JP2010012752A - インクジェットプリンタ及び印刷方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 メディアをより均一に乾燥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、その内部を通過できるように構成された導波管100と、導波管100内に電磁波を供給するマグネトロン150とを備える。制御部40が、水分量検出センサ62等が検出したメディア50の水分量に応じて、マグネトロン150が供給する電磁波の強度を制御する。これにより、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、制御部40が、水分量検出センサ62等が検出したメディア50の水分量に応じて、マグネトロン150の電磁波の強度を制御するため、メディア150の乾燥の度合を均一となるように制御できる。
【選択図】図2
【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、その内部を通過できるように構成された導波管100と、導波管100内に電磁波を供給するマグネトロン150とを備える。制御部40が、水分量検出センサ62等が検出したメディア50の水分量に応じて、マグネトロン150が供給する電磁波の強度を制御する。これにより、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、制御部40が、水分量検出センサ62等が検出したメディア50の水分量に応じて、マグネトロン150の電磁波の強度を制御するため、メディア150の乾燥の度合を均一となるように制御できる。
【選択図】図2
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、現実のインクジェットプリンタにおいては、メディアに対する印刷速度は大きく変動する。印刷速度が変動した場合は、メディアの単位面積あたりのインクの吐出量もその箇所によって変動するため、印刷直度のメディアの乾燥の度合もメディアの箇所によって異なることになる。このような場合、上記の技術のように、メディアが通過する導波管に一定の強度の電磁波を供給するだけでは、メディアの乾燥が不均一となる可能性がある。
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、メディアをより均一に乾燥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、導波管内を通過した記録媒体の乾燥の度合に関連するパラメータを検出する検出手段と、検出手段が検出した記録媒体の乾燥の度合に関連するパラメータに応じて、電磁波供給手段が供給する電磁波の強度を制御する制御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、制御手段が、検出手段が検出した記録媒体の乾燥の度合に関連するパラメータに応じて、電磁波供給手段が供給する電磁波の強度を制御するため、記録媒体の乾燥の度合を均一となるように制御することが可能となる。
この場合、制御手段は、記録媒体の乾燥の度合に関連するパラメータを制御量とし、電磁波供給手段が供給する電磁波の強度を操作量とし、検出手段が検出した記録媒体の乾燥の度合に関連するパラメータをフィードバック量として電磁波供給手段が供給する電磁波の強度を演算するフィードバック制御により、電磁波供給手段が供給する電磁波の強度を操作することが好適である。
この構成によれば、制御手段が、記録媒体の乾燥の度合に関連するパラメータを制御量とし、電磁波供給手段が供給する電磁波の強度を操作量とし、検出手段が検出した記録媒体の乾燥の度合に関連するパラメータをフィードバック量として電磁波供給手段が供給する電磁波の強度を演算するフィードバック制御により、電磁波供給手段が供給する電磁波の強度を操作するため、記録媒体の乾燥の度合をより均一となるように制御することが可能となる。
この場合、記録媒体の乾燥の度合に関連するパラメータは、記録媒体の導波管内を通過する速度とすることができる。
この構成によれば、制御手段は、記録媒体の導波管内を通過する速度、すなわち印刷速度に応じて記録媒体の乾燥の度合が均一となるように制御することになり、記録媒体の乾燥の度合を一層均一となるように制御することが可能となる。
また、記録媒体の乾燥の度合に関連するパラメータは、導波管内を通過した記録媒体の水分量とすることができる。
この構成によれば、制御手段は、記録媒体の乾燥の度合に関連するパラメータとして、記録媒体の乾燥の度合に最も直接に関連するパラメータである記録媒体の水分量に応じて記録媒体の乾燥の度合が均一となるように制御することになり、記録媒体の乾燥の度合を一層均一となるように制御することが可能となる。
あるいは、記録媒体の乾燥の度合に関連するパラメータは、導波管内を通過した記録媒体の温度とすることができる。さらに、記録媒体の乾燥の度合に関連するパラメータは、導波管内を通過した記録媒体周囲の大気の湿度とすることができる。
この構成によれば、記録媒体の温度や、記録媒体周囲の大気の湿度は、比較的に検出することが容易なパラメータであるため、温度や湿度を検出するための装置の構成を簡易なものとすることが可能となる。
