JP2007044647A - 液体塗布装置およびインクジェット記録装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】液体塗布機構は、円筒状の塗布ローラ1001、この塗布ローラに対向して配置された円筒状のカウンターローラ(媒体支持部材)1002,及び塗布ローラを駆動するローラ駆動機構1003などによって構成され、液体供給機構は、前記塗布ローラの周面との間で塗布液を保持する液体保持部材2001、及びこの液体保持部材に液体を供給する液体流路3000等を有して構成される。
【選択図】図11
Description
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、塗布媒体に対し所定の塗布液を塗布する液体塗布機構と、この液体塗布機構に塗布液を供給する液体供給機構を有して構成されている。
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
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。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。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。
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。
カウンターローラ1002は、ばねなどを有して構成される不図示の付勢機構によって塗布ローラ1001の周面に向けて付勢されている。この状態で塗布ローラ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記録媒体Pを挟持し得ると共に、記録媒体Pを図中の矢印方向に搬送し得るようになっている。
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の一方の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、底部の断面形が円弧状をなす凹部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、円周部分が上記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り、均一な圧力の当接を実現することができる。
図11は、塗布液供給機構の液体保持部材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(供給流路)3001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と貯蔵タンク3003とを連結する第2流路(回収流路)3002を有する。この貯蔵タンク3003には、大気連通口3004が設けられており、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。また、第1流路3001内には切換弁3006が設けられており、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。
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。
図において、4000は液体塗布装置全体を制御する制御部を示す。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、このCPU4001によって実行される、図13〜図15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を有する。さらに、電源OFF時にフラグの内容を保持するEEPROM4012などを有する。後述する終了工程が完了されたか否かを示す情報フラグ(終了工程フラグ)はこのEEPROM4012に記憶される。
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。
ステップS1では、保持空間Sに対する塗布液の充填工程を実行する。
再び図13を参照する。前述した図14に示される充填動作を終了すると(ステップS1)、塗布準備動作を行う(ステップS2)。
再び図13を参照すると、塗布開始命令があれば塗布動作を開始する(ステップS3)。塗布動作が開始されると最初にポンプが作動する(ステップS4)。また、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S5)。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。そして、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とカウンターローラ1002との当接部に送られる。
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い(ステップS7)、塗布工程を終了しない場合は、ステップS6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S8)、さらに、ポンプ3007の駆動を停止させる(ステップS9)。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〜S9の動作を繰り返す。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10)、塗布にかかる処理を終了する。ステップ10の後処理終了後、EEPROM4012に終了工程フラグを記憶させる(ステップ11)。
本発明の第2実施形態は、終了工程が行われていないと判断した場合に、充填工程でポンプ作動速度を速くし、また、塗布ローラの塗布準備動作おいて塗布ローラの駆動速度を速くするものである。図16および図17は、それぞれ充填動作および塗布準備動作の詳細を示すフローチャートである。これらの動作以外は上述した第1実施形態と同様である。
