JP2007331143A - Method for recording image and image recording apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液滴を記録媒体上にマイクロ波を用いて定着させる画像の記録方法、及びマイクロ波発生源を備える画像記録装置に関する。 The present invention relates to an image recording method for fixing droplets on a recording medium using a microwave, and an image recording apparatus including a microwave generation source.
従来、記録媒体にインク等の液滴を吐出して記録する場合、未乾燥の液滴の直近にさらに液滴を吐出したときに、隣接する液滴が混色して高解像度、高品質な画像を得られないことから、初期の液滴をマイクロ波により加熱乾燥してから次の液滴を吐出する記録方法が提案されている。 Conventionally, when recording by ejecting droplets of ink or the like on a recording medium, when a droplet is further ejected in the immediate vicinity of an undried droplet, adjacent droplets are mixed to produce a high-resolution, high-quality image. Therefore, a recording method has been proposed in which the initial droplet is heated and dried by microwaves and then the next droplet is ejected.
このような記録方法として、インク液滴を吐出する記録ヘッドを装着したキャリッジが記録媒体に対し主走査と副走査との動作により記録領域を記録するインクジェット記録方法において、キャリッジには、マイクロ波を発生する手段を備え、主走査の記録動作時に、記録した直後の記録媒体に前記マイクロ波を照射するインクジェット記録方法及び記録装置というものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 As such a recording method, in the ink jet recording method in which a carriage equipped with a recording head for ejecting ink droplets records a recording area by a main scanning operation and a sub scanning operation on a recording medium, a microwave is applied to the carriage. There is known an ink jet recording method and a recording apparatus that include a generating unit and irradiate the recording medium immediately after recording with the microwave during a main scanning recording operation (for example, see Patent Document 1).
また、水溶性ビヒクル、着色剤、及び液体ビヒクル中で少なくも部分的にイオン化できるイオン性化合物を含むインク組成物を支持体に画像方式で適用し、続いて支持体をマイクロ波に暴露し、それにより画像を支持体上で乾燥する記録方法というものも知られている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, an ink composition comprising a water soluble vehicle, a colorant, and an ionic compound that can be at least partially ionized in a liquid vehicle is applied imagewise to the support, followed by exposing the support to microwaves, There is also known a recording method whereby an image is dried on a support (for example, see Patent Document 2).
このような特許文献1では、マイクロ波発生装置をキャリッジに搭載しているため、キャリッジ全体の質量が大きくなり、キャリッジを高速、高精度に駆動制御するためには、高出力で制御性のよいモータが要求される。また、駆動系についても高剛性が求められ、記録装置が大型化するという課題を有している。 In Patent Document 1, since the microwave generator is mounted on the carriage, the mass of the entire carriage increases, and in order to drive and control the carriage at high speed and high accuracy, high output and good controllability. A motor is required. Further, the drive system is also required to have high rigidity, and there is a problem that the recording apparatus is increased in size.
さらに、マグネトロンへの電力供給のための配線も必要であり、マイクロ波発生装置がキャリッジと共に走査される構造では、配線も駆動負荷となる。 Furthermore, wiring for supplying power to the magnetron is also necessary, and in the structure in which the microwave generator is scanned together with the carriage, the wiring also becomes a driving load.
また、上述した特許文献2では、インク自体にイオン性化合物を含み導電性を与えることによりマイクロ波による加熱効率を高めようとしている。しかしながら、インクへのイオン性化合物の添加はインクの組成物との化学反応が促進され、インクの耐久性、発色性、色調等、インク性能の劣化につながることが考えられる。 Further, in Patent Document 2 described above, the ink itself contains an ionic compound to impart conductivity, thereby increasing the heating efficiency by microwaves. However, it is considered that the addition of an ionic compound to the ink promotes a chemical reaction with the ink composition and leads to deterioration of ink performance such as ink durability, color developability, and color tone.
さらに、マイクロ波による加熱によってイオン性化合物とインクの組成物との化学反応が促進され、インク性能の劣化が促進される他、使用可能なインクが特殊なインクに限定されるという課題がある。 Furthermore, there is a problem that the chemical reaction between the ionic compound and the ink composition is promoted by the heating by the microwave, and the deterioration of the ink performance is promoted, and the usable ink is limited to a special ink.
本発明の目的は、上述した課題を解決することを要旨とし、記録媒体上において隣接する液滴が混色せず、高解像度、高精彩な画像の記録方法と、画像記録装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a high-resolution, high-definition image recording method and an image recording apparatus, in which adjacent droplets on the recording medium do not mix with each other. is there.
本発明による画像の記録方法は、液滴を吐出する記録ヘッドを記録媒体に対して走査して記録領域を記録する画像の記録方法であって、前記記録ヘッドに対して、前記記録媒体の上流側と下流側それぞれにマイクロ波照射部を備え、前記記録媒体の表面に、液滴をそれぞれが交差しない位置に着弾させた後、着弾された液滴を前記上流側または前記下流側に設けられるマイクロ波照射部にてマイクロ波を照射して定着し、定着された液滴の隙間を埋める位置にさらに液滴を着弾させた後、着弾された液滴を前記上流側または前記下流側マイクロ波照射部にてマイクロ波を照射して定着することを特徴とする。
ここで、定着とは、記録媒体に着弾された液滴の表面が乾燥して隣接する液滴どうしが混合しない状態にすることを意味する。
An image recording method according to the present invention is an image recording method for recording a recording area by scanning a recording head for ejecting droplets with respect to a recording medium, the recording head being upstream of the recording medium. A microwave irradiation unit is provided on each of the side and the downstream side, and after the droplets have landed on the surface of the recording medium at positions where they do not cross each other, the landed droplets are provided on the upstream side or the downstream side After fixing by irradiating with microwaves at the microwave irradiating unit, the liquid droplets are further landed at positions where the gaps between the fixed liquid droplets are filled, and then the landed liquid droplets are placed on the upstream side or the downstream side microwaves. It is characterized by fixing by irradiating with microwaves in the irradiation part.
