JP2015150691A - 液体供給装置及びこれを備える画像形成システム - Google Patents

Abstract

【課題】液体塗布装置に用いられる液体を退避させる時間を短縮する。【解決手段】表面塗布装置の供給パン２２４及び裏面塗布装置の供給パン２３４の液面と一時貯留室５０６の液面に水頭差が生じるように高低差をつけて配置し、表面塗布装置からリザーブタンク５０６に液体を退避させるための表面退避経路ｃ、裏面塗布装置からリザーブタンク５０６に液体を退避させるための裏面退避経路ｄを、退避動作前の予備動作時に液体で個別に充填しておく。【選択図】図５

Description

本発明は、液体供給装置及びこれを備える画像形成システムに関し、特に液体供給パン内の液体を不要な場合に退避させる技術に関する。

プリンタなどのインクジェット記録装置では、滲み、濃度、色調や裏写り等といった印刷品質を向上させるため、インクの色材を凝集させる前処理液を塗布する（前処理）ことが行われている。この先塗りを行うための装置では、液体供給パン内に充填した前処理液の蒸発や前処理液が空気に触れることにより増粘、固体化などの劣化現象が生じる。この前処理液の劣化現象による不具合を解消するための技術として、特許文献１が公知である。

特許文献１には、前処理液を貯留する液体貯留タンク、及び前処理液を用紙に塗布するローラに付着させるための液体保持部材を循環経路で連結する液体塗布装置が開示されている。この液体塗布装置は、用紙等の記録媒体に液体を塗布する前に予備循環工程を実施し、配管内に残存する劣化した前処理液の増粘物や固着物を相溶する。これにより、流路内で増粘した前処理液による塗布ムラや正常な循環が阻害されることを防いでいる。

上記の液体塗布装置に備えられる液体供給パンは、紙の掛け替え（記録媒体の変更）や印刷パターンの変更、また両面印刷が可能な画像形成装置において片面のみに印刷する場合等、ユーザにより交換したり取り外されたりすることがある。この場合、通常の印刷ジョブに比べて前処理液が空気にさらされて劣化することを防ぐために、密閉度が高いタンクに前処理液を退避させることが行われる。退避動作が完了するまではユーザが液体塗布装置の交換・取外しが行えないので、前処理液の退避動作に要する時間を短縮することが望まれている。この点に関し、特許文献１では考慮されていない。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、記録媒体に塗布する液体を貯留する液体供給パンから、液体を退避させる時間を短縮することができる液体供給装置及びそれを備えた画像形成システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る液体供給装置は、記録媒体に塗布する液体を貯留する液体供給パンに、前記液体を供給する液体供給装置であって、前記液体供給パンの液面よりも低い位置に配置され、前記液体供給パン内の前記液体を一時的に退避させて貯留する一時貯留室と、前記液体供給パン及び前記一時貯留室の間を連通し、前記退避時に前記液体の流路となる退避経路と、前記退避経路を開閉する退避経路開閉部材と、前記退避経路開閉部材の開閉動作を制御する制御部と、を備え、前記一時貯留室の液面は、前記液体供給パンよりも低い位置に配置され、前記制御部は、前記退避の直前に行う予備動作として、前記退避経路を前記液体で充填させるように前記退避経路開閉部材の開閉動作を制御する、ことを特徴とする。

また、本発明に係る画像形成システムは、上記液体供給装置と、前記液体供給パンを含み、前記記録媒体に前記液体を塗布する液体塗布装置と、前記液体塗布装置により前記液体が塗布された前記記録媒体に対し、画像形成出力を行う画像形成装置と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、記録媒体に塗布する液体を貯留する液体供給パンから、液体を退避させる時間を短縮することができる液体供給装置及びそれを備えた画像形成システムを提供することができる。

本実施形態に係る画像形成システムの概略構成図 図１の画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図 図１の画像形成装置の機能構成を示すブロック図 図１の前処理装置の内部構成を示す説明図 液体供給装置の概略構成図 制御部の機能構成を示すブロック図 本実施形態に係る液体供給装置を備えた前処理装置の処理の流れを示すフローチャート カートリッジから供給パンに前処理液を供給する際の前処理液の流れを示す説明図 退避／循環経路を事前に充填する際の前処理液の流れを示す説明図 循環経路を経由して供給パンに供給する際の前処理液の流れを示す説明図 循環経路を経由して退避／循環経路ｃを充填する際の前処理液の流れを示す説明図 循環経路を経由して退避／循環経路ｄを充填する際の前処理液の流れを示す説明図 退避時の前処理液の流れを示す説明図

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。本実施形態においては、ロール状の記録媒体である連続紙に対し画像形成を行う画像形成システムに含まれる前処理装置内の液体塗布装置に本発明を適用した例について説明する。まず、図１に基づいて、本発明に係る画像系システムについて説明する。図１は、本実施形態に係る画像形成システムの概略構成図である。

図１に示す画像形成システム１００は、給紙装置１、前処理装置２、画像形成装置３、後処理装置４、及び巻取装置５を備えている。

給紙装置１は、ロール状に巻き取られた連続紙１０をセットし、前処理装置２に対して排出する。前処理装置２は、画像形成装置３で連続紙１０上に付着するインク液の滲みや裏写り防止の目的から、前処理液を連続紙１０上に塗布して乾燥させる装置である。画像形成装置３は、前処理後の連続紙１０に対して画像形成出力を行い、連続紙１０を排出する。従って、連続紙１０が画像の記録媒体となる。後処理装置４は、画像形成装置３から排出された連続紙１０に対して後処理を行う。巻取装置５は、後処理後の連続紙１０をロール状に巻き取る。巻取装置５が連続紙１０をロール状に巻き取ることで、連続紙１０に張力が加わり、連続紙１０が給紙装置１から巻取装置５に向かって搬送される。以下、連続紙１０の搬送方向において、給紙装置１に近い側を上流、巻取装置５に近い側を下流と称する。

