(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維を含むシート状媒体上にある流体を乾燥させるための乾燥装置であって、
前記媒体がそれを通って移動できるように構成されたアパーチャを備える導波管と、
電界の方向と前記媒体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度以下となるように、前記導波管内に前記電界を生じさせるように構成されている電磁エネルギ源とが含まれ、
前記電磁エネルギ源及び前記アパーチャには、前記電界及び前記繊維の縦軸が異なる平面内に得られるようにする構成が含まれ、前記電界及び前記媒体は平行していない平面に存在し、前記繊維とその繊維の縦軸は前記媒体によって形成される平面に存在している、
乾燥装置。
【請求項２】
前記導波管には、第１の側壁、第２の側壁、第３の側壁及び第４の側壁から形成され、前記第１の側壁が前記第２の側壁に向かい合って配置され、かつ前記第３の側壁が前記第４の側壁に向かい合って配置された矩形断面が含まれ、
前記アパーチャには、前記第１の側壁に配置された第１のスロットと、前記第２の側壁に配置された第２のスロットが含まれており、前記第１の側壁及び前記第２の側壁において、それぞれ、前記第１のスロットの第１の位置及び前記第２のスロットの第２の位置によって、第１の平面が形成され、前記第１の平面と前記第３の側壁によって形成される第２の平面との間の角度が１０度を超え、９０度未満であり、
前記第１の側壁及び前記第２の側壁が、最大寸法を備えた矩形断面の側面に対応し、
前記電界には、横方向電界が含まれ、
前記電磁エネルギ源には、前記第１の側壁及び前記第２の側壁に対してほぼ平行な前記横方向電界を生じさせる構成が含まれていることを特徴とする、請求項１に記載の乾燥装置。
【請求項３】
前記横方向電界はＴＥ01モードに対応し、
前記電磁エネルギ源には、１ギガヘルツを超える周波数で電磁エネルギを発生するように構成された磁電管が含まれ、
前記矩形導波管には、前記第１のスロット及び前記第２のスロットに隣接して、前記第１の側壁及び前記第２の側壁に結合された導波管チョークが含まれていることを特徴とする、請求項１に記載の乾燥装置。
【請求項４】
前記導波管には、中心と円形側壁を備えた円形断面が含まれ、
前記アパーチャには、前記円形側壁に配置された第１のスロットと、前記中心を挟んで前記第１のスロットと反対側の円形側壁に配置された第２のスロットが含まれ、
前記電界には、横方向電界が含まれ、
前記電磁エネルギ源には、前記第１のスロット及び前記第２のスロットによって形成される平面に対してほぼ垂直な前記横方向電界を前記平面に生じる構成が含まれ、
前記横方向電界がＴＥ11モードに対応し、
前記電磁エネルギ源には、１ギガヘルツを超える周波数で電磁エネルギを発生するように構成された磁電管が含まれ、
前記円形導波管には、前記第１のスロット及び前記第２のスロットに隣接して、前記円形側壁に結合された導波管チョークが含まれていることを特徴とする、請求項１に記載の乾燥装置。
【請求項５】
繊維を含むシート状媒体上にある流体を乾燥させるための方法であって、
電界を発生させるステップと、
前記電界及び前記媒体は平行していない平面に存在し、前記繊維とその繊維の縦軸は前記媒体によって形成される平面に存在し、前記電界と前記媒体内に含まれる繊維の縦軸との角度が１０度を超え、９０度以下になるようにして、前記媒体及び前記流体を前記電界にさらすステップが含まれ、
さらに、前記媒体及び前記流体を前記電界にさらす前に、前記媒体がそれを通って移動できるように構成されたアパーチャを介して、前記媒体及び前記流体を導波管に送り込むステップが含まれ、
前記電界の発生ステップには、前記電界及び前記繊維の縦軸が異なる平面内に存在するよう前記電界に配向を施すステップが含まれ、
前記媒体及び前記流体を前記電界にさらすステップには、前記流体をほぼ乾燥させるために選択された所定の時間にわたって、前記媒体及び前記流体を前記電界にさらすステップが含まれ、
前記角度は、４５度以上〜９０度以下の範囲に及び、
前記電界の発生ステップには、ＴＥ01モードで電界を発生するステップが含まれ、前記導波管には、矩形導波管が含まれている、
方法。
【請求項６】
イメージ・データに対応するイメージを、繊維を含むシート状媒体上に形成するためのイメージング装置であって、
前記イメージ・データから信号を発生するように構成されたコントローラと、  前記信号を受信するように配置され、前記信号に従って前記媒体に対してインクを射出するように構成されているプリントヘッドと、
