JP2007301819A - 記録装置、記録媒体の処理装置、および記録媒体の処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送と搬送停止が繰り返される記録媒体に対して処理液を適確に塗布することができ、しかも装置の小型化および記録時間の短縮化を図ることができる記録装置、記録媒体の処理装置、および記録媒体の処理方法を提供すること。
【解決手段】塗布ローラ２１は、その周面に処理液３０ａが供給されつつ回転可能である。画像の記録前の記録シートＳの搬送時に、塗布ローラ２１によって記録シートＳに処理液３０ａを塗布する。記録シートＳの搬送停止時には、記録シートＳに対してスリップさせつつ塗布ローラ２１を回転させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像の記録性や堅牢性などを向上させるための処理液を記録媒体に塗布する機能を有する記録装置、記録媒体に対して処理液を塗布するための記録媒体の処理装置、および処理方法に関するものである。

近年、コンピュータの普及拡大に伴って、その代表的な周辺機器である記録装置（プリンタ）も広く使われてきている。記録装置には様々な記録方式があり、その中には、画像が記録された記録媒体（記録結果物）の品位や耐候性などを高めるために、画像の記録前または記録後の少なくとも一方において、記録媒体に特殊な処理液を付与するための機構を備えたものがある。このような処理液の付与方法の中には、塗布ローラの周面に付着させた処理液を記録媒体の表面に塗布させる方式がある。この処理液の塗布方式の機構は、比較的構造が簡単であり小型化にも適している（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。

また、記録システムとしては、インクを吐出可能なインクジェット記録ヘッドを用い、記録媒体に向かってインクを吐出することによって、画像を記録するインクジェット記録方式が広く普及している。このインクジェット記録方式は、装置の簡素化および小型化を図ることができると共に、装置の高い静粛性を確保することができ、しかも装置を安価に提供できるという利点がある。インクジェット記録方式の記録装置（インクジェット記録装置）としては、いわゆるシリアルスキャンタイプのものがある。このタイプの記録装置は、記録ヘッドを主走査方向に移動させつつ、その記録ヘッドからインクを吐出させる記録走査と、記録媒体を主走査方向と交差する副走査方向に搬送する搬送動作と、を交互に繰り返すことによって、記録媒体に画像を記録する。したがって、記録ヘッドによる記録走査中において記録媒体の搬送は停止しており、その記録走査が終わってから次の記録走査が始まるまでの間に、記録媒体が搬送される。つまり、記録媒体は間欠的に搬送されることになる。

このように間欠的に搬送される記録媒体に対して、塗布ローラを用いて処理液を塗布して場合には、記録媒体の搬送時と搬送停止時において、その記録媒体に対する処理液の塗布状態が変化して、処理液の塗布むらが生じるおそれがある。そのため、記録媒体に対して処理液を均一に塗布することが難しい。

このような不具合の対策として、例えば特許文献３には、塗布ローラによって記録媒体に連続的に処理液を塗布した後、その記録媒体の間欠的な搬送を伴って画像を記録する記録装置が提案されている。この記録装置においては、記録媒体に処理液を塗布する位置と、記録媒体に画像の記録する位置と、の間の記録媒体の搬送経路に、記録媒体の搬送方向の長さ以上の距離が設定されている。これにより前者の位置においては、記録媒体を連続的に搬送しつつ、塗布ローラを用いて記録媒体に処理液を塗布する。そして、後者の位置においては、処理液が塗布された後の記録媒体を間欠的に搬送しつつ、その記録媒体に画像を記録する。

特開平１−１９３８６６号公報 特開平７−１５６５３８号公報 特開２００２−０９６４５３号公報

しかしながら、特許文献３のように記録媒体の搬送経路を長く設定した場合には、その分、記録装置における記録媒体の搬送開始位置から排出位置までの距離が長くなり、装置全体の大型化を招くと共に、画像の記録に要する時間が長くなるおそれがある。

