JP2011126638A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インク滴を記録媒体の正確な位置に着弾させることが可能なインクジェット記録装置を提供する。
【解決手段】インクジェット記録装置１は、前処理液の塗布処理がなされた記録媒体Ａに記録を行う。インクジェット記録装置１は、表面側に抵抗層が形成された静電ベルト２０と、該静電ベルト２０の表面に電荷を付与する給電ローラ１６と、を有する。記録ヘッド１０は、記録媒体Ａの裏面が、電荷が付与された静電ベルト２０の表面に接しているときに、記録媒体Ａの表面にインクを吐出する。
【選択図】図２

Description

本発明は、記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置に関する。

近年インクジェット記録装置は市場からの更なる記録の高画質化と高速化の要求を実現するために多色化、高密度化、小ドロップ化、多ノズル化などが進んできている。その結果、インクジェット記録装置は、普通紙でのＷｅｂやテキストの印刷用途としてはもとより、特殊メディアへの印刷では銀塩写真と比べ遜色のない写真画像をユーザーに提供できるようになってきている。また、レーザービームプリンタ並に印刷速度を上げたビジネスユースや産業向けのインクジェット記録装置も開発されてきている。

ビジネスユースや産業向けのインクジェット記録装置には、印刷速度を上げるため、記録ヘッドのノズルを長尺にしているものが多い。しかしながら、このようなインクジェット記録装置では記録ヘッドのノズル面から記録媒体の記録面までの距離（以下、「紙間距離」という。）を一定に保つのが難しい。これは記録ヘッドより上流側にある記録媒体を支持するピンチローラから記録ヘッドより下流側にある記録媒体を支持する排紙ローラまでの距離が長くなってしまう為である。このようなインクジェット記録装置では、ピンチローラと排紙ローラとの間で、記録媒体の浮きや、インクが記録媒体に染み込むことで発生する波打ち現象（コックリング）などが発生しやすく、紙間距離を一定に保つことが難しい。

インクジェット記録装置では、紙間距離を一定に保つために、静電気吸着搬送システムや、穴開きプラテン搬送システムなどが用いられる。静電気吸着搬送システムは、記録媒体搬送機構において無端状の搬送ベルトを採用し、搬送ベルト表面に静電気を発生させて記録媒体を吸着搬送するものである。穴開きプラテン搬送システムは、記録領域直下で記録媒体の裏面を搬送ベルトにエア吸着させるものである。

特許文献１には、静電気吸着搬送システムを備えたインクジェット記録装置が記載されている。このインクジェット記録装置の静電気吸着搬送システムは、高抵抗な単層構造の搬送ベルトに直流（ＤＣ：Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）帯電を施し、記録媒体を吸着搬送するものである。

特許文献２や特許文献３にも、静電気吸着搬送システムを備えたインクジェット記録装置が記載されている。これらのインクジェット記録装置の静電気吸着搬送システムは、表層が絶縁層で裏面層が導通層である２層構造の搬送ベルトに交流（ＡＣ：Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ）帯電を施し、記録媒体を吸着搬送するものである。

特開２００１−３５３８６１号公報 特許第３８０４９２８号 特開２００４−２６２５５７号公報

特許文献１に記載の単層構造の搬送ベルトにＤＣ帯電を施す静電気吸着搬送システムでは、記録媒体を吸着搬送する際に、搬送ベルトの記録媒体への吸着力の急激な低下が生じることがあることが分かっている。これにより、記録媒体の浮きによる画像品位の低下や記録媒体と記録ヘッドとの干渉による記録媒体表面の擦れが発生することがある。

また、特許文献１に記載の静電気吸着搬送システムの構成で帯電方式をＤＣ帯電からＡＣ帯電に変えると、搬送ベルトの記録媒体への吸着力の急激な低下はむしろ顕著になることが分かっている。

特許文献２や特許文献３に記載の２層構造の搬送ベルトにＡＣ帯電を施す静電気吸着搬送システムでは、搬送ベルトに印加する電荷の正、負の切り替わりのタイミング（正、負の帯電周期の半分のピッチ）において記録スジが確認されることがあった。

