特許 7195604 誘導発熱ローラ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-16

(45)【発行日】2022-12-26

(54)【発明の名称】誘導発熱ローラ装置

(51)【国際特許分類】

   H05B 6/14 20060101AFI20221219BHJP

【ＦＩ】

H05B6/14

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2019043395

(22)【出願日】2019-03-11

(65)【公開番号】P2020149771

(43)【公開日】2020-09-17

【審査請求日】2022-02-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000110158

【氏名又は名称】トクデン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121441

【弁理士】

【氏名又は名称】西村 竜平

(74)【代理人】

【識別番号】100154704

【弁理士】

【氏名又は名称】齊藤 真大

(74)【代理人】

【識別番号】100129702

【弁理士】

【氏名又は名称】上村 喜永

(72)【発明者】

【氏名】北野 嘉秀

(72)【発明者】

【氏名】北野 孝次

【審査官】西村 賢

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－０２３７６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－２３９５９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表平１０－５０２７２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０３６３７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０３６３７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭４８－０４５６１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０５０７２４９７（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｂ ６／００－ ６／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転自在に支持されたローラ本体と、前記ローラ本体の内部に設けられ、前記ローラ本体を誘導発熱させる誘導コイルを有する誘導発熱機構とを備える誘導発熱ローラ装置であって、
前記ローラ本体の側周壁に気液二相の熱媒体が封入されるジャケット室が形成されており、
前記ローラ本体の軸方向端部の鏡板部に前記ジャケット室を圧力開放するためのリリーフプラグが設けられており、
前記リリーフプラグは、前記鏡板部において、前記ジャケット室よりも径方向内側に設けられている、誘導発熱ローラ装置。

【請求項2】

前記リリーフプラグは、前記鏡板部において、前記ジャケット室の径方向内側端よりも径方向内側の領域に設けられている、請求項１記載の誘導発熱ローラ装置。

【請求項3】

前記リリーフプラグは、所定の温度で溶融する可溶性金属を用いて構成されており、前記可溶性金属が溶融することによって前記ジャケット室を圧力開放するものである、請求項１又は２記載の誘導発熱ローラ装置。

【請求項4】

前記リリーフプラグは、前記ローラ本体の側周壁の温度が前記可溶性金属の溶融温度よりも高い温度となっても前記可溶性金属が溶融しない位置に設けられている、請求項３記載の誘導発熱ローラ装置。

【請求項5】

前記熱媒体は、水であり、
前記リリーフプラグは、前記ローラ本体の側周壁が水の臨界温度又はその直前の温度となった場合に前記可溶性金属が溶融する位置に設けられている、請求項４記載の誘導発熱ローラ装置。

【請求項6】

前記リリーフプラグは、前記ジャケット室に前記熱媒体を封入するための封入口とは別に設けられている、請求項１乃至５の何れか一項に記載の誘導発熱ローラ装置。

【請求項7】

前記リリーフプラグの外側に前記リリーフプラグによる圧力開放時の熱媒体蒸気を遮る保護板が設けられている、請求項１乃至６の何れか一項に記載の誘導発熱ローラ装置。

【請求項8】

前記リリーフプラグが設けられた鏡板部に、前記リリーフプラグによる圧力開放時の熱媒体蒸気を前記ローラ本体の内部に導く流路が形成されている、請求項７記載の誘導発熱ローラ装置。

【請求項9】

前記ローラ本体の側周壁には、軸方向において異なる位置に複数の温度センサが設けられており、
前記複数の温度センサの検出温度に基づいて、前記リリーフプラグの動作の有無を判断する判断部を備える、請求項１乃至８の何れか一項に記載の誘導発熱ローラ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、誘導発熱ローラ装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来の誘導発熱ローラ装置としては、特許文献１に示すように、誘導発熱されるローラ本体の側周壁に気液二相の熱媒体が封入されるジャケット室を設けたものがある。熱媒体が封入されたジャケット室はヒートパイプとして機能し、ローラ本体の側周壁の温度が均一化される。

