JP2023057346A - 加熱装置及び液体吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加熱範囲を搬送対象物の幅方向に渡って変更する。【解決手段】加熱装置は、液体が付与された搬送対象物を加熱する加熱部２１，２２を備え、加熱部２１，２２は、その加熱範囲を、搬送対象物が搬送される搬送面と平行で搬送方向に直交する幅方向Ｂに渡って変更可能である。【選択図】図４

Description

本発明は、加熱装置及び液体吐出装置に関する。

液体を吐出する液体吐出装置として、紙などのシートにインクを吐出して画像を形成するインクジェット式の画像形成装置が知られている。

インクジェット式の画像形成装置においては、シートに吐出されたインクの乾燥を促進させるため、シートを加熱する加熱装置が設けられているものがある。例えば、特許文献１（特開２０１９－１７７７０１号公報）においては、シートを加熱する手段として、シートを非接触で加熱する赤外線ヒータと、シートに接触して加熱する加熱ドラムを備える加熱装置（乾燥装置）が開示されている。

ところで、上記のような加熱装置は、シートを幅方向（シート搬送面に平行でシート搬送方向に対して直交する方向）に渡って一様に加熱可能に構成されていることが一般的である。しかしながら、シートの幅は、一様ではなく、様々なサイズ（幅）が存在する。このため、最大幅よりも小さい幅のシートが加熱装置を通過する場合、非接触式の加熱装置においては、シートが通過しない領域においても熱エネルギーが付与されることにより、周囲の部材が不必要に加熱される。

また、接触式の加熱装置においては、シートが通過しない（接触しない）領域の熱が奪われにくいため、シートが通過しない領域が蓄熱により過剰に温度上昇する問題が発生する。その場合、熱により加熱装置が劣化又は損傷する虞があるばかりか、蓄熱部とそれ以外の部分との間の温度差によりシートの加熱ムラが発生する虞がある。さらに、非接触式の加熱装置が接触式の加熱装置と対向して配置される構成の場合、シートが通過しない領域においては、非接触式の加熱装置から放出された熱エネルギーがシートに与えられることなく接触式の加熱装置に付与されるため、接触式の加熱装置における温度上昇がより顕著になる。

このように、従来の構成においては、加熱装置の加熱範囲が、シートなどの搬送対象物の幅方向に渡って一様に設定されているため、種々の弊害が生じる懸念があった。

上記課題を解決するため、本発明に係る加熱装置は、液体が付与された搬送対象物を加熱する加熱部を備え、前記加熱部は、その加熱範囲を、前記搬送対象物が搬送される搬送面と平行で搬送方向に直交する幅方向に渡って変更可能であることを特徴とする。

本発明によれば、加熱範囲を搬送対象物の幅方向に渡って変更できる。

本発明の一実施形態に係るインクジェット式画像形成装置の全体構成を示す図である。 本実施形態に係るインクジェット画像形成装置の制御システムを示す図である。 本発明の第１実施形態に係る加熱装置をシート幅方向から見た側面図である。 本発明の第１実施形態に係る加熱装置をシート搬送方向から見た正面図である。 本発明の第１実施形態に係る加熱装置の制御システムを示す図である。 最大幅のシートが搬送される場合の加熱装置の動作を示す図である。 最小幅のシートが搬送される場合の加熱装置の動作を示す図である。 中間幅のシートが搬送される場合の加熱装置の動作を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る加熱装置をシート搬送方向から見た正面図である。 本発明の第３実施形態に係る加熱装置の制御システムを示す図である。 本発明の第３実施形態に係る加熱装置の動作の一例を示す図である。 本発明の第３実施形態に係る加熱装置の動作の他の例を示す図である。 本発明の第４実施形態に係る加熱装置の制御システムを示す図である。 本発明の第４実施形態に係る加熱装置の動作の一例を示す図である。 本発明の第４実施形態に係る加熱装置の動作の他の例を示す図である。 本発明の第５実施形態に係る加熱装置の制御システムを示す図である。 接触加熱部と非接触加熱部の他の配置例を示す図である。 接触加熱部と非接触加熱部のさらに別の配置例を示す図である。

以下、添付の図面に基づき、本発明について説明する。なお、本発明を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材及び構成部品などの構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。

まず、図１及び図２に基づき、本発明に係る液体吐出装置の一実施形態であるインクジェット式画像形成装置の構成について説明する。図１は、インクジェット式画像形成装置の全体構成を示す図、図２は、インクジェット画像形成装置の制御システムを示す図である。

図１に示されるように、本実施形態に係る画像形成装置１００は、画像形成用のシートＳを供給するシート供給部１と、シートＳの表側の面に画像を形成する第１画像形成部３と、シートＳの裏側の面に画像を形成する第２画像形成部４と、シートＳの表裏を反転させる表裏反転部５と、シートＳを乾燥させる第１乾燥部６及び第２乾燥部７と、画像が形成されたシートＳを回収するシート回収部２を備えている。また、本実施形態に係る画像形成装置１００は、シート供給部１、第１画像形成部３、第２画像形成部４、表裏反転部５、第１乾燥部６、第２乾燥部７、シート回収部２を制御するための制御部８（図２参照）を備えている。

