改質装置、後処理装置及び画像形成装置
【課題】複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置の出力物等であるシート状の被加工物の被加工面にプラズマを接触させて同面の改質を行う、被加工物の移動方向に沿って回転するローラ状の複数の電極を備えた改質装置であって、各電極による改質の程度の低い部分が強調されることを低減する改質装置、この改質装置を備えた、かかる画像形成装置又はかかる画像形成装置の後処理装置の提供。
【解決手段】被加工物Ｓを所定の方向に搬送する搬送手段１１と、搬送手段１１によって所定の方向に搬送されている被加工物Ｓの被加工面に対向するように配置され、被加工面の改質を行うためのプラズマを形成する、前記所定の方向に複数備えられた放電電極ローラ５１とを有し、複数の放電電極ローラ５１のうち任意の何れか２つの放電電極ローラ相互間の距離が、当該放電電極ローラ５１の周面長の整数倍と異なる。
【解決手段】被加工物Ｓを所定の方向に搬送する搬送手段１１と、搬送手段１１によって所定の方向に搬送されている被加工物Ｓの被加工面に対向するように配置され、被加工面の改質を行うためのプラズマを形成する、前記所定の方向に複数備えられた放電電極ローラ５１とを有し、複数の放電電極ローラ５１のうち任意の何れか２つの放電電極ローラ相互間の距離が、当該放電電極ローラ５１の周面長の整数倍と異なる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置において画像形成が施されることなどによって形成されたシート状の被加工物の被加工面にプラズマを接触させて同面の改質を行う改質装置、この改質装置を備えた、かかる画像形成装置又はかかる画像形成装置の後処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、樹脂フィルム等の被加工物の被加工面にプラズマを接触させて同面の改質を行う技術が種々提案されている（たとえば、〔特許文献１〕ないし〔特許文献５〕参照）。また、出願人は、先に、特願２００８−１３２４４６において、インクジェット印刷前の記録用メディアの表面をプラズマにより改質する技術を提案したところである。なお、インク画像定着のためにプラズマを用いる技術も種々提案されている（たとえば、〔特許文献６〕ないし〔特許文献８〕参照）。
【０００３】
プラズマを用いるこのような技術において、被加工物を移動させながらプラズマを接触させる構成が知られており（たとえば、〔特許文献３〕ないし〔特許文献８〕参照）、このような構成では、プラズマの接触の均一性を向上することが可能である。
【０００４】
かかる均一性をさらに向上するには、プラズマを発生させる電極を被加工物の移動方向に複数配置するとともに、かかる電極をローラ状にして、被加工物の移動方向に沿って回転するようにすることが望ましい。このようにすれば、プラズマを発生させることに起因する電極の表面部位における劣化が電極の周面において分散されるとともに、特に電極が被加工物に接触配置されている場合、被加工物に付着している汚れが電極に転移しても電極の周面に汚れが分散されることから、電極によるプラズマの発生性能が経時的に維持されるという利点もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３８９７８６３号公報
【特許文献２】特開平１０−７８６８２号公報
【特許文献３】特許第３８７０６０５号公報
【特許文献４】特開２００１−６４４２１号公報
【特許文献５】特開２００８−１２９１９号公報
【特許文献６】特開２００７−１０６１０５号公報
【特許文献７】特開２００８−２９６５２６号公報
【特許文献８】特開２００８−２９７５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、被加工物の移動方向に沿って回転するローラ状の複数の電極を配置した構成では、かりに、隣り合う電極間の距離がその電極の周面長に一致していると次のような問題が生じうる。たとえば、プラズマ発生初期において電圧が降下しプラズマの強度のムラが生じる場合など、各電極において同じ位相でムラが生じる場合があり、この場合には各電極によるムラが被加工面上で一致して改質の程度が低い部分が強調され得る。また、各電極の周面上における劣化位置や汚れ位置の位相が互いに一致している場合にも、同様に改質の程度の低い部分が強調され得ることとなり、またこの場合にはこれが周期的に継続して発生することとなる。
【０００７】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置において画像形成が施されることなどによって形成されたシート状の被加工物の被加工面にプラズマを接触させて同面の改質を行う、被加工物の移動方向に沿って回転するローラ状の複数の電極を備えた改質装置であって、各電極による改質の程度の低い部分が強調されることを低減する改質装置、この改質装置を備えた、かかる画像形成装置又はかかる画像形成装置の後処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、シート状の被加工物を所定の方向に搬送する搬送手段と、この搬送手段によって前記所定の方向に搬送されている前記被加工物の被加工面に対向するように配置され、同被加工面に接触して同被加工面の改質を行うためのプラズマを、同被加工面に向けて形成するための放電電極ローラとを有し、前記放電電極ローラは、前記所定の方向に複数備えられており、前記複数の放電電極ローラのうち任意の何れか２つの放電電極ローラ相互間の距離が、当該放電電極ローラの周面長の整数倍と異なる改質装置にある。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の改質装置において、前記距離が、前記周面長より小さいことを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の改質装置において、前記複数の放電電極ローラとの間で前記プラズマを発生させるための複数のカウンター電極ローラを有し、前記複数のカウンター電極ローラのうち任意の何れかのカウンター電極ローラ相互間の距離が、当該カウンター電極ローラの周面長の整数倍と異なることを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか１つに記載の改質装置において、前記プラズマによって改質された前記被加工面に、改質によって可能となった加工を施す加工手段を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか１つに記載の改質装置を有し、画像形成装置に着脱可能であり、同画像形成装置において画像形成済みの前記被加工物の後処理を行う後処理装置であって、前記改質装置において前記画像形成済みの前記被加工物の被加工面を改質する後処理装置にある。
【００１３】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５の何れか１つに記載の改質装置を有し、画像形成済みの前記被加工物の被加工面を同改質装置において改質する画像形成装置にある。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、シート状の被加工物を所定の方向に搬送する搬送手段と、この搬送手段によって前記所定の方向に搬送されている前記被加工物の被加工面に対向するように配置され、同被加工面に接触して同被加工面の改質を行うためのプラズマを、同被加工面に向けて形成するための放電電極ローラとを有し、前記放電電極ローラは、前記所定の方向に複数備えられており、前記複数の放電電極ローラのうち任意の何れか２つの放電電極ローラ相互間の距離が、当該放電電極ローラの周面長の整数倍と異なる改質装置にあるので、各放電電極ローラによる改質の程度の低い部分が強調されることを低減ないし防止し、改質性能を向上した改質装置を提供することができる。
【００１５】
前記距離が、前記周面長より小さいこととすれば、各放電電極ローラによる改質の程度の低い部分が強調されることをより高度に低減ないし防止し、改質性能をより向上するとともに装置の小型化が可能な改質装置を提供することができる。
【００１６】
前記複数の放電電極ローラとの間で前記プラズマを発生させるための複数のカウンター電極ローラを有し、前記複数のカウンター電極ローラのうち任意の何れかのカウンター電極ローラ相互間の距離が、当該カウンター電極ローラの周面長の整数倍と異なることとすれば、各放電電極ローラに加えて各カウンター電極ローラによる改質の程度の低い部分が強調されることを低減ないし防止し、改質性能をさらに高度に向上した改質装置を提供することができる。
【００１７】
前記プラズマによって改質された前記被加工面に、改質によって可能となった加工を施す加工手段を有することとすれば、各放電電極ローラによる改質の程度の低い部分が強調されることを低減ないし防止し、改質性能を向上するとともに改質によって可能となった加工も施すことで利便性を向上した改質装置を提供することができる。
【００１８】
本発明は、かかる改質装置を有し、画像形成装置に着脱可能であり、同画像形成装置において画像形成済みの前記被加工物の後処理を行う後処理装置であって、前記改質装置において前記画像形成済みの前記被加工物の被加工面を改質する後処理装置にあるので、各放電電極ローラによる改質の程度の低い部分が強調されることを低減ないし防止し、改質性能を向上した改質装置を備え、後処理として精度の高い改質を行った出力物を得ることが可能な後処理装置を提供することができる。
【００１９】
本発明は、かかる改質装置を有し、画像形成済みの前記被加工物の被加工面を同改質装置において改質する画像形成装置にあるので、各放電電極ローラによる改質の程度の低い部分が強調されることを低減ないし防止し、改質性能を向上した改質装置を備え、画像形成と併せて精度の高い改質を行った出力物を得ることが可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明を適用した改質装置の概略正面図である。
【図２】図１に示した改質装置に備えられた各放電電極ローラから沿面放電によるプラズマが被加工物に接触し改質を行っている様子を示した概略拡大正面図である。
【図３】図１に示した改質装置に備えられた複数の放電電極ローラのうち任意の何れか２つの放電電極ローラ相互間の距離が、当該放電電極ローラの周面長の整数倍と異なる構成の一例を示した概略正面図である。概念図である。
【図４】図１に示した改質装置において改質が行われる被加工物を出力する装置の一例である画像形成装置の概略正面図である。
【図５】図４に示した画像形成装置から出力された被加工物を図１に示した改質装置で改質するときの様子を示した概略正面図である。
【図６】図４に示したのと同様の構成の画像形成装置及びこの画像形成装置に装着された、本発明を適用した改質装置を備えた後処理装置の概略正面図である。
【図７】本発明を適用した改質装置を備えた画像形成装置の構成を示す概略正面図である。
【図８】加工手段を備えた改質装置の一部を拡大した概略正面図である。
【図９】図１に示したのと異なる構成の改質装置の一部の概略正面図である。
【図１０】図９に示した改質装置に備えられた複数のカウンター電極ローラのうち任意の何れか２つのカウンター電極ローラ相互間の距離が、当該カウンター電極ローラの周面長の整数倍と異なる構成の一例を示した概略正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１に本発明を適用したスタンドアロン型の改質装置の概略を示す。改質装置１００は、一般にコピーや印刷等に用いられる普通紙、コート紙の他、ＯＨＰシートを含む樹脂フィルムや、カード、ハガキ等の厚紙、封筒等の何れをもシート状言い換えると枚葉状の被加工物Ｓとし、その表面である被加工面の改質を行うことが可能である。
【００２２】
改質装置１００において改質を行う被加工面はその少なくとも一部が疎水性であって、この疎水性の被加工面を改質により親水化することを、改質装置１００の改質は主目的としている。また、改質装置１００は、改質された被加工物Ｓが、改質によって可能となった加工、たとえばニスの塗工を施されることに供されるようにするために、改質を行う。
【００２３】
改質装置１００は、かかる改質を行う改質部１０と、改質部１０を収容した本体９９と、本体９９内に備えられ本体９９内の空気を本体９９外に排出する排気手段としての排気装置である排気部２０と、本体９９外から改質部１０に向けて被加工物Ｓを供給する給送手段としての給送装置である給送部３０と、本体９９外に設けられ改質部１０において改質された被加工物Ｓを積載する積載手段としての積載装置である積載部４０と、給送部３０から被加工物Ｓを改質部１０に供給して改質を開始するための指示等を行う図示しない操作パネルとを有している。
【００２４】
改質部１０は、給送部３０から給送されてきた被加工物Ｓを改質しながら積載部４０に向けて搬送するための搬送手段１１と、搬送手段１１によって搬送されている被加工物Ｓの被加工面に改質を施すための改質手段５０とを有している。
【００２５】
搬送手段１１は、給送部３０から給送されてきた被加工物Ｓを改質しながら積載部４０に向けて搬送するために同図において反時計方向に回転する被加工物搬送部材としての無端のベルトである搬送ベルト１２と、搬送ベルト１２を巻き掛けられた、駆動部材である駆動ローラ１３と、駆動ローラ１３とともに搬送ベルト１２を張架する張架ローラ１４、１５と、駆動ローラ１３を回転駆動する駆動源としてのモータ１６を備えた駆動手段１７とを有している。
【００２６】
搬送ベルト１２は、同図に垂直な方向である幅方向において、改質装置１００で改質を行う最大サイズであるＡ４横サイズの被加工物Ｓの幅よりも大きな幅を有しており、たとえばポリイミド等の絶縁体で構成されている。
【００２７】
駆動ローラ１３は、駆動手段１７によって回転駆動されることにより、搬送ベルト１２を同図において反時計方向に回転駆動する。モータ１６は、回転速度が可変である。よって、これに応じて、搬送ベルト１２の回転速度も可変に構成されている。搬送ベルト１２は、最大時において線速５００ｍｍ／ｓｅｃ程度の速度で回転する。
