喷墨记录装置的制作方法

文档序号:18947529发布日期:2019-10-23 01:45阅读:134来源:国知局
喷墨记录装置的制作方法

本发明涉及喷墨记录装置。



背景技术:

以往,关于绝缘性高的树脂膜、合成纸等片材状记录材料(以下总称为“记录材料”),由于其制造工序、电晕处理等表面处理工序、搬送工序等中的摩擦带电、剥离放电、电晕放电而在记录材料上带电的电荷不会衰减,而残留于表面。这些带电电荷在记录材料表面并非均匀地分布而局部地带电为正负两极性的电荷等成为不均匀的状态的情形较多。可知在向这样的绝缘性高的记录材料进行喷墨(ij)印刷时,由于记录材料的带电而产生如下的图像噪声。

在记录材料等带电时,由于在该带电电荷与喷墨头之间形成的电场,墨液滴的飞翔特性受到影响。由此,产生飞翔速度、飞翔方向变化而墨液滴滴落到记录材料的未预期的部位等问题。特别是在液滴尺寸小的情况下,空气阻力所致的减速大,所以易于受到电场的影响,发生如下等问题:成为雾的墨液滴(副液滴(sub-droplet))由于电场而返回到喷墨头侧而附着、或者墨液滴附着于记录材料的未预期的部位而成为浮渣。从目标的滴落位置偏移的副液滴还被称为附属物(satellite)。

图1a和图1b示出喷墨方式的图像形成处理中的记录材料的带电和图像噪声的关系。图1a是从喷墨头射出的飞翔中的墨液滴受到的影响的例子,图1b是滴落后的墨液滴的例子。

图1a示出从喷墨头10射出的墨液滴由体积大的主液滴11和在主液滴11的形成过程中产生的副液滴11a(雾)构成的情况。在图1a中着眼于空气阻力大的副液滴11a,考虑副液滴11a带有正电荷的情况。记录材料20比较均匀地带正电,在图1a中形成有垂直方向电场的场所中,副液滴11a受到朝向与飞翔方向相反方向的喷墨头10的静电力(在图1a中是中央部)。

另外,在由于记录材料20的带电不均而形成有水平方向电场的场所(在图1a中是左侧以及右侧)中,在副液滴12a接近记录材料20表面时受到横向的静电力。由于这样的静电力而墨液滴的速度、方向发生了变化的结果,副液滴12a滴落到与本来预期的位置不同的位置,成为图像噪声。另外,在副液滴11a由于静电力而附着到喷墨头10时,引起喷墨头10的污染,特别是在副液滴11a附着到喷嘴附近时引起射出倾斜等不良现象。

而且,可知记录材料20等带电电荷还影响刚刚滴落之后的墨液滴。例如,如图1b所示,由于因记录材料20的带电不均引起的面方向的电场,在滴落的墨液滴13中产生静电感应,静电力作用于电场方向,所以还产生点形状散乱的问题。点形状的散乱(变形)的大小受到面方向电场通过静电感应的电荷伴随点变形进行移动而被抵消多少的影响。因此,为了抑制点形状的散乱,还需要减小记录材料20的电荷密度的不均。特别是在记录材料薄的情况下,有带电电荷的记录材料表面与记录材料背面侧的电极之间的静电电容大,所以即使在带电电位比较小的情况下,电荷密度有时也大,为了抑制点形状的散乱,重要的是降低电荷密度不均。

关于对记录材料进行除电的除电装置,已知具有多个除电部的以下那样的装置。在专利文献1中公开了一种喷墨记录装置,从喷墨头向绝缘性的记录介质吐出液滴来记录,该喷墨记录装置具有:中和单元,对记录介质的带电进行中和;检测部,检测记录介质的带电状态;控制单元,根据检测结果来控制中和单元产生的离子的量;以及导电性部件,与记录介质接触并被接地连接。

另外,在专利文献2中公开了一种记录装置,通过向记录介质的记录面吐出墨滴而进行记录,其中,在搬送记录介质的搬送路径中与记录面抵接的从动辊的材料是相比于构成记录面的部件的材料,在带电列中位于与伴随墨滴的吐出而产生的雾所带电的极性相反的极性侧的材料。

现有技术文献

专利文献1:日本特开2017-119407号公报

专利文献2:日本特开2016-010865号公报



技术实现要素:

在专利文献1中,作为对带电进行中和的单元而公开了离子发生器,但在专利文献1记载的技术中,由于膜的带电不均部的封闭的电力线,静电力不作用于在离子发生器中生成的电荷,与带电不均对应的电荷供给变得困难(无法充分地消除带电不均)。

另外,在专利文献2记载的技术中,通过摩擦带电而使膜带电,所以均匀地带电、带电量的控制变得困难。

关于这样的记录材料表面的带电不均(带电电位不均、电荷密度不均),为了维持画质,在电子照相方式等的其它图像形成处理中最好也没有。

本发明是考虑上述状况而完成的,其目的在于去除对画质造成影响的记录材料表面的带电不均,抑制不需要的电场的影响。

本发明的一个方式的喷墨记录装置具有:带电调整装置,调整所搬送的记录材料的带电;以及图像形成部,通过喷墨方式向带电调整后的所述记录材料形成图像。所述带电调整装置具备:搬送部件,搬送记录材料;第1带电调整部,被配置成与所搬送的记录材料对置,供给一个极性的电荷;第2带电调整部,在搬送方向上在该第1带电调整部的下游侧被配置成与所述记录材料对置,供给极性与第1带电调整部供给的电荷相反的电荷;第1直流电源部,对第1带电调整部供给直流电源;以及第2直流电源部,对第2带电调整部供给极性与第1直流电源部相反的直流电源。

