JP2006315206A - 記録装置および記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 記録性向上液の付与後における記録媒体の表面状態を安定化させてから、高品位の画像を安定的に継続して記録することができる記録装置および記録方法を提供すること。
【解決手段】 用紙１１に前処理液２２を付与してから記録液を付与するまでの間に、その用紙１１を表面安定化トレイ５０上に所定時間放置して、その用紙１１における前処理液２２の付着状態を画像の記録に適した状態に調整する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、記録媒体に記録性向上液を付与してから、記録液を付与することによって画像を記録する記録装置および記録方法に関するものである。

近年、記録液を用いて画像を記録する記録装置として、インクジェット記録方式のプリンタやファクシミリなどのインクジェット記録装置は、低騒音、低ランニングコスト、記録画像のカラー化（多色化）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した場合には、その普通紙の品質に起因して、インクのにじみが生じたり、濃度や色調が不充分であったり、裏写りが生じたりするおそれがある。さらに、記録画像の耐水性や耐候性などの画像の堅牢性が損なわれるおそれもある。

このような不具合の解決策として、例えば特許文献２には、このような記録性向上液の塗布動作の終了を待ってから、記録動作を行う方法が開示されている。このような記録性向上液は、画像の記録前に記録媒体に付与されるため前処理液とも称される。

特開２００２−９６４５３号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている方法においては、記録性向上液の塗布直後から、画像の記録動作が開始されるため、記録媒体の表面状態が不安定のまま、画像が記録されることになる。そのため、高品位の画像を継続的に安定して記録することが難しい。

本発明は、このような問題を解決するものであり、記録性向上液の付与後における記録媒体の表面状態を安定化させてから、高品位の画像を安定的に継続して記録することができる記録装置および記録方法を提供することを目的とする。

本発明の記録装置は、記録媒体に記録性向上液を付与してから、前記記録媒体に記録液を付与することにより画像を記録する記録装置において、前記記録媒体に前記記録性向上液を付与してから前記記録液を付与するまでの間に、前記記録媒体における前記記録性向上液の付着状態を画像の記録に適した状態に調整するための調整手段を備えることを特徴とする。

本発明の記録方法は、記録媒体に記録性向上液を付与してから、前記記録媒体に記録液を付与することにより画像を記録する記録方法において、前記記録媒体に前記記録性向上液を付与してから前記記録液を付与するまでの間に、前記記録媒体における前記記録性向上液の付着状態を画像の記録に適した状態に調整することを特徴とする。

本発明によれば、記録媒体に記録性向上液を付与してから記録液を付与するまでの間に、その記録媒体における記録性向上液の付着状態を画像の記録に適した状態に調整することにより、記録性向上液の付与後における記録媒体の表面状態を安定化させてから、高品位の画像を安定的に継続して記録することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録装置の概略構成図である。

本例の記録装置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を含んで構成される。用紙供給ユニット１０は、用紙（記録媒体）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、前処理液（記録性向上液）２２を収納する前処理液タンク２１と、前処理液２２を塗布ローラ２３まで供給する汲み上げポンプ２４と、前処理液供給路２５と、から構成される。記録液（インク）は、色剤と、その色剤を分散または溶解する溶媒からなり、前処理液は、その記録液中の色剤を凝集または不溶化する化合物を含有する液体である。この前処理液は、記録画像の耐水性や耐候性などの画像の堅牢性、および記録画像の発色性などを向上させる液、つまり記録性を向上させる記録性向上液である。この前処理液２２は、前処理液供給路２５を通して塗布ローラ２３の中心部に供給され、そして塗布ローラ２３の外周方向に浸透して、その外周面から染み出すことによって、その対向位置に搬送されてくる用紙１１に対して塗布される（前処理液塗布処理）。その後、前処理液２２が塗布された用紙１１は、切替ガイド４５により表面安定化トレイ５０へと誘導される。

画像記録ユニット３０は、搬送ローラ３１〜３３と、記録部３６と、排出ローラ３８〜４１と、を含んで構成される。搬送ローラ３１〜３３は、表面安定化トレイ５０から搬送されてくる用紙１１を後述する記録ヘッド３７の記録エリアに搬送する。記録部３６は、案内ロッド３４に沿って、主走査方向（図１中の紙面の表裏方向）に移動するキャリッジ３５を有し、そのキャリッジ３５には記録液を吐出可能な記録ヘッド３７が搭載される。排出ローラ３８〜４１は、記録された用紙１１を排出する。

