JP4712835B2 - Image recording device - Google Patents
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Description
本発明は画像記録装置に関し、詳細にはインクジェット方式の画像記録法に有効な、記録媒体の前処理手段に関するものであり、具体的には画像品質を向上させるための前処理液を塗布する前処理液塗布装置を具備した画像記録装置に関する。 The present invention relates to an image recording apparatus, and more particularly to a recording medium pretreatment means effective for an inkjet image recording method. Specifically, before applying a pretreatment liquid for improving image quality. The present invention relates to an image recording apparatus provided with a treatment liquid coating apparatus.
近年、インクジェットプリンタは低騒音、低ランニングコスト、カラー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、普通紙に記録すると、にじみ、濃度、色調や裏写り等といった初期品質問題に加え、耐水性、耐候性といった画像の堅牢性に関わる問題を抱えていたため、これらの問題を解決する様々な提案が成されてきた。 In recent years, inkjet printers are rapidly spreading due to advantages such as low noise, low running cost, and easy colorization. However, when recorded on plain paper, in addition to initial quality problems such as bleeding, density, color tone, and show-through, there were problems related to image robustness such as water resistance and weather resistance. Proposals have been made.
それらの解決手段として、インクによる画像が形成された際に、普通紙などの被記録材表面にインク中の染料を定着するための材料を予め塗工した被記録材、又は表面に白色顔料や水溶性高分子を塗工した被記録材を使用することが、特許文献1〜4等に開示されている。しかし、この方法では、予め塗工処理した専用紙を購入しなければならないため、身近にある紙を自由に使えるというわけにはいかないという不便さがあり、また鉛筆やペンによる加筆性の問題があった。 As a means for solving these problems, when an image is formed with ink, a recording material in which a material for fixing the dye in the ink is fixed on the surface of the recording material, such as plain paper, or a white pigment or the like on the surface. Patent Documents 1 to 4 disclose that a recording material coated with a water-soluble polymer is used. However, this method requires the purchase of special paper that has been pre-coated, so there is the inconvenience that it is not possible to freely use paper that is close to you, and there is a problem with the ease of writing with a pencil or pen. there were.
また、2色重ね部分等の色境界での滲みを抑えるために、インクに界面活性剤などを添加することにより、インクの浸透性を高めることが特許文献5等に開示されている。この方法は、インクが記録紙に高速に浸透するため、2色重ね部分等の色境界での滲みの解決やスメア(印字後の接触による画像汚れ)に対しては効果的だが、滲みや裏写りは解決できない。更に、インクに揮発性溶剤を添加する方法が特許文献6に開示されているが、上記浸透性インクと同様の効果が得られるがノズルが目詰まりを起こしやすい。また、耐水性、耐光性を向上させるために色剤として顔料を含有するインクの使用も増加してきているが、顔料を含有するインクでは目詰まり等ノズル周りの信頼性を維持するのが難しく、また写真画像やCG等の高い色再現性を要求される場合にはシアンやマゼンタ色の発色が不十分となり満足な画像が得られないという問題がある。 Further, Patent Document 5 discloses that ink permeability is increased by adding a surfactant or the like to ink in order to suppress bleeding at a color boundary such as a two-color overlapping portion. This method is effective for resolving bleeding at the color boundary such as the two-color overlapped area and smearing (image contamination due to contact after printing) because the ink penetrates the recording paper at a high speed. The image cannot be resolved. Furthermore, although a method of adding a volatile solvent to the ink is disclosed in Patent Document 6, the same effect as that of the permeable ink can be obtained, but the nozzle is likely to be clogged. In addition, in order to improve water resistance and light resistance, the use of ink containing a pigment as a colorant has also increased, but it is difficult to maintain the reliability around the nozzle such as clogging with an ink containing a pigment, Further, when high color reproducibility such as a photographic image or CG is required, there is a problem that cyan and magenta color development is insufficient and a satisfactory image cannot be obtained.
