JP4498148B2 - 液体塗布装置、記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体塗布装置およびインクジェット記録装置に関し、詳しくは、顔料を色材とするインクで記録した際に顔料の凝集を早めるなど所定の目的で媒体に液体を塗布する液体塗布装置に関するものである。また、同様に、インクジェット記録で用いられる記録媒体に対して、顔料を色材とするインクで記録した際に顔料の凝集を早めるなどの目的で液体を塗布する機構を備えたインクジェット記録装置に関するものである。

広く媒体に液体もしくは液状の材料を塗布する方式として、スピンコータ、ロールコータ、バーコータ、ダイコータが知られている。これらの塗布方式は、比較的長い塗布媒体に塗布を連続的に行うことを前提としたものである。このため、例えば、比較的小さなサイズの塗布媒体が断続的に搬送されてこれらに塗布を行う場合には、塗布媒体ごとに、その塗布開始や終了の位置で塗料ビードが乱れるなどして均一な塗膜が得られなくなるなどの問題を生じることがある。

このような問題を解消可能な一構成として、特許文献１に記載されたものが知られている。この構成は、ダイコータ方式において、回転するロッドバーを用い、このロッドバーに対して吐出用スリットから塗料を吐出し、ロッドバー上に塗膜を形成する。そして、形成された塗膜はロッドバーの回転に伴い塗布媒体に接触して転写されるものである。ここで、ロッドバーに形成された塗膜を塗布媒体に転写、塗布しないときは、塗料はロッドバーの回転によりヘッド内に戻り回収用スリットを介して回収される。すなわち、非塗布時でもロッドバーは回転し続け、その際、塗料はロッドバーに塗膜を形成した状態にある。これにより、塗布媒体が断続的に供給されそれらに断続的に塗布を行う場合でも、均一な塗膜を得ることを可能としている。

インクジェット記録装置の分野においても液体塗布機構を用いたものが知られている。特許文献２には、ローラと接するドクターブレードを用い、このブレードとローラとの間にコーティング液を溜めるようにし、ローラの回転に伴ってこのローラにコーティング液が付与されることが記載されている。そして、このローラの回転に伴い、これと他のローラとの間を搬送される支持体に対し、上記ローラに付与されているコーティング液が転写、塗布される。特許文献３にも、同様に、インクジェット記録装置において、染料を不溶化する処理液を記録の前に予め塗布する機構が示されている。この文献の実施例１には、補充タンクに在る処理液が、回転するローラに付着することによって汲み出される。それと同時にその汲み出した処理液が記録紙に塗布されることが記載されている。

しかしながら、以上の特許文献１ないし３に記載の構成は、いずれも、ロッドバーないしローラが回転しつつそのバーないしローラの表面に塗布液が付与もしくは供給される。しかしながら、その付与もしくは供給する部分が大気に開放されあるいは連通した部分である。このため、塗布液の蒸発などが問題となる他、装置の姿勢が変わったときに、それによって塗布液が漏れるなどの問題を生じるおそれがある。

特に、プリンタなどのインクジェット記録装置では、運搬時の姿勢変化による液体の漏れなどを考慮すると、小型化された装置には上記各文献に記載の塗布機構を適用し難い。

これに対し、塗布液としてのインクをローラに付与ないし供給する部分をシールする構成が、特許文献４に開示されている。同文献に記載の塗布機構は、グラビア印刷装置において印刷版のパターンが表面に形成されたローラにインクを塗布する機構である。ここでは、ローラの周面に沿った上下２ヶ所に対応した位置で、ローラの長手方向に延在するドクターブレードと、この２つのドクターブレードの両側部にそれぞれ設けられた弾性部材と、を有したインクチャンバーを用いたものである。このチャンバーをローラの周面に当接させることにより、ローラとの間で液室を形成する。そして、ローラが回転することにより、この液室の塗布液がローラに付与ないし供給されるものである。

特開２００１−７０８５８号公報 特表２００２−５１７３４１号公報 特開平０８−７２２２７号公報 特開平０８−５８０６９号公報 特開２００２−９６４５２号公報

しかしながら、特許文献４に開示されるシール構成は、そのシール性が不十分な場合がある。すなわち、シールするためにローラに対して当接する、それぞれドクターブレードとその両側部の弾性部材は別部材である。このため、例えば、ローラに当接する圧力がこれら部材間で大きく異なることがある。この場合、特に、ドクターブレードと弾性部材の継ぎ目の部分で当接する圧力に差を生じる。そのため、当接圧力の小さいほうの部分でシールが不十分となり、液漏れなどを生じることがある。あるいは、このような当接圧の不均一による液漏れなどを防止すべく、当接圧そのものを大きく設定する場合には、ブレードとローラとが協働して行うそのローラに対するインクの付与が、良好に行われないこともあり得る。

さらに、特許文献４にあっては、ドクターブレードおよび弾性部材を備えたインクチャンバーは、これとねじ溝が形成されたシャフトが係合しその軸の回転によって移動するものである。そして、ドクターブレードおよび弾性部材をローラに当接する際の当接圧は、チャンバーの位置を単に固定することによって生じさせる。このため、例えば、ローラの周面にわずかな凹凸があるような場合この凹凸に倣った当接が行われない。そのため、シール性が損なわれることがあり、また、そのローラに対するインクの付与が良好になされなくなるおそれがある。

また、特許文献４には、ドクターブレードがローラ表面に付着した余分なインクを掻き取るために設けられる旨、記載されている。従って、同文献は、塗布液をローラ全体にわたって、ある厚みを持って付与し用紙などの全面に液体を塗布するような場合に、上記シール性との関連で好ましいブレードないし当接部の構成を開示していない。

以上のとおり、当接部によってこれとローラとの間に形成される塗布液の保持空間を適切にシールする構成は、ローラに塗布液を供給することと関連して重要である。すなわち、長期間、装置を停止させている場合、あるいは装置の姿勢に傾きが生じた場合などにおいて、塗布液の蒸発および液漏れを防止するために、塗布液の保持空間におけるシール性を高めることは、塗布液の品質維持、および塗布装置の移動、運搬などにおける装置の取り扱いを容易にする上で極めて重要である。

本発明は、上記従来技術におけるシール構成から派生する問題を解消するためになされたものであり、塗布動作が停止している際の塗布液の蒸発を防止することができると共に、装置姿勢の傾き等による液漏れを確実に防止し得る液体塗布装置の提供を目的とする。

上記各従来技術の課題を解決するため、本発明は、以下の構成を有するものとなっている。

すなわち、本発明は、媒体に液体を塗布する塗布面を有する塗布部材と、前記塗布部材の塗布面に当接して前記液体を保持する液体保持空間を形成する液体保持部材と、を有し、前記塗布部材の塗布面を回転移動させることによって前記塗布面に供給された液体を前記塗布媒体に塗布する液体塗布装置であって、前記液体保持部材は、前記塗布部材の塗布面と当接する当接部が、単一部材によって環状に形成されていることを特徴とするものである。

また、本発明は、記録媒体を所定の搬送経路に沿って搬送する搬送手段と、記録媒体に対して記録を行う記録手段と、前記搬送経路に沿って搬送される記録媒体に液体を塗布する液体塗布機構とを備え、前記液体塗布機構は、記録媒体に液体を塗布する塗布面を有する塗布部材と、前記塗布部材の塗布面に当接して前記液体を保持する液体保持空間を形成する液体保持部材と、を有し、前記塗布部材の塗布面を回転移動させることによって前記塗布面に供給された液体を前記記録媒体に塗布するよう構成されると共に、前記液体保持部材は、前記塗布部材の塗布面と当接する当接部が、単一部材によって環状に形成されていることを特徴とする記録装置である。

本発明によれば、塗布面と当接部との間に十分な液密状態を形成することができるため、長期に亘って装置が使用されない場合にも前記液体保持空間に供給されている塗布液が蒸発するのを防止することができる。さらに、本発明によれば、装置の移動、運搬などにおいて、装置全体が傾けられた場合にも塗布液の漏出を防止することができる。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の液体塗布装置１００に係る実施形態の全体構成を示す斜視図である。ここに示す液体塗布装置１００は、概略、液体の塗布対象である媒体（以下、塗布媒体ともいう）に対し所定の塗布液を塗布する液体塗布手段と、この液体塗布手段に塗布液を供給する液体供給手段を有して構成されている。

液体塗布手段は、円筒状の塗布ローラ１００１、この塗布ローラ１００１に対向して配置された円筒状のカウンタローラ（媒体支持部材）１００２、および塗布ローラ１００１を駆動するローラ駆動機構１００３などを有する。このローラ駆動機構１００３は、ローラ駆動モータ１００４と、このローラ駆動モータ１００４の駆動力を塗布ローラ１００１に伝達するギアトレインなどを有する動力伝達機構１００５とによって構成されている。

また、液体供給手段は、塗布ローラ１００１の周面との間で塗布液を保持する液体保持部材２００１、およびこの液体保持部材２００１に液体を供給する後述の液体流路３０００（図１では不図示）などを有して構成される。塗布ローラ１００１およびカウンタローラ１００２は、それぞれ、それらの両端が不図示のフレームに対して回動自在に取り付けられた、互いに平行な軸によって回動自在に支持されている。また、液体保持部材２００１は、塗布ローラ１００１の長手方向のほぼ全体にわたって延在するものであり、塗布ローラ１００１の周面に対して接離動作を可能とする機構を介して上記のフレームに移動可能に取り付けられている。

