JP5063384B2 - 液体塗布装置および記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体塗布装置および記録装置に関し、特にインクの凝集を早めるなどの所定の目的で記録媒体に液体と塗布する液体塗布装置および記録装置に関する。

現在、記録装置により記録される記録媒体に、液体や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の記録媒体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いことがある。

このような問題を解消する構成として、例えば特許文献１には、ダイコータ方式において、回転するロッドバーを用いる方法が開示されている。このロッドバーを用いる方法では、ロッドバーに対して吐出用スリットから塗布液を吐出し、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。このような方法では、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、塗布液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、塗布液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。

また、例えば特許文献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塗布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塗布液が付与される技術が開示されている。本技術では、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付与されている塗布液が転写、塗布される。さらに、特許文献３には、染料を不溶化する処理液（塗布液）を記録の前に予め塗布する機構が開示されている。本技術では、補充タンクの塗布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、同時にその汲み出された塗布液が記録媒体に塗布されるものである。

以上の特許文献１ないし３に開示された技術は、いずれも、ロッドバーまたはローラが回転しつつ、バーまたはローラの表面に塗布液が付与・供給されるところ、この付与・供給を行なう部分は、大気に開放されあるいは連通した部分である。このため、塗布液が蒸発するおそれがあり、また、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ことがある。

これに対し、インク等の液体をローラに付与・供給する部分をシールする構成が知られている。例えば、特許文献４に開示された装置は、ドクターブレードを有するインク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（インク溜まり）を形成している。このような構成により、液体の蒸発および漏れを抑制することができる。

さらに、特許文献５に開示された装置は、円環状の部材をローラに当接することにより、塗布液を保持するための密閉領域を形成して、塗布液が蒸発することを防止することができる。

しかしながら、特許文献４および５に開示される塗布構成では、塗布液を掻き取るドクターブレード上もしくはシールプレートに塗布液が残留することになる。間隔調整板の利用や撥水材の使用により低減することは可能であるが、塗布部材と液室とのニップ部およびその付近には塗布液は残留する。この状態で長期間にわたって装置を停止させていると、塗布部材と液室との間およびその付近に介在する塗布液の粘度が上昇し、塗布液が固着することがある。塗布液が塗布部材と液室とのニップ部で増粘・固着した場合には、塗布部材上の液室とのニップ部に相当する箇所のみ多量の塗布液が付着し、塗布部材の表面上で均一な層を形成することが困難となる。そのため、部分的に塗布液が不均一となることがある。

これに対し、特許文献６に開示された技術では、記録動作の待機状態中に一定時間毎にローラ回転動作を行い、固着防止を行う手段が開示されている。特許文献６に開示された記録装置では、記録動作の待機中の一定時間毎にローラの空回転を行なうことにより、ローラ上に付着した増粘した塗布液を、通常の粘度に復帰させている。そして、一定時間が経過する毎に対向するローラを離間させることにより、ニップ部に塗布液が固着することを抑制している。

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２００５−２５４２２９号公報 特開２００２−９６４５２号公報

しかしながら、特許文献６に開示された技術では、待機中の一定時間毎に動作を行なうため、待機時間が長ければ長いほど、消費電力が増大する。また、電源をＯＦＦの状態で放置された場合には、内蔵電源などの機構が必要となる。さらに、一定時間が経過する毎に対向するローラを離間させるため、通常の塗布機構の他、ローラを離間させる機構が必要となり、塗布装置の機構が複雑になり、また、装置のサイズを大きくせざるを得ないことがある。

本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、新たな機構を設けることなく、塗布部材および液体供給部材の当接部で増粘・固着した塗布液を効率的に除去し、安定した塗布を行うことができる液体塗布装置および記録装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、塗布面に供給された液体を記録媒体に塗布する塗布動作を行なう塗布ローラと、前記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、前記塗布動作よりも前に、前記塗布ローラの回転を伴って、前記塗布面に付着した固着液を前記液体保持空間内の前記液体に接触させることより前記固着液を溶解させる固着液除去動作を行なう制御部と、を具える液体塗布装置であって、前記制御部は、前記塗布面の部分が前記液体保持空間を通過する間に前記液体と接触する時間が、前記塗布動作時よりも前記固着液除去動作時の方が長くなるように、前記塗布ローラの回転を制御することを特徴とする。

以上の構成によれば、塗布動作前に塗布部材と液体保持部材との間やその付近に残留・固着した増粘した液体を再溶解することができ、塗布部材の表面上に付着する液体の不均一を抑制することができる。その結果、記録媒体にムラのない塗布動作を行うことができる。

以下に図面を参照して本発明における実施形態を詳細に説明する。
（第１実施形態）
１．液体塗布部
図１は、本実施形態の液体塗布機構１００の全体構成を示す斜視図である。液体塗布機構１００は、塗布媒体に対し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、塗布ローラ１００１を駆動するローラ駆動機構１００３を備えている。ローラ駆動機構１００３は、ローラ駆動モータ１００４と、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。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ており、互いに平行な軸によって回動自在に支持されている。

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と、液体保持部材２００１に液体を供給する後述する不図示の液体流路３０００を備えている。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している。そして液体保持部材２００１は、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不図示のフレームに移動可能に取り付けられている。

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の配置の例を示す縦断側面図である。本実施形態の塗布ローラ１００１の材質はゴム硬度２０度のシリコン系材料であり、表面粗さはＲａ１．０〜２．０μｍ程度、直径２３．１６９ｍｍである。また、本実施形態のカウンタローラ１００２の材質は鉄材であり、直径は１２ｍｍである。なお、シリコン系材料の一例として、液状シリコンがある。

カウンタローラ１００２は、バネ部材２００６により塗布ローラ１００１の周面に向けて付勢されている。このような構成により、塗布ローラ１００１を矢印Ｘ方向に回転させることにより、両ローラの間に塗布液が塗布される塗布媒体Ｐを挟持し得ると共に、塗布媒体Ｐを矢印Ｙ方向に搬送している。

また、液体保持部材２００１は、バネ部材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、後述の液体供給流路３０００から液体保持部材２００１を介して塗布液が供給される。本実施形態の液体保持部材２００１は、塗布ローラ１００１が停止状態であるとき、液体保持空間Ｓから外方へ不用意に塗布液が漏出することを防止ないしは軽減することができるものである。また、同時に液体の蒸発を抑制することができるものである。

