JP2008183844A - プリンタ、印刷方法 - Google Patents

Abstract

【課題】短時間でインクを乾燥し、エネルギ利用効率を向上させることができ、小型化を実現することが可能なプリンタ、及び高品質な印刷物を製造することが可能な印刷方法を提供する。
【解決手段】被乾燥体としての紙１０の上に液滴８を配置する液滴吐出ヘッド２を有するプリンタ１であって、マイクロ波１００ａを発生するマイクロ波発生部としての発振器１００と、液滴８にマイクロ波１００ａを照射して液滴８を加熱するマイクロ波加熱部としてのマイクロ波加熱機構６と、マイクロ波加熱機構６に対向する位置に配置され、液滴８を加熱する放熱部１６とを、備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、液滴を配置させて加熱乾燥するプリンタ、及び当該プリンタを用いた印刷方法に関する。

従来、プリンタは、文字情報や画像情報などを紙に印刷する装置として用いられており、職場や家庭だけでなく、商用としても利用されている。例えば商用印刷技術として、ラインヘッド型インクジェットプリンタ（以下ＬＩＪＰと称す）があり、このＬＩＪＰは、レーザープリンタと比べ高画質化が容易である。また、オフセット印刷に替わる安価で導入が容易な印刷技術として注目されている。しかしながら、インクを乾燥させる工程に時間が多く必要であるため、レーザープリンタに比べて高速印刷をすることが困難であるという課題があった。

例えば特許文献１に開示されているように、電磁エネルギ源を用いて印刷用紙に付着したインクを加熱乾燥するときに、しわの程度を軽減するような乾燥方法が提案されている。マイクロ波は誘電率の高い物質へ及ぼす効果が大きいため、水分含有量の多いインクに対する加熱効果が高い。インクで印字・描画され、乾ききっていない状態の用紙にマイクロ波を照射することで、加熱乾燥が促進される効果を期待することができる。

特開２００３−２２８９０号公報

しかしながら、特許文献１の方法では、電磁エネルギ源を用いてインクを乾燥させているが、電磁エネルギ源については言及されておらず、この電磁エネルギ源のエネルギ効率の向上についても言及されていない。そして、エネルギの利用効率を向上させるべく必要な省エネルギ化を実現することが困難であった。また、短時間でインクを乾燥させることができず、より高速な印刷を実現することも困難であった。

本発明の目的は、短時間でインクを乾燥し、エネルギ利用効率を向上させることができ、小型化を実現することが可能なプリンタ、及び高品質な印刷物を製造することが可能な印刷方法を提供することである。

本発明のプリンタは、被乾燥体の上に液滴を配置する液滴吐出ヘッドを有するプリンタであって、マイクロ波を発生するマイクロ波発生部と、前記液滴に前記マイクロ波を照射して前記液滴を加熱するマイクロ波加熱部と、前記マイクロ波加熱部に対向する位置に配置され、前記液滴を加熱する放熱部とを、備えていることを特徴とする。

この発明によれば、マイクロ波加熱部と、放熱部との両方で被乾燥体の上に配置された液滴を加熱することができるから、熱エネルギを無駄にすることなく有効に活用することができるので、省エネルギ化を実現することができ、しかも、乾燥時間を短縮することが可能なプリンタを提供することができる。

本発明のプリンタは、前記放熱部が、前記マイクロ波加熱部に略平行に、かつ、前記マイクロ波加熱部の近傍に配置されていることが望ましい。

この発明によれば、放熱部と、マイクロ波加部とが、略平行に、かつ、近傍に配置されているから、より均等に加熱することができ、乾燥むらを抑制することが可能になるので、印字品質の良好なプリンタを提供することができる。

本発明のプリンタは、前記放熱部が、前記マイクロ波または、前記マイクロ波の反射波のいずれかを用いて前記液滴を加熱することが望ましい。

この発明によれば、マイクロ波または、マイクロ波の反射波のいずれかを用いているから、熱エネルギを無駄にすることなく有効に活用することが可能なプリンタを提供することができる。

本発明のプリンタは、前記放熱部が、前記マイクロ波の反射波を熱に変換するダミーロードであることが望ましい。

この発明によれば、ダミーロードが抵抗体であるので、ダミーロードにマイクロ波の反射波を照射すれば抵抗体を発熱させることができる。

本発明のプリンタは、前記放熱部が、前記マイクロ波を吸収するマイクロ波吸収発熱体であることが望ましい。

この発明によれば、放熱部が、マイクロ波を吸収するマイクロ波吸収発熱体であるから、マイクロ波吸収発熱体にマイクロ波が吸収されると熱を発生することができる。

本発明のプリンタは、前記マイクロ波吸収発熱体が、セラミックス材料で形成されていることが望ましい。

この発明によれば、マイクロ波吸収発熱体が、セラミックス材料で形成されているから、セラミックス材料が強誘電体材料であるので、マイクロ波を吸収して容易に発熱することができる。

本発明のプリンタは、前記マイクロ波発生部が、固体高周波発振子を用いて前記マイクロ波を生成していることが望ましい。

この発明によれば、マグネトロン等の真空管を発振源に用いたマイクロ波電源に比べて、固体高周波発振子を利用した固体高周波発振器をマイクロ波電源に用いているから、マイクロ波電源を小型化することができるので、小型化を実現可能なプリンタを提供することができる。

