JP7143765B2 - 記録媒体処理装置及び画像記録装置 - Google Patents
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Description
記録媒体が載置される載置面を有する載置部材と、
前記載置部材を所定の周回経路で周回移動させる搬送駆動部と、
前記載置部材が有する孔部を介して前記載置部材の前記載置面側とは反対側から空気を吸引し、前記載置面に載置される記録媒体を、前記周回経路における所定の吸着領域において前記載置面に吸着させる吸引部と、
前記吸着領域における前記載置部材の前記載置面に対向して設けられた第1電極と、
前記載置面上の記録媒体の前記吸着領域における移動経路を挟んで前記第1電極に対向して位置する第2電極と、前記第1電極との間に所定の電圧を印加することで、前記第1電極と前記第2電極との間に、前記記録媒体の表面を改質させるためのコロナ放電を生じさせる放電駆動部と、
を備え、
前記吸引部は、前記コロナ放電により前記第1電極と前記第2電極との間に発生したオゾンを吸引して排気し、
前記載置部材には導電性部材が含まれ、
前記導電性部材が前記第2電極として用いられ、
前記載置部材には、前記載置面と、当該載置面とは反対側の面との間を各々貫通する複数の前記孔部が設けられており、
前記複数の孔部は、前記周回移動の方向に沿った前記載置部材の長さに対する、前記複数の孔部の開口に対応する部分の長さの割合が、1/2未満となるように設けられており、
前記複数の孔部は、当該複数の孔部が設けられている前記周回移動の方向と直交する幅方向の範囲内において、前記割合が0より大きくなるように設けられており、
前記複数の孔部は、当該複数の孔部が設けられている前記幅方向の範囲内において、前記割合が均一になるように設けられており、
前記複数の孔部の各々の開口形状は矩形であり、
前記矩形の各辺は、前記周回移動の方向又は前記幅方向に平行であり、
前記複数の孔部は、前記孔部が前記幅方向に等間隔に配列されてなる孔部配列を複数有し、
前記孔部配列における前記孔部同士の前記幅方向についての間隔は、前記孔部の開口の前記幅方向についての長さと等しく、
前記周回移動の方向に隣り合う前記孔部配列同士における前記孔部の前記幅方向の配置位置が相補的となるように各孔部が設けられている。
前記載置部材は、無端状のスチールベルトである。
前記複数の孔部の各々は、開口形状が同一であり、
前記複数の孔部は、前記周回移動の方向に隣り合う孔部同士の間隔が互いに等しく、かつ前記周回移動の方向と直交する幅方向に隣り合う孔部同士の間隔が互いに等しくなるように設けられている。
前記複数の孔部は、千鳥格子状に配列されている。
筐体により封止されていることを特徴とする。
請求項1~5の何れか一項に記載の記録媒体処理装置と、
記録媒体に対して色材を付与して画像を記録する画像記録部と、
を備える。
インクジェット記録装置1(画像記録装置)は、記録媒体供給部10と、記録媒体処理部20(記録媒体処理装置)と、記録媒体加熱部30と、画像記録部40と、定着部50と、記録媒体排出部60などを備える。
載置トレー11は、枚葉紙、厚紙、段ボール材や樹脂板などの各種個別の記録媒体Pを重ねて載置可能な板状の部材であり、最上部に載置された記録媒体Pから順に記録媒体処理部20へと送出される。載置トレー11は、上下方向に移動可能であり、載置された記録媒体Pの全重量などに応じて最上の記録媒体Pが記録媒体処理部20へ送出される位置で保持される。
媒体送出ローラー12は、記録媒体Pを上下から挟持する回転自在なローラーであり、載置トレー11の最上部に載置された記録媒体Pをここでは水平方向に送出する。媒体送出ローラー12には、記録媒体Pの搬送方向(図1における左方向)に垂直な幅方向について記録媒体Pを所定の位置に合わせるガイド部材が取り付けられており、媒体送出ローラー12は、幅方向の位置合わせがなされた状態で記録媒体Pを記録媒体処理部20に送出する。
支持吸引部22は、搬送ベルト211の内周面に沿って設けられ、当該支持吸引部22上を摺動して周回移動する搬送ベルト211を平面で支持する。また、支持吸引部22は、搬送ベルト211に設けられた孔部を介して搬送ベルト211の載置面側とは反対側、即ち内周面側から吸引ファン82(図2)により空気を吸引することで、搬送ベルト211上の記録媒体Pを当該搬送ベルト211の外周面(記録媒体Pの載置面)上に吸着させる。
