特許 7016482 乾燥装置、印刷装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-01-28

(45)【発行日】2022-02-07

(54)【発明の名称】乾燥装置、印刷装置

(51)【国際特許分類】

   F26B 21/00 20060101AFI20220131BHJP

   B41J 2/01 20060101ALI20220131BHJP

   B41F 23/04 20060101ALI20220131BHJP

【ＦＩ】

F26B21/00 E

B41J2/01 125

B41J2/01 305

B41F23/04 A

B41F23/04

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2018050647

(22)【出願日】2018-03-19

(65)【公開番号】P2019163870

(43)【公開日】2019-09-26

【審査請求日】2020-12-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】230100631

【弁護士】

【氏名又は名称】稲元 富保

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 経一

(72)【発明者】

【氏名】村井 俊文

【審査官】伊藤 紀史

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－０１０１８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１０９４７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１１２７２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０３９５７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１２５８２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０１４２５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０８３９５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－００７１１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０９０００７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０７４２１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１６２７７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２６Ｂ ２１／００

Ｂ４１Ｊ ２／０１

Ｂ４１Ｆ ２３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体が付与されたシートを加熱する加熱部と、
前記加熱部で乾燥された前記シートを冷却する冷却部と、
前記冷却部に冷却した循環液を供給する冷却ユニットと、
前記加熱部で生じる蒸気を排気する第１ダクトと、
前記循環液が流れる経路部材と、を備え、
前記経路部材は、前記第１ダクト内を流れる前記蒸気が外表面に接触する接触部を含み、
前記第１ダクトは、前記加熱部外に前記蒸気を案内する上流側ダクト部と、前記上流ダクト部に通じるとともに、装置外に通じる開口部、及び、廃液回収部に通じる開口部を有する下流側ダクト部と、を含む
ことを特徴とする乾燥装置。

【請求項2】

前記接触部の外表面にはフィンが設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の乾燥装置。

【請求項3】

前記第１ダクトの外壁面には断熱材が設けられている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の乾燥装置。

【請求項4】

前記第１ダクトは表面に凹凸を有している
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の乾燥装置。

【請求項5】

前記第１ダクトは蛇腹状である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の乾燥装置。

【請求項6】

前記第１ダクトは、壁部内に前記循環液が流れる通路を有している
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の乾燥装置。

【請求項7】

前記冷却ユニットの排熱で温められた空気を前記加熱部内に案内する第２ダクトを備えている
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の乾燥装置。

【請求項8】

前記第２ダクトは、前記加熱部内の前記シートが搬送される経路近傍に前記空気の吐き出し口を有している
ことを特徴とする請求項７に記載の乾燥装置。

【請求項9】

前記上流側ダクト部と前記下流側ダクト部との交差部分に前記接触部が配置されている
ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の乾燥装置。

【請求項10】

シート材に液体を付与する液体付与手段と、
請求項１ないし９のいずれかに記載の乾燥装置と、を備えている
ことを特徴とする印刷装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は乾燥装置、印刷装置に関する。

【背景技術】

【0002】

液体を付与して印刷を行う印刷装置として、連帳紙などに液体を付与した後に加熱部で加熱し、冷却部で冷却するものがある。

【0003】

従来、記録媒体を乾燥するための加熱部と、加熱部から搬送された記録媒体を冷却する冷却部と、加熱部内の空気を機外に排出するダクトと、ダクトに、加熱部から出る空気と冷却部からの空気が合流する合流部とを有し、ダクト内で、加熱部からの水や溶剤を含んだ空気を冷却して、液体として回収するものが知られている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１７－１０９４７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に開示の構成にあっては、冷却ファンによる空気によって蒸気を冷却するが、その空気は室温環境、機内環境の温度に依存するため、冷却能力が低く、効率的な回収を行うことができないという課題がある。

