特許 7183531 乾燥装置及び印刷装置

(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】2022-11-28

(45)【発行日】2022-12-06

(54)【発明の名称】乾燥装置及び印刷装置

(51)【国際特許分類】

   F26B 13/08 20060101AFI20221129BHJP

   B41J 2/01 20060101ALI20221129BHJP

【ＦＩ】

F26B13/08 Z

B41J2/01 125

B41J2/01 305

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2017125920

(22)【出願日】2017-06-28

(65)【公開番号】P2019007714

(43)【公開日】2019-01-17

【審査請求日】2020-05-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100179475

【弁理士】

【氏名又は名称】仲井 智至

(74)【代理人】

【識別番号】100216253

【弁理士】

【氏名又は名称】松岡 宏紀

(74)【代理人】

【識別番号】100225901

【弁理士】

【氏名又は名称】今村 真之

(72)【発明者】

【氏名】依田 智裕

【審査官】渡邉 聡

(56)【参考文献】

【文献】米国特許第０６５３６８６３（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】特開２０１１－２３０４９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０９６３９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０４５８６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０００５０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１０７４６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１７２２８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２１５４２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／０３１３９９６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２６Ｂ １３／０８

Ｂ４１Ｊ ２／０１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

支持面に支持された媒体を加熱するように配置された加熱機構と、
前記媒体を前記支持面に沿って搬送する搬送機構と、
外気を取り入れる吸気口及び前記支持面に向けて開口する吹出口を有する送気路と、
前記送気路内の気体を前記吹出口に向けて流動させるように配置された送風機と、
前記加熱機構を収容する筐体と、
を備え、
前記吸気口は、前記媒体が搬送される搬送方向において前記吹出口の下流に設けられ、
前記送気路は、通気を抑制可能な内側層と、前記内側層の外側に重ねて配置される断熱
層と、を有し、
前記筐体は前記送気路を構成する外壁を有し、
前記外壁は、前記内側層と、前記断熱層と、前記断熱層の外側に重ねて配置される外側
層と、を含み、
前記内側層及び前記外側層は板状部材からなり、
前記断熱層は、前記内側層と前記外側層とに挟まれた空気層からなり、
前記内側層と前記外側層の間の空間には、前記加熱機構につながる配線が収容される
ことを特徴とする乾燥装置。

【請求項2】

前記吸気口は前記支持面に向けて開口し、
前記加熱機構は、前記吹出口と前記吸気口との間に配置される
ことを特徴とする請求項１に記載の乾燥装置。

【請求項3】

媒体に印刷するように構成された印刷機構と、
前記媒体を支持可能な支持面と、
請求項１または請求項２に記載の乾燥装置と、
を備え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、印刷物等の乾燥を促進する乾燥装置及びプリンターなどの印刷装置に関する。

【背景技術】

【0002】

紙などの媒体に印刷する印刷装置は、印刷物を加熱する乾燥装置を備えることがある（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－１３６８５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

加熱により筐体内の温度が上がると、外部との温度差により、筐体内で結露することがある。本発明の課題は、結露しにくい乾燥装置及び印刷装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決する乾燥装置は、支持面に支持された媒体を加熱するように配置された加熱機構と、外気を取り入れる吸気口及び前記支持面に向けて開口する吹出口を有する送気路と、前記送気路内の気体を前記吹出口に向けて流動させるように配置された送風機と、を備え、前記送気路は、通気を抑制可能な内側層と、前記内側層の外側に重ねて配置される断熱層と、を有する。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】乾燥装置及び印刷装置の一実施形態の全体構成図。

【図2】図１における２－２線矢視断面図。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、印刷装置の実施形態について、図を参照して説明する。印刷装置は、例えば、液体の一例であるインクを噴射することによって用紙などの媒体に印刷するインクジェット式のプリンターである。

【0008】

図１に示すように、印刷装置１１は、収容体１２と、媒体９９を支持可能な支持面１３と、媒体９９を支持面１３に沿って搬送する搬送機構１４と、収容体１２内に配置された印刷機構２０と、収容体１２外に配置された乾燥装置３０と、を備えている。媒体９９は、例えば、円筒状に巻き重ねられたロール紙である。搬送機構１４は、例えば、媒体９９に接した状態で回転する複数の搬送ローラー１５を有する。

