JP5899861B2 - 表面処理装置、及び、画像記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、表面処理装置、及び、画像記録装置に関する。

表面処理装置の１つとして、コロナ放電を発生している電極間に処理基材を通し、処理基材の表面を改質する装置が挙げられる（例えば、特許文献１参照）。例えば、プラスチックフィルムなどの被処理物の表面をコロナ放電で改質することにより、被処理物の表面の濡れ性、即ち、インクの密着性を向上させることができ、被処理物への画像記録を良好に行うことができる。

特表２００８−５４００７５号公報

コロナ放電等の表面処理により、インクの密着性を向上させることができる一方で、ブロッキング（フィルム同士の密着）が発生し易くなってしまう。表面処理された領域であっても、その上からインクが塗布されればブロッキングの問題は生じないが、上記の特許文献のように、電極間を通過する被処理物の全面に表面処理を施してしまうと、表面処理されたがインクが塗布されない領域にてブロッキングの問題が発生し易くなり、被処理物の品質が低下してしまう。

そこで、本発明では、被処理物の品質低下を抑制することを目的とする。

前記課題を解決する為の主たる発明は、相対向する放電電極と対向電極との間に電圧を印加して放電を発生させることにより、前記放電電極と前記対向電極との間に位置する被処理物の表面を改質する表面処理装置であって、前記放電電極と前記被処理物との間に、前記被処理物の表面のうち表面改質しない非処理領域を形成するための、遮蔽物が設けられること、を特徴とする表面処理装置である。
本発明の他の特徴は、本明細書、及び添付図面の記載により、明らかにする。

プリンターの概略断面図である。 実施例１における表面処理方法を説明する図である。 図３Ａから図３Ｄは図２とは異なる領域に対してコロナ放電処理を施す場合を説明する図である。 図４Ａから図４Ｃは実施例２における表面処理方法を説明する図である。 図５Ａ及び図５Ｂは実施例３における表面処理方法を説明する図である。 図６Ａ及び図６Ｂは実施例４における表面処理方法を説明する図である。

＝＝＝開示の概要＝＝＝
本明細書の記載、及び添付図面の記載により、少なくとも次のことが明らかとなる。

即ち、相対向する放電電極と対向電極との間に電圧を印加して放電を発生させることにより、前記放電電極と前記対向電極との間に位置する被処理物の表面を改質する表面処理装置であって、前記放電電極と前記被処理物との間に、前記被処理物の表面のうち表面改質しない非処理領域を形成するための、遮蔽物が設けられること、を特徴とする表面処理装置である。
このような表面処理装置によれば、被処理物の任意の領域だけ表面改質することができ、被処理物の品質低下を抑制することができる。

かかる表面処理装置であって、前記放電電極と前記被処理物は所定方向に相対移動し、前記遮蔽物は、前記所定方向と交差する方向に移動可能であること。
このような表面処理装置によれば、表面改質しない非処理領域の交差する方向の位置を可変にすることができる。

かかる表面処理装置であって、前記交差する方向に独立して移動可能な複数の前記遮蔽物を備えること。
このような表面処理装置によれば、表面改質しない非処理領域の交差する方向の長さを可変にすることができ、また、被処理物の交差する方向における中央部だけ表面改質することができる。

かかる表面処理装置であって、前記遮蔽物に孔が設けられ、前記被処理物の表面のうち表面改質する処理領域に対して、前記孔から前記放電を照射すること。
このような表面処理装置によれば、被処理物における種々の形状の領域に対して表面改質することができる。

かかる表面処理装置であって、ドラム形状を成す前記対向電極が回転することによって、前記被処理物は前記放電電極に対して所定方向の一方側から他方側へ搬送され、前記遮蔽物は、前記放電電極よりも前記所定方向の前記一方側へ延びていること。
このような表面処理装置によれば、被処理物と放電電極との衝突を防止することができ、放電電極と対向電極との間に被処理物を通すことができる。

かかる表面処理装置であって、前記放電電極と前記対向電極との間に電圧を印加してコロナ放電を発生させること。
このような表面処理装置によれば、被処理物のインク密着性を向上させることができる。

かかる表面処理装置と、前記被処理物の表面に画像を記録する記録部と、を備えた画像記録装置であって、前記被処理物の表面のうち画像を記録する領域を表面改質し、前記被処理物の表面のうち画像を記録しない領域は表面改質しないこと。
このような画像記録装置によれば、被処理物のインク密着性が向上した領域に画像を良好に記録することができ、表面改質された被処理物の領域にインクが塗布されるため、ブロッキングや透明性低下の問題を抑制することができる。

かかる表面処理装置と、前記被処理物の表面に画像を記録する記録部と、を備えた画像記録装置であって、前記被処理物の表面のうち画像を記録する領域及び画像を記録しない領域を含む領域を表面改質し、前記記録部は、前記領域のうち、画像を記録しない領域に対して補助インクを吐出すること。
このような画像記録装置によれば、表面改質された被処理物の領域であって画像が記録されない領域でのブロッキングを抑制することができる。