本発明の印刷方法は、被乾燥体の上に配置される液滴を乾燥させて画像を形成する印刷方法であって、マイクロ波を発生するマイクロ波発生工程と、前記液滴を配置する液滴配置工程と、前記液滴に前記マイクロ波を照射して前記液滴を加熱する加熱工程と、前記マイクロ波または、前記マイクロ波の反射波の少なくとも一方を前記放熱部に導入して熱を生成し、生成した前記熱を放熱する放熱工程とを、備えていることを特徴とする。

この発明によれば、液滴を加熱する加熱工程と、生成した熱を放熱する放熱工程とを、備えているから、これら加熱工程と放熱工程との両方の工程で液滴を加熱すれば、短時間で液滴を乾燥させることができ、しかも、熱エネルギを無駄にすることなく有効に活用することができるので、省エネルギ化を実現することができる。

本発明の印刷方法は、前記放熱工程では、前記放熱部は、前記マイクロ波加熱部に対して略平行に、かつ、前記マイクロ波加熱部の近傍に配置され、前記液滴を加熱することが望ましい。

この発明によれば、マイクロ波加熱部と、放熱部とが、略平行に、かつ、近傍に配置されており、マイクロ波加熱部と、放熱部との両方から熱を加えることができるから、均等に加熱することができるので、乾燥むらを抑制することができ、印字品質の良好な印刷ができる。

本発明の印刷方法は、前記放熱工程では、前記放熱部は、ダミーロードであり、前記ダミーロードが、前記マイクロ波の反射波を熱に変換し、変換した前記熱を放熱して前記液滴を加熱することが望ましい。

この発明によれば、ダミーロードが抵抗体であるので、マイクロ波の反射波によってダミーロードを発熱させることができる。

本発明の印刷方法は、前記放熱工程では、前記放熱部は、マイクロ波吸収発熱体であり、前記マイクロ波吸収発熱体が、前記マイクロ波を吸収し、吸収した前記マイクロ波を熱に生成し、前記熱を放熱して前記液滴を加熱することが望ましい。

この発明によれば、マイクロ波吸収発熱体にマイクロ波が吸収されて熱を発生することができる。

本発明の印刷方法は、前記放熱工程では、前記マイクロ波吸収発熱体が、セラミックス材料で形成されており、前記セラミックス材料を用いて生成した熱を放熱して前記液滴を加熱することが望ましい。

この発明によれば、マイクロ波吸収発熱体が、セラミックス材料で形成されており、セラミックス材料が強誘電体材料であるので、マイクロ波を吸収して容易に発熱することができる。

本発明の印刷方法は、前記マイクロ波を発生する工程では、前記マイクロ波発生部が、固体高周波発振子を用いて前記マイクロ波を生成することが望ましい。

この発明によれば、マグネトロン等の真空管を発振源に用いたマイクロ波電源に比べて、固体高周波発振子を利用した固体高周波発振器をマイクロ波電源に用いているから、精度が高く、しかも安定した発振を実現することができるので、印字品質の良好な印刷ができる。

本発明の印刷方法は、前記加熱工程と、前記放熱工程とが、略同時に実施されることが望ましい。

この発明によれば、加熱工程と、放熱工程とが、略同時に実施されるから、被乾燥体の上に配置された液滴をほぼ同時に加熱することができるため乾燥むらが少なくなるので、安定した品質の画像を提供できる。

（第１実施形態）
以下、本発明のプリンタ及びこのプリンタを使用したときの実施形態を挙げ、添付図面に沿って詳細に説明する。

プリンタの構成について説明する。プリンタとしては、インクジェット式プリンタを例に挙げて説明する。なお、インクジェット式プリンタを用いたが、その他の印刷装置でもかまわない。

図１は、本実施形態におけるプリンタの構成を示す概略図である。

図１に示すように、プリンタ１は、液滴吐出ヘッドとしての記録ヘッド２と、マイクロ波加熱部としてのマイクロ波加熱機構６と、放熱部１６と、紙送りローラ２１とで、概略構成されている。

記録ヘッド２は、被乾燥体としての紙（記録紙）１０に液滴８を配置させて紙１０に印刷をする機能を有している。

マイクロ波加熱機構６は、紙１０の上に配置された液滴８を加熱することができる機能を有している。なお、液滴８を加熱するときの温度、紙送り速度、などの条件は、制御部３６（図３参照）により制御できるように構成されている。