それを介して前記媒体を移動させることができるように構成されたアパーチャを備える導波管、及び前記導波管内に電界を生じさせるように構成された電磁エネルギ源が含まれる乾燥装置を備えており、前記電界の方向と前記媒体内の繊維の縦軸間に形成される角度が４５度を超え、９０度以下であり、
前記電磁エネルギ源及び前記アパーチャには、前記電界及び前記繊維の縦軸が異なる平面内に得られるようにする構成が含まれ、前記電界及び前記媒体は平行していない平面に存在し、前記繊維とその繊維の縦軸は前記媒体によって形成される平面に存在し、
前記コントローラには、前記イメージ・データから印刷データを発生させる構成が含まれており、さらに、前記印刷データから前記信号を発生させるように構成されたプリントヘッド・ドライバが含まれ、
前記導波管には、第１の側壁、第２の側壁、第３の側壁及び第４の側壁から形成され、前記第１の側壁が前記第２の側壁に向かい合って配置され、前記第３の側壁が前記第４の側壁に向かい合って配置された矩形断面が含まれ、
前記アパーチャには、前記第１の側壁に配置された第１のスロットと、前記第２の側壁に配置された第２のスロットが含まれていることを特徴とする、イメージング装置。
【請求項７】
前記第１の側壁及び前記第２の側壁において、それぞれ、前記第１のスロットの第１の位置及び前記第２のスロットの第２の位置によって、第１の平面が形成され、前記第１の平面と前記第３の側壁によって形成される第２の平面との間の角度が４５度を超え、９０度未満であり、
前記第１の側壁及び前記第２の側壁が、最大寸法を備えた矩形断面の側面に対応し、
前記電界には横方向電界が含まれ、
前記電磁エネルギ源には、前記第１の側壁及び前記第２の側壁に対してほぼ平行な前記横方向電界を生じさせる構成が含まれ、
前記横方向電界がＴＥ01モードに対応し、
前記電磁エネルギ源には、１ギガヘルツを超える周波数で電磁エネルギを発生するように構成された磁電管が含まれ、
前記矩形導波管には、前記第１のスロット及び前記第２のスロットに隣接して、前記第１の側壁及び前記第２の側壁に結合された導波管チョークが含まれていることを特徴とする、請求項６に記載のイメージング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁エネルギを利用した加熱に関するものである。とりわけ、本発明は、電磁エネルギを利用した流体の乾燥に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット・イメージング装置では、紙のような媒体上にイメージを形成すると、紙に付着したインクから流体を吸収することによって媒体にしわが生じることになる可能性がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、媒体にインクを付着させることから生じる媒体のしわの程度を軽減するようにインクを乾燥させ、乾燥作業の効率を改善し、媒体へのインクの付着後、媒体に形成されるイメージを妨げることなく、イメージング装置内において媒体を取り扱うことができるようにするための方法及び装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
従って、繊維を含むシート状媒体上にある流体を乾燥させるための乾燥装置には、前記媒体がそれを通って移動できるように構成されたアパーチャを備える導波管と、電界の方向と前記媒体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度以下となるように、前記導波管内に前記電界を生じさせるように構成されている電磁エネルギ源とが含まれ、前記電磁エネルギ源及び前記アパーチャには、前記電界及び前記繊維の縦軸が異なる平面内に得られるようにする構成が含まれ、前記電界及び前記媒体は平行していない平面に存在し、前記繊維とその繊維の縦軸は前記媒体によって形成される平面に存在している。
【０００５】
繊維を含むシート状媒体上にある流体を乾燥させる方法には、電界を発生させるステップと、前記電界及び前記媒体は平行していない平面に存在し、前記繊維とその繊維の縦軸は前記媒体によって形成される平面に存在し、前記電界と前記媒体内に含まれる繊維の縦軸との角度が１０度を超え、９０度以下になるようにして、前記媒体及び前記流体を前記電界にさらすステップが含まれ、さらに、前記媒体及び前記流体を前記電界にさらす前に、前記媒体がそれを通って移動できるように構成されたアパーチャを介して、前記媒体及び前記流体を導波管に送り込むステップが含まれ、前記電界の発生ステップには、前記電界及び前記繊維の縦軸が異なる平面内に存在するよう前記電界に配向を施すステップが含まれ、  前記媒体及び前記流体を前記電界にさらすステップには、前記流体をほぼ乾燥させるために選択された所定の時間にわたって、前記媒体及び前記流体を前記電界にさらすステップが含まれ、前記角度は、４５度以上〜９０度以下の範囲に及び、
