JPH0371811A

JPH0371811A - 加熱装置

Info

Publication number: JPH0371811A
Application number: JP20669689A
Authority: JP
Inventors: Minoru Kawaguchi; 川口　實; Masamitsu Kanai; 金井　巨光
Original assignee: C F C KK
Current assignee: C F C KK
Priority date: 1989-08-11
Filing date: 1989-08-11
Publication date: 1991-03-27

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］プラスチックやゴム等の加工用に使用される、加熱ロー
ルの表面の温度コントロールに優れた、改良された加熱
装置に関する。

［従来の技術］プラスチックやゴム等のミキシング、練り込み、ホット
メルトアラプリケータや複合フィルム等の加工用に使用
される加熱装置には従来、種々の形式のものが使用され
ている１例えば、（１）加熱ロール本体にカートリッジ
型ヒーターを直接埋設して加熱ロールを加熱する方式の
もの。

（２）シーズヒーターを加熱ロールの中央部に複数本設
けることによって、加熱ロールを加熱する方式のもの。

（３）上記（２）の加熱ロールの内部に熱媒体を注入し
、そのベーパーにより加熱ロールを均一に加熱する方式
のものなどがある。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、上記した従来の技術にあっては、上記（
１）の方式では、加熱ロール本体をヒーターで加熱する
ため、負荷、無負荷による温度の落差が大きくて作業性
が悪い。

（２）の方式では、ヒーターの周囲が空気層であるため
外筒への熱伝導性が悪く、熱効率が落ちる。

また、（３）の方式では、熱媒体を加熱するため加熱温
度の立ち上りに時間を要し、また加熱停止峙にはなかな
か温度が下がらない等の問題がある。

また、従来の加熱方式では、通常の電気抵抗線、埋込型
ヒーター、石英管シーズヒーター、熱媒体などを単独に
使用または併用しているので、加熱源と加熱ロールに取
り付けた温度センサーとの温度差が大きい、更に、加熱
ロールの加熱温度は通常１００℃以上であり５０℃以下
のような低温度加熱は困難である。そのほか、加熱ロー
ルの幅方向の等温度コントロールが困難であり、従って
熱エネルギーの損失や時間的ロスが大きいなどの問題が
あった。更にまた、従来のものはロールの幅方向の温度
制御が不良のため作業性が極端に悪かった。

［課題を解決するための手段］本発明者は、これら従来の加熱装置の問題点に鑑み種々
の研究を行なった結果、本発明に到達した０本発明によ
れば、円筒状の加熱ロールの内面または外面に、対熱性
電気絶縁材によって被覆されたヒーター線を、電気絶縁
材を介して該加熱ロールに接近して配置するとともに、
加熱ロールの内面または外面に接して温度センサーを設
け、温度調節器と接続して加熱ロールの加熱温度を調節
できるようにした加熱装置が提供される。

更にまた、加熱ロールを加熱するためのヒーター線を複
数のブロックに分割して配置し、且つ該ヒーター線の各
ブロックに対応した個所に温度センサーを設けた加熱装
置が提供される。

第５図はプラスチックフィルムを加熱ロールで加熱する
場合の加熱状態図である０図において、幅ａ■のプラス
チックフィルム２０を加熱ロール１で加熱する場合、加
熱ロールのヒーター負荷部分（加熱部分）の温度は、中
心部Ａでは該フィルムの両サイドに熱を取られるため低
くなり、両端部Ｂ、Ｂ’では逆に温度が上がり融ける恐
れもある。そのため、フィルムの中央部を均一に加熱す
る目的で、加熱ロールｌのヒーター負荷部分の幅すはフ
ィルムの幅ａよりもかなり大きくとる必要があり、電気
消費量が大きくなる。　本発明ではこの問題点を解決す
るため、加熱ロールを加熱するヒーター線を複数のブロ
ックに分割して配置し、上記各ブロックに対応した箇所
に温度センサーを設けて各ブロックごとに加熱温度を調
整する。

