JP2009243701A - Drying device and image forming device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、乾燥装置及び画像形成装置に関し、たとえば、乾燥対象物に対し熱源により熱エネルギーを作用させつつ、吹出ノズルから空気を吹出して乾燥させる乾燥装置と、この乾燥装置を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a drying apparatus and an image forming apparatus, and for example, a drying apparatus that blows air from a blowing nozzle while applying heat energy to an object to be dried by a heat source, and an image forming apparatus including the drying apparatus. About.
従来から、例えば紙面上に付与されたインク等を乾燥させるために、IRヒータ等の熱源と、温調風(熱風)を吹き付けるノズルを備えた乾燥装置がある。たとえば特許文献1には、搬送されてきた紙の被印写面に、送風手段と加熱手段からなる温風付与手段によって加熱空気流を吹き付け、インク中の水分を蒸発、乾燥させる構造のものが記載されている。
特許文献1に記載の構造では、紙面上に送風手段しか存在していないため、吹き付けられた加熱空気流の一部は紙面幅方向に流れる。この場合、用紙の幅方向端部に近づくほど加熱空気の湿度が高くなるので、乾燥不足が生じやすい。 In the structure described in Patent Document 1, since only the air blowing means exists on the paper surface, a part of the heated air flow that is blown flows in the paper surface width direction. In this case, since the humidity of the heated air increases as it approaches the edge in the width direction of the sheet, insufficient drying tends to occur.
また、吹き付けられた加熱空気流の一部は紙面搬送方向にも流れるが、この流れの下流側に向かうにしたがって、加熱空気の湿度が高くなるので、乾燥不足が生じやすい。 A part of the sprayed heated air flow also flows in the paper conveyance direction, but the humidity of the heated air increases toward the downstream side of this flow, so that insufficient drying tends to occur.
本発明は上記事実を考慮し、高い乾燥能力を有する乾燥装置と、この乾燥装置を備えた画像形成装置を得ることを課題とする。 In view of the above facts, an object of the present invention is to obtain a drying device having a high drying capacity and an image forming apparatus including the drying device.
請求項1に記載の発明では、乾燥対象物を搬送する搬送装置と、前記乾燥対象物に対向配置された熱源と、前記乾燥対象物に向けて気体を吹出す吹出ノズルと、前記吹出ノズルから吹出された気体を吸込む吸込ノズルと、を備え、前記搬送装置による前記乾燥対象物の搬送方向に見て、前記吹出ノズルと前記吸込ノズルとが前記熱源を挟んで交互に配置されている部分が存在している。 In invention of Claim 1, from the conveying apparatus which conveys a drying target object, the heat source arrange | positioned facing the said drying target object, the blowing nozzle which blows off gas toward the said drying target object, and the said blowing nozzle A suction nozzle that sucks the blown-out gas, and a portion in which the blowout nozzle and the suction nozzle are alternately arranged across the heat source when viewed in the transport direction of the object to be dried by the transport device. Existing.
この乾燥装置では、熱源によって熱エネルギーを乾燥対象物に作用させつつ、吹出ノズルから気体を吹出して乾燥対象物を乾燥させる。吹出ノズルから吹出された気体は吸込ノズルで吸込まれるので、乾燥対象物上に、湿度が高くなった空気(湿り空気)が吸込ノズルで回収されることになり滞留が抑制される。 In this drying apparatus, while the thermal energy is applied to the object to be dried by the heat source, the drying object is dried by blowing the gas from the blowing nozzle. Since the gas blown from the blowing nozzle is sucked by the suction nozzle, air with high humidity (humid air) is collected by the suction nozzle on the object to be dried, and the stay is suppressed.
しかも、本発明では、乾燥対象物の搬送方向に見たとき、吹出ノズルと吸込ノズルとが熱源を挟んで交互に配置されている部分が存在している。したがって、このように吹出ノズルと吸込ノズルとが交互に配置されている部分では、湿り空気が短時間で吸込ノズルにより回収される。また、湿り空気が乾燥対象物の幅方向(搬送方向と直交する方向)に流れることも抑制できる。これにより、乾燥能力の高い乾燥装置となる。 And in this invention, when it sees in the conveyance direction of a drying target object, the part by which the blowing nozzle and the suction nozzle are alternately arrange | positioned on both sides of a heat source exists. Therefore, in the portion where the blowout nozzles and the suction nozzles are alternately arranged in this way, the humid air is collected by the suction nozzles in a short time. Moreover, it can also suppress that humid air flows into the width direction (direction orthogonal to a conveyance direction) of a drying target object. Thereby, it becomes a drying apparatus with high drying capability.