本実施形態の液体塗布装置は、さらに、塗布ローラ１００１とカウンタローラ１００２とのニップ部に塗布媒体を搬送するための、ピックアップローラなどからなる塗布媒体供給機構１００６を備える。また、この塗布媒体の搬送路において、塗布ローラ１００１およびカウンタローラ１００２の後流側には、塗布液が塗布された塗布媒体を排紙部（不図示）へ向けて搬送する、排紙ローラなどからなる排紙機構１００７が設けられる。これらの給紙機構や排紙機構も、塗布ローラなどと同様、動力伝達機構１００５を介して伝えられる駆動モータ１００４の駆動力によって動作する。

なお、本実施形態で使用する塗布液は、顔料を色材とするインクで記録した際に顔料の凝集を早めることを目的とした液体である。
塗布する液体の成分の一例を以下に記述する。
硝酸カルシウム・４水和物 １０％
グリセリン ４２％
界面活性剤 １％
水 残量
また、前記塗布液の粘度は２５℃で５〜６ｃＰ（センチポアズ）である。
なお、本発明の適用において塗布液は、上記のものに限られないことは勿論である。

塗布する液体に水を用いる場合、本発明の塗布ローラとの液体保持部材の当接部分での摺動性は、表面張力を下げる成分を前記液体に含ませることで良好なものとなる。
上述の塗布する液体の成分の一例では、グリセリン及び界面活性剤が水の表面張力を下げる成分である。例えば、別の塗布液として、染料を不溶化あるいは凝集させる成分を含有する液体を用いることも可能である。

次に、以上概略を説明した液体塗布装置を構成する各部の要素についてより詳細に説明する。
図２は、塗布ローラ１００１、カウンタローラ１００２および液体保持部材２００１などの配置の一例を示す縦断側面図である。
カウンタローラ１００２は、不図示の付勢手段によって塗布ローラ１００１の周面に向けて付勢されており、塗布ローラ１００１を図中、時計方向に回転させることにより、両ローラの間に塗布液を塗布すべき塗布媒体Ｐを挟持し得ると共に、塗布媒体Ｐを図中の矢印方向に搬送し得るようになっている。
本実施形態では、塗布ローラ１００１の材質はゴム硬度４０度のシリコンゴムとし、表面粗さはＲａ１.６μｍとし、直径２３．１６９ｍｍとした。カウンタローラ１００２の材質は鉄材とし、直径は１４ｍｍとした。

また、液体保持部材２００１は、バネ部材（押圧手段）２００６の付勢力によって塗布ローラ１００１の周面に対して付勢されて当接するとき、塗布ローラ１００１による液体塗布領域全体に亘って延在する長尺な液体保持空間Ｓを形成するようになっている。この液体保持空間Ｓ内には、後述の液体供給経路３０００から液体保持部材２００１を介して塗布液が供給される。このとき、液体保持部材２００１が以下のように構成されているため、塗布ローラ１００１の停止状態において、液体保持空間Ｓから外方へ不用意に塗布液が漏出するのを防止することができる。

この液体保持部材２００１の構成を、図３ないし図８に示す。
図３に示すように、液体保持部材２００１は、空間形成基材２００２と、この空間形成基材２００２の一方面に設けられた環状の当接部材２００９とを有して構成されている。空間形成基材２００２には、その中央部分における長手方向に沿って、凹部２００３が形成される。そして、当接部材２００９は、２つの直線部分（上縁部２０１０，下縁部２０１１）がこの凹部２００３の２つの直線的な縁部に沿って固着され、また、左右の円弧状の部分（右縁部２０１３、左縁部２０１２）が、それぞれ凹部２００３の一方の直線的な縁部から左右の底部を経て、凹部２００３の反対側の直線的な部分（下縁部２０１１）に至るように固着される。これにより、液体保持部材２００１の当接部２００９が塗布ローラ１００１に当接したとき、塗布ローラの周面形状に沿った当接が可能となる。よって、均一な圧力の当接を実現することができる。

上記のようにこの実施形態における液体保持部材は、継ぎ目のない一体に形成された当接部材２００９が、バネ部材２００６の付勢力によって塗布ローラ１００１の外周面に隙間なく連続した状態で当接する。その結果、液体保持空間Ｓは、この当接部材２００９と、空間形成基材の一面と、塗布ローラ１００１の外周面とによる実質的に閉塞した空間となり、この空間に塗布液が保持される。そして、塗布ローラ１００１の回転が停止した状態では、当接部材２００９と塗布ローラ１００１の外周面とは液密状態を維持し、液体が外部へと漏出するのを確実に防止することができる。一方、塗布ローラ１００１が回転するときは、後述されるように、塗布液は塗布ローラ１００１の外周面と当接部材２００９との間を摺り抜けて、塗布ローラの外周面に層状に付着する。ここで、塗布ローラ１００１の停止状態において、その外周面と当接部材２００９とが密接状態にあるとは、上記のとおり、上記液体保持空間Ｓの内と外との間で液体を通さないことである。この場合、当接部材２００９の当接状態としては、それが塗布ローラ１００１の外周面に対し、直に接する状態の他、毛管力によって形成される液体の膜を介して上記外周面に当接する状態を含むものである。

また、当接部材２００９の長手方向における左右両側部は、図３ないし図８に示すように、正面（図３）、平面（図６）および側面（図７、図８）のいずれの方向から見ても緩やかに湾曲する形状をなしている。このため、塗布ローラ１００１に対し、比較的強い押圧力で当接部材２１２０を当接させても、当接部材２００９の全体が略均一に弾性変形し、局所的に大きな歪みが生じることはない。このため、当接部材２００９は図６ないし図８に示すように、隙間なく連続的に塗布ローラ１００１の外周面に当接し、上記の実質的に閉塞した空間を形成することができる。

一方、空間形成基材２００２には、図３ないし図５に示すように、当接部材２００９に囲繞された領域内に、それぞれ空間形成基材２００２を貫通する孔を有して構成される液体供給口２００４および液体回収口２００５が設けられている。これらは空間形成基材２００２の背面側に突設された円筒状の連結部２００４１，２００５１にそれぞれ連通している。また、この連結部２００４１，２００５１は、後述の液体流路３０００に連結されている。なお、この実施形態では、液体供給口２００４が当接部材２００９に囲繞された領域の一端部（図３では左端部）近傍に形成され、液体回収口２００５が同領域の他端部（図３では右端部）近傍に設けられる。この液体供給口２００４は、液体流路３０００から供給される塗布液を前述の液体保持空間Ｓに供給し、液体回収口２００５は液体保持空間Ｓ内の液体を液体流路３０００へと流出させるためのものである。この液体の供給、流出を行うことにより、液体保持空間Ｓ内において、塗布液は上記の左端部から右端部へと流動する。

図２９ないし図３２は塗布ローラ１００１と液体保持部材２００１との当接部の断面図である。図２９ないし図３２を用いて、塗布ローラ１００１に対する液体保持部材２００１の圧接位置について説明する。塗布ローラ１００１は、図中矢印方向に回転し、記録媒体に液体を塗布する。また、液体保持部材２００１の当接部は、塗布ローラ１００１の回転移動方向と交差する方向に延在する上縁部２０１０および下縁部２０１１と、塗布ローラ１００１の回転移動方向に沿って延在する左縁部２０２０１２および右縁部２０１３とを有する（図３参照）。ここで、塗布部材１００１に対する上縁部２０１０および下縁部２０１１のそれぞれの当接面のうち、塗布部材１００１の回転移動方向の下流側の当接面を塗布側の当接面Ｆ１、上流側の当接面を非塗布側の当接面Ｆ２とする。

図２９に示すように、塗布ローラ１００１の回転中心を通る水平線に対して液体保持部材２００１を鉛直下側に配置した場合、液体液体保持空間Ｓには、塗布ローラ１００１に転写した分だけ大気が進入することにより気泡が発生する。そのため、その気泡が塗布側の当接面Ｆ１に残留する。また、液体保持空間Ｓの液量が減少すると液面が塗布ローラ１００１の周面に達しない状態も発生する。これらのことが原因となり、この状態では安定した塗布が得られない。この塗布側の当接面Ｆ１に気泡が残留することに関しては、液体保持部材２００１の塗布側の当接面Ｆ１の位置が非塗布側の当接面Ｆ２の位置よりも鉛直方向上側になるように配置した場合は、すべて同様である。従って、塗布ローラ１００１と液体保持部材２００１の塗布側の当接面Ｆ１の位置が非塗布側の当接面Ｆ２の位置よりも鉛直方向下側になるように配置することで、液体供給時の気泡は非塗布側の当接面Ｆ２に溜まるので、安定した塗布が得られる。

後述するように、本実施形態においては、電源オフ時、および記録命令が一定時間送信されないなどの場合には、液体液体保持空間Ｓおよび液体流路３０００内の塗布液を回収する回収動作を行う。

