JP2736573B2 - 誘導発熱ローラ装置 - Google Patents
誘導発熱ローラ装置Info
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- General Induction Heating (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、誘導発熱ローラ装置に
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】誘導発熱ローラ装置において、回転する
中空のローラの内部に誘導発熱機構を設置し、ローラの
周壁を誘導電流によってジュール発熱させるようにした
ものは、既によく知られている。
中空のローラの内部に誘導発熱機構を設置し、ローラの
周壁を誘導電流によってジュール発熱させるようにした
ものは、既によく知られている。
【０００３】このような構成によると、誘導発熱機構を
構成している誘導コイルの、軸心方向における中央部、
すなわち磁気中心に対向するローラの周壁に、誘導電流
が集中する傾向がある。したがってローラの周壁部に現
われる発熱分布は、誘導コイルの中央部付近で最も高
く、誘導コイルの両端に位置する付近で最も低くなる。
構成している誘導コイルの、軸心方向における中央部、
すなわち磁気中心に対向するローラの周壁に、誘導電流
が集中する傾向がある。したがってローラの周壁部に現
われる発熱分布は、誘導コイルの中央部付近で最も高
く、誘導コイルの両端に位置する付近で最も低くなる。
【０００４】このような発熱分布に基づく温度分布を改
善するために、ローラの周壁の肉厚部分に多数のジャケ
ット室を設け、その内部に気液二相の熱媒体を封入する
ことによって、ローラの外周壁の均一な温度分布を得る
ようにしている。
善するために、ローラの周壁の肉厚部分に多数のジャケ
ット室を設け、その内部に気液二相の熱媒体を封入する
ことによって、ローラの外周壁の均一な温度分布を得る
ようにしている。
【０００５】ところでこの種誘導発熱ローラ装置におい
て、誘導コイルをローラの軸心方向に沿って複数に分割
し、この各誘導コイルを単相または三相交流電源によっ
て励磁するようにした構成が知られている。
て、誘導コイルをローラの軸心方向に沿って複数に分割
し、この各誘導コイルを単相または三相交流電源によっ
て励磁するようにした構成が知られている。
【０００６】この場合各誘導コイルによる磁気回路を独
立させるために、各誘導コイル間に継鉄を介在する必要
がある。このような継鉄の存在のために、この継鉄に対
向するローラの周壁部分の発熱温度は、他の周壁部分よ
りも低下する傾向にあり、したがってローラの軸心方向
に沿う発熱量の分布に凹凸が生ずるようになる。
立させるために、各誘導コイル間に継鉄を介在する必要
がある。このような継鉄の存在のために、この継鉄に対
向するローラの周壁部分の発熱温度は、他の周壁部分よ
りも低下する傾向にあり、したがってローラの軸心方向
に沿う発熱量の分布に凹凸が生ずるようになる。
【０００７】このような傾向は、前記のようにジャケッ
ト室を設けておいても、充分に改善されない。そしてこ
のような発熱分布が生ずると、ローラの半径方向の膨張
差（サーマルクラウン）が大きくついてしまい、特にニ
ップローラの用途では、ニップ圧力の不均一が発生す
る。
ト室を設けておいても、充分に改善されない。そしてこ
のような発熱分布が生ずると、ローラの半径方向の膨張
差（サーマルクラウン）が大きくついてしまい、特にニ
ップローラの用途では、ニップ圧力の不均一が発生す
る。
【０００８】このような発熱分布を少しでも解消するた
めに、隣合う誘導コイルの一部をオーバラップさせる構
成がさきに提案されている（特開昭６０−２６４０７８
号公報）。あるいは継鉄を傾斜させることにより、誘導
コイルの境界付近に相対するローラの周壁に磁束が通る
ようにした構成も提案されている（特開昭６４−２７１
８９号公報）。
めに、隣合う誘導コイルの一部をオーバラップさせる構
成がさきに提案されている（特開昭６０−２６４０７８
号公報）。あるいは継鉄を傾斜させることにより、誘導
コイルの境界付近に相対するローラの周壁に磁束が通る
ようにした構成も提案されている（特開昭６４−２７１
８９号公報）。
【０００９】しかし何れの構成においても、個々の誘導
コイルの磁束発生分布が一様でないことから、このよう
な構成を採用しない構成に比較して改善されるものの、
なお充分な温度分布の均等化は得られない。
コイルの磁束発生分布が一様でないことから、このよう
な構成を採用しない構成に比較して改善されるものの、
なお充分な温度分布の均等化は得られない。
【００１０】更に別の構成として、誘導コイルを軸心方
向に細分化し、これらを励磁電源に対して並列接続する