これによってヒーター線の負荷幅を狭め、電気の消費量
を少なくし、更にフィルム面の中央部と外縁部との温度
差を小さくできるなどの効果がある。

［実施例］以下に、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、
本発明はこれら実施例に限られるものではない。

（実施例１）本実施例は、金属性の加熱ロールと外縁部にらせん状の
溝を設けた内筒および軸心よりなる加熱装置において、
内筒の溝にはヒーター線を巻き付け、また加熱ロールの
内側部に接して温度センサーを設け、軸心な経てヒータ
ー線と電源および温度センサーと温度調節器を接続した
構成である。

第１図は本発明の加熱装置の一実施例の断面概要図、第
２図は加熱ロールと内筒部の拡大図である０円筒形の加
熱ロール１に使用する材質は、ステンレス鋼のように硬
度および対熱性がありさびの発生し難い安定した材料を
使用する。加熱ロール１の内側には、必要な個所に、加
熱ロールの温度を測定するための温度センサー２を設け
る。

内筒３は、外縁部にヒーター線４を巻き付けるためのら
せん状の溝５を設ける。内筒３の材質はセラくツクスの
ように対熱性および電気絶縁性があり１強度の高いもの
が望ましい、鉄などの金属材料でもよいが、この場合に
はヒーター線の電気絶縁材には特に電気絶縁性のよいも
のを使用する。セラミックス製の場合には、製作上、１
個で製作できる寸法には限度があるので、複数個のブロ
ックに分割して製作し、これを組立てて１個の内筒にす
る。

内筒の外縁部の溝５の深さは、ヒーター線な巻きつけた
ときの内筒３のヒーター線部分の外径が出ぼらないよう
じするためヒーター線４の外径と同じかそれよりも多少
深くする。また、溝５のピッチは、使用するヒーター線
の電気抵抗値と加熱容量にもよるが、加熱を均一に行な
うためには、使用するヒーター線４の外径の１．５〜３
倍の範囲か好ましい。

内筒３から加熱ロール１への熱伝導は輻射熱によること
が大きいため、内筒３と加熱ロール１との間隔は離れす
ぎることは好ましくない、しかし、間熱が狭すぎると各
部材の熱膨張による歪みの逃げが■害されるので好まし
くない５．従って、本実施例においては０６Ｘ〜２０＋
ａｍの範囲が好ましく更に好ましくは０．３〜１．Ｏｍ
ｍである。

内筒３の上には、ヒーター線４をｎ５に沿って安定して
巻き付けるために極薄のガラスクロス７を巻き、その−
４二からヒーター線４を巻き付けてもよい。

ヒーター線４は、熱伝導性のよい電気絶縁材によって被
覆されたものが好ましく、例えば、高温用：３００°Ｃ
以上、サーモンセメンｈ充填、ステンレス細管保護線中温用：　２００〜３００°Ｃ、ガラス繊維被覆線低温
用：２００″Ｃ以下、プラスチック被覆線等を使用する
。

次で軸心８には、温度センサー２からの導線９を温度セ
ンサ一端子すングｌＯに導き、刷子１１を経て温度調節
機１２に導き、加熱ロールｌの加熱温度の調節を行なう
。また、ヒーター線４からの導線１３はヒーター線端子
リング１４に導き、刷子１５を経て電源に接続する。

（実施例２）第３図は本発明の他の実施例の断面概要図である。金属
性の加熱ロールｌの外面にテフロンコーティング１６を
行ない、次いでそのうえにヒーター線部分を巻き付け、
更にヒーター線４全体を被覆するためのテフロンコーテ
ィング１７を行なった。上記以外は実施例ｉと同様の構
成とした。この場合のヒーター線は、絶縁被覆のない断
面形状が円形のもの、または断面形状が平型のリボン状
のものであってもよい。

