JP2009083475A - 画像形成装置、泡を被塗布部材に塗布する装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ミストや液滴で被記録媒体に前処理液を塗布するのでは塗布ムラが発生し、用紙がカールしたり、撓んだりし易くなる。
【解決手段】泡状態にすることが可能な液体２０１から泡２１０を生成する攪拌手段２３２と、生成された泡２１０が供給されて、供給された泡２１０を周面に担持し、液滴で画像が形成される被記録媒体１００に泡２１０を塗布する塗布ローラ２１２とを備え、攪拌手段２３２で生成された泡２１０自身の堆積力で泡２１０が搬送される泡搬送路２３３を備えた。
【選択図】図５

Description

本発明は液滴を吐出する記録ヘッドで画像が形成される被記録媒体に泡を塗布する画像形成装置、泡を被塗布部材に塗布する装置に関する。

一般に、プリンタ、ファックス、コピア、プロッタ、或いはこれらの内の複数の機能を複合した画像形成装置としては、例えば、インクの液滴を吐出する液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッドを備え、媒体（以下「用紙」ともいうが材質を限定するものではなく、また、被記録媒体、記録媒体、転写材、記録紙なども同義で使用する。）を搬送しながら、インク滴を用紙に付着させて画像形成（記録、印刷、印写、印字も同義語で用いる。）を行なうものがある。

なお、「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（単に液滴を吐出する）ことをも意味する。また、「インク」とは、狭義のインク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。

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。

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。
特開平８−３２３９７７号公報

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。
特開２００２−１３７３７８号公報 特開２００５−１３８５０２号公報

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、更に液体のために用紙上でインクと反応後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。さらに、特許文献３のように、液体吐出ヘッドを用いる場合、前処理液によるノズル詰まりを起こさないような液体吐出ヘッドと前処理液の処方の組合せが限られてしまうため、コストが高くなるという課題もある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、所要の液体又はゲルを均一な厚さで薄く塗布できて、塗布された液体又はゲルの速乾性を向上することを目的とする。

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、泡状態にすることが可能な液体又はゲルから泡を生成する生成手段と、生成された泡が供給されて、供給された泡を周面に担持し、液滴で画像が形成される被記録媒体に泡を塗布する塗布手段と、を備え、生成手段で生成された泡自身の堆積力で泡が搬送される搬送路を備えている構成とした。

ここで、塗布手段に担持された泡の塗布膜厚を規制する厚さ規制手段を備えている構成とできる。

また、塗布手段に対する泡の供給領域を規制する規制手段を備えている構成とできる。

また、生成手段が液体又はゲルを攪拌する攪拌手段であり、この攪拌手段による攪拌と停止により泡の搬送が制御される構成とできる。

また、生成手段が多孔部材及びこの多孔部材内に気体を供給する気体供給手段で構成され、基体の供給と停止により泡の搬送が制御される構成とできる。

また、被記録媒体を加熱する加熱手段を備えている構成とできる。

また、被記録媒体に形成する画像の画質に基づいて塗布手段による塗布と非塗布とを切替える構成とできる。

また、塗布手段と被記録媒体を塗布手段による塗布位置に搬送する媒体搬送路とは、塗布位置が塗布手段の鉛直方向下側となる箇所以外の位置になる位置関係で配置されている構成とできる。

この場合、塗布手段と被記録媒体を塗布手段による塗布位置に搬送する媒体搬送路とは、塗布位置が塗布手段の鉛直方向上側の箇所となる位置関係で配置されている構成とできる。

また、塗布手段と被記録媒体を塗布手段による塗布位置に搬送する媒体搬送路とは、塗布位置が塗布手段の鉛直方向と直交する方向の箇所となる位置関係で配置されている構成とできる。

この場合、被記録媒体の搬送路は塗布手段による塗布位置に対して鉛直方向上方から被記録媒体を搬送する構成、あるいは、被記録媒体の搬送路は塗布手段による塗布位置に対して鉛直方向下方から被記録媒体を搬送する構成とできる。

