(57)【要約】【課題】液体の粘度が変化する状況下であっても、所望量の液体を記録材に付与することを課題とする。【解決手段】画像が形成される記録材Ｐに付与する液体１の付与量を変更する付与量変更手段（温度制御部７、ヒータ８、冷却ファン１１等）を備えた液体付与装置２０１であって、前記付与量変更手段は、前記液体の粘度を変更することで前記付与量を変更することを特徴とするものであり、これにより、液体の粘度が変化する状況下であっても、所望量の液体を記録材に付与することを可能にする。【選択図】図２
2020112662.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像が形成される記録材に付与する液体の付与量を変更する付与量変更手段を備えた液体付与装置であって、
前記付与量変更手段は、前記液体の粘度を変更することで前記付与量を変更することを特徴とする液体付与装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体付与装置において、
前記付与量変更手段は、前記記録材の液体付着特性に基づいて、前記付与量を変更することを特徴とする液体付与装置。
【請求項３】
請求項２に記載の液体付与装置において、
前記液体付着特性は、前記記録材の表面粗さであることを特徴とする液体付与装置。
【請求項４】
請求項３に記載の液体付与装置において、
前記表面粗さは、光学式センサによって測定されるものであることを特徴とする液体付与装置。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれか１項に記載の液体付与装置において、
前記付与量変更手段は、前記液体付着特性が異なる記録材間の液体付与量の差が小さくなるように、前記粘度を変更することを特徴とする液体付与装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液体付与装置において、
前記液体が付与される記録材は、画像が形成される前の記録材であることを特徴とする液体付与装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の液体付与装置において、
前記付与量変更手段は、前記液体の温度を変更することにより該液体の粘度を変更することを特徴とする液体付与装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の液体付与装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像が形成される記録材に付与する液体の付与量を変更する付与量変更手段を備えた液体付与装置が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、処理液転写ローラにより用紙（記録材）へ塗布する処理液の塗布量（付与量）を、当該用紙の液体吸収性（液体付着特性）に応じて変更する処理液塗布装置（液体付与装置）が開示されている。この処理液塗布装置では、処理液転写ローラ上に供給された処理液のうち、処理液転写ローラの表面と壁部との隙間を通過した分の処理液が用紙に供給される構成となっている。そして、用紙の液体吸収性に応じて前記壁部を動かし、前記隙間を調整することによって、用紙への処理液塗布量を変更する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、従来構成では、使用環境の変化などによっては、所望量の液体を記録材に付与することができない場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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付与する液体の付与量を変更する付与量変更手段を備えた液体付与装置であって、前記付与量変更手段は、前記液体の粘度を変更することで前記付与量を変更することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、液体の粘度が変化する状況下であっても、所望量の液体を記録材に付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。
【図２】同画像形成装置におけるコート液塗布ユニットの概略構成図。
【図３】コート液の粘度と印刷媒体への塗布量との関係を示すグラフ。
【図４】コート液の温度と粘度との関係を示すグラフ。
【図５】実施形態におけるコート液の塗布量制御の一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
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。
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
図２は、本実施形態に係る液体付与装置としての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。
【００１４】
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。
【００１５】