前記電界の発生ステップには、ＴＥ01モードで電界を発生するステップが含まれ、前記導波管には、矩形導波管が含まれている。
【０００６】
イメージ・データに対応するイメージを、繊維を含むシート状媒体上に形成するためのイメージング装置には、前記イメージ・データから信号を発生するように構成されたコントローラと、  前記信号を受信するように配置され、前記信号に従って前記媒体に対してインクを射出するように構成されているプリントヘッドと、それを介して前記媒体を移動させることができるように構成されたアパーチャを備える導波管、及び前記導波管内に電界を生じさせるように構成された電磁エネルギ源が含まれる乾燥装置を備えており、前記電界の方向と前記媒体内の繊維の縦軸間に形成される角度が４５度を超え、９０度以下であり、前記電磁エネルギ源及び前記アパーチャには、前記電界及び前記繊維の縦軸が異なる平面内に得られるようにする構成が含まれ、前記電界及び前記媒体は平行していない平面に存在し、前記繊維とその繊維の縦軸は前記媒体によって形成される平面に存在し、前記コントローラには、前記イメージ・データから印刷データを発生させる構成が含まれており、さらに、前記印刷データから前記信号を発生させるように構成されたプリントヘッド・ドライバが含まれ、前記導波管には、第１の側壁、第２の側壁、第３の側壁及び第４の側壁から形成され、前記第１の側壁が前記第２の側壁に向かい合って配置され、前記第３の側壁が前記第４の側壁に向かい合って配置された矩形断面が含まれ、前記アパーチャには、前記第１の側壁に配置された第１のスロットと、前記第２の側壁に配置された第２のスロットが含まれている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
乾燥装置は、開示された実施態様に制限されるわけではない。乾燥装置の実施態様は、インクジェット・プリンタのようなインクジェット・イメージング装置に関して開示されることになるが、認識しておくべきは、乾燥装置の実施態様は、流体を選択的に乾燥させ、同時に、流体が位置する材料の加熱を低減することが望ましいさまざまな用途において可能であるという点である。
【０００８】
図１には、簡略化して表現され、乾燥装置である輻射式ヒータ１２の実施態様を含む、インクジェット・イメージング装置であるインクジェット・プリンタ１０の実施態様に関する単純化された概要図が示されている。コントローラ１４は、イメージに対応するイメージ・データを受信して、コントローラ１４内に含まれるプリントヘッド・ドライバ１６によって利用される印刷データを生成している。認識しておくべきことは、代替案として、インクジェット・プリンタ１０は、プリントヘッド・ドライバ１６をコントローラ１４の外部に配置して実施することも可能であるという点である。一般に、イメージ・データはコンピュータによって供給されている。プリントヘッド・ドライバ１６は、イメージ・データに対応するイメージを形成するように、プリントヘッド１８から媒体２０にインクを射出させる駆動信号を発生させている。インクには、その誘電損を増すように添加される化合物を含むことが可能である。プリントヘッド１８には、インク小滴を射出するノズル・アレイが含まれている。プリントヘッド１８には、媒体２０上にイメージを形成するために用いられる異なるカラーのインク（例えばシアン、マゼンタ、黄、及び黒）を貯えるためのリザーバが含まれている。入力駆動ローラ２２及び出力駆動ローラ２４は、媒体支持体２６とプリントヘッド１８との間で媒体２０を移動させるものである。認識しておくべきことは、乾燥装置の実施態様は、プリントヘッドが固定されるインクジェット・イメージング装置に関連して開示されているが、乾燥装置の実施態様は、可動プリントヘッドを用いるインクジェット・イメージング装置内で利用することができるという点である。
【０００９】
プリントヘッド１８の下方を通過した後、媒体２０は輻射式ヒータ１２を通過するが、その通過中に、輻射式ヒータ１２によって発生する電磁エネルギにさらされて、インクから水分が除去される。輻射式ヒータ１２は、それが発生する電磁エネルギに媒体２０をさらし、インクは、媒体２０よりもはるかに多量のパワーを吸収することになる。結果として、媒体２０をあまり加熱することなく、媒体２０上に付着したインクから水分が除去されるので、媒体２０が被る収縮量を減少させることになる。さらに、輻射式ヒータ１２が、媒体経路内において、プリントヘッド１８に近接して、プリントヘッド１８の下流に配置されているので、媒体２０に吸収される水分量を大幅に減少させるのに十分な速さで、インクから水分が除去されることになり、結果として、水分の吸収によって生じることがある媒体２０のゆがみが軽減することになる。しかし、媒体２０の移動速度に従って、プリントヘッド１８に対して媒体２０の位置をさらに離すか、あるいは、近づけることが可能である。インクが乾燥しているので、インクジェット・プリンタ１０内において引き続き行われる媒体の取り扱いによって、媒体２０の表面に形成されるイメージが乱されることはない。これは、インクジェット・プリンタ１０内における後続する媒体２０の取り扱いによって、乾燥した付着インクが乱されることはないので、二重イメージング操作にとって特に有利である。
