JP2012171187A - 粒子分散液供給装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】粒子が飛び散らないように記録媒体の画像形成面に粒子を付着させ、スタッカーブロッキングの発生を抑制する。
【解決手段】粒子分散液供給装置２００は、定着ドラム１８４により搬送される用紙１２２の画像形成面に接触する定着ローラ１８８と、用紙１２２の画像形成面に接触する位置よりも定着ローラ１８８の回転方向上流側に配置され、液体中に多数の粒子が分散された粒子分散液を吐出する吐出ヘッド２１４と、吐出ヘッド２１４と定着ローラ１８８との間に介在される共に定着ローラ１８８に接触するウエブ２１０と、を備えている。ウエブ２１０は、粒子分散液を保持し、かつ粒子分散液を浸透させることができ、吐出ヘッド２１４から吐出された粒子分散液は、ウエブ２１０を浸透して定着ローラ１８８に供給される。定着ローラ１８８の回転により粒子分散液が用紙１２２の画像形成面に塗布される。
【選択図】図２

Description

本発明は、粒子分散液供給装置及び画像形成装置に関する。

従来、用紙等の記録媒体にインクジェット記録ヘッドによりインク滴を吐出する画像形成装置が知られている。

この画像形成装置では、記録媒体にインク滴を吐出し、さらに記録媒体上のインク滴を加熱により乾燥、定着した後、記録媒体が排紙部に順次排出されて積載される。このような画像形成装置では、排紙部に記録媒体が積載された際に、上下に重なる記録媒体間でインクが付着するブロッキングという現象（以下、この現象をスタッカーブロッキングと呼ぶ。）が発生する場合がある。特に、高生産性のインクジェット記録装置では、インクの乾燥不足、又は定着不足が生じやすく、スタッカーブロッキングが発生しやすい。

下記特許文献１には、絶縁性フィルムを帯電させた後、制御された量の粉体を絶縁性フィルムに吸着させ、絶縁性フィルムを印刷直後の印刷紙のインキ面に接触させて、印刷紙の未乾燥インキ部のみに粉体を選択的に付着させる粉体供給装置が開示されている。

特開平８−２６７７１４号公報

しかし、上記特許文献１では、絶縁性フィルムに粉体のまま吸着させて、印刷紙の未乾燥インキ部のみに粉体を付着させるので、乾燥風が存在する画像形成装置内に粉体供給装置を設置した場合は粉体が飛び散る可能性がある。

本発明は上記事実を考慮し、粒子が飛び散らないように記録媒体の画像形成面に粒子を付着させ、スタッカーブロッキングの発生を抑制することができる粒子分散液供給装置及び画像形成装置を提供することを課題とする。

請求項１に記載の粒子分散液供給装置は、一定方向に回転し、搬送体により搬送される記録媒体の画像形成面に接触するローラと、前記記録媒体の画像形成面に接触する位置よりも前記ローラの回転方向上流側に前記ローラと対向して設けられ、液体中に多数の粒子が分散された粒子分散液を吐出する吐出装置と、前記吐出装置と前記ローラとの間に介在されると共に前記ローラに接触するように配置され、前記粒子分散液を保持し、かつ前記粒子分散液を浸透させることが可能な粒子分散液浸透部材と、を有するものである。

上記の発明によれば、搬送体により搬送される記録媒体の画像形成面に接触するローラを備えており、この記録媒体の画像形成面に接触する位置よりもローラの回転方向上流側に吐出装置が設けられ、液体中に多数の粒子が分散された粒子分散液が吐出装置から吐出される。また、粒子分散液を保持し、かつ粒子分散液を浸透させることが可能な粒子分散液浸透部材が、吐出装置とローラとの間に介在されると共にローラに接触している。これによって、吐出装置から吐出された粒子分散液が粒子分散液浸透部材に保持されると共に、粒子分散液浸透部材を浸透することで、粒子分散液がローラに供給される。ローラに供給された粒子分散液は、ローラが回転することで、記録媒体の画像形成面に塗布され、結果として多数の粒子が記録媒体の画像形成面に付着する。これによって、粒子が飛び散らないように記録媒体の画像形成面に粒子を付着させ、スタッカーブロッキングの発生を抑制することができる。

また、吐出装置とローラとの間に粒子分散液浸透部材を配置することで、吐出装置から粒子分散液を吐出する際に液ダレの発生が抑制されると共に、ローラへ粒子分散液を安定して供給することができる。

請求項２に記載の粒子分散液供給装置は、請求項１に記載の発明において、前記吐出装置は、吐出面に形成された多数の孔から前記粒子分散液を吐出するものである。

上記の発明によれば、吐出装置の吐出面に形成された多数の孔から粒子分散液が吐出されるため、粒子分散液の吐出面内のばらつきを抑えることができる。

請求項３に記載の粒子分散液供給装置は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記吐出装置の吐出駆動にシリンジが用いられているものである。

上記の発明によれば、吐出装置の吐出駆動にシリンジが用いられており、安価に粒子分散液の吐出量を制御することができる。

請求項４に記載の粒子分散液供給装置は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の発明において、前記吐出装置による前記粒子分散液の吐出前と吐出後のどちらかで、前記吐出装置又はクリーニング用吐出装置から前記粒子を含まない液体を前記粒子分散液浸透部材に吐出させるものである。

上記の発明によれば、吐出装置による粒子分散液の吐出前と吐出後のどちらかで、吐出装置又はクリーニング用吐出装置から粒子を含まない液体を粒子分散液浸透部材に吐出させることで、吐出装置および粒子分散液浸透部材の粒子の詰まりを抑制し、又は粒子を取り除くことができる。