＝＝＝プリンター＝＝＝
図１は、プリンター１（画像記録装置に相当）の概略断面図である。プリンター１は、表面処理ユニット１０（表面処理装置に相当）と、印刷ユニット２０（記録部に相当）と、を有する。プリンター１では、基材Ｓが、表面処理ユニット１０を通過した後に、印刷ユニット２０を通過する。本実施形態では、基材Ｓを、例えば、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの透明なプラスチックフィルムとするが、これに限らず、例えば、基材Ｓを薄い板金等にしてもよい。また、図１では、カットされた基材Ｓを示すが、これに限らず、ロール状に巻かれた連続した基材Ｓを使用してもよい。

表面処理ユニット１０は、画像の印刷前に、コロナ放電処理で基材Ｓの表面を改質し、基材Ｓへのインク密着性を向上するためのものであり、表面処理制御部１１と、給紙ローラー１２と、搬送ローラー１３と、回転ガイド１４と、放電電極１５と、対極ローラー１６と、交流電源１７と、遮蔽物１８と、を有する。

給紙ローラー１２は、基材Ｓを対極ローラー１６の表面に給紙するためのものであり、基材Ｓは、回転する対極ローラー１６及び搬送ローラー１３に挟持されつつ、対極ローラー１６の表面上を反時計回り方向に搬送される。即ち、対極ローラー１６により、基材Ｓは放電電極１５に対して搬送方向（水平方向、所定方向に相当）の上流側（一方側）から下流側（他方側）に搬送される（厳密に言えば、基材Ｓは対極ローラー１６の表面に沿って湾曲して搬送される）。対極ローラー１６の上方で放電電極１５と対向した基材Ｓは、その後、長手方向が水平方向に沿う回転ガイド１４に導かれ、表面処理ユニット１０から印刷ユニット２０に搬送される。なお、回転ガイド１４は回転可能であり、基材Ｓと放電電極１５を複数回対向させる場合には、長手方向が上下方向に沿うように回転ガイド１４を回転させる。そうすることで、基材Ｓは、印刷ユニット２０に搬送されることなく、対極ローラー１６の表面上を１回転し、再び、放電電極１５と対向する。

放電電極１５は、基材Ｓの最大幅以上に幅方向（搬送方向と交差する方向）に長く延び、導電性部材（例えば、アルミニウムやステンレスなどの金属）から成る棒状の電極に、誘電体（絶縁体、例えば、シリコンゴムやセラミックなど）が被覆されたものである。一方、対極ローラー１６は、放電電極１５と所定の距離を隔てて対向配置され、導電性部材から成る回転可能なドラム形状の電極に誘電体が被覆されたものである。放電電極１５は交流電源１７と電気的に接続され、対極ローラー１６は接地されている。

表面処理制御部１１が、交流電源１７によって、放電電極１５と対極ローラー１６との間に高周波・高電圧を印加すると、その間にコロナ放電が発生する。その間を基材Ｓが通過することにより、基材Ｓはコロナ放電に曝されて表面改質される。即ち、コロナ放電により、疎水性のプラスチックフィルム表面に親水性の官能基が導入され、基材Ｓ表面の濡れ性が増し、インクの密着性が向上する。

この時、放電電極１５と対極ローラー１６との間（一部）に遮蔽物１８が設けられ、基材Ｓの一部がコロナ放電に曝されることを防止し、基材Ｓの一部に対して表面改質が行われないようにする（詳細は後述）。なお、本実施形態では、遮蔽物１８を、耐熱性のあるポリイミド（ＰＩ）のフィルムとする（例えば、耐熱温度が約２４０℃までのものとする）が、これに限らない。

また、表面処理制御部１１は、基材Ｓのインク密着性が向上するように、通常用いられている条件にてコロナ放電処理が行われるように、各部を制御する。例えば、表面処理制御部１１は、交流電源１７の周波数や電極への印加電圧、基材Ｓの搬送速度、放電電極１５と基材Ｓとの間隔などを制御する。本実施形態では、基材Ｓへの放電量が数百Ｗｍｉｎ／ｍ^２となるようにし、また、対極ローラー１６が任意の温度範囲内（例えば、４０℃以上８０℃以下）に保たれるようにする。

印刷ユニット２０は、表面改質された基材Ｓに画像を印刷（記録）するためのものであり、印刷制御部２１と、ヘッド２２と、キャリッジ２３と、搬送ローラー２４と、を有する。

印刷制御部２１は、印刷データに基づき、各部を制御する。ヘッド２２は、基材Ｓに向けてインクを吐出し、基材Ｓに画像を印刷するためのものである。ヘッド２２の下面では、インクを吐出する複数のノズルが搬送方向に所定の間隔おきに並んでいる。キャリッジ２３は、キャリッジ２３に搭載されたヘッド２２を、基材Ｓの幅方向に移動するためのものである。搬送ローラー２４は、表面処理ユニット１０から基材Ｓを受け取り、基材Ｓがヘッド２２の下面を通過するように、基材Ｓを搬送方向の下流側へ搬送するためのものである。

