(57)【要約】      （修正有）【課題】定着工程後の記録材に対する加湿剤塗布装置において、加湿剤の昇温に起因する塗布量の減少を防止し、加湿剤の塗布量を一定に制御することが可能な液体塗布装置を提供する。【解決手段】塗布ローラ３１に供給する液体（加湿剤）の温度を検知する温度検知センサ３３１と、液体保持空間７内に連通する液体供給口３３２から該液体保持空間７内に連通する液体回収口３３３へ液体の流動を生じさせるポンプ３６と、を備え、温度検知センサ３３１により検知した液体の温度が高くなるほど、液体保持空間７内に生じる液体の流速が低くなるようにポンプ３６を制御する。【選択図】図４
2015191080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体に液体を塗布するための塗布部材と、
前記塗布部材に当接して形成される液体の保持空間内に液体を保持する液体保持部材と、
を備え、
前記塗布部材を回転させることにより前記液体の保持空間内の液体を前記媒体に塗布する液体塗布装置において、
前記液体の温度を検知する温度検知手段と、
前記液体の保持空間内に連通する液体供給口から該液体の保持空間内に連通する液体回収口へ前記液体の流動を生じさせる液体流動手段と、
を備え、
前記温度検知手段により検知した前記液体の温度結果に基づいて、前記液体の温度が高くなるほど、前記液体の保持空間内に生じる前記液体の流速が低くなるように前記液体流動手段を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする液体塗布装置。
【請求項２】
媒体に液体を塗布するための塗布部材と、
前記塗布部材に当接して形成される液体の保持空間内に液体を保持する液体保持部材と、
を備え、
前記塗布部材を回転させることにより前記液体の保持空間内の液体を前記媒体に塗布する液体塗布装置において、
前記液体の温度を検知する温度検知手段を有し、
前記温度検知手段により検知した前記液体の温度結果に基づいて、前記液体の温度が高くなるほど、前記液体保持部材に対する前記塗布部材の移動速度を大きくするように前記塗布部材の回転を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする液体塗布装置。
【請求項３】
前記媒体は記録材からなり、
定着部材と加圧部材との圧接部に未定着トナー像を担持した前記記録材を通過させることにより熱及び圧力によって定着処理を行なう定着手段と、
前記定着手段により定着処理された記録材に液体を塗布する請求項１または請求項２に記載の液体塗布装置と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体塗布装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を用いた画像形成装置は、紙等から成る記録材に静電的に形成されたトナー像を該記録材上に定着固定するために定着装置が使用される。この定着装置としては、ヒータにより加熱された定着ローラと、同じく加熱されて定着ローラに圧接される加圧ローラとを備えるものがある。これらの両ローラにより形成される圧接ニップ部にトナー像が静電的に形成された記録材を通過させて該トナー像を記録材に定着固定する。このタイプの定着装置は熱効率が高く、安全性に優れ、小型化が可能である等の利点があり、広く実用化されている。
【０００３】
このような定着工程では、熱をトナー及び記録材に付加する。このため記録材内部の水分が圧接ニップ部を通過するとき及び圧接ニップ部を通過後に蒸発する。このような記録材の水分量変化に起因して記録材の波打ち及びカールが発生する。
【０００４】
紙からなる記録材を繊維のレベルで見ると、記録材は短い繊維同士が絡み合って構成されており、繊維内部または繊維同士の間には水分が含まれ、繊維と水とは水素結合を生じる。セルロースは多数のヒドロキシル基を有しており、このヒドロキシル基の極性により他の水素原子を引き付ける性質を持っている。そのため繊維の間に水が入っていると繊維と水とで水素結合を生じる。
【０００５】
定着工程において記録材に熱が加わると、記録材内部の水分が蒸発し、水と水素結合していたセルロースは水分子の変わりに他のセルロースのヒドロキシル基と水素結合し、水の体積分の変形が生じる。繊維同士で水素結合が生じ、記録材が変形する。
【０００６】
定着工程後の記録材を放置していると環境から吸湿し、繊維同士の水素結合が再び切り離される。しかし、一部の繊維間には水分が入っていかず、それにより記録材の変形が維持される。
【０００７】
定着工程後の記録材の変形のパターンは、記録材の中央部と端部との伸縮差で変形するもの（波打ち）と、記録材の表裏の伸縮差で変形するもの(カール)とがある。これらの変形により記録材に波打ちやカールが生じる。
【０００８】
定着工程後の記録材の波打ちやカールの発生を解決する手段として、定着工程後の記録材を加湿することが提案されている。例えば、特許文献１には、記録材に水分を塗布する液体塗布装置として、液体の保持空間に保持された液体を、塗布ローラを介して記録材に塗布するものが提案されている。記録材に水分を付与することにより、定着工程における熱と圧力によって奪われた水分を補充し、波打ちやカールが低減する。
【０００９】
この波打ちやカールの低減は、次の二つの要因に起因して起こっていると考えられる。その一つは記録材の水分量増加に伴って、記録材自体のヤング率が低下し、こわさが小さくなること。二つ目はシートの繊維同士の隙間に水分が入り、定着装置で一度、水素結合した繊維同士の結合を再び切り離すことによって、波打ちやカールが低減すると考えられる。
【００１０】
このような構成では、液体の保持空間を負圧にしているため、液体の蒸発や漏れを防止でき、また、比較的簡易な構成であるため、省スペースで水分塗布を実現できるという利点がある。
【００１１】
特に、この構成は小型であるため、プリンタ等の画像形成装置において、本体スペースが限られた場合であっても、定着工程後の記録材への水分塗布を容易に実現することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００８−１６８２８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、特許文献１に記載された液体塗布装置を、定着工程後の加湿剤塗布装置として実装した場合、定着工程で加熱された記録材と接触する塗布ローラの表面が昇温する。それに伴って、液体保持空間内の加湿剤の粘度が低下し、塗布ローラの表面に十分な厚さの液膜を形成できなくなり、加湿剤の塗布量が減少するという問題が生じる。これは、加熱された記録材が連続的に塗布ローラに接触する連続通過時に顕著に発生する。
