JP2006346921A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録画像を良好に形成するための処理液を記録媒体に塗布する塗布ローラを有する記録装置において、簡単かつ安価な構成で、異なる幅の記録媒体を使用する場合でも、幅方向における余剰塗布液の溢れに起因する塗布ムラや塗布過多を防止できる記録装置を提供する。
【解決手段】 吸収性部材５１から塗布ローラ２２への処理液の転写幅Ｒは記録媒体１３の幅Ｐより狭くかつ記録領域Ｃより広くし、吸収性部材に転写幅が異なる複数の部位を設け、記録媒体の幅に応じて塗布ローラに接触する吸収性部材の部位を変更することにより、処理液の該塗布ローラへの転写幅を変更する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、記録媒体に記録に先立って画質向上のための処理液を塗布する塗布手段を有する記録装置に関する。

近年、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の記録装置においては、種々の記録方式のものが商品化されている。その中でも、記録ヘッドの吐出口から記録媒体（紙や布、不繊布、ＯＨＰ用紙、シート材など）へインクを吐出して画像を記録するインクジェット記録装置は、ノンインパクトで低騒音な記録方式の一つであり、高密度かつ高速な記録動作が可能である。

上記インクジェット記録に用いられるインクの組成は、一般に、主成分である水と、乾燥防止や目詰まり防止等の効果を示すグリコール等の水溶性高沸点溶剤とで構成されている。そのため、このようなインクを用いて普通紙に記録を行った場合、インクの定着性が不十分であったり、普通紙表面の填料やサイズ剤の不均一な分布により画質の不均一化が生じることがある。カラー画像を得ようとした場合には、記録画像が定着する前に複数の色のインクが次々と重ね打ちされることから、異なった色の画像の境界部分で色が滲んだり、不均一に混ざり合ったりし、満足すべき画像が得られないこともあった。

このような課題を解決するために、記録に先立って記録媒体上に画像向上のための処理液を塗布する塗布手段が提案されている。例えば、特許文献１には、記録媒体に多価金属塩溶液を適用した後に、インク組成物を適用して良好な画像を得る方法が開示されている。この場合のインク組成物としては、少なくとも一つのカルボキシル基を有する少なくとも一つの化学染料剤を含むインク組成物が使用されている。また、特許文献２にも、良好な画像を得るための画像形成方法、並びにこれに用いる処理液及びインク組成物が開示されている。そして、これらの特許文献に記載された実施例においては、インクジェット記録に先立って塗布ローラにより処理液を記録媒体に塗布する方法が開示されている。

上記のような塗布ローラへの処理液の供給に関しては、ローラのジャブ漬けによる転写方式が提案されている。例えば特許文献３には、ジャブ漬けの汲み上げローラから塗布ローラへ転写する技術が開示されている。
特開平５−２０２３２８号公報 特開昭６１−７５８７０号公報 特開平８−７２２２７号公報

しかしながら、塗布ローラへの処理液供給手段としての転写部が処理液溜め内にジャブ漬けする構成では、塗布ローラの全幅（長さ方向の全領域）に処理液が付着されるため、記録媒体の幅より外側に塗布された処理液は余剰分として塗布ローラと圧接ローラのニップ部に溜まり、この処理液がやがて記録媒体の両端部に溢れてくる傾向がある。また、幅が異なる記録媒体に塗布する場合でも、未塗布部分の余剰液が溢れるため、塗布量のムラや塗布量過多を引き起こし、最終的に、記録のムラや無駄塗りによるランニングコストの上昇を招くことがあった。

本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、処理液を記録媒体に塗布する塗布ローラを有する記録装置において、簡単かつ安価な構成で、幅方向における余剰塗布液の溢れに起因する塗布ムラや塗布過多を防止できる記録装置を提供することである。

本発明は、上記目的を達成するため、画像情報に基づいて記録媒体に画像を記録する記録ヘッドと、前記記録媒体に記録に先立って画質向上のための処理液を塗布する塗布手段と、を備えた記録装置において、前記塗布手段は記録媒体に処理液を塗布する塗布ローラと該塗布ローラに接触して処理液を転写する吸収性部材とを有し、処理液の前記塗布ローラへの転写幅は記録媒体の幅より狭くかつ記録領域より広いことを特徴とする。

