JP7172654B2 - Drying device, device for discharging liquid - Google Patents
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Description
本発明は、乾燥装置、液体を吐出する装置に関する。 The present invention relates to a drying device and a device for ejecting liquid .
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。 2. Description of the Related Art As a printing apparatus that applies liquid to an object to be heated such as roll paper, continuous form paper, web, sheet, etc., there is one that is provided with a drying device to facilitate drying of the applied liquid.
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)。 For example, along the moving direction of the object to be heated, a long heater that is long in a direction perpendicular to the direction of movement of the object to be heated and a blower having a long nozzle extending in a direction perpendicular to the direction of movement of the object to be heated are alternately arranged. There is a device in which air heated by a heater is blown onto an object to be heated from a nozzle of an air blower (Patent Document 1).
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)。 Further, as a hot air drying device in an inkjet recording apparatus, there is one that includes an intake section that supplies air to an air blowing source and a hot air circulation section that supplies hot air collected by an exhaust section to the intake section (Patent Document 2).
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。 By the way, when the gas containing the organic solvent vaporized by drying in the drying device is reintroduced into the drying device and circulated, the concentration of the organic solvent vapor inside the drying device increases, the drying property of the liquid decreases, and the explosion-proof safety is improved. There is a problem that the
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。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to suppress a decrease in dryness while circulating gas, and to improve explosion-proof safety.
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。
In order to solve the above problems, the drying apparatus according to the present invention includes:
drying means for warming the liquid composition on the object to be dried;
a gas circulation means for circulating the gas containing the volatile components of the organic solvent heated and volatilized by the drying means and reusing it for drying;
and concentration adjusting means for adjusting the concentration of the recycled volatile component,
The drying means includes radiant heating means for applying radiant heat to the object to be dried, and air blowing means for blowing the air heated by the radiant heating means to the object to be dried.
It was configured.
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。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fall of dryness can be suppressed, and explosion-proof safety can also be improved, circulating gas.
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。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of an example of a printing device as a device for ejecting liquid according to the embodiment.
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。
The
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。
For example, the
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。
The
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。
The
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。 Organic solvents, water, coloring materials, resins, additives, etc. of liquids (inks) used in the printing apparatus 1 will be described.
<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。
<Organic solvent>
The organic solvent to be used is not particularly limited, and a water-soluble organic solvent can be used. Examples thereof include polyhydric alcohols, ethers such as polyhydric alcohol alkyl ethers and polyhydric alcohol aryl ethers, nitrogen-containing heterocyclic compounds, amides, amines, and sulfur-containing compounds.
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。 Specific examples of water-soluble organic solvents include ethylene glycol, diethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, and 1,4-butane. Diol, 2,3-butanediol, 3-methyl-1,3-butanediol, triethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, 1,2-pentanediol, 1,3-pentanediol, 1,4-pentanediol , 2,4-pentanediol, 1,5-pentanediol, 1,2-hexanediol, 1,6-hexanediol, 1,3-hexanediol, 2,5-hexanediol, 1,5-hexanediol, glycerin, 1,2,6-hexanetriol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, ethyl-1,2,4-butanetriol, 1,2,3-butanetriol, 2,2,4-trimethyl- Polyhydric alcohols such as 1,3-pentanediol and petriol, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl Polyhydric alcohol alkyl ethers such as ethers, polyhydric alcohol aryl ethers such as ethylene glycol monophenyl ether and ethylene glycol monobenzyl ether, 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, N-hydroxyethyl-2-pyrrolidone , 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, ε-caprolactam, nitrogen-containing heterocyclic compounds such as γ-butyrolactone, formamide, N-methylformamide, N,N-dimethylformamide, 3-methoxy-N,N- Amides such as dimethylpropionamide and 3-butoxy-N,N-dimethylpropionamide, amines such as monoethanolamine, diethanolamine, and triethylamine, sulfur-containing compounds such as dimethylsulfoxide, sulfolane, and thiodiethanol, propylene carbonate, and ethylene carbonate. etc.
