(57)【要約】【課題】塗布液による装置内の汚染を防止しつつ、媒体に対する均一塗布を実現する。【解決手段】塗布ローラ(11)の塗布面(11B)に当接することにより、該塗布面に液体を供給する液体保持ユニット(14)を備える液体塗布装置(10)において、塗布ローラ(11)と媒体搬送部材(12)との間に媒体(P)が存在していない状態において塗布ローラ(11)を停止させる一方、塗布ローラ(11)と媒体搬送部材(12)との間に媒体（P）が存在している状態において塗布ローラ(11)を回転させ、この回転する塗布ローラ(11)の塗布面(11B)と当該媒体（P）との相対速度を当該媒体（P）内で変化させる制御を行う制御手段を備える。媒体(P)の先端部において塗布ローラ(11)の回転を速くし、媒体(P)の後端部で塗布ローラ(11)の回転を遅くする。【選択図】  図１
2009220002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状の媒体に液体を塗布する塗布面を有する塗布ローラと、
前記塗布ローラの塗布面に当接することにより液体保持空間を形成し当該液体保持空間から前記塗布面に液体を供給する液体保持ユニットと、
前記塗布ローラの前記塗布面に対向し当該塗布ローラとともに前記媒体を挟持して前記媒体を搬送する媒体搬送部材と、を備え、
前記媒体搬送部材によって前記媒体を搬送しつつ前記塗布ローラを回転させることにより前記液体保持ユニットから前記塗布面に液体を供給し、当該塗布面から前記媒体に液体を転写する液体塗布装置であって、
前記塗布ローラの前記塗布面と前記媒体搬送部材との間に前記媒体が存在していない状態において前記塗布ローラの回転を停止させる一方、前記塗布ローラの前記塗布面と前記媒体搬送部材との間に前記媒体が存在している状態において前記塗布ローラを回転させ、前記媒体搬送部材によって搬送される前記媒体に接触しながら回転する前記塗布ローラの塗布面と当該媒体との相対速度を当該媒体内で変化させる制御を行う制御手段を備えたことを特徴とする液体塗布装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体塗布装置において、
前記媒体搬送部材は、前記塗布ローラに対向して配置されるバックアップローラで構成され、
前記塗布ローラを回転駆動する第１のローラ駆動手段と、
前記バックアップローラを回転駆動する第２のローラ駆動手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記塗布ローラによる前記媒体への液体塗布中に前記バックアップローラを一定の回転速度で回転させ、当該バックアップローラの回転によって一定の搬送速度で搬送される前記媒体内で前記塗布ローラの回転速度を変化させることを特徴とする液体塗布装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の液体塗布装置において、
前記制御手段は、前記塗布ローラの前記塗布面と前記媒体搬送部材との間に供給される前記媒体の先端部において前記媒体の搬送速度によりも前記塗布ローラの塗布面の速度を大きくすることを特徴とする液体塗布装置。
【請求項４】
請求項３に記載の液体塗布装置において、
前記先端部における前記塗布ローラの塗布面の速度は、当該塗布ローラの停止時間に応じて制御され、前記塗布ローラの停止時間が長いほど前記先端部における前記塗布ローラの塗布面の速度を大きくすることを特徴とする液体塗布装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液体塗布装置において、
前記制御手段は、前記媒体搬送部材で搬送される前記媒体の後端部において前記媒体の搬送速度によりも前記塗布ローラの塗布面の速度を小さくすることを特徴とする液体塗布装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液体塗布装置において、
前記塗布ローラの塗布面と接触させる前記媒体の先端位置を検出する媒体位置検出手段を備えることを特徴とする液体塗布装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の液体塗布装置と、
前記液体塗布装置によって第１の液体が塗布された前記媒体に、第２の液体を打滴する液体吐出ヘッドと、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７に記載の画像形成装置において、
前記第２の液体は色材を含有するインクであり、前記第１の液体は前記色材を凝集させる作用を持つ凝集剤であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
媒体に液体を塗布する塗布面を有する塗布ローラと、前記塗布ローラの塗布面に当接することにより液体保持空間を形成し当該液体保持空間から前記塗布面に液体を供給する液体保持ユニットと、前記塗布ローラの前記塗布面に対向し当該塗布ローラとともに前記媒体を挟持して前記媒体を搬送する媒体搬送部材と、を備える液体塗布装置を用い、
前記媒体搬送部材によって前記媒体を搬送しつつ前記塗布ローラを回転させることにより前記液体保持ユニットから前記塗布面に液体を供給し、当該塗布面から前記媒体に液体を転写する液体塗布方法であって、
前記塗布ローラの前記塗布面と前記媒体搬送部材との間に前記媒体が存在していない状態において前記塗布ローラの回転を停止させる一方、
前記塗布ローラの前記塗布面と前記媒体搬送部材との間に前記媒体が存在している状態において前記塗布ローラを回転させ、前記媒体搬送部材によって搬送される前記媒体に接触しながら回転する前記塗布ローラの塗布面と当該媒体との相対速度を当該媒体内で変化させることを特徴とする液体塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体塗布装置及び方法に係り、特に、インクジェット記録装置におけるインク打滴前に色材の凝集促進等を目的として記録媒体に処理液を付与する手段として好適な液体塗布技術及びこれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクジェット記録装置の分野において印刷画像の高画質化を図るため、インクジェット描画に先立って、インク着色剤を印刷媒体表面上で凝集させるコーティング液（処理液）を付与する液体塗布機構を用いたものが知られている。特許文献１では、枚葉紙のような比較的小さなサイズの塗布媒体（記録媒体）への塗布性と、装置運搬時の姿勢変化による液体漏れ防止の観点から、液体塗布の機構として、記録媒体に接触回転する塗布ローラと、該塗布ローラの周面（塗布面）に当接することでローラ面との間に形成される液体保持空間に塗布液を保持する液体保持部材と、を備えた液体塗布装置が開示されている。
【０００３】
同文献１に記載の液体塗布装置は、塗布ローラを回転させることにより、液体保持空間から塗布ローラの塗布面に塗布液を供給しつつ、塗布面から記録媒体上に塗布液を転写する構成となっている。
【特許文献１】特開２００７−８３１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示された液体塗布装置は、枚葉紙と次の枚葉紙の間でローラ塗布面が枚葉紙背面に設置されたバックアップローラと直接触れてしまい、装置が汚染され、ひどい場合には液漏れを生じたり、バックアップローラからの処理液の再転写により枚葉紙裏面が汚れたりしてしまうという問題がある。
【０００５】
