JP2001301131A

JP2001301131A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JP2001301131A
Application number: JP2000117978A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Fujiwara; 義和藤原; Shigeaki Tasaka; 滋章田坂; Hideo Matsuda; 英男松田; Hideo Yamasa; 英雄山佐
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-04-19
Filing date: 2000-04-19
Publication date: 2001-10-30

Abstract

(57)【要約】【課題】記録媒体上に吐出されたインクを効率よく乾
燥させること。【解決手段】印字情報に基づいて記録媒体上にインク
を吐出して印字を行うインク記録ヘッド部と、そのイン
クを乾燥させる高周波加熱手段を備えたインクジェット
記録装置において、印字情報に基づいて、高周波加熱手
段の出力を制御する制御手段を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、インクジェット
記録装置に関し、特に、用紙等の記録媒体上に吐出され
たインクを、高周波を発振する加熱装置により乾燥させ
るようにしたインクジェット方式の記録装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、インク記録ヘッドを搭載したプリ
ンタ又は複写機等の記録装置において、インク記録ヘッ
ドから用紙等の記録媒体（以下用紙という）上にインク
が印字（吐出）された後、用紙はそのまま排紙トレイに
排出され、用紙に印字されたインクは自然乾燥によって
乾かされていた。しかしながら、自然乾燥によってイン
クが乾燥される場合、インクの乾きがかなり遅いことか
ら、例えば排紙トレイに記録用紙が排出された後すぐに
印字部分に手を触れると、インクが充分乾ききっていな
いので、手にインクが付着したり、また印字箇所と排紙
ローラとの摩擦によっても汚れや印字品質が低下すると
いった問題点があった。

【０００３】また使用される記録用紙が、耐水処理を施
してある専用紙においては用紙へのインクのにじみは無
いが、耐水処理を施してない用紙（例えば普通紙）では
インク記録ヘッドから記録用紙に印字された直後からイ
ンクが記録用紙に染み込んでしまい、インクのにじみが
生じたり、充分な画像濃度が得られないという問題があ
った。従って、このような問題点を解決するために、印
字部近傍にヒータを設置する加熱乾燥方法が提案されて
いるが、加熱温度が４０〜７０℃前後であることから、
インクをある程度乾かすことは可能であるものの、急速
に乾燥させることは困難であり、耐水処理をしていない
用紙へのインクのにじみは依然として解決できなかっ
た。

【０００４】また、ヒータとして熱陰管を使用すること
も提案されているが、熱陰管を使用する場合、予熱する
必要があるので消費電力が増大したり、応答性に問題が
あった。これに対して、インクジェット記録ヘッド部の
近傍にマグネトロンのような高周波加熱手段を設けてイ
ンク吐出後のインク乾燥を速やかに行う方法が提案され
ている（例えば、特開平１１−２０７９４１号公報参
照）。また、この方法は普通紙が用いられたときでも記
録紙の印字箇所を急速に乾燥させて擦れによる印字品質
低下を防止することができるという点でも有効なもので
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、マグネ
トロンを用いた高周波加熱手段により、インクを素早く
乾燥させる従来の方法では、印字中はほとんどフルパワ
ーで加熱を行っており、省エネルギーの観点からは、全
く考慮されていない。

【０００６】この発明は、このような事情を考慮してな
されたもので、耐水処理されていない記録媒体を使用し
て印字を行った場合に、急速にインクを乾燥させると共
に、省エネルギー効果を高めることが可能なインクジェ
ット記録装置を提供するものである。またインクの吐出
量に応じて高周波加熱手段を制御し印字スピードを変え
ることなく印字及び乾燥ができるインクジェット記録装
置を提供するものである。

【０００７】さらに、用紙の含水率を測定したうえで、
含水率に見合った加熱条件を設定してやることにより、
適切な加熱条件で用紙を乾燥することが可能となり、含
水率の大小に関係なく、印字速度も落とすことなく印字
が可能となるインクジェット記録装置を提供するもので
ある。さらに言えば、高周波加熱手段をインク記録ヘッ
ドの搬送路下流側に設置した場合において、省エネルギ
ー効果の高い最適な加熱制御を行うものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、印字情報に
基づいて記録媒体上にインクを吐出して印字を行うイン
ク記録ヘッド部と、そのインクを乾燥させる高周波加熱
手段を備えたインクジェット記録装置において、印字情
報に基づいて、高周波加熱手段の出力を制御する制御手
段を備えることを特徴とするインクジェット記録装置を
提供するものである。

【０００９】また、この発明は、印字情報に基づいて記
録媒体上にインクを吐出して印字を行うインク記録ヘッ
ド部と、そのインクを乾燥させる高周波加熱手段を備え
たインクジェット記録装置において、複数の高周波加熱
手段と、各高周波加熱手段の出力を制御する制御手段を
備えることを特徴とするインクジェット記録装置を提供
するものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】この発明のインクジェット記録装
置は、ラインインクジェットプリンタやシリアルインク
ジェットプリンタなどを含む。印字情報つまり印字デー
タは、記録媒体上に文字や画像を印字するためのドット
データのような情報であり、外部のパーソナルコンピュ
ータやワードプロセッサなどから通信ケーブルやフロッ
ピーを介してこの発明の記録装置に与えることができ
る。

