JPS5864790A - 金属体の加熱冷却方法及びその装置 - Google Patents

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】 本発明は、例えば静電複写機のドラム加工の際当該トラ
ム表面の加熱冷却処理に適用して好適な金属体の加熱冷
却方法及び加熱冷却装置ニ関する。

一般に円筒形状の一金属体？真空中又はガス雰囲気中で
表面処理を行なう方法は、例えば第１図に示す如く、円
筒状の金属体１の内部に熱媒体の流通路２を設置して行
なわれる。この場合は、熱媒体をヒータ３で加熱し流通
路２を介して真空シール用ノリング又は雰囲気シール用
シリンダ４に固定された被加熱金属体１を間接的に加熱
する方法である。しかしこの方法によると、ヒータ３と
被加熱体１との間が離れているだめ、両者間の熱伝達に
大きな時定数が存在し、かつ原理的に被加熱体１の軸方
法に温度分布が生ずる。また熱媒体には熱容緻があるこ
と及び流通路を必要とするだめ熱抵抗が存在１−１よっ
て時定数が犬きくなる欠点がある。また雰囲気中で処理
するだめに必要なシ−ル用シリンダ４の周辺処理も大損
りとなる。更に被加熱金属体の表面４処理温度が略２５
０℃を越える適当な熱媒体が存在しないだめ、比較的高
温の加熱方法には不利である。

そこで第２図に示す如き電子ビームによる方法及び第３
図に示す如き熱輻射による方法が考えられる。しかし両
者は加熱の均一性に問題があり、利用条件が真空雰囲気
中（例えば１０−５〜１Ｏ−６Ｔｏｒｒ　）　　に限定
され、一般的な加熱に適しない。

本発明はかかる点に鑑み、高温処理を可能にし被加熱金
属体の温度のばらつきを最少にし、時定数の短い加熱方
法及び加熱装置を提案することを主たる目的とする。

以下本発明の一実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。

第４図は本発明の一例を示す加熱装置の路線図である。

高周波電力発振器６から発生した高周波エネルギは、マ
ツチング回路７によって表面処理用の雰囲気ガス容器８
の中に設置されたパイプ状のコイル９に導かれる。雰囲
気ガス容器８内にはられている。保持用シリンダ１１は
アルミナ、プラスチック、ガラス等の高周波絶縁材が用
いられ、被加熱体１０は鉄、銅、アルミニウム等の導電
性材が好適である。従って、筒状の被加熱体１０を保持
用シリンダ１１に挿入して電源を印加すると。

被加熱体１０の表面に高周波渦電流損失及び被加熱体１
０の円周方向に流れる高周波誘起短絡電流によって、被
加熱体１０が加熱する。この場合、被加熱体１０と保持
用シリンダ１１との間には熱抵抗が生じていないため、
時定数に寄与するものは被加熱体１０の熱容量のみとな
り、よって発熱応答速度が速くなる。尚、被加熱体１０
の軸方向の発熱分布は、コイル９の磁束密度の軸方向の
不均一性に起因するが、金属材料の抵抗の温度係数が正
のため、時間と共に軸方向の不均一性を解消する傾向に
ある。軸方向の発熱分布を更に向上させるには、コイル
９のピンチを適宜調節して行なうことができる。この場
合、ガス容器８内を真空雰囲気とすることにより、被加
熱体１０からの熱の散逸ば専ら熱放射によるため、被加
熱体１０の表面における熱抵抗が大きく、その結果、コ
イル９の発熱の不均一は被加熱体１０の軸方向の熱拡散
によって解消される。更に加熱温度を制御するため、被
加熱体１０の温度を表面温度計又は熱電対等の１個又は
複数個の温度センサ１２で検出し、増幅器１３で基準値
と比較して得た誤差出力信号を高周波発振器６に帰還せ
しめるようにしている。

所定の温度分布力；得られたならば、ガス容器８内に設
置した加熱体１４で蒸発されるアルミニウム等のコーテ
ィング材料１５によって被加熱体１０の表面処理が行な
われる。この場合、被加熱体１０を回転機構１６により
回転されるので、表面処理の均一化が容易である。

表面処理後、被加熱体１０の冷却を行なうには、パイプ
状のコイル９に冷媒を通して行なわれる。

この場合はコイル９に連結された冷媒ガス供給用パルプ
１７の開閉により、加熱時と冷却時との切換えをする。

尚、冷媒導入部は熱損失を防ぐため、高周波絶縁物１８
で接続することができる。

以上述べた如く本発明によれば、真空中又はガス雰囲気
中に設置した被加熱金属体に高周波を印加し、高周波渦
電流損による発熱及び誘導短絡電流による発熱を利用し
て加熱するよ、うに構成しだので、加熱時の時定数が著
しく短く、加熱応答性が向上する。また上記構成に加え
て上記高周波電極に導入された熱伝達用媒体により冷却
するように構成したので、同じ〈冷却時の時定数な従来
の方法に較べて小さくすることができる。更に高周波電
極をパイプ状としだので、高周波電極に冷媒か直接導入
することができ、加熱処理の後又は必要な処理をしだ後
、直ちに冷却処理７５二可能となり、加熱冷却処理の作
業性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第３図は夫々従来の加熱処理方法の
説明に供する路線図、第４図は本発明の一例を示す加熱
冷却装置の路線図である。 ８・・・容器、９・・・コイル、１０・・・被加熱金属
体。 代理人　解些士　秋　　山　　　高

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、真空中又はガス雰囲気中に設置した被加熱金属体に
   、高周波を印加し、高周波渦電流損による発熱及び誘導
   短絡電流による発熱を利用して加熱するようにしたこと
   を特徴とする金属体の加熱方法。 ２　真空中又はガス雰囲気中に設置した被加熱金属体に
   高周波を印加し、高周波渦電流損による発熱及び誘導短
   絡電流による発熱を利用して加熱した後、上記高周波電
   極に導入された熱伝達用媒体により冷却するようにした
   ことを特徴とする金属体の加熱冷却方法。 ３、真空中又はガス雰囲気中の容器中にパイプ状の高周
   波電極が設置され、該高周波電極は高周波電源及び熱伝
   達用流通路が接続され、上記容器内で処理される被加熱
   金属体が上記高周波電源の作動により加熱され、上記熱
   伝達用媒体の導入により冷却されようにしたととを特徴
   とする金属体の加熱冷却装置。