このような構成の印刷ユニット２０において、印刷制御部２１は、キャリッジ２３によりヘッド２２を幅方向に移動させながら、ヘッド２２（ノズル）からインクを吐出させる動作と、搬送ローラー２４により基材Ｓを搬送方向の下流側へ搬送させる動作と、を交互に繰り返す。その結果、基材Ｓ上には、２次元の画像が印刷される。ただし、印刷ユニット２０の構成は、これに限らない。例えば、基材Ｓの最大幅以上に多数のノズルが幅方向に並んだ固定されたヘッドの下を、基材Ｓを停めることなく一定の速度で搬送し、下を通過する基材Ｓに向けてヘッドがインクを吐出するようにしてもよい。この場合にも、基材Ｓに２次元の画像が印刷される。

＝＝＝表面処理（コロナ放電処理）による課題＝＝＝
本実施形態のプリンター１は、基材Ｓに対してコロナ放電処理を施し、基材Ｓのインク密着性（濡れ性）を向上させた後に、基材Ｓに画像を印刷する。そうすることで、プラスチックフィルムのようなインクをはじき易い基材Ｓの上にも画像を良好に印刷することができる。

しかし、インク密着性を向上させる程の強い強度で（高い放電量Ｗｍｉｎ／ｍ^２で）、基材Ｓにコロナ放電処理を施すと、基材Ｓがべたついて、ブロッキング（基材Ｓ同士の密着）が発生し易くなったり、また、基材Ｓの透明性が低下したりして、基材Ｓの品質が低下してしまう。逆に、ブロッキングの発生や透明性低下が抑えられる程の弱い強度で（低い放電量Ｗｍｉｎ／ｍ^２で）、基材Ｓにコロナ放電処理を施すと、インク密着性が不十分となり、良好な印刷を行うことができない。

ただし、強い強度で基材Ｓにコロナ放電処理を施したとしても、その上にインクが塗布されれば、コロナ放電処理された部分（べたつき部分）が露出せず、ブロッキングの発生を抑制することができる。また、コロナ放電処理された部分に不透明インク（例えば、イエロー，マゼンタ，シアンなどの有彩色インクや白黒インク）が塗布されれば、透明性が低下した部分が露出しなくなる。つまり、インク密着性を向上させる程の強い強度で基材Ｓにコロナ放電処理を施したとしても、その上にインク（不透明インク）が塗布されれば、ブロッキングや透明性低下の問題が生じず、基材Ｓの品質低下を抑制することができる。逆に言えば、画像を印刷する基材Ｓの領域に関係なく、基材Ｓの全面にコロナ放電処理を施してしまうと、画像が印刷されない領域（インクが塗布されない領域）において、ブロッキングや透明性低下の問題が生じてしまう。

そこで、本実施形態のプリンター１では、基材Ｓのうち、画像が印刷される領域に基づく任意の領域に対してだけ、コロナ放電処理が施されるようにする。そのために、プリンター１は、コロナ放電処理を施したくない領域には、基材Ｓと放電電極１５との間に遮蔽物１８を設ける。以下、具体的な表面処理方法について説明する。

＝＝＝実施例１：表面処理方法＝＝＝
図２は、実施例１における表面処理方法を説明する図であり、放電電極１５や対極ロール１６等を上から見た図である。実施例１の表面処理ユニット１０は、幅方向の奥側に位置する第１遮蔽物１８ａと、幅方向の手前側に位置する第２遮蔽物１８ｂと、第１遮蔽物１８ａを幅方向に移動させるための第１移動レール１９ａと、第２遮蔽物１８ｂを幅方向に移動させるための第２移動レール１９ｂと、を有する。各遮蔽物１８ａ，１８ｂは、図１に示すように、放電電極１５と基材Ｓ（対極ローラー１６）との間に設けられ、湾曲する対極ローラー１６に対して水平方向（搬送方向）に沿っている。また、各遮蔽物１８ａ，１８ｂの搬送方向の長さは対極ローラー１６の搬送方向の長さ（直径）以上であり、各遮蔽物１８ａ，１８ｂの搬送方向における中央部に放電電極１５が位置する。

各遮蔽物１８ａ，１８ｂの搬送方向における両端部は、それぞれ移動レール１９ａ，１９ｂに接続され、各遮蔽物１８ａ，１８ｂは各移動レール１９ａ，１９ｂに沿って幅方向に独立して移動可能である。本実施形態では、表面処理制御部１１が各移動レール１９ａ，１９ｂに接続されたモーター（不図示）の動作を制御することにより、各照射部１８ａ，１８ｂを幅方向に自動的に移動させる。

