JP5075300B2 - 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、これらの複合機等の画像形成装置として、例えば、記録液の液滴を吐出する液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッドを用いて、被記録媒体（以下「用紙」ともいうが材質を限定するものではなく、また、媒体、記録媒体、転写材、記録紙なども同義で使用する。）を搬送しながら、液滴を用紙に付着させて画像形成（記録、印刷、印写、印字も同義語で用いる。）を行うものがある。

なお、「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滴を着弾させ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をも意味する。また、記録液とは、インクに限るものではなく、上記の意味での画像形成を行うことができる、吐出時に液滴化するものであればよい。

このような液体吐出方式の画像形成装置においては、色材を含む記録液（以下「インク」という。）を液滴化して画像形成を行うために、液滴で形成さえ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印字前又は印字後に加熱手段を用いて滲み防止、印字後のインク乾燥を促進することが行われる。
特開平８−３２３９７７号公報

また、特許文献２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３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することが行われる。
特開２００２−１３７３７８号公報 特開２００５−１３８５０２号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載のように加熱装置を備えるのでは、装置の電力消費が大きくなるという課題がある。また、特許文献２、３に記載のように塗布ローラや液体吐出ヘッドで前処理液を塗布するのでは、塗布ムラが発生するとともに、更に液体のために用紙上でインクと反応後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。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、液体を塗布する場合の塗布ムラを低減し、塗布された液体の速乾性を向上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、
液滴を吐出する記録ヘッドを備えて被記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、
前記被記録媒体に対して被記録媒体表面に塗布することで被記録媒体表面を改質する泡を塗布する泡塗布手段を備え、
前記泡状液体塗布手段は、
泡状態にすることが可能な液体を収容する容器と、
この容器から供給される前記液体から被記録媒体に塗布される泡径より大きな泡径の泡を生成する第１の泡生成手段と、
この第１の泡生成手段で生成された泡から更に被記録媒体に塗布される泡径の泡を生成する第２の泡生成手段と、
この第２の泡生成手段で生成された泡を前記被記録媒体に塗布する塗布手段と、を備えている
構成とした。

本発明に係る画像形成装置によれば、液体を泡にして塗布することで塗布の均一性を図れ、速乾性も得られる。

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（以下「泡状液体」という。）を被塗布部材に塗布する装置（以下「泡状液体塗布装置」という。）及びその方法の第１実施形態について図１を参照して説明する。なお、図１は同装置の構成を示す模式的説明図である。
この泡状液体塗布装置は、泡状になることが可能の液体１を収容する容器１０と、容器１０から送られてくる液体１から所要の泡径の泡状態の液体（以下「泡状液体」という。）を生成しながら搬送する泡状液体生成手段である泡状液体生成搬送手段１１と、泡状液体生成搬送手段１１から送り込まれてきた上記泡状液体を被塗布部材に塗布する塗布手段である塗布ローラ１２と、泡状液体生成搬送手段１１から塗布ローラ１２に対して必要分の泡状液体を塗布するために泡状液体の移動を通過／遮蔽する（供給路を開閉する）開閉手段１３と、塗布ローラ１２に対する塗布分以外の余った泡状液体を回収する回収手段である泡状液体回収手段１４とを備えている。なお、開閉手段１３は泡状液体生成搬送手段１１の一部になっていてもよい。

泡状液体生成搬送手段１１は、容器１０から泡状液体になり得る液体１を網目状の取入口２１から供給されることで、所要の泡径よりもかなり大きな泡径の泡状液体を生成する。この泡状液体生成搬送手段１１内には、図２に示すように、スクリュー状の撹拌羽２２ａを有する撹拌搬送部材２２を単数又は複数備え、この攪拌搬送部材２２を回転させることで、泡状液体を撹拌して、気体を巻込ませつつせん断力を加えて所要の細かい泡径の泡状液体を生成しながら塗布ローラ１２側に向かって搬送を行い、更に網目状の部材で形成されている塗布口２３で泡径を細かくして、所要径の泡状液体２を塗布ローラ１２の周面に供給する。

塗布ローラ１２は、泡状液体生成搬送手段１１の塗布口２３から供給される泡状液体２が周面に転移されて、矢示方向への回転によって泡状液体２を移動させながら図示しない被塗布部材上に泡状液体２を塗布する。なお、塗布ローラ１２に直接泡状液体を転移させる代わりに、塗布ローラ１２と塗布口２３との間に１又は複数の中間転移ローラを配置し、中間転移ローラに塗布口２３から泡状液体を転移させ、更に中間転移ローラを介して塗布ローラ１２に泡状液体を転移させる構成とすることもできる。

