JP2016137584A - 記録媒体加熱装置および記録媒体乾燥システム - Google Patents

Abstract

【課題】記録媒体の乾燥効率の向上により、ブロッキングなどの画質低下を抑制することができる記録媒体加熱装置および記録媒体乾燥システムを提供する。【解決手段】記録媒体Ｐの搬送経路中に配置され、加熱手段を有し、記録媒体と接触することで記録媒体に熱を供給する複数の熱供給手段２２〜２７を備える記録媒体加熱装置１００において、加熱手段により発生した熱を少なくとも前記搬送経路近傍に留める蓄熱手段２９を有し、加熱手段により発生した熱が蓄熱手段によって記録媒体に供給される。【選択図】図１

Description

本発明は、記録媒体加熱装置および記録媒体乾燥システムに関するものである。

従来、液体噴射ヘッドのノズルからインク滴を吐出して記録用紙（記録媒体）に画像を記録するインクジェットプリンタが知られている。この種のインクジェットプリンタは、画質低下を抑えるために、インク滴の顔料成分を凝集させる機能を持つ処理液を記録媒体に前処理している。この方法では、記録媒体に前処理した処理液（以下、前処理液という）を乾燥させてから記録媒体にインクを印刷する必要がある。

記録媒体上に処理された前処理液を乾燥させるための記録媒体加熱装置として、例えば、特許文献１には次のような記録媒体加熱装置が記載されている。
この記録媒体加熱装置は、記録媒体に対して熱を供給する熱供給手段として加熱ローラを複数備えている。この複数の加熱ローラはそれぞれ加熱手段であるヒータを有している。
記録媒体は前処理液が塗布され、複数の加熱ローラに巻き掛けながら搬送される。この搬送中に記録媒体上に塗布された前処理液が複数の加熱ローラによって加熱されることで、記録媒体を乾燥させることができるとしている。

しかしながら、記録媒体としてコート層を有する記録媒体を用いた場合、記録媒体上に塗布されたインク又は前処理液は記録媒体に浸透しにくく、記録媒体のコート層の厚さによっては前処理液の浸透度が異なる。このため、インク滴による画像が印刷された後の記録媒体を乾燥させるために必要な記録媒体に供給すべき熱量（以下、必要熱量という）を満たすための乾燥条件が異なる場合がある。
特許文献１の記録媒体加熱装置は、加熱ローラとの接触期間内のみで記録媒体に熱供給している。このため、記録媒体の必要熱量が、例えば、ヒータの発熱量の熱許範囲などによって満されない場合、次のような不具合が生じる。

すなわち、記録媒体上に塗布されたインク又は前処理液の水分もしくは溶剤（以下、単に「記録媒体上の水分」という）が蒸発しきらずに記録媒体の印刷面に残留する可能性がある。記録媒体上の水分が蒸発しきらずに記録媒体の印刷面に残留した場合、例えば、記録媒体の乾燥後、後処理機によって記録媒体を連続的に巻き取った際、又は、カッターで任意の大きさにカットして積み重ねた際に、印刷面が記録媒体に貼り付くブロッキングなどの画質低下が生じる。

上述した課題を達成するために、本発明は、記録媒体の搬送経路中に配置され、加熱手段を有し、前記記録媒体と接触することで前記記録媒体に熱を供給する複数の熱供給手段を備える記録媒体加熱装置において、
前記加熱手段により発生した熱を少なくとも前記搬送経路近傍に留める蓄熱手段を有し、前記加熱手段により発生した熱が前記蓄熱手段によって前記記録媒体に供給されることを特徴とするものである。

本発明によれば、記録媒体の乾燥効率の向上により、ブロッキングなどの画質低下を抑制することができる。

本実施形態に係る乾燥装置の一例を示す概略構成図。 同乾燥装置の備える乾燥室の制御の一例を示すブロック図。 同乾燥室の一例を示す概略構成図。 従来の乾燥装置における記録媒体が受ける熱量と各加熱ローラとの関係を示すグラフ。 記録媒体の乾燥室内の搬送位置に対する記録媒体の温度、及び乾燥室内の雰囲気温度の関係を示すグラフ。 同乾燥装置における記録媒体が受ける熱量と各加熱ローラとの関係を示すグラフ。 同乾燥装置における加熱ローラ間の芯間距離についての説明図。

以下、本発明を適用した記録媒体加熱装置として、乾燥装置１００の一実施形態について、図面を参照して説明する。まず、本実施形態に係る乾燥装置１００の構成について説明する。
図１は、本実施形態の乾燥装置１００を示す概略構成図である。
本実施形態の乾燥装置１００は、表面に画像が形成された記録媒体を乾燥する後乾燥装置であり、図１に示すように、ダンサーバッファー部１０、乾燥室２０、および、冷却バッファー部３０を備えている。
この記録媒体上に形成される画像は、記録媒体の両面に形成される場合もある。

