特許 7172654 乾燥装置、液体を吐出する装置

(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】2022-11-08

(45)【発行日】2022-11-16

(54)【発明の名称】乾燥装置、液体を吐出する装置

(51)【国際特許分類】

   F26B 21/04 20060101AFI20221109BHJP

   B41J 2/01 20060101ALI20221109BHJP

   F26B 13/10 20060101ALI20221109BHJP

   F26B 3/04 20060101ALI20221109BHJP

【ＦＩ】

F26B21/04 Z

B41J2/01 125

B41J2/01 401

B41J2/01 451

B41J2/01 301

F26B13/10 C

F26B3/04

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2019011210

(22)【出願日】2019-01-25

(65)【公開番号】P2019163922

(43)【公開日】2019-09-26

【審査請求日】2021-10-21

(31)【優先権主張番号】P 2018050417

(32)【優先日】2018-03-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(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】西村 秀明

(72)【発明者】

【氏名】星野 好昭

(72)【発明者】

【氏名】池上 廣和

(72)【発明者】

【氏名】梁川 宜輝

(72)【発明者】

【氏名】相良 亜弥佳

【審査官】岩瀬 昌治

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－２３７５４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－０８７６６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭４８－０９４４７６（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２６Ｂ ２１／０４

Ｂ４１Ｊ ２／０１

Ｆ２６Ｂ １３／１０

Ｆ２６Ｂ ３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

乾燥対象上の液体組成物を温める乾燥手段と、
前記乾燥手段で温められて揮発した有機溶剤の揮発成分を含む気体を循環し、乾燥に再利用する気体循環手段と、
前記再利用される揮発成分の濃度を調整する濃度調整手段と、を備え、
前記乾燥手段は、前記乾燥対象に放射熱を与える放射加熱手段と、前記放射加熱手段で加熱される空気を前記乾燥対象に吹き付ける送風手段と、を含む
ことを特徴とする乾燥装置。

【請求項2】

前記濃度調整手段は、前記気体循環手段内部の気体を前記前記気体循環手段の外部の気体と混合させ、前記有機溶剤の揮発成分の濃度を調整する
ことを特徴とする請求項１に記載の乾燥装置。

【請求項3】

前記濃度調整手段は、前記有機溶剤を遮断または吸収可能なフィルタを有し、前記フィルタによって有機溶媒の濃度を低減させるように調整する
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】

前記乾燥対象の搬送方向に沿って配設された複数の循環経路入口を備え、
前記搬送方向において下流側に位置する前記循環経路入口から流入する前記気体の流量は、上流側に位置する前記循環経路入口から流入する前記気体の流量よりも大きい
ことを特徴とする請求項２に記載の乾燥装置。

【請求項5】

前記気体循環手段による前記気体の循環率は、前記乾燥対象の種類、サイズ、枚数、前記液体組成物を付与する時間の少なくともいずれかに応じて決定される
ことを特徴とする請求項２又は４に記載の乾燥装置。

【請求項6】

前記有機溶剤の濃度を検出する濃度検出手段を有し、
前記濃度調整手段は、前記有機溶剤濃度の検出結果に応じて循環率を決定する
ことを特徴とする請求項２、４又は５に記載の乾燥装置。

【請求項7】

前記気体循環手段は、前記放射加熱手段及び前記送風手段が含まれる装置筐体内の気体を、前記装置筐体外の循環経路に排気する
ことを特徴とする請求項１に記載の乾燥装置。

【請求項8】

前記放射加熱手段と前記送風手段とが、前記乾燥対象の搬送方向に沿って複数配置され、
前記放射加熱手段は、前記乾燥対象と、前記送風手段内の空気とを加熱する
ことを特徴とする請求項１に記載の乾燥装置。

【請求項9】

前記乾燥対象の搬送方向に沿って前記送風手段が複数配置され、
前記循環経路は、前記気体循環手段が前記装置筐体内の気体を排気する循環経路入口と、前記複数の送風手段に対して装置前面側から分配して還流させる分配経路と、を備えている
ことを特徴とする請求項１に記載の乾燥装置。

【請求項10】

搬送される部材に液体を付与する液体付与手段と、
請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の乾燥装置と、を備えている
ことを特徴とする液体を吐出する装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、乾燥装置、液体を吐出する装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ロール紙、連帳紙、ウェブ、シートなどの加熱対象に液体を付与する印刷装置として、乾燥装置を備えて、付与された液体の乾燥を促進するものがある。

【0003】

例えば、加熱対象の移動方向に沿って、加熱対象の移動方向と直交する方向に長い長尺のヒータと、同じく加熱対象の移動方向と直交する方向に延びる長尺のノズルを有する送風機とを交互に配置して、ヒータによって温めた空気を送風機のノズルから加熱対象に吹き付けるようにしたものがある（特許文献１）。

【0004】

また、インクジェット記録装置における熱風乾燥装置として、送風源に空気を供給する吸気部と、排気部で回収された熱風を吸気部に供給する熱風循環部を備えたものがある（特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１６－１６８８０５号公報

