介电加热装置以及印刷系统的制作方法

1.本公开涉及介电加热装置以及印刷系统。


背景技术：

2.关于介电加热装置，在专利文献1中公开了基于由含水率传感器测量的记录介质的含水率，反馈控制具有磁控管的高频加热单元的输出。由此，能够根据记录介质的干燥度调整记录介质的加热量。
3.专利文献1：日本特开2001-301131号公报
4.然而，在专利文献1的技术中，需要将用于测量记录介质的含水率的传感器设置在与记录介质对应的位置。例如，在传感器由电容式的水分计构成的情况下，需要将传感器设置在能够与记录介质接触的位置，在传感器由光学式或高频式的水分计构成的情况下，需要将传感器设置在能够与记录介质对置的位置等。


技术实现要素：

5.根据本公开的第一方式，提供一种介电加热装置。该介电加热装置具备：电极单元，所述电极单元具有与被加热物对置的第一电极和第二电极，用于加热所述被加热物；对所述第一电极和所述第二电极施加交流电压的电压施加部；检测流过所述电极单元的交流电流的电流值的电流值检测部；检测所述交流电压和所述交流电流的位相差的位相差检测部；基于所述电流值和所述位相差检测所述电极单元的阻抗的阻抗检测部；以及通过基于所述阻抗控制所述电压施加部，控制输出至所述电极单元的交流电的输出的控制部。
6.根据本公开的第二方式，提供一种印刷系统。该印刷系统具备：上述方式的介电加热装置以及向印刷介质喷出液体并使其附着于印刷介质的喷出部。所述电极单元将所述液体附着的所述印刷介质作为所述被加热物加热。
附图说明
7.图1是示出介电加热装置的概要构成的立体图。
8.图2是示出介电加热装置的概要构成的框图。
9.图3是示出电极单元的概要构成的立体图。
10.图4是说明通过电极单元和被加热物形成的电路的示意图。
11.图5是介电加热装置的等效电路图。
12.图6是说明等效电路中阻抗的变化的图。
13.图7是通过控制部说明第一交流电压的输出控制的例子的图。
14.图8是示出印刷系统的概要构成的图。
15.附图标记说明
16.20
…
电极单元；30
…
第一电极单元；31
…
第一电极；32
…
第二电极；33
…
连接部件；34
…
第一线圈；35
…
第一电线；40
…
第二电极单元；41
…
第三电极；42
…
第四电极；80
…
电压
施加部；81
…
第一电压施加部；82
…
第二电压施加部；83
…
逆变器；84
…
电流检测部；85
…
位相差检测部；86
…
放大器；87
…
整流部；100
…
介电加热装置；110
…
基板；150
…
直流电源；200
…
输送部；205
…
辊部；500
…
控制部；510
…
cpu；511
…
电流值检测部；512
…
阻抗检测部；520
…
存储部；600
…
印刷系统；610
…
液体喷出装置；620
…
喷出部；630
…
介质输送部；640
…
喷出控制部。
具体实施方式
17.a.第一实施方式：
18.图1是示出第一实施方式中的介电加热装置100的概要构成的立体图。在图1中，示出表示互相正交的x、y、z方向的箭头。x方向和y方向是平行于水平面的方向，z方向是沿铅直向上的方向。表示x、y、z方向的箭头在其他图中也以图示的方向与图1对应的方式适当地图示。在以下的说明中，在方向的朝向确定的情况下，将各图中箭头指示的方向设为“+”，与其相反的方向设为
“‑”
，在方向标记中同时使用正负的符号。以下，也可以称+z方向为“上”，-z方向为“下”。另外，在本说明书中，正交包含90
°±
10
°
的范围。
19.介电加热装置100具备：用于加热被加热物oh的电极单元20，输送被加热物oh的输送部200，对电极单元20施加交流电压的电压施加部80以及控制部500。
20.本实施方式的介电加热装置100一边通过输送部200输送被加热物oh，一边通过从电极单元20生成的电场加热被加热物oh。在本实施方式中，介电加热装置100通过加热涂布有液体的片状的印刷介质作为被加热物oh，干燥被加热物oh。作为印刷介质例如使用纸、布、膜等。作为涂布至印刷介质的液体例如使用以水或有机溶剂为主要成分的各种油墨。在本实施方式中，作为液体使用以水为主要成分的水性油墨。需要说明的是，在本说明书中，液体的主要成分是指在液体含有的物质中，其质量分数在50％以上的物质。液体例如通过喷墨打印机等的液体喷出装置涂布至印刷介质。
21.控制部500由具备：cpu510、存储部520、以及进行与外部信号的输入输出的输入输出接口的计算机构成。控制部500通过控制上述输送部200或电压施加部80等的各部，在介电加热装置100中执行被加热物oh的加热。在其他实施方式中，控制部500例如也可以由多个电路的组合构成。
22.本实施方式中的输送部200具有两个辊部205、以及由驱动辊部205的电机等构成的未图示的驱动部。输送部200通过辊部205的驱动输送片状的被加热物oh。在其他的实施方式中，输送部200例如也可以由用于一边支承被加热物oh一边输送的带和驱动该带的驱动部构成。
