JP2021001980A - 液体付与装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録媒体の先端部で液体の付与量を従来に比して安定させることができる液体付与装置を提供する。【解決手段】液体を表面に担持する液体担持部材４と、対向部材３とを有し、液体担持部材４と対向部材３とで挟んだシートＰに液体を付与する液体付与装置において、液体担持部材３と対向部材４との間のニップ部Ｎに対する、シートＰの先端縁Ｐａの進入が先端縁Ｐａの方向で部分的に開始されるようにした。例えば、液体担持部材３と対向部材４の少なくとも一方を、長手方向がシートＰの先端縁Ｐａに対して０度以外の角度を持つよう傾斜させて配置した。【選択図】図３

Description

本発明は、液体付与装置及び画像形成装置に関するものである。

従来、液体を表面に担持する液体担持部材と、対向部材とを有し、前記液体担持部材と前記対向部材とで挟んだシートに液体を付与する液体付与装置が知られている。
例えば、特許文献１には、画像形成装置に適用される液体付与装置であって、定着装置による加熱でのトナー像定着を促進させる処理液をトナー像転写前の記録媒体に塗布するものが記載されている。

ところが、記録媒体の先端部で液体の付与量が安定しないという課題が残されていた。

本発明は、上記課題を解決するため、液体を表面に担持する液体担持部材と、対向部材とを有し、前記液体担持部材と前記対向部材とで挟んだシートに液体を付与する液体付与装置において、前記液体担持部材と前記対向部材との間のニップ部に対する、前記シートの先端縁の進入が前記先端縁方向で部分的に開始されるようにしたことを特徴とする。

本発明によれば、記録媒体の先端部で液体の付与量を従来に比して安定させることができる。

本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。 コート液塗布ユニット２０１の概略構成図。 構成例１の説明図。 構成例２の説明図。 構成例３の説明図。

以下、本発明に係る液体付与装置を、電子写真方式の画像形成装置に適用した一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
図中の符号「Ｙ」、「Ｃ」、「Ｍ」、「Ｋ」は、それぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色用の部材であることを示すものである。また、記録材である紙などの印刷媒体Ｐの搬送経路を破線で示す。

給紙装置３００から給紙された印刷媒体Ｐは、液体付与装置としてのコート液塗布装置２００へ搬送され、コート液塗布ユニット２０１により印刷媒体Ｐの表面に液体であるコート液が塗布によって付与される。なお、液体付与方法は、塗布に限らず、他の方法であってもよい。塗布されたコート液は、乾燥部２０２で熱によって乾燥された後、画像形成装置本体１００へ搬送される。

画像形成装置本体１００は、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色のトナー像をそれぞれ生成するための４つのトナー像形成部１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｋを備えている。これらのトナー像形成部１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｋは、画像形成物質として、互いに異なる色のＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっているので、以下、使用するトナーの色を示す符号Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、適宜省略して説明する。

画像形成装置本体１００は、４つのトナー像形成部１０１の下方に、中間転写体である中間転写ベルト１０２を備える。転写手段である中間転写ユニット１０３は、複数の張架ローラによって中間転写ベルト１０２を張架しながら無端移動させる。中間転写ユニット１０３の下方には、定着手段である定着装置１０４を備える。定着装置１０４によりトナー画像を定着された印刷媒体Ｐは、最終的に排紙トレイ１０５へ搬送される。

図２は、コート液塗布ユニット２０１の概略構成図である。
印刷媒体の種類によっては、所定の定着強度を得られないために画像形成が行えないか、画像形成速度を遅くして定着装置での定着処理に時間をかけ、より多くの熱によって定着処理を行うことで所定の定着強度を得るといった場合があった。本実施形態では、このような印刷媒体にも対応できるように、定着処理前の印刷媒体（本実施形態では画像が形成される前（画像が転写される前）の印刷媒体）に対し、画像（トナー）の定着強度を高めるためのコート液を付与することで、所定の定着強度を得る。