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の発明において、前記熱源が配置された領域の全範囲で前記吹出ノズルと前記吸込ノズルとが交互に配置されている。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the blowout nozzles and the suction nozzles are alternately arranged in the entire range of the region where the heat source is arranged.
すなわち、請求項1に記載の発明において、吹出ノズルと吸込ノズルは、搬送方向の一部分で交互に配置されていてもよいが、特に前記熱源が配置された領域の全範囲で交互に配置されている構成では、より高い乾燥能力が得られる。 That is, in the invention according to claim 1, the blowout nozzles and the suction nozzles may be alternately arranged in a part of the transport direction, but are arranged alternately in the entire range where the heat source is arranged. In some configurations, a higher drying capacity can be obtained.
請求項3に記載の発明では、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記熱源の前記乾燥対象物との対向面の全体が乾燥対象物と一定間隔、または乾燥対象物に向かって凸となるように形成されている。 In invention of Claim 3, in the invention of Claim 1 or Claim 2, the whole opposing surface with the said drying target object of the said heat source is toward a drying target object at a fixed space | interval with a drying target object. It is formed to be convex.
すなわち、熱源の乾燥対象物との対向面には、局所的な凹部が存在していないことになる。このため、吹出ノズルから吹出された空気がスムーズに熱源の前記対向面に沿って流れ、吸込ノズルから吸込まれる。これにより、乾燥能力をより向上させることが可能になる。 That is, there is no local recess on the surface of the heat source facing the object to be dried. For this reason, the air blown out from the blow nozzle smoothly flows along the facing surface of the heat source and is sucked in from the suction nozzle. Thereby, it becomes possible to improve a drying capability more.
請求項4に記載の発明では、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の発明において、前記熱源と前記吹出ノズルとを接続する伝熱部材を有する。
In invention of
伝熱部材により、熱源の熱を吹出ノズルから吹出される気体にも伝えることができ、より高い乾燥能力を得ることが可能になる。また、温調風(熱風)を加熱する熱源の発熱量を減らしても吹出ノズルから吹出される気体の温度を高く維持できるようになるので、エネルギー効率が高くなる。 With the heat transfer member, the heat of the heat source can be transmitted to the gas blown from the blow nozzle, and higher drying capacity can be obtained. Moreover, since the temperature of the gas blown from the blowing nozzle can be kept high even if the heat generation amount of the heat source for heating the temperature-controlled air (hot air) is reduced, the energy efficiency is increased.
請求項5に記載の発明では、記録シート上に液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドによって液滴が吐出された前記記録シートを前記乾燥対象物とし、この記録シートの液滴を乾燥させる請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の乾燥装置と、を有する。 According to a fifth aspect of the present invention, a droplet discharge head that discharges droplets onto a recording sheet, and the recording sheet on which droplets are discharged by the droplet discharge head are used as the object to be dried. The drying apparatus according to any one of claims 1 to 4, which dries the droplets.
したがって、液滴が吐出された記録シートを、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の乾燥装置を用いて乾燥させることで、短時間での乾燥が可能になる。たとえば、記録シートの搬送速度を高めても乾燥が可能になるので、高速の画像形成に寄与する。 Therefore, drying can be performed in a short time by drying the recording sheet from which the droplets have been ejected using the drying apparatus according to any one of claims 1 to 4. For example, drying is possible even if the recording sheet conveyance speed is increased, which contributes to high-speed image formation.
本発明は上記構成としたので、高い乾燥能力を有する乾燥装置と、この乾燥装置を備えた画像形成装置が得られる。 Since the present invention has the above-described configuration, a drying device having a high drying capacity and an image forming apparatus including the drying device are obtained.
以下に、本発明の一実施形態に係る乾燥装置を備えた画像形成装置について説明する。 Hereinafter, an image forming apparatus provided with a drying apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.