放熱部１６は、ダミーロードである。そして、このダミーロードは抵抗体であって、その抵抗値が５０Ω±５％程度である。あるいは入力電圧定在波比が１．２以下の物でも良い。マイクロ波発生部としての発振器１００において発生したマイクロ波１００ａは、サーキュレータ５７０を介してマイクロ波加熱機構６に導かれる。一方、マイクロ波１００ａの反射波１００ｂがサーキュレータ５７０を介して放熱部１６に導入される。放熱部１６に反射波１００ｂが導入されると、抵抗体である放熱部１６が熱を発生する。この放熱部１６は、発生した熱を放熱する機能を有している。そこで、放熱部１６は、同図に示すように、紙１０の下に配置されており、放熱部１６と、マイクロ波加熱機構６とが、略平行になるように配置されている。また、放熱部１６は、マイクロ波加熱機構６の近傍に配置されている。そして、マイクロ波加熱機構６と、放熱部１６とが、紙１０を挟んで対峙するように配置されている。そして、紙１０の上に配置された液滴８を紙１０の上側と下側の両面から加熱することができるように構成されている。

紙送りローラ２１は、紙１０を所定の方向に送ることができる機能を有しており、紙送りローラ２１を回転させて紙１０をその幅方向である主走査方向（図示矢印方向）に送る紙送りモータ（図示省略）が、プリンタ１に備えられている。なお、キャリッジ（図示省略）は、インクカートリッジ（図示省略）を搭載することができ、駆動プーリ（図示省略）と、遊動プーリ（図示省略）との間に掛け渡したタイミングベルト（図示省略）に接続されている。そして、駆動プーリ（図示省略）の駆動によって紙１０をその幅方向である主走査方向（図示矢印方向）に移動することができるように構成されている。

発振器１００は、マイクロ波１００ａを発生する機能を有しており、サーキュレータ５７０に電気的に接続されている。

図２は、加熱・放熱機構の電気的構成を示すブロック図である。

図２に示すように、加熱・放熱機構５００は、マイクロ波１００ａを発振する発振器１００と、マイクロ波１００ａを増幅するアンプ１２０と、検出部としてのパワーモニタ５６０と、信号の流れる方向に制限をつけるサーキュレータ５７０と、マイクロ波加熱機構６と、放熱部１６と、これらを制御する制御部３６とで、概略構成されている。

発振器１００は、固体高周波発振子を用いた固体高周波発振器である。この固体高周波発振器は、弾性表面波（Ｓｕｒｆａｃｅ・Ａｃｏｕｓｔｉｃ・Ｗａｖｅ：ＳＡＷ）を応用したダイヤモンドＳＡＷ発振器でもある。

アンプ１２０は、発振器１００から出力された信号を増幅させて、２．４５ＧＨz帯の高周波信号を出力し、マイクロ波１００ａを増幅することができる。そして、このアンプ１２０と、発振器１００とが、電気的に接続されている。

検出部としてのパワーモニタ５６０は、紙１０から反射する反射波１００ｂの反射強度を検出することができる機能を有しており、この検出部としてのパワーモニタ５６０と、サーキュレータ５７０とが、電気的に接続されている。

サーキュレータ５７０は、アンプ１２０で増幅された信号を、マイクロ波加熱機構６に供給するとともに、信号の流れる方向に制限をつける機能を有している。そして、紙１０から反射した反射波１００ｂは、サーキュレータ５７０に戻入するように構成されている。そして、サーキュレータ５７０に戻入した反射波１００ｂの一部は、パワーモニタ５６０に導かれ、パワーモニタ５６０に導かれた反射波１００ｂは、制御部３６に導かれ、反射波１００ｂの反射強度の程度によって制御部３６がアンプ１２０を制御するように構成されている。そして、反射波１００ｂの残りの一部が、放熱部１６に導入されるように構成されている。

マイクロ波加熱機構６は、紙１０の上側に配置されている。そして、サーキュレータ５７０に供給されたマイクロ波１００ａがマイクロ波加熱機構６に導入され、マイクロ波加熱機構６は、紙１０の上に配置された液滴８を加熱することができる機能を有している。

放熱部１６は、紙１０の下側に配置されている。反射波１００ｂは、サーキュレータ５７０を介して放熱部１６に導入される。放熱部１６には抵抗Ｒと、グランドＧＮＤとが配置されており、この抵抗Ｒに反射波１００ｂが導かれると、抵抗Ｒに導入された反射波１００ｂは、熱に変換されるように構成されている。そして、変換した熱を紙１０の下側から放熱させることで、紙１０の上に配置された液滴８を加熱することができるように構成されている。なお、抵抗Ｒの一方の端子と、サーキュレータ５７０とが、電気的に接続されており、抵抗Ｒの他方の端子と、グランドＧＮＤとが、電気的に接続されている。なお、紙１０と、放熱部１６との間隔（距離）は、１０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲が望ましい。この間隔（距離）が、あまり近くなりすぎると、マイクロ波加熱機構６の加熱能力と、放熱部１６の加熱能力とがアンバランスになるおそれがある。この加熱能力がアンバランスになると、液滴８を加熱するのに好ましい状態であるとはいえない。逆に、この間隔（距離）が、遠すぎると、効果的に液滴８を加熱することができなくなるおそれがある。加熱効果が低いと、乾燥むらが生じるおそれがある。したがって、この間隔（距離）は、マイクロ波加熱機構６の加熱能力と、放熱部１６から放熱することができる加熱能力とを考慮しながら、適宜選定することが望ましい。

