JP2024044664A - Humidification device, image forming device, and liquid ejection device - Google Patents
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Abstract
【課題】シートに付与される加湿用液体の付与量ばらつきを抑制する。【解決手段】吐出口31aから気体と一緒に加湿用液体を吐出してシートSに加湿用液体を付与する加湿装置であって、吐出口31aから吐出される気体の気体圧を調整する気体圧調整手段38と、吐出口31aに供給される加湿用液体の液体圧を調整する液体圧調整手段39とを備え、吐出口31aから吐出される加湿用液体の量を変更する際、気体の気体圧と加湿用液体の液体圧の両方を調整する。【選択図】図4[Problem] Suppressing variation in the amount of humidifying liquid applied to a sheet. [Solution] A humidifying device that applies humidifying liquid to a sheet S by ejecting the humidifying liquid together with gas from an outlet 31a, the device is equipped with a gas pressure adjustment means 38 that adjusts the gas pressure of the gas ejected from the outlet 31a, and a liquid pressure adjustment means 39 that adjusts the liquid pressure of the humidifying liquid supplied to the outlet 31a, and adjusts both the gas pressure of the gas and the liquid pressure of the humidifying liquid when changing the amount of humidifying liquid ejected from the outlet 31a. [Selected Figure] Figure 4
Description
本発明は、加湿装置、画像形成装置及び液体吐出装置に関する。 The present invention relates to a humidifying device, an image forming device, and a liquid ejecting device.
シートの波打ち(コックリング)などを抑制するために、シートに加湿用の液体を付与する技術が知られている。 A technique is known in which a humidifying liquid is applied to the sheet to prevent the sheet from waviness (cockling).
例えば、特許文献1(特許第6149563号公報)においては、用紙がインクの水分を吸収して部分的に膨張することによる波打ちを抑制するため、用紙上のインクが吐出されない非画像部分に加湿用の透明液体を付与し、インクが付与される画像部分とそれ以外の非画像部分とにおける用紙の膨張差を低減する内容が提案されている。 For example, in Patent Document 1 (Japanese Patent No. 6149563), in order to suppress waviness caused by paper absorbing water from ink and partially expanding, humidification is applied to non-image areas on paper where ink is not ejected. It has been proposed to reduce the difference in paper expansion between the image area to which the ink is applied and the other non-image area by applying a transparent liquid to the paper.
ところで、対象物に液体を吐出する手段の1つとして、吐出口から圧縮気体と一緒に液体を霧状に吐出する液体吐出手段がある。このような液体吐出手段を用いた場合、吐出される液体の量を調整するには、圧縮気体の気体圧を調整するか、あるいは供給される液体の液体圧を調整するのが一般的である。 By the way, as one means for discharging a liquid onto an object, there is a liquid discharging means that discharges a mist of liquid together with compressed gas from a discharge port. When such a liquid discharge means is used, the amount of liquid discharged is generally adjusted by adjusting the gas pressure of compressed gas or the liquid pressure of the supplied liquid. .
しかしながら、気体圧と液体圧のいずれか一方を調整すると、液体の吐出量だけでなく、液体の噴霧パターンも変化するため、対象物に付与される液体の吐出量にばらつきが生じる。従って、加湿用の液体をシートに付与する場合も、付与される液体の量にばらつきが生じることになる。 However, adjusting either the gas pressure or the liquid pressure changes not only the amount of liquid ejected but also the liquid spray pattern, resulting in variation in the amount of liquid ejected onto the target object. Therefore, when applying humidification liquid to a sheet, variation also occurs in the amount of liquid applied.
そこで、本発明においては、シートに付与される加湿用液体の付与量ばらつきを抑制することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to suppress variations in the amount of humidifying liquid applied to the sheet.
上記の課題を解決するため、本発明は、吐出口から気体と一緒に加湿用液体を吐出してシートに前記加湿用液体を付与する加湿装置であって、前記吐出口から吐出される前記気体の気体圧を調整する気体圧調整手段と、前記吐出口に供給される前記加湿用液体の液体圧を調整する液体圧調整手段とを備え、前記吐出口から吐出される前記加湿用液体の量を変更する際、前記気体の気体圧と前記加湿用液体の液体圧の両方を調整することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a humidifying device that discharges a humidifying liquid together with gas from a discharge port to apply the humidifying liquid to a sheet, wherein the gas discharged from the discharge port and a liquid pressure adjusting means for adjusting the liquid pressure of the humidifying liquid supplied to the discharge port, the amount of the humidifying liquid discharged from the discharge port. When changing, both the gas pressure of the gas and the liquid pressure of the humidifying liquid are adjusted.
本発明によれば、シートに付与される加湿用液体の付与量ばらつきを抑制できる。 The present invention can reduce variation in the amount of moisturizing liquid applied to the sheet.
以下、本発明について、インクジェット式の画像形成装置に搭載される加湿装置を例に説明する。なお、本発明を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品などの構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。 The present invention will be described below using a humidifying device installed in an inkjet image forming apparatus as an example. In each drawing for explaining the present invention, constituent elements such as members and components having the same function or shape are given the same reference numerals as much as possible to distinguish them. Omitted.
