説明

画像形成装置、泡塗布装置

【課題】泡を被記録媒体に塗布するようにした場合、泡は固体に近いことから泡を塗布ローラに供給しても自然に速やかに拡げることが難しく、供給量の制御や塗布する泡の品質を均一に保つことが難しい。
【解決手段】泡状態にすることが可能な液体又はゲル若しくは液体及びゲルの両者である処理液201から泡210を生成する泡生成部205と、被記録媒体100に泡210を塗布する塗布ローラ212と、泡生成部205から泡210が導入され、塗布ローラ212に供給口232から泡210を供給する貯留部211とを備え、貯留部211には塗布ローラ212に供給されなかった泡210を排出する排出口234を有し、貯留部211には塗布ローラ212に供給される泡210の量よりも過剰な量の泡210が導入され、余剰の泡210が排出口234から排出される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は画像形成装置及び泡塗布装置に関する。
【背景技術】
【0002】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙(紙に限定するものではなく、OHPなどを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙、記録用紙などとも称される。)に対して吐出して、画像形成(記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。)を行なうものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。
【0003】
なお、本願において、「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること(単に液滴を媒体に着弾させること)をも意味する。また、「インク」とは、インクと称されるものに限るものではなく、吐出されるときに液体となるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、DNA試料、レジスト、パターン材料なども含まれる。
【0004】
このような液体吐出方式の画像形成装置においては、色材を含むインクを液滴化して画像形成を行うために、液滴で形成されるドットがひげ状に乱れるフェザリング、異なる色のインク滴が隣接して用紙に打たれた場合に、各色が相互に混ざり合って色境界が不鮮明になるカラーブリード等の不具合が生じることがあり、更に印字後の紙上の液滴が乾くまでに時間がかかるという問題がある。
【0005】
そこで、従来から特許文献1に記載されているように印字前又は印字後に加熱手段を用いて滲み防止、印字後のインク乾燥を促進することが行われる。
【特許文献1】特開平8−323977号公報
【0006】
また、特許文献2に記載されているようにインクと反応して滲み防止を促す前処理液を塗布ローラで塗布したり、特許文献3に記載されているように前処理液を液体吐出ヘッドからミスト状に吐出させて塗布したりすることが行われる。
【特許文献2】特開2002−137378号公報
【特許文献3】特開2005−138502号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、上述した特許文献1に記載のように加熱装置を備えるのでは、装置の電力消費が大きくなるという課題がある。また、特許文献2、3に記載のように塗布ローラや液体吐出ヘッドで前処理液を塗布するのでは、塗布ムラが発生するとともに、液体を用紙上に過剰に付与するためにインクと反応後の用紙の速乾性に問題があり、特に用紙がカールしたり、撓んだりし易くなることから、ジャム等が起こりやすいという課題がある。
【0008】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、液体又はゲル、若しくはその両方を泡状にしたものを、均一な厚みで塗布できるようにするとともに、供給量を容易に制御でき、塗布する泡の品質を均一に保てるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、
被記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
前記被記録媒体又は被記録媒体に塗布するための中間部材に対して液体及びゲルの少なくともいずれかを泡状にした泡を塗布する泡塗布手段と、を備え、
前記泡塗布手段は、
前記泡を生成する泡生成手段と、
前記被記録媒体又は前記中間部材に泡を塗布する塗布手段と、
前記泡生成手段から前記泡が供給され、前記塗布手段に供給口から前記泡を供給する供給手段と、を備え、
前記供給手段には前記塗布手段に供給されなかった泡を排出する排出口を有し、前記供給手段には前記塗布手段に供給される泡の量よりも過剰な量の泡が導入される
