である。
【図１０】用紙の繊維目検出動作の説明に供するフロー図である。
【図１１】用紙が横目であるときの検出結果の説明に供する説明図である。
【図１２】用紙が縦目であるときの検出結果の説明に供する説明図である。
【図１３】カール抑制動作の説明に供するフロー図である。
【図１４】本発明の第２実施形態における第１回転部材の説明に供する展開図である。
【図１５】本発明の第３実施形態におけるカール抑制機構の説明に供する平面説明図である。
【図１６】本発明の第４実施形態におけるカール抑制機構の説明に供する平面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置について図１ないし図３を参照して説明する。なお、図１は同画像形成装置の正面説明図、図２は同じく搬送ユニット平面説明図、図３は図２の側面説明図である。
この画像形成装置は、ライン型画像形成装置であり、被記録媒体である用紙１００に液滴を吐出して画像を形成する画像形成手段（部）としての記録ヘッドユニット１０１と、用紙１００を搬送する搬送手段（部）である搬送ユニット１０３と、用紙１００を収容する給紙トレイ１０４と、後述する排紙部１０５と、カール抑制手段としてカール抑制機構１０６などを備えている。
【００２０】
記録ヘッドユニット１０１は、液滴を吐出する複数のノズルを用紙幅相当分の長さに配列したノズル列を有するライン型液体吐出ヘッドから構成され、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を記録ヘッド１０２ｙ、１０２ｍ、１０２ｃ、１０２ｋ（以下、色を区別しないときは「記録ヘッド１０２」という。）を備えている。
【００２１】
搬送ユニット１０３は、用紙１００を吸着して搬送する無端状ベルトである搬送ベルト１３１を備え、搬送ベルト１３１は搬送ローラ１３２とテンションローラ１３３との間に掛け渡されて周回するように構成している。この搬送ベルト１３１に対する用紙１００の保持は、例えば静電吸着、空気の吸引による吸着などを行う構成とすることやその他の公知の搬送手段を用いることができる。また、ローラ対による搬送手段を用いることもできる。
【００２２】
給紙トレイ１０４に収容された用紙１００は、搬送を解除する実線図示側と搬送を行う破線図示の間で揺動可能なピックアップローラ１４１により一枚ずつ分離され、下流に搬送する給紙ローラ１４２ａと分離ローラ１４２ｂで構成されている給紙部１４２に搬送され、給紙部１４２で一枚に分離された用紙１００は、搬送経路１４４を経由して中間搬送ローラ対１４５に送られ、中間搬送ローラ対１４５により搬送経路１４６から搬送経路１４７を経由して、搬送ローラ１４８を経て、搬送ユニット１０３の搬送ベルト１３１まで搬送される。
【００２３】
そして、後述するカール抑制機構１０６によってカール抑制が行われた後、搬送ベルト１３１の周回移動で搬送されて記録ヘッドユニット１０１の各記録ヘッド１０２から各色の液滴が吐出されて画像が形成され、その後図示しない排紙トレイに排出される。
【００２４】
次に、この画像形成装置におけるカール抑制機構１０６について図４及び図５も参照して説明する。なお、図４（ａ）は第１ローラの正面説明図、（ｂ）は同じく展開図、図５（ａ）は第２ローラの正面説明図、（ｂ）は同じく展開図である。
まず、カール抑制機構１０６は、図１に示すように、画像形成ユニット１０２の用紙搬送方向上流側に配置されている。このカール抑制機構１０６は、用紙搬送方向と交差する方向に沿って回転軸が配置される第１回転部材である第１ローラ２０１と、第１ローラ２０１の用紙搬送方向上流側に配設された第２回転部材である第２ローラ２０２とを有している。なお、ローラはスリーブ形状のものを含む意味である。
【００２５】
ここで、第１、第２ローラ２０１、２０２は、フレーム２０３に、回転可能で、搬送ベルト１３１表面に接する位置（図３に示す位置）と搬送ベルト１３１表面から離間する位置との間で移動可能に（図３の矢示方向に移動可能に）支持されている。そして、第１、第２ローラ２０１、２０２は、圧縮スプリングなどの付勢手段２０４によって搬送ベルト１３１に圧接する位置に付勢され、ソレノイドなど駆動手段２０５、２０５によって搬送ベルト１３１から離間する位置に移動される。
【００２６】
また、付勢手段２０４の一端部を支持する支持部材２０６はフレーム２０３に移動可能に支持され、支持部材２０６を移動させる押圧力（圧接力）調節手段２０７を備え、支持部材２０６を第１、第２ローラ２０１、２０２に対して進退させることで、付勢手段２０４による第１、第２ローラ２０１、２０２の付勢力、すなわち、第１、第２ローラ２０１、２０２の用紙１００に対する押圧力（圧接力）を調節できる。
【００２７】
ここで、第１ローラ２０１は、図４に示すように、表面の円周方向及びに軸方向に多数の突起２１０が所定のピッチで形成されている。この第１ローラ２０１では、突起２１０の軸方向のピッチをｐａ、円周方向（回転方向）のピッチをｐｒとするとき、回転方向のピッチｐｒが軸方向のピッチｐａよりも大きく（ｐｒ＞ｐａ）設けられている。具体的には、突起２１０は、ｐｒ＝１．７〜２×ｐａ、０ｍｍ＜ｐａ＜１ｍｍに設定することで、画像形成後の用紙のカールを効果的に防止できる。また、突起２１０の高さは１０μｍ〜１００μｍの範囲内にすることが好ましい。
【００２８】
また、第２ローラ２０２は、図５に示すように、表面の円周方向及びに軸方向に多数の突起２１０が形成されている。この第２ローラ２０２では、突起２１０の軸方向のピッチをｐａ、周方向（回転方向）のピッチをｐｒとするとき、軸方向のピッチｐａが回転方向のピッチｐｒよりも大きく（ｐａ＞ｐｒ）設けられている。具体的には、ｐａ＝１．７〜２×ｐｒ、０ｍｍ＜ｐｒ＜１ｍｍに設定することで、画像形成後の用紙のカールを効果的に防止できる。また、突起２１０の高さは１０μｍ〜１００μｍの範囲内にすることが好ましい。
【００２９】
次に、用紙の繊維目（横目（Ｙ目）、縦目（Ｔ目））の検出手段について図６ないし８を参照して説明する。なお、図６は排紙部の平面説明図、図７は同じく正面説明図、図８は同じく左側面説明図である。
搬送ユニット１０３の下流側に配置した排紙部１０５には、排紙スタッカ１５１が設けられている。この排紙スタッカ１５１には排紙方向と直交する両端側に用紙サポート１５２が昇降可能に設けられている。そして、排紙スタッカ１５１に排出された用紙の繊維目を検出するため、排紙スタッカ１５１には、排紙方向と直交する方向に並ぶ複数（この例では３個）のセンサ１５４ａ〜１５４ｃと、排紙方向に並ぶ複数（この例では３個）のセンサ１５５ａ〜１５５ｃが設けられている。なお、センサ１５４、１５５としては、たとえば光センサや超音波センサを用いることができる。
