JP2007160571A - 搬送装置及び液体噴射装置と記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性が向上した撥水膜が成膜された搬送ローラを有する搬送装置及びその搬送装置を備えた液体噴射装置と記録装置を提供すること。
【解決手段】液体が噴射される被噴射媒体の噴射面に接触して当該被噴射媒体を搬送する搬送ローラ５８ａ、５８ｂは、少なくとも二酸化ケイ素を含み、もしくは少なくとも二酸化ケイ素を含む密着膜３が成膜されている。そして、当該ローラ周面に撥水膜２が成膜されている。これにより、二酸化ケイ素は水酸基（−ＯＨ）が多く、これらの水酸基（−ＯＨ）は撥水膜に通常含まれているシランカップリング剤と結合し易いため、搬送ローラに対して密着度の高い撥水膜を得ることができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、液体が噴射される被噴射媒体の噴射面に接触して当該被噴射媒体を搬送する搬送ローラを有する搬送装置及びその搬送装置を備えた液体噴射装置と記録装置に関する。

液体噴射装置としてインクジェットヘッドを備えた例えば捺染装置は、搬送ローラとその従動ローラにより布を挟持して搬送しつつ、ヘッドから布に対しインクを吐出して捺染し、排出ローラとその従動ローラにより布を挟持して排出するようになっている。このようなインクジェット式捺染装置においては、布に吐出されたインクの乾燥に時間が掛かる場合があり、未乾燥のインクが排出ローラの従動ローラの表面に転写してインク剥げが生じるおそれがある。そこで、排出ローラの従動ローラの表面を撥水加工処理して未乾燥のインクの転写を防止したインクジェット式捺染装置が提案されている（特許文献１参照）。

特開２００３−８９９６６号公報

上述した排出ローラの従動ローラは例えばアルマイト（ＡｌＯ₂）で成り、撥水膜の材料は例えばケイ素（−Ｓｉ−）と水酸基（−ＯＨ）の結合（−Ｓｉ−ＯＨ）を含んでいる。このため、排出ローラの従動ローラの表面には、（−Ｏ−Ａｌ−Ｏ−）の結合しか存在せず、撥水膜を成膜すると（−Ｏ−Ａｌ−Ｏ−Ｓｉ−）の結合を作ることになる。一般的に、（−Ｏ−Ａｌ−Ｏ−Ｓｉ−）の結合は作り難く、アルマイト（ＡｌＯ₂）をプラズマ励起しても水酸基（−ＯＨ）の出現は少ない。よって、排出ローラの従動ローラの表面に成膜した撥水膜は耐久性に劣り、比較的短期間で撥水膜が排出ローラの従動ローラの表面から脱落もしくは磨耗してしまう問題がある。

本発明は、上記のような種々の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、耐久性が向上した撥水膜が成膜された搬送ローラを有する搬送装置及びその搬送装置を備えた液体噴射装置と記録装置を提供することにある。

上記目的達成のため、本発明の搬送装置では、液体が噴射される被噴射媒体の噴射面に接触して当該被噴射媒体を搬送する搬送ローラを有する搬送装置において、前記搬送ローラは、少なくとも二酸化ケイ素を含み、当該ローラ周面に撥水膜が成膜されていることを特徴としている。これにより、二酸化ケイ素は水酸基（−ＯＨ）が多く、これらの水酸基（−ＯＨ）は撥水膜に通常含まれているシランカップリング剤と結合し易いため、搬送ローラに対して密着度の高い撥水膜を得ることができる。

上記目的達成のため、本発明の搬送装置では、液体が噴射される被噴射媒体の噴射面に接触して当該被噴射媒体を搬送する搬送ローラを有する搬送装置において、前記搬送ローラの周面に撥水膜が密着膜を介して成膜されていることを特徴としている。これにより、密着膜を所謂プライマーとして機能させることができるので、搬送ローラに対して密着度の高い撥水膜を得ることができる。

また、前記密着膜は、少なくとも二酸化ケイ素を含んでいることを特徴としている。これにより、二酸化ケイ素は水酸基（−ＯＨ）が多く、これらの水酸基（−ＯＨ）は撥水膜に通常含まれているシランカップリング剤と結合し易いため、搬送ローラに対して密着度の高い撥水膜を得ることができる。また、前記搬送ローラは、前記被噴射媒体を排出する排出ローラであることを特徴としている。これにより、例えばインク等の液体を被噴射媒体上に噴射した後であっても、被噴射媒体上のインク等の液体の噴射状態を乱すこと無く、その被噴射媒体を外部に排出することができる。

