JP6201479B2 - インクジェットプリンタ用処理剤液塗布装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば用紙などの被記録媒体上にインク滴を着弾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滲み抑制剤などの処理剤液を、画像形成に先立って被記録媒体の記録面に塗布するインクジェットプリンタ用の処理剤液塗布装置に関するものである。

インクジェット方式の画像形成は、低騒音、低ランニングコストに加えて、カラー化が容易といった利点を有していることから、近年、急速に普及している。このインクジェットプリンタには、記録ヘッドを主走査方向（被記録媒体の幅方向）に移動させながらインク滴を吐出する主走査方向の移動動作と、被記録媒体を副走査方向に移動する動作を組み合わせて画像を印刷するシリアルプリンタと、被記録媒体の幅分の印刷幅を有するラインヘッドを有し、このラインヘッドと被記録媒体を相対的に移動させながら印刷を行うラインプリンタがある。

このラインプリンタの中には、多量印刷に適した被記録媒体として連続紙を使用する連続紙プリンタがあり、ロール状に巻かれた連続紙を高速（例えば０．５〜２ｍ／秒）で搬送して印刷を行うプリンタである。

一方、省資源の観点から、連続紙プリンタを２台用いてタンデム運転し、１台目で連続紙の第１面（例えば表面）を印刷し、その後、連続紙を反転させて２台目で連続紙の第２面（例えば裏面）を印刷することにより、連続紙の両面に印刷する構成のインクジェットプリンタがある。

今年、このインクジェットプリンタは、インク滴の吐出タイミングやインク滴の大きさを細かく制御できるため、高画質化が進んでいるが、液滴を吐出して画像を形成する方式のため、液滴が乾燥するまでの間に着弾したドットが紙繊維に沿って滲むため、フェザリング、あるいは隣接した異なる色のインク滴と混ざって色境界が不鮮明になるカラーブリードといった現象が生じ易く、画像品質の低下を招いている。

この画像品質の低下を抑制する方法として、インク滴の顔料成分を凝集させてインクの滲みを抑制するように、被記録媒体に滲み抑制剤などの処理剤液を前処理として塗布する技術が知られている。例えば特開２００２−０９６４５４号公報（特許文献１）には、インクと反応して滲み防止を促す処理剤液を被記録媒体に塗布ローラで塗布する技術が開示されている。また、例えば特開２００４−３３０５６９号公報（特許文献２）には、被記録媒体に処理剤液を噴霧して塗布する技術が開示されている。

また、特開２０１２−１９６９５５号公報（特許文献３）には、連続した長尺状の被記録媒体に処理剤液を塗布する塗布ユニットが２つ設けられ、各塗布ユニットは、処理剤液を貯留する供給パン、その供給パン内に設けられた塗布ローラに処理剤液を供給するスクイーズローラ、前記供給パンに処理剤液を供給するカートリッジ、処理剤液を供給パンに供給する配管などを備えていることが開示されている。

さらに、特開２０１３−２３５０８８号公報（特許文献４）には、処理剤液を貯留する供給パン、略密閉系となったリザーブタンク、供給パンからリザーブタンクへ延びた退避経路、その退避経路上のリザーブタンクの手前側に設けられた電磁弁などを備えた処理剤液塗布装置が開示されている。

この処理剤液塗布装置は、リザーブタンクが供給パンよりも下位置に設置されており、前記電磁弁を開放すると、供給パン内にある処理剤液が水頭差によりリザーブタンクに移送され、処理剤液の粘度上昇が抑制される。

前記電磁弁を開放する契機は、被記録媒体の架け替え、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時間以上にわたって印刷が停止されたといった場合であり、供給パンに処理剤液を充填する待ち時間が毎回の印刷停止毎に発生しないようになっている。

また前記電磁弁は電力を供給しない場合に開放となる常開式の電磁弁であり、装置の電源を遮断した場合は必ず供給パン内にある処理剤液がリザーブタンクに移送される構成になっている。

前記特許文献１や特許文献２の処理剤液塗布装置では、処理剤液の粘度により塗布量が変化するため、処理剤液の粘度管理が重要となっている。例えば処理剤液をローラで被記録媒体の記録面に塗布する場合、処理剤液の粘度により塗布量が増大する傾向にあり、塗布量が増大した場合に被記録媒体上に処理剤液が残って、被記録媒体を搬送する搬送ローラの摩擦力が低下して、被記録媒体の搬送不良を引き起こす。

