(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前処理液を記録媒体の記録領域に塗布する塗布ローラを有する前処理液塗布手段と、前記前処理液が塗布された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塗布された前記記録媒体を前記画像記録手段に搬送し、前記塗布ローラの駆動と独立に駆動する搬送ローラと前記塗布ローラとの間に、記録媒体を弛ませる弛み用空間を設け、
前記搬送ローラの平均搬送速度が前記塗布ローラの平均搬送速度より大きいときは、前記塗布ローラのみ駆動させて前記弛み用空間に前記記録媒体を所定量弛ませた後に前記搬送ローラの駆動を開始することを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】
前記前処理液が、記録液中の色剤を分散または溶解する溶剤と、前記色剤を不溶化する化合物とを含有する液体であ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】
前記搬送ローラが搬送ローラ対をなし、前記搬送ローラ対に前記記録媒体の先端を一定時間突き当てて前記弛み用空間に前記記録媒体を所定量弛ませた後に前記搬送ローラの駆動を開始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】
前記記録媒体の先端を検出するセンサを前記塗布ローラの下流側に設け、前記搬送ローラの平均搬送速度が前記塗布ローラの平均搬送速度より大きいときは、前記塗布ローラのみ駆動させ、前記センサが前記記録媒体の先端を検出して、検出後一定時間前記弛み用空間に前記記録媒体を所定量弛ませた後に前記搬送ローラの駆動を開始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５】
前記前処理塗布手段は、前記塗布ローラに対向するカウンタローラを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像記録装置。
【請求項６】
前記塗布ローラの平均搬送速度をＶ２、画像記録に要する時間をｔ、前記記録媒体の長手方向の長さをＬとすると、前記記録媒体を前記弛み用空間に弛ませる所定量は、Ｖ２×ｔとＬとの差以上に設定することを特徴とする請求項１〜５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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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。
【０００２】
【従来の技術】
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、特開昭５６−８６７８９号公報、特開昭５５−１４４１７２号公報、特開昭５２−５３０１２号公報又は特開昭５６−８９５９４号公報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開昭５５−６５２６９号公報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開昭５５−６６９７６号公報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、特開昭５６−８９５９５号公報には、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開昭６４−６３１８５号公報、特開平８−２０１５９号公報又は特開平８−２０１６１号公報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開平７−１５６５３８号公報（以下従来例と称す）に開示されている。図４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。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例によれば、記録走査である主走査に従って記録媒体を搬送する搬送ローラとコーティングローラの各駆動が連動するために、記録走査中もコーティングローラをプラテンローラで押し付けており、特に記録走査である主走査時はコーティングローラの回転が中断されてコーティングローラが記録媒体に押し付けられたまま停止することになり、停止中記録媒体の一部にコーティング材料が集中して塗布されることとなる。このため、塗布ムラができ、波打ちや画質ムラが発生するという問題があった。
【０００８】
本発明はこのような問題点を解決するためのものであり、塗布ローラによる塗布条件を常に一定に保ち、塗布ムラによる波打ちや画質ムラがなく、かつ細線等の再現性に優れ色境界での滲みのない色調の良好な高画質で耐水性に優れた画像が継続的に安定して得られる画像記録装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記問題点を解決するために、前処理液を記録媒体の記録領域に塗布する塗布ローラを有する前処理液塗布手段と、前処理液が塗布された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塗布された記録媒体を画像記録手段に搬送し、塗布ローラの駆動と独立に駆動する搬送ローラと塗布ローラとの間に、記録媒体を弛ませる弛み用空間を設け、搬送ローラの平均搬送速度が塗布ローラの平均搬送速度より大きいときは、塗布ローラのみ駆動させて弛み用空間に記録媒体を所定量弛ませた後に搬送ローラの駆動を開始することに特徴がある。よって、印字中の間欠搬送でも、塗布ローラは記録媒体を画像記録手段に搬送する搬送ローラと別駆動で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。強いては細線等の再現性に優れ色境界での滲みのない色調の良好な高画質で耐水性に優れた画像が継続的に安定して得られる。また、印字速度と前処理液塗布速度に差である記録媒体の搬送距離の差も記録媒体を弛み用空間で吸収できる。