【0003】

ところで、従来のジャケット室の軸方向一端部には、ローラ本体の側周壁の温度が異常に上昇することによりジャケット室内の蒸気圧が所定値以上となった場合に、その圧力によりローラ本体が損傷するのを防止するため、圧力を開放するリリーフプラグが設けられている。具体的にジャケット室は、ローラ本体の側周壁に形成された軸方向に延びるジャケット室により構成されており、当該ドリル孔の一端部を塞ぐようにリリーフプラグが設けられている。

【0004】

しかしながら、上記の構成では、ジャケット室とリリーフプラグとが同軸上に設けられており、ローラ本体の半径方向の位置がジャケット室とリリーフプラグとで同じとなるため、ジャケット室の均温作用によって、ローラ本体の側周壁の温度とリリーフプラグの取り付け温度とがほぼ等しくなってしまう。そのため、ローラ本体の側周壁の温度がリリーフプラグの動作を確実に行わせるための温度によって制約を受けてしまう。特にリリーフプラグが、所定の温度で溶融する可溶性金属を用いて構成され、当該可溶性金属が溶融することによって圧力開放するものの場合には、ローラ本体の側周壁の加熱温度が可溶性金属の溶融温度により制約を受けてしまう。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００１－２３７６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

そこで本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、ローラ本体の側周壁の加熱温度がリリーフプラグによって制約を受け難くすることをその主たる課題としたものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

すなわち、本発明に係る誘導発熱ローラ装置は、回転自在に支持されたローラ本体と、前記ローラ本体の内部に設けられ、前記ローラ本体を誘導発熱させる誘導コイルを有する誘導発熱機構とを備える誘導発熱ローラ装置であって、前記ローラ本体の側周壁に気液二相の熱媒体が封入されるジャケット室が形成されており、前記ローラ本体の軸方向端部の鏡板部に前記ジャケット室を圧力開放するためのリリーフプラグが設けられており、前記リリーフプラグは、前記鏡板部において、前記ジャケット室よりも径方向内側に設けられていることを特徴とする。

【0008】

このような誘導発熱ローラ装置によれば、ローラ本体の鏡板部において、リリーフプラグをジャケット室よりも径方向内側に設けているので、誘導発熱機構により誘導発熱されるローラ本体の側周壁の加熱温度よりもリリーフプラグの温度を低くすることができる。その結果、ローラ本体の側周壁の加熱温度がリリーフプラグによって制約を受け難くすることができ、ローラ本体の側周壁の加熱温度をリリーフプラグの動作温度よりも高い温度に設定することができる。

【0009】

具体的なリリーフプラグの取り付け位置としては、前記鏡板部において、前記ジャケット室の径方向内側端よりも径方向内側の領域に設けられていることが望ましい。
この構成であれば、軸方向から視てリリーフプラグとジャケット室とが重ならないように径方向内側に設けられることになり、ジャケット室に封入された熱媒体の均温効果により加熱される部分から離れてリリーフプラグが取り付けられることになる。その結果、ローラ本体の側周壁の加熱温度がリリーフプラグによって一層制約を受け難くすることができる。

【0010】

前記リリーフプラグは、所定の温度で溶融する可溶性金属を用いて構成されており、前記可溶性金属が溶融することによって前記ジャケット室を圧力開放するものであることが望ましい。
この構成であれば、リリーフプラグを小型化することができ、ロール本体の大型化を避けることができる。また、リリーフプラグの設置場所の自由度を増すことができ、ローラ本体の鏡板部においてリリーフプラグをジャケット室よりも径方向内側に設け易くできる。

【0011】

具体的には、前記リリーフプラグは、前記ローラ本体の側周壁の温度が前記可溶性金属の溶融温度よりも高い温度となっても前記可溶性金属が溶融しない位置に設けられていることが望ましい。
これにより、ローラ本体の側周壁の加熱温度を可溶性金属の溶融温度よりも高い温度に設定することができる。