構成とした。
【0010】
ここで、前記供給手段の前記排出口から前記泡が排出されるときの流体抵抗が前記供給口から前記泡を供給するときの流体抵抗よりも大きい構成とできる。
【0011】
また、前記供給手段の前記排出口から前記泡が排出されるときの流体抵抗を可変する手段を備えている構成とできる。
【0012】
また、前記供給手段の前記供給口から前記泡を供給するときの流体抵抗を可変する手段を備えている構成とできる。
【0013】
また、前記供給手段の前記排出口は前記供給口よりも下方に配置されている構成とできる。
【0014】
また、前記供給手段の前記排出口は前記塗布手段よりも前記被記録媒体又は中間部材の幅方向に対して外側に配置されている構成とできる。
【0015】
本発明に係る泡塗布装置は、
被塗布部材に液体及びゲルの少なくともいずれかを泡状にした泡を塗布する泡塗布装置において、
前記泡を生成する泡生成手段と、
前記被塗布部材に泡を塗布する塗布手段と、
前記泡生成手段から前記泡が導入され、前記塗布手段に供給口から前記泡を供給する供給手段と、を備え、
前記供給手段には前記塗布手段に供給されなかった泡を排出する排出口を有し、前記供給手段には前記塗布手段に供給される泡の量よりも過剰な量の泡が導入される
構成とした。
【0016】
なお、本発明における「泡」とは、液体又はゲル、若しくはその両方がその中に空気などの気体を含んで丸くなったものであり、気体を包む液体の表面張力により形作られ、ある時間立体的形状を保持できるものをいう。このような形状保持性を有する泡としては、かさ密度0.05g/cm以下であり、泡径の分布範囲が10μm〜1mm、平均泡径が100μm以下であることが好ましい。また、泡は単体では丸く形成されるが、複数結合すると表面張力により個々の泡の形状は多面体形状をとる。
【0017】
また、「ゲル」とは、分散媒に分散しているコロイド溶液や高分子化合物が相互作用の為に独立した運動性を失い、粒子が互いにつながりあい、網状又は蜂の巣の様な構造をとるようになり、固化した半固体物質を意味する。また、「延展」とは延ばして展開することという意味である。
【発明の効果】
【0018】
本発明に係る画像形成装置及び本発明に係る泡塗布装置によれば、被塗布部材に泡を塗布する塗布手段に供給口から泡を供給する供給手段に、塗布手段に供給されなかった泡を排出する排出口を有し、塗布手段に供給される泡の量よりも過剰な量の泡が導入される構成としたので、泡を均一な厚みで塗布できるとともに、供給量を容易に制御でき、更に塗布する泡の品質を均一に保てるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明に係る泡塗布装置の第1実施形態を含む本発明に係る画像形成装置の一例について図1を参照して説明する。なお、図1は同画像形成装置の全体構成図である。
この画像形成装置は、被記録媒体である用紙100に液滴を吐出して画像を形成する画像形成手段としての記録ヘッドユニット101と、用紙100を搬送する搬送ベルト102と、用紙100を収容する給紙トレイ103と、記録ヘッドユニット101よりも用紙搬送方向上流側で被塗布部材である用紙100に泡を塗布する本発明に係る泡塗布装置(被塗布部材に泡を塗布する装置)200とを備えている。
【0020】
記録ヘッドユニット101は、液滴を吐出する複数のノズルを用紙幅相当分の長さに配列したノズル列を有するライン型液体吐出ヘッドから構成され、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のインク滴を記録ヘッド101y、101m、101c、101kを備えている。なお、シリアル型画像形成装置として記録ヘッドをキャリッジに搭載する構成ともできる。
【0021】
搬送ベルト102は、無端状ベルトであり、搬送ローラ121とテンションローラ122との間に掛け渡されて周回するように構成している。この搬送ベルト102に対する用紙100の保持は、例えば静電吸着、空気の吸引による吸着などを行う構成とすることやその他の公知の搬送手段を用いることができる。
【0022】
給紙トレイ103に収容された用紙100はピックアップローラ131で1枚ずつ分離給紙されて搬送ローラ対132及び図示しない搬送ローラ対によって搬送路135を介して搬送ベルト102上に送り込まれて保持される。
【0023】
そして、搬送ベルト102で搬送される被塗布部材としての被記録媒体100に対して、泡塗布装置200で泡210が塗布され、用紙100に塗布された泡210は速乾して、ヘッドユニット101から各色の液滴が吐出されて画像が形成され、その後排紙トレイ104に排出される。
【0024】