第１遮蔽部１８ａは基材Ｓの通過領域よりも幅方向の奥側に移動可能であり、第２遮蔽部１８ｂは基材Ｓの通過領域よりも幅方向の手前側に移動可能である。従って、基材Ｓの全面を放電電極１５と対向させることができ、基材Ｓの全面に対してコロナ放電処理を施すことができる。
また、各遮蔽物１８ａ，１８ｂの幅方向の長さは、基材Ｓの最大幅の１／２以上の長さである。従って、基材Ｓの幅の狭い領域に対してだけコロナ放電処理を施すことができる。
また、基材Ｓの通過領域の幅方向における中央部よりも、第１遮蔽物１８ａは幅方向手前側に移動可能であり、第２遮蔽物１８ｂは幅方向奥側に移動可能である。従って、基材Ｓの幅方向手前側に寄った領域や基材Ｓの幅方向奥側に寄った領域に対してだけコロナ放電処理を施すことができる。

以下、基材Ｓに対する処理の流れについて説明する。まず、表面処理制御部１１は、給紙ローラー１２によって基材Ｓを対極ローラー１６に給紙させると共に、印刷制御部２１から印刷データを取得し、コロナ放電処理を施す処理領域を決定する。表面処理制御部１１は、基材Ｓの表面のうちで画像が印刷される「印刷領域」を、コロナ放電処理を施す「処理領域」（表面改質する処理領域）とし、基材Ｓの表面のうちで画像が印刷されない「非印刷領域」を、コロナ放電処理を施さない「非処理領域」（表面改質しない非処理領域）とする。以下の説明のため、図２に示すように、基材Ｓの中央部（斜線部分）にだけ画像を印刷する場合、即ち、基材Ｓの中央部にだけコロナ放電処理を施す場合を例に挙げる。

表面処理制御部１１は、コロナ放電する処理領域を決定すると、対極ローラー１６と搬送ローラー１３によって基材Ｓを放電電極１５に向けて搬送させると共に、コロナ放電する処理領域に応じて、第１遮蔽物１８ａと第２遮蔽物１８ｂの幅方向の位置を調整する。

具体的に説明するために、基材Ｓの幅方向奥側の位置ｙ２から手前側の位置ｙ３までの領域であって、搬送方向下流側の位置ｘ２から上流側の位置ｘ３までの領域を、コロナ放電する処理領域とする。この場合、表面処理制御部１１は、第１遮蔽部１８ａの幅方向手前側の端部が幅方向の位置ｙ２に揃い、第２遮蔽部１８ｂの幅方向奥側の端部が幅方向の位置ｙ３に揃うように、第１遮蔽物１８ａ及び第２遮蔽物１８ｂをそれぞれ幅方向に移動させる。そうすると、基材Ｓの幅方向の位置ｙ２からｙ３までの領域は、放電電極１５と対向するが、その他の領域は、放電電極１５とは対向せずに遮蔽物１８ａ，１８ｂと対向する。

そして、基材Ｓが放電電極１５まで到達すると、表面処理制御部１１は、コロナ放電する処理領域に応じて、コロナ放電を発生させる時間を調整する。ここでは、基材Ｓの搬送方向の位置ｘ１（下流側端部）からｘ２までの領域と、位置ｘ３からｘ４（上流側端部）までの領域を、コロナ放電しない非処理領域とする。そのため、基材Ｓの搬送方向の位置ｘ１からｘ２までの領域が放電電極１５と対向する期間、及び、基材Ｓの搬送方向の位置ｘ３からｘ４までの領域が放電電極１５と対向する期間では、表面処理制御部１１は、放電電極１５と対極ローラー１６との間にコロナ放電を発生させない（放電ｏｆｆとする）。そうすることで、基材Ｓの搬送方向の位置ｘ１からｘ２までの領域、及び、搬送方向の位置ｘ３からｘ４までの領域では、幅方向の全域に亘って、コロナ放電処理されないようにすることができる。

一方、基材Ｓの搬送方向の位置ｘ２からｘ３までの領域であって幅方向の位置ｙ２からｙ３までの領域は、コロナ放電する処理領域である。そのため、基材Ｓの搬送方向の位置ｘ２からｘ３までの領域が放電電極１５と対向する期間では、表面処理制御部１１は、放電電極１５と対極ローラー１６との間に高周波・高電圧を印加させ、コロナ放電を発生させる（放電ｏｎとする）。そうすることで、基材Ｓの搬送方向の位置ｘ２からｘ３までの領域であって、幅方向の位置ｙ２からｙ３までの領域、即ち、遮蔽物１８ａ，１８ｂが介在せずに放電電極１５と対向する領域に対して、コロナ放電処理を施すことができる。一方、基材Ｓの搬送方向の位置ｘ２からｘ３までの領域であっても、幅方向の位置ｙ１（奥側端部）からｙ２までの領域と、幅方向の位置ｙ３からｙ４（手前側端部）までの領域、即ち、遮蔽物１８ａ，１８ｂが介在し放電電極１５と対向しない領域は、コロナ放電処理されない。