図３は、記録装置１の制御系の概略ブロック構成図である。

図３において、ＣＰＵ１００は、本記録装置１の動作の制御処理やデータ処理等を実行する。ＲＯＭ１０１は、それらの処理手順等のプログラムが格納され、またＲＡＭ１０２は、それらの処理を実行するためのワークエリアなどとして用いられる。画像記録ユニット３０のキャリッジ３５に搭載される記録ヘッド３７からのインクの吐出は、ＣＰＵ１００が記録ヘッド３７における記録素子の駆動データ（画像データ）および駆動制御信号（ヒートパルス信号）をヘッドドライバ（不図示）に供給することにより行われる。記録素子は、電気熱変換体（ヒータ）やピエゾ素子等を用いてノズルからインクを吐出させるものであり、電気熱変換体を用いた場合には、その電気熱変換体の駆動データ（画像データ）および駆動制御信号（ヒートパルス信号）がヘッドドライバに供給される。その場合には、電気熱変換体の発熱によってインクを発泡させ、その発泡エネルギーを利用してノズルからインクを吐出させることができる。画像データは、ホスト装置２００から転送することができる。

また、画像記録ユニット３０には、キャリッジ５３を主走査方向に駆動するためのキャリッジモータ（不図示）が備えられている。ＣＰＵ１００は、そのキャリッジモータ１０３を不図示のモータドライバを介して制御する。ＣＰＵ１００は、給紙ローラ１２、汲み上げポンプ２４、搬送ローラ３１〜３３、排出ローラ３８〜４１、搬送ローラ４３，４４、切替ガイド４５、および搬送ローラ４６，４７を後述するように関連的に制御する。搬送ローラ３１〜３３、および排出ローラ３８，３９は、用紙１１を主走査方向と交差する副走査方向（本例の場合は、主走査方向と直交する図１中の矢印Ｙ方向）に搬送する。

また、ＣＰＵ１００は回復処理ユニット６０も制御する。その回復処理ユニット６０は、記録ヘッド３７のインクの吐出状態を良好に維持するための回復処理をする。その回復処理（「ヘッドクリーニング処理」ともいう）は、例えば、画像の記録に寄与しないインクを記録ヘッド３７のノズルからキャップ内に強制的に吸引排出または加圧排出させる処理、および記録ヘッド３７におけるインク吐出口の形成面をブレードによってワイピングする処理を含むことができる。さらに回復処理として、画像の記録に寄与しないインクを記録ヘッド３７のノズルから吐出（予備吐出）させる処理を含むこともできる。

次に、本例の画像記録装置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が給紙ローラ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、汲み上げポンプ２４によって汲み上げられ、そして塗布ローラ２３の中心部へと供給され、その塗布ローラ２３の外周方向に向かって染み出す。この塗布ローラ２３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。用紙１１は、前処理液塗布ユニット２０によって前処理液２２が塗布されながら、搬送ローラ４３，４４、切替ガイド４５、および搬送ローラ４６，４７によって、表面安定化トレイ５０へ搬送される。前処理液２２が塗布された用紙１１は、表面安定化トレイ５０上における放置時間を含む所定時間（表面安定化時間）が経過することにより、用紙１１の表面状態が画像の記録に適するように安定化する（表面安定化処理）。

前処理液２２の塗布直後の用紙１１がもつコックリング量をＸ、この量Ｘが画像記録に影響の無いコックリング量ＸＡとなるまでの時間を表面安定化時間ＴＡとする。表面安定化時間ＴＡは、記録装置１の内部タイマー（不図示）のカウントによって管理され、１秒〜３０秒の範囲が望ましい。

用紙１１に前処理液２２が塗布された後、表面安定化時間ＴＡの経過を待ってから、その用紙１１に対して画像が記録できるように、その用紙１１を表面安定化トレイ５０上に所定の放置時間ＴＢだけ放置する。そして、その放置時間ＴＢの経過後に、図２に示すように切替ガイド４５が切り替えられて、搬送ローラ４６，４７が逆回転する。これにより、表面安定化トレイ５０上の用紙１１は、再度記録装置１内へ引き込まれ、搬送ローラ３１〜３３によって記録開始位置まで搬送される。用紙１１の記録開始位置の位置出しは、用紙１１の位置を検出するための不図示の用紙検知手段を設けることにより可能である。

その後、画像信号に基づいて、キャリッジ３５が案内ロッド３４に沿って主走査方向に往復動作し、そのキャリッジ３５に搭載された記録ヘッド３７のノズルから用紙１１の記録領域上に記録液を吐出することによって、画像を記録する。その記録液が付与される用紙１１の記録領域には、前述したように前処理液２２が塗布された領域である。このような記録ヘッド３７の主走査方向の移動を伴う記録動作と、用紙１１を副走査方向に所定量搬送する搬送動作と、を交互に繰り返すことによって、用紙１１上に順次画像を記録する。画像が記録された用紙１１は、排出ローラ３８〜４１によって排出部５１に排出される。

