JP2004181645A

JP2004181645A - 画像記録装置及び画像記録方法

Info

Publication number: JP2004181645A
Application number: JP2002347928A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Nakazawa; 雄祐中沢
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2002-11-29
Filing date: 2002-11-29
Publication date: 2004-07-02

Abstract

【課題】高画質の画像を記録可能な画像記録装置及び画像記録方法を得る。
【解決手段】剥離爪３４と排出トレイ３８との間に２つの定着装置４０が配置される。定着装置４０を構成する定着ローラ対４１は、搬送ベルト１４の回転速度と異なる回転速度で回転可能とされている。定着速度が画像描画速度より遅くなるので、インク粒子の溶融性が高くなり、記録用紙Ｐに対する密着性も高くなる。このため、これらの速度を同一とした構成と比較して、高画質の画像を得ることができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像記録装置及び画像記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
記録媒体に所望の画像を記録する画像記録装置及び画像記録方法としては、たとえば、特許文献１に示されているインクジェット式印刷方法及び印刷装置がある。このインクジェット式印刷方法及び印刷装置では、絶縁性溶媒中に、少なくとも着色した粒子を分散した高抵抗を有するインクを使用し、このインクに吐出位置で強電界を作用させることにより、該着色粒子の凝集物を吐出位置に形成し、さらに静電手段により該凝集物を吐出位置から吐出させる。さらに、印刷媒体上のインク画像を定着装置５を用いて印刷媒体上に定着される。
【０００３】
ところで、上記した構成のインクを使用した場合には、記録媒体にインクを吐出するために要する時間（描画時間）に対し、定着に要する時間（定着時間）を長く設定すると、耐擦過性にすぐれた、より高画質の画像を得ることが可能になる場合がある。また、上記以外のインクや着色粒子を使用した場合であっても、描画時間と定着時間とを異なる時間とすることで、より高画質の画像を得ることができる場合がある。
【０００４】
しかし、特許文献１のインクジェット式印刷装置の構成では、定着時間を描画時間に対して変更することができなかった。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１７１１０３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事実を考慮し、描画時間と定着時間とを異なる時間とすることで、より高画質の画像を記録可能な画像記録装置及び画像記録方法を得ることを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明では、前記記録媒体に対し相対移動しつつ着色粒子を付着させて画像を記録する画像記録手段と、記録媒体に対し相対移動しつつ着色粒子を定着させる定着手段と、前記画像記録手段による画像記録時の相対移動速度に対し、前記定着手段による定着時の相対移動速度を異なる速度に変更する変更手段と、を有することを特徴とする。
【０００８】
この画像記録装置では、画像記録手段による記録媒体への着色粒子の付着と、定着手段による着色粒子の定着が、いずれも記録媒体をこれらの手段に対して相対移動させつつ行われる。
【０００９】
また、画像記録手段による画像記録時の相対移動速度と、定着手段による定着時の相対移動速度は、変更手段によって異なる速度に変更される。これにより、着色粒子を記録媒体に付着させるために要する時間（描画時間）と、着色粒子を記録媒体に定着させるために要する時間（定着時間）とが異なることになるので、色彩度が向上し、より高画質の画像を得ることができる。
【００１０】
しかも、定着手段として定着効率の低い小型のものを使用しても高画質の画像を記録することが可能となるので、画像記録装置全体として小型化、低コスト化を図ることも可能となる。定着手段としては、加熱定着、フラッシュ露光定着などを適用できる。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、記録媒体を保持した状態で搬送可能な搬送部材と、前記搬送部材を所定の搬送速度となるよう駆動する駆動手段と、を有し、前記変更手段が、前記駆動手段による前記搬送部材の搬送速度を変更可能とすることで構成されていることを特徴とする。
【００１２】
したがって、記録媒体を搬送部材に保持させた状態で搬送部材を駆動手段により駆動し、安定して記録媒体を搬送できる。そして、記録媒体を画像記録手段及び定着手段に順次通過させることで、記録媒体への着色粒子の強固な付着及び定着を行うことができる。
【００１３】