張架ローラ１４、１５は、駆動ローラ１３によって回転駆動される搬送ベルト１２に従動回転する。
【００２８】
張架ローラ１４は、搬送ベルト１２に、被加工物Ｓの搬送に適した所定の張力を与える加圧部材としてのテンションローラたる機能を有し、搬送ベルト１２が撓むのを防止し、搬送ベルト１２を滑らかに移動させ改質ムラを抑制しているとともに搬送ベルト１２の移動による偏向を抑制しているが、張架ローラ１５等、搬送ベルト１２を巻き掛けた他のローラをテンションローラとしても良い。ただしテンションローラは必須ではない。
【００２９】
搬送ベルト１２は、張架ローラ１５と駆動ローラ１３との間で張架されている部分においてほぼ水平方向を向いており、この部分の上面上に被加工物Ｓを搬送する。搬送ベルト１２を巻き掛けた駆動ローラ１３及び張架ローラ１４、１５は、接地されている。これによって絶縁体であるベルトの静電気帯電が抑制される。
【００３０】
改質手段５０は、搬送ベルト１２によって搬送されている被加工物Ｓの被加工面に対向するように、張架ローラ１５と駆動ローラ１３との間で張架されている部分における搬送ベルト１２に対向して配置され、かかる被加工面に接触してこの被加工面の改質を行うためのプラズマを、この被加工面に向けて形成するためのローラ状の放電電極である放電電極ローラ５１と、放電電極ローラ５１との間でかかるプラズマを発生させるための対向電極としてのカウンター電極５２を備えた対向電極部５３とを有している。
【００３１】
改質手段５０はまた、放電電極ローラ５１を回転自在に支持した支持部材５４と、放電電極ローラ５１を搬送ベルト１２、対向電極部５３に向けて付勢する付勢部材としての押圧バネであるバネ５５と、かかるプラズマを形成するための電圧を放電電極ローラ５１に印加するための電源である高圧電源５６とを有している。
【００３２】
放電電極ローラ５１は、互いに同一径ｒ（図３参照）の金属ローラであって、張架ローラ１５と駆動ローラ１３との間で張架されている部分における搬送ベルト１２の移動方向に沿って複数備えられている。各放電電極ローラ５１は、搬送ベルト１２の幅方向に一致する、かかる移動方向に垂直な方向に延在しており、互いに平行に配設されている。各放電電極ローラ５１は、搬送ベルト１２の幅方向において搬送ベルト１２の配設領域と一致するように配設されている。放電電極ローラ５１は、金属部分が露出しているが、誘電体あるいは絶縁体で被覆するようにしても良い。
【００３３】
対向電極部５３は、カウンター電極５２の他に、カウンター電極５２の上面を覆うとともに搬送ベルト１２の下面を支持するように本体９９に固定配設され、カウンター電極５２の絶縁層として機能するガラス板５７と、カウンター電極５２及びガラス板５７を下方から支持した、本体９９に固定配設された絶縁体５８とを有している。
【００３４】
カウンター電極５２は、本体９９に固定されたアルミニウム製の平板であってアースされている。カウンター電極５２は、搬送ベルト１２の移動方向及びこれに垂直な方向において複数の放電電極ローラ５１が配設されている領域を含むように配設されている。
【００３５】
支持部材５４は、本体９９に固定されており、各放電電極ローラ５１に備えられ放電電極ローラ５１の回転中心をなす軸部を回転自在に支持した図示しない導電性の軸受けと、各軸受けを上下方向すなわち搬送ベルト１２、対向電極部５３に接離する方向に摺動自在に支持した、同方向に延在した図示しない長孔を備えた導電性の図示しない軸受け支持部材とを有している。軸受けと軸受け支持部材との間には導電性グリスが塗布され、軸受けが長孔により軸受け支持部材に対して摺動しても、軸受け支持部材と放電電極ローラ５１とが軸受けを介して導通が良好に保たれるようになっている。
【００３６】
バネ５５は、軸受けを介して各放電電極ローラ５１を搬送ベルト１２、対向電極部５３に向けて付勢するように複数備えられており、各放電電極ローラ５１を搬送ベルト１２又はこれによって搬送されている被加工物Ｓの被加工面に当接させる。よって、各放電電極ローラ５１は、搬送ベルト１２又はこれによって搬送されている被加工物Ｓの被加工面の移動に連れ回りする。この連れ回りにより、各放電電極ローラ５１は、放電による偏磨耗が低減される。
【００３７】
高圧電源５６は、交流電源からのパルスをトランスで昇圧し、高圧パルスの出力を行うものであり、軸受け支持部材に電気的に接続され、軸受け支持部材、各軸受けを介して各放電電極ローラ５１に最大５００Ｗ出力相当のパルス状の高電圧を印加可能である。なお、各バネ５５も、軸受け支持部材、各軸受け、各放電電極ローラ５１と同電位に保たれる。
【００３８】
このような構成の改質手段５０においては、高圧電源５６によって各放電電極ローラ５１に高電圧が印加されることにより、カウンター電極５２との間で放電が生じ、カウンター電極５２に向けてプラズマが形成される。かかる放電は、大気圧プラズマ放電、誘電体バリア放電といわれるものである。
【００３９】
このようにして、図２に示すように、放電電極ローラ５１から搬送ベルト１２あるいはこれによって搬送されている被加工物Ｓに向けて沿面放電によるプラズマが形成される。沿面放電によるプラズマは、被加工物Ｓの被加工面に対する接触面積が大きいため、被加工面の改質のムラが抑制され、被加工面の改質の均一性が高い精度で確保される。かかる放電、プラズマを生じさせるには、カウンター電極側が誘電体あるいは絶縁体によって被覆されていることを要するため、搬送ベルト１２を絶縁体で構成することはこれに適っている。この理由に加えて、さらに、被加工物Ｓが導電性物質を含む場合には、局所的な放電集中を回避するために、放電電極ローラ５１を絶縁体で被覆しても良い。
【００４０】
放電電極ローラ５１が搬送ベルト１２の移動方向に沿って複数配置されていること、及び、各放電電極ローラ５１が搬送ベルト１２又はこれによって搬送されている被加工物Ｓの被加工面に連れ回りすることで沿面放電やプラズマを形成する部位が変化することも、被加工面の改質の均一性を向上している。なお、放電電極ローラ５１の数は、本形態のような４つに限られるものでなく、被加工面の改質の均一性を担保しつつエネルギーの損失が抑制されるように適宜設定される。また、張架ローラ１５と駆動ローラ１３との間で張架されている部分における搬送ベルト１２のその移動方向における長さは、同方向における被加工物Ｓの長さにかかわらず、放電電極ローラ５１からの沿面放電やプラズマによる改質作用が働く領域の同方向における長さ以上であればよい。
【００４１】
高圧電源５６による各放電電極ローラ５１への印加電圧は、かかる沿面放電を生じプラズマを生じさせるのに十分な大きさとされている。また、かかる印加電圧によって生じるプラズマにより被加工面に与えられるエネルギーの密度は、被加工物Ｓが搬送ベルト１２によって搬送されその被加工面がすべての放電電極ローラ５１との対向領域すなわち沿面放電によるプラズマの影響を受ける範囲を通過したときに、かかる被加工面の改質が完了する大きさであって、且つ、改質に必要な大きさよりも過大となることのない大きさとされている。
【００４２】
被加工物Ｓは、改質手段５０を経る際に、かかる放電、プラズマによって、空気中の成分や被加工物Ｓ自体に含まれている成分によって形成された種々の親水性官能基等の基が被加工面に形成されて表面エネルギーが高くなり、たとえば被加工面に疎水性を有する部分を含んでいる場合にかかる部分が親水化されることにより、被加工面の改質が行われる。
【００４３】
高圧電源５６による各放電電極ローラ５１への電圧印加から放電開始あるいはプラズマの形成までの応答性は数ｍｓｅｃであって極めて高いことから、各放電電極ローラ５１と搬送ベルト１２との間に被加工物Ｓが存在せず搬送ベルト１２が露出した状態となる場合には、搬送ベルト１２が露出した範囲に沿面放電あるいはプラズマが作用することのないように、適切なタイミングで高圧電源５６による各放電電極ローラ５１への電圧印加を停止するようにしてもよく、このようにすれば消費エネルギーの抑制、搬送ベルト１２の劣化抑制という利点がある。この場合、各放電電極ローラ５１に個別に電圧の印加、停止を行い得るように構成することが望ましい。
【００４４】
排気部２０は、本体９９内の空気を本体９９外に排出し換気を行うことで、かかる沿面放電やプラズマによって生じた、オゾン等の気体生成物や熱を排出するものである。排気部２０は、このような排気を行うための空気流を形成する空気流形成手段としてのファン２１を備えた空気流形成部２２と、ファン２１によって形成された本体９９内の空気流により本体９９内の空気が空気流形成部２２に至るまでにかかる空気中のオゾンなど、本体９９外にそのまま排気すると環境に与え得る成分を除去する浄化部２３とを有している。
【００４５】
浄化部２３は、かかる空気の流路に沿って、ＭｇＯ２触媒を用いた第１のフィルタとしての複数のオゾンフィルタ２４と、活性炭繊維触媒を用いた第２のフィルタとしての複数のオゾンフィルタ２５とを有している。浄化部２３は、本体９９内で発生する気体生成物に応じて、オゾン以外の成分を除去する他のフィルタ等を備えていても良い。
【００４６】
給送部３０は、本体９９外に配設され複数枚の被加工物Ｓを積載したトレイ３１と、トレイ３１上に積載された被加工物Ｓを改質部１０に向けて１枚ずつ送り出す図示しない給送手段と、本体９９内に配設され給送手段によって送り出された被加工物Ｓの先端位置を揃えるようにその自重で搬送ベルト１２に当接し搬送ベルト１２に従動回転する先端揃えローラ３２とを有している。
【００４７】
積載部４０は、本体９９外に配設され改質部１０において改質された被加工物Ｓを多数枚積載可能な積載トレイ４１を有している。
積載トレイ４１に積載された被加工物Ｓは、改質によって可能となった加工に供される。たとえば、改質前に被加工面が疎水性の場合にはニスの塗工を施してもニスがはじかれて光沢ムラが生じるようになっていても、改質を行いかかる疎水性の部分が親水化されると、ニスが被加工面の全体になじみ、光沢ムラが防止ないし抑制され質感が向上するとともに、耐久性も向上する。
【００４８】
このように、改質装置１００によって被加工物Ｓの改質を行うことにより、被加工物Ｓの加工が良好に行われることとなり、被加工物Ｓの市場における価値が向上する。改質装置１００は、被加工物Ｓを搬送しながら改質することで、多量の被加工物Ｓを一括して改質可能となっている。
【００４９】
ここで、改質装置１００では、各放電電極ローラ５１が被加工物Ｓの移動方向に沿って回転する構成となっているため、かりに、少なくとも何れか２つの放電電極ローラ５１相互間の距離が放電電極ローラ５１の周面長の整数倍に一致していると、上述のように、プラズマ発生初期において電圧が降下しプラズマの強度のムラが当該放電電極ローラ５１において同じ位相で生じる場合や、当該放電電極ローラ５１の周面上における劣化位置や汚れ位置の位相が互いに一致しておりプラズマの強度のムラが各放電電極ローラ５１において同じ位相で生じる場合には当該放電電極ローラ５１による改質のムラが被加工面上で一致して改質の程度が低い部分が強調され得る。このような事態が発生すると、改質装置１００によって改質した被加工物Ｓの市場における価値、ひいては改質装置１００の市場における価値が低下し得る。
【００５０】
そこで、改質装置１００では、図３に示すように、４つの放電電極ローラ５１のうちの任意の何れか２つの放電電極ローラ５１相互間の距離Ｌ及び２Ｌ及び３Ｌが、各放電電極ローラ５１の周面長である２πｒの整数倍と異なるように設定されている。各距離Ｌは隣り合う放電電極ローラ５１の回転中心間の距離である。本形態では、特に距離Ｌが周面長２πｒより小さくなるように設定されており、これにより、改質ムラをより高度に抑制しているとともに、距離Ｌが小さいことにより改質装置１００の小型化を達成している。
【００５１】
なお、本発明において、「複数の放電電極ローラのうち任意の何れか２つの放電電極ローラ相互間の距離が、当該放電電極ローラの周面長の整数倍と異なる」ことは、何れか１つの組の２つの放電電極ローラによる改質のムラが被加工面上で不一致となるようにするための条件である。よって、「複数の放電電極ローラのうち任意の何れか２つの放電電極ローラ相互間の距離が、当該放電電極ローラの周面長の整数倍と異なる」ことには、何れか１つの組の２つの放電電極ローラについてかかる関係が満たされていることを含みむとともに、各放電電極ローラ５１の径ｒが不揃いの場合や、隣り合う放電電極ローラ５１相互間の距離Ｌが不揃いの場合も含む。
【００５２】
さて、以上述べた改質装置１００は、これによって改質を行う被加工物Ｓを特に限定していないが、被加工物Ｓとして、たとえば、画像形成装置によって画像形成が行われた出力物を用いることが可能である。
【００５３】
画像形成装置には種々あるが、乾式トナー等を用いて画像形成を行う、たとえば複写機、ファクシミリ、プリンタ、これらの複合機等の画像形成装置においては、この画像形成装置による画像形成を行う過程で、普通紙等の記録媒体が疎水性を発揮するようになる加工が行われる。すなわち、トナーが固体パラフィン等のワックスを含むワックス含有トナーである場合には、かかるトナーによって形成されたトナー像を記録媒体に定着させるときに、トナー中のワックス成分がトナー像表面に滲出し、トナー像部分が疎水性を発揮する出力物が形成される。また、トナーがワックス含有トナーでない場合であっても、かかる画像形成装置に、記録媒体に画像を定着させる定着装置が備えられている場合であって、かかる定着装置において、定着装置側に記録媒体や画像が付着することを防止ないし緩和するために、記録媒体や画像にシリコンオイル等の疎水性の離型剤が塗布される場合には、やはり、記録媒体表面が疎水性を発揮する出力物が形成される。その他、画像形成装置の出力物でなくとも、それ自体が樹脂製である場合等は、製造により出力物となった時点で疎水性を有する場合がある。
【００５４】
このような出力物は、表面の少なくとも一部が疎水性を発揮するため、親水性を要する加工を施す場合には、かかる表面を改質して親水性をもたせる必要がある。すなわちかかる出力物が改質装置１００による改質の対象である被加工面を有する被加工物Ｓとなる。
【００５５】