本実施形態のコート液塗布ユニット２０１は、タンクに入ったコート液１を、回転駆動するスクイーズローラ２によって汲み上げて、塗布ローラ３上に供給する。塗布ローラ３と加圧ローラ４とのニップ部（加圧ニップ部）には、搬送経路５を搬送されてくる印刷媒体Ｐが通過し、その際に、塗布ローラ３上のコート液１が印刷媒体Ｐに塗布（付与）される。

図２に示すコート液塗布ユニット２０１は、コート液１の温度を検出する温度センサ６と、コート液１を加熱する加熱手段としてのヒータ８と、印刷媒体Ｐの表面粗さ及び温度センサ６の検出結果に基づいてヒータ８を制御する温度制御部７とを備えている。コート液塗布ユニット２０１よりも搬送経路５の上流側に配置されているのが表面粗さを検出するための光学センサ１０である。また、温度制御部７で制御される冷却ファン１１も備えている。この冷却ファン１１は、コート液１のタンクに設けられたヒートシンク９に対して送風を行う。

従来のこの主のコート液塗布ユニットでは印刷媒体Ｐの先端部の塗布量が安定しないという課題があった。鋭意研究の結果次のことがわかった。すなわち、図２に示すように、スクイーズローラ２と塗布ローラ３のスクイーズローラ２による液供給側の表面対向部には液溜まり１ａが形成され、この液溜まり１ａにより塗布ローラ３での印刷媒体へのコート液塗布量が一定量に管理される。対象となる印刷媒体が、塗布ローラ３と加圧ローラ４で構成されたニップ部へ突入することにより衝撃が発生すると、液溜まり１ａが振動することによって一時的にコート液１の塗布ローラ３への供給量が変化することがある。この供給量が変化し、コート液１の特に印刷媒体先端部への塗布量が変化していたのである。この塗布量が変化すると定着性能が不安定となり、色調の変化など画質の低下が発生する。

そこで、本実施形態においては、印刷媒体先端部における塗布量を均一にするため、塗布ローラ３と加圧ローラ４との間のニップ部に対する、印刷媒体の先端縁の進入が先端縁方向で部分的に開始されるようにした。これにより、コート液を塗布するためのニップ部に対し、印刷媒体の先端縁が角度を持って漸次進入することで、ニップ部への印刷媒体突入時の衝撃を低減することができ、印刷媒体先端部において塗布量が変化する現象を回避し、コート液の塗布量を均一にできる。

なお、ニップ部への印刷媒体の突入による衝撃は、印刷媒体進入時にニップ圧を軽減したり、ローラを離間させたりすることによっても緩和できるが、このためには、例えば加圧ローラ４の移動制御を行うことが必要になり、そのための動作時間の確保が必要である。よって、高速化をする上での制約になるとともに、機構追加によって装置の大型化も招く。これに対し、本実施形態では、塗布ローラ３と加圧ローラ４の少なくとも一方を、長手方向が印刷媒体の先端縁に対して角度を持つよう傾斜させて配置するという比較的安価かつ簡易な機構で、衝撃を緩和できる。無論、大型化などが許される場合には、印刷媒体進入時にニップ圧を軽減等の制御を併用することは可能である。

［構成例１］
図３はその構成例（構成例１という。）の説明図である。この構成例１は、互いに平行な塗布ローラ３と加圧ローラ４の図中ハッチングで示す加圧ニップ部Ｎの中心線Ｎａを、印刷媒体Ｐの搬送方向Ａに対して９０°以外の角度を持たせた配置にしたものである。このような配置にするための具体的な方法は、塗布ローラ３と加圧ローラ４を互いに平行になるように配置されたコート液塗布ユニット２０１を、これを収容するコート液塗布装置２００（図１）内で、印刷媒体Ｐの平面視における搬送方向Ａに対して９０°以外の角度を持つように傾けて配置すればよい。これに代え、コート液塗布ユニット２０１内で、対外に平行な塗布ローラ３と加圧ローラ４とを印刷媒体Ｐの平面視における搬送方向Ａに対して９０°以外の角度を持つように傾けて配置してもよい。