また、被記録媒体に形成する画像の画質に基づいて泡が塗布されるときの被記録媒体の搬送速度を制御する手段を備えている構成とできる。

本発明に係る泡を被塗布部材に塗布する装置は、泡状態にすることが可能な液体又はゲルから泡を生成する生成手段と、生成された泡が供給されて、供給された泡を周面に担持し、被塗布部材に泡を塗布する塗布手段と、を備え、生成手段で生成された泡自身の堆積力で泡が搬送される搬送路を備えている構成とした。

なお、本発明における「泡」（泡状液体又は泡状ゲルともいう。）とは、液体又はゲル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、気体を包む液体又ゲル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^３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。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。

本発明に係る画像形成装置及び本発明に係る泡を被塗布部材に塗布する装置によれば、泡状態にすることが可能な液体又はゲルから泡を生成する生成手段と、生成された泡が供給されて、供給された泡を周面に担持し、被塗布部材に泡を塗布する塗布手段と、を備え、生成手段で生成された泡自身の堆積力で泡が搬送される搬送路を備えている構成としたので、被記録媒体又は非塗布部材に対して所要の液体又はゲルを薄く均一に塗布することができて速乾性が向上するとともに、泡を搬送する特別な搬送手段が不要になる。

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、本発明に係る画像形成装置の第１実施形態について図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に泡を塗布する後述する本発明に係る被塗布部材に泡を塗布する装置（以下「泡塗布装置」という。）２００とを備えている。

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。

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。

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。

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で泡が塗布され、用紙１００に塗布された泡は速乾して、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。

一方、泡塗布装置２００は、泡状態にすることが可能な液体２０１を収容した容器２０２と、この容器２０２から液体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液体２０１から所要の泡径の泡（泡状液体）２１０を生成する生成手段である泡生成装置２１１と、この泡生成装置２１１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。なお、容器２０２には液体２０１の温度を所定温度に維持するための加熱手段２０２Ａが備えられている。

また、泡生成装置２１１から塗布ローラ２１２への泡２１０の供給領域を規制する開閉手段２１３と、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。

ここで、泡状態になり得る液体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、液体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。

この液体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。

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／ｃｍ³〜０．１ｇ／ｃｍ³程度の範囲内であるものが好ましい。

このように、用紙１００の表面に泡２１０を塗布することによって、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。

また、開閉手段２１３としては、図２に示すように、上下に昇降することで泡生成装置２１１の供給口２２１を開閉するもの、或いは、図３に示すように、横方向（用紙の幅方向に相当する。）に移動することで泡生成装置２１１の供給口２２１を開閉するものなどを挙げることができる。

この場合、図２に示す開閉手段２１３の構成では、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３に示す開閉手段２１３の構成では、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。

また、厚さ規制部材２１４は、図４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。

次に、泡塗布装置２００の泡生成装置２１１の一例について図５を参照して説明する。
この泡生成装置２１１は、ポンプ２０３で容器２０２から供給される液体２０１を収容する容器２３１と、容器２３１内の液体２０１を攪拌することで泡２１０を生成する生成手段である攪拌手段２３２と、攪拌手段２３２で生成された泡２１０を自身の堆積力で塗布ローラ２１２側へ移送供給する泡搬送路２３３と、を備えている。

泡搬送路２３３は塗布ローラ２１２側が供給口２２１となっており、また、攪拌手段２３２の周囲を囲む泡取入れ口２２２側には第１のスリット２２３、第２のスリット２２４が設けられている。

撹拌手段２３２は、例えば、図６に示すように、ロッド２３４の周囲にブラシ２３５を植毛した構成のものや、スクリューのようなものでもよい。

このように構成される泡生成装置２１１においては、攪拌手段２３２を回転させることで液体２０１から泡２１０が生成され、この攪拌手段２３２が回転している間（攪拌している間）は、泡２１０が搬送路２３３内に送り出されるため、泡２１０が堆積し、この堆積力（堆積力とは、体積が増大する力であり、堆積力が働く方向は垂直方向に限ったものではない。）で搬送路２３３内を次第に供給口２２１側に向かって搬送されて、供給口２２１から前述したように塗布ローラ２１２に供給される。また、攪拌手段２３２による攪拌動作が停止したときには泡２１０の堆積が停まるために、供給口２２１からの供給も停まることになる。