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。 It is preferable to use an organic solvent having a boiling point of 250° C. or less because it not only functions as a wetting agent but also provides good drying properties.
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。 Polyol compounds having 8 or more carbon atoms and glycol ether compounds are also preferably used. Specific examples of polyol compounds having 8 or more carbon atoms include 2-ethyl-1,3-hexanediol and 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol.
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。 Specific examples of glycol ether compounds include polyhydric alcohol alkyls such as ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, and propylene glycol monoethyl ether. Ethers; polyhydric alcohol aryl ethers such as ethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol monobenzyl ether, and the like.
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。 A polyol compound having 8 or more carbon atoms and a glycol ether compound can improve ink permeability when paper is used as a printing medium.
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。 The content of the organic solvent in the ink is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. 20% by mass or more and 60% by mass or less is more preferable.
<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。
<Water>
The content of water in the ink is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. % to 60% by mass is more preferable.
<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。
<Color material>
The coloring material is not particularly limited, and pigments and dyes can be used.
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。 An inorganic pigment or an organic pigment can be used as the pigment. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Mixed crystals may also be used.
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。 Examples of pigments that can be used include black pigments, yellow pigments, magenta pigments, cyan pigments, white pigments, green pigments, orange pigments, glossy color pigments such as gold and silver, and metallic pigments.
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。 As inorganic pigments, in addition to titanium oxide, iron oxide, calcium carbonate, barium sulfate, aluminum hydroxide, barium yellow, cadmium red, and chrome yellow, carbon black produced by known methods such as contact method, furnace method, thermal method, etc. can be used.
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。
Organic pigments include azo pigments, polycyclic pigments (e.g., phthalocyanine pigments, perylene pigments, perinone pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, dioxazine pigments, indigo pigments, thioindigo pigments, isoindolinone pigments, quinoflurone pigments, etc.). , dye chelates (eg, basic dye chelates, acid dye chelates, etc.), nitro pigments, nitroso pigments, aniline black, and the like. Among these pigments, those having good affinity with the solvent are preferably used. In addition, resin hollow particles and inorganic hollow particles can also be used.
Specific examples of pigments for black include carbon blacks (C.I. Pigment Black 7) such as furnace black, lamp black, acetylene black and channel black, or copper and iron (C.I. Pigment Black 11). , metals such as titanium oxide, and organic pigments such as aniline black (C.I. Pigment Black 1).
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。 Further, for color, C.I. I. Pigment yellow 1, 3, 12, 13, 14, 17, 24, 34, 35, 37, 42 (yellow iron oxide), 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. I. Pigment Orange 5, 13, 16, 17, 36, 43, 51, C.I. I. Pigment Red 1, 2, 3, 5, 17, 22, 23, 31, 38, 48:2, 48:2 (Permanent Red 2B (Ca)), 48:3, 48:4, 49:1, 52: 2, 53:1, 57:1 (brilliant carmine 6B), 60:1, 63:1, 63:2, 64:1, 81, 83, 88, 101 (red red), 104, 105, 106, 108 ( cadmium red), 112, 114, 122 (quinacridone magenta), 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. I. Pigment Violet 1 (rhodamine lake), 3, 5:1, 16, 19, 23, 38, C.I. I. Pigment Blue 1, 2, 15 (phthalocyanine blue), 15:1, 15:2, 15:3, 15:4 (phthalocyanine blue), 16, 17:1, 56, 60, 63, C.I. I. Pigment Green 1, 4, 7, 8, 10, 17, 18, 36, etc.
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。 As dyes, acid dyes, direct dyes, reactive dyes, and basic dyes can be used without particular limitation, and may be used singly or in combination of two or more.
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。
Examples of the dye include C.I. I. Acid Yellow 17, 23, 42, 44, 79, 142, C.I. I. Acid Red 52, 80, 82, 249, 254, 289, C.I. I. Acid Blue 9,45,249, C.I. I. Acid Black 1, 2, 24, 94, C.I. I. Food Black 1, 2, C.I. I.
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。 The content of the coloring material in the ink is preferably 0.1% by mass or more and 15% by mass or less, more preferably 1% by mass or more and 10% by mass, from the viewpoints of improving image density, good fixability, and ejection stability. It is below.