【００１４】
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、液体の昇温に起因する塗布量の減少を防止し、液体の塗布量を一定に制御することが可能な液体塗布装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的を達成するための本発明に係る液体塗布装置の代表的な構成は、媒体に液体を塗布するための塗布部材と、前記塗布部材に当接して形成される液体の保持空間内に液体を保持する液体保持部材と、を備え、前記塗布部材を回転させることにより前記液体の保持空間内の液体を前記媒体に塗布する液体塗布装置において、前記液体の温度を検知する温度検知手段と、前記液体の保持空間内に連通する液体供給口から該液体の保持空間内に連通する液体回収口へ前記液体の流動を生じさせる液体流動手段と、を備え、前記温度検知手段により検知した前記液体の温度結果に基づいて、前記液体の温度が高くなるほど、前記液体の保持空間内に生じる前記液体の流速が低くなるように前記液体流動手段を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
上記構成によれば、液体の昇温に起因する塗布量の減少を防止し、液体の塗布量を一定に制御することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る液体塗布装置を備えた画像形成装置の構成を示す断面説明図である。
【図２】画像形成装置に設けられる定着部の構成を示す断面説明図である。
【図３】本発明に係る液体塗布装置の構成を示す断面説明図である。
【図４】液体の保持空間内の液体を流動させる液体流動手段の構成を示す模式説明図である。
【図５】本発明に係る液体塗布装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図６】定着工程後の記録材が連続して通過する際の塗布部材の温度と、液体の保持空間内の液体の温度の変化を示す図である。
【図７】液体の保持空間内の液体の流速と、該液体の保持空間内の圧力との関係を示す図である。
【図８】液体の保持空間内の液体の温度が２０℃、４０℃、６０℃の場合の液体の保持空間内の液体の流速と、塗布部材によりＡ３サイズの記録材に塗布される液体の塗布量との関係を示す図である。
【図９】本発明に係る液体塗布装置の第１実施形態において液体の保持空間内の液体の温度に応じて液体の保持空間内の液体の流速を制御する様子を示すフローチャートである。
【図１０】液体の成分の一例を示す図である。
【図１１】（ａ）は比較例における記録材の波打ち低減効果を説明する図である。（ｂ）は第１実施形態における記録材の波打ち低減効果を説明する図である。（ｃ）は第２実施形態における記録材の波打ち低減効果を説明する図である。
【図１２】液体の保持空間内の液体の温度が２０℃、４０℃、６０℃の場合の塗布部材の回転速度と、該塗布部材によりＡ３サイズの記録材に塗布される液体の塗布量との関係を示す図である。
【図１３】本発明に係る液体塗布装置の第２実施形態において液体の保持空間内の液体の温度に応じて塗布部材の回転速度を制御する様子を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図により本発明に係る液体塗布装置を備えた画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。
【実施例１】
【００１９】
先ず、図１〜図11を用いて本発明に係る液体塗布装置を備えた画像形成装置の第１実施形態の構成について説明する。図１は電子写真方式を用いた画像形成装置３の構成を示す。
【００２０】
図１において、画像形成装置３には、図２に示す定着手段となる定着装置20が設けられている。定着装置20は定着部材となる定着ローラ21が設けられている。更に、加圧部材となる加圧ローラ22が設けられている。そして、定着ローラ21と加圧ローラ22との圧接部となる定着ニップ部Ｎに未定着トナー像８を担持した媒体となる記録材Ｐを通過させる。これにより熱及び圧力によって熱定着処理を行なう。
【００２１】
更に、画像形成装置３には、図３に示す液体塗布装置30が設けられている。液体塗布装置30は、定着装置20により熱定着処理された記録材Ｐに液体となる加湿剤Ｌを塗布する。
【００２２】
図４に示すように、記録材Ｐに加湿剤Ｌを塗布するための塗布部材となる塗布ローラ31に当接して形成される液体保持空間７内（液体の保持空間内）に加湿剤Ｌを保持する液体保持部材33が液体塗布装置30に設けられている。本実施形態では、液体保持空間７内に生じる加湿剤Ｌの循環流速を低減することで、定着装置20により熱定着処理された記録材Ｐの昇温に伴う加湿剤Ｌの塗布量の減少を防止し、記録材Ｐに対する加湿剤Ｌの塗布量を一定に保つように構成したものである。
【００２３】
＜画像形成装置＞
先ず、図１を用いて画像形成装置３の構成について説明する。図１において、本実施形態の画像形成装置３は、記録材Ｐ上に未定着トナー像８を形成する画像形成手段となる画像形成部10を有する。更に、熱定着工程を担う定着装置20と、熱定着工程で水分が蒸発した記録材Ｐに加湿剤Ｌ（水分）を塗布する液体塗布装置30とを有して構成される。
【００２４】
＜画像形成部＞
画像形成部10は、像担持体となる感光ドラム11の表面上に画像形成工程によりトナー像が形成される。感光ドラム11に隣接して中間転写体となる転写ベルト12が設けられている。感光ドラム11の表面上に形成されたトナー像は、一次転写手段となる一次転写ローラ15に一次転写バイアス電圧が印加されることで転写ベルト12の外周面上に一次転写される。
【００２５】
転写ベルト12の外周面上に一次転写された一次転写トナー像は、二次転写手段となる二次転写ローラ17に二次転写バイアス電圧が印加されることで記録材Ｐ上に二次転写される。
【００２６】
