(57)【要約】【課題】良好な画像記録を行うためにシートの表面に記録促進剤（前処理液）を塗布する画像記録装置において、塗布によって膨潤状態になっているシートの擦れ汚れ（スミア）を防止することで良好な画像が記録できるようにする。【解決手段】記録領域に画像を形成するためにシート１３を記録ヘッド４１に向けて搬送するとき、記録ヘッド４１に到達する前の段階で予めシート１３の表面の記録面に前処理液２１（記録促進剤）を塗布する。塗布にほぼ同期させて可動式プラテン３５を作動させてシート１３を記録ヘッド４１の記録液吐出口に臨む位置から離間する方向へ、図中矢印で示す下方向へ下げる。すなわち、前処理液２１を塗布したシート１３の記録面は膨潤状態になるが、そのままでは記録ヘッド４１との擦れで汚れが生じるので、シート１３を記録ヘッド４１の記録液吐出口から遠ざけることでそうした擦れ汚れを防止する。【選択図】図２
2007055010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布処理選択時の制御によって塗布手段が作動してシートの記録面に予め記録促進剤を塗布した後、画像記録ヘッドに搬送されたシートに画像を記録する画像記録装置において、
前記塗布手段にほぼ同期させてシート調整手段を作動させることにより、シートを前記画像記録ヘッドの記録液吐出口に臨む位置から離間する方向へ移動可能に構成したことを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】
前記シート調整手段が、
前記記録液吐出口に臨む位置のシートが平坦になるよう裏面側から押圧して支持するとともに、記録液吐出口に対して接近離間する方向へ移動可能な可動式プラテンと、
シートを前記可動式プラテンに押し付ける方向へ付勢して一体に記録液吐出口から離間させる付勢部材と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
【請求項３】
前記付勢部材が、シートを押圧して前記可動式プラテンに密着させるピンチローラであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像記録装置。
【請求項４】
前記記録促進剤である前処理液が記録面に塗布されて膨潤状態になっているシートを、前記記録液吐出口に送り込む前に一時待機させる待機部が設けられていることを特徴とする請求項１，２および３のいずれか１項に記載の画像記録装置。
【請求項５】
前記待機部は、前記前処理液の塗布によって膨潤状態のシートを塗布面が内側になるようにループ状に湾曲させて保持することを特徴とする請求項４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、特にインクジェット記録装置のごとき画像記録装置に関し、さらに詳しくは、被記録材シートの記録面にインクを吐出して記録を行う前の段階で、記録面に予め記録促進剤（前処理液）を塗布することで良好な画像記録が行えるようにした画像記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、高密度かつ高速の記録動作が可能となっている複写機、ファクシミリ装置およびプリンタなどインクジェット記録方式の画像記録装置の分野では、インクの組成は一般には水を主成分にグリコールなど水溶性の高沸点溶剤を含有させることで、乾燥や目詰まりなどを防止するようにしている。しかし、そうした組成のインクを用いて普通紙などシート上に画像を記録する場合、インクが十分に定着しなかったり、シート表面の填料やサイズ剤の不均一な分布が原因と考えられる画像むらを発生させることが報告されている。その問題は特にカラー画像を形成する場合に顕著となり、複数の色のインクがシートに定着しないまま次々と重ねられることから、色の滲みや混ざりが生じてしまい、満足すべき印字品位の画像を得ることが難しい。
【０００３】
かかる問題を改善するために、インクをシートに吐出して記録する前の段階で、シート上に良好な画像を記録するための液体を前処理液として予め塗布しておく方法が提案されている（特許文献１参照）。これによると、少なくとも１つのカルボキシル基を有する少なくとも１つの化学染料剤を含むインク組成物と多価金属塩溶液とが使用され、シートに多価金属塩溶液を適用後にインク組成物を使用する方法が開示されている。また一方、良好な画像を得るためにインクジェット記録ヘッドによる画像記録前の段階で前処理液をローラでシート上に塗布する方法も提案されている。