【0012】

前記熱媒体として水を用いた場合には、ローラ本体の側周壁を水の臨界温度（約３７４℃）よりも低い温度で動作させる必要がある。
このため、前記リリーフプラグは、前記ローラ本体の側周壁が水の臨界温度又はその直前の温度となった場合に前記可溶性金属が溶融する位置に設けられていることが望ましい。
この構成であれば、ローラ本体の側周壁が水の臨界温度又はその直前の温度となった場合にリリーフプラグにより圧力開放される。

【0013】

ローラ本体のジャケット室への熱媒体の封入及び熱媒体の交換作業を容易にするためには、前記リリーフプラグは、前記ジャケット室に前記熱媒体を封入するための封入口とは別に設けられていることが望ましい。
この構成であれば、封入口に設けられる封止プラグにリリーフプラグとしての機能を持たせる必要がないので、封止プラグに安価なものを用いることもできる。

【0014】

リリーフプラグが圧力開放した際の周囲環境の安全を確保するためには、前記リリーフプラグの外側に前記リリーフプラグによる圧力開放時の熱媒体蒸気を遮る保護板が設けられていることが望ましい。

【0015】

リリーフプラグが圧力開放した際の周囲環境の安全をより一層確保するためには、前記リリーフプラグが設けられた鏡板部に、前記リリーフプラグによる圧力開放時の熱媒体蒸気を前記ローラ本体の内部に導く流路が形成されていることが望ましい。

【0016】

リリーフプラグが圧力開放したか否かを判断するためには、前記ローラ本体の側周壁には、軸方向において異なる位置に複数の温度センサが設けられており、前記複数の温度センサの検出温度に基づいて、前記リリーフプラグの動作の有無を判断する判断部を備えることが望ましい。

【発明の効果】

【0017】

このように構成した本発明によれば、ローラ本体の鏡板部において、リリーフプラグをジャケット室よりも径方向内側に設けているので、ローラ本体の側周壁の加熱温度をリリーフプラグの動作温度よりも高い温度に設定することができる。また、ローラ本体の側周壁の温度が例えば水の臨界温度以上に昇温した場合はリリーフプラグが動作し、ジャケット室内の蒸気圧を開放することができるので、ロール本体の損傷を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】第１実施形態に係る両持ち式の誘導発熱ローラ装置の構成を模式的に示す断面図である。

【図2】同実施形態に係るロール本体の鏡板部を示す部分拡大断面図である。

【図3】同実施形態に係るジャケット室とリリーフプラグとの軸方向から見た位置関係を示す模式図である。

【図4】第２形実施形態に係る片持ち式の誘導発熱ローラ装置の構成を模式的に示す断面図である。

【図5】同実施形態に係るロール本体の鏡板部及び開放端部を示す部分拡大断面図である。

【図6】圧力開放路の変形例を示す模式図である。

【図7】ロール本体の鏡板部に保護板を設けた例を示す模式図である。

【図8】リリーフプラグの動作を検知するためのシステムを示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

＜第１実施形態＞
以下に本発明に係る誘導発熱ローラ装置の第１実施形態について図面を参照して説明する。

【0020】

本実施形態に係る誘導発熱ローラ装置１００は、例えばプラスチックフィルム、紙、布、不織布、合成繊維、金属箔等のシート材又はウェブ材、線（糸）材等の連続材の連続熱処理工程等において用いられるものである。

【0021】

具体的に誘導発熱ローラ装置は、図１に示すように、回転自在に支持されたローラ本体２と、ローラ本体２の内部に設けられ、ローラ本体２を誘導発熱させる誘導発熱機構３とを備え、ローラ本体２を軸方向の両側から支持する所謂両持ち式のものである。

【0022】

ローラ本体２は、円筒状をなすロールシェル部２ａと、当該ロールシェル部２ａの軸方向両端部に設けられて、ロールシェル部２ａの両端開口を閉塞する鏡板部であるジャーナル部２ｂと、ジャーナル部２ｂからロールシェル部２ａ外においてロールシェル部２ａの回転中心軸上に延び設けられた中空の駆動軸部２ｃとを有する。駆動軸部２ｃは、転がり軸受等の軸受４を介して機台５に回転自在に支持されている。そして、ローラ本体２は、例えばモータ等の回転駆動機構（不図示）により外部から与えられる駆動力によって回転されるように構成されている。なお、ローラ本体２には、ロールシェル部２ａの温度を検出するための温度センサ（不図示）が設けられている。

