JP2022076843A - 液体吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録媒体の同一面に異種の液体を付与する場合において、乾燥装置の消費電力を抑えるとともに、装置が大型化することを防止できる液体吐出装置。【解決手段】記録媒体２に第１の液体を付与する第１の液体付与部２２と、前記第１の液体が付与された記録媒体を乾燥する乾燥部１０、１２と、前記第１の液体が付与され、前記乾燥部により乾燥された記録媒体に第２の液体を付与する第２の液体付与部４２と、を備え、前記第１の液体付与部が前記第１の液体を付与する記録媒体の面と、前記第２の液体付与部が前記第２の液体を付与する記録媒体の面とが同一であり、前記記録媒体は、前記第２の液体が付与された後、再度、前記乾燥部に搬送されて乾燥される。【選択図】図１

Description

本発明は、液体吐出装置に関する。

従来、インクジェット記録装置において、先塗液を用紙等の基材（記録媒体などとも称する）に付与した後、インクジェットヘッドによりインクを付与して印刷物を得ることが行われている。このようなインクジェット記録装置では、記録媒体に付与された液体を加熱ドラムや温風装置により乾燥することが知られている。

上記のインクジェット記録装置では、先塗液を付与した後、乾燥を行い、次いでインクを付与し、更に乾燥を行うという製造プロセスを経ることが一般的である。しかし、今までの製造プロセスでは、先塗液を付与した後の乾燥と、インクを付与した後の乾燥とがそれぞれ別々の乾燥装置で行われており、乾燥装置が２台必要であった。そのため、消費電力が増大する問題や装置が大型化する問題があった。

これに対して特許文献１では、ターンバー（反転装置）を用いて輪転紙の表面と裏面の両面にインクジェット印字機を用いて印字することが開示されており、１回目の印字の後に行う乾燥と、２回目の印字の後に行う乾燥とを１つの乾燥部で行うことが開示されている。特許文献１によれば、印字経路を狭くすることができ、両面印字用の印字部の大きさを小さくすることができるとしている。

しかしながら、特許文献１は、表面と裏面の両面にインクジェット印字機を用いて印字するものであり、例えば先塗液が付与された面にインクを付与する場合における消費電力が増大する問題や装置が大型化する問題を解決できていない。すなわち記録媒体の同一面に異種の液体を付与する場合における上記諸問題を解決できていない。

そこで、本発明は、記録媒体の同一面に異種の液体を付与する場合において、乾燥部の消費電力を抑えるとともに、装置が大型化することを防止できる液体吐出装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の液体吐出装置は、記録媒体に第１の液体を付与する第１の液体付与部と、前記第１の液体が付与された記録媒体を乾燥する乾燥部と、前記第１の液体が付与され、前記乾燥部により乾燥された記録媒体に第２の液体を付与する第２の液体付与部と、を備え、前記第１の液体付与部が前記第１の液体を付与する記録媒体の面と、前記第２の液体付与部が前記第２の液体を付与する記録媒体の面とが同一であり、前記記録媒体は、前記第２の液体が付与された後、再度、前記乾燥部に搬送されて乾燥されることを特徴とする。

本発明によれば、記録媒体の同一面に異種の液体を付与する場合において、乾燥部の消費電力を抑えるとともに、装置が大型化することを防止できる液体吐出装置を提供することができる。

本発明に係る液体吐出装置の一例を示す側面概略図である。 図１の要部側面概略図である。 本発明に係る液体吐出装置の他の例における要部側面概略図である。 図１の要部平面概略図である。 本発明に係る液体吐出装置の他の例を示す側面概略図である。 従来技術の液体吐出装置の側面概略図である。

以下、本発明に係る液体吐出装置について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

（第１の実施形態）
以下、本発明に係る液体吐出装置の一実施形態について説明する。
まず、図６を用いて従来技術について説明する。本例では、圧胴２１と版胴２２を用いて先塗液を記録媒体２に付与した後、送風手段１１で乾燥が行われている。次いで、インク吐出部４２にインクが付与された後、ドラム１０と、ドラム１０に対向する送風手段１２とにより乾燥が行われる。すなわち、従来例では、記録媒体の同一面に先塗液とインクを付与する際、先塗液の付与、１回目の乾燥、インクの付与、２回目の乾燥を順に行っており、１回目の乾燥と２回目の乾燥を別装置により行っている。このような従来の製造プロセスでは、乾燥部が２つ必要になるため、消費電力が増大するという問題の他、装置が大型化するという問題があった。