画像形成システム１００において、給紙装置１、前処理装置２、画像形成装置３、後処理装置４、及び巻取装置５は、実行させる印刷処理の内容に応じて適宜選択したり、接続順序を変更したりしてもよい。例えば、後処理装置４を製本、折り、又は切断処理を実行する装置として形成する場合には、画像形成装置３の下流に巻取装置５を接続し、その巻取装置５の下流に後処理装置４を接続してもよい。また、ロール状の連続紙１０に前処理が不要な場合、または、前処理後の連続紙１０を巻き取ったロールを給紙装置１にセットした場合には、給紙装置１の下流に前処理装置２ではなく、画像形成装置３を接続してもよい。

本実施形態では、画像形成システム１００全体の統括的な処理は、画像形成装置３のコントローラが行うものとする。従って、給紙装置１、前処理装置２、後処理装置４、及び巻取装置５は画像形成装置３の外部接続装置とみなせる。

一方、画像形成システム１００に含まれる給紙装置１、前処理装置２、画像形成装置３、後処理装置４、巻取装置５のそれぞれも、一般的なサーバやＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の情報処理端末と同様の構成に加えて、各装置特有の機能を実行するエンジンを有する。これにより、画像形成装置３からの指令を実行する他、各装置特有の動作を各装置独自で実行する。

以下では、図２を参照して、画像形成システム１００の統括処理を行う画像形成装置３を例に挙げてハードウェア構成について説明するが、給紙装置１、前処理装置２、後処理装置４、巻取装置５も同様のハードウェア構成を有する。図２は、図１の画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。

図２に示すように、本実施形態に係る画像形成装置３は、一般的なサーバやＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の情報処理端末と同様の構成に加えて、画像形成を実行するエンジンを有する。即ち、本実施形態に係る画像形成装置３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３０、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）３１、ＲＯＭ（ＲｅＡ／Ｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）３２、エンジン３３、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）３４及びＩ／Ｆ３５がバス３８を介して接続されている。また、Ｉ／Ｆ３５にはＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）３６及び操作部３７が接続されている。更に、Ｉ／Ｆ３５を介して画像形成装置３に接続される外部接続装置との信号の送受信を行う。

ＣＰＵ３０は演算手段であり、画像形成装置３全体の動作を制御する。ＲＡＭ３１は、情報の高速な読み書きが可能な揮発性の記録媒体であり、ＣＰＵ３０が情報を処理する際の作業領域として用いられる。ＲＯＭ３２は、読み出し専用の不揮発性記録媒体であり、ファームウェア等のプログラムが格納されている。エンジン３３は、画像形成装置３において実際に画像形成を実行する機構である。

ＨＤＤ３４は、情報の読み書きが可能な不揮発性の記録媒体であり、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）や各種の制御プログラム、アプリケーション・プログラム等が格納されている。Ｉ／Ｆ３５は、バス３８と各種のハードウェアやネットワーク等を接続し制御する。ＬＣＤ３６は、ユーザが画像形成システム１００の状態を確認するための視覚的ユーザインターフェースである。操作部３７は、キーボードやマウス等、ユーザが画像形成システム１００に情報を入力するためのユーザインターフェースである。

このようなハードウェア構成において、ＲＯＭ３２やＨＤＤ３４若しくは図示しない光学ディスク等の記録媒体に格納されたプログラムがＲＡＭ３１に読み出され、ＣＰＵ３０の制御に従って動作することにより、ソフトウェア制御部が構成される。このようにして構成されたソフトウェア制御部と、ハードウェアとの組み合わせによって、画像形成装置３の機能を実現する機能ブロックが構成される。

次に、図３を参照して、本実施形態に係る画像形成装置の機能構成について説明する。図３は、画像形成装置の機能構成を示すブロック図である。図３に示すように、画像形成装置３は、コントローラ１４０、ディスプレイパネル１２４、給紙機構１２５、プリントエンジン１２６、排紙機構１２７及び外部接続装置Ｉ／Ｆ１２８を有する。

また、コントローラ１４０は、主制御部１３０、エンジン制御部１３１、入出力制御部１３２、画像処理部１３３及び操作表示制御部１３４を有する。尚、図２においては、電気的接続を実線の矢印で示しており、用紙の流れを破線の矢印で示している。

ディスプレイパネル１２４は、画像形成装置３の状態を視覚的に表示する出力インターフェースであると共に、タッチパネルとしてユーザが画像形成システム１００を直接操作し若しくは画像形成装置３に対して情報を入力する際の入力インターフェース（操作部）でもある。外部接続装置Ｉ／Ｆ１２８は、ネットワークや機器間接続ケーブルを介して他の機器と通信するためのインターフェースであり、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）やＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）インターフェースが用いられる。

コントローラ１４０は、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせによって構成される。具体的には、ＲＯＭ３２や不揮発性メモリ並びにＨＤＤ３４や光学ディスク等の不揮発性記録媒体に格納されたファームウェア等の制御プログラムが、ＲＡＭ３１等の揮発性メモリ（以下、メモリ）にロードされ、ＣＰＵ３０の制御に従って構成されるソフトウェア制御部と集積回路などのハードウェアとによってコントローラ１４０が構成される。コントローラ１４０は、画像形成システム１００全体を制御する制御部として機能する。

主制御部１３０は、コントローラ１４０に含まれる各部を制御する役割を担い、コントローラ１４０の各部に命令を与える。エンジン制御部１３１は、プリントエンジン１２６の制御若しくは駆動する駆動手段としての役割を担う。

入出力制御部１３２は、外部接続装置Ｉ／Ｆ１２８を介して入力される信号や命令を主制御部１３０に入力する。また、主制御部１３０は、入出力制御部１３２を制御し、外部接続装置Ｉ／Ｆ１２８を介して他の機器（給紙装置１、前処理装置２、後処理装置４、巻取装置５、及び不図示の印刷ジョブ送信装置）にアクセスする。