本発明の目的は、搬送と搬送停止が繰り返される記録媒体に対して処理液を適確に塗布することができ、しかも装置の小型化および記録時間の短縮化を図ることができる記録装置、記録媒体の処理装置、および記録媒体の処理方法を提供することにある。

本発明の記録装置は、処理液が周面に供給されつつ回転可能な塗布ローラを備え、画像の記録前あるいは記録後の記録媒体の搬送時に、前記塗布ローラによって前記記録媒体に処理液を塗布する塗布機構を有する記録装置において、前記記録媒体の搬送停止時に、前記記録媒体に対してスリップさせつつ前記塗布ローラを回転させる制御手段を備えることを特徴とする。

本発明の記録媒体の処理装置は、処理液が周面に供給されつつ回転可能な塗布ローラを備え、画像の記録前あるいは記録後の記録媒体の搬送時に、前記塗布ローラによって前記記録媒体に処理液を塗布する記録媒体の処理装置において、前記記録媒体の搬送停止時に、前記記録媒体に対してスリップさせつつ前記塗布ローラを回転させる制御手段を備えることを特徴とする。

本発明の記録媒体の処理方法は、処理液が周面に供給されつつ回転可能な塗布ローラを用い、画像の記録前あるいは記録後の記録媒体の搬送時に、前記塗布ローラによって前記記録媒体に処理液を塗布する記録媒体の処理方法において、前記記録媒体の搬送停止時に、前記記録媒体に対してスリップさせつつ前記塗布ローラを回転させることを特徴とする。

本発明によれば、記録媒体の搬送停止時にも塗布ローラを回転させることにより、記録媒体に対する処理液の塗布量が極端に少なくなる事態を回避すべく、処理液を適確に塗布することができる。しかも、記録媒体の搬送経路を特に長くする必要がなく、装置の小型化および記録時間の短縮化を図ることもできる。

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から図５は、本発明の第１の実施形態を説明するための図である。本例の記録装置は、インクジェット記録ヘッドを用いるシリアルスキャンタイプのインクジェット記録装置であり、画像が記録される前の記録媒体に対して処理液を塗布する機構を備えている。

図１は、本例の記録装置の主要部の概略構成図であり、記録手段としてのインクジェット記録ヘッド１は、その直下に搬送される記録シート（記録媒体）Ｓに対してインクを吐出することにより画像を記録する。記録シートＳは、第１センサ５の上流方向から給紙され、そして図中の矢印Ａ方向に搬送されて、最終的に第３ローラセット４の下流側へ排紙される。

タンク３１は、その内部に反応液（処理液）３０ａを収容するものであり、その反応液３０ａは、記録ヘッド１によって画像が記録される前の記録シートＳの記録面に対して、後述するように塗布される。この反応液３０ａは、記録ヘッド１から吐出されるインクと反応して、最終的に、記録シートＳに記録される画像の品位を向上させる働きをする。反応液３０ａは、ポンプ３２によって、チューブ３３を通して副液室３４に圧送される。副液室３４内の反応液３０ａの量は、第１水位センサ３６と第２水位センサ３７によって検知される。本例の記録装置の制御を担う制御部２０は、副液室３４内の反応液３０ａの液面が第２水位センサ３７の検出位置よりも下がったときに、ポンプ３２を作動させて、タンク３１内の反応液３０ａを副液室３４に圧送する。また制御部２０は、副液室３４内の反応液３０ａの液面が第１水位センサ３６よりも上がったときに、ポンプ３２を停止させて、反応液３０ａの圧送を止める。

副液室３４に内の反応液３０ａには、吸収体３５が浸されている。この吸収体３５は繊維質体であり、その毛細管現象によって、反応液３０ａを副液室３４内から外部に徐々に染み出させる役割をもつ。また、この吸収体３５は、他の部分からの反応液３０ａの漏出を防止する。この吸収体３５は塗布ローラ２１の周面に接しており、塗布ローラ２１が回転することによって、反応液３０ａが吸収体３５から塗布ローラ２１に付与され、その塗布ローラ２１の周面に反応液３０ａの液膜３０ｂが形成される。塗布ローラ２１は不図示の駆動機構により回転され、制御部２０は、その駆動機構を制御することによって、後述するように塗布ローラの回転速度を調整することができる。