Here, the term “fixing” means that the surface of a droplet landed on a recording medium is dried so that adjacent droplets are not mixed.
この発明によれば、記録媒体に液滴を交差(混合)しない離間した位置に着弾させた後、マイクロ波により加熱して定着させ、その後、すでに定着された液滴の隙間を埋めるように新たに液滴を着弾させ、さらに、マイクロ波により加熱して定着するため、液滴の混合(混色)、液滴間のにじみを防止し、高解像度、高精彩の画像を記録することができる。 According to the present invention, after a droplet is landed on a recording medium at a position where the droplet does not cross (mix), it is fixed by heating with microwaves, and then a gap between the already fixed droplets is filled. In addition, since the droplets are landed and fixed by heating with microwaves, mixing (color mixing) of the droplets and bleeding between the droplets can be prevented, and a high-resolution and high-definition image can be recorded.
さらに、この画像の記録方法では、前記記録媒体の表面に液滴を着弾させるステップと、前記下流側のマイクロ波照射部または前記上流側のマイクロ波照射部にてマイクロ波を照射して定着するステップと、を交互に繰り返すことが好ましい。 Furthermore, in this image recording method, the step of landing droplets on the surface of the recording medium and fixing by irradiating with microwaves at the downstream microwave irradiation unit or the upstream microwave irradiation unit are performed. Preferably, the steps are repeated alternately.
前述したように、記録ヘッドに対して記録媒体の上流側と下流側それぞれにマイクロ波照射部を備えおり、記録媒体を記録ヘッドに対して往復送りしながら、液滴の着弾、定着を交互に繰り返すことにより、高解像度、高精彩の画像記録速度を高めることができる。 As described above, the microwave irradiation unit is provided on each of the upstream and downstream sides of the recording medium with respect to the recording head, and droplet landing and fixing are alternately performed while reciprocating the recording medium to the recording head. By repeating, it is possible to increase the image recording speed of high resolution and high definition.
また、本発明の画像記録装置は、液滴を吐出する記録ヘッドを記録媒体に対して走査して記録領域を記録し、マイクロ波発生源から射出されるマイクロ波を用いて前記液滴を前記記録媒体に定着する画像の記録装置であって、前記記録ヘッドに対して、前記記録媒体の上流側と下流側それぞれの前記記録ヘッドの走査領域から離間した位置に、マイクロ波照射部を備えていることを特徴とする。 In the image recording apparatus of the present invention, a recording head that discharges droplets is scanned with respect to a recording medium to record a recording region, and the droplets are discharged using a microwave emitted from a microwave generation source. An apparatus for recording an image to be fixed on a recording medium, comprising: a microwave irradiation unit at a position separated from a scanning area of each of the recording head on the upstream side and the downstream side of the recording medium with respect to the recording head. It is characterized by being.
この発明によれば、記録ヘッドに対して記録媒体の上流側と下流側それぞれにマイクロ波照射部を備えおり、記録媒体を記録ヘッドに対して往復送りしながら、液滴の着弾、定着を交互に繰り返すことにより、液滴の混色、にじみを防止し、且つ、画像の記録速度を高める画像記録装置を提供することができる。 According to the present invention, the microwave irradiation unit is provided on each of the upstream side and the downstream side of the recording medium with respect to the recording head, and droplet landing and fixing are alternately performed while reciprocating the recording medium to the recording head. By repeating the above, it is possible to provide an image recording apparatus that prevents color mixing and bleeding of droplets and increases the image recording speed.
また、前述した特許文献1のようにキャリッジにマイクロ波発生源としてのマグネトロンを搭載する構造にくらべ、記録ヘッドを含むキャリッジを軽量化することができるので、マイクロ波発生装置を備えない一般の記録装置と同等な記録ヘッドの高速駆動を可能にする。また、駆動体としてのキャリッジの構造を簡単にできるとともに、マグネトロンへの電力供給のための配線も不要であり、これらの配線により駆動負荷もない。 Further, since the carriage including the recording head can be reduced in weight compared to a structure in which a magnetron as a microwave generation source is mounted on the carriage as in Patent Document 1 described above, general recording without a microwave generator is possible. Enables high-speed drive of the recording head equivalent to the device. In addition, the structure of the carriage as the driving body can be simplified, and wiring for supplying power to the magnetron is unnecessary, and there is no driving load due to these wirings.
また、前述した特許文献2のようにマイクロ波による加熱を促進させるためにインクにイオン性化合物を混在した特殊なインクを採用する必要がなく、従来から用いられる組成のインク等に対応することができる。 Moreover, it is not necessary to employ a special ink in which an ionic compound is mixed in the ink in order to promote the heating by the microwave as in the above-mentioned Patent Document 2, and it can correspond to an ink having a composition used conventionally. it can.
また、前記マイクロ波発生源から射出されるマイクロ波を、少なくとも前記記録媒体の上流側と下流側の前記記録領域に分岐する導波管をさらに備えていることが好ましい。 It is preferable that the apparatus further includes a waveguide that branches the microwave emitted from the microwave generation source into at least the recording area on the upstream side and the downstream side of the recording medium.
このようにすれば、一台のマイクロ発生源で、少なくと2箇所以上のマイクロ波照射領域に対応することができ、画像記録装置の構造を簡単にすることができる。 In this way, a single micro-generation source can cope with at least two microwave irradiation areas, and the structure of the image recording apparatus can be simplified.