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されて塗布ローラに供給されるので、構成が簡単になる。

次に、泡塗布装置２００の泡生成装置２１１の他の例について図７を参照して説明する。
この例では、泡２１０を生成する生成手段として、円筒状の多孔部材２５０と、この多孔部材２５０内部に気体を供給する気体供給手段２５１とを備えている。気体供給手段２５１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。

この構成でも、多孔部材２５０に気体が供給されることで泡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が搬送路２３３内を移動して（搬送されて）塗布ローラ２１２に供給され、気体の供給を停止することで堆積しなくなって搬送されなくなる。

また、気体供給手段２５１によって送り込まれる気体の圧力で泡２１０の搬送を行うことも本構成で可能となる。つまり、後述するよう、泡２１０の堆積力だけでなく他の搬送力（ここではエアーによる搬送力）を併せて使用することもできる。

次に、泡塗布装置２００の泡生成装置２１１の更に他の例について図８を参照して説明する。
この例は、搬送路２３３の塗布ローラ２１２側の供給路部分２３３Ａの幅（開口断面積）を、前記図５及び図７に示す例よりも薄く（細く）したもので、これらの例に比べて、相対的に、塗布ローラ２１２に対する紙幅分の塗布をより均一に行なうことができる。

次に、この画像形成装置の制御部の概要について図９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。

ここで、各種センサ８０５には、環境条件を検出する温度/湿度検知手段、泡になり得る液体２００が容器２１０内にあるか否か検知する液体エンド検知手段を含む。

次に、この画像形成装置における印刷処理の第１例について図１０ないし図１２に示すフロー図を参照して説明する。ここでは、泡生成装置２１１の生成手段は前記攪拌手段２３２で構成している。
図１０を参照して、画像出力要求を受信したら、セット剤塗布機能（泡を塗布する機能）が有効に設定されているか否かを判別し、セット剤塗布機能が有効設定であるときには、泡生成手段（装置）２１１内の攪拌手段２３２を回転駆動して泡２１０の生成を開始し、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開閉手段２１３を開き、塗布ローラ２１２に泡２１０を供給する。そして、搬送ベルト１０２の搬送ローラ１２１又は１２２に設けられている被記録媒体１００を加熱するための加熱手段の設定が有効になっているか否かを判別し、加熱手段の設定が有効であるときには、加熱手段を制御して搬送ベルト１０２を所要の温度に制御する。なお、加熱手段の制御は搬送ベルト１０２の温度／湿度検知手段の検知結果に基づいて行う。

次いで、図１１を参照して、給紙部（給紙カセット１０３）からの被記録媒体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し、一方、用紙サイズ分の泡２１０の塗布が終了したときに、泡生成手段（装置）２１１内の攪拌手段２３２の駆動を停止し、開閉手段２１３を閉じる。

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、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、加熱手段の動作を停止する。

一方、図１０において、セット剤塗布機能が有効設定でなければ、図１２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。

ここで、塗布ローラ２１２をも回転させるのは、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＋泡状セット剤２１０の膜厚以下であるので、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。

次に、この画像形成装置における印刷処理の第２例について図１３ないし図１５に示すフロー図を参照して説明する。ここでは、泡生成装置２１１の生成手段は前記多孔部材２５０と気体供給手段２５１で構成している。
図１３を参照して、画像出力要求を受信したら、セット剤塗布機能（泡を塗布する機能）が有効に設定されているか否かを判別し、セット剤塗布機能が有効設定であるときには、泡生成手段（装置）２１１内の気体供給手段２５１から多孔部材２５０に気体を供給して泡２１０の生成を開始し、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開閉手段２１３を開き、塗布ローラ２１２に泡２１０を供給する。そして、搬送ベルト１０２の搬送ローラ１２１又は１２２に設けられている被記録媒体１００を加熱するための加熱手段の設定が有効になっているか否かを判別し、加熱手段の設定が有効であるときには、加熱手段を制御して搬送ベルト１０２を所要の温度に制御する。なお、加熱手段の制御は搬送ベルト１０２の温度／湿度検知手段の検知結果に基づいて行う。

