JP7415741B2 - 高周波誘電加熱装置及び記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、高周波誘電加熱装置及び記録装置に関する。

様々な種類の記録装置が開発されている。また記録装置のみならず、記録装置が備える構成についてもそれぞれ検討が為されている。例えば、記録媒体に付着したインクを早期に乾燥させる機構が検討されている。例えば特許文献１には、媒体に交流電界を印加して付着したインクを誘電加熱することで乾燥させる高周波誘電加熱装置が開示されている。

特開２０１８－０１０８４２号公報

しかしながら、乾燥の対象である液体は、高周波誘電加熱装置のヒーター（アンテナ）の一部として作用する結果、液体の形状や組成に依存して、高周波誘電加熱装置の加熱の効率が変化する。

また、小型高周波誘電加熱装置のヒーター（アンテナ）を記録装置に用いる場合、記録媒体に対してヒーターを移動させつつ加熱する必要があり、記録速度の高速化に伴い、記録媒体と高周波誘電加熱装置との相対的な移動速度が上昇する。これにより、高周波誘電加熱装置の加熱の効率が、高速かつ複雑に変化する。

高周波誘電加熱装置の加熱の効率は、加熱の対象となる液体の形状や組成の変化でヒーターのインピーダンスが変化し、これにより高周波信号源からヒーターへの信号伝送量が変化し変動してしまう。このため液体の形状や組成に追従させてヒーターのインピーダンスを変更することにより加熱の効率を常に最大にすることができるが、液体の形状や組成の変化が高速であると、インピーダンスを調整する整合器とそのコントロールに大きな負荷を生じるおそれがあった。

本発明に係る高周波誘電加熱装置の一態様は、
高周波電圧を発生させる高周波電源と、
前記高周波電源と電気的に接続され、前記高周波電圧に基づく第１共振電圧を出力する第１共振回路と、
第１電極と第２電極とを含むコンデンサーと、コイルとを有し、前記第１共振回路と電気的に接続され、前記第１共振電圧が供給されるアンテナと、
を備え、
前記コイルの一端は、前記第１電極と電気的に接続され、他端は、前記第１共振回路と電気的に直列に接続され、
前記第１共振回路は、静電容量が固定されたコンデンサーを含み、
前記第１共振回路の共振周波数は、前記アンテナの共振周波数とは異なり、
前記第１共振回路のリターンロスが０．１ｄＢ以下となる周波数帯域と、前記アンテナのリターンロスが０．１ｄＢ以下となる周波数帯域と、が重なり、
前記高周波電圧の周波数は、前記第１共振回路のリターンロスが０．１ｄＢ以下となる周波数帯域に存在する。

本発明に係る記録装置の一態様は、
上記態様の高周波誘電加熱装置と、
キャリッジと、
液体吐出ヘッドと、
を備え、
前記キャリッジは、前記高周波誘電加熱装置のうち少なくともヒーター、及び前記液体吐出ヘッドを搭載し、
前記液体吐出ヘッドから吐出され、記録媒体に付着した液体の薄膜を前記高周波誘電加熱装置により乾燥させる。

実施形態に係る高周波誘電加熱装置の電極付近の模式図。 実施形態に係る高周波誘電加熱装置の等価回路図。 実施形態に係る高周波誘電加熱装置の電極付近の模式図。 実施形態に係る高周波誘電加熱装置の等価回路図。 実施形態に係る記録装置の要部の模式図。 アンテナのリターンロスの周波数特性を示すグラフ。 共振回路のリターンロスの周波数特性を示すグラフ。 高周波誘電加熱装置のリターンロスの周波数特性を示すグラフ。 高周波誘電加熱装置のリターンロスの周波数特性を示すグラフ。 アンテナの電磁界シミュレーションのグラフ。 共振回路の電磁界シミュレーションのグラフ。 高周波誘電加熱装置の電磁界シミュレーションのグラフ。 アンテナのインピーダンスのスミスチャート。 アンテナのリターンロスの周波数特性のグラフ。 実験例に係る高周波誘電加熱装置の等価回路図。 実験例に係る高周波電源から加熱物へのエネルギー伝送特性（Ｃ１＝１．５ｐＦ）。 実験例に係る高周波電源から加熱物へのエネルギー伝送特性（Ｃ１＝０．５ｐＦ）。

以下に本発明の実施形態について説明する。以下に説明する実施形態は、本発明の例を説明するものである。本発明は以下の実施形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形形態も含む。なお以下で説明される構成の全てが本発明の必須の構成であるとは限らない。

１．高周波誘電加熱装置
本実施形態に係る高周波誘電加熱装置は、高周波電源と、第１共振回路と、アンテナと、を備える。図１は、本実施形態に係る高周波誘電加熱装置の一例としての高周波誘電加熱装置１００の模式図である。図２は、高周波誘電加熱装置１００の等価回路図である。高周波誘電加熱装置１００は、第１電極１０、第２電極２０及びコイル３０を含む電磁波発生部、並びに第１共振回路を構成する第１共振部４０を備える。

１．１．高周波電源
本実施形態の高周波誘電加熱装置１００は、高周波電源を備える。高周波電源は、高周波電圧発生回路Ｂを含む。高周波電源は、アンテナに印加される高周波電圧を発生する。図１では、高周波電源は、図示を省略しているが、例えば、水晶発振器、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路、パワーアンプにより構成される。高周波電源により発生された高周波電圧は、例えば同軸ケーブルを介して第１共振部４に対して給電される。

本実施形態の高周波誘電加熱装置１００の高周波電源の基本的な周辺回路構成は、ＰＬＬで発生した高周波信号をパワーアンプで増幅してアンテナに対して給電する構成である。アンテナ５０において、第１電極１０及び第２電極２０の組を多数使用する場合には、例えば、１つの組に対してパワーアンプを１つ用い、ＰＬＬの出力を分割してパワーアンプに送ることで、個別に電磁波を発生させてもよい。またアンテナとパワーアンプの組を複数用いる場合には、より容易に各アンテナの高周波出力を個別にコントロールすることができる。

１．２．アンテナ
本実施形態に係る高周波誘電加熱装置１００は、アンテナ５０を有する。アンテナ５０は、第１電極１０と第２電極２０とを含むコンデンサーＣ１と、コイル３０とを有し、第１共振部４０と電気的に接続されている。そして、コイル３０の一端は、第１電極１０又は第２電極２０と電気的に接続され、他端は、第１共振部４０と電気的に直列に接続される。

１．２．１．第１電極及び第２電極
高周波誘電加熱装置１００は、第１電極１０及び第２電極２０を備える。第１電極１０及び第２電極２０は、導電性を有する。第１電極１０及び第２電極２０は、コンデンサーＣ１を構成している。第１電極１０又は第２電極２０の一方には、基準電位が印加される。第１電極１０又は第２電極２０の他方には高周波電圧が印加される。第１電極１０及び第２電極２０の選び方は任意であり、２つの電極の一方に対して基準電位が、他方に対して高周波電圧が印加される。本明細書では、基準電位が印加される電極を「基準電位電極」ということがあり、高周波電圧が印加される電極を「高周波電極」ということがある。