放電部24は、搬送ベルト211の載置面に対向して設けられた放電電極241を有し、当該放電電極241と搬送ベルト211との間、従って放電電極241と搬送ベルト211上の記録媒体Pとの間にコロナ放電を生じさせる。放電部24は、このコロナ放電によって、記録媒体Pの表面のインク(色材)に対する濡れ性が向上するように(即ち、表面エネルギーが大きくなるように)記録媒体Pの表面を改質させる。このような表面改質処理を行うことで、記録媒体P上に着弾したインクが適切な範囲に濡れ広がるようにすることができる。記録媒体処理部20は、放電部24のコロナ放電による表面改質処理がなされた記録媒体Pを記録媒体加熱部30に送出する。
なお、記録媒体処理部20は、記録媒体供給部10よりも搬送方向下流側、かつ画像記録部40よりも搬送方向上流側に設けられていれば良く、例えば記録媒体加熱部30と画像記録部40の間に設けられていても良い。
記録媒体処理部20の詳細な構成及び動作については、後述する。
画像記録部40は、ヘッドユニット44からインクが吐出された記録媒体Pを定着部50に送出する。
紫外線照射部54は、支持吸引部52により搬送ベルト511の載置面上に吸着されて搬送される記録媒体Pに対して紫外線を照射することにより、記録媒体Pに着弾したインクを定着させる。定着部50から照射される紫外線は、搬送ベルト511上に載置された記録媒体Pに対して大きなむら(強度のばらつき)なく照射されるのが好ましい。
インクジェット記録装置1は、制御部70と、吸引制御部81及び吸引ファン82を有する支持吸引部22,42,52と、放電制御部83及び放電駆動部242を有する放電部24と、ヘッド制御部84及び記録ヘッド441を有するヘッドユニット44と、搬送制御部85と、搬送モーター86と、入出力インターフェース87と、バス88などを備える。このうち吸引制御部81、放電制御部83、ヘッド制御部84、搬送制御部85は、制御部70の各ハードウェア構成が併用されても良いし、別個に専用のCPU、メモリーや論理回路などが用意されていても良い。
図3は、記録媒体処理部20の構成を示す模式図である。
記録媒体処理部20の搬送部21において、搬送ベルト211として用いられるスチールベルトは、例えば、厚さ0.3[mm]程度のSUS304、SUS631といったステンレス鋼やアルミ合金などにより構成することができる。また、搬送ベルト211には、搬送ベルト211の外周面と内周面との間を貫通し同一の開口形状を有する孔部、具体的には、直径約0.5[mm]の多数(複数)の円形の孔部が、約1.4[mm]間隔で配列されて開口率約20%となるように設けられており、空気が通過可能となっている。
記録媒体供給部10から送られた搬送対象の記録媒体Pは、搬送ベルト211の載置面211aが上向きで水平に移動する区間において当該載置面211aに載置されて搬送ベルト211の周回移動に伴って搬送される。この区間では、記録媒体P及び搬送ベルト211は、放電部24の4つの放電電極241と対向し、記録媒体Pは、搬送ベルト211の周回移動に伴って放電電極241の下部を通過する。
支持板221は、搬送ベルト211の周回経路に沿って設けられ、搬送ベルト211を載置面211aと反対側の面で支える。支持板221には、搬送ベルト211側の面と吸引部222側の面との間で空気を通過させる通気孔が設けられている。支持板221としては、例えば、ポリエチレン樹脂、フッ素樹脂、ポリプロピレン樹脂などの樹脂粒子を焼結させて生成された多孔質体からなる板状部材を用いることができる。あるいは、人工的に設けられた透過孔を有する板状部材を用いても良い。
吸引部222には、吸引ファン82(図2)が設けられている。吸引部222は、吸引ファン82の回転動作により、搬送ベルト211の孔部及び支持板221の通気孔を介して搬送ベルト211の内周面側から空気を吸引し、搬送ベルト211上の記録媒体Pを吸着領域Rにおいて載置面211aに吸着させる。
4つの放電電極241の各々は、搬送ベルト211の載置面211aに吸着されて当該放電電極241と対向している記録媒体Pとの間隔が2[mm]~3[mm]程度の所定値となる高さに配置される。厚さが異なる複数種類の記録媒体Pの各々に対して記録媒体Pと放電電極241との間隔を上記所定値とすることができるように、本実施形態では、搬送ベルト211の載置面211aと直交する方向に、放電部24の全体の位置を調整することができるようになっている。
また、放電電極241の表面に誘電体層2412が設けられていることで、コロナ放電においては局所的なアーク放電が発生しにくく、幅方向に延びる放電電極241の各位置で略均等な強度の放電が放電空間に発生する。これにより、記録媒体Pの表面の一様な改質がなされる。
なお、コロナ放電では、搬送ベルト211と放電電極241との間にオゾンが発生する。放電部24には、この発生したオゾンを吸引して排気するための図示しない排気ダクト及び排気ファンが設けられている。あるいは、これらの排気ダクト及び排気ファンに加えて、又は排気ダクト及び排気ファンに代えて、支持吸引部22の吸引部222を用いてオゾンの排気を行っても良い。