開閉手段１３は、泡状液体生成搬送手段１１の塗布口２３を開閉するように例えば矢示方向に昇降可能に配置され、塗布ローラ１２へ泡状液体２を塗布する（供給する）ときのみ上昇して塗布口２３を開口する。

回収手段１４は、泡状液体生成搬送手段１１の下面を形成する複数の穴２５ａが形成された仕切り部材２５を有し、開閉手段１４が閉じた後泡状液体生成搬送手段１１で生成、搬送されて塗布ローラ１２に塗布されずに余る泡状液体２が複数の穴２５ａか滴下することで、余分な泡状液体２を回収する。

このように被塗布部材に塗布する液体を泡状態にして塗布することによって、塗布する液体の塗布厚の均一性を図れ、速乾性も得られる。

また、上記実施形態のように、泡状態になり得る液体から所要の泡径の泡状液体を生成するとともに塗布手段へ搬送する工程を同時に行うことによって、非常に効率的に泡状液体を被塗布部材に塗布することができる。また、使われずに余った泡状液体を回収する回収手段を備えることで、常に、新しく、きめ細かな泡状液体を塗布することができる。

次に、本発明に係る泡状液体塗布装置及びその方法の第２実施形態について図３を参照して説明する。なお、図３は同装置の構成を示す模式的説明図である。
この泡状液体塗布装置は、泡状態にすることが可能な液体１を収容する容器１０と、この容器１０から供給される液体１から所要の泡径より大きな泡径の泡状液体を生成する第１の泡生成手段である第１の泡状液体生成搬送手段３１と、この第１の泡状液体生成搬送手段３１で生成された泡状液体から更に所要泡径の泡状液体を生成する第２の泡生成手段である第２の泡状液体生成搬送手段３２と、この第２の泡状液体生成搬送手段３２で生成された泡状液体を被塗布部材に塗布する塗布手段である塗布ローラ３３と、第１の泡状液体生成搬送手段３１から第２の泡状液体生成搬送手段３２への泡状液体の移動を通過／遮断する第１の開閉手段３４と、第２の泡状液体生成搬送手段３２から塗布ローラ３３への泡状液体の移動を通過／遮断する第２の開閉手段３５と、第１の泡状液体生成搬送手段３１で生成された余分な泡状液体を回収するとともに、第２の泡状液体生成搬送手段３２で生成されて塗布ローラ３３に送り込まれなかった余分な泡状液体を回収して第１の泡状液体生成手段３１側に循環させる回収手段及び循環手段を兼ねる回収循環手段３６とを備えている。

第１の泡状液体生成搬送手段３１は、前記第１実施形態の泡状液体生成搬送手段１１と同様に、容器１０から泡状液体になり得る液体１を網目状の取入口４１から供給され、所要の泡径よりも大きな泡径の泡状液体を生成する。この泡状液体生成搬送手段１１内には、前述した図２で説明した攪拌搬送部材２２と同様な構成の、スクリュー状の撹拌羽４２ａを有する撹拌搬送部材４２を単数又は複数備え、この攪拌搬送部材４２を回転させることで、泡状液体を撹拌して、気体を巻込ませつつせん断力を加えて、供給されたときよりも泡径を小さくした泡状液体とし、第２の泡状液体生成搬送手段３２側に向かって搬送を行い、更に網目状の部材で形成されている供給口４３で更に泡径を細かくした泡状液体を生成する。

第２の泡状液体生成搬送手段３２は、第１の泡状液体生成搬送手段３１から送られてくる泡状液体から所要の泡径の泡状液体を生成する。この第２の泡状液体生成搬送手段３２内には、前述した図２で説明した攪拌搬送部材２２と同様な構成の、スクリュー状の撹拌羽４４ａを有する撹拌搬送部材４４を単数又は複数備え、この攪拌搬送部材４４を回転させることで、泡状液体を撹拌して、気体を巻込ませつつせん断力を加え、所要の泡径の泡状液体２を生成しながら塗布口４５から塗布ローラ３３に供給する。

塗布ローラ３３は、第２の泡状液体生成搬送手段３２の塗布口４５から供給される泡状液体２が周面に転移されて、矢示方向への回転によって泡状液体２を移動させながら図示しない被塗布部材上に泡状液体２を塗布する。なお、塗布ローラ３３に直接泡状液体を転移させる代わりに、塗布ローラ３３と塗布口４５との間に１又は複数の中間転移ローラを配置し、中間転移ローラに塗布口４５から泡状液体を転移させ、更に中間転移ローラを介して塗布ローラ３３に泡状液体を転移させる構成とすることもできる。