このように、遮蔽物１８ａ，１８ｂの幅方向の位置調整とコロナ放電を発生させる時間の調整によって、基材Ｓの表面のうち、画像が印刷される領域に対してだけ、コロナ放電処理を施すことができる。こうして、任意の範囲だけコロナ放電処理された基材Ｓは、その後、図１に示すように、回転ガイド１４に沿って、表面処理ユニット１０から印刷ユニット２０に搬送される。そして、印刷制御部２１は、印刷データに基づき、基材Ｓの表面のうち、コロナ放電された処理領域に対して、画像を印刷させる。そのため、インク密着性が向上した基材Ｓの領域に画像を印刷することができ、また、コロナ放電された基材Ｓの領域にはインクが塗布されるため、ブロッキングや透明性低下の問題を抑えることができる。

図３Ａから図３Ｄは、図２とは異なる領域に対してコロナ放電処理を施す場合を説明する図である。図３Ａに示すように、基材Ｓの中央部以外の周辺領域（斜線部分）に対してコロナ放電処理を施す場合、基材Ｓと放電電極１５を２回対向させるとよい。即ち、基材Ｓが対極ローラー１６の表面上を２回転するようにする。

まず、１回転目において、基材Ｓの搬送方向の位置ｘ１からｘ２までの領域、及び、搬送方向の位置ｘ３からｘ４までの領域が、放電電極１５と対向する期間では、表面処理制御部１１は、図３Ｂに示すように、第１遮蔽物１８ａを基材Ｓよりも幅方向の奥側にずらし、第２遮蔽物１８ｂを基材Ｓよりも幅方向の手前側にずらし、放電電極１５と対極ローラー１６との間にコロナ放電を発生させる。そうすることで、基材Ｓの搬送方向の位置ｘ１からｘ２までの領域、及び、搬送方向の位置ｘ３からｘ４までの領域では、幅方向の全域に対して、コロナ放電処理を施すことができる。

また、１回転目において、基材Ｓの搬送方向の位置ｘ２からｘ３までの領域が放電電極１５と対向する期間では、表面処理制御部１１は、図３Ｃに示すように、基材Ｓの幅方向の位置ｙ２よりも第１遮蔽物１８ａと第２遮蔽物１８ｂを幅方向の手前側にずらし、放電電極１５と対極ローラー１６との間にコロナ放電を発生させる。そうすることで、基材Ｓの搬送方向の位置ｘ２からｘ３までの領域であって、幅方向の奥側端部ｙ１からｙ２までの領域に対して、コロナ放電処理を施すことができる。

その後、表面処理制御部１１は、図１に示す回転ガイド１４の長手方向を上下方向に沿わせ、基材Ｓを印刷ユニット２０に移行させずに対極ローラー１６の表面上を回転させ、基材Ｓと放電電極１５を再び対向させる。そして、２回転目において、基材Ｓの搬送方向の位置ｘ２からｘ３までの領域が放電電極１５と対向する期間では、表面処理制御部１１は、図３Ｄに示すように、基材Ｓの幅方向の位置ｙ３よりも第１遮蔽物１８ａと第２遮蔽物１８ｂを幅方向の奥側にずらし、放電電極１５と対極ローラー１６との間にコロナ放電を発生させる。そうすることで、基材Ｓの搬送方向の位置ｘ２からｘ３までの領域であって、幅方向の位置ｙ３から手前側端部ｙ４までの領域に対して、コロナ放電処理を施すことができる。こうして、基材Ｓと放電電極１５を２回対向させることで、基材Ｓの中央部以外の周辺領域に対してだけコロナ放電処理を施すことができる。

なお、基材Ｓの中央部をコロナ放電しない非処理領域とする場合であっても、非処理領域の幅と遮蔽物１８ａ，１８ｂの幅が等しければ、基材Ｓと放電電極１５を１回対向させるだけでよい。逆に言えば、図３に示すように、複数回に分けて放電電極１５と基材Ｓを対向させることで、遮蔽物１８ａ，１８ｂの幅に囚われることなく、自由な幅で基材Ｓの中央部を非処理領域にすることができる。

以上のように、本実施形態のプリンター１は、相対向する放電電極１５と対極ローラー１６（対向電極に相当）との間に電圧を印加してコロナ放電を発生させることにより、放電電極１５と対極ローラー１６との間に位置する基材Ｓ（被処理物に相当）の表面を改質する際に、放電電極１５と基材Ｓとの間に、基材Ｓの表面のうち表面改質しない非処理領域を形成するための遮蔽物１８ａ，１８ｂを設ける。そうすることで、基材Ｓの幅方向における任意の領域に対してだけ、コロナ放電処理を施すことができる。

また、本実施形態のプリンター１は、表面改質する基材Ｓの処理領域が放電電極１５と対向する時には、放電電極１５と対極ローラー１６との間にコロナ放電を発生させ、表面改質しない基材Ｓの非処理領域が放電電極１５と対向する時には、放電電極１５と対極ローラー１６との間にコロナ放電を発生させない。そうすることで、基材Ｓの搬送方向における任意の領域に対してだけ、コロナ放電処理を施すことができる。つまり、本実施形態のプリンター１によれば、基材Ｓの表面のうちの任意の領域に対してだけコロナ放電処理を施し、表面改質し、インク密着性（濡れ性）を向上させることができる。