次いで、図１４を参照して、給紙部（給紙カセット１０３）からの被記録媒体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し、一方、用紙サイズ分の泡２１０の塗布が終了したときに、泡生成手段（装置）２１１内の気体供給手段２５１による多孔部材２５０への気体の供給を停止し、開閉手段２１３を閉じる。

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、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、加熱手段の動作を停止する。

一方、図１３において、セット剤塗布機能が有効設定でなければ、図１５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。

ここで、塗布ローラ２１２をも回転させるのは、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＋泡状セット剤２１０の膜厚以下であるので、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。

次に、セット剤塗布機能の設定の処理の一例について図１６に示すフロー図を参照して説明する。
ここでは、特に、低画質で充分な場合にはセット剤を使わないことで稼動コストを低減することを目的としており、操作表示部８０４から、若しくはホスト側のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）上のプリンタドライバにて所定の操作を行なって低画質モードが選択されたときには、セット剤塗布機能を無効に設定する。

次に、搬送ローラ１２１、１２２の少なくとも一方に搬送ベルト１０２上の被記録媒体を加熱する加熱手段の加熱機能の設定に関する処理の一例について図１７を参照して説明する。
特に、高画質画像を出力したい場合には用紙（被記録媒体）１００上でのセット剤及びインクの乾燥を速めることを目的としており、操作表示部８０４から、若しくはプリンタドライバにて所定の操作を行なって高画質モードが選択されたときには、セット剤塗布機能を有効に設定する。

次に、容器２０２及び容器２３１の泡になり得る液体２０１のエンド検知及び補給動作の処理の一例について図１８を参照して説明する。
ここでは、容器２０２内に泡になり得る液体２０１が所定量あるか否かを図示しない検知手段にて監視し、所定量に満たなくなったと判別されたときには、操作表示部８０４に液体２０１が不足している旨及び補充する必要がある旨を表示し、液体２０１が所定量以上補充されたならば、該表示をやめる。

また、容器２３１に液体２０１が所定量あるかどうかも図示しない検知手段にて監視し、所定量に満たなくなったと判別されたときには、ポンプ２０３を駆動して、容器２０２から液体２０１を容器２３１へ補充供給して、液体２０１が所定量以上補充されたら補給動作を停止する。

次に、本発明に係る画像形成装置の第２実施形態について図１９を参照して説明する。なお、図１９は同画像形成装置の要部模式的説明図である。
この画像形成装置では、塗布ローラ２１２が搬送ベルト１０２の下側に配置され、搬送ローラ１２２の下側から給紙された被記録媒体１００が搬送ベルト１０２の下側部分に吸着されて搬送され、塗布ローラ２１２による泡が塗布された後、搬送ローラ１２１によって搬送方向が１８０度転換されて搬送ベルト１０２の上側部分で搬送され、ヘッドユニット１０１による画像形成が行われた後、排紙される。

つまり、塗布ローラ２１２と被記録媒体１００を塗布ローラ２１２による塗布位置に搬送する搬送ベルト１０２で形成される搬送路とは、塗布位置が塗布ローラ２１２の鉛直方向上側の箇所となる位置関係で配置されている。

このとき、泡（セット剤）はフォーム状であるため、塗布ローラ２１２の周面に担持される泡は、付着力が高く、重力に逆らった塗布ローラ２１２の下側となる箇所からの供給でも塗布ローラ２１２の周面に確実に担持されて、被記録媒体１００に対する塗布位置まで送られる。

この実施形態では、塗布ローラ２１２による泡の塗布位置からヘッドユニット１０１による印字位置までの距離は、距離（Ｌ３１＋Ｌ３２＋Ｌ３３）となるが、前述した第１実施形態の構成と比べて、ベルト回転方向のサイズの小型化やベルト長さを最小限に抑えることができ、装置の小型化を図れる。なお、距離（Ｌ３１＋Ｌ３２＋Ｌ３３）は、「被記録媒体表面のインク浸透深さ範囲」の水分が、画質劣化（滲み）しないレベルの量まで減少できる距離（＋速度に起因する時間）に設定されている。

