(57)【要約】【課題】インクジェットプリンタで印刷された記録シートをラミネートコーティングする場合、そのシート中の含水量を考慮して安定したコーティングを実現する。【解決手段】インクジェット画像形成手段と、シートに樹脂膜を重ねる樹脂重畳手段と、シートと樹脂膜とを加圧・加熱して定着させる定着手段と、樹脂重畳手段の搬送方向上流側に配置され、シートを加圧・加熱して乾燥させる乾燥手段を持ち、乾燥手段及び樹脂重畳手段及び定着手段はインクジェット画像形成手段の搬送方向下流側に配置されるラミネート装置及び画像記録装置において、シートが乾燥手段へ突入した後に加える熱量を、シートへのインク打ち込み経過時間に対応して変化させることを特徴とする。【選択図】        図１
2004160885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェット画像形成手段と、画像を記録された記録シートに樹脂膜を重ねる樹脂重畳手段と、前記記録シートと前記樹脂膜とを加圧または加熱して定着させる定着手段と、前記樹脂重畳手段の記録シート搬送方向上流側に配置され、前記記録シートを加圧または加熱して乾燥させる乾燥手段とを有し、前記乾燥手段及び樹脂重畳手段及び定着手段は前記インクジェット画像形成手段の記録シート搬送方向下流側に配置されるラミネート装置及び画像記録装置において、
前記記録シートが前記乾燥手段へ突入した後の乾燥手段によって加える熱量を、前記記録シートへのインク打ち込み経過時間に対応して連続または不連続に変化させることを特徴とするラミネート装置及び画像記録装置。
【請求項２】
第１項において、
前記乾燥手段中の加熱デバイスは電気信号を熱に変換するヒータであり、その電気的駆動制御によって加熱を変化させることを特徴とするラミネート装置及び画像記録装置。
【請求項３】
第１項及び第２項において、
前記乾燥手段中の加圧デバイスは弾性部材であり、その物理的形状を変化させその荷重を可変させることを特徴とするラミネート装置及び画像記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録装置などで記録されたシートを透明な樹脂層で積層するラミネート装置、及びこれを備えた画像記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インクを記録シートに吐出して画像を記録するインクジェット方式のプリンタは、構造が簡単で小型、かつ安価なことから多方面で広く使われている。このインクジェット方式のプリンタは、インク滴を記録シート表面に塗布するだけの構成であることから、水との接触による画像形成インクの流出や、紫外線による退色などの記録後の劣化が甚だしく、長期間の保存には適さなかった。そこで記録シート表面に、樹脂膜を塗布したラミネートフィルムを密着して重ね、定着手段によってラミネートフィルム上の樹脂膜を加熱・溶融させ記録シートへ転写した後に硬化させる等の方法によって記録面に樹脂膜によるラミネート層を形成し、長期保存を可能にする方法（ラミネートコーティング）が実用化されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような装置では、記録シートはプリンタ装置の画像形成部において画像形成が行われ、その後、定着部に搬送されラミネートコーティングが行われる。
【０００４】
画像が記録された記録シート内においては、インクが打ち込まれてから時間の経過が大きい部分とそうでない部分があり、インクは打ち込まれてから時間が経過すればするほどその大部分を構成する水分が蒸発するため、インク打ち込み後の経過時間の大小によって、インクの大部分を構成する水分量（含水量）の差があることになる。
【０００５】
この水分はラミネートコーティングを行う際に加熱手段から熱を奪うため、含水量の差によってラミネートコーティングの定着性の差を発生させる。例えば、含水量の少ない部分にラミネートコーティングの定着条件を合致させると、含水量の多い部分に対しては熱エネルギーが不足して定着不良が起きやすくなり、含水量の多い部分にラミネートコーティングの定着条件を合致させると、含水量の少ない部分に対しては熱エネルギーが過多になって、逆転写（極めて短時間に、記録シートへ定着させたはずの樹脂膜が熱エネルギー過多のために再度溶解してラミネートフィルムのベース材へ戻ってしまう現象）が起こってしまうという問題がある。