【００３０】
次に、この制御部の概要について図９のブロック説明図を参照して説明する。
この制御部５００は、この画像形成装置全体の制御を司る本発明におけるカール抑制機構１０６の制御、用紙の繊維目方向検出処理などの制御をする手段を兼ねるマイクロコンピュータ、画像メモリ、通信インタフェースなどで構成した主制御部（システムコントローラ）５０１を備えている。主制御部５０１は、外部の情報処理装置（ホスト側）などから転送される画像データ及び各種コマンド情報に基づいて用紙に画像を形成するために、印刷制御部５０２に印刷用データを送出する。
【００３１】
印刷制御部５０２は、主制御部５０１からの受領する印刷データ信号に基づいて、記録ヘッドユニット１０１の各ヘッド１０２から液滴を吐出させるための圧力発生手段を駆動するためのデータを生成し、このデータの転送及び転送の確定などに必要な各種信号などをヘッドドライバ５０３に転送するとともに、駆動波形データ格納手段である記憶部、駆動波形のデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器及び電圧増幅器や電流増幅器等で構成される駆動波形生成部、ヘッドドライバ５０３に与える駆動波形を選択する選択手段を含み、１の駆動パルス（駆動信号）或いは複数の駆動パルス（駆動信号）で構成される駆動波形を生成してヘッドドライバ５０３に出力して、各記録ヘッド１０２を駆動制御する。
【００３２】
また、主制御部５０１は、モータドライバ５０４を介して、搬送ベルト１３１を周回移動させる用紙送りモータ５０５を駆動制御する。
【００３３】
また、主制御部５０１は、ドライバ５０８を介してソレノイド２０５を駆動制御して、第１ローラ２０１、第２ローラ２０２の用紙１００に対する圧接、離間を制御する。
【００３４】
また、主制御部５０１は、ドライバ５１０を介して用紙サポート移動機構５１１を駆動制御して用紙サポート１５２を昇降させ、また、縦目／横目検出用のセンサ１５４、１５５によって給紙部１０４にセットされている用紙１００の繊維目方向を検出する動作を行なう。
【００３５】
また、主制御部５０１には各種センサからなるセンサ群５０６からの検出信号が入力され、また、操作部５０７との間で各種情報の入出力及び表示情報のやり取りを行う。なお、センサ群５０６には上記のセンサ１５４、１５５、装置の温度を検出する温湿度センサなどが含まれている。
【００３６】
主制御部５０１は、ドライバ５１２を介して圧接力調節手段２０７を駆動制御して、第１ローラ２０１、第２ローラ２０２の圧接力を調節する。
【００３７】
次に、このように構成したこの画像形成装置における用紙の繊維目検出動作について図１０のフロー図及び図１１、図１２の説明図を参照して説明する。
まず、ユーザが新たな用紙を給紙したとき、ベタ画像などの予め定めた所定のパターンを１枚テスト印字する。印字後、用紙１００はスタッカ１５１に排出され、当初用紙サポート１５２上に載る形になる。
【００３８】
ここで、例えば図６に示すようなＹ目の用紙１００の場合、用紙１００の繊維目に直角な方向にカールが生じ、正面方向から見て図７に示すように下弦曲線の形にカールする。なお、ここでは、フェイスアップで排紙された場合を表わしており、フェイスダウンで排紙される場合のカールの向きは下弦曲線ではなく、逆の上弦曲線の形にカールする。また、繊維目方向ではカールをほとんど生じない。
【００３９】
そこで、用紙１００のスタック後に用紙サポート１５２を上昇させ、センサ１５４、１５５が用紙１００の紙端を検出したときの位置（検出位置）を求める。このとき、カールの向きに応じて、３箇所のセンサ１５４ａ〜１５４ｃ又は１５５ａ〜１５５ｃのうち中央のセンサの検出位置が最も高い位置となり、用紙１００の繊維目の方向及びカール方向（向き）を特定できる。
【００４０】
例えば図６ないし図８に示す例では、センサ１５５ａ〜１５５ｃのうちの中央のセンサ１５５ｂの検出位置が最も高くなる。これに対して、センサ１５４ａ〜１５４ｃはいずれも同じ高さとなる。センサ１５４、１５５による検出終了後、用紙サポート１５２が退避する（下降する）ことで用紙１００はスタックされる。
【００４１】
このように、計６箇所の紙端の高さ方向の位置（検出位置）に関するデータを得て、このデータを用いて用紙１００の繊維目方向（カール方向）を特定する。
【００４２】
例えば、図１１（ａ）に示すようにセンサ１５４ａ〜１５４ｃの検出位置が同じで、同図（ｂ）に示すようにセンサ１５５ａ〜１５５ｃのうちの中央のセンサ１５５ｂの検出位置が最も高くなるときには、用紙１００の繊維目は横目（Ｙ目）となり、カール方向（カールが発生する方向）は搬送方向に沿う方向となる。これに対し、図１２（ａ）に示すようにセンサ１５４ａ〜１５４ｃのうちの中央のセンサ１５４ｂの検出位置が最も高く、同図（ｂ）に示すようにセンサ１５５ａ〜１５５ｃの検出位置が同じときには、用紙１００の繊維目は縦目（Ｔ目）となり、カール方向は搬送方向と直交する方向となる。
【００４３】
次に、カール抑制制御について図１３のフロー図を参照して説明する。
印刷動作を開始するとき、ユーザが設定する、あるいは、ホスト側から与えられた用紙１００の種類（用紙種）を取り込み、温湿度情報を取り込んで、圧接力調整手段２０７を駆動して第１、第２ローラ２０１、２０２の圧接力（押圧力）を調節する。
【００４４】
その後、用紙１００が縦目（Ｔ目）か否かを判別し、Ｔ目であれば、第２ローラ２０２のソレノイド２０５を駆動して第２ローラ２０２を搬送ベルト１３１から離間させ、第１ローラ２０１を圧接状態のままにし、Ｔ目でなければ、つまり、Ｙ目であれば、第１ローラ２０１のソレノイド２０５を駆動して第１ローラ２０１を搬送ベルト１３１から離間させ、第２ローラ２０２を圧接状態のままにする。
【００４５】
つまり、用紙１００のカールの発生する方向に応じて第１、第２ローラ２０１、２０２を選択して用紙１００に圧接させる状態にする。
【００４６】
そして、印刷処理に移行し、用紙１００を給紙して印刷動作を行う。
【００４７】
この印刷動作で給紙される用紙１００に対して微笑突起２１０を有する第１ローラ２０１又は第２ローラ２０２を圧接させることで、用紙１００の表面には突起２１０に対応する凹み形状が転写される。
【００４８】