次に、図３０に示すように、液体保持部材２００１を、塗布ローラ１００１の回転中心を通る水平線上に位置するように配置した場合を検討する。この場合、塗布側の当接面Ｆ１の位置は、非塗布側の当接面Ｆ２の位置よりも鉛直方向下側となり、かつ、塗布ローラ１００１に対する上縁部２０１１の押圧方向は水平な状態になる。この状態で塗布液の回収動作を行った際、液体保持部材２００１の塗布側の当接面Ｆ１には液体が残留する。この液体残留状態で長期間放置されると、装置の運搬の際に液体のリークが発生する原因となる。この回収動作時に塗布側の当接面Ｆ１に液体が残留することに関しては、液体保持部材２００１を塗布ローラ１００１の中心を通過する水平線よりも鉛直方向上側に配置した場合も同様である。

従って、図３１に示すように、液体液体保持空間Ｓ内に塗布側の当接面Ｆ１よりも低い空間が含まれるように液体保持部材２００１を配置する。これにより液体保持部材２００１の突起部の根元Ｃに液体が溜まるので、回収時に塗布側の当接面Ｆ１に液体の残留する量が少なくなり、上記問題を予防することができる。突起部の根元Ｃに液体が溜まるようにするためには、液体塗布部材２００１の塗布ローラ１００１に対する押圧方向を水平線よりも上向きにすることが必要である。この場合、部品の公差、部品の取り付け誤差、液体保持部材２００１の材料的な弾性によるたわみ誤差などの要因を考慮しても、塗布ローラ１００１に対する液体保持部材２００１の取り付け位置は、少なくとも押圧方向が水平となる位置から正転側に１０度傾ければ十分である。

以上のように、液体保持部材２００１は、その塗布側の当接面Ｆ１の位置が非塗布側の当接面Ｆ２の位置より低くなり、かつ塗布ローラ１００１に対する液体保持部材２００１の押圧方向が水平位置より１０度以上鉛直方向上側に傾くように、配置することが望ましい。すなわち、塗布ローラ１００１に対して液体保持部材２００１を図３１に示すような領域に配置することが望ましい。これによれば、塗布動作時に、塗布ローラ１００１と液体保持部材２００１の塗布側の当接面Ｆ１に気泡が残留することはなくなり、回収動作時に前記当接面Ｆ１に液体が残留する量も少なくなる。

なお、本実施形態では、非塗布側の当接面Ｆ２よりも塗布側の当接面Ｆ１が低くなるようにし、液体保持部材２００１の上縁部２０１０および下縁部２０１１の中点が、塗布ローラ１００１の回転中心を通る水平線より、正転側に４５度傾いた直線上にあるような位置に塗布ローラ１００１と液体保持部材２００１を配置している。

（塗布液流路）
図１１は、前記塗布液供給手段の液体保持部材２００１に連結される液体流路３０００の概略構成を示す説明図である。
この液体流路３０００は、液体保持部材２００１を構成する空間形成基材２００２の液体供給口２００４と塗布液を貯蔵する貯蔵タンク３００３とを連結する第１流路（供給路）３００１と、空間形成基材２００２の液体回収口２００５と前記貯蔵タンク３００３とを連結する第２流路（回収路）３００２とを有する。この貯蔵タンク３００３には、大気連通口３００４が設けらている。また、この大気連通口には、大気との連通、遮断を切換える大気連通弁３００５が設けられている。第１流路３００１内には切換弁３００６が設けられている。この切換弁３００６によって第１流路３００１と大気との連通、遮断が切換え可能となっている。さらに第２流路３００２内には、本液体流路３０００内で塗布液および空気を所望の方向へと強制的に流動させるためのポンプ３００７が連結されている。この実施形態では、ポンプ３００７は、第１流路３００１から第２流路３００２へ向かう方向（図中、矢印に示す方向）の液体の流れを発生させる。

また、この実施形態において、第１流路３００１および第２の流路３００２は円管状のチューブによって形成されている。各チューブの端部に形成される開口部は、貯蔵タンク３００３の底部もしくは底部に近い位置に配置され、貯蔵タンク３００３内の塗布液を完全に消費し得るようになっている。

また、この実施形態における切換弁３００６は、第１流路３００１と大気との連通、遮断を切換え得るものであれば、種々のものが適用可能であるが、ここでは図１１に示すような三方弁を使用している。この三方弁３００６は、互いに連通する３つのポートを有し、このポートのうち２つのポートを、第１流路３００１における貯蔵タンク側チューブ３０１１と、液体保持部材側チューブ３０１２と、大気連通口３０１３の中のいずれか二つに選択的に連通させ得るものとなっている。そして、この三方弁３００６の切換えにより、チューブ３０１１とチューブ３０１２とを連通させる連結状態と、チューブ３０１２と大気連通口３０１３とを連通させる連結状態とが選択的に切り換えられる。これにより、液体保持部材２００１と塗布ローラ１００１とによって形成される空間Ｓに対し、貯蔵タンク３００３内の塗布液あるいは大気連通口３０１３から取り込まれる空気の何れかを選択して供給することが可能となる。なお、三方弁３００６の切換えは、後述の制御部４０００からの制御信号によって行われ、塗布液の充填、供給などが行われる。

（制御系）
図１２は、本実施形態の液体塗布装置における制御系の概略構成を示すブロック図である。
図１２において、４０００は液体塗布装置全体を制御する制御手段としての制御部である。この制御部４０００は、種々の演算、制御、判別などの処理動作を実行するＣＰＵ４００１と、このＣＰＵ４００１によって実行される、図１３にて後述される処理などの制御プログラムなどを格納するＲＯＭ４００２と、ＣＰＵ４００１の処理動作中のデータや入力データなどを一時的に格納するＲＡＭ４００３などを有する。

この制御部４０００には、所定の指令あるいはデータなどを入力するキーボードあるいは各種スイッチなどを含む入力操作部４００４、液体塗布装置の入力・設定状態などをはじめとする種々の表示を行う表示部４００５、塗布媒体の位置や各部の動作状態などを検出するセンサなどを含む検出部４００６、前記ローラ駆動モータ１００４、ポンプ駆動モータ４００９、大気連通弁３００５および切換弁３００６などがそれぞれ駆動回路４００７，４００８，４０１０，４０１１を介して接続されている。

（液体塗布動作シーケンス）
図１３は、本実施形態の液体塗布装置の液体塗布に係わる処理手順を示すフローチャートである。以下、このフローチャートを参照して、液体塗布にかかる各工程を説明する。
すなわち、液体塗布装置に電源が投入されると、制御部４０００は、図１３に示すフローチャートに従って以下の塗布動作シーケンスを実行する。

充填工程
ステップＳ１では、前記液体保持空間Ｓに対する塗布液の充填工程を実行する。この充填工程では、まず、貯蔵タンク３００３の大気連通弁３００５を大気に開放させると共に、切換弁（三方弁）３００６を切り換えてチューブ３０１１とチューブ３０１２とを連通させ、ポンプ３００７を一定時間駆動する。これにより、液体液体保持空間Ｓおよび各流路３００１，３００２内に塗布液が充填されていない場合には、ポンプによって内部の空気が貯留部へと送られて大気へと排出されると共に各部に塗布液が充填される。また、既に各部に塗布液が充填されている場合には、各部の塗布液が流動して適正な濃度および粘度の塗布液が供給される。この初期動作によって、塗布ローラ１００１に対し塗布液が供給された状態となり、塗布媒体への塗布が可能となる。

塗布工程
ここで、塗布開始指令が入力されると（ステップＳ２）、再びポンプ３００７が作動を開始すると共に（ステップＳ３）、塗布ローラ１００１が図１の矢印に示すように、時計周りに回転を開始する（ステップＳ４）。この塗布ローラ１００１の回転により、液体保持空間Ｓに充填された塗布液Ｌは、塗布ローラ１００１に対する液体保持部材２００１の当接部材２００９の押圧力に抗して、塗布ローラ１００１と当接部材２００９の下縁部２０１１との間を摺り抜け、塗布ローラ１００１の外周に層状態となって付着する。塗布ローラ１００１に付着した塗布液Ｌは、塗布ローラ１００１とカウンタローラ１００２との当接部に送られる。

次いで、塗布媒体送給機構１００６によって塗布ローラ１００１とカウンタローラ１００２との間に塗布媒体が搬送され、塗布ローラ１００１とカウンタローラ１００２の回転に伴い排紙部へ向けて搬送される（ステップＳ５）。この搬送の間に、塗布ローラ１００１の外周面に塗布された塗布液が、図９に示すように塗布ローラ１００１から塗布媒体Ｐに転写される。なお、塗布ローラ１００１とカウンタローラ１００２との間に塗布媒体を供給する手段としては、上記の送給機構に限られないことは勿論である。例えば、所定のガイド部材を補助的に用いる手差しによる手段を併せて用いてもよく、また、手差し手段を単独で用いる構成など、どのような手段を用いてもよい。

図９において、交差する斜線で表現した部分が塗布液Ｌを示している。なお、ここでは、塗布ローラ１００１および塗布媒体Ｐにおける塗布液の層の厚みは、塗布時における塗布液Ｌの様子を明確に図示する上で、実際の厚みよりもかなり過大に表している。