一方、泡塗布装置200は、泡状態にすることが可能な液体又はゲル若しくは液体及びゲル(以下、これらを「処理液」又は「セット剤」と総称する。)201を収容した容器202と、この容器202から処理液201を圧送するポンプ203と、ポンプ203で供給路204を介して供給された処理液201から小径の塗布に適した状態の泡210を生成する泡生成手段としての泡生成部205と、泡生成部205から供給路206を介して泡210が供給されて導入口231から導入され、泡210を被記録媒体100(又は中間部材でもよい。)の幅方向に延展する貯留部211と、この貯留部211の供給口232から泡210が供給され、泡210を周面に担持して、被記録媒体100に泡210を塗布する塗布手段としての塗布ローラ212とを備えている。
【0025】
また、貯留部211は、供給口232での泡210の流体抵抗を可変することにより塗布ローラ212に対して供給する泡210の量(塗布ローラ212による塗布量)を調整可能で、かつ、塗布ローラ212への泡210の供給領域(塗布ローラ212による塗布領域)を開閉量で規制する塗布量/塗布領域調整手段233と、塗布ローラ212に供給されなかった余剰な泡210を排出する排出口234を備えている。
【0026】
この排出口234には容器202に通じる排出経路235が接続され、この排出経路235には、排出口234の流体抵抗を調整することで排出口234から排出される泡210の量を制御する調整バルブ236と、排出口234から容器202への泡210の排出を補助するとともに、泡210を圧縮することで泡210を消す(消泡)作用を兼ねた排出ポンプ237が設けられている。なお、排出先は容器202に限らず、別途設けた廃液タンクなどでもよい。
【0027】
また、塗布ローラ212に担持された泡210の膜厚(塗布膜厚)を規制する厚さ規制手段214と、塗布後に塗布ローラ212周面に残っている泡210を除去するクリーニング部材215とを備えている。
【0028】
ここで、泡状態になり得る処理液201は、用紙100の表面に塗布することで用紙100の表面を改質する改質材である。例えば、処理液201は、予め用紙100(前述したように材質としての紙に限定されない。)にムラなく塗布しておくことで、インクの水分を速やかに用紙100に浸透させると共に色成分を増粘させ、更には乾燥も早めることによって滲み(フェザリング、ブリーディング等)や裏抜けを防止し、生産性(単位時間当たりの画像出力枚数)をあげることを可能にする定着剤(セット剤)である。
【0029】
この処理液201は、組成的には、例えば界面活性剤(アニオン系、カチオン系、ノニオン系のいずれか、若しくはこれらを2種類以上混合させたもの)に対して、水分の浸透を促進するセルロース類(ヒドロキシプロピルセルロース等)とタルク微粉体の様な基剤を加えた溶液等を挙げることができる。更に微粒子を含有することもできる。
【0030】
また、泡210としては、気泡含有量が、かさ密度として概ね0.01g/cm〜0.1g/cm程度の範囲内であるものが好ましい。
【0031】
ここで、「泡」は液体ではなく半固体となり、流動性等において固体に近い物性を示すものである。つまり、泡210は処理液201から生成されるものであるが、生成された「泡」自体は「液体」や「ゲル」ではない。
【0032】
そして、このように、用紙100の表面に処理液201から生成した泡210を塗布することによって、泡210には空気を大量に含むことで微量液塗布が可能となって、塗布の均一性を図れ、速乾性が向上し、滲み、裏写り、濃度ムラ等のない良質な画像を出力することができる。
【0033】
つまり、処理液を泡にして塗布することで、液体やミスト状の処理液と比べて、次のような利点(効果)がある。
(1)泡は空気を大量に含む為、微量液塗布が可能である。
(2)泡は固体に近いため、塗布してから削りとる等で塗布膜厚を容易に調整することができ、又、塗布手段から紙への塗布時に塗布手段からの剥離性が良いため、均一塗布が可能である。
(3)泡は紙の繊維に水分が浸透しにくいため、紙にシワやカールが発生しにくい。
【0034】
このような泡塗布の長所は、処理液の種類に依存せず、同様な効果が得られる。なお、処理液は紙粉を抑える効果を持つことが好ましく、また、用紙の地肌色を変える効果があっても良い。
【0035】
さらに、このように被記録媒体の処理剤として「泡」のものを用いることは、液体の処理剤に比べて特に高速での記録、処理時に格別の効果を有する。例えば、連帳機のように、連続紙に高速で印刷を行う場合、処理剤の塗布も記録動作に追いつくためにローラ等を高速に回転させて塗布を行う必要がある。
【0036】
このような記録が毎分100m程度を超えるスピードになると、ローラの高速回転により発生する遠心力もきわめて大きくなり、液体の処理剤では、処理剤がローラ表面から引き離され飛散してしまい、被記録媒体に塗布される量が著しく低下してしまうという不具合がある。液体の処理剤を使用してこのような不具合を解決するためには、液体の粘度を上げてローラ表面から飛散しにくくすることも考えられるが、このような高粘度液体は薄膜で塗布することが困難になり、しかも給液、排液動作の負荷が大きくなって搬送用のポンプの大型化や装置の複雑化を招くことになる。