図３は、プリンタの電気的構成を示すブロック図である。

図３に示すように、プリンタ１は、プリンタコントローラ３１と、プリントエンジン３２とで、概略構成されている。そして、プリンタコントローラ３１に有する制御部３６が、プリンタ１の制御と、加熱・放熱機構５００（図２参照）の制御とを、行うことができるように構成されている。

プリンタコントローラ３１は、Ｉ／Ｆ（インターフェース）３３と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）３４と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）３５と、ＣＰＵ（中央処理ユニット）等からなる制御部３６と、クロック信号を発生する発振回路３７と、駆動信号発生回路３と、Ｉ／Ｆ（インターフェース）３８とを、有している。

Ｉ／Ｆ３３は、例えばキャラクタコード、グラフィックコード、イメージデータのいずれか一つのデータまたは複数のデータからなる印刷データをホストコンピュータ（図示省略）等から受信することができる。また、Ｉ／Ｆ３３は、ホストコンピュータに対してビジー信号や、アクノレッジ信号等を出力することができる。

ＲＡＭ３４は、各種データの記憶等を行う機能を有しており、受信バッファ、中間バッファ、出力バッファ及びワークメモリ（図示省略）等として利用される。受信バッファには、Ｉ／Ｆ３３が受信したホストコンピュータからの印刷データが一時的に記憶される。中間バッファには、制御部３６によって中間コードに変換された中間コードデータが記憶される。出力バッファには、ドット毎の印字データが展開される。

ＲＯＭ３５は、制御部３６によって実行される各種制御ルーチン、フォントデータ及びグラフィック関数、各種手続き等を記憶する機能を有している。

制御部３６は、受信バッファ内の印刷データを読み出して中間コードに変換し、この中間コードデータを中間バッファに記憶する。また、制御部３６は、中間バッファから読み出した中間コードデータを解析し、ＲＯＭ３５内のフォントデータ及びグラフィック関数等を参照して中間コードデータを印字データに展開する機能を有している。この印字データは、例えば２ビットの階調情報で構成されている。この展開された印字データは、出力バッファに記憶されて、記録ヘッド２の１行分に相当する印字データが得られると、この１行分の印字データは、Ｉ／Ｆ３８を介して記録ヘッド２にシリアル伝送される。出力バッファから１行分の印字データが送信されると、中間バッファの内容が消去されて、次の中間コードに対する変換が行われる。また、制御部３６は、タイミング信号発生手段の一部を構成している。Ｉ／Ｆ３８を通じて記録ヘッド２にラッチ信号や、チャンネル信号を供給する機能を有している。これらのラッチ信号や、チャンネル信号は、駆動信号を構成する各パルス信号の供給開始のタイミングを規定する機能を有している。そして、制御部３６は、その内部に図示しないＣＰＵを搭載しており、用紙情報を判断する機能、印字を制御する機能、紙送り速度を制御する機能、乾燥状態を制御する機能、マイクロ波を切替え制御する機能、などの機能を有している。

駆動信号発生回路３は、駆動信号生成手段の一種であり、複数の波形要素によって構成された駆動パルスを含む一連の駆動信号を生成し、これら駆動信号を記録ヘッド２へ供給する機能を有している。

Ｉ／Ｆ（インターフェース）３８は、ドットパターンデータに展開された印字データ及び駆動信号等をプリントエンジン３２に送信する機能を有している。

プリントエンジン３２は、記録ヘッド２の電気駆動系と、紙送りローラ２１（図１参照）を回転させる紙送りモータ３９等から構成されている。

記録ヘッド２の電気駆動系は、第１シフトレジスタ４１及び第２シフトレジスタ４２からなるシフトレジスタ回路と、第１ラッチ回路４３と第２ラッチ回路４４からなるラッチ回路と、デコーダ４５と、制御ロジック４６と、レベルシフタ４７と、スイッチ回路４８と、圧電振動子１５とを、備えている。

そして、本実施形態における加熱・放熱機構５００（図２参照）は、図３に示すプリンタ１に搭載されている。

次に、マイクロ波加熱機構の構成について説明する。なお、マイクロ波加熱機構は、その型式によって三種類あり、それぞれについて図面を参照しながら説明する。なお、マイクロ波はアンテナを用いて照射されるため、液滴吐出ヘッドのヘッドの幅とおよそ同じ幅を均一に照射でき、かつ、用紙方向（照射方向）への単一指向性を持つアンテナ構成が好ましい。また、用紙の方向以外に漏洩するマイクロ波を反射させるようなリフレクタを備えている構造であるのが好ましい。

（第１型式のマイクロ波加熱機構）
図４は、マイクロ波加熱機構の構成を示す概略図である。

図４に示すように、第１型式のマイクロ波加熱機構６０は、パッチアレイ型のアンテナを搭載したものであって、発振器１００（図１及び図２参照）から発生したマイクロ波１００ａをアンテナとしての放射パターンＨから放射できるように構成されている。放射パターンＨから放射されたマイクロ波１００ａ（図１及び図２参照）は、リフレクタとしての反射器６７に直接または反射して焦点を結ぶように構成されている。ここで、放射パターンＨは、Ｈ１〜Ｈ５まで５個のパッチアンテナがアレイ状に配置されている。パッチアンテナの一辺の長さは、使用するマイクロ波の波長λの１／４であることが好ましい。また、（１／８）λ、（１／１６）λ等、（１／（４Ｎ））λ（Ｎは正の整数）の長さでも良い。このようにすれば、各パッチアレイに給電するマイクロ波１００ａ（図１及び図２参照）の位相を揃えることができるので、均一にマイクロ波１００ａを照射することができる。

