JP2018154120A - 乾燥装置、印刷装置及び液体付与装置 - Google Patents

乾燥装置、印刷装置及び液体付与装置 Download PDF

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Abstract

【課題】少ない送風手段でも、効率的な乾燥を行うことを課題とする。【解決手段】被乾燥物110を搬送して乾燥させる乾燥装置104であって、前記被乾燥物が搬送される第一経路Y1と、該第一経路とは搬送方向が異なる第二経路Y2とを通過するように、前記被乾燥物を搬送する搬送手段と、前記第一経路及び前記第二経路の両方に対向する位置に配置され、該第一経路を通る被乾燥物と該第二経路を通る被乾燥物の両方に向けて送風する送風手段30とを有する。【選択図】図2

Description

本発明は、乾燥装置、印刷装置及び液体付与装置に関するものである。
従来、液体が付与されたシート材などの被乾燥物を搬送して乾燥させる乾燥装置が知られている。
例えば、特許文献1には、液体が付与された基材(被乾燥物)が外周面に巻回され、基材を加熱しつつ回転することにより、外周面上の搬送経路に沿って基材を搬送する加熱ローラと、加熱ローラに対して基材を案内する加熱ローラよりも小径の複数の案内ローラとを配置した乾燥装置が開示されている。この乾燥装置には、加熱ローラの外周面に巻回された基材へ送風を行う送風手段が設けられている。
送風手段による送風を用いて被乾燥物を乾燥させる従来の乾燥装置では、より短時間での乾燥を実現するためには、送風手段の数を増やす必要があったため、装置が大型化するという課題があった。
上述した課題を解決するために、本発明は、被乾燥物を搬送して乾燥させる乾燥装置であって、前記被乾燥物が搬送される第一経路と、該第一経路とは搬送方向が異なる第二経路とを通過するように、前記被乾燥物を搬送する搬送手段と、前記被乾燥物に向けて送風する送風手段と、を有し、前記送風手段は、送風口が前記第一経路及び前記第二経路の両方に対向する位置に配置され、該第一経路を通る被乾燥物と該第二経路を通る被乾燥物の両方に向けて送風することを特徴とする。
本発明によれば、少ない送風手段でも、効率的な乾燥を行うことができる。
第1の実施形態に係る印刷装置の概略説明図である。 同印刷装置における乾燥装置の構成を示す説明図である。 同乾燥装置の加熱ローラに対する連帳紙の接触箇所の説明に供する説明図である。 同乾燥装置における加熱ローラ及び加熱ドラムに対する連帳紙の接触距離及び巻き付け角の説明に供する説明図である。 加熱ローラの直径を変化させ、連帳紙に生じるコックリングの高さ、コックリングのピッチを測定するとともに、目視で視認できるコックリングの有無を確認した結果をまとめた表である。 同乾燥装置における給排気装置の一例を模式的に示した説明図である。 第2の実施形態に係る乾燥装置の構成を示す説明図である。 第3の実施形態に係る乾燥装置の構成を示す説明図である。 第4の実施形態に係る印刷装置の概略説明図である。 第5の実施形態に係る処理液塗布装置の概略説明図である。
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
まず、第1の実施形態に係る印刷装置について図1を参照して説明する。図1は同装置の概略説明図である。
この印刷装置は、インクジェット記録装置であり、搬送される部材(被乾燥物)としてのシート材である連帳紙110に対して所要の色の液体であるインクを吐出付与する液体付与手段である液体吐出ヘッドを含む液体付与部101を有している。
液体付与部101は、例えば、連帳紙110の搬送方向上流側から、4色分のフルライン型ヘッド111A,111B,111C,111Dが配置されている。各ヘッド111A,111B,111C,111Dは、それぞれ、連帳紙110に対してブラックK,シアンC、マゼンタM、イエローYの液体を付与する。なお、色の種類及び数はこれに限るものではない。
連帳紙110は、元巻きローラ102から繰り出され、搬送部103の搬送ローラ112によって、液体付与部101に対向して配置された搬送ガイド部材113上に送り出され、搬送ガイド部材113で案内されて搬送される。
液体付与部101によって液体が付与された連帳紙110は、本実施形態に係る乾燥装置104を経て、排出ローラ114によって送られて、巻取りローラ105に巻き取られる。
次に、第1の実施形態における乾燥装置について図2も参照して説明する。
図2は、同乾燥装置の構成を示す説明図であり、図3は加熱ローラに対する連帳紙の接触箇所の説明に供する説明図である。
乾燥装置104は、加熱手段10を構成する部材として、6個の加熱部材としての加熱ローラ11A〜11F、曲面加熱部材としての加熱ドラム12、加熱ローラ11A〜11Fに連帳紙110が接触するように案内する5個の接触案内ローラ13A〜13Eを備えている。また、加熱手段10に連帳紙110を案内する案内ローラ17A〜17Eと、連帳紙110を加熱ドラム12に巻き付ける案内ローラ17Fとを備えている。本実施形態では、加熱ドラム12が連帳紙110に搬送力を与える搬送手段を兼ねている。なお、複数の加熱ローラ11A〜11Fと案内ローラ17A〜17Fは、連帳紙110が接触して搬送されることで連れ回る従動ローラである。
加熱ローラ11A〜11Fは、連帳紙110と接触する周面(接触面11a)が曲面形状である接触加熱部材である。また、接触案内ローラ13A〜13Eは、連帳紙110を加熱ローラ11E〜11Aの接触面11aに接触するように案内する。
ここで、複数の加熱ローラ11A〜11F(以下、区別しないときは「加熱ローラ11」という。他の部材も同様。)は、図2に示すように、弧状(湾曲状)に並べて配置されている。また、接触案内ローラ13は隣り合う加熱ローラ11間に配置されている。
