JP5583513B2 - シーズニング装置、画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、シーズニング装置、及び画像形成装置に関する。
特許文献1には、オフセット印刷の一種であるヒートセット印刷による印刷物において、印刷物の画線部に微小な亀裂たるマイクロクラックを一定程度発生させることで、インキの乾燥皮膜内部の応力を緩和し、乾燥皮膜によって固定されて生じるしわを低減することが記載されている。
特開2007−177081号公報
しかし、従来の技術では、画像を形成するために用いられる液体(インク)の材料の成分が限定されてしまう。
本発明の課題は、画像を形成するために用いられる液体の材料に左右されることなく、画像が形成された記録媒体(用紙)に生じるコックリング(波打ち)を抑制することである。
本発明の請求項1に係るシーズニング装置は、液滴が吐出されて画像が形成されると共に画像が乾燥された記録媒体が積層される積載部と、前記積載部に積載された記録媒体の端部から加湿した空気を記録媒体に吹き付ける吹付手段と、を備え、前記吹付手段は、記録媒体に加湿した空気を吹き付けた後に、記録媒体に加湿されない雰囲気中の空気を吹き付けることを特徴とする。
上記構成によれば、積載部には、液滴が吐出されて画像が形成されると共に形成せれた画像が乾燥された記録媒体が積層される。さらに、吹付手段は、積載部に積載された記録媒体に加湿した空気を吹き付ける。これにより、記録媒体の非描画部(画像が形成されない部分)の水分量が増加する。
このように、記録媒体の非描画部の水分量を増加させることで、描画部(画像が形成された部分)と非描画部との水分量の差が減少する。これにより、記録媒体に生じるコックリング(波打ち)を抑制することができる。
また、吹付手段は、記録媒体に加湿した空気を吹き付けた後に、記録媒体に加湿されない雰囲気中の空気を吹き付ける。これにより、記録媒体を早期に周囲の雰囲気温度及び雰囲気湿度に馴染ませることができる。
本発明の請求項2に係るシーズニング装置は、請求項1に記載において、前記吹付手段は、液滴が吐出されて画像が記録された描画部に含まれる残水量が増加しない湿度の空気を吹き付けることを特徴とする。
上記構成によれば、吹付手段は、液滴が吐出されて画像が形成された描画部に含まれる水分量が増加しない湿度の空気を吹き付ける。これにより、効果的に、描画部と非描画部との水分量の差を減少させることができる。
本発明の請求項3に係るシーズニング装置は、請求項1又は2に記載において、前記積載部には、画像形成されて装置本体から排出された記録媒体が積載され、前記吹付手段は、記録媒体の排出方向に対して交差する方向に延びることを特徴とする。
上記構成によれば、吹付手段は、記録媒体の排出方向に対して交差する方向に延びている。これにより、記録媒体の幅方向に亘って、加湿した空気を吹き付けることができる。
本発明の請求項4に係るシーズニング装置は、請求項1〜3の何れか1項に記載において、前記吹付手段は、ミストが噴き出される噴出口が形成された水管と、前記水管に水を供給する給水装置と、前記水管の噴出口から噴き出されたミストで加湿された空気を吹き付ける送風機と、を備えることを特徴とする。
上記構成によれば、給水装置が、水管に水を供給し、水管の噴出口からミストが噴き出す。そして、送風機は、水管の噴出口から噴き出されたミストで加湿された空気を記録媒体に吹き付ける。
このように、簡易な構成で、加湿された空気を記録媒体に吹き付けることができる。
本発明の請求項5に係るシーズニング装置は、請求項4に記載において、記録媒体が装置本体から排出される部位の湿度を検出する湿度検出部材が設けられ、前記湿度検出部材からの検出信号に基づいて前記給水装置が前記水管に供給する水量を調整する制御部を備えることを特徴とする。
上記構成によれば、湿度検出部材は、記録媒体が装置本体から排出される部位の湿度を検出する。そして、制御部は、湿度検出部材からの検出信号に基づいて給水装置が水管に供給する水量を調整する。