このように本例の記録装置１は、用紙１１に前処理液２２が付与されてから記録液によって画像が記録されるまでの間に、その用紙１１における前処理液２２の付着状態が画像の記録に適した状態に調整する。したがって、前処理液２２が付与された用紙１１上に高品位な画像を安定的に記録することができる。その画像は、細線等の再現性に優れ、色境界での滲みがなくて色調の良好な高画質な画像であり、耐水性にも優れている。

図４は、記録装置１における記録開始前の動作の一例を示すフローチャート、その記録動作を説明するためのタイムチャートである。

図５中の時刻ｔ０に、コンピュータなどのホスト装置２００から記録指令を受けると（ステップＳ１０１）、記録装置１は、時刻ｔ１において、前処理液塗布ユニット２０による前処理液塗布処理（ステップＳ１０２）と、回復処理ユニット６０によるヘッドクリーニング処理（ステップＳ１０３）と、を同時に開始する。ヘッドクリーニング処理後は、記録ヘッド３７からのインクの噴射（吐出）が正常に行われるか否かをチェックし（ステップＳ１０４）、記録ヘッド３７の噴射が正常でない場合には、再度ヘッドクリーニング処理を行う（ステップＳ１０３）。一方、前処理液塗布処理においては、前述したように、前処理液２２が塗布ローラ２３の中心部から外周方向に向かって染み出し、搬送されてくる用紙１１に対して、その前処理液２２が塗布される。

時刻ｔ２にて前処理液塗布処理が終了した後、時刻ｔ３にて表面安定化処理を開始する（ステップＳ１０５）。その表面安定化処理は、前述したように、前処理液２２が塗布された用紙１１を表面安定化トレイ５０上に誘導して、その用紙１１を表面安定化トレイ５０上に所定の放置時間ＴＢ放置する。つまり、前処理液２２が塗布された用紙１１に対して、表面安定化時間ＴＡの経過を待ってから画像が記録できるように、その用紙１１を表面安定化トレイ５０上に所定の放置時間ＴＢ（時刻ｔ３〜ｔ４）放置する。そして、用紙１１の表面安定化が完了したか否かのチェック、つまり放置時間ＴＢが経過したか否かをチェックし（ステップＳ１０６）、その表面安定化処理の完了を待つ。

記録ヘッド３７のインクの噴射が正常、かつ用紙１１の表面安定化処理が完了したときには、画像データを転送し（ステップＳ１０７）、時刻ｔ４にて、表面安定化トレイ５０上の用紙１１を記録ヘッド３７による記録位置に搬送する動作を開始する。そして、その用紙１１が記録開始位置にセットされて（ステップＳ１０８）、全ての準備が完了した時点（時刻ｔ５）から、記録動作を開始する（ステップＳ１０９）。画像データの転送は、１走査分であっても複数走査分であってもよく、あるいは１ページ分であってもよい。

このように、記録動作を開始するときには、用紙１１に前処理液２２が塗布されてから、表面安定時間ＴＡが経過しているため、その用紙１１のコックリング量は画像記録に影響の無いコックリング量ＸＡとなる。この結果、用紙１１に対して高品位の画像を安定的に記録することができる。

（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態における記録装置の概略構成図であり、前述した第１の実施形態の記録装置１に、表面安定化時間ＴＡを短縮するための表面安定化機構１４８を備えた構成となっている。

表面安定化機構１４８としては、熱源を備えた送風機構、つまり温風を吹き付ける機構が好ましい。しかし、前処理液２２が塗布された用紙１１の表面安定化、つまり前処理液２２の付着状態を画像の記録に適した状態とするための調整を促進することができればよく、種々の加熱機構や送風機構を用いることができる。前処理液２２が塗布されてから、表面安定化トレイ１５０上へ搬送される用紙１１は、表面安定化機構１４８からの温風や熱を受けることによって表面安定化が促進される。そのため、表面安定化トレイ１５０上における放置時間ＴＢおよび表面安定化時間ＴＡを短縮して、スループットを高めることができる。