【００１０】
図２に示すように、「ｂ」寸法がｙ軸に対応し、「ａ」寸法がｘ軸に対応し、ａ＞ｂになるように配向が施された、矩形導波管１００について考察することにする。矩形導波管１００のカットオフ周波数に関する一般式は、方程式１によって表される。
式１  ｆc＝（１／（２Π√με）［（ｎΠ／ａ）2＋（ｍΠ／ｂ）2］1/2
ＴＥ10モードの場合、カットオフ周波数は、方程式２によって表される。
式２  ｆc10＝１／（２ａ√με）
ＴＥ20モード（ＴＥ10モードを励起するように配置されたプローブを備える導波管において励起される可能性が最も高い高次のモード）の場合、カットオフ周波数は、方程式３によって表される。
式３  ｆc20＝１／（ａ√με）
従って、ＴＥ20モードのカットオフ周波数は、ＴＥ10モードのカットオフ周波数より高い周波数になる。矩形導波管１００の寸法を選択し、選択周波数がｆc10を超え、ｆc20未満になるように、それに結合される電磁エネルギの周波数を選択することによって、ＴＥ20モードの伝搬に対して、ＴＥ10モードの伝搬を優先的に生じさせることが可能である。同様に、矩形導波管１００の寸法及びそれに結合される電磁エネルギの周波数を選択することによって、ＴＥ02モードの伝搬に対して、ＴＥ01モードの伝搬を優先的に生じさせることも可能である。
【００１１】
ＴＥ10モードの場合、軸方向の電界成分は、０であり、横方向の電界成分には、ｙ軸に対応する成分だけしかない。横方向電界の空間変動は、方程式４によって表される。
【００１２】
【数１】
0003642764.tif 000002
【００１３】
方程式４から分かるように、ｘ＝０及びｘ＝ａにおける横方向電界の強さは、０であり、矩形導波管１００を横切ってｘ次元において正弦状に変動する。ｚ次元（矩形導波管１００の軸方向）における横方向電界の空間変動は、伝搬定数βによって決定される。β値は、一般に、虚数成分と実数成分を含む複素数とすることが可能である。βの実数成分は、矩形導波管１００内を伝搬するモード、及び矩形導波管１００内における誘電体（一般に空気）の誘電率及び透過率によって決まる。βの実数成分は、矩形導波管１００内におけるｚ軸に沿った位置によって決まる、電界の移相を考慮したものである。虚数成分は、矩形導波管１００の壁面における抵抗損（通常、比較的少ない）または矩形導波管１００内に配置されたインク及び媒体のような装入材料によるエネルギ吸収によって決まる。βの虚数成分は、装入が行われる矩形導波管１００内のｚ軸に沿った電界の強さに関する減衰定数に対応している。
【００１４】
ＴＥ01モードの場合、軸方向電界成分は０であり、横方向電界成分はｘ軸に対応する成分だけを有している。横方向電界の空間変動は、方程式５によって表される。
【００１５】
【数２】
0003642764.tif 000003
【００１６】
方程式５から明らかなように、ｙ＝０及びｙ＝ｂにおける横方向電界の強さは、０であり、矩形導波管１００を横切ってｙ次元において正弦状に変動する。
【００１７】
図３Ａ及び図３Ｂには、ＴＥ10モード及びＴＥ01モードの場合に、矩形導波管１００に加えられる電界の強さがグラフ表現で示されている。図３Ａ及び図３Ｂから分かるように、横方向電界の強さは、ｘ軸またはｙ軸を横切る正弦曲線の１／２サイクルの大きさに従う。矩形導波管１００の電界は、中心近くの単一最大値を経て、矩形導波管１００の側壁近くでほぼ０になる。理解しておくべきことは、横方向電界に関する前述の表現は、一方向に伝搬する電磁エネルギだけしか存在しない矩形導波管にも当てはまるという点である。順方向伝搬波に加えて、反射波が存在する構成の場合、定在波が生じることになる。ｘ−ｙ平面の断面に関する電界の分布は、同じになるであろう。しかし、電界の最大振幅は、ｚ軸に沿って変動することになり、乾燥工程に関して、これを考慮した媒体２０の位置決めが行われることになる。
【００１８】