このように、簡易な構成で、最適湿度に加湿された空気を記録媒体に吹き付けることができる。
本発明の請求項6に係るシーズニング装置は、請求項5に記載において、前記制御部は、記録媒体の排出速度に応じて前記送風機の駆動力を調整することを特徴とする。
上記構成によれば、制御部は、記録媒体の排出速度に応じて送風機の駆動力を調整するため、記録媒体に吹き付ける空気の量を記録媒体の排出速度に応じた最適量とすることができる。
本発明の請求項7に係るシーズニング装置は、請求項5又は6に記載において、前記制御部は、記録媒体のサイズに応じて選択的に前記水管の噴出口の開閉を制御することを特徴とする。
上記構成によれば、制御部は、記録媒体のサイズに応じて選択的に水管の噴出口の開閉を制御する。このため、記録媒体にのみ加湿した空気を吹き付けることができ加湿した空気が記録媒体の周囲に飛散するのを抑制することができる。
本発明の請求項8に係るシーズニング装置は、請求項1〜7の何れか1項に記載において、前記積載部は、上下動可能に設けられることを特徴とする。
上記構成によれば、積載部は、上下動可能に設けられている。そして、積載部を上下動させることで、加湿した空気を満遍なく積載される記録媒体間に吹き込むことができる。
本発明の請求項9に係る画像形成装置は、記録媒体に液滴を吐出して画像を形成する液滴吐出ヘッドと、画像が形成された記録媒体が積載されると共に、積載された記録媒体に加湿した空気を吹き付ける請求項1〜8の何れか1項に記載されたシーズニング装置と、を備えることを特徴とする。
上記構成によれば、画像形成装置には、請求項1〜8の何れか1項に記載されたシーズニング装置が設けられているため、記録媒体に生じるコックリング(波打ち)を抑制することができる。
本発明によれば、画像を形成するために用いられる液体の材料に左右されることなく、画像が形成された記録媒体に生じるコックリング(波打ち)を抑制することができる。
本発明の実施形態に係るシーズニング装置を示した斜視図である。 (A)(B)本発明の実施形態に係るシーズニング装置を用いた場合の用紙の水分量及び従来構成の用紙の水分量を示した図面である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置を示した概略構成図である。
本発明の実施形態に係る画像形成装置10の一例について図1〜図3に従って説明する。なお、図中の矢印UPは、鉛直方向上方を示す。
(全体構成)
図3に示されるように、画像形成装置10は、記録媒体としての用紙Pを装置本体10Aに供給する給紙部12と、用紙Pの画像形成面に処理液を塗布する処理液塗布部14と、用紙Pに画像を形成する画像記録部16と、画像が形成された描画部の膜質を強化するために用紙Pの水分を減少させる(乾燥させる)乾燥部18と、形成された画像を用紙Pに定着させる定着部20と、用紙Pが排出される排出部22と、を備えている。
そして、給紙部12には、用紙Pが積載され、給紙部12がこの用紙Pを1枚ずつ装置本体10Aに向けて送り出すようになっている。さらに、給紙部12に対して、用紙Pの搬送方向下流側(以下単に下流側という)には、給紙部12から送り出された用紙Pを装置本体10Aに向けて案内する給紙トレイ24が設けられている。また、給紙トレイ24の下流側で、装置本体10A内には、回転しながら用紙Pを外周面に沿わせて搬送する給紙ドラム26が設けられている。そして、給紙ドラム26によって、用紙Pは処理液塗布部14へ搬送されるようになっている。
さらに、処理液塗布部14には、給紙ドラム26よって搬送された用紙Pを回転しながら受け取り、外周面に沿わせて搬送する処理液塗布ドラム28が設けられている。詳細には、処理液塗布ドラム28の外周面には、用紙Pの先端部を保持する保持部材30が設けられている。この構成により、用紙Pの先端が保持部材30で保持された状態で、処理液塗布ドラム28の回転により用紙Pが下流側へ搬送されるようになっている。
