JP5037389B2 - 液体塗布装置、画像形成装置および液体塗布方法 - Google Patents

Description

本発明は、媒体に液体を塗布する液体塗布装置、画像形成装置および液体塗布方法に関する。

円筒状の塗布ローラによって媒体に液体を塗布する技術が知られている。

特許文献１には、媒体に液体を塗布する塗布ローラと、塗布ローラに対向して配置されたバックアップローラと、凹部を有し、塗布ローラの外周面に当接することで塗布ローラの外周面との間に密閉された液室（液体保持空間）を形成する液体保持部材とを備え、前記液室に液体を保持する構成が開示されている。
特開２００７−８３１８０号公報

特許文献１に記載の構成によれば、塗布ローラに液体を供給する構造を簡易化することが可能だが、その一方で、液体を塗布する媒体の幅が変わってしまうと、塗布ローラの非通紙部に付着した液体が媒体支持部材であるバックアップローラに転写されるので、バックアップローラが汚れてしまい、さらに、バックアップローラに当接する媒体の裏面にも液体が転写されるので、媒体の裏面も汚れてしまうという課題がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、媒体の幅が変わった場合でも、液体の転写による媒体裏面等の汚れを防止することが可能な液体塗布装置、画像形成装置および液体塗布方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、媒体搬送方向と直交する幅方向のサイズが異なる複数種類の媒体にそれぞれ液体を塗布することが可能な液体塗布装置であって、前記媒体に液体を塗布する塗布面を有する液体塗布部材と、前記幅方向に配列された複数の凹部、前記各凹部にそれぞれ配設された複数の液体供給口、および、前記各凹部にそれぞれ配設された複数の液体排出口を有し、前記液体塗布部材の前記塗布面に当接することで前記幅方向に配列された複数の液室を形成する液体保持部材を備えたことにより、前記媒体の前記幅方向のサイズに応じて選択される前記各液室ごとに独立に前記液体供給口からの液体の供給および前記液体排出口からの液体の排出を行って前記液体塗布部材の前記塗布面のうちで前記媒体の前記幅方向のサイズの範囲内にある領域のみに液体を付与することが可能であることを特徴とする液体塗布装置を提供する。

この発明によれば、幅方向のサイズが異なる複数種類の媒体を使用する環境において、媒体のサイズに応じて選択した各液室ごとに独立に液体供給口からの液体の供給および液体排出口からの液体の排出を行って液体塗布部材の塗布面のうちで媒体の幅方向のサイズの範囲内にある領域のみに液体を付与することが可能になり、液体塗布部材に対向して媒体を支持する媒体支持部材や、この媒体支持部材に当接する媒体の裏面の汚れを防止することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記液体保持部材の前記凹部は、前記媒体を前記液体塗布部材に搬送する際に前記幅方向の基準となる搬送基準位置を基準にして、前記幅方向のサイズが互いに異なる複数種類の媒体間の前記サイズの差分ごとに隔壁で分割された構造であることを特徴とする液体塗布装置を提供する。

この発明によれば、液体保持部材の表面に一定サイズの凹部を複数設ける場合と比較して、凹部の分割数が少なくなり、液体の供給および排出に必要な部品の点数が少なくなるので、装置のコストアップを抑えることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記液体保持部材の前記凹部は、Ａ列サイズ、Ｂ列サイズ、Ｌ判サイズ、および、葉書サイズのうちで少なくともひとつの種類の前記幅方向のサイズに対応して分割された構造であることを特徴とする液体塗布装置を提供する。

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記液体保持部材の前記凹部は、前記搬送基準位置である右基準位置および左基準位置のうちで少なくとも一方を基準にして分割された構造であることを特徴とする液体塗布装置を提供する。

この発明によれば、媒体の中央を基準として凹部を分割する場合と比較して、凹部の分割数が少なくなり、液体の供給および排出に必要な部品の点数が少なくなるので、装置のコストアップを抑えることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記液体保持部材の前記凹部は、前記搬送基準位置である前記右基準位置および前記左基準位置のうちで一方をＡ列サイズの基準とし、且つ、他方をＢ列サイズの基準として、分割された構造であることを特徴とする液体塗布装置を提供する。

この発明によれば、Ａ列サイズ（Ａ４など）およびＢ列サイズ（Ｂ４など）を任意に使用する環境において、凹部の分割数が極小化して、部品点数が極小化するので、装置のコストアップを最小限に抑えることができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のうちでいずれか１項に記載の発明において、前記媒体の前記幅方向のサイズを取得する媒体サイズ取得手段と、前記媒体を前記液体塗布部材に搬送する際に前記幅方向の基準となる搬送基準位置を基準として、複数の前記液室のうちで前記媒体の前記幅方向のサイズの範囲内にある液室を液体の供給対象の液室として選択するとともに、前記媒体の前記幅方向のサイズの範囲外にある液室を液体の非供給対象の液室として選択する液室選択手段と、複数の前記液室のうちで前記供給対象の液室に前記液体供給口を介して液体を供給するとともに、前記非供給対象の液室内から前記液体排出口を介して液体を排出させる液体供給排出手段を備えたことを特徴とする液体塗布装置を提供する。