【文献】特許第５８９３４２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、乾燥装置による乾燥で気化した有機溶剤を含む気体を再度乾燥装置内部に導入して循環すると、乾燥装置内部の有機溶剤蒸気濃度が上昇し、液体の乾燥性が低下するとともに、防爆安全性が低下するという課題がある。

【0007】

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、気体の循環を行いつつ乾燥性の低下を抑制し、防爆安全性も向上することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題を解決するため、本発明に係る乾燥装置は、
乾燥対象上の液体組成物を温める乾燥手段と、
前記乾燥手段で温められて揮発した有機溶剤の揮発成分を含む気体を循環し、乾燥に再利用する気体循環手段と、
前記再利用される揮発成分の濃度を調整する濃度調整手段と、を備え、
前記乾燥手段は、前記乾燥対象に放射熱を与える放射加熱手段と、前記放射加熱手段で加熱される空気を前記乾燥対象に吹き付ける送風手段と、を含む
構成とした。

【0009】

本発明によれば、気体の循環を行いつつ乾燥性の低下を抑制し、防爆安全性も向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明に係る液体を吐出する装置としての印刷装置の一例の概略説明図である。

【図2】本発明の第１実施形態に係る乾燥装置の概略説明図である。

【図3】同乾燥装置の平面説明図である。

【図4】同乾燥装置の送風手段の斜視説明図である。

【図5】本発明の第２実施形態に係る乾燥装置の概略説明図である。

【図6】本発明の第３実施形態に係る乾燥装置の概略説明図である。

【図7】本発明の第４実施形態に係る乾燥装置の概略説明図である。

【図8】本発明の第５実施形態に係る乾燥装置の概略説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

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。本発明の第１実施形態について図１を参照して説明する。図１は同実施形態に係る液体を吐出する装置としての印刷装置の一例の概略説明図である。

【0012】

この印刷装置１００は、インクジェット記録装置であり、搬送される部材（被搬送部材、加熱対象、乾燥対象）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１１１（１１１Ａ～１１１Ｄ）を含む液体付与部１０１を有している。

【0013】

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の液体吐出ヘッド１１１が配置され、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。

【0014】

連帳紙１１０は、巻き出しローラ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、液体付与部１０１に対向して搬送（移動）される。

【0015】

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（乾燥部）１０４を経て、排出ローラ１１４によって送られて、巻取りローラ１０５に巻き取られる。

【0016】

この印刷装置１の使用する液体（インク）の有機溶剤、水、色材、樹脂、添加剤等について説明する。

【0017】

＜有機溶剤＞
使用する有機溶剤としては特に制限されず、水溶性有機溶剤を用いることができる。例えば、多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類や多価アルコールアリールエーテル類などのエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類が挙げられる。

【0018】

水溶性有機溶剤の具体例としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，２－プロパンジオール、１，３－プロパンジオール、１，２－ブタンジオール、１，３－ブタンジオール、１，４－ブタンジオール、２，３－ブタンジオール、３－メチル－１，３－ブタンジオール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，２－ペンタンジオール、１，３－ペンタンジオール、１，４－ペンタンジオール、２，４－ペンタンジオール、１，５－ペンタンジオール、１，２－ヘキサンジオール、１，６－ヘキサンジオール、１，３－ヘキサンジオール、２，５－ヘキサンジオール、１，５－ヘキサンジオール、グリセリン、１，２，６－ヘキサントリオール、２－エチル－１，３－ヘキサンジオール、エチル－１，２，４－ブタントリオール、１，２，３－ブタントリオール、２，２，４－トリメチル－１，３－ペンタンジオール、ペトリオール等の多価アルコール類、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類、２－ピロリドン、Ｎ－メチル－２－ピロリドン、Ｎ－ヒドロキシエチル－２－ピロリドン、１，３－ジメチル－２－イミダゾリジノン、ε－カプロラクタム、γ－ブチロラクトン等の含窒素複素環化合物、ホルムアミド、Ｎ－メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、３－メトキシ－Ｎ，Ｎ-ジメチルプロピオンアミド、３－ブトキシ－Ｎ，Ｎ-ジメチルプロピオンアミド等のアミド類、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエチルアミン等のアミン類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン等が挙げられる。

【0019】

湿潤剤として機能するだけでなく、良好な乾燥性を得られることから、沸点が２５０℃以下の有機溶剤を用いることが好ましい。

【0020】

炭素数８以上のポリオール化合物、及びグリコールエーテル化合物も好適に使用される。炭素数８以上のポリオール化合物の具体例としては、２－エチル－１，３－ヘキサンジオール、２，２，４－トリメチル－１，３－ペンタンジオールなどが挙げられる。

【0021】

グリコールエーテル化合物の具体例としては、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類；エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類などが挙げられる。

