JP6314638B2 - 塗布装置及び画像形成システム - Google Patents

Description

画像形成システムにおける処理液を塗布する塗布装置、及び画像形成システムに関する。

インクジェット方式の画像記録方式は、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から急速に普及してきている。しかし、専用紙以外のメディアに記録すると、滲み、濃度、色調や裏写り等といった初期品質問題に加え、耐水性、耐候性といった画像の堅牢性に関わる問題を抱えていた為、これらの問題を解決する様々な提案がなされていた。

それらの解決手段の一つとして、記録媒体である用紙にインク液滴が付着する直前にインクを凝集させる機能を有する処理液を塗布し画質改善を図る方法がある。

処理液を塗布する１つの方法として、ローラを用いて紙面全体に塗布する方法が知られている。ローラを用いて用紙に処理液を塗布する塗布装置においては、処理液はモータにより駆動されるスクイーズローラの回転により汲み上げられる。スクイーズローラにより汲み上げられた処理液は、周辺をゴム等の弾性体で覆われた塗布ローラとスクイーズローラのニップにより、一部の処理液は掻き落とされ、残った液は塗布ローラ上に薄く均一に引き延ばされる。塗布ローラ上に引き伸ばされた処理液は、加圧ローラと塗布ローラに挟まれた用紙に転写される。（例えば、特許文献１）

また、このような構成の塗布装置では、用紙端部でローラが摩耗し易く、用紙幅を変更した際に摩耗部分が塗布されない白抜けや、磨耗部分に液が溜まる液溜り等の不具合が発生することがある。その対策として、印刷中に用紙の走行ラインである搬送方向に対して塗布ユニットの位置を移動機構により揺動させることで、用紙端部における磨耗が同一箇所に集中することを防ぎ、磨耗の影響を分散させる技術がある。

しかしながら、上述した塗布装置においては、オペレーションやメンテナンスの際に、装置本体よりユニットが容易に着脱できなければならないため、塗布ユニットに固定されたピンに移動機構のラッチを引っ掛ける構成としていた。しかし、塗布ユニットが正規位置から逸脱して装着された場合や、塗布ユニット移動時の移動方向の切り替え点において移動力が伝達されずにスムーズな切り替えができない場合に、ラッチが正しくピンに掛からないことがあった。ラッチが正しく掛からないと、移動力が伝達されずにスムーズな切り替えができず、この位置だけ部分的に塗布ローラの磨耗が進行してしまうおそれがあった。

そこで、本発明の一態様では上記事情に鑑み、ローラを含むユニットを確実に保持することによって、ローラの部分的な磨耗を抑制することができる、ローラを用いた処理液の塗布装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様では、塗布装置は、搬送されている記録媒体に処理液を塗布する塗布ローラを有する塗布ユニットと、前記塗布ローラとの間で前記記録媒体を挟む加圧ローラと、前記塗布ユニットを前記記録媒体の搬送方向と直交する方向に移動させる移動機構と、を有し、前記移動機構は前記塗布ユニットを連結自在に保持する第一のラッチ及び前記第一のラッチを保持する第二のラッチを具備しており、前記塗布ユニットは塗布装置に着脱自在である。

本発明の一態様では、ローラを用いた処理液の塗布装置において、ローラを含むユニットを確実に保持することによって、ローラの部分的な磨耗を抑制することができる。

本発明の実施形態に係るインクジェット方式の画像形成システムの流れを示す略図である。 本発明の一実施形態に係る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。 図２の処理剤液塗布装置に含まれる、塗布機構の構成を示す模式図である。 本発明に係る塗布ユニット、移動機構及びラッチ機構の構成を示す上面図である。 本発明に係る移動機構及びラッチ機構の構成を示す上面図である。 本発明に係るラッチ機構の構成を示す拡大上面図である。 本発明に係る塗布機構、移動機構及びラッチ機構と負荷の関係を示す図である。 比較例における移動機構及びラッチ機構の構成を示す図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
図１は本発明の一実施形態を示す構成図である。より詳しくは、図１は、本発明の実施形態に係るインクジェット方式の画像形成システム（インクジェット印刷システム）１０００の一部を示す略図である。

図１に示すように、給紙装置１００から繰り出された連続紙等の用紙からなる記録媒体（被記録媒体）Ｗは、塗布装置３３、３４を含む前処理装置１０１に送り込まれる。前処理装置１０１は記録媒体Ｗの画像形成面に記録媒体にインク液滴が着弾したインクを凝集させる機能を有するコーティング材料である処理剤液（前処理液）を塗布する。処理剤液を塗布する面は所望される印刷物に応じて、片面のみの場合や両面の場合がある。

次に記録媒体Ｗは前処理装置１０１の記録媒体Ｗの搬送方向下流にある第１インクジェットプリンタ（記録装置）１０２に送り込まれて、記録媒体Ｗの前処理液が塗布された面側にインク滴を吐出して所望の画像が形成される。両面印刷を行う場合、その後、反転装置（図示せず）により記録媒体Ｗの表裏が反転されて引き続き記録媒体Ｗを第２インクジェットプリンタ（図示せず）に送り込み記録媒体Ｗの裏側にインク滴を吐出して所望の画像を形成する。このような画像形成の後、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。

