JP2014133398A - インクジェット記録装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】コンパクトで印刷時に派生する揮発性有機化合物を低減する。
【解決手段】インクジェット記録装置100は、揮発性有機化合物を分解する分解装置8と、揮発性有機化合物を分解装置8に導く第一流路6と、揮発性有機化合物を分解装置8まで導く送風ファン7と、霧状のインクを回収するフィルター20とを備えており、揮発性有機化合物は、第一流路6に導入された後、フィルター20を介して、送風ファン7に導かれる。
【選択図】図1

Description

本発明は、揮発性有機化合物(VOC)を分解するインクジェット記録装置に関する。
ドライヤ本体で印刷物のインキを乾燥させた排気ガスを、燃焼式の脱臭装置を通して脱臭してから大気に排出するように構成した印刷機のドライヤが特許文献1に開示されている。
特開平11−291454号公報(1999年10月26日公開)
インクジェット記録装置にて用いるインクは、保存安定性、印刷信頼性及び印刷物の耐久性を確保するため、少なからず炭化水素系溶剤(有機溶剤)を使用している。インクに含まれる有機溶剤は、記録媒体に吐出されたインクの乾燥工程における加熱により揮発する。揮発した有機溶剤は、その多くがインクジェット記録装置の近辺に滞留するか、凝縮して定着し、次第に大気に放出される。
また、国、各業界団体において、有機溶剤の放出を規制しているが、当該規制は有機溶剤を大量に生産、消費する産業、事業に集中しており、有機溶剤の放出を抑える装置もプラントなどに限られていることが実情である。
インクジェット印刷は無駄になるインクが少ない技術であり、個々のインクジェット記録装置から排出される有機溶剤は格段に少なく、かつ、業界団体がない。そのため、有機溶剤の放出に関する規制がなく、有機溶剤の排出量に関する実態も把握されていない。しかし、インクジェット印刷は印刷方式の中で着実に普及しており、インクに含まれる有機溶剤の放出を抑制する技術は急務である。しかし、個々のインクジェット記録装置に設置することができ、コンパクトであり、扱いやすく、かつ、メンテナンスが不要である、有機溶剤の放出を防止できる装置は存在せず、カーボン又はシリカを使った吸着法を応用した、インクジェット記録装置と同程度の大きさの溶剤吸着装置に留まっている。
印刷紙を乾燥させることによって揮発する揮発性有機化合物を燃焼させ、発生熱によって印刷紙の乾燥を行う装置は、従来から知られている。しかし、特許文献1に記載されているように、印刷紙を覆うようなキャビティの他に蓄熱体などの付帯装置を別途設ける必要があり、また配管のスペースが必要になる等、脱臭手段を含む印刷装置全体としては装置が大型化、高コスト化してしまうことがある。
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、コンパクトで印刷時に発生するVOCを低減するインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
本発明に係るインクジェット記録装置は、揮発性有機化合物を含むインクを記録媒体に吐出するヘッドと、上記記録媒体との位置を相対的に移動させて、当該記録媒体に印刷を行なうインクジェット記録装置であって、上記ヘッドから上記記録媒体に吐出されるインクに含まれる揮発性有機化合物を分解する分解装置と、上記揮発性有機化合物を上記分解装置に導く第一流路と、上記第一流路に設けられ、上記分解装置が設けられている方向に送風することにより、上記揮発性有機化合物を上記分解装置まで導く送風手段と、上記ヘッドが上記インクを吐出することにより生じる霧状のインクを回収するインク回収手段とを備えており、上記揮発性有機化合物は、上記第一流路に導入された後、上記インク回収手段を介して、上記送風手段に導かれることを特徴としている。
インクが揮発性有機化合物(VOC)を含んでいるため、ヘッドから当該インクを記録媒体に吐出すると、揮発性有機化合物が揮発する。ここで、分解装置は、記録媒体に吐出されるインクに含まれる揮発性有機化合物を分解する。よって、揮発性有機化合物が大気中に放散したり、インクジェット記録装置内に滞留し、液化した揮発性有機化合物が発生したりすることを抑制できる。
本発明に係るインクジェット記録装置は、揮発性有機化合物を分解装置まで導く送風手段を備えているため、発生した揮発性有機化合物を、インクジェット記録装置の外部に漏らすことなく、効率よく分解装置まで導くことができる。さらに、分解装置まで揮発性有機化合物を導くまでの構成が簡易であるため、インクジェット記録装置を小型化することができ、かつ低コストで製造することができる。
また、揮発性有機化合物は、インク回収手段を介して、送風手段に導かれる。そのため、霧状のインクがインク回収手段に回収された後に、揮発性有機化合物は送風手段に導かれる。よって、送風手段が霧状のインクに汚損されることを抑制でき、かつ、霧状のインクが分解装置に流入することを抑制できる。
したがって、本発明に係るインクジェット記録装置は、コンパクトで印刷時に発生するVOCを低減することができる。