記録ヘッド直下の搬送ベルトの平均的な帯電分布は表面電位が“０”となり一様であるが、搬送ベルトには記録メディアの搬送方向に対して微視的には正帯電部と負帯電部とが生じている。その正帯電部と負帯電部との境界部上では、記録媒体上に吐出されたインク滴がクーロン力によって正帯電部または負帯電部に引き付けられる。そのため、搬送ベルト上の正帯電部と負帯電部と境界部にある記録媒体にはインク滴が正確に着弾しないため、これが記録スジとして表れると考えられる。この現象は、特にインク滴の速度が遅い場合により顕著である。

更にはＡＣ帯電を搬送ベルトに施した場合、搬送ベルトへインクミストやゴミが付着すると搬送ベルトの記録媒体への吸着力が急激に低下してしまう課題もあることが分かっている。ＡＣ帯電が施された搬送ベルトには搬送方向に正帯電部と負帯電部とが繰り返し形成され、搬送ベルトの表面抵抗が高い場合は正帯電部と負帯電部との間で電荷の移動は発生しない。しかし、搬送ベルトにインクミストやゴミ等が付着した場合には、搬送ベルトの表面抵抗が低下するため、搬送ベルトの正帯電部と負帯電部との間で電荷の移動が起こる。これにより、搬送ベルトの表面電荷はキャンセルされてしまうため、搬送ベルトの記録媒体への吸着力が低下してしまうと考えられる。

以上、本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、インク滴を記録媒体の正確な位置に着弾させることが可能なインクジェット記録装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明のインクジェット記録装置は、前処理液の塗布処理がなされた記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置であって、第１の面の側に抵抗層が形成された搬送ベルトと、前記搬送ベルトの前記第１の面に第１の電荷を付与する電荷付与部と、前記記録媒体の第１の面とは反対側の第２の面が、前記第１の電荷が付与された前記搬送ベルトの前記第１の面に接しているときに、前記記録媒体の前記第１の面にインクを吐出する記録ヘッドと、を有することを特徴とする。

本発明によれば、記録媒体を搬送ベルトに密着させることができ、インク滴を記録媒体の正確な位置に着弾させることが可能なインクジェット記録装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る記録媒体へ前処理液を塗布する塗布部の模式図である。 本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の模式図である。 記録媒体に対する前処理液の浸透具合と電気抵抗との関係のモデル図である。 本発明の一実施形態に係る記録媒体の通紙枚数と吸着力との関係を示したグラフである。 記録媒体の厚み方向の抵抗率と表面抵抗率とによる吸着力の良否を示したグラフである。 比較例に係る記録媒体の通紙枚数と吸着力との関係を示したグラフである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の記録前の記録媒体へ透明な前処理液を塗布する塗布処理を行う塗布部の模式図である。

前処理液はキャップ１３に保持されている。補助ローラ１１が回転するとキャップ１３と接する塗布ローラ１２が補助ローラ１１に従動して回転する。この結果、塗布ローラ１２の表面にはキャップ１３から供給された前処理液が薄く引き延ばされた形態で付着する。そのため、記録媒体は補助ローラ１１と塗布ローラ１２との間に挟まれて通過すると、塗布ローラ１２と接した記録媒体の面に透明な前処理液が付着する。

この透明な前処理液は、主に記録媒体として普通紙を用いる場合に塗布されるものであり、文字や画像のエッジ部の品位の低下（フェザリング）や、複数の色のインクの境界部におけるインクの滲み現象（ブリード）の改善を目的に使用されるものである。この前処理液には一般的に、水以外に記録ヘッドより吐出されたインクと反応して色材の凝集や定着を促進する凝集・定着促進剤が含まれ、インク滴が記録媒体に着弾してから記録媒体表面へ定着するまでの時間を短く出来る。凝集・定着促進剤としては１価や２価の金属塩などが代表的である。また、前処理液には、それ以外にも不揮発性溶剤、界面活性剤、防腐剤等が含まれていることが多い。このように、透明な前処理液の塗布により、記録媒体に形成される文字や画像の品位が高くなる。