まず、画像形成装置10の全体構成について説明する。
First, the overall configuration of the
[画像形成装置]
図1に示すように、本実施形態に係る画像形成装置10には、記録媒体としての枚葉紙(以下、「用紙」という)の搬送方向上流側に、用紙を給紙搬送する給紙搬送部12が設けられている。この給紙搬送部12の下流側には、用紙の搬送方向に沿って、用紙の記録面に処理液を塗布する処理液塗布部14、用紙の記録面に画像を形成する画像形成部16、記録面に形成された画像のインクを乾燥させるインク乾燥部18、乾燥したインクを用紙に定着させる画像定着部20、画像が定着した用紙を排出する排出部21が設けられている。
[Image forming apparatus]
As shown in FIG. 1, the
以下、各処理部について説明する。 Hereinafter, each processing unit will be described.
(給紙搬送部)
給紙搬送部12には、用紙が積載される積載部22が設けられており、積載部22の用紙搬送方向下流側には、積載部22に積載された用紙を一枚ずつ給紙する給紙部24が設けられている。給紙部24によって給紙された用紙は、複数のローラ対26で構成された搬送部28を経て、処理液塗布部14へ搬送される。
(Paper feed section)
The sheet feeding /
(処理液塗布部)
処理液塗布部14では、処理液塗布ドラム30が回転可能に配設されている。この処理液塗布ドラム30には、用紙の先端部を挟持して用紙を保持する保持部材32が設けられており、保持部材32を介して、処理液塗布ドラム30の表面に用紙を保持した状態で、処理液塗布ドラム30の回転によって用紙を下流側へ搬送する。
(Processing liquid application part)
In the treatment
なお、後述する中間搬送ドラム34、画像形成ドラム36、インク乾燥ドラム38及び画像定着ドラム40についても、処理液塗布ドラム30と同様に保持部材32が設けられている。そして、この保持部材32によって、上流側のドラムから下流側のドラムへの用紙の受け渡しが行われる。
Note that an
処理液塗布ドラム30の上方には、処理液塗布ドラム30の周方向に沿って、処理液塗布装置42及び処理液乾燥装置44が配設されており、処理液塗布装置42によって、用紙の記録面に処理液が塗布され、処理液乾燥装置44によって、処理液が乾燥される。
A processing
ここで、処理液はインクと反応して色材(顔料)を凝集し、色材(顔料)と溶媒を分離促進する効果を有している。処理液塗布装置42には、処理液が貯留された貯留部46が設けられており、グラビアローラ48の一部が処理液に浸されている。
Here, the treatment liquid reacts with the ink to aggregate the color material (pigment) and has an effect of promoting separation of the color material (pigment) and the solvent. The treatment
このグラビアローラ48にはゴムローラ50が圧接して配置されており、ゴムローラ50が用紙の記録面(表面)側に接触して処理液が塗布される。また、グラビアローラ48にはスキージ(図示省略)が接触しており、用紙の記録面に塗布する処理液塗布量を制御する。
A
処理液膜厚は後述するインクジェットラインヘッド64から打滴される液滴(以下「ヘッド打滴」という)の直径より十分小さいことが理想である。すなわち、インクは処理液膜内で浮遊してしまうため、処理液膜が厚いと、インクドットは処理液内で浮遊してしまい、用紙の記録面と接触しないことになる。例えば2plの打滴量の場合、ヘッド打滴の液滴の平均直径は15.6μmであるが、この程度の大きさ(体積)の液滴では、処理液膜厚が厚い場合には、インクドットは処理液内で浮遊してしまい、用紙の記録面と接触しない。2plの打滴量で着弾ドット径(用紙の記録面に接触した液滴の直径)を30μm以上得るには処理液膜厚を3μm以下にすることが好ましい。
The film thickness of the treatment liquid is ideally sufficiently smaller than the diameter of a droplet (hereinafter referred to as “head droplet ejection”) ejected from the
一方、処理液乾燥装置44には、熱風ノズル54及び赤外線ヒーター56(以下「IRヒーター56」という)が処理液塗布ドラム30の表面に近接して配設されている。この熱風ノズル54及びIRヒーター56により、処理液中の水などの溶媒を蒸発させ、固体もしくは薄膜処理液層を用紙の記録面側に形成する。処理液乾燥工程で処理液を薄層化することで、画像形成部16でインク打滴したドットが用紙表面と接触して必要なドット径が得られると共に、薄層化した処理液と反応し色材凝集して用紙表面に固定する作用が得られやすい。
On the other hand, in the treatment liquid drying device 44, a hot air nozzle 54 and an infrared heater 56 (hereinafter referred to as “
このようにして、処理液塗布部14で記録面に処理液が塗布、乾燥された用紙は、処理液塗布部14と画像形成部16の間に設けられた中間搬送部58へ搬送される。
In this way, the paper on which the processing liquid has been applied and dried on the recording surface by the processing
(中間搬送部)
中間搬送部58には、中間搬送ドラム34が回転可能に設けられており、中間搬送ドラム34に設けられた保持部材32を介して、中間搬送ドラム34の表面に用紙の先端を保持し、中間搬送ドラム34の回転によって用紙を下流側へ搬送する。
(Intermediate transport section)
An
(画像形成部)
画像形成部16には、画像形成ドラム36が回転可能に設けられており、画像形成ドラム36に設けられた保持部材32を介して、画像形成ドラム36の表面に用紙を保持し、画像形成ドラム36の回転によって用紙を下流側へ搬送する。