上記目的達成のため、被噴射媒体に液体を噴射する液体噴射装置であって、上記各搬送装置を備えたことを特徴としている。また、記録媒体に記録する記録装置であって、上記各搬送装置を備えたことを特徴としている。これにより、上記各作用効果を奏する液体噴射装置又は記録装置を提供することが可能である。

本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本発明の一実施の形態に係る記録装置の１つであるインクジェット式プリンタの外観構成の全体を示す斜視図、図２は、その内部構造を示す斜視図、図３は、その内部構造を示す概略側面図である。このインクジェット式プリンタ１００は、例えば名刺、カード、Ｌ判／２Ｌ判、ハガキ、六切やＪＩＳ規格のＡ６判からＡ４判までのサイズの単票紙（被搬送媒体）と、例えばＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）やＤＶＤ−Ｒ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）等の光ディスクのレーベル面に記録することができる機能を備えている。

このインクジェット式プリンタ１００は、図１に示すように、全体が略直方体状のハウジング１０１で覆われている。そして、ハウジング１０１の上面における前面側には操作部１１０が配設され、前面における図示右側にはメモリカードスロット部１２０が配設され、上面における背面側には給紙部１３０が配設され、前面側には排紙部１４０が配設されている。更に、図２及び図３に示すように、ハウジング１０１の内部には、本発明の特徴的な部分を含む用紙搬送部（搬送装置）１５０、記録部（液体噴射装置）１６０及びディスク搬送部２００が配設されている。

操作部１１０は、図１に示すように、略矩形状の操作パネル１１１を備え、この操作パネル１１１の略中央部に操作状態等を表示する液晶パネル１１２が配設され、この液晶パネル１１２の両側にパワーをオン・オフするパワー系、用紙の頭出し等を操作したりインクのフラッシング等を操作する操作系、画像処理等を行う処理系等のボタン１１３が配設されている。ユーザは、液晶パネル１１２を見て確認しながらボタン１１３を操作することができるので、誤操作を防止することができる。

メモリカードスロット部１２０は、図１に示すように、図示矢印ａ方向に開閉自在なカバー１２１で覆われている。このメモリカードスロット部１２０は、例えば３つのスロットが形成された図示しないスロット部を備え、１３種類のメモリカードに対応可能に構成されている。ユーザは、インクジェット式プリンタ１００をパーソナルコンピュータに接続しなくても、インクジェット式プリンタ１００単独の状態でスロット部のスロットにメモリカードを差し込むのみで、メモリカードに格納されている画像等を記録することができる。

給紙部１３０は、図１に示すように、上方に向かって矩形状に開口した給紙口１３１を開閉する機能と、給紙する用紙を１枚もしくは複数枚サポートする機能を併せ持ったペーパーサポート１３２を備えている。このペーパーサポート１３２は、後端の回転軸を中心に図示矢印ｂ方向に回動可能に取り付けられている。ユーザは、インクジェット式プリンタ１００を使用又は不使用のときは、ペーパーサポート１３２の図示左側のハウジング１０１に設けられた穴１３３に指を差し込んでペーパーサポート１３２の図示左側を持ってペーパーサポート１３２を開閉することができるので、用紙の差し入れを容易に行うことができ、また給紙口１３１内への埃の侵入を防止することができる。

このペーパーサポート１３２は、図２に示すように、用紙の裏面をサポートする第１サポート３１及び第２サポート３２と、用紙の両サイドエッジをガイドする固定エッジガイド３３と可動エッジガイド３４等を備えている。第１サポート３１は、平板状に形成されて後端の回転軸を中心に図示矢印ｂ方向に回動可能に取り付けられている。第２サポート３２は、平板状に形成されて第１サポート３１に格納・引出自在に配設されている。これにより、使用時は種々のサイズの用紙を確実にサポートすることができ、また不使用時は第２サポート３２を第１サポート３１に格納し、第１サポート３１を給紙口１３１に被せているので、コンパクトに格納しておくことができる。

また、固定エッジガイド３３は、図示右側壁に沿う形状でホッパ５１と一体形成され、可動エッジガイド３４は、図示左側壁に沿う形状に形成され、左側壁と右側壁の間を後壁と略平行に移動可能なように取り付けられている。固定エッジガイド３３と可動エッジガイド３４は、用紙のサイズが異なっても確実に用紙の両側縁をガイドすることができるので、給送を高精度に行うことができる。

