JP2010005915A - インクジェットプリンタ及び印刷方法 - Google Patents

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義己 小野沢
Ryuji Yamada
竜二 山田
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Abstract

【課題】 メディアの乾燥の効率を向上させることが可能なインクジェットプリンタ及び印刷方法を提供する。
【解決手段】 メディア50にインクを吐出するインクジェットヘッド26と、インクを吐出されたメディア50が、その内部を通過することが可能な導波管100aと、導波管100a内に電磁波を供給するマグネトロン150とを備える。送気機71及び吸気機72が導波管100a内に空気を流通させる。導波管100内に供給された電磁波により、印刷後のメディア50を連続した工程で効率良く乾燥させることができる。また、電磁波によってメディア50に吐出されたインク中の水分が蒸発したときに、水蒸気は導波管100a内を流通する空気によって管外に排出されるため、水蒸気が電磁波のエネルギーを吸収して乾燥の効率を低下させることを防ぎ、メディア50の乾燥の効率を向上させることが可能となる。
【選択図】図1

Description

本発明は、インクジェットプリンタ及び印刷方法に関し、特にはインクを吐出された記録媒体を乾燥させるインクジェットプリンタ及び印刷方法に関する。
インクジェットプリンタにおいては、紙、絹、綿、塩化ビニル等のシート状のメディア(記録媒体)の表面あるいは表裏面に対して、酸性染料、反応染料、直接染料等の染料系インクや、ソルベントインク等の有機溶剤系の顔料系インクを吐出することによって印刷を行なう。このようなインクジェットプリンタにおいては、特に工業分野において、印刷後のメディアの出荷及び納品等を迅速かつ容易に行なうために、インクを吐出されたメディアを効率良く乾燥することが重要となる。
このため、例えば、特許文献1では、メディア上にあるインクを乾燥させるための乾燥装置であって、メディアがそれを通って移動できるように構成されたスロットを備える導波管と、電界の方向とメディア内における繊維の縦軸との間に形成される角度が10度を超え、90度以下になるように、導波管内に電界を生じさせるように構成されている電磁エネルギー源とを備えた乾燥装置が開示されている。
特開2003−22890号公報
しかしながら、上記技術のようにメディアが導波管内を通過可能なようにして、導波管内に電磁波を供給してメディアの乾燥を行なう技術では、メディアに吐出されたインク中の水分が蒸発して導波管内に滞留することによって、水蒸気が電磁波のエネルギーを吸収し、電磁波によるメディアの乾燥の効率が低下してしまう問題がある。このため、さらにメディアの乾燥の効率を高めたインクジェットプリンタ及び印刷方法が望まれている。
本発明は、斯かる実情に鑑みなされたものであり、その目的は、メディアの乾燥の効率を向上させることが可能なインクジェットプリンタ及び印刷方法を提供することにある。
本発明は、シート状の記録媒体の表面及び裏面のいずれかにインクを吐出する吐出手段と、吐出手段によりインクを吐出された記録媒体が、その内部を通過することが可能なように構成された導波管と、導波管内に電磁波を供給する電磁波供給手段と、導波管内に気体を流通させる送風手段と、を備えたインクジェットプリンタである。
この構成によれば、記録媒体にインクを吐出する吐出手段と、吐出手段によりインクを吐出された記録媒体が、その内部を通過することが可能なように構成された導波管と、導波管内に電磁波を供給する電磁波供給手段とを備えるため、導波管内に供給された電磁波により、印刷後の記録媒体を連続した工程で効率良く乾燥させることが可能となる
また、この構成によれば、送風手段が導波管内に気体を流通させるため、電磁波によって記録媒体に吐出されたインク中の水分が蒸発したときに、当該水蒸気は導波管内を流通する気体によって管外に排出されるため、水蒸気が電磁波のエネルギーを吸収して乾燥の効率を低下させることを防ぎ、記録媒体の乾燥の効率を向上させることが可能となる。
この場合、送風手段は、導波管の長手方向に沿って気体を流通させるものとできる。