本発明に係るインクジェット記録装置は、上記第一流路内に、液化した上記揮発性有機化合物を回収する液滴回収手段を、さらに備えることがより好ましい。
揮発性有機化合物を分解装置に導く第一流路は室温であるため、当該第一流路内の壁面に揮発性有機化合物が液化し、液化した揮発性有機化合物が第一流路から記録媒体に滴下されるおそれがある。
しかし、本発明において、液化した揮発性有機化合物を回収する液滴回収手段が第一流路内に設けられているため、第一流路内にて発生した液体は当該液滴回収手段に回収され、当該液体が第一流路から記録媒体に滴下されることを防止できる。
本発明に係るインクジェット記録装置では、上記分解装置は、上記ヘッドがインクを上記記録媒体に吐出する際に上記記録媒体が位置する場所よりも鉛直上方向に設置されていることがより好ましい。
分解装置は、記録媒体が位置する場所よりも鉛直上方向に設置されているため、印刷箇所から発生する揮発性有機化合物が自然に分解装置に導かれる。よって、揮発性有機化合物が大気中に放散したり、インクジェット記録装置内に滞留し、液化した揮発性有機化合物が発生したりすることをより好適に抑制できる。
本発明に係るインクジェット記録装置は、上記ヘッドが上記記録媒体に印刷を行なう場所に、上記分解装置から排出される気体の少なくとも一部を排出する第二流路と、上記第二流路内に、当該気体が含む水蒸気を除去する除湿手段と、を備えることがより好ましい。
分解装置から排出される高温の気体(揮発性有機化合物が分解された後の気体)を記録媒体に印刷を行う領域に環流させると、当該領域における気体の飽和量が上昇してインクの乾燥を促進することができる。しかし、分解装置にて発生する水分が除去されていない場合、水の蒸気圧が空気中の分圧を占めてしまい、意図したインクの乾燥性能が発揮できないおそれがある。
本発明に係るインクジェット記録装置は、気体が含む水蒸気を除去する除湿手段を備えているため、当該除湿手段が発生する水蒸気を除去する。よって、記録媒体に印刷を行う領域で水蒸気が結露することを抑制できる。なお、除湿手段としては、例えば、水蒸気を液化して回収する装置、又は、水分吸着剤等が挙げられる。
本発明に係るインクジェット記録装置は、上記分解装置から排出される気体の少なくとも一部を外部に排出する第三流路と、上記第三流路内を通過する当該気体から上記第一流路内を通過する上記揮発性有機化合物に熱を供給する熱交換手段と、を備えることがより好ましい。
熱交換手段は、第三流路内を通過する気体(揮発性有機化合物が分解された後の気体)から第一流路内を通過する揮発性有機化合物(分解前の気体)に熱を供給する。したがって、熱が供給された揮発性有機化合物が分解装置に導入され、効率よく揮発性有機化合物を分解することができる。
本発明に係るインクジェット記録装置は、上記第二流路内を通過する当該気体から上記第一流路内を通過する上記揮発性有機化合物に熱を供給する熱交換手段と、を備えることがより好ましい。
熱交換手段は、第二流路内を通過する気体(揮発性有機化合物が分解された後の気体)から第一流路内を通過する揮発性有機化合物(分解前の気体)に熱を供給する。したがって、熱が供給された揮発性有機化合物が分解装置に導入され、効率よく揮発性有機化合物を分解することができる。
本発明に係るインクジェット記録装置は、上記ヘッドを複数備え、複数の上記ヘッドは、インクを複数の上記記録媒体にそれぞれ吐出することが好ましい。
分解装置は、複数のヘッドから吐出されるインクに含まれる揮発性有機化合物を分解する。したがって、効率よく揮発性有機化合物を分解することができる。
本発明に係るインクジェット記録装置は、コンパクトで印刷時に発生する揮発性有機化合物を低減することができるという効果を奏する。
本発明の第一実施形態に係るインクジェット記録装置を示す図である。 本発明の第二実施形態に係るインクジェット記録装置を示す図である。 本発明の第三実施形態に係るインクジェット記録装置を示す図である。 本発明の第四実施形態に係るインクジェット記録装置を示す図である。 本発明の第五実施形態に係るインクジェット記録装置を示す図である。
[第一実施形態]
以下、本発明の第一実施形態について、図1を用いて詳細に説明する。図1は、本発明の第一実施形態に係るインクジェット記録装置100を示す図である。
〔インクジェット記録装置100〕
本実施形態において、インクジェット記録装置100は、揮発性有機化合物(VOC)を含むインク(以下、「インク」とも称する。)をメディア(記録媒体)30に吐出するために使用される。また、インクジェット記録装置100は、ヘッド1とメディア30との位置を相対的に移動させて、メディア30に印刷を行なっている。
図1に示すように、本実施形態に係るインクジェット記録装置100は、ヘッド1、ガイド機構3、プラテン4、液滴回収部(液滴回収手段)5、第一流路6、送風ファン(送風手段)7、分解装置8、排気口9、第二流路11、除湿部材(除湿手段)12及びフィルター(インク回収手段)20を備えている。さらに、分解装置8は、ヘッド1がインクをメディア30に吐出する際にメディア30が位置する場所よりも鉛直上方向に設置されている。
