(57)【要約】【課題】反射波の増大によるインピーダンスの不整合を、発振するマイクロ波の制御によって行うことができる無電極ランプを提供すること。【解決手段】マイクロ波発振器ＭＷから発振されるマイクロ波が給電される給電部２からのマイクロ波によって、光透過管５内の封入ガスを励起させ発光させる無電極ランプであって、光透過管５は、給電部２からのマイクロ波の供給を受ける誘電管４を備え、この誘電管４とマイクロ波発振器ＭＷとの間には、共振回路Ｃ１と反射波検知器３０を配設し、マイクロ波発振器ＭＷは半導体デバイスを利用して構成する。そして、マイクロ波の発振を制御する制御手段３を備え、反射波検知器３０によって検知された反射波の大きさに応じて、発振するマイクロ波の発振制御を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ波発振器から発振されるマイクロ波が給電される給電部からのマイクロ波によって、光透過管内の封入ガスを励起させ発光させる無電極ランプにおいて、
前記光透過管は、給電部からのマイクロ波の供給を受ける誘電管を備え、
該誘電管と前記マイクロ波発振器との間には、共振回路と反射波検知器を配設し、
前記マイクロ波発振器は半導体デバイスを利用して構成するとともに、マイクロ波の発振を制御する制御手段を備え、前記反射波検知器によって検知された反射波の大きさに応じて、発振するマイクロ波の発振制御を行うようにした無電極ランプ。
【請求項２】
マイクロ波の発振制御は、発振するマイクロ波の周波数、位相、出力、発振時間、デューティ比の少なくとも一つとした請求項１に記載の無電極ランプ。
【請求項３】
前記給電部は、光透過管の誘電管内に挿通される中心電極と、
該中心電極と同軸で、中心電極と電気的に絶縁される筒状の共振電極と、
該共振電極と電気的に接続されマイクロ波発振器と接続される入力部とからなる請求項１又は２に記載の無電極ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無電極ランプ、特にマイクロ波による高周波電磁界により、管内に封入されたガスなどの充填物を励起し発光させる無電極ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に無電極ランプは、管内の内表面に発光体（例えば、蛍光粉末）を塗布し発光ランプとして利用されている。一方、紫外線（ＵＶ光）を利用する無電極ランプでは管内に封入されたガス（例えば、不活性ガス）が励起され発生する紫外線を殺菌・化学反応に利用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、無電極マイクロ波放電ランプとして、マイクロ波空洞内に充填物（例えば、セレン、テルル、ハロゲン化インジウムを包含する金属ハライドや水銀等）を封入したバルブを配設し、マイクロ波エネルギがバルブ内の充填物と結合されることで励起し光を照射するように構成されている（例えば、特許文献２−３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１５／０１６２７４号
【特許文献２】特開２０００−３５３４９５号公報
【特許文献３】特開２００４−２４７１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の無電極マイクロ波放電ランプは、マグネトロンの使用を前提にマイクロ波導波管を設け、装置全体が大がかりなものになりコストが嵩む構造となっている。
【０００６】