そこで、このような問題を解決するために、特許文献7には、被記録材上に予めカルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル等のポリマー溶液を噴射し、ついでそのポリマー溶液が付着した部分にインクを噴射して印字するインクジェット記録方法が提案されている。しかし、この方法では印字画像のシャープネスの向上は得られるが、印字画像の乾燥性の向上に効果が得られずカラー画像での画質改善効果があまり認められない。また、インク中の染料を不溶化する化合物を含む画像記録促進液を被記録材上にインクジェット方法により付着した後にその画像記録促進液が付着した部分にインクを噴射して印字するインクジェット記録方法が特許文献8〜10等に開示されているが、この方法では2色重ね部での水分付着量が大きいため、色境界での滲みを十分に抑えることができず、またインクの裏写りが大きいという問題がある。さらに、被記録材のコックリング(波打ち)が発生するという問題がある。また、画像記録促進液をインクジェットヘッドで吹き付けるため、噴射を安定的に得るためには液の粘度や表面張力に制約があり、さらに目詰まりを起こさないためにノズルの径や液の組成に制約条件が加わり自由度が著しく小さくなるという問題があった。 Therefore, in order to solve such a problem, Patent Document 7 discloses that a polymer solution such as carboxymethyl cellulose, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate or the like is sprayed on the recording material in advance, and then the polymer solution adheres to the part. An ink jet recording method for printing by ejecting ink has been proposed. However, although this method can improve the sharpness of the printed image, it is not effective to improve the drying property of the printed image, and the effect of improving the image quality in the color image is not so recognized. Also, there is a patent on an ink jet recording method in which an image recording acceleration liquid containing a compound that insolubilizes a dye in the ink is deposited on a recording material by an ink jet method, and then the ink is ejected and printed on a portion where the image recording acceleration liquid is adhered Although disclosed in References 8 to 10 and the like, this method has a large amount of moisture adhering at the two-color overlapping portion, so that bleeding at the color boundary cannot be sufficiently suppressed, and ink show-through is large. There's a problem. Furthermore, there is a problem that cockling (waving) of the recording material occurs. In addition, since the image recording acceleration liquid is sprayed with an inkjet head, there are restrictions on the viscosity and surface tension of the liquid in order to obtain stable injection, and there are restrictions on the nozzle diameter and composition of the liquid in order to prevent clogging. There was a problem that conditions were added and the degree of freedom was significantly reduced.
この問題を解決するための方法として、ローラを用いて紙面全体に塗布する方法が特許文献11(以下従来例と称す)に開示されている。図2は従来例におけるローラを用いて記録媒体にコーティング材料を塗布する構成を示す概略断面図である。同図において、図示していないモータ等で回動するプラテンローラ61には押えチャック62をもって記録媒体63が巻き付けられる。また、コーティングユニット64内にはコーティング材料65が収納されており、コーティング材料65は攪拌・供給ローラ66、輸送・薄膜化ローラ67,68によってコーティングローラ69のローラ面に薄膜化される。そして、コーティングローラ69は回転するプラテンローラ61に巻き付けられている記録媒体63上に押し付けながら回転され、記録媒体63の表面にコーティング材料65が塗工される。同時に、インクジェットヘッド70はコーティング材料65が塗工された記録媒体63の表面にインクを吐出して記録を行う。このように、画質品質を向上させるための前処理液を予め塗布ローラで記録領域に塗布する従来例の方法によれば、噴射ヘッドを用いて吹き付ける方法に比べ比較的粘度の高い液を薄く塗布することができ、画像滲みやカラーブリードを一段と低減できる点で優れている。
しかしながら、全ての用紙種類に塗布ローラによる前処理が必要な訳ではない。塗布ローラによる前処理は主に普通紙対して上述の不具合を解消するために施され、コート紙、光沢紙、OHP等の用紙種類では通常、前処理が不要となる。このような用紙種類に対して、前処理塗布ローラを通過搬送させることは、塗布ローラの速度が低い場合は処理能力及び処理速度の低下につながり、さらには前処理液の無駄にもなり、ひいては環境上も好ましくない。また、前処理液を塗布するために被記録材の剛性が低下し、被記録材を記録手段によって記録する記録エリアまで搬送する間に被記録材のコックリング(波打ち)が発生してジャムが発生するという問題がある。 However, not all paper types require pretreatment with a coating roller. The pretreatment by the application roller is mainly applied to the plain paper in order to eliminate the above-mentioned problems, and the pretreatment is usually unnecessary for paper types such as coated paper, glossy paper, and OHP. When such a paper type is conveyed through the pretreatment application roller, if the speed of the application roller is low, the processing ability and the processing speed are reduced, and the pretreatment liquid is wasted. It is not preferable from an environmental point of view. Further, since the rigidity of the recording material is reduced due to the application of the pretreatment liquid, cockling (waving) of the recording material occurs while the recording material is conveyed to the recording area where recording is performed, and a jam occurs. There is a problem that occurs.
