(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
前記被記録媒体に処理液を塗布する処理液塗布手段と、を備え、
前記処理液塗布手段は、少なくとも、
前記被記録媒体に前記処理液を塗布する塗布ローラと、
前記処理液を供給し、塗布ローラ上の液膜を薄くするスクイーズローラと、
前記スクイーズローラに供給する前記処理液を保持する処理液保持部と、
前記処理液保持部に前記処理液を供給する供給手段と、
前記供給手段から前記処理液保持部に対する供給を制御する手段と、を有し、
前記処理液保持部には、前記処理液の液面高さが第１高さ位置であることを検知する第１液面検知手段と、前記第１高さ位置より高い第２高さ位置であることを検知する第２液面検知手段とが設けられ、
前記制御する手段は、前記第１、第２液面検知手段の検知結果に基づいて前記供給手段から前記処理液保持部に対する供給を制御して、前記塗布ローラの駆動前の前記処理液保持部の前記処理液の液面高さを前記第２高さ位置にし、前記塗布ローラの駆動時の前記処理液保持部の前記処理液の液面高さを前記第１高さ位置に制御する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御する手段が前記塗布ローラの駆動開始直後に、前記処理液保持部の前記処理液の液面高さが前記第２高さ位置より低くなったことを検知できないときには異常と判定し、画像形成動作が停止されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御する手段が前記塗布ローラの駆動開始直後に、前記処理液保持部の前記処理液の液面高さが前記第１高さ位置より低くなったことを検知したときには異常と判定し、画像形成動作が停止されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
被記録媒体に処理液を塗布する処理液塗布装置において、
前記被記録媒体に前記処理液を塗布する塗布ローラと、
前記処理液を供給し、塗布ローラ上の液膜を薄くするスクイーズローラと、
前記スクイーズローラに供給する前記処理液を保持する処理液保持部と、
前記処理液保持部に前記処理液を供給する供給手段と、
前記供給手段から前記処理液保持部に対する供給を制御する手段と、を有し、
前記処理液保持部には、前記処理液の液面高さが第１高さ位置であることを検知する第１液面検知手段と、前記第１高さ位置より高い第２高さ位置であることを検知する第２液面検知手段とが設けられ、
前記制御する手段は、前記第１、第２液面検知手段の検知結果に基づいて前記供給手段から前記処理液保持部に対する供給を制御して、前記塗布ローラの駆動前の前記処理液保持部の前記処理液の液面高さを前記第２高さ位置にし、前記塗布ローラの駆動時の前記処理液保持部の前記処理液の液面高さを前記第１高さ位置に制御する
ことを特徴とする処理液塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置及び処理液塗布装置に関し、特に被記録媒体に処理液を塗布する画像形成装置及び処理液塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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（インクジェット記録装置）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。
【０００３】
なお、本願において、液体吐出方式の「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。また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を三次元的に造形して形成された像も含まれる。また、「画像形成装置」には液体吐出方式のものに限らず、電子写真方式で画像形成を行なうものなども含まれるが、以下では液体吐出方式の画像形成装置で説明する。
【０００４】
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。
【０００５】
そこで、従来から被記録媒体に前処理液を塗布ローラで塗布することが知られている。この場合、塗布ローラに対する前処理液の供給不足による塗布ムラ、塗布ローラに対する前処理液の供給過多による前処理液タンクからの液漏れを防止するため、前処理液タンク内の前処理液の液面の高さを検出する液面検出手段を備え、前処理液タンク内での前処理液の量をある一定範囲内に保つようにしたものがある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−０９６４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、塗布装置の小型化を図るためには塗布ローラに供給する処理液を保持している処理液保持部（以下「液室」ともいう。）の容量を小さくしなければならず、液室の液量を一定に保つことが困難となってきている。特に、塗布開始直後は、液室から塗布ローラへと処理液を一気に供給しなければならないために液室の液量が急激に少なくなる。その反面、塗布動作終了時には、塗布ローラへ供給された処理液が液室に戻ってきてしまうことから、液室の処理液が液室で保持できる満杯以上の容積となり、液室から処理液が溢れてしまうという課題がある。