【０００４】
また、停止中のシートに塗布される前処理液量が過剰になると塗布むらを生じたり、多種サイズのシートを取り扱って搬送する場合など、塗布前処理が不要なシートにまで塗布してしまうといった問題の解消に向けた提案もある（特許文献２，３参照）。
【０００５】
さらに、前処理液の塗布を必要としないシートのために、塗布の有無をユーザに選択させる独立した搬送路を設けた画像記録装置が提案されている（特許文献４参照）。それらのうちから特許文献４を代表的に図示して以下その概略を説明する。
【０００６】
図３に示す画像記録装置１００において、シート７１を給紙する給紙ローラ７２の下流側直後に切替爪８８が設けられ、この切替爪８８の切り替え動作によって搬送路Ａ，Ｂのいずれかが選択される。搬送路Ａは塗布を行うときに選択される経路であり、搬送路Ｂは塗布を行わないときの経路として使用される。前処理液８２は汲み上げローラ８３，８４によって供給されて一度塗布ローラ８５のローラ面に付着され、それから塗布ローラ８５に付着させた前処理液８２をシート７１の表面に塗布する。塗布後のシート７１は補助ローラ７３を通過し、やがて搬送ローラ９１，９３に挟持されて排紙ローラ９８との間のキャリッジ９５に搭載された記録ヘッド９６によって画像記録が行われる。
【０００７】
【特許文献１】特開平５−２０２３２８号公報
【特許文献２】特開２００２−９６４５２号公報
【特許文献３】特開２００２−１０３５８３号公報
【特許文献４】特開２００２−１３７３７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記従来の画像記録装置にあっては解決すべき次の問題点がある。図３において、前処理液８２を塗布したシート７１の表面は膨潤状態になっている。膨潤状態のシート７１に記録ヘッド９６が接触して擦れると記録面に汚れ（スミア）が生じ、特に複数色のインクを吐出する領域では一層悪化させ、良好な画像記録のための前処理液が逆効果となる不具合がある。
【０００９】
以上から、本発明の目的は、シートの表面に記録促進剤（前処理液）を塗布する画像記録装置において、塗布によって膨潤状態になっているシートの擦れ汚れ（スミア）を防止することで良好な画像が記録できるようにした画像記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の画像記録装置は、塗布処理選択時の制御によって塗布手段が作動してシートの記録面に予め記録促進剤を塗布した後、画像記録ヘッドに搬送されたシートに画像を記録する装置において、塗布手段にほぼ同期させてシート調整手段を作動させることにより、シートを画像記録ヘッドの記録液吐出口に臨む位置から離間する方向へ移動可能に構成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の画像記録装置によれば、画像記録ヘッドにおいてシートに画像を記録するに先立って、塗布手段によって記録促進剤をシートの記録面に塗布すると膨潤状態になるが、シートを画像記録ヘッドの記録液吐出口から遠ざけることでそうした擦れ汚れ防止に有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明による画像記録装置の好適な一実施形態について図を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態の画像記録装置１はシート搬送装置を具備し、このシート搬送装置から搬送されてきた被記録材であるシート１３に画像を記録する記録ユニット３０が装備されている。シート搬送装置は、シート１３を送り出す給紙ユニット１０を有し、また画像記録前の段階でシート１３に前処理液（記録促進剤）２１を塗布する塗布ユニット（塗布手段）２０などから構成されている。塗布ユニット２０および記録ユニット３０の双方はいずれも独自の搬送経路を有している。
【００１４】