つまり、図１で説明した第１実施形態の構成では、塗布ローラ２１２による泡の塗布位置からヘッドユニット１０１による印字位置までの距離は距離Ｌ２１になるが、印字位置では泡が乾燥している必要があり、単純にこの距離Ｌ２１を延ばすと、搬送ベルト１０２の長さが長くなり、装置全体のサイズ拡大に繋がり、小型化を図れなくなる。

これに対して、塗布ローラ２１２による塗布位置が塗布ローラ２１２の鉛直方向で上側となる箇所となっているので、塗布ローラ２１２による泡の塗布位置からヘッドユニット１０１による印字位置までの距離を図１と同じ距離だけ確保する場合、搬送ベルト１０２の長さを短くすることができる。

このように、塗布ローラと被記録媒体を塗布ローラによる塗布位置に搬送する搬送路とは、塗布位置が前記塗布ローラの鉛直方向下側となる箇所以外の位置になる位置関係で配置されていることで、装置の小型化を図れる。この場合、上記実施形態のように、塗布ローラと被記録媒体を塗布ローラによる塗布位置に搬送する媒体搬送路とは、塗布位置が塗布ローラの鉛直方向上側の箇所となる位置関係で配置されているようにすることができる。

なお、この実施形態において、泡生成手段としては、前記第１実施形態の堆積力で搬送される構成に限らず、スクリューなどで泡状になる液体２０１を攪拌して所要の泡径の泡（フォーム状セット剤）を生成する構成のものなども用いることができる。

次に、本発明に係る画像形成装置の第３実施形態について図２０を参照して説明する。なお、図２０は同画像形成装置の要部模式的説明図である。
ここでは、搬送ベルト１０２の上方に塗布ローラ２１２を配置するとともに、この塗布ローラ２１２に対向して搬送ローラ２１７を配置し、また、塗布ローラ２１２と搬送ローラ２１７の間から送られる被記録媒体１００を搬送ベルト１０２上に沿わせる（倣わせる）ガイド部材２１８を備えている。

つまり、この例では、塗布ローラ２１２と被記録媒体１００を塗布ローラ２１２による塗布位置に搬送する媒体搬送路とは、塗布位置が塗布ローラ２１２の鉛直方向と直交する方向の箇所（側部）となる位置関係で配置され、被記録媒体１００の搬送路は塗布ローラ２１２による塗布位置に対して鉛直方向上方から被記録媒体１００を搬送する構成としている。

この実施形態では、塗布ローラ２１２による泡の塗布位置からヘッドユニット１０１による印字位置までの距離は、距離（Ｌ４１＋Ｌ４２）となり、塗布ローラ２１２による泡の塗布位置からヘッドユニット１０１による印字位置までの距離を前述した第１実施形態の構成よりも短くすることができる。なお、距離（Ｌ４１＋Ｌ４２）は、「被記録媒体表面のインク浸透深さ範囲」の水分が、画質劣化（滲み）しないレベルの量まで減少できる距離（＋速度に起因する時間）に設定されている。

このように構成しても、装置の小型化を図れる。

次に、本発明に係る画像形成装置の第４実施形態について図２１を参照して説明する。なお、図２１は同画像形成装置の要部模式的説明図である。
ここでは、搬送ベルト１０２の下方入り口側に塗布ローラ２１２を配置するとともに、この塗布ローラ２１２に対向して搬送ローラ２１７を配置し、また、塗布ローラ２１２と搬送ローラ２１７の間から送られる被記録媒体１００を搬送ベルト１０２上に沿わせる（倣わせる）ガイド部材２１８を備えている。

つまり、この例では、塗布ローラ２１２と被記録媒体１００を塗布ローラ２１２による塗布位置に搬送する媒体搬送路とは、塗布位置が塗布ローラ２１２の鉛直方向と直交する方向の箇所（側部）となる位置関係で配置され、被記録媒体１００の搬送路は塗布ローラ２１２による塗布位置に対して鉛直方向下方から被記録媒体１００を搬送する構成としている。

