JP5182083B2 - 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塗布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、泡塗布装置にて処理液を泡化した泡を塗布する場合、泡は液体と違って半固体状であって、液体と同じように取り扱う行うことができない。例えば、泡を発生させるまでには所要の時間が必要であり、印刷動作の開始が指示されてから泡の生成を開始する場合には装置の立ち上がりが遅くなり、また、塗布手段に対する泡の供給が遅れると、泡が塗布されない領域が発生して画像ムラにつながることになる。

他方、塗布されなかった泡（余剰泡）をそのままにしておくと、泡の液化（元の液体などの状態に戻ること）が生じる。そのため、印字動作が終了して次の印字動作までの時間が長くなると、塗布手段に残った泡の液化によって、次の印字動作に良好な泡を塗布できなくなって画像品質が低下するおそれがある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、塗布手段への安定した泡の供給と余剰泡の低減を行え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、
前記塗布手段に対向する対向部材を有し、
前記塗布手段と前記対向部材との間で供給された前記泡を貯留する泡貯留部を形成し、
前記塗布手段又は前記対向部材の近傍に前記泡貯留部に貯留された前記泡を退避させて貯留する退避貯留部を有している
構成とした。

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、泡貯留部に泡を一時的に貯留しておくことで、印字動作開始に対して速やかに塗布手段への泡供給を行うことができるとともに、印字動作停止時などには泡貯留部から泡を退避あるいは回収することで液化による泡の品質低下を防止できる。

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（第１泡生成手段）としての泡発生部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（第２泡生成手段）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、用紙１００に泡を塗布する塗布手段である泡塗布ローラ２３２と、泡塗布ローラ２３２に対向する対向部材である搬送ローラ２３３と、泡塗布ローラ２３２と泡搬送ローラ２３３で構成される泡貯留部（第１泡貯留部）２３７と、泡塗布ローラ２３２に対向して用紙１００を泡塗布ローラ２３２との間で加圧する泡加圧ローラ２３５などとを有し、泡供給口部２５１から供給される泡２１０を泡貯留部２３７に一時的に貯留して、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。

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。

次に、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ないし図４をも参照して説明する。なお、図２は同実施形態の要部模式的説明図、図３は同じく平面説明図、図４は同じく斜視説明図である。
まず、泡発生部２０５は、前述した図１に示すように、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で生成された泡２１０ａを泡生成部２０７の複数のせん断部材２４１ａ〜２４１ｃでせん断して微細化することで泡２１０が生成され、この泡２１０が泡延展部材２５０の泡供給口部２５１から泡塗布部２０８に供給される。

泡塗布部２０８は、前述したように、塗布手段である泡塗布ローラ２３２と、この泡塗布ローラ２３２に対向する対向部材である搬送ローラ２３３とを有し、これらの泡塗布ローラ２３２と泡搬送ローラ２３３の間で泡２１０を貯留する泡貯留部（第１泡貯留部）２３７を形成（構成）している。また、泡塗布ローラ２３２に用紙１００を押付ける泡加圧ローラ２３５を備え、この泡加圧ローラ２３５は泡塗布ローラ２３２に対して矢示方向（上下方向）に進退可能に配置されている。

また、泡貯留部（第１泡貯留部）２３７と泡塗布ローラ２３２を挟んでほぼ反対側に、泡貯留部２３７の泡２１０を退避させる退避貯留部（第２泡貯留部）２３８を配置している。この退避貯留部２３８は泡塗布ローラ２３２に対して矢示方向に移動可能に設けられ、図示しない駆動手段によって移動される。また、この退避貯留部２３８は、底部が図４の矢示方向に向かって傾斜した傾斜面として形成されて、最も低い箇所に回収経路２６２の一端部（回収口２６２ａ）が接続され、回収経路２６２の他端部は、図１に示すように、泡発生部２０５の容器２２０に接続され、更に回収経路２６２には回収ポンプ２６３が介装されている。

このように構成したので、泡供給口部２５１から泡搬送ローラ２３３（又は泡貯留部２３７上若しくは泡塗布ローラ２３２）上に泡２１０が供給されることで、泡貯留部２３７に泡２１０が貯留される（貯留された泡２１０を「泡２１２」とする。）。ここで、泡塗布ローラ２３２と泡搬送ローラ２３３が図２の矢示方向に回転することによって、貯留された泡２１２は、攪拌状態に置かれるため常に一定のセル径の泡２１３となる。そして、塗布ローラ２３２と泡搬送ローラ２３５との間を通過した微量の泡２１３が用紙１００に転写（塗布）される。