このとき、凹みがライン状に並ぶことで、凹み形状の数が多いライン方向の剛性が増し、用紙１００の変形（カール）に対する強度が上がる。紙種や用紙の配置方向によって、インクが用紙１００に吐出されたときのカール発生方向は一定であるので、突起２１０の数が搬送方向に多い第２ローラ２０２とローラ軸方向に多い第１ローラ２０１を併設しておくことで、カールが発生する方向に応じて第１、第２ローラ２０１、２０２を選択して圧接させ、カールの向きと剛性が増すライン方向を一致させることで、画像形成がされた用紙１００のカールを抑えることができる。
【００４９】
前述したように、縦目であれば搬送方向と直交する方向に沿ってカールが発生するので軸方向に突起２１０の数が多い第１ローラ２０１を圧接させ、横目であれば搬送方向に沿ってカールが発生するので円周方向に突起２１０の数が多い第２ローラ２０１を圧接させて、カールを抑制する。
【００５０】
このように、被記録媒体の搬送方向と交差する方向に沿って回転軸が配置される第１、第２回転部材が、被記録媒体に圧接可能に配設され、第１、第２回転部材の表面には複数の突起が設けられ、第１回転部材の複数の突起は、回転方向のピッチが回転軸方向のピッチよりも大きく設けられ、第２回転部材の複数の突起は、回転軸方向のピッチが回転方向のピッチよりも大きく設けられ、被記録媒体のカールの発生方向に応じて前記第１回転部材又は前記第２回転部材を前記被記録媒体に圧接する構成とすることで、カールが発生する方向に応じた第１、第２回転部材を選択して圧接することでカールの向きと剛性が増すライン方向を一致させることができ、確実にカールを抑制できる。
【００５１】
この場合、被記録媒体にローラを押し付ける力（圧接力、押圧力）を調節することで、被記録媒体表面に生じる凹みの深さや大小を変えることができるので、より効果的にカールを抑制できる。また、被記録媒体に記録される画像データの量、環境温度・湿度、もしくは被記録媒体の種類に応じて、被記録媒体に対するローラの圧接力を調節することで、被記録媒体表面に生じるカールに応じて適切な凹みの深さや大小を選択することができ、また被記録媒体の本来持つ強度や厚みに対しても、適切な凹みの深さや大小を選択することができて、更に適切にカールを抑制することができる。
【００５２】
次に、本発明の第２実施形態について図１４を参照して説明する。なお、図１４は同実施形態における第１回転部材の説明に供する展開図である。
本実施形態は、第１回転部材及び第２回転部材の一方或いは両方を複数の回転部材で構成する例である。ここでは、第１回転部材を２本のローラ２０１Ａ、２０１Ｂで構成している。なお、２本に限るものではない。
【００５３】
すなわち、２本のローラ２０１Ａ、２０１Ｂにはそれぞれ軸方向にピッチ２ｐａで突起２１０が形成され、ローラ２０１と２０２の突起２１０の配置位置を軸方向に１／２ｐａずらしている。これにより、ローラ２０１Ａ、２０１Ｂを被記録媒表面に圧接することで、被記録媒体表面には軸方向ピッチｐａの凹部形状が転写されることになる。
【００５４】
このように、被記録媒体上の凹部配列ピッチの短い方側のピッチ（上記の例ではｐａ）をｎ倍（上記の例では２倍）にしたｎ本（上記の例では２本）のローラを用いることで、被記録媒体の強度低下を低減できる。
【００５５】
つまり、凹部配列ピッチの短い側は凹部間が短いために、被記録媒体がこの凹部配列に沿って破れるおそれが生じる。特に、一度にすべての凹部を形成した場合、凹部間にも変形が生じさらに強度低下が大きくなる。そこで、ローラ本数を増やし、ｎ倍のピッチで凹部を形成することで、凹部間の変形を少なくすることができ、変形したとしても、ローラ間である程度復元した状態で、残りの凹部形成を行うことができ、被記録媒体の強度の低下を抑えることができる。また、最終ローラを通過するまでは、被記録媒体にすべての凹部が形成されないので、凹部同士のすべてが隣接することがなくなり、搬送負荷を多少大きくしても被記録媒体の破れ等が発生することを防止できる。
【００５６】
なお、このように複数の回転部材で所要のピッチで凹部を転写する回転部材を構成する場合、複数の回転部材の一部は画像形成部の上流側に、残りを画像形成部の下流側に配置することもできる。
【００５７】
次に、本発明の第３実施形態について図１５を参照して説明する。なお、図１５は同実施形態におけるカール抑制機構の説明に供する平面説明図である。
本実施形態では、表面に突起（図示省略）が形成された常に当接する共通回転部材２２１と、表面に突起（図示省略）が形成されて、接離手段によって圧接可能に配設された回転部材２２２、２２３とを有している。当接した共通回転部材２２１は、ローラ軸方向とローラ回転方向の突起のピッチがほぼ同一（同一を含む）に形成されており、ほぼ同一ピッチの凹部を被記録媒体上に転写に形成する。一方、接離手段を有する２本の回転部材２２２、２２３は、共通回転部材２２１によって形成された凹部の間に、それぞれローラ軸方向、ローラ回転方向に突起で凹部を追加形成する。
【００５８】
つまり、共通回転部材２２１と回転部材２２２によって第１回転部材を、共通回転部材２２１と回転部材２２３によって第２回転部材を構成している。これにより、紙種等によるカール変形をより効果的に抑制することができる。
【００５９】
そして、このような構成であれば、接離手段を有するローラは必要な部分にだけ突起を設けた拍車のような構成とすることもでき、実質的にローラは一本だけで同様の効果を得ることができるため、装置の小型化、コストダウンを図ることができる。
【００６０】
次に、本発明の第４実施形態について図１６を参照して説明する。なお、図１６は同実施形態におけるカール抑制機構の説明に供する平面説明図である。
本実施形態では、第１回転部材を構成する２本のローラ２３１Ａ及び２３１Ｂを有している。そして、第１回転部材の上流側のローラ２３１Ａは、表面に浅くて広い凹部を転写形成する突起２１０Ａが設けられ、下流側のローラ２３１Ｂは、表面に深くて狭い凹部を転写形成する突起２１０Ｂが設けられている。各ローラ２３１Ａ、２３１Ｂは、ローラ２３１Ａの突起２１０Ａで形成された被記録媒体上の凹部にローラ２３１Ｂの突起２１０Ｂで更に凹部が形成されるように配設されている。第２回転部材についても同様に２本のローラで構成されている。
【００６１】
このように構成することで、例えば最初のローラ２３１Ａで浅く広い凹部を形成し、次のローラ２３１Ｂで先に形成した凹部中央付近に深くて狭い凹部を形成することができ、被記録媒体上の凹部の形状が２段構造になるため、通常の一段の凹部に比べてもより少ない数でカール変形を抑制する効果を奏することができる。なお、凹部の段加工は２段に限るものではなく、それ以上であってもよい。