かかる被加工面を有する被加工物Ｓを出力物とする装置の一例として、図４に示す画像形成装置を説明する。
同図に示す画像形成装置２００は、カラーレーザ複写機とプリンタとの複合機であるが、他のタイプの複写機、ファクシミリ、プリンタ、これらの複合機等、他の画像形成装置であっても良い。画像形成装置２００は、この画像形成装置２００で読み取った原稿の画像データ、または後述する通信部１９２により外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づき画像形成処理を行う。画像形成装置２００は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、ＯＨＰシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをもシート状の記録媒体として画像形成を行い、画像形成後の記録媒体を、表面改質が必要な被加工物Ｓとなり得る出力物とすることが可能である。
【００５６】
画像形成装置２００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な像担持体としての潜像担持体である円筒状の感光体ドラム７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０ＢＫを平行配設したタンデム構造、言い換えるとタンデム方式を採用している。
【００５７】
感光体ドラム７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０ＢＫは、画像形成装置２００の本体１９９の図示しないフレームに回転自在に支持され、像担持体である転写媒体としての転写ベルト１１１の移動方向であるＡ１方向の上流側からこの順で並んでいる。各符号の数字の後に付されたＹ、Ｍ、Ｃ、ＢＫは、イエロー、マゼンタ、シアン、黒用の部材であることを示している。
【００５８】
各感光体ドラム７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０ＢＫはそれぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の画像を形成するための作像ステーションである画像形成ユニット１６０Ｙ、１６０Ｍ、１６０Ｃ、１６０ＢＫに備えられている。
【００５９】
感光体ドラム７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０ＢＫは、本体１９９の内部の中央部よりもやや上方に配設された無端のベルトである中間転写体としての転写ベルト１１１の外周面側すなわち作像面側に位置している。
【００６０】
転写ベルト１１１は、各感光体ドラム７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０ＢＫに対峙しながら矢印Ａ１方向に移動可能となっている。各感光体ドラム７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０ＢＫに形成された可視像すなわちトナー像は、矢印Ａ１方向に移動する転写ベルト１１１に対しそれぞれ重畳転写され、その後、記録媒体であり転写媒体である転写紙に一括転写されるようになっている。転写紙の図示は省略している。
【００６１】
転写ベルト１１１に対する重畳転写は、転写ベルト１１１がＡ１方向に移動する過程において、各感光体ドラム７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０ＢＫに形成されたトナー像が、転写ベルト１１１の同じ位置に重ねて転写されるよう、転写ベルト１１１を挟んで各感光体ドラム７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０ＢＫに対向する位置に配設された１次転写ローラ１１２Ｙ、１１２Ｍ、１１２Ｃ、１１２ＢＫによる電圧印加によって、Ａ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして行われる。
【００６２】
画像形成装置２００は、本体１９９内に、４つの画像形成ユニット１６０Ｙ、１６０Ｍ、１６０Ｃ、１６０ＢＫと、各感光体ドラム７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０ＢＫの下方に対向して配設され、転写ベルト１１１を備えた中間転写ユニットとしての転写ベルトユニット１１０と、転写ベルト１１１に対向して配設され転写ベルト１１１に当接し、転写ベルト１１１への当接位置において転写ベルト１１１と同方向に回転し無端移動する転写部材としての紙搬送ベルトである２次転写ベルト１０５を備え転写ベルト１１１上のトナー像を転写紙に転写するとともに搬送する２次転写装置としての２次転写ユニット１７６と、画像形成ユニット１６０Ｙ、１６０Ｍ、１６０Ｃ、１６０ＢＫの上方に対向して配設された潜像形成手段としての露光装置たる光書込みユニットである光走査装置１０８とを有している。
【００６３】
画像形成装置２００はまた、本体１９９内に、感光体ドラム７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０ＢＫと転写ベルト１１１との間に向けて搬送される転写紙を多数枚積載可能な給紙カセットとしての給紙機構であるシート給送装置１６１と、シート給送装置１６１から搬送されてきた転写紙を、画像形成ユニット１６０Ｙ、１６０Ｍ、１６０Ｃ、１６０ＢＫによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、転写ベルト１１１と２次転写ベルト１０５との間に向けて繰り出すレジストローラ１０４とを有している。
【００６４】
画像形成装置２００はまた、本体１９９内に、トナー像を転写された転写紙に同トナー像を定着させるためのベルト定着方式の定着ユニットとしての定着装置１０６と、定着済みの転写紙を本体１９９の外部に排出する排紙ローラ対としての排紙ローラ１０７と、排出ローラ１０７により本体１９９の外部に排出された転写紙を積載する排紙トレイ１１７とを有している。
【００６５】
画像形成装置２００はまた、本体１９９上方に、原稿の画像を読み取るスキャナーである読取装置１１４と、読取装置１１４の上方に配設され読取装置１１４に原稿を給送する自動原稿給送装置（いわゆるＡＤＦ）１１５とを有している。
【００６６】
画像形成装置２００はまた、本体１９９内の最下方に備えられ本体１９９内の空気を本体１９９外に排出する排気手段としての排気装置である排気部１２０と、種々の検知手段による検知結果等に基づき画像形成装置２００の動作全般を制御するＣＰＵ、メモリ等を含む制御手段１９１と、外部から画像形成を行うための画像情報を受信する通信部１９２とを有している。
【００６７】
シート給送装置１６１は、転写紙を複数枚重ねた転写紙束の状態で収容するものであり、本体１９９の下部において多段で配設されている。シート給送装置１６１は、所定のタイミングで、転写紙をレジストローラ１０４に向けて給送するようになっている。
シート給送装置１６１から送り出された転写紙は、給紙経路を経てレジストローラ１０４に至り、レジストローラ１０４のローラ間に挟まれる。
【００６８】
定着装置１０６は、ベルトユニット１６２と、ベルトユニット１６２に圧接された加圧ローラ１６３とを有している。ベルトユニット１６２は、無端状の定着ベルト１６４と、定着ベルト１６４を張架しながら無端移動させる定着ローラ１６５と、定着ローラ１６５とともに定着ベルト１６４を巻き掛け内部に図示しない熱源を有する加熱ローラ１６６とを有している
【００６９】
定着装置１０６は、トナー像を担持した転写紙をベルトユニット１６２と加圧ローラ１６３との圧接部である定着部に挟み込む態様で通すことで、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を転写紙の表面に定着するようになっている。定着装置１０６は、シリコンオイル等の離型剤を用いないオイルレス定着方式を採用している。
【００７０】
排気部１２０は、本体１９９内の空気を本体１９９外に排出し換気を行うことで、画像形成によって生じた、オゾン等の気体生成物や熱を排出するものである。排気部１２０は、このような排気を行うための空気流を形成する空気流形成手段としてのファン１２１を備えた空気流形成部１２２と、ファン１２１によって形成された本体１９９内の空気流により本体１９９内の空気が空気流形成部１２２に至るまでにかかる空気中のオゾンなど、本体１９９外にそのまま排気すると環境に与え得る成分を除去する浄化部１２３とを有している。
【００７１】
通信部１９２は、画像形成を行うための画像情報を画像形成装置１００に入力するＰＣ、電話回線、インターネット等に接続可能な他、画像形成装置１００に着脱可能な種々の後処理装置が画像形成装置１００に装着された場合にはその後処理装置との間で種々の情報を授受するようになっている。
【００７２】
画像形成ユニット１６０Ｙ、１６０Ｍ、１６０Ｃ、１６０ＢＫについて、そのうちの一つの、感光体ドラム７０Ｙを備えた画像形成ユニット１６０Ｙの構成を代表して構成を説明する。なお、他の画像形成ユニットの構成に関しても実質的に同一であるので、以下の説明においては、便宜上、画像形成ユニット１６０Ｙの構成に付した符号に対応する符号を、他の画像形成ユニットの構成に付すかこれを省略し、詳細な説明についても適宜省略することとする。
【００７３】
感光体ドラム７０Ｙを備えた画像形成ユニット１６０Ｙは、感光体ドラム７０Ｙの周囲に、図中反時計方向であるその移動方向に沿って、１次転写ローラ１１２Ｙと、クリーニング手段としてのドラムクリーニング装置であるクリーニング装置１７０Ｙと、図示しない除電手段としての除電ランプを備えた除電装置と、帯電手段としての帯電装置１９０Ｙと、現像手段としての現像ユニットである現像器たる現像装置１８０Ｙとを有している。
【００７４】
光走査装置１０８は、感光体ドラム７０Ｙに帯電装置１９０Ｙが対向した帯電領域と現像装置１８０Ｙが対向した現像領域との間の領域に、画像情報に応じて変換した光情報に基づいて、光変調及び偏向されたレーザー光Ｌを走査しながら照射して、帯電装置１９０Ｙにより帯電された後の感光体ドラム７０Ｙの表面の被走査面をスポット照射によって露光し、現像装置１８０Ｙによってイエロートナー像として可視像化される、画像情報に応じた静電潜像を書き込むようになっている。
【００７５】
現像装置１８０Ｙは、感光体ドラム７０Ｙに近接対向して配設された現像ローラ１８１Ｙと、現像ローラ１８１Ｙ上の現像剤を一定の高さに規制する図示しないドクターブレードと、現像剤を攪拌するとともに現像ローラ１８１Ｙに現像剤を供給するための図示しない搬送スクリュと、乾式でワックス含有のトナーであるイエロートナーを収容した図示しないトナーボトルと、これらを収容した図示しない現像ケースと、直流成分の現像バイアスを現像ローラに印加する図示しないバイアス印加手段等とを有している。
【００７６】
現像ケース内の現像剤は、磁性キャリアと、イエロートナーとを含む二成分現像剤であって、この現像剤には、トナーボトルからイエロートナーが補給、供給され、搬送スクリュによって、供給されたイエロートナーと現像剤とが攪拌搬送されながら攪拌混合され、摩擦帯電され、現像ローラ１８１Ｙに供給され担持される。
【００７７】
以上のような構成の画像形成装置２００の動作等について説明する。
感光体ドラム７０Ｙは、回転に伴い、帯電装置１９０Ｙにより表面を一様にマイナス帯電される。
光走査装置１０８からのレーザー光Ｌの露光走査によりイエロー色に対応した静電潜像を形成される。
この静電潜像は現像装置１８０Ｙにより現像剤中のイエロー色のトナーにより現像され、現像により得られたイエロー色のトナー像を１次転写ローラ１１２ＹによりＡ１方向に移動する転写ベルト１１１に１次転写され、転写後に残留した残留トナーをクリーニング装置１７０Ｙにより除去される。
次いで、除電装置により残留電荷が除去されて帯電装置１９０Ｙによる次の除電、帯電に供される。
【００７８】
他の感光体ドラム７０Ｍ、７０Ｃ、７０ＢＫにおいても同様に各色のトナー像が形成等され、形成された各色のトナー像は、１次転写ローラ１１２Ｍ、１１２Ｃ、１１２ＢＫにより、Ａ１方向に移動する転写ベルト１１１上の同じ位置に順次１次転写される。転写ベルト１１１上に重ね合わされたトナー像は、転写ベルト１１１のＡ１方向の回転に伴い、２次転写ベルト１０５との対向位置である２次転写ニップまで移動して転写紙に密着し、２次転写バイアスやニップ圧の作用によって転写紙に２次転写され、転写紙上にフルカラー画像が形成される。
【００７９】
転写ベルト１１１と２次転写ベルト１０５との間に搬送されてきた転写紙は、シート給送装置１６１から繰り出されてフィードされ、レジストローラ１０４によって、転写ベルト１１１上のトナー像の先端部が２次転写ベルト１０５に対向するタイミングで送り出されたものである。
【００８０】
転写紙は、すべての色のトナー像を一括して転写され、担持すると、２次転写ユニット１７６によって、具体的には２次転写ベルト１０５の回転によって搬送されて定着装置１０６に進入し、加圧ローラ１６３とベルトユニット１６２との間の定着部を通過する際、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を定着され、転写紙上にフルカラー画像が定着される。
【００８１】
この定着の際、トナー像を構成しているトナー粒子中に含有されているワックスは、トナー像表面に染み出し、トナー像表面を離型性を有する疎水性の膜でコーティングし、トナー像が定着ベルト１６４に付着することを防止ないし抑制する。
定着装置１０６を通過した定着済みの転写紙は、排紙ローラ１０７を経て、排紙トレイ１１７上にスタックされる。
【００８２】
このようにして、排紙トレイ１１７上にスタックされた、画像形成装置２００によって画像形成を行われた転写紙は、画像形成装置２００の出力物となる。この出力物は、主にトナー像が形成されている領域において、表面が疎水性を有する。この出力物に、親水性を要する加工を良好に行うには、これに先立って、この出力物表面を被加工面としてその疎水性の部分を親水化する改質を行う必要がある。