【0037】
これに対して、処理液から生成した「泡」は、搬送時は通常の低粘度液体であり、搬送負荷が少ない上に、ローラ上では発泡させた状態で半固体の性質を示すため、ローラの高速回転にも追随して飛散することがない。また、被記録媒体への薄膜塗布に有利であることは前述のとおりである。さらに、塗布後の残泡はヒータの加熱等で消泡することで容易に低粘度液体として再回収でき、液体の処理剤塗布の高速塗布における問題点をすべて解決することができるのである。
【0038】
ところで、被記録媒体又は被記録媒体に塗布するための中間部材などの被塗布部材に対し、幅方向へ泡を均一量塗布するためには、塗布前に該方向へ十分に延展させる必要がある。しかしながら、泡は固体に近い(半固体状である)ことから、容易には延展しないことから、被記録媒体や中間部材の幅方向に延展することが難しい。また、塗布手段へ泡の供給量の制御が難しいという課題や供給された泡のかさ密度、発砲密度、泡径を均一に保つことが難しいという課題がある。
【0039】
そこで、本発明では、被塗布部材に泡を塗布する塗布手段に供給口から泡を供給する供給手段に、塗布手段に供給されなかった泡を排出する排出口を有し、塗布手段に供給される泡の量よりも過剰な量の泡が導入される構成とすることで、液体又はゲル若しくは液体及びゲルを均一な厚みで塗布できるとともに、供給量を容易に制御でき、更に塗布する泡の品質を均一に保てるようになり、画質を向上することができるようになる。
【0040】
先ず、泡塗布装置200における泡生成部205の一例について図2を参照して説明する。
この泡生成部205は、ポンプ203で容器202から供給される処理液201を収容する容器221と、容器231内に配置された円筒状の多孔部材222と、この多孔部材222内部に気体を供給する気体供給手段223とを備えている。気体供給手段223は例えばファンとダクトで空気を送り込む構成とできる。また、生成される泡210が容器221内で無秩序に広がらない様に多孔部材222を囲むとともに泡状態になる処理液201を充分に多孔部材222に供給するために、供給路206の一端部側が多孔部材222を囲む形状に形成され、この供給路206の入口部分(多孔部材222を配置する部分)に第1のスリット224、第2のスリット225が設けられている。
【0041】
この泡生成部205においては、多孔部材222に気体が供給されることで処理液201から泡210が生成され、気体を供給して泡210を生成しているときには泡210が自身の堆積力で供給路206内を移動して(搬送されて)貯留部211に供給され、気体の供給を停止することで、泡210が堆積しなくなって搬送されなくなる。このように、特別な搬送手段を用いることなく泡自身の堆積力で生成された泡が搬送供給されるので、構成が簡単になる。
【0042】
次に、泡塗布装置200における貯留部211の一例について図3を参照して説明する。なお、図3は同貯留部の模式的斜視説明図である。
この貯留部211は、泡貯留容器300に、前述したように泡生成部205から供給路206を介して泡210が供給される導入口231と、塗布ローラ212に泡210を供給する供給口232と、塗布ローラ212に供給されなかった余剰な泡210を排出する排出口234とを備え、供給口232には塗布量/塗布領域調整手段233を備えている。
【0043】
この貯留部211においては、泡生成部206から導入口231を介して泡貯留容器300内に泡210が送り込まれ、供給口232から塗布ローラ212側へと押し出される。調整バルブ236を閉じておき、供給によって圧力をかけることにより、泡210は泡貯留容器300内で用紙幅方向に延展される。このとき、調整バブル236は泡貯留容器300内に泡210が行渡る圧力に設定されている。
【0044】
そして、所定のタイミングで調整バルブ236を開くことで、泡塗布ローラ212に対する供給量より多い泡210を泡貯留容器300内に導入(供給)しながら、余分な泡210を排出口234から排出経路235へ排出することで、所定の用紙幅方向に不足なく塗布されることになる。なお、調整バルブ236により流体抵抗を調節して塗布ローラ212に優先的に泡210が供給されるよう制御している。
【0045】
ここで、塗布量/塗布領域調整手段233としては、図4に示すように、上下に昇降することで供給口232を開閉する調整板233aを備える構成、或いは、図3及び図5に示すように、上下方向の調整板233aとともに、横方向(用紙の幅方向に相当する。)に移動することで供給口232を開閉する調整板233bを備える構成とできる。
【0046】
