JP2007279030A - 回転式ロールの温度測定装置、この温度測定装置を備えた回転式ロール及び温度測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】回転式ロールの温度測定装置を提供する。
【解決手段】回転式ロールの温度測定装置は、円筒体１１の表面層に埋設されている測温抵抗体３０と、樹脂製エンドカバー２３の内側面に取付けられた送信ユニット３１と、２つの受信機と、各受信機の受信状態の良否をそれぞれ判別して良好な受信状態における温度情報を選択して、この選択された温度情報に基づいて温度データの表示等を行う制御ユニットとを有する。送信ユニット３２は、送信アンテナ３１を備える送信機と、送信機に電源を供給する電池を有する。２つの受信アンテナは、冷却ロールの１回転中において送信アンテナ３１に対して同時に冷却ロール回転軸１２の影にならない位置に配置されている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、回転式ロールの温度測定装置、この温度測定装置を備えた回転式ロール及び温度測定方法に関し、更に詳しくは、セロファン、アルミ箔、紙、合成樹脂等の各種シートや各種フィルムの製造装置、または、これら各種シートや各種フィルムの加工装置、あるいは、これら各種シートや各種フィルムのうち同種又は異種の複数枚を貼合又は積層するラミネート装置、若しくは、前記各種のシートや各種フィルムに対して合成樹脂をフィルム状に押し出しながら貼合わせる押出ラミネート装置等に使用される回転式ロールの温度測定装置、この温度測定装置を備えた回転式ロール及び温度測定方法に関する。

この種の回転式ロールの一例として回転式冷却ロールを挙げて説明すると、このような回転式冷却ロールでは、樹脂シート等の被冷却物を迅速に冷却するため或いは製品表面温度管理等のために、冷却ロールの表面温度を常に監視し、必要に応じて冷却水の供給量を制御する必要がある。そこで、冷却ロールの表面に温度センサを設け、この温度センサにより検出された測定温度をモニタすることが行われている。

ところで、このような温度測定装置では冷却ロールが回転体であることから、温度センサからの温度情報を信号線により外部に引き出して表示モニタにデータを与える有線方式では、配線の接続が困難となる。そこで、無線式の温度測定装置が提案されている（例えば、特開昭６２−２０７１４６号公報参照）。この無線式の温度測定装置は、冷却ロールの回転軸に送信用ループアンテナを外装し、このループアンテナから温度センサにより検出された測定値を微弱電波で送信し、回転式冷却ロールの近傍に設けられた受信用ループアンテナで受信して、表面温度を検出するように構成されている。

特開昭６２−２０７１４６号公報

ところで、この種類の冷却ロールは、定期点検の他に、生産ラインの変更等により頻繁にロール入れ替え作業が行われている。具体的に説明すると、以下のような場合に入れ替え作業が必要となる。
被冷却物である樹脂フィルムや樹脂シートの生産ラインの変更等により、ロール入れ替えが行われる。例えば、樹脂フィルム等の樹脂の種類が異なる場合、それに応じた表面加工が施されたロールの使用、或いは樹脂フィルム等の厚みやフィルム幅長の変化等により、それに対応した径や長さを有するロールの使用等により、交換作業が必要となる。
このように頻繁に冷却ロールの入れ替え作業が必要であることから、上記特許文献１に記載の無線式を適用した温度測定装置のように回転軸にアンテナや発電機が装着されていると、その部分を避けて回転軸に引き上げ具を装着しなければならず、入れ替え作業の際に邪魔になり、入れ替え作業が困難なものとなる。

そこで、回転軸に送信アンテナを外装することに代えて、冷却ロールのエンドカバーの外側面に送信アンテナを設け、冷却ロールの回転軸の近傍に１つの受信アンテナを配置することが考えられる。しかしながら、このような構成であれば、冷却ロールの１回転中において、送信アンテナに対して該受信アンテナが回転軸の影に入り込み、受信状態が極めて悪い状況が発生する。換言すれば、冷却ロールの回転中においてロール表面温度を常時正確に受信することができないという問題が存在する。
なお、回転式熱ロールにおいても、上記回転式冷却ロールにおける問題と同様の問題が存在する。

