(57)【要約】【課題】  前処理液を塗布して高画質化するインクジェット記録装置で、ヘッド擦れによる記録面汚れを防止することを目的とする画像記録装置の提供。【解決手段】  前処理液の塗布の有無に連動して記録ヘッドを昇降して、記録ヘッドに搭載されたインク吐出口配置面と記録媒体の記録面との間隔を可変にすることを特徴とする画像記録装置。【選択図】        図１
2007022019.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体の記録領域に記録液中の着色剤を不溶化する化合物を含有する前処理液を塗布する塗布手段と、前記前処理液が塗布された前記記録領域にインク吐出口面からインクを吐出して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、
前記塗布手段は塗布の有無を選択可能であり、塗布の有無選択に連動して前記インク吐出口配置面と前記記録媒体の記録面との間隔が可変である紙間変更手段を備えることを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】
前記紙間変更手段は、前記画像記録手段が前記記録媒体の記録面に対して垂直に移動可能であ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】
前記紙間変更手段は、前記塗布手段による前処理液の塗布量に連動して前記インク吐出口面と前記記録媒体との間隔が可変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】
前記紙間変更手段は、前記記録媒体が記録される周囲の湿度を計測する計測手段を有し、前記計測手段による湿度に連動して前記インク吐出口面と前記記録媒体との間隔が可変であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像記録装置。
【請求項５】
前記記録媒体を記録装置に挿入する挿入口を少なくとも２つ以上有し、少なくとも１つの挿入口からの給送が前記塗布手段を経た搬送路であり、記録媒体の給送がどの挿入口からの給送されたかに連動して前記インク吐出口面と前記記録媒体との間隔が可変であ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記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインクジェット記録方式を用いた画像記録装置において、記録インクの噴射に先立ち記録媒体上に画像を良好に形成せしめる液体を処理液として塗布させる前処理液塗布手段を具備した画像記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクジェット記録方式の画像形成装置、例えば、複写機、ファクシミリ、プリンタ等が数多く商品化されている。インクジェット記録方式はインクを吐出して被プリント材（紙や布、不繊布、ＯＨＰ用紙、シート材など）に直接付着させる低騒音なノンインパクト記録方式の一つで、このような方式のインクジェット記録ヘッドを用いた画像形成装置は高密度かつ高速な記録動作が可能である。
【０００３】
しかし、従来のインクジェット記録に用いられるインクの組成は一般に主成分である水と、乾燥防止、目詰まり防止等の効果を示すグリコール等の水溶性高沸点溶剤とからなる。そのため、このようなインクを用いて普通紙に記録を行った場合、インクの定着性が不十分であったり、普通紙表面の填料やサイズ剤の不均一な分布によるものと思われる不均一な画像を発生する。またカラー画像を得ようとした場合には、複数の色のインクが紙に定着する以前に次々と重ねられることから、異なった色の画像の境界部分では色が滲んだり、不均一に混ざり合って満足すべき画像が得られない場合があった。
【０００４】
そこで、上述した問題点を改善するために、記録インクの噴射に先立って記録媒体上に画像を良好に形成せしめる液体を前処理液として塗布させる方法が開示されている。
【０００５】
例えば、特許文献１には少なくとも一つのカルボキシル基を有する少なくともひとつの化学染料剤を含むインク組成物と、多価金属塩溶液とを使用し、記録媒体に多価金属塩溶液を適用した後に、インク組成物を適用して良好な画像を得る方法が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２にも、良好な画像を得るために画像の形成方法およびこれに用いる処理液、インク組成物が開示されている。
【０００７】
そして前述の特許文献１や特許文献２の実施例にはインクジェット記録ヘッドによる記録に先立ち、処理液をローラを用いて記録媒体に塗布する方法がしめされている。
【０００８】
