JP5182084B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は画像形成装置に関する。

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。

そこで、本出願人は、既に、処理液を泡状にした泡を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。

ところが、被記録媒体などに塗布するときに生成した泡は、被記録媒体への印字動作終了後は泡の移動経路（搬送経路など）で余剰泡（塗布されずに残る泡）が発生することになる。この余剰泡は、次の塗布までの間に消泡して液化（元の処理液の状態に戻ること）してしまう場合がある。

このように液化した処理液が泡の移動経路中に存在すると、次の泡生成時に発生された泡と液化した液とが混合し、所望のかさ密度の泡が得られなくなってしまう（「液：空気」の比率が所望の値にならなくなる。）という新たな課題が顕現した。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、安定した泡の生成を行うことができ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、
前記泡を発生する泡発生手段と、
前記泡を前記被記録媒体又は前記被記録媒体との間に配置される中間部材に前記泡を塗布する塗布手段と、
前記泡を前記塗布手段に供給する泡供給口部と、
前記泡発生手段から前記泡供給口部までの前記泡が移動する泡移動経路と、を有し、
前記泡発生手段に対して前記泡供給口部は高さ方向で上方に配置され、
前記泡移動経路の少なくとも一部が斜めに設けられている
構成とした。

ここで、前記泡移動経路には前記泡の泡径を上流側よりも下流側で小さくする泡微細化手段が設けられ、前記泡移動経路の斜めに設けられた部分は前記泡微細化手段よりも上流側に設けられている構成とできる。

また、前記泡移動経路の斜めに設けられた部分に通じて前記泡の液化で生じた液を回収する液回収手段が設けられている構成とできる。

この場合、前記液回収手段は前記泡移動経路に外部から通じている構成とできる。また、前記液回収手段は前記泡移動経路を形成する部材内に設けられた液回収経路である構成とできる。

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によれば、消泡して液化した液が自然逆流して次の泡生成時への影響を低減でき、泡の生成を安定して行うことができる。

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、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に泡を塗布する泡塗布装置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により、用紙を１枚ずつ分離して下流に搬送する給紙ローラ１３２ａと分離ローラ１３２ｂとで構成される給紙部１３２に送り出される。

給紙部１３２で一枚に分離された用紙１００は、搬送経路１３３を経由して中間搬送ローラ対１３４に搬送され、中間搬送ローラ対１３４により搬送経路１３５を経由して、泡塗布装置２００の泡塗布部材である泡塗布ローラ２３２と泡塗布ローラ２１２に圧接している泡加圧ローラ２３５との間を搬送され、このとき泡２１０が塗布されて、搬送ベルト１０２上に送り込まれて保持される。

そして、泡塗布装置２００で塗布された泡２１０は速乾して、用紙１００は搬送ベルト１０２の周回移動によって搬送され、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から泡２１０ａを発生する泡発生手段としての詳細は後述する泡発生部２０５と、泡発生部２０５で発生された泡２１０ａが移動する泡移動経路である泡供給経路２０６と、泡供給経路２０６を移動する泡２１０ａを泡微細化手段であるせん断部材（例えばメッシュ部材や多孔質部材）２４１ａ、２４１ｂ、２４１ｃで複数回せん断して順次径の小さな泡２１０ｂ、２１０ｃ、２１０を生成する泡生成部２０７と、泡生成部２０７で生成された泡２１０を用紙幅方向に延展する泡供給口部２５１を有する延展部材２５０と、泡２１０を被記録媒体（用紙１００）に塗布する塗布手段である泡塗布部２０８とを備えている。

泡塗布部２０８は、泡塗布ローラ２３２と、泡塗布ローラ２３２に対向する搬送ローラ２３３と、泡塗布ローラ２３２と泡搬送ローラ２３３との間で形成される泡貯留部２３７と、泡塗布ローラ２３２に対向する泡加圧ローラ２３５とを有し、泡供給口部２５１から供給される泡２１０を泡貯留部２３７に貯留して、泡塗布ローラ２３２と泡搬送ローラ２３３が矢示方向に回転することにより、泡２１０が泡塗布ローラ２３２と泡搬送ローラ２３３との間の僅かな隙間を通過して泡塗布ローラ２３２の表面に担持されて、用紙１００に転写（塗布）される。

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。

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。

また、泡２１０としては、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。

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。

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為、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。 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。

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。

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のである。

ところで、この画像形成装置においては、被記録媒体に塗布するときに生成した泡は被記録媒体への印字動作終了後は泡移動経路上で余剰泡（塗布されずに残る泡）として残るが、この余剰となった泡は次の印字（塗布）までの時間で消泡し液化してしまう場合がある。このように、泡移動経路（泡搬送経路）上に液化した処理液が存在すると、次の泡生成時に生成された泡と液化して残っている液とが混合し、上述したような所望のかさ密度の泡が得られなくなってしまうことになる。

