(57)【要約】【課題】生産性を低下させること無く、プリントシートの種類毎に適正な塗工量の処理液を塗布する機構を有するインクジェットプリント装置を提供すること。【解決手段】処理液の塗布量が調整された、第１塗工ローラ１と第２塗工ローラ２との間隙にシートＳを通過させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のローラを備え、該ローラ同士の間にシートを通過する際に、前記ローラから前記シートに処理液を転移させて塗布を行なう塗布ユニットと、前記シートにインクを吐出してプリントを行なうプリントユニットと、
を備えたインクジェットプリント装置において、
前記塗布ユニットは少なくとも３つの前記ローラを備え、前記シートが通過する前記ローラ同士の間を変えることで、前記シートに塗布する処理液の量を変更することを特徴とするインクジェットプリント装置。
【請求項２】
前記塗布ユニットは、第１ローラ、第２ローラ、第３ローラと第４ローラの４つの前記ローラと、前記処理液を前記第１ローラに供給する処理液供給部を備え、前記第２ローラには前記第１ローラから処理液が供給され、前記第３ローラには前記第２ローラから前記処理液が供給され、前記第４ローラには前記第３ローラから前記処理液が供給されることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリント装置。
【請求項３】
前記プリントユニットによって前記シートに吐出された前記インクを乾燥する乾燥ユニットと、前記プリントユニットや前記塗布ユニットに前記シートを供給するシート供給ユニットと、各工程間において前記シートの搬送を行なう搬送ユニットと、外部機器からの指令に基づいて、前記インクジェットプリント装置における制御を行なう制御部と、を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインクジェットプリント装置。
【請求項４】
前記第１ローラから前記シートに移転される処理液の量よりも、前記第２ローラから前記シートに移転される前記処理液の量は少なく、前記第２ローラから前記シートに移転される処理液の量よりも、前記第３ローラから前記シートに移転される前記処理液の量は少ないことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のインクジェットプリント装置。
【請求項５】
前記塗布ユニットは、前記第１ローラに供給された前記処理液の量を調整するブレードを備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のインクジェットプリント装置。
【請求項６】
前記シートを搬送する高さを変更する昇降手段を備え、該昇降手段によって前記シートを搬送する高さを変更することで、前記シートが通過する前記ローラ同士の間を変えることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のインクジェットプリント装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オフセットプリントシートなどにプリントヘッドからインクを吐出して高速プリントを行うインクジェットプリント装置に関するもので、良好な画像を形成するためプリントに先立って処理液を塗布するインクジェットプリント装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリント装置は、プリント媒体にプリントヘッドからインクを吐出してプリントを行うプリント装置である。インクジェットプリント装置は、低ランニングコスト、カラー化が容易といった利点から急速に多くの家庭に普及し、さらに、高速高画質化により、業務用にも普及し始めている。しかし、インクジェットプリント装置では、業務用のオフセットプリントシートなどに高速プリントするとインクジェット専用紙とは異なり、にじみの発生や、濃度や色調領域不足などの画質低下や、画像の堅牢性に関する問題を有していた。この課題に対して、インクジェットインクを凝集又は増粘させる処理液をプリントシート上に塗布し、インクジェットインクを吐出して画像を形成する手法が取られている。この手法では、適正量の処理液を安定して塗布することがプリント品質を確保する上で重要である。
【０００３】
