JP2008162153A - Uv定着装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】UVランプ13と、吸引ファン22のエア吸引による気流でUVランプを冷却する用紙搬送ユニット7と、UVランプの温度を制御する温度制御手段とを具備し、前記温度制御手段として、UVランプの温度を測定する温度測定手段14と、温度測定手段による温度測定結果に基づき吸引ファンの回転速度を段階的に切り換える制御装置30とを有することとした。
【選択図】図1
Description
(a)UVランプの管壁温度を一定に保ち、安定した光定着を行うカラー感熱プリンタの提供を目的とし、棒状ランプと一部接触した状態で背後に配置されたリフレクタと、棒状ランプ及びリフレクタに向けて棒状ランプの長手方向に沿って空気を吹き付ける冷却ファンと、リフレクタの表面温度を検出する温度センサと、この温度センサの検出温度に基づいて、検出温度が高い時には冷却ファンを駆動させ、検出温度が低い時には冷却ファンの駆動を停止させる温度制御回路とからランプ温度制御装置を構成するもの(例えば、特許文献1参照。)
(b)光源への塵埃の付着を防止するとともに、最小限の電力消費量で光定着に最適な温度範囲を維持する光定着装置の提供を目的とし、熱記録された感熱記録材料に特定の波長域を持つ電磁線を照射して光定着を施す光源を備えた光定着装置において、断熱性を有し、前記光源を収納する密閉容器と、前記光源と対面する位置に取り付けられ、前記電磁線を密閉容器の外へ放出するための透明板とを設けたもの(例えば、特許文献2参照。)
(c)感熱記録材料の定着が確実になされるようにしたサーマルプリンタの提供を目的とし、熱記録された感熱記録材料に紫外線ランプからの紫外線を照射して光定着するサーマルプリンタにおいて、前記紫外線ランプに取り付けられ、紫外線ランプの温度を検出する温度検出器と、この温度検出器によって検出される紫外線ランプの温度を監視し、紫外線ランプを点灯してから紫外線ランプの温度が所定温度に達するまではプリント動作を開始せず、紫外線ランプの温度が所定温度に達したときにプリント動作を開始する制御手段とを備えたもの(例えば、特許文献3参照。)
(d)反射板及びフィルタの冷却を実現すると共に、換気手段によるランプの過度の冷却を抑止することによって紫外線変換効率を向上できる紫外線照射装置の提供を目的とし、光照射部と、紫外線を反射させる反射板とを有するランプハウスと、前記ランプハウス内に設けられ紫外光を発するランプと、前記光照射部に配設され、紫外光を通過させるフィルタと、少なくとも前記反射板及び前記フィルタを冷却すると共に、前記ランプハウス内を換気する換気手段と、前記ランプ温度の低下を抑制するべく前記ランプを包囲する石英カバーとを具備したもの(例えば、特許文献4参照。)
(e)耐熱性のないシート状印刷物を紫外線光源で乾燥する場合に、発色、変色等の変質や変形を起こさないようにして印刷インキを乾燥することを目的として、印刷インキを乾燥し、移送する印刷機において紫外線光源により印刷物を乾燥し、その後に印刷物の温度を測定し、測定した温度に応じて紫外線光源と印刷物との距離を補正して、印刷物が変質したり変形したりしない適正温度となる適正距離に設定する。距離制御の代わりに、印刷物の移送速度を制御してもよい、とする印刷物の乾燥方法およびその装置に係るもの(例えば、特許文献5参照。)
請求項1にかかる発明は、紫外線硬化型インクで印刷を行う印刷機と組み合わせて用いられ、印刷物の当該インクを紫外線で定着させる定着手段として、前記印刷機とは別体に構成され該印刷機に接続して用いられるUV定着装置或いは前記印刷機の一部として組み込まれるUV定着装置であって、紫外線を発生させるUVランプと、前記UVランプに対向して配置され、吸引ファンのエア吸引により搬送ベルトに印刷物を吸引して搬送するとともに、前記吸引ファンのエア吸引による気流で前記UVランプを冷却する用紙搬送ユニットと、前記UVランプの温度を制御する温度制御手段とを具備し、前記温度制御手段として、前記UVランプの温度を測定する温度測定手段と、前記温度測定手段による温度測定結果に基づき前記吸引ファンの回転速度を段階的に切り換える制御装置とを有することとした。
請求項2にかかる発明は、請求項1に記載のUV定着装置において、前記UVランプを冷却する専用の冷却ファンを備えた。
請求項3にかかる発明は、請求項1又は2に記載のUV定着装置において、前記印刷機は、ドラムに印刷物を押し当てて印刷する方式の印刷機であり、該ドラムから印刷物を剥離するためのエアを吐出するファンを備え、前記UVランプの配置位置よりも印刷物の搬送方向上流側に前記ファンが配置されていて、このファンからの気流が前記UVランプに及ぶ構成であり、前記UVランプを収めたランプハウジング内部にヒータを備え、このヒータを印刷物の搬送方向下流側に比べて上流側の加熱能力が高くなるように配置した。