ことにより、発熱分布の凹凸を分散し、小さくする構成
も提案されている（特開平１−２６５４８６号公報）。
しかしこのような構成では、誘導コイルの細分化に限界
があることから、充分に発熱分布の凹凸を解消すること
はできない。
向に細分化し、これらを励磁電源に対して並列接続する
ことにより、発熱分布の凹凸を分散し、小さくする構成
も提案されている（特開平１−２６５４８６号公報）。
しかしこのような構成では、誘導コイルの細分化に限界
があることから、充分に発熱分布の凹凸を解消すること
はできない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、複数の誘導
コイルを設けた場合、ローラの発熱分布を確実に均一化
することを目的とする。
コイルを設けた場合、ローラの発熱分布を確実に均一化
することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、ローラの周壁
にその軸心方向に延び、かつ内部に気液二相の熱媒を封
入してなるジャケット室を設けるとともに、ローラの内
部に、ローラの軸心方向に沿って列状に並ぶ複数の誘導
コイルを備えた第１の誘導発熱機構と、第１の誘導発熱
機構の誘導コイルの列に対してローラの軸心を中心とし
て対称の列に沿って列状に並ぶ複数の誘導コイルを備え
た第２の誘導発熱機構とを設け、両誘導発熱機構の内の
一方の各誘導コイルの間に、他方の誘導発熱機構の各誘
導コイルの、ローラの軸心方向に沿う中央部が位置する
ように、誘導コイルを千鳥状に配置したことを特徴とす
る。
にその軸心方向に延び、かつ内部に気液二相の熱媒を封
入してなるジャケット室を設けるとともに、ローラの内
部に、ローラの軸心方向に沿って列状に並ぶ複数の誘導
コイルを備えた第１の誘導発熱機構と、第１の誘導発熱
機構の誘導コイルの列に対してローラの軸心を中心とし
て対称の列に沿って列状に並ぶ複数の誘導コイルを備え
た第２の誘導発熱機構とを設け、両誘導発熱機構の内の
一方の各誘導コイルの間に、他方の誘導発熱機構の各誘
導コイルの、ローラの軸心方向に沿う中央部が位置する
ように、誘導コイルを千鳥状に配置したことを特徴とす
る。
【００１３】
【作用】一方の誘導発熱機構の誘導コイルの間に相対す
るローラの周壁部分は他の部分より温度が低くなるが、
その低くなった個所には、ローラの回転によって他方の
誘導発熱機構の誘導コイルの中央部が相対するようにな
る。
るローラの周壁部分は他の部分より温度が低くなるが、
その低くなった個所には、ローラの回転によって他方の
誘導発熱機構の誘導コイルの中央部が相対するようにな
る。
【００１４】すなわち一方の誘導発熱機構よる低温部分
は、続いて他方の誘導発熱機構によって高温部分とな
り、また一方の誘導発熱機構よる高温部分は、他方の誘
導発熱機構によって低温部分となる。これによってロー
ラの表面温度はその軸心方向に沿って確実に均一化され
るようになる。
は、続いて他方の誘導発熱機構によって高温部分とな
り、また一方の誘導発熱機構よる高温部分は、他方の誘
導発熱機構によって低温部分となる。これによってロー
ラの表面温度はその軸心方向に沿って確実に均一化され
るようになる。
【００１５】
【実施例】本発明の実施例を図によつて説明する。１は
ローラ、２はその両側に一体的に取り付けられてある駆
動軸で、軸受３を介して機台４に回転自在に支持されて
いる。５はローラ１の周壁の内部に、互いに独立して複
数設けられたジャケット室で、これはたとえばドリルに
よってローラ１の軸方向に沿って穿孔されることに形成
する。ジャケット室５の内部には気液二相の熱媒たとえ
ば蒸留水が封入されてある。
ローラ、２はその両側に一体的に取り付けられてある駆
動軸で、軸受３を介して機台４に回転自在に支持されて
いる。５はローラ１の周壁の内部に、互いに独立して複
数設けられたジャケット室で、これはたとえばドリルに
よってローラ１の軸方向に沿って穿孔されることに形成
する。ジャケット室５の内部には気液二相の熱媒たとえ
ば蒸留水が封入されてある。
【００１６】６は第１の誘導発熱機構、７は第２の誘導
発熱機構で、ともにホルダー８によって支持されてい
る。誘導発熱機構６は継鉄１０を介して分割された複数
（図の例は５個）の誘導コイル１１と、鉄心１２によっ
て構成されてある。誘導発熱機構７は継鉄１３を介して
分割された複数（図の例は７個）の誘導コイル１４と、
鉄心１５によって構成されてある。
発熱機構で、ともにホルダー８によって支持されてい
る。誘導発熱機構６は継鉄１０を介して分割された複数
（図の例は５個）の誘導コイル１１と、鉄心１２によっ
て構成されてある。誘導発熱機構７は継鉄１３を介して
分割された複数（図の例は７個）の誘導コイル１４と、