また、前記マイクロ波発生源が、少なくとも前記記録媒体の上流側と下流側とに備えられていることが好ましい。 Further, it is preferable that the microwave generation source is provided at least on the upstream side and the downstream side of the recording medium.
このように、マイクロ波発生源を複数備えることにより、上流側と下流側それぞれにおいて最適なマイクロ波照射条件を選択的に設定することができる。さらに、上流側または下流側のどちらか一方にマイクロ波を照射することも可能となる。 As described above, by providing a plurality of microwave generation sources, it is possible to selectively set optimum microwave irradiation conditions on the upstream side and the downstream side. Furthermore, it becomes possible to irradiate microwaves to either the upstream side or the downstream side.
また、本発明では、前記マイクロ波発生源が、液滴が記録される前記記録媒体の表面に対向する裏面の方向に配設されていることが好ましい。
さらに、前記マイクロ波発生源が、液滴が記録される前記記録媒体の表面の方向に配設されていることが好ましい。
In the present invention, it is preferable that the microwave generation source is disposed in the direction of the back surface facing the front surface of the recording medium on which droplets are recorded.
Furthermore, it is preferable that the microwave generation source is disposed in the direction of the surface of the recording medium on which droplets are recorded.
このようにすれば、記録媒体の表裏どちらからマイクロ波を照射しても液滴を定着させることができる。従って、画像記録装置の構造や記録媒体の材質によってマイクロ波照射方向を選択することができる。記録媒体が紙のようにマイクロ波を透過させる材料の場合は、マイクロ波照射部はどちらに配設してもよいが、記録媒体の材料としてマイクロ波を透過しない金属材料等を用いる場合には、マイクロ波発生源、つまりマイクロ波照射部をインクが印刷される記録媒体の表面の方向に配設することで着弾されたインクの定着を行うことができる。 In this way, the droplets can be fixed regardless of whether the recording medium is irradiated with microwaves. Therefore, the microwave irradiation direction can be selected according to the structure of the image recording apparatus and the material of the recording medium. When the recording medium is a material that transmits microwaves, such as paper, the microwave irradiating unit may be disposed on either side, but when a metal material that does not transmit microwaves is used as the recording medium material, etc. The landed ink can be fixed by disposing the microwave generation source, that is, the microwave irradiation section, in the direction of the surface of the recording medium on which the ink is printed.
また、前記記録媒体とは厚さ方向に離間し、前記マイクロ波照射部を覆うシールド部材をさらに備えていることが好ましい。 It is preferable that the recording medium further includes a shield member that is spaced apart from the recording medium in the thickness direction and covers the microwave irradiation unit.
このように、シールド部材を設けることにより、マイクロ波の画像記録装置外への漏洩を防止することができ、使用者の安全性を高める。 Thus, by providing the shield member, leakage of microwaves outside the image recording apparatus can be prevented, and the safety of the user is improved.
また、前記マイクロ波照射部の端部から前記シールド部材の端部までの距離をW1、マイクロ波の波長をλとしたときW1>(1/4)λ、前記シールド部材と前記マイクロ波照射部の上面からの距離をTとしたときT<(1/4)λ、とすることが望ましい。 Further, W 1 > (1/4) λ, where W 1 is the distance from the end of the microwave irradiation unit to the end of the shield member, and λ is the wavelength of the microwave, and the shield member and the microwave It is desirable that T <(1/4) λ, where T is the distance from the upper surface of the irradiation section.
シールド部材の寸法、形状をこのようにすることで、必要以上にシールド部材のサイズを大きくしなくても、十分なマイクロ波の漏洩を抑制することができる。 By making the size and shape of the shield member in this way, sufficient leakage of microwaves can be suppressed without increasing the size of the shield member more than necessary.
さらに、前記シールド部材が、金属メッシュにて形成され、マイクロ波の波長をλとしたとき、前記金属メッシュの開口部の大きさが(1/8)λ以下であることが望ましい。
ここで、金属メッシュとは、例えば小径の開口部を有する板材や線材を編み込んだ材料等が含まれる。
Further, it is desirable that the shield member is formed of a metal mesh, and the size of the opening of the metal mesh is (1/8) λ or less when the wavelength of the microwave is λ.
Here, the metal mesh includes, for example, a plate material having a small diameter opening or a material knitted with a wire.
シールド部材として上述したような金属メッシュを採用すれば、マイクロ波の漏洩防止ができる他、マイクロ波加熱により蒸発した水分等が、金属メッシュの開口部から外部に排出され、装置内の結露の防止、液滴のマイクロ波被爆量の安定化を実現することができる。 If the metal mesh as described above is used as the shield member, microwave leakage can be prevented, and moisture evaporated by microwave heating is discharged from the opening of the metal mesh to the outside, preventing condensation inside the device. In addition, stabilization of the microwave exposure amount of the droplet can be realized.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1、図2は本発明の実施形態1に係る画像記録装置の概略構成を示し、図3、図4は画像の記録方法、図5は実施形態2、図6は実施形態3に係る画像記録装置の概略構成を示している。なお、実施形態4は図示を省略している。
(実施形態1)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 show a schematic configuration of an image recording apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, FIGS. 3 and 4 show an image recording method, FIG. 5 shows Embodiment 2, and FIG. 6 shows an image according to Embodiment 3. 1 shows a schematic configuration of a recording apparatus. In the fourth embodiment, illustration is omitted.