この構成によれば、送風手段は導波管の長手方向に沿って気体を流通させるため、導波管内に気体を流通させることが比較的容易であり、送風手段の数を少なくして、単純な装置構造とすることが可能となる。
この場合、送風手段は、導波管の長手方向における電磁波供給手段が電磁波を供給する側から、電磁波が導波管内を伝播する方向に向かって気体を流通させることが好適である。
この構成によれば、気体は、電磁波供給手段が電磁波を供給する側から電磁波が導波管内を伝播する方向に向かって流通するため、記録媒体に吐出されたインク中から蒸発した水蒸気が電磁波供給手段から離れるようにすることができる。そのため、水蒸気によりスパーク等が生じる可能性を低減することが可能となる。
また、送風手段は、導波管の長手方向における一端から気体を送気し、導波管の長手方向における他端から気体を吸気することにより気体を流通させることが好適である。
この構成によれば、導波管の一端から気体を送気し、導波管の他端から気体を吸気して、導波管の両端から気体を流通させるため、導波管内に気体を効率良く流通させることが可能となる。
一方、送風手段は、導波管内を通過する記録媒体の表面及び裏面のいずれかに対して垂直方向に気体を流通させるものとできる。
この構成によれば、インクが吐出された記録媒体に対して垂直方向に気体が流通することになり、記録媒体から蒸発した水蒸気を除去する効果を高めることが可能となる。
この場合、送風手段は、記録媒体の表面及び裏面のいずれかの内で吐出手段がインクを供給した方に対して気体を流通させることとできる。
この構成では、送風手段が、記録媒体の表面及び裏面のいずれかの内で吐出手段がインクを供給した方に対して気体を流通させることにより、少ない送風手段で、効率良く記録媒体から蒸発した水蒸気を除去することが可能となる。
さらに、導波管は、送風手段が流通させる気体が流入する流入口部と、送風手段が流通させる気体が流出する流出口部とを有し、流入口部及び流出口部は、気体がその内部を流通可能に構成された単数及び複数のいずれかの角管部を含み、角管部の気体の流通方向に垂直な横断面における各内壁面の長さa及びbは、電磁波供給手段が供給する電磁波の波長λ、電磁波の導波管内における伝送モードTMmnに対して、λ>1/{(m/2a)+(n/2b)}1/2であることが好適である。
この構成によれば、送風手段が流通させる気体が流入する流入口部と、送風手段が流通させる気体が流出する流出口部とは角管部を含み、角管部の気体の流通方向に垂直な横断面における各内壁面の長さa及びbは、電磁波供給手段が供給する電磁波の波長λ、電磁波の導波管内における伝送モードTMmnに対して、λ>1/{(m/2a)+(n/2b)}1/2と電磁波の遮断波長未満となるようにされているため、流入口部及び流出口部から電磁波が漏出することを防止できる。
一方、送風手段は、記録媒体の導波管内の通過方向に沿って気体を流通させることが好適である。
この構成によれば、気体は、記録媒体の導波管内における通過方向に沿って流通するため、シート状の記録媒体を導入した気体によって安定させて導波管内を通過させることが可能となる。これにより、記録媒体の揺動により、記録媒体が導波管に接触したり、導波管内の電界が乱れることを防止することができる。
この場合、送風手段は、記録媒体が導波管内に入る方向から記録媒体が導波管外に出る方向に向かって気体を流通させることが好適である。
この構成によれば、気体は、記録媒体が導波管内に入る方向から記録媒体が導波管外に出る方向に向かって流通するため、気体の流通により記録媒体が揺動することをより効果的に低減することができる。
また、本発明は、吐出手段が、シート状の記録媒体の表面及び裏面のいずれかにインクを吐出するステップと、電磁波供給手段が、吐出手段によりインクを吐出された記録媒体がその内部を通過することが可能なように構成された導波管内に電磁波を供給するステップと、送風手段が、導波管内に気体を流通させるステップと、吐出手段によりインクを吐出された記録媒体を、電磁波供給手段により電磁波を供給され、送風手段により気体を流通させられた導波管内に通過させるステップとを含む印刷方法である。
本発明のインクジェットプリンタ及び印刷方法によれば、記録媒体の乾燥の効率を向上させることが可能となる。