図２は、本実施形態に係るインクジェット記録装置１の概略構成図である。図２では、本実施形態の特徴に関わる部分以外の部分を省略して示している。インクジェット記録装置１は記録媒体Ａを供給する給紙部２と、給紙部２から供給された記録媒体Ａを静電ベルト２０によって搬送し、記録媒体Ａに記録を行う記録部３と、を有している。なお、本実施形態において、記録媒体Ａや静電ベルト２０の一方の面である第１の面を表面と称し、記録媒体Ａや静電ベルト２０の当該一方の面とは反対側の他方の面である第２の面を裏面と称する。

給紙部２では、記録媒体用カセット１５に積載された記録媒体Ａをピックアップ機構（不図示）によって１枚ずつ分離して透明な前処理液を表面へ塗布するために補助ローラ１１と塗布ローラ１２との間を通過させる。

その後、表面に前処理液が塗布された記録媒体Ａは、記録媒体搬送系（不図示）を通って、記録部３の、記録媒体Ａを搬送するための搬送ベルトである静電ベルト２０に搬送される。そうすると、記録媒体Ａの前処理液が塗布されていない裏面が静電ベルト２０の表面に接するように記録媒体Ａが静電ベルト２０に積載される。このとき、記録媒体Ａの表面は記録ヘッド１０がある上方に向いている。

静電ベルト２０は無端状であり、全体としてループ状になるように形成されている。静電ベルト２０は、ループ状に一体成形されていてもよく、帯状に成形された後に両端が繋ぎ合わされることによりループ状に形成されていてもよい。静電ベルト２０は、駆動ローラ１７と従動ローラ１８とに保持され、駆動ローラ１７の駆動力によって繰り返し回転させられる。

静電ベルト２０は表面層と裏面層との２層構造である。記録媒体Ａの裏面を吸着する静電ベルト２０の表面層は体積抵抗率が１．０×１０¹²［Ω・ｃｍ］以上の抵抗層である。また、駆動ローラ１７および従動ローラ１８に接する静電ベルト２０の裏面層は体積抵抗率が１．０×１０⁴［Ω・ｃｍ］以上１．０×１０⁹［Ω・ｃｍ］以下の中抵抗層である。静電ベルト２０を形成する母材にとしては、たとえば、ＰＩ（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ：ポリイミド）やフッ素系樹脂等が用いられる。静電ベルト２０の体積抵抗率の調整のために、上述した母材に、成分や量の調整がなされた添加材が添加される。添加材には、カーボンや界面活性剤などが用いられる。

駆動ローラ１７は、接地された第１の接地部であり、静電ベルト２０の裏面層（中抵抗層）に接触して静電ベルト２０の裏面層を接地させている。この状態で、電荷付与部である給電ローラ１６は、静電ベルト２０の表面に電荷を付与する。その後、電荷が付与された静電ベルト２０の表面に記録媒体Ａの裏面が接触すると、記録媒体Ａの裏面は静電ベルト２０の表面に静電吸着される。これにより、記録媒体Ａは静電ベルト２から剥がれにくくなる。

さらにその後、記録媒体Ａは、接地された第２の接地部であるピンチローラ１９と静電ベルト２０とに挟まれて通過する。ピンチローラ１９は、静電ベルト２０へ記録媒体Ａを押し付ける機械的な役割と、給電ローラ１６により静電ベルト２０の表面層に付与された第１の電荷とは逆符号の第２の電荷を記録媒体Ａの表面へ付与する電気的な役割と、を担っている。すなわち、第１の電荷が正電荷の場合には第２の電荷が負電荷であり、第１の電荷が負電荷の場合には第２の電荷が正電荷である。静電ベルト２０の表面と記録媒体Ａの表面とに互いに逆符号の電荷が付与されていることにより、静電ベルト２０の表面の記録媒体Ａの裏面への静電吸着力が強力になる。これにより、さらに記録媒体Ａは静電ベルト２から剥がれにくくなる。

記録媒体Ａがピンチローラ１９と接触した後に、前処理液が塗布された記録媒体Ａの表面に対して記録ヘッド１０からインクが吐出される。記録媒体Ａは、記録ヘッド１０による記録が完了した後、インクジェット記録装置１の排紙トレイ（不図示）に排出される。

