JP7153235B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

従来、画像が形成される記録材に液体を付与する液体付与手段を備えた画像形成装置が知られている。

例えば、特許文献１には、給紙された用紙（記録材）が定着液塗布装置（液体付与手段）へ送られて定着液を付与され、その後、当該用紙に画像を形成する画像形成装置が開示されている。この画像形成装置は、インクジェット方式で定着液を用紙に塗布する定着液塗布装置を制御して、用紙に対し定着液を塗布するか否かを切り替える切替手段を備えている。

従来の画像形成装置によれば、記録材に対して液体を付与する場合も、液体を付与しない場合も、同じ搬送経路を用いて記録材を搬送するため、液体を付与しない場合（液体付与処理を省略できる場合）であっても、生産性を向上させることができない。

上述した課題を解決するために、本発明は、画像が形成される記録材に液体を付与する液体付与手段を備えた画像形成装置であって、前記記録材に対して前記液体を付与するか否かを判定する要否判定手段と、前記要否判定手段が前記液体を付与すると判定した場合には、前記液体付与手段を通る第一搬送経路を用いて前記記録材を搬送し、前記要否判定手段が前記液体を付与しないと判定した場合には、前記液体付与手段を通らない第二搬送経路を用いて前記記録材を搬送するように、前記記録材の搬送経路を切り替える搬送経路切替手段とを有し、前記要否判定手段は、前記記録材の種類に応じて、前記液体を付与するか否かを判定し、前記記録材の前記種類は、前記記録材の表面粗さの違いを含むことを特徴とする。

本発明によれば、記録材に対して液体を付与しない場合の生産性を向上させることができる。

実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。 同画像形成装置におけるコート液塗布装置の概略構成図。 実施形態の搬送経路切替制御に関するブロック図。 実施形態の搬送経路切替制御の流れを示すフローチャート。

以下、本発明に係る画像形成装置を、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。
なお、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。

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、コート液塗布装置２００へ搬送され、液体付与装置である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、本実施形態におけるコート液塗布装置２００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装置２００に設けられる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とのニップ部には、第一搬送経路Ａ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。

また、本実施形態においては、コート液１の粘度を変更する粘度変更手段が設けられている。コート液１の粘度を高くすれば印刷媒体Ｐへのコート液１の塗布量を増加させることができ、コート液１の粘度を低くすれば印刷媒体Ｐへのコート液１の塗布量を減少させることができる。したがって、粘度変更手段によりコート液１の粘度を変更することで、印刷媒体Ｐへのコート液１の塗布量を変更することができる。例えば、表面粗さが小さい印刷媒体Ｐに対しては、粘度変更手段によりコート液１の粘度を高めて当該印刷媒体Ｐへのコート液１の塗布量が多くなるように調整し、表面粗さが大きい印刷媒体Ｐに対しては、粘度変更手段によりコート液１の粘度を低くして印刷媒体Ｐへのコート液１の塗布量が少なくなるように調整する。これにより、表面粗さの違いによらず、どの印刷媒体Ｐにもほぼ同量のコート液１を付与することができる。

本実施形態の粘度変更手段は、コート液１の温度を変更することによりコート液１の粘度を変更する温度変更手段である。ただし、コート液１の固形分濃度を変更する手段など、他の粘度変更手段であってもよい。温度変更手段の場合、コート液１の温度を高くすればコート液１の粘度を下げることができ、コート液１の温度を低くすればコート液１の粘度を上げることができる。

図２に示すように、本実施形態の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。印刷媒体Ｐの表面粗さは、本実施形態では、図１に示すように、コート液塗布ユニット２０１よりも記録材搬送方向上流側に配置される光学センサ２１によって検出するが、当該表面粗さの取得方法はこれに限られない。例えば、ユーザー操作により入力される情報（印刷媒体Ｐの種類情報など）から印刷媒体Ｐの表面粗さを取得してもよい。