請求項５に記載の粒子分散液供給装置は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の発明において、前記粒子分散液浸透部材の端部をそれぞれ巻き取る一対のロール部材と、前記吐出装置よりも前記ローラの回転方向下流側に設けられ、前記粒子分散液浸透部材を背面側から前記ローラに接触させるように支持する第１支持部材と、前記吐出装置よりも前記ローラの回転方向上流側であって前記ローラと接触しない位置に設けられ、前記粒子分散液浸透部材を支持すると共に、前記粒子分散液浸透部材に対してテンションをかけるための第２支持部材と、を有するものである。

上記の発明によれば、粒子分散液浸透部材の端部が一対のロール部材に巻き取られると共に、吐出装置よりもローラの回転方向下流側に設けられた第１支持部材により、粒子分散液浸透部材が背面側からローラに接触させるように支持されており、吐出装置よりもローラの回転方向上流側であってローラと接触しない位置に設けられた第２支持部材により、粒子分散液浸透部材に対してテンションをかけるように粒子分散液浸透部材が支持されている。これによって、第１支持部材よりもローラの回転方向上流側の吐出装置とローラとの間に配置された粒子分散液浸透部材付近に粒子分散液が溜り、ローラに粒子分散液をより安定的に供給することができる。また、第２支持部材が吐出装置のよりもローラの回転方向上流側であって、ローラと接触しない位置に配置されていることで、第２支持部材よりもローラの回転方向上流側に粒子分散液が溜まることが抑制され、液ダレの発生を抑制することができる。

請求項６に記載の粒子分散液供給装置は、請求項５に記載の発明において、前記ロール部材を回転させ前記粒子分散液浸透部材を巻き出す駆動部を備えるものである。

上記の発明によれば、駆動部によりロール部材を回転させ、粒子分散液浸透部材を巻き出すことで、粒子分散液浸透部材とローラとの接触面が更新される。これにより、粒子分散液浸透部材に粒子が詰まり、又は粒子が滞留することを抑制することができる。

請求項７に記載の粒子分散液供給装置は、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の発明において、前記液体はシリコーンオイルであり、前記粒子は粒径が１０〜５０μｍのプラスチックであるものである。

上記の発明によれば、シリコーンオイルにより記録媒体の画像形成面の光沢度を確保することができると共に、１０〜５０μｍのプラスチックを記録媒体の画像形成面に付着させることで、スタッカーブロッキングの発生をより効果的に抑制することができる。

請求項８に記載の粒子分散液供給装置は、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の発明において、前記粒子分散液浸透部材の空隙ポア径が前記粒子の粒径の１〜１０倍とされているものである。

上記の発明によれば、粒子分散液浸透部材の空隙ポア径が粒子の粒径の１〜１０倍とされており、粒子が粒子分散液浸透部材に残存することが抑制され、ローラに安定的に粒子分散液を供給することができる。

請求項９に記載の粒子分散液供給装置は、請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の発明において、前記ローラの表面素材は、表面エネルギーが４０ｍＮ／ｍ以下であるものである。

上記の発明によれば、ローラの表面素材は、表面エネルギーが４０ｍＮ／ｍ以下であるので、ローラから記録媒体の画像形成面への粒子分散液の転写効率を向上させることができる。また、粒子分散液浸透部材からローラに粒子分散液が過剰に供給されることを抑制することができる。

請求項１０に記載の画像形成装置は、記録媒体に液滴を吐出して画像を形成する液滴吐出装置と、前記記録媒体を搬送する搬送体と、請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の粒子分散液供給装置と、を有すると共に、前記ローラは、前記液滴吐出装置による液滴吐出後の前記記録媒体を加熱して液滴を定着させる加熱ローラであるものである。

上記の発明によれば、液滴吐出装置による液滴吐出後の記録媒体を加熱して液滴を定着させる加熱ローラに粒子分散液が供給され、加熱ローラから記録媒体の画像形成面に粒子分散液が塗布される。すなわち、画像形成装置に配設されている加熱ローラを用いることで、部品点数を削減できると共に、記録媒体の画像部の定着性能を確保することができる。

請求項１１に記載の画像形成装置は、請求項１０に記載の発明において、前記粒子分散液供給装置は、前記液滴吐出装置による液滴吐出後の前記記録媒体を乾燥させる乾燥工程の直後に配置されているものである。

上記の発明によれば、粒子分散液供給装置は、液滴吐出装置による液滴吐出後の記録媒体を乾燥させる乾燥工程の直後に配置されており、記録媒体の画像部への粒子の埋め込み性が良い。

本発明は上記構成としたので、粒子が飛び散らないように記録媒体の画像形成面に粒子を付着させ、スタッカーブロッキングの発生を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る粒子分散液供給装置が搭載された画像形成装置の全体構成を示す概念図である。 本発明の一実施形態に係る粒子分散液供給装置を示す構成図である。 図２に示す粒子分散液供給装置に用いられる吐出装置を示す概略構成図である。

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態の一例について説明する。
＜全体構成＞
以下に、図１を参照して、本発明の粒子分散液供給装置を実施するためのインクジェット式の画像形成装置の構成例を示して説明する。図１は画像形成装置全体を示す概念図（側面）である。

インクジェット記録装置１は、描画部１１４の圧胴（描画ドラム１７０）に保持された用紙１２２に液滴吐出装置の一例としてのインクジェットヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋから複数色のインク（液滴）を吐出して所望のカラー画像を形成する圧胴直描方式のインクジェット記録装置であり、インクの吐出前に記録媒体としての用紙１２２上に処理液（インク凝集処理液）を付与し、処理液とインクを反応させて用紙１２２上に画像形成を行なう２液反応（凝集）方式が適用されたオンデマンドタイプの画像形成装置である。