根据本发明的至少一个方式,不仅能够减小由记录材料的电荷密度不均所引起的表面的带电电位不均,而且还能够减小电荷密度不均。由此,在使颜料附着于记录材料的图像形成处理中,能够抑制由带电不均所致的不需要的电场的影响。

上述以外的课题、结构以及效果通过以下的实施方式的说明将变得更加明确。

附图说明

图1a和图1b是示出在喷墨方式的图像形成处理中记录材料的带电和图像噪声的关系的说明图。

图2是示出具备本发明的第1实施方式所涉及的带电调整装置的喷墨记录装置的结构的一个例子的说明图。

图3是示出本发明的第1实施方式所涉及的图2的喷墨记录装置的控制系统的一个例子的框图。

图4是示出本发明的第1实施方式所涉及的带电调整装置的各部中的每个位置的带电电荷以及带电电位的一个例子的曲线图。

图5是示出本发明的第2实施方式所涉及的带电调整装置的一个例子的说明图。

图6是示出本发明的第2实施方式所涉及的具备图5的带电调整装置的喷墨记录装置的结构的一个例子的说明图。

图7是示出本发明的第2实施方式所涉及的带电调整装置的各部中的每个位置的带电电荷以及带电电位的一个例子的曲线图。

图8是关于本发明的第1实施方式所涉及的各引导部件的表面的静电电容的说明图。

图9是示出一般的带电调整装置的一个例子的说明图。

图10是示出本发明的第2实施方式所涉及的计算针对引导部件与记录材料之间的空隙距离的空隙电位差而得到的结果的曲线图。

图11是示出本发明的第3实施方式所涉及的带电调整装置的一个例子的说明图。

图12是示出本发明的第4实施方式所涉及的带电调整装置的一个例子的说明图。

图13是示出本发明的第5实施方式所涉及的带电调整装置的一个例子的说明图。

图14是示出实施例1~5和比较例1~2各自的测定结果的表。

(符号说明)

20:记录材料;27:第1带电调整部;28:第2带电调整部;30、30a、30b、30c、30d:带电调整装置;120:第1引导部件;121:金属辊;130:中间引导部件;131:第3直流电源部;140:第2引导部件;141:金属辊;142:绝缘层;160:导向部件;160:第1导向部;161:第2导向部;200、200a:喷墨记录装置;271:第1直流电源部;281:第2直流电源部。

具体实施方式

以下,参照附图,说明用于实施本发明的方式(以下记述为“实施方式”)的例子。在本说明书以及附图中对具有实质上相同的功能或者结构的构成要素,附加同一符号而省略重复的说明。

<第1实施方式>

[带电调整装置以及喷墨记录装置的结构]

首先,说明本发明的第1实施方式所涉及的带电调整装置和具备该带电调整装置的喷墨记录装置的结构例。

图2是示出具备第1实施方式所涉及的带电调整装置30的喷墨记录装置200的结构的一个例子的说明图。图2所示的喷墨记录装置200是应用本发明的图像形成装置的一个例子。

如图2所示,喷墨记录装置200具备卷绕有记录材料20的送出转辊110、带电调整装置30、包括与基本颜色分别对应的4个头单元24的图像形成部35、卷绕图像形成后的记录材料20的卷绕转辊150。另外,喷墨记录装置200具有将从送出转辊110送出的记录材料20经由带电调整装置30以及图像形成部35而搬送到卷绕转辊150的由搬送辊、从动辊构成的搬送机构。在图2的例子中,在送出转辊110与带电调整装置30(第1引导部件120)之间,设置有从动辊111、搬送辊对112以及从动辊113。另外,在图像形成部35(第1引导部件120)与卷绕转辊150之间,设置有从动辊151、搬送辊对152以及从动辊153。

带电调整装置30设置于喷墨记录装置200的搬送路径上的头单元24的下游侧,调整作为带电调整对象的绝缘性的记录材料20的带电状态。对于通过带电调整装置30使带电不均变均匀的记录材料20,在设置于其下游侧的图像形成部35中通过喷墨方式向图像形成面形成图像。即,通过搭载有与黄色(y)、品红色(m)、青色(c)、黑色(k)对应的紫外线固化型墨(以下简单记述为“墨”。)的喷墨头242(参照图3)向记录材料20形成图像,通过下游侧的定影部25具备的紫外线照射光源(uv灯)而使墨固化,得到定影图像。

(带电调整装置)

在此,更详细地说明带电调整装置30。带电调整装置30具备第1引导部件120、第1带电调整部27、第2带电调整部28、第1直流电源部271(参照图3)以及第2直流电源部281(参照图3)。

第1引导部件120形成为具有与搬送的记录材料20接触的面。第1引导部件120是搬送部件的一个例子,由具有与搬送方向垂直的旋转轴的辊等旋转体构成。作为带电调整对象的记录材料20被缠绕于第1引导部件120而被搬送。第1引导部件120由例如由铝等形成的金属辊121(低电阻的导电性辊的一个例子)构成,并被接地。金属辊121是由搬送部件的一部分或者全部构成的电极的一个例子。