また、処理液塗布ドラム28の上部には、処理液塗布ドラム28によって搬送される用紙Pの画像形成面に処理液をと塗布する処理液塗布装置32が設けられている。なお、処理液は、後述する液滴と反応して色材(顔料)を凝集し、色材(顔料)と溶媒を分離促進する効果を有している。
さらに、処理液塗布ドラム28の下流側には、処理液塗布ドラム28よって搬送された用紙Pを回転しながら受け取り、画像記録部16に向けて搬送する搬送ドラム34が設けられている。
また、画像記録部16には、搬送ドラム34によって搬送された用紙Pを回転しながら受け取り、外周面に沿わせて搬送する画像記録ドラム36が設けられている。さらに、画像記録ドラム36の上方には、画像記録ドラム36によって搬送される用紙Pにインク等の液滴を吐出して用紙Pに画像を形成する液滴吐出ヘッド38が設けられている。そして、液滴吐出ヘッド38は、用紙Pの最大幅に対応するインク吐出範囲を有する、いわゆるフルラインヘッドとされている。なお、本実施形態では、一例として基本色であるY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(サイアン)、K(クロ)の4色の液滴吐出ヘッド38が画像記録ドラム36の周方向に沿って配置されている。
さらに、画像記録ドラム36の下流側には、画像記録ドラム36よって搬送された用紙Pを受け取り乾燥部18に向けて搬送する搬送ドラム40が設けられている。
また、乾燥部18には、搬送ドラム40によって搬送された用紙Pを回転しながら受け取り、外周面に沿わせて搬送する乾燥ドラム42が設けられている。そして、乾燥ドラム42の上方には、乾燥手段の一例としてのハロゲンヒータ44及び温風ノズル46が配置されている。用紙Pが乾燥ドラム42によって搬送されつつ、画像が形成された描画部の膜質を強化するために用紙Pに含まれる水分がハロゲンヒータ44からの熱と、温風ノズル46からの温風とにより、減少するようになっている(乾燥するようになっている)。これにより、用紙Pに形成された画像の膜質強度が向上するようになっている。
さらに、乾燥ドラム42の下流側には、乾燥ドラム42よって搬送された用紙Pを受け取り定着部20に向けて搬送する搬送ドラム48が設けられている。
また、定着部20には、搬送ドラム48によって搬送された用紙Pを回転しながら受け取り、外周面に沿わせて搬送する定着ドラム50が設けられている。また、定着ドラム50の外周面に対向するように、加熱(予備加熱)用のハロゲンヒータ62と、用紙Pを定着ドラム50に圧接させる定着ローラ64と、用紙P上のチェックパターンや水分量、表面温度、光沢度等を計測するインラインセンサ66と、が設けられている。
そして、定着ドラム50の下流側には、定着ドラム50によって搬送された用紙Pを回転しながら受け取り、受け取った用紙Pを装置本体10A外へ排出する排出ドラム52が設けられている。
また、排出ドラム52の下流側には、装置本体10Aの外部へ用紙Pを案内する湾曲状に形成された案内板54が設けられている。
さらに、排出ドラム52によって、装置本体10A外に排出された用紙Pが積載される積載部68を備えたシーズニング装置56が、排出部22に設けられている。なお、シーズニング装置56については、詳細を後述する。
(要部構成)
次に、排出部22に設けられたシーズニング装置56について説明する。
図1に示されるように、シーズニング装置56は、画像が形成された用紙Pが積層される積載部68と、積載部68に積載された用紙Pに加湿した空気を吹き付ける吹付装置70と、を含んで構成されている。
さらに、吹付装置70には、空気を用紙Pに吹き付ける複数個(本実施形態では3個)の送風機72と、送風機72によって用紙Pに吹き付けられる空気の温度を調整する温度調整部材(図示省略)とを含んで構成されている。
詳細には、複数個の送風機72は、用紙Pの幅方向(用紙Pの排出方向に対して交差する方向)に沿って並べられ、吹き付ける空気が積載された用紙P間に吹き込むように、用紙Pの端部から空気を吹き付けるようになっている。