上記のようにして、塗布媒体Ｐの塗布された部分は塗布ローラ１００１の搬送力により矢印方向に搬送されると共に、塗布媒体Ｐと塗布ローラ１００１の接触部に塗布媒体Ｐの未塗布部分が搬送される。この動作を連続もしくは間欠的に行うことで塗布媒体全体に塗布液を塗布して行く。

ところで、図９においては、当接部材２００９から摺り抜けて塗布ローラ１００１に付着した塗布液Ｌの全てが塗布媒体Ｐに転写された理想的な塗布状態を示しているが、実際には、塗布ローラ１００１に付着した塗布液Ｌの全てが塗布媒体Ｐに転写されるとは限らない。つまり、搬送される塗布媒体Ｐが塗布ローラ１００１から離間する際、塗布液Ｌは、塗布ローラ１００１にも付着し、塗布ローラ１００１に塗布液Ｌが残留することが多い。この塗布ローラ１００１における塗布液Ｌの残留量は、塗布媒体Ｐの材質及び表面の微小な凹凸の状態によっても異なるが、塗布媒体Ｐが普通紙の場合、塗布動作後も塗布ローラ１００１の周面には塗布液Ｌが残留する。

図２４，図２５，図２６は、媒体Ｐが普通紙である場合における媒体の表面と塗布面での塗布過程を説明する説明図である。本図では液体を黒く塗りつぶしてある。
図２４は塗布ローラ１００１とカウンタローラ１００２とのニップ部より上流側での状態を示している。同図において塗布ローラ１００１の塗布面には液体が塗布面の表面の微細な凹凸をわずかに被うように液体が付着している。
図２５は塗布ローラ１００１とカウンタローラ１００２とのニップ部での、媒体Ｐである普通紙の表面と塗布ローラ１００１の塗布面の状態を示している。同図において媒体Ｐである普通紙の表面の凸部は塗布ローラ１００１の塗布面と接触する。この接触した部分より液体が瞬時に媒体Ｐである普通紙の表面の繊維に浸透ないし吸着する。また塗布ローラ１００１の塗布面には普通紙の表面の凸部と接触しない部分に付着した液体が残留される。
図２６は塗布ローラ１００１とカウンタローラ１００２とのニップ部より下流側での状態を示している。同図は媒体と塗布ローラ１００１の塗布面が完全に離脱した状態である。塗布ローラ１００１の塗布面には普通紙の表面の凸部と接触しない部分に残留した液体と接触部における液体も極微量ながら塗布面に残留する。

この塗布ローラ１００１に残留した塗布液は、塗布ローラ１００１に対する液体保持部材２００１の当接部材２００９の押圧力に抗して、塗布ローラ１００１と当接部材２００９の上縁部２０１０との間を摺り抜けて液体保持空間Ｓ内に戻り、同空間Ｓ内に充填されている塗布液と混合する。

また、この塗布液の戻し動作は、図１０に示すように塗布媒体が存在しない状態で塗布ローラ１００１を回転させた場合にも同様に行われる。すなわち、塗布ローラ１００１を回転することで塗布ローラ１００１の外周に付着した塗布液は、カウンタローラ１００２と当接する部分（ニップ部）の間を摺り抜ける。摺り抜けた後は塗布ローラ１００１側とカウンタローラ１００２側とに塗布液が分離し、塗布ローラ１００１に塗布液が残留する。そして、塗布ローラ１００１側に付着した塗布液Ｌは当接部材２００９の上縁部２０１０と塗布ローラ１００１との間を摺り抜けて液体保持空間Ｓ内に侵入し、同空間Ｓ内に充填されている塗布液に混合する。

終了工程
上記のようにして、塗布媒体への塗布動作が実行されると、次に塗布工程を終了して良いか否かの判断を行う（ステップＳ６）。塗布工程を終了しない場合は、ステップＳ５に戻り、塗布媒体の塗布が必要な部分全体に塗布工程を終了するまで塗布動作を繰り返す。塗布工程を終了すると、塗布ローラ１００１を停止させ（ステップＳ７）、さらに、ポンプ３００７の駆動を停止させる（ステップＳ８）。この後、ステップＳ２へ移行し、塗布開始指令が入力されていれば、前述のステップＳ２〜Ｓ８の動作を繰り返す。所定期間の経過後であっても塗布開始指令が入力されていなければ、液体保持空間Ｓおよび液体流路内の塗布液を回収する回収動作などの後処理を行い（ステップ９）、塗布にかかる処理を終了する。

なお、上記回収動作は、前記大気連通弁３００５および切換弁３００６を開放し、ポンプ３００７を駆動することによって、塗布液を塗布液保持空間Ｓおよび第２流路３００２内の塗布液を液体貯留タンク３００３へと流入させることにより行う。この回収動作を行うことにより、液体保持空間Ｓからの塗布液の蒸発を防止することができる。また、回収動作後は大気連通弁３００５を閉じ、切換弁３００６を切換えて第１流路３００１および大気連通口３０１３との連通を遮断して、貯蔵タンク３００３を大気から遮断する。これにより、液体貯蔵タンク３００３からの塗布液の蒸発を防止することが可能になると共に、移動、運搬などにおいて装置の姿勢が傾いた場合にも塗布液が外部へ流出するのを防止することが可能になる。

以上のように、この実施形態における液体塗布装置では、液体保持空間Ｓに充填された塗布液が、塗布ローラ１００１の回転によって、塗布ローラ１００１に対する当接部材２００９の下縁部２０１１の押圧力に抗して、液体保持空間Ｓの外側へと摺り抜け、塗布ローラ１００１の周面に層状に供給される。この塗布液の層の厚さ、すなわち塗布ローラ１００１への塗布液の供給量は、塗布液の粘度、塗布ローラ１００１の外周面と塗布媒体との相対速度、および塗布ローラ１００１の外周面に対する当接部材２００９の押圧力などに依存する。

図１４は、この実施形態における液体塗布装置に対し、前述の塗布液を２３℃の環境下で普通紙に塗布した時に測定した塗布量を示したグラフである。図１４において、横軸は塗布ローラ１００１に対して当接部材２００９の押圧力を発生させるために用いた複数のバネ部材２００６の力の合計であり、縦軸は塗布量である。白抜きの四角で示される測定値は、相対移動速度を１１４mm/secに設定した場合に得られる塗布量を示している。また、図中の太線は、この速度条件において各押圧力毎に塗布量を３回測定し、その測定値の平均値を結んだものである。一方、黒で塗り潰した三角により示される測定値は、相対移動速度を３５mm/secに設定した場合の塗布量であり、図中の細線は相対移動速度を３５mm/secに設定した場合に得られる塗布量を示している。この細線も、上記速度条件において、各押圧力において３回の測定を行い、その測定値の平均を結んだものである。

前記グラフから明らかなように、塗布ローラ１００１の外周面に対する当接部材２００９の押圧力が強い程、当接部材２００９と塗布ローラ１００１との当接部分の間から摺り抜け得る塗布液の層の厚みが薄くなり結果的に塗布量は小さくなる。また相対速度が大きい程、前記当接部分の間を摺り抜け得る塗布液の層の厚みが厚くなり塗布量は大きくなる。

なお、この実施形態では塗布ローラ１００１と当接部材２００９の下縁部２０１１との間、もしくは塗布ローラ１００１と当接部材２００９の上縁部２０１０液体回収部材１００３のニップ部に紙粉やゴミ等の異物が挟み込まれる場合がある。本実施形態の場合、塗布ローラ１００１と異物との間に発生する摩擦力が、当接部材２００９と異物との間に発生する摩擦力より大きくなるように構成している。このため、異物は塗布ローラ１００１と共に移動し、塗布ローラ１００１と当接部材２００９との間にとどまることはない。これに対し、仮に、塗布ローラ１００１と異物との間で発生する摩擦力が、当接部材２００９と異物との間に発生する摩擦力よりも小さくなるように構成されている場合には、異物は当接部材２００９と塗布ローラ１００１との間にとどまり、これが、塗布液の塗布むらや、液体保持空間内への空気の侵入などを惹起させる要因となる。

上記のように、塗布ローラ１００１と異物との間で発生する摩擦力を、当接部材２００９と異物との間で発生する摩擦力より大きくなるようにするため、この実施形態では、塗布ローラ１００１の硬度を液体付与部材１００２もしくは液体回収部材１００３の硬度より低くし、かつ塗布ローラ１００１よりも摺動性の良い材質（摩擦係数の低い材質）で当接部材２００９を形成している。

本実施形態の塗布手段は、塗布を実行している状態では塗布ローラ１００１と当接部材２００９との当接部に塗布液が入り込むこみ、この塗布液が潤滑剤の役割を果たす。そのため、塗布液が無い状態で塗布ローラ１００１を回転させたときよりも、塗布を実行しているときのほうが塗布ローラ１００１の摺動性がよい。液体保持部材２００１に塗布液が保持されている状態であっても、塗布ローラ１００１を停止した待機状態から回転させると、始動時の摺動性は塗布液が無い場合と略同等になる。これは、次のような理由によるものと推察される。すなわち、塗布ローラ１００１が塗布状態から停止状態になった直後は、塗布ローラ１００１と当接部材２００９との当接部に塗布液が入り込んだ状態であるが、時間が経過するとともに、塗布ローラ１００１と当接部材２００９との当接部にある塗布液が当接部から押し出されるため、塗布液の無い場合に塗布ローラ１００１を回転させるときと同等の状態になると考えられる。