本発明は、上記の実情を鑑みて考え出されたものであり、その目的は、ロール表面温度を常に正確に受信することができると共に、ロール入れ替え作業時に特別な操作を不要とし、簡単な操作で容易に入れ替え作業を行うことを可能とした回転式ロールの温度測定装置、この温度測定装置を備えた回転式ロール及び温度測定方法を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、外周面に加熱又は冷却がなされる被熱処理物が接触する円筒体と、該円筒体の両端部を各々覆うエンドカバーと、該両エンドカバーの中心から外向きに突出する回転軸とを備えると共に、該両エンドカバーのうち少なくとも一端側のエンドカバーは非金属製とされた構造の回転式ロールの温度測定装置であって、前記円筒体の被熱処理物との接触領域に設けられた温度検出手段と、前記一端側の非金属製エンドカバーの内側面に取付けられた送信ユニットであって、送信アンテナを備えると共に前記温度検出手段からの温度情報を送信する送信機と、送信機に電源を供給する電池とを有する、そのような送信ユニットと、受信アンテナを備えると共に前記送信アンテナから送信される温度情報を受信する第１及び第２の受信機であって、各受信機の受信アンテナは、前記ロールの１回転中において送信アンテナに対して同時に前記回転軸の影にならない位置に配置されている、そのような第１及び第２の受信機と、前記第１及び第２の受信機の受信状態の良否をそれぞれ判別して良好な受信状態における温度情報を選択して、この選択された温度情報に基づいて表示器に温度表示を行う制御ユニットと、を備えたことを特徴とする。

上記の如く、送信アンテナを備えた送信機を有する送信ユニットを、非金属製エンドカバーの内側面に取付けることにより、送信アンテナからの微弱電波がエンドカバーによって遮蔽されることがない。また、回転軸に送信機を取付ける従来例のようにロールの交換作業の邪魔となるという課題が解消される。

また、第１及び第２の受信機の各受信アンテナを、ロールの１回転中において送信アンテナに対して同時に回転軸の影にならない位置に配置することにより、ロールの１回転中において、第１及び第２の受信機の少なくとも何れ一方の受信状態は必ず良好となる。更に、制御ユニットにおいて、第１及び第２の受信機の受信状態の良否をそれぞれ判別して良好な受信状態における温度情報を選択して、この選択された温度情報に基づいて表示器に温度表示を行う。この結果、表示器には、ロールの回転中において一時的に表示不能となることなく、常に表面温度がモニタされることになる。

なお、用語「非金属製」とは、金属製以外の例えば、樹脂製、木製、厚紙製、ガラス製、強化ガラス製、鉱物材の加工物（例えば、マイカボード（雲母））等のいずれをも含む。また、用語「回転式ロール」とは、回転式冷却ロールと回転式熱ロールの両者を含む。回転式冷却ロールとしては、円筒体の内部に、蒸発と凝縮とを繰り返す作動流体を充填すると共に、内部を冷却水が流れる冷却管を設けて成る、所謂ヒートパイプ式の冷却ロールであってもよく、又、例えば、パイプ状のロールに、中空軸付きの蓋を取り付け、一方の軸部から冷却水を供給し、他方の軸部から排出する構造の冷却ロールであっても良く、又、内部にスパイラル状の冷却水パイプを設け、ロール表面の温度が均一になるように構成したスパイラル式冷却ロール等であってもよい。回転式熱ロールとしては、円筒体の内部に、蒸発と凝縮とを繰り返す作動流体を充填すると共に、内部を過熱水（又は過熱蒸気）が流れる過熱管を設けて成る、所謂ヒートパイプ式の熱ロールであってもよく、又、例えば、パイプ状のロールに、中空軸付きの蓋を取り付け、一方の軸部から過熱水（又は過熱蒸気）を供給し、他方の軸部から排出する構造の熱ロールであってもよく、又、内部にスパイラル状の過熱水（又は過熱蒸気）パイプを設け、ロール表面の温度が均一になるように構成したスパイラル式熱ロール等であってもよい。
また、用語「被熱処理物」とは、回転式熱ロールにあっては加熱がなされる被加熱物を、回転式冷却ロールにあっては冷却がなされる被冷却物の両者を含む。

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の回転式ロールの温度測定装置であって、前記送信アンテナの形状がＬ字型であることを特徴とする。
上記構成により、更に受信状態が向上する。

また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の回転式ロールの温度測定装置であって、前記受信アンテナは前記送信アンテナに対して垂直に配置されていることを特徴とする。
上記構成により、更に受信状態が向上する。

また、請求項４記載の発明は、請求項１記載の回転式ロールの温度測定装置であって、前記回転式ロールは、外周面に被冷却シートが接触する円筒体と、該円筒体の両端部を各々覆うエンドカバーと、該両エンドカバーの中心から外向きに突出する中空状の回転軸とを備えると共に、該両エンドカバーのうち少なくとも一端側のエンドカバーは非金属製とされ、前記円筒体の内部に、蒸発と凝縮とを繰り返す作動流体を充填すると共に、前記中空状回転軸からの冷却流体が内部を流れる冷却管を有し、前記冷却管内部を流れる前記冷却流体にて前記作動流体を間接冷却するように構成された回転式冷却ロールであることを特徴とする。
上記構成により、所謂ヒートパイプ式の冷却ロールの表面温度を常に正確にモニタすることができる。

