JP7091750B2 - 媒体処理装置 - Google Patents
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Description
このような媒体処理装置において、媒体を搬送すると、搬送経路を媒体が通過する際に静電気が生じることがある。媒体が帯電すると、搬送経路において媒体を支持する支持面側と、支持面と対向する対向面側との間に電界が生じる場合がある。
例えば、記録装置の一例としてのインクジェットプリンターにおいて、インクをノズルから噴射する記録ヘッドと、記録ヘッドの下方において媒体を支持する媒体支持部と、の間に電解が生じると、紙粉が記録ヘッドに引き寄せられてノズルが目詰まりを起こし、インクが適切に噴射されなくなる虞がある。
また、媒体読取装置の一例としてのスキャナーにおいて、読取部の近傍の搬送経路において電界が生じると、紙粉が読取部の読取面に引き寄せられて付着し、読み取り画像に影響を及ぼす虞がある。
つまり、第2の電圧を印加した場合の表面抵抗値は、帯電した媒体が経路形成部材に摺接している状態の表面抵抗値に対応し、第1の電圧を印加した場合の表面抵抗値は、媒体が通過して経路形成部材に接触しなくなった状態の表面抵抗値に対応する。
表面抵抗値は小さいほど、帯電した媒体の除電を速やかに行うことができる。
本態様によれば、前記経路形成部材は、第1の電圧を印加した場合の表面抵抗値が、前記第1の電圧より高い第2の電圧を印加した場合の表面抵抗値よりも大きくなる性質を示すので、帯電した媒体が経路形成部材に摺接した場合(第2の電圧を印加した場合に相当)の小さい表面抵抗値により、前記媒体の除電を速やかに行うことができる。
例えば、従来のような金属で形成された経路形成部材を用いると、その表面抵抗値は、帯電した媒体が通っている状態(高電圧)でも、媒体通過後(低電圧)でも小さい値のまま変わらない。このため、帯電した媒体粉は速やかに除電されるが、除電された媒体粉は浮遊し易く、浮遊する媒体粉が前記処理部による処理に影響を及ぼす虞がある。
以上のように、経路形成部材上を、帯電した媒体が通過中は前記媒体の除電が速やかに行われ、前記媒体の通過後に前記経路形成部材周辺に残る媒体粉は、前記経路形成部材に吸着され易くなるので、媒体をより好適に除電することができると言える。
本態様によれば、第1の態様と同様の作用効果を奏する。
本態様によれば、第1の態様と同様の作用効果を奏する。
本態様によれば、第1の態様の作用効果を一層効果的に奏する。
特に、前記処理部が前記媒体に記録を行う記録部である場合、媒体粉が前記記録部に付着すると記録品質の低下に繋がるが、本態様においては、前記記録部周辺における媒体粉の浮遊を抑制し、記録品質の低下の虞を低減できる。
本発明に係る媒体処理装置の一例として、インクジェットプリンター(記録装置)を例に挙げる。以下において、インクジェットプリンター1(以下、プリンター1と言う)の概略について、図を参照して説明する。
尚、各図において示すX-Y-Z座標系は、X方向が記録装置の幅方向であり、記録ヘッドの走査方向である。Y方向は記録装置の奥行き方向であり、媒体としての用紙の搬送方向である。Z方向は重力方向であり、記録装置の高さ方向を示している。
また、+Y方向を装置前面側とし、-Y方向側を装置背面側とする。また、+Z方向を上方(上部、上面等を含む)といい、-Z方向を下方(下部、下面等を含む)という。
プリンター1において用紙が搬送されていく方向を「下流」といい、これと反対の方向を「上流」という。
図1に基づいて、プリンター1の概要について説明する。尚、図1には用紙の搬送経路Sを一点鎖線で示してある。
プリンター1は、プリンター1の本体を構成する筐体2を備え、筐体2の背面側である-Y方向側には、複数枚の用紙をセット可能な媒体セット部3が設けられている。媒体セット部3は、後述する給送ローラー7によって記録ヘッド8に向けて送られる用紙を載置する「媒体載置部」としてのホッパー4及びペーパーサポート5を備えている。用紙は、先端側がホッパー4の支持面4aに傾斜姿勢に支持される。ホッパー4によって支持されていない用紙の後端側は、ホッパー4の用紙搬送方向上流側に設けられるペーパーサポート5によって支持される。