【００８３】
なお、定着装置１０６が、定着ベルト１６４にシリコンオイル等の、疎水性を有する離型剤を塗布するオイル塗布タイプである場合にも、定着ベルト１６４に塗布された離型剤が転写紙に転移することから、出力物の表面は疎水性を有することとなり、離型性を含む同表面を被改質面として親水化する改質を行う必要がある。
【００８４】
そこで、上述したスタンドアロン型の改質装置１００を用いてかかる出力物の表面の改質を行うには、かかる出力物を、トナー像の表面を含むその表面を被加工面として有する被加工物Ｓとし、図５に示すように、排紙トレイ１１７上にスタックされた出力物を、被加工物Ｓとして給送部３０にセットして、操作パネルを操作して、給送部３０から改質部１０への被加工物Ｓの給送を開始することとなる。
【００８５】
図６に示すように、改質装置１００は、スタンドアロン型でなく、画像形成装置２００において画像形成済みの出力物を被加工物としこの被加工物の後処理を行う、画像形成装置２００に着脱可能な後処理装置１９５に備えられているものであっても良い。この後処理装置１９５に備えられた改質装置１００は、上述の改質装置１００と比べ、先端揃えローラ３２を除く給送部３０を省略されている一方で、通信部１９２との間で通信を行う通信部９２を備えている。改質装置１００の操作パネルも省略可能である。画像形成装置２００は、上述の画像形成装置２００と比べ、排紙トレイ１１７を省略されている。
【００８６】
後処理装置１９５は、画像形成装置２００に装着されると、通信部９２が通信部１９２との間で通信可能となる。後処理装置１９５は、画像形成装置２００において画像形成装置が開始されると、その旨が通信部１９２から通信部９２に入力され、改質部１０及び排気部２０が動作を開始し、また排紙ローラ１０７によって画像形成装置２００から排出された出力物が被加工物として先端揃えローラ３２と搬送ベルト１２との間に進入して改質装置１００において改質が行われる。
【００８７】
このとき、画像形成装置２００における画像形成速度が通信部１９２から通信部９２に入力され、搬送ベルト１２の回転速度が画像形成速度に合致するように、モータ１６の回転速度が調整される。これによって、後処理装置１９５において被加工物のジャムが生じることなく且つ速やかに、被加工物の改質が行われる。その他の動作はすでに述べたとおりである。
【００８８】
図７に示すように、改質装置１００は、画像形成装置２００自体に備えられていても良い。この場合、同図に示しているように、定着装置１０６に改質部１０を組み込み、定着ベルト１６４を搬送ベルト１２と共用し、また、排気部１２０を排気部２０と共用し、シート給送装置１６１を給送部３０と共用し、排紙トレイ１１７を積載部４０と共用する。このように、画像形成装置２００が改質装置１００を備え、画像形成済みの出力物を改質装置１００における被加工物としその被加工面の改質を改質装置１００で行うようにすれば、部品の共用を行うことで部品点数が削減され、低コスト化、小型化において利点がある。
【００８９】
これら各種の改質装置１００は、被加工物を改質することで改質された被加工面に、その改質によって可能となった加工を施す加工手段を有していても良い。改質装置１００は、疎水性を有する被加工面を親水性に改質する機能を有するため、かかる加工手段としては、疎水性の面には塗工性が低く親水性の面には塗工性が高いニスを塗工するニスコーターが挙げられる。改質装置１００がこの加工手段としてのニスコーターを有する例として、図８に、図１又は図６に示した改質装置１００が、かかる加工手段としての加工装置であるニスコーター６０を有する構成例を示す。
【００９０】
ニスコーター６０は、液状のニスを貯容した貯容部６１と、貯容部６１に一部が浸漬された第１のローラ６２と、第１のローラ６２に当接し第１のローラ６２からニスを塗布される第２のローラ６３と、第２のローラ６３に当接し第２のローラ６３からニスを塗布されるとともに第２のローラ６３から塗布されたニスを、搬送ベルト１２によって搬送されている被加工物に塗布する第３のローラ６４と、被加工物に塗布されたニスを乾かすための乾燥手段としてのファン６５とを有している。第３のローラ６４は搬送ベルト１２あるいはこれによって搬送されている被加工物に連れ回りし、第２のローラ６３は第３のローラに連れ回りし、第１のローラ６２は第２のローラ６３に連れ回りする。
【００９１】
このような構成の改質装置１００によれば、改質とともに、改質によって可能となった加工を施す一連の処理が連続して行われる。また、ファン６５でニスを乾かすことで、積載トレイ４１上に積載された被加工物にニスの裏移りが生じることが防止ないし抑制されるとともに、ニスによる被加工面のつやが早期に現れる。
【００９２】
なお、ニスが紫外線硬化型の場合は、ファン６５に代えて、又はこれとともに、紫外線照射手段としての紫外線照射光源等をニスコーター６０に配設しても良い。また、ニスの塗布は、ローラによる塗布に限らず、インクジェット方式等の、バリアぶるにパターンニング可能な塗工手段を用いても良い。
【００９３】
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００９４】
たとえば、図９に示すように、対向電極部５３は、放電電極ローラ５１との間でプラズマを発生させるための対向電極としてのカウンター電極として、平板状でなく、ローラ状のカウンター電極ローラ５２を有していても良い。カウンター電極ローラ５２は各放電電極ローラ５１と対を成すように複数備えられている。カウンター電極ローラ５２はアルミニウム等の導電性であり、表面を誘電体あるいは絶縁体で被覆されている。カウンター電極ローラ５２は、搬送ベルト１２に連れ回りする。よって、平板状のカウンター電極５２と異なり、搬送ベルト１２の摺接が生じないため、搬送ベルト１２の負担が軽く、搬送ベルト１２が経時的に良好な状態を維持される。
【００９５】
搬送ベルト１２は、図示を省略するが、アルミニウム等の金属あるいはシリコンゴム等の基材に金属粒子等を分散した導電性の無端状の基体と、基体の外周面側にコーティング等によって形成されたシリコン製の誘電性の表面層とを有している。導電性の基体は、耐腐食性のあるステンレスで構成しても良い。表面層は、耐オゾン性のあるシリコンゴムを被覆して形成するのが好ましい。表面層は実質的に絶縁性の抵抗値を有している。駆動ローラ１３、張架ローラ１４、１５のうち少なくとも駆動ローラ１３と張架ローラ１５とはアースに接続することが好ましい。
【００９６】
このような構成の改質手段５０においては、各放電電極ローラ５１に高電圧が印加され、カウンター電極５２との間で放電が生じ、カウンター電極５２に向けてプラズマが形成されるにあたり、搬送ベルト１２の導電性の基体も、対向電極言い換えるとカウンター電極として機能する。この点、搬送ベルト１２も、対向電極部５３を構成しているといえる。
【００９７】
このように、搬送ベルト１２を導電性の基体と絶縁物との２層構造とした場合には、搬送ベルト１２もカウンター電極として機能することにより、図２に示したように、放電電極ローラ５１から搬送ベルト１２あるいはこれによって搬送されている被加工物Ｓに向けて沿面放電によるプラズマが形成される。搬送ベルト１２がカウンター電極として機能することは、沿面放電を良好に発生させるという利点、放電電極とカウンター電極との距離が近づくためエネルギーの損失が減少し、またかかる放電、プラズマが生じ易くなるという利点がある。これらの利点、特に前者の利点は、後述するように、カウンター電極がローラ状をなす場合に特に顕著である。なお、カウンター電極がカウンター電極５２のように平板状である場合には、搬送ベルト１２をカウンター電極として機能させることは必須でなく、搬送ベルト１２の基材を上述のようにポリイミド等の絶縁体によって構成しても良い。
【００９８】
図１０に示すように、この構成においては、放電電極ローラ５１と同様に、各カウンター電極ローラ５２が被加工物Ｓの移動方向に沿って回転する構成となっているため、かりに、少なくとも何れか２つのカウンター電極ローラ５２相互間の距離がカウンター電極ローラ５２の周面長の整数倍に一致していると、当該カウンター電極ローラ５２の周面上における劣化位置や汚れ位置の位相が互いに一致しておりプラズマの強度のムラが各カウンター電極ローラ５２において同じ位相で生じる場合には改質のムラが被加工面上で一致して改質の程度が低い部分が強調され得る。このような事態が発生すると、改質装置１００によって改質した被加工物Ｓの市場における価値、ひいては改質装置１００の市場における価値が低下し得る。なお、同図に示しているように、各カウンター電極ローラ５２の径は互いに同一のＲである。
【００９９】
そこで、改質装置１００では、４つのカウンター電極ローラ５２のうちの任意の何れか２つのカウンター電極ローラ５２相互間の距離Ｌ及び２Ｌ及び３Ｌが、各カウンター電極ローラ５２の周面長である２πＲの整数倍と異なるように設定されている。各距離Ｌは隣り合う放電電極ローラ５１及びカウンター電極ローラ５２の回転中心間の距離である。本形態では、特に距離Ｌが周面長２πＲより小さくなるように設定されており、これにより、改質ムラをより高度に抑制しているとともに、距離Ｌが小さいことにより改質装置１００の小型化を達成している。
【０１００】
なお、本発明において、「複数のカウンター電極ローラのうち任意の何れか２つのカウンター電極ローラ相互間の距離が、当該カウンター電極ローラの周面長の整数倍と異なる」ことは、何れか１つの組の２つのカウンター電極ローラによる改質のムラが被加工面上で不一致となるようにするための条件である。よって、「複数のカウンター電極ローラのうち任意の何れか２つのカウンター電極ローラ相互間の距離が、当該カウンター電極ローラの周面長の整数倍と異なる」ことには、何れか１つの組の２つのカウンター電極ローラについてかかる関係が満たされていることを含みむとともに、各カウンター電極ローラの径Ｒが不揃いの場合や、隣り合うカウンター電極ローラ相互間の距離Ｌが不揃いの場合も含む。
【０１０１】
また、上述の各形態では、放電電極が被加工物に当接するように構成されているが、放電電極は被加工物からたとえば５０μｍ程度の微少距離だけ離間する位置に配設されていても良い。放電電極が被加工物から離間していれば、たとえば被加工物が転写紙である場合にこの転写紙に付着している紙粉が放電電極に付着して放電電極の性能が低下するなど、被加工物に付着している汚れが放電電極に付着して放電電極の性能が低下することが防止ないし抑制される。ただし、放電電極が被加工物から離間している構成では、放電電極とカウンターとの距離が大きくなるため、エネルギーの損失が生じるとともに、沿面放電を阻害する要因ともなるため、この距離は、できるだけ小さいほうが好ましい。なお、放電電極の放電による偏磨耗を低減するためや、沿面放電やプラズマを形成する部位を変化させ被加工面の改質の均一性を向上するために、放電電極を被加工物から離間させた構成においても、放電電極を回転させるのが好ましい。
【０１０２】
本発明を適用した改質装置を有する画像形成装置あるいは本発明を適用した改質装置の被加工物となる出力物を形成する画像形成装置は、図４に示して説明したようないわゆるタンデム方式の画像形成装置ではなく、１つの感光体ドラム上に順次各色のトナー像を形成して各色トナー像を順次重ね合わせてカラー画像を得るいわゆる１ドラム方式の画像形成装置であっても良い。また、カラー画像形成装置でなく、モノクロ画像形成装置にも本発明を適用可能である。いずれのタイプの画像形成装置でも、中間転写体を用いず、各色のトナー像を転写紙等に直接転写しても良い。ただし、ワックス含有トナーを用いる画像形成装置においては、カラー画像を得る等のためにトナー像を重ね合わせたほうが疎水性が高くなるため、改質を行うことによる効用は高い。
【０１０３】
本発明を適用した改質装置を有する後処理装置は、改質され出力される被加工物の揃え機能を有していても良い。ステープル機能は、上述のような加工手段を有し加工手段による加工を経た被加工物をステープルするように備えられていることが好ましい。
【０１０４】
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１０５】
１１ 搬送手段
５１ 放電電極ローラ
５２ カウンター電極ローラ
６０ 加工手段
１００ 改質装置
１９５ 後処理装置
２００ 画像形成装置
Ｌ 放電電極ローラ相互間の距離、カウンター電極ローラ相互間の距離
Ｓ 被加工物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置において画像形成が施されることなどによって形成されたシート状の被加工物の被加工面にプラズマを接触させて同面の改質を行う改質装置、この改質装置を備えた、かかる画像形成装置又はかかる画像形成装置の後処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、樹脂フィルム等の被加工物の被加工面にプラズマを接触させて同面の改質を行う技術が種々提案されている（たとえば、〔特許文献１〕ないし〔特許文献５〕参照）。また、出願人は、先に、特願２００８−１３２４４６において、インクジェット印刷前の記録用メディアの表面をプラズマにより改質する技術を提案したところである。なお、インク画像定着のためにプラズマを用いる技術も種々提案されている（たとえば、〔特許文献６〕ないし〔特許文献８〕参照）。
【０００３】
プラズマを用いるこのような技術において、被加工物を移動させながらプラズマを接触させる構成が知られており（たとえば、〔特許文献３〕ないし〔特許文献８〕参照）、このような構成では、プラズマの接触の均一性を向上することが可能である。
【０００４】
かかる均一性をさらに向上するには、プラズマを発生させる電極を被加工物の移動方向に複数配置するとともに、かかる電極をローラ状にして、被加工物の移動方向に沿って回転するようにすることが望ましい。このようにすれば、プラズマを発生させることに起因する電極の表面部位における劣化が電極の周面において分散されるとともに、特に電極が被加工物に接触配置されている場合、被加工物に付着している汚れが電極に転移しても電極の周面に汚れが分散されることから、電極によるプラズマの発生性能が経時的に維持されるという利点もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３８９７８６３号公報