図16において、最初に、大気連通弁3005を開放し、貯蔵タンク3003を大気に開放させる(ステップS1011)。次に、終了工程フラグを参照しフラグが記憶されて(立てられて)いるか否かを判断する(ステップS1012)。終了工程フラグが記憶されていれば、前回の電源オフ時に塗布液の回収動作がされているとして、ポンプ3007を回転速度Rp1で規定時間Tp1の間作動する(ステップS1013)。これにより、液体保持空間Sおよび各流路3001,3002内に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。
次に、図17に示す塗布準備動作では、先ず、ポンプを作動させる(ステップS2011)。次に、終了工程フラグを参照してこのフラグが記憶されているか否かを判断する(ステップS2012)。終了工程フラグが記憶されているときは、塗布液の回収動作が正常に行われており、塗布ローラ表面に付着した塗布液は微量であるとして、塗布ローラ1001を回転速度Rr1で規定時間Tr1の間回転させる(ステップ2013)。
本発明の第3実施形態は、前回の電源オフ時に回収動作が行われていない場合に、充填動作および塗布ローラの塗布準備動作で、ポンプおよび塗布ローラそれぞれの駆動回数を多くし、未回収で増粘した可能性のある塗布液を再流動化させるものである。
図18において、先ず、貯蔵タンク3003の大気連通弁3005を大気に開放させる(ステップS1021)。次に、終了工程フラグを参照し(ステップS1022)、終了工程フラグが記憶されていれば、塗布液が正常に回収されているとして、ポンプ3007を通常の充填動作として、回転速度Rp1で規定時間Tp1の間作動する動作を1回行う(ステップS1023)。
図19に示す塗布準備動作では、先ず、ポンプを作動させる(ステップS2021)。次に、終了工程フラグを参照する(ステップS2022)。終了工程フラグが記憶されているときは、前回の電源オフ時に塗布液の回収動作が正常に行われており、塗布ローラ表面に付着した塗布液は微量であるとして、塗布ローラ1001を通常の準備動作の回転速度Rr1で規定時間Tr1の間回転する動作を1回行う(ステップ2023)。
上述した第1ないし第3の実施形態は、用紙に塗布液を塗布する塗布装置に関して説明したが、本発明の第4の実施形態は、以上説明した塗布装置を塗布機構として備えたインクジェット記録装置に関するものである。本実施形態の記録装置は、概略、その塗布機構は上述した塗布装置と同様のものである。そして、図13に示した充填動作(ステップS1)と回転準備動作(ステップS2)と同様の動作を行う。以下では、主に上述した塗布装置と異なる点を説明する。
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
図24は、本実施形態のインクジェットプリンタにおける制御系の概略構成を示すブロック図である。
図に示すように、塗布ローラの駆動機構や液体流路のポンプ駆動や弁の切り替えの機構およびその制御は図12に示した構成と同様である。異なる点として、本実施形態では、CPU5001は、図25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、ヘッドドライバ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。
本プリンタに電源が投入されると、制御部5000は、図25に示すフローチャートに従って以下の塗布動作および記録動作のシーケンスを実行する。
ステップS4001では、液体保持空間Sに対する塗布液の充填を実行する。この充填工程は、図13に示した充填工程(ステップS1)と同じである。すなわち、上述した本発明の各実施形態に係る、終了工程フラグの判断およびそれに基づくポンプ駆動などの充填動作の制御を行う。
充填動作を終了すると、塗布準備動作を行う(ステップS4002)。すなわち、上述した本発明の各実施形態に係る、終了工程フラグの判断およびそれに基づく塗布ローラの回転駆動などの準備動作の制御を行う。
ここで、記録開始指令が入力されると(ステップS4003)、再びポンプ3007の作動を開始すると共に(ステップS4004)、塗布ローラ1001が図23において時計周りに回転を開始する(ステップS4005)。そして、この塗布ローラ1001の回転によって、液体保持空間Sに充填された塗布液は、塗布ローラ1001の周面に膜を形成するように付着する。塗布ローラ1001に付着した塗布液は、塗布ローラ1001とカウンターローラ1002とが記録媒体Pを介して当接する部分に送られる。
上述した塗布工程の後、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S4007)。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。
上記のようにして、記録媒体への塗布および記録動作が実行されると、次に、記録工程を終了して良いか否かの判断を行い(ステップS4008)、記録工程を終了しない場合は、ステップS4006に戻り、記録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とそれに応じた記録動作を繰り返す。記録工程を終了すると、塗布ローラ1001を停止させ(ステップS4009)、さらに、ポンプ3007の駆動を停止させる(ステップS4010)。この後、ステップS4003へ移行し、所定期間の経過前に次の記録媒体に対する新たな記録開始指令が入力されていれば、前述のステップS4003〜S4010の動作を繰り返す。一方、所定期間の経過後であっても記録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う(ステップS4011)。その後、EEPROM4012に終了工程フラグを記憶させて(ステップ4012)、本処理を終了する。
100 液体塗布装置
1001 塗布ローラ
1002 カウンターローラ
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 空間形成基材
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
3011 貯蔵タンク側チューブ
3012 液体塗布部材側チューブ
3013 大気連通口
4000、5000 制御部
4001、5001 CPU
4002、5002 ROM
4003、5003 RAM
4004、5004 入力操作部
4005、5004 表示部
