JP2018008264A - 処理液塗布装置、印刷装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】貯留容器から処理液が流出する流出口が異物で塞がれないようにする。
【解決手段】貯留容器204は、側壁部241及び底部242などで構成され、側壁部241の内部壁面(内壁面)には、外部の液面センサ206に処理液20を流出する流出口251aを有する第1流出口部251が設けられ。第1流出口部251には、液面センサ206に通じる配管261が接続され、第1流出口部251は、貯留容器204の内壁面である側壁部241の内壁面241aから立ち上がっている。
【選択図】図4

Description

本発明は処理液塗布装置、印刷装置に関する。
印刷装置においては、例えば隣り合う液滴同士が混ざり合うビーディングを抑制するためのビーディング抑制剤などの処理液を印刷媒体に塗布するものがある。
従来、処理液塗布装置(処理液付与装置)として、処理液を転写する位置へ処理液付与対象を搬送する搬送手段と、処理液付与対象に処理液を付与する処理液付与手段と、ローラ面が液室に収容されている処理液に侵入して処理液中を移動して処理液から侵出して処理液を処理液付与手段へ搬送するローラ状の処理液搬送手段と、液室に供給される処理液を貯留する処理液貯留部と、処理液貯留部内の処理液を液室へ供給する液供給手段と、を具備し、処理液搬送手段によって処理液付与手段に搬送された処理液を処理液付与手段によって処理液付与対象に付与する処理液付与装置において、処理液搬送手段の液室内の処理液に浸っているローラ面の部分と対向する液室の底面に、処理液搬送手段のローラ軸方向に沿って延び、かつ前記処理液に浸っているローラ面に近接する端部を有する隔壁を設け、該隔壁に対して処理液搬送手段の回転方向下流側の液室に、液供給手段によって処理液貯留部に貯留されている処理液を供給するものが知られている(特許文献1)。
特許第5794466号公報 特開2016−117728号公報 米国特許第9475313号明細書
ところで、例えばスクイーズローラの一部が浸漬する処理液を貯留する貯留容器から外部に処理液が流出する流出口を含む流出口部を備える場合がある。例えば、貯留容器から処理液を導入して液面を検知する液面検知部を備えたり、貯留容器内から処理液を回収ないし退避する経路に流出させたりする場合がある。
この場合、貯留容器内の処理液に異物が混入すると、異物で流出口が塞がれて流出口部から処理液を流出できなくなることがあるという課題が生じる。
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、貯留容器の流出口部が塞がれることを低減することを目的とする。
上記の課題を解決するため、本発明に係る処理液塗布装置は、
処理液を貯留する貯留容器を備え、
前記貯留容器には、前記処理液が外部に流出する流出口を有する流出口部が設けられ、
前記流出口部は、前記貯留容器の内壁面から立ち上がっている
構成とした。
本発明によれば、貯留容器の流出口部が塞がれることを低減できる。
本発明に係る処理液塗布装置を含む本発明に係る印刷装置の一例の全体構成を説明する説明図である。 本発明の第1実施形態に係る処理液塗布装置の外観斜視説明図である。 同処理液塗布装置の構成を説明する模式的説明図である。 同処理液塗布装置の貯留容器の断面斜視説明図である。 同じく側壁部の第1流出口部の側断面説明図である。 比較例の貯留容器の断面斜視説明図である。 同じく側壁部の流出口部分の側断面説明図である。 第1流出口部の開口部の面積の説明に供する説明図である。 本発明の第2実施形態に係る処理液塗布装置の要部模式的説明図である。 同じく貯留容器の第1流出口部部分の側面説明図である。 同じく貯留容器の第1流出口部の正断面説明図である。 同じく貯留容器の第2流出口部部分の側面説明図である。 同じく貯留容器の第2流出口部の開口部の高さの説明に供する側面説明図である。 本発明の第3実施形態における貯留容器の第1流出口部の側面説明図である。
