JP6891614B2

JP6891614B2 - 処理液塗布装置、印刷装置

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Publication number: JP6891614B2
Application number: JP2017085357A
Authority: JP
Inventors: 大場　徹也; 徹也大場
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2016-07-01
Filing date: 2017-04-24
Publication date: 2021-06-18
Anticipated expiration: 2037-04-24
Also published as: JP2018008264A

Description

本発明は処理液塗布装置、印刷装置に関する。

印刷装置においては、例えば隣り合う液滴同士が混ざり合うビーディングを抑制するためのビーディング抑制剤などの処理液を印刷媒体に塗布するものがある。

従来、処理液塗布装置（処理液付与装置）として、処理液を転写する位置へ処理液付与対象を搬送する搬送手段と、処理液付与対象に処理液を付与する処理液付与手段と、ローラ面が液室に収容されている処理液に侵入して処理液中を移動して処理液から侵出して処理液を処理液付与手段へ搬送するローラ状の処理液搬送手段と、液室に供給される処理液を貯留する処理液貯留部と、処理液貯留部内の処理液を液室へ供給する液供給手段と、を具備し、処理液搬送手段によって処理液付与手段に搬送された処理液を処理液付与手段によって処理液付与対象に付与する処理液付与装置において、処理液搬送手段の液室内の処理液に浸っているローラ面の部分と対向する液室の底面に、処理液搬送手段のローラ軸方向に沿って延び、かつ前記処理液に浸っているローラ面に近接する端部を有する隔壁を設け、該隔壁に対して処理液搬送手段の回転方向下流側の液室に、液供給手段によって処理液貯留部に貯留されている処理液を供給するものが知られている（特許文献１）。

特許第５７９４４６６号公報特開２０１６−１１７７２８号公報米国特許第９４７５３１３号明細書

ところで、例えばスクイーズローラの一部が浸漬する処理液を貯留する貯留容器から外部に処理液が流出する流出口を含む流出口部を備える場合がある。例えば、貯留容器から処理液を導入して液面を検知する液面検知部を備えたり、貯留容器内から処理液を回収ないし退避する経路に流出させたりする場合がある。

この場合、貯留容器内の処理液に異物が混入すると、異物で流出口が塞がれて流出口部から処理液を流出できなくなることがあるという課題が生じる。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、貯留容器の流出口部が塞がれることを低減することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る処理液塗布装置は、
処理液を貯留する貯留容器と、
前記貯留容器内に貯留された前記処理液に一部が浸漬されるスクイーズローラと、
前記スクイーズローラから前記処理液が供給され、搬送される媒体に対して前記処理液を塗布する塗布ローラと、を備え、
前記貯留容器には、前記処理液に浸漬されるとともに、前記処理液が外部に流出する流出口を有する流出口部が設けられ、
前記流出口部は、前記スクイーズローラの回転方向と交差する方向に前記貯留容器の内壁面から立ち上がり、且つ、前記媒体の搬送方向において、前記媒体と前記塗布ローラとの接触部よりも上流側に配置されている
構成とした。

本発明によれば、貯留容器の流出口部が塞がれることを低減できる。

本発明に係る処理液塗布装置を含む本発明に係る印刷装置の一例の全体構成を説明する説明図である。本発明の第１実施形態に係る処理液塗布装置の外観斜視説明図である。同処理液塗布装置の構成を説明する模式的説明図である。同処理液塗布装置の貯留容器の断面斜視説明図である。同じく側壁部の第１流出口部の側断面説明図である。比較例の貯留容器の断面斜視説明図である。同じく側壁部の流出口部分の側断面説明図である。第１流出口部の開口部の面積の説明に供する説明図である。本発明の第２実施形態に係る処理液塗布装置の要部模式的説明図である。同じく貯留容器の第１流出口部部分の側面説明図である。同じく貯留容器の第１流出口部の正断面説明図である。同じく貯留容器の第２流出口部部分の側面説明図である。同じく貯留容器の第２流出口部の開口部の高さの説明に供する側面説明図である。本発明の第３実施形態における貯留容器の第１流出口部の側面説明図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本発明に係る処理液塗布装置を含む本発明に係る印刷装置の一例について図１を参照して説明する。図１は同印刷装置の全体構成を説明する説明図である。