この場合、図4に示す調整板233aを備える構成では、供給口232の大きさを上下方向に可変させることで流体抵抗を可変させることができ、塗布ローラ212の周方向への塗布領域を調整することができ、これにより用紙100に対する搬送方向の塗布領域を制御することができる。また、図5に示す調整板233a、233bを備える構成では、開閉によって塗付ローラ212の周方向への塗付領域を調整することができるとともに、塗布ローラ212の軸方向への塗布領域を調整することができ、これにより用紙100に対する幅方向(搬送方向と直交する方向)の塗布領域も制御することができる。この図5に示す構成では、調整板233bは片方向に配置しているが、両側に配置することで用紙の幅方向の中央を基準とした中央基準の用紙搬送にも対応することができる。
【0047】
また、厚さ規制部材214は、図6に示すように、塗布ローラ212との間の距離を制御することにより塗布膜厚を任意に調整でき、例えば、画像形成装置の操作表示部から所定の操作を行うことで、厚さ規制部材214が塗布ローラ212の周面に対して接線方向又は法線方向に図示しない駆動手段により移動して、調整できるようにしている。これにより、泡の塗布膜厚を任意の値に設定することができる。
【0048】
次に、本発明に係る泡塗布装置の第2実施形態について図7を参照して説明する。なお、図7は同泡塗布装置における貯留部の模式的斜視説明図である。
この貯留部211は、円筒状の泡貯留容器700の軸方向一端側側面に導入口231を、他端側側面に排出口234をそれぞれ設け、泡貯留容器700内の軸方向に沿ってスクリュー状の移送撹拌部材701を配設し、移送撹拌部材701を回転することで泡210が供給口232に均一に高速で広がるようにしている。これにより、導入口231から排出口234側まで短時間で泡210を移送することができる。
【0049】
また、導入口231は泡貯留容器700の上側に、排出口234は泡貯留容器700の下側にそれぞれ設けることで、泡210が消泡して均一性が失われた泡を効率よく回収することができる。つまり、消泡した泡は比重が重くなり、下にいく性質を利用する。排出口234は供給口232より下側に設けることが好ましく、泡貯留容器700の最下部に設けることがより好ましい。
【0050】
次に、本発明に係る泡塗布装置の第3実施形態について図8を参照して説明する。なお、図8は同泡塗布装置における貯留部の模式的平面説明図である。
ここでは、貯留部211の泡貯留容器700内には導入口231から排出口234に向かって漸次狭くなる経路711を有し、この経路711の導入口231から排出口234に沿う方向(塗布ローラ212の軸方向)に供給口232が設けられている。このように構成することで、供給口232の幅方向全域に渡って泡210の供給圧が均一になり、また、経路711が狭くなっている分貯留部211内全体に泡210が充填されるまでに要する時間が短縮される。
【0051】
次に、本発明に係る泡塗布装置の第4実施形態について図9を参照して説明する。なお、図9は同泡塗布装置における貯留部の模式的平面説明図である。
ここでは、泡貯留容器700の両端部に排出口234、234が配置され、これらの排出口234、234の間に導入口231が配置されている。これらの排出口234、導入口231、排出口234の並び方向(塗布ローラ212の軸方向)に沿って供給口232が設けられている。このように構成することで、導入口231から導入される泡210が両側に広がることになり、容器700内に泡210が広がる距離が短くなる分、より速く泡210を貯留部211に貯めることができる。また、導入口231と排出口234の距離が短くなるのでより泡210の供給圧(塗布ローラ212に供給する圧力)を均一に保つことができる。
【0052】
また、排出口234は用紙幅方向において塗布ローラ212よりも外側(供給口232より外側)に設けることが好ましい。このように構成することで、泡210の滞留がなくなり、消泡により均一性を失った泡が排出され易くなる。
【0053】
次に、上記画像形成装置の制御部の概要について図10のブロック説明図を参照して説明する。
この制御部は、本画像形成装置のシステム制御を行うCPU801と、CPU801が実行するプログラムなどの情報を格納するROM802と、ワーキングエリアとして使用するRAM803と、オペレータが各種設定等を行うため操作表示部804と、紙サイズ検知やジャム検知等を行う各種センサ805と、各種モータ等806と、各種センサ805及び各種モータ等806への出力制御信号を行うI/O807と、画像読取り装置(スキャナ)808を制御する読取り制御部809と、プロッタ部(印字機構部)810を制御する印字制御部811と、電話回線とのI/F制御を行う網制御装置812の制御も含めて、各種ファクシミリ通信制御を行う通信制御部813と、泡塗布装置200の制御を行う泡塗布制御部814等を備えている。
【0054】