従来、液体噴射ヘッドのノズルからインク滴を吐出して記録用紙（記録媒体）に画像を記録するインクジェットプリンタが知られている。この種のインクジェットプリンタは、液滴を記録媒体に滴下して画像形成する方式のため、隣接した異なる色のインク滴が混色して色境界が不鮮明になるカラーブリードといった現象が生じ易く、印刷品質の低下を招いている。
このような画質低下を抑える方法として、インク滴の顔料成分を凝集させる機能を持つ処理液を記録媒体に前処理することでインクの滲みを抑える方法が知られている。この方法では、記録媒体に前処理した処理液（以下、前処理液という）を乾燥させてから記録媒体にインクを印刷する必要がある。

この乾燥装置１００は、ロール状に巻き取られた長尺の用紙等の記録媒体Ｐを加熱することで、記録媒体Ｐ上に塗布されたインク又は前処理液の水分もしくは溶剤を蒸発させて記録媒体Ｐを乾燥させるものである。

後述する前処理装置２００から乾燥装置１００に搬送されてくる記録媒体Ｐは、まず、ダンサーバッファー部１０へ搬送される。
このダンサーバッファー部１０は、３つのガイドローラ１１〜１４、上下方向に稼働可能、かつ、回動自在に取り付けられた２つのダンサーローラ１５、１６を有する。記録媒体Ｐは４つのガイドローラ１１〜１４、２つのダンサーローラ１５、１６に巻き掛けられる。このダンサーバッファー部１０は、ダンサーローラ１４、１５の上下方向の位置が調整することで、乾燥装置１００外部から乾燥室２０までの記録媒体Ｐのバッファー量を確保している。

乾燥室２０は、ガイドローラ２１、熱供給手段である複数の加熱ローラ２２、２３、２４、２５、２６、２７（以下、２２〜２７と表す）、ガイドローラ２８、蓄熱手段である断熱壁２９、制御部である加熱ローラ温度制御部５０、を備えている。
複数の加熱ローラ２２〜２７は、記録媒体Ｐ上に塗布されたインク、又は先塗り液などの定着・乾燥に必要な熱量を記録媒体に供給する熱供給手段として使用される。この熱供給手段は、紙などの記録媒体に対して電子情報からなる画像情報の記録などの提示を行う画像形成装置などに適用することができる。また、画像形成装置としては、輪転機やインクジェットプリンタなどに適用することができる。
この各加熱ローラ２２〜２７は、所定の熱容量を持つ加熱手段であるヒータ２２ａ、２３ａ、２４ａ、２５ａ、２６ａ、２７ａ（以下、２２ａ〜２７ａと表す）を備えている。本実施形態のヒータ２２ａ〜２７ａは、ヒータとしてハロゲンランプを備えている。各加熱ローラ２２〜２７に備えられた各ヒータ２２ａ〜２７ａは、各加熱ローラ２２〜２７の内部中央に配置され、各ヒータ２２ａ〜２７ａの発熱領域によって記録媒体の搬送領域を覆っている。

また、複数の加熱ローラ２２〜２７は、複数の加熱ローラ２２〜２７に巻き付けられた記録媒体Ｐが所定の間隔を維持するように千鳥配置となっている。また、この複数の加熱ローラ２２〜２７は、記録媒体への熱供給が記録媒体の表裏一対で行えるように２本の加熱ローラで一組としている。
詳しくは、記録媒体搬送方向上流側から順に、２本の加熱ローラ２２、２３を第一段加熱ローラセット（以下、第一ローラセットという）Ａ、第一ローラセットＡの下流の２本の加熱ローラ２４、２５を第二段加熱ローラセット（以下、第二ローラセットという）Ｂとしている。さらに、第二ローラセットＢの下流の２本の加熱ローラ２７、２８を第三段加熱ローラセット（以下、第三ローラセットという）Ｃとし、６本の加熱ローラ２２〜２７を２本一組とした三つのローラセットＡ、Ｂ、Ｃ（以下、Ａ〜Ｃと表す）からなる三段構成としている。
また、全ての各加熱ローラ２２〜２７は、自由に回転できるよう軸線方向両端が軸受けにて保持されており、記録媒体の搬送と従動して回転するように設置されている。

また、各加熱ローラ２２〜２７は、各加熱ローラ２２〜２７の温度を測定するための温度検出手段として、温度検出センサ２２ｂ、２３ｂ、２４ｂ、２５ｂ、２６ｂ、２７ｂ（以下、２２ｂ〜２７ｂと表す）が設けられている。この温度検出センサ２２ｂ〜２７ｂとしては、サーミスタやサーモパイルなどを用いることができる。
また、この温度検出センサ２２ｂ〜２７ｂは、常に各加熱ローラ２２〜２７の温度を検出し、この検出結果を後述する加熱ローラ温度制御部５０に送信している。