本実施形態におけるコート液塗布ユニット２０１の温度制御部７は、まず、光学センサ２１の検出結果から得られる印刷媒体Ｐの表面粗さに基づき、当該印刷媒体Ｐへのコート液塗布量が当該表面粗さに応じた適正量となるコート液１の粘度が得られる目標温度を決定する。そして、温度センサ６によって検出されるコート液１の温度が、決定した目標温度よりも低い場合には、温度制御部７は、ヒータ８によってコート液１を加熱してコート液１の温度を上昇させる。逆に、温度センサ６によって検出されるコート液１の温度が、決定した目標温度よりも高い場合には、ヒータ８を停止してコート液１の温度を下げる。このような制御を行うことで、印刷媒体Ｐへ塗布されるコート液１の温度が目標温度に制御され、これにより印刷媒体Ｐへ塗布されるコート液１の粘度は、印刷媒体Ｐへのコート液塗布量が当該印刷媒体Ｐの表面粗さに応じた適正量となるような粘度に制御される。

ここで、印刷媒体の種類によっては、コート液１を塗布しなくても、十分な定着強度が得られるものもある。このようにコート液１の塗布が不要な印刷媒体Ｐにもコート液１を塗布すると、コート液１を無駄に消費することになる。

そこで、本実施形態のコート液塗布装置２００には、図２に示すように、液体付与手段としてのコート液塗布ユニット２０１を通って乾燥部２０２を通過する第一搬送経路Ａと、コート液塗布ユニット２０１及び乾燥部２０２を通らない第二搬送経路Ｂとが形成されている。そして、給紙装置３００から給紙されてくる印刷媒体Ｐの種類に応じ、搬送経路切替手段としての切替爪１１によって、給紙装置３００から給紙されてくる印刷媒体Ｐを、第一搬送経路Ａへ送り込むか、第二搬送経路Ｂへ送り込むかを切り替える。

図３は、本実施形態の搬送経路切替制御に関するブロック図である。
本実施形態では、コート液１の塗布が必要である印刷媒体については、第一搬送経路Ａを用いて搬送されるように切替爪１１の駆動モータ１１ａを制御し、コート液１の塗布が必要でない印刷媒体については、第二搬送経路Ｂを用いて搬送されるように切替爪１１の駆動モータ１１ａを制御する。印刷媒体に対してコート液１を塗布するか否かの要否判定は、印刷媒体の種類に応じて行うことができる。本実施形態では、印刷媒体の表面粗さの違い及び印刷媒体の厚みの違いに応じて、コート液１を塗布するか否かの要否判定を行うが、これに限らず、いずれか一方の条件のみから要否判定を行ってもよいし、別の条件で要否判定を行ってもよく、コート液１を塗布するか否かの要否判定条件は適宜設定される。

印刷媒体の表面粗さについては、上述した光学センサ２１によって検出される表面粗さを用いる。一方、印刷媒体の厚みについては、例えば、給紙装置３００に設けられる搬送ローラ対３０１に備えられた紙厚センサ２２を用いて検出することができる。この紙厚センサ２２は、給紙された印刷媒体が搬送ローラ対３０１によって挟持されたときのローラ軸間距離の変位量を検知するものであるが、他の公知の紙厚検知手段を用いてもよい。また、印刷媒体の厚みは、例えば、ユーザー操作により入力される情報（印刷媒体Ｐの種類情報など）から取得してもよい。

図４は、本実施形態の搬送経路切替制御の流れを示すフローチャートである。
一般に、和紙などの凹凸紙のように表面粗さが大きな印刷媒体Ｐは、画像（トナー）の定着強度が低い傾向にある。したがって、制御部２０は、光学センサ２１からの出力信号から得られる印刷媒体Ｐの表面粗さを取得し（Ｓ１）、その表面粗さが所定の閾値を上回ると判断した場合には（Ｓ３のＹｅｓ）、切替爪１１の駆動モータ１１ａを制御して第一搬送経路Ａに切り替える（Ｓ５）。これにより、このような表面粗さが大きな印刷媒体Ｐについては、コート液塗布ユニット２０１によりコート液１が塗布され、乾燥部２０２による乾燥後に、画像形成装置本体１００へ搬送される。