23.本实施方式中的介电加热装置100具备第一电极单元30和第二电极单元40作为电极单元20。第一电极单元30具有与被加热物oh对置的第一电极31和第二电极32。第二电极单元40具有与被加热物oh对置的第三电极41和第四电极42。如图1所示在本实施方式中，第二电极单元40配置于第一电极单元30的-x方向的位置。在本实施方式中，第一电极单元30和第二电极单元40分别具有同样的构成。以下在第一电极单元30和第二电极单元40没有区别的情况下，也可以将两者简称为电极单元20。
24.本实施方式中的介电加热装置100具备第一电压施加部81和第二电压施加部82作为电压施加部80。第一电压施加部81与第一电极单元30电连接，对第一电极31和第二电极
32施加交流电压。第二电压施加部82与第二电极单元40电连接，对第三电极41和第四电极42施加交流电压。对第一电极31或第二电极32施加电势的一方和对第三电极41或第四电极42施加电势的另一方也可以是基准电势。基准电势是成为高频电压的基准的恒电势，例如是接地电势。以下，将通过第一电压施加部81对第一电极单元30施加的交流电压也称为第一交流电压。另外，将通过第二电压施加部82对第二电极单元40施加的交流电压也称为第二交流电压。
25.在本实施方式中，第一电压施加部81和第二电压施加部82分别具有同样的构成。以下，在第一电压施加部81和第二电压施加部82没有区别的情况下，也可以将两者简称为电压施加部80。在本实施方式中，各电压施加部80分别对各电极单元20的各电极施加高频电压。需要说明的是，在本说明书中，“高频”是指1mhz以上的频率。
26.图2是示出本实施方式中的介电加热装置100的概要构成的框图。如图2所示，本实施方式中的第一电压施加部81具有：逆变器83、电流检测部84、位相差检测部85、放大器86、以及整流部87。第一电压施加部81电连接至直流电源150。需要说明的是，虽然图示省略，但是第二电压施加部82也还同样地具有上述的逆变器83等，电连接至直流电源150。
27.各电压施加部80中设置的逆变器83电连接至直流电源150和各电极单元20。逆变器83将从直流电源150输入至逆变器83的直流的电压变化为交流的电压并输出至电极单元20。更详细地说，逆变器83具有转换用的晶体管，通过该晶体管的动作，将输入至逆变器83的直流的电压转换为具有频率f1的矩形波状的波形的交流的电压并输出至电极单元20。
28.各电压施加部80中设置的电流检测部84作为用于检测流过各电极单元20的交流电流的电阻器而构成。通过对电极单元20施加交流电压，电极单元20中流过有具有正弦波状的波形的交流电流，因此在电流检测部84中，检测具有该正弦波状的波形的交流电流。电流检测部84将检测的交流电流输出至放大器86。放大器86放大从电流检测部84输入的电流并输出至位相差检测部85和整流部87。
29.第一电压施加部81中设置的位相差检测部85检测对第一电极31和第二电极32施加的交流电压的位相与流过第一电极单元30的交流电流的位相的位相差。同样地，第二电压施加部82中设置的位相差检测部85检测对第三电极41和第四电极42施加的交流电压的位相与流过第二电极单元40的交流电流的位相的位相差。位相差检测部85将检测的位相差发送至控制部500。
30.整流部87由二极管构成，将从放大器86输入的交流电流整流并转换为直流电流，将该直流电流输出至控制部500。从各整流部87输出至控制部500的直流电流的电压值与流过各电极单元20的交流电流的振幅成比例。
31.如图1和图2所示，介电加热装置100具备电流值检测部511和阻抗检测部512。电流值检测部511检测表示流过各电极单元20的交流电流的电流值的单元电流值。阻抗检测部512基于由电流值检测部511检测的各单元电流值和由各位相差检测部85检测的各位相差，检测各电极单元20的阻抗z。在本实施方式中，电流值检测部511和阻抗检测部512是通过控制部500的cpu510执行存储于存储部520的程序来实现的功能部。
32.在本实施方式中，作为电流值检测部511发挥功能的控制部500，基于从整流部87输入的直流电压的电压值，检测流过电极单元20的电流的有效值作为单元电流值。阻抗检测部512基于单元电流值、由位相差检测部85检测的位相差、以及对各电极单元20的各电极
施加的交流电压的电压值，检测电极单元20的阻抗zr。例如，阻抗检测部512基于第一电极单元30的单元电流值、由第一电压施加部81中设置的位相差检测部85检测的位相差、以及对第一电极31和第二电极32施加的交流电压的电压值，检测第一电极单元30的阻抗zr。如后述那样，阻抗zr相当于由电极单元20和被加热物oh形成的电路的阻抗。以下，第一电极单元30的阻抗zr也可以称为第一阻抗zr1。另外，第二电极单元40的阻抗zr也可以称为第二阻抗zr2。
33.图3是示出本实施方式中的第一电极单元30的概要构成的立体图。如上述那样，第一电极单元30具有第一电极31和第二电极32。此外，本实施方式中的第一电极单元30具有第一线圈34。需要说明的是，虽然图示省略，但是在本实施方式中，上述的第二电极单元40的第三电极41和第四电极42分别具有与第一电极31和第二电极32同样的构成。另外，第二电极单元40具有与第一线圈34同样构成的、未图示的第二线圈。以下，在第一线圈34和第二线圈没有区别的情况下，也可以将两者简称为线圈。