＜記録媒体の厚み方向の抵抗率と表面抵抗率とについて＞
記録媒体として全て同等の普通紙を用い、記録媒体の表面への前処理液の塗布処理を異なる条件で行った。これにより、以下の３種類の記録媒体（ａ）〜（ｃ）を準備した。記録媒体（ａ）は、前処理液を塗布していない普通紙である。記録媒体（ｂ）は普通紙の表面に界面活性剤を０．３ｗｔ％添加した前処理液を塗布したものである。記録媒体（ｃ）は普通紙の表面に記録媒体（ｂ）に塗布した前処理液の界面活性剤の添加量を５．０ｗｔ％に増加した前処理液を塗布したものである。なお、記録媒体（ｂ）および記録媒体（ｃ）の表面への前処理液の塗布量および塗布条件は同等である。記録媒体（ａ）〜（ｃ）について、厚み方向の抵抗率Ｒｔと表面抵抗率Ｒｓの測定を行った。

なお、記録媒体の厚み方向の抵抗率Ｒｔは、記録媒体の厚み方向の単位面積あたりの抵抗値を記録媒体の厚みで割った値である。すなわち、抵抗率Ｒｔは、記録媒体の厚み方向全体の抵抗率の平均値を表している。

また、表面抵抗率Ｒｓの単位は通常［Ω］で示される。しかし、ここでは単なる互いに異なる２点間の抵抗値Ｒと区別するため、正方形単位当りの抵抗という意味で、表面抵抗率の単位を［Ω／□］と表すこととする。また、表面抵抗率の単位は［Ω／Ｓｑ．］などと表される場合もある。

記録媒体（ａ）〜（ｃ）のＲｔおよびＲｓの測定結果を以下に示す。
・記録媒体（ａ）
Ｒｔ：３．５×１０¹⁴［Ω・ｃｍ］
Ｒｓ：３．５×１０¹⁶［Ω／□］
・記録媒体（ｂ）
Ｒｔ：２．０×１０¹⁴［Ω・ｃｍ］
Ｒｓ：２．１×１０¹⁰［Ω／□］
・記録媒体（ｃ）
Ｒｔ：１．０×１０⁹［Ω・ｃｍ］
Ｒｓ：８．６×１０⁹［Ω／□］
前処理液の塗布なしの記録媒体（ａ）では、Ｒｔ、Ｒｓとも非常に大きく、ほぼ絶縁状態である。界面活性剤を０．３ｗｔ％添加した前処理液を塗布した記録媒体（ｂ）では、Ｒｔは記録媒体（ａ）と大きく変わらないが、Ｒｓは記録媒体（ａ）より６桁も低い。界面活性剤５．０ｗｔ％の前処理液を塗布した記録媒体（ｃ）では、Ｒｓが記録媒体（ａ）より６桁低いだけでなくＲｔも記録媒体（ａ）より５桁も低い。

記録媒体（ａ）〜（ｃ）における前処理液の浸透具合とＲｔ，Ｒｓとの関係のモデル図を図３（ａ）〜（ｃ）に示す。図３（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ記録媒体（ａ）〜（ｃ）に対応している。図３では、各記録媒体の厚み方向の断面を示しており、記録媒体の表面を上向きに、裏面を下向きに示している。

前処理液が塗布されていない記録媒体（ａ）には、図３（ａ）に示すように前処理液浸透層Ｂが形成されていない。これに対して、前処理層が塗布されている記録媒体（ｂ）および記録媒体（ｃ）には、図３（ｂ）および図３（ｃ）に示すように前処理液浸透層Ｂが形成されている。また、前処理液の界面活性剤の濃度が高い記録媒体（ｃ）では厚み方向全体に前処理液浸透層Ｂが形成されているのに対し、前処理液の界面活性剤の濃度が低い記録媒体（ｂ）では厚み方向の途中までしか前処理液浸透層Ｂが形成されていない。

