JP2023108217A - 誘電加熱装置、および、印刷システム - Google Patents

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Abstract

【課題】誘電加熱装置において、被加熱物の加熱によって生じる蒸気の滞留を抑制できる技術を提供する。【解決手段】誘電加熱装置は、被加熱物を搬送する搬送部と、第１方向に搬送される前記被加熱物に対して前記第１方向と交差する第２方向に対向し、交流電圧が印加される第１電極および第２電極を有する電極ユニットと、前記電極ユニットを取り囲む金属製の第１カバー部と、を備える。前記第１カバー部は、前記被加熱物を前記第１カバー部内に挿入するための第１挿入口と、前記被加熱物を前記第１カバー部外へ送出するための第１送出口と、前記第１挿入口および前記第１送出口とは異なる複数の第１開口部と、を有する。【選択図】図５

Description

本開示は、誘電加熱装置、および、印刷システムに関する。
特許文献１には、電磁波シールドされた直方体状の金属ケーシングを備えるマイクロ波加熱装置が開示されている。この加熱装置では、被加熱物は、ケーシング内でマイクロ波によって加熱される。ケーシングには、被加熱物を受け入れるための開口と、被加熱物を送り出すための開口とが設けられ、各開口は、マイクロ波が漏れないようにシールされている。
特開２００４－２１３９６２号公報
電磁波の漏れを防止するために被加熱物をケーシング内で加熱する場合、加熱によって発生する蒸気がケーシング内に滞留する場合がある。これによって、例えば、滞留した蒸気の凝縮によって生じる液体が被加熱物を汚損する場合や、被加熱物を加熱して乾燥させる場合の乾燥効率が低下する場合があった。
本開示の第１の形態によれば、誘電加熱装置が提供される。この誘電加熱装置は、被加熱物を搬送する搬送部と、第１方向に搬送される前記被加熱物に対して前記第１方向と交差する第２方向に対向し、交流電圧が印加される第１電極および第２電極を有する電極ユニットと、前記電極ユニットを取り囲む金属製の第１カバー部と、を備える。前記第１カバー部は、前記被加熱物を前記第１カバー部内に挿入するための第１挿入口と、前記被加熱物を前記第１カバー部外へ送出するための第１送出口と、前記第１挿入口および前記第１送出口とは異なる複数の第１開口部と、を有する。
本開示の第２の形態によれば、誘電加熱装置が提供される。この誘電加熱装置は、被加熱物を搬送する搬送部と、第１方向に搬送される前記被加熱物に対して前記第１方向と交差する第２方向に対向し、交流電圧が印加される第１電極および第２電極を有する電極ユニットと、前記電極ユニットを、前記第１方向と交差し、かつ、前記第２方向と直交する第５方向に往復移動可能に構成された移動部と、前記第１方向に搬送される前記被加熱物と前記第２方向に対向し、前記電極ユニットを覆う金属製の第４カバー部と、前記第２方向に沿った方向において前記被加熱物を挟んで前記第１電極および前記第２電極と対向する金属製の対向部と、を備える。前記第４カバー部は、前記電極ユニットとともに前記第５方向に往復移動可能に構成され、前記被加熱物に向かって前記第２方向に開口し、前記第２方向に沿って見たときに前記第１電極および前記第２電極を囲う第５開口部を有する。
本開示の第３の形態によれば、印刷システムが提供される。この印刷システムは、上記形態の誘電加熱装置と、印刷媒体に液体を吐出する液体吐出部と、を備え、前記搬送部は、前記液体が付着した前記印刷媒体を前記被加熱物として搬送する。
第１実施形態における誘電加熱装置の概略構成を示す斜視図である。 電極ユニットの概略構成を示す斜視図である。 図２における第１電極のＩＩＩ－ＩＩＩ断面を示す図である。 図２における第１電極のＩＶ－ＩＶ断面を示す図である。 第１カバー部の概略構成を示す斜視図である。 第２実施形態における誘電加熱装置の概略構成を示す模式図である。 第２カバー部の概略構成を示す斜視図である。 第３実施形態における誘電加熱装置の概略構成を示す斜視図である。 第４実施形態における誘電加熱装置の概略構成を示す模式図である。 第５実施形態における誘電加熱装置の概略構成を示す斜視図である。 第５実施形態における誘電加熱装置の概略構成を示す模式図である。 第３カバー部の概略構成を示す斜視図である。 第６実施形態における誘電加熱装置の概略構成を示す斜視図である。 第６実施形態における誘電加熱装置の概略構成を示す模式図である。 第７実施形態における誘電加熱装置の概略構成を示す模式図である。 第７実施形態における第４カバー部の概略構成を示す斜視図である。 第８実施形態としての印刷システムの概略構成を示す模式図である。
Ａ．第１実施形態：
図１は、第１実施形態における誘電加熱装置１００の概略構成を示す斜視図である。図１には、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ方向を示す矢印が示されている。Ｘ方向およびＹ方向は、水平面に平行な方向であり、Ｚ方向は、鉛直上向きに沿った方向である。Ｘ，Ｙ，Ｚ方向を示す矢印は、他の図においても、図示の方向が図１と対応するように適宜、図示してある。以下の説明において、方向の向きを特定する場合には、各図において矢印が指し示す方向を「＋」、その反対の方向を「－」として、方向表記に正負の符合を併用する。以下では、＋Ｚ方向のことを「上」、－Ｚ方向のことを「下」ともいう。また、本明細書中で、直交とは、９０°±１０°の範囲を含む。
誘電加熱装置１００は、被加熱物ＯＨを加熱するための電極ユニット２０と、被加熱物ＯＨを搬送する搬送部２００と、電極ユニット２０を収容するケース部３００と、電極ユニット２０に交流電圧を印加する電圧印加部８０と、制御部５００とを備える。本実施形態におけるケース部３００は、電極ユニット２０を取り囲む金属製の第１カバー部３１０によって構成されている。
誘電加熱装置１００は、搬送部２００によって被加熱物ＯＨを搬送しつつ、第１カバー部３１０内において、電極ユニット２０から生じる電界によって被加熱物ＯＨを加熱する。本実施形態では、誘電加熱装置１００は、被加熱物ＯＨとして、液体が塗布されたシート状の印刷媒体を加熱することで、被加熱物ＯＨを乾燥させる。印刷媒体としては、例えば、紙や布、フィルム等が用いられる。印刷媒体に塗布される液体としては、例えば、水または有機溶媒を主成分とする各種インクが用いられる。液体は、例えば、インクジェットプリンター等の液体吐出装置によって印刷媒体に塗布される。
制御部５００は、１つまたは複数のプロセッサーと、記憶装置と、外部との信号の入出力を行う入出力インターフェイスとを備えるコンピューターによって構成されている。制御部５００は、上述した搬送部２００や電圧印加部８０等の各部を制御することによって、誘電加熱装置１００において被加熱物ＯＨの加熱を実行する。制御部５００は、複数のコンピューターによって構成されてもよい。
本実施形態における搬送部２００は、２つの搬送ローラー２０５と、搬送ローラー２０５を駆動するモーター等によって構成される図示していない駆動部とを有している。搬送部２００は、搬送ローラー２０５の駆動によって、シート状の被加熱物ＯＨを搬送する。
被加熱物ＯＨは、搬送部２００によって搬送されながら、第１カバー部３１０に設けられた第１挿入口３１２を介して、第１カバー部３１０内に挿入される。そして、被加熱物ＯＨは、同様に搬送されながら、第１カバー部３１０内で電極ユニット２０によって加熱された後、第１カバー部３１０に設けられた第１送出口３１４を介して、第１カバー部３１０外へと送出される。ケース部３００の詳細については後述する。
図２は、本実施形態における電極ユニット２０の概略構成を示す斜視図である。電極ユニット２０は、第１電極３０および第２電極４０を有する。更に、本実施形態における電極ユニット２０は、コイル５０を有する。
第１電極３０および第２電極４０は、ともに、図１に示した電圧印加部８０と電気的に接続されている。本実施形態では、第１電極３０は、電線７５と、コイル５０と、同軸ケーブルの内部導体７０とを介して電圧印加部８０に電気的に接続されている。第２電極４０は、図示していない同軸ケーブルの外部導体を介して電圧印加部８０に電気的に接続されている。
第１電極３０および第２電極４０は、導電体であり、例えば、金属、合金、導電性酸化物等によって形成される。第１電極３０及び第２電極４０は、互いに同じ材料で形成されてもよいし、異なる材料で形成されてもよい。第１電極３０および第２電極４０は、例えば、その姿勢や強度の保持を目的として、誘電正接や導電性の低い材料によって形成された基板等の上に配置されてもよいし、他の部材によって支持されてもよい。図２に示すように、本実施形態では、第２電極４０は、支持部材６０によって上から支持されている。
