金型の加熱装置
【課題】本発明の目的は、樹脂の加熱成型に使用される金型の温度を均一にする加熱装置を提供することにある。
【解決手段】加熱装置１０は、円筒状金型１２を加熱する複数の誘導加熱装置１４ａ，１４ｂ，１４ｃ、樹脂の温度を計測する温度計１６ａ，１６ｂ，１６ｃ、および誘導加熱装置１４ａ，１４ｂ，１４ｃに流れる交流電流を制御する電源回路２０を備える。電源回路２０によって各誘導加熱装置１４ａ，１４ｂ，１４ｃの電流を制御し、円筒状金型１２の温度を均一にする。
【解決手段】加熱装置１０は、円筒状金型１２を加熱する複数の誘導加熱装置１４ａ，１４ｂ，１４ｃ、樹脂の温度を計測する温度計１６ａ，１６ｂ，１６ｃ、および誘導加熱装置１４ａ，１４ｂ，１４ｃに流れる交流電流を制御する電源回路２０を備える。電源回路２０によって各誘導加熱装置１４ａ，１４ｂ，１４ｃの電流を制御し、円筒状金型１２の温度を均一にする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂の加熱成型に使用される金型に対する加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真複写機、プリンタなどの画像形成装置に搬送ベルトや転写ベルトなどの機能性ベルトが使用されている。機能性ベルトは、接合部の無いシームレスベルトである。
【０００３】
シームレスベルトは、円筒状金型の内面に樹脂溶液を塗布し、円筒状金型を回転させながら、加熱、成型、焼成させて製造する。円筒状金型の加熱方法としては、（１）円筒状金型をチャンバー内に配置し、（２）チャンバー内に熱風を送り込み、（３）チャンバー内を熱風循環させることで円筒状金型を段階的に加熱している。シームレスベルトの架橋時の温度分布のバラツキが少なくなり、シームレスベルトの物性が均質化する。
【０００４】
しかし、熱風循環による加熱は、鋼製である円筒状金型を所定の温度まで加熱させる時間が長くなり、エネルギー効率が悪い。近年の環境問題や製造効率を考慮すると好ましくない。
【０００５】
そこで、下記の特許文献に開示されるように、コイルによって円筒状金型を誘導加熱し、円筒状金型の加熱時間の短縮化が図られている。図５（ａ）、（ｂ）に示すように、円筒状金型１２の周囲に、円筒状金型１２の中心軸と平行にコイル１４が配置される。コイル１４で発生した磁界の変化によって、円筒状金型１２に渦電流を発生させ、渦電流損によって円筒状金型１２が加熱される。
【０００６】
図５（ｃ）に、煙霧によって調べた円筒状金型１２の中の空気の流れを点線で示す。空気の流れとしては、（１）円筒状金型１２を加熱すると内部の空気に熱が輻射され、空気が暖められる。（２）高温の空気は上昇気流によって、円筒状金型１２の端部の上方から円筒状金型１２の外部に出る。（３）空気が出たことによって、円筒状金型１２の端部の下方Ｘから円筒状金型１２の内部に冷えた空気が流入する。
【０００７】
上記（１）〜（３）の空気の流れによって、円筒状金型１２の端部は常に冷えた空気に接する。円筒状金型１２の中心部の温度に比べて端部の温度が低くなる。円筒状金型１２の温度分布が均一にならないため、円筒状金型１２の内部に塗布された樹脂温度も均一にならない。製造されるシームレスベルトの物性が均質化されない欠点がある。
【０００８】
なお、コイル１４の両端にフェライトコアを配置して、円筒状金型１２の端部への磁界を増加させることが考えられる。しかし、温度の微調整のためにフェライトコアの透磁率、大きさ、位置などを常に微調整する必要が生じ、実用的ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−２００９３９号公報
【特許文献２】特開２００８−１７３８５５号公報
【特許文献３】特開２００７−１３０８７０号公報
【特許文献４】特許４０１４１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、樹脂の加熱成型に使用される金型の温度を均一にする加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の加熱装置は、長手方向の端部を開放した円筒状金型を回転させながら加熱する。加熱装置は、円筒状金型の周囲に配置された複数の誘導加熱装置と、円筒状金型または円筒状金型の内面に塗布された樹脂の温度を非接触で計測する温度計と、温度計が測定した温度から、円筒状金型の全体の温度が均一化されるように、それぞれの誘導加熱装置に交流電流を供給する電源回路とを備える。
【００１２】
前記電源回路によって誘導加熱装置ごとに出力が調節される。誘導加熱装置ごとに出力を調節し、円筒状金型の各所の温度が均一になるように調節する。
【００１３】
誘導加熱装置によって円筒状金型が加熱される。温度計で円筒状金型または樹脂の温度を測定し、その温度の値に基づいて電源回路が誘導加熱装置に流れる電流の周波数を変更する。
【００１４】
複数の誘導加熱装置は、円筒状金型の長手方向に延びた第１誘導加熱装置と、円筒状金型の長手方向の端部に配置された第２誘導加熱装置とを備える。第１誘導加熱装置で円筒状金型の全体を加熱し、第２誘導加熱装置で円筒状金型の端部を加熱する。
【００１５】
温度計は、誘導加熱装置から磁界が照射される円筒状金型の位置またはその位置にある樹脂の温度を測定する。誘導加熱装置で直接加熱される位置にある円筒状金型の温度を測定する。
【００１６】
電源回路は、誘導加熱装置に交流電流を供給するインバータ回路と、誘導加熱装置とで共振器を形成する共振コンデンサと、温度計で測定された温度に応じてインバータ回路のスイッチング周波数を制御する制御回路とを備える。インバータ回路のオン・オフを制御することによって、共振器のインピーダンスを制御し、誘導加熱装置に流れる電流を変化させる。
【００１７】
円筒状金型の長手方向が水平方向を向いており、円筒状金型の側方から下方に誘導加熱装置が配置される。熱せられた空気の経路を避けて誘導加熱装置を配置する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、複数の誘導加熱装置によって円筒状金型の各所の温度を制御し、円筒状金型全体の温度を均一にすることができる。円筒状金型で成型されるシームレスベルトを均質なものにできる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】加熱装置の構成を示す図であり、（ａ）が側面図であり、（ｂ）が（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図２】加熱装置の電源回路の構成を示す図である。
【図３】本発明と従来の円筒状金型の温度を比較した図である。
【図４】加熱装置の他の構成を示す図であり、（ａ）は第１電磁誘導コイルを短くした図であり、（ｂ）は電磁誘導コイルを螺旋状に並べた図である。
【図５】従来の加熱装置の構成を示す図であり、（ａ）が側面図であり、（ｂ）が（ａ）のＢ−Ｂ線断面図であり、（ｃ）が空気の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の金型の加熱装置について図面を使用して説明する。
