JP2021021552A

JP2021021552A - 乾燥装置、印刷装置

Info

Publication number: JP2021021552A
Application number: JP2019139343A
Authority: JP
Inventors: 大場　徹也; Tetsuya Oba; 徹也大場
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2019-07-30
Filing date: 2019-07-30
Publication date: 2021-02-18

Abstract

【課題】加熱乾燥による乾燥性の低下を抑制する。【課題を解決するための手段】液体が付与されたウェブ１１０を巻き付ける加熱ローラ１１を備え、加熱ローラ１１は、加熱ローラ１１の表面を表面粗さＲａ１２．５〜１００μｍにサンドブラストなどの手法で均一に粗面化して、表面に複数の凹凸５３が設けられるとともに、表面に開口する複数の吸引孔５４を有し、加熱ローラ１１の中空状部材５１の内部をブロア６０で吸引して吸引孔５４に吸い込み気流を発生させて蒸気を加熱ローラ１１の内部に吸引して排出する。【選択図】図４

Description

本発明は乾燥装置、印刷装置に関する。

連帳紙などのウェブに液体を付与して印刷を行う印刷装置として、ウェブに液体を付与した後に、加熱ローラなどの加熱回転体を使用して乾燥させるものがある。

従来、記録媒体に接する部分を平均粗さＲａで１μｍ以上の粗面にした乾燥ローラを備えるものが知られている（特許文献１）。

特開２００４−２５５６８８号公報

しかしながら、特許文献１に開示の構成にあっては、乾燥ローラの表面の凹部とウェブとの間に蒸気層が形成されるため、ウェブの乾燥性が低下するという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、乾燥性の低下を抑制することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る乾燥装置は、
液体が付与されたウェブを巻き付ける加熱回転体を備え、
前記加熱回転体は、表面に複数の凹凸が設けられるとともに、前記表面に開口する複数の吸引孔を有している
構成とした。

本発明によれば、乾燥性の低下を抑制する。

本発明の第１実施形態に係る印刷装置の概略説明図である。第１実施形態における乾燥装置の拡大説明図である。加熱ローラの軸方向に沿う断面説明図である。同加熱ローラの軸方向と直交する方向の要部断面説明図である。同加熱ローラの要部明図である。同加熱ローラの加熱制御の説明に供する説明図である。同加熱ローラからの吸引機構の説明に供する説明図である。同本実施形態の作用効果の説明に供する加熱ローラの要部拡大断面説明図である。加熱ローラの表面粗さ、吸引孔の個数と乾燥性の関係の一例の説明に供する説明図である。加熱ローラの表面粗さ、吸引孔の個数と乾燥性の関係の一例の説明に供する説明図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明の第１実施形態に係る印刷装置について図１を参照して説明する。図１は同印刷装置の概略説明図である。

この印刷装置１００は、インクジェット記録装置であり、ウェブ１１０に対して所要の色の液体であるインクを吐出付与する液体付与手段である液体吐出ヘッドを含む液体付与部１０１を有している。

液体付与部１０１は、例えば、ウェブ１１０の搬送方向上流側から、４色分のフルライン型ヘッド１１１Ａ、１１１Ｂ、１１１Ｃ、１１１Ｄが配置されている。各ヘッド１１１は、それぞれ、ウェブ１１０に対してブラックＫ，シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹの液体を付与する。なお、色の種類及び数はこれに限るものではない。

ウェブ１１０は、元巻きローラ１０２から繰り出され、搬送手段である搬送部１０３の搬送ローラ１１２によって、液体付与部１０１に対向して配置された搬送ガイド部材１１３上に送り出され、搬送ガイド部材１１３で案内されて搬送される。

