JP2016052740A - 処理液塗布装置及び画像形成システム - Google Patents

Abstract

【課題】転写ローラの塗布ローラへの圧接／退避状態において、塗布ローラとスクイーズローラとの圧接荷重分布を均等化して、処理液塗布開始動作直後から均一な塗布状態を得ることができる処理液塗布装置を提供する。
【解決手段】塗付ローラ１と転写ローラ３との圧接による記録媒体の搬送開始後には、記録媒体の搬送速度が印刷中の定常速度に達するまでの加速時間が設定されており、記録媒体が搬送開始される前に、スクイーズローラ２が塗付ローラ１に圧接し、その際の圧接荷重Ｌ0が付与され、記録媒体が搬送開始され、その加速動作中に、転写ローラ３が記録媒体を介して塗付ローラ１に圧接し、その際付与される圧接荷重Ｌ１が圧接荷重Ｌ0よりも大きくなるように、圧接荷重可変手段によって圧接荷重Ｌ0＜Ｌ１に変更される。
【選択図】図３

Description

本発明は、処理液塗布装置及び画像形成システムに関し、詳しくは、インクジェット記録装置等を含む印刷装置に供給する長尺状の記録媒体にインクの滲みを抑える処理液を塗布する処理液塗布装置及びこの処理液塗布装置を備えた画像形成システムに関する。

記録媒体を給送する給紙装置とインクジェットプリンタとの間に処理剤液塗布装置を置き、記録媒体に対してインクを吐出する前に処理剤液を塗布することで、インク画像の滲みを抑制して高画質化する画像形成システム及び処理剤液塗布装置が知られている（特許文献１〜３）。以下、本明細書では、処理剤液を「処理液」と、処理剤液塗布装置を「処理液塗布装置」という。
特許文献１〜３では、処理液塗布装置内の塗布ユニットが、搬送される長尺状の連続紙や連帳紙の記録媒体（以下、単に「用紙」ともいう）に対してインク画像の滲みを抑制して高画質化するための処理液の塗布を行う。

塗布ユニットは、スクイーズローラと、塗布ローラと、加圧ローラ（以下、「転写ローラ」という）とを備えている。スクイーズローラは、処理液を汲み上げる機能を有し、塗布ローラに対して圧接及び退避（以下、圧接したり退避したりすることを「圧接／退避」とも記載する）可能に構成されている。塗布ローラは、スクイーズローラの圧接により通過液量を計量し、計量された処理液を表面に維持し記録媒体位置まで搬送する機能を有する。転写ローラは、塗布ローラとの間に記録媒体を挟み、塗布ローラに対して圧接／退避可能に構成されており、転写ローラが塗布ローラに圧接することにより塗布ローラ表面の計量後の処理液を記録媒体に転写させる。

記録媒体に直接処理液を塗布する場合には、塗布ローラと転写ローラの間には記録媒体があるため、記録媒体が停止した状態で、転写ローラを塗布ローラに圧接した場合には以下の問題が発生する。
（１）起動時(加速時)には、記録媒体搬送駆動部と塗布ローラ駆動部の追従性が不安定になり易く、この状態で搬送を開始すると記録媒体に張力変動を発生させ、記録媒体の搬送性が悪化する。
（２）塗布ローラ表面に残留している処理液の粘性により、記録媒体が塗布ローラ表面に貼り付き、これにより記録媒体が塗布ローラに巻き付きジャムを発生させる。
（３）圧接中の時間経過により記録媒体に浸透、転写された処理液により記録媒体の強度が低下し、この強度低下部に記録媒体搬送時の張力が加わると、記録媒体が破断しジャムを発生させる。

上記（１）〜（３）の問題を回避するためには、記録媒体搬送開始前にスクイーズローラと塗布ローラを圧接回転させ、記録媒体搬送開始後に転写ローラを塗布ローラに圧接しニップを形成させることが必要となる。しかしながら、この動作においては、転写ローラ圧接時と退避時との２種の状態が発生する。そのため、転写ローラ退避時には、塗布ローラの撓みにより、塗布ローラとスクイーズローラとの長手方向の単位長さ当たりの圧接荷重の最大値と最小値の差である圧接荷重分布差が生じ、ニップバランスが崩れることとなる。

上記ニップバランスが崩れた状態での塗布ローラの回転により、塗布ローラの撓みにより荷重が低くなった部位にて処理液の計量される量が過剰となり、この処理液が塗布ローラ表面に付着した状態となる。この状態で転写ローラが塗布ローラに圧接され、記録媒体が塗布ローラと転写ローラの間で圧接されると、以下の不具合・問題が発生する。

（浸透性が悪い記録媒体の場合）
例えば、グロスコート紙のような浸透性が悪い記録媒体の場合、以下の問題が発生する。
（１）塗布ローラ表面の過剰な処理液が用紙と塗布ローラの間で引き伸ばされながら用紙に塗布され、例えば記録媒体搬送方向の４ｍ以上の範囲にわたり、過剰塗布部となる。この過剰塗布部は、処理液の正常塗布部と比較し、画像印刷時における光沢性に差異が現れるため、印刷に適さず、損紙(捨て紙)となり、損紙増大を招く。
（２）過剰塗布部が下流側に配置されているローラと接触することにより、ローラの汚れを促進させ、清掃周期を著しく短くする。
（３）また、不要な処理液を塗布することによる処理液の消費量増大を招く。

（浸透性が良い記録媒体の場合）
例えば、普通紙（ＰＰＣ）などのような浸透性が良い記録媒体の場合、以下の不具合・問題が発生する。
（１）塗布ローラ表面の過剰な処理液が起動部の用紙に浸透する。用紙に過剰な処理液が染み込むため、用紙の剛性が下がり、この部分を起点とし、用紙の破れが発生する。他の問題は、前記の浸透性が悪い記録媒体の場合と同様である。