図４には、単純化した概略表現による、電磁放射ヒータ２００を含む乾燥装置の実施態様が示されている。電磁放射ヒータ２００は、媒体２０に付着したインクを通って伝搬する電磁エネルギを発生させるものである。インクによって消費されるパワーの大部分は、インクを電界にさらすことによって生じる。媒体２０上のインクの加熱は、主として、インク内の双極子に対する時変電界の作用から生じることになる。媒体２０内における繊維の縦軸に対する電磁放射ヒータ２００によって生じる電界の配向は、媒体２０ではなく、媒体２０の表面に付着したインクを優先した、電磁放射ヒータ２００から放射されるパワーの消費に寄与することになる。電磁放射ヒータ２００を用いると、インクの乾燥中に媒体２０が被る温度上昇が、対流式ヒータまたは伝導式ヒータを用いた場合に生じる温度上昇よりも低くなる。媒体２０のさらされる温度が低下する結果、媒体２０の収縮は減少することになる。抵抗による対流式または伝導式ヒータを用いて、インクを乾燥させると、媒体２０が消費するパワーによって、媒体２０の収縮を生じさせる可能性がある。また、典型的なタイプのマイクロ波ヒータを用いると、やはり、マイクロ波エネルギが媒体２０に吸収されることによって、媒体２０に許容できない量のゆがみを生じさせる可能性がある。
【００１９】
電磁放射ヒータ２００には、媒体２０の表面にあるインクを急速に乾燥させるのに十分なパワーを供給し、同時に、媒体２０内で消費されるパワーを比較的低レベルに保つ能力があるので、インク内に含まれる水分が媒体２０の繊維に吸収される可能性は低くなり、媒体２０の加熱の結果としての収縮が生じる可能性は低くなる。媒体２０に水分が吸収されると、しわとして知られる媒体２０のゆがみを生じる可能性がある。しわの激しさは、印刷ジョブを放棄させるのに十分なほどになる可能性がある。
【００２０】
電磁放射ヒータ２００には、矩形導波管２０２と電磁エネルギ源２０４のようなパワー源が含まれている。電磁エネルギ源２０４は、矩形導波管２０２に沿って伝搬する電磁放射線を発生させるものである。電磁エネルギ源２０４には、例えば、高周波電磁放射線を発生する磁電管を含めることが可能である。電磁エネルギ源２０４によって生じる放射線は、矩形導波管２０２に結合される。矩形導波管２０２への電磁放射線の結合は、出力プローブを電磁エネルギ源２０４から矩形導波管２０２内に適正に送り込むことによって、TE10またはTE01モードの伝搬が結果として生じる（電磁エネルギ源２０４からの出力の周波数が、所望のモードのカットオフ周波数を超える）ように実施することが可能である。出力プローブが、矩形導波管２０２の最小断面寸法部分に対して平行をなし、最大断面寸法に対して中心に位置するように、矩形導波管２０２内に挿入されると、TE10モードが励起される。出力プローブが、矩形導波管２０２の最大断面寸法部分に対して平行をなし、最小断面寸法に対して中心に位置するように、矩形導波管２０２内に挿入されると、TE01モードが励起される。
【００２１】
一般に、媒体２０は、媒体内の繊維の縦軸が、媒体２０の最長寸法部分に対して平行に（最短寸法部分に対して垂直に）なるように形成されている。しかし、いくつかのサイズの媒体２０は、繊維の縦軸が媒体２０の最長寸法部分に対して垂直に（最短寸法部分に対して平行に）なるように形成されている。その最長及び最短寸法部分に対する媒体２０内における繊維の縦軸の配向は、一般に、その形成後、媒体２０のロールがどれほどの大きさにカットされるかによって決まる。媒体２０内の繊維には、水の分子が含まれている。時変電界にさらすと、媒体２０内で消費されるパワーが、主として、媒体２０の繊維内に含有されている分極された水の分子の移動から生じることになる。さらに、媒体２０によって吸収されるパワー量は、電界ベクトルが媒体２０内における繊維の縦軸の配向に対してほぼ平行である場合に、最大となる。電界ベクトルの配向が、媒体２０内における繊維の縦軸の配向に対してほぼ平行な配向から、媒体２０内における繊維の縦軸の配向に対してほぼ垂直な配向まで変化するにつれて、媒体２０に吸収されるパワー量は、最大から最小まで変化する。しかし、媒体２０に付着したインクによって吸収されるパワーには、媒体２０に存在する配向依存性がない。
【００２２】
図４から分かるように、媒体２０は、スロット２０６によって矩形導波管２０２を通過するが、スロット２０６は、矩形導波管２０２の最大断面寸法部分に対応する面に配置されている。矩形導波管２０２に沿った順方向伝搬波が生じるが、反射波の振幅がほぼゼロになるように、矩形導波管２０２内において、その特性インピーダンスと整合した負荷による終端が施されている場合について考察してみることにする。さらに、矩形導波管２０２内において、ＴＥ10モードが励起されるように、電磁エネルギ源２０４から出力プローブが送り込まれる。ＴＥ10モードが確立すると、結果として得られる電界が、スロット２０６を通る媒体２０の移動方向に対してほぼ平行に生じることになる。
【００２３】