(Embodiment 1)
図1は、本発明の実施形態1の画像記録装置に係る要部の概要斜視図、図2は図1のA−A切断面を示す断面図である。なお、画像記録装置としてはインクジェットプリンタ、ディスプレイ製造装置、電極形成装置、あるいはバイオチップ製造装置などがあるが、本実施形態では、画像記録装置の1例としてインクジェットプリンタを例示して説明する。図1,2において、本実施形態に係るインクジェットプリンタ10は、主たる構成要素として、インクを吐出する記録ヘッド20と、記録媒体100の記録領域の支持部としてのプラテン30、記録媒体100の搬送機構としての送りローラ70、マイクロ波を生成し照射するマイクロ波発生源60、マイクロ波の装置外部への漏洩を防止するシールド部材50とを有している。
FIG. 1 is a schematic perspective view of a main part of the image recording apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. The image recording apparatus includes an ink jet printer, a display manufacturing apparatus, an electrode forming apparatus, or a biochip manufacturing apparatus. In the present embodiment, an ink jet printer will be described as an example of the image recording apparatus. 1 and 2, an
インクジェットプリンタ10に充填される記録媒体100は、送りローラ70によって記録ヘッド20の記録領域に搬送される。
送りローラ70は、記録媒体100を記録ヘッド20に対して搬入する上流側、または搬出する下流側の両方に往復搬送することができる構造である。送りローラ70は、2本の送りローラ71,72から構成され、一方が金属棒、他方が弾性を有する樹脂または樹脂が被覆された金属棒から形成されている。
The
The
記録領域(記録ヘッド20の操作領域に相当)の記録媒体100の下面には、金属製のプラテン30があり、さらに、V字状の開口部を挟んでプラテン30の幅方向両側に金属製の基台40が備えられている。プラテン30と基台40の上面は同一平面となるように形成されている。従って、プラテン30と基台40とは一体とし、V字状の開口部はV字状の溝として形成することができる。このプラテン30と基台40との間に形成されるV字状の空間が、後述する導波管61,62に相当する。
A
記録ヘッド20は、図示しないキャリッジに装着されており、複数色のインクカートリッジとインク吐出機構を含んでいる。キャリッジは、2本のガイド軸(図示せず)によって定められた方向(図中矢印B方向)に移動可能な構成となっている。つまり、記録ヘッド20は、記録領域をインクジェット装置10の長手方向に往復走査する。
The
V字状の開口部の交差部には、マイクロ波を生成し照射するマイクロ波発生源60が備えられている。マイクロ波発生源60は、図示しないマイクロ波を生成する固体発振器と、生成されたマイクロ波を増幅する増幅器、マイクロ波が照射される対象物(ここでは記録媒体)からの反射波を阻止するためのアイソレータ(必ずしもなくてもよい)と、アンテナから構成される。増幅器またはアイソレータとアンテナとは同軸ケーブルにて接続されている。マイクロ波発生源60は、インクジェットプリンタ10本体の内部に搭載することも、外部に設置することも可能である。
A
なお、前述したマイクロ発生源60の構成要素をユニット化して直接導波管に接続しマイクロ波を照射する構造としてもよく、この場合、アンテナを省略することもできる。
It should be noted that the components of the
固体発振器としては弾性表面波発振器が好適であり、圧電セラミックス材料を用いた誘電体発振器、水晶の単結晶、AlN薄膜、ZnOなどを使用した発振器を用いることができるが、マイクロ波を生成するものとしては、ダイヤモンドSAWが優れた特性を示す。ダイヤモンドSAWは、基板の表面にダイヤモンド薄膜を形成し、その表面にIDT(Interdigital Transducer)を形成したものである。 As a solid-state oscillator, a surface acoustic wave oscillator is preferable, and a dielectric oscillator using a piezoelectric ceramic material, an oscillator using a single crystal of crystal, an AlN thin film, ZnO, or the like can be used. As an example, diamond SAW exhibits excellent characteristics. Diamond SAW is formed by forming a diamond thin film on the surface of a substrate and forming IDT (Interdigital Transducer) on the surface.
なお、マイクロ波発生源としては、固体発振器の他にマグネトロンを採用することも可能であるが、上述した固体発振器は小型であり、インクジェットプリンタに複数個搭載するのに有利である。 As the microwave generation source, a magnetron can be adopted in addition to the solid-state oscillator, but the above-described solid-state oscillator is small and is advantageous for being mounted on an inkjet printer.
また、増幅器としては、固体発振器にて生成されたマイクロ波をインク分子(水分)が共振する高周波出力レベルまで増幅する固体増幅器が好ましく、電力効率が50%以上のものを採用することが望ましい。アンテナからのマイクロ波は導波管61,62に分岐され記録媒体の記録領域に照射される。
なお、導波管61,62は、断面形状がV字状で、記録ヘッド20の走査全領域にわたって形成されている。
The amplifier is preferably a solid-state amplifier that amplifies the microwave generated by the solid-state oscillator to a high-frequency output level at which ink molecules (moisture) resonate, and desirably employs a power efficiency of 50% or more. Microwaves from the antenna are branched into
The
マイクロ波の周波数は、インクがエネルギを吸収し昇温を促すことができる周波数帯であれば特に限定されるものではないが、電波法で規制されるISMバンドの2.45GHz、5.8GHz、76GHzを中心とする。水は20GHz、30GHz,300GHzにてマイクロ波を効率よく吸収し・発熱する。また、1〜10GHz帯では1GHz帯よりも吸収・発熱効率が高いことが知られている。また、1〜10GHzの範囲では発熱効率に大きな差は生じない。従って、ISMバンド帯である2.45GHzまたは5.85GHz付近の周波数帯が適している。 The frequency of the microwave is not particularly limited as long as it is a frequency band in which the ink can absorb energy and promote the temperature rise, but it is 2.45 GHz, 5.8 GHz of the ISM band regulated by the Radio Law, Centered on 76 GHz. Water efficiently absorbs microwaves and generates heat at 20 GHz, 30 GHz, and 300 GHz. Further, it is known that the absorption and heat generation efficiency is higher in the 1 to 10 GHz band than in the 1 GHz band. Further, there is no significant difference in heat generation efficiency in the range of 1 to 10 GHz. Therefore, the frequency band near 2.45 GHz or 5.85 GHz which is the ISM band is suitable.