このとき、印刷媒体Ｐの材質や表面状態など、印刷媒体Ｐに付着するコート液１の量（印刷媒体Ｐに塗布される量）に影響を及ぼす液体付着特性の違いによって、印刷媒体Ｐに付着するコート液１の量（印刷媒体Ｐへ付与されるコート液１の量）に違いが生じる。印刷媒体Ｐへのコート液塗布量が不足する場合、コート液１による定着強度の向上効果が不十分となり、所望の定着強度が得られなくなるおそれがある。一方、印刷媒体Ｐへのコート液塗布量が過多である場合、乾燥部２０２における乾燥工程に時間がかかり、また、コート液１の無駄な消費につながるといった不具合が生じる。
【００１６】
印刷媒体Ｐの液体付着特性のうち、特に印刷媒体Ｐの表面状態の違いは、印刷媒体Ｐのコート液付着量（印刷媒体Ｐへのコート液塗布量）に違いを生じさせる。このような印刷媒体Ｐの表面状態は、例えば印刷媒体Ｐの表面粗さによって把握することができる。そして、印刷媒体Ｐの表面粗さと印刷媒体Ｐのコート液付着量との関係は、表面粗さが大きいほどコート液塗布量が増加し、逆に表面粗さが小さいほどコート液塗布量が減少するという関係にある。したがって、例えば、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を付与したい場合には、表面粗さが小さい印刷媒体Ｐに対しては、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、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。
【００１７】
ここで、印刷媒体Ｐへのコート液１の付与量を変更する付与量変更手段としては、例えば、塗布ローラ３へ供給するコート液１の量を変更する手段が考えられる。このような付与量変更手段によれば、印刷媒体Ｐへコート液１を塗布する塗布ローラ３と加圧ローラ４とのニップ部に送り込まれるコート液１の量が変更される結果、印刷媒体Ｐへのコート液１の付与量が変わる。
【００１８】
しかしながら、同じ量のコート液１が塗布ローラ３へ供給される場合でも、コート液１の粘度の違いによって印刷媒体Ｐのコート液付着量は変動する。具体的には、コート液１の粘度が高いほど印刷媒体Ｐのコート液付着量が増加し、コート液１の粘度が低いほど印刷媒体Ｐのコート液付着量が減少する。したがって、例えば使用環境の変化などによって、コート液１の粘度が変化するような状況下においては、規定量のコート液１を塗布ローラ３へ供給しても、印刷媒体Ｐへのコート液１の付与量が所望量から外れ、所望量のコート液１を印刷媒体Ｐに付着させることができないことがある。
【００１９】
そこで、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を設け、当該粘度変更手段を、印刷媒体Ｐへのコート液１の付与量を変更する付与量変更手段として用いる。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。よって、上述のように、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を付与したい場合には、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。
【００２０】
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。
【００２１】
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２に示すように、コート液塗布ユニット２０１よりも搬送経路５の上流側に配置した光学センサ１０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。
【００２２】
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１０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、コート液１のタンクに設けられたヒートシンク９に対して冷却ファン１１により送風を行って、コート液１の温度を下げる。
【００２３】
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。本実施形態のように、コート液１の粘度を制御することで、印刷媒体Ｐへのコート液塗布量を当該印刷媒体Ｐの表面粗さに応じた適正量に調整すれば、使用環境の変化などによってコート液１の粘度が変化する状況下であっても、印刷媒体Ｐの表面粗さに応じた適正量のコート液１を印刷媒体Ｐに塗布することができる。
【００２４】
図３は、コート液１の粘度ηと印刷媒体Ｐへの塗布量との関係を示すグラフである。
図３に示すように、コート液１の粘度ηが低いほど、印刷媒体Ｐへのコート液１の塗布量が減少し、コート液１の粘度ηが高いほど、印刷媒体Ｐへのコート液１の塗布量が増加する。そして、上述したように、印刷媒体Ｐの表面粗さが大きいほど、コート液１の塗布量が増加する傾向にある。したがって、目標の塗布量をＭｔとしたとき、コート液１の目標粘度ηＴは、印刷媒体Ｐの表面粗さによって決定される。
【００２５】
図４は、コート液１の温度と粘度との関係を示すグラフである。
図４に示すように、コート液１の温度が高いほど、コート液１の粘度は低くなり、逆にコート液１の温度が低いほど、コート液１の粘度は高くなる。図４の関係から、印刷媒体Ｐの表面粗さに従って決定されたコート液１の目標粘度ηＴを得るための目標温度ＫＴが決定される。
【００２６】
図５は、本実施形態におけるコート液１の塗布量制御の一例を示すフローチャートである。