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。 In order to disperse the pigment in the ink, a method of introducing a hydrophilic functional group into the pigment to make it a self-dispersing pigment, a method of coating the surface of the pigment with a resin and dispersing it, a method of dispersing using a dispersant, etc.
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。 As a method of making a self-dispersing pigment by introducing a hydrophilic functional group into a pigment, for example, a self-dispersing pigment that is dispersible in water by adding a functional group such as a sulfone group or a carboxyl group to a pigment (for example, carbon). can be used.
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。 As a method for dispersing the pigment by coating the surface of the pigment with a resin, a method in which the pigment is encapsulated in microcapsules and dispersible in water can be used. This can be rephrased as a resin-coated pigment. In this case, all the pigments mixed in the ink need not be coated with a resin, and uncoated pigments or partially coated pigments may be dispersed in the ink as long as the effects of the present invention are not impaired. may be
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。 Examples of the method of dispersing using a dispersant include a method of dispersing using a known low-molecular-weight dispersant and high-molecular-weight dispersant typified by surfactants.
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。 As the dispersant, it is possible to use, for example, anionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants, nonionic surfactants, etc. depending on the pigment.
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。 RT-100 (nonionic surfactant) manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd. and sodium naphthalenesulfonate formalin condensate can also be suitably used as a dispersant.
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。 A dispersing agent may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together.
<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。
<Pigment dispersion>
Inks can be obtained by mixing materials such as water and organic solvents with coloring materials. Ink can also be produced by mixing a pigment, water, a dispersant, and the like to form a pigment dispersion, and then mixing materials such as water and an organic solvent.
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。 The pigment dispersion is obtained by dispersing water, a pigment, a pigment dispersant, and optionally other components, and adjusting the particle size. Dispersion should be carried out using a disperser.
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。 The particle diameter of the pigment in the pigment dispersion is not particularly limited, but the dispersion stability of the pigment is improved, and the image quality such as ejection stability and image density is improved. 500 nm or less is preferable, and 20 nm or more and 150 nm or less is more preferable. The particle size of the pigment can be measured using a particle size analyzer (Nanotrack Wave-UT151, manufactured by Microtrack Bell Co., Ltd.).
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。 The content of the pigment in the pigment dispersion is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. % or more and 50 mass % or less is preferable, and 0.1 mass % or more and 30 mass % or less is more preferable.
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。 The pigment dispersion is preferably degassed by filtering coarse particles with a filter, a centrifugal separator, or the like, if necessary.
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。 The particle size of the solid content in the ink is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. is preferably 20 nm or more and 1000 nm or less, more preferably 20 nm or more and 150 nm or less. The solid content includes resin particles, pigment particles, and the like. The particle size can be measured using a particle size analyzer (Nanotrack Wave-UT151, manufactured by Microtrack Bell Co., Ltd.).
<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。
<Additive>
Surfactants, antifoaming agents, antiseptic antifungal agents, anticorrosive agents, pH adjusters, etc. may be added to the ink as necessary.
<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。
<Surfactant>
Any of silicone surfactants, fluorine surfactants, amphoteric surfactants, nonionic surfactants, and anionic surfactants can be used as surfactants.
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。 The silicone-based surfactant is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Among them, those that do not decompose even at high pH are preferable. Those having an oxyethylene group or a polyoxyethylene polyoxypropylene group are particularly preferred because they exhibit good properties as water-based surfactants. As the silicone-based surfactant, a polyether-modified silicone-based surfactant can also be used, and examples thereof include compounds in which a polyalkylene oxide structure is introduced into the side chain of the Si portion of dimethylsiloxane.