ここでは、加熱ドラム12の中心から各加熱ローラ11の中心までの距離を同じくして配置しているが、加熱ドラム12の中心と弧状に配置された加熱ローラ11の弧状の曲率の中心とが一致する必要はない。
連帳紙110の搬送経路(搬送路、搬送パス)20は、連帳紙110が複数の加熱ローラ11A〜11Fの接触領域(加熱領域)を通りながら、すなわち、複数の加熱ローラ11A〜11Fに接触しながら、第一の方向(Y1方向)に搬送される上流経路Y1と、加熱ドラム12のほぼ全周に亘って巻き付けられて、加熱ドラム12の周面に沿った第三の方向(Y3方向)に搬送される第一経路である加熱ドラム搬送経路Y3と、上流経路で接触した複数の加熱ローラ11E〜11Aに再度接触しながら第二の方向(Y2方向)に搬送される第二経路である下流経路Y2とを含んでいる。
なお、本実施形態では、連帳紙110が下流経路Y2を搬送されるときに2以上の加熱ローラ11(加熱部材)接触する経路を構成しているが、1つの加熱ローラ11(加熱部材)に接触する経路であってもよい。言い換えれば、連帳紙110が下流経路Y2を搬送されるときには、複数の加熱ローラ11A〜11Fのすべてに再度接触して搬送される必要はない。同様に、本実施形態では、連帳紙110が上流経路Y1を搬送されるときに2以上の加熱ローラ11(加熱部材)接触する経路を構成しているが、1つの加熱ローラ11(加熱部材)に接触する経路であってもよい。言い換えれば、連帳紙110が上流経路Y1を搬送されるときには、複数の加熱ローラ11A〜11Fのすべてに再度接触して搬送される必要はない。また、上流経路Y1の搬送中に接触する加熱ローラの数と下流経路Y2の搬送中に接触する加熱ローラの数とは同数である必要もない。
本実施形態において、連帳紙110は、上流経路Y1では、弧状に配置された複数の加熱ローラ11A〜11Fの外側接触領域(曲率半径方向外側の周面部分a)に接触しながら搬送される。その後、連帳紙110は、加熱ドラム12の周面に至って、加熱ドラム12のほぼ全周に亘って巻き付けられて接触しながら加熱ドラム搬送経路Y3を通った後、案内ローラ17F及び接触案内ローラ13Aにて、再度、加熱ローラ11Eに案内される。そして、連帳紙110は、弧状に配置された複数の加熱ローラ11A〜11Fの内側接触領域(曲率半径方向内側の周面部分b)に接触案内ローラ13A〜13Eで案内されて接触しながら下流経路Y2を搬送される。
このとき、図3に示すように、連帳紙110は、同時に同じ加熱ローラ11の離間した2箇所(図3中のa部分及びb部分)に接触しながら上流経路Y1及び下流経路Y2を搬送されることになる。このように、同じ加熱部材(加熱ローラ)の異なる2つの加熱領域(接触領域)に同時に被乾燥物である連帳紙110を通して加熱する。これにより、少ない加熱部材で効率的に被乾燥物を乾燥することができる。
特に、本実施形態では、加熱ドラム12の周面に沿うように加熱部材を弧状に並べて配置したため、加熱部材の数を多くしても装置の小型化を図れる。そして、加熱部材の数を多くすることで乾燥速度を高めることができる。
本実施形態では、上流経路Y1を搬送するときに、連帳紙110に付与されたインクの水分を蒸発(気化)させて連帳紙110の液体付与面に直接触れてもインクが転写されない程度まで乾燥させる。これにより、下流経路Y2において、連帳紙110の液体付与面側に接触案内ローラ13を配置することができる。その後、下流経路Y2を搬送されることで、連帳紙110が巻取りローラ105に巻き取られるときに連帳紙110の表面のインクが連帳紙110の裏面に転移して剥がれることを防止できる状態になるまで乾燥させる。
また、本実施形態の乾燥装置104において、加熱ドラム搬送経路Y3には、曲面加熱部材としての加熱ドラム12を配置している。この加熱ドラム12は、加熱ローラ11の接触面(接触領域)よりも曲率の小さい曲面状の接触面(周面)を有する。加熱ドラム12は、回転駆動され、加熱ローラ11は搬送される連帳紙110に連れ回りする。そして、加熱ローラ11Fと、加熱ドラム12と、案内ローラ17Fとによって、連帳紙110を加熱ドラム12の周囲の70%以上、好ましくは80%以上の領域に巻き付ける搬送経路(搬送パス)を構成している。
このとき、加熱ドラム12に対する連帳紙110の接触距離は,加熱ローラ11に対する連帳紙110の接触距離よりも長くしている。「接触距離」は、連帳紙110が加熱ドラム12、加熱ローラ11の周方向に沿った方向(搬送方向)で周面と接触している距離である。なお、本実施形態の加熱ローラ11のように加熱部材が接触面(接触領域)として曲面を有する曲面部材であるときには、当該曲面の周方向に沿った方向(搬送方向)で曲面と接触している距離である。
ここで、接触距離及び巻き付け角について図4を参照して説明する。
図4に示すように、加熱ドラム12の周面である接触面12aと連帳紙110との接触距離L2が、加熱ローラ11の周面である接触面11aと連帳紙110との接触距離L1よりも長くなるように搬送パスを構成している。ここでは、加熱ドラム12の接触面12aに対する連帳紙110の巻き付け角θ2を、加熱ローラ11の接触面11aに対する連帳紙110の巻き付け角θ1よりも大きく(θ2>θ1)している。
なお、巻き付け角θ2、θ1(これを「巻き付け角θ」と総称する。)は、図4に示すように、連帳紙110が加熱ドラム12及び加熱ローラ11の接触面12a,11aに接触を開始する点Psと接触を終了する点Peとが中心Oに対してなす角度の意味である。したがって、巻き付け角θが大きくなると、回転体の直径が同じであれば、接触距離も長くなり、また、巻き付け角θが同じでも、回転体の直径が大きくなるほど、接触距離は長くなる。