【0009】

印刷機構２０は、インクを噴射する印刷ヘッド２２を有して、媒体９９に印刷するように構成される。印刷機構２０は、印刷ヘッド２２を保持するキャリッジ２３と、キャリッジ２３の移動を案内するガイド軸２１と、を有してもよい。この場合、印刷ヘッド２２は、キャリッジ２３とともに往復移動しながらインクを噴射する。

【0010】

乾燥装置３０は、加熱機構３１と、加熱機構３１を収容する筐体３２と、送気路３６と、送風機３７と、を備える。加熱機構３１は、支持面１３に支持された媒体９９を加熱するように、支持面１３と対向する位置に配置される。加熱機構３１は、発熱体を有する。発熱体は、例えば、支持面１３に沿って配置される複数のヒーター管３１ａである。送風機３７は、送気路３６内に配置されたファン３８を有する。ファン３８は、媒体９９の幅方向に並ぶように複数設けてもよい。

【0011】

筐体３２は、加熱機構３１を囲む内壁３４と、内壁３４の外側に配置される外壁３３と、外壁３３及び内壁３４と交差する一対の側壁３５と、を有する。外壁３３、内壁３４及び側壁３５は、送気路３６を形成する。送気路３６は、外気を取り入れる吸気口３６ａ及び支持面１３に向けて開口する吹出口３６ｂを有する。送気路３６は加熱機構３１を囲むように配置することが好ましい。

【0012】

送風機３７は、送気路３６内の気体を吹出口３６ｂに向けて流動させるように配置される。送風機３７は、送気路３６内に配置すると、乾燥装置３０の大型化を抑制できる。外壁３３及び内壁３４を屈曲させると、送気路３６内を流れる気体の方向を変化させることができる。

【0013】

吹出口３６ｂに向けて外壁３３と内壁３４との距離を近づけて送気路３６を狭めると、吹出口３６ｂから吹き出る風の風速を上げることができる。このとき、吹出口３６ｂにつながる送気路３６の下流部分を、支持面１３に対して傾斜するように延設し、吹出口３６ｂから出る風が、媒体９９の搬送方向（図１及び図２で白抜き矢印で示す方向）に流れるようにすることが好ましい。

【0014】

吸気口３６ａは支持面１３に向けて開口することが好ましい。また、加熱機構３１は、吹出口３６ｂと吸気口３６ａとの間に配置するとよい。そうすると、吹出口３６ｂから吹き出した風が、加熱機構３１が加熱する領域を通過するので、媒体９９に含まれる液体の蒸発が促進される。すなわち、媒体９９の表面に蒸気が滞留すると、媒体９９から液体が蒸発しにくくなる。その点、加熱により生じた蒸気を送風によって媒体９９の表面から速やかに除去すると、液体を連続的に蒸発させることができる。

【0015】

筐体３２は、支持面１３に対向するように配置された加熱口３４ａを有する。加熱口３４ａには、金網３９を配置することが好ましい。そうすると、金網３９越しにヒーター管３１ａの熱を支持面１３上の媒体９９に伝えることができる。また、支持面１３に沿って吹出口３６ｂから吸気口３６ａに向かう気流を金網３９に沿って流れるように、制御することができる。

【0016】

図２に示すように、送気路３６を構成する外壁３３は、通気を抑制可能な内側層３３ａと、内側層３３ａの外側に重ねて配置される断熱層３３ｂと、を有する。断熱層３３ｂは、内部が高温になった乾燥装置３０にユーザーが触れた場合の安全性の向上に役立つ。外壁３３は、さらに、断熱層３３ｂの外側に重ねて配置される外側層３３ｃを有して、三層構造にすることが好ましい。

【0017】

内側層３３ａ及び外側層３３ｃは、通気を抑制するために、例えば板金など、ガスバリア性を有する板状部材で構成するとよい。通気を抑制することにより、送気路３６内の蒸気は３３ａの内側に留まり、断熱層３３ｂの方に移動しない。

