JP3121154B2 - カートリッジヒーター付き加熱ロール - Google Patents
カートリッジヒーター付き加熱ロールInfo
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- JP3121154B2 JP3121154B2 JP04318052A JP31805292A JP3121154B2 JP 3121154 B2 JP3121154 B2 JP 3121154B2 JP 04318052 A JP04318052 A JP 04318052A JP 31805292 A JP31805292 A JP 31805292A JP 3121154 B2 JP3121154 B2 JP 3121154B2
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- heating
- heating roll
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はカートリッジヒーターを
用いた金属製加熱ロール、更に詳しくは、製作が容易で
且つコンパクトであり、ロール表面精度も高いカートリ
ッジヒーター付き加熱ロールに関する。
用いた金属製加熱ロール、更に詳しくは、製作が容易で
且つコンパクトであり、ロール表面精度も高いカートリ
ッジヒーター付き加熱ロールに関する。
【０００２】
【従来技術】金属製加熱ロールは、一対の加熱ロールを
有し、被加工物を該加熱ロール間を通して加工するよう
にしたロール装置におけるロールとして、紙・繊維・フ
ィルム・樹脂などの押圧加工やエンボス加工など種々の
分野において広く使用されている。上記加熱ロールの加
熱方式については、従来、誘導加熱方式を用いたものが
よく知られている。例えば、実公昭５８−４８７９７号
公報には、磁性材料からなる中空ローラ（ロール）の中
空部に電磁線輪を配置し、それに交流電源を接続して電
磁誘導作用により上記ローラを発熱するようにした誘導
発熱ローラ装置が開示されている。
有し、被加工物を該加熱ロール間を通して加工するよう
にしたロール装置におけるロールとして、紙・繊維・フ
ィルム・樹脂などの押圧加工やエンボス加工など種々の
分野において広く使用されている。上記加熱ロールの加
熱方式については、従来、誘導加熱方式を用いたものが
よく知られている。例えば、実公昭５８−４８７９７号
公報には、磁性材料からなる中空ローラ（ロール）の中
空部に電磁線輪を配置し、それに交流電源を接続して電
磁誘導作用により上記ローラを発熱するようにした誘導
発熱ローラ装置が開示されている。
【０００３】上記誘導加熱方式を用いた加熱ロールにお
ける、ロール表面の熱伝導性の向上や、より迅速な昇
温、より均一な加熱等を図るため、上記加熱ロールにロ
ール軸方向に沿ってヒートパイプを組み込んだヒートパ
イプ付き加熱ロールも知られている。これについても従
来から多くの提案がなされ、例えば、特開昭６３−９１
９９１号公報には、中空ロールのロール軸方向に沿って
貫通穴を複数本同心円状に設け、該貫通穴にヒートパイ
プ管材を挿入し、該ヒートパイプ管材を拡管して上記ロ
ールと密着させ、該ヒートパイプ管材内に蒸発性を有す
る作動液体を封入してヒートパイプを構成したヒートパ
イプ付き加熱ロールが開示されている。
ける、ロール表面の熱伝導性の向上や、より迅速な昇
温、より均一な加熱等を図るため、上記加熱ロールにロ
ール軸方向に沿ってヒートパイプを組み込んだヒートパ
イプ付き加熱ロールも知られている。これについても従
来から多くの提案がなされ、例えば、特開昭６３−９１
９９１号公報には、中空ロールのロール軸方向に沿って
貫通穴を複数本同心円状に設け、該貫通穴にヒートパイ
プ管材を挿入し、該ヒートパイプ管材を拡管して上記ロ
ールと密着させ、該ヒートパイプ管材内に蒸発性を有す
る作動液体を封入してヒートパイプを構成したヒートパ
イプ付き加熱ロールが開示されている。
【０００４】また、上述の誘導加熱方式とは異なる加熱
方式を採用した加熱ロールとして、中空ロールの内部
（中空部）にカートリッジヒーターを配置した加熱ロー
ルが知られている。
方式を採用した加熱ロールとして、中空ロールの内部
（中空部）にカートリッジヒーターを配置した加熱ロー
ルが知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、誘導加
熱方式とヒートパイプとを組み合わせた上記の特開昭６
３−９１９９１号公報記載の加熱ロールは、該公報によ
れば、加熱ロールの製作のため次の４段階の工程が必要
である。即ち、まず、金属製ロールを該ロールの中心部
に誘導発熱体を挿入することができるように中空にし、
該中空ロールのロール軸方向に沿って貫通穴を複数本同
心円状に設ける第１の工程、上記貫通穴より小径のヒー