鉄心１５によって構成されてある。
【００１７】各誘導コイル１１、１４はリード線１６を
介して励磁用の交流電源１７に、電圧調整装置（図示し
ていない。）を介して接続されてある。熱負荷はローラ
１の表面に添接しながら移送される。
介して励磁用の交流電源１７に、電圧調整装置（図示し
ていない。）を介して接続されてある。熱負荷はローラ
１の表面に添接しながら移送される。
【００１８】たとえば交流電源１７として三相交流電源
を用いた場合は、誘導コイル１１、１４はその交流電源
１７の各相間に接続すればよい。また交流電源１７とし
て単相交流電源を用いた場合は、誘導コイル１１、１４
は並列にしてその単相交流電源に接続すればよい。誘導
コイル１１、１４には交流電源１７によって、個々に独
立して調整可能な電圧が印加されるようになっている。
を用いた場合は、誘導コイル１１、１４はその交流電源
１７の各相間に接続すればよい。また交流電源１７とし
て単相交流電源を用いた場合は、誘導コイル１１、１４
は並列にしてその単相交流電源に接続すればよい。誘導
コイル１１、１４には交流電源１７によって、個々に独
立して調整可能な電圧が印加されるようになっている。
【００１９】そして本発明にしたがい、誘導発熱機構６
の誘導コイル１１は、ローラ１の軸心方向に沿って列状
に並んで配置されてあり、また誘導発熱機構７の誘導コ
イル１４は、誘導発熱機構６の誘導コイル１１の列に対
して、ローラ１の軸心を中心として対称の列に沿って列
状に並べられてある。
の誘導コイル１１は、ローラ１の軸心方向に沿って列状
に並んで配置されてあり、また誘導発熱機構７の誘導コ
イル１４は、誘導発熱機構６の誘導コイル１１の列に対
して、ローラ１の軸心を中心として対称の列に沿って列
状に並べられてある。
【００２０】更に両誘導発熱機構６、７の内のたとえば
一方の誘導発熱機構６の各誘導コイル１１間に、他方の
誘導発熱機構７の各誘導コイル１４の、ローラの軸心方
向に沿う中央部が位置するように、千鳥状に配置されて
ある。ホルダー８はその両端が支持ロッド１８によって
支持され、その支持ロッド８は駆動軸２に挿通され、軸
受１９を介して駆動軸２に支持されている。
一方の誘導発熱機構６の各誘導コイル１１間に、他方の
誘導発熱機構７の各誘導コイル１４の、ローラの軸心方
向に沿う中央部が位置するように、千鳥状に配置されて
ある。ホルダー８はその両端が支持ロッド１８によって
支持され、その支持ロッド８は駆動軸２に挿通され、軸
受１９を介して駆動軸２に支持されている。
【００２１】図３は両誘導発熱機構と温度分布との関係
を示す特性曲線図である。一方の誘導発熱機構６によつ
て、ローラ１の表面の温度分布が、図３の分布曲線Ａの
ようであったとする。このとき他方の誘導発熱機構７に
よる温度分布は、分布曲線Ｂのようになる。いずれも誘
導コイルの中央部に対応する部分の温度が、他の部分よ
り高くなる。これは冒頭に述べたとおりである。
を示す特性曲線図である。一方の誘導発熱機構６によつ
て、ローラ１の表面の温度分布が、図３の分布曲線Ａの
ようであったとする。このとき他方の誘導発熱機構７に
よる温度分布は、分布曲線Ｂのようになる。いずれも誘
導コイルの中央部に対応する部分の温度が、他の部分よ
り高くなる。これは冒頭に述べたとおりである。
【００２２】すなわち一方の誘導発熱機構６の誘導コイ
ル１１の間に相対するローラの周壁部分は、他の部分よ
り温度が低くなるが、その低くなった個所には、ローラ
の回転によって他方の誘導発熱機構７の誘導コイル１４
の中央部が相対するようになる。したがってローラ１の
表面温度は両分布曲線Ａ，Ｂを積分した、分布曲線Ｃの
ような温度分布となる。すなわちローラ１の表面温度は
ほぼ完全に均一化されるようになる。
ル１１の間に相対するローラの周壁部分は、他の部分よ
り温度が低くなるが、その低くなった個所には、ローラ
の回転によって他方の誘導発熱機構７の誘導コイル１４
の中央部が相対するようになる。したがってローラ１の
表面温度は両分布曲線Ａ，Ｂを積分した、分布曲線Ｃの
ような温度分布となる。すなわちローラ１の表面温度は
ほぼ完全に均一化されるようになる。
【００２３】なおローラ１の表面に熱負荷が接すると
き、その部分の熱が熱負荷に奪われて温度が低下する。
この温度を補うために温度低下を起こした部分に対応す
る位置にある誘導コイルの励磁電圧を高めて、その部分
の温度を高めるようにすればよい。その意味において個
々の誘導コイルに印加する励磁電圧を個々に調整自在と
しておくとよい。
き、その部分の熱が熱負荷に奪われて温度が低下する。
この温度を補うために温度低下を起こした部分に対応す
る位置にある誘導コイルの励磁電圧を高めて、その部分
の温度を高めるようにすればよい。その意味において個
々の誘導コイルに印加する励磁電圧を個々に調整自在と
