JP2014117876A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】給紙トレイ6より給紙された用紙4は、搬送ローラ18と対向ローラ20とのニップ部に挟持されて搬送され、第1のヘッドユニット16によりインクを吐出されて画像を形成される。搬送ローラ18の近傍には水分を吐出する第2のヘッドユニット28が設けられている。画像パターンと同パターンで同水分量の水分が第2のヘッドユニット28から搬送ローラ18に吐出され、用紙4の裏面に転写される。
【選択図】図1
Description
このため、画像形成後の用紙を乾燥させる、或いは画像形成面とは反対側の用紙裏面に水分を付与することで画像形成後の用紙表裏の水分量を均一にし、用紙の変形・カールを抑制する技術が知られている。
用紙を乾燥させる方式の場合、発熱装置や送風機構を必要とするため、画像形成装置サイズの拡大を招き、消費エネルギー量も増大してしまうという問題があった。
例えば特許文献1には、記録用紙の印字面に対して裏側の面に、少なくとも水を含む液体(カール防止液)を、印字に要したインク量と同量以下のカール防止液をローラ群によって付着させる技術が開示されている。
ローラ群は、汲み上げローラと塗布ローラとから構成されており、特許文献1の段落「0013」には、汲み上げローラと塗布ローラの間隙または相対速度を調整することによって塗布量を調整する旨が記載されている。
特許文献2には、用紙裏面へのカール防止液の塗布を複数のノズルを備えたヘッドユニットで行う構成が開示されている。
特許文献2の図1には、用紙搬送方向における記録ヘッドの下流側近傍に、用紙裏面に対向するようにカール防止液を塗布するヘッドユニットを配置した構成が記載されている。
この場合、ヘッドユニットからの液の吐出は重力に逆らって、垂直方向上向きに吐出される。
特許文献2の図2には、用紙を反転させる経路を設け、用紙裏面が上向きとなった位置でヘッドユニットからカール防止液を垂直方向下向きに塗布する構成が記載されている。
しかしながら、垂直方向上向きにカール防止液を吐出する構成の場合、ノズル部にヘッドユニット内の空気が集約されるため、経時的に吐出不能に陥る懸念がある。
用紙を反転させる構成では上記懸念はないが、用紙裏面へ液体を塗布するまでの経路が長くて時間を要することから、画像形成面からの水分の蒸発が発生し、用紙表裏の水分量を均一にすることは困難である。
しかしながら、水平方向のインク吐出の場合、垂直方向下向きへインクを吐出する通常のインク吐出方式と比較して、インク着弾位置精度が低下するため画像品質の低下が懸念される。
本発明はこのような考察の下、カール防止液を間接的に塗布することにより、カール防止液を塗布するヘッドユニットの配置位置や吐出方向の自由度を大きくするとともに、画像形成を行うヘッドユニットの機能を阻害しないようにすることとした。
まず、図1及び図2に基づいて第1の実施形態を説明する。
図1に示すように、本実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェットプリンタ2の装置本体下部には、記録媒体としての用紙4を積載収容する給紙トレイ6が設けられている。
給紙トレイ6内の用紙4は、最上のものから順に給紙コロ8により1枚ずつ引き出され、搬送ローラ対10、12により搬送経路14を垂直方向上向きに搬送される。
そして、所定のタイミングで第1のヘッドユニット16との対向域に搬送される。
搬送ローラ18は、用紙4を第1のヘッドユニット16に対向する部位へ搬送する搬送手段である。
第1のヘッドユニット16は、周知の記録ヘッドと同様にインク滴を吐出する複数のノズルを備えている。
画像データに応じてノズルを選択的に駆動してインク滴を吐出することにより目的の画像が形成される。
第1のヘッドユニット16としては、用紙搬送方向と直交する用紙幅方向全体に亘ってノズルが配置されたフルライン型や、記録ヘッドが用紙幅方向に移動する方式のいずれでもよい。
搬送ローラ18の用紙搬送方向上流側近傍(図中右側)には、用紙4の第1のヘッドユニット16で画像が形成される面と反対側の面に、少なくとも水を含む液体(ここでは水)を付与するための第2のヘッドユニット28が配置されている。