これに対して、本実施形態では以下説明するように、記録媒体の同一面に異種の液体を付与する場合において、上記１回目の乾燥と２回目の乾燥を同一の乾燥部により行う。これにより、省電力化を図ることができるとともに、装置の大型化を防ぐことができる。

本実施形態の液体吐出装置は、記録媒体に第１の液体を付与する第１の液体付与部と、前記第１の液体が付与された記録媒体を乾燥する乾燥部と、前記第１の液体が付与され、前記乾燥部により乾燥された記録媒体に第２の液体を付与する第２の液体付与部と、を備え、前記第１の液体付与部が前記第１の液体を付与する記録媒体の面と、前記第２の液体付与部が前記第２の液体を付与する記録媒体の面とが同一であり、前記記録媒体は、前記第２の液体が付与された後、再度、前記乾燥部に搬送されて乾燥されることを特徴とする。

本実施形態の液体吐出装置について図１を用いて説明する。本実施形態では、第１の液体付与部として版胴２２を用いている。乾燥部は、加熱回転体としてドラム１０を有し、ドラム１０に対向する送風手段１２を有している。また、第２の液体付与部としてインク吐出部４２を用いている。以下、記録媒体２の流れに沿って一例を説明する。

まず、記録媒体２が紙面左側から搬送される。記録媒体２の搬送には例えば搬送ローラ４が用いられる。図中、搬送ローラの符号の図示を省略している箇所がある。

記録媒体２としては、連続する記録媒体を用いることができる。記録媒体２の材料としては、例えば紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなどを用いることができる。また、シート状の記録媒体を用いることができ、シート状の記録媒体を用いる場合、記録媒体２を単にシートなどと称することがある。

図中の矢印は、記録媒体２の搬送方向を示している。本例において、搬送ローラ４を通過した後の矢印を（１）と（２）で示している。これは、記録媒体２が同様の箇所を２回通過するためであり、説明のために１回目に搬送される場合を（１）と表し、２回目に搬送される場合を（２）と表している。ただし、１回目と２回目で全く同じ位置を搬送されるのではなく、１回目は紙面手前側を搬送され、２回目は紙面奥側を搬送される等の違いがある。

その他の箇所についても、（１）と（２）で示す箇所がある。なお、見易さの観点から、ある時点までの記録媒体２の搬送経路を実線で表し、ある時点からの記録媒体２の搬送経路を破線で表している。

次いで、紙面右下側まで記録媒体２が搬送されると、１回目の搬送の場合、紙面上側（図中（１）の矢印方向）に搬送される。そして、ドラム１０と、ドラム１０に対向する位置に配置された版胴２２との間の箇所に搬送される。

本実施形態では、第１の液体付与部として版胴２２を用いており、第１の液体は先塗液としている。先塗液を付与することにより、非浸透フィルムや表面加工された光沢紙などの記録媒体にインクジェット等で印刷する際に、インクがより定着しやすくなる。
第１の液体としては、先塗液の他にも白インク、カラーインク等を用いることができる。

第１の液体付与部は、図示されるもの以外に他の部材を有していてもよく、例えば版胴２２に先塗液を供給するローラ等を有していてもよい。また、第１の液体を付与する量などは、適宜変更することができる。先塗液としては、適宜変更することができ、例えば公知のものを用いることができる。

本実施形態では、版胴２２をドラム１０と対向させており、記録媒体２が版胴２２とドラム１０との間を通過する際に先塗液を付与するようにしている。しかし、これに限られるものではなく、例えば、版胴２２と対向する位置に圧胴２１を用いるようにしてもよい。記録媒体２が版胴２２と圧胴２１との間を通過する際に先塗液が付与されるようにしてもよい。