さらに、吹付装置70には、送風機72と用紙Pとの間に配置される水管74が設けられている。そして、この水管58に水を給水する給水装置80が設けられている。また、水管58の外周面には、流れる水を霧状(ミスト)に噴射する噴出口(図示省略)が複数個形成され、この噴出口は開閉自在とされている。
さらに、用紙Pが装置本体10Aから排出される部位の湿度を検出する湿度検出部材82(図3参照)が設けられている。そして、湿度検出部材82からの検出信号に基づいて給水装置80が水管74に供給する水量を調整する制御部84が設けられている。また、この制御部84は、用紙Pの排出速度に応じて送風機72の駆動力を調整するようになっている。さらに、制御部84は、用紙Pのサイズに応じて、用紙Pにのみ加湿した空気が吹き付けられるように選択的に水管74の噴出口の開閉を制御するようになっている。
また、積載部68には、積載部68を上下動可能とする駆動装置86が設けられており、制御部84の制御で駆動装置86が駆動して、積載部68が上下動するようになっている。
なお、本実施形態では、吹付装置70は、用紙Pが形成された描画部に含まれる水分量を増加させないように、湿度75〜85%RH(80%RH狙い)に加湿した空気を用紙Pに吹き付けるようになっている(加湿シーズニング)。さらに、加湿した空気が用紙Pに吹き付けられた後に、制御部84は、水管74から水の噴射を停止させて、加湿されない雰囲気中の空気を用紙Pに吹き付けるようになっている(送風シーズニング)。
(作用・効果)
図3に示されるように、給紙部12から給紙された用紙Pは、回転する給紙ドラム26及び処理液塗布ドラム28の外周面に沿って搬送される。処理液塗布部14では、処理液塗布装置32が、処理液塗布ドラム28の外周面に沿って搬送される用紙Pの画像形成面に処理液をと塗布する。
さらに、処理液が塗布された用紙Pは、搬送ドラム34に受け渡され、回転する搬送ドラム34及び画像記録ドラム36の外周面に沿って搬送される。画像記録部16では、各色の液滴吐出ヘッド38が、画像記録ドラム36によって搬送される用紙Pの画像形成面にインク等の液滴を吐出して用紙Pに画像を形成する。
また、画像形成面に画像が形成された用紙Pは、搬送ドラム40に受け渡され、回転する搬送ドラム40及び乾燥ドラム42の外周面に沿って搬送される。乾燥部18では、ハロゲンヒータ44の熱及び温風ノズル46から噴き出される温風により、乾燥ドラム42によって搬送される用紙Pが乾燥される。つまり、用紙Pに含まれる水分が減少する(乾燥する)ことで、画像が形成された描画部の膜質が強化される。
そして、ハロゲンヒータ44の熱及び温風ノズル46から噴き出される温風により高温にされた用紙Pは、搬送ドラム48に受け渡され、回転する搬送ドラム48及び定着ドラム50の外周面に沿って搬送される。定着部20では、定着ドラム50に対して対向して設けられたハロゲンヒータ62が、熱により用紙Pに形成せれた画像を用紙Pに定着する。さらに、定着ドラム50によって搬送される用紙Pは、定着ローラ64によって定着ドラム50に圧接されてインラインセンサ66の対向部を通過する。インラインセンサ66は、通過する用紙P上のチェックパターンや水分量、表面温度、光沢度等を計測する。
また、インラインセンサ66によって計測された用紙Pは、排出ドラム52に受け渡され、さらに、回転する排出ドラム52の外周面に沿って搬送され、案内板54に案内されて装置本体10Aの外部の排出部22へ排出される。
ここで、装置本体10Aから排出された用紙Pを積載した状態に放置しておくと、液滴の水分が存在する描画部と、液滴の水分が存在しない非描画部との水分量の差からコックリング(波打ち)が発生することが考えられる。
図2(B)には、装置本体10Aから排出された用紙Pを積載した状態に放置した場合のグラフが記載されている。このグラフの縦軸には水分量が示され、縦軸の原点は用紙Pが元々含んでいる水分量とされている。一方、横軸には時間が示され、横軸の原点は用紙Pが乾燥部18を通過した時間とされている。
このグラフからも分かるように、用紙Pの中でも画像が形成されている描画部の水分量は、液滴が吐出されているため、用紙Pの中でも画像が形成されていない非描画部の水分量よりも多い。