【００１１】記録媒体としては、各種サイズの市販の用
紙やＯＨＰ用のフィルムシートなどを挙げることができ
る。また、インク記録ヘッド部には、例えば複数色のイ
ンクタンクを搭載し各タンクに対応するノズルを備え、
ピエゾ振動子によってインクを吐出させるようにしたも
のを用いることができる。この発明の高周波加熱手段
は、マグネトロンと導波管を組合せて構成できる。ま
た、高周波加熱手段の出力を制御する制御手段は、ＣＰ
Ｕ，ＲＯＭ，ＲＡＭからなるマイクロコンピュータを用
いて構成することができる。

【００１２】この発明のインクジェット記録装置におい
ては、印字情報に基づいて、高周波加熱手段の出力が制
御されるので、印字された直後にインクが用紙に染み込
む間もなく、マイクロ波による誘導加熱でインクを乾燥
することができ、滲みや汚れが発生しないという効果が
ある上、受信した印字情報により最適加熱制御が可能と
なり、従来のフルパワーで与えていた加熱するためのエ
ネルギーに比べ、省エネルギー効果をより高めることが
可能となる。

【００１３】印字情報に基づいて高周波加熱手段の出力
を制御するこの発明の装置では、記録媒体へのインクの
吐出密度を印字情報から予め計測する計測部と、計測さ
れた値から高周波加熱手段の出力値を算出する演算部を
備えることが好ましい。それは、従来フルパワーで与え
ていた加熱するためのエネルギーを効率よく使うことが
可能となり、省エネルギー効果をより高めることが可能
となるからである。また、インク吐出量の多い領域は加
熱エネルギーを多く与え、インク吐出量の少ない領域は
加熱エネルギーを押さえることにより、適正なエネルギ
ーで乾燥させることができ、エネルギー消費が少なくな
る。

【００１４】ライン単位の印字情報に基づいて、高周波
加熱手段の出力を制御するようにしてもよい。それは、
高周波加熱手段にとって制御できる最小単位である一ラ
イン単位で精密な出力制御を行うので、適正なエネルギ
ーで乾燥させることができ、トータルのエネルギー消費
が少なくなるからである。

【００１５】また、複数ライン分の印字情報に基づい
て、高周波加熱手段の出力を制御するようにしてもよ
い。シリアルヘッドの場合、一回の走査で記録するライ
ン数分の単位で、用紙は間欠搬送される。従って、一回
分の用紙送り量の印字情報に基づいて、情報量の多い領
域は加熱エネルギーを多く与え、情報量の少ない領域は
加熱エネルギーを抑制することにより、適正なエネルギ
ーで乾燥させることができ、トータルのエネルギー消費
が少なくなる。

【００１６】この発明は、記録媒体の種類を入力する入
力手段もしくは種類を感知するセンサー手段をさらに備
え、記録媒体の種類に応じて高周波加熱手段の出力を制
御するようにしてもよい。それによって、記録媒体の種
類に応じた最適な乾燥条件の下に印字後の記録媒体を乾
燥させることが可能となり、エネルギー消費が少なくな
る。

【００１７】高周波加熱手段はマグネトロンを備え、そ
のマグネトロンは、電子放出部を有する冷陰極と、空洞
共振器を形成する分割陽極と、該冷陰極と分割陽極間の
電解に直交する磁界を与えるように配置されたマグネッ
トから構成されてもよい。このマグネトロンは、従来の
ように熱陰極を熱する必要がないため、消費電力を低減
することができ、さらに駆動電圧印加後、時間遅れを生
じることなく即時の動作も可能になる。また、得られる
電流密度が非常に大きいため、マグネトロンの形状を小
さくすることが可能になる。

【００１８】この発明の装置は、記録媒体の含水率を測
定する手段をさらに備え、測定された含水率に応じて高
周波加熱手段の出力を制御するようにしてもよい。それ
によって、適正なエネルギーで乾燥させることができ、
エネルギー消費が少なくなる。また、温湿度を測定する
手段をさらに備え、測定された温湿度に応じて上記高周
波加熱手段の出力を制御するようにしてもよい。それに
よって、温度または湿度が変動しても適正なエネルギー
で乾燥させることができる。

【００１９】この発明では、印字情報の無い領域におい
ても、周辺の印字情報に基づいて高周波加熱手段の出力
の制御を行うことができる。印字部分のみを加熱するだ
けでは、用紙先端部や行間や用紙後端部に近い印字部分
は十分乾燥させることができない場合がある。このよう
に制御することにより、周辺の印字データに基づいて記
録されていない領域をも適当に加熱するので、確実に印
字部を乾燥させることが可能となる。

【００２０】この発明において、インク記録ヘッドによ
りインクの吐出が開始され、記録媒体上の印字開始位置
が高周波加熱手段の位置にくる前に、該高周波加熱手段
の出力を開始するようにしてもよい。印字部分のみを加
熱するだけでは、印字先端部分に近い印字部分は十分乾
燥させることができない場合があるので、印字開始位置
が高周波加熱手段の位置にくる前に高周波加熱手段の出
力を開始し用紙の印字領域よりも前の領域をも加熱すれ
ば、確実に印字部を乾燥させることが可能となる。

【００２１】また、高周波加熱手段の出力開始タイミン
グを、印字データに基づいて決定するようにしてもよ
い。それによって、適正なエネルギーで確実に乾燥させ
ることができ、トータルのエネルギー消費が少なくな
る。また、高周波加熱手段の出力開始時の出力値を、印
字データに基づいて決定するようにしてもよい。

【００２２】印字データに基づいて、インク記録ヘッド
によりインク吐出終了され、記録媒体上の印字終了位置
が、高周波加熱手段の位置を通過した後も、所定時間だ
け高周波加熱手段の出力を続けるようにしてもよい。印
字部分のみを加熱するだけでは、印字終了部分は十分乾
燥させることができない。しかし、このようにすれば、
印字終了位置が、高周波加熱手段の位置を過ぎても高周
波加熱手段の出力を継続し、用紙の印字領域よりも後の
領域をも加熱するので、確実に印字部を乾燥させること
が可能となる。