4006、5006 検出部
4012、5012 EEPROM
5013 LFモータ
5015 CRモータ
Claims (12)
- 媒体に液体を塗布する塗布部材と、前記液体が前記塗布部材の一部と接した状態で当該液体を保持する液体保持部材とを備え、前記塗布部材を回転させることにより、前記液体保持部材に保持される液体を前記塗布部材を介して前記媒体に塗布する液体塗布手段と、
前記液体を貯蔵する貯蔵手段と、
前記貯蔵手段と前記液体保持部材とを連通する経路と、
前記経路と前記液体保持部材を含む流路から前記液体を回収する回収手段と、
前記回収手段による回収動作を行った旨の情報を記憶する記憶手段と、
前記塗布手段による塗布の前に行う準備動作として、前記貯蔵手段から前記経路を介して前記液体保持部材に前記液体を供給する供給動作および前記塗布部材を回転させる回転動作の少なくとも一方を行う準備動作実行手段とを備え、
前記準備動作実行手段は、前記記憶手段の記憶内容を参照し、前記回収動作を行った旨の情報が記憶されているか否かに応じて、前記準備動作の内容を異ならせることを特徴とする液体塗布装置。 - 媒体に液体を塗布する塗布部材と、前記液体が前記塗布部材の一部と接した状態で当該液体を保持する液体保持部材とを備え、前記塗布部材を回転させることにより、前記液体保持部材に保持される液体を前記塗布部材を介して前記媒体に塗布する液体塗布手段と、
前記液体を貯蔵する貯蔵手段と、
前記貯蔵手段に貯蔵される液体を前記液体保持部材へ供給するための第1の経路と、
前記液体保持部材に保持される液体を前記貯蔵手段に回収するための第2の経路と、
前記第1の経路、前記第2の経路、前記液体保持部材を含む流路から前記液体を回収する回収手段と、
前記回収手段による回収動作を行った旨の情報を記憶する記憶手段と、
前記塗布手段による塗布の前に、前記貯蔵手段から前記第1の経路を介して前記液体保持部材に前記液体を供給する動作を行う実行手段とを有し、
前記実行手段は、前記記憶手段の記憶内容を参照し、前記情報が記憶されているか否かに応じて、前記液体の供給に係る動作内容を異ならせることを特徴とする液体塗布装置。 - 媒体に液体を塗布する塗布部材と、前記液体が前記塗布部材の一部と接した状態で当該液体を保持する液体保持部材とを備え、前記塗布部材を回転させることにより、前記液体保持部材に保持される液体を前記塗布部材を介して前記媒体に塗布する液体塗布手段と、
前記液体を貯蔵する貯蔵手段と、
前記貯蔵手段に貯蔵される液体を前記液体保持部材へ供給するための第1の経路と、
前記液体保持部材に保持される液体を前記貯蔵手段に回収するための第2の経路と、
前記第1の経路、前記第2の経路、前記液体保持部材を含む流路から前記液体を回収する回収手段と、
前記回収手段による回収動作を行った旨の情報を記憶する記憶手段と、
前記塗布手段による塗布の前に、前記塗布部材を回転させる動作を行う実行手段とを有し、
前記実行手段は、前記記憶手段の記憶内容を参照し、前記情報が記憶されているか否かに応じて、前記塗布部材の回転に係る動作内容を異ならせることを特徴とする液体塗布装置。 - 前記回収手段は、前記流路から液体を回収して所定の箇所に移動させることにより前記液体の回収を行うことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の液体塗布装置。
- 前記準備動作として、前記供給動作を行う場合、前記準備動作実行手段は、前記供給動作を行うポンプの駆動時間を、前記情報が記憶されていないときは前記情報が記憶されているときよりも長くすることを特徴とする請求項1に記載の液体塗布装置。
- 前記準備動作として、前記回転動作を行う場合、前記準備動作実行手段は、前記塗布部材の回転時間を、前記情報が記憶されていないときは前記情報が記憶されているときよりも長くすることを特徴とする請求項1に記載の液体塗布装置。
- 前記準備動作として、前記供給動作を行う場合、前記準備動作実行手段は、前記供給動作を行うポンプの駆動速度を、前記情報が記憶されていないときは前記情報が記憶されているときよりも大きくすることを特徴とする請求項1に記載の液体塗布装置。
- 前記準備動作として、前記回転動作を行う場合、前記準備動作実行手段は、前記塗布部材の回転速度を、前記情報が記憶されていないときは前記情報が記憶されているときよりも大きくすることを特徴とする請求項1に記載の液体塗布装置。
- 前記準備動作として、前記供給動作を行う場合、前記準備動作実行手段は、前記供給動作を行うポンプの駆動回数を、前記情報が記憶されていないときは前記情報が記憶されているときよりも多くすることを特徴とする請求項1に記載の液体塗布装置。
- 前記準備動作として、回転動作を行う場合、前記準備動作実行手段は、前記塗布部材の回転回数を、前記情報が記憶されていないときは前記情報が記憶されているときよりも多くすることを特徴とする請求項1に記載の液体塗布装置。
- 媒体に液体を塗布する塗布部材と、前記液体が前記塗布部材の一部と接した状態で当該液体を保持する液体保持部材とを備え、前記塗布部材を回転させることにより、前記液体保持部材に保持される液体を前記塗布部材を介して前記媒体に塗布する液体塗布手段と、
前記液体を貯蔵する貯蔵手段と、
前記貯蔵手段と前記液体保持部材とを連通する経路と、
前記経路と前記液体保持部材を含む流路から前記液体を回収する回収手段と、
前記回収手段による回収動作を行った旨の情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段の記憶内容を参照し、前記回収動作を行った旨の情報が記憶されていない場合、記塗布手段による塗布の前に所定の準備動作を行う準備動作実行手段とを備え、
前記所定の準備動作は、(A)前記貯蔵手段から前記経路を介して前記液体保持空間に前記液体を供給する供給動作および(B)前記塗布部材を回転させる回転動作の少なくとも一方であることを特徴とする液体塗布装置。 - 請求項1乃至11のいずれかに記載の液体塗布装置と、
前記液体塗布装置により前記液体が塗布された媒体に対して、記録ヘッドからインクを吐出して前記媒体に画像を記録する記録手段と、
を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
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