【特許文献２】特開平１０−７８６８２号公報
【特許文献３】特許第３８７０６０５号公報
【特許文献４】特開２００１−６４４２１号公報
【特許文献５】特開２００８−１２９１９号公報
【特許文献６】特開２００７−１０６１０５号公報
【特許文献７】特開２００８−２９６５２６号公報
【特許文献８】特開２００８−２９７５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、被加工物の移動方向に沿って回転するローラ状の複数の電極を配置した構成では、かりに、隣り合う電極間の距離がその電極の周面長に一致していると次のような問題が生じうる。たとえば、プラズマ発生初期において電圧が降下しプラズマの強度のムラが生じる場合など、各電極において同じ位相でムラが生じる場合があり、この場合には各電極によるムラが被加工面上で一致して改質の程度が低い部分が強調され得る。また、各電極の周面上における劣化位置や汚れ位置の位相が互いに一致している場合にも、同様に改質の程度の低い部分が強調され得ることとなり、またこの場合にはこれが周期的に継続して発生することとなる。
【０００７】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置において画像形成が施されることなどによって形成されたシート状の被加工物の被加工面にプラズマを接触させて同面の改質を行う、被加工物の移動方向に沿って回転するローラ状の複数の電極を備えた改質装置であって、各電極による改質の程度の低い部分が強調されることを低減する改質装置、この改質装置を備えた、かかる画像形成装置又はかかる画像形成装置の後処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、シート状の被加工物を所定の方向に搬送する搬送手段と、この搬送手段によって前記所定の方向に搬送されている前記被加工物の被加工面に対向するように配置され、同被加工面に接触して同被加工面の改質を行うためのプラズマを、同被加工面に向けて形成するための放電電極ローラとを有し、前記放電電極ローラは、前記所定の方向に複数備えられており、前記複数の放電電極ローラのうち任意の何れか２つの放電電極ローラ相互間の距離が、当該放電電極ローラの周面長の整数倍と異なる改質装置にある。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の改質装置において、前記距離が、前記周面長より小さいことを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の改質装置において、前記複数の放電電極ローラとの間で前記プラズマを発生させるための複数のカウンター電極ローラを有し、前記複数のカウンター電極ローラのうち任意の何れかのカウンター電極ローラ相互間の距離が、当該カウンター電極ローラの周面長の整数倍と異なることを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか１つに記載の改質装置において、前記プラズマによって改質された前記被加工面に、改質によって可能となった加工を施す加工手段を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか１つに記載の改質装置を有し、画像形成装置に着脱可能であり、同画像形成装置において画像形成済みの前記被加工物の後処理を行う後処理装置であって、前記改質装置において前記画像形成済みの前記被加工物の被加工面を改質する後処理装置にある。
【００１３】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５の何れか１つに記載の改質装置を有し、画像形成済みの前記被加工物の被加工面を同改質装置において改質する画像形成装置にある。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、シート状の被加工物を所定の方向に搬送する搬送手段と、この搬送手段によって前記所定の方向に搬送されている前記被加工物の被加工面に対向するように配置され、同被加工面に接触して同被加工面の改質を行うためのプラズマを、同被加工面に向けて形成するための放電電極ローラとを有し、前記放電電極ローラは、前記所定の方向に複数備えられており、前記複数の放電電極ローラのうち任意の何れか２つの放電電極ローラ相互間の距離が、当該放電電極ローラの周面長の整数倍と異なる改質装置にあるので、各放電電極ローラによる改質の程度の低い部分が強調されることを低減ないし防止し、改質性能を向上した改質装置を提供することができる。
【００１５】
前記距離が、前記周面長より小さいこととすれば、各放電電極ローラによる改質の程度の低い部分が強調されることをより高度に低減ないし防止し、改質性能をより向上するとともに装置の小型化が可能な改質装置を提供することができる。
【００１６】
前記複数の放電電極ローラとの間で前記プラズマを発生させるための複数のカウンター電極ローラを有し、前記複数のカウンター電極ローラのうち任意の何れかのカウンター電極ローラ相互間の距離が、当該カウンター電極ローラの周面長の整数倍と異なることとすれば、各放電電極ローラに加えて各カウンター電極ローラによる改質の程度の低い部分が強調されることを低減ないし防止し、改質性能をさらに高度に向上した改質装置を提供することができる。
【００１７】
前記プラズマによって改質された前記被加工面に、改質によって可能となった加工を施す加工手段を有することとすれば、各放電電極ローラによる改質の程度の低い部分が強調されることを低減ないし防止し、改質性能を向上するとともに改質によって可能となった加工も施すことで利便性を向上した改質装置を提供することができる。
【００１８】
本発明は、かかる改質装置を有し、画像形成装置に着脱可能であり、同画像形成装置において画像形成済みの前記被加工物の後処理を行う後処理装置であって、前記改質装置において前記画像形成済みの前記被加工物の被加工面を改質する後処理装置にあるので、各放電電極ローラによる改質の程度の低い部分が強調されることを低減ないし防止し、改質性能を向上した改質装置を備え、後処理として精度の高い改質を行った出力物を得ることが可能な後処理装置を提供することができる。
【００１９】
本発明は、かかる改質装置を有し、画像形成済みの前記被加工物の被加工面を同改質装置において改質する画像形成装置にあるので、各放電電極ローラによる改質の程度の低い部分が強調されることを低減ないし防止し、改質性能を向上した改質装置を備え、画像形成と併せて精度の高い改質を行った出力物を得ることが可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明を適用した改質装置の概略正面図である。
【図２】図１に示した改質装置に備えられた各放電電極ローラから沿面放電によるプラズマが被加工物に接触し改質を行っている様子を示した概略拡大正面図である。
【図３】図１に示した改質装置に備えられた複数の放電電極ローラのうち任意の何れか２つの放電電極ローラ相互間の距離が、当該放電電極ローラの周面長の整数倍と異なる構成の一例を示した概略正面図である。概念図である。
【図４】図１に示した改質装置において改質が行われる被加工物を出力する装置の一例である画像形成装置の概略正面図である。
【図５】図４に示した画像形成装置から出力された被加工物を図１に示した改質装置で改質するときの様子を示した概略正面図である。
【図６】図４に示したのと同様の構成の画像形成装置及びこの画像形成装置に装着された、本発明を適用した改質装置を備えた後処理装置の概略正面図である。
【図７】本発明を適用した改質装置を備えた画像形成装置の構成を示す概略正面図である。
【図８】加工手段を備えた改質装置の一部を拡大した概略正面図である。
【図９】図１に示したのと異なる構成の改質装置の一部の概略正面図である。
【図１０】図９に示した改質装置に備えられた複数のカウンター電極ローラのうち任意の何れか２つのカウンター電極ローラ相互間の距離が、当該カウンター電極ローラの周面長の整数倍と異なる構成の一例を示した概略正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１に本発明を適用したスタンドアロン型の改質装置の概略を示す。改質装置１００は、一般にコピーや印刷等に用いられる普通紙、コート紙の他、ＯＨＰシートを含む樹脂フィルムや、カード、ハガキ等の厚紙、封筒等の何れをもシート状言い換えると枚葉状の被加工物Ｓとし、その表面である被加工面の改質を行うことが可能である。
【００２２】
改質装置１００において改質を行う被加工面はその少なくとも一部が疎水性であって、この疎水性の被加工面を改質により親水化することを、改質装置１００の改質は主目的としている。また、改質装置１００は、改質された被加工物Ｓが、改質によって可能となった加工、たとえばニスの塗工を施されることに供されるようにするために、改質を行う。
【００２３】
改質装置１００は、かかる改質を行う改質部１０と、改質部１０を収容した本体９９と、本体９９内に備えられ本体９９内の空気を本体９９外に排出する排気手段としての排気装置である排気部２０と、本体９９外から改質部１０に向けて被加工物Ｓを供給する給送手段としての給送装置である給送部３０と、本体９９外に設けられ改質部１０において改質された被加工物Ｓを積載する積載手段としての積載装置である積載部４０と、給送部３０から被加工物Ｓを改質部１０に供給して改質を開始するための指示等を行う図示しない操作パネルとを有している。
【００２４】
改質部１０は、給送部３０から給送されてきた被加工物Ｓを改質しながら積載部４０に向けて搬送するための搬送手段１１と、搬送手段１１によって搬送されている被加工物Ｓの被加工面に改質を施すための改質手段５０とを有している。
【００２５】
搬送手段１１は、給送部３０から給送されてきた被加工物Ｓを改質しながら積載部４０に向けて搬送するために同図において反時計方向に回転する被加工物搬送部材としての無端のベルトである搬送ベルト１２と、搬送ベルト１２を巻き掛けられた、駆動部材である駆動ローラ１３と、駆動ローラ１３とともに搬送ベルト１２を張架する張架ローラ１４、１５と、駆動ローラ１３を回転駆動する駆動源としてのモータ１６を備えた駆動手段１７とを有している。
【００２６】
搬送ベルト１２は、同図に垂直な方向である幅方向において、改質装置１００で改質を行う最大サイズであるＡ４横サイズの被加工物Ｓの幅よりも大きな幅を有しており、たとえばポリイミド等の絶縁体で構成されている。
【００２７】
駆動ローラ１３は、駆動手段１７によって回転駆動されることにより、搬送ベルト１２を同図において反時計方向に回転駆動する。モータ１６は、回転速度が可変である。よって、これに応じて、搬送ベルト１２の回転速度も可変に構成されている。搬送ベルト１２は、最大時において線速５００ｍｍ／ｓｅｃ程度の速度で回転する。
張架ローラ１４、１５は、駆動ローラ１３によって回転駆動される搬送ベルト１２に従動回転する。
【００２８】
張架ローラ１４は、搬送ベルト１２に、被加工物Ｓの搬送に適した所定の張力を与える加圧部材としてのテンションローラたる機能を有し、搬送ベルト１２が撓むのを防止し、搬送ベルト１２を滑らかに移動させ改質ムラを抑制しているとともに搬送ベルト１２の移動による偏向を抑制しているが、張架ローラ１５等、搬送ベルト１２を巻き掛けた他のローラをテンションローラとしても良い。ただしテンションローラは必須ではない。
【００２９】
搬送ベルト１２は、張架ローラ１５と駆動ローラ１３との間で張架されている部分においてほぼ水平方向を向いており、この部分の上面上に被加工物Ｓを搬送する。搬送ベルト１２を巻き掛けた駆動ローラ１３及び張架ローラ１４、１５は、接地されている。これによって絶縁体であるベルトの静電気帯電が抑制される。
【００３０】
改質手段５０は、搬送ベルト１２によって搬送されている被加工物Ｓの被加工面に対向するように、張架ローラ１５と駆動ローラ１３との間で張架されている部分における搬送ベルト１２に対向して配置され、かかる被加工面に接触してこの被加工面の改質を行うためのプラズマを、この被加工面に向けて形成するためのローラ状の放電電極である放電電極ローラ５１と、放電電極ローラ５１との間でかかるプラズマを発生させるための対向電極としてのカウンター電極５２を備えた対向電極部５３とを有している。
【００３１】
改質手段５０はまた、放電電極ローラ５１を回転自在に支持した支持部材５４と、放電電極ローラ５１を搬送ベルト１２、対向電極部５３に向けて付勢する付勢部材としての押圧バネであるバネ５５と、かかるプラズマを形成するための電圧を放電電極ローラ５１に印加するための電源である高圧電源５６とを有している。
【００３２】
放電電極ローラ５１は、互いに同一径ｒ（図３参照）の金属ローラであって、張架ローラ１５と駆動ローラ１３との間で張架されている部分における搬送ベルト１２の移動方向に沿って複数備えられている。各放電電極ローラ５１は、搬送ベルト１２の幅方向に一致する、かかる移動方向に垂直な方向に延在しており、互いに平行に配設されている。各放電電極ローラ５１は、搬送ベルト１２の幅方向において搬送ベルト１２の配設領域と一致するように配設されている。放電電極ローラ５１は、金属部分が露出しているが、誘電体あるいは絶縁体で被覆するようにしても良い。
【００３３】
対向電極部５３は、カウンター電極５２の他に、カウンター電極５２の上面を覆うとともに搬送ベルト１２の下面を支持するように本体９９に固定配設され、カウンター電極５２の絶縁層として機能するガラス板５７と、カウンター電極５２及びガラス板５７を下方から支持した、本体９９に固定配設された絶縁体５８とを有している。
【００３４】
カウンター電極５２は、本体９９に固定されたアルミニウム製の平板であってアースされている。カウンター電極５２は、搬送ベルト１２の移動方向及びこれに垂直な方向において複数の放電電極ローラ５１が配設されている領域を含むように配設されている。
【００３５】