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、NH4、NH3CH2CH2OH、NH2(CH2CH2OH)2、NH(CH2CH2OH)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。
Examples of fluorine-based surfactants include perfluoroalkylsulfonic acid compounds, perfluoroalkylcarboxylic acid compounds, perfluoroalkylphosphoric acid ester compounds, perfluoroalkylethylene oxide adducts, and perfluoroalkyl ether groups in side chains. Polyoxyalkylene ether polymer compounds are particularly preferred due to their low foaming properties. Examples of the perfluoroalkylsulfonic acid compound include perfluoroalkylsulfonic acid and perfluoroalkylsulfonate. Examples of the perfluoroalkylcarboxylic acid compounds include perfluoroalkylcarboxylic acids and perfluoroalkylcarboxylic acid salts. As the polyoxyalkylene ether polymer compound having a perfluoroalkyl ether group in a side chain, a sulfate ester salt of a polyoxyalkylene ether polymer having a perfluoroalkyl ether group in a side chain, and a perfluoroalkyl ether group in a side chain Examples thereof include salts of polyoxyalkylene ether polymers. Counter ions of salts in these fluorosurfactants include Li, Na, K, NH4 , NH3CH2CH2OH , NH2 ( CH2CH2OH ) 2 , and NH ( CH2CH2OH ). 3 and the like.
Examples of amphoteric surfactants include laurylaminopropionate, lauryldimethylbetaine, stearyldimethylbetaine, lauryldihydroxyethylbetaine and the like.
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。 Nonionic surfactants include, for example, polyoxyethylene alkylphenyl ethers, polyoxyethylene alkyl esters, polyoxyethylene alkylamines, polyoxyethylene alkylamides, polyoxyethylene propylene block polymers, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan Examples include fatty acid esters and ethylene oxide adducts of acetylene alcohol.
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。 Examples of anionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ether acetates, dodecylbenzene sulfonates, laurates, and salts of polyoxyethylene alkyl ether sulfates.
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。 These may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together.
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。 The silicone-based surfactant is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples include polydimethylsiloxane modified at both chain ends, and polyether-modified silicone-based surfactants having polyoxyethylene groups or polyoxyethylene-polyoxypropylene groups as modifying groups exhibit excellent properties as water-based surfactants. preferable.
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。 As such a surfactant, an appropriately synthesized one may be used, or a commercially available product may be used. Commercially available products are available from, for example, BYK Chemie Co., Ltd., Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd., Nihon Emulsion Co., Ltd., Kyoeisha Chemical Co., Ltd., and the like.
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。 The above polyether-modified silicone-based surfactant is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. Examples include those introduced into the side chain of the Si portion of siloxane.
(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。)
(However, m, n, a, and b in general formula (S-1) represent integers. R and R' represent an alkyl group and an alkylene group.)
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。 Commercially available products can be used as the above polyether-modified silicone-based surfactants. 1906EX (Japan Emulsion Co., Ltd.), FZ-2105, FZ-2118, FZ-2154, FZ-2161, FZ-2162, FZ-2163, FZ-2164 (Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.), BYK-33, BYK-387 (BYK-Chemie Corporation), TSF4440, TSF4452, TSF4453 (Toshiba Silicon Co., Ltd.) and the like.
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。 As the fluorosurfactant, a fluorine-substituted compound having 2 to 16 carbon atoms is preferable, and a fluorine-substituted compound having 4 to 16 carbon atoms is more preferable.
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。 Examples of fluorine-based surfactants include perfluoroalkyl phosphate ester compounds, perfluoroalkyl ethylene oxide adducts, and polyoxyalkylene ether polymer compounds having perfluoroalkyl ether groups in side chains. Among these, a polyoxyalkylene ether polymer compound having a perfluoroalkyl ether group in a side chain is preferable because of its low foamability, and in particular, fluorine-based compounds represented by general formulas (F-1) and (F-2) Surfactants are preferred.
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。 In the compound represented by the general formula (F-1), m is preferably an integer of 0 to 10 and n is preferably an integer of 0 to 40 in order to impart water solubility.
上記一般式(F-2)で表される化合物において、YはH、又はCnF2n+1でnは1~6の整数、又はCH2CH(OH)CH2-CnF2n+1でnは4~6の整数、又はCpH2p+1でpは1~19の整数である。aは4~14の整数である。 In the compound represented by the general formula (F-2), Y is H, or CnF 2n+1 and n is an integer of 1 to 6, or CH 2 CH(OH)CH 2 -CnF 2n+1 and n is 4 to 6. Integer, or CpH 2p+1 where p is an integer from 1-19. a is an integer from 4 to 14;
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。 Commercially available products may be used as the fluorosurfactant.