図２は、乾燥室２０の制御の一例を示すブロック図である。
図２に示すように、加熱ローラ温度制御部５０は、ヒータ２２ａ〜２７ａと、温度検出センサ２２ｂ〜２７ｂと接続している。
加熱ローラ温度制御部５０は、温度検出センサ２２ｂ〜２７ｂによって検出された各加熱ローラ２２〜２７の温度と、記録媒体Ｐの条件に応じて決定した各加熱ローラ２２〜２７の表面温度の目標温度情報とに基づき、各加熱ローラ２２〜２７の温度が所定の温度範囲に入るようヒータ２２ａ〜２７ａを制御している。
この記録媒体の条件としては、コート層の有無や、記録媒体の厚さなどが挙げられる。また、各加熱ローラ２２〜２７の制御温度を決定する条件としては、記録媒体Ｐの条件の他に、用紙搬送速度、インクや前処理液の塗布量などを用いることができる。
この時、加熱ローラ温度制御部５０による制御区分としては、各ローラセットＡ〜Ｃ毎(加熱ローラ２本分)を基本とするが、各加熱ローラ２２〜２７毎に制御しても良い。

本実施形態の乾燥装置１００における断熱壁２９は、ヒータ２２ａ〜２７ａにより発生した熱を乾燥室２０内に留める蓄熱手段である。
この蓄熱手段は、乾燥室２０内部に蓄積した熱を乾燥室２０外部に逃がさないような断熱構造とすることで、後述するように、乾燥室２０内部に蓄積した熱を効率よく使用することができる。この断熱構造としては、例えば、乾燥装置１００全体を断熱材にて覆うことにより実現することができる。本実施形態の乾燥装置１００では、乾燥室２０の外装を断熱壁２９で形成することにより、断熱構造を実現している。

図３は、同乾燥装置１００の備える乾燥室２０近傍の構成の一例を示す概略図である。
記録媒体Ｐは、乾燥装置１００の記録媒体Ｐ搬送方向上流に配置されたインク塗布工程、又は前処理液塗布工程を通過し、画像形成に必要なインク、又は先塗り液の少なくとも一方が塗布された状態で乾燥装置１００へ搬送されてくる。そして、ダンサーバッファー部１０を介してガイドローラ２１を通過し、乾燥室２０へと搬送されてくる。

図３に示すように、乾燥室２０へと搬送された記録媒体Ｐは、乾燥室２０内を図中下方から上方に向かって図中矢印方向に順に搬送される。
乾燥室２０へと搬送された記録媒体Ｐは、所定の表面温度に保たれた各加熱ローラ２２〜２７に順に接触する。詳しくは、まず、第一ローラセットＡの加熱ローラ２２、２３の外周面に、記録媒体Ｐの表面と裏面を順に接触させる。そして、第二ローラセットＢ、第三ローラセットＣと順次接触させ行い、最終段の下流方向に設置されたフィードアウトローラ２８に到達するまで接触を繰り返す。

この接触の繰り返しにより、各加熱ローラ２２〜２７の熱が記録媒体Ｐに伝達されることで記録媒体Ｐに熱が供給され、記録媒体Ｐ上に塗布されたインク又は前処理液が記録媒体Ｐと共に加熱される。この加熱により記録媒体と記録媒体上に塗布されたインク又は前処理液とに一定の熱量が加わると、記録媒体Ｐ上に塗布されたインク又は前処理液の水分もしくは溶剤が蒸発する。
このとき、各加熱ローラ２２〜２７から記録媒体へ伝達される熱量は、加熱ローラの表面温度や各加熱ローラ２２〜２７と記録媒体Ｐとの接触時間などによって異なる。

記録媒体Ｐは、上記蒸発工程を経て、ガイドローラ２８により乾燥室２０の外に搬送され、乾燥室２０の外に設けられた、２つのガイドローラ４１、４２によって、冷却バッファー部３０まで搬送される。

図１に示すように、冷却バッファー部３０は、６つのガイドローラ３１〜３６と、フィードアウトローラ対３７とを備えている。乾燥室２０から搬送された記録媒体Ｐは、６つのガイドローラ３１〜３６と、フィードアウトローラ対３７とに巻き掛けられる。この冷却バッファー部３０は、装置内にて時間を掛けて自然冷却することで、記録媒体Ｐを冷却する。
そして、冷却バッファー部３０から乾燥装置１００の外へ搬送された記録媒体Ｐは、後述する後処理装置３００へ搬送される。

次に、本実施形態の乾燥装置１００における、各加熱ローラ２２〜２７から記録媒体Ｐへの供給熱量、及び、加熱ローラ温度制御部５０による制御について説明する。
加熱ローラ温度制御部５０は、第一ローラセットＡから記録媒体Ｐに供給される熱量がＷ１、第二ローラセットＢから記録媒体Ｐに供給される熱量がＷ２、第三ローラセットＣから記録媒体Ｐに供給される熱量がＷ３となるように制御する。この熱量Ｗ１、熱量Ｗ２、熱量Ｗ３は、記録媒体上の水分もしくは溶剤を蒸発させるために必要な熱量である。また、各熱量Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３は、コート層の有無やコート層の厚さなど記録媒体の種別などの条件に応じて決定される。