【００６２】
なお、上記実施形態では本発明の画像形成装置としてライン型画像形成装置を例に説明しているが、シリアル型画像形成装置にも同様に実施することができる。また、狭義のインク以外の液体や定着処理液などを用いる画像形成装置にも適用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１００ 被記録媒体（用紙）
１０１ 記録ヘッドユニット（画像形成部）
１０２ 記録ヘッド
１０３ 搬送ユニット（搬送部）
１０５ 排紙部
１０６ カール抑制手段（機構）
１３１ 搬送ベルト
２０１ 第１ローラ（第１回転部材）
２０２ 第２ローラ（第２回転部材）
２１０ 突起
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関し、特に液滴を吐出する液体吐出ヘッドを記録ヘッドに備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙（紙に限定するものではなく、ＯＨＰなどを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙、記録用紙などとも称される。）に対して吐出して、画像形成（記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。）を行なうものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。
【０００３】
なお、本願において、液体吐出方式の「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること（単に液滴を媒体に着弾させること）をも意味する。また、「インク」とは、インクと称されるものに限るものではなく、吐出されるときに液体となるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料なども含まれる。また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を３次元的に造形して形成された像も含まれる。
【０００４】
液体吐出方式の画像形成装置においては、被記録媒体である用紙にインクが塗布されると、インクの水分を吸収した用紙の表面が膨張し、用紙が裏面方向へ向くようにカールする。特に、ライン型ヘッドを画像形成部に使用した場合、高速で用紙上に多くのインクが吐出され、単位時間当たりに用紙が吸収する水分量が多くなる。そのため、用紙のカールはより急速に大きくなる。また、用紙へのインク付着量が多くなるに従ってカール量も増加する。
【０００５】
画像が記録された用紙がカールすることで、その後の搬送に影響を与える。例えば、用紙端が持ち上がることで、用紙がまくれ上がってしまい、ジャムを発生したり、フィニッシャーなどの後処理装置で正常な処理を行なうことができなくなるおそれがある。
【０００６】
このようなカールに対する対策としては、（ａ）画像形成に使用する液体に含まれる水分の含有量を少なくする、（ｂ）用紙搬送速度を遅くして単位時間当たりの用紙の水分吸収量を減らす、（ｃ）乾燥手段を用いて用紙を乾燥させて水分を蒸発させる、などの対策が採られている。
【０００７】
なお、従来、駆動手段によって駆動されると共に表面に多数の突起が設けられた搬送ローラと該搬送ローラに対向配置された押圧ローラとによって記録媒体を挟持して搬送するものが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−００１８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したようなカール対策のうち、（ａ）の液体に含まれる水分の含有量を少なくする構成にあっては、ヘッドの吐出信頼性を低下させるなどの課題がある。また、（ｂ）の用紙搬送速度を遅くして単位時間当たりの用紙の水分吸収量を減らす構成にあっては、生産性（記録速度）の低下を招くという課題がある。（ｃ）の乾燥手段を用いて用紙を乾燥させて水分を蒸発させる構成にあっては、装置の消費電力が増加するという課題がある。
【００１０】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、被記録媒体表面に凹部の配列を選択的に形成することでカールを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、
被記録媒体を搬送する搬送部と、
前記被記録媒体に液滴を吐出して画像を形成する画像形成部と、
画像形成後の被記録媒体を排出する排出部と、を備え、
前記被記録媒体の搬送方向と交差する方向に沿って回転軸が配置される第１、第２回転部材が、前記被記録媒体に圧接可能に配設され、
前記第１、第２回転部材の表面には複数の突起が設けられ、
前記第１回転部材の複数の突起は、回転方向のピッチが回転軸方向のピッチよりも大きく設けられ、
前記第２回転部材の複数の突起は、回転軸方向のピッチが回転方向のピッチよりも大きく設けられ、
前記被記録媒体のカールの発生方向に応じて前記第１回転部材又は前記第２回転部材を前記被記録媒体に圧接する
構成とした。
【００１２】
ここで、前記被記録媒体のカールの発生方向を検出する手段を備えている構成とできる。
【００１３】
また、前記第１、第２回転部材が前記被記録媒体に圧接するときの圧接力を調節する調節手段を備えている構成とできる。
【００１４】
この場合、前記被記録媒体の記録される画像データの量、環境温度・湿度、被記録媒体の種類の少なくともいずれかに応じて、前記圧接力を調節する構成とできる。
【００１５】
また、前記第１回転部材及び前記第２回転部材の少なくともいずれかは複数の回転部材で構成されている構成とできる。
【００１６】