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ってもよい。特殊な例としては、高周波誘電加熱装置１００に入力する高周波電圧を発生する高周波電圧発生回路の出力が差動回路であれば第１電極１０と第２電極２０の区別は無くなる。またコイル３０は必ずしも第１共振回路に接続するわけではなく基準電位に接続することも可能である。この場合、コイルが接続されるのは第１電極とし、第２電極を第１共振回路へ接続する必要がある。高周波の周波数としては、周波数が１ＭＨｚ以上であれば加熱効果はあるが２０ＧＨｚ付近で加熱物が水であればその誘電正接が最大になるため誘電正接に起因する加熱効率も最大になる。特に、インクを加熱する観点からは周波数が例えばＩＳＭバンドの一つである４０．６８ＭＨｚのように低くても良好な加熱効率を得ることができる。４０．６８ＭＨｚではインク中の水の誘電正接は非常に低くなるものの、インクの電気抵抗に流れる渦電流による抵抗損失で大きな発熱が得られるためである。また、高周波電圧は高い程、液体に供給される熱量は大きくなるが、通常５０Ωの伝送線路で高周波誘電加熱装置１００へ伝送されるため、高周波誘電加熱装置１００の高周波電圧入力においては「高周波電力＝Ｖ＾２／Ｒ＝Ｖ＾２／５０」で表される電圧となる。さらに、高周波誘電加熱装置１００の寄生抵抗で発生する熱量を抑えかつコロナ放電発生を抑制するため、１つの高周波誘電加熱装置１００あたりの電力は数百Ｗ程度とし、高周波誘電加熱装置１００を複数個使用して液体の乾燥に必要な電力を確保することが好ましい。また液体は第１電極１０と第２電極２０との間に生じる電界による誘電加熱によって加熱される。このときの電界は１×１０＾６Ｖ／ｍ程度の非常に大きな値になる。これは第１電極１０と第２電極２０の間の電界は、コイル３０の昇電圧効果や電極間の容量の効果による。

高周波電圧を印加するとは、第１電極１０又は第２電極２０における液体に対向する面と反対側の面の中心部を給電点とし、この給電点に対して上記の高周波電圧の電力を供給することをいう。

図示の例では第１電極１０及び第２電極２０は、平板状の形状を有する。第１電極１０及び第２電極２０の平面的な形状は任意であり、例えば、正方形、長方形、円形、それらの形状を組み合わせた形状とすることができる。また、図示の例では、平面視において、第１電極１０を第２電極２０が取り囲むように配置されている。ここで言う平面視とは、図１のｚ方向に沿う方向からみた状態を指す。このように第１電極が第２電極を取り囲み、第１電極１０と第２電極との間隔が使用周波数の電磁波の波長に比べて小さいことで遠方電磁界の放射を極めて小さく抑えることができる。これにより１ｋＷ程度の高周波を放射した場合でも電磁シールドを用いることなく、周囲の人の暴露を安全なレベルに保つことが可能である。

高周波誘電加熱装置１００の第１電極１０は、平面視において細長い矩形形状を有している。高周波誘電加熱装置１００では、第２電極２は、第１電極１０を第２電極２が平面視において取り囲むように、中抜きの正方形形状で形成されている。図示はしないが、第１電極１０を平面視において円形形状とし、第２電極２０を平面視において円環形状としてもよいし、外周が六角形の形状としてもよい。基本的な特性としては、第１電極１０の矩形の角の部分には強い電界が集中しここに有害なコロナ放電を誘発する可能性が高まるため、尖った角の少ない形状にすることが望ましい。

さらに、図示しないが、第１電極１０及び第２電極２０は、いずれも平面視で任意の形状として、隣り合うように配置されてもよい。この場合、第１電極１及び第２電極２の平面的な大きさは、一方の電極で、平面視における面積として、０．０１ｃｍ^２以上１００．０ｃｍ^２以下、好ましくは０．１ｃｍ^２以上１０．０ｃｍ^２以下、より好ましくは０．５ｃｍ^２以上２．０ｃｍ^２以下、さらに好ましくは０．５ｃｍ^２以上１．０ｃｍ^２以下である。以上記した面積は、周波数２．４５ＧＨｚを用いた場合であり、使用周波数を下げると増大する方向となる。また第１電極１及び第２電極２の平面視における面積は、同じでも異なってもよい。

高周波誘電加熱装置１００では、平面視において中心部に配置された矩形の第１電極１０と、第１電極１０を包囲する中抜きの矩形形状（額縁状）の第２電極２０に、それぞれ高周波電位と基準電位が給電される。コイル３０は第１電極１０と同軸ケーブルの内部導体４ａとの間に挿入され、第１電極１０に極力近くに位置してある。

高周波誘電加熱装置１００において、第２電極２０を平面視で中抜きの矩形形状とする場合には、外周の一辺の長さは、例えば、０．１ｃｍ以上１０．０ｃｍ以下、好ましくは０．３ｃｍ以上５．０ｃｍ以下、より好ましくは０．４ｃｍ以上１．０ｃｍ以下である。また、この場合、第２電極２０の平面視における幅は、１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下、好ましくは１．４ｍｍ以上１．６ｍｍ以下、より好ましくは１．５ｍｍ程度である。以上記した外周の一辺の長さは、周波数２．４５ＧＨｚを用いた場合であり、使用周波数を下げると増大する方向となる。

第１電極１０及び第２電極２０は、平面視において重複しないように配置されることが好ましい。また図示の例では、第１電極１０及び第２電極２０は、同一平面に並列して配置されている。このような配置とすることで、効率よく所定の電磁波を発生させることができる。

第１電極１０及び第２電極２０は、導電体で形成される。導電体としては、金属、合金、導電性酸化物等を例示できる。第１電極１０及び第２電極２０は、互いに同じ材質であっても異なる材質であってもよい。第１電極１０及び第２電極２０は、自立できるように厚さや強度を選択して適宜構成されてもよいし、その強度保持が困難な場合は、電磁波を透過する図示せぬ誘電正接の低い材料で構成された基板等の表面に形成することもできる。第１電極１０及び第２電極２０は、図１の例では、それぞれ同軸ケーブル（図示せず）の内部導体４ａ及び外部導体４ｂを介して高周波電源に電気的に接続される。

また、第１電極１０に同軸ケーブルの内部導体４ａが電気的に接続し、第２電極２０に外部導体４ｂが接続される場合には、第１電極１０に第１共振電圧が印加され、第２電極２０に基準電位が印加されるようにすることが好ましい。このようにすれば、ノイズ等の外乱に対して高周波電圧が影響を受けにくくなるので、より安定してアンテナ５０に電力を印加することができる。

１．２．２．電極の間隔
第１電極１０と第２電極２０との間の最小離間距離は、高周波誘電加熱装置１００から出力される電磁波の波長の１／１０以下であることが好ましい。例えば、高周波誘電加熱装置１００から出力される電磁波の周波数が２．４５ＧＨｚである場合には、高周波の波長は約１２．２ｃｍであるので、この場合には、第１電極１０と第２電極２０との間の最小離間距離は、約１．２２ｃｍ以下であることが好ましい。