第2のヘッドユニット28は、複数のノズルを備えており、吐出する液体がインクではなくカールを抑制するための水(以下、「水分」ともいう)であるという点が異なるだけで、第1のヘッドユニット16と同様の構成を有している。
第2のヘッドユニット28のノズル面は、搬送ローラ18の側面に対向しており、液体は略水平方向(図中右側から左側の方向)へ吐出される。
搬送ローラ18の表面には、第1のヘッドユニット16により形成される画像パターンと同パターンで同水分量の水分層30が形成される。
図2(b)に示すように、その後、用紙4の搬送及び搬送ローラ18の回転に伴い、搬送ローラ18と対向ローラ20のニップ部にて用紙4の裏面における表面の画像形成位置と同位置に水分層30が転写される。
裏面に水分が転写された用紙4は第1のヘッドユニット16まで達し、図2(c)に示すように、用紙4の表面に第1のヘッドユニット16によって画像32が形成される。
水分は第1のヘッドユニット16の用紙搬送方向における上流側近傍、換言すれば直前に位置する搬送ローラ18に塗布されて転写されるため、用紙裏面への水分付与から用紙表面への画像形成までのタイミング差は極めて小さい。
このため、搬送過程において画像形成前に用紙裏面から蒸発する水分の量は少なく、画像形成後の用紙表裏の水分量の差を小さくし、用紙の変形・カールの発生を抑制することが可能となる。
本発明はこの点に着目し、転写方式とすることにより第2のヘッドユニット28の配置位置の自由度を大きくし、第1のヘッドユニット16の配置形態は従来の「垂直方向下向きの吐出」を維持したものである。
これにより、特許文献2の図2に示すような用紙反転構成を設けなくとも、用紙裏面への水分付着に必要な位置精度を確保することができ、特許文献2の図1に示すような垂直方向上向きの吐出方式とする懸念も解消することができる。
カール発生の防止のため画像形成と用紙裏面への水分付与の時間差を小さくする必要があるが、上記構成とすることにより、水平方向への水分吐出、用紙裏面への転写、画像形成を連続的に実施でき、効果的にカールの発生を抑制することが可能となる。
なお、上記実施形態と同一部分は同一符号で示し、特に必要がない限り既にした構成上及び機能上の説明は省略して要部のみ説明する(以下の他の実施形態において同じ)。
上記実施形態では、第2のヘッドユニット28による水分の塗布対象が搬送ローラ18であったが、本実施形態では搬送ベルトであることを特徴としている。
ベルト搬送装置34は、駆動ローラ36と、テンションローラとしての従動ローラ38と、これらのローラに掛け回された無端状の搬送ベルト40等から構成されている。
第2のヘッドユニット28は、搬送ベルト40の駆動ローラ36に巻き付いた領域(ベルト面)に対向するように配置されている。
搬送ベルト40は、用紙4を第1のヘッドユニット16に対向する部位へ搬送する搬送手段である。
第2のヘッドユニット28から水分を塗布される上記ベルト面は、第1の実施形態における搬送ローラ18と同様に、第1のヘッドユニット16の用紙搬送方向における上流側近傍、換言すれば直前に位置する。
帯電ローラ42により搬送ベルト40の表面を帯電させることで、用紙4はベルト表面に吸着されて搬送される。
第2のヘッドユニット28は搬送ベルト40に対し水分を吐出し、水分層30は用紙4の裏面に転写される。
搬送ベルト40上の水分を付与された箇所は帯電による用紙4への吸着力を得ることはできないが、搬送ベルト40と用紙4の間の水分により用紙はベルト表面に密着するため搬送性は阻害されない。
用紙4は搬送ベルト40に吸着されて搬送されるため、第2のヘッドユニット28による水分付与後の用紙表裏の水分量差によって生じる用紙4の変形・カールを平面状に矯正した状態で第1のヘッドユニット16による画像形成を行うことができる。
このため、特に、画像の乱れ及びジャムの発生を抑制することが可能となる。
ベルトクリーニング部材44により、用紙4の裏面に転写されずに残留した微量の水分を除去できる構成とすることで、連続的に画像を形成する場合でも良好なカール抑制効果を持続させることが可能となる。
このようなクリーニング部材は第1の実施形態の搬送ローラ18に対しても設けることができる。
図5に示すように、第1のヘッドユニット16と第2のヘッドユニット28は、一つの画像処理部46において処理されたデータにより駆動される。
すなわち、第1のヘッドユニット16と第2のヘッドユニット28とが同一の画像処理データによる駆動される。