請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のうちでいずれか１項に記載の発明において、前記液体保持部材のうちで少なくとも前記液体塗布部材と当接する当接部分は、前記液体塗布部材との摺動負荷が低い低摺動材料であることを特徴とする液体塗布装置を提供する。

この発明によれば、液体保持部材と液体塗布部材との間の摩擦を軽減し、液体保持部材および液体塗布部材の磨耗を軽減することができる。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記低摺動材料は、フッ素樹脂であることを特徴とする液体塗布装置を提供する。

請求項９に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記低摺動材料は、ポリテトラフルオロエチレン、または、ポリオキシメチレンであることを特徴とする液体塗布装置を提供する。

請求項１０に記載の発明は、請求項１ないし９のいずれか１項に記載の液体塗布装置を備え、前記液体塗布部材によって前記液体が塗布された前記媒体に、色材を含む液体を付与して前記媒体に画像を形成することを特徴とする画像形成装置を提供する。

請求項１１に記載の発明は、媒体に液体を塗布する塗布面を有する液体塗布部材と、媒体搬送方向と直交する幅方向に配列された複数の凹部、前記各凹部にそれぞれ配設された複数の液体供給口、および、前記各凹部にそれぞれ配設された複数の液体排出口を有し、前記液体塗布部材の塗布面に当接することで前記幅方向に配列された複数の液室を形成する液体保持部材とを用いて、前記幅方向のサイズが異なる複数種類の媒体に液体を塗布することが可能な液体塗布方法であって、前記媒体の前記幅方向のサイズに応じて前記各液室ごとに独立に前記液体供給口からの液体の供給および前記液体排出口からの液体の排出を行って前記液体塗布部材の前記塗布面のうちで前記媒体の前記幅方向のサイズの範囲内にある領域のみに液体を付与することを特徴とする液体塗布方法を提供する。

請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の発明において、前記媒体の前記幅方向のサイズを取得し、複数の前記液室のうちで、前記媒体を前記液体塗布部材に搬送する際に前記幅方向の基準となる搬送基準位置を基準として、前記媒体の前記幅方向のサイズの範囲内にある液室を液体の供給対象の液室として選択するとともに、前記媒体の前記幅方向のサイズの範囲外にある液室を液体の非供給対象の液室として選択し、複数の前記液室のうちで前記供給対象の液室に前記液体供給口を介して液体を供給するとともに、前記非供給対象の液室内から前記液体排出口を介して液体を排出させることを特徴とする液体塗布方法を提供する。

本発明によれば、媒体の幅が変わった場合でも、液体の転写による媒体裏面等の汚れを防止することが可能となる。

以下、添付図面に従って、本発明の実施形態について、詳細に説明する。

図１は、本発明に係る液体塗布装置の一実施形態の主要部を示す断面図である。

図１において、液体塗布装置１０は、主として、塗布対象の媒体Ｐに塗布液を塗布する塗布ローラ１１と、塗布ローラ１１に対向して配置されたバックアップローラ１２と、塗布ローラ１１の外周面との間で塗布液を保持する液体保持部材２１を含んで構成されている。塗布ローラ１１の外周面は、媒体Ｐに塗布液を塗布する塗布面となっている。

塗布ローラ１１およびバックアップローラ１２は、それぞれ、媒体Ｐの搬送方向Ｖと直交する軸線方向に沿って配設された回動軸１１ａ、１２ａによって、回動自在に支持されている。また、バックアップローラ１２は、不図示の付勢手段によって塗布ローラ１１の外周面に向けて付勢されている。塗布ローラ１１が図中の時計方向に回転することにより、媒体Ｐは搬送方向Ｖに搬送される。

本例の液体保持部材２１は、塗布ローラ１１の軸線方向の幅（長手方向幅）のほぼ全体にわたって延在しており、塗布ローラ１１の外周面のほぼ全領域に塗布液を供給し得る。

液体保持部材２１は、基材２２と、基材２２の塗布ローラ１１に対向する面に突設されて、塗布ローラ１１の外周面に当接する環状の当接部２９によって構成されている。すなわち、液体保持部材２１は、凹部２３を有する。

液体保持部材２１は、バネ部材などの付勢部材２６の付勢力によって塗布ローラ１１の外周面に対して付勢されている。これにより、液体保持部材２１の当接部２９が塗布ローラ１１の外周面に当接した状態となる。このような当接状態では、塗布ローラ１１の外周面と、液体保持部材２１の複数の凹部２３とによって、閉塞された複数の液室７０（「液体保持空間」ともいう）が形成される。

図１の液体保持部材２１の構造の詳細を、図２〜図８を用いて説明する。

図２は、図１の液体保持部材２１を図１の塗布ローラ１１側から見た正面図である。

図２において、液体保持部材２１は、媒体Ｐの搬送方向Ｖと直交する幅方向Ｗ（液体保持部材２１の長手方向である）に沿って配列された複数の凹部２３（２３ａ〜２３ｅ）と、各凹部２３にそれぞれ配設された複数の液体供給口２４および複数の液体排出口２５を有する。各凹部２３は、基材２２に固着された当接部２９と、基材２２のうち当接部２９（２９ａ〜２９ｈ）で囲まれた部分とによって、構成されている。