本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、塗布を必要としないような用紙に対して塗布処理無しで印写可能として処理能力を落とさず、用紙反転構造をなして小型化を図りつつジャムの発生を防止できるコンパクトな機構で構成され得る高速な画像記録装置を提供することを目的とする。 The present invention is intended to solve these problems, and can be printed on a paper that does not require coating without being subjected to a coating process so that the processing capability is not reduced, and a paper reversing structure is formed to reduce the size. It is an object of the present invention to provide a high-speed image recording apparatus that can be configured with a compact mechanism that can prevent the occurrence of jam while being planned.
前記問題点を解決するために、記録液中の色剤を不溶化する化合物を含有する液体である前処理液を記録媒体の記録領域に塗布する塗布ローラと該塗布ローラに対向するカウンタローラとを含む前処理液塗布手段と、記録液を吐出することにより記録媒体の記録領域に画像を記録する画像記録手段とを有する、本発明の画像記録装置において、処理液塗布手段によって記録媒体に前処理液を塗布する塗布工程経路と、塗布しない塗布不要経路とを設け、画像記録手段は、用紙給紙ユニットから引き出されて前処理液を塗布した後塗布工程経路を通って上方側へと反転して用紙給紙ユニット方向に搬送された記録媒体に対して記録を行い、前処理液を塗布された記録媒体は、記録媒体の表裏両面に各々設けられたガイド板で、鉛直上方よりも用紙給紙ユニット方向に向かうまでガイドされていることに特徴がある。よって、簡単な構成で、かつ前処理液の塗布が必要としない記録媒体に対して前処理液を無駄にすることがなくなり、かつ塗布工程を行わない分高速化が図れる画像記録装置を提供できる。また、用紙反転構造をなして小型化を図りつつジャムの発生を防止できるコンパクトな機構で構成され得る画像記録装置を提供できる。 In order to solve the above problem, an application roller that applies a pretreatment liquid, which is a liquid containing a compound that insolubilizes the colorant in the recording liquid, to a recording area of the recording medium, and a counter roller that faces the application roller In the image recording apparatus of the present invention, the pretreatment liquid coating means includes the pretreatment liquid coating means and the image recording means for recording an image in the recording area of the recording medium by discharging the recording liquid. An application process path for applying the liquid and an application unnecessary path not applied are provided, and the image recording means is pulled out from the paper feeding unit and applies the pretreatment liquid, and then reverses upward through the application process path. The recording medium that has been transported in the direction of the paper feeding unit and coated with the pretreatment liquid is a guide plate provided on each of the front and back surfaces of the recording medium, and is used from above. It is characterized in that is guided to toward the sheet feed unit direction. Therefore, it is possible to provide an image recording apparatus that has a simple configuration and does not waste the pretreatment liquid with respect to a recording medium that does not require application of the pretreatment liquid, and can increase the speed by not performing the application process. . In addition, it is possible to provide an image recording apparatus that can be configured with a compact mechanism capable of preventing the occurrence of jam while reducing the size by forming a paper reversing structure.
