JPH04358836A - 画像記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は湿式現像剤を用いた電子
写真記録装置あるいはインクジェット方式等の記録装置
に関し、特に多色画像が形成できる画像記録装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、インクジェット方式による画像形
成装置が数多く商品化されている。

【０００３】さらに、昨今記録密度が大幅に向上し、ま
たフルカラーで記録できるものが実用化されている。記
録密度が４００ｄｐｉの場合を想定すると、被記録媒体
上に形成される各画素間の間隔は最小６３．５μｍにな
るが、フルカラーの記録装置の場合は各色のドット（画
素）の位置が正確に形成されないと色味のむらや色ずれ
となり、画像品位が低下する。

【０００４】通常各画素の位置ずれ量は経験的に約１５
μｍ以下であることが望ましいとされている。一方ドッ
トの位置ずれ量を前記の値に押えるためには、被記録媒
体の搬送を記録ヘッドの記録幅に正確に一致させつつ間
欠的に行なわなければならない。そのために送り量に大
きな影響を与える搬送ローラーは偏心や歪が小さくなる
よう高精度に加工され、パルスモーター等を用いて駆動
するのが一般的であり、途中の動力伝達装置で生じる機
械精度や加工精度が被記録媒体の送り量に影響を与えな
いように様々な工夫が成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
搬送系では非記録時には搬送量が正確に設定され、かつ
搬送ローラー対の長手方向の圧バランスが均一に保たれ
斜行が発生しなくても、例えば長尺の被記録媒体上に主
走査方向の両側で極端に濃度あるいはインク量が異なる
様な画像を形成する場合、高濃度部と低濃度部での送り
量が変化し、被記録媒体の搬送方向と主走査方向が直角
を成さなくなる（以下斜行と称する）。その際、記録部
上流側での搬送方向と記録部下流側での搬送方向が異な
る為、記録部でシワやプラテンからの浮きが発生し、被
記録媒体と記録ヘッドの接触によって画像の汚れを誘発
する。印字率や記録濃度が主走査方向で大きく異なる場
合に両側の送り量が異なる原因としては、搬送ローラー
と被記録媒体との摩擦係数の変化や、被記録媒体がイン
クを吸収する際に伸縮するためであると考えられ、特に
後者の影響が大きいことが分かっている。従って特に３
〜４色のインクを重ねて記録しフルカラー画像を形成す
る記録装置においてはその傾向が強く表われる。

【０００６】一例として実験を行なったフルカラーイン
クジェットプリンタでの結果を揚げると、Ａ１サイズ（
８４０ｍｍ＊５９４ｍｍ）大の記録紙に主走査方向の中
央より片側のみ２色で最大濃度のベタ画像を形成すると
、記録紙の副走査方向（搬送方向）の伸びは１ｍｍ以上
認められ、画像形成に必要な程度の時間経過では収縮せ
ず、その後半日以上放置すると、記録紙は収縮してもと
の長さに戻る。その場合記録紙は記録中にベタ画像を記
録した側に傾いて行く。すなわち記録によって副走査方
向（搬送方向）に伸びた記録紙を搬送ローラーによって
搬送してゆく場合、記録部と非記録部で見かけ上同じ送
り量で搬送したとしても、記録部は最初の状態に比べ伸
びた状態で搬送されるため、記録前の状態で比較すると
、非記録部に比べて記録部での送り量は少ないことにな
る。その結果記録側に記録紙が傾いて行くことになり、
逆に記録紙がインクを吸収して収縮する場合は逆の方向
へ斜行する。

【０００７】実際上記の実験で記録紙が乾燥後測定した
記録部と非記録部での搬送量の差は、搬送ローラー（直
径約２５ｍｍ）により約１６ｍｍ搬送した場合２０μｍ
程度になり、記録ヘッドのスキャン毎にこのずれ量が積
算されてゆく。従ってロール紙等を用いて長尺の画像を
連続的に形成する場合は、前記の様に記録紙と記録ヘッ
ドの接触などを誘発して記録作業を続行できなくなる場
合があった。

【０００８】本発明は上述した従来の問題を解決し、被
記録材の斜行や波打ちを防ぎ、良好な記録を行うことの
できる画像記録装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、本発明は、インク状あるいは液体状の顕像化手
段により被記録材の記録面に画像形成する画像記録装置
において、記録面上の画像濃度分布あるいは印字密度分
布を検出する画像検知手段と、この画像検知手段より得
られた画像信号に基いて、無色透明液体の印字分布を算
出する印字領域算出手段と、この印字領域算出手段より
発せられる印字領域信号に基いて所定量の無色透明液体
を記録面上に印字する印字ヘッドを備えていることを特
徴とする。

