JP2002096454A - 画像記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、塗布ローラによる塗布の条件を常
に一定に保ち、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を継続的
に、かつ安定に得られる画像記録装置を提供することを
目的とする。 【解決手段】 本発明の画像記録装置は、前処理液タン
ク内の前処理液の液面の高さを検出する液面検出手段
と、液面検出手段による液面の高さがある一定範囲内に
なるように前処理液を前処理液タンクに供給する前処理
液供給手段とを有する。

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５２−５
３０１２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５５−６
５２６９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６４−６３
１８５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７−１５
６５３８号公報（以下従来例と称す）に開示されてい
る。図３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６
９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、塗布ロ
ーラを用いて前処理液を記録媒体に塗布する方法では前
処理液の液面の高さによって塗布条件が変化する。つま
り、図３においてのコーティング材料６５の液面が下が
り攪拌・供給ローラ６６と接しない状態となった場合コ
ーティングローラ６９のローラ面に薄膜化されず、その
結果コーティング材料６５が記録媒体６３の表面に塗布
されない状況が発生する。

【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の条件を常に一定
に保ち、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を継続的に、か
つ安定に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、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
である前処理液を収容する前処理液タンクと、前処理液
タンク内の前処理液を記録媒体の記録領域に塗布する前
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
明の画像記録装置によれば、前処理液タンク内の前処理
液の液面の高さを検出する液面検出手段と、液面検出手
段による液面の高さがある一定範囲内になるように前処
理液を前処理液タンクに供給する前処理液供給手段とを
有することに特徴がある。よって、前処理液塗布手段に
よって前処理液の塗布が行われ、前処理液タンク内の前
処理液が徐々に減り、前処理液の液面の高さがある一定
範囲内より下がっても前処理液供給手段によって前処理
液が適宜前処理タンクに供給され、前処理液タンク内の
前処理液の液面の高さをある一定範囲内保ち、前処理液
の塗布条件を常に一定に保つことができる。従って、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を継続的に、かつ安定に得
られる。

【００１０】また、液面検出手段は前処理液タンク内に
収容された前処理液に浮いて前処理液の液面の高さを検
出する浮き部材を含む。更に、前処理液供給手段は、前
処理液タンク内に供給する前処理液を収納する前処理液
供給タンクと、前処理液供給タンク内の前処理液を前処
理液タンクに供給する供給管とを有する。そして、前処
理液タンク側の供給管の供給口の開閉は浮き部材によっ
て行われる。また、浮力部材は供給管の供給口を閉塞可
能な形状を成す。よって、液面検出機構や前処理液供給
機構をより簡単な構造で構成でき、装置全体の小型化が
図れる。

【００１１】更に、別の発明としての画像記録装置は、
記録媒体の記録領域と記録媒体の塗布枚数とに基づいて
前処理液タンク内の前処理液の使用量を算出する前処理
液使用量算出手段と、前処理液使用量算出手段によって
算出された前処理液の使用量がある一定範囲以上となっ
たとき当該使用量分に相当する量の前処理液を前処理液
タンクに供給して前処理液内の前処理液の収容量をある
一定範囲内に維持する前処理液供給手段とを有する。よ
って、前処理液タンク内の前処理液の収容量をある一定
範囲内保ち、前処理液の塗布条件を常に一定に保つこと
ができる。従って、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を継
続的に、かつ安定に得られる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の画像記録装置は、前処理
液タンク内の前処理液の液面の高さを検出する液面検出
手段と、液面検出手段による液面の高さがある一定範囲
内になるように前処理液を前処理液タンクに供給する前
処理液供給手段とを有する。

【００１３】

【実施例】図１は本発明の一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１
１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２
２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。

