(57)【要約】      （修正有）【課題】加熱ユニットの小型化を実現可能な高周波誘電加熱装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】高周波誘電加熱装置は、高周波電圧が印加される一対の電極７１を少なくとも備える。この一対の電極の形状は棒状である。【選択図】図２
2018010842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波電圧が印加される一対の電極を少なくとも備え、
前記一対の電極の形状は棒状である、
高周波誘電加熱装置。
【請求項２】
前記一対の電極は、
極性の異なる高周波電圧が交互に印加される第１の電極と、
接地電圧が供給される接地線に接続される第２の電極と、から構成され、
前記第１の電極および前記第２の電極の各々の形状は棒状である、
請求項１に記載の高周波誘電加熱装置。
【請求項３】
前記第１の電極と前記第２の電極とは互いに対向して配置され、
前記第１の電極の両端のうちの一方の端部には、前記高周波電圧を生成する高周波生成部が接続され、
前記第２の電極の両端のうち前記接地線に接続される方の端部は、前記一方の端部に対応する端部とは反対側の端部である、
請求項２に記載の高周波誘電加熱装置。
【請求項４】
前記一対の電極が複数設けられる、
請求項３に記載の高周波誘電加熱装置。
【請求項５】
被加熱物上に前記第２の電極が配置され、前記第２の電極の上に前記第１の電極が配置される、
請求項２または３に記載の高周波誘電加熱装置。
【請求項６】
前記第１の電極と前記第２の電極との間に被加熱物が配置される、
請求項２または３に記載の高周波誘電加熱装置。
【請求項７】
記録媒体上に画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部が画像を形成した前記記録媒体を被加熱物とする請求項１乃至６のうちの何れか１項に記載の高周波誘電加熱装置と、を備える、
画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波誘電加熱装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
商用インクジェット印刷機において、塗布されたインクを乾燥させる技術として、ヒートドラム・ＩＲ（ＮＩＲ）等の赤外線加熱や高周波誘電加熱方式があり、その中で高周波誘電加熱方式は他の方式に比べて加熱による紙への影響が少ないことと、他の方式より省エネであることが知られている。
【０００３】
例えば特許文献１には、乾燥むらを減少させることを目的として、複数の給電点を平板電極に配置することによって電極間に印加される電圧を平均化して乾燥むらを低減させる技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に開示された技術では、高周波誘電加熱方式における電極等の加熱ユニットが大型であるため、設置スペース等の制約を受けるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、加熱ユニットの小型化を実現可能な高周波誘電加熱装置および画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の高周波誘電加熱装置は、高周波電圧が印加される一対の電極を少なくとも備え、一対の電極の形状は棒状である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、加熱ユニットの小型化を実現可能な高周波誘電加熱装置および画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、画像形成装置の概要を示す図である。
【図２】図２は、実施形態の電極部の構成を説明するための図である。
【図３】図３は、対比例１の電極部の構成を示す図である。
【図４】図４は、対比例１の等価回路を示す図である。
【図５】図５は、対比例２の電極部の構成を示す図である。
【図６】図６は、対比例２における給電点からの距離と電極間電圧との関係を示す図である。
【図７】図７は、変形例のＭＦＰが有する機能の一例を示す図である。
【図８】図８は、電極部のバリエーションの例を示す図である。
【図９】図９は、電極と用紙との位置関係の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、電極と用紙との位置関係の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る高周波誘電加熱装置および画像形成装置の実施形態を詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本実施形態の高周波誘電加熱装置１００を有する画像形成装置９００の概要を示す図である。図１の例では、画像形成装置９００はインクジェット方式の画像形成装置であり、給紙部８００、画像形成部８０２、定着部としての高周波誘電加熱装置１００、及び排紙部８０４を有する。
