JP7275966B2 - Light source for ink drying - Google Patents

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Description

本発明は、赤外放射ランプを用いて水性インクを乾燥させるインク乾燥用光源装置に関する。 The present invention relates to an ink drying light source device that dries water-based ink using an infrared radiation lamp.

従来、水性インクジェットプリンタからメディア(印刷物などの記録媒体)に吐出されたインクを乾燥させるインク乾燥用熱源として、ハロゲンランプ、カーボンヒーター、シースヒーターなど可視光から遠赤外線までの光を放射する熱源や、特定波長の光を出力する半導体素子を使用した熱源が使われている。
その中で、特に熱源としては、高出力かつ高速立ち上がり/立下りを実現できるハロゲンランプが使われるケースが多い。通常、ハロゲンランプから発せられる光の分光波長特性は、1μm付近の近赤外波長にピーク波長をもつものが多い。
Conventionally, heat sources that radiate light from visible light to far infrared rays, such as halogen lamps, carbon heaters, and sheath heaters, have been used as heat sources for drying ink ejected onto media (recording media such as printed matter) from water-based inkjet printers. , a heat source using a semiconductor device that outputs light of a specific wavelength is used.
Halogen lamps, which can achieve high output and high speed rise/fall, are often used as heat sources. Generally, most of the spectral wavelength characteristics of light emitted from a halogen lamp have a peak wavelength at near-infrared wavelengths around 1 μm.

例えば特許文献1には、搬送されるシート紙を、複数本の赤外放射ランプで放射加熱することによって乾燥させる乾燥装置が開示されている。この技術は、インクが吸収しやすい波長を有する近赤外線放射ランプと、水性ニスが吸収しやすい波長を有する遠赤外線放射ランプとを用いて、シート紙状のインクとニスとを同時に乾燥させる技術である。
このように、近赤外域(0.7μm~2.5μm)の光は、インクの乾燥に適した波長域とされてきた。
For example, Patent Literature 1 discloses a drying apparatus that dries a transported sheet of paper by radiantly heating it with a plurality of infrared radiation lamps. This technology uses a near-infrared radiation lamp with a wavelength that is easily absorbed by ink and a far-infrared radiation lamp with a wavelength that is easily absorbed by water-based varnish to simultaneously dry sheet paper-like ink and varnish. be.
Thus, light in the near-infrared region (0.7 μm to 2.5 μm) has been regarded as a wavelength region suitable for drying ink.

特開2017-106843号公報JP 2017-106843 A

しかしながら、インクの色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)によって、可視~近赤外域での吸収波長特性は異なる。そのため、可視~近赤外域の強い光を照射した場合、インクの色によって温度上昇に顕著に差が出て、乾燥されている色、乾燥されていない色が発生し、乾燥ムラが生じてしまう。そして、この乾燥ムラは、印刷物の品質低下につながってしまう。
そこで、本発明は、水性インクの乾燥ムラを抑制することが可能なインク乾燥用光源装置を提供することを課題としている。
However, depending on the color of ink (yellow, magenta, cyan, black), the absorption wavelength characteristics in the visible to near-infrared region differ. Therefore, when strong light in the visible to near-infrared region is irradiated, there is a noticeable difference in the temperature rise depending on the color of the ink, and some colors are dried and some colors are not dried, resulting in uneven drying. . This drying unevenness leads to deterioration in the quality of printed matter.
Accordingly, an object of the present invention is to provide an ink drying light source device capable of suppressing uneven drying of water-based ink.

上記課題を解決するために、本発明に係るインク乾燥用光源装置の一態様は、所定の搬送方向に搬送される媒体に対して光を照射し、前記媒体に着弾された水性インクを乾燥させるハロゲンランプを備えるインク乾燥用光源装置であって、前記ハロゲンランプは、内部にフィラメントが配されるとともに、当該内部にハロゲンガスが充填された発光管と、前記発光管の外壁の一部に設けられ、当該発光管から放射される光のピーク波長域を、前記フィラメントからの放射光のピーク波長域に対して長波長側にシフトさせるコーティング層と、前記発光管の外壁の一部に形成された、前記コーティング層が設けられていない開口部と、を備え、前記開口部は、前記発光管の管軸中心に対する開口角が180度以下の範囲で形成されており、前記媒体が搬送される搬送経路上に、前記発光管から前記コーティング層を介して放射される第一光線のみが照射される第一エリアと、前記発光管の前記開口部から放射される前記第一光線よりも短波長側にピークを持つ光である第二光線が少なくとも照射される第二エリアと、が設定されており、前記第二エリアの位置および大きさの少なくとも一方は、前記開口部の前記開口角および形成位置の少なくとも一方に基づいて設定可能である。 In order to solve the above problems, one aspect of the ink drying light source device according to the present invention irradiates a medium conveyed in a predetermined conveying direction with light, and dries water-based ink that has landed on the medium. A light source device for drying ink provided with a halogen lamp, wherein the halogen lamp comprises an arc tube having a filament inside and filled with a halogen gas, and a portion of the outer wall of the arc tube. a coating layer that shifts the peak wavelength range of light emitted from the arc tube to the longer wavelength side with respect to the peak wavelength range of light emitted from the filament; and an opening in which the coating layer is not provided, wherein the opening is formed with an opening angle of 180 degrees or less with respect to the tube axis center of the arc tube, and the medium is conveyed. A first area on the transport path irradiated only with a first ray emitted from the arc tube through the coating layer, and a wavelength shorter than that of the first ray emitted from the opening of the arc tube. a second area irradiated with at least a second ray that is light having a peak on the side, and at least one of the position and size of the second area is set according to the opening angle and formation of the opening It is configurable based on at least one of the locations.

これにより、単一のハロゲンランプの開口部から放射される光と、コーティング層を介して放射される長波長側にシフトされた光とを、媒体に照射することができる。つまり、水性インクに含まれる顔料の吸収帯に近い分光分布を有する光と、水性インクに含まれる水(溶媒)の吸収帯に近い分光分布を有する光とのバランスを取って放射することができる。したがって、インク顔料だけでなくインク溶媒にも作用して一様に乾燥を進めることができ、インクの色による乾燥ムラを抑制することができる。
また、インク溶媒に作用して一様にインクの乾燥を進める第一エリアと、インク顔料に作用してインクの乾燥速度を上げる第二エリアとを分けて設定することができる。したがって、適切に第一光線と第二光線との照射エネルギー量のバランスをとることができる。
また、第二エリアの位置および大きさの少なくとも一方を設定可能とするので、媒体に対する第二光線の照射タイミングや照射エネルギー量を調整可能である。例えば、開口部の開口角を小さくするほど第二光線の照射エネルギー量を少なくする(第一光線の照射エネルギー量の割合を大きくする)ことができ、媒体に照射される光のピーク波長を長波長側にシフトすることができる。つまり、インク溶媒の吸収波長帯の出力と、インク顔料の吸収波長帯の出力とのバランスを適切に調整することができる。
This allows the medium to be irradiated with light emitted from the aperture of a single halogen lamp and light emitted through the coating layer and shifted to the longer wavelength side. In other words, light having a spectral distribution close to the absorption band of the pigment contained in the water-based ink and light having a spectral distribution close to the absorption band of the water (solvent) contained in the water-based ink can be emitted in a balanced manner. . Therefore, it is possible to uniformly dry the ink by acting not only on the ink pigment but also on the ink solvent, thereby suppressing unevenness in drying due to the color of the ink.
Further, it is possible to separately set a first area that acts on the ink solvent to uniformly dry the ink and a second area that acts on the ink pigment to increase the drying speed of the ink. Therefore, it is possible to appropriately balance the amount of irradiation energy of the first light beam and the second light beam.
In addition, since at least one of the position and size of the second area can be set, it is possible to adjust the irradiation timing and irradiation energy amount of the second light beam to the medium. For example, the smaller the opening angle of the aperture, the smaller the amount of irradiation energy of the second light beam (increasing the ratio of the irradiation energy amount of the first light beam), and the longer the peak wavelength of the light irradiated onto the medium. It can be shifted to the wavelength side. That is, it is possible to appropriately adjust the balance between the output in the absorption wavelength band of the ink solvent and the output in the absorption wavelength band of the ink pigment.