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。 Examples of commercially available products include Surflon S-111, S-112, S-113, S-121, S-131, S-132, S-141, and S-145 (all manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.); Fleurard FC-93, FC-95, FC-98, FC-129, FC-135, FC-170C, FC-430, FC-431 (both manufactured by Sumitomo 3M); Megafac F-470, F -1405, F-474 (both manufactured by Dainippon Ink and Chemicals Co., Ltd.); Zonyl TBS, FSP, FSA, FSN-100, FSN, FSO-100, FSO, FS-300, UR (both , manufactured by DuPont); FT-110, FT-250, FT-251, FT-400S, FT-150, FT-400SW (all manufactured by Neos Co., Ltd.), Polyfox PF-136A, PF-156A, PF-151N, PF-154, PF-159 (manufactured by Omnova Co., Ltd.), Unidyne DSN-403N (manufactured by Daikin Industries, Ltd.), etc., and among these, good print quality, especially color development, permeability to paper , Du Pont FS-300, Neos Co., Ltd. FT-110, FT-250, FT-251, FT-400S, FT-150, FT- 400SW, Polyfox PF-151N manufactured by Omnova and Unidyne DSN-403N manufactured by Daikin Industries, Ltd. are particularly preferred.
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。 The content of the surfactant in the ink is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. % or more and 5 mass % or less is preferable, and 0.05 mass % or more and 5 mass % or less is more preferable.
<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。
<Antifoaming agent>
The antifoaming agent is not particularly limited, and examples thereof include silicone antifoaming agents, polyether antifoaming agents, and fatty acid ester antifoaming agents. These may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together. Among these, silicone-based antifoaming agents are preferred because of their excellent foam breaking effect.
<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。
<Preservative and antifungal agent>
The antiseptic and antifungal agent is not particularly limited, and examples thereof include 1,2-benzisothiazolin-3-one.
<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。
<Antirust agent>
The rust inhibitor is not particularly limited, and examples thereof include acidic sulfites and sodium thiosulfate.
<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。
<pH adjuster>
The pH adjuster is not particularly limited as long as it can adjust the pH to 7 or higher, and examples thereof include amines such as diethanolamine and triethanolamine.
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。 The physical properties of the ink are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, viscosity, surface tension, pH and the like are preferably within the following ranges.
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。 The viscosity of the ink at 25° C. is preferably 5 mPa·s or more and 30 mPa·s or less, more preferably 5 mPa·s or more and 25 mPa·s or less, from the viewpoint of improving the print density and character quality and obtaining good ejection properties. more preferred. Here, the viscosity can be measured using, for example, a rotational viscometer (RE-80L manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.). Measurement conditions are 25° C., standard cone rotor (1°34′×R24), sample liquid volume of 1.2 mL, rotation speed of 50 rpm, and measurement can be performed for 3 minutes.
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。 The surface tension of the ink is preferably 35 mN/m or less, and more preferably 32 mN/m or less at 25° C., from the viewpoint that the ink is suitably leveled on the print medium and the drying time of the ink is shortened.
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。 The pH of the ink is preferably from 7 to 12, more preferably from 8 to 11, from the viewpoint of preventing corrosion of metal members in contact with the liquid.
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。 Next, the drying apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 2 to 4. FIG. 2 is a schematic explanatory view of the drying apparatus, FIG. 3 is a plan view of the drying apparatus, and FIG. 4 is a perspective view of air blowing means of the drying apparatus.
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。
The
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。
Radiation heating means 121 for heating the air inside the
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。
The
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。
Further, the
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。
Here, the
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)。
The
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。
The radiant heating means 121 are arranged between the
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。
Thereby, the air inside two
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。 As the radiation heating means 121, an infrared heater that emits infrared rays having a maximum wavelength in the absorption wavelength band of moisture contained in the liquid is preferable. Further, it is preferable to use a carbon heater using carbon as the material of the heating element.