【００１０】

【作用】本発明においては、画像信号より無色透明イン
ク（クリアインク）の吐出データを算出し、クリアイン
グを吐出するので、記録面上のインク量は均一化され、
被記録材の局所的な伸縮をおさえることができ、被記録
材の斜行や波打ちによる記録ヘッドとの接触を防止する
ことができる。

【００１１】

【実施例】以下本発明に係るインクジェット記録装置に
ついて図面に則して説明する。

【００１２】実施例１ 図１は本発明を適応したシリアルスキャン方式のフルカ
ラーインクジェット記録装置の記録部の概略斜視図であ
る。記録ヘッド１は複数配列のインク吐出口を本図にお
いて上下方向に有しており、イエロー１Ｙ，マゼンタ１
Ｍ，シアン１Ｃのそれぞれの色インク用ヘッドから構成
され、さらに発色用染料を添加するまえの無色透明なイ
ンク液（以下クリアインクと略す）用のヘッド１Ｗも有
している。各々のインクはインク供給チューブ３を介し
てインクタンク４よりヘッド側に供給される。記録ヘッ
ド１はキャリッジ２に搭載されており、キャリッジ２は
駆動プーリ９ａと従動プーリ９ｂ間に張設されたベルト
１１の一部に固定され、主走査方向（本図において左右
方向）に高精度駆動される。インクタンク４は駆動プー
リ１０ａと従動プーリ１０ｂ間に張設されたベルト１２
の一部に固定され、キャリッジ２と同期して主走査方向
に移動可能でインク供給チューブ３に加わるストレスを
解消し、また別駆動とすることで、比較的重量体である
インクタンク４を移動することによって発生する振動等
の記録ヘッド１への伝ぱん経路を断っている。

【００１３】一方、ロール状に巻かれた被記録材１４は
不図示の給紙系によりくり出され、第１搬送ローラ対７
，７′、第２搬送ローラ対６，６′で挟持されて両ロー
ラ間で記録が行われる。第２搬送ローラ６，６′の搬送
速度は第１搬送ローラ７，７′のそれよりやや大きくな
るよう設定され、両ローラ間では被記録材１４は平面が
保たれる。あるいは平面部を有するプラテン１６に静電
吸着やエアー吸引吸着させても良い。回復系１３では、
インクの吸引あるいは加圧等により記録ヘッド１の回復
動作が行われ、ブレード８はヘッドオリフィス面に当接
して清掃を行っている。

【００１４】このとき、個々のヘッドに対して同一のブ
レードが接触するためインクの混色が生じる恐れもある
ので、印字前に吸引体１５に向ってインク吐出を行い、
ノズル内の混色インクを廃棄する。停止している被記録
材１４に対して記録ヘッド１による記録は本図左端より
開始され、記録ライン５のように行なわれて右端まで達
し、１行分の記録が終了するとキャリッジ２とインクタ
ンク４が左端まで戻る。この間に被記録材１４は１行分
の長さＬのみ第１，第２搬送ローラにより送られ、再び
停止する。そして同様の動作を繰返して画像記録が行わ
れる。

【００１５】カッタ１７にて記録材１４を所望の長さで
切断し、排出することで、画像形成工程が終了する。

【００１６】ところで、クリアインク用吐出ヘッド１Ｗ
は各色インク用記録ヘッドに対応する数が具えられてお
り、イエロー用ヘッド１Ｙにはヘッド１ＷＹ，マゼンタ
用ヘッド１Ｍにはヘッド１ＷＭ，シアン用ヘッド１Ｃに
はヘッド１ＷＣが各々対応している。

【００１７】次にクリアインクの吐出制御について図面
に基いて説明する。この吐出制御装置は図２に示すよう
に画像検出手段５０と印字領域算出手段６０を備えてい
る。

【００１８】画像検出手段５０では、まず原稿はカラー
センサー５１により読み取られる。図３に示すようにカ
ラーセンサー５１はＣＣＤなどからなる光電変換素子と
フィルターとを備え、１画素（６２．５μｍ角）を約３
分割してブルーフィルタＢ，グリーンフィルタＧ，レッ
ドフィルタＲの色分解フィルタを貼着してなるもので、
主走査方向の読み取り走査は矢印の方向に行なわれる。