特許文献１では、塗布する処理液の塗布条件を任意に切替え可能であり、処理液ムラを低減して良好な画像を形成できるように、複数の塗布ローラを選択的に切替える交換手段と処理液供給手段とを備えた画像形成装置が提案されている。この画像形成装置では、プリントシートの種類に応じて、スポンジ等の多孔質体で構成された塗布ローラをセットし、塗布量を変えられるようにしている。すなわち、吸引ドラムによって吸引搬送されるプリントシートの表面に塗布ローラＡ〜Ｄを当接させて、プリントシートの表面に処理液を塗布する。塗布ローラＡ〜Ｄは、塗布量の異なる塗布ローラを円盤にセットし交換することができる。例えば、塗布量を多くできる塗布ローラとして、スポンジ等の多孔質体で構成された塗布ローラを円盤にセットし、プリントシートの種類に応じて塗布量を変えることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２８６０４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、産業用インクジェットプリント装置には、プリント用塗工紙やコート紙などの多種類のプリントシートに、高速で高品質の画像をプリントしたいというニーズが高まりつつある。しかし、プリントシートの種類により処理液の浸透速度が数倍も異なるため、高画質の画像を形成できる処理液の適正量が異なる。すなわち、特に処理液が浸透し易いマット系コート紙などのプリントシートは、光沢系コート紙やアート紙より数倍の厚みの処理液が必要となる。しかしながら、プリントシートの種類を変更毎に塗布ローラを交換していたのでは、生産性が低下して産業用途に適さない。
【０００６】
また、前述のスポンジ等の多孔質体で構成された各種類の塗布ローラを切り替える方法では、新たなプリントシートを利用するたびに、多孔質体の塗布ローラを準備して選定する手間が発生する問題がある。
【０００７】
本発明は、上記課題の認識に基づいてなされたものであり、その目的は、生産性を低下させること無く、プリントシートの種類毎に適正な塗工量の処理液を塗布する機構を有するインクジェットプリント装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そのため本発明のインクジェットプリント装置は、複数のローラを備え、該ローラ同士の間にシートを通過する際に、前記ローラから前記シートに処理液を転移させて塗布を行なう塗布ユニットと、前記シートにインクを吐出してプリントを行なうプリントユニットと、を備えたインクジェットプリント装置において、前記塗布ユニットは少なくとも３つの前記ローラを備え、前記シートが通過する前記ローラ同士の間を変えることで、前記シートに塗布する処理液の量を変更することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、生産性を低下させること無く、高速で高品質の画像をプリントすることが可能なインクジェットプリント装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態のインクジェット方式のプリント装置の全体構成図である。
【図２】（ａ）から（ｄ）は、プリント装置の処理液塗工部の説明図である。
【図３】（ａ）から（ｃ）は、シートが供給される様子を示した図である。
【図４】（ａ）から（ｃ）は、シートが供給される様子を示した図である。
【図５】（ａ）から（ｃ）は、シートが供給される様子を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態について説明する。  
【００１２】
図１は、本実施形態のインクジェット方式のプリント装置５０の全体構成図であり、図２（ａ）から（ｄ）は、プリント装置５０の処理液塗工部の説明図である。プリント装置５０には、シート供給部（シート供給ユニット）５１、処理液塗工部５２、プリント部５３、乾燥部（乾燥ユニット）５４、シート排出部５５、インクタンク部５６、制御部５７の各ユニットが備えられている。シートＳは、シート搬送経路に沿ってローラ対からなる搬送機構（搬送ユニット）で、ユニット間（工程間）を図中右から左に搬送されて各ユニットで処理がなされる。シート供給部５１は、ロール状に巻かれた連続シートを収納して供給するユニットである。シート供給部５１は、１つまたは複数のロールを収納することが可能であり、所望のロールからシートＳを引き出して供給する構成となっている。
【００１３】
処理液塗工部５２は、搬送されるシートＳに対して塗工ローラから処理液を付与して、シートＳの上にプリントシートの種類毎に適正な塗工量の処理液を塗布するユニットであり、シートＳを搬送する複数の搬送ローラを備えている。また、処理液塗工部の機構と適正な塗工量についての詳細は後述する。
【００１４】