【0018】

断熱層３３ｂは、空気層または真空層でもよいが、内側層３３ａと外側層３３ｃとに挟まれた断熱材で構成することが好ましい。断熱材としては、例えば、不織布、多孔質材または発泡プラスチックなどを採用することができる。外壁３３を構成する板状部材は薄い方が軽量であるが、薄いと強度が低下する。その点、内側層３３ａと外側層３３ｃの間に断熱材を挟むと、筐体３２の強度が増す。

【0019】

送気路３６は、幅方向に複数に区画してもよい。この場合、ファン３８は、区画した領域にそれぞれ配置することが好ましい。例えば、区画した領域に、所定の間隔で２つずつファン３８を配置することができる。

【0020】

筐体３２に送気路３６を幅方向に区画するためのリブ３２ａを設けると、筐体３２の強度が増す。吸気口３６ａ及び吹出口３６ｂは、幅方向に延びる長い開口を１つずつ設けてもよいし、それぞれを幅方向に区画してもよい。

【0021】

側壁３５は、外壁３３と同様に、複層構造にすることができる。例えば、側壁３５は、通気を抑制可能な内側層３５ａと、内側層３５ａの外側に位置する外側層３５ｃと、内側層３５ａと外側層３５ｃとの間に位置する断熱層３５ｂと、を有する。本実施形態の内側層３５ａ及び外側層３５ｃは板金からなり、断熱層３５ｂは空気層である。この場合、内側層３５ａと外側層３５ｃの間に形成される空間を閉じて、断熱層３５ｂに外気が入らないようにすることが好ましい。空気層である断熱層３５ｂには、加熱機構３１または送風機３７につながる配線を収容してもよい。

【0022】

次に、乾燥装置３０及び印刷装置１１の作用について説明する。
印刷済みの媒体９９が支持面１３に沿って搬送され、乾燥装置３０と支持面１３との間に形成される乾燥領域に到達すると、ヒーター管３１ａが発する熱と、吹出口３６ｂから吹き出す風とによって、媒体９９に付着したまたは浸透した液体の蒸発が促進される。このように、乾燥装置３０は、送風しながら媒体９９を加熱することによって、媒体９９の乾燥を促進する。

【0023】

吹出口３６ｂから吹き出して乾燥領域を通過した気体の一部は、吸気口３６ａから吸い込まれ、送気路３６内に入る。乾燥領域から送気路３６に流入した気体は加熱されているので、吸気口３６ａが乾燥領域の外から吸気する場合よりも、吹出口３６ｂから吹き出す気体の温度が高くなる。また、加熱機構３１を囲むように送気路３６を配置すると、加熱機構３１から生じる熱により、送気路３６内の温度が高くなる。これらにより、ヒーター管３１ａが発する熱を回収して乾燥に再利用することができるので、熱効率がよい。

【0024】

乾燥領域から流入した気体が、媒体９９から蒸発した蒸気を含んでいると、送気路３６内の水蒸気量が多くなる。送気路３６内の温度が高くなると、そこにある気体は飽和水蒸気量が大きくなり、多くの蒸気を含むことが可能になる。

【0025】

送気路３６内にある蒸気を含む高温の気体が、外壁３３に触れて冷やされると、飽和水蒸気量の減少に伴い、結露することがある。例えば、駆動時の加熱機構３１の温度が６０～８０℃であるときに、筐体３２の外の気体（外気）の温度が２０℃であるとする。仮に、外壁３３が外側層３３ｃのみからなり、断熱層３３ｂ及び内側層３３ａを有さない場合、外壁３３の内側と外側とでは、４０～６０℃の温度差が生じる可能性がある。

【0026】

あるいは、仮に、外壁３３が断熱層３３ｂの内側に通気を抑制可能な内側層３３ａを有さない場合、送気路３６内の蒸気が断熱層３３ｂを構成する断熱材の中に入り込み、外気に冷やされて、結露する可能性がある。そうすると、結露した液体が吸気口３６ａまたは吹出口３６ｂから垂れ落ち、支持面１３または媒体９９を汚すおそれがある。

【0027】

その点、断熱層３３ｂの内側に通気を抑制可能な内側層３３ａがあると、送気路３６内にある蒸気が断熱層３３ｂに入りにくい。内側層３３ａの外側には断熱層３３ｂがあるので、内側層３３ａの内側と外側との温度差は小さく、蒸気を含む高温の気体が内側層３３ａに接したとしても、結露しにくい。これに対して、断熱層３３ｂの内側と外側との温度差は大きくなることがあるが、断熱層３３ｂ内に蒸気が入らなければ、結露しない。

