JP2013198997A - 塗布装置及びインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】塗布ローラの両端部に液溜まりが生じるのを防止できる塗布装置及びインクジェット記録装置を提供する。
【解決手段】塗布ローラ３０２に塗布液を供給する供給ローラ３０４の周面の幅が塗布ローラ３０２の周面の幅よりも広く形成される。供給ローラ３０４は、幅方向の両端部に塗布ローラ３０２と接触しない領域（非接触領域）が形成され、その非接触領域で処理液が流れやすくなるように、非接触領域の濡れ性が高められる。これにより、塗布ローラ３０２の両端部で処理液が停滞して、塗布ローラ３０２の両端部にリング状の液溜まりが生じるのを防止できる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、塗布装置に係り、特にインクジェット記録装置に組み込まれて、用紙に所定の処理液を塗布する塗布装置に関する。

印刷前に所定の処理液を用紙に塗布することにより、汎用の印刷用紙（インクジェット専用紙ではなく、一般のオフセット印刷などで使用される用紙（上質紙、コート紙、アート紙などのセルロースを主体とする用紙））の使用を可能にしたインクジェット記録装置が知られている。この種のインクジェット記録装置には、塗布装置が組み込まれており、この塗布装置によって印刷前の用紙に所定の処理液が塗布される。

塗布装置には、スプレーを用いて塗布する方式（スプレー塗布方式）や、インクジェットヘッドを用いて塗布する方式（インクジェット塗布方式）など種々の方式のものが存在するが、塗布ローラを用いて塗布する方式（ローラ塗布方式）のものが比較的多く採用される。

一般にローラ塗布方式では、塗布液槽に貯留された処理液を供給ローラで汲み上げて、塗布ローラに処理液を供給する。しかし、この方式では、ローラの両端部に処理液がリング状に溜まり、ローラの回転によって飛び散ったり、液垂れが生じたりするという問題がある。

そこで、特許文献１では、供給ローラの幅を塗布ローラの幅よりも広く形成するとともに、塗布液槽を塗布ローラの両端部まで延ばして形成することにより、処理液が飛び散ったり、液垂れが生じたりするのを防止している。

特開2011-62831号公報

しかしながら、特許文献１の構成は、供給ローラからの処理液の飛び散りや液垂れは防止できるが、塗布ローラからの処理液の飛び散りや液垂れは防止できないという欠点がある。すなわち、処理液の液溜まりは、供給ローラだけでなく塗布ローラにも生じるが、塗布ローラの両端下部には塗布液槽が配置されていないため、塗布ローラから生じる処理液の飛び散りや液垂れを塗布液槽で捉えることができないという欠点がある。

また、一般に塗布ローラの両端部に生じるリング状の液溜まりは、供給ローラを連続して回転させたり、供給ローラを高速回転させた場合に顕著となる。したがって、特許文献１の構成では、長時間連続して処理する場合や高速処理する場合などに対応することができないという欠点もある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、塗布ローラの両端部に液溜まりが生じるのを防止できる塗布装置及びインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための手段は、次のとおりである。

第１の態様は、被塗布物に塗布液を塗布する塗布ローラと、塗布ローラに当接されて、塗布ローラに塗布液を供給する供給ローラであって、周面の幅が塗布ローラの周面の幅よりも広く形成されて、周面の幅方向の両端部に塗布ローラが接触しない領域が形成される供給ローラと、供給ローラに塗布液を供給する塗布液供給手段と、を有し、供給ローラは、塗布ローラが接触する接触領域の表面状態と、塗布ローラが接触しない非接触領域の表面状態とを変えて形成することにより、接触領域を流れる塗布液の流速よりも非接触領域を流れる塗布液の流速の方が速くなるように形成される態様の塗布装置である。

本態様によれば、供給ローラの周面の幅が塗布ローラの周面の幅よりも広く形成されて、塗布ローラの周面の両端部に塗布ローラが接触しない領域が形成される。そして、供給ローラは、塗布ローラが接触する領域（接触領域）と、塗布ローラが接触しない領域（非接触領域）とで表面状態が変えて形成され、接触領域を流れる塗布液の流速よりも非接触領域を流れる塗布液の流速の方が速くなるように形成される。すなわち、接触領域よりも非接触領域の方が、より塗布液が流れやすくなるように形成されている。これにより、塗布ローラの両端にリング状の液溜まりが発生するのを防止でき、塗布ローラから塗布液が飛び散ったり、液垂れが生じたりするのを防止することができる。

塗布液には、表面積が小さくなるように表面張力が働いている。接触領域では、塗布ローラと供給ローラとの間に液膜があるため、液量が増加した場合、軸方向へ流れる力が表面張力により得られる。しかし、非接触領域では、塗布ローラが存在しなくなり、軸方向へ移動する力が失われる。この結果、塗布液の流れが塗布ローラ端部で停滞するため、塗布ローラの端部にリング状の液溜まりが生じる。本態様のように、非接触領域において、塗布液を流れやすくすることにより、塗布ローラの端部に液溜まりが生じるのを抑制でき、塗布ローラの端部にリング状の液溜まりが発生するのを防止することができる。また、塗布ローラを高速回転させたときにも液溜まりの発生を防止できるので、塗布処理の高速化を図ることもできる。

第２の態様は、被塗布物に塗布液を塗布する塗布ローラと、互いに当接された複数段の供給ローラからなり、終段の供給ローラが塗布ローラに当接されて、塗布ローラに塗布液を供給する多段供給ローラであって、前段の供給ローラの周面の幅が、次段の供給ローラの周面の幅よりも広く形成されて、前段の供給ローラの周面の幅方向の両端部に次段の供給ローラが接触しない領域が形成されるとともに、終段の供給ローラの周面の幅が塗布ローラの周面の幅よりも広く形成されて、終段の供給ローラの周面の幅方向の両端部に塗布ローラが接触しない領域が形成される多段供給ローラと、多段供給ローラの第１段の供給ローラに塗布液を供給する塗布液供給手段と、を有し、多段供給ローラの各供給ローラは、塗布ローラ又は次段の供給ローラが接触する接触領域の表面状態と、塗布ローラ又は次段の供給ローラが接触しない非接触領域の表面状態とを変えて形成することにより、接触領域を流れる塗布液の流速よりも非接触領域を流れる塗布液の流速の方が速くなるように形成される態様の塗布装置である。

本態様によれば、複数の供給ローラからなる多段供給ローラによって塗布ローラに塗布液が供給される。多段供給ローラを構成する各供給ローラは、前段の供給ローラの周面の幅が次段の供給ローラの周面の幅よりも広く形成され、前段の供給ローラの周面の幅方向の両端部に次段の供給ローラが接触しない領域が形成される。また、終段の供給ローラの周面の幅が塗布ローラの周面の幅よりも広く形成されて、終段の供給ローラの周面の幅方向の両端部に塗布ローラが接触しない領域が形成される。そして、各供給ローラは、塗布ローラ又は次段の供給ローラが接触する領域（接触領域）と、塗布ローラ又は次段の供給ローラが接触しない領域（非接触領域）とで表面状態が変えて形成され、接触領域を流れる塗布液の流速よりも非接触領域を流れる塗布液の流速の方が速くなるように形成される。これにより、塗布ローラ及び各供給ローラの両端にリング状の液溜まりが発生するのを防止することができる。

第３の態様は、上記第１又は２の態様の塗布装置において、接触領域の接触角よりも非接触領域の接触角の方が小さくなるように、接触領域の表面状態と非接触領域の表面状態とが変えられる態様である。

本態様によれば、接触領域の接触角よりも非接触領域の接触角の方が小さくなるように、接触領域の表面状態と非接触領域の表面状態とが変えられる。すなわち、接触領域よりも非接触領域の親水性が高められる。これにより、接触領域を流れる塗布液の流速よりも非接触領域を流れる塗布液の流速の方が速くなるように形成され、非接触領域において、塗布液をより流れやすくすることができる。

第４の態様は、上記第３の態様の塗布装置において、接触領域の接触角よりも非接触領域の接触角の方が小さくなるように、接触領域を構成する素材と非接触領域を構成する素材とが変えられる態様である。

本態様によれば、接触領域の接触角よりも非接触領域の接触角の方が小さくなるように、接触領域を構成する素材と非接触領域を構成する素材とが変えられる。これにより、接触領域を流れる塗布液の流速よりも非接触領域を流れる塗布液の流速の方が速くなるように形成され、非接触領域において、塗布液をより流れやすくすることができる。たとえば、供給ローラをゴム素材で形成する場合、接触領域は撥水性の高いゴム（たとえば、フッ素ゴム）で形成し、非接触領域は親水性の高いゴム（たとえば、ＮＢＲ（Nitrile butadiene rubber））で形成する。また、たとえば、供給ローラを金属素材で形成する場合、接触領域は撥水性を有する金属（たとえば、アルミ、ステンレスなど）を使用し、非接触領域は親水性を有する金属（たとえば、チタンなど）を使用する。これにより、接触領域よりも非接触領域の接触角を小さくすることができる。すなわち、接触領域よりも非接触領域の親水性を高めることができる。