【００１４】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。先ず、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２
５とカウンタローラ２６によって前処理液２２が用紙１
１の記録領域に均一に薄く塗布される。そして、用紙１
１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を塗布されながら用紙ガイド４２に沿って搬送
ローラ４４，４５によって搬送され、更に用紙ガイド４
３に沿って搬送ローラ３１〜３３によって記録ヘッド３
７のある記録エリアに送られる。その後、キャリッジ３
５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、交換可能なインクカ
ートリッジ４６から一旦サブタンク４７に供給されたイ
ンクを吐出する記録ヘッド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。こ
のような一例の画像記録動作が繰り返されると、前処理
液タンク２１内の前処理液２２が徐々に減って前処理液
２２の液面２２−１の高さが下がり、ある一定の範囲内
に維持されないと汲上げローラ２３への前処理液２２の
乗りが変り、最終的に塗布ローラ２６の液量が変って記
録媒体１１への安定した前処理液の塗布ができない。

【００１５】そこで、本実施例では図２に示す前処理液
供給ユニットを用いて安定した前処理液の供給を実現し
ている。図２は前処理液供給ユニットの構成を示す概略
断面図である。同図において、図１と同じ参照符号は同
じ構成要素を示す。同図に示す前処理液供給ユニットに
おいて、供給口５２から補充された前処理液２２を収容
すると共に供給ノズルが挿入される供給弁５３を有する
前処理液供給タンク５１はホルダ５４に着脱可能に保持
されている。また、前処理液供給タンク５１と前処理液
タンク２１とは、チューブ５５を介して連通されてい
る。チューブ５５と連通する液面調整弁管５７が前処理
液タンク２１内に設けられ、当該液面調整弁管５７の開
口部には液面調整弁ボール５６が設けられている。この
液面調整弁ボール５６は、内部が空洞となって浮力を有
する構造となっており、前処理液タンク２１内の前処理
液２２の液面２２−１の高さがある一定以上になると液
面調整弁ボール５６自体の浮力によって液面調整弁管５
７の開口部を塞ぎ、前処理液供給タンク５１からの前処
理液２２の供給を止める。一方、前処理液タンク２１内
の前処理液２２の液面２２−１の高さが下がってくる
と、液面調整弁ボール５６は液面に従って下がり液面調
整弁管５７の開口部が開放されて、前処理液供給タンク
５１からの前処理液２２が前処理液タンク２１内に供給
される。よって、このような動作により前処理液タンク
２１内の前処理液２２の液面２２−１の高さはある一定
値の範囲内に維持できる。なお、本実施例では液面調整
弁としてボール形状のものを使用したがこれに限定する
必要もなく、浮力を持たせたものであればよい。また、
浮力を利用した例に限らず、前処理液の液面の変化を検
出し、検出した変化量に応じて前処理液を補充する機構
であればよい。

【００１６】また、前処理液２２の使用量は、塗布する
用紙１１の１枚あたりの記録領域と塗布する用紙１１の
枚数によって定まる。用紙１１の記録領域は用紙１１の
サイズによって異なるが用紙供給ユニット１０にセット
された用紙１１のセット位置から図示していない制御部
ではどのサイズの用紙１１がセットされたかを検知でき
る。また、塗布する用紙１１の枚数も印刷信号から検知
できる。よって、前処理液２２の使用量は塗布する用紙
１１の記録領域と塗布する用紙１１の枚数とから算出で
き、算出した値が所定範囲を超過した場合当該超過した
値に相当する前処理液２２を前処理液供給タンク５１か
ら前処理液タンク２１内に供給することにより、前処理
液タンク２１内の前処理液２２の液面２２−１の高さは
ある一定値の範囲内に維持できる。

【００１７】なお、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。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、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を収容す
る前処理液タンクと、前処理液タンク内の前処理液を記
録媒体の記録領域に塗布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、本発明の画像記録装置は、前
処理液タンク内の前処理液の液面の高さを検出する液面
検出手段と、液面検出手段による液面の高さがある一定
範囲内になるように前処理液を前処理液タンクに供給す
る前処理液供給手段とを有することに特徴がある。よっ
て、前処理液塗布手段によって前処理液の塗布が行わ
れ、前処理液タンク内の前処理液が徐々に減り、前処理
液の液面の高さがある一定範囲内より下がっても前処理
液供給手段によって前処理液が適宜前処理タンクに供給
され、前処理液タンク内の前処理液の液面の高さをある
一定範囲内保ち、前処理液の塗布条件を常に一定に保つ
ことができる。従って、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
を継続的に、かつ安定に得られる。