【0022】

炭素数８以上のポリオール化合物、及びグリコールエーテル化合物は、印刷媒体として紙を用いた場合に、インクの浸透性を向上させることができる。

【0023】

有機溶剤のインク中における含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、インクの乾燥性及び吐出信頼性の点から、１０質量％以上６０質量％以下が好ましく、２０質量％以上６０質量％以下がより好ましい。

【0024】

＜水＞
インクにおける水の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、インクの乾燥性及び吐出信頼性の点から、１０質量％以上９０質量％以下が好ましく、２０質量％～６０質量％がより好ましい。

【0025】

＜色材＞
色材としては特に限定されず、顔料、染料を使用可能である。

【0026】

顔料としては、無機顔料又は有機顔料を使用することができる。これらは、１種単独で用いても良く、２種以上を併用しても良い。また、混晶を使用しても良い。

【0027】

顔料としては、例えば、ブラック顔料、イエロー顔料、マゼンダ顔料、シアン顔料、白色顔料、緑色顔料、橙色顔料、金色や銀色などの光沢色顔料やメタリック顔料などを用いることができる。

【0028】

無機顔料として、酸化チタン、酸化鉄、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、カドミウムレッド、クロムイエローに加え、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたカーボンブラックを使用することができる。

【0029】

また、有機顔料としては、アゾ顔料、多環式顔料（例えば、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料など）、染料キレート（例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなど）、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどを使用できる。これらの顔料のうち、溶媒と親和性の良いものが好ましく用いられる。その他、樹脂中空粒子、無機中空粒子の使用も可能である。
顔料の具体例として、黒色用としては、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７）類、または銅、鉄（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１１）、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１）等の有機顔料があげられる。

【0030】

さらに、カラー用としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、３、１２、１３、１４、１７、２４、３４、３５、３７、４２（黄色酸化鉄）、５３、５５、７４、８１、８３、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０８、１０９、１１０、１１７、１２０、１３８、１５０、１５３、１５５、１８０、１８５、２１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ５、１３、１６、１７、３６、４３、５１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１、２、３、５、１７、２２、２３、３１、３８、４８：２、４８：２（パーマネントレッド２Ｂ（Ｃａ））、４８：３、４８：４、４９：１、５２：２、５３：１、５７：１（ブリリアントカーミン６Ｂ）、６０：１、６３：１、６３：２、６４：１、８１、８３、８８、１０１（べんがら）、１０４、１０５、１０６、１０８（カドミウムレッド）、１１２、１１４、１２２（キナクリドンマゼンタ）、１２３、１４６、１４９、１６６、１６８、１７０、１７２、１７７、１７８、１７９、１８４、１８５、１９０、１９３、２０２、２０７、２０８、２０９、２１３、２１９、２２４、２５４、２６４、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１（ローダミンレーキ）、３、５：１、１６、１９、２３、３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、２、１５（フタロシアニンブルー）、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４（フタロシアニンブルー）、１６、１７：１、５６、６０、６３、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン１、４、７、８、１０、１７、１８、３６、等がある。

【0031】

染料としては、特に限定されることなく、酸性染料、直接染料、反応性染料、及び塩基性染料が使用可能であり、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

【0032】

前記染料として、例えば、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー １７，２３，４２，４４，７９，１４２、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド ５２，８０，８２，２４９，２５４，２８９、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー ９，４５，２４９、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック １，２，２４，９４、Ｃ．Ｉ．フードブラック １，２、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー １，１２，２４，３３，５０，５５，５８，８６，１３２，１４２，１４４，１７３、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド １，４，９，８０，８１，２２５，２２７、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー １，２，１５，７１，８６，８７，９８，１６５，１９９，２０２、Ｃ．Ｉ．ダイレクドブラック １９，３８，５１，７１，１５４，１６８，１７１，１９５、Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド １４，３２，５５，７９，２４９、Ｃ．Ｉ．リアクティブブラック ３，４，３５が挙げられる。

【0033】

インク中の色材の含有量は、画像濃度の向上、良好な定着性や吐出安定性の点から、０．１質量％以上１５質量％以下が好ましく、より好ましくは１質量％以上１０質量％以下である。

【0034】

顔料をインク中に分散させるには、顔料に親水性官能基を導入して自己分散性顔料とする方法、顔料の表面を樹脂で被覆して分散させる方法、分散剤を用いて分散させる方法、などが挙げられる。

【0035】

顔料に親水性官能基を導入して自己分散性顔料とする方法としては、例えば、顔料（例えばカーボン）にスルホン基やカルボキシル基等の官能基を付加し水中に分散可能とした自己分散顔料等が使用できる。

【0036】

顔料の表面を樹脂で被覆して分散させる方法としては、顔料をマイクロカプセルに包含させ、水中に分散可能なものを用いることができる。これは、樹脂被覆顔料と言い換えることができる。この場合、インクに配合される顔料はすべて樹脂に被覆されている必要はなく、本発明の効果が損なわれない範囲において、被覆されない顔料や、部分的に被覆された顔料がインク中に分散していてもよい。

