JP2013010213A - シーズニング装置及びシーズニング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】水性の活性光線硬化型インクを用いて印刷した枚葉紙のシーズニングとインクの硬化を促進させる。
【解決手段】少なくとも用紙の片面に水性の活性光線硬化型インクが付与された複数枚の印刷用紙を積み重ねて載置する載置台と、前記載置台の上に積層された前記印刷用紙の束に対して該束の端から送風が可能な送風手段と、前記束に対して該束の端から活性光線の照射が可能な活性光線照射手段と、前記送風手段により前記束に対して送風を行わせ、各用紙間に隙間を形成させるとともに、前記活性光線照射手段により活性光線の照射を行わせ、前記隙間に前記活性光線を入射させる制御手段とを備えたシーズニング装置によって上記課題を解決する。
【選択図】図３

Description

本発明はシーズニング装置及びシーズニング方法に係り、特に水性ＵＶインクを用いて印刷した枚葉紙の用紙束をシーズニングする技術に関する。

印刷装置によってインクが付与された直後の用紙は、画像領域内でインクの濃淡（インク量の多寡）により水分量の差があることによって、用紙の伸縮が発生する。特に、水性インクを用いて汎用紙に印刷するシステムではこの問題が顕著である。さらに、両面印刷を行う場合、通常は、片面（表面）の印刷完了後に、反対側の面（裏面）の印刷が行われるが、表面を印刷した直後の用紙では、用紙の伸縮が大きく、表面と裏面とでそれぞれ印刷される画像のサイズ、位置にズレが生じる（表裏レジが合わない）という問題が発生する。

また、両面印刷に限らず、片面印刷の場合にあっても、上記の用紙変形に起因するカックル（波うち）の発生により、印刷品位が低下するという問題があり、加えて、印刷工程後に行われる製本工程などの後加工に悪影響を及ぼすという問題もある。

これらの問題を防止するためには、印刷直後の用紙をシーズニングして、用紙を環境温度・環境湿度に馴染ませる必要がある。

特許文献１には、積層した印刷用紙の外周４面に外周壁を有し、外周壁の少なくとも一つにエア噴出口をもうけることで、エア噴出口から積層用紙外への拡散を防止して、多枚数の印刷用紙内部に効率よくエアを流入可能とする技術が開示されている。さらに特許文献１には、送風終了時には紙間からエアを吸引し、紙のばたつきを押さえて用紙を整然と積載させる技術が開示されている。

また、従来の熱可塑性インクでは画像強度が弱く、後加工等で傷が発生するため紫外線硬化インクが望まれている。しかし、環境問題に配慮してインク中の有機溶媒を減らすため、溶媒として水を用いた水性紫外線硬化インクの開発が進められているが、インク中に水分が存在するために、インクの硬化が効率よく進行しないという問題がある。

特許文献２には、水性紫外線硬化型インクを用いて記録媒体に形成した画像に、紫外線照射手段によって紫外線を照射する画像形成方法において、画像への熱風吹き付け手段によって画像に熱風を吹き付ける工程、次いで、紫外線照射手段によって最大強度の紫外線を照射することで画像を硬化する工程、を有する技術が開示されている。

特開平１０−２９７８１３号公報 特開２００７−２４５６５３号公報

しかしながら、特許文献２の技術では、印刷速度が速い場合には、画像を硬化するための時間が十分でなく、印刷物表面は硬化しているが内部まで十分に硬化できていないという問題が発生する。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、水性の活性光線硬化型インクを用いて印刷した枚葉紙を短時間で環境湿度に馴染ませるとともに、水性の活性光線硬化型インクの硬化を促進することができるシーズニング装置及びシーズニング方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために本発明に係るシーズニング装置は、少なくとも用紙の片面に水性の活性光線硬化型インクが付与された複数枚の印刷用紙を積み重ねて載置する載置台と、前記載置台の上に積層された前記印刷用紙の束の端から送風する送風手段と、前記束の端から活性光線を照射する活性光線照射手段と、前記送風手段により前記束に対して送風を行わせ、各用紙間に隙間を形成させるとともに、前記活性光線照射手段により活性光線の照射を行わせ、前記隙間に前記活性光線を入射させる制御手段とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、送風手段により印刷用紙の束に対して送風を行わせ、各用紙間に隙間を形成させるとともに、活性光線照射手段により印刷用紙の束に対して活性光線の照射を行わせて隙間に活性光線を入射させることで、印刷用紙をシーズニングすることができるとともに印刷用紙に付与された水性の活性光線硬化型インクの硬化を促進させることができる。

前記送風手段の送風方向と前記活性光線照射手段の照射方向とが略平行であってもよい。このように構成することで、装置を大型化することなく、活性光線を照射することができる。

前記送風手段の送風方向と前記活性光線照射手段の照射方向とが略９０度異なっていてもよい。このように構成することで、送風手段と活性光線照射手段とが干渉することなく送風と照射を行うことができる。

