JP2022126122A - 乾燥装置、印刷システム - Google Patents

Abstract

【課題】交流電界発生部を保護する。【解決手段】乾燥装置は、搬送される媒体を乾燥させる乾燥装置であって、搬送される前記媒体を支持する支持部と、交流電界を発生させる交流電界発生部と、前記媒体が含む水分量を検知する検知部と、制御部と、を備え、前記交流電界発生部は、前記支持部に支持された前記媒体に対向して配置され、隣り合って配置される第１電極及び第２電極と、前記第１電極及び前記第２電極への高周波電圧を発生させる高周波電圧発生部と、前記第１電極及び前記第２電極と前記高周波電圧発生部とを電気的に接続する導体と、を有し、前記検知部は、前記第１電極及び前記第２電極の搬送方向下流または上流の少なくとも一方に配置され、前記制御部は、前記検知部の検知結果に応じて前記交流電界発生部を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、乾燥装置、印刷システムに関する。

従来、特許文献１に示すように、媒体に吐出された液体に対して、電磁波を照射する加熱部を備えた乾燥装置が知られている。

特開２０１７－１１４００１号公報

しかしながら、上記乾燥装置のように、電磁波を照射して対象物を加熱する装置において、対象物内に含まれる水分等が無い状態で加熱を継続すると、電磁波を発生する発生部が故障してしまう、という課題がある。

乾燥装置は、搬送される媒体を乾燥させる乾燥装置であって、搬送される前記媒体を支持する支持部と、交流電界を発生させる交流電界発生部と、前記媒体が含む水分量を検知する検知部と、制御部と、を備え、前記交流電界発生部は、前記支持部に支持された前記媒体に対向して配置され、隣り合って配置される第１電極及び第２電極と、前記第１電極及び前記第２電極への高周波電圧を発生させる高周波電圧発生部と、前記第１電極及び前記第２電極と前記高周波電圧発生部とを電気的に接続する導体と、を有し、前記検知部は、前記第１電極及び前記第２電極の搬送方向下流または上流の少なくとも一方に配置され、前記制御部は、前記検知部の検知結果に応じて前記交流電界発生部を制御する。

印刷システムは、上記の乾燥装置と、媒体に液体を塗布する印刷装置と、を備え、前記乾燥装置は、前記印刷装置によって前記液体が塗布された前記媒体を乾燥する。

印刷システムの構成を示す模式図。 交流電界発生部の構成を示す模式図。 交流電界発生部の構成を示す模式図。 送風部の構成を示す模式図。 検知部（超音波センサー）の構成を示す模式図。 他の検知部（超音波センサー）の構成を示す模式図。 検知部（静電容量センサー）の構成を示す模式図。 検知部（光学センサー）の構成を示す模式図。 検知部（光学センサー）の構成を示す模式図。 乾燥装置の制御部の構成を示すブロック図。 乾燥装置の制御部の構成を示すブロック図。

まず、印刷システム１の構成について説明する。
図１に示すように、印刷システム１は、保持装置２と、巻取装置３と、印刷装置１０と、乾燥装置２０とを備える。

保持装置２は、シート状の媒体Ｍが巻き重ねられたロール体５を保持する装置である。保持装置２は、ロール体５を保持する保持軸７を有する。保持軸７は、例えば、回転可能に構成される。保持軸７が回転することに伴い、ロール体５から媒体Ｍが繰り出される。媒体Ｍは、例えば、用紙、布帛などのシートである。

巻取装置３は、保持装置２から繰り出された媒体Ｍを巻き取る装置である。巻取装置３は、媒体Ｍを巻き取る巻取軸８を有する。巻取軸８は、駆動回転可能に構成される。巻取軸８は、駆動回転することによって、媒体Ｍを巻き取る。その結果、巻取軸８は、媒体Ｍを巻き取ることによって形成されたロール体９を保持する。本実施形態では、巻取軸８が駆動回転することによって、保持軸７に保持されたロール体５から媒体Ｍが繰り出される。

媒体Ｍは、巻取装置３に巻き取られることによって搬送される。媒体Ｍは、保持装置２から印刷装置１０及び乾燥装置２０を介して巻取装置３に向けて搬送される。媒体Ｍの搬送方向は、保持装置２から巻取装置３に向かう方向（＋Ｙ方向に倣った方向）である。媒体Ｍは、表面ＭＡと、表面ＭＡとは反対の面である裏面ＭＢとを有する。

印刷装置１０は、媒体Ｍに液体（例えば、インク）を塗布して媒体Ｍに印刷を行う装置である。印刷装置１０は、例えば、媒体Ｍにインクを吐出することによって、文字、写真、図形などの画像を記録（印刷）するインクジェット式のプリンターである。

印刷装置１０は、搬送方向において保持装置２と巻取装置３との間に位置する。印刷装置１０は、乾燥装置２０の搬送方向上流に配置される。すなわち、保持装置２から繰り出される媒体Ｍは、印刷装置１０、乾燥装置２０の順に通過する。

印刷装置１０は、プラテン１１と、印刷部１２と、制御部１３とを備える。

プラテン１１は、板状の部材である。プラテン１１は、搬送される媒体Ｍを支持する。プラテン１１は、媒体Ｍを下方から支持する。プラテン１１は、媒体Ｍの裏面ＭＢに接触する。

印刷部１２は、プラテン１１と対向する。印刷部１２は、プラテン１１の上方に位置する。印刷部１２は、ヘッド１５及びキャリッジ１６を備える。

ヘッド１５は、プラテン１１と対向する。ヘッド１５は、プラテン１１の上方に位置する。ヘッド１５は、プラテン１１に支持される媒体Ｍの表面ＭＡに向けて液体を吐出する。その結果、媒体Ｍに画像が印刷される。ヘッド１５が吐出する液体は、例えば、水を溶媒とする水系インクである。

ヘッド１５が媒体Ｍに液体を吐出すると、媒体Ｍが含む水分量が増加する。すなわち、ヘッド１５は、媒体Ｍに液体を吐出することによって、媒体Ｍが含む水分量を増加させる処理を媒体Ｍに施す。