また、上記のインク乾燥用光源装置は、前記開口部に対向して配置され、前記開口部から放射された光を前記媒体に向けて反射する反射部材をさらに備えていてもよい。
この場合、開口部から放射される光を媒体に対して間接的に照射することができる。また、開口部から媒体に照射されるまでの光路長を長くとることができる。そのため、インク顔料に作用する光を減光して照射することができ、乾燥ムラを適切に抑制することができる。
さらに、上記のインク乾燥用光源装置において、前記反射部材は、前記媒体上の所定エリアに前記開口部から放射された光を集光する集光反射鏡により構成されていてもよい。この場合、インク顔料に作用する光の照射エリアを適切に設定することができる。
In addition, the ink drying light source device may further include a reflecting member arranged to face the opening and reflecting the light emitted from the opening toward the medium.
In this case, the medium can be indirectly irradiated with the light emitted from the opening. In addition, the optical path length from the aperture to the irradiation onto the medium can be lengthened. Therefore, the light that acts on the ink pigment can be reduced for irradiation, and uneven drying can be appropriately suppressed.
Furthermore, in the ink drying light source device described above, the reflecting member may be a condensing reflecting mirror that condenses the light emitted from the opening onto a predetermined area on the medium. In this case, the irradiation area of the light acting on the ink pigment can be appropriately set.

さらに、上記のインク乾燥用光源装置において、前記第一エリアは、前記搬送方向における前記第二エリアの下流側に設定されていてもよい。この場合、下流側に設定された第一エリアにおいて、媒体に残った乾燥していないインクの水分を適切に蒸発させることができる。
また、上記のインク乾燥用光源装置において、前記搬送方向の上流側から順に、前記第一エリア、前記第二エリア、前記第一エリアが設定されていてもよい。この場合、まずインクの水分を蒸発させ、次にインク顔料の吸熱によりインクの乾燥を速め、最後に、残った水分を蒸発させることができる。したがって、より適切に乾燥ムラを抑制することができる。
Furthermore, in the ink drying light source device described above, the first area may be set downstream of the second area in the transport direction. In this case, in the first area set on the downstream side, it is possible to appropriately evaporate the water content of the undried ink remaining on the medium.
In the ink drying light source device described above, the first area, the second area, and the first area may be set in order from the upstream side in the transport direction. In this case, the moisture in the ink is first evaporated, then the ink pigment absorbs heat to accelerate the drying of the ink, and finally the remaining moisture can be evaporated. Therefore, unevenness in drying can be suppressed more appropriately.

また、上記のインク乾燥用光源装置において、前記第一光線は、中赤外線から遠赤外線の光であり、前記第二光線は、可視光および近赤外線の光であってもよい。この場合、単一のランプで可視光から遠赤外線までの分光波長分布をコントロールすることができるので、インク溶媒とインク顔料とに対してそれぞれ適切に作用させてインクの乾燥を進めることができる。
さらにまた、上記のインク乾燥用光源装置において、前記第二エリアは、前記第一光線と前記第二光線とが照射されるエリアであってもよい。この場合、第二エリアにおいて、第一光線と第二光線との合成光を照射することができるので、インク顔料とインク溶媒の両方に作用してインクの乾燥を進めることができる。
In the ink drying light source device described above, the first light ray may be mid-infrared to far infrared light, and the second light ray may be visible light and near-infrared light. In this case, since the spectral wavelength distribution from visible light to far infrared rays can be controlled with a single lamp, the ink solvent and the ink pigment can be appropriately acted on to dry the ink.
Furthermore, in the ink drying light source device described above, the second area may be an area irradiated with the first light beam and the second light beam. In this case, the second area can be irradiated with the combined light of the first ray and the second ray, so that both the ink pigment and the ink solvent can be acted upon to promote the drying of the ink.

本発明の一つの態様によれば、単一のランプからインクの色によらずに同等の光吸収特性を示す光を放射することができ、インクの乾燥ムラを抑制することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to radiate light exhibiting the same light absorption characteristics from a single lamp regardless of the color of the ink, and to suppress uneven drying of the ink.

本実施形態におけるインク乾燥用光源装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an ink drying light source device according to the present embodiment; FIG. クリア管から放射される光とブラック管から放射される光との分光分布を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing spectral distributions of light emitted from a clear tube and light emitted from a black tube; インクの吸収波長特性を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing absorption wavelength characteristics of ink; 水の吸収波長特性を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the absorption wavelength characteristic of water. クリア管とブラック管とからそれぞれ照射される光の分光分布を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing spectral distributions of light emitted from a clear tube and a black tube; 本実施形態のインク乾燥用光源装置から照射される光の分光分布を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the spectral distribution of light emitted from the ink drying light source device of the present embodiment; インク乾燥用光源装置の別の例を示す概略構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing another example of the ink drying light source device;

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本実施形態におけるインク乾燥用光源装置100の概略構成図である。
このインク乾燥用光源装置100は、水性インクジェットプリンタによりメディア(印刷物)200に着弾された水性インク(以下、単に「インク」ともいう。)を乾燥するための光源装置である。インク乾燥用光源装置100は、ローラ300等を含む搬送機構により所定の搬送方向に搬送されるインク着弾後のメディア200に対して光を照射し、メディア200に着弾されたインクを乾燥させる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an ink drying light source device 100 according to the present embodiment.
This ink drying light source device 100 is a light source device for drying water-based ink (hereinafter also simply referred to as “ink”) that has landed on a medium (printed matter) 200 by a water-based inkjet printer. The ink drying light source device 100 irradiates light onto the medium 200 on which ink has landed, which is transported in a predetermined transport direction by a transport mechanism including rollers 300 and the like, and dries the ink that has landed on the medium 200 .