シート供給部１は、長尺のシートＳがロール状に巻回された供給ローラ１１と、シートＳに付与される張力を調整する張力調整機構１２を有している。供給ローラ１１は、図１に示される矢印方向に回転可能に構成されており、供給ローラ１１が回転することにより、シートＳが繰り出される。張力調整機構１２は、シートＳを掛け渡して張力を付与する複数のローラを有している。これらのローラのうちの一部のローラが移動することにより、シートＳの張力が調整され、シートＳが供給ローラ１１から一定の張力で繰り出される。

第１画像形成部３は、シートＳに対して液体のインクを吐出する液体吐出部としての吐出ヘッド１３と、搬送されるシートＳを支持するシート支持部材としてのプラテン１４を有している。プラテン１４は、吐出ヘッド１３と対向するように配置されており、シート供給部１から供給されたシートＳの下面を支持する。吐出ヘッド１３は、制御部８によって生成された画像データのうち、シートＳの表側の面に形成される画像データに基づいてインクをシートＳの表側の面に吐出し、シートＳに画像を形成する。ここで、インクは、色材と溶剤、溶剤に分散された結晶性樹脂粒子を含む液体である。結晶性樹脂は、所定の融点以上に熱せられると相変化を起こし結晶状態から液体に融解する樹脂である。また、プラテン１４は、吐出ヘッド１３とシートＳとの距離を一定に保てるように、吐出ヘッド１３に対して接近離間可能に構成されている。

第１乾燥部６は、シートＳ上のインクの乾燥を促進させるためにシートＳを加熱する加熱装置２０を有している。加熱装置２０は、シートＳに接触して加熱する加熱ドラム２１と、シートＳに対して非接触で加熱する温風発生部２２とを含む。加熱ドラム２１は、外周面にシートＳが巻きつけられながら回転する円筒状の部材であり、内部にハロゲンヒータなどの加熱源が配置されている。一方、温風発生部２２は、シートＳに吹き付ける温風を発生させる部分であり、ヒータなどの発熱部材と、発熱部材によって加熱された熱気を搬送路に向かって送風するファンなどの送風装置を有している。

図１に示されるように、加熱ドラム２１は、シートＳが搬送される搬送路よりも下側（シートＳの裏側）に配置されている。このため、第１画像形成部３からシートＳが搬送されると、シートＳの下面（裏側の面）が加熱ドラム２１の外周面に接触し、回転する加熱ドラム２１によってシートＳが加熱されながら搬送される。このとき、加熱ドラム２１の回転速度は、画像形成装置１００が備えるシート供給部１、シート回収部２、搬送ローラなどの搬送部の搬送速度とほぼ同一速度に設定されている。このため、シートＳは、加熱ドラム２１の外周面に対して搬送方向にずれることがなく搬送される。

一方、温風発生部２２は、搬送路よりも上側（シートＳの表側）で、加熱ドラム２１対向するように配置されている。このため、第１画像形成部３からシートＳが搬送されると、加熱ドラム２１の熱と温風発生部２２の温風によってシートＳが表裏両側から加熱され、シートＳの表側の面に付与されたインクの乾燥が促進される。

表裏反転部５は、シートＳの表側と裏側の位置を反転させる公知の装置により構成される。第１乾燥部６から搬送されたシートＳは、表裏反転部５を通過する際、表裏反転されて第２画像形成部４へ送られる。すなわち、シートＳの表側の面が上向きの状態で搬送されると、表裏反転部５によって表側の面が下向き（裏側の面が上向き）となるように反転されて搬送される。

第２画像形成部４は、基本的に第１画像形成部３と同じ構成であり、インクを吐出する吐出ヘッド１５と、シートＳを支持するプラテン１６を有している。ただし、第２画像形成部４においては、シートＳの裏側の面に対して画像が形成される。すなわち、シートＳは、表裏反転部５によって表裏反転された状態で第２画像形成部４へ搬送されるので、第２画像形成部４は、制御部８によって生成された画像データのうち、シートＳの裏側の面に形成される画像データに基づいてインクをシートＳの裏側の面に吐出し、シートＳに画像を形成する。

第２乾燥部７は、第１乾燥部６と同じ構成の加熱装置３０を有している。すなわち、第２乾燥部７の加熱装置３０は、接触加熱部である加熱ドラム３１と、非接触加熱部である温風発生部３２とを含む。図２に示されるように、第２乾燥部７の加熱ドラム３１は、第１乾燥部６の加熱ドラム２１と同じように、搬送路よりも下側に配置されているが、搬送されるシートＳは表裏反転されるため、シートＳの表側の面に接触する。このとき、シートＳの表側の面に画像が形成されていたとしても、すでに第１乾燥部６によってインクの乾燥が促進されているため、加熱ドラム３１が表側の画像に接触しても、画像が乱れることはない。第２乾燥部７の温風発生部３２は、搬送路よりも上側（シートＳの裏側）に配置され、シートＳに向かって温風を送風することにより、シートＳの上面（裏側の面）が主に加熱される。これにより、シートＳの裏側のインクが効果的に乾燥されると共に、シートＳの表側の面のインクの乾燥もさらに促進される。