また、加熱ローラ温度制御部５０は、乾燥室２０内で記録媒体Ｐに供給される総熱量Ｗ（以下、単に記録媒体の総熱量Ｗという）が、記録媒体の必要熱量を上回るように制御を行う。この記録媒体の総熱量Ｗは、例えば、加熱ローラとの接触期間内のみで記録媒体Ｐに熱供給をする従来の乾燥装置では、図４に示すように、各ローラセットＡ〜Ｃの各熱量Ｗ１、熱量Ｗ２、熱量Ｗ３の和となる（Ｗ＝Ｗ１＋Ｗ２＋Ｗ３）。

上述したように、各加熱ローラ２２〜２７から記録媒体に伝達される熱量は加熱ローラの表面温度や各加熱ローラ２２〜２７と記録媒体Ｐとの接触時間などによって異なる。
そこで、本実施形態の加熱ローラ温度制御部５０は、記録媒体Ｐの総熱量Ｗが、記録媒体Ｐ上の水分を所望の程度に蒸発させることができる十分な熱量（必要熱量）を上回るよう、各ローラセットＡ〜Ｃの各設定温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３（以下、Ｔ１〜Ｔ３と表す）を決定している。
すなわち、加熱ローラ温度制御部５０は、第一ローラセットＡの各加熱ローラ２２、２３が設定温度Ｔ１、第二ローラセットＢの各加熱ローラ２４、２５が設定温度Ｔ２となるように、各ヒータ２２ａ〜２５ａの発熱量を制御する（以下、単に「ヒータを制御する」という）。また、第三ローラセットＣの各加熱ローラ２６、２７が設定温度Ｔ３となるように、各ヒータ２６ａ、２７ａを制御する。

また、加熱ローラ温度制御部５０は、３つのローラセットＡ〜Ｃの各設定温度Ｔ１〜Ｔ３の関係を次のように制御している。
すなわち、３つのローラセットＡ〜Ｃのうち、記録媒体Ｐの搬送経路の上流に位置するローラセットの温度よりも、該搬送経路の下流に位置する加熱ローラセットの温度の方が高くなるように、各ヒータ２２ａ〜２７ａを制御する。
詳しくは、第一ローラセットＡよりも第二ローラセットＢの方の温度が高く、第二ローラセットの温度よりも第三ローラセットＣの温度の方が高くなる（設定温度Ｔ１＜設定温度Ｔ２＜設定温度Ｔ３となる）ように各ヒータ２２ａ〜２７ａを制御する。
このように、３つのローラセットＡ〜Ｃの各設定温度Ｔ１〜Ｔ３を制御することで、後述するように、記録媒体への熱的負荷を最小限に抑え、且つ効率良く熱投入を行うことが可能となる。

上述した３つのローラセットＡ〜Ｃの各設定温度Ｔ１〜Ｔ３を制御することで、記録媒体への熱的負荷を最小限に抑え、且つ効率良く熱投入を行うことが可能となる理由を説明する。
乾燥装置１００内で記録媒体Ｐが最初に接触することになる第一ローラセットＡの加熱ローラ２２と記録媒体Ｐ自体との温度差は、他の各ローラセットＢ、Ｃの各加熱ローラ２４〜２７と記録媒体Ｐ自体との温度差に比べて大きい。第一ローラセットＡによって加熱された記録媒体Ｐは、第二ローラセットＢ、第三ローラセットＣへ順に搬送されるに従って、各加熱ローラと記録媒体Ｐとの温度差が順に小さくなる。そして、各加熱ローラ２２〜２７のうち記録媒体Ｐの搬送経路の最下流に位置する加熱ローラ２７の温度と、記録媒体Ｐ自体の温度とが等しくなり、当該加熱ローラ２７と記録媒体Ｐ自身との温度差が生じなくなる。

この時、各加熱ローラ２２〜２７が記録媒体Ｐへ供給することができる熱量は、各加熱ローラ２２〜２７の温度と記録媒体Ｐ自体の温度との差によって記録媒体Ｐが加熱ローラから受取る熱量と等しい。
また、上述したように、第一ローラセットＡと記録媒体Ｐ自体との温度差は、他の各ローラセットＢ、Ｃと記録媒体Ｐ自体との温度差に比べて大きい。このため、記録媒体Ｐが第一ローラセットＡから受け取る熱量は、記録媒体Ｐが他の各ローラセットＢ、Ｃから受け取る熱量に比べて多くなる。
さらに、記録媒体Ｐが各ローラセットＡ〜Ｃから受取る熱量は、記録媒体Ｐの搬送経路下流に位置するローラセットほど少なくなる。

このように、乾燥装置１００内で記録媒体Ｐが最初に接触することになる加熱ローラ２２と記録媒体Ｐ自体との温度差が、他の各加熱ローラ２４〜２７と記録媒体Ｐ自体との温度差に比べて大きい場合、各ローラセットＡ〜Ｃの温度を一定に設定すると次のような不具合が生じる。
すなわち、記録媒体は、記録媒体が乾燥装置内で最初に接触することになる第一ローラセットＡから多くの熱量を受取ることになり、記録媒体Ｐに対して一気に熱供給が行われることで記録媒体自体の温度が急上昇する。熱負荷によるダメージによって、記録媒体ではシワや変形が発生し、各ローラセットの各ヒータでは断線等のダメージが発生する。