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本発明に係る処理液塗布装置を含む本発明に係る印刷装置の一例について図1を参照して説明する。図1は同印刷装置の全体構成を説明する説明図である。
この印刷装置1では、繰り出し装置11からロール状に巻かれた長尺の連続した印刷媒体である連帳紙10が繰り出され、本発明に係る処理液塗布装置12にて連帳紙10に処理液が塗布されて付与される。
その後、印刷部13によって連帳紙10に対して所要の印刷が行われて、乾燥装置14に送り込まれ、乾燥装置14による加熱/冷却工程を経て、巻取り装置15で連帳紙10が巻き取られる。
次に、本発明の第1実施形態に係る処理液塗布装置について図2及び図3を参照して説明する。図2は同処理液塗布装置の外観斜視説明図、図3は同処理液塗布装置の構成を説明する模式的説明図である。
処理液塗布装置12は、印刷媒体である連帳紙10にビーディング抑制剤などの処理液20を塗布する塗布部200と、塗布部200に処理液20を供給する供給部であるリザーバタンク224及びカートリッジ229、238を備えている。なお、本実施形態では、処理液を塗布する部材が印刷媒体であり、印刷媒体が連続体である例で説明するが、これに限られるものではない。
塗布部200は、処理液20を連帳紙10に塗布する塗布ローラ201と、塗布ローラ201に処理液20を供給して液膜を薄膜化するスクイーズローラ202と、塗布ローラ201との間で連帳紙10を挟み込む加圧ローラ203とを備えている。
ここで、塗布ローラ201、スクイーズローラ202、加圧ローラ203は、矢印Rで示す方向に回転している。また、連帳紙10は矢印A方向に搬送されている。
また、塗布部200は、スクイーズローラ202の一部が浸漬し、処理液20を貯留する供給パンである貯留容器204と、貯留容器204内から処理液20が流入することで、貯留容器204内の液量を検知する液面センサ206とを備えている。液面センサ206の検知結果により液面高さを制御して、塗布量が一定となるようにしている。
液面センサ206は、複数の電極ピン207(207a〜207d)で構成され、電極ピン207間に電圧を加えたときに流れる電流により、貯留容器204内の処理液20の残量(液面高さ)を検知する。なお、電極ピン207の本数は2本以上であればよい。
貯留容器204は、塗布ローラ201を覆うように形成されており、貯留容器204内にある処理液20の蒸発を抑制している。
貯留容器204には、退避経路225を介して略密閉系のリザーバタンク224が接続されている。リザーバタンク224と貯留容器204とを連通する退避経路225に設けられている電磁弁226が開放されると、水頭差により貯留容器204の処理液20が貯留容器204から流出して、退避経路225を通ってリザーバタンク224へ移送される。これにより、待機時などには、貯留容器204内の処理液20をリザーバタンク224に移して粘度上昇を抑えるようにしている。
なお、電磁弁226が開放されるタイミングは、例えば、連帳紙10の架け替え、印刷パターンの変更といった通常の印刷ジョブ間の作業時間より長い時間(例えば、1時間以上)印刷処理が停止された場合であり、貯留容器204に処理液20を充填する待ち時間が印刷停止ごとに発生しないようにしている。
また、電磁弁226は電力が供給されていない場合に開放されるので、塗布装置12の電源が遮断された場合は、貯留容器204に貯留されている処理液20はリザーバタンク224へ移送される。このような構成により、処理液20が使用されないまま貯留容器204内に長時間貯留されたままになることを防止している。
また、リザーバタンク224においても処理液20が長時間(例えば、数十日以上)使用されていない場合は、処理液20の粘度が上昇してしまうことになる。そこで、リザーバタンク224において、処理液20が一定時間以上使用されていない場合、廃液ポンプ222によりリザーバタンク224内の処理液20が廃液タンク221に流出されることにより、処理液20の鮮度が保たれる。
また、退避経路225から分岐する循環経路228が設けられている。循環経路228は、退避経路225をフィルタ227に通じる上流側の循環経路228aと、フィルタ227から三方弁233に通じる下流側の循環経路228bとを含む。循環経路228aにはフィルタ227の上流側に電磁弁232が設けられている。
