JP2022181518A - 液体吐出装置、画像形成装置、及び液体吐出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂層上に付与された液滴の状態を安定化させること。【解決手段】本発明の一態様に係る液体吐出装置は、所定の搬送方向に基材を搬送する搬送部と、樹脂を含む樹脂層を前記基材に塗布する樹脂層塗布部と、液体を吐出することにより前記樹脂層上に液滴を付与する液体吐出部と、前記樹脂層の物性情報を取得する取得部と、前記取得部による取得結果に基づき、前記樹脂層の物性を調整する調整部と、前記調整部による調整動作を制御する制御部と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、液体吐出装置、画像形成装置、及び液体吐出方法に関する。

従来、基材に可塑剤を含有するポリ塩化ビニル系樹脂等を含む樹脂層を塗布し、インク等の液体を吐出して該樹脂層上に液滴を付与する液体吐出装置が知られている。このような液体吐出装置は、液体吐出方式で基材に画像を形成することにより、シート状の壁紙を製造するものを含む。

また、液体吐出装置では、凝集処理剤等の樹脂層上に吐出された液滴の直径を調整するために、用紙等の基材に塗布する凝集処理剤の塗布量を制御する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、基材に塗布される樹脂層は、温湿度等の周囲環境に応じて粘度等の物性が変化する。そのため、特許文献１の技術では、樹脂層上に付与された液滴の広がり等の状態が樹脂層の物性に応じて変化することにより、樹脂層上の液滴の状態が安定せず、樹脂層上に形成される画像等の品質が安定しない場合がある。

本発明は、樹脂層上に付与された液滴の状態を安定化させることを目的とする。

本発明の一態様に係る液体吐出装置は、所定の搬送方向に基材を搬送する搬送部と、樹脂を含む樹脂層を前記基材に塗布する樹脂層塗布部と、液体を吐出することにより前記樹脂層上に液滴を付与する液体吐出部と、前記樹脂層の物性情報を取得する取得部と、前記取得部による取得結果に基づき、前記樹脂層の物性を調整する調整部と、前記調整部による調整動作を制御する制御部と、を有する。

本発明によれば、樹脂層上に付与された液滴の状態を安定化させることができる。

実施形態に係る画像形成装置の全体構成例を示す図である。 第１実施形態に係る樹脂層塗布部及び調整部の構成例の図である。 制御部のハードウェア構成例を示すブロック図である。 第１実施形態に係る制御部の機能構成例を示すブロック図である。 粘度が低い樹脂層上の液滴を示す図である。 粘度が高い樹脂層上の液滴を示す図である。 液体吐出ヘッドのノズル列を示す図である。 樹脂層に付与された液滴を含む調整用パターン例を示す図である。 液滴直径と樹脂層の粘度との関係の一例を示す図である。 第１実施形態に係る画像形成装置の動作例を示すフロー図である。 第２実施形態に係る画像形成装置の構成例を示す図である。 第２実施形態に係る制御部の機能構成例を示すブロック図である。 第２実施形態に係る画像形成装置の動作例を示すフロー図である。

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について詳細に説明する。各図面において、同一の構成部分には同一符号を付し、重複した説明を適宜省略する。

なお、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための液体吐出装置及び画像形成装置を例示するものであって、本発明を以下に示す実施形態に限定するものではない。以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、例示することを意図したものである。また図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張している場合がある。

以下、液体吐出方式の画像形成装置を一例として実施形態を説明する。なお、実施形態の用語における画像形成、記録、印字、印写、印刷は何れも同義語とする。

液体は、液体吐出部から吐出可能な粘度や表面張力を有するものであれば良く、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が３０ｍＰａ・ｓ以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、ＤＮＡ、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料等を含む溶液、懸濁液、エマルジョン等である。これらは例えば、インクジェット用インク等の用途で用いることができる。

また液体吐出部は、ノズルから液体を吐出・噴射する機能部品である。液体を吐出するエネルギー発生源として、圧電アクチュエータ（積層型圧電素子及び薄膜型圧電素子）、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータ等を使用するものが含まれる。

［第１実施形態］
（画像形成装置１００の全体構成例）
図１は、実施形態に係る画像形成装置１００の全体構成の一例を示す図である。図１に示すように、画像形成装置１００は、樹脂層塗布部１と、搬送部２と、液体吐出部３と、読取部４と、制御部５と、調整部６と、を有する。

画像形成装置１００は、樹脂層塗布部１により基材１０に樹脂層を塗布し、塗布された樹脂層上に、液体吐出部３により吐出した液体の液滴を付与する。また画像形成装置１００は、樹脂層上に付与された液滴により形成されたパターンを読取部４により読み取った読取結果に基づき、制御部５の制御下で、樹脂層の物性を調整部６により調整する。

例えば画像形成装置１００は、基材１０に塗布された樹脂層上に液滴を付与して画像を形成することにより、基材１０を壁紙として製造できる。壁紙を製造する場合には、壁紙の基材として適当な機械強度、耐熱性等が得られれば、基材１０の材質は特に限定されず、紙や不織布といった壁紙として一般的な基材を使用できる。より具体的には、基材１０として天然紙、プラスチックフィルム、合成紙、不織布、布、木材、金属薄膜等があり、用途に応じて選定される。