本実施形態では、加熱ドラム12の直径を加熱ローラ11より大きくし、かつ、巻き付け角θ2をθ1より大きくしているので、いずれにしても、加熱ドラム12の接触面12aに対する連帳紙110の接触距離L2が加熱ローラ11の接触面11aに対する連帳紙110の接触距離L1よりも長くなる。
上記のとおり、巻き付け角θが同じでも、回転体の直径が大きくなるほど、接触距離は長くなる。したがって、加熱ドラム12と加熱ローラ11との直径を同じにし、巻き付け角θ2をθ1より大きくするだけでも、加熱ドラム12の接触面12aに対する連帳紙110の接触距離L2が、加熱ローラ11の接触面11aに対する連帳紙110の接触距離L1よりも長くなる。
本実施形態においては、上流経路Y1において加熱ローラ11で加熱された連帳紙110に対して、更に加熱ドラム搬送経路Y3で加熱ドラム12によって大きな熱量を与えて加熱して乾燥させることができる。これにより、液体が付与された直後の連帳紙110は、上流経路Y1において、まずは加熱ローラ11に接触しながら搬送されることでコックリングを低減され、その後、加熱ドラム搬送経路Y3において、加熱ドラム12に巻き付けられるので、加熱ドラム12の周面に密着でき、効率的な乾燥を行うことができる。
つまり、液体付与から時間が経過していない状態では、連帳紙110の強度が低下している状態であるので、連帳紙110の裏面側を広い範囲(長い接触距離)で回転体の周面(接触面)に密着させることが難しい。そこで、付与された液体の乾燥が進んでいない初期状態では、連帳紙110の加熱ローラ11への巻き付け角を小さくして接触距離を短くしている。ここで、加熱ローラ11の曲率を大きくすることで、連帳紙110の搬送時に発生する張力が加熱ローラ11との接触部にて押し付け力に変わるために加熱ローラ11への接触状態が均一になる。この状態において、連帳紙110はコックリングやシワの発生が抑制ないし矯正され、複数の加熱ローラ11を通過するときには、連帳紙110上の液体に対して均一に乾燥に必要な熱供給を行うことができる状態になる。
このようにコックリングが抑制されて乾燥が進んでいる連帳紙110は、加熱ドラム12との接触距離を長くしてもその周面(曲面)に密着させることができる。よって、複数の加熱ローラ11の下流側に配置した加熱ドラム12では、連帳紙110の接触距離を長くすることにより、連帳紙110に対して大きな熱供給を行って短時間で効率的な乾燥を行うことできる。
さらに、本実施形態では、加熱ドラム搬送経路Y3の搬送方向下流側で連帳紙110の裏面を、下流経路Y2において、加熱ローラ11に再接触させる構成となっている。これにより、例えば、上流経路Y1における加熱ローラ11の伝熱と加熱ドラム搬送経路Y3における加熱ドラム12の伝熱とでインクの水分を蒸発させて、その後に、下流経路Y2における加熱ローラ11の伝熱によりインクの溶剤を蒸発させてインクを連帳紙110に定着させることができる。
次に、加熱ローラ11のローラ径と連帳紙110のコックリングの関係の一例について図5を参照して説明する。
図5は加熱ローラ11の直径を変化させ、連帳紙110に生じるコックリングの高さ、コックリングのピッチを測定するとともに、目視で視認できるコックリングの有無を確認した結果を示している。この結果から、この例では、加熱ローラ11の直径を200mmにすることで、加熱ローラ11の直径が250mmであるときに比べてコックリング高さがほぼ半減し、加熱ローラ11の直径を100mm以下にすることで、コックリングがなくなっていることが分かる。したがって、加熱ローラ11の直径は200mm以下にすることが好ましく、より好ましくは100mm以下である。
次に、本実施形態の乾燥装置104に設けられている給排気装置について説明する。
本実施形態の乾燥装置104には、図2に示すように、加熱ドラム12の周面に沿うように弧状に並べて配置されている6個の加熱ローラ11A〜11Fと、加熱ドラム12の周面との間のスペースに、送風手段の一部を構成する5個の給排気装置30A〜30Eが配置されている。これらの給排気装置30は、加熱ドラム搬送経路Y3を通る連帳紙110と下流経路Y2を通る連帳紙110の両方に向けて送風を行う。このような送風(給気)を行うことにより、加熱ローラ11や加熱ドラムの伝熱だけで連帳紙110を乾燥させる場合よりも、より短時間での乾燥を実現できる。
また、本実施形態の乾燥装置104では、連帳紙110の搬送経路を湾曲させたり折り返したりして、限られた装置内で連帳紙110を搬送するため、その搬送経路内で気化した水分や溶剤の濃度が高い。そのため、一旦は気化した水分や溶剤が連帳紙110に再付着して、乾燥効率の低下を招きやすい。そこで、本実施形態の給排気装置30は、送風により連帳紙110の近傍から除去された空気(気化した水分や溶剤等の液体成分を含む気体)を回収(排気)する回収手段としての機能も備えている。これにより、気化した水分や溶剤が連帳紙110に再付着することを抑制でき、乾燥効率を向上させることができる。
特に、加熱ローラ11と加熱ドラム12の周面との間の空間には、両者から加熱されて気化した水分や溶剤を含む空気が溜まりやすい。本実施形態では、このように水分や溶剤を含む空気が溜まりやすい空間に、回収手段としての機能も備えている給排気装置30を配置しているため、水分や溶剤を含む空気を効率よく排気することができ、乾燥効率をより向上させることができる。
図6は、本実施形態の給排気装置30の一例を模式的に示した説明図である。
本実施形態の給排気装置30は、装置内部に、送風ダクト31と回収ダクト32とを備えている。送風ダクト31は、2つの送風口31aを有し、一方の送風口31aは加熱ドラム搬送経路Y3を通る連帳紙110に対向し、他方の送風口31aは下流経路Y2を通る連帳紙110に対向するように設けられている。