当接部２９は、上縁部２９ａ、下縁部２９ｂ、右側縁部２９ｃ、左側縁部２９ｄ、および、凹部２３同士を隔てる隔壁２９ｅ〜２９ｈを一体に形成した弾性材料によって、上下対称の形状に形成されており、基材２２に固着されている。言い換えると、当接部２９の縁部２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄによって囲まれた凹部２３ａ〜２３ｅの全体が、隔壁２９ｅ、２９ｆ、２９ｇ、２９ｈによって区画されて、幅方向Ｗに沿って配列された各凹部２３ａ〜２３ｅがそれぞれ形成されている。

本例の凹部２３は、幅方向Ｗのサイズが異なる複数種類の媒体Ｐの搬送基準位置である右基準位置７１および左基準位置７２の両方を基準にして幅方向Ｗに分割された構造である。すなわち、液体保持部材２１の当接部２９の縁部２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄが塗布ローラ１１に当接することにより液体保持部材２１と塗布ローラ１１との間に形成される液体保持空間を、搬送基準位置７１、７２を基準にして、幅方向Ｗに複数の液室に分割した構造となっている。

本例では、右基準位置７１をＡ列サイズ（例えばＡ３短手サイズ、Ａ４短手サイズ、Ａ５短手サイズ）の基準とし、左基準位置７２をＢ列サイズ（例えばＢ４短手サイズ、Ｂ５短手サイズ）の基準として、区画された凹部２３が形成されている。本例の各凹部２３とＡ列サイズとの対応関係について簡単に説明すると、右基準位置７１を原点として、連続した３つの凹部（２３ａ〜２３ｃ）がＡ５サイズの媒体の短手方向幅に対応し、連続した４つの凹部（２３ａ〜２３ｄ）がＡ４サイズの媒体の短手方向幅（Ａ５サイズの媒体Ｐの長手方向幅でもある）に対応し、連続した５つの凹部（２３ａ〜２３ｅ）がＡ３サイズの媒体の短手方向幅（Ａ４サイズの媒体Ｐの長手方向幅でもある）に対応する。また、本例の各凹部２３とＢ列サイズとの対応関係について簡単に説明すると、左基準位置７２を原点として、連続した３つの凹部（２３ｅ、２３ｄ、２３ｃ）がＢ５サイズの媒体の短手方向幅に対応し、連続した４つの凹部（２３ｅ、２３ｄ、２３ｃ、２３ｂ）がＢ４サイズの媒体の短手方向幅（Ｂ５サイズの媒体Ｐの長手方向幅でもある）に対応する。

このように本実施形態の液体保持部材２１の凹部２３は、塗布ローラ１１とバックアップローラ１２との間を通すように媒体を搬送する際に幅方向Ｗの基準となる搬送基準位置７１、７２を基準にして、幅方向Ｗのサイズが互いに異なる複数種類の媒体間の幅方向Ｗにおけるサイズの差分ごとに隔壁２９ｅ〜２９ｈで分割された構造である。

以下では、図３（Ａ）および（Ｂ）を用いて、Ａ列サイズ、Ｂ列サイズに分けて説明する。

図３（Ａ）は、Ａ列サイズに関し、右基準位置７１を基準にして、当接部２９のうち縁部２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄに囲まれた原凹部２３０を分割した場合を示す。原凹部２３０の幅方向Ｗのサイズは、塗布対象の媒体の中で最も幅サイズが大きなＡ３短手サイズに等しい。右基準位置７１を原点として、Ａ列サイズで最も幅サイズが小さいＡ５短手サイズに等しい幅サイズの凹部２３１、Ａ４短手サイズとＡ５短手サイズとの差分に等しい幅サイズの凹部２３ｄ、Ａ３短手サイズとＡ４短手サイズとの差分に等しい幅サイズの凹部２３ｅという順で、区画形成されている。

図３（Ｂ）は、Ｂ列サイズに関し、左基準位置７２を基準にして、原凹部２３０を分割した場合を示す。原凹部２３０の幅方向Ｗのサイズは、Ａ３短手サイズに等しい。左基準位置７２を原点として、Ｂ列サイズで最も幅サイズが小さいＢ５短手サイズに等しい幅サイズの凹部２３２、Ｂ４短手サイズとＢ５短手サイズとの差分に等しい幅サイズの凹部２３ｂという順で、区画形成されている。

図２に示す液体保持部材２１の凹部分割構造は、図３（Ａ）の凹部分割構造と、図３（Ｂ）の凹部分割構造とを合成したものである。すなわち、本例の液体保持部材２１の凹部２３は、右基準位置７１および左基準位置７２のうちで一方をＡ列サイズに関する凹部２３の分割基準とし、且つ、他方をＢ列サイズに関する凹部２３の分割基準として、媒体間の幅サイズの差分ごとに隔壁２９ｅ〜２９ｈで凹部分割を行った構造である。

本例の搬送基準位置は、塗布ローラ１１とバックアップローラ１２との間に媒体Ｐを通すように搬送する際の媒体Ｐの幅方向Ｗの基準となる位置である。例えば、媒体Ｐの幅方向Ｗにおける右端を搬送経路上で不図示の規制部材に突き当てる位置が右基準位置であり、媒体Ｐの幅方向Ｗにおける左端を搬送経路上で不図示の規制部材に突き当てる位置が左基準位置である。図２に示した例では、異なるＡ列サイズ（Ａ３短手サイズ、Ａ４短手サイズ、Ａ５短手サイズ）の媒体Ｐが同一の右基準位置７１に突き当てられて搬送される。その一方で、異なるＢ列サイズ（Ｂ４短手サイズ、Ｂ５短手サイズ）の媒体Ｐが同一の左基準位置７２に突き当てられて搬送される。