また、発光管内にマイクロ波を供給することで、発光管内の温度上昇及び温度上昇によって生じる、発光管内の圧力の上昇により、インピーダンスの整合が崩れ（マッチングが崩れ）反射波が増大する。従来マグネトロンをマイクロ波発振器として使用する無電極ランプでは、反射波の増大を検知してインピーダンスの整合を図るために、例えば、スタブチューナをモータ等の機械的手段を使って調製するようにしているため、手数を要すると共にインピーダンスの整合に時間を要するという問題があった。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、反射波の増大によるインピーダンスの不整合を、発振するマイクロ波の制御によって行うことができる無電極ランプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するためになされた本第１発明の無電極ランプは、
マイクロ波発振器から発振されるマイクロ波が給電される給電部からのマイクロ波によって、光透過管内の封入ガスを励起させ発光させる無電極ランプにおいて、
前記光透過管は、給電部からのマイクロ波の供給を受ける誘電管を備え、
該誘電管と前記マイクロ波発振器との間には、共振回路と反射波検知器を配設し、
前記マイクロ波発振器は半導体デバイスを利用して構成するとともに、マイクロ波の発振を制御する制御手段を備え、前記反射波検知器によって検知された反射波の大きさに応じて、発振するマイクロ波の発振制御するようにしている。
【０００９】
本発明の無電極ランプは、マイクロ波発振器と光透過管との間で発振されるマイクロ波のインピーダンスの不整合が生じた場合、半導体デバイスを利用したマイクロ波発振器の発振制御を迅速に行う。
【００１０】
上記構成において、マイクロ波の発振制御は、発振するマイクロ波の周波数、出力、発振時間、デューティ比の少なくとも一つとすることができる。
【００１１】
さらに、上記構成において、前記給電部を、光透過管の誘電管内に挿通される中心電極と、
該中心電極と同軸で、中心電極と電気的に絶縁される筒状の共振電極と、
該共振電極と電気的に接続されマイクロ波発振器と接続される入力部とから構成することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の無電極ランプによれば、マイクロ波のインピーダンスの不整合により増大する反射波を反射波検知器による検知によって、半導体デバイスを利用したマイクロ波発振器から発振するマイクロ波の発振制御、例えば、発振周波数を制御し、変動した共振回路の共振周波数に合致させることができる。また、発振パターン制御としてデューティ比を小さくしたり、出力を低下させたりすることで、上昇した発光管内の温度や圧力を低下させることでインピーダンスの整合させる制御を容易に行うことのできる無電極ランプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の無電極ランプの概略図を示し、（ａ）は光透過管の正面図、（ｂ）は光透過管に給電部を取り付けた状態の概略図、（ｃ）同無電極ランプの回路図である。
【図２】本無電極ランプの給電部の別の例を示し、（ａ）は光透過管に給電部を取り付けた状態の概略図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）同無電極ランプの回路図である。
【図３】本発明の無電極ランプに取り付け可能な安全装置を示し、（ａ）は給電部が光透過管に対して所定位置に到達していない状態を示す一部切り欠きの断面図、（ｂ）は給電部が光透過管に対して所定位置に到達した状態を示す一部切り欠きの断面図である。
【図４】本発明の無電極ランプを無電極紫外線ランプとして使用した印刷装置の概略図である。
【図５】リフレクタを示し、（ａ）は楕円型リフレクタ、（ｂ）は平面ガイド型リフレクタの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【００１５】
＜実施形態１＞無電極ランプ
本実施形態１は、本第１発明に係る無電極ランプである。この無電極ランプ１は、