（実施例３）第４図は本発明の更に他の実施例の断面概要図である０
本実施例では、金属性の加熱ロール１の内面に熱伝導性
および耐熱性の良いアルミナセメント１８をコーティン
グし、次いで、その内面にヒーター線４を取付け、更に
該ヒーターｋｓ、４を固定するためのアルミナセメント
１９でコーティングを行なった。上記以外は実施例ｉと
同様の構成とした０本実施例は、電気絶縁材としてアル
ミナセメントを使用しているので、熱伝導性がよく、更
に対熱性にも優れており、高温用に使用できる。このア
ルくナセメントは第３図のヒーター線４の間隙に用いる
こともできる。

上記した、本発明の実施例１は、加熱ロール１とヒータ
ー線４との間隙が小さく、ヒーター線の加熱による対応
が速やかに行なわれ、電気の消費量も少なくて済む、ま
た、実施例２及び３にあっては加熱ロール１とヒーター
線４とは更に接近しているため熱効率は更によく、電気
の消費量も少なくて済む。

（実施例４）実施例１の形式の加熱装置により行なった。

直径１４０ｍ園２幅２４０　ｌ１ｍのステンレス製の加
熱ロール１と、外縁部に深さ５　ｍｍ、ピッチ７ｍｍの
溝５を設けたセラミックス製内筒３を備え、円筒には１
．５ＫＷ、２００Ｖ、外径４１１１１（７）　ステ’Ｊ
　レス細管保護をし、伝熱性の良い電気絶縁材として、
マグネシアを充填したヒーター線４を３分割して内筒３
に巻き付けた。

この、加熱装置に厚さ４５　）ｔ、ｍ、　Ｉｔ＠　１６
０＋ａｍのポリエチレンフィルムを通し、更に同様のポ
リエチレンフィルムを重ねるように供給して加熱融着さ
せた。この場合の加熱ロールの温度は、フィルムの中央
部で１２０°Ｃ１再縁部で１２３°Ｃと温度差が小さく
、しかもヒーター線の熱負荷幅は１８０同で済んだ。

［比較例］ヒーター線を分割しなかった以外は実施例４と同様の方
法で試験を行なったところ、加熱ロールの温度は、フィ
ルムの中央部で、１１５℃、両縁部で１３０℃と温度差
が大きく、且つヒーター線の負荷幅も２００＋＊ｍ要し
た。

上記の結果より、ヒーター線は複数個のブロックに分割
するほうがヒーター線の負荷幅が小さくて済み、電気消
費量は少なく、更に加熱されるフィルム面の温度も中央
部と外縁部との温度差が小さいなど優れた効果のあるこ
とが分かった。

［発明の効果］本発明の加熱装置は金属性加熱ロール面にヒーター線が
互いに密接して配されており、軽量であり、加熱ロール
の円周と幅方向共に温度調節をシャープに行なうことが
できる。また、ヒーター線による負荷はオン−オフに対
して鋭敏にまた忠実に追従する。更に電気の消費量が少
なくて済み。

経済的であり、メンテナンスも容易である。また、構造
が簡単であり、゛加熱ロールは大径から小径まで、また
大型から小形まで２更に高温用から低温用まで等自由に
適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の加熱装置の一実施例の断面概要図１．
第２図は第１図の内筒−外筒部の拡大図、第３図は本発
明の加熱装置の他の実施例の断面概要図、第４図は本発
明の加熱装置の更に他の実施例の断面概要図、第５図は
プラスチックフィルムを加熱ロールで加熱する場合の加
熱状態図である。ｌ・・・加熱ロール、２・・・温度センサー　３・・・
内筒、４・・・ヒーター線、５・・・溝、７・・・ガラ
スクロス、１２・・・温度調節器。第１図第２図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）円筒状の加熱ロールの内面または外面に、対熱性
電気絶縁材によって被覆されたヒーター線を、電気絶縁
材を介して該加熱ロールに接近して配置すると共に、加
熱ロールの内面または外面に接して温度センサーを設け
、温度調節器と接続して加熱ロールの加熱温度を調節で
きるようにしたことを特徴とする加熱装置。
（２）加熱ロールを加熱するためのヒーター線を複数の
ブロックに分割して配置し、且つ該ヒーター線の各ブロ
ックに対応した箇所に、温度センサーを設けたことを特
徴とする請求項１記載の加熱装置。