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係るインクジェットプリンタを示す斜視図である。図1に示すように、本実施形態のインクジェットプリンタ10は、基台12上にプリンタ部14と、導波管100aが搭載されている。プリンタ部14は、メディアに吐出する各種のインクを貯蔵したトナー部16と、ユーザが操作入力を行なう操作部18とを備えている。導波管100aの一端側には、導波管100a内部に電磁場を供給するためのマグネトロン150が取り付けられている。
導波管100aのマグネトロン150が取り付けられた側の末端部には、複数の角管部からなる送気口部81が備えられている。送気口部81の直上には、送気口部81に送気する送気機71が備えられている。導波管100aのマグネトロン150が取り付けられた側とは反対側の末端部には、複数の角管部からなる吸気口部82が備えられている。吸気口部82の直上には、吸気口部82に送気する吸気機72が備えられている。
図2は、第1実施形態に係るインクジェットプリンタ10におけるメディアを印刷及び乾燥する様子を示す図である。図2に示すように、本実施形態のインクジェットプリンタ10は、プリンタ部14に挿入された紙、絹、綿、塩化ビニル等のシート状のメディア50は、ローラ20,22によって搬送される。ローラ20,22によって搬送されたメディア50は、プラテン24上においてインクジェットヘッド26から、酸性染料、反応染料、直接染料等の染料系インクや、ソルベントインク等の有機溶剤系の顔料系インクを表面に吐出される。
インクを表面に吐出されたメディア50は、導波管100aのメディア導入口部108から導波管本体部106の内部に導入される。導波管本体部106の内部には、図1に示したマグネトロン150から電磁波が供給される。マグネトロン150が供給する電磁波は、波長100μm〜1m、周波数300MHz〜3THzのマイクロ波であり、より好ましくは、波長0.075m〜0.15m、周波数2〜4GHzのマイクロ波である。電磁波が供給された導波管本体部106内において、メディア50は表面に吐出されたインクを乾燥させられる。導波管本体部106の内部に導入されたメディア50は、メディア導出口部110から導出される。
図3は、第1実施形態に係る導波管を模式的に示す斜視図である。図3に示すように、本実施形態においては、図中X軸方向で示される導波管100aの長手方向(マグネトロン150からの電磁波が進行する方向)に沿って、導波管100a内を空気が流通するように構成されている。導波管100aのマグネトロン150が配置されている側には、送気口部81と送気機71が配置され、導波管100aのマグネトロン150が配置されている側の反対側には、吸気口部82と吸気機72が配置されている。このため、導波管100a内は、電磁波が進行する方向と同方向に空気が流通する。
図4は、図3の送気口部81を拡大して示す斜視図である。図4に示すように、送気口部81は、複数の角管部83を有している。角管部83それぞれの内壁面の長さa及びbは、マグネトロン150が供給する電磁波の波長λ、電磁波の導波管100a内における伝送モードTMmnに対して、λ>1/{(m/2a)+(n/2b)}1/2となるようにされている。すなわち、角管部83それぞれにより形成される導波路は、その遮断波長が、マグネトロン150が供給する電磁波の波長λよりも小さくなるように構成されている。例えば、角管部83それぞれの内壁面の長さa=b=0.02〔m〕として構成した場合は、導波管100aに供給される電磁波の伝送モードがTM10であるときは、その遮断波長λc=0.04〔m〕、遮断周波数は約7.5GHzとなる。したがって、導波管100aにマグネトロン150が供給する電磁波の周波数が7.5GHz未満である場合には、角管部83の遮断波長λcは、マグネトロン150が供給する電磁波の波長λよりも小さくなる。吸気口部82においても上記送気口部81と同様の構成を有する。
インクジェットプリンタ10の動作時には、インクジェットヘッド26がメディア50の表面にインクを吐出して印刷を行なう。マグネトロン150は、導波管100a内に電磁波を供給する。また、送気機71及び吸気機72は、導波管100a内に空気を流通させる。ローラ20,22は、電磁波を供給され、空気が流通している導波管100a内にインクを吐出されたメディア50を通過させる。