【００１１】
給紙部８００は、給紙トレイから用紙（記録媒体の一例）を供給し、この用紙を一対のローラ９０１によって画像形成部８０２に搬送（矢印Ａ方向）する。
【００１２】
画像形成部８０２は、記録媒体上に画像を形成する。図１の例では、画像形成部８０２は、駆動ローラ９０２と従動ローラ９０３に架け渡された搬送ベルト９０４により用紙を搬送（矢印Ｂ方向）して、用紙上に未定着の画像を形成し、その後に用紙を高周波誘電加熱装置１００に搬送する。
【００１３】
画像形成部８０２は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各インクを吐出する記録ヘッド９０５ａ〜９０５ｄが搬送ベルト９０４の搬送方向に順次配置されている。記録ヘッド９０５ａ〜９０５ｄには、ほぼ用紙の幅（記録用紙面垂直方向）に渡って所定の間隔でノズルが形成（ライン型記録ヘッド）されている。従って、搬送ベルト９０４により用紙が高周波誘電加熱装置１００に搬送された場合、用紙の全領域に所望の未定着画像が形成されている。
【００１４】
このようなインクジェット方式の場合、特にカラー画像が形成される場合、記録ヘッド９０５ａ〜９０５ｄから吐出されたインク量は多量となり、通常の環境下での急速なインクの乾燥による定着は困難となる。このため、インクが乾燥しない状態（未定着）でインクが排紙部８０４の排紙トレイに搬送されると、搬送中に用紙の裏面にインクが浸透（裏抜け）して画像を劣化させたり、排紙トレイでインクが他の用紙の裏面に写ったりする（裏写り）などの悪影響を及ぼすこととなる。また、画像形成方式が電子写真方式の場合には、画像形成部８０２では、周知の帯電、露光、現像のプロセスを経て用紙上に未定着のトナー画像が形成される。
【００１５】
高周波誘電加熱装置１００は、駆動ローラ９０６と従動ローラ９０７間に架け渡された搬送ベルト９０８によって用紙を搬送（矢印Ｃ方向）して、本体９０９内で電極部７０を用いて用紙上の画像を定着させ、その後に用紙を排紙部８０４へ搬送する。高周波誘電加熱装置１００は、電極部７０と用紙の間隔を短く、且つ均一に設定できるために加熱定着効率、及び定着均一性に優れ、高周波印加領域の設定の自由度が大きくなっている。
【００１６】
電極部７０は、高周波電圧が印加される一対の電極を少なくとも備えている。電極部７０の具体的な構成は後述する。また、高周波生成部１のＯＮ，ＯＦＦや電圧制御などは、コントローラ６が行っている。
【００１７】
高周波誘電加熱装置１００は、極性の異なる高周波電圧（高周波生成部１により生成される）を交互に電極部７０に印加することで電極部７０に発生する電界内に、用紙を搬送することにより、高周波誘電加熱の原理でインク自身、用紙中の水分、及び用紙自身を加熱する。
【００１８】
図２は、本実施形態の電極部７０の構成を説明するための図である。本実施形態では、電極部７０は、高周波電圧が印加される一対の電極７１を少なくとも備え、一対の電極７１の形状は棒状である。図２（Ａ）は一対の電極７１の斜視図であり、図２（Ｂ）は一対の電極７１の平面図である。
【００１９】
より具体的には、図２（Ａ）および（Ｂ）に示すように、一対の電極７１は、極性の異なる高周波電圧が交互に印加される第１の電極７２（以下の説明では「高圧側棒状電極７２」と称する場合がある）と、接地電圧ＧＮＤ（典型的には０Ｖであるが、基準となる電圧であればよい）が供給される接地線７４に接続される第２の電極７３（以下の説明では「接地側棒状電極７３」と称する場合がある）と、から構成され、第１の電極７２および第２の電極７３の各々の形状は棒状である。
【００２０】
図３は、対比例１の電極部の構成を示す図である。図３に示すように、対比例１においては、互いに対向する高圧電極板８０および接地電極板８１が設けられる。高圧電極板８０には、極性の異なる高周波電圧が交互に印加され、接地電極板８１は接地線７４に接続される。また、図３に示すように、高圧電極板８０の表面には複数の高圧側棒状電極７２が接続される。また、接地電極板８１の表面には、複数の高圧側棒状電極７２と１対１に対応する複数の接地側棒状電極７３が接続される。
【００２１】
図４は、同調後における図３の等価回路を示す図である。図４に示すように、並行平板電極間容量（高圧電極板８０と接地電極板８１との間の容量）Ｃ２３が大きいため、対比例においては無効電力が大きくなる。また、並行平板の面積を大きくすることで、加熱対象面積を大きく取っているので、加熱モジュールも大きくなってしまう。さらに、対比例１では、並行平板を用いるために加熱ユニットの小型化を実現することは難しい。
