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であってプラズマを発生させるためのエネルギーの無駄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】シート状の被加工物Ｓ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５１と、放電電極５１によって形成されるプラズマの前記被加工面に接触する範囲及び／又は強度を制御するプラズマ制御手段９１Ａ、９１Ｂとを有する。
【解決手段】シート状の被加工物Ｓ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５１と、放電電極５１によって形成されるプラズマの前記被加工面に接触する範囲及び／又は強度を制御するプラズマ制御手段９１Ａ、９１Ｂとを有する。
【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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【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】
【０００４】
このように、プラズマを用いる技術では、省エネルギーの観点から、プラズマを発生させるエネルギーを極力小さくすることが求められるが、被加工物の大きさよりも大きな範囲にプラズマを発生させたり、被加工面の状態によって定まる必要なプラズマの強度よりも大きな強度でプラズマを発生させたりすると、エネルギーの無駄を生じてしまう。
【０００５】
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であってプラズマを発生させるためのエネルギーの無駄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】
【０００６】
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と、前記放電電極によって形成される前記プラズマの前記被加工面に接触する範囲及び／又は強度を制御するプラズマ制御手段とを有する改質装置にある。
【０００７】
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、前記プラズマ制御手段は、前記放電電極と、前記放電電極との間で前記プラズマを発生させるためのカウンター電極との少なくとも一方の一部を他方に対して変位するように駆動することで前記範囲を設定する電極間距離設定手段とを有することを特徴とする。
【０００８】
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、前記放電電極を複数備え、前記プラズマ制御手段は、前記複数の放電電極のうちの少なくとも１つが前記プラズマを発生するように当該放電電極を駆動することで前記範囲及び／又は前記強度を設定する放電電極駆動手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
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、前記プラズマ制御手段は、前記放電電極の駆動強度を制御することで前記強度を設定することを特徴とする。
【００１０】
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において、前記被加工物を搬送して前記放電電極に対して移動させる搬送部材を有し、前記プラズマ制御手段は、前記搬送部材が露出した範囲への前記プラズマの接触を停止することを特徴とする。
【００１１】
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７記載の発明は、請求項１ないし６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８記載の発明は、請求項１ないし６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と、前記放電電極によって形成される前記プラズマの前記被加工面に接触する範囲及び／又は強度を制御するプラズマ制御手段とを有する改質装置にあるので、プラズマを発生させるためのエネルギーの無駄を低減し、高いエネルギー効率で改質を行うことができる改質装置を提供することができる。
【００１５】
前記プラズマ制御手段は、前記放電電極と、前記放電電極との間で前記プラズマを発生させるためのカウンター電極との少なくとも一方の一部を他方に対して変位するように駆動することで前記範囲を設定する電極間距離設定手段とを有することとすれば、改質を要する範囲に対応して放電電極カウンター電極との間の距離を設定することでプラズマを発生させるためのエネルギーの無駄を低減し、高いエネルギー効率で改質を行うことができる改質装置を提供することができる。
【００１６】
前記放電電極を複数備え、前記プラズマ制御手段は、前記複数の放電電極のうちの少なくとも１つが前記プラズマを発生するように当該放電電極を駆動することで前記範囲及び／又は前記強度を設定する放電電極駆動手段とを有することとすれば、改質を要する範囲及び／又は強度で放電電極を駆動することでプラズマを発生させるためのエネルギーの無駄を低減し、高いエネルギー効率で改質を行うことができる改質装置を提供することができる。
【００１７】
前記プラズマ制御手段は、前記放電電極の駆動強度を制御することで前記強度を設定することとすれば、改質を要する強度で放電電極を駆動することでプラズマを発生させるためのエネルギーの無駄を低減し、高いエネルギー効率で改質を行うことができる改質装置を提供することができる。
【００１８】
前記被加工物を搬送して前記放電電極に対して移動させる搬送部材を有し、前記プラズマ制御手段は、前記搬送部材が露出した範囲への前記プラズマの接触を停止することとすれば、改質に寄与しないプラズマの形成を行わないことでプラズマを発生させるためのエネルギーの無駄を低減し、高いエネルギー効率で改質を行うことができるとともに搬送部材の耐久性を向上した改質装置を提供することができる。
【００１９】
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、プラズマを発生させるためのエネルギーの無駄を低減し、高いエネルギー効率で改質を行うことができ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。
【００２０】
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、プラズマを発生させるためのエネルギーの無駄を低減し、高いエネルギー効率で改質を行うことができる改質装置を備え、後処理として高いエネルギー効率で改質を行った出力物を得ることができる後処理装置を提供することができる。
【００２１】
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、プラズマを発生させるためのエネルギーの無駄を低減し、高いエネルギー効率で改質を行うことができる改質装置を備え、画像形成と併せて高いエネルギー効率で改質を行った出力物を得ることができる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】
【００２２】
【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ているカウンター電極の配設態様を示した概略平面図である。
【図３】図１に示した改質装置に備えられている電極間距離設定手段を示した概略正面図である。
【図４】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。概念図である。
【図５】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６】図５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７】図５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８】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９】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１０】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。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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に向けて中央揃えで被加工物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、改質装置１００の動作全般を制御するＣＰＵ、メモリ等を含む制御手段９１Ａ、９１Ｂ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。
【００２６】
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。
【００２７】
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搬送部材たる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。
【００２８】
図２に示すように、搬送ベルト１２は、同図において紙面に沿った上下方向であり、図１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。
【００２９】
図１に示すように、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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