本実施形態では、アンテナは導波管61,62の交差部に配設され、導波管61,62の内部全体にマイクロ波が伝搬するよう配置される。従って、記録ヘッド20の走査ストロークが長い場合には、複数のアンテナを設けてもよく、例えば、走査ストロークに対応した長さを有するパッチアンテナ等を採用することができる。
In the present embodiment, the antenna is disposed at the intersection of the
シールド部材50は、記録媒体100の上方に、少なくとも記録媒体100が通過できる範囲の隙間を有して備えられる。シールド部材50は、記録ヘッド20の走査領域に開口部51を有し、記録ヘッド20に対して、上流側及び下流側において、導波管61,62の開口部、すなわちマイクロ波照射部を覆うように延在されている。
The
ここで、シールド部材50とマイクロ波照射部との関係について図2を参照して説明を加える。導波管61,62とシールド部材50とは同じ関係で設計されているので、導波管61を例示して説明する。まず平面方向について説明する。シールド部材50の端部と導波管61の開口部(マイクロ波照射部)端部との距離をW1とし、マイクロ波の波長をλとしたとき、W1とλの関係は、W1>(1/4)λとする。また、プラテン30または基台40の上面とシールド部材50の下面との距離をTとしたとき、Tとλの関係は、T<(1/4)λに設定される。
Here, the relationship between the
仮に、マイクロ波の周波数を2.45GHzとすれば、W1は3cm以上、Tは3cm以下とすればよく、安全率を考慮してW1を5cm、Tを1cmとすればマイクロ波の漏洩を抑えることができる。このようにすれば、インクジェットプリンタ10から5cm離れた位置における電磁波の漏洩を駆動状態で5mW/cm2以下とする電子レンジの安全基準を満足する。
If the microwave frequency is 2.45 GHz, W 1 should be 3 cm or more and T should be 3 cm or less. In consideration of the safety factor, if W 1 is 5 cm and T is 1 cm, microwave leakage will occur. Can be suppressed. By doing so, the safety standard of the microwave oven that satisfies the leakage of electromagnetic waves at a position 5 cm away from the
また、記録ヘッド20の走査領域側においても同様にシールド部材50の寸法を設定している。導波管61の開口部端部とシールド部材50の開口部51側端部との距離W2をW2=W1に設定すればよい。
Similarly, the dimension of the
なお、図示しないが、シールド部材50及びプラテン30また基台40の長手方向の端部についても、上述したW1、W2と同様な設定をする。図1では、長手方向の端部は図示を省略し導波管61,62の端部が開放された状態で表されているが、実際はW1,W2の所定寸法が確保された状態で端部は閉じられている。
Although not shown, the
前述したように構成されたインクジェットプリンタ10を駆動し、インクを記録ヘッドから液滴90として吐出する。液滴90は、図2に示すように隣接する液滴どうしが交差しない(混合しない)位置に離間して着弾される。
なお、以降、図中において、白抜きのドットで表されるインクは未乾燥の状態、黒塗りつぶしのドットで表されるインクは定着された状態を表している。
また、本実施形態における記録媒体100の材質は特に限定されるものではないが、インクの受容層がなく、インクが浸透しにくい材質、例えば、透明シートに対して特に有効である。
The
In the following, in the drawing, the ink represented by white dots represents an undried state, and the ink represented by black dots represents a fixed state.
The material of the
続いて、本実施形態によるインクジェットプリンタ10による画像の記録方法(以降、印刷方法と表すことがある)について図面を参照して説明する。
図3,4は、本実施形態における印刷方法を示す説明図である。まず、図3(a)に示すステップでは、記録媒体100の記録領域を記録ヘッド20の下部(走査領域)まで搬送し、インクを液滴90として吐出し記録媒体100の表面101に着弾させる。着弾された未乾燥のインク91は隣接する液滴どうしが離間しており交差していない。
Next, an image recording method (hereinafter sometimes referred to as a printing method) by the
3 and 4 are explanatory diagrams illustrating a printing method according to the present embodiment. First, in the step shown in FIG. 3A, the recording area of the
記録媒体100をさらに搬送する。搬送は、記録ヘッド20によるインクの吐出と同期している。そして、図3(b)に示すように、記録媒体100の表面に着弾された未乾燥のインク91が導波管(マイクロ波照射部)61に達した時点でマイクロ波が照射される。
The
マイクロ波が照射されたインクは加熱、乾燥され記録媒体100の表面101に定着される(図中、符号92で表す)。また、マイクロ波が照射されているときにおいても、新たな記録領域に対してインクの吐出動作を継続する。
The ink irradiated with the microwave is heated and dried and fixed on the
また、この際、導波管62からもマイクロ波が記録媒体100に照射されている。このことによって、インクを吐出する直前の記録媒体100の記録領域が加熱され、その後吐出されるインクの定着を促進する補助過熱を行う。
At this time, the
続いて、図3(c)に示すステップに移行する。記録媒体100を上流側に搬送しながら、前のステップで定着されたインク92の隙間を埋めるようにインクを液滴90として吐出する。吐出されるインクは、前のステップで定着されているインク92に交差するように着弾しても混合されることはない。そして、着弾されたインク91aは、導波管62を通過する際にマイクロ波の照射により定着される。また、導波管61においてもマイクロ波が照射されているので、既に定着されたインクをより深く乾燥するとともに、記録媒体100の補助過熱を行っている。
Subsequently, the process proceeds to the step shown in FIG. While transporting the
図4(d)は、さらに記録媒体100を上流側に搬送しながら、インクの吐出とマイクロ波の照射による定着を他の印刷領域について繰り返す。また、新たな印刷領域に所定の範囲に隣接するインクどうしが交差しないように吐出する。
In FIG. 4D, while the
