JP2009126160A - プリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】記録媒体を素早く乾燥させることができる乾燥装置及び印刷品質が良好で高速印刷が可能プリンタを提供する。
【解決手段】本発明のプリンタ１は、紙１０上に液滴を吐出するとともに紙１０に対して相対的に移動する記録ヘッド２と、記録ヘッド２の両側に配置され、紙１０にマイクロ波を照射する一対のマイクロ波ヘッド５０Ａ，５０Ｂと、を備え、一対のマイクロ波ヘッド５０Ａ，５０Ｂのうち、記録ヘッド２の移動方向に対して前方となるマイクロ波ヘッド５０Ａが、紙１０の水分含有量を検出するとともにその結果に応じて記録ヘッド２の液滴吐出条件を最適化するものである。
【選択図】図２

Description

本発明は、プリンタに関するものである。

従来、インクジェットプリンタの印刷の高速化、高精細化には、塗布したインクが充分乾燥する前に更にインクが塗布されることによる「にじみ」が問題となっている。これを回避するためには、印刷前に紙質（水分量や材質）を検知することによるインク塗布量の最適化を行うこと、又は塗布したインクを高速に乾燥させることなどが有効な手段である。
使用するエネルギー効率の面からは、例えば電子レンジのようなマイクロ波による加熱は、物質に直接エネルギーを与えることができるため、熱の伝達による加熱に比べて効率が高い。マグネトロンなどによるマイクロ波発振源では電力利用効率が低いが、固体発振源によるマイクロ波電源を用いれば省電力、高効率励起が可能である。

例えば、特許文献１に開示されているように、マイクロ波を用いて印刷用紙に付着したインクを加熱して乾燥させる方法が提案されている。
特表２００３−５３４１６４号公報

しかしながら、特許文献１の方法では、紙に含まれる水分量を検知することなくインクを乾燥させる方法なので、水分の量によっては乾燥時間が長く掛かることがあり、効率的であるとは言えず、高速印刷を行うことが困難であった。また、紙に含まれる水分量が多いと、紙の種類によっては、紙の裏側までインクが浸透してしまうことがあり、インクのにじみが発生することがあった。このインクのにじみが発生すると、裏面をきれいに印刷することが困難となり、両面印刷のような印刷の場合、好ましいとは言えない。しかも、マイクロ波を発生させるためのマイクロ波発信源にマグネトロンを用いると、装置が巨大化することになり、職場や家庭で用いられるような小型化の要求が高いプリンタには適した構造とは言えない。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、インクの吐出量を最適化し、印刷品質が良好で高速印刷が可能プリンタを提供することを目的としている。

本発明のプリンタは、上記課題を解決するために、記録媒体に対して一軸方向で相対的に移動するとともに前記記録媒体上に液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドの移動方向両側に配置され、前記記録媒体にマイクロ波を放射する一対のマイクロ波放射部と、を備え、前記一対のマイクロ波放射部のうち、前記液滴吐出ヘッドの移動方向に対して前方の前記マイクロ波放射部が前記記録媒体の水分含有量を検出し、前記水分含有量に基づいて前記液滴吐出ヘッドの液滴吐出条件が設定されることを特徴とする。

本発明のプリンタによれば、液滴吐出ヘッドの両側にマイクロ波ヘッドを配置したので、液滴吐出ヘッドの移動方向の前方に位置するマイクロ波ヘッドによって液滴が吐出される前の記録媒体の水分含有量を検出し、その結果に応じて液滴吐出ヘッドから吐出する液滴の吐出量を制御することにより、最適な液滴吐出量で吐出を行うことができる。このように、液滴が吐出される前の記録媒体の材質を検出することで印刷品質を向上させることができる。また、印刷に必要な液滴量を少なくすることができるので、液体の消費を抑えた高速処理が可能となる。

また、液滴吐出ヘッドの移動方向に対して後方のマイクロ波放射部が、記録媒体を乾燥させることが好ましい。
本発明によれば、最適な液滴吐出量で吐出が行われるため、液滴を短時間で乾燥することができる。

また、液滴吐出ヘッドの移動方向に応じて、一対のマイクロ波放射部の検出又は乾燥の動作を切り替える機能を有することが好ましい。
本発明によれば、印刷処理を効率よく行うことができるとともに、にじみのない綺麗な印刷が可能となる。