キャリッジ１６は、ヘッド１５を搭載する。キャリッジ１６は、プラテン１１と対向する。キャリッジ１６は、プラテン１１の上方に位置する。キャリッジ１６は、搬送される媒体Ｍに対してＸ軸に沿った方向に往復移動する。すなわち、キャリッジ１６は、プラテン１１の上方で、媒体Ｍの幅方向にわたって往復移動する。

印刷装置１０は、ヘッド１５が媒体Ｍに対して往復移動するシリアル式のプリンターである。なお、印刷装置１０は、ヘッド１５が媒体Ｍの幅方向にわたって一斉に液体を吐出するライン方式のプリンターでもよい。

制御部１３は、印刷装置１０の各駆動部を制御する。制御部１３は、ＣＰＵと、メモリーと、制御回路と、Ｉ／Ｆ（インターフェイス）と、を備える。ＣＰＵは演算処理装置である。メモリーは、ＣＰＵのプログラムを格納する領域または作業領域等を確保する記憶装置であり、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の記憶素子を有する。情報処理端末等の外部からＩ／Ｆを介して記録データ等を取得すると、ＣＰＵは制御回路を介して印刷部１２等の駆動部を制御する。

制御部１３は、保持装置２、巻取装置３及び乾燥装置２０と通信可能である。制御部１３は、必要に応じて、保持装置２、巻取装置３及び乾燥装置２０から信号を受信したり、保持装置２、巻取装置３及び乾燥装置２０（制御部１００）に信号を送信したりする。

なお、印刷装置１０において、印刷部１２の搬送方向上流に、媒体Ｍの表面ＭＡに前処理液を塗布する前処理部を配置してもよい。前処理部における印刷前の媒体Ｍを処理する前処理により、印刷時において媒体Ｍに吐出する液体の浸透性を向上させ、媒体Ｍに印刷した画像の発色などの印刷品質、及び、媒体Ｍの耐久性を向上させることができる。

次に、乾燥装置２０の構成について説明する。
乾燥装置２０は、搬送される媒体Ｍを乾燥させる装置である。乾燥装置２０は、印刷装置１０の搬送方向下流に配置され、印刷装置１０によって液体が塗布された媒体Ｍを乾燥する。
図１に示すように、乾燥装置２０は、支持部２１と、交流電界発生部３０と、検知部４０と、制御部１００と、を備える。

支持部２１は、搬送される媒体Ｍを支持する。本実施形態では、一対の搬送ローラー２１ａ，２１ｂを備える。各搬送ローラー２１ａ，２１ｂは、Ｘ軸に沿った方向に延在する。一方の搬送ローラー２１ａは、他方の搬送ローラー２１ｂに対して搬送方向上流に配置される。各搬送ローラー２１ａ，２１ｂは、媒体Ｍの裏面ＭＢを支持する。各搬送ローラー２１ａ，２１ｂは従動ローラーであり、巻取装置３による媒体Ｍの巻き取り動作に伴って従動回転する。

交流電界発生部３０は、媒体Ｍを乾燥させるものである。具体的には、交流電界発生部３０は、交流電界を発生させることによって、媒体Ｍに含まれる水分を加熱し、媒体Ｍが含む水分量を減少させる処理を施す。すなわち、交流電界発生部３０は、支持部２１に支持される媒体Ｍに塗布された液体を加熱し、媒体Ｍを乾燥させる。交流電界発生部３０は、搬送方向における搬送ローラー２１ａと搬送ローラー２１ｂとの間に配置される。

交流電界発生部３０は、２．４ＧＨｚの交流電界を発生させることにより液体を加熱する。なお、例えば、３ＭＨｚ～３００ＭＨｚの交流電界を発生させることで媒体Ｍに塗布された液体に発生させた渦電流によるジュール熱、又は３００ＭＨｚ～３０ＧＨｚの交流電界を発生させることによる分子振動の摩擦による誘電加熱を用いてもよく、そのなかでも１０ＭＨｚ～２０ＧＨｚの交流電界を発生させることが好ましい。

図２に示すように、交流電界発生部３０は、交流電界を発生する複数の発生器３３を有する。複数の発生器３３は、Ｘ軸に沿った方向に延在して配置される。複数の発生器３３のＸ軸に沿った方向における寸法は、媒体ＭのＸ軸に沿った方向における寸法よりも長い。複数の発生器３３は、Ｘ軸に沿った方向に複数列を成す。
また、複数の発生器３３から発生する交流電界が外部に影響を与えないように、複数の発生器３３は、筐体３７内に配置される。筐体３７は、下方が開口された箱体である。複数の発生器３３は、支持部２１に支持された媒体Ｍの表面ＭＡと対向するように筐体３７の開口に向けて配置される。
なお、筐体３７の－Ｚ方向端部と媒体ＭとのＺ軸に沿った方向における距離は、１ｍｍ～２０ｍｍ程度が好ましい。これにより、筐体３７と媒体Ｍとの間へのユーザーの指等の進入を抑制できる。

また、筐体３７には、電界検知センサー３６が搭載される。本実施形態では、電界検知センサー３６は、交流電界を検知する一対の電界検知アンテナを含むように構成される。電界検知センサー３６は、Ｚ軸に沿った方向において媒体Ｍと対向する。電界検知センサー３６は、筐体３７の端部に配置される。詳細には、一対の電界検知アンテナのうち一方は、筐体３７の角部に配置され、他方の電界検知アンテナは、一方の電界検知アンテナが配置された筐体３７の角部と対角となる角部に配置される。このように、電界検知センサー３６は、電界検知アンテナが発生器３３とは離間した位置となるように配置されており、交流電界発生部３０から発生する交流電界の変化を検知することができる。

図３に示すように、発生器３３は、第１電極８１と、第２電極８２と、導体８３とを有する。第１電極８１は、平面視において矩形状の平板である。第１電極８１は、支持部２１に支持される媒体Ｍと対向する。第１電極８１は、媒体Ｍの上方に配置される。第２電極８２は、平面視において第１電極８１を包囲する中抜きの矩形状の平板である。第２電極８２は、支持部２１に支持される媒体Ｍと対向する。第２電極８２は、媒体Ｍの上方に配置される。第１電極８１と第２電極８２とは、互いに隣り合って配置される。