また、塗布ローラの撓みを防止するために、塗布ローラの径を大きくすると、計量部を通過する処理液量が増加し、適正な塗布量を得られなくなる。

本発明は、転写ローラの塗布ローラへの圧接／退避状態において、塗布ローラとスクイーズローラとの圧接荷重分布を均等化して、処理液塗布開始動作直後から均一な塗布状態を得ることができる処理液塗布装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、長尺状の記録媒体の搬送経路上に配置され、計量された処理液を記録媒体に塗布する処理液塗布回転部材と、前記処理液塗布回転部材の下方に配置され、前記処理液塗布回転部材に対して圧接／退避可能に構成され、且つ、処理液を汲み上げ前記処理液塗布回転部材に供給する処理液供給回転部材と、前記処理液塗布回転部材の上方に配置され、記録媒体を介して前記処理液塗布回転部材に対して圧接／退避可能に構成され、且つ、前記処理液塗布回転部材に対する圧接状態で前記処理液塗布回転部材で計量された処理液を記録媒体に転写させる転写回転部材と、前記処理液供給回転部材の前記処理液塗布回転部材に対する圧接荷重を変える圧接荷重可変手段と、を備えた処理液塗布装置であって、前記処理液塗布回転部材と前記転写回転部材との圧接による記録媒体の搬送開始後には、記録媒体の搬送速度が印刷中の定常速度に達するまでの加速時間が設定されており、記録媒体が搬送開始される前に、前記処理液供給回転部材が前記処理液塗布回転部材に圧接し、その際の前記圧接荷重Ｌ0が付与され、記録媒体が搬送開始され、その加速動作中に、前記転写回転部材が記録媒体を介して前記処理液塗布回転部材に圧接し、その際付与される前記圧接荷重Ｌ１が前記圧接荷重Ｌ0よりも大きくなるように、前記圧接荷重可変手段によって前記圧接荷重Ｌ0＜Ｌ１に変更される。

本発明によれば、上記構成により、転写回転部材の圧接／退避状態において、処理液塗布回転部材と処理液供給回転部材との圧接荷重分布を均等化できるので、処理液塗布開始動作直後から均一な塗布状態を得ることができる。

実施例１に係る処理液塗布装置を正面側から視た概略的な一部断面正面図である。 図１のＡ矢視側面側から視た概略的な一部断面側面図である。 スクイーズカムの回転角の推移と、塗布ローラとスクイーズローラの回転の変化と、記録媒体の搬送速度の変化と、転写ローラカムの回転角の推移とに対するタイミングチャート及び各ローラの位置関係を示す図である。 転写ローラ圧接前におけるスクイーズローラと塗布ローラの用紙幅方向位置での圧接荷重分布を示すグラフである。 転写ローラ圧接後におけるスクイーズローラと塗布ローラの用紙幅方向位置での圧接荷重分布を示すグラフである。 一実施形態に係る処理液塗布装置を備えた画像形成システム全体の構成を示す模式的な構成図である。 一実施形態に係る処理液塗布装置の全体構成図である。

以下、図を参照して実施例を含む本発明の実施の形態（以下、「実施形態」という）を詳細に説明する。従来の技術例及び実施形態等に亘り、同一の機能および形状等を有する構成要素（部材や構成部品）等については、混同の虞がない限り一度説明した後では同一符号を付すことによりその説明を省略する。図および説明の簡明化を図るため、図に表されるべき構成要素であっても、その図において特別に説明する必要がない構成要素は適宜断わりなく省略することがある。公開特許公報等の構成要素を引用して説明する場合は、その符号に括弧を付して示し、各実施形態や各実施例等のそれと区別するものとする。

まず、図６を用いて、本発明の一実施形態に係る処理液塗布装置を備えた画像形成システムの一例としての印刷システム２００の全体構成について説明する。図６は、一実施形態に係る処理液塗布装置を備えた画像形成システム全体の構成を示す模式的な構成図である。
図６に示すように、印刷システム２００は、記録媒体搬送方向の上流から下流側へ順に、給紙装置２１０、処理液塗布装置２２０、第１のインクジェットプリンタ２３０、反転装置２４０、第２のインクジェットプリンタ２５０、後乾燥装置２６０、巻取装置２７０を備える。
給紙装置２１０は、ロール状の長尺の連続紙や連帳紙等の記録媒体Ｗを繰り出し可能に設けている。給紙装置２１０から繰り出される記録媒体Ｗは、始めに左隣の処理液塗布装置２２０に供給される。

処理液塗布装置２２０は、インクの滲み防止や裏写りの抑制、あるいは浸透補助等、画質向上のための処理液を、記録媒体Ｗの表面、裏面又は両面に塗布するものである。また、処理液塗布装置２２０は、後述するように処理液を記録媒体Ｗに塗布し、その後、処理液が塗布された記録媒体Ｗを乾燥させる装置を備えている。
第１のインクジェットプリンタ２３０は、処理液塗布装置２２０において処理液が塗布された記録媒体Ｗの表面側にインク滴を吐出して所望の画像を形成するものである。

反転装置２４０は、ドライヤ（図示せず）を備え、第１のインクジェットプリンタ２３０により形成された記録媒体Ｗの表面側の画像を乾燥させ、記録媒体Ｗの表裏面を反転させる。
第２のインクジェットプリンタ２５０は、反転装置２４０で表裏面が反転された記録媒体Ｗの表面側（反転前の裏面側）にインク滴を吐出して所望の画像を形成するものである。
後乾燥装置２６０は、両面に画像が形成された記録媒体Ｗを、ドライヤ（図示せず）による熱風等で乾燥する。巻取装置２７０は、乾燥された記録媒体Ｗを巻取る。

尚、給紙装置２１０と処理液塗布装置２２０、処理液塗布装置２２０と第１のインクジェットプリンタ２３０、第１のインクジェットプリンタ２３０と反転装置２４０、反転装置２４０と第２のインクジェットプリンタ２５０、第２のインクジェットプリンタ２５０と後乾燥装置２６０、後乾燥装置２６０と巻取装置２７０は、図示しないＩ／Ｆケーブルで接続されている。そして、第１のインクジェットプリンタ２３０又は第２のインクジェットプリンタ２５０などに適宜配置される印刷制御装置(図示せず)によって、印刷システム２００の全体が制御・管理されるようになっている。