以上の結果から、前処理液は記録媒体の電気抵抗を低下させる作用があり、記録媒体のＲｔ，Ｒｓは前処理液浸透層Ｂの形成によって大きく変わるものと考えられる。すなわち、前処理液浸透層Ｂが形成されていない記録媒体（ａ）ではＲｔ，Ｒｓとも高く、前処理液浸透層Ｂが厚み方向全体に形成されている記録媒体（ｃ）ではＲｔ，Ｒｓともに低いと考えられる。また、前処理液浸透層Ｂが表面側にだけ形成されている記録媒体（ｂ）では表面抵抗率Ｒｓは低いが、厚み方向の抵抗率Ｒｔは高いと考えられる。

この３種類の記録媒体（ａ）〜（ｃ）に対して、図２に示した記録部３を用いて静電ベルト２０への吸着力を測定した。この測定は、給電ローラ１６の給電条件はＤＣ−２．０ｋＶとして各記録媒体に負電荷を付与した。すなわち、静電ベルト２０の表面には給電ローラ１６によって負電荷が付与されており、記録媒体の表面にはピンチローラ１９によって正電荷が付与されている。各記録媒体に対して１００枚連続で測定を行った。

図４はその結果を示したグラフである。図４では各記録媒体１０枚毎の吸着力変化を示している。記録媒体（ａ）のデータは◆印で示し、記録媒体（ｂ）のデータは■印で示し、記録媒体（ｃ）のデータは▲印で示している。図４の縦軸は静電ベルト２０から記録媒体を離間させるのに必要な水平引張り力から換算した吸着力［ｋＰａ］を表し、横軸は連続通紙をした枚数［枚］を表している。

記録媒体（ａ）では、数枚目までの吸着力は高いものの、通紙を続けるにつれ吸着力が徐々に低下していき、６０〜１００枚目では吸着力がほとんど発生していないことが分かった。記録媒体（ｂ）では、ある程度のバラツキの範囲で１枚目から１００枚目まで約１．９ｋＰａ前後の高い吸着力が持続されていることが分かった。記録媒体（ｃ）では、１枚目から１００枚目まで、約０．８ｋＰａのやや低い吸着力が保たれることが分かった。

この実験の結果から、図２に示した静電ベルト２０を用いた搬送システムでは、記録媒体の厚み方向の抵抗率及び表面抵抗率が静電ベルト２０への吸着力に大きく影響していることが分かった。

更に、記録媒体の厚み方向の抵抗率及び表面抵抗率の、静電ベルト２０への吸着力の影響を調べるために様々な厚み方向の抵抗率及び表面抵抗率の記録媒体を用意して静電ベルト２０への吸着力を測定した。記録媒体の厚み方向の抵抗率及び表面抵抗率の調整には、記録媒体に塗布する前処理液の界面活性剤の濃度を変えることにより行った。なお、前処理液塗布前の記録媒体は全て同等の普通紙であり、各記録媒体への前処理液の塗布量および塗布条件は一定とした。その結果を図５に示す。図５では、縦軸が記録媒体の表面抵抗率であり、横軸が記録媒体の厚み方向の抵抗率である。また、図５に示す結果には湿度の影響による記録媒体の電気抵抗の誤差も含んでいる。

図５のグラフ中の○印、▲印および×印は、それぞれ記録媒体の静電ベルト２０への吸着力のレベルを示している。○印は吸着力が１．０ｋＰａ以上であり、▲印は吸着力が０．５ｋＰａ以上１．０ｋＰａ未満であり、×印は吸着力が０．５ｋＰａ未満であることを示している。

図５から、最も記録媒体の静電ベルト２０への吸着力に影響している要因は記録媒体の表面抵抗率であることが分かる。表面抵抗率が約５．０×１０¹²［Ω／□］以下である場合に高い吸着力が得られることが分かった。また、厚み方向の抵抗率も記録媒体の静電ベルト２０への吸着力に影響している。厚み方向の抵抗率が５．０×１０⁹［Ω・ｃｍ］以上である場合に高い吸着力が得られることが分かった。