本実施形態の乾燥装置１００は、加熱ローラ温度制御部５０によって、各ローラセットＡ〜Ｃの設定温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の関係が、設定温度Ｔ１＜設定温度Ｔ２＜設定温度Ｔ３となるように制御されている。
したがって、記録媒体Ｐが最初に接触するローラセットが、各ローラセットＡ、Ｂ、Ｃの中で最も温度の低い設定温度Ｔ１に制御された第一段加熱ローラセットＡの加熱ローラ２２とすることが可能となる。これにより、全ての加熱ローラが一定の温度に設定される場合に比べて、記録媒体の急激な温度上昇を回避できるので、記録媒体への熱負荷によるシワや変形等のダメージ発生を抑制することができる。

また、上記制御によって、記録媒体Ｐが第２ローラセットＢから、第三ローラセットＣへ搬送されるにつれて、記録媒体Ｐと各加熱ローラとの間の温度差を順に小さくすることが可能となる。そして、各ローラセットＡ〜Ｃから記録媒体Ｐに供給される熱量を、記録媒体Ｐの搬送経路下流に位置するローラセットほど少なくすることが可能となる。
これにより、第二ローラセットＢの各加熱ローラ２４、２５の各ヒータ２４ａ、２５ａや第三ローラセットＣの各加熱ローラ２６、２７の各ヒータ２６ａ、２７ａへの熱負荷による断線等のダメージの発生を抑制することができる。
また、加熱ローラ温度制御部５０が、記録媒体Ｐの総熱量Ｗが、記録媒体の必要熱量を上回るように制御を行うことにより、記録媒体Ｐ上の水分を十分に蒸発させることが可能となる。

図５は、記録媒体Ｐの乾燥室２０内の搬送位置、記録媒体の温度、及び乾燥室内の雰囲気温度の関係を示すグラフである。
図５の横軸は、乾燥室内の入口から出口までの経路を横軸にとり、記録媒体の温度、及び乾燥室内の雰囲気温度を縦軸にとっている。また、加熱ローラの温度を１２０℃とした場合の記録媒体Ｐ自体の温度を実線ａ１、加熱ローラの温度を１３０℃とした場合を実線ａ２、加熱ローラの温度を１４０℃とした場合を実線ａ３で示している。また、加熱ローラの温度を１２０℃とした場合の乾燥室内の雰囲気温度の変化を点線ｂ１、加熱ローラの温度を１３０℃とした場合を点線ｂ２、加熱ローラの温度を１４０℃とした場合をｂ３で示している。

本実施形態の乾燥装置１００は、乾燥室２０の外装を断熱壁２９で形成することにより、乾燥室２０内部に蓄積した熱を乾燥室２０外部に逃がさないような断熱構造を実現している。
これにより、図５に示すように、各ローラセットＡ〜Ｃによって記録媒体Ｐを徐々に加熱することで、記録媒体Ｐ自体の温度を所定の温度へ移行させている。また、記録媒体Ｐ自体の温度が所定の温度まで上昇するのに伴い、乾燥装置１００内部の雰囲気温度が、乾燥室２０内部に加熱ローラからの熱（記録媒体に受渡しできなかった熱やローラ自身の温度維持に必要な熱）を蓄積することで徐々に上昇していく。
このように、記録媒体Ｐ自体の温度と、乾燥室２０内部の雰囲気の温度とが互いに上昇する状態では、記録媒体Ｐ自体よりも乾燥室２０の内部の雰囲気の温度が高い状態にある。このとき、記録媒体Ｐへの熱の移行は、記録媒体Ｐ周辺との温度差により発生することから、記録媒体Ｐが乾燥室２０内部に留まっている間では、常に記録媒体へ熱供給がされている状態となる。

このため、本実施形態の乾燥装置１００によれば、記録媒体Ｐの搬送経路における各加熱ローラ間の記録媒体Ｐと各加熱ローラ２２〜２７とが接触していない期間でも、記録媒体Ｐに熱供給が行うことが可能となる。また、今までは廃熱として乾燥装置外へ排出していた熱を使用して記録媒体Ｐに熱供給を行うため、乾燥室２０内部に蓄積した熱を効率よく使用することが可能となる。したがって、加熱ローラとの接触期間内のみで記録媒体に熱供給をする乾燥装置に比べて、高い効率で熱供給をうことが可能となる。
これにより、記録媒体の乾燥効率を向上することができ、ブロッキングなどの画質低下を抑制することができる。