この印刷装置１では、繰り出し装置１１からロール状に巻かれた長尺の連続した印刷媒体である連帳紙１０が繰り出され、本発明に係る処理液塗布装置１２にて連帳紙１０に処理液が塗布されて付与される。

その後、印刷部１３によって連帳紙１０に対して所要の印刷が行われて、乾燥装置１４に送り込まれ、乾燥装置１４による加熱／冷却工程を経て、巻取り装置１５で連帳紙１０が巻き取られる。

次に、本発明の第１実施形態に係る処理液塗布装置について図２及び図３を参照して説明する。図２は同処理液塗布装置の外観斜視説明図、図３は同処理液塗布装置の構成を説明する模式的説明図である。

処理液塗布装置１２は、印刷媒体である連帳紙１０にビーディング抑制剤などの処理液２０を塗布する塗布部２００と、塗布部２００に処理液２０を供給する供給部であるリザーバタンク２２４及びカートリッジ２２９、２３８を備えている。なお、本実施形態では、処理液を塗布する部材が印刷媒体であり、印刷媒体が連続体である例で説明するが、これに限られるものではない。

塗布部２００は、処理液２０を連帳紙１０に塗布する塗布ローラ２０１と、塗布ローラ２０１に処理液２０を供給して液膜を薄膜化するスクイーズローラ２０２と、塗布ローラ２０１との間で連帳紙１０を挟み込む加圧ローラ２０３とを備えている。

ここで、塗布ローラ２０１、スクイーズローラ２０２、加圧ローラ２０３は、矢印Ｒで示す方向に回転している。また、連帳紙１０は矢印Ａ方向に搬送されている。

また、塗布部２００は、スクイーズローラ２０２の一部が浸漬し、処理液２０を貯留する供給パンである貯留容器２０４と、貯留容器２０４内から処理液２０が流入することで、貯留容器２０４内の液量を検知する液面センサ２０６とを備えている。液面センサ２０６の検知結果により液面高さを制御して、塗布量が一定となるようにしている。

液面センサ２０６は、複数の電極ピン２０７（２０７ａ〜２０７ｄ）で構成され、電極ピン２０７間に電圧を加えたときに流れる電流により、貯留容器２０４内の処理液２０の残量（液面高さ）を検知する。なお、電極ピン２０７の本数は２本以上であればよい。

貯留容器２０４は、塗布ローラ２０１を覆うように形成されており、貯留容器２０４内にある処理液２０の蒸発を抑制している。

貯留容器２０４には、退避経路２２５を介して略密閉系のリザーバタンク２２４が接続されている。リザーバタンク２２４と貯留容器２０４とを連通する退避経路２２５に設けられている電磁弁２２６が開放されると、水頭差により貯留容器２０４の処理液２０が貯留容器２０４から流出して、退避経路２２５を通ってリザーバタンク２２４へ移送される。これにより、待機時などには、貯留容器２０４内の処理液２０をリザーバタンク２２４に移して粘度上昇を抑えるようにしている。

なお、電磁弁２２６が開放されるタイミングは、例えば、連帳紙１０の架け替え、印刷パターンの変更といった通常の印刷ジョブ間の作業時間より長い時間（例えば、１時間以上）印刷処理が停止された場合であり、貯留容器２０４に処理液２０を充填する待ち時間が印刷停止ごとに発生しないようにしている。

また、電磁弁２２６は電力が供給されていない場合に開放されるので、塗布装置１２の電源が遮断された場合は、貯留容器２０４に貯留されている処理液２０はリザーバタンク２２４へ移送される。このような構成により、処理液２０が使用されないまま貯留容器２０４内に長時間貯留されたままになることを防止している。

また、リザーバタンク２２４においても処理液２０が長時間（例えば、数十日以上）使用されていない場合は、処理液２０の粘度が上昇してしまうことになる。そこで、リザーバタンク２２４において、処理液２０が一定時間以上使用されていない場合、廃液ポンプ２２２によりリザーバタンク２２４内の処理液２０が廃液タンク２２１に流出されることにより、処理液２０の鮮度が保たれる。