第１電極３０および第２電極４０は、第１電極３０と第２電極４０との間の最短距離が、電極ユニット２０から出力される電磁界の波長の１０分の１以下となるように配置されている。本実施形態における第１電極３０は、Ｘ方向を長手方向、Ｙ方向を短手方向とする舟形形状を有している。第１電極３０の下面は、－Ｚ方向に凸の曲面形状を有している。第１電極３０は、Ｚ方向に沿って見たときに、Ｘ方向に長尺な長円形状を有する。第２電極４０は、Ｘ方向およびＹ方向に扁平で、かつ、Ｘ方向に長尺な長円形状の環状を有している。第２電極４０は、Ｚ方向に沿って見たときに、第１電極３０の周囲を囲うように配置されている。
第１電極３０および第２電極４０は、ともに、Ｘ方向およびＹ方向に平行に配置された基板１１０上に配置されている。より詳細には、第１電極３０は、第１電極３０の下面のＸ方向およびＹ方向における中央部が基板１１０の上面に接触するように配置されている。第２電極４０は、第２電極４０の下面が基板１１０の上面に接触するように配置されている。そのため、本実施形態では、第１電極３０の下面の中央部と、第２電極４０の下面とは、同一平面上に配置されている。
第１カバー部３１０内において、第１電極３０および第２電極４０は、ともに、搬送部２００によって第１方向に搬送される被加熱物ＯＨに対して、第２方向に対向する。本実施形態では、第１方向は、－Ｙ方向である。第２方向は、第１方向と交差する方向であり、本実施形態では、－Ｚ方向である。第１電極３０および第２電極４０は、被加熱物ＯＨと離れて配置されている。つまり、本実施形態では、第１電極３０および第２電極４０は、シート状の被加熱物ＯＨの上方において、各電極の下面が被加熱物ＯＨの上面に対向するように配置されている。また、これにより、本実施形態では、被加熱物ＯＨと第１電極３０および第２電極４０との間には、上述した基板１１０が配置される。他の実施形態では、第２方向は、第１方向と直交する方向でなくてもよい。
本実施形態では、基板１１０は、ガラスによって形成されている。基板１１０は、被加熱物ＯＨに塗布されたインク等の液体が第１電極３０および第２電極４０に付着することや、被加熱物ＯＨが布である場合に被加熱物ＯＨの毛羽が第１電極３０および第２電極４０に付着することを抑制する。他の実施形態では、基板１１０は、例えば、アルミナによって形成されてもよい。
第１電極３０および第２電極４０には、図１に示した電圧印加部８０によって交流電圧が印加される。本実施形態における電圧印加部８０は、高周波電圧発生回路を含む高周波電源として構成されており、高周波電圧を出力する。電圧印加部８０は、例えば、水晶発振器、および、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路、パワーアンプにより構成される。電圧印加部８０は、ＰＬＬ回路で発生した高周波信号をパワーアンプで増幅し、同軸ケーブル等を介して電極ユニット２０に給電することで、第１電極３０および第２電極４０に高周波電圧を印加する。第１電極３０又は第２電極４０に印加される電位の一方は、基準電位であってもよい。基準電位とは、高周波電圧の基準となる定電位であり、例えば接地電位である。なお、本明細書において、高周波電圧とは、周波数が１ＭＨｚ以上である交流電圧のことを指す。
第１電極３０および第２電極４０に交流電圧が印加されることによって、第１電極３０および第２電極４０から、電磁界が生じる。この電磁界の強度は、第１電極３０および第２電極４０の近傍で非常に強く、遠方では非常に弱くなる。本明細書では、交流電圧の印加によって第１電極３０および第２電極４０の近傍に生じる電磁界を「近傍電磁界」とも呼ぶ。第１電極３０および第２電極４０の「近傍」とは、第１電極３０および第２電極４０からの距離が、発生する電磁界の波長の１／２π以下となる範囲のことを指す。「近傍」より遠い範囲のことを、「遠方」とも呼ぶ。また、本明細書では、交流電圧の印加によって、第１電極３０および第２電極４０の遠方に生じる電磁界のことを「遠方電磁界」とも呼ぶ。遠方電磁界は、一般的な通信用アンテナ等による通信に用いられる電磁界に相当する。
上述したように、第１電極３０と第２電極４０とは、両者の間の最短距離が電磁界の波長の１０分の１以下となるように配置されている。これによって、第１電極３０および第２電極４０から生じる電磁界の電界密度を、第１電極３０および第２電極４０の近傍において減衰させることができる。そのため、被加熱物ＯＨと、第１電極３０および第２電極４０との間の距離を適切に保つことで、被加熱物ＯＨを、第１電極３０および第２電極４０の近傍で生じる電界によって効率的に加熱しつつ、第１電極３０および第２電極４０からの遠方電磁界の輻射を抑制できる。特に、本実施形態では、第２電極４０が、Ｚ方向に沿って見たときに第１電極３０を取り囲むように配置されているため、第１電極３０および第２電極４０からの遠方電磁界の輻射をより抑制できる。なお、第２電極４０がＺ方向に沿って見たときに第１電極３０を取り囲むような配置であれば、例えば、Ｚ方向に沿って見たときの第１電極３０および第２電極４０の外形が円形状や、矩形状、矩形状以外の多角形状等であっても、第１電極３０および第２電極４０からの遠方電磁界の輻射を抑制できる。
電極ユニット２０から生じる電磁界は、電圧印加部８０によって電極ユニット２０に印加される交流電圧の周波数ｆ０に応じた波長λ０を有する。そのため、例えば、被加熱物ＯＨが水を含む場合、水の誘電正接は２０ＧＨｚ付近で最大となるので、ＩＳＭバンドのうち２．４５ＧＨｚや５．８ＧＨｚの高周波電圧を電極ユニット２０に印加することで、誘電加熱装置１００において被加熱物ＯＨをより効率良く加熱できる。また、インクを加熱するという観点では、周波数ｆ０が、例えば、ＩＳＭバンドの一つである４０．６８ＭＨｚのように低い周波数であっても良好な加熱効率を得ることができる。この理由は、４０．６８ＭＨｚでは、インク中の水の誘電正接は低い一方で、インク中の色素成分等を電気抵抗として生じるジュール熱が生じやすくなるためである。
本実施形態では、コイル５０の一端は、電線７５を介して第１電極３０と電気的に直列に接続され、他端は、電圧印加部８０と電気的に直列に接続されている。本実施形態では、コイル５０は、ソレノイドコイルによって構成され、その長さ方向がＺ方向に沿うように配置されている。コイル５０の形状、長さ、断面積、巻き数、材質等は、例えば、第１電極３０および第２電極４０とともに周波数ｆ０で共振する共振回路を形成するように、また、電極ユニット２０と電圧印加部８０とのインピーダンス整合を実現するように選択される。
電圧印加部８０が電極ユニット２０に交流電圧を印加することによって、コイル５０の一端には高電圧が発生する。これによって、第１電極３０および第２電極４０から生じる電界の強度を高めることができる。なお、コイル５０は、コイル５０の一端と第１電極３０との間の距離ができるだけ小さくなるように配置されると好ましい。コイル５０の一端と第１電極３０との間の距離が遠い場合、コイル５０の一端に生じる高電圧が、コイル５０と第１電極３０との間、もしくは、電線７５と第２電極４０との間に、被加熱物ＯＨの加熱に寄与しない電界を発生させ、第１電極３０および第２電極４０から生じる電界の強度を高める効果が低下する可能性がある。これに対して、コイル５０の一端と第１電極３０との間の距離を近くすることで、このような被加熱物ＯＨの加熱に寄与しない電界の発生を抑制できるため、第１電極３０および第２電極４０から生じる電界の強度を効果的に高めることができる。なお、他の実施形態では、例えば、第１電極３０をメアンダ形状に形成することによって、第１電極３０にコイル５０と同様の機能を発揮させてもよい。
図３は、図２における第１電極３０のＩＩＩ－ＩＩＩ断面を示す図である。図４は、図２における第１電極３０のＩＶ－ＩＶ断面を示す図である。図２および図３に示すように、第１電極３０は、Ｘ方向に沿って見たときに、－Ｚ方向に凸の円弧形状を有している。同様に、図２および図４に示すように、第１電極３０は、Ｙ方向に沿って見たときに、－Ｚ方向に凸の円弧形状を有している。そのため、第１電極３０の長手方向における端部、および、短手方向における端部は、第１電極３０の中央部よりも＋Ｚ方向の位置に位置している。
電極ユニット２０は、近傍電磁界の範囲内における電界強度のばらつきを抑制できる形状を有すると好ましい。例えば、本実施形態における第１電極３０は、図２～図４で説明したように、全体として丸みを帯びた形状を有しており、尖った角の少ない形状を有している。これにより、例えば、第１電極３０の端部等が角張った形状を有している場合と比較して、第１電極３０の端部等の特定の部位への電界の集中を抑制できる。また、本実施形態では、第１電極３０が舟形形状を有しているため、第１電極３０の端部と被加熱物ＯＨとの間のＺ方向における距離は、第１電極３０の中央部と被加熱物ＯＨとの間のＺ方向における距離よりも長い。また、図２に示した第１電極３０の短手方向の端部の曲率半径ｒは、図４に示した第１電極３０の長手方向の端部の曲率半径Ｒよりも小さい。これによって、第１電極３０の端部への電界の集中、特に、第１電極３０の長手方向における端部への電界の集中をより抑制できる。このように、近傍電磁界の範囲内における電界強度のばらつきを抑制することで、被加熱物ＯＨの面内における電界強度のばらつきを抑制でき、被加熱物ＯＨの加熱ムラを抑制できる。