前記活性光線照射手段は、前記束に対して両端面から前記活性光線の照射を行うことが好ましい。これにより、各用紙の全面に均等に活性光線を照射することができる。

前記束の左右に互いに対向して配置され、相対的に進退移動自在に設けられた左側板と右側板を備え、前記活性光線照射手段は、前記左側板と右側板に設けられていてもよい。

これにより、装置を大型化することなく、活性光線を照射することができる。

前記束の左右に互いに対向して配置され、相対的に進退移動自在に設けられた左側板と右側板を備え、前記左側板と右側板は前記活性光線を透過する素材で形成され、前記活性光線照射手段は、前記左側板と右側板の前記束とは反対側に設けられていてもよい。

これにより、装置を大型化することなく、活性光線を照射することができる。

前記活性光線照射手段を上下に移動させる移動手段を備えてもよい。

これにより、各用紙に均等に活性光線を照射させることができる。

前記シーズニング装置を外部環境から遮蔽するハウジングと、前記ハウジング内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段とを備えることが好ましい。

これにより、活性光線硬化型インクの硬化の阻害となる酸素を排除することができる。

前記ハウジング内の温度及び湿度を調整する温湿度調整手段を備えてもよい。

これにより、適切にシーズニングをすることができる。

前記ハウジング外部の温度及び湿度を計測する温湿度計測手段を備え、前記温湿度調整手段は、前記ハウジング内の温度を５０℃以上１００℃未満、かつ湿度を前記ハウジング外部の湿度に対応する湿度に調整してもよい。

これにより、活性光線硬化型インクの硬化を速めることができる。

前記温湿度調整手段は、所定時間経過後に前記ハウジング内の温度及び湿度を前記ハウジング外部の温度及び湿度に対応する温度及び湿度に調整してもよい。

これにより、適切にシーズニングをすることができる。

前記不活性ガスは窒素又は二酸化炭素が好適である。安価に、かつ安全に装置を構成することができる。

前記水性の活性光線硬化型インクが紫外線硬化型インクであり、前記活性光線照射手段が紫外線を照射可能な光源であってもよい。このように、水性の紫外線硬化型インクが付与された印刷物のシーズニングに適用することができる。

前記目的を達成するために本発明に係るシーズニング方法は、少なくとも用紙の片面に水性の活性光線硬化型インクが付与された複数枚の印刷用紙が積層された束の端から送風を行うことで各用紙間に隙間を形成させる送風工程と、前記束の端から活性光線の照射を行うことで、前記各用紙間の隙間に活性光線を入射させる活性光線照射工程とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、水性の活性光線硬化型インクを用いて印刷した枚葉紙を短時間で環境湿度に馴染ませるとともに、水性の活性光線硬化型インクの硬化を促進することができる。

シーズニング装置の正面図 シーズニング装置の背面図 シーズニングユニットの斜視図 シーズニング装置の電気的構成を示すブロック図 側板を示す斜視図 シーズニング装置の環境制御を説明するための図

以下、添付図面に従って本発明に係るシーズニング装置及びシーズニング方法の好ましい実施の形態について詳細に説明する。本発明に係るシーズニング装置は、水性ＵＶインク（水性紫外線硬化型インク）を用いたインクジェット印刷機によって印刷された用紙の束を、短時間で各用紙均一にシーズニング（環境湿度へ用紙をなじませる）する装置であり、さらにシーズニングと同時にＵＶインクの硬化を促進させるものである。

《第１の実施の形態》
図１は、本実施形態に係るシーズニング装置の正面図、図２は背面図であり、それぞれフロントカバーを開けた状態を示した図である。

本実施の形態のシーズニング装置１０は、正面にフロントカバー１２が設けられたボックス状のケース１４を備えている。またシーズニング装置１０の正面には、オペレータがシーズニング装置１０を制御するためのタッチパネル１６が設けられている。

シーズニング装置１０は、４つのシーズニングユニット１００がケース１４の内部に積層されて配置されて構成される。

シーズニングユニット１００は、主に用紙束（複数枚の用紙が積み重ねられた束）Ｓが載置される載置台２０、用紙束Ｓに向けて環境風（シーズニングユニット１００雰囲気中の空気からなる風）を送風する送風部３０、用紙束Ｓに向けて紫外光を照射する照射部４０から構成される。

載置台２０は、ケース１４から引き出すことで、用紙束Ｓを載置可能に設けられている。また送風部３０、照射部４０は、シーズニング装置１０のケース１４の背面に設けられている。

図２に示すように、ケース１４の背面には、送風部３０を構成するファン３２、照射部４０を構成する紫外線光源４２が、シーズニングユニット１００毎にそれぞれ所定の間隔をもって多数配置されている。

図３は、シーズニングユニット１００を模式的に示した斜視図であり、ここではケース１４を省略して示している。

載置台２０は矩形状に形成され、その上面には、中央を凸状とし、左右にアーチ状に湾曲された載置面２０Ａが形成されている。用紙を積層した用紙束Ｓは、この載置台２０の載置面２０Ａの上に載置される。また、載置台２０の前面には、把手部２０Ｂが形成されている。なお、載置面２０Ａは水平に形成されていてもよい。