以上の配置の具体的な方法は印刷媒体Ｐの平面視における搬送方向Ａが、図１において破線で示す印刷媒体Ｐの搬送経路が、給紙装置３００、及び、コート液塗布装置２００、画像形成装置本体１００で、平面視した場合に同一の幅領域内をストレートに搬送されている前提である。この前提とは異なり、コート液塗布装置２００内で印刷媒体Ｐの平面視における搬送方向Ａを、上記ストレートに対し角度をもった搬送方向にすれば、コート液塗布ユニット２０１側が従来と同様の配置であっても、構成例１の配置を実現できる。また、上記前提どおりのストレート搬送で、しかも、コート液塗布ユニット２０１側も従来と同様の配置とし、コート液塗布ユニット２０１を通過するときの印刷媒体Ｐの先端縁Ｐａが搬送方向Ａに対して９０°以外の角度を持つようにスキュウ手段を設けて傾斜させて搬送させるようにしてもよい。そして、これらを具体的な方法を組み合わせて上記配置を実現してもよい。

［構成例２］
図４は他の構成例（構成例２という。）の説明図である。この構成例２は、塗布ローラ３または加圧ローラ４の回転中心軸を、印刷媒体Ｐの平面視における搬送方向Ａに対して９０°以外の角度を持たせた配置にして塗布ローラ３と加圧ローラ４の加圧ニップ部Ｎの中心線Ｎａを、印刷媒体Ｐの平面視における搬送方向Ａに対して９０°以外の角度を持たせた配置にしたものである。図４で図示した例では加圧ローラ４の方が搬送方向Ａに対して９０°以外の角度を持たせた配置である。加圧ローラ４は搬送方向Ａに対して９０°の角度（垂直）にし、塗布ローラ３の方を搬送方向Ａに対して９０°以外の角度を持つようにしてもよい。

［構成例３］
図５は更に他の構成例（構成例３という。）の説明図である。この構成例３は、塗布ローラ３と加圧ローラ４のいずれの回転中心軸３ａ、４ａも、印刷媒体Ｐの平面視おける搬送方向Ａに対して９０°以外の互いに異なる角度を持たせた配置にしたものである。図示の例では互いに向きが異なる角度を持たせている。この図示の例とは異なり、同じ向きに互いに異なる角度で傾斜させることにより、加圧ニップ部Ｎの中心線Ｎａを、印刷媒体Ｐの平面視における搬送方向Ａに対して９０°以外の角度を持たせた配置にできる。

なお、塗布ローラ３や加圧ローラ４の少なくとも一方の表面部が弾性体で構成されていたり、ローラ軸が撓むことかできたりすることによって、両ローラ軸間に角度をもち何れかのローラの回転中心軸に対して加圧ニップ部Ｎの中心線Ｎａが角度持つ場合であっても、その中心線Ｎａが印刷媒体Ｐの平面視における搬送方向Ａに対して９０°の角度（垂直）になる配置は可能である。仮にこのような配置の場合であっても、加圧ニップ部Ｎの印刷媒体Ｐ進入側の縁形状が曲線形状になる。よって、加圧ニップ部Ｎへ印刷媒体Ｐの先端縁Ｐａが漸次進入するようにできる。

［構成例４］
以上の各構成例は、塗布ローラ３と加圧ローラ４との間のニップ部に対する、印刷媒体の先端縁の進入が先端縁方向で部分的に開始されるようにするため、傾斜配置を採用したものである。傾斜配置に代え、あるいは加えて、塗布ローラ３と加圧ローラ４の少なくとも一方の形状として次のような形状を採用してもよい。すなわち、中太の太鼓形状（シート幅方向中央は平坦で両端部のみ外側小径のテーパがあるローラ形状を含む）や中細の鼓形状（シート幅方向中央は平坦で両端部のみ外側大径のテーパがあるローラ形状を含む）である。これによっても、塗布ローラ３と加圧ローラ４との間のニップ部に対する、印刷媒体の先端縁の進入が先端縁方向で部分的に開始されるようにできる。