樹脂層塗布部１は、紙や不織布からなる平滑な基材１０の少なくとも一方の面に、樹脂を含む樹脂層を塗布する。壁紙を製造する場合には、樹脂層に含まれる樹脂には塩化ビニル樹脂、アクリル系樹脂等を使用できる。樹脂層は可塑剤を含んでいても良く、可塑剤及び加熱発泡剤を含んでいても良い。樹脂層は、少なくとも塩化ビニル樹脂が可塑剤を内包した状態で基材１０上に塗布される。

搬送部２は、搬送ローラ２１と、プレヒートドラム２２と、加熱ドラム２３と、を含み、各々を回転させることにより、各々に架け回されている基材１０を所定の搬送方向２０に沿って搬送する。なお、搬送部２は、基材１０の搬送のために使用する、これら以外のローラ又はドラムを更に備えても良い。

プレヒートドラム２２及び加熱ドラム２３は、搬送方向２０における樹脂層塗布部１の下流側に設けられている。プレヒートドラム２２及び加熱ドラム２３の各々は、内部にヒータが設けられており、ヒータによる熱でプレヒートドラム２２の外周面に接触する基材１０を搬送しながら加熱する。

プレヒートドラム２２は、樹脂層が塗布された基材１０を予備加熱する。加熱ドラム２３は、基材１０を略一定の温度に加熱しながら、樹脂層が塗布された基材１０の領域を液体吐出部３の位置まで搬送する。プレヒートドラム２２及び加熱ドラム２３により加熱された樹脂がゲル化することによって、基材１０上に樹脂層が定着する。

プレヒートドラム２２及び加熱ドラム２３は必須の構成部ではないが、基材１０に樹脂層を安定して定着させる観点では、画像形成装置１００は、塗布後の樹脂層を加熱する加熱ドラム２３等の構成を備えることが好ましい。

液体吐出部３は、搬送方向２０における樹脂層塗布部１の下流側に設けられている。液体吐出部３は、樹脂層塗布部１により塗布された後、加熱ドラム２３により搬送されてきた基材１０の樹脂層上に、液体を吐出することにより液滴を付与する。

液体吐出部３は、液体吐出ヘッド３Ａ、３Ｂ、３Ｃ及び３Ｄを有する。液体吐出ヘッド３Ａ、３Ｂ、３Ｃ及び３Ｄは、搬送される基材１０に向けて順次液体を吐出可能に搬送方向２０に沿って並置されている。

液体吐出ヘッド３Ａ、３Ｂ、３Ｃ及び３Ｄは、各々が同じ色の液体を吐出しても良いし、異なる色の液体を吐出しても良い。例えば、液体吐出ヘッド３Ａ、３Ｂ、３Ｃ及び３Ｄは、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの液体を吐出することにより、樹脂層上にフルカラーの画像を形成することができる。

液体吐出部３が吐出する液体は、例えば、液体として硬化反応性を有しない油性インクである。該油性インクは少なくとも、油性成分と、着色剤とを含み、必要に応じて結着樹脂を含有していても良い。油性インクは沸点が２００℃以上の油性成分を８０質量％以上含むことが好ましい。油性インクの油性成分はエステル油を主成分とすることが好ましい。

液体吐出部３が吐出する油性インクは、油性成分と着色剤を含有するが、画像形成後のインク定着性を良好に保つ観点から、エステル油が３０質量％以上、更に好ましくは５０質量％以上９０質量％以下含まれることが好ましい。また、油性インクは、５質量％以下の水を含んでも良い。

読取部４は、樹脂層の物性情報を取得する取得部の一例である。例えば、読取部４はＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の画素がライン状に設けられたインラインセンサである。

読取部４は、搬送方向２０に対して略直交する方向に画素が配列するように配置されており、搬送方向２０に沿って搬送されてくる基材１０の樹脂層上のパターンを読み取ることにより、２次元パターンを撮影することができる。但し、読取部４はインラインセンサに限定されるものではなく、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の画素が２次元配列された２次元撮像素子を含んで構成されたものであっても良い。

読取部４により樹脂層の物性を測定する場合には、画像形成装置１００は、まず液体吐出部３により、樹脂層の物性情報を取得するために予め定められた調整用パターン（所定のパターン）を樹脂層上に形成する。そして、搬送方向２０における液体吐出部３の下流に設けられている読取部４により、樹脂層上に形成されたパターンを読み取る。

調整用パターンは、例えば液滴によるドットパターンである。取得対象となる樹脂層の物性は、例えば粘度である。樹脂層の粘度に応じて、樹脂層上に付与された液滴の広がりが異なるため、読取部４は、液滴によるドットパターンの画像を読み取り、読取画像を制御部５に出力する。なお、以下の説明では、樹脂層の粘度を樹脂層の物性の一例とする。