(Image forming part)
An
画像形成ドラム36の上部には、画像形成ドラム36の表面に近接して、シングルパス方式のインクジェットラインヘッド64で構成されたヘッドユニット66が配設されている。このヘッドユニット66では、少なくとも基本色であるYMCKのインクジェットラインヘッド64が画像形成ドラム36の周方向に沿って配列され、処理液塗布部14で用紙の記録面に形成された処理液層上に各色の画像を形成する。
Above the
処理液はインク中に分散する色材(顔料)とラテックス粒子を処理液に凝集する効果を持たせ、用紙上で色材流れなど発生しない凝集体を形成する。インクと処理液の反応の一例として、処理液内に酸を含有しPHダウンにより顔料分散を破壊し、凝集するメカニズムを用いることで、色材滲み、各色インク間の混色、インク滴の着弾時の液合一による打滴干渉を回避する。 The treatment liquid has the effect of aggregating the color material (pigment) and latex particles dispersed in the ink into the treatment liquid, and forms an aggregate that does not generate color material flow on the paper. As an example of the reaction between the ink and the treatment liquid, by using a mechanism that contains acid in the treatment liquid and destroys and disperses the pigment dispersion by PH down, the color material bleeds, the color mixture between each color ink, and the ink droplet landing To avoid interference of droplets due to liquid coalescence.
インクジェットラインヘッド64は、画像形成ドラム36に配置された回転速度を検出するエンコーダ(図示省略)に同期して打滴を行うことで、高精度に着弾位置を決定すると共に、画像形成ドラム36の振れ、回転軸68の精度、ドラム表面速度に依存せず、打滴ムラを低減することが可能となる。
The ink
なお、ヘッドユニット66は画像形成ドラム36の上部から退避可能とされており、インクジェットラインヘッド64のノズル面清掃や増粘インク排出などのメンテナンス動作は、このヘッドユニット66を画像形成ドラム36の上部から退避させることで実施される。
The
記録面に画像が形成された用紙は、画像形成ドラム36の回転によって、画像形成部16とインク乾燥部18の間に設けられた中間搬送部70へ搬送されるが、中間搬送部70については、中間搬送部58と構成が略同一であるため説明を省略する。
The sheet on which the image is formed on the recording surface is conveyed to an
(インク乾燥部)
インク乾燥部18には、インク乾燥装置102を構成するインク乾燥ドラム38が回転可能に設けられており、インク乾燥ドラム38の上部には、インク乾燥部18の表面に近接して、同じくインク乾燥装置102を構成する熱風ノズル72及びIRヒーター74が複数配設されている。この熱風ノズル72及びIRヒーター74による温風によって、用紙の画像形成部では、色材凝集作用により分離された溶媒が乾燥され、薄膜の画像層が形成される。なお、インク乾燥部の詳細な構成については後述する。
(Ink drying section)
An
記録面のインクが乾燥した用紙は、インク乾燥ドラム38の回転によって、インク乾燥部18と画像定着部20の間に設けられた中間搬送部76へ搬送されるが、中間搬送部76については、中間搬送部58と構成が略同一であるため説明を省略する。
The paper on which the ink on the recording surface has been dried is conveyed to an
(画像定着部)
画像定着部20には、画像定着ドラム40が回転可能に設けられており、画像定着部20では、インク乾燥ドラム38上で形成された薄層の画像層内のラテックス粒子が加熱/加圧されて溶融し、用紙上に固着定着する機能を有する。
(Image fixing part)
An
画像定着ドラム40の上部には、画像定着ドラム40の表面に近接して、加熱ローラ78が配設されている。この加熱ローラ78は熱伝導率の良いアルミなどの金属パイプ内にハロゲンランプが組み込まれており、加熱ローラ78によって、ラテックスのTg温度以上の熱エネルギーが付与される。これにより、ラテックス粒子を溶融し、用紙上の凹凸に押し込み定着を行うと共に画像表面の凹凸をレベリングし光沢性を得ることを可能とする。
A
加熱ローラ78の下流側には、定着ローラ80が設けられている、この定着ローラ80は画像定着ドラム40の表面に圧接した状態で配置され、画像定着ドラム40との間でニップ力を得るようにしている。このため、定着ローラ80又は画像定着ドラム40のうち、少なくとも一方は表面に弾性層を持ち、用紙に対して均一なニップ幅を持つ構成とする。
A fixing
以上のような工程により、記録面の画像が定着した用紙は、画像定着ドラム40の回転によって、画像定着部20の下流側に設けられた排出部21側へ搬送される。
The sheet on which the image on the recording surface is fixed by the above-described process is conveyed to the
なお、本実施形態では、画像定着部20について説明したが、インク乾燥部18で記録面に形成された画像を乾燥・定着させることができれば良いため、この画像定着部20は必ずしも必要ではない。
In this embodiment, the
次に、インク乾燥装置の構成について詳述する。 Next, the configuration of the ink drying device will be described in detail.
