JP2019155785A - 搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】枚葉式の記録媒体への印画前にコロナ放電を行う搬送装置において、コロナ放電により発生するオゾンを確実に排気できる搬送装置及びこの搬送装置を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】記録媒体１０１に対してコロナ放電を行うコロナ処理部１３と、コロナ処理部１３を覆う筐体１４と、記録媒体１０１を搬送する搬送手段１７、１２、１３ａとを備える。コロナ処理部１３の上下にそれぞれ排気口１８、１９があり、各排気口１８、１９から筐体１４内の気体が吸引され排気される。【選択図】図２

Description

本発明は、搬送装置及び画像形成装置に関し、より詳しくは、枚葉式の記録媒体への印画前にコロナ放電を行う搬送装置において、コロナ放電によって発生するオゾンを確実に排気することができる搬送装置及びこの搬送装置を備えた画像形成装置に関する。

紫外線硬化型インク（ＵＶインク）のような粘性の高いインクを用いる画像形成装置においては、記録媒体（紙など）の表面の濡れ性を改善し、インクを拡散させる必要がある。濡れ性の改善は、コロナ放電により行うことが提案されている。

コロナ放電による濡れ性の改善においては、高圧放電のプラズマ効果により分子間結合を切るが、このとき、空気中でオゾン（Ｏ_３）が発生する。労働衛生法では、空気中のオゾン濃度は、０．１ｐｐｍ以下であることと定められている。そのため、コロナ放電により発生したオゾンの空気中濃度を管理する必要がある。オゾンは不安定な分子なので、空気中に拡散されれば短時間で消滅するが、短時間であっても高濃度のオゾンに人体が曝されることは危険である。

特許文献１には、オゾンではないが、記録媒体の前処理において発生する低分子シロキサンを回収するようにした画像形成装置が記載されている。この画像形成装置は、シリコーンオイルを含むキャリア液を使用するもので、放電により気流中のシリコーンオイルを回収するようにしている。この画像形成装置において使用される記録媒体（潜像担持体）は、ロール状に巻回された状態から引き出された長尺状のものである。

特許文献２には、二酸化炭素（ＣＯ_２）雰囲気中でコロナ放電を行うようにして、オゾンの発生を防止した画像形成装置が記載されている。この画像形成装置においても、使用される記録媒体は、ロール状に巻回された状態から引き出された長尺状のものである。

特開２０１２−０９８５７８号公報 特開平１０−３０１４５２号公報

前述したような従来の画像形成装置は、ロール状に巻回された状態から引き出された長尺状の記録媒体を用いているので、コロナ放電によりオゾンが発生しても、オゾンは記録媒体の上面に溜まり、下方に流れることは少なかった。そのため、従来の画像形成装置においては、記録媒体の上方に向けてオゾンを排気するようにしている。

ところが、近年、紫外線硬化型インクのような粘性の高いインクを、例えば薄段ボール紙のような厚紙に用いることが要望されている。厚紙は、ロール状に巻回することができないので、所定の大きさの１枚ずつに分離された枚葉式の記録媒体となる。

枚葉式の記録媒体を用いる場合には、先に搬送された記録媒体の後端と、次に搬送される記録媒体の前端との間には空隙があるので、コロナ放電によりオゾンが発生すると、オゾンは記録媒体の上面側及び下面側の両方に流れてしまう。したがって、記録媒体の上方に向けてオゾンを排気するようにした従来の画像形成装置においては、十分なオゾン排気ができない。

記録媒体の下面側に流れたオゾンは、装置筐体の底面部近傍に滞留してしまう。滞留したオゾンが搬送される記録媒体の下面に付着して装置筐体外に持ち出されると、空気中のオゾン濃度が増加する虞がある。

そこで本発明の課題は、枚葉式の記録媒体への印画前にコロナ放電を行う搬送装置において、コロナ放電によって発生するオゾンを確実に排気することができる搬送装置及びこの搬送装置を備えた画像形成装置を提供することにある。

