(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装置において、
前記被記録媒体に対して泡を塗布する塗布ローラと、
前記塗布ローラの泡の厚さを規制する厚さ規制部材と、
前記厚さ規制部材の前記塗布ローラに対する位置を調整する位置調整手段と、を備えている
ことを特徴とする画像形成装置。 
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記位置調整手段は前記厚さ規制部材を前記塗布ローラに対して接線方向に移動させる手段であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１に画像形成装置において、前記位置調整手段は前記厚さ規制部材の前記塗布ローラの長手方向における両端部で独立して移動可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記厚さ規制部材の位置を前記被記録媒体の搬送速度に応じて変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項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、前記厚さ規制部材の前記塗布ローラの回転方向下流側の先端形状が９０°未満であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記被塗布部材に対して泡を塗布する塗布ローラと、
前記塗布ローラの泡の厚さを規制する厚さ規制部材と、
前記厚さ規制部材の前記塗布ローラに対する位置を調整する位置調整手段と、を備えている
ことを特徴とする泡を被塗布部材に塗布する装置。
【請求項７】
請求項６に記載の泡を被塗布部材に塗布する装置において、前記位置調整手段は、前記厚さ規制部材を前記塗布ローラに対して接線方向に移動させる手段であることを特徴とする泡を被塗布部材に塗布する装置。
【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泡を被塗布部材に塗布する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プリンタ、ファックス、コピア、プロッタ、或いはこれらの内の複数の機能を複合した画像形成装置としては、例えば、インク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備え、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、被記録媒体、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、インク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。）を行なうものがある。
【０００３】
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（単に液滴を吐出する）ことをも意味する。また、「インク」とは、狭義のインク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。
【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。
【特許文献１】特開平８−３２３９７７号公報
【０００６】
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。
【特許文献２】特開２００２−１３７３７８号公報
【特許文献３】特開２００５−１３８５０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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。
【０００８】
上記の課題に鑑みてなされたものであり、処理液を塗布する場合の塗布ムラを低減し、塗布された処理液の速乾性を向上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装置において、
前記被記録媒体に対して泡を塗布する塗布ローラと、
前記塗布ローラの泡の厚さを規制する厚さ規制部材と、
前記厚さ規制部材の前記塗布ローラに対する位置を調整する位置調整手段と、を備えている
構成とした。
【００１１】
本発明に係る泡を被塗布部材に塗布する装置は、
前記被塗布部材に対して泡を塗布する塗布ローラと、
前記塗布ローラの泡の厚さを規制する厚さ規制部材と、
前記厚さ規制部材の前記塗布ローラに対する位置を調整する位置調整手段と、を備えている
構成とした。
【００１２】