【００１９】また、液面検出手段は前処理液タンク内に
収容された前処理液に浮いて前処理液の液面の高さを検
出する浮き部材を含む。更に、前処理液供給手段は、前
処理液タンク内に供給する前処理液を収納する前処理液
供給タンクと、前処理液供給タンク内の前処理液を前処
理液タンクに供給する供給管とを有する。そして、前処
理液タンク側の供給管の供給口の開閉は浮き部材によっ
て行われる。また、浮力部材は供給管の供給口を閉塞可
能な形状を成す。よって、液面検出機構や前処理液供給
機構をより簡単な構造で構成でき、装置全体の小型化が
図れる。

【００２０】更に、別の発明としての画像記録装置は、
記録媒体の記録領域と記録媒体の塗布枚数とに基づいて
前処理液タンク内の前処理液の使用量を算出する前処理
液使用量算出手段と、前処理液使用量算出手段によって
算出された前処理液の使用量がある一定範囲以上となっ
たとき当該使用量分に相当する量の前処理液を前処理液
タンクに供給して前処理液内の前処理液の収容量をある
一定範囲内に維持する前処理液供給手段とを有する。よ
って、前処理液タンク内の前処理液の収容量をある一定
範囲内保ち、前処理液の塗布条件を常に一定に保つこと
ができる。従って、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を継
続的に、かつ安定に得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る画像記録装置の構成を
示す断面図である。

【図２】本実施例における前処理液供給ユニットの構成
を示す概略断面図である。

【図３】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、３０；画像記録ユニット、
３１〜３３，４４，４５；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、４２，４３；用紙ガイ
ド、４６；インクカートリッジ、４７；サブタンク、５
１；前処理液供給タンク、５２；供給口、５３；供給
弁、５４；ホルダ、５５；チューブ、５６；液面調整弁
ボール、５７；液面調整弁管。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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を収容する前処理液タンクと、
   該前処理液タンク内の前記前処理液を記録媒体の記録領
   域に塗布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、 前記前処理液タンク内の前記前処理液の液面の高さを検
   出する液面検出手段と、 該液面検出手段による液面の高さがある一定範囲内にな
   るように前記前処理液を前記前処理液タンクに供給する
   前処理液供給手段とを有することを特徴とする画像記録
   装置。
2. 【請求項２】 前記液面検出手段は、前記前処理液タン
   ク内に収容された前記前処理液に浮いて前記前処理液の
   液面の高さを検出する浮き部材を含む請求項１記載の画
   像記録装置。
3. 【請求項３】 前記前処理液供給手段は、前記前処理液
   タンク内に供給する前記前処理液を収容する前処理液供
   給タンクと、該前処理液供給タンク内の前処理液を前記
   前処理液タンクに供給する供給管とを有し、前記前処理
   液タンク側の該供給管の供給口の開閉は前記浮き部材に
   よって行われる請求項１又は２記載の画像記録装置。
4. 【請求項４】 前記浮力部材は前記供給管の供給口を閉
   塞可能な形状を成す請求項３記載の画像記録装置。
5. 【請求項５】 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を収容する前処理液タンクと、
   該前処理液タンク内の前記前処理液を記録媒体の記録領
   域に塗布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、 前記記録媒体の記録領域と前記記録媒体の塗布枚数とに
   基づいて前記前処理液タンク内の前記前処理液の使用量
   を算出する前処理液使用量算出手段と、 該前処理液使用量算出手段によって算出された前記前処
   理液の使用量がある一定範囲以上となったとき当該使用
   量分に相当する量の前記前処理液を前記前処理液タンク
   に供給して前記前処理液内の前記前処理液の収容量をあ
   る一定範囲内に維持する前処理液供給手段とを有するこ
   とを特徴とする画像記録装置。