また、塗布ローラを用いた塗布工程では、媒体（枚葉紙）と塗布ローラの間にビードと呼ばれる液溜まりが形成されることによって所定膜厚の均一塗布が可能となるが、断続的に供給される枚葉紙の先端部分において、この液体ビードが安定せず、均一塗布が困難である。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、断続的に供給される記録媒体への塗布から派生する問題を解消し、種々のシート状記録媒体（枚葉紙）に対して所要の厚みに均一に塗設することが可能な液体塗布装置を提供することを目的とする。また、かかる液体塗布装置を用いて高画質の画像記録が可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明に係る液体塗布装置は、シート状の媒体に液体を塗布する塗布面を有する塗布ローラと、前記塗布ローラの塗布面に当接することにより液体保持空間を形成し当該液体保持空間から前記塗布面に液体を供給する液体保持ユニットと、前記塗布ローラの前記塗布面に対向し当該塗布ローラとともに前記媒体を挟持して前記媒体を搬送する媒体搬送部材と、を備え、前記媒体搬送部材によって前記媒体を搬送しつつ前記塗布ローラを回転させることにより前記液体保持ユニットから前記塗布面に液体を供給し、当該塗布面から前記媒体に液体を転写する液体塗布装置であって、前記塗布ローラの前記塗布面と前記媒体搬送部材との間に前記媒体が存在していない状態において前記塗布ローラの回転を停止させる一方、前記塗布ローラの前記塗布面と前記媒体搬送部材との間に前記媒体が存在している状態において前記塗布ローラを回転させ、前記媒体搬送部材によって搬送される前記媒体に接触しながら回転する前記塗布ローラの塗布面と当該媒体との相対速度を当該媒体内で変化させる制御を行う制御手段を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、媒体と媒体との間や、塗布動作を終えたときなど、塗布ローラの塗布面と媒体搬送部材との間に媒体が介在しないときに塗布ローラの回転を停止させることで、媒体搬送部材の汚染を防止できる。また、塗布ローラの塗布面に媒体が接触して当該媒体に液体塗布を行う際には、当該媒体内で塗布ローラの塗布面と媒体の相対速度を変化させることにより、媒体への均一塗布が可能である。
【０００９】
「媒体」は、液体の塗布を受ける被塗布媒体を総称したものであり、例えば、インクジェット記録装置における印字媒体、被画像形成媒体、被記録媒体、受像媒体、被吐出媒体、中間転写体、などと呼ばれるものが含まれる。媒体の形態や材質については、特に限定されず、連続用紙、カット紙、シール用紙、ＯＨＰシート等の樹脂シート、フイルム、布、配線パターン等が形成されるプリント基板、ゴムシート、金属シート、その他材質や形状を問わず、様々な媒体を含む。
【００１０】
「媒体搬送部材」としては、バックアップローラ、ベルト、平板部材などの形態が可能であるが、特に、バックアップローラであることが好ましい。
【００１１】
本発明の一態様に係る液体塗布装置として、前記媒体搬送部材は、前記塗布ローラに対向して配置されるバックアップローラで構成され、前記塗布ローラを回転駆動する第１のローラ駆動手段と、前記バックアップローラを回転駆動する第２のローラ駆動手段と、を備え、前記制御手段は、前記塗布ローラによる前記媒体への液体塗布中に前記バックアップローラを一定の回転速度で回転させ、当該バックアップローラの回転によって一定の搬送速度で搬送される前記媒体内で前記塗布ローラの回転速度を変化させることを特徴とする液体塗布装置を提供する。
【００１２】
独立に駆動制御可能な第１及び第２のローラ駆動手段を設け、バックアップローラの回転速度に対して、塗布ローラの回転速度を増減させることにより、塗布ローラの塗布面と媒体の相対速度を変化させることができる。
【００１３】
本発明の他の態様に係る液体塗布装置として、前記制御手段は、前記塗布ローラの前記塗布面と前記媒体搬送部材との間に供給される前記媒体の先端部において前記媒体の搬送速度によりも前記塗布ローラの塗布面の速度を大きくすることを特徴とする液体塗布装置を提供する。
【００１４】
かかる態様によれば、媒体の先端部（塗布の開始部分）で早期にビード（薄い液溜まり）が安定し、媒体に対して所望の膜厚による均一塗布が可能である。特に、本態様は、塗布ローラの停止と回転を断続的に繰り返す塗布の場合の塗布開始初期（動きだし部分）におけるビードの安定化に寄与し、枚葉紙などに対して均一な塗布を実現し得る。
【００１５】
また、当該態様においてさらに、前記先端部における前記塗布ローラの塗布面の速度は、当該塗布ローラの停止時間に応じて制御され、前記塗布ローラの停止時間が長いほど前記先端部における前記塗布ローラの塗布面の速度を大きくすることが好ましい。
【００１６】
本発明のさらに他の態様として、前記制御手段は、前記媒体搬送部材で搬送される前記媒体の後端部において前記媒体の搬送速度によりも前記塗布ローラの塗布面の速度を小さくすることを特徴とする液体塗布装置を提供する。
【００１７】
かかる態様によれば、媒体の後端部で塗布ローラの回転を落とすことにより、塗布ローラ上の塗布液膜厚を薄くして、媒体が途切れた（通過した）際の媒体搬送部材への塗布液の転移を抑えることができる。
【００１８】
特に、媒体搬送部材による媒体の搬送速度を基準速度とするとき、媒体の先端部においては塗布ローラの塗布面の速度を基準速度よりも速くし、その後、塗布面の速度を基準速度とし、当該媒体の後端部で塗布面の速度を基準速度よりも遅くし、媒体通過時に塗布ローラを停止させる制御態様が好ましい。
【００１９】
本発明の他の態様に係る液体塗布装置は、前記塗布ローラの塗布面と接触させる前記媒体の先端位置を検出する媒体位置検出手段を備えることを特徴とする。
【００２０】
媒体を塗布ローラに接触させる手前（媒体搬送方向について塗布ローラの上流側）に媒体位置検出手段を配置するなどして、媒体の先端位置を把握し、その情報を塗布ローラの駆動制御に利用することが好ましい。
【００２１】
前記目的を達成する本発明に係る画像形成装置は、上述した本発明の液体塗布装置と、前記液体塗布装置によって第１の液体が塗布された前記媒体に、第２の液体を打滴する液体吐出ヘッドと、を備えたことを特徴とする。
【００２２】
「画像形成装置」は写真プリントやポスター印刷などのいわゆるグラフィック印刷の用途に限定されず、レジスト印刷装置、電子回路基板の配線描画装置、微細構造物形成装置など、画像として把握できるパターンを形成し得る工業用途の装置も包含する。
【００２３】
本発明の一態様に係る画像形成装置は、前記第２の液体は色材を含有するインクであり、前記第１の液体は前記色材を凝集させる作用を持つ凝集剤であることを特徴とする。
【００２４】
本態様によれば、凝集剤の塗布量の精度を向上させることができ、凝集剤不均一による画像ムラ等を防止することができ、高品質の画像形成が可能である。なお、画像形成装置の一態様としてのインクジェット記録装置は、ドットを形成するためのインク液滴を吐出するノズル及び吐出圧を発生させる圧力発生手段（圧電素子や加熱素子など）を有する液体吐出ヘッド（「記録ヘッド」に相当）と、画像データから生成されたインク吐出データに基づいて記録ヘッドからの液滴の吐出を制御する吐出制御手段とを備え、ノズルから吐出した液滴によって記録媒体上に画像を形成する。
【００２５】
また、前記目的を達成する本発明に係る液体塗布方法は、媒体に液体を塗布する塗布面を有する塗布ローラと、前記塗布ローラの塗布面に当接することにより液体保持空間を形成し当該液体保持空間から前記塗布面に液体を供給する液体保持ユニットと、前記塗布ローラの前記塗布面に対向し当該塗布ローラとともに前記媒体を挟持して前記媒体を搬送する媒体搬送部材と、を備える液体塗布装置を用い、前記媒体搬送部材によって前記媒体を搬送しつつ前記塗布ローラを回転させることにより前記液体保持ユニットから前記塗布面に液体を供給し、当該塗布面から前記媒体に液体を転写する液体塗布方法であって、前記塗布ローラの前記塗布面と前記媒体搬送部材との間に前記媒体が存在していない状態において前記塗布ローラの回転を停止させる一方、前記塗布ローラの前記塗布面と前記媒体搬送部材との間に前記媒体が存在している状態において前記塗布ローラを回転させ、前記媒体搬送部材によって搬送される前記媒体に接触しながら回転する前記塗布ローラの塗布面と当該媒体との相対速度を当該媒体内で変化させることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について説明する。