感光ドラム11の外周には、帯電手段となる帯電器13、現像手段となる現像装置14、一次転写ローラ15及びクリーニング手段となるクリーナ16が設けられている。また、画像形成装置３の上方部には、光源装置とポリゴンミラーとからなる像露光手段となるレーザスキャナ19が設けられている。
【００２７】
レーザスキャナ19は光源装置から出射されたレーザ光をポリゴンミラーを回転して走査し、その走査光の光束19ａをミラー等により感光ドラム11の表面に集光して露光する。これにより帯電器13により一様に帯電された感光ドラム11の表面上に画像信号に応じた静電潜像が形成される。
【００２８】
現像装置14には、現像剤としてのトナーが図示しない現像剤容器により所定量充填されている。現像装置14は、感光ドラム11の表面上の静電潜像にトナーを供給してトナー像として現像して可視化する。感光ドラム11の表面上に形成されたトナー像は、該感光ドラム11と同期して回転する転写ベルト12の外周面上に一次転写ローラ15の作用により重畳転写される。
【００２９】
二次転写ローラ17は、転写ベルト12に対応して平行に軸支され、該転写ベルト12の外周面に接触して配設されている。二次転写ローラ17には、図示しない二次転写バイアス電源によって所定の二次転写バイアス電圧が印加される。これにより転写ベルト12の外周面上に重畳転写されたトナー像は、転写ベルト12と二次転写ローラ17とのニップ部に搬送される記録材Ｐに二次転写される。
【００３０】
一方、画像形成部10による画像形成と同期して給送カセット１内に収容された記録材Ｐが図示しない給送ローラ及び分離部材等により一枚ずつ分離給送される。その後、レジストローラ２により斜行が補正された後、図示しない転写前ガイドを通過して転写ベルト12と二次転写ローラ17とのニップ部からなる二次転写部へ搬送される。そして、二次転写ローラ17に対して二次転写バイアス電圧を印加することにより転写ベルト12の外周面上に形成されたトナー像が記録材Ｐに二次転写され、記録材Ｐ上に未定着トナー像８が形成される。
【００３１】
一次転写が終了した感光ドラム11の表面に残留したトナーは、クリーナ16により除去されて回収され、引き続き次の画像形成に供される。また、転写ベルト12の外周面上に残留したトナー及びその他の異物はクリーニング手段となるベルトクリーナ18によって除去されて回収される。
【００３２】
＜定着部＞
次に図２を用いて定着装置20の構成について説明する。図２は定着装置20の構成を示す断面説明図である。図２において、定着装置20は、加熱手段となるハロゲンヒータ23ａを内部に有する定着ローラ21と、ハロゲンヒータ23ｂを内部に有する加圧ローラ22とを有する。更に、定着ローラ21を清掃するためのクリーニング手段となるクリーニングウェブ24と、定着後の記録材Ｐを定着ローラ21の表面から分離する分離爪25等を有して構成される。
【００３３】
定着ローラ21は、外径が５０ｍｍで、厚さが１２ｍｍのアルミニウム（Ａｌ）の中空芯金上に中間層として１２ｍｍ程度のシリコン（Ｓｉ）ゴム層を有する。該シリコン（Ｓｉ）ゴム層の外周面上にＰＴＦＥ（Polytetrafluoroethylene；ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂を２０μｍ程度コートして表層を形成している。
【００３４】
加圧ローラ22は、外径が５０ｍｍで、厚さが１２ｍｍのアルミニウム（Ａｌ）の中空芯金上に厚さが２５μｍのシリコンゴム層を有する。加圧ローラ22の表層は５０μｍ程度のＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルエーテル共重合体）チューブを被覆している。
【００３５】
定着ローラ21と加圧ローラ22の表面の記録材Ｐの通過領域には、それぞれローラの温度を検知するためのサーミスタ26ａ，26ｂが当接されている。このサーミスタ26ａ，26ｂにより検知した温度に基づいて温度制御装置27が、ハロゲンヒータ23ａ，23ｂの出力を制御している。加熱定着時、定着ローラ21は１８０℃程度、加圧ローラ22は９０℃程度に保つように制御される。
【００３６】
ハロゲンヒータ23ａ，23ｂの画像形成中の最大出力は１０００Ｗであり、Ａ３サイズの記録材Ｐを毎分５０枚通過させることができる。定着ローラ21の回転速度は３００ｍｍ／ｓｅｃに制御されており、加圧ローラ22は定着ローラ21に従動回転する。
【００３７】
図２に示すように、加圧ローラ22と定着ローラ21とを圧接することで定着ニップ部Ｎを形成する。画像形成部10で形成した記録材Ｐ上の未定着トナー像８を定着ニップ部Ｎを通すことで加熱及び加圧して定着を行なう。本実施形態における定着ニップ部Ｎの記録材搬送方向（図２の左右方向）の幅は６ｍｍに設定されている。
【００３８】
クリーニングウェブ24は、厚さが５０μｍ程度のポリアミド等の不織布により構成される。クリーニングウェブ24には１００００ｃｓ（センチストークス）の粘度のシリコンオイルが含浸されている。クリーニングウェブ24は、圧接コロ９により定着ローラ21の外周面に圧接されつつ巻き取りローラ４により定着ローラ21の回転に逆らう方向に巻き取られる。
【００３９】
ランニングコストの削減を目的としてクリーニングウェブ24の交換頻度を減らすために該クリーニングウェブ24の巻き取り速度を記録材Ｐの一枚当たり０．０５ｍｍ程度と極度に遅く設定している。通常の印刷時では定着ローラ21の外周面のクリーニング効果を充分に発揮することができる。クリーニングウェブ24の送り動作については、巻き取りローラ４をワンウェイクラッチを介して回転させる。該ワンウェイクラッチに設けたアームの一端をソレノイド磁石により動作させる。これにより微量で安定したクリーニングウェブ24の送り動作を行なうことが出来る。
【００４０】
＜液体塗布部＞
次に、図３及び図４を用いて液体塗布装置30の構成について説明する。図３は液体塗布装置30の構成を示す断面説明図である。液体塗布装置30は記録材Ｐに対して加湿剤Ｌを塗布する液体塗布手段となる液体塗布部40と、該液体塗布部40に加湿剤Ｌを供給する液体供給手段となる液体供給部50とを有して構成されている。液体塗布部40は、円筒状の塗布ローラ31と、該塗布ローラ31に対向して配置された円筒状のカウンタローラ32と、該塗布ローラ31の回転駆動を制御する制御手段となるローラ駆動制御部34等を有する。