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、処理液保持部における処理液を一定に保ち、塗布ローラへの処理液の供給を安定させ、安定した塗布を行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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、
前記被記録媒体に処理液を塗布する処理液塗布手段と、を備え、
前記処理液塗布手段は、少なくとも、
前記被記録媒体に前記処理液を塗布する塗布ローラと、
前記処理液を供給し、塗布ローラ上の液膜を薄くするスクイーズローラと、
前記スクイーズローラに供給する前記処理液を保持する処理液保持部と、
前記処理液保持部に前記処理液を供給する供給手段と、
前記供給手段から前記処理液保持部に対する供給を制御する手段と、を有し、
前記処理液保持部には、前記処理液の液面高さが第１高さ位置であることを検知する第１液面検知手段と、前記第１高さ位置より高い第２高さ位置であることを検知する第２液面検知手段とが設けられ、
前記制御する手段は、前記第１、第２液面検知手段の検知結果に基づいて前記供給手段から前記処理液保持部に対する供給を制御して、前記塗布ローラの駆動前の前記処理液保持部の前記処理液の液面高さを前記第２高さ位置にし、前記塗布ローラの駆動時の前記処理液保持部の前記処理液の液面高さを前記第１高さ位置に制御する
構成とした。
【００１３】
本発明に係る処理液塗布装置は、
被記録媒体に処理液を塗布する処理液塗布装置において、
前記被記録媒体に前記処理液を塗布する塗布ローラと、
前記処理液を供給し、塗布ローラ上の液膜を薄くするスクイーズローラと、
前記スクイーズローラに供給する前記処理液を保持する処理液保持部と、
前記処理液保持部に前記処理液を供給する供給手段と、
前記供給手段から前記処理液保持部に対する供給を制御する手段と、を有し、
前記処理液保持部には、前記処理液の液面高さが第１高さ位置であることを検知する第１液面検知手段と、前記第１高さ位置より高い第２高さ位置であることを検知する第２液面検知手段とが設けられ、
前記制御する手段は、前記第１、第２液面検知手段の検知結果に基づいて前記供給手段から前記処理液保持部に対する供給を制御して、前記塗布ローラの駆動前の前記処理液保持部の前記処理液の液面高さを前記第２高さ位置にし、前記塗布ローラの駆動時の前記処理液保持部の前記処理液の液面高さを前記第１高さ位置に制御する
構成とした。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、処理液保持部における処理液を一定に保ち、塗布ローラへの処理液の供給を安定させ、安定した塗布を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体構成図である。
【図２】同じく処理液塗布装置の塗布部の説明に供する塗布動作開始前の模式的側面説明図である。
【図３】同じく処理液塗布装置の塗布部の説明に供する塗布動作時の模式的側面説明図である。
【図４】同装置の制御部の説明に供するブロック説明図である。
【図５】同制御部による液室の液面高さ制御の説明に供するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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、本発明の一実施形態について図１を参照して説明する。なお、図１は同実施形態に係る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に処理液を塗布する処理液塗布装置（手段）２００とを備えている。
【００１７】
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することもできる。
【００１８】
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。また、ローラ対による搬送手段を用いることもできる。
【００１９】
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によってレジストローラ対１３３に送られ、レジストローラ対１３３から所定のタイミングで搬送ローラ対１３４によって搬送路１３５を介して処理液塗布装置２００に送られ、処理液塗布装置２００で処理液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。
【００２０】
そして、搬送ベルト１０２の周回移動で搬送されてヘッドユニット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。
【００２１】
処理液塗布装置２００は、処理液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を被記録媒体である用紙１００に塗布する塗布部２０８とを備えている。
【００２２】
ここで、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。
【００２３】
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。
【００２４】
次に、処理液塗布装置２００の塗布部２０８について図２及び図３を参照して説明する。なお、図２は塗布動作開始前の同塗布部の模式的側面説明図、図３は同じく塗布動作時の同塗布部の模式的側面説明図である。