【００２１】
図１（ａ）に示す加熱装置１０で加熱される金型は円筒状金型１２である（図１（ｂ））。円筒状金型１２の内面で樹脂を成型してシームレスベルトが形成される。円筒状金型１２は、Ｓ４５Ｃなどの鋼で構成されるのが好ましいが、誘導加熱が可能であれば他の材料であっても良い。円筒状金型１２の外面はハードクロムメッキ加工を施し、円筒状金型１２の外面が錆びることや摩耗することを防止する。内面はハードクロムメッキ加工後鏡面仕上げを施す。内面でシームレスベルトが成型されるためである。さらに内面には、成型されたシームレスベルトが取り出せるように離型処理を施しておく。本発明で製造されるシームレスベルトの材料樹脂としては、ポリイミド系樹脂などが挙げられる。
【００２２】
円筒状金型１２で成型をおこなうため、円筒状金型１２の中心軸（長手方向）は水平方向を向いている。円筒状金型１２を回転させるために、円筒状金型１２の外面に接するローラ１３を設ける。なお、図１（ｂ）ではローラ１３を示しているが、図１（ａ）では省略している。ローラ１３が回転し、ローラ１３と円筒状金型１２の摩擦によって円筒状金型１２が回転する。円筒状金型１２の端部から内部に樹脂溶液を塗布するためのノズル（図示せず）などを有する。
【００２３】
加熱装置１０は、円筒状金型１２を加熱する複数の誘導加熱装置１４ａ，１４ｂ，１４ｃ、樹脂の温度を計測する温度計１６ａ，１６ｂ，１６ｃ、および誘導加熱装置１４ａ，１４ｂ，１４ｃに流れる交流電流を制御する電源回路を備える。電源回路については図２に示す。
【００２４】
誘導加熱装置１４ａ，１４ｂ，１４ｃは磁界を発生する電磁誘導コイルである。以下、誘導加熱装置１４ａ，１４ｂ，１４ｃは電磁誘導コイルとして説明する。電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃで発生した磁界によって円筒状金型１２に渦電流を生じさせ、渦電流損失によって加熱する。
【００２５】
図１において、電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃは、第１電磁誘導コイル１４ａと第２電磁誘導コイル１４ｂ，１４ｃの２種類である。各電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃは、リッツ線によって形成される。各電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃはコイルの開口面が平面となっており、その平面が円筒状金型１２と対向するようにする。円筒状金型１２の直径が変わっても、各電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃの形状を変化させずに、容易に適用することができる。
【００２６】
第１電磁誘導コイル１４ａは、円筒状金型１２の長手方向に沿って配置されている。第１電磁誘導コイル１４ａは、円筒状金型１２の全体を加熱するものである。第１電磁誘導コイル１４ａは、円筒状金型１２の全体に磁界を印加できる大きさにするために、円筒状金型１２の端部付近でリッツ線がターンしてコイル状になるようにする。例えば、円筒状金型１２の長さが１０００ｍｍである場合、第１電磁誘導コイル１４ａの長軸の長さは約１０４０ｍｍである。なお、第１電磁誘導コイル１４ａの幅は約１２０ｍｍ、厚みは約８ｍｍのものを使用する。
【００２７】
第２電磁誘導コイル１４ｂ，１４ｃは、円筒状金型１２の長手方向の端部の外周に配置される。第１電磁誘導コイル１４ａの近傍に第２電磁誘導コイル１４ｂ，１４ｃを配置すると両方で発生した磁界がキャンセルされる場合がある。本発明では、円筒状金型１２の外径が約２００〜３２０ｍｍであり、円筒状金型１２の中心軸に対して９０度の角度で第１電磁誘導コイル１４ａと第２電磁誘導コイル１４ｂ，１４ｃが配置されるようになっている。この角度は、円筒状金型１２の大きさや発生される磁界によって適宜変更される。なお、第２電磁誘導コイル１４ｂ，１４ｃは、例えば直径約１００ｍｍ、厚み約６ｍｍの円筒状のコイルである。
【００２８】
第１電磁誘導コイル１４ａによって円筒状金型１２の全体を加熱し、第２電磁誘導コイル１４ｂ，１４ｃによって温度が低い端部を加熱する。第２電磁誘導コイル１４ｂ，１４ｃが低温箇所への加熱をアシストする構成であり、制御が簡単である。
【００２９】
従来技術で説明したように、円筒状金型１２の端部の下方から冷気が入り、円筒状金型１２の端部の上方に熱せられた空気が流れる。また、円筒状金型１２が加熱されると、円筒状金型１２の周囲の空気温度が上昇し、上昇気流が生じる。電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃは熱せられた空気の経路に配置しない。電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃに熱せられた空気が当たり、電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃの熱による変形などの悪影響を避けるためである。円筒状金型１２が水平方向を向いており、円筒状金型１２の外面の側方から下方に電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃが配置されるようにする。また、上記の範囲で各電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃの磁界がキャンセルされないように各電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃの位置を決定する。この場合、できるだけ円筒状金型１２の下方に各電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃが配置されることが好ましい。
【００３０】
なお、第２電磁誘導コイル１４ｂ，１４ｃは第１電磁誘導コイル１４ａの補助的な役割のため、多少の変形などが生じても、円筒状金型１２の温度制御に大きな変化が生じない場合がある。そのような場合、第２電磁誘導コイル１４ｂ，１４ｃは、上記の範囲以外の位置に配置してもよい。
【００３１】
円筒状金型１２が回転するため、電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃと円筒状金型１２の外面とは所定間隔を有する。例えば、円筒状金型１２の外面から２〜８ｍｍの位置に配置される。
【００３２】
各電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃを円筒状金型１２の外周形状に合わせて湾曲させても良い。円筒状金型１２に対して効率よく磁界を印加させるためである。
【００３３】
