JP6107099B2

JP6107099B2 - 処理液塗布装置およびそれを備えた画像形成システム

Info

Publication number: JP6107099B2
Application number: JP2012269383A
Authority: JP
Inventors: 宗志菊池
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2012-12-10
Filing date: 2012-12-10
Publication date: 2017-04-05
Anticipated expiration: 2032-12-10
Also published as: JP2014113750A

Description

本発明は、インク滴を被記録媒体上に吐出して画像を形成するインクジェットプリンタの画像滲みを抑制する抑制剤などの処理液を画像形成に先立って被記録媒体上に塗布するインクジェットプリンタ用処理液塗布装置およびそれを備えた画像形成システムに関するものである。

インクジェットプリンタにより上質紙やざら紙のような非塗工紙などの被記録媒体に印刷を実施すると、インクが被記録媒体に浸透し、フェザリングやブリーディング等が発生するため、被記録媒体にインク液滴が付着する直前にインクの浸透性、凝集性を制御する機能を有する処理液を塗布すること。ならびに処理液の塗布方法として、塗布ローラを用いて被記録媒体の全面に塗布する技術が既に知られている。

しかし、今までの塗布ローラで連続紙などの長尺状被記録媒体の全面に塗布する技術では、被記録媒体の加速搬送中に塗布ローラと加圧ローラをニップして塗布を開始すると、その瞬間に長尺状被記録媒体と塗布ローラに大きな接線力が発生し、長尺状被記録媒体が振動する。これにより、搬送が安定するまで塗布ムラが発生し、長尺状被記録媒体に印刷した画像に画質ムラが発生するという問題があった。

特開２００２−０９６４５３号公報（特許文献１）には、処理液の塗布ムラをなくす目的で、処理液塗布手段による処理液塗布動作が終了した後、画像記録手段による画像記録動作を行う画像記録装置およびその方法が開示されている。

しかし、この画像記録装置では、連続紙などの長尺状被記録媒体の加速搬送中に塗布ローラと加圧ローラをニップして塗布を開始するときに生じる塗布ムラによる画質ムラが発生するという問題は解消できていない。

本発明の目的は、長尺状被記録媒体への塗布開始時に発生する塗布ムラによる画質ムラを抑制することができるインクジェットプリンタ用処理液塗布装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、
長尺状被記録媒体の搬送方向上流側に配置され、前記被記録媒体を搬送方向に移送する上流側被記録媒体搬送手段と、
その上流側被記録媒体搬送手段の被記録媒体搬送方向下流側に配置され、前記被記録媒体を搬送方向ならびにその搬送方向とは逆の方向に移送することのできる下流側被記録媒体搬送手段と、
前記上流側被記録媒体搬送手段と前記下流側被記録媒体搬送手段の間の前記被記録媒体の弛み量を吸収する第１のバッフア手段と、
前記第１のバッフア手段と前記下流側被記録媒体搬送手段の間に配置され、前記被記録媒体上に処理液を塗布する処理液塗布手段と、
前記下流側被記録媒体搬送手段の被記録媒体搬送方向下流側に配置され、下流側被記録媒体搬送手段と当該処理液塗布装置の後続のインクジェットプリンタの間の前記被記録媒体の弛み量を吸収する第２のバッフア手段と、
前記下流側被記録媒体搬送手段により被記録媒体を戻すための指示を与える被記録媒体戻し制御手段を備え、
前記被記録媒体戻し制御手段は、
当該処理剤液塗布装置内と前記インクジェットプリンタ内での被記録媒体の搬送状態の差によって、前記被記録媒体上に形成される処理液の未塗布部分の長さ分と、前記処理液の塗布開始時に前記被記録媒体上に発生する塗布ムラとなる部分の長さ分を加算して、前記処理液の未塗布部分が前記処理液塗布手段の被記録媒体搬送方向上流側に到達するための前記被記録媒体の戻し量を演算し、前記下流側被記録媒体搬送手段に対して前記戻し量分被記録媒体を戻す指示を与える構成になっていることを特徴とするものである。

本発明は前述のような構成になっており、長尺状被記録媒体への塗布開始時に発生する塗布ムラによる画質ムラを抑制することができるインクジェットプリンタ用処理液塗布装置の提供が可能となる。

本発明の実施形態に係る画像形成システムの流れを示す全体の概略構成図である。この画像形成システムに用いられる処理液塗布装置の概略構成図である。この処理液塗布装置に用いられる塗布手段の概略構成図である。その塗布手段の処理液塗布ユニットにおけるスクイーズローラと塗布ローラのニップ部を通過する処理液の通過量を説明するための図である。その処理液塗布装置の動作を説明するための図である。本発明の実施形態において被記録媒体の戻し量を説明するための図で、同図（ａ）は被記録媒体を戻す前の状態、同図（ｂ）は被記録媒体を戻した後の状態をそれぞれ示した図である。その処理液塗布装置における被記録媒体の搬送制御に関する制御ブロック図である。本発明の実施形態において、被記録媒体の種類により、処理液塗布装置で塗布を開始したときに塗布ムラとなる部分の長さを評価実験により計測した一例を示す図である。本発明の実施形態において、印刷停止時の被記録媒体の種類による被記録媒体戻し処理制御のフローチャートである。