また、インクジェット記録装置100は、ヘッド1の移動方向(矢印X方向)と、メディア30の移動方向が交差した状態でメディア30に印刷を行うシリアルヘッド式のインクジェットプリンタである。
(ヘッド1)
ヘッド1は、揮発性有機化合物を含むインクをメディア30に吐出する。また、ヘッド1は、ガイド機構3に沿って、図1中の矢印X方向に走査しながら、所望の画像をメディア30に描画する。
(メディア30)
メディア(記録媒体)30は、ヘッド1から吐出されるインクを付着させるものである。記録媒体としては、インクを付着させることができる媒体であれば限定されず、例えば、板状部材、シート状の部材等が挙げられる。
本実施形態において、メディア30はプラテン4に載置されている。プラテン4は、メディア30に描画された画像を乾燥するために、ヒーター等を備えている。
(インク)
本発明に用いるインクとしては、溶剤を含んでいるインクであれば限定されず、例えば、水性インク、溶剤インク、熱硬化型インク、紫外線硬化型インク、電子線硬化型インク等のインクが挙げられる。本実施形態において、これらインクは、ヘッド1からメディア30に吐出され、プラテン4で加熱されることにより、インクに含まれる水、揮発性有機化合物等が揮発する。
<揮発性有機化合物>
揮発性有機化合物(VOC)は、常温常圧で大気中に容易に揮発する有機化学物質であり、水性インク、溶剤インク、熱硬化型インク、紫外線硬化型インク等のインクに使用される有機溶剤である。揮発性有機化合物としては、例えば、グリコールエーテル系溶剤、ラクトン系溶剤、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、イソオクタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、o−キシレン、m−キシレン、p−キシレン、エチルベンゼン等の炭化水素系溶剤、また、ジクロロメタン、フロン類、プロピレングリコールモノメチルエーテル、酢酸プロピル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコール、テトラリン、N−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、エチレングリコールエチルメチルエーテル及びエチレングリコールモノメチルエーテル等の有機化学物質が挙げられる。
(第一流路6)
第一流路6は、揮発性有機化合物を分解装置8に導くための流路である。図1の矢印に示すように、揮発性有機化合物は、第一流路6及び送風ファン7を介して、分解装置8まで移動する。
(液滴回収部5)
液滴回収部5は、第一流路6内に設けられており、液化した揮発性有機化合物を回収する。液滴回収部5は、第一流路6を重力方向に流れる液滴を回収するためのものであり、重力方向において、第一流路6の壁面に設けられた凹部である。
水、揮発性有機化合物等を含むインクは、プラテン4によって加熱され、室温よりも高温の気体となって第一流路6に流入する。しかし、揮発性有機化合物を分解装置8に導く第一流路6は室温であるため、第一流路6内の壁面に水蒸気が結露して、あるいは揮発性有機化合物が液化して、発生した液体が第一流路6からメディア30に滴下されるおそれがある。
しかし、本実施形態において、水、液化した揮発性有機化合物等を回収する液滴回収部5が第一流路6内に設けられているため、第一流路6内にて発生した液体は液滴回収部5に回収され、当該液体が第一流路6からメディア30に滴下されることを防止できる。また、液滴回収部5に溜まった液滴を排出するための排出口又は排出経路を設けてもよく、あるいは排出された液体を貯留する廃液タンクを設けてもよい。
液滴回収手段としては、液化した揮発性有機化合物を回収することができれば限定されない。また、本実施形態のように、ヘッドから吐出されるインクに水が含まれている場合には、液滴回収手段は、吸水性を有していることが好ましい。さらに、液滴回収手段は、ヘッドがインクを吐出することにより発生する霧状のインクを回収する機能を有する部材から形成されていてもよい。
また、図1に示すように、ヘッド1がインクを吐出することにより発生する霧状のインクを回収するフィルター20を第一流路6内に設けてもよい。霧状のインクを回収するフィルター20としては、例えば、多孔質フィルター、活性炭、不織布等が挙げられる。多孔質フィルターとしては、フィルター目開きが霧状のインクの直径に相当する綾畳みフィルター又はファイバーフィルターであることが望ましい。なお、図1において、フィルター20は液滴回収部5よりも第一流路6の上流側(第一流路6の開口部側)に設けられているが、どちらを上流側に設けてもよい。
(送風ファン7)
送風ファン7は、第一流路6に設けられ、分解装置8が設けられている方向に送風することにより、揮発性有機化合物を分解装置8まで導くためのファンである。これにより、発生した揮発性有機化合物をインクジェット記録装置100の外部に漏らすことなく、効率よく分解装置8まで導くことができる。