また載置台２０には、フロント板５０Ｆ、側板５０Ｌ及び５０Ｒが設けられている。フロント板５０Ｆは、載置台２０がケース１４に収容された状態において、ケース１４の背面部の内壁と対向するように配置される。側板５０Ｌと５０Ｒとは、互いに対向して配置される。また、フロント板５０Ｆに対して、側板５０Ｌと５０Ｒは直交して配置される。すなわち、載置台２０がケース１４に収容された状態において、ケース１４の背面部の内壁、フロント板５０Ｆ、側板５０Ｌ、５０Ｒとで矩形の閉じられた空間が形成される。この空間に、シーズニングを行う用紙束Ｓが載置される。

フロント板５０Ｆは、所定幅を有する板状に形成され、載置台２０の載置面２０Ａからケース１４の天板部まで、又は上部に位置するシーズニングユニット１００の載置台２０までの高さとほぼ同じ高さで形成される。このフロント板５０Ｆは、一対のフロント板ガイド５２によって、載置台２０の前後方向に移動自在（ケース１４の背面部に対して進退移動自在）に設けられている。

フロント板５０Ｆには、送風部３０から送風された風を逃がすスリット状の通風用開口部が多数形成される。なお、本例では、通風用開口部を垂直方向のスリット状としているが、この通風用開口部の形状は、穴や矩形状の開口でもよい。

側板５０Ｌは、フロント板５０Ｆとほぼ同じ高さを有する矩形の板状に形成され、一対の側板ガイド５４によって、載置台２０の左右方向に移動自在に設けられている。同様に、側板５０Ｒは、フロント板５０Ｆとほぼ同じ高さを有する矩形の板状に形成され、一対の側板ガイド５６によって、載置台２０の左右方向に移動自在に設けられている。

このように、フロント板５０Ｆ、側板５０Ｌ、５０Ｒが移動自在に構成されていることで、シーズニングを行う用紙のサイズに応じて用紙束Ｓを載置するスペースを調整することができる。

なお、載置台２０の後端部には、載置台２０をケース１４から引き出したときに載置台２０に載置された用紙束Ｓの後端部をサポートする一対の用紙押さえ板５０Ｂが、一定の間隔をもって取り付けられている。この用紙押さえ板５０Ｂは、矩形の薄板状に形成され、フロント板５０Ｆと平行に設けられる。

送風部３０は、複数のファン３２により構成される。ケース１４の背面部には、このファン３２の吹出口の形状に対応した送風用開口部が一定の間隔（ファン３２の設置間隔）で形成されている。各ファン３２は、２台が上下に積み重ねられ、この送風用開口部に吹出口を収めて、ケース１４の背面部に取り付けられる。

このように取り付けられたファン３２を駆動すると、ケース１４の送風用開口部から環境風が水平に吹き出される。送風用開口部から吹き出された環境風は、ケース１４の内部を通って開口した前面から吹き出される。

照射部４０は、複数の紫外線光源４２により構成される。紫外線光源４２としては、水銀ランプ、メタルハライドランプ、ＵＶ−ＬＥＤ、ＵＶ−ＬＤ等を用いることができる。なお後述するように、紫外線を発生するものであれば、比較的低照度の紫外線であっても使用可能である。

各紫外線光源４２は、紫外線光（ＵＶ光）を射出する円形状の射出口を有している。なお、紫外線光源の射出口は線状であってもよい。

ケース１４の背面部には、この射出口の形状に対応した照射用開口部が一定の間隔（紫外線光源４２の設置間隔）で形成される。各紫外線光源４２は、この照射用開口部に射出口を収めて、ケース１４の背面部に取り付けられる。

このように、各ファン３２の間に各紫外線光源４２を配置することで、シーズニング装置１０を大型化せずに構成することができる。

このように取り付けられた紫外線光源４２を駆動すると、ケース１４の照射用開口部からケース１４の内部にＵＶ光が水平に照射される。即ち、ファン３２の送風方向と紫外線光源４２の照射方向は一致している。

図４は、本実施の形態のシーズニング装置１０の電気的構成を示すブロック図である。シーズニング装置１０は、前述のタッチパネル１６、送風部３０、照射部４０の他、制御部６０を備えている。

制御部６０は、タッチパネル１６からの操作情報に基づいて、各シーズニングユニット１００の送風部３０及び照射部４０の駆動を制御する。制御部６０は、シーズニングユニット１００毎に送風部３０及び照射部４０を制御可能となっている。さらに、制御部６０は、送風部３０の各ファン３２及び照射部４０の各紫外線光源４２の駆動を個別に制御可能となっており、各ファン３２の風量、各紫外線光源４２の光量を、適宜調整することができる。

以上のように構成された本実施の形態のシーズニング装置１０の作用は、次のとおりで
ある。

まず、オペレータは、シーズニング装置１０のフロントカバー１２を開け、いずれかのシーズニングユニット１００の載置台２０をケース１４から引き出す。これにより、載置台２０の上部が開放される。

次に、オペレータは、載置台２０の上に用紙束Ｓを載置する。用紙束Ｓは、水性ＵＶインクを用いるインクジェット印刷機により印刷が行われ、その表面には画像等が水性ＵＶインクで形成されている。

この際、オペレータは、用紙束Ｓの後面が、載置台２０の後端部に配置された用紙押さえ板５０Ｂに当接するように載置する。

次に、オペレータは、側板５０Ｌ、５０Ｒ、及びフロント板５０Ｆの位置調整を行う。側板５０Ｌ、５０Ｒ、及びフロント板５０Ｆは、それぞれ用紙束Ｓの端面から３ｍｍ程度
離れた位置に設置する。