トパイプ管材を上記貫通穴に挿入する第２の工程、上記
ヒートパイプ管材を拡管して上記ロールと上記ヒートパ
イプ管材とを一体密着させる第３の工程、及び、拡管さ
れている上記ヒートパイプ管材の両端を封止すると共に
その内部に蒸発性を有する作動液体を所定量封入してヒ
ートパイプを構成する第４の工程が必要である。従っ
て、上記特開昭６３−９１９９１号公報に記載の加熱ロ
ールを製作するには多大な労力を要し、このため高価な
製作費用がかかる。
熱方式とヒートパイプとを組み合わせた上記の特開昭６
３−９１９９１号公報記載の加熱ロールは、該公報によ
れば、加熱ロールの製作のため次の４段階の工程が必要
である。即ち、まず、金属製ロールを該ロールの中心部
に誘導発熱体を挿入することができるように中空にし、
該中空ロールのロール軸方向に沿って貫通穴を複数本同
心円状に設ける第１の工程、上記貫通穴より小径のヒー
トパイプ管材を上記貫通穴に挿入する第２の工程、上記
ヒートパイプ管材を拡管して上記ロールと上記ヒートパ
イプ管材とを一体密着させる第３の工程、及び、拡管さ
れている上記ヒートパイプ管材の両端を封止すると共に
その内部に蒸発性を有する作動液体を所定量封入してヒ
ートパイプを構成する第４の工程が必要である。従っ
て、上記特開昭６３−９１９９１号公報に記載の加熱ロ
ールを製作するには多大な労力を要し、このため高価な
製作費用がかかる。
【０００６】また、上記特開昭６３−９１９９１号公報
に記載の加熱ロールは、中空ロールの中心部に固定軸を
配置し、該固定軸の外周に交番磁束を発生する磁束発生
機構を装着してあり、更に、上述の如く、上記中空ロー
ルの中実部（円周部）にロール軸方向に沿ってヒートパ
イプ管材を挿入するための貫通穴を複数本同心円状に設
けてあるため、ロール外径が大きくならざるを得ない。
また、上記特開昭６３−９１９９１号公報に記載の加熱
ロールは、誘導加熱方式であるため、上記磁束発生機構
における巻線の断線等のトラブルが発生した場合、その
修理に多大な費用と時間とを要する。
に記載の加熱ロールは、中空ロールの中心部に固定軸を
配置し、該固定軸の外周に交番磁束を発生する磁束発生
機構を装着してあり、更に、上述の如く、上記中空ロー
ルの中実部（円周部）にロール軸方向に沿ってヒートパ
イプ管材を挿入するための貫通穴を複数本同心円状に設
けてあるため、ロール外径が大きくならざるを得ない。
また、上記特開昭６３−９１９９１号公報に記載の加熱
ロールは、誘導加熱方式であるため、上記磁束発生機構
における巻線の断線等のトラブルが発生した場合、その
修理に多大な費用と時間とを要する。
【０００７】上述のような誘導加熱方式によらず、中空
ロールの中空部にカートリッジヒーターを配置した前記
加熱ロールは、ロール外径や加熱温度、昇温時間等にも
よるが、上記中空部にカートリッジヒーターを数本〜数
十本配置する必要がある。このため上記加熱ロールにお
けるカートリッジヒーター挿入側のロール軸が太くな
り、その軸受や軸受用ハウジング等も大きくなるため、
該加熱ロールを使用するロール装置が大型化せざるを得
ない。
ロールの中空部にカートリッジヒーターを配置した前記
加熱ロールは、ロール外径や加熱温度、昇温時間等にも
よるが、上記中空部にカートリッジヒーターを数本〜数
十本配置する必要がある。このため上記加熱ロールにお
けるカートリッジヒーター挿入側のロール軸が太くな
り、その軸受や軸受用ハウジング等も大きくなるため、
該加熱ロールを使用するロール装置が大型化せざるを得
ない。
【０００８】従って、本発明の第１の目的は、ロールの
製作工程が少なく製作が容易であり、また、既存の常温
エンボスロールの改造により製作することが可能で、そ
のため製作費用を安くすることができる加熱ロールを提
供することにある。また、本発明の第２の目的は、ロー
ルの加熱のための構造を設けても該ロールの外径等が必
要以上に大きくなることがなく、コンパクトなロールと
することが可能であり、且つヒーターの断線が発生して
も、新しいヒーターと交換する作業が容易である加熱ロ
ールを提供することにある。
製作工程が少なく製作が容易であり、また、既存の常温
エンボスロールの改造により製作することが可能で、そ
のため製作費用を安くすることができる加熱ロールを提
供することにある。また、本発明の第２の目的は、ロー
ルの加熱のための構造を設けても該ロールの外径等が必
要以上に大きくなることがなく、コンパクトなロールと
することが可能であり、且つヒーターの断線が発生して
も、新しいヒーターと交換する作業が容易である加熱ロ
ールを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、構造が簡
単で製作が容易であり且つコンパクトなロールとするこ
とができ、また、加熱ロールとして備えるべきロール表