ここで、図1に示すように、揮発性有機化合物の移動方向において、送風ファン7よりも液滴回収部材5は上流側に設けられている。そのため、液滴回収部材5が霧状のインクを回収する機能を有している場合、送風ファン7が当該霧状のインクに汚損されない。
(分解装置8)
分解装置8は、ヘッド1からメディア30に吐出されるインクに含まれる揮発性有機化合物を分解するための装置である。分解装置8は、ヘッド1がインクをメディア30に吐出する際にメディア30が位置する場所よりも鉛直上方向に設置されている。ここで、「鉛直上方向」とは、重力方向における上側を指す。
ヘッド1からメディア30に吐出されるインクに含まれる揮発性有機化合物としては、例えば、メディア30にインクが付着した後に、当該インクから揮発した揮発性有機化合物、及び、ヘッド1からインクが吐出される際に生じる霧状のインク中の揮発性有機化合物等が挙げられる。
次に、分解装置8の構成について説明する。分解装置8は、導入口、導入管、分解部及び排出口を備えている。
導入口は、送風ファン7により導かれた揮発性有機化合物を、分解装置8の内部に導入するためのものである。
導入管は、揮発性有機化合物を導入口から分解部に導入するための管であり、分解部の外側に設けられている。
分解部は、導入口から供給された揮発性有機化合物を分解し、排気ガスを生じさせるものである。また、本発明に係るインクジェット記録装置が備える分解部は、揮発性有機化合物の分解反応を促進させるために、ヒーター等の加熱手段を備えていてもよい。
揮発性有機化合物の分解には、任意の分解方法を採用することができるが、酸化分解処理法によって揮発性有機化合物を分解することが好ましい。吸着法を用いて、揮発性有機化合物を除去する際には、吸着物の交換が必要になり、長期間安定した除去性能を得ることが難しい。また、冷却凝縮法を用いて、揮発性有機化合物を凝縮する際には、冷却手段を設け、かつ揮発性有機化合物を除去する方法が必要となり、装置が大型化してしまう。一方、酸化分解処理法を採用することにより、他の分解手法に比べて、長期間安定した揮発性有機化合物の除去性能を維持することができる。酸化分解処理法の具体例としては、触媒燃焼方式、バーナー又は電熱線等を使用する直接燃焼方式等が挙げられる。
触媒燃焼方式は、有機成分を例えば350℃程度の低温に加熱し、貴金属等の触媒を用いて当該有機成分を酸化分解させる方式である。触媒燃焼方式は、触媒の表面では酸化反応が低温で進行する触媒反応を利用した燃焼方式であるため、低温で有機成分を酸化分解させることができる。したがって、触媒燃焼方式は直接燃焼方式に比べて高温にする必要がなく、加熱のためのエネルギーを少なくできる利点がある。また、分解時に発生する熱によって継続して触媒を熱活性させることができるため、さらに加熱のためのエネルギーが少なくて済む。
分解部での揮発性有機化合物の分解には、例えば、触媒として一般的に用いられるプラチナの他に、酸化クロム、酸化ニッケル、酸化鉄、酸化コバルト、酸化セリウム、酸化チタン等の酸化物触媒を使用することができる。これら触媒の温度が200℃以上、500℃以下になるようにヒーター等によってこれら触媒を加熱し、熱活性することが好ましい。これにより、揮発性有機化合物を分解部にて効率的に分解することができる。
分解部にて、揮発性有機化合物は、水蒸気、炭酸ガス等に分解され、これらの気体は排気ガスとして、排出口から排出される。揮発性有機化合物が排気ガスに分解される際に熱が生じ、排気ガスは揮発性有機化合物を分解する際に生じる熱を有している。ここで、揮発性有機化合物を分解する際に生じる熱には、当該化合物を分解することによる発熱、及びヒーター等の加熱手段から生じた熱が含まれる。
また、導入管は、分解部よりも外側に設けられているため、揮発性有機化合物を分解する際に生じる熱を、導入管を通過する揮発性有機化合物を含む気体が吸収することができる。また、分解部にて生じる熱が、分解装置8の外部に伝導することをより抑制するため、ヘッド1等が熱によって損傷することを抑制できる。
本発明に係るインクジェット記録装置が備える導入管は、分解部を覆うように形成されていることがより好ましい。これにより、導入管内の揮発性有機化合物を含む気体が分解部から放出される熱を吸収でき、当該化合物の分解効率を向上させることができる。また、高温部が露出しないため、安全性、耐久性等に優れたインクジェット記録装置を実現できる。
排出口は、第二流路11と接続しており、排気ガスを第二流路11に排出するためのものである。
図1に示すように、揮発性有機化合物の移動方向において、分解装置8よりもフィルター20は上流側に設けられている。そのため、当該霧状のインクが導入口に供給されず、揮発性有機化合物のみを分解装置8内に導入することができる。よって、霧状のインクが分解装置8内に付着し、分解装置8の分解機能が低下することを防止できる。