第１の液体が付与された後、記録媒体２は乾燥部により乾燥される。本実施形態において、乾燥部は、加熱回転体の一例としてのドラム１０と、ドラム１０と対向する位置に配置された送風手段１２と有している。

ドラム１０は、例えば内部に加熱部を有し、表面が記録媒体２と接し、記録媒体２を加熱することができる。ドラム１０をヒートドラムと称してもよい。記録媒体２はドラム１０に巻き付けられて加熱されながら搬送される。

ドラム１０が有する前記加熱部としては、特に制限されるものではなく、適宜選択することができる。例えばヒータが挙げられ、この他にも、温水を循環させて温度制御する構成が挙げられる。温水循環とすることで、ラバーヒータ等の熱媒よりも温度の均一性を高くすることができる利点がある。

本実施形態ではドラム１０（加熱回転体）を用いているが、これに限られるものではなく、適宜変更することができる。例えば、ドラム１０に替えてプレート形状の部材を用いてもよく、このようなプレート形状の部材に記録媒体２を接触させて記録媒体２を乾燥させる構成としてもよい。

送風手段１２は、ドラム１０と対向する位置から記録媒体２に対して、送風、特に熱風を送る。図示するように、送風手段１２は複数設けてもよい。このように複数設けられた送風手段１２は、同一の温度としてもよいし、異なる温度としてもよく、個別に温度制御ができるようにしてもよい。複数の送風手段１２同士で個別に温度制御できるようにした場合、例えば、乾燥開始位置付近の温度を低くし、その後、徐々に温度を高めていく等の温度勾配を設定することができる。

また、複数の送風手段１２同士で個別に風量を制御できるようにしてもよい。送風手段１２の配置位置は、適宜変更することができる。

ドラム１０の温度や送風手段１２の温度は、特に制限されるものではなく、適宜変更することができる。ドラム１０の表面温度としては、例えば４０℃以上にすることが好ましい。また、送風手段１２の熱風の温度としては、例えば６０℃以上にすることが好ましい。

制限されるものではないが、送風手段１２をドラム１０の温度よりも高くすることが好ましい。これにより、例えば以下のようにすることができ、装置全体において消費電力の低減を図ることができる。ドラム１０には、第１の液体が付与された後の記録媒体と、更に第２の液体が付与された後の記録媒体とが搬送されることになる。そのため、ドラム１０の温度を送風手段１２よりも低めに設定し、例えば乾燥性の低い液体に対して、高めの温度に設定した送風手段１２で選択的に乾燥することで省電力化が期待できる。

詳細は後述するが、送風手段１２の幅、すなわち記録媒体２の搬送方向と直交する方向の長さは、適宜変更することができる。送風手段１２の幅を変更して、第１の液体又は第２の液体のうちのどちらか一方のみを乾燥させるために送風を行うようにすることも可能である。

図２に、本実施形態の液体吐出装置の側面概略図を示す。図２は、図１のａ方向から見た場合の要部を模式的に示した図である。図中、破線ｃはドラム１０の回転軸を模式的に示している。また、送風手段については、図１の送風手段１２ａのみを図示しており、送風手段１２ａよりも上流側の送風手段の図示をここでは省略している。

図示するように、第１の液体が付与された記録媒体２を乾燥する場合の搬送経路を実線で表しており、このときの搬送方向を図中矢印（１）で示している。また、第２の液体が付与された記録媒体２を乾燥する場合の搬送経路を破線で表しており、このときの搬送方向を図中矢印（２）で示している。

詳細は後述するが、第１の液体が付与された記録媒体２が乾燥部により乾燥された後、第２の液体付与部により第２の液体が付与される。第２の液体が付与された記録媒体２は、再度、乾燥部に搬送され、乾燥が行われる。このような搬送経路を図２中の矢印（２）で示している。

以下、図２中の矢印（１）のように搬送された場合の乾燥を１回目の乾燥と称することがあり、図２中の矢印（２）のように搬送された場合の乾燥を２回目の搬送と称することがある。主に１回目の乾燥は第１の液体を乾燥させるために行われ、２回目の乾燥は第２の液体を乾燥させるために行われる。