【0037】

分散剤を用いて分散させる方法としては、界面活性剤に代表される、公知の低分子型の分散剤、高分子型の分散剤を用いて分散する方法が挙げられる。

【0038】

分散剤としては、顔料に応じて例えば、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン界面活性剤等を使用することが可能である。

【0039】

竹本油脂社製ＲＴ－１００（ノニオン系界面活性剤）や、ナフタレンスルホン酸Ｎａホルマリン縮合物も、分散剤として好適に使用できる。

【0040】

分散剤は１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。

【0041】

＜顔料分散体＞
色材に、水や有機溶剤などの材料を混合してインクを得ることが可能である。また、顔料と、その他水や分散剤などを混合して顔料分散体としたものに、水や有機溶剤などの材料を混合してインクを製造することも可能である。

【0042】

前記顔料分散体は、水、顔料、顔料分散剤、必要に応じてその他の成分を分散し、粒径を調整して得られる。分散は分散機を用いると良い。

【0043】

顔料分散体における顔料の粒径については特に制限はないが、顔料の分散安定性が良好となり、吐出安定性、画像濃度などの画像品質も高くなる点から、最大個数換算で最大頻度が２０ｎｍ以上５００ｎｍ以下が好ましく、２０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下がより好ましい。顔料の粒径は、粒度分析装置（ナノトラック Ｗａｖｅ－ＵＴ１５１、マイクロトラック・ベル株式会社製）を用いて測定することができる。

【0044】

前記顔料分散体における顔料の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、良好な吐出安定性が得られ、また、画像濃度を高める点から、０．１質量％以上５０質量％以下が好ましく、０．１質量％以上３０質量％以下がより好ましい。

【0045】

前記顔料分散体は、必要に応じて、フィルター、遠心分離装置などで粗大粒子をろ過し、脱気することが好ましい。

【0046】

インク中の固形分の粒径については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、吐出安定性、画像濃度などの画像品質を高くする点から、最大個数換算で最大頻度が２０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下が好ましく、２０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下がより好ましい。固形分は樹脂粒子や顔料の粒子等が含まれる。粒径は、粒度分析装置（ナノトラック Ｗａｖｅ－ＵＴ１５１、マイクロトラック・ベル株式会社製）を用いて測定することができる。

【0047】

＜添加剤＞
インクには、必要に応じて、界面活性剤、消泡剤、防腐防黴剤、防錆剤、ｐＨ調整剤等を加えても良い。

【0048】

＜界面活性剤＞
界面活性剤としては、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤のいずれも使用可能である。

【0049】

シリコーン系界面活性剤には特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができる。中でも高ｐＨでも分解しないものが好ましく、例えば、側鎖変性ポリジメチルシロキサン、両末端変性ポリジメチルシロキサン、片末端変性ポリジメチルシロキサン、側鎖両末端変性ポリジメチルシロキサン等が挙げられ、変性基としてポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基を有するものが、水系界面活性剤として良好な性質を示すので特に好ましい。また、前記シリコーン系界面活性剤として、ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤を用いることもでき、例えば、ポリアルキレンオキシド構造をジメチルシロキサンのＳｉ部側鎖に導入した化合物等が挙げられる。

【0050】

フッ素系界面活性剤としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸化合物、パーフルオロアルキルカルボン酸化合物、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物が、起泡性が小さいので特に好ましい。前記パーフルオロアルキルスルホン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸、パーフルオロアルキルスルホン酸塩等が挙げられる。前記パーフルオロアルキルカルボン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸塩等が挙げられる。前記パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物としては、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの硫酸エステル塩、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの塩等が挙げられる。これらフッ素系界面活性剤における塩の対イオンとしては、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、ＮＨ_４、ＮＨ_３ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ、ＮＨ_２（ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ）_２、ＮＨ（ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ）_３等が挙げられる。
両性界面活性剤としては、例えばラウリルアミノプロピオン酸塩、ラウリルジメチルベタイン、ステアリルジメチルベタイン、ラウリルジヒドロキシエチルベタインなどが挙げられる。

【0051】

ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンプロピレンブロックポリマー、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、アセチレンアルコールのエチレンオキサイド付加物などが挙げられる。

【0052】

アニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートの塩、などが挙げられる。

【0053】

これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。

【0054】

前記シリコーン系界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、側鎖変性ポリジメチルシロキサン、両末端変性ポリジメチルシロキサン、片末端変性ポリジメチルシロキサン、側鎖両末端変性ポリジメチルシロキサンなどが挙げられ、変性基としてポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基を有するポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤が水系界面活性剤として良好な性質を示すので特に好ましい。

【0055】

このような界面活性剤としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。市販品としては、例えば、ビックケミー株式会社、信越化学工業株式会社、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社、日本エマルジョン株式会社、共栄社化学などから入手できる。

【0056】

上記のポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、一般式（Ｓ－１）式で表わされる、ポリアルキレンオキシド構造をジメチルポリシロキサンのＳｉ部側鎖に導入したものなどが挙げられる。