【0023】

誘導発熱機構３は、例えば円筒状の鉄心３１と、当該鉄心３１の外側周面に巻装された誘導コイル３２とから構成されている。鉄心３１の両端部にはそれぞれ、支持軸６が取り付けられている。この支持軸６は、それぞれ駆動軸部２ｃの内部に挿通されており、転がり軸受等の軸受７を介して駆動軸部２ｃに対して回転自在に支持されている。これにより、誘導発熱機構３は、回転するローラ本体２の内部において、ローラ本体２に対して静止状態に保持される。誘導コイル３２には、リード線Ｌ１が接続されており、このリード線Ｌ１には、交流電圧を印加するための交流電源Ｖが接続されている。

【0024】

このような誘導発熱機構３により、誘導コイル３２に交流電圧が印加されると交番磁束が発生し、その交番磁束はローラ本体２の側周壁であるロールシェル部２ａを通過する。この通過によりロールシェル部２ａに誘導電流が発生し、その誘導電流でロールシェル部２ａはジュール発熱する。このとき、ロールシェル部２ａの温度は、温度センサにより検出された温度に基づいてフィードバック制御される。

【0025】

しかして本実施形態の誘導発熱ローラ装置１００において、ローラ本体２のロールシェル部２ａには、気液二相の熱媒体が封入されるジャケット室２１が形成されており、ローラ本体２の軸方向端部の鏡板部であるジャーナル部２ｂにジャケット室２１を圧力開放するためのリリーフプラグ８が設けられている。本実施形態の熱媒体は、例えば純水等の水であるが、これに限られない。

【0026】

ジャケット室２１は、ローラ本体２のロールシェル部２ａに軸方向に沿って複数形成されている。複数のジャケット室２１は、ロールシェル部２ａの周方向に例えば等間隔に設けられている。また、複数のジャケット室２１は、少なくとも一方の軸方向端部において連通路２２により互いに連通するように構成されている。これにより、１つのジャケット室２１から別のジャケット室２１に熱媒体が流入可能に構成されている。なお、複数のジャケット室２１は、互いに連通する構成でなくてもよく、１つずつ独立したものであっても良い。

【0027】

また、ジャケット室２１には、図２に示すように、熱媒体を封入するための封入路２３が接続されている。当該封入路２３は、ローラ本体２のジャーナル部２ｂに形成されており、当該封入路２３の開口部（封入口２３Ｈ）には封止プラグ９が設けられている。この封止プラグ９は、ジャケット室２１に熱媒体を封入する際は、封入口２３Ｈから取り外されており、ジャケット室２１に熱媒体を封入した後に封入口２３Ｈに取り付けられる。

【0028】

リリーフプラグ８は、ジャケット室２１が所定の圧力以上となった場合に、ジャケット室２１を圧力開放するものである。本実施形態では、気体の状態方程式により圧力上昇と温度上昇とが対応することから、ローラ本体２のロールシェル部２ａ又はジャケット室２１の温度が所定温度以上となった場合に、ジャケット室２１を圧力開放するプラグを用いている。具体的にリリーフプラグ８は、所定の温度で溶融する例えばハンダ等の可溶性金属８１を用いて構成されており、可溶性金属８１が溶融することによってジャケット室２１を圧力開放するものである。このリリーフプラグ８は、圧力開放のための内部流路が可溶性金属８１により充填されており、リリーフプラグ８が可溶性金属８１の溶融温度以上となった場合に、可溶性金属８１が溶融して内部流路が開放される構成とされている。