なお、本発明における「泡」とは、塗布されるときに、液体がフォーム状になっていること、即ち液体中に気泡が大量に分散し、液体が圧縮性を帯びた状態（微小泡の集合）になっていることを意味している。以下の説明では、液体を泡にしたものという意味で「泡状液体」と称する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、処理液を均一の膜厚でムラなく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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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、本発明に係る泡状液体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。）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。
【００１５】
この泡状液体塗布装置１は、装置上部から微細な泡状態にされた液体（泡状液体）１０が供給され、この泡状液体１０を周面に担持する塗布ローラ２と、塗布ローラ２の周面に担持された泡状液体１０が塗布されるときの厚み（塗布膜厚）を規制する厚み規制部材４と、厚み規制部材４の塗布ローラ２の回転方向上流側で塗布ローラ２周面に担持された泡状液体１０を攪拌する攪拌ローラ３と、塗布ローラ２に対向配置されて被記録媒体（又は被塗布部材）６の搬送を補助する搬送補助ローラ５と、厚み規制部材４の塗布ローラ２に対する位置を調整する調整手段としての後述する調整機構２０とを備えている。なお、塗布ローラ２、攪拌ローラ３及び搬送補助ローラ５の回転方向は矢印方向である。
【００１６】
このように構成した泡状液体塗布装置１においては、泡状液体１０を塗布ローラ２の周面に供給し、塗布ローラ２が泡状液体１０を周面に担持して矢示方向に回転することで、塗布ローラ２の泡状液体１０の膜厚が、厚さ規制部材４の塗布ローラ２の回転方向先端と塗布ローラ２の周面とのギャップＴ１で規定される厚み（塗布膜厚という。）に規制され、塗布ローラ２の周面の泡状液体１０が均一な塗布膜厚に調整された後、塗布ローラ２と搬送補助ローラ５との間を矢示方向に搬送される被記録媒体６の表面に泡状液体１０が転移して塗布される。泡状液体１０が塗布された被記録媒体６はそのまま次工程に送られる。
【００１７】
ここで、この装置１における泡状液体の厚さ（塗布膜厚）調整について図２ないし図４をも参照して説明する。
上述したように攪拌ローラ３の下流側に配置された厚さ規制部材４によって塗布ローラ２の周面に担持された泡状液体１０の厚さが規制される。このとき、泡状液体１０の厚さＳ１は、厚さ規制部材４の塗布ローラ２の回転方向下流側の端部４ａと塗布ローラ２の周面との間の距離で決まる。
【００１８】
したがって、厚さ規制部材４の位置を移動させて、厚さ規制部材４の端部４ａと塗布ローラ２の周面との間の距離を調整することで塗布ローラ２の周面上における塗布膜厚を調整することができる。
【００１９】
この実施形態では、厚さ規制部材４の端部４ａと塗布ローラ２の周面との距離Ｔ１が、厚さ規制部材４と塗布ローラ２の周面と間における最短距離Ｔ０となる位置に厚さ規制部材４を配置している。つまり、塗布ローラ２の中心２ａに対して厚さ規制部材４をその調整面４ｂが接線方向に対して配置され、最短距離Ｔ０となる位置が厚さ規制部材４の先端側調整面の端部４ａになる位置としている。
【００２０】
この位置から、図３に示すように、厚さ規制部材４を塗布ローラ２の回転方向下流側に塗布ローラ４の接線方向に移動させると、厚さ規制部材４の端部４ａと塗布ローラ２の周面との距離は距離Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）になり、塗布ローラ２に担持された泡状液体１０の厚さＳ２は図２の場合よりも厚くなる（Ｓ２＞Ｓ１）。
【００２１】
このとき、厚さ規制部材４と塗布ローラ２の周面との最短距離は距離Ｔ０であるが、泡状液体１０はこの最短距離Ｔ０の部分で厚さが規制されないという特性を有している。そのため、上述したように厚さ規制部材４の端部４ａと塗布ローラ２の周面との距離を調整することで厚さ調整を行うのである。
【００２２】
また、図２の位置から、図４に示すように、厚さ規制部材４を塗布ローラ２の回転方向上流側に塗布ローラ４の接線方向に移動させると、厚さ規制部材４の端部４ａと塗布ローラ２の周面との距離は距離Ｔ３（Ｔ３＞Ｔ１）になり、塗布ローラ２に担持された泡状液体１０の厚さＳ３は図２の場合よりも厚くなる（Ｓ３＞Ｓ１）。
【００２３】
この場合の厚さ規制部材４の端部４ａと塗布ローラ２の周面との間の最短距離Ｔ０が距離Ｔ３と同じになる。
【００２４】
次に、塗布ローラ２の軸方向における泡状液体の厚さ調整について図５を参照して説明する。