第５の態様は、上記第４の態様の塗布装置において、接触領域が撥水性を有する素材で形成され、非接触領域が親水性を有する素材で形成される態様である。

本態様によれば、接触領域が撥水性を有する素材で形成され、非接触領域が親水性を有する素材で形成される態様である。たとえば、上記のように、供給ローラをゴム素材で形成する場合、接触領域は撥水性の高いゴム（たとえば、フッ素ゴム）で形成し、非接触領域は親水性の高いゴム（たとえば、ＮＢＲ）で形成する。また、たとえば、供給ローラを金属素材で形成する場合、接触領域は撥液性を有する金属（たとえば、アルミ、ステンレスなど）を使用し、非接触領域は親水性を有する金属（たとえば、チタンなど）を使用する。これにより、接触領域よりも非接触領域の接触角を小さくすることができる。すなわち、接触領域よりも非接触領域の親水性を高めることができる。

第６の態様は、上記第３の態様の塗布装置において、接触領域の接触角よりも非接触領域の接触角の方が小さくなるように、接触領域及び／又は非接触領域に薄膜がコーティングされる態様である。

本態様によれば、接触領域の接触角よりも非接触領域の接触角の方が小さくなるように、接触領域及び／又は非接触領域に薄膜がコーティングされる。たとえば、接触領域は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン(４フッ化)）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体ポリテトラフルオロエチレン）などの撥水膜をコーティングする。また、非接触領域は、シリカ粒子などの親水膜をコーティングする。これにより、接触領域よりも非接触領域の接触角を小さくすることができる。すなわち、接触領域よりも非接触領域の親水性を高めることができる。

第７の態様は、上記第６の態様の塗布装置において、接触領域が撥水膜でコーティングされ、非接触領域が親水膜でコーティングされる態様である。

本態様によれば、接触領域が撥水膜でコーティングされ、非接触領域が親水膜でコーティングされる。たとえば、上記のように、接触領域は、ＰＴＦＥ、ＰＦＡなどの撥水膜をコーティングし、非接触領域は、シリカ粒子などの親水膜をコーティングする。これにより、接触領域よりも非接触領域の接触角を小さくすることができる。

第８の態様は、上記第３の態様の塗布装置において、接触領域の接触角よりも非接触領域の接触角の方が小さくなるように、接触領域の表面粗さと非接触領域の表面粗さとが変えられる態様である。

本態様によれば、接触領域の接触角よりも非接触領域の接触角の方が小さくなるように、接触領域の表面粗さと非接触領域の表面粗さとが変えられる。すなわち、接触領域よりも非接触領域の表面粗さの値を大きくする。これにより、接触領域よりも非接触領域の接触角を小さくすることができる。すなわち、接触領域よりも非接触領域の親水性を高めることができる。

第９の態様は、上記第１又は２の態様の塗布装置において、非接触領域には、供給ローラの軸と平行な溝が周方向に一定ピッチで形成される態様である。

本態様によれば、非接触領域に供給ローラの軸と平行な溝が周方向に一定ピッチで形成される。これにより、表面張力の作用で溝に沿って塗布液が流れる力が働き、接触領域を流れる塗布液の流速よりも非接触領域を流れる塗布液の流速を速くすることができる。すなわち、非接触領域において、塗布液を軸方向に流れやすくすることができる。これにより、塗布ローラの両端にリング状の液溜まりが発生するのを防止でき、塗布ローラから塗布液が飛び散ったり、液垂れが生じたりするのを防止することができる。

第１０の態様は、上記第１の態様の塗布装置において、供給ローラの両端には、フランジ部が形成される態様である。

本態様によれば、供給ローラの両端にフランジ部が形成される。すなわち、いわゆる返しが供給ローラの端部に形成される。これにより、供給ローラの端部に向かって流れた塗布液が、供給ローラのエッジ部分に付着して、軸方向に飛散するのを防止することができる。

第１１の態様は、用紙の表面に所定の塗布液を塗布する上記第１から１０のいずれか１の態様の塗布装置と、塗布液が塗布された用紙の表面にインク滴を吐出して画像を描画するインクジェットヘッドと、を備えた態様のインクジェット記録装置である。

本態様によれば、上記第１から１０のいずれか１の態様の塗布装置によって、所定の塗布液が印刷前の用紙に塗布される。そして、その塗布装置によって塗布液が塗布された用紙にインクジェットヘッドから吐出されたインク滴が打滴されて、用紙に画像が記録される。塗布装置は塗布液が飛び散ることがないので、周囲を汚染することなく、塗布処理を行うことができる。また、塗布処理の高速化を図ることができるので、高速印刷にも対応することができる。

本発明によれば、塗布ローラの両端部に液溜まりが生じるのを防止できる。これにより、塗布ローラからの塗布液の飛び散りや液垂れを防止できる。また、塗布ローラを高速回転させた場合であっても、塗布ローラからの塗布液の飛び散りや液垂れを防止できるので、塗布処理の高速化を図ることができる。

塗布装置を有するインクジェット記録装置の全体構成図 インクジェット記録装置の制御系の概略構成を示すブロック図 塗布装置の概略構成を示す側面図 塗布装置の概略構成を示す平面図 塗布装置の概略構成を示す斜視図 塗布装置の変形例の概略構成を示す斜視図 塗布装置の変形例の概略構成を示す斜視図 ２つの供給ローラ（２段供給ローラ）を介して塗布ローラに処理液を供給するタイプの塗布装置の概略構成を示す側面図 ２つの供給ローラ（２段供給ローラ）を介して塗布ローラに処理液を供給するタイプの塗布装置の概略構成を示す平面図

以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。

《インクジェット記録装置の全体構成》
図１は、塗布装置を有するインクジェット記録装置の全体構成図である。

このインクジェット記録装置１０は、水性インク（水を溶媒に含むインク）を用いて汎用の印刷用紙（枚葉紙）にインクジェット方式で画像を記録するインクジェット記録装置である。汎用の印刷用紙に水性インクを用いてインクジェット方式で画像を記録すると、フェザリングやブリーディング等が発生するため、高品質な画像を記録することができない。このため、この種のインクジェット記録装置では、所定の処理液を用紙に塗布して画像の記録を行う。すなわち、インク中の色材成分を凝集させる機能を有する液体を用紙に塗布して画像の記録を行う。このため、塗布装置が備えられる。以下、本実施の形態のインクジェット記録装置１０の構成について説明する。

図１に示すように、本実施の形態のインクジェット記録装置１０は、用紙Ｐの給紙処理を行う給紙部２０と、処理液の塗布処理を行う処理液塗布部３０と、画像の記録処理を行う画像記録部４０と、乾燥処理を行うインク乾燥部５０と、画像の定着処理を行う定着部６０と、用紙Ｐの回収処理を行う回収部７０とを備えて構成される。

処理液塗布部３０、画像記録部４０、インク乾燥部５０、定着部６０の各部には、それぞれ用紙Ｐの搬送手段として、搬送ドラム３１、４１、５１、６１が備えられている。用紙Ｐは、この搬送ドラム３１、４１、５１、６１によって、処理液塗布部３０、画像記録部４０、インク乾燥部５０、定着部６０の各部を搬送される。

各搬送ドラム３１、４１、５１、６１は、用紙幅に対応した円筒状に形成され、図示しないモータに駆動されて回転する（図１において、反時計回りに回転する。）。各搬送ドラム３１、４１、５１、６１の周面にはグリッパが備えられる。用紙Ｐは、このグリッパに先端部を把持されて搬送される。なお、本例では、各搬送ドラム３１、４１、５１、６１の周面の２箇所にグリッパが設置され、１回転で２枚の用紙を搬送できるように構成されている。

各搬送ドラム３１、４１、５１、６１の周面には、多数の吸着穴が形成されている。用紙Ｐは、この吸着穴から裏面を真空吸着されて、各搬送ドラム３１、４１、５１、６１の外周面上に保持される。なお、本例では、真空吸着により用紙Ｐを保持する構成としているが、静電吸着により用紙Ｐを保持する構成とすることもできる。

処理液塗布部３０と画像記録部４０の間、画像記録部４０とインク乾燥部５０の間、インク乾燥部５０と定着部６０の間には、それぞれ渡し胴８０、９０、１００が配置される。用紙Ｐは、この渡し胴８０、９０、１００によって、各部の間を搬送される。

