JP2015128876A - 前処理液塗布乾燥装置、それを有する印刷システム、及び印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の複雑化を抑制しつつコックリングの発生を防止する、前処理液塗布乾燥装置が提供される。【解決手段】記録媒体を搬送する搬送手段（３５）と前記搬送手段によって搬送される前記記録媒体に前処理液を塗布する前処理液塗布手段（３０）と、前記前処理液が塗布された前記記録媒体を乾燥する乾燥手段（１）と、前記乾燥手段近傍の前記記録媒体の搬送方向の下流か上流の少なくともいずれか一方に設けられ、前記搬送方向に対して前記記録媒体を複数回屈曲させる、コックリング抑制手段（５０）と、を有する前処理液塗布乾燥装置（１２０）。【選択図】図６

Description

本発明は、前処理液塗布乾燥装置、それを有する印刷システム、及び印刷装置に関する。

インクジェット方式の画像記録方式は、低騒音、低ランニングコストに加えて、カラー化が容易といった利点から急速に普及してきている。しかし、専用紙以外のメディアに記録すると、滲み、濃度、色調や裏写り等といった初期品質問題に加え、耐水性、耐候性といった画像の堅牢性に関わる問題を抱えていた為、これらの問題を解決する様々な提案がなされていた。

それらの解決手段の一つとして、記録媒体である用紙にインク液滴が付着する直前にインクを凝集させる機能を有する前処理液を塗布し画質改善を図る方法がある。前処理液を塗布した場合、インクを吐出する前に用紙を乾燥する必要がある。このとき、用紙に連続紙を用いる場合、用紙の波打ちであるコックリングが発生するおそれがある。

ここで、特許文献１では、印刷動作中、インクを付着させた後、シーズニング装置により用紙の乾燥後加熱した水分を送風により吹き付けることで、コックリングを防止している。

しかし、上記の特許文献１では複数の工程を有するため装置が複雑化し大掛かりになってしまった。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、装置の複雑化を抑制しつつ、コックリングの発生を防止する、前処理液塗布乾燥装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。

一つの案では、
連続する記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段によって搬送される前記記録媒体に前処理液を塗布する塗布装置と、
前記前処理液が塗布された前記記録媒体を乾燥する加熱手段を有する加熱乾燥装置と、
前記乾燥装置近傍の前記記録媒体の搬送方向の下流か上流の少なくともいずれか一方に設けられ、前記搬送方向に対して前記記録媒体を複数回屈曲させる、コックリング抑制手段と、を有する、前処理液塗布乾燥装置を提供する。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、装置の複雑化を抑制しつつ、コックリングの発生を防止する、前処理液塗布乾燥装置を提供することを目的とする。

本発明の実施形態である前処理液塗布乾燥装置を含む印刷システムの全体構成を説明する図である。 図１の印刷システムに含まれる前処理液塗布装置の概略構成図である。 図２の前処理液塗布乾燥装置内部の、給紙装置から記録媒体を引き込むフィードインローラ付近の構成図である。 図２の前処理液塗布装置内部のエアループを経た記録媒体が位置矯正されて搬送されるパスシャフト付近の構成図である。 図２の前処理剤液塗布装置内部のインフィードローラ部で記録媒体搬送を説明する図である。 加熱乾燥の直後でのコックリングを抑制する屈曲搬送路を形成した加熱乾燥装置付近の概略構成図である。 図６の加熱乾燥装置で、記録媒体の装填のために表面側乾燥ユニットと裏面側乾燥ユニットとに開放した概略図である。 図６の加熱乾燥装置を記録媒体の搬送方向から見た図であって、加熱乾燥装置の開閉の仕方を説明する概略図である。 コックリング抑制装置の従動ローラの第１の構成例の拡大図である。 コックリング抑制装置の従動ローラの第２の構成例の拡大図である。 コックリング抑制装置の従動ローラの第３の構成例の拡大図である。 乾燥動作タイミング、搬送動作タイミング、塗布動作タイミング、印刷動作タイミングを表したフローチャートである。 印刷時の各装置の動作タイミング示すタイミングチャートである。 本発明の第二実施形態であるインクジェットプリンタについて、その全体構成を説明する図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。

＜第１実施形態＞
（インクジェットプリンタの全体構成）
図１に、第１実施形態に係る、印刷システム１００の概略構成を例示する。図１に示す様に、印刷システム１００は、給紙装置１１０、前処理液塗布乾燥装置１２０、第１インクジェットプリンタ１３０、反転装置１４０、第２インクジェットプリンタ１５０、後乾燥装置１６０、後処理装置１７０を有する。第１インクジェットプリンタ１３０、第２インクジェットプリンタ１５０はインクを吐出して印刷を行う記録装置である。