つまり、図２に示した２層構造の静電ベルト２０を用いてＤＣ帯電方式を採用した搬送システムで記録媒体に前処理液の塗布を行う場合、前処理液を調整することで安定した記録媒体の搬送が可能になることが分かった。具体的には、記録媒体の表面抵抗率が５．０×１０¹²［Ω／□］以下、記録媒体の厚み方向の抵抗率が５．０×１０⁹［Ω・ｃｍ］以上となるように前処理液を調整すればよいことが分かった。

次に、比較例として、前述の記録媒体（ａ）〜（ｃ）に対して、図２に示した記録部３の静電ベルト２０だけを単層構造の体積抵抗が１．０×１０¹⁶［Ω・ｃｍ］の静電ベルトに変えて、この静電ベルトへの吸着力を測定した。この測定は、給電ローラ１６の給電条件はＤＣ−２．０ｋＶとして各記録媒体に負電荷を付与し、各記録媒体に対して１００枚連続測定を行った。記録媒体（ａ）のデータは◆印で示し、記録媒体（ｂ）のデータは■印で示し、記録媒体（ｃ）のデータは▲印で示している。図６の縦軸は静電ベルトから記録媒体を離間させるのに必要な水平引張り力から換算した吸着力［ｋＰａ］、横軸は連続通紙をした枚数［枚］を表している。

前処理液が塗布されていない記録媒体（ａ）では、１枚目から１００枚目まで約１．０ｋＰａの吸着力が持続されていることが分かった。一方、前処理液が塗布されている記録媒体（ｂ）および記録媒体（ｃ）ではいずれも、１枚目から１００枚目まで吸着力が極めて低いことが分かった。

この実験の結果から、単層構造の静電ベルトを用いてＤＣ帯電方式を採用した静電ベルト搬送システムにおいては、記録媒体に前処理液を塗布することによっては、記録媒体に対する静電ベルトの十分な吸着力が得られないことがわかった。また、同様の単層構造の静電ベルトを用いて帯電方式だけＡＣ帯電に変更した静電ベルト搬送システムにおいても、図６に示した結果とほぼ同様の結果となった。これらの結果から、単層構造の静電ベルトを用いた場合、記録媒体の厚み方向の抵抗率や表面抵抗率が低いと、静電ベルトの記録媒体に対する十分な吸着力が得られないと考えられる。

記録媒体に塗布される透明な前処理液には、たとえば、水、凝集・定着促進剤、不揮発性溶剤、界面活性剤、防腐剤等が含まれる。前処理液のこれらの成分の配合を調整しても、前処理液を塗布した記録媒体の厚み方向の抵抗率や表面抵抗率の低下は避けられない。そのため、前処理液を記録媒体へ塗布するシステムと、単層構造の静電ベルトでの記録媒体の静電吸着を利用した静電ベルト搬送システムと、の組合せを実現することは非常に困難である。

次に、図４において良好な結果を示した界面活性剤の添加量０．３ｗｔ％の前処理液を塗布した記録媒体（ｂ）に対して、図２に示した記録部３を用いて記録を行い、記録媒体に発生する記録スジを評価した。給電ローラ１６による静電ベルト２０への給電条件は、ＤＣ−２．０ｋＶ帯電とＡＣ±２．０ｋＶ帯電との２条件とした。また、記録ヘッド１０の吐出口面から静電ベルト２０の表面までの距離条件は１．０ｍｍと２．０ｍｍとの２条件とした。各条件で記録媒体の表面に記録された画像の記録スジの評価を行った。

ＡＣ帯電条件の場合には、記録媒体の、静電ローラ２０の正電荷が付与された正帯電部と負電荷が付与された負帯電部との境界上の部分において記録スジが確認された。また、記録ヘッド１０の吐出口面から静電ベルト２０の表面までの距離が２．０ｍｍの条件の場合の方が、１．０ｍｍの条件の場合よりも記録スジの程度が悪かった。これは、記録ヘッド１０の吐出口面から静電ベルト２０の表面までの距離が大きくなるほどインク滴吐出後記録媒体の表面への着弾までにインクの速度が空気抵抗により低下するためであると考えられる。インクの速度が低下すると、記録媒体の表面の電荷とインク滴の持つ電荷とにより相互に作用するクーロン力の影響が大きくなる為に記録媒体の表面へのインク滴の着弾位置がずれてしまう。