温度計１６ａ，１６ｂ，１６ｃは円筒状金型１２の内面に塗布された樹脂の温度を非接触で計測するものが好ましい。温度計１６ａ，１６ｂ，１６ｃの種類としては物体から放射される赤外線などを計測して温度測定する放射温度計である。温度計１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、円筒状金型１２の端部の開口から内部の樹脂温度が測定できる位置に配置される。例えば、円筒状金型１２の端部から約３００ｍｍの位置に温度計１６ａ，１６ｂ，１６ｃを配置する。樹脂を測定する理由としては、上述した円筒状金型１２の表面処理では円筒状金型１２の表面が銀色になり、放射温度計では反射の影響によってノイズが大きくなるためである。
【００３４】
温度計１６ａ，１６ｂ，１６ｃで測定された温度は、電流や電圧に変換されて出力される。必要に応じて、アナログ・ディジタル変換回路を設け、電流や電圧の値をディジタルデータに変換する。
【００３５】
図２の電源回路２０は、インバータ回路２２、電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃとで共振器（タンク回路）を形成する共振コンデンサＣ１，Ｃ２、およびインバータ回路２２のスイッチングを制御するための制御回路２４を備える。
【００３６】
電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃごとに供給電流を制御するため、電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃごとにインバータ回路２２と共振コンデンサＣ１，Ｃ２を備える。なお、図２は第１電磁誘導コイル１４ａについて示している。インバータ回路２２は、直列接続されたスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２を備える。各スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２はＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴなどのトランジスタＴ１，Ｔ２およびトランジスタＴ１，Ｔ２と並列の還流ダイオードＤ１，Ｄ２を備える。トランジスタＴ１，Ｔ２を交互にオンすることによって交流電流を電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃに印加する。両方のトランジスタＴ１，Ｔ２がオフになった直後に、電流が還流ダイオードＤ１，Ｄ２を含む還流経路に流れる。また、２つの共振コンデンサＣ１，Ｃ２は直列接続されており、インバータ回路２２と並列である。スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２同士の接続点と共振コンデンサ同士Ｃ１，Ｃ２の接続点の間に電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃが接続される。
【００３７】
商用の交流電源を使用する場合、整流回路２６および平滑回路Ｃ３によってインバータ回路２２の直流電源を構成する。平滑回路Ｃ３にリアクトルを追加しても良い。平滑回路Ｃ３とインバータ回路２２との間にスナバ回路を設けて回路の保護をおこなっても良い。
【００３８】
制御回路２４は全ての温度計１６ａ，１６ｂ，１６ｃからの値が入力され、円筒状金型１２の温度分布を求める。円筒状金型１２の温度分布が均一になるように、各電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃに接続されたインバータ回路２２のスイッチングをおこなう。また、円筒状金型１２の温度が樹脂を加熱成型するのに最適な温度になるようにも制御する。図２では、１つの制御回路２４が１つのインバータ回２２路を制御する構成となっているが、実際は全てのインバータ回路２２の制御をおこなう。制御回路２４によってそれぞれのインバータ回路２２が独立して制御される。
【００３９】
上記スイッチングの具体的な方法について説明する。スイッチングのパルスの幅を一定にして、パルスの周波数を制御する。この周波数を高くすると、電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃと共振コンデンサＣ１，Ｃ２からなる共振器のインピーダンスが高くなり、電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃに流れる電流が小さくなる。その逆に周波数を低くすると、電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃに流れる電流が大きくなる。電流が変化することによって、電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃに発生する磁界の強さが変化する。このことにより、円筒状金型１２に流れる渦電流が変化し、温度制御がなされる。それぞれのインバータ回路２２が独立して制御されているため、各電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃから出力される磁界の強さが独立して制御されることとなり、円筒状金型１２の各所の温度調整が可能となる。
【００４０】
上記のように円筒状金型１２の温度制御をするにあたって、少なくとも円筒状金型１２の中央部、両端部の３点の温度を測定する。これは、円筒状金型１２の中央部が最も高温であり、端部にいくにしたがって徐々に低下するためである。
【００４１】
また、温度計が、電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃの配置された位置に対応する円筒状金型１２の内面の位置にある樹脂の温度を計測する。電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃで生じた磁界で直接加熱される位置にある樹脂の温度を測定することによって、温度制御を正確にするためである。電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃごとに温度計１６ａ，１６ｂ，１６ｃが設けられる。
【００４２】
図３に、従来と本発明との円筒状金型１２の温度の比較を示す。グラフの横軸両端が円筒状金型１２の両端に対応する。円筒状金型１２の内径は２８５ｍｍ、外径３０５ｍｍ、長さ９００ｍｍ、第１電磁誘導コイル１４ａへの印加電力は１５ｋＷ、第２電磁誘導コイル１４ｂ，１４ｃへの印加電力は２．５ｋＷである。また、樹脂ではなく円筒状金型１２の内面温度を測定したものである。実施例は焼成工程と呼ばれるイミド化の工程である。円筒状金型１２の外周における回転速度は３０〜１００mm/secである。従来は第２電磁誘導コイル１４ｂ，１４ｃがないため、円筒状金型１２の端部にいくにしたがって温度が低下している。温度差は約１１．５℃である。本発明は、第２電磁誘導コイル１４ｂ，１４ｃが円筒状金型１２の端部の温度を上昇させて、ほぼ一定の温度分布である。温度差は約２℃であり、従来に比べて均一である。本発明であれば、各所で均一に樹脂に熱を加えることができ、樹脂の温度が均一になる。成型されるシームレスベルトの材質が均一になる。