画像記録部の主部を構成する記録ユニット３０は、シート１３を副走査方向へ間欠的に送りながら、シート幅方向へ記録ヘッド４１を往復動させることにより（主走査方向）、画像の記録を行う工程である。記録ヘッド４１を搭載するキャリッジ４２は、画像記録装置１のシャーシ（図示略）に固定されたスライド軸４３とスライドレール４４の上を摺動することで、シート幅方向に往復動しながら記録を行い、ＬＦローラ３１によるシート１３の間欠送りと連動することで画像を完成させる。
【００１５】
給紙ユニット１０は、給紙カセットなどの内部にシート１３を載せて収容する圧板１２を有し、シート１３の束は最上位のものから１枚ずつ給紙ローラ１１によって繰り出されて画像記録領域へ向かって送り出される。そうしたシート１３の主搬送を行うＬＦローラ３１までの搬送路は分離口３７と給紙口２６で形成されるＵターン形状となっている。Ｕターン路の途中には、必要時にのみ回転する給紙補助ローラ３６が配置され、給紙ローラ１１を回転させる駆動源（図示略）が装着されている。この駆動源にワンウェイギアを連結することでシート１３の正回転方向への搬送力を補助する。ここでいう正回転方向とは、以下給紙ローラ１１から繰り出されて画像記録領域までシート１３を搬送する方向である。給紙補助ローラ３６は、給紙ローラ１１による給紙動作方向への回転時には一方向へのみ回転を許可するワンウェイギアの働きによって回転力はなく、カムなどで離間されている。
【００１６】
また、主搬送路に配置された上記ＬＦローラ３１はピンチローラ３２と対を成している。シート１３はそれらＬＦローラ３１とピンチローラ３２とのローラ対に挟まれることによって記録時の搬送力が付与される。また、ローラ対に挟まれる直近の上流側には、シート１３の有無を検出する反射型のフォトカプラなどによる光学式のシート検出センサ３８が設置され、その検出信号に基づいて制御手段では搬送方向を切り替える切替信号を送出するようになっている。
【００１７】
また、ＬＦローラ３１の下流側で記録ヘッド４１に対向する直下には可動式のプラテン３５が設けられ、上記ピンチローラ（付勢部材）とともに本発明でいうシート調整手段を構成する。このプラテン３５はシート搬送方向に対して直交する方向の図でいう上下方向に移動可能な可動式となっており、記録ヘッド４１からのインク吐出による画像記録時、シート１３を記録面の反対側の裏面から押し当てて平面性を保つように機能する。プラテン３５のさらに下流側には、記録後のシート１３を排出するローラ対の排紙ローラ３３と拍車３４が配置され、排出されたシート１３を排紙トレイ３９に積み重ねて排紙するようになっている。
【００１８】
ここで、塗布ユニット２０で使用される前処理液２１については、記録ヘッド４１から吐出される記録インク中に含まれる着色剤を不溶化する化合物を含有している。
【００１９】
前処理液の成分の一例を以下に記述する。
【００２０】
硝酸カルシウム・４水和物            １０％
グリセリン                          ４２％
界面活性剤                            １％
水                                    残量
また、前処理液の粘度は２５℃で５〜６ｃＰ（センチポアズ）である。
なお、本発明の適用において前処理液は、上記のものに限られないことは勿論である。
【００２１】
かかる前処理液２１をシート１３の表面に塗布するにあたって、塗布ユニット２０は画像記録部までの主搬送路とは別に独立した搬送路を備えており、画像記録時のシート搬送方向つまり正回転方向とは逆向きにシート１３を逆送可能に構成されている。すなわち、シート１３の後端をフォトセンサによるシート検出センサ３８で検出後、ＬＦローラ３１とピンチローラ３２でシート１３の後端が挟まれた状態で正回転方向（記録方向）への搬送を停止させる。続いて、ＬＦローラ３１を逆回転させることにより、シート１３を反転経路の反転ベース２８で逆送させる。その反転ベース２８は印字面を形成するプラテン３５とほぼ同様に水平に経路が形成されているため、ＬＦローラ３１が逆回転してもシート１３はその腰の強さでもって給紙口２６の方向へは逆送されず、反転ベース２８の方向へ円滑に搬送される。
【００２２】
