(57)【要約】【課題】本発明は、塗布を必要としないような用紙に対して塗布処理無しで印写可能として処理能力を落とさず、用紙反転構造をなして小型化を図りつつジャムの発生を防止できるコンパクトな機構で構成され得る高速な画像記録装置を提供する。【解決手段】本発明の画像記録装置は、処理液塗布手段によって記録媒体に前処理液を塗布する塗布工程経路と、塗布しない塗布不要経路とを設け、画像記録手段は、用紙給紙ユニットから引き出されて前処理液を塗布した後塗布工程経路を通って上方側へと反転して用紙給紙ユニット方向に搬送された記録媒体に対して記録を行い、前処理液を塗布された記録媒体は、記録媒体の表裏両面に各々設けられたガイド板（４２）で、鉛直上方よりも用紙給紙ユニット方向に向かうまでガイドされている。【選択図】図１
2011098572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録液中の色剤を不溶化する化合物を含有する液体である前処理液を記録媒体の記録領域に塗布する塗布ローラと該塗布ローラに対向するカウンタローラとを含む前処理液塗布手段と、記録液を吐出することにより前記記録媒体の記録領域に画像を記録する画像記録手段とを有する画像記録装置において、
前記前処理液塗布手段によって前記記録媒体に前記前処理液を塗布する塗布工程経路と、塗布しない塗布不要経路とを設け、
前記画像記録手段は、用紙給紙ユニットから引き出されて前記前処理液を塗布した後前記塗布工程経路を通って上方側へと反転して前記用紙給紙ユニット方向に搬送された前記記録媒体に対して記録を行い、
前記前処理液を塗布された前記記録媒体は、前記記録媒体の表裏両面に各々設けられたガイド板で、鉛直上方よりも前記用紙給紙ユニット方向に向かうまでガイドされていることを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】
前記記録媒体の表裏両面に設けられたガイド板の間隔が記録媒体の出口側に向けて狭くなっていることを特徴とする請求項１記載の画像記録装置。
【請求項３】
前記ガイド板の前記出口側先端部にローラ対を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像記録装置。
【請求項４】
前処理液が塗布された前記記録媒体は、前記塗布工程経路を通った後一旦上方に搬送され、その後下方に押し下げられてから前記画像記録手段による記録を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像記録装置に関し、詳細にはインクジェット方式の画像記録法に有効な、記録媒体の前処理手段に関するものであり、具体的には画像品質を向上させるための前処理液を塗布する前処理液塗布装置を具備した画像記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクジェットプリンタは低騒音、低ランニングコスト、カラー化が容易といった利点から急速に普及してきている。しかしながら、普通紙に記録すると、にじみ、濃度、色調や裏写り等といった初期品質問題に加え、耐水性、耐候性といった画像の堅牢性に関わる問題を抱えていたため、これらの問題を解決する様々な提案が成されてきた。
【０００３】
それらの解決手段として、インクによる画像が形成された際に、普通紙などの被記録材表面にインク中の染料を定着するための材料を予め塗工した被記録材、又は表面に白色顔料や水溶性高分子を塗工した被記録材を使用することが、特許文献１〜４等に開示されている。しかし、この方法では、予め塗工処理した専用紙を購入しなければならないため、身近にある紙を自由に使えるというわけにはいかないという不便さがあり、また鉛筆やペンによる加筆性の問題があった。
【０００４】
また、２色重ね部分等の色境界での滲みを抑えるために、インクに界面活性剤などを添加することにより、インクの浸透性を高めることが特許文献５等に開示されている。この方法は、インクが記録紙に高速に浸透するため、２色重ね部分等の色境界での滲みの解決やスメア（印字後の接触による画像汚れ）に対しては効果的だが、滲みや裏写りは解決できない。更に、インクに揮発性溶剤を添加する方法が特許文献６に開示されているが、上記浸透性インクと同様の効果が得られるがノズルが目詰まりを起こしやすい。また、耐水性、耐光性を向上させるために色剤として顔料を含有するインクの使用も増加してきているが、顔料を含有するインクでは目詰まり等ノズル周りの信頼性を維持するのが難しく、また写真画像やＣＧ等の高い色再現性を要求される場合にはシアンやマゼンタ色の発色が不十分となり満足な画像が得られないという問題がある。