駆動手段による搬送部材の搬送速度は変更可能とされているので、これにより、描画時間と定着時間とを異なる時間とすることができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記画像記録手段に対し、前記定着手段が多く設けられていることを特徴とする。
【００１５】
したがって、定着時間を描画時間よりも長く設定した場合であっても、画像記録手段と定着手段との間に停留する記録媒体の数を少なくして、効率的な画像記録が可能となる。
【００１６】
なお、本発明の画像記録装置において、画像記録手段の具体的構成は特に限定されず、たとえば、いわゆる電子写真方式による画像記録でもよいが、請求項４に記載のように、前記画像記録手段が、画像情報に応じてインク粒子を記録媒体に吐出することで画像記録を行うインクジェット記録ヘッド、とされている構成とすることができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明では、記録媒体を画像記録手段に対して相対移動させつつ着色粒子を付着させて画像を記録する描画工程と、記録媒体を定着手段に対し描画工程とは異なる相対移動速度で相対移動させつつ着色粒子を定着させる定着工程と、を有することを特徴とする。
【００１８】
この画像記録方法では、描画工程での画像記録手段による記録媒体への着色粒子の付着と、画像定着工程での定着手段による着色粒子の定着が、いずれも記録媒体をこれらの手段に対して相対移動させつつ行われる。
【００１９】
また、定着工程は、記録媒体を定着手段に対し描画工程とは異なる相対移動速度で相対移動させつつ行われる。これにより、着色粒子を記録媒体に付着させるために要する時間（描画時間）と、着色粒子を記録媒体に定着させるために要する時間（定着時間）とが異なることになるので、より高画質の画像を得ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
図１に示すように、第１実施形態のインクジェット画像記録装置１０は、ハウジング１２内に、インクジェット記録ヘッド１６及び記録用紙Ｐを搬送する搬送ベルト１４を備える。
【００２２】
搬送ベルト１４は、無端状であり、３つのベルトローラ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃに張架されている。ベルトローラ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの少なくとも１つが、図示しない駆動手段により回転駆動され、これにより搬送ベルト１４がＸ方向へ移動可能とされている。また、搬送ベルト１４は絶縁部材により構成されている。絶縁部材としては、フッ素樹脂を挙げることができる。フッ素樹脂としては、４フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、４フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂（ＰＦＡ）、４フッ化エチレン・６フッ化プロピレン共重合樹脂（ＦＥＰ）、４フッ化エチレン・エチレン共重合樹脂（ＥＴＦＥ）、３フッ化塩化エチレン樹脂（ＰＣＴＦＥ）、３フッ化塩化エチレン・エチレン共重合樹脂（ＥＣＴＦＥ）、フッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）、フッ化ビニル樹脂（ＰＶＦ）が該当する。これらの材料を使用することで、搬送ベルト１４の電荷保持性、及び耐久性を向上させることができる。
【００２３】
インクジェット記録ヘッド１６は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各々のインクジェット記録ヘッド１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｋから構成されており、記録用紙Ｐへ画像を記録する画像記録位置Ｈの、搬送ベルト１４の外側に配置されている。
【００２４】
本発明で好適に使用されるインクジェット記録ヘッドは、インク流路内での荷電粒子を電気泳動させて開口付近のインク濃度を増加させ、吐出を行うインクジェット方法に関し、主に記録媒体または記録媒体背面に配置された対向電極に起因する静電吸引力によりインク滴の吐出を行うものである。従って、記録媒体あるいは対向電極がヘッドに対向していない場合や、ヘッドと対向する位置にあっても記録媒体あるいは対向電極に電圧が印加されていない場合には、誤って吐出電極に電圧が印加された場合や振動が与えられた場合でもインク滴の吐出は起こらず、装置内を汚すことはない。
【００２５】
インクジェット記録ヘッド１６は、図２、図３に示すように、一方向のインク流Ｑが形成されるインク流路７２と、インク流路７２のインク滴Ｇが吐出される側の壁を構成する基板７４と、インクを記録用紙Ｐへ向けて吐出する複数の吐出部７６と、を有する。吐出部７６の各々には、インク流路７２から飛翔するインク滴Ｇを記録用紙Ｐへ向けて案内するインクガイド部７８が設けられ、基板７４には、インクガイド部７８がそれぞれ挿通する開口７５が形成されており、インクガイド部７８と開口７５の内壁面との間にはインクが上昇するインクメニスカス８２が形成されている。インクガイド部７８と記録用紙Ｐとのギャップｄは２００μｍ〜１０００μｍ程度であることが多い。また、インクガイド部７８は、下端側で支持棒部８０に固定されている。