【００４３】
以上のように、本発明は第２電磁誘導コイル１４ｂ，１４ｃを使用して円筒状金型１２の端部が冷却されて低温になるのを防止できる。円筒状金型１２で成型されるシームレスベルトは均質なものになる。
【００４４】
以上、本発明について実施形態を説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。例えば、図４（ａ）に示すように、図１の第１電磁誘導コイル１４ａの長軸の長さを短くして、第１電磁誘導コイル１４ａ’と第２電磁誘導コイル１４ｂ，１４ｃとで円筒状金型１２の全体を加熱するようにしても良い。第１電磁誘導コイル１４ａ’と第２電磁誘導コイル１４ｂ，１４ｃを直列に配置すると両方の電磁誘導コイル１４ａ’，１４ｂ，１４ｃから発生する磁界がキャンセルされる場合があるため、磁界がキャンセルされない位置に両方の電磁誘導コイル１４ａ’，１４ｂ，１４ｃを配置する。例えば、円筒状金型１２の中心軸に対して９０度の角度で第１電磁誘導コイル１４ａ’と第２電磁誘導コイル１４ｂ，１４ｃを配置する。円筒状金型１２の端部の温度が低くならないように、端部の温度に合わせて第２電磁誘導コイル１４ｂ，１４ｃに流れる電流を高める。円筒状金型１２の端部にある第２電磁誘導コイル１４ｂ，１４ｃは円筒状金型１２の端部の下方に配置し、熱せられた空気の経路を避ける。
【００４５】
また、上記の実施形態ではいずれも３個の電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃが使用されたが、電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃの数をさらに増加させてもよい。例えば図４（ｂ）に示すように、円筒状金型１２の周囲を螺旋状に電磁誘導コイル１４ｄが並ぶようにする。各電磁誘導コイル１４ｄは他の電磁誘導コイル１４ｄとで磁界がキャンセルされないように配置する。電磁誘導コイル１４ｄの数が増加することによって、円筒状金型１２の細かな温度制御が可能になる。また、円筒状金型１２の端部にある電磁誘導コイル１４ｄほど、電流を高める。冷却されやすい位置ほど渦電流を高めて、昇温しやすいようにする。円筒状金型１２の端部を加熱する電磁誘導コイル１４ｄは、円筒状金型１２の端部の下方に配置して、熱せられた空気の経路を避けて、電磁誘導コイル１４ｄを保護する。
【００４６】
温度計１６ａ，１６ｂ，１６ｃで計測したのは円筒状金型１２の内面に塗布された樹脂であったが、測定誤差が生じないのであれば、円筒状金型１２の温度を計測するようにしてもよい。円筒状金型１２の外面を放射温度計で測定する場合に、円筒状金型１２の外面に対して黒クロムメッキなどの黒色メッキを施すのが望ましい。電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃで直接磁界が印加される位置の温度を測定する。電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃの制御を確実にするためである。１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、非接触式ではなく円筒状金型１２に直接接触させて温度を計測するものであってもよい。
【００４７】
温度計１６ａ，１６ｂ，１６ｃで測定する箇所が、電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃで直接磁界が印加される位置であったが、さらに他の位置を測定するようにしても良い。温度測定点を増やすことによって、電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃの制御による温度の均一化を細かくする。他の温度計で円筒状金型１２が置かれた部屋の室温を測定し、制御回路２４が円筒状金型１２の温度上昇を予測して、スイッチング制御をおこなってもよい。
【００４８】
制御回路２４は、インバータ回路２２のスイッチングの周波数を制御したが、他の方法でインバータ回路２２を制御しても良い。第１電磁誘導コイル１４ａに接続されたインバータ回路２２は常にオン・オフを制御する。第２電磁誘導コイル１４ｂ，１４ｃに接続されたインバータ回路２２は、温度が中心部と端部との温度差が一定以上になったときにオン・オフを制御するようにする。円筒状金型１２の中心部と端部との温度差が小さいときは第２電磁誘導コイル１４ｂ，１４ｃは動作しないため、消費電力を抑えることができる。
【００４９】
図２に示した回路２０によって円筒状金型１２に流れる渦電流を制御したが、他の回路で渦電流を制御しても良い。
【００５０】
その他、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変更を加えた態様で実施できるものである。
【符号の説明】
【００５１】
１０：加熱装置
１２：円筒状金型
１４、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ、１４ａ’：電磁誘導コイル（誘導加熱装置）
１３：ローラ
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ：温度計
２０：電源回路
２２：インバータ回路
２４：制御回路
２６：整流回路
Ｓ１，Ｓ２：スイッチング素子
Ｔ１，Ｔ２：トランジスタ
Ｄ１，Ｄ２：還流ダイオード
Ｃ１，Ｃ２：共振コンデンサ
Ｃ３：平滑回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂の加熱成型に使用される金型に対する加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真複写機、プリンタなどの画像形成装置に搬送ベルトや転写ベルトなどの機能性ベルトが使用されている。機能性ベルトは、接合部の無いシームレスベルトである。
【０００３】
シームレスベルトは、円筒状金型の内面に樹脂溶液を塗布し、円筒状金型を回転させながら、加熱、成型、焼成させて製造する。円筒状金型の加熱方法としては、（１）円筒状金型をチャンバー内に配置し、（２）チャンバー内に熱風を送り込み、（３）チャンバー内を熱風循環させることで円筒状金型を段階的に加熱している。シームレスベルトの架橋時の温度分布のバラツキが少なくなり、シームレスベルトの物性が均質化する。
【０００４】
しかし、熱風循環による加熱は、鋼製である円筒状金型を所定の温度まで加熱させる時間が長くなり、エネルギー効率が悪い。近年の環境問題や製造効率を考慮すると好ましくない。
【０００５】
そこで、下記の特許文献に開示されるように、コイルによって円筒状金型を誘導加熱し、円筒状金型の加熱時間の短縮化が図られている。図５（ａ）、（ｂ）に示すように、円筒状金型１２の周囲に、円筒状金型１２の中心軸と平行にコイル１４が配置される。コイル１４で発生した磁界の変化によって、円筒状金型１２に渦電流を発生させ、渦電流損によって円筒状金型１２が加熱される。