そして、再度、記録媒体100を下流側に搬送しながら、既に定着したインクの間を埋めるようにインク(液滴90)を吐出し、導波管61からマイクロ波を照射して定着させる(図4(e)、参照)。なお、この際、導波管62においては、図4(d)にて示されている未乾燥インクを定着するとともに、導波管62よりも上流側にある既に定着されたインク92をさらにより深く定着させる。
Then, while transporting the
従って、前述した実施形態1によれば、記録媒体100にインク(液滴90)を交差(混合)しない離間した位置に着弾させた後マイクロ波により加熱定着させる。その後、すでに定着されたインクの隙間を埋めるように新たににインクを着弾させ、マイクロ波により加熱昇温して定着することから、隣接するインクの混合(混色)、インク間のにじみを防止し、高解像度、高精彩の画像を記録(印刷)することができる。
Therefore, according to the first embodiment described above, the ink (droplet 90) is landed on the
また、本実施形態では、マイクロ波照射による加熱によりインクを定着することから、インク受容層がない樹脂製のシート等に特に有効である。勿論、通常のインク受容層がある(インクの浸透性がよい)印刷用紙にもインクの定着を促進することができるので、有効性を有する手段である。 In this embodiment, since the ink is fixed by heating by microwave irradiation, it is particularly effective for a resin sheet having no ink receiving layer. Of course, it is an effective means because it can promote the fixing of ink even on a printing paper having a normal ink receiving layer (good ink permeability).
また、前述したように、インクジェットプリンタ10は、記録ヘッド20に対して上流側と下流側それぞれにマイクロ波照射部を備えている。従って、記録媒体100を記録ヘッド20に対して往復送りしながら、インクの着弾、定着を交互に繰り返すことにより、インクの混色、にじみを防止し高解像度、高精彩の画像印刷を可能にするとともに、印刷速度を高めることができる印刷方法とインクジェットプリンタを実現できる。
Further, as described above, the
また、前述した特許文献1のようにキャリッジにマグネトロンを搭載する構造にくらべ、記録ヘッド20を含むキャリッジを軽量化することができるので、マイクロ波発生装置を備えない一般の記録装置と同等な記録ヘッドの高速駆動を可能にする。また、駆動体としてのキャリッジの構造を簡単にできるとともに、マグネトロンへの電力供給のための配線も不要であり、これらの配線により駆動負荷もない。
Further, since the carriage including the
また、前述した特許文献2のようにマイクロ波による加熱を促進させるためにインクにイオン性化合物を混在した特殊なインクを採用する必要がなく、従来から用いられる組成のインク等に対応することができる。 Moreover, it is not necessary to employ a special ink in which an ionic compound is mixed in the ink in order to promote the heating by the microwave as in the above-mentioned Patent Document 2, and it can correspond to an ink having a composition used conventionally. it can.
また、マイクロ波発生源60から射出されるマイクロ波を、記録媒体100の上流側と下流側の記録領域に分岐する導波管61,62をさらに備えていることにより、一台のマイクロ波発生源で、少なくとも2箇所以上のマイクロ波照射領域(記録領域)に対応することができ、インクジェットプリンタ10の構造を簡単にすることができる。
Further, by further providing
さらに、本実施形態では導波管61,62の開口部(マイクロ波照射部)を覆うシールド部材50を備えている。この際、マイクロ波照射部の端部からシールド部材50の端部までの距離をW1とマイクロ波の波長λとの関係、シールド部材50とプラテン30の上面からの距離をTとマイクロ波の波長λとの関係を前述した寸法関係にすることで、マイクロ波のシールドのために装置を大型化せずマイクロ波の漏洩を抑制することができる。
(実施形態2)
Furthermore, in this embodiment, the
(Embodiment 2)
続いて、本発明の実施形態2について図面を参照して説明する。実施形態2は、マイクロ波発生源を記録媒体100の上流側及び下流側それぞれに備えていることを特徴としている。実施形態1との共通部分には同じ符号を附している。
図5は、実施形態2に係るインクジェットプリンタ10の要部を示す概要断面図であり、図1に示すA−A切断面に相当する断面を図示している。図5において、インクジェットプリンタ10は、記録ヘッド20に対して記録媒体100の上流側と下流側それぞれにマイクロ波発生源60,65を備えて構成されている。マイクロ波発生源60,65は、記録媒体100の裏面102側に配設される。
Subsequently, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to the drawings. The second embodiment is characterized in that microwave generation sources are provided on the upstream side and the downstream side of the
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a main part of the
マイクロ波発生源としては、前述した実施形態1にて説明したものと同じ構成のマイクロ波発生源を採用することができる。つまり、マイクロ波を生成する固体発振器と、生成されたマイクロ波を増幅する増幅器、マイクロ波が照射される対象物(ここでは記録媒体)からの反射波を阻止するためのアイソレータ、アンテナとから構成されている。勿論、マグネトロンを採用することも可能である。 As the microwave generation source, a microwave generation source having the same configuration as that described in the first embodiment can be employed. That is, it is composed of a solid-state oscillator that generates microwaves, an amplifier that amplifies the generated microwaves, an isolator for blocking reflected waves from an object (here, a recording medium) irradiated with the microwaves, and an antenna Has been. Of course, it is also possible to employ a magnetron.