【００２６】
基板７４は、図２に示すように、２つの吐出電極を所定間隔で離して電気的に絶縁している絶縁層８４、絶縁層８４の外側のインク滴Ｇが吐出される側に設けられた第１吐出電極８６、第１吐出電極８６を覆う絶縁層８８、絶縁層８８の外側のインク滴Ｇが吐出される側に設けられたガード電極９０、及び、ガード電極９０を覆う絶縁層９２、を備える。また、基板７４は、絶縁層８４の外側の第１吐出電極８６と逆側に設けられた第２吐出電極９６、第２吐出電極９６を覆う絶縁層９８、を備える。ガード電極９０は、第１吐出電極８６や第２吐出電極９６に印加された電圧によって隣接する吐出部に電界上の影響が生じることを防止するために設けられている。
【００２７】
更に、インクジェット記録ヘッド１６には、インク流路７２の底面を構成する浮遊導電板１０２が設けられている。浮遊導電板１０２は、第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６に印加されたパルス状の吐出電圧によって定常的に生じる誘導電圧により、インク流路７２内の正に帯電したインク粒子（荷電粒子）Ｒを記録用紙Ｐ側へ向けて泳動させる。浮遊導電板１０２のインク流路７２側は、電気絶縁性であると共にインクに対して耐腐食性である被覆膜１０４で被覆されており、これにより、インクヘの電荷注入等によりインクの物性や成分が不安定化するのが防止されている。絶縁性被覆膜の電気抵抗は、１０^１２Ω・ｃｍ以上が望ましく、より望ましくは１０^１３Ω・ｃｍ以上である。また、絶縁性被覆膜はインクに対して耐腐食性であることが望ましく、これにより浮遊導電板１０２がインクに腐食されることが防止される。また、浮遊導電板１０２の被覆膜１０４で被覆された側と逆側は、絶縁部材１０６で覆われている。被覆膜１０４及び絶縁部材１０６により、浮遊導電板１０２は完全に電気的絶縁状態にされている。
【００２８】
なお、浮遊導電板１０２は、インクヘッド１ユニットにつき１個以上である（例えば、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの４つのヘッドがあった場合、浮遊導電板数は最低各１個づつ有し、ＣとＭのヘッドユニット間で共通の浮遊導電板とすることはない）。
【００２９】
インク流路７２に入れるインクは、粒径０．１〜５．０μｍ程度の着色荷電粒子をキャリア液中に分散したものを用いる。キャリア液は、高い電気抵抗率（１０^１０Ωｃｍ以上）を有する誘電性の液体であることが要求される。仮に電気抵抗率の低いキャリア液を使用すると、吐出電極によって印加される電圧によりキャリア液自身が電荷注入を受けて帯電してしまうため、荷電粒子（帯電したインク粒子）Ｒの濃度が高められず、濃縮がおこらない。また、電気抵抗率の低いキャリア液は、隣接する記録電極間で電気的導通を生じさせる懸念もあるため、本形態には不向きである。
【００３０】
誘電性液体の比誘電率は５以下が好ましく、より好ましくは４以下、更に好ましくは３．５以下である。このような比誘電率の範囲とすることによって、誘電性液体中の荷電粒子に有効に電界が作用され、泳動が起こりやすくなる。
【００３１】
本発明に用いる誘電性液体として好ましくは直鎖状もしくは分岐状の脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、または芳香族炭化水素、およびこれらの炭化水素のハロゲン置換体がある。例えばヘキサン、ヘプタン、オクタン．イソオクタン、デカン、イソデカン、デカリン、ノナン、ドデカン、イソドデカン、シクロヘキサン、シクロオクタン、シクロデカン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、アイソパーＣ、アイソパーＥ、アイソパーＧ、アイソパーＨ、アイソパーＬ（アイソパー：エクソン社の商品名）、シェルゾール７０、シェルゾール７１（シェルゾール：シェルオイル社の商品名）、アムスコＯＭＳ、アムスコ４６０溶剤（アムスコ：スピリッツ社の商品名）、シリコーンオイル（例えは信越シリコーン社製ＫＦ−９６Ｌ）等を単独あるいは混合して用いる。
【００３２】
上記の非水溶媒中に、分散される着色粒子は、色材自身を分散粒子として誘電性液体中に分散させてもよいし、定着性を向上させるための分散樹脂粒子中に含有させてもよい。含有させる場合、顔料などは分散樹脂粒子の樹脂材料で被覆して樹脂被覆粒子とする方法などが一般的であり、染料などは分散樹脂粒子を着色して着色粒子とする方法などが―般的である。色材としては、従来からインクジェットインク組成物、印刷用インキ組成物、あるいは電子写真用液体現像剤に用いられている顔料および染料であれはどれでも使用可能である。これらの着色粒子は、インク全体に対して０．５〜３０重量％の範囲で含有されることが好ましく、より好ましくは１．５〜２５重量％、更に好ましくは３〜２０重量％の範囲で含有されることが望ましい。
【００３３】