シート回収部２は、シートＳを巻き取って回収する回収ローラ１７と、シートＳに付与される張力を調整する張力調整機構１８を有している。回収ローラ１７は、図１に示される矢印方向に回転可能に構成されており、回収ローラ１７が回転することにより、シートＳがロール状に巻き取られて回収される。張力調整機構１８は、シート供給部１の張力調整機構１２と同じように、複数のローラを有し、これらのローラのうちの一部のローラが移動することにより、シートＳの張力が調整され、シートＳは回収ローラ１７によって一定の張力で巻き取られる。

制御部８は、ＰＣ（Personal Computer）などの情報処理装置によって構成される。制御部８は、シートＳの表側の面及び裏側の面に形成される画像データを生成するほか、シート供給部１、第１画像形成部３、第２画像形成部４、表裏反転部５、第１乾燥部６、第２乾燥部７、シート回収部２の各種動作を制御する。例えば、制御部８は、第１乾燥部６及び第２乾燥部７の各加熱ドラム２１，３１の温度を制御する。各加熱ドラム２１，３１の温度は、シートＳ上のインクが乾燥する温度であって、かつ、インクに含まれる樹脂が溶解しないように樹脂の融点温度より低い温度に制御されることが好ましい。ただし、シートＳの種類によっては、シートＳからインクが剥がれにくいので、そのようなシートＳが用いられる場合は、第２乾燥部７における加熱ドラム３１の温度を、上記樹脂の融点温度より低い温度（第１温度）のほか、樹脂の融点温度以上の高い温度（第２温度）に設定できるようにしてもよい。加熱ドラム３１の温度を高い温度（第２温度）に制御することにより、シートＳ上のインクの乾燥を早め、生産性を向上させることができる。

ところで、本発明の実施形態に係る画像形成装置においては、一種類のシートだけではなく、幅サイズが異なる複数種類のシートを搬送可能に構成されている。しかしながら、このような種々のシートを搬送可能な画像形成装置においては、シートを加熱する加熱装置（乾燥装置）の加熱範囲が一様であると、従来のような弊害が発生する虞がある。すなわち、幅サイズが小さいシートが搬送された場合は、シートが通過しない非通過領域における加熱ドラムの熱がシートによって奪われにくいため、非通過領域における加熱ドラムの温度上昇が顕著になる。このため、加熱ドラムが熱により劣化したり、加熱ドラムの表面温度差により加熱ムラが発生し、画像品質が低下したりする虞がある。

さらに、上記実施形態のように、温風発生部が加熱ドラムに対向するように配置されている場合は、シートに吹き付けられない温風が加熱ドラムに吹き付けられるため、シートが通過しない非通過領域における感光体ドラムの温度上昇がより一層顕著となる。また、搬送されるシートが長尺のシートである場合は、所定の長さにカットされた所謂カット紙に比べて、シートの通過に伴う温度分布のばらつきが継続して生じるため、 シートが通過しない非通過領域における加熱ドラムの温度上昇が顕著になりやすい傾向にある。

そこで、本発明の実施形態においては、上記のような弊害を抑制するため、下記のような構成を採用している。以下、本実施形態に係る加熱装置（乾燥装置）の構成について、詳しく説明する。

図３は、本発明の実施形態に係る加熱装置をシート幅方向から見た側面図、図４は、その加熱装置をシート搬送方向から見た正面図である。ここで、上記第１乾燥部６及び上記第２乾燥部７が有する各加熱装置２０，３０の構成は、基本的に同じであるので、一方の加熱装置２０の構成のみについて説明し、他方の加熱装置３０の構成については説明を省略する。

なお、上記「シート搬送方向」とは、シートが搬送される方向であり、例えば図３中の矢印Ａにより示される方向を意味する。一方、「シート幅方向」とは、シートが搬送される搬送面と平行で、かつ、シート搬送方向に直交する方向であり、図４中の矢印Ｂにより示される方向を意味する。また、「搬送面」とは、搬送されるシートが通過する面であり、例えば、シートを掛け渡して搬送する搬送ローラの場合は、複数の搬送ローラのシート接触部を繋いだ仮想面、シートを載置して搬送する搬送ベルトの場合は、搬送ベルトのシート載置面などが含まれる。また、以下の説明中の「シート搬送方向」、「シート幅方向」、「搬送面」も同じ意味である。

図３及び図４に示されるように、本実施形態に係る加熱装置２０は、加熱ドラム３１をその内側から加熱する加熱源としての複数のハロゲンヒータ４１Ａ，４１Ｂを有している。本実施形態においては、２つのハロゲンヒータ４１Ａ，４１Ｂが設けられており、各ハロゲンヒータ４１Ａ，４１Ｂは、それぞれの加熱範囲がシート幅方向Ｂ（図４参照）において異なっている。

本実施形態の場合、２つのハロゲンヒータ４１Ａ，４１Ｂのうち、図４中の上側のハロゲンヒータ４１Ａは、最大幅のシートが通過する最大通過領域（最大通過幅）Ｗ１のうち、その中央Ｍを含む中央側の領域に発熱部４１０を有している。このため、上側のハロゲンヒータ４１Ａの発熱部４１０が発熱すると、主に加熱ドラム３１の中央側の領域が加熱される。ここで、本実施形態においては、上側のハロゲンヒータ４１Ａの発熱部４１０が、少なくとも最小幅のシートが通過する最小通過領域（最小通過幅）Ｗ２を含む領域に渡って配置されているが、発熱部４１０が配置される範囲（大きさ）は、中央Ｍを含む範囲であれば適宜変更可能である。