第１電極１０と第２電極２０との間の最小離間距離を、出力される電磁波の波長の１／１０以下とすることにより、高周波電圧が印加された際に発生する電磁波のほとんどを第１電極１０及び第２電極２０の近傍で減衰させることができる。これにより、第１電極１０及び第２電極２０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、高周波誘電加熱装置１００から放射される電磁波は、第１電極１０及び第２電極２０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、高周波誘電加熱装置１００によって第１電極１０及び第２電極２０の近傍に発生する電磁界を「近傍電磁界」ということがある。また、本明細書では、電磁波を遠方まで伝達させることを目的とするような一般的なアンテナ（空中線）によって発生する電磁界を「遠方電磁界」ということがある。なお、近傍と遠方の境界は、高周波誘電加熱装置１００から、発生する電磁波の波長の１／６程度離れた位置である。

高周波誘電加熱装置１００は、テレビジョンや携帯電話などの用途で用いられ、ｍ単位の間隔で電磁波を伝達させるのではなく、発生する電磁波の電界密度が、その波長の１／６の距離を伝達する間に第１電極１０と第２電極２０との間の電界密度の３０％以下まで減衰する。すなわち高周波誘電加熱装置１００は、通信用としては不向きである。さらに、高周波誘電加熱装置１００によって発生する電磁波は、減衰率が高いことから電界の範囲が抑制される。そのため、発生する電磁波の波長程度の距離よりも装置から離れた領域に、不要な輻射が生じにくい。そのため、電波法等による規制への対応が不要又は容易であり、対応すべき場合でも簡易な電磁波シールド等により電磁波が高周波誘電加熱装置１００の周囲へ飛散することを低減できる。高周波誘電加熱装置１００のこのような性質は、電極のサイズが小さいこと、電極間の距離が近いこと、第１電極を第２電極が取り囲む形状にしていることなどに起因している。

さらに換言すると、本実施形態の高周波誘電加熱装置１００は、ダイポールアンテナのような遠方電磁界を発生させるための装置ではなく、ダイポールアンテナに対してネガポジが反転するスロットアンテナにてスロット幅を波長に対して十分小さくして遠方電磁界を発生し難くしたものに相当するといえる。本構造は、コンデンサーのように電界を発生するのみで、この電界は副次的に磁界を発生することがない。このため電界と磁界が連鎖的に発生して電磁波が遠方に伝わるいわゆる遠方電磁界は発生しない。

１．２．３．コイル
高周波誘電加熱装置１００は、コイル３０を備え、コイル３０が電線（図示せず）を介して第１電極１０又は第２電極２０に直列に接続されている。第１電極１０又は第２電極２０は、高周波電圧の印加される経路にコイル３０を介して接続される。図示の例では、コイル３０の一端は、第１電極１０と電気的に接続され、他端は、第１共振部４０と電気的に直列に接続される。

コイル３０は、同じインダクタンスでもその直列挿入位置により液体の加熱エネルギー効率が大きく異なり、できるだけ電極に近い箇所に設置するのが望ましい。コイル３０は第１電極１０、もしくは第２電極２０をメアンダ形状にするなどの方法で電極自体にインダクタンスを持たせることでコイル３０を省略することもできる。

高周波誘電加熱装置１００のアンテナ５０がコイル３０を有することにより、第１共振回路とアンテナ５０とのインピーダンスのマッチング、電極間で発生する電界の増大、電極間で発生する電界にコイル３０で発生する電界を追加して強化する、といった効果を期待できる。以下、コイル３０の主な機能、効果について述べる。

コイルの役割（１）：マッチング
一般にアンテナへ印加される電圧は、同軸ケーブル（例えば、特性インピーダンス５０Ω）でアンテナまで伝送される。アンテナのインピーダンスは、高周波電圧の発生回路や当該回路からアンテナまで伝送する同軸ケーブルのインピーダンスに一致させることが好ましい。アンテナのインピーダンスをケーブル等のインピーダンスに、一致させるか近づけることにより、エネルギーの伝送効率が向上する。逆に、アンテナに正弦波の高周波電圧を入力して、アンテナと高周波電圧発生回路とのインピーダンスがマッチしない場合、インピーダンスの不連続箇所で信号の反射が生じアンテナに信号が入力されにくい。そのため、インピーダンスの不連続が生じ易い同軸ケーブルとアンテナの接続箇所にて、同軸ケーブルの内部導体とアンテナの電極間、若しくは外部導体とアンテナの電極間に、コイルとコンデンサーから成るマッチング回路を挿入してアンテナのインピーダンスを調節して、エネルギーの伝送効率を向上させることが行われる。同軸ケーブルは通常５０Ωであり、アンテナも５０Ωになるようマッチング回路を調整する。仮に同軸ケーブルが虚数のインピーダンスの場合、アンテナはこれと共役な虚数のインピーダンスになるよう調整する。かかるコイルは、いわゆるマッチングコイルと呼ばれる。

コイルの役割（２）：電極間電界密度の増大
図２は、高周波誘電加熱装置１００の等価回路である。アンテナ５０のコンデンサーＣ１は、第１電極１０及び第２電極２０の対に相当し、アンテナ５０の抵抗Ｒ１は、放射される電磁波の放射抵抗に相当する。高周波電源が、高周波電圧発生回路Ｂに相当し高周波電圧発生回路Ｂの抵抗Ｒ２は高周波電圧源の内部抵抗である。高周波電圧発生回路Ｂとアンテナ５０のコイルＬ１が、第１電極１０又は第２電極２０に直列に接続されたコイル３０に相当する。

このように、アンテナ５０にコンデンサーＣ１が含まれることから、かかるコンデンサーＣ１に直列となるようにコイルＬを接続することで、特定の共振周波数を得ることができる。また、コイルＬ１のインダクタンスを大きくし、コンデンサーＣ１のキャパシタンスをできるだけ小さくすれば、第１電極と第２電極との間に発生する電界を強くすることができ、その結果加熱効率が向上する。コイルＬ１のインダクタンスやコンデンサーＣ１の容量は、適宜に設計される。

放射抵抗は、同軸ケーブルのインピーダンス（例えば５０Ω）に比較して小さく（例えば、７Ω程度）、第１電極１０及び第２電極２０により見かけ上形成されるコンデンサーＣ１の容量は、例えば０．５ｐＦ程度である。

高周波誘電加熱装置１００において、第１電極１０及び第２電極２０の平面形状を５ｍｍ×５ｍｍの正方形とし、最小離間距離を５ｍｍとし、１０ｎＨのコイルＬを第２電極２０に直列に接続した場合であって、図２に示すような高周波電圧発生回路Ｂから１Ｖの電圧を発生させた場合、アンテナ端子にかかる電圧（コンデンサーＣ１のコイルＬ１側の点とＧＮＤとの間にかかる電圧）は、約２Ｖとなることがシミュレーションから分かっている。ここで抵抗Ｒ１はアンテナの放射抵抗を示す。また、コイルＬ１のインダクタンスが高くなるにつれ、アンテナ５０に、より高い電圧がかかることが分かっている。このように第１電極１０及び第２電極２０、並びに、コイルＬ１を含み、コイル１が同軸ケーブルと直列に挿入されたアンテナ５０とすれば、アンテナ５０の電極間の電圧を高めることができる。これにより第１電極１０と第２電極２０との間の電界が強くなる。これにより加熱の対象となる液体に印加される電界が強くなり液体が非常に効率良く加熱されることになる。ここで、コイルの第１電極１０接続端子側には高電圧が発生するため、コイルと第１電極１０の間、もしくはコイルＬ１と第１電極１０を接続する電線と第２電極の間に強い電界が発生する可能性がある。このような電界は加熱には寄与できないため、コイルと第１電極は最短距離で接続する必要がある。