そして、装置本体10A内では、乾燥部18に配置されたハロゲンヒータ44の熱及び温風ノズル46からの温風により、描画部及び非描画部の水分量が減少し、描画部の膜質が強化される。なお、膜質については、縦軸が強度を示す。
さらに、装置本体10Aから用紙Pが排出され、積載された状態で放置されると、時間が経つにつれて、描画部の水分量が減少し、非描画部の水分量が増加する。これにより、描画部と非描画部との水分量の差(図2(B)で示すD)が縮まる。しかし、用紙Pを放置するだけでは、非描画部の水分量は、用紙Pが元々含んでいた水分量にまでには戻らない。
非描画部の水分量が、用紙Pが元々含んでいた水分量にまでには戻らないため、描画部と非描画部との水分量の差が大きくなり、用紙Pにコックリング(波打ち)が発生することが考えられる。
しかし、図1に示されるように、本実施形態では、装置本体10Aから排出された用紙Pは、シーズニング装置56に設けられた積載部68に積載され、吹付装置70によって加湿(本実施形態では80%RHに加湿)された空気が吹き付けられる(加湿シーズニング)。
吹付装置70によって吹き付けられた加湿された空気は、用紙P間に吹き込まれ、非描画部に水分を供給する。加湿された空気を5分間吹き付けた後は、制御部84の制御により、水管74の噴出口が閉止され、加湿されない雰囲気中の空気を用紙Pに10分間吹き付ける(送風シーズニング)。
図2(A)には、本実施例のように装置本体10Aから排出された用紙Pに加湿シーズニングを5分間行い、加湿シーズニング後に送風シーズニングを10分間行った場合の水分量と時間との関係を示したグラフが記載されている。
このグラフからも分かるように、用紙Pの描画部の水分量は、非描画部の水分量よりも多い。そして、装置本体10A内では、ハロゲンヒータ44の熱及び温風ノズル46からの温風により、描画部及び非描画部の水分量が減少し、描画部の膜質が強化される。
さらに、装置本体10Aから用紙Pが排出され、5分間の加湿シーズニングが実行されると非描画部の水分量は、用紙Pが元々含んでいた水分量にまで復帰する。また、描画部の水分量は、減少することなく一定状態が保たれる。
5分間の加湿シーズニングが終了すると、10分間の送風シーズニングが実行される。これにより、描画部が雰囲気に馴染んで描画部の水分量が減少する。詳細には、送風シーズニングをすることで、描画部の水分量(図2(A)に示すF)は、装置本体10Aから排出された用紙Pを放置していた際の描画部の水分量(図2(B)に示すG)と一致する。
これにより、描画部と非描画部との水分量の差(図2(A)で示すJ)が縮まる。用紙Pを放置するだけの場合と比較して、非描画部の水分量が、用紙Pが元々含んでいた水分量にまで戻るため、描画部と非描画部との水分量の差(図2(A)で示すJ)は、用紙Pを放置するだけの場合の描画部と非描画部との水分量の差(図2(B)で示すD)より小さくなる。
このように、加湿シーズニングを行うことで、描画部と非描画部との水分量の差を小さくすることができる。
また、描画部と非描画部との水分量の差が小さくなることで、用紙Pに生じるコックリング(波打ち)を抑制することができる。
また、送風シーズニングを行うことで、効果的に、描画部を雰囲気に馴染ませて描画部の水分量を減少させることができる。
また、加湿シーズニングに際に、用紙Pに吹き付ける空気を、湿度75〜85%RH(80%RH狙い)とすることで、描画部に含まれる水分量が増加するのを抑制することができる。
また、描画部に含まれる水分量が増加するのを抑制することで、描画部と非描画部との水分量の差が大きくなるのを抑制することができる。
また、吹付装置70は、用紙Pの排出方向に対して交差する方向に延びている。これにより、用紙Pの幅方向に亘って、加湿した空気を満遍なく吹き付けることができる。
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、加湿シーズニングの際に、湿度75〜85%RH(80%RH狙い)の空気を用紙Pに吹き付けたが、特にこれに限定されることなく、非描画部の水分量の増加を促進させ、描画部の水分量の増加を抑制するような湿度であればよい。