【0006】

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、安定した冷却能力が得られるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の課題を解決するため、本発明に係る乾燥装置は、
液体が付与されたシートを加熱する加熱部と、
前記加熱部で乾燥された前記シートを冷却する冷却部と、
前記冷却部に冷却した循環液を供給する冷却ユニットと、
前記加熱部で生じる蒸気を排気する第１ダクトと、
前記循環液が流れる経路部材と、を備え、
前記経路部材は、前記第１ダクト内を流れる前記蒸気が外表面に接触する接触部を含み、
前記第１ダクトは、前記加熱部外に前記蒸気を案内する上流側ダクト部と、前記上流ダクト部に通じるとともに、装置外に通じる開口部、及び、廃液回収部に通じる開口部を有する下流側ダクト部と、を含む
構成とした。

【0008】

本発明によれば、安定した冷却能力が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の第１実施形態に係る印刷装置の概略説明図である。

【図2】同第１実施形態における乾燥装置の説明図である。

【図3】本発明の第２実施形態に係る乾燥装置の説明図である。

【図4】本発明の第３実施形態に係る乾燥装置の説明図である。

【図5】本発明の第４実施形態に係る乾燥装置の説明図である。

【図6】本発明の第５実施形態に係る乾燥装置の説明図である。

【図7】本発明の第６実施形態に係る乾燥装置の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明の第１実施形態について説明する。図１は同実施形態に係る印刷装置の概略説明図である。

【0011】

この印刷装置１００は、インクジェット記録装置であり、シートである連帳紙１１０に対して所要の色の液体であるインクを吐出付与する液体付与手段である液体吐出ヘッドを含む液体付与部１０１を有している。

【0012】

液体付与部１０１は、例えば、連帳紙１１０の搬送方向上流側から、４色分のフルライン型ヘッド１１１Ａ、１１１Ｂ、１１１Ｃ、１１１Ｄが配置されている。各ヘッド１１１は、それぞれ、連帳紙１１０に対してブラックＫ，シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹの液体を付与する。なお、色の種類及び数はこれに限るものではない。

【0013】

連帳紙１１０は、元巻きロール１０２から繰り出され、搬送部１０３の搬送ローラ１１２によって、液体付与部１０１に対向して配置された搬送ガイド部材１１３上に送り出され、搬送ガイド部材１１３で案内されて搬送される。

【0014】

液体付与部１０１によって液体が付与された連帳紙１１０は、本発明に係る乾燥装置１０４を経て、排出ローラ１１４によって送られて、巻取りロール１０５に巻き取られる。

【0015】

次に、第１実施形態における乾燥却装置について図２も参照して説明する。図２は同乾燥装置の説明図である。

【0016】

乾燥装置１０４は、連帳紙１１０を加熱して乾燥する加熱部１０と、加熱部１０で加熱された連帳紙１１０を冷却する冷却部２０と、冷却部２０に循環液を供給する冷却ユニット３０と、加熱部１０から排気される蒸気を案内する第１ダクト４０とを備えている。

【0017】

加熱部１０は、ハウジング１３内に、連帳紙１１０を加熱するヒートドラム１１と、連帳紙１１０をヒートドラム１１周りに案内する複数の案内ローラ１２が配置されている。

【0018】

この加熱部１０を通過した連帳紙１１０は、搬送駆動ローラ９３と従動ローラ９２で案内搬送されて、冷却部２０に送り込まれる。

【0019】

冷却部２０は、循環液３６が通じる複数のローラ２１を有している。

【0020】

冷却ユニット３０は、循環液３６の熱交換を行う熱交換ユニット３１と、冷却された循環液３６を冷却部２０に送るポンプ３２と、冷媒を冷却する冷却機３３と、冷却機３３により高温となった冷媒を放熱するファン３５を備える放熱部３４などを備えている。