本発明は、連続紙などの長尺状被記録媒体に印刷するインクジェットプリンタ用処理液塗布装置の塗布動作に関連する被記録媒体搬送動作に際して、以下の特徴を有する。

要するに、連続紙などの長尺状被記録媒体に印刷するため搬送開始した場合、加速搬送中に塗布ローラと加圧ローラをニップすると、搬送が安定するまでのある距離に塗布ムラが発生する。この塗布開始時に発生する塗布ムラとなる部分の長さを、搬送停止時に印刷時(処理液塗布中)の搬送方向とは逆の方向に長尺状被記録媒体を戻しておくことで、次回の印刷開始(処理液塗布開始)時には、前回安定して処理液が塗布された上からラップして再塗布することにより、印刷画像の画質向上に必要な処理液の塗布量を確保することが特徴になっている。

以下、図面を用いて詳細に説明する。図1は、本発明の実施形態に係る画像形成システムの流れを示す全体の概略構成図である。
同図に示しているように、給紙装置１００から繰り出された例えば長尺状の連続紙などからなる被記録媒体Ｗは、最初、処理液塗布装置１０１に送り込まれ、被記録媒体Ｗの表裏にそれぞれ処理液が塗布されて前処理が行われる。次に塗布処理された被記録媒体Ｗは第1のインクジェットプリンタ１０２ａに送り込まれて、被記録媒体Ｗの表側にインク滴を吐出して所望の画像が形成され、その後に反転装置１０３により被記録媒体Ｗの表裏が反転され、引き続き被記録媒体Ｗは第2のインクジェットプリンタ１０２ｂに送り込まれて、被記録媒体Ｗの裏側にインク滴を吐出して所望の画像が形成される。

このようにして被記録媒体Ｗの両面に印刷が施された後、後処理装置（図示せず）に送られて所定の後処理がなされるシステムになっている。

図２は、この画像形成システムに用いられる処理液塗布装置１０１の概略構成図であり、処理液３０の塗布時の状態を示している。
同図に示しているように、ローラの端部に軸受け（図示せず）を有し、回転自在のガイドローラ１が処理液塗布装置１０１内に多数本設置されて、被記録媒体Ｗの搬送パスを確保している。

フィードインローラ２はモータにより回転駆動し、ばね（図示せず）の引張力でフィードインニップローラ４が押し付けられるようになっている。

被記録媒体Ｗはフィードインローラ２とフィードインニップローラ４の間で弾性的に狭持されており、モータによりフィードインローラ２を回転することで、給紙装置１００から処理液塗布装置１０１内に被記録媒体Ｗを引き込むことができる。

フィードインローラ２とフィードインニップローラ４から送り込まれた被記録媒体Ｗは若干弛ませてエアループＡＬを形成する。このエアループＡＬの弛み量を光学センサ（図示せず）で監視し、弛み量が一定になるようにフィードインローラ２のモータを制御する。

エアループＡＬを通過した被記録媒体Ｗは、パスシャフト５とエッジガイド６の間を通る。被記録媒体Ｗの搬送方向と直交する方向に2本のパスシャフト５が配置され、被記録媒体Ｗがそのパスシャフト５の間をＳ字状に通る。このパスシャフトに一対のエッジガイド６が支持されており、エッジガイド６の間隔を被記録媒体Ｗの幅寸法と同寸に設定することにより、被記録媒体Ｗの幅方向の走行位置が規制され、安定した走行が可能となる。なお、エッジガイド６は、パスシャフト５に例えばネジなどの固定手段によって固定されており、使用する被記録媒体Ｗの幅寸法に応じてエッジガイド６の位置が調整可能になっている。

パスシャフト５とエッジガイド６の間を通過した被記録媒体Ｗは、固定状態にあるテンションシャフト７により走行安定化のための張力が付加される。

テンションシャフト７を通過した被記録媒体Ｗは、モータなどの駆動源（図示せず）で回転駆動するインフィードローラ８とフィードニップローラ９の間を通る。フィードニップローラ９は、インフィードローラ８の軸方向に沿って複数個配置されており、各フィードニップローラ９はばね（図示せず）によりインフィードローラ８側に押し付けられている。

インフィードローラ８とフィードニップローラ９の間を通過した被記録媒体Ｗは、回転自在な１本の第１のダンサーローラ１１の下側から巻き掛けられている。

第１のダンサーローラ１１はローラ端部に設けた軸受け（図示せず）を介して第１の可動フレーム１２に回転自在に取り付けられて、第１のダンサーユニット１７を構成している。従って、この第１のダンサーユニット１７は被記録媒体Ｗで吊り下げられた状態になっている。

この第１のダンサーユニット１７は、重力方向Ａに沿って移動可能になっている。第１のダンサーユニット１７の位置を検出する第１のダンサーユニット位置検出手段（図示せず）が設けられており、この位置検出手段の出力に応じて前記インフィードローラ８の駆動源を駆動制御することで、第１のダンサーユニット１７の位置が調整できる構成になっている。