第1带电调整部27被配置成与第1引导部件120的和记录材料20接触的面(表面)对置。第1带电调整部27在从第1直流电源部271(参照图3、图5)被施加直流电压时产生一个极性的电荷,向第1引导部件120的方向供给一个极性的电荷。在施加于第1带电调整部27的电压与接地的第1引导部件120之间形成电场,对缠绕于第1引导部件120的表面的记录材料20供给电荷。

第2带电调整部28被配置成与第1引导部件120的和记录材料20接触的面(表面)对置。第2带电调整部28在从第2直流电源部281(参照图3)被施加直流电压时,产生极性与第1带电调整部27供给的电荷相反的电荷,向第1引导部件120的方向供给相反极性的电荷。在施加于第2带电调整部28的电压与接地的第1引导部件120之间形成电场,对缠绕于第1引导部件120的表面的记录材料20供给相反极性的电荷。

第1直流电源部271是对第1带电调整部27供给直流电压(第1直流电源)的电源电路部。另外,第2直流电源部281是对第2带电调整部28供给与第1直流电源部271相反的极性的直流电压(第2直流电源)的电源电路部。

作为第1带电调整部27以及第2带电调整部28,能够使用电晕带电器、辊带电器。在本实施方式中,使用如图5所示在主扫描方向上延伸的导线状的电晕放电电极27a(28b)与被带电体(在本实施方式中为记录材料20)之间设置有栅电极27b(28b)的栅控式电晕带电器(电晕带电器的一种)。栅控式电晕带电器根据向栅电极27b施加的电压,调整经由栅电极27b向记录材料20供给的电荷量。即,能够分离利用电晕放电电极27a(28a)进行的电荷生成和利用栅电极27b(28b)进行的电场形成这2个功能,得到与记录材料20的静电电容对应的电荷供给量。另外,栅控式电晕带电器能够将形成电场的栅电极27b(28b)与记录材料20接近地配置。由此,栅控式电晕带电器在带电不均的均匀化以及带电量调整的点中是特别优选的。

在本实施方式中,作为带电调整对象的记录材料20,设想树脂性的膜、电气地高电阻的记录材料。例如合成纸、涂布纸是高电阻的纸张。在湿度低的情况下,纸张的电阻比标准的湿度的情况高,所以这样的纸张也可能成为带电调整对象。

此外,在本实施方式中,示出使用紫外线固化型墨的喷墨记录装置200的例子,但图像形成方法不限定于此。也可以使用例如水性墨、溶剂墨等来形成图像。另外,关于在图像形成中使用的颜色,颜色的种类、数量不限定于此。

[喷墨记录装置的控制系统]

接下来,参照图3,说明喷墨记录装置200的控制系统的结构。图3是示出喷墨记录装置200的控制系统的结构例的框图。

如图3所示,喷墨记录装置200具备控制部40。控制部40例如具有cpu(centralprocessingunit,中央处理单元)41、被用作cpu41的作业区域的ram(randomaccessmemory,随机存取存储器)42、以及用于存储cpu41执行的程序等的rom(readonlymemory,只读存储器)43。而且,控制部40具有由作为大容量存储装置的硬盘驱动器(hdd)等构成的存储部44。在存储部44中,储存图像读取部26读取出的图像的数据、用于进行带电调整的信息、用于对喷墨头242的喷嘴的吐出不良进行检测的测试图、用于进行喷嘴的吐出不良检测动作的信息等。

另外,喷墨记录装置200具有进行未图示的图像形成鼓、纸张排出部、纸张反转部等搬送系统的驱动的搬送驱动部51、操作显示部52、以及输入输出接口53。

控制部40的cpu41经由系统总线54分别与加热部23、头单元24、定影部25、图像读取部26、ram42、rom43以及存储部44连接,对装置整体进行控制。另外,cpu41经由系统总线54分别与搬送驱动部51、操作显示部52、输入输出接口53连接。

操作显示部52是由液晶显示装置(lcd)或者有机eld(electroluminescencedisplay,电致发光显示器)等显示器构成的触摸面板。该操作显示部52显示针对用户的指示菜单、与喷嘴的吐出检测动作有关的信息、与取得的图像数据有关的信息等。而且,操作显示部52具备多个键,具有作为受理用户通过键操作实施的各种指示、文字、数字等数据的输入的输入部的作用。

输入输出接口53与外部装置4可通信地连接。并且,输入输出接口53从外部装置4接收印刷作业(图像数据、输出设定)。输入输出接口53将接收到的图像数据输出到控制部40。并且,控制部40对从输入输出接口53接收到的图像数据进行图像处理。另外,也可以构成为控制部40根据需要而对接收到的图像数据进行明暗度校正、图像浓度调整、图像压缩等图像处理。

另外,头单元24接受由控制部40进行了图像处理的图像数据,根据图像数据在记录材料20上形成预定的图像。具体而言,头单元24通过驱动头驱动部241,从喷墨头242向预定的位置吐出墨。在头单元24的上游侧设置有加热部23,该加热部23根据控制部40的控制以使经过附近的记录材料20成为预定的温度的方式进行发热。

对应于黄色(y)、品红色(m)、青色(c)以及黑色(k),设置有4个头单元24。相对记录材料20的搬送方向,从上游侧起按照黄色、品红色、青色、黑色的顺序配置有4个头单元24。