図１において、給紙装置１１０から繰り出された例えば長尺状の連続紙などからなる連続する記録媒体１０は、まず、前処理液塗布乾燥装置１２０に送り込まれる。前処理液塗布乾燥装置１２０では、次の工程で片面または両面にインクジェット方式による画像記録に先立って前処理として、吐出されるインクの滲みや裏写りを抑えるために、記録媒体１０の表裏の片方または両面に抑制剤などの前処理液が塗布される。さらに、前処理塗布乾燥装置において、本発明の加熱乾燥装置１とコックリング抑制装置５０とが記録媒体１０の前処理液の乾燥を行いつつ記録媒体１０が搬送される。

次に前処理液の塗布・乾燥処理が行われた記録媒体１０は第１インクジェットプリンタ１３０に送られて、ヘッド部１３１が記録媒体１０の表側にインク滴を吐出して所望の画像が形成される。その後、ドライヤーなどの一部乾燥機能を備えた反転装置１４０により記録媒体１０の表裏が反転される。引き続き、記録媒体１０は第２インクジェットプリンタ１５０に送られ、ヘッド部１５１が記録媒体１０の裏側にインク滴を吐出して所望の画像が形成される。

そして、記録媒体１０の両面に印刷が施された後、ドライヤーによる熱風主体での後乾燥が後乾燥装置１６０でなされる。その後、後処理装置１７０に送られて所定の後処理、巻取りが行われる。

本実施形態に係る印刷システム１００の各構成要素は不図示の制御システムと動作可能に接続されており、印刷動作に係る信号等が入力されている。

次に、図２〜図５を参照して、前処理液塗布乾燥装置１２０について説明する。図２は前処理液塗布乾燥装置１２０の概略構成図であり、塗布乾燥搬送時の状態を示している。図３に前処理液塗布乾燥装置１２０内部の給紙装置１１０から記録媒体１０を引き込むフィードイン（ＦＩ）ローラ２２付近の構成図を示す。図４に前処理液塗布乾燥装置１２０内部のエアループＡＬを経た記録媒体１０が位置矯正されて搬送されるパスシャフト２５付近の構成図を示す。図５に図２の前処理剤液塗布装置内部のインフィードローラ部で記録媒体搬送を説明する図を示す。図３〜５で示す構成等により、前処理液塗布乾燥装置１２０内において連続紙である記録媒体１０へ張力が付与されている。

図２で示された前処理液塗布乾燥装置１２０は前処理液を記録媒体１０に塗布する前処理液塗布装置３０を有している。記録媒体１０の前処理液を乾燥させるために加熱乾燥ユニット（加熱乾燥装置）１は前処理液塗布装置３０の記録媒体搬送方向の下流に設けられている。さらに、前処理液塗布乾燥装置１２０は、先に述べた前処理液塗布装置３０と加熱乾燥装置１の他にエアループユニット２０、前処理液供給ユニット４０、ダンサー装置８０を有する。

図２において、ローラの端部に軸受け（図示せず）を有し、回転自在のガイドローラ２１，２４等が前処理液塗布乾燥装置１２０内に多数本設置されており、記録媒体１０の搬送路７０を形成している。

符号２２はモータなどの駆動源（図示せず）で回転駆動するＦＩローラであり、このＦＩローラ２２は、図３で示すように、ばね２７の引張力でＦＩニップローラ２３が押し付けられて、張力が与えられている。

記録媒体１０は、ＦＩローラ２２とＦＩニップローラ２３との間で弾性的に狭持されており、前記駆動源によりＦＩローラ２２を回転することで前処理液塗布ユニット３３、３４の内部に前段に設けられた給紙装置１１０から記録媒体１０を引き込むことができる。

また、ＦＩローラ２２とＦＩニップローラ２３から送り出された記録媒体１０は若干弛ませてエアループＡＬを形成しており、このエアループＡＬ内の弛み量を光学センサ（図示せず）で監視し、弛み量が一定になるようにＦＩローラ２２が駆動制御される。

エアループＡＬを経た記録媒体１０は、図４に示すように、パスシャフト２５とエッジガイド２６との間を通り、且つ、記録媒体１０の搬送方向（矢印方向）と直交する方向に２本配置されたパスシャフト２５をＳの字状に通る。このパスシャフト２５に一対のエッジガイド２６が支持されており、エッジガイド２６の間隔は記録媒体１０の幅方向と同寸に支持されている。

そのため、パスシャフト２５とエッジガイド２６の働きにより、記録媒体１０の幅方向の走行位置が規制され、安定した走行が可能となる。なおエッジガイド２６は、パスシャフト２５に例えば、ねじ等の固定手段によって固定されており、使用する記録媒体１０の幅寸法に応じてエッジガイド２６の位置が調整可能になっている。パスシャフト２５とエッジガイド２６との間を通過した記録媒体１０は、固定状態にあるテンションシャフト（図示せず）により走行安定化のための張力が付加される。