画像処理部１３３は、主制御部１３０の制御に従い、入力された印刷ジョブに含まれる印刷情報に基づいて描画情報を生成する。この描画情報とは、画像形成部であるプリントエンジン１２６が画像形成動作において形成すべき画像を描画するための情報である。また、印刷ジョブに含まれる印刷情報とは、ＰＣ等の情報処理装置にインストールされたプリンタドライバによって画像形成システム１００が認識可能な形式に変換された画像情報である。操作表示制御部１３４は、ディスプレイパネル１２４に情報表示を行い若しくはディスプレイパネル１２４を介して入力された情報を主制御部１３０に通知する。

画像形成システム１００は、まず、入出力制御部１３２が外部接続装置Ｉ／Ｆ１２８を介して印刷ジョブを受信する。入出力制御部１３２は、受信した印刷ジョブを主制御部１３０に転送する。主制御部１３０は、印刷ジョブを受信すると、画像処理部１３３を制御して、印刷ジョブに含まれる印刷情報に基づいて描画情報を生成させる。

画像処理部１３３によって描画情報が生成されると、エンジン制御部１３１は、生成された描画情報に基づき、給紙機構１２５から搬送される用紙に対して画像形成を実行する。即ち、プリントエンジン１２６が画像形成部として機能する。プリントエンジン１２６によって画像形成が施された文書は排紙機構１２７に排紙される。

次に図４を参照して前処理装置２の概要について説明する。図４は、図１の前処理装置の内部構成を示す説明図である。図４に示すように、前処理装置２は、連続紙１０の表面に、インクの凝集を速めるための前処理に用いる液体（以下「前処理液」という）を塗布する表面塗布装置２２、連続紙１０の裏面に前処理液を塗布する裏面塗布装置２３、表面塗布装置２２及び裏面塗布装置２３のそれぞれに前処理液を充填するとともに、塗布動作をしない場合に前処理液を退避させる液体供給装置５０を備え、複数の搬送ローラを含む搬送装置により、前処理装置２内の連続紙１０の搬送経路が形成される。

搬送ローラは、二つの駆動ローラ２１ａ１、２１ａ２と、連続紙１０に当接して連続紙１０の搬送方向に回転する従動ローラ２１ｂ１〜２１ｂ１１と、駆動ローラを回転駆動する駆動装置（不図示）とを含み、これらの搬送ローラが前処理装置２内の搬送経路を形成する。連続紙１０は、この搬送経路上を給紙装置１から画像形成装置３に向かって搬送される。前処理装置２内において、表面塗布装置２２は、搬送経路に沿って上流側に配置され、裏面塗布装置２３は下流側に配置される。

表面塗布装置２２は円筒状の塗布ローラ２２１、この塗布ローラ２２１に前処理液を薄膜化して転写するスクイーズローラ２２２、塗布ローラ２２１との間に連続紙１０を挟み加圧する加圧ローラ２２３、及びスクイーズローラ２２２の下部で前処理液を保持する液体供給パン２２４（液体供給パンを「供給パン」と略記する）によって構成される。スクイーズローラ２２２は供給パン２２４内で前処理液に接している。

連続紙１０は表面塗布装置２２によって表面に前処理液が塗布された後、搬送経路上に配置された裏面塗布装置２３によって連続紙１０の裏面に前処理液が塗布される。

裏面塗布装置２３の構成は表面塗布装置２２と同様で、塗布ローラ２３１、スクイーズローラ２３２、加圧ローラ２３３、及び供給パン２３４（裏面供給パンに相当）を含んで形成される。表面塗布装置２２及び裏面塗布装置２３は前処理装置２から取外し可能になっており、印刷する用紙等に応じてそれぞれに合った塗布装置に取り換えて使用される。

表面塗布装置２２及び裏面塗布装置２３のそれぞれは、液体供給装置５０と連結される。

次に図５を参照して液体供給装置５０について説明する。図５は、液体供給装置の概略構成図である。液体供給装置５０は、表面塗布装置２２の供給パン２２４、及び裏面塗布装置２３の供給パン２３４に前処理液を供給する構成として、補充する前処理液カートリッジ（以下「カートリッジ」と略記する）５０１と、供給パン２２４、２３４に前処理液を送液する送液ポンプ５０２（流れ発生部に相当）とを含む。送液ポンプ５０２は、カートリッジ５０１及び供給パン２２４、２３４の間に配置される。

カートリッジ５０１から送液ポンプ５０２までは前処理液の流路となる供給経路ｈにより接続される。供給経路ｈ上には、供給経路ｈを開閉するための電磁弁５０３が備えられる。

また液体供給装置５０は、送液ポンプ５０２から供給パン２２４までの前処理液の流路となる供給経路ａと、供給経路ａ上の分岐点Ｘ１から分岐し、供給パン２３４へ送られる前処理液の流路となる供給経路ｂと、を含む。供給経路ａ上における分岐点Ｘ１から供給パン２２４までの間には、供給流路ａを開閉するための電磁弁５０４が備えられる。また、供給経路ｂ上には、供給流路ｂを開閉するための電磁弁５０５が備えられる。

更に液体供給装置５０は、前処理液を一時的に貯留しておくリザーブタンク５０６（一時貯留室に相当）と、塗布中に供給パン２２４，２３４内の前処理液を循環させることにより、前処理液中に含まれる異物を除去するためのフィルタ室５１６と、を含む。リザーブタンク５０６内には、図示を省略するもののリザーブタンク５０６内の前処理液の残量を検知するための残量センサが備えられる。また、供給パン２２４、２３４の其々には、供給パン２２４、２３４の残量、特に各供給パンの底面を基準とする液面の高さが下限値を上回るか否かを検知するＬＯＷレベル液面検知センサを備える。供給パン２２４，２３４内の前処理液はリザーブタンク５０６に退避する。