（第２型式のマイクロ波加熱機構）
次に、第２型式のマイクロ波加熱機構の構成について説明する。

図５は、マイクロ波加熱機構の構成を示す概略図である。

図５に示すように、第２型式のマイクロ波加熱機構７０は、同軸漏洩型アンテナ７８を搭載したものであって、固定軸２１ａに支持部材７５を介して配置されている。支持部材７５には、マイクロ波１００ａ（図１及び図２参照）を反射するリフレクタとしての反射器７６が備えられており、反射器７６の短尺側の両端には遮蔽板７７が配置されている。また、反射器７６の中央には、支持部材７５を介して同軸漏洩型アンテナ７８が配置されている。

同軸漏洩型アンテナ７８は、その中心に金属製の芯線７９を備えている。芯線７９は、部分的に露出している箇所と、被膜で覆われている部分とがあり、これらが繰り返されて構成されている。芯線７９が露出している箇所である露出長Ｌａは、放射するマイクロ波１００ａ（図１及び図２参照）の波長λであることが好ましい。また、漏洩するマイクロ波１００ａ（図１及び図２参照）の位相が揃っていることも好ましい。

被膜で覆われている部分は、芯線７９の外周に誘電体からなる誘電体層７１が形成されている。誘電体層７１の外周には、金属製の接地層７２が形成されており、この接地層７２は、電気的に接地されている。接地層７２の外周には、保護層７３が形成されており、接地層７２を電気的に絶縁するように構成されている。

（第３型式のマイクロ波加熱機構）
次に、第３型式のマイクロ波加熱機構の構成について説明する。

図６は、マイクロ波加熱機構の構成を示す概略図である。

図６に示すように、第３型式のマイクロ波加熱機構８０は、同軸漏洩型アンテナ８３、８４を複数搭載したものであって、この同軸漏洩型アンテナ８３、８４を紙１０の長手方向に並べることにより、用紙全体にマイクロ波１００ａ（図１及び図２参照）を一括して照射することができる。このようにすれば、紙１０にマイクロ波１００ａ（図１及び図２参照）をむらなく照射することができるので、むらの少ない加熱・乾燥を実施することができる。

同軸漏洩型アンテナ８３、８４は、その中心に金属からなる芯線が配置されており、その外周に誘電体からなる誘電体層、金属からなる接地層、絶縁体からなる被膜が同心円状に配置されている。接地層は、電気的に接地されており、芯線からマイクロ波１００ａ（図１及び図２参照）が放射されても、接地層のある部分からは放射されないように構成されている。

同軸漏洩型アンテナ８３、８４は、芯線の露出している位置が異なって配置されており、進行する紙１０の異なる位置に、マイクロ波１００ａ（図１及び図２参照）を照射するように構成されている。同軸漏洩型アンテナ８３がマイクロ波１００ａ（図１及び図２参照）を照射する範囲と、同軸漏洩型アンテナ８４がマイクロ波１００ａ（図１及び図２参照）を照射する範囲とを合わせて紙１０の全体に照射できるように構成されている。

紙１０には、リフレクタとしての反射器８５が配置されており、マイクロ波１００ａ（図１及び図２参照）は同軸漏洩型アンテナ８３、８４から放射され、反射器８５に到達したマイクロ波１００ａ（図１及び図２参照）は進行方向を変えて、紙１０に進むように構成されている。

次に、プリンタの動作について説明する。

図７は、本実施形態におけるプリンタの動作手順を示すフローチャートである。なお、液滴を加熱するマイクロ波加熱機構としては、第１型式〜第３型式のマイクロ波加熱機構のうち、いずれか一つを採用して液滴の加熱を実施している。ここでは、図４に示す第１型式のマイクロ波加熱機構を採用した場合の説明を行う。なお、図２に示す加熱・放熱機構を参照しながら説明する。

図７のステップＳ１では、マイクロ波１００ａの放射を開始する。発振器１００は、高周波信号を生成しマイクロ波１００ａの放射を開始する。

図７のステップＳ２では、マイクロ波１００ａを増幅する。マイクロ波１００ａは、増幅器としてのアンプ１２０により増幅される。

図７のステップＳ３では、マイクロ波１００ａを放射する。アンプ１２０から出力されたマイクロ波１００ａは、サーキュレータ５７０を経由して、マイクロ波加熱機構６へ導かれる。

図７のステップＳ４では、印字をする。印字する方法は、紙１０に向けてインクを記録ヘッド２（図１参照）から吐出して紙１０の上に液滴８を配置することでできる。ここで使用されるインクとしては、紙１０に印字（印刷を含む）をするためのものであって、例えば６色のカラーで印刷するような場合は、シアン、ライトシアン、マゼンタ、ライトマゼンタ、黄色、黒色などの色素を有しているものを用いている。