本発明の誘電性溶媒中に、分散された着色粒子の粒子の平均粒径は０．１μｍ〜５μｍが好ましい。より好ましくは０．２μｍ〜１．５μｍであり、更に好ましくは０．４μｍ〜１．０μｍの範囲である。この粒径はＣＡＰＡ−５００（堀場製作所（株）製商品名）により求めたものである。
【００３４】
またインク組成物として、粘度は０．５〜５ｍＰａ・ｓｅｃの範囲が好ましく、より好ましくは０．６〜３．０ｍＰａ・ｓｅｃ、更に好ましくは０．７〜２．０ｍＰａ・ｓｅｃの範囲である。着色粒子は荷電を有し、必要に応じて電子写真用液体現像剤に用いられている種々の荷電制御剤が使用でき、その荷電量は５〜２００μＣ／ｇの範囲が望ましく、より好ましくは１０〜１５０μＣ／ｇ、更に好ましくは１５〜１００μＣ／ｇの範囲である。また荷電制御剤の添加によって誘電性溶媒の電気抵抗が変化する事もあり、下記に定義する分配率Ｐが、５０％以上、より好ましくは６０％以上、さらに好ましくは７０％以上である。
【００３５】
Ｐ＝１００×（σ１−σ２）／σ１
ここでσ１はインク組成物の電気伝導度、σ２はインク組成物を遠心分離器にかけた上澄みの電気伝導度である。電気伝導度はＬＣＲメーター（安藤電気（株）社製ＡＧ−４３１１）及び液体用電極（川口電機製作所（株）社製ＬＰ−０５型）を使用し、印加電圧５Ｖ、周波数ｌｋＨｚの条件で測定を行った値である。また遠心分離は、小型高速冷却遠心機（トミー精工（株）社製ＳＲＸ−２０１）を使用し、回転速度１４５００ｒｐｍ、温度２３°Ｃの条件で３０分間行った。
【００３６】
以上のようなインク組成物とすることによって、荷電粒子の泳動が起こりやすくなり、濃縮しやすくなる。
【００３７】
一方、インク組成物の電気伝導度σ１は、１００〜３０００ｐＳ／ｃｍの範囲が好ましく、より好ましくは１５０〜２５００ｐＳ／ｃｍ、更に好ましくは２００〜２０００ｐＳ／ｃｍの範囲である。以上の様な電気伝導度の範囲とすることによって、吐出電極に印加する電圧が極端に高くならず、隣接する記録電極間での電気的導通を生じさせる懸念もない。またインク組成物の表面張力は、１５〜５０ｍＮ／ｍの範囲が好ましく、より好ましくは１５．５〜４５ｍＮ／ｍ、さらに好ましくは１６〜４０ｍＮ／ｍの範囲である。表面張力をこの範囲とすることによって、吐出電極に印加する電圧が極端に高くならず、ヘッド周りにインクが濡れ広がり汚染することがない。
【００３８】
図１に示すように、インクジェット記録ヘッド１６には、インクタンク１８から輸送部材１７を介してインクの供給がなされている。また、インクジェット記録ヘッド１６は、図示しないヘッドドライバと接続されている。ヘッドドライバは、インクジェット画像記録装置１０の制御全般を行う図示しない制御部と接続され、制御部からの制御信号に基づいてインクジェット記録ヘッド１６を動作させる。
【００３９】
ベルトローラ２０Ａと２０Ｂとの間に位置する画像記録位置Ｈの搬送ベルト１４の内側には、導電性プラテン２２が配置されている。導電性プラテン２２は、平板状であり、画像記録位置Ｈをカバー可能な大きさとされている。導電性プラテン２２の板面は、搬送ベルト１４と接しており、このベルト面をインクジェット記録ヘッド１６側へ僅かに押し出すように配置されている。これにより、搬送ベルト１４の平面性が確保されると共に、インクジェット記録ヘッド１６と搬送ベルト１４との距離が一定に保たれる。導電性プラテン２２は、導電性を有し、電位保持部材２４と接続されている。電位保持部材２４は例えば接地されており、導電性プラテン２２の電位は、電位保持部材２４を介して０Ｖに保持されている。
【００４０】
インクジェット画像記録装置１０の下部には、記録用紙Ｐを収納するストッカー２５が配置されている。ストッカー２５の記録用紙Ｐを排出する側には、フィードローラ２６が設けられている。記録用紙Ｐは、フィードローラ２６によりストッカー２５から排出され、複数の紙送りローラ２８により搬送ベルト１４上へ供給される。
【００４１】
搬送ベルト１４の外側の、記録用紙Ｐが供給される位置と画像記録位置Ｈとの間には、帯電用スコロトロン３０が配置されている。帯電用スコロトロン３０は、図３に示すように、記録用紙Ｐ及び搬送ベルト１４のインクジェット記録ヘッド１６側を負極に帯電させる。これにより、記録用紙Ｐが搬送ベルト１４に静電吸着される。
【００４２】
図１に示すように、ベルトローラ２０Ｂとベルトローラ２０Ｃの間の、搬送ベルト１４の外側には、除電用スコロトロン３２、及び、剥離爪３４が配置されている。除電用スコロトロン３２は、記録用紙Ｐを除電し、剥離爪３４は、除電された記録用紙Ｐを搬送ベルト１４から剥離させる。
【００４３】
剥離爪３４と、記録用紙Ｐが排出される排出トレイ３８との間には、２つの定着装置４０が配置されている。定着装置４０はそれぞれ、２つの熱定着ローラ対４１によって構成されており、熱定着ローラ対４１は、回転方向の接線速度が、搬送ベルト１４の回転速度と異なる速度となるように回転可能とされている。記録用紙Ｐがこららの熱定着ローラ対４１によって挟持されつつ搬送され、記録用紙Ｐ上の着色粒子が定着される。
【００４４】