マイクロ波発振器ＭＷから発振されるマイクロ波が給電される給電部２からのマイクロ波によって、光透過管５内の封入ガスを励起させ発光させる無電極ランプであって、光透過管５は、給電部２からのマイクロ波の供給を受ける誘電管４を備え、この誘電管４とマイクロ波発振器ＭＷとの間には、共振回路Ｃ１と反射波検知器３０を配設し、マイクロ波発振器ＭＷは半導体デバイスを利用して構成する。そして、マイクロ波の発振を制御する制御手段３を備え、反射波検知器３０によって検知された反射波の大きさに応じて、発振するマイクロ波の発振制御を行うようにしている。この場合、マイクロ波の発振制御は、発振するマイクロ波の周波数、位相、出力、発振時間、デューティ比の少なくとも一つを制御するようにする。
【００１６】
無電極ランプ１の構成として、具体的には、マイクロ波発振器ＭＷから発振されるマイクロ波を、供給管２Ａを介して給電するマイクロ波の給電部２と、端部に誘電管４を備えた光透過管５とを備えている。光透過管５は、有底円筒状のオゾンレス石英管を使用し、誘電管４は、光透過管５の内径よりも外径が小径の有底円筒状の石英管を使用するがこれに限られるものではない。誘電管４は、両端を開放した円筒状であっても構わない。この場合、一端側を、ガスバーナなどを使って溶着する（図１（ａ）Ｓ２部分参照）。また、誘電管４と光透過管５との接合は特に限定するものではないが、光透過管５の端部を、ガスバーナなどを使って加熱し溶着することが好ましい（図１（ａ）Ｓ１部分参照）。また、誘電管４は、光透過管５に対向するように２箇所に設けるようにすることもできる。
【００１７】
給電部２は、光透過管５の誘電管４内に挿通される中心電極２０と、この中心電極２０と同軸で電気的に絶縁される筒状の共振電極２２と、この共振電極２２と電気的に接続されマイクロ波発振器ＭＷと接続される入力部２４とから構成される。入力部２４は、例えばＳＭＡコネクタ等を用いることができる。中心電極２０と共振電極２２とを電気的に絶縁し、コンデンサＣを構成することで、給電部２内に共振回路Ｃ１を構成する。
【００１８】
給電部２は、マイクロ波発振器ＭＷから供給されるマイクロ波を、中心電極２０を介して誘電管４から光透過管５の内部に供給する。マイクロ波発振器ＭＷと供給管２Ａ（例えば、同軸ケーブル）を介して接続される入力部２４は、供給管２Ａとしての同軸ケーブルの中心導体と電気的に接続される電極部２４ａを備えている。この電極部２４ａは、筒状の共振電極２２と電気的に接続されている。そして、この共振電極２２の内側には共振電極３２と絶縁された中心電極２０が共振電極３２と同軸状に配設されている。また、この中心電極２０及び共振電極２２と同軸で、誘電体２３を介して配設される給電外管２１が給電部２の外部ケーシングを構成している。また、給電外管２１は、入力部２４ａの接地電極を構成している。中心電極２０の先端部は、誘電管４の内部に挿通され、挿通部分の周面と給電外管２１との間は誘電体を配設せずに光透過管５の先端部が没入されるように構成している。中心電極２０の先端部が挿通される長さＬ２は、マイクロ波の周波数をλとしたとき、λ／４となるように構成することが好ましい。また、共振電極２２の軸方向の長さＬ１もλ／４となるように構成することが好ましい。
【００１９】
誘電体２３は、中心電極２０と共振電極２２及び給電外管２１とを絶縁するために配設するもので、全体に充填する必要はなく、部分的に充填することや、単なる空隙とすることもできる。絶縁体２３はアルミナやフッ素樹脂（例えば、ポリテトラフルオロエチレン等）から構成されている。給電部２は、インピーダンスの整合回路としても機能する。そのため、絶縁体２３の誘電率によって給電部２３のインピーダンスが変動するため、マイクロ波発振器ＭＷの出力部のインピーダンス、光透過管５のインピーダンスを加味して最適のインピーダンスとなるようにその誘電率が決定される。なお、絶縁体２３のインピーダンスの決定には中心電極２０及び絶縁体２３の外径（給電外管２１の内径）によっても決定されるためこれらの寸法も最適のインピーダンスとなるように計算される。
【００２０】
光透過管５の適所には、内部に励起用のガスを封入するためのガス導入口５Ａを配設する。ガス導入口５Ａは、両端を開放した円筒状で、配設箇所は特に限定するものではないが、図１（ａ）に示すように光透過管５の円周面の中央付近に導入孔を開口し、この導入孔に適宜手段（例えば、Ｓ３部を、ガスバーナなどを使った溶着）で接合する。ガス導入口５Ａは、光透過管５にガスを導入した後、Ｓ４部を適宜手段で溶着する。