塗布部２０８は、被記録媒体である用紙１００を搬送する搬送ローラ２３５と、用紙１００に処理液２０１を塗布する塗布ローラ２３２と、処理液２０１を供給し、塗布ローラ２３２上の液膜を薄くするスクイーズローラ２３３と、スクイーズローラ２３３に供給するための処理液２０１を保持するための処理液保持部である液室２３４とを有し、液室２３４には前述した容器２０２に収容された処理液２０１がポンプ２０３で供給路２０４を介して供給される。なお、各ローラの回転方向は図２の矢示方向である。
【００２５】
これらのローラは、搬送ローラ２３５に塗布ローラ２３２が接し、塗布ローラ２３２にスクイーズローラ２３３が接して配置されている。また、スクイーズローラ２３３は液室２３４内の処理液２０１に浸されるように配置されている。
【００２６】
そして、液室２３４には、液室２３４内の処理液２０１の高さを検知する第１、第２液面検知手段である液面センサ２６１、２６２を備えている。第１液面センサ２６１は、処理液２０１の液面高さが第１高さ位置以上であることを検知し、第２液面センサ２６２は、第１高さ位置より高い第２高さ位置以上であることを検知する。
【００２７】
次に、この画像形成装置の制御部の概要について図４のブロック説明図を参照して説明する。
主制御部５０１は、この画像形成装置全体の制御を司るＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等からなるマイクロコンピュータなどによって構成される。この主制御部５０１は受領した画像データを処理して印刷制御部５０２に転送し、印刷制御部５０２は画像データに応じてヘッドドライバ５０３を介して記録ヘッド１０１を駆動制御し、画像データに応じて液滴を吐出させる。また、主制御部５０１は、モータ駆動部５０４を介して搬送ベルト１０２を周回移動させる搬送モータ５０５を駆動制御して、用紙１００を搬送させる。
【００２８】
塗布制御部５１０は、本発明における制御する手段を兼ね、処理液塗布装置２００の各部の制御を司る。この塗布制御部５１０は、主制御部５０１からの塗布要求を受けて処理液塗布動作を制御するため、ポンプ駆動部５１１を介してポンプ２０３を駆動し、ローラ駆動部５１２を介して塗布ローラ２３２、スクイーズローラ２３３を回転させるモータ５１３を駆動制御する。また、第１、第２液面センサ２６１、２６２の検知結果に応じて、ポンプ２０３を駆動して液室２３４に対する処理液２０１の送液を制御する。
【００２９】
次に、塗布制御部による液室の液面高さ制御について図５のフロー図を参照して説明する。
まず、塗布動作開始信号が主制御部５０１から与えられると、第２液面センサ１６２が液室２３４内の処理液２０１の液面を検知している（第２液面センサＯＮ）か否かを判別し、第２液面センサ２６２がＯＮでなければ、第２液面センサ２６２がＯＮになるまで、つまり、図２に示すように、液室２３４内の処理液２０１の液面が第２高さ位置になるまで、ポンプ２０３を駆動して液室２３４に処理液２０１を供給する。
【００３０】
そして、第２液面センサ２６２がＯＮしたときには、塗布ローラ２３２とスクイーズローラ２３３の回転を開始する。ここで、スクイーズローラ２３３が回転することにより、液室２３４の処理液２０１が塗布ローラ２３２とスクイーズローラ２３５の間の液だまり部２６０まで供給される。
【００３１】
このように、第２液面センサ２６２の位置（第２高さ位置）まで液室２３４内の液面を高くすることにより、塗布ローラ２３２の駆動開始直後に、スクイーズローラ２３３により、液室２３４から液だまり部２６０に供給される処理液２０１の液量分を事前に供給することができ、スクイーズローラ２３３が駆動を開始することにより、液室２３４内の処理液２０１が瞬時になくなることを防止できる。また、この作用により、液室２３４内の処理液２０１の容量を比較的小さくすることができるので、液室２３４での処理液２０１の乾燥を防止することができる。
【００３２】
上述したように液だまり２６０に供給された処理液２０１は、塗布ローラ２３２とスクイーズローラ２３３の当接によって延展され、塗布ローラ２３２の表層に液膜層が形成されて、塗布ローラ２３２の回転によって搬送ローラ２３５側の図示しない被記録媒体（用紙１００）に液膜層が移送され、塗布される。
【００３３】
その後、塗布が開始されると、第１液面センサ２６１が処理液２０１の液面を検知した（第１液面センサ２６１ＯＮ）か否かを判別し、第１液面センサ２６１がＯＮであれば、塗布動作終了信号を受領した（塗布動作終了信号ＯＮ）か否かを判別して、塗布動作終了信号を受領していなければ、第１液面センサＯＮか否かの判別処理に戻る。また、塗布動作終了信号を受領する前に、第１液面センサＯＮでなければ（液面が第１高さ位置より低くなったときには）、ポンプ２０３を駆動して、液室２３４に処理液２０１を供給する。そして、塗布動作終了信号がＯＮになったときには、塗布ローラ２３２とスクイーズローラ２３３を停止する。
【００３４】
つまり、塗布動作中は、図３に示すように、液室２３４内の処理液２０１の液面が第１液面センサ２６１で検知する高さ（第１高さ位置）になるように処理液２０１の供給動作が行われる。
【００３５】
これにより、塗布動作中は、第２高さ位置より低い第１高さ位置に液面が維持されるので、塗布動作終了時に、スクイーズローラ２３３周辺の処理液２０１と液だまり２６０の処理液２０１が液室２３４に戻ってきても、液室２３４が満杯になることがなく、液室２３４からの処理液２０１の漏れ（溢れ出し）を防止できる。また、この作用により液室２３４の処理液２０１の容量を比較的小さくすることができるので、液室２３４での処理液２０１の乾燥を防止することができる。