導体８３は、第１電極８１及び第２電極８２と、高周波電圧を発生させる高周波電圧発生部９１とを電気的に接続する。導体８３は、同軸ケーブル８４と、コイル８５とを有する。同軸ケーブル８４は、内部導体８４Ａと、外部導体８４Ｂとを有する。内部導体８４Ａは、コイル８５を介して第１電極８１と接続されており、高周波電圧発生部９１と第１電極８１とを電気的に接続する。外部導体８４Ｂは、第２電極８２と接続されており、高周波電圧発生部９１と第２電極８２とを電気的に接続する。巻線の一例としてのコイル８５は、第１電極８１と同軸ケーブル８４の内部導体８４Ａとの間に接続されており、第１電極８１に極力近い位置に配置されることが好ましい。

第１電極８１と第２電極８２との間の最小離間距離は、交流電界発生部３０から出力される交流電界の波長の１／１０以下である。また、第１電極８１及び第２電極８２は、第１電極８１の中心に対して点対称は形状である。これにより、第１電極８１と第２電極８２との間に発生する電界は、点対称な位置で発生する電界と打ち消しあうため、高周波電圧が印加された際に発生する交流電界のほとんどを第１電極８１及び第２電極８２の近傍で減衰させることができる。これにより、第１電極８１及び第２電極８２から遠方に到達する電磁波の強度を小さくできる。すなわち、交流電界発生部３０から発生される交流電界は、第１電極８１及び第２電極８２の近傍で非常に強く、遠方では非常に弱くなる。

このような発生器３３は、発生させる交流電界の周波数帯域が適切に制御されることにより、第１電極８１及び第２電極８２の近傍となる範囲、例えば３ｍｍ～３ｃｍの範囲に交流電界を集中的に発生させることができ、その範囲を超えて交流電界の影響を及ぼし難くしている。
また、発生器３３では、第１電極８１及び第２電極８２の近傍に交流電界を集中させることができ、支持部２１に支持される媒体Ｍに吐出された液体への加熱効率が向上し、媒体Ｍの乾燥効率を向上させることができる。その一方で、第１電極８１及び第２電極８２から離間している位置に交流電界を発生させ難くすることができ、交流電界を抑制するための部材を過度に配置する必要がなく、乾燥装置２０における作業性を向上させることができる。また、乾燥装置２０の大型化を抑制することができる。

図１に示すように、発生器３３における第１電極８１及び第２電極８２の媒体Ｍと対向する対向面は、カバー３４で覆われる。カバー３４は、発生器３３の下方に配置される。カバー３４によって発生器３３が覆われるので、第１電極８１や第２電極８２への異物の付着が抑制される。

カバー３４は、交流電界発生部３０から発生される交流電界を透過する材質で形成される。具体的には、カバー３４は、ガラスで形成される。なお、これに限らず、例えば、環状オレフィンコポリマーなど、透過性を有する樹脂で形成されていてもよく、誘電加熱の影響を受けにくい材質が好ましい。カバー３４の－Ｚ方向側の表面は凹凸形状であり、交流電界発生部３０から発生される交流電界を支持部２１に支持される媒体Ｍに向けて収束させることができる。

また、乾燥装置２０は、発生器３３及びカバー３４をＺ軸に沿った方向に移動可能な調整機構８８（図４）を備える。これにより、発生器３３と媒体Ｍとの距離が調整可能となる。調整機構８８は、例えば、リンク機構でもよいし、ラックアンドピニオン機構でもよい。このため、媒体Ｍの種類、ヘッド１５から吐出される液体の種類等に応じて、発生器３３と媒体Ｍとの距離を容易に調整することができる。

図４に示すように、乾燥装置２０は、発生器３３（第１電極８１及び第２電極８２）に対して送風する送風部９０を備える。送風部９０は、筐体３７に搭載される。送風部９０は、第１通路９４Ａと、第２通路９４Ｂと、第１送風ファン９４Ｃと、第２送風ファン９４Ｄとを有する。

第１通路９４Ａは、発生器３３と筐体３７の外縁との間において発生器３３と隣接するようにＺ軸に沿った方向に延びる通路である。第２通路９４Ｂは、発生器３３の－Ｙ方向側において発生器３３と隣接するようにＺ軸に沿った方向に延びる通路である。

第１送風ファン９４Ｃは、第１通路９４Ａの上端に配置される。第１送風ファン９４Ｃは、筐体３７の外部から第１通路９４Ａに送風するファンである。第２送風ファン９４Ｄは、筐体３７の第２通路９４Ｂの上端に配置される。第２送風ファン９４Ｄは、第２通路９４Ｂから筐体３７の外部に送風するファンである。

第１送風ファン９４Ｃの駆動により筐体３７外部から空気が取り入れられ、第１通路９４Ａに送風され、第２送風ファン９４Ｄの駆動により第２通路９４Ｂから筐体３７の外部に送風される。これにより、第１通路９４Ａからカバー３４の下方を通過し、第２通路９４Ｂを通るように気体が流れる。このように、送風部９０は、コイル８５、第１電極８１及び第２電極８２をはじめとする発生器３３に送風する。これにより、コイル８５、第１電極８１及び第２電極８２を含む発生器３３が冷却される。
さらに、第１送風ファン９４Ｃに送られる気体は、発生器３３により加熱される。加熱された気体は、支持部２１に支持された媒体Ｍに吹き付けられる。その結果、媒体Ｍに塗布された液体が温められ、媒体Ｍの乾燥を促進させることができる。

検知部４０は、媒体Ｍが含む水分量を検知する。本実施形態の検知部４０は、印刷装置１０を通過した媒体Ｍのインクに含まれる水分量を検知する。検知部４０は、第１電極８１及び第２電極８２の搬送方向下流または上流の少なくとも一方に配置される。

図１に示すように、本実施形態の検知部４０は、超音波センサー４１と静電容量センサー４３，４４とを備える。なお、本実施形態では、超音波センサー４１を１つ備えた構成としたが、２以上備えてもよい。また、静電容量センサー４３，４４を２つ備えたが、３つ以上備えてもよいし、１つだけでもよい。
また、本実施形態の検知部４０は、さらに、光学センサー４５を備える。