【0028】

乾燥装置３０の電源が切られたときには、加熱機構３１の駆動を停止した後に、送風機３７を一定時間駆動するようにすることが好ましい。このようにすると、送気路３６内の気体を入れ替えながら筐体３２内の温度を低下させることができる。そのため、送気路３６に残った蒸気が加熱機構３１の駆動停止に伴って急激に冷えることに起因する結露が生じにくい。

【0029】

上記実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）印刷済みの媒体９９が支持面１３上に搬送されると、送風機３７の駆動により吹出口３６ｂから吹き出す風と加熱機構３１が発する熱とにより、媒体９９に付いた液体の蒸発が促進される。加熱機構３１が発する熱により送気路３６内の温度が上がったとしても、断熱層３３ｂの内側にある内側層３３ａは、その内側と外側とで温度差が生じにくい。また、内側層３３ａは通気を抑制するので、断熱層３３ｂに蒸気が入りにくい。そのため、送気路３６内で結露が生じにくい。

【0030】

（２）加熱機構３１が発する熱によって送気路３６内の温度が上がったとしても、外壁３３は、外側層３３ｃの内側に断熱層３３ｂを有するので、内側層３３ａの内側と外側とで温度差が生じにくい。そのため、送気路３６内で結露が生じにくい。

【0031】

（３）外壁３３は２枚の板状部材とそれらに挟まれた断熱材からなる複層構造（三層構造）である。そのため、断熱層３３ｂを空気層または真空層とする場合よりも、筐体３２の強度が高い。

【0032】

（４）吹出口３６ｂから吹き出した風が、加熱機構３１が加熱する領域を通過すると、媒体９９に付いた液体の蒸発が促進される。支持面１３に向けて開口する吸気口３６ａは、支持面１３に沿って流れる加熱された気体を吸い込むので、吹出口３６ｂから出る気体の温度が上がり、熱効率がよい。媒体９９から生じた蒸気が吸気口３６ａから入ったとしても、送気路３６の内側層３３ａは通気を抑制するので、断熱層３３ｂに蒸気が入りにくい。そのため、送気路３６内で結露が生じにくい。

【0033】

上記実施形態は、以下に示す変更例のように変更してもよい。上記実施形態に含まれる構成は、下記変更例に含まれる構成と任意に組み合わせることができる。下記変更例に含まれる構成同士は、任意に組み合わせることができる。

【0034】

・乾燥装置３０は印刷装置１１に着脱可能に装着されてもよい。
・乾燥装置３０は、印刷装置１１の収容体１２内に収容してもよい。
・送風機３７は、吸気口３６ａまたは吹出口３６ｂに配置してもよい。

【0035】

・加熱機構３１が備える発熱体はヒーター管３１ａに限らず、電熱線などでもよい。
・加熱機構３１は、送気路３６内で気体を加熱してもよい。この場合、乾燥装置３０が内壁３４を備えなくてもよい。

【0036】

・外壁３３，側壁３５は、４層以上の多層構造にすることもできる。例えば、断熱層３３ｂ，３５ｂを二層以上にしたり、二層の断熱層３３ｂ，３５ｂの間に別の板状部材を入れたりしてもよい。これにより、外壁３３，側壁３５の強度が増す。また、外壁３３，側壁３５を構成する層が多くなるほど、各層の内側と外側との温度差が小さくなるので、結露が抑制される。

【0037】

・支持面１３は傾斜面であってもよいし、水平面であってもよいし、凹凸のある面であってもよい。
・印刷機構２０が噴射する液体はインクに限らず、例えば機能材料の粒子が液体に分散又は混合されてなる液状体などでもよい。例えば、印刷機構２０が液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材または色材（画素材料）などの材料を分散または溶解のかたちで含む液状体を噴射してもよい。

【0038】

・印刷機構２０は、媒体９９に接触することによって液体を媒体９９に付けるように構成してもよい。
・印刷装置１１は、ページ単位で印刷するページプリンターであってもよい。