さらに本発明の他の課題は、以下の記載によって明らかとなる。

本発明の前記課題は、以下の各発明によって解決される。

１．
枚葉式の記録媒体に対してコロナ放電を行う放電部及び受電部を有するコロナ処理部と、
前記コロナ処理部を覆う筐体と、
前記記録媒体を前記筐体外から該筐体内に搬入し、前記コロナ処理部の前記放電部及び前記受電部の間を経由させて前記筐体外に搬出する搬送手段と
を備え、
前記筐体は、前記コロナ処理部の前記放電部側と、前記コロナ処理部の前記受電部側とに、それぞれ排気口を有しており、
前記各排気口からは、吸引機構により、前記筐体内の気体が吸引され排気されることを特徴とする搬送装置。
２．
前記排気口は、前記放電部側と前記受電部側とに、前記記録媒体の搬送方向に直交する方向の幅に対応する範囲に亘って、それぞれ複数設けられていることを特徴とする前記１記載の搬送装置。
３．
前記排気口は、前記放電部に最も近い位置と、前記受電部に最も近い位置とに設けられていることを特徴とする前記１又は２記載の搬送装置。
４．
前記吸引機構による前記筐体内からの気体の吸引量は、前記コロナ処理部の前記受電部側よりも、前記コロナ処理部の前記放電部側が多いことを特徴とする前記１、２又は３記載の搬送装置。
５．
前記各排気口から吸引された気体は、集合され、オゾンフィルタを経て排気されることを特徴とする前記１〜４の何れかに記載の搬送装置。
６．
前記筐体内に搬入され前記コロナ処理部を経て前記筐体外に搬出される前記記録媒体の搬送経路に亘って、前記記録媒体は、略平面状に維持されることを特徴とする前記１〜５の何れかに記載の搬送装置。
７．
前記筐体外の、前記記録媒体が前記筐体に搬入される搬入口の近傍及び前記記録媒体が前記筐体から搬出される搬出口の近傍に、それぞれ排気ダクトを備えており、これら排気ダクトから、吸引機構により、該筐体内から漏れた気体が吸引され排気されることを特徴とする前記１〜６の何れかに記載の搬送装置。
８．
前記記録媒体が前記筐体に搬入される搬入口及び前記記録媒体が前記筐体から搬出される搬出口は、それぞれ閉塞機構を備えており、前記筐体内からの気体の漏れを抑制することを特徴とする前記１〜７の何れかに記載の搬送装置。
９．
前記１〜８の何れかに記載の搬送装置と、
前記搬送装置を経た記録媒体に印画を行う印画手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、枚葉式の記録媒体への印画前にコロナ放電を行う搬送装置において、コロナ放電によって発生するオゾンを確実に排気することができる搬送装置及びこの搬送装置を備えた画像形成装置を提供することができる。

本発明の実施形態の搬送装置を備えた画像形成装置を示す概略側面図 前記搬送装置を示す概略側面図 前記搬送装置を示す側面図 前記搬送装置及び排気塔を示す斜視図 前記排気塔の内部構造を示す斜視図 前記搬送装置の動作を示すフローチャート

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態の搬送装置を備えた画像形成装置を示す概略側面図である。

この搬送装置１を備えた画像形成装置２は、図１に示すように、枚葉式の記録媒体１０１を搬送し、この記録媒体１０１に対して、印画手段となる印画ヘッド３による印画を行う装置である。記録媒体１０１は、各種の紙、薄段ボール、布、合成樹脂シートなどであり、その表面に印画ヘッド３による印画が行えるものである。記録媒体１０１として紙を用いる場合、その厚さは、例えば０．３ｍｍ〜１．５ｍｍ程度である。この記録媒体１０１は、所定の大きさの１枚ずつに分離された枚葉式の記録媒体である。