【0029】

このリリーフプラグ８は、図２に示すように、ジャケット室２１に連通する圧力開放路１０に設けられている。圧力開放路１０は、ローラ本体２のジャーナル部２ｂに形成されており、リリーフプラグ８は、ローラ本体２のジャーナル部２ｂに設けられる。本実施形態の圧力開放路１０は、ジャーナル部２ｂにおいて封入路２３に接続されている。なお、封入路２３は、ジャケット室２１と同軸上に形成されており、圧力開放路１０は、ジャーナル部２ｂにおいて封入路２３と例えば直交するように接続されている。このように本実施形態のリリーフプラグ８は、ジャケット室２１に熱媒体を封入するための封入口２３Ｈとは別に（具体的には同じジャーナル部２ｂにおいて径方向において互いに異なる位置に）設けられた構成である。なお、封入口２３Ｈを軸方向一方のジャーナル部２ｂに設け、リリーフプラグ８を軸方向他方のジャーナル部２ｂに設けた構成としても良い。

【0030】

そして、リリーフプラグ８は、図３に示すように、ローラ本体２のジャーナル部２ｂにおいて、ジャケット室２１よりも径方向内側に設けられている。つまり、リリーフプラグ８は、軸方向から視て、ジャケット室２１よりも径方向内側に設けられている。具体的にリリーフプラグ８は、ジャーナル部２ｂにおいて、ジャケット室２１の径方向内側端２１ｘよりも径方向内側の領域Ｒ１（網目部分）に設けられている。

【0031】

リリーフプラグ８は、ローラ本体２のロールシェル部２ａの温度が可溶性金属８１の溶融温度よりも高い温度となっても可溶性金属８１が溶融しない位置に設けられている。また、本実施形態では、熱媒体として水を用いていることから、リリーフプラグ８は、ローラ本体２のロールシェル部２ａが水の臨界温度又はその直前の温度となった場合に可溶性金属８１が溶融する位置に設けられている。この構成により、ロールシェル部２ａを可溶性金属８１の溶融温度以上、かつ、水の臨界温度未満の温度範囲で使用することができる。

【0032】

＜第１実施形態の効果＞
このように構成した両持ち式の誘導発熱ローラ装置１００によれば、ローラ本体２の鏡板部であるジャーナル部２ｂにおいて、リリーフプラグ８をジャケット室２１よりも径方向内側に設けているので、誘導発熱機構３により誘導発熱されるローラ本体２のロールシェル部２ａの加熱温度よりもリリーフプラグ８の温度を低くすることができる。その結果、ローラ本体２のロールシェル部２ａの加熱温度がリリーフプラグ８によって制約を受け難くすることができ、ロールシェル部２ａの加熱温度をリリーフプラグ８の動作温度よりも高い温度に設定することができる。具体的には、ローラ本体２のロールシェル部２ａの加熱温度を可溶性金属８１の溶融温度よりも高い温度に設定することができる。

【0033】

また、リリーフプラグ８を封入口２３Ｈとは別の位置に設けているので、ローラ本体２のジャケット室２１への熱媒体の封入及び熱媒体の交換作業を容易にする事ができる。さらに、封入口２３Ｈに設けられる封止プラグ９に圧力開放機能を持たせる必要がないので、封止プラグ９に安価なものを用いることもできる。

【0034】

＜第２実施形態＞
次に本発明に係る誘導発熱ローラ装置の第２実施形態について図面を参照して説明する。

【0035】

本実施形態に係る誘導発熱ローラ装置１００は、前記第１実施形態と同様に、例えばプラスチックフィルム、紙、布、不織布、合成繊維、金属箔等のシート材又はウェブ材、線（糸）材等の連続材の連続熱処理工程等において用いられるものである。

【0036】

具体的に誘導発熱ローラ装置１００は、図４に示すように、回転自在に支持されたローラ本体２と、ローラ本体２の内部に設けられ、ローラ本体２を誘導発熱させる誘導発熱機構３とを備え、ローラ本体２を軸方向の片側から支持する所謂片持ち式のものである。

【0037】

ローラ本体２は、円筒状をなすロールシェル部２ａと、当該ロールシェル部２ａの軸方向一端部に設けられて、ロールシェル部２ａの一端開口を閉塞する鏡板部であるフランジ部２ｄと、当該フランジ部２ｄからロールシェル部２ａ内においてロールシェル部２ａの回転中心軸上に延び設けられたボス部２ｅとを有する。