34.第一电极31和第二电极32是导电体，例如，由金属、合金、导电氧化物等形成。第一电极31和第二电极32可以由互相相同的材料形成，也可以由不同的材料形成。第一电极31和第二电极32例如可以配置于由介电正接或导电性低的材料形成的基板等上，也可以由其他部件支承，以确保其姿势的保持或强度为目的。
35.第一电极31和第二电极32以第一电极31和第二电极32之间的最短距离小于等于从第一电极单元30输出的电磁场的波长的十分之一的方式配置。本实施方式中的第一电极31具有以y方向为长边方向，x方向为短边方向的舟形形状。第一电极31的下表面具有向-z方向凸出的曲面形状。当沿z方向观察时，第一电极31在y方向具有长条的椭圆形状。第二电极32在x方向和y方向扁平，并且在y方向具有长条的椭圆形状的环状。当沿z方向观察时，第二电极32以包围第一电极31的周围的方式配置。
36.如图1所示，第一电极31和第二电极32都配置于平行x方向和y方向配置的基板110上。更详细地说，第一电极31以第一电极31的下表面的x方向和y方向中的中央部接触基板110的上表面的方式配置。第二电极32以第二电极32的下表面接触基板110的上表面的方式配置。因此，在本实施方式中，第一电极31的下表面的中央部和第二电极32的下表面配置于同一平面上。需要说明的是，在本实施方式中，基板110共同设置于第一电极单元30和第二电极单元40。
37.第一电极31和第二电极32都以相对于由输送部200向-y方向输送的被加热物oh，在z方向对置的方式配置。在本实施方式中，第一电极31和第二电极32都配置于被加热物oh的上方。即，在本实施方式中，第一电极31和第二电极32的下表面与被加热物oh的上表面对置。另外，在被加热物oh与第一电极31和第二电极32之间，配置有上述基板110。
38.在本实施方式中，基板110由玻璃形成。由基板110抑制涂布于被加热物oh的油墨等的液体附着于第一电极31和第二电极32或在被加热物oh是布的情况下，被加热物oh的毛羽附着于第一电极31和第二电极32。在本实施方式中，与上述同样地，基板110也抑制向第二电极单元40的第三电极41和第四电极42的液体或毛羽的附着。在其他实施方式中，基板110例如也可以由氧化铝形成。
39.回到图3的说明。在本实施方式中，第一电极31经由第一电线35、第一线圈34、以及同轴电缆的内部导体ic1与第一电压施加部81电连接。第二电极32经由配置于第二电极32
的上部的连接部件33、未图示的同轴电缆的外部导体等与第一电压施加部81电连接。
40.通过对第一电极31和第二电极32施加交流电压，从第一电极31和第二电极32根据施加的交流电压的频率f1生成具有波长λ1的电磁场。该电磁场的强度在第一电极31和第二电极32的附近非常强，在远处变得非常弱。在本说明书中，通过交流电压的施加在第一电极31和第二电极32的附近生成的电磁场也称为“附近电磁场”。第一电极31和第二电极32的“附近”指的是距第一电极31和第二电极32的距离小于等于产生的电磁场的波长的1/2π的范围。比“附近”远的范围也称为“远处”。另外，在本说明书中，通过交流电压的施加，在第一电极31和第二电极32的远处生成的电磁场也称为“远场”。远场相当于由一般的通信用天线等用于通信的电磁场。
41.如上述那样，第一电极31和第二电极32以两者之间的最短距离小于等于电磁场的波长的十分之一的方式配置。由此，能够在第一电极31和第二电极32的附近衰减从第一电极31和第二电极32生成的电磁场的电场密度。因此，能够通过保证被加热物oh与第一电极31和第二电极32之间适当的距离，通过在第一电极31和第二电极32的附近生成的电场有效地加热附着于被加热物oh的液体，同时抑制从第一电极31和第二电极32的远场的辐射。特别地，在本实施方式中，在沿着z方向观察时，第二电极32以包围第一电极31的方式配置，因此能够进一步抑制从第一电极31和第二电极32的远场的辐射。
42.在本实施方式中，第一线圈34的一端经由第一电线35与第一电极31串联电连接，另一端与图1和图2所示的第一电压施加部81串联电连接。在本实施方式中，第一线圈34由螺线管线圈构成，其长度方向沿z方向配置。第一线圈34的形状、长度、截面积、匝数、材质等例如被选择为与第一电极31和第二电极32一起形成以频率f1共振的共振电路，另外实现第一电极单元30和第一电压施加部81的阻抗匹配。需要说明的是，虽然图示省略，但在本实施方式中，第二线圈的一端经由第二电线与第三电极41电连接，另一端与第二电压施加部82串联电连接。在其他实施方式中，第一线圈34的一端也可以不与第一电极31而是第二电极32串联连接。另外，同样地，第二线圈的一端也可以不与第三电极41而是第四电极42串联连接。