図３から図８は、本実施形態の液体保持部材２００１の構成を示す図である。

図３は、液体保持部材２００１の構成を示す正面図、図４は図３Ａ−Ａ線にて切断した端面を示す端面図、図５は図３のＢ−Ｂ線にて切断した端面を示す端面図である。また、図６は、液体保持部材２００１の構成を示す平面図、図７および図８は、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および右側面図である。

図３に示すように、液体保持部材２００１は、空間形成基材２００２と、空間形成基材２００２の一方の面に設けられた環状の当接部材２００９を備えている。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、その直線部分がこの凹部２００３の上縁部に沿って固着され、また、円周部分が上縁部から底部を経て反対側の上縁部に至るように固着される。このような構成により、液体保持部材２００１の当接部材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り、均一な圧力の当接を実現することができる。

このように本実施形態の液体保持部材２００１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２００２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。なおこの場合、当接部材２００９の当接状態としては、当接部材２００９が塗布ローラ１００１の外周面に対して、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塗布ローラ１００１の外周面に当接する状態も含む。一方、塗布ローラ１００１が回転するときは、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１００１の外周面に層状に付着する。

また、図６から図８に示すように、当接部材２００９の長手方向における左右両側部は、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２００９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、隙間なく連続的に塗布ローラ１００１の外周面に当接し、実質的に閉塞した空間を形成することができる。なお、液体保持部材２００１は、塗布ローラ１００１の略外周部に回転中心を有し、塗布ローラ中心に調芯する構造である。

空間形成基材２００２は、図３から図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および２００５１にそれぞれ連通している。これらの連結部２００４１および２００５１は、後述する液体供給流路３０００に連結されている。なお、本実施形態では、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）近傍に設けられている。液体供給口２００４は、液体流路３０００から供給される塗布液を液体保持空間Ｓに供給するためのものであり、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、塗布液は図３に示す左端部から右端部へと流動する。

２．塗布液流路および液循環部
次に、以上概略を説明した液体塗布構成の塗布液流路および液循環部の各要素についてより詳細に説明する。

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する液体である。塗布する液体の成分の一例としては、
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
であり、塗布液の粘度は２５℃で５〜６ｃＰ（センチポアズ）である。なお、本発明の塗布液は、これに限られないことは勿論である。例えば、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塗布液として用いることも可能である。また、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塗布液として用いることも可能である。

また、塗布する液体に水を用いる場合、本実施形態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液体に含ませることで良好なものとなる。このような塗布する液体の成分の一例は、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がある。

（１）流路構成
図９は、本実施形態の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。液体流路３０００は、空間形成基材２００２の液体供給口２００４と塗布液を貯蔵するバッファタンク３００２とを連結する第１流路（供給流路）に含まれるチューブ３１０１およびチューブ３１０２を有する。また、液体流路３０００は、空間形成基材２００２の液体回収口２００５とバッファタンク３００２とを連結する第２流路（回収流路）に含まれるチューブ３１０３、３１０３ａ、３１０４および３１０５を有する。空間形成基材２００２内の塗布液の有無を判定するために、第２流路の途中であるチューブ３１０３と３１０３ａの間には、電気的な検知手段である液体検知センサＹ００１が設けられている。また、バッファタンク３００２には、大気連通口３００４が設けられている。

図１０は、液体検知センサＹ００１を示す概略断面図である。液体検知センサＹ００１のジョイント部Ｙ００１ｂ、Ｙ００１ｃには、チューブ３１０３および３１０３ａが接続されている。また、内部には密閉された流路Ｙ００１ａが形成されており、金属で形成された電極部材Ｙ００１ｄ、Ｙ００１ｅが流路Ｙ００１ａに突出している。電極部材Ｙ００１ｄ、Ｙ００１ｅにはコネクタＹ００５が接続されており、コネクタＹ００５は接続手段によって不図示の検知回路に接続されている。そして、検知回路は制御部４０００に接続されている。液体検知センサＹ００１および検知回路は、電極部材Ｙ００１ｄ、Ｙ００１ｅに通電することにより、流路Ｙ００１ａ内に塗布液の有無を判定する。

第１流路を構成するチューブ３１０１およびチューブ３１０２には三方の口を連結する第１Ｔ字流路３３０１が設けられている。第１Ｔ字流路３３０１はチューブ３１０１によりバッファタンク３００２と連結されている。さらに三方の口を連結する合流点よりチューブ３１０１と連結される連結口側に連通、遮断の切換えを可能とする第１遮断弁３２０１が設けられている。また、第１Ｔ字流路３３０１はもう一方の連結口をチューブ３１０９と連結している。チューブ３１０９はバッファタンク３００２に連結し、バッファタンク３００２および大気連通口３００４を介して大気と連通する。

また、第一Ｔ字流路３３０１のチューブ３１０９側には、連通、遮断の切換えを可能とする第２遮断弁３２０２が設けられている。さらに、第１Ｔ字流路３３０１は残りの連結口をチューブ３１０２により液体供給口２００４と連結している。この第１遮断弁３２０１と第２遮断弁３２０２および第１Ｔ字流路３３０１の構成は、２つの遮断弁の連通、遮断の組み合わせによりチューブ３１０２の連結先を大気とバッファタンク３００２に貯蔵する塗布液の内から選択することを可能としている。

さらに、第２流路には、チューブ３１０３、３１０３ａ、３１０４、３１０５、液体検知センサＹ００１、本液体流路３０００内で塗布液および空気をバッファタンク３００２の方向へと強制的に流動させるためのポンプ３００７が配置されている。ポンプ３００７の、塗布液が流入する側（以下、「ポンプの上流側」ともいう。）には、チューブ３１０４が連結されている。一方、ポンプ３００７の、塗布液が流出する側（以下、「ポンプの下流側」ともいう。）には、チューブ３１０５が連結されている。このチューブ３１０５はバッファタンク３００２とポンプ３００７とを連結している。

これらの第１流路および第２流路により、バッファタンク３００２と空間形成基材２００２とを連結し、ポンプ３００７を駆動させることでバッファタンク３００２内の塗布液を空間形成基材２００２に循環させながら供給することができる。

さらに液体流路３０００は、塗布液を貯蔵する交換可能な交換タンク３００１と第２流路とを連結する第３流路（補給流路）と、バッファタンク３００２と交換タンク３００１とを連結する第４流路とを有している。なお、交換タンク３００１は、バッファタンク３００２よりも容積が大きいタンクである。