【００２７】
図１は本発明の実施形態に係る液体塗布装置の要部構成を示す断面図である。同図に示すように、液体塗布装置１０は、塗布対象の媒体Ｐに接触回転しながら塗布液を塗布する塗布ローラ１１と、当該塗布ローラ１１に対して媒体Ｐ（「シート状記録媒体」に相当）の搬送路を挟んで対向して配置されるバックアップローラ１２と、塗布ローラ１１の外周面１１Ａ（「塗布面」に相当）に処理液Ｌを供給する処理液付与ユニット１４（「液体保持ユニット」に相当）と、を含んで構成される。
【００２８】
媒体Ｐを挟む塗布ローラ１１およびバックアップローラ１２は、それぞれ媒体Ｐの搬送方向Ｓと直交する軸線方向（図１において紙面に垂直方向、以下、「媒体Ｐの幅方向」という場合がある。）に沿う回転軸１１Ｂ、１２Ｂを有し、図示せぬローラ支持機構によりそれぞれ回転自在に支持されている。塗布ローラ１１は媒体Ｐの幅方向について、媒体Ｐの幅寸法以上のローラ幅を有する。バックアップローラ１２は、塗布ローラ１１のローラ幅と同等或いはそれ以上のローラ幅を有し、不図示の付勢手段によって塗布ローラ１１の外周面１１Ａに向けて付勢されている。
【００２９】
また、塗布ローラ１１およびバックアップローラ１２は、それぞれ独立の回転駆動手段を備える。すなわち、塗布ローラ１１の回転駆動手段としてモータ１６を備え、該モータ１６の動力が図示せぬ動力伝達機構（歯車伝動機構やベルト伝動機構など）によって回転軸１１Ｂに伝達されることにより、塗布ローラ１１は図１の時計回り方向に回転する。
【００３０】
同様に、バックアップローラ１２の回転駆動手段としてモータ１８を備え、該モータ１８の動力が図示せぬ動力伝達機構（歯車伝動機構やベルト伝動機構など）によって回転軸１２Ｂに伝達されることにより、バックアップローラ１２は図１の反時計回り方向に回転する。
【００３１】
モータ１６，１８には、例えば、ステッピングモータが用いられる。各モータ１６，１８はそれぞれ独立に制御可能であり、モータ１６，１８の駆動制御を介して塗布ローラ１１及びバックアップローラ１２の回転、停止、回転速度などが制御される。各ローラ（１１，１２）の回転駆動制御について詳細は後述する。
【００３２】
本例のバックアップローラ１２は、塗布ローラ１１に比べて、媒体Ｐの保持力（すなわち、表面の摩擦力）を高くした構成であり、媒体Ｐの搬送はバックアップローラ１２の回転に支配される。例えば、バックアップローラ１２は、媒体Ｐ保持力の高い、スターホイールや突起付き金属ローラなどを使用する。図示せぬ媒体供給機構により、塗布ローラ１１とバックアップローラ１２のニップ部に供給された媒体Ｐは、バックアップローラ１２の回転力により、搬送方向Ｓに搬送される。
【００３３】
この塗布ローラ１１及びバックアップローラ１２のニップ部の手前（媒体Ｐの搬送方向に対して上流側）には、媒体Ｐの位置（枚葉紙先端）を検出するセンサ２０が配置されている。媒体Ｐの先端を検出する手段としては、種々の方式による公知の手段を使用できるが、例えば、発光素子２１と受光素子（光電変換素子）２２から成る光学的検出装置が好適に使用され、媒体Ｐの搬送経路に配置される。媒体Ｐの通過によって受光素子２２に入射する光が遮られることにより、受光素子２２からの出力信号が変化する。つまり、受光素子２２への入射光を遮ったら媒体Ｐの先端、遮られた状態から光りが入るようになったら後端であることが検知できる。媒体Ｐの搬送速度と、センサ２０の位置から塗布ローラ１１の位置までの距離から媒体Ｐの先端が塗布ローラ１１に到達するタイミングを把握できる。なお、透過型のフォトインタラプタに代えて、反射型のセンサを用いることもできる。
【００３４】
処理液付与ユニット１４は、処理液貯留部２６の空間を形成する凹部２８Ａ形状を有する空間形成基材２８と、塗布ローラ１１の外周面１１Ａに当接する当接部材３０とを備える。当接部材３０は弾性材料（例えば、ポリテトラフルオロエチレン）によって構成されており、塗布ローラ１１の停止時において塗布ローラ１１の外周面１１Ａと密着し、処理液貯留部２６からの液漏れを防止するシール部材として機能する。
【００３５】
当接部材３０を備えた空間形成基材２８の背後には、バネ部材などの付勢部材３２が設けられており、当該付勢部材３２の付勢力によって処理液付与ユニット１４は塗布ローラ１１の外周面１１Ａに向けて付勢されている。これにより、当接部材３０が塗布ローラ１１の外周面１１Ａに押し付けられて密着した状態となる。このような当接状態では、塗布ローラ１１の外周面１１Ａと、当接部材３０及び空間形成基材２８の凹部２８Ａによって閉塞された処理液貯留部２６（「液体保持空間」ともいう。）が形成される。そして、この密閉された液保持空間（処理液貯留部２６）に処理液が充填される。
【００３６】
処理液貯留部２６に処理液が充填された状態で塗布ローラ１１を図１の時計回り方向に回転させると、塗布ローラ１１は当接部材３０に対して摺動し、図１の下側の当接部材３０（以下、「下縁部３０Ａ」という。）との摺動面を介して処理液貯留部２６から塗布ローラ１１の外周面１１Ａに処理液Ｌが供給される。すなわち、塗布ローラ１１の回転に伴い、塗布ローラ１１の外周面１１Ａに処理液Ｌが付着して処理液貯留部２６から塗布ローラ１１が出て行く。このように、当接部材３０の下縁部３０Ａは、塗布ローラ１１の外周面１１Ａに対する処理液の出口部分（供給部）を構成する摺動部材として機能する。こうして、塗布ローラ１１に付与された処理液Ｌは、当該塗布ローラ１１の回転とともに媒体Ｐに接触し、媒体Ｐに転写される。
【００３７】
一方、図１の上側に位置する当接部材３０（以下、「上縁部３０Ｂ」という。）は、塗布ローラ１１が処理液貯留部２６に戻る際の入り口（戻り口）部分の摺動部材として機能する。
【００３８】
図２は、処理液付与ユニット１４を当接部材３０側から見た平面図である。本例の当接部材３０は、継ぎ目のない環（リング）状に形成されており、図１で説明した付勢部材３２の付勢力によって塗布ローラ１１の外周面１１Ａに密着状態で当接する。この当接部材３０で囲まれる処理液貯留部２６は、塗布ローラ１１（図１参照）の液体塗布幅と同等の開口幅ＷＳを有する（図２参照）。
【００３９】
空間形成基材２８の背面側には、処理液貯留部２６の空間に連通する貫通孔による液体供給口３４と液体排出口３６とが形成されている。図３に示すように、液体供給口３４と液体排出口３６にはそれぞれ処理液の供給流路４４と回収流路４６が接続されており、ポンプ４８の駆動により、処理液貯留部２６に対する処理液の供給および処理液貯留部２６からの処理液の強制排出が可能となっている。
【００４０】
図３は、処理液付与ユニット１４に接続される処理液供給装置４０の概略構成図である。処理液供給装置４０は、処理液４１を貯蔵する貯蔵タンク４２と、該貯蔵タンク４２から処理液付与ユニット１４の液体供給口３４に処理液を導く供給流路４４と、処理液付与ユニット１４の液体排出口３６から貯蔵タンク４２に処理液を戻す回収流路４６と、ポンプ４８と、供給流路４４の途中に設けられる切換弁（ここでは、三方弁）５０と、を含んで構成される。
【００４１】
供給流路４４の一端は処理液付与ユニット１４の液体供給口３４に連結され、他端は貯蔵タンク４２の液層内に繋がっている。この供給流路４４は、切換弁５０により、流路の開閉、大気との連通、遮断を切り換えることができる。
【００４２】
回収流路４６の一端は処理液付与ユニット１４の液体排出口３６に連結され、他端は貯蔵タンク４２の液層内に繋がっている。ポンプ４８は、回収流路４６の途中（好ましくは、貯蔵タンク４２の近く）に設けられ、図３の矢印方向に液体または空気を強制的に流動させる流れを発生させる。
【００４３】
貯蔵タンク４２には、大気連通口５２が設けられており、当該大気連通口５２には、大気との連通および遮断を切り換える大気連通弁５４が設けられている。