また、処理剤液の乾燥が十分に行えず、後工程において画像が他の被記録媒体に転写されるなどの問題がある。

一方、特許文献３や特許文献４のように塗布ユニットを使用する場合には、次のような問題がある。
被記録媒体の種類に応じて処理剤液を塗布する塗布ユニットの液塗布部を交換する処理剤液塗布装置において、使用しない液塗布部を保管する場合、液塗布部内に処理剤液が残らないようにする必要がある。液塗布部内に処理剤液が残った状態で長期間置いていた場合、処理剤液の水分蒸発により増粘してしまい、次回、液塗布部を使用するときに動作しないなどの弊害を生じてしまう。

そのため、液塗布部を交換するときには、液塗布部内に残っている処理剤液を排出する作業が必要となるが、保守員（サービスマン）による交換の場合、処理剤液が液塗布部から抜け切るまで待ってから作業すればよく、処理剤液が液塗布部から抜け切ったかどうかを検知する手段が無くても、特に問題は無かった。

しかし、ユーザによる液塗布部の交換となると、液塗布部を交換していいのかどうかの情報をユーザに知らせる必要がある。その情報は、例えば供給パンとリザーブタンクの水頭差による自然排出でかかる時間を予め設定しておくことで対応可能である。

しかし、処理剤液の排出完了までには時間がかかってしまい、ユーザが直ぐに交換したい場合に対応できず、ユーザを待たせることになる。
また、処理剤液の配管内の流れは最初は勢いよく排出されるが、供給パン内の処理剤液が減少するに伴い、徐々に液量が減っていくため、液面検知センサとして使用する電極ピンの位置が悪いと、規定量の排出が終わっているのに、ちょろちょろした液の流れを検知してしまい、処理剤液無し状態を検知するまでに時間がかかってしまうといった問題もある。

本発明の目的は、このような従来技術の問題点を解消し、塗布ユニットの液塗布部交換時の待機時間を短くして、ユーザの待ち時間を短縮できる使い勝手の良好なインクジェットプリンタ用処理剤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、処理剤液を貯留する供給パンと、被記録媒体の記録面に前記処理剤液を塗布する塗布ローラと、前記供給パン中の前記処理剤液を薄膜化して前記塗布ローラに転写するスクイーズローラと、前記塗布ローラとの間で前記被記録媒体を挟み込んで搬送する加圧ローラと、前記供給パンから前記処理剤液を退避させるリザーブタンクと、前記供給パンと前記リザーブタンクとを連通する退避経路と、前記処理剤液の退避の終了を検知する退避確認センサと、を備え、前記退避確認センサを、前記退避経路の略垂直部と、前記リザーブタンクと前記略垂直部との間の略水平部と、のそれぞれに設置したことを特徴とする。

本発明は前述のような構成になっており、塗布ユニット交換時の待機時間を短くして、ユーザの待ち時間を短縮できる使い勝手の良好なインクジェットプリンタ用処理剤液塗布装置を提供することができる。

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フローチャートである。 その画像形成システムに用いられる処理剤液塗布装置の概略構成図である。 その処理剤液塗布装置における塗布ユニットの概略構成図である。 退避経路上の退避確認センサの設置位置を示す概略構成図である。 配管内の処理剤液の流量が多いときの上面から透視した模式図である。 配管内の処理剤液の流量が多いときの正面から透視した模式図である。 配管内の処理剤液の流量が少ないときの上面から透視した模式図である。 配管内の処理剤液の流量が少ないときの正面から透視した模式図である。 退避経路中の処理剤液の流れ方向に対して電極ピンの挿入方向が９０度方向になっている比較例の上面から透視した模式図である。 本発明の実施形態に係る塗布ユニット内の液塗布部の交換フローを説明するためのフローチャートである。

次に本発明の実施形態を図面とともに説明する。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フローチャートである。

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、処理剤液塗布装置１０１に送り込まれ、被記録媒体Ｗの表裏にそれぞれ前記抑制剤などの処理剤液が塗布されて前処理が行われる。次に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剤液塗布装置１０１の概略構成図であり、処理剤液の塗布時の状態を示している。
同図に示すように、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が処理剤液塗布装置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。