以上で用紙束Ｓのセッティングが完了する。オペレータは、載置台２０をケース１４に押し戻し、ケース１４に収容する。

載置台２０がケース１４に収容されると、載置台２０に載置された用紙束Ｓは、その周囲４面がフロント板５０Ｆ、側板５０Ｌ、５０Ｒ、及びケース１４の背面部の内壁で囲われるとともに、上部がケース１４の天板部、又は上部に位置するシーズニングユニット１００の載置台２０の下面に覆われる。すなわち、ほぼ密閉された状態となる。

他のシーズニングユニット１００を用いる場合には、同様に当該シーズニングユニット１００の他の載置台２０に用紙束Ｓを載置すればよい。

全ての用紙束Ｓを載置した後、オペレータは、フロントカバー１２を閉め、タッチパネル１６を用いてシーズニング装置１０に対してシーズニング処理の開始を指示する。

制御部６０は、この指示に基づいて、送風部３０の各ファン３２を駆動する。これにより、各ファン３２から所定の風量で環境風が送風される。また制御部６０は、照射部４０の各紫外線光源４２を駆動する。これにより、各紫外線光源４２から所定の光量でＵＶ光が照射される。

各ファン３２からケース１４内に送風された環境風は、積層された各用紙間に形成された隙間を通り、フロント板５０Ｆに形成された通風用開口部から吹き出される。そして、この環境風が、各用紙間に形成された隙間を吹き抜けることにより、シーズニングが促進される。

また、各紫外線光源４２から照射されたＵＶ光は、各ファン３２の環境風により形成された用紙間の隙間から各用紙の表面に入射する。この入射したＵＶ光により、用紙表面に付与されている水性ＵＶインクの硬化が促進される。

各ファン３２からの送風は、一定時間継続して行われる。この送風時間（シーズニング時間）は、用紙の種類、枚数、印刷条件等に応じて設定され、全ての用紙をシーズニングするのに必要十分な時間が設定される。

また、各紫外線光源４２からの照射も、一定時間継続して行われる。この照射時間（硬化時間）は、水性ＵＶインクの種類、用紙の種類、枚数、印刷条件等に応じて設定され、全てのインクを硬化するのに必要十分な時間が設定される。なお、紫外線光源４２のＵＶ光は、ファン３２から送風された環境風によって形成された用紙間の隙間に入射させるものであるため、硬化時間中は常にファン３２が駆動されている必要がある。したがって、この硬化時間は、上記シーズニング時間よりも同じ又は短い時間に設定される。

照射開始から一定時間（硬化時間）が経過すると、制御部６０は各紫外線光源４２の駆動を停止する。これにより、ＵＶ光の照射が止められる。

また送風開始から一定時間（シーズニング時間）が経過すると、制御部６０は各ファン３２の駆動を停止する。これにより、環境風の送風が止められ、用紙束Ｓのシーズニングが完了する。

シーズニング完了後、オペレータは、ケース１４から載置台２０を引き出し、シーズニングが完了した用紙束Ｓを回収する。続けて別の用紙束Ｓにシーズニングを行う場合は、載置台２０の上に処理対象の用紙束Ｓを載置し、シーズニングを行う。

以上説明したように、本実施の形態のシーズニング装置１０によれば、用紙束Ｓに対して送風部３０から環境風を送風してシーズニングをするとともに、照射部４０からＵＶ光を照射して水性ＵＶインクの硬化を促進させることができる。

硬化時間として、最大でシーズニング時間と同じ時間（例えば１０分間）、ＵＶ光の照射を行うことができる。このように、比較的長時間の照射が可能なため、比較的低照度のＵＶ光で硬化を促進させることができる。したがって、紫外線光源４２として、蛍光灯等の安価で長寿命の光源を用いることもでき、コスト面での効果も期待できる。

本実施の形態では、送風部３０は用紙束Ｓに対して一方向から送風を行っているが、複数の方向から送風を行ってもよい。

また、照射部４０の照射したＵＶ光が外部へ漏れるのを防止するために、シーズニング装置１０の周囲をルーバーで囲うことが好ましい。

なお、本実施の形態においては、水性ＵＶインクを硬化させるためにＵＶ光を照射しているが、インクの特性に応じた活性光線が照射できればよい。例えば、放射線や電子線を照射するように構成してもよい。

《第２の実施の形態》
第１の実施形態では、ファン３２の送風方向と紫外線光源４２の照射方向とが一致しているが、ＵＶ光の照射方向は送風方向と同じ方向（平行）に限定されるものではない。

図５（ａ）は、本実施の形態に係る側板５０Ｌを示す斜視図である。側板５０Ｌは、内部が空洞に構成されたボックス状部材であり、用紙束Ｓに対向する側面が開口されている。側板５０Ｌの空洞内部には、照射部４０を構成する紫外線光源４４が備えられている。紫外線光源４４は、側板５０Ｌの開口面から水平にＵＶ光を照射可能に構成される。また、開口面には、用紙束Ｓと紫外線光源４４とが接触しないように用紙束Ｓを規制するガイド５２が設けられている。