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、吐出手段によりインクを吐出された記録媒体を、導波管内に通過させるステップと、検出手段が、導波管内を通過した記録媒体の乾燥の度合に関連するパラメータを検出する検出手段と、制御手段が、記録媒体の乾燥の度合に関連するパラメータに応じて、電磁波供給手段が供給する電磁波の強度を制御す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、メディアをより均一に乾燥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100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100の一端には、導波管100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。
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、ローラ駆動部30によって駆動されるローラ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100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、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。
メディア導出口部110の直下には、メディア50の水分量を検出する水分量検出センサ62、メディア50の温度を検出する温度検出センサ64、及びメディア50周囲の大気の湿度を検出する湿度検出センサ66が配置されている。
例えば、水分量検出センサ62は、メディア50周囲の水蒸気圧の変化をセンサのインピーダンスの変化として検出することにより、メディア50の水分量を検出する静電容量式によるものとできる。また、水分量検出センサ62は、メディア50にレーザ光を照射し、レーザ光と物質の相互作用を利用する分光吸収法によって、メディア50の水分量を検出するレーザ式によるものとできる。あるいは、水分量検出センサ62は、高精度温度センサによる鏡面温度を正確に測定することによって直接露点あるいは霜点を測定する鏡面冷却式によるものとできる。鏡面上に水分が水または霜として凝縮すると、発光器から照射される光は鏡面で散乱し結果として受光検知器の光強度が減少する。この変化を、鏡面上の水分子の凝縮率・蒸発率が一定となるよう温度を維持する。鏡面冷却式の水分量検出センサ62は、このときの温度を露点または霜点として測定する。
温度検出センサ64としては、非接触式の放射温度計を用いることが好ましく、赤外線を受けたセンサ素子の熱変化を利用する熱型の放射温度計や、赤外線の光量子を受けたセンサ素子の変化を利用した量子型の放射温度計を用いることができる。また、湿度検出センサ66は、メディア50周囲の大気の相対湿度あるいは絶対湿度のいずれを検出するものであっても適用可能である。
水分量検出センサ62、温度検出センサ64、及び湿度検出センサ66の検出値は、それぞれ制御部40に出力される。また、ローラ駆動部30から、ローラ20,22によるメディア50の搬送速度が制御部40に出力される。さらに、操作入力部18からは、目標とする印刷後のメディア50の水分量、温度、あるいはメディア50周囲の大気の湿度等が入力される。制御部40は、後述するように、これらの乾燥の度合に関連するパラメータに応じて、マグネトロン150からの電磁波の強度を制御する。
図3は、実施形態に係るインクジェットプリンタにおける制御系を示すブロック図である。図3に示すように本実施形態に係るインクジェットプリンタ10は、メディア50の水分量を制御量とし、マグネトロン150が供給する電磁波の強度を操作量とし、水分量検出センサ62が検出したメディア50の水分量をフィードバック量として、マグネトロン150が供給する電磁波の強度を演算するフィードバック制御により、マグネトロン150が供給する電磁波の強度を操作する。
操作入力部18には、目標とする印刷後のメディア50の水分量が入力される。操作入力部18は、当該目標とする水分量を、水分量検出センサ62からの検出信号と比較可能な基準入力信号に変換して、制御部40に出力する。
制御部40は、比較部42、調節部44、及びマグネトロン制御部46を有している。比較部42は、操作入力部18からの基準入力信号と、水分量検出センサ62からの検出信号とを比較し、その偏差を検出する。基準入力信号と検出信号との偏差は、調節部44に出力される。調節部44は、基準入力信号と検出信号との偏差を、要求を満たす応答特性となる制御ゲインに応じて調整する。
マグネトロン制御部46は、調節部44からの信号に応じてマグネトロン150が供給する電磁波の強度を操作するための操作量をマグネトロン150に出力する。マグネトロン150が供給する電磁波の強度に応じたメディア50の水分量は、水分量検出センサ62により検出される。水分量検出センサ62により検出されたメディア50の水分量は、フィードバック量として比較部42に出力される。