头单元24被设定为在与记录材料20的搬送方向正交的方向(主扫描方向)上覆盖记录材料20整体的长度(宽度)。即,喷墨记录装置200是一次通过(one-pass)方式的线头型(lineheadtype)喷墨记录装置。4个头单元24只是分别吐出的墨的颜色不同,具有相互相同的结构。

在本实施方式中,在通过头单元24向记录材料20形成图像之前,控制部40控制第1直流电源部271以及第2直流电源部281来控制第1带电调整部27以及第2带电调整部28供给的电荷,调整记录材料20的带电(参照图2)。控制部40根据记录材料20的种类(例如电阻、相对介电常数、厚度的信息)、图像形成条件(例如图像浓度、印刷面积率)等信息,调整从第1带电调整部27以及第2带电调整部28供给的电荷量。

通过头单元24形成于记录材料20的图像被图像读取部26读取,其图像数据被送到控制部40。另外,在进行喷嘴的吐出不良检测动作时,控制部40根据从图像读取部26送来的图像数据来判别发生吐出不良的喷嘴。并且,控制部40例如通过增加来自与发生了喷墨头242的吐出不良的喷嘴相邻的喷嘴的墨的吐出量,进行头单元24的校正处理。

(带电调整作用)

接下来,使用图4,说明带电调整装置30的带电调整作用(对有带电不均的状态均匀地进行除电的处理)。图4的(1)~(6)是示出带电调整装置30的各部中的记录材料20上的每个位置的带电电荷以及带电电位的一个例子的曲线图。图4的(1)~(6)的横轴表示记录材料20上的位置,图4的(奇数编号)的纵轴表示电荷密度,图4的(偶数编号)的纵轴表示带电电位。

例如如图4的(1)所示,在绝缘性的记录材料20表面不均匀地存在带电电荷时,在其表面附近形成与电荷密度不均对应的带电电位(图4的(2)的实线)。但是,如图1a的左侧以及右侧所示,在存在于记录材料20表面附近的相反极性的电荷彼此间电力线闭合,所以在从表面起的距离变远时,由电荷密度不均所致的带电电位被平均化(图4的(2)的虚线)。在一般用于除电的离子发生器(带电器)中,所生成的电荷由于带电电荷形成的带电电位(在该例子中是图4的(2)的虚线)而被吸引。因此,在带电电荷通过平均化而被中和时,朝向记录材料20的静电力对于任何极性的电荷都不发挥作用,无法对这样的记录材料20表面的不均匀的带电充分地进行除电。

因此,在第1带电调整部27中,通过第1带电调整部27生成一方的极性的电荷(在此为负电荷),形成能够供给在与第1引导部件120之间生成的电荷的电场,从而使记录材料20整体带电为一方的极性。由此,对记录材料20表面的闭合的电力线的区域(参照图1a)也能够供给电荷,产生沿着与带电不均对应的电力线的电荷的移动,带电不均被缓和(图4的(3)、(4))。此时,第1带电调整部27优选为与形成记录材料20表面的带电不均的电荷量相比供给足够的电荷量(带电为一个极性)。

接下来,在第2带电调整部28中,利用通过第1带电调整部27带电的图4的(4)所示的带电电位来供给极性与从第1带电调整部27供给的电荷相反的适量的电荷,从而以使记录材料20的带电量成为期望的水平(在此为零)的方式调整。第2带电调整部28通过以使在第1引导部件120上搬送的记录材料20的带电电位接近0v(图4的(6))的方式进行调整,能够使记录材料20带电的电荷量进一步接近目标的电荷量(优选为零)(图4的(5))。

如上所述在第1实施方式中,具有与第1引导部件120对置配置的第1带电调整部27以及配置于其下游侧的第2带电调整部28,控制部40控制第1直流电源部271和第2直流电源部281,使第1带电调整部27和第2带电调整部28供给的各个电荷的极性成为相反极性。由此,控制部40利用第2带电调整部28使在第1引导部件120上搬送的记录材料20的带电电位接近0v,从而能够使记录材料20带电的电荷量进一步接近目标的电荷量(优选为零)。因此,记录材料20表面的带电不均被去除,能够抑制不需要的电场的影响。

<第2实施方式>

在作为绝缘性的记录材料20使用极薄的膜(例如厚度30μm以下)的情况下,膜的静电电容大,所以由膜表面的带电电荷产生的电位小,即使使用第1实施方式所涉及的带电调整装置30,也难以进行带电量的微调。因此,如图5所示,分别设置与第1带电调整部27对置的第1引导部件120(第1对置部件)以及与第2带电调整部28对置的第2引导部件140(第2对置部件),在第2引导部件140表面形成电容分量(绝缘层142),从而能够增大由带电电荷产生的电位,带电量的微调变得容易。

以下,说明第2实施方式所涉及的带电调整装置的结构例。图5是示出第2实施方式所涉及的带电调整装置的一个例子的说明图。

图5所示的带电调整装置30a具备第1引导部件120、第2引导部件140、中间引导部件130、第1带电调整部27、第2带电调整部28、第1直流电源部271以及第2直流电源部281。