また、請求項５記載の発明は、請求項１記載の回転式ロールの温度測定装置であって、前記回転式ロールは、外周面に被過熱シートが接触する円筒体と、該円筒体の両端部を各々覆うエンドカバーと、該両エンドカバーの中心から外向きに突出する中空状の回転軸とを備え、前記円筒体の内部に、蒸発と凝縮とを繰り返す作動流体を充填すると共に、前記中空状回転軸から供給される過熱流体が内部を流れる過熱管を有し、前記過熱管内部を流れる前記過熱流体にて前記作動流体を間接加熱するように構成された回転式加熱ロールであることを特徴とする。
上記構成により、所謂ヒートパイプ式の熱ロールの表面温度を常に正確にモニタすることができる。

また、請求項６記載の発明は、請求項１〜５の何れかに記載の回転式ロールの温度測定装置を備えたことを特徴とする回転式ロールである。

また、請求項７記載の発明は、外周面に加熱又は冷却がなされる被熱処理物が接触する円筒体と、該円筒体の両端部を各々覆うエンドカバーと、該両エンドカバーの中心から外向きに突出する回転軸とを備えると共に、該両エンドカバーのうち少なくとも一端側のエンドカバーは非金属製とされた構造の回転式ロールの温度測定方法であって、前記円筒体の被熱処理物との接触領域に設けられた温度検出手段により、前記接触領域の表面温度を測定する温度測定ステップと、前記温度測定ステップにより測定された温度情報を、前記一端側の非金属製エンドカバーの内側面に設けられた送信機を用いて送信する送信ステップと、前記ロールの１回転中において送信機に対して同時に前記回転軸の影にならない位置に配置されている第１及び第２の受信機を用いて、前記送信機から送信される温度情報を受信する受信ステップと、前記第１及び第２の受信機の受信状態の良否をそれぞれ判別して良好な受信状態における温度情報を選択して、この選択された温度情報に基づいて温度表示を行う温度表示制御ステップと、を備えたことを特徴とする。

上記構成により、ロールの回転中において一時的に表示不能となることなく、常に表面温度を表示器にモニタし続けることが可能となる。

本発明によれば、ロール表面温度を常に正確に受信することができると共に、ロール入れ替え作業時に特別な操作を不要とし、簡単な操作で容易に入れ替え作業を行うことが可能となる。

以下の実施の形態では、本発明に係る回転式ロールの温度測定装置の一例として回転式冷却ロールの温度測定装置を挙げて詳述する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、回転式熱ロールの温度測定装置にも適用することができる。

（実施の形態）
図１は実施の形態に係る回転式冷却ロールの温度測定装置を備えた押し出し型ラミネート加工機の概略構成を示す図である。
紙に対して合成樹脂フィルムを貼合したラミネート積層紙の製造に際しては、図１に示すように、ロール状原紙１から繰り出された原料紙２を、一対の回転式押圧ロール３と回転式冷却ロール４との間を通したのち、巻き取りロール５に巻き取らせる一方、前記回転式押圧ロール３と回転冷却ロール４との間の上部に、樹脂ホルダー６ａ内の溶融合成樹脂７をフィルム状に押し出すようにした押し出しダイス６ｂを配設し、この押し出しダイス６ｂから押し出される合成樹脂フィルム８を、前記原料紙２と一緒に回転式押圧ロール３と回転式冷却ロール４との間に送り込むことにより、この合成樹脂フィルム８を、回転式冷却ロール４にて冷却しながら前記原料紙２に貼合わせて、ラミネート積層紙９を製造する。

図２は実施の形態に係る回転式冷却ロールの温度測定装置を備えた冷却ロールの全体構成を示す図、図３は冷却ロールの断面図、図４は冷却ロールの端部付近の拡大断面図、図５は冷却ロールの一端側に備えられる樹脂製エンドカバーを内方側から見た図、図６は受信アンテナの拡大平面図、図７は冷却ロールの支持構造を示す図、図８は図７に示す冷却ロールの支持構造の右方から見た側面図、図９は温度測定装置による温度測定動作を説明するための図である。
図２及び図３に示すように、回転式冷却ロール４は、前記図１に示す原料紙２等の被冷却シートが外周面に接触する円筒体１１と、該円筒体１１における左右両端の中心から外向きに突出するように挿入された中空状の回転軸１２を備える。円筒体１１には、その内部を密閉する封止板１３，１４が設けられている。この封止板１３，１４の中心には前記回転軸１２が貫通すると共に、この封止板１３，１４は回転軸１２に固着され、且つ、この両封止板１３，１４によって円筒体１１内が密閉されている。円筒体１１の内部には、ナフタリン又はキノリン等のように蒸発と凝縮とを繰り返すようにした作動流体が充填されている。
なお、回転式冷却ロール４は、回転軸１２の両端部１２ａ，１２ｂにおいて、機体側の軸受１５，１６（図７参照）に軸支されている。