【0021】

熱交換ユニット３１を循環液３６が通過することで循環液３６が冷却される。循環液３６は、ポンプ３２によって供給路３７を介して冷却部２０のローラ２１に送られる。循環液３６が通じるローラ２１に加熱部１０で加熱された連帳紙１１０が巻きつけられることで、連帳紙１１０から循環液３６に熱が回収され、熱を回収した循環液３６は回収路３８を介して熱交換ユニット３１に戻されて再度冷却される。

【0022】

本実施形態では、ポンプ３２からの供給路３７及び熱交換ユニット３１への回収路３８は、循環液が流れる経路部材３７Ａ、３８Ａで構成されている。経路部材３７Ａ、３８Ａは、例えばチューブやパイプなどで構成できる。

【0023】

熱交換ユニット３１で循環液３６と熱交換されて昇温した冷媒は冷却機３３に戻される。

【0024】

また、加熱部１０で連帳紙１１０を乾燥させるときに発生する溶剤と水蒸気を含んだ蒸気１９を排気する第１ダクト４０を備えている。

【0025】

第１ダクト４０は、加熱部１０外に蒸気１９を案内する上流側ダクト部４１と、上流側ダクト部４１と交差する下流側ダクト部４２とを有している。下流側ダクト部４２の上方開口部は例えば屋外に通じ、下方開口部は廃液回収タンク４４に通じている。

【0026】

一方、循環液３６の回収路３８の一部を第１ダクト４０の上流側ダクト部４１と下流側ダクト部４２との交差部分に臨ませて、第１ダクト４０を流れる蒸気１９が外表面に接触する接触部５１を設けている。つまり、回収路３８を形成する経路部材３８Ａの一部で触部５１を構成し、接触部５１内を循環液３６が流れるようにしている。

【0027】

また、冷却ユニット３０の放熱部３４で生じる排熱で温められた空気６５を加熱部１０のハウジング１３内に案内する第２ダクト６０を備えている。

【0028】

このように構成した乾燥装置１０４においては、加熱部１０で生じる蒸気１９が第１ダクト４０で案内されて接触部５１の外表面と接触する。これにより、蒸気１９に含まれる溶剤が結露し、結露液７０は、下流側ダクト部４２の下方に滴下して廃液回収タンク４４に回収される。

【0029】

また、冷却ユニット３０の放熱部３４で生じる排熱で温められた空気６５は第２ダクト６０を通じて加熱部１０のハウジング１３内に送られる。これにより、加熱部１０内における結露が防止されるとともに、加熱部１０内が予熱されて、ヒートドラム１１の消費電力を下げることもできる。

【0030】

このように、冷却ユニット３０の循環液３６によって蒸気１９を冷却することで冷却能力が高く、安定した冷却能力が得られる。

【0031】

また、冷却ユニット３０では、循環液３６が結露液７０を生成するときに使用した熱量と、加熱部１０の空気６５に供給した熱量の分だけ冷却されているため、冷却機３３によって室内排気される排熱が少なくなる。

【0032】

次に、本発明の第２実施形態について図３を参照して説明する。図３は同実施形態に係る乾燥装置の説明図である。

【0033】

本実施形態では、第１実施形態の構成において、接触部５１の外表面にフィン５２を設けている。

【0034】

これにより、溶剤蒸気１９と接触部との接触面積が大きくなるので、蒸気１９をより効率的に冷却することができる。

【0035】

次に、本発明の第３実施形態について図４を参照して説明する。図４は同実施形態に係る乾燥装置の説明図である。

【0036】

本実施形態では、第２実施形態の構成において、加熱部１０のハウジング１３の容積を前記第１、第２実施形態よりも小さくしている。したがって、第２ダクト６０の空気６５の吐き出し口６０ａは、連帳紙１１０が搬送される経路近傍に配置される。