排紙部１４０は、図１に示すように、前方に向かって矩形状に開口した排紙口１４１を開閉する機能と、排紙される用紙を１枚もしくは複数枚スタックする機能を併せ持ったスタッカ１４２を備えている。このスタッカ１４２は、下端の回転軸を中心に図示矢印ｃ方向に回動可能に取り付けられている。ユーザは、インクジェット式プリンタ１００を使用又は不使用のときは、スタッカ１４２の上部に設けられた取っ手１４３に指を掛けてスタッカ１４２を開閉することができるので、セッティングを容易に行うことができ、また排紙口１４１内への埃の侵入を防止することができる。更に、記録後の用紙は常に前面側から排紙されるので、ユーザは用紙を容易に取り出すことができる。

このスタッカ１４２は、図２に示すように、第１スタッカ４１及び第２スタッカ４２を備えている。第１スタッカ４１は、平板状に形成されて後端の回転軸を中心に図示矢印ｃ方向に回動可能に取り付けられている。第２スタッカ４２は、平板状に形成されて第１スタッカ４１に格納・引出自在に配設されている。これにより、使用時は種々のサイズの排紙される用紙を確実に積層載置することができ、また不使用時は第２スタッカ４２を第１スタッカ４１に格納し、第１スタッカ４１を排紙口１４１に被せているので、コンパクトに格納しておくことができる。

用紙搬送部１５０は、給紙部１３０から排紙部１４０に掛けて配設されており、自動給紙機構１５１、搬送機構１５２及び本発明の特徴的な部分を含む排紙機構１５３を備えている。自動給紙機構１５１は、ペーパーサポート１３２にサポートされている用紙を給送するために持ち上げるホッパ５１、このホッパ５１により持ち上げられた用紙を取り出す給紙ローラ５２、この給紙ローラ５２により重送された用紙を１枚のみに分離するリタードローラ５３、このリタードローラ５３により分離された残りの用紙をホッパ５１へ戻す紙戻しレバー５４等を備えている。

ホッパ５１は、用紙が載置可能な平板状に形成されて後壁と略平行に配設されており、下端が給紙ローラ５２の近傍に位置し、上端が後壁頂部に近接して位置するように配設されている。そして、ホッパ５１は、後壁に一端が取り付けられた図示しない圧縮バネの他端が下端側の裏面に取り付けられており、この圧縮バネの伸縮により上端側を中心に下端側が旋回するように配設されている。

給紙ローラ５２は、断面の一部が切り欠かれたＤ字状に形成されてホッパ５１の下端近傍に配設されており、間欠的に回転してホッパ５１により持ち上げられた用紙を摩擦給送するようになっている。リタードローラ５３は、給紙ローラ５２と当接可能に配設されており、給紙ローラ５２により用紙が重送されたときに最上層の用紙のみを下層の用紙から摩擦分離するようになっている。紙戻しレバー５４は、爪状に形成されて給紙ローラ５２の近傍に配設されており、リタードローラ５３により分離された下層の用紙を爪に掛けてホッパ５１へ戻すようになっている。

搬送機構１５２は、記録動作に同期して副走査方向に用紙を送る紙送りローラ５５とその従動ローラ５６等が配設されている。紙送りローラ５５は、プラテン１６３の搬送上流側に配設されており、給紙ローラ５２により給送される用紙を従動ローラ５６と共に挟持してプラテン１６３へ送り出すようになっている。

排紙機構１５３は、排紙ローラ５７と、本発明の特徴的な部分である第１従動ローラ（搬送ローラ（排出ローラ））５８ａ及び第２従動ローラ（搬送ローラ（排出ローラ））５８ｂ等を備えている。第１従動ローラ５８ａは、プラテン１６３の搬送下流側に配設され、第２従動ローラ５８ｂと排紙ローラ５７は、第１従動ローラ５８ａの搬送下流側に対向配設されており、プラテン１６３を通過してくる用紙を先ず第１従動ローラ５８ａで排送し、続いて第２従動ローラ５８ｂと排紙ローラ５７で挟持してスタッカ１４２上へ排紙するようになっている。

上記第１及び第２従動ローラ５８ａ、５８ｂは、背景技術でも述べたように表面に未乾燥のインクが転写してインク剥げが生じることを防止するため、撥水膜が成膜されているが、更に特徴的な部分として、この撥水膜と第１及び第２従動ローラ５８ａ、５８ｂの表面との間に密着膜が成膜されている。即ち、第１及び第２従動ローラ５８ａ、５８ｂの表面には、先ず密着膜が成膜され、続いて撥水膜が成膜されている。