本実施形態では、印刷媒体先端部における塗布量を均一にするため、液体担持部材と対向部材との間のニップ部に対する、前記シートの先端縁の進入が前記先端縁方向で部分的に開始されるようにしたが、印刷媒体の腰が強く、印刷媒体の先端縁が液体担持部材と対向部材のうち先に接触する方と接触した際の衝撃によって塗布量を変化させる場合には、前記液体担持部材と、前記対向部材の少なくとも一方に対する、前記シートの先端縁の接触が前記先端縁方向で部分的に開始されるようにしてもよい。このためにも、構成例１〜４の構成を採用できる。

本実施形態では、電子写真方式の画像形成装置を例に挙げて説明するが、インクジェット方式などの他の方式の画像形成装置であってもよい。インクジェット方式の画像形成装置では、例えば特許文献２に記載されているように、インク画像の滲みを抑制して高画質化するための処理液を記録媒体に付与する液体付与装置が用いられる。

以上の実施形態は画像形成装置の液体付与装置に関するものであるが、本発明は他の装置用の液体付与装置にも適用できる。

１ ：コート液
１ａ ：液溜まり
２ ：スクイーズローラ
３ ：塗布ローラ
３ａ ：回転中心軸
４ ：加圧ローラ
４ａ ：回転中心軸
５ ：搬送経路
１００ ：画像形成装置本体
２００ ：コート液塗布装置
２０１ ：コート液塗布ユニット
２０２ ：乾燥部
３００ ：給紙装置
Ａ ：搬送方向
Ｎ ：加圧ニップ部
Ｎａ ：中心線
Ｐ ：印刷媒体
Ｐａ ：先端縁

特開２０１２−１８９６３９号公報 特開２０１６−５２７４０号公報

Claims (7)

1. 液体を表面に担持する液体担持部材と、対向部材とを有し、前記液体担持部材と前記対向部材とで挟んだシートに液体を付与する液体付与装置において、
   前記液体担持部材と前記対向部材との間のニップ部に対する、前記シートの先端縁の進入が前記先端縁の方向で部分的に開始されるようにしたことを特徴とする液体付与装置。
2. 液体を表面に担持する液体担持部材と、対向部材とを有し、前記液体担持部材と前記対向部材とで挟んだシートに液体を付与する液体付与装置において、
   前記液体担持部材と、前記対向部材の少なくとも一方に対する、前記シートの先端縁の接触が前記先端縁の方向で部分的に開始されるようにしたことを特徴とする液体付与装置。
3. 前記液体担持部材と前記対向部材の少なくとも一方を、長手方向が前記シートの先端縁に対して０度以外の角度を持つよう傾斜させて配置した請求項１又は２の液体付与装置。
4. 前記液体担持部材と前記対向部材を、長手方向が前記シートの先端縁に対して互いに異なる向きに０度以外の角度を持つよう傾斜させて配置した請求項３の液体付与装置。
5. 請求項１乃至４の何れか一の液体付与装置を備えた画像形成装置。
6. 液体を表面に担持する液体担持部材と、対向部材とを有し、前記液体担持部材と前記対向部材とで挟んだシートに液体を付与する液体付与装置を備えた画像形成装置において、
   前記液体担持部材と前記対向部材との間のニップ部に対する、前記シートの先端縁の進入が前記先端縁の方向で部分的に開始されるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
7. 液体を表面に担持する液体担持部材と、対向部材とを有し、前記液体担持部材と前記対向部材とで挟んだシートに液体を付与する液体付与装置を備えた画像形成装置において、
   前記液体担持部材と、前記対向部材の少なくとも一方に対する、前記シートの先端縁の接触が前記先端縁の方向で部分的に開始されるようにしたことを特徴とする画像形成装置。

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