【００１９】このセンサー５１からのＢ，Ｇ，Ｒ信号は
画像処理部５２に受け取られて、例えば対数変換，Ａ／
Ｄ変換，位相合せ，マスキング処理等が行なわれ、各色
ごとのデジタル信号Ｙ，Ｍ，Ｃが得られる。そして記録
ヘッド主走査方向で先頭に位置するイエロー用記録ヘッ
ド１Ｙへの画像信号Ｙはドライバー回路７１Ｙを通して
イエロー用記録ヘッド１Ｙに送られ、イエローインクに
よる印字が行なわれる。画像信号Ｍ，Ｃは、ヘッド間距
離による印字位置補正のため、一度バッファメモリ７０
Ｍ，７０Ｃに格納されたのち、ドライバー回路７１Ｍ，
７１Ｃを通してそれぞれの記録ヘッドに送られ、印字が
行なわれる。

【００２０】また、図３に示すように上記画像信号Ｙ，
Ｍ，Ｃは印字領域算出手段６０に送られる。本実施例に
おいては２値画像出力であり、また、クリアインク用記
録ヘッドは各色インク用記録ヘッドに対応数有している
。クリアインクの吐出データは画像信号Ｙ，Ｍ，Ｃをそ
れぞれ反転器６１で反転して作り出される。そして記録
位置補正用のバッファメモリ６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃに
より同期され、ドライバー回路６３Ｙ，６３Ｍ，６３Ｃ
を通して、クリアインク用の記録ヘッド１ＷＹ，１ＷＭ
，１ＷＣに送られて、それぞれ色インクの非記録領域に
クリアインクが吐出される。

【００２１】ここで理解を深めるために、図４に示すよ
うに、余白の非記録領域Ｔ０　とイエローインクによる
記録領域Ｔ１　と、イエロインクおよびマゼンタインク
の２色が重なり合った赤色の領域Ｔ２　と、さらにシア
ンインクをも含む３色が重なり合った黒領域Ｔ３　とか
らなるカラー画像を考える。

【００２２】各記録ヘッドごとの記録領域は図５に示す
如く、例えばイエローインク用記録ヘッド１Ｙによる記
録は領域Ｔ１　に行われ（同図（ａ））、これに対応し
てクリアインク用吐出ヘッド１ＷＹはＴ１　以外の領域
に吐出される（同図（ｄ）　）。同様に図５（ｂ）　は
マゼンタインク用記録ヘッド１Ｍによる記録部、図５（
ｅ）　はそれに対応したクリアインク用吐出ヘッド１Ｗ
Ｍの吐出部を、図５（ｃ）　はシアンインク用記録ヘッ
ド１ｃによる記録部、図５（ｆ）　は対応するクリアイ
ンク用吐出ヘッド１ＷＣの吐出部をそれぞれ斜線で示す
。

【００２３】ところで被記録材のインクによる伸縮は、
被記録材の材質や装置の置かれている環境（温湿度）に
より挙動が異なる。例えば被記録材として普通紙あるい
は普通紙にインクの吸収保持層をコートしたコート紙等
ではインクによる伸縮は比較的大きいが、ＰＥＴ等の透
明なベースフィルムに透明なインク吸収保持層をコート
してなるＯＨＰ用フィルム、あるいは同様に構成された
バックプリントフィルム（鏡像画像を記録し、フィルム
反対面からみると正規画像を得ることができるフィルム
材）では無視できるほど小さい。

【００２４】実施例２ 記録材材質を判別してクリアインクの吐出制御を行なう
ことも可能である。たとえば、オペレータによる材質指
定により、あるいは図１において、印字部前の被記録材
搬送路内に判別センサーＳ、例えば透過型センサーある
いは反射型センサーを配置し、センサーの判別結果によ
り、伸縮のないＯＨＰ用フィルムあるいはバックプリン
トフィルムと判別された場合には、クリアインク吐出動
作を停止させればよい。

【００２５】また被記録材（普通紙、コート紙）の厚み
によっても伸縮の度合が異なるため、上記センサーに加
えて厚みセンサーを増設してクリアインクの印字量を制
御しても良い。