本実施形態によれば、メディア50にインクを吐出するインクジェットヘッド26と、インクジェットヘッド26によりインクを吐出されたメディア50が、その内部を通過することが可能なように構成された導波管100aと、導波管100a内に電磁波を供給するマグネトロン150とを備えるため、導波管100内に供給された電磁波により、印刷後のメディア50を連続した工程で効率良く乾燥させることが可能となる。
また、本実施形態によれば、送気機71及び吸気機72が導波管100a内に空気を流通させるため、電磁波によってメディア50に吐出されたインク中の水分が蒸発したときに、当該水蒸気は導波管100a内を流通する空気によって管外に排出されるため、水蒸気が電磁波のエネルギーを吸収して乾燥の効率を低下させることを防ぎ、メディア50の乾燥の効率を向上させることが可能となる。
さらに、本実施形態によれば、送気機71及び吸気機72は導波管100aの長手方向に沿って空気を流通させるため、導波管100a内に空気を流通させることが比較的容易であり、送気機71及び吸気機72の数を少なくして、単純な装置構造とすることが可能となる。
加えて、本実施形態では、空気は、マグネトロン150が電磁波を供給する側から電磁波が導波管100a内を伝播する方向に向かって流通するため、メディア50に吐出されたインク中から蒸発した水蒸気がマグネトロン150から離れるようにすることができる。そのため、水蒸気がマグネトロン150のアンテナに付着してスパーク等が生じる可能性を低減することが可能となる。特に、本実施形態では、マグネトロン150からの電磁波が導波管100a内を伝播する方向とは反対側に、送気機71が設けられているため、送気機71が、マグネトロン150からの電磁波により動作に支障をきたすことを防止できる。
一方、本実施形態では、導波管100aの一端から送気機71が空気を送気し、導波管100aの他端から吸気機72が空気を吸気して、導波管100aの両端から空気を流通させるため、導波管100a内に空気を効率良く流通させることが可能となる。
さらに、本実施形態では、送気機71が流通させる空気が流入する送気口部81と、吸気機72が流通させる空気が流出する吸気口部82とは複数の角管部83を含み、角管部83の空気の流通方向に垂直な横断面における各内壁面の長さa及びbは、マグネトロン150が供給する電磁波の波長λ、電磁波の導波管100a内における伝送モードTMmnに対して、λ>1/{(m/2a)+(n/2b)}1/2と電磁波の遮断波長未満となるようにされているため、送気口部81及び吸気口部82から電磁波が漏出することを防止できる。
なお、本実施形態におけるインクジェットプリンタ10によれば、紙、絹、綿、塩化ビニル等のシート状のメディア50について、酸性染料、反応染料、直接染料等の染料系インクや、ソルベントインク等の有機溶剤系の顔料系インクを用いて印刷を行い、連続して乾燥を行うことが可能となる。
紙、絹、綿、塩化ビニル等のシート状のメディア50に対して、水性インクあるいは溶剤インクを用いた場合、染料系のインクである酸性染料及び反応染料においては、メディア50の繊維内にインクが浸透し、繊維内でインクが反応することによって、染色が行なわれる。そのため、本実施形態のように、導波管100aによりメディア50に電磁波を供給することにより、メディア50の繊維内でのインクの反応が促進され、乾燥の速度を向上させることができる。
また、有機溶剤系の顔料系インクであるソルベントインクにおいては、インク内に樹脂が含まれており、当該樹脂によりメディア50の表面への染色を行なう。そのため、本実施形態のように、導波管100aによりメディア50に電磁波を供給することにより、ソルベントインクの樹脂に含まれる水分の乾燥が促進され、乾燥の速度を向上させることができる。
一方、染料系のインクである直接染料においては、メディア50の繊維内にインクが浸透せず、メディア50の表面にインクが付着することによって染色が行なわれる。しかし、直接染料においても、インク内に樹脂を含ませることにより、樹脂に含まれる水分の乾燥が促進されることになるため、本実施形態のように、導波管100aによりメディア50に電磁波を供給することにより、乾燥の速度を向上させることができる。