前記円筒体１１内にあって両封止板１３，１４の外側には、水室蓋板１７，１８が各々設けられており、この水室蓋板１７，１８と封止板１３，１４と円筒体１１内周面とによって水室１９，２０が構成されている。円筒体１１の内部には、円筒体１１の軸線方向に延び両端が前記両封止板１３，１４を貫通して両水室１９，２０に連通する冷却管２１の複数本が、円周方向に沿って並べて設けられ、前記回転軸１２の軸孔内を通って前記両水室１９，２０のうち一方の水室２０内に供給された冷却水は、この一方の水室２０から前記各冷却管２１内に分配され、この各冷却管２１内を通過したのち他方の水室１９から排出されるように構成されている。

また、円筒体１１の両水室蓋板１７，１８の外側には、円筒体１１の両端を覆う円形状のエンドカバー２２，２３が各々設けられている。このエンドカバー２２，２３の各中心には回転軸１２が貫通している。このエンドカバー２２，２３は、水室蓋板１７，１８を覆う化粧板としての機能を果たすものである。ここで、本実施の形態においては、後述するように、両エンドカバー２２，２３のうち一方のエンドカバー２３の内側面に送信アンテナ３１を含む送信ユニット３２（図４及び図５参照）が取付けられている。なお、エンドカバー２２，２３の装着により、水室蓋板１７，１８とエンドカバー２２，２３との間に空間２４，２５が形成され、この空間２４，２５は冷却ロールの回転時における左右のバランスを取るためのバランスウエイトを取付ける空間としても利用される。但し、上記のようにエンドカバー２３の内側面に送信アンテナ３１を取付ける構造とすることから、空間２５を空間２４よりも大きく構成するために、水室蓋板１８とエンドカバー２３との間に環状のスペーサ２６を介在させている。なお、エンドカバー２３は、図４に示すように、ねじ８４によってスペーサ２６を介して水室蓋板１８に固着されている。

この構成において、前記円筒体１１内に充填した作動流体は、円筒体１１の内面に接したとき、この円筒体１１の外周面に接触する被冷却シートからの熱にて蒸発し、各冷却管２１への接触にて冷却・凝縮して液化して、前記円筒体１１の内面に至ってこれに接することを繰り返すことにより、前記被冷却シートの冷却を行う。なお、中空状回転軸１２の一方端には冷却水供給用ロータリジョイント２７（図７参照）が接続されている。

ところで、上記構成の冷却ロールにおいて、冷却ロール表面温度を測定するための温度測定装置が備えられている。この温度測定装置は、円筒体１１の表面層に埋設されている白金からなる温度検出手段としての測温抵抗体３０（図２参照）と、エンドカバー２３の内側に取付けられている送信アンテナ３１を備えた送信機（具体的には送信回路部）や電池等を含む送信ユニット３２（図４及び図５参照）と、冷却ロールの架台脚部３３ａ，３３ｂ（図７及び図８参照）に取付けられる受信アンテナ３４，３５を備えた受信機３６，３７（図７及び図８参照）と、受信機３６，３７からの温度データの表示等を行う制御ユニット３８（図７参照）等を含んで構成される。なお、本実施の形態において、送信機で使用される電波は、その通信距離が１ｍ程度の微弱電波を用いている。この結果、冷却ロールの周辺に存在する多数の周辺機器が送信機からの電波により誤動作する等の悪影響が生じないというメリットを有する。

測温抵抗体３０の埋設位置は円筒体１１外周表面で且つ少なくとも被冷却シートが接触する領域とされている。この測温抵抗体３０のリード線はエンドカバー２３の内側面に取り付けられている送信ユニット３２に接続されている。送信ユニット３２には、図４に示すように、電源としての電池４０を備える。電池４０としては、空間２５内が高熱になることを考慮して耐熱仕様電池（例えば、Electrocbem社製の単三型電池）を使用するのが好ましい。そして、電池４０は電池ボックスに収納されている。なお、エンドカバー２３の外側面には、ねじ８５によって開閉蓋４１（図４及び図５参照）が固着されており、このねじ８５を取り外し、エンドカバー２３の外側面から開閉蓋４１を取り外すことにより、電池交換を行うことができるようになっている。

またエンドカバー２２は金属製であるが、エンドカバー２３は樹脂製（例えば塩化ビニル製）である。エンドカバーは金属製であるのが一般的であるが、エンドカバー２３として金属製のものを使用すると、送信アンテナ３１からの微弱電波が金属製エンドカバーに遮蔽されて、十分な受信状態が得られない。そこで、本実施の形態では、エンドカバー２３としては樹脂製のものを用いることとしている。なお、本実施の形態では、エンドカバー２３は樹脂製で、エンドカバー２２は金属製とされたが、本発明はこれに限定されず、エンドカバー２２，２３共に樹脂製であってもよい。また、エンドカバー２３は非金属製であればよく、樹脂製の他に、木製、厚紙製、ガラス製、強化ガラス製、鉱物材の加工物（例えば、マイカボード（雲母））等のいずれであってもよい。また、エンドカバー２２も金属製の他に、樹脂製、木製、厚紙製、ガラス製、強化ガラス製、鉱物材の加工物（例えば、マイカボード（雲母））等のいずれであってもよい。更に、エンドカバー２３が非金属製であるという制限を満たしている限りにおいては、エンドカバー２２とエンドカバー２３とが異なる材質（例えば、エンドカバー２２が樹脂製でエンドカバー２３がガラス製）であってもよい。