液体付与部１０１によって液体が付与されたウェブ１１０は、本発明に係る乾燥装置１０４を経て、排出ローラ１１４によって送られて、巻取りローラ１０５に巻き取られる。

次に、第１実施形態における乾燥装置について図２も参照して説明する。図２は同乾燥装置の拡大説明図である。

乾燥装置１０４は、ウェブ１１０の液体が付与された面と反対側の面に接触してウェブ１１０を加熱する接触加熱手段として複数の加熱回転体である加熱ローラ１１（１１Ａ〜１１Ｅ）と、加熱回転体である加熱ドラム１２とを備えている。加熱ローラ１１には、ウェブ１１０が異なる方向から２回接触する。複数の加熱ローラ１１は、弧状に配置されている。

また、加熱ローラ１１Ａ〜１１Ｅにウェブ１１０が押し付けられるように案内する複数の押し付けローラである案内ローラ１３（１３Ａ〜１３Ｄ）を備えている。さらに、加熱ドラム１２を出たウェブ１１０を折り返して案内ローラ１３Ａに案内する案内ローラ１４と、案内ローラ１３Ｄを出たウェブ１１０を外部に案内する案内ローラ１７Ａ、１７Ｂを備えている。

次に、加熱ローラについて図３ないし図５を参照して説明する。図３は同加熱ローラの軸方向に沿う断面説明図、図４は同加熱ローラの軸方向と直交する方向の要部断面説明図、図５は同加熱ローラの展開説明図である。

加熱ローラ１１は、中空状部材５１の内部にヒータランプ５２が配置されている。

この加熱ローラ１１は、中空状部材５１の表面に凹凸５３（凸部５３ａ、凹部５３ｂ）が設けられ、中空状部材５１の表面に開口する複数の吸引孔５４が設けられている。本実施形態では、凹凸５３は、加熱ローラ１１の表面を表面粗さＲａ１２．５〜１００μｍにサンドブラストなどの手法で均一に粗面化することで形成している。

複数の吸引孔５４は、加熱ローラ１１の周方向（ウェブ１１０の搬送方向）に対して利鳥状に配置している。また、吸引孔５４の開口の外周は必ず凹部５３ｂと連続している部分がある。

吸引孔５４は直径φ０．１〜φ０．５［μｍ］とすることが好ましい。φ０．５より大きいと、孔部（吸引孔５４）にあるウェブ１１０への伝導する熱量が低下し乾燥性が低下する。また、吸引孔５４は１ｃｍ^２当たり２個以上が好ましいが、個数の上限値についてはウェブ１１０と凸部５３ａとの接触総面積との関係で設定すればよい。

次に、加熱ローラの加熱制御について図６を参照して説明する。図６は同説明に供する説明図である。

加熱ローラ１１のヒータランプ５２に対してはＡＣ電源３００の出力を、スイッチング回路３０１を介して与えている。制御部３０２には、加熱ローラ１１の温度を検知する温度センサ３０３の検知出力を入力し、検知温度に基づいて、ヒータランプ５２の発熱温度を目標温度に制御する。

次に、加熱ローラからの吸引機構について図７を参照して説明する。図７は同吸引機構の説明に供する説明図である。

加熱ローラ１１は、中空状部材５１の端部に、ベアリング５７を介して、装置の側板などに加熱ローラ１１を取り付ける中空の取付け部５６を取り付けている。取付け部５６にはヒータランプ５２の端部を保持するヒータ保持板５８を取り付けている。

そして、取り付け部５６に設けた接続口５９とブロワ６０の吸引側とをチューブ６１を介して接続している。ブロワ６０の排気側はチューブ６２を介して装置外部に通じている。ブロワ６０は、前述した制御部３０２によって駆動制御される。

これにより、ブロワ６０を駆動することで、加熱ローラ１２の中空状部材５１内が吸引され、吸引孔５４から空気が吸入される。

次に、本実施形態の作用効果について図８も参照して説明する。図８は同作用説明に供する加熱ローラの要部拡大断面説明図である。

加熱ローラ１１の周面にウェブ１１０が巻き付くことで、ウェブ１１０が凸部５３ａと接触して加熱され、ウェブ１１０上の未乾燥液体が乾燥する。この乾燥過程では、ウェブ１１０内部の水分や液体の水分や溶剤等が蒸発する。