インクジェット記録装置１は、主として、給紙部１１０、処理液付与部１１２、描画部１１４、乾燥部１１６、定着部１１８、及び排紙部１２０を設けて構成されている。

給紙部１１０は、用紙１２２を処理液付与部１１２に供給する機構であり、給紙部１１０には、枚葉紙である用紙１２２が積層されている。給紙部１１０には、給紙トレイ１５０が設けられ、この給紙トレイ１５０から用紙１２２が一枚ずつ処理液付与部１１２に給紙される。インクジェット記録装置１では、用紙１２２として、紙種や大きさ（媒体サイズ）の異なる複数種類の用紙１２２を使用することができる。なお、本実施形態では、用紙１２２として、枚葉紙（カット紙）を用いた場合を説明する。

処理液付与部１１２は、用紙１２２の記録面（画像形成面）に処理液を付与する機構である。処理液は、描画部１１４で付与されるインク中の色材を凝集させる色材凝集剤を含んでおり、この処理液とインクとが接触することによって、インクは色材と溶媒との分離が促進される。

図１に示すように、処理液付与部１１２は、給紙胴１５２、処理液ドラム１５４、及び処理液塗布装置１５６を備えている。処理液ドラム１５４は、用紙１２２を保持し、回転搬送させるドラムである。処理液ドラム１５４は、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）を備え、この保持手段の爪と処理液ドラム１５４の周面の間に用紙１２２を挟み込むことによって用紙１２２の先端を保持できるようになっている。

処理液ドラム１５４は、その外周面に吸引孔を設けるとともに、吸引孔から吸引を行う吸引手段を接続してもよい。これにより用紙１２２を処理液ドラム１５４の周面に密着保持することができる。

処理液ドラム１５４の外側には、その周面に対向して処理液塗布装置１５６が設けられている。処理液塗布装置１５６は、処理液が貯留された処理液容器と、この処理液容器の処理液に一部が浸漬されたアニロックスローラと、アニロックスローラと処理液ドラム１５４上の用紙１２２に圧接されて計量後の処理液を用紙１２２に転移するゴムローラとで構成される。この処理液塗布装置１５６によれば、処理液を計量しながら用紙１２２に塗布することができる。処理液塗布装置１５６よりも用紙１２２の搬送方向下流側には、用紙１２２に塗布された処理液を乾燥させる温風ヒータ１５８とＩＲヒータ１６０が設けられている。

処理液付与部１１２で処理液が付与された用紙１２２は、処理液ドラム１５４から中間搬送部１２４（渡し胴１３０）を介して描画部１１４の描画ドラム１７０へ受け渡される。描画部１１４は、描画ドラム１７０、及びインクジェットヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋを備えている。描画ドラム１７０は、処理液ドラム１５４と同様に、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）を備える。描画ドラム１７０に固定された用紙１２２は、記録面が外側を向くようにして搬送され、この記録面にインクジェットヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋからインクが付与される。

インクジェットヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋはそれぞれ、用紙１２２における画像形成領域の最大幅に対応する長さを有するフルライン型のインクジェット方式の記録ヘッド（インクジェットヘッド）であり、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ノズル列が形成されている。各インクジェットヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋは、用紙１２２の搬送方向（描画ドラム１７０の回転方向）と直交する方向に延在するように設置される。

描画ドラム１７０上に密着保持された用紙１２２の記録面に向かって各インクジェットヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋから、対応する色インクの液滴が吐出されることにより、処理液付与部１１２で予め記録面に付与された処理液にインクが接触し、インク中に分散する顔料、樹脂粒子が凝集し、凝集体が形成される。これにより、用紙１２２上での顔料流れなどが防止され、用紙１２２の記録面に画像が形成される。

描画部１１４で画像が形成された用紙１２２は、描画ドラム１７０から中間搬送部１２６を介して乾燥部１１６の乾燥ドラム１７６へ受け渡される。乾燥部１１６は、凝集作用により分離された溶媒に含まれる水分を乾燥させる機構であり、図１に示すように、乾燥ドラム１７６と、複数のＩＲ（赤外線）ヒータ１７８及び各ＩＲヒータ１７８の間に配置された温風ヒータ１８０と、を備えている。

乾燥ドラム１７６は、処理液ドラム１５４と同様に、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）を備え、この保持手段によって用紙１２２の先端を保持できるようになっている。温風ヒータ１８０から用紙１２２に向けて吹き付けられる温風の温度と風量、各ＩＲヒータの温度は温度センサによって検知され、図示しない制御部に温度情報として送られる。この温度情報に基づいて制御部が温風の温度と風量、各ＩＲヒータの温度を適宜調節することにより、様々な乾燥条件が実現される。

なお、乾燥ドラム１７６の表面温度は５０℃以上に設定してもよい。用紙１２２の裏面から加熱を行なうことによって乾燥が促進され、定着時における画像破壊を防止することができる。なお、乾燥ドラム１７６の表面温度の上限については、特に限定されるものではないが、乾燥ドラム１７６の表面に付着したインクをクリーニングするなどのメンテナンス作業の安全性（高温による火傷防止）の観点から７５℃以下（より好ましくは６０℃以下）に設定されることが好ましい。

乾燥ドラム１７６の外周面に、用紙１２２の記録面が外側を向くように（即ち、用紙１２２の記録面が凸側となるように湾曲させた状態で）保持し、回転搬送しながら乾燥することで、用紙１２２のシワや浮きの発生を防止でき、これらに起因する乾燥ムラを防止することができる。

乾燥部１１６で乾燥処理が行なわれた用紙１２２は、乾燥ドラム１７６から中間搬送部１２８を介して定着部１１８の定着ドラム１８４へ受け渡される。中間搬送部１２８の渡し胴１３０には、用紙１２２の記録面に温風を吹き付ける温風ヒータ（図示省略）を設けてもよい。中間搬送部１２８の渡し胴１３０に温風ヒータを設けることで、インクジェットヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋにより用紙１２２にインクを吐出した直後に、凝集作用により分離された溶媒に含まれる水分を乾燥させることができる。