また、送信アンテナ３１をエンドカバー２３の内側面に設けるのは、以下の理由による。即ち、エンドカバー２３の外側面に送信アンテナ３１を取り付けると、送信アンテナ３１を破損する恐れがあることに加えて、冷却ロール交換作業の際に邪魔になり、円滑な交換作業を行えないからである。

なお、エンドカバー２３の内側に送信アンテナ３１を有する送信機を取付けても、送信機は比較的軽量であるので、冷却ロールの回転時におけるバランスに影響を与えない。但し、径が小さい小型の冷却ロールの場合には、若干の影響を与える恐れがある。そのような場合にはエンドカバー２２側にバランスウエイトを設けるようにすればよい。

また、本実施の形態では２つの受信機３６，３７を設けるのは以下の理由による。即ち、１つの受信アンテナを用いる方式であると、送信アンテナ３１の形状が小さい場合には、送信アンテナ３１からの電波が回転軸１２に遮蔽されて受信アンテナに受信されない場合が生じる。一方、送信アンテナ３１の形状が大きい場合には、回転軸１２に遮蔽される領域が少なくなるので、受信状態は良好になる傾向が強まる。しかしながら、送信アンテナ３１の形状を大きくすると、送信エネルギが大きくなり、微弱電波の無線方式の採用により消費電力を可及的に小さくする構成に対して適切でない。また、送信アンテナ３１の形状が大きくなりすぎると、エンドカバー２３の内側面に設置することが困難となる。従って、消費電力が小さく、且つ良好な受信状態を得ることの要請から、送信アンテナ３１の形状の大きさに一定の制約が課せられる。そうすると、１つの受信アンテナを用いる方式では、冷却ロールの回転中において常に良好な受信状態が得られない恐れがある。そこで、かかる問題を解決するため、本実施の形態では、２つの受信アンテナ３４，３５を用いる方式を採用することとしている。

また、本実施の形態では、送信アンテナ３１はＬ字型に曲げられたワイヤアンテナが用いられる。このようにアンテナ形状をＬ字型とすることにより、一本の棒状アンテナ形状に比べて広範囲の指向特性が得られるので、受信アンテナでの受信精度が向上する。なお、送信アンテナ３１は、図６に示すように、第１直線部３１ａと、第１直線部３１ａに直角に曲げられた第２直線部３１ｂとを有し、第１直線部３１ａと第２直線部３１ｂとは、その全長が等しく設定されている。そして、送信アンテナ３１はエンドカバー２３に貼着され、図５に示すようにエンドカバー２３が静止状態時において送信ユニット３２（発信機本体に相当）が、エンドカバー２３の中心と頂点とを結ぶ直線Ｌ１上に位置すると共に、第１直線部３１ａが直線Ｌ１に垂直で、且つ、第２直線部３１ｂが直線Ｌ１に平行となるように配置される。

一方、受信アンテナ３４，３５は、何れも図７に示すように、受信感度を向上すべく送信アンテナ３１と垂直となるような配置とされ、さらに、受信アンテナ３４と受信アンテナ３５とは、架台６０の脚部３３ａ，３３ｂにそれぞれ取り付けられている。そして、送信アンテナ３１と２つの受信アンテナ３４，３５とは、図８に示す配置状態となるように取り付けられている。即ち、受信アンテナ３４と受信アンテナ３５とは、エンドカバー２３の平面視でエンドカバー２３の中心を通る鉛直線に関して対称に配置される。そして、好ましくは、冷却ロールの回転に同伴して送信アンテナ３１が１回転する間に、２つの受信アンテナ３４，３５が同時に回転軸１２の影になる領域とならない範囲を除いた位置とする。このような配置とすることより受信状態を常に良好なものとすることが可能となる。以下にその理由について説明する。