本実施形態では、ドラム１０において、第１の液体が付与された記録媒体２を加熱する位置と、第２の液体が付与された記録媒体２を加熱する位置とが、記録媒体２の搬送方向と直交する方向で異なっている。このようにすることで、第１の液体が付与された後の記録媒体を乾燥する場合（１回目の乾燥）と、更に第２の液体が付与された後の記録媒体を乾燥する場合（２回目の乾燥）とで、乾燥温度、送風の有無、送風温度等を変更することができる。このように変更することにより、第１の液体と第２の液体とで乾燥性が異なる場合に、それぞれの乾燥性により適した乾燥を行うことができる。

ドラム１０や送風手段１２の形状等は、適宜変更することが可能である。例えば、記録媒体２の搬送方向と直交する方向において、ドラム１０の幅や送風手段１２の幅を適宜変更することが可能である。また、複数の送風手段１２同士で幅を同じにしてもよいし、それぞれ異なるようにしてもよい。

本実施形態では、記録媒体２の搬送方向と直交する方向において、ドラム１０の幅が記録媒体２の幅に対して２倍以上の長さであり、送風手段１２の幅が記録媒体の幅に対して１倍以上２倍未満の長さであることが好ましい。なお、ドラム１０の幅や送風手段１２の幅は、記録媒体２の搬送方向と直交する方向の長さを意味する。

ドラム１０の幅をこのようにすることで、第１の液体が付与された後の記録媒体の搬送経路と、更に第２の液体が付与された後の記録媒体の搬送経路とが異なる場合であっても、ドラム１０がともに加熱することができる。また、送風手段１２の幅をこのようにすることで、第１の液体が付与された後の記録媒体と、更に第２の液体が付与された後の記録媒体とに対する送風の有無を変更することができる。

図３に、本実施形態の他の例を示す。図３は、図２と同様に、図１のａ方向から見た場合の要部を模式的に示した図である。図３に示す例では、図２に示す例に比べて、送風手段１２（送風手段１２ａ）の幅を小さくしている。このようにすることで、例えば、第１の液体が付与された後の記録媒体２に対しては熱風が当たらないようにし、更に第２の液体が付与された後の記録媒体２に対しては熱風が当たるようにすることができる。すなわち、１回目の乾燥では送風手段１２からの熱風が記録媒体２に当たらず、２回目の乾燥では送風手段１２からの熱風が記録媒体２に当たるようにすることができる。これにより、消費電力の低減を図ることが可能となる。

なお、これらは逆であってもよい。すなわち、１回目の乾燥では熱風が当たるようにし、２回目の乾燥では熱風が当たらないようにしてもよい。記録媒体２に付与される液体の種類等を考慮して適宜変更することができる。

本実施形態における図２や図３に示す例では、ドラム１０上の第１乾燥経路と第２乾燥経路との間に、シャッター等の遮蔽部材を設けてもよい。ここでは、１回目の乾燥における記録媒体２の搬送経路を第１乾燥経路と称し、２回目の乾燥における記録媒体２の搬送経路を第２搬送経路と称している。このような遮蔽部材を設けることにより、送風手段１２の風速を制御でき、適切な風速に制御することができるため、消費電力を低減することができる。

図１に戻り、乾燥部を通過した記録媒体２は、図中の（１）の矢印方向に搬送される。次いで、シフトターンバー３１、３２を通過する。シフトターンバー３１、３２の一例を説明するための図を図４に示す。図４は、図１の矢印ｂ方向から見た場合の要部平面概略図である。なお、図中、破線ｃはドラム１０の回転軸を模式的に示している。

図示するように、記録媒体２がシフトターンバー３１、３２を通過すると、記録媒体２の搬送経路がシフトする。このようなシフトは、例えばギヤ側もしくはオペレーター側へのシフトなどと称してもよい。また、シフトターンバー３１、３２を搬送経路変更手段などと称してもよい。