また、前記液滴吐出ヘッドの前記移動方向に対して前方の前記マイクロ波放射部の検出結果に基づいて、前記液滴吐出ヘッドの前記移動方向に対して後方の前記マイクロ波放射部の放射マイクロ波が制御されることが好ましい。
本発明によれば、液滴吐出後の記録媒体に含まれている水分含有量を検知することで、マイクロ波の出力高度を適正な値に制御することができ、乾燥時間の短縮や消費電力を抑えることができる。

また、マイクロ波放射部に接続されるインダクタを備え、記録媒体が水分を含んだ状態のときのマイクロ波放射部の複素インピーダンスと、インダクタのインピーダンスを合成した複素インピーダンスとが、マイクロ波放射部の出力端における複素インピーダンスと共役となることが好ましい。
本発明によれば、マイクロ波放射部内に存在する記録媒体の水分量が減少したことを把握でき、記録媒体が乾燥した時点を検知することができる。これにより、記録媒体が乾燥した時点で乾燥を終えることができるので、乾燥不足を低減することができる。

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。

［プリンタ］
図１は、本実施形態のプリンタの構成を示す斜視図である。図２は、プリンタの構成を示す概略図である。なお、同図は、図１の矢印の方向から見た状態を示している。
図１及び図２に示すように、プリンタ１は、記録ヘッド２（液滴吐出ヘッド）と、マイクロ波ヘッド５０Ａ，５０Ｂと、キャリッジ４と、ガイド部材５と、紙送りローラ２１と、筐体４０と、で概略構成されている。
記録ヘッド２は、記録媒体としての紙１０に印刷をする機能を有している。
キャリッジ４は、インクカートリッジ１１を搭載することができる。このキャリッジ４は、駆動プーリ６と遊動プーリ７との間に掛け渡したタイミングベルト８に接続されている。
駆動プーリ６は、パルスモータ９の回転軸に接合されており、キャリッジ４はパルスモータ９の駆動によって紙１０をその幅方向である主走査方向に移動することができる。
また、キャリッジ４における紙１０との対向面に取り付けられている記録ヘッド２は、液体のインクを噴射する噴射ヘッドの一種である。なお、キャリッジ４には、インクカートリッジ１１が搭載されている。
ガイド部材５は、このキャリッジ４とマイクロ波ヘッド５０Ａ，５０Ｂとを移動させることができる機能を有している。
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いる。さらに、紙送りローラ２１を回転させて紙１０を主走査方向に送る紙送りモータ３９が、プリンタ１に備えられている。

図２に示すように、紙１０を挟み込むように構成されたマイクロ波ヘッド５０Ａ，５０Ｂ（マイクロ波放射部）が一対配置されている。各マイクロ波ヘッド５０Ａ，５０Ｂは、紙１０の上側に配置された上ヘッド５１と、紙１０の下側に配置された下ヘッド５２とで構成されており、それぞれの上ヘッド５１と下ヘッド５２との間に紙１０が配置されている。
そして、マイクロ波ヘッド５０Ａ，５０Ｂは、記録ヘッド２を挟みこむようにしてその両側に配置されており、記録ヘッド２と、一対のマイクロ波ヘッド５０Ａ，５０Ｂとが、同時に移動（この場合、左右方向）するように構成されている。

本実施形態のプリンタ１は、上記マイクロ波ヘッド５０Ａ，５０Ｂをそれぞれ有する一対のマイクロ波照射部を備えており、紙１０の水分含有量を検知する。

（マイクロ波照射部）
図３は、マイクロ波照射部の電気的構成を示すブロック図である。
マイクロ波ヘッド５０Ａを備えるマイクロ波照射部１５０Ａと、マイクロ波ヘッド５０Ｂを備えるマイクロ波照射部１５０Ｂとは同様の構成をなす。

図３に示すように、マイクロ波照射部１５０Ａ（１５０Ｂ）は、マイクロ波ヘッド５０Ａ（５０Ｂ）と、マイクロ波１００ａを発振するマイクロ波発生部としての発振器１００と、マイクロ波１００ａを増幅するアンプ１２０と、反射波１００ｂの反射強度から反射率を求めてアンプ１２０を制御する制御部３６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とで概略構成されている。このマイクロ波照射部１５０Ａ（１５０Ｂ）において、サーキュレータ５７０に導入されたマイクロ波１００ａは、マイクロ波ヘッド５０Ａ（５０Ｂ）に導かれるように構成されている。

