JP2005254631A - アロマプリンタ及びそのアロマカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】画像にかえて香料を簡単に印刷できるアロマプリンタを提供する。
【解決手段】インクジェットプリンタのインクカートリッジを香料が充填されたアロマカートリッジと置き換えることで、画像にかえて香料を噴射し用紙に印刷するようにする。異なる香料をそれぞれ充填した複数のアロマカートリッジ１２５をインクカートリッジと交換してキャリッジ１２３に収納し、インクと香料を対応づけ、それぞれの色に対応する出力制御コードにより、対応する香料のアロマカートリッジから当該香料を噴射させることで、既存のインクジェットプリンタの制御回路等をそのまま利用することが可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は、インクジェットプリンタのインクカートリッジをアロマ（香料）カートリッジと置き換えることにより香料を印刷できるアロマプリンタ及びアロマカートリッジに関する。

香りを嗅ぐことにより、人間の体や心は何らかの影響を受けるものである。特にストレスの多い現代人にとって、香りは癒しの効果を生むと考えられている。

従来、香りの出力装置としては、香料を格納した容器等から香料を直接空中に放出する方式や、香料を内包あるいは塗布したシート等の保護膜を破る方式などが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、香りと色とは深い関係にあることに注目し、芳香剤を混入した色インクを噴射させて紙に印刷する方式も提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開平１０−１４６３８５号公報 特開２０００−６４４３号公報

香りを出力する場合、出力後の消臭が容易ではなく、出力のみならず、出力と消臭の両方を考慮する必要がある。従来の香料を直接空中に出力する方式は、出力は容易であるが、匂いの消臭制御が困難であり、また、香料の香りを打ち消すための消香液等を格納した容器等を別に用意すると、装置が大がかりになる。香料を内包等したシートの保護膜を破る方式は、保護膜の破壊や選択的な香料の出力が困難である。

一方、芳香剤を混入した色インクを紙に印刷する方式は、消臭は印刷された紙を容器等に保存するか廃棄すれば解決でき、また、保護膜の破壊も不要であるが、必ず画像出力が伴い、画像と香りを選択的に出力することはできない。しかも、画像の印刷が主であるため、消臭のために印刷された紙を容器等に入れたり、廃棄したりする訳には、必ずしも出来ない不便さがある。

本発明の第１の目的は、香料の出力だけでなく消臭も容易で、しかも、画像出力にも香料出力にも使用できる、画像と香料のハイブリッド・プリンタの機能を備えたアロマプリンタ及びそのアロマカートリッジを実現することにある。

本発明は第２の目的は、既存のインクジェットプリンタの画像出力制御の機能・構造等を基本的にそのまま香料出力制御に適用できる、既存のインクジェットプリンタ利用のアロマプリンタ及びそのアロマカートリッジを実現することにある。

本発明では、インクジェットプリンタのインクカートリッジを香料が充填されたアロマカートリッジと交換することによりアロマプリンタを実現する。本アロマプリンタは、香りの異なる複数の香料をそれぞれ充填した複数のアロマカートリッジ群を備え、香料選択はインク選択制御と同様に制御可能とする。

アロマカートリッジは、インクカートリッジとは装着の互換性を保持しつつ、香料の化学的物理的特性を考慮して異なる内部構造を有する。また、アロマカートリッジにはインクカートリッジと区別できるような識別手段を設け、該識別手段により、インク出力制御とは異なる香料出力制御可能とする。さらに、アロマカートリッジには不使用時の揮発防止手段を設ける。

本発明は紙にインクのかわりに香料を噴射する方式であるので、出力はインクジェットプリンタと同様であり、消臭は香料出力された紙を容器に保存するか、廃棄すればよいので、空中に香料を吐出する方式に比べて著しく容易である。また、香料の保存性や揮発性を考慮して、いろいろな出力紙が選択できる。