定着部１１８は、用紙１２２を保持して搬送する搬送体の一例としての定着ドラム１８４、ローラの一例としての定着ローラ（加熱ローラ）１８８、及びインラインセンサ１９０で構成されている。

定着ドラム１８４は、処理液ドラム１５４と同様に、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）を備え、この保持手段によって用紙１２２の先端を保持できるようになっている。この定着ドラム１８４の回転により、用紙１２２は記録面が外側を向くようにして搬送され、この記録面に対して定着ローラ１８８による定着処理とインラインセンサ１９０による検査が行なわれる。

定着ローラ１８８は、インクを加熱加圧することによって、インク中の樹脂粒子（特に自己分散性ポリマー粒子）を溶着し、インクを皮膜化させるためのローラ部材であり、用紙１２２を加熱加圧するように構成される。

具体的には、定着ローラ１８８は、定着ドラム１８４に対して圧接するように配置されており、定着ドラム１８４との間でニップローラを構成するようになっている。定着ローラ１８８は、用紙１２２が保持された定着ドラム１８４の回転に伴って従動回転するように構成されている。これにより、用紙１２２は、定着ローラ１８８と定着ドラム１８４との間に挟まれ、所定のニップ圧（例えば０．１５ＭＰａ）でニップされ、定着処理が行なわれる。

また、定着ローラ１８８は、熱伝導性の良いアルミなどの金属パイプ内にハロゲンランプを組み込んだ加熱ローラによって構成され、所定の温度（例えば６０〜８０℃）に制御される。

これらの加熱ローラで用紙１２２を加熱することによって、インクに含まれる樹脂粒子のＴｇ（ガラス転移温度）以上の熱エネルギーが付与され、樹脂粒子が溶融されることにより、用紙１２２の凹凸に押し込み定着が行なわれるとともに、画像表面の凹凸がレベリングされ、光沢が得られる。

また、定着ドラム１８４と対向する位置には、液体中に多数の粒子（マット剤粒子）が分散された粒子分散液を供給する粒子分散液供給装置２００が配設されている。粒子分散液供給装置２００は、定着ドラム１８４に保持されて搬送される用紙１２２の記録面（画像形成面）に接触するローラの一例としての定着ローラ１８８と、定着ローラ１８８が用紙１２２と接触する位置よりも定着ローラ１８８の回転方向上流側に配置されて定着ローラ１８８に粒子分散液を供給する供給ユニット２０２と、を備えている。この粒子分散液供給装置２００では、供給ユニット２０２から粒子分散液が定着ローラ１８８の表面に供給され、定着ローラ１８８が回転することで、用紙１２２の記録面（画像形成面）に粒子分散液が塗布されるようになっている。この粒子分散液供給装置２００については、後述する。

インラインセンサ１９０は、用紙１２２に定着された画像について、チェックパターンや水分量、表面温度、光沢度などを計測するための計測手段であり、ＣＣＤラインセンサなどが適用される。

定着部１１８によれば、乾燥部１１６で形成された薄層の画像層内の樹脂粒子が定着ローラ１８８によって加熱加圧されて溶融されるので、用紙１２２に定着させることができる。また、定着ドラム１８４の表面温度は５０℃以上に設定され、定着ドラム１８４の外周面に保持された用紙１２２を裏面から加熱することによって乾燥が促進され、定着時における画像破壊を防止することができると共に、画像温度の昇温効果によって画像強度を高めることができる。

図１に示すように、定着部１１８の記録媒体搬送方向の下流側には排紙部１２０が設けられている。排紙部１２０は、排出トレイ１９２を備えており、この排出トレイ１９２と定着部１１８の定着ドラム１８４との間に、これらに対接するように渡し胴１９４、搬送ベルト１９６、張架ローラ１９８が設けられている。用紙１２２は、渡し胴１９４により搬送ベルト１９６に送られ、排出トレイ１９２に排出される。

また、図１には図示しないが、インクジェット記録装置１には、上記構成の他、各インクジェットヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋにインクを供給するインク貯留タンク、処理液付与部１１２に対して処理液を供給する手段を備えると共に、各インクジェットヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋのクリーニング（ノズル面のワイピング、パージ、ノズル吸引等）を行なうヘッドメンテナンス部や、媒体搬送路上における用紙１２２の位置を検出する位置検出センサ、装置各部の温度を検出する温度センサなどを備えている。

＜粒子分散液供給装置２００の詳細＞
図２には、粒子分散液供給装置２００の詳細が示されている。
前述したように、粒子分散液供給装置２００は、ローラの一例としての定着ローラ１８８と、定着ローラ１８８が用紙１２２と接触する位置よりも定着ローラ１８８の回転方向上流側に配置された供給ユニット２０２と、を備えている。供給ユニット２０２は、粒子分散液浸透部材の一例としての帯状のウエブ２１０を矢印方向に送り出す送出しローラ（ロール部材）２０８を備えている。

供給ユニット２０２は、送出しローラ２０８から送り出されたウエブ２１０の移動方向上流側から移動方向下流側の順に、ウエブ２１０を背面側から定着ローラ１８８の表面に接触させるように支持する第１支持部材の一例としての第１ロッド２１２と、ウエブ２１０の背面側から粒子分散液（多数の粒子が分散された液体、図２中の符号２５０）を吐出する吐出装置の一例としての吐出ヘッド２１４と、ウエブ２１０の背面側が巻き掛けられると共にウエブ２１０に対してテンションをかけるための第２支持部材の一例としての第２ロッド２１６と、ウエブ２１０を巻き取る巻取りローラ（ロール部材）２１８と、を備えている。