改質手段５０はまた、改質装置１００において改質を行う被加工物Ｓのサイズを検知する第１の検知手段であるサイズ検知手段としてのサイズ検知センサ７１と、改質装置１００において改質を行う被加工物Ｓにたとえば後述する画像形成装置２００（図５参照）等によって画像が形成されている場合におけるこの画像の状態を検知する第２の検知手段である画像状態検知手段としての画像状態検知センサ７２とを有している。
【００３５】
放電電極ローラ５１は、互いに同一径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。図２に示すように、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。
【００３６】
図１に示すように、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平板状の絶縁体５８と、カウンター電極５２及び絶縁体５８を放電電極ローラ５１に近接あるいは放電電極ローラ５１から接離するように駆動する電極間距離設定手段としての対向電極駆動手段であるカウンター電極駆動手段８０とを有している。
【００３７】
カウンター電極５２は、アルミニウム製の平板であってアースされている。図２に示すように、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。より詳細には、カウンター電極５２は、幅方向においてＡ３縦サイズ及びＡ４横サイズよりも僅かに大きな幅を有する第１のカウンター電極部５２ａと、幅方向においてＢ５横サイズよりも僅かに大きな幅を有する第２のカウンター電極部５２ｂと、幅方向においてＡ４縦サイズよりも僅かに大きな幅を有する第３のカウンター電極部５２ｃと、幅方向においてＢ５縦サイズよりも僅かに大きな幅を有する第４のカウンター電極部５２ｄとを有している。言い換えると、カウンター電極５２は、第１のカウンター電極部５２ａと、第２のカウンター電極部５２ｂと、第３のカウンター電極部５２ｃと、第４のカウンター電極部５２ｄとに分割されている。
【００３８】
本形態では、被加工物Ｓの給送が中央揃えで行われるため、第１のカウンター電極部５２ａ、第２のカウンター電極部５２ｂ、第３のカウンター電極部５２ｃ、第４のカウンター電極部５２ｄは何れも中央揃えで配置されており、それぞれ、Ａ３縦及びＡ４横サイズ、Ｂ５横サイズ、Ａ４縦サイズ、Ｂ５縦サイズの被加工物Ｓの通過領域を含む位置に配置されている。第４のカウンター電極部５２ｄは方形の平板状であり、第３のカウンター電極部５２ｃは第４のカウンター電極部５２ｄを受け入れる方形の孔を有する平板状であり、第２のカウンター電極部５２ｂは第３のカウンター電極部５２ｃを受け入れる方形の孔を有する平板状であり、第１のカウンター電極部５２ａは第２のカウンター電極部５２ｂを受け入れる方形の孔を有する平板状である。最小サイズの第４のカウンター電極部５２ｄは、搬送ベルト１２の移動方向にてすべての放電電極ローラ５１が配設されている領域を含む。
【００３９】
図示を省略するが、絶縁体５８も、カウンター電極５２と同じように分割され、第１のカウンター電極部５２ａ、第２のカウンター電極部５２ｂ、第３のカウンター電極部５２ｃ、第４のカウンター電極部５２ｄのそれぞれと同一形状の部分を有している。絶縁体のこれら各部分はそれぞれ、形状が一致した第１のカウンター電極部５２ａ、第２のカウンター電極部５２ｂ、第３のカウンター電極部５２ｃ、第４のカウンター電極部５２ｄの何れかと一体化されている。
第４のカウンター電極部５２ｄとガラス板５７とは一体化された状態で本体９９に固定されている。
【００４０】
図３に示すように、カウンター電極駆動手段８０は、第１のカウンター電極部５２ａ、第２のカウンター電極部５２ｂ、第３のカウンター電極部５２ｃのそれぞれに一体化された絶縁体５８の下面側において、当該絶縁体５８及び当該絶縁体５８と一体化された第１のカウンター電極部５２ａ、第２のカウンター電極部５２ｂ、第３のカウンター電極部５２ｃのうちの一つを本体９９に対して揺動可能に支持した一対のアーム部材８１と、一対のアーム部材８１の一方の側面に当接した偏心カム８２と、偏心カム８２を回転駆動する、制御手段９１Ｂによって駆動が制御されるモータ８３と、一対のアーム部材８１の他方と本体９９とを連結し一方のアーム部材８１が偏心カム８２に当接した状態を維持させる引っ張りバネ８４とを有している。
【００４１】
一対のアーム部材８１、偏心カム８２、モータ８３は、第２のカウンター電極部５２ｂ、第３のカウンター電極部５２ｃ、第４のカウンター電極部５２ｄ及びこれらに一体化された絶縁体５８のそれぞれに対して備えられている。
【００４２】
このような構成のカウンター電極駆動手段８０において、制御手段９１Ｂによってモータ８３の１つに通電され当該モータ８３が回転すると、これに伴って偏心カム８２が回転し、一対のアーム部材８１が同期して回転して、当該絶縁体５８及びこれに一体化されている第１のカウンター電極部５２ａ、第２のカウンター電極部５２ｂ、第３のカウンター電極部５２ｃのうちの１つが放電電極ローラ５１に向けて、あるいは放電電極ローラ５１から離間するように、変位する。なお、カウンター電極駆動手段８０は、カウンター電極５２が本形態のように複数に分割されている場合に、そのうちの少なくとも１つを放電電極ローラ５１に対して変位するように駆動するものであって、第１のカウンター電極部５２ａ、第２のカウンター電極部５２ｂ、第３のカウンター電極部５２ｃ、第４のカウンター電極部５２ｄのすべてを放電電極ローラ５１に対して変位するように駆動するものであっても良い。
【００４３】
制御手段８１Ｂは、同図（ａ）に示すように、偏心カム８２の小径部がアーム部材８１に当接し、同図において図示していないガラス板５７にカウンター電極５２（第２のカウンター電極部５２ｂ、第３のカウンター電極部５２ｃ、第４のカウンター電極部５２ｄのうちの１つ）が当接して当該カウンター電極５２が放電電極ローラ５１に近接している状態と、同図（ｂ）に示すように、偏心カム８２の大径部がアーム部材８１に当接し、同図において図示していないガラス板５７からカウンター電極５２（第２のカウンター電極部５２ｂ、第３のカウンター電極部５２ｃ、第４のカウンター電極部５２ｄのうちの当該１つ）が離間して当該カウンター電極５２が放電電極ローラ５１から離間している状態との何れかとなるように、モータ８３を駆動する。
【００４４】
同図（ａ）に示している状態では、放電電極ローラ５１と当該カウンター電極５２（第１のカウンター電極５２ａ、第２のカウンター電極部５２ｂ、第３のカウンター電極部５２ｃのうちの１つ）との距離が、後述するようにプラズマが形成される距離となるが、同図（ｂ）に示している状態では、放電電極ローラ５１と当該カウンター電極５２（第１のカウンター電極部５２ａ、第２のカウンター電極部５２ｂ、第３のカウンター電極部５２ｃのうちの当該１つ）との距離が、後述するプラズマが形成されることはないとともに、放電電極ローラ５１から当該カウンター電極５２へ向けた放電が生じない距離となる。
【００４５】
なお、カウンター電極駆動手段８０は、第１のカウンター電極部５２ａ、第２のカウンター電極部５２ｂ、第３のカウンター電極部５２ｃのそれぞれを独立して放電電極ローラ５１に接離する方向に変位させ、第１のカウンター電極部５２ａ、第２のカウンター電極部５２ｂ、第３のカウンター電極部５２ｃが放電電極ローラ５１から離間したときに、それらの距離がかかるプラズマ及び放電を生じさせることのない距離となるものであれば、本形態の構成に限らず、どのような構成であっても良い。
【００４６】
図１に示すように、支持部材５４は、各放電電極ローラ５１に対応して、複数備えられている。各支持部材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。
【００４７】
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。
【００４８】
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、各軸受け支持部材に電気的に独立した状態で接続され、各軸受け支持部材、各軸受けを介して各放電電極ローラ５１に計最大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、各軸受け支持部材、各軸受け、各放電電極ローラ５１と同電位に保たれる。高圧電源５６は、制御手段９１Ａによって各放電電極ローラ５１に対する出力を独立して制御されるようになっている。この点については後に詳述する。
【００４９】
サイズ検知センサ７１は、給送部３０に配設され、改質装置において改質を行う被加工物Ｓのサイズを検知して制御手段９１Ａ、９１Ｂに入力する。サイズ検知センサ７１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ける搬送ベルト１２の移動方向に沿った長さ方向における被加工物Ｓのサイズ及びこれに垂直な幅方向における被加工物Ｓのサイズを検知可能である。
【００５０】
画像状態検知センサ７２は、いわゆるスキャナと同様の構成、機能を有するセンサであって、給送部３０から改質部１０に向けて給送されている被加工物Ｓの被加工面側に対向するように配設され、同被加工面に画像が形成されている場合におけるこの画像の状態、具体的にはこの画像が文字画像であるか、写真画像であるか、これらの両者であるかや、この画像の位置、面積、濃度、被加工物Ｓの面積に占める面積率を検知して制御手段９１Ａ、９１Ｂに入力する。この点、画像状態検知センサ７２は、画像種類検知手段、画像位置検知手段、画像面積検知手段、画像濃度検知手段、画像面積率検知手段として機能する。
【００５１】
このような構成の改質手段５０においては、高圧電源５６によって放電電極ローラ５１に高電圧が印加されると、カウンター電極５２のうちの第１のカウンター電極部５２ａ及び図３（ａ）に示した位置を占めているものとの間で放電が生じ、そのカウンター電極５２に向けてプラズマが形成される。
【００５２】
このようにして、図４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。
【００５３】
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。
【００５４】