また、厚みのある印刷媒体Ｐは、画像（トナー）の定着強度が低い傾向にある。したがって、制御部２０は、紙厚センサ２２からの出力信号から得られる印刷媒体Ｐの厚さを取得し（Ｓ２）、その厚さが所定の閾値を上回ると判断した場合には（Ｓ４のＹｅｓ）、切替爪１１の駆動モータ１１ａを制御して第一搬送経路Ａに切り替える（Ｓ５）。これにより、このような厚みのある印刷媒体Ｐについては、第一搬送経路Ａの搬送ローラ１２Ａ，１３Ａ，１４Ａによって搬送され、コート液塗布ユニット２０１によりコート液１が塗布され、乾燥部２０２による乾燥後に、共通搬送ローラ１５，１６により画像形成装置本体１００へと搬送される。

一方で、表面粗さが小さく、厚みも薄い印刷媒体Ｐについては、コート液１を塗布しなくても十分な定着強度が得られる。そのため、制御部２０は、表面粗さが所定の閾値以下であり、かつ、厚みが所定の閾値以下である場合には（Ｓ３のＮｏ，Ｓ４のＮｏ）、切替爪１１の駆動モータ１１ａを制御して第二搬送経路Ｂに切り替える（Ｓ６）。これにより、コート液１の塗布が不要な印刷媒体Ｐについては、第二搬送経路Ｂの搬送ローラ１２Ｂ，１３Ｂ，１４Ｂ及び共通搬送ローラ１５，１６によって搬送され、コート液塗布ユニット２０１や乾燥部２０２を通らずに、そのまま画像形成装置本体１００へ搬送される。

本実施形態によれば、コート液１の塗布が不要な印刷媒体についてはコート液１の塗布がなされず、コート液１の無駄な消費を抑制できる。

また、コート液１の塗布が不要な印刷媒体については、コート液１が塗布されないため、乾燥工程が不要である。そのため、コート液１の塗布が不要な印刷媒体が搬送される第二搬送経路Ｂは、コート液塗布ユニット２０１や乾燥部２０２を通る第一搬送経路Ａよりも、経路長を短くすることができる。そして、本実施形態の第二搬送経路Ｂは、第一搬送経路Ａよりも経路長が短くなっているため、給紙された印刷媒体Ｐを画像形成装置本体１００まで搬送するのに要する時間を短縮でき、コート液１の塗布が不要な印刷媒体についての生産性を向上させることができる。

なお、本実施形態においては、画像が形成される前の印刷媒体Ｐ等の記録材に対してコート液１等の液体を付与する例であるが、記録材に対して液体を付与するものであれば、画像が形成された後の記録材に対して液体を付与するものであっても同様である。
また、本実施形態においては、印刷媒体Ｐに対する画像（トナー）の定着強度を高める用途の液体（コート液１）を記録材へ付与する例であるが、他の用途の液体を記録材へ付与するものであっても同様である。

以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する
［第１態様］
第１態様は、画像が形成される記録材（例えば印刷媒体Ｐ）に液体（例えばコート液１）を付与する液体付与手段（例えばコート液塗布ユニット２０１）を備えた画像形成装置であって、前記記録材に対して前記液体を付与するか否かを判定する要否判定手段（例えば制御部２０）と、前記要否判定手段が前記液体を付与すると判定した場合には、前記液体付与手段を通る第一搬送経路Ａを用いて前記記録材を搬送し、前記要否判定手段が前記液体を付与しないと判定した場合には、前記液体付与手段を通らない第二搬送経路Ｂを用いて前記記録材を搬送するように、前記記録材の搬送経路を切り替える搬送経路切替手段（例えば切替爪１１）とを有することを特徴とするものである。
本態様においては、記録材に対して液体を付与するか否かを判定し、液体を付与しないと判定した記録材については、液体付与手段を通らない第二搬送経路を用いて搬送される。液体が付与される記録材を搬送する第一搬送経路は、液体付与手段の配置や、付与された液体の乾燥時間などの制約によって経路長が長く設定されるが、液体を付与しない記録材の搬送に用いる第二搬送経路は、このような制約がないため、例えば第一搬送経路よりも短い搬送経路長に設定するなど、記録材の搬送時間を短縮する構成を採用しやすい。したがって、本態様によれば、液体を付与しない記録材への画像形成を、液体を付与する記録材への画像形成よりも短い時間で実施することが可能となり、液体を付与しない記録材についての生産性を向上させることができる。