さらに、紙１０から反射した反射波１００ｂは、パワーモニタ５６０に導かれるように構成されている。そして、パワーモニタ５６０に導かれた反射波１００ｂは、制御部１３６に導かれ、反射波１００ｂの反射強度の程度によって制御部１３６がアンプ１２０を制御するように構成されている。

発振器１００は、固体高周波発振器である弾性表面波（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ヘッド５０Ａ（５０Ｂ）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おり、このサーキュレータ５７０と、マイクロ波ヘッド５０Ａ（５０Ｂ）とが、電気的に接続されている。

マイクロ波ヘッド５０Ａ（５０Ｂ）は、上ヘッド５１と、下ヘッド５２とを備え、相互間に紙１０を挿入できるように離間して配置されている。マイクロ波ヘッド５０Ａ（５０Ｂ）は、コンデンサであるキャパシタＣと、コイルであるインダクタＬとを、有しており、これらキャパシタＣと、インダクタＬとを、配置してＬＣ共振子（この場合、キャパシタＣと、インダクタＬとを、直列に配置する直列共振回路であり、抵抗成分Ｒを含んでいてもよい）を構成している。

また、キャパシタＣの値や、インダクタＬの値を任意に選択して設定をすることができ、インクの乾燥の条件を決定することができる。
そして、サーキュレータ５７０とキャパシタＣの一方の端子とが電気的に接続され、キャパシタＣの他方の端子とインダクタＬの一方の端子とが電気的に接続されている。また、インダクタＬ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、キャパシタＣとの間に紙１０を挿入できるように構成されている。

図４は、プリンタの電気的構成を示すブロック図である。
図４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、マイクロ波照射部１５０Ａ，１５０Ｂ（図３参照）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、ドット毎の印刷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刷データに展開する機能を有している。この印刷データは、例えば２ビットの階調情報で構成されている。この展開された印刷データは、出力バッファに記憶されて、記録ヘッド２の１行分に相当する印刷データが得られると、この１行分の印刷データは、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行分の印刷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。しかも、制御部３６は、図３に示す制御部１３６を含んでおり、マイクロ波照射部１５０Ａ（１５０Ｂ）の制御をすることができる機能を有している。

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刷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、キャリッジ４（図１参照）を移動させるパルスモータ９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。

本実施形態のプリンタ１は、一対のマイクロ波照射部を具備しており、一方のマイクロ波照射部の動作と、他方のマイクロ波照射部の動作とが、移動方向に応じて切り替わる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５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、マイクロ波の進行方向を含めて図３を参照しながらステップごとに説明する。

各マイクロ波照射部１５０Ａ，１５０Ｂは、移動方向によってその動作が切り替わるようになっている。具体的には、記録ヘッド２の両側に配置されたマイクロ波ヘッド５０Ａ，５０Ｂのうち、移動方向前方となるマイクロ波ヘッド５０Ａを有するマイクロ波照射部１５０Ａが、印刷前の紙１０の水分含有量の検出を行い、移動方向後方となるマイクロ波ヘッド５０Ｂを有するマイクロ波照射部１５０Ｂが、印刷後の紙１０の乾燥を行うようになっている。そして、各マイクロ波ヘッド５０Ａ，５０Ｂの検出動作および乾燥動作が移動方向によって切り替わる機能を備える。ここで、例えば図２中の矢印ｘで示す方向を移動方向とすると、マイクロ波ヘッド５０Ａが移動方向に対して記録ヘッド２の前方となり、マイクロ波ヘッド５０Ｂが移動方向に対して記録ヘッド２の後方となる。

図５のステップＳ１では、マイクロ波１００ａの放射を開始する。マイクロ波発生部としての発振器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。

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。

ステップＳ３では、記録ヘッド２の移動を開始する。記録ヘッド２は、紙１０の印刷を開始する所定位置にセットされる。

ステップＳ４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放射部としてのマイクロ波ヘッド５０Ａへ導かれる。マイクロ波ヘッド５０Ａへ導かれたマイクロ波１００ａのうち、インピーダンスの不整合によって反射された反射波１００ｂは、サーキュレータ５７０のもう一端に伝達され、反射波１００ｂを検出する検出部としてのパワーモニタ５６０へ導かれる。一般に、反射波１００ｂがアンプ１２０に戻った場合、増幅回路が破壊される恐れがあるため、保護回路としてサーキュレータ５７０が挿入されている。放射されるマイクロ波１００ａは、略平面波であり、マイクロ波ヘッド５０Ａを構成する上ヘッド５１から、下ヘッド５２に向けて放射される。マイクロ波１００ａは、上ヘッド５１と、下ヘッド５２との間に挿入されている紙１０の表面から裏面に向けて放射されることになる。