反転ベース２８の上方には撓みスペース２７Ａを有する反転カバー２７が配置されている。逆回転搬送時に塗布ローラ５２の回転速度よりも増速されて連動する搬送ローラの余剰搬送分をその撓みスペース２７Ａにて吸収できるようにしている。
【００２３】
塗布部は、シート１３に前処理液２１を塗布する塗布ローラ５２と、この回転に従動して圧接するカウンタローラ５３とのローラ対で構成され、ローラ対間にシート１３が通過することで、前処理液２１がシート１３の表面の記録領域に塗布される。塗布ローラ５２にシート１３が接触する部位は反転ベース２８の延長線上よりも低い位置にしてあるので、カウンタローラ５３によって圧接しない限り、前処理液２１をシート１３に塗布して付着させることはできない。
【００２４】
塗布時、逆回転するＬＦローラ３１に連動させて、塗布ローラ５２はシート１３を記録方向である正回転方向とは逆方向へ逆送させる。処理液溜め室５４に適量だけ溜まっている前処理液２１に汲み上げローラ５１のほぼ半分が浸かっており、ローラ表面に付着させた前処理液２１を塗布ローラ５２に供給して付着させる。両ローラは歯車列（図示略）から回転伝達を受けて連動して回転する。塗布ローラ５２に付着させた前処理液２１は、圧接ローラ５３によって塗布ローラ５２に押し付けられているシート１３の記録領域面に再び付着させてから、シート１３をＵターンベース２４に送り込む。このＵターンベース２４はＵ字形状に形成された再反転経路であり、給紙補助ローラ３６を通過して再びシート１３を給紙口２６まで再搬送する経路をたどる。
【００２５】
上記した切替制御手段は、シート１３の後端が通過してから塗布が終了するまでを監視し、シート１３の長さ寸法分が通過すると逆回転による塗布工程搬送を停止させるべく指示信号を出力する。再反転経路のＵターンベース２４では、シート１３の長さ寸法よりも短くしてあるので、塗布が終了した状態でシート１３は給紙補助ローラ３６に挟持された状態のまま一時待機させる。その際、シート１３の後端が塗布ローラ５２を通過することで搬送力は給紙補助ローラ３６だけから受けるようになる。その段階で給紙ローラ１１と同一駆動源から給紙逆転動作を行うことで、給紙補助ローラ３６はシート１３への搬送力を発生し、主搬送路への再給紙動作が再起動される。給紙ローラ１１にも一方向への回転のみ可能とするワンウェイギアが内蔵されている。そのため、シート１３への塗布終了後、給紙ローラ１１を回転させる駆動源が逆回転駆動して給紙補助ローラ３６を再給紙動作を開始させても、後続のシート１３を新たに給紙するようなことはない。
【００２６】
なお、塗布ユニット２０を構成する汲み上げローラ５１や塗布ローラ５２、そして前処理液溜め室５４などの各部材は再反転経路であるＵ字形状のＵターンベース２４の内側に収められている。そのようにコンパクトに各部材を収めることで、シート搬送装置の大型化を避け、すなわち画像記録装置本体の大型化を避けることができる。
【００２７】
つぎに、図２に要部を示すように、可動式のプラテン３５が図の上下方向へ動作することによってシート調整が以下のように行われる。
【００２８】
付勢手段であるところのピンチローラ３２はシート１３をＬＦローラ３１に押し付けできる位置に配置され、ローラ回転中心からシート１３の記録領域となる表面寄りの位置にてＬＦローラ３１に圧接できるようにしているので、シート１３は記録領域をプラテン３５に沿い密着状態で搬送される。
【００２９】
したがって、塗布処理が選択され、その制御によって予め前処理液２１がシート１３に塗布されている場合、制御手段からの作動信号がプラテン３５に送られてシート１３の記録面である表面に平行のままの姿勢で下降する（２点鎖線の位置）。ピンチローラ３２で押さえ込まれた状態でシート１３はプラテン３５に沿い当接する形になり、シート１３はプラテン３５と共に下降位置まで下がって、下がった距離だけ記録ヘッド４１から遠ざかる。なお、プラテン３５の上下動駆動源（図示略）は給紙ローラ１１などを回転させる駆動体の駆動方向を切り替えるなどして共用することができる。
【００３０】
前処理液２１の塗布処理を終えたシート１３は、塗布された記録面である表面を内側にして、Ｕターン形状の経路において塗布による膨潤が終了するまで待機する。このときシート１３に形成されるループ状の曲面は、記録領域の記録面が内側でかつシート間隔が拡大する方向へのループである。そのため、塗布されたことで腰の強さが弱まったシート１３ではあるが、記録ヘッド４１に接触するようなことはなく所要の距離だけ遠ざかった位置にて搬送される。
