JP2010083132A - 画像形成装置、泡塗布装置 - Google Patents

Abstract

【課題】泡を塗布するようにした場合に余剰泡が塗布部材に残留すると固着して塗布ムラが生じる。
【解決手段】処理液を泡２１０にして塗布ローラ２３２に供給して、塗布ローラ２３２上の泡２１０の膜厚を攪拌ローラ２３３及び泡膜厚規制ローラ２３４によって均一化した後、塗布ローラ２３２と加圧ローラ２３５間を搬送される用紙１００上に泡２１０を塗布し、塗布後塗布ローラ２３２上に残った余剰泡２１１を清掃部材２３６で掻き取って清掃し、更に２３６で掻き取られた余剰泡２１２を加熱手段２３７で加熱することで余剰泡２１０を液状化して清掃する。
【選択図】図２

Description

本発明は画像形成装置及び泡塗布装置に関する。

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。

なお、本願において、液体吐出記録方式の「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。

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２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、特許文献３に記載されているように印字前又は印字後にインクの定着性を向上させる処理液を塗布ローラなどで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 特開２００３−２０５６７３号公報

しかしながら、上述した従来技術のように塗布ローラや液体吐出ヘッドで前処理液や後処理液を用紙に塗布するのでは、塗布ムラが発生するとともに、液体を用紙上に大量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。

そこで、本出願人は、既に、処理液を泡にして被記録媒体などの被塗布部材に塗布することを提案しているが、塗布されずに残った余剰泡が塗布部材に残留すると、余剰泡が乾燥し、処理液成分が固着し、泡塗布性能の低下（塗布ムラの発生）や駆動系の性能低下などの不具合が発生するという新たな課題が生じた。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、被塗布部材の表面を改質する泡を均一な厚みで安定して塗布できるようにするとともに、塗布する泡の品質を保てるように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、
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にして塗布する泡塗布手段と、を備え、
前記泡塗布手段は、
前記泡を塗布する塗布手段と、
前記泡塗布手段には前記塗布手段で塗布されずに残った余剰泡を加熱して清掃する清掃手段と、を備えている
構成とした。

ここで、前記清掃手段は、前記塗布手段上又は前記塗布手段に対向して前記被記録媒体又は中間部材を加圧する加圧手段上の余剰泡を清掃する清掃部材と、前記清掃部材を加熱する加熱手段とを備えている構成とできる。

この場合、前記加熱手段は、前記清掃部材に加熱された気流を吹き付ける手段である構成とできる。

また、前記泡を生成可能な処理液を貯留する貯留タンクと、前記清掃手段の前記加熱手段で加熱さることで前記泡から前記処理液に戻された状態の余剰液を前記貯留タンクに回収する回収手段とを備えている構成とできる。

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にして塗布する泡塗布装置において、
前記泡を塗布する塗布手段と、
前記塗布手段で塗布されずに残った余剰泡を加熱して清掃する清掃手段と、を備えている
構成とした。

なお、本発明における「泡」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。なお、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く、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泡塗布装置によれば、泡を塗布する塗布手段と、塗布手段で塗布されずに残った余剰泡を加熱して清掃する清掃手段とを備えているので、処理液（液体又はゲル）を泡にして塗布することで均一な厚みで塗布できるようになるとともに、余剰泡を清掃することで安定した品質の泡を塗布することができる。

本発明に係る泡塗布装置を備える画像形成装置の一例を示す全体構成図である。 本発明の第１実施形態における泡塗布部の要部模式的説明図である。 本発明の第２実施形態における泡塗布部の要部模式的説明図である。 本発明の第３実施形態における泡塗布部の要部模式的説明図である。 本発明の第４実施形態における泡塗布部の要部模式的説明図である。 本発明に係る泡塗布装置を備える画像形成装置の他の例を示す全体構成図である。 本発明の第５実施形態における泡塗布部の要部模式的説明図である。 同じく斜視説明図である。 本発明の第６実施形態における泡塗布部の要部模式的説明図である。 本発明の第７実施形態における泡塗布部の要部模式的説明図である。 画像形成装置の制御部の説明に供するブロック説明図である。 泡塗布制御部による清掃動作の制御の第１例を示すフロー図である。 泡塗布制御部による清掃動作の制御の第２例を示すフロー図である。 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。