【００２３】高周波加熱手段の出力をオフするタイミン
グを、印字情報に基づいて決定するようにしてもよい。
それによって、適正なエネルギーで確実に乾燥させるこ
とができる。また、印字情報より高周波加熱手段の出力
値を決定し、インク記録ヘッド部と高周波加熱手段との
距離に基づいて高周波加熱手段を出力させるようにして
もよい。それによって、記録位置と加熱位置のずれを考
慮した加熱が行われるので、適正なエネルギーで乾燥さ
せることができる。

【００２４】この発明のインクジェット記録装置は、複
数の高周波加熱手段と各高周波加熱手段の出力を制御す
る制御手段を備えてもよい。その場合には、一枚の記録
媒体に印字するデータが記録媒体の例えば片側半分だけ
である場合、他の片側半分は乾燥するための加熱は必要
ないことから、その不要部分での高周波加熱手段の出力
を停止してやれば、エネルギー消費が少なくなり、一層
の省エネルギー効果が得られる。また用紙サイズに応じ
て個々の高周波加熱手段を制御することにより、効率の
良いエネルギー消費が行える。従って、印字情報に基づ
いて、個々の高周波加熱手段の出力を制御することが好
ましい。

【００２５】この発明の装置では、記録媒体の搬送方向
に直交して複数の高周波加熱手段が併置されていてもよ
い。それによって、一枚の記録媒体に印字するデータが
記録媒体の例えば右側半分である場合、左側半分は乾燥
するための加熱は必要ないことから、左側部分では高周
波加熱手段の出力を停止してやれば、エネルギー消費が
少なくなり、一層の省エネルギー効果が得られる。

【００２６】この発明の装置では、複数の高周波加熱手
段の各加熱領域に対応する印字情報に基づいて、個々の
該高周波加熱手段の出力を制御するようにしてもよい。

【００２７】また、記録媒体の搬送方向に複数の高周波
加熱手段が併置されていてもよい。これは、１つの高周
波加熱手段によりフルパワー出力でも乾燥させることが
できないような場合、例えばベタ印字のような場合にお
いても、２個目の高周波加熱手段により乾燥させること
ができ、複数の高周波加熱手段を適正に制御することに
より、効率よいエネルギー消費が得られるからである。

【００２８】また、記録媒体のサイズに基づいて、個々
の該高周波加熱手段の出力を制御するようにしてもよ
い。つまり、例えば、はがきサイズの場合は幅方向全域
を加熱する必要は無く、片側半分は乾燥するための加熱
は必要ないことから、その片側部分での高周波加熱手段
の出力を停止してやれば、エネルギー消費が少なくな
る。

【００２９】実施例以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳述す
る。これによってこの発明が限定されるものではない。

【００３０】第１実施例図１は、この発明の第１実施例であるインクジェットプ
リンタの要部を示す斜視図である。このインクジェット
プリンタは、印字ヘッド２が記録媒体（以下、用紙とい
う）３に対して、矢印４および５で示す方向（主走査方
向）に移動可能で、用紙３が図示しない給紙トレイから
矢印７の副走査方向に給送されることにより画像形成を
行う。印字ヘッド２は、主走査方向に平行に延びる送り
シャフト８上を摺動可能に支持されており、送りシャフ
ト８と平行に張設され、駆動手段（図示しない）によっ
て駆動されるタイミングベルト１０によって移動する。
印字ヘッド２にはインクタンク１１が搭載されている。
さらに、このインクジェットプリンタは、給紙トレイか
ら記録媒体３をインク記録ヘッド部２へ誘導するための
搬送ローラ５１、５２、印字された記録用紙３を排紙ト
レイ（図示しない）に排出するための搬送ローラ５４，
５５を備える。

【００３１】印字されたインクを乾燥するための高周波
加熱手段は、インク記録ヘッド部２に対し搬送路下流側
に設置され、ラダー状の加熱炉（導波管）５７と、その
端部に接続部９２を介して接続されるマグネトロン８８
とから構成されている。印字ヘッド２は、図２で示すよ
うに、主走査方向に配列される６つのノズル２１と、そ
れらに対応する６種類のインクタンク１１から構成され
ている。つまり、印字ヘッド２には、Ｃ（シアン）・Ｍ
（マゼンタ）・Ｙ（イエロー）・Ｋ（黒）・ＬＣ（ライ
トシアン）・ＬＭ（ライトマゼンタ）よりなる６色のイ
ンクタンク１１が備えられており、それぞれのインクタ
ンク１１に接続するインク吐出用のノズル２１が用紙３
に対向するように設けられている。

【００３２】図３と図４は、印字ヘッド２の要部断面図
である。図３は非動作時、図４は動作時の状態を示した
ものである。印字ヘッド２の底部には共通インク通路２
５が用紙３と平行となるように形成されており、共通イ
ンク供給路２５にはフィルタ２６が介在するとともに、
その先端が閉塞されてインク圧力室２７が形成されてい
る。インク圧力室２７において、用紙３側にノズル２１
が形成され、反対側にはピエゾ振動子２９が設けられて
いる。

