JP2001071623A

JP2001071623A - 画像形成装置及び画像形成方法

Info

Publication number: JP2001071623A
Application number: JP24659099A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiko Takekoshi; 信彦竹腰
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-08-31
Filing date: 1999-08-31
Publication date: 2001-03-21

Abstract

(57)【要約】【課題】裏返したシートの手差し方向が判りやすく、
またシートの搬送不良や、汚れの発生を防ぐことのでき
る画像形成装置及び画像形成方法を提供する。【解決手段】最初に画像を形成する面を示す印が設け
られると共に、画像形成の前に、画像形成手段３１側に
膨らむ特性を有するシート１を用いることにより、シー
ト１が画像形成手段３１に接触することのないようにす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置及び
画像形成方法に関し、特にシートの両面に画像を形成す
るものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ
等の機能を有する画像形成装置、あるいはコンピュータ
やワードプロセッサ等を含む複合機やワークステーショ
ンの出力機器として用いられる画像形成装置は、画像情
報に基づいて用紙やプラスチック薄板（ＯＨＰなど）等
の記録媒体（以下、シートという）に画像（文字や記号
なども含む）を記録していくように構成されている。

【０００３】そして、このような画像形成装置の一例で
あるプリンタとしては、シートに対し、シート搬送方向
（副走査方向）と交叉する方向に主走査するシリアルタ
イプのものと、シートを搬送方向に送る副走査のみで記
録するフルラインタイプのものがある。

【０００４】ここで、シリアルタイプのプリンタにおい
ては、シートを所定の記録位置にセットした後、シート
に沿って移動（主走査）するキャリッジ上に搭載した記
録手段（記録ヘッド）によって画像を記録し、１行分の
記録を終了した後に所定量の紙送り（副走査）を行い、
この後、次の行の画像を記録（主走査）するという動作
を繰り返すことにより、シートの所望範囲に画像が記録
される。

【０００５】また、フルラインタイプのプリンタにおい
ては、シートを所定の記録位置にセットし、一括して１
行分の記録を連続的に行いながら所定量の紙送り（ピッ
チ送り）を行い、さらに次の行の記録を一括して行うと
いう動作を繰り返すことにより、シートの全体に画像が
記録される。

【０００６】一方、このようなプリンタの記録方式とし
ては、インクジェット式、ワイヤドット式、感熱式、熱
転写式、レーザービーム式等に分けることができるが、
このうち熱エネルギーを利用してインクを記録手段（記
録ヘッド）からシートに吐出して記録を行うインクジェ
ット式を用いた場合は、記録手段のコンパクト化が容易
であり、高精細な画像を高速で記録することができる。

【０００７】また、普通紙に、特別の処理を必要とせず
に記録することができると共に、ランニングコストが安
く、さらにノンインパクト方式であるため騒音が少な
く、しかも多色のインクを使用してカラー画像を記録す
るのが容易である等の利点を有している。

【０００８】また、記録手段（記録ヘッド）を、エッチ
ング、蒸着、スパッタリング等の半導体製造プロセスを
経て基板上に製膜された電気熱変換体、電極、液路壁、
天板等を用いて形成することにより、高密度の液路配置
（吐出口配置）を有するものを容易に製造することがで
き、一層のコンパクト化を図ることができる。さらに、
ＩＣ技術やマイクロ加工技術の長所を活用することによ
り、記録手段の長尺化や面状化（二次元化）が容易であ
り、記録手段の長尺化及び高密度化も容易である。

【０００９】ところで、エネルギー発生手段に電気熱変
換体を用い、かつ半導体製造プロセスを経て製造され、
マルチ化された吐出口を有するインクジェット記録ヘッ
ドとしては、各吐出口に対応した液路を設けると共に、
液路毎に電気熱変換体を設け、かつ各液路に連通してい
る共通液室より各液路にインクを供給する構成のものが
知られている。

【００１０】図８は、このようなインクジェット式を用
いたプリンタの記録部の構成を説明する図である。同図
において、１０１はカラー記録用の記録ヘッド部であ
り、この記録ヘッド部１０１は、例えばイエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック
（Ｂ）の４色に対応する４個の記録ヘッド１０１Ｙ，１
０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｂを備えると共に、これらの
記録ヘッド１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｂの
それぞれに対し、対応する色のインクが貯蔵されたイン
クタンク１１９Ｙ，１１９Ｍ，１１９Ｃ，１１９Ｂを備
えたインクタンク部１１９から、インクが供給されるよ
うになっている。

【００１１】また、この記録ヘッド部１０１は、ガイド
レール１２４ａに沿ってゴムベルト１２４ｂと共に矢印
Ｓａ及び矢印Ｓｂの方向に往復移動する不図示のキャリ
ッジ上に搭載されている。なお、１２８ａ、１２８ｂは
ゴムベルト１２４ｂが張架されたプーリであり、このう
ちの一方のプーリ１２８ｂには正逆転自在なキャリッジ
モータ１２６のモータ軸１２７が固定されている。

【００１２】そして、キャリッジモータ１２６の回転に
よりプーリ１２８ｂが回転すると、これに伴い記録ヘッ
ド１０１及びキャリッジは矢印Ｓａまたは矢印Ｓｂ方向
に移動し、これによりシリアルスキャンが可能となり、
このようにキャリッジ及び記録ヘッド１０１がシリアル
スキャン駆動される過程でシート１２３ａに対する記録
が行われる。なお、この時の記録スキャン方向の精度は
エンコーダ１２４ｃをキャリッジ上の不図示の位置セン
サが検知することにより保持される。

【００１３】また、同図において、１２３は搬送ローラ
であり、この搬送ローラ１２３は、不図示の紙送りモー
タにより駆動され、連続紙またはカットシート形態で代
表されるシート１２３ａを搬送するようになっている。
そして、記録動作領域では、シート１２３ａは、持ち上
がったりしないように記録ヘッド１０１と不図示のプラ
テンとの間を、不図示の他の拍車やコロ等の補助搬送ロ
ーラにより抑えながら搬送ローラ１２３により任意の高
精度で搬送される。