テンションシャフトを通過した記録媒体１０は、前処理液塗布装置３０に入り、モータなどの駆動源（図示せず）で回転駆動するインフィードローラ３１とフィードニップローラ３２の間を通る。フィードニップローラ３２は、図５に示すように、インフィードローラ３１の軸方向に沿って複数個配置されており、各フィードニップローラ３２は、ばね３７によりインフィードローラ３２側に押し付けられている。

インフィードローラ３１とフィードニップローラ３２との間を通過した記録媒体１０は、裏面側に前処理液を塗布する裏面塗布装置ユニット３３ならびに表面側に前処理液を塗布する表面塗布ユニット３４を順次通過することにより、両面に前処理液が塗布される。

表面塗布装置３４を通過した記録媒体１０は、図５に示したローラ３１と３２と同様なモータなどの駆動源（図示せず）で回転駆動するアウトフィードローラ３５とフィードニップローラ３６との間を通る。この後、記録媒体１０は、加熱乾燥装置１内を通った後、特に待機中でのコックリングを抑制するコックリング抑制装置５０の従動ローラ５１に沿う屈曲搬送路５２を通る。

そして、図５に示したローラ３１と３２と同様に、モータなどの駆動源で回転駆動するフィードローラ６１とフィードニップローラ６０との間を通る。その後、記録媒体１０は、回転自在なダンサーローラ８５、８６ならびに両ダンサーローラ８５、８６の間に配置されたガイドローラ８１にわたってＷの字状に巻き掛けられている。

ダンサーローラ８５、８６はそれぞれローラ端部に設けた軸受け（図示せず）を介して可動フレーム８４に回転自在に取り付けられて、ダンサーユニット８７を構成している。なお、可動フレーム８４にはおもり８３が取り付けられている。このダンサーユニット８７は重力方向Ａに沿って移動可能になっており、ダンサーユニット８７の位置を検出するダンサーユニット位置検出手段（図示せず）が設けられて、この位置検出手段の出力に応じて前記フィードローラ６１の駆動源を駆動制御している。この構成により、ダンサーユニット８７の位置が調整できる構成にしており、装置間の記録媒体１０のバッファー量を確保している。

記録媒体１０が排出ローラ８２を通った後に、後段の第１インクジェットプリンタ１３０に搬送される。

このような構成により、前処理液塗布乾燥装置１２０において、前処理液塗布装置３０は、インクのにじみ防止や浸透補助等、画質向上のための前処理液を、記録媒体１０に塗布する。その後、加熱乾燥装置１において前処理液を蒸発させ、高低差のある段差の中で記録媒体１０を搬送するダンサー装置８０にて冷却された後に、後段の第１インクジェットプリンタ１３０に搬送される。

図２において、フィードローラ３１、３５、６１等は前処理塗布乾燥装置１２０の搬送部として機能する。

図６は本発明の加熱乾燥装置１とコックリング抑制装置（手段）５０の概略構成図である。加熱乾燥装置１は、前処理液を塗布した記録媒体１０を乾燥する。加熱乾燥装置１は、上部の表面乾燥ユニット１Ａと下部の裏面乾燥ユニット１Ｂからなる。

上部の表面乾燥ユニット１Ａは、記録媒体１０の表面１１の乾燥を行う表面乾燥加熱ローラ４ｂ、５ｂ、６ｂ、及び蒸気などの排出を行う複数の表面蒸気排出ファン８を有する。裏面乾燥ユニット１Ｂは、上部の表面乾燥ユニット１Ａと同様に、記録媒体１０の裏面１２の乾燥を行う複数の裏面乾燥加熱ローラ４ａ、５ａ、６ａと、蒸気などの排出を行う複数の裏面蒸気排出ファン９を有する。

加熱ローラ４ａ〜６ｂは、装置と制御の簡素化のため従動するものとし、加熱用のヒータ（ヒータランプ（図示せず）、温度均一化のためのヒートパイプ（図示せず）を内蔵している。なお、各加熱ローラ４ａ〜６ｂの表面は、フッ素樹脂等、非粘着性の膜でコーティングされる。このコーティングによって、ローラ表面へのインク等の付着を抑制し、ローラ表面の付着物による記録媒体１０への熱伝導効率の低下を抑制することができる。

加熱乾燥装置１では、前処理液が塗布された記録媒体１０について、基本的には塗布された面（表裏の両面あるいはいずれかの面）のみ乾燥する。すなわち、表面側塗布時は表面１１側のみ乾燥させるため、表面乾燥加熱ローラ４ｂ、５ｂ、６ｂが加熱され記録媒体１０が乾燥される。裏面側塗布時は裏面１２側のみ乾燥させるため、裏面乾燥加熱ローラ４ａ、５ａ、６ａが加熱されて記録媒体１０が乾燥される。また、両面塗布時は両面を乾燥させるため、それぞれ表面乾燥加熱ローラ４ｂ、５ｂ、６ｂ、裏面乾燥加熱ローラ４ａ、５ａ、６ａが加熱されて記録媒体１０が乾燥される。