給送ローラー7は、用紙に所定の処理を行う「処理部」としての記録ヘッド8に向けて用紙を送る「搬送部」である。尚、記録ヘッド8は、所定の処理として用紙に記録を行う「記録部」である。
搬送方向上流側から送られる用紙は、搬送駆動ローラー9と搬送従動ローラー10とにより構成される搬送ローラー対11によって、記録ヘッド8の下方の記録位置に搬送される。搬送ローラー対11も、記録ヘッド8に向けて用紙を送る「搬送部」である。
記録ヘッド8はキャリッジ12に設けられている。キャリッジ12は、インクを記録ヘッド8に供給するためのインクカートリッジ13を搭載可能であり、不図示の駆動源からの動力を受け、用紙の搬送方向(+Y方向)と交差する方向、すなわち、用紙幅方向(X軸方向)に往復移動可能に構成されている。
キャリッジ12は、装置背面側(-Y方向側)を、媒体搬送方向と交差する幅方向(X軸方向)に延設されるメインフレーム27のガイドレール28に支持され、装置前面側(+Y方向側)を、ガイドフレーム29によって支持されている(図2も参照)。図2において符号31は、メインフレーム27の幅方向の両側に設けられるサイドフレームのうちの一つである。-X方向側のサイドフレームは図2において記載が省略されている。
プラテン14に支持されつつ搬送される用紙に記録ヘッド8からインクを吐出することによって記録が実行される。
尚、排出従動ローラー16の上流側に設けられる規制ローラー18は、排出従動ローラー16の上流側において用紙浮き上がることを規制するローラーである。
排出従動ローラー16及び規制ローラー18は、外周に歯を有するギザローラーとして形成されている。
表裏が反転されて用紙搬送経路に戻された用紙は、搬送ローラー対11により再度記録ヘッド8の下方へ送られて、第1面の反対面である第2面への記録が行われる。記録ヘッド8により第2面の記録が行われた用紙は、排出ローラー対17により用紙排出部19から排出される。用紙排出部19の装置前面側(+Y方向側)には、排出される用紙を受ける媒体トレイ26が設けられている。
本発明は、プラテン14(経路形成部材)が、印加電圧に応じて表面抵抗値が図3に示すような性質を示す点に特徴を有している。図3には、経路形成部材に印加するDC印加電圧(V)と表面抵抗値(Ω)との関係を示している。
すなわち、プラテン14は、第1の電圧V1を印加した場合の表面抵抗値R1が、第1の電圧V1より高い第2の電圧V2を印加した場合の表面抵抗値R2よりも大きくなる性質を示す。この性質を、以下において第1の性質と言う場合がある。
第2の電圧V2を印加した場合の表面抵抗値R2は、帯電した用紙が経路形成部材に摺接している状態の表面抵抗値に対応し、第1の電圧V1を印加した場合の表面抵抗値R1は、用紙が通過してプラテン14に接触しなくなった状態の表面抵抗値に対応する。
尚、第1の電圧V1、または、第2の電圧V2を印加した場合を、帯電した用紙がプラテン14に摺接している場合に対応させて、電圧を印加しない場合、すなわち、印加電圧ゼロ(V0)の場合を、用紙が通過してプラテン14に接触しなくなった状態に対応させてもよい。
尚、本明細書において、「経路形成部材」としてのプラテン14が、第1から第3及び後述する第4の「性質を示す」とは、プラテン14が、それ自体の物性として前記性質を有している場合だけでなく、他からの作用を受けてプラテン14に前記性質が付与されている場合も含むものとする。
したがって、第1の性質、第2の性質、第3の性質を示すプラテン14によって、帯電量が多い用紙がプラテン14に摺接した場合、例えば、第1の電圧V1より高い第2の電圧V2を印加した場合の小さい表面抵抗値R2により、用紙の除電を速やかに行うことができる。
例えば、銅やアルミニウム等の導電性金属で形成されたプラテンを用いると、その表面抵抗値は、帯電した用紙が通っている状態(印加電圧が高い状態に相当)でも、媒体通過後(印加電圧が低い状態に相当)でも小さい値のまま変わらない。このため、帯電した紙粉は、表面抵抗値の低い金属プラテンによって速やかに除電される。しかし、除電された紙粉は浮遊し易く、浮遊する紙粉が記録ヘッド8に付着し、記録画像にドット抜けが生じる等の不具合が発生する虞がある。