【００２６】さらに装置内に温湿度センサーを設けるこ
とにより、環境変化に対応してクリアインクの吐出量を
制御しても良い。

【００２７】この吐出量制御はクリアインク吐出データ
を間引きしたりクリアインク記録ヘッドの駆動周波数を
可変することにより制御可能である。

【００２８】実施例３ 以上複数の色インク用記録ヘッドに対して同数のクリア
インク用吐出ヘッドを有する記録装置について説明して
きたが、複数の色インク用記録ヘッドに対して１ヶのク
リアインク用吐出ヘッドを有する記録装置について、図
６を参照して説明する。

【００２９】各色インクによる印字動作については前述
の実施例と同様でクリアインク吐出の制御動作のみ異な
る。

【００３０】図７に示す如く、画像検出手段５０で得ら
れた画像信号Ｙ，Ｍ，Ｃはクリアインク吐出領域算出手
段６０に送られる。この算出手段６０ではまず画像信号
Ｙ，Ｍ，Ｃはマルチプレクサ６４に導入され、パラレル
信号をシリアル信号に変換して加算器６５を通してメモ
リ６６に入力される。このメモリ６６にはＣＰＵで制御
されているクロックパルスを計測するアドレスカウンタ
６７からの信号が印加され、また色指定信号とによって
画像信号は指定されたアドレスに印字データとして格納
されるようになっている。そしてアドレスカウンタ６７
に印字クロックが入力されることによって、メモリ６６
から指定されたアドレスのデータが読み出される。ここ
でメモリ６６は企画面の記録データを格納する必要はな
い。本実施例はシリアルスキャン方式の装置であるため
、記録ヘッドが主走査方向に１往復して記録する領域、
つまり１行分の記録データだけ格納すれば良い。

【００３１】さて、メモリ６６より読み出されたデータ
は一度反転器６８にて反転され、さらに比較器６９にて
所定のスライス信号と比較され、最終的なクリアインク
吐出データが得られる。比較器より発せられる吐出デー
タは記録ヘッド間距離を補正するためのバッファメモリ
６２にいったん格納され、ドライバー回路６３を通して
クリアインク吐出ヘッド１Ｗに送られ、クリアインクの
吐出が行われる。

【００３２】１行分の吐出終了後、リセット信号がメモ
リ６６に印加され、メモリ内は初期値状態とされる。

【００３３】ここで理解を深めるために、図８に示すカ
ラー画像について説明する。図８（ａ）　は図４に示し
たカラー画像と同様で、カラーインクの非印字領域Ｔ０
　と１色領域Ｔ１　と２色の重なり領域Ｔ２と、３色の
重なり領域Ｔ３　とからなり、図中Ｌは図７に示した記
録ヘッドによる１行分の幅である。本実施例では、ノズ
ル密度１６ノズル／ｍｍ，２５６ノズル配列の記録ヘッ
ドが採用されている。

【００３４】メモリには１行分の印字データが格納され
る。ここでは、理解を容易にするため画像全域について
説明する。メモリ内の初期値はリセット状態で「０」で
ある。カラーインクの非記録領域には「０」がセットさ
れ、１色領域Ｔ１　には「１」が、２色重なり領域Ｔ２
　には「２」が、３色重なり領域Ｔ３　には「３」がセ
ットされる（図８（ｂ）　）。

【００３５】そして次段の反転器で、各々の印字データ
は「０」→「３」，「１」→「２」，「２」→「１」，
「３」→「０」と反転される（図８（ｃ）　）。

【００３６】さらに比較器ではスライス信号と比較され
、最終的なクリアインクの吐出マップが作成される。 例えば「２」レベルのスライス信号で比較すると前記反
転データで「２」以上は「１」，それより小さいと「０
」となり（図８（ｄ）　）、２値化されたクリアインク
吐出データを発する。

【００３７】これにより、被記録材全域でクリアインク
も含めると局所的なインク量のかたよりが軽減され、被
記録材の局所的伸縮をおさえることができ、被記録材の
斜行や波打ち等を防止できる。

【００３８】またスライス信号を制御することにより、
被記録材の材質に応じたクリアインク吐出データとする
ことも可能であり、被記録材がＯＨＰ用フィルムあるい
はバックプリントフィルムである場合に、例えば最も高
いレベル「４」をスライス信号として印加すると、クリ
アインク吐出データは全で「０」、つまり全領域が非吐
出部となりクリアインクの吐出動作は行われない。さら
に被記録材の厚み、あるいは温湿度の度合を所定のスラ
イスレベルとして比較器に入力すればそれぞれに適応し
たクリアインクの吐出データを得ることができる。