第３流路に含まれるチューブ３１０６は、注射針状の第１連結口３００５および連結流路を構成する台座３００３を介して交換タンク３００１と連結している。すなわち、注射針状の第１連結口３００５が、交換タンク３００１の底部に設けられたゴム３５０１を突き抜けることによって、チューブ３１０６は交換タンク３００１と連結される。チューブ３１０６のもう一方の口は前記第２Ｔ字流路３３０２と連結している。本実施形態では、チューブ３１０６が、交換タンク３００１からバッファタンク３００２へと塗布液を供給するための補給流路となる。

また、第３流路および第４流路は、水蒸気バリア性が高く、柔軟性も備えた材料で構成されている。例えば、高密度ポリエチレンにより構成されている。これにより、流路内の塗布液の蒸発を最低限に抑えるとともに、本循環部を搭載する記録装置の組み立て性を向上することができる。

前記第２Ｔ字流路３３０２は、三方の口を連結する合流点よりチューブ３１０３ａと連結される連結口側に、チューブ３１０３ａと第２Ｔ字流路３３０２との連通、遮断の切換えを可能とする第３遮断弁３２０３を備えている。また、第２Ｔ字流路３３０２は、合流点よりチューブ３１０６と連結される連結口側に、チューブ３１０６と第２Ｔ字流路３３０２との連通、遮断の切換えを可能とする第４遮断弁３２０４を備えている。この第３遮断弁３２０３と第４遮断弁３２０４および第２Ｔ字流路３３０２の構成は、２つの遮断弁の連通、遮断の組み合わせによりチューブ３１０４との連結先を交換タンク３００１と空間形成基材２００２の内から選択することを可能としている。

第４流路は、チューブ３１０７および３１０８を含んでいる。第４流路に含まれるチューブ３１０８は、注射針状の第２連結口３００６および連結流路を構成する台座３００３を介して交換タンク３００１と連結する。すなわち、注射針状の第２の連結口３００６が、交換タンク３００１の底部に設けられたゴム３５０２を突き抜けることによって、チューブ３１０８は交換タンク３００１と連結される。交換タンク３００１は、チューブ３１０７とチューブ３１０８との連通、遮断の切換えを可能とする第５遮断弁３２０５を介してバッファタンク３００２と連通している。

また、交換タンク３００１内には、大気連通パイプ３００１ａが設けられている。大気連通パイプ３００１ａは、下端が第２の連結口３００６に接続され、上端は交換タンク３００１内の空気層Ａに突出している。このような構成により、第５遮断弁３２０５を開放すると、交換タンク３００１内の塗布液Ｌを循環経路に流出させることなく、交換タンク３００１の内圧を外気と均衡にすることができる。この第４流路を設けることによって、交換タンク３００１に大気連通口を設ける必要が無くなる。また、第４流路を設けることによって、交換タンク３００１からバッファタンク３００２へと塗布液を補給する際に、循環補給を行うことができる。バッファタンク３００２への塗布液の補給時に、バッファタンク３００２内に塗布液が残っている場合、この残った塗布液は、蒸発等により増粘することがある。しかしながら、本実施形態によれば、バッファタンク３００２に供給された塗布液と残った塗布液とが相溶し、さらに相溶した塗布液が循環補給により交換タンク３００１へと送られる。よって、バッファタンク内の蒸発による塗布液への影響をより軽減することができる。

また、本実施形態では、交換タンク３００１への連結口を注射針状とし、交換タンク３００１の底部をゴムにてシールしているので、交換タンクの未装着時における、交換タンク内の塗布液の蒸発を抑制できる。

なお、各遮断弁の切換えは、制御部からの制御信号によって行われ、塗布液の充填、供給、回収などが行われる。具体的な動作の詳細は後述する。

本実施形態では、ポンプ３００７の上流側で、回収流路と補給流路とを合流させ、かつポンプ３００７へと繋がる流路と、回収流路と補給流路との連結の切換を行っている。この切換時によって、回収流路とポンプ３００７とが連結された場合は、補給流路とポンプ３００７とは連結されていない。よって、このとき、ポンプ３００７により、第１流路、液体保持空間Ｓおよび第２流路内で、塗布液の循環、液体保持空間Ｓに対する塗布液の供給、回収を行うことができる。一方、切換により、補給流路とポンプ３００７とが連結された場合は、回収流路とポンプ３００７とは連結されていない。よって、このとき、第３流路を介して、交換タンク３００１からバッファタンク３００２へと塗布液を補給することができる。

このように、本実施形態では、ポンプ３００７の上流側で、回収流路と補給流路との合流およびこれら流路の切換を行い、ポンプ３００７と連通しない方の流路をポンプ３００７に対して遮断している。したがって、バッファタンク３００２と交換タンク３００１とを有する流路の制御を、１つのポンプにより行うことが可能となる。すなわち、同一装置内でバッファタンクと交換タンクとを同時に配置しても、ポンプの数を増やす必要が無い。これにより、ポンプの増加に伴う流路や制御部を増やす必要が無いため、ポンプを含めて部品数の増加を抑制でき、装置の大型化を招かず、またコストダウンにも繋がる。

また、本実施形態では、バッファタンク３００２と交換タンク３００１とを同一の装置内に設けても、ポンプの数は１つで済む。よって、水頭差制御などの目的でバッファタンクを設ける場合であっても、液体塗布に必要な部材を、同一の液体塗布装置内に収めることができる。

さらに、本実施形態において、塗布動作中では、塗布液は第１流路、液体保持空間Ｓ、第２流路、バッファタンク３００２を循環しているので、塗布動作時に混入したゴミや紙粉等による注射針状の連結口へのゴミ詰まりを回避することができる。

液体保持空間Ｓから塗布ローラ１００１への塗布液の塗布量の安定化を実現するためには、貯蔵タンク内の塗布液を消費しても、貯蔵タンク内の塗布液の液面と液体保持空間Ｓとの水頭差の変動を抑えることが望ましい。このような貯蔵タンク内の塗布液の消費に伴う水頭差の変動を抑えるためには、貯蔵タンクの高さを小さくすれば良い。しかしながら、貯蔵タンクに貯蔵できる塗布液の量は多ければ多いほど好ましい、ということを考慮すると、高さの小さい貯蔵タンクにおいてより多くの塗布液を貯蔵しようとすると、その底面積を大きくしなければならない。これでは装置の大型化に繋がってしまう。そこで、本実施形態では、役割が異なる、交換タンク３００１とバッファタンク３００２を用いている。すなわち、交換タンク３００１よりも小さい容積であって、少なくとも交換タンク３００１よりも低い高さであるバッファタンク３００２を用いて、液体保持空間Ｓに対して塗布液の循環、充填、回収を行う。また、同一の装置内に、バッファタンク３００２よりも大きな容積を有する交換タンク３００１により、多量の塗布液を貯蔵する。バッファタンク３００２の容積は交換タンク３００１に比べて小さいので、塗布液を使い切るまでの時間も早くなるが、随時、交換タンク３００１からバッファタンク３００２へと塗布液の補給を行う。このように、装置内に貯蔵できる塗布液の量を多量にしつつ、液体保持空間Ｓに対する塗布液の、充填、回収、循環に関わる貯蔵タンク（バッファタンク）の高さを小さくすることができる。よって、バッファタンク３００２内の塗布液を消費しても、バッファタンク３００２内の塗布液の液面と、液体保持空間Ｓとの間の水頭差の変動を抑えることができる。その結果、塗布ローラ１００１による塗布液の塗布量を安定化することが可能となる。