【０００６】
記録シートが画像形成部において画像形成が行われた後、その先端がそのまま定着部へ常に同じ搬送速度で進入してラミネートコーティングされる場合には、記録シート内のどの部分においても、インク打ち込み後同じ時間だけ経過した後に定着部へ進入することになり、定着性の差がほぼ無視できるくらいになる。
【０００７】
しかしながら、記録シートに画像形成が行われた後にその先端が定着部へは進入せず装置内の別部分へ退避し、その後端が先に定着部へ進入するというスイッチバック搬送系を持つ装置の場合、記録シート内でインク打ち込み後時間経過の少ない部分が先に定着部へ侵入することになり前述した定着性の差の問題を大きく受けてしまうという問題があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係るラミネート装置及び画像記録装置の代表的な構成は、インクジェット画像形成手段と、画像を記録された記録シートに樹脂膜を重ねる樹脂重畳手段と、前記記録シートと前記樹脂膜とを加圧または加熱して定着させる定着手段と、前記樹脂重畳手段の記録シート搬送方向上流側に配置され、前記記録シートを加圧または加熱して乾燥させる乾燥手段とを有し、前記乾燥手段及び樹脂重畳手段及び定着手段は前記インクジェット画像形成手段の記録シート搬送方向下流側に配置されるラミネート装置及び画像記録装置において、前記記録シートが前記乾燥手段へ突入した後の乾燥手段によって加える熱量を、前記記録シートへのインク打ち込み経過時間に対応して連続または不連続に変化させることを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
［実施例１］
本発明に係るラミネート装置及び画像記録装置の実施例１について、図を用いて説明する。図１は本実施形態にかかる画像記録装置の全体構成図である。本実施形態においては画像記録装置としてインクジェット記録装置を用いて説明する。
【００１０】
図１に示す画像記録装置は記録手段であるインクジェット記録ヘッド１を有し、記録シートＳにインクを吐出することにより画像を記録する。記録シートＳは長尺状の記録シートからなり、ロール状に巻かれて給送部２に格納されており、記録シート搬送手段である搬送ローラ３によって間欠搬送しつつ画像を記録される。上面に画像を記録された記録シートＳはカッター４によって所定のサイズに切断され、フラップ５によってスイッチバックパス６に矢印Ａ方向に導かれる。そして記録シートＳ後端がフラップ５を通過すると、フラップ５を図に破線にて示す位置に回動させると共に、反転ローラ７の回転方向を逆転させる。これにより記録シートＳは搬送方向の先後を逆転されて矢印Ｂ方向に搬送され、記録面を上面にしたままラミネート装置８に導かれる。また切断後のロール側の記録シートＳは、搬送ローラ３及び給送部２内のロールが逆回転されることにより、記録シートＳ先端が記録準備位置に至るまで引き戻される。
【００１１】
ラミネート装置８は大別して乾燥手段９、樹脂重畳手段１０、定着手段１１から構成されている。以下にそれぞれについて説明する。
【００１２】
乾燥手段９は記録シートＳを加熱しながら挟持搬送し、乾燥させるものである。本実施形態にかかる画像記録装置においてはインクジェット記録ヘッド１が画像を記録した記録シートＳに後述する定着手段１１によって透明な樹脂膜（ラミネート材）をコーティングすることにより、光沢に富み耐候性に優れる記録物を作成することができる。しかし、従来の技術にて説明した如く、記録シートＳが吸湿した水分とインク中に含まれる水分若しくは溶剤（以下水分等という）がラミネート加工に不具合を生じるため、ラミネート加工の前にこの乾燥手段９によってシートの水分等を蒸発させている。
【００１３】
乾燥手段９は乾燥のための平板ヒータ３３と、記録シートＳと直接接触する面がテフロン（Ｒ）コーティングされた２ｍｍ厚のアルミニウム製のプラテン３４と、表面がシリコンゴムで構成された乾燥加圧ローラ１６とから構成されている。乾燥加圧ローラ１６は図示しない付勢手段によってプラテン３４に対して付勢され、乾燥ニップ３５を形成している。乾燥ニップ３５は平板ヒータ３３によって加熱され、約１４０℃に保持されている。
上記構成とすることにより、プラテン３４の熱容量が小さいため、平板ヒータ３３に通電を開始してから短い時間で乾燥ニップを所望の温度に制御することが可能となる。