このため、プラテン14周辺に残っている紙粉はすぐに除電され難く、しばらく低電圧の帯電状態を保ち易い。低電圧の帯電状態の紙粉は、静電引力でプラテン14に引き寄せて吸着することができる。このことによって、記録ヘッド8のヘッド面に紙粉が付着し難くなり、記録画像におけるドット抜けの不具合を抑制することができる。
つまり、図3に示すように、印加電圧を第1の電圧V1からゼロ(V0)にした場合の表面抵抗値の変化を表す傾きの絶対値が、印加電圧を第1の電圧V1より高い第2の電圧V2から第1の電圧V1にした場合の表面抵抗値の変化を表す傾きの絶対値よりも大きくなっている。
尚、印加電圧を変えたときの表面抵抗値の変化は必ずしも直線状になるわけではないが、図3においては分かり易くするために直線で示している。
樹脂材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン-プロピレン共重合体、スチレン-ブタジエン共重合体等のプラスチック樹脂を用いることができる。
尚、樹脂材料には、主成分となるポリマーの他に各種添加剤(酸化防止剤等の安定剤や可塑剤等の機能付与剤など)が含まれていても良い。
カーボンナノチューブとしては、多層カーボンナノチューブを用いることができる。また、二層、または単層のカーボンナノチューブを用いることもできる。
カーボンナノチューブが2.4wt%(図4)、2.9wt%(図5)、または3.6wt%の含有率で含有されたスチレン-ブタジエン共重合体を用いて作製したプラテンN1~N6は、第1から第4の性質を満たしている。
また、表1の結果を、縦軸を用紙帯電量(V)、横軸をCNT含有率としてプロットしたグラフを図7に示す。
一方、CNT含有率2.4wt%、2.9wt%、及び3.6wt%では、用紙帯電量が500V以下となり、用紙の良好な除電が行われていると言える。
図7において、直線Lが横軸(CNT含有率)と交わる、すなわち、用紙帯電量がゼロになるCNT含有率は6.0wt%である。20枚通紙後の用紙帯電量がゼロという結果は、導電性金属材料によって形成されたプラテンとほぼ同じ結果である。したがって、6.0wt%以上カーボンナノチューブを含有した樹脂材料では、第1から第4の性質が十分に得られないと考えられる。
これらのことから、プラテン14を、カーボンナノチューブを2wt%以上6wt%未満の範囲で含有する樹脂材料によって形成することにより、より確実に第1から第4の性質を示す構成とすることができる。
表2は、CNT含有率と、ドット抜けが起こる頻度(以下、ドット抜け頻度言う)の関係を示す表である。ドット抜け頻度は、1つのドット抜けが起こるまでの記録枚数である。ドット抜けは、紙粉が記録ヘッド8のヘッド面に付着することで生じることが多い。ドット抜け頻度の枚数が多い程、紙粉の浮遊が抑制されて記録ヘッド8のヘッド面に紙粉が付着し難くなっていると言える。
以上のように、カーボンナノチューブを2wt%以上6wt%未満の範囲で含有する樹脂材料によって形成されたプラテン14は、帯電した用紙の速やかな除電と、用紙通過後にプラテン14周辺に残る紙粉に由来する不具合の抑制と、の双方を実現することができ、用紙をより好適に除電することができる。
プラテン14は、図8に示すように、プラテン14部分を含む支持ユニット32として形成されている。本実施形態において、支持ユニット32は、カーボンナノチューブを含有する樹脂材料により形成されている。
支持ユニット32は、装置本体内部の導電性を有する構成部に接続されており、この導電性を有する構成部を介してグランドに接地されている。本実施形態において、導電性を有する構成部は、導電性金属材料で形成されたメインフレーム27である。支持ユニット32は、図2に示すC部において、メインフレーム27のガイドレール28の部分に接続されている。より具体的には、支持ユニット32は、図9に示すように、導電性金属材料で形成されたネジ33を介してガイドレール28と接続されている。尚、図2のC部は、図8におけるD部に対応する。
上記において説明したプラテン14は、図8に示す支持ユニット32の一部として構成することができる他、図11のように、用紙を支持する「支持部材」単体として形成されたプラテン14Aとすることもできる。プラテン14Aは、プラテン14と同様に、カーボンナノチューブを含有する樹脂材料によって形成されている。
