JPH09153393A - 誘導発熱ローラ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロールや誘導コイルの交換を容易に行うこと
ができる誘導発熱ローラ装置を提供すること。 【解決手段】 回転可能に支持された中空円筒状のロー
ル１と、筒状に巻回された誘導コイル２が挿通固定され
前記ロール１の中空内部を貫通する脚鉄部３ｃと閉磁路
を形成する継鉄部３ｄとを有する環状成層鉄心３で構成
され、誘導コイル２への通電により前記ロール１をジュ
ール発熱してなる誘導発熱ローラ装置であって、前記環
状成層鉄心３の前記脚鉄部３ｃの一端部の一箇所に前記
脚鉄部３ｃと前記継鉄部３ｄとの接離を可能にする切断
部３ａを形成し、前記脚鉄部３ｃを一端部３ｂを支点と
して弾性に抗して回転させることにより、前記切断部３
ａから前記ロール１および前記誘導コイル２の挿脱を可
能にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、誘導発熱ローラ装
置に関し、特にロールや誘導コイルの挿脱自在を可能に
する鉄心の構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】小型の回転加熱ロールを用いて搬送され
るシート状の被加熱物を加熱する、例えば複写機等で
は、ロールにハロゲンヒータを内蔵させてロールが加熱
されている。この場合、中空円筒状のロールを基台等に
回転自在に支持し、ロールの中空内部の中心部に熱源の
ハロゲンヒータを設置して、ハロゲンヒータからの輻射
熱あるいは空気を介した伝導伝熱によってロールが加熱
されている。

【０００３】しかし、このようなハロゲンヒータによる
ロールの加熱では、ハロゲンヒータに供給した電気エネ
ルギに対し、ロールの加熱に寄与する熱効率は極めて低
く、また、被加熱物の変動に対してロールの表面温度の
追従性が良好ではない。また、ハロゲンヒータは低温時
に通電すると、低インピーダンスであるため、瞬間的に
定格電流の数十倍もの突入電流が流れ、そのために電源
電圧が極端に低下し、周辺の電気機器に悪影響を及ぼ
し、その対策を図らなければならないという問題があ
る。

【０００４】この問題を解消するものとして、実開昭５
１−１０９７３７号公報に示されるような、回転加熱ロ
ールを誘導発熱方式すなわち誘導発熱ロールとして熱効
率を高め、同時に、鉄心を閉磁路として高力率とし、さ
らに温度の追従性を改善し、突入電流も防止できる誘導
発熱ローラ装置が提案されている。

【０００５】このような誘導発熱ローラ装置は、閉磁路
を形成するために、一般的に、短冊状に切断された積層
鉄心を４片製作し、それぞれ角部で貫通ネジ穴にボルト
を通して固定して環状に閉じた鉄心とされ、この環状の
鉄心の１片に誘導コイルおよびロールを貫通させて構成
されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ロールの使用
頻度の高い複写機等の機器では、ロール表面の摩擦によ
る摩耗や損傷のため、ロールを頻繁に交換する必要があ
り、その都度、複雑な鉄心を解体してロールを交換しな
ければならず、その作業に極めて多くの時間や手間を要
し、この種の機器に誘導発熱ローラ装置を利用すること
が困難なものとなっている。