【０００６】
図５（ｃ）に、煙霧によって調べた円筒状金型１２の中の空気の流れを点線で示す。空気の流れとしては、（１）円筒状金型１２を加熱すると内部の空気に熱が輻射され、空気が暖められる。（２）高温の空気は上昇気流によって、円筒状金型１２の端部の上方から円筒状金型１２の外部に出る。（３）空気が出たことによって、円筒状金型１２の端部の下方Ｘから円筒状金型１２の内部に冷えた空気が流入する。
【０００７】
上記（１）〜（３）の空気の流れによって、円筒状金型１２の端部は常に冷えた空気に接する。円筒状金型１２の中心部の温度に比べて端部の温度が低くなる。円筒状金型１２の温度分布が均一にならないため、円筒状金型１２の内部に塗布された樹脂温度も均一にならない。製造されるシームレスベルトの物性が均質化されない欠点がある。
【０００８】
なお、コイル１４の両端にフェライトコアを配置して、円筒状金型１２の端部への磁界を増加させることが考えられる。しかし、温度の微調整のためにフェライトコアの透磁率、大きさ、位置などを常に微調整する必要が生じ、実用的ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−２００９３９号公報
【特許文献２】特開２００８−１７３８５５号公報
【特許文献３】特開２００７−１３０８７０号公報
【特許文献４】特許４０１４１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、樹脂の加熱成型に使用される金型の温度を均一にする加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の加熱装置は、長手方向の端部を開放した円筒状金型を回転させながら加熱する。加熱装置は、円筒状金型の周囲に配置された複数の誘導加熱装置と、円筒状金型または円筒状金型の内面に塗布された樹脂の温度を非接触で計測する温度計と、温度計が測定した温度から、円筒状金型の全体の温度が均一化されるように、それぞれの誘導加熱装置に交流電流を供給する電源回路とを備える。
【００１２】
前記電源回路によって誘導加熱装置ごとに出力が調節される。誘導加熱装置ごとに出力を調節し、円筒状金型の各所の温度が均一になるように調節する。
【００１３】
誘導加熱装置によって円筒状金型が加熱される。温度計で円筒状金型または樹脂の温度を測定し、その温度の値に基づいて電源回路が誘導加熱装置に流れる電流の周波数を変更する。
【００１４】
複数の誘導加熱装置は、円筒状金型の長手方向に延びた第１誘導加熱装置と、円筒状金型の長手方向の端部に配置された第２誘導加熱装置とを備える。第１誘導加熱装置で円筒状金型の全体を加熱し、第２誘導加熱装置で円筒状金型の端部を加熱する。
【００１５】
温度計は、誘導加熱装置から磁界が照射される円筒状金型の位置またはその位置にある樹脂の温度を測定する。誘導加熱装置で直接加熱される位置にある円筒状金型の温度を測定する。
【００１６】
電源回路は、誘導加熱装置に交流電流を供給するインバータ回路と、誘導加熱装置とで共振器を形成する共振コンデンサと、温度計で測定された温度に応じてインバータ回路のスイッチング周波数を制御する制御回路とを備える。インバータ回路のオン・オフを制御することによって、共振器のインピーダンスを制御し、誘導加熱装置に流れる電流を変化させる。
【００１７】
円筒状金型の長手方向が水平方向を向いており、円筒状金型の側方から下方に誘導加熱装置が配置される。熱せられた空気の経路を避けて誘導加熱装置を配置する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、複数の誘導加熱装置によって円筒状金型の各所の温度を制御し、円筒状金型全体の温度を均一にすることができる。円筒状金型で成型されるシームレスベルトを均質なものにできる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】加熱装置の構成を示す図であり、（ａ）が側面図であり、（ｂ）が（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図２】加熱装置の電源回路の構成を示す図である。
【図３】本発明と従来の円筒状金型の温度を比較した図である。
【図４】加熱装置の他の構成を示す図であり、（ａ）は第１電磁誘導コイルを短くした図であり、（ｂ）は電磁誘導コイルを螺旋状に並べた図である。
【図５】従来の加熱装置の構成を示す図であり、（ａ）が側面図であり、（ｂ）が（ａ）のＢ−Ｂ線断面図であり、（ｃ）が空気の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の金型の加熱装置について図面を使用して説明する。
【００２１】
図１（ａ）に示す加熱装置１０で加熱される金型は円筒状金型１２である（図１（ｂ））。円筒状金型１２の内面で樹脂を成型してシームレスベルトが形成される。円筒状金型１２は、Ｓ４５Ｃなどの鋼で構成されるのが好ましいが、誘導加熱が可能であれば他の材料であっても良い。円筒状金型１２の外面はハードクロムメッキ加工を施し、円筒状金型１２の外面が錆びることや摩耗することを防止する。内面はハードクロムメッキ加工後鏡面仕上げを施す。内面でシームレスベルトが成型されるためである。さらに内面には、成型されたシームレスベルトが取り出せるように離型処理を施しておく。本発明で製造されるシームレスベルトの材料樹脂としては、ポリイミド系樹脂などが挙げられる。
【００２２】
円筒状金型１２で成型をおこなうため、円筒状金型１２の中心軸（長手方向）は水平方向を向いている。円筒状金型１２を回転させるために、円筒状金型１２の外面に接するローラ１３を設ける。なお、図１（ｂ）ではローラ１３を示しているが、図１（ａ）では省略している。ローラ１３が回転し、ローラ１３と円筒状金型１２の摩擦によって円筒状金型１２が回転する。円筒状金型１２の端部から内部に樹脂溶液を塗布するためのノズル（図示せず）などを有する。
【００２３】
加熱装置１０は、円筒状金型１２を加熱する複数の誘導加熱装置１４ａ，１４ｂ，１４ｃ、樹脂の温度を計測する温度計１６ａ，１６ｂ，１６ｃ、および誘導加熱装置１４ａ，１４ｂ，１４ｃに流れる交流電流を制御する電源回路を備える。電源回路については図２に示す。
【００２４】
誘導加熱装置１４ａ，１４ｂ，１４ｃは磁界を発生する電磁誘導コイルである。以下、誘導加熱装置１４ａ，１４ｂ，１４ｃは電磁誘導コイルとして説明する。電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃで発生した磁界によって円筒状金型１２に渦電流を生じさせ、渦電流損失によって加熱する。
【００２５】