【００４１】
カウンタローラ32は図示しない付勢手段によって塗布ローラ31の周面に向けて付勢されている。塗布ローラ31を図３の時計回り方向に回転させる。これにより該塗布ローラ31とカウンタローラ32との間に加湿剤Ｌを塗布すべき記録材Ｐを挟持搬送することができる。記録材Ｐは塗布ローラ31とカウンタローラ32とに挟持されて該塗布ローラ31とカウンタローラ32との外周面に付着した加湿剤Ｌが転写されて塗布されつつ図３の矢印で示す左方向に搬送される。本実施形態の液体塗布装置30は、塗布ローラ31を回転させることにより液体保持空間７内の加湿剤Ｌを記録材Ｐに塗布する。
【００４２】
本実施形態では、塗布ローラ31の材質は、ゴム硬度が２０度のシリコンゴムにより構成し、直径は２５ｍｍとした。また、カウンタローラ32の材質は、鉄材とし、直径は１５ｍｍとした。
【００４３】
また、液体供給部50は、塗布ローラ31の外周面との間で加湿剤Ｌを保持する液体保持部材33と、該液体保持部材33の液体保持空間７内に加湿剤Ｌを供給する図４に示す液体流路35ａ〜35ｃ等を有して構成される。
【００４４】
液体保持部材33は、バネ部材５の付勢力により塗布ローラ31の外周面に対して付勢され、当接部材334が塗布ローラ31の外周面に当接される。液体保持部材33には、塗布ローラ31による加湿剤Ｌの塗布領域全体に亘って設けられた長尺状の液体保持空間７が形成されている。液体保持空間７内には、加湿剤Ｌの温度を検知するための温度検知手段となるサーミスタ等により構成される温度検知センサ331が設けられている。
【００４５】
図４に示すように、液体保持部材33には、加湿剤Ｌを保持する液体保持空間７にそれぞれ連通する貫通穴を有して構成される液体供給口332及び液体回収口333が設けられている。液体供給口332は液体流路35ａから供給される加湿剤Ｌを液体保持空間７内に供給する。液体回収口333は液体保持空間７内の加湿剤Ｌを液体流路35ｂへと流出させる。
【００４６】
加湿剤Ｌが貯留されたバッファタンク37、液体流路35ａ〜35ｃ、液体供給口332、液体保持空間７、液体回収口333により閉流路28が形成されており、該閉流路28内を加湿剤Ｌが循環する。液体回収口333とバッファタンク37との間の液体流路35ｂ，35ｃには液体流動手段となるポンプ36が設けられている。ポンプ36は、液体保持空間７内に連通する液体供給口332から該液体保持空間７内に連通する液体回収口333へ加湿剤Ｌの流動を生じさせる。
【００４７】
ポンプ36により加湿剤Ｌの液体保持空間７内への供給及び流出を行なうことにより該液体保持空間７内の加湿剤Ｌは図４の矢印で示す左側から右側へと流動する。ポンプ36は、液体流路35内で加湿剤Ｌ及び空気をバッファタンク37の方向へと強制的に流動させる。これにより液体保持空間７内にはポンプ36を用いて加湿剤Ｌが貯留されたバッファタンク37から液体流路35ａを通じて加湿剤Ｌが供給される。
【００４８】
ポンプ36を制御する制御手段となる循環流速制御部38は、温度検知センサ331により検知された液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌに基づいて該ポンプ36の回転駆動を制御する。ポンプ36の回転駆動により液体保持部材33の液体保持空間７内とバッファタンク37とを液体流路35ａ〜35ｃを介して連通させる閉流路28内で加湿剤Ｌが循環する。循環流速制御部38によりポンプ36の回転駆動を制御することにより液体保持空間７内を液体供給口332側から液体回収口333側へ流れる加湿剤Ｌの流速を制御する。
【００４９】
バッファタンク37には、大気と連通する連通口371が設けられている。このため液体流路35ａ〜35ｃで繋がった液体保持空間７内は負圧になっている。これにより液体保持空間７内の加湿剤Ｌが外部に漏れて画像形成装置３本体内を汚すことがない。
【００５０】
＜塗布動作＞
図３に示すように、塗布ローラ31が回転すると、液体保持空間７内に保持された加湿剤Ｌは該塗布ローラ31に対する液体保持部材33の当接部材334の押圧力に抗して該塗布ローラ31と当接部材334との間の当接部Ｍをすり抜ける。そして、塗布ローラ31の外周面に層状態となって付着する。塗布ローラ31の外周面に付着した加湿剤Ｌは、該塗布ローラ31とカウンタローラ32との当接部29に送られる。
【００５１】
次いで、定着装置20を通過した記録材Ｐが塗布ローラ31とカウンタローラ32との当接部29に搬送される。そして、該塗布ローラ31とカウンタローラ32との間に挿入される。そして、該塗布ローラ31とカウンタローラ32とにより挟持されて図１の排出部６へ向けて搬送される。この搬送の間に塗布ローラ31の外周面に塗布された加湿剤Ｌが該塗布ローラ31から記録材Ｐに転写される。
【００５２】
液体塗布装置30により記録材Ｐに加湿剤Ｌが塗布された後、塗布ローラ31の搬送力により図１の矢印で示す左方向に搬送される。
【００５３】
＜加湿剤＞
本実施形態で使用する加湿剤Ｌは、定着装置20による熱定着工程後の記録材Ｐに水分を供給する。これにより記録材Ｐの波打ちやカールを防止することを目的とした液体が適用される。本実施形態の加湿剤Ｌの成分の一例を図10に示す。加湿剤Ｌの粘度は、２５℃で５ｃＰ（センチポアズ）〜６ｃＰ（センチポアズ）である。
【００５４】
本実施形態のように、記録材Ｐに塗布する加湿剤Ｌ（液体）として水を用いる場合、塗布ローラ31と液体保持部材33の当接部材334との間の摺動性は、表面張力を下げる成分を加湿剤Ｌ（液体）に含ませることで良好なものとなる。そのため図10に示す本実施形態の加湿剤Ｌの成分の一例では、加湿剤Ｌの表面張力を下げる成分として界面活性剤を含んでいる。
【００５５】
界面活性剤は、親水基と、疎水基を持つことを特徴とする物質であり、ミセルやベシクル、ラメラ構造を形成することで、極性物質と非極性物質とを均一に混合させる作用を有する。また、界面活性剤は、表面張力を弱める作用を有する。界面活性剤の一例として、イオン性界面活性剤アセチレングリコール等がある。
【００５６】
また、塗布ローラ31の表面に十分な厚さの加湿剤Ｌの液膜を形成するには、該加湿剤Ｌに十分な粘度が必要である。そのため図10に示す本実施形態の加湿剤Ｌの成分の一例では、加湿剤Ｌに粘度を付与する成分としてグリセリンを含んでいる。