【００４４】
＜制御系の説明＞
図４は、本実施形態に係る液体塗布装置１０の制御系の構成を示すブロック図である。
【００４５】
図４において、制御部６０（「制御手段」に相当）は、液体塗布装置１０の全体を統括して制御する制御手段である。制御部６０は、所定のプログラムに従い各種の処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）６１と、前記プログラムや各種データなどを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）６２と、各種の処理に用いられるデータなどを一時的に格納するＲＡＭ（Random Access Memory）６３を含んで構成されている。
【００４６】
入力操作部６６は、所定の指令あるいはデータの入力などに用いるキーボード、マウス（あるいは各種スイッチなど）を含んで構成されている。表示部６８は、入力操作部６６とともにユーザインターフェースを構成するものであり、制御部６０と連携して各種の表示を行う。表示部６８は、例えば、液晶表示装置によって構成される。
【００４７】
液体塗布装置１０は、媒体Ｐ（図１参照）の位置を検出するセンサ（図１の符号２０で説明した媒体位置検出用センサ）、その他、各部の動作状態を検出するセンサなどを含む検出部７０を備える。検出部７０からの信号は制御部６０に送られ、ローラ駆動その他の動作制御に利用される。
【００４８】
また、液体塗布装置１０は、塗布ローラ１１（図１参照）を駆動するモータ１６（図４中「塗布ローラ駆動モータ」と記載）、バックアップローラ１２（図１参照）を駆動するモータ１８（図４中「塗布ローラ駆動モータ」と記載）、ポンプ４８（図３参照）、切換弁５０、大気連通弁５４、並びにこれら各要素に対応する駆動回路８０、８２、８４、８６、８８を備えており、制御部６０はプログラムにしたがって各駆動回路８０〜８８に制御信号を送り、各要素の動作を制御する。
【００４９】
次に、上記のごとく構成された液体塗布装置１０における塗布ローラの回転駆動制御について説明する。
【００５０】
＜媒体Ｐ先端部での塗布ローラ１１の回転制御について＞
枚葉紙が途切れた際には、バックアップローラ１２及び塗布ローラ１１の回転を停止して、バックアップローラ１２の汚染を防ぐ。その後、後続の枚葉紙先端がローラ間に到達した際には、両ローラ（１１，１２）を回転させ処理液の塗布を行うが、単に一定の回転速度で駆動したのでは、媒体Ｐの先端部は塗布膜厚が薄くなる。これは、塗布開始時における液体ビード（図１の符号９２部分）の安定化に時間がかかるためである。
【００５１】
このような塗布開始初期（媒体Ｐの先端部）における塗布膜厚の不均一性の課題を解決するため、本実施形態の液体塗布装置１０では、枚葉紙の先端部において塗布ローラ１１の回転速度を速くして、処理液膜厚を増やし、その後、回転速度を通常の速度（バックアップローラ１２の周速と同等の周速となる回転速度）に戻す駆動制御を行う。一方、媒体Ｐの搬送速度を支配するバックアップローラ１２は、通紙時に一定の回転速度で回転させる。すなわち、媒体Ｐの先端部分において塗布ローラ１１は媒体Ｐ表面で滑る。
【００５２】
媒体Ｐの搬送速度（バックアップローラ１２の周面速度、以下「媒体搬送速度」という。）に対して、媒体Ｐの先端部における塗布ローラ１１の回転速度をどの程度の速度に増速するか、また、どのような時間プロセスで基準の速度（媒体搬送速度）に戻すかについては、ビードの安定化に要する時間との関係で設計される。その主要なファクターは、使用する液の粘度、塗布ローラの停止時間（通紙インターバル）、塗布量、塗布ローラ及び媒体Ｐの表面の濡れ性などである。
【００５３】
図５（ａ）は塗布ローラの回転速度の制御例を示しており、図５（ｂ）は同(ａ)に示したローラ回転制御によって実現される塗布量（塗布膜厚）の例を示している。横軸は時間であり、塗布ローラの回転速度と塗布量の関係を対応させてある。ここでは、媒体Ｐ上に３μｍの膜厚で処理液を塗布することを目標とした設計例を示す。
【００５４】
図示した時間t0〜ｔ2の区間が塗布ローラ１１と媒体Ｐが接触する時間（枚葉紙の通過時間）を表している。塗布開始時ｔ0における塗布ローラの回転数増加具合は、停止時間（塗布のインターバル）に基づき増減させる。停止時間が長いと塗布ローラ１１上の液が乾燥するので、ビードが形成され難くなる。
【００５５】
したがって、定性的な傾向として、停止時間（通紙の紙間の時間差）が長くなるほど、ローラの初期回転速度を大きくする。すなわち、停止時間ＴＡ＜ＴＢ＜ＴＣのとき、ＶＡ＜ＶＢ＜ＶＣとなるように制御する。バックアップローラ１２の回転速度（媒体搬送速度）ＶＳを１．０として規格化すると、塗布ローラ１１の初期回転速度は、１．１〜１．８の範囲で可変させることが好ましい。
【００５６】
塗布ローラ１１の回転速度を速くする枚葉紙先端部分とは、媒体Ｐと塗布ローラ１１間の液体ビードが安定する範囲である。ビード安定の時間は処理液の物性及び塗布量によって変わるが、例えば、媒体Ｐの先端縁が塗布ローラ１１に接触した時点（t0）から５ミリ秒〜５００ミリ秒の範囲である。したがって、媒体Ｐの先端（端縁）から［媒体Ｐの搬送速度］×［５ミリ秒〜５００ミリ秒］に相当する長さが枚葉紙先端部分にあたる。
【００５７】
なお、図５では、初期回転速度から媒体搬送速度に戻す際に、下に凸の指数関数型減速を行っているが、直線型やステップ状の段階的な減速でもよい。上記のローラ駆動制御により、塗布膜厚の均一化が達成される。
【００５８】
塗布ローラ１１上及び媒体Ｐ上の処理液膜厚は、塗布ローラ１１の回転（紙との相対回転速度）で制御できる。すなわち、塗布ローラ１１の回転によってローラ周面に液が載ってくるので、速く回転させれば、液の供給量（塗布量）は多くなる。動き出し部分で液の供給量を増やし、早めに安定したビードを形成することで媒体Ｐ上への塗布膜厚の一定化を図る。
【００５９】
また、塗布ローラ１１面上の液膜は、当該塗布ローラ１１の停止によって時間の経過とともに乾燥していく、したがって、停止時間に応じて始動時の回転速度を設定することが好ましい。
【００６０】
塗布ローラ１１に付着した液面が乾くレベルの停止時間（液の物性にもよるが、１０秒〜５分程度）のときに、これを実施するのが効果的である。例えば、複数枚の連続印刷（連続塗布）の場合など、短時間で次の塗布が実施されるような場合には、１枚塗布ごとに上記のような速度制御を実施する必要はない。連続印刷の終了時や印刷ジョブの入力待ち受け中など、一定時間の放置が見込まれる状況において、当該回転駆動制御を実施することが効率的である。処理液の揮発性や含有成分の安定性など、処理液の性質に応じて放置許容時間が設定される。
【００６１】
＜媒体Ｐの後端部での塗布ローラ１１の回転制御について＞
既述のとおり、枚葉紙が途切れた際には、バックアップローラ１２及び塗布ローラ１１の回転を停止して、バックアップローラ１２の汚染を防ぐ。このローラ停止の手前、すなわち媒体Ｐの後端部分では、塗布ローラ１１の回転を落とし、塗布ローラ１１上の塗布液膜厚を薄くして、枚葉紙が途切れた際のバックアップローラへの塗布液転移を抑える。なお、この際に媒体Ｐ表面で塗布ローラ１１は滑る。
【００６２】
図６（ａ）は塗布ローラの回転速度の制御例を示しており、図６（ｂ）は同(ａ)に示したローラ回転制御によって実現される塗布量（塗布膜厚）の例を示している。横軸は時間であり、塗布ローラの回転速度と塗布量の関係を対応させてある。
【００６３】
図示した時間t0〜ｔ2の区間が塗布ローラ１１と媒体Ｐが接触する時間（枚葉紙の通過時間）を表している。媒体Ｐの後端が塗布ローラ１１から離れる少し前のタイミングで塗布ローラ１１の回転を止める（t2）。ただし、媒体Ｐの後端までビードが耐えることができる時間とする。
【００６４】
この停止タイミング（t2）よりもΔＴだけ手間のタイミングでローラ回転数を落とす制御が行われる。なお、媒体Ｐの先端位置を検出した時刻と、媒体Ｐのサイズ（長さ）及び媒体搬送速度から媒体Ｐの後端位置を把握することができる。