【０００５】
そこで、このような問題を解決するために、特許文献７には、被記録材上に予めカルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル等のポリマー溶液を噴射し、ついでそのポリマー溶液が付着した部分にインクを噴射して印字するインクジェット記録方法が提案されている。しかし、この方法では印字画像のシャープネスの向上は得られるが、印字画像の乾燥性の向上に効果が得られずカラー画像での画質改善効果があまり認められない。また、インク中の染料を不溶化する化合物を含む画像記録促進液を被記録材上にインクジェット方法により付着した後にその画像記録促進液が付着した部分にインクを噴射して印字するインクジェット記録方法が特許文献８〜１０等に開示されているが、この方法では２色重ね部での水分付着量が大きいため、色境界での滲みを十分に抑えることができず、またインクの裏写りが大きいという問題がある。さらに、被記録材のコックリング（波打ち）が発生するという問題がある。また、画像記録促進液をインクジェットヘッドで吹き付けるため、噴射を安定的に得るためには液の粘度や表面張力に制約があり、さらに目詰まりを起こさないためにノズルの径や液の組成に制約条件が加わり自由度が著しく小さくなるという問題があった。
【０００６】
この問題を解決するための方法として、ローラを用いて紙面全体に塗布する方法が特許文献１１（以下従来例と称す）に開示されている。図２は従来例におけるローラを用いて記録媒体にコーティング材料を塗布する構成を示す概略断面図である。同図において、図示していないモータ等で回動するプラテンローラ６１には押えチャック６２をもって記録媒体６３が巻き付けられる。また、コーティングユニット６４内にはコーティング材料６５が収納されており、コーティング材料６５は攪拌・供給ローラ６６、輸送・薄膜化ローラ６７，６８によってコーティングローラ６９のローラ面に薄膜化される。そして、コーティングローラ６９は回転するプラテンローラ６１に巻き付けられている記録媒体６３上に押し付けながら回転され、記録媒体６３の表面にコーティング材料６５が塗工される。同時に、インクジェットヘッド７０はコーティング材料６５が塗工された記録媒体６３の表面にインクを吐出して記録を行う。このように、画質品質を向上させるための前処理液を予め塗布ローラで記録領域に塗布する従来例の方法によれば、噴射ヘッドを用いて吹き付ける方法に比べ比較的粘度の高い液を薄く塗布することができ、画像滲みやカラーブリードを一段と低減できる点で優れている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、全ての用紙種類に塗布ローラによる前処理が必要な訳ではない。塗布ローラによる前処理は主に普通紙対して上述の不具合を解消するために施され、コート紙、光沢紙、ＯＨＰ等の用紙種類では通常、前処理が不要となる。このような用紙種類に対して、前処理塗布ローラを通過搬送させることは、塗布ローラの速度が低い場合は処理能力及び処理速度の低下につながり、さらには前処理液の無駄にもなり、ひいては環境上も好ましくない。また、前処理液を塗布するために被記録材の剛性が低下し、被記録材を記録手段によって記録する記録エリアまで搬送する間に被記録材のコックリング（波打ち）が発生してジャムが発生するという問題がある。
【０００８】
本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、塗布を必要としないような用紙に対して塗布処理無しで印写可能として処理能力を落とさず、用紙反転構造をなして小型化を図りつつジャムの発生を防止できるコンパクトな機構で構成され得る高速な画像記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記問題点を解決するために、記録液中の色剤を不溶化する化合物を含有する液体である前処理液を記録媒体の記録領域に塗布する塗布ローラと該塗布ローラに対向するカウンタローラとを含む前処理液塗布手段と、記録液を吐出することにより記録媒体の記録領域に画像を記録する画像記録手段とを有する、本発明の画像記録装置において、処理液塗布手段によって記録媒体に前処理液を塗布する塗布工程経路と、塗布しない塗布不要経路とを設け、画像記録手段は、用紙給紙ユニットから引き出されて前処理液を塗布した後塗布工程経路を通って上方側へと反転して用紙給紙ユニット方向に搬送された記録媒体に対して記録を行い、前処理液を塗布された記録媒体は、記録媒体の表裏両面に各々設けられたガイド板で、鉛直上方よりも用紙給紙ユニット方向に向かうまでガイドされていることに特徴がある。