【0057】

【化1】

（但し、一般式（Ｓ-1）式中、ｍ、ｎ、ａ、及びｂは整数を表わす。 Ｒ及びＲ’はアルキル基、アルキレン基を表わす。）

【0058】

上記のポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤としては、市販品を用いることができ、例えば、ＫＦ－６１８、ＫＦ－６４２、ＫＦ－６４３（信越化学工業株式会社）、ＥＭＡＬＥＸ－ＳＳ－５６０２、ＳＳ－１９０６ＥＸ（日本エマルジョン株式会社）、ＦＺ－２１０５、ＦＺ－２１１８、ＦＺ－２１５４、ＦＺ－２１６１、ＦＺ－２１６２、ＦＺ－２１６３、ＦＺ－２１６４（東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社）、ＢＹＫ－３３、ＢＹＫ－３８７（ビックケミー株式会社）、ＴＳＦ４４４０、ＴＳＦ４４５２、ＴＳＦ４４５３（東芝シリコン株式会社）などが挙げられる。

【0059】

前記フッ素系界面活性剤としては、フッ素置換した炭素数が２～１６の化合物が好ましく、フッ素置換した炭素数が４～１６である化合物がより好ましい。

【0060】

フッ素系界面活性剤としては、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物などが挙げられる。 これらの中でも、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物は起泡性が少ないため好ましく、特に一般式（Ｆ－１）及び一般式（Ｆ－２）で表わされるフッ素系界面活性剤が好ましい。

【0061】

【化2】

【0062】

上記一般式（Ｆ-1）で表される化合物において、水溶性を付与するためにｍは０～１０の整数が好ましく、ｎは０～４０の整数が好ましい。

【0063】

【化3】

【0064】

上記一般式（Ｆ－２）で表される化合物において、ＹはＨ、又はＣｎＦ_２ｎ＋１でｎは１～６の整数、又はＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２－ＣｎＦ_２ｎ＋１でｎは４～６の整数、又はＣｐＨ_２ｐ＋１でｐは１～１９の整数である。ａは４～１４の整数である。

【0065】

上記のフッ素系界面活性剤としては市販品を使用してもよい。

【0066】

この市販品としては、例えば、サーフロンＳ－１１１、Ｓ－１１２、Ｓ－１１３、Ｓ－１２１、Ｓ－１３１、Ｓ－１３２、Ｓ－１４１、Ｓ－１４５（いずれも、旭硝子株式会社製）；フルラードＦＣ－９３、ＦＣ－９５、ＦＣ－９８、ＦＣ－１２９、ＦＣ－１３５、ＦＣ－１７０Ｃ、ＦＣ－４３０、ＦＣ－４３１（いずれも、住友スリーエム株式会社製）；メガファックＦ－４７０、Ｆ－１４０５、Ｆ－４７４（いずれも、大日本インキ化学工業株式会社製）；ゾニール（Ｚｏｎｙｌ）ＴＢＳ、ＦＳＰ、ＦＳＡ、ＦＳＮ－１００、ＦＳＮ、ＦＳＯ－１００、ＦＳＯ、ＦＳ－３００、ＵＲ（いずれも、ＤｕＰｏｎｔ社製）；ＦＴ－１１０、ＦＴ－２５０、ＦＴ－２５１、ＦＴ－４００Ｓ、ＦＴ－１５０、ＦＴ－４００ＳＷ（いずれも、株式会社ネオス社製）、ポリフォックスＰＦ－１３６Ａ，ＰＦ－１５６Ａ、ＰＦ－１５１Ｎ、ＰＦ－１５４、ＰＦ－１５９（オムノバ社製）、ユニダインＤＳＮ-４０３Ｎ（ダイキン工業株式会社製）などが挙げられ、これらの中でも、良好な印字品質、特に発色性、紙に対する浸透性、濡れ性、均染性が著しく向上する点から、Ｄｕ Ｐｏｎｔ社製のＦＳ－３００、株式会社ネオス製のＦＴ－１１０、ＦＴ－２５０、ＦＴ－２５１、ＦＴ－４００Ｓ、ＦＴ－１５０、ＦＴ－４００ＳＷ、オムノバ社製のポリフォックスＰＦ－１５１Ｎ及びダイキン工業株式会社製のユニダインＤＳＮ-４０３Ｎが特に好ましい。

【0067】

インク中における界面活性剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、濡れ性、吐出安定性に優れ、画像品質が向上する点から、０．００１質量％以上５質量％以下が好ましく、０．０５質量％以上５質量％以下がより好ましい。

【0068】

＜消泡剤＞
消泡剤としては、特に制限はなく、例えば、シリコーン系消泡剤、ポリエーテル系消泡剤、脂肪酸エステル系消泡剤などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、破泡効果に優れる点から、シリコーン系消泡剤が好ましい。