送信アンテナ３１は冷却ロールの回転に同伴して回転する。そうすると、受信アンテナ３４，３５に対して送信アンテナ３１が回転軸１２の影になる領域が生じる。そして、回転軸１２の影となる領域に受信アンテナが位置すれば、回転軸１２に遮断されて良好な受信が不可能となる。そこで、２つの受信アンテナ３４，３５が同時に回転軸１２の影になる領域に存在しないような配置とすれば、少なくとも一方の受信アンテナにおいて良好な受信状態が得られることになる。そこで、図９（１）に示すように、送信アンテナ３１が回転軸１２に垂直な線上の頂点Ｐ１に存在している場合を想定し、この位置に対して、受信アンテナ３４，３５の設置位置を決定する。即ち、頂点Ｐ１に存在する送信アンテナ３１から回転軸１２の外周面に接線Ｍ１，Ｍ２を引き、この接線Ｍ１，Ｍ２によって規定される範囲Ｓ１外に受信アンテナを設置する。範囲Ｓ１内に受信アンテナ３４，３５を共に設置すると、受信アンテナ３４，３５が同時に回転軸１２の影になって受信状態が不良となる。これに対して、受信アンテナ３４，３５が範囲Ｓ１外に存在すれば、受信アンテナ３４，３５のうち少なくとも一方の受信アンテナにおいて良好な受信状態が得られることになる。従って、後述するように、受信アンテナ３４，３５の各受信レベルの良否を判別しておき、受信レベルの良好な側の受信信号を選択するようにすれば、冷却ロールのような回転体において、常に良好な受信状態を得ることができることになる。この点に関しては後述する「温度測定装置による温度測定動作」の項において詳述する。

図１０は温度測定装置の電気的構成を示すブロック図である。送信ユニット３２の電気的構成としては、測温抵抗体３０からの検出信号を増幅するセンサアンプ５０と、センサアンプ５０で信号増幅されたアナログ検出信号をデジタル検出信号に変換するＡ／Ｄコンバータ５１の機能を備えたマイクロコンピュータによって実現される制御回路５２と、前記した送信アンテナ３１を備えた送信機５３と、前記した電池４０とから構成されている。測温抵抗体３０は温度により抵抗値が変化し、この変化がアナログ電圧値としてセンサアンプ５０に与えられ、所定ゲインで増幅される。センサアンプ５０によって信号増幅されたアナログ検出信号はＡ／Ｄコンバータ５１によりデジタル検出信号に変換されて制御回路５２に与えられる。制御回路５２は送信機５３にデジタル検出信号を与える。送信機５３はデジタル検出信号を変調する変調回路を含む送信回路を備え、所定周波数の搬送波に変調信号を重畳して送信アンテナ３１から送信する。なお、変調回路において、ＦＭ変調若しくはＦＳＫ変調が行われる。

受信アンテナ３４，３５を備えた受信機３６，３７は、復調回路を含む受信回路を備えている。

制御ユニット３８は、受信機３６，３７からの受信信号を入力して何れか一方の信号に切り換える切換回路５５と、各受信信号の信号レベルを判別し前記切換回路５５の切換信号を出力するレベル判別回路５６と、検出温度データを入力して所定の制御信号を出力する制御回路５７と、制御回路５７からの表示データにより表面温度をモニタする表示器５８と、商用交流電源５９から供給される電源を所定電圧の直流電源に変換する電源回路６０とを備えている。なお、電源回路６０からの直流電圧は、制御ユニット３８内の各回路要素に供給されると共に、２つの受信機３６，３７内の動作電源としても供給されている。

また、レベル判別回路５６は、２つの受信機３６，３７の受信レベルのうち何れか一方の受信信号が予め定めた基準レベル未満の場合には、他の受信信号側に切り替える切換信号を切換回路５５に出力する。２つの受信信号が共に基準レベル以上の場合には、２つの受信機３６，３７のうち予め定められた受信機、本実施の形態では受信機３７からの受信信号を選択するように構成されている。従って、例えば、２つの受信機３６，３７の受信レベルが共に基準レベル以上の場合には、受信機３７からの受信信号が選択される。受信機３７の受信レベルが基準レベル未満となると、受信機３６からの受信信号が選択される。受信機３６の受信レベルが基準レベル未満となると、受信機３７からの受信信号が選択される。

（温度測定装置による温度測定動作）
次いで、図９を参照して、上記構成の測定装置による温度測定動作について説明する。なお、図９はエンドカバー２３の内側から見た図であり、図９においてＰ２は受信アンテナ３５の設置位置、Ｐ３は受信アンテナ３４の設置位置である。図９（１）の状態では、冷却ロールの１回転中において、送信アンテナ３１に対して受信アンテナ３４，３５が共に、回転軸１２の影外の領域に位置するので、受信状態は共に良好である。この場合は、切換回路５５は受信機３７の受信信号に切り替えられているので、受信機３７からの受信信号が制御回路５７に与えられる。次いで、冷却ロールの回転に伴って図９（２）の状態となると、送信アンテナ３１に対して受信アンテナ３４は回転軸１２の影外の領域に位置するが、受信アンテナ３５は回転軸１２の影の領域Ｓ１に位置する状態となる。このとき、受信機３７からの受信状態は不良であることから、レベル判別回路５６においては受信機３７からの受信信号が基準レベル未満と判定され、切換回路５５に受信機３６からの受信信号側に切り換える切換信号を出力する。これにより、受信機３６からの受信信号が制御回路５７に与えられる。