図１において、電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃは、第１電磁誘導コイル１４ａと第２電磁誘導コイル１４ｂ，１４ｃの２種類である。各電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃは、リッツ線によって形成される。各電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃはコイルの開口面が平面となっており、その平面が円筒状金型１２と対向するようにする。円筒状金型１２の直径が変わっても、各電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃの形状を変化させずに、容易に適用することができる。
【００２６】
第１電磁誘導コイル１４ａは、円筒状金型１２の長手方向に沿って配置されている。第１電磁誘導コイル１４ａは、円筒状金型１２の全体を加熱するものである。第１電磁誘導コイル１４ａは、円筒状金型１２の全体に磁界を印加できる大きさにするために、円筒状金型１２の端部付近でリッツ線がターンしてコイル状になるようにする。例えば、円筒状金型１２の長さが１０００ｍｍである場合、第１電磁誘導コイル１４ａの長軸の長さは約１０４０ｍｍである。なお、第１電磁誘導コイル１４ａの幅は約１２０ｍｍ、厚みは約８ｍｍのものを使用する。
【００２７】
第２電磁誘導コイル１４ｂ，１４ｃは、円筒状金型１２の長手方向の端部の外周に配置される。第１電磁誘導コイル１４ａの近傍に第２電磁誘導コイル１４ｂ，１４ｃを配置すると両方で発生した磁界がキャンセルされる場合がある。本発明では、円筒状金型１２の外径が約２００〜３２０ｍｍであり、円筒状金型１２の中心軸に対して９０度の角度で第１電磁誘導コイル１４ａと第２電磁誘導コイル１４ｂ，１４ｃが配置されるようになっている。この角度は、円筒状金型１２の大きさや発生される磁界によって適宜変更される。なお、第２電磁誘導コイル１４ｂ，１４ｃは、例えば直径約１００ｍｍ、厚み約６ｍｍの円筒状のコイルである。
【００２８】
第１電磁誘導コイル１４ａによって円筒状金型１２の全体を加熱し、第２電磁誘導コイル１４ｂ，１４ｃによって温度が低い端部を加熱する。第２電磁誘導コイル１４ｂ，１４ｃが低温箇所への加熱をアシストする構成であり、制御が簡単である。
【００２９】
従来技術で説明したように、円筒状金型１２の端部の下方から冷気が入り、円筒状金型１２の端部の上方に熱せられた空気が流れる。また、円筒状金型１２が加熱されると、円筒状金型１２の周囲の空気温度が上昇し、上昇気流が生じる。電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃは熱せられた空気の経路に配置しない。電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃに熱せられた空気が当たり、電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃの熱による変形などの悪影響を避けるためである。円筒状金型１２が水平方向を向いており、円筒状金型１２の外面の側方から下方に電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃが配置されるようにする。また、上記の範囲で各電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃの磁界がキャンセルされないように各電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃの位置を決定する。この場合、できるだけ円筒状金型１２の下方に各電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃが配置されることが好ましい。
【００３０】
なお、第２電磁誘導コイル１４ｂ，１４ｃは第１電磁誘導コイル１４ａの補助的な役割のため、多少の変形などが生じても、円筒状金型１２の温度制御に大きな変化が生じない場合がある。そのような場合、第２電磁誘導コイル１４ｂ，１４ｃは、上記の範囲以外の位置に配置してもよい。
【００３１】
円筒状金型１２が回転するため、電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃと円筒状金型１２の外面とは所定間隔を有する。例えば、円筒状金型１２の外面から２〜８ｍｍの位置に配置される。
【００３２】
各電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃを円筒状金型１２の外周形状に合わせて湾曲させても良い。円筒状金型１２に対して効率よく磁界を印加させるためである。
【００３３】
温度計１６ａ，１６ｂ，１６ｃは円筒状金型１２の内面に塗布された樹脂の温度を非接触で計測するものが好ましい。温度計１６ａ，１６ｂ，１６ｃの種類としては物体から放射される赤外線などを計測して温度測定する放射温度計である。温度計１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、円筒状金型１２の端部の開口から内部の樹脂温度が測定できる位置に配置される。例えば、円筒状金型１２の端部から約３００ｍｍの位置に温度計１６ａ，１６ｂ，１６ｃを配置する。樹脂を測定する理由としては、上述した円筒状金型１２の表面処理では円筒状金型１２の表面が銀色になり、放射温度計では反射の影響によってノイズが大きくなるためである。
【００３４】
温度計１６ａ，１６ｂ，１６ｃで測定された温度は、電流や電圧に変換されて出力される。必要に応じて、アナログ・ディジタル変換回路を設け、電流や電圧の値をディジタルデータに変換する。
【００３５】
図２の電源回路２０は、インバータ回路２２、電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃとで共振器（タンク回路）を形成する共振コンデンサＣ１，Ｃ２、およびインバータ回路２２のスイッチングを制御するための制御回路２４を備える。
【００３６】
電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃごとに供給電流を制御するため、電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃごとにインバータ回路２２と共振コンデンサＣ１，Ｃ２を備える。なお、図２は第１電磁誘導コイル１４ａについて示している。インバータ回路２２は、直列接続されたスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２を備える。各スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２はＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴなどのトランジスタＴ１，Ｔ２およびトランジスタＴ１，Ｔ２と並列の還流ダイオードＤ１，Ｄ２を備える。トランジスタＴ１，Ｔ２を交互にオンすることによって交流電流を電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃに印加する。両方のトランジスタＴ１，Ｔ２がオフになった直後に、電流が還流ダイオードＤ１，Ｄ２を含む還流経路に流れる。また、２つの共振コンデンサＣ１，Ｃ２は直列接続されており、インバータ回路２２と並列である。スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２同士の接続点と共振コンデンサ同士Ｃ１，Ｃ２の接続点の間に電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃが接続される。