【0069】

＜防腐防黴剤＞
防腐防黴剤としては、特に制限はなく、例えば、１，２－ベンズイソチアゾリン－３－オンなどが挙げられる。

【0070】

＜防錆剤＞
防錆剤としては、特に制限はなく、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウムなどが挙げられる。

【0071】

＜ｐＨ調整剤＞
ｐＨ調整剤としては、ｐＨを７以上に調整することが可能であれば、特に制限はなく、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミンなどが挙げられる。

【0072】

インクの物性としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、粘度、表面張力、ｐＨ等が以下の範囲であることが好ましい。

【0073】

インクの２５℃での粘度は、印字濃度や文字品位が向上し、また、良好な吐出性が得られる点から、５ｍＰａ・ｓ以上３０ｍＰａ・ｓ以下が好ましく、５ｍＰａ・ｓ以上２５ｍＰａ・ｓ以下がより好ましい。ここで、粘度は、例えば回転式粘度計（東機産業社製ＲＥ－８０Ｌ）を使用することができる。測定条件としては、２５℃で、標準コーンローター（１°３４’×Ｒ２４）、サンプル液量１．２ｍＬ、回転数５０ｒｐｍ、３分間で測定可能である。

【0074】

インクの表面張力としては、印刷媒体上で好適にインクがレベリングされ、インクの乾燥時間が短縮される点から、２５℃で、３５ｍＮ／ｍ以下が好ましく、３２ｍＮ／ｍ以下がより好ましい。

【0075】

インクのｐＨとしては、接液する金属部材の腐食防止の観点から、７～１２が好ましく、８～１１がより好ましい。

【0076】

次に、第１実施形態に係る乾燥装置について図２ないし図４を参照して説明する。図２は同乾燥装置の概略説明図、図３は同乾燥装置の平面説明図、図４は同乾燥装置の送風手段の斜視説明図である。

【0077】

乾燥装置１０４は、乾燥対象である連帳紙１１０の移動方向（矢印Ｙ方向：以下、「搬送方向Ｙ」という。）に沿って、複数（ここでは計６個）の送風手段であるエアーナイフ１２０が配置されている。

【0078】

そして、各エアーナイフ１２０の外部であって、隣り合うエアーナイフ１２０、１２０の間には、エアーナイフ１２０の内部の空気を加熱する手段である放射加熱手段１２１が配置されている。

【0079】

エアーナイフ１２０は、長尺のチャンバ（ハウジング）１３１を有し、チャンバ１３１の内部空間１３３に通じるスリット状の吹き出し口であるノズル１３２を備えている。なお、スリット状の吹き出し口１３２は、１本のスリットであっても、複数本のスリットを幅方向に並べたものでも良い。ノズル１３２は、搬送方向Ｙと交差する方向の幅に相当する長さを有している。

【0080】

また、本実施形態のエアーナイフ１２０は、チャンバ１３１の長手方向の一端部に、チャンバ１３１の内部空間１３３に気体を送り込む気流発生手段としてのファン１３４を備えている。気流発生手段としてのファン１３４としては、例えば、二重反転ファンなどを使用することで大きな風量を得ることができる。

【0081】

ここで、エアーナイフ１２０は、連帳紙１１０の移動方向（搬送方向Ｙ）と交差する方向の一端部側に気流発生手段としてファン１３４が配置された第１送風手段である。

【0082】

エアーナイフ１２０Ａのファン１３４によってチャンバ１３１の内部では矢印ｂ方向の気流が生じ、ノズル１３２から図２の矢印ｄ方向に気流が噴射される（吹き出される）。

【0083】

放射加熱手段１２１は、搬送方向Ｙにおいて隣り合うエアーナイフ１２０、１２０の間に配置されている。つまり、エアーナイフ１２０と放射加熱手段１２１とは交互に配置されている。

【0084】

これにより、１つの放射加熱手段１２１によって隣り合う２つのエアーナイフ１２０、１２０の内部の空気を加熱することができる。ただし、放射加熱手段１２１を例えば２つのエアー１２０毎に配置することもできる。

【0085】

放射加熱手段１２１としては、液体に含まれる水分の吸収波長帯域において極大波長を有する赤外線を照射する赤外線ヒータが好ましい。また、発熱体の材料としてカーボンを用いたカーボンヒータを用いることが好ましい。

【0086】

これらのエアーナイフ１２０及び放射加熱手段１２１によって、乾燥対象である連帳紙１１０上の液体組成物（インク）を乾燥する乾燥手段１４１を構成している。複数の乾燥手段１４１は、装置筐体（ハウジング）１４０によって囲まれている。

【0087】

乾燥装置１０４の下流側には、連帳紙１１０表面の温度を検出する温度検出手段１５０を備えている。温度検出手段１５０としては、非接触式の温度検出手段が好ましく、例えば赤外線式表面温度計が好ましい。