側板５０Ｒについても、側板５０Ｌと同様に構成される。側板５０Ｌ、５０Ｒは、その開口面が互いに対向して載置台２０上に配置される。

このように照射部４０を側板５０Ｌ、５０Ｒに形成することで、装置を大型化することなく、ＵＶ光の照射を行うことができる。また送風方向と略直交する方向から用紙束Ｓに対してＵＶ光を照射することができるため、送風部３０と照射部４０が干渉することなく送風と照射を行うことができる。さらに、用紙束Ｓの両端面からＵＶ光の照射を行うことで、各用紙の全面に均等にＵＶ光を照射することができる。

なお、紫外線光源４４だけでなく、第１の実施形態と同様にケース１４の背面に紫外線光源４２を設け、紫外線光源４２と紫外線光源４４から同時にＵＶ光を照射してもよい。

図５（ｂ）は、本実施の形態の変形例に係る側板５０Ｌを示す斜視図である。同図に示す例では、側板５０Ｌは、用紙束Ｓ側の側面に多数の照射用開口部が一定の間隔で形成された略直方体状の箱状部材である。この照射用開口部には、それぞれ紫外線光源４４が配置されている。側板５０Ｒについても、同様に構成される。

このような側板５０Ｌ、５０Ｒを用いても、用紙束Ｓに対してＵＶ光を照射することができ、水性ＵＶインクの硬化を促進させることができる。

図５（ｃ）は、本実施の形態の変形例に係る側板５０Ｌを示す斜視図である。本変形例では、側板５０Ｌ、５０Ｒは紫外線を透過する素材で形成される。また紫外線光源４４が、側板５０Ｌ、５０Ｒの用紙束Ｓとは反対側に設けられる。

このように構成することで、側板５０Ｌ、５０Ｒに紫外線光源を内蔵せずに、送風方向と直交する方向からＵＶ光を照射することができる。

これまで説明した照射部４０の紫外線光源４２，４４は、固定された状態となっているが、上下に移動や揺動するように構成してもよい。移動や揺動をさせながら用紙束Ｓに対してＵＶ光を照射することで、各用紙に均等にＵＶ光を照射させることが可能となる。

このように、送風部３０と照射部４０の配置は、適宜決めることができる。

《第３の実施の形態》
本実施の形態のシーズニング装置１０は、図６に示すように、包囲壁２００（ハウジングに相当）により密閉された空間に配置される。この密閉された空間には、窒素循環装置２１０が接続され、空間内部に窒素が循環供給される。窒素循環装置２１０は、調温調湿装置２１２を備え、循環供給される窒素の温度及び湿度を調整可能に構成されている。

また、調温調湿装置２１２は温湿度計２１４を備えている。温湿度計２１４は、包囲壁２００の外部の環境（外部環境）の温度と湿度を測定し、調温調湿装置２１２に測定結果を出力する。

調温調湿装置２１２は、窒素循環装置２１０が循環供給する窒素の温度と湿度を、温湿度計２１４の測定結果に基づいて、外部環境の温度、湿度に調整する。このとき、必ずしも外部環境の温度、湿度と完全に一致する必要はなく、シーズニングを行うのに支障がない範囲の温度、湿度に調整できればよい。例えば、温度は外部環境の温度に対して２度程度、湿度は外部環境の湿度に対して１０％程度の誤差が許される。

このように、シーズニング装置１０の環境を密閉し、窒素を循環させることで、ラジカル重合性インクの重合反応の阻害となる酸素を排除することができる。したがって、ラジカル重合性の水性ＵＶインクを用いた場合には、インクの硬化をさらに促進させることができる。

また、循環供給する窒素の温度及び湿度を外部環境の温度、湿度に調整することで、適切にシーズニングを行うことができる。

ここでは循環供給する気体として窒素を用いているが、シーズニング装置１０の雰囲気中の酸素を排除できればよく、他の不活性ガスを用いてもよい。例えば、二酸化炭素を循環供給してもよい。

また、シーズニング装置１０の環境の温度を外部環境の温度よりも高くすることで、より水性ＵＶインクの硬化を促進させることもできる。例えば、調温調湿装置２１２により、窒素循環装置２１０の循環供給する窒素の温度を、外部環境の温度よりも高い所定の温度に調整する。また、湿度については、温湿度計２１４の測定結果に基づいて外部環境の湿度に調整する。この状態で、送風部３０の送風及び照射部４０のＵＶ光照射を行うことで、水性ＵＶインクの硬化を促進させる。その後、窒素の温度と湿度を、温湿度計２１４の測定結果に基づいて外部環境の温度、湿度に調整する。この状態で、送風部３０の送風及び照射部４０のＵＶ光照射を行うことで、適切にシーズニングを行うことができる。高温時にインクの硬化が完了する場合には、外部環境温湿度下では、照射部４０を停止し、送風部３０だけを駆動してシーズニングを行えばよい。

ここで、水性ＵＶインクの硬化を促進させるためには、５０℃以上であることが好ましいが、１００℃を超えると用紙への悪影響が考えられる。したがって、上記の所定の温度は５０℃以上１００℃未満であることが好ましい。