送風ダクト31は、送風手段の一部である送風ファン等の気流発生装置36から供給される空気を2つの送風口31aから図中矢印Aのように排出することにより、加熱ドラム搬送経路Y3を通る連帳紙110と下流経路Y2を通る連帳紙110の両方に、空気を同時に吹き付ける。この空気の吹き付け(送風)によって、連帳紙110の乾燥を促進するとともに、連帳紙110の近傍から、気化した水分や溶剤等の液体成分を含む空気35を除去して、液体成分の連帳紙110への再付着を抑制できる。
本実施形態の気流発生装置36は、ヒータ等の加熱手段を備えており、送風ダクト31の2つの送風口31aからは温風が吹き付けられる。これにより、連帳紙110の乾燥を更に促進させることができる。特に、本実施形態では、2つの送風口31aから吹き出す温風の温度が、インクの溶剤などの気化させる液体の沸点以上となるように、加熱手段を温度維持手段としてのコントローラ等の制御部により制御するのが好ましい。具体的には、送風ダクト31等の温度センサを設置し、その温度センサの検知結果に基づいて、気化させる液体の沸点以上となるように、加熱手段を制御する。
また、本実施形態の給排気装置30における回収ダクト32は、2つの回収口32aを有し、一方の回収口32aは加熱ドラム搬送経路Y3を通る連帳紙110に対向し、他方の回収口32aは下流経路Y2を通る連帳紙110に対向するように設けられている。
回収ダクト32は、吸気ファン等の排気装置37により負圧状態になり、2つの回収口32aに図中矢印Bのような吸い込み気流を生じさせる。これにより、送風ダクト31の送風口31aからの送風により連帳紙110の近傍から除去された空気35が、2つの回収口32aから回収ダクト32内に回収される。これにより、気化した水分や溶剤が連帳紙110に再付着することを抑制でき、乾燥効率を向上させることができる。
回収ダクト32内に回収された空気は、乾燥装置104の外部に排気される。このとき、回収した空気を冷却する冷却手段を設けるなどして空気を冷却して凝縮させ、回収した空気中の液体成分を回収した後に、乾燥装置104の外部に排気するのが好ましい。
ところで、本実施形態の給排気装置30が配置されるスペースは狭いので、給排気装置30の2つの送風口31aから吹き付けた空気がそれぞれ連帳紙110で反射し、互いにぶつかり合って気流を乱し、送風(給気)による効果や回収(排気)による効果を低下させるおそれがある。
ここで、本実施形態では、給排気装置30の2つの送風口31aから空気が吹き付けられる加熱ドラム搬送経路Y3の連帳紙110と下流経路Y2の連帳紙110は互いに反対方向へ搬送されている。したがって、加熱ドラム搬送経路Y3の連帳紙110の近傍と下流経路Y2の連帳紙110の近傍では、互いに反対方向に流れる気流が生じている。これにより、加熱ドラム搬送経路Y3の連帳紙110と下流経路Y2の連帳紙110とに同時に空気を吹き付けたとしても、それぞれの連帳紙110で反射した空気35は、これらの気流によって互いに反対方向へと流され、互いにぶつかり合うことがない。よって、送風(給気)による効果が低下することはない。
また、本実施形態では、図6に示すように、給排気装置30の2つの回収口32aは、それぞれに対応する2つの送風口31aに対し、連帳紙110の搬送方向下流側に配置されている。したがって、2つの送風口31aから吹き付けられて連帳紙110で反射した空気35は、連帳紙110の近傍に生じている気流(搬送方向へ流れる気流)によって、給排気装置30のそれぞれの回収口32aが対向する箇所へ流される。これにより、効率よく空気35を回収ダクト32内に回収することができる。
次に、本発明の第2の実施形態について図7を参照して説明する。
図7は同実施形態における乾燥装置の要部拡大説明図である。
第2の実施形態では、曲面加熱部材としての加熱ドラム12を備えていない点で、上述した第1の実施形態とは異なっている。
本実施形態の乾燥装置104は、加熱手段10を構成する部材として、5個の加熱部材としての加熱ローラ11A〜11E、加熱ローラ11A〜11Eに連帳紙110が接触するように案内する4個の接触案内ローラ13A〜13Dを備えている。また、加熱手段10に連帳紙110を案内する案内ローラ17A〜17Eも備えている。本実施形態では、複数の加熱ローラ11及び接触案内ローラ13によって、連帳紙110の搬送経路(搬送路、搬送パス)20が形成される。加熱ローラ11A〜11Eが回転することで連帳紙110に搬送力を与える搬送手段を兼ねている。
この搬送経路20は、連帳紙110が複数の加熱ローラ11A〜11Eに接触しながら第一の方向(Y1方向)に搬送される第一経路である上流経路Y1と、上流経路Y1で接触した複数の加熱ローラ11D〜11Aに再度接触しながら第二の方向(Y2方向)に搬送される下流経路Y2とを含んでいる。なお、各経路Y1,Y2を構成する加熱ローラ11(加熱部材)の数は、上述した第1の実施形態と同様に適宜設定される。
本実施形態において、連帳紙110は、上流経路Y1では、弧状に配置された複数の加熱ローラ11A〜11Eの外側接触領域(曲率半径方向外側の周面部分a)に接触しながら搬送される。その後、連帳紙110は、下流経路Y2では、方向が転換されて、弧状に配置された複数の加熱ローラ11A〜11Eの内側接触領域(曲率半径方向内側の周面部分b)に接触案内ローラ13A〜13Dで案内されて接触しながら搬送される。このように、同じ加熱部材(加熱ローラ)の異なる2つの加熱領域(接触領域)に同時に被乾燥物である連帳紙110を通して加熱するので、少ない加熱部材で効率的に被乾燥物を乾燥することができる。