超音波センサー４１は、搬送方向における発生器３３（第１電極８１及び第２電極８２）の上流に配置される。
図５Ａに示すように、超音波センサー４１は、発信部４１ａと受信部４１ｂとを有する。発信部４１ａと受信部４１ｂとは、搬送される媒体Ｍを挟むように配置される。発信部４１ａと受信部４１ｂとは、搬送される媒体Ｍを上下で挟むように配置される。すなわち、媒体Ｍは、発信部４１ａと受信部４１ｂとの間を通過して搬送される。

発信部４１ａは、受信部４１ｂの上方（＋Ｚ方向）に配置される。発信部４１ａは、受信部４１ｂに向けて超音波を発信する。すなわち、発信部４１ａは、下方（－Ｚ方向）に向けて超音波を発信する。そのため、発信部４１ａと受信部４１ｂとの間に媒体Ｍが位置する場合、発信部４１ａから発信される超音波は、媒体Ｍに照射される。このとき、発信部４１ａから発信される超音波は、乾燥前の媒体Ｍに照射される。発信部４１ａと受信部４１ｂとの間に媒体Ｍが位置しない場合、発信部４１ａから発信される超音波は、受信部４１ｂに直接照射される。

受信部４１ｂは、発信部４１ａが発信した超音波を受信する。そのため、発信部４１ａと受信部４１ｂとの間に媒体Ｍが位置する場合、受信部４１ｂは、発信部４１ａから発信され、媒体Ｍを透過した超音波を受信する。このとき、受信部４１ｂは、乾燥前の媒体Ｍを透過した超音波を受信する。発信部４１ａと受信部４１ｂとの間に媒体Ｍが位置しない場合、受信部４１ｂは、発信部４１ａから発信された超音波を直接受信する。

発信部４１ａから発信された超音波は、媒体Ｍを透過することによって減衰する。そのため、発信部４１ａと受信部４１ｂとの間に媒体Ｍが位置する場合、発信部４１ａと受信部４１ｂとの間に媒体Ｍが位置しない場合と比べて、受信部４１ｂが受信する超音波の強度は、低くなる。なお、媒体Ｍを透過する超音波の減衰度合いは、媒体Ｍの密度、厚みなどによって変わる。

発信部４１ａと受信部４１ｂとの間に媒体Ｍが位置する場合に受信部４１ｂが受信する超音波の強度と、発信部４１ａと受信部４１ｂとの間に媒体Ｍが位置しない場合に受信部４１ｂが受信する超音波の強度とに基づいて、媒体Ｍに対する超音波の透過率が検知される。媒体Ｍに対する超音波の透過率とは、発信部４１ａが発信した超音波に対し、媒体Ｍを透過した超音波の割合である。

媒体Ｍに対する超音波の透過率と媒体Ｍの坪量との間には、相関がある。例えば、媒体Ｍに対する超音波の透過率が大きいほど、媒体Ｍの坪量が小さい。媒体Ｍに対する超音波の透過率が小さいほど、媒体Ｍの坪量が大きい。このように、媒体Ｍに対する超音波の透過率に基づいて、媒体Ｍの坪量が検知される。したがって、超音波センサー４１は、媒体Ｍの坪量を検知するセンサーである。制御部１００は、超音波センサー４１から送信される信号に基づいて、媒体Ｍの坪量を算出する。

なお、超音波センサー４１から送信される信号に基づいて、媒体Ｍの厚みを算出する構成を加えてもよい。
具体的には、図５Ｂに示すように、発信部４１ａと受信部４１ｂとを媒体Ｍの上方に配置させる。発信部４１ａから媒体Ｍに向けて超音波を発信し、受信部４１ｂは媒体Ｍで反射した超音波を受信する。なお、発信部４１ａから発信された超音波が反射する媒体Ｍの裏面ＭＢ側に、媒体Ｍを支持する支持面を有する支持体４９を備える。これにより、発信部４１ａから発信された超音波は、媒体Ｍの表面ＭＡと支持面とで反射し、受信部４１ｂは、媒体Ｍの表面ＭＡと支持面とで反射した超音波を受信する。そして、発信部４１ａが超音波を発信して媒体Ｍの表面ＭＡで反射した超音波を受信するまでの時間と、発信部４１ａが超音波を発信して支持面で反射した超音波を受信するまでの時間と、の差を検知する。当該時間差を距離に換算することにより、媒体Ｍの厚みを検出することができる。

図１に示すように、静電容量センサー４３は、搬送方向における発生器３３（第１電極８１及び第２電極８２）の上流に配置され、静電容量センサー４４は、搬送方向における発生器３３（第１電極８１及び第２電極８２）の下流に配置される。

図６に示すように、静電容量センサー４３は、媒体Ｍよりも下方に配置される。静電容量センサー４３は、媒体Ｍに対して下方から接触する。静電容量センサー４３は、媒体Ｍに接触することによって、媒体Ｍの静電容量を検知する。静電容量センサー４３は、交流電界発生部３０による乾燥前の媒体Ｍの静電容量を検知する。

静電容量センサー４３は、保持部５１と、電極対５２とを有する。保持部５１は、電極対５２を保持する。保持部５１の形状は、例えば、直方体又は直方体状である。

電極対５２は、保持部５１の上面から＋Ｚ方向に向けて突出する。電極対５２は、搬送される媒体Ｍに接触する。本実施形態では、電極対５２は、媒体Ｍの裏面ＭＢに接触する。これにより、電極対５２が媒体Ｍの表面ＭＡに接触する場合と比べて、印刷される表面ＭＡを傷つけるおそれが低減される。

電極対５２は、静電容量センサー４３が有する発振回路の一部を構成する。電極対５２は、２つの電極５４で構成される。２つの電極５４間には、交流電圧が印加される。すなわち、静電容量センサー４３は、２つの電極５４間の静電容量を検知する。２つの電極５４が媒体Ｍに接触すると、媒体Ｍに交流電圧が流れる。これにより、静電容量センサー４３は、電極対５２が接触する媒体Ｍの静電容量を検知する。