第１のダンサーユニット１７を通過した被記録媒体Ｗは、それの表面側に処理液を塗布する表面塗布手段１３ｆ、ならびに被記録媒体Ｗの裏面側に処理液を塗布する裏面塗布手段１３ｒを順次通過することにより、被記録媒体Ｗの両面に処理液が塗布される。処理液の塗布手段については、後で説明する。

裏面塗布手段１３ｒを通過した被記録媒体Ｗは、正逆転可能なモータなどの駆動源（図示せず）で回転駆動するアウトフィードローラ１４とフィードニップローラ９の間を通る。フィードニップローラ９は、アウトフィードローラ１４の軸方向に沿って複数個配置されており、各フィードニップローラ９はばね（図示せず）によりアウトフィードローラ１４側に押し付けられている。

アウトフィードローラ１４とフィードニップローラ９の間を通過した被記録媒体Ｗは、回転自在な第２のダンサーローラ１５ａ，１５ｂならびに両ダンサーローラ１５ａ，１５ｂの間に配置されたガイドローラ１にわたってＷ型に巻き掛けられている。

２本のダンサーローラ１５ａ，１５ｂはそれぞれローラ端部に設けた軸受け（図示せず）を介して第２の可動フレーム１６に回転自在に取り付けられて、第２のダンサーユニット１８を構成している。従って、この第２のダンサーユニット１８は被記録媒体Ｗによって吊り下げられた状態になっている。

この第２のダンサーユニット１８も重力方向Ａに沿って移動可能になっており、第２のダンサーユニット１８の位置を検出する第２のダンサーユニット位置検出手段（図示せず）が設けられており、この位置検出手段の出力に応じて前記アウトフィードローラ１４の駆動源を駆動制御することで、第２のダンサーユニット１８の位置が調整できる構成になっている。

なお、この処理液塗布装置１０１において、前記インフィードローラ８とフィードニップローラ９の対が請求項１に記載されている上流側被記録媒体搬送手段に相当し、フィードニップローラ９とアウトフィードローラ１４の対が請求項１に記載されている下流側被記録媒体搬送手段に相当する。また、第１のダンサーユニット１７が請求項１に記載されている第１のバッファ手段に相当し、第２のダンサーユニット１８が請求項１に記載されている第２のバッファ手段に相当する。

図３は、この処理液塗布装置１０１に用いられる塗布手段１３の概略構成図である。
カートリッジ３１内に貯留されている処理液３０は、ポンプ３２により汲み上げられ、供給経路３３、電磁弁３４を経由して供給パン２０に供給される。処理液３０としては、水溶性の色材を凝集させるか又は不溶化させる機能を有する水溶性の凝集剤を水あるいは有機溶剤に溶解又は分散させた液が用いられる。

供給パン２０内の処理液３０の量は、供給パン２０に付設されている液面検知センサ３５により検知され、印刷の繰り返しにより処理液３０が消費されて、供給パン２０内の処理液３０の液面位置が規定の高さより下がると、電磁弁３４が開き、ポンプ３２が駆動して、カートリッジ３１内の処理液３０が供給パン２０に供給される。供給パン２０内の処理液３０の液面位置が規定の高さに達すると、液面検知センサ３５の検知信号に基づいて電磁弁３４が閉じ、ポンプ３２が停止することにより、供給パン２０内の処理液３０の液量を一定に保持している。

偏芯カム２９は供給パン２０に接触しており、偏芯カム２９の回転によりスクイーズローラ２１を塗布ローラ２３へ押圧させることができる。供給パン２０に貯留されている処理液３０は、モータ（図示せず）により駆動されるスクイーズローラ２１の回転により汲み上げられる。

スクイーズローラ２１により汲み上げられた処理液３０は、余剰分をメータリングブレード２２により掻き落され、規定量が塗布ローラ２３とのニップ部に運ばれる。スクイーズローラ２１と塗布ローラ２３のニップ部に運ばれた処理液３０は、両ローラ２１，２３の間で軸方向に均一に引き伸ばされて薄膜化されつつ、塗布ローラ２３に塗布される。

塗布ローラ２３に塗布された処理液３０は、塗布ローラ２３と加圧ローラ２４の間で挟持される被記録媒体Ｗに塗布される。

通常、塗布ローラ２３は、周面をゴムなどの弾性体で覆われており、被記録媒体Ｗにより従動回転するようになっているが、被記録媒体Ｗの種類によっては、滑りが発生し従動回転できない場合がある。そのため、ワンウェイクラッチ機構を有し、塗布ローラ２３はモータ(図示せず)により回転駆動される。塗布ローラ２３を回転駆動するモータは、被記録媒体搬送ユニット１１１の搬送速度の８５％から９９％に相当する速度を設定し制御することで、被記録媒体Ｗの搬送方向下流側に弛ませることなく搬送することが可能となる。

加圧ローラ２４は、揺動可能なアーム２５を介して回転自在に支持されており、搬送移動する被記録媒体Ｗに従動して回転する。偏芯カム２６はアーム２５に接触しており、偏芯カム２６の回転により加圧ローラ２４を塗布ローラ２３へ圧着または離間させることができる。