請求項4にかかる発明は、紫外線硬化型インクで印刷を行う印刷機と組み合わせて用いられ印刷物を紫外線で定着する手段として、前記印刷機とは別体に構成されて該印刷機に接続して用いられるUV定着装置或いは前記印刷機の一部として組み込まれるUV定着装置であって、前記印刷機は、ドラムに用紙を押し当てて印刷する方式の印刷機であり、該ドラムから用紙を剥離するためのエアを吐出するファンを備え、前記UVランプの配置位置よりも印刷用紙の搬送方向上流側に前記ファンが配置されていて、このファンからの気流が前記UVランプに及ぶ構成において、紫外線を発生させるUVランプと、前記UVランプを収めたランプハウジング内部に、印刷物の搬送方向下流側に比べて上流側の加熱能力が高くなるように多数配置したヒータと、前記UVランプの温度を制御する第2の温度制御手段とを具備し、前記第2の温度制御手段として、前記UVランプの温度を測定する温度測定手段と、前記温度測定手段による温度測定結果に基づき前記ヒータを個別にオン、オフ制御或いは、段階的に強弱制御する制御装置とを有することとした。
図1は孔版印刷機本体1とUV定着装置2を接続した状態の概略を示している。孔版印刷機本体1はUVを照射することによって硬化するインクを用いてシート状媒体(以下、用紙という。)に印刷を行うUV印刷機の一例である。その詳細な構成は周知であるので割愛するが、ここでは、原紙が巻着されるドラム3よりも用紙の搬送方向下流側の主な構成だけを示している。以下に説明する実施の形態例は、孔版印刷機本体1とは別体に構成され該孔版印刷機本体1に接続して用いられるUV定着装置であるが、本発明はこれに限らず、図示はしないが、孔版印刷機本体1の一部としてUV定着装置を組み込む場合のUV定着装置についても以下の例に準じて実施することができる。
図5では、印刷中のランプハウジング内温度は、用紙搬送方向下流側に比べて上流側の方が低くなっている。これは用紙搬送方向上流側の方が印刷機本体のエアナイフファン5から流れてくる空気による影響を受けやすいためと考えられる。
ランプハウジング用の冷却ファン27は、ランプ温度がUV照射による適正な定着を可能にする狙いの温度制御範囲よりも低い時には停止しており、温度制御範囲になった場合に駆動し始める。狙いの温度制御範囲内においては数段階分割された吸引の強弱駆動(回転速度数可変)が行なわれ、ランプ温度が高くなる程、速い回転速度で駆動する。そして、ランプ温度が狙いの制御範囲を超えた場合には速い回転速度で連続駆動される。
本例では、用紙搬送用の吸引ファン22とランプハウジング用の冷却ファン27の吸引力を比較した場合、ランプハウジング用の冷却ファン27よりも用紙搬送用として設けた吸引ファン22の吸引力の方が狙いの温度制御範囲での温度制御中、常に大となるように設定されている。このような関係にすることによって用紙を安定して搬送することができる。
ここで、冷却ファン27は吸引ファン22による冷却を補強する働きがあるので、これを設置することでより迅速な温度制御を可能としている。
また、エアナイフファン5を使用するタイプの印刷機と共に用いるUV定着装置では、ヒータ26を設けることがUVランプ13の温度制御上、有効であるが、エアナイフファン5を使用しないタイプの印刷機と共に用いるUV定着装置ではヒータ26を設けない構成であっても狙いの温度制御範囲に適確に制御することは可能である。
なお、上記ヒータ26を設ける構成の場合、ヒータ26加熱分を補償するために冷却ファン27を併設することも有効である。
印刷中のランプ温度測定結果に応じて用紙搬送用の吸引ファン22の回転速度を可変とし、エア吸引力を調整することで、用紙搬送用の吸引ファン22のエア吸引力をランプ温度調節手段として利用できるため、専用の冷却ファンを必要とせず、若しくは、ランプハウジングに取り付けた専用の冷却ファン27が必要最小限の小さいものでよくなり、装置のコスト低減となる。
用紙搬送用の吸引ファン22の回転制御は、例えば、高温環境下での連続印刷中にランプ温度が定着可能な狙いの温度範囲(所定の温度範囲)を超えた場合には、用紙搬送用の吸引ファン22の回転速度を大きくしてエア吸引力を増し、逆に低温環境下での印刷時にはランプ温度が所定の温度範囲下限に近付いた場合には、用紙搬送用の吸引ファン22の回転速度を小さくして吸引力を弱めてランプ温度を奪わないような制御方法とする。