また、本実施形態のプリンター１は、基材Ｓの表面のうち画像が印刷されない領域を、コロナ放電処理を施さず表面改質しない「非処理領域」とし、基材Ｓの表面のうち画像が印刷される領域を、コロナ放電処理を施し表面改質する「処理領域」とする。即ち、基材Ｓの表面のうちの画像が印刷されない領域と放電電極１５との間に遮蔽物１８ａ，１８ｂが設けられる。

そうすることで、画像が印刷される基材Ｓの領域にはコロナ放電処理が施されてインク密着性が向上しているため、画像の印刷を良好に行うことができる。即ち、基材Ｓにインクを定着させ、インクの剥がれを防止することができる。また、コロナ放電処理が施された基材Ｓの領域には、画像を印刷するための有彩色インク等が塗布されるため、ブロッキングを防止することができ、また、コロナ放電処理により透明性が低下した部分を露出させないようにすることができる。逆に、画像が印刷されない基材Ｓの領域にはコロナ放電処理が施されないため、ブロッキングや透明性低下の問題が生じない。従って、基材Ｓの品質低下を抑制することができる。

また、本実施形態のプリンター１には、搬送方向と交差する幅方向に移動可能な遮蔽物１８ａ，１８ｂが設けられ、また、幅方向に独立して移動可能な複数の遮蔽物（第１遮蔽物１８ａと第２遮蔽物１８ｂ）が設けられている。
そのため、コロナ放電しない基材Ｓの非処理領域の幅方向の位置を可変にすることができ、非処理領域の幅方向の長さを可変にすることができる。また、図２に示すように、基材Ｓの幅方向における中央部に対してだけコロナ放電処理を施すことができる。

また、本実施形態のプリンター１では、基材Ｓは、対極ローラー１６の表面に沿って、対極ローラー１６と搬送ローラー１３に挟持されつつ搬送される。ただし、対極ローラー１６の全面に搬送ローラー１３は配置されないため、カットされた基材Ｓは、搬送ローラー１３を放れると対極ローラー１６の表面に沿わずに接線方向に進み易い。しかし、本実施形態のプリンター１では、遮蔽物１８ａ，１８ｂが放電電極１５よりも搬送方向の上流側へ延びている。そのため、接線方向に進む基材Ｓを、遮蔽物１８ａ，１８ｂに沿わせて、放電電極１５と対極ローラー１６との間を通過させることができる。即ち、遮蔽物１８ａ，１８ｂは、対極ローラー１６からの基材Ｓの浮き上がりを抑え、基材Ｓと放電電極１５の衝突を防止することができる。つまり、遮蔽物１８ａ，１８ｂを、基材Ｓの搬送ガイドとしても機能させることができる。

＝＝＝実施例２：表面処理方法＝＝＝
図４Ａから図４Ｃは、実施例２における表面処理方法を説明する図である。前述の実施例１（図２）では、搬送方向及び幅方向の長さが一定である領域に対してコロナ放電処理を施し、搬送方向及び幅方向の長さが一定である画像を印刷する場合を例に挙げているが、これに限らず、図４Ａに示すように、複雑な形状の画像Ｐを印刷する場合がある。この場合、画像Ｐと一致する領域に対してだけコロナ放電処理を施すことは難しい。そこで、実施例２では、画像Ｐが印刷される領域を含む基材Ｓの領域に対してコロナ放電処理を施す。即ち、基材Ｓの表面のうち、画像を印刷する領域、及び、画像を印刷しない領域を含む領域を表面改質する。

例えば、図４Ａに示す画像Ｐを印刷する場合、表面処理制御部１１は、画像Ｐが印刷される領域が含まれるように、図４Ｂに示すように、基材Ｓの搬送方向の位置ｘ１からｘ２までの領域であって、幅方向の位置ｙ１からｙ２までの領域に対して、コロナ放電処理を施す。このように、搬送方向及び幅方向の長さが一定である四角形の領域に対してコロナ放電処理を施すのであれば、前述の実施例１にて説明したように、第１遮蔽物１８ａの手前側端部を幅方向の位置ｙ１に揃え、第２遮蔽物１８ｂの奥側端部を幅方向の位置ｙ２に揃え、基材Ｓの搬送方向の位置ｘ１からｘ２までの領域が放電電極１５と対向する期間にコロナ放電を発生させればよい。

そうすることで、画像Ｐが印刷される基材Ｓの領域ではインク密着性が向上しているため、画像Ｐを良好に印刷することができる。ただし、コロナ放電処理が施された領域のうち、画像Ｐが印刷されない領域では、ブロッキングが生じ易くなっている。

そこで、印刷ユニット２０は、表面処理ユニット１０からコロナ放電処理が施された処理領域データを取得し、基材Ｓにおける表面改質された処理領域の中で、有彩色インク等による画像Ｐが印刷されない領域に対して、無色透明インク（補助インクに相当）を吐出する。そうすることで、コロナ放電処理が施された領域であって画像が印刷されない領域のブロッキングの問題を解消することができる。また、補助インクを、基材Ｓと同色のインク、又は、無色透明インクにすることが好ましく、ここでは補助インクを無色透明インクとする。そうすることで、画像Ｐを印刷するためのインク以外の補助インクを基材Ｓに吐出しても、消費者に視認されることがなく、基材Ｓの品質低下を抑制することができる。なお、補助インクを基材Ｓと同色のインクにするに限らず、例えば、無色透明のフィルムに対して、印刷画像に影響しない程に若干の有彩色を有する透明インクを補助インクとして吐出してもよい。