第1引导部件120、第2引导部件140以及中间引导部件130分别形成为具有与搬送的记录材料20接触的面。第2引导部件140配置为比第1引导部件120更靠搬送方向的下游侧。中间引导部件130在第1引导部件120与第2引导部件140之间以隔着记录材料20而与双方抵接的方式配置。第1引导部件120、第2引导部件140以及中间引导部件130分别是搬送部件的一个例子,使用具有与搬送方向垂直的旋转轴的辊等旋转体来构成。

第2引导部件140由在表面被覆有绝缘层142的由铝等形成的金属辊141构成,并被接地。金属辊141是由搬送部件的一部分或者全部构成的电极的一个例子。绝缘层142例如由绝缘性的树脂形成。

作为带电调整对象的绝缘性的记录材料20依次缠绕于第1引导部件120、中间引导部件130以及第2引导部件140的各表面而被搬送。在通过中间引导部件130对记录材料20施加了张力的状态下,规定记录材料20的搬送路径。

第1带电调整部27被配置成与第1引导部件120的表面对置。在记录材料20被搬送到第1引导部件120的情况下,第1带电调整部27成为与记录材料20的不与第1引导部件120接触的面(表面)对置的状态。第1带电调整部27在从第1直流电源部271被施加直流电压时产生一个极性的电荷,向第1引导部件120的方向供给一个极性的电荷。在施加于第1带电调整部27的电压与接地的第1引导部件120之间形成电场,对缠绕于第1引导部件120表面的记录材料20供给电荷。

第2带电调整部28被配置成与第2引导部件140的表面对置。在记录材料20被搬送到第2引导部件140的情况下,第1带电调整部27成为与记录材料20的不与第1引导部件120接触的面(表面)对置的状态。第2带电调整部28在从第2直流电源部281被施加直流电压时,产生极性与第1带电调整部27供给的电荷相反的电荷,向第2引导部件140的方向供给相反极性的电荷。在与施加的直流电压对应的第2带电调整部28的电位和通过接地的第2引导部件140上的记录材料20的带电电荷形成的电位之间形成电场,对缠绕于第2引导部件140表面(绝缘层142)的记录材料20供给相反极性的电荷。

中间引导部件130是以与第1引导部件120和第2引导部件140这双方抵接的方式配置的导电性辊(例如金属辊)。中间引导部件130为了确保与第1引导部件120以及第2引导部件140的接触,优选为是在表面形成有弹性部件的辊。通过使中间引导部件130存在于第1引导部件120与第2引导部件140之间,从而使通过第1带电调整部27带电的记录材料20维持记录材料20的表背的某一方始终与第1引导部件120、中间引导部件130、第2引导部件140中的某一个接触的状态而被搬送至第2带电调整部28。

此外,第1引导部件120、第2引导部件140以及中间引导部件130分别不限于可旋转的辊,而也可以使用固定的部件来构成。通过使用辊,抑制记录材料20的表面的摩耗。

[喷墨记录装置的结构]

图6是示出具备图5的带电调整装置30a的喷墨记录装置的结构的一个例子的说明图。图6所示的喷墨记录装置200a是应用本发明的图像形成装置的一个例子。

如图6所示,本实施方式的喷墨记录装置200a是将喷墨记录装置200(参照图2)的带电调整装置30以及图像形成部35置换为带电调整装置30a以及图像形成部35a而成的结构。喷墨记录装置200a将从送出转辊110送出的记录材料20经由带电调整装置30a以及图像形成部35a而搬送到卷绕转辊150。在图6的例子中,在送出转辊110与带电调整装置30a(第1引导部件120)之间,设置有从动辊111、搬送辊对112以及从动辊113。另外,在图像形成部35a(第2引导部件140)与卷绕转辊150之间,设置有从动辊151、搬送辊对152以及从动辊153。

关于通过带电调整装置30a而使带电不均变均匀的记录材料20,在设置于其下游侧的图像形成部35a中通过喷墨方式向图像形成面形成图像。设置于第2引导部件140表面的绝缘层142还起到对由于定影部25中的紫外线固化时的热而使第2引导部件140的温度发生变动的情况进行抑制的隔热层的作用。

另外,也可以根据墨液滴的带电特性(带电极性),利用第2带电调整部28调整记录材料20的带电电位,从而在喷墨头242与记录材料20之间形成预定的电场。在由第2带电调整部28使记录材料20带电为预定的带电电位的情况下,通过在与第2带电调整部28对置的第2引导部件140上进行图像形成,从而不会产生使记录材料20的带电电位变化的静电电容的变化,能够根据由第2带电调整部28调整后的带电电位来形成期望的电场。

特别是,在如第1实施方式的喷墨记录装置200(参照图2)那样在导体的第1引导部件120上控制记录材料20的带电电位的情况下,用于得到目标的带电电位的电荷量变大,有可能产生剥离放电。因此,优选为在进行记录材料20的带电调整后的引导部件上进行喷墨方式的图像形成。另外,通过在相同的引导部件上实施至紫外线固化为止,从而即使在图像形成之后产生剥离放电,也能够抑制图像散乱。因此,能够在对喷墨头242与记录材料20之间的电场适当地进行了控制的状态下实施图像形成。

(带电调整作用)