この画像形成装置２は、用紙供給箱４に収納された印画前の記録媒体１０１を、搬送装置１により搬送し、加熱部５を経て、印画ヘッド３による印画部に搬送するように構成されている。印画ヘッド３による印画がなされた記録媒体１０１は、ＵＶ照射装置７により紫外線を照射され、検査装置８を経て、用紙回収箱６に搬送される。これらの間の記録媒体１０１の搬送は、複数の搬送ローラ９及び複数の搬送ベルト１０によって行われる。

画像形成装置２を構成する搬送装置１、印画ヘッド３、ＵＶ照射装置７、搬送ローラ９及び搬送ベルト１０等は、図示しない制御装置によって制御されて動作する。

この実施形態においては、印画ヘッド３は、紫外線硬化型のインクを用いるヘッドであるが、これに限定されない。また、この実施形態においては、印画ヘッド３は、印画中は固定して配置されるインクジェットヘッドであり、画像形成装置２として、いわゆるシングルパス方式のインクジェット記録装置を構成している。印画ヘッド３は、イエローインク用ヘッド、マゼンタインク用ヘッド、シアンインク用ヘッド及びブラックインク用ヘッドから構成されている。なお、印画ヘッド３は、より多くの色のインクを用いる５個以上のヘッド、例えば、８色のインクを用いる８個のヘッドから構成してもよい。なお、印画ヘッド３は、記録媒体１０１の搬送方向に直交する方向（幅方向）に走査されるものであってもよい。

加熱部５は、複数の挟持搬送ローラを有して構成されている。これら挟持搬送ローラは、ヒータによって加熱される。これら挟持搬送ローラはそれぞれ、記録媒体１０１を挟持し加熱して搬送する。なお、この加熱部５は、記録媒体１０１の反りを矯正する機能を有している。

図２は、前記搬送装置を示す概略側面図である。
図３は、前記搬送装置を示す側面図である。

搬送装置１は、図２及び図３に示すように、記録媒体１０１に対してコロナ放電を行う放電部１１及び受電部である受電ローラ１２を有するコロナ処理部１３を備えている。１つの放電部１１と１つの受電ローラ１２とが対となって１つのコロナ処理部１３を構成する。この実施形態の搬送装置１には、２つのコロナ処理部１３、１３が設けられているが、コロナ処理部１３の数は何ら限定されない。コロナ処理部１３においては、放電部１１から受電ローラ１２へと高圧のコロナ放電がなされる。放電部１１及び受電ローラ１２は、記録媒体１０１の図２中矢印Ａで示す搬送方向に直交する方向の記録媒体１０１の幅に対応する長さを有している。

この搬送装置１は、コロナ処理部１３を覆う筐体１４を有している。筐体１４は、金属材料により直方体形状に形成された中空の筺であり、全面が閉蓋されて形成されている。この筐体１４には、記録媒体１０１が筐体１４内に搬入されるための搬入口１５及び記録媒体１０１が筐体１４内から搬出されるための搬出口１６が設けられている。これら搬入口１５及び搬出口１６は、それぞれ、筐体１４内からの気体の漏れを抑制する閉塞機構を備えることが好ましい。この閉塞機構は、搬入口１５及び搬出口１６の対応した大きさのそれぞれ一対のニップローラ１７、１７により構成することができる。なお、閉塞機構は、開閉可能なシャッタ機構としてもよい。

そして、記録媒体１０１を筐体１４外から筐体１４内に搬入し、放電部１１及び受電ローラ１２の間を経由させて、筐体１４外に搬出する搬送手段が設けられている。搬送手段は、受電ローラ１２、１２と、閉塞機構でもある一対のニップローラ１７、１７とにより構成されている。これら受電ローラ１２及び一対のニップローラ１７は、図示しないモータ等の駆動源により軸回りに回転操作され、外周面に接する記録媒体１０１を搬送する。