43.通过第一电压施加部81对第一电极单元30施加交流电压，在第一线圈34的一端产生高电压。由此，能够提高从第一电极31和第二电极32生成的电场的强度。需要说明的是，第一线圈34优选以第一线圈34的一端和第一电极31之间的距离尽可能小的方式配置。在第一线圈34的一端和第一电极31之间的距离较远的情况下，在第一线圈34的一端生成的高电压在第一线圈34和第一电极31之间，或者在第一电线35和第二电极32之间，产生对被加热物oh的加热没有帮助的电场，提高从第一电极31和第二电极32生成的电场的强度的效果可能降低。与此相对，通过使第一线圈34的一端和第一电极31之间的距离变近，能够抑制对这样的被加热物oh的加热没有帮助的电场的产生，因此能够有效地提高从第一电极31和第二电极32生成的电场的强度。同样地，第二线圈能够提高从第三电极41和第四电极42生成的电场的强度。需要说明的是，在其他实施方式中，第一电极单元30或第二电极单元40也可以不具有线圈，例如，也可以通过使第一电极31或第三电极41形成为弯曲形状，在第一电极31或第三电极41上发挥和线圈同样的功能。
44.图4是说明通过本实施方式中的第一电极单元30和液体lq附着的被加热物oh形成的电路的示意图。图5是本实施方式中的介电加热装置100的等效电路图。在图4和图5所示
的电路中，第一电极单元30的第一电极31和第二电极32可以分别被视为构成一个电容器的电极板。需要说明的是，虽然图示省略，但是即使通过第二电极单元40和被加热物oh，也形成与图4和图5所示的电路同样的电路。
45.图4和图5所示的ra表示第一电极单元30的电阻。图5所示的la表示第一电极单元30的电感。在本实施方式中，电感la中包含图4所示的第一线圈34的电感lc和各电极单元20的各电极的寄生电感。图4和图5所示的ca表示第一电极单元30的电容。在本实施方式中，电容ca中包含第一线圈34的寄生电容和各电极单元20的各电极彼此之间的电容。图4和图5所示的rb表示附着于被加热物oh上的油墨等的液体lq的电气电阻。图4所示的c
b1
表示第一电极31和液体lq之间的寄生电容。图4所示的c
b2
表示各电极单元20的第二电极32和液体lq之间的寄生电容。图5所示的cb表示为寄生电容c
b1
和c
b2
的和。
46.通过进行被加热物oh上的液体lq被加热且干燥，电极单元20的电容ca和液体lq的电阻rb发生变化。更详细地说，由于伴随液体lq干燥，被加热物oh上的液体lq的厚度减少，由于由第一电极31和第二电极32构成的电容器的电容减少，因此电容ca减少。其原因是，液体lq的介电常数比真空的介电常数高。另外，例如液体lq是包含水性油墨等的水的液体的情况下，由于通过干燥液体lq的含水率减少，液体lq的导电率低下，因此电阻rb增加。“液体lq的含水率”指的是液体lq中水的质量分数。需要说明的是，通过液体lq的干燥电容cb也减少，但是该减少幅度与电容ca的减少幅度和电阻rb的增加幅度相比较小，因此可以无视。
47.图5所示的等效电路中的阻抗z，由下述数学式(1)表示。
48.【数学式1】
49.[math.1]
[0050][0051]
在上述数学式(1)中，ω表示对第一电极31和第二电极32施加的交流电压的角频率。
[0052]
图6是说明在图5所示的等效电路中通过液体lq的干燥的进行阻抗z的变化的图。更详细地说，在使用棉布作为被加热物oh，黄色的水性油墨作为液体lq的情况下，图6是阻抗z的实数部的值为纵轴，液体lq的干燥的进行程度为横轴的图。图6所示的“干燥的进行程度”表示液体lq的含水率的倒数。图6的曲线，是通过模拟算出液体lq的含水率与电容ca和电阻rb的关系，将算出的电容ca和电阻rb的值代入上述数学式(1)并将算出的阻抗z的实数部的值相对于含水率的倒数进行绘制生成。图6伴随进行被加热物oh上的液体lq的干燥，即伴随液体lq的含水率减少，示出阻抗z的实数部的值减少。因此，阻抗z和被加热物oh的干燥度相关。
[0053]
上述的图1和图2所示的控制部500，通过上述的基于由阻抗检测部512检测的第一阻抗zr1控制第一电压施加部81，控制输出至第一电极单元30的交流电的输出。以下，输出至第一电极单元30的交流电也称为第一交流电。阻抗zr因为相当于由电极单元20和被加热物oh形成的电路中阻抗的实测值，与上述的等效电路中阻抗z同样地，与被加热物oh的干燥度相关。因此，通过基于第一阻抗zr1控制第一交流电的输出，根据被加热物oh的干燥度调整被加热物oh的加热量。同样地，在本实施方式中，控制部500通过基于第二阻抗zr2控制第
二电压施加部82，控制输出至第二电极单元40的交流电的输出。以下，输出至第二电极单元40的交流电也称为第二交流电。
[0054]
在本实施方式中，控制部500基于第一阻抗zr1的实数部的值控制第一交流电的输出。更详细地说，控制部500首先通过基于第一阻抗zr1的实数部的值推定被加热物oh中含有的液体量，推定被加热物oh的干燥度。然后，控制部500将推定出的干燥度存储于存储部520，并且基于存储的干燥度控制交流电的输出。因此推定出的液体量相当于附着于被加热物oh的液体中，位于第一电极31和第二电极32的附近位置的液体量。被加热物oh中含有的液体量，例如可以被推定为液体的重量、体积、厚度，也可以被推定为与预定的重量等的基准值相对的比率。