本実施形態における送風手段の一部である給排気装置30A〜30Dは、図7に示すように、弧状に並べて配置されている5個の加熱ローラ11A〜11Eの間のスペースに、それぞれ1個ずつが配置されている。これらの給排気装置30は、複数の加熱ローラ11A〜11Eの外側接触領域に接触しながら搬送される連帳紙110と、複数の加熱ローラ11E〜11Aの内側接触領域に接触しながら搬送される連帳紙110の両方に向けて送風を行う。このような送風(給気)を行うことにより、加熱ローラ11の伝熱だけで連帳紙110を乾燥させる場合よりも、より短時間での乾燥を実現できる。
また、本実施形態の給排気装置30は、上述した第1の実施形態と同様、送風により連帳紙110の近傍から除去された空気(気化した水分や溶剤等の液体成分を含む気体)を回収(排気)する回収手段としての機能も備えている。これにより、気化した水分や溶剤が連帳紙110に再付着することを抑制でき、乾燥効率を向上させることができる。
ただし、本実施形態においては、連帳紙110の液体付与面とは反対側の裏面に対して給排気装置30による送風が行われるため、通気性の低い連帳紙110(厚紙等)に対しては、上述した第1の実施形態よりも乾燥効率が劣る。しかしながら、通気性の高い連帳紙110(薄紙等)に対しては、本実施形態においても十分な乾燥効率が得られる。
以上の実施形態に係る乾燥装置104では、複数の加熱ローラ11を弧状(湾曲状)に並べて配置しているが、その一部又は全部を直線状に並べて配置してもよい。例えば、前記Y1方向(又はY2方向)の途中で折れ曲がっている経路、クランク状の経路などとしてもよい。
次に、本発明の第3の実施形態について図8を参照して説明する。
図8は同実施形態における乾燥装置の要部拡大説明図である。
上述した第1の実施形態と第2の実施形態では、上流経路Y1で連帳紙110が接触した加熱ローラに対し、下流経路Y2で再び接触する構成であったが、第3の実施形態では、上流経路Y1で連帳紙110が接触した加熱ローラに対し、下流経路Y2では接触しない構成となっている。
本実施形態の乾燥装置104は、加熱手段10を構成する部材として、2個の加熱部材としての加熱ローラ11A,11Bと、連帳紙110の搬送方向を転換するための案内ローラ17と、加熱ドラム12とを備えている。本実施形態では、複数の加熱ローラ11、案内ローラ17、加熱ドラム12によって、連帳紙110の搬送経路(搬送路、搬送パス)20が形成される。加熱ドラム12が連帳紙110に搬送力を与える搬送手段を兼ねている。なお、加熱ローラ11A,11Bは連帳紙110が接触して搬送されることで連れ回る従動ローラである。
この搬送経路20は、連帳紙110が2つの加熱ローラ11A,11Bに接触しながら第一の方向(Y1方向)に搬送される上流経路Y1と、案内ローラ17によって搬送方向が転換された連帳紙110を加熱ドラム12に接触しながら第二の方向(Y2方向)に搬送される下流経路Y2とを含んでいる。上流経路Y1と下流経路Y2の一部は対向している。なお、上流経路Y1を構成する加熱ローラ11(加熱部材)の数は、上述した第1の実施形態と同様に適宜設定される。また、下流経路Y2を構成する加熱ドラム12に代えて、複数の加熱部材を用いてもよい。
本実施形態において、連帳紙110は、上流経路Y1では、2つの加熱ローラ11A,11Bに接触しながら搬送される。その後、連帳紙110は、案内ローラ17によって搬送方向が転換され、下流経路Y2では、加熱ドラム12に接触しながら搬送される。
本実施形態における送風手段の一部である給排気装置30は、図8に示すように、上流経路Y1の加熱ローラ11A,11Bと下流経路Y2の加熱ドラム12との間のスペースに配置されている。この給排気装置30は、2つの加熱ローラ11A,11Bに接触しながら搬送される連帳紙110と、加熱ドラム12に接触しながら搬送される連帳紙110の両方に向けて送風を行う。このような送風(給気)を行うことにより、加熱ローラ11や加熱ドラム12の伝熱だけで連帳紙110を乾燥させる場合よりも、より短時間での乾燥を実現できる。
また、本実施形態の給排気装置30は、上述した第1の実施形態と同様、送風により連帳紙110の近傍から除去された空気(気化した水分や溶剤等の液体成分を含む気体)を回収(排気)する回収手段としての機能も備えている。これにより、気化した水分や溶剤が連帳紙110に再付着することを抑制でき、乾燥効率を向上させることができる。
以上の実施形態では、送風手段と回収手段が同じ給排気装置30によって実現されているが、送風手段と回収手段とを別々の装置で実現してもよい。
また、以上の実施形態では、被乾燥物を加熱部材に接触させて加熱する接触加熱手段の例であるが、ヒータ等の非接触加熱手段を用い、輻射熱等によって被乾燥物を加熱する構成であってもよい。
また、以上の実施形態では、複数の加熱部材(加熱ローラ11)や曲面加熱部材(加熱ドラム12)が回転体である例で説明しているが、その一部又は全部が回転体でないものでもよい。
また、以上の実施形態では、複数の加熱部材(加熱ローラ11)が連続して並んでいる構成で説明している、途中に加熱部材以外の単なるローラ(回転体)が配置されていてもよい。
また、以上の実施形態では、加熱部材(加熱ローラ11)や加熱ドラム12を用いた熱による乾燥処理と、給排気装置30を用いた送風による乾燥処理とを併用しているが、例えば、加熱部材(加熱ローラ11)や加熱ドラム12として加熱機能のない単なるローラやドラムを用い、給排気装置30を用いた送風によって乾燥処理を行うようにしてもよい。
また、以上の実施形態においては、搬送される部材(被乾燥物)が連帳紙である例で説明しているが、これに限るものではなく、乾燥装置104の乾燥対象となり得る部材であれば特に限定されない。例えば、連続用紙、ロール紙、ウェブなどの連続体、長尺なシート材のような記録媒体(印刷物)以外にも、壁紙、プリプレグ等の電子回路基板用シートのような部材でもよい。