本実施形態では、搬送基準位置が、凹部分割の原点（分割基準位置）となっている。すなわち、搬送基準位置を原点にして複数の凹部２３からひとつまたは複数の凹部２３を選択すると、全体として媒体Ｐの幅サイズに対応する幅の液体保持部が構成される構造になっている。言い換えると、搬送基準位置を原点にして複数の液室７０からひとつまたは複数の液室７０を選択して塗布液を充填することにより、媒体Ｐの幅サイズに対応する幅にわたって塗布ローラ１１の外周面に塗布液を供給できる構造となっている。

以下では、搬送基準位置を単に「基準位置」ということもある。

基準位置は、装置の設計時に設定される。例えば、媒体Ｐを基準位置に合わせて搬送させるための搬送路やその制御機構が設けられる。また、液体保持部材２１の当接部２９の側縁部２９ｃ、２９ｄを基準位置に位置合わせする。

なお、Ａ３短手サイズ、Ａ４短手サイズおよびＡ５短手サイズに対応した凹部分割構造を例に説明したが、このような場合に特に限定されない。例えば、Ａ５長手サイズはＡ４短手サイズと同一なので、Ａ５媒体は通紙する幅を長手サイズに限定することにより、符号２３ｂおよび２３ｃの凹部を共通化してひとつの凹部にしてもよい。

また、Ｂ列サイズの媒体を使用しない場合には、図３（Ａ）に示したように、Ａ列サイズに対応する凹部のみを形成してもよい。

また、Ａ列サイズおよびＢ列サイズについて説明したが、媒体Ｐの種類は特に限定されない。例えば、Ｌ判サイズ（８９ｍｍ×１２７ｍｍを基準としたサイズ）や、葉書サイズに対応する凹部２３を設けてもよい。

図４は、図２の４−４線に沿った断面図である。図５は、図２の５−５線に沿った断面図である。図６は、図２の６−６線に沿った断面図である。また、図７の平面図および図８の右側面図は、図２の液体保持部材２１を塗布ローラ１１に当接させた状態を示す。

液体保持部材２１の凹部２３は、基材２２と塗布ローラ１１との間に一定の間隔を形成する。

本例の液体保持部材２１は、継ぎ目なく一体に形成された当接部２９が、バネ部材（図１の２６）の付勢力によって塗布ローラ１１の外周面に隙間なく連続した状態で当接する。その結果、液室（図１の７０）は、当接部２９と、基材２２の当接部２９が突設されている面と、塗布ローラ１１の外周面とによって、実質的に閉塞した空間となり、この空間に液体が保持される。

塗布ローラ１１の回転が停止した状態では、当接部２９と塗布ローラ１１の外周面とは液密状態（液室７０の内と外の間で液体を通さない状態である）を維持する。ここで、液密状態には、当接部２９が塗布ローラ１１の外周面に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前記外周面に当接する状態を含む。

当接部２９のうち隔壁２９ｅ〜２９ｈは、幅方向Ｗにおいて塗布ローラ１１の外周面に均一に塗布液が存在する状態となるように、１ｍｍ以下の幅で形成することが、好ましい。塗布ローラ１１の外周面上で塗布液は若干拡がるので、塗布液の付着状態が均一になる。

また、当接部２９のうち左右の側縁部２９ｃ、２９ｄは、図８に示すように塗布ローラ１１の外周面に隙間なく連続的に当接するように、湾曲した形状で形成することが、好ましい。また、基材２２の当接部２９で囲まれた部分の断面形状（すなわち凹部２３の底部の断面形状）は、塗布ローラ１１の外周面にその回転方向において均一に液体が付与されるように、塗布ローラ１１の外周面に沿った円弧形状であることが、好ましい。

液体保持部材２１の当接部２９の材料としては、塗布ローラ１１の塗布面との摺動負荷が低い低摺動部材を用いる。例えば、低摺動部材としてフッ素樹脂であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が挙げられる。他のフッ素樹脂、例えば、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、パーフルオロエチレンプロペンコポリマ（ＦＥＰ）等を用いてもよい。このような低摺動部材を用いることにより、塗布ローラ１１が回転動作するときに、液体保持部材２１と塗布ローラ１１の摩擦を軽減できることにより、液体保持部材２１または塗布ローラ１１の磨耗を軽減することができる。

また、当接部２９の材料として、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）を用いてもよい。

液体保持部材２１の基材２２には、図２に示すように、当接部２９に囲まれた領域内に、それぞれ基材２２を貫通する液体供給口２４および液体排出口２５が配設されている。これらの液体供給口２４および液体排出口２５は、図４〜図６に示すように基材２２の背面に突設された円筒状の連結部２４１、２５１にそれぞれ連通している。連結部２４１、２５１は、後述の液体流路（図９の３０）に連結されている。液体供給口２４は、液体流路から供給される塗布液を液室７０に供給し、液体排出口２５は液室７０内の液体を液体流路へと排出させるためのものである。このように塗布液の供給および排出を行うことにより、本例では各液室７０内の端部から端部へと塗布液が流動する。液体供給口２４および液体排出口２５の配設位置は、塗布液の流動が適切に行われるように適宜変更してもよい。