塗布ローラ２１の周面に形成される液膜３０ｂの厚さは、副液室３４内の反応液３０ａの量、および塗布ローラ２１の回転速度等によって変動する。本例の場合は、このような液膜３０ｂの通常の変動範囲内において、それが最も薄いときにも反応液３０ａが充分に機能する。すなわち、通常の変動範囲内において液膜３０ｂが最も薄い状態、つまり記録シートＳに塗布される反応液３０ａの量が最も少ない状態においても反応液３０ａが充分に機能する。さらに反応液３０ａの機能は、そのように液膜３０ｂが最も薄くて、記録シートＳに塗布される反応液３０ａの量が最も少ない状態において飽和し、それ以上に記録シートＳに多く塗布されたとしても機能は変わらない。したがって、液膜３０ｂが通常の変動範囲内における最も薄い厚さ以上であれば、記録シートＳ上に最終的に記録される画像に差は生じない。

このように構成された記録装置において、給紙されてくる記録シートＳの先端は、まず第１センサ５に達する。その第１センサ５が記録シートＳの先端を検出したときに、制御部２０は、第１ローラセット２、第２ローラセット３、第３ローラセット４、および塗布ローラ２１を駆動する。これらのローラは、全て同じ周速で回転することにより、記録シートＳに対して、それを一定の速度で搬送するための搬送力を与える。記録シートＳは、第１ローラセット２にニップされて、第１ガイド７と第２ガイド８の間を通され、そして塗布ローラ２１の周面に接触することにより、その塗布ローラ２１の液膜３０ｂが転写される。３０ｃは、このような液膜３０ｂの転写により、記録シートＳに塗布された液膜である。反応液３０ａが塗布された記録シートＳの先端は、さらに第１ガイド７と第３ガイド９の間を通り、第２ローラセット３にニップされて第２センサ６の位置に達する。制御部２０は、第２センサ６が記録シートＳの先端を検出した時点を基準として、記録シートＳを記録ヘッド１の直下の記録位置まで搬送してから、画像の記録動作を開始する。

記録動作においては、記録ヘッド１を記録シートＳの搬送方向（副走査方向）と交差（本例の場合は直交）する主走査方向に移動させつつ、その記録ヘッド１からインクを吐出させる記録走査と、記録シートＳの搬送と、を交互に繰り返す。このように、記録シートＳを間欠的に搬送し、その搬送停止時に記録走査するシリアルスキャン方式により、記録シートＳに順次画像を記録する。記録ヘッド１は、インクジェット記録ヘッドの他、サーマルヘッド等の種々の記録ヘッドであってもよく、また、主走査方向に沿って往復移動可能なキャリッジに交換可能に装着して用いることができる。記録ヘッド１は、インク吐出させるためのエネルギーの発生手段として、電気熱変換体（ヒータ）やピエゾ素子などを用いることができる。電気熱変換体を用いた場合には、その電気熱変換体の発熱によりインクを発泡させ、その発泡エネルギーを利用して吐出口からインクを吐出させることができる。

図２から図４は、本実施形態の比較例として、記録シートＳの間欠的な搬送に応じて塗布ローラ２１の回転と停止を繰り返した場合に、記録シートＳに形成される液膜３０ｃの説明図である。この比較例の場合、記録動作中における記録シートＳの搬送時に塗布ローラ２１が回転し、記録シートＳの搬送停止時に塗布ローラ２１の回転が停止することになる。