高圧電源５６による各放電電極ローラ５１への印加電圧は、制御手段９１Ａによって独立して制御されるが、かかる沿面放電を生じプラズマを生じさせる場合、かかる印加電圧はこれに十分な大きさとされる。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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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、サイズ検知センサ７１を配設されたトレイ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。
【００５９】
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。
【００６０】
制御手段９１Ａ、９１Ｂは、実際には一体であるが、図示及び説明の便宜上、分けた状態で図示及び説明をしている。ただし、制御手段９１Ａ、９１Ｂは別体で構成しても良い。
制御手段９１Ａ、９１Ｂは何れも、放電電極９１によって形成されるプラズマの被加工面に接触する範囲すなわちエリア及び強度を制御するプラズマ制御手段として機能するようになっている。これは、プラズマを用いる技術では、省エネルギーの観点から、プラズマを発生させるエネルギーを極力小さくすることが求められるという観点から、被加工物Ｓの大きさよりも大きな範囲にプラズマを発生させたり、被加工面の状態によって定まる必要なプラズマの強度よりも大きな強度でプラズマを発生させたりすることを防止ないし抑制し、エネルギーの無駄を生じることを防止ないし抑制するためである。
【００６１】
そのため、プラズマ制御手段として機能する制御手段９２Ａは、サイズ検知センサ７１によって検知された被加工物Ｓの長さ方向のサイズに応じて、各放電電極ローラ５１のうちの少なくとも１つがプラズマを発生するように高圧電源５６を駆動することで、長さ方向においてプラズマが被加工面に接触する範囲を制御し、改質に必要なエネルギーを被加工面に与える。プラズマ制御手段として機能する制御手段９２Ａは、これに代えて、あるいはこれとともに、サイズ検知センサ７１によって検知された被加工物Ｓの長さ方向のサイズに応じて、各放電電極ローラ５１のうちの少なくとも１つがプラズマを発生するように高圧電源５６を駆動することで、プラズマが被加工面に接触する強度を制御し、改質に必要なエネルギーを被加工面に与えるようにしてもよい。これらの制御を行うことに関し、高圧電源５６は、複数の放電電極ローラ５１のうちの少なくとも１つがプラズマを発生するように放電電極ローラ５１を駆動することで、プラズマが、トータルで被加工面に接触する範囲及び／又は強度を設定する放電電極駆動手段として機能する。
【００６２】
さらに、プラズマ制御手段として機能する制御手段９２Ａは、高圧電源５６が放電電極駆動手段として機能するこれらの制御に代えて、あるいはこれらの制御とともに、サイズ検知センサ７１によって検知された被加工物Ｓの長さ方向のサイズに応じて、複数の放電電極ローラ５１の少なくとも１つによって形成されるプラズマの強度を変えるように高圧電源５６による放電電極ローラ５１の駆動強度を設定することで、プラズマが被加工面に接触する強度を制御し、改質に必要なエネルギーを被加工面に与えるようにしてもよい。なおこの場合は放電電極ローラ５１が改質手段５０に１つのみ備えられていても良い。またこの場合のプラズマの強度は０を含んでいてもよく、この場合には上述の制御と一部一致する。
【００６３】
プラズマ制御手段として機能する制御手段９２Ａによるこれらの制御を行う条件としては、サイズ検知センサ７１によって検知された被加工物Ｓの長さ方向のサイズに代えて、あるいはこれとともに、画像種類検知手段、画像位置検知手段、画像面積検知手段、画像濃度検知手段、画像面積率検知手段として機能する画像状態検知センサ７２によって検知される、画像種類、画像位置、画像面積、画像濃度、画像面積率の何れか１つあるいは適当な複数の組み合わせを用いても良い。たとえば、画像種類に関しては、文字画像の場合と、文字及び写真画像の場合と、写真画像の場合とでは、この順で被加工面に与えるエネルギーが増加するように放電電極ローラ５１を駆動する。また、画像面積、画像濃度に関しては、これが大きいほうが被加工面に与えるエネルギーが増加するように放電電極ローラ５１を駆動する。また画像位置に関しては、放電電極ローラ５１を駆動するタイミングの制御に用いる。
【００６４】
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、プラズマ制御手段として機能する制御手段９２Ａは、給送部３０からの被加工物Ｓの給送タイミングに合わせた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しかかる露出した範囲における搬送ベルト１２へのプラズマの接触を停止するようになっており、消費エネルギーの抑制、搬送ベルト１２の劣化抑制を成している。
【００６５】
プラズマ制御手段として機能する制御手段９１Ｂは、サイズ検知センサ７１によって検知された被加工物Ｓの幅方向のサイズに応じてカウンター電極駆動手段８０を駆動し、第１のカウンター電極部５２ａ、第２のカウンター電極部５２ｂ、第３のカウンター電極部５２ｃ、第４のカウンター電極部５２ｄのうち、かかるサイズに対応した大きさのもののみを図３（ａ）に示した状態とすることで、幅方向において被加工物Ｓが通過する、改質に必要な範囲にのみプラズマを形成するようにして、幅方向においてプラズマが被加工面に接触する範囲を制御する。たとえば、かかるサイズがＢ５縦サイズである場合には第１のカウンター電極部５２ａ、第２のカウンター電極部５２ｂ、第３のカウンター電極部５２ｃのすべてを図３（ｂ）に示した状態として第４のカウンター電極部５２ｄのみを同図（ａ）に示した状態とし、また、かかるサイズがＢ５横サイズである場合には第１のカウンター電極部５２ａのみを同図（ｂ）に示した状態として第２のカウンター電極部５２ｂ、第３のカウンター電極部５２ｃ、第４のカウンター電極部５２ｄを同図（ａ）に示した状態とし、また、かかるサイズがＡ３縦サイズあるいはＡ４横サイズである場合には第１のカウンター電極部５２ａ、第２のカウンター電極部５２ｂ、第３のカウンター電極部５２ｃ、第４のカウンター電極部５２ｄのすべてを同図（ａ）に示した状態とする。この点、第１のカウンター電極部５２ａ、第２のカウンター電極部５２ｂ、第３のカウンター電極部５２ｃ、第４のカウンター電極部５２ｄ、カウンター電極駆動手段８０も、プラズマ制御手段として機能する。このとき高圧電源５６によって供給するエネルギーも、かかる範囲に合わせて調整する。これによって、エネルギーの無駄が防止ないし抑制される。
【００６６】
ただし、画像位置検知手段として機能する画像状態検知センサ７２によって検知された画像位置が、幅方向において被加工物Ｓのサイズよりも小さい場合など、改質を行うべき被加工面の位置が幅方向において被加工物Ｓのサイズよりも小さい場合には、被加工物Ｓのサイズによれば同図（ａ）を占めるべきカウンター電極部であっても、同図（ｂ）に示す位置に変位させ、これに合わせて高圧電源５６によって供給するエネルギーを調整することにより、さらに消費エネルギーが抑制される。
【００６７】
なお、本形態では、放電電極ローラ５１が、搬送ベルト１２の移動方向にのみ複数備えられているが、放電電極ローラ５１は、これに代えて、あるいはこれとともに、幅方向において複数備えられていてもよく、この場合に、各放電電極ローラ５１によるプラズマの形成が高圧電源５６により独立して制御されるのであれば、この高圧電源５６を、上述と同様に、複数の放電電極ローラ５１のうちの少なくとも１つがプラズマを発生するように放電電極ローラ５１を駆動することで、プラズマが、トータルで被加工面に接触する範囲及び／又は強度を設定する放電電極駆動手段として機能するように構成することが可能である。
【００６８】
この場合、プラズマ制御手段として機能する制御手段９１Ａに、プラズマ制御手段として機能する制御手段９１Ｂによる上述したのと同様の制御すなわちサイズ検知センサ７１によって検知された被加工物Ｓの幅方向のサイズ、あるいは、画像状態検知センサ７２によって検知された画像位置に応じて、高圧電源５６を駆動し、幅方向に複数設けられた放電電極ローラ５１のうち、かかるサイズに対応した大きさのもののみを駆動することで、幅方向において被加工物Ｓが通過する、改質に必要な範囲にのみプラズマを形成するようにして、幅方向においてプラズマが被加工面に接触する範囲を設定する制御を行うことが可能である。さらに、幅方向に複数設けられた放電電極ローラ５１の、幅方向における各位置について、画像種類検知手段、画像位置検知手段、画像面積検知手段、画像濃度検知手段、画像面積率検知手段として機能する画像状態検知センサ７２によって検知される、画像種類、画像位置、画像面積、画像濃度、画像面積率の何れか１つあるいは適当な複数の組み合わせを用いて、各放電電極ローラ５１により被加工面に与えるエネルギーの制御を行うことや、さらに画像位置を用いて各放電電極ローラ５１を駆動するタイミングの制御を行なうことも可能である。このような制御により、消費エネルギーが抑制される。
【００６９】
操作パネルは、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の他、サイズ検知センサ７１、画像状態検知センサ７２によって検知される各種情報を入力するように構成することが可能である。この点、操作パネルは、サイズ入力手段、画像状態入力手段、画像種類入力手段、画像位置入力手段、画像面積入力手段、画像濃度入力手段、画像面積率入力手段として機能し得る。なお、操作パネルでは、これを用いて入力した各種情報と、サイズ検知センサ７１、画像状態検知センサ７２によって検知された各種情報との何れを優先して用いるかを設定可能とすることが望ましい。
【００７０】
以上のように構成された改質装置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、エネルギーの浪費を防止ないし抑制して被加工物Ｓの改質を行ものであり、また、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ことから、使用感が極めて高い。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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５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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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手段としての通信部１９２とを有している。