【0037】

これにより、第２ダクト６０で案内される空気６５による予熱効果を高めることができる。

【0038】

次に、本発明の第４実施形態について図５を参照して説明する。図５は同実施形態に係る乾燥装置の説明図である。

【0039】

本実施形態では、供給路３７から分岐し、冷却部２０を通過せずに、循環液３６を接触部５１に送る分岐経路５４を形成する経路部材５４Ａを設けている。つまり、分岐経路５４の一部を、第１ダクト４０の上流側ダクト部４１と下流側ダクト部４２との交差部分に臨ませて、第１ダクト４０を流れる蒸気１９が外表面に接触する接触部５１を構成している。

【0040】

これにより、連帳紙１１０の熱を吸収していない状態の循環液３６を接触部５１に送液することができ、冷却能力が一層向上する。

【0041】

次に、本発明の第５実施形態について図６を参照して説明する。図６は同実施形態に係る乾燥装置の説明図である。

【0042】

本実施形態では、第４実施形態の構成において、下流側ダクト部４２の内面に表面積を増やす加工を施して凹凸５５を設けている。また、第２ダクト部４２の外面に結露が生じないよう、断熱材５３を設けている。

【0043】

これにより、蒸気１９をより効率的に冷却することができる。

【0044】

次に、本発明の第６実施形態について図７を参照して説明する。図７は同実施形態に係る乾燥装置の説明図である。

【0045】

本実施形態では、第４実施形態の構成において、下流側ダクト部４２は内外表面に凹凸を設けた蛇腹状とし、更に、下流側ダクト部４２は壁内部に循環液３６が流れる通路５６を設けている。

【0046】

第２ダクト部４２を蛇腹状とすることで、第２ダクト部４２と溶剤蒸気１９との接触面積を増やすことができる。

【0047】

そして、分岐経路５４から更に分岐して下流側ダクト部４２の壁内部の通路５６に通じる分岐経路５７と、通路５６を接触部５１より下流側で分岐経路５４につなぐ戻し経路５８とを設けている。

【0048】

これにより、下流側ダクト部４２自体も循環液３６が循環することで冷却されるので、蒸気１９をより一層効率的に冷却することができる。

【0049】

本願において、シート材に付与される液体は、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が３０ｍＰａ・ｓ以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、ＤＮＡ、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、３次元造形用材料液等の用途で用いることができる。

【0050】

液体付与手段として液体吐出ヘッドを使用するとき、液体を吐出するエネルギー発生源として、圧電アクチュエータ（積層型圧電素子及び薄膜型圧電素子）、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものが含まれる。

【0051】

なお、本願における印刷は、画像形成、記録、印字、印写等とも同じ意味である。

【符号の説明】

【0052】

１０ 加熱部
１１ ヒートドラム
１２ 案内ローラ
１３ ハウジング
１９ 蒸気
２０ 冷却部
２１ ローラ
３０ 冷却ユニット
３１ 熱交換ユニット
３２ ポンプ
３３ 冷却機
３４ 放熱部
３５ ファン
３６ 循環液
３７ 供給路
３８ 回収路
３８Ａ 経路部材
４０ 第１ダクト
４１ 上流側ダクト部
４２ 下流側ダクト部
４４ 廃液回収タンク
５１ 接触部
５２ フィン
５３ 断熱材
５４ 分岐経路
５４Ａ 経路部材
５５ 凹凸
５６ 通路
５７ 分岐経路
５８ 戻し経路
６０ 第２ダクト
６０ａ 吐き出し口
６５ 空気
７０ 結露液
９２ 従動ローラ
９３ 搬送駆動ローラ
１００ 印刷装置
１０１ 液体付与部
１０３ 搬送部
１０４ 乾燥装置
１１０ 連帳紙（シート）
１１１A フルライン型ヘッド
１１１B フルライン型ヘッド
１１１C フルライン型ヘッド
１１１D フルライン型ヘッド
１０２ 元巻きロール
１０５ 巻取りロール
１１２ 搬送ローラ
１１３ 搬送ガイド部材
１１４ 排出ローラ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】