上記のとおり、本実施形態では、記録媒体搬送方向に関して、第１のインクジェットプリンタ２３０及び第２のインクジェットプリンタ２５０の上流側に処理液塗布装置２２０を配置し、印刷を行う記録媒体Ｗへ事前に処理液を塗布する構成である。これにより、本実施形態によれば、印刷の際にインクの滲み等を抑え、高画質化することができる。

図７を用いて、一実施形態に係る処理液塗布装置の全体構成及び動作について説明する。図７は、一実施形態に係る処理液塗布装置の全体構成図である。
処理液塗布装置２２０は、処理液塗布ユニット３３０、供給ユニット３４０、乾燥ユニット３５０、ダンサユニット３８０を有する。
給紙装置２１０から繰り出された記録媒体Ｗは処理液塗布装置２２０内のガイドローラ３２１に導入される。ガイドローラ３２１を経由して搬送される記録媒体Ｗには、給紙装置２１０から適正な張力を付与されている。

処理液塗布装置２２０内に入った記録媒体Ｗは、図示しない駆動モータによって回転駆動されるアウトフィードローラ３３５によって搬送される。アウトフィードローラ３３５は、フィードニップローラ３３６によりアウトフィードローラ３３５の外周面へ押さえ付けられた記録媒体Ｗに対して搬送力を付与する。

アウトフィードローラ３３５によって搬送される記録媒体Ｗは、スクイーズローラ２、塗布ローラ１及び転写ローラ３を備えた裏面塗布ユニット３３３で裏面（一方の面）側に処理液を塗布される。そして、裏面塗布ユニット３３３を通過した記録媒体Ｗは、スクイーズローラ２、塗布ローラ１及び転写ローラ３を備えた表面塗布ユニット３３４で表面（他方の面）側に処理液を塗布される。表面塗布ユニット３３４を通過した記録媒体Ｗは、回転駆動されるアウトフィードローラ３３５とこれに従動回転されるフィードニップローラ３３６によって乾燥ユニット３５０に搬送される。尚、裏面塗布ユニット３３３及び表面塗布ユニット３３４は、いずれも選択的に作動するものであり、記録媒体Ｗは、表面又は裏面、或いは両面に処理液が塗布される。
供給ユニット３４０は、処理液を貯留し、随時、裏面塗布ユニット３３３及び表面塗布ユニット３３４に処理液を供給する。

表面又は裏面、或いは両面に処理液が塗布された記録媒体Ｗは、乾燥ユニット３５０で加熱乾燥される。
乾燥ユニット３５０は、記録媒体Ｗの搬送経路中の搬送方向の上流から下流に順に並べて配置された、第１段加熱ローラセット４０、第２段加熱ローラセット５０、第３段加熱ローラセット６０、排出用搬送ローラ７０を有する。第１段加熱ローラセット４０は、第１段裏面加熱ローラ４０ａ及び第１段表面加熱ローラ４０ｂを備える。第２段加熱ローラセット５０は、第２段裏面加熱ローラ５０ａ及び第２段表面加熱ローラ５０ｂを備える。第３段加熱ローラセット６０は、第３段裏面加熱ローラ６０ａ及び第３段表面加熱ローラ６０ｂを備える。各加熱ローラ４０ａ、４０ｂ、５０ａ、５０ｂ、６０ａ、６０ｂは、駆動源を持たない従動ローラであり、紙面に直交する長手方向の両端部において軸受けによって回転可能に支持されている。

第１段裏面加熱ローラ４０ａと第１段表面加熱ローラ４０ｂ、第２段裏面加熱ローラ５０ａと第２段表面加熱ローラ５０ｂ、第３段裏面加熱ローラ６０ａと第３段表面加熱ローラ６０ｂは、互いに離間して千鳥状に配置される。例えば、第１段裏面加熱ローラ４０ａ、第２段裏面加熱ローラ５０ａ、第３段裏面加熱ローラ６０ａそれぞれの回転中心を結ぶ線と、第１段表面加熱ローラ４０ｂ、第２段表面加熱ローラ５０ｂ、第３段表面加熱ローラ６０ｂそれぞれの回転中心を結ぶ線とが、平行に且つ離間するように配置される。

乾燥ユニット３５０を通過した記録媒体Ｗは、上記図示しない駆動モータによって回転駆動されるアウトフィードローラ３３５とフィードニップローラ３３６とに挟持されて搬送される。フィードニップローラ３３６は、アウトフィードローラ３３５の軸方向に沿って複数配置されており、装置本体とフィードニップローラ３３６の軸との間に設けられた弾性・付勢手段としてのばね（圧縮）によりアウトフィードローラ３３５の外周面に押し付けられている。

アウトフィードローラ３３５とフィードニップローラ３３６との間を通過した記録媒体Ｗは、ダンサユニット３８０に搬送される。
ダンサユニット３８０は、３つのガイドローラ３８１、鉛直方向に移動可能な可動フレーム３８４、可動フレーム３８４の位置を検出する図示しない位置検出手段、可動フレーム３８４に回転自在に取り付けられた２つのダンサローラ３８５、３８６を有する。可動フレーム３８４は、図示しない錘を有し、重力方向である鉛直方向に移動可能となっている。ダンサユニット３８０において、記録媒体Ｗは、３つのガイドローラ３８１及び２つのダンサローラ３８５、３８６にＷ字状に巻き掛けられる。

記録媒体Ｗの搬送中、処理液塗布装置２２０に設けられた制御部（図示せず）は、上記図示しない位置検出手段の出力に基づいて、アウトフィードローラ３３５の回転駆動を制御することにより、可動フレーム３８４の上下方向の位置を調整するようになっている。換言すれば、記録媒体Ｗの搬送中、アウトフィードローラ３３５は、ダンサローラ３８５、３８６の高さ（可動フレーム３８４の下端位置）を予め設定されたコントロールラインに維持するように、上記図示しない制御部によって加減速制御される。
ダンサローラ３８５、３８６は、下降方向へ駆動されることで、処理液塗布装置２２０のアウトフィードローラ３３５と第１のインクジェットプリンタ２３０間の記録媒体Ｗに対して、吊り下がって張力を付与するように作用する。この張力は、ダンサローラ３８５、３８６に取り付け取り外しが可能な上記図示しない錘を調整することで、変化させることができる。これにより、図６における処理液塗布装置２２０と第１のインクジェットプリンタ２３０との間の記録媒体Ｗのバッファ量が確保される。