【００３７】
商用の交流電源を使用する場合、整流回路２６および平滑回路Ｃ３によってインバータ回路２２の直流電源を構成する。平滑回路Ｃ３にリアクトルを追加しても良い。平滑回路Ｃ３とインバータ回路２２との間にスナバ回路を設けて回路の保護をおこなっても良い。
【００３８】
制御回路２４は全ての温度計１６ａ，１６ｂ，１６ｃからの値が入力され、円筒状金型１２の温度分布を求める。円筒状金型１２の温度分布が均一になるように、各電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃに接続されたインバータ回路２２のスイッチングをおこなう。また、円筒状金型１２の温度が樹脂を加熱成型するのに最適な温度になるようにも制御する。図２では、１つの制御回路２４が１つのインバータ回２２路を制御する構成となっているが、実際は全てのインバータ回路２２の制御をおこなう。制御回路２４によってそれぞれのインバータ回路２２が独立して制御される。
【００３９】
上記スイッチングの具体的な方法について説明する。スイッチングのパルスの幅を一定にして、パルスの周波数を制御する。この周波数を高くすると、電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃと共振コンデンサＣ１，Ｃ２からなる共振器のインピーダンスが高くなり、電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃに流れる電流が小さくなる。その逆に周波数を低くすると、電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃに流れる電流が大きくなる。電流が変化することによって、電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃに発生する磁界の強さが変化する。このことにより、円筒状金型１２に流れる渦電流が変化し、温度制御がなされる。それぞれのインバータ回路２２が独立して制御されているため、各電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃから出力される磁界の強さが独立して制御されることとなり、円筒状金型１２の各所の温度調整が可能となる。
【００４０】
上記のように円筒状金型１２の温度制御をするにあたって、少なくとも円筒状金型１２の中央部、両端部の３点の温度を測定する。これは、円筒状金型１２の中央部が最も高温であり、端部にいくにしたがって徐々に低下するためである。
【００４１】
また、温度計が、電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃの配置された位置に対応する円筒状金型１２の内面の位置にある樹脂の温度を計測する。電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃで生じた磁界で直接加熱される位置にある樹脂の温度を測定することによって、温度制御を正確にするためである。電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃごとに温度計１６ａ，１６ｂ，１６ｃが設けられる。
【００４２】
図３に、従来と本発明との円筒状金型１２の温度の比較を示す。グラフの横軸両端が円筒状金型１２の両端に対応する。円筒状金型１２の内径は２８５ｍｍ、外径３０５ｍｍ、長さ９００ｍｍ、第１電磁誘導コイル１４ａへの印加電力は１５ｋＷ、第２電磁誘導コイル１４ｂ，１４ｃへの印加電力は２．５ｋＷである。また、樹脂ではなく円筒状金型１２の内面温度を測定したものである。実施例は焼成工程と呼ばれるイミド化の工程である。円筒状金型１２の外周における回転速度は３０〜１００mm/secである。従来は第２電磁誘導コイル１４ｂ，１４ｃがないため、円筒状金型１２の端部にいくにしたがって温度が低下している。温度差は約１１．５℃である。本発明は、第２電磁誘導コイル１４ｂ，１４ｃが円筒状金型１２の端部の温度を上昇させて、ほぼ一定の温度分布である。温度差は約２℃であり、従来に比べて均一である。本発明であれば、各所で均一に樹脂に熱を加えることができ、樹脂の温度が均一になる。成型されるシームレスベルトの材質が均一になる。
【００４３】
以上のように、本発明は第２電磁誘導コイル１４ｂ，１４ｃを使用して円筒状金型１２の端部が冷却されて低温になるのを防止できる。円筒状金型１２で成型されるシームレスベルトは均質なものになる。
【００４４】
以上、本発明について実施形態を説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。例えば、図４（ａ）に示すように、図１の第１電磁誘導コイル１４ａの長軸の長さを短くして、第１電磁誘導コイル１４ａ’と第２電磁誘導コイル１４ｂ，１４ｃとで円筒状金型１２の全体を加熱するようにしても良い。第１電磁誘導コイル１４ａ’と第２電磁誘導コイル１４ｂ，１４ｃを直列に配置すると両方の電磁誘導コイル１４ａ’，１４ｂ，１４ｃから発生する磁界がキャンセルされる場合があるため、磁界がキャンセルされない位置に両方の電磁誘導コイル１４ａ’，１４ｂ，１４ｃを配置する。例えば、円筒状金型１２の中心軸に対して９０度の角度で第１電磁誘導コイル１４ａ’と第２電磁誘導コイル１４ｂ，１４ｃを配置する。円筒状金型１２の端部の温度が低くならないように、端部の温度に合わせて第２電磁誘導コイル１４ｂ，１４ｃに流れる電流を高める。円筒状金型１２の端部にある第２電磁誘導コイル１４ｂ，１４ｃは円筒状金型１２の端部の下方に配置し、熱せられた空気の経路を避ける。
【００４５】
また、上記の実施形態ではいずれも３個の電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃが使用されたが、電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃの数をさらに増加させてもよい。例えば図４（ｂ）に示すように、円筒状金型１２の周囲を螺旋状に電磁誘導コイル１４ｄが並ぶようにする。各電磁誘導コイル１４ｄは他の電磁誘導コイル１４ｄとで磁界がキャンセルされないように配置する。電磁誘導コイル１４ｄの数が増加することによって、円筒状金型１２の細かな温度制御が可能になる。また、円筒状金型１２の端部にある電磁誘導コイル１４ｄほど、電流を高める。冷却されやすい位置ほど渦電流を高めて、昇温しやすいようにする。円筒状金型１２の端部を加熱する電磁誘導コイル１４ｄは、円筒状金型１２の端部の下方に配置して、熱せられた空気の経路を避けて、電磁誘導コイル１４ｄを保護する。