また、水頭差の変動を抑えることにより、塗布ローラ１００１および当接部材２００９の磨耗を低減することができる。本実施形態では、ポンプ３００７を、バッファタンク３００２への回収側に設けているので、塗布液の循環の際には、液体回収口２００５での圧力は液体供給口２００４での圧力よりも相対的に低くなり、減圧方式の循環が達成される。よって、液体保持空間Ｓ内には負圧が発生することになるが、この負圧は、水頭差が大きくなるに従って大きくなる。本実施形態では、バネ部材２００６のバネ付勢によって当接部材２００９を塗布ローラ１００１に押圧しているが、水頭差の増大による負圧の増大により、押圧力も増大してしまう。この押圧力の増大によって、塗布ローラ１００１と当接部材２００９との当接部の磨耗も増大してしまう。しかしながら、本実施形態では、水頭差の変動を抑えることができるので、磨耗を低減させることができ、塗布ローラ１００１および当接部材２００９の耐久性を向上させることが可能となる。

（２）制御系
図１１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１１において、制御部４０００は液体塗布装置全体を制御する制御手段である。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を有する。また、制御部４０００は、図１２にて後述するＣＰＵ４００１によって実行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などを有している。

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が接続されている。また、制御部４０００には、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が接続されている。前述の液体検知センサＹ００１は、検出部４００６の一部である。さらに、制御部４０００には、ローラ駆動モータ１００４、ポンプ駆動モータ４００９、第１〜第５切換弁３２０１〜３２０５が、それぞれ駆動回路４００７，４００８，４０１１を介して接続されている。

（３）液体塗布動作シーケンス
図１２は、本実施形態の液体塗布装置における液体塗布の処理手順を示すフローチャートである。液体塗布装置に電源が投入されると、制御部４０００は、図１２に示すフローチャートに従って塗布動作シーケンスを実行する。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。

なお各遮断弁の開閉組み合わせを、以下の表１に示す「放置」、「補給」、「循環」、「回収」の４つの組み合わせとする。制御部４０００は、装置の状態に適切な組み合わせを選択し、選択された組み合わせに対応する動作を行うように各遮断弁へと制御信号を送信する。

ここで「放置」とは、非動作時であって、液体保持空間Ｓから塗布液を回収した状態の各遮断弁の状態である。「補給」とは、交換タンク３００１からバッファタンク３００２へと塗布液を補給する際の各遮断弁の状態である。「循環」とは、バッファタンク３００２、第１流路、液体保持空間Ｓ、第２流路内において塗布液を循環させる際の各遮断弁の状態である。「回収」とは、液体保持空間Ｓからバッファタンク３００２へと塗布液を回収する際の各遮断弁の状態である。

また、「放置」の状態として、第２遮断弁を「閉」状態にすることも可能である。この場合は、液体保持空間Ｓとバッファタンク３００２が完全に遮断されることになるので、非動作時の如何なる状況においても、バッファタンク３００２内の塗布液が液体保持空間Ｓに侵入していくことはなくなる。

（３−１）充填工程
図１３は、図１２のステップＳ１における保持空間Ｓに対する塗布液の充填工程の動作の詳細を示すフローチャートである。この充填工程では、塗布動作が開始されると（ステップＳ１０）、各遮断弁を切り替えることにより、「循環」の開閉組み合わせにする（ステップＳ１１）。この開閉組み合わせにすると、液体保持空間Ｓに対して第１流路および第２流路によってバッファタンク３００２が連通する。

その後、液体検知センサＹ００１で液の有無を監視しながら、ポンプ３００７を通常の速度で駆動する（ステップＳ１２）。ポンプ３００７の駆動により、第１流路、液体保持空間Ｓ、チューブ３１０３、液体検知センサＹ００１の順に塗布液が供給される。そして、液体検知センサＹ００１の流路Ｙ００１ａが塗布液で満たされると、液体検知センサＹ００１により液体が有る状態を検知されたか否かを判断する（ステップＳ１３）。液体検知センサＹ００１により液体が検知されると、ポンプ３００７の駆動が停止される。この場合には、塗布ローラ１００１に対し塗布液が供給された状態となっているため、塗布媒体への塗布が可能となり（ステップＳ１６）、塗布動作を行なう（ステップＳ１７）。

一方、液体検知センサＹ００１により液体が有る状態を検知しない場合には、塗布ローラを駆動する（ステップＳ１４）。すなわち、液体検知センサＹ００１に液が充填されるために十分な量ポンプ３００７を駆動しても、液体検知センサＹ００１が液有を検知できない場合がある。その原因として、例えば、ポンプ或いは循環経路の不良がある。また、他の原因として、塗布液がポンプ内で増粘して粘性抵抗が高くなり、通常のポンプ速度ではポンプが正常に機能しないことがある。さらに、塗布液が循環経路内で増粘し、流動速度が遅くなっていることがある。また、液体検知センサＹ００１の流路Ｙ００１ａに塗布液があっても、液有と検知されないことがある。

このように、ポンプ３００７を十分な量駆動しても液体検知センサＹ００により液体が有る状態が検知されなかった場合（ステップＳ１３）、ローラ駆動モータ１００４を駆動して塗布ローラ１００１を回転させる（ステップＳ１４）。このときの駆動負荷を、ローラ駆動モータ１００４の駆動電流或いはＰＷＭのデューティなどにより検知する（ステップＳ１５）。負荷が閾値未満の場合には、液体保持空間Ｓ内に塗布液が存在していると判断し（ステップＳ１６）、その後の塗布動作を行う（ステップＳ１７）。