しかしながら、前処理液の塗布とインクジェット記録を連動させたのでは、インクジェット記録が記録媒体を間欠送りさせた場合記録媒体の停止中に塗布部からの前処理液の塗布が過多となり塗布むらを発生させたり、多種類の記録媒体を搬送させた場合必要のない記録媒体にも塗布をおこなうことになってしまった。
【０００９】
これらの問題点を改善するためには、特許文献３において前処理液の塗布工程とその後のインクジェット記録工程との関係において動作を別にするために塗布ローラの駆動と画像記録のための搬送ローラの駆動を独立に駆動させる方式が開示されている。
【００１０】
また、特許文献４においては塗布を必要としない記録媒体のために塗布の有無を選択可能な独立した経路をもつ画像記録装置が開示されている。
【００１１】
図４は従来例を示す断面図である。
【００１２】
画像記録装置１００において、記録媒体７１は給紙ローラ７２により給紙が始まって直後に経路の切り替え手段である切り替え爪８８がある。前記切り替え爪８８により分けられた経路Ａが塗布工程であり、Ｂが塗布なし経路である。前処理液８２は汲み上げローラ８３〜８４により塗布ローラ８５に転写され、記録媒体に塗布される。塗布の有無に関わらず補助ローラ７３を通過し、やがて搬送ローラ対である９１、９３に挟持され排紙ローラ対９８との間でキャリッジ９５に搭載された記録ヘッド９６により画像記録が行われる。
【特許文献１】特開平５−２０２３２８号公報
【特許文献２】特開昭６１−７５８７０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】
【００１３】
しかしながら、従来例によれば塗布記録をすることで記録が良好になることが明記されているが、従来から複数色のインクを吐出した領域においては記録媒体の膨潤によってもたらされる記録ヘッドとの擦れによる記録面汚れ（スミア）が塗布することでさらに悪化する恐れがあることに対する対策は開示されていなかった。
【００１４】
本発明は、以上の点に着目して成されたもので、前処理液を塗布して高画質化するインクジェット記録装置で、ヘッド擦れによる記録面汚れを防止する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】
【００１５】
上記課題を解決するために本発明は、記録媒体の記録領域に記録中の着色剤を不溶化する化合物を含有する前処理液を塗布する塗布手段と、前記前処理液が塗布された前記記録領域にインク吐出口面からインクを吐出して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、前記塗布手段は塗布の有無を選択可能であり、塗布の有無選択に連動して前記インク吐出口面と前記記録媒体との間隔が可変である紙間変更手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、画像記録に先立ち記録を良好にせしめる処理液を選択的に塗布可能な画像記録装置において、
画像記録に先立ち記録を良好にせしめる処理液を選択的に塗布可能な画像記録装置において、記録ヘッドに搭載されたインク吐出口配置面と記録媒体の記録面との間隔を可変にする手段をもつことで、記録媒体の塗布による膨潤があっても、記録時のインクの吸収によるさらなる膨潤に対しても、記録ヘッドに記録媒体が接触することでの記録面汚れを防止することができた。
【００１７】
また、湿度計測手段による湿度に連動して、記録ヘッドに搭載されたインク吐出口配置面と記録媒体の記録面との間隔を可変にすることで、記録ヘッドに記録媒体が接触するのを防止することができた。
【００１８】
また、１度目の画像を記録後、再び画像を記録する際には、１度目と再度で記録ヘッドに搭載されたインク吐出口配置面と記録媒体の記録面との間隔を可変にすることで、記録ヘッドに記録媒体が接触するのを防止することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明に係る画像記録装置によれば、前処理液の塗布選択に連動して、記録ヘッドに搭載されたインク吐出口配置面と記録媒体の記録面との間隔を可変にすることで、記録ヘッドに記録媒体が接触するのを防止するものである。
【００２０】
また、湿度計測手段による湿度に連動して、記録ヘッドに搭載されたインク吐出口配置面と記録媒体の記録面との間隔を可変にすることで、記録ヘッドに記録媒体が接触するのを防止するものである。
【００２１】
また、１度目の画像を記録後、再び画像を記録する際には、１度目と再度で記録ヘッドに搭載されたインク吐出口配置面と記録媒体の記録面との間隔を可変にすることで、記録ヘッドに記録媒体が接触するのを防止するものである。
【実施例】
【００２２】
図１は本発明に係る画像記録方法を適用する画像記録装置の構成を示す断面図である。
【００２３】
同図において本実施例の画像記録装置において記録媒体を送り出す第１給紙ユニット１０、第２給紙ユニット６０と画像形成をおこなう画像記録ユニット３０と前処理液の塗布をおこなう塗布ユニット２０に大別される。画像記録ユニット３０と塗布ユニット２０は独立した搬送経路をもつ。