記録媒体１０１は、一対のニップローラ１７により挟持されて、搬入口１５より筐体１４内に搬入される。この記録媒体１０１は、受電ローラ１２、１２によって、放電部１１及び受電ローラ１２の間を搬送される。このとき、記録媒体１０１の表面にコロナ放電によるコロナ処理がなされ、分子間結合が切られて濡れ性が改善される。放電部１１及び受電ローラ１２は記録媒体１０１の幅に対応する長さを有しているので、コロナ処理は、記録媒体１０１の搬送に伴って記録媒体１０１の全面に対して行われる。このコロナ処理により、筐体１４内の空気中には、オゾン（Ｏ_３）が発生する。２つのコロナ処理部１３、１３間を渡る位置では、記録媒体１０１は、ガイドローラ１３ａにより、搬送経路から上方に外れることを防止される。２つのコロナ処理部１３、１３によりコロナ処理をなされた記録媒体１０１は、一対のニップローラ１７により挟持されて、搬出口１６より筐体１４外に搬出される。

このように筐体１４内に搬入されコロナ処理部１３を経て筐体１４外に搬出される記録媒体１０１の搬送経路に亘って、記録媒体１０１は、略平面状に維持されることが好ましい。すなわち、搬入口１５及び搬出口１６は、筐体１４の互いに反対側の側面部に形成することが好ましく、コロナ処理部１３は、搬入口１５及び搬出口１６と同じ高さに配置することが好ましい。

筐体１４は、コロナ処理部１３の放電部１１側（記録媒体１０１の表面側、上方側）と、コロナ処理部１３の受電ローラ１２側（記録媒体１０１の裏面側、下方側）とに、それぞれ排気口１８、１９を有している。各排気口１８、１９からは、図示しないブロア等の吸引機構により、筐体１４内のオゾンを含む気体が吸引され、排気される。なお、筐体１４内の気体の吸引及び排気は、筐体１４内のコロナ処理部１３を冷却する効果もある。

排気口１８、１９は、放電部１１側と受電ローラ１２側とに、記録媒体１０１の搬送方向に直交する方向の記録媒体１０１の幅に対応する範囲に亘って、それぞれ複数設けることが好ましい。また、排気口１８、１９は、記録媒体１０１の搬送方向にも、それぞれ複数設けることが好ましい。筐体１４内のオゾンを効率良く排出するためである。

また、排気口１８、１９は、放電部１１に最も近い位置と、受電ローラ１２に最も近い位置とに設けることが好ましい。オゾンは、コロナ処理部１３において発生するからである。この実施形態のように、記録媒体１０１が水平方向に搬送され放電部１１及び受電ローラ１２が上下（鉛直方向）に配置される場合には、放電部１１及び受電ローラ１２に最も近い位置は、筐体１４の上下（鉛直方向）に一直線上に設置された位置となる。放電部１１及び受電ローラ１２が傾斜した方向に配置された場合でも、筐体１４が上下面が水平な直方体状である場合には、放電部１１及び受電ローラ１２に最も近い位置は、筐体１４の上下（鉛直方向）に一直線上に設置された位置となる。排気口１８、１９をそれぞれ複数設ける場合には、それらのうちの１つ（１列）を、放電部１１に最も近い位置と、受電ローラ１２に最も近い位置とに設けることが好ましい。

吸引機構による筐体１４内からの気体の吸引量、すなわち、排気口１８、１９からの排気量は、受電ローラ１２側（下側）よりも、放電部１１側（上側）が多いことが好ましい。オゾンは、放電部１１側（上側）で発生するからである。また、放電部１１側（上側）のほうが、受電ローラ１２側（下側）よりも発熱量が大きいので、放電部１１側（上側）の排気量を多くしたほうが冷却効率がよい。