電極対５２は、ヘッド１５により液体が吐出された後の媒体Ｍに接触する。そのため、静電容量センサー４３は、水分を含む媒体Ｍの静電容量を検知する。

２つの電極５４から媒体Ｍに交流電圧が流れることによって、２つの電極５４間の静電容量が変化する。このとき、２つの電極５４間の静電容量の変化は、２つの電極５４が接触する媒体Ｍが含む水分量に大きく影響される。その理由は、紙、布帛などが採用される媒体Ｍと比べ、水の比誘電率が大きいためである。そのため、例えば、媒体Ｍが含む水分量が多いと、２つの電極５４間の静電容量の変化が大きくなる。媒体Ｍが含む水分量が少ないと、２つの電極５４間の静電容量の変化が小さくなる。このように、２つの電極５４間の静電容量の変化と、媒体Ｍが含む水分量との間には、相関がある。

２つの電極５４間の静電容量の変化は、２つの電極５４が接触する媒体Ｍの坪量に影響される。例えば、媒体Ｍの坪量が大きいと、２つの電極５４間の静電容量の変化が大きくなる。媒体Ｍの坪量が小さいと、２つの電極５４間の静電容量の変化が小さくなる。

保持部５１は、ネジ等でＸ軸及びＺ軸に沿った方向に位置を調整可能である。これにより、電極対５２が媒体Ｍに対して確実に接触するように、電極対５２の位置が調整される。これにより、精度よく静電容量を検知することができる。

もう一つの静電容量センサー４４は、媒体Ｍよりも下方に配置される。静電容量センサー４４は、媒体Ｍに対して下方から接触する。静電容量センサー４４は、媒体Ｍに接触することによって、媒体Ｍの静電容量を検知する。なお、静電容量センサー４４の構成は、静電容量センサー４３と構成と同一であるため、説明を省略する。静電容量センサー４４は、交流電界発生部３０による乾燥後の媒体Ｍの静電容量を検知する。

以上のことから、超音波センサー４１と、静電容量センサー４３，４４とに基づいて、媒体Ｍが含む水分量が精度よく検知される。超音波センサー４１から送信される信号と静電容量センサー４３から送信される信号とに基づいて、媒体Ｍが含む水分量を制御部１００が算出してもよい。

光学センサー４５は、媒体Ｍに含まれる水分量を検知する。光学センサー４５は、特に、表面ＭＡの水分量を検知する。
光学センサー４５は、発生器３３よりも搬送方向の上流に配置される。光学センサー４５は、搬送される媒体Ｍと対向する。光学センサー４５は、媒体Ｍの上方に配置される。

図７及び図８に示すように、光学センサー４５は、ケース７１と、光源７２と、受光部７３とを有する。また、光学センサー４５は、遮光部７４を有する。光学センサー４５は、反射型の光学センサーである。

ケース７１は、光源７２、受光部７３、遮光部７４を収容する。ケース７１の形状は、例えば、直方体、又は直方体状である。ケース７１は、開口７５を有する。開口７５は、ケース７１のうち、媒体Ｍと対向する面側に設けられる。すなわち、開口７５は、ケース７１の下部に設けられる。ケース７１の内部と、ケース７１の外部とは、開口７５によって通じている。

光源７２は、光を発する。光源７２は、水の吸収波長をピーク波長とする光を発する。光源７２は、例えば、ピーク波長が９００ｎｍ以上２１００ｎｍ以下に含まれる光を発するように構成される。本実施形態の光源７２は、近赤外線光を発する。

光源７２は、下方に向けて光を照射する。そのため、光源７２は、媒体Ｍに光を照射する。光源７２は、ヘッド１５により液体が塗布された後の媒体Ｍに光を照射する。このとき、光源７２は、媒体Ｍの表面ＭＡに光を照射する。

光源７２は、発光する１又は複数の発光素子を有する。光源７２は、発光素子を複数有する。具体的には、光源７２は、ピーク波長が異なる複数の発光素子を有する。発光素子は、例えば、ＬＥＤである。光源７２は、例えば、第１発光素子７６と、第２発光素子７７とを有する。光源７２は、発光素子を３個以上有していてもよい。

第１発光素子７６は、例えば、ピーク波長が９４０ｎｍとなる光を発する発光素子である。９４０ｎｍは、水の吸収波長である。第２発光素子７７は、例えば、ピーク波長が１４５０ｎｍとなる光を発する発光素子である。１４５０ｎｍは、水の吸収波長である。第１発光素子７６及び第２発光素子７７は、ピーク波長が水の吸収波長となる光を発する発光素子であればよい。例えば、ピーク波長が、１８００ｎｍ、１９４０ｎｍ、２１００ｎｍであってもよい。

受光部７３は、光源７２が発する光を受ける。受光部７３は、例えば、受光素子を含む。受光素子は、例えば、フォトダイオードである。受光部７３は、光源７２から検知光路Ｌ１を進行する光、又は、光源７２から参照光路Ｌ２を進行する光、を受ける。すなわち、光源７２が発する光は、検知光路Ｌ１又は参照光路Ｌ２を進行することによって、受光部７３に入射する。

検知光路Ｌ１は、光源７２が発する光が媒体Ｍで反射することによって受光部７３に入射する光路である。検知光路Ｌ１は、図７において実線、図８において２点鎖線で示される光路である。検知光路Ｌ１は、開口７５を通じてケース７１の内部とケース７１の外部とを延びる。検知光路Ｌ１は、光源７２から媒体Ｍにまで延びた後、媒体Ｍから受光部７３にまで延びる。

検知光路Ｌ１を進行する光は、まず、光源７２から開口７５を通過することによって媒体Ｍに当たる。このとき、検知光路Ｌ１を進行する光は、媒体Ｍの表面ＭＡに当たる。媒体Ｍの表面ＭＡに当たった光は、媒体Ｍの表面ＭＡで反射する。媒体Ｍの表面ＭＡで反射した光は、開口７５を通過することによって受光部７３に入射する。このようにして、光源７２が発する光は、検知光路Ｌ１を進行する。その結果、受光部７３は、媒体Ｍで反射した光を受ける。