【００２１】
＜安全装置＞
また、この無電極ランプ１は、給電部２と光透過管５とが所定位置で接続されたことを検知する接続検知スイッチ６を安全装置として配設することが好ましい。
【００２２】
給電部２と光透過管５とが所定位置で接続されたことを検知する接続検知スイッチ６は、機械的に接続の有無を検知するスイッチセンサであれば特に限定するものではないが、本実施形態においては図３に示すように、センサ本体６０が、軸６１の進退を検知することで給電部２と光透過管５とが所定位置で接続されているかどうかを判定する。
【００２３】
具体的には、接続検知スイッチ６は、給電部２の給電外管２１に開口した検知孔２１ａに軸６１が挿通され、常時給電外管２１の内周面より内側に軸６１の先端が突出するように付勢されている。軸６１の他端側はセンサ本体６０内に位置する。光透過管５の外周面の所定の位置には溝部５ｂが形成されている。この溝部５ｂは、給電部２が光透過管５の所定位置まで挿通されたときに検知孔２１ａと合致する位置となるようにしている。
【００２４】
給電部２と光透過管５とが所定位置で接続されると検知孔２１ａと溝部４ｂの位置が合致し、検知孔２１ａから軸６１が突出（図３（ｂ）の状態）し、センサ本体６０内で軸６１の移動が検知される。センサ本体６０が軸６１の移動を検知することで、制御手段（図示省略）内のマイクロ波発振停止回路に所定位置正常信号が送信される。これにより、給電部２と光透過管５とが所定位置に接続されていることの検知となりマイクロ波の発振が可能な状態となる。そして、接続不良又は使用中に何らかの原因で給電部２と光透過管５とが所定位置から外れた場合、所定位置正常信号が途切れることで給電部２と光透過管５とが所定位置に接続されていないことの検知となり、マイクロ波発振停止回路に所定位置正常信号が遮断されマイクロ波の発振が不可能な状態となる。
【００２５】
また、センサ本体６０からの信号は、軸６１が検知孔２１ａから突出した状態のときではなく、突出していない状態のとき（図３（ａ）の状態）のときに所定位置不正信号としてマイクロ波発振停止回路７に送信するように構成しても構わない。
【００２６】
＜マイクロ波発振器＞
マイクロ波発振器ＭＷは、半導体材料として、炭化ケイ素、窒化ガリウム、酸化ガリウム又はダイヤモンドを使ったものが好ましく、これによって、マイクロ波発振器のエネルギ効率は７０％以上を確保することができる。また、マイクロ波発振器ＭＷとして半導体デバイスを用いることで、連続波でマイクロ波を発振する場合の発振出力や、パルス発振するときのパルス間隔、デューティ比、発振出力を容易に制御することができる。特に、連続波パルス波に拘わらず発振するマイクロ波の周波数を変更することで、無電極ランプとして、紫外線を発光させる無電極紫外線ランプおいては発光させる紫外線の波長を変更させることができる。これによって、例えば、印刷装置のインクの硬化に用いる場合でもインクの含有成分に合致した紫外線を照射することや、試験硬化を行って最適な硬化速度の得られる周波数を簡単に調査することも可能となる。そして、このマイクロ波発振器ＭＷは、同軸ケーブル等によって給電部２と接続され、制御機構（図示省略）からの発振信号により所定のマイクロ波発振条件（上述した、周波数、発振出力、連続波、パルス波、パルス波の場合の発振時間、デューティ比等）でマイクロ波を発振する。
【００２７】
また、無電極紫外線ランプとして使用する場合、紫外線発光中にパルス発振する際のパルス時間、デューティ比を変動させることで光透過管５内を流動するガスとの間でドップラー効果が生じ、発光する紫外線の波長を変動させることもできる。これにより発振周波数を一定に保持した状態で紫外線波長を可変制御することが可能となる。
【００２８】