また、印刷装置によって、被乾燥物には、インク等の液体で文字や図形等の画像を記録する以外にも、加飾・装飾などを目的として、パターン等の意味を持たない画像をインク等の液体で付与してよい。
また、以上の実施形態においては、第二方向は第一方向と反対方向である例で説明しているが、反対方向に限定されるものではなく、第一方向に対して角度を有する方向でもよい。
次に、本発明の第4の実施形態に係る印刷装置について図9を参照して説明する。
図9は同印刷装置の概略説明図である。
この印刷装置は、元巻きローラ102と巻取りローラ105との間に、連帳紙110の一面に印刷して乾燥する第一印刷ユニット1001と、第一印刷ユニット1001で片面に印刷された連帳紙110の表裏を反転する反転ユニット1003と、連帳紙110の他面に印刷して乾燥する第二印刷ユニット1002とが配置されている。
第一印刷ユニット1001及び第二印刷ユニット1002の液体付与部101、搬送部103、乾燥装置104の構成は、上述した第1の実施形態や第2の実施形態や第3の実施形態のものを用いてもよいし、他の構成のものを用いてもよい。
ここで、第一印刷ユニット1001の液体付与部101は、搬送される部材(被乾燥物)である連帳紙110の第一面に液体を付与する第一液体付与手段となる。第二印刷ユニット1002の液体付与部101は、連帳紙110の第一面とは反対側の第二面に液体を付与する第二液体付与手段となる。
また、第一印刷ユニット1001の乾燥装置104は、第一経路Y1では、連帳紙110の第二面が加熱ローラ11に接触する第一乾燥装置となる。第二印刷ユニット1002の乾燥装置104は、上流経路Y1では、連帳紙110の第一面が加熱ローラ11に接触する第二乾燥装置となる。
次に、本発明の第5の実施形態に係る液体付与装置としての処理液塗布装置について、図10を参照して説明する。
図10は同処理液塗布装置2000の概略説明図である。
この処理液塗布装置2000は、連帳紙110に液体である処理液を付与する液体付与ユニットである処理液塗布ユニット2001,2002と、処理液が付与(塗布)された連帳紙110を乾燥する乾燥ユニットである乾燥装置104とを備えている。処理液塗布装置2000は、例えば、上述した印刷装置の液体付与部101と元巻きローラ102との間に配置され、印刷前の連帳紙110に処理液を付与するものであってもよいし、上述した印刷装置の液体付与部101と巻取りローラ105との間に配置され、印刷後の連帳紙110に処理液を付与するものであってもよい。
処理液としては、例えば、連帳紙110の表面に付与することで連帳紙110の表面を改質する改質材が挙げられる。処理液は、組成的には、例えば界面活性剤(アニオン系、カチオン系、ノニオン系のいずれか、若しくはこれらを2種類以上混合させたもの)に対して、水分の浸透を促進するセルロース類(ヒドロキシプロピルセルロース等)とタルク微粉体のような基剤を加えた溶液等を用いることができる。更に微粒子を含有することもできる。
本実施形態では、連帳紙110の両面に処理液を付与するために、2つの処理液塗布ユニット2001,2002を備えているが、1つ又は3つ以上の処理液塗布ユニット2001,2002を備えていても良い。
乾燥装置104の構成は、上述した第1の実施形態や第2の実施形態や第3の実施形態のものを用いてもよいし、他の構成のものを用いてもよい。
本実施形態の処理液塗布装置2000は、印刷装置以外でも適用可能である。
本願において、搬送される部材に付与される液体は、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が30mPa・s以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、DNA、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、3次元造形用材料液等の用途で用いることができる。
液体付与手段として液体吐出ヘッドを使用するとき、液体を吐出するエネルギー発生源として、圧電アクチュエータ(積層型圧電素子及び薄膜型圧電素子)、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものが含まれる。
なお、本願における印刷は、画像形成、記録、印字、印写等とも同じ意味である。
以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様A)
連帳紙110等の被乾燥物を搬送して乾燥させる乾燥装置104であって、前記被乾燥物が搬送される第一経路(加熱ドラム搬送経路Y3、上流経路Y1等)と、該第一経路とは搬送方向が異なる第二経路(下流経路Y2等)とを通過するように、前記被乾燥物を搬送する搬送手段と、前記被乾燥物に向けて送風する給排気装置30等の送風手段と、を有し、前記送風手段は、送風口31aが前記第一経路及び前記第二経路の両方に対向する位置に配置され、該第一経路を通る被乾燥物と該第二経路を通る被乾燥物の両方に向けて送風することを特徴とする。
本態様によれば、搬送手段により搬送される被乾燥物は、1つの送風手段により、第一経路を通るときと第二経路を通るときの2回、送風を受けることができる。これにより、2つの送風手段でそれぞれ1回ずつ被乾燥物を送風する構成よりも、少ない送風手段で被乾燥物への送風を行うことができる。したがって、少ない送風手段でも、効率的な乾燥を行うことができる。
(態様B)
前記態様Aにおいて、前記被乾燥物の搬送方向に並べて配置された加熱ローラ11等の複数の加熱部材を含み、前記第一経路は、前記被乾燥物が前記複数の加熱部材の加熱領域aを通るように搬送される経路(上流経路Y1等)であり、前記第二経路は、前記被乾燥物が前記第一経路で接触した前記加熱部材における別の加熱領域bを通るように搬送される経路(下流経路Y2等)であることを特徴とする。