図1は、本発明の一実施形態であるインクジェット式画像形成装置の概略構成図である。 FIG. 1 is a schematic diagram of an inkjet image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
図1に示されるように、本実施形態に係るインクジェット式画像形成装置100は、画像形成用のシートSを供給するシート供給部1と、シートSに画像を形成する画像形成部2と、シートSを乾燥させる乾燥部3と、シートSを加湿する加湿部4と、シートSを回収するシート回収部5を備えている。また、本実施形態に係るインクジェット式画像形成装置100は、シート供給部1、画像形成部2、乾燥部3、加湿部4、シート回収部5を制御するための制御部6(図2参照)を備えている。
As shown in FIG. 1, the inkjet
シート供給部1には、長尺のシートSがロール状に巻回された供給ローラ11と、シートSを搬送する搬送ローラ12が配置されている。供給ローラ11が回転すると、供給ローラ11からシートSが繰り出され、繰り出されたシートSが搬送ローラ12によって画像形成部2へ搬送される。
In the
画像形成部2には、シートSに対して液体(第一の液体)であるインクを吐出する液体吐出部としての複数の液体吐出ヘッド13Y,13M,13C,13Kと、搬送されるシートSを案内するガイド部材としてのプラテン14が配置されている。プラテン14は、各液体吐出ヘッド13Y,13M,13C,13Kの下方に配置されており、シート供給部1から供給されたシートSを各液体吐出ヘッド13Y,13M,13C,13Kの対向位置へ案内する。複数の液体吐出ヘッド13Y,13M,13C,13Kは、例えば、ブラックのインクを吐出する液体吐出ヘッド13Kと、シアンのインクを吐出する液体吐出ヘッド13Cと、マゼンタのインクを吐出する液体吐出ヘッド13Mと、イエローのインクを吐出する液体吐出ヘッド13Yにより構成される。ここで、画像形成に用いられるインクは、色材と溶剤、溶剤に分散された結晶性樹脂粒子を含む液体であり、結晶性樹脂は、所定の融点以上に熱せられると相変化を起こし結晶状態から液体に融解する樹脂である。
In the
図1に示される例においては、シートSの搬送方向の上流側から、ブラックインク用の液体吐出ヘッド13K、シアンインク用の液体吐出ヘッド13C、マゼンタインク用の液体吐出ヘッド13M、イエローインク用の液体吐出ヘッド13Yの順に配置されているが、この配置順に限定されるものではなく、その他の任意の順番でもよい。また、液体吐出ヘッドは、4色の液体インクに対応する構成に限定されるものではなく、さらに異なる色の液体インクに対応する液体吐出ヘッドがあってもよい。
In the example shown in FIG. 1, from the upstream side in the conveyance direction of the sheet S, a
シートSが画像形成部2へ搬送されると、制御部6によって生成された画像データに基づき各液体吐出ヘッド13Y,13M,13C,13KからシートSへインクが吐出され、シートS上に画像が形成される。また、複数の液体吐出ヘッド13Y,13M,13C,13Kのうち、いずれか一つの液体吐出ヘッドからインクを吐出して単色画像を形成したり、いずれか2つ又は3つの液体吐出ヘッドからインクを吐出して2色又は3色の画像を形成したりしてもよい。
When the sheet S is transported to the
乾燥部3には、インクが付与されたシートSを乾燥させる乾燥装置20が配置されている。乾燥装置20は、加熱ドラム21と、複数の加熱ローラ22と、複数の案内ローラ23と、複数のエア吹き出しユニット24を有している。加熱ドラム21及び加熱ローラ22は、内側にヒータなどの熱源が配置され、シートSに接触して加熱する接触式の加熱手段である。また、接触式の加熱手段に代えて、シートに温風を吹き付けて加熱する温風発生装置などの非接触式の加熱手段を用いてもよい。案内ローラ23は、乾燥装置20内でシートSを案内する案内部材である。エア吹き出しユニット24は、シートSにエアを吹き付ける送風手段である。エア吹き出しユニット24から吹き出されるエアは、温風であってもよいし、冷風であってもよい。
In the
画像が形成されたシートSが乾燥部3へ搬送されると、シートSが複数の加熱ローラ22と加熱ドラム21に接触しながら搬送されることにより、シートSが加熱される。さらに、搬送されるシートSに対してエア吹き出しユニット24からエアが吹き付けられることにより、シートS上のインクの乾燥が促進される。
When the sheet S on which the image has been formed is transported to the
加湿部4には、シートSに対して加湿用液体(第二の液体)である水を付与する加湿装置30が配置されている。加湿装置30は、シートSに水を吐出する液体吐出手段としてのノズル31を有している。なお、加湿用液体は、水以外に、色材を含まない透明インク(溶剤)などであってもよい。
A
シート回収部5には、シートSを搬送する搬送ローラ15と、シートSを巻き取って回収する回収ローラ16が配置されている。乾燥部3を通過したシートSは、搬送ローラ15によって回収ローラ16へ搬送され、回転する回収ローラ16によってシートSがロール状に巻き取られて回収される。
The
制御部6は、PC(Personal Computer)などの情報処理装置によって構成される。制御部6は、シートSに形成される画像データを生成するほか、シート供給部1、画像形成部2、乾燥部3、加湿部4、シート回収部5の各種動作を制御する。例えば、制御部6は、供給ローラ11の回転速度、液体吐出ヘッド13Y,13M,13C,13Kのインク吐出動作、加熱ドラム21及び加熱ローラ22の温度、エア吹き出しユニット24の送風動作、ノズル31の吐出動作、回収ローラ16の回転速度などを制御する。
The
図3は、本実施形態に係る乾燥装置の構成を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the drying device according to this embodiment.