このとき、印字動作（塗布動作継続）中は貯留泡量センサ２６１で泡貯留部２３７の泡貯留量が検知され、所定の泡貯留量以下になると泡２１０が泡供給口部２５１を介して供給される。

また、所要の印字動作が終了して塗布動作が終了したときには、非塗布時間（塗布動作を行わない時間）の計測を開始して、非塗布時間が所定時間に達したときには、図５に示すように、退避貯留部２３８が移動して泡塗布ローラ２３２の周面に接する状態にする。そして、泡塗布ローラ２３２を矢示方向（塗布動作時と逆方向）に回転させる。これによって、貯留泡２１２が塗布ローラ２３２表面に付着して退避貯留部２３８側に移送され、退避貯留部２３８のブレード部２３８ａにて掻き取られて、退避貯留部２３８に収容（貯留）される。

ここで、貯留泡２１２を退避貯留部２３８に退避貯留後所定時間内に次の塗布動作が指示されたとき（次の画像出力要求が行われた）場合には、再度泡搬送ローラ２３２を再度図２の矢示方向に回転させて、退避貯留部２３８に貯留された泡２１２を泡貯留部２３７へ戻し、その後、印字動作（塗布動作）を行う。

これに対して、貯留泡２１２を退避貯留部２３８に退避貯留後所定時間内に次の塗布動作が指示されなかったとき（画像出力が指示されなかったとき）には、回収ポンプ２６３を駆動して回収経路２６２から残存している貯留泡２１２や貯留泡２１２が液化して元に戻った処理液２０１ａを吸引回収して泡発生部２０５の容器２０２に戻される。ここでは、退避貯留部２３８の底部を傾斜させて最下部に回収経路２６２を設けることで、液化した処理液などが回収（又は廃棄）しやすくなる。なお、回収手段として、この例では吸引ポンプ１３による吸引としているが、その他に圧接による消泡で液化しての回収や、回転羽根による回収などの手段を使用することもできる。また、退避貯留部２3８を加温する手段を設け、加温により消泡して回収することもできる。

次に、上記画像形成装置の制御部の概要について図６のブロック説明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、搬送ローラ１２１、給紙部１３２のローラ１３２ａ及びピックアップローラ１３１などを回転させるモータを含む各種モータ等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、泡塗布装置２００の制御を行う泡塗布制御部８１４等を備えている。

また、泡塗布制御部８１４は、泡塗布装置２００の各部の制御やセンサからの入力を行う。

そこで、この制御部による印刷処理の一例について図７ないし図１０に示すフロー図を参照して説明する。
図７を参照して、画像出力要求を受信すると、処理液（セット剤）塗布機能が有効に設定されているか否かを判別する。そして、処理液塗布機能が有効設定であるときには、泡発生部２０５の容器２２０内に所定量以上の処理液２０１が入っているか否かを液面検知センサ２２６の検知結果をチェックして判別する。

このとき、泡発生部２０５の容器２２０内に所定量以上の処理液２０１が入っていなければ、ポンプ２０３を駆動して容器２０２から処理液２０１を泡発生部２０５の容器２２０内に補給した後、また、所定量以上の処理液２０１が入っていれば、そのまま、泡発生部２０５に対して気体２２２を送り込んで泡２１０ａの生成を開始し、塗布部２０８へと泡２１０を供給する。

そして、貯留泡量検知手段２６１で泡貯留部２３７に所定量、例えば印字する用紙（被記録媒体）１００に対する印字領域の全面に泡２１０を塗布するのに必要な量以上の泡２１２が貯留されているか否かを判別する。泡貯留部２３７に所定量以上の泡２１２が貯留されてから図８に示す画像出力動作に移行する。