更に、ガイド板の出口側先端部にローラ対を有することにより、ガイド板通過後の被記録材がジャムすることなく上方側へと反転して用紙給紙ユニット方向に搬送することができる。 Furthermore, by having a roller pair at the exit end of the guide plate, the recording material after passing through the guide plate can be reversed and conveyed toward the paper feed unit without jamming.
また、処理液が塗布された記録媒体は、一旦上方に搬送され、その後下方に押し下げられてから画像記録手段による記録を行うことにより、被記録材がジャムすることなく確実に反転することができる。 In addition, the recording medium coated with the treatment liquid is once transported upward and then pressed downward, and then recording is performed by the image recording means, so that the recording material can be reliably reversed without jamming. .
本発明に係る画像記録装置によれば、前処理液塗布手段によって記録媒体に前処理液を塗布する塗布工程経路と、塗布しない塗布不要経路とを設け、その上で画像記録手段は、用紙給紙ユニットから引き出されて前処理液を塗布した後塗布工程経路を通って上方側へと反転して用紙給紙ユニット方向に搬送された記録媒体に対して記録を行い、前処理液を塗布された記録媒体は、記録媒体の表裏両面に各々設けられたガイド板で、鉛直上方よりも用紙給紙ユニット方向に向かうまでガイドされている。よって、印字中の間欠搬送でも、塗布ローラは搬送ローラ対と別駆動による一定速度で回動するので、塗布ムラによる波打ちや画質ムラがなく、塗布ローラによる塗布条件を常に一定に保つことができる。また、簡単な構成で、かつ前処理液の塗布が必要としない記録媒体に対して前処理液を無駄にすることがなくなり、かつ塗布工程を行わない分高速化が図れる画像記録装置を提供できると共に、用紙反転構造をなして小型化を図りつつジャムの発生を防止できるコンパクトな機構で構成され得る画像記録装置を提供できる。 According to the image recording apparatus of the present invention, the application process path for applying the pretreatment liquid to the recording medium by the pretreatment liquid application unit and the application unnecessary path for non-application are provided. After applying the pretreatment liquid withdrawn from the paper unit, the recording medium is turned upside down through the application process path and recorded on the recording medium, and the pretreatment liquid is applied. The recording medium is guided by guide plates provided on both the front and back surfaces of the recording medium, so as to be directed in the direction of the paper feeding unit from vertically above. Therefore, even during intermittent conveyance during printing, the application roller rotates at a constant speed by a separate drive from the pair of conveyance rollers, so that there is no waviness or uneven image quality due to application unevenness, and application conditions by the application roller can always be kept constant. . In addition, it is possible to provide an image recording apparatus that has a simple configuration and does not waste the pretreatment liquid with respect to a recording medium that does not require application of the pretreatment liquid, and can increase the speed by not performing the application process. In addition, it is possible to provide an image recording apparatus that can be configured with a compact mechanism capable of preventing the occurrence of jam while reducing the size by forming a paper reversing structure.