剥離爪３４と定着装置４０との間には、振り分けガイド４２が設けられている。振り分けガイド４２は、２枚のガイド板を平行に配置して構成されており、剥離爪３４側を中心として回動し、一方の定着装置４０に記録用紙Ｐを送る位置（図１に実線で示す位置を参照）と、他方の定着装置４０に記録用紙Ｐを送る位置（図１に二点鎖線で示す位置を参照）との間を移動するようになっている。したがって、記録用紙Ｐは、この振り分けガイド４２の位置に応じて、いずれか一方の定着装置４０に振り分けられる。なお、定着装置４０の熱定着ローラ対４１及び振り分けガイド４２は、図示しない制御部によって制御されるようになっている。
【００４５】
定着装置４０のそれぞれと排出トレイ３８との間には、定着装置４０から排出トレイ３８へと記録用紙Ｐを案内する案内部材４４が設けられており、定着装置４０の熱定着ローラ対４１によって搬送されつつ、案内部材４４に案内されて排出トレイ３８へ排出される。
【００４６】
次に、本実施形態の作用及び、本実施形態のインクジェット画像記録装置１０による画像記録方法について説明する。
【００４７】
ユーザーにより、画像記録指示が行われると、ベルトローラ２０Ａが回転駆動して、搬送ベルト１４がＸ方向へ移動すると共に、フィードローラ２６により、ストッカー２５から記録用紙Ｐが排出される。記録用紙Ｐは、紙送りローラ２８により搬送ベルト１４上へ供給され、搬送ベルト１４によりＸ方向へ搬送される。記録用紙Ｐのインクジェット記録ヘッド１６側は、帯電用スコロトロン３０に対向する位置で、図３に示すように、負に帯電される。同時に、搬送ベルト１４の記録用紙Ｐ側も、この位置で負に帯電される。この帯電により、記録用紙Ｐは搬送ベルト１４に静電吸着される。
【００４８】
この状態で、記録用紙Ｐは画像記録位置Ｈへ移動する。画像記録位置Ｈの搬送ベルト１４の内側に配置された導電性プラテン２２は、電位保持部材２４により基準電位０Ｖに電位が保持されている。したがって、搬送ベルト１４及び記録用紙Ｐの電位が安定し、これにより、導電性プラテン２２と記録用紙Ｐの画像記録側表面との電位差は一定に保たれ、記録用紙Ｐの画像記録側表面の電位が安定する。
【００４９】
インクジェット記録ヘッド１６からインクを飛翔させて記録用紙Ｐに記録するには、インク流路７２内のインクを循環させることによりインク流Ｑを発生させた状態にし、ガード電極９０に所定の正電圧（例えば＋１００Ｖ）を印加する。
【００５０】
更に、インクガイド部７８に案内されて開口７５から飛翔したインク滴Ｇ中の正の荷電粒子Ｒが記録用紙Ｐにまで引き付けられるような飛翔電界Ｅが、第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６と、記録用紙Ｐと、の間に形成されるように、第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６にパルス状の正電圧を印加する（ギャップｄが５００μｍである場合に、１ｋＶ〜２．５ｋＶ程度の電位差を形成することを目安とする）。
【００５１】
制御部からの画像信号に応じてヘッドドライバが駆動して、第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６にパルス電圧が印加されると、荷電粒子濃度が高められたインク滴Ｇが開口７５から吐出する（例えば、初期の荷電粒子濃度が３〜１５％である場合、インク滴Ｇの荷電粒子濃度が３０％以上になる）。
【００５２】
その際、第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６の両者にパルス電圧が印加された場合にのみインク滴Ｇが吐出するように、記録媒体Ｐと第１吐出電極８６と第２吐出電極９６との間の電界を調整しておく。これにより、マトリックス駆動が可能となり、ドライバの数を低減させることができる。すなわちインク滴吐出が起こらない状態では、記録媒体に向かう吸引電界が、１．５×１０^７Ｖ／ｍ以下、より好ましくは１．０×１０^７Ｖ／ｍ以下の範囲に収まるようにし、吐出が起こる状態では記録媒体に向かう電界が、２．０×１０^７Ｖ／ｍ以上、より好ましくは２．５×１０^７Ｖ／ｍ以上の範囲になるように設定する。例えば、第１吐出電極４６と第２吐出電極５６との間隔が５０μｍである場合、記録媒体Ｐを−１．５ｋＶに帯電させ、第１吐出電極４６及び第２吐出電極５６に何れも＋６００Ｖのパルス電圧を印加することにより、インク滴を記録媒体Ｐに付着させる。パルス幅は数十μｓから数百μｓ程度であることが多い。記録用紙Ｐに記録されるドット径は、パルス電圧の大きさや電圧の印加時間に依存しており、調整可能である。
【００５３】
このようにパルス状の正電圧を印加すると、開口７５からインク滴Ｇがインクガイド部７８に案内されて飛翔する。飛翔したインク滴Ｇは、前述のように、電位０Ｖの導電性プラテン２２により安定化されている飛翔電界Ｅにより、正確にコントロールされ、記録用紙Ｐの所定の位置に付着される（描画工程）。
【００５４】