記録シートＳの搬送中は、図２に示すように、塗布ローラ２１の回転を伴うため、その周面に付着された液膜３０ｂは、スムーズに記録シートＳに転写されて液膜３０ｃを形成する。しかし、その搬送が停止して塗布ローラ２１の回転が止まったときには、図３に示すように、塗布ローラ２１の周面上の液膜３０ｂの内、記録シートＳとの接点近傍の液膜３０ｂは、記録シートＳの毛細管現象によって、その記録シートＳに吸収される。そのため、塗布ローラ２１の周面には、液膜３０ｂが全くないか、それがかなり薄い部分ｊが生じ、逆に、記録シートＳには、反応液が濃く塗布される部分Ｋが生じる。

その後、記録シートＳの搬送を再開したときには、図４のように、記録シートＳには、反応液が通常に塗布される部分Ｌ、それが多く塗布される部分Ｍ、それがかなり少なく、若しくは全く塗布されない部分Ｎが生じる。このような部分Ｍ、Ｎは、記録シートＳの搬送と搬送停止とが繰り返される度に発生する。図２から図４において、塗布ローラ２１上の液膜３０ｂの厚さ、および記録シートＳ上の液膜３０ｃの塗布量は、図中の斜線部分の高さによって示した。

本例における反応液３０ａは、前述したように、塗布ローラ２１上に形成される液膜３０ｂの厚みが通常の変動範囲内にあるときには、記録シートＳ上に記録される画像への影響はない。しかし、塗布ローラ２１上に形成される液膜３０ｂの厚みが通常の変動範囲よりも薄い場合には、反応液の機能が充分に発揮されない。そのため、記録シートＳ上の部分Ｎ（図３参照）は、反応液の機能が充分に発揮されない部分となるおそれがある。

そこで本実施形態においては、第１ローラセット２、第２ローラセット３、および第３ローラセット４が回転を停止するとき、つまり記録シートＳの搬送停止時に、塗布ローラ２１を停止させずに回転を続行させる。それらのローラセット２，３，４が回転しているとき、つまり記録シートＳの搬送時には、通常どおり、それらの同じ周速で塗布ローラ２１を回転させる。

ローラセット２，３，４の回転停止時は、それらが記録シートＳをニップしたままであるため、記録シートＳは静止状態となり、塗布ローラ２１は、このような静止状態の記録シートＳに対してスリップしながら回転することになる。このように回転を続行する塗布ローラ２１上には途切れることなく液膜３０ｂが形成され、それが静止中の記録シートＳに塗布され続ける。そのため、記録シートＳ上には通常よりも多く反応液が塗布される部分が生じる。図５における部分Ｅは、通常の量の反応液が塗布される部分であり、部分Ｆは、通常よりも多く反応液が塗布される部分である。前述したように、反応液の塗布量が通常以上に多い場合には、最終的な記録画像に影響はない。しかし、反応液の塗布量が過多になることは、その消費量が無駄に増えてしまうことにもなる。そこで、記録シートＳの静止時に塗布ローラ２１が回転させる場合には、例えば、その回転速度を通常の１０％の程度にまで極端に小さくする。これにより、単位時間当たりに記録シートＳに塗布される反応液の量を少なく抑えることができる。

本発明は、塗布ローラ２１の回転速度の如何に拘わらず、記録シートＳの停止時に塗布ローラ２１を回転させることができればよい。また、塗布ローラ２１によって反応液を塗布する記録シートＳは、本例のように画像の形成前の記録シートＳのみならず、画像が記録された後の記録シートＳであってもよい。この場合、塗布ローラ２１を含み処理液の塗布機構は、記録ヘッド１によって画像が記録された後の記録シートＳの搬送経路中に備えればよい。

（第２の実施形態）
次に、図６から図８に基づいて、本発明の第２の実施形態について説明する。前述した実施形態の説明と重複する部分については、説明を省略する。

前述した第１の実施形態においては、塗布ローラ２１と対向する位置に第１ガイド７、第２ガイド８、および第３ガイド９が備えられており、記録シートＳは、これらにガイドされて塗布ローラ２１と接することにより反応液が塗布される。このような構成においては、反応液の性質、それに応じて変動する塗布ローラ２１の液膜３０ｂの厚さ、記録シートＳの性質等によっては、記録シートＳに対する反応液を効率よく塗布できなくなることも考えられる。