図９は、本実施形態の液体塗布装置１０における液体供給系の概略構成を示す説明図である。

液体流路３０は、塗布液を貯蔵する貯蔵タンク３３と液体保持部材２１の各液体供給口２４ａ〜２４ｅとを連結している液体供給流路３１ａ〜３１ｅを有する。また、液体流路３０は、液体保持部材２１の各液体排出口２５ａ〜２５ｅと貯蔵タンク３３とを連結している液体回収流路３２ａ〜３２ｅを有する。

各液体供給流路３１ａ〜３１ｅおよび液体回収流路３２ａ〜３２ｅは、各凹部２３ａ〜２３ｅごとに、配設されている。言い換えると、液体保持部材２１の凹部２３ａ〜２３ｅと塗布ローラ１１によって形成される各液室７０ａ〜７０ｅごとに、液体供給流路３１ａ〜３１ｅおよび液体回収流路３２ａ〜３２ｅが設けられている。

各液体供給流路３１ａ〜３１ｅには、それぞれ、各液室７０ａ〜７０ｅに対応して、三方弁からなる切換弁３６ａ〜３６ｅが設けられている。切換弁３６ａ〜３６ｅは、各液室７０ａ〜７０ｅを、それぞれ、大気に連通させるか、それとも大気との連通を遮断して貯蔵タンク３３に連通させるかを切り換える。

各液体回収流路３２ａ〜３２ｅには、それぞれ、各液室７０ａ〜７０ｅに対応して、ポンプ３７ａ〜３７ｅが設けられている。各ポンプ３７ａ〜３７ｅは、液体流路３０を介して塗布液および空気を所望の方向へ流動させる。各切換弁３６ａ〜３６ｅにて各液室７０ａ〜７０ｅを貯蔵タンク３３に連通させた状態では、各ポンプ３７ａ〜３７ｅによって、各液室７０ａ〜７０ｅごとに、貯蔵タンク３３内の塗布液を液室へ流動させる。切換弁３６ａ〜３６ｅにて各液室７０ａ〜７０ｅごとに大気に連通させた状態では、各液室７０ａ〜７０ｅごとに、ポンプ３７ａ〜３７ｅによって、大気（空気）を液室へ流動させる。また、液体流路３０から各液室７０ａ〜７０ｅへの塗布液および空気の流動、各液室７０ａ〜７０ｅから貯蔵タンク３３への塗布液および空気の流動を、ポンプ３７ａ〜３７ｅによって行う。

貯蔵タンク３３には、大気連通口３４が設けられており、大気連通口３４には、大気との連通および遮断を切り換える大気連通弁３５が設けられている。

大気連通弁３５を開いた状態で、切換弁３６ａ〜３６ｅを媒体Ｐの幅サイズに応じて切り換えてポンプ３７ａ〜３７ｅを駆動することにより、媒体Ｐの幅サイズの範囲内に位置する液室７０内に、液体供給口２４を介して塗布液を供給するとともに、媒体Ｐの幅サイズの範囲外に位置する液室７０内の塗布液を液体排出口２５を介して排出させる。

例えば、媒体ＰがＡ４短手サイズの場合、右基準位置７１を基準として４つの液室７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄをこれらに連通する切換弁３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄによって貯蔵タンク３３に連通させるとともに、他の液室７０ｅをこれに連通する切換弁３６ｅによって大気に連通させる。そして、液室７０ａ〜７０ｅに連通する各ポンプ７０ａ〜７０ｅを駆動する。これにより、右基準位置７１を基準として４つの液室７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄには貯蔵タンク３３から液体供給口２４ａ〜２４ｄを介して塗布液が充填される一方で、他の液室７０ｅ内の塗布液はポンプ３７の吸引により液体排出口２５ｅから排出されて、貯蔵タンク３３に回収される。

図１０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１０において、制御部４００は、液体塗布装置の全体を統括して制御する。制御部４００は、所定のプログラムに従い各種の処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）４０１と、前記プログラムなどを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）４０２と、各種の処理に用いられるデータなどを一時的に格納するＲＡＭ（Random Access memory）４０３を含んで構成されている。

入力操作部４０４は、所定の指令あるいはデータの入力などに用いるキーボード（あるいは各種スイッチなど）を含んで構成されている。

表示部４０５は、各種の表示を行う。例えば、液晶表示装置によって構成される。

また、制御部４００には、媒体Ｐの幅サイズ（搬送方向Ｖに直交する幅方向Ｗのサイズである）を検出するためのセンサ（媒体サイズ検出用センサ）、媒体Ｐの位置を検出するセンサ（媒体位置検出用センサ）、各部の動作状態を検出するセンサなどを含む検出部４０６が接続されている。さらに制御部４００には、各ローラを駆動するローラ駆動モータ４１２、ポンプ３７を駆動するポンプ駆動モータ４０９、大気連通弁３５、および、切換弁３６が、それぞれ駆動回路４０７、４０８、４１０、４１１を介して接続されている。

制御部４００は、幅方向Ｗの搬送基準位置を基準として、駆動回路４１１を介して切換弁３６を制御することにより、液体の供給対象の液室および非供給対象の液室の選択を行う。また、駆動回路４０８を介してポンプ駆動モータ４０９を制御することにより、ポンプ３７を用いて液室７０の液体の供給および排出を行う。