【００２４】
初めに第１給紙ユニット１０から説明する。
【００２５】
第１給紙ユニット１０は記録媒体を画像記録する領域に給紙するものであり、圧板１２に積載された複数枚の記録媒体１３は給紙ローラ１１により個別に画像記録領域に送り出される（以後画像記録時の搬送方向も含めてこの方向を正転方向という）。記録媒体の主搬送をおこなうＬＦローラ３１までの経路は、給紙直後の塗布ユニット２０（下記詳細）を経て、Ｕターンベース２４に沿いながら、各給紙補助ローラ対３６があり、記録媒体を正転方向に搬送する。
【００２６】
次に第２給紙ユニット６０について説明する。
【００２７】
第２給紙ユニット６０は第１給紙ユニット１０と同様に、記録媒体を画像記録する領域に給紙するものである。圧板１２’と給紙ローラ１１’によって分離される。記録媒体は搬送路６３を通り、搬送ガイド４５にガイドされＬＦローラ３１へと導かれる。
【００２８】
搬送ガイド４５は、上流側が軸支され回転自在で、不図示のばね等により下流側が上向きに軽く付勢されており、第１給紙ユニットからの搬送がスムーズに行われ、かつ、第２給紙ユニットからの搬送は記録媒体のコシが強いため、搬送ガイド４５の下流側が上向きに軽く付勢されている力より大きく、下向きに押しながらＬＦローラ３１へと導かれる構造になっている。
【００２９】
また、第１給紙ユニットの途中にあった塗布ユニット２０は経由せず、直接画像記録領域に送り出させる。第１給紙ユニット１０のＵターンベースに沿った搬送経路はＵ字ではなく、Ｊ字のような搬送路をもち、給紙補助ローラ対がなく、主に光沢紙等厚紙の給紙に適している。
【００３０】
次に画像記録ユニット３０の説明をする。
【００３１】
画像記録をおこなう主搬送部はＬＦローラ３１とピンチローラ３２の対ローラであり、記録媒体１３は前記対ローラにはさまれることにより記録時の搬送力を発生させる。前記対ローラにはさまれる直近の上流側に記録媒体の搬送方向の切り替えを制御する手段であるところの記録媒体の有無を検知するフォトセンサ３８が設置してある。ＬＦローラ３１の下流側には画像記録時の記録媒体の平面性を保つプラテン３５があり、さらに下流側には記録後の記録媒体を排出する対ローラである排紙ローラ３３と拍車３４があり、排出された記録媒体は排紙トレイ３９に積み重ねられる。
【００３２】
記録ユニット３０は記録媒体を間欠的に送りながら（主走査方向）、記録媒体の幅方向（図面の表裏方向）に記録ヘッドを往復動させて（副走査方向）記録を実現する工程であり、インクジェットによる液滴吐出ノズルを多数もつ記録ヘッド４１を搭載するキャリッジ４２は記録装置１のシャーシ（不図示）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記録媒体の幅方向を往復動しながら記録をおこない、ＬＦローラ３１による記録媒体の間欠送りと連動することで画像を完成させる。
【００３３】
次に両面搬送ユニット１１０を説明する。
【００３４】
両面搬送ユニット１１０は、ユーザによる指示が両面記録である場合、上記排紙トレイ３９に積み重ねられる前の段階、すなわち記録終了後かつ記録媒体の後端が排紙ローラ３３と拍車３４で挟持されている状態でＬＦローラ３１と排紙ローラ３３が逆転し、紙の後端が搬送ガイド４５を経て両面ユニット１１０に到達する。搬送路４７、両面ローラ６１により第１給紙ユニット１０の給紙ローラ１１の手前まで導かれる。給紙ローラ１１はＤカットになっており、両面ユニット１１０により記録媒体を搬送中は、塗布ユニット２０まで搬送抵抗が少なくなっている。以下、上記に述べた通りに最初の搬送と同様に画像記録ユニット３０まで搬送され、画像記録される。
【００３５】
次に塗布ユニット２０を説明する。
【００３６】
塗布ユニット２０は前処理液の塗布工程を実現するユニットであり、第１給紙ユニット１０の搬送経路の途中に設けられている。すなわち、給紙ローラ１１で１枚に分離された記録媒体１３は、塗布ローラ５２と圧接ローラ５３に挟持され、塗布ローラ５２によって前処理液が塗布される。
【００３７】
図２は塗布機構ユニット２０の機構を示すための概略正面図である。
【００３８】
処理液保持部材５１は記録装置が記録可能とする記録媒体の最大幅よりも長く、塗布ローラ５２は処理液保持部材５１よりもさらに長く、圧接ローラ５３は塗布ローラ５２よりもさらに長い。処理液保持部材５１には処理液５７が充満され、また処理液保持部材５１はばね５０により付勢されている。このため塗布ローラ５２と圧接ローラ５３のローラ対が回動しても処理液保持部材５１から処理液５７が漏れることはない。
【００３９】
処理液タンク５６は処理液保持部材５１に補充する処理液５８を蓄えておく。処理液保持部材５１の両端にはチューブ５９と５４がつながれており、チューブ５９のもう一端は処理液タンク５６の処理液５８に、チューブ５４のもう一端は、ポンプＰに繋がれており、チューブ５５を経て処理液５８の上に大気連通されている。