供給パン２０には加圧ローラ２４が離接する部分に開口部が設けられており、この開口部には処理液３０の水分あるいは有機溶剤の蒸発を抑制するためのシャッタ２７が開閉可能に設けられている。そして図３に示しているように、加圧ローラ２４が塗布ローラ２３側に移動している間はシャッタ２７が開き、加圧ローラ２４が塗布ローラ２３から離れている間はシャッタ２７が閉じる機構になっている。

塗布ローラ２３は、被記録媒体Ｗに処理液３０を塗布した後、クリーナブレード２８により清掃され、次の処理液３０の塗布に備えられる。符号１１２は、カートリッジ３１、ポンプ３２、供給経路３３ならびに電磁弁３４を除く、処理液塗布ユニットを示している。

図４は、その処理液塗布ユニット１１２におけるスクイーズローラ２１と塗布ローラ２３のニップ部を通過する処理液３０の通過量を説明するための図である。図４中の記号は、以下のものを表している。

Ｖ_１は塗布ローラ２３の周速、Ｖ_２はスクイーズローラ２１の周速、Ｒ_１は塗布ローラ２３の半径、Ｒ_２はスクイーズローラ２１の半径、ｐは塗布ローラ２３とスクイーズローラ２１のニップ線圧である。また、塗布ローラ２３周面のゴム層のヤング率はＥ_１、ポアソン比はσ_１、スクイーズローラ２１の金属セルのヤング率はＥ_２、ポアソン比はσ_２とする。

本構成におけるスクイーズローラ２１と塗布ローラ２３のニップ部を通過する処理液３０の通過量Ｘは以下の式（１）で表すことができる。
Ｘ＝ｋ×[(η^３×Ｖ^３×Ｒ^３)/(ｐ×Ｅ^２)]^０．２・・・式（１）
ここで、ｋは定数、ηは処理液３０の粘度、Ｖは平均ローラ周速、Ｒは相対曲率半径、ｐはニップ線圧（スクイーズ面圧）、Ｅは等価弾性係数である。

また周速Ｖ、ローラ半径Ｒ、弾性係数Ｅは、以下の式で表すことができる。
Ｖ＝(Ｖ_１＋Ｖ_２)/２・・・式（２）
Ｒ＝(Ｒ_１×Ｒ_２)/(Ｒ_１+Ｒ_２) ・・・式（３）
1/Ｅ＝[(1-σ_１ ^２)/Ｅ_１+(1-σ_２ ^２)/Ｅ_２]/2 ・・・式（４）
本実施形態における処理液塗布方式は、スクイーズローラ２１と塗布ローラ２３のニップ部を通過する処理液３０の量を可変することにより、被記録媒体Ｗに塗布する処理液３０の量を制御することができる。

ここで式（１）より塗布量を可変することのできるパラメータは処理液３０の粘度η、ローラ周速Ｖ、ローラ半径Ｒ、ニップ線圧ｐ、弾性係数Ｅであることが分かる。

処理液３０の塗布開始時は、被記録媒体Ｗの加速搬送中に塗布ローラ２３と加圧ローラ２４を圧着して塗布を開始する。このとき、被記録媒体Ｗの搬送速度Ｖ_３はスクイーズローラ２１の周速Ｖ_２より大きい関係にある。（Ｖ_３＞Ｖ_２）
基本的にスクイーズローラ２１は被記録媒体Ｗの搬送速度Ｖ_３に従動回転となっているためその瞬間に被記録媒体Ｗと塗布ローラ２３に大きな接線力Ｆ_１が発生し、被記録媒体Ｗは微振動する。これにより、搬送速度Ｖ_３が安定するまで塗布ムラが発生しやすくなる。また、加圧ローラ２４の圧着時に塗布ローラ２３とスクイーズローラ２１のニップ線圧ｐも振動により変化し、安定するまで塗布ムラが発生しやすくなる。

以上の結果より、塗布開始時に塗布ムラとなった被記録媒体Ｗに、処理液塗布装置１０１の後段に接続したインクジェットプリンタ１０２ａ，１０２ｂ（図１参照）で印字をすると、塗布ムラによりインクの浸透性や凝集性に差が発生し、ビーディングやブリーディング等が発生するため画質低下となる。

一方でインクの浸透性や凝集性は、ある一定以上の塗布量で塗布すれば安定するので、塗布ムラとなっても問題とならない量を塗布することで画質の低下を防ぐ手段もあるが、本発明は、浸透性や凝集性に効果があり、かつ、塗布量が少ない微量均一塗布が頁コストを下げるためにも効果的である。

図５は、処理液塗布装置の動作を説明するための図である。
図中の実線はインクジェットプリンタ１０２の印刷速度、破線は処理液塗布装置１０１内の塗布ローラ２３の周速度、一点鎖線は処理液塗布装置１０１内の被記録媒体Ｗの搬送速度をそれぞれ示している。

なお、時間点Ｃ〜Ｊの間において、被記録媒体Ｗの搬送速度は塗布ローラ２３の周速度と同一速度であるから、一点鎖線と破線が重なり合った状態で示している。

図５において破線で示しているように、塗布ローラ２３は印刷が開始される前に駆動を始め、スクイーズローラ２１は塗布ローラ２３に圧接されて、処理液３０がスクイーズローラ２１ならびに塗布ローラ２３に塗布される。そして、時間点Ｄに達したところで、供給パン２０のシャッタ２７を開け、被記録媒体Ｗを介して加圧ローラ２４を塗布ローラ２３に圧着して、処理液３０の塗布を開始する。