同様に、シーズニング装置１０の環境の湿度を水性ＵＶインクの硬化に適した湿度に設定してもよい。例えば、調温調湿装置２１２により、窒素循環装置２１０の循環する窒素の湿度を水性ＵＶインクの硬化に適した湿度に調整する。温度については、外部環境の温度としてもよいし、前述のように５０℃〜１００℃の高温に調整してもよい。この状態で、送風部３０の送風及び照射部４０のＵＶ光照射を行うことで、水性ＵＶインクの硬化を促進させる。その後、窒素の温度と湿度を、温湿度計２１４の測定結果に基づいて外部環境と同じ温度、湿度に調整する。この状態で、送風部３０の送風及び照射部４０のＵＶ光照射を行うことで、適切にシーズニングを行うことができる。この場合も、インクの硬化が完了した後は、照射部４０を停止し、送風部３０だけを駆動してもよい。

この窒素循環装置２１０、調温調湿装置２１２、及び温湿度計２１４は、シーズニング装置１０の制御部６０から制御可能に構成してもよい。

《水性ＵＶインク》
本明細書に記載されている水性ＵＶインクとは、水を溶媒に含み、活性光線硬化性樹脂と色材とを含んだインクである。以下に水性ＵＶインクの具体的な組成物を説明する。

本実施形態に関するインク組成物は、顔料を含んでなり、必要に応じて、さらに分散剤や界面活性剤、その他の成分を用いて構成することができる。なお、画像の耐性を向上させるために、インク液の粘度や表面張力を高くすることによって、用紙上をインクがぬれ広がりにくくしてもよい。例えば、下記の成分の中で、顔料や樹脂粒子などの分散粒子成分を増やすことは、インク液の粘度を高めるだけでなく、凝集を速め、凝集体自体の強度向上にも期待できる。

インク組成物は、色材成分として顔料の少なくとも１種を含有する。顔料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、有機顔料、無機顔料のいずれであってもよい。顔料は、水に殆ど不溶であるか又は難溶である顔料であることが、インク着色性の点で好ましい。

インク組成物は、分散剤の少なくとも１種を含有することができる。前記顔料の分散剤としては、ポリマー分散剤、又は低分子の界面活性剤型分散剤のいずれでもよい。また、ポリマー分散剤は、水溶性の分散剤、又は非水溶性の分散剤のいずれでもよい。

画像の耐光性や品質などの観点から、顔料と分散剤と含むことが好ましく、有機顔料とポリマー分散剤とを含むことがより好ましく、有機顔料とカルボキシル基を含むポリマー分散剤とを含むことが特に好ましい。また、顔料は、凝集性の観点から、カルボキシル基を有するポリマー分散剤に被覆され、水不溶性であることが好ましい。さらに、凝集性の観点からは、後述の自己分散性ポリマーの粒子の酸価の方が、前記ポリマー分散剤の酸価よりも小さいことが好ましい。

顔料の平均粒子径としては、１０〜２００ｎｍが好ましいが、特に限定されない。また、色材の粒径分布に関しては、特に制限はなく、広い粒径分布又は単分散性の粒径分布のいずれであってもよい。また、単分散性の粒径分布を持つ色材を２種以上混合して使用してもよい。

顔料は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて使用してもよい。

顔料のインク組成物中における含有量としては、画像濃度の観点から、インク組成物に対して、１〜２５質量％であることが好ましいが、特に限定されない。

インク組成物は、ポリマー粒子の少なくとも１種を含有することができる。このポリマー粒子は、後述の処理液又はこれを乾燥させた領域と接触した際に分散不安定化して凝集しインクを増粘させることによりインク組成物を固定化する機能を有し、インク組成物の記録媒体への定着性及び画像の耐擦過性をより向上させることができる。

凝集剤と反応するために、アニオン性の表面電荷を有するポリマー粒子が用いられ、充分な反応性、吐出安定性が得られる範囲で、広く一般に知られているラテックスが用いられるが、特に自己分散性のポリマー粒子を用いることが好ましい。

インク組成物は、ポリマー粒子として、自己分散性ポリマー粒子の少なくとも１種を含有することが好ましい。この自己分散性ポリマーは、後述の処理液又はこれを乾燥させた領域と接触した際に分散不安定化して凝集しインクを増粘させることによりインク組成物を固定化する機能を有し、インク組成物の記録媒体への定着性及び画像の耐擦過性をより向上させることができる。また、自己分散性ポリマーは、吐出安定性及び前記顔料を含む系の液安定性（特に分散安定性）の観点からも好ましい樹脂粒子である。

自己分散性ポリマーの粒子とは、他の界面活性剤の不存在下に、ポリマー自身が有する官能基（特に酸性基又はその塩）によって、水性媒体中で分散状態となり得る水不溶性ポリマーであって、遊離の乳化剤を含有しない水不溶性ポリマーの粒子を意味する。

自己分散性ポリマーの酸価としては、処理液が接触したときの凝集性が良好である観点から、５０以下ＫＯＨｍｇ／ｇ以下が好ましいが、特に限定されない。

自己分散性ポリマーの粒子は、自己分散性と処理液が接触したときの凝集速度の観点から、カルボキシル基を有するポリマーを含むことが好ましいが、特に限定されない。

自己分散性ポリマーの粒子を構成する水不溶性ポリマーの分子量としては、重量平均分子量で３０００〜２０万であることが好ましいが、特に限定されない。

自己分散性ポリマーの粒子の平均粒子径は、体積平均粒子径で１０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲が好ましいが、特に限定されない。体積平均粒子径は、１０ｎｍ以上であると製造適性が向上し、１μｍ以下であると保存安定性が向上する。