リザーブタンク５０６は、表面供給パン２２４、及び裏面供給パン２３４よりも高気密に形成される。また、リザーブタンク５０６は、その内部の液面が、表面供給パン２２４、及び裏面供給パン２３４の底面よりも低い位置なるように配置される。すなわち、表面供給パン２２４、及び裏面供給パン２３４内の液体と、リザーブタンク５０６内の液体とに水頭差が生じるように、リザーブタンク５０６は配置される。

リザーブタンク５０６と表面塗布装置２２の供給パン２２４とは退避／循環経路ｃにより連結される。退避／循環経路ｃは、退避動作時には表面塗布装置２２からリザーブタンク５０６に先塗体を退避させるための表面退避経路として機能する。

また、退避／循環経路ｃ上に分岐点Ｘ２を設け、その分岐点Ｘ２からフィルタ室５１６までを経路ｃ１（フィルタ向け経路に相当）により連結する。退避／循環経路ｃ上において分岐点Ｘ２からリザーブタンク５０６までの間には、電磁弁５０７（表面退避経路路開閉部材に相当）を備える。また、経路ｃ１は、退避／循環経路ｃを液体を充填させる際に、退避／循環経路ｃ内の空気をフィルタ室５１６に逃がすための流路として機能する。経路ｃ１上には、経路ｃ１を開閉するための電磁弁５０８を備える。

裏面塗布装置２３の供給パン２３４及びリザーブタンク５０６も、表面塗布装置２２の供給パン２２４と同様に連結される。すなわち、リザーブタンク５０６と裏面塗布装置２３の供給パン２３４とは退避／循環経路ｄにより連結される。退避／循環経路ｄは、退避動作時には裏面塗布装置２３からリザーブタンク５０６に先塗体を退避させるための裏面退避経路として機能する。

また、退避／循環経路ｄ上に分岐点Ｘ３を設け、その分岐点Ｘ３からフィルタ室５１６までを経路ｄ１（フィルタ向け経路に相当）により連結する。退避／循環経路ｄ上におけるリザーブタンク５０６から分岐点Ｘ３までの間に、退避／循環経路ｄにおけるリザーブタンク側の退避経路を開閉するための電磁弁５０９（裏面退避経路開閉部材に相当）を備える。また、経路ｄ１は、退避／循環経路ｄを液体を充填させる際に、退避／循環経路ｄ内の空気をフィルタ室５１６に逃がすための流路として機能する。経路ｄ１上には、経路ｄ１を開閉するための電磁弁５１０を備える。

フィルタ室５１６とリザーブタンク５０６とは、流路ｉにより連結する。流路ｉは、リザーブタンク５０６内の液体をフィルタ室５１６に流入させるための流路として機能する。流路ｉ上には、流路を開閉するための電磁弁５１２を備える。

フィルタ室５１６と供給経路ｈとは、循環経路ｅ（表面循環経路及び裏面循環経路の一部分を構成する）により連結する。供給経路ｈと経路ｅとの連結部には三方弁からなる電磁弁５１１が設置される。電磁弁５１１を開放すると、送液ポンプ５０２とカートリッジ５０１をつなぐ供給経路ｈが開通し、電磁弁５１１を閉塞することにより送液ポンプ５０２とフィルタ室５１６をつなぐ循環経路ｅが開通する。

フィルタ室５１６には経路ｇを通して排気ポンプ５１４が接続されており、フィルタ内の空気の圧力を一定に保つために使用される。

また、フィルタ室５１６とリザーブタンク５０６とは、前処理液の流路ｉにより連結される。流路ｉ上には、流路ｉを開閉するための電磁弁５１２が備えられる。電磁弁５１２を開くとリザーブタンク５０６内の前処理液がフィルタ室５１６に流入する。そして、フィルタ室５１６から循環経路ｅ、供給経路ｈ、ａ又はｂを経由して供給パン２２４、２３４にフィルタ処理後の前処理液が流入する。更に供給パン２２４、２３４から退避／循環経路ｃ又はｄを経由してリザーブタンク５０６に前処理液が流入することで、フィルタ室５１６を経由した前処理液の循環経路が形成される。前処理液を循環させることで複数回のフィルタ処理が可能になり、前処理液内の異物除去がより精度高く行える。

さらに、液体供給装置５０は、前処理液を廃棄するための廃液タンク５１３と、リザーブタンク５０６から廃液タンク５１３への廃棄経路ｊと、その廃棄経路経路ｊを開閉する電磁弁５１５と、を備える。電磁弁５１５を開くと、リザーブタンク５０６内の前処理液が廃液タンク５１３内に流入する。上記数回のフィルタ処理によっても前処理液のフィルタ処理が十分に行えず、廃棄処分をした方がよい場合に、電磁弁５１５を開いて廃棄処理を行い、その後電磁弁５１５を閉める。

また、液体供給装置５０は、電磁弁の開閉操作、送液ポンプ５０２の動作、及び排気ポンプ５１４の動作を制御する制御部６０を備える。制御部６０は、各電磁弁や送液ポンプ５０２等、制御部６０による制御対象となる構成と電気的に接続されるが、図５では説明の便宜上、制御部６０の電気的な接続関係については図示を省略する。