【００８６】
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。
【００８７】
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
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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、ＬＡＮ等の通信回線に接続可能な他、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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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６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。
【０１０４】
図７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手段としての通信部９２を備えている。また、この改質装置１００では、通信部９２において、画像形成装置２００の出力物である被加工物についてのサイズ、画像状態、画像種類、画像位置、画像面積、画像濃度、画像面積率といった、サイズ検知センサ７１、画像状態検知センサ７２によって検知される各種情報が、画像形成装置２００側から入力されるようになっている。そのため、この改質装置１００では、サイズ検知センサ７１、画像状態検知センサ７２も省略されており、また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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。また、被加工物についてのサイズ、画像状態、画像種類、画像位置、画像面積、画像濃度、画像面積率も通信部１９２から通信部９２に入力され、すでに述べたように消費エネルギーを抑制しつつ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。
【０１０７】
図８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。この場合も画像形成装置２００における画像形成に用いられる情報あるいはこの情報によって生成される情報を、被加工物についてのサイズ、画像状態、画像種類、画像位置、画像面積、画像濃度、画像面積率として改質装置１００において用いることで、すでに述べたように消費エネルギーを抑制しつつ被加工物の改質が行われる。
【０１０８】
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９に、図１又は図７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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
たとえば、図１０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。この場合、カウンター電極は被加工物の搬送方向において分割されているといえる。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。この場合、カウンター電極駆動手段は、複数のカウンター電極ローラ５２のうちの少なくとも１つを放電電極ローラ５１に対して変位する。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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のうちの第１のカウンター電極部５２ａ及び図３（ａ）に示した位置を占めているものとの間で放電が生じ、そのカウンター電極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。
【０１１６】
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４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。
【０１１７】
放電電極、カウンター電極の、幅方向での分割の態様は、被加工物の給送の態様すなわち中央揃えであるか片側揃えであるかによって適宜変更されるものである。また、放電電極、カウンター電極の分割数は、たとえばカウンター電極については上述の形態のような４つに限られず、２つ以上であればよい。
【０１１８】
放電電極、カウンター電極は、分割するのではなく、たとえば放電電極、カウンター電極を弾性変化可能な部材で構成し、弾性変形によりプラズマを形成すべき部分を対向するカウンター電極あるいは放電電極に近づけてプラズマを形成するようにしても良い。この場合、かかる弾性変形を放電電極について行う場合には、この弾性変形を行う構成は、放電電極の一部をカウンター電極に対して変位する放電電極駆動手段として機能する。また、かかる弾性変形をカウンター電極について行う場合には、この弾性変形を行う構成は、カウンター電極の少なくとも一部を放電電極に対して変位するカウンター電極駆動手段として機能する。これら「一部」には、幅方向における一部、被加工物の搬送方向における一部を含む。またこれら対向電極駆動手段、カウンター電極駆動手段は、放電電極とカウンターとの少なくとも一方の少なくとも一部を他方に対して変位するように駆動することでプラズマが被加工面に接触する範囲を設定する電極間距離設定手段として機能するものであり、両者を組み合わせて用いても良い。
【０１１９】
弾性変形可能なカウンターは、図１に示したような平板状であっても、図１０に示したようなローラ状であっても良く、前者の場合には幅方向における一部及び／又は被加工物の搬送方向における一部を弾性変形させ、後者の場合には幅方向における一部を弾性変形させる。
【０１２０】
本発明にかかる改質装置は、被加工物の種類、たとえば普通紙であるか、コート紙であるか、薄紙であるか、厚紙であるか、ＯＨＰシートであるかを検知する第３の検知手段である被加工物種検知手段を備え、これを用いて検知した被加工物種情報を用いて、プラズマ制御手段により放電電極に与えるエネルギーを調整し、被加工面に接触するプラズマの強度を制御するようにしても良い。本発明にかかる改質装置は、後処理装置に備えられている場合には、これに備えた通信手段で被加工物種情報その他上述した各種情報を入力されるようにしても良い。本発明にかかる改質装置は、画像形成装置に備えられている場合には、画像形成装置に用いられる情報を被加工物種情報その他上述した各種情報として用いるようにしても良い。本発明にかかる改質装置は、スタンドアロン型であっても通信手段を備えていてもよく、この通信手段をＰＣ、インターネット、ＬＡＮ等の通信回線に接続可能にして、かかる通信回線からかかる通信手段で被加工物種情報等の上述した各種情報を入力されるようにしても良い。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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５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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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】
【０１２５】
１２ 搬送部材
５１ 放電電極
５２、５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ カウンター電極
５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ、８０、９１Ａ、９２Ｂ プラズマ制御手段
５６ 放電電極駆動手段
６０ 加工手段
８０ 電極間距離設定手段
１００ 改質装置
１９５ 後処理装置
２００ 画像形成装置
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【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】
【０００４】
このように、プラズマを用いる技術では、省エネルギーの観点から、プラズマを発生させるエネルギーを極力小さくすることが求められるが、被加工物の大きさよりも大きな範囲にプラズマを発生させたり、被加工面の状態によって定まる必要なプラズマの強度よりも大きな強度でプラズマを発生させたりすると、エネルギーの無駄を生じてしまう。
【０００５】
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であってプラズマを発生させるためのエネルギーの無駄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】
【０００６】
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と、前記放電電極によって形成される前記プラズマの前記被加工面に接触する範囲及び／又は強度を制御するプラズマ制御手段とを有する改質装置にある。
【０００７】
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、前記プラズマ制御手段は、前記放電電極と、前記放電電極との間で前記プラズマを発生させるためのカウンター電極との少なくとも一方の一部を他方に対して変位するように駆動することで前記範囲を設定する電極間距離設定手段とを有することを特徴とする。