これに対して、図４における下側のハロゲンヒータ４１Ｂは、上記上側のハロゲンヒータ４１Ａの発熱部４１０よりも両外側（中央Ｍからシート幅方向Ｂに離れた位置）に配置される一対の発熱部４１１を有している。このため、下側のハロゲンヒータ４１Ｂの各発熱部４１１が発熱すると、主に加熱ドラム３１の両端側の領域が加熱される。

また、本実施形態に係る加熱装置２０は、シートＳが搬送される搬送路（搬送面）と温風発生部２２との間へ移動可能な遮蔽部材４２を有している。遮蔽部材４２は、搬送路と温風発生部２２との間に介在することにより、温風発生部２２から放出される温風を遮蔽する。なお、ここでいう「遮蔽」には、温風発生部２２から放出される温風を完全に遮蔽する場合のほか、温風の一部のみを遮蔽する場合も含まれる。

図３に示されるように、遮蔽部材４２は、シート搬送方向Ａ及びこれと反対方向に移動可能に構成されている。これにより、遮蔽部材４２は、搬送路と温風発生部２２との間に介在して温風を遮蔽する遮蔽位置（図３中の実線で示される位置）と、その遮蔽位置から退避した退避位置（図３中の二点鎖線で示される位置）とに移動できる。なお、遮蔽部材４２の移動方向は、図３に示されるシート搬送方向Ａ及びこれと反対方向に限らず、シート幅方向Ｂであってもよいし、その他の方向であってもよい。また、遮蔽部材４２の材料は、ある程度の耐熱性を有し、温風を遮蔽できる材料であれば、特に限定されない。

図４に示されるように、遮蔽部材４２は、シート幅方向Ｂに渡って複数配置されている。本実施形態においては、遮蔽部材４２が、最小幅のシートが通過する最小通過領域Ｗ２よりも両外側の領域（中央Ｍを含まない両端側の領域）にそれぞれ２つずつ配置されている。本実施形態においては、４つの遮蔽部材４２のうち、内側（中央Ｍに近い側）の２つの遮蔽部材４２Ａ同士が一緒に移動し、外側（中央Ｍから遠い側）の２つの遮蔽部材４２Ｂが一緒に移動するように構成されている。なお、各遮蔽部材４２が１つずつ独立して移動可能に構成されていてもよい。

図５は、本実施形態に係る加熱装置の制御システムを示す図である。

図５に示されるように、本実施形態に係る制御部８は、シートの幅（幅方向Ｂの大きさ）を決定するシート幅決定部８１を有している。シート幅決定部８１は、例えば、シートの種類ごとに幅情報をあらかじめ記憶し、選択されたシートの種類に応じてその幅を決定するものであってもよいし、選択されたシートの幅を検知するセンサから得られる情報に基づきシートの幅を決定するものであってもよい。制御部８は、シート幅決定部８１によって決定されたシート幅に基づいて、加熱装置２０が有する各ハロゲンヒータ４１Ａ，４１Ｂ及び各遮蔽部材４２Ａ，４２Ｂを制御する。

続いて、本実施形態に係る加熱装置の動作及び制御について説明する。

まず、図６に示されるように、最大幅のシートＳａが搬送される場合は、両方のハロゲンヒータ４１Ａ，４１Ｂを発熱させる。これにより、加熱ドラム２１における最大幅のシートＳａが通過する最大通過領域Ｗ１全体が一様に加熱される。また、この場合、各遮蔽部材４２Ａ，４２Ｂは、すべて退避位置に配置される。従って、温風発生部２２の温風は、最大幅のシートＳａが通過する最大通過領域Ｗ１全体に渡って遮蔽されることなく搬送路へ送風される。このため、最大幅のシートＳａが加熱装置２０へ搬送されると、加熱ドラム２１の熱と温風発生部２２の温風によってシートＳａがその幅方向全体に渡って加熱される。

これに対して、図７に示されるように、最小幅のシートＳｂが搬送される場合は、２つのハロゲンヒータ４１Ａ,４１Ｂのうち、中央側に発熱部４１０を有するハロゲンヒータ４１Ａのみを発熱させる。これにより、加熱ドラム２１のうち、最小幅のシートＳｂが通過する中央側の領域が主に加熱される。また、この場合、各遮蔽部材４２Ａ，４２Ｂは、温風発生部２２と搬送路との間の遮蔽位置に移動する。これにより、温風発生部２２から送風される温風のうち、最小通過領域Ｗ２よりも外側の温風が遮蔽される状態となる。一方、最小通過領域Ｗ２の内側の領域においては、温風が遮蔽されない状態が確保されるため、最小幅のシートＳｂに対しては温風が送風される。従って、この場合は、最小幅のシートＳｂが加熱装置２０へ搬送されると、加熱ドラム２１の熱と温風発生部２２の温風によりシートＳｂがその幅方向全体に渡って加熱される。