接下来,使用图7,说明带电调整装置30的带电调整作用(对存在带电不均的状态均匀地进行除电的处理)。图7的(1)~(8)是示出带电调整装置30的各部中的记录材料20上的每个位置的带电电荷以及带电电位的一个例子的曲线图。图7的(1)~(8)的横轴表示记录材料20上的位置,图7的(奇数编号)的纵轴表示电荷密度,图3的(偶数编号)的纵轴表示带电电位。在此,图7的(1)~(4)与图3的(1)~(4)相同,所以省略说明。

在增大作为被带电体的记录材料20的静电电容时,由供给电荷引起的带电电位的上升幅度变小,所以能够减小由第1带电调整部27形成的电场(能够以低的电压供给足够的电荷)。因此,优选为通过将第1引导部件120设为在与记录材料20接触的面(记录材料20背面侧)中使用了导体的辊,从而使第1引导部件120的表面的静电电容最大化。在本例子中,在第1引导部件120中使用金属辊。

另一方面,在第2引导部件140中,在表面形成有绝缘层142,在其上重叠记录材料20。因此,如图8所示,在第2带电调整部28的区域中,相比于第1带电调整部27的区域,记录材料20的静电电容c1和绝缘层142的静电电容c0(第2引导部件140的表面的静电电容)的合成静电电容c2变小。在此,第1带电调整部27的区域是指由第1带电调整部27产生的电荷的影响波及到的范围(可带电调整区域)。关于第2带电调整部28的区域,也同样地定义。因此,在第2带电调整部28中,基于通过第1带电调整部27带电后的电荷(图7的(5))的带电电位变大电位差g(图7的(6))。这样,在第2带电调整部28的区域中,其静电电容小,所以带电电位针对带电电荷量的变化大。

因此,在第2带电调整部28中,利用图7的(6)所示的带电电位供给极性与从第1带电调整部27供给的电荷相反的适量的电荷,从而以使记录材料20的带电量成为期望的水平(在此为零)的方式进行调整。第2带电调整部28通过以使在第2引导部件140上搬送的记录材料20的带电电位接近0v(图7的(8))的方式进行调整,能够使记录材料20所带电的电荷量进一步接近目标的电荷量(优选为零)(图7的(7))。

如在上述带电不均的均匀化中说明那样,为了带电不均的均匀化,由第1带电调整部27针对记录材料20的带电不均的区域以带电为一方的极性的方式供给足够多的电荷(为此,增大第1带电调整部27的静电电容),用静电电容小的第2带电调整部28调整记录材料20表面的电荷量。在此,优选为以在从第1引导部件120向第2引导部件140搬送记录材料20时不产生剥离放电的方式,设置与第1引导部件120和第2引导部件140这双方接触的中间引导部件130。即,在本实施方式中,构成为在所搬送的记录材料20接触到中间引导部件130的状态下在第1带电调整部27的区域和第2带电调整部28的区域中使静电电容变化。

(中间引导部件的作用)

接下来,参照图9以及图10,说明中间引导部件130的作用。图9是示出一般的带电调整部的一个例子的说明图。在图9中,从带电调整部15针对由作为导体辊的第1引导部件120搬送的记录材料20供给一个极性的电荷。带电调整部15是不具有栅电极的电晕带电器。图10是示出计算针对引导部件与记录材料20之间的空隙距离的空隙电位差而得到的结果的曲线图。

为了说明中间引导部件130的作用,作为比较如图9所示,在将表面被带电的第1引导部件120从记录材料20剥离的情况下,求出在第1引导部件120与记录材料20之间形成的空隙(剥离部a)的空隙电位差。而且,求出由图5的第2引导部件140和中间引导部件130形成的夹持部的入口b、以及由中间引导部件130和第2引导部件140形成的夹持部的出口c的空隙电位差。

设为记录材料20的带电电荷密度200μc/m2、记录材料20的厚度10μm、相对介电常数2、并且第2引导部件140表面的绝缘层142的厚度100μm、相对介电常数2,图10示出计算针对空隙距离的空隙电位差而得到的结果。在图10中,还示出依照帕邢定律的空气层的绝缘破坏电压vth的近似式(vth=312+6.2d(d是空隙距离,单位μm))的计算结果。在将带电的记录材料20从第1引导部件120剥离的图4的结构中,在空隙距离超过10μm的附近发生了放电。相对于此,可知配置有中间引导部件130的图5的结构相比于图9的结构,能够将空隙电位差抑制得低,能够抑制剥离放电。

如上所述在第2实施方式中,具有在记录材料20的搬送方向上游侧配置的第1带电调整部27和在下游侧配置的第2带电调整部28,将第1带电调整部27和第2带电调整部28供给的各自的电荷的极性设为相反极性。另外,在本实施方式中,接触于第2引导部件140的记录材料20表面(非接触面)与第2引导部件140的电极之间的静电电容小于接触于第1引导部件120的记录材料20表面(非接触面)与第1引导部件120的电极之间的静电电容。即,面向第2带电调整部28的记录材料20表面与第2引导部件140的电极之间的静电电容小于面向第1带电调整部27的记录材料20表面与第1引导部件120的电极之间的静电电容。

这样,在本实施方式中,第1带电调整部27侧的静电电容大,所以由电荷密度不均引起的记录材料20的表面的电位(带电电位)的变动小,并且向记录材料20的电荷供给容易。因此,即使在记录材料20中存在带电电位不均,也能够使记录材料20带电为一方的极性而减小带电不均。另一方面,第2带电调整部28侧的静电电容小,所以能够调整为使记录材料20的表面的电位均匀化时的记录材料20的电荷密度不均变得更小。