本発明によれば、塗布手段は記録媒体に処理液を塗布する塗布ローラと該塗布ローラに接触して処理液を転写する吸収性部材とを有し、処理液の塗布ローラへの転写幅は記録媒体の幅より狭くかつ記録領域より広い構成とするので、簡単かつ安価な構成で、幅方向における余剰塗布液の溢れに起因する塗布ムラや塗布過多を防止できる記録装置が提供される。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を具体的に説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一又は対応部分を示すものである。図１は本発明を適用した記録装置の一実施形態の縦断面図である。図１において、記録装置は、記録用紙等の記録媒体を記録部へ供給するための給紙ユニット１０と、記録ヘッドにより画像情報に基づいて記録媒体に画像を記録する記録ユニット３０と、記録媒体に処理液を塗布するための塗布ユニット２０とを備えている。

給紙ユニット１０は、第１の搬送手段である給紙ローラ１１により、圧板１２に積載された複数枚の記録媒体１３の最上位のものから１枚ずつ分離して記録ユニット３０の記録領域へ給送する。なお、給紙ローラから記録領域への搬送方向を、画像記録時の搬送方向も含めて、正転方向（記録方向）とする。記録ユニット３０には、画像記録時の搬送を行う主搬送部を構成する搬送ローラ３１が配設されている。給紙ローラから搬送ローラまでの経路は、第１の搬送路である給紙路３７と第２の搬送路である突入路２６とで形成されるＵターン形状の搬送路になっている。

Ｕターン搬送路３７、２６の途中には、第２の搬送手段である給紙補助ローラ３６が配置されている。この給紙補助ローラは、給紙ローラの駆動源（不図示）とワンウェイギアを介して連結されており、必要時に、記録媒体への正転方向への搬送力を補助する。また、給紙補助ローラは、給紙ローラが給紙方向に回転する時には、ワンウェイギアの働きによりカムなどで離間されており、回転力を有しない。

記録ユニット３０は、記録媒体を間欠送り（副走査）するとともに、記録ヘッド４１を記録媒体の幅方向（紙面と交差する方向）に往復動（主走査）させながら画像を記録する工程である。記録ユニット３０には、画像記録時の搬送を行う主搬送部としての第３の搬送手段を構成する搬送ローラ３１及びピンチローラ３２からなるローラ対が配置されている。記録媒体１３は、このローラ対３１、３２のニップ部に挟持されることで記録時の搬送力を付与される。

搬送ローラ３１の上流側の近接位置には、記録媒体の有無を検知するための反射型のフォトセンサ３８が配置されている。このセンサ３８は、記録媒体の先端及び後端を検知する紙端センサであり、記録媒体の搬送方向を切り替えるために搬送ローラ３１の正逆転を制御する手段に使用される。搬送ローラ３１の下流側には、画像記録時の記録媒体の平面性を保つためのプラテン３５が配置されている。さらにその下流側には、記録された記録媒体を排出するための排紙ローラ３３及び拍車３４からなるローラ対が配設されている。排出された記録媒体は排紙トレイ３９に載置される。

記録ヘッドを搭載したキャリッジ４２は装置本体に設けられたガイドシャフト４３とガイドレール４４に沿って移動可能に案内支持されている。記録ヘッド４１は画像情報に基づいて記録媒体に画像を記録するものである。記録時には、記録媒体１３は主搬送部でもある搬送ローラ３１により所定ピッチで紙送りされる。そして、記録ヘッドを移動させて画像を形成する１ライン分の記録と、搬送ローラによる所定ピッチの紙送りとを交互に繰り返すことで、記録媒体全体に画像が形成される。

塗布ユニット２０は記録に先立って記録媒体の記録領域に処理液を塗布する塗布工程を行うためのユニットである。この処理液は、良好な画像を形成するために予め記録媒体に塗布されるものであり、例えば、記録液中の着色剤を不溶化する化合物を含有する液体が使用される。この化合物としては、例えば多価金属塩溶液を使用することができる。塗布工程は、記録媒体を記録方向とは逆方向に逆搬送しながら行われる。すなわち、搬送されてきた記録媒体の後端をフォトセンサ３８で検知したとき、後端が未だ搬送ローラ３１とピンチローラ３２で挟持されている状態で搬送を停止する。次に搬送ローラ３１を逆転駆動することにより記録媒体を逆搬送する。