コイルの役割（３）：電極間で発生する電界にコイルで発生する電界を追加して強化
コイル３０は、銅等の金属の長さのある電線の巻線として通常構成され、これはインダクタンス成分と共に寄生抵抗を持つ。例えばインダクタンス成分が３０ｎＨ程度の時、寄生抵抗は通常概略３Ω程度となる。インダクタンスと内部抵抗により、コイル３０の両端に電位差が発生し、電位差のある箇所には電界が発生する。図１に示すように、第１電極１０の直近にコイル３０を設置した場合、上記「コイルの役割（２）」で示した高められた電圧が、すべて第１電極１０に印加され、第１電極１０付近に強い電界が発生する。さらに、コイル３０の電界と第１電極１０と第２電極２０との間に発生する電界の向きが一致している場合、コイル３０に発生する電界が第１電極１０と第２電極２０の間に発生する電界と重なり、第１電極１０付近の電界をより強くできる場合がある。このように、コイル３０を第１電極１０のできるだけ近くに配置することがより有効である。この目的のため、第１電極１０の形状を例えばメアンダ状にしてインダクタンスを持たせ、第１電極１０自体にコイルと同様の作用を持たせれば、コイル３０を配置することなく、アンテナ５０にコイルを含むこととなり、しかも第１電極１０に非常に近い位置にコイルを配置したものとできる。

１．３．第１共振回路
第１共振回路は、高周波電源と電気的に接続され、高周波電源から入力される高周波電圧に基づく第１共振電圧を出力する。第１共振回路は、第１共振部４０により構成される。第１共振部４０は、図１に示すように、円筒状の筒状導電体４２、円環状の環状導電体４４、筒状導電体４２と環状導電体４４とを電気的に接続する柱状導電体４６、筒状導電体４２及び環状導電体４４を貫通するように配置された内部導体４ａ、並びに、筒状導電体４２と内部導体４ａとの間に設置された絶縁体４７から構成されている。

筒状導電体４２は、第２電極２０の接続部２２、及び、柱状導電体４６に電気的に接続する。環状導電体４４は、柱状導電体４４、及び、外部導体４ｂに電気的に接続する。第１共振部４０は、第１共振電圧を生成し、かかる第１共振電圧が、アンテナ５０に対して供給される。なお、柱状導電体４６と内部導体４ａとの間に、絶縁体が配置されても構わない。

図２に示す等価回路では、第１共振回路Ｐ１は、コンデンサーＣ２、コンデンサーＣ３、コイルＬ２、及び、抵抗Ｒ３が含まれる。コンデンサーＣ２は、内部導体４ａ及び筒状導電体４２の間に設置する絶縁体４７を表し、コンデンサーＣ３は、内部導体４ａ及び環状導電体４４の間に設置する絶縁体４８を表す。また、コイルＬ２は、内部導体４ａにて等価的に発生するインダクタンス（図示せず）を表す。

筒状導電体４２及び環状導電体４４を貫通する内部導体４ａは、筒状導電体４２及び環状導電体４４に対して樹脂等により支持され、筒又は環の中心に保持される。樹脂等は、誘電体としての性質を有することから、コンデンサーＣ２及びコンデンサーＣ３の追加成分が構成される。さらにこれにより、誘電正接として等価ロスを生じる。かかる等価ロスは、図２の等価回路において、抵抗Ｒ３で示されている。したがって抵抗Ｒ３は、図１では物体としては表現されない。

詳細は実施例において述べるが、図２の等価回路の抵抗Ｒ１は、アンテナ全体のリターンロスに関して以下のような意義を有している。アンテナ５０に対して第１共振回路Ｐ１から第１共振電圧を給電する際のリターンロスは、高周波電源の周波数に依存する。リターンロスは、例えば、第１共振回路及び／又はアンテナ５０の共振周波数付近で最小となるが、抵抗Ｒ１が存在しないと、アンテナのインピーダンスは虚数成分だけとなりかかる最小となる周波数は生じ得ない。また抵抗Ｒ３は高周波電源から出力された電気エネルギーがインク等の加熱物で熱エネルギーになるまでのロスとなり、極力小さくなるよう使用材料の誘電正接やその形状を調整する必要がある。

第１共振回路Ｐ１におけるコンデンサーＣ２及びコンデンサーＣ３は、いずれも静電容量が固定されている。本実施形態の高周波誘電加熱装置１００では、コンデンサーＣ２及びコンデンサーＣ３の容量を可変とする必要がない。これにより例えば製造コストを削減できる。また、コンデンサーＣ２及びコンデンサーＣ３の容量が固定されていても、後述するリターンロスの関係を満たす限り、アンテナ５０を十分に効率よく駆動することができる。

また、第１共振回路Ｐ１は、コイルＬ２とコンデンサーＣ２及びコンデンサーＣ３をπ型に接続して構成されている。上記構成により様々なアンテナ５０のインピーダンスに対応できる共振回路をえることができる。

１．４．各構成の共振周波数及びリターンロスの相互の関係
本実施形態の高周波誘電加熱装置１００では、第１共振回路Ｐ１すなわち第１共振部４０の共振周波数が、アンテナ５０の共振周波数とは異なり、高周波電源から見た高周波誘電加熱装置１００のリターンロスにて前記２つの周波数ピークを得ることができる。ここでは両者の共振周波数が互いに異なるように、上述した各構成の寸法や材質や容量が選択される。そして通常であれば高周波電源の共振周波数をアンテナの共振周波数として供給すべきところを、高周波電源の共振周波数を第１共振回路Ｐ１の共振周波数として供給する。アンテナ５０の共振周波数は加熱物の形状や組成で大きく変動する。対して、第１共振回路Ｐ１の共振周波数は、共振回路内の固定定数に大きく依存するため、アンテナの共振周波数と比較して安定する。また抵抗Ｒ３が小さい場合、高周波電源の共振周波数はアンテナ５０の共振周波数または第１共振回路Ｐ１の共振周波数として供給することができる。これにより第１共振回路Ｐ１の共振周波数でアンテナ５０が駆動され、加熱物の変化に伴う共振周波数の変動が少ない状態で安定して加熱をすることができる。

また、第１共振回路Ｐ１のリターンロスが０．１ｄＢ以下となる周波数帯域と、アンテナ５０のリターンロスが０．１ｄＢ以下となる周波数帯域と、が重なるように設計される。そして、高周波電源から供給される高周波電圧の周波数が、第１共振回路Ｐ１のリターンロスが０．１ｄＢ以下となる周波数帯域に存在するように設計される。

１．５．多段の構成
高周波誘電加熱装置１００は、高周波電源すなわち高周波電圧発生回路Ｂと第１共振回路Ｐ１との間に電気的に接続され、高周波電源の高周波電圧に基づく第２共振電圧を出力する第２共振回路Ｐ２を含んでもよい。同様に図示はしないが第３あるいはそれ以上の数の共振回路を含むことも可能である。