各渡し胴８０、９０、１００は、用紙幅に対応した円筒状の枠体で構成され、図示しないモータに駆動されて回転する（図１において、時計回りに回転する。）。各渡し胴８０、９０、１００の周面にはグリッパが備えられる。用紙Ｐは、このグリッパに先端部を把持されて搬送される。なお、本例では、各渡し胴８０、９０、１００の外周部２箇所にグリッパが設置され、１回転で２枚の用紙を搬送できるように構成されている。

各渡し胴８０、９０、１００の下部には、用紙Ｐの搬送経路に沿って円弧状のガイド板８２、９２、１０２が配設される。渡し胴８０、９０、１００によって搬送される用紙Ｐは、このガイド板８２、９２、１０２に裏面（印刷面の反対側の面）をガイドされながら搬送される。

また、各渡し胴８０、９０、１００の内部には、渡し胴８０によって搬送される用紙Ｐに向けて熱風を吹き出すドライヤ８４、９４、１０４が配置される（本例では、用紙Ｐの搬送経路に沿って３台配置されている。）。各渡し胴８０、９０、１００によって搬送される用紙Ｐは、その搬送過程でドライヤ８４、９４、１０４から吹き出された熱風が印刷面に吹き当てられる。

なお、ドライヤ８４、９４、１０４は、熱風を吹き出して加熱する構成に代えて、赤外線ヒータ等から熱を放射して加熱する構成としてもよい（いわゆる輻射による加熱）。

給紙部２０から給紙された用紙Ｐは、搬送ドラム３１→渡し胴８０→搬送ドラム４１→渡し胴９０→搬送ドラム５１→渡し胴１００→搬送ドラム６１の順で搬送され、最後に回収部７０で回収される。この給紙部２０から回収部７０で回収されるまでの間に用紙Ｐは所要の処理が施されて、印刷面に画像が記録される。

以下、本実施の形態のインクジェット記録装置１０の各部の構成について詳説する。

〈給紙部〉
給紙部２０は、用紙Ｐの給紙処理を行う。特に、本実施の形態のインクジェット記録装置１０では、枚葉の用紙Ｐを１枚ずつ給紙する。この給紙部２０は、主として、給紙装置２１と、給紙トレイ２２と、渡し胴２３とを備えて構成される。

給紙装置２１は、図示しないマガジンにスタックされた用紙Ｐを上側から順に１枚ずつ給紙トレイ２２に給紙する。

給紙トレイ２２は、給紙装置２１から給紙された用紙Ｐを渡し胴２３に向けて送り出す。

渡し胴２３は、給紙トレイ２２から送り出された用紙Ｐを受け取り、回転して、処理液塗布部３０の搬送ドラム３１に受け渡す。

上記のように、汎用の印刷用紙に水性インクを用いてインクジェット方式で画像を記録すると、フェザリングやブリーディング等が発生するため、高品質な画像を記録することができない。そこで、このような不具合を防止するために、次の処理液塗布部３０で所定の処理液を用紙Ｐに塗布する。

〈処理液塗布部〉
処理液塗布部３０は、用紙（被塗布物）Ｐの印刷面に所定の処理液を塗布する。この処理液塗布部３０は、主として、用紙Ｐを搬送する搬送ドラム（以下、「処理液塗布ドラム」という。）３１と、その処理液塗布ドラム３１によって搬送される用紙Ｐの印刷面に所定の処理液を塗布する塗布装置３２とで構成される。

処理液塗布ドラム３１は、給紙部２０の渡し胴２３から用紙Ｐを受け取り（グリッパで用紙Ｐの先端を把持して受け取る。）、回転して用紙Ｐを所定の搬送経路に沿って搬送する。

塗布装置３２は、処理液塗布ドラム３１によって搬送される用紙Ｐの印刷面に所定の処理液をローラ塗布する。この塗布装置３２の構成については、のちに詳述する。

塗布装置３２で塗布する処理液は、インク組成物中の成分を凝集させる凝集剤を含む液体で構成される。

凝集剤としては、インク組成物のpHを変化させることができる化合物であっても、多価金属塩であっても、ポリアリルアミン類であってもよい。

pHを低下させ得る化合物としては、水溶性の高い酸性物質（リン酸、シュウ酸、マロン酸、クエン酸、若しくは、これらの化合物の誘導体、又は、これらの塩等）が好適に挙げられる。酸性物質は、１種単独で用いてもよく、また、２種以上を併用してもよい。これにより、凝集性を高め、インク全体を固定化することができる。

また、インク組成物のpH（２５℃）は、８．０以上であって、処理液のpH（２５℃）は、０．５〜４の範囲が好ましい。これにより、画像濃度、解像度及びインクジェット記録の高速化を図ることができる。

また、処理液には、添加剤を含有することができる。たとえば、乾燥防止剤（湿潤剤）、褪色防止剤、乳化安定剤、浸透促進剤、紫外線吸収剤、防腐剤、防黴剤、pH調整剤、表面張力調整剤、消泡剤、粘度調整剤、分散剤、分散安定剤、防錆剤、キレート剤等の公知の添加剤を含有することができる。

このような処理液を用紙Ｐの印刷面に事前に塗布して印刷することにより、フェザリングやブリーディング等の発生を防止でき、一般の印刷用紙を使用しても、高品質な印刷を行うことが可能になる。

以上の構成の処理液塗布部３０において、用紙Ｐは、処理液塗布ドラム３１に保持されて、所定の搬送経路を搬送される。そして、その搬送過程で塗布装置３２によって印刷面に処理液が塗布される。

印刷面に処理液が塗布された用紙Ｐは、その後、所定位置で処理液塗布ドラム３１から渡し胴８０に受け渡される。そして、渡し胴８０によって所定の搬送経路を搬送されて、画像記録部４０の搬送ドラム４１に受け渡される。

ここで、上記のように、渡し胴８０には、その内部にドライヤ８４が設置されており、ガイド板８２に向けて熱風が吹き出されている。用紙Ｐは、この渡し胴８０によって処理液塗布部３０から画像記録部４０に搬送される過程で印刷面に熱風が吹き当てられて、印刷面に塗布された処理液が乾燥される（処理液中の溶媒成分が蒸発除去される。）。

〈画像記録部〉
画像記録部４０は、用紙Ｐの印刷面にＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色のインク滴を打滴して、用紙Ｐの印刷面にカラー画像を描画する。この画像記録部４０は、主として、用紙Ｐを搬送する搬送ドラム（以下、「画像記録ドラム」という。）４１と、用紙Ｐの印刷面を押圧して、用紙Ｐの裏面を画像記録ドラム４１の周面に密着させる用紙押えローラ４２と、用紙Ｐの浮きを検出する用紙浮き検出センサ４３と、用紙ＰにＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色のインク滴を吐出して、画像を描画するインクジェットヘッド４４Ｃ、４４Ｍ、４４Ｙ、４４Ｋとで構成される。

画像記録ドラム４１は、渡し胴８０から用紙Ｐを受け取り（グリッパで用紙Ｐの先端を把持して受け取る。）、回転して用紙Ｐを所定の搬送経路に沿って搬送する。

用紙押えローラ４２は、用紙幅に対応したゴムローラで構成され、画像記録ドラム４１の用紙受取位置（渡し胴８０から用紙Ｐを受け取る位置）の近傍に配置される。渡し胴８０から画像記録ドラム４１に受け渡された用紙Ｐは、この用紙押えローラ４２にニップされることにより、裏面が画像記録ドラム４１の外周面に密着される。

用紙浮き検出センサ４３は、用紙押えローラ４２を通過した用紙Ｐの浮きを検出する（画像記録ドラム４１の外周面からの一定以上の浮きを検出する。）。この用紙浮き検出センサ４３は、たとえば、レーザ投光器とレーザ受光器とで構成される。レーザ投光器は、画像記録ドラム４１の一端から他端に向けて画像記録ドラム４１の軸と平行なレーザ光を画像記録ドラム４１の外周面から所定高さの位置に投光する。レーザ受光器は、画像記録ドラム４１を挟んでレーザ投光器と対向して配置され、レーザ投光器から投光されたレーザ光を受光する。用紙押えローラ４２を通過した用紙Ｐに一定以上の浮きが生じていると、レーザ投光器から投光されたレーザ光が用紙Ｐに遮られ、レーザ受光器で受光されなくなる。用紙浮き検出センサ４３は、このレーザ受光器でのレーザ光の受光の有無を検出して、用紙Ｐの浮きを検出する。

４台のインクジェットヘッド４４Ｃ、４４Ｍ、４４Ｙ、４４Ｋは、用紙浮き検出センサ４３の後段に配されており、用紙Ｐの搬送経路に沿って一定の間隔で配置されている。このインクジェットヘッド４４Ｃ、４４Ｍ、４４Ｙ、４４Ｋは、用紙幅に対応したラインヘッドで構成されており、そのノズル面に形成されたノズル列から、画像記録ドラム４１に向けて対応する色のインク滴を吐出する。