また、印刷用紙サイズが違えば用紙搬送面のエア吸引用穴をふさぐ面積が異なるため、通紙中の用紙搬送用吸引ファンによるランプ近傍の空気を吸引する量が異なるということであり、連続印刷中のランプ温度に与える影響が違ってくる。つまり葉書などの小サイズ通紙中は搬送ベルト21のエア吸引孔29の殆んどが塞がれていない状態であり、ランプ近傍の空気吸引量が大きくなってランプ温度が低下し易く、逆にA3版などの大きな用紙サイズ通紙中は搬送ベルト21のエア吸引孔29の殆んどが、塞がれた状態の場合にはランプ近傍の空気吸引量が少ないためにランプ温度が上昇し易いという現象に対しても用紙搬送用吸引ファンの回転速度可変制御は有効である。
ランプハウジング11内に取り付けた複数個のヒータ26を、用紙搬送下流側に比べて上流側の方に多く配置しているため、ランプハウジング11内部の用紙搬送上流側を暖める能力を高めている。これは本例のUV定着装置を印刷機としての孔版印刷機と接続した場合、一般的な孔版印刷機ではドラムユニットから用紙を剥がすためにエアを吹き付けるという工程があり、このエアが定着装置のランプハウジング内部の方に流れ込んでランプ温度を下げてしまうことがあった。特に孔版印刷機に近いUVランプハウジングの入口側、つまり用紙搬送上流側でこの現象が顕著である。そこでランプハウジングの用紙搬送上流側に当たる部分を暖める能力を高めているため、ランプハウジング内部をより均一な温度にでき、UVランプ13を複数本取り付けたユニットの場合にはUV照射領域全面で効率のよい紫外線出力が得られる。
2 UV定着装置
3 ドラム
4 プレスローラ
5 エアナイフファン
6 吸着ユニット
7 用紙搬送ユニット
8 UV吸着ユニット
9 排紙台
10 ランプユニット
11 ランプハウジング
12 リフレクタ
13 UV(照射)ランプ
14 温度計
20 搬送ベルトユニット
21 搬送ベルト
22 吸引ファン
23、24 モータ
25 搬送ベルト
26 ヒータ
27 冷却ファン
28 リフレクタ支持軸
29 エア吸引孔
30 本体制御部
32 ダクト
S 用紙
R ローラ
Claims (4)
- 紫外線硬化型インクで印刷を行う印刷機と組み合わせて用いられ、印刷物の当該インクを紫外線で定着させる定着手段として、前記印刷機とは別体に構成され該印刷機に接続して用いられるUV定着装置或いは前記印刷機の一部として組み込まれるUV定着装置であって、
紫外線を発生させるUVランプと、
前記UVランプに対向して配置され、吸引ファンのエア吸引により搬送ベルトに印刷物を吸引して搬送するとともに、前記吸引ファンのエア吸引による気流で前記UVランプを冷却する用紙搬送ユニットと、
前記UVランプの温度を制御する温度制御手段とを具備し、
前記温度制御手段として、前記UVランプの温度を測定する温度測定手段と、前記温度測定手段による温度測定結果に基づき前記吸引ファンの回転速度を段階的に切り換える制御装置とを有することを特徴とするUV定着装置。 - 請求項1に記載のUV定着装置において、
前記UVランプを冷却する専用の冷却ファンを備えたことを特徴とするUV定着装置。 - 請求項1又は2に記載のUV定着装置において、
前記印刷機は、ドラムに印刷物を押し当てて印刷する方式の印刷機であり、該ドラムから印刷物を剥離するためのエアを吐出するファンを備え、
前記UVランプの配置位置よりも印刷物の搬送方向上流側に前記ファンが配置されていて、このファンからの気流が前記UVランプに及ぶ構成であり、
前記UVランプを収めたランプハウジング内部にヒータを備え、このヒータを印刷物の搬送方向下流側に比べて上流側の加熱能力が高くなるように配置したことを特徴とするUV定着装置。 - 紫外線硬化型インクで印刷を行う印刷機と組み合わせて用いられ印刷物を紫外線で定着する手段として、前記印刷機とは別体に構成されて該印刷機に接続して用いられるUV定着装置或いは前記印刷機の一部として組み込まれるUV定着装置であって、
前記印刷機は、ドラムに用紙を押し当てて印刷する方式の印刷機であり、該ドラムから用紙を剥離するためのエアを吐出するファンを備え、前記UVランプの配置位置よりも印刷用紙の搬送方向上流側に前記ファンが配置されていて、このファンからの気流が前記UVランプに及ぶ構成において、
紫外線を発生させるUVランプと、
前記UVランプを収めたランプハウジング内部に、印刷物の搬送方向下流側に比べて上流側の加熱能力が高くなるように多数配置したヒータと、
前記UVランプの温度を制御する第2の温度制御手段とを具備し、
前記第2の温度制御手段として、前記UVランプの温度を測定する温度測定手段と、前記温度測定手段による温度測定結果に基づき前記ヒータを個別にオン、オフ制御或いは、段階的に強弱制御する制御装置とを有することを特徴とするUV定着装置。
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