図中の符号２はモータなどの駆動源（図示せず）で回転駆動するＦＩローラ（フィードインローラ）であり、ＦＩローラ２にはばね（図示せず）の引張力でＦＩニップローラ（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ＦＩローラ２とＦＩニップローラ４の間で弾性的に挟持されており、前記駆動源によりＦＩローラ２を回転することで、この処理剤液塗布装置１０１の内部に前記給紙装置１００から被記録媒体Ｗを引き込むことができる。

また、ＦＩローラ２とＦＩニップローラ４から送り出された被記録媒体Ｗは若干弛ませてエアループＡＬを形成している。
エアループＡＬを経た被記録媒体Ｗは、パスシャフト５とエッジガイド６の間を通る。図示していないが、被記録媒体Ｗの搬送方向（矢印方向）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の字状に通る。このパスシャフト５に一対の板状のエッジガイド６が支持されており、エッジガイド６の間隔は被記録媒体Ｗの幅寸法と同寸に設定されている。

そのためパスシャフト５とエッジガイド６の働きにより、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に例えばねじ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は図示していないが、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１０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剤液を塗布する表面塗布ユニット１３ｆ、ならびに被記録媒体Ｗの裏面側に処理剤液を塗布する裏面塗布ユニット１３ｒを順次通過することにより、被記録媒体Ｗの両面に処理剤液が塗布される。処理剤液の塗布ユニット１３については、後で説明する。

裏面塗布ユニット１３ｒ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は図示していないが、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も被記録媒体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。

図３は塗布ユニット１３の概略構成図であり、表面塗布ユニット１３ａも裏面塗布ユニット１３ｂも同じ構成になっている。

図２に示すように塗布ユニット１３（１３ａ、１３ｂ）は、被記録媒体Ｗの搬送経路上に設けられている。この塗布ユニット１３は図３に示すように、搬送されて来る被記録媒体Ｗに処理剤液２２を塗布する液塗布部２０と、液塗布部２０に処理剤液２２を供給する液供給部２１から主に構成されている。

処理剤液２２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。

液塗布部２０は、処理剤液２２を溜めておく供給パン２３と、処理剤液２２を被記録媒体Ｗに塗布する塗布ローラ２４と、処理剤液２２を汲み上げて薄膜化して塗布ローラ２４に転写するスクイーズローラ２５と、塗布ローラ２４との間で被記録媒体Ｗを挟み込んで搬送する加圧ローラ２６などを備えており、各部材は図に示すような配置関係になっている。

図３に示すようにスクイーズローラ２５は、その一部が供給パン２３内の処理剤液２２に浸されており、モータ（図示せず）により回転駆動されて、処理剤液２２を塗布ローラ２４側に汲み上げている。

スクイーズローラ２５により汲み上げられた処理剤液２２は、余剰分をメータリングブレード（図示せず）により掻き落され、規定量が塗布ローラ２４とのニップ部に運ばれる。このニップ部に運ばれた処理剤液２２は、両ローラ２４，２５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２４に転写される。塗布ローラ２４は、周面がゴムなどの弾性体で覆われており、モータ（図示せず）により回転駆動される。

塗布ローラ２４に転写された処理剤液２２は、塗布ローラ２４と加圧ローラ２６の間で挟持・搬送される被記録媒体Ｗに塗布される。そして被記録媒体Ｗは処理剤液２２が塗布された後、インクジェットプリンタ１０２（図１参照）へ送られる。

塗布ローラ２４は、被記録媒体Ｗに処理剤液２２を転写した後、クリーナブレード（図示せず）により清掃され、次の処理剤液２２の塗布に備えられる。加圧ローラ２６は揺動可能なアームに回転自在に支持されており、搬送移動する被記録媒体Ｗに圧接して従動回転する。

供給パン２３の側壁には液面検知センサ２８が付設されており、液面検知センサ２８の検知信号は制御部（図示せず）に入力され、供給パン２３内の処理剤液２２の貯留量は制御部により監視されている。印刷の繰り返しにより処理剤液２２が消費されて、供給パン２３内の処理剤液２２の液面位置が既定の高さより下がると、それを液面検知センサ２８が検知し、制御部からの制御信号により処理剤液２２が供給パン２３に補給され、供給パン２３内の処理剤液２２の液量（液面）が一定に維持している。