[インク乾燥装置]
図2及び図3に詳細に示すように、インク乾燥装置102のIRヒーター74は、用紙の搬送方向に一定間隔をあけて複数(本実施形態では4つ)配置されている。特に本実施形態では、インク乾燥ドラム38の外周面の形状に対応して、IRヒーター74は曲面に沿って配置されている。以下では、IRヒーター74を特に区別する必要があるときは、用紙搬送方向の上流側から順にIRヒーター74A、IRヒーター74B、IRヒーター74C、IRヒーター74Dとして区別する。これらのIRヒーター74が配置された領域が、実質的に用紙のインクを乾燥させる領域である。
[Ink drying device]
As shown in detail in FIGS. 2 and 3, a plurality (four in this embodiment) of
IRヒーター74の上方には、給気パイプ104及び排気パイプ106が隣接して配置されている。給気パイプ104の内部には給気ファン108が備えられており、矢印F1方向に空気を送る。さらに給気パイプ104の内部には、送られる空気を加熱する熱風ヒーター110が備えられている。
Above the
給気パイプ104は熱風ヒーター110の下方で2つに分岐されており、用紙に向かって熱風を吹き出す吹出ノズル112A、112Bが構成されている。そして、吹出ノズル112AはIRヒーター74AとIRヒーター74Bの間に、吹出ノズル112BはIRヒーター74CとIRヒーター74Dの間にそれぞれ位置している。
The
これに対し、排気パイプ106内には排気ファン114が備えられており、矢印F2方向に空気を送る。排気パイプ106は排気ファン114の下方で3つに分岐されており、用紙の記録面近傍から空気を吸い込む吸込ノズル116A、116B、116Cが構成されている。そして、吸込ノズル116AはIRヒーター74Aよりも用紙搬送方向上流側に、吸込ノズル116BはIRヒーター74BとIRヒーター74Cの間に、吸込ノズル116CはIRヒーター74Dよりも用紙搬送方向下流側に位置している。
In contrast, an
したがって、本実施形態では、用紙の搬送方向に見たときに、IRヒーター74が配置された領域(インクを乾燥させる領域)の全範囲で、IRヒーター74を挟んで、吹出ノズル112と吸込ノズル116とが交互に配置されていることになる。
Therefore, in the present embodiment, when viewed in the paper transport direction, the
図4(A)に詳細に示すように、IRヒーター74は、用紙の搬送方向と直交する方向(インク乾燥ドラム38の軸方向と同方向)に見たとき、楕円形の外周面を有している。このため、用紙との対向面74Fは、用紙に向かって凸となっており、この対向面74Fに局所的に凹んだ部分が存在しないようになっている。
As shown in detail in FIG. 4A, the
IRヒーター74の、対向面74Fと反対の面は、楕円弧状に湾曲されてIRヒーター74と面接触するカバー部材118によってカバーされている。このカバー部材118は、たとえば排気パイプ106(吸込ノズル116)を構成する材料よりも熱伝導率の高い材料で構成されており、本発明の伝熱部材として作用している。また、図2にも示すように、吹出ノズル112A、112Bを構成する材料(給気パイプ104から分岐された部分の材料)も、熱伝導率の高い材料で構成されている(なお、図2では、このように熱伝導率の高い部分を太線で、熱伝導率の低い部分を二重線で示し、区別している)。これにより、IRヒーター74の熱の一部が、カバー部材118から吹出ノズル112A、112Bを経て、その内部の空気に作用する。しかし、給気パイプ104及び吸込ノズル116を構成する材料は相対的に熱伝導率が低いので、IRヒーター74の熱が不用意に給気パイプ104や吸込ノズル116に伝わることは抑制されている。
The surface of the
図2に示すように、吹出ノズル112Bの内部(吹出ノズル112Bの内部であってもよい)には、熱風の吹出口の近傍に温度センサー120が配置されており、検出した温度データをヒーター制御部122に送る。ヒーター制御部122では、この温度データに基づいて、熱風ヒーター110の出力を制御する。
As shown in FIG. 2, a
次に、本実施形態の作用を説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