【0088】

そして、装置外装１４０の外部には、乾燥手段１４１で温められて揮発した有機溶剤の揮発成分を含む気体を循環し、乾燥に再利用する気体循環手段２００が配置されている。

【0089】

気体循環手段２００は、装置筐体１４０に設けられた乾燥装置内部の蒸気を含む気体を排気する循環経路入口となる排気口２０１を含む循環経路２０２と、循環経路２０２を複数の乾燥手段１４１のエアーナイフ１２０に分配して還流させる分配経路３００と、循環用送風手段２２０とを有している。

【0090】

また、気体循環手段２００の循環経路２０２に外気を導入する外気導入経路２０３を備え、外気を気体循環手段２００の内部である循環経路２０２の気体に混合して有機溶剤の揮発成分の濃度を調整する濃度調整手段としての循環率調整手段２１０を備えている。

【0091】

次に、この乾燥装置１０４の動作概要について説明する。

【0092】

液体付与部１０１によって液体が付与された連帳紙１１０が搬送方向Ｙの方向に搬送されて乾燥装置１０４を通過する。

【0093】

乾燥装置１０４において、放射加熱手段１２１に通電することで放射加熱手段１２１からの放射される放射熱が搬送されている連帳紙１１０に直接的に与えられ、連帳紙１１０は放射熱によって加熱される。

【0094】

また、放射加熱手段１２１の放射熱によってエアーナイフ１２０のチャンバ１３１の内部空間１３３の空気が加熱される。そして、ファン１３４を駆動して吸気することによって、ノズル１３２から矢印ｄ方向に加熱された空気（温風）が吹き出されて、搬送されている連帳紙１１０に吹き付けられる。

【0095】

連帳紙１１０は下流側に搬送された後、温度検出手段１５０によって連帳紙１１０の表面温度が検出される。このとき、連帳紙１１０の表面温度が所定の値となるように前記放射加熱手段１２１に投入される電力が制御される。

【0096】

以上の動作により、連帳紙１１０上の液体を加熱して液体（インク）の蒸気圧を上昇させ、連帳紙１１０及び液体は乾燥される。

【0097】

連帳紙１１０上の液体を加熱して蒸発させることによって生じた有機溶剤の揮発成分を含む気体は、循環用送風手段２２０によって、乾燥装置１０４に配置された排気口２０１から循環経路２０２内に排気される。

【0098】

循環経路２０２に排気された蒸気を含む空気は、循環経路２０２を通り、再度、エアーナイフ１２０のファン１３４の上流側に還流されることで、ファン１３４で吸気されてエアーナイフ１２０の内部空間１３３に導入される。

【0099】

エアーナイフ１２０に導入される気体は外気よりも高温となるので、インクの乾燥に必要な空気の温度に上昇するために、放射加熱手段１２１に投入される消費電力が低減される。

【0100】

また、循環経路２０２を流れる有機溶剤の蒸気濃度が高く含まれる気体は、外気導入経路２０３を備えた循環率調整手段２１０を介して外気と混合されることによって、蒸気濃度が低下される。

【0101】

このように、蒸気濃度が低下された気体が乾燥装置１０４内部に還流することによって、乾燥装置１０４の装置筐体１４０の内部における有機溶剤蒸気濃度の上昇が抑制される。これにより、液体の乾燥性の低下を抑制しつつ、防爆に対する安全性を向上することができる。

【0102】

ここで、循環率調整手段２１０で調整する「循環率」とは、乾燥装置１０４の排気口２０１から排気される流量Ｖｅｘ、外気から導入される空気の流量Ｖｅとするとき、Ｖｅｘ／（Ｖｅｘ＋Ｖｅ）で示されるものである。

【0103】

次に、本発明の第２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概略説明図と、液体の加熱によって発生する有機溶剤の蒸気量を搬送方向Ｙに沿って示した説明図である。

【0104】

本実施形態では、連帳紙１１０の搬送方向Ｙに沿って複数の排気口２０１を配置している。ここでは、排気口２０１はエアーナイフ１２０の上方に配置している。

【0105】

前述したように、インクに含まれる有機溶剤は液体吐出ヘッド１１１のノズルにおける乾燥性及び吐出信頼性の点から、水よりも蒸気圧が低い溶剤が用いられているため、搬送上流側には、水分は蒸発するが、有機溶剤がほとんど蒸発しない乾燥区間Ａがあり、水分の蒸発が概ね終了した位置Ｐから有機溶剤の蒸発が開始される。

【0106】

そのため、乾燥区間Ａで発生する有機溶剤の蒸気濃度は低く、位置Ｐ以降の乾燥区間Ｂで発生する有機溶剤の蒸気濃度は高くなる。

【0107】

そこで、本実施形態では、連帳紙１１０の搬送方向Ｙに沿った方向に複数の排気口２０１（２０１ａ～２０１ｆ）と、各排気口２０１（２０１ａ～２０１ｆ）に接続された流量調節手段２１１（２１１ａ～２１１ｆ）を備えている。

【0108】

そして、有機溶剤の蒸気濃度が低い乾燥区間Ａの位置に対応する搬送方向上流側の流量調節手段２１１ａ～２１１ｃの開口量を少なく、有機溶剤の蒸気濃度が高い乾燥区間Ｂの位置に対応する搬送方向下流側の流量調節手段２１１ｄ～２１１ｆの開口量を多くしている。