図1は本発明の一実施の形態に係る画像記録装置の構成を示す断面図である。同図において、本実施の形態の画像記録装置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を含んで構成されている。用紙供給ユニット10は用紙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、色剤と、該色剤を分散または溶解する溶媒からなる記録液中の色剤を不溶化する化合物とを含有する液体である前処理液22を収納する前処理液タンク21と、前処理液22を攪拌して汲み上げる汲上げローラ23と、汲み上げられた前処理液22を塗布ローラ25に均一な膜厚に制御する膜厚制御ローラ24と、塗布ローラ25とによって搬送されてくる用紙11に前処理液22を塗工するカウンタローラ26と、塗布加工が不要である用紙の裏面に例えば着色、穴等のマーキングを検出するセンサ27と、塗布工程経路(図中矢印Aで示す)と塗布不要経路(図中矢印Bで示す)に用紙の搬送路を切り換える回動可能な切り換え爪28と、塗布不要経路内の搬送ローラ対29と、各経路を構成して用紙の搬送をガイドするガイド板42とを含んで構成されている。そして、画像記録ユニット30は、搬送されてきた用紙11を後述する記録ヘッド37の記録エリアに搬送する搬送ローラ31〜33と、案内ロッド対34に沿って移動するキャリッジ35に搭載された記録ヘッド37を有する記録部36と、記録された用紙11を排出するための排出ローラ対38,39、塗布ユニット20からの用紙11を画像記録ユニット30へ導く搬送ローラ対40及びブレード41とを含んで構成されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an image recording apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the image recording apparatus 1 according to the present embodiment mainly includes a paper supply unit 10, a pretreatment
次に、このような構成を有する本実施の形態の画像記録装置1における一連の画像記録動作について図1を用いて説明する。
先ず、用紙給紙ユニット10に収納されている用紙11は給紙ローラ12によって送り出される。そのとき、用紙11の裏面の所定の位置に施されているマーキングをセンサ27によって検出し、検出した結果用紙11が塗布を必要とする例えば普通紙であれば切り換え爪28を図中破線表示した位置まで回動させて用紙11を塗布工程経路に導く。このとき、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は汲上げローラ23によって汲み上げられ、塗布ローラ25のローラ面に膜厚制御ローラ24によって均一な膜厚に制御されている。そして、塗布ローラ25とカウンタローラ26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。そして、用紙11の記録領域は前処理液塗布ユニット20によって前処理液22を塗布され、そしてガイド板42によってガイドされて塗布不要経路より外側を搬送されながら上方側であって鉛直上方から記録ヘッド37のある記録エリアまでガイドされる。よって、前処理液22が塗布されて用紙自体の剛性が低下した用紙11はコックリング(波打ち)によるジャムの発生を防止することができる。その後、用紙11は、ガイド板42の出口側の先端部に設けられている搬送ローラ対40によって一旦鉛直上方へ向って、更にブレード41、搬送ローラ31〜33によって反転するように先ず下方に押し下げられてから、用紙給紙ユニット10から送り出された用紙11の送り方向に対して反転する方向に位置している記録ヘッド37のある記録エリアに送られる。その後、キャリッジ35が案内ロッド対34に沿って画像信号に基づいて往復動作しキャリッジ35に搭載された記録ヘッド37によって前処理液22が塗布された用紙11の記録領域上に逐次記録がなされ、排出ローラ対38,39によって排出部に排出される。
Next, a series of image recording operations in the image recording apparatus 1 of the present embodiment having such a configuration will be described with reference to FIG.