この場合、前記複数の回転部材のいずれかは前記画像形成部の上流側に配置され、残りは前記画像形成装置の下流側に配置されている構成とできる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る画像形成装置によれば、被記録媒体の搬送方向と交差する方向に沿って回転軸が配置される第１、第２回転部材が、被記録媒体に圧接可能に配設され、第１、第２回転部材の表面には複数の突起が設けられ、第１回転部材の複数の突起は、回転方向のピッチが回転軸方向のピッチよりも大きく設けられ、第２回転部材の複数の突起は、回転軸方向のピッチが回転方向のピッチよりも大きく設けられ、被記録媒体のカールの発生方向に応じて前記第１回転部材又は前記第２回転部材を前記被記録媒体に圧接する構成としたので、被記録媒体表面にライン状に並ぶ凹み形状が転写され、凹み形状の数が多いライン方向の剛性が増加してカールに対する強度が高くなってカールを抑制することができ、カールが発生する方向に応じた第１、第２回転部材を選択して圧接することでカールの向きと剛性が増すライン方向を一致させることができ、確実にカールを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の正面説明図である。
【図２】同装置の搬送ユニットの平面説明図である。
【図３】図２の側面説明図である。
【図４】（ａ）は第１ローラの正面説明図、（ｂ）は同じく展開図である。
【図５】（ａ）は第２ローラの正面説明図、（ｂ）は同じく展開図である。
【図６】用紙の繊維目の検出手段の説明に供する排紙部の平面説明図である。
【図７】同じく正面説明図である。
【図８】同じく左側面説明図である。
【図９】制御部の概要を説明するブロック説明図である。
【図１０】用紙の繊維目検出動作の説明に供するフロー図である。
【図１１】用紙が横目であるときの検出結果の説明に供する説明図である。
【図１２】用紙が縦目であるときの検出結果の説明に供する説明図である。
【図１３】カール抑制動作の説明に供するフロー図である。
【図１４】本発明の第２実施形態における第１回転部材の説明に供する展開図である。
【図１５】本発明の第３実施形態におけるカール抑制機構の説明に供する平面説明図である。
【図１６】本発明の第４実施形態におけるカール抑制機構の説明に供する平面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置について図１ないし図３を参照して説明する。なお、図１は同画像形成装置の正面説明図、図２は同じく搬送ユニット平面説明図、図３は図２の側面説明図である。
この画像形成装置は、ライン型画像形成装置であり、被記録媒体である用紙１００に液滴を吐出して画像を形成する画像形成手段（部）としての記録ヘッドユニット１０１と、用紙１００を搬送する搬送手段（部）である搬送ユニット１０３と、用紙１００を収容する給紙トレイ１０４と、後述する排紙部１０５と、カール抑制手段としてカール抑制機構１０６などを備えている。
【００２０】
記録ヘッドユニット１０１は、液滴を吐出する複数のノズルを用紙幅相当分の長さに配列したノズル列を有するライン型液体吐出ヘッドから構成され、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を記録ヘッド１０２ｙ、１０２ｍ、１０２ｃ、１０２ｋ（以下、色を区別しないときは「記録ヘッド１０２」という。）を備えている。
【００２１】
搬送ユニット１０３は、用紙１００を吸着して搬送する無端状ベルトである搬送ベルト１３１を備え、搬送ベルト１３１は搬送ローラ１３２とテンションローラ１３３との間に掛け渡されて周回するように構成している。この搬送ベルト１３１に対する用紙１００の保持は、例えば静電吸着、空気の吸引による吸着などを行う構成とすることやその他の公知の搬送手段を用いることができる。また、ローラ対による搬送手段を用いることもできる。
【００２２】
給紙トレイ１０４に収容された用紙１００は、搬送を解除する実線図示側と搬送を行う破線図示の間で揺動可能なピックアップローラ１４１により一枚ずつ分離され、下流に搬送する給紙ローラ１４２ａと分離ローラ１４２ｂで構成されている給紙部１４２に搬送され、給紙部１４２で一枚に分離された用紙１００は、搬送経路１４４を経由して中間搬送ローラ対１４５に送られ、中間搬送ローラ対１４５により搬送経路１４６から搬送経路１４７を経由して、搬送ローラ１４８を経て、搬送ユニット１０３の搬送ベルト１３１まで搬送される。
【００２３】
そして、後述するカール抑制機構１０６によってカール抑制が行われた後、搬送ベルト１３１の周回移動で搬送されて記録ヘッドユニット１０１の各記録ヘッド１０２から各色の液滴が吐出されて画像が形成され、その後図示しない排紙トレイに排出される。
【００２４】
次に、この画像形成装置におけるカール抑制機構１０６について図４及び図５も参照して説明する。なお、図４（ａ）は第１ローラの正面説明図、（ｂ）は同じく展開図、図５（ａ）は第２ローラの正面説明図、（ｂ）は同じく展開図である。
まず、カール抑制機構１０６は、図１に示すように、画像形成ユニット１０２の用紙搬送方向上流側に配置されている。このカール抑制機構１０６は、用紙搬送方向と交差する方向に沿って回転軸が配置される第１回転部材である第１ローラ２０１と、第１ローラ２０１の用紙搬送方向上流側に配設された第２回転部材である第２ローラ２０２とを有している。なお、ローラはスリーブ形状のものを含む意味である。
【００２５】
ここで、第１、第２ローラ２０１、２０２は、フレーム２０３に、回転可能で、搬送ベルト１３１表面に接する位置（図３に示す位置）と搬送ベルト１３１表面から離間する位置との間で移動可能に（図３の矢示方向に移動可能に）支持されている。そして、第１、第２ローラ２０１、２０２は、圧縮スプリングなどの付勢手段２０４によって搬送ベルト１３１に圧接する位置に付勢され、ソレノイドなど駆動手段２０５、２０５によって搬送ベルト１３１から離間する位置に移動される。
【００２６】
また、付勢手段２０４の一端部を支持する支持部材２０６はフレーム２０３に移動可能に支持され、支持部材２０６を移動させる押圧力（圧接力）調節手段２０７を備え、支持部材２０６を第１、第２ローラ２０１、２０２に対して進退させることで、付勢手段２０４による第１、第２ローラ２０１、２０２の付勢力、すなわち、第１、第２ローラ２０１、２０２の用紙１００に対する押圧力（圧接力）を調節できる。
【００２７】
ここで、第１ローラ２０１は、図４に示すように、表面の円周方向及びに軸方向に多数の突起２１０が所定のピッチで形成されている。この第１ローラ２０１では、突起２１０の軸方向のピッチをｐａ、円周方向（回転方向）のピッチをｐｒとするとき、回転方向のピッチｐｒが軸方向のピッチｐａよりも大きく（ｐｒ＞ｐａ）設けられている。具体的には、突起２１０は、ｐｒ＝１．７〜２×ｐａ、０ｍｍ＜ｐａ＜１ｍｍに設定することで、画像形成後の用紙のカールを効果的に防止できる。また、突起２１０の高さは１０μｍ〜１００μｍの範囲内にすることが好ましい。