【００１４】ところで、同図に示すように、シート１２
３ａの搬送を主に支配する搬送ローラ１２３が、搬送方
向上流側に位置している場合には、シート１２３ａの後
端が搬送ローラ１２３から離れる寸前、或は離れた後
は、画像領域部の上流側にあたる画像後端の送りが不安
定になる。そして、送り量が足りなくなるとスジが入っ
たり、斜行により画像が曲がったりするため、このよう
な不具合を防止するため、従来は画像後端の余白を先端
より大きくするようにしている。

【００１５】また、１１８は回復ポンプ部であり、この
回復ポンプ部１１８は複数の回復ポンプ１１８Ｙ，１１
８Ｍ，１１８Ｃ，１１８Ｂを備えている。ここで、この
回復ポンプ１１８Ｙ，１１８Ｍ，１１８Ｃ，１１８Ｂと
しては、インクを圧送できる構成であれば、ギアポン
プ、チューブポンプ、或はタービン、ロータ、ピスト
ン、ベローズ等を使用した従来使用されている物を用い
ることができる。また、１１６、１１７は記録ヘッド部
１０１とインクタンク部１１９とを連通する第１液路及
び第２液路であり、それぞれ液路チューブ１１６Ｙ，１
１６Ｍ，１１６Ｃ，１１６Ｂ，１１７Ｙ，１１７Ｍ，１
１７Ｃ，１１７Ｂを備えている。

【００１６】ところで、記録ヘッド１０１Ｙ，１０１
Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｂは、それぞれ、増粘インクやイ
ンクの固着・乾燥を防止するため、キャップ１３１Ｙ，
１３１Ｍ，１３１Ｃ，１３１Ｂが具備されている。そし
て、このキャップ１３１Ｙ，１３１Ｍ，１３１Ｃ，１３
１Ｂは、回復動作の際、回復ポンプ１１８Ｙ，１１８
Ｍ，１１８Ｃ，１１８Ｂによって加圧されることにより
記録ヘッド１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｂの
不図示のノズルを介して漏れ出すインクを受けると共
に、パイプ１３２を介して不図示の廃インクタンクにて
回収できるように構成されている。

【００１７】なお、回復動作時に記録ヘッド１０１Ｙ，
１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｂからインクが漏れた場
合、記録ヘッド１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１
Ｂの吐出口付近にはインクが付着していることが多い。
そこで、各ヘッド毎に設けられた第１清掃部材１３５を
記録ヘッド部１０１の下部にて図中Ｌ方向にスキャンさ
せることにより、付着しているインクを取り除く動作を
行うようにしている。また、第２清掃部材１３６によっ
て第１清掃部材１３５に付着したインクを払い除くこと
により、第１清掃部材１３５の清掃効果を持続させるこ
とができる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
構成の従来のプリンタ（画像形成装置）において、両面
記録を行う場合、まず片面（表面）に記録を行い、この
後、シートを反転させ、再度記録部において裏面に記録
を行うものがあり、さらに、この両面記録の際、使用者
が表面に画像が記録されたシートを手で反転させて両面
記録を行う構成のものがある。

【００１９】ここで、例えば、両面記録されたシートに
よって冊子を作成する場合には、１面目の綴じ代方向
と、２面目の綴じ代方向を合わせる必要があり、この
時、綴じ代部は、１，２面目で、画像に対する位置が逆
になる。また、パンフレットのように綴じ代部分を合わ
せるというよりは、捲ったときに同じ状態にする場合に
は、上記の逆になるように印字する必要がある。

【００２０】ところが、両面記録用のシートの場合には
表裏の印が無いため、その挿入方向や反転のさせ方はラ
ンダムにされており、使用者がどの方向に裏返すか、或
いは、裏返したシートをどの方向に挿入するかが、分か
りにくいという問題点があった。

【００２１】一方、このような両面記録を行う際、シー
トとして、例えばインクジェット用のインク吸収層や、
ラミネート層等を多層塗工したコーティング紙を用いる
が、このようなコーティング紙では、塗工時に微妙な塗
工差が生じる場合がある。そして、このような塗工差が
生じた場合、この塗工差により水分等の吸収の差が生
じ、これにより湾曲状の捲き癖（以下、カールという）
が生じ、さらにこのカールは放置状態によって表裏面ば
らばらな状態になることがある。

【００２２】また、コーティング紙が塗工製造時に原反
や、塗工工程中にロール状に保持された場合にはそのロ
ール方向に捲き癖が付くことがある。或いは、多層工程
の場合、塗工順序に表裏面の含水量などに微妙な差を生
じることもある。そして、これらの場合には、ロット毎
と言うよりは、その記録材が一様に持ち合わせた特性と
してカール方向が特定される。

【００２３】ところで、例えば上述したように使用者の
手作業によりシートを反転させる構成の場合、シートが
本体外部に保管されたり、開梱状態で放置される機会も
多くなる。そして、このような場合、放置状態によっ
て、或は上述した製造工程における捲き癖等によってシ
ートがカールするようになる。ここで、このようにシー
トがカールすると、シートをプリンタに挿入する際に搬
送不良が生じたり、記録時、記録ヘッドにシートが接触
し（以下、記録ヘッド擦れという）好ましい出力が得ら
れないという問題点があった。

【００２４】特に、インクジェット式のプリンタでは、
シートに僅かな隙間を維持して対向した記録ヘッドを用
いて印字するので、画像形成時に記録ヘッドの位置する
側にシートが湾曲している場合には、記録ヘッド擦れに
よりシートが汚れることがある。

【００２５】更には、インク受容層などが塗工されたシ
ートの場合、その塗工剤は、インクを一般的には吸収し
やすいが、逆に記録ヘッドに付着した場合には凝固した
り、インク増粘を起因したりすることで、記録ヘッドの
吐出を妨害することがある。或いは、その汚れが起因と
なって紙粉や、周囲の汚れを付着し、シートを擦ったり
することもある。