時間点Ａで、インクジェットプリンタ１０２が処理液塗布装置１０１内の被記録媒体Ｗの搬送に先立って被記録媒体Ｗの搬送を開始する。時間点Ｂに到達したときに、処理液塗布装置１０１内の被記録媒体Ｗの搬送を開始し、時間点Ｃから塗布ローラ２３によって処理液３０が被記録媒体Ｗに塗布される。

ここで、点ＢＣＤで囲まれた面積部分は、処理液３０が塗布されないで被記録媒体Ｗが送られた搬送量に相当し、搬送開始前に塗布ローラ２３の搬送方向上流側に前回の印刷で塗布済みの被記録媒体Ｗを戻しておく必要がある搬送量である。

また、点ＡＣＤで囲まれた面積部分（インクジェットプリンタ１０２の被記録媒体Ｗの搬送量）と、点ＢＣＤで囲まれた面積部分（処理液塗布装置１０１の被記録媒体Ｗの搬送量）の差分である点ＡＢＤで囲まれた面積部分の搬送量差は、その差分を第２のダンサーユニット１８（図２参照）の上昇による被記録媒体Ｗのパス長の変化で吸収するようになっている（バッファ機能）。

時間点Ｄから時間点Ｈは塗布ローラ２３の加速領域を、時間点Ｄから時間点Ｉはインクジェットプリンタ１０２における印刷速度の加速領域を、それぞれ示しており、塗布ローラ２３の周速度がインクジェットプリンタ１０２の印刷速度を上回ることがある。この場合、点ＤＨＩで囲まれた面積部分、被記録媒体Ｗが過剰に送られるわけであるが、この過剰分を第２のダンサーユニット１８の下降による被記録媒体Ｗのパス長の変化で吸収して（バッファ機能）、弛みの無い被記録媒体Ｗの搬送ができる。

また、時間点Ｄから時間点Ｇは、加圧ローラ２４を圧着し塗布を開始したときに塗布ムラが発生する領域を示している。ここで、点ＤＦＧで囲まれた面積部分は、塗布開始から塗布ムラが発生している被記録媒体Ｗの搬送量を表している。

時間点Ｉから時間点Ｊの間では、インクジェットプリンタ１０２の印刷速度、処理液塗布装置１０１内での塗布ローラ２３の周速度ならびに被記録媒体Ｗの搬送速度が一致しており、安定して処理液３０の塗布と、被記録媒体Ｗに対する印刷が実施されている。

時間点Ｊでインクジェットプリンタ１０２の印刷速度の減速が開始されるが、処理液塗布装置１０１内での被記録媒体Ｗの搬送および処理液３０の塗布は継続して行われる。そして、時間点Ｋで塗布ローラ２３が減速を開始し、時間点Ｍで処理液３０の塗布を停止して、さらに時間点Ｐに到達した時点で処理液塗布装置１０１内での被記録媒体Ｗの搬送が停止し、時間点Ｑでインクジェットプリンタ１０２の印刷が停止する。

点ＪＫＭで囲まれた面積部分は、印刷速度の減速が開始されてから処理液３０の塗布が停止するまでの間、処理液３０が塗布された被記録媒体Ｗが余分に送られた搬送量に相当し、この過剰分は、第２のダンサーユニット１８の下降による被記録媒体Ｗのパス長の変化で吸収される（バッファ機能）。

点ＭＮＰで囲まれた面積部分は、処理液３０が塗布されないで被記録媒体Ｗが送られた搬送量に相当し、塗布ローラ２３の搬送方向上流側に戻す必要がある。

ここで、点ＭＮＰで囲まれた面積部分(処理液塗布装置１０１の被記録媒体Ｗの搬送量)と、点ＭＮＱ（インクジェットプリンタ１０２の被記録媒体Ｗの搬送量）の差分である点ＭＰＱで囲まれた面積部分の搬送量差は、その差分を第２のダンサーユニット１８の上昇による被記録媒体Ｗのパス長の変化で吸収するようになっている。（バッファ機能）
点ＰＲＳＴで囲まれた面積部分は、処理液塗布装置１０１内での被記録媒体Ｗを搬送方向上流側に戻した搬送量を表し、これは、アウトフィードローラ１４を処理液塗布動作時の逆方向に回転駆動することにより、第１のダンサーユニット１７が下降し、被記録媒体Ｗのパス長の変化で吸収するようになっている（バッファ機能）。

この搬送量は、被記録媒体Ｗに処理液３０が塗布されていない部分ができないようにする、前述の点ＢＣＤで囲まれた面積部分と点ＭＮＰで囲まれた面積部分で示す処理液３０が塗布されないで被記録媒体Ｗが送られた搬送量の和と、点ＤＦＧで囲まれた面積部分で示す処理液３０が被記録媒体Ｗ上にムラとなって塗布されている搬送量の合計以上とするのが、被記録媒体Ｗに処理液３０の塗布なし部分を作らないで被記録媒体Ｗの無駄をなくすことと、印刷画像の品質を落とさない処理液３０の塗布された被記録媒体Ｗをインクジェットプリンタに供給する上で望ましい。また、処理液塗布装置の構成は従来の構成のままであるため、コストの増加を招くこともない。