図1に示すように、インク乾燥用光源装置100は、ハロゲンランプ10と、リフレクタ(反射部材)20と、を備える。
ハロゲンランプは、石英ガラスなどにより構成される発光管内に発光体としてタングステンのフィラメントが配され、当該発光管内に不活性ガスと微量のハロゲン元素またはハロゲン化合物を含むハロゲンガスが充填されてなるランプである。上記フィラメントに電圧を印加し、電流を通電することで発熱させ、熱源とすることができる。
通常、ハロゲンランプは、可視光から近中赤外線までの光を放射する。ハロゲンランプのフィラメントは、1μm付近の近赤外波長をピークとして、タングステンの分光波長特性に従って光を放射するが、発光管として使用される素材の吸収波長特性によって、特に、遠赤外線側の光は吸収され、発光管外部には放射されない。したがって、通常のハロゲンランプの分光分布は、図2の点線Cに示すように、1μm付近にピーク波長を持ち、遠赤外線側の光の放射強度が著しく低いものとなる。
なお、可視光は0.4μm以上0.7μ未満の光、近赤外線は0.7μm以上2.5μm未満の光、中赤外線は2.5μm以上4.0μm未満の光、遠赤外線は4μm以上の光をいう。
As shown in FIG. 1 , the ink drying light source device 100 includes a halogen lamp 10 and a reflector (reflecting member) 20 .
A halogen lamp is a lamp in which a tungsten filament is placed as a light-emitting body in an arc tube made of quartz glass or the like, and the arc tube is filled with an inert gas and a halogen gas containing a trace amount of a halogen element or a halogen compound. be. By applying a voltage to the filament and passing a current through it, heat can be generated and used as a heat source.
Halogen lamps typically emit light in the visible to near-mid-infrared range. The filament of a halogen lamp emits light according to the spectral wavelength characteristics of tungsten, with a near-infrared wavelength around 1 μm as a peak. absorbed and not emitted outside the arc tube. Therefore, the spectral distribution of a normal halogen lamp has a peak wavelength near 1 μm, as indicated by dotted line C in FIG.
Visible light is light of 0.4 μm or more and less than 0.7 μm, near infrared light is light of 0.7 μm or more and less than 2.5 μm, mid-infrared light is light of 2.5 μm or more and less than 4.0 μm, far infrared light is light of 4 μm or more. say light.

一方で、ハロゲンランプは、遠赤外線までの光を放射させることも可能である。その場合、ハロゲンランプの発光管(ガラス)の外壁に色のついた耐熱コーティング(特に黒コーティング)を施す。これにより、発光管内部から発せられた放射エネルギーが外壁に形成されたコーティング層に吸収され、コーティング層からの再放射により遠赤外線の光が放射される。このように、コーティング層を施したハロゲンランプの分光分布は、図2の実線Bに示すように、点線Cで示す通常のハロゲンランプよりも発光ピーク波長域を長波長側にシフトさせたものとなる。
ただし、この場合の放射強度は、点線Cで示す通常のハロゲンランプよりも低下したものとなる。コーティング層を介して放射される光は、発光管内部から発せられた放射エネルギーがコーティング層に吸収され、そのエネルギーの一部が再放射されたものであるためである。図2の実線Bに示すように、放射強度のピークは、点線Cに示す放射強度のピークの10分の1程度まで低下する。
なお、以下の説明において、上記通常のハロゲンランプを「クリア管」、上記コーティング層を施したハロゲンランプを「ブラック管」と称す。
Halogen lamps, on the other hand, are also capable of emitting light up to far infrared rays. In that case, a colored heat-resistant coating (especially a black coating) is applied to the outer wall of the arc tube (glass) of the halogen lamp. As a result, the radiant energy emitted from the inside of the arc tube is absorbed by the coating layer formed on the outer wall, and far-infrared light is emitted by re-radiation from the coating layer. As described above, the spectral distribution of the halogen lamp with the coating layer is such that the emission peak wavelength region is shifted to the longer wavelength side than that of the ordinary halogen lamp indicated by the dotted line C, as shown by the solid line B in FIG. Become.
However, the radiant intensity in this case is lower than that of the ordinary halogen lamp indicated by the dotted line C. This is because the light emitted through the coating layer is the radiant energy emitted from inside the arc tube that is absorbed by the coating layer and part of the energy is re-radiated. As shown by the solid line B in FIG. 2, the peak of the radiation intensity is reduced to about 1/10 of the peak of the radiation intensity shown by the dotted line C. FIG.
In the following description, the ordinary halogen lamp is referred to as "clear tube", and the halogen lamp provided with the coating layer is referred to as "black tube".

本実施形態におけるハロゲンランプ10は、図1に示すように、発光管11と、発光管11の外壁の一部に設けられたコーティング層12と、発光管11の外壁の一部に形成された、コーティング層12が設けられていない開口部13と、を備える。ここで、開口部13は、発光管11の管軸中心に対する開口角θが180度以下(0度を含まず)の範囲で形成されている。つまり、ハロゲンランプ10は、クリア管の発光管外壁の一部にコーティング層12が施された構成を有する。言い換えると、ハロゲンランプ10は、ブラック管の発光管外壁の一部に開口部13が形成された構成を有する。
ここで、コーティング層12は、例えばセラミック材料に黒色の顔料を含有させたセラミックコーティング膜とすることができる。このような黒色のセラミックコーティング膜は、光を効率良く吸収して十分に高い温度に上昇し、フィラメントから放射される可視光および近赤外線の光を遠赤外線の光に変換し放射(再放射)することができる。
As shown in FIG. 1, the halogen lamp 10 in this embodiment includes an arc tube 11, a coating layer 12 provided on a portion of the outer wall of the arc tube 11, and a coating layer 12 formed on a portion of the outer wall of the arc tube 11. , and an opening 13 in which the coating layer 12 is not provided. Here, the opening 13 is formed so that the opening angle θ with respect to the center of the tube axis of the arc tube 11 is 180 degrees or less (not including 0 degrees). That is, the halogen lamp 10 has a structure in which the coating layer 12 is applied to part of the outer wall of the arc tube of the clear tube. In other words, the halogen lamp 10 has a structure in which the opening 13 is formed in a part of the outer wall of the arc tube of the black tube.
Here, the coating layer 12 can be, for example, a ceramic coating film containing a black pigment in a ceramic material. Such a black ceramic coating film efficiently absorbs light, rises to a sufficiently high temperature, converts the visible light and near-infrared light emitted from the filament into far-infrared light, and radiates (re-radiates). can do.

ハロゲンランプ10は、搬送されるメディア200に対向する位置に配置されている。具体的には、ハロゲンランプ10は、コーティング層12が施された面がメディア200に対向し、開口部13がメディア200に相反する側に位置するように配置されている。
そして、リフレクタ20は、ハロゲンランプ10の開口部13に対向する位置に配置され、開口部13から放射された光をメディア200に向けて反射する。このリフレクタ20は、ハロゲンランプ10の開口部13から放射された光を反射させメディア200上の所定エリアに集光させる集光反射鏡である。
The halogen lamp 10 is arranged at a position facing the medium 200 being transported. Specifically, the halogen lamp 10 is arranged so that the surface on which the coating layer 12 is applied faces the medium 200 and the opening 13 is located on the opposite side of the medium 200 .
The reflector 20 is arranged at a position facing the opening 13 of the halogen lamp 10 and reflects the light emitted from the opening 13 toward the media 200 . The reflector 20 is a condensing reflecting mirror that reflects the light emitted from the opening 13 of the halogen lamp 10 and converges the light on a predetermined area on the medium 200 .

なお、本実施形態では、リフレクタ20は、ハロゲンランプ10の開口部13から放射された光が、当該リフレクタ20に反射されて再びハロゲンランプ10の発光管11内に戻らないように、即ち、ハロゲンランプ10の開口部13から放射された光が、当該リフレクタ20に反射されてメディア200に誘導されるように、形状や姿勢が定められている。ただし、リフレクタ20の形状および姿勢は、図1に示す形状および姿勢に限定されない。 In this embodiment, the reflector 20 is designed so that the light emitted from the opening 13 of the halogen lamp 10 is not reflected back into the arc tube 11 of the halogen lamp 10 again. The shape and posture are determined so that the light emitted from the opening 13 of the lamp 10 is reflected by the reflector 20 and guided to the medium 200 . However, the shape and posture of the reflector 20 are not limited to the shape and posture shown in FIG.