また、浮遊導電板１０２には、第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６に印加された正電圧により正の誘導電圧が発生する。第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６に印加される電圧がパルス状であっても、この誘導電圧はほぼ定常的な電圧である（例えば吐出電極に６００Ｖと０Ｖとが交互に繰り返されるパルス状の電圧が印加された場合、浮遊導電板１０２には定常的に約３００Ｖの正電圧が生じる）。従って、浮遊導電板１０２及びガード電極９０と、記録用紙Ｐとの間に形成される飛翔電界Ｅによって、インク流路７２内で正に帯電している荷電粒子Ｒは上方へ移動する力を受け、基板７４の近傍での荷電粒子Ｒの濃度が高くなる。なお、このとき、開口７５内のインクは、インクの表面張力によって荷電粒子Ｒがインク上部（インクガイド先端部）に押しとどめられ、電圧印加条件及びインク物性等の条件を選ぶことにより、開口７５内の荷電粒子Ｒに働く記録用紙Ｐからの静電吸引力を制御することができ、その結果、さらに荷電粒子Ｒの濃度を高めることもできる。
【００５５】
図３に示すように、使用する吐出部（すなわちインク滴を吐出させるチャンネル）の個数が多い場合、吐出に必要な荷電粒子数が多くなるが、使用する第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６の枚数が多くなるため、浮遊導電板１０２に誘起される誘導電圧は高くなり、記録用紙Ｐ側へ移動する荷電粒子Ｒの個数も増大する。
【００５６】
図４に示すように、使用する吐出部の個数が少ない場合、使用する第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６の枚数が少ないため、浮遊導電板１０２に誘起される誘導電圧は小さい。したがって、記録用紙Ｐ側へ移動する荷電粒子Ｒの数が相対的に少なくなるが、吐出に必要な荷電粒子数も少なくなるため、インク上部でのインク濃度は適度な濃度となる。これにより、吐出部を使用する個数が少なくても、インク流の下流側の吐出部（インク滴を吐出していないチャンネル）７６Ｂの開口７５Ｂが詰まることを回避できると共に、使用している吐出部７６Ａの開口７５Ａ近くから飛翔するインク滴Ｇの濃度を良好に高めることができる。
【００５７】
また、インクジェット画像記録装置１０（図１参照）の運転停止時には、第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６の少なくとも一方に一定の正電圧を印加しておく。このとき、帯電用スコロトロン３０による記録用紙Ｐへの負帯電は行われていないので、飛翔電界Ｅは発生せず、これにより、第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６と浮遊導電板１０２との間に生じる飛翔電界Ｅと逆方向の電界によって荷電粒子Ｒが浮遊導電板１０２へ向けて移動し、インク流路７２中の基板７４の近傍での荷電粒子Ｒの濃度が低くなり、開口７５がセルフクリーニングされる（図５参照）。なお、浮遊導電板１０２を絶縁状態と、セルフクリーニング用の正電圧の印加状態と、に切換可能にするスイッチ（図示せず）を浮遊導電板１０２に接続し、インクジェット画像記録装置１０の運転中には浮遊導電板１０２を電気絶縁状態にし、インクジェット画像記録装置１０の運転停止時には浮遊導電板１０２に負電圧を印加してもよい。
【００５８】
このようにして、記録用紙Ｐに所望の画像が記録された状態で、搬送ベルト１４の回転によって記録用紙Ｐが搬送され、除電用スコロトロン３２による除電と、剥離爪３４による搬送ベルト１４からの剥離が行われる。
【００５９】
ここで、図示しない制御部は、定着装置４０のいずれか一方に記録用紙Ｐを振り分けるように、振り分けガイド４２を回動させ、定着装置４０による定着が行われる（定着工程）。たとえば、記録用紙Ｐが１枚ごとに交互にいずれかの定着装置４０に振り分けられるようにする。
【００６０】
また、図示しない制御部は、定着装置４０の熱定着ローラ対４１による記録用紙Ｐの搬送速度が、搬送ベルト１４による記録用紙Ｐの搬送速度の半分となるように、熱定着ローラ対４１の回転を制御する。したがって、定着時の記録用紙Ｐの相対移動の速度は、インクジェット記録ヘッド１６による画像記録時の相対移動の速度の半分となる。このように、定着速度を画像描画速度よりも遅くすると、インク粒子の溶融性が高くなり、色再現性が向上するとともに、記録用紙Ｐに対する密着性も高くなる。このため、これらの速度を同一とした構成と比較して、高画質の画像を得ることができる。
【００６１】
しかも、記録用紙Ｐを２つの定着装置４０に交互に振り分けるようにしているので、定着速度が画像描画速度の１／２であっても、定着装置４０の上流側に記録用紙Ｐを滞留させることなく、連続して処理することができる。
【００６２】
また、定着装置４０としては、定着効率の低い小型のものを使用しても、高画質の画像を得ることが可能となる。小型の定着装置４０を使用することで、インクジェット記録装置１０全体として、小型化、低コスト化を図ることができる。
【００６３】
なお、上記説明では、定着装置４０を２つ備えたものを例に挙げたが、定着装置４０の数はこれ以上であってもよい。定着装置４０の数をＮとした場合、定着速度を画像描画速度の１／Ｎ以上とすれば、記録用紙Ｐを停留しないようにして連続処理可能となる。
【００６４】
また、記録用紙Ｐの定着速度を画像描画側とよりも遅くするための構成は、定着装置４０を複数設けたものに限定されない。たとえば、図６に示す第２実施形態のインクジェット画像記録装置１１０でもよい。