【００４０】
塗布ローラ５２と圧接ローラ５３のローラ対に何枚かの記録媒体が通過し、処理液５７が減ってくるとポンプＰによりチューブ５４を経て処理液保持部材５１内を負圧にすることでチューブ５９を経て処理液５８からＢ方向に処理液を補充していく。負圧を作るために吸引した処理液はチューブ５５を経て大気連通されている処理液５８の上部へと流れていく構成をとっていてＢ方向に循環されていく。
【００４１】
次に図３において印字ヘッド４１を昇降するためのスライド軸４３の昇降の様子を説明する。
【００４２】
画像記録ユニット３０のキャリッジ４２に搭載される印字ヘッド４１にはインクジェットによる液滴吐出ノズルを多数もち、その吐出面は、プラテン３５に沿わせ平面化した記録媒体との距離（紙間）を狭くすることが好ましいが、記録媒体の多くは水分などを多く含むことによって膨潤し、プラテン３５上の記録媒体は平面性を失いつつ波を打った形状に成長し、印字ヘッド４１との擦れによる記録面汚れが発生することがある。本実施例では前処理液の塗布により膨潤がおきやすいため、第１給紙ユニット１０からの給紙の場合は、記録媒体の先端がＬＦローラ３１を通過する前に予め印字ヘッド４１を上方に退避しておくことが望ましい。
【００４３】
スライド軸４３はその両端の内側に不図示のシャーシに設けられたスリット４８内で上下に移動可能である。スライド軸４３の両端には軸ギア４９が設けられ、軸ギア４９にはカム形状４９ｃが設けられている。カム形状４９ｃは不図示のシャーシに設けられたカムガイド部に沿う構成である。このカム形状４９ｃにより、図３のａ，ｂのようにスライド軸４３の上下位置を可変にする。軸ギアが軸ギア４９はフラグ４９ｆをもち、センサ７７により軸ギア４９の位置を把握する。
【００４４】
アイドラギア４６は、不図示のシャーシに突出して設けられた軸７５を中心として回転可能である。スライド軸４３はばね７８の付勢により、軸ギア４９は常にアイドラギア４６から離れることがない。不図示のモータからの駆動伝達がアイドラギア４６を経て軸ギア４９はアイドラギア４６を中心に回動しつつ、スライド軸４３がスリット４８内で図３ａ，ｂのように上下に移動される。軸ギア４９が図３のａ、ｂのように上下することで印字ヘッド４１が搭載されたキャリッジ４２の上下動作が可能となる。
【００４５】
さらに、画像記録装置１の付近に搭載された不図示の湿度センサにより湿度を検知し、湿度が低いときには、前処理液塗布後の記録媒体のカールが大きいために、さらに印字ヘッド４１を搭載したキャリッジ４２を上昇し、記録面汚れを防止することも好ましい。
【００４６】
さらに、前処理液と画像形成するためのインクの特性により、記録媒体のカールもしくは膨潤による波打ち形状の変化に伴い、印字ヘッド４１を搭載したキャリッジ４２の上下動を制御することも好ましい。特に両面印字においては、表面印字後、裏面の前処理液塗布により記録媒体のカールもしくは膨潤による波打ち形状の変化に応じて裏面印字前に、印字ヘッド４１を搭載したキャリッジ４２の上下動を行うことで記録面汚れを防止する。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明を適用した画像記録装置の実施例の要部断面図である。
【図２】本発明を適用した塗布機構ユニットの機構を示すための概略正面図である。
【図３】印字ヘッド４１を昇降するためのスライド軸４３の昇降の様子を説明する図である。
【図４】従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１      画像記録装置
１０    第１給紙ユニット
１１    給紙ローラ
１２    圧板
１３    記録媒体
２０    塗布ユニット
２４    Ｕターンベース
３０    画像記録ユニット
３１    ＬＦローラ
３２    ピンチローラ
３３    排紙ローラ
３４    拍車
３５    プラテン
３６    補助ローラ対
３８    フォトセンサ
３９    排紙トレイ
４１    印字ヘッド
４２    キャリッジ
４３    スライド軸
４４    スライドレール
４５    搬送ガイド
４６    アイドラギア
４７    搬送路
４８    スリット
４９    軸ギア
４９ｃ  カム形状
４９ｆ  フラグ
５０    ばね
５１    処理液保持部材
５２    塗布ローラ
５３    圧接ローラ
５４、５５、５９  チューブ
５７、５８  処理液
６０    第２給紙ユニット
【図１】
2007022019.tif 000003
【図２】
2007022019.tif 000004
【図３】
2007022019.tif 000005
【図４】
2007022019.tif 000006