本実施形態の孔部211bは、図4Aに示されるように、千鳥格子状の配列パターンで設けられている。即ち、図4Aでは、孔部211bが幅方向に等間隔に配列されてなる孔部配列が、搬送ベルト211の周回移動における周回移動方向(移動方向)に等間隔に多数設けられるとともに、周回移動方向に隣り合う孔部配列同士における、孔部211bの幅方向の配置位置が、孔部211bの幅方向についての配置ピッチの1/2だけ互いにずれるように孔部211bが設けられている。このような配列では、幅方向について隣り合う孔部211b同士の間隔が互いに等しくなり、また周回移動方向について隣り合う孔部211b同士(ここでは、一つおきの孔部配列において、幅方向の位置が等しい孔部211b同士)の間隔が互いに等しくなる。このような配列により、孔部211bの配置密度が均一となり、コロナ放電のむらの発生が抑制される。
孔部211bの形状は、円形に限られず、図4Bに示されるように矩形(ここでは正方形)であっても良く、また円形や矩形以外の他の形状としても良い。
また、孔部211bは、配置位置が規則性を有しないように、即ちランダムに配置されていても良い。ここで、ランダムな配置には、完全にランダムに定められた配置のほか、確定的な計算により定められた疑似ランダムな配置が含まれる。また、ランダム、又は疑似ランダムな部分的な配置パターンが繰り返し用いられることで生成された配置であっても良い。
また、複数の孔部211bは、搬送ベルト211における複数の孔部211bが設けられている幅方向の範囲内(即ち、幅方向の両端部近傍の、孔部211bが設けられていない領域を除いた範囲内)において、幅方向の各位置における上記割合が、0より大きい所定の下限値以上となるように設けられていることが好ましい。この下限値は、幅方向の各位置における上記割合がより均一に近くなるよう、上述の上限値に近いほど望ましい。
さらには、複数の孔部211bは、幅方向の各位置における上記割合が均一になるように設けられていることがより好ましい。例えば、図4Bに示されるように、矩形の孔部211bの幅方向についての間隔を、孔部211bの開口の幅方向についての長さと等しくし、かつ周回移動方向に隣り合う孔部配列同士における孔部211bの幅方向の配置位置が相補的となるように各孔部211bを設けることで、幅方向の各位置における上記割合を均一にすることができる。なお、ここで上記割合が均一とは、幅方向の各位置における上記割合が完全に一致する場合のほか、上記割合のばらつきが、実質的にコロナ放電のむらを生じさせない所定の範囲内(即ち、当該ばらつきを反映したコロナ放電のむらが生じない範囲内)、例えば平均値に対して±10%の範囲内である場合が含まれる。
次に、上記実施形態の変形例について説明する。
上記実施形態では、搬送ベルト211として導電性を有するスチールベルトを用い、搬送ベルト211を電極として用いて放電電極241との間でコロナ放電を生じさせた。
これに対し、本変形例では、誘電体の搬送ベルト211を用い、支持吸引部22の支持板221を、接地電位とされた導電性部材、例えば金属板により構成して、当該支持板221を電極(第2電極)として用いる。このような構成によっても、放電電極241と記録媒体P(搬送ベルト211)との間にコロナ放電を生じさせることができる。ここで、支持板221に金属板を用いた場合には、支持板221には、吸引部222による空気の通過経路となる複数の通気孔が設けられる。支持板221の通気孔の配置は、支持板221上を摺動する搬送ベルト211の孔部211bと、支持板221の通気孔とが、搬送ベルト211の周回移動における何れの時点においても少なくとも一部重なって通気経路が確保されるような配置とされる。
また、本変形例では、搬送ベルト211が電極として用いられないため、搬送ベルト211には、記録媒体Pを支持可能であり通気性を有する種々の材質の部材を用いることができる。例えば、搬送ベルト211として、ゴムなどの樹脂や多孔質体を用いることができる。
このような構成によれば、記録媒体Pは、搬送ベルト211の載置面211aに吸着された状態で放電電極241と対向するため、記録媒体Pに反りやしわがある場合であっても、放電処理において記録媒体Pと放電電極241とが接触する不具合の発生を抑制することができる。この結果、放電時に記録媒体Pが放電電極241に接触することによる放電電流の増大が抑制されるため、放電処理における表面改質の効率の低下を抑制することができる。また、放電電極と記録媒体Pとの距離が一定に保たれるため、コロナ放電による表面改質の程度が場所によりばらつく不具合の発生を抑制することができる。これにより、記録媒体Pの表面を一様に改質させることができ、インクジェット記録装置1により高品質な画像を記録媒体P上に記録することができる。