そこで、この画像形成装置に適用した本発明に係る泡塗布装置の第１実施形態について図２の模式的説明図を参照して説明する。
まず、泡発生部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２２０と、容器２２０内の処理液２０１に気体供給路２２３を介して気体２２２を供給する気体供給手段２２１とを備えている。なお、図１に示すように、容器２２０内には仕切り部材２２５が設けられ、仕切り部材２２５で仕切られる室内に検知電極ピン部材などから構成される液面検知センサ２２６を配置している。

この泡発生部２０５においては、気体２２２が供給されることで処理液２０１から泡２１０ａが発生し、気体２２２を供給して泡２１０ａが発生（生成）しているときには泡２１０ａが自身の堆積力（堆積の方向は垂直方向に限らない。）と導入される気体２２２の流れで泡供給経路２０６内を移動し（搬送され）、気体２２２の供給を停止することで、泡２１０ａ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（又は気体の流れを併せたもの）で生成された泡が移動することで、泡搬送の構成が簡単になる。

そして、この泡生成部２０５に対して、泡塗布部２０８に泡２１０を供給する泡延展部２５０の泡供給口部２５１を、高さ方向で上方に配置し、泡発生部２０５から泡供給口部２５１までの泡移動経路である泡供給経路部材２７１で形成される泡供給経路２０６を斜めに設けている。なお、泡微細化手段であるせん断部材２４１は１つのみ図示し、泡２１０ａから泡２１０が生成されるものとしている。また、泡延展部２５０も泡供給経路２０６に続いて泡供給口部２５１を含めて斜め上方を向いて配置（又は形成）されている。

このように構成したので、例えば画像印字ジョブ（印刷）が終了すると共に泡塗布部２０８による塗布動作が終わると、泡発生部２０５への気体２２２の送り込みを停止して泡２１０ａの発生を停止し泡２１０を生成する泡生成動作も終了する。泡発生（生成）動作を停止しても、図３に示すように、泡供給経路２０６内には泡２１０ｅや泡２１０が残っており、残った泡は時間とともに消泡して液化する（図中、消泡した泡を破線図示の「泡２１０ｅ」で表記し、液化した状態を「処理液２０１ｅ」で表記している。）。

このとき、泡供給経路２０６は上下方向で斜めに配置されているので、液化で生じた処理液２０１ｅは泡供給経路２０６の下側内面に沿って自然に泡発生部２０５に向かって逆流し、次の泡生成時に泡供給経路２０６内に残る処理液２０１ａｅが低減する。これにより、次の印刷動作のための泡生成時に処理液２０１ｅによってかさ密度が低減することが防止され、安定して所望のかさ密度の泡を生成できるようになる。

このように、泡発生手段から泡供給手段までの泡移動経路の少なくとも一部が斜めに設けられていることで、消泡して液化した液が自然逆流して次の泡生成時への影響を低減でき、泡の生成を安定して行うことができる。

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４の模式的説明図を参照して説明する。
ここでは、泡延展部２５０の泡供給口部２５１近傍部分のみ下向きに設けているが、泡供給口部２５１までの部分は泡供給経路２０６と同様に斜め上方を向いて配置又は形成されている。

この場合、残泡が消泡しても下向きになっているのが泡供給口部２５１近傍のみであるので、液化した処理液２０１ｅは少量が泡塗布部２０８へと流れるだけで、大半は前記第１実施形態と同様に泡発生部２０５側に向けて自然逆流する。

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５の模式的説明図を参照して説明する。
ここでは、泡発生部２０５から泡供給口部２５１までの泡供給経路２０６を全体としては斜め上向きとして、泡供給経路２０６中の一部に一旦斜め下向きになった後に斜め上向きになる部分（液集部）２６１を設け、この液集部２６１の底部に外部から通じて液集部２６１の底部に集まる液化した処理液２０１ｅを外部に導く液回収経路２６２を設けている。液回収経路２６２は回収タンクや泡発生部２０５の容器２２０に通じている。また、液回収経路２６２（又は液集部２６１の底部）には開閉弁２６３が設けられている。

これにより、通常の泡塗布時には開閉弁２６３を閉じて泡回収経路２６２を閉じ、印刷動作停止などにより泡発生、泡生成を停止するときには開閉弁２６３を開き、液集部２６１の底部に集まる液化した処理液２０１ｅを、液回収経路２６２を通じて外部に導き、泡生成部２０５あるいは図示しない回収タンクへ排出するようにしている。

また、泡微細化手段であるせん断部材２４１として用いるメッシュ状部材は、これを泡が通過することによって泡を微細化するものであるが、液に対して抵抗があるため、液化した処理液は自然にはせん断部材２４１を通過しにくい。そこで、せん断部材２４１の下流側（泡移動方向において）に液集部２６１を設けることによって、微細化手段（せん断部材）よりも上流側の液化した処理液２０１ｅを回収することができる。