また、退避経路２２５から分岐する循環経路２２８が設けられている。循環経路２２８は、退避経路２２５をフィルタ２２７に通じる上流側の循環経路２２８ａと、フィルタ２２７から三方弁２３３に通じる下流側の循環経路２２８ｂとを含む。循環経路２２８ａにはフィルタ２２７の上流側に電磁弁２３２が設けられている。

フィルタ２２７は、貯留容器２０４内に滞留する紙粉等を除去し、処理液２０が糊状になることを防止する。なお、貯留容器２０４内に滞留する紙粉等は、連帳紙１０を塗布ローラ２０１及び加圧ローラ２０３により滑らせて動かすことにより発生する。

塗布部２００によって処理液２０を塗布しているときに、適宜、電磁弁２３２が開放することで、貯留容器２０４内の処理液２０の一部が退避経路２２５から循環経路２２８ａを通ってフィルタ２２７に送られ、処理液２０に含まれる紙粉などが除去される。

そして、三方弁２３３がフィルタ２２７と貯留容器２０４とが連通する状態にされ、供給ポンプ２３０が駆動されると、フィルタ２２７により紙粉などが除去された処理液２０が供給ポンプ２３０により貯留容器２０４へと再供給される。

貯留容器２０４への処理液２０の供給は、供給部であるリザーバタンク２２４又はカートリッジ２２９、２３８から行われる。

リザーバタンク２２４にはリザーバタンク２２４内の処理液２０の残量を検知するセンサ２１０が設けられている。

センサ２１０によってリザーバタンク２２４内の処理液２０の残量が予め定められた所定量以上であることが検知された場合、電磁弁２３６が開放される。電磁弁２３６が開放されると、リザーバタンク２２４に収容されている処理液２０が、リザーバタンク２２４とフィルタ２２７とを連通する循環供給経路２３５からフィルタ２２７に通される。

そして、三方弁２３３がフィルタ２２７と貯留容器２０４とが連通する状態にされ、供給ポンプ２３０が駆動されると、フィルタ２２７に通されたビーディング抑制剤が供給ポンプ２３０により貯留容器２０４へと供給される。

一方、センサ２１０によりリザーバタンク２２４内の処理液２０が所定量未満であることが検知された場合には、カートリッジ２２９、２３８のいずれかから供給が行われる。

例えば、カートリッジ２２９から供給が行われる場合、電磁弁２３４が開放され、三方弁２３３がカートリッジ２２９と貯留容器２０４とが連通する状態にされ、供給ポンプ２３０が駆動される。そして、カートリッジ２２９内の処理液２０が経路２３１を通じて供給ポンプ２３０により貯留容器２０４へと供給される。

また、経路２３１上にはカートリッジ２２９、２３８内の処理液２０の有無を検知する残量センサ２２３が設けられている。

例えば、カートリッジ２２９内の処理液２０がないと検知された場合、カートリッジ２３８からの供給に制御が切り替えられる。これにより、電磁弁２３７が開放され、カートリッジ２３８に収容されている処理液２０が経路２３１を通じて供給ポンプ２３０により貯留容器２０４へと供給される。

その間に、処理液エンドになったカートリッジ２２９は、新しいカートリッジ２２９に交換される。このように、複数のカートリッジが装着可能な構成により、処理液塗布装置１２の稼働を停止させることなく、カートリッジを交換することが可能になる。なお、本実施形態においては、２つのカートリッジ２２９、２３８が装着されている場合を例として説明したが、これは一例であり、３つ以上のカートリッジが装着されてもよい。

次に、本発明の第１実施形態における貯留容器について図４及び図５を参照して説明する。図４は同貯留容器の断面斜視説明図、図５は同じく側壁部の第１流出口部の側断面説明図である。

貯留容器２０４は、例えば側壁部２４１及び底部２４２などで構成される。

この貯留容器２０４の側壁部２４１には、外部の液面センサ２０６に処理液２０を流出する流出口２５１ａを有する第１流出口部２５１が設けられている。この第１流出口部２５１には、液面センサ２０６に通じる配管２６１（図３参照）が接続される。

第１流出口部２５１は、貯留容器２０４の内壁面である側壁部２４１の内壁面２４１ａから立ち上がっている。つまり、流出口２５１ａの周囲が側壁部２４１の内壁面２４１ａから立ち上がる立ち上がり部となる第１流出口部２５１で囲まれている。言い換えれば、第１流出口部２５１は、貯留容器２０４の内壁面である側壁部２４１の内壁面２４１ａから内部に突き出している。