負荷が閾値以上の場合には（ステップＳ１５）、液体保持空間Ｓ内に塗布液が存在していないと判断し、塗布液を充填させるためにポンプ３００７を低速で再度駆動する（ステップＳ１９）。その結果、液体検知センサＹ００１が塗布液有を検知した場合には、液体保持空間Ｓ内に塗布液が存在していると判断し（ステップＳ１３、Ｓ１６）、その後の塗布動作に進む（ステップＳ１７）。

ポンプ３００７の再駆動を行っても液体検知センサＹ００１により液体が有る状態が検知されなかった場合は、塗布ローラ１００１を再度駆動し（ステップＳ１４）、ローラ駆動モータ１００４の駆動負荷を検出する（ステップＳ１５）。駆動負荷が閾値未満であれば、液体保持空間Ｓ内に塗布液が存在していると判断し（ステップＳ１６）、その後の塗布動作を行う（ステップＳ１７）。一方、駆動負荷が再度閾値以上だった場合は、ポンプ３００７或いは液体流路３０００に何らかの異常が発生していると判断し、ステップＳ１８を経て循環系エラーとなる（ステップＳ２０）。

なお、本実施形態では、ステップＳ１９におけるポンプ３００７の再駆動の際、ポンプの駆動速度を変更している。しかしながら、本発明のポンプの再駆動は、ステップＳ１２におけるポンプ３００７の駆動と同じ速度であってもよい。例えば、駆動速度を早くすると、ポンプでより大きい負圧を発生することが出来、塗布液が増念して流動速度が遅くなっている場合の流動速度を早くすることが出来る。また、駆動速度を遅くすると、ポンプ内で塗布液が増粘した場合でもポンプをほぼ正常に機能させることが出来る。

また、ステップＳ１４におけるローラ駆動モータ１００４の駆動は、記録用紙の搬送動作を行うための予備動作を利用することも出来る。予備動作とは、例えば後述する固着液除去動作がある。このようにすると、液体保持空間Ｓ内の塗布液の有無の検知のための新しい動作を追加する必要がなくなり、動作時間の短縮につながる。

（３−２）補給工程
図１２のステップＳ１で、液体保持部材内の液面の高さを検知するための液面管理手段としてのセンサ等により、バッファタンク３００２内の塗布液の充填が不十分であると判断する場合は、各遮断弁を「補給」の開閉組み合わせにする。その後、ポンプ３００７を一定時間駆動する。この開閉組み合わせにすると、交換タンク３００１に対して第３流路および第４流路によってバッファタンク３００２が連通する。これにより、バッファタンク３００２に塗布液が補給されていく。

図１４、図１５および図１６は、本実施形態のバッファタンク３００２の構成を示す概略図である。本実施形態におけるバッファタンクの内部の空間は説明の便宜を考慮して直方体とする。

図１４において、バッファタンク３００２の内部と供給流路３１０１に連結する流路とは開口部３４０２で連通している。バッファタンク３００２の内部と回収流路３１０５に連結する流路とは開口部３４０４で連通している。バッファタンク３００２の内部とチューブ３１０９に連結する流路とは開口部３４０５で連通している。開口部３４０３は交換タンク３００１と連通している第４流路であるチューブ３１０７と連通している。開口部３４０１は大気連通口３００４と連通している。

開口部３４０４の垂直方向における位置に制約は無い。本実施形態の開口部３４０４の垂直方向における位置は、説明の便宜上図１４に示す位置とする。開口部３４０２はバッファタンク３００２内の塗布液をなるべく有効に使用できる様にバッファタンク３００２の底面に近い位置にする。開口部３４０５は回収動作の際に大気と連通する必要があり、バッファタンク３００２内部を経由して大気連通口３００４と連通していなければならない。よって、開口部３４０５の垂直方向における位置はバッファタンク３００２の天井に近い位置にする。但し補給動作の際には、開口部３４０２および開口部３４０５に連通する流路は各々の弁により遮断されている為、開口部が無い構造と等価である。開口部３４０１はバッファタンク３００２の内部空間の中心になるべく近い位置とする。ここで、バッファタンク３００２の内部空間の形状を均一な物質で形成した際の重心をバッファタンク３００２の内部空間の中心を定義する。開口部３４０３の垂直方向における位置は前記の開口部３４０１の位置よりも低く位置にする。

図１５および図１６に示す様に、この充填は、バッファタンク３００２の内部に位置する第４流路の端部である開口部３４０３の水位まで行われる。この第４流路の端部３４０３の水位まで塗布液が充填されると交換タンクとバッファタンク３００２間での循環の流れになり、バッファタンク３００２内の水位は変化しない。この第４流路の端部３４０３がバッファタンクの大気連通口である開口部３４０１の位置よりも重力方向に低い位置に配置することで、大気連通口から塗布液が流出することはない。本構成によれば補給工程においてポンプ３００７の駆動時間に関わらずバッファタンク３００２からの液漏れは発生しない。

なお、別の構成として、バッファタンク３００２内に大気連通口３４０１の位置よりも重力方向に低い水位を検出するセンサを設けてもよい。この場合は第４流路が不必要となる。但し、水位を検出するセンサが故障した場合を考慮して、第４流路と前記センサの双方を併せ持ってもよい。

また、大気連通口３４０１の位置よりも重力方向に低い水位を検出するセンサよりもバッファタンクの底面により近い側に、別の水位センサを設置するようにしてもよい。この場合は、バッファタンク内の液量が少なくなった状態を検知できるので、それをトリガにして、補給工程を行うことが可能になる。

また、本実施形態では、バッファタンク３００２内に位置する第１流路の端部３４０２は、バッファタンク３００２の底部近傍に位置している。こうすることで、第１流路へと気泡が混入することを抑制することができる。

このように、本実施形態に係るバッファタンク３００２は、水頭差の管理、液体の貯蔵、タンク内の水位の管理だけでなく、脱気の機能も有している。

（３−３）塗布工程
再度図１２を参照するに、塗布開始指令が入力されると（ステップＳ２）、再びポンプ３００７が作動を開始し（ステップＳ３）、塗布ローラ１００１が図２に示す矢印Ｘ方向に回転を開始する（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との間を摺り抜ける。この擦り抜けた塗布液は、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。

そして、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Ｐが搬送され、これらのローラの間に塗布媒体Ｐが挿入される。これと共に、塗布媒体Ｐは、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Ｌが、図１７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Ｐ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。このような手段としては、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１７および図１８は、液体塗布手段の構成を示す縦断面図である。図１７は、液体保持部材２００１と塗布ローラ１００１とによって形成される液体保持空間Ｓに塗布液Ｌが充填され、塗布ローラ１００１の回転により塗布媒体Ｐに液体が塗布されている状態を示している。また、図１８は、液体保持部材２００１と塗布ローラ１００１とによって形成される液体保持空間Ｓに塗布液Ｌが充填され、塗布媒体Ｐが存在しない状態で塗布ローラ１００１を回転させた状態を示している。