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100と、導波管100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、制御部40が、水分量検出センサ62等が検出したメディア50の水分量に応じて、マグネトロン150が供給する電磁波の強度を制御するため、メディア150の乾燥の度合を均一となるように制御することが可能となる。
特に、本実施形態によれば、制御部40が、メディア50の水分量を制御量とし、マグネトロン150が供給する電磁波の強度を操作量とし、水分量検出センサ62が検出したメディア50の水分量をフィードバック量としてマグネトロン150が供給する電磁波の強度を演算するフィードバック制御により、マグネトロン150が供給する電磁波の強度を操作するため、メディア50の乾燥の度合をより均一となるように制御することが可能となる。
また、本実施形態では、制御部40は、メディア50の乾燥の度合に最も直接に関連するパラメータであるメディア50の水分量に応じてメディア50の乾燥の度合が均一となるように制御するため、メディア50の乾燥の度合を一層均一となるように制御することが可能となる。
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100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100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100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。
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、上記実施形態においては、メディア50の水分量を制御量とする形態を中心に説明したが、本発明はこれに限定されず、メディア50の温度あるいはメディア50周囲の大気の湿度を制御量としても良い。このように、メディア50の温度あるいはメディア50周囲の大気の湿度を制御量とした場合は、温度や湿度は比較的に検出することが容易なパラメータであるため、温度や湿度を検出するための装置の構成を簡易なものとすることが可能となる。
あるいは、ローラ駆動部30からのメディア50の搬送速度の変化に応じたフィードフォワード制御を併用することにより、メディア50の搬送速度の変化に対するマグネトロン150の電磁波の強度における応答遅れを低減することが可能となる。
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…操作入力部、20,22…ローラ、24…プラテン、26…インクジェットヘッド、30…ローラ駆動部、40…制御部、42…比較部、44…調節部、46…マグネトロン制御部、50…メディア、62…水分量検出センサ、64…温度検出センサ、66…湿度検出センサ、100…導波管、106…導波管本体部、108…メディア導入部、110…メディア導出部、150…マグネトロン。
Claims (7)
- 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、
前記導波管内を通過した前記記録媒体の乾燥の度合に関連するパラメータを検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した前記記録媒体の乾燥の度合に関連するパラメータに応じて、前記電磁波供給手段が供給する電磁波の強度を制御する制御手段と、
を備えたインクジェットプリンタ。 - 前記制御手段は、前記記録媒体の乾燥の度合に関連するパラメータを制御量とし、前記電磁波供給手段が供給する電磁波の強度を操作量とし、前記検出手段が検出した前記記録媒体の乾燥の度合に関連するパラメータをフィードバック量として前記電磁波供給手段が供給する電磁波の強度を演算するフィードバック制御により、前記電磁波供給手段が供給する電磁波の強度を操作する、請求項1に記載のインクジェットプリンタ。
- 前記記録媒体の乾燥の度合に関連するパラメータは、前記記録媒体の前記導波管内を通過する速度である、請求項1に記載のインクジェットプリンタ。
- 前記記録媒体の乾燥の度合に関連するパラメータは、前記導波管内を通過した前記記録媒体の水分量である、請求項1又は2に記載のインクジェットプリンタ。
- 前記記録媒体の乾燥の度合に関連するパラメータは、前記導波管内を通過した前記記録媒体の温度である、請求項1又は2に記載のインクジェットプリンタ。
- 前記記録媒体の乾燥の度合に関連するパラメータは、前記導波管内を通過した前記記録媒体周囲の大気の湿度である、請求項1又は2に記載のインクジェットプリンタ。
- 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、
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、前記導波管内に通過させるステップと、
検出手段が、前記導波管内を通過した前記記録媒体の乾燥の度合に関連するパラメータを検出する検出手段と、
制御手段が、前記記録媒体の乾燥の度合に関連するパラメータに応じて、前記電磁波供給手段が供給する電磁波の強度を制御するステップと
を含む印刷方法。
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