このように、インク乾燥用光源装置100は、ハロゲンランプ10のコーティング層12を介して照射される第一光線Laと、ハロゲンランプ10の開口部13を透過して照射される第二光線Lbとを、メディア200に照射する。ここで、第一光線Laの発光ピーク波長域は、遠赤外域であり、第二光線Lbの発光ピーク波長域は、可視~近赤外域である。つまり、第一光線Laの発光ピーク波長域と第二光線Lbの発光ピーク波長域とは異なり、第一光線Laの発光ピーク波長域は、第二光線Lbの発光ピーク波長域よりも長波長側に形成されている。
なお、第一光線Laには、ハロゲンランプ10から直接コーティング層12を介して放射される遠赤外域の光と、ハロゲンランプ10の開口部13から放射され、リフレクタ20によって反射されてハロゲンランプ10に戻り、コーティング層12を介して放射される遠赤外域の光と、が含まれていてもよい。
In this manner, the ink drying light source device 100 emits the first light beam La through the coating layer 12 of the halogen lamp 10 and the second light beam Lb that passes through the opening 13 of the halogen lamp 10. is irradiated onto the medium 200 . Here, the emission peak wavelength range of the first ray La is in the far-infrared range, and the emission peak wavelength range of the second ray Lb is in the visible to near-infrared range. That is, unlike the emission peak wavelength range of the first ray La and the emission peak wavelength range of the second ray Lb, the emission peak wavelength range of the first ray La is on the longer wavelength side than the emission peak wavelength range of the second ray Lb. is formed in
The first light beam La includes far-infrared light emitted from the halogen lamp 10 directly through the coating layer 12, and light emitted from the opening 13 of the halogen lamp 10 and reflected by the reflector 20. , and light in the far-infrared region emitted through the coating layer 12 may be included.

メディア200が搬送される搬送経路上において、第一光線Laの光照射範囲は、第二光線Lbの光照射範囲よりも広範囲に設定されている。また、第二光線Lbの光照射範囲は、第一光線Laの光照射範囲の一部に設定されている。つまり、リフレクタ20は、第一光線Laの光照射範囲内に第二光線Lbを集光させるように、その形状および姿勢が定められている。
このように、メディア200が搬送される搬送経路上には、第一光線Laのみが照射されるエリアと、第一光線Laと第二光線Lbとが照射されるエリアと、が設定されている。具体的には、図1に示すように、メディア200の搬送方向の上流側から順に、第一光線Laのみが照射される第一エリアA1、第一光線Laと第二光線Lbとが照射される第二エリアA2、第一光線Laのみが照射される第一エリアA1が設定されている。
On the transport path along which the medium 200 is transported, the light irradiation range of the first light beam La is set wider than the light irradiation range of the second light beam Lb. Also, the light irradiation range of the second light beam Lb is set to be part of the light irradiation range of the first light beam La. That is, the shape and posture of the reflector 20 are determined so as to converge the second light beam Lb within the light irradiation range of the first light beam La.
In this way, an area irradiated only with the first light beam La and an area irradiated with the first light beam La and the second light beam Lb are set on the transport path along which the medium 200 is transported. . Specifically, as shown in FIG. 1, the first area A 1 irradiated with only the first light beam La, the first light beam La and the second light beam Lb are irradiated in order from the upstream side in the transport direction of the medium 200. A second area A 2 where only the first light beam La is irradiated is set.

このような構成により、本実施形態におけるインク乾燥用光源装置100は、可視光から遠赤外線までの波長域の光を、インクが着弾されたメディア200に対して照射することができる。そして、本実施形態におけるインク乾燥用光源装置100は、その可視光から遠赤外線までの波長域の光を用いて、メディア200に着弾された色の異なる複数のインクを乾燥させる。 With such a configuration, the ink drying light source device 100 in this embodiment can irradiate the medium 200 on which the ink has landed with light in a wavelength range from visible light to far infrared rays. The ink drying light source device 100 in this embodiment dries a plurality of inks of different colors that have landed on the medium 200 using light in the wavelength range from visible light to far infrared rays.

ところで、印刷物におけるインクの乾燥状態は、熱源から照射される光の波長と、当該光の照射エネルギー量と、メディア側でのエネルギー吸収量とによって決まり、印刷物の品質は、インクの乾燥状態によって決まる。
従来、インクの乾燥には、可視光から近赤外線領域の光が適しているとされ、熱源としては、高出力かつ高速立ち上がり/立下りを実現できるハロゲンランプ(クリア管)が広く用いられてきた。しかしながら、可視光から近赤外線領域では、インクの色毎に光の吸収波長特性が異なる。ハロゲンランプ(クリア管)から放射される可視光から近赤外線領域の光の強度は強く、当該ハロゲンランプをインク乾燥用の光源として用いた場合、特に色の薄いイエローインクと色の濃いブラックインクとの吸収波長特性の違いにより、ブラックインクは乾燥されているがイエローインクは乾燥されていないといった現象が生じ、乾燥ムラにつながってしまう。
By the way, the drying state of the ink in the printed matter is determined by the wavelength of the light emitted from the heat source, the amount of irradiation energy of the light, and the amount of energy absorbed by the media, and the quality of the printed matter is determined by the drying state of the ink. .
Traditionally, light in the visible to near-infrared region has been considered suitable for drying ink, and halogen lamps (clear tubes) have been widely used as heat sources because they can achieve high output and fast rise/fall times. . However, in the visible light to near-infrared region, the absorption wavelength characteristics of light differ for each color of ink. The intensity of light in the visible to near-infrared region emitted from a halogen lamp (clear tube) is strong, and when the halogen lamp is used as a light source for drying ink, it is particularly difficult to distinguish between light-colored yellow ink and dark-colored black ink. Due to the difference in absorption wavelength characteristics, a phenomenon occurs in which the black ink is dried but the yellow ink is not dried, leading to uneven drying.

図3は、インクの吸収波長特性を示す図である。この図3では、水性インクの顔料であるシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)のうち、イエロー(Y)とブラック(K)、さらには水性インクの溶媒である水(W)の吸収波長特性を示している。
図3の破線Yに示すように、イエローインクは、550nm付近までは光が吸収するが、550nm付近を境に1400nm付近までの光が透過されやすい。一方、図3の実線Kに示すように、ブラックインクは、800nm付近まで光の吸収帯が存在し、近赤外域では光が透過する。また、図3の点線Wに示すように、水は、1400nm付近まで光が透過する。
FIG. 3 is a diagram showing absorption wavelength characteristics of ink. In FIG. 3, among cyan (C), magenta (M), yellow (Y), and black (K), which are pigments of water-based ink, yellow (Y) and black (K) are used. It shows the absorption wavelength characteristics of a certain water (W).
As shown by the dashed line Y in FIG. 3, yellow ink absorbs light up to around 550 nm, but easily transmits light up to around 1400 nm, bordering on around 550 nm. On the other hand, as shown by the solid line K in FIG. 3, black ink has a light absorption band up to around 800 nm, and light is transmitted in the near-infrared region. Further, as indicated by the dotted line W in FIG. 3, water transmits light up to around 1400 nm.