図１７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。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。これと共に、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、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することができる。

なお、図１７では、当接部材２００９の下縁部２０１１から摺り抜けて塗布ローラ２００１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。しかしながら、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の材質およ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１９、図２０および図２１は、塗布媒体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。これらの図において黒く塗りつぶされている領域は、液体（塗布液Ｌ）を示している。

図１９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２０は、塗布ローラ１００１とカウンタローラ１００２とのニップ部での、塗布媒体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。同図において普通紙の表面の凸部は塗布ローラ１００１の塗布面と接触し、接触した部分より塗布液Ｌ
が瞬時に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塗布液Ｌが残留する。

図２１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Ｐ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塗布液Ｌと接触部における塗布液Ｌ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の上縁部２０１０との間を摺り抜けて液体保持空間Ｓ内に戻る。液体保持空間Ｓ内に戻った塗布液Ｌは、同空間Ｓ内に充填されている塗布液Ｌと混合される。

この塗布液Ｌの戻し動作は、図１８に示すように塗布媒体Ｐ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Ｌは、カウンタローラ１００２と当接する部分（ニップ部）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Ｌが分離し、塗布ローラ１００１に塗布液Ｌ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Ｌに混合される。

（３−４）固着液除去動作
図２２は、本実施形態の固着液除去動作の動作を説明するフローチャートである。まず、前回の駆動時の時間からの経過時間を取得して、予め用意された固着液除去動作から適切な塗布動作前の固着液除去動作を選択する（ステップＳ２２０）。選択された固着液除去動作に基づき、固着液を除去する（ステップＳ２２１）。そして、塗布動作（ステップＳ２２２）を行った後、塗布動作後の残存液低減動作を行なう（ステップＳ２２３）。最後に、次に塗布動作を行なう時に選択される固着液除去動作を選択するために固着液除去動作時刻を更新する（ステップＳ２２４）。

以下、詳細に本実施形態の固着液除去動作について説明する。

図２３および図２４は、塗布ローラ１００１と当接部材２００９とのニップ部を示す概略断面図である。

本実施形態では、前述の塗布液の戻し動作の際、塗布液の多くは当接部材２００９の上縁部２０１０と塗布ローラ１００１との間をすり抜ける。しかしながら、当接部材２００９の上縁部２０１０に掻き取られる塗布液もあり、塗布ローラ１００１と当接部材２００９とのニップ部およびその付近に残留する塗布液も存在する。また、液体の表面張力によってはまとまった滴になる場合もある。この状態で長時間放置すると、塗布液内の水分が蒸発し、塗布液が、粘度が上昇した状態で塗布ローラ１００１の表面上に介在することになる。さらに、放置をし続けると、塗布液内の不揮発成分のみが残留し、塗布ローラ１００１と当接部材２００９とのニップ部に塗布液が固着する現象が起こる。塗布液が増粘した状態もしくは固着した状態で塗布動作を実行すると、塗布ローラ１００１上の当接部材２００９とのニップ部に相当する箇所のみ多量の塗布液が付着する。その結果、塗布ローラ１００１上に均一な塗布液の層を形成することができず、塗布媒体Pへの塗布は不均一となる。

これに対して、塗布動作前に、塗布ローラ１００１が単位時間に接触する液体保持空間Ｓに保持されている液体の体積を塗布動作時よりも多くすることで、固着した塗布液の再溶解を促進させることが可能となる。

本実施形態では、塗布動作前に、液体保持空間Sに塗布液を満たした状態で、塗布媒体Pを通さずに、低速度での塗布ローラ１００１の回転動作を実行すること（以下「固着液除去動作」ともいう。）で、不均一な塗布を回避する。図２３に示すように、塗布ローラ１００１と当接部材２００９とのニップ部に、塗布液が増粘・固着した状態から、図中矢印方向に塗布ローラ１００１を回転させると、塗布ローラ１００１上に増粘・固着した塗布液（以下「固着液」ともいう。）Ｔが付着する。そして、固着液Ｔは、図２４に示されるように、液体保持空間Ｓ内に入り込む。この際、塗布ローラ１００１の回転速度が低速であればあるほど、塗布ローラ１００１上の固着液Ｔの、液体保持空間Ｓに保持されている塗布液Ｌとの接触時間が延びる。その結果、固着液Ｔが再溶解するため、固着液Ｔを除去することが可能となる。この動作は、塗布ローラ１００１の１回転のうち、少なくとも、塗布ローラ１００１上の、起動前に当接部材２００９が当接していた位置が、液体保持空間Ｓを通過する間だけ低速度になっていればよい。

また、固着液除去動作の塗布ローラの回転時に、塗布ローラ１００１の回転動作量を多くして、固着液Ｔと液体保持空間Sに介在する塗布液Ｌとの接触する時間を増やしてもよい。本実施形態の場合、塗布ローラ１００１の回転動作量を多くすることで、副次的に、当接する部材２００９の上縁部２０１０により固着液Ｔを掻き取る力も加わり、より効果的となる。

本実施形態を用いて、固着液除去動作時の塗布ローラ１００１の回転動作速度および回転動作量を変更して塗布均一性を確認したデータを表２に示す。本表では、６０時間放置した場合に相当する条件、および１２０時間放置した場合に相当する条件の下、塗布ローラ１００１の周速および回転数を変えたときのデータを示している。○は塗布均一性問題無し、△はわずかに塗布不均一部あり、×は塗布不均一部あり、を示している。この結果より、固着液Ｔによる塗布不均一問題に対して、塗布ローラ１００１の回転動作は、低速度かつ多回転量である場合が効果的であることがわかる。

また、塗布ローラ１００１上の固着液Ｔが、液体保持空間Ｓに保持されている塗布液と接触している状態（図２４に示す状態）において待機時間を設けると、固着液Ｔの再溶解が進む。したがって、塗布ローラの回転時にローラを停止する動作を含むことも効果的である。別な制御手段として、塗布ローラ１００１の回転は、図中矢印で示す正転方向のだけに限らず、逆転動作であってもよく、回転時に逆転動作を加え、それらを組み合わせて複数回行ってもよい。さらに、塗布ローラ１００１の表面もしくは液体保持空間Ｓに保持されている塗布液の温度を上昇させる手段を有し、加温した状態で固着液を溶融させる手段も効果的である。