（実施例１）
図１〜図５を用いて、本発明の実施例１に係る処理液塗布装置２２０の要部構成について説明する。図１は本発明の実施例１に係る処理液塗布装置の要部を正面側から視た概略的な一部断面正面図、図２は図１のＡ矢視側面側から視た概略的な一部断面側面図である。尚、図１及び図２は処理液を塗布する前の待機状態を示しており、括弧を付した裏面塗布ユニット３３３、表面塗布ユニット３３４は実施例１に係る処理液塗布装置２２０の要部構成を示している。
図１及び図２に示すように、この実施例に係る処理液塗布装置２２０の要部構成は、周面がゴム等の弾性体２７で覆われた塗布ローラ１と、その塗布ローラ１の下方に配置されたスクイーズローラ２と、塗布ローラ１の上方に配置された転写ローラ３と、供給パン９とを有している。これら３つの、塗布ローラ１、スクイーズローラ２及び転写ローラ３は、図２に示すように略鉛直方向に配置されている。尚、転写ローラ３は、加圧ローラとも呼ばれる。

塗布ローラ１は、長尺状の記録媒体Ｗの搬送経路上に配置され、計量された処理液を記録媒体Ｗに塗布する処理液塗布回転部材として機能する。
スクイーズローラ２は、塗布ローラ１に対して圧接及び退避可能に構成され、且つ、処理液を汲み上げ塗布ローラ１に供給する処理液供給回転部材として機能する。
転写ローラ３は、記録媒体Ｗを介して塗布ローラ１に対して圧接／退避可能に構成され、且つ、塗布ローラ１に対する圧接状態で塗布ローラ１の計量された処理液を記録媒体Ｗに転写させる転写回転部材として機能する。

塗布ローラ１とスクイーズローラ２とは、モータ等の駆動源(図示せず）によって所定の方向にそれぞれ個別に回転駆動されるように構成されている。
供給パン９は、処理液Ｌを貯蔵する供給液室として機能する。処理液Ｌは、インクの滲み防止や裏写りの抑制、あるいは浸透補助等、画質向上のための処理剤を溶かし込んだものからなる。

塗布ローラ１が回転していないときに塗布ローラ１にスクイーズローラ２や転写ローラ３が圧接していると、僅かではあるが塗布ローラ１の弾性体２７が変形して、それが原因で処理液Ｌの塗布ムラを引き起こす懸念がある。そのため本実施例では、処理液Ｌの塗布を行わないときには図１及び図２に示すように、スクイーズローラ２や転写ローラ３は、塗布ローラ１に接触しないように離間する構成になっている。

図１に示すように、塗布ローラ１、スクイーズローラ２及び転写ローラ３のローラ長手方向において、その左右端部の部材構成がローラ長手方向の中央線に関して略左右対称形状をなすため、以下、一方である例えば左側の部材構成を代表して説明することとする。
スクイーズローラ２の軸２ａの両端部は、供給パン９のサイドフレームに取り付け・固定された軸受け部材であるローラ支持部材４で回転自在に支持されている。ローラ支持部材４の下部には、上部が大きく下部が細い段付き棒状のホルダ支持部材５が連結されている。

ホルダ支持部材５の下部には、アーム支点軸７ａを備えたアーム７がアーム支点軸７ａを中心として揺動可能に配置されている。アーム７には、ホルダ支持部材５の下部を挿通（穴に通すことを意味する）する逃げ長穴７ｂが形成されており、アーム７の揺動動作に関して支障をきたさないようにしている。
図１において左右の各アーム支点軸７ａは、処理液塗布装置の左右一対の本体フレーム１０に回転可能にそれぞれ支持されている。これにより、アーム支点軸７ａと反対側のアーム７の自由端は、アーム支点軸７ａを中心として揺動可能になっている。

ホルダ支持部材５の段付き部である上部下端と、アーム７の上面との間のホルダ支持部材５には、コイル状の押し上げばね６（圧縮ばね）が若干圧縮された状態で装着されている。
一方、各アーム７の自由端部には、カム軸８ａを備えたスクイーズカム８が配置されている。スクイーズカム８は、各アーム７の自由端部が押し上げばね６の弾性力によって加圧されていることにより、アーム７の下端と常に接触している。各カム軸８ａは、本体フレーム１０に回転可能にそれぞれ支持されている。左右の各カム軸８ａは、一体的に連結されている。そして、カム軸８ａに設けられたギヤ等の駆動力伝達部材を介してスクイーズカム用駆動源としてのカム駆動モータ（図示せず）に連結されていることにより、左右のスクイーズカム８が同一のカム回転角で回転駆動されるようになっている。

上記のとおり、塗布ローラ１のスクイーズローラ２に対する圧接荷重（ニップ荷重）を変える圧接荷重可変手段２０は、ローラ支持部材４、ホルダ支持部材５、押し上げばね６、アーム７、スクイーズカム８、上記図示しないカム駆動モータで主に構成されている。スクイーズローラを、塗布ローラ１に対して圧接／退避可能にする圧接退避変位手段は、圧接荷重可変手段２０と同様の構成である。
図において左右両側のローラ支持部材４がホルダ支持部材５を介してアーム７のアーム支持軸７ａを中心としてアーム７の自由端が揺動可能に支持されている。更に、押し上げばね６の弾性力によってスクイーズカム８がアーム７の自由端部に常に接触し、スクイーズカム８の回転により、スクイーズローラ２は供給パン９とともに塗布ローラ１に接触する鉛直上方向へ押し上げて、塗布ローラ１と接触する構成になっている。