しておくとよい。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、誘
導発熱機構に複数の誘導コイルを備えるとともに、各誘
導コイルを継鉄によって分離した構成においても、その
ローラの表面温度を確実に均一化することができる効果
を奏する。
導発熱機構に複数の誘導コイルを備えるとともに、各誘
導コイルを継鉄によって分離した構成においても、その
ローラの表面温度を確実に均一化することができる効果
を奏する。
【図１】本発明の実施例を示す断面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線に沿う横断面図である。
【図３】本発明の効果を説明するための発熱分布曲線図
である。
である。
１ ローラ ５ ジャケット室 ６ 第１の誘導発熱機構 ７ 第２の誘導発熱機構 １１ 誘導コイル １４ 誘導コイル
Claims (1)
- 【請求項１】 ローラの周壁にその軸心方向に延び、か
つ内部に気液二相の熱媒を封入してなるジャケット室を
設けるとともに、前記ローラの内部に、前記ローラの軸
心方向に沿って列状に並ぶ複数の誘導コイルを備えた第
１の誘導発熱機構と、前記第１の誘導発熱機構の誘導コ
イルの列に対して前記ローラの軸心を中心として対称の
列に沿って列状に並ぶ複数の誘導コイルを備えた第２の
誘導発熱機構とを設け、前記両誘導発熱機構の内の一方
の各誘導コイルの間に、他方の誘導発熱機構の各誘導コ
イルの、前記ローラの軸心方向に沿う中央部が位置する
ように、前記誘導コイルを千鳥状に配置してなる誘導発
熱ローラ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15419791A JP2736573B2 (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | 誘導発熱ローラ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15419791A JP2736573B2 (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | 誘導発熱ローラ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04306588A JPH04306588A (ja) | 1992-10-29 |
| JP2736573B2 true JP2736573B2 (ja) | 1998-04-02 |
Family
ID=15578962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15419791A Expired - Fee Related JP2736573B2 (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | 誘導発熱ローラ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2736573B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0662499U (ja) * | 1993-02-10 | 1994-09-02 | 富士電子工業株式会社 | 高周波加熱コイル |
| JP3311111B2 (ja) * | 1993-10-18 | 2002-08-05 | キヤノン株式会社 | 像加熱装置及び像加熱用回転体 |
| DE4401448B4 (de) * | 1994-01-06 | 2004-10-28 | Tokuden Co., Ltd. | Induktionsheizwalzenvorrichtung |
| US5526103A (en) * | 1994-03-31 | 1996-06-11 | Minolta Co., Ltd. | Induction heating fixing device |
| JP3720152B2 (ja) * | 1996-10-16 | 2005-11-24 | トクデン株式会社 | 誘導発熱ローラ装置 |
-
1991
- 1991-04-03 JP JP15419791A patent/JP2736573B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04306588A (ja) | 1992-10-29 |
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Legal Events
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