[0055]
更为具体地，在本实施方式中，控制部500将被加热物oh中涂布的液体的水分量作为被加热物oh中含有的液体量，通过基于第一阻抗zr1的实数部的值推定，推定被加热物oh的干燥度。控制部500例如通过基于检测的第一阻抗zr1的实数部的值参照基于实验预定的阻抗的实数部的值与液体的水分量的关系，推定液体的水分量。在这种情况下，阻抗的实数部的值与液体的水分量之间的关系，例如可以按被加热物oh的材质或厚度、液体的种类被确定。
[0056]
在本实施方式中，控制部500与基于第一阻抗zr1的实数部的值控制第一交流电的输出同样地，基于第二阻抗zr2的实数部的值控制第二交流电的输出。基于第二阻抗zr2推定出的液体含有量相当于附着于被加热物oh的液体中，第三电极41和第四电极42的附近位置的液体量。
[0057]
图7是本实施方式中通过控制部500说明第一交流电压的输出控制的例子的图。在图7中，作为第一交流电压的波形的例子，示出有波形wf1、波形wf2和波形wf3。如图7所示，控制部500将干燥度为d1时的波形wf1的交流电压、干燥度为d2时的波形wf2的交流电压以及干燥度为d3时的波形wf3的交流电压输出至第一电极单元30。干燥度按d1、d2、d3的顺序变高。需要说明的是，图7中示出交流电压的周期t1。周期t1是频率f1的倒数，与波长λ1成比例。
[0058]
本实施方式中的控制部500基于第一阻抗zr1，通过使第一电压施加部81的逆变器83断续地动作，控制第一交流电的输出。更详细地说，在本实施方式中，控制部500根据基于第一阻抗zr1推定出的干燥度，在规定的时间内，使逆变器83连续地动作并向第一电极单元30输出频率f1的交流电压的时间的比率和不使逆变器83动作停止向第一电极单元30的电压的输出的时间的比率变化。更具体地，控制部500在干燥度较高的情况下，减少向第一电极单元30输出交流电压的时间的比率，并且增加停止向第一电极单元30的电压的输出的时间的比率。相反地，在干燥度较低的情况下，控制部500增加向第一电极单元30输出交流电压的时间的比率，并且减少停止向第一电极单元30的电压的输出的时间的比率。例如，干燥度d2比干燥度d1高，因此波形wf2与波形wf1相比较，向第一电极单元30输出交流电压的时间的比率小，向第一电极单元30不输出电压的时间的比率大。因此，控制第一交流电的输出。需要说明的是，虽然图示省略，但是在本实施方式中，控制部500同样地通过基于第二阻抗zr2控制第二电压施加部82的逆变器83，控制第二交流电的输出。
[0059]
在本实施方式中，控制部500在基于第一阻抗zr1推定出的干燥度在预定程度以上的情况下，第一交流电的输出为0。更详细地说，控制部500在干燥度在基准干燥度ds以上的
情况下，第一交流电的输出为0。基准干燥度ds例如定为表示被加热物oh被充分干燥的干燥度。在图7的例子中，干燥度d1和d2未满基准干燥度ds，干燥度d3在基准干燥度ds以上。因此，在本实施方式中，控制部500在干燥度为d3的情况下，控制逆变器83在规定的时间内，通过将向第一电极单元30输出交流电压的时间的比率设为0，第一交流电的输出为0。需要说明的是，例如，在第一交流电的输出暂时为0之后，通过输送被加热物oh，在被加热物oh中附着的液体量比较多的部分在第一电极单元30的附近位置的情况下，基于阻抗zr推定出的干燥度再一次成为未满基准干燥度ds的情况。在这种情况下，控制部500使第一交流电的输出再一次大于0。另外，在本实施方式中，控制部500同样地，在基于第二阻抗zr2推定出的干燥度在基准干燥度ds以上的情况下，第二交流电的输出为0。
[0060]
另外，在本实施方式中，控制部500基于检测的阻抗zr推定被加热物oh的温度。控制部500例如能够根据基于阻抗zr推定出的发热量的累计值，推定被加热物oh的温度。更详细地说，控制部500通过基于某一时刻中的阻抗zr参照由实验预定的阻抗和附着于被加热物oh的液体中的发热量的关系推定该时刻中的发热量。然后，控制部500能够基于推定出的发热量，通过算出从开始加热到现在时刻中的发热量的时间积分值，推定上述的发热量的累计值。由此，控制部500能够通过基于液体的比热与推定出的发热量的累计值，推定液体的温度，推定被加热物oh的温度。
[0061]
另外，在本实施方式中，控制部500在第一电极单元30的附近中的被加热物oh的干燥度比第二电极单元40的附近中的被加热物oh的干燥度低的情况下，使第一交流电的输出比第二交流电的输出大。相反地，在第一电极单元30的附近中的干燥度比第二电极单元40的附近中的干燥度高的情况下，使第一交流电的输出比第二交流电的输出小。由此，在被加热物oh中，能够增加干燥度较低部分的加热量，减少干燥度较高部分的加热量。因此，即使在被加热物oh上的液体附着量发生偏差的情况下，能够均匀加热被加热物oh的可能性提高。在本实施方式中，如使用图7说明的那样，第一电压施加部81和第二电压施加部82分别基于干燥度进行单独控制，由此实现上述的第一交流电的输出和第二交流电的输出的大小关系。在其他实施方式中，控制部500也可以例如将第一电极单元30的附近中的干燥度与第二电极单元40的附近中的干燥度相比较，基于该比较结果，使第一交流电的输出和第二交流电的输出的大小关系变化。