この加熱乾燥装置１の出口近傍の下流側には、コックリング抑制装置５０として、複数の従動ローラ５１を搬送方向に配列することにより搬送方向に対して屈曲する屈曲搬送路５２が形成されている。

図６から明らかなように従動ローラ５１の外径は、加熱ローラ４ａ〜６ｂの外径よりも小さく、すなわち曲率を大きくしたローラ径としている。これは、印刷を停止している待機中に加熱ローラ４ａ〜６ｂにより記録媒体１０に巻癖（熱塑性変形）が発生し、この後の印刷時にこの巻癖の大きな変形が、後続のプリンタのヘッドに接触して、ヘッドの詰まりやヘッドを損傷させたりする場合がある。

本実施例では、従動ローラ５１の外径の曲率は加熱ローラ４ａ〜６ｂの外径の曲率よりも大きい、即ち、従動ローラ５１の外径は加熱ローラ４ａ〜６ｂの外径よりも小さい。よって、記録媒体１０が複数の曲率の大きい従動ローラ５１に巻きつきながら搬送されることで、加熱ローラ４ａ〜６ｂに起因した巻癖と複数の小さな外径の従動ローラ５１との曲率の違いにより記録媒体１０がしごかれて、巻癖変形を矯正する効果がある。

この巻癖は、記録媒体１０の厚みが厚いほど大きい傾向があり、主要な記録媒体１０により適宜、従動ローラ５１の外径を、加熱ローラ４ａ〜６ｂの外径よりも小さい範囲で選定しても良い。このコックリング抑制装置５０については後で詳細説明する。

図７は乾燥ユニット１を上下に開放したものであり、記録媒体１０を装填する時はこのように開放した状態で記録媒体１０を通すだけでよい。

図８に示すように、表面乾燥ユニット１Ａおよび裏面乾燥ユニット１Ｂが、アーム１３、１４を介してプーリ１５で張られた各ベルト１６に固定されており、この加熱乾燥装置１の開閉は、このプーリ１５を回転させることで行っている。なお、各加熱ローラ４ａ〜６ｂには、温度コントロール用にサーミスタ２がホルダ３により乾燥ユニット１Ａ、１Ｂのフレームに固定されている。

加熱乾燥装置１において、前処理液塗布乾燥装置１２０の制御装置９０が、加熱制御処理を実行し、サーミスタ２の検知結果に基づいて、夫々の加熱ローラ４ａ〜６ｂのその中に設置された不図示の各ヒータ（ヒータランプ等）の加熱量（温度）を制御している。

ここで、表面乾燥初段加熱ローラ４ｂおよび裏面乾燥初段加熱ローラ４ａの設定温度は、これより後段の各加熱ローラ５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂの設定温度と同じかそれより低い温度になるように、設定している。これは、初段加熱ローラ４ａ、４ｂは、記録媒体１０が入ってくる最初の加熱ローラであり、初段を高い温度に設定すると、印刷中でも設定温度まで温度が上がりきらなくなるからである。さらに、設定温度まで上がっていないと、搬送停止後もヒータランプの電源が入りっぱなしになる場合があり、加熱ローラ４ａ、４ｂの温度が搬送停止後も過渡的に温度が上昇して記録媒体１０に対して大きな変形をきたす場合もあるからである。

図６に戻り、加熱乾燥装置１の出口近傍の下流側には、コックリング抑制装置５０が配置されている。コックリング抑制装置５０において、中空の従動ローラ５１を搬送方向に配列することで、搬送方向に対して複数回屈曲する屈曲搬送路５２が形成されている。より詳しくは、図６では、下流側にあるコックリング抑制装置５０は、水平方向に伸びる搬送方向に対して上下（直交する方向）に波打つように屈曲搬送路５２が形成される。

この複数の中空の従動ローラ５１による屈曲搬送路５２は、加熱乾燥装置１に近いほど隣接する従動ローラとの軸間距離を短くするのが好ましい（Ｄ３＞Ｄ２＞Ｄ１）。例えば、加熱乾燥装置１の出口側の従動ローラ５１を起点にこれ以降下流側の従動ローラ５１の軸間位置は５０、７５、１００、これ以降１００ｍｍになるようにしている。

加熱乾燥装置１に近い従動ローラ５１（図６中、右側）ほど軸間を短くしているのは、軸間距離が短い方が同じ外径のローラでは、記録媒体１０の巻き付け角度が大きくなるからである。記録媒体の巻き付け角度が大きいと、記録媒体１０と従動ローラ５１とが圧接することにより圧接面積が広くなり記録媒体１０の自由な伸縮が抑制される。さらに、接触していることによる記録媒体１０の用紙幅方向の温湿度変化の不均一を防止し、及び巻き付け角度が大きいことによる用紙幅方向の記録媒体１０の剛性が上がる。