【0039】

・乾燥装置３０は印刷物以外の物の乾燥を促進するために用いてもよい。
・媒体９９は用紙に限らず、転写フィルムなどのプラスチックフィルムまたは薄い板材などでもよいし、捺染装置などに用いられる布帛でもよい。

【0040】

以下に、上述した実施形態及び変更例から把握される技術的思想及びその作用効果を記載する。
［思想１］
支持面に支持された媒体を加熱するように配置された加熱機構と、
外気を取り入れる吸気口及び前記支持面に向けて開口する吹出口を有する送気路と、
前記送気路内の気体を前記吹出口に向けて流動させるように配置された送風機と、
を備え、
前記送気路は、通気を抑制可能な内側層と、前記内側層の外側に重ねて配置される断熱層と、を有する
ことを特徴とする乾燥装置。

【0041】

この構成によれば、送風機の駆動により吹出口から吹き出す風と加熱機構が発する熱とにより、液体の蒸発が促進される。加熱機構が発する熱により送気路内の温度が上がったとしても、断熱層の内側にある内側層は、その内側と外側とで温度差が生じにくい。また、内側層は通気を抑制するので、断熱層に蒸気が入りにくい。そのため、送気路内で結露が生じにくい。

【0042】

［思想２］
前記加熱機構を収容する筐体を備え、
前記筐体は前記送気路を構成する外壁を有し、
前記外壁は、前記内側層と、前記断熱層と、前記断熱層の外側に重ねて配置される外側層と、を含む
ことを特徴とする［思想１］に記載の乾燥装置。

【0043】

この構成によれば、加熱機構が発する熱によって送気路内の温度が上がったとしても、外壁は、外側層の内側に断熱層を有するので、内側層の内側と外側とで温度差が生じにくい。そのため、送気路内で結露が生じにくい。

【0044】

［思想３］
前記内側層及び前記外側層は板状部材からなり、
前記断熱層は、前記内側層と前記外側層とに挟まれた断熱材からなる
ことを特徴とする［思想２］に記載の乾燥装置。

【0045】

この構成によれば、外壁は２枚の板状部材とそれらに挟まれた断熱材からなる複層構造（三層構造）をなす。そのため、断熱層を空気層または真空層とする場合よりも、筐体の強度が高い。

【0046】

［思想４］
前記吸気口は前記支持面に向けて開口し、
前記加熱機構は、前記吹出口と前記吸気口との間に配置される
ことを特徴とする［思想１］から［思想３］のうちいずれか１つに記載の乾燥装置。

【0047】

この構成によれば、媒体の乾燥に伴って生じた蒸気が吸気口から入ったとしても、送気路の内側層は通気を抑制するので、断熱層に蒸気が入りにくい。そのため、送気路内で結露が生じにくい。

【0048】

［思想５］
媒体に印刷するように構成された印刷機構と、
前記媒体を支持可能な支持面と、
前記媒体を前記支持面に沿って搬送する搬送機構と、
［思想１］から［思想４］のうちいずれか一項に記載の乾燥装置と、
を備えることを特徴とする印刷装置。

【0049】

この構成によれば、印刷済みの媒体が支持面上に搬送されると、乾燥装置が送風しながら媒体を加熱して、媒体の乾燥を促進する。加熱機構が発する熱により送気路内の温度が上がったとしても、断熱層の内側にある内側層は、その内側と外側とで温度差が生じにくい。また、内側層は通気を抑制するので、断熱層に蒸気が断熱層に入りにくい。そのため、送気路内で結露が生じにくい。

【符号の説明】

【0050】

１１…印刷装置、１２…収容体、１３…支持面、１４…搬送機構、１５…搬送ローラー、１６…吸引機構、２０…印刷機構、２１…ガイド軸、３０…乾燥装置、３１…加熱機構、３１ａ…ヒーター管、３２…筐体、３２ａ…リブ、３３…外壁、３３ａ，３５ａ…内側層、３３ｂ，３５ｂ…断熱層、３３ｃ，３５ｃ…外側層、３４…内壁、３５…側壁、３６…送気路、３６ａ…吸気口、３６ｂ…吹出口、３７…送風機、３８…ファン、３９…金網、９９…媒体。

【図1】

【図2】