図１０において、主として検出部４０６および制御部４００によって、媒体Ｐの幅方向Ｗのサイズ（幅サイズ）を取得する媒体サイズ取得手段が構成されている。

図１１は、本実施形態の液体塗布装置１０における液体塗布処理の一例の流れを示すフローチャートである。本処理は、図１０のＣＰＵ４０１の制御によって、プログラムに従い実行される。

まず、ステップＳ１にて、媒体Ｐの幅サイズを取得する。例えば、検出部４０６によって、媒体Ｐの種別（例えばＡ３、Ａ４、Ａ５、Ｂ４およびＢ５のいずれであるか）と、媒体Ｐの給紙態様（縦給紙であるか横給紙であるか）とを検出する。縦給紙の場合には媒体Ｐの短手サイズが幅方向Ｗのサイズとなり、横給紙の場合には媒体Ｐの長手サイズが幅方向Ｗのサイズとなる。ＲＯＭ４０２には、媒体種別および給紙態様の組み合わせと、幅方向Ｗにおける媒体Ｐの幅サイズとの対応関係を示すテーブル情報が予め記憶されている。ＣＰＵ４０１は、検出部４０６の検出結果とＲＯＭ４０２のテーブル情報に基づいて、幅方向Ｗにおける媒体Ｐの幅サイズを取得する。幅方向Ｗにおける媒体Ｐの幅サイズを直に検出するセンサ（例えば光学センサ）を用いて媒体Ｐの幅サイズを取得してもよい。

次に、ステップＳ２にて、大気連通弁３５を開いて貯蔵タンク３３を大気に開放させるとともに、搬送基準位置を基準として、複数の液室７０のうちで媒体Ｐの幅サイズの範囲内に位置する液室を液体の供給対象の液室として選択するとともに、媒体Ｐの幅サイズの範囲外に位置する液室を液体の非供給対象の液室として選択する。本例では、切換弁３６を用いて液室選択を行う。

例えば、図１２に示すように、右基準位置７１を基準として媒体Ｐ（例えばＡ４短手サイズ）を搬送する場合、右基準位置７１を原点として液室選択を行い、通紙領域に対応する液室７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄを貯蔵タンク３３と連通させる一方で、非通紙領域に対応する液室７０ｅを大気と連通させる。

また、例えば、図１３に示すように、左基準位置７２を基準として媒体Ｐ（例えばＢ５短手サイズ）を搬送する場合、左基準位置７２を原点として液室選択を行い、通紙領域に対応する液室７０ｅ、７０ｄ、７０ｃを貯蔵タンク３３と連通させる一方で、非通紙領域に対応する液室７０ｂ、７０ａを大気と連通させる。

次に、ステップＳ３にて、ポンプ３７を一定時間駆動して、複数の液室７０のうちで液体供給対象の液室に塗布液を供給する一方で、非供給対象の液室から残存している塗布液を排出する。具体的には、通紙領域に対応する液室７０および各流路３１、３２内に塗布液が充填されていない場合には、これらの内部の空気がポンプ３７によって貯蔵タンク３３へと送られて大気へと排出されるとともに、通紙領域に対応する液室７０および各流路３１、３２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。その一方で、非通紙領域に対応する液室７０および各流路３１、３２内に塗布液が充填されている場合には、これらの内部の塗布液がポンプ３７によって貯蔵タンク３３へと回収される。これらの内部に残存している塗布液がポンプ３７によって貯蔵タンク３３へと回収される。この初期動作によって、塗布ローラ１１の通紙領域に対し塗布液が供給された状態となり、媒体Ｐへの塗布が可能となる。その一方で、塗布ローラ０１の非通紙領域には塗布液が供給されない。

塗布開始指令が入力されると（ステップＳ４）、再びポンプ３７が作動を開始する（ステップＳ５）。これにより、通紙領域に対応する液室７０において液体供給口２４側よりも液体排出口２５側を負圧にした状態で、液体流路３０内で塗布液を循環させる。次いで、液体流路３０内で塗布液を循環させながら、塗布ローラ１１が図１で時計周りに回転を開始する（ステップＳ６）。この塗布ローラ１１の回転により、通紙領域に対応する液室７０に充填された塗布液は、塗布ローラ１１に当接する液体保持部材２１の当接部２９の押圧力に抗して、塗布ローラ１１と当接部２９の下縁部２９ｂとの間を摺り抜けて、塗布ローラ１１の外周面の通紙領域に層状態となって付着する。そして、塗布ローラ１１に付着した塗布液は、塗布ローラ１１とバックアップローラ１２との当接部に送られる。

次いで、塗布ローラ１１とバックアップローラ１２との間に媒体Ｐが搬送され、これらのローラ１１、１２の間に媒体Ｐが挿入される。これと共に、挿入された媒体Ｐは、塗布ローラ１１とバックアップローラ１２の回転に伴い搬送される（ステップＳ７）。この搬送の間に、図１４に示すように、塗布ローラ１１の外周面に塗布された塗布液Ｌが、塗布ローラ１１から媒体Ｐに転写される。