また、上記のコックリング装置５０で、従動ローラ５１が記録媒体１０を複数回屈曲させることで、加熱装置と後段にある装置との位置関係で一回屈曲が発生した場合と比べて、記録媒体１０での波打ち変形（コックリング）を成長させることなく、各従動ローラ５１で変形を分断しつつ、圧接させている部分で特に記録媒体１０の幅方向での自由な変形を抑制していることにより、搬送方向の広範囲にわたり段階的にコックリングを防止し、大きなコックリングさえも抑制することができる。

したがって、記録媒体１０において、待機中に発生する記録媒体１０の幅（用紙幅とする）方向と直角方向であって搬送方向に平行な波打ち状の変形であるコックリングが発生しにくくなる。

図６に示した、本実施形態において、加熱乾燥装置１で急激に乾燥された記録媒体１０が、特に加熱乾燥装置１の出口直後で急激に吸湿し始め、コックリング現象が顕著に起こりやすいため、特に加熱乾燥装置１の出口側に屈曲搬送路５２を設けている。

さらに、加熱乾燥装置１の入口側でも、出口側よりも変形の程度は小さいが、加熱乾燥装置１との温湿度変化が激しいためコックリングが生じる場合があるため、入口側にも、図６の屈曲搬送路５２同様の、屈曲搬送路を設けてもよい。入口側にコックリング抑制装置を設ける場合は、傾斜する搬送方向に対して直交する方向に波打つように屈曲搬送路が形成される。あるいは、コックリング抑制装置５０を乾燥装置１近傍の記録媒体１０の搬送方向の下流か上流の一方か両方に設けてもよい。

（従動ローラの構成例１）
ここで、図９にコックリング制御装置を構成する中空の従動ローラ５１の第１の構成例の断面図を示す。

この構成は、比較的単純構成で従動ローラ５１は、シャフト５８と中空ローラ５９とに軸受５４を嵌め込み、Ｅリング５７により抜け止めを行い、ワッシャ５６とボルト５５により、フレーム５３に固定して構成する。中空ローラ５９の内径はシャフト５８の外径よりも大きく、中空ローラ５９の内側の面とシャフト５８の外側の間が中空となる。

中空ローラ５９は腐食に強いステンレス製や比較的熱伝道率が良いアルミ製を使用しても良く、剥離性を上げるために加熱ローラ４ａ〜６ｂ同様に、ローラ表面への前処理液やインクの付着を抑制するためのフッ素樹脂等、非粘着性の膜を施しても良く、この限りではない。

（従動ローラの構成例２）
図１０にコックリング制御装置を構成する従動ローラ５１の第２の構成例の断面図を示す。

従動ローラ５１は、中空状の中空ローラ本体５１Ａ−１とそれを塞ぐ端部５１Ｂ−１を有する。端部５１Ｂ−１は、これに軸方向がスリーブ４３とＥリング５７の抜け止めにより規定された軸受５４−１が、軸受押さえ４２とボルト５５により、フレーム５３に締結することにより、固定している。

中空ローラ本体５１Ａ−１の表層Ａ２は、加熱ローラ４ａ〜６ｂ同様に、ローラ表面への前処理液やインクの付着を抑制するためのフッ素樹脂等、非粘着性の膜で覆われている。その内側の層Ａ１はアルミニウム等、熱導電性のよい金属で作られている。中空ローラ本体５１Ａ−１は加熱された記録媒体１０が巻きつきながら上を通ることで記録媒体１０から熱を受け取る。

このとき、温度の影響を受けることを避けるため、中空ローラ本体５１Ａ−１において、熱伝導率が異なる端部５１Ｂ−１が存在する部分を避けて、通紙部分を設ける。この構成により、記録媒体１０の幅方向において記録媒体１０から中空ローラ本体５１Ａ−１への均一な熱移動が可能になる。

なお、軸受５４−１を介してフレーム５３と接続するための端部５１Ｂ−１は例えば、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＡＩ（ポリアミド−イミド）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、ＰＥＥＫ（ポリエーテル−エーテル−ケトン）樹脂もしくはセラミック材料等の樹脂材料で構成すると好ましい。樹脂からなる端部５１Ｂ−１は金属からなる中空ローラ本体５１Ａ−１に比べて熱伝導率が低いため、樹脂からなる端部５１Ｂ−１での断熱効果が生まれる。

したがって、中空ローラ本体５１Ａ−１が受け取った熱量が端部５１Ｂ−１へ逃げる量をできるだけ少なくすることができ、従動ローラ５１による熱移動による冷却を中空ローラ本体５１Ａ−１の容量分のみにとどめるため、この構成では乾燥熱の保温効果が大きい。

（従動ローラの構成例３）
ここで、図１１にコックリング制御装置を構成する従動ローラ５１の第２の構成例の断面図を示す。従動ローラ５１は中空状の中空ローラ本体５１Ａ−２と空気を通す換気路を有する端部５１Ｂ−２を有する。端部５１Ｂ−２は外部と換気できるように空気穴を持っており、これに軸方向がスリーブ４３とＥリング５７の抜け止めにより規定された軸受５４−２が、軸受押さえ４２とボルト５５により、フレーム５３に締結することにより、固定している。