このように、可視光~近赤外域では、インクの色の違いによって光吸収の度合いが大幅に異なる。そのため、可視光~近赤外光の強い光が照射された場合、インクの色による光の吸収帯の差により、インクに含まれる顔料の温度上昇に顕著に差が出て、結果乾燥ムラという現象が生じてしまう。
そこで、本実施形態では、水性インクの乾燥に際し、インク顔料の吸収波長帯である可視~近赤外域の光照射を少なくし、水性インクの成分の大半を占めるインク溶媒(水)の吸収波長帯の光のみを照射する領域を設ける。そして、そのインク溶媒(水)の吸収波長帯の光のみを照射する領域においてインクに含まれる水を昇温し、インクの色にかかわらず一様にインクを乾燥させるようにする。
As described above, in the visible light to near-infrared region, the degree of light absorption varies greatly depending on the color of the ink. Therefore, when strong light from visible light to near-infrared light is irradiated, there is a noticeable difference in the temperature rise of the pigment contained in the ink due to the difference in the light absorption band depending on the color of the ink, resulting in uneven drying. phenomenon occurs.
Therefore, in this embodiment, when drying the water-based ink, light irradiation in the visible to near-infrared region, which is the absorption wavelength band of the ink pigment, is reduced, and the absorption wavelength band of the ink solvent (water), which accounts for the majority of the components of the water-based ink, is reduced. A region is provided to irradiate only the light of Then, the temperature of the water contained in the ink is raised in a region where only the light in the absorption wavelength band of the ink solvent (water) is irradiated, and the ink is uniformly dried regardless of the color of the ink.

このように、溶媒である水にターゲットを置くことで、インクの色による温度差を低減することができ、光の吸収波長特性が異なる複数の色のインクが着弾されている場合であっても、乾燥ムラを低減することができる。
図4は、水の吸収波長特性(透過波長特性)を示したグラフである(「食品工業における電磁波の知用(1)」,化学技術誌MOL,pp.120-128, 昭和63年2月)。この図4に示すように、インク溶媒である水の吸収波長特性は、主に3μm付近や6μm付近にピークを持つブロードな吸収波長特性であることが知られている。そのため、本実施形態では、インク溶媒(水)の吸収波長帯の光として、中赤外線から遠赤外線の光を用いる。
なお図4では、溶媒となる水の大きさ(水層厚み)が1μm~1mmの間で異なる場合のそれぞれの吸収波長特性(透過波長特性)が示されている。インク溶媒を対象とした場合は水の大きさが5μm以下のグラフが参考になる。
In this way, by placing the target in water, which is a solvent, it is possible to reduce the temperature difference due to the color of the ink. , drying unevenness can be reduced.
FIG. 4 is a graph showing the absorption wavelength characteristics (transmission wavelength characteristics) of water ("Knowledge of electromagnetic waves in the food industry (1)", Kagaku Gijutsu MOL, pp. 120-128, February 1988 ). As shown in FIG. 4, it is known that the absorption wavelength characteristics of water, which is the ink solvent, are broad absorption wavelength characteristics having peaks mainly around 3 μm and around 6 μm. Therefore, in the present embodiment, light in the mid-infrared to far-infrared range is used as the light in the absorption wavelength band of the ink solvent (water).
Note that FIG. 4 shows the absorption wavelength characteristics (transmission wavelength characteristics) when the size of the water serving as the solvent (water layer thickness) varies between 1 μm and 1 mm. When the ink solvent is the target, the graph for the size of water of 5 μm or less is helpful.

本実施形態では、上述した図1に示すように、メディア200の搬送方向の上流側から順に、第一光線Laのみが照射される第一エリアA1、第一光線Laと第二光線Lbとが照射される第二エリアA2、第一光線Laのみが照射される第一エリアA1が設定されている。
したがって、メディア200が搬送されると、まず、第一エリアA1で第一光線Laのみが照射される。中赤外線+遠赤外線の光である第一光線Laは、インクに含まれる水に光吸収され、水を昇温する。つまり、第一エリアA1では、メディア200(主に、紙)の吸熱と、インクに含まれる水分の吸熱とが行われ、インクに含まれる水分の乾燥を進める。
In this embodiment, as shown in FIG. 1 described above, the first area A 1 irradiated with only the first light beam La, the first light beam La and the second light beam Lb are arranged in order from the upstream side in the conveying direction of the medium 200 . A second area A 2 is irradiated with , and a first area A 1 is irradiated with only the first ray La.
Therefore, when the medium 200 is conveyed, first, only the first light beam La is irradiated in the first area A1 . The first light beam La, which is mid-infrared light and far-infrared light, is absorbed by the water contained in the ink and raises the temperature of the water. That is, in the first area A1 , the heat absorption of the media 200 (mainly paper) and the heat absorption of the water contained in the ink are performed, and the water contained in the ink is dried.

次に、第二エリアA2で第一光線Laと第二光線Lbとが照射される。可視光+近赤外線の光である第二光線Lbは、インク顔料に光吸収され、インク顔料を昇温する。つまり、この第二エリアA2では、インクに含まれる水分の吸熱に加えてインク顔料の吸熱も行われる。このように、インク溶媒とインク顔料の両方に作用することでインクの乾燥を速める。
最後に、再び第一エリアA1で第一光線Laのみが照射される。この最後の第一エリアA1では、第二エリアA2までに乾燥していないインクが存在していたとしても、乾燥していないインクに含まれる水分の吸熱が行われ、乾燥される。
以上のステップにより、メディア200に着弾された色の異なる複数のインクをムラなく乾燥させることができる。
Next, the first light beam La and the second light beam Lb are irradiated in the second area A2 . The second ray Lb, which is visible light plus near-infrared light, is absorbed by the ink pigment and raises the temperature of the ink pigment. In other words, in the second area A2 , heat is absorbed not only by the moisture contained in the ink but also by the ink pigment. In this way, the drying of the ink is accelerated by acting on both the ink solvent and the ink pigment.
Finally, only the first ray La is irradiated again in the first area A1 . In this last first area A1 , even if there is ink that has not dried up to the second area A2 , the moisture contained in the ink that has not dried absorbs heat and is dried.
Through the steps described above, it is possible to evenly dry a plurality of inks of different colors that have landed on the medium 200 .

以上説明したように、本実施形態におけるインク乾燥用光源装置100は、所定の搬送方向に搬送されるメディア(媒体)200に対して光を照射し、メディア200に着弾された水性インクを乾燥させるハロゲンランプ10を備える。ここで、ハロゲンランプ10は、発光管11と、発光管11の外壁の一部に設けられたコーティング層12と、発光管11の外壁の一部に形成された開口部13と、を備える。また、開口部13は、発光管11の管軸中心に対する開口角が180度以下の範囲で形成されている。 As described above, the ink drying light source device 100 in this embodiment irradiates the medium (medium) 200 conveyed in a predetermined conveying direction with light, and dries the water-based ink that has landed on the medium 200. A halogen lamp 10 is provided. Here, the halogen lamp 10 includes an arc tube 11 , a coating layer 12 provided on a portion of the outer wall of the arc tube 11 , and an opening 13 formed in a portion of the outer wall of the arc tube 11 . Further, the opening 13 is formed so that the opening angle with respect to the center of the tube axis of the arc tube 11 is 180 degrees or less.