【0038】

ボス部２ｅには、軸嵌合部２ｆが設けられており、当該軸嵌合部２ｆには、ローラ本体２を回転可能に支持するための回転支持軸１１がボルト及びナットにより嵌合締結されている。当該回転支持軸１１は、軸受１２を介して固定台１３に回転可能に支持されており、当該回転支持軸１１はモータ等の回転駆動機構（不図示）により回転される。本実施形態において固定台１３は、モータ等の駆動機構により構成されたものであっても良いし、固定台１３とは別に駆動機構が設けられても良い。この駆動機構によりローラ本体２および回転支持軸１１を回転させることができる。なお、本実施形態において回転支持軸１１は固定台１３に対して回転自在に支持されているが、これに限られるものではない。

【0039】

誘導発熱機構３は、円筒状の鉄心３１および鉄心３１に巻装された誘導コイル３２からなり、支持体１４に支持されている。支持体１４は、固定台１３に静止状態で保持されている。誘導コイル３２には、リード線Ｌ１が接続されており、このリード線Ｌ１には、交流電圧を印加するための交流電源Ｖが接続されている。

【0040】

このような誘導発熱機構３により、誘導コイル３２に交流電圧が印加されると交番磁束が発生し、その交番磁束はローラ本体２のロールシェル部２ａを通過する。この通過によりロールシェル部２ａに誘導電流が発生し、この誘導電流によってロールシェル部２ａはジュール発熱する。このとき、ロールシェル部２ａの温度は、ロールシェル部２ａの温度を検出する温度センサ（不図示）により検出された温度に基づいてフィードバック制御される。

【0041】

しかして本実施形態の誘導発熱ローラ装置１００において、図４に示すように、ローラ本体２のロールシェル部２ａには、気液二相の熱媒体が封入されるジャケット室２１が形成されており、ローラ本体２の軸方向一端部のフランジ部２ｄにジャケット室２１を圧力開放するためのリリーフプラグ８が設けられている。本実施形態の熱媒体は、例えば純水等の水であるが、これに限られない。

【0042】

ジャケット室２１は、ローラ本体２のロールシェル部２ａに軸方向に沿って複数形成されている。複数のジャケット室２１は、ロールシェル部２ａの周方向に例えば等間隔に設けられている。また、複数のジャケット室２１は、少なくとも一方の軸方向端部において連通路２２により互いに連通するように構成されている。これにより、１つのジャケット室２１から別のジャケット室２１に熱媒体が流入可能に構成されている。なお、複数のジャケット室２１は、互いに連通する構成でなくてもよく、１つずつ独立したものであっても良い。

【0043】

また、ジャケット室２１には、図５に示すように、熱媒体を封入するための封入路２３が接続されている。当該封入路２３は、ローラ本体２の軸方向一端部に形成されており、当該封入路２３の開口部（封入口２３Ｈ）には封止プラグ９が設けられている。この封止プラグ９は、ジャケット室２１に熱媒体を封入する際は、封入口２３Ｈから取り外されており、ジャケット室２１に熱媒体を封入した後に封入口２３Ｈに取り付けられる。

【0044】

リリーフプラグ８は、ジャケット室２１が所定の圧力以上となった場合に、ジャケット室２１を圧力開放するものである。本実施形態のリリーフプラグ８は、前記第１実施形態と同様に、ローラ本体２のロールシェル部２ａ又はジャケット室２１の温度が所定温度以上となった場合に、ジャケット室２１を圧力開放するプラグを用いている。具体的にリリーフプラグ８は、所定の温度で溶融する例えばハンダ等の可溶性金属８１を用いて構成されており、可溶性金属８１が溶融することによってジャケット室２１を圧力開放するものである。このリリーフプラグ８は、圧力開放のための内部流路が可溶性金属８１により充填されており、リリーフプラグ８が可溶性金属８１の溶融温度以上となった場合に、可溶性金属８１が溶融して内部流路が開放される構成とされている。