【０００７】本発明は、上記実情に鑑みなされたもの
で、ロールや誘導コイルの交換を容易に行うことができ
る誘導発熱ローラ装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、回転可
能に支持された中空円筒状のロールと、筒状に巻回され
た誘導コイルが挿通固定され前記ロールの中空内部を貫
通する脚鉄部と前記脚鉄部と連接し閉磁路を形成する継
鉄部とを有する環状成層鉄心とからなり、前記誘導コイ
ルへの通電により前記ロールをジュール発熱してなる誘
導発熱ローラ装置において、前記環状成層鉄心の一箇所
に前記脚鉄部と前記継鉄部との接離を可能にする切断部
を形成し、前記切断部の開閉により前記ロールおよび前
記誘導コイルを挿脱自在としたことを特徴とする誘導発
熱ローラ装置とすることにより達成される。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明に係る誘導発熱ローラ装置
は、磁路を構成する鉄心を、適宜の巾にスリット加工さ
れた磁性鋼板を環状に積層し、油圧プレスなどによって
矩形に変形させ、耐熱ワニスを含浸させて固めるか、あ
るいは矩形の巻心の周囲に同様の磁性鋼板を巻回して積
層し、耐熱ワニスを含浸させて固めて矩形状の環状成層
鉄心とし、この矩形状の環状成層鉄心の４つの角部の内
の１つの角部を切断して形成する。

【００１０】そして、切断部に連なる矩形状の一辺の鉄
心部は誘導コイルを巻装するべき鉄心部（以下、「脚鉄
部」という。）とし、矩形状の他の三辺の鉄心部は閉磁
路を形成する鉄心部（以下、「継鉄部」という。）と
し、脚鉄部の切断面と脚鉄部の切断面とを接離可能に形
成する。また、脚鉄部側および継鉄部側の鉄心の切断部
の近傍に、脚鉄部の切断面と継鉄部の切断面とを圧接衝
合させる掛止定金具を取り付ける。

【００１１】このように構成した矩形状の環状成層鉄心
の脚鉄部に予め筒状に巻回された誘導コイルを挿入固定
し、誘導コイルを挿入固定した脚鉄部、すなわち誘導コ
イルを巻装した脚鉄部を、予め導電性材で形成され、基
台等に回転可能に支持された中空円筒状のロールの中空
内部を貫通させ、誘導コイルをロールの中空内部で同心
状に配置して誘導発熱ローラ装置が組立てられる。

【００１２】環状成層鉄心の脚鉄部への誘導コイルの挿
入または取外しおよび誘導コイルを巻装した脚鉄部のロ
ールへの挿通または取外しは、脚鉄部側および継鉄部側
の鉄心の切断部の近傍に取り付けられた掛止金具の掛止
を解除し、脚鉄部を切断部の反対側の脚鉄部の角部を支
点として弾性に抗して回転し、切断部を開放して行い、
また、誘導コイルの挿入およびロールへの挿通後は掛止
金具を掛止して切断部を閉鎖することにより行う。

【００１３】以上のように構成される誘導発熱ローラ装
置は、脚鉄部を持ち上げて弾性変形させるだけでロール
や誘導コイルの交換が可能となり、その作業に多くの時
間や手間を要さず、簡単に行うことができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１および図２を参
照して説明する。図１は本発明の実施例の誘導発熱ロー
ラ装置の断面図、図２は図１の誘導発熱ローラ装置の分
解斜視図で、図１および図２で同一部分には同一の符号
を付している。図１および図２において、１は導電材で
一体成形された中空円筒状のロール、２は内周に絶縁紙
を巻装した後に耐熱絶縁電線を適宜の回数巻回した筒状
の誘導コイル、３は矩形状の環状成層鉄心である。な
お、５ａ、５ｂはロール１の両端を回転可能に軸支する
ための図示しない基台等に取り付けられた軸受である。

【００１５】矩形状の環状成層鉄心３は、０．２〜０．
５ｍｍの厚さで、適宜の巾にスリット加工された磁性鋼
板を環状に積層して油圧プレスなどによって矩形に変形
させ（矩形の巻心の周囲に同様の磁性鋼板を巻回して積
層して形成しても良い。）、耐熱ワニスを含浸させて固
めて矩形状の環状成層鉄心にし、その後、環状成層鉄心
の矩形の４つの角部の内の１つの角部をバンドソー、ウ
ォータジェット等により最小の切りしろで切断して切断
部３ａを形成する。