図８に示す画像出力動作では、給紙部（給紙カセット１０３）からの被記録媒体（用紙）１００を給紙搬送して泡塗布装置２００の塗布部２０８の泡塗布ローラ２３２と泡加圧ローラ２３５との間を通過させながら、泡塗布ローラ２３２によって被記録媒体１００の画像形成面に泡２１３を塗布して、更に搬送ベルト１０２に被記録媒体１００を送り込む。そして、当該被記録媒体１００の先端がヘッドユニット１０１による印字位置に到達したときから印字動作を開始する。

このとき、泡貯留部２３７の泡貯留量を常に貯留泡量センサ２６１によって検知して、貯留泡量が所定量以下になると泡２１０を供給して、泡塗布動作時には泡貯留部２３７の泡量を所定量に維持する。

そして、印字が終了した被記録媒体１００を排紙した後、印字枚数分の印字が終了するまで上記給紙からの処理を繰り返す。

所要印字枚数に達したときには、泡発生部２０５に対する気体２２２の送り込みを停止して泡生成（泡発生）を停止し、印字終了からの経過時間Ｔの計測を開始する。

そして、図９に示す処理に移行して、次の画像出力要求を受信したか否かを判別し、次の画像出力要求を受信したときには、前述した図７の泡貯留２３７に所定量以上の泡があるか否かの判別処理に戻り、次の画像出力要求に応じた印字動作を行う。

これに対し、次の画像出力要求を受信しないときには、印字終了からの経過時間Ｔが予め定めた所定時間Ｔ１以上か否かを判別する。ここで、経過時間Ｔが所定時間Ｔ１未満であれば次の画像出力要求を受信したか否かの判別処理に戻るが、次の画像出力要求を受信しないまま、印字終了からの経過時間Ｔが所定時間Ｔ１が経過しても次の画像出力要求を受信しなかったときには、泡塗布ローラ２３２を逆回転させて、泡貯留部２３７の貯留泡２１２を退避貯留部２３８に移動（退避）させる。

そして、画像出力要求を受信したか否かを判別し、画像出力要求を受信したときには、泡塗布ローラ２３２を正回転（塗布動作時の方向への回転）させて、退避貯留部２３８から貯留泡２１２（泡２１０）を泡貯留部２３７に移動する。

また、画像出力要求を受信しないときには、印字終了からの経過時間Ｔが予め定めた所定時間Ｔ２以上か否か（貯留泡２１２を退避貯留部２３７に移動した後からの予め定めた第２所定時間経過したか否か）を判別し、所定時間Ｔ２が経過したときには退避貯留部２３８から泡や液化した処理液を回収する。

上記の処理を行うことで、例えば、印字終了後の退避貯留部への泡の移動（退避）までの時間（所定時間Ｔ１）を１分とし、回収までの時間（所定時間Ｔ２）を３分とした場合に、印字終了後、１分以内に次の印字がなされる場合は、そのまま次の印字に移行し、印字終了後１ないし３分の間に次の印字がなされる場合は、退避貯留部２３８の泡を泡貯留部２３７へ戻してから次の印字を行い、印字終了後、３分が経過すると、退避貯留部２３８の泡を回収する。

ここで、泡は周囲の温度によって消泡のしやすさが変化するため、泡貯留部２３７に泡をとどめておく時間、退避貯留部２３８で泡をとどめておく時間は、塗布部２０８の周囲の温度を検知して、検知した温度に応じて所定時間を変更することが好ましい。具体的には、泡は温度が高いほうが消泡しやすいので、温度が高いときには泡貯留部２３７、退避貯留部２３８での泡保存時間を短く設定することが好ましい。

一方、図７において、例えば特別な被記録媒体を使用することで泡を塗布する必要がない場合などには、処理液塗布機能が無効に設定されるので、処理液塗布機能が有効設定でなければ、図１０に示す処理に移行して、泡塗布なしでの印字を行う。

次に、ジャムなどの装置異常時の動作について図１１を参照して説明する。なお、図１１は同動作の説明に供する模式的説明図である。
ジャムなどの装置異常が発生したときも、前述した印刷ジョブ間での非塗布時間の計測と同様に、非塗布時間として計測し、泡の退避、回収を行う。そして、図１１に示すように、用紙ジャム時は、泡の移動だけでなく、泡加圧ローラ２３５を矢示方向移動して泡塗布２３２に対する加圧を解除する。これによって、用紙の除去が行いやすくなり、用紙への泡の付着が低減して、ジャム処理が容易になる。