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、画像が形成された用紙１００が排紙される排紙トレイ１０４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。

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枚ずつ分離されて搬送ローラ１３２によって給紙されて搬送ローラ対１３３、１３４によって搬送路１３５を介して搬送され、泡塗布装置２００によって泡塗布が行われた後、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の周回移動で搬送されながらヘッドユニット１０１から各色の液滴が吐出されて、泡が塗布された用紙１００上に画像が形成され、その後用紙１００は排紙トレイ１０４に排出される。

一方、泡塗布装置２００は、泡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を収容した貯留タンクである容器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から泡２１０ａを生成する第１泡生成部２０５と、第１泡生成部２０５から泡２１０ａを送る経路である泡搬送経路２０６と、泡搬送経路２０６で搬送される泡２１０ａを複数回せん断して小さな泡（小泡）２１０を生成する第２泡生成部２０７と、泡２１０を被記録媒体（用紙１００）に塗布する泡塗布部２０８とを備えている。

ここで、泡になり得る処理液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。

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。

第１泡生成部２０５は、泡生成容器２２０内の処理液２０１に対し、高圧空気供給部２２１から高圧空気２２２を、高圧空気供給路２２３を介して供給することによって、泡２１０ａを生成する。この泡生成容器２２０内で泡２１０ａが生成されて充満することにより、その圧力によって泡搬送経路２０６を介して泡塗布部２０８に向けて供給される。なお、泡生成中に処理液２０１を供給する供給路２０４を通じて泡２１０ａや処理液２０１が逆流しないようにポンプ２０３が供給路２０４を閉じるようにしている。

第２泡生成部２０７は、泡搬送経路２０６内にメッシュ状或いは複数の孔を有する多孔部材などで形成される１又は複数の泡せん断部材２４１（ここでは、２４１ａ、２４１ｂ、２４１ｃの３個）を設けて構成され、泡搬送経路２０６内を搬送される泡２１０ａを順次せん断して径を小さくした泡２１０ｂ、２１０ｃとし、最終段の泡せん断部材２４１を通過することで塗布に適した大きさの泡２１０を形成する。

つまり、第１泡生成部２０５内の高圧空気の供給によって生成するだけでは塗布及び画像形成に適した所望の微細な泡２１０が得られないので、高圧空気の供給で生成した大きな径の泡（大泡）２１０ａを泡せん断部材２４１によってせん断して塗布及び画像形成に適した小さな径の泡（小泡）２１０に微細化する。

このようにすることで、泡を搬送しながら塗布に適した泡２１０を効率的に生成しながら泡塗布部２０８に送ることができる。この場合、泡はその堆積力で搬送されるので、第１泡生成部２０５の泡生成を停止することで泡の搬送も停止される。

なお、この場合の泡の大きさについて説明しておくと、泡の大きさを区別する「大泡」、「小泡」は、次のように定義する。
大泡：「第１状態の泡」を指す。泡になる液体(若しくはゲル又は両方であっても良い)を用いて生成されているが、後述する「泡」を塗布することによる効果が発揮できない泡を指す。
小泡：「第２状態の泡」を指す。大泡（第１状態の泡）を用いて生成される泡を指し、大泡（第１状態の泡）よりも泡径は小さく、この状態であれば、後述する「泡」を塗布することによる効果を発揮できる泡を指す。

この小泡と定義する泡は、前述したように、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であって、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く、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ものである。

また、このような「小泡」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。

次に、本発明の第１実施形態における泡塗布部について図２の模式的説明図をも参照して説明する。
この泡塗布部２０８には前述したように微細な泡２１０が塗布装置上部の供給口から供給され、泡供給口の下方には、供給された泡２１０を周面に担持して矢示方向に回転する塗布部材（塗布手段）としての塗布ローラ２３２と、供給された泡２１０を塗布ローラ２３２の周面に載せるための攪拌ローラ２３３とが配置されている。