制御部５は、液体吐出部３による液体吐出動作、搬送部２による基材１０の搬送動作、並びに樹脂層の粘度情報に基づく調整部６の調整動作等を制御する。

［第１実施形態］
（樹脂層塗布部１及び調整部６の構成例）
図２は、第１実施形態に係る樹脂層塗布部１及び調整部６の構成の一例を示す図である。

樹脂層塗布部１は、混合液貯留部１１と、攪拌部１２と、塗布ローラ１３と、ブレード１４と、を有する。樹脂層塗布部１は、樹脂と、樹脂層に含まれる樹脂の比率を希釈させる希釈剤と、の混合液１５による樹脂層を、基材１０に塗布する。

混合液貯留部１１は、混合液１５を貯留する容器である。混合液貯留部１１の鉛直方向上部は大気開放されている。

攪拌部１２は、混合液貯留部１１の内部に回転可能に設けられた羽根部材である。攪拌部１２は、自身の回転により混合液貯留部１１に貯留されている混合液１５をかき回すことによって、樹脂と希釈剤との比率が混合液１５全体に亘って略一定になるように攪拌させる。

塗布ローラ１３は外周面に基材１０が架け回されている。塗布ローラ１３は、混合液貯留部１１の開放されている鉛直方向上部を通して、架け回されている基材１０の一部が混合液１５に浸漬可能に設けられている。混合液１５は、基材１０における混合液１５への浸漬領域に付着する。

ブレード１４は、搬送方向２０における基材１０の該浸漬領域の下流側に設けられている。ブレード１４は、搬送される基材１０の表面に先端エッジを突き当てることにより、基材１０の表面に付着された混合液１５の厚みを略一定になるように規制する。これにより、基材１０の表面に混合液１５が略一定の厚みで塗布され、混合液１５による樹脂層が基材１０上に塗布される。

樹脂層塗布部１による基材１０上への樹脂層の塗布方法には、上述したものの他、ノズルコート法、ダイコート法、リップコート法、コンマコート法、グラビアコート法、ロータリースクリーンコート法、リバースロールコート法等を適用することもできる。

一方、調整部６は、希釈液タンク６１と、希釈液開閉弁６２と、希釈液供給ノズル６３と、樹脂タンク６４と、樹脂開閉弁６５と、樹脂供給ノズル６６と、を有する。調整部６は、混合液貯留部１１に樹脂又は希釈剤の少なくとも一方を供給することにより、基材１０に塗布される樹脂層の物性を調整する。なお、希釈液は、混合液１５における粘度等の物性を希釈させるものであれば、如何なる液体が使用されても良い。

希釈液タンク６１は希釈液を貯留する容器である。希釈液タンク６１は、希釈液開閉弁６２を介して希釈液供給ノズル６３の一端が接続されている。希釈液開閉弁６２は、制御部５からの制御信号に応じて開閉可能な電磁弁である。希釈液供給ノズル６３の他端は混合液貯留部１１に接続している。希釈液タンク６１と混合液貯留部１１は、希釈液供給ノズル６３を介して連通している。

希釈液タンク６１は、混合液貯留部１１内の混合液１５の液面と比較して、貯留する希釈液の液面が鉛直方向に高くなるように設けられている。そのため希釈液開閉弁６２が開放されると、希釈液タンク６１内の希釈液は、水頭圧により混合液貯留部１１に向けて流れ、混合液貯留部１１に供給される。希釈液開閉弁６２が閉鎖されると、希釈液の混合液貯留部１１への供給は停止される。

樹脂タンク６４は、液状の樹脂を貯留する容器である。樹脂タンク６４は、樹脂開閉弁６５を介して樹脂供給ノズル６６の一端が接続されている。樹脂開閉弁６５は、制御部５からの制御信号に応じて開閉可能な電磁弁である。樹脂供給ノズル６６の他端は混合液貯留部１１に接続している。樹脂タンク６４と混合液貯留部１１は、樹脂供給ノズル６６を介して連通している。

樹脂タンク６４は、混合液貯留部１１内の混合液１５の液面と比較して、貯留する樹脂の液面が鉛直方向に高くなるように設けられている。そのため樹脂開閉弁６５が開放されると、樹脂タンク６４内の樹脂は、水頭圧により混合液貯留部１１に向けて流れ、混合液貯留部１１に供給される。樹脂開閉弁６５が閉鎖されると、樹脂の混合液貯留部１１への供給は停止される。

希釈液が供給されると、混合液貯留部１１内の混合液１５における希釈液の比率が増えるため、混合液１５の粘度は低くなり、混合液１５による樹脂層の粘度は低くなる。一方、樹脂が供給されると、混合液貯留部１１内の混合液１５における樹脂の比率が増えるため、混合液１５の粘度は高くなり、混合液１５による樹脂層の粘度は高くなる。従って、調整部６は、制御部５からの制御信号に応じて、希釈液及び樹脂の少なくとも一方を混合液貯留部１１に供給し、或いは供給停止することにより、樹脂層の粘度を調整することができる。