【００３３】共通インク供給路２５はその内径が数十ミ
クロン程度と極めて細かいことから、通常状態では、毛
細管現象によって図３に示すように共通インク供給路２
５はインクが充填された状態で静止している。これに対
して、ピエゾ振動子２９に画像信号に応じた電圧が印加
されると、図４に示すようにピエゾ振動子２９はインク
圧力室２７側にたわんでインク圧力室２７の体積を減少
させる。その結果、フィルタ２６とインク圧力室２７と
の流路断面積の違いから、ノズル２１からインク３０が
吐出される。電圧印加が終了するとインク圧力室２７の
湾曲が戻り、その復元した体積分のインクが共通インク
共通路２５から供給され、初期の状態に戻る。上記の動
作を繰り返すことにより、画像信号に応じた画像が記録
媒体上に形成される。

【００３４】次に高周波加熱手段１００について説明す
る（詳細は特開平１１−２０７９４１号公報を参照）。
高周波加熱手段１００のマイクロ波供給源として用いる
マグネトロンは、通常の電子レンジ用のマグネトロンと
は異なり、熱陰極の代わりとしての電子放出部を有する
冷陰極と、電子放出部に平行に対向設置された空洞共振
器を形成する分割陽極と、冷極管と分割陽極管間に印加
電界に直交する磁界を与えるマグネットからなるマグネ
トロンであり、図５にその断面図を示し、図６にその斜
視図を示している。このマグネトロン８８は、平面状の
基板７７の内側に冷陰極からなる電子放出部７８が形成
され、この内面から一定の距離をおいて電子放出部７８
に高電界を与える加速陽極７９が配置されている。

【００３５】電子放出部７８は電界放出型アレイからな
っており、多数の微小突起がエミッタ（電子源）として
形成されている。また、分割陽極８０が加速陽極７９に
隣接して基板７７の内面から一定の距離をおいて配置さ
れており、分割陽極８０の右端手前の位置には電子を外
部に放出するための出力部７５が形成されている。さら
にマグネット７６が電子空間全体を覆うように配置され
ており、基板７７の外面には放熱板７４が配置され、又
分割陽極８０の上部にも放熱板９３が備えられている。

【００３６】動作原理について説明すると、電子放出部
７８から放出された電子はマグネット７６から受ける磁
界によって図５の右方向に曲げられ、分割陽極８０のあ
る空洞共振部の作用空間８１中で電界と磁界との作用に
より集群効果を与えられ、高周波エネルギーを放出しな
がら右方向に進行する。そして印加によって与えられた
ポテンシャルエネルギーを高周波エネルギーとして出力
部７５から放出し、そのエネルギーは加熱炉５７（図
１）に導かれる。図７はラダー状の加熱炉（導波管）５
７へ接続部９２を介してマグネトロン８８が接続されて
いるようすを示す斜視図である。導電体の材料（銅等）
で作られる接続部９２にはマグネトロン８８から出力部
６９を通して出た高周波が、リッジ７１上に効率良く導
かれるように斜面板９６が設けられている。

【００３７】また、加熱炉５７は高周波加熱炉として用
いるラダー回路の一般的な形を示したもので、導電体の
材料（銅等）で作られる加熱炉５７の下部に、高さによ
って電界強度を調節するためのリッジ７１を設け（リッ
ジ７１の凸部の面とラダー部９５との距離によって電界
が変化する）、このリッジ７１に対向した面に、導波管
５７の長手方向に直交する複数のスロット７２が一定の
間隔で形成されている。マグネトロン８８から出力部６
９を介して出た高周波は、接続部９２の中を通り斜面板
９６により、リッジ７１とラダー９５との間に導かれる
ため、ラダー９５と下面の距離が縮まることにより高周
波電力は強められる。

【００３８】さらに、図８に示すようにラダー９５ａと
９５ｂの間のスロット７２によって電界７３がスロット
７２近傍に集中して伝送され、スロット７２の幅によっ
て電界の強度及び電界の届く範囲が調整される。仮に、
スロット７２がない場合は外に電界は飛ばないし、スロ
ット７２がラダー状でなく一面の広い面であった場合、
電界は非常に弱くかつ広い範囲に広がってしまうことか
らラダー状のスロット７２が必要である。

【００３９】従って、シート状の被加熱物をスロット７
２に近接させて通過させると、容易に効率のよい加熱が
できる。このような高周波加熱手段１００は、一般的
に、インクの成分中に半分以上を占める水分を誘導加熱
により加熱し、すばやく蒸発させる。

【００４０】従って、搬送ローラ５４，５５によって排
紙トレイに用紙３が排出されるが、マグネトロン８８に
よってインクが素早く乾燥されたため、得られた画像に
はインクのにじみが少なく、すぐに手で触れてもインク
によって汚れることはない。なお、加熱炉５７は図１に
示すように印字ヘッド２に対し、用紙３の搬送路を介し
て略対向位置に配設されているが、加熱炉５７は用紙３
の搬送路の下流側に設置してもよい。この場合、インク
や用紙の特性によって滲みを発生する懸念はあるが、用
紙の搬送路下部の空間が少なくて済むこととなり、装置
を薄型化できる。

【００４１】次に、この高周波加熱手段１００を制御す
る方法について説明する。従来の高周波加熱手段による
加熱方法では、乾燥させるに十分な一定の条件をあらか
じめ決めておいてその条件に基づいて用紙を加熱し、乾
燥を行っているが、この発明では、インクジェット記録
装置が印字情報つまり印字データ（画像データ）を受信
し、その印字データ（画像データ）を基にして用紙に印
字されるインクの量を計算する。