このように、放電部１１側（上側）の排気量を多くするためには、放電部１１側（上側）の排気口１８の数を、受電ローラ１２側（下側）の排気口１９の数よりも多くするとよい。または、放電部１１側（上側）の排気口１８の内径を、受電ローラ１２側（下側）の排気口１９の内径よりも大きくするとよい。あるいは、これら排気口１８、１９の数及び内径の両方を異ならせてもよい。なお、受電ローラ１２側（下側）の排気口１８からの排気量と、放電部１１側（上側）の排気口１９からの排気量との比率は、例えば６：４〜８：２程度が好ましい。

また、筐体１４外の、搬入口１５の近傍及び搬出口１６の近傍には、それぞれ排気ダクト２０、２１を備えることが好ましい。これら排気ダクト２０、２１からは、吸引機構により、筐体１４内から搬入口１５及び搬出口１６を経て漏れた気体を吸引し、排気する。なお、搬入口１５側の排気ダクト２０よりも、搬出口１６側の排気ダクト２１の排気量を多くすることが好ましい。搬出口１６のほうが、記録媒体１０１の搬出に伴って、搬入口１５よりも多くのオゾンが漏れる可能性があるからである。

図４は、前記搬送装置及び排気塔を示す斜視図である。

各排気口１８、１９及び排気ダクト２０、２１から吸引された気体は、図４に示すように、集合排気管２２に集合（合流）され、排気塔２３に送られる。

図５は、前記排気塔の内部構造を示す斜視図である。

排気塔２３においては、図５に示すように、各排気口１８、１９及び排気ダクト２０、２１を介して筐体１４から排気された気体は、オゾンフィルタ２４を透過して、外気に排出される。排気塔２３には、吸引機構となるブロア２７が設けられている。外気に排出される排気は、オゾンセンサ２５によってオゾン濃度を測定される。オゾンセンサ２５によって測定されたオゾン濃度が所定値よりも高い場合には、搬送装置１の動作を停止する。また、排気塔２３には、排気の圧力を測定する圧力センサ２６が設けられている。圧力センサ２６により測定された排気の圧力が所定範囲から外れた場合には、搬送装置１の動作を停止する。

この搬送装置１においては、筐体１４の密閉性が高く、筐体１４内の空気を吸引して排気することにより希釈し、外方に漏れるオゾン濃度を抑制している。そのため、装置のトラブル時などに、筐体１４の開放が必要な場合にも、待ち時間無く即時に開放できるので、安全で迅速な作業が進められる。また、排気の吸引は、放電部１１の冷却にも寄与し、放電を安定させるばかりでなく、気体温度を下げることにより、オゾン発生を抑制する効果もある。

また、この搬送装置１のように枚葉式の記録媒体１０１を用いる場合には、記録媒体１０１の後端と次の記録媒体１０１の前端との間に空隙があるので、特許文献２のようにコロナ放電を二酸化炭素雰囲気中で行うようにすることはコロナ放電を行う箇所の周囲を高度の密閉状態としなければならないため困難であるが、この搬送装置１においては、筐体１４内の空気を吸引して排気することにより希釈してオゾン漏れを抑制するので、二酸化炭素雰囲気を形成する必要はない。

なお、搬送装置１は、前述のように画像形成装置の一部として組込まれる構成(インライン）の他に、単独で構成(オフライン)されてもよい。

図６は、前記搬送装置の動作を示すフローチャートである。

上述した搬送装置１の制御は、例えば、図６に示すように、制御装置が所定の制御を実行することによって行われる。図６は、制御のためのサブルーチンを示している。

動作を開始し（ステップｓｔ１）、ブロア２７を始動する（ステップｓｔ２）。次に、圧力センサ２６により排気の圧力を測定する（ステップｓｔ３）。

ステップｓｔ３では、排気の圧力が異常であればエラー処理に進み（ステップｓｔ４）、正常であればステップｓｔ５に進む。

ステップｓｔ５では、記録媒体１０１の搬送（駆動）が開始されているか否かを判別し、搬送（駆動）が開始されていなければエラー処理に進み（ステップｓｔ６）、搬送（駆動）が開始されていればステップｓｔ７に進む。