［第２態様］
第２態様は、第１態様において、前記第二搬送経路を用いて搬送される記録材の搬送経路長は、前記第一搬送経路を用いて搬送される記録材の搬送経路長よりも短いことを特徴とする。
これによれば、液体を付与しない記録材の搬送時間を短くすることができるので、液体を付与しない記録材への画像形成を、液体を付与する記録材への画像形成よりも短い時間で実施することができ、液体を付与しない記録材についての生産性を向上させることができる。

［第３態様］
第３態様は、第１又は第２態様において、前記要否判定手段は、前記記録材の種類に応じて、前記液体を付与するか否かを判定することを特徴とするものである。
これによれば、液体の付与が必要か否かの要否を適切に判定することが可能となる。

［第４態様］
第４態様は、第３態様において、前記記録材の前記種類は、前記記録材の表面粗さの違いを含むことを特徴とするものである。
これによれば、液体の付与が必要か否かの要否を、比較的簡易に判定することが可能となる。

［第５態様］
第５態様は、第３又は第４態様において、前記記録材の前記種類は、前記記録材の厚さの違いを含むことを特徴とするものである。
これによれば、液体の付与が必要か否かの要否を、比較的簡易に判定することが可能となる。

［第６態様］
第６態様は、第１乃至第５態様のいずれかにおいて、前記第一搬送経路及び前記第二搬送経路を通った記録材は、同じ画像形成部（例えば画像形成装置本体１００）へと搬送されることを特徴とするものである。
これによれば、画像形成部によって画像が形成される前の記録材に対して液体を付与する構成において、液体の無駄な消費を抑制できる。

１ ：コート液
２ ：スクイーズローラ
３ ：塗布ローラ
４ ：加圧ローラ
１１ ：切替爪
１１ａ：駆動モータ
２０ ：制御部
２１ ：光学センサ
２２ ：紙厚センサ
１００：画像形成装置本体
１０１：トナー像形成部
１０２：中間転写ベルト
１０４：定着装置
１０５：排紙トレイ
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
３０１：搬送ローラ対
Ａ ：第一搬送経路
Ｂ ：第二搬送経路
Ｐ ：印刷媒体

特開２０１２－１８９６３９号公報

Claims (5)

1. 画像が形成される記録材に液体を付与する液体付与手段を備えた画像形成装置であって、
   前記記録材に対して前記液体を付与するか否かを判定する要否判定手段と、
   前記要否判定手段が前記液体を付与すると判定した場合には、前記液体付与手段を通る第一搬送経路を用いて前記記録材を搬送し、前記要否判定手段が前記液体を付与しないと判定した場合には、前記液体付与手段を通らない第二搬送経路を用いて前記記録材を搬送するように、前記記録材の搬送経路を切り替える搬送経路切替手段とを有し、
   前記要否判定手段は、前記記録材の種類に応じて、前記液体を付与するか否かを判定し、
   前記記録材の前記種類は、前記記録材の表面粗さの違いを含む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、
   前記記録材の前記種類は、前記記録材の厚さの違いを含むことを特徴とする画像形成装置。
3. 画像が形成される記録材に液体を付与する液体付与手段を備えた画像形成装置であって、
   前記記録材に対して前記液体を付与するか否かを判定する要否判定手段と、
   前記要否判定手段が前記液体を付与すると判定した場合には、前記液体付与手段を通る第一搬送経路を用いて前記記録材を搬送し、前記要否判定手段が前記液体を付与しないと判定した場合には、前記液体付与手段を通らない第二搬送経路を用いて前記記録材を搬送するように、前記記録材の搬送経路を切り替える搬送経路切替手段とを有し、
   前記要否判定手段は、前記記録材の種類に応じて、前記液体を付与するか否かを判定し、
   前記記録材の前記種類は、前記記録材の厚さの違いを含むことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
   前記第二搬送経路を用いて搬送される記録材の搬送経路長は、前記第一搬送経路を用いて搬送される記録材の搬送経路長よりも短いことを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
   前記第一搬送経路及び前記第二搬送経路を通った記録材は、同じ画像形成部へと搬送されることを特徴とする画像形成装置。

Images