第１の開閉手段３４は、第１の泡状液体生成搬送手段３１の供給口４３を開閉するように例えば矢示方向に昇降可能に配置され、第１の泡状液体生成搬送手段３１で生成された泡状液体と第２の泡状液体生成搬送手段３２で生成された泡状液体とが混合することを防止している。

第２の開閉手段３５は、第２の泡状液体生成搬送手段３２の塗布口４５を開閉するように例えば矢示方向に昇降可能に配置され、塗布ローラ３３へ泡状液体を塗布する（供給する）ときのみ上昇して塗布口４５を開口する。

なお、第１の開閉手段３４は第１の泡状液体生成搬送手段３１又は第２の泡状液体生成搬送手段３２の一部として構成することもでき、また、第２の開閉手段３５は第２の泡状液体生成搬送手段３２の一部として構成することもできる。

回収循環手段３６は、第１の泡状生成搬送手段３１の底面に形成した複数の穴４６、第２の泡状生成搬送手段３２の底面に形成した複数の穴４７にそれぞれ連通する複数の穴４８が天面に形成されるとともに、内部には、前述した図２で説明した攪拌搬送部材２２と同様な構成の、スクリュー状の撹拌羽４９ａを有する撹拌搬送部材４９を単数又は複数備えている。そして、この回収循環手段３６は、塗布ローラ３３に供給されなかった第２の泡状液体生成搬送手段３２で生成された泡状液体２を複数の穴４７及び４８を介して受け入れることで回収し、撹拌搬送部材４９によって第１の泡状液体生成搬送手段２１側に移送する。さらに、第１の泡状液体生成搬送手段３１の下側に移送された泡状液体は泡状液体が順次搬送されることで膨潤して、複数の穴４８及び４６を介して第１の泡状液体生成搬送手段３１内に押し出され再度第１の泡状液体生成搬送手段３１によって攪拌される。

ここで、回収循環手段３６の第２の泡状液体生成搬送手段３２と接する面が傾斜していると、より循環がスムーズになる。また、第１の泡状液体生成搬送手段３１側に溜まった泡状液体を第１の泡状液体生成搬送手段３１側に押し上げる機構（手段）を備えることもできる。

このように、泡状態にすることが可能な液体から所要の泡径より大きな泡径の泡状液体を生成し、更に所要泡径の泡状液体を生成して、この泡状液体を被塗布部材に塗布する構成とすることで、効率的に泡状態の液体を生成して塗布することができ、塗布の均一性を図れ、速乾性も得られる。

次に、本発明に係る画像形成装置の一実施形態について図４を参照して説明する。なお、図４は同画像形成装置の概略構成説明図である。
この画像形成装置は、被記録媒体に用紙１００に液滴を吐出して画像を形成する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用紙１００に泡状液体を塗布する本発明に係る泡状液体塗布装置２０１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枚ずつ分離給紙されて搬送ローラ対１３２によって搬送路を介して破線図示のように搬送ベルト１０２上に送り込まれて静電吸着される。

泡状液体塗布装置２０１は、泡状態になり得る液体２００を収容する容器２１０と、この容器２１０から供給される液体２００から所要の泡径より大きな泡径の泡状液体を生成する第１の泡生成手段である第１の泡状液体生成搬送手段２３１と、この第１の泡状液体生成搬送手段２３１で生成された泡状液体から更に所要泡径の泡状液体を生成する第２の泡生成手段である第２の泡状液体生成搬送手段２３２と、この第２の泡状液体生成搬送手段２３２で生成された泡状液体が塗布される中間転移ローラとしての第１の塗布ローラ２３８と、この第１の塗布ローラ２３８から泡状液体が供給されて塗布され、被塗布部材である用紙１００に泡状液体を塗布する第２の塗布ローラ２３３と、第１の泡状液体生成搬送手段２３１から第２の泡状液体生成搬送手段２３２への泡状液体の移動を通過／遮断する第１の開閉手段２３４と、第２の泡状液体生成搬送手段２３２から第１の塗布ローラ２３８への泡状液体の移動を通過／遮断する第２の開閉手段２３５と、第１の泡状液体生成搬送手段２３１で生成された余分な泡状液体を回収するとともに、第２の泡状液体生成搬送手段２３２で生成されて第１の塗布ローラ２３８に送り込まれなかった余分な泡状液体を回収して第１の泡状液体生成手段２３１側に循環させる回収手段及び循環手段を兼ねる回収循環手段２３６とを備えている。