ステップｓｔ７では、コロナ処理部１３によるコロナ処理を開始する。

本発明は、前述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行ってよい。前述した実施形態では、印画ヘッド３は紫外線硬化型のインクを用いるヘッドであるが、他のインクを用いるヘッドであってもよく、本発明の搬送装置は、印画前にコロナ処理を行う画像形成装置であれば適用可能である。また、前述した実施形態においては、インク吐出方向が上下方向と略平行となるように構成された印画ヘッド３を示したが、インク吐出方向は如何なる方向であってもよく、例えば、傾斜方向や水平方向となるように構成してもよい。

その他、具体的な細部構造や数値等及び制御装置の制御内容等についても適宜に変更可能であることは勿論である。加えて、今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、前記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１ 搬送装置
２ 画像形成装置
３ 印画ヘッド
４ 用紙供給箱
５ 加熱部
６ 用紙回収箱
７ ＵＶ照射装置
８ 検査装置
９ 搬送ローラ
１０ 搬送ベルト
１１ 放電部
１２ 受電ローラ
１３ コロナ処理部
１３ａ ガイドローラ
１４ 筐体
１５ 搬入口
１６ 搬出口
１７ 一対のニップローラ
１８ 上側の排気口
１９ 下側の排気口
２０ 搬入口側の排気ダクト
２１ 搬出口側の排気ダクト
２２ 集合排気管
２３ 排気塔
２４ オゾンフィルタ
２５ オゾンセンサ
２６ 圧力センサ
２７ ブロア
１０１ 記録媒体

Claims (9)

1. 枚葉式の記録媒体に対してコロナ放電を行う放電部及び受電部を有するコロナ処理部と、
   前記コロナ処理部を覆う筐体と、
   前記記録媒体を前記筐体外から該筐体内に搬入し、前記コロナ処理部の前記放電部及び前記受電部の間を経由させて前記筐体外に搬出する搬送手段と
   を備え、
   前記筐体は、前記コロナ処理部の前記放電部側と、前記コロナ処理部の前記受電部側とに、それぞれ排気口を有しており、
   前記各排気口からは、吸引機構により、前記筐体内の気体が吸引され排気されることを特徴とする搬送装置。
2. 前記排気口は、前記放電部側と前記受電部側とに、前記記録媒体の搬送方向に直交する方向の幅に対応する範囲に亘って、それぞれ複数設けられていることを特徴とする請求項１記載の搬送装置。
3. 前記排気口は、前記放電部に最も近い位置と、前記受電部に最も近い位置とに設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の搬送装置。
4. 前記吸引機構による前記筐体内からの気体の吸引量は、前記コロナ処理部の前記受電部側よりも、前記コロナ処理部の前記放電部側が多いことを特徴とする請求項１、２又は３記載の搬送装置。
5. 前記各排気口から吸引された気体は、集合され、オゾンフィルタを経て排気されることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の搬送装置。
6. 前記筐体内に搬入され前記コロナ処理部を経て前記筐体外に搬出される前記記録媒体の搬送経路に亘って、前記記録媒体は、略平面状に維持されることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の搬送装置。
7. 前記筐体外の、前記記録媒体が前記筐体に搬入される搬入口の近傍及び前記記録媒体が前記筐体から搬出される搬出口の近傍に、それぞれ排気ダクトを備えており、これら排気ダクトから、吸引機構により、該筐体内から漏れた気体が吸引され排気されることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の搬送装置。
8. 前記記録媒体が前記筐体に搬入される搬入口及び前記記録媒体が前記筐体から搬出される搬出口は、それぞれ閉塞機構を備えており、前記筐体内からの気体の漏れを抑制することを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の搬送装置。
9. 請求項１〜８の何れかに記載の搬送装置と、
   前記搬送装置を経た記録媒体に印画を行う印画手段と
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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