支持部材５４は、本体９９に固定されており、各放電電極ローラ５１に備えられ放電電極ローラ５１の回転中心をなす軸部を回転自在に支持した図示しない導電性の軸受けと、各軸受けを上下方向すなわち搬送ベルト１２、対向電極部５３に接離する方向に摺動自在に支持した、同方向に延在した図示しない長孔を備えた導電性の図示しない軸受け支持部材とを有している。軸受けと軸受け支持部材との間には導電性グリスが塗布され、軸受けが長孔により軸受け支持部材に対して摺動しても、軸受け支持部材と放電電極ローラ５１とが軸受けを介して導通が良好に保たれるようになっている。
【００３６】
バネ５５は、軸受けを介して各放電電極ローラ５１を搬送ベルト１２、対向電極部５３に向けて付勢するように複数備えられており、各放電電極ローラ５１を搬送ベルト１２又はこれによって搬送されている被加工物Ｓの被加工面に当接させる。よって、各放電電極ローラ５１は、搬送ベルト１２又はこれによって搬送されている被加工物Ｓの被加工面の移動に連れ回りする。この連れ回りにより、各放電電極ローラ５１は、放電による偏磨耗が低減される。
【００３７】
高圧電源５６は、交流電源からのパルスをトランスで昇圧し、高圧パルスの出力を行うものであり、軸受け支持部材に電気的に接続され、軸受け支持部材、各軸受けを介して各放電電極ローラ５１に最大５００Ｗ出力相当のパルス状の高電圧を印加可能である。なお、各バネ５５も、軸受け支持部材、各軸受け、各放電電極ローラ５１と同電位に保たれる。
【００３８】
このような構成の改質手段５０においては、高圧電源５６によって各放電電極ローラ５１に高電圧が印加されることにより、カウンター電極５２との間で放電が生じ、カウンター電極５２に向けてプラズマが形成される。かかる放電は、大気圧プラズマ放電、誘電体バリア放電といわれるものである。
【００３９】
このようにして、図２に示すように、放電電極ローラ５１から搬送ベルト１２あるいはこれによって搬送されている被加工物Ｓに向けて沿面放電によるプラズマが形成される。沿面放電によるプラズマは、被加工物Ｓの被加工面に対する接触面積が大きいため、被加工面の改質のムラが抑制され、被加工面の改質の均一性が高い精度で確保される。かかる放電、プラズマを生じさせるには、カウンター電極側が誘電体あるいは絶縁体によって被覆されていることを要するため、搬送ベルト１２を絶縁体で構成することはこれに適っている。この理由に加えて、さらに、被加工物Ｓが導電性物質を含む場合には、局所的な放電集中を回避するために、放電電極ローラ５１を絶縁体で被覆しても良い。
【００４０】
放電電極ローラ５１が搬送ベルト１２の移動方向に沿って複数配置されていること、及び、各放電電極ローラ５１が搬送ベルト１２又はこれによって搬送されている被加工物Ｓの被加工面に連れ回りすることで沿面放電やプラズマを形成する部位が変化することも、被加工面の改質の均一性を向上している。なお、放電電極ローラ５１の数は、本形態のような４つに限られるものでなく、被加工面の改質の均一性を担保しつつエネルギーの損失が抑制されるように適宜設定される。また、張架ローラ１５と駆動ローラ１３との間で張架されている部分における搬送ベルト１２のその移動方向における長さは、同方向における被加工物Ｓの長さにかかわらず、放電電極ローラ５１からの沿面放電やプラズマによる改質作用が働く領域の同方向における長さ以上であればよい。
【００４１】
高圧電源５６による各放電電極ローラ５１への印加電圧は、かかる沿面放電を生じプラズマを生じさせるのに十分な大きさとされている。また、かかる印加電圧によって生じるプラズマにより被加工面に与えられるエネルギーの密度は、被加工物Ｓが搬送ベルト１２によって搬送されその被加工面がすべての放電電極ローラ５１との対向領域すなわち沿面放電によるプラズマの影響を受ける範囲を通過したときに、かかる被加工面の改質が完了する大きさであって、且つ、改質に必要な大きさよりも過大となることのない大きさとされている。
【００４２】
被加工物Ｓは、改質手段５０を経る際に、かかる放電、プラズマによって、空気中の成分や被加工物Ｓ自体に含まれている成分によって形成された種々の親水性官能基等の基が被加工面に形成されて表面エネルギーが高くなり、たとえば被加工面に疎水性を有する部分を含んでいる場合にかかる部分が親水化されることにより、被加工面の改質が行われる。
【００４３】
高圧電源５６による各放電電極ローラ５１への電圧印加から放電開始あるいはプラズマの形成までの応答性は数ｍｓｅｃであって極めて高いことから、各放電電極ローラ５１と搬送ベルト１２との間に被加工物Ｓが存在せず搬送ベルト１２が露出した状態となる場合には、搬送ベルト１２が露出した範囲に沿面放電あるいはプラズマが作用することのないように、適切なタイミングで高圧電源５６による各放電電極ローラ５１への電圧印加を停止するようにしてもよく、このようにすれば消費エネルギーの抑制、搬送ベルト１２の劣化抑制という利点がある。この場合、各放電電極ローラ５１に個別に電圧の印加、停止を行い得るように構成することが望ましい。
【００４４】
排気部２０は、本体９９内の空気を本体９９外に排出し換気を行うことで、かかる沿面放電やプラズマによって生じた、オゾン等の気体生成物や熱を排出するものである。排気部２０は、このような排気を行うための空気流を形成する空気流形成手段としてのファン２１を備えた空気流形成部２２と、ファン２１によって形成された本体９９内の空気流により本体９９内の空気が空気流形成部２２に至るまでにかかる空気中のオゾンなど、本体９９外にそのまま排気すると環境に与え得る成分を除去する浄化部２３とを有している。
【００４５】
浄化部２３は、かかる空気の流路に沿って、ＭｇＯ２触媒を用いた第１のフィルタとしての複数のオゾンフィルタ２４と、活性炭繊維触媒を用いた第２のフィルタとしての複数のオゾンフィルタ２５とを有している。浄化部２３は、本体９９内で発生する気体生成物に応じて、オゾン以外の成分を除去する他のフィルタ等を備えていても良い。
【００４６】
給送部３０は、本体９９外に配設され複数枚の被加工物Ｓを積載したトレイ３１と、トレイ３１上に積載された被加工物Ｓを改質部１０に向けて１枚ずつ送り出す図示しない給送手段と、本体９９内に配設され給送手段によって送り出された被加工物Ｓの先端位置を揃えるようにその自重で搬送ベルト１２に当接し搬送ベルト１２に従動回転する先端揃えローラ３２とを有している。
【００４７】
積載部４０は、本体９９外に配設され改質部１０において改質された被加工物Ｓを多数枚積載可能な積載トレイ４１を有している。
積載トレイ４１に積載された被加工物Ｓは、改質によって可能となった加工に供される。たとえば、改質前に被加工面が疎水性の場合にはニスの塗工を施してもニスがはじかれて光沢ムラが生じるようになっていても、改質を行いかかる疎水性の部分が親水化されると、ニスが被加工面の全体になじみ、光沢ムラが防止ないし抑制され質感が向上するとともに、耐久性も向上する。
【００４８】
このように、改質装置１００によって被加工物Ｓの改質を行うことにより、被加工物Ｓの加工が良好に行われることとなり、被加工物Ｓの市場における価値が向上する。改質装置１００は、被加工物Ｓを搬送しながら改質することで、多量の被加工物Ｓを一括して改質可能となっている。
【００４９】
ここで、改質装置１００では、各放電電極ローラ５１が被加工物Ｓの移動方向に沿って回転する構成となっているため、かりに、少なくとも何れか２つの放電電極ローラ５１相互間の距離が放電電極ローラ５１の周面長の整数倍に一致していると、上述のように、プラズマ発生初期において電圧が降下しプラズマの強度のムラが当該放電電極ローラ５１において同じ位相で生じる場合や、当該放電電極ローラ５１の周面上における劣化位置や汚れ位置の位相が互いに一致しておりプラズマの強度のムラが各放電電極ローラ５１において同じ位相で生じる場合には当該放電電極ローラ５１による改質のムラが被加工面上で一致して改質の程度が低い部分が強調され得る。このような事態が発生すると、改質装置１００によって改質した被加工物Ｓの市場における価値、ひいては改質装置１００の市場における価値が低下し得る。
【００５０】
そこで、改質装置１００では、図３に示すように、４つの放電電極ローラ５１のうちの任意の何れか２つの放電電極ローラ５１相互間の距離Ｌ及び２Ｌ及び３Ｌが、各放電電極ローラ５１の周面長である２πｒの整数倍と異なるように設定されている。各距離Ｌは隣り合う放電電極ローラ５１の回転中心間の距離である。本形態では、特に距離Ｌが周面長２πｒより小さくなるように設定されており、これにより、改質ムラをより高度に抑制しているとともに、距離Ｌが小さいことにより改質装置１００の小型化を達成している。
【００５１】
なお、本発明において、「複数の放電電極ローラのうち任意の何れか２つの放電電極ローラ相互間の距離が、当該放電電極ローラの周面長の整数倍と異なる」ことは、何れか１つの組の２つの放電電極ローラによる改質のムラが被加工面上で不一致となるようにするための条件である。よって、「複数の放電電極ローラのうち任意の何れか２つの放電電極ローラ相互間の距離が、当該放電電極ローラの周面長の整数倍と異なる」ことには、何れか１つの組の２つの放電電極ローラについてかかる関係が満たされていることを含みむとともに、各放電電極ローラ５１の径ｒが不揃いの場合や、隣り合う放電電極ローラ５１相互間の距離Ｌが不揃いの場合も含む。
【００５２】
さて、以上述べた改質装置１００は、これによって改質を行う被加工物Ｓを特に限定していないが、被加工物Ｓとして、たとえば、画像形成装置によって画像形成が行われた出力物を用いることが可能である。
【００５３】
画像形成装置には種々あるが、乾式トナー等を用いて画像形成を行う、たとえば複写機、ファクシミリ、プリンタ、これらの複合機等の画像形成装置においては、この画像形成装置による画像形成を行う過程で、普通紙等の記録媒体が疎水性を発揮するようになる加工が行われる。すなわち、トナーが固体パラフィン等のワックスを含むワックス含有トナーである場合には、かかるトナーによって形成されたトナー像を記録媒体に定着させるときに、トナー中のワックス成分がトナー像表面に滲出し、トナー像部分が疎水性を発揮する出力物が形成される。また、トナーがワックス含有トナーでない場合であっても、かかる画像形成装置に、記録媒体に画像を定着させる定着装置が備えられている場合であって、かかる定着装置において、定着装置側に記録媒体や画像が付着することを防止ないし緩和するために、記録媒体や画像にシリコンオイル等の疎水性の離型剤が塗布される場合には、やはり、記録媒体表面が疎水性を発揮する出力物が形成される。その他、画像形成装置の出力物でなくとも、それ自体が樹脂製である場合等は、製造により出力物となった時点で疎水性を有する場合がある。
【００５４】
このような出力物は、表面の少なくとも一部が疎水性を発揮するため、親水性を要する加工を施す場合には、かかる表面を改質して親水性をもたせる必要がある。すなわちかかる出力物が改質装置１００による改質の対象である被加工面を有する被加工物Ｓとなる。
【００５５】
かかる被加工面を有する被加工物Ｓを出力物とする装置の一例として、図４に示す画像形成装置を説明する。
同図に示す画像形成装置２００は、カラーレーザ複写機とプリンタとの複合機であるが、他のタイプの複写機、ファクシミリ、プリンタ、これらの複合機等、他の画像形成装置であっても良い。画像形成装置２００は、この画像形成装置２００で読み取った原稿の画像データ、または後述する通信部１９２により外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づき画像形成処理を行う。画像形成装置２００は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、ＯＨＰシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをもシート状の記録媒体として画像形成を行い、画像形成後の記録媒体を、表面改質が必要な被加工物Ｓとなり得る出力物とすることが可能である。
【００５６】
画像形成装置２００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な像担持体としての潜像担持体である円筒状の感光体ドラム７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０ＢＫを平行配設したタンデム構造、言い換えるとタンデム方式を採用している。
【００５７】
感光体ドラム７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０ＢＫは、画像形成装置２００の本体１９９の図示しないフレームに回転自在に支持され、像担持体である転写媒体としての転写ベルト１１１の移動方向であるＡ１方向の上流側からこの順で並んでいる。各符号の数字の後に付されたＹ、Ｍ、Ｃ、ＢＫは、イエロー、マゼンタ、シアン、黒用の部材であることを示している。
【００５８】
各感光体ドラム７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０ＢＫはそれぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の画像を形成するための作像ステーションである画像形成ユニット１６０Ｙ、１６０Ｍ、１６０Ｃ、１６０ＢＫに備えられている。
【００５９】
感光体ドラム７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０ＢＫは、本体１９９の内部の中央部よりもやや上方に配設された無端のベルトである中間転写体としての転写ベルト１１１の外周面側すなわち作像面側に位置している。
【００６０】
転写ベルト１１１は、各感光体ドラム７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０ＢＫに対峙しながら矢印Ａ１方向に移動可能となっている。各感光体ドラム７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０ＢＫに形成された可視像すなわちトナー像は、矢印Ａ１方向に移動する転写ベルト１１１に対しそれぞれ重畳転写され、その後、記録媒体であり転写媒体である転写紙に一括転写されるようになっている。転写紙の図示は省略している。