図２は、本発明の一実施形態に基づく、画像形成システム１０００に用いられる前処理装置（前処理液塗布乾燥装置）１０１の概略構成図である。

次に、図２を参照して、前処理装置１０１について説明する。前処理装置１０１は前処理液を記録媒体Ｗに塗布する塗布装置３３、３４を含む前処理液塗布ユニット３３０を有している。記録媒体Ｗの前処理液を乾燥させるために加熱ユニット（記録媒体加熱装置）３５０は前処理液塗布ユニット３３０の記録媒体搬送方向の下流に設けられている。

前処理装置１０１は、さらにエアループユニット３２０、前処理液供給ユニット３４０、及びダンサーユニット３８０を有する。

エアループユニット３２０は、回転自在に支持されたガイドローラ３２１、記録媒体Ｗを狭持して搬送するフィードイン（ＦＩ）ローラ３２２及びＦＩニップローラ３２３を有する。エアループユニット３２０では、ガイドローラ３２１、回転駆動するＦＩローラ３２２、従動回転するＦＩニップローラ３２３が給紙装置１００から供給される記録媒体Ｗを搬送し、エアループユニット３２０内に記録媒体Ｗを引き込む。このとき、不図示の光学センサにより、記録媒体Ｗの弛み量が一定となるエアループＡＬが形成される様に、ＦＩローラ３２２の回転が制御される。エアループＡＬを通過した記録媒体Ｗは、不図示のテンションシャフトにより搬送安定化のための張力が付加され、前処理液塗布ユニット３３０に搬送される。

エアループＡＬを経た記録媒体Ｗは、２つのエッジガイド（図示せず）との間を通り、且つ、長手方向が記録媒体Ｗの搬送方向（矢印方向）と直交するように配置された２本のパスシャフト３２５の間をＳの字状に通る。二本のパスシャフト３２５はエッジガイドに支持され、エッジガイド対の間の間隔は記録媒体Ｗの幅方向と略同寸にされる。なおエッジガイドは、パスシャフト３２５に対して、例えば、ねじなどの固定手段によって移動可能に固定されており、使用する記録媒体Ｗの幅寸法に応じてエッジガイドの間の間隔は調整される。これらのパスシャフト及びそれに直交するエッジガイドの働きにより、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。
パスシャフト３２５とエッジガイドとの間を通過した記録媒体Ｗは、固定状態にあるテンションシャフト（図示せず）により搬送安定化のための張力が付加される。

前処理液塗布ユニット３３０は、回転駆動するインフィードローラ３３１、フィードニップローラ３３２、裏面塗布機構３３、表面塗布機構３４を有する。さらに、前処理液塗布ユニット３３０には、裏面塗布機構３３及び表面塗布機構３４を制御するために図３で示す塗布制御部８１と揺動制御部８２が備えられている。前処理塗布ユニット３３０の近傍には、回転駆動するアウトフィードローラ３３５及びフィードニップローラ３３６が備えられている。

フィードニップローラ３３２は、インフィードローラ３３１との間で記録媒体Ｗを挟持搬送し、フィードニップローラ３３６はアウトフィードローラ３３５との間で記録媒体Ｗを挟持搬送する。インフィードローラ３３１及びフィードニップローラ３３２は搬送手段となる。

裏面塗布機構（塗布装置）３３は、スクイーズローラ３３７、塗布ローラ３３８、加圧ローラ３３９を有する。裏面塗布機構３３に搬送される記録媒体Ｗは、スクイーズローラ３３７により前処理液が供給される塗布ローラ３３８と加圧ローラ３３９との間で挟持搬送される際に、塗布ローラ３３８により一方面（裏面）側に前処理液が塗布される。加圧ローラ３３９は加圧ユニット１４ｒに設けられ、スクイーズローラ３３７及び塗布ローラ３３８は塗布ユニット１５ｒに設けられている。裏面塗布機構３３を通過した記録媒体Ｗは、表面塗布機構３４に搬送される。

表面塗布機構（塗布装置）３４は、スクイーズローラ３４７、塗布ローラ３４８、加圧ローラ３４９を有し、記録媒体Ｗの外面（表面）側に前処理液を塗布する。加圧ローラ３４９は加圧ユニット１４ｆに設けられ、スクイーズローラ３４７及び塗布ローラ３４８は塗布ユニット１５ｆに設けられている。表面塗布機構３４を通過した記録媒体Ｗは、アウトフィードローラ３３５とフィードニップローラ３３６により、加熱装置である加熱ユニット３５０に搬送される。

なお、裏面塗布機構３３及び表面塗布機構３４は、選択的に作動する様に制御され、記録媒体Ｗは、表面及び裏面のいずれか片方又は両面に前処理液が塗布される。

前処理液供給ユニット３４０は前処理液を貯留し、裏面塗布機構３３及び表面塗布機構３４に前処理液を適宜供給する。

加熱ユニット３５０は、記録媒体Ｗの搬送方向の上流から、加熱ローラ５４０ａ、５４０ｂ、５５０ａ、５５０ｂ、５６０ａ、５６０ｂを有し、さらに排出用搬送ローラ７０と制御装置８０とを有している。加熱ユニット３５０では、制御装置８０による制御処理が実行され、夫々の加熱ローラ５４０ａ〜５６０ｂの各ヒータ５４１ａ〜５６１ｂの加熱量（温度）を制御している。