本実施の形態のインクジェット記録装置１０で使用するインクは、水性紫外線硬化型インクであり、顔料、ポリマー粒子及び活性エネルギー線により重合する水溶性の重合性化合物を含有する。水性紫外線硬化型インクは、紫外線を照射することで硬化可能であり、耐察性に優れ膜強度が高いという性質を有する。

顔料は、その表面の少なくとも一部がポリマー分散剤で被覆された水分散性顔料が用いられる。

ポリマー分散剤は、酸価が２５〜１０００(KOHmg/g)のポリマー分散剤が用いられる。自己分散性の安定性が良好、かつ、処理液が接触したときの凝集性が良好になる。

ポリマー粒子は、酸価が２０〜５０(KOHmg/g)の自己分散性ポリマー粒子が用いられる。自己分散性の安定性が良好、かつ、処理液が接触したときの凝集性が良好になる。

重合性化合物としては、凝集剤と顔料、ポリマー粒子との反応を妨げない点でノニオン性又はカチオン性の重合性化合物が好ましく、水に対する溶解度が１０質量%以上（更には１５質量%以上）の重合性化合物を用いることが好ましい。

また、インクは、活性エネルギー線により重合性化合物の重合を開始する開始剤を含有する。開始剤は、活性エネルギー線により重合反応を開始し得る化合物を適宜選択して含有することができ、たとえば、放射線若しくは光又は電子線により活性種（ラジカル、酸、塩基など）を発生する開始剤（たとえば、光重合開始剤等）を用いることができる。なお、開始剤は処理液に含有させることもでき、インクと処理液の少なくとも一方に含有させればよい。

また、インクは水を５０〜７０質量%含有する。また、インクには添加剤を含有することができる。たとえば、水溶性有機溶媒や乾燥防止剤（湿潤剤）、褪色防止剤、乳化安定剤、浸透促進剤、紫外線吸収剤、防腐剤、防黴剤、pH調整剤、表面張力調整剤、消泡剤、粘度調整剤、分散剤、分散安定剤、防錆剤、キレート剤等の公知の添加剤を含有することができる。

以上の構成の画像記録部４０において、用紙Ｐは、画像記録ドラム４１によって所定の搬送経路を搬送される。渡し胴８０から画像記録ドラム４１に受け渡された用紙Ｐは、まず、用紙押えローラ４２でニップされて、画像記録ドラム４１の外周面に密着される。次いで、用紙浮き検出センサ４３によって、浮きの有無が検出され、その後、各インクジェットヘッド４４Ｃ、４４Ｍ、４４Ｙ、４４ＫからＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色のインク滴が印刷面に打滴されて、印刷面にカラー画像が描画される。

なお、用紙Ｐの浮きが検出された場合は、搬送が停止される。これにより、浮いた用紙Ｐが、インクジェットヘッド４４Ｃ、４４Ｍ、４４Ｙ、４４Ｋのノズル面に接触するのを防止できる。

上記のように、本例のインクジェット記録装置１０では、各色ともに水性インクが使用される。このような水性インクを用いた場合であっても、上記のように、用紙Ｐには処理液が塗布されているので、一般の印刷用紙を用いた場合であっても、高品質な印刷を行うことができる。

画像が描画された用紙Ｐは、渡し胴９０に受け渡される。そして、渡し胴９０によって所定の搬送経路を搬送されて、インク乾燥部５０の搬送ドラム５１に受け渡される。

ここで、上記のように、渡し胴９０には、その内部にドライヤ９４が設置されており、ガイド板９２に向けて熱風が吹き出されている。インクの乾燥処理は、後段のインク乾燥部５０で行われるが、用紙Ｐは、この渡し胴９０による搬送時にも乾燥処理が施される。

なお、図示されていないが、この画像記録部４０には、インクジェットヘッド４４Ｃ、４４Ｍ、４４Ｙ、４４Ｋのメンテナンスを行うメンテナンス部が備えられており、インクジェットヘッド４４Ｃ、４４Ｍ、４４Ｙ、４４Ｋは、必要に応じてメンテナンス部に移動して、所要のメンテナンスができるように構成されている。

〈インク乾燥部〉
インク乾燥部５０は、画像記録後の用紙Ｐに残存する液体成分を乾燥させる。このインク乾燥部５０は、主として、用紙Ｐを搬送する搬送ドラム（以下、「インク乾燥ドラム」という。）５１と、インク乾燥ドラム５１によって搬送される用紙Ｐに対して乾燥処理を施すインク乾燥装置５２とで構成される。

インク乾燥ドラム５１は、渡し胴９０から用紙Ｐを受け取り（グリッパで用紙Ｐの先端を把持して受け取る。）、回転して用紙Ｐを所定の搬送経路に沿って搬送する。

インク乾燥装置５２は、たとえば、ドライヤで構成され（本例では用紙Ｐの搬送経路に沿って配設された３台のドライヤで構成）、インク乾燥ドラム５１によって搬送される用紙Ｐに向けて熱風（たとえば、８０℃）を吹き付ける。

以上の構成のインク乾燥部５０において、用紙Ｐは、インク乾燥ドラム５１によって所定の搬送経路を搬送される。そして、その搬送過程で印刷面にインク乾燥装置５２から熱風が吹き付けられて、印刷面に付与されたインクが乾燥される（溶媒成分が蒸発除去される。）。

インク乾燥装置５２を通過した用紙Ｐは、その後、所定位置でインク乾燥ドラム５１から渡し胴１００に受け渡される。そして、渡し胴１００によって所定の搬送経路を搬送されて、定着部６０の搬送ドラム６１に受け渡される。

なお、上記のように、渡し胴１００には、その内部にドライヤ１０４が設置されており、ガイド板１０２に向けて熱風が吹き出されている。したがって、用紙Ｐは、この渡し胴１００での搬送時にも乾燥処理が施される。

〈定着部〉
定着部６０は、用紙Ｐを加熱加圧して、印刷面に画像記録された画像を定着させる。この定着部６０は、主として、用紙Ｐを搬送する搬送ドラム（以下、「定着ドラム」という。）６１と、用紙Ｐの印刷面に紫外線を当てる紫外線照射光源６２と、印刷後の用紙Ｐの温度、湿度等を検出するとともに、印刷された画像を撮像するインラインセンサ６４とで構成される。

定着ドラム６１は、渡し胴１００から用紙Ｐを受け取り（グリッパで用紙Ｐの先端を把持して受け取る。）、回転して用紙Ｐを所定の搬送経路に沿って搬送する。

紫外線照射光源６２は、定着ドラム６１によって搬送される用紙Ｐの印刷面に紫外線を照射して、処理液とインクとの凝集体を固化させる。

インラインセンサ６４は、温度計、湿度計、ＣＣＤラインセンサ等を備え、定着ドラム６１によって搬送される用紙Ｐの温度、湿度等を検出するとともに、用紙Ｐに印刷された画像を読み取る。このインラインセンサ６４の検出結果に基づいて、装置の異常やヘッドの吐出不良等がチェックされる。

以上の構成の定着部６０において、用紙Ｐは、定着ドラム６１によって所定の搬送経路を搬送される。そして、その搬送過程で紫外線照射光源６２から印刷面に紫外線が照射され、処理液とインクとの凝集体が固化される。

定着処理が施された用紙Ｐは、この後、所定位置で定着ドラム６１から回収部７０へと受け渡される。

〈回収部〉
回収部７０は、一連の印刷処理が行われた用紙Ｐをスタッカ７１に積み重ねて回収する。この回収部７０は、主として、用紙Ｐを回収するスタッカ７１と、定着部６０で定着処理された用紙Ｐを定着ドラム６１から受け取り、所定の搬送経路を搬送して、スタッカ７１に排紙する排紙コンベア７２とで構成される。

定着部６０で定着処理された用紙Ｐは、定着ドラム６１から排紙コンベア７２に受け渡され、その排紙コンベア７２によってスタッカ７１まで搬送されて、スタッカ７１内に回収される。

《制御系》
図２は、本実施の形態のインクジェット記録装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。

同図に示すように、インクジェット記録装置１０は、システムコントローラ２００、通信部２０１、画像メモリ２０２、搬送制御部２０３、給紙制御部２０４、処理液塗布制御部２０５、画像記録制御部２０６、インク乾燥制御部２０７、定着制御部２０８、回収制御部２０９、操作部２１０、表示部２１１等を備えている。

システムコントローラ２００は、インクジェット記録装置１０の各部を統括制御する制御手段として機能するとともに、各種演算処理を行う演算手段として機能する。このシステムコントローラ２００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えており、所定の制御プログラムに従って動作する。ＲＯＭには、このシステムコントローラ２００が、実行する制御プログラムや制御に必要な各種データが格納されている。