【００６５】
かかるローラ駆動制御により、バックアップローラ１２の汚染を効果的に防止できる。本実施形態における更なる効果として、バックアップローラ１２と塗布ローラ１１の回転に速度差を与える結果、塗布液付与時に媒体Ｐに張力がかかるため、カールやカックルの良化が見られた。
【００６６】
＜塗布工程の説明＞
図７は、液体塗布装置１０の動作シーケンスを示すフローチャートである。当該動作は図７で説明した制御部６０の制御によってプログラムに従い実行される。
【００６７】
まず、本シーケンスの開始時における初期状態では処理液貯留部２６に処理液は導入されておらず、空（カラ）の状態であるため、ステップＳ１０では、処理液付与ユニット１４の処理液貯留部２６に処理液を充填する工程を実行する。この充填工程は、供給流路４４の切換弁５０を供給流路側（供給流路４４を開通させる状態）にするとともに、貯蔵タンク４２の大気連通弁５４を開け、貯蔵タンク４２を大気連通させた状態でポンプ４８を一定時間駆動する。
【００６８】
これにより、内部の空気が貯蔵タンク４２へと送られ、貯蔵タンク４２から大気へ排気されるとともに、供給流路４４、処理液貯留部２６、回収流路４６の各部に処理液が充填される。こうして、処理液貯留部２６と接する塗布ローラ１１に対して処理液を供給できる状態になる。かかる初期充填が完了する時間を見込んでポンプ４８の駆動時間が設定されている。所定時間駆動後、ポンプ４８は停止される。
【００６９】
その後、塗布開始指令の有無を判断する（ステップＳ１２）。塗布開始指令の信号は、媒体Ｐの搬送に連動して発せられる。媒体Ｐが塗布ローラ１１とバックアップローラ１２のニップ部に到達するタイミングで処理液の塗布が開始されるように、所定の時間差で塗布開始指令信号が発せられる。
【００７０】
塗布開始指令が入力され、ステップＳ１２においてＹＥＳ判定となると、ポンプ４８を作動させるとともに（ステップＳ１４）、塗布ローラ１１を図１の時計回り方向に回転させるローラ駆動を開始する（ステップＳ１６）。この塗布ローラ１１の回転により、空間形成基材２８内の処理液が塗布ローラ１１表面上に供給される。
【００７１】
こうして、塗布ローラ１１の外周面１１Ａに処理液が層状態となって付着する。塗布ローラ１１の周面上に付着した処理液は塗布ローラ１１の回転とともに、バックアップローラ１２との当接部に送られる。
【００７２】
次いで、媒体搬送機構によって媒体Ｐが搬送されることにより、塗布ローラ１１とバックアップローラ１２の間に媒体Ｐが供給される。両ローラ１１，１２間にニップされた媒体Ｐは、バックアップローラ１２の回転力によって搬送されるとともに、ローラ間を通過する際に、塗布ローラ１１の外周面の処理液が媒体Ｐに転写される（ステップＳ１８）。この塗布動作の際に、図５で説明した塗布ローラ１１の回転駆動制御が行われる。
【００７３】
上述した媒体Ｐへの塗布動作が実行されると、制御部６０は塗布動作の終了タイミングの判断を行う（図７のステップＳ２０）。媒体Ｐの全面に塗布を行う場合、媒体Ｐが通過し終えるまで、ステップＳ２０の判断はＮＯ判定となり、ステップＳ１８に戻る。
【００７４】
媒体Ｐの後端が通過するタイミングが検知される、或いは指定枚数のジョブの終了が検知されるなど、必要な塗布範囲の塗布工程が終了したと判断した場合（ステップＳ２０においてＹＥＳ判定時）、塗布ローラ１１を停止させる（ステップＳ２２）。この塗布ローラ１１停止の際に、図６で説明したローラの減速制御を行う。
【００７５】
また、塗布ローラ１１の停止（ステップＳ２２）とともに、ポンプ４８を停止させる（ステップＳ２４）。ステップＳ２４の後は、ステップＳ１２に戻る。
【００７６】
ステップＳ１２において、塗布開始指令が新たに入力されていれば、上述したステップＳ１４〜ステップＳ２４の処理を繰り返す。その一方、ステップＳ１２において、塗布開始指令が入力されていなければ、ステップＳ３０に進み、塗布の終了指令の有無を判定する（ステップＳ３０）。終了指令は、タイマーなどの時間管理によって規定の待機時間を経過したら自動的に終了指令が発せられる態様、指定した媒体枚数の塗布が終了することによって発せられる態様、入力操作部６６からの操作による態様、装置の電源ＯＦＦ操作など様々な態様があり得る。
【００７７】
終了指令が入力されなければ、ステップＳ１２に戻る。ステップＳ３０において終了指令が入力されると、ステップＳ３２の後処理工程へと進む。この後処理工程（ステップＳ３２）は、処理液付与ユニット１４の処理液貯留部２６およびこれに繋がる供給流路４４、回収流路４６内の処理液を貯蔵タンク４２に回収する動作を行う。
【００７８】
当該回収動作は、切換弁５０を大気開放するとともに、貯蔵タンク４２の大気連通弁５４を開け、ポンプ４８を一定時間駆動することによって行う。各部内に残った処理液を全て貯蔵タンク４２に流入させるために十分なポンプ駆動時間が設定される。
【００７９】
回収動作後は、大気連通弁５４を閉じるとともに、切換弁５０を閉じ、供給流路４４を遮断するとともに、大気との連通を遮断する。これにより、貯蔵タンク４２を大気から遮断し、蒸発や外部流出を防止する。
【００８０】
＜画像形成装置への適用例＞  
図８は本発明による液体塗布装置を備えた画像形成装置の一例に係るインクジェット記録装置の構成図である。
【００８１】
このインクジェット記録装置１１０は、記録媒体１１２（図１で説明した「媒体Ｐ」に相当）を供給する給紙部１１４と、給紙部１１４から送りされた記録媒体１１２に処理液を塗布する処理液塗布部１１６と、処理液塗布後の記録媒体１１２にインクを打滴するインク打滴部１１８と、インク打滴部１１８によって画像形成された記録媒体１１２が排出される排出トレイ１２０を備えている。
【００８２】
給紙部１１４には、所定サイズの枚葉紙による複数枚の記録媒体１１２が装填される給紙カセットを用いる方式が採用されている。複数種類のサイズの用紙を供給できるように、複数の給紙カセットを設けてもよい。また、枚葉紙に代えて、ロール紙(連続紙)を用い、カッターによって適宜のサイズに切断する態様も可能である。
【００８３】
給紙部１１４に載置された記録媒体１１２は、給紙ローラ１３０によって１枚ずつ繰り出され、搬送路１３２に送られる。搬送路１３２の経路中に設けられた処理液塗布部１１６には、図１〜図７で説明した液体塗布装置１０の構成が採用されている。図８中、図１〜図７で説明した液体塗布装置１０と同一又は類似の要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。なお、図８では、図示の便宜上、液体塗布装置１０のうち処理液付与ユニット１４の部分のみを示した。
【００８４】
処理液塗布部１１６の塗布ローラ１１によって処理液が塗布された記録媒体１１２は、搬送ローラ対１３４，１３５によりプラテン１３６上を搬送される。
【００８５】
インク打滴部１１８は、処理液付与ユニット１４よりも媒体搬送方向の下流に設けられている。本例のインク打滴部１１８は、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のインクにそれぞれ対応したインクジェット方式の記録ヘッドによって構成されている。図には示されていないが、各色の記録ヘッドには、それぞれ図示せぬインクタンクから対応する色のインクが供給される。
【００８６】
インク打滴部１１８の各色の記録ヘッドは、それぞれ記録媒体１１２における画像形成領域の最大幅に対応する長さを有し、そのインク吐出面には画像形成領域の全幅にわたってインク吐出用のノズルが複数配列されたフルライン型のヘッドとなっている。
【００８７】
各色の記録ヘッドは記録媒体１１２の搬送方向と直交する方向（図９の紙面に垂直な方向）に延在するように固定設置され、プラテン１３６上の記録媒体１１２に向けてそれぞれ対応する色インクの液滴を吐出する。
【００８８】