図４は、本実施形態と従来の撥水膜の成膜状態を示す図である。図４（Ｂ）に示すように、従動ローラ１は例えば円筒状のアルマイト（ＡｌＯ₂）で成り、撥水膜２の材料は例えば撥水機能部位である珪素（Ｓｉ）と反応部位である水酸基（ＯＨ）の結合（−Ｓｉ−ＯＨ）を含んでいる。このため、従動ローラ１の表面には、反応可能部位である（−Ｏ−Ａｌ−Ｏ−）の結合しか存在せず、この上に撥水膜を成膜すると（−Ｏ−Ａｌ−Ｏ−Ｓｉ−）の結合を作ることになる。一般的に、（−Ｏ−Ａｌ−Ｏ−Ｓｉ−）の結合は作り難く、アルマイト（ＡｌＯ₂）をプラズマ励起しても水酸基（−ＯＨ）の出現は少ない。よって、従動ローラ１の表面に成膜した撥水膜２は耐久性に劣ることになる。

これに対し、図４（Ａ）に示すように、密着膜３の材料は、少なくとも二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）を含んだゾル、即ち、反応可能部位である（−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−）を作っているシランカップリング剤を多量に含んでいる。このため、密着膜３の上に撥水膜２を成膜すると（−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−）の結合を作ることになる。一般的に、（−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−）の結合は（−Ｏ−Ａｌ−Ｏ−Ｓｉ−）の結合よりも作り易く、二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）をプラズマ励起すると水酸基（−ＯＨ）の出現はアルマイト（ＡｌＯ₂）のときよりも多い。これは、二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）自体がもともと親水性を示すためと考えられる。

よって、円筒状のアルマイト（ＡｌＯ₂）で成る第１及び第２従動ローラ５８ａ、５８ｂの表面に成膜した密着膜３（−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−）の上に（−Ｓｉ−ＯＨ）を含む撥水膜２を成膜する方が、アルマイト（ＡｌＯ₂）で成る従動ローラ１の上に直に（−Ｓｉ−ＯＨ）を含む撥水膜２を成膜するよりも、反応率に圧倒的な差が生じることになる。従って、撥水膜２は密着膜３に強固に密着し、密着膜３はもともと第１及び第２従動ローラ５８ａ、５８ｂに強固に密着しているので、第１及び第２従動ローラ５８ａ、５８ｂからの撥水膜２の脱落もしくは磨耗を比較的長期間防止することができる。以上により、従来の従動ローラ１では用紙を５０００枚排出したところで撥水膜２は脱落したが、本実施形態の第１及び第２従動ローラ５８ａ、５８ｂでは用紙を１５０００枚排出しても撥水膜２の脱落を防止することができた。

ここで、第１及び第２従動ローラ５８ａ、５８ｂに成膜された撥水膜２の面祖度がＲｙ０．４を超え、且つ、用紙の記録面に対する面圧が０．６ｇｆ／ｍｍ²を超えると、用紙の記録面にローラ痕が付くことが判明した。しかし、撥水膜２の膜厚は最大でも０．０５μｍであるので、面祖度をＲｙ０．４以下とすることができない。そこで、第１及び第２従動ローラ５８ａ、５８ｂ自体の周面の面祖度をＲｙ０．４以下とし、且つ、面圧を０．６ｇｆ／ｍｍ²以下とすることにより、用紙の記録面に対するローラ痕を無くすことができる。

記録部１６０には、記録動作に同期して主走査方向に移動するキャリッジ１６１、記録動作に同期してインクを吐出する記録ヘッド１６２、記録時の用紙を平坦に保持するプラテン１６３等が配設されている。キャリッジ１６１は、プラテン１６３の上方でキャリッジガイド軸１６４に貫装されてキャリッジベルト１６５に連結されており、図示しないキャリッジモータによってキャリッジベルト１６５が作動すると、キャリッジベルト１６５の動きに連行され、キャリッジガイド軸１６４に案内されて往復移動するようになっている。このキャリッジ１６１には、複数のインクカートリッジが抜き差し可能なカートリッジ収納部６１が形成されている。

記録ヘッド１６２は、プラテン１６３と所定の間隔が空くようにしてキャリッジ１６１に搭載されており、例えばブラックインクを吐出するブラックインク用記録ヘッドと、イエロー、シアン、ライトシアン、マゼンタ、ライトマゼンタの５色のインクをそれぞれ吐出する複数のカラーインク用記録ヘッドとを備えている。そして、記録ヘッド１６２は、圧力発生室とそれに繋がるノズル開口が設けられており、圧力発生室内にインクを貯留して所定圧で加圧することにより、ノズル開口から用紙に向けてコントロールされた大きさのインク滴を吐出するようになっている。