この場合、ウェブ１１０が透気度値や平滑度値の高いコート紙などである場合、ウェブ１１０と加熱ローラ１１間に蒸気層が形成されると、伝熱効率が著しく低下する。

そこで、本実施形態では、加熱ローラ１１の表面に凹凸５３を設けるとともに、吸引孔５４を設けている。そして、ブロワ６０を駆動することで、吸引孔５４から吸引流が生じる。

したがって、加熱ローラ１１でウェブ１１０を加熱しているときに発生する蒸気は、凹部５３ｂを経由して吸引孔５４に吸い込まれる。

これにより、凹部５３ｂ内で蒸気が滞留することが抑制され、乾燥性が向上する。

また、吸引孔５４を千鳥状に配置することで、ウェブ１１０の搬送方向に沿って吸引孔５４がある位置と無い位置が交互に発生するため、より凹部５３ｂから蒸気を吸引孔５４に流れ込ませやすくなる。

次に、加熱ローラの表面粗さ、吸引孔の個数と乾燥性の関係の一例について図９及び図１０を参照して説明する。

図９は、吸引孔を１ｃｍ^２当たり２個にした例の乾燥性の評価結果を示している。図１０は、吸引孔を１ｃｍ^２当たり１個にした例の乾燥性の評価結果を示している。図９及び図１０において、「◎」は凹凸及び吸引孔がない比較例に比べて乾燥性の向上が明らかであること、「〇」は比較例と比べて乾燥性の向上が認められる結果と現状と変わらない結果とが混在していること、「△」は比較例と差異がないこと、「×」は比較例よりも低下していることをそれぞれ示している。

これらの図９及び図１０の結果から、吸引孔を１ｃｍ^２当たり１個にした場合よりも２個にした場合の方が相対的に乾燥性が向上することが分かる。また、凹凸（表面粗さＲａ）は１２．５μｍ〜１００μｍの範囲内が好ましいことが分かる。

なお、上記実施形態では加熱ローラ１１を加熱回転体として説明しているが、加熱ドラムにも適用することができる。また、ウェブが連帳紙である例で説明しているが、ウェブには、連帳紙、連続用紙、ロール紙などの連続体を含み、シートにはウェブのほかにも、壁紙、プリプレグ等の電子回路基板用シートのような被印刷物などを含む。

本願において、搬送される部材に付与される液体は、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が３０ｍＰａ・ｓ以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、ＤＮＡ、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、３次元造形用材料液等の用途で用いることができる。

液体付与手段として液体吐出ヘッドを使用するとき、液体を吐出するエネルギー発生源として、圧電アクチュエータ（積層型圧電素子及び薄膜型圧電素子）、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものが含まれる。

なお、本願における印刷は、画像形成、記録、印字、印写等とも同じ意味である。

１１、１１Ａ〜１１Ｄ加熱ローラ（加熱回転体）
１２加熱ドラム（加熱回転体）
５３凹凸
５４吸引孔
１０１液体付与部
１０３搬送部
１０４乾燥装置
１１０ウェブ

Claims

液体が付与されたウェブを巻き付ける加熱回転体を備え、
前記加熱回転体は、表面に複数の凹凸が設けられるとともに、前記表面に開口する複数の吸引孔を有している
ことを特徴とする乾燥装置。
前記複数の吸引孔は、前記加熱回転体の周方向に対して千鳥状に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の乾燥装置。
前記加熱回転体の平均表面粗さＲａは、５μｍ〜１００μｍである
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の乾燥装置。
前記複数の吸引孔は、１ｃｍ^２当たり２個以上である
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の乾燥装置。
前記ウェブを搬送する搬送手段と、
前記ウェブに液体を付与する液体付与手段と、
前記液体が付与された前記ウェブを乾燥する請求項１ないし４のいずれかに記載の乾燥装置と、を備えている
ことを特徴とする印刷装置。