面の温度精度（温度分布の均一性）等を損なわないよう
な金属製加熱ロールについて種々検討した結果、加熱ロ
ールは本来、ロール表面が加熱されれば良いこと、ま
た、ロールの加熱方式に関してはカートリッジヒーター
がコンパクトで取り扱い易いことに着目し、複数本のカ
ートリッジヒーターをロール表面に沿って一様に組み込
むことにより上記課題を解決し得ることを知見した。本
発明は、上記知見に基づいてなされたもので、金属製ロ
ールの内部にロール軸方向に沿ってカートリッジヒータ
ーがカートリッジヒーター挿入孔に挿入されている加熱
ロールであって、上記カートリッジヒーター挿入孔は上
記金属製ロールに複数本同心円状に配設されており、且
つそれぞれのカートリッジヒーター挿入孔間の間隔が１
００ｍｍ以内で、ロール表面から該カートリッジヒータ
ー挿入孔までの距離が１０ｍｍ以上であり、上記金属製
ロールは、上記カートリッジヒーター挿入孔以外が実質
的に中実で、ール直径２５０ｍｍ以内、ロール長さ５０
０ｍｍ以内のロールであって、その表面に彫刻が施され
ていることを特徴とするカートリッジヒーター付き加熱
ロールを提供するものである。本発明のカートリッジヒ
ーター付き加熱ロールにおいては、カートリッジヒータ
ー挿入孔以外に、例えば後述の実施例のように、熱電対
の挿入穴が設けられていてもよい。
単で製作が容易であり且つコンパクトなロールとするこ
とができ、また、加熱ロールとして備えるべきロール表
面の温度精度（温度分布の均一性）等を損なわないよう
な金属製加熱ロールについて種々検討した結果、加熱ロ
ールは本来、ロール表面が加熱されれば良いこと、ま
た、ロールの加熱方式に関してはカートリッジヒーター
がコンパクトで取り扱い易いことに着目し、複数本のカ
ートリッジヒーターをロール表面に沿って一様に組み込
むことにより上記課題を解決し得ることを知見した。本
発明は、上記知見に基づいてなされたもので、金属製ロ
ールの内部にロール軸方向に沿ってカートリッジヒータ
ーがカートリッジヒーター挿入孔に挿入されている加熱
ロールであって、上記カートリッジヒーター挿入孔は上
記金属製ロールに複数本同心円状に配設されており、且
つそれぞれのカートリッジヒーター挿入孔間の間隔が１
００ｍｍ以内で、ロール表面から該カートリッジヒータ
ー挿入孔までの距離が１０ｍｍ以上であり、上記金属製
ロールは、上記カートリッジヒーター挿入孔以外が実質
的に中実で、ール直径２５０ｍｍ以内、ロール長さ５０
０ｍｍ以内のロールであって、その表面に彫刻が施され
ていることを特徴とするカートリッジヒーター付き加熱
ロールを提供するものである。本発明のカートリッジヒ
ーター付き加熱ロールにおいては、カートリッジヒータ
ー挿入孔以外に、例えば後述の実施例のように、熱電対
の挿入穴が設けられていてもよい。
【００１０】
【作用】本発明のカートリッジヒーター付き加熱ロール
は、金属製ロールの内部にロール軸方向に沿うカートリ
ッジヒーターを同心円状に複数本挿入したものであるた
め、構造が簡単で製作が容易である。また、中空ロール
でないため、既存の常温エンボスロールの改造により容
易に製作することが可能である。また、本発明の加熱ロ
ールは、ロール軸方向に沿ってカートリッジヒーターを
挿入しただけであるため、ロール外径等が、加熱源を組
み込むことにより必要以上に大きくなることがなく、コ
ンパクトなロールとすることが可能である。
は、金属製ロールの内部にロール軸方向に沿うカートリ
ッジヒーターを同心円状に複数本挿入したものであるた
め、構造が簡単で製作が容易である。また、中空ロール
でないため、既存の常温エンボスロールの改造により容
易に製作することが可能である。また、本発明の加熱ロ
ールは、ロール軸方向に沿ってカートリッジヒーターを
挿入しただけであるため、ロール外径等が、加熱源を組
み込むことにより必要以上に大きくなることがなく、コ
ンパクトなロールとすることが可能である。
【００１１】また、本発明の加熱ロールにおいては、上
記カートリッジヒーターの挿入孔間の間隔が１００ｍｍ
以内であるため、カートリッジヒーターがロール表面に
沿って一様に組み込まれた状態となっており、加熱ロー
ルとして備えるべきロール表面の温度精度（温度分布の
均一性）等が良好である。また、本発明の加熱ロールに
おいては、ロール表面から上記カートリッジヒーター挿
入孔までの距離がそれぞれ１０ｍｍ以上であるため、無
地のロールに上記カートリッジヒーター挿入孔を設けた
後、該ロールの表面に高圧力を加えて彫刻を施した場合
でも、ロール表面の歪みが発生せず、このため彫刻を施
した場合のロール表面精度が高い。
記カートリッジヒーターの挿入孔間の間隔が１００ｍｍ
以内であるため、カートリッジヒーターがロール表面に
沿って一様に組み込まれた状態となっており、加熱ロー
ルとして備えるべきロール表面の温度精度（温度分布の