反応液の塗布効率を高めるための方法としては、例えば図６のように、塗布ローラ２１の周面に、それと対向する対向ローラ４１を加圧ばね４２により圧接させて、それらのローラ２１，４１のニップ部分に記録シートＳを通過させる方法が考えられる。４６は対向ローラ４１の軸受けであり、加圧ばね４２の付勢力を受ける。また図６において、前述した実施形態における第１ガイド７は、第２ガイド８と対向するガイド部８ａと、第３ガイド９と対向するガイド部９ａとして構成されている。この図６のように構成した場合には、塗布ローラ２１と対向ローラ４１との間にニップ圧が発生し、その間を通る記録シートＳに対して搬送力が加えられることになる。そのため、記録シートＳの停止時に、単純に、塗布ローラ２１だけを回転させるわけにはいかない。

そこで本実施形態においては、図７および図８に示すように、対向ローラ４１と加圧ばね４２に加えて、リリースカム４３とリリースアーム４４を備える。リリースカム４３は、適時、矢印Ｃ方向に回転するように制御部２０によって制御され、図７または図８に示すいずれかのポジションにて停止するようになっている。リリースアーム４４は、アーム回転軸４５を中心に回動自在に装置本体に取り付けられている。リリースアーム４４の一方の端部は、リリースカム４３のカム面に摺動自在に接し、その他方の端部は、対向ローラ４１の軸部に摺動自在に接している。対向ローラ４１の軸部は、装置本体に設けられた対向ローラガイド４７によって、回転自在かつ矢印Ｂ方向に摺動自在にガイドされている。

記録シートＳの搬送時、すなわち、第１ローラセット２、第２ローラセット３、第３ローラセット４、および塗布ローラ２１が同じ周速で回転しているときには、リリースカム４３とリリースカム４４は図７のポジションになる。この状態において、加圧ばね４２の荷重は、軸受４５を介して対向ローラ４１の軸部に掛かり、塗布ローラ２１と対向ローラ４１との間に所定のニップ圧が発生する。軸受４６は、対向ローラ４１の軸部を回転自在に保持する。

記録シートＳの搬送停止時には、図８のように、リリースカム４３が瞬時に回転し、これに接触して連動するリリースアーム４４は同図のポジションになる。このとき、対向ローラ４１の軸部と接しているリリースアーム４４の他方の端部は、図８のように対向ローラ４１を押し下げて、それを塗布ローラ２１から離間させる。これにより、塗布ローラ２１は単独の回転が可能となり、前述した実施形態と同様に塗布ローラ２１を回転させる。

記録シートＳの搬送が再開するときには、リリースカム４３が瞬時に図７のように回転し、リリースアーム４４は同図のポジションに戻る。

（他の実施形態）
上述した実施形態における処理液の塗布機構は、画像が記録される前の記録媒体に対して処理液を塗布する。しかし、画像が記録された後の記録媒体の搬送路中に塗布機構を備えることにより、画像が記録された後の記録媒体に対して処理液を塗布することもできる。また、このような処理液の塗布機構を記録装置とは別の記録媒体の処理装置（記録媒体に対する処理液の塗布装置）として構成することもできる。その処理装置は、記録装置の付属装置として構成してもよく、あるいは記録装置とは別に独立して用いられるものであってもよい。

また、上述した実施形態においては、記録装置がシリアルスキャンタイプであるが故に、記録媒体の搬送と搬送停止とが繰り返されることになる。しかし、記録媒体の搬送と搬送停止は、記録装置の記録方式以外の理由によって繰り返されてもよい。例えば、ロール状の記録媒体を連続的に搬送しつつ画像を記録するフルラインタイプの記録装置において、その記録媒体を所定の長さに切断するために、記録装置の搬送を一時的に停止させる場合であってもよい。このように本発明は、記録媒体の搬送と搬送停止が繰り返される種々の記録装置や処理装置に対して、広く適用することができる。