参照光路Ｌ２は、光源７２が発する光がプラテン１１に支持される媒体Ｍで反射することなく受光部７３に入射する光路である。参照光路Ｌ２は、図７において２点鎖線、図８において実線で示される光路である。参照光路Ｌ２は、ケース７１の内部を延びる。参照光路Ｌ２は、ケース７１の内部において、光源７２から受光部７３にまでまっすぐに延びる。そのため、参照光路Ｌ２を進行する光は、光源７２から直接受光部７３に入射する。これにより、受光部７３は、光源７２が発した光を直接受ける。

遮光部７４は、光源７２が発する光を遮るように構成される。遮光部７４の形状は、例えば、平板、又は平板状である。遮光部７４は、ケース７１の内部において、光源７２と受光部７３との間に位置する。遮光部７４は、例えば、検知光路Ｌ１と参照光路Ｌ２とにまたがるように位置する。遮光部７４は、検知光路Ｌ１又は参照光路Ｌ２を塞ぐ。遮光部７４は、検知光路Ｌ１又は参照光路Ｌ２を塞ぐことによって、光源７２が発する光を遮る。

遮光部７４は、第１状態Ｓ１と第２状態Ｓ２とに切り替わるように構成される。図７に示す遮光部７４は、第１状態Ｓ１である。図８に示す遮光部７４は、第２状態Ｓ２である。

遮光部７４は、例えば、変位することによって、第１状態Ｓ１と第２状態Ｓ２とに切り替わる。遮光部７４は、仮想軸である回転軸７８を中心に回転するように構成される。遮光部７４は、回転軸７８を中心に回転することによって、第１状態Ｓ１と第２状態Ｓ２とに切り替わる。遮光部７４は、例えば、回転軸７８を中心に回転可能な状態で、ケース７１に支持される。

遮光部７４は、貫通孔７９を有する。遮光部７４が第１状態Ｓ１である場合、貫通孔７９は、検知光路Ｌ１上に位置する。そのため、遮光部７４が第１状態Ｓ１である場合、光源７２から検知光路Ｌ１を進行する光は、貫通孔７９を通過することによって、受光部７３に入射する。すなわち、遮光部７４は、第１状態Ｓ１である場合、光源７２が発する光が検知光路Ｌ１を進行することを許容する。また、遮光部７４が第１状態Ｓ１である場合、貫通孔７９は、参照光路Ｌ２上に位置しない。すなわち、遮光部７４は、第１状態Ｓ１である場合、光源７２が発する光が参照光路Ｌ２を進行することを許容しない。このように、遮光部７４の第１状態Ｓ１は、遮光部７４が検知光路Ｌ１を遮らず、遮光部７４が参照光路Ｌ２を遮る状態である。

遮光部７４が第２状態Ｓ２である場合、貫通孔７９は、参照光路Ｌ２上に位置する。そのため、遮光部７４が第２状態Ｓ２である場合、光源７２から参照光路Ｌ２を進行する光は、貫通孔７９を通過することによって、受光部７３に入射する。すなわち、遮光部７４は、第２状態Ｓ２である場合、光源７２が発する光が参照光路Ｌ２を進行することを許容する。また、遮光部７４が第２状態Ｓ２である場合、貫通孔７９は、検知光路Ｌ１上に位置しない。すなわち、遮光部７４は、第２状態Ｓ２である場合、光源７２が発する光が検知光路Ｌ１を進行することを許容しない。このように、遮光部７４の第２状態Ｓ２は、遮光部７４が検知光路Ｌ１を遮り、遮光部７４が参照光路Ｌ２を遮らない状態である。

遮光部７４は、第１状態Ｓ１と第２状態Ｓ２とに切り替わることによって、光源７２が発する光が進行する光路を決定する。制御部１００が、遮光部７４を第１状態Ｓ１と第２状態Ｓ２とで切り替える。

光源７２から光が媒体Ｍに照射されると、すなわち検知光路Ｌ１を進行する光が媒体Ｍに当たると、一部の光が媒体Ｍに吸収される。特に、光源７２が発する近赤外線光は、水に吸収されやすい。そのため、媒体Ｍが含む水分量が多いと、媒体Ｍに吸収される光が多くなる。逆に、媒体Ｍが含む水分量が少ないと、媒体Ｍに吸収される光が少なくなる。

検知光路Ｌ１を進行する光を受光部７３が受けることによって、媒体Ｍで反射する光の強度が検知される。参照光路Ｌ２を進行する光を受光部７３が受けることによって、光源７２が媒体Ｍに照射する光の強度が検知される。検知光路Ｌ１を進行する光の強度と、参照光路Ｌ２を進行する光の強度とに基づいて、媒体Ｍに対する光の反射率が検知される。ここで、媒体Ｍに対する光の反射率とは、媒体Ｍに照射した光に対し、媒体Ｍで反射した光の割合である。

媒体Ｍに対する光の反射率と媒体Ｍが含む水分量との間には、相関がある。例えば、媒体Ｍに対する光の反射率が大きいほど、媒体Ｍが含む水分量が少ない。媒体Ｍに対する光の反射率が小さいほど、媒体Ｍが含む水分量が多い。このように、媒体Ｍに対する光の反射率に基づいて、媒体Ｍが含む水分量が検知される。したがって、光学センサー４５は、印刷後の媒体Ｍが含む水分量を検知するセンサーである。光学センサー４５は、特に、表面ＭＡの水分量を精度よく検知できる。光学センサー４５から送信される信号に基づいて、媒体Ｍが含む水分量を制御部１００が算出してもよい。

光学センサー４５は主として媒体Ｍの表面ＭＡに含まれる水分量を検知する一方、静電容量センサー４３，４４は主として媒体Ｍの裏面ＭＢと媒体Ｍの内部に含まれる水分量を検知する。そのため、光学センサー４５と、静電容量センサー４３，４４とによって、媒体Ｍが含む水分量が精度よく検知される。