記録媒体Ｗは、各加熱ローラ５４０ａ〜５６０ｂに順に千鳥掛け状に掛け渡され、アウトフィードローラ３３５及びフィードニップローラ３３６と、フィードローラ３５９及びフィードニップローラ３６０とにより、加熱ユニット３５０の中を搬送される。各加熱ローラ５４０ａ〜５６０ｂは、搬送される記録媒体Ｗに従動して回転し、記録媒体Ｗを加熱して記録媒体Ｗに塗布されている前処理液を乾燥させる。

加熱ユニット３５０において、各加熱ローラ５４０ａ〜５６０ｂは記録媒体Ｗに従動して回転する構成である。各加熱ローラを回転駆動させる駆動手段として例えばモータ等を設ける必要がなく、モータ設置スペースが省略されて小型化が可能となる。

加熱ユニット３５０において表面に塗布された前処理液が乾燥した記録媒体Ｗは、回転駆動するフィードローラ３５９及びフィードニップローラ３６０に挟持され、ダンサーユニット３８０に搬送される。

なお、使用する塗布液や記録媒体の種類により速乾性のものを用いる場合や前処理装置１０１の設置スペースを考慮する場合などは、加熱ユニット３５０を設けない構成もありうる。この構成では、裏面塗布機構３３及び表面塗布機構３４を出た記録媒体１０は直接ダンサーユニット３８０へ搬送される。

ダンサーユニット３８０は、２つのガイドローラ３８１、３８２、可動フレーム３８４、可動フレーム３８４の位置を検出する不図示の位置検出手段、可動フレーム３８４に回転自在に取り付けられた２つのダンサーローラ３８５、３８６を有する。可動フレーム３８４は、下部に錘３８３が設けられ、ダンサーローラ３８５、３８６と共に矢印Ａ方向に移動可能に設けられている。記録媒体Ｗは、２つのガイドローラ３８１、３８２及び２つのダンサーローラ３８５、３８６にＷ字状に掛け渡される。

ダンサーユニット３８０は、不図示の位置検出手段の出力に基づいて、フィードローラ３５９の搬送量を制御して、可動フレーム３８４の上下方向の位置を調整する。可動フレーム３８４の位置が調整されることで、前処理装置１０１と後段の第１インクジェットプリンタ１０２との間の記録媒体Ｗのバッファが確保される。

加熱ユニット３５０によって加熱された記録媒体Ｗは、ダンサーユニット３８０にて冷却された後に、後段の第１インクジェットプリンタ１０２に搬送される。

このような構成により、前処理装置１０１は、前処理液を記録媒体Ｗに塗布し、後段の第１インクジェットプリンタ１０２に搬送する。前処理装置１０１により前処理液を記録媒体Ｗへ塗布することで、後段の画像形成でのインクの滲み、濃度、色調や裏写りなどを防止し、浸透補助により、画質の向上を図ることができる。

図３は、本発明の一実施形態に基づく、塗布機構３３の構成を示す模式図である。なお、塗布機構３３として、図２に示した裏面塗布機構３３と表面塗布機構３４とがあり、機構の構造は同一なため、以後裏面塗布機構３３を用いて説明する。また、塗布機構３３と３４とにおいて、加圧ユニット１４ｆ、１４ｒ及び塗布ユニット１５ｆ、１５ｒについて構造は同一のため、以後符号を省略して説明する。

塗布機構３３は、加圧ユニット１４と塗布ユニット１５に加えて揺動機構となる移動機構３０とを有する。また、塗布機構３３には塗布制御部８１と揺動制御部８２が接続されている。更に、塗布機構３３の塗布ユニット（処理液収容容器）１５は、処理液を補給する前処理液供給ユニット（カートリッジ）３４０と接続されている。

スクイーズローラ３３７と塗布ローラ３３８とその周辺部材は塗布ユニット１５に実装され、加圧ローラ３３９とその周辺部材は加圧ユニット１４に実装されている。塗布制御部８１は、画像形成システム１０００の図示しないコントローラから、印刷に係る動作の指示を受け、塗布機構３３の中の塗布ユニット１５内の部材や、加圧ユニット１４内の部材を制御し、前処理液の塗布量を調整している。

前処理液供給ユニット３４０内に貯留された処理液は、例えばチュービングポンプやダイヤフラムポンプのように電気的に駆動された送液手段であるポンプ２１により供給経路２２を介して塗布ユニット１５の供給パン２３に供給される。

次に、供給パン２３に貯留された処理液Ｌは、モーターユニット２４の塗布量調整モータ２４ａによりギア２４ｂを介して駆動されるスクイーズローラ３３７の回転により汲み上げられる。このスクイーズローラ３３７は、例えばアニロックスローラやワイヤーバーなどの、表面に溝加工を施したものを用いることで、処理液Ｌの粘度や印刷速度が変化した場合であっても、汲み上げ時の処理液Ｌの汲み上げ量が影響されづらくなる。

ここで、アニロックスローラとは、印刷、製紙など使われる表面に細かい溝を形成した金属ローラであり、溝の形状は三角や、ピラミッド型と呼ばれる角錐形状のものなど様々である。溝の無い通常のローラは、印刷速度、液粘度等様々な要因により、液量が不安定になるが、アニロックスローラでは溝を彫ることにより、ローラ間を通過する液量を増加させ、速度、粘度等の外乱があっても通過する液量を安定化する。