図3に示されるように、本実施形態に係る乾燥装置20は、1つの加熱ドラム21と、複数の加熱ローラ22と、複数の案内ローラ23と、複数のエア吹き出しユニット24を備えている。
As shown in FIG. 3, the
加熱ドラム21は、内部に熱源を有する大径のローラ(円筒状部材)である。一方、加熱ローラ22は、加熱ドラム21よりも小径のローラ(円筒状部材)であり、加熱ドラム21と同じように内部に熱源が配置されている。案内ローラ23は、加熱ドラム21及び加熱ローラ22とは異なり、内部にヒータなどの熱源は有しておらず、シートSを案内する案内手段として機能するローラである。
The
加熱ドラム21の周囲には、複数の加熱ローラ22と複数の案内ローラ23が渦巻き状に配置されている。シートSは、各案内ローラ23のほか、各加熱ローラ22及び加熱ドラム21に掛け渡されており、これらによってシートSを案内する案内経路が構成されている。
A number of
シートSが乾燥装置20内に搬入されると、シートSが加熱ローラ22の外側に掛け渡される。なお、ここでいう「加熱ローラ22の外側」とは、加熱ドラム21の中心側を内側とした場合に、その中心側とは反対側を意味する。シートSが加熱ローラ22の外側に掛け渡されると、シートSはその画像形成面(インク付着面)とは反対側の非画像形成面において加熱ローラ22に接触する。このため、シートSは、その非画像形成面側から加熱される。そして、シートSは、複数の加熱ローラ22に接触しながら搬送され、続いて、加熱ドラム21に巻き付けられる。さらに、シートSは、加熱ドラム21から案内ローラ23へ掛け渡され、シートSの非画像形成面が複数の加熱ローラ22の内側に接触しながら搬送される。このように、シートSは、加熱ローラ22の外側に接触しながら搬送された後、加熱ドラム21に巻き付けられ、さらに、加熱ローラ22の内側に接触しながら搬送されることにより、シートSが効率良く加熱され、シートS上のインクの乾燥が促進される。
When the sheet S is conveyed into the
また、加熱ローラ22と案内ローラ23によってシートSが張架される箇所、及び、加熱ドラム21に対向する位置においては、これらのエア吹き出しユニット24からシートSに対してエアが吹き付けられる。これにより、インクの乾燥がより一層促進される。その後、シートSは、乾燥装置20外へ搬出される。
Further, air is blown onto the sheet S from the
ところで、本実施形態のように、インクが付着するシートを乾燥装置によって乾燥させると、シート上のインクが乾燥するだけでなく、シートに含まれる水分も蒸発するため、シートに含まれる水分の含水率が低下する。そして、含水率が低下した状態でシートが放置されると、シートが周囲の水分を吸収し、吸収された水分によりシートが膨張して伸びる。しかしながら、このとき、シートの伸び量に差があると、シートにコックリングと称される波打ち現象が発生する。例えば、複数枚のシートが互いに重なり合って放置された場合は、シートの端部において水分が吸収されやすいのに対し、シートの中央部においては端部に比べて水分が吸収されにくいので、シートの端部が中央部よりも伸び、端部と中央部との伸び量の差により波打ち現象が発生する。 By the way, when a sheet to which ink adheres is dried using a drying device as in this embodiment, not only the ink on the sheet dries, but also the water contained in the sheet evaporates. rate decreases. When the sheet is left with its moisture content reduced, the sheet absorbs surrounding moisture, and the absorbed moisture causes the sheet to expand and stretch. However, at this time, if there is a difference in the amount of elongation of the sheet, a waving phenomenon called cockling occurs in the sheet. For example, when multiple sheets are left on top of each other, the edges of the sheets tend to absorb moisture, while the center of the sheet absorbs less moisture than the edges. The ends are more elongated than the center, and the difference in the amount of elongation between the ends and the center causes a waving phenomenon.
そのため、本実施形態に係る画像形成装置においては、シートの波打ちを抑制すべく、加湿装置を設けている。加湿装置によってシートに水分を補給すれば、乾燥装置の乾燥処理により低下したシートの含水率を上昇させることができるので、その後のシートが放置された際の水分吸収を抑え、端部と中央部における吸水量の違いに起因する波打ちの発生を抑制できる。 Therefore, in the image forming apparatus according to this embodiment, a humidifying device is provided to suppress waviness of the sheet. By replenishing moisture to the sheet using the humidifying device, the moisture content of the sheet, which has been reduced by the drying process using the drying device, can be increased, suppressing moisture absorption when the sheet is left thereafter and suppressing waviness caused by differences in the amount of water absorbed at the edges and center.
具体的に、本実施形態においては、シートに加湿用の水を付与する加湿装置として、吐出口から圧縮気体と一緒に加湿用液体を吐出する、いわゆる二流体噴霧方式の装置を採用している。以下、図4に基づき、本実施形態に係る加湿装置の構成について説明する。 Specifically, in this embodiment, a so-called two-fluid spray type device is used as a humidifying device that applies humidifying water to a sheet, which discharges a humidifying liquid together with compressed gas from a discharge port. . Hereinafter, the configuration of the humidifying device according to this embodiment will be explained based on FIG. 4.
図4に示されるように、加湿装置30は、二流体噴霧式のノズル31と、エアコンプレッサ32と、加圧タンク33と、気体流路34と、液体流路35と、気体用弁36と、液体用弁37と、気体圧用レギュレータ38と、液体圧用レギュレータ39と、制御部6を備えている。
As shown in FIG. 4, the
ノズル31は、シートSに液体を吐出する液体吐出手段である。ノズル31には、供給される気体と一緒に加湿用の液体を吐出する吐出口31aが設けられている。
The
エアコンプレッサ32は、ノズル31と加圧タンク33へ気体を供給する気体供給源である。本実施形態においては、気体の一例として、空気を用いている。エアコンプレッサ32とノズル31、及び、エアコンプレッサ32と加圧タンク33は、気体流路34によって接続されている。図4における太い実線矢印は、気体流路34を介してエアコンプレッサ32からノズル31及び加圧タンク33へ気体(圧縮空気)が供給される供給経路及び供給方向を示す。また、気体供給源として、エアコンプレッサ32以外に、ブロワなどを用いてもよい。
The
加圧タンク33は、ノズル31へ供給する液体を貯留する貯液部である。本実施形態においては、加圧タンク33内に、加湿用液体である水が貯留されている。加圧タンク33とノズル31は、液体流路35によって接続されている。また、加圧タンク33は、気体流路34を介してエアコンプレッサ32とも接続されているため、エアコンプレッサ32から加圧タンク33へ気体が供給されると、加圧タンク33内に貯留される液体(水)が加圧される。これにより、加圧タンク33内の液体(水)が押し出され、液体流路35を介してノズル31へ供給される。図4における太い点線矢印は、加圧タンク33から供給される液体(水)の供給経路及び供給方向を示す。すなわち、本実施形態において、液体を貯留する加圧タンク33と、加圧タンク33内の液体を押し出すエアコンプレッサ32は、ノズル31へ液体を供給する液体供給源として機能する。また、液体供給源として、加圧給水ポンプなどを用いてもよい。
The
気体用弁36は、制御部6の制御によってノズル31への気体の供給を開始及び停止させる手段であり、エアコンプレッサ32とノズル31とを接続する気体流路34に設けられている。
The
一方、液体用弁37は、制御部6の制御によってノズル31への液体の供給を開始及び停止させる手段であり、加圧タンク33とノズル31とを接続する液体流路35に設けられている。
On the other hand, the
気体圧用レギュレータ38は、制御部6の制御によりノズル31へ供給される気体(圧縮空気)の気体圧を調整する気体圧調整手段である。気体圧用レギュレータ38は、気体用弁36よりも気体供給方向の上流側で、エアコンプレッサ32とノズル31の間の気体流路34に設けられている。
The
液体圧用レギュレータ39は、制御部6の制御によりノズル31へ供給される液体の液体圧を調整する液体圧調整手段である。液体圧用レギュレータ39は、エアコンプレッサ32と加圧タンク33とを接続する気体流路34に設けられている。液体圧用レギュレータ39が、制御部6の制御により加圧タンク33へ供給される気体(圧縮空気)の気体圧を調整することにより、加圧タンク33内の液体に付与される加圧力が変化し、加圧タンク33から液体が押し出される力、すなわちノズル31へ供給される液体の液体圧が調整される。
The
制御部6は、画像形成装置全体の動作を制御するPC(Personal Computer)などの情報処理装置である。本実施形態においては、加湿装置30とその他の各種装置の制御を共通の制御部6によって行っているが、これらの制御を別個の制御部により行ってもよい。
The
続いて、本実施形態に係る加湿装置の動作について説明する。 Next, the operation of the humidifying device according to this embodiment will be explained.