另外,本实施方式构成为以抑制在第1带电调整部27的区域与第2带电调整部28的区域之间切换静电电容时所顾虑的剥离放电为目的,使用中间引导部件130使记录材料20的表面或者背面中的某一方接触到第1引导部件120或者第2引导部件140。由此,本实施方式能够扩大第1带电调整部27中的供给电荷量的上限,记录材料20的更大的带电不均也能够被去除。

<第3实施方式>

接下来,在第3实施方式中,作为用于抑制剥离放电而得到本发明的效果的其它结构,说明对第2实施方式中的第2带电调整部28的配置进行了变更的例子。

图11是示出第3实施方式所涉及的带电调整装置的一个例子的说明图。

在上述第2实施方式中,由中间引导部件130和第2引导部件140形成的夹持部的出口c处的空隙电位差变大,存在发生剥离放电的可能性。因此,在图11所示的带电调整装置30b中,将第2带电调整部28a配置成与中间引导部件130和第2引导部件140的夹持部的出口c对置。

通过将第2带电调整部28a配置于夹持部的出口c的附近,能够增强在栅电极28b与夹持部的出口c处的第2引导部件140上的记录材料20之间产生的电场。由此,对中间引导部件130和第2引导部件140的夹持部的出口c供给电荷,夹持部的出口c处的空隙电位差变大的情形被抑制。在该情况下,并非只是简单地使第2带电调整部28a与第2引导部件140和中间引导部件130的夹持部对置,而且根据向记录材料20适当地供给电荷的观点,优选为使栅电极28b接近第2引导部件140的表面。

<第4实施方式>

接下来,在第4实施方式中,作为用于抑制剥离放电而得到本发明的效果的其它结构,说明对第2实施方式的中间引导部件130施加电压的例子。

图12是示出第4实施方式所涉及的带电调整装置的一个例子的说明图。

图12所示的带电调整装置30c具备将极性与第1带电调整部27供给的电荷相同的直流电压施加到中间引导部件130的第3直流电源部131(电源电路部)。这样,通过利用第3直流电源部131对中间引导部件130施加极性与第1带电调整部27相同的电压,空隙电位差变大的情形被缓和,能够防止剥离放电。

<第5实施方式>

接下来,在第5实施方式中,作为用于抑制剥离放电而得到本发明的效果的其它结构,说明将第2实施方式中的第1引导部件120和第2引导部件140一体地构成的例子。

图13是示出第5实施方式所涉及的带电调整装置的一个例子的说明图。

图13所示的带电调整装置30d具备使第1导向部161和第2导向部162以连续的方式一体化而形成的导向部件160(搬送部件的一个例子),其中,该第1导向部161与第1带电调整部27对置且具有与记录材料20接触的面,该第2导向部162与第2带电调整部28对置且具有与记录材料20接触的面。该导向部件160具有如下功能:卷绕记录材料20,在搬送记录材料20时引导记录材料20。

第1导向部161是在与记录材料20的旋转方向正交的方向(主扫描方向)上具有中心轴的圆筒形状(剖面是圆环状(在图13中是大致半圆))。在该第1导向部161的外周面,从任意的部分(在图13中是顶点)到下游侧的端部,形成有与第2导向部162的厚度对应的深度的切口161a。并且,第2导向部162被设置成与第1导向部161的切口161a的面接触的状态。在此,第1导向部161和第2导向部162各自的与记录材料20接触的各面平滑地连续而形成没有阶梯差的一个面。

例如,由具有弯曲形状的导电体(金属等)形成第1导向部161,并且由具有弯曲形状的绝缘性的树脂形成第2导向部162。在本实施方式中,构成为通过上述结构和材料的选择,使第2导向部侧的静电电容小于第1导向部侧的静电电容。由第1导向部161和第2导向部162构成的导向部件160是由搬送部件的一部分或者全部构成的电极的一个例子。

如图13所示,以与第2导向部162对置的方式,配置4个头单元24,并且在头单元24的下游侧配置定影部25。

根据如上所述构成的第5实施方式,在第1带电调整部27的区域和第2带电调整部28的区域中切换静电电容时,以记录材料20的背面与导向部件160的第1导向部161及第2导向部162接触的状态被搬送,所以不会形成产生剥离放电的空隙。由此,还不需要中间引导部件130,能够使带电调整装置小型化。

<测定结果>

以下,参照图14,说明使用多个实施例以及多个比较例的结构,在各实施方式中的喷墨记录装置中向绝缘性的记录材料20形成图像并对带电调整的效果进行了确认的结果。图14是示出实施例1~5和比较例1~2各自的测定结果的表。

·实施例1

在实施例1中,使用了图2所示的喷墨记录装置200(带电调整部27、28是栅控式电晕带电器)。

·实施例2

在实施例2中,使用了图6所示的喷墨记录装置200a(带电调整部27、28是栅控式电晕带电器)。另外,在第2引导部件140的表面,作为绝缘层142而形成厚度100μm的pet(polyethyleneterephthalate,聚对苯二甲酸乙二醇酯)层。

·实施例3

在实施例3中,使用了图6所示的喷墨记录装置200a(带电调整部27、28是栅控式电晕带电器)。另外,在第2引导部件140的表面,作为绝缘层142而形成厚度100μm的pet(polyethyleneterephthalate)层。对中间引导部件130施加-300v的电压。