フィルタ227は、貯留容器204内に滞留する紙粉等を除去し、処理液20が糊状になることを防止する。なお、貯留容器204内に滞留する紙粉等は、連帳紙10を塗布ローラ201及び加圧ローラ203により滑らせて動かすことにより発生する。
塗布部200によって処理液20を塗布しているときに、適宜、電磁弁232が開放することで、貯留容器204内の処理液20の一部が退避経路225から循環経路228aを通ってフィルタ227に送られ、処理液20に含まれる紙粉などが除去される。
そして、三方弁233がフィルタ227と貯留容器204とが連通する状態にされ、供給ポンプ230が駆動されると、フィルタ227により紙粉などが除去された処理液20が供給ポンプ230により貯留容器204へと再供給される。
貯留容器204への処理液20の供給は、供給部であるリザーバタンク224又はカートリッジ229、238から行われる。
リザーバタンク224にはリザーバタンク224内の処理液20の残量を検知するセンサ210が設けられている。
センサ210によってリザーバタンク224内の処理液20の残量が予め定められた所定量以上であることが検知された場合、電磁弁236が開放される。電磁弁236が開放されると、リザーバタンク224に収容されている処理液20が、リザーバタンク224とフィルタ227とを連通する循環供給経路235からフィルタ227に通される。
そして、三方弁233がフィルタ227と貯留容器204とが連通する状態にされ、供給ポンプ230が駆動されると、フィルタ227に通されたビーディング抑制剤が供給ポンプ230により貯留容器204へと供給される。
一方、センサ210によりリザーバタンク224内の処理液20が所定量未満であることが検知された場合には、カートリッジ229、238のいずれかから供給が行われる。
例えば、カートリッジ229から供給が行われる場合、電磁弁234が開放され、三方弁233がカートリッジ229と貯留容器204とが連通する状態にされ、供給ポンプ230が駆動される。そして、カートリッジ229内の処理液20が経路231を通じて供給ポンプ230により貯留容器204へと供給される。
また、経路231上にはカートリッジ229、238内の処理液20の有無を検知する残量センサ223が設けられている。
例えば、カートリッジ229内の処理液20がないと検知された場合、カートリッジ238からの供給に制御が切り替えられる。これにより、電磁弁237が開放され、カートリッジ238に収容されている処理液20が経路231を通じて供給ポンプ230により貯留容器204へと供給される。
その間に、処理液エンドになったカートリッジ229は、新しいカートリッジ229に交換される。このように、複数のカートリッジが装着可能な構成により、処理液塗布装置12の稼働を停止させることなく、カートリッジを交換することが可能になる。なお、本実施形態においては、2つのカートリッジ229、238が装着されている場合を例として説明したが、これは一例であり、3つ以上のカートリッジが装着されてもよい。
次に、本発明の第1実施形態における貯留容器について図4及び図5を参照して説明する。図4は同貯留容器の断面斜視説明図、図5は同じく側壁部の第1流出口部の側断面説明図である。
貯留容器204は、例えば側壁部241及び底部242などで構成される。
この貯留容器204の側壁部241には、外部の液面センサ206に処理液20を流出する流出口251aを有する第1流出口部251が設けられている。この第1流出口部251には、液面センサ206に通じる配管261(図3参照)が接続される。
第1流出口部251は、貯留容器204の内壁面である側壁部241の内壁面241aから立ち上がっている。つまり、流出口251aの周囲が側壁部241の内壁面241aから立ち上がる立ち上がり部となる第1流出口部251で囲まれている。言い換えれば、第1流出口部251は、貯留容器204の内壁面である側壁部241の内壁面241aから内部に突き出している。
このように、第1流出口部251が内壁面241aから立ち上がっていることにより、処理液20内の異物が第1流出口部251の流出口251aに侵入し難くなる。