均一性）等が良好である。また、本発明の加熱ロールに
おいては、ロール表面から上記カートリッジヒーター挿
入孔までの距離がそれぞれ１０ｍｍ以上であるため、無
地のロールに上記カートリッジヒーター挿入孔を設けた
後、該ロールの表面に高圧力を加えて彫刻を施した場合
でも、ロール表面の歪みが発生せず、このため彫刻を施
した場合のロール表面精度が高い。
【００１２】
【実施例】以下、本発明のカートリッジヒーター付き加
熱ロールの一実施例を図面を参照して説明する。図１は
本発明のカートリッジヒーター付き加熱ロールの一実施
例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図である。
また、図２は図１に示す実施例の加熱ロールが組み込ま
れたロール装置を示す正面図である。
熱ロールの一実施例を図面を参照して説明する。図１は
本発明のカートリッジヒーター付き加熱ロールの一実施
例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図である。
また、図２は図１に示す実施例の加熱ロールが組み込ま
れたロール装置を示す正面図である。
【００１３】本実施例のカートリッジヒーター付き加熱
ロールは、図１に示す如く、ロール直径Ｄ＝１６２ｍ
ｍ、ロール長さＬ＝３８０ｍｍのスチールマッチヒート
エンボスロールで、ロール胴部（上記Ｌの部分）の両端
側を軸受等を嵌装する小径のロール軸部とした段付きロ
ールである。
ロールは、図１に示す如く、ロール直径Ｄ＝１６２ｍ
ｍ、ロール長さＬ＝３８０ｍｍのスチールマッチヒート
エンボスロールで、ロール胴部（上記Ｌの部分）の両端
側を軸受等を嵌装する小径のロール軸部とした段付きロ
ールである。
【００１４】而して、本実施例のカートリッジヒーター
付き加熱ロールは、図１に示す如く、金属製ロールの内
部にロール軸方向に沿ってカートリッジヒーター３が挿
入されている加熱ロール１であって、上記カートリッジ
ヒーター３は上記ロール１に複数本同心円状に配設され
ており、且つそれぞれのカートリッジヒーター挿入孔２
間の間隔が１００ｍｍ以内で、ロール表面から該カート
リッジヒーター挿入孔２までの距離が１０ｍｍ以上であ
る。また、上記ロール１の表面には彫刻を施してある。
付き加熱ロールは、図１に示す如く、金属製ロールの内
部にロール軸方向に沿ってカートリッジヒーター３が挿
入されている加熱ロール１であって、上記カートリッジ
ヒーター３は上記ロール１に複数本同心円状に配設され
ており、且つそれぞれのカートリッジヒーター挿入孔２
間の間隔が１００ｍｍ以内で、ロール表面から該カート
リッジヒーター挿入孔２までの距離が１０ｍｍ以上であ
る。また、上記ロール１の表面には彫刻を施してある。
【００１５】本実施例のカートリッジヒーター付き加熱
ロールについて更に説明すると、図１に示す如く、上記
加熱ロール１には、ロール中心から半径ｒ＝６２．５ｍ
ｍの円周上において該円周を８等分する位置に、それぞ
れロール軸方向に貫通した上記カートリッジヒーター３
の挿入孔（カートリッジヒーター挿入孔２）を合計８本
設けてある。そして、該カートリッジヒーター挿入孔２
内に、それぞれ直径１２ｍｍ、長さ３８０ｍｍ、定格出
力５００Ｗ（２００Ｖ）のカートリッジヒーター３を挿
入し、各カートリッジヒーター３の端部を、ロール表面
の一端〔図１（ａ）における右側〕に設けたタップ４に
おいて上記加熱ロール１に固定してある。
ロールについて更に説明すると、図１に示す如く、上記
加熱ロール１には、ロール中心から半径ｒ＝６２．５ｍ
ｍの円周上において該円周を８等分する位置に、それぞ
れロール軸方向に貫通した上記カートリッジヒーター３
の挿入孔（カートリッジヒーター挿入孔２）を合計８本
設けてある。そして、該カートリッジヒーター挿入孔２
内に、それぞれ直径１２ｍｍ、長さ３８０ｍｍ、定格出
力５００Ｗ（２００Ｖ）のカートリッジヒーター３を挿
入し、各カートリッジヒーター３の端部を、ロール表面
の一端〔図１（ａ）における右側〕に設けたタップ４に
おいて上記加熱ロール１に固定してある。
【００１６】上記カートリッジヒーター挿入孔２のロー
ル表面からの距離は、表面に彫刻が施されていない無地
のロールに上記カートリッジヒーター挿入孔２を穿設し
た後、ミール彫刻をロール表面に施すロールの場合、常
温エンボスロール（既にロール表面に彫刻が施されてい
るロール）に上記カートリッジヒーター挿入孔２を穿設
する場合よりも大とする（深くする）のが好ましい。そ
の理由は、エンボスロール製作時に高圧力をかけて製作
するものにおいては、上記カートリッジヒーター挿入孔
２のロール表面からの距離が浅いと、ロール表面に歪み
が発生するおそれがあるためである。尚、上記カートリ
ッジヒーター挿入孔２のロール表面からの距離の上限に
ついては、上記カートリッジヒーター３の脱着が容易で