金属のローラに様々な太さのワイヤーを巻いたワイヤーバーも用いることができるが、ワイヤーの解け等の問題があるため、金属ローラ上に直に溝形状を形成するアニロックスローラの方がスクイーズローラ３３７として、より好ましい。

スクイーズローラ３３７で汲み上げられた処理液Ｌは、残った液が塗布ローラ３３８上に薄く均一に引き延ばされるように、周辺をゴム等の弾性体で覆われた塗布ローラ３３８とスクイーズローラ３３７の接触部（ＮＩＰ）により一部の処理液Ｌは掻き落とされる。

この時、塗布ローラ３３８とスクイーズローラ３３７のＮＩＰの荷重を変化させることにより、掻き落とされる処理液Ｌの量をコントロールできる。塗布ローラ３３８上に引き伸ばされた処理液Ｌは、加圧ローラ３３９と塗布ローラ３３８に挟まれた記録媒体Ｗに塗布される。

塗布ローラ３３８は、両端を軸受け２５により支持されており、記録媒体Ｗに対して連れ回る、即ち、記録媒体Ｗの搬送に従動する。この際、塗布量が多く、記録媒体Ｗとの摩擦抵抗が低い条件においては、塗布ローラ３３８と記録媒体Ｗの間でスリップが発生し、記録媒体Ｗの端部であるエッジ部分に接触する部分で塗布ローラ３３８に磨耗が発生する。

なお、加圧ユニット１４において加圧ローラ３３９の両端部には昇降機構２６が取り付けられており、処理液Ｌを塗布しないときは加圧ローラ３３９を上に退避させ塗布ローラ３３８と加圧ローラ３３９の間の接触状態（ＮＩＰ）を解除できるようになっている。

加圧ローラ３３９を備える加圧ユニット１４は筐体１０に対して着脱可能に固定されている。即ち、加圧ローラ３３９は筐体１０に対して回転可能に固定されている。

処理液収容容器である塗布ユニット１５は処理液を貯留し、塗布ローラ３３８及びスクイーズローラ３３７を回転可能に内部で固定する。また、塗布ユニット１５は筐体１０の中で記録媒体Ｗの幅方向に（記録媒体Ｗの搬送方向に対して直交する方向に）移動可能（揺動可能）に設けられている。

移動機構３０の一部、加圧ユニット１４、及び塗布ユニット１５は、筐体１０の中に備えられている。塗布ユニット１５は本体である筐体１０に対して着脱可能である。

図３の実施形態では、筐体１０の左側下部に開口している。塗布ユニット１５が塗布機構３３に装着されるとき、筐体１０から開口部１０ｏから水平方向（図の矢印参照）に挿入される。そして、挿入が進むと所定の位置で、挿入方向の上流と下流に設けられた２つの位置決めピン１６が筐体１０に設けられた位置決めプレート１７の穴に挿入されることにより、記録媒体搬送方向（図３、手前及び奥方向）における位置決めが行われる。

また、塗布ユニット１５の記録媒体Ｗの幅方向（図３、左右方向）は、塗布ユニット１５に固定されたラッチピン（嵌合部材）１２に移動機構３０のラッチ６０、６４を引っ掛けることにより位置決めされる。ここで、ラッチピン１２を介して塗布ユニット１５に接続された移動機構３０は、下面にローラ（車輪）１１を備える塗布ユニット１５を、記録媒体Ｗの前記記録媒体の搬送方向と直交する方向に連続又は、断続的に揺動（移動）させる。塗布ユニット１５は、移動機構３０の力に応じてローラ１１が筐体１０の底面（又は底面に設けられたレール）上を転がることで移動可能となる。

移動機構３０は図３の一点鎖線で囲まれた範囲であり、移動部材であるスライダ４２と、スライダ４２に備えられたラッチ６０、６４（図４参照）及び位置検出ターゲット２８と、スクリューシャフト４３、筐体１０内部に配置されたフレーム４０及び筐体１０外部に固定されたモータ（揺動モータ）４１を備えている。ラッチ機構３１は、図３の丸で囲われた範囲であり、塗布ユニット１５のラッチピン１２の嵌合に関与する、スライダ４２に備えられたラッチ６０、６４等を含む。

筐体１０に固定されたモータ４１が駆動することでスクリューシャフト４３（スクリュー軸）を回転させ、スライダ４２がスクリューシャフト４３に沿って水平方向であって記録媒体Ｗの幅方向に滑動する。スライダ４２を上記方向に往復運動させることで、ラッチピン１２及びラッチ６０、６４を介してスライダ４２に接続した塗布ユニット１５を揺動させる。
即ち、塗布ユニット１５（処理液貯留容器）と接続されたスライダ４２（移動部材）が移動することで、塗布ユニット１５が筐体１０の内部で移動し、塗布ユニット１５に設けられた塗布ローラ３３８が加圧ローラ３３９に対して記録媒体Ｗの幅方向に揺動する。

移動機構３０の脇に配置された例えばフォトインタラプタ等のセンサを複数個配置したポジションセンサ１３は、移動機構３０の位置を検知する。
より詳しくは、塗布ユニット１５には記録媒体Ｗの幅方向に移動する幅である、移動方向の揺動幅が定められているため、移動機構３０も移動幅が決められている。ポジションセンサ１３は移動機構３０が移動幅の両端部のいずれか一方に達した場合、ポジションセンサ１３が移動機構３０の端部検知結果を出力すると、移動機構３０の移動の方向が逆向きになるように制御される。