【００２８】
また、第２ローラ２０２は、図５に示すように、表面の円周方向及びに軸方向に多数の突起２１０が形成されている。この第２ローラ２０２では、突起２１０の軸方向のピッチをｐａ、周方向（回転方向）のピッチをｐｒとするとき、軸方向のピッチｐａが回転方向のピッチｐｒよりも大きく（ｐａ＞ｐｒ）設けられている。具体的には、ｐａ＝１．７〜２×ｐｒ、０ｍｍ＜ｐｒ＜１ｍｍに設定することで、画像形成後の用紙のカールを効果的に防止できる。また、突起２１０の高さは１０μｍ〜１００μｍの範囲内にすることが好ましい。
【００２９】
次に、用紙の繊維目（横目（Ｙ目）、縦目（Ｔ目））の検出手段について図６ないし８を参照して説明する。なお、図６は排紙部の平面説明図、図７は同じく正面説明図、図８は同じく左側面説明図である。
搬送ユニット１０３の下流側に配置した排紙部１０５には、排紙スタッカ１５１が設けられている。この排紙スタッカ１５１には排紙方向と直交する両端側に用紙サポート１５２が昇降可能に設けられている。そして、排紙スタッカ１５１に排出された用紙の繊維目を検出するため、排紙スタッカ１５１には、排紙方向と直交する方向に並ぶ複数（この例では３個）のセンサ１５４ａ〜１５４ｃと、排紙方向に並ぶ複数（この例では３個）のセンサ１５５ａ〜１５５ｃが設けられている。なお、センサ１５４、１５５としては、たとえば光センサや超音波センサを用いることができる。
【００３０】
次に、この制御部の概要について図９のブロック説明図を参照して説明する。
この制御部５００は、この画像形成装置全体の制御を司る本発明におけるカール抑制機構１０６の制御、用紙の繊維目方向検出処理などの制御をする手段を兼ねるマイクロコンピュータ、画像メモリ、通信インタフェースなどで構成した主制御部（システムコントローラ）５０１を備えている。主制御部５０１は、外部の情報処理装置（ホスト側）などから転送される画像データ及び各種コマンド情報に基づいて用紙に画像を形成するために、印刷制御部５０２に印刷用データを送出する。
【００３１】
印刷制御部５０２は、主制御部５０１からの受領する印刷データ信号に基づいて、記録ヘッドユニット１０１の各ヘッド１０２から液滴を吐出させるための圧力発生手段を駆動するためのデータを生成し、このデータの転送及び転送の確定などに必要な各種信号などをヘッドドライバ５０３に転送するとともに、駆動波形データ格納手段である記憶部、駆動波形のデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器及び電圧増幅器や電流増幅器等で構成される駆動波形生成部、ヘッドドライバ５０３に与える駆動波形を選択する選択手段を含み、１の駆動パルス（駆動信号）或いは複数の駆動パルス（駆動信号）で構成される駆動波形を生成してヘッドドライバ５０３に出力して、各記録ヘッド１０２を駆動制御する。
【００３２】
また、主制御部５０１は、モータドライバ５０４を介して、搬送ベルト１３１を周回移動させる用紙送りモータ５０５を駆動制御する。
【００３３】
また、主制御部５０１は、ドライバ５０８を介してソレノイド２０５を駆動制御して、第１ローラ２０１、第２ローラ２０２の用紙１００に対する圧接、離間を制御する。
【００３４】
また、主制御部５０１は、ドライバ５１０を介して用紙サポート移動機構５１１を駆動制御して用紙サポート１５２を昇降させ、また、縦目／横目検出用のセンサ１５４、１５５によって給紙部１０４にセットされている用紙１００の繊維目方向を検出する動作を行なう。
【００３５】
また、主制御部５０１には各種センサからなるセンサ群５０６からの検出信号が入力され、また、操作部５０７との間で各種情報の入出力及び表示情報のやり取りを行う。なお、センサ群５０６には上記のセンサ１５４、１５５、装置の温度を検出する温湿度センサなどが含まれている。
【００３６】
主制御部５０１は、ドライバ５１２を介して圧接力調節手段２０７を駆動制御して、第１ローラ２０１、第２ローラ２０２の圧接力を調節する。
【００３７】
次に、このように構成したこの画像形成装置における用紙の繊維目検出動作について図１０のフロー図及び図１１、図１２の説明図を参照して説明する。
まず、ユーザが新たな用紙を給紙したとき、ベタ画像などの予め定めた所定のパターンを１枚テスト印字する。印字後、用紙１００はスタッカ１５１に排出され、当初用紙サポート１５２上に載る形になる。
【００３８】
ここで、例えば図６に示すようなＹ目の用紙１００の場合、用紙１００の繊維目に直角な方向にカールが生じ、正面方向から見て図７に示すように下弦曲線の形にカールする。なお、ここでは、フェイスアップで排紙された場合を表わしており、フェイスダウンで排紙される場合のカールの向きは下弦曲線ではなく、逆の上弦曲線の形にカールする。また、繊維目方向ではカールをほとんど生じない。
【００３９】
そこで、用紙１００のスタック後に用紙サポート１５２を上昇させ、センサ１５４、１５５が用紙１００の紙端を検出したときの位置（検出位置）を求める。このとき、カールの向きに応じて、３箇所のセンサ１５４ａ〜１５４ｃ又は１５５ａ〜１５５ｃのうち中央のセンサの検出位置が最も高い位置となり、用紙１００の繊維目の方向及びカール方向（向き）を特定できる。
【００４０】
例えば図６ないし図８に示す例では、センサ１５５ａ〜１５５ｃのうちの中央のセンサ１５５ｂの検出位置が最も高くなる。これに対して、センサ１５４ａ〜１５４ｃはいずれも同じ高さとなる。センサ１５４、１５５による検出終了後、用紙サポート１５２が退避する（下降する）ことで用紙１００はスタックされる。
【００４１】
このように、計６箇所の紙端の高さ方向の位置（検出位置）に関するデータを得て、このデータを用いて用紙１００の繊維目方向（カール方向）を特定する。
【００４２】
例えば、図１１（ａ）に示すようにセンサ１５４ａ〜１５４ｃの検出位置が同じで、同図（ｂ）に示すようにセンサ１５５ａ〜１５５ｃのうちの中央のセンサ１５５ｂの検出位置が最も高くなるときには、用紙１００の繊維目は横目（Ｙ目）となり、カール方向（カールが発生する方向）は搬送方向に沿う方向となる。これに対し、図１２（ａ）に示すようにセンサ１５４ａ〜１５４ｃのうちの中央のセンサ１５４ｂの検出位置が最も高く、同図（ｂ）に示すようにセンサ１５５ａ〜１５５ｃの検出位置が同じときには、用紙１００の繊維目は縦目（Ｔ目）となり、カール方向は搬送方向と直交する方向となる。
【００４３】