本実施形態のインク乾燥装置102では、IRヒーター74の熱エネルギーを用紙に作用させて用紙を加熱するが、さらに、吹出ノズル112Aからの熱風を用紙に対し吹き出して、用紙のインクを乾燥させる。すなわち、IRヒーター74からの熱エネルギーでインク中の水分を蒸発させ、さらに蒸発した水分を含む湿り空気を吹出ノズル112A、112Bからの熱風で除去することにより、効果的にインクを乾燥させることができるようにしている。
In the
特に、本実施形態の画像形成装置10のように、画像定着部において用紙上のインクを定着させる工程を有するものでは、インクの乾燥が不十分な場合には、定着工程における加圧時に定着ローラ80に画像がオフセットされてしまったり、定着強度が低下して画像の擦れ、剥がれが生じたり、さらには、用紙のカール(反り)やカックル(波うち)が生じたりするおそれがある。
In particular, in the case where the image fixing unit has a step of fixing ink on paper in the image fixing unit as in the
ここで、本実施形態では、用紙の搬送方向に見たとき、IRヒーター74を挟んで、吹出ノズル112と吸込ノズル116とが交互に配置されていることになる。したがって、図2及び図3に矢印F3で示すように、吹出ノズル112から吹き出された熱風が短時間で吸込ノズル116により吸い込まれて回収される。すなわち、吹出ノズル112から吹き出された熱風が水分を含んで湿り空気になってしまっても、湿り空気が用紙に沿って流れることはなく回収されるので、乾燥効率が高くなる。特に、本実施形態では、吹出ノズル112と吸込ノズル116とを用紙の搬送方向に沿って交互に配置しており、湿り空気が用紙の幅方向に流れて滞留することが抑制されている。したがって、用紙の幅方向での乾燥ムラが少なくなり、乾燥効率が高くなっている。たとえば、幅広の用紙に対して、特に幅方向の乾燥ムラを少なくすることが可能である。
Here, in this embodiment, when viewed in the paper transport direction, the
また、本実施形態では、用紙の搬送方向に見ても、湿り空気が滞留することがない。すなわち、たとえば吹出ノズルと吸込ノズルとを用紙の搬送方向に沿って単に配置し、搬送方向に沿った一方向の熱風の流れが生じる構成では、熱風の流れの下流側にいくに従って水分が蓄積されて湿り空気の湿度が高くなっていくので、乾燥効率が低下する。本実施形態では、用紙の搬送方向にみた場合でも湿り空気が短時間で回収されるので、用紙搬送方向の上流側から下流側までの乾燥効率のムラが抑制され、一定以上の高い乾燥効率が得られる。 In the present embodiment, damp air does not stay even when viewed in the paper transport direction. That is, for example, in a configuration in which the blowing nozzle and the suction nozzle are simply arranged along the paper conveyance direction and a flow of hot air in one direction along the conveyance direction is generated, moisture is accumulated toward the downstream side of the flow of hot air. As the humidity of the humid air increases, the drying efficiency decreases. In this embodiment, even when viewed in the paper transport direction, the moist air is collected in a short time, so that uneven drying efficiency from the upstream side to the downstream side in the paper transport direction is suppressed, and a high drying efficiency of a certain level or more is achieved. can get.