自己分散性ポリマーの粒子は、１種単独で又は２種以上を混合して用いることができる。自己分散性ポリマーの粒子のインク組成物中における含有量としては、凝集速度や画像の光沢性などの観点から、インク組成物に対して、１〜３０質量％であることが好ましいが、特に限定されない。

また、インク組成物中の顔料と自己分散性ポリマーの粒子との含有比率（例えば、水不溶性顔料粒子／自己分散性ポリマーの粒子）としては、画像の耐擦過性などの観点から、１／０．５〜１／１０であることが好ましいが、特に限定されない。

インク組成物は、活性エネルギー線により重合する水溶性の重合性化合物の少なくとも１種を含有している。

水溶性とは、水に一定濃度以上溶解できることをいい、水性のインク中に（望ましくは均一に）溶解し得るものであればよい。また、後述する水溶性有機溶剤を添加することにより溶解度が上がってインク中に（望ましくは均一に）溶解するものであってもよい。具体的には、水に対する溶解度が１０質量％以上であることが好ましく、１５質量％以上であることがより好ましい。

重合性化合物としては、凝集剤と顔料、ポリマー粒子との反応を妨げない点で、ノニオン性又はカチオン性の重合性化合物が好ましく、水に対する溶解度が１０質量％以上（更には１５質量％以上）の重合性化合物が好ましい。

重合性化合物としては、擦過耐性を高め得る観点から、多官能のモノマーが好ましく、２官能〜６官能のモノマーが好ましく、溶解性と擦過耐性の両立の観点から、２官能〜４官能のモノマーが好ましい。

重合性化合物は、１種単独又は２種以上を組み合わせて含有することができる。

重合性化合物のインク組成物中における含有量としては、顔料及び自己分散性ポリマーの粒子の合計の固形分に対して、３０〜３００質量％が好ましく、５０〜２００質量％がより好ましい。重合性化合物の含有量は、３０質量％以上であると画像強度がより向上して画像の耐擦過性に優れ、３００質量％以下であるとパイルハイトの点で有利である。

インク組成物は、後述の処理液に含有するとともにあるいは含有せずに、活性エネルギー線により前記重合性化合物の重合を開始する開始剤の少なくとも１種を含有することができる。光重合開始剤は、１種単独で又は２種以上を混合して、あるいは増感剤と併用して使用することができる。

開始剤は、活性エネルギー線により重合反応を開始し得る化合物を適宜選択して含有することができ、例えば、放射線もしくは光、又は電子線により活性種（ラジカル、酸、塩基など）を発生する開始剤（例えば、光重合開始剤等）を用いることができる。

開始剤を含有する場合、インク組成物中における開始剤の含有量としては、重合性化合物に対して、１〜４０質量％が好ましいが、特に限定されない。開始剤の含有量は、１質量％以上であると画像の耐擦過性がより向上し、高速記録に有利であり、４０質量％以下であると吐出安定性の点で有利である。

インク組成物は、水溶性有機溶媒の少なくとも１種を含有することができる。水溶性有機溶媒は、乾燥防止、湿潤あるいは浸透促進の効果を得ることができる。乾燥防止には、噴射ノズルのインク吐出口においてインクが付着乾燥して凝集体ができ、目詰まりするのを防止する乾燥防止剤として用いられ、乾燥防止や湿潤には、水より蒸気圧の低い水溶性有機溶媒が好ましい。また、浸透促進には、紙へのインク浸透性を高める浸透促進剤として用いることができる。

乾燥防止剤としては、水より蒸気圧の低い水溶性有機溶媒であることが好ましい。

乾燥防止剤は、１種単独で用いても２種以上併用してもよい。乾燥防止剤の含有量は、インク組成物中に１０〜５０質量％の範囲とするのが好ましいが、特に限定されない。

浸透促進剤としては、インク組成物を記録媒体（印刷用紙など）により良く浸透させる目的で好適である。浸透促進剤は、１種単独で用いても２種以上併用してもよい。浸透促進剤の含有量は、インク組成物中に５〜３０質量％の範囲であるのが好ましいが、特に限定されない。また、浸透促進剤は、画像の滲み、紙抜け（プリントスルー）を起こさない量の範囲内で使用することが好ましい。

インク組成物は、水を含有するものであるが、水の量には特に制限はない。中でも、水の好ましい含有量は、１０〜９９質量％であり、より好ましくは３０〜８０質量％であり、さらに好ましくは５０〜７０質量％である。

インク組成物は、上記成分以外にその他の添加剤を用いて構成することができる。その他の添加剤としては、例えば、乾燥防止剤（湿潤剤）、褪色防止剤、乳化安定剤、浸透促進剤、紫外線吸収剤、防腐剤、防黴剤、ｐＨ調整剤、表面張力調整剤、消泡剤、粘度調整剤、分散剤、分散安定剤、防錆剤、キレート剤等の公知の添加剤が挙げられる。