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。
The
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。
A temperature detecting means 150 for detecting the surface temperature of the
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。
A gas circulating means 200 is arranged outside the
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。
The gas circulation means 200 includes a
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。
In addition, an outside
次に、この乾燥装置104の動作概要について説明する。
Next, an outline of the operation of this
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。
The
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。
In the
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。
Also, the air in the
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。
After the
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。
By the above operation, the liquid on the
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。
The gas containing the volatile component of the organic solvent generated by heating and evaporating the liquid on the
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。
The air containing steam exhausted to the
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。
Since the gas introduced into the
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。
Further, the vapor concentration of the gas containing the organic solvent having a high vapor concentration flowing through the
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。
In this way, the vapor concentration-reduced gas is circulated inside the
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。
Here, the "circulation rate" adjusted by the circulation rate adjusting means 210 is Vex/(Vex+Ve) where Vex is the flow rate exhausted from the
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。 Next, a second embodiment of the invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic explanatory diagram of the drying apparatus according to the same embodiment, and an explanatory diagram showing along the transport direction Y the amount of organic solvent vapor generated by heating the liquid.
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。
In this embodiment, a plurality of
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。 As described above, the organic solvent contained in the ink has a vapor pressure lower than that of water in terms of drying performance and ejection reliability in the nozzles of the liquid ejection head 111. Therefore, on the upstream side of the transport, Although the water evaporates, there is a dry section A in which the organic solvent hardly evaporates, and the evaporation of the organic solvent starts from the position P where the evaporation of the water has almost finished.
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。 Therefore, the vapor concentration of the organic solvent generated in the drying section A is low, and the vapor concentration of the organic solvent generated in the drying section B after the position P is high.
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。
Therefore, in the present embodiment, a plurality of exhaust ports 201 (201a to 201f) are provided in the direction along the conveying direction Y of the
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。 Then, the opening amount of the flow rate adjusting means 211a to 211c on the upstream side in the transport direction corresponding to the position of the drying section A where the vapor concentration of the organic solvent is low is reduced, and the transport corresponding to the position of the drying section B where the vapor concentration of the organic solvent is high. The opening amount of the flow control means 211d to 211f on the downstream side in the direction is increased.
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。
As a result, among a plurality of circulation path entrances (
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。
By configuring in this way, it is possible to increase the inflow amount (exhaust amount) of the gas from the drying section B where the vapor concentration of the organic solvent is high, and efficiently reduce the vapor concentration inside the
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。 Here, the opening amount (inflow amount) of the flow rate adjusting means 211 is at least the type, size, number of prints, printing time, printing speed, type of liquid composition, and discharge amount of the liquid composition to be dried. You can decide accordingly.
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。 Next, a third embodiment of the invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic explanatory diagram of a drying apparatus according to the same embodiment.
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。
In this embodiment, gas detection means 240 is provided as concentration detection means for detecting the organic solvent concentration in the
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。
Then, when the vapor concentration (detection result) of the gas flowing inside the
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。
On the other hand, when the vapor concentration of the gas flowing inside the
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。 In each of the above-described embodiments, an example in which the air knife as the blower is arranged in the direction perpendicular to the conveying direction Y is described, but the air knife as the blower is arranged at an angle other than perpendicular to the conveying direction Y. may be arranged in a direction intersecting with each other.
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。
Further, in each of the above-described embodiments, the gas to be introduced for mixing may be the gas outside the gas circulation means 200, for example, the gas having a low concentration of the solvent inside the
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。 Next, a fourth embodiment of the invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a schematic explanatory diagram of a drying apparatus according to the same embodiment.
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。
In this embodiment, a
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
By providing the
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。 Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a schematic explanatory diagram of a drying apparatus according to the same embodiment.
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。
In this embodiment, a
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。
By using the gas outside the gas circulation means 200 together with the
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。 Further, in each of the above embodiments, an example in which the member to be conveyed is a continuous form has been described, but the present invention is not limited to this. In addition to recording media such as elongated sheet materials, printed materials such as electronic circuit board sheets such as wallpaper and prepreg may also be used.