[0062]
根据以上说明的第一实施方式中的介电加热装置100，控制部500通过基于具有与被加热物oh对置的第一电极31和第二电极32的第一电极单元30的阻抗zr控制第一电压施加部81，控制第一交流电的输出。根据这样的方式，基于与被加热物oh的干燥度相关的阻抗zr，控制第一交流电的输出，因此根据干燥度调整第一交流电的输出。因此，即使不将测量被加热物oh的含水率的传感器设置在与被加热物oh对应的位置，能够实现根据被加热物oh的干燥度调整被加热物oh的加热量。
[0063]
另外，根据本实施方式，控制部500基于第一电极单元30的阻抗，推定被加热物oh的干燥度，将推定出的干燥度存储于存储部520。由此，能够在未图示的显示部显示存储于存储部520的干燥度，并且基于存储于存储部520的干燥度控制第一交流电的输出。
[0064]
另外，根据本实施方式，控制部500在被加热物oh的干燥度在预定程度以上的情况下，第一交流电的输出为0。由此，能够抑制由于被加热物oh在充分干燥的状态下被加热，导致被加热物oh的变色或烧焦等。
[0065]
另外，根据本实施方式，控制部500基于第一阻抗zr1推定被加热物oh的温度。因此，能够不设置用于测量被加热物oh的温度的温度传感器就获取被加热物oh的温度。由此，例如，附着于被加热物oh的油墨，能够在包含用于将油墨中含有的颜料等成分定着在被加热物oh的情况下，基于推定出的被加热物oh的温度，推定树脂成分的熔融程度。
[0066]
另外，根据本实施方式，第一电极单元30具有与第一电极31或者第二电极32的任一方串联电连接的第一线圈34。由此，通过第一线圈34能够提高在电压施加时，从第一电极31和第二电极32生成的电场的强度。因此，能够更高效地加热被加热物oh。
[0067]
另外，根据本实施方式，第一电压施加部81具有将从直流电源150输出的直流电压转换为交流电压并输出至第一电极单元30的逆变器83。由此，第一电压施加部81例如与由具有模拟放大器和变压器的高频电源电路构成的情况相比，能够实现第一电压施加部81的小型化或电力效率的提高的可能性提高。
[0068]
另外，根据本实施方式，控制部500通过基于第一电极单元30的阻抗使逆变器83断续地动作，控制第一交流电的输出。因此，能够简单地控制第一交流电的输出。
[0069]
b.第二实施方式：
[0070]
图8是示出作为第二实施方式的印刷系统600的概要构成的图。印刷系统600具备：第一实施方式中说明的介电加热装置100以及液体喷出装置610。
[0071]
本实施方式中的液体喷出装置610，构成为喷墨打印机，具备：向印刷介质喷出液体的喷出部620、输送印刷介质的介质输送部630、以及控制喷出部620和介质输送部630的喷出控制部640。喷出部620例如由压电方式或热方式的液体喷出头构成。介质输送部630例如与输送部200同样地由辊等构成。喷出控制部640例如与介电加热装置100的控制部500同样地由计算机等构成。喷出控制部640通过控制喷出部620和介质输送部630，一边输送印刷介质，一边向印刷介质喷出液体并使其附着于印刷介质。
[0072]
介电加热装置100如第一实施方式说明的那样，将由喷出部620喷出的液体附着的印刷介质作为被加热物oh加热。即，第一电极单元30或第二电极单元40将液体附着的印刷介质作为被加热物oh加热。需要说明的是，如图8所示，被加热物oh也可以从液体喷出装置610向介电加热装置100连续地输送。在这种情况下，例如，介电加热装置100的输送部200也可以作为介质输送部630发挥功能。另外，被加热物oh也可以不从液体喷出装置610向介电加热装置100连续地输送。例如，在由液体喷出装置610喷出的液体附着的印刷介质被暂时卷绕成卷状之后，可以通过机器人等将卷绕的印刷介质向介电加热装置100移动。在这种情况下，一边卷出卷状的印刷介质，一边由输送部200作为被加热物oh输送，由此能够加热介电加热装置100中的被加热物oh。
[0073]
根据以上说明的第二实施方式，即使不将测量被加热物oh的含水率的传感器设置于与被加热物oh对应的位置，也可以实现根据被加热物oh的干燥度调整被加热物oh的加热量。
[0074]
c.其他实施方式：
[0075]
(c-1)在上述实施方式中，控制部500基于检测的阻抗z，推定被加热物oh的干燥度，也可以不推定被加热物oh的干燥度。
[0076]
(c-2)在上述实施方式中，控制部500通过基于检测的阻抗zr推定被加热物oh中含有的液体量推定干燥度。与此相对，控制部500也可以不推定被加热物oh中含有的液体量推
定干燥度。
[0077]
(c-3)在上述实施方式中，控制部500在基于第一阻抗zr1推定出的干燥度在基准干燥度ds以上的情况下，第一交流电的输出为0。与此相对，控制部500在基于第一阻抗zr1推定出的干燥度在基准干燥度ds以上的情况下，第一交流电的输出可以不为0。同样地，控制部500在基于第二阻抗zr2推定出的干燥度在基准干燥度ds以上的情况下，第二交流电的输出也可以不为0。