本態様によれば、搬送手段により搬送される被乾燥物は、第一経路を通る際に加熱部材の加熱領域で加熱され、第二経路を通る際に同じ加熱部材における別の加熱領域で再び加熱される。これにより、1つの加熱部材で被乾燥物を2回加熱できるので、2つの加熱部材でそれぞれ1回ずつ被乾燥物を加熱する構成よりも、少ない加熱部材で被乾燥物の加熱を行うことができる。したがって、本態様によれば、少ない加熱部材で、効率的な乾燥を行うことができる。
(態様C)
前記態様Aにおいて、前記被乾燥物の搬送方向に並べて配置された複数の加熱部材と、該加熱部材における前記被乾燥物との接触領域の曲率よりも小さい曲率をもった曲面状の接触領域を備える曲面加熱部材とを含み、前記第一経路は、前記被乾燥物が前記曲面加熱部材の周面に沿って搬送される経路であり、前記第二経路は、前記第一経路の搬送方向下流であって、前記被乾燥物が前記複数の加熱部材の加熱領域を通るように搬送される経路であることを特徴とする。
これによれば、曲面加熱部材を用いることで、より短時間で乾燥処理を行うことができる。
(態様D)
前記態様Aにおいて、前記被乾燥物の搬送方向に並べて配置された複数の加熱部材と、該加熱部材における前記被乾燥物との接触領域の曲率よりも小さい曲率をもった曲面状の接触領域を備える曲面加熱部材とを含み、前記第一経路は、前記被乾燥物が前記複数の加熱部材の加熱領域を通るように搬送される経路であり、前記第二経路は、前記第一経路の搬送方向下流であって、前記被乾燥物が前記曲面加熱部材の周面に沿って搬送される経路であることを特徴とする。
これによれば、曲面加熱部材を用いることで、より短時間で乾燥処理を行うことができる。
(態様E)
前記態様Cにおいて、前記搬送手段は、前記曲面加熱部材の搬送方向上流では、前記被乾燥物が少なくとも1つの前記加熱部材の前記加熱領域を通るように搬送し、前記第二経路では、前記被乾燥物が接触した前記加熱部材のうちの少なくとも1つにおける別の加熱領域を通るように搬送することを特徴とする。
これによれば、より短時間で乾燥処理を行うことができる。
(態様F)
前記態様C又はEにおいて、前記複数の加熱部材は、前記曲面加熱部材の周囲に弧状に並べて配置されており、前記第二経路は、前記複数の加熱部材の前記曲面加熱部材側の経路であることを特徴とする。
これによれば、乾燥装置を小型化することができる。
(態様G)
前記態様A〜Fのいずれかの態様において、前記搬送手段は、インク等の液体が付与されて搬送される部材を前記被乾燥物として搬送し、前記送風手段の送風により該第一経路及び該第二経路を搬送される被乾燥物近傍から除去された気体を回収する給排気装置30等の回収手段の回収口32aを、前記第一経路及び前記第二経路の両方に対向する位置に配置したことを特徴とする。
これによれば、気化した液体成分が被乾燥物に再付着することを抑制でき、乾燥効率を向上させることができる。
(態様H)
前記態様Gにおいて、前記回収手段は、回収した気体を凝縮させて該気体中の液体成分を回収することを特徴とする。
これによれば、液体成分を取り除いた後の気体を外部へ排出することができる。
(態様I)
前記態様A〜Hのいずれかの態様において、前記送風手段により送風される気体の温度を、前記被乾燥物に含まれる液体成分の沸点以上に維持するヒータ、温度センサ、制御部等の温度維持手段を有することを特徴とする。
これによれば、被乾燥物に含まれる液体を安定して気化させることができ、乾燥ムラを抑制できる。
(態様J)
連帳紙110等の被乾燥物を搬送して乾燥させる乾燥装置104であって、前記被乾燥物が搬送される第一経路(加熱ドラム搬送経路Y3、上流経路Y1等)と、該第一経路と対向した位置にある第二経路(下流経路Y2等)とを通過するように、前記被乾燥物を搬送する搬送手段と、前記被乾燥物に向けて送風する給排気装置30等の送風手段と、を有し、前記送風手段は、送風口31aが前記第一経路及び前記第二経路の両方に対向する位置に配置され、該第一経路を通る被乾燥物と該第二経路を通る被乾燥物の両方に向けて送風することを特徴とする。
本態様によれば、搬送手段により搬送される被乾燥物は、1つの送風手段により、第一経路を通るときと第二経路を通るときの2回、送風を受けることができる。これにより、2つの送風手段でそれぞれ1回ずつ被乾燥物を送風する構成よりも、少ない送風手段で被乾燥物への送風を行うことができる。したがって、少ない送風手段でも、効率的な乾燥を行うことができる。
(態様K)
連帳紙110等の被乾燥物にインク等の液体を付与させる液体付与部101等の液体付与手段と、前記液体付与手段により液体が付与された被乾燥物を乾燥させる乾燥装置104とを備えたインクジェット記録装置等の印刷装置において、前記乾燥装置として、前記態様A〜Jのいずれかの態様に係る乾燥装置を用いたことを特徴とする。
本態様によれば、少ない送風手段でも、効率的な乾燥を行うことができる印刷装置を実現できる。
(態様L)
連帳紙110等の被乾燥物に処理液等の液体を付与する処理液塗布ユニット2001,2002等の液体付与ユニットと、該液体が付与された被乾燥物を搬送して乾燥させる乾燥装置104等の乾燥ユニットとを含む処理液塗布装置2000等の液体付与装置であって、前記乾燥ユニットは、前記被乾燥物が搬送される第一経路と、該第一経路と対向した位置にある第二経路とを通過するように、前記被乾燥物を搬送する搬送手段と、前記被乾燥物に向けて送風する送風手段と、を有し、前記送風手段は、送風口が前記第一経路及び前記第二経路の両方に対向する位置に配置され、該第一経路を通る被乾燥物と該第二経路を通る被乾燥物の両方に向けて送風することを特徴とする。