冷却ロールの回転に伴って、図９（３）の状態になると、送信アンテナ３１に対して受信アンテナ３４，３５が共に、回転軸１２の影外の領域に位置するので、受信状態は共に良好である。このとき、レベル判別回路５６においては受信機３６，３７からの受信信号が何れも基準レベル以上と判定されるので、レベル判別回路５６は切換回路５５に受信機３７からの受信信号側に切り換える切換信号を出力する。これにより、受信機３７からの受信信号が制御回路５７に与えられる。

次いで、冷却ロールの回転に伴って、図９（４）の状態になると、送信アンテナ３１に対して受信アンテナ３５は回転軸１２の影外の領域に位置するが、受信アンテナ３４は回転軸１２の影の領域Ｓ１に位置する状態となる。このとき、受信機３６からの受信状態は不良であることから、レベル判別回路５６においては受信信号が基準レベル未満と判定されが、受信機３７からの受信状態は良好である。従って、切換回路５５の切換状態を現状のまま、即ち、受信機３７からの受信信号側のまま維持する。これにより、受信機３７からの受信信号が制御回路５７に与えられる。

そして、その後１回転する直前において、受信アンテナ３４，３５が共に、回転軸１２の影外の領域に位置すると、受信状態は共に良好であるので、切換回路５５は受信機３７の受信信号側を維持し、これにより受信機３７からの受信信号が制御回路５７に与えられる。このようにして、冷却ロールの１回転中において常に良好な受信信号が制御回路５７に与えられることになる。従って、表示器５８には、冷却ロールの回転中において一時的に表示不能となることなく、常に表面温度がモニタされることになる。また、制御回路５７は、表示器５８に表面温度をモニタする以外に、冷却水を自動制御するための制御を行う構成の場合には、常時得られた表面温度計測データに基づいて所定の演算等行い制御量を算出して、冷却水供給バルブ９０（図７参照）の開度を調整する。

（その他の事項）
（１）上記実施の形態では、回転式冷却ロールとしては、円筒体の内部に、蒸発と凝縮とを繰り返す作動流体を充填すると共に、内部を冷却水が流れる冷却管を設けて成る、所謂ヒートパイプ式の冷却ロールを用いたけれども、本発明はこれに限定されず、例えば、パイプ状のロールに、中空軸付きの蓋を取り付け、一方の軸部から冷却水を供給し、他方の軸部から排出する構造の冷却ロールや、内部にスパイラル状の冷却水パイプを設け、ロール表面の温度が均一になるように構成したスパイラル式冷却ロール等を用いるようにしてもよい。
また、上記実施の形態では、回転式冷却ロールの温度測定装置について説明したけれど、本発明はこれに限定されず、回転式熱ロールの温度測定装置についても適用することができる。なお、回転式熱ロールとしては、円筒体の内部に、蒸発と凝縮とを繰り返す作動流体を充填すると共に、内部を過熱水（又は過熱蒸気）が流れる過熱管を設けて成る、所謂ヒートパイプ式の熱ロールであってもよく、又、例えば、パイプ状のロールに、中空軸付きの蓋を取り付け、一方の軸部から過熱水（又は過熱蒸気）を供給し、他方の軸部から排出する構造の熱ロールであってもよく、又、内部にスパイラル状の過熱水（又は過熱蒸気）パイプを設け、ロール表面の温度が均一になるように構成したスパイラル式熱ロール等であってもよい。

（２）上記実施の形態では、送信アンテナはＬ字型に形成されていたけれども、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の形状であってもよい。また、上記実施の形態では、送信アンテナはワイヤアンテナであったけれども、パターンアンテナ、チップアンテナ等を用いてもよい。

（３）上記実施の形態では、２つの受信機３６，３７の受信レベルが共に基準レベル以上の場合には、受信機３７からの受信信号が選択されるように構成されていたが、２つの受信機３６，３７の受信レベルが共に基準レベル以上の場合には、受信機３６からの受信信号が選択されるように構成してもよい。

（４）上記実施の形態では、受信機と制御ユニットとは別個独立して構成されていたけれども、受信機に制御ユニットを組み込んで温度表示機能を備えた受信機として構成してもよい。

本発明は、セロファン、アルミ箔、紙、合成樹脂等の各種シートや各種フィルムの製造装置、または、これら各種シートや各種フィルムの加工装置、あるいは、これら各種シートや各種フィルムのうち同種又は異種の複数枚を貼合又は積層するラミネート装置、若しくは、前記各種のシートや各種フィルムに対して合成樹脂をフィルム状に押し出しながら貼合わせる押出ラミネート装置等に使用される回転式ロールの温度測定装置に好適に実施することができる。

実施の形態に係る回転式冷却ロールの温度測定装置を備えた押し出し型ラミネート加工機の概略構成を示す図。 実施の形態に係る回転式冷却ロールの温度測定装置を備えた冷却ロールの全体構成を示す図。 冷却ロールの断面図。 冷却ロールの端部付近の拡大断面図。 冷却ロールの一端側に備えられる樹脂製エンドカバーを内方側から見た図。 受信アンテナの拡大平面図。 冷却ロールの支持構造を示す図。 図７に示す冷却ロールの支持構造の右方から見た側面図。 温度測定装置による温度測定動作を説明するための図。 温度測定装置の電気的構成を示すブロック図。