光透過管５（発光管）は、紫外域の光透過性が高い材料を選択する。例えば石英、石英ガラス、ガラス管等を採用する。また、光透過管５内に充填するガスは、マイクロ波によって生じる磁界によって発光するガス（気体）であれば特に限定するものではないが、例えば、水銀ガス、アルゴンガス、キセノン等の希ガスと添加金属として水銀、ナトリウム、ハロゲン化金属（メタルハライド）等を封入する。また、光透過管５内の管内圧力の調整によって発生する紫外線の波長が変化する。圧力を低くすると波長が長くなり、反対に圧力を高くすると波長は短くなる。そのため管内に充填する気体の圧力は必要な紫外線波長に合わせて調製する。
【００２９】
マイクロ波発振器ＭＷと光透過管５の誘電管４とは上述したように、マイクロ波発振器ＭＷからの供給管２Ａと給電部２を介して接続されている。この給電部２は、上述したように、共振電極２２の内側には共振電極３２と絶縁された中心電極２０が共振電極３２と同軸状に配設されることで、コンデンサＣを形成し、共振回路Ｃ１（図１（ｃ）参照）を構成している。
【００３０】
このように、ＬＣ共振回路を構成することで、マイクロ波の出力電力が１００Ｗ以下の低い出力であっても高電圧のマイクロ波を誘電管４に供給することが可能となる。そして、高電圧のマイクロ波によって、光透過管５内でブレークダウンが生じ良好な発光を生じさせる。この高電圧はブレークダウン後に一定の値まで下がるが定電圧となって供給され続け安定して封入ガスを励起し発光を継続させる。
【００３１】
また、給電部２は図２に示すように、中心電極２０と給電外管２１とを保持具２５によって連結することができる。保持具２５は、環状体２５ａと連結体２５ｂとから構成される。環状体２５ａは、給電外管２１と接触し固定される。連結体２５ｂは、中心電極２０と環状体２５ａとを複数箇所（図例３箇所）で橋渡し、中心軸２０の位置決めを行う。中心電極２０と連結体２５ｂとは、中心軸２０に嵌入する環状体を介して連結するように構成しても構わない。また、環状体２５ａを省略し、連結体２５ｂのみで中心電極２０と給電外管２１とを連結するように構成しても構わない。
【００３２】
このように、中心電極２０と給電外管２１とを電気的に連結することで、図２（ｃ）に示す、共振回路Ｃ２が構成される。また、中心電極２０を保持具２５によって保持することで、熱的な影響を受けにくくなり、インピーダンスの不整合が生じにくくなる。中心電極２０が、保持具２５によって保持されることで中心電極２０の位置が固定され絶縁体２３の配設の省略がより簡単に行え、絶縁体２３の省略により更に熱的な影響を受けにくくなる。
【００３３】
＜反射波検知器＞
制御手段３に反射波の大きさを検知し送信する反射波検知器３０は、光透過管５から又は給電部２からのマイクロ波の反射を検知できるものであれば特に限定するものではないが、例えば、サーキュレータの反射波の出力ポートにダイオードを配設して直流電流としてその大きさを検出する。また、方向性結合器を使用することもできる。また、光透過管５又は給電部２の温度を検知し、制御手段３に温度情報を送信する温度検知部を配設することができる。
【００３４】
この反射波検知器３０によって、反射波の大きさが閾値を超えたとき、インピーダンスの整合を調製するために、制御手段３によってマイクロ波発振器ＭＷから発振するマイクロ波の周波数、位相、出力、発振時間、デューティ比の少なくとも一つを変動させるようにする。温度検知器によって、温度が所定温度を超えている場合、熱的な問題でインピーダンスの整合が崩れていると判断し、マイクロ波の出力を小さくしたり、デューティ比を小さくしたりする（発振時間を短く休止時間を長く）ことで反射波を低減させるように制御する。また、熱的な問題が少ない場合には周波数の変動や位相変動などによってインピーダンスの整合を図り、反射波を低減させる。
【００３５】