搬送ローラの逆搬送側には、逆送りするための第３の搬送路を形成する逆転ベース２８が配置されている。この逆転ベースの搬送路は記録面を形成するプラテン３５とほぼ同様に水平に形成されている。そのため、搬送ローラ３１により逆搬送される記録媒体は、その剛性のため、突入路（第２の搬送路）２６の方向へは逆送りされず、逆転ベース２８の方向へスムーズに逆送りされる。逆転ベースの上側には逆転カバー２７が設けられている。

逆転ベース２８を通過した記録媒体は、第４の搬送路であるＵターン形状の反転搬送路２４へ沿って逆搬送される。逆転ベースと反転搬送路との間には、記録媒体に処理液を塗布するための塗布部が配設されている。反転搬送路２４は塗布搬送路を構成している。この塗布部は、処理液を記録媒体に塗布するための塗布ローラ２２と圧接ローラ２３からなるローラ対を具備している。塗布ローラ２２は、搬送ローラ３１の逆転と連動して逆搬送方向に駆動されており、記録媒体に処理液を塗布しながら該記録媒体を搬送路２４に沿って逆搬送する。この塗布ローラは第４の搬送手段を構成している。つまり、塗布ローラ２２に圧接ローラ２３が圧接された状態でその間を記録媒体が通過することにより、図示の下側の面に処理液が塗布される。

図２は図１中の塗布部の構成を示す縦断面図である。図１及び図２において、塗布部では、処理液を溜めておくための容器であるパン５２の内部に、処理液を吸収するのに好適な吸収性部材５１が収納されている。この吸収性部材は、記録媒体及び塗布ローラの幅方向（紙面と交差する方向）に延びる棒状の吸収体スティックで構成されている。また、図示の吸収体スティックの断面は長方形をしている。この吸収性部材５１は処理液を塗布ローラ２２に転写するための転写部材であり、例えば繊維の集合体を圧縮成形した繊維吸収体で形成されている。

この繊維吸収体には、例えばポリプロピレン繊維が使用される。このポリプロピレン繊維は、インクジェット記録装置に装着されるインクタンクの内容物にも使用されるものであり、耐溶剤性及び加工性などに優れた材料である。吸収体スティック５１の素材繊維としては、良好な保水性を有する１方向で圧縮されたものが好ましい。吸収体スティックの塗布ローラ側から見た平面形状は、塗布ローラの幅方向（軸方向）に沿って一様ではなく、所定領域で搬送方向の寸法が段差状に異なる形状をしている。吸収性部材５１は、パン（容器）５２とともに、モータ（不図示）などの駆動源により搬送方向に移動可能である。

吸収体スティック５１及び容器５２は、圧縮ばね（不図示）により上方へ付勢され、吸収体スティックの上面は塗布ローラ２２の下部に当接している。容器５２の側方には、吸収体スティックに供給するための処理液が貯留された処理液袋（不図示）が装着されている。容器５２内に供給された処理液は、表面張力（吸収体の毛管力）により吸収性部材５１の内部を浸透していき、塗布ローラとの当接面まで上昇していく。当接面まで供給された処理液が塗布ローラへ転写（付着）される。

塗布ローラに転写された処理液は圧接ローラ２３で押し付けられた記録媒体１３の図示の下側の面に塗布され、塗布搬送路２４に沿って逆搬送される。塗布搬送路２４はＵターン形状をした反転搬送路であり、給紙補助ローラ３６を通過することで再び第２の搬送路である突入路２６まで搬送される。なお、反転搬送路２４の途中には補助ローラ２５が配置されている。
次いで、記録媒体の先端を紙端センサ３８が検知することで搬送ローラ３１が正転方向に切り替えられ、記録媒体は記録方向へ搬送される。記録部において、記録媒体のピッチ搬送とキャリッジ４２上の記録ヘッド４１による１ラインごとの画像形成とを交互に繰り返すことにより記録媒体に対する画像記録が行われる。このとき、記録ヘッドは、画像情報に基づいてインクを吐出することで、処理液が塗布された面（表裏反転されて記録面になった面）に対し、良好な画像記録を行っていく。