さらに、ポジションセンサ１３は印刷終了時に移動機構３０において、例えば位置検出ターゲット２８の位置を検知して、後述する記憶手段であるＩＣチップへ出力し、その位置が次回印刷時の最初に読み出されて利用される。

ここで、ポジションセンサ１３は移動機構３０の移動方向に沿って、複数のセンサが配列されており、列の両端部のセンサは、移動機構３０の移動幅の端部に達したことを検知する。また、印刷終了時は、複数のセンサのうち、どのセンサが一番近いか、又はどのセンサの間にあるかにより、移動機構３０の位置を検知する。また、図に示すように、移動機構３０側にも、移動部材であるスライダ４２にポジションセンサ１３がスライダ４２の位置を検知するのに利用される位置検出ターゲット２８を設けてもよい。図３では位置検出ターゲット２８が一つある例を示したが、複数であってもよい。

移動機構３０に接続された揺動制御部８２は、塗布制御部８１や画像形成システム１０００のコントローラ（不図示）と接続されている。そして、揺動制御部８２は紙種、解像度に基づいて決定される塗布量や、印刷速度、検知された移動機構３０の位置等の情報に基づいて、移動機構３０のスライダ４２の移動方向、移動速度、駆動時間を制御する。

なお、図示はないが、塗布ユニット１５内には、ＩＣチップが格納されており、塗布ローラ３３８の前回印刷終了時の揺動位置（移動位置）と揺動方向（移動方向）をＩＣチップに記憶させている。そして、次回印刷時にその揺動位置と揺動方向のデータをＩＣチップから読み出して、その印刷時に前回印刷終了時に記憶した揺動位置と揺動方向で開始する。この動作により、揺動範囲内で磨耗量を平均化できる。
そして、処理液を揺動されながら塗布された記録媒体Ｗは加熱装置３５０へ搬送される。

（移動機構及びラッチ機構の構成）
図４は、本発明に係る塗布機構（塗布装置）３３又は３４において、塗布ユニット１５、移動機構３０及びラッチ機構３１の構成を示す上面図である。塗布装置３３へ着脱自在な塗布ユニット１５は、例えば図３の左側であって、図４の上方から塗布装置３３の筐体１０の中へ装着され、移動機構３０に対して連結する。移動機構３０は、塗布装置３３に固定されるフレーム４０とモータ４１により印刷中に前記記録媒体Ｗの幅方向に揺動するスライダ４２により構成されている。上述のようにスライダ４２は回転自在なスクリューシャフト４３に接続され、モータ４１からの動力をスクリューシャフト４３が受け取って回転することで、スライダ４２は、フレーム４０に対してスライドする。

スライダ４２には回転中心Ａ１を中心に回転する第一のラッチ６０と、回転中心Ａ２を中心に回転する第二のラッチ６４が実装されている。第一のラッチ６０の位置は回転中心Ａ１と引っ張りばねであるばね（弾性体）４５のフック位置Ｆによって定まる。第二のラッチ６４の位置は回転中心Ａ２とソレノイド４６のＯＮ／ＯＦＦによって定まる。

第一のラッチ６０は、ラッチピン（嵌合部材）１２を挟持しやすいよう、端部が、スリットのある二股状の挟み部となっており、先細りの形状をしている。挟み部の内側には、塗布ユニット１５のラッチピン１２の挿入を案内するガイド面６１と、スライダ４２の突き当て面（接触面）４４との間でラッチピン１２を挟持する保持面６２とが形成されている。

移動機構３０において、ラッチピン１２の挟持（嵌合）に関与する、スライダ４２の面の一部分である突き当て面４４、第一のラッチ６０、及び第二のラッチ６４をラッチ機構３１と称する。

塗布ユニット１５が塗布装置３３の外にある場合や図４のようにと塗布ユニット１５のラッチピン１２がラッチ機構３１にまだ触れていない場合、第一のラッチ６０と第二のラッチ６４はそれぞれの退避位置（Ｐ１ｏｆｆ／Ｐ２ｏｆｆ）に位置している。

図５は移動機構３０及びラッチ機構３１の構成を示す上面図である。図５（ａ）は第一のラッチ６０が装着状態になった状態を示す。図５（ｂ）は第一のラッチ６０及び第二のラッチ６４が装着状態になった場合、即ち、ラッチ機構３１により移動機構３０と塗布ユニット１５とが連結状態になった状態を示す。

塗布ユニット１５が挿入され、移動機構３０に連結する動作において、まず塗布ユニット１５のラッチピン１２が第一のラッチ６０のガイド面６１に接触する。そして、その接触状態で第一のラッチ６０が回転しながら、ラッチピン１２がスライダ４２の突き当て面４４（上面）に突き当たるまで塗布ユニット１５は挿入される。このとき第一のラッチ６０のばね４５のフック位置Ｆが上死点（回転力が発生しない位置）を超えることにより、ラッチピン１２には突き当て面４４方向に付与されるばね４５の弾性力であって、図５（ａ）の下向き方向に引き込む引っ張り力Ｔｓが加わる。そのため、第一のラッチ６０はＰｏｎの位置まで回転する（図５（ａ））。