本実施形態では、希釈液及び樹脂を供給するために水頭圧を利用する構成を例示したが、これに限定されるものではなくポンプ等を利用する構成であっても良い。

調整部６の構成や、調整部６による液体の物性調整方法は、図２を用いて説明したものに限定されるものではなく、液体の物性を調整可能であれば、如何なる調整方法であっても良い。

（制御部５の構成）
図３は、制御部５のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。制御部５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１と、ＲＯＭ（Read Only Memory ）１０２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）／ＳＳＤ（Solid State Drive）１０４と、Ｉ／Ｆ（Interface）１０５と、を有する。これらは、システムバスＢを介して電気的に接続されている。またシステムバスＢには、樹脂層塗布部１、搬送部２、液体吐出部３、読取部４及び調整部６等が接続されている。

ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３を作業領域として使用し、ＲＯＭ１０２に格納されているプログラムを実行するプロセッサである。ＨＤＤ／ＳＳＤ１０４は、記憶部として使用され、予め設定されている設定値を格納する。ＨＤＤ／ＳＳＤ１０４に格納されている情報をＣＰＵ１０１が読み出し、プログラム実行時に使用することもある。Ｉ／Ｆ１０５は、制御部５と、クライアントＰＣ（Personal Computer）等の外部装置７と、を通信可能に接続するインターフェースである。

図４は、第１実施形態に係る制御部５の機能構成例を示すブロック図である。制御部５は、樹脂層塗布制御部５１と、搬送制御部５２と、吐出制御部５３と、物性情報取得部５４と、調整制御部５５と、入出力部５６と、を有する。これらの機能は、図３におけるＣＰＵ１０１が所定のプログラムを実行すること等で実現される。なお、制御部５はこれら以外の機能を備えても良い。

樹脂層塗布制御部５１は樹脂層塗布部１の動作を、搬送制御部５２は搬送部２の動作を、吐出制御部５３は液体吐出部３の動作を、調整制御部５５は調整部６の動作を各々制御する。

物性情報取得部５４は、読取部４から入力した読取画像を画像処理することにより、読取画像の調整用パターンに含まれる液滴の直径を検出する。そして物性情報取得部５４は、液滴の直径に基づき、予め求められた液滴直径と樹脂層の粘度との対応関係を参照して樹脂層の粘度情報を取得し、該物性情報を調整制御部５５に出力する。なお、物性情報取得部５４の機能は、読取部４が備えても良い。

調整制御部５５は、物性情報取得部５４から入力した樹脂層の物性情報に応じ、希釈液開閉弁６２及び樹脂開閉弁６５の各々の開閉を制御する制御信号を出力することにより、調整部６による希釈液及び樹脂の各々の供給を制御し、樹脂層の粘度調整を制御する。

（樹脂層上の液滴の一例）
図５は、粘度が低い樹脂層上の液滴を示す図であり、基材１０上に塗布された樹脂層３０ａ上に付与された液滴３１を示している。図６は、粘度が高い樹脂層上の液滴を示す図であり、基材１０上に塗布された樹脂層３０ｂ上に付与された液滴３１を示している。

樹脂層３０ａの粘度が樹脂層３０ｂの粘度よりも高いことによって、樹脂層３０ａの濡れ性（親水性）は樹脂層３０ｂの濡れ性と比較して高くなり、樹脂層３０ａ上の液滴３１は、樹脂層３０ｂ上の液滴３１と比較して大きく濡れ広がる。その結果、樹脂層３０ａ上の液滴３１の直径Ｄａは、樹脂層３０ｂ上の液滴３１の直径Ｄｂよりも大きくなる。

（調整用パターンの一例）
図７及び図８は、調整用パターンの一例を説明する図である。図７は、液体吐出ヘッド３Ａのノズル列を示す図であり、液体吐出ヘッド３Ａにおけるノズルが設けられている面を平面視したものである。図８は、液体吐出ヘッド３Ａによる吐出によって樹脂層３０上に付与された液滴３１による調整用パターンの一例を示す図であり、基材１０に塗布された樹脂層３０を液滴３１の付与面側から平面視したものである。

図７に示すように、液体吐出ヘッド３Ａには、ノズル列３Ａａ～３Ａｄが設けられている。ノズル列３Ａａ～３Ａｄの各々は、液体を吐出する複数のノズル孔を含み、複数のノズル孔は、搬送方向２０に略直交する方向に配列している。なお、ここでは液体吐出ヘッド３Ａを例示するが、液体吐出部３における液体吐出ヘッド３Ａ～３Ｄは何れも同じ構成であるため、図７における液体吐出ヘッドは、液体吐出ヘッド３Ａ～３Ｄの何れであっても良い。

図８に示すように、調整用パターン３２は、パターン３２ａと、パターン３２ｂと、パターン３２ｃと、パターン３２ｄと、を含んでいる。パターン３２ａは、ノズル列３Ａａから吐出された液滴３１によるパターンである。パターン３２ｂは、ノズル列３Ａｂから吐出された液滴３１によるパターンである。パターン３２ｃは、ノズル列３Ａｃから吐出された液滴３１によるパターンである。パターン３２ｄは、ノズル列３Ａｄから吐出された液滴３１によるパターンである。