次に液供給部２１について説明する。
供給パン２３は塗布ローラ２４とスクイーズローラ２５を収容しており、供給パン２３の上部は塗布ローラ２４を覆うように形成されていて、供給パン２３内にある処理剤液２２の蒸発を少なく抑える形状となっている。しかし、塗布ローラ２４と加圧ローラ２６のニップ部２７は開口しておく必要があり、完全な密閉系となっていない。
このため処理剤液２２の液供給部２１には、略密閉系となっている、すなわち供給パン２３よりも密閉性の高いリザーブタンク２９が設けられている。

リザーブタンク２９は供給パン２３よりも低い位置に配置されている。供給パン２３とリザーブタンク２９は配管からなる退避経路３０で連通しており、退避経路３０上のリザーブタンク２９の手前側にある電磁弁３１を開放することで、供給パン２３とリザーブタンク２９の間の水頭差により、供給パン２３からリザーブタンク２９に処理剤液２２が移送され、処理剤液２２の蒸発に伴う粘度上昇を抑えることが可能な構成となっている。

この電磁弁３１を開放する契機は、被記録媒体Ｗ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時間以上にわたって印刷が停止された場合であり、供給パン２３に処理剤液２２を充填する待ち時間が毎回の印刷停止毎に発生しないようになっている。

前記電磁弁３１は電力を供給しない場合に開放となる電磁弁であり、塗布装置の電源を遮断した場合は必ず供給パン２３内の処理剤液２２がリザーブタンク２９に送給され、供給パン２３内に長期にわたって処理剤液２２が放置されない構成になっている。

さらに退避経路３０からはフィルタ室３２に連通する配管からなる循環経路３３ａが分岐していて、フィルタ室３２の上流側に電磁弁３４が配置されている。フィルタ室３２の高さ方向の中間位置付近には、フィルタ３５が架設されている。フィルタ室３２の下部から供給パン２３側に向けて循環経路３３ｂが延びており、循環経路３３ｂの途中に三方電磁弁３６が設けられ、さらに供給パン２３と三方電磁弁３６の間に供給ポンプ３７が設けられている。

このため、処理剤液２２を塗布している最中に、適時、退避経路３０の電磁弁３１を閉じ、電磁弁３４を開き、三方電磁弁３６をフィルタ室３２と供給パン２３が連通する状態にして供給ポンプ３７を駆動することで、供給パン２３内の処理剤液２２の一部を循環してフィルタ３５でろ過することができる。

このようにすることで、被記録媒体Ｗと塗布ローラ２５および加圧ローラ２６の摺動で発生し、供給パン２３内に溜まっている紙粉などの異物をフィルタ３５により除去して、供給パン２３内の処理剤液２２が糊状になることを防止することができる。

また、リザーブタンク２９とフィルタ室３２の間は配管からなる循環／供給経路３８で連通し、循環／供給経路３８の途中に電磁弁３９が設けられている。
さらに、三方電磁弁３６にはフレッシュな(新品の)処理剤液２２を補給する配管からなる補給経路４０が接続され、補給経路４０の他端側には１個または複数個のカートリッジ４１が接続されている。本実施形態では、複数個のカートリッジ４１ａ，４１ｂが並列に接続されている。

各カートリッジ４１ａ，４１ｂの出口側にはそれぞれ電磁弁４２ａ，４２ｂが設けられ、また、補給経路４０上で三方電磁弁３６の手前側には、エンプティーセンサ４３が設けられている。

従って、供給パン２３に対する処理剤液２２の補給系統として、リザーブタンク２９に貯留されている処理剤液２２を、リザーブタンク２９→循環／供給経路３８→フィルタ室３２→循環経路３３ｂ→三方電磁弁３６→供給ポンプ３７→循環経路３３ｂを通して供給パン２３に補給する第１の補給系統と、カートリッジ４１に充填されているフレッシュな処理剤液２２を、カートリッジ４１→補給経路４０→三方電磁弁３６→供給ポンプ３７→循環経路３３ｂを通して供給パン２３に処理剤液２２を補給する第２の補給系統の２系統が備わっている。