このように塗布ローラ１００１を回転させる際の摺動性が悪いと、塗布ローラ１００１の駆動源であるモータに対する負荷が増大し、大型のモータを使用したり消費電力を上げたりする必要がある。
従って、塗布液が無い場合においても、塗布ローラ１００１と当接部材２００９との間に良好な摺動性が得られることが望ましい。そこで、下記の材質で塗布ローラ１００１を試作し、当接部材２００９との間の摺動性について実験を行った。
材質１：ＥＰＤＭ ゴム硬度３０度
材質２：ＥＰＤＭ ゴム硬度５０度
材質３：ＥＰＤＭ ゴム硬度７０度
材質４：ＮＢＲ（タイプＡ） ゴム硬度３０度 （加硫架橋）
材質５：ＮＢＲ（タイプＢ） ゴム硬度４０度 （過酸化物架橋）
材質６：シリコンゴム（タイプＡ） ゴム硬度４０度
材質７：シリコンゴム（タイプＡ） ゴム硬度７０度
材質８：シリコンゴム（タイプＢ） ゴム硬度５０度
材質９：シリコンゴム（タイプＢ） ゴム硬度７０度
材質４と材質５はともにＮＢＲであるがゴムの原材料が異なる。材質６および材質７と材質８および材質９とはともにシリコンゴムであるが、シリコンゴムのグレードが異なる。

図２７に、当接部材２００９の材質をゴム硬度３５度のＥＰＤＭとし、上記のような材質で塗布ローラ１００１を構成したときの、モータの駆動軸上における回転始動時の負荷トルク（始動トルク）を測定した結果を示す。なお、塗布ローラ１００１に対して当接部材２００９は総圧６００ｇｆで押し付けられている。
図２７のグラフにおいて、横軸は塗布ローラ１００１の塗布面における表面粗さの測定値を示し、縦軸はモータの駆動軸上における回転始動時の負荷トルクの測定値を示す。図２７のグラフにおいて、各測定値は以下の表の記号をもってそれぞれ示される。

図２７より、材質１〜５によって構成された塗布ローラ比べ、材質６〜９によって構成された塗布ローラは、回転始動時のトルクが小さいことが分かる。すなわち、塗布ローラ１００１の材質としてはシリコンゴムが良いことが分かる。

図２８に、塗布ローラ１００１として摺動性の悪い材質１、材質３、材質４、材質５を用いて、当接部材２００９を構成したときのモータの駆動軸上における回転始動時の負荷トルクの測定値を示す。当接部材２００９の材質としてゴム硬度３５度のＥＰＤＭを用いた場合と、ゴム硬度３０度のシリコンゴムを用いた場合のそれぞれについて実験を行った。このときも、塗布ローラ１００１に対して当接部材２００９は総圧６００ｇｆで押し付けられている。
図２８のグラフにおいて、横軸は塗布ローラ１００１の塗布面における表面粗さの測定値を示し、縦軸はモータの駆動軸上における回転始動時の負荷トルク（始動トルク）の測定値を示す。図２８のグラフにおいて、当接部材２００９をゴム硬度３５度のＥＰＤＭで構成したときに、塗布ローラ１００１の材質の各測定値は以下の表の記号によってそれぞれ示されている。

また、図２８のグラフにおいて、当接部材２００９をゴム硬度３０度のシリコンゴムで構成したときに、塗布ローラ１００１の材質の各測定値は以下の表の記号によってそれぞれ示されている。

図２８より、当接部材２００９の材質をシリコンゴムにすると、当接部材２００９の材質をＥＰＤＭにした場合に比べてモータの駆動軸上における回転始動時の負荷トルクが小さいことが分かる。
以上の結果より、塗布ローラ１００１と当接部材２００９の少なくとも一方の材質をシリコンゴムとすることにより、塗布ローラ１００１を回転させる際の摺動性を良くできることが分かる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態の要部を図１５に基き説明する。
この第２実施形態では、塗布媒体に塗布液を塗布する塗布部材が、塗布ローラ１００１と、カウンタローラ１００２と、中間ローラ１００６とを有する構成となっている。塗布ローラ１００１には、上記第１実施形態と同様の構成を有する液体保持部材２００１の当接部材２００９がバネ部材２００６の付勢力によって当接し、この中間ローラ１００６と塗布部材との間に液体保持空間Ｓが形成されている。
ここで、前記塗布ローラ１００１とカウンタローラ１００２は上記第１の実施形態と同様の材質によって構成されており、中間ローラ１００６も塗布ローラ１００１と同一の材質によって同径に構成されている。また、中間ローラ１００６は、塗布ローラ１００１に同期して同一の回転速度で回転するようになっている。この中間ローラ１００６の回転は、塗布ローラ１００１を回転させるローラ駆動モータ１００４（図１参照）の駆動力を用いて行うようにすることも可能であるが、中間ローラ１００６の専用のモータを用いることも可能である。その他の構成は上記実施形態と同様であり、図中、上記第１実施形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付す。

上記のように構成された第２実施形態において、液体保持部材２００１と中間ローラ１００６との間に形成される液体保持空間Ｓには、液体保持部材２００１に接続される液体流路３０００（図１１参照）から塗布液が供給されて充填される。液体保持空間Ｓは、塗布ローラ１００６が停止している状態では、液密状態に保たれ、液体保持空間Ｓからの漏れ出しは防止される。

また、塗布動作時には、図１５中、矢印にて示すように塗布ローラ１００１と中間ローラ１００６とが同期して相反する方向に回転を開始する。中間ローラ１００１が回転することにより、中間ローラ１００６に対する当接部材２００９の押圧力に抗して液体保持空間Ｓから塗布液が摺り抜け、中間ローラ１００６の周面に層状に塗布液が供給される。その後、この中間ローラ１００６に供給された塗布液は、塗布ローラ１００１との当接位置まで送られ、塗布ローラ１００１との当接位置に達し、ここで塗布ローラ１００１に層状に付着する。この実施形態では、塗布ローラ１００１と中間ローラ１００６とは、同一の材質によって同一の表面構造に形成されており、両ローラの表面エネルギーは略同一に設定されているため、両ローラの間に供給された塗布液は、塗布ローラ１００１側と中間ローラ１００６側とに略均等に分離することとなる。つまり、塗布ローラ１００１には、中間ローラ１００６の外周面に供給された層状の塗布液の約１／２の量の塗布液が供給される。そして、この塗布ローラ１００１に供給された塗布液が塗布ローラ１００１とカウンタローラ１００２との間に、図中、下方から上方へと給送された塗布媒体Ｐの一面に塗布される。なお、塗布ローラ１００１との当接位置を通過した後、中間ローラに残留する塗布液は、当接部材２００９の下縁部２０１１を摺り抜けて液体保持空間Ｓ内に戻される。

このように、塗布ローラ１００１に供給される塗布液は、中間ローラ１００６と塗布ローラ１００１のとの当接位置において塗布液を分離する構成となっているため、塗布ローラ１００１に供給される塗布液を、制限することが可能となる。すなわち、上記第１実施形態のように、塗布ローラ１００１に塗布すべき塗布液を液体保持空間Ｓから直接供給する場合に比べて、塗布媒体Ｐに対し少量の塗布液を供給することが可能となる。従って、塗布媒体に対して少量の塗布液を供給しようとする場合に、本実施形態は有効である。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態の要部を図１６に基き説明する。
上記第１および第２実施形態では、塗布媒体に液体を塗布する塗布部材に塗布ローラ１００１を用いた場合を例に採り説明したが、この第３実施形態では、塗布ローラ１００１の代わりに２本のローラ１００７と１００８の外周に無端ベルト１００９を掛け渡すと共に、前記ローラ１００８と共にベルト１００９を挟持するカウンタローラ１０１０を配設することにより塗布部材を構成したものとなっている。

一方、液体保持部材２００１は、上記各実施形態に示したものと同様の構成を有し、その当接部材２００９がローラ１００７との対向位置においてバネ部材２００６の付勢力によって当接し、液体保持空間Ｓを構成するものとなっている。なお、無端ベルト１００９は、その外面が、カウンタローラ１０１０より大なる表面エネルギーを有することが望ましい。また、液体保持空間Ｓに塗布液を供給するための液体流路などは、上記各実施形態と同様である。

この第３の手段において、液体保持空間Ｓはベルト１００９が停止している状態では、当接部材２００９と無端ベルト１００９との間で液密状態を維持し、液体保持空間Ｓからの液体の漏出を防止することができる。また、液体塗布動作時には、ローラ１００８がモータなどの駆動力によって回転し、無端ベルト１００９が図中矢印にて示す方向に循環する。このベルト１００９の循環移動によって、塗布保持空間Ｓ内の塗布液は、ベルト１００９に対する当接部材２００９の押圧力に抗して無端ベルト１００９と当接部材２００９との当接位置を摺り抜け、液体保持空間Ｓを通過した無端ベルト１００９に層状態となって付着する。