【００２６】そこで、本発明はこのような現状に鑑みて
なされたものであり、裏返したシートの手差し方向が判
りやすく、またシートの搬送不良や、汚れの発生を防ぐ
ことのできるプリンタ（画像形成装置）及び画像形成方
法を提供することを目的とするものである。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本発明は、シートに画像
を形成する画像形成手段を備えた画像形成装置におい
て、前記シートとして、画像形成の前に画像形成手段側
に膨らむ特性を有すると共に、最初に画像を形成する面
を示す印が設けられているシートを用いることを特徴と
するものである。

【００２８】また本発明は、前記画像形成手段にシート
を手差し給紙する手差し給紙部を備え、最初に画像が形
成された前記シートの裏面に画像を形成する際は、前記
手差し給紙部から該シートを給紙するようにしたことを
特徴とするものである。

【００２９】また本発明は、前記最初に画像を形成する
面を示す印を検知する検知手段を前記手差し給紙部に設
けたことを特徴とするものである。

【００３０】また本発明は、前記シートは、前記特性を
有するよう前記最初に画像を形成する面よりも裏面の方
が膨張率が小さくなるように形成されたものであること
を特徴とするものである。

【００３１】また本発明は、前記画像形成手段は、イン
クを吐出して画像を形成するものであり、前記シートは
表裏両面にコート層を備えると共に、前記膨張率が前記
最初に画像を形成する面よりも裏面の方が小さくなるよ
う裏面側の前記コート層の厚さを厚くする一方、画像形
成の際、該コート層がインクを吸収すると反対方向に膨
らむように構成されたものであることを特徴とするもの
である。

【００３２】また本発明は、前記シートは画像形成の前
に画像形成手段側に膨らむよう湾曲形状を有しているこ
とを特徴とするものである。

【００３３】また本発明は、前記最初に画像が形成され
たシートを反転させて前記画像形成手段に搬送する反転
搬送手段を備えたことを特徴とするものである。

【００３４】また本発明は、インクを吐出することによ
ってシートに画像を形成する画像形成手段を用いてシー
トの第１面目に画像を形成し、前記第１面目に画像が形
成されたシートの前記第１面目とは表裏の関係にある第
２面目に前記画像形成手段を用いて画像を形成する画像
形成方法において、画像形成前に一方の面が凸面となる
特性を有するシートを用い、凸面になる側を第１面目と
することを特徴とするものである。

【００３５】また本発明は、前記シートの凸面になる側
の面を示す印が設けられていることを特徴とするもので
ある。

【００３６】また本発明のように、最初に画像を形成す
る面を示す印が設けられると共に、画像形成の前に、画
像形成手段側に膨らむ特性を有するシートを用いること
により、シートが画像形成手段に接触することのないよ
うにする。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて詳細に説明する。

【００３８】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る
画像形成装置の一例であるプリンタの概略構成を説明す
る図である。

【００３９】同図において、１００はプリンタ、２０は
記録ユニット、１１はプリンタ本体１００Ａに着脱自在
に装着されるカートリッジであり、このカートリッジ１
１にはロール状に巻回されたシート１が収容されてい
る。

【００４０】ここで、このシート１は、後述する図２に
示すように表層（ラテックス層）が形成された記録面側
を外側にしてロール状に巻回されている。つまり、シー
ト１は、その記録面を外側にした外巻形態とされてい
る。なお、２はシート１が巻き付けられる紙管であり、
カートリッジ１１の内部に軸心０１を中心として回転自
在に軸支されている。

【００４１】そして、印字の場合、カートリッジ１１に
収納されたシート１は、ローラ対１２Ａ，１２Ｂ，１４
Ａ，１４Ｂによってカートリッジ１１内から送り出さ
れ、そして、記録ユニット２０に供給されるようになっ
ている。

【００４２】なお、ローラ対１２Ａ，１２Ｂとローラ対
１４Ａ，１４Ｂとの間のシート搬送路は、シート１が自
重で下方に１Ｅで示す凹状のループが形成可能なものと
なっている。そして、このようにループを形成すること
により、ロールＲからシート１を引き出す際の負荷か
ら、記録ユニット２０の搬送系を解放することができ、
記録ユニット２０における精密な搬送精度を確保するこ
とができる。また、ロールＲの巻回方向に曲がりぐせの
ついたシート１を逆方向に曲げてロールＲによる曲がり
ぐせを除去することもできる。

【００４３】一方、記録ユニット２０は、インクタンク
３２と共にキャリッジユニット２３に搭載されている画
像形成手段である記録ヘッド３１を備えている。なお、
６２Ｂはユニット内部の熱を排気するファンである。こ
こで、キャリッジユニット２３は、シート１の搬送方向
と略直交する方向に延在する軸２４にガイドされ、その
軸２４に沿う方向（以下、走査方向という）に往復移動
するようになっている。なお、記録ヘッド３１とインク
タンク３２とは、例えば、一体化されたインクジェット
カートリッジを構成するものであってもよい。

【００４４】また、記録ヘッド３１は、熱エネルギーを
利用して不図示のインク吐出口からインクを吐出するイ
ンクジェット式のもの（図６参照）であり、例えばイン
ク吐出口のそれぞれに連通する不図示のインク路と、そ
れぞれのインク路に対応して設けられ、記録データに応
じて印加される駆動パルスによって熱を発生する不図示
の電気熱変換体とを備え、電気熱変換体により発生した
熱によりインクに膜沸騰を生じさせ、その膜沸騰による
気泡の成長に伴って、対応するインク吐出口からインク
滴を吐出させるものである。

【００４５】なお、記録ヘッド３１としては、他に例え
ば、電気エネルギーの印加により体積変化を生じるピエ
ゾ素子のような電気機械変換体を用いて、その体積変化
によりインク吐出口からインクを吐出する構成のものを
用いてもよい。

【００４６】また、異なる色のインクを吐出可能な複数
の記録ヘッド３１を用いることにより、カラー画像を記
録することができる。その場合には、例えば、シアン
（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック
（Ｂ）等のインクを用いたり、また同色の濃淡インクを
用いることができる。例えば、シアン（Ｃ）、及びマゼ
ンタ（Ｍ）のそれぞれインクとして、濃淡のインクを用
いることもできる。