＝＝＝実施例３：表面処理方法＝＝＝
図５Ａ及び図５Ｂは、実施例３における表面処理方法を説明する図である。実施例３では、比較的に幅の狭い多数（図５では８個）の遮蔽物１８を用いて、基材Ｓの任意の領域に対してだけコロナ放電処理が施されるようにする。なお、８個の遮蔽物１８は幅方向に独立して移動可能とする。

図５Ａに示すように、基材Ｓの中央部の非処理領域に対してだけコロナ放電処理を施さない場合、前述の実施例１（図３）のように比較的に幅の広い２つの遮蔽物１８ａ，１８ｂを使用するときには、放電電極１５と基材Ｓを２回対向させなければならない。これに対して、実施例３では、非処理領域の幅方向の長さに相当する数（図では３個）の遮蔽物１８を、非処理領域の幅方向の位置（ｙ１〜ｙ２）に配置すればよい。そうすることで、放電電極１５と基材Ｓを１回対向させるだけで、基材Ｓの中央部の非処理領域にコロナ放電処理を施さないようにすることができる。

また、図５Ｂに示すように、コロナ放電処理を施さない複数の非処理領域が幅方向に離れて位置する場合、各非処理領域の幅方向の長さに相当する数（図では２個）の遮蔽物１８を、各非処理領域の幅方向の位置（ｙ１〜ｙ２とｙ３〜ｙ４）に配置すればよい。そうすることで、放電電極１５と基材Ｓを１回対向させるだけで、複数の非処理領域にコロナ放電処理を施さないようにすることができる。

つまり、幅の狭い遮蔽部１８を多数使用することで、コロナ放電処理を施さない非処理領域の数や幅方向の位置、幅長さの自由度を高めることができる。そのため、放電電極１５と基材Ｓの対向回数を減らしつつ、基材Ｓの任意の領域に対してだけコロナ放電処理を施すことができ、表面処理時間を短縮することができる。

＝＝＝実施例４：表面処理方法＝＝＝
図６Ａ及び図６Ｂは、実施例４における表面処理方法を説明する図である。図６Ａに示すように、実施例４の遮蔽物１８には、幅方向及び搬送方向の中央部、即ち、放電電極１５と対向する位置に「孔３０」が設けられている。なお、図６Ａでは、遮蔽物１８の孔３０の位置を示すために、放電電極１５の位置を点線にて仮想的に示す。そして、実施例４では、基材Ｓの表面のうちコロナ放電処理を施す処理領域（表面改質する処理領域）に対して、遮蔽物１８の孔３０からコロナ放電を照射する。即ち、遮蔽物１８の孔３０を介して放電電極１５と対向する基材Ｓの部位にだけ、コロナ放電処理を施す。

そのために、遮蔽物１８は移動レール１９に添って幅方向に移動可能とする。また、例えば、基材Ｓの幅方向手前側の領域に対してコロナ放電処理を施す場合、基材Ｓの幅方向奥側の領域が遮蔽物１８で覆われるように、遮蔽物１８の幅方向の長さを基材Ｓの最大幅の２倍以上とする。

図６Ｂは、基材Ｓに楕円形状の画像を印刷する場合、即ち、基材Ｓの楕円形状の領域に対してコロナ放電処理を施す場合における、孔３０（遮蔽物１８）の移動の軌跡を示す図である。楕円形状の処理領域にコロナ放電処理を施す場合、まず、図６Ｂに示すように、楕円処理領域の手前側の外形線Ｌ１に沿って基材Ｓが放電電極１５（孔３０）と対向するように、搬送方向下流側に搬送される基材Ｓに対して、表面処理制御部１１は遮蔽物１８を幅方向の手前側や奥側に移動させる。そうすることで、図６Ｂの右図に示すように、楕円処理領域の手前側の部分（斜線部分）だけがコロナ放電処理される。そして、基材Ｓが２回目に放電電極１５と対向する時には（図６Ｂの右図）、１回目にコロナ放電処理された部分（斜線部分）の奥側の外形線Ｌ２に沿って基材Ｓが放電電極１５（孔３０）と対向するように、表面処理制御部１１は遮蔽物１８を幅方向に移動させる。そうすることで、楕円処理領域の中央部分がコロナ放電処理される。

このように、コロナ放電処理を施す処理領域の形状に応じて、基材Ｓが孔３０を介して放電電極１５と対向するように、搬送方向下流側に搬送される基材Ｓに対して、表面処理制御部１１は遮蔽物１５を幅方向に移動させる。そうすることで、搬送方向及び幅方向の長さが一定の四角形の領域に対してだけでなく、種々の形状の領域（例えば楕円形状の領域）に対して、コロナ放電処理を施すことができる。従って、四角形以外の形状の画像を印刷する場合にも、画像が印刷される基材Ｓの領域に対してだけコロナ放電処理を施すことができる。逆に言えば、印刷画像の形状の自由度を高めることができる。