よって、簡単な構成で、かつ前処理液の塗布が必要としない記録媒体に対して前処理液を無駄にすることがなくなり、かつ塗布工程を行わない分高速化が図れる画像記録装置を提供できる。また、用紙反転構造をなして小型化を図りつつジャムの発生を防止できるコンパクトな機構で構成され得る画像記録装置を提供できる。
【００１０】
また、記録媒体の表裏両面に設けられたガイド板の間隔が記録媒体の出口側に向けて狭くなっていることにより、前処理液を塗布したことによって剛性が低下した被記録材でもジャムが発生することなく上方側へと反転して用紙給紙ユニット方向に搬送することができる。
【００１１】
更に、ガイド板の出口側先端部にローラ対を有することにより、ガイド板通過後の被記録材がジャムすることなく上方側へと反転して用紙給紙ユニット方向に搬送することができる。
【００１２】
また、処理液が塗布された記録媒体は、一旦上方に搬送され、その後下方に押し下げられてから画像記録手段による記録を行うことにより、被記録材がジャムすることなく確実に反転することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る画像記録装置によれば、前処理液塗布手段によって記録媒体に前処理液を塗布する塗布工程経路と、塗布しない塗布不要経路とを設け、その上で画像記録手段は、用紙給紙ユニットから引き出されて前処理液を塗布した後塗布工程経路を通って上方側へと反転して用紙給紙ユニット方向に搬送された記録媒体に対して記録を行い、前処理液を塗布された記録媒体は、記録媒体の表裏両面に各々設けられたガイド板で、鉛直上方よりも用紙給紙ユニット方向に向かうまでガイドされている。よって、印字中の間欠搬送でも、塗布ローラは搬送ローラ対と別駆動による一定速度で回動するので、塗布ムラによる波打ちや画質ムラがなく、塗布ローラによる塗布条件を常に一定に保つことができる。また、簡単な構成で、かつ前処理液の塗布が必要としない記録媒体に対して前処理液を無駄にすることがなくなり、かつ塗布工程を行わない分高速化が図れる画像記録装置を提供できると共に、用紙反転構造をなして小型化を図りつつジャムの発生を防止できるコンパクトな機構で構成され得る画像記録装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る画像記録装置の構成を示す断面図である。
【図２】従来例における前処理液塗布部の構成を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は本発明の一実施の形態に係る画像記録装置の構成を示す断面図である。同図において、本実施の形態の画像記録装置１は、主に、用紙供給ユニット１０、前処理液塗布ユニット２０、そして画像記録ユニット３０を含んで構成されている。用紙供給ユニット１０は用紙１１を送り出す給紙ローラ１２を有する。前処理液塗布ユニット２０は、色剤と、該色剤を分散または溶解する溶媒からなる記録液中の色剤を不溶化する化合物とを含有する液体である前処理液２２を収納する前処理液タンク２１と、前処理液２２を攪拌して汲み上げる汲上げローラ２３と、汲み上げられた前処理液２２を塗布ローラ２５に均一な膜厚に制御する膜厚制御ローラ２４と、塗布ローラ２５とによって搬送されてくる用紙１１に前処理液２２を塗工するカウンタローラ２６と、塗布加工が不要である用紙の裏面に例えば着色、穴等のマーキングを検出するセンサ２７と、塗布工程経路（図中矢印Ａで示す）と塗布不要経路（図中矢印Ｂで示す）に用紙の搬送路を切り換える回動可能な切り換え爪２８と、塗布不要経路内の搬送ローラ対２９と、各経路を構成して用紙の搬送をガイドするガイド板４２とを含んで構成されている。そして、画像記録ユニット３０は、搬送されてきた用紙１１を後述する記録ヘッド３７の記録エリアに搬送する搬送ローラ３１〜３３と、案内ロッド対３４に沿って移動するキャリッジ３５に搭載された記録ヘッド３７を有する記録部３６と、記録された用紙１１を排出するための排出ローラ対３８，３９、塗布ユニット２０からの用紙１１を画像記録ユニット３０へ導く搬送ローラ対４０及びブレード４１とを含んで構成されている。