図６は、被記録媒体Ｗの戻し量を説明するための図で、同図（ａ）は被記録媒体Ｗを戻す前の状態、同図（ｂ）は被記録媒体Ｗを戻した後の状態をそれぞれ示した図である。

図中の符号Ｌ１は、処理液塗布装置１０１が被記録媒体Ｗの搬送を開始（時間点Ｂ図５参照）してから、処理液塗布装置１０１内の被記録媒体Ｗの搬送が終了（時間点Ｐ図５参照）するまでの、１回分の被記録媒体Ｗのスパンを示している。

また、符号Ｌ２は、処理液塗布装置１０１が被記録媒体Ｗの搬送を開始してから点ＢＣＤで囲まれた面積部分に相当する、処理液３０が塗布されていない部分３６の長さ分を示している。符号Ｌ３は、処理液塗布装置１０１が塗布の開始時に、被記録媒体Ｗの加速搬送中で塗布ローラ２３と加圧ローラ２４を圧着して、被記録媒体Ｗと塗布ローラ２３に大きな接線力Ｆ_１が発生し、塗布ムラが発生した部分３７の長さ分を示している。

さらに、符号Ｌ４は、被記録媒体Ｗの搬送終了間際の点ＭＮＰで囲まれた面積部分に相当する処理液３０が塗布されていない部分３６の長さ分を示している。また符号Ｌ２’およびＬ３’は、それぞれ次回の処理液塗布の際に、被記録媒体Ｗの搬送を開始してから点ＢＣＤで囲まれた面積部分に相当する処理液３０が塗布されない部分と、塗布開始時に点ＤＦＧで囲まれた面積部分に相当する塗布ムラが発生する部分を示している。なお、部分Ｌ２と部分Ｌ２’は同じ長さ、部分Ｌ３と部分Ｌ３’は同じ長さである。

図６（ａ）に示されているように、一回分の処理液３０の塗布終了から次回の処理液３０の塗布に移る過程で、処理液３０が塗布されていない部分Ｌ４と、次の塗布開始時に処理液３０が塗布されない部分Ｌ２’と次の塗布開始時に処理液３０の塗布ムラとなる部分Ｌ３’は、連なって形成される。そのため本実施形態では、処理液塗布装置１０１内にある被記録媒体搬送機構（アウトフィードローラ１４図２参照）を逆転して、図５に示すように時間点Ｐ→Ｒ→Ｓ→Ｔのように被記録媒体Ｗを戻す動作を行う。この被記録媒体Ｗの戻し量は、前述の「点ＢＣＤで囲まれた面積部分に相当する処理液３０が塗布されていない部分Ｌ２」と、「点ＤＦＧで囲まれた面積部分に相当する塗布ムラが発生する部分Ｌ３」と、[点ＭＮＰで囲まれた面積部分に相当する処理液３０が塗布されていない部分Ｌ４]の合計量以上である。

図６（ｂ）は、被記録媒体Ｗを戻した後の状態を示している。前述の「Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４」の搬送量分を戻すことにより、次回、被記録媒体Ｗを塗布してインクジェットプリンタ１０２側に送り出す際に処理液３０が塗布されていない部分が形成されることなく、処理液３０を連続して塗布することが可能となり、さらに塗布開始時にムラとなる部分は、前回塗布時に安定して塗布された部分の上からラップして塗布することで、インクジェットプリンタ１０２で印字したときに塗布ムラによりインクの浸透性や凝集性に差が発生し、ビーディングやブリーディング等が発生して画質低下となるようなことの無い処理液塗布済みの被記録媒体３０を、インクジェットプリンタ１０２に供給することができる。

図７は、処理液塗布装置１０１における被記録媒体Ｗの搬送制御に関する制御ブロック図である。
同図に示されているように、処理液塗布装置１０１は内部に、Ｉ／Ｆ制御部６１、メイン制御部６２、記憶装置６４、被記録媒体搬送制御部６５ならびに処理液塗布制御部６６などを備えている。Ｉ／Ｆ制御部６１にはインクジェットプリンタ１０２が接続され、メイン制御部６２には被記録媒体Ｗの種類設定手段６３が接続されている。また、被記録媒体搬送制御部６５には下流側の被記録媒体搬送手段（アウトフィードローラ）１4（図２参照）が接続され、処理液塗布制御部６６には処理液塗布手段１３（図２参照）が接続されている。

印刷停止時、Ｉ／Ｆ制御部６１はインクジェットプリンタ１０２より印刷停止情報を受信する。Ｉ／Ｆ制御部６１は印刷が停止したことを認識すると、印刷停止情報をメイン制御部６２へ送信し、メイン制御部６２は処理液塗布制御部６６に印刷停止情報を送信する。印刷停止情報を受信した処理液塗布制御部６６は、処理液塗布終了動作を実施するように処理液塗布手段１３を制御する。