ここで、泡状態になり得る液体２００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、液体２００は、予め用紙１００（前述したように材質としてい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、カラーブリード等）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である。

この液体２００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。

この泡状液体になり得る液体２００を収容する容器２１０には、泡状液体になり得る液体２００を周辺環境条件に左右されない温度に保つための保温手段２６１を備えている。この容器２１０に収容された液体２００は、第１の泡状液体生成搬送手段２３１に対して経路２６２及び経路２６２中に配設したポンプ２６３によって供給される。

第１の泡状液体生成搬送手段２３１、第２の泡状液体生成手段２３２は、前述した第２実施形態の第１、第２の泡状液体生成搬送手段３１、３２と同様な構成であって、第１の泡状液体生成搬送手段２３１の取入口２４１から泡状態になりうる液体２００を取り入れ、ここでは図示を省略する攪拌搬送部材を回転させ、攪拌と搬送を繰り返すことで所要の泡径の泡状液体を生成して第２の泡状液体生成搬送手段２３２の塗布口２４５から第１の塗布ローラ２３８に泡状液体を供給する。

第２の泡状液体生成搬送手段２３２には生成した泡状液体を周辺環境条件に左右されない温度に保つための第１の加熱手段２６５を備えている。この第１の加熱手段２６５は、電源オンと同時にオンさせて加熱を開始したり、消費電力を必要最小限に抑えるような所定のタイミングでオンさせて加熱を開始したりすることができる。

第１の開閉手段２３４は、第１の泡状液体生成搬送手段２３１と第２の泡状液体生成搬送手段２３２との間に介装され、第１の泡状液体生成搬送手段２３１から第２の泡状液体生成搬送手段２３への泡状液体の移動を通過／遮断する手段であり、第１の泡状液体生成搬送手段３１で生成された泡状液体と第２の泡状液体生成搬送手段２３２で生成された泡状液体とが混合することを防止している。

第２の開閉手段２３５は、第２の泡状液体生成搬送手段２３２から第１の塗布ローラ２３８との間に介装されて、第２の泡状液体生成搬送手段２３２から塗布手段への泡状液体の移動を通過／遮断する手段であり、第２の泡状液体生成搬送手段２３２の塗布口２４５を開閉することで第１の塗布ローラ２３８へ塗布する（供給する）の泡状液体の量を調整することができる。これにより、無駄なく泡状液体を塗布手段に転移（移送）することができる。

この第２の開閉手段２３５としては、図５に示すように、上下に昇降することで第２の泡状液体生成搬送手段２３２の塗布口２４５を開閉するもの、図６に示すように、横方向（用紙の幅方向に相当する。）に移動することで第２の泡状液体生成搬送手段２３２の塗布口２４５を開閉するものなどを挙げることができる。

この場合、図５に示す第２の開閉手段３５の構成では、塗布ローラ２３８の周方向への塗布領域を調整することができ、これにより用紙１００に対する搬送方向の塗布領域を制御することができる。また、図６に示す第２の開閉手段３５の構成では、開閉によって塗付ローラ２３８の周方向への塗付領域を調整することができるとともに、塗布ローラ２３８の軸方向への塗布領域を調整することができ、これにより用紙１００に対する幅方向（搬送方向と直交する方向）の塗布領域も制御することができる。

回収循環手段２３６は、前述した第２実施形態と同様に構成され、第２の泡状液体生成搬送手段３２で生成された泡状液体を受け入れて、図示を省略する撹拌搬送部材によって第１の泡状液体生成搬送手段２１側に移送する。

第１の塗布ローラ２３８は、矢示方向に回転することで第２の泡状液体生成搬送手段２３２から供給される泡状液体が周面に塗布され、第２の塗布ローラ２３３に対向する位置で泡状液体を第２の塗布ローラ２３３に転移させる。この第１の塗布ローラ２３８の周面に対向して第１の塗布ローラ２３８に塗布された泡状液体の膜厚を均一化する膜厚設定部材２７１を配置し、更に第２の塗布ローラ２３３に対する塗布後に第１の塗布ローラ２３８に残存付着している泡状液体を除去する第１の泡状液体除去手段２７２を配置している。

なお、膜厚設定部材２７１は、図７に示すように、矢示方向に移動可能に配置され、第１の塗布ローラ２３８との間の距離を制御することにより膜厚を任意に調整でき、例えば、画像形成装置の操作表示部から所定の操作を行うことで調整できるようにしている。これにより、泡状液体の塗布膜厚を任意の値に設定することができ、想定外の使用条件における対応が可能になる。