プリント部（プリントユニット）５３は、搬送されるシートに対してプリントヘッドからインクを吐出して付与し、予め塗布された処理液と反応してシートの上に画像を形成するユニットである。プリント部５３は、シートＳを搬送する複数の搬送ローラを備えている。プリントヘッドは、使用が想定されるシートの最大幅をカバーする範囲でインクジェット方式のノズル列が形成されたライン型プリントヘッドを有する。プリントヘッドは、複数のプリントヘッドがシート移動方向（搬送方向）に沿って平行に並べられている。本実施形態のプリント装置５０は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の４色に対応した４つのプリントヘッドを備えている。なお、色数およびプリントヘッドの数は、４つには限定されるものではない。また、インクジェット方式は、発熱素子を用いた方式、ピエゾ素子を用いた方式、静電素子を用いた方式、ＭＥＭＳ素子を用いた方式等を採用することができる。各色のインクは、インクタンク部５６からそれぞれインクチューブを介して各プリントヘッドに供給される。
【００１５】
乾燥部５４は、プリント部５３でプリントされたシートＳを加熱して、シートＳ上に付与されたインクを短時間に乾燥、定着させるための乾燥装置である。乾燥部５４は、シートＳを搬送して送り出すためのベルトおよびローラを備えている。制御部５７は、ＣＰＵ、メモリ、各種Ｉ／Ｏインターフェースを備えたコントローラを有しており、更に、ユーザが各種情報を入出力するための入力部とディスプレイからなるユーザインターフェースを備えている。プリント装置５０の動作は、制御部５７のコントローラまたはコントローラにＩ／Ｏインターフェースを介して接続されるホストコンピュータ等の外部機器からの指令に基づいて制御される。
【００１６】
図２(ａ)は、処理液塗工部５２の給紙側からみた正面図であり、図２(２)は、処理液塗工部５２の左側面図であり、図２(３)は、処理液塗工部５２の中心断面図であり、図２(４)は、処理液塗工部５２の右側面図である。なお図２（ａ）から（ｄ）は、各機構を説明し易いように外装やガイドレールなど省略して図示している。処理液塗工部５２の塗工ローラユニット８は、第１塗工ローラ（第１ローラ）１、第２塗工ローラ（第２ローラ）２、第３塗工ローラ（第３ローラ）３、第４塗工ローラ（第４ローラ）４の３か所のローラ間隙を持つ４個の塗工ローラを備えている。更に塗工ローラユニット８は、処理液供給部５と、第１ドクターブレード６、第２ドクターブレード７が組み付けられた枠体８１と枠体８１に連結した昇降モータＭ０が組み付けられた架台８２を備えている。塗工ローラユニット８は、いわゆる門構え構造で、昇降モータＭ０により枠体８１を、シート搬送高さに対して上下に昇降することができるように構成されている。そしてシート搬送高さは、第２塗工ローラ２と第３塗工ローラ３の間隙である中間高さ、第１塗工ローラ１と第２塗工ローラ２の間隙である下降高さ、第３塗工ローラ３と第４塗工ローラ４の間隙である上昇高さの３つの高さが選択可能となっている。このような塗工量の異なる３つの高さから、所望の塗工量の高さを選択してシートＳを通過させることで、シートＳの上にシートＳの種類毎に適正な塗工量の処理液を塗布することができる。なお、各ローラ間における塗工量の詳細については後述する。また、本実施形態では塗工量別に３つの高さから選択しているが、これに限定するものではなく、複数の高さから塗工量に応じて選択可能であればよい。
【００１７】
また、図２(ａ)から(ｄ)に示すように、第１塗工ローラ１、第２塗工ローラ２、第３塗工ローラ３、第４塗工ローラ４は、各々回転駆動するためのモータＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４を枠体８１ｂ側に有し、処理液の塗布に適切な回転をする。さらに、図２(ａ)から(ｄ)に示すように、第２塗工ローラ２、第３塗工ローラ３、第４塗工ローラ４は、各々上下に微小移動するスライダＳ２、Ｓ３、Ｓ４を枠体８１ａ側に有し、各ローラ間のニップ調整や離間などを行う。各塗工ローラの間隙量や各塗工ローラの間の加圧量を調整する機構を有することは、塗布量やシート搬送を安定させる上で好適である。また、第１ドクターブレード６、第２ドクターブレード７は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、各々水平に微小移動するスライダＳ６、Ｓ７を枠体８１ａ側に有している。このスライダＳ６、Ｓ７による各ブレードの第１塗工ローラへの当接位置調整によって、第１塗工ローラ１の塗布量の微調整が行われる。また、第１塗工ローラ１から第４塗工ローラ４の各ローラは、塗布する際の回転方向の切替えが可能に構成されている。