送出しローラ２０８、第１ロッド２１２、吐出ヘッド２１４、第２ロッド２１６、巻取りローラ２１８は、供給ユニット２０２の筐体の側板２０６に支持されている。巻取りローラ２１８は、ウエブ２１０が巻回される巻芯２１８Ａを備えており、巻芯２１８Ａが回転駆動されることで、ウエブ２１０が巻芯２１８Ａに巻き取られるようになっている。また、送出しローラ２０８は、ウエブ２１０が巻回された巻芯２０８Ａを備えており、巻取りローラ２１８の巻芯２１８Ａと連動して巻芯２０８Ａが回転し、ウエブ２１０が矢印方向に移動するようになっている。本実施形態では、所定の通紙枚数毎にウエブ２１０が矢印方向に所定量移動させ、ウエブ２１０と定着ローラ１８８との接触面を更新するようになっている。

ウエブ２１０は、第１ロッド２１２と第２ロッド２１６に支持された状態で吐出ヘッド２１４と定着ローラ１８８との間に介在されており、吐出ヘッド２１４の吐出面２３０Ａ（図３参照）と対向する位置でウエブ２１０が定着ローラ１８８の表面に接触している。本実施形態では、ウエブ２１０の背面に吐出ヘッド２１４の吐出面２３０Ａが接触するように配置されている。

ウエブ２１０は、粒子分散液（多数の粒子が含まれた液体）を保持し、かつ粒子分散液を浸透させることが可能な帯状（長尺状）の部材で構成されている。例えば、ウエブ２１０として、粒子分散液、すなわち液体を多数の粒子と共に浸透させることが可能な布材が用いられている。布材としては、不織布、粒子が浸透可能に織り込まれた織布などが用いられる。また、ウエブ２１０として、布材の他、粒子が浸透可能な多孔性の樹脂シート、紙材などを用いてもよい。

粒子分散液（多数の粒子が含まれた液体）に用いられる粒子（マット剤粒子）としては、例えば、プラスチック（例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン）などが好ましい。粒子分散液に用いられる液体としては、例えば、シリコーンオイルなどの離型剤が好ましい。粒子の粒径としては、１０〜５０μｍが好ましく、２０〜３０μｍがより好ましい。また、液体として、シリコーンオイルを用いることで、用紙１２２の記録面（画像形成面）に塗布されたときに、画像の光沢度を確保することができると共に、画像の定着ローラ１８８へのオフセットを抑制することができる。また、プラスチックからなる多数の粒子を用いることで、スタッカーブロッキングをより効果的に抑制することができる。

多数の粒子が分散された粒子分散液を用いることで、粉体粒子（パウダー）を定着ローラ１８８、用紙１２２の記録面に直接供給する場合に比べて、インクジェット記録装置１内に粉体粒子が舞うことがないため、インクジェット記録装置１内の汚染が低減される。

また、粒子分散液として、オイルのような分散媒を用紙１２２の記録面に過剰に付与してしまうと、光沢ムラや濃度ムラ（処理剤やインクはじき起因）が問題となるが、吐出ヘッド２１４からウエブ２１０を介在させて定着ローラ１８８に供給することで、粒子を濃縮した状態での定着ローラ１８８への供給が可能となる。他の塗布ローラやブレードによる供給と比較し、分散媒量を減らすことができる。また、粒子分散液を直接塗布する方式だと定着ローラ１８８上で液がはじかれてしまい、均一塗布が難しいが、ウエブ２１０を介在させることで、分散媒量を減らし、粒子が濃縮される効果もあいまって、定着ローラ１８８への粒子分散液のほぼ均一な塗布が可能となる。

また、ウエブ２１０の空隙ポア径は、粒子の粒径の１〜１０倍が好ましく、２〜５倍がより好ましい。これによって、粒子がウエブ２１０に残存することが抑制され、定着ローラ１８８に安定的に粒子分散液を供給することができる。ウエブ２１０の空隙ポア径が粒子の粒径の１倍より小さいと、粒子の浸透が困難となり、また、ウエブ２１０の空隙ポア径が粒子の粒径の１０倍より大きいと、ウエブ２１０が適量の粒子分散液を保持することができず、液ダレが発生する可能性がある。

さらに、粒子分散液を直接用紙１２２の記録面に塗布するのではなく、定着ローラ１８８を介して塗布するので、分散媒が過剰に用紙１２２の記録面に供給されることを抑制することができる。

また、定着ローラ１８８に供給されなかった粒子分散液はウエブ２１０に保持されたまま矢印方向に移動して回収されるので、粒子がインクジェット記録装置１内を汚染することがより確実に低減される。

第１ロッド２１２は、吐出ヘッド２１４よりも定着ローラ１８８の回転方向下流側に設けられており、ウエブ２１０を介して定着ローラ１８８の表面に接触している。第２ロッド２１６は、吐出ヘッド２１４よりも定着ローラ１８８の回転方向上流側であって、定着ローラ１８８と接触しない位置に配置されている。すなわち、ウエブ２１０は、背面側から第１ロッド２１２で支持されて定着ローラ１８８と接触すると共に、定着ローラ１８８と接触しない第２ロッド２１６によりテンションがかけられており、定着ローラ１８８の周方向に対して幅を持って面接触している。吐出ヘッド２１４は、第１ロッド２１２と第２ロッド２１６との間で、ウエブ２１０を定着ローラ１８８で挟み込むように配置されており、吐出ヘッド２１４から吐出された粒子分散液がウエブ２１０を浸透して定着ローラ１８８に供給される。

その際、第１ロッド２１２よりも定着ローラ１８８の回転方向上流側の吐出ヘッド２１４と定着ローラ１８８との間のウエブ２１０付近に粒子分散液が溜り（粒子分散液によるビードが形成され）、定着ローラ１８８に粒子分散液を安定的に供給することができる。