被記録媒体に対して泡状液体１０を均一に塗布するためには、塗布ローラ２の軸方向、すなわち被記録媒体の送り方向と直交する方向（幅方向）においても泡状液体１０の厚さが均一であることが必要になる。つまり、図５に示すように、厚さ規制部材４の端部４ａと塗布ローラ２の周面との間において、厚さ規制部材４の手前側の距離Ｔ１１と奥側の距離Ｔ１２が同じになっていることが重要であるが、取り付け精度などのバラツキにより均一にならない場合がある。
【００２５】
ここで、手前側の距離Ｔ１１が奥側の距離Ｔ１２より大きい場合（Ｔ１１＞Ｔ１２の場合）、前述したように、塗布ローラ２の軸方向における泡状液体１０の厚さは手前側の方が厚くなってしまう。この場合、厚さ規制部材４の手前側と奥側とを直接調整して同じ距離にすることができる。
【００２６】
また、微小な距離の調整が必要な場合は、前述したように、厚さ規制部材４の奥側を矢印７の方向（塗布ローラ２の回転方向下流側方向）に移動することで、奥側が図３で説明した状態になるので、移動前よりも泡状液体１０の厚さが厚くなり、塗布ローラ２の軸方向における泡の厚さを均一にすることができる。また、厚さ規制部材４の移動方向を反対にして、奥側を図４で説明した状態にすることでも、同様に、塗布ローラ２の軸方向における厚さを均一にすることができる。
【００２７】
ここで、厚さ規制部材４を上述したように移動させて調整する調整手段としては、メカ的なネジによる調整、カムによる調整、モータを使用して電気的制御（ソフト）などを用いることができる。
【００２８】
なお、厚さ規制部材４全体を上下移動することで、泡状液体１０の塗布ローラ２の軸方向における泡状液体１０の全体の厚さを調整変更することができる。例えば、特殊な被記録媒体を使用する場合に、塗布量を少なくしたり又は多くしたりしたいときには、厚さ規制部材４を位置調整して塗布量を変更することができる。また、被記録媒体の搬送速度を変えて塗布量も変更したいような場合でも、厚さ規制部材４の位置調整により塗布量の変更を行うことができる。
【００２９】
次に、厚さ規制部材４の移動範囲について図６を参照して説明する。
この図６に示す状態は、図２に示す位置から厚さ規制部材４を大きく下流側に移動させた例である。この場合、泡厚さ規制部材４の端部４ａが塗布ローラ２の周面から離れすぎているため、厚さ調整の機能を果たさなくなる。したがって、このような状態にならない範囲で厚さ規制部材４の移動量（移動範囲）を規制する必要がある。
【００３０】
次に、塗布ローラ２と厚さ規制部材４の位置関係について図７及び図８を参照して説明する。
厚さ規制部材４は、塗布ローラ２の中心２ａと厚さ規制部材４の端部４ａを結ぶ中心線２０と塗布ローラ２の接線方向で塗布ローラ周面に対向する厚さ規制部材４の調整面（大綱面）４ｂとがなす角度θが略９０°であることが好ましい。
【００３１】
つまり、図８に示すように、塗布ローラ２の中心２ａと厚さ規制部材４の端部４ａを結ぶ中心線２０と厚さ規制部材４の調整面４ｂとの角度θが９０°よりも小さな角度になると、角度θが小さくなるほど、前述した図６で説明したように厚さ規制部材４の端部４ｂと塗布ローラ２の周面との間の距離が離れすぎて厚さ調整が難しくなる。
【００３２】
次に、厚さ規制部材４の先端形状の他の例について図９を参照して説明する。
ここでは、厚さ規制部材４の端部４ａを塗布ローラ２の回転方向下流側に向かって塗布ローラ２の周面に向かう楔状ないし鋭角にすることで端部４ａから先端面４ｃへ泡状液体１０が回り込むことを防止できる。
【００３３】
次に、厚さ規制部材４を移動させる調整手段としての調整機構の一例について図１０を参照して説明する。
この調整機構２０は、厚さ規制部材４の背面側が接着やネジ止めなどの手段で取付けられた保持部材２１を備え、この保持部材２１の塗布ローラ２の軸方向の両端側下面は、固定部としての台座２２Ａ、２２Ｂに上方に付勢するバネ２３を介して支持されている。また、保持部材２１の上面にはカム軸２５に取付けられた偏心カム２４Ａ、２４Ｂが当接されている。
【００３４】
そこで、カム軸２５をモータなどで回転させることにより、あるいは、手動で回転させることによってカム２４Ａ、２４Ｂが回転し、このカム２４Ａ、２４Ｂの位置とバネ２３との付勢力とによって、保持部材２１が上下に移動するので、厚さ規制部材４が上下に移動し、前述したように塗布ローラ２と厚さ規制部材４の端部４ａとの間の距離が変化し、塗布ローラ２周面の泡状液体１０の厚さを調整することができる。
【００３５】
なお、ここでは、１つのカム軸２５に手前側のカム２４Ａ、奥側のカム２４Ｂを取付けて厚さ規制部材４全体を動かす構成としているが、例えば、手前側のカム２４Ａ、奥側のカム２４Ｂとを独立して回転する構成とすることで、厚さ規制部材４の手前側と奥側を独立して動かす構成とすることができる。
【００３６】
このように、塗布ローラに対する厚さ規制部材の位置を調整する手段を備えることによって、塗布ローラ周面に担持された泡状液体の塗布膜厚を均一にすることができ、泡状液体を均一の膜厚でムラなく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。