【００４２】この印字されるインクの量の多少に基づい
て加熱出力の大小を判定してやり、加熱出力を変更し、
印字データに基づいた加熱エネルギーで用紙を加熱乾燥
する。このような制御を行うことにより、従来、同一の
加熱出力で加熱していたものが、適切な加熱出力で加熱
する為、省エネルギー効果を得ることができる。例え
ば、１ライン、フルに印字する場合の加熱出力を１００
％とし、印字する割合に応じて出力を下げる制御を行
う。

【００４３】フルに印字した場合に１ラインに４５００
ドットで構成されている印字ドットデータに対して５０
０ドットの印字ドットデータの場合、印字比率α＝（５
００／４５００）×１００＝１１％となる。この時、例
えば出力の段階を１０段階、つまり１〜１０％、１１〜
２０％、２１〜３０％、……９１〜１００％としておく
と、印字比率αは第２段階つまり１１〜２０％の段階に
対応することになり、この段階に対して定められた加熱
出力を与えてやればよいことになる。これをライン毎に
繰り返してやれば、印字状態に対応した乾燥加熱を与え
ることが可能となり、従来の加熱条件を変えないで一定
のパワーで加熱乾燥させていた状態に比較して、省エネ
ルギー効果が得られることになる。この出力の段階は、
さらに細かくしてもよく、また粗くしてもよい。

【００４４】図９はこの発明のインクジェット記録装置
の制御装置を示すブロック図である。同図において、高
周波加熱手段１００は加熱制御部１０５から加熱電力が
供給され、印字ヘッド２はドライバー１０６により駆動
され、搬送ローラ５１，５２，５４，５５の駆動は搬送
制御部１０７により制御される。記憶手段１０１は受信
する印字情報を一時記憶し、ドット計測部１０３は印字
情報のドットデータを計測し、用紙情報部１０８は用紙
検知センサー１１０の出力を処理し、環境情報部１０９
は用紙の含水率検知センサー１１１、および周囲温度と
湿度を検出する温湿度センサー１１２の各出力を処理す
る。演算部１０４はドット計測部１０３、用紙情報部１
０８および環境情報部１０９からの出力を受けて所定の
演算を行う。記録制御部１０２は、記憶手段１０１から
の印字情報と演算部１０４からの処理情報を受けて、加
熱制御部１０５、ドライバー１０６および搬送制御部１
０７を制御するようになっている。

【００４５】インクジェット記録装置が受信した印字情
報（印字データや画像データ）は、記憶手段１０１を介
して記録制御部１０２に送られると共にドット計測部１
０３にも送られ、ライン毎の印字ドットデータ値が求め
られ、演算部１０４で加熱出力の出力段階が決定され
る。決定された加熱出力の段階値は記録制御部１０２に
送られ、これに基づいて加熱制御部１０５は高周波加熱
手段１００（つまりマグネトロン８８）の出力をコント
ロールする。

【００４６】高周波加熱手段１００が、図１に示す印字
ヘッド２の位置に対向して設置されていない場合におい
ては、印字ヘッド２からインクが吐出された後、用紙３
にインクが付着したライン位置が高周波加熱手段の位置
に搬送されてきた時に、そのラインの印字ドットデータ
に基づいて演算された加熱出力を行う必要がある。

【００４７】例えば、印字ヘッド２から高周波加熱手段
１００の中心までの用紙送り方向の距離を２０ｍｍ、紙
送り速度を１０ｍｍ／秒とすると、印字された部分が高
周波加熱手段１００の中心まで到達するのには２秒必要
となり、高周波加熱手段１００の出力開始には、印字か
ら２秒の遅延時間が必要となる。つまり印字から２秒の
遅延時間を考慮して、該高周波加熱手段１００の出力を
制御させる。すなわち、ライン毎の印字ドットデータ値
により決定された加熱出力値は、印字ヘッドと高周波加
熱手段との距離に基づいて求められた所要時間だけ遅延
させて記録制御部で出力制御のタイミングがコントロー
ルされる。このように適切な乾燥が行われることにな
り、無駄な加熱エネルギーを使うことなく乾燥ができる
ため省エネルギー効果が期待できる。

【００４８】ところで、上述の方法ではインク記録のあ
るラインのみ加熱し、インク記録の無い部分（用紙先端
部、行間、用紙後端部など）は加熱しないため、用紙先
端部や行間や用紙後端部に近い印字部分は十分乾燥させ
ることができない場合がある。そこで、例えば、５０ラ
イン以内に次の印字データがある場合は、印字データが
無い領域に対しても高周波加熱手段の１０段階出力中、
最低の加熱出力つまり第１段階の出力を与える制御を行
う。

【００４９】このような制御を行えば、数十ライン分の
行間（印字データが無い領域）や用紙の先端部分に近い
印字部分を十分乾燥させることができる。また５０ライ
ン以内に前の印字データがある場合も、印字データが無
い領域であっても高周波加熱手段１００の出力の段階を
１０段階中、最低の加熱出力を与える制御を行うように
すれば、用紙の後端部分に近い印字部分を十分乾燥させ
ることができる。

【００５０】また、例えば、被印字位置より２０ｍｍ前
の位置（所定位置）より高周波加熱手段１００の出力を
例えば第１段階から開始し、印字位置において印字デー
タに基づいた加熱温度になるように徐々に加熱制御を行
うようにしてもよい。この場合、加熱出力の制御量は、
受信した印字データに基づいて演算される。例えば、画
像データのようにインクの付着量が多い（印字密度が高
い）データの場合は、出力開始時より印字部分と同等の
加熱量を加える。また、テキストデータのようにインク
付着量の少ない画像に関しては、小さい加熱量を設定し
て制御するようにする。