また、図８に示されるように、最大幅と最小幅の間の中間幅のシートＳｃが搬送される場合は、両方のハロゲンヒータ４１Ａ，４１Ｂを発熱させると共に、４つの遮蔽部材４２Ａ，４２Ｂのうち、外側の２つの遮蔽部材４２Ｂのみを遮蔽位置に配置する。この場合、中間幅のシートＳｃが通過する通過領域においては、加熱ドラム２１が加熱されると共に、温風発生部２２から温風が遮蔽されずに送風されるため、中間幅のシートＳｃは、加熱ドラム２１の熱と温風発生部２２の温風によりその幅方向全体に渡って加熱される。

以上のように、本実施形態においては、搬送されるシートの幅に応じて、発熱させるハロゲンヒータと、遮蔽位置に移動させる遮蔽部材が選択されることにより、加熱装置の加熱範囲をシート幅方向に渡って変更することができる。特に幅が小さい最小幅のシートＳｂが搬送される場合（図７に示される場合）は、加熱ドラム２１が加熱される範囲と、温風発生部２２から搬送路へ送風される温風の範囲を小さくすることにより、シートＳｂが通過しない非通過領域における加熱ドラム２１の過剰な温度上昇を抑制できる。これにより、加熱ドラム２１の劣化、及び、加熱ドラム２１の温度差に起因するシートの加熱ムラの発生を抑制でき、耐久性と画像品質を向上させることが可能である。また、不必要なハロゲンヒータの発熱も低減できるため、省エネ性が向上する。

上記本実施形態においては、加熱ドラム２１の加熱範囲を、最大通過領域Ｗ１に対応した範囲と最小通過領域Ｗ２に対応した範囲のいずれかに変更可能であるが、これらの範囲以外に中間幅のシートＳｃが通過する通過領域に対応した加熱範囲も選択できるように、ハロゲンヒータの本数を増やしてもよい。また、遮蔽部材４２についても、より多くの種類のシート幅に対応できるように、遮蔽部材４２の数を増やしてもよい。

続いて、図９に基づき、本発明の第２実施形態について説明する。以下、第２実施形態の構成のうち、上記実施形態（第１実施形態）の構成と同じ部分については説明を省略し、主に異なる部分について説明する。

図９に示されるように、本実施形態においては、加熱装置５０が備える接触加熱部及び非接触加熱部の構成が、上記実施形態とは異なっている。それ以外は、同じ構成である。具体的に、本実施形態に係る加熱装置５０は、接触加熱部として、上記加熱ドラム２１の代わりに板状の加熱プレート５１を備え、非接触加熱部として、上記温風発生部２２の代わりに高周波誘電加熱部５２を備えている。

加熱プレート５１は、内部に加熱源としての複数のヒータ５３を有する板状の部材であり、シートＳに接触するように配置されている。一方、高周波誘電加熱部５２は、シートＳに接触しない位置に配置され、所定波長の高周波をシートＳへ放出することにより、シートＳに加熱作用を生じさせ、シートＳを加熱する。この加熱作用の強さは加熱対象物の材質に依存するため、放出される高周波の波長はシートＳの材質に応じて最適な波長が選択されている。

加熱プレート５１内に配置される複数のヒータ５３は、シート幅方向Ｂに並んで配置され、互いに独立して発熱可能に構成されている。このため、発熱させるヒータ５３を選択することにより、加熱プレート５１の加熱範囲をシート幅方向Ｂに変更することが可能である。

高周波誘電加熱部５２と搬送路（搬送面）との間には、高周波誘電加熱部５２から放出される高周波を遮蔽する複数の遮蔽部材５４Ａ，５４Ｂが移動可能に配置されている。各遮蔽部材５４Ａ，５５４Ｂは、高周波誘電加熱部５２と搬送路との間に介在する遮蔽位置と、その遮蔽位置から退避した退避位置との間で移動する。また、各遮蔽部材５４Ａ，５４Ｂは、高周波誘電加熱部５２と搬送路との間のシート幅方向Ｂの領域のうち、その一部の範囲（図９に示される例においては、最小通過領域Ｗ２を除く両外側の範囲）に介在するように配置されている。各遮蔽部材５４Ａ，５４Ｂの材料としては、金属材料などを用いることができる。また、高周波を遮蔽できる材料であれば、それ以外の材料であってもよい。

このように、本実施形態においては、加熱プレート５１を加熱する複数のヒータ５３が互いに独立して発熱可能に構成されているため、搬送されるシートの幅に応じて発熱させるヒータ５３を選択することにより、加熱プレート５１の加熱範囲を変更できる。すなわち、最大幅よりも小さい幅のシートが搬送される場合は、そのシートの幅に応じて一部のヒータ５３のみを発熱させることにより、シートが通過しない非通過領域における加熱プレート５１の過剰な温度上昇を抑制できる。これにより、上記実施形態（第１実施形態）と同じように、耐久性の向上と画像品質の向上を図れる。また、不必要な発熱も低減できるため、省エネ性も向上する。一方、最大幅のシートが搬送される場合は、すべてのヒータ５３を発熱させることにより、最大幅のシートを一様に加熱することが可能である。

さらに、搬送されるシートの幅に応じて、各遮蔽部材５４Ａ，５４Ｂを遮蔽位置又は退避位置へ移動させることにより、高周波誘電加熱部５２から放出される高周波を、主にシートが通過する通過領域に制限して照射することができる。これにより、シートが通過しない非通過領域に高周波が照射されることによる加熱プレート５１の過剰な温度上昇を抑制できる。また、不要な箇所への高周波の照射を抑制でき、高周波が周囲に照射されることによる弊害の発生も低減できる。