【００４６】
温度計１６ａ，１６ｂ，１６ｃで計測したのは円筒状金型１２の内面に塗布された樹脂であったが、測定誤差が生じないのであれば、円筒状金型１２の温度を計測するようにしてもよい。円筒状金型１２の外面を放射温度計で測定する場合に、円筒状金型１２の外面に対して黒クロムメッキなどの黒色メッキを施すのが望ましい。電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃで直接磁界が印加される位置の温度を測定する。電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃの制御を確実にするためである。１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、非接触式ではなく円筒状金型１２に直接接触させて温度を計測するものであってもよい。
【００４７】
温度計１６ａ，１６ｂ，１６ｃで測定する箇所が、電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃで直接磁界が印加される位置であったが、さらに他の位置を測定するようにしても良い。温度測定点を増やすことによって、電磁誘導コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃの制御による温度の均一化を細かくする。他の温度計で円筒状金型１２が置かれた部屋の室温を測定し、制御回路２４が円筒状金型１２の温度上昇を予測して、スイッチング制御をおこなってもよい。
【００４８】
制御回路２４は、インバータ回路２２のスイッチングの周波数を制御したが、他の方法でインバータ回路２２を制御しても良い。第１電磁誘導コイル１４ａに接続されたインバータ回路２２は常にオン・オフを制御する。第２電磁誘導コイル１４ｂ，１４ｃに接続されたインバータ回路２２は、温度が中心部と端部との温度差が一定以上になったときにオン・オフを制御するようにする。円筒状金型１２の中心部と端部との温度差が小さいときは第２電磁誘導コイル１４ｂ，１４ｃは動作しないため、消費電力を抑えることができる。
【００４９】
図２に示した回路２０によって円筒状金型１２に流れる渦電流を制御したが、他の回路で渦電流を制御しても良い。
【００５０】
その他、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変更を加えた態様で実施できるものである。
【符号の説明】
【００５１】
１０：加熱装置
１２：円筒状金型
１４、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ、１４ａ’：電磁誘導コイル（誘導加熱装置）
１３：ローラ
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ：温度計
２０：電源回路
２２：インバータ回路
２４：制御回路
２６：整流回路
Ｓ１，Ｓ２：スイッチング素子
Ｔ１，Ｔ２：トランジスタ
Ｄ１，Ｄ２：還流ダイオード
Ｃ１，Ｃ２：共振コンデンサ
Ｃ３：平滑回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向の端部を開放した円筒状金型を回転させながら加熱する加熱装置であって、
前記円筒状金型の周囲に配置された複数の誘導加熱装置と、
前記円筒状金型または円筒状金型の内面に塗布された樹脂の温度を測定する温度計と、
前記温度計が測定した温度から、円筒状金型の全体の温度が均一化されるように、それぞれの誘導加熱装置に交流電流を供給する電源回路と、
を備えた加熱装置。
【請求項２】
前記電源回路によって誘導加熱装置ごとに出力が調節される請求項１の加熱装置。
【請求項３】
前記複数の誘導加熱装置が、
前記円筒状金型の長手方向に延びた誘導加熱装置と、
前記円筒状金型の長手方向の端部に配置された誘導加熱装置と、
を備えた請求項１または２の加熱装置。
【請求項４】
前記温度計が、誘導加熱装置から磁界の照射される円筒状金型の位置またはその位置にある樹脂の温度を測定する請求項１から３の加熱装置。
【請求項５】
前記電源回路が、
前記誘導加熱装置に交流電流を供給するインバータ回路と、
前記誘導加熱装置とで共振器を形成する共振コンデンサと、
前記温度計で測定された温度に応じてインバータ回路のスイッチング周波数を制御する制御回路と、
を備えた請求項１から４のいずれかの加熱装置。
【請求項６】
前記円筒状金型の長手方向が水平方向を向いており、円筒状金型の側方から下方に誘導加熱装置が配置される請求項１から５のいずれかの加熱装置。
【請求項１】
長手方向の端部を開放した円筒状金型を回転させながら加熱する加熱装置であって、
前記円筒状金型の周囲に配置された複数の誘導加熱装置と、
前記円筒状金型または円筒状金型の内面に塗布された樹脂の温度を測定する温度計と、
前記温度計が測定した温度から、円筒状金型の全体の温度が均一化されるように、それぞれの誘導加熱装置に交流電流を供給する電源回路と、
を備えた加熱装置。
【請求項２】
前記電源回路によって誘導加熱装置ごとに出力が調節される請求項１の加熱装置。
【請求項３】
前記複数の誘導加熱装置が、
前記円筒状金型の長手方向に延びた誘導加熱装置と、
前記円筒状金型の長手方向の端部に配置された誘導加熱装置と、
を備えた請求項１または２の加熱装置。
【請求項４】
前記温度計が、誘導加熱装置から磁界の照射される円筒状金型の位置またはその位置にある樹脂の温度を測定する請求項１から３の加熱装置。
【請求項５】
前記電源回路が、
前記誘導加熱装置に交流電流を供給するインバータ回路と、
前記誘導加熱装置とで共振器を形成する共振コンデンサと、
前記温度計で測定された温度に応じてインバータ回路のスイッチング周波数を制御する制御回路と、
を備えた請求項１から４のいずれかの加熱装置。
【請求項６】
前記円筒状金型の長手方向が水平方向を向いており、円筒状金型の側方から下方に誘導加熱装置が配置される請求項１から５のいずれかの加熱装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１９４９５８（Ｐ２０１０−１９４９５８Ａ）
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４４３４７（Ｐ２００９−４４３４７）
【出願日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【出願人】（０００００１３３９）グンゼ株式会社 (919)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【出願人】（０００００１３３９）グンゼ株式会社 (919)
【Ｆターム（参考）】
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