また、メイン制御部６２は、被記録媒体Ｗの種類設定手段６３より予め設定されていた、被記録媒体Ｗの種類毎に対応する戻し量を記憶装置６４より読み出し、被記録媒体搬送制御部６５へ印刷停止時の被記録媒体Ｗの戻し量を設定しておく。そして、印刷停止情報を被記録媒体搬送制御部６５へ送信する。印刷停止情報を受信した被記録媒体搬送制御部６５は、設定された戻し量分の被記録媒体Ｗを印刷時と逆方向に搬送するように、被記録媒体搬送手段１４に対して指令信号を出力する。

このように制御されたインクジェットプリンタ用処理液塗布装置の搬送制御は、被記録媒体Ｗの種類によらず安定した画質を提供するための処理液塗布が可能となる。また、被記録媒体Ｗの種類設定手段６３には、保守員あるいはオペレーターが任意の種類が設定でき、戻し量も任意に記憶装置６４に設定できるようにすることで、使用したことの無い被記録媒体Ｗへの対応も可能とすることができる。

図８は、被記録媒体Ｗの種類によって、処理液塗布装置１０１で塗布を開始したときに塗布ムラとなる部分の長さを評価実験により計測した一例を示す図である。

図８に示す通り、被記録媒体Ｗの種類によって塗布開始時に塗布ムラとなる部分の長さは異なるため、塗布停止時に戻す量の「塗布ムラが発生する部分の長さ分Ｌ３」を、被記録媒体Ｗの種類によって可変とし、塗布停止時の戻し量を変えることで、被記録媒体Ｗの種類に適合した最適な戻し動作を実現できる。

ここで、被記録媒体の種類によらず、実際に塗布ムラが発生しなくなる最大の長さ分の一定量を戻すことも、被記録媒体Ｗの塗布ムラによる画質低下を抑えるためには有効であるが、戻し量が多くなるとその分だけ、処理液３０を重ねて塗布する部分が多くなり、処理液３０の消費が多くなる点では問題が残る。

また、被記録媒体Ｗの種類は、コート紙や普通紙といった紙の種類や、用紙の厚みで分けるのがよい。
または、被記録媒体Ｗの種類によって、塗布ムラの発生する長さは変わるため、印刷制御装置(図示せず)やオペレータパネル(図示せず)などの外部入力装置から、被記録媒体Ｗの戻し量を第１のバッファ手段（第１のダンサーユニット１７）が被記録媒体Ｗを戻したときに弛み量を吸収できる範囲内で設定可能とすれば、初めて使う被記録媒体Ｗにも適切な戻し量を適用することができる。

塗布ムラの発生長さの違いは以下の理由による。

塗布量を可変することのできるパラメータは処理液３０の粘度η、塗布速度Ｖ、ローラ半径Ｒ、ニップ線圧ｐ、弾性係数Ｅである。よって、被記録媒体Ｗの種類(例えば、用紙厚)が変わると、ニップ線圧ｐが変わるので塗布量に差がでてくる。また、被記録媒体Ｗの種類(例えば、普通紙/コート紙)が変わると、用紙表面の吸湿性(処理液の転写率)が変わるのでムラを許容できる範囲(距離)が変わる。更には、被記録媒体Ｗの種類(例えば、剛性≒用紙厚)によって塗布開始時の搬送速度が安定するまでの時間が変わる。このため塗布ムラに相違が生じる。

図９は、本発明における印刷停止時の被記録媒体の種類による被記録媒体戻し処理制御のフローチャートである。

インクジェットプリンタから印刷停止情報を受信すると、ステップ（以下、Ｓと略記する）１，３，５でメイン制御部６２は、被記録媒体Ｗの種類を判断する。被記録媒体Ｗの種類がａの場合、Ｓ２にて被記録媒体搬送制御部６５により、１００ｍｍ戻し処理を実行する。同様に、被記録媒体Ｗの種類がｂの場合は、Ｓ４にて１５０ｍｍ戻し処理を実行し、被記録媒体Ｗの種類がｃの場合は、Ｓ６にて２００ｍｍ戻し処理を実施する。そして、設定された被記録媒体Ｗの種類のどれにも該当しなかった場合には、Ｓ７にて２５０ｍｍ戻し処理実施する。

請求項２に記載の発明は、処理液塗布手段は、処理液を被記録媒体に塗布する塗布ローラと、塗布ローラに塗布される処理液を汲み上げるスクイーズローラと、塗布ローラに被記録媒体を圧着する加圧ローラを有し、処理液の塗布開始時、被記録媒体の加速搬送中に塗布ローラと加圧ローラを圧着して塗布を開始したときに、被記録媒体の搬送速度Ｖ_３はスクイーズローラの周速Ｖ_２より大きい関係（Ｖ_３＞Ｖ_２）にあることを特徴とするものである。
このようにＶ_３＞Ｖ_２の関係にある場合、被記録媒体の搬送速度Ｖ_３が安定するまで処理液の塗布ムラが発生し易くなるため、特に効果的である。