中空ローラ本体５１Ａ−２は構成例１と同じ構造を有している。端部５１Ｂ−２は中空ローラ本体５１Ａ−２と同じ素材であってもよいし別の素材であってもよいが、熱伝導性がよい素材が好ましい。端部５１Ｂ−２は空気穴から換気路を通って中空ローラ本体５１Ａ−２の中に空気を取り込む。

よって、中空ローラ本体５１Ａ−２が記録媒体１０から受け取った熱量を、端部５１Ｂ−２を通って外部へ逃がし外気を取り込むことで、空気の循環を使って中空ローラ本体５１Ａ−２の容量分以上の熱量を記録媒体１０から受け取り、冷却させることができる。従って、この構成では冷却効果が大きい。

この構成においても、温度の影響を受けることを避けるため、中空ローラ本体５１Ａ−２において、端部５１Ｂ−２が存在し熱伝導率が異なる部分を避けて通紙部分を設ける。この構成により、記録媒体１０の幅方向において記録媒体１０から中空ローラ本体５１Ａ−２への均一な熱移動が可能になる。

この構成の端部に電磁バルブ４４や配管４５などを配設してコントローラ４６で制御し、特に厚みが厚い記録媒体１０の印刷では、印刷中は電磁バルブ４４を開いて空気や冷風を送り込んで記録媒体１０を冷やして、後方でのプリンタ１３０でのヘッド部１３１の温度上昇を防止することも可能である。印刷停止時前後や印刷停止時、印刷待機時には電磁バルブ４４を閉じて、温度変化を少なくしてコックリング抑制を助成するようにしても良い。

なお、構成例１、構成例２、構成例３でそれぞれ異なる特性を有しているため、用途に応じて構成を適宜選択し、適宜組み合わせても良い。従動ローラ５１の構造として、中空の割合と外気とのやりとりにより、構成例３＞構成例２＞構成例１の順に、温度調整機能が高い。

構成例３を利用する場合、例えば、上流側では保温優先で、初段の加熱ローラ４ａや４ｂの温度と室温との間の温度となるように温風を取り込んで加温する。加温用に高い温度の空気を取り込むために、温度中空ローラ５１Ａ−２の近くに熱源を配置したり、加熱乾燥装置１からの熱を引き込んだりしてもよい。一方、下流側では印刷時に外気温との差を減らすために、空気や冷風を取り込んで冷却する。

（前処理液塗布乾燥装置の制御例）
図１２は前処理液塗布乾燥装置１２０の制御フローチャートである。動作タイミングは後述のタイミングチャートが示す乾燥動作タイミング、塗布動作タイミング、搬送動作タイミング、印刷動作タイミングに対応する。

印刷が開始されると、ステップ（以下単にＳと示す）Ｓ１０１で印刷準備として、前処理液塗布乾燥装置１２０が制御システムから印刷スタート（ＰＳ）信号を受ける。すると、加熱乾燥装置１の温度立上げに入り、加熱ローラ４ａ〜６ｂに内蔵したヒータランプがＯＮされ、加熱ローラ４ａ〜６ｂが加熱される（Ｓ１０２）。加熱ローラ４ａ〜６ｂが所望の乾燥設定温度まで立ち上げられ、立ち上げが完了すると（Ｓ１０３）、記録媒体１０が全体搬送されると共に前処理液塗布ユニット３３、３４で前処理液が塗布され始める（Ｓ１０４）。

そして、第１インクジェットプリンタ１３０のヘッド部１３１まで前処理液が塗布乾燥された記録媒体１０が到達すると（Ｓ１０５）、ヘッド部１３１からインクが着弾され印刷が始まる（Ｓ１０６）。より詳しくは、前処理液の塗布乾燥が終わった記録媒体１０が第１の第１インクジェットプリンタ１３０に到達した際、インクジェットによる画像などの表面印刷を行う。引き続きこの記録媒体１０が第２インクジェットプリンタ１５０に到達すれば、インクジェットによる画像などの裏面印刷を行う。このように所定の期間、印刷動作を続ける。

印刷停止時は制御システムから印刷停止（ＰＥ）信号が出され、前処理液塗布乾燥装置１２０がＰＥ信号を受信し印刷終了の動作をさせ始める（Ｓ１０７）。この動作ではまず、前処理液塗布装置３０（３３、３４）での前処理液の塗布を終了させる（Ｓ１０８）。その後、加熱乾燥装置１での乾燥を停止するためヒータランプＯＦＦして加熱ローラ４ａ〜６ｂの加熱を止め（Ｓ１０９）、塗布終了端が加熱乾燥装置１の出口を出た（Ｓ１１０）後に、記録媒体１０の搬送を停止させる（Ｓ１１１）。