前記第１の補給系統からはフィルタ３５を通して浄化した処理剤液２２を補給することができ、一方、第２の補給系統からはカートリッジ４１に充填している未使用のフレッシュな処理剤液２２を補給することができる。なお、前記補給経路４０上に設けられているエンプティーセンサ４３は、カートリッジ４１内の処理剤液２２が無くなったことを検知するためのセンサで、光学式のセンサを用いている。

リザーブタンク２９に処理剤液２２が有る場合は、循環経路３３ａにある電磁弁３４を閉じ、循環／経路３８に有る電磁弁３９を開き、三方電磁弁３６をフィルタ室３２と供給パン２３が連通した状態にして、供給ポンプ３７を駆動することで、リザーブタンク２９内の処理剤液２２の液量を一定値内に収まるようにしている。また、循環／経路３８を経由して処理剤液２２を循環する際にはフィルタ３５を通るため、リザーブタンク２９に移送された処理剤液２２をリフレッシュできる効果もある。

リザーブタンク２９には液面検知センサ４４が付設されており、リザーブタンク２９内の処理剤液２２の有無を監視しており、リザーブタンク２９内の処理剤液２２が無くなると、カートリッジ４１からの処理剤液２２の補給に切り替えるシステムになっている。

カートリッジ４１が複数個設置されている場合は、カートリッジ４１ａ，４１ｂ毎に設けられている電磁弁４２ａ，４２ｂにより処理剤液２２を供給するカートリッジ４１ａ，４１ｂを選択する構成になっている。

この場合、三方電磁弁３６をカートリッジ４１と供給パン２３が連通した状態で供給ポンプ３７を駆動させ、例えば電磁弁４２ａを閉じて電磁弁４２ｂを開けば、カートリッジ４１ｂから処理剤液２２が供給されることになる。従って、供給ポンプ３７の駆動と、電磁弁４２を開いているアンド条件の時間（両者の稼動が重複している時間）が、カートリッジ４１からの処理剤液２２の供給時間としてカウントされる。

次に液供給部２１に設けられている退避経路３０の構成について説明する。
前述のように塗布装置の電源を遮断したときのリザーブタンク２９への処理剤液２２の退避は塗布ユニット１３の液塗布部２０(図３参照)を外さないので問題はないが、液塗布部２０を交換するときは、交換した後の保管時に処理剤液２２の増粘を防止するために、供給パン２３内の処理剤液２２は一度排出してから、塗布ユニット１３の液塗布部２０を外さなければならない。

そこで本発明では退避経路３０の一方の端部が供給パン２３に対して取り外し可能に接続されており、すなわち、液塗布部２０は液供給部２１（塗布装置本体）に対して交換可能になっている。

そして図４に示すように、退避経路３０の中の略垂直状態で配管されている略垂直部４６に退避確認センサ４５ａを設置し、また、リザーブタンク２９の手前の配管部に退避確認センサ４５ｂを設置している。このように退避経路３０に所定の間隔をおいて複数の退避確認センサ４５ａ、４５ｂを設置することで、退避経路３０内の処理剤液２２の有無を確認している。

この退避確認センサ４５は、２本の電極ピン４７を有し、一方の電極ピン４７に交流電圧を印加し、他方の電極ピン４７を地絡させ、電極ピン４７間のインピーダンスを測定し、インピーダンスを直流電圧に変換して、基準電圧との差を比較することで、退避経路３０内の処理剤液２２の有無を検知するセンサを使用している。

退避経路３０内のほぼ全般にわたって処理剤液２２の有無を監視することから、退避確認センサ４５は退避経路３０上に所定の間隔をおいて複数箇所設置されているが、退避確認センサ４５（特に電極ピン４７）の設置位置が重要である。
図５〜図８は、配管４８に対する電極ピン４７の位置関係を説明するための図である。図５および図６は配管４８内の処理剤液２２の流量が多いときの模式図で、図５は上面から透視した模式図、図６は正面から透視した模式図である。

これらの図に示しているように退避経路３０は、複数本の配管４８と、配管４８と配管４８を連結する複数個の継ぎ手４９の組み合わせによって構成されており、略垂直状態に配置された配管４８もあり、略水平状態に配置された配管４８もある。
図５および図６に示すように処理剤液２２の流量が多い場合は、退避確認センサ４５の電極ピン４７の先端が処理剤液２２に接触した状態になっており、退避確認センサ４５により処理剤液２２の有りを検知する。