ここで、ばね４５がフック位置Ｆの上死点を超える位置にあれば、ラッチピン１２には、ばね４５の図５（ａ）において右向き方向（曲線矢印、ラッチピン１２を挟持する方向）の弾性力が加わっている。そのため、ラッチピン１２がスライダ４２の突き当て面４４に突き当たっていなくとも、塗布ユニット１５を装置３３内に引き込む引っ張り力が作用する。その後、第二のラッチ６４がソレノイド４６により回転、第一のラッチ６０に固定されたピン６３に引っ掛かることにより、Ｐｏｎの位置で塗布ユニット１５の保持が完了する（図５（ｂ））。

一方、塗布ユニット１５を移動機構３０から切り離し塗布装置３３の内から取り出す場合は、第二のラッチ６４を解除した状態（Ｐ２ｏｆｆ）で塗布ユニット１５を引き出す。このとき、第一のラッチ６０は塗布ユニット１５のラッチピン１２により、ばね４５のフック位置Ｆが上死点を超える退避位置（Ｐ１ｏｆｆ）まで、図４の左向き方向（ラッチピン１２を解除する方向）に回転移動される。これにより、塗布ユニット１５が塗布装置３３の外にある状態では、ばね４５の解除方向の弾性力により、第一のラッチ６０は必ず退避位置Ｐ１ｏｆｆの位置にあることになる。

図６（ａ）と図６（ｂ）は、ラッチピン１２と第一のラッチ６０、スライダ４２との関係を表した上面図である。塗布ユニット１５（図３参照）が挿入されると、まずラッチピン１２が第一のラッチ６０のガイド面６１に接触し（図６（ａ））、ラッチピン１２は該ガイド面６１に当接しながらスライドしていく。次にラッチピン１２がスライダ４２の突き当て面４４に突き当たる。この段階で塗布ユニット１５は停止するが、第一のラッチ６０にはばね４５の図５（ａ）において右向き方向（曲線矢印）の弾性力が作用しているため、第一のラッチ６０は保持面６２がラッチピン１２に接触するまで回転して停止する（図６（ｂ））。このとき第一のラッチ６０のガイド面６１はラッチピン１２には接触しておらず、塗布ユニット１５のラッチピン１２は、スライダ４２の突き当て面４４と第一のラッチ６０の保持面６２との間で、隙間無く挟持される。

このように嵌合することで、連結動作の負荷は主に、第一のラッチ６０にかかり、第一のラッチ６０に沿って配置されたばね４５の弾性力によりラッチピン１２の嵌合状態が保持される。なお、第二のラッチ６４は、嵌合状態の維持の安全性を高めるように設置され、第一のラッチ６０の保持状態を補助するように、ソレノイド４６によるソレノイド力が作用し補助的に利用される。このように、設計上では嵌合状態において、塗布ユニット１５のラッチピン１２は、スライダ４２の突き当て面４４と第一のラッチ６０の保持面６２との間で、隙間無く挟持されるとともに、ピン６３と第二のラッチ６４も隙間なく嵌合する。

しかし、塗布ユニット１５はメンテナンス等により交換される場合もあり、交換されるとラッチピン１２の寸法の若干の誤差が生じる場合がある。或いは、誤差が生じても対応できるように、ラッチ機構３１において嵌合状態に若干の遊びを持たせていることも考えられる。例えば、ラッチピン１２が細い場合、ラッチピン１２は、ばね４５の引っ張り力によりスライダ４２の突き当て面４４と第一のラッチ６０の保持面６２との間で隙間無く挟持される。しかし、ラッチピン１２が細い分だけ第一のラッチ６０の状態でのピン６３の位置が下がり、ピン６３と第二のラッチ６４との嵌合で隙間Ｇが生じる恐れがある。

図７は、第一のラッチ６０によるラッチピン１２を引き込む方向の引っ張り力Ｔｓと、塗布ローラ３３８に加わるニップ荷重や塗布ユニット１５の自重により塗布ユニット１５の移動中に、引っ張り力Ｔｓと逆方向に作用する負荷Ｔｐとの関係を表した側面図である。

このラッチ機構３１において、図７のＴｐ方向に移動力が加わる場合、ラッチピン１２はスライダ４２の突き当て面４４と接触して押されることで、移動機構３０の移動力が伝達される。Ｔｓ方向に移動力が加わる場合、ラッチピン１２は第一のラッチ６０の保持面６２と接触して引かれることで、移動機構３０の移動力が伝達される。

本発明においては、移動、移動方向の変換、停止に伴う負荷よりも、第一のラッチ６０のばね４５のＴｓ方向への引っ張り力の方が大きく設計されている。より詳しくは、Ｔｐ方向に移動する場合は、ラッチピン１２がスライダ４２の突き当て面４４と接触して押される力がかかってもラッチ６０が回転しないで図６（ｂ）の状態が保持できる（状態保持力）ような、ばね４５のＴｓ方向への引き込む力が、第一のラッチ６０に印加されている。

一方、Ｔｓ方向に移動する場合は、ラッチピン１２が保持面６２と接触して引かれるときにかかる塗布ユニット１５を動かす力（スライダから離れずに塗布ユニットを牽引する力）よりもさらに大きい力が、ばね４５によりＴｓ方向への引き込む力として第一のラッチ６０に対して印加されている。