本実施形態において、温度制御部７は、光学センサ１０によって検出した印刷媒体Ｐの表面粗さを取得したら（Ｓ１）、当該表面粗さに応じた塗布量目標値Ｍｔに対応するコート液粘度の目標値ηＴを算出する（Ｓ２）。そして、温度制御部７は、算出した目標コート液粘度ηＴに対応するコート液目標温度ＫＴを算出する（Ｓ３）。次に、温度制御部７は、温度センサ６によって検出したコート液１の温度Ｋを取得したら（Ｓ４）、コート液１の温度Ｋと目標温度ＫＴとを比較する。この結果、Ｋ＜ＫＴの場合は、ヒータ８による加熱を行い、Ｋ＞ＫＴの場合は、冷却ファン１１によりヒートシンク９への送風を行う。そして、Ｋ＝ＫＴになったら、画像形成装置本体１００での画像形成動作（印刷動作）を開始する。なお、印刷開始の条件は、目標温度ＫＴ±Ｎ（Ｎ：任意の温度範囲）としてもよい。
【００２７】
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。
【００２８】
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）に付与する液体（例えばコート液１）の付与量（例えば塗布量）を変更する付与量変更手段（例えば、温度制御部７、ヒータ８、冷却ファン１１等）を備えた液体付与装置（例えばコート液塗布ユニット２０１）であって、前記付与量変更手段は、前記液体の粘度を変更することで前記付与量を変更することを特徴とするものである。
本発明者らの研究の結果、使用環境の変化などによって所望量の液体を記録材に付与することができない主な原因は、液体の粘度の変化であることが判明した。すなわち、使用環境の変化などによって液体の粘度が変化する場合、記録材に付与される液体の量が変動してしまい、所望量の液体を記録材に付与することができないことがあることが判明した。本態様によれば、液体の粘度を変更することにより記録材への液体付与量を変更するため、使用環境の変化などによって液体の粘度が変化する状況下であっても、所望の粘度で液体を付与することができる。よって、液体の粘度が変化する状況下であっても、所望量の液体を記録材に付与することができる。
【００２９】
［第２態様］
第２態様は、第１態様において、前記付与量変更手段は、前記記録材の液体付着特性（例えば表面粗さ）に基づいて、前記付与量を変更することを特徴とするものである。
本態様によれば、記録材の液体付着特性に応じた適切な量の液体を当該記録材へ付与することができる。なお、ここでいう適切な量とは、記録材の液体付着特性に応じて異なる場合もあり、また、記録材の液体付着特性によらずに同じ量である場合もある。
【００３０】
［第３態様］
第３態様は、第２態様において、前記液体付着特性は、前記記録材の表面粗さであることを特徴とするものである。
本態様によれば、記録材の表面粗さに応じた適切な量の液体を当該記録材へ付与することができる。なお、ここでいう適切な量とは、記録材の表面粗さに応じて異なる場合もあり、また、記録材の表面粗さによらずに同じ量である場合もある。
【００３１】
［第４態様］
第４態様は、第３態様において、前記表面粗さは、光学式センサ（例えば光学センサ１０）によって測定されるものであることを特徴とするものである。
本態様によれば、記録材の表面粗さを簡易な構成で取得することができる。
【００３２】
［第５態様］
第５態様は、第２乃至第４態様のいずれかにおいて、前記付与量変更手段は、前記液体付着特性が異なる記録材間の液体付与量の差が小さくなるように、前記粘度を変更することを特徴とするものである。
本態様によれば、記録材の液体付着特性が違っていても、ほぼ同量の液体を当該記録材へ付与することができる。
【００３３】
［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、前記液体が付与される記録材は、画像が形成される前の記録材であることを特徴とするものである。
本態様によれば、画像が形成される前の記録材へ液体を付与する構成に適用することができる。
【００３４】
［第７態様］
第７態様は、第１乃至第６態様のいずれかにおいて、前記付与量変更手段は、前記液体の温度を変更することにより該液体の粘度を変更することを特徴とするものである。
本態様によれば、液体の粘度を簡易な構成で変更することができる。
【００３５】
［第８態様］
第８態様は、画像形成装置であって、第１乃至第７態様のいずれかの液体付与装置を備えたものである。
液体の粘度が変化する状況下であっても、液体を過不足なく記録材に付与される画像形成装置を実現することができる。
【符号の説明】
【００３６】
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
５    ：搬送経路
６    ：温度センサ
７    ：温度制御部
８    ：ヒータ
９    ：ヒートシンク
１０  ：光学センサ
１１  ：冷却ファン
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
１０３：中間転写ユニット
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
Ｐ    ：印刷媒体
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３７】
【特許文献１】特開２０１０−１９４５２６号公報
【図１】
2020112662.tif 000003
【図２】
2020112662.tif 000004
【図３】
2020112662.tif 000005
【図４】
2020112662.tif 000006
【図５】
2020112662.tif 000007