【００２２】
これに対して、本実施形態では、並行平板電極を設けずに、一対の棒状電極７１を最小限のモジュールとする電極部７０を用いて、高周波誘電加熱を行うので、加熱ユニットの小型化を実現することができる。また、対比例１に比べて、無効電力や加熱モジュールを抑えることができるので、電力の低損失化も実現できる。
【００２３】
また、図２（Ｂ）に示すように、本実施形態では、高圧側棒状電極（第１の電極）７２と接地側棒状電極（第２の電極）７３とは互いに対向して配置される。この例では、高圧側棒状電極７２の両端のうちの一方の端部Ａには、高周波電圧を生成する高周波生成部１が接続される。また、接地側棒状電極７３の両端のうち接地線７４に接続される方の端部Ｂは、高圧側棒状電極７２の端部Ａに対応する端部Ｃとは反対側の端部である。
【００２４】
図５は、対比例２の電極部の構成を示す図である。図５に示すように、対比例２においては、高圧側棒状電極７２と接地側棒状電極７３とは互いに対向して配置される。そして、高圧側棒状電極７２の両端のうちの一方の端部Ａには高周波生成部１が接続される。また、接地側棒状電極７３の両端のうち高圧側棒状電極７２の端部Ａに対応する端部Ｃには接地線７４が接続される。図６は、対比例２における、給電点（例えば接地点でもよい）からの距離と電極間電圧との関係を示す図である。図６に示すように、給電点からの距離が大きいほど、本来一定であるべき電極間電圧の値が高くなっていくことが分かる。
【００２５】
図７は、本実施形態における給電点からの距離と電極間電圧との関係を示す図である。図６および図７から分かるように、本実施形態によれば、電極間電圧の値がばらつくことを対比例２に比べて抑制することができる。すなわち、高圧側棒状電極７２と高周波生成部１との接続点と、接地側棒状電極７３と接地線７４との接続点とを互い違いにすることで、電極間電圧のばらつきを抑制することができる。
【００２６】
なお、一対の電極７１の数は任意であり、１つに限られるものではないことは勿論である。例えば図８に示すように、一対の電極７１が複数設けられる形態であってもよい。この場合、複数の組（一対の電極７１）にわたって、高圧側棒状電極７２と高周波生成部１との接続点と、接地側棒状電極７３と接地線７４との接続点とが互い違いになるように配置される。これにより、電極間電圧のばらつきを抑制しつつ、一層の加熱ムラを抑制することができる。
【００２７】
なお、電極（第１の電極７２、第２の電極７３）と被加熱物（この例では用紙）との位置関係は設計条件等に応じて任意に変更可能である。例えば図９に示すように、用紙上に第２の電極７３が配置され、第２の電極７３の上に第１の電極７２が配置される形態であってもよい。また、例えば図１０に示すように、第１の電極７２と第２の電極７３との間に用紙が配置される形態であってもよい。
【００２８】
以上に説明したように、本実施形態によれば、加熱ユニットの小型化を実現可能な高周波誘電加熱装置１００および画像形成装置９００を提供することができる。
【００２９】
以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述の実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【００３０】
なお、上述した棒状の電極（第１の電極７２、第２の電極７３）の断面形状は様々な形状を取り得る。例えば乾燥対象物の厚みが薄い場合は断面形状を四角とする方が、効率が良い傾向にあるので、断面形状を四角とすることが望ましい。すなわち、乾燥対象物の厚み、形状、条件、乾燥目的などに応じて、棒状の電極の断面形状を適した形状（四角や丸型など）に使い分けることができる。
【符号の説明】
【００３１】
１      高周波生成部
６      コントローラ
７０    電極部
７１    一対の電極
７２    第１の電極
７３    第２の電極
７４    接地線
１００  高周波誘電加熱装置
９００  画像形成装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３２】
【特許文献１】特開昭６３−５３８８８号公報
【図１】
2018010842.tif 000003
【図２】
2018010842.tif 000004
【図３】
2018010842.tif 000005
【図４】
2018010842.tif 000006
【図５】
2018010842.tif 000007
【図６】
2018010842.tif 000008
【図７】
2018010842.tif 000009
【図８】
2018010842.tif 000010
【図９】
2018010842.tif 000011
【図１０】
2018010842.tif 000012