例えば、上記実施形態では、金属の駆動ローラー212及び従動ローラー213を接地することで搬送ベルト211を接地電位とする例を用いて説明したが、搬送ベルト211の接地方法はこれに限られず、例えば、搬送ベルト211の外周面又は内周面を、カーボンブラシ等を介して接地しても良い。この場合、幅方向についてカーボンブラシが当接する範囲では、搬送ベルト211の全周に亘って孔部211bが設けられていないことが望ましい。このような構成とするために、例えば、搬送ベルト211のうち記録媒体Pが載置されない幅方向の両端部近傍にカーボンブラシを当接すれば良い。
2 外部装置
10 記録媒体供給部
11 載置トレー
12 媒体送出ローラー
20 記録媒体処理部
21,41,51 搬送部
211,411,511 搬送ベルト
211a 載置面
211b 孔部
212,412,512 駆動ローラー
213,413,513 従動ローラー
22,42,52 支持吸引部
221 支持板
222 吸引部
23,43,53 押圧ローラー
24 放電部
241 放電電極
242 放電駆動部
2411 電極心棒
2412 誘電体層
30 記録媒体加熱部
31 加熱ローラー
40 画像記録部
44 ヘッドユニット
441 記録ヘッド
50 定着部
54 紫外線照射部
60 記録媒体排出部
61 排出トレー
62 ガイドローラー
70 制御部
71 CPU
72 RAM
73 ROM
74 記憶部
81 吸引制御部
82 吸引ファン
83 放電制御部
84 ヘッド制御部
85 搬送制御部
86 搬送モーター
87 入出力インターフェース
88 バス
P 記録媒体
Claims (6)
- 記録媒体が載置される載置面を有する載置部材と、
前記載置部材を所定の周回経路で周回移動させる搬送駆動部と、
前記載置部材が有する孔部を介して前記載置部材の前記載置面側とは反対側から空気を吸引し、前記載置面に載置される記録媒体を、前記周回経路における所定の吸着領域において前記載置面に吸着させる吸引部と、
前記吸着領域における前記載置部材の前記載置面に対向して設けられた第1電極と、
前記載置面上の記録媒体の前記吸着領域における移動経路を挟んで前記第1電極に対向して位置する第2電極と、前記第1電極との間に所定の電圧を印加することで、前記第1電極と前記第2電極との間に、前記記録媒体の表面を改質させるためのコロナ放電を生じさせる放電駆動部と、
を備え、
前記吸引部は、前記コロナ放電により前記第1電極と前記第2電極との間に発生したオゾンを吸引して排気し、
前記載置部材には導電性部材が含まれ、
前記導電性部材が前記第2電極として用いられ、
前記載置部材には、前記載置面と、当該載置面とは反対側の面との間を各々貫通する複数の前記孔部が設けられており、
前記複数の孔部は、前記周回移動の方向に沿った前記載置部材の長さに対する、前記複数の孔部の開口に対応する部分の長さの割合が、1/2未満となるように設けられており、
前記複数の孔部は、当該複数の孔部が設けられている前記周回移動の方向と直交する幅方向の範囲内において、前記割合が0より大きくなるように設けられており、
前記複数の孔部は、当該複数の孔部が設けられている前記幅方向の範囲内において、前記割合が均一になるように設けられており、
前記複数の孔部の各々の開口形状は矩形であり、
前記矩形の各辺は、前記周回移動の方向又は前記幅方向に平行であり、
前記複数の孔部は、前記孔部が前記幅方向に等間隔に配列されてなる孔部配列を複数有し、
前記孔部配列における前記孔部同士の前記幅方向についての間隔は、前記孔部の開口の前記幅方向についての長さと等しく、
前記周回移動の方向に隣り合う前記孔部配列同士における前記孔部の前記幅方向の配置位置が相補的となるように各孔部が設けられている、記録媒体処理装置。 - 前記載置部材は、無端状のスチールベルトである請求項1に記載の記録媒体処理装置。
- 前記複数の孔部の各々は、開口形状が同一であり、
前記複数の孔部は、前記周回移動の方向に隣り合う孔部同士の間隔が互いに等しく、かつ前記周回移動の方向と直交する幅方向に隣り合う孔部同士の間隔が互いに等しくなるように設けられている請求項1又は2に記載の記録媒体処理装置。 - 前記複数の孔部は、千鳥格子状に配列されている請求項1~3の何れか一項に記載の記録媒体処理装置。
- 筐体により封止されていることを特徴とする請求項1~4の何れか一項に記載の記録媒体処理装置。
- 請求項1~5の何れか一項に記載の記録媒体処理装置と、
記録媒体に対して色材を付与して画像を記録する画像記録部と、
を備える画像記録装置。
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