アンテナは導波管66,67の端部に装着され、導波管66,67はプラテン30を貫通して記録媒体100が搬送される空間まで貫通している。
The antenna is attached to the ends of the
また、記録媒体100が搬送される空間の上方には、導波管66,67の開口部(つまり、マイクロ波照射領域)を覆うようにシールド部材50が備えられている。導波管66を例に説明すると、シールド部材50と導波管66の開口部との距離W1,W2とマイクロ波の周波数λの関係、プラテン30とシールド部材50との距離(隙間)Tと周波数λとの関係は、前述した実施形態1と同様に設定されている。
A
また、このように構成されるインクジェットプリンタ10を用いた印刷方法は、前述した実施形態1(図3,4、参照)と同様なステップで行うことができるので詳細な説明を省略する。
In addition, the printing method using the
従って、上述した実施形態2によれば、マイクロ波発生源60,65を上流側と下流側とに備えることにより、上流側と下流側それぞれにおいて最適なマイクロ波照射条件を選択的に設定することができる。さらに、上流側または下流側のどちらか一方にマイクロ波を照射することも可能となる。
(実施形態3)
Therefore, according to the second embodiment described above, by providing the
(Embodiment 3)
続いて、本発明の実施形態3について図面を参照して説明する。実施形態3は、前述した実施形態2(図5、参照)ではマイクロ波発生源60,65が記録媒体の裏面102側に備えられていることに対して、表面101方向に備えられていることに特徴を有している。従って、相違個所を中心に説明する。なお、共通機能部には同じ符号を附している。
図6は、実施形態3に係るインクジェットプリンタ10の要部を示す概要断面図であり、図1に示すA−A切断面の相当する断面を図示している。図6において、インクジェットプリンタ10は、記録媒体100の表面101側(インクの着弾側)に、記録ヘッド20に対して記録媒体100の上流側と下流側にマイクロ波発生源60,65を備えて構成されている。
Subsequently, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to the drawings. In the third embodiment, the
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a main part of the
マイクロ波発生源60,65は、前述した実施形態1,2にて説明したものと同じ構成のものを採用することができるので説明を省略する。
Since the
ここで、導波管66,67の開口部周縁にはそれぞれ、シールド部66a,67aが延在されている。シールド部66aを例にして説明すると、シールド部66aと導波管66の距離W1,W2とマイクロ波の周波数λとの関係、プラテン30とシールド部66aとの距離(隙間)Tと周波数λとの関係は、前述した実施形態1〜2と同様に設定されている。シールド部66a、67aを設けることによりマイクロ波の外部への漏洩を防止している。
Here,
このように構成されるインクジェットプリンタ10を用いた印刷方法は、前述した実施形態1(図3,4、参照)と同様なステップで行うことができるので詳細な説明を省略する。
Since the printing method using the
従って、実施形態3によれば、マイクロ波発生源60,65を記録媒体100の上流側と下流側に備えているので、前述した実施形態2と同様な効果が得られる。
Therefore, according to the third embodiment, since the
さらに、記録媒体100の表面101側(インク着弾側)からマイクロ波をインクに照射させることから、記録媒体100がマイクロ波を透過させない金属シート等の場合においても、着弾されたインクをマイクロ波照射により定着させることができる。
(実施形態4)
Furthermore, since the ink is irradiated with microwaves from the
(Embodiment 4)
続いて、本発明に係る実施形態4について説明する。実施形態4は、前述した実施形態1,2に設けられるシールド部材50、または実施形態3に設けられるシールド部66a,67aを金属メッシュにて形成していることに特徴を有している。従って、相違個所のみを説明する。
Subsequently, Embodiment 4 according to the present invention will be described. The fourth embodiment is characterized in that the
図示を省略するが、金属メッシュとは金属の板部材に小径の孔を多数開設したもの、金属線材を編み織りしたものを含む。この際、マイクロ波の波長をλとしたとき、金属メッシュの開口部の大きさを(1/8)λ以下に設定している。 Although illustration is omitted, the metal mesh includes a metal plate member in which a large number of small-diameter holes are opened and a metal wire material knitted and woven. At this time, when the wavelength of the microwave is λ, the size of the opening of the metal mesh is set to (1/8) λ or less.
前述した実施形態1〜3それぞれにて説明したシールド部材50またはシールド部66a,67aとして上述したような金属メッシュを採用すれば、これらに開口部が設けられていてもマイクロ波の漏洩を抑制ができる。
さらに、マイクロ波加熱により蒸発した水分等が、金属メッシュの開口部から外部に排出され、装置内の結露の防止、液滴のマイクロ波照射量の安定化を実現することができるという効果を奏する。
If the metal mesh as described above is employed as the
Furthermore, moisture and the like evaporated by microwave heating are discharged to the outside from the opening of the metal mesh, and it is possible to prevent condensation in the apparatus and stabilize the microwave irradiation amount of the droplets. .
なお、本発明は前述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前述した実施形態1では、図1,2に示すようにアンテナを導波管61,62の交差部に配設しているが、導波管61,62の交差部に連通する導波管をさらに延在し、その端部にアンテナを配設する構造としてもよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but includes modifications and improvements as long as the object of the present invention can be achieved.