First, the
一方、センサ27によって検出した結果が用紙11に対して塗布不要である例えばOHPや光沢フィルム等の用紙であれば切り換え爪28を図中実線表示した位置で用紙11を塗布不要経路に導く。そして、ガイド板42によってガイドされて搬送されながら上方側であって鉛直上方から記録ヘッド37のある記録エリアまでガイドされる。更に、用紙11は、ガイド板42の出口側の先端部に設けられている搬送ローラ対40によって一旦鉛直上方へ向って、更にブレード41、搬送ローラ31〜33によって反転するように先ず下方に押し下げられてから、用紙給紙ユニット10から送り出された用紙11の送り方向に対して反転する方向に位置している記録ヘッド37のある記録エリアに送られる。その後、キャリッジ35が案内ロッド対34に沿って画像信号に基づいて往復動作しキャリッジ35に搭載された記録ヘッド37によって用紙11の記録領域上に逐次記録がなされ、排出ローラ対38,39によって排出部に排出される。
On the other hand, if the result detected by the sensor 27 is a sheet such as OHP or glossy film that does not require coating on the
なお、本実施の形態では、用紙11の裏面における所定の位置に前処理液の塗布要・不要を示すマーキングを施してそのマーキングをセンサで検出して経路を切り換える例であるがこれに限定する必要はなく、パソコン等の上位装置において操作者が塗布要の普通紙等あるいは塗布不要の用紙を選択した制御信号をもって切り換え爪を切り換えても同様な効果を得られることは言うまでもない。また、操作者の指示によって強制的に塗布不要というキャンセルモードによる制御信号をもって切り換え爪を切り換えても構わない。更に、切り換え爪を設けずに切り換え爪における用紙のジャム発生を回避するために用紙種別に用紙を収納する各給紙ユニットを塗布工程経路及び塗布不要経路に対応させて設けてもよい。
Although the present embodiment is an example in which a marking indicating the necessity / unnecessity of applying the pretreatment liquid is applied to a predetermined position on the back surface of the
なお、本発明の記録方式は上記実施の形態で説明したインクジェット方式に限定されるものではない。更に、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。 The recording method of the present invention is not limited to the ink jet method described in the above embodiment. Furthermore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications and substitutions can be made within the scope of the claims.
1;画像記録装置、10;用紙供給ユニット、
11;用紙、12;給紙ローラ、20;前処理液塗布ユニット、
21;前処理液タンク、22;前処理液、23;汲上げローラ、
24;膜厚制御ローラ、25;塗布ローラ、26;カウンタローラ、
27;センサ、28;切り換え爪、29,40;搬送ローラ対、
30;画像記録ユニット、31〜33;搬送ローラ、
34;案内ロッド対、35;キャリッジ、36;記録部、
37;記録ヘッド、38,39;排出ローラ対、
41;ブレード、42;ガイド板。
1; image recording apparatus; 10; paper supply unit;
11; paper, 12; paper feed roller, 20; pretreatment liquid application unit,
21; Pretreatment liquid tank, 22; Pretreatment liquid, 23; Pumping roller,
24; film thickness control roller; 25; coating roller; 26; counter roller;
27; Sensor, 28; Switching claw, 29, 40;
30; Image recording unit, 31-33;
34; guide rod pair; 35; carriage; 36; recording unit;
37; recording head, 38, 39; discharge roller pair,
41; blade, 42; guide plate.
Claims (3)
前記前処理液塗布手段によって前記記録媒体に前記前処理液を塗布する塗布工程経路と、塗布しない塗布不要経路とを設け、
前記画像記録手段は、用紙給紙ユニットから引き出されて前記前処理液を塗布した後前記塗布工程経路を通って上方側へと反転して前記用紙給紙ユニット方向に搬送された前記記録媒体に対して記録を行い、
前記前処理液を塗布された前記記録媒体は、前記記録媒体の表裏両面に各々設けられたガイド板で、鉛直上方よりも前記用紙給紙ユニット方向に向かうまでガイドされていることを特徴とする画像記録装置。 A pretreatment liquid coating means including a coating roller for coating a recording medium of a recording medium with a pretreatment liquid that contains a compound that insolubilizes the colorant in the recording liquid, and a counter roller facing the coating roller; In an image recording apparatus having image recording means for recording an image in a recording area of the recording medium by discharging a liquid,
An application process path for applying the pretreatment liquid to the recording medium by the pretreatment liquid application means and an application unnecessary path for not applying are provided,
The image recording means is applied to the recording medium which is pulled out from the paper feed unit and applies the pretreatment liquid and then reverses upward through the application process path and is conveyed toward the paper feed unit. To record,
The recording medium coated with the pretreatment liquid is guided by guide plates provided on both the front and back surfaces of the recording medium so as to be directed in the direction toward the sheet feeding unit from vertically above. Image recording device .
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