また、請求項３に記載の発明は、塗布開始時に発生する塗布ムラとなる部分の長さ分の情報が、被記録媒体の種類毎に予め設定されていることを特徴とするものである。そのため、被記録媒体の種類に適合した処理液の塗布ができ、処理液の無駄が削減でき、最適な巻き戻し量による印字画像の画質安定化を図ることができる。

さらに請求項４に記載の発明は、外部からの入力が可能な設定手段を備え、被記録媒体を処理液塗布手段の上流側に戻したときの弛み量を第１のバッファ手段が吸収できる範囲内で、被記録媒体の戻し量が調整可能になっていることを特徴とするものである。そのため、使用したことが無い被記録媒体や処理液にも対応して画質安定化を確保できる。

さらにまた請求項５に記載の発明は、被記録媒体の搬送方向に沿って、搬送方向上流側に画像形成前の被記録媒体に対して処理液を塗布する処理液塗布装置が設置され、その処理液塗布装置の被記録媒体の搬送方向下流側に処理済の被記録媒体上にインク滴を吐出して画像を形成するインクジェットプリンタが設置された画像形成システムにおいて、前記処理液塗布装置が請求項１ないし４のいずれか１項に記載の処理液塗布装置であることを特徴とするものである。そのため、画質ムラを抑制することができる画像形成システムを提供することが可能である。

８：インフィードローラ、
９：フィードニップローラ、
１３：処理液塗布手段、
１４：アウトフィードローラ、
１７；第１のダンサーローラ、
１８；第２のダンサーローラ、
２３：塗布ローラ、
２４：加圧ローラ、
３０：処理液、
３６：処理液が塗布されていない部分、
３７：塗布ムラが発生した部分、
６１：Ｉ／Ｆ制御部、
６２：メイン制御部、
６３：被記録媒体の種類設定手段、
６４：記憶装置、
６５：被記録媒体搬送制御部、
６６：処理液塗布制御部、
１０１：処理液塗布装置、
１０２：インクジェットプリンタ、
Ｗ：被記録媒体。

特開２００２−０９６４５３号公報

Claims

長尺状被記録媒体の搬送方向上流側に配置され、前記被記録媒体を搬送方向に移送する上流側被記録媒体搬送手段と、
その上流側被記録媒体搬送手段の被記録媒体搬送方向下流側に配置され、前記被記録媒体を搬送方向ならびにその搬送方向とは逆の方向に移送することのできる下流側被記録媒体搬送手段と、
前記上流側被記録媒体搬送手段と前記下流側被記録媒体搬送手段の間の前記被記録媒体の弛み量を吸収する第１のバッフア手段と、
前記第１のバッフア手段と前記下流側被記録媒体搬送手段の間に配置され、前記被記録媒体上に処理液を塗布する処理液塗布手段と、
前記下流側被記録媒体搬送手段の被記録媒体搬送方向下流側に配置され、前記下流側被記録媒体搬送手段と後続のインクジェットプリンタとの間の前記被記録媒体の弛み量を吸収する第２のバッフア手段と、
前記下流側被記録媒体搬送手段により前記被記録媒体を戻すための指示を与える被記録媒体戻し制御手段を備え、
前記被記録媒体戻し制御手段は、
前記インクジェットプリンタとの加速時及び減速時それぞれにおける前記被記録媒体の搬送量の差に応じて決定される前記被記録媒体上に形成される前記処理液の未塗布部分の長さである第１の長さと、前記処理液の塗布開始時に前記被記録媒体上に発生する塗布ムラとなる部分の長さである第２の長さと、の和である前記被記録媒体の戻し量の分前記被記録媒体を戻すよう、前記下流側被記録媒体搬送手段に対して指示を与えることを特徴とする処理液塗布装置。
請求項１に記載の処理液塗布装置において、
前記処理液塗布手段は、前記処理液を前記被記録媒体に塗布する塗布ローラと、前記塗布ローラに塗布される前記処理液を汲み上げるスクイーズローラと、前記塗布ローラに前記被記録媒体を圧着する加圧ローラを有し、前記処理液の塗布開始時、前記被記録媒体の搬送速度Ｖ_３は前記スクイーズローラの周速Ｖ_２より大きい関係（Ｖ_３＞Ｖ_２）にあることを特徴とする処理液塗布装置。
請求項１に記載の処理液塗布装置において、
前記塗布開始時に発生する塗布ムラとなる第２の長さの情報が、前記被記録媒体の種類毎に予め設定されていることを特徴とする処理液塗布装置。
請求項１に記載の処理液塗布装置において、
外部からの入力が可能な設定手段を備え、前記被記録媒体を前記処理液塗布手段の上流側に戻したときの弛み量を前記第１のバッファ手段が吸収できる範囲内で、前記被記録媒体の戻し量が調整可能になっていることを特徴とする処理液塗布装置。
被記録媒体の搬送方向に沿って、搬送方向上流側に画像形成前の被記録媒体に対して処理液を塗布する処理液塗布装置が設置され、その処理液塗布装置の被記録媒体の搬送方向下流側に処理済の被記録媒体上にインク滴を吐出して画像を形成するインクジェットプリンタが設置された画像形成システムにおいて、
前記処理液塗布装置が請求項１ないし４のいずれか１項に記載の処理液塗布装置であることを特徴とする画像形成システム。