【００６１】
転写ベルト１１１に対する重畳転写は、転写ベルト１１１がＡ１方向に移動する過程において、各感光体ドラム７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０ＢＫに形成されたトナー像が、転写ベルト１１１の同じ位置に重ねて転写されるよう、転写ベルト１１１を挟んで各感光体ドラム７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０ＢＫに対向する位置に配設された１次転写ローラ１１２Ｙ、１１２Ｍ、１１２Ｃ、１１２ＢＫによる電圧印加によって、Ａ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして行われる。
【００６２】
画像形成装置２００は、本体１９９内に、４つの画像形成ユニット１６０Ｙ、１６０Ｍ、１６０Ｃ、１６０ＢＫと、各感光体ドラム７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０ＢＫの下方に対向して配設され、転写ベルト１１１を備えた中間転写ユニットとしての転写ベルトユニット１１０と、転写ベルト１１１に対向して配設され転写ベルト１１１に当接し、転写ベルト１１１への当接位置において転写ベルト１１１と同方向に回転し無端移動する転写部材としての紙搬送ベルトである２次転写ベルト１０５を備え転写ベルト１１１上のトナー像を転写紙に転写するとともに搬送する２次転写装置としての２次転写ユニット１７６と、画像形成ユニット１６０Ｙ、１６０Ｍ、１６０Ｃ、１６０ＢＫの上方に対向して配設された潜像形成手段としての露光装置たる光書込みユニットである光走査装置１０８とを有している。
【００６３】
画像形成装置２００はまた、本体１９９内に、感光体ドラム７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０ＢＫと転写ベルト１１１との間に向けて搬送される転写紙を多数枚積載可能な給紙カセットとしての給紙機構であるシート給送装置１６１と、シート給送装置１６１から搬送されてきた転写紙を、画像形成ユニット１６０Ｙ、１６０Ｍ、１６０Ｃ、１６０ＢＫによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、転写ベルト１１１と２次転写ベルト１０５との間に向けて繰り出すレジストローラ１０４とを有している。
【００６４】
画像形成装置２００はまた、本体１９９内に、トナー像を転写された転写紙に同トナー像を定着させるためのベルト定着方式の定着ユニットとしての定着装置１０６と、定着済みの転写紙を本体１９９の外部に排出する排紙ローラ対としての排紙ローラ１０７と、排出ローラ１０７により本体１９９の外部に排出された転写紙を積載する排紙トレイ１１７とを有している。
【００６５】
画像形成装置２００はまた、本体１９９上方に、原稿の画像を読み取るスキャナーである読取装置１１４と、読取装置１１４の上方に配設され読取装置１１４に原稿を給送する自動原稿給送装置（いわゆるＡＤＦ）１１５とを有している。
【００６６】
画像形成装置２００はまた、本体１９９内の最下方に備えられ本体１９９内の空気を本体１９９外に排出する排気手段としての排気装置である排気部１２０と、種々の検知手段による検知結果等に基づき画像形成装置２００の動作全般を制御するＣＰＵ、メモリ等を含む制御手段１９１と、外部から画像形成を行うための画像情報を受信する通信部１９２とを有している。
【００６７】
シート給送装置１６１は、転写紙を複数枚重ねた転写紙束の状態で収容するものであり、本体１９９の下部において多段で配設されている。シート給送装置１６１は、所定のタイミングで、転写紙をレジストローラ１０４に向けて給送するようになっている。
シート給送装置１６１から送り出された転写紙は、給紙経路を経てレジストローラ１０４に至り、レジストローラ１０４のローラ間に挟まれる。
【００６８】
定着装置１０６は、ベルトユニット１６２と、ベルトユニット１６２に圧接された加圧ローラ１６３とを有している。ベルトユニット１６２は、無端状の定着ベルト１６４と、定着ベルト１６４を張架しながら無端移動させる定着ローラ１６５と、定着ローラ１６５とともに定着ベルト１６４を巻き掛け内部に図示しない熱源を有する加熱ローラ１６６とを有している
【００６９】
定着装置１０６は、トナー像を担持した転写紙をベルトユニット１６２と加圧ローラ１６３との圧接部である定着部に挟み込む態様で通すことで、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を転写紙の表面に定着するようになっている。定着装置１０６は、シリコンオイル等の離型剤を用いないオイルレス定着方式を採用している。
【００７０】
排気部１２０は、本体１９９内の空気を本体１９９外に排出し換気を行うことで、画像形成によって生じた、オゾン等の気体生成物や熱を排出するものである。排気部１２０は、このような排気を行うための空気流を形成する空気流形成手段としてのファン１２１を備えた空気流形成部１２２と、ファン１２１によって形成された本体１９９内の空気流により本体１９９内の空気が空気流形成部１２２に至るまでにかかる空気中のオゾンなど、本体１９９外にそのまま排気すると環境に与え得る成分を除去する浄化部１２３とを有している。
【００７１】
通信部１９２は、画像形成を行うための画像情報を画像形成装置１００に入力するＰＣ、電話回線、インターネット等に接続可能な他、画像形成装置１００に着脱可能な種々の後処理装置が画像形成装置１００に装着された場合にはその後処理装置との間で種々の情報を授受するようになっている。
【００７２】
画像形成ユニット１６０Ｙ、１６０Ｍ、１６０Ｃ、１６０ＢＫについて、そのうちの一つの、感光体ドラム７０Ｙを備えた画像形成ユニット１６０Ｙの構成を代表して構成を説明する。なお、他の画像形成ユニットの構成に関しても実質的に同一であるので、以下の説明においては、便宜上、画像形成ユニット１６０Ｙの構成に付した符号に対応する符号を、他の画像形成ユニットの構成に付すかこれを省略し、詳細な説明についても適宜省略することとする。
【００７３】
感光体ドラム７０Ｙを備えた画像形成ユニット１６０Ｙは、感光体ドラム７０Ｙの周囲に、図中反時計方向であるその移動方向に沿って、１次転写ローラ１１２Ｙと、クリーニング手段としてのドラムクリーニング装置であるクリーニング装置１７０Ｙと、図示しない除電手段としての除電ランプを備えた除電装置と、帯電手段としての帯電装置１９０Ｙと、現像手段としての現像ユニットである現像器たる現像装置１８０Ｙとを有している。
【００７４】
光走査装置１０８は、感光体ドラム７０Ｙに帯電装置１９０Ｙが対向した帯電領域と現像装置１８０Ｙが対向した現像領域との間の領域に、画像情報に応じて変換した光情報に基づいて、光変調及び偏向されたレーザー光Ｌを走査しながら照射して、帯電装置１９０Ｙにより帯電された後の感光体ドラム７０Ｙの表面の被走査面をスポット照射によって露光し、現像装置１８０Ｙによってイエロートナー像として可視像化される、画像情報に応じた静電潜像を書き込むようになっている。
【００７５】
現像装置１８０Ｙは、感光体ドラム７０Ｙに近接対向して配設された現像ローラ１８１Ｙと、現像ローラ１８１Ｙ上の現像剤を一定の高さに規制する図示しないドクターブレードと、現像剤を攪拌するとともに現像ローラ１８１Ｙに現像剤を供給するための図示しない搬送スクリュと、乾式でワックス含有のトナーであるイエロートナーを収容した図示しないトナーボトルと、これらを収容した図示しない現像ケースと、直流成分の現像バイアスを現像ローラに印加する図示しないバイアス印加手段等とを有している。
【００７６】
現像ケース内の現像剤は、磁性キャリアと、イエロートナーとを含む二成分現像剤であって、この現像剤には、トナーボトルからイエロートナーが補給、供給され、搬送スクリュによって、供給されたイエロートナーと現像剤とが攪拌搬送されながら攪拌混合され、摩擦帯電され、現像ローラ１８１Ｙに供給され担持される。
【００７７】
以上のような構成の画像形成装置２００の動作等について説明する。
感光体ドラム７０Ｙは、回転に伴い、帯電装置１９０Ｙにより表面を一様にマイナス帯電される。
光走査装置１０８からのレーザー光Ｌの露光走査によりイエロー色に対応した静電潜像を形成される。
この静電潜像は現像装置１８０Ｙにより現像剤中のイエロー色のトナーにより現像され、現像により得られたイエロー色のトナー像を１次転写ローラ１１２ＹによりＡ１方向に移動する転写ベルト１１１に１次転写され、転写後に残留した残留トナーをクリーニング装置１７０Ｙにより除去される。
次いで、除電装置により残留電荷が除去されて帯電装置１９０Ｙによる次の除電、帯電に供される。
【００７８】
他の感光体ドラム７０Ｍ、７０Ｃ、７０ＢＫにおいても同様に各色のトナー像が形成等され、形成された各色のトナー像は、１次転写ローラ１１２Ｍ、１１２Ｃ、１１２ＢＫにより、Ａ１方向に移動する転写ベルト１１１上の同じ位置に順次１次転写される。転写ベルト１１１上に重ね合わされたトナー像は、転写ベルト１１１のＡ１方向の回転に伴い、２次転写ベルト１０５との対向位置である２次転写ニップまで移動して転写紙に密着し、２次転写バイアスやニップ圧の作用によって転写紙に２次転写され、転写紙上にフルカラー画像が形成される。
【００７９】
転写ベルト１１１と２次転写ベルト１０５との間に搬送されてきた転写紙は、シート給送装置１６１から繰り出されてフィードされ、レジストローラ１０４によって、転写ベルト１１１上のトナー像の先端部が２次転写ベルト１０５に対向するタイミングで送り出されたものである。
【００８０】
転写紙は、すべての色のトナー像を一括して転写され、担持すると、２次転写ユニット１７６によって、具体的には２次転写ベルト１０５の回転によって搬送されて定着装置１０６に進入し、加圧ローラ１６３とベルトユニット１６２との間の定着部を通過する際、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を定着され、転写紙上にフルカラー画像が定着される。
【００８１】
この定着の際、トナー像を構成しているトナー粒子中に含有されているワックスは、トナー像表面に染み出し、トナー像表面を離型性を有する疎水性の膜でコーティングし、トナー像が定着ベルト１６４に付着することを防止ないし抑制する。
定着装置１０６を通過した定着済みの転写紙は、排紙ローラ１０７を経て、排紙トレイ１１７上にスタックされる。
【００８２】
このようにして、排紙トレイ１１７上にスタックされた、画像形成装置２００によって画像形成を行われた転写紙は、画像形成装置２００の出力物となる。この出力物は、主にトナー像が形成されている領域において、表面が疎水性を有する。この出力物に、親水性を要する加工を良好に行うには、これに先立って、この出力物表面を被加工面としてその疎水性の部分を親水化する改質を行う必要がある。
【００８３】
なお、定着装置１０６が、定着ベルト１６４にシリコンオイル等の、疎水性を有する離型剤を塗布するオイル塗布タイプである場合にも、定着ベルト１６４に塗布された離型剤が転写紙に転移することから、出力物の表面は疎水性を有することとなり、離型性を含む同表面を被改質面として親水化する改質を行う必要がある。
【００８４】
そこで、上述したスタンドアロン型の改質装置１００を用いてかかる出力物の表面の改質を行うには、かかる出力物を、トナー像の表面を含むその表面を被加工面として有する被加工物Ｓとし、図５に示すように、排紙トレイ１１７上にスタックされた出力物を、被加工物Ｓとして給送部３０にセットして、操作パネルを操作して、給送部３０から改質部１０への被加工物Ｓの給送を開始することとなる。
【００８５】
図６に示すように、改質装置１００は、スタンドアロン型でなく、画像形成装置２００において画像形成済みの出力物を被加工物としこの被加工物の後処理を行う、画像形成装置２００に着脱可能な後処理装置１９５に備えられているものであっても良い。この後処理装置１９５に備えられた改質装置１００は、上述の改質装置１００と比べ、先端揃えローラ３２を除く給送部３０を省略されている一方で、通信部１９２との間で通信を行う通信部９２を備えている。改質装置１００の操作パネルも省略可能である。画像形成装置２００は、上述の画像形成装置２００と比べ、排紙トレイ１１７を省略されている。
【００８６】
後処理装置１９５は、画像形成装置２００に装着されると、通信部９２が通信部１９２との間で通信可能となる。後処理装置１９５は、画像形成装置２００において画像形成装置が開始されると、その旨が通信部１９２から通信部９２に入力され、改質部１０及び排気部２０が動作を開始し、また排紙ローラ１０７によって画像形成装置２００から排出された出力物が被加工物として先端揃えローラ３２と搬送ベルト１２との間に進入して改質装置１００において改質が行われる。
【００８７】
このとき、画像形成装置２００における画像形成速度が通信部１９２から通信部９２に入力され、搬送ベルト１２の回転速度が画像形成速度に合致するように、モータ１６の回転速度が調整される。これによって、後処理装置１９５において被加工物のジャムが生じることなく且つ速やかに、被加工物の改質が行われる。その他の動作はすでに述べたとおりである。
【００８８】
図７に示すように、改質装置１００は、画像形成装置２００自体に備えられていても良い。この場合、同図に示しているように、定着装置１０６に改質部１０を組み込み、定着ベルト１６４を搬送ベルト１２と共用し、また、排気部１２０を排気部２０と共用し、シート給送装置１６１を給送部３０と共用し、排紙トレイ１１７を積載部４０と共用する。このように、画像形成装置２００が改質装置１００を備え、画像形成済みの出力物を改質装置１００における被加工物としその被加工面の改質を改質装置１００で行うようにすれば、部品の共用を行うことで部品点数が削減され、低コスト化、小型化において利点がある。
【００８９】