【００４７】１０は手差し給紙部であり、手差し給紙に
より片面記録及び両面記録を行う場合は、手差しガイド
５７に沿って手差しシートを給紙するようにしている。
なお、画像形成動作を制御するコントローラ等の指示に
よって手差しが選択されると、ロールＲのシート１が矢
印Ａ２方向に移動し、ローラ対１４Ａ，１４Ｂまで巻き
戻されるようになっている。

【００４８】なお、同図において、２１Ａ、２１Ｂは記
録ヘッド３１の上流に設けられた搬送手段である搬送ロ
ーラ対、２２Ａ、２２Ｂは記録ヘッド３１の下流に設け
られた搬送補助ローラ対である。そして、ロールＲのシ
ート１及び手差し給紙部１０からの手差しシートは搬送
ローラ対２１Ａ，２１Ｂにより記録ヘッド３１に搬送さ
れた後、画像記録の際には、搬送ローラ対２１Ａ，２１
Ｂと搬送補助ローラ対２２Ａ，２２Ｂとにより保持さ
れ、更に記録ヘッド３１により画像が形成された後は、
搬送補助ローラ対２２Ａ，２２Ｂにより下流側に搬送さ
れるようになっている。

【００４９】４０は、切断手段としてのカッターユニッ
トであり、このカッターユニット４０には、搬送してい
るシートが、前述したロールＲのシート１の場合、記録
ユニット２０にて画像が記録されたシート１を所定の長
さにカットするための不図示のカッターが備えられてい
る。

【００５０】５０は、ユニット間で異なるシート搬送速
度を調節するための緩衝手段であり、記録ユニット２０
において記録されたシート１は（以下、手差しシートの
場合も同様）、この緩衝手段５０に導入された後、後述
する定着ユニット７０に導出されるようになっている。
また、５１は、軸５１Ａを中心として回動可能な切換レ
バーであり、図中実線の回動位置と点線の回動位置とに
選択的に切り換えられるようになっている。なお、記録
後のシート１が矢印Ｂ方向から排出されるときは、切換
レバー５１は図１中実線の回動位置に切り換えられる。

【００５１】５２は、断面Ｄ字状のＤカットローラであ
り、このＤカットローラ５２は軸５２Ａを中心として往
復回動可能に軸支されており、記録後のシート１が矢印
Ｂ方向から排出されるとき、Ｄカットローラ５２は同図
に示す位置にある。なお、５２Ｂは、Ｄカットローラ５
２に形成されたフラットなカット面である。

【００５２】５３は、記録後のシート１が載る取り外し
が可能な中間トレイであり、この中間トレイ５３の長さ
は、例えばＡサイズの紙の幅程度とされ、長尺なシート
１が載ったときは、図１中の２点鎖線のように、そのシ
ート１の一部が中間トレイ５３の先端から垂れ下がるこ
とになる。

【００５３】５４は緩衝手段５０に設けられ、シート１
を定着ユニット７０に導く搬送路であり、この搬送路５
４は、図示しないモータにより回転されることにより記
録後のシート１を矢印Ｃ方向に送る５組のローラ対５５
Ａ，５５Ｂと、通気用の長穴が形成されているガイド板
５６とを備えている。なお、搬送路５４内にシート１の
ジャムが生じたときには、不図示の機構によってガイド
板５６を開くことにより、ガイド板５６で挟まれた空間
を解放することができるようになっている。

【００５４】６１は、例えば内部に断熱のための空気層
を含有し得るような空気を有する断熱部材であり、カー
トリッジ１１、シート１のループ部分、記録ユニット２
０等と熱付与処理部としての後述する定着ユニット７０
及びデカールユニット８０とを仕切るように配置されて
いる。

【００５５】ここで、本実施の形態においては、プリン
タ全体をよりコンパクト化するために、定着ユニット７
０及びデカールユニット８０を記録ユニット２０の下方
に配置している。このため、熱付与処理部から発生した
熱は熱付与処理部周囲の空気を暖めて上昇し、上方に位
置する記録ユニット内に配される記録ヘッド３１の周囲
の温度を上昇させることになる。

【００５６】その結果、記録ヘッド３１のインク吐出口
内のインク溶媒が蒸発し、これによりインクが固化して
インクノズルが詰まること、カートリッジ１１を暖めて
内部に収容されるシート１を乾燥させ、特にロール状に
巻回されている場合にはロールぐせをつけてしまうこ
と、シート１のループ部分に熱が加わりループ状の曲が
りぐせを形成してしてしまうこと、シート１が熱可塑性
樹脂層を備えている場合には熱によってその熱可塑性樹
脂層が変質してしまい、プリント品位の低下を招くこと
等が発生するおそれがある。

【００５７】しかし、断熱部材６１を用いてカートリッ
ジ１１、シート１のループ部分及び記録ユニット２０
と、定着ユニット７０及びデカールユニット８０とを仕
切ることにより、記録ユニット２０等に定着ユニット７
０及びデカールユニット８０からの熱が伝わらないよう
にすることができ、これにより上記のような不具合の発
生を未然に防止することができる。

【００５８】なお、２５はインク貯留部材であり、記録
ヘッド３１の吐出性能を維持するための空吐出や吸引に
よる回復処理によって生じた排インクを貯留するための
ものである。ここで、このインク貯留部材２５に貯留さ
れている排インクは、排インク貯留部材２５の排インク
貯留能力を維持するために、自然蒸発するのが望まし
い。

【００５９】しかし、自然蒸発する量を超えて過度に蒸
発させることは、却って多量の水蒸気、水滴によるイン
クジェット画像品位の低下という問題を生じ得るものと
なってしまう。したがって、このインク貯留部材２５
は、熱付与処理部からの熱の影響により過度な排インク
の蒸発が生じることのないよう、断熱部材６１の上側で
あって記録ユニット２０の下方又はその下方近傍に設け
られている。なお、この排インク貯留部材２５は、排イ
ンク貯留能力に限界がきた場合には取り替えることがで
きるように構成されている。