この無端ベルト１００９に付着した塗布液は、カウンタローラ１０１０との当接位置に達し、その当接位置に図中、上方から給送されてきた塗布媒体Ｐの一面に塗布される。また、塗布媒体Ｐから離間する際に、無端ベルト１００９側には塗布液が残留するが、その塗布液は、当接部材２００９の下縁部２０１１との間を摺り抜けて液体保持空間Ｓに戻される。

以上のように、この第３実施形態においては、ベルト１００９によって塗布液を塗布媒体Ｐに塗布するようになっているため、塗布媒体Ｐへの液体塗布位置と、塗布部材に対する液体保持部材２００１との距離間隔を大きく設定する必要がある場合などに、有効である。つまり、塗布媒体の移動経路から液体保持部材２００１に至る距離間隔が、いかなる距離間隔にあろうとも、基本的には、２本のローラ１００７、１００８と無端ベルト１００９との３部材を用いることで液体の塗布を実現することができる。また、前記２本のローラとは別に、さらに一つまたは複数のアイドラローラを無端ベルト１００９に接触させ、このアイドラローラの位置を調整可能に構成することも可能である。これによれば、前記２本のローラの距離間隔が種々異なる間隔に設定される場合にも、アイドラローラの位置を調整することで、無端ベルトに常に一定の張力を発生させることが可能となる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態の要部を図１７ないし図１９に基き説明する。
上記第１実施形態では、液体塗布ローラ１００１との間で液体保持空間Ｓを形成する液体保持部材２００１を、空間形成基材２００２に対し、これとは別体の当接部材２００９を接着剤などによって固着することによって構成した場合を例に採り説明した。これに対し、この第４実施形態における液体保持部材２０２０は、その各部を同一の部材によって一体形成したものとなっている。

すなわち、この液体保持部材２０２０の形状は、図１８に示すように、長方形の正面形状をなす板状の空間形成基材２０２１と、この空間形成基材２０２１の周縁部に沿って突設した矩形環状の当接部２０２２とをアクリルなどの樹脂によって一体成形したものとなっている。これにより、液体保持部材２０２０には、前記空間形成基材２０２１と当接部２０２２とによって図１９に示すような凹部２０２３が形成されている。また、前記当接部２０２２は、塗布ローラ１００１の中心軸線方向と平行する方向に沿って延在する上縁部２０２４と、この上縁部２０２４と平行する下縁部２０２５と、上縁部２０２４および下縁部２０２５を連結させる左右両側縁部２０２６，２０２７とを有している。上縁部２０２４および下縁部２０２５の端面、すなわち、塗布ローラ１００１との当接面はその外縁から内縁にかけて、図１７に示すように、塗布ローラ１００１の外周面と合致する円弧状に形成されている。また、側縁部においても、図１９に示すように、塗布ローラ１００１の外周面に合致するようその上縁から下縁にかけて円弧状に形成されている。

さらに、前記空間形成基材２０２１における凹部２０２３の両端部近傍には、液体供給口２０２８と液体回収口２０２９とが形成されている。この液体供給口２０２８および液体回収口２０２９には、液体流路との接続を行うための筒状の連結部２０２８，２０２９がそれぞれ突設されている。これらの連結部も他の部分と同様に一体形成されている。なお、空間形成基材２０２１の上縁部２０２４と下縁部２０２５および左右両側縁部２０２６，２０２７は、５００番のヤスリで当接面を荒らして、適度に塗布液が当接面に入り込むようにしている。

一方、塗布ローラ１００１は、上記液体保持部材２０２０の材質に応じて適宜、その材質および硬度を決定することが望ましい。例えば、液体保持部材２０２０の材質をアクリルとした場合、塗布ローラ２００１の材質はアルミニウムとし、カウンタローラ３００１の材質をＥＰＤＭとし、そのゴム硬度を５０度とすることが考えられる。

以上の構成を有する液体保持部材２０２０を用い、上記第１実施形態と同様にバネ部材２００６によって塗布ローラ１００１の外周面に当接させることにより、塗布ローラ１００１の停止時には、塗布ローラ１００１と当接部材２００９との当接によって確実に液体液体保持空間Ｓからの液体の漏出を防止することができる。また、塗布ローラ１００１の回転時には、塗布ローラ１００１に対する当接部材２０２０の押圧力に抗して、塗布ローラ１００１の周面に層状に塗布液を供給するという上記第１実施形態と同様の効果を達成することができる。しかも、この第４の実施形態では、液体保持部材２０２０が単一の部材によって一体成形されているため、別体の部材を接着する場合などに比べより優れた液漏れ防止効果を期待できる他、製造コストも大幅に低減することができる。

本発明の第４実施形態に関わる前処理液供給手段の構成について説明する。
図３３は、本発明による前処理液供給手段の一実施形態を示す斜視図である。塗布液供給手段は、ゴムなどの弾性部材からなる媒体に液体を塗布する円筒状の塗布ローラ１００１の周面との間で塗布液を保持する液体保持機構２０３０、およびこの液体保持機構２０３０に液体を供給する液体流路などを有して構成される。液体保持機構２０３０は、塗布ローラ１００１の長手方向のほぼ全域に亘って延在するものであり、塗布ローラ１００１の周面に対して接離動作を可能とする機構を介して取り付けられる。

図３３ないし図３７を用いて、液体保持機構２０３０について説明する。図３４および図３５は、後述する液体保持部材２０３１の断面図および斜視図である。図３６および図３７は、液体保持機構２０３０の側面図および断面図である。
図３３ないし図３５において、２０３１は、ゴムなどの弾性部材からなり、長手方向に沿って２つの突起部である２０３１１と、その間の液体保持空間部である２０３１２とフランジ部２０３１３とを設けた液体保持部材である。また、液体保持部材２０３１は、継ぎ目のないよう一体に形成することを特徴とする。２０３３は、液体保持部材２０３１を保持する保持部材である。この保持部材２０３３は、液体保持部材２０３１を保持する平坦面２０３３１と、それに直交して延在するガイド部２０３３２から成る。２０３２は、液体保持部材を抑える止め板であり、図３５に示すように、保持部材２０３３の平坦面２０３３１上に液体保持部材２０３１の位置を決め、保持部材２０３３に固定する。この際、液体保持部材２０３１の突起部２０３１１を止め板２０３２の穴２０３２１と嵌合させて位置決めし、その後、止め板２０３２を保持部材２０３３にネジ固定する。２０３４は、塗布ローラ１００１の法線上に液体保持部材２０３１を当接するためのガイドであり、保持部材２０３３の平坦面２０３３１の両端にそれぞれ固定される。２０３５は、フレームなどの固定部材に塗布ローラの中心軸と平行に固定される液体保持機構の台座である。

このように構成されているため、液体保持部材２０３１と止め板２０３２と台座２０３３は一体となって動作し、左右のガイド２０３４と台座２０３５の位置決め部２０３５１に設けられたガイド穴２０３５２にガイドされ、塗布ローラ１００１の法線方向にスライド可能である。また、２０３６は、ばね部材であり、台座２０３５上に取り付けられ、保持部材２０３３を背面からばね付勢し、液体保持部材２０３１を塗布ローラ１００１に圧接させる。

本実施形態における塗布保持機構２０３０では、液体保持部材２０３１が、ばね部材２０３６の付勢力によって、液体保持部材２０３１のリブの上縁部２０３１１に沿って塗布ローラの外周面に隙間なく連続した状態で当接する。その結果、液体保持部材２０３１は、塗布ローラ１００１による液体塗布領域全体に亘って延在する長尺な液体保持空間Ｓを形成する。この液体保持空間Ｓ内には、後述の液体供給経路から液体保持部材２０３０を介して、塗布液が供給される。

本実施形では、塗布ローラ１００１の材質は、ゴム硬度４０度のシリコンとし、表面粗さをRa１．８、直径を２３．１６９mmとした。液体保持部材２０３１の材料は、ゴム硬度５０度のEPDMとした。また、本実施形態では、液体保持部材２０３１の２つの突起部２０３１１のうち、塗布ローラ１００１に対する上側の当接面よりも下流側の当接面が低くなるようにし、かつ前記液体保持部材２０３１の２つの突起部の中点が、前記塗布部材１００１の回転中心を通る水平線より、正転側に４５度傾いた直線に乗るような位置に塗布ローラ１００１と液体保持部材２０３１を配置している。

なお、本実施形態の液体保持部材２０３１を用い、バネ部材２０３６によって液体保持部材に加える押圧力を２０００ｇｆに設定した場合、普通紙に対しＡ４サイズあたり約０．１５ｇの塗布液を塗布することが可能であった。

（他の実施形態）
なお、上記各実施形態において、塗布媒体に塗布すべき液体の量は、液塗布ローラに対する液体保持部材の押圧力を、ばね部材の弾性力を変更することによって変更することが可能である。さらに、液体保持部材と塗布ローラあるいは無端ベルトを支持するローラなどの硬度を変更することによっても、液体塗布量を変更することが可能である。

また、液体保持部材を塗布ローラに向けて押圧する押圧手段として、上記各実施形態では、バネ部材としてコイルバネを用いた場合を示したが、その他のバネ、例えば板バネを用いることも可能であり、さらには、バネ部材に代えてゴムなどの弾性部材を用いることも可能である。