まず、気体用弁36及び液体用弁37がいずれも閉じられた状態において、エアコンプレッサ32が駆動すると、気体流路34内に気体(空気)が供給される。気体流路34内に供給された気体は、気体圧用レギュレータ38と液体圧用レギュレータ39によって所定の圧力に調整される。また、圧力調整された気体は加圧タンク33へ供給され、加圧タンク33内の液体が加圧される。
First, when the
この状態から、気体用弁36及び液体用弁37が開放されると、エアコンプレッサ32からノズル31へ圧縮気体(圧縮空気)が供給されると共に、加圧タンク33からノズル31へ加湿用の液体(水)が供給される。そして、圧縮気体と加湿用の液体が、ノズル31の吐出口31aから一緒に吐出され、液体がシートSに付与される。
When the
ここで、ノズル31の吐出口31aから吐出される液体の量の調整は、ノズル31へ供給される圧縮気体の気体圧の調整か、あるいはノズル31へ供給される液体の液体圧を調整により行うことができる。すなわち、気体圧用レギュレータ38による圧力調整又は液体圧用レギュレータ39による圧力調整により液体の吐出量を調整可能である。しかしながら、気体圧と液体圧のいずれか一方を調整すると、液体の吐出量だけでなく、液体の噴霧パターンも変化するため、シートに付与される液体の付与量にばらつきが生じる。
Here, the amount of liquid discharged from the
図5は、二流体噴霧式の液体吐出手段において、気体圧を一定に維持しつつ液体圧を変化させた場合の気体圧と液体圧及び液体付与量のばらつきの関係を示すグラフである。 Figure 5 is a graph showing the relationship between gas pressure, liquid pressure, and the variation in the amount of liquid dispensed when the liquid pressure is changed while the gas pressure is kept constant in a two-fluid spray type liquid discharge means.
図5におけるA、B、Cは、それぞれ異なる気体圧に維持しながら液体圧を変化させた場合の液体付与量のばらつきを示し、A、B、Cのそれぞれの気体圧の大小関係はA<B<Cとなっている。図5に示されるように、A、B、Cのいずれの場合においても、気体圧を一定に維持しつつ液体圧を大きくすると、次第に液体付与量のばらつきが大きくなる。また、液体付与量のばらつきは、気体圧によっても異なる。すなわち、A、B、Cにおいて、同じ液体圧(P0)であっても、気体圧が小さいほど(CよりもB、BよりもAほど)液体付与量のばらつきが大きくなる。このように、二流体噴霧式の液体吐出手段においては、気体圧と液体圧のいずれか一方のみを調整すると、液体付与量のばらつきが発生する。そして、気体圧と液体圧のいずれか一方のみを調整した結果、シートに付与される加湿用液体の量にばらつきが生じた場合は、シートに含まれる加湿用液体の含有率にもムラが生じることになるため、その後、シートが放置されると、液体含有率のムラによってシートの伸び量にもムラが生じる。その結果、シートの波打ちを効果的に抑制できなくなる、あるいは波打ちが顕著となる虞がある。 In FIG. 5, A, B, and C show the variation in the amount of liquid dispensed when the liquid pressure is changed while maintaining different gas pressures, and the magnitude relationship between the gas pressures of A, B, and C is A<B<C. As shown in FIG. 5, in any of the cases of A, B, and C, if the liquid pressure is increased while maintaining a constant gas pressure, the variation in the amount of liquid dispensed gradually increases. The variation in the amount of liquid dispensed also differs depending on the gas pressure. That is, even if the liquid pressure (P0) is the same in A, B, and C, the variation in the amount of liquid dispensed increases as the gas pressure decreases (B more than C, and A more than B). Thus, in a two-fluid spray type liquid discharge means, if only one of the gas pressure or liquid pressure is adjusted, variation in the amount of liquid dispensed occurs. If the amount of humidifying liquid applied to the sheet varies as a result of adjusting only either the gas pressure or the liquid pressure, the content of the humidifying liquid in the sheet will also vary. If the sheet is then left alone, the uneven liquid content will cause unevenness in the amount of stretch in the sheet. As a result, it may not be possible to effectively suppress waving in the sheet, or the waving may become more pronounced.
上記のように、二流体噴霧式の液体吐出手段においては、シートに付与される加湿用液体の量にばらつきが生じるといった課題がある。そこで、本実施形態に係る加湿装置においては、シートに対する加湿用液体の付与量のばらつきを抑制するため、次のようにして液体の吐出量を変更するようにしている。 As described above, the two-fluid spray type liquid ejection means has a problem in that the amount of humidifying liquid applied to the sheet varies. Therefore, in the humidifying device according to the present embodiment, in order to suppress variations in the amount of humidifying liquid applied to the sheet, the amount of liquid discharged is changed in the following manner.