ステップＳ５では、印刷前の紙１０の水分含有量を検知する。キャパシタＣの間に存在する紙１０の水分量によって反射波１００ｂの反射強度が変化する。この反射強度を検出することで紙１０の誘電率を求めることができ、求めた誘電率から紙１０の水分量を算出することができる。

また、紙１０の種類ごとの水分量と誘電率との対応データをあらかじめ準備しておけば、求めた誘電率から紙１０の水分量を算出することができる。つまり、普通紙、上質紙、光沢紙、ＯＨＰ、フィルムなど、紙１０の種類によっては、それぞれ異なる誘電率を有することから、含有水分量が一定であっても、紙１０の種類によって測定される誘電率の値は異なる。そのため、ある誘電率の値を検出した際に、その紙がどの程度種分量を含有しているのかを精度良く判定することが困難である。したがって、図６に示すような複数の用紙の種類とその含有水分量別の誘電率データをプリンタ１に備えておくことにより、給紙される印刷用紙の種類を事前に判別できれば、誘電率測定結果から、含有水分量を高い精度にて判定することができる。

さらに、図７に示すように、紙１０の種類だけでなくインクの種類（水性、顔料など）によってもインク吐出量が異なってくる。そのため、紙の種類と吐出するインクの種類とに応じたインク吐出量の制御方法を複数用意しておくことが好ましい。このようにすると、紙の種類に対して最適化された高画質の印刷を実現する上で非常に有効である。

ステップＳ６では、制御部３６（１３６）が、先のステップＳ４において検出した印刷前の紙１０の水分含有量の検出結果や、インクの種類などに基づいて、インク吐出量を決定する。
例えば、紙１０の水分量が少なく、非常に乾燥した紙を基準にして印刷する際のインク吐出量が設定されている場合、検出された水分量が多いときに、インク吐出量を少なめに制御することで、着弾したインクのにじみを防止し、高精細な印刷を実現することができる。また、用いられる紙１０の標準的な水分量でインク吐出量を予め設定しておき、検出された水分量が少なければインク吐出量を増やし、検出された水分量が多ければインク吐出量を減らすように制御してもよい。つまり、供給される用紙の、インクが吐出される部分（印刷箇所）の含有水分量を測定することは、高精細な印刷を行う上で非常に有効である。

ステップＳ７では、決定された吐出量でインクを吐出し、紙１０に対して印刷を行う。

ステップＳ８では、印刷後の紙１０に対してマイクロ波を放射し、紙１０の水分量を検知して、インクを乾燥する。紙１０が濡れていた場合、濡れた紙１０がマイクロ波放射部としてのマイクロ波ヘッド５０Ｂに入っている状態で、ＬＣ共振回路のインピーダンスがマイクロ波源の発振周波数においてマイクロ波電源部の出力端のインピーダンスと共役（整合）となるように素子の定数を設定しておく。キャパシタＣの間に存在する紙１０の水分量が減少（湿度が低いとき）したときには、ＬＣ共振回路（この場合、直列共振回路）が共振しにくくなり、反射波１００ｂの反射強度が増える。この反射強度は紙１０の誘電率により変化する。紙１０が濡れた状態でインピーダンスが整合するようにＬＣ共振回路をあらかじめ設定してあるので、紙１０が乾燥され紙１０中の水分量が減少するにつれ紙１０の誘電率が小さくなる。この反射強度を検出することで紙１０の誘電率を求めることができ、求めた誘電率から紙１０の水分量を算出することができる。

この方法により、紙１０の乾燥した時点を検知することができる。そして、紙１０の乾燥を検知した時点で加熱終了となり、乾燥不足を低減することができる。逆に、紙１０の水分量が増加（湿度が高いとき）したときには、ＬＣ共振回路が共振し始めてマイクロ波１００ａを集中的に放射して効率よく水分を乾燥させることができる。また、紙１０や、液滴としてのインクに含まれる水分が乾燥した状態に近づくと、マイクロ波１００ａの出力を小さくすることで、無駄な電力消費を抑えることができる。さらに、加熱し過ぎによる紙１０の焦げや、インクの変質を押さえることもできる。ここで使用されるインクとしては、紙１０に印刷（印刷を含む）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、マゼンダ、ライトマゼンダ、黄色、黒色などの色素を有しているものを用いている。なお、ここでも、よく使われる紙（印刷用紙）１０の種類ごとの水分量と誘電率との対応データをあらかじめ準備しておくと、乾燥するための条件を選択するのに好都合である。
なお、乾燥条件を設定する際、マイクロ波ヘッド５０Ａによる紙１０の水分量検出結果も加味してもよい。