【００５７】
また、本実施形態のように、定着装置20による熱定着工程後の記録材Ｐの波打ちやカールを防止することを目的として記録材Ｐに加湿剤Ｌ（液体）を塗布する場合、塗布した水分が長時間、記録材Ｐ内に留まっていることが好ましい。そのため図10に示す本実施形態の加湿剤Ｌの成分の一例では、保湿作用を付与する成分として潮解性物質を含んでいる。
【００５８】
潮解は物質が空気中の水蒸気を取り込んで自発的に水溶液となる現象のことである。潮解性物質には、塩化マグネシウム、Ｌ−カルニチン、Ｎ−メチルグリシンが適用出来る。更に、ＢｔＥＡＣ（Benzyl triethyl ammonium chloride；ベンジルトリエチルアンモニウムクロライド）が適用出来る。更に、Ｎ−メチルモルホリン−Ｎ−オキシド、ＢｔＭＡＣ（Benzyl trimethyl ammonium chloride；ベンジルトリメチルアンモニウムクロライド）、塩化コリン等が適用出来る。
【００５９】
＜比較例＞
ここで、比較例として、加湿剤Ｌの温度Ｔｌに依らず、液体保持空間７内の加湿剤Ｌの循環流速を２００ｇ／ｍｉｎで一定とする。更に、塗布ローラ31の外周面の回転速度を３７５ｍｍ／ｓｅｃで一定とする。そして、紙からなるＡ３サイズの１０００枚の記録材Ｐを連続印刷する。その場合の該記録材Ｐの波打ちレベルの結果を図11（ａ）に示す。尚、記録材Ｐの搬送速度は塗布ローラ31の外周面の回転速度である３７５ｍｍ／ｓｅｃで一定制御され、Ａ３サイズの記録材Ｐを、先行する記録材Ｐと、それに後続する記録材Ｐとのピッチ間隔を３０ｍｍに制御し、毎分で記録材Ｐを５０枚通過させた。
【００６０】
図６は、紙からなる記録材Ｐを連続印刷したときの塗布ローラ31の温度Ｔｒと、液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌとの関係を示す図である。図６に示すように、印刷開始時に温度Ｔｒが２０℃であった塗布ローラ31が定着装置20による熱定着工程で加熱された記録材Ｐに連続的に接する。これにより記録材Ｐの５００枚目で塗布ローラ31の温度Ｔｒが６０℃まで昇温し、記録材Ｐの１０００枚目で塗布ローラ31の温度Ｔｒが８０℃に昇温している。
【００６１】
また、図６に示すように、液体保持空間７内の加湿剤Ｌは、印刷開始時に温度Ｔｌが１５℃であった。その後、定着装置20による熱定着工程で加熱された記録材Ｐに連続的に接する塗布ローラ31の昇温の影響を受けて記録材Ｐの５００枚目で液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌが３５℃まで昇温した。更に、記録材Ｐの１０００枚目で液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌが６０℃に昇温した。
【００６２】
図11（ａ）は、本比較例において、紙からなるＡ３サイズの記録材Ｐを連続印刷した。その場合における印刷開始時（記録材Ｐの０枚目）、記録材Ｐの５００枚目、記録材Ｐの１０００枚目における液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌを示す。更に、Ａ３サイズの一枚当たりの記録材Ｐに塗布される加湿剤Ｌの塗布量（ｇ／Ａ３）を示す。更に、記録材Ｐの波打ちレベル（波打ち高さｍｍ）を示す。図11（ａ）に示すように、連続通過の後半になるほど、加湿剤Ｌの塗布量が減少し、波打ちレベルが悪化することが分かる。
【００６３】
これは、図６に示すように、液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度上昇に伴って、加湿剤Ｌの粘度が低下し、塗布ローラ31の外周面に十分な厚さの加湿剤Ｌの液膜を形成できなくなったことに起因する。つまり、図11（ａ）に示す比較例では、連続印刷時に塗布ローラ31の外周面に塗布される加湿剤Ｌの塗布量が減少してしまう。このため記録材Ｐの波打ちを低減することができない。
【００６４】
本実施形態では、温度検知センサ331により検知した液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌ（温度結果）に基づいて以下の通り制御する。該液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌが高くなるほど、該液体保持空間７内に生じる加湿剤Ｌの流速が低くなるように循環流速制御部38によりポンプ36の回転駆動を制御する。これにより液体保持空間７内の負圧を調整して記録材Ｐに塗布される加湿剤Ｌの塗付量を一定に保つように構成される。
【００６５】
ここで、図７及び図８を用いて、液体保持空間７内の加湿剤Ｌの循環流速を変えることで、記録材Ｐに塗布される加湿剤Ｌの塗布量を変更することが可能である原理について説明する。図７は液体保持空間７内の圧力と、液体保持空間７内の加湿剤Ｌの循環流速（流量）との関係を示す図である。
【００６６】
図８は温度検知センサ331により検知した液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌが２０℃、４０℃、６０℃における液体保持空間７内の加湿剤Ｌの循環流速（流量）を示す。更に、Ａ３サイズの一枚当たりの記録材Ｐに塗布される加湿剤Ｌの塗布量との関係を示す図である。
【００６７】
図７に示すように、液体保持空間７内の加湿剤Ｌの循環流速を速くするほど、該液体保持空間７内の圧力は低くなる。そして、液体保持空間７内の圧力が低くなるほど図３に示す塗布ローラ31と当接部材334との間の当接部Ｍをすり抜ける加湿剤Ｌの量が減少する。これにより塗布ローラ31の外周面に対する加湿剤Ｌの塗布量は少なくなる。このため記録材Ｐに塗布される加湿剤Ｌの塗布量は少なくなる。
【００６８】
図８に示すように、液体保持空間７内の加湿剤Ｌの循環流速を速くするほど、塗布ローラ31の外周面に対する加湿剤Ｌの塗布量が少なくなり、記録材Ｐに塗布される加湿剤Ｌの塗布量は少なくなることが分かる。これは、次のような理由によるものと推測される。
【００６９】
液体保持空間７内の加湿剤Ｌの循環流速を速くするほど該液体保持空間７内の圧力は低くなる。そして、液体保持空間７内の圧力が低くなると、図３に示す塗布ローラ31の外表面が液体保持空間７側に吸引される。これにより液体保持部材33に設けられる当接部材334の塗布ローラ31の外表面に対する当接圧力が増加する。