図１に示したケース部３００は、内部に収容された電極ユニット２０からの輻射波を遮断する。電極ユニット２０からの輻射波とは、電極ユニット２０から輻射される電磁波のことを指す。この輻射波は、例えば、上述した第１電極３０および第２電極４０から輻射される遠方電磁界や、コイル５０によって生じる電磁界を含む。
ケース部３００による「輻射波の遮断」とは、ケース部３００によって、電極ユニット２０からケース部３００外へと輻射される電磁界の強度を、予め定められた基準値以下とすることを指す。この基準値は、各国や地域における電磁界の曝露制限に関するガイドライン等において規定された規制値に基づいて定められる。このようなガイドラインとしては、例えば、日本における電波防護指針や、国際非電離放射線防護委員会（ＩＣＮＩＲＰ）によって定められたガイドラインがある。例えば、ＩＣＮＩＲＰのガイドラインでは、周波数が４０．６８ＭＨｚである場合の磁界の曝露制限値は、職業的曝露の場合０．１６Ａ／ｍであり、公衆の曝露の場合０．０７３Ａ／ｍである。なお、ＩＣＮＩＲＰのガイドラインにおけるこれらの曝露制限値は、いずれも６分間平均値である。
図５は、ケース部３００が有する第１カバー部３１０の概略構成を示す斜視図である。ケース部３００は、電極ユニット２０から輻射波が放射された際に第１カバー部３１０に生じる渦電流によって、第１カバー部３１０からその輻射波を弱める電磁界を発生させることで、輻射波を遮断する。輻射波が放射された際に第１カバー部３１０に生じる渦電流の大きさは、第１カバー部３１０を構成する材料の電気伝導率の２分の１乗および絶対透磁率の２分の１乗に比例する。そのため、第１カバー部３１０を形成する材料は、高い電気伝導率や絶対透磁率を有する材料であると好ましい。本実施形態における第１カバー部３１０は、金属材料の中でも比較的高い電気伝導率を有する亜鉛によって形成されている。
本実施形態における第１カバー部３１０は、直方体形状の外形形状を有している。第１カバー部３１０は、第１挿入口３１２と、第１送出口３１４と、複数の第１開口部３１６とを有する。第１挿入口３１２は、被加熱物ＯＨを第１カバー部３１０の内部へ挿入するための開口部である。第１送出口３１４は、第１カバー部３１０内の被加熱物ＯＨを第１カバー部３１０の外部へと送出するための開口部である。本実施形態では、第１挿入口３１２は、第１カバー部３１０の＋Ｙ方向側の面に設けられ、第１送出口３１４は、第１カバー部３１０の－Ｙ方向側の面に設けられている。つまり、第１挿入口３１２と第１送出口３１４とは、Ｙ方向において電極ユニット２０を挟んで互いに対向して配置されている。第１挿入口３１２および第１送出口３１４は、それぞれ同様に、Ｘ方向を長手方向とし、Ｚ方向を短手方向とする矩形状の開口形状を有している。
第１開口部３１６は、第１挿入口３１２および第１送出口３１４とは異なる開口部である。より詳細には、本実施形態では、第１カバー部３１０の各面は、亜鉛製の線材を縦横に平織りした金網によって構成されており、線材によって区画される開口部それぞれが第１開口部３１６に相当する。これにより、本実施形態では、第１カバー部３１０の各面には、正方形状の開口形状を有する複数の第１開口部３１６が、その面に沿った方向に縦横に配列するように形成されている。なお、図５では、第１開口部３１６のうち、第１カバー部３１０の＋Ｘ方向側の面に設けられた第１開口部３１６のみが示されており、他の面に設けられた第１開口部３１６は省略されている。
本実施形態では、１つの第１開口部３１６の開口面積は、第１挿入口３１２および第１送出口３１４の開口面積より小さい。一方で、各第１開口部３１６の開口面積の総和は、第１挿入口３１２や第１送出口３１４の開口面積よりも大きい。また、第１開口部３１６の開口径は、第１挿入口３１２および第１送出口３１４の開口径より小さい。本明細書中において、開口径とは、その開口の最大の長さのことを指す。例えば、本実施形態では、第１開口部３１６の対角線の長さが、第１開口部３１６の開口径に相当する。なお、本実施形態では、第１開口部３１６の各辺の長さは、第１挿入口３１２および第１送出口３１４のいずれの辺の長さよりも短い。
他の実施形態では、第１カバー部３１０の各面は、例えば、線材を綾織りした金網や、エキスパンドメタル、パンチングメタル等によって構成されていてもよい。また、第１開口部３１６等の開口形状は、矩形でなくてもよく、例えば、円形状や長円形状、菱形状、その他の多角形状等であってもよい。例えば、第１開口部３１６等の開口形状が円形状を有する場合、その直径が第１開口部３１６等の開口径に相当する。また、第１カバー部３１０の全部の面に第１開口部３１６が設けられていなくてもよく、一部の面のみに第１開口部３１６が設けられていてもよい。
第１開口部３１６の開口形状や、開口面積、開口径、数、位置等は、電極ユニット２０から輻射波が放射された際に、その輻射波を弱める電磁界を発生させられる程度の渦電流が第１カバー部３１０に生じるように定められると好ましい。第１開口部３１６の開口径は、例えば、第１開口部３１６を介して輻射波が第１カバー部３１０外へと漏れることを抑制するために、波長λ０の１０分の１以下に定められると好ましい。なお、本実施形態では、上述したように、第１電極３０および第２電極４０からの遠方電磁界の輻射を抑制できるため、これを加味して第１開口部３１６の開口形状等を定めることができる。この場合、例えば、第１開口部３１６の開口面積や開口径、数を、第１開口部３１６を介して輻射波が第１カバー部３１０外へと漏れることを抑制できる範囲で増加させることによって、ケース部３００を軽量化することができる。
図５に示すように、第１挿入口３１２の周囲には、第１縁部３１７が配置されている。第１縁部３１７は、電気絶縁性の磁性材料によって形成され、第１挿入口３１２の周囲を連続して囲んでいる。本実施形態では、第１縁部３１７として、シート状に形成されたＮｉ－Ｚｎ系ソフトフェライト材料が用いられる。第１縁部３１７は、第１挿入口３１２の周囲を途切れることなく囲うように、第１カバー部３１０の外側の面に、接着剤を介して固定されている。以下では、第１縁部３１７のことを単に縁部と呼ぶこともある。なお、上述した図１では、第１縁部３１７は省略されている。
本実施形態では、第１縁部３１７は、第１部分３１８と第２部分３１９とを有する。第２部分３１９は、第１縁部３１７のうち、Ｘ方向において電極ユニット２０と対応する位置に設けられた部分であり、第１部分３１８よりも広い幅を有する部分である。なお、縁部の「幅」とは、第１挿入口３１２の周囲に沿った方向に垂直な方向における寸法のことを指す。より詳細には、第２部分３１９は、第１挿入口３１２のうち、Ｘ方向において電極ユニット２０と対応する位置に設けられた部分を、Ｚ方向に挟むように設けられている。第１部分３１８と第２部分３１９とは、互いに連続するように設けられていればよく、それぞれ別体であってもよいし、一体に形成されていてもよい。
第１挿入口３１２は、その開口径や開口面積等によって、擬似的なスロットアンテナとして作用し、第１カバー部３１０外へと電磁界を輻射する場合がある。より詳細には、電極ユニット２０から輻射された遠方電磁界によって第１カバー部３１０に生じる渦電流が第１挿入口３１２に電界を生じさせることで、第１挿入口３１２が擬似的なスロットアンテナとして作用する場合がある。本実施形態では、上述したように、第１挿入口３１２の周囲を囲うように、磁性材料によって形成された第１縁部３１７が配置されているため、第１挿入口３１２の周囲における渦電流の発生が抑制される。また、第１縁部３１７は、電気絶縁性を有するため、第１縁部３１７自身に、電極ユニット２０から輻射される遠方電磁界に起因する渦電流が生じにくい。これによって、第１挿入口３１２が擬似的なスロットアンテナとして作用することが抑制され、第１挿入口３１２から第１カバー部３１０外へと輻射される電磁界を抑制できる。また、本実施形態では、第１縁部３１７が第２部分３１９を有するため、第１挿入口３１２の周囲のうち電極ユニット２０との間の距離がより短い部分における渦電流の発生がより抑制され、第１カバー部３１０外への電磁界の輻射をより効果的に抑制できる。