次に、本実施形態における記録媒体Ｐの総熱量Ｗについて説明する。
図６は、乾燥装置１００における記録媒体Ｐが受ける熱量と各加熱ローラ２２〜２７との関係を示すグラフである。
また、本実施形態の乾燥装置１００は、図６に示すように、本実施形態の乾燥装置１００内で記録媒体Ｐが受け取る熱量として、乾燥室２０内部停留によって記録媒体Ｐに供給される熱量（以下、停留熱量という）Ｗαが加わっている。
よって、本実施形態の乾燥装置１００においては、乾燥室２０内で記録媒体Ｐに供給される総熱量Ｗが、各ローラセットＡ〜Ｃから記録媒体Ｐに供給される各熱量Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３と、停留熱量Ｗαを加えた熱量となる（Ｗ＝Ｗ１＋Ｗ２＋Ｗ３＋Ｗα）。

また、上述したとおり、本実施形態の加熱ローラ温度制御部５０は、記録媒体Ｐの総熱量Ｗが記録媒体Ｐの必要熱量を上回るように各加熱ローラセットの各設定温度Ｔ１〜Ｔ３を決定し、各ヒータ２２ａ〜２７ａを制御している。
したがって、本実施形態の乾燥装置１００は、総熱量Ｗに停留熱量Ｗαが加わった分だけ、加熱ローラとの接触期間内のみで記録媒体Ｐに熱供給をする乾燥装置に比べて、各ローラセットＡ〜Ｃから記録媒体Ｐに供給される各熱量Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３を低く設定することができる。よって、加熱ローラとの接触期間内のみで記録媒体Ｐに熱供給をする乾燥装置に比べて、各加熱ローラセットの各設定温度Ｔ１〜Ｔ３を低く設定することができる。

これにより、本実施形態の乾燥装置１００は、加熱ローラとの接触期間内のみで記録媒体に熱供給していた乾燥装置に比べて、加熱ローラの設定温度を上げることなく記録媒体Ｐの必要熱量を確保することが可能となる。このため、加熱ローラの有するヒータの熱量が比較的小さくても、記録媒体Ｐ上に塗布されたインク又は前処理液の水分もしくは溶剤を所望の程度に蒸発させることができる十分な熱量を確保することが可能となり、ブロッキングなどの画質低下を抑制することができる。

次に、記録媒体Ｐの乾燥条件としての加熱時間について説明する。
記録媒体の必要熱量を確保するための乾燥条件として、加熱ローラの温度制御が重要であることは既に述べたが、更に、記録媒体への加熱時間も重要な乾燥条件である。
この記録媒体の加熱時間としては、搬送中の記録媒体が各加熱ローラと接触している時間や、乾燥装置内を通過している時間が挙げられる。また、この記録媒体の乾燥時間は、記録媒体の搬送速度や記録媒体の搬送距離などに依存する。

記録媒体の必要熱量は、上述したように、コート層の有無などの記録媒体の仕様や、インク又は前処理液の塗布量により異なる。このため、加熱ローラの設定温度を変更することによって記録媒体の必要熱量に対応するのが一般的である。
しかし、加熱ローラの設定温度を変更する場合、設定温度の変更範囲が加熱ローラに内蔵されているヒータの発熱量の許容範囲内であれば対応が可能だが、設定温度の変化範囲がヒータの該許容範囲を超える場合には次のような不具合が生じる。
すなわち、ヒータ自体を高出力タイプに変更する必要があり、消費電力が増加したり、記録媒体の幅サイズによっては、加熱ローラの非通紙領域での温度過上昇によって加熱ローラを含む周囲部品への熱ダメージを与えたりするおそれがある。

本実施形態の乾燥装置１００における記録媒体Ｐの加熱時間は、記録媒体の加熱ローラ２２〜２７への接触時間と、及び、乾燥室２０内の通過時間（停留時間）とでなる。このため、本実施形態の乾燥装置１００は、乾燥室２０内の停留時間を変化させることで停留熱量を変化させることができ、停留熱量Ｗαを増加させることが可能になる。したがって、比較的低容量のヒータを用いた場合でも、加熱ローラの設定温度を極力上げることなく、記録媒体Ｐの必要熱量を確保することができる
この加熱時間の変更は、例えば、各加熱ローラ２２〜２７の芯間距離を記録媒体Ｐの乾燥室２０内の停留時間を所望の時間確保できる距離とすることで、実現することができる。

図７は、各加熱ローラ２２〜２７の芯間距離についての説明図である。
具体的には、図７に示すように、本実施例の乾燥室２０は、記録媒体Ｐの搬送方向で隣接する２本の加熱ローラの各中心軸の水平方向の芯間距離をＬ１、記録媒体Ｐの搬送方向で隣接する２本の加熱ローラの各中心軸の鉛直方向の芯間距離をＬ２とする。
乾燥室２０を、各加熱ローラの芯間距離Ｌ１、Ｌ２の少なくともひとつが調節可能な構成とし、各加熱ローラ２２〜２７を記録媒体Ｐの乾燥室２０内の停留時間を所望の時間確保できる距離とする。
この各加熱ローラの芯間距離Ｌ１、Ｌ２の少なくともひとつが調節可能な構成とは、例えば、各加熱ローラ２２〜２７の各軸受けを水平方向に可動可能とすることで、各加熱ローラ２２〜２７の芯間距離Ｌ１の調節が可能となる。