また、上記実施形態では特に言及しなかったが、積載部68に積載された用紙Pの用紙束については、加湿シーズニング及び送風シーズニングが終了した後に、別途他の場所に移動させてもよい。この場合には、移動後に積載部68に積載された用紙Pに対して、効率良く加湿シーズニング及び送風シーズニングを行うことができる。
また、上記実施形態では特に言及しなかったが、加湿シーズニング又は送風シーズニングの際に、制御部84の制御で、駆動装置86を稼働させて積載部68を上下動させてもよい。このように積載部68を上下動させることで、用紙Pが吹付装置70に対して上下動することで、効果的に加湿した空気を用紙P間に吹き込むことができる。
また、上記実施形態では特に言及しなかったが、制御部84が、湿度検出部材82からの検出信号に基づいて給水装置80が水管74に供給する水量を調整してもよい。この場合には、簡易な構成で、用紙Pが排出される部位の湿度に対応して、加湿される空気の湿度を調整することができる。
また、上記実施形態では特に言及しなかったが、制御部84が、用紙Pの排出速度に応じて送風機72の駆動力を調整してもよい。この場合には、用紙Pに吹き付ける空気の量を用紙Pの排出速度に応じた最適量とすることができる。
また、上記実施形態では特に言及しなかったが、制御部84が、用紙Pのサイズに応じて選択的に水管74の噴出口を開閉してもよい。この場合には、用紙Pにのみ加湿した空気を吹き付けることができ加湿した空気が用紙Pの周囲に飛散するのを抑制することができる。
10 画像形成装置
38 液滴吐出ヘッド
56 シーズニング装置
68 積載部
70 吹付装置(吹付手段)
72 送風機
74 水管
80 給水装置
82 湿度検出部材
84 制御部
86 駆動装置

Claims (9)

  1. 液滴が吐出されて画像が形成されると共に画像が乾燥された記録媒体が積層される積載部と、
    前記積載部に積載された記録媒体の端部から加湿した空気を記録媒体に吹き付ける吹付手段と、を備え、
    前記吹付手段は、記録媒体に加湿した空気を吹き付けた後に、記録媒体に加湿されない雰囲気中の空気を吹き付けるシーズニング装置。
  2. 前記吹付手段は、液滴が吐出されて画像が記録された描画部に含まれる残水量が増加しない湿度の空気を吹き付ける請求項1に記載のシーズニング装置。
  3. 前記積載部には、画像形成されて装置本体から排出された記録媒体が積載され、
    前記吹付手段は、記録媒体の排出方向に対して交差する方向に延びる請求項1又は2に記載のシーズニング装置。
  4. 前記吹付手段は、
    ミストが噴き出される噴出口が形成された水管と、
    前記水管に水を供給する給水装置と、
    前記水管の噴出口から噴き出されたミストで加湿された空気を吹き付ける送風機と、
    を備える請求項1〜3の何れか1項に記載のシーズニング装置。
  5. 記録媒体が装置本体から排出される部位の湿度を検出する湿度検出部材が設けられ、
    前記湿度検出部材からの検出信号に基づいて前記給水装置が前記水管に供給する水量を調整する制御部を備える請求項4に記載のシーズニング装置。
  6. 前記制御部は、記録媒体の排出速度に応じて前記送風機の駆動力を調整する請求項5に記載のシーズニング装置。
  7. 前記制御部は、記録媒体のサイズに応じて選択的に前記水管の噴出口の開閉を制御する請求項5又は6に記載のシーズニング装置。
  8. 前記積載部は、上下動可能に設けられる請求項1〜7の何れか1項に記載のシーズニング装置。
  9. 記録媒体に液滴を吐出して画像を形成する液滴吐出ヘッドと、
    画像が形成された記録媒体が積載されると共に、積載された記録媒体に加湿した空気を吹き付ける請求項1〜8の何れか1項に記載されたシーズニング装置と、
    を備える画像形成装置。
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