なお、塗布ローラ１１とバックアップローラ１０２との間に媒体Ｐを供給する手段としては、給送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としてもよい。

上記のようにして、媒体Ｐ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い（ステップＳ８）、塗布工程を終了しない場合は、ステップＳ７に戻り、媒体の塗布が必要な部分の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１１を停止させ（ステップＳ９）、さらに、ポンプ３７の駆動を停止させる（ステップＳ１０）。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Ｓ４〜Ｓ１０の動作を繰り返す。一方、塗布開始指令が入力されていなければ、液室７０および液体流路３０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１１）、塗布にかかる処理を終了する。

なお、上記回収動作は、大気連通弁３５および切換弁３６を開放し、ポンプ３７を駆動することによって液室７０および液体回収流路３２内の塗布液を貯蔵タンク３３へと流入させることによって行う。この回収動作を行うことにより、液室７０からの塗布液の蒸発を完全に防止ないしは緩和することができる。また、回収動作後は大気連通弁３５を閉じ、切換弁３６を切換えて液体供給流路３１との連通を遮断することにより、貯蔵タンク３３を大気から遮断する。これにより、貯蔵タンク３３からの塗布液の蒸発を防止ないしは軽減することができると共に、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完全に防止ないしは軽減することができる。

なお、図９を用いて、各凹部２３ａ〜２３ｅごとに個別のポンプ３７ａ〜３７ｅを設けた場合を例に説明したが、このような場合に特に限定されない。例えば、図１５に示すように、複数の凹部２３ａ〜２３ｅで共通のポンプ３７を設けてもよい。言い換えると、複数の液室７０ａ〜７０ｅで共通のポンプ３７を設ける。この例では、各凹部２３ａ〜２３ｅごとに設けた流量調整バルブ３８ａ〜３８ｅを用いて流量調整を行う。
（画像形成装置）
図１６は、図１に示した液体塗布装置１０を適用した画像形成装置１００の一例の概略構成図である。

給紙カセット５２には、複数の媒体Ｐ（以下「被記録媒体」という）が載置される。給送ローラ５３は、給紙カセット５２に載置されている被記録媒体Ｐ（被塗布媒体）を１枚ずつ繰り出して搬送経路に給送する。搬送経路中には、被記録媒体Ｐに処理液を塗布する塗布ローラ１１と、被記録媒体Ｐを支持するバックアップローラ１２が配置されている。処理液が塗布された被記録媒体Ｐは、搬送ローラ対５４、５５によってプラテン５６の上を搬送される。ヘッド５７は、プラテン５６上の被記録媒体Ｐに対してインクを吐出して画像を形成する。画像が形成された被記録媒体Ｐは、排出ローラ対５８、５９によって、排出トレイ６０に排出される。

給紙カセット５２は、画像形成装置１００に対して着脱自在であり、且つ、異なる幅サイズの被記録媒体Ｐを自在に載置可能である。図１７に示すように、給紙カセット５２を複数設けてもよい。各給紙カセット５２には、互いに異なる幅サイズの被記録媒体Ｐを載置できる。手差しの給紙手段を設けてもよい。

画像形成装置としては、インクを吐出するノズルを被記録媒体Ｐの最大幅に亘って配設した長尺なヘッドを用いて画像形成を行ういわゆるフルライン型の画像形成装置を構成してもよい。

処理液は、例えば、色材を含むインクを被記録媒体Ｐに吐出した際に色材の凝集を早める液体である。このような処理液によって被記録媒体Ｐ上の色材の凝集を早めさせることにより、記録濃度の向上と、ブリーディングの軽減または防止が可能となる。

本発明の画像形成装置において被記録媒体Ｐに塗布する液体（塗布液）は、前述の処理液には特に限定されない。

本発明は、本明細書において説明した例や図面に図示された例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の設計変更や改良を行ってよいのはもちろんである。

本発明に係る液体塗布装置の一実施形態の主要部を示す断面図 液体保持部材の一例を示す正面図 液体保持部材の凹部分割の説明に用いる説明図 図２の４−４線に沿った断面図 図２の５−５線に沿った断面図 図２の６−６線に沿った断面図 図２に示した液体保持部材を塗布ローラに当接させた状態を示す平面図 図２に示した液体保持部材を塗布ローラに当接させた状態を示す側面図 液体塗布装置の実施形態の液体供給系の一例を示す概略構成図 液体塗布装置の実施形態の制御系の一例を示す概略構成図 液体塗布装置の実施形態における液体塗布処理の一例の流れを示すフローチャート 右基準位置の場合の媒体搬送および液体塗布を説明するための説明図 左基準位置の場合の媒体搬送および液体塗布を説明するための説明図 液体保持部材と塗布ローラとによって形成される液室に塗布液が充填され、塗布ローラと媒体とが接触する状態を説明するための縦断断面図 液体塗布装置の実施形態の液体供給系の他の例を示す概略構成図 本発明の液体塗布装置を適用した画像形成装置の一例の概略構成図 本発明の液体塗布装置を適用した画像形成装置の他の例の概略構成図

符号の説明

１０…液体塗布装置、１１…塗布ローラ、１２…バックアップローラ、２１…液体保持部材、２２…液体保持部材の基材、２３…液体保持部材の凹部、２４…液体保持部材の液体供給口、２５…液体保持部材の液体排出口、２９…液体保持部材の当接部、３１…液体供給流路、３２…液体回収流路、３３…貯蔵タンク、３６…切換弁、３７…ポンプ、４０１…ＣＰＵ、４０２…ＲＯＭ、４０６…検出部