また、定着ドラム（圧胴）１８４の振動により、第１ロッド２１２の位置が変動し、第１ロッド２１２と定着ローラ１８８との間の粒子分散液によるビードが不安定になることを抑制し、供給安定性を維持する観点から、第１ロッド２１２は押圧バネによって定着ローラ１８８に押圧されることが好ましい。これによって、定着ローラ１８８に対する第１ロッド２１２の位置の変動を最小限にとどめることができる。さらに、第１ロッド２１２が過剰圧で定着ローラ１８８に接触されることを防止し、定着ローラ１８８の磨耗を低減し、定着ローラ１８８の長寿命化を促す効果も期待できる。

また、第２ロッド２１６を定着ローラ１８８と接触しないように配置することで、第２ロッド２１６よりも定着ローラ１８８の回転方向上流側に粒子分散液が溜まることが抑制され、液ダレの発生を抑制することができる。また、ウエブ２１０が矢印方向に移動するときに、定着ローラ１８８に一旦付着した粒子分散液が第２ロッド２１６で除去されることを抑制することができる。第２ロッド２１６と定着ローラ１８８の離間量は、ウエブ２１０の厚さよりも広くすることが好ましい。

また、ウエブ２１０は、巻取りローラ２１８により巻き取られることによって、吐出ヘッド２１４と定着ローラ１８８との間で新しい接触面が更新される。これにより、粒子分散液の粒子がウエブ２１０に詰まることが回避され、一定量の粒子分散液を定着ローラ１８８に供給することができる。

ウエブ２１０の移動方向と定着ローラ１８８の回転方向は、逆にする方が好ましい。これにより、ウエブ２１０から粒子分散液（特に粒子）を定着ローラ１８８がかきとる効果が得られる。ウエブ２１０の移動方向と定着ローラ１８８の回転方向は、同方向でもよい。

定着ローラ１８８に供給された粒子分散液は定着ドラム１８４上の用紙１２２に塗布される（転写される）。用紙１２２の画像部はインク膜の粘着力により定着ローラ１８８から粒子分散液が転写されやすいのに対し、用紙１２２の非画像部は定着ローラ１８８から粒子分散液が転写されにくいため、用紙１２２の画像部に選択的に粒子分散液が付与される。

なお、供給ユニット２０２は、任意のタイミングで定着ローラ１８８に対して接触、離間することが好ましい。任意の接触タイミングとは、例えば、印刷開始直後であるし、任意の離間タイミングとは、例えば印刷終了直後あるいは、印刷中止時である。供給ユニット２０２の当接・離間は、例えば、ギアあるいはカムにて実施することができる。

図３には、吐出ヘッド２１４の模式的な概念図が示されている。図３に示されるように、吐出ヘッド２１４は、ヘッド本体２３０の吐出面２３０Ａと反対側に吐出駆動のためのシリンジ２４０が配設されている。シリンジ２４０は、粒子分散液が充填される筒状部２４０Ａと、筒状部２４０Ａの先端に取り付けられた流動管２４０Ｂと、筒状部２４０Ａに挿入されると共に筒状部２４０Ａに充填された粒子分散液を流動管２４０Ｂ側に押圧する押圧体２４０Ｃと、を備えている。このシリンジ２４０は、押圧体２４０Ｃを矢印方向に押圧することで、筒状部２４０Ａに充填された粒子分散液が流動管２４０Ｂに導入されるようになっている。また、筒状部２４０Ａの側面には図示しない供給口が設けられており、供給口から粒子分散液が充填される。

流動管２４０Ｂは、ヘッド本体２３０に設けられた１本の流路２３２に接続されている。ヘッド本体２３０は、流路２３２から分岐された複数の流路２３４と、流路２３４の先端の吐出面２３０Ａに形成された複数のノズル孔２３６と、を備えている。複数のノズル孔２３６は、定着ローラ１８８の軸方向に沿って配列されている。また、複数のノズル孔２３６を定着ローラ１８８の軸方向に沿って複数列配置してもよい。

この吐出ヘッド２１４では、押圧体２４０Ｃの押圧により流動管２４０Ｂに導入された粒子分散液は、１本の流路２３２から分岐された複数の流路２３４を通って複数のノズル孔２３６から吐出される。複数のノズル孔２３６から粒子分散液を吐出させることで、吐出ヘッド２１４の吐出面２３０Ａ内での粒子分散液量のばらつきを抑えることができる。

また、粒子分散液供給装置２００では、装置の使用前後である吐出ヘッド２１４による粒子分散液の吐出前と吐出後のどちらかで、粒子を含まない液体のみを定着ローラ１８８に吐出させるようにしてもよい。この場合は、吐出ヘッド２１４から別駆動で粒子を含まない液体を吐出させてもよいし、吐出ヘッド２１４と並列に、粒子を含まない液体を吐出させるクリーニング用吐出ヘッド（図示省略）を設け、吐出ヘッド２１４とクリーニング用吐出ヘッドを選択的に吐出駆動する構成などが用いてもよい。吐出ヘッド２１４による粒子分散液の吐出前と吐出後のどちらかで、粒子を含まない液体のみを定着ローラ１８８に吐出させることで、吐出ヘッド２１４およびウエブ２１０の粒子の詰まりを抑制し、もしくは吐出ヘッド２１４およびウエブ２１０から粒子を取り除くことができる。

また、定着ローラ１８８の表面素材としては、表面エネルギーが小さいものが好ましく、例えば、表面エネルギーが４０ｍＮ／ｍ以下であることが好ましい。定着ローラ１８８の表面エネルギーを４０ｍＮ／ｍ以下とすることで、定着ローラ１８８から用紙１２２の記録面に粒子分散液が転写されやすくなり、転写効率を向上させることができる。また、ウエブ２１０から定着ローラ１８８に粒子分散液が過剰に供給されることを抑制することができる。