シフトターンバー３１、３２を通過する前の記録媒体２の搬送経路を図中の実線で示しており、搬送方向を図中矢印（１）で示している。また、シフトターンバー３１、３２を通過した後の記録媒体２の搬送経路を図中の破線で示しており、搬送方向を図中矢印（２）で示している。

このような搬送経路変更手段を用いることにより、記録媒体２の搬送経路をドラム１０の幅方向に対して変更することができる。搬送経路変更手段が配置される位置は、適宜変更することができるが、本実施形態のように、１回目の乾燥と２回目の乾燥との間の位置に配置する。

シフトターンバー３１、３２の形状、個数等は、特に制限されるものではなく、適宜変更することが可能である。また、図示する例では、シフトターンバー３１、３２を通過することで記録媒体２の表裏が反転しているが、これに限られるものではなく、搬送ローラの構成等によって適宜変更することができる。なお、図１に示すシフトターンバー３１、３２は、模式的に示すものであり、図４に示すものと必ずしも一致するわけではない。

図１に戻り、シフトターンバー３１、３２を通過した記録媒体２は、インク吐出部４２により第２の液体が付与される。なお、上述したように、シフトターンバー３１、３２を通過した後の記録媒体２の搬送経路を破線で示している。

インク吐出部４２は、第２の液体付与部の一例であり、本実施形態では第２の液体としてインクを記録媒体２に吐出する。インク吐出部４２としては、例えばインクジェットヘッドを用いることができる。インクとしては、適宜選択することができ、例えばカラーインク、白インク等を用いることができる。また、インク吐出部４２が吐出するインクは、一種であってもよいし、複数種であってもよい。

本実施形態において、第１の液体付与部が第１の液体を付与する記録媒体２の面と、第２の液体付与部が第２の液体を付与する記録媒体２の面とが同一である。これにより、例えば第１の液体として先塗液を用いた場合に、第２の液体であるインクを定着させやすくなる等、第１の液体や第２の液体の機能を発現させることができる。また、第２の液体としてコーティング液等を用いた場合に、堅牢性を高める等の機能を発現させることができる。

第１の液体が付与される記録媒体２の面と、第２の液体が付与される記録媒体２の面とを同一にするには、適宜選択することが可能であるが、例えばシフトターンバー３１、３２を通過する際に記録媒体２を反転させる方法が挙げられる。また、液体付与部の配置、搬送ローラの配置等を適宜変更する方法が挙げられる。なお、装置の構成によっては、反転させることが必ずしも必要になるわけではない。

また本実施形態では、第１の液体として先塗液を用い、第２の液体としてインクを用いている。第１の液体として先塗液を用いることで、インクの記録媒体への定着性や濡れ性を制御することが可能となり、堅牢性や画像品質に優れた印刷物を得ることが可能となる。

引き続き図１に基づいて説明すると、第２の液体が付与された後、記録媒体２は乾燥部に再度搬送されて乾燥される。２回目の乾燥では、例えば図２、図３に示す矢印（２）のように記録媒体２が搬送され、乾燥部により乾燥が行われる。

図１に示すように、乾燥部により２回目の乾燥が行われた後、乾燥部を通過した記録媒体２は、図中の矢印（２）の方向に搬送される。引き続き、破線の箇所を搬送され、図の紙面右下側の矢印（２）のように搬送される。このようにして印刷物が得られる。

以上のように、本実施形態では、記録媒体の同一面に異種の液体を付与する場合において、第１の液体が付与された後の乾燥と、第２の液体が付与された後の乾燥とを同一の乾燥部により行っている。これにより、乾燥装置の消費電力を抑えるとともに、装置が大型化することを防止できる。また、これにより装置設置のスペースを低減することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明に係る液体吐出装置の他の実施形態について説明する。上記実施形態と同様の事項については説明を省略する。

本実施形態の液体吐出装置について図５を用いて説明する。本実施形態では、第１の液体付与部としてインク吐出部４１を用いており、第１の液体として白インクを用いている。また、第２の液体付与部としては、上記実施形態と同様にインク吐出部４２を用いており、第２の液体としてカラーインクを用いている。第１の液体として白インクを用いることで、透明な記録媒体への表刷り印刷を行うことが可能となる。