前述したように、供給パン２３とリザーブタンク２９との間の水頭圧を利用して処理剤液２２を退避しているので、供給パン２３内の処理剤液２２は一気に排出されず、供給パン２３内の処理剤液２２が少なくなるにつれて流速も徐々に遅くなり、処理剤液２２の液量にもよるが、処理剤液２２が供給パン２３内から完全に排出されるまでには約３０分以上もかかる。

一方、供給パン２３内の処理剤液２２は完全に排出する必要はなく、保管時に供給パン２３内に残った処理剤液２２の水分が１００％蒸発して残ったとしても、次に供給パン２３を使用するときにその中に新しい処理剤液２２が供給され、再分散したときに使用許容範囲の処理剤液粘度に収まっていれば問題はない。

図７および図８は配管４８内の処理剤液２２の流量が少なくなったときの模式図で、図７は上面から透視した模式図、図８は正面から透視した模式図である。

図７および図８に示すように処理剤液２２の流量が少なくなった場合、退避確認センサ４５ａの電極ピン４７の先端と配管４８の内壁面との間に適当な隙間Ｌが形成されるように電極ピン４７が配管４８に固定されている。この隙間Ｌは、液供給部２１の構造などによって適宜に設定される。
このように、処理剤液２２の流量が少なくなると、退避確認センサ４５ａ，４５ｂの両方のセンサの電極ピン４７が処理剤液２２と接触しなくなることで、処理剤液２２の退避動作終了と判定する。

図８の状態は、退避確認センサ４５ａの方の電極ピン４７は処理剤液２２と接触しておらず非検知になっているが、退避確認センサ４５ｂの方の電極ピン４７はまだ処理剤液２２と接触して検知状態になっているから、処理剤液２２の退避動作終了前の状態である。

退避確認センサ４５は退避経路３０（配管４８）のうちで略垂直になっている略垂直部４６（図３参照）に設置するのが望ましい。配管４８が少し傾斜している場合もあるので、それらを含めて略垂直部４６と称している。この略垂直部４６に設置することにより、配管の巻癖などによる液溜まりを防止することができる。

また、その略垂直部４６における退避確認センサ４５(電極ピン４７)の高さ方向の位置は、配管４８内が処理剤液２２で満たされた状態になる位置よりも高い位置、例えば図３、図４に示すように略垂直部４６の半分よりも上側位置とすると良い。

図８に示すように処理剤液２２の流量が少なくなっても退避経路３０（配管４８）のうちで略水平になっている略水平部５０(図８参照)では処理剤液２２が多い状態が維持されていることがあり、供給パン２３内の処理剤液２２は規定量以下になっているのに、いつまでも処理剤液２２が排出されていないと認識されてしまう。

さらに退避経路３０（配管４８）に対する退避確認センサ４５の電極ピン４７の挿入方向であるが、図９に示すように処理剤液２２の流れ方向（図面に向かって水平方向）に対して電極ピン４７の挿入方向が処理剤液２２の流れ方向に対して９０度方向（図面に向かって垂直方向）になっており、電極ピン４７の先端が処理剤液２２の流れる位置に向かっていないから、流量が低下したときの処理剤液２２の有無が確実に検知できないことがある。

そのため本実施形態では図５および図６に示すように、電極ピン４７の先端が処理剤液２２の流れる位置に向かうように配置されている。そのため、流量が少なくなったときの処理剤液２２の有無を確実に検知することができる。

なお、配管４８内での処理剤液２２の流れる位置を特定するために、配管４８をどちらかの方向に若干傾斜させることもできる。

図３において、符号５１は廃液タンク、５２はリザーブタンク２９と廃液タンク５１の間を連通する配管からなる廃液経路、５３は廃液経路５２の途中に設けられた廃液ポンプである。使用を繰り返した処理剤液２２は、廃液ポンプ５３によって廃液タンク５１内に排出されて処理される。

なお、液塗布部２０の交換は、例えば被記録媒体Ｗの種類変更時などに行われる。また、何らかの障害が液塗布部２０に原因があった場合、スペアの液塗布部２０に交換することもでき、スペアの液塗布部２０に交換することにより、ダウンタイムの低減が図れる。