そのため、移動や方向転換でも、ラッチピン１２は保持面６２とスライダ４２の突き当て面４４と両方と隙間なく接触するように、第一のラッチ６０に挟持されている。従って、挟持部分に隙間を生じさせることなく、スムーズな切り替えができる。従って、スライダ４２による移動力は常に塗布ユニット１５に伝達されてその場に留まることがないので、部分的に塗布ローラ３３８の磨耗が進行することがない。

従って、上述ラッチ機構３１により、仮にラッチピン１２が細く、ピン６３と第二のラッチ６４との嵌合で隙間が生じたとしても、移動中及び移動方向を切り替える時においても、常に塗布ユニット１５のラッチピン１２が隙間なく挟持されることができる。従って、保持状態（挟持状態）が変化せずに、スムーズな移動ができる。スライダ４２による移動力は常に塗布ユニット１５に伝達されてその場に留まることがないので、塗布ユニット１５はスムーズな移動ができ、部分的に塗布ローラ３３８の磨耗が進行することがない。即ち、本構成を用いることで、移動時、及び、移動方向の切り替え時に、塗布ローラ３３８、３４８を含む塗布ユニット１５を確実に保持することで、塗布ローラ３４８、３４９の部分的な磨耗を抑制することができる。

上述にように、引き込む方向にかかるばね４５の引っ張り力Ｔｓ（例えば６０Ｎ）を負荷Ｔｐ（例えば３０Ｎ）より大きくなるよう設計している。よって、塗布ユニット１５を装着し、連結する際において、勢いよく挿入されてしまい、ラッチピン１２がスライダ４２の突き当て面４４で跳ね返っても、正規位置（突き当て面４４上）まで引き戻すことができる。或いは、塗布ユニット１５の挿入時の押し込み力が弱く、ラッチピン１２がスライダ４２の突き当て面４４まで到達しなくても、ばね４５によりラッチピン１２を引っ張ることにより塗布ユニット１５を塗布装置３３の内へ引き込むことができる。

従って、本発明の実施形態では塗布ユニットが正規位置から逸脱して装着（連結）された場合であっても、ラッチ機構３１により、塗布ローラ３３８、３４８を含む塗布ユニット１５を確実に保持することで、塗布ローラ３３８、３４８の部分的な磨耗を抑制することができる。

（比較例）
図８（ａ）〜図８（ｄ）は、比較例における移動機構５９の構成を示す上面図である。移動機構５９は、装置の筐体に固定されるフレーム５０とモータ４１により印刷中に記録媒体Ｗの幅方向（記録媒体Ｗの搬送方向と直交する方向）に揺動するスライダ５２により構成されている。スライダ５２は回転自在なスクリューシャフト５６と接続され、モータ４１からの動力をスクリューシャフト５６が受け取って回転することで、スライダ５２は、フレーム５０内をスライドする。スライダ５２には回転中心Ａを中心に回転するラッチ５３が実装されており、その位置は例えばソレノイド５４のＯＮ／ＯＦＦなどにより規定される。

塗布ユニット１５（図３参照）が装置外にある場合、ラッチ５３は退避位置Ｐｏｆｆにあり、挿入時には、塗布ユニット１５に固定されたラッチピン１２がスライダ５２に突き当たるまで押し込まれる（図８（ａ））。その後、ラッチ５３がソレノイド５４によりＰｏｎの位置まで回転して、ラッチピン１２に引っ掛かることにより、塗布ユニット１５の保持が完了する（図８（ｂ））。

上述した比較例の構成において、例えば塗布ユニット１５が勢いよく挿入され、塗布ユニットが正規位置に対してずれてしまった場合など、ラッチ５３が掛からなくなってしまう可能性が考えられる。塗布ユニットを押す場合はスライダ５２の突き当て面５５とラッチピン１２が接触、塗布ユニット１５を引く場合はラッチ５３とラッチピン１２が接触する状態となる。しかし、よりラッチピン１２の太さのより幅広く対応できるようなラッチ尤度向上策として、嵌合状態の遊びを大きくするため、ラッチ５３とスライダ５２の突き当て面５５との隙間を大きくする場合がある。

例えば、この比較例において遊びがある場合、Ｔｐ方向に移動力が加わる場合、図８（ｃ）のように、ラッチピン１２はスライダ５２と接触して押されることで、移動機構５９の移動力が伝達される。Ｔｓ方向に移動力が加わる場合、図８（ｄ）のように、ラッチピン１２はラッチ５３と接触して引かれることで、移動機構５９の移動力が伝達される。

従って、塗布ユニット１５移動時の移動方向の切り替え点において、図８（ｃ）から図８（ｄ）へ又は図８（ｄ）から図８（ｃ）へ嵌合状態が切り替わる期間、隙間Ｄを吸収するまでの期間、ラッチピン１２がスライダ５２やラッチ５３と接触しない状態が発生する。そのため、スライダ５２による移動力が伝達されず塗布ユニット１５がその場に留まることとなり、この位置だけ塗布ローラ３３８の磨耗が進行してしまう。

これに対して本発明に係る移動機構の構成では、上述のように、移動方向の変換、停止に伴う負荷よりも、第一のラッチ６０のばね４５のＴｓ方向への引っ張り力の方が大きく設計されている。従って、どちらの方向に移動する場合であっても、移動方向を切り替える場合であっても、第一のラッチ６０と第二のラッチ６４とにより、常に塗布ユニットのラッチピン１２が隙間なく挟持されるため、比較例のような不具合は発生しない。