【0109】

これにより、乾燥対象の搬送方向に沿って配設された複数の循環経路入口（排気口２０１ａ～２０１ｆ）のうち、搬送方向において下流側に位置する循環経路入口（排気口２０１ｄ～２０１ｆ）から流入する気体の流量は、上流側に位置する循環経路入口（排気口２０１ａ～２０１ｃ）から流入する気体の流量よりも大きくなる。

【0110】

このように構成することで、有機溶剤の蒸気濃度が高い乾燥区間Ｂからの気体の流入量を（排気量）増加することができ、効率的に、乾燥装置１０４内部の蒸気濃度を低くすることができる。したがって、防爆安全性を更に向上することができる。

【0111】

流量調節手段２１１の開口量（流入量）は、ここでは、乾燥対象である印刷媒体の種類、サイズ、印刷枚数、印刷時間、印刷速度、液体組成物の種類、液体組成物の吐出量の少なくともいずれかに応じて決定することができる。

【0112】

次に、本発明の第３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概略説明図である。

【0113】

本実施形態では、前記第２実施形態において、循環経路２０２内の有機溶剤濃度を検出する濃度検出手段としてのガス検知手段２４０を備えている。

【0114】

そして、調整制御手段２５０は、ガス検知手段２４０が検知した循環経路２０２内部に流れる気体の蒸気濃度（検出結果）が所定濃度以下のときには、循環量調整手段２１０を制御して、外気の導入量を少なくし、循環率を高くする。これにより、排気された気体の温度が高いまま還流されて、消費電力を少なくできる。

【0115】

一方、ガス検知手段２４０が検知した循環経路２０２内部に流れる気体の蒸気濃度が所定濃度を越えるときには、循環量調整手段２１０を制御して、外気の導入量を多くし、循環率を低くする。これにより、防爆安全性を確保することができる。

【0116】

なお、上記各実施形態においては、送風手段であるエアーナイフが搬送方向Ｙと直交する方向に配置される例で説明しているが、送風手段であるエアーナイフが搬送方向Ｙと直交以外の角度で交差する方向に配置される構成とすることもできる。

【0117】

また、上記各実施形態において、混合するために流入させる気体は、気体循環手段２００の外部の気体であればよく、例えば、乾燥装置１０４内の溶媒の濃度が低い気体でもよい。溶剤の混合と同時に排気も行って濃度調整をする場合は、乾燥装置１０４の外部からの気体、又は、印刷装置１００の外部からの気体を利用して混合させることが好ましい。

【0118】

次に、本発明の第４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概略説明図である。

【0119】

本実施形態においては、濃度調整手段として、循環経路２０２中に、有機溶剤を遮断または吸収可能なフィルタ２６０を有している。このフィルタ２６０によって有機溶剤を遮断または吸収することで、有機溶媒の濃度を低減させるように調整する。

【0120】

このように、有機溶剤を遮断または吸収可能なフィルタ２６０を設けることで、外気への溶剤の放出量を抑制するためのフィルタと兼用することができ、装置構成が簡単になる

【0121】

次に、本発明の第５実施形態について図８を参照して説明する。図８は同実施形態に係る乾燥装置の概略説明図である。

【0122】

本実施形態では、前記第３実施形態において、循環率調整手段２１０と循環用送風手段２２０との間に、有機溶剤を遮断または吸収可能なフィルタ２６０を有している。

【0123】

このように、気体循環手段２００の外部の気体とフィルタ２６０とを併用することで、フィルタ２６０交換の頻度を低減させることができる。また、高い濃度の有機溶媒が長時間滞留することを防ぐために有機溶媒を一定量排気することができる。

【0124】

また、上記の各実施形態において、搬送される部材が連帳紙である例について説明しているが、本発明はこれに限るものではなく、例えば、連続用紙、ロール紙、ウェブなどの連続体、長尺なシート材のような記録媒体意外にも、壁紙、プリプレグ等の電子回路基板用シートのような被印刷物でも良い。

【0125】

また、乾燥対象には、インク等の液体で文字や図形等の画像を記録する以外にも、加飾・装飾などを目的として、パターン等の意味を持たない画像をインク等の液体で付与してよい。

【0126】

本願において、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。

【0127】

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。

【0128】

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】

【0129】

１０１ 液体付与部
１０４ 乾燥装置（乾燥部）
１１０ 連帳紙（乾燥対象）
１２０ エアーナイフ（送風手段）
１２１ 輻射加熱手段（加熱手段）
１３１ チャンバ
１３２ ノズル（吹き出し口）
１３３ 内部空間
１３４ ファン（気流発生手段）
１５０ 乾燥手段
２００ 気体循環手段
２０１ 排気口（循環経路入口）
２０２ 循環経路
２０３ 外気導入経路
２１０ 循環率調整手段
２１１ 流量調節手段

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】