なお、電源オフが指示された時も、泡貯留部２３７に残存している貯留泡２１２を退避貯留部２３８に移動させ、回収した後、電源オフ動作を行うようにしている。

このように、塗布手段と対向部材との間で供給された泡を貯留する泡貯留部を形成している構成、あるいは、塗布手段の近傍で供給された泡を貯留する泡貯留部を有していることで、泡貯留部に泡を一時的に貯留しておくことで、印字動作開始に対して速やかに塗布手段への泡供給を行うことができるとともに、印字動作停止時などには泡貯留部から泡を退避あるいは回収することで液化による泡の品質低下を防止できる。

また、泡塗布ローラと泡搬送ローラとの間で泡貯留部を形成（構成）した場合、泡上述したようには泡加圧ローラを泡塗布ローラから離間させた状態で、泡塗布ローラと泡搬送ローラを回転させることにより、泡のセル径が一定になるとともに、ローラ間の接触部（ニップ部）において泡が生成されることから、待機時に泡状態を維持することができるようになる。つまり、対向部材に回転部材を接触させて回転させることで泡が生成されるので、泡の生成を行いながら待機し、待機時間が所定の時間を越えたときに上述したような退避貯留部への泡退避動作を行うようにすることもできる。

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１２を参照して説明する。なお、図１２は同実施形態の説明に供する模式的説明図である。
ここでは、塗布手段である泡塗布ローラ２３２に対向する対向部材としてブレード部材２７１を配置し、泡塗布ローラ２３２とブレード部材２７１とで泡貯留部（第１泡貯留部）２３７を形成している。この場合、ブレード部材２７１は泡塗布ローラ２３２表面における泡膜厚を規制する膜厚規制部材を兼ねている。

このように構成しても、印刷動作開始前に泡塗布ローラ２３２とブレード部材２７１との間の泡貯留部（第１泡貯留部）２３７に泡を一時的に貯留した後、印刷動作を開始し、印刷終了後所定時間が経過したときには退避、回収動作を行うことができる。

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１３を参照して説明する。なお、図１３は同実施形態の説明に供する模式的説明図である。
ここでは、退避貯留部（第２泡貯留部）２３８を泡搬送ローラ２３３側に配置して、泡搬送ローラ２３３の逆回転によって泡貯留部（第１泡貯留部）２３７の貯留泡２１２の退避（及び回収）を行うようにしている。

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１４及び図１５を参照して説明する。なお、図１４及び図１５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１４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１５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１４（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１４（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１５（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１５（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。 同じく平面説明図である。 同じく斜視説明図である。 同じく動作説明に供する説明図である。 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。 同制御部による印刷動作の説明に供するフロー図である。 同じく図７に続く処理の説明に供するフロー図である。 同じく図８に続く処理の説明に供するフロー図である。 同じく図７に続く処理の説明に供するフロー図である。 同じくジャム発生時の動作説明に供する説明図である。 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。 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）
２０５…泡発生部（第１泡生成部）
２０７…泡生成部（第２泡生成部）
２０８…塗布部
２１０…泡
２３２…泡塗布ローラ
２３３…泡搬送ローラ（対向部材）
２３５…加圧ローラ
２３７…泡貯留部（第１泡貯留部）
２３８…退避貯留部（第２泡貯留部）
２５０…泡延展部材
２５１…泡供給口部
２６２…回収経路

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、
   前記塗布手段に対向する対向部材を有し、
   前記塗布手段と前記対向部材との間で供給された前記泡を貯留する泡貯留部を形成し、
   前記塗布手段又は前記対向部材の近傍に前記泡貯留部に貯留された前記泡を退避させて貯留する退避貯留部を有している
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記塗布手段による泡塗布が予め定めた第１所定時間行われないときには前記泡貯留部の前記泡を前記退避貯留部側に退避させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記塗布手段による泡塗布が予め定めた第２所定時間行われないときには前記退避貯留部の前記泡を回収することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記第１所定時間と前記第２所定時間との間に泡塗布動作が指示されたときには前記退避貯留部の前記泡を前記泡貯留部側に移動させることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記塗布手段に前記被記録媒体を押付ける加圧手段を有し、前記泡貯留部の前記泡を前記退避貯留部側に退避させるときには前記加圧手段の加圧を解除することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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