なお、ある実施形態として、前処理液塗布ユニット３３０を塗布装置と呼んだり、前処理塗布乾燥装置１１０を塗布装置と呼んだりしてもよい。

また、上記の実施形態では、塗布装置（塗布機構）３３、３４はインクが付着する前の前処理液の塗布について説明したが、上述の塗布装置を、画像形成後の後処理液の塗布に利用してもよい。この場合においても、上述のようなラッチ機構を用いることで、後処理液塗布を含む塗布ユニットを確実に保持することで、後処理液塗布ローラの部分的な磨耗を抑制することができる。

以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

１０ 筐体
１０ｏ 開口部
１１ 車輪
１２ ラッチピン（嵌合部材）
１３ ポジションセンサ
１４ 加圧ユニット
１５ 塗付ユニット（処理液収容容器）
１６ 位置決めピン
１７ 位置決めプレート
２８ 位置検出ターゲット
３０ 移動機構
３１ ラッチ機構
３３、３４ 塗布機構（裏面塗布ユニット、表面塗布ユニット、塗布装置）
４０ フレーム
４１ モータ
４２ スライダ（移動部材）
４３ スクリューシャフト（スクリュー軸）
４４ 突き当て面（接触面）
４５ ばね（弾性体）
６０ 第一のラッチ
６１ ガイド面
６２ 保持面
６３ ピン
６４ 第二のラッチ
８１ 塗布制御部
８２ 揺動制御部
１００ 給紙装置
１０１ 前処理塗布乾燥装置（前処理装置）
１０２ 第１のインクジェットプリンタ
３３０ 前処理液塗布ユニット
３３１ インフィードローラ（搬送手段）
３３２ フィードニップローラ（搬送手段）
３３７ スクイーズローラ
３３８、３４８ 塗布ローラ
３３９、３４９ 加圧ローラ
３４０ 前処理液供給ユニット
１０００ 画像形成システム
Ｗ 記録媒体
Ｌ 前処理液（処理液）

特開２０１３−０９１２６２号公報

Claims (8)

1. 搬送されている記録媒体に処理液を塗布する塗布ローラを有する塗布ユニットと、
   前記塗布ローラとの間で前記記録媒体を挟む加圧ローラと、
   前記塗布ユニットを前記記録媒体の搬送方向と直交する方向に移動させる移動機構と、を有する塗布装置であって、
   前記移動機構は前記塗布ユニットを連結自在に保持する第一のラッチ及び前記第一のラッチを保持する第二のラッチを具備しており、
   前記塗布ユニットは塗布装置に着脱自在である、
   塗布装置。
2. 前記塗布ユニットは前記第一のラッチと嵌合する嵌合部材を有し、
   前記移動機構は、前記塗布ユニットとともに移動し、前記嵌合部材と接触する接触面を含む移動部材を有し、
   前記第一のラッチは、内側に保持面が形成された二股状の挟み部を含み、
   前記嵌合部材は、前記移動部材の前記接触面と前記第一のラッチの前記挟み部の前記保持面との間で挟持される、請求項１記載の塗布装置。
3. 前記移動機構の移動方向が切り替わる際でも、前記嵌合部材が前記移動部材の前記接触面と前記第一のラッチの前記挟み部の前記保持面との間で挟持された挟持状態が変化しない、請求項２記載の塗布装置。
4. 前記第一のラッチの前記挟み部の内側に、前記塗布ユニットを装着するときに、前記嵌合部材と接触しながら前記塗布ユニットの前記移動機構への連結を案内するガイド面がさらに形成された、請求項２又は３記載の塗布装置。
5. 前記第一のラッチは、前記塗布ユニットの前記嵌合部材を挟持する方向と前記嵌合部材を解除する方向とに力を付与する弾性体を有し、
   前記弾性体は、前記塗布ユニットを連結するとき及び連結した状態では前記塗布ユニットの前記嵌合部材を挟持する方向に力を付与し、
   前記塗布ユニットを切り離すとき及び切り離した状態では前記塗布ユニットの前記嵌合部材を解除する方向に力を付与するように切り替わる、請求項４記載の塗布装置。
6. 前記第一のラッチが前記塗布ユニットに付与する前記嵌合部材を挟持するための力は、前記塗布ユニットが移動中に前記第一のラッチが受ける負荷より大きい、請求項５記載の塗布装置。
7. 前記第二のラッチは、前記塗布ユニットが前記移動機構と連結した状態において、前記第一のラッチの前記ガイド面の端部を保持することで、前記第一のラッチを所定の位置で保持する請求項４記載の塗布装置。
8. 記録媒体を搬送する搬送手段と、
   前記記録媒体にインクを吐出し付着させる記録装置と、
   前記記録装置の前記記録媒体の搬送方向上流に位置する塗布装置と、を有し、
   前記塗布装置は、
   前記記録媒体に処理液を塗布する塗布ローラを有する塗布ユニット；
   前記塗布ローラとの間で前記記録媒体を挟む加圧ローラ；及び
   前記塗布ユニットを前記記録媒体の搬送方向と直交する方向に移動させる移動機構；を有し、
   前記移動機構は前記塗布ユニットを連結自在に保持する第一のラッチ及び前記第一のラッチを保持する第二のラッチを具備しており、
   前記塗布ユニットは前記塗布装置に着脱自在である、
   画像形成システム。

Images