このような構成により、ハロゲンランプ10は、コーティング層12を介して中赤外線から遠赤外線の光を、開口部13から可視光および近赤外線の光を、それぞれ放射することができる。このように、単一のハロゲンランプ10から、インク顔料の吸収帯に近い分光分布を有する光と、インク溶媒(水)の吸収帯に近い分光分布を有する光とを放射させることができる。したがって、このハロゲンランプ10からメディア200に光を照射することで、インク顔料とインク溶媒との両方に作用させてインクの乾燥を進めることができる。その結果、インクの色による乾燥ムラを抑制することができる。
また、中赤外線および遠赤外線の光を放射するランプと可視光および近赤外線の光を放射するランプとを別々に用意する必要がなく、装置の小型化、省スペース化を実現することができるとともに、複数のランプが不要となることによる省エネルギー化を実現することができる。
With such a configuration, the halogen lamp 10 can emit mid-infrared to far-infrared light through the coating layer 12 , and visible light and near-infrared light from the opening 13 . In this manner, a single halogen lamp 10 can emit light having a spectral distribution close to the absorption band of the ink pigment and light having a spectral distribution close to the absorption band of the ink solvent (water). Therefore, by irradiating the media 200 with light from the halogen lamp 10, both the ink pigment and the ink solvent can be acted upon to promote drying of the ink. As a result, it is possible to suppress drying unevenness due to ink color.
In addition, there is no need to separately prepare a lamp for emitting mid-infrared light and far-infrared light and a lamp for emitting visible light and near-infrared light, so that the size and space of the apparatus can be reduced. , energy saving can be achieved by eliminating the need for a plurality of lamps.

さらに、インク乾燥用光源装置100は、ハロゲンランプ10の開口部13に対向する位置に配置されたリフレクタ(反射部材)20を備えることができる。リフレクタ20は、開口部13から放射された光をメディア200に向けて反射する。この場合、コーティング層12をメディア200に対向させてコーティング層12を介して放射される中赤外線から遠赤外線の光をメディア200に直接照射し、一方で、開口部13から放射される可視光から近赤外線の光を、リフレクタ20を介してメディア200に対して間接的に照射することができる。
このように、開口部13から放射される光をメディア200に対して間接的に照射するので、開口部13からメディア200までの光路長を長くとることができ、インク顔料に作用する光のエネルギー量を低減させてメディア200に照射することができる。そのため、インクの色による乾燥ムラを適切に抑制することができる。
Furthermore, the ink drying light source device 100 can include a reflector (reflecting member) 20 arranged at a position facing the opening 13 of the halogen lamp 10 . The reflector 20 reflects the light emitted from the opening 13 toward the media 200 . In this case, the coating layer 12 is opposed to the medium 200 to directly irradiate the medium 200 with mid-infrared to far-infrared light radiated through the coating layer 12, while visible light radiated from the opening 13 The medium 200 can be indirectly irradiated with near-infrared light through the reflector 20 .
Since the medium 200 is indirectly irradiated with the light emitted from the opening 13 in this way, the optical path length from the opening 13 to the medium 200 can be increased, and the energy of the light acting on the ink pigment can be increased. The medium 200 can be irradiated with a reduced amount. Therefore, it is possible to appropriately suppress drying unevenness due to ink color.

図5は、クリア管とブラック管とからそれぞれメディアに照射される光の分光分布、図6は、本実施形態のインク乾燥用光源装置100からメディアに照射される光の分光分布を示す図である。図5において、点線Cはクリア管から照射される光の分光分布、実線Bはブラック管から照射される光の分光分布、破線Xは、点線Cと実線Bとの合算光量である。同様に、図6において、点線C´はハロゲンランプ10の開口部13(開口角60度)から放射されリフレクタ20を介して照射される光の分光分布、実線B´はコーティング層12を介して照射される光の分光分布、破線X´は、点線C´と実線B´との合算光量である。 FIG. 5 is a diagram showing the spectral distribution of light irradiated onto the media from the clear tube and the black tube, respectively, and FIG. 6 is a diagram showing the spectral distribution of light irradiated onto the medium from the ink drying light source device 100 of the present embodiment. be. In FIG. 5, the dotted line C is the spectral distribution of the light emitted from the clear tube, the solid line B is the spectral distribution of the light emitted from the black tube, and the broken line X is the total amount of light of the dotted line C and the solid line B. Similarly, in FIG. 6, the dotted line C' is the spectral distribution of the light emitted from the opening 13 (aperture angle of 60 degrees) of the halogen lamp 10 and irradiated through the reflector 20, and the solid line B' is the distribution through the coating layer 12. The spectral distribution of the irradiated light, the broken line X', is the total amount of light of the dotted line C' and the solid line B'.

本実施形態のように、コーティング層12を介して放射される中赤外線~遠赤外線の光(第一光線La)と、開口部13から放射されリフレクタ20により反射された可視~近赤外線の光(第二光線Lb)との合成光をメディアへ照射した場合、クリア管とブラック管のそれぞれを用いる場合と比較して、メディアに照射される光のピーク波長を長波長側へシフトすることができる。例えば、開口部13の開口角が60度である場合、図5の破線Xと図6の破線X´とに示すように、ピーク波長を1μm付近から3μm付近へシフトすることができる。 As in the present embodiment, mid-infrared to far-infrared light (first ray La) emitted through the coating layer 12 and visible to near-infrared light emitted from the opening 13 and reflected by the reflector 20 ( When the medium is irradiated with the combined light with the second light beam Lb), the peak wavelength of the light irradiated onto the medium can be shifted to the long wavelength side compared to the case where a clear tube and a black tube are used respectively. . For example, when the opening angle of the aperture 13 is 60 degrees, the peak wavelength can be shifted from around 1 μm to around 3 μm as indicated by the dashed line X in FIG. 5 and the dashed line X' in FIG.

つまり、インク顔料の吸収波長帯である可視から近赤外域の光(第二光線Lb)の照射エネルギー量を、インク溶媒(水)の吸収波長帯である中赤外域から遠赤外域の光(第一光線La)の照射エネルギー量に対して相対的に下げることができる。そして、第一光線Laと第二光線Lbとの照射エネルギー量の割合は、開口部13の開口角や、開口部13から放射された第二光線Lbのメディア200までの光路長などによって調整可能である。このように、単一のハロゲンランプで、可視光から遠赤外線までの分光波長分布をある程度コントロールすることができ、バランスよくメディア200上のインクを乾燥させることができる。 That is, the amount of irradiation energy of light in the visible to near-infrared region (second ray Lb), which is the absorption wavelength band of the ink pigment, is changed to light in the mid-infrared region to far-infrared region, which is the absorption wavelength band of the ink solvent (water) ( It can be lowered relative to the amount of irradiation energy of the first light beam La). The ratio of the amount of irradiation energy between the first light beam La and the second light beam Lb can be adjusted by the opening angle of the opening 13, the optical path length of the second light beam Lb emitted from the opening 13 to the medium 200, and the like. is. In this way, a single halogen lamp can control the spectral wavelength distribution from visible light to far infrared rays to some extent, and the ink on the medium 200 can be dried in a well-balanced manner.