【００３６】
すなわち、第１液面センサ２６１によって検知する第１高さ位置は、スクイーズローラ２３３周辺の処理液２０１と液だまり２６０の処理液２０１が戻ってきても処理液２０１が液室２３４から溢れない位置に設定する。また、この作用により液室２０６の処理液の容量を比較的小さくすることができるので液室２０６での処理液の乾燥を防止することができる。
【００３７】
また、同時に塗布開始直後は、少なくとも塗布動作時の処理液２０１の液面高さを所定の位置にするための第１液面センサ２６１による検知位置より高い液面位置を検知するように第２液面センサ２６２の検知位置（高さ）を設定している。これにより、装置本体の都合により、塗布が中断された場合でも、処理液２０１が液室２３４に供給されることがないので、液室２３４の処理液２０１が増えることを防止できる。液室２３４内の処理液２０１が駆動毎（稼動毎）に増加していくと、いずれ液室２３４が満杯状態となり処理液２０１が液室２３４から溢れてしまうことになる。
【００３８】
このように、処理液保持部には、処理液の液面高さが第１高さ位置であることを検知する第１液面検知手段と、第１高さ位置より高い第２高さ位置であることを検知する第２液面検知手段とが設けられ、第１、第２液面検知手段の検知結果に基づいて供給手段から処理液保持部に対する供給を制御して、塗布ローラの駆動前の処理液保持部の処理液の液面高さを第２高さ位置にし、塗布ローラの駆動時の処理液保持部の処理液の液面高さを第１高さ位置に制御する構成とすることで、処理液保持部における処理液を一定に保ち、塗布ローラへの処理液の供給を安定させ、安定した塗布を行うことができる。
【００３９】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。
まず、塗布動作開始直後において、液室２３４内の処理液２０１の液面高さが第２高さ位置より低くならないとき、すなわち、第２液面センサ２６２がＯＮしたままであるときには、塗布動作停止時にスクイーズローラ２３３周辺の処理液２０１と液だまり２６０の処理液２０１が液室２３４に戻ってきて、液室２３４から処理液２０１が溢れてしまう可能性がある。
【００４０】
そこで、塗布動作開始直後において、第２液面センサ２６２がＯＮしたままである（液面を検知している）ときには異常であると判定し、塗布動作或いは画像形成動作を停止させ、第２液面センサ２６２がＯＮでなくなる（ＯＦＦになる）まで、例えばポンプ２０３が可逆型ポンプであれば液室２３４から処理液２０１を処理液容器２０２に逆送させ、あるいは、図示しない廃液部に処理液２０１を廃液させる。
【００４１】
これにより、液室２３４からの処理液２０１の溢れを防止できる。
【００４２】
次に、塗布動作開始直後において、第１、第２液面センサ２６１、２６２がＯＦＦ状態になったとき、すなわち、処理液２０１の液面が第１高さ位置より低いままである状態が継続している場合、処理液２０１の乾燥により、液室２３４内の処理液２０１の粘度が上昇したと判断して異常と判定し、塗布動作或いは画像形成動作を停止させて、図示していない廃液部に処理液２０１を排出させる。つまり、処理液２０１が増粘した場合、塗布動作開始直後にスクイーズローラ２３３により比較的多くの処理液２０１が汲み上げられ、液室２３４の処理液２０１が通常の場合より少なくなってしまう。
【００４３】
これにより、増粘した処理液２０１が用紙に塗布されることにより発生する、塗布量の増加や、用紙が塗布ローラ２３２に巻き付き、ジャムが発生することを防止できる。
【００４４】
上記他の実施形態における「塗布動作開始直後」とは、塗布動作開始から予め定めた所定時間が経過するまでの間、あるいは、塗布ローラを駆動する駆動モータの駆動開始からの回転数が所定回転数に達するまでの間とすることができる。
【００４５】
なお、上記実施形態では処理液塗布装置が画像形成前の用紙に対して処理液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で画像形成が行われた用紙上に処理液を塗布する構成とすることもできる。
【００４６】
また、本発明に係る画像形成装置は、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塗布後は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程度の微量塗布が可能な樹脂微粒子の定着液を用いた、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。
【符号の説明】
【００４７】
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  処理液塗布装置
２０１  処理液
２０３  ポンプ
２０８  塗布部
２３２  塗布ローラ
２３３  スクイーズローラ
２３４  液室（処理液保持部）
２３５  搬送ローラ
２６１  第１液面センサ
２６２  第２液面センサ
【図１】
0005803113.tif 000002
【図２】
0005803113.tif 000003
【図３】
0005803113.tif 000004
【図４】
0005803113.tif 000005
【図５】
0005803113.tif 000006