ここで、分解装置8を用いて、揮発性有機化合物を酸化して分解すると熱が発生するため、分解装置8から排出される気体の温度は200℃を超えることがある。したがって、分解装置8よりも送風ファン7を下流側に設けた場合、耐熱性を有する送風ファンを用いなければならず、高コストである。しかし、図1に示すように、揮発性有機化合物の移動方向において、分解装置8よりも送風ファン7は上流側に設けられている。そのため、耐熱性を考慮する必要がなく、低コストである。
(第二流路11)
第二流路11は、分解装置8から排出される気体を排出する配管である。本実施形態において、第二流路11は、分解装置8から排出される気体の一部を排気口9からインクジェット記録装置100の外部に排出し、かつ、当該気体の一部をヘッド1がメディア30に印刷を行なう場所に排出する。分解装置8から排出される高温の気体(揮発性有機化合物が分解された後の気体)をメディア30に印刷を行う領域に環流させるとインクの乾燥を促進することができる。
(除湿部材12)
除湿部材12は、第二流路11内に設けられており、分解装置8から排出される気体が含む水蒸気を除去するための部材である。除湿部材12を第二流路11の内部に設けることによって、分解装置8内で発生する水蒸気を除去することができ、水の蒸気圧が空気中の分圧を占めることを抑制できる。よって、インクジェット記録装置100は、意図したインクの乾燥性能を発揮することができる。
除湿手段としては、分解装置から排出される気体が含む水蒸気を除去することができるものであれば限定されないが、例えば、水蒸気を液化して回収する装置、又は、水分吸着剤等が挙げられる。
〔インクジェット記録装置100の操作方法〕
以下、本実施形態に係るインクジェット記録装置100の操作方法について説明する。まず、メディア30をプラテン4上に載置する。そして、ヘッド1を、ガイド機構3に沿って、矢印X方向に走査しながら、プラテン4上のメディア30にインクを吐出する。このとき、プラテン4上のメディア30を矢印X方向と交差する方向に搬送する搬送機構(図示せず)により、メディア30を矢印X方向と交差する方向に搬送しながらインクを吐出してもよい。
ヘッド1からメディア30にインクが吐出されることにより、当該インクがメディア30に付着する。ここで、メディア30はプラテン4に加熱されているため、メディア30に付着したインクに含まれる揮発性有機化合物は容易に揮発する。
図1に示すように、揮発した揮発性有機化合物は、第一流路6の入り口から導入され、分解装置8まで導かれる。揮発性有機化合物を第一流路6の内部に効率よく導入するために、第一流路6の入り口はプラテン4に向かって拡大した形状となっている。第一流路6の入り口の形状は、例えば、ガイド機構3に平行に設けられて、プラテン4と同じ幅を有する長方形などとすることが好ましい。
プラテン4の加熱により揮発した揮発有機化合物は、第一流路6に導入されることにより、徐々に温度が下がるため、揮発性有機化合物が液化するおそれがある。しかし、第一流路6の内部には、液化した揮発性有機化合物を回収する液滴回収部5が設けられているため、揮発性有機化合物が第一流路6内を通過する際に発生する、液化した揮発性有機化合物を回収する。
液滴回収部5を通過した揮発性有機化合物は、送風ファン7を介して、分解装置8に導入される。分解装置8に導入された揮発性有機化合物は、上述のようにして分解され、排出口から第二流路11に排出される。
第二流路11に排出された気体は、その一部が排気口9からインクジェット記録装置100の外部に排出される。残りの気体は、除湿部材12を介して、ヘッド1がメディア30に印刷を行う場所に排出される。ここで、排気口9からインクジェット記録装置100の外部に排出される気体の量を調整することによって、ヘッド1がメディア30に印刷を行う場所に排出される気体の量を調整することができる。
ここで、第二流路11の内部には、分解装置8から排出される気体が含む水蒸気を除去する除湿部材12が設けられているため、当該気体が除湿部材12を通過する際に、当該気体が含む水蒸気を除去する。そして、水蒸気が除去された気体は、メディア30に直接吹き付けられ、メディア30上のインクの乾燥を促進する。メディア30に直接吹き付けられる気体の量が多く、メディア30に影響を及ぼす場合には、排気口9からインクジェット記録装置100の外部に排出される気体の量を調整し、メディア30に吹き付けられる気体の量を調整すればよい。
よって、本発明に係るインクジェット記録装置は、分解装置を用いて、インクに含まれる揮発性有機化合物を分解するとともに、分解装置から排出される高温の気体を記録媒体に印刷を行う領域に環流させる。そのため、プラテンに設けられたヒータの消費電力を低減したうえで、記録媒体上のインクの乾燥を促進することができる。
さらに、分解装置は、記録媒体が位置する場所よりも鉛直上方向に設置されているため、印刷箇所から発生する揮発性有機化合物が自然に分解装置に導かれる。よって、揮発性有機化合物が大気中に放散したり、インクジェット記録装置内に滞留して結露が発生したりすることを抑制できる。
分解装置まで揮発性有機化合物を導くまでの構成が簡易であるため、インクジェット記録装置を小型化することができ、かつ低コストで製造することができる。
したがって、本発明に係るインクジェット記録装置は、コンパクトで印刷時に発生するVOCを低減することができる。