このように、本実施形態のインク乾燥装置では、用紙の幅方向及び搬送方向の双方において高い乾燥能力が得られるので、紙面の乾燥ムラ、乾燥不足が防止され、高い画質を得ることができる。定着工程における定着ローラ80への画像オフセットや、定着強度の低下による画像の擦れ、剥がれ、用紙のカール(反り)やカックル(波うち)といった不具合を抑制できる。
As described above, in the ink drying apparatus of the present embodiment, high drying ability is obtained in both the width direction and the conveyance direction of the paper, so that uneven drying and insufficient drying of the paper surface are prevented, and high image quality can be obtained. It is possible to suppress problems such as image offset to the fixing
また、乾燥効率が高くなるため、必要な乾燥能力を得るためのIRヒーター74の出力や熱風ヒーター110の出力を低くすることも可能となり、これにより消費電力を削減することが可能になる。
Further, since the drying efficiency is increased, it is possible to reduce the output of the
さらに、高い乾燥能力が得られるので、乾燥に要する時間も短くて済み、高速での画像形成に寄与することも可能になる。 Furthermore, since a high drying ability can be obtained, the time required for drying can be shortened, and it is possible to contribute to image formation at high speed.
また、本実施形態では、カバー部材118及び吹出ノズル112A、112Bが熱伝導率の高い材料で構成されており、IRヒーター74の熱の一部が、カバー部材118から吹出ノズル112A、112Bを経て、その内部の空気に作用する。このため、IRヒーター74の熱エネルギー、特に、用紙の加熱に寄与しなかった熱エネルギーを熱風の加熱に利用できるので、その分、熱風ヒーター110の消費電力を削減できる。
In the present embodiment, the
加えて、本実施形態では、IRヒーター74の対向面74Fを用紙に向かって凸になるように形成しており、対向面74Fに局所的に凹んだ部分が存在していない。図4(B)に示す比較例のように、対向面74Fに局所的な凹部74Gが存在していると吹出ノズル112から吸込ノズル116への気流が乱され、吸込ノズル116からの湿り空気のスムーズな吸い込み、排気が阻害されるおそれがある。本実施形態では、図4(A)から分かるように、対向面74Fを沿うように熱風が流れるため、湿り空気がスムーズに吸込ノズル116で吸い込まれて排気される。
In addition, in the present embodiment, the facing
なお、このように、吹出ノズル112から吸込ノズル116への熱風のスムーズな流れを実現するためには、必ずしも対向面74Fが用紙に向かって凸となっている必要はない。たとえば、対向面74Fが平面状に形成されていても、局所的な凹部が存在しないので、スムーズに熱風は流れる。また、対向面74Fが全体として凹形状となっていても、対向面74Fと用紙との距離が、用紙搬送方向、すなわち熱風の流れ方向で一定になっていれば、熱風のスムーズな流れが生じる。
As described above, in order to realize a smooth flow of hot air from the blowing
上記実施形態のインク乾燥装置において、IRヒーター74の温度や吹出ノズル112Aから吹き出される熱風の温度は、用紙やインクの種類、形成される画像の濃度等に応じて適切に設定される。たとえば、いわゆる菊半サイズの用紙に対応する画像形成装置において、インクジェットラインヘッド64からのインクの打滴量を10〜15g/m2、用紙の搬送速度を500mm/secとした場合には、IRヒーター74の表面温度は180〜360℃程度、吹出ノズル112Aの吹出口近傍での熱風の温度は70〜120℃とすることが好ましい。また、熱風の吹出ノズル112Aからの吹き出し風量は12〜24m3/min、吹き出し速度は6〜20m/sec程度とすることが好ましい。これに対し、吸込ノズル116からの吸い込み量は、吹き出し風量よりも多くすると、熱風を確実に吸い込むことが可能になるため好ましく、具体的には、吹き出し風量の2〜4倍の吸い込み量とすることが好ましい。
In the ink drying apparatus of the above embodiment, the temperature of the
また、IRヒーター74と紙面との距離は30〜50mm程度とすることが好ましく、吹出ノズル112と吸込ノズル116との距離(ノズルピッチ)は、50〜150mm程度とすることが好ましい。
The distance between the
上記では、用紙のインクを乾燥させる領域の用紙搬送方向の全範囲で吹出ノズル112と吸込ノズル116とをIRヒーター74を挟んで交互に配置しており、乾燥効率を高める観点からは最も好ましいが、IRヒーター74が配置されている領域の一部でのみ、特定のIRヒーター74を挟んで吹出ノズル112と吸込ノズル116とが交互に配置されている構成であっても、このように交互に配置されている箇所では、湿り空気が短時間で吸込ノズル116に吸い込まれて回収されるので、乾燥効率を高めることができる。
In the above, the