続いて、以下に説明する本発明の各実施形態は、上記第１実施形態とは主に加熱装置を制御する制御システムが異なる実施形態である。各実施形態における基本的構成については、上記実施形態と同じであるので、制御システムの違いについて説明する。

図１０は、本発明の第３実施形態に係る加熱装置の制御システムを示す図である。

図１０に示される実施形態においては、制御部８が、シートの厚さ（搬送面に直交する方向の大きさ）を決定するシート厚さ決定部８２を有している。シート厚さ決定部８２は、例えば、シートの種類ごとに厚さ情報をあらかじめ記憶し、選択されたシートの種類に応じてその厚さを決定するものであってもよいし、選択されたシートの厚さを検知するセンサから得られる情報に基づきシートの厚さを決定するものであってもよい。本実施形態において、制御部８は、シート厚さ決定部８２によって決定されたシート厚さに基づいて、加熱装置２０が有する各ハロゲンヒータ４１Ａ，４１Ｂ及び各遮蔽部材４２Ａ，４２Ｂを制御する。

一般的に、シートは、同じ幅であっても厚い方が、熱容量が大きく、シートが薄い場合に比べてインクを乾燥させるための熱を多く必要になるため、加熱ドラムを加熱するハロゲンヒータの設定温度（目量加熱温度）を高く設定する傾向にある。しかしながら、ハロゲンヒータの設定温度を高く設定すると、シートが通過しない非通過領域においておける加熱ドラムの蓄熱量が多くなり、過剰な温度上昇が発生しやすくなる。従って、同じ幅であってもシートの厚さが厚い場合は、加熱ドラムが過剰に温度上昇しないように加熱範囲を制限する制御を行うことが好ましい。

例えば、上記第１実施形態においては、中間幅のシートが搬送される場合、図８に示されるように、両方のハロゲンヒータ４１Ａ，４１Ｂを発熱させると共に、内側の２つ遮蔽部材４２Ａを退避位置に配置して、シートＳｃ全体に温風が送風されるようにしているが、シートが厚い場合は、図１１に示されるように、同じ中間幅のシートＳｃであっても加熱範囲を制限することが好ましい。すなわち、図１１に示される例においては、外側の２つの遮蔽部材４２Ｂに加え、内側の２つの遮蔽部材４２Ａも遮蔽位置に移動させることにより、シートＳｃ及び加熱ドラム２１へ送風される温風の送風範囲を狭くしている。これにより、温風による加熱ドラム２１の蓄熱が低減されるので、シートＳｃが通過しない非通過領域における加熱ドラム２１の過剰な温度上昇を抑制できるようになる。

また、図１２に示される例のように、送風範囲を狭くすることはせず、ハロゲンヒータ４１Ａ，４１Ｂによる発熱範囲を制限することにより、非通過領域における加熱ドラム２１の過剰な温度上昇を抑制してもよい。すなわち、中央側の領域に発熱部４１０を有するハロゲンヒータ４１Ａのみを発熱させる。さらに、シートの厚さに応じて、温風の送風範囲とハロゲンヒータの発熱範囲の両方を制御することにより加熱範囲を調整することも可能である。このように、シートの厚さに応じて接触加熱部と非接触加熱部の少なくとも一方の加熱範囲を調整することにより、接触加熱部の過剰な温度上昇を抑制できるほか、周囲への不必要な熱の影響も抑制できるようになる。

図１３は、本発明の第４実施形態に係る加熱装置の制御システムを示す図である。

図１３に示される実施形態においては、制御部８が、温度センサなどの温度検知部８４によって検知された環境温度の情報を取得する温度情報取得部８３を有している。温度検知部８４によって検知される環境温度は、画像形成装置周辺の雰囲気温度であってもよいし、シートの温度であってもよい。制御部８は、温度検知部８４によって検知された環境温度に基づいて、加熱装置２０が有する各ハロゲンヒータ４１Ａ，４１Ｂ及び各遮蔽部材４２Ａ，４２Ｂを制御する。

環境温度が低い場合、これに伴ってシートの温度も低くなるため、環境温度が高い場合に比べて、シートに与える熱量を多くしないと、インクの乾燥が効果的に行われない虞がある。従って、同じ種類（同じ幅、同じ厚さ、同じ材質）のシートであっても環境温度が低い場合は、シートに与える熱量を多くすることが好ましい。

例えば、上記第１実施形態においては、最小幅のシートが搬送される場合、図７に示されるように、中央側の領域に発熱部４１０を有するハロゲンヒータ４１Ａのみを発熱させると共に、すべての遮蔽部材４２Ａ，４２Ｂを遮蔽位置に配置して、加熱範囲を制限するようにしているが、環境温度が低い場合は、図１４に示されるように、同じ最小幅のシートＳｂであっても加熱範囲を広げることが好ましい。すなわち、図１４に示される例においては、内側の２つの遮蔽部材４２Ａを退避位置に移動させることにより、シートＳｂ及び加熱ドラム２１に対して温風が送風される送風範囲を広げている。これにより、加熱ドラム２１の温度又は蓄熱量が上がるので、環境温度が低い場合においてもシートＳｂを効果的に加熱し、インクの乾燥を促進させることができるようになる。