つまり、図5に示すように、側壁部241の内壁面241aに異物300が移動した場合、第1流出口部251から流出する処理液20の流れによって異物300は第1流出口部251側に移動する。このとき、第1流出口部251が側壁部241の内壁面241aから立ち上がっていることで、異物300が第1流出口部251の先端部の流出口251aを塞ぐことが防止される。
したがって、液面センサ206への処理液20の流出(移送)が安定して行われ、安定して液面検知を行うことができる。
また、第1流出口部251には、側壁部に、第1流出口部251の内部である内部流路251cに通じる開口部である溝部251bが周囲の1又は複数の箇所に設けられている。なお、開口部は、溝部251bに代えて貫通穴とすることもできる。
これにより、第1流出口部251の先端部の流出口251aが異物で閉じられたときでも、側壁部の溝部251bから処理液20が第1流出口部251の内部流路251cに流入することができる。
つまり、異物300が浮遊して第1流出口部251の流出口251aを塞いだ場合でも、処理液20は側壁部の溝部251bから第1流出口部251内に流入して流出されるので、安定して処理液20を外部に流出させることができる。
また、貯留容器204の底部242には、外部のリザーバタンク224に処理液20が流出する流出口252aを有する第2流出口部252が設けられている。この第2流出口部252にはリザーバタンク224に通じる退避経路225を構成する配管部材が接続される。
第2流出口部252は、貯留容器204の内壁面である底部242の底面242aから立ち上がっている。つまり、流出口252aの周囲が底部242の底面242から立ち上がる立ち上がり部となる第2流出口部252で囲まれている。言い換えれば、第2流出口部252は、貯留容器204の内壁面である底部242の底面242aから内部に突き出している。
このように、第2流出口部252が内壁面から立ち上がっていることにより、処理液20内の異物が第2流出口部252の流出口252aに侵入し難くなる。
つまり、前述した異物300が底面に自重で沈降した場合、第2流出口部252から流出される処理液20の流れによって異物300は第2流出口部252側に移動するが、第2流出口部252が底面から立ち上がっていることで、異物300が流出口252aを塞ぐことが防止される。
また、第2流出口部252の側壁部には、第2流出口部252の内部に通じる開口部である溝部252bが周囲の1又は複数の箇所に設けられている。なお、開口部は、溝部252bに代えて貫通穴とすることもできる。
これにより、第2流出口部252の流出口252aの開口が異物で閉じられたときでも、側壁部の溝部252bから処理液20が第2流出口部252内に流入することができる。
つまり、異物300が浮遊して沈降するときになどに第2流出口部252の流出口252aを上方から塞いだ場合でも、処理液20は側壁部の溝部252bから第2流出口部252内に流入して流出されるので、安定して処理液20を外部に流出することができる。
次に、比較例の貯留容器について図6及び図7を参照して説明する。図6は同貯留容器の断面斜視説明図、図7は同じく側壁部の流出口部分の側断面説明図である。
この比較例では、貯留容器204の側壁部241の内壁面241aに流出口251aが設けられ、流出口251aは側壁部241の内壁面241aと同じ面に位置している。
そのため、処理液20内の異物300が側壁部241の内壁面241aに付着し、流出口251aに向かう処理液20の流れによって流出口251a側に移動すると、流出口251a内に異物300が容易に侵入し、流出口251aが異物300で塞がれることになる。
また、貯留容器204の底部242の底面242aに流出口252aが設けられ、流出口252aは底部242の底面242aと同じ面に位置している。
そのため、処理液20内の異物300が沈降するときに、流出口252aから流出される処理液20の流れによって流出口252a内に簡単に引き込まれ、流出口252aが異物300で塞がれることになる。