【００６０】７０は定着ユニットであり、ヒータを内蔵
したローラ対７１，７２を回転可能に備えている。ここ
で、このローラ７１，７２は、所定の圧力によってシー
ト１を加熱しかつ加圧しつつ、それを矢印Ｄ方向に送る
ようになっている。

【００６１】ところで、シート１は、本実施の形態にお
いて、図２に示すように１７５μｍの基材１Ｆの上には
インク吸収層１Ｂ，１Ｂ’と、インク受容層１Ｃ，１
Ｃ’と、表層（ラテックス層）１Ｄ，１Ｄ’が存在す
る。ここで、このインク受容層１Ｃ，１Ｃ’は、層材と
してアルミナ水和物を用い、以下の通り調製されたもの
である。

【００６２】米国特許明細書第４２４２２７１号に記載
された方法に従って、まずアルミニウムオクタキシドを
合成し、これを加水分解してアルミナスラリーを製造し
た。このアルミナスラリーをアルミナ水和物の固形分が
５％になるまで水を加えた。次に８０℃に昇温して１０
時間熟成反応を行った後、このコロイダルゾルをスプレ
ー乾燥してアルミナ水和物を得た。

【００６３】さらに、このアルミナ水和物をイオン交換
水に混合・分散し、硝酸によりｐＨ１０に調整した。熟
成時間を５時間としてコロイダルゾルを得た。このコロ
イダルゾルを脱塩処理した後、酢酸を添加して解膠処理
を行った。このコロイダルゾルを乾燥して得たアルミナ
水和物をＸ線回折により測定したところ擬ベーマイトで
あった。

【００６４】上記アルミナ水和物のコロイダルゾルを濃
縮して１５重量％の溶液を得た。一方、ポリビニルアル
コール（商品名：ＰＶＡ１１７，クラレ社製）をイオン
交換水に溶解して１０重量％の溶液を得た。この２種の
溶液をアルミナ水和物の固形分とポリビニルアルコール
の固形分が重量比で１０：１になるように混合し、攪拌
して分散液を得た。

【００６５】この分散液をポリエチレンテレフタレート
フィルム上にダイコートして、４０μｍの厚さの擬ベー
マイトを含む多孔質層を形成した。さらにこの多孔質層
上に、第一のインク受容層と（最表層）として固形物１
５％の塩化ビニル−酢酸ビニル系ラテックス（商品名：
ビニブラン６０２，日信化学工業製。以下、ラテックス
と称する。）をダイコートして７０℃で乾燥し、約５μ
ｍの多孔質ラテックス層１Ｄ，１Ｄ’を形成した。

【００６６】そしてこのように第１，２のインク受容層
１Ｃ，１Ｃ’、１Ｄ，１Ｄ’を有する構成のシート１を
得た。このラテックスの０．１μｍ以下の粒子は２０％
以上存在していたものと１％ものの２種類を用意した。
１％のものは上記記載のラテックスを精密濾過膜（商品
名：ＰＭＶ３１３／公称孔径０．２５μｍ、旭化成工業
製）を用い、ラテックス源液に対し置換純水利益２５倍
の条件で処理して、粒子径０．１μｍ以下の粒子を１０
％にしたものを得た。

【００６７】なお、図２におけるインク吸収層１Ｂは、
基材１Ｆとインク受容層１Ｃの間に位置しているバイン
ダー層であり、これは主にベースとなる記録媒体の白色
度を出すため、基材１Ｆに対してインク受容層１Ｃが塗
工しやすいように基材１Ｆ上に塗工することが好まし
い。ここで、本実施の形態では、基材１Ｆにバライタ原
紙を用いたため、バライタ層が１Ｂに該当する。

【００６８】一方、このような構成のシート１を加熱加
圧する上述のローラ対７１，７２は、本実施の形態にお
いて、肉厚２ｍｍのＨＴＶシリコーンゴム上に、０．５
ｍｍのレジン状ポリオルガノシロキサンと、無機微粉体
としてシリカ、１重量％とを混合した付加型ＬＴＶシリ
コーンゴムを鏡面仕上げたものであり、ＪＩＳＫ６３０
１におけるＡ型で定めるところの測定方法で硬度が４０
゜であった。

【００６９】なお、この表層のシリコーンゴムは下記の
ようにして作成した。

【００７０】即ち、２５℃における粘度が１００００Ｐ
ａ・ｓの末端ビニル基封鎖の直鎖状ポリジメチルシロキ
サン４０重量％と、２５℃における粘度が３５Ｐａ・ｓ
であり三官能性、四官能性からなるレジンセグメントと
二官能性からなるオイルセグメント同一分子中に持つブ
ロックポリマーよりなる補強性レジン状オルガノポリシ
ロキサン６０重量％と、からなる混合物ポリシロキサン
混合物に無機微粉体である耐熱性付与剤としてシリカ粉
体（日本アエロジル社製Ｒ−９７２）を１重量％混合し
た付加型シリコーンゴム組成物を１５℃、１０分で硬化
した後、２００℃で４時間二次加硫を行って付加型シリ
コ−ンゴムを得た。

【００７１】そして、シート１は、このローラ７１，７
２の間を加熱され、かつ加圧されながら通過することに
より、前述したように、ラテックス層１Ｄが溶融してか
ら凝固して透明化する。このように溶融後に凝固・透明
化したラテックス層１Ｄ（及び１Ｄ’）は、記録された
画像の画質を損なうことなく、シート１の表面に高耐久
性保護層を構成する。以下、このようなラテックス層１
Ｄの変化を伴うシート１の変化を「熱定着」ともいう。

【００７２】また、ローラ対７１，７２の硬度を変え、
得られるシート１の品質との関連を検討したところ、硬
度が７０゜を超えるとローラ対７１，７２の表面傷が転
写し易くなり、画像面の白濁化、光沢度の低下をもたら
すことが確認された。本実施の形態では、上述した通り
４０゜のものを用いた。この時、搬送速度は１４ｍｍ／
sec 、温度は１８０℃で、サーミスタ等によって、±５
℃で温調した。この温調方法は、所定温度でハロゲンヒ
ータ１２０をＯＮ／ＯＦＦする方法を用いたが、電力値
でコントロールする等、所定の温度が得られれば良い。