通信部２０１は、所要の通信インターフェースを備え、その通信インターフェースと接続されたホストコンピュータとの間でデータの送受信を行う。

画像メモリ２０２は、画像データを含む各種データの一時記憶手段として機能し、システムコントローラ２００を通じてデータの読み書きが行われる。通信部２０１を介してホストコンピュータから取り込まれた画像データは、この画像メモリ２０２に格納される。

搬送制御部２０３は、処理液塗布部３０、画像記録部４０、インク乾燥部５０、定着部６０の各部における用紙Ｐの搬送手段である搬送ドラム３１、４１、５１、６１と、渡し胴８０、９０、１００の駆動を制御する。

すなわち、各搬送ドラム３１、４１、５１、６１を駆動するモータの駆動を制御するとともに、各搬送ドラム３１、４１、５１、６１に備えられた、グリッパの開閉を制御する。

同様に各渡し胴８０、９０、１００を駆動するモータの駆動を制御するとともに、各渡し胴８０、９０、１００に備えられた、グリッパの開閉を制御する。

また、各搬送ドラム３１、４１、５１、６１には、用紙Ｐを周面に吸着保持する機構が備えられているので、その吸着保持機構の駆動を制御する（本実施の形態では、用紙Ｐを真空吸着するので、負圧発生手段としての真空ポンプの駆動を制御する。）。

また、各渡し胴８０、９０、１００には、ドライヤ８４、９４、１０４が備えられているので、その駆動（加熱量と送風量）を制御する。

この搬送ドラム３１、４１、５１、６１と、渡し胴８０、９０、１００の駆動は、システムコントローラ２００からの指令に応じて制御される。

給紙制御部２０４は、システムコントローラ２００からの指令に応じて給紙部２０を構成する各部（給紙装置２１、渡し胴２３等）の駆動を制御する。

処理液塗布制御部２０５は、システムコントローラ２００からの指令に応じて処理液塗布部３０を構成する各部（塗布装置３２等）の駆動を制御する。

画像記録制御部２０６は、システムコントローラ２００からの指令に応じて画像記録部４０を構成する各部（用紙押えローラ４２、インクジェットヘッド４４Ｃ、４４Ｍ、４４Ｙ、４４Ｋ等）の駆動を制御する。

インク乾燥制御部２０７は、システムコントローラ２００からの指令に応じてインク乾燥部５０を構成する各部（インク乾燥装置５２等）の駆動を制御する。

定着制御部２０８は、システムコントローラ２００からの指令に応じて定着部６０を構成する各部（紫外線照射光源６２、インラインセンサ６４等）の駆動を制御する。

回収制御部２０９は、システムコントローラ２００からの指令に応じて回収部７０を構成する各部（排紙コンベア７２等）の駆動を制御する。

操作部２１０は、所要の操作手段（たとえば、操作ボタンやキーボード、タッチパネル等）を備えており、その操作手段から入力された操作情報をシステムコントローラ２００に出力する。システムコントローラ２００は、この操作部２１０から入力された操作情報に応じて各種処理を実行する。

表示部２１１は、所要の表示装置（たとえば、ＬＣＤパネル等）を備えており、システムコントローラ２００からの指令に応じて所要の情報を表示装置に表示させる。

上記のように、用紙に記録する画像データは、ホストコンピュータから通信部２０１を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、画像メモリ２０２に格納される。システムコントローラ２００は、この画像メモリ２０２に格納された画像データに所要の信号処理を施してドットデータを生成し、生成したドットデータに従って画像記録部４０の各インクジェットヘッドの駆動を制御することにより、その画像データが表す画像を用紙に記録する。

ドットデータは、一般に画像データに対して色変換処理、ハーフトーン処理を行って生成される。色変換処理は、ｓＲＢなどで表現された画像データ（たとえば、ＲＢ８ビットの画像データ）をインクジェット記録装置１０で使用するインクの各色のインク量データに変換する処理である（本例では、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色のインク量データに変換する。）。ハーフトーン処理は、色変換処理により生成された各色のインク量データに対して誤差拡散等の処理で各色のドットデータに変換する処理である。

システムコントローラ２００は、画像データに対して色変換処理、ハーフトーン処理を行って各色のドットデータを生成する。そして、生成した各色のドットデータに従って、対応するインクジェットヘッドの駆動を制御することにより、画像データが表す画像を用紙に記録する。

《画像の記録処理》
次に、本実施の形態のインクジェット記録装置１０による画像の記録動作について概説する。

システムコントローラ２００から給紙装置２１に給紙指令が出力されると、給紙装置２１から給紙トレイ２２に用紙Ｐが給紙される。給紙トレイ２２に給紙された用紙Ｐは、渡し胴２３を介して処理液塗布部３０の処理液塗布ドラム３１に受け渡される。

処理液塗布ドラム３１に受け渡された用紙Ｐは、処理液塗布ドラム３１によって所定の搬送経路を搬送され、その搬送過程で塗布装置３２によって印刷面に処理液が塗布される。

処理液が塗布された用紙Ｐは、処理液塗布ドラム３１から渡し胴８０に受け渡される。そして、その渡し胴８０によって所定の搬送経路を搬送されて、画像記録部４０の画像記録ドラム４１に受け渡される。用紙Ｐは、その渡し胴８０による搬送過程で渡し胴８０の内部に設置されたドライヤ８４から印刷面に熱気が吹き付けられ、印刷面に塗布された処理液が乾燥される。

渡し胴８０から画像記録ドラム４１に受け渡された用紙Ｐは、まず、用紙押えローラ４２にニップされて、裏面が画像記録ドラム４１の外周面に密着される。

用紙押えローラ４２を通過した用紙Ｐは、その後、用紙浮き検出センサ４３によって浮きの有無が検出される。ここで、用紙Ｐの浮きが検出されると、搬送が停止される。一方、浮きが検出されない場合は、そのままインクジェットヘッド４４Ｃ、４４Ｍ、４４Ｙ、４４Ｋに向けて搬送される。そして、各インクジェットヘッド４４Ｃ、４４Ｍ、４４Ｙ、４４Ｋの下を通過する際、各インクジェットヘッド４４Ｃ、４４Ｍ、４４Ｙ、４４ＫからＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色のインク滴が吐出されて、印刷面にカラー画像が描画される。

画像が描画された用紙Ｐは、画像記録ドラム４１から渡し胴９０に受け渡される。そして、その渡し胴９０によって所定の搬送経路を搬送されて、インク乾燥部５０のインク乾燥ドラム５１に受け渡される。用紙Ｐは、その渡し胴９０による搬送過程で渡し胴９０の内部に設置されたドライヤ９４から印刷面に熱気が吹き付けられて、印刷面に付与されたインクが乾燥される。

インク乾燥ドラム５１に受け渡された用紙Ｐは、インク乾燥ドラム５１によって所定の搬送経路を搬送される。そして、その搬送過程でインク乾燥装置５２から熱風が印刷面に吹き付けられて、印刷面に残存する液体成分が乾燥される。

乾燥処理された用紙Ｐは、インク乾燥ドラム５１から渡し胴１００に受け渡される。そして、その渡し胴１００によって所定の搬送経路を搬送されて、定着部６０の定着ドラム６１に受け渡される。用紙Ｐは、その渡し胴１００による搬送過程で渡し胴１００の内部に設置されたドライヤ１０４から印刷面に熱気が吹き付けられ、印刷面に付与されたインクが、さらに乾燥される。

定着ドラム６１に受け渡された用紙Ｐは、定着ドラム６１によって所定の搬送経路を搬送される。そして、その搬送過程で印刷面に紫外線が照射され、描画された画像が用紙Ｐに定着される。用紙Ｐは、この後、定着ドラム６１から回収部７０の排紙コンベア７２に受け渡され、排紙コンベア７２によってスタッカ７１まで搬送されて、スタッカ７１内に排紙される。

以上のように、本例のインクジェット記録装置１０では、用紙Ｐをドラム搬送し、その搬送過程で用紙Ｐに対し、処理液の塗布、乾燥、インク滴の打滴、乾燥、定着の各処理を施して、用紙Ｐに所定の画像を記録する。

《塗布装置》
次に、本実施の形態のインクジェット記録装置１０に組み込まれる塗布装置３２について説明する。

〈塗布装置の基本構成〉
まず、塗布装置３２の基本構成について説明する。

上記のように、塗布装置３２は、処理液塗布ドラム（被塗布物搬送手段）３１によって搬送される用紙（被塗布物）Ｐの表面（被塗布面）に処理液（塗布液）を塗布する。

図３は、塗布装置の概略構成を示す側面図である。また、図４は、塗布装置の概略構成を示す平面図であり、図５は、塗布装置の概略構成を示す斜視図である。

図３から図５に示すように、塗布装置３２は、用紙Ｐの表面に当接されて用紙Ｐの表面に処理液を塗布する塗布ローラ３０２と、塗布ローラ３０２の周面に処理液を供給する供給ローラ３０４と、供給ローラ３０４の周面に処理液を供給する処理液槽（塗布液供給手段）３０６とを備えて構成される。塗布装置３２は、処理液塗布ドラム３１によって搬送される用紙Ｐの搬送径路上に設置される。