プラテン14Aは、搬送駆動ローラー9の駆動軸34を介してグランドに接地されている。駆動軸34は導電性を有する材料で形成されている。プラテン14Aは、図11におけるF部において駆動軸34に接続されている。プラテン14Aは、駆動軸34への取付部37を備えている。取付部37と駆動軸34との間には、図11のF部の拡大図である図12に示すように、取付部37を駆動軸34に押し付ける押圧部材38が設けられている。図12に示す押圧部材38には、導電性を有する材料で形成された棒バネが用いられている。
サイドフレーム31には、駆動軸34が挿入される軸受部35が設けられている。このとき、軸受部35が導電性を有していない材料で形成されている場合には、サイドフレーム31と駆動軸34とを導電性を有する接続部材36(図10において点線で示す)によって接続する必要がある。
ここで、軸受部35を、上記において説明したプラテン14と同じく、カーボンナノチューブを含有する樹脂材料で形成することにより、接続部材36が無くても接地が可能となり、部品点数の削減を図ることができる。
すなわち、図13に示すように、プラテン14Aの幅方向の両側に、導電性を有する金属材料で形成されたプレート39、39を挿入し、プレート39、39を、図2に記載のメインフレーム27、サイドフレーム31等の金属フレームにネジ留めする。メインフレーム27、サイドフレーム31は、図10に示すように導電性を有する駆動軸34に接続されており、グランドに接地されている。
第1実施形態においては、プラテン14自体が第1から第4の性質を有し、以って、プラテン14が第1から第4の性質を示す構成について説明した。
第2実施形態においては、「経路形成部材」としてのプラテンは元々第1から第4の性質を有しない材料で形成されているが、他からの作用を受けて第1から第4の性質を示すようにする構成について図14を参照して説明する。
つまり、プラテン41をアース線等の接地部材によってそのままグランドに接地すると、プラテン41の表面抵抗値は、帯電した用紙が通っている状態、すなわち、高電圧の状態でも、用紙通過後の低電圧の状態でも、小さい値のまま変わらない。
接地部材46は、プラテン41に接続されるアース線43と、グランドに接地されるアース線44と、を有し、アース線43とアース線44が中継部材45を介して連結されて構成されている。
また、中継部材45の性質について別の表現をすると、中継部材45は、電圧を印加しない場合の表面抵抗値R0が、電圧を印加した場合の表面抵抗値よりも大きくなる性質(第2の性質)を有する。
中継部材45の性質について更に別の表現をすると、印加電圧を第1の電圧V1からゼロ(V0)にした場合に増加する表面抵抗値の変化の割合が、印加電圧を第1の電圧V1より高い第2の電圧V2から第1の電圧V1にした場合に増加する表面抵抗値の変化の割合よりも大きくなる性質(第4の性質)を有する。
第1実施形態及び第2実施形態においては、記録ヘッド8と対向する位置において用紙を支持する「支持部材」としてのプラテン14、14A、41を「経路形成部材」としたが、搬送経路Sの他の一部を、第1から第4の性質を示す「経路形成部材」とすることも可能である。
例えば、「経路形成部材」は、図1における「媒体載置部」としてのホッパー4及びペーパーサポート5から「処理部」としての記録ヘッド8までの搬送経路Sの少なくとも一部を形成する構成とすることができる。
給送ローラー7によって給送される用紙の除電を行うため、給送ローラー7の下流側に除電布等の除電部が設けられる場合がある。第1部材40を第1から第4の性質を示す「経路形成部材」とすることにより、除電部を設けることなく用紙の除電を行うことができるので、部品点数を少なくすることができる。
第1部材40を第1から第4の性質を示す「経路形成部材」とすることにより、用紙の除電に加え、用紙の通過後に残った紙粉を第1部材40に吸着させることができ、給送ローラー7の表面への紙粉の付着を抑制できる。以って、給送ローラー7の表面に紙粉が付着することにより生じる不具合を低減できる。
ローラーホルダー47は、図1において-Y方向に延長されて、規制ローラー18も保持する構成とすることができる。