スクイーズカム８の回転により、スクイーズカム８の大径部がアーム７の自由端部に接触することで、アーム７はアーム支持軸７ａを中心として図２において時計回り方向に揺動し、アーム７は押し上げばね６を圧縮し、押し上げばね６の圧縮長さをを変える。この際、押し上げばね６のばね荷重は、ホルダ支持部材５、ローラ支持部材４を介してスクイーズローラ２の軸２ａに伝達され、スクイーズローラ２を塗布ローラ１に接触・圧接する鉛直上方向へ押し上げることにより、スクイーズローラ２と塗布ローラ１との間にニップ部が形成されることとなる。
上記圧接荷重可変手段を含む本構成により、スクイーズカム８の位相・回転角により、押し上げばね６のばね荷重が変更されることで、任意の押し付け荷重（圧接荷重）が付与可能となっている。

図１及び図２に示すように、塗布ローラ１とスクイーズローラ２とは、供給パン９内に収納されている。処理液Ｌを貯蔵しているタンク１１からポンプ１２の駆動によって処理液Ｌがフレキシブルチューブ２８を介して供給パン９の内部に供給される。これにより、供給パン９の内部には、スクイーズローラ２の一部が処理液Ｌで浸った状態になっている。また、供給パン９内の処理液Ｌの液面は、液面検知センサ１８によって監視されている。図示しない制御部は、液面検知センサ１８からの検出信号に基づいて、ポンプ１２の駆動を制御し、供給パン９内の液面を一定に保つようになっている。
上記した処理液Ｌの供給動作により、スクイーズローラ２が塗布ローラ１側に押し上げられても、スクイーズローラ２の一部は常に処理液Ｌで浸漬された状態を維持するになっている。

図２に示すように、転写ローラ３の両端部は、転写ローラ３の軸３ａを介して、アーム１３の自由端部に回転自在に支持されている。各アーム１３の基端部であるアーム支点軸１３ａは、本体フレーム１０に固着された天板フレーム１０ｂに回転可能に支持されている。各アーム１３の軸３ａ支持部とアーム支点軸１３ａとの間には、引っ張りばね１４の一端部が取り付けられている。引っ張りばね１４の他端部は、天板フレーム１０ｂに取り付けられている。この引っ張りばね１４の弾性力により、アーム１３がアーム支点軸１３ａを中心に反時計回り方向へ常に揺動する向きの習性を付与されていると共に、後述する転写ローラカム１５が常にカム当接部１３ｂに接触させるようになっている。

引っ張りばね１４の一端部が装着されたと略同じ部位のアーム１３には、Ｌ字形状をなすカム当接部１３ｂが一体的に形成されている。アーム１３のカム当接部１３ｂには、カム軸１５ａを備えた転写ローラカム１５が常に接触するように配置されている。転写ローラカム１５は、上記引っ張りばね１４の弾性力によって常に鉛直上方向に付勢（勢いを増加することを意味する）されていることにより、カム当接部１３ｂに常に接触している。
各カム軸１５ａは、本体フレーム１０に回転可能にそれぞれ支持されている。左右の各カム軸１５ａは、一体的に連結されている。そして、何れか一方のカム軸１５ａに設けられたギヤ等の駆動力伝達部材を介して転写カム用駆動源としての転写カム駆動モータ（図示せず）に連結されていることにより、左右の転写ローラカム１５が同一の回転角で回転駆動される。

上記のとおり、記録媒体Ｗを介して転写ローラ３を塗布ローラ１に対して圧接／退避可能にする転写回転部材用圧接退避変位手段は、アーム１３、引っ張りばね１４、転写ローラカム１５、上記図示しない転写カム駆動モータで主に構成されている。

塗布ローラ１は、その両端面から突出している回転軸１ａと一体的に構成されている。塗布ローラ１の各回転軸１ａには、これら回転軸１ａを回転自在に支持する軸受け１７が装着されている。
一方、図１における左右の本体フレーム１０の軸受け１７と対応する位置付近には、略鉛直・上下方向（略荷重方向）に延びた長穴１０ａがそれぞれ形成されている。この長穴１０ａの長径（略鉛直・上下方向の径）は軸受け１７の外径よりも長く、且つ、長穴１０ａの短径（略鉛直・上下方向と直交する略水平方向の径）は軸受け１７の外径と略同寸法に設定されている。これにより、軸受け１７が長穴１０ａ内にて鉛直・上下方向にスライド可能に挿入されている。従って、塗布ローラ１は、回転軸１ａの各端部に装着された軸受け１７を介して、略鉛直・上下方向には自由に移動できて、水平方向には移動が規制されている。

塗布ローラ１と転写ローラ３との間には、記録媒体Ｗが挿通されており、上記図示しない制御部から指令信号としてのラン信号が入ると、記録媒体Ｗが図７に示した搬送機構（上記したアウトフィードローラ３３５）により搬送動作を開始する。そして、転写ローラカム１５が回転駆動されることにより、転写ローラ３は、アーム１３を介して塗布ローラ１に圧接する構成になっている(この部分の詳細動作に関しては後述する)。

この構成により、回転する塗布ローラ１とスクイーズローラ２とのニップ部に処理液Ｌが供給されることにより、処理液Ｌが計量される。上記ニップ部を通過し、塗布ローラ１の表面に薄い処理液層が形成される。この処理液層の量は、押し上げばね６による発生荷重、換言すればスクイーズカム８の回転角度によって調整できる。転写ローラ３によって、表面に薄い処理液層が形成された塗布ローラ１に記録媒体Ｗが押し付けられることにより、処理液Ｌが記録媒体Ｗ上に転写されて塗布される。

上記のとおり、図において左右両側のローラ支持部材４がホルダ支持部材５を介してアーム７のアーム支持軸７ａを中心としてアーム７の自由端が揺動可能に支持されている。更に、押し上げばね６の弾性力によってスクイーズカム８がアーム７の自由端部に常に接触し、スクイーズカム８の回転により、スクイーズローラ２は供給パン９とともに塗布ローラ１に接触する鉛直上方向へ押し上げて、塗布ローラ１と接触する構成になっている。
スクイーズカム８の回転により、スクイーズカム８の小径部から大径部側がアーム７の自由端部に接触することで、アーム７はアーム支持軸７ａを中心として図２において時計回り方向に揺動し、アーム７は押し上げばね６を圧縮する。この際、押し上げばね６のばね荷重は、ホルダ支持部材５、ローラ支持部材４を介してスクイーズローラ２の軸２ａに伝達され、スクイーズローラ２を塗布ローラ１に接触・圧接する鉛直上方向へ押し上げる。これにより、スクイーズローラ２と塗布ローラ１との間にニップが形成されることとなる。
本構成により、スクイーズカム８の位相・回転角により、押し上げばね６のばね荷重を介して、設定された範囲内での任意の押し付け荷重が付与可能となっている。