このように、第１流出口部２５１が内壁面２４１ａから立ち上がっていることにより、処理液２０内の異物が第１流出口部２５１の流出口２５１ａに侵入し難くなる。

つまり、図５に示すように、側壁部２４１の内壁面２４１ａに異物３００が移動した場合、第１流出口部２５１から流出する処理液２０の流れによって異物３００は第１流出口部２５１側に移動する。このとき、第１流出口部２５１が側壁部２４１の内壁面２４１ａから立ち上がっていることで、異物３００が第１流出口部２５１の先端部の流出口２５１ａを塞ぐことが防止される。

したがって、液面センサ２０６への処理液２０の流出（移送）が安定して行われ、安定して液面検知を行うことができる。

また、第１流出口部２５１には、側壁部に、第１流出口部２５１の内部である内部流路２５１ｃに通じる開口部である溝部２５１ｂが周囲の１又は複数の箇所に設けられている。なお、開口部は、溝部２５１ｂに代えて貫通穴とすることもできる。

これにより、第１流出口部２５１の先端部の流出口２５１ａが異物で閉じられたときでも、側壁部の溝部２５１ｂから処理液２０が第１流出口部２５１の内部流路２５１ｃに流入することができる。

つまり、異物３００が浮遊して第１流出口部２５１の流出口２５１ａを塞いだ場合でも、処理液２０は側壁部の溝部２５１ｂから第１流出口部２５１内に流入して流出されるので、安定して処理液２０を外部に流出させることができる。

また、貯留容器２０４の底部２４２には、外部のリザーバタンク２２４に処理液２０が流出する流出口２５２ａを有する第２流出口部２５２が設けられている。この第２流出口部２５２にはリザーバタンク２２４に通じる退避経路２２５を構成する配管部材が接続される。

第２流出口部２５２は、貯留容器２０４の内壁面である底部２４２の底面２４２ａから立ち上がっている。つまり、流出口２５２ａの周囲が底部２４２の底面２４２から立ち上がる立ち上がり部となる第２流出口部２５２で囲まれている。言い換えれば、第２流出口部２５２は、貯留容器２０４の内壁面である底部２４２の底面２４２ａから内部に突き出している。

このように、第２流出口部２５２が内壁面から立ち上がっていることにより、処理液２０内の異物が第２流出口部２５２の流出口２５２ａに侵入し難くなる。

つまり、前述した異物３００が底面に自重で沈降した場合、第２流出口部２５２から流出される処理液２０の流れによって異物３００は第２流出口部２５２側に移動するが、第２流出口部２５２が底面から立ち上がっていることで、異物３００が流出口２５２ａを塞ぐことが防止される。

また、第２流出口部２５２の側壁部には、第２流出口部２５２の内部に通じる開口部である溝部２５２ｂが周囲の１又は複数の箇所に設けられている。なお、開口部は、溝部２５２ｂに代えて貫通穴とすることもできる。

これにより、第２流出口部２５２の流出口２５２ａの開口が異物で閉じられたときでも、側壁部の溝部２５２ｂから処理液２０が第２流出口部２５２内に流入することができる。

つまり、異物３００が浮遊して沈降するときになどに第２流出口部２５２の流出口２５２ａを上方から塞いだ場合でも、処理液２０は側壁部の溝部２５２ｂから第２流出口部２５２内に流入して流出されるので、安定して処理液２０を外部に流出することができる。

次に、比較例の貯留容器について図６及び図７を参照して説明する。図６は同貯留容器の断面斜視説明図、図７は同じく側壁部の流出口部分の側断面説明図である。

この比較例では、貯留容器２０４の側壁部２４１の内壁面２４１ａに流出口２５１ａが設けられ、流出口２５１ａは側壁部２４１の内壁面２４１ａと同じ面に位置している。

そのため、処理液２０内の異物３００が側壁部２４１の内壁面２４１ａに付着し、流出口２５１ａに向かう処理液２０の流れによって流出口２５１ａ側に移動すると、流出口２５１ａ内に異物３００が容易に侵入し、流出口２５１ａが異物３００で塞がれることになる。