処理液は、既述のインク組成物中の成分を凝集させる凝集剤を少なくとも含み、必要に応じて、さらに他の成分を用いて構成することができる。インク組成物と共に処理液を用いることで、インクジェット記録を高速化でき、高速記録しても濃度、解像度の高い描画性（例えば細線や微細部分の再現性）に優れた画像が得られる。また、処理液やインク組成物の処方を改善することにより、形成された画像自体の強度を高めることができ、高圧送風などによる画像の耐久性を補強することができる。

凝集剤としては、インク組成物のｐＨを変化させることができる化合物であっても、多価金属塩であっても、ポリアリルアミン類であってもよい。凝集後の固形成分と積堆成分（液体成分）が速やかに分離できる、あるいは、凝集体自体をよりリジッド化できる凝集剤を選ぶことが好ましい。

凝集剤は、１種単独で又は２種以上を混合して用いることができる。

インク組成物を凝集させる凝集剤の処理液中における含有量としては、１〜５０質量％が好ましいが、特に限定されない。

処理液は、さらにその他の成分として他の添加剤を含有することができる。他の添加剤としては、例えば、乾燥防止剤（湿潤剤）、褪色防止剤、乳化安定剤、浸透促進剤、紫外線吸収剤、防腐剤、防黴剤、ｐＨ調整剤、表面張力調整剤、消泡剤、粘度調整剤、分散剤、分散安定剤、防錆剤、キレート剤等の公知の添加剤が挙げられる。

Ｓ…用紙束、１０…シーズニング装置、１２…フロントカバー、１４…ケース、１６…タッチパネル、２０…載置台、３０…送風部、３２…ファン、４０…照射部、４２，４４…紫外線光源、５０Ｂ…用紙押さえ板、５０Ｆ…フロント板、５０Ｌ，５０Ｒ…側板、１００…シーズニングユニット、２００…包囲壁、２１０…窒素循環装置、２１２…調温調湿装置、２１４…温湿度計

Claims (14)

1. 少なくとも用紙の片面に水性の活性光線硬化型インクが付与された複数枚の印刷用紙を積み重ねて載置する載置台と、
   前記載置台の上に積層された前記印刷用紙の束の端から送風する送風手段と、
   前記束の端から活性光線を照射する活性光線照射手段と、
   前記送風手段により前記束に対して送風を行わせ、各用紙間に隙間を形成させるとともに、前記活性光線照射手段により活性光線の照射を行わせ、前記隙間に前記活性光線を入射させる制御手段と、
   を備えたことを特徴とするシーズニング装置。
2. 前記送風手段の送風方向と前記活性光線照射手段の照射方向とが略平行であることを特徴とする請求項１に記載のシーズニング装置。
3. 前記送風手段の送風方向と前記活性光線照射手段の照射方向とが略９０度異なることを特徴とする請求項１に記載のシーズニング装置。
4. 前記活性光線照射手段は、前記束に対して両端面から前記活性光線の照射を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のシーズニング装置。
5. 前記束の左右に互いに対向して配置され、相対的に進退移動自在に設けられた左側板と右側板を備え、
   前記活性光線照射手段は、前記左側板と右側板に設けられていることを特徴とする請求項４に記載のシーズニング装置。
6. 前記束の左右に互いに対向して配置され、相対的に進退移動自在に設けられた左側板と右側板を備え、
   前記左側板と右側板は前記活性光線を透過する素材で形成され、
   前記活性光線照射手段は、前記左側板と右側板の前記束とは反対側に設けられていることを特徴とする請求項４に記載のシーズニング装置。
7. 前記活性光線照射手段を上下に移動させる移動手段を備えたことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のシーズニング装置。
8. 前記シーズニング装置を外部環境から遮蔽するハウジングと、
   前記ハウジング内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のシーズニング装置。
9. 前記ハウジング内の温度及び湿度を調整する温湿度調整手段を備えたことを特徴とする請求項８に記載のシーズニング装置。
10. 前記ハウジング外部の温度及び湿度を計測する温湿度計測手段を備え、
    前記温湿度調整手段は、前記ハウジング内の温度を５０℃以上１００℃未満、かつ湿度を前記ハウジング外部の湿度に対応する湿度に調整することを特徴とする請求項９に記載のシーズニング装置。
11. 前記温湿度調整手段は、所定時間経過後に前記ハウジング内の温度及び湿度を前記ハウジング外部の温度及び湿度に対応する温度及び湿度に調整することを特徴とする請求項１０に記載のシーズニング装置。
12. 前記不活性ガスが窒素又は二酸化炭素であることを特徴とする請求項８から１１のいずれか１項に記載のシーズニング装置。
13. 前記水性の活性光線硬化型インクが紫外線硬化型インクであり、
    前記活性光線照射手段が紫外線を照射可能な光源であることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載のシーズニング装置。
14. 少なくとも用紙の片面に水性の活性光線硬化型インクが付与された複数枚の印刷用紙が積層された束の端から送風を行うことで各用紙間に隙間を形成させる送風工程と、
    前記束の端から活性光線の照射を行うことで、前記各用紙間の隙間に活性光線を入射させる活性光線照射工程と、
    を備えたことを特徴とするシーズニング方法。

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