【００５１】また、加熱出力の開始位置を、受信した印
字データより計算してもよい。例えば、印字データより
インクドットの多少を判断し、多い場合には加熱出力開
始時間を早くし、少ない場合には遅くするように加熱出
力開始のタイミングを制御する。同様に、用紙後端部分
においても、その用紙上の最終印字位置が高周波加熱手
段を通過した後も引き続き、一定距離若しくは一定時間
加熱を続ける。例えば、被印字通過後、１０ｍｍとか２
秒間の値で加熱を継続する。こうすることにより、印字
終了位置での乾燥をより確実に行うことが可能となる。

【００５２】さらに、この加熱継続距離、若しくは加熱
継続時間を、受信した印字データにより演算し決定して
もよい。例えば、画像データなどのようにインク付着量
の多いデータの場合は、加熱継続距離、若しくは加熱継
続時間を長く取る。テキストデータの場合は短くする。
こうすることにより、確実にインクを乾燥させるととも
に用紙の最終部分まで加熱していた従来技術に比較して
トータルのエネルギー消費が少なくなり、省エネルギー
効果が得られる。

【００５３】ドライバー１０６で、印字ヘッド２のイン
クの吐出回数をカウントし、演算部１０４において出力
の段階値を決定することも可能である。演算部１０４で
決定された出力段階値は記録制御部１０２に送られ、加
熱制御部１０５で高周波加熱手段１００の出力がコント
ロールされる。この出力制御を行うことにより、用紙３
全体を端から端までフルパワーで乾燥を行う時よりはる
かに乾燥効率が向上し、省エネルギー効果が認められ
る。また、用紙の速度に対する乾燥のスピードを同一に
することが可能となる。このため、印字するスピードを
変更することなく用紙３を乾燥することが可能となる。

【００５４】次に用紙の種類によって、高周波加熱手段
１００の出力をさらに最適化する方法について説明す
る。図９のブロック図において用紙情報が用紙情報部１
０８に直接又は用紙検知センサー１１０を介して入力さ
れると、演算部１０４にてあらかじめ登録されている用
紙３の種類に応じた加熱条件が、既に印字データ（画像
データ）に基づいて決定された加熱条件に付加される。
つまり、用紙３が普通紙の場合は、通常の条件により加
熱するが、タイプＡの用紙の場合は、その用紙に適応す
るようにＡ条件を付加する。また、タイプＢの用紙に関
しては、その用紙に適応するようにＢ条件を付加する。

【００５５】例えば、高周波加熱手段１００の出力値を
印字データ（画像データ）に基づいて演算した結果、１
０段階中の第２段階、１１〜２０％の結果が得られたと
する。この時の用紙の種別が厚紙の場合、あらかじめ定
められた付加条件が一段階アップという条件であれば、
演算部１０４では第３段階、２１〜３０％の結果を出
し、加熱制御部１０５はこの値に対して定められた加熱
出力を行う。この場合、インクジェット記録装置に用紙
選択スイッチを設けてオペレータがそのスイッチで用紙
情報を用紙情報部１０８へ入力するようにしてもよい。

【００５６】次に用紙自身の含水率を測定し、高周波加
熱装置の出力をさらに最適化する方法について説明す
る。インクの乾燥度合いはインクジェット装置の環境
（湿度）によって大きく影響を受ける。さらに言えば、
用紙の含水率によって大きく影響を受けるので、図９に
示すようにこの用紙の含水率を用紙検知センサー１１０
で測定し、高周波加熱手段１００の加熱制御にフィード
バックする。

【００５７】ここで測定された用紙の含水率と加熱条件
との関係を定義しておく。例えば、含水率０〜５％は付
加条件なし、含水率５〜１０％は付加条件として加熱出
力を１段階アップ、含水率１０〜１５％は２段階アップ
とあらかじめ設定しておく。例えば、測定された用紙の
含水率が６％であったとすると５〜１０％で定義してお
いた付加条件１段階アップが演算部１０４で処理され
る。すなわち印字データ（画像データ）に基づいて演算
した結果が、加熱出力１０段階中の第２段階であったと
すれば、一段階アップされ第３段階の加熱出力で加熱が
行われる。

【００５８】含水率検知センサー１１１を用いずに温湿
度センサー１１２を利用することもできる。この場合に
は、温湿度センサー１１２により得られた湿度情報に応
じて高湿度，普通湿度，低湿度の３段階に分け、それぞ
れ付加条件があらかじめ設定されている。

【００５９】高湿度の場合は付加条件として加熱出力２
段階アップ、普通湿度の場合は付加条件なし、低湿度の
場合は付加条件として１段階ダウン等の設定が考えられ
る。さらに湿度の段階を細かく、さらに精密な制御を行
ってもよい。また特開平７−２３４５５６号に記載され
ているように、湿度検知センサと、用紙までの距離およ
び厚さを測定するセンサーとを用いて含水率を求める方
法をこの発明に利用することも可能である。

【００６０】上記の各方法はインクジェットプリンタが
ラインインクジェットプリンタの場合に好適であるが、
次にシリアルインクジェットプリンタの場合に好適な方
法を説明する。シリアルインクジェットプリンタの場
合、印字ヘッド２は例えば、４８個の黒色用ノズルと２
４０個のカラー用ノズル（４８×５色）を主走査方向に
一列に備え、２８８ドットで一回の走査を行う。この場
合、用紙３は記録印字幅に応じて副走査方向に間欠的に
搬送される（印字ヘッド２が主走査中は用紙搬送を停
止）。