一方、インクジェットプリンタと同様の出力制御方式をとったことで、利点のみならず問題点も継承される。最大の問題点は目詰まり（Ｃlogging）問題である。しかも、香料とインクとは物理的特性も化学的特性も異なるので、簡単ではない。とくに、親水性の染料インクとは異なり、香料は疎水性、油性のものが多いので、染料インクを使用するプリンタの場合はいろいろな対策を講ずる必要があるが、これについては後述する。香料とほぼ同様な特性を持つ顔料インクを使用するインクジェットプリンタの場合は問題が少ない。顔料インクを使用するインクジェットプリンタでは、ヘッドの吐出圧を高くしてあり、例えばジェル状の材料で香料を県濁しても香料を吐出できるのみならず、保存時の香料の揮発も防止できる。

次に、本発明のアロマプリンタにおける香料出力制御の概要について説明する。一般のインクジェットプリンタにはＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー），Ｋ（ブラック）の４色インクを使用する４色系、これにＬＣ（ライトシアン）とＬＭ（ライトマゼンタ）を追加した６色系、さらにこれにＤＹ（ダークイエロー）を追加した７色系があるが、ここでは６色系プリンタを例に、画像出力制御と基本的に同様に香料出力制御が可能であることを説明する。

画像出力においての基本はＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの上記４色を指定することは稀であり、Ｒ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）とＫ（ブラック）がベースである。Ｃ，Ｍ，Ｙ，ＫのインクはそれぞれＲ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー），Ｗ（ホワイト）の光を吸収する。パソコン等からプリンタに出力する色を指定するのに一般的な方法は、光のＲＧＢ３原色で指定する方法であるが、その中でも最も一般的なＨＴＭＬの１６進６桁の表記では、＜ＣＯＬＯＲ＝“＃ＲＲＧＧＢＢ”＞と指定する。ここに、ＲＲ，ＧＧ，ＢＢはそれぞれレッド（Ｒ），グリーン（Ｇ），ブルー（Ｂ）に対応する１６進２桁のコードである。たとえば、最高輝度のＲ，Ｇ，Ｂはそれぞれ＃ＦＦ００００，＃００ＦＦ００，＃００００ＦＦと指定する。また、最高輝度の白は＃ＦＦＦＦＦＦであり、最高濃度の黒は＃００００００と指定する。

ここで注意しなければならないのは、上記指定とインクの関係である。例えばインクのシアン（Ｃ）はＲの光のみを吸収してＧとＢを反射する。また、マゼンタ（Ｍ）インクはＧを吸収してＲとＢを反射する。イエロー（Ｙ）インクはＢを吸収し、ＲとＧを反射する。したがって、（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）の白色光で照明されている場合、Ｒの色を出すにはＭとＹのインクを同時に出力しなければならない。また、Ｃ＝Ｇ＋ＢなのでＣの色を出力するには＃００ＦＦＦＦとすればよい。同様にＭ＝Ｒ＋ＢなのでＭの色を出力するには＃ＦＦＦＦ００とし、Ｙ＝Ｒ＋ＧなのでＹの色を出力するには＃ＦＦＦＦ００とすればい。

つまり、Ｃ，Ｍ，Ｙ単一のインクを出力するには、２種類の光源色を指定する。また、Ｒ，Ｇ，Ｂの単一の光源色を指定すると２種類のインクが出力される。また、ＬＣとＬＭのインクを単独で出力するには、白色に近くするために、００のところをＦＦの半分の７Ｆとすればよい。つまり、ＬＣは＃７ＦＦＦＦＦ，ＬＭは＃ＦＦ７ＦＦＦとする。これで６色系インク系の場合の単１インク出力と２色のインクの混合出力が可能となる。なお、黒インクを使用せずに、Ｃ，Ｍ，Ｙのみで黒を出力すると３色のインクが混合出力される。

６色系インクジェットプリンタにアロマカートリッジを装着した場合、上記のようなことを考慮して香料を出力制御すればよい。これにより、画像出力制御と基本的に同様に香料出力制御が可能である。例えば＃００ＦＦＦＦと指定するとＣインクに相当するところの香料が単独で出力されるのである。
出力制御コードをまとめると次のようになる。