調整用パターン３２は、ノズル列３Ａａ～３Ａｄに含まれる各ノズルから吐出された複数の液滴３１同士が合一しない間隔で樹脂層３０上に付与されたドットパターンである。

読取部４は、調整用パターン３２を読み取り、読取画像を制御部５に出力する。制御部５の物性情報取得部５４は、調整用パターン３２の読取画像を画像処理し、読取画像における１ドットに対応する液滴３１の直径を検出する。

物性情報取得部５４は、調整用パターン３２に含まれる複数の液滴３１のうち、所定の液滴３１の直径情報のみを検出しても良いし、複数の液滴３１の直径情報の平均値等を液滴３１の直径情報として検出しても良い。

（液滴３１の直径と樹脂層３０の粘度との対応関係の一例）
図９は、樹脂層３０上に付与された液滴３１の直径と樹脂層３０の粘度との対応関係の一例を示す図である。図９において、横軸は樹脂層３０の粘度を示し、縦軸は液滴３１の直径を示している。

樹脂層３０の粘度が大きいほど、樹脂層３０の濡れ性が低くなるため、樹脂層３０上に付与された液滴３１の濡れ広がりは小さくなり、液滴３１の直径が小さくなる。

図９の対応関係は、対応テーブルとしてＨＤＤ／ＳＳＤ１０４等に予め格納されている。物性情報取得部５４は、検出した液滴３１の直径情報に基づき、ＨＤＤ／ＳＳＤ１０４に格納されている対応テーブルを参照して、樹脂層３０の粘度情報を取得することができる。

（画像形成装置１００の動作例）
図１０は、画像形成装置１００による樹脂層３０の粘度調整動作の一例を示すフローチャートである。図１０は、画像形成装置１００による樹脂層３０の粘度調整開始をトリガーにした動作を示している。このトリガーは、予め定めたタイミングで自動的にかかるようにしても良いし、画像形成装置１００のユーザによる画像形成装置１００への操作入力信号に応じてかかるようにしても良い。

画像形成装置１００は、図１０の動作を画像形成装置１００の使用用途や使用環境等に応じて適宜行うことができる。例えば、画像形成装置１００が画像形成を行うたびに図１０の動作を行っても良いし、或いは画像形成装置１００の起動時等の所定のタイミングに１回、図１０の動作を行っても良い。

まず、ステップＳ１０１において、画像形成装置１００は、樹脂層塗布部１により基材１０上に樹脂層３０を塗布する。

続いて、ステップＳ１０２において、画像形成装置１００は、搬送部２により基材１０を搬送しながら、液体吐出部３により液体を吐出することによって、基材１０上に塗布された樹脂層３０上に液滴３１を付与し、樹脂層３０上に所定の調整用パターン３２を形成する。この調整用パターン３２は、例えばドットパターンである。

続いて、ステップＳ１０３において、画像形成装置１００は、樹脂層３０上に形成された調整用パターン３２を読取部４により読み取る。

続いて、ステップＳ１０４において、画像形成装置１００は、読取部４による調整用パターン３２の読取画像を制御部５により画像処理することによって、調整用パターン３２に含まれる液滴３１の直径を検出する。

続いて、ステップＳ１０５において、画像形成装置１００は、検出された液滴３１の直径が狙いの直径範囲内であるか否かを判定する。この狙いの直径範囲は、所定の直径範囲の一例である。

ステップＳ１０５において、狙いの直径範囲内であると判定された場合には（ステップＳ１０５、Ｙｅｓ）、画像形成装置１００は動作を終了する。一方、狙いの直径範囲内でないと判定された場合には（ステップＳ１０５、Ｎｏ）、ステップＳ１０６において、画像形成装置１００は、液滴３１の直径が狙いの直径範囲よりも小さいか否かを判定する。

ステップＳ１０６において、狙いの直径範囲よりも小さいと判定された場合には（ステップＳ１０６、Ｙｅｓ）、ステップＳ１０７において、画像形成装置１００は、調整部６により混合液貯留部１１に希釈液を供給することにより、混合液１５の粘度を低くし、樹脂層３０の粘度を低くする。

一方、ステップＳ１０６において、狙いの直径範囲よりも小さくないと判定された場合には（ステップＳ１０６、Ｎｏ）、ステップＳ１０８において、画像形成装置１００は、調整部６により混合液貯留部１１に樹脂を供給することにより、混合液１５の粘度を高くし、樹脂層３０の粘度を高くする。

このようにして、画像形成装置１００は、樹脂層３０の粘度を調整することができる。

＜画像形成装置１００の作用効果＞
次に、画像形成装置１００の作用効果について説明する。

従来から、建築物の内壁や天井には意匠性に優れたシート状の壁紙が使用されている。この壁紙を製造するにあたり、ベースペーパーや不織布といった不燃性を有する基材上に可塑剤を含有するポリ塩化ビニル樹脂からなる樹脂層を塗布し、該樹脂層上に液体吐出方式で画像を形成する画像形成装置が知られている。