図5に示される気体圧と液体圧及び液体付与量のばらつきとの関係によれば、気体圧を一定に維持しつつ液体圧を大きくすると、液体付与量のばらつきが大きくなる。一方、液体圧が同じ(例えばP0)である場合は、気体圧が大きいほど(AよりもB、BよりもCほど)液体付与量のばらつきは小さくなる。このように、液体圧が同じである場合は、気体圧が大きいほど液体付与量のばらつきは小さくなる傾向にあるので、斯かる関係に着目し、本実施形態に係る加湿装置においては、吐出口31aから吐出される液体の量を多くする際、液体圧を大きくすることに伴い、気体圧を大きくするようにしている。これにより、液体圧を大きくすることに伴う液体付与量のばらつき増大を、気体圧を大きくすることによって低減することができる。すなわち、液体圧用レギュレータ39によって液体圧を大きくした場合は、気体圧用レギュレータ38によって気体圧を大きくすることにより、シートに対する加湿用液体の付与量のばらつきを抑制することが可能である。
According to the relationship between the gas pressure, the liquid pressure, and the variation in the amount of liquid applied shown in FIG. 5, if the liquid pressure is increased while maintaining a constant gas pressure, the variation in the amount of liquid applied increases. On the other hand, if the liquid pressure is the same (for example, P0), the variation in the amount of liquid applied decreases as the gas pressure increases (B is greater than A, and C is greater than B). In this way, if the liquid pressure is the same, the variation in the amount of liquid applied tends to decrease as the gas pressure increases. Therefore, focusing on this relationship, in the humidifier according to this embodiment, when increasing the amount of liquid discharged from the
このように、本実施形態に係る加湿装置においては、吐出口31aから吐出される加湿用液体の量を変更する際、気体圧と液体圧の両方を調整することにより、シートに対する加湿用液体の付与量のばらつきを抑制できるので、シートに含まれる加湿用液体の含有率にムラが発生するのを抑制できる。これにより、シートが放置された場合のシート伸び量のムラの発生も抑制できるようになるので、シートの波打ちも抑制できるようになる。
As described above, in the humidifying device according to the present embodiment, when changing the amount of humidifying liquid discharged from the
吐出される加湿用液体の量を変更する際の気体圧と液体圧の調整は、同時に行うことが好ましい。ただし、気体圧と液体圧の調整は、同時である場合に限らず、互いに異なるタイミングで行われてもよい。 It is preferable to adjust the gas pressure and liquid pressure at the same time when changing the amount of humidifying liquid to be discharged. However, the gas pressure and the liquid pressure are not necessarily adjusted at the same time, but may be adjusted at different timings.
図6及び図7に、本実施形態に係る加湿装置が備えるノズルと、その噴霧範囲の一例を示す。 FIGS. 6 and 7 show an example of the nozzle included in the humidifying device according to the present embodiment and its spray range.
図6に示されるように、この例においては、ノズル31から液体が広がるように吐出され、図7に示されるように、液体の吐出範囲(噴霧範囲)Eは、ノズル31の吐出口31aの位置を中心とする楕円状となる。従って、この例の場合、ノズル31からシートに付与される加湿用液体の付与範囲も、シートに直交する方向から見て楕円状となる。
As shown in FIG. 6, in this example, the liquid is ejected from the
また、図8に示されるように、この例においては、ノズルから吐出される液体の吐出量にばらつきがある。詳しくは、図7に示される楕円状の液体吐出範囲Eの長軸方向をX方向とすると、図8に示されるように、ノズル31から吐出される液体の量は、長軸方向Xの中央よりも両端側で少なくなる。すなわち、液体吐出量は、ノズル31の吐出口31aに対向する位置において最も多く、吐出口31aから離れるにつれて次第に少なくなる。
Furthermore, as shown in FIG. 8, in this example, there are variations in the amount of liquid ejected from the nozzles. Specifically, assuming that the major axis direction of the elliptical liquid discharge range E shown in FIG. 7 is the X direction, the amount of liquid discharged from the
このように、図6及び図7に示されるノズル31の場合、液体吐出量にばらつきがあるため、このようなノズル31を液体吐出手段として用いた場合、シートに対する加湿用液体の付与量にもばらつきが発生する虞がある。そのため、本実施形態においては、ノズル31を次のように配置している。
As described above, in the case of the
図9及び図10に、本実施形態に係るノズルの配置の一例を示す。 Figures 9 and 10 show an example of the nozzle arrangement according to this embodiment.