【００７０】
その結果、当接部材334と塗布ローラ31の外表面との当接部Ｍの接触面積が増加して該当接部Ｍの隙間が小さくなる。このため加湿剤Ｌが当接部Ｍをすり抜け難くなる。
【００７１】
このように、液体保持空間７内に生じる加湿剤Ｌの流速を変更（増減）させる。これにより液体保持部材33に設けられる当接部材334と塗布ローラ31の外表面との当接部Ｍの隙間状態が変化する。これにより液体保持空間７内から該当接部Ｍの隙間をすり抜けて出て行く加湿剤Ｌの量が変化する。
【００７２】
液体保持空間７内の加湿剤Ｌの循環流速をパラメータとする。そのとき、図８に示すように、液体保持空間７内の加湿剤Ｌの循環流量（ｇ／ｍｉｎ）によって塗布ローラ31の外周面に対する加湿剤Ｌの塗布量を変化させる。これにより記録材Ｐに塗布される加湿剤Ｌの塗布量を制御することができる。
【００７３】
図５は、液体塗布装置30の制御系の構成を示すブロック図である。制御手段となる循環流速制御部38及びローラ駆動制御部34には、液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌを検知する温度検知手段となる温度検知センサ331が接続されている。
【００７４】
本実施形態の制御手段となる循環流速制御部38には駆動回路381を介して液体保持空間７内の加湿剤Ｌを循環させるポンプ36を駆動するポンプ駆動モータ361が接続されている。また、以下に示す第２実施形態の制御手段となるローラ駆動制御部34には駆動回路341を介して塗布ローラ31を回転させるローラ駆動モータ311が接続されている。
【００７５】
制御手段となる循環流速制御部38及びローラ駆動制御部34は、ＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算装置）を有して構成される。ＣＰＵは、内部に記憶手段となるＲＯＭ（Read Only Memory；リードオンリメモリ）を有している。ＲＯＭには、所定の制御手順に対応するプログラム等が格納されている。ＣＰＵは、このプログラムを読み出しながら各部の制御を行なう。
【００７６】
ＣＰＵは、作業用データや入力データが格納された記憶手段となるＲＡＭ（Randon Access Memory；ランダムアクセスメモリ）も有している。ＣＰＵは、前述のプログラム等に基づいてＲＡＭに収納されたデータを参照して制御を行なう。
【００７７】
ＲＡＭには、温度検知センサ331により検知した液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌに対応して、予め設定されたポンプ駆動モータ361の出力を制御するための温度−出力デーブルが記憶されている。ポンプ駆動モータ361の出力を制御することで液体保持空間７内の加湿剤Ｌの循環流量（ｇ／ｍｉｎ）を制御する。
【００７８】
更に、ＲＡＭには、以下の第２実施形態で説明する温度検知センサ331により検知した液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌに対応して、予め設定されたローラ駆動モータ311の出力を制御するための温度−出力デーブルが記憶されている。ローラ駆動モータ311の出力を制御することで塗布ローラ31の回転速度を制御する。
【００７９】
図９は本実施形態の液体塗布装置30において、温度検知センサ331により検知した液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌに基づいて以下の制御を示すフローチャートである。該液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌが高くなるほど、該液体保持空間７内に生じる加湿剤Ｌの循環流速が低くなるように循環流速制御部38によりポンプ36の回転駆動を制御する。
【００８０】
図９のステップＳ１において、図５に示す循環流速制御部38は、温度検知センサ331により検知された液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌの検知結果が２０℃以上か否かを判定する。前記ステップＳ１において、液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌが２０℃よりも低い場合はステップＳ２に進んでポンプ36の回転駆動を制御して液体保持空間７内の加湿剤Ｌの循環流速を２００ｇ／ｍｉｎに設定する。
【００８１】
前記ステップＳ１において、液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌが２０℃以上の場合はステップＳ３に進む。そして、図５に示す循環流速制御部38は温度検知センサ331により検知された液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌの検知結果が４０℃以上か否かを判定する。
【００８２】
前記ステップＳ３において、液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌが４０℃よりも低い場合はステップＳ４に進んでポンプ36の回転駆動を制御して液体保持空間７内の加湿剤Ｌの循環流速を８０ｇ／ｍｉｎに設定する。
【００８３】
前記ステップＳ３において、液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌが４０℃以上の場合はステップＳ５に進んでポンプ36の回転駆動を制御して液体保持空間７内の加湿剤Ｌの循環流速を４０ｇ／ｍｉｎに設定する。
【００８４】
図９に示すように、温度検知センサ331により検知した液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌに基づいて以下の制御を行なう。該液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌが高くなるほど、該液体保持空間７内に生じる加湿剤Ｌの循環流速が低くなるように循環流速制御部38によりポンプ36の回転駆動を制御する。これにより液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌに依らず、塗布ローラ31を介して記録材Ｐに対する加湿剤Ｌの塗布量を０．４０（ｇ／Ａ３）に保つことができる。