図３は、本実施形態に係る高周波誘電加熱装置の一例としての高周波誘電加熱装置１２０の模式図である。図４は、高周波誘電加熱装置１２０の等価回路図である。高周波誘電加熱装置１２０は、第１電極１０、第２電極２０及びコイル３０を含む電磁波発生部、並びに第１共振回路を構成する第１共振部４０を備え、さらに、高周波電源と第１共振部４０との間に電気的に接続され、高周波電源の高周波電圧に基づく第２共振電圧を出力する第２共振回路を構成する第２共振部６０を含む。

高周波誘電加熱装置１２０の高周波電源、アンテナについては、上述の高周波誘電加熱装置１００と同様であるので、同様の符号を付して説明を省略する。高周波誘電加熱装置１２０は、第２共振回路Ｐ２を構成する第２共振部６０を含む点で、上述の高周波誘電加熱装置１００と相違する。

第２共振回路Ｐ２は、高周波電源すなわち高周波電圧発生回路Ｂと上述の第１共振回路Ｐ１との間に電気的に接続され、高周波電源から入力される高周波電圧に基づく第２共振電圧を出力する。第２共振回路Ｐ２は、第２共振部６０により構成される。第２共振部６０は、図３に示すように、円環状の環状導電体６４、環状導電体４４と環状導電体６４を電気的に接続する柱状導電体６６、環状導電体４４及び環状導電体６４を貫通するように配置された内部導体４ａ並びに、内部導体４ａ及び環状導電体４４との間に設置された絶縁体４８から構成されている。

環状導電体６４は、柱状導電体６６、及び、外部導体４ｂに電気的に接続する。第２共振部６０は、第２共振電圧を生成し、かかる第２共振電圧が、第１共振部４０に対して供給される。そして、第１共振回路Ｐ１を構成する第１共振部４０が、第２共振電圧に基づいて上述した第１共振電圧を出力し、アンテナ５０が第１共振電圧によって駆動される。なお、柱状導電体６６と内部導体４ａとの間に、絶縁体が配置されても構わない。

図４に示す等価回路では、第２共振回路Ｐ２は、コンデンサーＣ４及びコイルＬ３が含まれる。コンデンサーＣ４は、図３の絶縁体６７を表す。また、コイルＬ３は、内部導体４ａに寄生的に発生するインダクタンスを表す。

第２共振回路Ｐ２におけるコンデンサーＣ４は、静電容量が固定されている。本実施形態の高周波誘電加熱装置１２０では、コンデンサーＣ４の容量を可変とする必要がない。これにより例えば製造コストを削減できる。また、コンデンサーＣ４の容量が固定されていても、後述するリターンロスの関係を満たす限り、アンテナ５０を十分に効率よく駆動することができる。

また、第２共振回路Ｐ２のコイルＬ３とコンデンサーＣ４と、第１共振回路Ｐ１のコンデンサーＣ３をπ型に接続して構成されている。上記構成により様々なアンテナ５０のインピーダンスに対応できる共振回路を得ることができる。

本実施形態の高周波誘電加熱装置１２０では、第２共振回路Ｐ２すなわち第２共振部６０の共振周波数が、第１共振回路Ｐ１の共振周波数とは異なる。両者の共振周波数が互いに異なるように、上述した各構成の寸法や材質、容量が選択される。これにより第２共振回路Ｐ２及び第１共振回路Ｐ１の共振周波数でアンテナ５０が駆動され、アンテナ５０の共振周波数を第２共振回路Ｐ２及び第１共振回路Ｐ１によって支配的に決定することができる。

また、第２共振回路Ｐ２のリターンロスが０．１ｄＢ以下となる周波数帯域と、第１共振回路Ｐ１のリターンロスが０．１ｄＢ以下となる周波数帯域と、が重なるように設計される。そして、高周波電源から供給される高周波電圧の周波数が、第２共振回路Ｐ２のリターンロスが０．１ｄＢ以下となる周波数帯域に存在するように設計される。

高周波誘電加熱装置１２０では、共振回路を２つ備えている。このように共振回路をアンテナ５０に対して並列に接続することで、アンテナ５０の共振周波数の変動やインピーダンスの変動の影響をより受け難くなる。また、共振回路を複数並列に接続することにより、高周波誘電加熱装置１２０の共振回路の共振周波数がより固定定数に依存することになりアンテナ５０の変動定数への依存度が下がり安定する。これにより並列共振回路の共振周波数でアンテナ５０が駆動され、加熱物の変化に伴う共振周波数の変動が少ない状態で安定して加熱をすることができる。

２．記録装置
本実施形態の記録装置は、上述の高周波誘電加熱装置と、キャリッジと、液体吐出ヘッドと、を備える。そして、キャリッジは、高周波誘電加熱装置及び液体吐出ヘッドを搭載し、液体吐出ヘッドから吐出され、記録媒体に付着したインクのインク薄膜を高周波誘電加熱装置により乾燥させる。以下、キャリッジ、液体吐出ヘッドの順に説明する。

図５は、本実施形態の記録装置２００の要部の模式図である。図５は、キャリッジ１５０及び記録媒体Ｍを示している。記録装置２００は、高周波誘電加熱装置１００と、液体吐出ヘッド１６０と、キャリッジ１５０と、を備える。

記録装置２００は、キャリッジ１５０に液体吐出ヘッド１６０と、複数の高周波誘電加熱装置１００とを備えている。キャリッジ１５０には高周波誘電加熱装置１００及び液体吐出ヘッド１６０が搭載される。図示しないが、記録装置２００は、各高周波誘電加熱装置１００を駆動する高周波電源を備えている。また、図示しないが、複数の高周波誘電加熱装置１００は、記録媒体Ｍの移動方向ＳＳにおいて、液体吐出ヘッド１６０のノズル列の長さ以上の領域をカバーするように配置されている。記録装置２００は、シリアル型のプリンターであり、記録媒体Ｍを移動させる機構と、キャリッジ１５０を往復動作させる機構とを有している。

記録装置２００は、記録媒体Ｍを移動させて所定位置に配置すること、及び、キャリッジ１５０を記録媒体Ｍの移動方向ＳＳと交差する方向に走査しながら液体吐出ヘッド１６０からインクを吐出して記録媒体Ｍの所定位置に所定量で付着させること、を複数回繰り返して、記録媒体Ｍ上に所定の画像を形成する。

高周波誘電加熱装置１００は、キャリッジ１５０内で、キャリッジ１５０の走査方向ＭＳにおいて、液体吐出ヘッド１６０の片側又は両側に配置される。図示の例では液体吐出ヘッド１６０の走査方向ＭＳの両側にそれぞれ複数の高周波誘電加熱装置１００が配置されている。このように配置することにより、液体吐出ヘッド１６０から吐出され、記録媒体Ｍに付着して薄膜となった液体を、キャリッジ１５０の移動速度及び液体吐出ヘッド１６０のノズルから高周波誘電加熱装置１００までの走査方向ＭＳにおける距離等に応じた時間経過後、早期に短時間で乾燥させることができる。