このように、記録媒体１１２の画像形成領域の全幅をカバーするノズル列を有するフルラインヘッドがインク色毎に設けられる構成によれば、記録媒体１１２の搬送方向（副走査方向）について、記録媒体１１２と記録ヘッドを相対的に移動させる動作を１回行うだけで（即ち１回の副走査で）、記録媒体１１２の画像形成領域に画像を記録することができる。
【００８９】
フルライン型のヘッドに代えて、記録媒体１１２の搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に往復動作するシリアル（シャトル）型ヘッドを採用する態様も可能であるが、フルライン型（ページワイド）ヘッドによるシングルパス方式の画像形成は、シリアル（シャトル）型ヘッドによるマルチパス方式を適用する場合に比べて高速印字が可能であり、プリント生産性を向上させることができる。
【００９０】
また、本例では、ＣＭＹＫの４色の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、特別色インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出する記録ヘッドを追加する構成も可能であり、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。
【００９１】
本例のインクジェット記録装置１１０で使用するインクとしては、液体の溶媒に色材が分子の状態（イオンの状態でもよい）で溶解している染料インク、液体の溶媒に色材が微小な塊の状態で分散している顔料インクなどが挙げられる。
【００９２】
一方、処理液は、インクと混合した場合に色材の凝集体を生成する液体である。具体的には、インクと反応してインク中の色材を析出あるいは不溶化させる処理液、インク中の色材を含む半固体状の物質（ゲル）を生成する処理液等が挙げられる。
【００９３】
インクと処理液との反応を引き起こす手段は、インク中のアニオン性の色材と処理液中のカチオン性の化合物を反応させる方法、互いにｐＨの異なるインクと処理液を混合させることでインクのｐＨを変化させてインク中の顔料の分散破壊を起こし顔料を凝集させる方法、処理液中の多価金属塩との反応によりインク中の顔料の分散破壊を起こし顔料を凝集させる方法、などがある。
【００９４】
例えば、本実施形態のインク打滴部１１８から打滴されるインクに含有される色材を凝集させる作用を有する処理液の例は、凝集処理剤として多価金属塩、ポリアリルアミン、ポリアリルアミン誘導体、酸性液体、カチオン性界面活性剤などを含んでなるものである。このような処理液によって記録媒体１１２上の色材の凝集を促進することにより、記録濃度の向上と、ブリーディングの軽減または防止が可能となる。
【００９５】
インク打滴部１１８からのインク打滴により画像が形成された記録媒体１１２（記録済みの媒体）は、排出ローラ対１４４，１４５によって、排出トレイ１２０に排出される。
【００９６】
なお、記録媒体１１２の搬送路１３２には記録媒体１１２の先端を検出する媒体先端検出センサ１５１、１５２が配置されている。第１の媒体先端検出センサ１５１は、図１の符号２０で説明したセンサと等価なものであり、塗布ローラ１１の給紙側入口の近傍に配置されている。第２の媒体先端検出センサ１５２は、インク打滴部１１８の給紙側入口の近傍に配置されている。
【００９７】
これらセンサ（１５１，１５２）によって記録媒体１１２の位置を検出して、処理液の塗布タイミング、塗布ローラ１１及びバックアップローラ１２の回転駆動、インクの打滴タイミングなどが制御される。
【００９８】
＜処理液の例＞
本発明による液体塗布装置１０によって塗布する液体は、所定粘度の範囲であればいかなる液体も適用できるが、図８に示したインクジェット記録装置においては、以下に示す凝集処理液剤が好ましく使用できる。
【００９９】
すなわち、インクと反応する処理液（反応液）の例は、反応剤として多価金属塩、ポリアリルアミン、ポリアリルアミン誘導体、酸性液体、カチオン性界面活性剤などを含んでなるものである。
【０１００】
反応剤が多価金属塩である場合、その好ましい例としては、二価以上の多価金属イオンとこれら多価金属イオンに結合する陰イオンとから構成され、水に可溶な塩が挙げられる。多価金属イオンの具体例としては、Ｃａ2+、Ｃｕ2+、Ｎｉ2+、Ｍｇ2+、Ｚｎ2+、Ｂａ2+などの二価金属イオンＡｌ3+、Ｆｅ3+、Ｃｒ3+などの三価金属イオンがあげられる。陰イオンとしては、Ｃｌ- 、ＮＯ3-、Ｉ- 、Ｂｒ- 、ＣｌＯ3-よびＣＨ3ＣＯＯ- などがあげられる。
【０１０１】
とりわけ、Ｃａ2+またはＭｇ2+より構成される金属塩は、反応液のｐＨ、得られる印刷物の品質という二つの観点から、好適な結果を与える。
【０１０２】
これら多価金属塩の反応液中における濃度は印字品質等の観点から適宜決定されてよいが、好ましくは０．１〜４０重量％程度であり、より好ましくは５〜２５重量％程度である。
【０１０３】
本発明の好ましい態様においては、反応液に含まれる多価金属塩は、二価以上の多価金属イオンと、これら多価金属イオンに結合する硝酸イオンまたはカルボン酸イオンとから構成され、水に可溶なものである。
【０１０４】
ここで、カルボン酸イオンは、好ましくは炭素数１〜６の飽和脂肪族モノカルボン酸または炭素数７〜１１の炭素環式モノカルボン酸から誘導されるものである。炭素数１〜６の飽和脂肪族モノカルボン酸の好ましい例としては、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、イソ吉草酸、ピバル酸、ヘキサン酸などが挙げられる。特に蟻酸、酢酸が好ましい。
【０１０５】
このモノカルボン酸の飽和脂肪族炭化水素基上の水素原子は水酸基で置換されていてもよく、そのようなカルボン酸の好ましい例としては、乳酸が挙げられる。
【０１０６】
さらに、炭素数６〜１０の炭素環式モノカルボン酸の好ましい例としては、安息香酸、ナフトエ酸等が挙げられ、より好ましくは安息香酸である。
【０１０７】
反応剤として好ましく用いられるポリアリルアミン及びポリアリルアミン誘導体は水に可溶で、水中でプラスに荷電するカチオン系高分子である。例えば、下記の式（Ｉ）、式（ＩＩ）、および式（ＩＩＩ）が挙げられる。
【０１０８】
【化１】
2009220002.tif 000003
【０１０９】
これら以外にもアリルアミンとジアリルアミンが共重合したポリマーやジアリルメチルアンモニウムクロライドと二酸化硫黄との共重合体を使用することもできる。これらポリアリルアミン及びポリアリルアミン誘導体の含有量は、反応液の０．５〜１０重量％であることが好ましい。
【０１１０】
また、処理液の成分として、以下のような酸を用いることも好ましい。ポリアクリル酸、酢酸、グリコール酸、マロン酸、リンゴ酸、マレイン酸、アスコルビン酸、コハク酸、グルタル酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸、乳酸、スルホン酸、オルトリン酸、ピロリドンカルボン酸、ピロンカルボン酸、ピロールカルボン酸、フランカルボン酸、ビリジンカルボン酸、クマリン酸、チオフェンカルボン酸、ニコチン酸、若しくはこれらの化合物の誘導体、又はこれらの塩等の中から選ばれることが好ましい。
【０１１１】
本発明の好ましい態様によれば、反応液は高沸点有機溶媒からなる湿潤剤を含んでいてもよい。高沸点有機溶媒は、反応液の乾燥を防ぐ。高沸点有機溶媒の好ましい例としては、前記ポリオールとも一部重なるが、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール、チオグリコール、ヘキシレングリコール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパンなどの多価アルコール類；エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチエレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテルなどの多価アルコールのアルキルエーテル類、尿素、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、トリエタノールアミンなどがあげられる。