【００１６】なお、この実施例では、環状成層鉄心３の
切断部３ａに連なる矩形状の一辺の角部３ｂの周辺は、
弾性変形を容易にするために耐熱ワニスの含浸による固
定化が省略されている。

【００１７】そして、この矩形状の一辺の鉄心部を誘導
コイル２を巻装するべき脚鉄部３ｃとし、矩形状の他の
三辺の鉄心部は閉磁路を形成する継鉄部３ｄとされ、脚
鉄部３ｃ側および継鉄部３ｄ側の鉄心の切断部の近傍
に、脚鉄部３ｃ側にリング状の金具４ａ、継鉄部３ｄ側
にリング状の金具４ａと係合し、脚鉄部３ｃの切断面と
継鉄部３ｄの切断面とを耐熱絶縁紙を挿入して圧接衝合
させる係合金具４ｂからなる掛止金具４ａ、４ｂが取り
付けられている。

【００１８】誘導発熱ローラ装置への組立ては、図２に
示すように、掛止金具４ａ、４ｂの掛止を解除し、脚鉄
部３ｃを切断部３ａの反対側の端部の角部３ｂを支点と
して弾性に抗して回転して切断部３ａを開放し、その開
放部から脚鉄部３ｃに誘導コイル２を挿入固定（誘導コ
イル２の内径は、環状成層鉄心３の断面対角長よりも大
きく設計されている。）し、ついで誘導コイル２を挿入
固定した脚鉄部３ｃを中空円筒状のロール１の中空内部
を貫通させ、誘導コイル２をロールの中空内部で同心状
にロール１の回転を妨げることなく配置する。

【００１９】誘導コイル２の挿入およびロール１への挿
通後は掛止金具４ａ、４ｂを掛止して切断部３ａを閉鎖
することにより行う。また、組立て後の誘導コイル２お
よびロール１の取外しは、同様に掛止金具４ａ、４ｂの
掛止を解除し、脚鉄部３ｃを切断部３ａの反対側の端部
の角部３ｂを支点として弾性に抗して回転して切断部３
ａを開放して行う。

【００２０】組み立てられた誘導発熱ローラ装置は、使
用時、誘導コイル２が交流電源に接続され、誘導コイル
２に流れる交流電流により環状成層鉄心３に交番磁束が
発生し、この磁束と交叉するロール１に電流が流れ、こ
の電流によりロール１はジュール発熱し、ロール１に近
接または接触する被加熱物を加熱する。

【００２１】

【発明の効果】以上、詳述したように本発明によれば、
従来の小型の回転加熱ロールにおけるハロゲンヒータと
比較し、約３０％の省エネルギーが得られ、また、断続
運転による熱的負荷の変動に対してもロール表面温度の
追従性が良好となり、瞬間的な突入電流もないという特
徴を具備しながら、ロールや誘導コイルの着脱を容易に
行うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の誘導発熱ローラ装置の断面図
である。

【図２】図１の誘導発熱ローラ装置の分解斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ ロール ２ 誘導コイル ３ 環状成層鉄心 ３ａ 切断部 ３ｂ 角部 ３ｃ 脚鉄部 ３ｄ 継鉄部 ４ａ、４ｂ 掛止金具 ５ａ、５ｂ 軸受

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転可能に支持された中空円筒状のロー
   ルと、筒状に巻回された誘導コイルが挿通固定され前記
   ロールの中空内部を貫通する脚鉄部と前記脚鉄部と連接
   し閉磁路を形成する継鉄部とを有する環状成層鉄心とか
   らなり、前記誘導コイルへの通電により前記ロールをジ
   ュール発熱してなる誘導発熱ローラ装置において、前記
   環状成層鉄心の一箇所に前記脚鉄部と前記継鉄部との接
   離を可能にする切断部を形成し、前記切断部の開閉によ
   り前記ロールおよび前記誘導コイルを挿脱自在としたこ
   とを特徴とする誘導発熱ローラ装置。