Claims (12)

1. 媒体搬送方向と直交する幅方向のサイズが異なる複数種類の媒体にそれぞれ液体を塗布することが可能な液体塗布装置であって、
   前記媒体に液体を塗布する塗布面を有する液体塗布部材と、
   前記幅方向に配列された複数の凹部、前記各凹部にそれぞれ配設された複数の液体供給口、および、前記各凹部にそれぞれ配設された複数の液体排出口を有し、前記液体塗布部材の前記塗布面に当接することで前記幅方向に配列された複数の液室を形成する液体保持部材と、
   を備えたことにより、前記媒体の前記幅方向のサイズに応じて選択される前記各液室ごとに独立に前記液体供給口からの液体の供給および前記液体排出口からの液体の排出を行って前記液体塗布部材の前記塗布面のうちで前記媒体の前記幅方向のサイズの範囲内にある領域のみに液体を付与することが可能であることを特徴とする液体塗布装置。
2. 前記液体保持部材の前記凹部は、前記媒体を前記液体塗布部材に搬送する際に前記幅方向の基準となる搬送基準位置を基準にして、前記幅方向のサイズが互いに異なる複数種類の媒体間の前記サイズの差分ごとに隔壁で分割された構造であることを特徴とする請求項１に記載の液体塗布装置。
3. 前記液体保持部材の前記凹部は、Ａ列サイズ、Ｂ列サイズ、Ｌ判サイズ、および、葉書サイズのうちで少なくともひとつの種類の前記幅方向のサイズに対応して分割された構造であることを特徴とする請求項２に記載の液体塗布装置。
4. 前記液体保持部材の前記凹部は、前記搬送基準位置である右基準位置および左基準位置のうちで少なくとも一方を基準にして分割された構造であることを特徴とする請求項２に記載の液体塗布装置。
5. 前記液体保持部材の前記凹部は、前記搬送基準位置である前記右基準位置および前記左基準位置のうちで一方をＡ列サイズの基準とし、且つ、他方をＢ列サイズの基準として、分割された構造であることを特徴とする請求項４に記載の液体塗布装置。
6. 前記媒体の前記幅方向のサイズを取得する媒体サイズ取得手段と、
   前記媒体を前記液体塗布部材に搬送する際に前記幅方向の基準となる搬送基準位置を基準として、複数の前記液室のうちで前記媒体の前記幅方向のサイズの範囲内にある液室を液体の供給対象の液室として選択するとともに、前記媒体の前記幅方向のサイズの範囲外にある液室を液体の非供給対象の液室として選択する液室選択手段と、
   複数の前記液室のうちで前記供給対象の液室に前記液体供給口を介して液体を供給するとともに、前記非供給対象の液室内から前記液体排出口を介して液体を排出させる液体供給排出手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１ないし５のうちでいずれか１項に記載の液体塗布装置。
7. 前記液体保持部材のうちで少なくとも前記液体塗布部材と当接する当接部分は、前記液体塗布部材との摺動負荷が低い低摺動材料であることを特徴とする請求項１ないし６のうちでいずれか１項に記載の液体塗布装置。
8. 前記低摺動材料は、フッ素樹脂であることを特徴とする請求項７に記載の液体塗布装置。
9. 前記低摺動材料は、ポリテトラフルオロエチレン、または、ポリオキシメチレンであることを特徴とする請求項７に記載の液体塗布装置。
10. 請求項１ないし９のいずれか１項に記載の液体塗布装置を備え、
    前記液体塗布部材によって前記液体が塗布された前記媒体に、色材を含む液体を付与して前記媒体に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
11. 媒体に液体を塗布する塗布面を有する液体塗布部材と、媒体搬送方向と直交する幅方向に配列された複数の凹部、前記各凹部にそれぞれ配設された複数の液体供給口、および、前記各凹部にそれぞれ配設された複数の液体排出口を有し、前記液体塗布部材の塗布面に当接することで前記幅方向に配列された複数の液室を形成する液体保持部材とを用いて、前記幅方向のサイズが異なる複数種類の媒体に液体を塗布することが可能な液体塗布方法であって、
    前記媒体の前記幅方向のサイズに応じて前記各液室ごとに独立に前記液体供給口からの液体の供給および前記液体排出口からの液体の排出を行って前記液体塗布部材の前記塗布面のうちで前記媒体の前記幅方向のサイズの範囲内にある領域のみに液体を付与することを特徴とする液体塗布方法。
12. 前記媒体の前記幅方向のサイズを取得し、複数の前記液室のうちで、前記媒体を前記液体塗布部材に搬送する際に前記幅方向の基準となる搬送基準位置を基準として、前記媒体の前記幅方向のサイズの範囲内にある液室を液体の供給対象の液室として選択するとともに、前記媒体の前記幅方向のサイズの範囲外にある液室を液体の非供給対象の液室として選択し、複数の前記液室のうちで前記供給対象の液室に前記液体供給口を介して液体を供給するとともに、前記非供給対象の液室内から前記液体排出口を介して液体を排出させることを特徴とする請求項１１に記載の液体塗布方法。

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