【０００８】
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、前記放電電極を複数備え、前記プラズマ制御手段は、前記複数の放電電極のうちの少なくとも１つが前記プラズマを発生するように当該放電電極を駆動することで前記範囲及び／又は前記強度を設定する放電電極駆動手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
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、前記プラズマ制御手段は、前記放電電極の駆動強度を制御することで前記強度を設定することを特徴とする。
【００１０】
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において、前記被加工物を搬送して前記放電電極に対して移動させる搬送部材を有し、前記プラズマ制御手段は、前記搬送部材が露出した範囲への前記プラズマの接触を停止することを特徴とする。
【００１１】
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７記載の発明は、請求項１ないし６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８記載の発明は、請求項１ないし６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と、前記放電電極によって形成される前記プラズマの前記被加工面に接触する範囲及び／又は強度を制御するプラズマ制御手段とを有する改質装置にあるので、プラズマを発生させるためのエネルギーの無駄を低減し、高いエネルギー効率で改質を行うことができる改質装置を提供することができる。
【００１５】
前記プラズマ制御手段は、前記放電電極と、前記放電電極との間で前記プラズマを発生させるためのカウンター電極との少なくとも一方の一部を他方に対して変位するように駆動することで前記範囲を設定する電極間距離設定手段とを有することとすれば、改質を要する範囲に対応して放電電極カウンター電極との間の距離を設定することでプラズマを発生させるためのエネルギーの無駄を低減し、高いエネルギー効率で改質を行うことができる改質装置を提供することができる。
【００１６】
前記放電電極を複数備え、前記プラズマ制御手段は、前記複数の放電電極のうちの少なくとも１つが前記プラズマを発生するように当該放電電極を駆動することで前記範囲及び／又は前記強度を設定する放電電極駆動手段とを有することとすれば、改質を要する範囲及び／又は強度で放電電極を駆動することでプラズマを発生させるためのエネルギーの無駄を低減し、高いエネルギー効率で改質を行うことができる改質装置を提供することができる。
【００１７】
前記プラズマ制御手段は、前記放電電極の駆動強度を制御することで前記強度を設定することとすれば、改質を要する強度で放電電極を駆動することでプラズマを発生させるためのエネルギーの無駄を低減し、高いエネルギー効率で改質を行うことができる改質装置を提供することができる。
【００１８】
前記被加工物を搬送して前記放電電極に対して移動させる搬送部材を有し、前記プラズマ制御手段は、前記搬送部材が露出した範囲への前記プラズマの接触を停止することとすれば、改質に寄与しないプラズマの形成を行わないことでプラズマを発生させるためのエネルギーの無駄を低減し、高いエネルギー効率で改質を行うことができるとともに搬送部材の耐久性を向上した改質装置を提供することができる。
【００１９】
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、プラズマを発生させるためのエネルギーの無駄を低減し、高いエネルギー効率で改質を行うことができ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。
【００２０】
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、プラズマを発生させるためのエネルギーの無駄を低減し、高いエネルギー効率で改質を行うことができる改質装置を備え、後処理として高いエネルギー効率で改質を行った出力物を得ることができる後処理装置を提供することができる。
【００２１】
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、プラズマを発生させるためのエネルギーの無駄を低減し、高いエネルギー効率で改質を行うことができる改質装置を備え、画像形成と併せて高いエネルギー効率で改質を行った出力物を得ることができる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】
【００２２】
【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ているカウンター電極の配設態様を示した概略平面図である。
【図３】図１に示した改質装置に備えられている電極間距離設定手段を示した概略正面図である。
【図４】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。概念図である。
【図５】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６】図５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７】図５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８】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９】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１０】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。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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に向けて中央揃えで被加工物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、改質装置１００の動作全般を制御するＣＰＵ、メモリ等を含む制御手段９１Ａ、９１Ｂ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。
【００２６】
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。
【００２７】
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搬送部材たる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。
【００２８】
図２に示すように、搬送ベルト１２は、同図において紙面に沿った上下方向であり、図１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。
【００２９】
図１に示すように、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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
改質手段５０はまた、改質装置１００において改質を行う被加工物Ｓのサイズを検知する第１の検知手段であるサイズ検知手段としてのサイズ検知センサ７１と、改質装置１００において改質を行う被加工物Ｓにたとえば後述する画像形成装置２００（図５参照）等によって画像が形成されている場合におけるこの画像の状態を検知する第２の検知手段である画像状態検知手段としての画像状態検知センサ７２とを有している。
【００３５】
放電電極ローラ５１は、互いに同一径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。図２に示すように、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。
【００３６】
図１に示すように、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平板状の絶縁体５８と、カウンター電極５２及び絶縁体５８を放電電極ローラ５１に近接あるいは放電電極ローラ５１から接離するように駆動する電極間距離設定手段としての対向電極駆動手段であるカウンター電極駆動手段８０とを有している。
【００３７】
カウンター電極５２は、アルミニウム製の平板であってアースされている。図２に示すように、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。より詳細には、カウンター電極５２は、幅方向においてＡ３縦サイズ及びＡ４横サイズよりも僅かに大きな幅を有する第１のカウンター電極部５２ａと、幅方向においてＢ５横サイズよりも僅かに大きな幅を有する第２のカウンター電極部５２ｂと、幅方向においてＡ４縦サイズよりも僅かに大きな幅を有する第３のカウンター電極部５２ｃと、幅方向においてＢ５縦サイズよりも僅かに大きな幅を有する第４のカウンター電極部５２ｄとを有している。言い換えると、カウンター電極５２は、第１のカウンター電極部５２ａと、第２のカウンター電極部５２ｂと、第３のカウンター電極部５２ｃと、第４のカウンター電極部５２ｄとに分割されている。
【００３８】
本形態では、被加工物Ｓの給送が中央揃えで行われるため、第１のカウンター電極部５２ａ、第２のカウンター電極部５２ｂ、第３のカウンター電極部５２ｃ、第４のカウンター電極部５２ｄは何れも中央揃えで配置されており、それぞれ、Ａ３縦及びＡ４横サイズ、Ｂ５横サイズ、Ａ４縦サイズ、Ｂ５縦サイズの被加工物Ｓの通過領域を含む位置に配置されている。第４のカウンター電極部５２ｄは方形の平板状であり、第３のカウンター電極部５２ｃは第４のカウンター電極部５２ｄを受け入れる方形の孔を有する平板状であり、第２のカウンター電極部５２ｂは第３のカウンター電極部５２ｃを受け入れる方形の孔を有する平板状であり、第１のカウンター電極部５２ａは第２のカウンター電極部５２ｂを受け入れる方形の孔を有する平板状である。最小サイズの第４のカウンター電極部５２ｄは、搬送ベルト１２の移動方向にてすべての放電電極ローラ５１が配設されている領域を含む。