これにより、乾燥室２０内の停留時間を変更することで、停留熱量Ｗαを増加させることが可能となる。したがって、加熱ローラとの接触期間内のみで記録媒体Ｐに熱供給をする乾燥装置に比べて、各ローラセットＡ〜Ｃの各熱量Ｗ１、熱量Ｗ２、熱量Ｗ３を低く設定することが可能となる。
このため、加熱ローラとの接触期間内のみで記録媒体Ｐに熱供給をする乾燥装置に比べて、比較的低容量のヒータを用いた場合でも、加熱ローラの設定温度を極力上げることなく、記録媒体Ｐの必要熱量を確保することができる。

次に、本実施形態の乾燥装置１００を備える、印刷システム５００について説明する。
図１に示すように、印刷システム５００は、本実施形態の乾燥装置１００に対して記録媒体Ｐの搬送経路上流側に前処理装置２００、該搬送経路下流側に後処理装置３００を備えている。
この前処理装置２００としては、例えば、インク塗布工程を有する複写機やインクジェットプリンタなど画像形成装置、又は前処理液塗布工程を有する前処理液塗布装置を用いることができる。
後処理装置３００としては、乾燥装置１００の内部で適宜乾燥された記録媒体Ｐを連続的に巻き取る、又は、記録媒体をカッターで任意の大きさにカットし積み重ねる記録媒体処理装置を用いることができる。また、前処理装置２００に前処理液塗布装置を用いた場合は、後処理装置３００として画像形成装置を用いてもよい。さらに、この後処理装置３００の記録媒体Ｐの搬送経路下流に、記録媒体を乾燥させるための記録媒体乾燥装置が接続されても良い。

印刷システム５００に本実施形態の乾燥装置１００を用いることで、記録媒体加熱装置を用いたシステムにおいて、記録媒体の乾燥効率の向上により、ブロッキングなどの画質低下を抑制することができる。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
記録媒体Ｐ等の記録媒体の搬送経路中に配置され、ヒータ２２ａ〜２７ａ等の加熱手段を有し、前記記録媒体と接触することで前記記録媒体に熱を供給する加熱ローラ２２〜２７等の複数の熱供給手段を備える乾燥装置１００等の記録媒体加熱装置において、前記加熱手段により発生した熱を乾燥室２０内等の少なくとも前記搬送経路近傍に留める断熱壁２９等の蓄熱手段を有し、前記加熱手段により発生した熱が前記蓄熱手段によって前記記録媒体に供給されることを特徴とする。

本態様においては、上記実施形態について説明したように、乾燥室２０の外装を断熱壁２９で形成することにより、乾燥室２０内部に蓄積した熱を乾燥室２０外部に逃がさないような断熱構造を実現している。このため、記録媒体Ｐの搬送経路における各加熱ローラ間の記録媒体Ｐと各加熱ローラ２２〜２７とが接触していない期間でも、記録媒体Ｐに熱供給が行うことが可能となる。また、今までは廃熱として乾燥装置外へ排出していた熱を使用して記録媒体Ｐに熱供給を行うため、乾燥室２０内部に蓄積した熱を効率よく使用することが可能となる。したがって、加熱ローラとの接触期間内のみで記録媒体に熱供給していた乾燥装置に比べて、高い効率で熱供給を行うことが可能となる。
これにより、記録媒体の乾燥効率を向上することができ、ブロッキングなどの画質低下を抑制することができる。

（態様Ｂ）
態様Ａにおいて、加熱ローラ２２〜２７等の前記複数の熱供給手段の有するヒータ２２ａ〜２７ａ等の各加熱手段の発熱量を制御する加熱ローラ温度制御部５０等の制御手段を備え、
前記制御手段が、前記複数の熱供給手段のうち前記搬送経路の上流側に位置する第一ローラセットＡの加熱ローラ２２等の前記熱供給手段の温度よりも、前記搬送経路の下流側に位置する第二ローラセットＢの加熱ローラ２４等の前記熱供給手段の温度の方が高くし、かつ、前記複数の熱供給手段から前記記録媒体に供給される総熱量Ｗ等の総熱量が、記録媒体の必要熱量等の任意の熱量を満たすように、前記複数の熱供給手段の有する各加熱手段を制御することを特徴とする。

本態様においては、上記実施形態について説明したように、加熱ローラ温度制御部５０によって、各ローラセットＡ〜Ｃの設定温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の関係が、設定温度Ｔ１＜設定温度Ｔ２＜設定温度Ｔ３となるように制御されている。
したがって、記録媒体Ｐが最初に接触するローラセットが、各ローラセットＡ、Ｂ、Ｃの中で最も温度の低い設定温度Ｔ１に制御された第一段加熱ローラセットＡの加熱ローラ２２とすることが可能となる。これにより、全ての加熱ローラが一定の温度に設定される場合に比べて、記録媒体の急激な温度上昇を回避できるので、記録媒体への熱負荷によるシワや変形等のダメージ発生を抑制することができる。