この実施形態では、塗布ローラ２１２による泡の塗布位置からヘッドユニット１０１による印字位置までの距離は、距離（Ｌ５１＋Ｌ５２）となり、塗布ローラ２１２による泡の塗布位置からヘッドユニット１０１による印字位置までの距離を前述した第１実施形態の構成よりも短くすることができる。なお、距離（Ｌ５１＋Ｌ５２）は、「被記録媒体表面のインク浸透深さ範囲」の水分が、画質劣化（滲み）しないレベルの量まで減少できる距離（＋速度に起因する時間）に設定されている。

なお、フォーム状セット剤を被記録媒体１００へ塗布するとき、印字モード、例えば、印字用紙種類、印字速さ／画質レベル）を、ユーザがホスト側のプリンタドライバなどで指定したときには、該情報は、通信装置８１２、通信制御部８１３を通じて、ＣＰＵ８０１へと送られて、その後ＲＯＭ８０２内で管理される、「印字モード」対「線速」対応テーブルに従い、「印字用紙表面のインク浸透深さ範囲」の水分量を減少させ、滲みを抑えた画質に適した線速になるよう、Ｉ／Ｏ制御部８０７、各種モータ８０６、印字制御部６８１１、プロッタ部８１０を統括制御することが可能となる。

なお、上記実施形態では、泡が自己の堆積力で搬送される例で説明しているが、泡の自己堆積力と他の搬送力とを併せて搬送される構成とすることもできる。このような例について図２２を参照して説明する。
この例では、泡２１０を搬送する搬送路２３３内に、多孔質部材２５０の上方（図７の例であるが、図８の例では撹拌手段２３２の上方）、つまり、泡を生成する部分よりも泡搬送方向の下流側に、他の搬送力を与える手段として矢示方向に回転されるスクリュー部材２２６を配置している。このスクリュー部材２２６を回転することによって、泡搬送路２３３内の泡２１０をより円滑に下流側へと搬送することができる。なお、図２２では見易くするために泡２１０を省略して図示しているが、泡２１０の堆積力で搬送されることは前述したとおりである。

また、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。

また、本発明に係る泡を塗布する装置は、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泡状定着液を塗布後は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程度の微量塗布が可能な樹脂微粒子の定着液を用いた、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。

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２３及び図２４を参照して説明する。なお、図２３及び図２４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２３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２４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。

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２３（ａ）に示す例では、塗布ローラ１０１１の塗布面で泡状の定着液１０１２は気泡１０１３の単層構造となっており、かつ、図２３と図２４の気泡径は同じであるため、泡状の定着液１０１２の層厚は同図（ｂ）より薄くすることができる。しかしながら、図２３（ａ）に示すように、気泡１０１３が単層であることから、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の層へ定着液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。

一方、図２３（ｂ）に示すように、塗布ローラ１０１１の塗布面で泡状の定着液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、泡状の定着液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。

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上の泡状の定着液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泡状の定着液層が形成され、トナーオフセットの防止が可能となる。

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２４（ａ）に示すように、塗布ローラ１０１１の塗布面で泡状の定着液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、泡状の定着液１０１２は未定着トナー１０１５に塗布される。

一方、図２４（ｂ）に示すように、塗布ローラ１０１１の塗布面で泡状の定着液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。

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泡状の定着液となるように液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液膜が形成され、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泡状の定着液層の膜厚を制御することが好ましい。

このように、泡状の定着液に含有される気泡の大きさ、加圧力に応じて、定着液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。

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なっており、更に当該泡状の定着液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泡状の定着液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。