その繊維の縦軸の配向がその最長寸法に対してほぼ平行をなしている１単位の媒体２０が、スロット２０６を通ってその長い寸法方向に移動する場合、電界は繊維の縦軸に対してほぼ平行になる。結果として、媒体２０内に吸収されるパワーは、電界と繊維の縦軸との空間配向の関数としてのパワー吸収に関して相対的に最大になる。しかし、この１単位の媒体２０が、繊維の縦軸が電界に対してほぼ垂直になるように、矩形導波管２０２を通る場合、媒体２０内に吸収されるパワーは、電界と繊維の縦軸との空間配向の関数としてのパワー吸収に関して相対的に最小になる。同様に、１単位をなす媒体２０の繊維の縦軸が、その最長寸法部分に対してほぼ垂直をなす場合、その１単位の媒体２０は、その繊維の縦軸が電界ベクトルに対してほぼ垂直になるように、矩形導波管２０２に通過することが可能になる。
【００２４】
１単位の媒体２０において消費される電力を低減させる方法の１つは、スロット２０６を通る媒体２０の移動方向に対する複数単位の媒体２０内における繊維の縦軸の配向を制御することである。しかし、スロット２０６に通される全単位の媒体２０における繊維の縦軸配向が電界に対してほぼ垂直なることを一貫して保証するのは、複数単位の媒体２０間では繊維配向が変動するため、困難である可能性がある。
【００２５】
複数単位をなす媒体２０内の繊維の縦軸と電界との間にほぼ垂直な関係を確立するもう１つの方法は、電界に対して、スロット２０６を通る１単位の媒体２０によって形成される平面と垂直なるように配向を施すことである。この電界配向の場合には、複数単位の媒体２０内における繊維の縦軸の配向または矩形導波管２０２の通過時における複数単位の媒体２０の配向に関係なく、複数単位の媒体２０内における繊維の縦軸に対してほぼ垂直になる。矩形導波管２０２内にＴＥ01モードを確立すると、電界と繊維の縦軸との間にこの関係が生じることになる。矩形導波管２０２内にＴＥ01モードが確立される結果として、複数単位の媒体２０によって吸収されるパワーが、相対的に最小値となる。
【００２６】
矩形導波管内を伝搬するTE01モードの場合、最大面積の面における壁電流は、電界に対して平行な方向に流れる（図４の場合、垂直方向）。矩形導波管２０２の最大面積の面上の軸方向にスロット２０６を設けると（追加手段を用いなければ）、矩形導波管２０２の最大面積の面における壁電流の流れが混乱し、TE01モードの確立が妨げられる。図５には、より詳細に表現した矩形導波管２０２が示されている。スロット２０６によって結果として生じる壁電流が乱れる影響を軽減し、TE01モードの伝搬を可能にするため、導波管チョークの実施態様の１つである、導波管チョーク２０８がスロット２０６に取り付けられている。導波管チョーク２０８を利用すると、TE01モードの伝搬が可能になるだけではなく、別様であれば、スロット２０６から放射されるエネルギ量が大幅に減少し、乾燥装置の実施態様がより一層効率良く働くようになる。認識しておくべきことは、図５には、導波管チョークの特定の実施態様が示されているが、導波管チョークの他の実施態様を用いて、壁電流が乱れる影響を軽減することも可能であるという点である。図５に示すものと同様の構成による実施態様の１つでは、WR３４０サイズの矩形導波管において２．４５ギガヘルツで動作する磁電管が利用されている。さらに、図５には、それぞれの壁面の中央点に配置されたスロットが示されているが、矩形導波管２０２における他の壁面のどれかに向かってスロット位置を移動させることも可能である。さらに認識しておくべきことは、壁電流が矩形導波管の軸方向に流れる伝搬モード（例えば、矩形導波管におけるTM11モード）が存在するという点である。矩形導波管がTM11モードで動作する場合、壁面にスロットを軸方向に設けることによって、媒体をスロットに通すと、矩形導波管の通過中、媒体によって形成される平面に対してほぼ垂直な電界が生じるようにすることが可能になる。矩形導波管がTM11モードで動作する場合、導波管チョークを利用する必要はない。壁面のスロットによって生じる軸方向における壁電流の乱れは、TM11モードの伝搬が可能なほど、十分に小さい。
【００２７】
導波管チョーク２０８の構造は、矩形導波管２０２内を伝搬するＴＥ01モードの波長と整合している。図５に示す導波管チョーク２０８は、必ずしも、矩形導波管２０２に対する相対的つり合いが適正にとれているわけではない。部材２１０及び部材２１２（並びに、矩形導波管２０２の反対側にある対応する部材）は、それぞれ、四分の一波長の長さである。部材２１０の端部が短絡すると、部材２１０のこの端部における壁電流が最大になる。この短絡部分（部材２１０と部材２１２の交差点）から四分の一波長離れると、壁電流はゼロになる。部材２１０と部材２１２の交差点（部材２１２と矩形導波管２０２の面との交差点）から四分の一波長離れると、壁電流は再び最大になる。従って、導波管チョーク２０８には、スロット２０６における壁電流の乱れを低減して、矩形導波管２０２内におけるＴＥ01モードの伝搬を可能にする効果がある。