ここで、各種センサ805には、処理液201が容器202内にあるか否か検知する液体エンド検知手段を含み、また、各種モータ806には、ポンプ203、塗布ローラ212、供給量/供給領域調整手段233、厚み規制手段214、搬送ローラ121、給紙ローラ132及びピックアップローラ131などを回転させるモータを含む。
【0055】
次に、この画像形成装置における印刷処理の一例について図11ないし図13に示すフロー図を参照して説明する。
図11を参照して、画像出力要求を受信したら、処理液(セット剤)塗布機能が有効に設定されているか否かを判別する。そして、処理液塗布機能が有効設定であるときには、泡生成部205の容器221内に所定量以上の処理液201が入っているか否かを判別する。このとき、泡生成部205の容器221内に所定量以上の処理液201が入っていなければ、ポンプ203を駆動して容器202から処理液201を泡生成部205の容器221内に補給した後、また、所定量以上の処理液201が入っていれば、そのまま、泡生成部205に対して気体を送り込んで泡210の生成を開始する。これにより、泡貯留部211に泡210が前述したように供給され、延展され、余剰の泡210は排出口234から排出経路235を経て排出される。
【0056】
その後、図12に示すように、塗布ローラ212、搬送ベルト102の駆動を開始し、所定のタイミングで塗布量/塗布領域調整手段233を開き、塗布ローラ212の表面に泡210の供給を開始する。これにより、塗布ローラ212の表面には泡210が担持されて厚み規制部材214によって所定の厚みに規制され、搬送ベルト102側に移送される。
【0057】
そこで、給紙部(給紙カセット103)からの被記録媒体(用紙)100の給紙を行って搬送ベルト102に被記録媒体100を送り込み、塗布ローラ212によって被記録媒体100上の泡210を塗布し、当該被記録媒体100の先端がヘッドユニット101による印字位置に到達したときから印字動作を開始する。一方、用紙100への印字領域分に相当する塗布ローラ212への泡210の供給が終了したときに、泡貯留部211の塗布量/塗布領域調整手段213を閉じて塗布ローラ212への泡210の供給を停止する。
【0058】
そして、印字が終了した被記録媒体100を排紙した後、印字枚数分の印字が終了するまで上記給紙からの処理を繰り返し、印字枚数に達したときには、泡生成部205に対する気体の送り込みを停止して泡生成を停止する。その後、給紙ローラ131、搬送ローラ132の動作を停止し、所定時間経過後、つまり、塗布ローラ212のクリーニングが確実に終了する所定時間経過後に、搬送ベルト102、塗布ローラ212の駆動動作を停止する。
【0059】
一方、図15において、例えば特別な被記録媒体を使用することで処理液の泡210を塗布する必要がない場合などには処理液塗布機能が無効に設定されるので、処理液塗布機能が有効設定でなければ、図13に示す処理に移行して、塗布ローラ212、搬送ベルト102の駆動を行い、給紙部からの被記録媒体100の給紙を行って、被記録媒体100に対するヘッドユニット101による印字を行った後排紙を行い、更に印字枚数に達したときには、給紙ローラ131、搬送ローラ132の動作を停止し、所定時間経過後、搬送ベルト102、塗布ローラ212の動作を停止する。
【0060】
ここで、塗布ローラ212も回転させるのは、塗布ローラ212と紙搬送ベルト102のギャップは最大で紙厚+泡210の膜厚以下であり、塗布ローラを押圧して塗布する構成においては、最大でも紙厚以下であるので、塗布ローラ212を駆動して被記録媒体100の搬送が阻害されないようにするためである。
【0061】
なお、上記実施形態では泡塗布装置が画像形成前の用紙に対して泡を塗布する構成で説明しているが、記録ヘッドユニットの下流側に泡塗布装置を配置し、画像形成が行われた用紙上に泡を塗布する構成とすることもできる。また、上記実施形態では、泡状態にすることが可能な液体から泡を生成して塗布する例で説明しているが、本発明を、泡状態にすることが可能なゲルから泡を生成して被塗布部材に塗布する装置、この装置を備える画像形成装置にも適用することができる。
【0062】
また、本発明に係る泡塗布装置は、例えば電子写真方式の画像形成装置にも適用することができる。例えば、紙等の媒体上のトナー等の樹脂を含有する微粒子を乱すことなく、かつ当該樹脂微粒子を付着した媒体に定着液を泡化(以下「定着泡」という)して塗布することにより、塗布後に素早く樹脂微粒子の媒体への定着が行われ、更に媒体に残油感が発生しない定着方法及び定着装置、並びに画像形成方法及び画像形成装置にも適用できる。
【0063】
そこで、電子写真方式の画像形成装置に適用した場合の例について図14及び図15を参照して説明する。なお、図14及び図15はローラ塗布手段においてローラ塗布面と未定着樹脂微粒子が接する部分の拡大説明図であり、図14は塗布ローラと記録媒体との接触面での加圧が相対的に高い場合、図15は同加圧が相対的に低い場合である。また、塗布ローラ1011の回転方向及び被塗布部材としての記録媒体1010の移動方向はいずれも図中の矢印方向とする。