【００３９】
図示を省略するが、絶縁体５８も、カウンター電極５２と同じように分割され、第１のカウンター電極部５２ａ、第２のカウンター電極部５２ｂ、第３のカウンター電極部５２ｃ、第４のカウンター電極部５２ｄのそれぞれと同一形状の部分を有している。絶縁体のこれら各部分はそれぞれ、形状が一致した第１のカウンター電極部５２ａ、第２のカウンター電極部５２ｂ、第３のカウンター電極部５２ｃ、第４のカウンター電極部５２ｄの何れかと一体化されている。
第４のカウンター電極部５２ｄとガラス板５７とは一体化された状態で本体９９に固定されている。
【００４０】
図３に示すように、カウンター電極駆動手段８０は、第１のカウンター電極部５２ａ、第２のカウンター電極部５２ｂ、第３のカウンター電極部５２ｃのそれぞれに一体化された絶縁体５８の下面側において、当該絶縁体５８及び当該絶縁体５８と一体化された第１のカウンター電極部５２ａ、第２のカウンター電極部５２ｂ、第３のカウンター電極部５２ｃのうちの一つを本体９９に対して揺動可能に支持した一対のアーム部材８１と、一対のアーム部材８１の一方の側面に当接した偏心カム８２と、偏心カム８２を回転駆動する、制御手段９１Ｂによって駆動が制御されるモータ８３と、一対のアーム部材８１の他方と本体９９とを連結し一方のアーム部材８１が偏心カム８２に当接した状態を維持させる引っ張りバネ８４とを有している。
【００４１】
一対のアーム部材８１、偏心カム８２、モータ８３は、第２のカウンター電極部５２ｂ、第３のカウンター電極部５２ｃ、第４のカウンター電極部５２ｄ及びこれらに一体化された絶縁体５８のそれぞれに対して備えられている。
【００４２】
このような構成のカウンター電極駆動手段８０において、制御手段９１Ｂによってモータ８３の１つに通電され当該モータ８３が回転すると、これに伴って偏心カム８２が回転し、一対のアーム部材８１が同期して回転して、当該絶縁体５８及びこれに一体化されている第１のカウンター電極部５２ａ、第２のカウンター電極部５２ｂ、第３のカウンター電極部５２ｃのうちの１つが放電電極ローラ５１に向けて、あるいは放電電極ローラ５１から離間するように、変位する。なお、カウンター電極駆動手段８０は、カウンター電極５２が本形態のように複数に分割されている場合に、そのうちの少なくとも１つを放電電極ローラ５１に対して変位するように駆動するものであって、第１のカウンター電極部５２ａ、第２のカウンター電極部５２ｂ、第３のカウンター電極部５２ｃ、第４のカウンター電極部５２ｄのすべてを放電電極ローラ５１に対して変位するように駆動するものであっても良い。
【００４３】
制御手段８１Ｂは、同図（ａ）に示すように、偏心カム８２の小径部がアーム部材８１に当接し、同図において図示していないガラス板５７にカウンター電極５２（第２のカウンター電極部５２ｂ、第３のカウンター電極部５２ｃ、第４のカウンター電極部５２ｄのうちの１つ）が当接して当該カウンター電極５２が放電電極ローラ５１に近接している状態と、同図（ｂ）に示すように、偏心カム８２の大径部がアーム部材８１に当接し、同図において図示していないガラス板５７からカウンター電極５２（第２のカウンター電極部５２ｂ、第３のカウンター電極部５２ｃ、第４のカウンター電極部５２ｄのうちの当該１つ）が離間して当該カウンター電極５２が放電電極ローラ５１から離間している状態との何れかとなるように、モータ８３を駆動する。
【００４４】
同図（ａ）に示している状態では、放電電極ローラ５１と当該カウンター電極５２（第１のカウンター電極５２ａ、第２のカウンター電極部５２ｂ、第３のカウンター電極部５２ｃのうちの１つ）との距離が、後述するようにプラズマが形成される距離となるが、同図（ｂ）に示している状態では、放電電極ローラ５１と当該カウンター電極５２（第１のカウンター電極部５２ａ、第２のカウンター電極部５２ｂ、第３のカウンター電極部５２ｃのうちの当該１つ）との距離が、後述するプラズマが形成されることはないとともに、放電電極ローラ５１から当該カウンター電極５２へ向けた放電が生じない距離となる。
【００４５】
なお、カウンター電極駆動手段８０は、第１のカウンター電極部５２ａ、第２のカウンター電極部５２ｂ、第３のカウンター電極部５２ｃのそれぞれを独立して放電電極ローラ５１に接離する方向に変位させ、第１のカウンター電極部５２ａ、第２のカウンター電極部５２ｂ、第３のカウンター電極部５２ｃが放電電極ローラ５１から離間したときに、それらの距離がかかるプラズマ及び放電を生じさせることのない距離となるものであれば、本形態の構成に限らず、どのような構成であっても良い。
【００４６】
図１に示すように、支持部材５４は、各放電電極ローラ５１に対応して、複数備えられている。各支持部材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。
【００４７】
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。
【００４８】
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、各軸受け支持部材に電気的に独立した状態で接続され、各軸受け支持部材、各軸受けを介して各放電電極ローラ５１に計最大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、各軸受け支持部材、各軸受け、各放電電極ローラ５１と同電位に保たれる。高圧電源５６は、制御手段９１Ａによって各放電電極ローラ５１に対する出力を独立して制御されるようになっている。この点については後に詳述する。
【００４９】
サイズ検知センサ７１は、給送部３０に配設され、改質装置において改質を行う被加工物Ｓのサイズを検知して制御手段９１Ａ、９１Ｂに入力する。サイズ検知センサ７１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ける搬送ベルト１２の移動方向に沿った長さ方向における被加工物Ｓのサイズ及びこれに垂直な幅方向における被加工物Ｓのサイズを検知可能である。
【００５０】
画像状態検知センサ７２は、いわゆるスキャナと同様の構成、機能を有するセンサであって、給送部３０から改質部１０に向けて給送されている被加工物Ｓの被加工面側に対向するように配設され、同被加工面に画像が形成されている場合におけるこの画像の状態、具体的にはこの画像が文字画像であるか、写真画像であるか、これらの両者であるかや、この画像の位置、面積、濃度、被加工物Ｓの面積に占める面積率を検知して制御手段９１Ａ、９１Ｂに入力する。この点、画像状態検知センサ７２は、画像種類検知手段、画像位置検知手段、画像面積検知手段、画像濃度検知手段、画像面積率検知手段として機能する。
【００５１】
このような構成の改質手段５０においては、高圧電源５６によって放電電極ローラ５１に高電圧が印加されると、カウンター電極５２のうちの第１のカウンター電極部５２ａ及び図３（ａ）に示した位置を占めているものとの間で放電が生じ、そのカウンター電極５２に向けてプラズマが形成される。
【００５２】
このようにして、図４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。
【００５３】
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。
【００５４】
高圧電源５６による各放電電極ローラ５１への印加電圧は、制御手段９１Ａによって独立して制御されるが、かかる沿面放電を生じプラズマを生じさせる場合、かかる印加電圧はこれに十分な大きさとされる。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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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、サイズ検知センサ７１を配設されたトレイ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。
【００５９】
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。
【００６０】
制御手段９１Ａ、９１Ｂは、実際には一体であるが、図示及び説明の便宜上、分けた状態で図示及び説明をしている。ただし、制御手段９１Ａ、９１Ｂは別体で構成しても良い。
制御手段９１Ａ、９１Ｂは何れも、放電電極９１によって形成されるプラズマの被加工面に接触する範囲すなわちエリア及び強度を制御するプラズマ制御手段として機能するようになっている。これは、プラズマを用いる技術では、省エネルギーの観点から、プラズマを発生させるエネルギーを極力小さくすることが求められるという観点から、被加工物Ｓの大きさよりも大きな範囲にプラズマを発生させたり、被加工面の状態によって定まる必要なプラズマの強度よりも大きな強度でプラズマを発生させたりすることを防止ないし抑制し、エネルギーの無駄を生じることを防止ないし抑制するためである。
【００６１】
そのため、プラズマ制御手段として機能する制御手段９２Ａは、サイズ検知センサ７１によって検知された被加工物Ｓの長さ方向のサイズに応じて、各放電電極ローラ５１のうちの少なくとも１つがプラズマを発生するように高圧電源５６を駆動することで、長さ方向においてプラズマが被加工面に接触する範囲を制御し、改質に必要なエネルギーを被加工面に与える。プラズマ制御手段として機能する制御手段９２Ａは、これに代えて、あるいはこれとともに、サイズ検知センサ７１によって検知された被加工物Ｓの長さ方向のサイズに応じて、各放電電極ローラ５１のうちの少なくとも１つがプラズマを発生するように高圧電源５６を駆動することで、プラズマが被加工面に接触する強度を制御し、改質に必要なエネルギーを被加工面に与えるようにしてもよい。これらの制御を行うことに関し、高圧電源５６は、複数の放電電極ローラ５１のうちの少なくとも１つがプラズマを発生するように放電電極ローラ５１を駆動することで、プラズマが、トータルで被加工面に接触する範囲及び／又は強度を設定する放電電極駆動手段として機能する。
【００６２】