インク種 制御コード 対応香料種
シアン（Ｃ） ００ＦＦＦＦ 香料１
マゼンタ（Ｍ） ＦＦ００ＦＦ 香料２
イエロー（Ｙ） ＦＦＦＦ００ 香料３
ライトシアン（ＬＣ） ７ＦＦＦＦＦ 香料４
ライトマゼンタ（ＬＭ） ＦＦ７ＦＦＦ 香料５
ブラック ００００００
ホワイト（Ｗ） ＦＦＦＦＦＦ
なお、出力制御コードとして１６進コードのかわりにＲＧＢ（ｒ，ｇ，ｂ）の形式で０≦ｒ，ｇ，ｂ≦２５５の１０進コードを用いることもある。

このようにして、各香料の単独指定ができれば、複数種の香料の出力には、画像の場合の誤差拡散法やディザ法と同等な方法を使用することで各香料の混合分散出力ができるし、嗅覚の空間的解像度は、視覚よりもはるかに低いので、香料のインタレース出力などの分散出力も可能なので、複数種香料の混合出力は容易である。

なお、ブラック（Ｂ）インクの指定コードの場合、２通りの便利な使用法がある。Ｂインクに相当する香料は使用せず、常にＢインクを使用し、ほかのカートリッジには香料を使用すれば、白黒文書作成時に香料の同時使用が可能となる。また、逆にＢインクに相当する香料のみを使用しほかのカートリッジにはカラーインクを使用すれば、カラー画像と香料の同時使用が可能となる。

このように、インクジェットプリンタのインクカートリッジをアロマカートリッジと交換することにより、画像制御方法をそのまま香料制御に利用できるが、画像出力の特性に束縛されるという問題点もある。画像の場合は光の３原色ＲＧＢとインクの３原色ＣＭＹがあり、少ない種類のデータ制御をすることで多くの色制御ができるが、香料の場合は一体いくつの基本香料があれば十分なのかはまだわかっていないので、インク数よりも多くの香料を制御する必要が生ずることがある。

この場合は、アロマカートリッジにインクではなく香料であることを示す識別手段を設けて、この情報を制御部に送ることで、香料独自の出力制御が可能となる。画像の場合、基本色数は少ないものの、階調数はＲＧＢそれぞれ２５６階調も必要であるが、香料の場合は香料の種類は多いが、その強さは２５６通りは不要である。この特徴を利用すれば、制御部から出力部に送る情報は同じで、香料独自の制御が可能となる。

以上説明したように本発明による、アロマプリンタに及びアロマカートリッジによれば、消臭問題が少ない、画像出力と香料出力のハイブリッド化が可能、画像と同様に簡便な香料出力制御が可能等の顕著な効果がある。

図１は本発明によるアロマプリンタの一実施の形態の斜視図、図２はその機構部の断面図である。本発明によるアロマプリンタはインクジェットプリンタと基本的に同様の構成であり、ここでは６色系インクジェットプリンタの例を示している。装置本体１１１の内部に、主走査方向に移動可能なキャリッジ１２３、該キャリッジ１２３に搭載したヘッド１２４、該ヘッド１２４へ香料を供給するアロマカートリッジ１２５等で構成される印字機構部１１２を収納している。該装置本体１１１の下方部には、前方側から多数枚の用紙１１３を積載可能な供給カセット（あるいは給紙トレイでもよい）１１４を着脱自在に装着することができ、また、用紙１１３を手差しで給紙するための手差しと例１１５を開閉することができ、給紙カセット１１４あるいは手差しトレイ１１５から給送される用紙１１３を取り込み、印字機構部１１２によって、インクのかわりに香料を用紙１１３ら噴射したあと、後面側に装着された排紙トレイ１１６に排紙する。

印字機構部１１２は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド１２１と従ガイドロッド１２２とでキャリッジ１２３を主走査方向（図６で紙面垂直方向）に摺動自在に保持し、このキャリッジ１２３には、種類の異なる各香料を吐出するヘッド１２４を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、香料の吐出方向を下方に向けて装着している。また、キャリッジ１２３には、各ヘッド１２４に種類の異なる各香料を供給するための各アロマカートリッジ１２５がインクカートリッジと交換可能に装着されている。アロマカートリッジ１２５については後述する。