【0045】

このリリーフプラグ８は、図５に示すように、ジャケット室２１に連通する圧力開放路１０に設けられている。圧力開放路１０は、ローラ本体２のフランジ部２ｄに形成されており、リリーフプラグ８は、ローラ本体２のフランジ部２ｄに設けられる。本実施形態の圧力開放路１０は、ジャケット室２１に接続されている。なお、圧力開放路１０は、フランジ部２ｄにおいてジャケット室２１に対して例えば傾斜するように接続されている。このように本実施形態のリリーフプラグ８は、ジャケット室２１に熱媒体を封入するための封入口２３Ｈとは別に（具体的には封入口２３Ｈに対して軸方向反対側に）設けられた構成である。なお、リリーフプラグ８と封入口２３Ｈとをフランジ部２ｄに設けた場合には、フランジ部２ｄにおいてそれらを径方向において互いに異なる位置に設けた構成としても良い。

【0046】

そして、リリーフプラグ８は、ローラ本体２のフランジ部２ｄにおいて、ジャケット室２１よりも径方向内側に設けられている（図３参照）。つまり、リリーフプラグ８は、軸方向から視て、ジャケット室２１よりも径方向内側に設けられている。具体的にリリーフプラグ８は、ローラ本体２のフランジ部２ｄにおいて、ジャケット室２１の径方向内側端２１ｘよりも径方向内側の領域Ｒ１に設けられている。

【0047】

リリーフプラグ８は、ローラ本体２のロールシェル部２ａの温度が可溶性金属８１の溶融温度よりも高い温度となっても可溶性金属８１が溶融しない位置に設けられている。また、本実施形態では、熱媒体として水を用いていることから、リリーフプラグ８は、ローラ本体２のロールシェル部２ａが水の臨界温度又はその直前の温度となった場合に可溶性金属８１が溶融する位置に設けられている。この構成により、ロールシェル部２ａを可溶性金属８１の溶融温度以上、かつ、水の臨界温度未満の温度範囲で使用することができる。

【0048】

＜第２実施形態の効果＞
このように構成した片持ち式の誘導発熱ローラ装置１００によれば、ローラ本体２の鏡板部であるフランジ部２ｄにおいて、リリーフプラグ８をジャケット室２１よりも径方向内側に設けているので、誘導発熱機構３により誘導発熱されるローラ本体２のロールシェル部２ａの加熱温度よりもリリーフプラグ８の温度を低くすることができる。その結果、ローラ本体２のロールシェル部２ａの加熱温度がリリーフプラグ８によって制約を受け難くすることができ、ロールシェル部２ａの加熱温度をリリーフプラグ８の動作温度よりも高い温度に設定することができる。

【0049】

また、リリーフプラグ８を封入口２３Ｈとは別の位置に設けているので、ローラ本体２のジャケット室２１への熱媒体の封入及び熱媒体の交換作業を容易にする事ができる。さらに、封入口２３Ｈに設けられる封止プラグ９に圧力開放機能を持たせる必要がないので、封止プラグ９に安価なものを用いることもできる。

【0050】

＜３．本発明の変形実施形態＞
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。

【0051】

例えば、前記各実施形態では、封止プラグ９とリリーフプラグ８とを別部材として別々に設ける構成としているが、封止プラグ９とリリーフプラグ８との機能を有する単一のプラグを用いても良い。この場合であっても、リリーフプラグ８は鏡板部（ジャーナル部２ｂ又はフランジ部２ｄ）においてジャケット室２１よりも径方向内側に位置することになる。また、リリーフプラグ８が設けられる圧力開放路１０は、熱媒体の封入時においては封入路として機能する。

【0052】

また、前記各実施形態では、リリーフプラグ８の圧力開放方向は、ローラ本体２の外側であったが、図６に示すように、リリーフプラグ８の圧力開放方向をローラ本体２の内側としても良い。この場合、両持ち式のローラ本体２の場合には、ジャーナル部２ｂの内壁面にリリーフプラグ８が設けられる構成となり、片持ち式のローラ本体２の場合には、フランジ部２ｄの内壁面にリリーフプラグ８が設けられる構成となる。このように構成することで、リリーフプラグ８の圧力開放時に噴出する高温の熱媒体蒸気がローラ本体２の外部に漏れない構成とすることができ、周囲環境の安全を確保することができる。