次に、カール抑制制御について図１３のフロー図を参照して説明する。
印刷動作を開始するとき、ユーザが設定する、あるいは、ホスト側から与えられた用紙１００の種類（用紙種）を取り込み、温湿度情報を取り込んで、圧接力調整手段２０７を駆動して第１、第２ローラ２０１、２０２の圧接力（押圧力）を調節する。
【００４４】
その後、用紙１００が縦目（Ｔ目）か否かを判別し、Ｔ目であれば、第２ローラ２０２のソレノイド２０５を駆動して第２ローラ２０２を搬送ベルト１３１から離間させ、第１ローラ２０１を圧接状態のままにし、Ｔ目でなければ、つまり、Ｙ目であれば、第１ローラ２０１のソレノイド２０５を駆動して第１ローラ２０１を搬送ベルト１３１から離間させ、第２ローラ２０２を圧接状態のままにする。
【００４５】
つまり、用紙１００のカールの発生する方向に応じて第１、第２ローラ２０１、２０２を選択して用紙１００に圧接させる状態にする。
【００４６】
そして、印刷処理に移行し、用紙１００を給紙して印刷動作を行う。
【００４７】
この印刷動作で給紙される用紙１００に対して微笑突起２１０を有する第１ローラ２０１又は第２ローラ２０２を圧接させることで、用紙１００の表面には突起２１０に対応する凹み形状が転写される。
【００４８】
このとき、凹みがライン状に並ぶことで、凹み形状の数が多いライン方向の剛性が増し、用紙１００の変形（カール）に対する強度が上がる。紙種や用紙の配置方向によって、インクが用紙１００に吐出されたときのカール発生方向は一定であるので、突起２１０の数が搬送方向に多い第２ローラ２０２とローラ軸方向に多い第１ローラ２０１を併設しておくことで、カールが発生する方向に応じて第１、第２ローラ２０１、２０２を選択して圧接させ、カールの向きと剛性が増すライン方向を一致させることで、画像形成がされた用紙１００のカールを抑えることができる。
【００４９】
前述したように、縦目であれば搬送方向と直交する方向に沿ってカールが発生するので軸方向に突起２１０の数が多い第１ローラ２０１を圧接させ、横目であれば搬送方向に沿ってカールが発生するので円周方向に突起２１０の数が多い第２ローラ２０１を圧接させて、カールを抑制する。
【００５０】
このように、被記録媒体の搬送方向と交差する方向に沿って回転軸が配置される第１、第２回転部材が、被記録媒体に圧接可能に配設され、第１、第２回転部材の表面には複数の突起が設けられ、第１回転部材の複数の突起は、回転方向のピッチが回転軸方向のピッチよりも大きく設けられ、第２回転部材の複数の突起は、回転軸方向のピッチが回転方向のピッチよりも大きく設けられ、被記録媒体のカールの発生方向に応じて前記第１回転部材又は前記第２回転部材を前記被記録媒体に圧接する構成とすることで、カールが発生する方向に応じた第１、第２回転部材を選択して圧接することでカールの向きと剛性が増すライン方向を一致させることができ、確実にカールを抑制できる。
【００５１】
この場合、被記録媒体にローラを押し付ける力（圧接力、押圧力）を調節することで、被記録媒体表面に生じる凹みの深さや大小を変えることができるので、より効果的にカールを抑制できる。また、被記録媒体に記録される画像データの量、環境温度・湿度、もしくは被記録媒体の種類に応じて、被記録媒体に対するローラの圧接力を調節することで、被記録媒体表面に生じるカールに応じて適切な凹みの深さや大小を選択することができ、また被記録媒体の本来持つ強度や厚みに対しても、適切な凹みの深さや大小を選択することができて、更に適切にカールを抑制することができる。
【００５２】
次に、本発明の第２実施形態について図１４を参照して説明する。なお、図１４は同実施形態における第１回転部材の説明に供する展開図である。
本実施形態は、第１回転部材及び第２回転部材の一方或いは両方を複数の回転部材で構成する例である。ここでは、第１回転部材を２本のローラ２０１Ａ、２０１Ｂで構成している。なお、２本に限るものではない。
【００５３】
すなわち、２本のローラ２０１Ａ、２０１Ｂにはそれぞれ軸方向にピッチ２ｐａで突起２１０が形成され、ローラ２０１と２０２の突起２１０の配置位置を軸方向に１／２ｐａずらしている。これにより、ローラ２０１Ａ、２０１Ｂを被記録媒表面に圧接することで、被記録媒体表面には軸方向ピッチｐａの凹部形状が転写されることになる。
【００５４】
このように、被記録媒体上の凹部配列ピッチの短い方側のピッチ（上記の例ではｐａ）をｎ倍（上記の例では２倍）にしたｎ本（上記の例では２本）のローラを用いることで、被記録媒体の強度低下を低減できる。
【００５５】
つまり、凹部配列ピッチの短い側は凹部間が短いために、被記録媒体がこの凹部配列に沿って破れるおそれが生じる。特に、一度にすべての凹部を形成した場合、凹部間にも変形が生じさらに強度低下が大きくなる。そこで、ローラ本数を増やし、ｎ倍のピッチで凹部を形成することで、凹部間の変形を少なくすることができ、変形したとしても、ローラ間である程度復元した状態で、残りの凹部形成を行うことができ、被記録媒体の強度の低下を抑えることができる。また、最終ローラを通過するまでは、被記録媒体にすべての凹部が形成されないので、凹部同士のすべてが隣接することがなくなり、搬送負荷を多少大きくしても被記録媒体の破れ等が発生することを防止できる。
【００５６】
なお、このように複数の回転部材で所要のピッチで凹部を転写する回転部材を構成する場合、複数の回転部材の一部は画像形成部の上流側に、残りを画像形成部の下流側に配置することもできる。
【００５７】
次に、本発明の第３実施形態について図１５を参照して説明する。なお、図１５は同実施形態におけるカール抑制機構の説明に供する平面説明図である。
本実施形態では、表面に突起（図示省略）が形成された常に当接する共通回転部材２２１と、表面に突起（図示省略）が形成されて、接離手段によって圧接可能に配設された回転部材２２２、２２３とを有している。当接した共通回転部材２２１は、ローラ軸方向とローラ回転方向の突起のピッチがほぼ同一（同一を含む）に形成されており、ほぼ同一ピッチの凹部を被記録媒体上に転写に形成する。一方、接離手段を有する２本の回転部材２２２、２２３は、共通回転部材２２１によって形成された凹部の間に、それぞれローラ軸方向、ローラ回転方向に突起で凹部を追加形成する。
【００５８】
つまり、共通回転部材２２１と回転部材２２２によって第１回転部材を、共通回転部材２２１と回転部材２２３によって第２回転部材を構成している。これにより、紙種等によるカール変形をより効果的に抑制することができる。