また、上記制御によって、記録媒体Ｐが第２ローラセットＢから、第三ローラセットＣへ搬送されるにつれて、記録媒体Ｐと各加熱ローラとの間の温度差を順に小さくすることが可能となる。そして、各ローラセットＡ〜Ｃから記録媒体Ｐに供給される熱量を、記録媒体Ｐの搬送経路下流に位置するローラセットほど少なくすることが可能となる。
これにより、第二ローラセットＢの各加熱ローラ２４、２５の各ヒータ２４ａ、２５ａや第三ローラセットＣの各加熱ローラ２６、２７の各ヒータ２６ａ、２７ａへの熱負荷による断線等のダメージの発生を抑制することができる。

また、加熱ローラ温度制御部５０が、記録媒体Ｐの総熱量Ｗが、記録媒体の必要熱量を上回るように制御を行うことにより、記録媒体Ｐ上の水分を銃武運に蒸発させることが可能となる。

（態様Ｃ）
態様Ａ又はＢにおいて、加熱ローラ２２〜２７等の前記複数の熱供給手段の表面温度を検出する温度検出センサ２２ｂ〜２７ｂ等の温度検出手段、並びに、前記温度検出手段による検出結果、及び、前記記録媒体の条件に応じて決定した前記複数の熱供給手段の表面温度の目標温度情報を用いて、前記複数の熱供給手段の各々の表面温度が前記目標温度となるようにヒータ２２ａ〜２７ａ等の前記加熱手段を制御する加熱ローラ温度制御部５０等の制御手段を備える。

（態様Ｄ）
態様Ａ〜Ｃのいずれか一の乾燥装置１００等の記録媒体過熱装置と、前記記録媒体加熱装置の前期記録媒体の搬送経路上流に設けられ、前記記録媒体にインク液又は前処理液を塗布する前処理装置２００等の前処理装置と、前記記録媒体加熱装置の該搬送経路下流に設けられ、前記記録媒体を巻き取る又は任意の大きさにカットする後処理装置３００等の後処理装置とを有することを特徴とした印刷システム５００等の記録媒体乾燥システム。

これにより、記録媒体加熱装置を用いたシステムにおいて、記録媒体の乾燥効率の向上により、ブロッキングなどの画質低下を抑制することができる。

２０ 乾燥室
２１ ガイドローラ
２２ａ〜２７ａ 加熱ローラのヒータ
２２ｂ〜２７ｂ 加熱ローラの温度検出センサ
２２〜２７ 加熱ローラ
２９ 断熱壁
５０ 加熱ローラ温度制御部
１００ 乾燥装置
Ａ 第一段加熱ローラセット
Ｂ 第二段加熱ローラセット
Ｃ 第三段加熱ローラセット
Ｌ、Ｌ２ 加熱ローラ芯間距離
Ｐ 記録媒体
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３ 各加熱ローラセットの設定温度
Ｗ 乾燥室内で記録媒体に供給される総熱量
Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３ 各ローラセットから記録媒体に供給される熱量
Ｗα、Ｗβ、Ｗγ 停留熱量

特開２０１４−１７７１０２号公報

Claims (4)

1. 記録媒体の搬送経路中に配置され、加熱手段を有し、前記記録媒体と接触することで前記記録媒体に熱を供給する複数の熱供給手段を備える記録媒体加熱装置において、前記加熱手段により発生した熱を少なくとも前記搬送経路近傍に留める蓄熱手段を有し、前記加熱手段により発生した熱が前記蓄熱手段によって前記記録媒体に供給されることを特徴とする記録媒体加熱装置。
2. 請求項１の記録媒体加熱装置において、前記複数の熱供給手段の有する各加熱手段の発熱量を制御する制御手段を備え、前記制御手段が、前記複数の熱供給手段のうち前記搬送経路の上流側に位置する前記熱供給手段の温度よりも、前記搬送経路の下流側に位置する前記熱供給手段の温度の方が高くなり、かつ、前記複数の熱供給手段から前記記録媒体に供給される総熱量が、任意の熱量を満たすように、前記複数の熱供給手段の有する各加熱手段を制御することを特徴とする記録媒体加熱装置。
3. 請求項１又は２の記録媒体加熱装置において、前記複数の熱供給手段の表面温度を検出する温度検出手段、並びに、前記温度検出手段による検出結果、及び、前記記録媒体の条件に応じて決定した前記複数の熱供給手段の表面温度の目標温度情報を用いて、前記複数の熱供給手段の各々の表面温度が前記目標温度となるように前記加熱手段を制御する制御手段を備えることを特徴とする記録媒体加熱装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一の記録媒体過熱装置と、前記記録媒体加熱装置の前期記録媒体の搬送経路上流に設けられ、前記記録媒体にインク液又は前処理液を塗布する前処理装置と、前記記録媒体加熱装置の該搬送経路下流に設けられ、前記記録媒体を巻き取る又は任意の大きさにカットする後処理装置とを有することを特徴とした記録媒体乾燥システム。

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