定着ローラ１８８は、定着ドラム１８４を粒子分散液で汚さないように、用紙１２２以外の領域は離間することが好ましい。

粒子分散液が過剰に定着ローラ１８８や用紙１２２に付着して汚れたままになるのを抑制するために、定着ローラ１８８あるいは定着ドラム１８４の定着ローラ１８８接触部以外の箇所に、クリーニング機構を設けてもよい。例えば、ブレードやワイパーによる掻き落としや拭き取り方式などによって、クリーニングするのが好ましい。損紙をクリーニング用紙として、インクジェット記録装置１内を通紙することによって、粒子分散液の汚れを付着させ除去させてもよい。

用紙１２２の記録面への粒子分散液の密着度合いは、次の手段によって調整してもよい。
（１）インク膜の粘着力を制御、例えば、乾燥条件の制御によりインク膜の乾燥状態を変え、粘着力を制御することが可能である。
（２）定着ローラ１８８による定着ニップ圧を強化してもよい。また、別途、定着ローラ１８８とは別に押圧ローラを設け、二度押圧することで、粒子をインク膜へ埋没させ、密着度合いを強化してもよい。
（３）用紙の紙種あるいはインク付与量によっても必要とされる粒子数は異なるため、紙種やインク量に応じて、送り量を可変にしてもよい。
（４）ジョブ（印刷通紙回数）初期ほど、印刷物（用紙１２２）の積束の下部に位置することから、上部の印刷物重量によってスタッカーブロッキングは悪化しやすい。よって、必要とされる粒子数はジョブの初期ほど多い。ジョブ中一定の粒子数を確保する観点から、ジョブ中に吐出ヘッド２１４から吐出される粒子分散液の量を可変にし、始めは吐出量を多く、終わりは吐出量を少なくしてもよい。

＜作用・効果＞
図１に示されるように、給紙部１１０から給紙された用紙１２２は、回転する給紙胴１５２及び処理液ドラム１５４の外周面に沿って搬送される。処理液付与部１１２では、処理液塗布装置１５６が、処理液ドラム１５４の外周面に沿って搬送される用紙１２２の記録面（画像形成面）に処理液を塗布する。

さらに、処理液が塗布された用紙１２２は、中間搬送部１２４を介して描画ドラム１７０の外周面に沿って搬送される。描画部１１４では、各色のインクジェットヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋが、描画ドラム１７０によって搬送される用紙１２２の記録面に液滴（インク）を吐出して用紙１２２に画像を形成する。その際、処理液付与部１１２で予め記録面に付与された処理液にインクが接触し、インク中に分散する顔料、樹脂粒子が凝集し、凝集体が形成される。これにより、用紙１２２上での顔料流れなどが防止され、用紙１２２の記録面に画像が形成される。

また、記録面に画像が形成された用紙１２２は、中間搬送部１２６を介して乾燥ドラム１７６の外周面に沿って搬送される。乾燥部１１６では、ＩＲヒータ１７８の熱及び温風ヒータ１８０から噴き出される温風により、インク吐出後に乾燥ドラム１７６により搬送される用紙１２２に含まれる水分を乾燥する（凝集作用により分離された溶媒に含まれる水分を減少させる）。

さらに、用紙１２２は、中間搬送部１２８を介して定着ドラム１８４の外周面に沿って搬送される。中間搬送部１２８では、用紙１２２の記録面に温風ヒータ（図示省略）から温風が吹き付けられることで、インク吐出後に用紙１２２に含まれる水分を乾燥する（凝集作用により分離された溶媒に含まれる水分を減少させる）。

定着部１１８では、定着ドラム１８４と定着ローラ１８８に圧接することで用紙１２２に形成された画像を用紙１２２に定着する。

定着部１１８には、粒子分散液供給装置２００が設けられており、図２に示されるように、ウエブ２１０が第１ロッド２１２により定着ローラ１８８に接触するように支持されると共に、第２ロッド２１６によりウエブ２１０にテンションがかけられている。この状態で、ウエブ２１０が送出しローラ２０８と巻取りローラ２１８により矢印方向に移動している。

この粒子分散液供給装置２００では、吐出ヘッド２１４の吐出面２３０Ａ（図３参照）から粒子分散液（多数の粒子が含まれた液体）が吐出され、粒子分散液がウエブ２１０に保持されると共に、粒子分散液がウエブ２１０を浸透することで、定着ローラ１８８に粒子分散液（図２中の符号２５０）が供給される。定着ローラ１８８に供給された粒子分散液は、定着ローラ１８８が矢印方向に回転することで、用紙１２２の記録面に塗布され、結果として多数の粒子が用紙１２２の記録面に付着する。これによって、粒子が飛び散らないように用紙１２２の記録面に粒子を付着させることができる。

また、吐出ヘッド２１４と定着ローラ１８８との間にウエブ２１０を配置することで、吐出ヘッド２１４から粒子分散液を吐出する際に、液ダレの発生が抑制されると共に、定着ローラ１８８へ粒子分散液を安定して供給することができる。

さらに、図１に示されるように、定着部１１８では、定着ドラム１８４に保持された用紙１２２はインラインセンサ１９０の対向部を通過し、通過する用紙１２２上のチェックパターンや水分量、表面温度、光沢度等が計測される。

また、インラインセンサ１９０によって計測された用紙１２２は、渡し胴１９４及び搬送ベルト１９６により搬送され、排出トレイ１９２に排出される。

このようなインクジェット記録装置１では、粒子分散液供給装置２００によって、粒子が飛び散らないように用紙１２２の記録面に粒子を付着させることができ、インクジェット記録装置１内の粒子による汚染を抑制することができる。また、用紙１２２の記録面に粒子を付着させることで、用紙１２２が排出トレイ１９２に積載されたときにスタッカーブロッキングの発生を抑制することができる。