【００１０】
また、前処理液が、記録液中の色剤を分散または溶解する溶剤と、色剤を不溶化する化合物とを含有する液体である。
【００１１】
更に、搬送ローラが搬送ローラ対をなし、搬送ローラ対に記録媒体の先端を一定時間突き当てて弛み用空間に記録媒体を所定量弛ませた後に搬送ローラの駆動を開始する。よって、装置全体をコンパクトに構成できる。
【００１３】
更に、記録媒体の先端を検出するセンサを塗布ローラの下流側に設け、搬送ローラの平均搬送速度が塗布ローラの平均搬送速度より大きいときは、塗布ローラのみ駆動させ、センサが記録媒体の先端を検出して、検出後一定時間弛み用空間に記録媒体を所定量弛ませた後に搬送ローラの駆動を開始することにより、印字速度と前処理液塗布速度に差である記録媒体の搬送距離の差も記録媒体を弛み用空間で吸収できる。
【００１４】
また、塗布ローラの平均搬送速度をＶ２、画像記録に要する時間をｔ、記録媒体の長手方向の長さをＬとすると、記録媒体を弛み用空間に弛ませる所定量は、Ｖ２×ｔとＬとの差以上に設定することにより、記録媒体を弛み用空間に収めることできる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
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塗布された記録媒体を画像記録手段に搬送し、塗布ローラの駆動と独立に駆動する搬送ローラと塗布ローラとの間に、記録媒体を弛ませる弛み用空間を設け、搬送ローラの平均搬送速度が塗布ローラの平均搬送速度より大きいときは、塗布ローラのみ駆動させて弛み用空間に記録媒体を所定量弛ませた後に搬送ローラの駆動を開始する。よって、印字中の間欠搬送でも、塗布ローラは搬送ローラと別駆動で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、印字速度と前処理液塗布速度に差である記録媒体の搬送距離の差も記録媒体を弛み用空間で吸収できる。
【００１６】
【実施例】
図１は本発明の第１の実施例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、本実施例の画像記録装置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３６の記録エリアに搬送する搬送ローラ３１〜３３と、案内ロッド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３８〜４１とを含んで構成されている。
【００１７】
次に、このような構成を有する本実施例の画像記録装置１における一連の画像記録動作について説明する。
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。一方、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を塗布されながら搬送ローラ４３，４４と搬送ローラ３１〜３３によって記録ヘッド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３８〜４１によって排出部に排出される。
【００１８】
ここで、本実施例の画像記録装置１によれば、印字は上述のように、キャリッジ３５に搭載された記録ヘッド３７の往復動作によって成されるが、その間用紙１１は記録走査部で停止、保持される。このキャリッジ３５の往復動作の後、一定量搬送されて改行される。このため、用紙挙動は間欠搬送となり、印字中は停止〜搬送（改行）を繰り返す。印字中の用紙１１の平均速度（＝印字距離／印字時間）をＶ１とし、塗布ローラ２５の搬送速度をＶ２とする。以下、Ｖ１＜Ｖ２の場合と、Ｖ１＞Ｖ２の場合に分けて、動作タイムチャートを示す図２及び図３に従って説明する。
【００１９】
先ず、Ｖ１＜Ｖ２の場合、プリント指令があったとき（時刻ｔ0）、給紙ローラ１２によって一枚ずつ分離搬送された用紙１１は一定速度Ｖ２で駆動される塗布ローラ２５とカウンタローラ２６間を前処理液２２が塗布されながら搬送される（時刻ｔ1）。さらに進んでガイド板２７，２８間へと搬送されると、用紙先端はガイド板２８の湾曲線に沿って曲げられ、図１の実線矢印に示すように搬送ローラ４３，４４のニップへ導かれる。そして、搬送ローラ４３，４４が駆動して用紙を記録走査部へ搬送する（時刻ｔ2）。なお、搬送ローラ４３，４４の搬送速度Ｖ１は塗布ローラ２５とは別駆動で、Ｖ２より小さく設定される。さらに進んで用紙先端が記録走査部へ到達し、印字が始まると、上述した間欠搬送が行われる（時刻ｔ3）。搬送ローラ４３，４４は記録走査部の搬送ローラ３１〜３３，３８，３９と同じ速度で搬送駆動される。印字中の平均搬送速度は塗布ローラ２５の搬送速度より遅いので、用紙１１はガイド板２７に設けられた空間でたるみが生じ、印字されるに従い増加する（図１の破線で示す状態）。用紙の長さをＬ、時間をｔ、要して印字するとした時、用紙１１はその間、Ｖ２×ｔの量だけ塗布ローラ２５から繰り出される。このため、用紙１１のたるませ空間をＶ２×ｔとＬとの差以上に設定しておけば、用紙１１の全長をガイド板２７の空間に収めることができる。つまり、用紙１１の全長搬送しても、用紙１１のたるみがガイド板２７を越えることはない。
【００２０】