塗布ローラ３０２は、その周面が処理液塗布ドラム３１によって搬送される用紙Ｐの表面に押圧当接されることにより、用紙Ｐの表面に処理液を塗布する。

塗布ローラ３０２は、その周面の幅（軸方向の長さ）が処理液塗布ドラム３１の周面の幅（軸方向の長さ）よりも広く形成される。塗布ローラ３０２は、両端の軸部を図示しない塗布ローラ支持アームに回転自在に支持されて、処理液塗布ドラム３１と平行に配置される。塗布ローラ３０２は、周面の幅方向の中心が、処理液塗布ドラム３１の周面の幅方向の中心とほぼ一致するように配置される。

塗布ローラ支持アームは、図示しない塗布装置本体フレームに設けられる。この塗布ローラ支持アームは、所定の供給位置（後述）に位置したときの供給ローラ３０４の回転軸の位置を揺動中心として揺動自在に設けられる。

塗布装置本体フレームには、塗布ローラ支持アームを揺動させる塗布ローラ支持アーム揺動手段（たとえば、シリンダ等）が設けられる。塗布ローラ支持アームは、この塗布ローラ支持アーム揺動手段によって、塗布ローラ当接位置と塗布ローラ離間位置との間を揺動して移動する。塗布ローラ３０２は、塗布ローラ支持アームが塗布ローラ当接位置に移動することにより、所定の塗布位置に移動する。また、塗布ローラ支持アームが塗布ローラ離間位置に移動することにより、所定の退避位置に移動する。塗布ローラ３０２は、塗布位置に移動することにより、処理液塗布ドラム３１の周面に押圧当接される。また、退避位置に移動することにより、処理液塗布ドラム３１の周面から離間する。

塗布ローラ支持アームには、塗布ローラ３０２を回転させるための図示しない塗布ローラ回転駆動手段（たとえば、モータ）が設けられる。塗布ローラ３０２は、この塗布ローラ回転駆動手段に駆動されて所定の回転速度で回転する。なお、塗布ローラ３０２の回転方向は、処理液塗布ドラム３１の回転方向と反対の方向である。

供給ローラ３０４は、その周面が塗布ローラ３０２の周面に当接されることにより、塗布ローラ３０２の周面に処理液を供給する。

供給ローラ３０４は、塗布ローラ３０２の幅方向全域に処理液を供給することができるように、周面の幅（軸方向の長さ）Ｗ１が、塗布ローラ３０２の周面の幅（軸方向の長さ）Ｗ２よりも広く形成される。供給ローラ３０４は、両端の軸部を図示しない供給ローラ支持アームに回転自在に支持されて、塗布ローラ３０２と平行に配置される。供給ローラ３０４は、その周面の幅方向の中心が、塗布ローラ３０２の周面の幅方向の中心とほぼ一致するように配置される。

ところで、上記のように、供給ローラ３０４は、周面の幅が塗布ローラ３０２の周面の幅よりも広く形成される。この結果、周面の両端部分に塗布ローラ３０２の周面と接触しない領域（非接触領域）Ｎが形成される（図４において、塗布ローラの両端の波線で示す領域）。この非接触領域Ｎは、塗布ローラ３０２の周面と接触する領域（接触領域）Ｍと異なる表面状態で形成される。すなわち、濡れ性（親水性）が高められて、接触領域Ｍよりも処理液が流れやすいように形成される。このように、非接触領域Ｎにおいて、処理液が流れやすいようにすることにより、塗布ローラ３０２の両端部で処理液が停滞し、リング状の溜まるのを防止することができる。すなわち、塗布ローラ３０２の両端部分にリング状の液溜まりが生じるのを防止することができる。この点については、後に詳述する。

供給ローラ支持アームは、塗布装置本体フレームに設けられる。この供給ローラ支持アームは、揺動軸を揺動中心として揺動自在に設けられる。

塗布装置本体フレームには、供給ローラ支持アームを揺動させる供給ローラ支持アーム揺動手段（たとえば、シリンダ等）が設けられる。供給ローラ支持アームは、この供給ローラ支持アーム揺動手段によって、供給ローラ当接位置と供給ローラ離間位置との間を揺動して移動する。供給ローラ３０４は、供給ローラ支持アームが供給ローラ当接位置に移動することにより、所定の供給位置に移動する。また、供給ローラ支持アームが供給ローラ離間位置に移動することにより、所定の供給停止位置に移動する。供給ローラ３０４は、供給位置に移動することにより、塗布ローラ３０２の周面に押圧当接される。また、供給停止位置に移動することにより、塗布ローラ３０２の周面から離間する。

供給ローラ支持アームには、供給ローラ３０４を回転させるための図示しない供給ローラ回転駆動手段（たとえば、モータ）が設けられる。供給ローラ３０４は、この供給ローラ回転駆動手段に駆動されて所定の回転速度で回転する。なお、供給ローラ３０４の回転方向は、塗布ローラ３０２の回転方向と反対の方向である。

処理液槽３０６は、処理液を貯留して、供給ローラ３０４の周面に供給する。

処理液槽３０６は、上部が開口した皿状に形成される。処理液槽３０６は、塗布装置本体フレームに水平に設置される。処理液槽３０６には、処理液が貯留される。供給ローラ３０４は、その一部（下部）が、処理液槽３０６に貯留された処理液中に浸漬される。供給ローラ３０４が回転することにより、処理液が汲み上げられ、供給ローラ３０４の周面に当接された塗布ローラ３０２の周面に供給される。

なお、処理液槽３０６には、図示しない処理液供給ユニットから処理液が循環して供給される。処理液供給ユニットは、処理液槽３０６に貯留される処理液の液面の高さをモニタし、高さが一定に保たれるように、処理液を循環して供給する。

塗布装置３２の基本構成は、以上のとおりである。

〈塗布動作〉
次に、塗布の基本動作について説明する。

初期状態において、塗布ローラ３０２は待機位置に位置している。また、供給ローラ３０４は離間位置に位置している。したがって、初期状態において、塗布ローラ３０２は処理液塗布ドラム３１から離間しており、また、供給ローラ３０４も塗布ローラ３０２から離間している。

まず、塗布ローラ３０２と供給ローラ３０４とが回転駆動される。供給ローラ３０４が回転することにより、供給ローラ３０４の周面に処理液が供給される。

次に、供給ローラ３０４が供給位置に移動する。これにより、供給ローラ３０４の周面が塗布ローラ３０２の周面に当接し、塗布ローラ３０２の周面に処理液が供給される。すなわち、供給ローラ３０４の周面が塗布ローラ３０２の周面に当接することにより、供給ローラ３０４の周面に付与された処理液が、塗布ローラ３０２の周面に転写されて、塗布ローラ３０２の周面に処理液が供給される。これにより、塗布の準備が完了する。この状態で塗布ローラ３０２を塗布位置に移動させることにより、処理液塗布ドラム３１によって搬送される用紙Ｐの表面に処理液を塗布することができる。

ここで、塗布ローラ３０２の移動は、用紙Ｐの搬送に同期して制御される。すなわち、用紙Ｐの先端が塗布ローラ３０２の設置位置に到達するタイミングで、塗布ローラ３０２が退避位置から塗布位置に移動するように制御され、また、用紙Ｐの後端が塗布ローラ３０２の設置位置に到達するタイミングで、塗布ローラ３０２が塗布位置から退避位置に移動するように制御される。これにより、用紙Ｐが通過するタイミングに合わせて塗布ローラが塗布位置に移動し、用紙Ｐの表面に処理液が塗布される。

このように、周面に処理液が供給された塗布ローラ３０２を用紙Ｐの搬送に合わせて塗布位置に移動させることにより、順次搬送される用紙Ｐの表面に処理液が塗布される。

塗布処理を終了する場合は、まず、塗布ローラ３０２が退避位置に位置した状態で塗布ローラ３０２と供給ローラ３０４との回転が停止される。その後、供給ローラ３０４が待機位置に移動する。これにより、塗布ローラ３０２が処理液塗布ドラム３１から離間した状態で停止するとともに、供給ローラ３０４が塗布ローラ３０２から離間した状態で停止する。

〈塗布装置の細部構造〉
上記のように、本実施の形態の塗布装置３２では、塗布ローラ３０２の幅方向全域に処理液を供給することができるようにするため、供給ローラ３０４の周面の幅（軸方向の長さ）が塗布ローラ３０２の周面の幅（軸方向の長さ）よりも広く形成される。この結果、供給ローラ３０４の周面の両端部分に塗布ローラ３０２の周面と接触しない領域（非接触領域）Ｎが形成される。