次に、第1流出口部の開口部の面積について図8も参照して説明する。図8は貯留容器に処理液を供給したときの第1流出口部の流出口と開口断面積と供給された液量との関係について説明する説明図である。
図8では、貯留容器204に粘度30mPa・sの処理液20を供給し、第1流出口部251の流出口251aの開口面積を変化させ、液面センサ206が反応したときの貯留容器204内部の液量を測定した結果を示している。
貯留容器204に供給する処理液20の量に対して流出口251aから流出できる流量が少ないと、貯留容器204内の処理液20の量が増加して、貯留容器204がオーバーフローすることになる。
例えば、図8の例では、貯留容器204がオーバーフローしない流量(許容値)を「1」とするとき、第1流出口部251の流出口251aの開口面積が1.77mmより小さくなると、供給量よりも流出量が少なくなって許容値を超えることになる。
したがって、第1流出口部251の側壁部に設ける開口部である溝部251bの開口面積は、流出口251aの開口面積以上とすることが好ましい。
これにより、第1流出口部251の流出口251aが異物で完全に塞がれた場合でも、貯留容器204のオーバーフローを防止することができる。
上記の図8の例では、第1流出口部251の側壁部に設ける開口部251bの開口面積は、1.77mm以上とすることが好ましい。
次に、本発明に第2実施形態に係る処理液塗布装置について図9ないし図13を参照して説明する。図9は同処理液塗布装置の要部模式的説明図である。図10は同じく貯留容器の第1流出口部部分の側面説明図、図11は同じく貯留容器の第1流出口部の正断面説明図である。図12は同じく貯留容器の第2流出口部部分の側面説明図、図13は同じく貯留容器の第2流出口部の開口部の高さの説明に供する側面説明図である。
貯留容器204の塗布ローラ201、スクイーズローラ202は、前記第1実施形態と同様に矢印Rで示す方向に回転している。また、連帳紙10は矢印A方向に搬送されている。
そして、第1流出口部251は、図9に示すように、連帳紙10の搬送方向(矢印A方向)において、連帳紙10と塗布ローラ201との接触部Bよりも上流側に配置されている。
この第1流出口部251は、図10及び図11に示すように、開口部251bが第1流出口部251の中心よりも重力方向において下方になるように配置されている。なお、第1流出口部251を内壁面241aに直接形成する場合には、開口部251bは第1流出口部251の中心よりも重力方向において下方になる箇所に形成する。
ここで、貯留容器204内に貯留されている処理液20には、図9に示すように、スクイーズローラ202の回転等によって流れFが発生する。
また、連帳紙10から発生する紙粉301が飛ぶ方向は、塗布ローラ201の回転方向や連帳紙10の搬送方向によって決まる。本実施形態では、連帳紙10と塗布ローラ201は、接触部Bにおける搬送方向と回転方向が同じ方向になる順方向で接触している。そのため、連帳紙10の搬送方向において、連帳紙10と塗布ローラ201との接触部Bよりも連帳紙110の搬送方向下流側に紙粉301が多く飛ぶことになる。
したがって、第1流出口部251を、連帳紙10の搬送方向において、連帳紙10と塗布ローラ201との接触部Bよりも上流側に配置することで、第1流出口部251の上方における異物300となる紙粉301が少なくなる。これにより、第1流出口部251の詰まりをより低減することができる。
また、第1流出口部251の上方に異物300が生じて流れFによって移動するとき、
第1流出口部251の開口部251bは第1流出口部251の中心よりも重力方向において下方に配置されているので、開口部251bに異物300が詰まりにくくなる。
一方、第2流出口部252は、図12にも示すように、できる限り流れFが水平向きとなる位置に配置することが好ましい。そこで、第2流出口部252は、塗布ローラ201と鉛直方向において重なるように配置している。
これにより、異物300が流出口252aと平行に移動してくる可能性が小さくなり、流出口252aに異物300が詰まりにくくなる。また、第2流出口部252の上方には塗布ローラ201(及びスクイーズローラ202)があるため、紙粉301が第2流出口部252の上方に落ちてくることもなくなる。