本態様によれば、少ない送風手段でも、効率的な乾燥を行うことができる液体付与装置を実現できる。
10 加熱手段
11 加熱ローラ
12 加熱ドラム
13 接触案内ローラ
17 案内ローラ
20 搬送経路
30 給排気装置
31 送風ダクト
31a 送風口
32 回収ダクト
32a 回収口
36 気流発生装置
37 排気装置
101 液体付与部
104 乾燥装置
110 連帳紙
1001 第一印刷ユニット
1002 第二印刷ユニット
1003 反転ユニット
特開2014−152964号公報

Claims (12)

  1. 被乾燥物を搬送して乾燥させる乾燥装置であって、
    前記被乾燥物が搬送される第一経路と、該第一経路とは搬送方向が異なる第二経路とを通過するように、前記被乾燥物を搬送する搬送手段と、
    前記被乾燥物に向けて送風する送風手段と、を有し、
    前記送風手段は、送風口が前記第一経路及び前記第二経路の両方に対向する位置に配置され、該第一経路を通る被乾燥物と該第二経路を通る被乾燥物の両方に向けて送風することを特徴とする乾燥装置。
  2. 請求項1に記載の乾燥装置において、
    前記被乾燥物の搬送方向に並べて配置された複数の加熱部材を含み、
    前記第一経路は、前記被乾燥物が前記複数の加熱部材の加熱領域を通るように搬送される経路であり、
    前記第二経路は、前記被乾燥物が前記第一経路で接触した前記加熱部材における別の加熱領域を通るように搬送される経路であることを特徴とする乾燥装置。
  3. 請求項1に記載の乾燥装置において、
    前記被乾燥物の搬送方向に並べて配置された複数の加熱部材と、該加熱部材における前記被乾燥物との接触領域の曲率よりも小さい曲率をもった曲面状の接触領域を備える曲面加熱部材とを含み、
    前記第一経路は、前記被乾燥物が前記曲面加熱部材の周面に沿って搬送される経路であり、
    前記第二経路は、前記第一経路の搬送方向下流であって、前記被乾燥物が前記複数の加熱部材の加熱領域を通るように搬送される経路であることを特徴とする乾燥装置。
  4. 請求項1に記載の乾燥装置において、
    前記被乾燥物の搬送方向に並べて配置された複数の加熱部材と、該加熱部材における前記被乾燥物との接触領域の曲率よりも小さい曲率をもった曲面状の接触領域を備える曲面加熱部材とを含み、
    前記第一経路は、前記被乾燥物が前記複数の加熱部材の加熱領域を通るように搬送される経路であり、
    前記第二経路は、前記第一経路の搬送方向下流であって、前記被乾燥物が前記曲面加熱部材の周面に沿って搬送される経路であることを特徴とする乾燥装置。
  5. 請求項3に記載の乾燥装置において、
    前記搬送手段は、前記曲面加熱部材の搬送方向上流では、前記被乾燥物が少なくとも1つの前記加熱部材の前記加熱領域を通るように搬送し、前記第二経路では、前記被乾燥物が接触した前記加熱部材のうちの少なくとも1つにおける別の加熱領域を通るように搬送することを特徴とする乾燥装置。
  6. 請求項3又は5に記載の乾燥装置において、
    前記複数の加熱部材は、前記曲面加熱部材の周囲に弧状に並べて配置されており、
    前記第二経路は、前記複数の加熱部材の前記曲面加熱部材側の経路であることを特徴とする乾燥装置。
  7. 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の乾燥装置において、
    前記搬送手段は、液体が付与されて搬送される部材を前記被乾燥物として搬送し、
    前記送風手段の送風により該第一経路及び該第二経路を搬送される被乾燥物近傍から除去された気体を回収する回収手段の回収口を、前記第一経路及び前記第二経路の両方に対向する位置に配置したことを特徴とする乾燥装置。
  8. 請求項7に記載の乾燥装置において、
    前記回収手段は、回収した気体を凝縮させて該気体中の液体成分を回収することを特徴とする乾燥装置。
  9. 請求項1乃至8のいずれか1項に記載の乾燥装置において、
    前記送風手段により送風される気体の温度を、前記被乾燥物に含まれる液体成分の沸点以上に維持する温度維持手段を有することを特徴とする乾燥装置。
  10. 被乾燥物を搬送して乾燥させる乾燥装置であって、
    前記被乾燥物が搬送される第一経路と、該第一経路と対向した位置にある第二経路とを通過するように、前記被乾燥物を搬送する搬送手段と、
    前記被乾燥物に向けて送風する送風手段と、を有し、
    前記送風手段は、送風口が前記第一経路及び前記第二経路の両方に対向する位置に配置され、該第一経路を通る被乾燥物と該第二経路を通る被乾燥物の両方に向けて送風することを特徴とする乾燥装置。
  11. 被乾燥物に液体を付与する液体付与手段と、
    前記液体付与手段により液体が付与された被乾燥物を乾燥させる乾燥装置とを備えた印刷装置において、
    前記乾燥装置として、請求項1乃至10のいずれか1項に記載の乾燥装置を用いたことを特徴とする印刷装置。
  12. 被乾燥物に液体を付与する液体付与ユニットと、該液体が付与された被乾燥物を搬送して乾燥させる乾燥ユニットとを含む液体付与装置であって、
    前記乾燥ユニットは、
    前記被乾燥物が搬送される第一経路と、該第一経路と対向した位置にある第二経路とを通過するように、前記被乾燥物を搬送する搬送手段と、
    前記被乾燥物に向けて送風する送風手段と、を有し、
    前記送風手段は、送風口が前記第一経路及び前記第二経路の両方に対向する位置に配置され、該第一経路を通る被乾燥物と該第二経路を通る被乾燥物の両方に向けて送風することを特徴とする液体付与装置。
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