しかしながら、従来の画像形成装置では、画像形成装置の周囲の温湿度等の影響により樹脂層の濡れ性が変化する。樹脂層上の液滴は、樹脂層の濡れ性が高いと広がりやすく、樹脂層の濡れ性が低いと広がりにくい。これにより、基材に対する液滴の被覆率が温湿度等に応じて異なるため、形成される画像の品質がばらついて安定しなくなる場合がある。

この対策として、画像形成装置のオペレータが基材に形成される画像の品質を視認しながら樹脂層に希釈剤を加える作業等を行うこともできるが、作業工数が増えるうえ、作業を行うオペレータにより画像品質がばらつく等の問題が生じ得る。

本実施形態に係る画像形成装置１００は、搬送方向２０に基材１０を搬送する搬送部２と、樹脂を含む樹脂層３０を基材１０に塗布する樹脂層塗布部１と、液体を吐出することにより樹脂層３０上に液滴３１を付与する液体吐出部３と、を有する。また画像形成装置１００は、樹脂層３０の物性情報を取得する読取部４（取得部）と、樹脂層３０の粘度（物性）を調整する調整部６と、調整部６による調整動作を制御する制御部５と、を有する。

例えば、樹脂層塗布部１は、樹脂と、樹脂層に含まれる樹脂の比率を希釈させる希釈剤と、の混合液１５を基材１０に塗布することにより樹脂層３０を塗布し、混合液１５は、混合液貯留部１１に貯留されている。調整部６は、混合液貯留部１１に樹脂又は希釈剤の少なくとも一方を供給することにより、樹脂層３０の粘度を調整する。

液体吐出部３は、樹脂層３０上に液滴３１を付与することにより、調整用パターン３２（所定のパターン）を形成し、読取部４は、樹脂層３０に形成された調整用パターン３２に基づき、樹脂層３０の粘度情報を取得する。

この構成により、画像形成装置１００は、画像形成装置１００の周囲の温湿度変化で樹脂層３０の粘度が変化した場合にも、読取部４による調整用パターン３２の読取結果から取得される樹脂層３０の粘度情報に基づき、調整部６により樹脂層３０の粘度を調整できる。その結果、樹脂層３０の粘度変化を抑え、樹脂層３０上に付与された液滴の状態を安定化させることができる。

本実施形態では、読取部４は、搬送方向２０における液体吐出部３の下流側で樹脂層３０に形成された調整用パターン３２に含まれる液滴３１の直径に基づき、樹脂層３０の粘度情報を取得する。

例えば、調整部６は、液滴３１の直径が狙いの直径範囲（所定の直径範囲）よりも大きい場合には、混合液貯留部１１に樹脂を供給し、液滴３１の直径が狙いの直径範囲よりも小さい場合には、混合液貯留部１１に希釈剤を供給することにより、樹脂層３０の粘度を調整する。

液体吐出部３により樹脂層３０上に付与された液滴３１の直径から樹脂層３０の粘度情報を取得するため、液滴３１の状態に影響する樹脂層３０の粘度変化をより正確に取得できる。これにより樹脂層３０の粘度変化をより抑え、樹脂層３０上に付与された液滴の状態をより安定化させることができる。

本実施形態では、樹脂層３０は、ポリ塩化ビニルを含む。これにより、基材１０上に樹脂層３０を塗布しやすくなり、また樹脂層３０の良好な耐候性、耐水性又は強度等を得ることができる。

本実施形態では、液体吐出部３が吐出する液体は油性インクである。樹脂層３０に加熱状態で油性インクを付与し、画像を形成することにより、特別な受容層を設ける必要なく、良好な画像品質を有する液体の付与が可能となる。

本実施形態では、樹脂層３０の物性として樹脂層３０の粘度を例示したが、これに限定されるものではない。画像形成装置１００は、樹脂層３０の表面張力や濡れ性を樹脂層３０の情報を取得し、その取得結果に基づき、樹脂層３０の表面張力や濡れ性を調整部６により調整することもできる。この場合にも、樹脂層３０の表面張力や濡れ性の変化を抑え、樹脂層３０上に付与された液滴の状態を安定化させることができる。

本実施形態では、調整用パターン３２としてドットパターンを例示し、またドットの直径から液体の粘度情報を取得する方法を例示したが、これらに限定されるものではない。液体の物性情報を取得可能な限り、画像形成装置１００の使用用途や使用環境等に応じて、調整用パターン３２や、調整用パターン３２から検出する情報等を適宜変更できる。

混合液１５の特性を何らかの特性値でモニタリングができる場合には、初めの液滴３１の直径に基づく物性の調整後は、液滴３１直径を検出することなく特性値の制御のみで画像品質を安定させることもできる。特性値の例として、攪拌部１２にかかる負荷（粘度が高くなるほど負荷が大きくなる）や、混合液１５の物性等が挙げられる。混合液１５の物性を特性値とする場合には、混合液１５の物性を検出するためセンサが必要となる。