本実施形態においても、第１の液体が付与される記録媒体の面と、第２の液体が付与される記録媒体の面とが同一となっている。本実施形態では、このようにするためにインク吐出部４１の配置、搬送ローラの配置等を図示するものとしているが、これに限られるものではない。この他にも、シフトターンバー３１、３２の配置や構成等についても適宜変更することができる。

ここで示される例では、インク吐出部４１がドラム１０に対して斜めのインク吐出となるが記録媒体への吐出が可能である。このような配置とすることにより、インク吐出面にローラなどを接触させずに乾燥させることができる。なお、ドラム１０や搬送ローラの配置等を適宜変更することで、インク吐出部４１の吐出方向を適宜変更することが可能である。

（その他の実施形態）
次に、本発明に係る液体吐出装置の他の実施形態について説明する。上記実施形態と同様の事項については説明を省略する。

上記実施形態では、第１の液体が先塗液及び第２の液体がインクである例、第１の液体が白インク及び第２の液体がカラーインクである例を挙げた。しかし、第１の液体と第２の液体の組み合わせは上記の他にも適宜変更することができる。

例えば、第１の液体としてカラーインク及び第２の液体として白インクを用いることも可能である。この場合、透明な記録媒体への裏刷り印刷を行うことが可能となる。

また上記の他にも、第１の液体としてカラーインク及び第２の液体として透明の液体を用いることも可能である。第２の液体として透明の液体を用いることで、印刷物へのオーバーコートを施すことができ、堅牢性に優れた印刷物を得ることが可能となる。透明の液体としては、特に制限されるものではなく、例えば公知のコーティング液を用いることができる。

また上記の他にも、第１の液体としてカラーインク及び第２の液体として第１の液体とは異なる色のカラーインクを用いることも可能である。第２の液体として第１の液体とは異なる色のカラーインクを用いることにより、印刷物の色域を広げることができ、画像品質に優れた印刷物を得ることが可能となる。

２ 記録媒体
４ 搬送ローラ
１０ ドラム
１２ 送風手段
２１ 圧胴
２２ 版胴
３１、３２ シフトターンバー
４１、４２ インク吐出部

特開２００４－２２４００２号公報

Claims (9)

1. 記録媒体に第１の液体を付与する第１の液体付与部と、
   前記第１の液体が付与された記録媒体を乾燥する乾燥部と、
   前記第１の液体が付与され、前記乾燥部により乾燥された記録媒体に第２の液体を付与する第２の液体付与部と、を備え、
   前記第１の液体付与部が前記第１の液体を付与する記録媒体の面と、前記第２の液体付与部が前記第２の液体を付与する記録媒体の面とが同一であり、
   前記記録媒体は、前記第２の液体が付与された後、再度、前記乾燥部に搬送されて乾燥されることを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記乾燥部は、表面が前記記録媒体と接し、前記記録媒体を加熱する加熱回転体と、前記加熱回転体と対向し、前記記録媒体に熱風を送る送風手段と、を有することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記加熱回転体において、前記第１の液体が付与された記録媒体を加熱する位置と、前記第２の液体が付与された記録媒体を加熱する位置とが、前記記録媒体の搬送方向と直交する方向で異なることを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
4. 前記記録媒体の搬送方向と直交する方向において、前記加熱回転体の幅が前記記録媒体の幅に対して２倍以上の長さであり、前記送風手段の幅が前記記録媒体の幅に対して１倍以上２倍未満の長さであることを特徴とする請求項２又は３に記載の液体吐出装置。
5. 前記第１の液体は先塗液であり、前記第２の液体はインクであることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の液体吐出装置。
6. 前記第１の液体は白インクであり、前記第２の液体はカラーインクであることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の液体吐出装置。
7. 前記第１の液体はカラーインクであり、前記第２の液体は白インクであることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の液体吐出装置。
8. 前記第１の液体はカラーインクであり、前記第２の液体は透明の液体であることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の液体吐出装置。
9. 前記第１の液体はカラーインクであり、前記第２の液体は前記第１の液体とは異なる色のカラーインクであることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の液体吐出装置。

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