【0053】

さらに、リリーフプラグ８を鏡板部（ジャーナル部２ｂ又はフランジ部２ｄ）の外壁面に設けた場合には、図７に示すように、リリーフプラグ８の外側にリリーフプラグ８による圧力開放時の熱媒体蒸気を遮る保護板１５を設ける構成としても良い。両持ち式のローラ本体２の場合には、ジャーナル部２ｂの外壁面を覆うように保護板１５が設けられる構成となり、片持ち式のローラ本体２の場合には、フランジ部２ｄの外壁面を覆うように保護板１５が設けられる構成となる。この構成により、リリーフプラグ８が圧力開放した際に噴出する高温の熱媒体蒸気は保護板１５によって遮られて外部に広がらないので、周囲環境の安全を確保することができる。

【0054】

保護板１５を設けた構成において、図７に示すように、リリーフプラグ８が設けられた鏡板部（ジャーナル部２ｂ又はフランジ部２ｄ）に、リリーフプラグ８による圧力開放時の高温の熱媒体蒸気をローラ本体２の内部に導く流路２４を形成しても良い。両持ち式のローラ本体２の場合には、ジャーナル部２ｂに流路２４が形成される構成となり、片持ち式のローラ本体２の場合には、フランジ部２ｄに流路２４が形成される構成となる。ここで、リリーフプラグ８から流路２４に高温の熱媒体蒸気が流入しやすくするために、鏡板部（ジャーナル部２ｂ又はフランジ部２ｄ）の外壁面にそれらを繋ぐ連通溝２５（図７の右図参照）を形成しても良い。この構成により、リリーフプラグ８が圧力開放した際に噴出する高温の熱媒体蒸気はローラ本体２の内部に流入して外部に広がらないので、周囲環境の安全をより一層確保することができる。また、流路２４を形成することでローラ本体２の軽量化にも寄与することになる。

【0055】

その上、リリーフプラグ８が圧力開放したか否かを判断するために、誘導発熱ローラ装置１００は、図８に示すように、ローラ本体２の軸方向において異なる位置に設けられた複数の温度センサＴ１、Ｔ２と、複数の温度センサＴ１、Ｔ２の検出温度に基づいて、リリーフプラグ８の動作の有無を判断する判断部Ｃとを備える構成としてもよい。リリーフプラグ８が動作していない状態では、ジャケット室２１の均温作用によって、複数の温度センサＴ１、Ｔ２の検出温度の差が所定の範囲内に収まっている。一方で、リリーフプラグ８が動作して圧力開放した後では、ジャケット室２１の均温作用が不十分になり、複数の温度センサＴ１、Ｔ２の検出温度の差が所定の範囲外になってしまう。判断部Ｃは、複数の温度センサＴ１、Ｔ２の検出温度から、それらの差が所定の範囲外となったと判断した場合に、リリーフプラグ８が動作したと判断して、例えばユーザに報知する、又は、誘導発熱ローラ装置１００を停止する。

【0056】

加えて、前記実施形態では、リリーフプラグ８をジャケット室２１よりも径方向内側に位置させる構成であったが、リリーフプラグ８をジャケット室２１に対して軸方向に離す構成とすることも考えられる。この構成では、ロール本体が大型化してしまうので、上述した各実施形態の構成の方が好ましい。

【0057】

その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。

【符号の説明】

【0058】

１００・・・誘導発熱ローラ装置
２・・・ローラ本体
２ａ・・・ロールシェル部（側周壁）
２ｂ・・・ジャーナル（鏡板部）
２ｄ・・・フランジ部（鏡板部）
２１・・・ジャケット室
２３Ｈ・・・封入口
３・・・誘導発熱機構
３２・・・誘導コイル
８・・・リリーフプラグ
８１・・・可溶性金属
１５・・・保護板
Ｔ１、Ｔ２・・・温度センサ
Ｃ・・・判断部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】