次に、図３〜図５を用いて、処理液Ｌの塗布動作を説明する。図３は、処理液塗布動作開始のラン（Ｒｕｎ）信号に対する（１）〜（４）のタイミングチャート及び各ローラの位置関係を示している。タイミングチャートとしては、（１）スクイーズカム８の回転角の推移と、（２）塗布ローラ１とスクイーズローラ２の回転の変化と、（３）記録媒体Ｗの搬送速度の変化と、（４）転写ローラカム１５の回転角の推移と、をそれぞれ示す。図４は転写ローラ圧接前におけるスクイーズローラと塗布ローラの用紙幅方向位置での圧接荷重分布を示すグラフである。図５は転写ローラ圧接後におけるスクイーズローラと塗布ローラの用紙幅方向位置での圧接荷重分布を示すグラフである。図４及び図５の横軸には用紙幅方向位置［ｍｍ］を、縦軸にはスクイーズローラ２と塗布ローラ１との圧接荷重分布[Ｎ／５ｍｍ]をそれぞれ取っている。縦軸の単位[Ｎ／５ｍｍ]は、測定器のセルが５ｍｍ刻みとなっているため、５ｍｍ当たりの圧接荷重となる。尚、用紙幅方向位置は、ローラ長手方向の位置でもある。
図３（ａ）は、処理液Ｌを塗布する前の各ローラの待機状態を示している（図１、図２参照）。図３（ａ）に示すように、塗布ローラ１端部の軸受け１７は自重で本体フレーム１０の長穴１０ａの下端に突き当たっており、塗布ローラ１とスクイーズローラ２と転写ローラ３とは、それぞれ離れた状態にある。（１）スクイーズカム８は、圧接解除位置にあり、（２）塗布ローラ１とスクイーズローラ２は停止、（３）記録媒体Ｗも停止し、（４）転写ローラカム１５は圧接解除位置にある。

ラン信号が入ると、図３（ｂ）に示す状態及び位置となり、先ずスクイーズカム８が回転することで、スクイーズローラ２は鉛直上方に押し上げられる。これにより、スクイーズローラ２が塗布ローラ１に圧接することにより、塗布ローラ１を上方に押し上げる。塗布ローラ１端部の軸受け１７は、長穴１０ａの上端に付き当たり、塗布ローラ１は更に押し上げられる。この時のスクイーズローラ２と塗布ローラ１の圧接荷重Ｌ０は、荷重計であるロードセルによる測定結果１１８Ｎとなっている。

この時のスクイーズローラ２と塗布ローラ１のローラ長手方向の荷重バランスは、図４に実線で示すように、スクイーズカム位置Ｌｐ０となり、スクイーズローラ２と塗布ローラ１のローラ長手方向の撓みによる影響を抑えられる荷重となっている。ちなみに、本実施例では、上記ローラ長手方向の撓みによる影響を抑えられる荷重として、スクイーズローラ２と塗布ローラ１の単位長さ当たりの圧接荷重分布差(最大値−最小値)を採用しており、これが３Ｎ／５ｍｍ以下になる値を狙い値としている。本実施例では、実測値として図４に実線で示すように、スクイーズローラ２と塗布ローラ１の単位長さ当たりの圧接荷重分布差(最大値−最小値)が１．５Ｎ／５ｍｍであり、狙い値３Ｎ／５ｍｍ以下となっていることが分かる。

この状態で塗布ローラ１、スクイーズローラ２を回転させ、規定時間経過後に回転を停止する。以降、塗布ローラ１、スクイーズローラ２を規定時間経過後に回転を停止する際に行う動作を、クリーニング動作と記載する。つまり、供給パン９内の処理液Ｌがスクイーズローラ２の回転により汲み上げられ、塗布ローラ１とスクイーズローラ２の表面と接触することとなる。
このクリーニング動作は、塗布ローラ１の弾性体２７表面に付着し、動作停止期間に処理液Ｌ中の揮発物が蒸発し、粘度を増した処理液Ｌに供給パン９内の粘度が正常な処理液Ｌを混合させることにより、増粘液を除去するための動作である。尚、増粘した処理液Ｌは、正常な粘度の処理液Ｌと混合させると再分散する特性を持っている。

本実施例には、図１及び図２に示した圧接荷重可変手段２０により、スクイーズローラ２と塗布ローラ１との圧接荷重を変更することによる処理液Ｌの塗布量を変える機能がある。本実施例では、スクイーズカム８の回転角・位置に対応して、処理液Ｌの塗布量が少ない(高荷重設定)、処理液Ｌの塗布量が中間(中間荷重設定)、処理液Ｌの塗布量が多い(低荷重設定)、の３段階の設定値を持つ。処理液Ｌの塗布量を少なくする高荷重設定、塗布量が中間の中荷重設定の場合は、この状態からスクイーズカム８の角度を推移させ、圧接力（圧接荷重）を変更する。
即ち、本実施例では、転写ローラ３が記録媒体Ｗを介して塗布ローラ１に圧接される際に付与される圧接荷重Ｌ１の値により、処理液塗布量を制御可能である。圧接荷重Ｌ１は、圧接荷重Ｌ０を含め、多段階に変更可能に設定されている（請求項５）。

つまり、処理液Ｌの塗布量を少なくする高荷重設定の場合には、図３（１）に示すようにスクイーズカム８の回転位置をＬｐ０からＬｐ１−（１）へ推移させる。また、処理液Ｌの塗布量が中間の中荷重設定の場合には、スクイーズカム８の回転位置をＬｐ０からＬｐ１−（２）へと推移させる。処理液Ｌの塗布量を多くする低荷重設定の場合には、スクイーズカム８の回転位置がＬｐ０のままで、処理液Ｌの塗布動作を実行する。