ここで、キャリッジ１２３は後方側（用紙搬送方向下流側）を主ガイドロッド１２１に摺動自在に嵌装し、前方側（用紙搬送方向上流側）を従ガイドロッド１２２に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ１２３を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ１２７で回転駆動される駆動プーリ１２８と従動プーリ１２９との間にタイミングベルト１３０を張装し、このタイミングベルト１３０をキャリッジ１２３に固定して、主走査モータ１２７の正逆回転によりキャリッジ１２３が往復駆動される。一方、給紙カセット１１４にセットした用紙１１３を記録ヘッド１２４の下方側に搬送するために、給紙カセット１１４から用紙１１３を分離給送する給紙ローラ１３１及びフリクションパッド１３２と、用紙１１３を案内するガイド部材１３３と、給紙された用紙１１３を反転させて搬送する搬送ローラ１３４と、この搬送ローラ１３４の周面に押し付けられる搬送コロ１３５及び搬送ローラ１３４からの用紙１１３の送り出し角度を規定する先端コロ１３６とを設けている。搬送ローラ１３４は副走査モータ１３７によってギヤ列を介して回転駆動される。

キャリッジ１２３の主走査方向の移動範囲に対応して、搬送ローラ１３４から送り出された用紙１１３をヘッド１２４の下方側で案内する用紙ガイド部材である印写受け部材１３９を設けている。この印写受け部材１３９の用紙搬送方向下流側には、用紙１１３を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ１４１、拍車１４２を設け、さらに用紙１１３を排紙トレイ１１６に送り出す排紙ローラ１４３及び拍車１４４と、排紙経路を形成するガイド部材１４５，１４６とを配設している。

また、キャリッジ１２３の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、ヘッド１２４の吐出不良を回復するための回復装置１４７を配置している。回復装置１４７はキャップ手段と吸引手段とクリーニング手段を有している。キャリッジ１２３は印字待機中にはこの回復装置１４７側に移動されてキャッピング手段で記録ヘッド１２４をキャッピングされ、吐出口部を過渦状態に保つことによりインク乾燥等による吐出不良を防止する。また、記録途中等に記録と関係しないインクを吐出することにより、全ての吐出口のインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段で記録ヘッド１２４の吐出口を密封し、チューブを通して吸引手段で吐出口からインクとともに気泡等を吸い出し、吐出口面に付着したインクやゴミ等はクリーニング手段により除去され吐出不良が回復される。また、吸引されたインクは、本体下部に設置さわた図示しない廃インク溜に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。

なお、これらの機構の一部は、アロマカートリッジを搭載し、アロマプリンタとして使用する場合には不動作とすることでもよい。

図３は、本発明によるアロマプリンタのコントローラのブロック図である。コントローラも基本的にインクジェットプリンタと同様であり、ここでも６色系インクジェットプリンタの例を示す。キャリッジ１２３には、各ヘッド１２４_１〜１２４_５に対応して、Ｃ，Ｍ，Ｙ，ＬＣ，ＬＭのインクカートリッジに置き換えて香料１〜５のアロマカートリッジが搭載されているとする。先の出力制御コード表に基づき、制御回路２１０において、例えば、制御コードとして＃００ＦＦＦＦが指定されると、駆動回路２２０では、Ｃインクに相当するヘッド１２４_１を駆動し、その結果、香料１のアロマカートリッジの香料１が単独に紙に噴射される。また、ＦＦ００ＦＦが指定されると、Ｍインクに想到するところの香料２が単独で紙に噴射される。複数種の香料の出力には、画像の誤差拡散法やディザ法と同様の制御で、各香料の混合分出力が可能である。また、ブラック（Ｂ）に相当するヘッド１２４_６には、香料を使用せず、常にブラックインクを使用すれば、ブラックインクで白黒文書を紙に記録し、同時に、他のヘッド１２４_１〜１２４_５で香料の噴射が可能となる。逆にブラック（Ｂ）に相当するヘッド１２４_６にのみ、アロマカートリッジを使用し、他のヘッド１２４_１〜１２４_５に各カラーインクのカートリッジを使用すれば、カラー画像と香料の同時使用が可能となる。なお、全てのヘッド１２４_１〜１２４_６にインクカートリッジを使用すれば、本来のインクジェットプリンタとして機能することは云うまでもない。