上記構成において、マイクロ波発振器ＭＷから発振されたマイクロ波によって、光透過管５内に充填されたガスが励起され発光する。充填ガスによって紫外線を照射する無電極紫外線ランプの場合、照射される紫外線は、光透過管５を覆うように配設するリフレクタ８（図４、図５参照）の内面で反射し、所定の幅に集光される。この幅は、例えば、印刷物のインク硬化の場合、硬化速度を考慮して決定され、幅を持たせて集光させることができる。また、幅を持たせることなく、光透過管５の軸方向の長さの線状に集光するようにリフレクタ８の内面を形成することもできる。
【００３６】
そして、本実施形態においては、制御手段によって異なる位相でマイクロ波を発振するように制御する。これによって、光透過管５内での光度強弱位置の制御が実施形態２の構成よりも詳細に行うことができる。
【００３７】
＜印刷装置＞
実施形態１の無電極ランプ１、特に紫外線を照射する用途で使用する場合は、種々の装置として印刷装置、殺菌装置、プロジェクタ装置等に使用することができる。特に印刷装置のインクカートリッジの下流側で被印刷物表面に印字されたインクを硬化させる用途に好適に用いることができる。
【００３８】
無電極ランプ１を使った印刷装置１０１は、図４に示すように、インクを液滴状に噴出するノズル部を備えたインクカートリッジ１０２と、被印刷物Ｔをインクカートリッジ１０２に向けて搬送する搬送手段１０３と、インクカートリッジ１０２より被印刷物の搬送方向に対して下流側の近傍に配設する。インクカートリッジ１０２はカートリッジフォルダ１０５に着脱可能に配設されている。そして、無電極ランプ１は、カートリッジフォルダ１０５から延設する取付アームに配設したリフレクタ８内に収納する。リフレクタ８の開口端は、被印刷物Ｔと可及的に近接するように調製されている。
【００３９】
リフレクタ８は、図５に示すように、楕円型リフレクタ（同図（ａ）参照）や平面ガイド型リフレクタ（同図（ｂ）参照）を採用することができる。楕円型リフレクタは、光透過管５（光源）から被印刷物Ｔまでの距離を開けることができるため熱的な問題の発生を防止することができる。被印刷物Ｔ上の光源像サイズは、光源からリフレクタ８内面までの距離とリフレクタ８内面から被印刷物Ｔまでの距離によって変わり、リフレクタ８内面から被印刷物Ｔが長くなると光源像サイズは大きくなる（照射面積が大きくなる）。そのため、各反射面から集光部に集光されるものの図例のＡ２エリアから反射した光は光源像サイズが大きく紫外線ランプとしては紫外線の効果が低減する。従って、効果的に利用される反射光はＡ１エリアで反射する光がメインとなる。光源像の大きさは、Φｄの球や円筒光源の場合、光源からリフレクタ８内面までの距離をＭ１、リフレクタ８内面から被印刷物Ｔまでの距離をＭ２としたとき、Φｄ×Ｍ２／Ｍ１で表される。
【００４０】
一方、平面ガイド型リフレクタは、光源となる光透過管５が被印刷物Ｔから近いため、光透過管５（光源）近くまで反射板８ａが接近し放熱対策、マイクロ波への影響が問題となるものの、照射面積を小さくできるメリットがある。また、被印刷物Ｔ（照射面）近くまで反射板８ａを配設する。これは被印刷物Ｔと反射板８ａとの隙間が大きくなると多重反射でのロス発生を防止するためである。また、平面ガイド型リフレクタは、製作が容易であるという利点がある。
【００４１】
リフレクタ８の内面の材質は、特に限定するものではないが、無電極ランプ１を紫外線ランプとして使用する場合、紫外線反射率の高いアルミニウムを使用することが好ましい。
【００４２】
リフレクタ８の開放端と被印刷物Ｔ（照射面）との間には、必要に応じて赤外線カットフィルムを配設することができる。また、リフレクタ８内面の反射面で赤外線を透過する用の材質を選択することもできる。
【００４３】
また、紫外線を照射する用途として使用する無電極ランプ１を構成する各部材（マイクロ波発振器ＭＷ、ケーブル（供給管２Ａ）、給電部２、光透過管５、リフレクタ８）は、電磁波が拡散輻射しないように金属筺体（図示省略）によりシールドすることが好ましい。この金属筐体は、各部材のメンテナンス用の窓や金属筐体そのものを容易に取り外し可能としている。そのため、インターロックスイッチを設け、メンテナンス用の窓が開放しているときや金属筐体が取り外されているときに、上述した安全装置６と同様に制御手段９内のマイクロ波発振停止回路にマイクロ波の発振を停止する信号を送信するように構成することが好ましい。