【００６５】
このインクジェット画像記録装置１１０では、分離爪３４と排出トレイ３８との間に、定着装置１１６及び搬送ローラ対１１４が設けられている。搬送ローラ対１１４は、２つの搬送ローラ１１２で構成されており、記録用紙Ｐを挟持しつつ回転して搬送する。
【００６６】
分離爪３４と搬送ローラ対１１４との間に設けられた定着装置１１６は、１つの搬送ローラ１１２と、内部に熱源を備えたヒートローラ１１８とで構成されており、記録用紙Ｐを搬送しつつ加熱し、画像を定着させる。そして、このインクジェット記録装置１１０では、定着装置１１６が１つのみ備えられており、第１実施形態の振り分けガイド４２や案内部材４４（いずれも図１参照）は設けられていない。
【００６７】
また、このインクジェット記録装置１１０では、記録用紙Ｐの幅に対し、インクジェット記録ヘッド１６による画像記録幅が狭くされている。そして、記録用紙Ｐを搬送ベルト１４で保持しつつ一定の搬送速度で搬送して画像記録位置Ｈを通過させ、記録用紙Ｐの一定幅の領域に画像を記録する。次いで、インクジェット記録ヘッド１６を、記録用紙Ｐの搬送方向と直交する方向に所定量だけ移動させると共に、搬送ベルト１４を回転させて、画像記録位置Ｈに再度記録用紙Ｐを通過させる。このようにして、記録用紙Ｐを搬送ベルト１６に保持させたまま、複数回、画像記録位置Ｈを通過させ、記録用紙Ｐに描画する。その後、搬送ベルト１４の移動速度を低下させ、定着装置１１６に記録用紙Ｐを送りこむ。このような構成のインクジェット記録装置１１０であっても、、定着速度が画像描画速度より遅くなるので、インク粒子の溶融性が高くなり、記録用紙Ｐに対する密着性も高くなる。このため、これらの速度を同一とした構成と比較して、高画質の画像を得ることができる。
【００６８】
なお、インクジェット記録ヘッド１６による画像記録幅が記録用紙Ｐの幅よりも狭くされている構成において、記録用紙Ｐにインクジェット記録ヘッド１６により描画する構成は、上記したものに限定されない。たとえば、記録用紙Ｐの所定位置が画像記録位置Ｈに位置している状態で搬送ベルト１４による搬送を一時的に停止し、インクジェット記録ヘッド１６を記録用紙Ｐの搬送方向と直交する方向に移動（このときの移動速度が、画像描画速度となる）させて、記録用紙Ｐの一定領域を描画する。その後、この一定領域に対応する分だけ搬送ベルト１４によって記録用紙Ｐを搬送し、次の領域に描画する。この動作を繰り返すこと（いわゆるシリアルスキャン、あるいはシリアル走査）によっても、記録用紙Ｐに描画できる。そして、その後、搬送ベルト１４の移動速度を低下させ、定着装置１１６に記録用紙Ｐを送ればよい。
【００６９】
特に、上記のようにシリアルスキャンによって画像を描画する構成において、たとえば大サイズの記録用紙Ｐを使用した場合に、記録用紙Ｐの先端近傍が定着装置に達しているにもかかわらず、後端近傍はインクジェット記録ヘッドによって画像が描画されている事態が生じると、記録用紙Ｐが逐次移動されつつ定着されることになるので、逐次移動の停止時には定着が強くなり、移動時には定着が弱くなって、いわゆる定着ムラが発生するおそれがある。これに対し、本実施形態では、上記説明からも分かるように、定着時には画像の描画が行われないようにし、一定の定着速度で定着させるので、定着ムラが発生せず、高画質の画像を得ることができる。
【００７０】
なお、上記実施形態では、定着速度を画像描画速度よりも遅くする場合について説明したが、定着速度と画像描画速度とを同一とし、全体としての処理速度を高めてもよい。また、インクの種類によっては、定着速度を画像描画速度より高めた方がよい場合もあるが、各実施形態のインクジェット画像記録装置では、定着速度を画像描画速度より高くすることも可能である。
【００７１】
なお、本実施形態では、インク全体に飛翔力を及ぼしているのではなく、キャリア液中に分散させた固形成分である荷電粒子（帯電したインク粒子）Ｒに飛翔力を及ぼしているので、普通紙をはじめとして非吸収性のＰＥＴフィルム等の種々の記録媒体に画像を記録することが可能であると共に、記録媒体上で滲みや流動が生じることがなく、種々の記録媒体に高画質で記録画像を記録することができる。
【００７２】
また、本実施形態では、インク粒子が正電荷に帯電している例について説明したが、インク粒子は負電荷に帯電していてもよい。また、インク粒子の帯電極性と第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６の帯電極性とが同極性の場合について説明したが、これは、逆極性であってもよい。また、記録用紙Ｐの帯電極性と、第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６の帯電極性も、必ずしも逆極性である必要はなく、インク粒子が記録用紙Ｐへ向かって移動可能な電界が形成されるのであれば、記録用紙Ｐの帯電極性と、第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６の帯電極性は、同極性であってもよい。
【００７３】