このような制御を行うことにより、加熱乾燥装置１内には前処理液が塗布されていない記録媒体１０が残るようにして、かつ加熱ローラ４ａ〜６ｂは加熱されないので記録媒体１０の変形は少ない状態になる。そのため、記録媒体１０は加熱乾燥装置１内での変形が少なくなり、後続処理となる記録装置１３０、１５０のヘッド部１３１、１５１での記録媒体１０が変形したことによるヘッドつまりやヘッド損傷などがなくなり、画質品質の悪化防ぐという効果を有する。

そして、次のＪＯＢがあれば（Ｓ１１２）再度印刷準備開始に戻るが、ない場合は終了となる。

なお、前処理液が塗布乾燥された記録媒体１０が記録装置１３０、１５０のヘッド部１３１、１５１へ達する時間や、塗布ユニット３３、３４が塗布終了して塗布終端が加熱乾燥装置１出口を出るまでの時間は搬送距離、搬送速度から時間を割り出し時間カウントすることで算出する。

また、加熱乾燥装置１の温度立上げ時は加熱乾燥装置１内にある記録媒体１０が通常は前処理液が塗布されていない記録媒体１０であるため、加熱立上げによる記録媒体１０の変形は比較的小さい。そのため、記録媒体１０において上記領域や搬送停止前の前処理液が塗布されていない領域は、印刷不可領域として損紙扱いにしている。

なお、ここでは、両面印刷の場合を説明したが、表面あるいは裏面だけの片面印刷も可能である。この場合は、印刷を行う面側について前処理液の塗布、乾燥を行なうようにし、前処理液塗布乾燥装置１２０から送り出された記録媒体１０の含水率は給紙装置１１０から送り出されたときの記録媒体１０の含水率とほぼ同等になるようにする。これは、多岐にわたる記録媒体を考えた場合、インクジェット専用紙の含水率や元通りの含水率に近づけておけば良いためである。

図１３に記録媒体１０の搬送タイミングに対する加熱乾燥および前処理液塗布のタイミングを示すタイミングチャートを示す。

この乾燥タイミングは、図１３に示すように、加熱ローラ４ａ〜６ｂを乾燥設定温度まで立ち上げた後は、前処理液塗布ＯＮ、記録媒体１０の搬送動作をＯＮして、塗布乾燥をしながら後述するインクジェット印刷を行う。そして、印刷全体搬送を停止する前に前処理液塗布を停止した後、乾燥を停止するため加熱ローラ４ａ〜６ｂの加熱をＯＦＦした後に記録媒体１０の搬送を停止させる。

ここで、乾燥ＯＦＦとして加熱ローラ４ａ〜６ｂを完全にＯＦＦする場合もあるが、次の印刷での温度立ち上げ時間を短くするため待機温度を４０℃〜４５℃程度に設定しても良い。待機温度を４０℃〜４５℃程度であれば、前処理液が塗布されていない記録媒体であることも考慮して、この温度での記録媒体１０の変形は極めて小さいからである。

このように制御することにより、加熱乾燥装置１内には前処理液が塗布されていない記録媒体１０が残り、かつ加熱ローラ４ａ〜６ｂは加熱されないので用紙の変形は少ない状態になる。よって、その後のインクジェットヘッド部１３１での用紙変形によるヘッド部１３１への影響、つまり、ヘッド損傷などのインクジェットプリンタ１３０，１５０へのダメージがなくなり、画質品質悪化もなくなり、優位な効果を有する。

しかしながら、この後の印刷待機中には、塗布していない記録媒体１０であっても加熱乾燥装置１の特に出口側で停止した記録媒体１０は加熱乾燥装置１の加熱ローラ４ａ〜６ｂの余熱で十分に乾燥した状態で停止している。そのため、急激な吸湿と共に記録媒体１０の伸縮が起こりがちであるが、上述したように屈曲搬送路の形成によりコックリングが抑制される。

以上のように、本発明によれば高価なインクジェット専用紙を用いなくても、前処理液塗布乾燥処理を行い待機中でも特に乾燥部出口側での記録媒体１０の吸湿による波形状の変形、コックリングを極めて少なくできる。よって、コックリングによる後工程でのヘッド部１３１、１５１での記録媒体での擦りがなく、印刷汚れやヘッド汚れ、ヘッド詰まりによる印刷ドット欠け、ヘッドの損傷などがない前処理液塗布乾燥装置及び記録装置が提供でき、良好な印刷業務ができる。

＜第２実施形態＞
ここで、図１４に加熱乾燥機能とコックリング抑制機能を有する第２実施形態の印刷装置を示す。

本実施形態に係る記録媒体加熱乾燥装置２００はインク乾燥装置であり、その装置を有する印刷装置１０００について説明する。図１４に加熱乾燥装置２００を有する印刷装置１０００全体の概略構成図を示す。なお、以下では、第１実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