また、図１５に示される例のように、温風の送風範囲を広げず、ハロゲンヒータ４１Ａ，４１Ｂによる発熱範囲を広げることにより、加熱ドラム２１の温度又は蓄熱量を上げてもよい。さらに、環境温度に応じて、温風の送風範囲とハロゲンヒータの発熱範囲の両方を制御することにより加熱範囲を調整することも可能である。このように、環境温度に応じて接触加熱部と非接触加熱部の少なくとも一方の加熱範囲を調整することにより、シートを効果的に加熱し、インクの乾燥を促進させることができるようになる。

図１６は、本発明の第５実施形態に係る加熱装置の制御システムを示す図である。

図１６に示される実施形態においては、制御部８が、タイマーなどの経過時間計測部８６によって計測される経過時間の情報を取得する時間情報取得部８５を有している。具体的に、経過時間計測部８６は、加熱ドラムなどの接触加熱部又は温風発生部などの非接触加熱部によるシートの加熱が開始されてからの経過時間を計測する。接触加熱部と非接触加熱部による加熱開始が同時に行われる場合は、これらの加熱開始タイミングからの時間を計測すればよい。一方、接触加熱部と非接触加熱部の加熱開始タイミングが異なる場合は、局部的な温度上昇の弊害が直接的に生じ得る接触加熱部の加熱開始タイミングからの時間を計測することが好ましい。なお、接触加熱部又は非接触加熱部のシート加熱開始タイミングを判定できれば、それより前のタイミング（例えば、シートに対するインクの吐出が開始されたタイミング）からの時間が計測されてもよい。制御部８は、経過時間計測部８６によって計測された経過時間に基づいて、加熱装置２０が有する各ハロゲンヒータ４１Ａ，４１Ｂ及び各遮蔽部材４２Ａ，４２Ｂを制御する。

上述のシートが通過しない非通過領域における過剰な温度上昇などの弊害は、接触加熱部又は非接触加熱部によるシートの加熱開始後すぐに生じるのではなく、その後のシートの通過に伴う局部的な蓄熱量の増加により発生する。従って、シートの加熱が開始されてからしばらくの間は、加熱範囲の制限を行わなくてもよい。

このため、本実施形態においては、経過時間計測部８６によって、接触加熱部によるシートの加熱が開始されてからの時間を計測し、計測時間があらかじめ設定された時間に達した場合に、遮蔽部材を遮蔽位置に移動させたり、発熱させるヒータを選択したりして（図７、図８参照）、非接触加熱部と接触加熱部の少なくとも一方の加熱範囲を制限する。すなわち、接触加熱部の蓄熱量のばらつきが大きくなり過剰な温度上昇が生じる前に、加熱範囲の制限を行うことにより、接触加熱部の温度上昇を抑制する。このように、接触加熱部又は非接触加熱部における加熱範囲の制限は、シートの加熱が開始されてから所定時間経過後に行ってもよい。

以上、異なる制御システムの実施形態について説明したが、各実施形態の制御システムのうち、２つ又は３つ以上を適宜組み合わせて併用することも可能である。例えば、図５に示されるようなシート幅に応じて加熱範囲を制御するシステムと、図１０に示されるようなシート厚さに応じて加熱範囲を制御するシステムを併用してもよい。また、このような制御システムは、加熱ドラムと温風発生部を備える構成（第１実施形態）に限らず、加熱プレートと高周波誘電加熱部を有する構成（第２実施形態）にも適用可能である。

また、本発明は、上記実施形態に限らず、発明の内容を逸脱しない範囲において適宜設計変更可能である。

上記実施形態においては、接触加熱部（加熱ドラム、加熱プレート）と非接触加熱部（温風発生部、高周波誘電加熱部）が、搬送路を介して互いに対向するように配置される場合を例に説明したが、接触加熱部と非接触加熱部の相対的な位置関係はこれに限定されない。

例えば、図１７に示される例のように、接触加熱部（この場合、加熱ドラム２１）と非接触加熱部（この場合、温風発生部２２）が、シート搬送方向Ａにおいて互いに異なる位置に配置されてもよい。

また、図１８に示される例のように、接触加熱部（この場合、加熱ドラム２１）と非接触加熱部（この場合、温風発生部２２）が、シートＳ又は搬送路に対して同じ側に配置されてもよい。なお、この場合、接触加熱部がシートＳのインク面（図１８における上面）に接触するように配置されているが、接触加熱部よりもシート搬送方向Ａの上流側の非接触加熱部によって先にシート上のインクの乾燥処理が行われ、インクの乾燥がある程度行われている場合は、その後、下流側の接触加熱部がシートのインク面に接触しても、画像の乱れを抑制することが可能である。

また、非接触加熱部は、温風を送風する温風発生部、又は、所定波長の高周波を放出する高周波誘電加熱部に限らず、非接触でシートを加熱するための熱付与エネルギーを放出するその他の熱付与エネルギー放出部であってもよい。また、これらの熱付与エネルギー放出部を複数組み合わせて用いてもよい。