第1から第4の性質を示す「経路形成部材」は、記録装置(プリンター)以外の装置における用紙搬送経路に設けることも可能である。
例えば、搬送される「媒体」としての用紙を読み取る画像読取装置において、搬送経路の一部を第1から第4の性質を示す「経路形成部材」で形成することができる。
スキャナー部64は、用紙の画像を読み取る読取部52を備えている。読取部52は、例えばCIS方式やCCD方式等の光学式読取部である。読取部52は、Y軸方向に移動可能に構成されており、原稿台69に載置された用紙を読み取る。原稿台69は、無色透明のガラスで形成されている。媒体搬送装置65の下部には、原稿台69に載置された用紙を押さえる押さえ板68が設けられている。
図16において、符号55~符号60は、搬送経路Tにおいて用紙を搬送する「搬送部」としての複数の搬送ローラーである。
尚、搬送経路Tは用紙を湾曲反転することなく読取部52に向けて送るストレート経路でもよい。
ここで、シート部材67周辺に第1から第4の性質を示す「経路形成部材」を配置することにより、シート部材67の帯電を抑制することができる。具体的には、図16に示す、シート部材67の上流側に設けられる上流側部材61(図17及び図18も参照)、シート部材67の下流側に設けられる下流側部材62(図17及び図18も参照)、搬送経路Tにおいてシート部材67と対向する経路面を形成する対向部材63(図17も参照)、の少なくともいずれかを「経路形成部材」とする。
また、用紙が「経路形成部材」を通過した後は、「経路形成部材」に紙粉を吸着することができるので、シート部材67に紙粉が付着する虞を低減できる。
Claims (6)
- 媒体を搬送する搬送部と、
前記搬送部によって搬送される前記媒体が通る搬送経路と、
前記搬送経路において前記媒体に所定の処理を行う処理部と、
前記搬送経路の少なくとも一部を構成して、前記媒体が摺接する経路形成部材と、を備え、
前記経路形成部材は、帯電した前記媒体が通過して接触しなくなった状態において第1の電圧が印加され、帯電した前記媒体が接触しつつ通過している状態において前記第1の電圧より高い第2の電圧が印加され、
前記経路形成部材の表面抵抗値は、前記第1の電圧を印加した場合が、前記第2の電圧を印加した場合よりも大きくなる、
ことを特徴とする媒体処理装置。 - 請求項1に記載の媒体処理装置において、
前記経路形成部材は、電圧を印加しない場合の表面抵抗値が、前記第1の電圧を印加した場合の表面抵抗値よりも大きくなる、
ことを特徴とする媒体処理装置。 - 媒体を搬送する搬送部と、
前記搬送部によって搬送される前記媒体が通る搬送経路と、
前記搬送経路において前記媒体に所定の処理を行う処理部と、
前記搬送経路の少なくとも一部を構成して、前記媒体が摺接する経路形成部材と、を備え、
前記経路形成部材は、帯電した前記媒体が通過して接触しなくなった状態においては電圧が印加されず、帯電した前記媒体が接触しつつ通過している状態において電圧が印加され、
前記経路形成部材の表面抵抗値は、電圧を印加しない場合が、電圧を印加した場合よりも大きくなる、
ことを特徴とする媒体処理装置。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の媒体処理装置において、
前記経路形成部材は、カーボンナノチューブを2wt%以上6wt%未満の範囲で含有する樹脂材料によって形成されている、
ことを特徴とする媒体処理装置。 - 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の媒体処理装置において、
前記搬送部によって前記処理部に向けて送られる前記媒体を載置する媒体載置部を備え、
前記経路形成部材は、前記媒体載置部から前記処理部までの前記搬送経路の少なくとも一部を形成する、
ことを特徴とする媒体処理装置。 - 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の媒体処理装置において、
前記処理部は、前記媒体に記録を行う記録部であり、
前記経路形成部材は、前記記録部と対向する位置において前記媒体を支持する支持部材である、
ことを特徴とする媒体処理装置。
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