あるように、上記カートリッジヒーター挿入孔２の位置
がロール軸受の外径より外側となるようにするのが好ま
しい。
ル表面からの距離は、表面に彫刻が施されていない無地
のロールに上記カートリッジヒーター挿入孔２を穿設し
た後、ミール彫刻をロール表面に施すロールの場合、常
温エンボスロール（既にロール表面に彫刻が施されてい
るロール）に上記カートリッジヒーター挿入孔２を穿設
する場合よりも大とする（深くする）のが好ましい。そ
の理由は、エンボスロール製作時に高圧力をかけて製作
するものにおいては、上記カートリッジヒーター挿入孔
２のロール表面からの距離が浅いと、ロール表面に歪み
が発生するおそれがあるためである。尚、上記カートリ
ッジヒーター挿入孔２のロール表面からの距離の上限に
ついては、上記カートリッジヒーター３の脱着が容易で
あるように、上記カートリッジヒーター挿入孔２の位置
がロール軸受の外径より外側となるようにするのが好ま
しい。
【００１７】上記カートリッジヒーター挿入孔２の直径
は、上記カートリッジヒーター３の外径より若干大きい
程度とし、できるだけ上記カートリッジヒーター３と該
カートリッジヒーター挿入孔２内面との隙間を小さくす
るのが好ましく、実用上、上記カートリッジヒーター３
の外径より０．２〜０．３ｍｍぐらい大とするのが好ま
しい。上記カートリッジヒーター挿入孔２の円周方向の
配列は、等間隔とするのが好ましい。
は、上記カートリッジヒーター３の外径より若干大きい
程度とし、できるだけ上記カートリッジヒーター３と該
カートリッジヒーター挿入孔２内面との隙間を小さくす
るのが好ましく、実用上、上記カートリッジヒーター３
の外径より０．２〜０．３ｍｍぐらい大とするのが好ま
しい。上記カートリッジヒーター挿入孔２の円周方向の
配列は、等間隔とするのが好ましい。
【００１８】また、上記加熱ロール１には、ロール表面
温度の監視及びコントロールのため、図１に示す如く、
ロール表面温度測定用の２本の熱電対６を該加熱ロール
１の他端側〔図１（ａ）における左側〕に設けてある。
即ち、上記加熱ロール１には、上記カートリッジヒータ
ー３と同一円周上におけるちょうど２本の上記カートリ
ッジヒーター挿入孔２の中間で、ロール中心に関し互い
に正反対となる位置に、それぞれ熱電対挿入穴５を設
け、該熱電対挿入穴５に上記熱電対６を挿入して、上記
加熱ロール１に固定してある。
温度の監視及びコントロールのため、図１に示す如く、
ロール表面温度測定用の２本の熱電対６を該加熱ロール
１の他端側〔図１（ａ）における左側〕に設けてある。
即ち、上記加熱ロール１には、上記カートリッジヒータ
ー３と同一円周上におけるちょうど２本の上記カートリ
ッジヒーター挿入孔２の中間で、ロール中心に関し互い
に正反対となる位置に、それぞれ熱電対挿入穴５を設
け、該熱電対挿入穴５に上記熱電対６を挿入して、上記
加熱ロール１に固定してある。
【００１９】また、図１に示す如く、他端側の上記ロー
ル軸部には、軸端から中心軸に沿って内方に中空部９を
設け、該中空部９を、該ロール軸部の外周面に開口した
半径方向の穴と、上記ロール胴部の手前において接続し
てある。そして、上記カートリッジヒーター挿入孔２内
にそれぞれ固定されたカートリッジヒーター３のリード
線は、上記中空部９を通して、上記ロール軸部の軸端部
に固定されたスリップリング７につないであり、該スリ
ップリング７からカーボン（図示せず）を介して外部の
電源に接続されるようにしてある。尚、回転するロール
と共に該ロールの加熱源及び付属するリード線も回転す
るように構成され、該リード線を上記の如くスリップリ
ング７により外部の（静止）電源に接続する方式はスリ
ップリング方式と呼ばれ、一般的によく知られた方式で
ある。
ル軸部には、軸端から中心軸に沿って内方に中空部９を
設け、該中空部９を、該ロール軸部の外周面に開口した
半径方向の穴と、上記ロール胴部の手前において接続し
てある。そして、上記カートリッジヒーター挿入孔２内
にそれぞれ固定されたカートリッジヒーター３のリード
線は、上記中空部９を通して、上記ロール軸部の軸端部
に固定されたスリップリング７につないであり、該スリ
ップリング７からカーボン（図示せず）を介して外部の
電源に接続されるようにしてある。尚、回転するロール
と共に該ロールの加熱源及び付属するリード線も回転す
るように構成され、該リード線を上記の如くスリップリ
ング７により外部の（静止）電源に接続する方式はスリ
ップリング方式と呼ばれ、一般的によく知られた方式で
ある。
【００２０】以上のように構成された本実施例のカート
リッジヒーター付き加熱ロール１を、図２に示す如く、
フレームに組み込み、ロール装置（ヒートエンボス装
置）を製作して性能試験をした。その結果、該ヒートエ
ンボス装置は、ロール表面の熱伝導性に優れ、昇温が早