[0078]
(c-4)在上述实施方式中，控制部500基于阻抗zr推定被加热物oh的温度。与此相对，控制部500可以不基于阻抗zr推定被加热物oh的温度。
[0079]
(c-5)在上述实施方式中，第一电压施加部81具有逆变器83。与此相对，第一电压施加部81也可以不具有逆变器83，例如，也可以构成为具有模拟放大器和变压器的高频电源电路。同样地，第二电压施加部82也可以不具有逆变器83。
[0080]
(c-6)在上述实施方式中，控制部500通过基于第一阻抗zr1使逆变器83断续地动作，控制第一交流电的输出。与此相对，控制部500也可以不通过使逆变器83断续地动作，控制第一交流电的输出。例如，也可以通过基于第一阻抗zr1，使对第一电极单元30施加的交流电压的振幅变化，控制第一交流电的输出。同样地，控制部500也可以不通过基于第二阻抗zr2使逆变器83断续地动作，控制第二交流电的输出。
[0081]
(c-7)在上述实施方式中，第一电极单元30和第二电极单元40被设置为电极单元20，第一电压施加部81和第二电压施加部82被设置为电压施加部80。除此之外，可以设置一个或多个其他的电极单元20作为电极单元20，也可以设置对各电极单元20施加交流电压的一个或多个其他的电压施加部80作为电压施加部80。另外，作为电极单元20可以仅设置有第一电极单元30，作为电压施加部80可以仅设置有第一电压施加部81。
[0082]
(c-8)在上述实施方式中，控制部500也可以在将液体附着的印刷介质作为被加热物oh加热的情况下，通过基于该印刷介质的打印信息控制电压施加部80，控制输出至电极单元20的交流电的输出。在这种情况下，打印信息可以包含例如与附着于被加热物oh的液体的种类相关的信息、与液体的附着量相关的附着量信息、以及与打印图案相关的图案信息的任意一种。由此，由于能够基于打印信息进一步调整基于阻抗zr调整的交流电的输出，所以能够均匀地干燥被加热物oh的可能性提高。打印信息，例如可以预先存储于存储部520，也可以从液体喷出装置610获取。
[0083]
(c-9)在上述实施方式中，第二电极32以沿z方向观察时包围第一电极31的方式配置。与此相对，例如，第一电极31和第二电极32也可以在沿z方向观察时以互相邻接的方式配置，也可以在z方向通过第一电极31和第二电极32以夹住被加热物oh的方式配置。在这种情况下，第一电极31和第二电极32的形状可以是任意的，也可以是圆形状、椭圆形、矩形形状、多边形状等。另外，在沿z方向观察时，第一电极31和第二电极32的面积可以互相相同也可以不同。在沿z方向观察时，第一电极31和第二电极32优选为互相不重叠的方式配置。同样地，第三电极41和第四电极42例如也可以在沿z方向观察时以互相邻接的方式配置，也可以在z方向通过第三电极41和第四电极42以夹住被加热物oh的方式配置。
[0084]
(c-10)在上述实施方式中，电极单元20也可以构成为与在被加热物oh输送的方向交叉的方向能够往复移动。例如，也可以通过由带机构或滚珠丝杆机构构成的未图示的驱动部支承电极单元20，并且在x方向上往复移动。
[0085]
(c-11)在上述实施方式中，控制部500基于阻抗zr的实数部的值，控制输出至电极单元20的交流电的输出。与此相对，控制部500例如也可以除了阻抗zr的实数部的值，或者，取而代之，基于阻抗zr的虚数部的值或在复数平面上表示为实数部和虚数部的矢量和的阻抗zr的绝对值控制交流电的输出。由此，例如，根据附着于被加热物oh上的液体的种类等，即使在仅基于阻抗zr的实数部的值不能统一确定干燥度的情况下，能够适当地控制输出至电极单元20的交流电的输出。其原因是，阻抗zr的虚数部的值根据被加热物oh上的液体的干燥的进行周期地，更详细地说，在史密斯图表中向左旋转的方向变化。在这种情况下，例如，也可以首先基于阻抗zr的实数部的值提取干燥度的候选，然后基于阻抗zr的虚数部的值，推定从提取的候选中一个的干燥度。
[0086]
(c-12)在上述实施方式中，对电极单元20施加高频电压。与此相对，对电极单元20施加的交流电压的频率只要能够加热被加热物oh，不是高频也可以。在这种情况的交流电压的频率优选为例如100khz以上未满1mhz。
[0087]
d.其他方式：
[0088]
本公开不限定于上述实施方式，能够不脱离其主旨范围以各种方式实现。例如，本公开可以通过以下方式实现。与以下记载的各方式中的技术特征对应的上述实施方式中的技术特征为了解决本公开的技术问题的一部分或者全部，或者为了达到本公开的效果的一部分或者全部，可以被适当地替换或组合。另外，该技术的特征在本说明书中没有说明为必需的话，能够适当地删除。
[0089]
(1)根据本公开的第一方式，提供一种介电加热装置。该介电加热装置具备：电极单元，所述电极单元具有与被加热物对置的第一电极和第二电极，用于加热所述被加热物；对所述第一电极和所述第二电极施加交流电压的电压施加部；检测流过所述电极单元的交流电流的电流值的电流值检测部；检测所述交流电压和所述交流电流的位相差的位相差检测部；基于所述电流值和所述位相差检测所述电极单元的阻抗的阻抗检测部；以及通过基于所述阻抗控制所述电压施加部，控制输出至所述电极单元的交流电的输出的控制部。