塗布ローラ２３２が矢示方向に回転し、塗布ローラ２３２上に担持された泡２１０が攪拌ローラ２３３との間隙を通ることで、泡の厚さが設定される。更に、塗布ローラ２３２の周面に対向して攪拌ローラ２３３よりも下流側（塗布ローラ回転方向で）に泡厚さ規制ローラ２３４が配置されて、より微小の厚みに調整される。泡厚さ規制ローラ２３４と塗布ローラ２３２との距離は、攪拌ローラ２３３と塗布ローラ２３２との距離よりも小さく設定されている。

この泡厚さ規制ローラ２３４よりも下流側には、塗布ローラ２３２による用紙１００への泡塗布位置で塗布ローラ２３２に対向して用紙１００を塗布ローラ２３２の周面側に加圧する加圧手段である加圧ローラ２３５が配置されている。この加圧ローラ２３５は、常に塗布ローラ２３３に接している構成、あるいは、用紙１００が通るときのみ塗布ローラ２３３に接する方向に移動される構成のいずれでもよい。

さらに、塗布ローラ２３２上に塗布後も残存する余剰泡２１１を掻き取って清掃する清掃部材２３６と、清掃部材２３６で掻き取られた余剰泡２１２を加熱する加熱部材２３７とで構成される清掃手段を備えている。なお、清掃部材２３６は塗布ローラ２３２に当接して配置されており、塗布ローラ２３２が回転することで余剰泡２１１が清掃部材２３６で掻き取られる。また、清掃部材２３６及び加熱手段２３７による清掃が行われる部分を「清掃部」という。

このように構成した泡塗布部２０８においては、泡２１０を塗布ローラ２３２の周面に供給し、被記録媒体幅（用紙幅：用紙搬送方向の幅）よりも広い幅で泡２１０の膜が形成される。これは用紙１００の幅方向全域に塗布するためである。そして、この塗布ローラ２３２が泡２１０を周面に担持して矢示方向に回転することで、塗布ローラ２３２上の泡２１０の膜厚が、攪拌ローラ２３３、泡厚さ規制ローラ２３４と塗布ローラ２３２の周面とのギャップで規定される厚み（塗布膜厚という。）に規制され、塗布ローラ２３２の周面の泡２１０が均一な塗布膜厚に調整された後、塗布ローラ２３２と加圧ローラ２３５との間を矢示方向に搬送される用紙１００の表面に泡３１０が転移して塗布される。泡２１０が塗布された用紙１００は記録ヘッドユニット１０１による画像形成位置に送られる。

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塗布が可能となって、塗布の均一化を図れ、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。

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ため、微量塗布が可能である。
（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。

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。

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。

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。

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。

ここで、塗布ローラ２３２から用紙１００上に塗布されなかった泡２１０は余剰泡２１１となってそのまま塗布ローラ２３２上に残存する。つまり、塗布ローラ２３２上には用紙の幅方向の全域に塗布するために用紙幅よりも広い幅で泡２１０の膜が形成されているため、用紙１００上に塗布されなかった泡２１０は余剰泡２１１としてそのまま塗布ローラ２３２上に残ることになり、また、複数枚の用紙に塗布する場合、用紙と用紙の間（紙間）でも余剰泡２１１が生じることになる。

このような余剰泡２１１を放置していると、余剰泡２１１が乾燥し、処理液成分が固着してしまうことになる。処理液成分が固着すると、泡塗布性能の低下（塗布ムラの発生）や駆動系の性能低下などの不具合が発生する。

そこで、ここでは、余剰泡２１０を清掃するための清掃部材２３６を塗布ローラ２３２上に設けて塗布ローラ２３２が回転することで余剰泡２１１を掻き取って清掃するようにしている。掻き取られた余剰泡２１１は清掃部材２３６の近傍に溜まるが、これも放置すると余剰泡２１２が累積して用紙１００にまで付着してしまうおそれがあることから、この余剰泡２１２をさらに処理する必要がある。