また、貯留容器２０４の底部２４２の底面２４２ａに流出口２５２ａが設けられ、流出口２５２ａは底部２４２の底面２４２ａと同じ面に位置している。

そのため、処理液２０内の異物３００が沈降するときに、流出口２５２ａから流出される処理液２０の流れによって流出口２５２ａ内に簡単に引き込まれ、流出口２５２ａが異物３００で塞がれることになる。

次に、第１流出口部の開口部の面積について図８も参照して説明する。図８は貯留容器に処理液を供給したときの第１流出口部の流出口と開口断面積と供給された液量との関係について説明する説明図である。

図８では、貯留容器２０４に粘度３０ｍＰａ・ｓの処理液２０を供給し、第１流出口部２５１の流出口２５１ａの開口面積を変化させ、液面センサ２０６が反応したときの貯留容器２０４内部の液量を測定した結果を示している。

貯留容器２０４に供給する処理液２０の量に対して流出口２５１ａから流出できる流量が少ないと、貯留容器２０４内の処理液２０の量が増加して、貯留容器２０４がオーバーフローすることになる。

例えば、図８の例では、貯留容器２０４がオーバーフローしない流量（許容値）を「１」とするとき、第１流出口部２５１の流出口２５１ａの開口面積が１．７７ｍｍ^２より小さくなると、供給量よりも流出量が少なくなって許容値を超えることになる。

したがって、第１流出口部２５１の側壁部に設ける開口部である溝部２５１ｂの開口面積は、流出口２５１ａの開口面積以上とすることが好ましい。

これにより、第１流出口部２５１の流出口２５１ａが異物で完全に塞がれた場合でも、貯留容器２０４のオーバーフローを防止することができる。

上記の図８の例では、第１流出口部２５１の側壁部に設ける開口部２５１ｂの開口面積は、１．７７ｍｍ^２以上とすることが好ましい。

次に、本発明に第２実施形態に係る処理液塗布装置について図９ないし図１３を参照して説明する。図９は同処理液塗布装置の要部模式的説明図である。図１０は同じく貯留容器の第１流出口部部分の側面説明図、図１１は同じく貯留容器の第１流出口部の正断面説明図である。図１２は同じく貯留容器の第２流出口部部分の側面説明図、図１３は同じく貯留容器の第２流出口部の開口部の高さの説明に供する側面説明図である。

貯留容器２０４の塗布ローラ２０１、スクイーズローラ２０２は、前記第１実施形態と同様に矢印Ｒで示す方向に回転している。また、連帳紙１０は矢印Ａ方向に搬送されている。

そして、第１流出口部２５１は、図９に示すように、連帳紙１０の搬送方向（矢印Ａ方向）において、連帳紙１０と塗布ローラ２０１との接触部Ｂよりも上流側に配置されている。

この第１流出口部２５１は、図１０及び図１１に示すように、開口部２５１ｂが第１流出口部２５１の中心よりも重力方向において下方になるように配置されている。なお、第１流出口部２５１を内壁面２４１ａに直接形成する場合には、開口部２５１ｂは第１流出口部２５１の中心よりも重力方向において下方になる箇所に形成する。

ここで、貯留容器２０４内に貯留されている処理液２０には、図９に示すように、スクイーズローラ２０２の回転等によって流れＦが発生する。

また、連帳紙１０から発生する紙粉３０１が飛ぶ方向は、塗布ローラ２０１の回転方向や連帳紙１０の搬送方向によって決まる。本実施形態では、連帳紙１０と塗布ローラ２０１は、接触部Ｂにおける搬送方向と回転方向が同じ方向になる順方向で接触している。そのため、連帳紙１０の搬送方向において、連帳紙１０と塗布ローラ２０１との接触部Ｂよりも連帳紙１１０の搬送方向下流側に紙粉３０１が多く飛ぶことになる。

したがって、第１流出口部２５１を、連帳紙１０の搬送方向において、連帳紙１０と塗布ローラ２０１との接触部Ｂよりも上流側に配置することで、第１流出口部２５１の上方における異物３００となる紙粉３０１が少なくなる。これにより、第１流出口部２５１の詰まりをより低減することができる。