【００３７】
なお、上記実施形態では厚さ規制部材４を塗布ローラ２に対して接線方向に移動させる構成としているが、法線方向に移動させる構成とすることもできる。
【００３８】
次に、本発明に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の一例について図１１を参照して説明する。
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前述した本発明に係る泡状液体塗布装置１とを備えている。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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、１３３、１３４によって搬送路１３５を介して破線図示のように泡状液体塗布装置１に送り込まれて泡状液体１０が塗布された後、搬送ベルト１０２上に静電吸着などで保持される。
【００４２】
そして、用紙１００に塗布された泡状液体１０は速乾して、搬送ベルト１０２で保持された用紙１００を搬送ベルト１０２の周回移動で搬送しながら、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。
【００４３】
一方、泡状液体塗布装置１に泡状液体１０を供給するため、泡状液体生成装置５０を備えている。この泡状液体生成装置５０は、泡状態になり得る液体６０を収容する容器６１と、この容器６１から液体６０を圧送するポンプ６２と、供給された液体６０から所要の泡径の泡状液体１０を生成する生成装置６３とを備え、生成装置６３で生成される泡状液体１０が泡状液体塗布装置１に供給される。
【００４４】
ここで、泡状態になり得る液体６０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６０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、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である。
【００４５】
この液体６０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。
【００４６】
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、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。
【００４７】
なお、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１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。また、本発明に係る泡状液体塗布装置は、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。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る泡状液体を被塗布部材に塗布する装置の一例を示す模式的説明図である。
【図２】同装置の塗布膜厚の規制の説明に供する説明図である。
【図３】同じく同装置の塗布膜厚調整の説明に供する説明図である。
【図４】同じく同装置の塗布膜厚調整の説明に供する説明図である。
【図５】同じく同装置の塗布ローラ軸方向における塗布膜厚調整の説明に供する説明図である。
【図６】厚さ規制部材の移動範囲の説明に供する説明図である。
【図７】厚さ規制部材と塗布ローラとの位置関係の説明に供する説明図である。
【図８】厚さ規制部材と塗布ローラとの位置関係の比較例の説明に供する説明図である。
【図９】厚さ規制部材の先端形状の説明に供する説明図である。
【図１０】厚さ規制部材の調整機構の一例の説明に供する説明図である。
【図１１】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。
【符号の説明】
【００４９】
１…泡状液体塗布装置
２…塗布ローラ
４…厚さ規制部材
２０…調整機構
５０…泡状液体生成装置
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
【図１】
0005053772.tif 000002
【図２】
0005053772.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0005053772.tif 000006
【図６】
0005053772.tif 000007
【図７】
0005053772.tif 000008
【図８】
0005053772.tif 000009
【図９】
0005053772.tif 000010
【図１０】
0005053772.tif 000011
【図１１】
0005053772.tif 000012