以下、本発明の第2実施形態について説明する。図5は、第2実施形態に係る導波管を示す斜視図である。図5に示すように、本実施形態では、図中Y軸方向で示される導波管100bを通過するメディア50の表面に対して垂直に空気が流通する点が、上記第1実施形態と異なっている。
図5に示すように、図中Y軸方向に沿って、上記第1実施形態と同様の送気機71及び送気口部81が2個設けられている。送気口部81は、第1実施形態と同様の角管部83を含んでいる。図の例では、図中Y軸方向で示される導波管100bを通過するメディア50の表面及び裏面の何れの側に対しても垂直に空気が噴出されるようにされているが、図中Y軸方向に沿って、上記第1実施形態と同様の吸気機72及び吸気口部82を2個設け、図中Y軸方向で示される導波管100bを通過するメディア50の表面及び裏面の何れの側に対しても垂直に空気を吸気するようにしても良い。この態様では、メディア50の表面及び裏面に対して同様に空気を流通させるため、メディア50の揺動を抑制することができる。
あるいは、メディア50のインクジェットヘッド26によりインクを吐出された側にのみ送気機71及び送気口部81あるいは吸気機72及び吸気口部82を設け、メディア50の片側にのみ、空気を流通させることとしても良い。この態様では、少ない送気機71あるいは吸気機72で、効率良くメディア50から蒸発した水蒸気を除去することが可能となる。
なお、送気機71及び送気口部81あるいは吸気機72及び吸気口部82は、メディア50の幅に応じて、図中X軸方向で示す導波管100bの長手方向に沿って複数個並べて設けられる。
本実施形態のインクジェットプリンタ10の動作時には、送気口部81から供給された空気は、メディア50の表面あるいは裏面に垂直に供給され、メディア50の表面あるいは裏面沿いにメディア導入部108及びメディア導出部110から導波管100b外に排気される。一方、吸気口部82から吸気されると、メディア50の表面あるいは裏面沿いにメディア導入部108及びメディア導出部110から導波管100b内に空気が導入され、メディア50の表面あるいは裏面に垂直に水蒸気が導波管100b外に排気される。
本実施形態では、インクが吐出されたメディア50に対して垂直方向に空気が流通することになり、メディア50から蒸発した水蒸気を除去する効果を高めることが可能となる。
以下、本発明の第3実施形態について説明する。図6は、第3実施形態に係る導波管のXZ平面における断面図である。図6に示すように、本実施形態においては、送気機71は、メディア50の導波管100c内の通過方向に沿って空気を流通させる点が上記第1実施形態と異なっている。送気機71は、メディア導入部109の直上に配置されている。メディア導入部109は、導波管100cの内側に向かうにつれて幅が狭くなるテーパ部109aを有している。テーパ部109aにより送気機71からの空気は、効率良く収束させられ、導波管100c内に導入される。導入された空気は、メディア50の表面及び裏面にそれぞれ平行なメディア導出壁111a,111bからなるメディア導出部111から導出される。なお、メディア導出部111が、メディア導入部109と同様に、導波管100cの内側に向かうにつれて幅が狭くなるテーパ部を有するものとし、メディア導出部111の直下に送気機71を配置して、空気を、メディア50が導波管100c内から出る方向からメディア50が導波管100c内に入る方向に向かって流通させることも可能である。
本実施形態においては、空気は、メディア50の導波管100c内における通過方向に沿って流通するため、導入した空気によって、シート状のメディア50を安定させて導波管100c内を通過させることが可能となる。これにより、メディア50の揺動により、メディア50が導波管100cに接触したり、導波管100c内の電界が乱れることを防止することができる。
特に本実施形態においては、空気は、メディア50が導波管100c内に入る方向からメディア50が導波管100c外に出る方向に向かって流通するため、空気の流通によりメディア50が揺動することをより効果的に低減することができる。