【００１６】
次に、このような構成を有する本実施の形態の画像記録装置１における一連の画像記録動作について図１を用いて説明する。
先ず、用紙給紙ユニット１０に収納されている用紙１１は給紙ローラ１２によって送り出される。そのとき、用紙１１の裏面の所定の位置に施されているマーキングをセンサ２７によって検出し、検出した結果用紙１１が塗布を必要とする例えば普通紙であれば切り換え爪２８を図中破線表示した位置まで回動させて用紙１１を塗布工程経路に導く。このとき、前処理液塗布ユニット２０の前処理液タンク２１内の前処理液２２は汲上げローラ２３によって汲み上げられ、塗布ローラ２５のローラ面に膜厚制御ローラ２４によって均一な膜厚に制御されている。そして、塗布ローラ２５とカウンタローラ２６によって前処理液２２が用紙１１の記録領域に均一に薄く塗布される。そして、用紙１１の記録領域は前処理液塗布ユニット２０によって前処理液２２を塗布され、そしてガイド板４２によってガイドされて塗布不要経路より外側を搬送されながら上方側であって鉛直上方から記録ヘッド３７のある記録エリアまでガイドされる。よって、前処理液２２が塗布されて用紙自体の剛性が低下した用紙１１はコックリング（波打ち）によるジャムの発生を防止することができる。なお、ガイド板４２は図１に示すように各ガイド板の間隔が用紙１１の搬送出口側に向けて狭くなっている。その後、用紙１１は、ガイド板４２の出口側の先端部に設けられている搬送ローラ対４０によって一旦鉛直上方へ向って、更にブレード４１、搬送ローラ３１〜３３によって反転するように先ず下方に押し下げられてから、用紙給紙ユニット１０から送り出された用紙１１の送り方向に対して反転する方向に位置している記録ヘッド３７のある記録エリアに送られる。その後、キャリッジ３５が案内ロッド対３４に沿って画像信号に基づいて往復動作しキャリッジ３５に搭載された記録ヘッド３７によって前処理液２２が塗布された用紙１１の記録領域上に逐次記録がなされ、排出ローラ対３８，３９によって排出部に排出される。
【００１７】
一方、センサ２７によって検出した結果が用紙１１に対して塗布不要である例えばＯＨＰや光沢フィルム等の用紙であれば切り換え爪２８を図中実線表示した位置で用紙１１を塗布不要経路に導く。そして、ガイド板４２によってガイドされて搬送されながら上方側であって鉛直上方から記録ヘッド３７のある記録エリアまでガイドされる。更に、用紙１１は、ガイド板４２の出口側の先端部に設けられている搬送ローラ対４０によって一旦鉛直上方へ向って、更にブレード４１、搬送ローラ３１〜３３によって反転するように先ず下方に押し下げられてから、用紙給紙ユニット１０から送り出された用紙１１の送り方向に対して反転する方向に位置している記録ヘッド３７のある記録エリアに送られる。その後、キャリッジ３５が案内ロッド対３４に沿って画像信号に基づいて往復動作しキャリッジ３５に搭載された記録ヘッド３７によって用紙１１の記録領域上に逐次記録がなされ、排出ローラ対３８，３９によって排出部に排出される。
【００１８】
なお、本実施の形態では、用紙１１の裏面における所定の位置に前処理液の塗布要・不要を示すマーキングを施してそのマーキングをセンサで検出して経路を切り換える例であるがこれに限定する必要はなく、パソコン等の上位装置において操作者が塗布要の普通紙等あるいは塗布不要の用紙を選択した制御信号をもって切り換え爪を切り換えても同様な効果を得られることは言うまでもない。また、操作者の指示によって強制的に塗布不要というキャンセルモードによる制御信号をもって切り換え爪を切り換えても構わない。更に、切り換え爪を設けずに切り換え爪における用紙のジャム発生を回避するために用紙種別に用紙を収納する各給紙ユニットを塗布工程経路及び塗布不要経路に対応させて設けてもよい。
【００１９】
なお、本発明の記録方式は上記実施の形態で説明したインクジェット方式に限定されるものではない。更に、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００２０】
１；画像記録装置、１０；用紙供給ユニット、
１１；用紙、１２；給紙ローラ、２０；前処理液塗布ユニット、
２１；前処理液タンク、２２；前処理液、２３；汲上げローラ、
２４；膜厚制御ローラ、２５；塗布ローラ、２６；カウンタローラ、
２７；センサ、２８；切り換え爪、２９，４０；搬送ローラ対、