用紙の変形・カールの発生を抑制する際に、画像を形成する第1のヘッドユニット11に送信される画像データと、水分を付与する第2のヘッドユニット28に送信される画像データは同一である。
すなわち、表裏面から直接ヘッドユニットで画像を形成する場合、裏面から形成する画像は左右方向を反転する鏡像処理を行わないと表面から形成される画像と重ねることができない。
しかし、本実施形態においては、搬送ベルト40上に一旦画像を形成するため、第1のヘッドユニット16と第2のヘッドユニット28に送信される画像データを同一にして吐出タイミングを変えるだけで両画像を重ねることができる。
このような画像データの同一化は第1の実施形態に対しても適用できる。
本実施形態では、第1のヘッドユニット16は第2のヘッドユニット28より多くのノズル数で構成されている。
画像を形成する第1のヘッドユニット16に送信される画像データと、水分を付与する第2のヘッドユニット28に送信される画像データは、別々の画像処理部48、50により処理される。
用紙4の裏面へ転写される水分量及びパターンが、用紙4の表面に形成されるパターン及び付与される水分量と同一になるよう構成されている。
このように構成することで、画像の多色化あるいは高密度化のために第1のヘッドユニット16に搭載されるノズル数を増加させた場合においても、第2のヘッドユニット28に搭載するヘッド数を増加させずに用紙の変形・カールを抑制することが可能となる。
例えば、第1のヘッドユニット16により画像が形成された直後に搬送ローラにより水分を転写する構成としても用紙表裏の水分量の差は発生せず、用紙の変形・カールの発生を抑制することが可能となる。
16 第1のヘッドユニット
18 搬送手段としての搬送ローラ
28 第2のヘッドユニット
40 搬送手段としての搬送ベルト
Claims (8)
- 記録媒体に画像形成を行う第1のヘッドユニットと、
記録媒体の第1のヘッドユニットで画像が形成される面と反対側の面に少なくとも水を含む液体を付与するための第2のヘッドユニットと、
を有する画像形成装置において、
第2のヘッドユニットは、記録媒体を第1のヘッドユニットに対向する部位へ搬送する搬送手段に対して液体を吐出し、吐出された液体は前記搬送手段から記録媒体の前記反対側の面に転写されることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1に記載の画像形成装置において、
前記搬送手段が、搬送ローラであることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1に記載の画像形成装置において、
前記搬送手段が、搬送ベルトであることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項2又は3に記載の画像形成装置において、
液体は、記録媒体の搬送方向における第1のヘッドユニットの上流側近傍に位置する前記搬送ローラ又は前記搬送ベルトのベルト面に吐出されることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項4に記載の画像形成装置において、
第2のヘッドユニットは、前記搬送手段に対して略水平方向に液体を吐出することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1〜5のいずれか1つに記載の画像形成装置において、
第2のヘッドユニットにより付与される液体は、第1のヘッドユニットにより形成される画像パターンに応じて付与されることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項6に記載の画像形成装置において、
第1のヘッドユニットと第2のヘッドユニットとが同一の画像処理データにより駆動されることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項6に記載の画像形成装置において、
第1のヘッドユニットに搭載されるヘッド数より第2のヘッドユニットに搭載されるヘッド数が少なく構成され、それぞれのヘッドユニットが異なる画像処理データにより駆動されることを特徴とする画像形成装置。
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