第２の塗布ローラ２３３は、矢示方向に回転することで第１の塗布ローラ２３８に対向する位置で泡状液体が周面に塗布されて、用紙３０に均一な膜厚の泡状液体を塗布する。この第２の塗布ローラ２３３の周面に対向して塗布後の第２の塗布ローラ２３３に残存付着している泡状液体を除去する第２の泡状液体除去手段２７３を配置している。

このように、第１の塗布ローラ２３８、第２の塗布ローラ２３３に塗布されて不要となった泡状液体を除去する泡状液体除去手段を備えることで、次工程、次手段の印字領域外の泡状液体の塗布回避を確実にすることができるとともに、より安定した膜厚での泡状液体の塗布を実現することができる。

なお、第２の塗布ローラ２３３には、消費電力を最小限に抑えつつ、用紙１００への泡状液体塗布後に周面に残存する泡状液体の乾燥、泡状液体塗布直後の用紙１００上の泡状液体の乾燥を早く行うために、所定のタイミングで制御できる第２の加熱手段を備えることができる。

また、搬送ベルト１０２を周回移動させる搬送ローラ１２１及び従動ローラ１２２の少なくともいずれか一方に搬送ベルト１０２を介して用紙１００や塗布された泡状液体を加熱する第２の加熱手段を備えることができる。この第３の加熱手段は、消費電力を最小限に抑えつつ、用紙１００に泡状液体を塗布後膜厚設定手段に残った泡状液体の乾燥、泡状液体塗布直後の用紙１００上の泡状液体の乾燥を早く行うことができるとともに、用紙１００を温めることで印字後の液滴の乾燥を早めるような最適のタイミングで制御される。

次に、この画像形成装置に制御部の概要について図８に示すブロック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、泡状液体塗布装置２０１の制御を行う泡状液体塗布制御部８１４等を備えている。

ここで、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、泡状液体になり得る液体２００が容器２１０内にあるか否か検知する液体エンド検知手段を含む。

次に、このように構成した画像形成装置における印刷処理について図９ないし図１２のフロー図をも参照して説明する。
先ず、図９を参照して、画像出力要求を受信したならば、用紙１００が予め定められた専用用紙か否かを判別して、専用用紙であるときには、第２の塗布ローラ２３３の回転を開始し、搬送ローラ１２１を回転駆動して搬送ベルト１０２を周回移動させ、所定のタイミングで給紙トレイ１０３から用紙１００の給紙を開始し、搬送ベルト１０２によって用紙１００を搬送して記録ヘッドユニット１０１による画像形成位置に搬送し、記録ヘッドユニット１０１から液滴を吐出させて用紙１００上に所用の画像を形成し、所要枚数の印刷を完了したときに、搬送ローラ対１３２などの給紙部の停止、第２の塗布ローラ２３３の停止、搬送ローラ１２１の停止などを行って、この処理を抜ける。なお、専用用紙とは表面にコート層などが形成されたインクジェット記録装置専用用紙を意味している。

これに対して、用紙１００が専用用紙でないときには、図１０に示すように、ポンプ２６３を駆動して容器２１０から液体２００を泡状液体塗布装置２０１の第１の泡状液体生成搬送手段２３１に供給し、前述したように、第１、第２の泡状液体生成搬送手段２３１、２３２、回収循環手段２３６の攪拌搬送部材を駆動し、第１の開閉手段２３４を開いて、所定泡径の泡状液体の生成を開始する。

その後、第１の加熱手段２６５の設定がオンか否かを判別して、第１の加熱手段２６５の設定がオンのときには第１の加熱手段２６５に対して所定の制御を行うことによって第２の泡状液体生成搬送手段２３２の温度を所定の値に制御する。

ここで、電源オンすると同時に泡状液体生成手段内の泡状液体を加熱する第１の加熱手段をオンすることで、画像形成装置を使用中に泡状液体生成手段内の泡状液体を周囲環境の影響を受けない安定した品質で塗布手段に送り込みたい場合に、加熱手段をユーザーがオンする手間を省くことができる。また、泡状液体生成手段内の泡状液体を加熱する加熱手段を所定のタイミングでオンする構成とすることで、消費電力に無駄がなく、かつ周囲温度の影響を受けない安定した品質の泡状液体を塗布手段に送り込むことができる。