ステップＳ９では、反射波１００ｂの反射強度を検出して、アンプ１２０を制御する。マイクロ波放射部としてのマイクロ波ヘッド５０Ｂからの反射波１００ｂの強度を検出部としてのパワーモニタ５６０を用いて検出する。なお、図１に示すプリンタ１の動作時において、反射波１００ｂの強度を検出する検出作業は、常に実施することが望ましい。この検出作業を常に行うことにより、より精度の高い検出結果を得ることができる。ここで、紙１０に含まれる水分量が減少すると、コンデンサＣ間の誘電率が変化し、静電容量の値が変化する。すると、インピーダンスが変化し、反射波１００ｂの強度が増える（この状態を不整合状態という）。そこで、この反射波１００ｂの強度の増減を利用して、紙１０の誘電率を求めることができる。そして、紙１０の種類ごとの水分量と誘電率との対応データをあらかじめ準備しておけば、求めた誘電率から紙１０の水分量を算出できる。この方法により、紙１０に含まれる水分量を検知し、それに応じてアンプ１２０の出力を制御部３６が制御する。この制御部３６は、反射波１００ｂの強度が低いときにアンプ１２０の増幅率を高くし、逆に、反射波１００ｂの強度が高くなるにつれてアンプ１２０の増幅率を小さくすることができる。

そして、図１に示す記録ヘッド２による印刷が終了したら、各マイクロ波照射部１５０Ａ，１５０Ｂによるマイクロ波１００ａの放射を停止する。

以上のような実施形態におけるプリンタの構成によれば、以下の効果が得られる。

本実施形態のように、印刷前の紙１０に含まれている水分量を検知してインクの吐出量を制御することにより、最適なインク吐出量で印刷を行うことができ、印刷品質を向上させることができる。また、記録媒体が紙１０であるから、紙１０の種類とインクの種類に応じたインク吐出量の制御方法や、使用頻度の高い順に水分量と誘電率との対応データをあらかじめ用意しておくことにより、紙１０の性質やインクの種類が変わったとしてもインク吐出量を適正に選択することができるので、高画質な印刷を行うことができる。
また、印刷に必要なインク吐出量を最小限に抑えることができるので、所望の画像を得るために消費するインク量を少なくすることができる。よって、インクの乾燥が早く、高速印刷が可能となる。

また、印刷後の紙１０に含まれる水分量の検知と、紙１０の上に配置される液滴としてのインクの乾燥とを、略同時に実施することができるので、にじみがなくて、綺麗に乾燥することができる。しかも、短時間で乾燥することができるので、効率的である。
そして、紙１０に含まれている水分量を検知することで、マイクロ波１００ａの出力を適正な値に制御することができ、乾燥時間の短縮や消費電力を抑えることに繋がる。

しかも、マイクロ波ヘッド５０Ａ，５０ＢにＬＣ共振子（この場合、直列共振回路）を構成しているから、加熱用アンテナとしての機能と、検出素子としての機能とを、兼用させることができ、装置構成を簡単にすることができる。特に、マイクロ波ヘッド５０Ａ，５０Ｂが水分量検出用のセンサの役割を兼ねるため、記録ヘッド２に付加する部品が最小限ですむ。このため、ヘッド部の設計の制約条件が少なくなる。また、水分量検出用に別途センサを設けるような場合に比べて、センシング部への配線が少なくなるため、構成を簡略化できる。

このように、印刷前の紙１０に含まれる水分量を検知してインクの吐出量を最適化することにより、紙１０の表面と裏面とに印刷するような両面印刷の場合であっても、にじみが少なく、綺麗な印刷をすることができる。さらに、印刷後の紙１０に含まれる水分量の検知と液滴としてのインクの乾燥とを略同時に実施することができるので、高速印刷を実現可能なプリンタ１を提供することができる。