For example, in Embodiment 1 described above, the antenna is disposed at the intersection of the
また、前述した実施形態2,3では、マイクロ波発生源60,65を上流側と下流側にそれぞれ設けているが、マイクロ波発生源を一つにして、固体発振器の後段以降、アンテナの手前までの間に一方のアンテナにマイクロ波の伝搬を切り替える切替回路を備えることで、あたかも2系列のマイクロ波発生源を備えたときに相当する効果が得られる。
In the second and third embodiments described above, the
従って、本実施形態1〜実施形態4によれば、記録媒体上において隣接する液滴が混色せず、高解像度、高精彩な画像の記録方法と、画像記録装置を提供することができる。 Therefore, according to the first to fourth embodiments, it is possible to provide a high-resolution and high-definition image recording method and an image recording apparatus in which adjacent droplets do not mix on the recording medium.
10…画像記録装置としてのインクジェットプリンタ、20…記録ヘッド、50…シールド部材、60…マイクロ波発生源、61,62…導波管、100…記録媒体。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記記録ヘッドに対して、前記記録媒体の上流側と下流側それぞれにマイクロ波照射部を備え、
前記記録媒体の表面に、液滴をそれぞれが交差しない位置に着弾させた後、着弾された液滴に前記上流側または前記下流側に設けられるマイクロ波照射部にてマイクロ波を照射して定着し、
定着された液滴の隙間を埋める位置にさらに液滴を着弾させた後、着弾された液滴を前記上流側または前記下流側マイクロ波照射部にてマイクロ波を照射して定着することを特徴とする画像の記録方法。 An image recording method for recording a recording area by scanning a recording head for discharging droplets with respect to a recording medium,
A microwave irradiation unit is provided on each of the upstream side and the downstream side of the recording medium with respect to the recording head,
After the droplets have landed on the surface of the recording medium at positions where they do not intersect with each other, the landed droplets are fixed by irradiating with microwaves at the microwave irradiation unit provided on the upstream side or the downstream side. And
The liquid droplets are further landed at positions where the gaps between the fixed liquid droplets are filled, and then the landed liquid droplets are fixed by irradiating microwaves at the upstream side or the downstream side microwave irradiation unit. And an image recording method.
前記記録媒体の表面に液滴を着弾させるステップと、前記下流側のマイクロ波照射部または前記上流側のマイクロ波照射部にてマイクロ波を照射して定着するステップと、を交互に繰り返すことを特徴とする画像の記録方法。 The image recording method according to claim 1,
Alternately repeating a step of landing droplets on the surface of the recording medium and a step of irradiating and fixing microwaves in the downstream microwave irradiation unit or the upstream microwave irradiation unit. An image recording method as a feature.
前記記録ヘッドに対して、前記記録媒体の上流側と下流側それぞれの前記記録ヘッドの走査領域から離間した位置に、マイクロ波照射部を備えていることを特徴とする画像記録装置。 An image recording apparatus for recording a recording area by scanning a recording head that discharges droplets on a recording medium, and fixing the droplets on the recording medium using microwaves emitted from a microwave generation source. There,
An image recording apparatus comprising: a microwave irradiation unit at a position separated from a scanning area of each recording head on the upstream side and the downstream side of the recording medium with respect to the recording head.
前記マイクロ波発生源から射出されるマイクロ波を、少なくとも前記記録媒体の上流側と下流側の前記記録領域に分岐する導波管をさらに備えていることを特徴とする画像記録装置。 The image recording apparatus according to claim 3.
An image recording apparatus, further comprising: a waveguide for branching microwaves emitted from the microwave generation source into at least the upstream and downstream recording regions of the recording medium.
前記マイクロ波発生源が、少なくとも前記記録媒体の上流側と下流側とに備えられていることを特徴とする画像記録装置。 The image recording apparatus according to claim 3.
An image recording apparatus, wherein the microwave generation sources are provided at least upstream and downstream of the recording medium.
前記マイクロ波発生源が、液滴が記録される前記記録媒体の表面に対向する裏面の方向に配設されていることを特徴とする画像記録装置。 In the image recording device according to any one of claims 3 to 5,
An image recording apparatus, wherein the microwave generation source is arranged in a direction of a back surface facing a front surface of the recording medium on which droplets are recorded.
前記マイクロ波発生源が、液滴が記録される前記記録媒体の表面の方向に配設されていることを特徴とする画像記録装置。 In the image recording device according to any one of claims 3 to 5,
An image recording apparatus, wherein the microwave generation source is disposed in a direction of a surface of the recording medium on which droplets are recorded.
前記記録媒体とは厚さ方向に離間し、前記マイクロ波照射部を覆うシールド部材をさらに備えていることを特徴とする画像記録装置。 In the image recording device according to any one of claims 3 to 7,
An image recording apparatus, further comprising a shield member that is separated from the recording medium in a thickness direction and covers the microwave irradiation unit.
前記マイクロ波照射部の端部から前記シールド部材の端部までの距離をW1、マイクロ波の波長をλとしたときW1>(1/4)λ、前記シールド部材と前記マイクロ波照射部の上面からの距離をTとしたときT<(1/4)λ、とすることを特徴とする画像記録装置。 The image recording apparatus according to claim 8, wherein
W 1 > (1/4) λ, where W 1 is the distance from the end of the microwave irradiation unit to the end of the shield member, and the wavelength of the microwave is λ, and the shield member and the microwave irradiation unit An image recording apparatus, wherein T <(1/4) λ, where T is the distance from the upper surface of the image recording medium.
前記シールド部材が、金属メッシュにて形成され、
マイクロ波の波長をλとしたとき、前記金属メッシュの開口部の大きさが(1/8)λ以下であることを特徴とする画像記録装置。
The image recording apparatus according to claim 8 or 9, wherein
The shield member is formed of a metal mesh;
An image recording apparatus characterized in that when the wavelength of the microwave is λ, the size of the opening of the metal mesh is (1/8) λ or less.
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