［第２実施形態］
次に第２実施形態に係る画像形成装置１００ａについて説明する。なお、第１実施形態と同じ構成部には同じ符号を付し、重複する説明を適宜省略する。

図１１は、画像形成装置１００ａの構成の一例を示す図である。図１１に示すように、画像形成装置１００ａは、粘度計４ａと、制御部５ａと、を有する。

粘度計４ａは、混合液貯留部１１に貯留されている混合液１５の粘度情報を取得する取得部の一例である。粘度計４ａによる粘度の計測方式には、特段の制限はなく、毛細管粘度計、落球粘度計又は回転粘度計等の各種計測方式を使用できる。

粘度計４ａは、混合液貯留部１１に貯留されている混合液１５に浸漬された状態で設けられており、粘度の計測結果を制御部５ａに出力する。

図１２は、制御部５ａの機能構成の一例を示すブロック図である。図１２に示すように、制御部５ａは物性情報取得部５４ａを有する。物性情報取得部５４ａは、粘度計４ａによる粘度の計測結果を粘度計４ａから入力することにより、樹脂層３０の粘度情報を取得する。

図１３は、画像形成装置１００ａの動作の一例を示すフローチャートである。図１３は、上述した図１０と同様に、画像形成装置１００ａによる樹脂層３０の粘度調整動作の一例を示すフローチャートであり、画像形成装置１００ａによる樹脂層３０の粘度調整開始をトリガーにした動作を示している。ここでは、図１０と重複する部分の説明を省略し、相違点を中心に説明する。

まず、ステップＳ１３１において、画像形成装置１００ａは、粘度計４ａにより、混合液貯留部１１に貯留されている混合液１５の粘度を計測し、計測結果を制御部５ａに出力する。

続いて、ステップＳ１３２において、画像形成装置１００ａは、計測された混合液１５の粘度が狙いの粘度範囲内であるか否かを判定する。この狙いの粘度範囲は、所定の直径範囲の一例である。

ステップＳ１３２において、狙いの粘度範囲内であると判定された場合には（ステップＳ１３２、Ｙｅｓ）、画像形成装置１００ａは動作を終了する。一方、狙いの粘度範囲内でないと判定された場合には（ステップＳ１３２、Ｎｏ）、ステップＳ１３３において、画像形成装置１００ａは、粘度が狙いの粘度範囲よりも高いか否かを判定する。

ステップＳ１３３において、狙いの粘度範囲よりも高いと判定された場合には（ステップＳ１３３、Ｙｅｓ）、ステップＳ１３４において、画像形成装置１００ａは、調整部６により混合液貯留部１１に希釈液を供給し、混合液１５の粘度を低くすることにより、樹脂層３０の粘度を低くする。

一方、ステップＳ１３３において、狙いの粘度直径範囲よりも高くないと判定された場合には（ステップＳ１３３、Ｎｏ）、ステップＳ１３５において、画像形成装置１００ａは、調整部６により混合液貯留部１１に樹脂を供給し、混合液１５の粘度を高くすることにより、樹脂層３０の粘度を高くする。

このようにして、画像形成装置１００ａは、樹脂層３０の粘度を調整することができる。

＜画像形成装置１００ａの作用効果＞
以上説明したように、本実施形態では、粘度計４ａ（取得部）は、混合液貯留部１１に貯留されている混合液１５の粘度（物性）情報を取得する。この構成でも、第１実施形態で説明した効果と同様の効果を得ることができる。

以上、実施形態を説明したが、本発明は、具体的に開示された上記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。

上述した実施形態では、画像形成装置１００及び１００ａを液体吐出装置の一例として説明したが、実施形態に係る液体吐出装置は画像形成装置に限定されるものではない。基材に塗布された樹脂層上に、液体吐出方式により画像等のパターンを形成するものであれば、如何なる装置にも実施形態を適用可能である。

実施形態の説明で用いた序数、数量等の数字は、全て本発明の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本発明は例示された数字に制限されない。また、構成要素間の接続関係は、本発明の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本発明の機能を実現する接続関係はこれに限定されない。

また、実施形態は、液体吐出方法を含む。例えば、液体吐出方法は、液体吐出装置による液体吐出方法であって、前記液体吐出装置が、搬送部により、所定の搬送方向に基材を搬送し、樹脂層塗布部により、樹脂を含む樹脂層を前記基材に塗布し、液体吐出部により、液体を吐出することによって前記樹脂層上に液滴を付与し、取得部により、前記樹脂層の物性情報を取得し、前記取得部による取得結果に基づき、調整部により前記樹脂層の物性を調整し、制御部により、前記調整部による調整動作を制御する。このような液体吐出方法でも、上述した画像形成装置と同様の作用効果を得ることができる。

上記で説明した実施形態の各機能は、一又は複数の処理回路によって実現することが可能である。ここで、本明細書における「処理回路」とは、電子回路により実装されるプロセッサのようにソフトウェアによって各機能を実行するようプログラミングされたプロセッサや、上記で説明した各機能を実行するよう設計されたASIC(Application Specific Integrated Circuit)、DSP（digital signal processor）、FPGA（field programmable gate array）や従来の回路モジュール等のデバイスを含むものとする。