図７のステップＳ５では、加熱・乾燥が必要かどうかを判断する。加熱・乾燥が必要であれば、次のステップＳ６に進み、加熱・乾燥が必要でなければ、ステップＳ７へ進む。これら加熱・乾燥の要否判断は、パワーモニタ５６０に導かれた反射波１００ｂの反射強度の検出結果により制御部３６が判断する。

図７のステップＳ６では、加熱・乾燥する。マイクロ波加熱機構６へ導かれたマイクロ波１００ａを紙１０の上に配置された液滴８に照射する。同時に、反射波１００ｂを放熱部１６に導入して抵抗Ｒにて熱を生成し、生成した熱を放熱部１６から放熱する。そして、配置された液滴８をより短時間で加熱・乾燥することができる。しかも、エネルギを無駄にすることなく有効に活用することができるので、省エネルギ化を実現することができる。なお、放熱部１６に反射波１００ｂを導入するようにしたが、これに限定されることはなく、マイクロ波１００ａと反射波１００ｂとの両方を導入するようにしてもよい。

図７のステップＳ７では、マイクロ波１００ａの放射を停止する。液滴８の加熱・乾燥が終了したら、マイクロ波発生部としての発振器１００から発振される高周波信号の発振を停止し、作業を終了する。

以上のような第１実施形態におけるプリンタの構成及び印刷方法によれば、以下の効果が得られる。
（１）マイクロ波加熱部としてのマイクロ波加熱機構６と、放熱部１６との両方で被乾燥体としての紙１０の上に配置された液滴８を加熱することができるから、エネルギを無駄にすることなく有効に活用することができるので、省エネルギ化を実現することができる。しかも、乾燥時間を短縮することが可能なプリンタ１を提供できる。
（２）放熱部１６と、マイクロ波加熱機構６とが、略平行に、かつ、近傍に配置されているから、より均等に加熱することができ、乾燥むらを抑制することが可能になるので、印字品質の良好なプリンタ１を提供できる。このように、放熱部１６と、マイクロ波加熱機構６とを略平行に、かつ、近傍に配置すれば、放熱部１６から放熱される熱エネルギを有効活用することができる。そして、放熱部１６から放熱される熱エネルギを排熱するために必要な例えば冷却ファンなどを駆動させる従来技術に比べて、放熱部１６をマイクロ波加熱機構６の近傍に配置したことで、冷却ファンを必要としないので、システム全体の省エネルギ化を実現することや、装置の小型化を図ることができる。
（３）マイクロ波１００ａの反射波１００ｂを用いているから、エネルギ源を新たに必要としないので、省エネルギ化を実現可能なプリンタ１を提供できる。
（４）ダミーロードである放熱部１６に反射波１００ｂを照射すれば、ダミーロードが抵抗体であるので、放熱部１６を発熱させることができる。しかも、紙１０の下に放熱部１６を配置することによって、発生した熱エネルギを無駄にすることなく有効に活用することができるので、省エネルギ化を実現することが可能なプリンタ１を提供できる。
（５）マグネトロン等の真空管を発振源に用いたマイクロ波電源に比べて、固体高周波発振子を利用した固体高周波発振器をマイクロ波電源とした発振器１００を用いているから、マイクロ波電源を小型化することができるので、小型化を実現可能なプリンタ１を提供できる。さらに、ダイヤモンドＳＡＷ発振器のような固体高周波発振器を用いているから、省電力、高効率励起が可能となるので、エネルギ消費量を抑制することができる。エネルギ消費量を抑制することができれば、環境負荷の低減にも貢献できる。
（６）液滴８を加熱するマイクロ波加熱機構６を備えているから、紙１０の上に配置された液滴８を加熱することができる。
（７）マイクロ波１００ａを照射するアンテナ７８（８３、８４、Ｈ）と、マイクロ波１００ａを反射または集中させるリフレクタとしての反射器６７（７６、８５）とを、備えているから、マイクロ波１００ａの照射効率を向上させることができ、紙１０の上に配置された液滴８を加熱するときの作業をより効率的に実施することができる。

（第２実施形態）
本実施形態では、前述の第１実施形態とは構成の異なる加熱・放熱機構を搭載したプリンタについて説明する。

図８は、第２実施形態における加熱・放熱機構の電気的構成を示すブロック図である。
本実施形態において、前述の第１実施形態との相違点は、放熱部の構成が異なっていることである。なお、前述の第１実施形態と同じ部品、及び同様な機能を有する部品については同一記号を付し、説明を省略する。また、本実施形態におけるプリンタの動作手順を示すフローは、図７と同じである。

図８に示すように、加熱・放熱機構５０１は、マイクロ波１００ａを発振する発振器１００と、マイクロ波１００ａを増幅するアンプ１２０と、検出部としてのパワーモニタ５６０と、信号の流れる方向に制限をつけるサーキュレータ５７０と、マイクロ波加熱機構６と、放熱部２６と、これらを制御する制御部３６とで、概略構成されている。