次に、図６を参照して制御部６０の構成について説明する。図６は、制御部６０の機能構成を示すブロック図である。

制御部６０は、表面塗布装置２２及び裏面塗布装置２３に対し、前処理液の退避動作に先立ち、退避／循環経路ｃ、ｄを前処理液で充填する予備動作を実行するか否かを判断する予備動作実行判断部６０１、表面塗布装置２２及び裏面塗布装置２３に対し、退避動作を実行するか否かを判断する退避動作実行判断部６０２と、表面塗布装置２２及び裏面塗布装置２３に対し、前処理液を供給する処理を行う供給処理部６０３と、各種電磁弁の開閉動作を制御する開閉弁制御部６０４（開閉部材制御部に相当）と、退避／循環経路ｃ、ｄを前処理液で充填する処理を行う充填処理部６０５と、退避動作処理を行う退避処理部６０６と、送液ポンプ５０２の動作を制御する送液ポンプ制御部６０７と、排気ポンプ５１４の動作を制御する排気ポンプ制御部６０８と、を含む。制御部６０の上記構成要素は、図２に示すハードウェアと、上記構成要素の機能を実現するためのソフトウェアとが協働して構成される。

液体供給装置５０は、前処理液の蒸発や前処理液が空気に触れることによる劣化を抑えるために、供給パン２２４、２３４が塗布ローラ２２１、２３１の大部分を覆うように形成されている。しかし、塗布ローラ２２１、２３１と加圧ローラ２２３、２３４の圧接部は開口しておく必要があり、完全な密閉系にはなっていない。

そこで、供給パン２２４、２３４よりも気密性の高いリザーブタンク５０６を設け、供給パン２２４、２３４のそれぞれと、リザーブタンク５０６とを連通する退避／循環経路ｃ及び退避／循環経路ｄの電磁弁５０７、５０９を開放することで水頭差により供給パン２２４、２３４内の前処理液をリザーブタンク５０６に退避させる。このため、液体供給装置５０内において、供給パン２２４、２３４は、リザーブタンク５０６の液面の位置よりも高くなるように、リザーブタンク５０６、表面塗布装置２２及び裏面塗布装置２３が配置されている。

供給パン２２４、２３４から前処理液をリザーブタンク５０６に退避させる動作の実施契機としては、大きく２通りの契機がある。１つは、電源ＯＦＦ時、紙の掛け替え（記録媒体の交換指示がなされた場合に相当）及び印刷パターンの変更（画像形成出力態様の変更指示に相当）等、塗布動作停止時間が予め定められた時間閾値よりも長い場合である。ここでいう時間閾値は、通常のジョブ間よりも長いとみなせる時間に相当する。もう１つは、表面塗布装置２２、又は裏面塗布装置２３の少なくとも一つを交換する場合、また前処理装置２から取り外すために退避動作を実施する場合である。どちらの実施契機においても前処理液の退避動作が完了するまではオペレータは次の動作を行えないが、後者の場合、即ち表面塗布装置２２又は裏面塗布装置２３の交換・取外しに際しては、オペレータは退避動作が完了するまで待つ時間が交換・取外し作業のスループットに直接的に影響を及ぼす。従って、前処理液の退避時間の短縮化が望まれる。

ここで、本実施形態のように水頭差を用いて前処理液を退避させる場合、退避経路上で空気抵抗が大きいと退避時の前処理液の流速が遅くなり退避動作の所要時間が長くなる。例えば裏面塗布装置２３からリザーブタンク５０６までの退避／循環経路ｄの配管長さが２ｍ、表面塗布装置２２からリザーブタンク５０６までの退避／循環経路ｃの配管長さが１ｍ、配管径が７φ、ポンプの出力が５００ｍｌ／分程度の場合、各配管が空気で満たされている状態では合計約１０数秒程度の所要時間を有する。しかし、退避／循環経路ｃ、ｄの配管内を完全に前処理液で満たすと空気抵抗がなくなり、水頭差による前処理液の退避時の流速が上がる為、退避時間が従来の数分程度から１／２以下に抑えることが出来る。そこで、水頭差を用いた前処理液の退避動作において、退避経路となる配管を予め前処理液で満たして空気抵抗をなくし退避速度を向上させることが、本発明の要旨である。

以下、図７乃至図１３を参照して、本実施形態に係る液体供給装置５０を備えた前処理装置の処理動作を説明しつつ、上記液体供給装置５０の退避動作の詳細について説明する。図７は、本実施形態に係る液体供給装置５０を備えた前処理装置の処理の流れを示すフローチャートである。図８は、カートリッジから供給パンに前処理液を供給する際の前処理液の流れを示す説明図である。図９は、退避／循環経路を事前に充填する際の前処理液の流れを示す説明図である。図１０は、循環経路を経由して供給パンに供給する際の前処理液の流れを示す説明図である。図１１は、循環経路を経由して退避／循環経路ｃを充填する際の前処理液の流れを示す説明図である。図１２は、循環経路を経由して退避／循環経路ｄを充填する際の前処理液の流れを示す説明図である。図１３は、退避時の前処理液の流れを示す説明図である。以下、図７の各ステップ順に沿って説明する。

まず、供給処理部６０３は、供給パン２２４、２３４に前処理液を供給する契機（タイミング）であるか否かを判断する（Ｓ７０１）。供給処理部６０３は、液体供給装置５０（又は前処理装置２）に電源が投入された場合、又は供給パン２２４，２３４内に充填した前処理液をリザーブタンク５０６に退避させた後に塗布動作を開始する場合に、供給契機であると判断する。供給契機でないと判断した場合は（Ｓ７０１／Ｎｏ）、供給契機になるまで待機状態となる。

供給契機である場合（Ｓ７０１／Ｙｅｓ）、かつ、画像形成装置３から前処理装置２に対して、表面、裏面、両面のどの面に塗布するかを表す塗布モード情報が送信された場合（Ｓ７０２／Ｙｅｓ）、供給処理部６０３は、塗布モード情報が示す塗布面に前処理液を塗布する塗布装置（表面塗布装置２２、裏面塗布装置２３のいずれか、または両方）を特定し、その塗布装置の供給パンに対してのみ、前処理液の供給を行う（Ｓ７０３）。