【００４４】
そして、インクの紫外線硬化や乾燥を促進する目的で、インクカートリッジ１０２より被印刷物の搬送方向に対して上流側の近傍に、電磁波発振器ＭＷから発振される電磁波を昇圧する共振回路からなる昇圧手段と放電ギャップを形成する放電電極及び接地電極とから構成され、昇圧手段により放電ギャップの電位差を高め放電を生じさせるように構成したプラズマ生成器１０６を配設することができる。このプラズマ生成器１０６は、無電極ランプを制御する制御手段９によってプラズマ生成器１０６の電磁波の発振を、インクカートリッジからのインク噴出タイミングに同期するように制御する。電磁波発振器ＭＷ及び制御手段９は、無電極ランプ１と別に設けることもできるが、無電極ランプ１に使用するものと兼用することもできる。
【００４５】
＜印刷装置の動作＞
本実施形態の印刷装置１０１の印字動作について説明する。制御手段９は印字命令を受信すると、カートリッジ１０２に印字指令を送信するとともに、印字タイミングに合わせプラズマ生成器１０６に電磁波を発振するように電磁波用電源Ｐ及び電磁波発振器ＭＷに電磁波の発振信号を送信する。
【００４６】
また、本実施形態における搬送手段１０３は、ロール状に巻回された被印刷物Ｔに印刷する場合の例を示し、ロール状の被印刷物Ｔをセットする貯留ローラ１３１と、被印刷物Ｔが略水平に移動し、インクカートリッジ１０２から噴射されるインクによって印刷される送り台１３０と、貯留ローラ１３１から引き出された被印刷物Ｔを送り台１３０に送り出す送り出しローラ１３３と、印刷された被印刷物Ｔを巻き取る巻き取りローラ１３５と、この巻き取りローラ１３５に被印刷物Ｔを受け渡す受けローラ１３４と、貯留ローラ１３１と送り出しローラ１３３及び巻き取りローラ１３５と受けローラ１３４との間で被印刷物Ｔに張力を付与するテンションローラ１３２とから構成されている。
【００４７】
この搬送手段１０３によって、被印刷物Ｔの印字対象箇所が順次インクカートリッジの１０２の下方に送られ印刷がなされる。そして、プラズマ生成器１０６によって印字対象箇所となる被印刷物Ｔの表面にカートリッジ１０２からの印字前にプラズマを照射し、表面の濡れ性を向上させる。これにより、インクの被印刷物表面に対する接触角が小さくなり短時間での乾燥に資する。また、プラズマ生成器１０６は濡れ性が向上され、インクカートリッジ１０２によって印字されたインク表面は、無電極ランプ１から照射される紫外線によって硬化する。光透過管５の軸方向の長さ（図中の奥行き）は、インクカートリッジ１０２によって印字される印字幅に合わせることが好ましい。
【００４８】
特に、プラズマ生成器１０６によって、被印刷物Ｔ表面の濡れ性を向上させることでインクの接触角が小さくなり印刷に必要なインク量が減少する。これによって、無電極ランプ１によるインク硬化時間を短縮することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
以上説明したように、本発明の無電極ランプは、印刷装置の紫外線硬化用ランプとして好適に用いることができる他、水や空気の殺菌の用途としても好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００５０】
１  無電極ランプ
２  給電部
２０  中心電極
２１  給電外管
４  誘電管
５  光透過管
６  接続検知スイッチ
ＭＷ  マイクロ波発振器
Ｃ１  ＬＣ共振回路
Ｃ２  ＬＣ共振回路
【図１】
2018190665.tif 000003
【図２】
2018190665.tif 000004
【図３】
2018190665.tif 000005
【図４】
2018190665.tif 000006
【図５】
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