次いで、用紙１００に対して泡状液体を均一に塗布できる所定のタイミングで、第２の開閉手段２３５を開くと同時に第１の塗布ローラ２３８、第２の塗布ローラ２３３、更には搬送ベルト１０２を駆動し、第２の泡状液体生成搬送手段２３２から第１の塗布ローラ２３８へ泡状液体を塗布し、第１の塗布ローラ２３８に塗布された泡状液体の膜厚を膜厚設定部材２７１で膜厚調整し、膜厚調整された泡状液体を第１の塗布ローラ２３８から第２の塗布ローラ２３３に塗布させる。

そして、第２の塗布ローラ２３８に具備されている図示しない第２の加熱手段の設定がオンか否かを判別し、第２の加熱手段の設定がオンのときには、第２の加熱手段に対し、第２の塗布ローラ２３８が図示しない温度／湿度検知手段に応じた温度に達するように制御する。

さらに、図示しない第３の加熱手段の設定がオンになっているか否かを判別し、第３の加熱手段の設定がオンのときには、第３の加熱手段に対し、搬送ベルト１０２が温度／湿度検知手段に応じた温度になる制御する。

このように、第２の加熱手段、第３の加熱手段を制御することにより、消費電力を最小限に抑えつつ、用紙１００への塗布後に第２の塗布ローラ２３３に残った泡状液体の乾燥、泡状液体塗布直後の用紙１００上の泡状液体の乾燥を促進させ、更には用紙１００を温めることで印字後の液滴の乾燥を促進することができる。つまり、膜厚設定手段に具備されている第２の加熱手段を所定のタイミングで制御することで、消費電力を最小限に抑えつつ、被記録媒体塗布後に膜厚設定手段に残った泡状液体の乾燥、泡状液体塗布直後の被記録媒体上の泡状液体の乾燥を早く行うことができる。また、被記録媒体を搬送する搬送手段に具備されている第３の加熱手段を所定のタイミングで制御することで、消費電力を最小限に抑えつつ、被記録媒体塗布後に膜厚設定手段に残った泡状液体の乾燥、泡状液体塗布直後の被記録媒体上の泡状液体の乾燥を早く行うことができるとともに、被記録媒体を温めるので、より印字後の液滴の乾燥を早めることができる。さらに、装置の環境条件、すなわち、温度、湿度情報に基づいた加熱手段の制御を行うことで、より周囲環境に適した乾燥時間短縮と使用消費電力の最小限化を実現できる。

その後、図１１に示すように、所定のタイミングで給紙を行って搬送ベルト１０２で搬送される用紙１００に対し、第２の塗布ローラ２３３によって泡状液体の塗布を開始する。このとき、泡状液体の塗布領域を用紙サイズに応じた領域として泡状液体を塗布する用紙サイズ領域塗布モードであるか否かを判別し、用紙サイズ領域塗布モードであれば、用紙１００のサイズ領域分第１の塗布ローラ２３８に泡状液体が塗布されるように第２の開閉手段２３５を開閉する。

また、用紙サイズ領域塗布モードでなければ、泡状液体の塗布領域を印字データ領域に応じた領域として泡状液体を塗布する印字データ領域塗布モードであるか否かを判別し、印字データ領域塗布モードであるときには、印字データ領域相当に領域分のみ第１の塗布ローラ２３８に泡状液体が塗布されるように第２の開閉手段２３５を開閉する。その後、第１、第２の開閉手段２３４、２３５を閉じる。

このように、第１、第２の開閉手段２３４、２３５を、画像出力要求を受けて所定のタイミングで動作させるので、特にきめ細かい泡状液体を無駄なく効率的に、周囲温度の影響を受けない安定した品質で塗布手段に送り込むことができる。

このようにして、用紙１００に対して予め設定された領域に泡状液体を塗布することができる。このように、被記録媒体に泡状液体を塗布する領域を制御することによって泡状液体を塗布して汚すことなく、泡状液体の浪費を防止することができる。また、特に指定された被記録媒体のサイズに応じた領域に対してのみ泡状液体を被記録媒体に塗布するので、オペレータが用紙サイズに応じて泡状液体の塗布領域を指定するというような余分な操作をすることなく、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。また、印字データに基づいた領域のみに泡状液体を塗布することによって更に無駄なく泡状液体を塗布して定着剤の節約を実現できる。

そして、所要の領域に泡状液体が塗布された用紙１００は搬送ベルト１０２で更に搬送されて記録ヘッドユニット１０１から液滴が吐出されて所要の画像が形成され、排紙される。