【００２８】
矩形導波管２０２内における電界と媒体２０内における繊維の縦軸との間におけるほぼ垂直な空間配向の達成は、図５に示すものとは別のやり方で実施可能である。例えば、図６には、スロット３０２が矩形導波管３００の最小面積の面に設けられた矩形導波管３００の実施例が示されている。導波管チョーク２０８によれば、壁電流をほとんど乱すことなく、矩形導波管３００の最小面積の面上の軸方向にスロット３０２を設けることが可能になる。この構成の場合、ＴＥ10モードによって、媒体２０の繊維に対してほぼ垂直な電界が生じる。図６には、矩形導波管３００の面の中央に配置されたスロット３０２が示されているが、認識しておくべきことは、スロット３０２は、面の上部または下部近くに配置することも可能であるという点である。スロット３０２を面の上部または下部近くに配置すると、壁電流の乱れが低減し、ＴＥ10モードを主伝搬モードとしてより一層容易に確立することが可能になる。
【００２９】
認識しておくべきことは、電界と媒体２０の繊維の縦軸方向との間にほぼ垂直な空間関係を確立するため、ほぼ垂直な空間関係が確立されるように、伝搬モードまたは、スロットが設けられる矩形導波管の面を選択することが可能であるという点である。また、認識しておくべきことは、図４〜図６には、矩形導波管の単一長部分を通るように構成された媒体２０が示されているが、矩形導波管において、媒体２０が矩形導波管の複数セグメントを通れるようにする構成が施された複数湾曲部が含まれる、乾燥装置の実施態様を形成することも可能である。さらに、矩形導波管２０２及び矩形導波管３００は、それぞれ、上部側壁及び下部側壁の断面に沿った中央点に中心が位置し、軸方向に沿った上部側壁の内部リッジ及び下部側壁の内部リッジを含むように修正することが可能である。これらリッジが矩形導波管の断面内に配置される場合、上部側壁の内部表面と下部側壁の内部表面との間隔が短縮される。これらのリッジには、矩形導波管２０２及び矩形導波管３００内のリッジ間における電界の均一性及び強度を増すことによって、インク及び媒体によるパワー吸収から生じる電界の強さの減衰を補償する、平行板コンデンサのプレートと同様の効果がある。
【００３０】
開示された乾燥装置の実施態様の働きによって、電界と媒体内の繊維の縦軸との間にほぼ垂直な空間関係が確立されるが、認識しておくべきことは、ほぼ垂直な空間関係が得られない場合でも、やはり、媒体ではなく、インクを優先して加熱することが可能になるという点である。電界と繊維の縦軸との配向が、ほぼ垂直からほぼ平行に変化するにつれて、媒体によって吸収されるパワー量が増大することになる。媒体によって吸収されるパワー量が、媒体の収縮を生じさせるのに十分なほどでなければ、電界間の非垂直性によって生じるパワー吸収の増大は問題にならない。
【００３１】
電界と繊維の縦軸との非垂直性は、媒体が矩形導波管を通る方向を変更するか、媒体が矩形導波管を通る方向に対して媒体の配向を変更するか、媒体が矩形導波管を通る方向に対して矩形導波管の配向を変更するか、あるいは、これらの要素の２つ以上からなる組み合わせによって、制御することが可能である。さらに、電界と繊維の縦軸との非垂直性は、図７に示すように、矩形導波管４００の向かい合った面にスロット４０２及びスロット４０４を配置して、媒体２０が矩形導波管４００を通って移動する平面が、電界に対して垂直な矩形導波管の２つの面によって形成される平面に対して傾斜するようにすることによって、制御可能である。さらに、電界と繊維の縦軸との間にさまざまな非垂直性範囲が得られるように、電界に対して垂直な矩形導波管の２つの面にスロット４０２及び４０４を配置することも可能である。媒体におけるパワー吸収から問題が生じることになる非垂直度は、環境状態（温度及び湿度のようなもの）及び媒体タイプによって変動することになる。媒体の収縮が許容範囲内にとどまるようにする、非垂直性の最大許容度の決定は、媒体タイプ及び環境状態の予測範囲について経験的に実施可能である。
【００３２】