図9及び図10に示されるように、この例においては、シートSの表側200と裏側300のそれぞれにノズル31を配置し、シートSの表側200の面と裏側300の面の両方に加湿用液体が付与されるようにしている。図10に示されるように、シートSに直交する方向から見て、複数のノズル31は、シート搬送方向Yとは交差する幅方向(図10における横方向)に渡って等間隔に配置され、さらに、各ノズル31から吐出される液体付与範囲E1,E2の長軸方向Xがシート搬送方向Yに対して斜めになるように配置されている。また、図10に示されるように、表側からシートSに加湿用液体が付与される範囲E1と、裏側からシートSに加湿用液体が付与される範囲E2は、シートSに直交する方向から見て、各吐出口31aに対向する部分以外の部分(液体付与範囲E1,E2の両端側)において互いに重なるように配置されている。すなわち、シートSの表側の面に加湿用液体が付与される範囲E1と、シートSの裏側の面に加湿用液体が付与される範囲E2のうち、液体吐出量が比較的少ない部分(液体付与範囲E1,E2の両端側の部分)同士が互いに重なり合うように配置されている。
9 and 10, in this example,
このように、本実施形態においては、液体吐出量が比較的少ない部分(液体付与範囲E1,E2の両端側の部分)同士が互いに重なり合うように配置されることにより、それぞれの液体付与量不足を補うことができる。一方、液体付与量が比較的多い部分(吐出口31aに対向する部分)については、互いに重なり合わないように配置されることにより、液体付与量が過剰に多くなるのを回避している。これにより、本実施形態においては、シートSに付与される加湿用液体の付与量のばらつきを抑制でき、シートSの波打ちの発生を効果的に抑制できるようになる。
In this way, in this embodiment, the parts where the amount of liquid to be ejected is relatively small (the parts on both end sides of the liquid application ranges E1 and E2) are arranged so as to overlap with each other, so that the insufficient amount of liquid to be applied can be avoided. It can be supplemented. On the other hand, the portions where a relatively large amount of liquid is applied (the portions facing the
図9に示される例においては、表側200のノズル31と裏側300のノズル31が、シート搬送方向Yにおいて同じ位置に配置されているが、図11に示される例のように、表側200のノズル31と裏側300のノズル31が、シート搬送方向Yにおいて互いにずれた位置に配置されてもよい。その場合も、図12に示されるように、表側と裏側の液体吐出量が比較的少ない部分(液体付与範囲E1,E2の両端側の部分)同士を互いに重なり合うように配置し、液体付与量が比較的多い部分(吐出口31aに対向する部分)を互いに重なり合わないように配置することにより、シートSに付与される加湿用液体の付与量のばらつきを抑制できる。要するに、図12に示されるように、シートSに直交する方向から見て、液体吐出量が少ない部分(液体付与範囲E1,E2の両端側の部分)同士がシート搬送方向Y上で重なり合い、液体吐出量が多い部分(吐出口31aに対向する部分)同士がシート搬送方向Y上で重ならないように配置されればよい。
In the example shown in FIG. 9, the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and can be modified as appropriate without departing from the gist of the invention.
上記実施形態においては、シートの表側の面と裏側の面の両方に加湿用液体を付与する場合を例に挙げて説明したが、本発明に係る加湿装置は、シートの表裏両面に加湿用液体を付与する場合に限らず、シートの表裏両面のうちいずれか一方のみに加湿用液体が付与される場合であってもよい。 In the above embodiment, the case where the humidifying liquid is applied to both the front side and the back side of the sheet has been described as an example. The humidifying liquid is not limited to being applied to only one of the front and back surfaces of the sheet.
また、本発明に係る加湿装置は、上記のような加熱ドラム及び加熱ローラなどの加熱部材を有する乾燥装置(加熱装置)を備える画像形成装置に適用される場合に限らず、シートに対して常温のエア又は冷風を吹き付けることにより(シートを加熱せずに)シートを乾燥させる乾燥装置を備える画像形成装置にも適用可能である。 Further, the humidifying device according to the present invention is not limited to being applied to an image forming apparatus equipped with a drying device (heating device) having heating members such as a heating drum and a heating roller as described above. The present invention is also applicable to an image forming apparatus equipped with a drying device that dries the sheet by blowing air or cold air (without heating the sheet).
また、乾燥装置は、シート搬送方向における加熱ローラの上流側又は下流側に別方式の乾燥装置を備え、複数の乾燥方式を用いてシートの乾燥を行うものであってもよい。別方式とは、例えば、非接触式の乾燥装置、光エネルギーを付与して液滴を乾燥させる加熱手段(赤外線照射装置又は紫外線照射装置)のほか、送風による乾燥手段(送風装置)などである。非接触式の乾燥手段は、液体の塗布面、又は塗布面の裏面を乾燥する。これらの別方式の乾燥装置を備える画像形成装置においても、本発明に係る加湿装置を搭載することにより、シートに付与される加湿用液体の付与量のばらつきを抑制でき、シートの波打ちの発生を抑制できるようになる。 The drying device may also be equipped with a drying device of a different type upstream or downstream of the heating roller in the sheet conveying direction, and may dry the sheet using a plurality of drying methods. Examples of the different methods include a non-contact drying device, a heating means (infrared irradiation device or ultraviolet irradiation device) that dries the droplets by applying light energy, and a drying means (blower) that uses air blowing. The non-contact drying means dries the applied surface of the liquid or the back side of the applied surface. By installing the humidifying device according to the present invention in an image forming apparatus equipped with these drying devices of a different type, it is possible to suppress the variation in the amount of humidifying liquid applied to the sheet and to suppress the occurrence of waviness in the sheet.
また、本発明に係る加湿装置は、乾燥装置を備えない画像形成装置にも適用可能である。すなわち、本発明に係る加湿装置は、乾燥処理後のシートに加湿用液体を付与する場合に限らず、上記特許文献1(特許第6149563号公報)に記載されるような、インク付与部分と非インク付与部における用紙の膨張差に起因する波打ちを抑制するため、非インク付与部に加湿用液体を付与する場合にも適用可能である。 Further, the humidifying device according to the present invention can also be applied to an image forming apparatus that does not include a drying device. That is, the humidifying device according to the present invention is not limited to applying a humidifying liquid to a sheet after a drying process, but can be used not only when applying a humidifying liquid to a sheet after a drying process, but also when applying a humidifying liquid to an ink-applying part and a non-ink-applying part as described in Patent Document 1 (Japanese Patent No. 6149563). In order to suppress the waving caused by the difference in expansion of the paper in the ink application section, the present invention can also be applied to the case where a humidifying liquid is applied to a non-ink application section.
また、本発明に係る加湿装置は、インクジェット式の画像形成装置に限らず、トナーを用いて画像を形成する電子写真方式の画像形成装置に搭載されてもよい。 Further, the humidifying device according to the present invention is not limited to an inkjet image forming apparatus, but may be installed in an electrophotographic image forming apparatus that forms images using toner.
なお、インクジェット式の画像形成装置は、本発明が適用される液体吐出装置の一例でもある。この「液体吐出装置」とは、液体吐出部を備え、液体吐出部を駆動させて、シートに液体を吐出する装置を意味する。 Note that an inkjet type image forming apparatus is also an example of a liquid ejecting apparatus to which the present invention is applied. The term "liquid ejecting device" refers to a device that includes a liquid ejecting section and drives the liquid ejecting section to eject liquid onto a sheet.
また、本発明が適用される「液体吐出装置」には、シートの給送、搬送、排出に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含まれる。 Furthermore, the "liquid ejecting device" to which the present invention is applied includes means for feeding, transporting, and discharging sheets, as well as pre-processing devices, post-processing devices, and the like.