[第二実施形態]
以下に、本発明の第二実施形態について、図2を用いて説明する。図2は、本発明の第二実施形態に係るインクジェット記録装置200を示す図である。なお、第一実施形態と同一の部材については、共通の番号を付し、その説明を省略する。図2に示すように、本実施形態は、第一流路6内に液滴回収部5を設ける代わりに、湾曲部10が設けられている点、及び、分解装置8から排出された気体をメディア30に吹き付ける代わりに、プラテン4に吹き付けてメディア30を間接的に加熱する点で、第一実施形態と異なる。
(湾曲部10)
湾曲部(液滴回収手段)10は、第一流路6における湾曲した部分を指し、当該部において、液化した揮発性有機化合物を貯留する。そのため、第一流路6にて発生した液体は湾曲部10に貯留され、当該液体が第一流路6からメディア30に滴下されることを防止できる。
また、湾曲部10は、ヘッド1がインクを吐出することにより発生する霧状のインクを回収することができ、第一流路6内に液滴回収部5を設けた第一実施形態と同様の効果を奏する。
第二流路11に排出された気体は、その一部が排気口9からインクジェット記録装置200の外部に排出される。残りの気体は、第二流路11を介して、ヘッド1がメディア30に印刷を行う場所に排出される。
ここで、除湿部材12により水蒸気が除去された気体は、プラテン4に吹き付けられ、メディア30を間接的に加熱する。これにより、メディア30上のインクの乾燥を促進する。
[第三実施形態]
以下に、本発明の第三実施形態について、図3を用いて説明する。図3は、本発明の第三実施形態に係るインクジェット記録装置300を示す図である。なお、第一実施形態と同一の部材については、共通の番号を付し、その説明を省略する。図3に示すように、本実施形態は、第二流路11内を通過する気体から第一流路6内を通過する揮発性有機化合物に熱を供給する熱交換器(熱交換手段)13が設けられているという点で第一実施形態と異なる。
(熱交換器13)
熱交換器13は、第二流路11内を通過する気体から第一流路6内を通過する揮発性有機化合物に熱を供給するためのものである。
熱交換とは、伝熱性を有する材料によって隔てられた2つの流路に温度の異なる流体を流すことにより、当該伝熱性を有する材料を介して、温度が高い流体から温度が低い流体に熱が移動することをいう。
熱交換手段としては、温度の異なる流体間において、熱が移動する構成を有していれば限定されず、例えば、プレート式熱交換器が挙げられる。
プレート式熱交換器とは、加工したプレートを複数敷き詰め、当該プレート間に温度の違う流体を流し、当該流体の熱交換を行うものをいう。プレートの材質としては、ステンレス、チタニウム、ニッケル等の金属が挙げられ、これら金属を用いることにより熱伝導性に優れたプレートを形成することができる。プレート式熱交換器としては、市販のものを用いればよい。
プレート式熱交換器以外の熱交換手段としては、マイクロチャンネル熱交換器が挙げられる。マイクロチャンネル熱交換器とは、数ミリ径以下の管状流路を多数設けて該管状流路内部に一方の流体を導入し、該管状流路の外側に他方の流体を導入することで、温度の異なる流体が該管状流路壁を介して熱交換を行うものをいう。
熱交換器13は、第二流路11内を通過する気体(揮発性有機化合物が分解された後の気体)から第一流路6内を通過する揮発性有機化合物(分解前の気体)に熱を供給する。よって、熱が供給された揮発性有機化合物が分解装置8に導入されるため、効率よく揮発性有機化合物を分解することができる。
[第四実施形態]
以下に、本発明の第四実施形態について、図4を用いて説明する。図4は、本発明の第四実施形態に係るインクジェット記録装置400を示す図である。なお、第一実施形態と同一の部材については、共通の番号を付し、その説明を省略する。図4に示すように、本実施形態は、分解装置8から排出される気体の少なくとも一部を、外部に排出する第三流路14を備えている点、及び、第三流路14内を通過する気体から第一流路6内を通過する揮発性有機化合物に熱を供給する熱交換器(熱交換手段)15が設けられているという点で第一実施形態と異なる。
熱交換器15は、第三流路14内を通過する気体(揮発性有機化合物が分解された後の気体)から第一流路6内を通過する揮発性有機化合物(分解前の気体)に熱を供給する。よって、熱が供給された揮発性有機化合物が分解装置8に導入されるため、効率よく揮発性有機化合物を分解することができる。なお、熱交換器15を介して、揮発性有機化合物に熱を供給した後の気体は排気口16からインクジェット記録装置400の外部に排出される。
[第五実施形態]
以下に、本発明の第五実施形態について、図5を用いて説明する。図5は、本発明の第五実施形態に係るインクジェット記録装置500を示す図である。なお、第一実施形態と同一の部材については、共通の番号を付し、その説明を省略する。
本実施形態に係るインクジェット記録装置500は、ヘッドを複数備え、複数のヘッド1は、インクを複数のメディア30にそれぞれ吐出する。図5において、ヘッド1がインクを吐出してメディア30に印刷を行う領域を溶剤揮発領域50としている。そして、本実施形態において、溶剤揮発領域50は複数存在し、当該領域においてヘッド1から吐出されたインクに含まれる揮発性有機化合物が揮発する。