【０１１２】
高沸点有機溶媒の添加量は特に限定されないが、好ましくは０．５〜４０重量％程度であり、より好ましくは２〜２０重量％程度である。
【０１１３】
本発明の好ましい態様によれば、反応液は低沸点有機溶剤を含んでいてもよい。低沸点有機溶剤の好ましい例としては、メタノール、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、ｉｓｏ−プロピルアルコール、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、ｉｓｏ−ブタノール、ｎ−ペンタノールなどがあげられる。特に一価アルコールが好ましい。低沸点有機溶剤は、インクの乾燥時間を短くする効果がある。低沸点有機溶剤の添加量は０．５〜１０重量％が好ましく、より好ましくは１．５〜６重量％の範囲である。
【０１１４】
本発明の好ましい態様によれば、反応液は浸透剤を含んでいてもよい。浸透剤としては、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤等の各種界面活性剤、メタノール、エタノール、ｉｓｏ−プロピルアルコール等のアルコール類、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテルなどがあげられる。
【０１１５】
なお、反応液は後記のインク組成物の項で説明するカラー着色剤を添加して着色され、インク組成物の機能を兼ね備えたものとされてもよい。
【０１１６】
塗布液（処理液）の粘度は１０ｍＰa・ｓ〜２００ｍＰa・ｓの間であることが好ましい。また、１０ｍＰa・ｓ〜１００ｍＰa・ｓであることがさらに好ましく、１０ｍＰa・ｓ〜５０ｍＰa・ｓであることが特に好ましい。
【０１１７】
塗布液体の粘度を上記の粘度範囲に調節する手段としては、上述の高沸点有機溶媒の種類、添加量によって合わせる方法、水溶性高分子を添加することによって合わせる方法などがある。
【０１１８】
水溶性高分子としては水溶性高分子であれば如何なる水溶性高分子であってもかまわない。ゼラチン、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキシド、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、増粘多糖類等を用いることができるが、少量添加で増粘効果が大きい点からポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、増粘多糖類が特に好ましい。分子量としては１００００〜５０００００程度が好ましい。
【０１１９】
＜インクの例＞
本実施形態で使用するインクとしては、例えば、特開２００６−１４２６６５号公報に記載されている公知のインクを用いることができる。すなわち、同文献の記載を引用して紹介すると、本実施形態で使用される顔料インクの顔料は、顔料インクの全重量に対して、重量比で１〜２０重量％、好ましくは２〜１２重量％の範囲で用いられる。ブラック顔料としては、カーボンブラックが挙げられ、例えば、ファーネス法、チャネル法で製造されたカーボンブラックであって、一次粒子径が１５〜４０ｍμ（ｎｍ）、ＢＥＴ法による比表面積が５０〜３００ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量が４０〜１５０ｍｌ／１００ｇ、揮発分が０．５〜１０％、ｐＨ値が２〜９等の特性を有するものが好ましく適用できる。この様な特性を有する市販品としては、例えば、Ｎｏ．２３００、Ｎｏ．９００、ＭＣＦ８８、Ｎｏ．３３、Ｎｏ．４０、Ｎｏ．４５、Ｎｏ．５２、ＭＡ７、ＭＡ８、Ｎｏ．２２００Ｂ（以上、三菱化成製）、ＲＡＶＥＮ１２５５（以上、コロンビア製）、ＲＥＧＡＬ４００Ｒ、ＲＥＧＡＬ３３０Ｒ、ＲＥＧＡＬ６６０Ｒ、ＭＯＧＵＬ Ｌ（以上キャボット製）、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷｌ、ＣＯＬＯＲ Ｂｌａｃｋ ＦＷ１８、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１７０、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１５０、Ｐｒｉｎｔｅｘ ３５、ＰｒｉｎｔｅｘＵ（以上、デグッサ製）等が挙げられる。
【０１２０】
また、イエローの顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １６、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ８３等が挙げられる。
【０１２１】
更に、マゼンタの顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ５、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ ７、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ１２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ４８（Ｃａ）、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ４８（Ｍｎ）、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ５７（Ｃａ）、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １１２、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ １２２等が挙げられる。
【０１２２】
更に、シアンの顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ ２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １６、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ ２２、Ｃ．Ｉ．Ｖａｔ Ｂｌｕｅ４、Ｃ．Ｉ．Ｖａｔ Ｂｌｕｅ ６等が挙げられる。なお、以上の他、自己分散型顔料など新たに製造された顔料も、勿論、使用することは可能である。
【０１２３】
顔料の分散剤としては、水溶性樹脂であればどの様なものでもよい。但し、重量平均分子量が１，０００〜３０，０００の範囲のものが好ましく、更に３，０００〜１５，０００の範囲のものであればより好ましい。具体的には、スチレン、スチレン誘導体、ビニルナフタレン、ビニルナフタレン誘導体、α，β−エチレン性不飽和カルボン酸の脂肪族アルコールエステル等、アクリル酸、アクリル酸誘導体、マレイン酸、マレイン酸誘導体、イタコン酸、イタコン酸誘導体、フマール酸、フマール酸誘導体、酢酸ビニル、ビニルピロリドン、アクリルアミド、及びその誘導体等から選ばれた少なくとも２つ以上の単量体（このうち少なくとも１つは親水性の重合性単量体）からなるブロック共重合体、或いは、ランダム共重合体、グラフト共重合体、又はこれらの塩等が挙げられる。更に、ロジン、シェラック、デンプン等の天然樹脂も、好ましい状態で使用することができる。これらの樹脂は、塩基を溶解させた水溶液に可溶であり、アルカリ可溶型樹脂である。尚、これらの顔料分散剤として用いられる水溶性樹脂は、顔料インクの全重量に対して０．１〜５重量％の範囲で含有させるのが好ましい。
【０１２４】