【００５９】
そして、このような構成であれば、接離手段を有するローラは必要な部分にだけ突起を設けた拍車のような構成とすることもでき、実質的にローラは一本だけで同様の効果を得ることができるため、装置の小型化、コストダウンを図ることができる。
【００６０】
次に、本発明の第４実施形態について図１６を参照して説明する。なお、図１６は同実施形態におけるカール抑制機構の説明に供する平面説明図である。
本実施形態では、第１回転部材を構成する２本のローラ２３１Ａ及び２３１Ｂを有している。そして、第１回転部材の上流側のローラ２３１Ａは、表面に浅くて広い凹部を転写形成する突起２１０Ａが設けられ、下流側のローラ２３１Ｂは、表面に深くて狭い凹部を転写形成する突起２１０Ｂが設けられている。各ローラ２３１Ａ、２３１Ｂは、ローラ２３１Ａの突起２１０Ａで形成された被記録媒体上の凹部にローラ２３１Ｂの突起２１０Ｂで更に凹部が形成されるように配設されている。第２回転部材についても同様に２本のローラで構成されている。
【００６１】
このように構成することで、例えば最初のローラ２３１Ａで浅く広い凹部を形成し、次のローラ２３１Ｂで先に形成した凹部中央付近に深くて狭い凹部を形成することができ、被記録媒体上の凹部の形状が２段構造になるため、通常の一段の凹部に比べてもより少ない数でカール変形を抑制する効果を奏することができる。なお、凹部の段加工は２段に限るものではなく、それ以上であってもよい。
【００６２】
なお、上記実施形態では本発明の画像形成装置としてライン型画像形成装置を例に説明しているが、シリアル型画像形成装置にも同様に実施することができる。また、狭義のインク以外の液体や定着処理液などを用いる画像形成装置にも適用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１００ 被記録媒体（用紙）
１０１ 記録ヘッドユニット（画像形成部）
１０２ 記録ヘッド
１０３ 搬送ユニット（搬送部）
１０５ 排紙部
１０６ カール抑制手段（機構）
１３１ 搬送ベルト
２０１ 第１ローラ（第１回転部材）
２０２ 第２ローラ（第２回転部材）
２１０ 突起
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被記録媒体を搬送する搬送部と、
前記被記録媒体に液滴を吐出して画像を形成する画像形成部と、
前記被記録媒体の搬送方向と交差する方向に沿って回転軸が配置される第１、第２回転部材が、前記被記録媒体に圧接可能に配設され、
前記第１、第２回転部材の表面には複数の突起が設けられ、
前記第１回転部材の複数の突起は、回転方向のピッチが回転軸方向のピッチよりも大きく設けられ、
前記第２回転部材の複数の突起は、回転軸方向のピッチが回転方向のピッチよりも大きく設けられ、
前記被記録媒体のカールの発生方向に応じて前記第１回転部材又は前記第２回転部材を前記被記録媒体に圧接する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記被記録媒体のカールの発生方向を検出する手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１、第２回転部材が前記被記録媒体に圧接するときの圧接力を調節する調節手段を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記被記録媒体の記録される画像データの量、環境温度・湿度、被記録媒体の種類の少なくともいずれかに応じて、前記圧接力を調節することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１回転部材及び前記第２回転部材の少なくともいずれかは複数の回転部材で構成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記複数の回転部材のいずれかは前記画像形成部の上流側に配置され、残りは前記画像形成装置の下流側に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項１】
被記録媒体を搬送する搬送部と、
前記被記録媒体に液滴を吐出して画像を形成する画像形成部と、
前記被記録媒体の搬送方向と交差する方向に沿って回転軸が配置される第１、第２回転部材が、前記被記録媒体に圧接可能に配設され、
前記第１、第２回転部材の表面には複数の突起が設けられ、
前記第１回転部材の複数の突起は、回転方向のピッチが回転軸方向のピッチよりも大きく設けられ、
前記第２回転部材の複数の突起は、回転軸方向のピッチが回転方向のピッチよりも大きく設けられ、
前記被記録媒体のカールの発生方向に応じて前記第１回転部材又は前記第２回転部材を前記被記録媒体に圧接する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記被記録媒体のカールの発生方向を検出する手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１、第２回転部材が前記被記録媒体に圧接するときの圧接力を調節する調節手段を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記被記録媒体の記録される画像データの量、環境温度・湿度、被記録媒体の種類の少なくともいずれかに応じて、前記圧接力を調節することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１回転部材及び前記第２回転部材の少なくともいずれかは複数の回転部材で構成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記複数の回転部材のいずれかは前記画像形成部の上流側に配置され、残りは前記画像形成装置の下流側に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１２−５６２９５（Ｐ２０１２−５６２９５Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０４９３９（Ｐ２０１０−２０４９３９）
【出願日】平成２２年９月１３日（２０１０．９．１３）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１３日（２０１０．９．１３）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]