【００１４】
乾燥ニップ３５を通過した記録シートＳは、定着搬送ガイド１５上を通り、樹脂重畳手段１０によって樹脂膜（ラミネート材）を担持する転写シート２１を重ねられたうえで、定着手段１１へと搬送される。
【００１５】
樹脂重畳手段１０は巻出ロール１９及び巻取ロール２０を有し、長尺の転写シート２１を巻架している。転写シート２１はベース材上に表層材層及び粘着層からなる樹脂膜（ラミネート材）が製膜されており、定着手段１１のガイド軸１７とプラテンローラ２３と分離軸２６とによって記録シート搬送経路に沿って搬送される。巻出ロール１９は転写シート２１を巻き戻す方向の回転駆動が可能であると共に、転写シートを巻き上げる方向に対し所定トルクでの回転規制がかかる構成となっている。また巻取ロール２０は転写シート２１を巻き上げる方向の回転駆動が可能であると共に、転写シート２１を巻き戻す方向に対し所定トルクでの回転規制がかかる構成となっている。すなわち転写シート２１には巻き上げ、巻き戻しのいずれの方向にも張力が作用し、しわの発生を防止している。転写シート２１の幅は記録シートよりわずかに広くなっており、双方の幅方向位置が多少ずれても記録シートＳ全面を覆うことができる。
【００１６】
定着手段１１は一般的なサーマルヘッド２２と加圧ばね１８、及びプラテンローラ２３により定着ニップ２４を形成している。プラテンローラ２３は表面をシリコン系あるいはフッ素系の皮膜で覆われた弾性部材から構成されている。この構成の中で、サーマルヘッド２２が熱エネルギーを転写シート２１に与えることにより転写シート２１の粘着層が軟化され、さらに加圧ばね１８によって加圧されることにより記録シートＳ表面に粘着層が溶着される。
【００１７】
分離軸２６は、転写シート２１からベース材のみを分離する。分離軸２６は小さい曲率（例えば半径５ｍｍ以下）で形成されており、記録シートＳ及びこれに溶着した表層材層はその合成のために曲率に倣うことができず直進しようとする。このとき各界面の接着力はシート／粘着層＞粘着層／表層材層＞＞表層材層／ベース材の関係になっており、ベース材と表層材層との間に剥離が生じ、ベース材のみが分離軸を介して巻取ロール２０に巻き取られる。一方、ベース材と剥離した記録シートＳは粘着層及び表層材層と一体となって排出ローラ２７へと進み、機外の排出トレイ２８に排出される。すなわち、転写シート２１から粘着層、表層材層を記録シートＳに転写し、表面のインク層を保護する保護膜が形成されて排出されることになる。
【００１８】
制御部４０は、各ローラ（を駆動するモータ等）、インクジェット記録ヘッド１、サーマルヘッド２２、フラップ５等の各種動作デバイスの総合的な制御を行っている。
【００１９】
以上のように構成される本実施例装置において、図のように第一紙端検知センサ５１と第二紙端検知センサ５２が配置されている。記録シートＳの搬送速度は常に一定となっているため、第一紙端検知センサ５１を記録シートＳの先端と後端が通過すると、その通過時間によって制御部４０はその記録シートＳの紙搬送方向の長さを認識する。第二紙端検知センサ５１は、乾燥ニップ３５とは一定の距離に配置されており、記録シートＳの先端の通過を検知すると、制御部は記録シートＳ先端が乾燥ニップ３５へ突入する一定時間経過後に平板ヒータ３３の駆動を行って、記録シートＳ及び転写シート２１に熱エネルギーを印加する。このとき、平板ヒータ３３によって記録シートＳ及び転写シート２１に印加される熱エネルギー量は制御部４０により、例えば、記録シートＳ先端部で平板ヒータ３３の能力の１００％、その後記録シートＳの搬送方向長さに応じて、２０ｍｍ進むと１０％づつ印加される熱エネルギーが漸減していく、というような制御が行われる。もちろん、上記数値は一例であり、記録シートＳ先端で印加する熱エネルギーが大きく、その後印加する熱エネルギーが小さくなるような全ての構成・制御を包含していることをここに明記する。
【００２０】
また、本実施例はいわゆるスイッチバック搬送系を用いて説明してきたが、通常のストレート搬送系であっても、インク打ち込み中とインク打ち込み後で搬送速度が変化する場合、乾燥時において記録シートＳの前後端でのインク打ち込み経過時間の差が発生する。その場合、搬送ローラ３及び乾燥加圧ローラ１６等の速度を周知のロータリーエンコーダ等（不図示）で印字最中と乾燥最中の記録シートＳの速度差・時間差を検出し、それに応じて印加する熱エネルギーを制御することにより本発明の応用は容易である。