本発明に係る画像形成装置の第１実施形態の全体構成図である。 同装置の泡塗布装置の開閉手段の一例を示す斜視説明図である。 同じく開閉手段の他の例の説明に供する斜視説明図である。 同じく塗布膜厚の調整の説明に供する説明図である。 同装置の泡塗布装置の一例の説明に供する説明図である。 同塗布装置の攪拌手段の一例を説明する斜視説明図である。 同じく泡塗布装置の他の例の説明に供する説明図である。 同じく泡塗布装置の更に他の例の説明に供する説明図である。 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。 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。 同じく図１０に続く処理の説明に供するフロー図である。 同じく図１０に続く処理の説明に供するフロー図である。 同制御部による印刷処理の他の例の説明に供するフロー図である。 同じく図１３に続く処理の説明に供するフロー図である。 同じく図１３に続く処理の説明に供するフロー図である。 同制御部によるセット剤塗布機能設定処理の一例の説明に供するフロー図である。 同制御部によるセット剤塗布機能設定処理の他の例の説明に供するフロー図である。 同制御部による液体補給処理の説明に供するフロー図である。 本発明に係る画像形成装置の第２実施形態の要部模式的構成図である。 本発明に係る画像形成装置の第３実施形態の要部模式的構成図である。 本発明に係る画像形成装置の第４実施形態の要部模式的構成図である。 泡搬送経路の他の例を説明する要部模式的説明図である。 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。 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

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…泡状態になる液体
２１０…泡（フォーム状セット剤）
２１１…泡生成装置
２１２…塗布ローラ
２３２…攪拌手段（生成手段）
２３３…泡搬送路

Claims (14)

1. 泡状態にすることが可能な液体又はゲルから泡を生成する生成手段と、
   生成された前記泡が供給されて、供給された前記泡を周面に担持し、液滴で画像が形成される被記録媒体に前記泡を塗布する塗布手段と、を備え、
   前記生成手段で生成された泡自身の堆積力で前記泡が搬送される搬送路を備えている
   を備えていることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、前記塗布手段に担持された前記泡の塗布膜厚を規制する厚さ規制手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記塗布手段に対する前記泡の供給領域を規制する規制手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
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、前記生成手段が前記液体又はゲルを攪拌する攪拌手段であり、この攪拌手段による攪拌と停止により前記泡の搬送が制御されることを特徴とする画像形成装置。
5. 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、前記生成手段が多孔部材及びこの多孔部材内に気体を供給する気体供給手段で構成され、前記基体の供給と停止により前記泡の搬送が制御されることを特徴とする画像形成装置。
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、前記被記録媒体を加熱する加熱手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１ないし６に記載の画像形成装置において、前記被記録媒体に形成する画像の画質に基づいて前記塗布手段による塗布と非塗布とを切替えることを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項１ないし７のいずれかに記載の画像形成装置において、前記塗布手段と前記被記録媒体を前記塗布手段による塗布位置に搬送する媒体搬送路とは、前記塗布位置が前記塗布ローラの鉛直方向下側となる箇所以外の位置になる位置関係で配置されている
   ことを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項８に記載の画像形成装置において、前記塗布手段と前記被記録媒体を前記塗布手段による塗布位置に搬送する媒体搬送路とは、前記塗布位置が前記塗布手段の鉛直方向上側の箇所となる位置関係で配置されていることを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項８に記載の画像形成装置において、前記塗布手段と前記被記録媒体を前記塗布手段による塗布位置に搬送する媒体搬送路とは、前記塗布位置が前記塗布手段の鉛直方向と直交する方向の箇所となる位置関係で配置されていることを特徴とする画像形成装置。
11. 請求項１０に記載の画像形成装置において、前記被記録媒体の媒体搬送路は前記塗布手段による塗布位置に対して鉛直方向上方から前記被記録媒体を搬送することを特徴とする画像形成装置。
12. 請求項１０に記載の画像形成装置において、前記被記録媒体の媒体搬送路は前記塗布手段による塗布位置に対して鉛直方向下方から前記被記録媒体を搬送することを特徴とする画像形成装置。
13. 請求項８ないし１２のいずれかに記載の画像形成装置において、前記被記録媒体に形成する画像の画質に基づいて前記泡が塗布されるときの前記被記録媒体の搬送速度を制御する手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
14. 泡状態にすることが可能な液体又はゲルから泡を生成する生成手段と、
    生成された前記泡が供給されて、供給された前記泡を周面に担持し、被塗布部材に前記泡を塗布する塗布手段と、を備え、
    前記生成手段で生成された泡自身の堆積力で前記泡が搬送される搬送路を備えている
    ことを特徴とする泡を被塗布部材に塗布する装置。

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