このような構成において、用紙に記録する場合の動作について説明する。ユーザは、記録前の複数枚の用紙をペーパーサポート１３２に収納してインクジェット式プリンタ１００を起動する。ペーパーサポート１３２に積層収納された用紙は、下端がホッパ５１により持ち上げられて給紙ローラ５２に当接される。そして、給紙ローラ５２により摩擦給送されると同時に、分離パッド５３により最上層の用紙のみが摩擦分離されて給送される。

そして、最上層の用紙は、スキュー取り及び頭出しされた後、紙送りローラ５５とその従動ローラ５６に挟持されてプラテン１６３へ給送される。その用紙は、キャリッジモータとキャリッジベルト１６５により走査されるキャリッジ１６１に搭載された記録ヘッド１６２により記録される。このとき、インクジェット式プリンタ１００の制御部は、例えばイエロー、マゼンタ、ライトマゼンタ、シアン、ライトシアン、ブラックの計６色のインクカートリッジから記録ヘッド１６２へ各色インクを供給し、各色インクの吐出タイミング及びキャリッジ１６１や紙送りローラ５５の駆動を制御して、高精度なインクドット制御、ハーフトーン処理等を実行する。

そして、記録が完了した用紙は、第１従動ローラ５８ａから排紙ローラ５７と第２従動ローラ５８ｂに挟持されてスタッカ１４２上へ積層載置される。このとき、第１及び第２従動ローラ５８ａ、５８ｂには面祖度がＲｙ０．４以下の撥水膜２が成膜されており、且つ、用紙の記録面に対する面圧は０．６ｇｆ／ｍｍ²以下としているので、未乾燥のインクの転写を防止することができると共にローラ痕が付くことも無く、高精度な記録状態を維持することができる。

尚、上述した実施形態では、密着膜３と撥水膜２を第１及び第２従動ローラ５８ａ、５８ｂに成膜する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、用紙の記録面に接触するローラであれば、例えば両面印刷する機種の紙送りローラや排紙ローラ等であっても適用することにより同様の効果を奏する。また、アルマイト（ＡｌＯ₂）で成る第１及び第２従動ローラ５８ａ、５８ｂに密着膜３と撥水膜２を成膜する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば一般的な金属やプラスチック等で成るローラであっても適用することにより同様の効果を奏する。

搬送装置を備えた記録装置であれば、例えばファクシミリ装置、コピー装置、スキャナ等であっても適用可能である。また、記録装置に限らず、インクに代えてその用途に対応する液体を液体噴射ヘッドから被噴射媒体に噴射して液体を被噴射媒体に付着させる液体噴射装置の意味として、例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタ製造に用いる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイや面発光ディスプレイ（ＦＥＤ）等の電極形成に用いられる電極材（導電ペースト）噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド、精密ピペットとしての試料噴射ヘッド等を備えた装置にも適用可能である。

本発明の一実施の形態に係る記録装置の１つであるインクジェット式プリンタの外観構成の全体を示す斜視図である。 図１のプリンタの内部構造を示す斜視図である。 図２のプリンタの内部構造を示す概略側面図である。 本実施形態と従来の撥水膜の成膜状態を示す図である。

符号の説明

２ 撥水膜、３ 密着膜、５８ａ 第１従動ローラ、５８ｂ 第２従動ローラ、１００ インクジェット式プリンタ、１１０ 操作部、１２０ メモリカードスロット部、１３０ 給紙部、１４０ 排紙部、１５０ 用紙搬送部、１６０ 記録部、２００ ディスク搬送部

Claims (6)

1. 液体が噴射される被噴射媒体の噴射面に接触して当該被噴射媒体を搬送する搬送ローラを有する搬送装置において、
   前記搬送ローラは、少なくとも二酸化ケイ素を含み、当該ローラ周面に撥水膜が成膜されていることを特徴とする搬送装置。
2. 液体が噴射される被噴射媒体の噴射面に接触して当該被噴射媒体を搬送する搬送ローラを有する搬送装置において、
   前記搬送ローラの周面に撥水膜が密着膜を介して成膜されていることを特徴とする搬送装置。
3. 前記密着膜は、少なくとも二酸化ケイ素を含んでいることを特徴とする請求項２に記載の搬送装置。
4. 前記搬送ローラは、前記被噴射媒体を排出する排出ローラであることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の搬送装置。
5. 被噴射媒体に液体を噴射する液体噴射装置であって、
   請求項１〜４の何れか一項に記載の搬送装置を備えたことを特徴とする液体噴射装置。
6. 被記録媒体に記録する記録装置であって、
   請求項１〜４の何れか一項に記載の搬送装置を備えたことを特徴とする記録装置。
   

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