また、塗布ローラ１００１上で固着液Ｔが、液体保持空間Ｓに保持されている塗布液と接触している状態（図２４に示す状態）において、液体供給手段を用いて液体保持空間S内に塗布液の流れを発生させることも、塗布液の再溶解が促進され、効果的である。さらに、前述した手段と組み合わせて、塗布ローラ１００１の駆動を停止した状態で、液体保持空間Ｓに塗布液の流れを発生させてもよい。

本実施形態では、固着液除去動作中は、このような液体供給手段により、液体保持部材２００１内の塗布液を連続的もしくは断続的に流動させることで、固着液Ｔの再溶解を加速させている。液体供給手段が負圧循環系であることより、ポンプ３００７の回転数を上げることで、液体流路３０００内および液体保持空間Ｓ内の流速が速くなると共に、見かけ上、液体保持部材２００１の塗布ローラ１００１に対する当接圧が強くなる。このため、副次的に、固着液Ｔを掻き落とす効果が高まる。

固着液Ｔの増粘・固着の度合いは、塗布液Ｌの水分蒸発が原因であることより、機構の放置時間によって異なる。放置時間が長ければ長いほど、増粘・固着度合いは促進する。一方、上述したように、固着液除去動作において、塗布ローラ１００１の回転は、低速であればあるほど、もしくは待機時間が長いほど、固着液除去に対する効果は大きいが、塗布動作に入るまでの時間が遅くなるという不利な面もある。このため、放置時間が短い場合は、固着度合いも軽微であるため、塗布ローラ１００１の回転速度もしくは回転量、待機時間を適切に選択することで、固着液除去動作の時間短縮を図ることが可能となる。

すなわち、前回駆動時の時間に関する情報を取得する取得手段を有し、取得手段を用いて、固着液除去動作時にその時刻からの経過時間を算出し、その値に応じて動作条件を選択することで、効率的な固着液除去動作を行なうことができる。

表３では、本実施形態における固着液除去シーケンスの一例を示す。本実施形態では、制御部４０００の一部に不図示の電気的な記録部を具え、記録部に塗布動作終了時刻を格納し、随時最新の塗布動作終了時刻に更新する。固着液除去動作時に、前回の通紙動作の時刻を取得し、その時刻からの経過時間を算出し、その出力結果に応じて、塗布ローラ１００１の回転速度および回転量を選択している。表３は、経過時間と塗布ローラ１００１の駆動条件の一例を示している。本実施形態では、塗布均一性を確保しながら起動時間の効率化を実現している。加えて、固着液除去動作時にポンプ３００７の回転速度を上げ、固着液Ｔの再溶解を促進させている。

さらに本実施形態では、塗布ローラ１００１と当節部材２００９との当接部に残存する塗布液の量を低減するために、塗布動作終了後に、塗布ローラ１００１の表面上に残存する塗布液の量を低減する動作（以下、「残存液低減動作」ともいう。）を行っている。塗布ローラ１００１の回転速度が遅い方がニュートンの粘性法則に従い、塗布ローラ１００１上に付着する塗布液が少なくなる。また、前述のように、ポンプ３００７の回転速度を上げると液体保持空間S内の負圧値が大きくなるため、塗布ローラ１００１に対する当接部材２００９の見かけ上の当接圧が大きくなり、液体保持部材２００１より流出する塗布液の量が少なくなる。これらの動作を組み合わせることで、塗布ローラ１００１上に残存する塗布液の量は、大幅に低減することができる。この結果、塗布ローラ１００１と当接部材２００９との間およびその付近に残存する塗布液の量が減り、固着液Ｔの量を低減することができる。

なお、密閉空間を形成しない機構であっても、液面と塗布部材の接点があると、増粘現象は起こるため、上記手段が有効である。

（３−５）終了工程
再度図１２に戻り、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、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、ステップＳ２〜Ｓ８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、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Ｓ９）、塗布にかかる処理を終了する。

なお、ステップＳ８でポンプ３００７を停止させるのではなく、固着液除去動作での塗布ローラ１００１の駆動と同期してポンプ３００７を停止させるようにしてもよい。

また、回収動作は、各遮断弁を「回収」の開閉組み合わせにして、ポンプ３００７を一定時間駆動する。この開閉組み合わせにすると、液体保持空間Ｓに対して第２流路によってバッファタンク３００２が連通し、また液体保持空間Ｓに対して第１流路は大気連通口である連通口３００４と連通する。これにより、チューブ３１０２、液体保持空間Ｓ、チューブ３１０３、チューブ３１０４、ポンプ３００７、およびチューブ３１０５に大気を供給することになり、充満されていた塗布液Ｌはバッファタンク３００２に回収される。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完全に防止ないしは軽減することができる。

また、回収動作後は、各遮断弁を「放置」の開閉組み合わせにする。この開閉組み合わせにすると、交換タンク３００１、バッファタンク３００２および液体保持空間Ｓは互いに遮断された状態になる。よって、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Ｌが各タンク間を移動や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、本実施形態では、交換タンク３００１からバッファタンク３００２への塗布液の補給と、液体保持空間Ｓに対する塗布液の循環とを別個に行っているが、同時に行っても良い。このときは、第２遮断弁３２０２は閉じ、第１遮断弁３２０１、第３遮断弁３２０３〜第５遮断弁３２０５を開けるようにすれば良い。

（第２実施形態）
第１実施形態では、液体塗布装置について説明したが、本発明は上述の液体塗布装置を備えたインクジェット記録装置にも適用することができる。

図２５は、本実施形態のインクジェット記録装置を示す概略図である。本実施形態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が設けられている。半月形状の分離ローラ３は、給送トレイ２に積載された記録媒体Ｐを１枚ずつ分離して搬送経路に給送する。搬送経路中には、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、ローラ１００１および１００２の間に搬送される。塗布ローラ１００１はローラ駆動モータの回転によって図１７における時計回り方向に回転され、記録媒体Ｐを搬送しながら塗布液Ｌを記録媒体Ｐの記録面に塗布する。塗布液Ｌ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、搬送ローラ４が、図２５における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の上を搬送される。そして、記録媒体Ｐは、記録手段を構成する記録ヘッド７に対向する位置へと搬送される。記録ヘッド７は所定数のインク吐出用のノズルが配設されたインクジェット記録ヘッドであり、この記録ヘッド７が記録媒体Ｐ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が吐出される。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Ｐ上に画像が形成される。この画像形成動作とともに、記録媒体の搬送経路において記録ヘッド７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、本発明の記録装置はシリアル型のインクジェット記録装置に限定されず、例えば、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であってもよい。