＝＝＝変形例＝＝＝
前述の実施形態では、幅方向に自動で移動可能な複数の遮蔽物１８を備えたプリンター１を例に挙げているが、これに限らず、例えば、幅方向の位置が固定された遮蔽物１８や、遮蔽物１８を１つだけ備えるプリンターであってもよいし、遮蔽物１８をユーザーが手動で動かすようにしてもよい。また、前述の実施形態では、放電電極１５に対して基材Ｓを移動させているが、これに限らず、例えば、基材Ｓに対して放電電極１５を移動させるようにしてもよいし、基材Ｓと同等の大きさの電極を用いるようにしてもよい。

また、前述の実施形態では、表面処理装置（表面処理ユニット１０）と画像を記録する記録部（印刷ユニット２０）が一体となった画像記録装置（プリンター１）を例に挙げているが、これに限らず、表面処理装置と記録部を別体の装置としてもよい。また、対極ドラム１６と対向する位置にインクを吐出するヘッド２２を設け、基材Ｓが対極ドラム１６上を１回転する間に表面改質処理と印刷処理の両方が施されるようにしてもよい。

また、前述の実施形態では、通常の空気雰囲気下で基材Ｓにコロナ放電処理を施し、基材Ｓの表面改質を行っているが、これに限らない。例えば、インクの密着性を向上させつつブロッキングを抑制するために、窒素雰囲気下で基材Ｓにコロナ放電処理を施し、基材Ｓの表面に窒素原子を導入させるようにしてもよい。また、基材Ｓの表面を改質するために、グロー放電等のその他のプラズマ放電処理を基材Ｓに施してもよいし、基材Ｓの表面に導入させたい官能基の原料となる反応ガスを電極間に吹き付けながら放電処理を実施してもよい。また、放電で発生するオゾンを回収する機構を表面処理ユニット１０に設けるとよい。

以上、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。

１ プリンター、１０ 表面処理ユニット、１１ 表面処理制御部、
１２ 給紙ローラー、１３ 搬送ローラー、１４ 回転ガイド、
１５ 放電電極、１６ 対極ローラー、１７ 交流電源、１８ 遮蔽物、
１９ 移動レール、２０ 印刷ユニット、２１ 印刷制御部、２２ ヘッド、
２３ キャリッジ、２４ 搬送ローラー、Ｓ 基材

Claims (7)

1. 相対向する放電電極と対向電極との間に電圧を印加して放電を発生させることにより、
   前記放電電極と前記対向電極との間に位置する被処理物の表面を改質する表面処理装置であって、
   前記放電電極と前記被処理物は所定方向に相対移動し、
   前記放電電極と前記被処理物との間に、前記被処理物の表面のうち表面改質しない非処理領域を形成するための、遮蔽物が設けられ、
   前記遮蔽物は、前記所定方向と交差する方向に移動可能である、
   表面処理装置。
2. 請求項１に記載の表面処理装置であって、
   前記交差する方向に独立して移動可能な複数の前記遮蔽物を備える表面処理装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の表面処理装置であって、
   前記遮蔽物に孔が設けられ、
   前記被処理物の表面のうち表面改質する処理領域に対して、前記孔から前記放電を照射する、
   表面処理装置。
4. 相対向する放電電極と対向電極との間に電圧を印加して放電を発生させることにより、
   前記放電電極と前記対向電極との間に位置する被処理物の表面を改質する表面処理装置であって、
   ドラム形状を成す前記対向電極が回転することによって、前記被処理物は前記放電電極に対して所定方向の一方側から他方側へ搬送され、
   前記放電電極と前記被処理物との間に、前記被処理物の表面のうち表面改質しない非処理領域を形成するための、遮蔽物が設けられ、
   前記遮蔽物は、前記放電電極よりも前記所定方向の前記一方側へ延びている、
   表面処理装置。
5. 請求項１から請求項４の何れか１項に記載の表面処理装置であって、
   前記放電電極と前記対向電極との間に電圧を印加してコロナ放電を発生させる表面処理装置。
6. 請求項１から請求項５の何れか１項に記載の表面処理装置と、前記被処理物の表面に画像を記録する記録部と、を備えた画像記録装置であって、
   前記被処理物の表面のうち画像を記録する領域を表面改質し、
   前記被処理物の表面のうち画像を記録しない領域は表面改質しない、
   画像記録装置。
7. 請求項１から請求項５の何れか１項に記載の表面処理装置と、前記被処理物の表面に画像を記録する記録部と、を備えた画像記録装置であって、
   前記被処理物の表面のうち画像を記録する領域及び画像を記録しない領域を含む領域を表面改質し、
   前記記録部は、前記領域のうち、画像を記録しない領域に対して補助インクを吐出する、
   画像記録装置。