【００３１】
したがって、以上から本実施形態によれば、前処理液２１を塗布するか否かを選択可能な画像記録装置であって、シート搬送方向に対して直交する方向、例えば上下動作が可能な可動プラテン３５とシート搬送レベルを記録ヘッド４１から離間して遠ざけることができる。それにより、前処理液２１を塗布した直後のシート１３が記録ヘッド４１に接触することはなく、液体塗布で膨潤状態になったシート１３がその膨潤が収束するまでの時間的な間だけ待機させる。シート１３の膨潤状態が収束すれば腰の強さも復活するので、膨潤化でジャムなどを引き起こすといった搬送不良を防げる。膨潤収束までの待機は、前述したように、反転ベース２８の上方の反転カバー２７内部に確保された撓みスペース２７Ａである。また、そうした待機状態にあるときのシート１３としては、記録面が内側でかつシート間隔が拡大する方向へ曲面をつけるループを形成することで、前処理液塗布によって膨潤して腰の強さが弱まったとしても、可動プラテン３５によって必要なシート平滑性を維持できる程度のテンションを付与される。この構成により、記録ヘッド４１との擦れによる生じる記録面汚れ（スミア）など記録面不良を防ぎ、結果として良好な画像記録を得ることができる。
【００３２】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内であればその他の実施形態や応用例、変形例の可能であり、またそれらの組み合わせも可能である。
【００３３】
例えば、図１に示されているように、シート１３の裏面など記録領域外に不要な前処理液２１が付着した場合の対処策を以下のように講じることができる。不要な前処理液２１が付着する部位として設定できるのは二個所である。
【００３４】
その一個所の部位は、汲み上げローラ５１で汲み上げた前処理液２１が供給されて付着している塗布ローラ５２によって正規にシート１３の表面の記録領域に塗布する前の段階で、カウンタローラ５３にも前処理液２１が付着してしまった場合である。カウンタローラ５３に付着した前処理液２１はシート１３の記録領域外である裏面にも不要に付着されてしまう。その結果、シート１３の先端の表裏両面に不要な前処理液２１が付着されると、シート１３の腰の強さが弱体化するだけでなく、摩擦抵抗も大きくなって、ジャムが発生し易くなる。
【００３５】
そうした搬送不良を防ぐため、カウンタローラ５３の表面に摺接可能な多孔質プレート状に成形された清掃部材を設けることで、この清掃部材によって不要な前処理液２１を掬い取ることによって、シート１３の記録領域外である裏面に回り込んで付着するのを防ぐ。
【００３６】
もう一個所の部位は、塗布終了したシート１３が画像記録前の段階で通過する主搬送路におけるＬＦローラ３１を押圧するピンチローラ３２である。このピンチローラ３２においても、上記清掃部材と同様な多孔質プレート状に成形されたものをピンチローラ３２に摺接させて設けることができる。そうした清掃部材によって、シート１３の表面の記録領域に塗布された前処理液２１がピンチローラ３２の表面にくっ付いても即除去され、ピンチローラ３２からＬＦローラ３１に前処理液２１が再びくっ付いてしまうような不具合を防ぐのに有効である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の画像記録装置の実施形態を示す断面図
【図２】本実施形態の要部を示す断面図
【図３】従来例の画像記録装置を示す断面図
【符号の説明】
【００３８】
１    画像記録装置
１０  給紙ユニット
１１  給紙ローラ
１３  シート
２０  塗布ユニット（塗布手段）
２１  前処理液（記録促進剤）
２４  Ｕターンベース（待機部）
３０  記録ユニット
３１  ＬＦローラ
３２  ピンチローラ（付勢手段）
３５  可動式プラテン（シート調整手段）
４１  記録ヘッド
５２  塗布ローラ
【図１】
2007055010.tif 000003
【図２】
2007055010.tif 000004
【図３】
2007055010.tif 000005