印字すべき用紙１００が所定枚数（終了枚数）に達するまで、泡状液体の塗布動作を行い、終了枚数に達したならば、図１２に示すように、液体供給ポンプ２６３、第１の泡状液体生成搬送手段２３１、第２の泡状液体生成搬送手段２３２、第１の加熱手段２６５、給紙部の停止、第１の開閉手段２３４、と第２の開閉手段２３５の閉結を行う。

その後、所定時間の経過、すなわち、第１の塗布ローラ２３８、第２の塗布ローラ２３６に対して第１の泡状液体除去手段２７２、第２の泡状液体除去手段２７３による泡状液体除去が充分行われるための時間が経過した後、第１の塗布ローラ２３８、第２の塗布ローラ２３３、第２の加熱手段、第３の加熱手段、搬送ベルト１０２を停止し、泡状液体塗布工程を終了する。

このように、用紙１００の表面に泡状液体を塗布することによって、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。

次に、液体の保温制御について図１３及び図１４のフロー図を参照して説明する。
先ず、図１３を参照して、この画像形成装置の電源がオンされると、容器２１０に液体２００が入っているか否かを図示しない液体エンド検知手段の検出結果に基づいて判別し、液体２００が容器２１０に入っていないときには操作表示部８０４にエラー表示する。また、液体２００が容器２１０に入っているときには、保温手段オンタイミング設定をチェックし、保温手段オンタイミング設定が常時オン設定か否かを判別して、常時オン設定であるときには保温手段２６１をオン状態にする。そして、電源スイッチがオフされても、保温手段２６１をオフしないでオン状態を維持する。

これに対し、保温手段タイミング設定が常時オンでなければ、図１４に示すように、保温手段タイミング設定が電源オン時になっているか否かを判別し、電源オン時の設定であるときには保温手段２６１をオンし、電源スイッチがオフされたら保温手段２６１もオフ状態にする。このように、電源オンすると同時に保温手段２６１をオンすることで、画像形成装置を使用中に泡状液体になり得る液体２００を周囲環境の影響を受けない、安定した品質で泡状液体生成手段に送り込む込むことができ、保温手段をユーザーがオンする手間を省くことができる。

また、保温手段タイミング設定が電源オン時でもなければ、保温手段タイミング設定が電源オフ時になっているか否かを判別し、電源オフ時であるときには、保温手段２６１をオフのままとし、電源スイッチがオフされたときに保温手段２６１をオン状態にする。このように、電源オフすると同時に保温手段２６１をオンする構成とすることで、特に電源オフ時に保温手段２６１をオンしておき、使用中は消費電力を極力抑えるために保温手段２６１をオフしておきたい寒冷地での使用に適しており、保温手段２６１をユーザーがオンする手間を省くことができる。

なお、電源オン中は定期的に容器２１０に液体２００が入っているか否かを液体エンド検出手段の検出結果をチェックして判別し、エンド検知時は操作表示部８０４へのエラー表示、エンド非検知時はそのままの状態を維持する。

また、このように、電源オンすると同時に泡状液体になり得る液体の容器を保温する保温手段をオンするか、電源オフすると同時に保温手段をオンするか、常時保温手段をオンしているかを選択できるようにすることで、あらゆる環境の下で保温手段をオペレータがオンする手間を省くことができる。

次に、膜厚設定処理について図１５のフロー図を参照して説明する。
操作表示部８０４で所定の操作が行われることにより、泡状液体膜厚設定モードに入った後、設定したい膜厚入力を促し、オペレータが膜厚を入力しらた、第１の塗布ローラ２３８と膜厚設定部材２７１の距離（図７参照）を入力された値に変更する。

なお、これ以外にも、各加熱手段の設定、保温手段の設定や機能のオン／オフ等、操作表示部８０４から所定の操作を行うことができる。操作表示部８０４から各種タイミング、膜厚等のパラメータ、機能のオン/オフ設定を、所定の操作を行うことで任意に変更できるようにすることで、想定外の使用条件においても最適な画像を最低限の消費電力で出力できるように調整できる。

このように、泡状液体塗布手段は、泡状態にすることが可能な液体を収容する容器と、この容器から供給される液体から所要の泡径より大きな泡径の泡状液体を生成する第１の泡生成手段と、この第１の泡生成手段で生成された泡状液体から更に所要泡径の泡状液体を生成する第２の泡生成手段と、この第２の泡生成手段で生成された泡状液体を被記録媒体に塗布する塗布手段とを備えていることで、きめ細かい泡状液体を効率的に生成して被記録媒体に塗布することができる。