図８に示すように、放熱部２６は、紙１０の下に配置されている。紙１０の上にはマイクロ波加熱機構６が配置されている。同図に示すように、放熱部２６と、マイクロ波加熱機構６とが、略平行に配置されており、放熱部２６は、マイクロ波加熱機構６の近傍に配置されている。この放熱部２６は、マイクロ波１００ａを吸収して発熱する機能を有しているマイクロ波吸収発熱体である。放熱部２６を紙１０の下に配置することで、発生した熱を紙１０に放熱することができる。マイクロ波吸収発熱体は、その材料が、例えばＬｉＴｉＯ３や、ＢａＴｉＯ３などに代表されるセラミックス材料であり、強誘電体材料であるので、容易に熱を発生させることができる。また、その他の材料としては、例えばリチウム−鉄系複合酸化物を含有するセラミックス材料や、シリコンカーバイド系多孔質セラミックス材料等も採用することができる。なお、紙１０と、放熱部２６との間隔（距離）は、１０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲が望ましい。この間隔（距離）は、放熱部２６に用いるセラミックス材料の種類（特性）によって異なってくることがある。したがって、放熱部２６から放熱するための必要な熱エネルギを考慮しながら、セラミックス材料の種類（特性）を適宜選択することが望ましい。

そして、本実施形態における加熱・放熱機構５０１（図８参照）は、図３に示すプリンタ１に搭載されている。

次に、プリンタの動作について説明する。

本実施形態におけるプリンタの動作について、図８の加熱・放熱機構を参照しながら説明する。なお、プリンタの動作手順を示すフローは、図７と同じ動作手順である。ただし、本実施形態におけるステップＳ６は、第１実施形態のステップＳ６とその内容が異なるので、このステップＳ６についてのみ説明をし、その他のステップについては説明を省略する。

図７に示すステップＳ６では、加熱・乾燥する。この加熱・乾燥方法は、マイクロ波加熱機構６からマイクロ波１００ａを紙１０に照射し、紙１０の上に配置された液滴８を加熱する。そして、照射したマイクロ波１００ａの一部が紙１０を透過して、紙１０を透過したマイクロ波１００ａが、マイクロ波吸収発熱体である放熱部２６に照射される。そして、マイクロ波吸収発熱体に吸収されたマイクロ波１００ａが、熱に変換されて放熱部２６が発熱する。放熱部２６が発熱をすると、そのふく射熱が紙１０に放熱され、紙１０の上に配置された液滴８を紙１０の下側から加熱する。そして、マイクロ波加熱機構６と、放熱部２６とが、ほぼ同時に、紙１０の上に配置された液滴８を加熱する。したがって、紙１０の上に配置された液滴８をほぼ同時に加熱することになるから、短時間で液滴８を加熱・乾燥できる。また、マイクロ波１００ａの一部を利用して放熱部２６を発熱させるから、エネルギ源を新たに必要としないので、省エネルギ化を実現することができる。さらに、紙１０の両面からほぼ同時に液滴８を加熱することによって、しわのなりにくい印刷物を提供することもできるから、印刷品質の向上に寄与することもできる。しかも、マイクロ波吸収発熱体である放熱部２６を紙１０の下に配置するだけの構造なので、簡単な構成にできる。

以上のような第２実施形態におけるプリンタの構成及び印刷方法によれば、前述の第１実施形態で得られた効果以外に、以下の効果が得られる。
（８）放熱部２６が、マイクロ波１００ａを吸収して発熱するマイクロ波吸収発熱体であるから、マイクロ波吸収発熱体が熱を発生することができるので、発生した熱を液滴８の加熱に利用できる。したがって、エネルギを無駄にすることなく有効に活用することができるので、省エネルギ化を実現することが可能なプリンタ１を提供できる。
（９）マイクロ波吸収発熱体が、セラミックス材料で形成されているから、セラミックス材料が強誘電体材料であるので、容易に発熱することができる。

以上、好ましい実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、以下に示すような変形をも含み、本発明の目的を達成できる範囲で、他のいずれの具体的な構造及び形状に設定できる。

（変形例１）
前述の第１実施形態及び第２実施形態では、放熱部１６（または放熱部２６）を搭載する構成にしたが、これに限らない。例えば放熱部１６（または放熱部２６）に加えて、紙１０の質を検出するためのマイクロ波センサを搭載する構成にしてもよい。なお、マイクロ波センサは、液滴吐出ヘッドとしての記録ヘッド２の前方及び後方の少なくとも一方（または両方）に配置するものとしてもよい。このようにすれば、マイクロ波センサによって紙１０の印刷前または印刷後の品質を把握することができるから、放熱部１６（または放熱部２６）と、マイクロ波センサとを組み合わせることで、印字品質をより向上させることを期待することができるので、印刷品質の良好なプリンタ１を提供することができる。

（変形例２）
前述の第１実施形態及び第２実施形態では、放熱部１６（または放熱部２６）を搭載する構成にしたが、これに限らない。例えば放熱部１６（または放熱部２６）の温度を測定する温度検出部をさらに加えた構成にしてもよい。このようにすれば、放熱部１６（または放熱部２６）の温度を検出して検出した温度で放熱部１６（または放熱部２６）の温度を制御しながら紙１０の上に配置された液滴８を加熱することができるから、より精度の高い温度制御を実現することができるので、印刷品質の良好なプリンタ１を提供することができる。