図４に、本発明によるアロマカートリッジの一実施例の断面図を示す。アロマカートリッジ３００は、容器（カートリッジ）３１０内にインクの変わりに香料３２０が充填されている以外、基本的にインクカートリッジと同様であり、容器３１０の上部に外気と連通する空気口３３０を備え、下部にはヘッドに香料３２０を供給する噴射口３４０を備え、該噴射口３４０には多孔質体のフィルタ３５０が挿入されている。図５に、アロマカートリッジ３００をキャリッジ１２３に装着した状態を示す。ヘッド部１２４はピエゾ方式等により、アロマカートリッジ３００内の香料（香り物質）３２０を用紙に対して噴射する。この種の噴出制御機構はインクジェットプリンタにおいて周知であるので、詳細は省略する。

なお、図４、図５では省略したが、アロマカートリッジ３００には、不使用時の揮発防止手段として、容器３１０の内部に空気口３３０を塞ぐように、かつ、常に空気口３３０の方向に対して、押圧力をもつ弾性部材を設けてもよい。また、アロマカートリッジ３００の適当な場所に、インクカートリッジと区別できる識別手段（例えば、識別マーク、ＩＣタグ等）を設けてもよい。識別手段により、インク出力制御とは異なる香料出力制御が可能となる。

次に、アロマカートリッジ３００に充填する香料について説明する。インクと香料は、親水性、疎水性など化学組成の違いだけでなく、比重、表面張力などの物理特性も異なるため、とくに目詰まりが問題である。試作試験の結果、単独の液体ではスピリッツ（ラム酒）のみ、混合液では、エッセンシャルオイル＋エタノール、エッセンシャルオイル＋界面活性剤＋水が実用に供しうることが分かった。以下に実験結果を示す。
Ａ．スピリッツ（ラム酒）のみ
香り ：印刷される，持続性が短い（揮発性が高い）
目詰まり：起こしにくい
Ｂ．エッセンシャルオイル＋エタノール
香り ：強く印刷される，持続性が長い
目詰まり：起こしにくい
（混合液が分離しにくい）
Ｃ．エッセンシャルオイル＋界面活性剤＋水
香り ： 強く印刷される，持続性が長い
目詰まり： オイルの量が増えると起こしやすい
実際の使用に当たっては、利用者の好み、使用目的に応じて、これらを使い分ければよい。また、香料を含ませる媒体として、ジェル状の物質は揮発、分離、目詰まりなどの問題を解決できる可能があり、これに合ったインクジェットプリンタを利用してもよい。