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６の模式的説明図及び図７の斜視説明図を参照して説明する。
ここでは、泡移動経路である泡供給経路２０６内に微細化手段であるせん断部材２４１ａを設け、泡延展部材２５０の泡供給口部２５１の近傍に微細化手段であるせん断部材２４１ｂを設けている。この微細化手段２４１ｂを泡供給口部２５１近傍に設けることで、液化した処理液が自然逆流しやすくなっている。

また、上流側のせん断部材２４１ａを目の粗いメッシュ部材とし、下流側のせん断部材２４１ｂを目の細かいメッシュ部材とする構成とすることで、泡のさらなる微細化が行える。なお、微細化手段は複数でなくても良いが、この場合も微細化手段は泡供給口部２５１近傍に配置することが好ましい。

次に、本発明に係る泡塗布装置の第５実施形態について図８の模式的説明図を参照して説明する。
ここでは、泡移動経路である泡供給経路２０６を形成する泡供給経路部材２７１内を上下方向で分ける隔壁部材２４２を設けて、泡供給経路２０６と泡回収経路２４３とを形成している。隔壁部材２４２には泡供給経路２０６と泡回収経路２４３を通じる複数の穴２４４が設けられている。

これにより、泡供給経路２０６内で消泡し液化した処理液２０１ｅは穴２４４を通って液回収経路２４３に流入し、液回収経路２４２を自然に流れて泡発生部２０５に戻されるため、処理液２０１eと泡２１０ａの接触機会を減らすことができ、泡を再度生成した時のかさ密度への影響を抑えることができる。すなわち、生成した処理液２０１ｅは泡発生部２０５へと流れるが、泡生成の停止時間が短時間の場合、処理液２０１ｅの流れた後の壁面は濡れた状態となり、泡の再生成時にこの残液が泡のかさ密度に悪影響を及ぼすことが考えられる。そこで本実施例では、液回収径路２４２と泡供給径路２０６を分けることで、再度泡を生成した場合であっても泡が濡れた壁面と接触する機会を減らし、かさ密度の安定化を実現している。

さらに、このとき、液回収経路２４２の出口２４５を泡発生部２０５の容器２２０の下部（処理液部分）へ繋げることで、次の泡生成時で泡を発生した時、泡が液回収経路２４３内に入りにくくなる。

また、この実施形態で、図９に示すように、液回収経路２４３をせん断部材２４１の下流側まで設けることもできる。つまり、液化した処理液はメッシュ部材で構成したせん断部材（微細化手段）２４１を通過しにくいので、液回収経路２４３をせん断部材２４１の下流側まで延設けることで、せん断部材２４１の下流側で液化した処理液も確実に回収することができる。

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。

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１０及び図１１を参照して説明する。なお、図１０及び図１１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１０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１１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１０（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１０（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１１（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１１（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。

本発明に係る画像形成装置の一例を示す全体構成図である。 本発明に係る泡塗布装置の第１実施形態を示す要部模式的説明図である。 同実施形態の作用説明に供する要部模式的説明図である。 本発明に係る泡塗布装置の第２実施形態を示す要部模式的説明図である。 本発明に係る泡塗布装置の第３実施形態を示す要部模式的説明図である。 本発明に係る泡塗布装置の第４実施形態を示す要部模式的説明図である。 同実施形態を示す要部斜視説明図である。 本発明に係る泡塗布装置の第５実施形態を示す要部模式的説明図である。 同実施形態の他の例を示す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…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…泡発生部
２０６…泡供給経路（泡移動経路）
２０７…泡生成部
２０８…泡塗布部
２３２…泡塗布ローラ
２３３…泡搬送ローラ
２３５…泡加圧ローラ
２５０…泡延展部材
２５１…泡供給口部

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、
   前記泡を発生する泡発生手段と、
   前記泡を前記被記録媒体又は前記被記録媒体との間に配置される中間部材に塗布する塗布手段と、
   前記泡を前記塗布手段に供給する泡供給口部と、
   前記泡発生手段から前記泡供給口部までの前記泡が移動する泡移動経路と、を有し、
   前記泡発生手段に対して前記泡供給口部は高さ方向で上方に配置され、
   前記泡移動経路の少なくとも一部が斜めに設けられている
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記泡移動経路には前記泡の泡径を上流側よりも下流側で小さくする泡微細化手段が設けられ、前記泡移動経路の斜めに設けられた部分は前記泡微細化手段よりも上流側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記泡移動経路の斜めに設けられた部分に通じて前記泡の液化で生じた液を回収する液回収手段が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記液回収手段は前記泡移動経路に外部から通じていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記液回収手段は前記泡移動経路を形成する部材内に設けられた液回収経路であることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。

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