図１４に示すように、本実施形態の印刷装置１０００において、加熱乾燥装置２００の上流に記録装置４００と給紙装置３００と搬送部５００が配置され、インク乾燥装置である加熱装置２００の下流には、後処理装置６００が配置されている。なお、後処理装置６００として、印刷後の記録媒体１０を巻き取る巻取装置や折りたたむ折機を設置できる。

記録装置４００は画像形成部となるヘッド部４０１を有しており、ヘッド部４０１Ａは記録媒体１０にインク等の液体を吐出し付着させることで、記録媒体１０に画像を形成する。

加熱乾燥装置（加熱乾燥部）２００は、第１実施形態と同様に、記録媒体１０の搬送方向Ｔの上流から、加熱ローラ４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂと排気ダクト８、９、と排出ローラ７を有する。

また、加熱乾燥装置２００において、制御装置９００による加熱制御処理が実行され、夫々の加熱ローラ４ａ〜６ｂの各ヒータ（不図示）の加熱量（温度）を制御している。

本実施形態においても、図６と同様に、加熱乾燥装置１の出口近傍の下流側には複数の従動ローラ５１で搬送方向に対して複数回屈曲する屈曲搬送路５２が形成されており、待機中に発生する用紙幅方向での波打ち状のコックリングを抑制している。

なお、フロー等については同様であるため説明を割愛する。

本実施形態においても、高価なインクジェット専用紙を用いなくても、前処理液塗布乾燥処理を行い、待機中でも特に乾燥部出口側での記録媒体１０の吸湿による波形状の変形、コックリングを極めて少なくできる。よって、コックリングによる後工程での後処理装置６００での記録媒体での擦りがなく、記録媒体１０の巻き取りも良好な印刷業務ができる。

１ 加熱乾燥装置（乾燥装置）
４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂ 加熱ローラ（加熱手段）
４２ 軸受おさえ
４３ Ｅリング
４４ 電磁バルブ
４５ 配管
４６ コントローラ
３５ 搬送部
５０ コックリング抑制装置（コックリング抑制手段）
５１ 従動ローラ
５１Ａ−１、５１Ａ−２ 中空ローラ本体
５１Ｂ−１、５１Ｂ−２ 端部
５２ 屈曲搬送路
５３ フレーム
５４、５４−１、５４−２ 軸受
５８ シャフト
５９ 中空ローラ
１００ 印刷システム
１２０ 前処理液塗布乾燥装置
１３０ 第１インクジェットプリンタ（記録装置）
１５０ 第２インクジェットプリンタ（記録装置）
１０００ 印刷装置
２００ 加熱乾燥装置
４００ 記録装置

特開２０１２−０３５５６６号公報

Claims (7)

1. 連続する記録媒体を搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段によって搬送される前記記録媒体に前処理液を塗布する塗布装置と、
   前記前処理液が塗布された前記記録媒体を乾燥する加熱手段を備える加熱乾燥装置と、
   前記乾燥装置近傍の前記記録媒体の搬送方向の下流か上流の少なくともいずれか一方に設けられ、前記搬送方向に対して前記記録媒体を複数回屈曲させる、コックリング抑制手段と、
   を有する、前処理液塗布乾燥装置。
2. 前記コックリング抑制手段は、複数の従動ローラを有し、
   前記複数の従動ローラを前記搬送方向に配列して、前記搬送方向に前記記録媒体を屈曲させる屈曲搬送路を形成する、請求項１に記載の前処理液塗布乾燥装置。
3. 前記加熱乾燥装置の前記加熱手段は加熱ローラであり、
   前記屈曲搬送路を形成する前記複数の従動ローラの曲率は、前記加熱ローラの曲率よりも大きい、請求項２に記載の前処理液塗布乾燥装置。
4. 前記屈曲搬送路において、前記加熱乾燥装置に近いほど隣接する従動ローラとの軸間距離が短い、請求項２又は３に記載の前記前処理液塗布乾燥装置。
5. 前記従動ローラは中空ローラであることを特徴とする、請求項２〜４のいずれか１項に記載の前処理液塗布乾燥装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の前処理液塗布乾燥装置と、
   前記前処理液塗布装置の前記搬送方向の下流に配置され、前記前処理液塗布乾燥装置によって前記前処理液が塗布され乾燥された後の前記記録媒体にインクを吐出し付着させる記録装置を有する、印刷システム。
7. 記録媒体を搬送する搬送手段と、
   前記記録媒体にインクを吐出し付着させる記録装置と、
   前記インクが付着した前記記録媒体を乾燥する加熱手段を有する加熱乾燥装置と、
   前記乾燥装置近傍の前記記録媒体の搬送方向の下流か上流の少なくともいずれか一方に設けられ、前記搬送方向に対して前記記録媒体を複数回屈曲させる、コックリング抑制手段を有する、印刷装置。

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