なお、本実施形態では、図示は省略するが、第１縁部３１７は、第１送出口３１４の周囲にも同様に、第１送出口３１４の周囲を連続して囲むように設けられている。第１送出口３１４の周囲に設けられた第１縁部３１７の効果は、上述した第１挿入口３１２の周囲に設けられた第１縁部３１７の効果と同様である。
以上で説明した第１実施形態によれば、電極ユニット２０を取り囲む金属製の第１カバー部３１０は、第１挿入口３１２および第１送出口３１４とは異なる複数の第１開口部３１６を有する。これによって、第１カバー部３１０内での被加熱物ＯＨの加熱により生じた蒸気が、第１開口部３１６を介して第１カバー部３１０外へと移動できるので、第１カバー部３１０内での蒸気の滞留を抑制できる。そのため、滞留した蒸気の凝縮によって生じる液体が被加熱物ＯＨを汚損することや、被加熱物ＯＨを加熱して乾燥させる場合の乾燥効率の低下を抑制できる。また、第１カバー部３１０が第１開口部３１６を有することによって、第１カバー部３１０が第１開口部３１６を有しない場合と比較して、第１カバー部３１０がより軽量となる。そのため、誘電加熱装置１００全体を軽量化できる。
また、本実施形態によれば、電気絶縁性の磁性材料によって形成され、第１挿入口３１２および第１送出口３１４のうち少なくともいずれかの周囲を連続して囲む第１縁部３１７を備えている。そのため、第１縁部３１７によって、第１挿入口３１２や第１送出口３１４から第１カバー部３１０外へと輻射される電磁界を抑制できる。
また、本実施形態によれば、第１カバー部３１０は、亜鉛によって形成されている。そのため、第１カバー部３１０が、例えば、炭素鋼や銅によって形成されている場合と比較して、第１カバー部３１０を軽量化できる。また、例えば、第１カバー部３１０がアルミニウムによって形成されている場合と比較して、第１カバー部３１０の強度をより高めることができる。
Ｂ．第２実施形態：
図６は、第２実施形態における誘電加熱装置１００ｂの概略構成を示す模式図である。本実施形態におけるケース部３００ｂは、第１実施形態と異なり、第１カバー部３１０、および、第１カバー部３１０を取り囲む金属製の第２カバー部３２０によって構成されている。誘電加熱装置１００ｂの構成のうち、特に説明しない部分については、第１実施形態と同様である。
図７は、第２カバー部３２０の概略構成を示す斜視図である。本実施形態における第２カバー部３２０は、亜鉛によって形成され、直方体形状を有している。第２カバー部３２０のＸ，Ｙ，Ｚ方向における外形寸法は、第１カバー部３１０のＸ，Ｙ，Ｚ方向における外形寸法より大きい。
図６および図７に示すように、第２カバー部３２０は、第２挿入口３２２と、第２送出口３２４と、複数の第２開口部３２６とを有する。なお、図６では、第２開口部３２６は省略されている。第２挿入口３２２は、被加熱物ＯＨを第２カバー部３２０の内部へ挿入するための開口部である。第２送出口３２４は、第２カバー部３２０内の被加熱物ＯＨを第２カバー部３２０の外部へと送出するための開口部である。図６に示すように、第２挿入口３２２は、第２カバー部３２０の＋Ｙ方向側の面に設けられ、第２送出口３２４は、第２カバー部３２０の－Ｙ方向側の面に設けられている。より詳細には、第２挿入口３２２は、第１挿入口３１２と対応する位置に設けられ、第２送出口３２４は、第１送出口３１４と対応する位置に設けられている。本実施形態では、第２挿入口３２２および第２送出口３２４は、それぞれ、第１挿入口３１２および第２送出口３２４と同様の開口形状および寸法を有している。
本実施形態では、被加熱物ＯＨは、まず、第２挿入口３２２を介して第２カバー部３２０内に挿入される。これによって、被加熱物ＯＨは、ケース部３００ｂ内に挿入される。次に、被加熱物ＯＨは、第１挿入口３１２を介して第１カバー部３１０内に挿入される。そして、被加熱物ＯＨは、第１カバー部３１０内で電極ユニット２０によって加熱された後、第１送出口３１４を介して第１カバー部３１０外へと送出される。次に、被加熱物ＯＨは、第２送出口３２４を介して第２カバー部３２０外へと送出される。これによって、被加熱物ＯＨは、ケース部３００ｂ外へと送出される。
図７に示した第２開口部３２６は、第２挿入口３２２および第２送出口３２４とは異なる開口部である。より詳細には、第２カバー部３２０の各面は、第１カバー部３１０の各面と同様に、亜鉛製の線材を縦横に平織りした金網によって構成されており、線材によって区画される開口部それぞれが第２開口部３２６に相当する。本実施形態における第２開口部３２６は、第１開口部３１６と同様の開口形状および寸法を有している。上述したように、第２カバー部３２０の外形寸法は、第１カバー部３１０の外形寸法よりも大きいため、各第２開口部３２６の開口面積の総和は、各第１開口部３１６の開口面積の総和よりも大きい。なお、図７では、第２開口部３２６のうち、第２カバー部３２０の＋Ｘ方向側の面に設けられた第２開口部３２６のみが示されており、他の面に設けられた第２開口部３２６は省略されている。
図７に示すように、第２挿入口３２２の周囲には、第２縁部３２７が配置されている。第２縁部３２７は、電気絶縁性の磁性材料によって形成され、第２挿入口３２２の周囲を連続して囲んでいる。本実施形態では、第２縁部３２７として、第１縁部３１７と同様に、シート状に形成されたＮｉ－Ｚｎ系ソフトフェライト材料が用いられる。第２縁部３２７は、第２挿入口３２２の周囲を途切れることなく囲うように、第２カバー部３２０の外側の面に、接着剤を介して固定されている。
本実施形態では、第２縁部３２７は、第３部分３２８と第４部分３２９とを有する。第４部分３２９は、第２縁部３２７のうち、Ｘ方向において電極ユニット２０と対応する位置に設けられた部分であり、第３部分３２８よりも広い幅を有する部分である。第３部分３２８の構成は、第１縁部３１７における第１部分３１８の構成と同様であり、第４部分３２９の構成は、第１縁部３１７における第２部分３１９の構成と同様である。第２縁部３２７は、第１縁部３１７が第１カバー部３１０外への電磁界の輻射を抑制するのと同様に、第２カバー部３２０外への電磁界の輻射を抑制する。なお、図６に示すように、第２縁部３２７は、第２送出口３２４の周囲にも同様に、第２送出口３２４の周囲を連続して囲むように設けられている。
以上で説明した第２実施形態によれば、第１カバー部３１０を取り囲む金属製の第２カバー部３２０を備え、第２カバー部３２０は、第２挿入口３２２および第２送出口３２４とは異なる複数の第２開口部３２６を有する。これによって、第１カバー部３１０のみならず第２カバー部３２０によっても電極ユニット２０からの輻射波を抑制できるため、第２カバー部３２０を有しない場合と比較して、ケース部３００全体でより高強度の輻射波を遮断できる。そのため、例えば、電極ユニット２０により高い電圧を印加することができ、被加熱物ＯＨの加熱効率をより高めることができる。
また、本実施形態によれば、各第２開口部３２６の開口面積の総和は、各第１開口部３１６の開口面積の総和よりも大きい。これによって、各第２開口部３２６の開口面積の総和が各第１開口部３１６の開口面積の総和以下である場合と比較して、第２カバー部３２０内における蒸気の滞留をより抑制でき、かつ、第２カバー部３２０を軽量化できる。
なお、他の実施形態では、第２挿入口３２２や第２送出口３２４が、第１挿入口３１２や第１送出口３１４と対応する位置に設けられていなくてもよい。例えば、第２挿入口３２２および第１挿入口３１２を介して第１カバー部３１０内へと－Ｙ方向に挿入した被加熱物ＯＨを、第１送出口３１４を介して第１カバー部３１０外に送出した後、第２カバー部３２０内で＋Ｙ方向に折り返すように方向転換させて第２カバー部３２０外へと送出する場合、第２カバー部３２０のうち第１挿入口３１２と対面する側の面に第２送出口３２４が設けられていてもよい。つまり、この場合、第２挿入口３２２および第２送出口３２４は、ともに第２カバー部３２０の＋Ｙ方向側の面に設けられてもよい。
Ｃ．第３実施形態：
図８は、第３実施形態における誘電加熱装置１００ｃの概略構成を示す斜視図である。誘電加熱装置１００ｃは、第１実施形態と異なり、複数の電極ユニット２０を備えている。誘電加熱装置１００ｃの構成のうち、特に説明しない部分については、第１実施形態と同様である。なお、図８では、第１実施形態で説明した図１と同様に、第１縁部３１７は省略されている。
複数の電極ユニット２０は、第１方向と交差し、かつ、第２方向と直交する方向である第３方向に並んで配置されている。第３方向は、同じ軸に沿う一方側の方向とその反対方向とを両方含み、本実施形態では、Ｘ軸に沿った方向である。
本実施形態における誘電加熱装置１００ｃは、２列分のユニット列ＵＣを有している。各ユニット列ＵＣは、Ｘ方向に並んで配置された４個の電極ユニット２０によって構成される。つまり、誘電加熱装置１００ｂは、計８個の電極ユニット２０を備えている。ユニット列ＵＣ同士は、Ｙ方向に並んで配置されている。