【００６１】従って、加熱出力も用紙３の間欠駆動に同
期させて制御すれば効率が良い。１回の走査分に当たる
ドット総数を、288×4500＝1,296,000ドットとし、これ
を１００％とする。この一回の走査分の吐出回数を250,
000ドットとすると（250,000／1,296,000）×100＝19％
となり、前述の１０段階の出力制御を行うと１１〜２０
％の値に対して定められた加熱出力を行うことになる。
トータルで考えるとエネルギー消費が少なくなり省エネ
ルギー効果が得られる。

【００６２】例えば、印字部分から高周波加熱手段の中
心までの距離を２０ｍｍ、用紙が５ｍｍづつ送られると
すると、印字されて高周波加熱手段１００の中心まで印
字された部分が到達するのには４回の間欠送りが必要と
なり、高周波加熱手段１００の制御には、印字から４回
目の間欠送りのタイミングで該高周波加熱手段１００を
制御する。すなわち上記の１回の走査分に当たるドット
総数より決定された加熱出力値は、印字ヘッドと高周波
加熱手段との距離と、一回の間欠送りで搬送される距離
に基づいて求められたタイミングあるいは所定時間だけ
遅延させて記録制御部で出力コントロールされる。

【００６３】上述したように印字ドットデータ値より決
定された加熱出力値は、印字ヘッド２と高周波加熱手段
１００との距離に基づいて求められた時間あるいは所定
のタイミングだけ遅延させて記録制御部１０２で出力コ
ントロールするが、この遅延時間に対して高周波加熱手
段１００の応答時間を考慮して遅延時間を若干短くして
いる。

【００６４】例えば、印字部分から高周波加熱手段１０
０の中心までの距離を２０ｍｍ，紙送り速度を１０ｍｍ
／秒とすると、印字されて高周波加熱手段１００の中心
まで印字された部分が到達するのには２秒必要となり、
高周波加熱手段の制御には、印字から２秒の遅延時間が
必要となる。高周波加熱手段１００の応答時間が０．５
秒とすると２秒−０．５秒＝１．５秒の遅延時間を取
り、高周波加熱手段１００を制御する。

【００６５】第２実施例従来の高周波加熱手段による加熱方法では、用紙の幅方
向全体にほぼ均一に加熱する方法がとられていたが、こ
れは加熱手段を幅方向に分割することが困難なためであ
る。この実施例では高周波加熱手段の導波管の長さ、形
状が自由に選択できるようにしている。

【００６６】このため、図１０に示すように高周波加熱
手段として用紙３の幅方向の両側から導波管５７が半分
のサイズのもの１００ａ，１００ｂを設置し、その各々
に対しての加熱制御を行う。この２つの高周波加熱手段
１００ａ，１００ｂは、受信した印字情報に基づき、演
算部１０４（図９）により演算した結果を利用して各々
の高周波加熱手段１００を制御する。つまり、用紙の幅
方向で考えると用紙３の右半分がベタ画像で、左半分が
テキストデータとすると、右側の高周波加熱手段１００
ｂをフルパワーの加熱出力とし、左側の高周波加熱手段
１００ａを２０％程度の加熱出力とすることにより、両
者均等の時間で確実な乾燥が可能となり、従来、全体を
均一に加熱していたものより、省エネルギー効果が得ら
れる。

【００６７】また用紙サイズがはがきサイズのように小
サイズの場合は、右側の高周波加熱手段１００ｂを使用
し、左側の高周波加熱手段１００ａを停止するという制
御が可能となり、省エネルギー効果が得られる。用紙サ
イズについてはパーソナルコンピュータ等から印字情報
をプリンタに送る際に付加される用紙情報に基づき、は
がき、Ｂ５，Ｂ４，Ａ４，Ａ５等の用紙サイズの違いを
判断することができる。また、さらに２個以上の高周波
加熱手段を用紙３の幅方向に並べ、これを各々個別に制
御することも可能である。

【００６８】また、図１１に示すように、用紙３の進行
方向に２つの高周波加熱手段１００ｅ，１００ｆを配置
することによりインクジェットプリンタのインクの高速
乾燥が可能になる。例えば、第１実施例の高周波加熱手
段１００をフルパワーにしても、用紙３が高速で搬送さ
れると、用紙３に与えられる熱エネルギーが不足し、印
字量が多い部分は十分乾燥させることができない場合が
発生する。そのために図１１のように用紙３の進行方向
に２つの高周波加熱手段１００ｅ，１００ｆを設けるこ
とにより、上記の問題を解決することができる。

【００６９】第１実施例と同様に印字データおよび環境
データに応じてそれぞれの高周波加熱手段１００ｅ，１
００ｆの出力をコントロールすることで、用紙搬送速度
を落とすことなく、しかも無駄な加熱エネルギーを使う
ことなく乾燥ができるため省エネルギー効果が期待でき
る。さらに図１２のように用紙３の進行方向と幅方向に
それぞれ２個づつ高周波加熱手段１００ａ〜１００ｄを
設置することにより、さらに精密な制御を行うことも可
能である。

【００７０】

【発明の効果】この発明によれば、高周波加熱手段の加
熱出力が、記録媒体の上の印字状況に応じて制御され、
加熱エネルギーが必要かつ十分な量だけ与えられるの
で、エネルギーを節約した効率のよいインク乾燥を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例のインクジェットプリン
タの要部構成を示す斜視図である。