このように、塗布ローラ３０２の周面の幅よりも広い幅を有する供給ローラ３０４を用いて塗布ローラ３０２に処理液を供給すると、塗布ローラ３０２の両端部分にリング状の液溜まりが生じる。これは次の理由によるものである。処理液には表面積が小さくなるように表面張力が働いている。塗布ローラ３０２が供給ローラ３０４と接触する領域（接触領域）では、液膜があるため、液量が増加した場合、処理液には表面張力により軸方向へ流れる力が得られる。しかし、非接触領域では、塗布ローラが存在しなくなり、軸方向へ移動する力が失われる。この結果、処理液の流れ（軸方向の流れ）が塗布ローラ３０２の端部で停滞し、塗布ローラ３０２の端部にリング状の液溜まりが生じる。

このように、塗布ローラ３０２の端部に生じるリング状の液溜まりは、塗布ローラ３０２の端部において、処理液の流れが停滞することによって生じる。

したがって、塗布ローラ３０２の端部で処理液の流れが停滞するのを防止できれば、塗布ローラ３０２の端部にリング状の液溜まりが生じるのを防止することができる。

そこで、本実施の形態の塗布装置３２では、非接触領域Ｎの表面状態を変えて、非接触領域Ｎで処理液を流れやすくすることにより（軸方向に流れやすくする）、塗布ローラ３０２の両端部に処理液がリング状の溜まるのを防止している。以下、この点について詳述する。

［液溜まりの発生を防止するための構造］
上記のように、塗布ローラ３０２の端部で処理液の流れが停滞するのを防止できれば、塗布ローラ３０２の端部にリング状の液溜まりが生じるのを防止することができる。このためには、供給ローラ３０４の非接触領域Ｎにおいて、処理液を流れやすくすればよい。すなわち、供給ローラ単体で処理液を流したときに、接触領域Ｍを流れる処理液の流速ＶＭよりも、非接触領域Ｎを流れる処理液の流速ＶＮの方が速くなるように（ＶＮ＞ＶＭ）、供給ローラ３０４を形成すれば、塗布ローラ３０２の端部にリング状の液溜まりが生じるのを防止することができる。

そして、接触領域Ｍを流れる処理液の流速ＶＭよりも、非接触領域Ｎを流れる処理液の流速ＶＮの方が速くなるようにするためには、非接触領域Ｎの表面状態を変えて、濡れ性（親水性）を高めればよい。すなわち、非接触領域Ｎの濡れ性を高めれば、非接触領域Ｎにおいて処理液を流しやすくすることができ、非接触領域Ｎを流れる処理液の流速ＶＮを接触領域Ｍを流れる処理液の流速ＶＭよりも速くすることができる（ＶＮ＞ＶＭ）。

〔非接触領域の濡れ性を高める処理〕
非接触領域Ｎの濡れ性を高めるためには、非接触領域Ｎにおける処理液の接触角θＮが、接触領域Ｍにおける処理液の接触角θＭよりも小さくなるように（θＮ＜θＭ）、供給ローラ３０４を形成すればよい。

接触領域Ｍの接触角θＭと非接触領域Ｎの接触角θＮとを変えるには、供給ローラ３０４を次のように形成することが考えられる。

・第１の形態：素材を変える方法
接触領域Ｍを構成する素材と非接触領域Ｎを構成する素材を変えることにより、接触領域Ｍの接触角θＭと非接触領域Ｎの接触角θＮとを変えることができる。

たとえば、ゴム製の供給ローラ３０４を使用する場合、接触領域Ｍは、撥水性の高いゴム（たとえば、フッ素ゴム）で形成し、非接触領域Ｎは、親水性の高いゴム（たとえば、ＮＢＲ）で形成する。

また、たとえば、金属製の供給ローラ３０４を使用する場合、接触領域Ｍは、撥水性を有する金属（たとえば、アルミ、ステンレスなど）を使用し、非接触領域Ｎは、親水性を有する金属（たとえば、チタンなど）を使用する。

これにより、接触領域Ｍの接触角θＭよりも非接触領域Ｎの接触角θＭを小さくすることができる。すなわち、接触領域Ｍよりも非接触領域Ｎの親水性を高めることができる。これにより、非接触領域Ｎにおいて処理液を流しやすくすることができ、塗布ローラ３０２の端部で処理液の流れが停滞するのを防止できる。また、これにより、塗布ローラ３０２の端部にリング状の液溜まりが生じるのを防止することができる。

・第２の形態：コーティングによる方法
接触領域Ｍ及び／又は非接触領域Ｎにコーティング処理を施すことにより、接触領域Ｍの接触角θＭと非接触領域Ｎの接触角θＮとを変えることができる。

たとえば、接触領域Ｍは、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン(４フッ化)）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体ポリテトラフルオロエチレン）などの撥水膜をコーティングする。また、非接触領域Ｎは、シリカ粒子などの親水膜をコーティングする。

これにより、接触領域Ｍよりも非接触領域Ｎの親水性を高めることができ、非接触領域Ｎにおいて処理液を流しやすくすることができる。また、これにより、塗布ローラ３０２の端部で処理液の流れが停滞するのを防止できる。また、これにより、塗布ローラ３０２の端部にリング状の液溜まりが生じるのを防止することができる。

なお、非接触領域Ｎの親水性を高めることができればよいので、必ずしも接触領域Ｍと非接触領域Ｎの双方にコーティング処理を施す必要はない。すなわち、非接触領域Ｎにのみコーティング処理を施して、接触領域Ｍよりも親水性を高めるようにしてもよい。

・第３の形態：表面粗さを変える方法
接触領域Ｍと非接触領域Ｎとで表面粗さを変えることにより、接触領域Ｍの接触角θＭと非接触領域Ｎの接触角θＮとを変えることができる。

すなわち、接触領域Ｍよりも非接触領域Ｎの表面粗さの値を大きくする。すなわち、非接触領域Ｎに表面を荒らす処理を施す。

これにより、接触領域Ｍの接触角θＭよりも非接触領域Ｎの接触角θＭを小さくすることができる。これにより、非接触領域Ｎにおいて処理液を流しやすくすることができ、塗布ローラ３０２の端部で処理液の流れが停滞するのを防止できる。また、これにより、塗布ローラ３０２の端部にリング状の液溜まりが生じるのを防止することができる。

以上説明したように、非接触領域Ｎにおける処理液の接触角θＮが、接触領域Ｍにおける処理液の接触角θＭよりも小さくなるように（θＮ＜θＭ）、供給ローラ３０４を形成することにより、塗布ローラ３０２の端部で処理液の流れが停滞するのを防止でき、これにより、塗布ローラ３０２の端部にリング状の液溜まりが生じるのを防止することができる。

なお、いずれの場合も接触角（θＭ、θＮ）は、９０°以下とすることが好ましい。接触角が９０°以上になると、処理液がローラの端面に回り込みやすくなり、ローラの端面に処理液が溜まりやすくなるからである。

〔その他の方法〕
上記のように、供給ローラ３０４の非接触領域Ｎで処理液を軸方向に流れやすくすることにより、塗布ローラ３０２の端部にリング状の液溜まりが生じるのを防止することができる。

非接触領域Ｎに直線状の溝を形成することにより、非接触領域Ｎで処理液を軸方向に流れやすくすることができる。すなわち、図６に示すように、供給ローラ３０４の両端の非接触領域Ｎに供給ローラ３０４の軸と平行な溝３０８を供給ローラ３０４の周方向に一定ピッチで多数形成する。

このような溝３０８を供給ローラ３０４の周面に形成することにより、表面張力の作用で溝３０８に沿って処理液が流れる力が働き、非接触領域Ｎにおいて、処理液を軸方向に流れやすくすることができる（接触領域Ｍを流れる処理液の流速ＶＭよりも非接触領域Ｎを流れる処理液の流速ＶＮを速くすることができる。）。これにより、塗布ローラ３０２の両端にリング状の液溜まりが発生するのを防止できる。

なお、表面張力によって処理液を軸方向に流す力を有効に作用させるため、非接触領域Ｎには微細な溝を多数形成することが好ましい。すなわち、微細な溝を多数形成することにより、接触面積を確保する。たとえば、深さ１ｍｍ、幅０．５ｍｍの溝を１ｍｍ間隔で形成する。

〔処理液の軸方向の飛散を防止する構造〕
上記のように、本実施の形態の塗布装置３２によれば、供給ローラ３０４の両端の非接触領域Ｎにおいて、処理液が軸方向に流れやすくなるように構成される。この場合、供給ローラ３０４の端部に流れた処理液が、供給ローラ３０４の端面の角部に付着し、軸方向に飛散するおそれがある。