符号の説明

４：回転式冷却ロール １１：円筒体
１２：回転軸 １３，１４：封止板
２２：金属製エンドカバー ２３：樹脂製エンドカバー
２３ａ：エンドカバー２３の内側面 ２５：内側空間
３０：測温抵抗体 ３１：送信アンテナ
３２：送信ユニット ３４，３５：受信アンテナ
３６，３７：受信機 ３８：制御ユニット
４０：電池 ５２，５７：制御回路
５３：送信機 ５５：切換回路
５６：レベル判別回路 ５８：表示器

Claims (7)

1. 外周面に加熱又は冷却がなされる被熱処理物が接触する円筒体と、該円筒体の両端部を各々覆うエンドカバーと、該両エンドカバーの中心から外向きに突出する回転軸とを備えると共に、該両エンドカバーのうち少なくとも一端側のエンドカバーは非金属製とされた構造の回転式ロールの温度測定装置であって、
   前記円筒体の被熱処理物との接触領域に設けられた温度検出手段と、
   前記一端側の非金属製エンドカバーの内側面に取付けられた送信ユニットであって、送信アンテナを備えると共に前記温度検出手段からの温度情報を送信する送信機と、送信機に電源を供給する電池とを有する、そのような送信ユニットと、
   受信アンテナを備えると共に前記送信アンテナから送信される温度情報を受信する第１及び第２の受信機であって、各受信機の受信アンテナは、前記ロールの１回転中において送信アンテナに対して同時に前記回転軸の影にならない位置に配置されている、そのような第１及び第２の受信機と、
   前記第１及び第２の受信機の受信状態の良否をそれぞれ判別して良好な受信状態における温度情報を選択して、この選択された温度情報に基づいて表示器に温度表示を行う制御ユニットと、
   を備えたことを特徴とする回転式ロールの温度測定装置。
2. 前記送信アンテナの形状がＬ字型であることを特徴とする請求項１記載の回転式ロールの温度測定装置。
3. 前記受信アンテナは前記送信アンテナに対して垂直に配置されていることを特徴とする請求項１記載の回転式ロールの温度測定装置。
4. 前記回転式ロールは、外周面に被冷却シートが接触する円筒体と、該円筒体の両端部を各々覆うエンドカバーと、該両エンドカバーの中心から外向きに突出する中空状の回転軸とを備えると共に、該両エンドカバーのうち少なくとも一端側のエンドカバーは非金属製とされ、前記円筒体の内部に、蒸発と凝縮とを繰り返す作動流体を充填すると共に、前記中空状回転軸から供給される冷却流体が内部を流れる冷却管を有し、前記冷却管内部を流れる前記冷却流体にて前記作動流体を間接冷却するように構成された回転式冷却ロールであることを特徴とする請求項１記載の回転式ロールの温度測定装置。
5. 前記回転式ロールは、外周面に被過熱シートが接触する円筒体と、該円筒体の両端部を各々覆うエンドカバーと、該両エンドカバーの中心から外向きに突出する中空状の回転軸とを備え、前記円筒体の内部に、蒸発と凝縮とを繰り返す作動流体を充填すると共に、前記中空状回転軸から供給される過熱流体が内部を流れる過熱管を有し、前記過熱管内部を流れる前記過熱流体にて前記作動流体を間接加熱するように構成された回転式加熱ロールであることを特徴とする請求項１記載の回転式ロールの温度測定装置。
6. 請求項１〜５の何れかに記載の回転式ロールの温度測定装置を備えたことを特徴とする回転式ロール。
7. 外周面に加熱又は冷却がなされる被熱処理物が接触する円筒体と、該円筒体の両端部を各々覆うエンドカバーと、該両エンドカバーの中心から外向きに突出する回転軸とを備えると共に、該両エンドカバーのうち少なくとも一端側のエンドカバーは非金属製とされた構造の回転式ロールの温度測定方法であって、
   前記円筒体の被熱処理物との接触領域に設けられた温度検出手段により、前記接触領域の表面温度を測定する温度測定ステップと、
   前記温度測定ステップにより測定された温度情報を、前記一端側の非金属製エンドカバーの内側面に設けられた送信機を用いて送信する送信ステップと、
   前記ロールの１回転中において送信機に対して同時に前記回転軸の影にならない位置に配置されている第１及び第２の受信機を用いて、前記送信機から送信される温度情報を受信する受信ステップと、
   前記第１及び第２の受信機の受信状態の良否をそれぞれ判別して良好な受信状態における温度情報を選択して、この選択された温度情報に基づいて温度表示を行う温度表示制御ステップと、
   を備えたことを特徴とする回転式ロールの温度測定方法。