ヘッド１５が媒体Ｍに液体を吐出すると、その液体の大部分が媒体Ｍの表面ＭＡに残る場合がある。この場合、静電容量センサー４３の検知結果を参照すると、ヘッド１５が吐出した液体量に対して媒体Ｍが含む水分量の増加が小さいことが把握できる。一方、静電容量センサー４３の検知結果と光学センサー４５の検知結果とを参照すると、媒体Ｍの表面ＭＡに液体が残っているため、ヘッド１５が吐出した液体量に対して媒体Ｍが含む水分量の増加が大きいことが把握できる。以上のことから、この媒体Ｍは、液体を吸収しにくい特性を有することが把握される。このように、静電容量センサー４３の検知結果と、光学センサー４５の検知結果とに基づいて、媒体Ｍの特性が把握できる。
なお、光学センサー４５を、発生器３３の搬送方向下流に配置してもよい。このようにすれば、乾燥後における媒体Ｍの表面ＭＡの水分量を検知することができる。

次に、乾燥装置２０の制御部１００の構成について説明する。
図９に示すように、制御部１００は、乾燥装置２０の各駆動部を制御する。制御部１００は、ＣＰＵ１０１と、メモリー１０２と、制御回路１０３と、Ｉ／Ｆ（インターフェイス）１０４と、を備える。ＣＰＵ１０１は演算処理装置である。メモリー１０２は、ＣＰＵ１０１のプログラムを格納する領域または作業領域等を確保する記憶装置であり、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の記憶素子を有する。情報処理端末等の外部からＩ／Ｆ１０４を介して乾燥処置データ等を取得すると、ＣＰＵ１０１は制御回路１０３を介して、交流電界発生部３０、送風部９０、調整機構８８、検知部４０（超音波センサー４１、静電容量センサー４３，４４、光学センサー４５）、電界検知センサー３６を制御する。また、制御部１００は、制御部１３と連携して保持装置２及び巻取装置３を制御可能である。

制御部１００は、検知部４０の検知結果に応じて交流電界発生部３０を制御する。例えば、制御部１００は、検知部４０によって検知された検知データに基づいて、媒体Ｍに含まれる水分量が閾値に達した場合は、交流電界発生部３０を駆動させる。一方、媒体Ｍに含まれる水分量が閾値に達していない場合、すなわち、媒体Ｍに含まれる水分量が少ない場合には、交流電界発生部３０の駆動を停止させる。これにより、水分量が少なく乾燥した媒体Ｍに対して加熱されないため、交流電界発生部３０の故障を回避させることができる。

さらに、制御部１００は、電界検知センサー３６からの信号に基づいて、交流電界発生部３０の駆動を規制する。

図１０に示すように、交流電界発生部３０は、発生器３３及び高周波電圧発生部９１に加え、監視回路９２を有する。

高周波電圧発生部９１は、発生器３３と接続される。詳しくは、高周波電圧発生部９１は、導体８３を介して第１電極８１及び第２電極８２と接続される。高周波電圧発生部９１は、第１電極８１及び第２電極８２への高周波電圧を発生させ、第１電極８１及び第２電極８２に高周波電圧を出力することにより第１電極８１及び第２電極８２から交流電界を発生させる。

高周波電圧発生部９１は、高周波電圧発生回路９１ａと、増幅回路９１ｂとを有する。高周波電圧発生回路９１ａは、制御部１００及び増幅回路９１ｂと接続される。高周波電圧発生回路９１ａは、制御部１００からの発生指示信号に基づいて高周波電圧を発生させ、増幅回路９１ｂに出力する回路である。増幅回路９１ｂは、制御部１００からの発生指示信号に基づいて高周波電圧発生回路９１ａにより発生させた高周波電圧を増幅し、発生器３３に出力する回路である。高周波電圧発生部９１は、例えば、３ｋＷ以下の電力を発生器３３に供給する。

監視回路９２は、高周波電圧発生部９１及び制御部１００と接続されている。監視回路９２は、高周波電圧発生部９１からの高周波電圧を監視し、高周波電圧を監視した結果を制御部１００に出力する。

監視回路９２は、整流回路９２ａと、比較回路９２ｂとを有する。整流回路９２ａは、高周波電圧発生部９１及び比較回路９２ｂと接続されている。整流回路９２ａは、高周波電圧発生部９１からの高周波電圧を整流及び平滑することにより直流に変換し、比較回路９２ｂに出力する。

比較回路９２ｂは、整流回路９２ａ及び制御部１００と接続されている。比較回路９２ｂは、整流回路９２ａから出力された信号と基準電圧とを比較し、整流回路９２ａから出力された信号が基準電圧を超えたときに、基準電圧を超えたことを示す信号を制御部１００に出力する。

コイル８５の異常発熱によりコイル８５の電気抵抗、すなわちインピーダンスが変化する特性を利用して、監視回路９２は、発生器３３に入力される高周波電圧を監視し、その高周波電圧が基準電圧を超えたときに、コイル８５の温度が上昇したと推定し、発生器３３に関する異常発熱が発生したことを検知する。特に、コイル８５の発熱を起因として発生器３３の温度が上昇する場合があり、コイル８５の温度変動が把握できれば発生器３３の異常発熱を検知することができる。詳しくは、コイル８５は、銅製である。銅は、温度変化に応じて電気抵抗が大きく変化し、５０℃程度の温度上昇であれば簡素な回路でも検知可能である。

監視回路９２において、整流回路９２ａには、整流のためのダイオードと、平滑のためのコンデンサーとが使用され、比較回路９２ｂには、基準電圧を発生させるためにチェナーダイオードが使用される。また、監視回路９２は、経年変化等により発生器３３が発生する交流電界の周波数が変化してしまったときであっても、発生器３３の電気抵抗、特にコイル８５の電気抵抗が変化することから、発生器３３に関する異常が発生したことを検知することができる。監視回路９２は、導体８３、第１電極８１及び第２電極８２を含む発生器３３のインピーダンスの変化を検知し、検知された変化に基づいて、導体８３、第１電極８１及び第２電極８２のうち少なくとも何れかの温度を検知する。

制御部１００は、印刷を開始させるときに規制条件が成立した場合、印刷の開始を中止させる。制御部１００は、印刷が開始され、印刷中であるときに、規制条件が成立した場合、印刷を中止させる。これにより、交流電界発生部３０の故障を回避させることができる。