【００１８】
一搬的なローラ塗工のメカニズムによると、ローラからローラへの液体の転移率に影響を与える主な要因は、ニップと呼ばれるローラ間圧力、ローラ間速度差、液体の粘度、各ローラ表面の表面粗さ、ローラ表面と液体の濡れ性等である。本実施形態では、第１塗工ローラ１と第２塗工ローラ２と第３塗工ローラ３と第４塗工ローラ４に対して、各ローラ表面の表面粗さ、各ローラ表面の処理液への濡れ性を略一様にしている。さらに、各ローラ間圧力を略一定にし、ローラ間速度差を無くすことにより、転移率を約５０％にしている。さらに、プリントシート搬送速度や処理液の粘度、表面張力を調整することで、ローラからプリントシートへの転移率を約５０％にしている。この移転率では、例えば、液供給部から第１塗工ローラに８Ｔの厚みの処理液を形成した場合、第１塗工ローラからシートＳに、４Ｔの厚みの処理液を塗布することができる。
【００１９】
図３（ａ）から（ｃ）は、シート供給部５１から塗工ローラユニット８（塗布ユニット）にシートＳが供給される様子を示した図である。以下に、処理液を浸透し易いマット系コート紙に、処理液を厚みＴで塗工する際の実施形態について、図２(ａ)から(ｄ)と図３（ａ）から（ｃ）を用いて説明する。図３（ａ）のように、ロール紙をセットし、第１塗工ローラ１と第２塗工ローラ２との間隙が、シート搬送高さになるように、塗工ローラユニット８を中間高さから矢印α方向に昇降モータＭ０によって下降する。図３(ｂ)に示すように、シートＳを矢印β方向に引き出し、搬送ローラなどで第１塗工ローラ１と第２塗工ローラ２（ローラ同士）の間隙に送りこむ。その後、図３(ｃ)に示すように、処理液供給部５より処理液を供給し、第１ドクターブレード６をスライダＳ６（図２（ｂ）参照）を用いて図３（ｃ）の矢印λ方向に移動させて第１塗工ローラ１に当接する。これによって、第１塗工ローラ１の表面に一定の厚み（２Ｔ）の処理液を形成する。この状態で、第１塗工ローラ１と第２塗工ローラ２との間にシートＳを供給することで、転移率が約５０％であることからシートＳに、厚みＴの処理液を塗布することができる。
【００２０】
ところで、シートＳの表面は傷つきやすいので、第１塗工ローラ１を正転させながら塗布する正転塗布が好適である。そのため、図３（ｃ）矢印γ、σ方向のように、第１塗工ローラ１のモータＭ１は時計回転（矢印γ方向）、第２塗工ローラ２のモータＭ２は反時計回転（矢印σ方向）によって塗布することが望ましい。
【００２１】
このようにして、処理液の塗布量が調整された、第１塗工ローラ１と第２塗工ローラ２との間隙にシートＳを通過させることで、シートＳに任意の適正な塗工量の処理液を安定塗布することができる。
【００２２】
（第２の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第２の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第１の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。
【００２３】
本実施形態では、プリント装置５０を用いて、マット系コート紙より処理液の浸透の遅い光沢系コート紙に、厚み２Ｔの処理液を塗工する例について、図２(ａ)〜(ｄ)と図４(ａ)〜(ｃ)を用いて説明する。
【００２４】
図４(ａ)から(ｃ)は、本実施形態における、シート供給部５１から塗工ローラユニット８にシートＳが供給される様子を示した図である。図４(ａ)に示すように、ロール紙をセットし、第２塗工ローラ２と第３塗工ローラ３との間隙がシート搬送高さになるように、塗工ローラユニット８を昇降モータＭ０により中間高さに位置する。そして図４(ｂ)に示すように、シートＳを矢印β方向に引き出し、搬送ローラなどで第２塗工ローラ２と第３塗工ローラ３との間隙に送りこむ。図４(ｃ)に示すように処理液供給部５より処理液を供給し、第２ドクターブレード７を第１塗工ローラ１にスライダＳ７（図２参照）を用いて矢印δ方向に当接することで、第１塗工ローラ１の表面に厚み一定（８Ｔ）の処理液を安定して形成することができる。液供給部から第１塗工ローラ１に厚み８Ｔの処理液を形成した場合、第１塗工ローラ１から第２塗工ローラ２に、転移率が約５０％で処理腋が移転され、第２塗工ローラ２に厚み４Ｔの処理液が形成される。そして、同様に第２塗工ローラ２からシートＳに、転移率が約５０％で処理腋が移転され、シートＳに厚み２Ｔの処理液を塗布することができる。