[0090]
根据这样的方式，基于与干燥度相关的电极单元的阻抗，控制输出至电极单元的交流电的输出，因此输出至电极单元的交流电的输出根据干燥度控制。因此，即使不将测量被加热物的含水率的传感器设置在与被加热物对应的位置，也能够实现根据被加热物的干燥度调整被加热物的加热量。
[0091]
(2)在上述方式中，也可以具备存储部，所述控制部基于所述阻抗，推定所述被加热物的干燥度，将推定出的所述干燥度存储于所述存储部。根据这样的方式，能够在显示部显示存储于存储部的干燥度，基于存储于存储部的干燥度控制向电极单元施加的交流电的输出。
[0092]
(3)在上述方式中，所述控制部可以通过基于所述阻抗推定所述被加热物中含有的液体量，推定所述干燥度。
[0093]
(4)在上述方式中，所述控制部在所述干燥度在预定程度以上的情况下，可以将所述交流电的输出设为0。根据这样的方式，能够抑制由于被加热物oh在充分干燥的状态下被加热而导致被加热物oh的变色或烧焦等。
[0094]
(5)在上述方式中，所述控制部也可以基于所述阻抗推定所述被加热物的温度。根据这样的方式，能够不设置测量被加热物的温度的温度传感器，获取被加热物的温度。
[0095]
(6)在上述方式中，所述电极单元也可以具有与所述第一电极或者所述第二电极的任一方串联电连接的线圈。根据这样的方式，通过线圈，能够提高在电压施加时由第一电极和第二电极生成的电场的强度。因此，能够更高效地加热被加热物。
[0096]
(7)在上述方式中，所述电压施加部也可以具有将从直流电源输入的直流的电压转换为交流的电压并输出至所述电极单元的逆变器。根据这样的方式，能够实现电压施加部的小型化、电力效率的提高的可能性得以提高。
[0097]
(8)在上述方式中，所述控制部也可以通过基于所述阻抗使所述逆变器断续地动作，来控制所述交流电的输出。根据这样的方式，能够简易地控制向电极单元输出的交流电的输出。
[0098]
(9)根据本公开的第二方式，提供一种印刷系统。该印刷系统具备：上述方式的介电加热装置以及向印刷介质喷出液体并使其附着于印刷介质的喷出部。所述电极单元将所述液体附着的所述印刷介质作为所述被加热物加热。

技术特征：
1.一种介电加热装置，其特征在于，具备：电极单元，所述电极单元具有与被加热物对置的第一电极和第二电极，用于加热所述被加热物；对所述第一电极和所述第二电极施加交流电压的电压施加部；检测流过所述电极单元的交流电流的电流值的电流值检测部；检测所述交流电压和所述交流电流的位相差的位相差检测部；基于所述电流值和所述位相差检测所述电极单元的阻抗的阻抗检测部；以及通过基于所述阻抗控制所述电压施加部，控制输出至所述电极单元的交流电的输出的控制部。2.根据权利要求1所述的介电加热装置，其特征在于，所述介电加热装置具备存储部，所述控制部基于所述阻抗推定所述被加热物的干燥度，将推定出的所述干燥度存储于所述存储部。3.根据权利要求2所述的介电加热装置，其特征在于，所述控制部基于所述阻抗，通过推定所述被加热物中含有的液体量来推定所述干燥度。4.根据权利要求2或3所述的介电加热装置，其特征在于，所述控制部在所述干燥度在预定程度以上的情况下，将所述交流电的输出设为0。5.根据权利要求1所述的介电加热装置，其特征在于，所述控制部基于所述阻抗推定所述被加热物的温度。6.根据权利要求1所述的介电加热装置，其特征在于，所述电极单元具有与所述第一电极或所述第二电极的任一方串联电连接的线圈。7.根据权利要求1所述的介电加热装置，其特征在于，所述电压施加部具有将从直流电源输入的直流的电压转换为交流的电压并输出至所述电极单元的逆变器。8.根据权利要求7所述的介电加热装置，其特征在于，所述控制部通过基于所述阻抗使所述逆变器断续地动作，来控制所述交流电的输出。9.一种印刷系统，其特征在于，具备：权利要求1至8中任一项所述的介电加热装置；以及向印刷介质喷出液体并使其附着于印刷介质的喷出部，所述电极单元将液体附着的所述印刷介质作为所述被加热物加热。

技术总结
本发明提供介电加热装置以及印刷系统，提供在介电加热装置中不使用测量含水率的传感器，根据被加热物的干燥度调整被加热物的加热量的技术。介电加热装置具备：电极单元，所述电极单元具有与被加热物对置的第一电极和第二电极，用于加热被加热物；对第一电极和第二电极施加交流电压的电压施加部；检测流过电极单元的交流电流的电流值的电流值检测部；检测交流电压和交流电流的位相差的位相差检测部；基于电流值和位相差检测电极单元的阻抗的阻抗检测部；以及通过基于阻抗控制电压施加部，控制输出至电极单元的交流电的输出的控制部。制输出至电极单元的交流电的输出的控制部。制输出至电极单元的交流电的输出的控制部。


技术研发人员：气贺泽和义 相泽直
受保护的技术使用者：精工爱普生株式会社
技术研发日：2023.02.07
技术公布日：2023/8/14