【００７３】ところで、このように定着ユニット７０に
より熱定着されたシート１は、図１に示すように、その
平面性を向上させるためのデカール手段としてのデカー
ルユニット８０内を通されてから、機外の排出口６４に
排出される。

【００７４】ここで、このデカールユニット８０は、ロ
ーラ対８１Ａ，８１Ｂと、ヒータを内蔵した加熱ローラ
８２を備えており、ローラ対８１Ａ，８１Ｂは、加熱ロ
ーラ８３によって加熱される。なお、このデカールユニ
ット８０と定着ユニット７０とは、両ユニットを通過す
る間にシート１のジャム等の搬送不良等が生じた場合
に、それらのユニット７０，８０をレール７３，７４に
沿って機外に引き出せるようになっている。

【００７５】この際に、デカールユニット８０と定着ユ
ニット７０とは別ユニット構成としても良いものは勿論
であるが、両ユニットを一体構成とした場合には、シー
ト１のジャムが両ユニット７０，８０の間に渡って発生
した場合に、そのシート１の切断やローラの傷つきを回
避しつつジャム処理等を容易に行うことができる。

【００７６】６２はファンであり、断熱部材６１の下方
であって定着ユニット７０の上方の熱せられた装置内の
空気を搬送路５４側に吹き出すためのものである。ここ
で、搬送路５４には、前述したように長穴が形成されて
いるため、搬送路５４内にシート１がないときは、その
長穴を通して熱せられた空気が逃げやすくなる。一方、
搬送路５４内にシート１があるときには、その長穴を通
して熱せられた空気がシート１の表面に当たり、定着ユ
ニット７０による加熱の前に、シート１が予め予備加熱
されることになる。

【００７７】この結果、記録画像が濃い場合などにおい
てラックス層１Ｄの表面上のインクを乾かすことができ
る。なお、６３は、ルーパ部６３Ａが形成された外装カ
バーであり、搬送路５４の長穴を通過した熱せられた空
気がルーパ部６３Ａを通して機外にスムーズに排出され
るようになっている。

【００７８】ところで、このように構成されたプリンタ
１００において、画像記録を行う場合、ローラ対１２
Ａ，１２Ｂ，１４Ａ，１４Ｂを駆動してカートリッジ１
１に収納されたロールＲのシート１を記録ユニット２０
に供給する、或は、図３に示すように手差し給紙の場合
は、手差しガイド５７に沿ってシート１Ａを給紙し、こ
の手差しされたシート１Ａを記録ユニット２０に向けて
送り込むようにしている。なお、手差し給紙が選択され
るとロールＲのシート１が図中矢印Ａ２方向に移動し、
ローラ対１４Ａ、１４Ｂまで巻き戻される。

【００７９】一方、記録ユニット２０に送り込まれたロ
ールＲのシート１或は手差しシート１Ａは、記録ユニッ
ト２０に設けられた搬送ローラ対２１Ａ，２１Ｂにより
搬送補助ローラ対２２Ａ，２２Ｂに向かって搬送され、
この搬送ローラ対２１Ａ，２１Ｂと搬送補助ローラ対２
２Ａ，２２Ｂとの間において、キャリッジユニット２３
と共に主走査方向に往復移動する記録ヘッド３１のイン
ク吐出口から吐出されるインクによって画像が記録され
る。

【００８０】そして、ロールＲのシート１或は手差しシ
ート１Ａは、キャリッジユニット２３が１往復して副走
査方向に所定長さずつ記録される毎に、矢印Ｂ方向に一
定量ずつ送られ、画像全体の記録が終了すると（ロール
Ｒのシート１の場合は、カッターユニット４０において
所定の長さにカットされた後）、中間トレイ上に位置し
てから、切換レバー５１の図中点線の回動位置への回動
と、Ｄカットローラ５２の反時計回りの回動によって、
搬送路５４内に送り込まれる。

【００８１】さらに、この後、定着ユニット７０に導出
され、定着ユニット７０により熱定着された後、デカー
ルユニット８０内を通されてから、機外の排出口６４に
排出される。一方、この後、裏面に画像を記録する場合
は、排出口６４から取り出され、ユーザにより裏返しに
された後、手差しガイド５７に沿って手差し給紙され
る。

【００８２】ところで、本実施の形態において、手差し
給紙されるシート１Ａは、図４の（ａ）及び（ｂ）に示
すように、４角のうちの１角が斜めにカットされてい
る。そして、１面目（表面）に画像を形成する場合に
は、図４の（ａ）に示すようにカット部１ｃが右下にく
るように手差しガイド５７に挿入し、また１面目（表
面）に画像が形成された後、２面目（裏面）に画像を形
成する場合には、図４の（ｂ）に示すようにカット部１
ｃが右上にくるように挿入するようにしている。

【００８３】そして、このようにシート１Ａに最初に画
像を形成する面を示す印であるカット部１ｃを設け、こ
のカット部１ｃにより挿入方向を指示することによっ
て、印字画像によらず挿入する方向が使用者に分かり易
くなる。

【００８４】なお、このような方向にシート１Ａを挿入
することにより、シート１Ａの後端部（同図において
は、シート１Ａの右側端部）に綴じ代が形成されるよう
に記録が行われる。また、図４の（ａ）及び（ｂ）に示
すようにシート１Ａの表裏を反転すると、シート１Ａの
上下が逆になってしまうが、本実施の形態においては、
２面目の画像形成は上下が逆になるようコントローラが
記録動作を制御するようになっているため、形成された
綴じ代で綴じれば表裏で画像の上下が逆になることはな
い。

【００８５】一方、手差しシート１Ａ及び既述した構成
のロールＲのシート１の場合、コート層が厚い側に４角
が向く、即ちコート層の薄い側が凸面になる特性があ
る。そこで、本実施の形態においては、手差しシート１
Ａ及びロールＲのシート１の２面目（裏面）側のコート
層を構成するインク吸収層１Ｂ’（図２参照）を５％厚
く形成するようにしており、これにより標準的に図４の
（ａ）の状態で手差しシート１Ａ或はロールＲのシート
１を挿入する場合には、図５に示したように各々４角が
下方向にカール、即ち上方に膨らむようにカールするよ
うに構成している。