インク乾燥装置としては、上記ではインク乾燥ドラム38に沿って用紙を搬送しつつ乾燥させる構成としているため、IRヒーター74、吹出ノズル112及び吸込ノズル116をインク乾燥ドラム38に沿って曲線状に配置した例を挙げているが、用紙を平面状に搬送しつつ記録面のインクを乾燥さえる構成にも適用可能である。たとえば、無端ベルト上に用紙を保持して搬送しつつインクを乾燥させる構成等である。このように用紙を平面状に搬送する場合には、IRヒーター74、吹出ノズル112及び吸込ノズル116も平面状で、且つ、本発明のように、IRヒーター74を挟んで吹出ノズル112と吸込ノズル116とが交互に似配置されている構成を採ることが可能である。
In the above, the ink drying device is configured to dry the paper while being transported along the
さらに上記では、本発明の乾燥装置として、用紙上のインクを乾燥させるインク乾燥装置102を挙げたが、乾燥装置の適用例はこれに限定されない。本実施形態の画像形成装置10の場合であれば、たとえば、処理液乾燥装置44に本発明を適用してもよい。特に、本実施形態の画像形成装置10において、処理液の乾燥が不十分であると、その後の構成である画像形成部でのインクの凝集が不十分となったり、用紙の記録面に水分層により色材が浮遊したりして、画像形成に支障が生じるおそれがある。本実施形態の乾燥装置を処理液乾燥装置44に適用することで、処理液の乾燥を短時間(高速)で確実に行うことが可能になるため、上記した不具合の発生を抑制できる。
Furthermore, in the above description, the
さらに、画像形成装置に限らず、乾燥対象物を搬送させつつ乾燥処理を行う乾燥装置に、本発明を適用可能である。 Furthermore, the present invention can be applied not only to an image forming apparatus but also to a drying apparatus that performs a drying process while conveying an object to be dried.
10 画像形成装置
12 給紙搬送部
14 処理液塗布部
16 画像形成部
18 インク乾燥部
20 画像定着部
21 排出部
22 積載部
24 給紙部
26 ローラ対
28 搬送部
30 処理液塗布ドラム
32 保持部材
34 中間搬送ドラム
36 画像形成ドラム
38 インク乾燥ドラム
40 画像定着ドラム
42 処理液塗布装置
44 処理液乾燥装置
54 熱風ノズル
56 IRヒーター
58 中間搬送部
64 インクジェットラインヘッド
66 ヘッドユニット
68 回転軸
70 中間搬送部
72 熱風ノズル
74 IRヒーター
76 中間搬送部
78 加熱ローラ
80 定着ローラ
102 インク乾燥装置
104 給気パイプ
106 排気パイプ
108 給気ファン
110 熱風ヒーター
112 吹出ノズル
114 排気ファン
116 吸込ノズル
118 カバー部材(伝熱部材)
120 温度センサー
122 ヒーター制御部
DESCRIPTION OF
120
Claims (5)
前記乾燥対象物に対向配置された熱源と、
前記乾燥対象物に向けて気体を吹出す吹出ノズルと、
前記吹出ノズルから吹出された気体を吸込む吸込ノズルと、
を備え、
前記搬送装置による前記乾燥対象物の搬送方向に見て、前記吹出ノズルと前記吸込ノズルとが前記熱源を挟んで交互に配置されている部分が存在している乾燥装置。 A transport device for transporting an object to be dried;
A heat source disposed opposite the drying object;
A blowing nozzle that blows gas toward the drying object;
A suction nozzle for sucking the gas blown from the blow nozzle;
With
A drying apparatus in which there are portions where the blowout nozzles and the suction nozzles are alternately arranged across the heat source when viewed in the conveyance direction of the drying object by the conveyance apparatus.
前記液滴吐出ヘッドによって液滴が吐出された前記記録シートを前記乾燥対象物とし、この記録シートの液滴を乾燥させる請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の乾燥装置と、を有する画像形成装置。 A droplet discharge head for discharging droplets on a recording sheet;
The drying apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the recording sheet on which droplets are ejected by the droplet ejection head is used as the object to be dried, and the droplets on the recording sheet are dried. An image forming apparatus.
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- 2008-03-28 JP JP2008087263A patent/JP2009243701A/en active Pending
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