第一流路6は複数の入り口を有しており、当該複数の入り口が溶剤揮発領域50にそれぞれ設けられている。そのため、それぞれの溶剤揮発領域50にて揮発した揮発性有機化合物は、第一流路6の入り口から内部に導入され、送風ファン7を介して、分解装置8に導入される。そして、分解装置8にて分解された気体は、一部が排気口9から排出され、残りの気体は、溶剤揮発領域50に環流する。よって、分解装置8にて分解された気体は、メディア30に直接的又は間接的に吹き付けられ、メディア30上のインクの乾燥を促進する。
以上のように、本実施形態に係るインクジェット記録装置500は、複数のヘッド1から吐出されるインクに含まれる揮発性有機化合物を、第一流路6内に導入し、分解装置8により分解する。したがって、効率よく揮発性有機化合物を分解することができ、さらに、ヘッド1ごとに分解装置を設ける必要がないため、装置を小型化することができる。
〔付記事項〕
一実施形態に係るインクジェット記録装置100は、揮発性有機化合物を含むインクをメディア30に吐出するヘッド1と、メディア30との位置を相対的に移動させて、メディア30に印刷を行なうインクジェット記録装置100であって、ヘッド1からメディア30に吐出されるインクに含まれる揮発性有機化合物を分解する分解装置8と、上記揮発性有機化合物を分解装置8に導く第一流路6と、第一流路6に設けられ、分解装置8が設けられている方向に送風することにより、上記揮発性有機化合物を分解装置8まで導く送風ファン7と、ヘッド1が上記インクを吐出することにより生じる霧状のインクを回収するフィルター20とを備えており、上記揮発性有機化合物は、第一流路6に導入された後、フィルター20を介して、送風ファン7に導かれる。
インクが揮発性有機化合物を含んでいるため、ヘッド1から当該インクをメディア30に吐出すると、揮発性有機化合物が揮発する。ここで、分解装置8は、メディア30に吐出されるインクに含まれる揮発性有機化合物を分解する。よって、揮発性有機化合物が大気中に放散したり、インクジェット記録装置100内に滞留し、液化した揮発性有機化合物が発生したりすることを抑制できる。
インクジェット記録装置100は、揮発性有機化合物を分解装置8まで導く送風ファン7を備えているため、発生した揮発性有機化合物を、インクジェット記録装置100の外部に漏らすことなく、効率よく分解装置8まで導くことができる。さらに、分解装置8まで揮発性有機化合物を導くまでの構成が簡易であるため、インクジェット記録装置100を小型化することができ、かつ低コストで製造することができる。
また、揮発性有機化合物は、フィルター20を介して、送風ファン7に導かれる。そのため、霧状のインクがフィルター20に回収された後に、揮発性有機化合物は送風ファン7に導かれる。よって、送風ファン7が霧状のインクに汚染されることを抑制でき、かつ、霧状のインクが分解装置8に流入することを抑制できる。
したがって、一実施形態に係るインクジェット記録装置100は、コンパクトで印刷時に発生するVOCを低減することができる。
インクジェット記録装置100は、第一流路6内に、液化した上記揮発性有機化合物を回収する液滴回収部材5を、さらに備える。
揮発性有機化合物を分解装置8に導く第一流路6は室温であるため、第一流路6内の壁面に揮発性有機化合物が液化し、液化した揮発性有機化合物が第一流路6からメディア30に滴下されるおそれがある。
しかし、本実施形態において、液化した揮発性有機化合物を回収する液滴回収部材5が第一流路6内に設けられているため、第一流路6内にて発生した液体は液滴回収部材5に回収され、当該液体が第一流路6からメディア30に滴下されることを防止できる。
インクジェット記録装置100では、分解装置8は、ヘッド1がインクをメディア30に吐出する際にメディア30が位置する場所よりも鉛直上方向に設置されている。
分解装置8は、メディア30が位置する場所よりも鉛直上方向に設置されているため、印刷箇所から発生する揮発性有機化合物が自然に分解装置8に導かれる。よって、揮発性有機化合物が大気中に放散したり、インクジェット記録装置100内に滞留し、液化した揮発性有機化合物が発生したりすることをより好適に抑制できる。
インクジェット記録装置100は、ヘッド1がメディア30に印刷を行なう場所に、分解装置8から排出される気体の少なくとも一部を排出する第二流路11と、第二流路11内に、当該気体が含む水蒸気を除去する除湿部材12と、を備える。
分解装置8から排出される高温の気体(揮発性有機化合物が分解された後の気体)をメディア30に印刷を行う領域に環流させると、当該領域における気体の飽和量が上昇してインクの乾燥を促進することができる。しかし、分解装置8にて発生する水分が除去されていない場合、水の蒸気圧が空気中の分圧を占めてしまい、意図したインクの乾燥性能が発揮できないおそれがある。