次に、Ｖ１＞Ｖ２の場合、プリント指令があったとき（時刻ｔ0）、給紙ローラ１２によって一枚ずつ分離搬送された用紙１１は一定速度Ｖ２で駆動される塗布ローラ２５とカウンタローラ２６間を前処理液２２が塗布されながら搬送される（時刻ｔ1）。さらに進んでガイド板２７，２８間へと搬送されると、用紙先端はガイド板２８の湾曲線に沿って曲げられ、図１の実線矢印に示すように搬送ローラ４３，４４のニップへ導かれる。搬送ローラ４３，４４は用紙先端がニップに到達しても、暫く停止保持される。このため用紙１１は図１破線で示す状態のようにガイド板２７の空間部でたるみを発生する。搬送ローラ４３，４４は塗布ローラ下流側に設けられたセンサ２９が用紙先端を検知して（時刻ｔ2）から一定時間Ｔ（時刻ｔ3）後に塗布ローラ２５とは別駆動で、Ｖ２より大きい搬送速度で回転駆動される。このような回転開始タイミングを図ることで、用紙たるみが一定量に制御される。搬送ローラ４３，４４の回転により用紙先端が記録走査部へ到達して、印字が始まると、上述した間欠搬送が行われる（時刻ｔ4）。搬送ローラ４３，４４は記録走査部の搬送駆動と同じ速度で搬送駆動される。印字中の平均搬送速度は塗布ローラ２５の搬送速度より速いので、上記の用紙たるみは、印字されるに従い減少する。用紙の長さをＬ、時間をｔ、要して印字するとした時、用紙１１はその間、Ｖ２×ｔの量だけ塗布ローラから繰り出される。この量は用紙長さＬより小さい。上記用紙のたるませ空間をＶ２×ｔとＬとの差以上に設定しておけば、用紙の全長搬送しても、たるみが無くならず、両者の搬送速度差を吸収することができる。搬送ローラ４３は摩擦係数が低い、例えば金属のような部材で構成することにより、用紙先端がローラ４３，４４のニップに沿うようになる。搬送ローラ４３，４４の記録走査部との平行度精度を確保すれば、用紙先端を記録走査部へ平行に導くことができ、良好なスキュー補正が行える。
【００２１】
なお、本実施例では搬送ローラの構成を搬送ローラ４３，４４のみとなっているが、さらに間に設けても良く、これに限定されるものではない。また、記録方式もここ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、本発明は上記実施例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。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、前処理液を記録媒体の記録領域に塗布する塗布ローラを有する前処理液塗布手段と、前処理液が塗布された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塗布された記録媒体を画像記録手段に搬送し、塗布ローラの駆動と独立に駆動する搬送ローラと塗布ローラとの間に、記録媒体を弛ませる弛み用空間を設け、搬送ローラの平均搬送速度が塗布ローラの平均搬送速度より大きいときは、塗布ローラのみ駆動させて弛み用空間に記録媒体を所定量弛ませた後に搬送ローラの駆動を開始することに特徴がある。よって、印字中の間欠搬送でも、塗布ローラは記録媒体を画像記録手段に搬送する搬送ローラと別駆動で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。強いては細線等の再現性に優れ色境界での滲みのない色調の良好な高画質で耐水性に優れた画像が継続的に安定して得られる。また、印字速度と前処理液塗布速度に差である記録媒体の搬送距離の差も記録媒体を弛み用空間で吸収できる。
【００２３】
また、前処理液が、記録液中の色剤を分散または溶解する溶剤と、色剤を不溶化する化合物とを含有する液体である。
【００２４】
更に、搬送ローラが搬送ローラ対をなし、搬送ローラ対に記録媒体の先端を一定時間突き当てて弛み用空間に記録媒体を所定量弛ませた後に搬送ローラの駆動を開始する。よって、装置全体をコンパクトに構成できる。
【００２６】
更に、記録媒体の先端を検出するセンサを塗布ローラの下流側に設け、搬送ローラの平均搬送速度が塗布ローラの平均搬送速度より大きいときは、塗布ローラのみ駆動させ、センサが記録媒体の先端を検出して、検出後一定時間弛み用空間に記録媒体を所定量弛ませた後に搬送ローラの駆動を開始することにより、印字速度と前処理液塗布速度に差である記録媒体の搬送距離の差も記録媒体を弛み用空間で吸収できる。
【００２７】
また、塗布ローラの平均搬送速度をＶ２、画像記録に要する時間をｔ、記録媒体の長手方向の長さをＬとすると、記録媒体を弛み用空間に弛ませる所定量は、Ｖ２×ｔとＬとの差以上に設定することにより、記録媒体を弛み用空間に収めることできる。
【図面の簡単な説明】
【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】本発明の第１の実施例における画像記録制御動作を示すタイムチャートである。
【図３】本発明の第２の実施例における画像記録制御動作を示すタイムチャートである。
【図４】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。
【符号の説明】
１；画像記録装置、１０；用紙供給ユニット、
１１；用紙、１２；用紙給紙ローラ、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、
２７，２８；ガイド板、２９；センサ、３０；画像記録ユニット、
３１〜３３，４３，４４；搬送ローラ、３４；案内ロッド、
３５；キャリッジ、３６；記録部、３７；記録ヘッド、
３８〜４１；排出ローラ、４２；ブレード。
【図１】
0004053722.tif 000002
【図２】
0004053722.tif 000003
【図３】
0004053722.tif 000004
【図４】
0004053722.tif 000005