図５にては高周波誘電加熱装置１００は、キャリッジ１５０の走査方向ＭＳにおいて、液体吐出ヘッド１６０の両側にそれぞれ４列配置されている。これはインク薄膜乾燥に高周波誘電加熱装置１００に９Ｗの高周波電力を入力するという条件にて、１／２０秒必要なのに対して５ｍｍの高周波誘電加熱装置１００が１ｍ／ｓで特定の座標を通過する時間は１／２００秒であり、１／２０秒に対して不足するためである。５ｍｍの高周波誘電加熱装置１００のインク加熱範囲をここでは１２．５ｍｍ×１２．５ｍｍとし、これを４個並べることで同時に５０ｍｍ×５０ｍｍの範囲を加熱できるようにしている。５０ｍｍの高周波誘電加熱装置１０が特定の座標を通過するのに１／２０秒かかることで乾燥に必要な時間を確保できる。

図５にては高周波誘電加熱装置１００は、キャリッジ１５０の走査方向ＭＳと垂直な方向に５列並べられている。これはインクヘッド６０のノズル列には長さがあり５ｍｍ×５ｍｍの高周波誘電加熱装置１００が１つではその長さをカバーできないためである。ここではノズル列の長さを７０ｍｍとし、５個の高周波誘電加熱装置１００を並べることでその長さをカバーしている。

本実施形態の記録装置２００は、記録媒体Ｍが、フィルム等、インク等の液体がしみ込まない又はほとんどしみ込まない材質である場合に特に有効である。しかし、紙等の液体を吸収する記録媒体Ｍであっても、乾燥効果は十分に得られる。

３．実験例
以下、本発明を実験例によってより具体的に説明するが、本発明はこれらの実験例に限定されるものではない。

３．１．高周波誘電加熱装置の各要素の周波数特性
図６に、アンテナの等価回路のリターンロスのシミュレーション結果を示す。図６中、ｍ１及びｍ２とあるのは、以下のことを表している。
ｍ２：記録媒体も液体も無い状態であって、アンテナ５０が等価的に約０．５ｐＦのコンデンサーである場合。
ｍ１：記録媒体（ポリエチレンテレフタレート）の上に２１μｍ厚さの液体の塗膜が損際する状態であって、アンテナ５０が等価的に約１．０ｐＦのコンデンサーである場合。
アンテナは、図１及び図２に示すアンテナ５０と同様にした。図７には、第１共振回路のリターンロスのシミュレーション結果を示す。第１共振回路は、図１及び図２に示す第１共振回路Ｐ１と同様にした。図８は、第１共振回路を有する高周波誘電加熱装置のリターンロスのシミュレーション結果を示す。高周波誘電加熱装置は、図１及び図２に示す高周波誘電加熱装置１００と同様にした。

まず図７の第１共振回路Ｐ１の結果をみると、アンテナのリターンロスのグラフにおいて、１．５ＧＨｚ付近でリターンロスは最小になっているが、抵抗Ｒ１（図１、図２を参照）が無いと、この最小点は存在できない。しかし抵抗Ｒ１があることにより、共振周波数でＳ１１が実部抵抗値を持つことになるので、谷形状のグラフとなる。

図６～８をみると、第１共振回路Ｐ１は、単体で共振周波数を持ち、当該周波数で入力インピーダンスが５０Ωとなる。また、第１共振回路Ｐ１にアンテナ５０を接続し、アンテナ５０の共振周波数を、第１共振回路Ｐ１の共振周波数から敢えてずらし、第１共振回路Ｐ１の共振周波数で高周波誘電加熱装置１００を駆動することにより、加熱物の状況で変動の大きいアンテナ５０の共振周波数ではなくより共振周波数が安定する第１共振回路Ｐ１の共振周波数で加熱を行えるようになる。これにより固定周波数にて安定に加熱をすることが可能になり、抵抗Ｒ３が小さくなるよう設計すれば加熱効率も第１共振回路の共振周波数もアンテナ５０の共振周波数も変わらず高効率の加熱が可能になる。

複数の共振回路をアンテナ５０に対して並列に接続したシミュレーションを行った。複数の共振回路を並列に接続することにより、液体の状態に起因するアンテナ５０の共振周波数の変動を抑制することができる。図９には、第１共振回路Ｐ１及び第２共振回路Ｐ２を有する高周波誘電加熱装置１２０についてのリターンロスのシミュレーション結果を示す。高周波誘電加熱装置は、図３及び図４に示す高周波誘電加熱装置１２０と同様にした。

図９をみると、共振回路１段から２段にすることで加熱の対象となる液体の状態に起因したアンテナ５０の共振周波数の変動が抑制できることが分かった。ここで高周波誘電加熱装置１２０の等価回路では、第１電極１０及び第２電極２０は、コンデンサーＣ１に置き換えて考えることができる。またコンデンサーＣ１の容量が、液体の状態に起因して変動する様子は、ＨＦＳＳシミュレーションを行ったところ、次のようなものであると考えられる。

図８及び図９を参照する。図８及び図９中、ｍ１及びｍ２とあるのは、以下のことを表している。
ｍ１：記録媒体も液体も無い状態であって、アンテナ５０が等価的に約０．５ｐＦのコンデンサーである場合。
ｍ２：記録媒体（ポリエチレンテレフタレート）の上に２１μｍ厚さの液体の塗膜が存在する状態であって、アンテナ５０が等価的に約１．０ｐＦのコンデンサーである場合。

図８をみると、１段の共振回路を実装したときの等価回路のリターンロスのシミュレーションの結果、記録媒体と液体の有無によって、８８ＭＨｚの周波数差（記録媒体及び液体がある場合には８８ＭＨｚ小さくなる）があることが分かった。これに対して図９に示すように、２段の共振回路を実装したときの等価回路のリターンロスのシミュレーションの結果では、記録媒体と液体の有無によって、２７ＭＨｚの周波数差（記録媒体及び液体がある場合には２７ＭＨｚ小さくなる）となり、周波数の差が縮小することが分かる。このことは、高周波誘電加熱装置に２段の共振回路を設ければ、加熱の対象の形状や組成の変動が大きい場合でも、複雑な制御を行うことなく、変動に追従して加熱の効率を良好にすることができること、すなわち、アンテナの周波数特性やインピーダンスが変動しても、第１共振回路及び第２共振回路を介することで、安定してアンテナに高周波電力を給電することができることを示している。

なお、１段の共振回路を実装したときの等価回路のリターンロスのシミュレーションの結果、記録媒体と液体の有無によって、８８ＭＨｚの周波数差となっているが、図６のように共振回路を有しない場合よりも周波数の差は十分に小さく、１段の共振回路でも実装することで顕著な効果が得られている。

３．２．等価回路の特性とシミュレーション結果の相似性
高周波誘電加熱装置の等価回路が、電磁界シミュレーション（ＨＦＳＳ）で計算した特性と相似であることを以下に示す。ここではアンテナ５０、第１共振回路Ｐ１、高周波誘電加熱装置１００の３つについてそれぞれ検証を行った。図１０は、アンテナ５０、図１１は、第１共振回路Ｐ１、図１２は、高周波誘電加熱装置１００のそれぞれの等価回路の電磁界シミュレーション結果（ＨＦＳＳ）である。