一方で、ＤＣ帯電条件の場合には、記録媒体に記録スジはほとんど見られなかった。記録ヘッド１０の吐出口面から静電ベルト２０の表面までの距離が１．０ｍｍの条件場合では高画質レベルであり、２．０ｍｍの条件の場合でも許容レベルの画質である結果となった。このように、静電ベルト２０に正電荷が付与された正帯電部と負電荷が付与された負帯電部が発生するＡＣ帯電条件より、静電ベルト２０に正電荷または負電荷のいずれか一方のみが付与されるＤＣ帯電条件の方が記録媒体の画質が良好となることがわかった。

以上のように、図２に示した２層構造の静電ベルト２０を用いた静電ベルト搬送システムでは、ＤＣ帯電方式の採用、および、記録媒体Ａの表面抵抗率および厚み方向の抵抗率の調整によって、静電ベルト２０の記録媒体Ａに対する十分な吸着力が確保される。具体的には、記録媒体Ａの表面抵抗率が約５．０×１０¹²［Ω／□］以下、記録媒体Ａの厚み方向の抵抗率が５．０×１０⁹［Ω・ｃｍ］以上となるように調整されることが望ましい。

なお、図２に示した２層構造の静電ベルト２０を用いてＤＣ帯電方式を採用した静電ベルト搬送システムにおいては、記録媒体Ａの表面でなく、記録媒体Ａの裏面に前処理液を塗布した場合にも図４および図５と同様の結果が得られた。すなわち、記録媒体Ａの裏面に前処理液を塗布し、記録媒体Ａの裏面を静電ベルト２０で吸着しても、静電ベルト２０の記録媒体Ａに対する十分な吸着力が確保されることがわかった。この場合も、記録媒体Ａの裏面の表面抵抗率が約５．０×１０¹²［Ω／□］以下、記録媒体Ａの厚み方向の抵抗率が５．０×１０⁹［Ω・ｃｍ］以上となるように調整されることが望ましい。

また、図２に示した２層構造の静電ベルト２０を用いてＤＣ帯電方式を採用した静電ベルト搬送システムにおいては、記録媒体Ａの表面および裏面の両方に前処理液を塗布した場合にも図４および図５と同様の結果が得られた。すなわち、記録媒体Ａの表面および裏面に前処理液を塗布し、記録媒体Ａの表面と裏面とのいずれの面を静電ベルト２０で吸着しても、静電ベルト２０の記録媒体Ａに対する十分な吸着力が確保されることがわかった。この場合、記録媒体Ａの表面の表面抵抗率と裏面の表面抵抗率との平均値が約１．０×１０¹³［Ω／□］以下、記録媒体Ａの厚み方向の抵抗率が５．０×１０⁹［Ω・ｃｍ］以上となるように調整されることが望ましい。

さらに、記録媒体Ａの表面および裏面の両面に前処理液を塗布した場合には、両面印刷を行う場合にも記録媒体Ａの両面の記録の品位を高く保つことができる。すなわち、図２に示した記録装置１の記録部３で、記録媒体Ａの表面のみならず、記録媒体Ａの裏面にも記録を行う場合にも、記録媒体Ａの両面におけるフェザリングやブリードを防止することができる。

また、本実施形態では、記録媒体の表面抵抗率および厚み方向の抵抗率の調整のために記録媒体に塗布する前処理液における界面活性剤の濃度を変更した。しかし、記録媒体の表面抵抗率および厚み方向の抵抗率の調整のためには他の方法を用いてもよい。たとえば、記録媒体に塗布する前処理液の粘性を変更することや、前処理液の記録媒体への塗布量を変更することによっても記録媒体の表面抵抗率および厚み方向の抵抗率を調整することは可能である。

また、図２に示したインクジェット記録装置１は、給紙部２に塗布部を有していなくてもよい。たとえば、インクジェット記録装置１は、塗布部が記録ヘッド１０に設けられていてもよい。この場合、記録ヘッド１０は、インクを吐出する前の記録媒体Ａに前処理液を吐出する。その後、前処理液が塗布された記録媒体Ａにインクを吐出する。