これら各種の改質装置１００は、被加工物を改質することで改質された被加工面に、その改質によって可能となった加工を施す加工手段を有していても良い。改質装置１００は、疎水性を有する被加工面を親水性に改質する機能を有するため、かかる加工手段としては、疎水性の面には塗工性が低く親水性の面には塗工性が高いニスを塗工するニスコーターが挙げられる。改質装置１００がこの加工手段としてのニスコーターを有する例として、図８に、図１又は図６に示した改質装置１００が、かかる加工手段としての加工装置であるニスコーター６０を有する構成例を示す。
【００９０】
ニスコーター６０は、液状のニスを貯容した貯容部６１と、貯容部６１に一部が浸漬された第１のローラ６２と、第１のローラ６２に当接し第１のローラ６２からニスを塗布される第２のローラ６３と、第２のローラ６３に当接し第２のローラ６３からニスを塗布されるとともに第２のローラ６３から塗布されたニスを、搬送ベルト１２によって搬送されている被加工物に塗布する第３のローラ６４と、被加工物に塗布されたニスを乾かすための乾燥手段としてのファン６５とを有している。第３のローラ６４は搬送ベルト１２あるいはこれによって搬送されている被加工物に連れ回りし、第２のローラ６３は第３のローラに連れ回りし、第１のローラ６２は第２のローラ６３に連れ回りする。
【００９１】
このような構成の改質装置１００によれば、改質とともに、改質によって可能となった加工を施す一連の処理が連続して行われる。また、ファン６５でニスを乾かすことで、積載トレイ４１上に積載された被加工物にニスの裏移りが生じることが防止ないし抑制されるとともに、ニスによる被加工面のつやが早期に現れる。
【００９２】
なお、ニスが紫外線硬化型の場合は、ファン６５に代えて、又はこれとともに、紫外線照射手段としての紫外線照射光源等をニスコーター６０に配設しても良い。また、ニスの塗布は、ローラによる塗布に限らず、インクジェット方式等の、バリアぶるにパターンニング可能な塗工手段を用いても良い。
【００９３】
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００９４】
たとえば、図９に示すように、対向電極部５３は、放電電極ローラ５１との間でプラズマを発生させるための対向電極としてのカウンター電極として、平板状でなく、ローラ状のカウンター電極ローラ５２を有していても良い。カウンター電極ローラ５２は各放電電極ローラ５１と対を成すように複数備えられている。カウンター電極ローラ５２はアルミニウム等の導電性であり、表面を誘電体あるいは絶縁体で被覆されている。カウンター電極ローラ５２は、搬送ベルト１２に連れ回りする。よって、平板状のカウンター電極５２と異なり、搬送ベルト１２の摺接が生じないため、搬送ベルト１２の負担が軽く、搬送ベルト１２が経時的に良好な状態を維持される。
【００９５】
搬送ベルト１２は、図示を省略するが、アルミニウム等の金属あるいはシリコンゴム等の基材に金属粒子等を分散した導電性の無端状の基体と、基体の外周面側にコーティング等によって形成されたシリコン製の誘電性の表面層とを有している。導電性の基体は、耐腐食性のあるステンレスで構成しても良い。表面層は、耐オゾン性のあるシリコンゴムを被覆して形成するのが好ましい。表面層は実質的に絶縁性の抵抗値を有している。駆動ローラ１３、張架ローラ１４、１５のうち少なくとも駆動ローラ１３と張架ローラ１５とはアースに接続することが好ましい。
【００９６】
このような構成の改質手段５０においては、各放電電極ローラ５１に高電圧が印加され、カウンター電極５２との間で放電が生じ、カウンター電極５２に向けてプラズマが形成されるにあたり、搬送ベルト１２の導電性の基体も、対向電極言い換えるとカウンター電極として機能する。この点、搬送ベルト１２も、対向電極部５３を構成しているといえる。
【００９７】
このように、搬送ベルト１２を導電性の基体と絶縁物との２層構造とした場合には、搬送ベルト１２もカウンター電極として機能することにより、図２に示したように、放電電極ローラ５１から搬送ベルト１２あるいはこれによって搬送されている被加工物Ｓに向けて沿面放電によるプラズマが形成される。搬送ベルト１２がカウンター電極として機能することは、沿面放電を良好に発生させるという利点、放電電極とカウンター電極との距離が近づくためエネルギーの損失が減少し、またかかる放電、プラズマが生じ易くなるという利点がある。これらの利点、特に前者の利点は、後述するように、カウンター電極がローラ状をなす場合に特に顕著である。なお、カウンター電極がカウンター電極５２のように平板状である場合には、搬送ベルト１２をカウンター電極として機能させることは必須でなく、搬送ベルト１２の基材を上述のようにポリイミド等の絶縁体によって構成しても良い。
【００９８】
図１０に示すように、この構成においては、放電電極ローラ５１と同様に、各カウンター電極ローラ５２が被加工物Ｓの移動方向に沿って回転する構成となっているため、かりに、少なくとも何れか２つのカウンター電極ローラ５２相互間の距離がカウンター電極ローラ５２の周面長の整数倍に一致していると、当該カウンター電極ローラ５２の周面上における劣化位置や汚れ位置の位相が互いに一致しておりプラズマの強度のムラが各カウンター電極ローラ５２において同じ位相で生じる場合には改質のムラが被加工面上で一致して改質の程度が低い部分が強調され得る。このような事態が発生すると、改質装置１００によって改質した被加工物Ｓの市場における価値、ひいては改質装置１００の市場における価値が低下し得る。なお、同図に示しているように、各カウンター電極ローラ５２の径は互いに同一のＲである。
【００９９】
そこで、改質装置１００では、４つのカウンター電極ローラ５２のうちの任意の何れか２つのカウンター電極ローラ５２相互間の距離Ｌ及び２Ｌ及び３Ｌが、各カウンター電極ローラ５２の周面長である２πＲの整数倍と異なるように設定されている。各距離Ｌは隣り合う放電電極ローラ５１及びカウンター電極ローラ５２の回転中心間の距離である。本形態では、特に距離Ｌが周面長２πＲより小さくなるように設定されており、これにより、改質ムラをより高度に抑制しているとともに、距離Ｌが小さいことにより改質装置１００の小型化を達成している。
【０１００】
なお、本発明において、「複数のカウンター電極ローラのうち任意の何れか２つのカウンター電極ローラ相互間の距離が、当該カウンター電極ローラの周面長の整数倍と異なる」ことは、何れか１つの組の２つのカウンター電極ローラによる改質のムラが被加工面上で不一致となるようにするための条件である。よって、「複数のカウンター電極ローラのうち任意の何れか２つのカウンター電極ローラ相互間の距離が、当該カウンター電極ローラの周面長の整数倍と異なる」ことには、何れか１つの組の２つのカウンター電極ローラについてかかる関係が満たされていることを含みむとともに、各カウンター電極ローラの径Ｒが不揃いの場合や、隣り合うカウンター電極ローラ相互間の距離Ｌが不揃いの場合も含む。
【０１０１】
また、上述の各形態では、放電電極が被加工物に当接するように構成されているが、放電電極は被加工物からたとえば５０μｍ程度の微少距離だけ離間する位置に配設されていても良い。放電電極が被加工物から離間していれば、たとえば被加工物が転写紙である場合にこの転写紙に付着している紙粉が放電電極に付着して放電電極の性能が低下するなど、被加工物に付着している汚れが放電電極に付着して放電電極の性能が低下することが防止ないし抑制される。ただし、放電電極が被加工物から離間している構成では、放電電極とカウンターとの距離が大きくなるため、エネルギーの損失が生じるとともに、沿面放電を阻害する要因ともなるため、この距離は、できるだけ小さいほうが好ましい。なお、放電電極の放電による偏磨耗を低減するためや、沿面放電やプラズマを形成する部位を変化させ被加工面の改質の均一性を向上するために、放電電極を被加工物から離間させた構成においても、放電電極を回転させるのが好ましい。
【０１０２】
本発明を適用した改質装置を有する画像形成装置あるいは本発明を適用した改質装置の被加工物となる出力物を形成する画像形成装置は、図４に示して説明したようないわゆるタンデム方式の画像形成装置ではなく、１つの感光体ドラム上に順次各色のトナー像を形成して各色トナー像を順次重ね合わせてカラー画像を得るいわゆる１ドラム方式の画像形成装置であっても良い。また、カラー画像形成装置でなく、モノクロ画像形成装置にも本発明を適用可能である。いずれのタイプの画像形成装置でも、中間転写体を用いず、各色のトナー像を転写紙等に直接転写しても良い。ただし、ワックス含有トナーを用いる画像形成装置においては、カラー画像を得る等のためにトナー像を重ね合わせたほうが疎水性が高くなるため、改質を行うことによる効用は高い。
【０１０３】
本発明を適用した改質装置を有する後処理装置は、改質され出力される被加工物の揃え機能を有していても良い。ステープル機能は、上述のような加工手段を有し加工手段による加工を経た被加工物をステープルするように備えられていることが好ましい。
【０１０４】
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１０５】
１１ 搬送手段
５１ 放電電極ローラ
５２ カウンター電極ローラ
６０ 加工手段
１００ 改質装置
１９５ 後処理装置
２００ 画像形成装置
Ｌ 放電電極ローラ相互間の距離、カウンター電極ローラ相互間の距離
Ｓ 被加工物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状の被加工物を所定の方向に搬送する搬送手段と、
この搬送手段によって前記所定の方向に搬送されている前記被加工物の被加工面に対向するように配置され、同被加工面に接触して同被加工面の改質を行うためのプラズマを、同被加工面に向けて形成するための放電電極ローラとを有し、
前記放電電極ローラは、前記所定の方向に複数備えられており、
前記複数の放電電極ローラのうち任意の何れか２つの放電電極ローラ相互間の距離が、当該放電電極ローラの周面長の整数倍と異なる改質装置。
【請求項２】
請求項１記載の改質装置において、
前記距離が、前記周面長より小さいことを特徴とする改質装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の改質装置において、
前記複数の放電電極ローラとの間で前記プラズマを発生させるための複数のカウンター電極ローラを有し、
前記複数のカウンター電極ローラのうち任意の何れかのカウンター電極ローラ相互間の距離が、当該カウンター電極ローラの周面長の整数倍と異なることを特徴とする改質装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか１つに記載の改質装置において、
前記プラズマによって改質された前記被加工面に、改質によって可能となった加工を施す加工手段を有することを特徴とする改質装置。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか１つに記載の改質装置を有し、画像形成装置に着脱可能であり、同画像形成装置において画像形成済みの前記被加工物の後処理を行う後処理装置であって、前記改質装置において前記画像形成済みの前記被加工物の被加工面を改質する後処理装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか１つに記載の改質装置を有し、画像形成済みの前記被加工物の被加工面を同改質装置において改質する画像形成装置。
【請求項１】
シート状の被加工物を所定の方向に搬送する搬送手段と、
この搬送手段によって前記所定の方向に搬送されている前記被加工物の被加工面に対向するように配置され、同被加工面に接触して同被加工面の改質を行うためのプラズマを、同被加工面に向けて形成するための放電電極ローラとを有し、
前記放電電極ローラは、前記所定の方向に複数備えられており、
前記複数の放電電極ローラのうち任意の何れか２つの放電電極ローラ相互間の距離が、当該放電電極ローラの周面長の整数倍と異なる改質装置。
【請求項２】
請求項１記載の改質装置において、
前記距離が、前記周面長より小さいことを特徴とする改質装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の改質装置において、
前記複数の放電電極ローラとの間で前記プラズマを発生させるための複数のカウンター電極ローラを有し、
前記複数のカウンター電極ローラのうち任意の何れかのカウンター電極ローラ相互間の距離が、当該カウンター電極ローラの周面長の整数倍と異なることを特徴とする改質装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか１つに記載の改質装置において、
前記プラズマによって改質された前記被加工面に、改質によって可能となった加工を施す加工手段を有することを特徴とする改質装置。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか１つに記載の改質装置を有し、画像形成装置に着脱可能であり、同画像形成装置において画像形成済みの前記被加工物の後処理を行う後処理装置であって、前記改質装置において前記画像形成済みの前記被加工物の被加工面を改質する後処理装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか１つに記載の改質装置を有し、画像形成済みの前記被加工物の被加工面を同改質装置において改質する画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−５９６３９（Ｐ２０１１−５９６３９Ａ）
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１２５３１（Ｐ２００９−２１２５３１）
【出願日】平成２１年９月１４日（２００９．９．１４）
【出願人】（０００２２１９３７）東北リコー株式会社 (509)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１４日（２００９．９．１４）
【出願人】（０００２２１９３７）東北リコー株式会社 (509)
【Ｆターム（参考）】
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