く、且つ均一に加熱することができ、更に、被加工物に
熱を奪われてもすぐに設定温度に回復するという好まし
い機能を有することが確認された。また、本実施例のカ
ートリッジヒーター付き加熱ロール１は、長期間使用し
ても、ロール軸方向の温度分布、熱膨張量及びエンボス
パターンの噛み合わせなどが安定していることも確認さ
れた。
リッジヒーター付き加熱ロール１を、図２に示す如く、
フレームに組み込み、ロール装置（ヒートエンボス装
置）を製作して性能試験をした。その結果、該ヒートエ
ンボス装置は、ロール表面の熱伝導性に優れ、昇温が早
く、且つ均一に加熱することができ、更に、被加工物に
熱を奪われてもすぐに設定温度に回復するという好まし
い機能を有することが確認された。また、本実施例のカ
ートリッジヒーター付き加熱ロール１は、長期間使用し
ても、ロール軸方向の温度分布、熱膨張量及びエンボス
パターンの噛み合わせなどが安定していることも確認さ
れた。
【００２１】表１は、本実施例のカートリッジヒーター
付き加熱ロール１におけるロール表面の周方向及び長さ
（ロール軸）方向の温度分布について測定した結果（実
施例欄）を、上記カートリッジヒーター３を４本に減ら
し、この点以外は上記実施例と同様に構成されたカート
リッジヒーター付き加熱ロールに対する測定結果（比較
例欄）と対比して示すものである。表１に示す如く、本
実施例のカートリッジヒーター付き加熱ロール１（実施
例）は、比較例のカートリッジヒーター付き加熱ロール
１と比較して、ロール表面の周方向及び長さ方向の温度
のバラツキが何れも小さい。上記測定結果からもわかる
ように、加熱ロール１に設ける上記カートリッジヒータ
ー３の本数が少ない場合には、ロール表面の場所による
温度差が大きくなるため、所要の温度精度に合わせて上
記カートリッジヒーター３の本数を決める必要がある。
付き加熱ロール１におけるロール表面の周方向及び長さ
（ロール軸）方向の温度分布について測定した結果（実
施例欄）を、上記カートリッジヒーター３を４本に減ら
し、この点以外は上記実施例と同様に構成されたカート
リッジヒーター付き加熱ロールに対する測定結果（比較
例欄）と対比して示すものである。表１に示す如く、本
実施例のカートリッジヒーター付き加熱ロール１（実施
例）は、比較例のカートリッジヒーター付き加熱ロール
１と比較して、ロール表面の周方向及び長さ方向の温度
のバラツキが何れも小さい。上記測定結果からもわかる
ように、加熱ロール１に設ける上記カートリッジヒータ
ー３の本数が少ない場合には、ロール表面の場所による
温度差が大きくなるため、所要の温度精度に合わせて上
記カートリッジヒーター３の本数を決める必要がある。
【００２２】
【表１】
【００２３】上述の如く、本実施例のカートリッジヒー
ター付き加熱ロール１は、金属製ロールの内部にロール
軸方向に沿うカートリッジヒーター３を同心円状に複数
本挿入したものであるため、構造が簡単で製作が容易で
ある。また、中空ロールの場合と比較して、既存の常温
エンボスロールの改造により容易に製作することが可能
であり、これにより製作費用を安くすることもできる。
ター付き加熱ロール１は、金属製ロールの内部にロール
軸方向に沿うカートリッジヒーター３を同心円状に複数
本挿入したものであるため、構造が簡単で製作が容易で
ある。また、中空ロールの場合と比較して、既存の常温
エンボスロールの改造により容易に製作することが可能
であり、これにより製作費用を安くすることもできる。
【００２４】また、本実施例の加熱ロール１は、棒状の
カートリッジヒーター３をロール軸方向に挿入しただけ
であるため、ロール外径等が必要以上に大きくなってお
らずコンパクトである。また、発熱体としてカートリッ
ジヒーター３を使用したため、誘導加熱方式の場合と比
較して、断線が発生した場合でも、新しいカートリッジ
ヒーター３と交換する作業が容易である。
カートリッジヒーター３をロール軸方向に挿入しただけ
であるため、ロール外径等が必要以上に大きくなってお
らずコンパクトである。また、発熱体としてカートリッ
ジヒーター３を使用したため、誘導加熱方式の場合と比
較して、断線が発生した場合でも、新しいカートリッジ
ヒーター３と交換する作業が容易である。
【００２５】また、本実施例の加熱ロール１において
は、上記カートリッジヒーター３の挿入孔間の間隔が１
００ｍｍ以内であるため、上記カートリッジヒーター３
がロール表面に沿ってほぼ一様に配置された状態となっ
ており、加熱ロール１として備えるべきロール表面の温
度精度（温度分布の均一性）等が良好である。また、本
実施例の加熱ロール１においては、ロール表面から上記
カートリッジヒーター挿入孔２までの距離がそれぞれ１
０ｍｍ以上であるため、無地のロールに上記カートリッ
ジヒーター挿入孔２を明けた後、該ロール表面に高圧力
を加える彫刻を施しても、ロール表面に歪みが発生せ