【００８６】また、このようにカールした状態にて手差
しシート１Ａ及びロールＲのシート１の１面目に画像を
記録すると、１面目の面側がインクを吸収、蒸発するこ
とにより１面目が下方に膨らむようにカールするように
なり、これによりシート１，１Ａは２面目の画像記録時
にも上方に膨らむようにカールするようになる。

【００８７】ここで、このようにインクを吸収、蒸発す
ることにより１面目が下方に膨らむようにカールするの
は、コート層がインクを吸収することにより収縮するた
めである。

【００８８】これをもう少し詳しく説明すると、一般的
にコート層（インク受容層）がインク等の水分を吸収す
ると、体積膨張が生じ、この後、インク溶媒や水分が蒸
発し始めると、一転して収縮を始める。その際、任意の
形状を維持するように外力が加わっている場合には形状
を維持するようになるが、外力が加わっていない場合に
は収縮力が強いと、反対側が膨らむようなカールを形成
する。なお、このカールの度合いは吸収するインクの材
質や、コート層（インク受容層）の材質、構成によって
異なる。

【００８９】ところで、本実施の形態において、使用し
ているコート層は、シリカやアルミナ系の顔料を用いた
ものであり、これらの場合には水分を吸収すると、収縮
するという特性を持ち合わせている。このため、これら
を用いたコート層の場合、インクを吸収すると収縮する
ため、１面目を印字すると２面目側に膨らんだカールが
形成される。

【００９０】一方、１面目と２面目のコート層の厚さが
異なる場合、シート１，１Ａを放置して水分を吸収させ
ると、コート層の厚い方が収縮力が強くなる。このた
め、既述したように２面目（裏面）側のインク吸収層１
Ｂ’を厚く形成するようにすれば、シート１，１Ａの４
角が下方向にカール、即ち上方に膨らむようにカールす
るようになる。

【００９１】ここで、このようにシート１，１Ａを上方
に膨らむようにカールさせることにより、画像記録の
際、記録ヘッド３１に臨むシート１，１Ａの先端部は下
方向にカールするようになるので、記録ヘッド３１にシ
ート１，１Ａが接触することもなく、記録ヘッド擦れが
生じることもない。これにより、シート１，１Ａの搬送
不良や、汚れの発生を防ぐことができる。また、シート
１，１Ａのインク受容層等が記録ヘッド３１に付着する
のを防ぐことができ、記録ヘッド３１のインク吐出不良
等の発生を防ぐことができる。

【００９２】なお、一般的にインク吸収などのコート層
を塗工する場合には、最後に乾燥工程が入るため紙は乾
燥気味の場合が多く、従来でも特に顕著なカール挙動を
示すのは、水分を排出したときよりも吸湿したときの方
が大きい場合が多い。但し、このような挙動は、記録媒
体の作成される条件や構成によって変わるので、それら
に応じて表裏面のカール状態を維持しやすい条件によっ
て製造することが好ましい。この他にも、表裏面を別々
に塗工する場合には、最後に塗工する面を乾燥させ、そ
の際裏面を加湿するなどの工程によってもカール状態を
変えることができる。これらカール方向の形成方法に関
しては、特に特殊な手法でなくても良い。

【００９３】ところで、本実施の形態においては、図３
に示すように、例えば手差し給紙部１０の手差しガイド
５７の表面に、シート１Ａに形成されたカット部１ｃと
対応する形状の印５７ａが設けられている。これによ
り、使用者は手差し給紙の際、シート１Ａのカット部１
ｃと、この手差しガイド５７の表面の印５７ａとを合わ
せることにより、手差し方向を、より確実に認識するこ
とができる。

【００９４】なお、シート１Ａの手差し方向を確実に認
識することができるならば、このような印５７ａを、プ
リンタ本体１００Ａに設ける他、シート１Ａを包装して
いるパッケージの表面等に設けるようにしても良い。な
お、これまでの説明において、手差し方向を示す印とし
て、カット部１ｃを例に挙げて述べたが、手差し方向を
示す印としては、穴や、印刷などでも同様の効果が得ら
れる。

【００９５】さらに、手差しセットしたシート１Ａの反
転方向が間違っている場合には、それを検知し、知らせ
る手段を具備することによって、より確実にシート１Ａ
を手差し給紙することができる。

【００９６】図６は、このような本発明の第２の実施の
形態に係る画像形成装置の一例であるプリンタの外観斜
視図である。なお、同図において、図３と同一符号は同
一又は相当部分を示している。

【００９７】同図において、２０１、２０２は、手差し
給紙部１０の手差しガイド５７に設けられた検知手段で
ある光反射型の第１及び第２光センサであり、この第１
及び第２光センサ２０１，２０２により、カット部１ｃ
の有無を検知することにより、シート１Ａが正しくセッ
トされたか否かを検知するようにしている。

【００９８】ここで、例えば、１面目に画像を記録する
とき、カット部１ｃを備えたシート１Ａが正しくセット
された場合には、カット部が右下にくる（図４の（ａ）
参照）はずなので、第１光センサ２０１はシート１Ａを
検知するが、第２光センサ２０２はシート１Ａを検知し
ない。また、２面目に画像を記録する場合は、右上にカ
ット面がくる（図４の（ｂ）参照）ことになるので、第
２光センサ２０２はシート１Ａを検知するが、第１光セ
ンサ２０１はシート１Ａを検知しない。

【００９９】そして、各光センサ２０１，２０２がこの
ような検知状態となったとき、不図示のコントローラは
シート１Ａが正しくセットされたと判断する。

【０１００】なお、両光センサ２０１，２０２がシート
１Ａを検知できない場合には、シート１がセットされて
いないと判断し、コントローラは紙無し表示を行うよう
にする。また、両光センサ２０１，２０２が両方とも検
知状態となった場合には、シート１Ａが間違ってカット
部１ｃが搬送方向上流側なるようにセットされたと判断
し、エラー表示を行うようにする。