また、図２に示したインクジェット記録装置１は塗布部を一部として含んでいるが、図１に示した塗布部は、インクジェット記録装置１とは独立して設けられていてもよい。すなわち、この独立して設けられた塗布部により前処理液が塗布された記録媒体Ａが記録媒体用カセット１５に積載される構成であってもよい。この場合、記録媒体用カセット１５に積載された前処理液が塗布された記録媒体Ａが直接静電ベルト２０に搬送され、記録ヘッド１０によって記録が行われる。

１ インクジェット記録装置
１０ 記録ヘッド
１１ 補助ローラ
１２ 塗布ローラ
１３ キャップ
１５ 記録媒体用カセット
１６ 給電ローラ
１７ 駆動ローラ
１８ 従動ローラ
１９ ピンチローラ
２０ 静電ベルト

Claims (15)

1. 前処理液の塗布処理がなされた記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置であって、
   第１の面の側に抵抗層が形成された搬送ベルトと、
   前記搬送ベルトの前記第１の面に第１の電荷を付与する電荷付与部と、
   前記記録媒体の第１の面とは反対側の第２の面が、前記第１の電荷が付与された前記搬送ベルトの前記第１の面に接しているときに、前記記録媒体の前記第１の面にインクを吐出する記録ヘッドと、
   を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記抵抗層は、体積抵抗率が１．０×１０¹²［Ω・ｃｍ］以上である、請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. 前記搬送ベルトは、前記抵抗層と、該抵抗層より体積抵抗率の低い中抵抗層と、の２層からなる、請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記中抵抗層は体積抵抗率が１．０×１０⁴［Ω・ｃｍ］以上１．０×１０⁹［Ω・ｃｍ］以下である、請求項３に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記電荷付与部が前記搬送ベルトの前記第１の面に前記第１の電荷を付与する際に、前記搬送ベルトの第２の面を接地する第１の接地部を有する、請求項１から４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
6. 前記記録媒体の前記第２の面が、前記第１の電荷が付与された前記搬送ベルトの前記第１の面に接しているときに、前記記録媒体の前記第１の面に前記第１の電荷とは逆符号の第２の電荷を付与した後に、前記記録ヘッドが前記記録媒体の前記第１の面にインクを吐出する、請求項１から５のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
7. 前記第２の電荷を付与する際に、前記記録媒体の前記第１の面を接地する第２の接地部を有する、請求項６に記載のインクジェット記録装置。
8. 前記塗布処理では、前記記録媒体の前記第１の面と前記第２の面とのいずれか一方に前記前処理液が塗布される、請求項１から７のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
9. 前記塗布処理の後の前記記録媒体の、前記前処理液が塗布された面の抵抗率が５．０×１０¹²［Ω／□］以下である、請求項８に記載のインクジェット記録装置。
10. 前記塗布処理では、前記記録媒体の前記第１の面と前記第２の面との両方に前記前処理液が塗布される、請求項１から７のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
11. 前記塗布処理の後の前記記録媒体の、前記第１の面の抵抗率と前記第２の面の抵抗率との平均値が１．０×１０¹³［Ω／□］以下である、請求項１０に記載のインクジェット記録装置。
12. 前記記録媒体の前記第２の面が、前記第１の電荷が付与された前記搬送ベルトの前記第１の面に接しているときに、前記記録ヘッドが前記記録媒体の前記第１の面にインクを吐出し、かつ、前記記録媒体の前記第１の面が、前記第１の電荷が付与された前記搬送ベルトの前記第１の面に接しているときに、前記記録ヘッドが前記記録媒体の前記第２の面に吐出する、請求項１０または１１に記載のインクジェット記録装置。
13. 前記塗布処理の後の前記記録媒体の、厚み方向の抵抗率が５．０×１０⁹［Ω・ｃｍ］以上である、請求項８から１２のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
14. 前記記録媒体に前記塗布処理を行う塗布部を有する、請求項１から１３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
15. 前記塗布部は、前記記録ヘッドに設けられている、請求項１４に記載のインクジェット記録装置。

Images