また、「液体吐出装置」は、シートに対して液体吐出部が相対的に移動するものであってもよいし、液体吐出部が相対的に移動しないものであってもよい。具体例としては、「液体吐出装置」として、液体吐出ヘッド(液体吐出部)を移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッド(液体吐出部)を移動させないライン型装置などがある。 Furthermore, the "liquid ejecting device" may be one in which the liquid ejecting section moves relative to the sheet, or may be one in which the liquid ejecting section does not move relative to the sheet. As a specific example, the "liquid ejection apparatus" includes a serial type apparatus that moves a liquid ejection head (liquid ejection part), a line type apparatus that does not move a liquid ejection head (liquid ejection part), and the like.
また、「液体吐出装置」は、吐出された液体によって文字、図形などの有意な画像を可視化するものに限らない。例えば、「液体吐出装置」には、それ自体意味を持たないパターンなどを形成するもの、三次元像を造形するものなども含まれる。 Furthermore, a "liquid ejection device" is not limited to a device that uses ejected liquid to visualize meaningful images such as letters and figures. For example, a "liquid ejection device" also includes a device that forms patterns that have no meaning in themselves, and a device that creates three-dimensional images.
また、「液体吐出装置」は、シートの表面を改質する目的でシートの表面に付与される処理液など、インク以外の液体をシートに吐出するものであってもよい。従って、本発明は、インクなどの第一の液体をシートに吐出する液体吐出部と、第一の液体とは異なる第二の液体である加湿用液体をシートに付与する加湿装置を備える液体吐出装置に適用可能である。「第一の液体」としては、液体吐出部から吐出可能な粘度又は表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、又は加熱、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、水や有機溶媒などの溶媒、染料、顔料などの着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤などの機能性付与材料、DNA、アミノ酸やたんぱく質、カルシウムなどの生体適合材料、天然色素などの可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどである。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、発光素子の構成要素、電子回路レジストパターンの形成用液、3次元造形用材料液などの用途で用いることができる。 Further, the "liquid ejecting device" may be one that ejects a liquid other than ink onto the sheet, such as a treatment liquid applied to the surface of the sheet for the purpose of modifying the surface of the sheet. Therefore, the present invention provides a liquid ejecting unit that includes a liquid ejecting section that ejects a first liquid such as ink onto a sheet, and a humidifying device that applies a humidifying liquid that is a second liquid different from the first liquid to the sheet. Applicable to the device. The "first liquid" is not particularly limited as long as it has a viscosity or surface tension that allows it to be discharged from the liquid discharge part, but the viscosity is 30 mPa・s or less at room temperature, under normal pressure, or by heating or cooling. It is preferable that More specifically, solvents such as water and organic solvents, coloring agents such as dyes and pigments, functional materials such as polymerizable compounds, resins, and surfactants, and biocompatible materials such as DNA, amino acids, proteins, and calcium. , natural dyes and other edible materials, and solutions, suspensions, and emulsions. These can be used, for example, as inkjet inks, surface treatment liquids, constituent elements of electronic devices and light emitting devices, liquids for forming electronic circuit resist patterns, material liquids for three-dimensional modeling, and the like.
また、上記「シート」は、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどが含まれる。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板がある。 Further, the above-mentioned "sheet" is a material to which a liquid can adhere at least temporarily, and includes a material to which a liquid adheres and sticks, a material to which a liquid adheres and permeates, and the like. Specific examples include recording media such as paper, recording paper, film, and cloth, and electronic boards.
また、「シート」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。 The material of the "sheet" can be anything to which the liquid can adhere, even temporarily, such as paper, thread, fiber, cloth, leather, metal, plastic, glass, wood, or ceramics.
以上説明した本発明の態様をまとめると、本発明には、少なくとも下記の構成を備える加湿装置、画像形成装置、液体吐出装置が含まれる。 In summary, the aspects of the present invention described above include a humidifier, an image forming apparatus, and a liquid ejection apparatus that have at least the following configurations:
[第1の構成]
第1の構成は、吐出口から気体と一緒に加湿用液体を吐出してシートに前記加湿用液体を付与する加湿装置であって、前記吐出口から吐出される前記気体の気体圧を調整する気体圧調整手段と、前記吐出口に供給される前記加湿用液体の液体圧を調整する液体圧調整手段とを備え、前記吐出口から吐出される前記加湿用液体の量を変更する際、前記気体の気体圧と前記加湿用液体の液体圧の両方を調整する加湿装置である。
[First Configuration]
The first configuration is a humidifier that ejects humidifying liquid together with gas from an outlet to apply the humidifying liquid to a sheet, and is equipped with a gas pressure adjustment means for adjusting the gas pressure of the gas ejected from the outlet, and a liquid pressure adjustment means for adjusting the liquid pressure of the humidifying liquid supplied to the outlet, and when changing the amount of the humidifying liquid ejected from the outlet, the humidifier adjusts both the gas pressure of the gas and the liquid pressure of the humidifying liquid.
[第2の構成]
第2の構成は、前記第1の構成において、前記気体の気体圧と前記加湿用液体の液体圧の両方を同時に調整する加湿装置である。
[Second Configuration]
A second configuration is a humidifier configured as described above in the first configuration, which adjusts both the gas pressure of the gas and the liquid pressure of the humidifying liquid simultaneously.
[第3の構成]
第3の構成は、前記第1又は第2の構成において、前記加湿用液体は、前記吐出口を中心とする楕円状の範囲内に付与される加湿装置である。
[Third configuration]
A third configuration is a humidifying device in which, in the first or second configuration, the humidifying liquid is applied within an elliptical range centered on the discharge port.