·实施例4

在实施例4中,在图6所示的喷墨记录装置200a中,在带电调整装置中使用了图11所示的带电调整装置30b(带电调整部27、28是栅控式电晕带电器)。另外,作为在导向部件160的第2带电调整部28的区域中存在的第2导向部162,形成厚度100μm的pet层(绝缘层)。

·实施例5

在实施例5中,在图6所示的喷墨记录装置200a中,在带电调整装置中使用了图13所示的带电调整装置30b(带电调整部27、28是栅控式电晕带电器)。另外,作为导向部件160的第2导向部162,形成厚度100μm的pet层(绝缘层)。

·比较例1

在比较例1中,构成为在图2所示的喷墨记录装置200中去除带电调整装置30。

·比较例2

在比较例2中,在图2所示的喷墨记录装置200中,代替第1带电调整部27和第2带电调整部28,而在第1引导部件120与从动辊113之间配置有离子发生器。

在评价中,作为带电调整对象的记录材料20而使用由厚度12μm的pet构成的记录材料(以下记载为“pet记录材料”。)和由厚度30μm的opp(拉伸聚丙烯)构成的记录材料(以下记载为“pet记录材料”。),在喷墨记录装置中输出半色调(孤立点)图像。在各实施例以及各比较例的结构中,将向第1带电调整部27的电晕放电电极27a的施加电压设为负极性(-7kv),将栅压设为-50v、-100v、-150v、-300v,将向第2带电调整部28的电晕放电电极28a的施加电压设为正极性(7kv),将栅压设为0v、-100v,而进行带电调整。

通过目视来评价所输出的图像的均匀性,用“○”表示图像均匀的情况(无图像不均),用“△”表示稍微有图像不均的情况,用“×”表示图像不均多的情况。另外,还观察图像输出后的向喷墨头242的墨附着状态,用“○”表示几乎没有墨附着的情况,用“△”表示有轻微的墨附着的情况,用“×”表示墨附着多的情况。

在图14的表中总结了关于实施例1~5和比较例1~2的测定结果。如表所示,在比较例1~2的结构中,确认了不规则的轮廓状的图像不均(因此图像均匀性为“×”),无法消除图像不均。相对于此,在实施例的结构中,在12μmpet中,通过将第1带电调整部27的栅压设为适当的设定(-100v以上),确认了图像不均消除的效果。在对该轮廓状的图像不均部分进行放大观察时,确认了点形状散乱而呈椭圆形形状。

进而,详细验证实施例1~5的结果。

在实施例1的结构中,相比于其它实施例,可知在12μmpet中在第1带电调整部27的栅压是-100v时图像不均消除的效果不充分,需要将栅压增大至-150v。这反映第2带电调整部28的区域的引导部件(对置部件)的静电电容的差异。在实施例1的结构中,第2带电调整部28的区域的静电电容大,所以由于电荷密度不均而产生的电位不均被表现得小,因此认为消除图像不均的效果小。

在实施例2的结构中,相比于其它实施例,可知在第1带电调整部27的栅压大(12μmpet的-150v)时产生图像不均。这是因为在第1带电调整部27与第2带电调整部28之间切换静电电容时发生剥离放电。

在实施例3~5的结构中,确认了良好的图像不均消除的效果。

另一方面,在着眼于喷墨头242的污染时,可知关于30μmopp,其特性被第2带电调整部28的栅压所决定。即,在实施例1~5中确认的喷墨记录装置中,可知针对30μmopp将第2带电调整部28的栅压设为-100v时是良好的。另外,确认了即使在12μmpet中在将第2带电调整部28的栅压设为-100v的情况下也可同样地得到喷墨头242的污染变得良好的效果。

根据以上的测定结果,确认了通过上述本发明的各实施方式的例子抑制记录材料表面的带电不均,能够消除由带电不均所引起的图像噪声。即,能够通过本发明的各实施方式的例子提高图像质量。

[各实施方式的效果]

根据上述第1~第5实施方式,不仅是树脂膜等记录材料的电荷密度不均所引起的表面上的带电电位不均,而且电荷密度不均也能够充分减小。由此,在使颜料(墨液滴)附着于记录材料的图像形成处理中,能够抑制由带电不均所致的不需要的电场的影响。例如,在喷墨方式的图像形成处理中,能够去除对墨液滴的飞翔、滴落后的液滴形状造成影响的记录材料等的带电不均,适当地控制墨液滴的飞翔。因此,能够抑制墨液滴的飞翔时的不需要的电场的影响,并且能够抑制与滴落于记录材料的液滴的静电感应相伴的点变形。

而且,本发明不限于上述各实施方式例,只要不脱离权利要求书记载的本发明的要旨,显然能够采用其它各种应用例、变形例。

例如,上述实施方式例是为了易于理解地说明本发明而详细且具体地说明装置以及系统的结构的例子,未必具备所说明的所有构成要素。另外,能够将某个实施方式例的结构的一部分置换为其它实施方式例的构成要素。另外,还能够对某个实施方式例的结构添加其它实施方式例的构成要素。另外,还能够对各实施方式例的结构的一部分,进行其它构成要素的追加、删除、置换。

另外,关于上述各构成要素、功能、处理部等,也可以例如通过集成电路的设计等,用硬件来实现它们的一部分或者全部。

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