ただし、泡は固体のような性質を持っており、泡そのままでは搬送処理するのが困難である。そこで、泡の性質を利用した余剰泡２１１の処理を行う。つまり、泡は、液体の薄膜で空気を取り囲んだ微小球の集合体となっており、温度変化により泡の状態も変化する。泡を高温にすると中の空気が膨張するため、液体外壁が内側からの圧力に耐え切れず、割れて液化する。このような泡の性質を利用する。

そこで、清掃部材２３６の近傍に余剰泡２１２を加熱する加熱手段２３７を設けている。加熱手段２３７によって直接的又は間接的に余剰泡２１２を加熱することで、余剰泡２１２は液化して処理液に還元され体積を縮小させることができる。

ここでは、加熱手段２３７はブレード状のヒータで構成しているが、赤外線による局所加熱や高温エアーの吹き付け等による他の手段でも実施できる。

次に、本発明の第２実施形態における泡塗布部について図３の模式的説明図をも参照して説明する。
ここでは、清掃部材２３６の近傍に加熱した高温のエアー２３８を吹き付けいている。これにより、余剰泡２１２を液化させることができる。

次に、本発明の第３実施形態における泡塗布部について図４の模式的説明図をも参照して説明する。
ここでは、加圧ローラ２３５側に清掃部材２３６と、清掃部材２３６を加熱することで掻き取られた余剰泡２１２を加熱する加熱手段２３７を設けている。つまり、余剰泡２１１は塗布ローラ２３２側だけでなく加圧ローラ２３５側にも転移付着するので、加圧ローラ２３５側の余剰泡を清掃部材２３６で掻き取って清掃し、掻き取られた余剰泡２１２を加熱部材２３７による加熱で液化する。

次に、本発明の第４実施形態における泡塗布部について図５の模式的説明図をも参照して説明する。
ここでは、前記第１実施形態において、清掃部材２３６によって清掃部に対応して液化された処理液に還元された液体（還元処理液）を受ける回収液受け手段である回収皿２３８を設け、液化された余剰泡（還元処理液）を貯留して回収経路２３９を通って回収できるようにしている。回収された還元処理液はそのまま廃棄することもできるし、回収経路２３９を通じて貯留タンクである容器２０２に戻すことで処理液として再び使用することもができる。また、この際に加熱により揮発する処理液の溶媒成分を補って処理液成分を調整してから、容器２０２に戻す構成とすることもできる。

次に、本発明の第５実施形態について図６ないし図８を参照して説明する。なお、図６は図１と同様な全体構成図、図７は同実施形態の泡塗布部の模式的説明図、図８は同じく塗布部の斜視説明図である。
ここでは、前記第４実施形態と同様に、清掃部材２３６によって清掃部に対応して液化された処理液に還元された液体（還元処理液）を受ける回収皿２３８を設け、液化された余剰泡（還元処理液）を貯留して回収経路２３９を通って回収できるようにしている。そして、回収皿２３８は底面２３８ａを傾斜させた形状とし、回収経路２３９の一端部は回収皿底面２３８ａの最も低い位置に接続され、回収経路２３９の他端部は貯留タンクである容器２０２に接続されている。

これにより、回収皿２３８で回収された還元処理液を回収経路２３９を通じて容器２０２に戻すことで処理液として再び使用できるようにしている。

次に、本発明の第６実施形態における泡塗布部について図９の模式的説明図をも参照して説明する。
ここでは、回収皿２３８の下面に加熱手段２３７を設けている。この構成の場合、清掃部材２３６が熱により劣化することを防止できるし、加熱部材が間接的に塗布ローラ２３２と接触することを防止できるため、塗布ローラ上の泡の品質を一定に制御しやすくなる。余剰泡２１２は清掃部材２３６に蓄積され、自重で回収皿２３８に落下し、ここではじめて加熱により液化される。