さらに、プラズマ制御手段として機能する制御手段９２Ａは、高圧電源５６が放電電極駆動手段として機能するこれらの制御に代えて、あるいはこれらの制御とともに、サイズ検知センサ７１によって検知された被加工物Ｓの長さ方向のサイズに応じて、複数の放電電極ローラ５１の少なくとも１つによって形成されるプラズマの強度を変えるように高圧電源５６による放電電極ローラ５１の駆動強度を設定することで、プラズマが被加工面に接触する強度を制御し、改質に必要なエネルギーを被加工面に与えるようにしてもよい。なおこの場合は放電電極ローラ５１が改質手段５０に１つのみ備えられていても良い。またこの場合のプラズマの強度は０を含んでいてもよく、この場合には上述の制御と一部一致する。
【００６３】
プラズマ制御手段として機能する制御手段９２Ａによるこれらの制御を行う条件としては、サイズ検知センサ７１によって検知された被加工物Ｓの長さ方向のサイズに代えて、あるいはこれとともに、画像種類検知手段、画像位置検知手段、画像面積検知手段、画像濃度検知手段、画像面積率検知手段として機能する画像状態検知センサ７２によって検知される、画像種類、画像位置、画像面積、画像濃度、画像面積率の何れか１つあるいは適当な複数の組み合わせを用いても良い。たとえば、画像種類に関しては、文字画像の場合と、文字及び写真画像の場合と、写真画像の場合とでは、この順で被加工面に与えるエネルギーが増加するように放電電極ローラ５１を駆動する。また、画像面積、画像濃度に関しては、これが大きいほうが被加工面に与えるエネルギーが増加するように放電電極ローラ５１を駆動する。また画像位置に関しては、放電電極ローラ５１を駆動するタイミングの制御に用いる。
【００６４】
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、プラズマ制御手段として機能する制御手段９２Ａは、給送部３０からの被加工物Ｓの給送タイミングに合わせた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しかかる露出した範囲における搬送ベルト１２へのプラズマの接触を停止するようになっており、消費エネルギーの抑制、搬送ベルト１２の劣化抑制を成している。
【００６５】
プラズマ制御手段として機能する制御手段９１Ｂは、サイズ検知センサ７１によって検知された被加工物Ｓの幅方向のサイズに応じてカウンター電極駆動手段８０を駆動し、第１のカウンター電極部５２ａ、第２のカウンター電極部５２ｂ、第３のカウンター電極部５２ｃ、第４のカウンター電極部５２ｄのうち、かかるサイズに対応した大きさのもののみを図３（ａ）に示した状態とすることで、幅方向において被加工物Ｓが通過する、改質に必要な範囲にのみプラズマを形成するようにして、幅方向においてプラズマが被加工面に接触する範囲を制御する。たとえば、かかるサイズがＢ５縦サイズである場合には第１のカウンター電極部５２ａ、第２のカウンター電極部５２ｂ、第３のカウンター電極部５２ｃのすべてを図３（ｂ）に示した状態として第４のカウンター電極部５２ｄのみを同図（ａ）に示した状態とし、また、かかるサイズがＢ５横サイズである場合には第１のカウンター電極部５２ａのみを同図（ｂ）に示した状態として第２のカウンター電極部５２ｂ、第３のカウンター電極部５２ｃ、第４のカウンター電極部５２ｄを同図（ａ）に示した状態とし、また、かかるサイズがＡ３縦サイズあるいはＡ４横サイズである場合には第１のカウンター電極部５２ａ、第２のカウンター電極部５２ｂ、第３のカウンター電極部５２ｃ、第４のカウンター電極部５２ｄのすべてを同図（ａ）に示した状態とする。この点、第１のカウンター電極部５２ａ、第２のカウンター電極部５２ｂ、第３のカウンター電極部５２ｃ、第４のカウンター電極部５２ｄ、カウンター電極駆動手段８０も、プラズマ制御手段として機能する。このとき高圧電源５６によって供給するエネルギーも、かかる範囲に合わせて調整する。これによって、エネルギーの無駄が防止ないし抑制される。
【００６６】
ただし、画像位置検知手段として機能する画像状態検知センサ７２によって検知された画像位置が、幅方向において被加工物Ｓのサイズよりも小さい場合など、改質を行うべき被加工面の位置が幅方向において被加工物Ｓのサイズよりも小さい場合には、被加工物Ｓのサイズによれば同図（ａ）を占めるべきカウンター電極部であっても、同図（ｂ）に示す位置に変位させ、これに合わせて高圧電源５６によって供給するエネルギーを調整することにより、さらに消費エネルギーが抑制される。
【００６７】
なお、本形態では、放電電極ローラ５１が、搬送ベルト１２の移動方向にのみ複数備えられているが、放電電極ローラ５１は、これに代えて、あるいはこれとともに、幅方向において複数備えられていてもよく、この場合に、各放電電極ローラ５１によるプラズマの形成が高圧電源５６により独立して制御されるのであれば、この高圧電源５６を、上述と同様に、複数の放電電極ローラ５１のうちの少なくとも１つがプラズマを発生するように放電電極ローラ５１を駆動することで、プラズマが、トータルで被加工面に接触する範囲及び／又は強度を設定する放電電極駆動手段として機能するように構成することが可能である。
【００６８】
この場合、プラズマ制御手段として機能する制御手段９１Ａに、プラズマ制御手段として機能する制御手段９１Ｂによる上述したのと同様の制御すなわちサイズ検知センサ７１によって検知された被加工物Ｓの幅方向のサイズ、あるいは、画像状態検知センサ７２によって検知された画像位置に応じて、高圧電源５６を駆動し、幅方向に複数設けられた放電電極ローラ５１のうち、かかるサイズに対応した大きさのもののみを駆動することで、幅方向において被加工物Ｓが通過する、改質に必要な範囲にのみプラズマを形成するようにして、幅方向においてプラズマが被加工面に接触する範囲を設定する制御を行うことが可能である。さらに、幅方向に複数設けられた放電電極ローラ５１の、幅方向における各位置について、画像種類検知手段、画像位置検知手段、画像面積検知手段、画像濃度検知手段、画像面積率検知手段として機能する画像状態検知センサ７２によって検知される、画像種類、画像位置、画像面積、画像濃度、画像面積率の何れか１つあるいは適当な複数の組み合わせを用いて、各放電電極ローラ５１により被加工面に与えるエネルギーの制御を行うことや、さらに画像位置を用いて各放電電極ローラ５１を駆動するタイミングの制御を行なうことも可能である。このような制御により、消費エネルギーが抑制される。
【００６９】
操作パネルは、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の他、サイズ検知センサ７１、画像状態検知センサ７２によって検知される各種情報を入力するように構成することが可能である。この点、操作パネルは、サイズ入力手段、画像状態入力手段、画像種類入力手段、画像位置入力手段、画像面積入力手段、画像濃度入力手段、画像面積率入力手段として機能し得る。なお、操作パネルでは、これを用いて入力した各種情報と、サイズ検知センサ７１、画像状態検知センサ７２によって検知された各種情報との何れを優先して用いるかを設定可能とすることが望ましい。
【００７０】
以上のように構成された改質装置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、エネルギーの浪費を防止ないし抑制して被加工物Ｓの改質を行ものであり、また、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ことから、使用感が極めて高い。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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５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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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手段としての通信部１９２とを有している。
【００８６】
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。
【００８７】
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
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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、ＬＡＮ等の通信回線に接続可能な他、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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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６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。
【０１０４】
図７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手段としての通信部９２を備えている。また、この改質装置１００では、通信部９２において、画像形成装置２００の出力物である被加工物についてのサイズ、画像状態、画像種類、画像位置、画像面積、画像濃度、画像面積率といった、サイズ検知センサ７１、画像状態検知センサ７２によって検知される各種情報が、画像形成装置２００側から入力されるようになっている。そのため、この改質装置１００では、サイズ検知センサ７１、画像状態検知センサ７２も省略されており、また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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。また、被加工物についてのサイズ、画像状態、画像種類、画像位置、画像面積、画像濃度、画像面積率も通信部１９２から通信部９２に入力され、すでに述べたように消費エネルギーを抑制しつつ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。