ず、ロール表面精度が高い。
は、上記カートリッジヒーター３の挿入孔間の間隔が１
００ｍｍ以内であるため、上記カートリッジヒーター３
がロール表面に沿ってほぼ一様に配置された状態となっ
ており、加熱ロール１として備えるべきロール表面の温
度精度（温度分布の均一性）等が良好である。また、本
実施例の加熱ロール１においては、ロール表面から上記
カートリッジヒーター挿入孔２までの距離がそれぞれ１
０ｍｍ以上であるため、無地のロールに上記カートリッ
ジヒーター挿入孔２を明けた後、該ロール表面に高圧力
を加える彫刻を施しても、ロール表面に歪みが発生せ
ず、ロール表面精度が高い。
【００２６】また、本実施例の加熱ロール１において
は、上記熱電対挿入穴５を、上記カートリッジヒーター
３と同一円周上における、２本の上記カートリッジヒー
ター挿入孔２のちょうど中間位置に設けてあるため、上
記熱電対６が断線した場合にも、該熱電対６の脱着がし
易くなっている。また、図２に示す如く、本実施例のカ
ートリッジヒーター付き加熱ロール１が組み込まれるロ
ール装置８に、上記カートリッジヒーター３の脱着口８
１を設ければ、上記カートリッジヒーター付き加熱ロー
ル１を上記ロール装置８に組み込んだままの状態で、容
易に上記カートリッジヒーター３及び上記熱電対６の交
換をすることが可能である。
は、上記熱電対挿入穴５を、上記カートリッジヒーター
３と同一円周上における、２本の上記カートリッジヒー
ター挿入孔２のちょうど中間位置に設けてあるため、上
記熱電対６が断線した場合にも、該熱電対６の脱着がし
易くなっている。また、図２に示す如く、本実施例のカ
ートリッジヒーター付き加熱ロール１が組み込まれるロ
ール装置８に、上記カートリッジヒーター３の脱着口８
１を設ければ、上記カートリッジヒーター付き加熱ロー
ル１を上記ロール装置８に組み込んだままの状態で、容
易に上記カートリッジヒーター３及び上記熱電対６の交
換をすることが可能である。
【００２７】尚、本発明は、上記実施例に制限されるも
のではない。
のではない。
【００２８】
【発明の効果】本発明のカートリッジヒーター付き加熱
ロールは、ロールの製作工程が少なく製作が容易であ
り、また、既存の常温エンボスロールの改造により製作
することが可能で、そのため製作費用を安くすることが
でき、また、ロールの加熱のための構造を設けても、該
ロールの外径等が必要以上に大きくなることがなく、コ
ンパクトなロールとすることが可能であり、且つヒータ
ーの断線が発生しても、新しいヒーターと交換する作業
が容易である。従って、本発明のカートリッジヒーター
付き加熱ロールは、一対の加熱ロールを有し、被加工物
を該加熱ロール間を通して加工するようにしたロール装
置におけるロールとして、極めて有用なものである。
ロールは、ロールの製作工程が少なく製作が容易であ
り、また、既存の常温エンボスロールの改造により製作
することが可能で、そのため製作費用を安くすることが
でき、また、ロールの加熱のための構造を設けても、該
ロールの外径等が必要以上に大きくなることがなく、コ
ンパクトなロールとすることが可能であり、且つヒータ
ーの断線が発生しても、新しいヒーターと交換する作業
が容易である。従って、本発明のカートリッジヒーター
付き加熱ロールは、一対の加熱ロールを有し、被加工物
を該加熱ロール間を通して加工するようにしたロール装
置におけるロールとして、極めて有用なものである。
【図１】図１の（ａ）は本発明のカートリッジヒーター
付き加熱ロールの一実施例の正面図、（ｂ）は左側面図
である。
付き加熱ロールの一実施例の正面図、（ｂ）は左側面図
である。
【図２】図２は図１に示す実施例の加熱ロールが組み込
まれたロール装置を示す正面図である。
まれたロール装置を示す正面図である。
【符号の説明】 １ カートリッジヒーター付き加熱ロール ２ カートリッジヒーター挿入孔 ３ カートリッジヒーター ４ カートリッジヒーター固定用タップ ５ 熱電対挿入穴 ６ 熱電対 ７ スリップリング ８ ロール装置 ８１ カートリッジヒーター及び熱電対の脱着口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−79388（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−245996（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−59347（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−221502（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−285246（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