本実施形態に係るインクジェット記録装置100において、気体が含む水蒸気を除去する除湿部材12を備えているため、除湿部材12が発生する水蒸気を除去する。よって、メディア30に印刷を行う領域で水蒸気が結露することを抑制できる。なお、除湿部材12としては、例えば、水蒸気を液化して回収する装置、又は、水分吸着剤等が挙げられる。
一実施形態に係るインクジェット記録装置400は、分解装置8から排出される気体の少なくとも一部を外部に排出する第三流路14と、第三流路14内を通過する当該気体から第一流路6内を通過する上記揮発性有機化合物に熱を供給する熱交換器15と、を備える。
熱交換器15は、第三流路14内を通過する気体(揮発性有機化合物が分解された後の気体)から第一流路6内を通過する揮発性有機化合物(分解前の気体)に熱を供給する。したがって、熱が供給された揮発性有機化合物が分解装置8に導入され、効率よく揮発性有機化合物を分解することができる。
一実施形態に係るインクジェット記録装置300は、第二流路11内を通過する当該気体から第一流路6内を通過する上記揮発性有機化合物に熱を供給する熱交換器13と、を備える。
熱交換器13は、第二流路11内を通過する気体(揮発性有機化合物が分解された後の気体)から第一流路6内を通過する揮発性有機化合物(分解前の気体)に熱を供給する。したがって、熱が供給された揮発性有機化合物が分解装置8に導入され、効率よく揮発性有機化合物を分解することができる。
一実施形態に係るインクジェット記録装置500は、ヘッド1を複数備え、複数のヘッド1は、インクを複数のメディア30にそれぞれ吐出する。
分解装置8は、複数のヘッド1から吐出されるインクに含まれる揮発性有機化合物を分解する。したがって、効率よく揮発性有機化合物を分解することができる。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明は、インクジェットプリントに利用することができる。
1 ヘッド
3 ガイド機構
4 プラテン
5 液滴回収部(液滴回収手段)
6 第一流路
7 送風ファン(送風手段)
8 分解装置
9、16 排気口
10 湾曲部(液滴回収手段)
11 第二流路
12 除湿部材(除湿手段)
13、15 熱交換器(熱交換手段)
14 第三流路
20 フィルター(インク回収手段)
30 メディア(記録媒体)
50 溶剤揮発領域
100、200、300、400、500 インクジェット記録装置

Claims (7)

  1. 揮発性有機化合物を含むインクを記録媒体に吐出するヘッドと、上記記録媒体との位置を相対的に移動させて、当該記録媒体に印刷を行なうインクジェット記録装置であって、
    上記ヘッドから上記記録媒体に吐出されるインクに含まれる揮発性有機化合物を分解する分解装置と、
    上記揮発性有機化合物を上記分解装置に導く第一流路と、
    上記第一流路に設けられ、上記分解装置が設けられている方向に送風することにより、上記揮発性有機化合物を上記分解装置まで導く送風手段と、
    上記ヘッドが上記インクを吐出することにより生じる霧状のインクを回収するインク回収手段とを備えており、
    上記揮発性有機化合物は、上記第一流路に導入された後、上記インク回収手段を介して、上記送風手段に導かれることを特徴とするインクジェット記録装置。
  2. 上記第一流路内に、液化した上記揮発性有機化合物を回収する液滴回収手段を、さらに備えることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録装置。
  3. 上記分解装置は、上記ヘッドがインクを上記記録媒体に吐出する際に上記記録媒体が位置する場所よりも鉛直上方向に設置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のインクジェット記録装置。
  4. 上記ヘッドが上記記録媒体に印刷を行なう場所に、上記分解装置から排出される気体の少なくとも一部を排出する第二流路と、
    上記第二流路内に、当該気体が含む水蒸気を除去する除湿手段と、を備えることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
  5. 上記分解装置から排出される気体の少なくとも一部を外部に排出する第三流路と、
    上記第三流路内を通過する当該気体から上記第一流路内を通過する上記揮発性有機化合物に熱を供給する熱交換手段と、を備えることを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
  6. 上記第二流路内を通過する当該気体から上記第一流路内を通過する上記揮発性有機化合物に熱を供給する熱交換手段と、を備えることを特徴とする請求項4に記載のインクジェット記録装置。
  7. 上記ヘッドを複数備え、
    複数の上記ヘッドは、インクを複数の上記記録媒体にそれぞれ吐出することを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
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