（他の実施形態）
本発明は、記録媒体（用紙）に記録性向上液（前処理液）を付与してから記録液を付与するまでの間に、記録媒体における記録性向上液の付着状態を画像の記録に適した状態に調整することができればよい。その記録性向上液の付着状態を調整するための調整手段は、記録媒体に対する記録性向上液の浸透量、浸透度、および付与量の内の少なくとも１つを調整するものであってもよい。その調整方法は、記録媒体に記録性向上液が付与されてから記録液が付与されるまでの時間を設定する方法、記録性向上液が付与された記録媒体に加熱または送風の少なくとも一方を行なう方法のみには特定されない。要は、記録媒体における記録性向上液の付着状態を画像の記録に適した状態に調整することができればよい。

また、記録媒体に記録性向上液を付与する作業位置から、その記録媒体に記録液を付与して画像を記録する作業位置までの間における記録媒体の搬送経路は、前述した実施形態のように表面安定化トレイ５０を用いたスイッチバック方式のみに特定されない。例えば、両者の作業位置の間において記録媒体を一方向に搬送する経路であってもよい。

また本発明は、上述したようなシリアルスキャン方式のインクジェット記録装置のみに特定されず、記録媒体の幅方向に渡って延在する長尺なインクジェット記録ヘッドを用いて画像を記録するフルラインタイプのインクジェット記録装置に対しても適用することができる。また、インクジェット記録ヘッドとしては、ピエゾ素子などを用いて種々のインク吐出方式のものを用いることができる。さらに本発明は、インクジェット記録ヘッドを用いたインクジェット記録装置のみならず、種々の記録方式の記録装置に対しても広く適用することができる。要は、前処理液を付与してから画像を記録する記録装置であればよい。

また、前処理液の付与方法は、上述したような塗布ローラを用いた方式のみに特定されず任意であり、例えば、インクジェット記録ヘッドを用いて前処理液を吐出させることによって、それを記録媒体に付与してもよい。また、記録媒体の全面のみならず、記録媒体の記録領域に対してのみに前処理液を付与してもよい。さらに、画像が記録される記録媒体上の部位に対してのみに、前処理液を付与してもよい。

本発明の第１の実施形態における記録装置の概略構成図である。 図１の記録装置の異なる動作時の概略構成図である。 図１の記録装置の制御系のブロック構成図である。 図１の記録装置の動作を説明するためのフローチャートである。 図１の記録装置の動作を説明するためのタイムチャートである。 本発明の第２の実施形態における記録装置の概略構成図である。

符号の説明

１ 記録装置
１０ 用紙供給ユニット
１１ 用紙（記録媒体）
２０ 前処理液塗布ユニット
２２ 前処理液（記録性向上液）
２３ 塗布ローラ
３０ 画像記録ユニット
３５ キャリッジ
３７ 記録ヘッド
５０ 表面安定化トレイ
１４８ 表面安定化機構

Claims (10)

1. 記録媒体に記録性向上液を付与してから、前記記録媒体に記録液を付与することにより画像を記録する記録装置において、
   前記記録媒体に前記記録性向上液を付与してから前記記録液を付与するまでの間に、前記記録媒体における前記記録性向上液の付着状態を画像の記録に適した状態に調整するための調整手段を備えることを特徴とする記録装置。
2. 前記調整手段は、前記記録性向上液が付与された前記記録媒体のコックリング量が所定量となるように、前記記録性向上液の付着状態を調整することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記調整手段は、前記記録媒体に対する前記記録性向上液の浸透量、浸透度、および付与量の内の少なくとも１つを調整することを特徴とする請求項１または２に記載の記録装置。
4. 前記調整手段は、前記記録媒体に前記記録性向上液が付与されてから、前記記録液が付与されるまでの時間を設定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の記録装置。
5. 前記調整手段は、前記記録性向上液が付与された前記記録媒体に対して、加熱または送風の少なくとも一方を行なうことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の記録装置。
6. 前記調整手段は、前記記録性向上液が付与された前記記録媒体を載せて、前記記録性向上液の付着状態を調整するためのトレイを備えることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の記録装置。
7. 前記記録液は、色材と、その色材を分散または溶解する溶媒と、を含み、
   前記記録性向上液は、前記記録液中の色材を凝集または不溶化する成分を含む
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の記録装置。
8. 前記記録性向上液が外周面から染み出る塗布ローラを用いて、前記記録性向上液を前記記録媒体に塗布する手段を備えることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の記録装置。
9. 前記記録液を吐出する可能な記録ヘッドを用いて、前記記録液を前記記録媒体に付与する手段を備えることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の記録装置。
10. 記録媒体に記録性向上液を付与してから、前記記録媒体に記録液を付与することにより画像を記録する記録方法において、
    前記記録媒体に前記記録性向上液を付与してから前記記録液を付与するまでの間に、前記記録媒体における前記記録性向上液の付着状態を画像の記録に適した状態に調整することを特徴とする記録方法。
    

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