また、粒子分散液供給装置２００の吐出ヘッド２１４には、吐出駆動のためのシリンジ２４０が設けられており、安価に粒子分散液の吐出量を制御することができる。

粒子分散液供給装置２００では、元々インクジェット記録装置１に使用されている定着ローラ１８８を用いて用紙１２２の記録面に粒子分散液を塗布することで、部品点数を削減できると共に、用紙１２２への定着性能を確保することができる。

また、粒子分散液供給装置２００は、インク吐出後の用紙１２２の記録面を中間搬送部１２８の温風ヒータ（図示省略）によって乾燥させる乾燥工程の直後に配置されており、粒子の用紙１２２への埋め込み性が良い。

＜その他＞
以上、本発明の実施形態について記述したが、本発明は上記の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。

本実施形態の粒子分散液供給装置２００は、ローラの一例として定着ローラ１８８が用いられているが、これに限定されず、他のローラを用いてもよい。また、ウエブ２１０を送り出す送出しローラ２０８と、ウエブ２１０を巻き取る巻取りローラ２１８などは、本実施形態の構成に限定されず、変更可能である。

また、本実施形態の粒子分散液供給装置２００では、ウエブ２１０は矢印方向に移動する構成であるが、これに限定されず、ウエブ２１０が移動しない構成でもよい。この場合は、ウエブ２１０の粒子詰まりを抑制するためのクリーニング手段を設けることが好ましい。クリーニング手段としては、任意のタイミングでウエブ２１０の背面側から粒子を含まない液体を吐出する構成などが用いられる。

また、例えば上記実施形態では水を溶媒として使用する水性インクを用いたインクジェット方式の画像形成装置を例に挙げたが、吐出される液は画像記録・文字印刷用などのインクに限定されず、記録媒体に染み込む溶媒あるいは分散媒を使用している液体であれば種々の吐出液に応用することができる。

１ インクジェット記録装置（画像形成装置）
１２２ 用紙（記録媒体）
１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋ インクジェットヘッド（液滴吐出装置）
１８４ 定着ドラム（搬送体）
１８８ 定着ローラ（ローラ）
２００ 粒子分散液供給装置
２０２ 供給ユニット
２０８ 送出しローラ（ロール部材）
２０８Ａ 巻芯（駆動部）
２１０ ウエブ（粒子分散液浸透部材）
２１２ 第１ロッド（第１支持部材）
２１４ 吐出ヘッド（吐出装置）
２１６ 第２ロッド（第２支持部材）
２１８ 巻取りローラ（ロール部材）
２１８Ａ 巻芯（駆動部）
２３０Ａ 吐出面
２３６ ノズル孔（孔）
２４０ シリンジ
２５０ 粒子分散液

Claims (11)

1. 一定方向に回転し、搬送体により搬送される記録媒体の画像形成面に接触するローラと、
   前記記録媒体の画像形成面に接触する位置よりも前記ローラの回転方向上流側に前記ローラと対向して設けられ、液体中に多数の粒子が分散された粒子分散液を吐出する吐出装置と、
   前記吐出装置と前記ローラとの間に介在されると共に前記ローラに接触するように配置され、前記粒子分散液を保持し、かつ前記粒子分散液を浸透させることが可能な粒子分散液浸透部材と、
   を有する粒子分散液供給装置。
2. 前記吐出装置は、吐出面に形成された多数の孔から前記粒子分散液を吐出する請求項１に記載の粒子分散液供給装置。
3. 前記吐出装置の吐出駆動にシリンジが用いられている請求項１又は請求項２に記載の粒子分散液供給装置。
4. 前記吐出装置による前記粒子分散液の吐出前と吐出後のどちらかで、前記吐出装置又はクリーニング用吐出装置から前記粒子を含まない液体を前記粒子分散液浸透部材に吐出させる請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の粒子分散液供給装置。
5. 前記粒子分散液浸透部材の端部をそれぞれ巻き取る一対のロール部材と、
   前記吐出装置よりも前記ローラの回転方向下流側に設けられ、前記粒子分散液浸透部材を背面側から前記ローラに接触させるように支持する第１支持部材と、
   前記吐出装置よりも前記ローラの回転方向上流側であって前記ローラと接触しない位置に設けられ、前記粒子分散液浸透部材を支持すると共に、前記粒子分散液浸透部材に対してテンションをかけるための第２支持部材と、
   を有する請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の粒子分散液供給装置。
6. 前記ロール部材を回転させ前記粒子分散液浸透部材を巻き出す駆動部を備える請求項５に記載の粒子分散液供給装置。
7. 前記液体はシリコーンオイルであり、前記粒子は粒径が１０〜５０μｍのプラスチックである請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の粒子分散液供給装置。
8. 前記粒子分散液浸透部材の空隙ポア径が前記粒子の粒径の１〜１０倍とされている請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の粒子分散液供給装置。
9. 前記ローラの表面素材は、表面エネルギーが４０ｍＮ／ｍ以下である請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の粒子分散液供給装置。
10. 記録媒体に液滴を吐出して画像を形成する液滴吐出装置と、
    前記記録媒体を搬送する搬送体と、
    請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の粒子分散液供給装置と、
    を有すると共に、
    前記ローラは、前記液滴吐出装置による液滴吐出後の前記記録媒体を加熱して液滴を定着させる加熱ローラである画像形成装置。
11. 前記粒子分散液供給装置は、前記液滴吐出装置による液滴吐出後の前記記録媒体を乾燥させる乾燥工程の直後に配置されている請求項１０に記載の画像形成装置。

Images