図８に示すように、本実施形態では、各電極ユニット２０に対応して、８つの基板１１０が設けられている。他の実施形態では、基板１１０は、例えば、複数の電極ユニット２０に対して共通に設けられてもよく、例えば、全部の電極ユニット２０に対して１つの基板１１０のみが設けられていてもよい。
本実施形態では、Ｘ方向およびＹ方向において互いに隣り合う電極ユニット２０には、それぞれ位相を１８０°反転させた交流電圧が印加される。これによって、隣り合う電極ユニット２０からの輻射波同士を互いに弱め合わせることができるため、例えば、各電極ユニット２０により高い電圧を印加してもケース部３００によって輻射波を遮断でき、被加熱物ＯＨの加熱効率をより高めることができる。なお、他の実施形態では、例えば、Ｘ方向において隣り合う電極ユニット２０に位相を反転させた交流電圧が印加され、Ｙ方向において隣り合う電極ユニット２０に同位相の交流電圧が印加されてもよい。この場合であっても、互いに位相が反転した交流電圧が印加される電極ユニット２０からの輻射波同士を互いに弱め合わせることができる。
以上で説明した第３実施形態によれば、複数の電極ユニット２０を備え、複数の電極ユニット２０は、Ｘ方向に並んで配置されている。そのため、例えば、Ｘ方向における寸法がより大きい被加熱物ＯＨを加熱する場合であっても、被加熱物ＯＨを－Ｙ方向に搬送しながら、複数の電極ユニット２０によって被加熱物ＯＨを効率良く加熱できる。また、例えば、各電極ユニット２０の１つ当たりに印加する電圧を小さくしても、複数の電極ユニット２０全体で被加熱物ＯＨを加熱するのに十分な出力を得やすい。そのため、各電極ユニット２０の１つ当たりに印加する電圧を小さくすることで、電極ユニット２０の寄生抵抗により発生するジュール熱を抑制できるとともに、電極ユニット２０に交流電圧が印加された際の電界の集中を抑制できる。
なお、他の実施形態では、ユニット列ＵＣの数は、２つでなくてもよく、例えば、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。また、１列のユニット列ＵＣに含まれる電極ユニット２０の個数は、４つでなくてもよく、例えば、２つや３つであってもよいし、５つ以上であってもよい。また、各ユニット列ＵＣに含まれる電極ユニット２０の個数がそれぞれ異なっていてもよい。
Ｄ．第４実施形態：
図９は、第４実施形態における誘電加熱装置１００ｄの模式図である。誘電加熱装置１００ｄは、第１実施形態とは異なり、気流を第１カバー部３１０内に発生させる気流発生部１２０を備えている。誘電加熱装置１００ｄの構成のうち、特に説明しない部分については、第１実施形態と同様である。なお、図９では、第１カバー部３１０に設けられた第１開口部３１６は省略されている。
本実施形態における気流発生部１２０は、送風ファンによって構成されている。気流発生部１２０は、第１カバー部３１０の＋Ｙ方向に配置され、第１カバー部３１０に向かって送風する。これによって、気流発生部１２０から送られた気体が、図５に示した第１開口部３１６を介して第１カバー部３１０内に供給され、第１カバー部３１０内に気流を発生させる。特に、本実施形態では、第１カバー部３１０の各面に第１開口部３１６が設けられているため、第１カバー部３１０内に発生する気流によって、第１カバー部３１０内外をより効率的に換気できる。他の実施形態では、気流発生部１２０は、第１カバー部３１０内の気体を吸引して外部へと排出するための吸引ファンやダクト等によって構成されてもよい。また、気流発生部１２０は、第１カバー部３１０の＋Ｙ方向に配置されなくてもよく、例えば、第１カバー部３１０の上部等に配置されてもよい。
以上で説明した第４実施形態によれば、誘電加熱装置１００ｄは、気流を第１カバー部３１０内に発生させる気流発生部１２０を備えている。そのため、気流発生部１２０によって第１カバー部３１０内に気流を発生させることで、第１カバー部３１０内外を効率的に換気できる。そのため、被加熱物ＯＨの加熱により生じた蒸気が第１カバー部３１０内に滞留することをより抑制できる。
Ｅ．第５実施形態：
図１０は、第５実施形態における誘電加熱装置１００ｅの概略構成を示す斜視図である。図１１は、第５実施形態における誘電加熱装置１００ｅの概略構成を示す模式図である。誘電加熱装置１００ｅは、第１実施形態と異なり、移動部１３０を備えている。また、本実施形態におけるケース部３００ｃは、第１カバー部３１０および第３カバー部３３０によって構成されている。誘電加熱装置１００ｅの構成のうち、特に説明しない部分については、第１実施形態と同様である。なお、図１０では、第１実施形態で説明した図１と同様に、第１縁部３１７は省略されている。また、図１１では、第１開口部３１６は省略されている。
第３カバー部３３０は、第１カバー部３１０内に配置されている。第３カバー部３３０は、電極ユニット２０を覆い、－Ｙ方向に搬送される被加熱物ＯＨと－Ｚ方向に対向する金属製の部材である。第３カバー部３３０は、被加熱物ＯＨに向かって－Ｚ方向に開口する第３開口部３３５を有している。第３開口部３３５は、Ｚ方向に沿って見たときに少なくとも第１電極３０および第２電極４０を囲う。本実施形態では、第３カバー部３３０は、全体として直方体形状の外形形状を有しており、第３開口部３３５は、第３カバー部３３０の下面全体に亘る、矩形状の開口形状を有する開口部として形成されている。本実施形態における第３カバー部３３０は、第１カバー部３１０と同様に、亜鉛によって形成されている。第３カバー部３３０のＸ，Ｙ，Ｚ方向における外形寸法は、第１カバー部３１０のＸ，Ｙ，Ｚ方向における外形寸法より小さい。なお、図１１では、構成の理解を容易にするために、第３カバー部３３０と基板１１０とを離して示しているが、実際には、第３カバー部３３０の下端と基板１１０の上面とは接触している。
図１２は、第３カバー部３３０の概略構成を示す斜視図である。図１２に示すように、第３カバー部３３０は、複数の第４開口部３３６を有する。第４開口部３３６は、第３開口部３３５とは異なる開口部である。より詳細には、第３カバー部３３０の下面を除く各面は、第１カバー部３１０の各面と同様に、亜鉛製の線材を縦横に平織りした金網によって構成されており、線材によって区画される開口部それぞれが第４開口部３３６に相当する。本実施形態における第４開口部３３６は、第１開口部３１６と同様の寸法および形状を有している。つまり、本実施形態では、第４開口部３３６の開口面積は、第１挿入口３１２および第１送出口３１４の開口面積より小さい。また、第４開口部３３６の開口径は、第１挿入口３１２および第１送出口３１４の開口径より小さい。なお、図１２では、第４開口部３３６のうち、第２カバー部３２０の＋Ｘ方向側の面に設けられた第４開口部３３６のみが示されており、他の面に設けられた第４開口部３３６は省略されている。また、上述した図１０および図１１では第４開口部３３６は省略されている。
図１０および図１１に示した移動部１３０は、電極ユニット２０を第４方向に往復移動可能に構成されている。第４方向とは、第１方向と交差し、かつ、第２方向と直交する方向である。第４方向は、同じ軸に沿う一方側の方向とその反対方向とを両方含み、本実施形態では、Ｘ軸に沿った方向である。上述した第３カバー部３３０は、移動部１３０によって、電極ユニット２０とともにＸ方向に移動可能に構成されている。
移動部１３０は、例えば、電極ユニット２０や第３カバー部３３０を支持する支持部と、支持部をＸ方向に沿って移動させるための駆動部とによって構成される。支持部は、電極ユニット２０および第３カバー部３３０の両方を直接支持してもよいし、例えば、電極ユニット２０に第３カバー部３３０が固定されている場合には、第３カバー部３３０のみを直接支持してもよい。駆動部は、例えば、無端ベルトおよびプーリーを有するベルト機構によって構成されてもよいし、ボールネジおよびモーターを有するボールネジ機構によって構成されてもよい。
以上で説明した第５実施形態によれば、誘電加熱装置１００ｅは、電極ユニット２０をＸ方向に往復移動可能に構成された移動部１３０を備える。そのため、例えば、Ｘ方向における寸法がより大きい被加熱物ＯＨを加熱する場合であっても、被加熱物ＯＨを－Ｙ方向に搬送しながら、Ｘ方向に往復移動する電極ユニット２０によって被加熱物ＯＨを効率良く加熱できる。そのため、例えば、複数の電極ユニット２０を設けなくても、Ｘ方向における寸法がより大きい被加熱物ＯＨを効率的に加熱できる。