尚、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、本実施形態では、導波管内に空気を送風する態様を中心に説明したが、例えば、導波管内に希ガス等を流通させることとしても良い。
第1実施形態に係るインクジェットプリンタを示す斜視図である。 第1実施形態に係るインクジェットプリンタにおける記録媒体を印刷及び乾燥する様子を示す図である。 第1実施形態に係る導波管を模式的に示す斜視図である。 図3の送気口部を拡大して示す斜視図である。 第2実施形態に係る導波管を示す斜視図である。 第3実施形態に係る導波管のXZ平面における断面図である。
符号の説明
10…インクジェットプリンタ、12…基台、14…プリンタ部、16…トナー部、18…操作部、20,22…ローラ、24…プラテン、26…インクジェットヘッド、50…メディア、71…送気機、72…吸気機、81…送気口部、82…吸気口部、83…角管部、100a,100b,100c…導波管、106…導波管本体部、108,109…メディア導入部、109a…テーパ部、110,111…メディア導出部、111a,111b…メディア導出壁、150…マグネトロン。

Claims (10)

  1. シート状の記録媒体の表面及び裏面のいずれかにインクを吐出する吐出手段と、
    前記吐出手段によりインクを吐出された前記記録媒体が、その内部を通過することが可能なように構成された導波管と、
    前記導波管内に電磁波を供給する電磁波供給手段と、
    前記導波管内に気体を流通させる送風手段と、
    を備えたインクジェットプリンタ。
  2. 前記送風手段は、前記導波管の長手方向に沿って前記気体を流通させる、請求項1に記載のインクジェットプリンタ。
  3. 前記送風手段は、前記導波管の長手方向における前記電磁波供給手段が前記電磁波を供給する側から、前記電磁波が前記導波管内を伝播する方向に向かって前記気体を流通させる、請求項2に記載のインクジェットプリンタ。
  4. 前記送風手段は、前記導波管の長手方向における一端から前記気体を送気し、前記導波管の長手方向における他端から前記気体を吸気することにより前記気体を流通させる、請求項2又は3に記載のインクジェットプリンタ。
  5. 前記送風手段は、前記導波管内を通過する前記記録媒体の前記表面及び前記裏面のいずれかに対して垂直方向に前記気体を流通させる、請求項1に記載のインクジェットプリンタ。
  6. 前記送風手段は、前記記録媒体の前記表面及び前記裏面のいずれかの内で前記吐出手段が前記インクを供給した方に対して前記気体を流通させる、請求項5に記載のインクジェットプリンタ。
  7. 前記導波管は、前記送風手段が流通させる前記気体が流入する流入口部と、前記送風手段が流通させる前記気体が流出する流出口部とを有し、
    前記流入口部及び前記流出口部は、前記気体がその内部を流通可能に構成された単数及び複数のいずれかの角管部を含み、
    前記角管部の前記気体の流通方向に垂直な横断面における各内壁面の長さa及びbは、前記電磁波供給手段が供給する前記電磁波の波長λ、前記電磁波の前記導波管内における伝送モードTMmnに対して、λ>1/{(m/2a)+(n/2b)}1/2である、請求項2〜6のいずれか1項に記載のインクジェットプリンタ。
  8. 前記送風手段は、前記記録媒体の前記導波管内の通過方向に沿って前記気体を流通させる、請求項1に記載のインクジェットプリンタ。
  9. 前記送風手段は、前記記録媒体が前記導波管内に入る方向から前記記録媒体が前記導波管外に出る方向に向かって前記気体を流通させる、請求項8に記載のインクジェットプリンタ。
  10. 吐出手段が、シート状の記録媒体の表面及び裏面のいずれかにインクを吐出するステップと、
    電磁波供給手段が、前記吐出手段によりインクを吐出された前記記録媒体がその内部を通過することが可能なように構成された導波管内に電磁波を供給するステップと、
    送風手段が、前記導波管内に気体を流通させるステップと、
    前記吐出手段によりインクを吐出された前記記録媒体を、前記電磁波供給手段により電磁波を供給され、前記送風手段により気体を流通させられた前記導波管内に通過させるステップと、
    を含む印刷方法。
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