【0064】
まず、塗布ローラ1011と記録媒体1010との接触面での加圧が高い場合、図14(a)に示す例では、塗布ローラ1011の塗布面で定着泡1012は気泡1013の単層構造となっていることから、気泡自身が表面張力により塗布ローラ1011の塗布面に付着しやすく、記録媒体1010上の樹脂微粒子(未定着トナー)1015の層へ定着泡1012が不均一にしか塗布されず、樹脂微粒子1015が気泡1013に吸着して塗布ローラ1011の塗布面にオフセットしてしまう。
【0065】
一方、図14(b)に示すように、塗布ローラ1011の塗布面で定着泡1012が複数層の気泡層構造である場合、凹凸を有する未定着トナー1015の面への気泡の埋め込みが可能となり、定着泡1012は気泡1013の層間で分離しやすくなり、トナー層に均一に塗布可能となり、トナーオフセットを極めて生じにくくすることができる。
【0066】
したがって、塗布ローラ1011と記録媒体1010との接触面での加圧が高い場合、塗布ローラ1011に未定着トナー1015がオフセットしないようにするためには、予め生成する気泡の平均的な大きさを測定しておき、気泡層が複数層となるように、塗布ローラ1011上の定着泡層の膜厚を気泡層の複数層分の厚みになるように制御すれば、塗布ローラ1011上には必ず複数層の気泡層からなる定着泡層が形成され、トナーオフセットの防止が可能となる。
【0067】
また、塗布ローラ1011と記録媒体1010との接触面での加圧が低い場合、図15(a)に示すように、塗布ローラ1011の塗布面で定着泡1012は気泡1013の単層構造となっているため、凹凸を有する未定着トナー1015の面への気泡が付着しやすくなり、塗布ローラ1011の面から気泡層が剥離し、定着泡1012は未定着トナー1015に塗布される。
【0068】
一方、図15(b)に示すように、塗布ローラ1011の塗布面で定着泡1012が複数層の気泡層構造である場合、気泡1013どうしの結合が強いため、気泡1013は塗布ローラ1011側に残りやすく、逆に未定着トナー1015が気泡1013に付着して、結果として塗布ローラ1011の面に未定着トナー1015がオフセットする。
【0069】
したがって、塗布ローラ1011と記録媒体1010との接触面での加圧が低い場合、予め気泡の平均的な大きさを測定しておき、塗布ローラ面で単層の気泡層構造の定着泡となるように定着泡層厚みを制御すれば、塗布ローラ上には単層の気泡層構造の定着泡膜が形成され、高加圧力条件でトナーオフセットを防止できる。また、塗布ローラ1011に未定着トナー1015がオフセットしないようにするためには、塗布ローラ1011上の気泡層が厚すぎると塗布ローラ1011と記録媒体1010との接触部に気泡層の流動が生じ、トナー粒子がその流れに沿って移動してしまし、画像が流れる不具合が発生するので、流動性が生じない範囲に定着泡層の膜厚を制御することが好ましい。
【0070】
このように、定着泡に含有される気泡の大きさ、加圧力に応じて、定着泡層の膜厚を制御することで、塗布ローラのような接触塗布手段へのトナーオフセットや画像流れを防止し、極めて微小の塗布による定着を可能とすることができる。
【0071】
すなわち、樹脂微粒子の少なくとも一部を溶解又は膨潤させて樹脂微粒子を軟化させる軟化剤を用い、接触塗布手段にて媒体上の当該樹脂微粒子に定着液を塗布することで当該樹脂微粒子を媒体に定着する方法であり、当該定着液を該媒体上の当該樹脂微粒子表面に付与するときに、当該微粒子に定着液が接する塗布で、当該定着液が気泡を含有した泡状形態とし、更に当該定着泡層の膜厚を加圧力に応じて制御することにより、塗布ローラのような接触塗布手段へのトナーオフセットや画像流れを防止し、極めて微小の塗布による定着を可能とすることができる。また、樹脂微粒子として、電子写真技術に用いるトナー微粒子に対する効果が高く、この樹脂微粒子の層厚に応じて定着泡層の膜厚を制御することでオフセットや画像流れを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【0072】
【図1】本発明に係る泡塗布装置を備える画像形成装置の第1実施形態の全体構成図である。
【図2】同泡塗布装置の泡生成部の一例を示す模式的説明図である。
【図3】同泡塗布装置の貯留部の一例を示す模式的斜視説明図である。
【図4】同じく塗布量/塗布領域調整手段の一例を示す斜視説明図である。
【図5】同じく塗布量/塗布領域調整手段の他の例の説明に供する斜視説明図である。
【図6】同じく塗布膜厚の調整の説明に供する説明図である。
【図7】本発明に係る泡塗布装置の第2実施形態における貯留部の模式的斜視説明図である。