また処理液としては、例えば、普通紙に対する画像の記録性を向上させるための液体、記録画像の堅牢性（耐水性、耐候性など）を向上させるための液体等、種々の液体を用いることができる。

本発明の第１の実施形態における記録装置の要部の概略構成図である。 図２における塗布ローラの回転時の状況の説明図である。 図２における塗布ローラの回転停止時の状況の説明図である。 図２における塗布ローラの回転再開時の状況の説明図である。 図２における塗布ローラの連続回転による反応液の塗布状況の説明図である。 本発明の第２の実施形態における記録装置の参考例を説明するための要部の概略構成図である。 本発明の第２の実施形態における記録装置の記録媒体搬送時の説明図である。 本発明の第２の実施形態における記録装置の記録媒体搬送停止時の説明図である。

符号の説明

１ 記録ヘッド
２，３，４ ローラセット
５，６ センサ
７，８，９ ガイド
２０ 制御部
２１ 塗布ローラ
３０ａ 反応液（処理液）
３０ｂ，３０ｃ 液膜
３５ 吸収体
４１ 対向ローラ
４２ 加圧ばね
４３ リリースカム
４４ リリースアーム
Ｓ 記録シート（記録媒体）

Claims (8)

1. 処理液が周面に供給されつつ回転可能な塗布ローラを備え、画像の記録前あるいは記録後の記録媒体の搬送時に、前記塗布ローラによって前記記録媒体に処理液を塗布する塗布機構を有する記録装置において、
   前記記録媒体の搬送停止時に、前記記録媒体に対してスリップさせつつ前記塗布ローラを回転させる制御手段を備えることを特徴とする記録装置。
2. 記録ヘッドの搭載が可能であり、かつ前記記録搬送方向と交差する主走査方向に移動可能なキャリッジと、
   前記記録媒体を間欠的に搬送可能な搬送手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記キャリッジと共に前記主走査方向に移動する前記記録ヘッドの記録動作に関連して、前記記録媒体を搬送および搬送停止させるように前記搬送手段を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記制御手段は、前記記録媒体の搬送時と搬送停止時において、前記塗布ローラの回転速度を異ならせ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. 前記制御手段は、前記記録媒体の停止時は、前記記録媒体の搬送時よりも前記塗布ローラの回転速度を低くすることを特徴とする請求項３に記載の記録装置。
5. 前記記録媒体の搬送時に、前記塗布ローラに対して前記記録媒体を加圧し、前記記録媒体の搬送停止時に、前記塗布ローラに対する前記記録媒体の加圧を解除する加圧手段を備える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. 処理液を収容するタンクと、
   前記タンク内の処理液を吸収して前記塗布ローラの周面に接することにより、前記塗布ローラの周面に処理液を供給する吸収体と、
   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. 処理液が周面に供給されつつ回転可能な塗布ローラを備え、画像の記録前あるいは記録後の記録媒体の搬送時に、前記塗布ローラによって前記記録媒体に処理液を塗布する記録媒体の処理装置において、
   前記記録媒体の搬送停止時に、前記記録媒体に対してスリップさせつつ前記塗布ローラを回転させる制御手段を備えることを特徴とする記録媒体の処理装置。
8. 処理液が周面に供給されつつ回転可能な塗布ローラを用い、画像の記録前あるいは記録後の記録媒体の搬送時に、前記塗布ローラによって前記記録媒体に処理液を塗布する記録媒体の処理方法において、
   前記記録媒体の搬送停止時に、前記記録媒体に対してスリップさせつつ前記塗布ローラを回転させることを特徴とする記録媒体の処理方法。
   

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