スクイーズローラ２と塗布ローラ１の圧接荷重Ｌ０が５０Ｎ以下となると、スクイーズローラ２と塗布ローラ１とのローラの偏芯の影響により、スクイーズローラ２と塗布ローラ１との間にバウンドが生じ、回転中の圧接状態が不安定になるため、これを防止している。ここで、スクイーズカム位置Ｌｐ０を印刷動作時と同様のスクイーズカム位置Ｌｐ１−（１）、Ｌｐ１−（２）とすると、転写ローラ３が圧接解除された状態のため、図４に示すスクイーズカム位置Ｌｐ１−（１）、Ｌｐ１−（２）のように、スクイーズローラ２と塗布ローラ１のローラ長手方向の撓みの影響を受け、不均一な荷重バランスとなる。しかしながら、図４においては転写ローラ３が圧接前の圧接解除された状態であるためこれを防いでいる。
図３において、クリーニング動作が完了すると、（１）スクイーズカム８の回転位置はスクイーズカム位置Ｌｐ０、（２）塗布ローラ１とスクイーズローラ２は、回転開始(加速動作)、（３）記録媒体Ｗは搬送開始(加速動作）、（４）転写ローラカム１５は、圧接位置への回転を開始する。

次に、転写ローラカム１５が回転して、記録媒体Ｗを介して転写ローラ３を塗布ローラ１に圧接させる圧接位置に到達する。転写ローラカム１５が圧接位置に到達すると、図３（ｃ）に示すように、塗布ローラ１端部の軸受け１７は、本体フレーム１０の長穴１０ａの中央付近に押し下げられ、各軸受け部１７での両端支持から転写ローラ３による長手方向全域の支持となる。この転写ローラ３圧接後の状態におけるスクイーズカム位置Ｌｐ０でのスクイーズローラ２と塗布ローラ１の用紙幅方向位置の荷重バランスは、図５に実線で示すように、用紙幅方向位置の撓みが抑制された均等な荷重バランスである１．８Ｎ／５ｍｍとなっている。

図５に、スクイーズカム８の回転位置がＬｐ１−（１）、Ｌｐ１−（２）の場合の長手方向の荷重バランスを示す。スクイーズカム位置Ｌｐ０の場合と同様に、図５において、破線で示すスクイーズカム８の回転位置Ｌｐ１−（１）、及び一点鎖線で示すスクイーズカム８の回転位置Ｌｐ１−（２）のように、用紙幅方向位置に均等な荷重バランスである２．２Ｎ／５ｍｍとなっている。これにより、転写ローラ３圧接後のスクイーズカム８の回転位置Ｌｐ１−（１）、回転位置Ｌｐ１−（２）のように、スクイーズローラ２と塗布ローラ１の用紙幅方向位置（ローラ長手方向）において均一ニップ状態を確保できる。

尚、本実施例では、処理液塗布量設定を上記したように３段階設けているが、圧接荷重可変手段２０の有無に無関係で実施することも可能である。
各々の処理液塗布量設定へのスクイーズカム８の回転角（回転位置）推移完了は、印刷を実施しない記録媒体Ｗの加速時間内に実施しているため、余分な損紙(捨て紙)を増やすことなく、第１のインクジエットプリンタ２３０などにおいては安定した塗布特性を得ることができる。
また、本実施例では、図３に示すように、転写ローラ３が圧接位置に到達完了後にスクイーズカム８の回転角（位置）推移を開始しているが、これに限定されない。即ち、塗布ローラ１端部の軸受け１７が、本体フレーム１０の長穴１０ａの上部での突き当てから離間し、各軸受け１７での両端支持から転写ローラ３による長手方向全域の支持となった後であれば同様の効果を得ることが可能である。

以上説明したとおり、本実施例によれば、以下の効果を奏する。
第１に、上記構成により、転写ローラ３の圧接／退避状態において、塗付ローラ１とスクイーズローラ２との圧接荷重分布を均等化できるので、処理液塗布開始動作直後から均一な塗布状態を得ることができる（請求項１）。これにより、記録媒体の張力変動による搬送への悪影響を無くし、塗布ローラ１への記録媒体巻き付き、処理液過剰付着による記録媒体のジャムの発生も防止できる。更に、損紙の発生を抑制し、ローラ汚れを低減でき、不要な処理液の消費も防止可能な処理液塗布装置を提供することができる。

第２に、転写ローラ３が記録媒体Ｗを介して塗付ローラ１に圧接する状態として、転写ローラ３が印刷中の塗付ローラ１との圧接位置に達した後、又は転写ローラ３がその長手方向全域で塗布ローラ１に圧接した後とする（請求項２）。これにより、転写ローラ３の圧接／退避状態において、塗付ローラ１とスクイーズローラ２との圧接荷重分布を均等化できるので、処理液塗布開始動作直後から均一な塗布状態を得ることができる。

第３に、図３に示したように、記録媒体の加速動作中に、塗布ローラ１に対するスクイーズローラ２の圧接荷重Ｌ０＜Ｌ１に変更する動作を完了させる（請求項３）。これにより、処理液塗布の不安定領域を記録媒体の加速時の印刷を実施しない記録媒体範囲に抑制することができるので、損紙を低減する効果がある。

第４に、圧接荷重Ｌ0が付与されるとき、塗布ローラ１とスクイーズローラ２との長手方向の単位長さ当たりの圧接荷重の最大値と最小値との差である圧接荷重分布差が、３Ｎ／５ｍｍ以下である（請求項４）。これにより、転写ローラ３の退避状態（転写ローラ３のニップ形成前）における塗付ローラ１とスクイーズローラ２との圧接荷重分布を均等化できるので、処理液塗布開始動作直後から均一な塗布状態を得ることができる。

第５に、圧接荷重Ｌ１の値により、処理液塗布量を制御可能であり、圧接荷重Ｌ１は、多段階に変更可能である（請求項５）ことにより、均一で用途に応じた処理液塗布量の変更を行うことができる。