そこで、これを防止するため、図７に示すように、供給ローラ３０４の両端部にフランジ部（径が拡大した部分）３１０を形成する。すなわち、供給ローラ３０４の両端部に反しとなる部分を形成する。

これにより、非接触領域Ｎを軸方向に流れる処理液が、軸方向に飛散するのを防止することができる。

〈他の実施の形態〉
上記実施の形態では、供給ローラが１つで構成されているが、複数の供給ローラ（いわゆる多段供給ローラ）を介して塗布ローラ３０２に処理液を供給する構成とすることもできる。この場合、各ローラ間で上記の関係を満たすように構成する。

すなわち、多段供給ローラを構成する各供給ローラは、前段（処理液槽側）の供給ローラの周面の幅が、次段（塗布ローラ側）の供給ローラの周面の幅よりも広く形成され、前段の供給ローラの周面の幅方向の両端部に次段の供給ローラが接触しない領域が形成される。また、終段（塗布ローラに当接される供給ローラ）の供給ローラの周面の幅が、塗布ローラの周面の幅よりも広く形成され、終段の供給ローラの周面の幅方向の両端部に塗布ローラが接触しない領域が形成される。そして、各供給ローラは、接触領域と非接触領域とで表面状態を変えて形成され、接触領域を流れる塗布液の流速よりも非接触領域を流れる塗布液の流速の方が速くなるように形成される。

図８、図９は、それぞれ２つの供給ローラ（２段供給ローラ）を介して塗布ローラに処理液を供給するタイプの塗布装置の概略構成を示す側面図と平面図である。

同図に示すように、この塗布装置３２は、塗布ローラ３０２と、塗布ローラ３０２の周面に処理液を供給する第２供給ローラ３０４Ｂと、第２供給ローラ３０４Ｂの周面に処理液を供給する第１供給ローラ３０４Ａと、第１供給ローラ３０４Ａの周面に処理液を供給する処理液槽３０６とを備えて構成される。

第１供給ローラ３０４Ａは、その周面の幅ＷＡが、第２供給ローラ３０４Ｂの周面の幅ＷＢよりも広く形成される（ＷＢ＜ＷＡ）。これにより、第１供給ローラ３０４Ａには、周面の幅方向の両端部に第２供給ローラ３０４Ｂが接触しない領域（非接触領域）が形成される。

また、第２供給ローラ３０４Ｂは、その周面の幅ＷＢが、塗布ローラ３０２の周面の幅ＷＣよりも広く形成される（ＷＢ＜ＷＣ）。これにより、第２供給ローラ３０４Ｂには、周面の幅方向の両端部に塗布ローラ３０２が接触しない領域（非接触領域）が形成される。

上記実施の形態と同様に、各供給ローラ（第１供給ローラ３０４Ａ、第２供給ローラ３０４Ｂ）は、接触領域を流れる塗布液の流速よりも非接触領域を流れる塗布液の流速の方が速くなるように形成される。すなわち、非接触領域の表面状態を変えて、濡れ性（親水性）を高め、非接触領域において処理液を流しやすくする。

これにより、各ローラで両端部にリング状の液溜まりが発生するのを防止することができる。

なお、上記の例は、供給ローラが２本で構成される場合を例に説明したが、さらに複数本の供給ローラで多段供給ローラを構成することもできる。

また、上記一連の実施の形態では、インクジェット記録装置において、用紙に所定の処理液を塗布する塗布装置に本発明を適用した場合を例に説明したが、本発明の適用は、これに限定されるものではない。被塗布物に塗布液をローラ塗布する塗布装置全般に適用することができる。

１０…インクジェット記録装置、２０…給紙部、２１…給紙装置、２２…給紙トレイ、２３…渡し胴、３０…処理液塗布部、３１…処理液塗布ドラム（搬送ドラム）、３２…塗布装置、４０…画像記録部、４１…画像記録ドラム（搬送ドラム）、４２…用紙押えローラ、４３…用紙浮き検出センサ、４４Ｃ、４４Ｍ、４４Ｙ、４４Ｋ…インクジェットヘッド、５０…インク乾燥部、５１…インク乾燥ドラム（搬送ドラム）、５２…インク乾燥装置、６０…定着部、６１…定着ドラム（搬送ドラム）、６２…紫外線照射光源、６４…インラインセンサ、７０…回収部、７１…スタッカ、７２…排紙コンベア、８０…渡し胴、８２…ガイド板、８４…ドライヤ、９０…渡し胴、９２…ガイド板、９４…ドライヤ、１００…渡し胴、１０２…ガイド板、１０４…ドライヤ、２００…システムコントローラ、２０１…通信部、２０２…画像メモリ、２０３…搬送制御部、２０４…給紙制御部、２０５…処理液塗布制御部、２０６…画像記録制御部、２０７…インク乾燥制御部、２０８…定着制御部、２０９…回収制御部、２１０…操作部、２１１…表示部、３０２…塗布ローラ、３０４…供給ローラ、３０４Ａ…第１供給ローラ、３０４Ｂ…第２供給ローラ、３０６…処理液槽、３０８…溝、Ｍ…接触領域、Ｎ…非接触領域、Ｐ…用紙

Claims (11)

1. 被塗布物に塗布液を塗布する塗布ローラと、
   前記塗布ローラに当接されて、前記塗布ローラに前記塗布液を供給する供給ローラであって、周面の幅が前記塗布ローラの周面の幅よりも広く形成されて、周面の幅方向の両端部に前記塗布ローラが接触しない領域が形成される供給ローラと、
   前記供給ローラに塗布液を供給する塗布液供給手段と、
   を有し、
   前記供給ローラは、前記塗布ローラが接触する接触領域の表面状態と、前記塗布ローラが接触しない非接触領域の表面状態とを変えて形成することにより、前記接触領域を流れる前記塗布液の流速よりも前記非接触領域を流れる前記塗布液の流速の方が速くなるように形成される塗布装置。
2. 被塗布物に塗布液を塗布する塗布ローラと、
   互いに当接された複数段の供給ローラからなり、終段の供給ローラが前記塗布ローラに当接されて、前記塗布ローラに前記塗布液を供給する多段供給ローラであって、前段の供給ローラの周面の幅が、次段の供給ローラの周面の幅よりも広く形成されて、前段の供給ローラの周面の幅方向の両端部に次段の供給ローラが接触しない領域が形成されるとともに、終段の供給ローラの周面の幅が前記塗布ローラの周面の幅よりも広く形成されて、終段の供給ローラの周面の幅方向の両端部に前記塗布ローラが接触しない領域が形成される多段供給ローラと、
   前記多段供給ローラの第１段の供給ローラに塗布液を供給する塗布液供給手段と、
   を有し、
   前記多段供給ローラの各供給ローラは、前記塗布ローラ又は次段の供給ローラが接触する接触領域の表面状態と、前記塗布ローラ又は次段の供給ローラが接触しない非接触領域の表面状態とを変えて形成することにより、前記接触領域を流れる前記塗布液の流速よりも前記非接触領域を流れる前記塗布液の流速の方が速くなるように形成される塗布装置。
3. 前記接触領域の接触角よりも前記非接触領域の接触角の方が小さくなるように、前記接触領域の表面状態と前記非接触領域の表面状態とが変えられる請求項１又は２に記載の塗布装置。
4. 前記接触領域の接触角よりも前記非接触領域の接触角の方が小さくなるように、前記接触領域を構成する素材と前記非接触領域を構成する素材とが変えられる請求項３に記載の塗布装置。
5. 前記接触領域が撥水性を有する素材で形成され、前記非接触領域が親水性を有する素材で形成される請求項４に記載の塗布装置。
6. 前記接触領域の接触角よりも前記非接触領域の接触角の方が小さくなるように、前記接触領域及び／又は前記非接触領域に薄膜がコーティングされる請求項３に記載の塗布装置。
7. 前記接触領域が撥水膜でコーティングされ、前記非接触領域が親水膜でコーティングされる請求項６に記載の塗布装置。
8. 前記接触領域の接触角よりも前記非接触領域の接触角の方が小さくなるように、前記接触領域の表面粗さと前記非接触領域の表面粗さとが変えられる請求項３に記載の塗布装置。
9. 前記非接触領域には、前記供給ローラの軸と平行な溝が周方向に一定ピッチで形成される請求項１又は２に記載の塗布装置。
10. 前記供給ローラの両端には、フランジ部が形成される請求項１に記載の塗布装置。
11. 用紙の表面に所定の塗布液を塗布する請求項１から１０のいずれか１項に記載の塗布装置と、
    前記塗布液が塗布された前記用紙の表面にインク滴を吐出して画像を描画するインクジェットヘッドと、
    を備えたインクジェット記録装置。

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