さらに、ダイヤモンドＳＡＷ発振器のような固体発振源によるマイクロ波電源を発振器１００として用いているから、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。
なお、紙１０に含まれている水分量の検知は、コンデンサの誘電率変化に伴うインピーダンス変化によって確認でき、反射波１００ｂの反射強度の変化により行うことができる。

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）
前述の実施形態では、キャパシタＣと、インダクタＬとを、直列に配置した直列共振回路をマイクロ波照射部に採用する構成にしたが、これに限らない。例えば図８に示すマイクロ波照射部１５１のように、キャパシタＣと、インダクタＬとを、並列に配置する並列共振回路（抵抗成分Ｒを含んでいてもよい）を採用した構成にしてもよい。このようにしても、マイクロ波ヘッド５０を構成する上ヘッド５１と、下ヘッド５２とが、紙１０を挟むように構成されているので、本実施形態と同様の効果を得ることができる。

（変形例２）
前述の実施形態では、プリンタ１に一対のマイクロ波ヘッド５０Ａ，５０Ｂを搭載する構成にしたが、これに限らない。例えば乾燥用のマイクロ波ヘッド５０Ｂを２つ以上搭載する構成にしてもよい。このように、プリンタ１に乾燥用のマイクロ波ヘッド５０Ｂがたくさん搭載されることになれば、水分量を検知してインクを乾燥させるまでの時間をより速く実施することを期待できる。

（変形例３）
前述の実施形態では、マイクロ波ヘッド５０Ａ，５０Ｂをそれぞれ有する一対のマイクロ波照射部１５０Ａ，１５０Ｂをプリンタ１に採用したが、これに限らない。例えばプリンタ１以外の印刷装置や、紙１０の水分量の検出が必要なその他の各種装置や、紙１０を乾燥させるのに必要なその他の各種装置に採用してもよい。このようにすれば、色々な分野で使用することができるので、その用途を広げることができる。

本実施形態に係るプリンタの構成を示す斜視図。 プリンタの構成を示す概略図。 マイクロ波ヘッド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。 プリンタの動作手順を示すフローチャート。 紙の種類別の誘電率と含有水分量のデータ。 紙の含有水分量に応じたインク吐出量。 変形例１に係るマイクロ波照射部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、１０…記録媒体としての紙、３６…制御部、５０Ａ…マイクロ波放射部としてのマイクロ波ヘッド（印刷方向前方）、５０Ｂ…マイクロ波放射部としてのマイクロ波ヘッド（印刷方向後方）、５１…上ヘッド、５２…下ヘッド、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、１２０…アンプ、１５０Ａ…マイクロ波ヘッド５０Ａを備えるマイクロ波照射部、１５０Ｂ…マイクロ波ヘッド５０Ｂを備えるマイクロ波照射部、１５１…マイクロ波照射部（変形例）、５６０…検出部としてのパワーモニタ、５７０…サーキュレータ

Claims (5)

1. 記録媒体に対して一軸方向で相対的に移動するとともに前記記録媒体上に液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、
   前記液滴吐出ヘッドの移動方向両側に配置され、前記記録媒体にマイクロ波を放射する一対のマイクロ波放射部と、を備え、
   前記一対のマイクロ波放射部のうち、前記液滴吐出ヘッドの移動方向に対して前方の前記マイクロ波放射部が前記記録媒体の水分含有量を検出し、
   前記水分含有量に基づいて前記液滴吐出ヘッドの液滴吐出条件が設定されることを特徴とするプリンタ。
2. 前記液滴吐出ヘッドの前記移動方向に対して後方の前記マイクロ波放射部が、前記記録媒体を乾燥させることを特徴とする請求項１記載のプリンタ。
3. 前記液滴吐出ヘッドの移動方向に応じて、前記一対のマイクロ波放射部の検出又は乾燥の動作を切り替える機能を有することを特徴とする請求項１又は２記載のプリンタ。
4. 前記液滴吐出ヘッドの前記移動方向に対して前方の前記マイクロ波放射部の検出結果に基づいて、
   前記液滴吐出ヘッドの前記移動方向に対して後方の前記マイクロ波放射部の放射マイクロ波が制御されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のプリンタ。
5. 前記マイクロ波放射部に接続されるインダクタを備え、
   前記記録媒体が水分を含んだ状態のときの前記マイクロ波放射部の複素インピーダンスと、前記インダクタのインピーダンスを合成した複素インピーダンスとが、前記マイクロ波放射部の出力端における複素インピーダンスと共役となることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のプリンタ。

Images