図１０は、塗布ユニット１３内の液塗布部２０の交換フローを説明するためのフローチャートである。
Ｓ１において液塗布部２０の交換フローの実行を開始し、Ｓ２で供給パン２３内に処理剤液２２があるか否かの判断がなされる。この供給パン２３内の処理剤液２２の有無は、液面検知センサ２８の出力状況により判断される。
供給パン２３内に処理剤液２２が有ると判断されると（Ｓ２でＹＥＳ）、Ｓ３で呼び水動作が実行される。この呼び水動作については後で説明する。

Ｓ２で供給パン２３内に処理剤液２２が無いと判断されると（Ｓ２でＮＯ）、Ｓ４でリザーブタンク２９内に処理剤液２２があるか否かの判断がなされる。このリザーブタンク２９内の処理剤液２２の有無は、液面検知センサ４４の出力状況により判断される。
Ｓ４でリザーブタンク２９内に処理剤液２２が有ると判断されると（Ｓ４でＹＥＳ）、Ｓ５で三方電磁弁３６をフィルタ室３２と供給パン２３が連通するように切り替えて、電磁弁３９を開放し、リザーブタンク２９から循環／供給経路３８、フィルタ室３２ならびに循環経路３３ｂを経て、供給パン２３内に処理剤液２２の充填処理が実行される。

一方、Ｓ４でリザーブタンク２９内に処理剤液２２が無いと判断されると（Ｓ４でＮＯ）、Ｓ６で三方電磁弁３６を補給経路４０と供給パン２３が連通するように切り替えて、電磁弁４２ａ又は４２ｂを開放し、カートリッジ４１ａ又は４１ｂ（図３参照）から補給経路４０ならびに循環経路３３ｂの一部を経て、供給パン２３内にフレッシュな処理剤液２２の充填処理が実行される。

次にＳ７で、供給パン２３内への処理剤液２２の充填処理が完了したか否かの判断がなされる。
塗布装置において、供給パン２３内の処理剤液２２をリザーブタンク２９に排出する場合、排出時間を短くするため、供給パン２３と連通する退避経路３０内に処理剤液２２を充填しておく必要があり、そのために一度、供給パン２３内に所定量の処理剤液２２を充填する。この処理剤液２２の充填処理が前述のＳ７である。

Ｓ７で供給パン２３内への処理剤液２２の充填処理が完了したと判断されると（Ｓ７でＹＥＳ）、Ｓ８で呼び水動作を行い、退避経路３０ならびに循環経路３３ａ内に処理剤液２２を充填する。前記Ｓ３での呼び水動作を実行する場合も同様に、退避経路３０ならびに循環経路３３ａ内に処理剤液２２を充填する。

そしてＳ９で呼び水動作が完了したか否かの判断がなされ、呼び水動作が完了したと判断されると、Ｓ１０で退避経路３０内の電磁弁３１を開放する。このとき、循環経路３３ａ内の電磁弁３４は閉鎖しておく。退避経路３０内の電磁弁３１を開放することにより、供給パン２３内の処理剤液２２は水頭差によって、退避経路３０を通ってリザーブタンク２９に移動する。処理剤液２２の退避動作が行われてしばらくの間は、図６に示すように退避経路３０内に設けられている２箇所の退避確認センサ４５ａ，４５ｂは共に処理剤液２２の流れ(退避)を検知している。

なお、前記呼び水動作はオープン制御（ポンプ駆動時間と回数で制御）であって、予め組まれた制御動作を実施すれば、呼び水動作完了となる。

Ｓ１１で２箇所の退避確認センサ４５ａ，４５ｂが非検知になったか否かの判断がなされ、両方の退避確認センサ４５ａ，４５ｂが非検知になったと判断されると（Ｓ１１でＹＥＳ）、Ｓ１２で液塗布部２０が交換可能であることを、塗布装置の操作パネルに設けられている表示部(図示せず)に表示する。

液塗布部２０は、塗布装置本体側でラッチ機構などでロックされており、前述のように退避確認センサ４５ａ，４５ｂの非検知に基づいて液塗布部２０が交換可能になったら、ロック状態が自動的に解除され、液塗布部２０の引き出しが可能になる構成となっている。

なお、図１０のＳ７で供給パン２３内への処理剤液２２の充填処理が完了していないと判断されると（Ｓ７でＮＯ）、Ｓ１３で処理剤液２２の供給を自動停止して、表示部でエラー表示を行う。