また、第2流出口部252の開口部252bは、図13に示すように、開口部252bの下端は、底面242aより上方とするのが好ましい。言い換えれば、開口部252bの下端242dは、底面242aに対して距離Δhだけ離れた高さにあることが好ましい。
これにより、底面242aを這う異物300が距離Δhある段差に引っかかり、異物300が開口部252bを塞ぐことが低減する。
次に、本発明の第3実施形態について図14を参照して説明する。図14は同実施形態における貯留容器の第1流出口部の側面説明図である。
第1流出口部251の流出口251aを含む先端面251dは、処理液の流出方向に対して斜めに形成されており、第1流出口部251は、流出口251aが貯留容器204の底部242側を向く状態で配置されている。
このように、第1流出口部251の先端面251dを斜めカットの傾斜面として、下方を向けて配置する構成とすることで、処理液の流入量を大きくしつつ、第1流出口部251の内部流路上方が壁で覆われるので、上方からの異物300の侵入を防ぐことができる。
印刷装置の例としては、例えば液体吐出ヘッドを使用するインクジェット方式の構成を用いることができる。ライン型インクジェット装置、シリアル型インクジェット装置いずれにも適応可能である。また、画像形成の方式はインクジェット方式に限られず、電子写真方式とすることもできる。
1 印刷装置
10 連帳紙(印刷媒体、処理液が付与される部材)
12 処理液塗布装置
13 印刷部
14 乾燥装置
20 処理液
200 塗布部
201 塗布ローラ
202 スクイーズローラ
203 加圧ローラ
204 貯留容器
251 第1流出口部
252 第2流出口部

Claims (11)

  1. 処理液を貯留する貯留容器を備え、
    前記貯留容器には、前記処理液が外部に流出する流出口を有する流出口部が設けられ、
    前記流出口部は、前記貯留容器の内壁面から立ち上がっている
    ことを特徴とする処理液塗布装置。
  2. 前記流出口部には、前記流出口部の内部に通じる開口部が設けられている
    ことを特徴とする請求項1に記載の処理液塗布装置。
  3. 前記流出口部は、前記貯留容器の側壁部に設けられ、
    重力方向において、前記開口部は、前記流出口部の中心よりも下方にある
    ことを特徴とする請求項2に記載の処理液塗布装置。
  4. 前記流出口部は、前記貯留容器の底部に設けられ、
    重力方向において、前記開口部の下端は、前記底部よりも上方にある
    ことを特徴とする請求項2に記載の処理液塗布装置。
  5. 前記開口部は、前記流出口の開口面積以上の開口面積を有している
    ことを特徴とする請求項2ないし4のいずれかに記載の処理液塗布装置。
  6. 前記開口部は、1.77mm以上の開口面積を有している
    ことを特徴とする請求項2ないし5のいずれかに記載の処理液塗布装置。
  7. 前記流出口部の流出口を含む先端面は、前記処理液の流出方向に対して斜めに形成されており、
    前記流出口部は、前記流出口が前記貯留容器の底部側を向く状態で配置されている
    ことを特徴とする請求項1に記載の処理液塗布装置。
  8. 前記貯留容器に一部が浸漬されるスクイーズローラと、
    前記スクイーズローラから前記処理液が供給されて液膜が薄膜化される塗布ローラと、を備えていることを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の処理液塗布装置。
  9. 前記流出口部は、媒体の搬送方向において、前記媒体と前記塗布ローラとの接触部よりも上流側に配置されている
    ことを特徴とする請求項8に記載の処理液塗布装置。
  10. 前記流出口部は、前記塗布ローラと鉛直方向において重なるように配置されている
    ことを特徴とする請求項8に記載の処理液塗布装置。
  11. 請求項1ないし10のいずれかに記載の処理液塗布装置を備えている
    ことを特徴とする印刷装置。
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