前処理装置２が塗布モード情報を取得していない場合（Ｓ７０２／Ｎｏ）、表面塗布装置２２及び裏面塗布装置２３の両方の供給パン２２４、２３４への前処理液の供給処理を開始する（Ｓ７０４）。

ステップＳ７０３及びステップＳ７０４では、供給処理部６０３は、リザーブタンク５０６内の残量センサからの検知信号を基に残量を判定し、残量不足の場合には、カートリッジ５０１内の前処理液を供給パン２２４、２３４に供給するための供給経路ｈ、ａ、ｂを開通させるための制御を開閉弁制御部６０４に指示する。

供給パン２２４、２３４への液体供給に際しては、図８に示すように、開閉弁制御部６０４は、カートリッジ５０１から送液ポンプ５０２へ接続する供給経路ｈ上の電磁弁５０３、電磁弁（三方弁）５１１、供給パン２２４へ接続する供給経路ａ上の電磁弁５０４、及び供給パン２３４へ接続する供給経路ｂ上の電磁弁５０５を開放し、カートリッジ５０１から供給パン２２４、２３４のそれぞれに接続する供給経路ｈ、ａ、ｂを開通させる。そして、送液ポンプ制御部６０７が送液ポンプ５０２を駆動することにより、カートリッジ５０１から供給パン２２４、２３４へ前処理液が供給される。

リザーブタンク５０６内の残量が十分ある場合には、カートリッジ５０１に代えてリザーブタンク５０６内の前処理液を供給パン２２４、２３４に供給するための循環経路ｉ、ｅ、及び供給経路ｈ、ａ、ｂを開通させるための制御を開閉弁制御部６０４に指示する。

残量が十分ある場合には、Ｓ７０３、７０４を省略してステップＳ７０５へ進んでもよい。リザーブタンク５０６又はカートリッジ５０１のいずれから充填したかを示す情報は、一時的にメモリに格納しておく。この情報は、次のステップで用いる。

ステップＳ７０３、７０４で供給パンに２２４、２３４に前処理液を供給する動作を行う際、電磁弁５０７、５０８、５０９、５１０は閉じている。供給パン２２４、２３４にカートリッジ５０１から前処理液が流入すると、退避／循環経路ｃ、ｄ内に流出する前処理液もわずかにあるが、退避／循環経路ｃ、ｄ内に残存する空気により、退避／循環経路ｃ、ｄ内への前処理液の流入量は少ない。よって、退避／循環経路ｃ、ｄ内は、ステップＳ７０３、７０４においては前処理液で充填されていない。

そこで、カートリッジ５０１から供給パン２２４、２３４に前処理液を充填した場合には、予備動作実行判断部６０１は退避／循環経路ｃ、ｄに未だ前処理液が充填されていないと判断し（Ｓ７０５／Ｎｏ）、ステップＳ７０６へ進む。

予備動作実行判断部６０１は、退避／循環経路ｃ、ｄへの充填契機かどうかを判断する（Ｓ７０６）。充填契機としては、例えばステップＳ７０３、Ｓ７０４にて供給パン２２４、２３４への充填開始してから時間Ｔ１経過後とする。時間Ｔ１は退避／循環経路ｃ、ｄに充填する分の前処理液が、表面塗布装置２２及び裏面塗布装置２３の供給パン２２４、２３４に充填された時間であることが望ましい。また、電源ＯＮした際に表面塗布装置２２及び裏面塗布装置２３の供給パン２２４、２３４内の前処理液の液面が、ＬＯＷレベル液面検知センサの検知閾値以上にある場合には、時間Ｔ１経過の待たずに直ちに退避／循環経路ｃ、ｄへの充填を開始してもよい。

予備動作実行判断部６０１が充填契機ではないと判断すると（Ｓ７０６／Ｎｏ）、ステップＳ７０５へ戻り、退避／循環経路ｃ、ｄへの充填契機になるまで待機する。

予備動作実行判断部６０１が充填契機であると判断すると（Ｓ７０６／Ｙｅｓ）、充填処理部６０５は、退避／循環経路ｃ、ｄへの充填処理を行うための電磁弁の開閉操作指示を、開閉弁制御部６０４に対して行う（Ｓ７０７）。

図９を参照してステップＳ７０７における退避／循環経路ｃ、ｄへの充填処理について説明する。図９において、太線は前処理液の流れを、点線は負圧となる区間を示す。図９に示すように、退避／循環経路ｃ、ｄに充填する際には退避／循環経路ｃ、ｄ上の電磁弁５０７、５０９を閉め、経路ｃ１、ｄ１上の電磁弁５０８、５１０を開放、電磁弁（三方弁）５１１を閉塞することにより送液ポンプ５０２とフィルタ室５１６をつなぐ循環経路ｅを開通させる。この状態で送液ポンプ５０２を一定時間Ｔ２駆動すると送液ポンプ５０２の動力によりフィルタ室５１６内の空気が吸われフィルタ室５１６内が負圧になり、供給パン２２４からフィルタ室５１６内に前処理液を引き込む力が作用する。そして各供給パン２２４、２３４から退避／循環経路ｃ、ｄの配管内に強制的に送液・充填される。時間Ｔ２は送液ポンプ５０２（流れ発生部に相当）の動力により、退避／循環経路ｃ及びｄ内に必要最低限の前処理液が充填する時間であることが望ましいが、実際には、表面塗布装置２２及び裏面塗布装置２３における塗布動作の開始を優先する場合があるので、時間Ｔ２の駆動時間を確保することができない場合もありうる。この場合、退避／循環経路ｃ、ｄの充填は不完全となる。しかし、後述する予備動作（ステップＳ７１２、７１３）により、退避動作直前に退避／循環経路ｃ、ｄを前処理液で完全に充填して、退避時の前処理液の流速を向上させる。これが本発明の要旨である。