上記した顔料が含有されている顔料インクの場合には、顔料インクの全体が中性又はアルカリ性に調整されていることが好ましい。この様なものとすれば、顔料分散剤として使用される水溶性樹脂の溶解性を向上させ、長期保存性に一層優れた顔料インクとすることができるからである。但し、この場合、インクジェット記録装置に使われている種々の部材の腐食の原因となる恐れがあるので、出来れば、７〜１０のｐＨ範囲に調整されていることが望まれる。この際に使用されるｐＨ調整剤としては、例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の各種有機アミン、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物等の無機アルカリ剤、有機酸や鉱酸等が挙げられる。上記した顔料及び分散剤である水溶性樹脂は、水性液媒体中に分散又は溶解される。
【０１２５】
本実施形態の顔料インクにおいて、好適に用いられる水性液媒体は、水及び水溶性有機溶剤の混合溶媒である。この場合、水としては種々のイオンを含有する一般の水ではなく、イオン交換水（脱イオン水）を使用することが好ましい。
【０１２６】
水と混合して使用される水溶性有機溶剤としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール等の炭素数１〜４のアルキルアルコール類；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類；アセトン、ジアセトンアルコール等のケトン又はケトアルコール類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類；エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール等のアルキレン基が２〜６個の炭素原子を含むアルキレングリコール類；グリセリン；エチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル、ジエチレングリコールメチル（又はエチル）エーテル、トリエチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類；Ｎ−メチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等が挙げられる。これらの多くの水溶性有機溶剤の中でも、ジエチレングリコール等の多価アルコール、トリエチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテルがより好ましく適用できる。
【０１２７】
上記した水溶性有機溶剤の顔料インク中の含有量は、一般的には、顔料インクの全重量の３〜５０重量％の範囲、より好ましくは３〜４０重量％の範囲で使用する。又、使用される水の含有量としては、顔料インクの全重量の１０〜９０重量％、好ましくは３０〜８０重量％の範囲とする。
【０１２８】
又、本実施形態に適用可能な顔料インクとしては、上記の成分の他に、必要に応じて所望の物性値を持つ顔料インクとする為に、界面活性剤、消泡剤、防腐剤等を適宜に添加することができる。特に浸透促進剤として機能する界面活性剤は、記録媒体に顔料インクの液体成分を速やかに浸透させる役割を担うための適量を添加することが強く望まれる。添加量としては、０．０５〜１０重量％、更には０．５〜５重量％がより好適である。アニオン性界面活性剤の例としては、カルボン酸塩型、硫酸エステル型、スルホン酸塩型、燐酸エステル型等、一般に使用されているものを何れも好ましく使用することができる。
【０１２９】
上記顔料インクの作製方法としては、始めに、分散剤としての水溶性樹脂と、水とが少なくとも含有された水性媒体に上記顔料を添加し、混合撹拌する。その後、後述の分散手段を用いて分散を行い、必要に応じて遠心分離処理を行って所望の分散液を得る。次に、この分散液にサイズ剤、及び、上記で挙げた様な適宜に選択された添加剤成分を加え撹拌して顔料インクとする。
【０１３０】
尚、分散剤としてアルカリ可溶型樹脂を使用する場合には、樹脂を溶解させる為に塩基を添加することが要される。この際の塩基類としては、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、アミンメチルプロパノール、アンモニア等の有機アミン、或いは水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等の無機塩基が好ましく適用できる。
【０１３１】
又、顔料が含有されている顔料インクの作製方法においては、顔料を含む水性媒体を攪拌し、分散処理する前に、プレミキシングを３０分間以上行うのが効果的である。何故なら、この様なプレミキシング操作は、顔料表面の濡れ性を改善し、顔料表面への分散剤の吸着を促進することができるからである。
【０１３２】
上記した顔料の分散処理の際に使用される分散機は、一般に使用される分散機なら、如何なるものでもよいが、例えば、ボールミル、ロールミル及びサンドミル等が挙げられる。その中でも、高速型のサンドミルが好ましく使用される。この様なものとしては、例えば、スーパーミル、サンドグラインダー、ビーズミル、アジテータミル、グレンミル、ダイノーミル、パールミル及びコボルミル（何れも商品名）等が挙げられる。
【０１３３】
又、一般に顔料インクを適用するインクジェット記録装置においては、吐出口の目詰りを極力防止するために、最適な粒度分布を有する顔料を選択し、これを適用する。この際、所望の粒度分布を得るための方法としては、分散機の粉砕メディアのサイズを小さくする、粉砕メディアの充填率を大きくする、処理時間を長くする、吐出速度を遅くする、粉砕後フィルタや遠心分離機等で分級する、及びこれらの手法を組合せて適用する、等の手法を採用することが出来る。
【０１３４】
上述した本実施形態に係るインクジェット記録装置１１０によれば、記録媒体１１２に対して必要とされる数μｍ程度の厚みの処理液膜を均一に塗布することができ、高画質な画像記録が可能である。
【０１３５】
上述の実施形態では、印刷用のインクジェット記録装置への適用を例に説明したが、本発明の適用範囲はこの例に限定されない。例えば、電子回路の配線パターンを描画する配線描画装置、マテリアルデポジション用の材料を用いて微細構造物を形成する微細構造物形成装置など、液状機能性材料を用いて様々な形状やパターンを得る装置にも広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１３６】
【図１】本発明の実施形態に係る液体塗布装置の要部構成を示す断面図
【図２】処理液付与ユニットの平面図
【図３】処理液付与ユニットに接続される処理液供給装置の概略構成図
【図４】本実施形態に係る液体塗布装置の制御系の構成を示すブロック図
【図５】本実施形態によるローラの駆動制御例を示す図
【図６】本実施形態によるローラの駆動制御例を示す図
【図７】液体塗布装置の動作シーケンスを示すフローチャート
【図８】本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の構成図
【符号の説明】
【０１３７】
１０…液体塗布装置、１１…塗布ローラ、１１Ａ…外周面、１２…バックアップローラ、１４…処理液付与ユニット、１６…モータ、１８…モータ、２０…センサ、２６…処理液貯留部、２８…空間形成基材、６０…制御部、７２…ローラ駆動モータ、７４…ブレーキ機構、１１０…インクジェット記録装置、１１２…記録媒体、１１８…インク打滴部、Ｐ…媒体
【図１】
2009220002.tif 000004
【図２】
2009220002.tif 000005
【図３】
2009220002.tif 000006
【図４】
2009220002.tif 000007
【図５】
2009220002.tif 000008
【図６】
2009220002.tif 000009
【図７】
2009220002.tif 000010
【図８】
2009220002.tif 000011