次に、本アロマプリンタの二、三の使用例について説明する。
＜使用例１＞
香りを嗅ぐことにより人間の心と身体は何らかの影響を受ける。図６に香りと作用の一般的関係を示す。また、香りと色は深い関係にあり、色が大きな役目を果たすことが知られている。図７に、図６の香りの作用と色との関係を示す。パソコン等のディスプレイ上に図６のような画面を表示し、使用者に自分の好みの香りをクリツクさせる。制御回路３１０に図６と図７の対応表を持たせることで、その香りの作用（鎮静系、調整系、・・・）に対応する色を決定し、その色に対応するアロマカートリッジの香料を噴射させて、自分の好みの香りを紙に出力することができる。なお、最も簡単には、パソコンやプリンタ本体に香料の選択とその濃度制御用の複数のスイッチやボタンを用意し、使用者がスイッチやボタンを押下することで、対応するアロマカートリッジの香料を噴射させることでもよい。
＜使用例２＞
使用者にあった香りを印刷することを目的として、アロマテラピーの概念を元に香料を自動的に選択し、使用者に適した香りを印刷する。図８にプリントまでの処理の流れを示す。ます、パソコン等のディスプレスに図９に示すような設問を表示し、使用者からクリツク等により回答させる（ステップ８０１）。回答結果をパソコン等で解析し、図６に示すような香りと作用の関係を元に、鎮静系、調整系、・・・、幸福系などに分類する（ステップ８０２）。図１０に解析の様子を示す。次に、図７に示すように色と香りの作用との関係をもとに、対応するアロマトリッジの香料を使用してプリントアウトする（ステップ８０３）。これにより、使用者に適する香料を紙にプリントアウトすることができる。用途としては、シールにして自分の好きな所に貼る、カードに印刷して手紙の封筒やポーチなどに入れる、その他、ＣＤのジャケットやラベルに印刷するなど、用途や使用者のアイデア次第で広がる。
＜使用例３＞
これは、画像に適した香りを紙に出力するものである。図１１に全体の処理フローを示す。まず、対象とする画像を入力してメモリ等に格納する（ステップ１００１）。次に、画像中の各色について荷重平均を求めて（ステップ１００２）、画像の平均色を得る（ステップ１００３）。次に、この得られた平均色と各出力色（Ｃ，Ｍ，Ｙ，ＬＣ，ＬＭ等）との距離を計算し（ステップ１００４）、一番近い出力色を決定する（ステップ１００５）。そして、この決定した出力色に対応するアロマカートリッジの香料を紙に噴射する（ステップ１００６）。利用例としては、シールなどにして画像に貼りつけることなどが考えられる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明のアロマプリンタ及びそのアロマカートリッジは、これまで説明したきたものに限らないことは云うまでもない。

本発明のアロマプリンタの一実施例の装置本体の斜視図である。 図１の機構部の断面図である。 本発明のアロマプリンタのコントローラの全体ブロック図である。 本発明のアロマカートリッジの一実施例の断面図である。 アロマカートリッジの装着状態を示す図である。 香りと作用の関係を示す図である。 色と香りの作用との関係を示す図である。 本発明によるアロマテラピーの利用例を説明する処理フロー図である。 アロマテラピーの設問画面例を示す図である。 解析の様子を示す図である。 本発明による画像に適した香料出力の処理フロー図である。

符号の説明

１２３ キャリッジ
１２４_１〜１２４_６ ヘッド
２１０ 制御回路
２２０ 駆動回路
３００ アロマカートリッジ
３２０ 香料

Claims (10)

1. インクジェットプリンタのインクカートリッジを香料が充填されたアロマカートリッジと置き換えることにより、画像にかえて香料を用紙に印刷可能としたことを特徴とするアロマプリンタ。
2. 請求項１記載のアロマプリンタにおいて、異なる香料を充填した複数のアロマカートリッジを備え、インクと香料を対応付け、それぞれの色に対応する出力制御コードにより、対応する香料のアロマカートリッジから香料を出力することを特徴とするアロマプリンタ。
3. 請求項２記載のアロマプリンタにおいて、一部をインクカートリッジとして、文字・画像印刷と香料印刷の両方を出来るようにしたことを特徴とするアロマプリンタ。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載のアロマプリンタにおいて、アロマカートリッジがインクカートリッジと区別できる識別手段を有し、該識別手段により、インク出力制御とは異なる香料出力制御を可能とすることを特徴とするアロマプリンタ。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のアロマプリンタに使用されるアロマカートリッジ。
6. 請求項５記載のアロマカートリッジにおいて、インクカートリッジと区別するための識別手段を有することを特徴とするアロマカートリッジ。
7. 請求項５もしくは６記載のアロマカートリッジにおいて、不使用時の揮発防止手段を有することを特徴とするアロマカートリッジ。
8. 請求項５乃至７のいずれか１項に記載のアロマカートリッジにおいて、スピリッツのみの単独の液体が充填されていることを特徴とするアロマカートリッジ。
9. 請求項５乃至７のいずれか１項に記載のアロマカートリッジにおいて、エッセンシャルオイルとエタノールの混合液が充填されていることを特徴とするアロマカートリッジ。
10. 請求項５乃至７のいずれか１項に記載のアロマカートリッジにおいて、エッセンシャルオイルと界面活性剤と水の混合液が充填されていることを特徴とするアロマカートリッジ。

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