【００２１】
このような構成・制御により、インクジェット記録ヘッド１によって画像形成された記録シートがスイッチバック搬送系を経由してインク打ち込みから時間経過の小さい部分からラミネート装置に入っていくという構成において、定着される直前の記録シートＳの含水量を均一化し、定着条件の一定化を実現することで安定したラミネートコーティングを可能とする。
【００２２】
［実施例２］
次に、本発明に係るラミネート装置及び画像記録装置の実施例２について図を用いて説明する。図２は本実施形態にかかるラミネート装置の構成図であって、上記第一実施形態と説明の重複する部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００２３】
上記実施例１においては平板ヒータ３３の駆動を制御することによって、記録シートＳ及び転写シート２１に印加する熱エネルギーを変化させるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、平板ヒータ３３を記録シートＳ及び転写シート２１に密着させる圧力を変化させることでも印加する熱エネルギーを変化させることができる。
【００２４】
図２に示すように、平板ヒータ３３の加圧を、ヒータ加圧ばね５５で行うものとし、その一方の端部にカムプレート５３、カムプレート５３の上部には加圧可変カム５４がモータ等（不図示）の駆動手段によって回動自在に備えられている。加圧可変カム５４を回転させることによってヒータ加圧ばね５５の長さを変化させ、平板ヒータ３３への荷重の変化によって記録シートＳ及び転写シート２１へ印加する熱エネルギーを変化させることができる。そのタイミング制御は実施例１と同様で、例えば、記録シートＳ先端部で加圧ばねの発生荷重の１００％、その後記録シートＳの搬送方向長さに応じて、２０ｍｍ進むと１０％づつ発生荷重が漸減していく、というような加圧可変カム５４の位相制御を制御部４０によって行い、定着される直前の記録シートＳの含水量を均一化し、定着条件の一定化を実現することで安定したラミネートコーティングを可能とする。
【００２５】
その他の部分については実施例１と同様である。
【００２６】
【発明の効果】
上記説明した如く、本発明に係るラミネート装置及び画像記録装置においては、インクジェット画像形成手段と、画像を記録された記録シートに樹脂膜を重ねる樹脂重畳手段と、前記記録シートと前記樹脂膜とを加圧または加熱して定着させる定着手段と、前記樹脂重畳手段の記録シート搬送方向上流側に配置され、前記記録シートを加圧または加熱して乾燥させる乾燥手段とを有し、前記乾燥手段及び樹脂重畳手段及び定着手段は前記インクジェット画像形成手段の記録シート搬送方向下流側に配置されるラミネート装置及び画像記録装置において、前記記録シートが前記乾燥手段へ突入した後の乾燥手段によって加える熱量を、前記記録シートへのインク打ち込み経過時間に対応して連続または不連続に変化させることを特徴とすることにより、記録シート上においてインク打ち込み時間のずれによって含水量に差がある状態でもその含水量を均一化し、定着手段において印加すべき熱エネルギーの一定化を図ることで安定したラミネートコーティングを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一実施形態にかかる画像記録装置の全体構成図である。
【図２】第二実施形態にかかる画像記録装置の全体構成図である。
【符号の説明】
Ｓ  記録シート
１  インクジェット記録ヘッド
２  給送部
３  搬送ローラ
４  カッター
５  フラップ
６  スイッチバックパス
７  反転ローラ
８  ラミネート装置
９  乾燥手段
１０  樹脂重畳手段
１１  定着手段
１６  乾燥加圧ローラ
１７  ガイド軸
１８  加圧ばね
１９  巻出ロール
２０  巻取ロール
２１  転写シート
２２  サーマルヘッド
２３  プラテンローラ
２４  定着ニップ
２６  分離軸
２７  排出ローラ
２８  排出トレイ
３３  平板ヒータ
３４  プラテン
３５  乾燥ニップ
４０  制御部
５１  第一紙端検知センサ
５２  第二紙端検知センサ
５３  カムプレート
５４  加圧可変カム
５５  ヒータ加圧ばね
【図１】
2004160885.tif 000003
【図２】
2004160885.tif 000004