図３は本発明を適用した記録装置の一実施形態において最大幅の記録媒体に処理液を塗布する状態を示す平面図である。図４は本発明を適用した記録装置の一実施形態において幅が小さい記録媒体に処理液を塗布する状態を示す平面図である。図３及び図４において、記録媒体の幅Ｐと、記録領域の幅Ｃと、塗布ローラの塗布幅Ｒとの関係を示す。なお、吸収性部材から塗布ローラへの転写幅は塗布幅Ｒと同じである。これらの寸法には、常に、「Ｐ≧Ｒ≧Ｃ」の関係がある。すなわち、処理液の塗布ローラへの転写幅は記録媒体の幅より狭くかつ記録領域より広くなっている。

また、本実施形態においては、処理液の塗布ローラへの転写幅を変化させる転写幅変更手段が設けられており、この転写幅変更手段は、吸収性部材に転写幅が異なる複数の部位を設け、記録媒体の幅に応じて塗布ローラに接触する吸収性部材の部位を変更することにより、処理液の該塗布ローラへの転写幅を変更するように構成されている。以下、図３及び図４を参照して具体的に説明する。

図３において、Ｐ１は最大幅の記録媒体１３の全幅を示し、Ｃ１は幅Ｐ１を有する記録媒体の記録領域の幅を示し、Ｒ１は塗布ローラ２２の最大塗布幅を示す。この最大塗布幅Ｒ１は、処理液を転写するための吸収性部材（吸収体スティック）５１から塗布ローラへの最大転写幅の寸法と同じである。吸収性部材は途中で搬送方向寸法が段階的に変化することで、複数（本実施形態では２種類）の異なる転写幅を持つ形状をしている。これによって、塗布ローラと吸収性部材を搬送方向に相対移動させることで、図３及び図４に示すように転写幅Ｒの寸法を変化させることができる。本実施形態では、図３の転写最大幅Ｒ１と図４の小さな転写幅Ｒ２とに切り替え可能になっている。図３の場合は、吸収性部材５１は転写最大幅で塗布ローラ２２と接触しており、塗布ローラ上にハッチングして示す領域５１Ａが転写領域であり、これが最大転写幅である。

一般に、記録媒体の幅方向両端部が塗布ローラからはみ出ると、紙折れや紙ジャムなどの不都合が起きやすくなる。そこで、図３においては、このような不都合が起きないように、塗布ローラの幅（軸方向長さ）は記録媒体の幅Ｐ１よりも大きくなっている。そして、塗布ローラへ転写する吸収性部材の幅Ｒ１は、記録媒体の幅Ｐ１よりも狭く、かつ記録領域の幅Ｃ１よりも広くなっている。これらの寸法は、「Ｐ１≧Ｒ１≧Ｃ１」の関係に設定されている。よって、塗布ローラ２２に転写された処理液は幅方向の全てで記録媒体に塗布され、塗布ローラの両端部に処理液が残らない状態で塗布を続けることができる。また、吸収性部材５１の幅と等しい転写幅Ｒ１は記録領域の幅Ｃ１よりも広いため、画像記録において、処理液の画質向上効果が損なわれるような記録箇所は存在しない。

図４には、記録媒体の幅Ｐが小さい場合の塗布幅（転写幅）Ｒと記録領域Ｃとの関係が示されている。小さい幅Ｐ２の記録媒体が選択されると、吸収性部材５１は搬送方向に移動させられ、図３とは異なり、吸収性部材の小さい転写幅Ｒ２の部分が塗布ローラ２２に接触する状態になる。つまり、吸収性部材の転写領域５１Ｂは小さい転写幅Ｒ２となり、記録媒体への塗布幅もＲ２となる。この場合の記録媒体の幅Ｐと塗布領域の幅Ｒと記録領域の幅Ｃとの関係も「Ｐ２≧Ｒ２≧Ｃ２」となる。

これによって、図４の場合も、塗布ローラ２２に転写された処理液は幅方向の全てで記録媒体に塗布され、塗布ローラの両端部に処理液が残らない状態で塗布を続けることができる。また、吸収性部材による転写幅Ｒ２は記録領域の幅Ｃ２よりも広いため、画像記録における処理液の画質向上効果が損なわれるような記録箇所は存在しない。

以上説明した塗布部の構成によれば、記録媒体に処理液を塗布する塗布ローラと該塗布ローラに接触して処理液を転写する吸収性部材とを有し、処理液の塗布ローラへの転写幅は記録媒体の幅より狭くかつ記録領域より広い構成とするので、簡単かつ安価な構成で、幅方向における余剰塗布液の溢れに起因する塗布ムラや塗布過多を防止できる記録装置が提供される。