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。 In addition to recording images such as letters and figures with a liquid such as ink on the object to be dried, it is also possible to apply meaningless images such as patterns with a liquid such as ink for the purpose of decoration and decoration. you can
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。 In the present application, the liquid to be applied is not particularly limited, but preferably has a viscosity of 30 mPa·s or less at normal temperature, under normal pressure, or by heating or cooling. More specifically, solvents such as water and organic solvents, colorants such as dyes and pigments, functional-imparting materials such as polymerizable compounds, resins, and surfactants, biocompatible materials such as DNA, amino acids, proteins, and calcium. , edible materials such as natural pigments, solutions, suspensions, emulsions, etc. These are, for example, inkjet inks, surface treatment liquids, components of electronic elements and light emitting elements, and formation of electronic circuit resist patterns It can be used for applications such as liquids for liquids and material liquids for three-dimensional modeling.
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。 When the liquid ejection head is used as the liquid applying means, the energy generating source for ejecting the liquid may be a piezoelectric actuator (laminated piezoelectric element or thin film piezoelectric element), a thermal actuator using an electrothermal conversion element such as a heating resistor, or a vibration. It includes those using an electrostatic actuator consisting of a plate and a counter electrode.
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。 Note that printing in the present application has the same meaning as image formation, recording, printing, printing, and the like.
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
101
110 Continuous paper (for drying)
120 air knife (blowing means)
121 radiation heating means (heating means)
131
133
150 drying means 200 gas circulation means 201 exhaust port (circulation path inlet)
202
Claims (10)
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。 drying means for warming the liquid composition on the object to be dried;
a gas circulation means for circulating the gas containing the volatile components of the organic solvent heated and volatilized by the drying means and reusing it for drying;
and concentration adjusting means for adjusting the concentration of the recycled volatile component,
The drying means includes radiant heating means for applying radiant heat to the object to be dried, and air blowing means for blowing the air heated by the radiant heating means to the object to be dried.
A drying device characterized by:
ことを特徴とする請求項1に記載の乾燥装置。 2. The drying apparatus according to claim 1, wherein the concentration adjusting means adjusts the concentration of the volatile components of the organic solvent by mixing the gas inside the gas circulation means with the gas outside the gas circulation means. Device.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の乾燥装置。 3. The drying apparatus according to claim 1, wherein the concentration adjusting means has a filter capable of blocking or absorbing the organic solvent, and the filter adjusts the concentration of the organic solvent to be reduced.
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。 A plurality of circulation path inlets arranged along the direction of conveyance of the drying object,
3. The method according to claim 2, wherein a flow rate of the gas flowing in from the circulation path inlet positioned downstream in the conveying direction is greater than a flow rate of the gas flowing in from the circulation path inlet positioned upstream in the conveying direction. Drying equipment as described.
ことを特徴とする請求項2又は4に記載の乾燥装置。 5. The rate of circulation of the gas by the gas circulation means is determined according to at least one of the type, size, number of objects to be dried, and time for applying the liquid composition. The drying device described in .
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。 Having concentration detection means for detecting the concentration of the organic solvent,
6. The drying apparatus according to claim 2, wherein said concentration adjusting means determines a circulation rate according to a detection result of said organic solvent concentration.
ことを特徴とする請求項1に記載の乾燥装置。The drying apparatus according to claim 1, characterized in that:
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 The radiant heating means heats the object to be dried and the air in the blowing means.
ことを特徴とする請求項1に記載の乾燥装置。The drying apparatus according to claim 1, characterized in that:
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 The circulation path includes a circulation path inlet through which the gas circulation means exhausts the gas in the device housing, and a distribution path that distributes and circulates the gas from the front side of the device to the plurality of air blowing means.
ことを特徴とする請求項1に記載の乾燥装置。The drying apparatus according to claim 1, characterized in that:
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。 liquid applying means for applying liquid to the member being conveyed;
A device for ejecting liquid, comprising: a drying device according to any one of claims 1 to 9 .
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