また、本実施形態で用いる塗布液Ｌ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。塗布液として処理液を用いることにより、処理液と処理液が塗布された記録媒体Ｐ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ことができる。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２６は、本実施形態のインクジェット記録装置の要部を示す斜視図である。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に給送トレイ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２７は、本実施形態の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。液体塗布機構の要素であるローラ駆動モータ１００４、ポンプ駆動モータ４００９は、第１実施形態の液体塗布装置と同様の要素である。ＣＰＵ５００１は、後述する処理手順に従い、塗布機構の各要素の駆動を制御する。またＣＰＵ５００１は、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５０１５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７のノズルからインクを吐出させる制御を行う。

図２８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、それぞれ、第１実施形態の図１２に示すステップＳ１、Ｓ３〜Ｓ５、Ｓ８〜Ｓ９の処理と同様である。

図２８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。塗布動作の前後では、必要に応じて前述した固着液除去動作を行う。

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、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経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る。この形態により、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ものである。しかしながら、本発明はこのような形態に限定されず、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、本実施形態の記録装置では、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もできる。このとき、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適用する場合には、記録前に感光剤を塗布してもよい。

すなわち、本発明は、インクジェット記録装置に適用する場合に限定されるものではなく、記録媒体に処理液等の液体を塗布する機構を有する記録装置に適用されるものである。

本発明の第１実施形態の液体塗布機構の全体構成を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態の塗布ローラ、カウンタローラおよび液体保持部材の配置の例を示す縦断側面図である。 本発明の第１の実施形態の液体保持部材の構成を示す正面図である。 図３のＡ−Ａ線にて切断した端面を示す端面図である。 図３のＢ−Ｂ線にて切断した端面を示す端面図である。 本発明の第１の実施形態の液体保持部材の構成を示す平面図である。 本発明の第１の実施形態の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。 本発明の第１の実施形態の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。 本発明の第１実施形態の液体流路の概略構成を示す説明図である。 本発明の第１実施形態の液体検知センサを示す概略断面図である。 本発明の第１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。 本発明の第１実施形態の液体塗布装置における液体塗布の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態の充填工程の動作の詳細を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態のバッファタンクの構成を示す概略図である。 本発明の第１実施形態のバッファタンクの構成を示す概略図である。 本発明の第１実施形態のバッファタンクの構成を示す概略図である。 本発明の第１実施形態の液体塗布手段の構成を示す縦断面図である。 本発明の第１実施形態の液体塗布手段の構成を示す縦断面図である。 本発明の第１実施形態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る。 本発明の第１実施形態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る。 本発明の第１実施形態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る。 本発明の第１実施形態の固着液除去動作の動作を説明するフローチャートである。 本発明の第１実施形態の塗布ローラと当接部材とのニップ部を示す概略断面図である。 本発明の第１実施形態の塗布ローラと当接部材とのニップ部を示す概略断面図である。 本発明の第２実施形態のインクジェット記録装置を示す概略図である。 本発明の第２実施形態のインクジェット記録装置の要部を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態の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 本発明の第２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。

符号の説明

Ｙ００１ 液体検知センサ
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
７ 記録部
２００１ 液体保持部材
２００２ 空間形成部材
２００４ 液体供給口
２００５ 液体回収口
２００９ 当接部材
３０００ 液体流路
３００１ 交換タンク
３００２ バッファタンク
３００７ ポンプ
３００８ 連通口
３１０１ 供給流路
３１０５ 回収流路
４０００ 制御部
４００９ ポンプ駆動モータ
５００１ ＣＰＵ
Ｌ 塗布液
Ｐ 塗布媒体
Ｓ 液体保持空間

Claims (10)

1. 塗布面に供給された液体を記録媒体に塗布する塗布動作を行なう塗布ローラと、
   前記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、
   前記塗布動作よりも前に、前記塗布ローラの回転を伴って、前記塗布面に付着した固着液を前記液体保持空間内の前記液体に接触させることより前記固着液を溶解させる固着液除去動作を行なう制御部と、
   を具える液体塗布装置であって、
   前記制御部は、前記塗布面の部分が前記液体保持空間を通過する間に前記液体と接触する時間が、前記塗布動作時よりも前記固着液除去動作時の方が長くなるように、前記塗布ローラの回転を制御することを特徴とする液体塗布装置。
2. 前記液体保持空間に保持される液体の体積は、前記塗布動作時より前記固着液除去動作時の方が多いことを特徴とする請求項１に記載の液体塗布装置。
3. 前記塗布ローラの回転速度は、前記塗布動作時より前記固着液除去動作時の方が低いことを特徴とする請求項１または２に記載の液体塗布装置。
4. 前記固着液除去動作時の前記塗布ローラの回転動作は、当該塗布ローラの回転が停止する動作を含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の液体塗布装置。
5. 前記固着液除去動作時の前記塗布ローラの回転動作は、当該塗布ローラの回転が前記塗布動作時の回転と逆に回転する動作を含むことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の液体塗布装置。
6. 前記制御部は、前記固着液除去動作時に、前記液体保持空間に保持された液体に流れを発生させることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の液体塗布装置。
7. 前記液体塗布装置は、さらに塗布動作後に前記塗布ローラを回転させ、前記塗布動作後の前記塗布ローラの回転は、前記塗布動作時の前記塗布ローラの回転よりも回転速度が低速であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の液体塗布装置。
8. 前記塗布面の部分が前記液体保持空間を通過する間に前記液体と接触する時間は、前回の塗布動作からの経過時間に基づき変更することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の液体塗布装置。
9. 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、前記記録媒体に記録を行なう記録手段と、前記記録媒体に液体を塗布する液体塗布手段とを備えた記録装置であって、
   前記液体塗布手段は、
   塗布面に供給された液体を記録媒体に塗布する塗布動作を行なう塗布ローラと、
   前記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、
   前記塗布動作よりも前に、前記塗布ローラの回転を伴って、前記塗布面に付着した固着液を前記液体保持空間内の前記液体に接触させることより前記固着液を溶解させる固着液除去動作を行なう制御部と、
   を具える液体塗布手段であって、
   前記制御部は、前記塗布面の部分が前記液体保持空間を通過する間に前記液体と接触する時間が、前記塗布動作時よりも前記固着液除去動作時の方が長くなるように、前記塗布ローラの回転を制御することを特徴とする記録装置。
10. 前記搬送経路において、前記液体塗布手段は、前記記録手段よりも上流側に配置されたことを特徴とする請求項９に記載の記録装置。

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