【図２】第１実施例の印字ヘッドを示す斜視図である。

【図３】印字ヘッドの要部構造を示す断面図である。

【図４】印字ヘッドの要部構造を示す断面図である。

【図５】第１実施例のマグネトロンの構成を示す断面図
である。

【図６】第１実施例のマグネトロンの構成を示す斜視図
である。

【図７】第１実施例の高周波加熱手段を示す斜視図であ
る。

【図８】第１実施例の高周波加熱手段の要部構成説明図
である。

【図９】第１実施例の制御部を示すブロック図である。

【図１０】この発明の第２実施例を示す上面図である。

【図１１】この発明の第２実施例の変形例を示す上面図
である。

【図１２】この発明の第２実施例の他の変形例を示す上
面図である。

【符号の説明】

２印字ヘッド３用紙４矢印５矢印７矢印８送りシャフト１１インクタンク１５キャリジ５１搬送ローラ５２搬送ローラ５４搬送ローラ５５搬送ローラ５７加熱炉８８マグネトロン９２接続部１００高周波加熱手段

フロントページの続き (72)発明者松田英男大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者山佐英雄大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内Ｆターム(参考） 2C056 EB13 EB29 EB45 EB58 EC14 EC28 EC37 HA46

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】印字情報に基づいて記録媒体上にインク
を吐出して印字を行うインク記録ヘッド部と、そのイン
クを乾燥させる高周波加熱手段を備えたインクジェット
記録装置において、印字情報に基づいて、高周波加熱手
段の出力を制御する制御手段を備えることを特徴とする
インクジェット記録装置。
【請求項２】制御手段が、記録媒体へのインクの吐出
密度を印字情報から予め計測する計測部と、計測された
値から高周波加熱手段の出力値を算出する演算部を備え
たことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記
録装置。
【請求項３】制御手段が、ライン単位の印字情報に基
づいて、高周波加熱手段の出力を制御することを特徴と
する請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】制御手段が、複数ライン分の印字情報に
基づいて、高周波加熱手段の出力を制御することを特徴
とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】記録媒体の種類を入力する入力手段もし
くは種類を感知するセンサー手段をさらに備え、制御手
段は、印字情報と、記録媒体の種類とに応じて高周波加
熱手段の出力を制御することを特徴とする請求項１記載
のインクジェット記録装置。
【請求項６】高周波加熱手段はマグネトロンを備え、
そのマグネトロンは、電子放出部を有する冷陰極と、空
洞共振器を形成する分割陽極と、該冷陰極と分割陽極間
の電界に直交する磁界を与えるように配置されたマグネ
ットから構成されることを特徴とする請求項１に記載の
インクジェット記録装置。
【請求項７】記録媒体の含水率を測定する手段をさら
に備え、制御部は、印字情報と、測定された含水率に応
じて高周波加熱手段の出力を制御することを特徴とする
請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】周囲温湿度を測定する手段をさらに備
え、制御手段は、印字情報と、測定された温湿度とに応
じて高周波加熱手段の出力を制御することを特徴とする
請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】制御手段は、印字されない記録媒体領域
に対し、印字情報に基づいて高周波加熱手段の出力制御
を行うことを特徴とする請求項１記載のインクジェット
記録装置。
【請求項１０】制御手段は、インク記録ヘッドにより
インクの吐出が開始され、記録媒体の印字開始位置が、
高周波加熱手段の位置にくる前に、高周波加熱手段の出
力を開始することを特徴とする請求項１記載のインクジ
ェット記録装置。
【請求項１１】制御手段は、高周波加熱手段の出力開
始タイミングを、印字情報に基づいて決定することを特
徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１２】制御手段は、高周波加熱手段の出力開
始時の出力値を、印字情報に基づいて決定することを特
徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１３】制御手段は、印字情報に基づいて印字
終了位置を検出し、記録媒体上の印字終了位置が高周波
加熱手段の位置を通過した後も、所定時間だけ高周波加
熱手段に出力を続けさせることを特徴とする請求項１記
載のインクジェット記録装置。
【請求項１４】制御手段は、高周波加熱手段の出力を
オフするタイミングを印字情報に基づいて決定すること
を特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装
置。
【請求項１５】制御手段は、印字情報より高周波加熱
手段の出力値を決定し、該インク記録ヘッド部と高周波
加熱手段との距離に基づいて高周波加熱手段を出力させ
ることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録
装置。
【請求項１６】印字情報に基づいて記録媒体上にイン
クを吐出して印字を行うインク記録ヘッド部と、そのイ
ンクを乾燥させる高周波加熱手段を備えたインクジェッ
ト記録装置において、複数の高周波加熱手段と、各高周
波加熱手段の出力を制御する制御手段を備えることを特
徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１７】制御部は、印字情報に基づいて、高周
波加熱手段の出力を制御することを特徴とする請求項１
６に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１８】記録媒体をインク記録ヘッド部へ搬送
する搬送手段をさらに備え、複数の高周波加熱手段が記
録媒体の搬送方向に直交して併置されていることを特徴
とする請求項１６または１７に記載のインクジェット記
録装置。
【請求項１９】制御手段は、複数の高周波加熱手段の
位置に対応する領域の印字情報に基づいて、各高周波加
熱手段の出力を制御することを特徴とする請求項１８に
記載のインクジェット記録装置。
【請求項２０】記録媒体をインク記録ヘッド部へ搬送
する搬送手段をさらに備え、複数の高周波加熱手段が記
録媒体の搬送方向に併置されていることを特徴とする請
求項１６または１７に記載のインクジェット記録装置。
【請求項２１】記録媒体のサイズを入力又は検知する
手段をさらに備え、制御手段は、記録媒体のサイズに基
づいて、各高周波加熱手段の出力を制御することを特徴
とする請求項１６に記載のインクジェット記録装置。