この場合、塗布手段に送り込む必要のない泡状液体を回収する回収手段を備えていることで、常に新しく、きめ細かな泡状液体を塗布できる。更に、回収した泡状液体を第１の泡生成手段に循環させる構成とすることで、無駄なく泡状液体を利用することができる。また、第１の泡生成手段と第２の泡生成手段との間に泡状液体の移動を通過／遮断する開閉手段を備えている構成とすることで、泡径の異なる泡状液体が混合することを防止できる。また、第２の泡生成手段と塗布手段との間に泡状液体の移動を通過／遮断する手段を備えている構成とすることで、無駄なく塗布手段に泡状液体を転移することができる。更に、泡状液体の移動を通過／遮断する手段は泡状液体が通過する領域を変更可能である構成とすることで、より一層無駄なく泡状液体を塗布することができる。

また、上記実施形態では泡状液体塗布装置が画像形成前の用紙に対して泡状液体を塗布する構成で説明しているが、記録ヘッドユニット１０１の下流側に泡状液体塗布装置２０１を配置し、画像形成が行われた用紙上に泡状液体を塗布する構成とすることもできる。

本発明に係る泡状液体を被塗布部材に塗布する装置及びその方法の第１実施形態の説明に供する同装置の構成を示す模式的説明図である。 同装置の攪拌搬送部材の一例を示す斜視図である。 同じく第２実施形態の説明に供する同装置の構成を示す模式的説明図である。 本発明に係る画像形成装置の構成を示す模式的説明図である。 第２の開閉手段の一例の説明に供する斜視説明図である。 第２の開閉手段の他の例の説明に供する斜視説明図である。 膜厚設定の説明に供する要部拡大説明図である。 同画像形成装置の制御部の概要を示すブロック説明図である。 同画像形成装置における印刷処理の説明に供するフロー図である。 同じく印刷処理の説明に供するフロー図である。 同じく印刷処理の説明に供するフロー図である。 同じく印刷処理の説明に供するフロー図である。 同じく保温制御処理の説明に供するフロー図である。 同じく保温制御処理の説明に供するフロー図である。 同じく膜厚設定処理の説明に供するフロー図である。

符号の説明

１００…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…泡状態になる液体
２０１…泡状液体塗布装置
２３１…第１の泡状液体生成搬送手段
２３２…第２の泡状液体生成搬送手段
２３３…第２の塗布ローラ
２３４…第１の開閉手段
２３５…第２の開閉手段
２３６…回収循環手段
２３８…第１の塗布ローラ
２７１…膜厚設定部材
２７２…第１の泡状液体除去手段
２７３…第１の泡状液体除去手段
２６１…保温手段
２６５…第１の加熱手段

Claims (11)

1. 液滴を吐出する記録ヘッドを備えて被記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、
   前記被記録媒体に対して被記録媒体表面に塗布することで被記録媒体表面を改質する泡を塗布する泡塗布手段を備え、
   前記泡状液体塗布手段は、
   泡状態にすることが可能な液体を収容する容器と、
   この容器から供給される前記液体から被記録媒体に塗布される泡径より大きな泡径の泡を生成する第１の泡生成手段と、
   この第１の泡生成手段で生成された泡から更に被記録媒体に塗布される泡径の泡を生成する第２の泡生成手段と、
   この第２の泡生成手段で生成された泡を前記被記録媒体に塗布する塗布手段と、を備えている
   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、前記泡状態にすることが可能な液体は前記記録ヘッドから吐出する色材を含む記録液と反応する液体であることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記塗布手段に送り込む必要のない泡を回収する回収手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３に記載の画像形成装置において、前記回収した泡を前記第１の泡生成手段に循環させることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記第１の泡生成手段と第２の泡生成手段との間に泡の移動を通過／遮断する手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置において、前記第２の泡生成手段と塗布手段との間に泡の移動を通過／遮断する手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項６に記載の画像形成装置において、前記泡の移動を通過／遮断する手段は前記泡が通過する領域を変更可能であることを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項１ないし７のいずれかに記載の画像形成装置において、前記容器を保温する手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項１ないし８のいずれかに記載の画像形成装置において、前記第１の泡生成手段及び前記第２の泡生成手段の泡を加熱する加熱手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項９に記載の画像形成装置において、装置が置かれた環境条件の検出結果に基づいて前記加熱手段による加熱を制御することを特徴とする画像形成装置。
11. 請求項１ないし１０のいずれかに記載の画像形成装置において、塗布する泡の膜厚を設定する手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。

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