ところで、遠赤外線の光であれば、インク溶媒である水に光吸収させてインクの乾燥を進めることが可能であるため、遠赤外線の光のみを照射させることでもインクの乾燥ムラを抑える効果が期待できると予想される。そのため、乾燥ムラの解消のみを考えれば、ブラック管のみを熱源として使用することも考えられる。しかしながら、この場合、メディアの種類やメディアの搬送速度等によっては、インクを十分に乾燥できないおそれがある。
なぜなら、ブラック管では、発光管の外壁に塗布されたコーティング材に光が吸収され、その光エネルギーの一部が再放射されて遠赤外線の光として放出されるため、メディア200に照射される遠赤外線の光エネルギーは相対的に少なくなるためである。ブラック管のみを熱源として使用した場合、比較的長い乾燥時間が必要となり、所望の時間で乾燥させることが難しい。
By the way, far-infrared light can be absorbed by water, which is the solvent of the ink, to promote drying of the ink. expected to be expected. Therefore, if only the elimination of uneven drying is considered, it is conceivable to use only the black tube as a heat source. However, in this case, depending on the type of media, the transport speed of the media, etc., the ink may not be dried sufficiently.
This is because, in the black tube, light is absorbed by the coating material applied to the outer wall of the arc tube, and part of the light energy is re-radiated and emitted as far-infrared light. This is because the light energy of infrared light is relatively small. When only the black tube is used as a heat source, a relatively long drying time is required, and it is difficult to dry within the desired time.

これに対して、本実施形態におけるハロゲンランプ10は、中赤外線~遠赤外線の光(第一光線La)だけでなく可視光~近赤外線の光(第二光線Lb)を放射する機能を有するので、インク溶媒に作用させて一様に乾燥を進めつつ、インク顔料に作用させて乾燥を速めることができる。また、このとき、メディア200の総受熱エネルギー量における中赤外線および遠赤外線の光と可視光および近赤外線の光との割合が所望の割合となるようにバランスを取ることができるので、乾燥ムラを抑制しつつ所望の乾燥時間内で適切にインクを乾燥させることができる。
なお、第一光線Laと第二光線Lbとの分光分布のバランスは、インクの種類、メディア200の種類、メディア200の搬送速度などによって適宜設定するものとする。
On the other hand, the halogen lamp 10 in the present embodiment has a function of emitting visible to near-infrared light (second ray Lb) as well as mid- to far-infrared light (first ray La). , it is possible to accelerate the drying by acting on the ink pigment while proceeding with uniform drying by acting on the ink solvent. Also, at this time, the ratio of the mid-infrared and far-infrared light and the visible and near-infrared light in the total amount of heat received by the media 200 can be balanced so as to achieve a desired ratio. It is possible to appropriately dry the ink within a desired drying time while suppressing the drying time.
The balance between the spectral distributions of the first light beam La and the second light beam Lb is appropriately set according to the type of ink, the type of medium 200, the transport speed of the medium 200, and the like.

さらに、本実施形態におけるインク乾燥用光源装置100は、メディア200が搬送される搬送系路上に、第一光線Laのみが照射される第一エリアA1と、第一光線Laと第二光線Lbとが照射される第二エリアA2と、を設定することができる。このように、インク溶媒に作用して一様にインクの乾燥を進めるエリアと、インク顔料にも作用してインクの乾燥速度を上げるエリアとを分けて設定し、エリアに応じて異なる特性を有する光を照射することができる。 Furthermore, the ink drying light source device 100 according to the present embodiment includes a first area A1 irradiated with only the first light beam La, a first light beam La and a second light beam Lb on the transport path along which the medium 200 is transported. A second area A 2 to be irradiated with and can be set. In this way, an area that acts on the ink solvent to uniformly dry the ink and an area that acts on the ink pigment to increase the drying speed of the ink are set separately, and each area has different characteristics. Light can be applied.

例えば、メディア200の搬送方向の上流側から順に、第一エリアA1、第二エリアA2、第一エリアA1を設定した場合、まずインクの水分を蒸発させ、次にインク顔料の吸熱によりインクの乾燥を速め、最後に残った水分を完全に蒸発させることができる。このように、メディア200の搬送方向において第二エリアA2の下流側に第一エリアA1を設定すれば、下流側に設定された第一エリアA1において、メディア200に残った乾燥していないインクの水分を適切に蒸発させ、乾燥ムラを確実に抑制することができる。 For example, when the first area A 1 , the second area A 2 , and the first area A 1 are set in order from the upstream side in the transport direction of the medium 200, the moisture in the ink is first evaporated, and then the ink pigment absorbs heat. Allows the ink to dry faster and completely evaporates any remaining moisture. In this way, if the first area A1 is set downstream of the second area A2 in the transport direction of the medium 200, dry residue remaining on the medium 200 can be removed in the first area A1 set downstream. It is possible to appropriately evaporate the moisture of the ink that is not present, and to reliably suppress drying unevenness.

このように、メディア200の搬送経路上において、第一エリアA1と第二エリアA2とをそれぞれどのような位置関係でどのくらいの大きさに設定するかに応じて、インク顔料およびインク溶媒への光吸収させる順番や吸収エネルギー量を設定することができる。これにより、所望のバランスで第一光線Laと第二光線Lbとをメディア200に照射することができる。なお、本実施形態において、第二エリアA2の位置および大きさの少なくとも一方は、開口部13の開口角、開口部13の形成位置、リフレクタ20の形状および姿勢の少なくとも1つに基づいて設定可能である。
以上のように、本実施形態のインク乾燥用光源装置は、単一のハロゲンランプ10から放射される配熱分光分布特性をコントロールすることで、インクの色毎の乾燥ムラを適切に抑制することができ、かつ、省スペース、省エネルギーを実現することができる。
In this way, depending on the positional relationship and size of the first area A1 and the second area A2 on the transport path of the medium 200, the ink pigment and the ink solvent It is possible to set the order of light absorption and the amount of absorbed energy. Thereby, the medium 200 can be irradiated with the first light beam La and the second light beam Lb in a desired balance. In this embodiment, at least one of the position and size of the second area A2 is set based on at least one of the opening angle of the opening 13, the formation position of the opening 13, and the shape and orientation of the reflector 20. It is possible.
As described above, the ink drying light source device of the present embodiment controls the heat distribution spectral distribution characteristics emitted from the single halogen lamp 10, thereby appropriately suppressing the drying unevenness for each ink color. In addition, space saving and energy saving can be realized.

(変形例)
上記実施形態では、図1に示すように、メディア200の搬送経路が直線状である場合について説明したが、メディア200の搬送経路は上記に限定されない。例えば、図7に示すように、メディア200の搬送経路は湾曲していてもよい。図7に示すようにハロゲンランプ10の外形に沿ってメディア200を搬送させることで、メディア200がハロゲンランプ10の光照射範囲を通過する距離を長く保つことができる。図7に示す搬送経路の場合、コーディング層12を介して放射される中赤外線から遠赤外線の光(第一光線)Laのみが照射される第一エリアA1を広く設定することができ、メディア200に照射される遠赤外線の光エネルギー量を強めることができる。
(Modification)
In the above embodiment, as shown in FIG. 1, the case where the medium 200 transport path is linear has been described, but the medium 200 transport path is not limited to the above. For example, as shown in FIG. 7, the transportation path of the media 200 may be curved. By conveying the medium 200 along the outer shape of the halogen lamp 10 as shown in FIG. 7, the distance over which the medium 200 passes through the light irradiation range of the halogen lamp 10 can be kept long. In the case of the transport path shown in FIG. 7, it is possible to set a wide first area A1 irradiated only with light (first ray) La from mid-infrared to far-infrared rays emitted through the coating layer 12, and the media The amount of far-infrared light energy irradiated to 200 can be increased.