【０１０１】このように、手差しガイド５７に第１及び
第２光センサ２０１，２０２を設けることにより、簡単
な構成にてシート１Ａが正しくセットされたか否かを判
断することができる。

【０１０２】上述したように手差し給紙の場合には、外
気にさらされ、外に放置されやすく、記録媒体のカール
も顕著になりやすいので、本発明が特に効果的である
が、本発明は、これに限らず両面記録が可能な画像形成
装置のように、シートが外に放置されることのないもの
に関しても有効である。

【０１０３】図７は、このような本発明の第３の実施の
形態に係る両面記録が可能な画像形成装置の一例である
プリンタの概略構成を説明する図である。なお、同図に
おいて、図１と同一符号は同一又は相当部分を示してい
る。

【０１０４】同図において、５８、５９は搬送路を切り
替えてシート１を反転搬送させる反転搬送手段を構成す
るフラッパであり、このフラッパ５８，５９は、搬送路
を切り替えるように図中点線と実線のように回動するよ
うになっている。

【０１０５】また、ロールＲのシート１は、既述した第
１の実施の形態と同様、両面用記録媒体をロール状にし
たものである。そして、このシート１は、図２のように
構成されており、最初に印字されるラテックス層１Ｄ’
が形成された記録面側を外側にした外巻形態とされてい
る。また、このように保持されたシート１は、その方向
にカール付けされるように巻き癖が形成される。

【０１０６】そこで、このようなシート１の両面に画像
を記録する場合は、まずローラ対１２Ａ，１２Ｂ，１４
Ａ，１４Ｂを駆動してシート１を記録ユニット２０に供
給した後、主走査方向に往復移動する記録ヘッド３１に
より画像を記録する。そして、画像記録が終了すると、
カッターユニット４０において所定の長さにカットし、
この後、点線に示す位置に回動した各フラッパ５８，５
９により反転させ、この状態で記録ユニット２０へ搬送
する。

【０１０７】さらに、この後、記録ユニット２０により
シート１の裏面に画像を記録した後、シート１を実線に
示す位置に回動したフラッパ５８により定着ユニット７
０へ搬送し、この定着ユニット７０において記録された
画像を定着する。

【０１０８】なお、この１面目に対する画像記録のと
き、１面目の面側がインクを吸収、蒸発することによ
り、１面目が下方に膨らむのでシート１は上方に膨らむ
ようにカールする。これにより、２面目に対する画像記
録の前、記録ヘッド３１に臨むシート１の先端部は下方
向にカールするようになるので、記録ヘッド３１にシー
ト１が接触することもなく、記録ヘッド擦れが生じるこ
ともない。これにより、シート１の搬送不良や、汚れの
発生を防ぐことができる。

【０１０９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、シ
ートに最初に画像を形成する面を示す印を設けることに
より、裏返したシートの手差し方向を判りやすくするこ
とができる。また、画像形成の前に、画像形成手段側に
膨らむ特性を有するシートを用いシートが画像形成手段
に接触することのないようにすることにより、シートの
搬送不良や、汚れの発生を防ぐことができる。また、画
像の価値を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置
の一例であるプリンタの概略構成を説明する図。

【図２】上記プリンタに使用されるシートの構造を説明
する図。

【図３】上記プリンタの外観斜視図。

【図４】上記シートの挿入方向とカット部との位置との
関係を示す図。

【図５】上記シートのカール特性を示す図。

【図６】本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置
の一例であるプリンタの外観斜視図。

【図７】本発明の第３の実施の形態に係る画像形成装置
の一例であるプリンタの概略構成を説明する図。

【図８】従来のプリンタの記録部の構成を説明する図。

【符号の説明】

１，１Ａシート１Ｂ，１Ｂ’ インク吸収層１０手差し給紙部１１カートリッジ２０記録ユニット３１記録ヘッド５７手差しガイド１００プリンタ１００Ａプリンタ本体２０１第１光センサ２０２第２光センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シートに画像を形成する画像形成手段を
備えた画像形成装置において、前記シートとして、画像形成の前に画像形成手段側に膨
らむ特性を有すると共に、最初に画像を形成する面を示
す印が設けられているシートを用いることを特徴とする
画像形成装置。
【請求項２】前記画像形成手段にシートを手差し給紙
する手差し給紙部を備え、最初に画像が形成された前記
シートの裏面に画像を形成する際は、前記手差し給紙部
から該シートを給紙するようにしたことを特徴とする請
求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記最初に画像を形成する面を示す印を
検知する検知手段を前記手差し給紙部に設けたことを特
徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】前記シートは、前記特性を有するよう前
記最初に画像を形成する面よりも裏面の方が膨張率が小
さくなるように形成されたものであることを特徴とする
請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項５】前記画像形成手段は、インクを吐出して
画像を形成するものであり、前記シートは表裏両面にコ
ート層を備えると共に、前記膨張率が前記最初に画像を
形成する面よりも裏面の方が小さくなるよう裏面側の前
記コート層の厚さを厚くする一方、画像形成の際、該コ
ート層がインクを吸収すると反対方向に膨らむように構
成されたものであることを特徴とする請求項４記載の画
像形成装置。
【請求項６】前記シートは画像形成の前に画像形成手
段側に膨らむよう湾曲形状を有していることを特徴とす
る請求項１記載の画像形成装置。
【請求項７】前記最初に画像が形成されたシートを反
転させて前記画像形成手段に搬送する反転搬送手段を備
えたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項８】インクを吐出することによってシートに
画像を形成する画像形成手段を用いてシートの第１面目
に画像を形成し、前記第１面目に画像が形成されたシー
トの前記第１面目とは表裏の関係にある第２面目に前記
画像形成手段を用いて画像を形成する画像形成方法にお
いて、画像形成前に一方の面が凸面となる特性を有するシート
を用い、凸面になる側を第１面目とすることを特徴とす
る画像形成方法。
【請求項９】前記シートの凸面になる側の面を示す印
が設けられていることを特徴とする請求項８記載の画像
形成方法。