また、本実施形態では、第１カバー部３１０内に配置され、電極ユニット２０を覆い、－Ｙ方向に搬送される被加熱物ＯＨと－Ｚ方向に対向する金属製の第３カバー部３３０を備えている。第３カバー部３３０は、電極ユニット２０とともにＸ方向に往復移動可能に構成され、被加熱物ＯＨに向かって－Ｚ方向に開口しＺ方向に沿って見たときに第１電極３０および第２電極４０を囲う第３開口部３３５と、第３開口部３３５とは異なる複数の第４開口部３３６とを有している。これによって、第１カバー部３１０のみならず第３カバー部３３０によっても電極ユニット２０からの輻射波を抑制できるため、第３カバー部３３０を有しない場合と比較して、ケース部３００全体でより高強度の輻射波を遮断できる。また、第３カバー部３３０が電極ユニット２０とともにＸ方向に往復移動可能に構成されているため、第３カバー部３３０のＸ方向における寸法を、電極ユニット２０を収容するのに十分な寸法とすることで、例えば、電極ユニット２０の移動範囲に応じた寸法を有する金属製のカバーに電極ユニット２０を収容する場合と比較して、誘電加熱装置１００ｅの軽量化およびコストダウンを実現できる。更に、第３カバー部３３０に複数の第４開口部３３６が設けられているため、被加熱物ＯＨの加熱により生じた蒸気が第３カバー部３３０内に滞留することを抑制できる。
Ｆ．第６実施形態：
図１３は、第６実施形態における誘電加熱装置１００ｆの概略構成を示す斜視図である。図１４は、第６実施形態における誘電加熱装置１００ｆの概略構成を示す模式図である。誘電加熱装置１００ｆは、第１実施形態と異なり、ケース部３００、つまり、第１カバー部３１０を備えておらず、移動部１３０ｂと、第４カバー部３４０と、対向部１５０とを備えている。誘電加熱装置１００ｆの構成のうち、特に説明しない部分については、第１実施形態と同様である。
第４カバー部３４０は、電極ユニット２０を覆い、－Ｙ方向に搬送される被加熱物ＯＨと－Ｚ方向に対向する金属製の部材である。第４カバー部３４０は、被加熱物ＯＨに向かって－Ｚ方向に開口する第５開口部３４５を有している。第５開口部３４５は、Ｚ方向に沿って見たときに少なくとも第１電極３０および第２電極４０を囲う。本実施形態では、第４カバー部３４０は、全体として直方体形状の外形形状を有している。本実施形態では、第４カバー部３４０は、全体として直方体形状の外形形状を有しており、第５開口部３４５は、第４カバー部３４０の下面全体に亘る、矩形状の開口形状を有する開口部として形成されている。第４カバー部３４０は、例えば、第１実施形態等で説明した第１カバー部３１０と同様に、亜鉛によって形成されてもよいし、炭素鋼やアルミニウム、ステンレス、銅、各種金属の合金等によって形成されてもよい。また、第４カバー部３４０の各面の全部や一部は、例えば、第１カバー部３１０と同様に、金網等によって構成され、複数の開口部を有していてもよい。
移動部１３０ｂは、電極ユニット２０を第５方向に往復移動可能に構成されている。第５方向とは、第１方向と交差し、かつ、第２方向と直交する方向である。第５方向は、同じ軸に沿う一方側の方向とその反対方向とを両方含み、本実施形態では、Ｘ軸に沿った方向である。上述した第４カバー部３４０は、移動部１３０ｂによって、電極ユニット２０とともにＸ方向に移動可能に構成されている。移動部１３０ｂは、電極ユニット２０や第４カバー部３４０を支持する支持部と、支持部をＸ方向に沿って移動させるための駆動部とによって構成される。支持部や駆動部は、例えば、第５実施形態で説明した移動部１３０の支持部や駆動部と同様に構成される。
対向部１５０は、Ｚ方向において、被加熱物ＯＨを挟んで第１電極３０および第２電極４０と対向する金属製の部材である。本実施形態における対向部１５０は、－Ｚ方向とは逆方向である＋Ｚ方向に開口する凹部１５１を有している。図１４に示すように、上述した第４カバー部３４０の下端３４１は、凹部１５１の開口内に配置されている。第４カバー部３４０の下端３４１は、凹部１５１の開口の内壁部分の上端１５２より下方に位置しているとも言える。本実施形態における凹部１５１の開口は、Ｘ方向において、第４カバー部３４０の移動範囲よりも大きい寸法を有している。これによって、移動部１３０ｂは、第４カバー部３４０の下端３４１を凹部１５１内に配置させたまま、第４カバー部３４０および電極ユニット２０をＸ方向に往復移動させることができる。
以上で説明した第６実施形態によれば、誘電加熱装置１００ｆは、電極ユニット２０をＸ方向に往復移動可能に構成された移動部１３０ｂと、－Ｚ方向において被加熱物ＯＨと対向し、電極ユニット２０を覆い、－Ｙ方向に搬送される被加熱物ＯＨと－Ｚ方向に対向する金属製の第４カバー部３４０と、Ｚ方向において、－Ｙ方向に搬送される被加熱物ＯＨを挟んで第１電極３０および第２電極４０と対向する金属製の対向部１５０とを備える。第４カバー部３４０は、電極ユニット２０とともにＸ方向に往復移動可能に構成され、被加熱物ＯＨに向かって－Ｚ方向に開口しＺ方向に沿って見たときに第１電極３０および第２電極４０を囲う第５開口部３４５を有している。これによれば、電極ユニット２０からの輻射波の漏れを防止しつつ被加熱物ＯＨを加熱するためのケーシングを設けなくても、第４カバー部３４０と対向部１５０とによって輻射波を遮断しつつ、電極ユニット２０によって被加熱物ＯＨを加熱できる。そのため、被加熱物ＯＨの加熱により生じた蒸気の滞留を抑制できる。従って、滞留した蒸気の凝縮によって生じる液体が被加熱物ＯＨを汚損することや、被加熱物ＯＨを加熱して乾燥させる場合の乾燥効率の低下を抑制できる。
また、本実施形態では、対向部１５０は、＋Ｚ方向に開口する凹部１５１を有し、第４カバー部３４０の下端３４１は、凹部１５１の開口内に配置されている。これによって、第４カバー部３４０の下端３４１が凹部１５１の開口の外に配置されている場合と比較して、より高強度の輻射波を第４カバー部３４０および対向部１５０によって遮断できる。そのため、例えば、電極ユニット２０により高い電圧を印加することができ、被加熱物ＯＨの加熱効率をより高めることができる。
Ｇ．第７実施形態：
図１５は、第７実施形態における誘電加熱装置１００ｇの模式図である。図１６は、第７実施形態における第４カバー部３４０ｂの概略構成を示す斜視図である。本実施形態における誘電加熱装置１００ｇは、第６実施形態と異なり、第４カバー部３４０ｂの第５開口部３４５の周囲を連続して囲む第４縁部３４７が配置されている。本実施形態における誘電加熱装置１００ｇの構成のうち、特に説明しない部分については、第６実施形態と同様である。
第４縁部３４７は、電気絶縁性の磁性材料によって形成される。本実施形態では、第４縁部３４７として、第１縁部３１７と同様に、シート状に形成されたＮｉ－Ｚｎ系ソフトフェライト材料が用いられる。第４縁部３４７は、第５開口部３４５の周囲を途切れることなく囲うように、第４カバー部３４０ｂの下端３４１の外側の面に、接着剤を介して固定されている。他の実施形態では、第４縁部３４７は、例えば、下端３４１の内側の面に固定されてもよいし、外側と内側との両側の面に固定されてもよい。
以上で説明した第７実施形態によれば、第４カバー部３４０ｂの第５開口部３４５の周囲には、第４縁部３４７が配置され、第４縁部３４７は、第４カバー部３４０ｂを形成する金属と比較して低い電気伝導率を有する磁性材料によって形成されている。これによって、第１実施形態で説明した第１縁部３１７が第１挿入口３１２から第１カバー部３１０外へと輻射される電磁界を抑制するのと同様に、第４縁部３４７によって、第５開口部３４５から第４カバー部３４０ｂ外へと輻射される電磁界を抑制できる。
Ｈ．第８実施形態：
図１７は、第８実施形態としての印刷システム６００の概略構成を示す図である。印刷システム６００は、第１実施形態で説明した誘電加熱装置１００と、液体吐出装置６１０とを備えている。
本実施形態における液体吐出装置６１０は、インクジェットプリンターとして構成され、印刷媒体に液体を吐出する液体吐出部６２０と、印刷媒体を搬送する媒体搬送部６３０と、液体吐出部６２０および媒体搬送部６３０を制御する吐出制御部６４０とを備える。液体吐出部６２０は、例えば、ピエゾ方式やサーマル方式の液体吐出ヘッドによって構成される。媒体搬送部６３０は、例えば、搬送部２００と同様に、ローラー等によって構成される。吐出制御部６４０は、例えば、誘電加熱装置１００の制御部５００と同様に、コンピューター等によって構成される。吐出制御部６４０は、液体吐出部６２０および媒体搬送部６３０を制御することによって、印刷媒体を搬送しつつ、印刷媒体に液体を吐出して付着させる。
誘電加熱装置１００は、第１実施形態で説明したように、液体吐出部６２０によって吐出された液体が付着した印刷媒体を、被加熱物ＯＨとして加熱する。つまり、搬送部２００は、液体が付着した印刷媒体を被加熱物ＯＨとして搬送する。なお、図１７に示すように、被加熱物ＯＨは、液体吐出装置６１０から誘電加熱装置１００へと連続的に搬送されてもよい。この場合、例えば、誘電加熱装置１００の搬送部２００が、媒体搬送部６３０として機能してもよい。また、被加熱物ＯＨは、液体吐出装置６１０から誘電加熱装置１００へと連続的に搬送されなくてもよい。例えば、液体吐出装置６１０によって吐出された液体が付着した印刷媒体を一旦ロール状に巻き取った後、巻き取った印刷媒体をロボット等によって誘電加熱装置１００へと移動させてもよい。この場合、ロール状の印刷媒体を巻き出しながら、搬送部２００によって被加熱物ＯＨとして搬送することで、誘電加熱装置１００において被加熱物ＯＨを加熱できる。