【００２５】
ところで、上述したようにシートＳの表面は傷つき易く、正転塗布が好適である。そのため、第１塗工ローラ１のモータＭ１は反時計回転（矢印σ方向）、第２塗工ローラ２のモータＭ２は時計回転（矢印γ方向）、第３塗工ローラ３のモータＭ３は反時計回転（矢印σ方向）が望ましい。このように、処理液の塗布量が調整された、第２塗工ローラ２と第３塗工ローラ３との間隙にシートＳを通過させて、シートＳ上に適正な塗工量の処理液を安定塗布する。そして、シートＳを通過させるローラ間を変更することで、シートＳに任意の量の処理液を塗布することができる。
【００２６】
（第３の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第３の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第１の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。
【００２７】
図５(ａ)から(ｃ)は、本実施形態における、シート供給部５１から塗工ローラユニット８にシートＳが供給される様子を示した図である。本実施形態では、プリント装置５０を用いて、光沢系コート紙よりは処理液の浸透の遅いアート紙に、第２の実施形態から処理液の厚みをさらに半減した、厚み１Ｔの処理液を塗工する例について、図２(ａ)〜(ｄ)と図５(ａ)〜(ｃ)を用いて説明する。図５(ａ)に示すように、ロール紙をセットし、第３塗工ローラ３と第４塗工ローラ４との間隙がシート搬送高さになるように、塗工ローラユニット８を中間高さから矢印ε方向に昇降モータＭ０により上昇させる。図５(ｂ)に示すように、シートＳを矢印β方向に引き出し、搬送ローラなどで第３塗工ローラ３と第４塗工ローラ４との間隙に送りこむ。図５(ｃ)に示すように、処理液供給部５より処理液を供給し、第１ドクターブレード６を第１塗工ローラにスライダＳ６（図２（ｂ）参照）を用いて図５（ｃ）の矢印λ方向に移動させて第１塗工ローラ１に当接する。これによって、第１塗工ローラ１の表面に一定の厚み８Ｔの処理液を形成する。液供給部から第１塗工ローラ１に厚み８Ｔの処理液を形成した場合、第１塗工ローラ１から第２塗工ローラ２に、転移率が約５０％で処理腋が移転され、第２塗工ローラ２に厚み４Ｔの処理液が形成される。その後、第２塗工ローラ２から第３塗工ローラ３に、転移率が約５０％で処理腋が移転され、第３塗工ローラ３に厚み２Ｔの処理液が形成される。そして、第３塗工ローラ２からシートＳに、転移率が約５０％で処理腋が移転され、シートＳに厚み１Ｔの処理液を塗布することができる。
【００２８】
本実施形態でも、正転塗布によって塗工を行うことが望ましい。そのため、第１塗工ローラ１のモータＭ１は時計回転（矢印γ方向）、第２塗工ローラ２のモータＭ２は反時計回転（矢印σ方向）、第３塗工ローラ３のモータＭ３は時計回転（矢印γ方向）、第４塗工ローラ４のモータＭ４は反時計回転（矢印σ方向）が望ましい。
【００２９】
このようにして、第３塗工ローラ３と第４塗工ローラ４との間隙にシートＳを通過させて、シートＳ上に適正な塗工量の処理液を安定塗布することができる。
【００３０】
以上のように、本発明のインクジェットプリント装置を用いて、浸透速度が異なる、マット系コート紙、光沢系コート紙、アート紙に対して、それぞれプリントシートの種類毎に適正な厚みで処理液を塗工する。これによって、生産性を低下させること無く、高速で高品質の画像をプリントすることができるインクジェットプリント装置を実現することができた。
【００３１】
なお、処理液を供給する第１塗工ローラ１として、表面に凹状のセル容積を持つグラビアローラやアニロックスローラを用いることは、塗布量を安定させる上で好適である。
【００３２】
また、第２塗工ローラ２、第３塗工ローラ３に、ローラやシートに転移後のローラ表面に残像した処理液を、かきとり回収するなどの回収機構を有することは、塗布量を安定させる上で好適である。
【符号の説明】
【００３３】
１  第１塗工ローラ
２  第２塗工ローラ
３  第３塗工ローラ
４  第４塗工ローラ
５  処理液供給部
６  第１ドクターブレード
７  第２ドクターブレード
８  塗工ローラユニット
Ｓ６  スライダ
Ｓ７  スライダ
Ｓ  シート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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