第６に、転写ローラ３が記録媒体を介して塗布ローラ１に圧接する前の状態において、スクイーズローラ２を塗布ローラ１に圧接し、記録媒体の搬送前に、塗布ローラ１とスクイーズローラ２とを回転させる動作を実施し、この動作を実施する時の圧接荷重も転写ローラ３が記録媒体を介して塗布ローラ１に圧接する前の状態と同様の圧接荷重Ｌ０とする（請求項６）。これにより、転写ローラ３が退避状態時に行われる例えばクリーニング動作においても、塗布ローラ１とスクイーズローラ２との圧接荷重分布を均等化できるので、処理液塗布開始動作直後から均一な塗布状態を得ることができる。

以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態や実施例に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。例えば、上記実施形態と実施例１とを適宜組み合わせたものであってもよい。

本発明の実施の形態や実施例に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。

１ 塗布ローラ（処理液塗布回転部材の一例）
２ スクイーズローラ（処理液供給回転部材の一例）
３ 転写ローラ（転写回転部材の一例）
４ ローラ支持部材
５ ホルダ支持部材（圧接荷重可変手段の構成部材）
６ 押し上げばね（圧接荷重可変手段の構成部材）
７ アーム（圧接荷重可変手段の構成部材）
８ スクイーズカム（圧接荷重可変手段の構成部材）
９ 供給パン（供給液室）
１０ 処理液塗布装置の本体フレーム
１１ タンク
１２ ポンプ
１３ アーム
１４ 引っ張りばね
１５ カム
１６ シャフト
１７ 軸受け
２０ 圧接荷重可変手段
４０ 第１段加熱ローラセット
５０ 第２段加熱ローラセット
６０ 第３段加熱ローラセット
７０ 排出用搬送ローラ
２００ 印刷システム（画像形成システム）
２１０ 給紙装置
２２０ 処理液塗布装置
２３０ 第１のインクジェットプリンタ
２４０ 反転装置
２５０ 第２のインクジェットプリンタ
２６０ 後乾燥装置
２７０ 巻取装置
３２１ ガイドローラ
３３０ 処理液塗布ユニット
３３３ 裏面塗布ユニット
３３４ 表面塗布ユニット
３３５ アウトフィードローラ
３３６ フィードニップローラ
３４０ 供給ユニット
３５０ 乾燥ユニット
３８０ ダンサユニット
３８１ ガイドローラ
３８４ 可動フレーム
３８５、３８６ ダンサローラ
Ｗ 記録媒体

特開２０１３−０９１２６０号公報 特開２０１３−０９１２６１号公報 特開２０１３−０９１２６２号公報

Claims (7)

1. 長尺状の記録媒体の搬送経路上に配置され、計量された処理液を記録媒体に塗布する処理液塗布回転部材と、
   前記処理液塗布回転部材の下方に配置され、前記処理液塗布回転部材に対して圧接／退避可能に構成され、且つ、処理液を汲み上げ前記処理液塗布回転部材に供給する処理液供給回転部材と、
   前記処理液塗布回転部材の上方に配置され、記録媒体を介して前記処理液塗布回転部材に対して圧接／退避可能に構成され、且つ、前記処理液塗布回転部材に対する圧接状態で前記処理液塗布回転部材で計量された処理液を記録媒体に転写させる転写回転部材と、
   前記処理液供給回転部材の前記処理液塗布回転部材に対する圧接荷重を変える圧接荷重可変手段と、
   を備えた処理液塗布装置であって、
   前記処理液塗布回転部材と前記転写回転部材との圧接による記録媒体の搬送開始後には、記録媒体の搬送速度が印刷中の定常速度に達するまでの加速時間が設定されており、
   記録媒体が搬送開始される前に、前記処理液供給回転部材が前記処理液塗布回転部材に圧接し、その際の前記圧接荷重Ｌ0が付与され、
   記録媒体が搬送開始され、その加速動作中に、前記転写回転部材が記録媒体を介して前記処理液塗布回転部材に圧接し、その際付与される前記圧接荷重Ｌ１が前記圧接荷重Ｌ0よりも大きくなるように、前記圧接荷重可変手段によって前記圧接荷重Ｌ0＜Ｌ１に変更される処理液塗布装置。
2. 前記転写回転部材が記録媒体を介して前記処理液塗布回転部材に圧接する状態として、前記転写回転部材が印刷中の前記処理液塗布回転部材との圧接位置に達した後、又は前記転写回転部材がその長手方向全域で前記処理液塗布回転部材に圧接した後とすることを特徴とする請求項１記載の処理液塗布装置。
3. 記録媒体の加速動作中に、前記圧接荷重Ｌ0＜Ｌ１に変更される動作を完了することを特徴とする請求項１又は２記載の処理液塗布装置。
4. 前記圧接荷重Ｌ0が付与されるとき、前記処理液塗布回転部材と前記処理液供給回転部材との長手方向の単位長さ当たりの圧接荷重の最大値と最小値との差である圧接荷重分布差が、３Ｎ／５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし３の何れか１つに記載の処理液塗布装置。
5. 前記圧接荷重Ｌ１の値により、処理液塗布量を制御可能であり、
   前記圧接荷重Ｌ１は、多段階に変更可能であることを特徴とする請求項１ないし４の何れか１つに記載の処理液塗布装置。
6. 前記転写回転部材が記録媒体を介して前記処理液塗布回転部材に圧接する前の状態において、前記処理液供給回転部材を前記処理液塗布回転部材に圧接させ、記録媒体の搬送前に、前記処理液供給回転部材と前記処理液塗布回転部材とを回転させる動作を実施し、この動作を実施する時の前記圧接荷重も、前記転写回転部材が記録媒体を介して前記処理液塗布回転部材に圧接する前の状態と同様の前記荷重Ｌ０とすることを特徴とする請求項１ないし４の何れか１つに記載の処理液塗布装置。
7. 記録媒体の搬送方向に沿って、該搬送方向の上流側に画像形成前の記録媒体に対して処理液を塗布する処理液塗布装置が設置され、該処理液塗布装置における前記搬送方向の下流側に処理液塗布済みの記録媒体上にインク滴を吐出して画像を形成するインクジェット記録装置を含む印刷装置が設置された画像形成システムにおいて、
   前記処理液塗布装置が、請求項１ないし６の何れか一つに記載の処理液塗布装置であることを特徴とする画像形成システム。

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