図１０及び図６、図１１及び図７、図１２及び図８をそれぞれ見比べると、電磁界シミュレーション（ＨＦＳＳ）のグラフ形状と、リターンロスの周波数特性のグラフ形状は、互いに概ね一致しており、本明細書で用いた等価回路が、高周波誘電加熱装置の等価回路として妥当なものであることが分かった。また、アンテナの帯域は、共振回路が接続されることで１．５倍程に広がることも分かった。このような挙動も、加熱の対象となる液体の状態が変動した場合に、高周波誘電加熱装置の共振周波数が帯域内に留まりやすくする作用を示すものと考えられる。

図１３は、アンテナ５０のインピーダンスのスミスチャートである。図１４は、アンテナ５０のリターンロスの周波数特性のグラフである。

図１３のスミスチャートに外周に内接している実線の円が、インピーダンスが虚数成分のみで実部がなく、５０Ω線路から決して信号を入力できないことを示す。また図１３のスミスチャートの外周に接することなく内側に描かれた点線の円は、リターンロスが０．１ｄＢ、すなわちリターンが－０．１ｄＢとなる境界である。一方、図１４の周波数特性の０ｄＢのベースラインの下に点線で描かれた直線は、図１３のスミスチャート中の点線の円と同義であり、リターンロスが０．１ｄＢ、すなわちリターンが－０．１ｄＢとなる境界である。

スミスチャートの外周では、５０Ωの給電線から入力された高周波がアンテナで全反射されることを表す。しかし、わずかでもスミスチャートの外周よりも内側にあれば原理的にはマッチング回路の定数を調整すれば反射をゼロにすることができる。本発明の高周波誘電加熱装置は、図１３のスミスチャートの内側の点線よりも内側、すなわち図１４の周波数特性のグラフの点線よりも下（矢印参照）となる周波数であれば使用可能ということができる。

なお、図１３のスミスチャートの外周は、図１４の周波数特性のグラフの０ｄＢを表し、図１３のスミスチャートの中心は、図１４のリターンロスの周波数特性で－∞ｄＢとなる。ここで、図１３のスミスチャートに実線で示した円は、スミスチャートの中心を通っていないので、図１４のリターンロスのグラフの谷の先端が－１１ｄＢとなっている。

図１５は、上述した高周波誘電加熱装置１００の高周波発生回路Ｂと第１共振回路Ｐ１との間に直列にコンデンサーＣ５を挿入した高周波誘電加熱装置１４０の等価回路である。例えば、図１５に示すような等価回路の構成とすることにより、上述した第２共振回路Ｐ２と類似した効果を有する第２共振回路Ｐ２’とすることができ、第１共振回路Ｐ１と第２共振回路Ｐ２’のリターンロスのピークを重ねることができることを確認した。この回路構成の場合には、共振回路の共振勢力がより強くなり、共振回路の共振周波数での液体の加熱効率がより良くなった。

図１５に示す等価回路について高周波発生回路Ｂからインク等への加熱物へのエネルギー伝送量が本発明により改善する様子を説明する。ここではインクのパターン等によるアンテナ特性の変動としＣ１が基準値１ｐＦから１．５ｐＦに増加、あるいは０．５ｐＦに減少したとし、そのときの上記エネルギー伝送量の周波数特性をそれぞれ図１６と図１７に示す。実機ではこれほど大きな容量変動は発生しないが、本発明の効果を明確に示すため±０．５ｐＦ変動させている。

ここでアンテナ５０にマッチング回路としてコンデンサーを１つだけを並列接続し本発明による並列共振回路を用いなかったときの伝送利得の変動は１．５ｐＦで２３ｄＢ減少、０．５ｐＦで３２ｄＢ減少である。また図１６、図１７にて各グラフ中に２つあるピークのうち左側が並列共振回路に起因するピーク、右側がアンテナ５０に起因するピークである。図１６の場合、並列共振回路のピークは＋０．５ｐＦだけＣ１が変動することで９ｄＢ伝送利得は減少し、アンテナ５０のピークは１２ｄＢ減少している。共に並列共振回路を用いない場合の２３ｄＢ減少に対して改善しているが、並列共振回路のピークはアンテナ５０のピークより３ｄＢ（＝１２ｄＢ－９ｄＢ）だけ減衰量が緩和されていることが分かる。同様に図１7の場合、並列共振回路のピークは－０．５ｐＦだけＣ１が変動することで２９ｄＢ伝送利得は減少し、アンテナ５０のピークは３８ｄＢ減少している。アンテナ５０のピーク３８ｄＢ、共振回路を用いない場合の３２ｄＢ減少に対して劣化しているものの、並列共振回路のピークは２９ｄＢ減少でありアンテナ５０のピークより９ｄＢ（＝３８ｄＢ－２９ｄＢ）、並列共振回路が無いときより３ｄＢ（＝３２ｄＢ－２９ｄＢ）だけ減衰量が緩和されていることが分かる。

上述した実施形態及び変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態及び各変形例を適宜組み合わせることも可能である。

本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成、例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

上述した実施形態及び変形例から以下の内容が導き出される。

高周波誘電加熱装置の一態様は、
高周波電圧を発生させる高周波電源と、
前記高周波電源と電気的に接続され、前記高周波電圧に基づく第１共振電圧を出力する第１共振回路と、
第１電極と第２電極とを含むコンデンサーと、コイルとを有し、前記第１共振回路と電気的に接続され、前記第１共振電圧が供給されるアンテナと、
を備え、
前記コイルの一端は、前記第１電極と電気的に接続され、他端は、前記第１共振回路と電気的に直列に接続され、
前記第１共振回路は、静電容量が固定されたコンデンサーを含み、
前記第１共振回路の共振周波数は、前記アンテナの共振周波数とは異なり、
前記第１共振回路のリターンロスが０．１ｄＢ以下となる周波数帯域と、前記アンテナのリターンロスが０．１ｄＢ以下となる周波数帯域と、が重なり、
前記高周波電圧の周波数は、前記第１共振回路のリターンロスが０．１ｄＢ以下となる周波数帯域に存在する。

この高周波誘電加熱装置によれば、加熱の対象の形状や組成の変動が大きい場合でも、回路定数を都度調整するような複雑な制御を行うことなく、変動に対して安定して加熱の効率を良好に維持することができる。すなわち、アンテナの周波数特性やインピーダンスが変動しても、第１共振回路を介することで、安定してアンテナに高周波電力を給電することができる。

上記高周波誘電加熱装置の態様において、
前記第１電極と前記第２電極との間の最小離間距離は、前記アンテナから放射される電磁波の波長の１／１０以下であってもよい。

この高周波誘電加熱装置によれば、アンテナから放射される電磁波の強度を、第１電極１及び第２電極２の近傍で非常に強くすることができる。

上記高周波誘電加熱装置の態様において、
前記第１電極に前記第１共振電圧が印加され、前記第２電極に基準電位が印加されてもよい。

この高周波誘電加熱装置によれば、加熱物の形状の変動等による外乱に対する耐性をより良好にできる。

上記高周波誘電加熱装置の態様において、
前記高周波電源と前記第１共振回路との間に電気的に接続され、前記高周波電圧に基づく第２共振電圧を出力する第２共振回路を含み、
前記第１共振回路は、前記第２共振電圧に基づいて第１共振電圧を出力し、
前記第２共振回路は静電容量が固定されたコンデンサーを含み、
前記第２共振回路の共振周波数は、前記第１共振回路の共振周波数とは異なり、
前記第２共振回路のリターンロスが０．１ｄＢ以下となる周波数帯域と、前記第１共振回路のリターンロスが０．１ｄＢ以下となる周波数帯域と、が重なり、
前記高周波電源の周波数は、前記第２共振回路のリターンロスが０．１ｄＢ以下となる周波数帯域に存在してもよい。