なお、本実施形態では、印刷システム１を例として説明したが、これに限定されない。例えば、印刷装置１０を、媒体Ｍに液体を付与する他の処理装置に替えてもよい。このようにしても上記同様の効果を得ることができる。
また、印刷システム１ではなく、乾燥装置２０単体であっても、上記同様の効果を得ることができる。すなわち、交流電界発生部３０の故障を回避させることができる。

次に、他の実施形態について説明する。
上記実施形態の乾燥装置２０における交流電界発生部３０では、１種類の周波数帯域の交流電界が発生する構成としたが、これに限定されない。複数種類の周波数帯域の交流電界のうち何れかの周波数帯域の交流電界を選択的に発生可能な構成であってもよい。
すなわち、乾燥装置２０の交流電界発生部３０は、第１周波数帯の交流電界を発生させる第１交流電界発生部と、第２周波数帯の交流電界を発生させる第２交流電界発生部と、を備え、制御部１００は、検知部４０の検知結果に応じて、第１交流電界発生部または第２交流電界発生部を駆動させる。

例えば、第１交流電界発生部は、９１５ＭＨｚの第１周波数帯の交流電界を発生させ、第２交流電界発生部は、２．４ＧＨｚの第２周波数帯の交流電界を発生させる。この場合、第１交流電界発生部は、第１周波数帯の交流電界を発生させるための第１系統の発生器及び高周波電圧発生部を備える。第２交流電界発生部は、第２周波数帯域の交流電界を発生させるための第２系統の発生器及び高周波電圧発生部を備える。第１系統の発生器と第２系統の発生器とは、隣り合うように交互に配置される。これにより、媒体Ｍの単位面積に対する交流電界の強度のばらつきを抑制することができる。

制御部１００は、第１周波数帯の交流電界を発生させる場合、第１系統の高周波電圧発生部を制御し、第１系統の発生器から第１周波数帯の交流電界を発生させる。制御部１００は、第２周波数帯の交流電界を発生させる場合、第２系統の高周波電圧発生部を制御し、第２系統の発生器から第２周波数帯の交流電界を発生させる。

従って、交流電界発生部３０は、周波数が異なる複数種類の交流電界のうち何れかを選択的に発生させることによって、その周波数に応じて、媒体Ｍに吐出された液体の厚み方向への加熱深度を変化させることができる。これにより、媒体Ｍに含まれる水分量に応じて周波数を変えるなど、媒体Ｍの状態に応じて液体を加熱することにより媒体Ｍを効率よく乾燥させることができる。

１…印刷システム、２…保持装置、３…巻取装置、１０…印刷装置、１２…印刷部、１３…制御部、２０…乾燥装置、２１…支持部、２１ａ…搬送ローラー、２１ｂ…搬送ローラー、３０…交流電界発生部、３３…発生器、３４…カバー、３６…電界検知センサー、３７…筐体、４０…検知部、４１…超音波センサー、４１ａ…発信部、４１ｂ…受信部、４３…静電容量センサー、４４…静電容量センサー、４５…光学センサー、４９…支持体、５１…保持部、５２…電極対、５４…電極、７１…ケース、７２…光源、７３…受光部、７４…遮光部、７５…開口、７６…第１発光素子、７７…第２発光素子、７８…回転軸、７９…貫通孔、８１…第１電極、８２…第２電極、８３…導体、８４…同軸ケーブル、８４Ａ…内部導体、８４Ｂ…外部導体、８５…コイル、８８…調整機構、９０…送風部、９１…高周波電圧発生部、９１ａ…高周波電圧発生回路、９１ｂ…増幅回路、９２…監視回路、９２ａ…整流回路、９２ｂ…比較回路、９４Ａ…第１通路、９４Ｂ…第２通路、９４Ｃ…第１送風ファン、９４Ｄ…第２送風ファン、１００…制御部、１０１…ＣＰＵ、１０２…メモリー、１０３…制御回路、１０４…Ｉ／Ｆ、Ｍ…媒体。

Claims (7)

1. 搬送される媒体を乾燥させる乾燥装置であって、
   搬送される前記媒体を支持する支持部と、
   交流電界を発生させる交流電界発生部と、
   前記媒体が含む水分量を検知する検知部と、
   制御部と、を備え、
   前記交流電界発生部は、
   前記支持部に支持された前記媒体に対向して配置され、隣り合って配置される第１電極及び第２電極と、
   前記第１電極及び前記第２電極への高周波電圧を発生させる高周波電圧発生部と、
   前記第１電極及び前記第２電極と前記高周波電圧発生部とを電気的に接続する導体と、を有し、
   前記検知部は、前記第１電極及び前記第２電極の搬送方向下流または上流の少なくとも一方に配置され、
   前記制御部は、前記検知部の検知結果に応じて前記交流電界発生部を制御する、乾燥装置。
2. 請求項１に記載の乾燥装置であって、
   前記第１電極及び前記第２電極の前記媒体と対向する対向面は、前記交流電界を透過可能なカバーで覆われる、乾燥装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の乾燥装置であって、
   前記第１電極及び前記第２電極に対して送風する送風部を備える、乾燥装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の乾燥装置であって、
   前記検知部は、
   電極対を有し、前記電極対に接触する前記媒体の静電容量を検知する静電容量センサーと、
   超音波を発信する発信部と、前記発信部と前記媒体を介して対向して配置され、前記発信部が発信した前記超音波を受信する受信部と、を有する超音波センサーと、を備える、乾燥装置。
5. 請求項４に記載の乾燥装置であって、
   前記電極対は、前記媒体の前記第１電極及び前記第２電極と対向する面とは反対の面に接触する、乾燥装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の乾燥装置であって、
   前記交流電界発生部は、
   第１周波数帯の交流電界を発生させる第１交流電界発生部と、
   第２周波数帯の交流電界を発生させる第２交流電界発生部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記検知部の検知結果に応じて、前記第１交流電界発生部または前記第２交流電界発生部を駆動させる、乾燥装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の乾燥装置と、
   媒体に液体を塗布する印刷装置と、を備え、
   前記乾燥装置は、前記印刷装置によって前記液体が塗布された前記媒体を乾燥する、印刷システム。

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