【００３９】次にカラーインク記録領域とクリアインク
吐出領域の境界部について述べる。

【００４０】周知のごとく記録ヘッドから吐出されたイ
ンク滴は記録面に着弾後、にじみが生じる。そこで図９
に示す如く高濃度部２１（複数色インクの重なり部）と
画像非記録部（クリアインク吐出部）の境界部では、高
濃度部エッジからはなれた位置からクリアインクの印字
を開始するとよい。カラーインク２２のクリアインク２
３への混色を防止することで、解像度の劣化を防止する
ことができる。ミクロな領域でみればカラーインク，ク
リアインクともに非記録部が存在するが、被記録材全体
からみれば、被記録材の局部的な伸縮を防止することに
は全く問題ない。

【００４１】また低濃度部では、図１０に示すように、
前述したスライス信号によってはカラーインク記録領域
と同一領域にクリアインク２３も吐出される。クリアイ
ンク２３はにじみも考慮してカラーインク２２のドット
に重なり合わないよう印字することが望まれる。カラー
インクがクリアインクと混色してしまうと、見かけ上の
カラーインクの１ドットが大きくなり、粒状性が目立ち
、がさついた画像となってしまうためである。

【００４２】さらに、被記録材の材質によっては、伸縮
をおさえるため多量のクリアインクの吐出も必要となる
場合がある。

【００４３】クリアインク用記録ヘッドの駆動周波数を
例えば２倍とすると、少なくとも主走査方向でカラーイ
ンクに比べ倍の印字密度でクリアインクを吐出すること
ができ、多量のクリアインクを記録面に供給可能である
。または、主走査の往動中に吐出だけではなく復動中に
もクリアインクのみ吐出することでも可能となる。

【００４４】また多値印字においても上述した実施例に
おいて容易に実施可能であることは明白である。

【００４５】さらにクリアインク用記録ヘッドをカラー
インク用記録ヘッドと同構成のものを用いると、カラー
インク用記録ヘッドにトラブル（不吐，よれ等）が生じ
た場合など、クリアインク用記録ヘッドをスペアヘッド
として使用することも可能となる。

【００４６】さらにまた、本発明はインクジェットプリ
ンタに限らず、他の方法で画像の顕像化を行う記録装置
、例えば湿式の現像剤で画像形成を行う電子写真装置等
、局所的な印字密度や印字濃度の偏りによって非記録媒
体が物理的な影響を受け搬送精度が変化する様な記憶装
置に適用した場合も本発明範囲に含まれるものである。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像信号より無色透明インク（クリアインク）の吐出デ
ータを算出し、吐出することによって、記録面上のイン
ク量は均一化され、被記録材の局所的な伸縮をおさえる
ことができ、被記録材の斜行や波打ちによる記録ヘッド
との接触を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適応したインクジェット記録装置の印
字部の説明図である。

【図２】クリアインク印字制御系のブロック線図である
。

【図３】カラーセンサーの詳細図である。

【図４】クリアインク吐出領域の算出過程を説明する図
である。

【図５】クリアインク吐出領域の算出過程を説明する図
である。

【図６】他の実施例の説明図である。

【図７】クリアインク印字領域算出工程のブロック線図
である。

【図８】他の実施例による記録領域算出過程の説明図で
ある。

【図９】高濃度部周囲，低濃度部へのクリアインク吐出
パターンの説明図である。

【図１０】高濃度部周囲，低濃度部へのクリアインク吐
出パターンの説明図である。

【符号の説明】

１　　記録ヘッド １Ｗ　　クリアインク用記録ヘッド ５０　　画像検出手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　インク状あるいは液体状の顕像化手段
   により被記録材の記録面に画像形成する画像記録装置に
   おいて、前記記録面上の画像濃度分布あるいは印字密度
   分布を検出する画像検知手段と、該画像検知手段より得
   られる画像信号に基いて、無色透明液体の印字分布を算
   出する印字領域算出手段と、該印字領域算出手段より発
   せられる印字領域信号に基いて所定量の無色透明液体を
   前記記録面上に印字する印字ヘッドを備えていることを
   特徴とする画像記録装置。
2. 【請求項２】　　請求項１記載の画像記録装置において
   、前記被記録材の材質を判別する材質判別手段を有し、
   該材質判別手段による判別結果に基いて、前記無色透明
   液体の印字率を変化させることを特徴とする画像記録装
   置。