また、図7に示すように、搬送方向の上流側から順に、第一光線Laと第二光線Lbとが照射される第二エリアA2、第一光線Laのみが照射される第一エリアA1を設定することもできる。つまり、図1に示す最初の第一エリアA1は省略することもできる。この場合にも、第二エリアA2では、インク溶媒とインク顔料の両方に作用してインクの乾燥を進め、その後、第一エリアA1では残りの水分を乾燥させることができる。
さらに、上記実施形態では、図1に示すように、一部がV字形状のリフレクタ20を用いる場合について説明したが、図7に示すように、楕円形または放物線状のリフレクタ20´を用いてもよい。ただし、図1に示すリフレクタ20の方が、開口部13から放射された光を効率的にメディア200に誘導することができるため、好ましい。
Further, as shown in FIG. 7, a second area A 2 irradiated with the first light beam La and the second light beam Lb and a first area A irradiated with only the first light beam La are arranged in order from the upstream side in the transport direction. 1 can also be set. That is, the first area A1 shown in FIG. 1 can be omitted. Also in this case, in the second area A2 , both the ink solvent and the ink pigment can be acted on to promote the drying of the ink, and then the remaining moisture can be dried in the first area A1 .
Furthermore, in the above embodiment, as shown in FIG. 1, the case of using a partially V-shaped reflector 20 has been described, but as shown in FIG. good too. However, the reflector 20 shown in FIG. 1 is preferable because it can efficiently guide the light emitted from the opening 13 to the medium 200 .

また、上記実施形態では、開口部13から放射された可視~近赤外線の光をリフレクタ20により反射し、第一光線Laの光照射範囲内に集光させることで、第二エリアA2において第一光線Laと第二光線Lbとの合成光を照射する場合について説明した。しかしながら、第二エリアA2では、第二光線Lbのみが照射されてもよい。つまり、第二エリアA2では、少なくとも第二光線Lbが照射されればよい。
この場合、開口部13から放射された可視~近赤外線の光をリフレクタ20により反射し、第一光線Laの光照射範囲外に集光させるようにしてもよい。また、リフレクタ20を無くし、開口部13に対向する位置にメディア200を配置することで、開口部13から放射された可視~近赤外線の光を直接メディア200に照射するようにしてもよい。なお、後者の場合、開口部13の大きさ(開口角)や開口部13からメディア200までの距離などを調整することで、メディア200に照射される可視~近赤外線の光のエネルギー量を調整し、遠赤外線の光の照射エネルギー量とのバランスを取ることができる。
Further, in the above-described embodiment, the visible to near-infrared light emitted from the opening 13 is reflected by the reflector 20 and condensed within the light irradiation range of the first light ray La, so that the second light in the second area A 2 The case of irradiating with the combined light of the one ray La and the second ray Lb has been described. However, the second area A2 may be irradiated only with the second light beam Lb. In other words, at least the second light beam Lb should be applied to the second area A2 .
In this case, the visible to near-infrared light emitted from the opening 13 may be reflected by the reflector 20 and condensed outside the light irradiation range of the first light beam La. Further, by omitting the reflector 20 and arranging the medium 200 at a position facing the opening 13, the medium 200 may be directly irradiated with visible to near-infrared light emitted from the opening 13. In the latter case, by adjusting the size (aperture angle) of the opening 13 and the distance from the opening 13 to the medium 200, the energy amount of visible to near-infrared light irradiated to the medium 200 is adjusted. It is possible to balance with the amount of irradiation energy of far-infrared light.

100…インク乾燥用光源装置、10…ハロゲンランプ、11…発光管、12…コーティング層、13…開口部、20…反射部材(リフレクタ)、200…メディア(印刷物)、La…第一光線、Lb…第二光線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100... Light source device for ink drying, 10... Halogen lamp, 11... Luminous tube, 12... Coating layer, 13... Opening, 20... Reflective member (reflector), 200... Media (printed matter), La... First ray, Lb … second ray

Claims (7)

所定の搬送方向に搬送される媒体に対して光を照射し、前記媒体に着弾された水性インクを乾燥させるハロゲンランプを備えるインク乾燥用光源装置であって、
前記ハロゲンランプは、
内部にフィラメントが配されるとともに、当該内部にハロゲンガスが充填された発光管と、前記発光管の外壁の一部に設けられ、当該発光管から放射される光のピーク波長域を、前記フィラメントからの放射光のピーク波長域に対して長波長側にシフトさせるコーティング層と、前記発光管の外壁の一部に形成された、前記コーティング層が設けられていない開口部と、を備え、
前記開口部は、前記発光管の管軸中心に対する開口角が180度以下の範囲で形成されており、
前記媒体が搬送される搬送経路上に、前記発光管から前記コーティング層を介して放射される第一光線のみが照射される第一エリアと、前記発光管の前記開口部から放射される前記第一光線よりも短波長側にピークを持つ光である第二光線が少なくとも照射される第二エリアと、が設定されており、前記第二エリアの位置および大きさの少なくとも一方は、前記開口部の前記開口角および形成位置の少なくとも一方に基づいて設定可能であることを特徴とするインク乾燥用光源装置。
An ink drying light source device comprising a halogen lamp for irradiating a medium conveyed in a predetermined conveying direction with light to dry water-based ink landed on the medium,
The halogen lamp is
An arc tube having a filament inside and filled with a halogen gas; a coating layer that shifts the peak wavelength range of light emitted from the arc tube to the longer wavelength side;
The opening is formed with an opening angle of 180 degrees or less with respect to the tube axis center of the arc tube ,
A first area irradiated with only a first light ray emitted from the arc tube through the coating layer, and the second area emitted from the opening of the arc tube are placed on the conveyance path along which the medium is conveyed. A second area irradiated with at least a second ray that is light having a peak on the shorter wavelength side than the first ray is set, and at least one of the position and size of the second area is set by the opening can be set based on at least one of the aperture angle and formation position of the ink drying light source device.
前記開口部に対向して配置され、前記開口部から放射された光を前記媒体に向けて反射する反射部材をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のインク乾燥用光源装置。 2. The light source device for drying ink according to claim 1, further comprising a reflecting member arranged to face the opening and reflecting the light emitted from the opening toward the medium. 前記反射部材は、前記媒体上の所定エリアに前記開口部から放射された光を集光する集光反射鏡により構成されていることを特徴とする請求項2に記載のインク乾燥用光源装置。 3. A light source device for drying ink according to claim 2, wherein said reflecting member comprises a condensing reflecting mirror for condensing the light emitted from said opening onto a predetermined area on said medium. 前記第一エリアは、前記搬送方向における前記第二エリアの下流側に設定されていることを特徴とする請求項に記載のインク乾燥用光源装置。 4. The light source device for drying ink according to claim 3 , wherein the first area is set downstream of the second area in the transport direction. 前記搬送方向の上流側から順に、前記第一エリア、前記第二エリア、前記第一エリアが設定されていることを特徴とする請求項またはに記載のインク乾燥用光源装置。 5. The light source device for drying ink according to claim 1 , wherein the first area, the second area, and the first area are set in order from the upstream side in the transport direction. 前記第一光線は、中赤外線から遠赤外線の光であり、
前記第二光線は、可視光および近赤外線の光であることを特徴とする請求項1または4に記載のインク乾燥用光源装置。
the first ray is light from mid-infrared rays to far-infrared rays,
5. The ink drying light source device according to claim 1 , wherein the second light beam is visible light and near-infrared light.
前記第二エリアは、前記第一光線と前記第二光線とが照射されるエリアであることを特徴とする請求項1または4に記載のインク乾燥用光源装置。 5. The light source device for drying ink according to claim 1 , wherein the second area is an area irradiated with the first light beam and the second light beam.
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