【図8】本発明に係る泡塗布装置の第3実施形態における貯留部の模式的平面説明図である。
【図9】本発明に係る泡塗布装置の第4実施形態における貯留部の模式的平面説明図である。
【図10】同画像形成装置の制御部の概要を説明するブロック説明図である。
【図11】同制御部による印刷処理の一例の説明に供するフロー図である。
【図12】同じく図11に続く処理の説明に供するフロー図である。
【図13】同じく図11に続く処理の説明に供するフロー図である。
【図14】電子写真方式の画像形成装置に適用した場合の塗布ローラと記録媒体との接触面での加圧が相対的に高い状態でのローラ塗布面と未定着樹脂微粒子が接する部分の拡大説明図である。
【図15】同じく塗布ローラと記録媒体との接触面での加圧が相対的に低い状態でのローラ塗布面と未定着樹脂微粒子が接する部分の拡大説明図である。
【符号の説明】
【0073】
100…被記録媒体(用紙)
101…記録ヘッドユニット
102…搬送ベルト
103…給紙トレイ
200…泡塗布装置
201…処理液(泡状態になる液体又はゲル若しくは液体及びゲル)
210…泡
205…泡生成部
211…貯留部
212…塗布ローラ
231…導入口
232…供給口
233…塗布量/塗布領域調整手段
234…排出口

【特許請求の範囲】
【請求項1】
被記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
前記被記録媒体又は被記録媒体に塗布するための中間部材に対して液体及びゲルの少なくともいずれかを泡状にした泡を塗布する泡塗布手段と、を備え、
前記泡塗布手段は、
前記泡を生成する泡生成手段と、
前記被記録媒体又は前記中間部材に泡を塗布する塗布手段と、
前記泡生成手段から前記泡が導入され、前記塗布手段に供給口から前記泡を供給する供給手段と、を備え、
前記供給手段には前記塗布手段に供給されなかった泡を排出する排出口を有し、前記供給手段には前記塗布手段に供給される泡の量よりも過剰な量の泡が導入される
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
請求項1に記載の画像形成装置において、前記供給手段の前記排出口から前記泡が排出されるときの流体抵抗が前記供給口から前記泡を供給するときの流体抵抗よりも大きいことを特徴とする画像形成装置。
【請求項3】
請求項1又は2に記載の画像形成装置において、前記供給手段の前記排出口から前記泡が排出されるときの流体抵抗を可変する手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項4】
請求項1ないし3のいずれかに記載の画像形成装置において、前記供給手段の前記供給口から前記泡を供給するときの流体抵抗を可変する手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項5】
請求項1ないし4のいずれかに記載の画像形成装置において、前記供給手段の前記排出口は前記供給口よりも下方に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項6】
請求項1ないし5のいずれかに記載の画像形成装置において、前記供給手段の前記排出口は前記塗布手段よりも前記被記録媒体又は中間部材の幅方向に対して外側に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項7】
被塗布部材に液体及びゲルの少なくともいずれかを泡状にした泡を塗布する泡塗布装置において、
前記泡塗布手段は、
前記泡を生成する泡生成手段と、
前記被塗布部材に泡を塗布する塗布手段と、
前記泡生成手段から前記泡が導入、前記塗布手段に供給口から前記泡を供給する供給手段と、を備え、
前記供給手段には前記塗布手段に供給されなかった泡を排出する排出口を有し、前記供給手段には前記塗布手段に供給される泡の量よりも過剰な量の泡が導入される
ことを特徴とする泡塗布装置。

【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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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【公開番号】特開2009−160574(P2009−160574A)
【公開日】平成21年7月23日(2009.7.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−312739(P2008−312739)
【出願日】平成20年12月8日(2008.12.8)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【Fターム(参考)】