３０；画像記録ユニット、３１〜３３；搬送ローラ、
３４；案内ロッド対、３５；キャリッジ、３６；記録部、
３７；記録ヘッド、３８，３９；排出ローラ対、
４１；ブレード、４２；ガイド板。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】特開昭５６−８６７８９号公報
【特許文献２】特開昭５５−１４４１７２号公報
【特許文献３】特開昭５２−５３０１２号公報
【特許文献４】特開昭５６−８９５９４号公報
【特許文献５】特開昭５５−６５２６９号公報
【特許文献６】特開昭５５−６６９７６号公報
【特許文献７】特開昭５６−８９５９５号公報
【特許文献８】特開昭６４−６３１８５号公報
【特許文献９】特開平８−２０１５９号公報
【特許文献１０】特開平８−２０１６１号公報
【特許文献１１】特開平７−１５６５３８号公報
【図１】
2011098572.tif 000003
【図２】
2011098572.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成23年3月1日(2011.3.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録液中の色剤を不溶化する化合物を含有する液体である前処理液を記録媒体の記録領域に塗布する塗布ローラと該塗布ローラに対向するカウンタローラとを含む前処理液塗布手段と、上方から記録液を吐出することにより前記前処理液が塗布された前記記録媒体に画像を記録する画像記録手段とを有する画像記録装置において、
前記前処理液塗布手段によって前記前処理液が塗布された前記記録媒体は、一旦前記画像記録手段の下面よりも上方に搬送され、その後下方に押し下げられて前記画像記録手段の下方で画像記録を行うことを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】
前記記録媒体が上方に搬送される搬送経路が略垂直になった領域に搬送ローラが配置されていることを特徴とする請求項１記載の画像記録装置。
【請求項３】
前記画像記録手段はキャリッジに搭載され、前記記録媒体の搬送方向と直交する方向に往復動作を行いながら画像記録を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像記録装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、前処理液の塗布後の搬送経路を長くすることで記録領域までに前処理液を乾燥させることが可能で、ジャムの発生を防止することができる画像記録装置を提供することを目的とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
前記問題点を解決するために、請求項１の発明は、記録液中の色剤を不溶化する化合物を含有する液体である前処理液を記録媒体の記録領域に塗布する塗布ローラと該塗布ローラに対向するカウンタローラとを含む前処理液塗布手段と、上方から記録液を吐出することにより前記前処理液が塗布された前記記録媒体に画像を記録する画像記録手段とを有する画像記録装置において、前記前処理液塗布手段によって前記前処理液が塗布された前記記録媒体は、一旦前記画像記録手段の下面よりも上方に搬送され、その後下方に押し下げられて前記画像記録手段の下方で画像記録を行うことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、記録媒体が上方に搬送される搬送経路が略垂直になった領域に搬送ローラが配置されていることを特徴とするものである。
更に、請求項３の発明は、画像記録手段はキャリッジに搭載され、記録媒体の搬送方向と直交する方向に往復動作を行いながら画像記録を行うことを特徴とするものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明に係る画像記録装置によれば、前処理液塗布手段によって前処理液が塗布された記録媒体は、一旦画像記録手段の下面よりも上方に搬送され、その後下方に押し下げられて画像記録手段の下方で画像記録を行う。このような前処理液の塗布後の搬送経路は、記録媒体が一旦画像記録手段の下面よりも上方へその後下方へと搬送しない搬送経路に比べると長くなる。これにより、記録領域までに前処理液を乾燥させることが可能となる。よって、ジャムの発生を防止することができる画像記録装置を提供できる。