また、本発明において、液体保持部材に形成する液体供給口および液体回収口の形成位置および数は、上記実施形態に限定されない。例えば、液体供給口を液体保持空間内の両端部に配置し、液体回収口を前記両液体供給口の間に一つまたは複数の液体回収口を形成することも可能である。また逆に、液体回収口を液体保持空間内の両端部に配置し、その両液体回収口の間に一つまたは複数の液体回収口を配置しても良く、要は液体供給部材内に保持される液体が液体保持空間内で流動可能になれば良い。

さらに、上記実施形態では、塗布ローラあるいは無端ベルトに対向してカウンタローラを設けた場合を示した。しかし、このカウンタローラに代えて板材などの支持部材を設け、この板材と塗布ローラとの間で塗布部材を挟持するよう構成し、塗布媒体に対し塗布ローラあるいは無端ベルトの移動力を伝達するようにすることも可能である。この場合には支持部材における塗布媒体との接触面は、摩擦係数が低く表面エネルギーの小さい面とすることが必要である。

（インクジェット記録装置の実施形態）
図２０は、上述の液体塗布装置とほぼ同様の構成を有した塗布機構を備えたインクジェット記録装置１の概略構成を示す図である。
このインクジェット記録装置１には、複数枚の記録媒体Ｐを積載する給送トレイ２が設けられており、半月形状の分離ローラ３が、給送トレイに積載された記録媒体Ｐを１枚づつ分離して搬送経路に給送する。搬送経路中には、上記液体塗布機構の液体塗布手段を構成する塗布ローラ１００１およびカウンタローラ１００２が配置されている。給送トレイ２から給送された記録媒体Ｐは、両ローラ１００１，１００２の間に送られる。塗布ローラ１００１はローラ駆動モータの回転によって図２０において時計周り方向に回転し、記録媒体Ｐを搬送しながら塗布液を記録媒体Ｐの記録面に塗布する。塗布液が塗布された記録媒体Ｐは、搬送ローラ４とピンチローラ５との間に送られている。この搬送ローラ４が、図中、反時計周り方向へと回転することによって、記録媒体Ｐはプラテン６の上を搬送され、記録手段を構成する記録ヘッド７に対向する位置へと移動する。記録ヘッド７は所定数のインク吐出用のノズルを配設したインクジェット記録ヘッドである。この記録ヘッド７は図の紙面と垂直方向に走査する間に、記録データに従ってノズルから記録媒体Ｐの記録面に対してインク滴を吐出して記録を行う。この記録動作と搬送ローラ４による所定量の搬送動作とを交互に繰り返しながら、記録媒体に画像を形成して行く。この画像形成動作とともに、記録媒体の搬送路において記録ヘッドの走査領域の後流側に設けられた、排紙ローラ８と排紙拍車９によって記録媒体Ｐが挟持され、排紙ローラ８の回転によって排紙トレイ１０上に排紙される。

なお、このインクジェット記録装置としては、インクを吐出するノズルを記録媒体の最大幅に亘って配設した長尺な記録ヘッドを用いて記録動作を行ういわゆるフルライン型のインクジェット記録装置を構成することも可能である。

また、この実施形態で用いる塗布液は、顔料を色材とするインクで記録した際に顔料の凝集を早める処理液である。この実施形態では、塗布液として処理液を用いることにより、この処理液とこの処理液が塗布された記録媒体に吐出されるインクの色材である顔料を反応させて顔料の凝集を早めさせる。そして、この不溶化により、記録濃度の向上を図ることができる。さらに、ブリーディングの軽減または防止が可能となる。なお、インクジェット記録装置において用いる塗布液としては、上述の例に限られないことは勿論である。

図２１は、上述したインクジェット記録装置の要部を示す斜視図である。同図に示すように、給送トレイ２の一端の上方に塗布機構１００が設けられ、この塗布機構より上部で、給送トレイ２の中央部上方に記録ヘッド７などを備えた記録機構が設けられる。

図２２は、上述した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。同図において、液体塗布機構の要素であるローラ駆動機構１００４、ポンプ駆動モータ４００９、および大気連通弁のアクチュエータ３００５は、前述した液体塗布装置とで説明したものと同様の要素である。

ＣＰＵ５００１は、図２３にて後述する処理手順のプログラムに従い、塗布機構の各要素の駆動を制御するとともに、記録機構にかかるＬＦモータ５０１３、ＣＲモータ５０１５、および記録ヘッド７の駆動を、それぞれの駆動回路５０１２、５０１４、５０１６を介して制御する。すなわち、ＬＦモータ５０１３の駆動によって搬送ローラ４などを回転させ、また、ＣＲモータの駆動によって記録ヘッド７を搭載したキャリッジを移動させる。さらに、記録ヘッドのノズルからインクを吐出させる制御を行う。

図２３は、本実施形態のインクジェット記録装置における液体塗布およびそれに伴う記録動作の手順を示すフローチャートである。
同図において、ステップＳ１０１、Ｓ１０３〜Ｓ１０５の処理、およびステップＳ１０８〜Ｓ１１０の処理は、図１３に示した、それぞれ、ステップＳ１、Ｓ３〜Ｓ５、Ｓ７〜Ｓ９の処理と同様である。

図２３に示すように、本実施形態では、記録開始の指令があると（ステップＳ１０２）、ポンプ作動などの一連の液体塗布動作を行う（ステップＳ１０３〜Ｓ１０５）。そして、記録媒体の液体塗布が必要な部分に液体を塗布する。

この塗布工程の後、必要な部分に塗布液が塗布された記録媒体に対して、記録動作を行う（ステップＳ１０６）。すなわち、搬送ローラ４によって所定量ずつ搬送される記録媒体Ｐに対して記録ヘッド７を走査させる。この走査の間に記録データに応じてノズルからインクを吐出することにより記録媒体にインクを付着させてドットを形成する。この付着するインクは塗布液と反応するため、濃度向上や滲みの防止が可能となる。以上の記録媒体の搬送と記録ヘッドの走査を繰り返すことにより、記録媒体Ｐに対して記録がなされ、記録を終了した記録媒体は排紙トレイ１０上に排紙される。ステップＳ１０７で記録が終了したと判断すると、ステップＳ１０８以降の処理を行い、本処理を終了する。

なお、本実施形態では、記録媒体に対する液体塗布に伴い、その塗布が終了した部分に対して順次記録を行うものである。すなわち、塗布ローラから記録ヘッドへ至る搬送路の長さが記録媒体の長さよりも短く、記録媒体上の液体の塗布がなされた部分が記録ヘッドによる走査領域に至るときに、記録媒体の他の部分に塗布機構によって塗布が行われる形態であり、記録媒体の所定量の搬送ごとに、記録媒体の異なる部分で、順次、液体塗布と記録がなされていく。しかし、本発明の適用する上で、別の形態として、特許文献５に記載されるように、１つの記録媒体に対する塗布が完了してから記録を行うものであってもよい。

また、本発明における記録装置においては、液体塗布機構によって、蛍光増白剤を含有する液体を塗布することにより、媒体の白色度を向上させることが可能である。また、別の塗布液として、塗布媒体のカール（媒体が湾曲形状となる現象）を抑制する成分を含有する液体を用いることも可能である。前記液体塗布後の記録手段は、インクジェット記録方式に限られず、熱転写方式、電子写真方式などの記録方式でも効果を得ることができる。
また、銀塩写真方式の記録装置において、記録前に、感光剤を塗布してもよい。

本発明の液体塗布装置に係る実施形態の全体構成を示す斜視図である。 図１に示した塗布ローラ、カウンタローラおよび液体保持部材などの配置の一例を示す縦断側面図である。 図１および図２に示した液体保持部材の正面図である。 図３に示した液体保持部材をＡ−Ａ線にて切断した端面を示す端面図である。 図３に示した液体保持部材をＢ−Ｂ線にて切断した端面を示す端面図である。 図３に示した液体保持部材の平面図である。 図３に示した液体塗布部材の当接部を液体塗布ローラに当接させた状態を示す左側面図である。 図３に示した液体塗布部材の当接部を液体塗布ローラに当接させた状態を示す右側面図である。 本発明の実施形態において、液体保持部材と塗布ローラとによって形成される液体保持空間に塗布液が充填され、塗布ローラの回転により塗布媒体に液体が塗布されている状態を示す縦断面図である。 本発明の実施形態において、液体保持部材と塗布ローラとによって形成される液体保持空間に塗布液が充填され、塗布媒体が存在しない状態で塗布ローラを回転させた状態を示す縦断面図である。 本発明の実施形態における液体塗布装置の液体流路の概略構成を示す図である。 本発明の実施形態における制御系の概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態における液体塗布動作シーケンスを示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態において塗布ローラに対し当接部材によって加えられる押圧力と、塗布媒体に塗布される塗布液の塗布量との関係を示すグラフである。 本発明の第２実施形態の要部を示す縦断側面図である。 本発明の第３実施形態の要部を示す縦断側面図である。 本発明の第４実施形態の要部を示す縦断側面図である。 図１７に示した液体保持部材の一部切欠正面図である。 図１８に示した液体保持部材の側面図である。 本発明の実施形態におけるインクジェット記録装置の概略構成を示す縦断側面図である。 図２０に示したインクジェット記録装置の要部を示す斜視図である。 図２０に示した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。 図２０に示すインクジェット記録装置において実行される液体塗布動作および記録動作のシーケンスを示すフローチャートである。 本発明の実施形態において、媒体が普通紙である場合にその媒体の表面と塗布面での塗布過程を説明する説明図であり、塗布ローラとカウンタローラとのニップ部より上流側での状態を示している。 塗布ローラとカウンターローラとのニップ部における普通紙の表面と塗布ローラ塗布面の状態を示している。 塗布ローラとカウンタローラとのニップ部より下流側における、普通紙の表面と塗布ローラの塗布面の状態を示している。 塗布ローラを異なる材質で構成したときの、モータの駆動軸上における回転始動時の負荷トルク（始動トルク）の測定値を示すグラフである。 当接部材の材質を異なる材質で構成したときのモータの駆動軸上における回転始動時の負荷トルクの測定値を示す。 塗布ローラと液体保持部材の断面図であり、塗布ローラに対して液体保持部材を鉛直下側に圧接する状態を示している。 液体保持部材を、塗布ローラの回転中心を通る水平線上に位置するように配置した場合を示す断面図である。 液体保持空間内に塗布側の当接面よりも低い空間が含まれるように液体保持部材を配置した状態を示す断面図である。 塗布ローラと液体保持部材の断面図であり、塗布ローラに対して液体保持部材を圧接する位置として効果的な領域を示している。 第４実施形態における塗布ローラと液体塗布手段を示す斜視図である。 図３３に示す液体保持部材の断面図である。 図３３に示す液体保持部材の斜視図である。 図３３に示す液体保持機構の側面図である。 図３３に示す液体保持機構の断面図である。