【００８５】
本実施形態では、温度検知センサ331により検知された液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌの検知結果に基づいて、図３に示す液体保持部材33と塗布ローラ31との間に形成される液体保持空間７内に生じる加湿剤Ｌの循環流速を制御する。これにより液体保持空間７内の圧力を制御する。
【００８６】
そして、結果として液体保持部材33の当接部材334が塗布ローラ31の外周面に当接する当接部Ｍにおける加湿剤Ｌの流れ（移動）の状態を変化させる。これにより加湿剤Ｌが塗布ローラ31に付着して当接部Ｍから出て行く量を制御する。これにより塗布ローラ31を介して記録材Ｐに対する加湿剤Ｌの塗布量を制御する。
【００８７】
図11（ｂ）は、本実施形態における記録材Ｐの波打ち軽減効果を示す表である。紙からなるＡ３サイズの記録材Ｐを連続印刷する。その場合において、温度検知センサ331により検知された液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌの検知結果に基づいて以下の制御を行なう。
【００８８】
循環流速制御部38が駆動回路381を介してポンプ駆動モータ361を制御してポンプ36による液体保持空間７内の加湿剤Ｌの循環流速を変更する。これにより塗布ローラ31を介して記録材Ｐに対する加湿剤Ｌの塗布量を０．４０（ｇ／Ａ３）に保つことができる。これにより、記録材Ｐを連続印刷した場合において、記録材Ｐに加湿剤Ｌを塗布することによる記録材Ｐの波打ちの軽減を安定して行なうことができる。
【実施例２】
【００８９】
次に、図１、図３、図５、図11〜図13を用いて本発明に係る液体塗布装置を備えた画像形成装置の第２実施形態の構成について説明する。尚、前記第１実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。
【００９０】
前記第１実施形態では、温度検知センサ331により検知した液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌ（温度結果）に基づいて以下の制御を行なう。該液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌが高くなるほど、該液体保持空間７内に生じる加湿剤Ｌの流速が低くなるように循環流速制御部38によりポンプ36の回転駆動を制御する一例について説明した。
【００９１】
本実施形態では、温度検知センサ331により検知した液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌ（温度結果）に基づいて以下の制御を行なう。該液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌが高くなるほど、液体保持部材33に対する塗布ローラ31の移動速度（回転速度）を大きくするように制御手段となるローラ駆動制御部34により駆動回路341を介してローラ駆動モータ311の回転駆動を制御する。
【００９２】
図３に示す塗布ローラ31の回転速度を増やすことで、定着装置20による熱定着工程で加熱された記録材Ｐに接触する塗布ローラ31の昇温に伴う加湿剤Ｌの塗布量の減少を防ぎ、記録材Ｐに対する加湿剤Ｌの塗布量を一定に保つことが出来る。
【００９３】
尚、本実施形態においても図１に示す画像形成装置３における画像形成部10、定着装置20、液体塗布装置30等の構成は、前記第１実施形態と同様であり、加湿剤Ｌの塗布量を一定に保つ方法のみが前記第１実施形態とは構成が異なる。
【００９４】
本実施形態では、温度検知センサ331により検知された液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌの検知結果に基づいて、ローラ駆動制御部34が駆動回路341を介してローラ駆動モータ311を制御して塗布ローラ31の回転速度を変化させる。塗布ローラ31の回転速度を変えることで記録材Ｐに対する加湿剤Ｌの塗布量の変更が可能である。
【００９５】
図12は液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌが２０℃、４０℃、６０℃の場合の塗布ローラ31の回転速度と、該塗布ローラ31によるＡ３サイズの記録材Ｐに対する加湿剤Ｌの塗布量との関係を示す。図12に示すように、塗布ローラ31の回転速度を速くするほど、記録材Ｐに対する加湿剤Ｌの塗布量は多くなることが分かる。これは、次のような理由によるものと推測される。
【００９６】
図３に示すように、塗布ローラ31が図３の矢印で示す反時計回り方向に回転すると、液体保持空間７内に保持された加湿剤Ｌは、該塗布ローラ31の表面の流抵抗により該塗布ローラ31の回転方向（図３の反時計回り方向）へと移動する。そして、塗布ローラ31に対する液体保持部材33の当接部材334の押圧力に抗して、液体保持空間７内に保持された加湿剤Ｌは該塗布ローラ31と当接部材334との間の当接部Ｍに送られる。
【００９７】
即ち、塗布ローラ31の回転速度が大きいほど、該塗布ローラ31の表面の流抵抗により該塗布ローラ31と一体的に移動する加湿剤Ｌの移動速度が大きくなり当接部Ｍへの抗力が大きくなる。そして、当接部Ｍへの抗力が大きくなると該当接部Ｍの変位量が大きくなる。このため加湿剤Ｌが当接部Ｍから摺り抜ける量が多くなる。これにより図12に示すように、塗布ローラ31の回転速度（ｍｍ／ｓｅｃ）を変更することによって該塗布ローラ31の外周面に対する加湿剤Ｌの塗布量の制御を行なう。これにより記録材Ｐに対する加湿剤Ｌの塗布量を制御することができる。
【００９８】
図13は本実施形態において、温度検知センサ331により検知した液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌに基づいて以下の制御を行なうフローチャートである。該液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌが高くなるほど、液体保持部材33に対する塗布ローラ31の回転速度を大きくするようにローラ駆動制御部34により駆動回路341を介してローラ駆動モータ311の回転駆動を制御する。