以上で説明した第８実施形態によっても、被加熱物ＯＨの加熱により生じた蒸気がケース部３００内に滞留することを抑制できる。なお、他の実施形態では、印刷システム６００に備えられる誘電加熱装置１００の構成として、第２実施形態～第７実施形態で説明した各構成を採用してもよい。
Ｉ．他の実施形態：
（Ｉ－１）上記実施形態では、第１挿入口３１２および第１送出口３１４のうち少なくともいずれかの周囲には、第１縁部３１７が配置されている。これに対して、第１挿入口３１２や第１送出口３１４の周囲に第１縁部３１７が配置されなくてもよい。同様に、第２挿入口３２２や第２送出口３２４の周囲に第２縁部３２７が配置されなくてもよい。
（Ｉ－２）上記実施形態では、各第２開口部３２６の開口面積の総和は、各第１開口部３１６の開口面積の総和よりも大きい。これに対して、各第２開口部３２６の開口面積の総和は、各第１開口部３１６の開口面積の総和以下であってもよい。
（Ｉ－３）上記実施形態では、第１カバー部３１０は、亜鉛によって形成されている。これに対して、第１カバー部３１０は、亜鉛以外の金属によって形成されていてもよく、例えば、炭素鋼やステンレス、アルミニウム、銅、各種金属の合金等によって形成されていてもよい。また、同様に、第２カバー部３２０や第３カバー部３３０が、亜鉛以外の金属によって形成されてもよい。
（Ｉ－４）上記実施形態では、第２電極４０が、Ｚ方向に沿って見たときに第１電極３０を取り囲むように配置されている。これに対して、例えば、第１電極３０および第２電極４０は、Ｚ方向に沿って見たときに、互いに隣り合うように配置されてもよい。この場合で、例えば、電極ユニット２０に印加される高周波電圧の周波数ｆ０が２．４５ＧＨｚである場合には、Ｚ方向に沿って見たときの第１電極３０および第２電極４０の面積は、０．０１ｃｍ２以上１００．０ｃｍ２以下であると好ましく、０．１ｃｍ２以上１０．０ｃｍ２以下であるとより好ましく、０．５ｃｍ２以上２．０ｃｍ２以下であると更に好ましく、０．５ｃｍ２以上１．０ｃｍ２以下であると、更により好ましい。これによって、第１電極３０および第２電極４０からの遠方電磁界の輻射を抑制できる。なお、周波数ｆ０が２．４５ＧＨｚより低い場合、各面積が上記より小さくても、第１電極３０および第２電極４０からの遠方電磁界の輻射を効果的に抑制できる。また、この場合、第１電極３０および第２電極４０の形状は任意であってよく、円形状や長円形状、矩形状、多角形状等であってもよい。また、Ｚ方向に沿って見たときに、第１電極３０および第２電極４０の面積は、互いに同じであってもよいし異なっていてもよい。第１電極３０および第２電極４０は、Ｚ方向に沿って見たときに互いに重ならないように配置されると好ましい。
（Ｉ－５）上記実施形態では、電極ユニット２０に高周波電圧を印加している。これに対して、電極ユニット２０に印加される交流電圧の周波数は、被加熱物ＯＨを加熱できる周波数であれば高周波でなくてもよい。この場合の交流電圧の周波数は、例えば、１００ｋＨｚ以上１ＭＨｚ未満であると好ましい。
（Ｉ－６）上記実施形態では、ケース部３００は、樹脂製の箱部を有していてもよく、例えば、この箱部の内壁面に第１カバー部３１０が固定されていてもよい。この場合、箱部には、第１カバー部３１０の第１開口部３１６の少なくともいずれかと対応する位置に、１または複数の開口部が設けられる。この開口部には、例えば、ケース部３００に対して送風や吸気を行うための配管やダクト等が接続されてもよい。また、箱部の壁面内に第１カバー部３１０が埋設されてもよく、この場合にも、箱部には上記と同様の開口部が設けられる。また、ケース部３００ｂが第２実施形態で説明した第２カバー部３２０を有する場合、同様に、箱部の内壁面に第２カバー部３２０が固定されてもよいし、箱部の壁面内に第２カバー部３２０が埋設されてもよい。第１カバー部３１０や第２カバー部３２０には、複数の第１開口部３１６や第２開口部３２６が設けられているため、第１カバー部３１０や第２カバー部３２０に単一の開口部のみが設けられている場合と比較して、箱部に設けられる開口部の配置の自由度を高めることができる。
Ｊ．他の形態：
本開示は、上述した実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実現することができる。例えば、本開示は、以下の形態によっても実現可能である。以下に記載した各形態中の技術的特徴に対応する上記実施形態中の技術的特徴は、本開示の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、本開示の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
（１）本開示の第１の形態によれば、誘電加熱装置が提供される。この誘電加熱装置は、この誘電加熱装置は、被加熱物を搬送する搬送部と、第１方向に搬送される前記被加熱物に対して前記第１方向と交差する第２方向に対向し、交流電圧が印加される第１電極および第２電極を有する電極ユニットと、前記電極ユニットを取り囲む金属製の第１カバー部と、を備える。前記第１カバー部は、前記被加熱物を前記第１カバー部内に挿入するための第１挿入口と、前記被加熱物を前記第１カバー部外へ送出するための第１送出口と、前記第１挿入口および前記第１送出口とは異なる複数の第１開口部と、を有する。
このような形態によれば、第１カバー部での被加熱物の加熱により生じた蒸気が、第１開口部を介して第１カバー部外へと移動できるので、第１カバー部内での蒸気の滞留を抑制できる。そのため、滞留した蒸気の凝縮によって生じる液体が被加熱物を汚損することや、被加熱物を加熱して乾燥させる場合の乾燥効率の低下を抑制できる。
（２）上記形態において、電気絶縁性の磁性材料によって形成され、前記第１挿入口および前記第１送出口のうち少なくともいずれかの周囲を連続して囲む縁部を備えていてもよい。このような形態によれば、縁部によって、第１挿入口や第１送出口から第１カバー部外へと輻射される電磁界を抑制できる。
（３）上記形態では、前記第１カバー部を取り囲む金属製の第２カバー部を備え、前記第２カバー部は、前記被加熱物を前記第２カバー部内に挿入するための第２挿入口と、前記被加熱物を前記第２カバー部外へ送出するための第２送出口と、前記第２挿入口および前記第２送出口とは異なる複数の第２開口部と、を有していてもよい。このような形態によれば、第１カバー部のみならず第２カバー部によっても電極ユニットからの輻射波を抑制できるため、第２カバー部を有しない場合と比較して、全体でより高強度の輻射波を遮断できる。そのため、例えば、電極ユニットの第１電極および第２電極に、より高い電圧を印加することができ、被加熱物の加熱効率をより高めることができる。
（４）上記形態では、各前記第２開口部の開口面積の総和は、各前記第１開口部の開口面積の総和よりも大きくてもよい。このような形態によれば、各第２開口部の開口面積の総和が各第１開口部の開口面積の総和以下である場合と比較して、第２カバー部内における蒸気の滞留をより抑制でき、かつ、第２カバー部を軽量化できる。
（５）上記形態では、複数の前記電極ユニットを備え、複数の前記電極ユニットは、前記第１方向と交差し、かつ、前記第２方向と直交する第３方向に並んで配置されていてもよい。このような形態によれば、第３方向における寸法がより大きい被加熱物を加熱する場合であっても、被加熱物を第１方向に搬送しながら、複数の電極ユニットによって被加熱物を効率良く加熱できる。
（６）上記形態では、前記電極ユニットを、前記第１方向と交差し、かつ、前記第２方向と直交する第４方向に往復移動可能に構成された移動部を備えていてもよい。このような形態によれば、そのため、例えば、第４方向における寸法がより大きい被加熱物を加熱する場合であっても、被加熱物を第１方向に搬送しながら、第４方向に往復移動する電極ユニットによって被加熱物を効率良く加熱できる。そのため、例えば、複数の電極ユニットを設けなくても、第４方向における寸法がより大きい被加熱物を効率的に加熱できる。