循環／退避ラインｃ、ｄへの充填動作後は、メモリに循環／退避経路への充填済み情報が格納され、ステップＳ７０８へ進む。

供給処理部６０３が供給パン２２４，２３４への供給が終了かどうかを判断する。未完であれば（Ｓ７０８／Ｎｏ）ステップＳ７０２へ戻り、供給パン２２４、２３４への供給動作を続行する。完了と判断すると（Ｓ７０８／Ｙｅｓ）、ステップＳ７０９へ進む。

表面塗布装置２２及び裏面塗布装置２３が正常に塗布動作をすると、塗布動作中に前処理液が循環することで表面退避経路及び裏面退避経路が充填される。しかし、塗布動作の実行前に退避契機に達することがある。例えば、塗布動作開始後、供給パン２２４、２３４への液体補給が高い頻度で行われ、循環動作が必要ない場合や、塗布動作開始の信号がでたものの、すぐに印刷が実行されず退避契機となることがある。このような場合に、退避動作に先立ち表面退避経路及び裏面退避経路を充填して液体退避動作の時間の短縮を図ることが本発明の要旨である。

以下、図１０を参照して塗布動作及び循環処理が行われた場合を説明した後、本発明の要旨となる、循環処理が行われない場合に表面退避経路及び裏面退避経路を充填する動作について説明する。この充填動作が本発明の要旨である。

図１０を参照して循環処理について説明する。図１０に示すように、塗布動作中に前処理液を循環させる際には、退避／循環経路ｃ、ｄ上の電磁弁５０７、５０９を閉塞し、経路ｃ１、ｄ１上の電磁弁５０８、５１０を開放する。また、流路ｉ上の電磁弁５１２を閉塞し、電磁弁（三方弁）５１１を開放することにより送液ポンプ５０２とフィルタ室５１６をつなぐ循環経路ｅを開通させる。更に、供給経路ａ、ｂ上の電磁弁５０４、５０５を開放する。この状態で送液ポンプ５０２を一定時間（Ｔ３）駆動すると送液ポンプ５０２の動力によりフィルタ室５１６内の空気が吸われフィルタ室５１６内が負圧になり、供給パン２２４、２３４から退避／循環経路ｃ、ｄを経由してフィルタ室５１６内に前処理液を引き込む力が作用する。また、循環経路ｅ内も負圧となっているので、フィルタ室５１６から循環経路ｅ内にフィルタ処理後の前処理液が流入し、送液ポンプ５０２を経由して供給パン２２４、２３４内に流入する。図１０に示すように、塗布動作中に循環処理が正常に行われると、退避／循環経路ｃ、ｄは液体が満たされているので退避動作に即時移行することができる。

これに対し、循環動作が行われない場合には、退避／循環経路ｃ、ｄは液体が満たされていない。そこで、ステップＳ７０９以下の各ステップ順に沿って充填動作を実行する。

退避動作実行判断部６０２は、退避契機か否か、すなわち、供給パン内の前処理液をリザーブタンク５０６に退避させるか否かを判断する（Ｓ７０９）。通常は塗布しない時間が連続で３０分〜２時間程度経過した場合に退避させる。また、塗布装置の交換を行う場合にも退避させる。退避動作実行判断部６０２が退避させると判断すると（Ｓ７０９／Ｙｅｓ）、退避動作の対象となる供給パン内の前処理液の残量が十分あるかを判断する。残量が不十分な場合（Ｓ７１０／Ｎｏ）、その供給パンへ前処理液の供給処理を行う（Ｓ７１１）。ここでの供給処理は、Ｓ７０３、７０４と同様であるので重複説明を省略する。

退避動作実行判断部６０２が退避させないと判断すると（Ｓ７０９／Ｎｏ）、退避契機になることまで待機する。

充填処理部６０５は、表面塗布装置２２の退避に際しての予備動作として、退避／循環経路ｃの充填動作を行う（Ｓ７１２）。図１１を参照して表面塗布装置２２の退避に際しての予備動作について説明する。

図１１に示すように、表面塗布装置２２の退避処理に際しては、退避／循環経路ｃ上の電磁弁５０７を閉じ、経路ｃ１上の電磁弁５０８を開放する。また、電磁弁５０９、５１０、５１２も閉じる。この状態で送液ポンプ５０２を一定時間（Ｔ３）駆動すると送液ポンプ５０２の動力によりフィルタ室５１６内の空気が吸われフィルタ室５１６内が負圧になり、供給パン２２４からフィルタ室５１６に前処理液を引き込む力が作用する。これにより、退避／循環経路ｃを充填する。

次に、充填処理部６０５は、裏面塗布装置２３の退避に際しての予備動作として、退避／循環経路ｃの充填動作を行う（Ｓ７１３）。図１２を参照して裏面塗布装置２３の退避に際しての予備動作について説明する。

図１２に示すように、退避処理に際しては、退避／循環経路ｄ上の電磁弁５０９を閉じ、電磁弁５１０を開放して退避／循環経路ｄを開通させる。この時退避／循環経路ｃはすでに充填されている（図１２では一点鎖線で図示）。この状態で送液ポンプ５０２を一定時間（Ｔ４）駆動すると送液ポンプ５０２の動力によりフィルタ室５１６内の空気が吸われフィルタ室５１６内が負圧になり、供給パン２３４からフィルタ室５１６に前処理液を引き込む力が作用する。これにより、退避／循環経路ｄを充填する。

上記ステップＳ７１２とＳ７１３はどちらを先に実施してもよい。なお、表面塗布装置２２の供給パン２２４と裏面塗布装置２３の供給パン２３４とは水頭差があるので、ステップＳ７１２又はＳ７１３のどちらか一方が完了してから他方を開始することで、相対的に低い位置にある塗布装置の充填動作が、相対的に高い位置にある充填動作により阻害されることを抑止し、充填動作の全所要時間の短縮を図ることができ、退避／循環経路内に完全に前処理液を充填することが可能となる。また、上記ステップＳ７０３で表面塗布装置２２及び裏面塗布装置２３のいずれか一つが供給動作の実行対象となっている場合には、その塗布装置についてのみ充填作業を行ってもよい。