【００９９】
図13のステップＳ11において、図５に示すローラ駆動制御部34は、温度検知センサ331により検知した液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌの検知結果が２０℃以上か否かを判定する。
【０１００】
前記ステップＳ11において、温度検知センサ331により検知した液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌの検知結果が２０℃よりも低い場合はステップＳ12に進む。そして、ローラ駆動制御部34は駆動回路341を介してローラ駆動モータ311を制御して塗布ローラ31の回転速度を３７５ｍｍ／ｓｅｃに設定する。
【０１０１】
前記ステップＳ11において、温度検知センサ331により検知した液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌの検知結果が２０℃以上の場合はステップＳ13に進む。そして、図５に示すローラ駆動制御部34は、温度検知センサ331により検知した液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌの検知結果が４０℃以上か否かを判定する。
【０１０２】
前記ステップＳ13において温度検知センサ331により検知した液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌの検知結果が４０℃よりも低い場合はステップＳ14に進む。そして、ローラ駆動制御部34は駆動回路341を介してローラ駆動モータ311を制御して塗布ローラ31の回転速度を５００ｍｍ／ｓｅｃに設定する。
【０１０３】
前記ステップＳ13において、温度検知センサ331により検知した液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌの検知結果が４０℃以上の場合はステップＳ15に進む。そして、ローラ駆動制御部34は駆動回路341を介してローラ駆動モータ311を制御して塗布ローラ31の回転速度を６２５ｍｍ／ｓｅｃに設定する。
【０１０４】
本実施形態では、温度検知センサ331により検知した液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌに基づいて以下の制御を行なう。該液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌが高くなるほど、液体保持部材33に対する塗布ローラ31の回転速度を大きくするようにローラ駆動制御部34により駆動回路341を介してローラ駆動モータ311の回転駆動を制御する。これにより液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌに依らず、塗布ローラ31を介して記録材Ｐに対する加湿剤Ｌの塗布量を０．４０（ｇ／Ａ３）に保つことが出来る。
【０１０５】
本実施形態では、温度検知センサ331により検知した液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌの検知結果に基づいて塗布ローラ31の回転速度を制御する。これによって液体保持空間７内の加湿剤Ｌが塗布ローラ31の外周面に付着して当接部Ｍから出て行く量を制御する。これにより記録材Ｐに対する加湿剤Ｌの塗布量を制御する。
【０１０６】
図11（ｃ）は、本実施形態における記録材Ｐの波打ち軽減効果を示す表である。紙からなるＡ３サイズの記録材Ｐを連続印刷する。その場合において、温度検知センサ331により検知された液体保持空間７内の加湿剤Ｌの温度Ｔｌの検知結果に基づいて以下の制御を行なう。
【０１０７】
図５に示すローラ駆動制御部34は駆動回路341を介してローラ駆動モータ311を制御して塗布ローラ31の回転速度を変更する。これにより塗布ローラ31を介して記録材Ｐに対する加湿剤Ｌの塗布量を０．４０（ｇ／Ａ３）に保つことができる。これにより、記録材Ｐを連続印刷した場合において、記録材Ｐに加湿剤Ｌを塗布することによる記録材Ｐの波打ちの軽減を安定して行なうことができる。
【０１０８】
本実施形態では、画像形成装置３に使用可能な記録材Ｐの最大サイズは１３インチ（inch）×１９インチ（inch）である。このため図１に示す定着装置20と液体塗布装置30との図１の左右方向における離間距離を６０ｃｍに設定している。このように、定着装置20と液体塗布装置30との図１の左右方向における離間距離を十分に離す。
【０１０９】
これにより本実施形態のように塗布ローラ31の回転速度、つまり、液体塗布装置30における記録材Ｐの搬送速度の変更によって生じる定着装置20と液体塗布装置30との搬送速度差に起因した記録材Ｐの搬送不良を防止できる。
【０１１０】
また、本実施形態では、前記第１実施形態と比較して加湿剤Ｌの塗布量の減少を防止する方法が違うだけで、前記比較例に対する記録材Ｐの波打ち軽減効果は前記第１実施形態と同様である。他の構成は前記第１実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。
【符号の説明】
【０１１１】
Ｌ    …加湿剤(液体)
Ｔｌ  …温度(液体保持空間内の加湿剤の温度)
７    …液体保持空間
36    …ポンプ(液体流動手段)
331   …温度検知センサ(温度検知手段)
332   …液体供給口
333   …液体回収口
【図１】
2015191080.tif 000003
【図２】
2015191080.tif 000004
【図３】
2015191080.tif 000005
【図４】
2015191080.tif 000006
【図５】
2015191080.tif 000007
【図６】
2015191080.tif 000008
【図７】
2015191080.tif 000009
【図８】
2015191080.tif 000010
【図９】
2015191080.tif 000011
【図１０】
2015191080.tif 000012
【図１１】
2015191080.tif 000013
【図１２】
2015191080.tif 000014
【図１３】
2015191080.tif 000015