[第4の構成]
第4の構成は、前記第1から第3のいずれか1つの構成において、前記吐出口は、前記シートの表側の面と裏側の面のそれぞれに前記加湿用液体を吐出するように配置され、前記シートの表側の面に前記加湿用液体を吐出する前記吐出口と、前記シートの裏側の面に前記加湿用液体を吐出する前記吐出口は、前記シートに直交する方向から見て、互いに等間隔に配置される加湿装置である。
[Fourth configuration]
In a fourth configuration, in any one of the first to third configurations, the discharge port is arranged to discharge the humidifying liquid to each of the front surface and the back surface of the sheet, The ejection ports that eject the humidifying liquid onto the front surface of the sheet and the ejection ports that eject the humidifying liquid onto the back surface of the sheet are equidistant to each other when viewed from a direction perpendicular to the sheet. This is a humidifier placed at intervals.
[第5の構成]
第5の構成は、前記第1から第3のいずれか1つの構成において、前記吐出口は、前記シートの表側の面と裏側の面のそれぞれに前記加湿用液体を吐出するように配置され、前記吐出口から前記シートの表側の面に前記加湿用液体が付与される範囲と、前記吐出口から前記シートの裏側の面に前記加湿用液体が付与される範囲は、前記シートに直交する方向から見て、前記吐出口に対向する部分以外の部分において互いに重なるように配置される加湿装置である。
[Fifth Configuration]
A fifth configuration is a humidifier device in which, in any one of the first to third configurations, the outlet is arranged to eject the humidifying liquid onto each of the front and back surfaces of the sheet, and the range in which the humidifying liquid is applied from the outlet to the front surface of the sheet and the range in which the humidifying liquid is applied from the outlet to the back surface of the sheet are arranged so as to overlap each other when viewed from a direction perpendicular to the sheet, except for the portion facing the outlet.
[第6の構成]
第6の構成は、シートに画像を形成する画像形成部と、前記シートに加湿用液体を付与する前記第1から第5のいずれか1つの構成の加湿装置を備える画像形成装置である。
[Sixth Configuration]
The sixth configuration is an image forming apparatus including an image forming section that forms an image on a sheet, and a humidifier having any one of the first to fifth configurations that applies a humidifying liquid to the sheet.
[第7の構成]
第7の構成は、シートに第一の液体を吐出する液体吐出部と、前記シートに第二の液体である加湿用液体を付与する前記第1から第5のいずれか1つの構成の加湿装置を備える液体吐出装置である。
[Seventh Configuration]
The seventh configuration is a liquid ejection device including a liquid ejection section that ejects a first liquid onto a sheet, and a humidification device of any one of the first to fifth configurations that applies a second liquid, which is a humidification liquid, to the sheet.
[第8の構成]
第8の構成は、前記第7の構成において、前記第一の液体が吐出された前記シートを乾燥させる乾燥部を備え、前記加湿装置は、前記乾燥部による乾燥処理後に前記シートに加湿用液体を付与する液体吐出装置である。
[Eighth Configuration]
The eighth configuration is a liquid ejection device according to the seventh configuration, further comprising a drying section for drying the sheet onto which the first liquid has been ejected, and the humidifying device is a liquid ejection device that applies a humidifying liquid to the sheet after the drying process by the drying section.
1 シート供給部
2 画像形成部
3 乾燥部
4 加湿部
5 シート回収部
13Y,13M,13C,13K 液体吐出ヘッド(液体吐出部)
30 加湿装置
31 ノズル
31a 吐出口
32 エアコンプレッサ
33 加圧タンク
38 気体圧用レギュレータ(気体圧調整手段)
39 液体圧用レギュレータ(液体圧調整手段)
100 画像形成装置
S シート
REFERENCE SIGNS
30
39 Liquid pressure regulator (liquid pressure adjustment means)
100 Image forming apparatus S Sheet
Claims (8)
前記吐出口から吐出される前記気体の気体圧を調整する気体圧調整手段と、
前記吐出口に供給される前記加湿用液体の液体圧を調整する液体圧調整手段とを備え、
前記吐出口から吐出される前記加湿用液体の量を変更する際、前記気体の気体圧と前記加湿用液体の液体圧の両方を調整することを特徴とする加湿装置。 A humidifying device that discharges a humidifying liquid together with gas from a discharge port to apply the humidifying liquid to a sheet,
a gas pressure adjusting means for adjusting the gas pressure of the gas discharged from the discharge port;
a liquid pressure adjusting means for adjusting the liquid pressure of the humidifying liquid supplied to the discharge port,
A humidifying device characterized in that when changing the amount of the humidifying liquid discharged from the discharge port, both the gas pressure of the gas and the liquid pressure of the humidifying liquid are adjusted.
前記シートの表側の面に前記加湿用液体を吐出する前記吐出口と、前記シートの裏側の面に前記加湿用液体を吐出する前記吐出口は、前記シートに直交する方向から見て、互いに等間隔に配置される請求項1又は2に記載の加湿装置。 The discharge port is arranged to discharge the humidifying liquid to each of the front surface and back surface of the sheet,
The ejection ports that eject the humidifying liquid onto the front surface of the sheet and the ejection ports that eject the humidifying liquid onto the back surface of the sheet are equidistant to each other when viewed from a direction perpendicular to the sheet. The humidifier according to claim 1 or 2, which is arranged at intervals.
前記吐出口から前記シートの表側の面に前記加湿用液体が付与される範囲と、前記吐出口から前記シートの裏側の面に前記加湿用液体が付与される範囲は、前記シートに直交する方向から見て、前記吐出口に対向する部分以外の部分において互いに重なるように配置される請求項1又は2に記載の加湿装置。 the discharge ports are arranged to discharge the moistening liquid onto each of the front and back surfaces of the sheet,
The humidifier device of claim 1 or 2, wherein the area where the humidifying liquid is applied from the outlet to the front surface of the sheet and the area where the humidifying liquid is applied from the outlet to the back surface of the sheet are arranged so as to overlap each other in areas other than the area facing the outlet when viewed from a direction perpendicular to the sheet.
前記加湿装置は、前記乾燥部による乾燥処理後に前記シートに加湿用液体を付与する請求項7に記載の液体吐出装置。
comprising a drying section that dries the sheet onto which the first liquid has been discharged;
The liquid ejecting device according to claim 7, wherein the humidifying device applies a humidifying liquid to the sheet after the drying process by the drying section.
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