−119678（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−75897（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−186491（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−172367（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−41392（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−18990（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F26B 13/18 H05B 3/00 D21F 5/00 - 5/20
Claims (2)
- 【請求項１】 金属製ロールの内部にロール軸方向に沿
ってカートリッジヒーターがカートリッジヒーター挿入
孔に挿入されている加熱ロールであって、 上記カートリッジヒーター挿入孔は上記金属製ロールに
複数本同心円状に配設されており、且つそれぞれのカー
トリッジヒーター挿入孔間の間隔が１００ｍｍ以内で、
ロール表面から該カートリッジヒーター挿入孔までの距
離が１０ｍｍ以上であり、 上記金属製ロールは、上記カートリッジヒーター挿入孔
以外が実質的に中実で、ロール直径２５０ｍｍ以内、ロ
ール長さ５００ｍｍ以内のロールであって、その表面に
彫刻が施されてい ることを特徴とするカートリッジヒー
ター付き加熱ロール。 - 【請求項２】 一対の加熱ロールを有し、被加工物を該
加熱ロール間を通して加工するようにしたロール装置に
おける、上記加熱ロールとして用いられることを特徴と
する請求項１記載のカートリッジヒーター付き加熱ロー
ル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04318052A JP3121154B2 (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | カートリッジヒーター付き加熱ロール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04318052A JP3121154B2 (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | カートリッジヒーター付き加熱ロール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06159936A JPH06159936A (ja) | 1994-06-07 |
| JP3121154B2 true JP3121154B2 (ja) | 2000-12-25 |
Family
ID=18094948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04318052A Expired - Fee Related JP3121154B2 (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | カートリッジヒーター付き加熱ロール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3121154B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10247685B2 (en) | 2016-01-28 | 2019-04-02 | Korea Institute Of Energy Research | High-temperature structure for measuring properties of curved thermoelectric device, and system and method for measuring properties of curved thermoelectric device using the same |
| JP7100885B2 (ja) * | 2018-08-10 | 2022-07-14 | 株式会社イツミ製作所 | 連続昇華転写用加熱ローラと連続昇華転写機 |
-
1992
- 1992-11-27 JP JP04318052A patent/JP3121154B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06159936A (ja) | 1994-06-07 |
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