非垂直性の最大許容度を決定することが可能な第１の方法は、スロット２０６を媒体２０の通過を可能にするのに十分な長さにし、同時に、９０度までの任意の角度に回転させた、図４に示すような構成を利用することである。ＴＥ10モードが矩形導波管２０２内において確立されると、電界がスロット２０６を通過する媒体２０の方向に対してほぼ平行に生じることになる。さらに、媒体２０の長軸が、スロット２０６を通過する媒体２０の方向に対してほぼ平行になる。媒体２０内で吸収されるパワーと非垂直度との関係を求めるため、媒体２０の位置の前後における媒体の温度変化及び順方向パワーの測定が、媒体２０の長い寸法部分とスロット２０６を通過する媒体２０の方向との間のさまざまな角度について実施される。媒体２０の温度測定は、熱写真カメラを利用することによって実施可能である。次に、パワー吸収から到達する収縮量と温度媒体２０との関係を理解することにより、非垂直性の最大許容度を決定することが可能である。非垂直性の最大許容度は、媒体温度及び対応する収縮量に関連しており、環境状態及び決定が下される媒体のタイプによって変化することになる。
【００３３】
非垂直性の最大許容度を決定することが可能な第２の方法では、媒体２０がスロット２０６内に配置されている間に、矩形導波管２０２を通って媒体２０の負荷側に伝搬するパワーを測定することが必要とされる。矩形導波管２０２内にはＴＥ10モードが確立されている。媒体２０の負荷側に伝搬するパワーは、電界と媒体２０内における繊維の縦軸との角度を変更する際に測定される。電界と媒体２０内における繊維の縦軸との配向が、ほぼ平行からほぼ垂直までインクリメンタルに変化すると、媒体２０によるパワー吸収が減少する結果として、負荷２００に向かって矩形導波管２０２に沿って伝搬するパワーがインクリメンタルに増大することになる。さらに、媒体２０をスロット２０６内に配置せずに伝搬パワーを測定し、この値と媒体２０をスロット２０６内に配置して、繊維の縦軸が電界に対してほぼ垂直な位置についている間に測定した伝搬パワー値との差を求めることによって、媒体２０で吸収されるパワーの最小量を測定することが可能である。経験的に配向の関数として求められ、媒体２０によって吸収されるパワー間の関係を利用し、吸収されるパワーの関数として媒体の収縮を知ることによって、電界と繊維との間の最大許容非垂直度を求めることが可能である。非垂直性の最大許容度を決定することが可能な第３の方法は、第１と第２の方法を組み合わせることである。乾燥装置の実施態様の開示は、矩形導波管に関して行われてきたが、認識しておくべきことは、他の導波管構造を利用して、媒体２０における繊維と電界との間のほぼ垂直な空間関係を確立することができるという点である。例えば、導波管チョークを備えた円形導波管を利用することが可能である。
【００３４】
図８には、乾燥装置の実施態様に関して利用可能な円形導波管５００の一例が示されている。円形導波管５００は、ＴＥ11モードで動作している。ＴＥ11モードの場合、軸方向電界はゼロになり、横方向電界の電界線は図８に示すとおりである。媒体２０が通過する断面における電界線は、媒体２０によって形成される平面に対してほぼ垂直である。認識しておくべきことは、スロット５０２及びスロット５０４は、媒体２０における繊維の縦軸と電界との間にわずかな非垂直性も生じさせることなく、円形導波管の周囲で移動させることができるという点である。
【００３５】
乾燥装置の実施態様が例示され、解説されたが、通常の当事者は容易に明らかになるように、付属の請求項の範囲を逸脱することなく、これらの実施態様にさまざまな修正を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】乾燥装置の実施態様を含むインクジェット・イメージング装置の実施態様の単純化された概略図である。
【図２】矩形導波管の断面図である。
【図３】ＡはＴＥ10モードの場合に生じる電界を示す矩形導波管の断面図、Ｂは  ＴＥ01モードの場合に生じる電界を示す矩形導波管の断面図である。
【図４】乾燥装置の実施態様の単純化された概略図である。
【図５】乾燥装置の実施態様に利用することが可能な矩形導波管における電界と媒体の空間関係を示す図である。
【図６】乾燥装置の実施態様に利用することが可能な矩形導波管における電界と媒体の空間関係を示す図である。
【図７】乾燥装置の実施態様に利用することが可能な矩形導波管における電界と媒体の空間関係を示す図である。
【図８】乾燥装置の実施態様に利用することが可能な円形導波管における電界と媒体の空間関係を示す図である。
【符号の説明】
１２  乾燥装置
２０  媒体
１００  導波管
２００  乾燥装置
２０２  導波管
２０４  電磁エネルギ源
２０６  スロット（アパーチャ）
２０８  導波管チョーク
３００，４００，５００  導波管
５０２，５０４  スロット（アパーチャ）
【図１】
0003642764.tif 000004
【図２】
0003642764.tif 000005
【図３】
0003642764.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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