【０１０７】
図８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。この場合も画像形成装置２００における画像形成に用いられる情報あるいはこの情報によって生成される情報を、被加工物についてのサイズ、画像状態、画像種類、画像位置、画像面積、画像濃度、画像面積率として改質装置１００において用いることで、すでに述べたように消費エネルギーを抑制しつつ被加工物の改質が行われる。
【０１０８】
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９に、図１又は図７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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
たとえば、図１０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。この場合、カウンター電極は被加工物の搬送方向において分割されているといえる。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。この場合、カウンター電極駆動手段は、複数のカウンター電極ローラ５２のうちの少なくとも１つを放電電極ローラ５１に対して変位する。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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のうちの第１のカウンター電極部５２ａ及び図３（ａ）に示した位置を占めているものとの間で放電が生じ、そのカウンター電極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。
【０１１６】
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４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。
【０１１７】
放電電極、カウンター電極の、幅方向での分割の態様は、被加工物の給送の態様すなわち中央揃えであるか片側揃えであるかによって適宜変更されるものである。また、放電電極、カウンター電極の分割数は、たとえばカウンター電極については上述の形態のような４つに限られず、２つ以上であればよい。
【０１１８】
放電電極、カウンター電極は、分割するのではなく、たとえば放電電極、カウンター電極を弾性変化可能な部材で構成し、弾性変形によりプラズマを形成すべき部分を対向するカウンター電極あるいは放電電極に近づけてプラズマを形成するようにしても良い。この場合、かかる弾性変形を放電電極について行う場合には、この弾性変形を行う構成は、放電電極の一部をカウンター電極に対して変位する放電電極駆動手段として機能する。また、かかる弾性変形をカウンター電極について行う場合には、この弾性変形を行う構成は、カウンター電極の少なくとも一部を放電電極に対して変位するカウンター電極駆動手段として機能する。これら「一部」には、幅方向における一部、被加工物の搬送方向における一部を含む。またこれら対向電極駆動手段、カウンター電極駆動手段は、放電電極とカウンターとの少なくとも一方の少なくとも一部を他方に対して変位するように駆動することでプラズマが被加工面に接触する範囲を設定する電極間距離設定手段として機能するものであり、両者を組み合わせて用いても良い。
【０１１９】
弾性変形可能なカウンターは、図１に示したような平板状であっても、図１０に示したようなローラ状であっても良く、前者の場合には幅方向における一部及び／又は被加工物の搬送方向における一部を弾性変形させ、後者の場合には幅方向における一部を弾性変形させる。
【０１２０】
本発明にかかる改質装置は、被加工物の種類、たとえば普通紙であるか、コート紙であるか、薄紙であるか、厚紙であるか、ＯＨＰシートであるかを検知する第３の検知手段である被加工物種検知手段を備え、これを用いて検知した被加工物種情報を用いて、プラズマ制御手段により放電電極に与えるエネルギーを調整し、被加工面に接触するプラズマの強度を制御するようにしても良い。本発明にかかる改質装置は、後処理装置に備えられている場合には、これに備えた通信手段で被加工物種情報その他上述した各種情報を入力されるようにしても良い。本発明にかかる改質装置は、画像形成装置に備えられている場合には、画像形成装置に用いられる情報を被加工物種情報その他上述した各種情報として用いるようにしても良い。本発明にかかる改質装置は、スタンドアロン型であっても通信手段を備えていてもよく、この通信手段をＰＣ、インターネット、ＬＡＮ等の通信回線に接続可能にして、かかる通信回線からかかる通信手段で被加工物種情報等の上述した各種情報を入力されるようにしても良い。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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５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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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】
【０１２５】
１２ 搬送部材
５１ 放電電極
５２、５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ カウンター電極
５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ、８０、９１Ａ、９２Ｂ プラズマ制御手段
５６ 放電電極駆動手段
６０ 加工手段
８０ 電極間距離設定手段
１００ 改質装置
１９５ 後処理装置
２００ 画像形成装置
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と、
前記放電電極によって形成される前記プラズマの前記被加工面に接触する範囲及び／又は強度を制御するプラズマ制御手段とを有する改質装置。
【請求項２】
請求項１記載の改質装置において、
前記プラズマ制御手段は、前記放電電極と、前記放電電極との間で前記プラズマを発生させるためのカウンター電極との少なくとも一方の一部を他方に対して変位するように駆動することで前記範囲を設定する電極間距離設定手段とを有する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、
前記放電電極を複数備え、
前記プラズマ制御手段は、前記複数の放電電極のうちの少なくとも１つが前記プラズマを発生するように当該放電電極を駆動することで前記範囲及び／又は前記強度を設定する放電電極駆動手段とを有す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、
前記プラズマ制御手段は、前記放電電極の駆動強度を制御することで前記強度を設定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において、
前記被加工物を搬送して前記放電電極に対して移動させる搬送部材を有し、
前記プラズマ制御手段は、前記搬送部材が露出した範囲への前記プラズマの接触を停止することを特徴とする改質装置。
【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７】
請求項１ないし６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８】
請求項１ないし６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と、
前記放電電極によって形成される前記プラズマの前記被加工面に接触する範囲及び／又は強度を制御するプラズマ制御手段とを有する改質装置。
【請求項２】
請求項１記載の改質装置において、
前記プラズマ制御手段は、前記放電電極と、前記放電電極との間で前記プラズマを発生させるためのカウンター電極との少なくとも一方の一部を他方に対して変位するように駆動することで前記範囲を設定する電極間距離設定手段とを有する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、
前記放電電極を複数備え、
前記プラズマ制御手段は、前記複数の放電電極のうちの少なくとも１つが前記プラズマを発生するように当該放電電極を駆動することで前記範囲及び／又は前記強度を設定する放電電極駆動手段とを有す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、
前記プラズマ制御手段は、前記放電電極の駆動強度を制御することで前記強度を設定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において、
前記被加工物を搬送して前記放電電極に対して移動させる搬送部材を有し、
前記プラズマ制御手段は、前記搬送部材が露出した範囲への前記プラズマの接触を停止することを特徴とする改質装置。
【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７】
請求項１ないし６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８】
請求項１ないし６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２０１１−６０７３７（Ｐ２０１１−６０７３７Ａ）
【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２００９−２１２５２８（Ｐ２００９−２１２５２８）
【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)
【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)
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