また、吸収性部材に転写幅が異なる複数の部位を設け、記録媒体の幅に応じて塗布ローラに接触する吸収性部材の部位を変更することにより、処理液の該塗布ローラへの転写幅を変更するように構成したので、記録媒体の幅が変化する場合でも、簡単かつ安価な構成で、幅方向における余剰塗布液の溢れに起因する塗布ムラや塗布過多を防止でき、最終的な記録ムラの発生を防ぐとともに、無駄塗りによるランニングコストの上昇を防ぐことができる。さらに、記録媒体の側縁部には塗布しないため、記録媒体の搬送方向左右両側端の剛性を劣化することなく、そのため、搬送の直進性を得るために記録媒体の側面を摺動させることが可能となる。

なお、以上の実施形態では、記録ヘッドから記録液（インク）を吐出して記録するインクジェット記録装置を例に挙げて説明したが、本発明は、記録に先立って画質向上のための処理液を塗布する手段を備えた記録装置であれば、その他の記録方式の記録装置にも適用可能なものであり、同様の作用効果を奏するものである。また、以上の実施形態では、キャリッジに搭載された記録ヘッドを使用するシリアルタイプの画像記録装置を例に挙げて説明したが、本発明は、副走査のみで記録するラインタイプの画像記録装置など、他の記録方式の画像記録装置の場合にも同様に適用可能なものであり、同様の作用効果を奏するものである。

さらに、本発明は、インクジェット記録ヘッドを用いる場合、１個の記録ヘッドを用いる装置、異なる色のインクを用いる複数の記録ヘッドを用いる装置、同一色彩で異なる濃度のインクを用いる複数の記録ヘッドを用いる装置、あるいは、これらを組み合わせた装置、さらには、キャリッジを用いずに記録ヘッドを直接往復移動させる形態の画像記録装置の場合にも、同様に適用することができ、同様の効果を達成し得るものである。

本発明を適用した記録装置の一実施形態の縦断面図である。 図１中の塗布部の構成を示す縦断面図である。 本発明を適用した記録装置におけて最大幅の記録媒体に処理液を塗布する状態を示す平面図である。 本発明を適用した記録装置におけて幅が小さい記録媒体に処理液を塗布する状態を示す平面図である。

符号の説明

１ 記録装置
１０ 給紙ユニット
１１ 給紙ローラ（第１の搬送手段）
１２ 圧板
１３ 記録媒体
２０ 塗布ユニット
２２ 塗布ローラ（第４の搬送手段）
２３ 圧接ローラ
２４ 反転搬送路（塗布搬送路、第４の搬送路）
２６ 突入路
２７ 逆転カバー
２８ 逆転ベース（逆送路、第３の搬送路）
３０ 記録ユニット
３１ 搬送ローラ（第３の搬送手段、主搬送部）
３２ ピンチローラ
３３ 排紙ローラ
３４ 拍車
３５ プラテン
３６ 給紙補助ローラ（第２の搬送手段）
３７ 給紙路
３８ 紙端センサ（フォトセンサ）
３９ 排紙トレイ
４１ 記録ヘッド
４２ キャリッジ
４３ ガイドシャフト
４４ ガイドレール
５１ 吸収性部材（吸収体スティック、繊維吸収体）
５２ 容器（パン）

Claims (3)

1. 画像情報に基づいて記録媒体に画像を記録する記録ヘッドと、前記記録媒体に記録に先立って画質向上のための処理液を塗布する塗布手段と、を備えた記録装置において、
   前記塗布手段は記録媒体に処理液を塗布する塗布ローラと該塗布ローラに接触して処理液を転写する吸収性部材とを有し、処理液の前記塗布ローラへの転写幅は記録媒体の幅より狭くかつ記録領域より広いことを特徴とする記録装置。
2. 前記処理液の前記塗布ローラへの転写幅を変化させる転写幅変更手段を有することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記吸収性部材に転写幅が異なる複数の部位を設け、記録媒体の幅に応じて前記塗布ローラに接触する前記吸収性部材の部位を変更することにより、処理液の該塗布ローラへの転写幅を変更することを特徴とする請求項２に記載の記録装置。

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