さらに、本実施形態では、搬送ベルト１４がＸ方向へ移動することにより記録用紙Ｐが帯電され、記録用紙Ｐに画像記録が行われる例について説明したが、搬送ベルト１４は記録用紙Ｐを保持するのみで、帯電用スコロトロン３０、インクジェット記録ヘッド１６及び定着装置４０が移動することにより記録用紙Ｐを帯電させ、記録用紙Ｐに画像記録を行う構成とすることもできる。
【００７４】
また、上記説明では、記録媒体の例として記録用紙Ｐを挙げて説明したが、本発明の画像記録装置で画像記録可能な記録媒体は、記録用紙Ｐに限定されない。たとえば、いわゆるＯＨＰシートなどの樹脂製シートや、布、木材、金属などに、画像を記録することが可能である。画像記録の方法としても、インクジェット方式の画像記録に限定されず、いわゆる電子写真方式によって画像を記録する画像記録装置に本発明を適用することができる。
【００７５】
本発明の定着手段としても、加熱定着、フラッシュ露光定着などの公知の手段を適用できる。加熱定着では赤外線またはハロゲンランプやキセノンフラッシュランプ照射、あるいはヒーターを利用した熱風定着、ヒートローラ定着（第２実施形態参照）が一般的である。また記録媒体として、コート紙やラミネート紙を用いた場合には、急激な温度上昇により紙内部の水分が急激に蒸発し、紙表面に凹凸が発生するブリスターと呼ばれる現象が生じるため、紙が徐々に昇温するように、電力供給及び／または定着器の記録媒体までの距離を変えることが、ブリスターを防止する上で好ましい。また、キセノンランプ等を使用してのフラッシュ定着は、定着を短時間に行えるという利点がある。なお、少なくともインクジェット記録ヘッド１６による描画から、定着手段による定着までの行程では、記録媒体上の画像には何物も接触しないように保たれることが望ましい。
【００７６】
また、ヒートローラを使用した定着装置では、ヒートローラの表面をクリーニングして、高い定着能力を維持できるようにしてもよい。このためのクリーニング部材としては、フェルト、スポンジ、ゴム等の弾性部材を適用することができる。
【００７７】
【発明の効果】
本発明は上記構成としたので、描画時間と定着時間とを異なる時間とすることで、より高画質の画像を記録することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態のインクジェット画像記録装置を示す概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態のインクジェット画像記録装置に適用されるインクジェット記録ヘッドの概略構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態のインクジェット画像記録装置において、インクジェット記録ヘッドの吐出部の使用数が多いときの荷電粒子の分布状態を示す側面断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態のインクジェット画像記録装置において、インクジェット記録ヘッドの吐出部の使用数が少ないときの荷電粒子の分布状態を示す側面断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態のインクジェット画像記録装置において、作動停止したときの荷電粒子の分布状態を示す側面断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態のインクジェット画像記録装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１０インクジェット画像記録装置
１４搬送ベルト
１６インクジェット記録ヘッド
３０帯電用スコロトロン
３２除電用スコロトロン
３４剥離爪
４０帯電装置
４２振り分けガイド
１１６定着装置
Ｈ画像記録位置
Ｐ記録用紙

Claims

前記記録媒体に対し相対移動しつつ着色粒子を付着させて画像を記録する画像記録手段と、
記録媒体に対し相対移動しつつ着色粒子を定着させる定着手段と、
前記画像記録手段による画像記録時の相対移動速度に対し、前記定着手段による定着時の相対移動速度を異なる速度に変更する変更手段と、
を有することを特徴とする画像記録装置。
記録媒体を保持した状態で搬送可能な搬送部材と、
前記搬送部材を所定の搬送速度となるよう駆動する駆動手段と、
を有し、
前記変更手段が、前記駆動手段による前記搬送部材の搬送速度を変更可能とすることで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
前記画像記録手段に対し、前記定着手段が多く設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像記録装置。
前記画像記録手段が、画像情報に応じてインク粒子を記録媒体に吐出することで画像記録を行うインクジェット記録ヘッド、とされていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに画像記録装置。
記録媒体を画像記録手段に対して相対移動させつつ着色粒子を付着させて画像を記録する描画工程と、
記録媒体を定着手段に対し描画工程とは異なる相対移動速度で相対移動させつつ着色粒子を定着させる定着工程と、
を有することを特徴とする画像記録方法。