第１実施形態におけるプリンタの構成を示す概略図。 加熱・放熱機構の電気的構成を示すブロック図。 プリンタの電気的構成を示すブロック図。 加熱機構の構成を示す概略図。 加熱機構の構成を示す概略図。 加熱機構の構成を示す概略図。 プリンタの動作手順を示すフローチャート。 第２実施形態における加熱・放熱機構の電気的構成を示すブロック図。

符号の説明

１…プリンタ、２…液滴吐出ヘッドとしての記録ヘッド、６…マイクロ波加熱部としてのマイクロ波加熱機構、８…液滴、１０…被乾燥体としての紙、１６…放熱部、２６…放熱部、３６…制御部、６０…マイクロ波加熱部としてのマイクロ波加熱機構、７０…マイクロ波加熱部としてのマイクロ波加熱機構、７６…リフレクタとしての反射器、７７…遮蔽板、７８…同軸漏洩型アンテナ、８０…マイクロ波加熱部としてのマイクロ波加熱機構、８３…同軸漏洩型アンテナ、８４…同軸漏洩型アンテナ、８５…リフレクタとしての反射器、１００…マイクロ波発生部としての発振器、１００ａ…マイクロ波、１００ｂ…反射波、５００…加熱・放熱機構、５０１…加熱・放熱機構、Ｈ…アンテナとしての放射パターン。

Claims (14)

1. 被乾燥体の上に液滴を配置する液滴吐出ヘッドを有するプリンタであって、
   マイクロ波を発生するマイクロ波発生部と、
   前記液滴に前記マイクロ波を照射して前記液滴を加熱するマイクロ波加熱部と、
   前記マイクロ波加熱部に対向する位置に配置され、前記液滴を加熱する放熱部とを、
   備えていることを特徴とするプリンタ。
2. 請求項１に記載のプリンタにおいて、
   前記放熱部が、前記マイクロ波加熱部に略平行に、かつ、前記マイクロ波加熱部の近傍に配置されていることを特徴とするプリンタ。
3. 請求項１または請求項２に記載のプリンタにおいて、
   前記放熱部が、前記マイクロ波または、前記マイクロ波の反射波の少なくとも一方を用いて前記液滴を加熱することを特徴とするプリンタ。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のプリンタにおいて、
   前記放熱部が、前記マイクロ波の反射波を熱に変換するダミーロードであることを特徴とするプリンタ。
5. 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のプリンタにおいて、
   前記放熱部が、前記マイクロ波を吸収するマイクロ波吸収発熱体であることを特徴とするプリンタ。
6. 請求項５に記載のプリンタにおいて、
   前記マイクロ波吸収発熱体が、セラミックス材料で形成されていることを特徴とするプリンタ。
7. 請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載のプリンタにおいて、
   前記マイクロ波発生部が、固体高周波発振子を用いて前記マイクロ波を生成していることを特徴とするプリンタ。
8. 被乾燥体の上に配置される液滴を乾燥させて画像を形成する印刷方法であって、
   マイクロ波を発生するマイクロ波発生工程と、
   前記液滴を配置する液滴配置工程と、
   前記液滴に前記マイクロ波を照射して前記液滴を加熱する加熱工程と、
   前記マイクロ波または、前記マイクロ波の反射波の少なくとも一方を前記放熱部に導入して熱を生成し、生成した前記熱を放熱する放熱工程とを、
   備えていることを特徴とする印刷方法。
9. 請求項８に記載の印刷方法において、
   前記放熱工程では、
   前記放熱部は、前記マイクロ波加熱部に対して略平行に、かつ、前記マイクロ波加熱部の近傍に配置され、前記液滴を加熱することを特徴とする印刷方法。
10. 請求項８または請求項９に記載の印刷方法において、
    前記放熱工程では、
    前記放熱部は、ダミーロードであり、
    前記ダミーロードが、前記マイクロ波の反射波を熱に変換し、変換した前記熱を放熱して前記液滴を加熱することを特徴とする印刷方法。
11. 請求項８または請求項９に記載の印刷方法において、
    前記放熱工程では、
    前記放熱部は、マイクロ波吸収発熱体であり、
    前記マイクロ波吸収発熱体が、前記マイクロ波を吸収し、吸収した前記マイクロ波を熱に生成し、前記熱を放熱して前記液滴を加熱することを特徴とする印刷方法。
12. 請求項８、請求項９、請求項１１のいずれか一項に記載の印刷方法において、
    前記放熱工程では、
    前記マイクロ波吸収発熱体が、セラミックス材料で形成されており、
    前記セラミックス材料を用いて生成した熱を放熱して前記液滴を加熱することを特徴とする印刷方法。
13. 請求項８〜請求項１２のいずれか一項に記載の印刷方法において、
    前記マイクロ波を発生する工程では、
    前記マイクロ波発生部が、固体高周波発振子を用いて前記マイクロ波を生成することを特徴とする印刷方法。
14. 請求項８〜請求項１３のいずれか一項に記載の印刷方法において、
    前記加熱工程と、前記放熱工程とを、略同時に実施することを特徴とする印刷方法。

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