また、第１流出口部２５１の上方に異物３００が生じて流れＦによって移動するとき、
第１流出口部２５１の開口部２５１ｂは第１流出口部２５１の中心よりも重力方向において下方に配置されているので、開口部２５１ｂに異物３００が詰まりにくくなる。

一方、第２流出口部２５２は、図１２にも示すように、できる限り流れＦが水平向きとなる位置に配置することが好ましい。そこで、第２流出口部２５２は、塗布ローラ２０１と鉛直方向において重なるように配置している。

これにより、異物３００が流出口２５２ａと平行に移動してくる可能性が小さくなり、流出口２５２ａに異物３００が詰まりにくくなる。また、第２流出口部２５２の上方には塗布ローラ２０１（及びスクイーズローラ２０２）があるため、紙粉３０１が第２流出口部２５２の上方に落ちてくることもなくなる。

また、第２流出口部２５２の開口部２５２ｂは、図１３に示すように、開口部２５２ｂの下端は、底面２４２ａより上方とするのが好ましい。言い換えれば、開口部２５２ｂの下端２４２ｄは、底面２４２ａに対して距離Δｈだけ離れた高さにあることが好ましい。

これにより、底面２４２ａを這う異物３００が距離Δｈある段差に引っかかり、異物３００が開口部２５２ｂを塞ぐことが低減する。

次に、本発明の第３実施形態について図１４を参照して説明する。図１４は同実施形態における貯留容器の第１流出口部の側面説明図である。

第１流出口部２５１の流出口２５１ａを含む先端面２５１ｄは、処理液の流出方向に対して斜めに形成されており、第１流出口部２５１は、流出口２５１ａが貯留容器２０４の底部２４２側を向く状態で配置されている。

このように、第１流出口部２５１の先端面２５１ｄを斜めカットの傾斜面として、下方を向けて配置する構成とすることで、処理液の流入量を大きくしつつ、第１流出口部２５１の内部流路上方が壁で覆われるので、上方からの異物３００の侵入を防ぐことができる。

印刷装置の例としては、例えば液体吐出ヘッドを使用するインクジェット方式の構成を用いることができる。ライン型インクジェット装置、シリアル型インクジェット装置いずれにも適応可能である。また、画像形成の方式はインクジェット方式に限られず、電子写真方式とすることもできる。

１印刷装置
１０連帳紙（印刷媒体、処理液が付与される部材）
１２処理液塗布装置
１３印刷部
１４乾燥装置
２０処理液
２００塗布部
２０１塗布ローラ
２０２スクイーズローラ
２０３加圧ローラ
２０４貯留容器
２５１第１流出口部
２５２第２流出口部

Claims

処理液を貯留する貯留容器と、
前記貯留容器内に貯留された前記処理液に一部が浸漬されるスクイーズローラと、
前記スクイーズローラから前記処理液が供給され、搬送される媒体に対して前記処理液を塗布する塗布ローラと、を備え、
前記貯留容器には、前記処理液に浸漬されるとともに、前記処理液が外部に流出する流出口を有する流出口部が設けられ、
前記流出口部は、前記スクイーズローラの回転方向と交差する方向に前記貯留容器の内壁面から立ち上がり、且つ、前記媒体の搬送方向において、前記媒体と前記塗布ローラとの接触部よりも上流側に配置されている
ことを特徴とする処理液塗布装置。
前記流出口部には、前記流出口部の内部に通じる開口部が設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の処理液塗布装置。
前記流出口部は、前記貯留容器の側壁部に設けられ、
重力方向において、前記開口部は、前記流出口部の中心よりも下方にある
ことを特徴とする請求項２に記載の処理液塗布装置。
前記開口部は、前記流出口の開口面積以上の開口面積を有している
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の処理液塗布装置。
前記流出口部の流出口を含む先端面は、前記処理液の流出方向に対して斜めに形成されており、
前記流出口部は、前記流出口が前記貯留容器の底部側を向く状態で配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の処理液塗布装置。
前記流出口部は、前記塗布ローラと鉛直方向において重なるように配置されている
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の処理液塗布装置。
請求項１ないし６のいずれかに記載の処理液塗布装置を備えている
ことを特徴とする印刷装置。