退避処理部６０６は、電磁弁５０７、５０８の開放する指示を開閉弁制御部６０４に対して行い、開閉弁制御部６０４がこれらの電磁弁を開放して退避／循環経路ｃ、ｄを開通させる。これにより、図１３に示すように、水頭差を利用して、供給パン２２４、２３４からリザーブタンク５０６に前処理液が流出し、退避動作が実行される（Ｓ７１４）。

本実施形態によれば、液体塗布装置から水頭差を用いて前処理液を退避させる際に、予め各々の退避経路を前処理液で満たしておくことにより、退避経路内を前処理液が移動する際の空気抵抗を減らして流速を速め、退避動作が完了するまでの時間を短縮させることが出来る。特に、二つの液体塗布装置から水頭差を用いて前処理液を退避させる際に、予め各々の退避経路を個別に前処理液で満たしておくことにより退避動作が完了するまでの時間を短縮させることが出来る。また、退避動作を開始するための電磁弁の開放も同時に行うことで、順次退避動作を行う場合に比べて退避総所要時間が短くなる。これにより、特に塗布装置を交換する際のオペレータの待ち時間を短縮させることができる。

１：給紙装置
２：前処理装置
３：画像形成装置
４：後処理装置
５：巻取装置
１０：連続紙
２１ａ１、２１ａ２：駆動ローラ
２１ｂ１〜２１ｂ１１：従動ローラ
２２：表面塗布装置
２３：裏面塗布装置
２２１、２３１：塗布ローラ
２２２、２３２：スクイーズローラ
２２３、２３３：加圧ローラ
２２４、２３４：供給パン
３０：ＣＰＵ
３１：ＲＡＭ
３２：ＲＯＭ
３３：エンジン
３４：ＨＤＤ
３５：ＩＦ
３６：ＬＣＤ
３７：操作部
３８：バス
５０：液供給装置
６０：制御部
１００：画像形成システム
５０１：カートリッジ
５０２：送液ポンプ
５０３、５０４、５０７、５０８、５０９、５１０、５１１、５１２、５１５：電磁弁
５０６：リザーブタンク
５１３：廃液タンク
５１４：排気ポンプ
５１６：フィルタ室
６０１：予備動作実行判断部
６０２：退避動作実行判断部
６０３：供給処理部
６０４：開閉弁制御部
６０５：充填処理部
６０６：退避処理部
６０７：送液ポンプ制御部
６０８：排気ポンプ制御部

特開２００７−０５０３１５号公報

Claims (5)

1. 記録媒体に塗布する液体を貯留する液体供給パンに、前記液体を供給する液体供給装置であって、
   前記液体供給パンの液面よりも低い位置に配置され、前記液体供給パン内の前記液体を一時的に退避させて貯留する一時貯留室と、
   前記液体供給パン及び前記一時貯留室の間を連通し、前記退避時に前記液体の流路となる退避経路と、
   前記退避経路を開閉する退避経路開閉部材と、
   前記退避経路開閉部材の開閉動作を制御する制御部と、
   を備え、
   前記一時貯留室の液面は、前記液体供給パンよりも低い位置に配置され、
   前記制御部は、前記退避の直前に行う予備動作として、前記退避経路を前記液体で充填させるように前記退避経路開閉部材の開閉動作を制御する、
   ことを特徴とする液体供給装置。
2. 前記液体塗布装置から前記液体を退避させるか否かを判断する退避動作実行判断部を更に備え
   前記退避動作実行判断部は、前記液体供給パンを備える液体塗布装置の塗布動作停止時間が予め定められた時間閾値よりも長い場合、前記液体供給パンの取外し指示がなされた場合、前記記録媒体に対する画像形成出力態様の変更指示がなされた場合、又は前記記録媒体の交換指示がなされた場合に、前記液体を退避させると判断する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の液体供給装置。
3. 前記液体に含まれる異物を除去するフィルタ処理を行うフィルタ室と、
   前記退避経路から分岐して前記フィルタ室に連通するフィルタ向け経路と、
   前記フィルタ室から前記液体供給パンに前記フィルタ処理後の液体を供給する循環経路と、
   前記循環経路内において、前記フィルタ室から前記液体塗布装置に向かう前記フィルタ処理後の液体の流れを発生させる流れ発生部と、を備え、
   前記流れ発生部は、前記予備動作に際し、前記退避経路を前記液体で充填するために要する時間、駆動する、
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の液体供給装置。
4. 前記液体供給パンは、前記記録媒体の表面に塗布する前記液体を貯留する表面供給パン、及び前記記録媒体の裏面に塗布する前記液体を貯留する裏面供給パンを含み、
   前記退避経路は、前記表面供給パンと前記一時貯留室との間を連通する表面退避経路、及び前記裏面供給パンと前記一時貯留室との間を連通する裏面退避経路を含み、
   前記退避経路開閉部材は、前記表面退避経路を開閉する表面退避経路開閉部材、及び前記裏面退避経路を開閉する裏面退避経路開閉部材を含み、
   前記制御部は、前記予備動作に際し、前記表面退避経路又は前記裏面退避経路のいずれか一方を前記液体で充填し終わってから、他方の前記液体による充填動作が開始するように、前記表面退避経路開閉部材及び前記裏面退避経路開閉部の開閉動作を制御する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の液体供給装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一つに記載の液体供給装置と、
   前記液体供給パンを含み、前記記録媒体に前記液体を塗布する液体塗布装置と、
   前記液体塗布装置により前記液体が塗布された前記記録媒体に対し、画像形成出力を行う画像形成装置と、
   を備えることを特徴とする画像形成システム。