（７）上記形態では、前記第１カバー部内に配置され、前記電極ユニットを覆い、前記第１方向に搬送される前記被加熱物と前記第２方向に対向する金属製の第３カバー部を備え、前記第３カバー部は、前記電極ユニットとともに前記第４方向に往復移動可能に構成され、前記被加熱物に向かって前記第２方向に開口し、前記第２方向に沿って見たときに前記第１電極および前記第２電極を囲う第３開口部と、前記第３開口部とは異なる複数の第４開口部と、を有していてもよい。このような形態によれば、第１カバー部のみならず第３カバー部によっても電極ユニットからの輻射波を抑制できるため、第３カバー部を有しない場合と比較して、全体でより高強度の輻射波を遮断できる。また、第３カバー部が電極ユニットとともに第４方向に往復移動可能に構成されているため、第３カバー部の第４方向における寸法を、電極ユニットを収容するのに十分な寸法とすることで、誘電加熱装置の軽量化およびコストダウンを実現できる。更に、第３カバー部に複数の第４開口部が設けられているため、被加熱物の加熱により生じた蒸気が第３カバー部内に滞留することを抑制できる。
（８）上記形態では、前記第１カバー部は、亜鉛によって形成されていてもよい。このような形態によれば、第１カバー部が、例えば、炭素鋼や銅によって形成されている場合と比較して、第１カバー部を軽量化できる。また、例えば、第１カバー部がアルミニウムによって形成されている場合と比較して、第１カバー部の強度をより高めることができる。
（９）上記形態では、気流を前記第１カバー部内に発生させる気流発生部を備えていてもよい。このような形態によれば、気流発生部によって第１カバー部内に気流を発生させることで、第１カバー部内外を効率的に換気できる。そのため、被加熱物の加熱により生じた蒸気が第１カバー部内に滞留することをより抑制できる。
（１０）本開示の第２の形態によれば、誘電加熱装置が提供される。この誘電加熱装置は、被加熱物を搬送する搬送部と、第１方向に搬送される前記被加熱物に対して前記第１方向と交差する第２方向に対向し、交流電圧が印加される第１電極および第２電極を有する電極ユニットと、前記電極ユニットを、前記第１方向と交差し、かつ、前記第２方向と直交する第５方向に往復移動可能に構成された移動部と、前記第１方向に搬送される前記被加熱物と前記第２方向に対向し、前記電極ユニットを覆う金属製の第４カバー部と、前記第２方向に沿った方向において前記被加熱物を挟んで前記第１電極および前記第２電極と対向する金属製の対向部と、を備える。前記第４カバー部は、前記電極ユニットとともに前記第５方向に往復移動可能に構成され、前記被加熱物に向かって前記第２方向に開口し、前記第２方向に沿って見たときに前記第１電極および前記第２電極を囲う第５開口部を有する。
このような形態によれば、電極ユニットからの輻射波の漏れを防止しつつ被加熱物を加熱するためのケーシングを設けなくても、第４カバー部と対向部とによって輻射波を遮断しつつ、電極ユニットによって被加熱物を加熱できる。そのため、被加熱物の加熱により生じた蒸気の滞留を抑制できる。従って、滞留した蒸気の凝縮によって生じる液体が被加熱物を汚損することや、被加熱物を加熱して乾燥させる場合の乾燥効率の低下を抑制できる。
（１１）本開示の第３の形態によれば、印刷システムが提供される。この印刷システムは、上記形態の誘電加熱装置と、印刷媒体に液体を吐出する液体吐出部と、を備え、前記搬送部は、前記液体が付着した前記印刷媒体を前記被加熱物として搬送する。
２０…電極ユニット、３０…第１電極、４０…第２電極、５０…コイル、６０…支持部材、７０…内部導体、７５…電線、８０…電圧印加部、１００，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ，１００ｅ，１００ｆ，１００ｇ…誘電加熱装置、１１０…基板、１２０…気流発生部、１３０，１３０ｂ…移動部、１５０…対向部、１５１…凹部、１５２…上端、２００…搬送部、２０５…搬送ローラー、３００，３００ｂ，３００ｃ…ケース部、３１０…第１カバー部、３１２…第１挿入口、３１４…第１送出口、３１６…第１開口部、３１７…第１縁部、３１８…第１部分、３１９…第２部分、３２０…第２カバー部、３２２…第２挿入口、３２４…第２送出口、３２６…第２開口部、３２７…第２縁部、３２８…第３部分、３２９…第４部分、３３０…第３カバー部、３３５…第３開口部、３３６…第４開口部、３４０，３４０ｂ…第４カバー部、３４１…下端、３４５…第５開口部、３４７…第４縁部、５００…制御部、６００…印刷システム、６１０…液体吐出装置、６２０…液体吐出部、６３０…媒体搬送部、６４０…吐出制御部

Claims (11)

  1. 被加熱物を搬送する搬送部と、
    第１方向に搬送される前記被加熱物に対して前記第１方向と交差する第２方向に対向し、交流電圧が印加される第１電極および第２電極を有する電極ユニットと、
    前記電極ユニットを取り囲む金属製の第１カバー部と、を備え、
    前記第１カバー部は、
    前記被加熱物を前記第１カバー部内に挿入するための第１挿入口と、
    前記被加熱物を前記第１カバー部外へ送出するための第１送出口と、
    前記第１挿入口および前記第１送出口とは異なる複数の第１開口部と、を有する、
    誘電加熱装置。
  2. 請求項１に記載の誘電加熱装置であって、
    電気絶縁性の磁性材料によって形成され、前記第１挿入口および前記第１送出口のうち少なくともいずれかの周囲を連続して囲む縁部を備える、誘電加熱装置。
  3. 請求項１又は２に記載の誘電加熱装置であって、
    前記第１カバー部を取り囲む金属製の第２カバー部を備え、
    前記第２カバー部は、
    前記被加熱物を前記第２カバー部内に挿入するための第２挿入口と、
    前記被加熱物を前記第２カバー部外へ送出するための第２送出口と、
    前記第２挿入口および前記第２送出口とは異なる複数の第２開口部と、を有する、
    誘電加熱装置。
  4. 請求項３に記載の誘電加熱装置であって、
    各前記第２開口部の開口面積の総和は、各前記第１開口部の開口面積の総和よりも大きい、誘電加熱装置。
  5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の誘電加熱装置であって、
    複数の前記電極ユニットを備え、
    複数の前記電極ユニットは、前記第１方向と交差し、かつ、前記第２方向と直交する第３方向に並んで配置されている、誘電加熱装置。
  6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の誘電加熱装置であって、
    前記電極ユニットを、前記第１方向と交差し、かつ、前記第２方向と直交する第４方向に往復移動可能に構成された移動部を備える、誘電加熱装置。
  7. 請求項６に記載の誘電加熱装置であって、
    前記第１カバー部内に配置され、前記電極ユニットを覆い、前記第１方向に搬送される前記被加熱物と前記第２方向に対向する金属製の第３カバー部を備え、
    前記第３カバー部は、
    前記電極ユニットとともに前記第４方向に往復移動可能に構成され、
    前記被加熱物に向かって前記第２方向に開口し、前記第２方向に沿って見たときに前記第１電極および前記第２電極を囲う第３開口部と、
    前記第３開口部とは異なる複数の第４開口部と、を有する、
    誘電加熱装置。
  8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の誘電加熱装置であって、
    前記第１カバー部は、亜鉛によって形成されている、誘電加熱装置。
  9. 請求項１から８のいずれか一項に記載の誘電加熱装置であって、
    気流を前記第１カバー部内に発生させる気流発生部を備える、誘電加熱装置。
  10. 被加熱物を搬送する搬送部と、
    第１方向に搬送される前記被加熱物に対して前記第１方向と交差する第２方向に対向し、交流電圧が印加される第１電極および第２電極を有する電極ユニットと、
    前記電極ユニットを、前記第１方向と交差し、かつ、前記第２方向と直交する第５方向に往復移動可能に構成された移動部と、
    前記第１方向に搬送される前記被加熱物と前記第２方向に対向し、前記電極ユニットを覆う金属製の第４カバー部と、
    前記第２方向に沿った方向において前記被加熱物を挟んで前記第１電極および前記第２電極と対向する金属製の対向部と、を備え、
    前記第４カバー部は、
    前記電極ユニットとともに前記第５方向に往復移動可能に構成され、
    前記被加熱物に向かって前記第２方向に開口し、前記第２方向に沿って見たときに前記第１電極および前記第２電極を囲う第５開口部を有する、
    誘電加熱装置。
  11. 請求項１から１０のいずれか一項に記載の誘電加熱装置と、
    印刷媒体に液体を吐出する液体吐出部と、を備え、
    前記搬送部は、前記液体が付着した前記印刷媒体を前記被加熱物として搬送する、印刷システム。
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