また、上記実施形態においては、接触加熱部と非接触加熱部の両方を備える加熱装置を例に説明したが、本発明は、接触加熱部と非接触加熱部の一方のみを備える加熱装置にも適用可能である。

また、本発明は、シートにインクを吐出して画像を形成するインクジェット式画像形成装置に限らず、インク以外の液体を吐出する液体吐出装置にも適用可能である。例えば、本発明に係る液体吐出装置は、画像形成装置のほか、画像形成前のシートに対してその表面を改質するために処理液を吐出する装置など、画像を形成しない液体吐出装置であってもよい。

また、本発明において用いられるシートは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、液体が付着して固着するもの、又は、液体が付着して浸透するものなどであればよい。具体的に、シートには、用紙のほか、樹脂フィルム、壁紙、電子基板なども含まれる。また、シートの材質としては、紙、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなどが挙げられる。また、シートは、長尺に形成された連続紙（ロール紙）のほか、あらかじめ所定のサイズにカットされたカット紙であってもよい。さらに、本発明は、液体が付与される搬送対象物を加熱する加熱装置であれば、シート以外の搬送対象物を搬送する装置にも適用可能である。

２０ 加熱装置
２１ 加熱ドラム（接触加熱部）
２２ 温風発生部（非接触加熱部）
３０ 加熱装置
３１ 加熱ドラム（接触加熱部）
３２ 温風発生部（非接触加熱部）
４１Ａ ハロゲンヒータ（加熱源）
４１Ｂ ハロゲンヒータ（加熱源）
４２Ａ 遮蔽部材
４２Ｂ 遮蔽部材
５０ 加熱装置
５１ 加熱プレート（接触加熱部）
５２ 高周波誘電加熱部（非接触加熱部）
５３ ヒータ（加熱源）
５４Ａ 遮蔽部材
５４Ｂ 遮蔽部材
８１ シート幅決定部
８２ シート厚さ決定部
８３ 温度情報取得部
８４ 温度検知部
８５ 時間情報取得部
８６ 経過時間計測部
１００ 画像形成装置（液体吐出装置）
Ｓ シート（搬送対象物）

特開２０１９－１７７７０１号公報

Claims (12)

1. 液体が付与された搬送対象物を加熱する加熱部を備え、
   前記加熱部は、その加熱範囲を、前記搬送対象物が搬送される搬送面と平行で搬送方向に直交する幅方向に渡って変更可能であることを特徴とする加熱装置。
2. 前記加熱部は、前記搬送対象物に対して非接触で加熱する非接触加熱部を含み、
   前記非接触加熱部は、前記搬送対象物を非接触で加熱するための熱付与エネルギーを放出する熱付与エネルギー放出部と、前記熱付与エネルギー放出部と前記搬送面との間の前記幅方向の一部の範囲に介在し前記熱付与エネルギーを遮蔽する遮蔽部材を有し、
   前記遮蔽部材は、前記熱付与エネルギーを遮蔽する遮蔽位置と、前記遮蔽位置から退避した退避位置とに移動可能である請求項１に記載の加熱装置。
3. 前記遮蔽部材は、前記搬送対象物の前記幅方向の大きさに応じて位置変更可能である請求項２に記載の加熱装置。
4. 前記遮蔽部材は、前記搬送対象物の前記搬送面に直交する方向の大きさに応じて位置変更可能である請求項２又は３に記載の加熱装置。
5. 環境温度を検知する温度検知部を備え、
   前記遮蔽部材は、前記温度検知部によって検知された温度に応じて位置変更可能である請求項２から４のいずれか１項に記載の加熱装置。
6. 前記非接触加熱部によって前記搬送対象物の加熱を開始してからの経過時間を計測する経過時間計測部を備え、
   前記遮蔽部材は、前記経過時間計測部によって計測された経過時間に応じて位置変更可能である請求項２から５のいずれか１項に記載の加熱装置。
7. 前記加熱部は、前記搬送対象物に接触して加熱する接触加熱部を含み、
   前記接触加熱部は、前記幅方向の異なる範囲において発熱可能な加熱源を有する請求項１から６のいずれか１項に記載の加熱装置。
8. 前記加熱源は、前記搬送対象物の前記幅方向の大きさに応じて発熱範囲を変更可能である請求項７に記載の加熱装置。
9. 前記加熱源は、前記搬送対象物の前記搬送面に直交する方向の大きさに応じて発熱範囲を変更可能である請求項７又は８に記載の加熱装置。
10. 環境温度を検知する温度検知部を備え、
    前記加熱源は、前記温度検知部によって検知された温度に応じて発熱範囲を変更可能である請求項７から９のいずれか１項に記載の加熱装置。
11. 前記接触加熱部によって前記シートの加熱を開始してからの経過時間を計測する経過時間計測部を備え、
    前記加熱源は、前記経過時間計測部によって計測された経過時間に応じて発熱範囲を変更可能である請求項７から１０のいずれか１項に記載の加熱装置。
12. 搬送対象物を搬送する搬送部と、
    前記搬送対象物に液体を吐出する液体吐出部と、
    前記液体吐出部によって液体が付与された前記搬送対象物を加熱する加熱装置を備える液体吐出装置であって、
    前記加熱装置として、請求項１から１１のいずれか1項に記載の加熱装置を備えることを特徴とする液体吐出装置。

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