この高周波誘電加熱装置によれば、加熱の対象の形状や組成の変動が大きい場合でも、複雑な制御を行うことなく、変動に追従して加熱の効率をさらに良好にすることができる。すなわち、アンテナの周波数特性やインピーダンスが変動しても、第２共振回路及び第１共振回路の２段の回路を介することで、さらに安定してアンテナに高周波電力を給電することができる。

上記高周波誘電加熱装置の態様において、
前記第１共振回路は、コイルとコンデンサーをπ型に接続して構成されてもよい。

この高周波誘電加熱装置によれば、第１共振回路の特性がより良好となり、加熱の効率がさらに向上する。

上記高周波誘電加熱装置の態様において、
前記第２共振回路は、コイルとコンデンサーをπ型に接続して構成されてもよい。

この高周波誘電加熱装置によれば、第２共振回路の特性がより良好となり、加熱の効率がさらに向上する。

上記高周波誘電加熱装置の態様において、
前記コイルの一端は、前記第１電極と電気的に接続され、他端は、基準電位に接続され、
前記第２電極は、前記第１共振回路と電気的に直列に接続されてもよい。

記録装置の一態様は、
上記態様の高周波誘電加熱装置と、
キャリッジと、
液体吐出ヘッドと、
を備え、
前記キャリッジは、前記高周波誘電加熱装置のうち少なくともヒーター、及び前記液体吐出ヘッドを搭載し、
前記液体吐出ヘッドから吐出され、記録媒体に付着した液体の薄膜を前記高周波誘電加熱装置により乾燥させる。

この記録装置によれば、加熱の対象である液体の形状や組成の変動が大きい場合でも、複雑な制御を行うことなく、変動に追従して加熱の効率を良好にすることができる。すなわち、アンテナの周波数特性やインピーダンスが変動しても、第１共振回路を介することで、安定してアンテナに高周波電力を給電することができる。これにより、記録媒体に付着された液体を効率よく乾燥させることができる。

４ａ…内部導体、４ｂ…外部導体、１０…第１電極、２０…第２電極、２２…接続部、３０…コイル、４０…第１共振部、４２…筒状導電体、４４，６４…環状導電体、４６，６６…柱状導電体、４７，４８，６７…絶縁体、５０…アンテナ、６０…第２共振部、１００，１２０，１４０…高周波誘電加熱装置、１５０…キャリッジ、１６０…液体吐出ヘッド、２００…記録装置、Ｂ…高周波電圧発生回路、Ｍ…記録媒体、Ｌ１～Ｌ３…コイル、Ｃ１～Ｃ５…コンデンサー、ＭＳ…走査方向、ＳＳ…移動方向、Ｒ１～Ｒ３…抵抗

Claims (8)

1. 高周波電圧を発生させる高周波電源と、
   前記高周波電源と電気的に接続され、前記高周波電圧に基づく第１共振電圧を出力する第１共振回路と、
   第１電極と第２電極とを含むコンデンサーと、コイルとを有し、前記第１共振回路と電気的に接続され、前記第１共振電圧が供給されるアンテナと、
   を備え、
   前記コイルの一端は、前記第１電極と電気的に接続され、他端は、前記第１共振回路と電気的に直列に接続され、
   前記第１共振回路は、静電容量が固定されたコンデンサーを含み、
   前記第１共振回路の共振周波数は、前記アンテナの共振周波数とは異なり、
   前記第１共振回路のリターンロスが０．１ｄＢ以下となる周波数帯域と、前記アンテナのリターンロスが０．１ｄＢ以下となる周波数帯域と、が重なり、
   前記高周波電圧の周波数は、前記第１共振回路のリターンロスが０．１ｄＢ以下となる周波数帯域に存在する、高周波誘電加熱装置。
2. 請求項１において、
   前記第１電極と前記第２電極との間の最小離間距離は、前記アンテナから放射される電磁波の波長の１／１０以下である、高周波誘電加熱装置。
3. 請求項１又は請求項２において、
   前記第１電極に前記第１共振電圧が印加され、前記第２電極に基準電位が印加される、高周波誘電加熱装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか一項において、
   前記高周波電源と前記第１共振回路との間に電気的に接続され、前記高周波電圧に基づく第２共振電圧を出力する第２共振回路を含み、
   前記第１共振回路は、前記第２共振電圧に基づいて第１共振電圧を出力し、
   前記第２共振回路は静電容量が固定されたコンデンサーを含み、
   前記第２共振回路の共振周波数は、前記第１共振回路の共振周波数とは異なり、
   前記第２共振回路のリターンロスが０．１ｄＢ以下となる周波数帯域と、前記第１共振回路のリターンロスが０．１ｄＢ以下となる周波数帯域と、が重なり、
   前記高周波電源の周波数は、前記第２共振回路のリターンロスが０．１ｄＢ以下となる周波数帯域に存在する、高周波誘電加熱装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか一項において、
   前記第１共振回路は、コイルとコンデンサーをπ型に接続して構成される、
   高周波誘電加熱装置。
6. 請求項４において、
   前記第２共振回路は、コイルとコンデンサーをπ型に接続して構成される、
   高周波誘電加熱装置。
7. 請求項１ないし請求項６に記載の高周波誘電加熱装置と、
   キャリッジと、
   液体吐出ヘッドと、を備え、
   前記キャリッジは、前記高周波誘電加熱装置のうち少なくともヒーター、及び前記液体吐出ヘッドを搭載し、
   前記液体吐出ヘッドから吐出され、記録媒体に付着した液体の薄膜を前記高周波誘電加熱装置により乾燥させる、記録装置。
8. 高周波電圧を発生させる高周波電源と、
   前記高周波電源と電気的に接続され、前記高周波電圧に基づく第１共振電圧を出力する第１共振回路と、
   第１電極と第２電極とを含むコンデンサーと、コイルとを有し、前記第１共振回路と電気的に接続され、前記第１共振電圧が供給されるアンテナと、
   を備え、
   前記コイルの一端は、前記第１電極と電気的に接続され、他端は基準電位に接続され、
   前記第２電極は、前記第１共振回路と電気的に直列に接続され、
   前記第１共振回路は、静電容量が固定されたコンデンサーを含み、
   前記第１共振回路の共振周波数は、前記アンテナの共振周波数とは異なり、
   前記第１共振回路のリターンロスが０．１ｄＢ以下となる周波数帯域と、前記アンテナのリターンロスが０．１ｄＢ以下となる周波数帯域と、が重なり、
   前記高周波電圧の周波数は、前記第１共振回路のリターンロスが０．１ｄＢ以下となる周波数帯域に存在する、高周波誘電加熱装置。