本発明は前述のように、処理剤液の退避動作の終了を検知する退避確認センサを、退避経路内の略垂直方向に配置された略垂直部に設置したことを特徴とするものである。そのため、処理剤液の退避動作の終了を適切にかつ短時間に検知でき、そのために、液塗布部交換時の待機時間を短くして、ユーザの待ち時間を短縮できる使い勝手の良好なインクジェットプリンタ用処理剤液塗布装置の提供が可能となる。

１３ａ，１３ｂ： 塗布ユニット、
２０：液塗布部、
２１：液供給部、
２２：処理剤液、
２３：供給パン、
２４：塗布ローラ、
２５：スクイーズローラ、
２６：加圧ローラ、
２９：リザーブタンク、
３０：退避経路、
３１：電磁弁、
４５ａ，４５ｂ：退避センサ、
４６：略垂直部、
４７：電極ピン、
４８：配管、
１０１：処理剤液塗布装置、
１０２：インクジェットプリンタ、
Ｗ：被記録媒体、
Ｌ：隙間。

特開２００２−０９６４５４号公報 特開２００４−３３０５６９号公報 特開２０１２−１９６９５５号公報 特開２０１３−２３５０８８号公報

Claims (7)

1. 処理剤液を貯留する供給パンと、
   被記録媒体の記録面に前記処理剤液を塗布する塗布ローラと、
   前記供給パン中の前記処理剤液を薄膜化して前記塗布ローラに転写するスクイーズローラと、
   前記塗布ローラとの間で前記被記録媒体を挟み込んで搬送する加圧ローラと、
   前記供給パンから前記処理剤液を退避させるリザーブタンクと、
   前記供給パンと前記リザーブタンクとを連通する退避経路と、
   前記処理剤液の退避の終了を検知する退避確認センサと、を備え、
   前記退避確認センサを、前記退避経路の略垂直部と、前記リザーブタンクと前記略垂直部との間の略水平部と、のそれぞれに設置したことを特徴とするインクジェットプリンタ用処理剤液塗布装置。
2. 請求項１に記載のインクジェットプリンタ用処理剤液塗布装置において、
   前記退避確認センサが設置される前記略垂直部の高さ方向の位置は、前記処理剤液の退避時に、当該略垂直部の処理剤液が充満する部分よりも高い位置であることを特徴とするインクジェットプリンタ用処理剤液塗布装置。
3. 請求項１または２に記載のインクジェットプリンタ用処理剤液塗布装置において、
   前記退避確認センサは複数の電極ピンを有し、
   当該電極ピンの先端は、前記退避経路内の処理剤液の流れる位置に向かうように配置され、かつ、前記電極ピンの先端と前記退避経路の内壁面の間に隙間が形成されていることを特徴とするインクジェットプリンタ用処理剤液塗布装置。
4. 請求項３に記載のインクジェットプリンタ用処理剤液塗布装置において、
   前記退避確認センサは、前記電極ピンのうち、一方の電極ピンには交流電圧を印加し、他方の電極ピンは地絡させ、両電極ピン間のインピーダンスを測定し、インピーダンスを直流電圧に変換して、基準電圧との差を比較することで、前記退避経路内の前記処理剤液の有無を検知するように構成されていることを特徴とするインクジェットプリンタ用処理剤液塗布装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタ用処理剤液塗布装置において、
   前記供給パンと前記塗布ローラと前記スクイーズローラと前記加圧ローラとを含む液塗布部を有し、前記液塗布部は、交換可能に構成されていることを特徴とするインクジェットプリンタ用処理剤液塗布装置。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタ用処理剤液塗布装置において、
   前記リザーブタンクは前記供給パンよりも気密性が高いことを特徴とするインクジェットプリンタ用処理剤液塗布装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタ用処理剤液塗布装置において、
   前記リザーブタンクは前記供給パンよりも低い位置に配置され、
   前記退避経路に開閉弁が設けられており、
   前記供給パン内の前記処理剤液を前記リザーブタンクに退避させる際、前記開閉弁を開いて、前記供給パンと前記リザーブタンクの水頭差により前記処理剤液を前記リザーブタンクに移送する構成になっていることを特徴とするインクジェットプリンタ用処理剤液塗布装置。
   

Images