次に、本発明の第７実施形態における泡塗布部について図１０の模式的説明図をも参照して説明する。
ここでは、塗布ローラ２３２の内部に清掃部材２３６に対向してヒータなどの加熱手段２３７を配置している。なお、塗布ローラ２３２は中空ローラであって加熱手段２３７は塗布ローラ２３２の回転に伴って回転しない。この構成によれば、清掃部材２３６の位置で塗布ローラ２３２上の余剰泡２１１が消泡し、回収皿２３８に液滴として回収されるので、塗布ローラ２３２上に余剰泡２１１が固着することが防止される。

次に、この画像形成装置の制御部の概要について図１１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。

泡塗布制御部８１４は、泡塗布装置２００の泡生成部２０５を制御して泡２１０の生成、貯留、塗布ローラ２３２に対する供給などの制御を行うとともに、清掃手段を構成する加熱手段２３７のオン／オフ制御をする。

なお、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、処理液２０１が容器２０２内にあるか否かを検知する処理液エンド検知手段などが含まれる。

そこで、泡塗布制御部による清掃（消泡）動作の制御の第１例について図１２のフロー図を参照して説明する。
先ず、前回の清掃動作からの経過時間が所定時間（例えば３０分）になる（所定時間放置）と、印刷ジョブを実行中か否かを判別し、印刷ジョブを実行中でなければ、そのまま清掃手段の加熱手段２３７を駆動（オン）制御して加熱させることで清掃動作を行う。これに対して、印刷ジョブを実行中であれば、ジョブ終了を待って、ジョブが終了した後、清掃動作を行う。

このように印刷ジョブ終了後に清掃動作を行うのは、ユーザが使用しているときにはダウンタイムとなる清掃は行わない方がよい、つまり、ダウンタイムを少なくするためである。

次に、泡塗布制御部による清掃動作の制御の第２例について図１３のフロー図を参照して説明する。
電源ＯＦＦ指示信号が入力されると、清掃手段の加熱手段２３７を駆動制御して清掃動作を行い、清掃完了後、清掃終了信号を出力する。これを受けて、制御部のＣＰＵ８０１は装置の電源をシャットダウンする。

このように装置の電源をＯＦＦするときには、次に電源がＯＮされるまでの時間を予測することができないので、電源ＯＦＦ時に清掃（及び消泡）を行っておくことで余剰泡が塗布ローラ２３２上で長時間放置されるのを防止することができる。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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（泡になる液体又はゲル若しくは液体及びゲル）
２０５…第１泡生成部
２０６…泡搬送経路
２０７…第２泡生成部
２０８…泡塗布部
２１０…泡
２３２…塗布ローラ
２３５…加圧ローラ
２３６…清掃部材
２３７…加熱手段
２３８…回収皿
２３９…回収経路

Claims (5)

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にして塗布する泡塗布手段と、を備え、
   前記泡塗布手段は、
   前記泡を塗布する塗布手段と、
   前記泡塗布手段には前記塗布手段で塗布されずに残った余剰泡を加熱して清掃する清掃手段と、を備えている
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記清掃手段は、前記塗布手段上又は前記塗布手段に対向して前記被記録媒体又は中間部材を加圧する加圧手段上の余剰泡を清掃する清掃部材と、前記清掃部材を加熱する加熱手段とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
3. 前記加熱手段は、前記清掃部材に加熱された気流を吹き付ける手段であることを特徴とする画像形成装置。
4. 前記泡を生成可能な処理液を貯留する貯留タンクと、前記清掃手段の前記加熱手段で加熱さることで前記泡から前記処理液に戻された状態の余剰液を前記貯留タンクに回収する回収手段とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
5. 被塗布部材に液体及びゲルの少なくともいずれかを泡にして泡を塗布する泡塗布装置において、
   前記泡を塗布する塗布手段と、
   前記塗布手段で塗布されずに残った余剰泡を加熱して清掃する清掃手段と、を備えている
   ことを特徴とする泡塗布装置。

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