１ 樹脂層塗布部
１１ 混合液貯留部
１２ 攪拌部
１３ 塗布ローラ
１４ ブレード
１５ 混合液
２ 搬送部
２１ 搬送ローラ
２２ プレヒートドラム
２３ 加熱ドラム
３ 液体吐出部
３０、３０ａ、３０ｂ 樹脂層
３１ 液滴
３２ 調整用パターン（所定のパターン）
３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ 液体吐出ヘッド
４ 読取部（取得部の一例）
４ａ 粘度計（取得部の一例）
５ 制御部
５１ 樹脂層塗布制御部
５２ 搬送制御部
５３ 吐出制御部
５４ 物性情報取得部
５５ 調整制御部
５６ 入出力部
６ 調整部
６１ 希釈液タンク
６２ 希釈液開閉弁
６３ 希釈液供給ノズル
６４ 樹脂タンク
６５ 樹脂開閉弁
６６ 樹脂供給ノズル
７ 外部装置
１０ 基材
２０ 搬送方向
１００ 画像形成装置
Ｄａ、Ｄｂ 直径

特開２０１０－１８４４７９号公報

Claims (13)

1. 所定の搬送方向に基材を搬送する搬送部と、
   樹脂を含む樹脂層を前記基材に塗布する樹脂層塗布部と、
   液体を吐出することにより前記樹脂層上に液滴を付与する液体吐出部と、
   前記樹脂層の物性情報を取得する取得部と、
   前記取得部による取得結果に基づき、前記樹脂層の物性を調整する調整部と、
   前記調整部による調整動作を制御する制御部と、を有する液体吐出装置。
2. 前記樹脂層塗布部は、前記樹脂と、前記樹脂層に含まれる前記樹脂の比率を希釈させる希釈剤と、の混合液を貯留する混合液貯留部を有し、前記混合液を前記基材に塗布することにより前記樹脂層を塗布し、
   前記調整部は、前記混合液貯留部に前記樹脂又は希釈剤の少なくとも一方を供給することにより、前記樹脂層の物性を調整する請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記液体吐出部は、前記樹脂層上に前記液滴を付与することにより、所定のパターンを形成し、
   前記取得部は、前記樹脂層に形成された前記パターンに基づき、前記樹脂層の物性情報を取得する請求項１又は２に記載の液体吐出装置。
4. 前記取得部は、前記搬送方向における前記液体吐出部の下流側で前記樹脂層に形成された前記パターンに含まれる前記液滴の直径に基づき、前記樹脂層の物性情報を取得する請求項３に記載の液体吐出装置。
5. 前記樹脂層塗布部は、前記樹脂と、前記樹脂層に含まれる前記樹脂の比率を希釈させる希釈剤と、の混合液を貯留する混合液貯留部を有し、前記混合液を前記基材に塗布することにより前記樹脂層を塗布し、
   前記調整部は、前記液滴の直径が所定の直径範囲よりも大きい場合には、前記混合液貯留部に前記樹脂を供給し、前記液滴の直径が所定の直径範囲よりも小さい場合には、前記混合液貯留部に前記希釈剤を供給することにより、前記樹脂層の物性を調整する請求項４に記載の液体吐出装置。
6. 前記樹脂層塗布部は、前記樹脂と、前記樹脂層に含まれる前記樹脂の比率を希釈させる希釈剤と、の混合液を貯留する混合液貯留部を有し、前記混合液を前記基材に塗布することにより前記樹脂層を塗布し、
   前記取得部は、前記混合液貯留部に貯留されている前記混合液の物性情報を取得する請求項１又は２に記載の液体吐出装置。
7. 前記樹脂層は、ポリ塩化ビニルを含む請求項１乃至６の何れか１項に記載の液体吐出装置。
8. 前記液体は、油性インクである請求項１乃至７の何れか１項に記載の液体吐出装置。
9. 前記樹脂層の物性は、前記樹脂層の粘度を含む請求項１乃至８の何れか１項に記載の液体吐出装置。
10. 前記樹脂層の物性は、前記樹脂層の表面張力を含む請求項１乃至９の何れか１項に記載の液体吐出装置。
11. 前記樹脂層の物性は、前記樹脂層の濡れ性を含む請求項１乃至１０の何れか１項に記載の液体吐出装置。
12. 請求項１乃至１１の何れか１項に記載の液体吐出装置を含む画像形成装置。
13. 液体吐出装置による液体吐出方法であって、前記液体吐出装置が、
    搬送部により、所定の搬送方向に基材を搬送し、
    樹脂層塗布部により、樹脂を含む樹脂層を前記基材に塗布し、
    液体吐出部により、液体を吐出することによって前記樹脂層上に液滴を付与し、
    取得部により、前記樹脂層の物性情報を取得し、
    前記取得部による取得結果に基づき、調整部により前記樹脂層の物性を調整し、
    制御部により、前記調整部による調整動作を制御する液体吐出方法。

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