符号の説明

１ インクジェット記録装置
２ 給紙トレイ
３ 分離ローラ
４ 搬送ローラ
５ ピンチローラ
６ プラテン
７ 記録部
８ 排紙ローラ
９ 排紙拍車
１０ 排紙トレイ
１００ 液体塗布装置
１００１ 塗布ローラ
１００２ カウンタローラ
１００３ ローラ駆動機構
１００４ ローラ駆動モータ
１００５ 動力伝達機構
２００１ 液体保持部材
２００２ 空間形成部材
２００３ 凹部
２００４ 液体供給口
２００５ 液体回収口
２００９ 当接部材
２０１０ 上縁部
２０１１ 下縁部
２０１２ 左側縁部
２０１３ 右側縁部
３０００ 液体流路
３００１ 第１流路
３００２ 第２流路
３００３ 貯蔵タンク
３００４ 大気連通口
３００５ 大気連通弁
３００６ 切換弁
３００７ ポンプ
４０００ 制御部
４００１ ＣＰＵ
４００２ ＲＯＭ
４００３ ＲＡＭ
４００４ 入力操作部
４００５ 表示部
４００６ 検出部
４００７ ローラ駆動モータの駆動回路
４００８ ポンプ駆動モータの駆動回路
４００９ ポンプ駆動モータ
４０１０ 大気連通弁の駆動回路
４０１１ 切換弁の駆動回路

Claims (24)

1. 媒体に液体を塗布する塗布面を有する塗布部材と、前記塗布部材の塗布面に当接して前記液体を保持する液体保持空間を形成する液体保持部材と、を有し、前記塗布部材の塗布面を回転移動させることによって前記塗布面に供給された液体を前記媒体に塗布する液体塗布装置であって、
   前記液体保持部材は、前記塗布部材の塗布面と当接する当接部が、単一部材によって環状に形成されていることを特徴とする液体塗布装置。
2. 前記塗布部材は、外周面を塗布面とする単一のローラを有し、前記ローラの塗布面の一部分には前記媒体が接触すると共に、前記塗布面の他の部分には前記液体保持部材の当接部が当接することを特徴とする請求項１に記載の液体塗布装置。
3. 前記塗布部材は、外周面を塗布面とする複数のローラを互いに接触するよう配置してなり、前記複数のローラのうち、一端に位置するローラの塗布面が前記媒体に接触すると共に、他端に位置するローラには前記液体保持部材の当接部が当接することを特徴とする請求項１に記載の液体塗布装置。
4. 前記塗布部材は、巡回移動する無端ベルトを有し、前記無端ベルトの一面に形成される塗布面の一部分が前記媒体に接触すると共に、前記塗布面の他の部分には前記液体保持部材の当接部が当接することを特徴とする請求項１に記載の液体塗布装置。
5. 前記液体保持部材は、前記液体保持空間から外部へと移動する塗布部材の塗布面に対し塗布液を層状に規制して供給することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の液体塗布装置。
6. 前記媒体に液体を塗布した後の塗布面に残留している塗布液を、前記塗布面の移動によって前記当接部と前記塗布面との間を通過させて前記液体液体保持空間に戻すことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の液体塗布装置。
7. 前記液体保持部材の当接部と、前記塗布部材の塗布面の少なくとも一方が弾性体であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の液体塗布装置。
8. 前記弾性体はシリコンを主成分とすることを特徴とする請求項７に記載の液体塗布装置。
9. 前記塗布部材の塗布面の硬度は、前記液体保持部材の当接部の硬度より低いことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の液体塗布装置。
10. 前記液体保持部材の当接部の摩擦係数は、前記塗布部材の塗布面の摩擦係数より小さいことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の液体塗布装置。
11. 前記液体保持部材の当接部は、前記塗布部材の回転移動方向と交差する方向に延在する上縁部および下縁部と、前記塗布部材の回転移動方向に沿って延在する左側縁部および右側縁部とを有し、前記各部を単一部材によって環状に連結形成してなることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の液体塗布装置。
12. 前記当接部は、少なくとも前記左側縁部および右側縁部は、前記塗布部材の塗布面から離間した状態においても前記塗布面の形状に合致する側面形状を維持するよう形成されていることを特徴とする請求項１１に記載の液体塗布装置。
13. 前記当接部は、前記上縁部と下縁部のうち、少なくとも前記塗布面に残留した塗布液を通過させる前記縁部の横断面形状を、塗布部材の円弧状の塗布面形状に沿って円弧状に形成したことを特徴とする請求項１１または１２に記載の液体塗布装置。
14. 前記液体保持部材は、前記塗布部材の移動方向と直交する方向においてほぼ同一の長さを有する空間形成基材と、この空間形成基材の一面に突設された環状の当接部材とを有し、前記塗布部材の塗布面に対して前記当接部材が当接することにより、前記空間形成基材と前記当接部材と前記塗布部材の塗布面とによって前記液体保持空間を形成することを特徴とする請求項１ないし１３のいずれかに記載の液体塗布装置。
15. 前記空間形成基材と、前記当接部材とが単一部材によって一体形成されていることを特徴とする請求項１４に記載の液体塗布装置。
    
16. 前記液体保持部材は、前記塗布部材の塗布面との当接によって形成される前記液体保持空間に対し、液体を供給する流路が接続されることを特徴とする請求項１ないし１５のいずれかに記載の液体塗布装置。
17. 前記流路は、前記液体保持部材に設けられた供給口に連結された供給路と、前記液体保持部材に設けられた回収口に連結された回収路と、を有することを特徴とする請求項１６に記載の液体塗布装置。
18. 前記供給口と前記回収口は、前記液体保持部材の当接部に囲まれた領域の長手方向における両端部近傍に設けられていることを特徴とする請求項１７に記載の液体塗布装置。
19. 前記液体が、水と、水の表面張力を下げる成分と、を含むことを特徴とする請求項１ないし１８に記載の液体塗布装置。
20. 前記液体保持部材の当接部は、前記塗布部材の回転移動方向と交差する方向に延在する上縁部と下縁部とを有し、前記塗布部材の回転移動方向の下流側の当接面が上流側の当接面より鉛直方向下側に位置し、かつ前記液体保持部材の前記塗布部材に対する押圧方向が水平線より上向きであることを特徴とする請求項１ないし１９のいずれかに記載の液体塗布装置。
21. 記録媒体を所定の搬送経路に沿って搬送する搬送手段と、
    記録媒体に対して記録を行う記録手段と、
    前記搬送経路に沿って搬送される記録媒体に液体を塗布する液体塗布機構とを備え、
    前記液体塗布機構は、
    記録媒体に液体を塗布する塗布面を有する塗布部材と、
    前記塗布部材の塗布面に当接して前記液体を保持する液体保持空間を形成する液体保持部材と、を有し、前記塗布部材の塗布面を回転移動させることによって前記塗布面に供給された液体を前記記録媒体に塗布するよう構成されると共に、
    前記液体保持部材は、前記塗布部材の塗布面と当接する当接部が、単一部材によって環状に形成されていることを特徴とする記録装置。
22. 前記記録媒体搬送経路において、前記塗布手段は記録手段の上流側に配置されることを特徴とする請求項２１に記載の記録装置。
23. 前記記録手段は、記録媒体に所定の記録剤を付着させることによって記録を行うことを特徴とする請求項２１または２２に記載の記録装置。
24. 前記記録手段は、記録媒体にインクを吐出することによって記録を行うインクジェット記録ヘッドを有することを特徴とする請求項２１ないし２３のいずれかに記載の記録装置。
    

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