(57)【要約】【課題】ガスバーナ式や電熱式の欠点をいずれも克服して、使い勝手に優れたスパチュラ加熱装置を提供する。【解決手段】ワックス成形用のスパチュラ９、９ａを加熱するスパチュラ加熱装置において、スパチュラ９，９ａを電磁誘導加熱する加熱コイル８と、加熱量を設定する加熱量設定スイッチ５と、加熱コイル８に高周波電流を印加し、設定した加熱量で加熱を行なうインバータ制御回路を備えている。そして、入力電流検出回路からの検出出力により、スパチュラ９，９ａが有ると判断したときに、加熱コイル８に高周波電流を印加して最大加熱量で加熱を行なう。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スパチュラを加熱する加熱手段と、前記スパチュラを検出する検出手段と、前記スパチュラが有るときに加熱を行なう制御手段とを備えたことを特徴とするスパチュラ加熱装置。
【請求項２】
電流の変化が所定値以上の場合は、第１の時間に前記スパチュラを加熱するように前記制御手段を構成したことを特徴とする請求項１記載のスパチュラ加熱装置。
【請求項３】
電流の変化が所定値未満の場合は、第２の時間に前記スパチュラを加熱するように前記制御手段を構成したことを特徴とする請求項１または２記載のスパチュラ加熱装置。
【請求項４】
加熱する加熱コイルを有する加熱手段と、加熱を行なう制御手段と、磁路に設けた検知部と、出力を表示する表示手段とを備えたことを特徴とするスパチュラ加熱装置。
【請求項５】
前記表示手段は、出力に応じて所定値以上で段階的に点灯することを特徴とする請求項４記載のスパチュラ加熱装置。
【請求項６】
前記検知部のパターンを基板に設けたことを特徴とする請求項４または５記載のスパチュラ加熱装置。
【請求項７】
前記基板に前記表示手段を備えたことを特徴とする請求項６記載のスパチュラ加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯科補綴の分野および精密鋳造による金属細工の分野において、精密鋳造用のワックス成形と調製に使用されるスパチュラ（こて）の加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
歯科用のワックススパチュラは、歯科用合金から歯冠部や義歯床をロストワックス法などの精密鋳造法により同時に成形する工程において、ワックスで歯冠部や義歯床などの鋳造用模型を成形したり、調整したりするのに使用されるワックス成形用の工具である。このワックススパチュラは、金属細工品の遠心鋳造のためのワックス模型の成形にもしばしば使用されている。
【０００３】
従来のスパチュラは図１７に示すように、把持用軸１０１の先端部にへら状，ナイフ状，槍状，針状などの各種形状を有する金属製のへら部１０２を形成して構成されるもので、使用時には把持用軸１０１を手で保持しつつ、ガス管１０３の末端に接続したタッチバーナ１０４の火炎部１０５にへら部１０２を近づけて、このへら部１０２をガスバーナであるタッチバーナ１０４で加熱しては、ワックス成形に使用する操作を繰り返していた。
【０００４】
一方、上記ガスバーナによる加熱では、ワックスの異臭が著しいこともあって、近年では例えば特許文献１や特許文献２などに開示される電熱式のスパチュラ加熱装置が提案されている。これは図１８に示すように、へら部１１１を固定する把持部１１２の先端部内に電熱体（図示せず）を組み込んで構成されるスパチュラ本体１１３と、このスパチュラ本体１１３とコード１１４を介して接続される温度制御装置１１５と、フットスイッチ１１６とにより構成され、温度制御装置１１５の各調整ダイヤル１１６，１１７を操作して、使用するワックスの軟化温度と溶融温度とに設定温度を予め設定すれば、その後フットスイッチ１１６の踏み込み操作を繰り返す毎に、電熱体への電流調整により、へら部１１１がワックス溶融温度若しくはワックス軟化温度の近辺に保持されるようになっている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−１０８８７２号公報
【特許文献２】
特開２００１−３１４４２１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図１８に示す電熱式のスパチュラ加熱装置では次のような問題があった。すなわち、把持部１１２には電力線であるコード１１４が繋がっているため、コード１１４が邪魔になってワックス作業がしにくい。また、スパチュラ本体１１３に電熱体が内蔵されている関係で、スパチュラ本体１１３はその装置専用のものとなり、数種類程度へら部１１１を付属したものでも、ガスバーナで使用していた使い慣れたスパチュラを利用することができない。しかも、通常はワックス作業毎に異なる形状のへら部１１１を必要とするため、その都度温度制御装置１１５への繋ぎ替えを行なわなければならない。さらに、蝋堤作業時に使用する大型のへら部１１１を備えたスパチュラ本体を用意できない（すなわち、加熱量が多く必要で、電熱体では十分な加熱ができない。また把持部１１２の内部に設けられた温度センサでは正確に温度検出を行なうことができない。）という問題もある。
【０００７】
また、従来のスパチュラ加熱装置では、へら部１１１への加熱を開始するに際して、別なスイッチ手段であるフットスイッチ１１６の踏み込み操作を行なわなければならない煩わしさがあった。さらに。へら部１１１の大きさに合せていちいち適切な加熱量を設定しなければならず、この操作も煩わしさが伴うものであった。
【０００８】
加えて、従来のスパチュラ加熱装置は、へら部１１１を加熱しているときの実際の加熱電力が表示されないため、作業者が加熱具合を適確に把握できず、作業能率が向上しないという不満もあった。
【０００９】
本発明は上記問題点を解決しようとするものであり、ガスバーナ式や電熱式の欠点をいずれも克服して、使い勝手に優れたものとすることができるスパチュラ加熱装置を提供することをその第１の目的とする。
【００１０】
また本発明の第２の目的は、別なスイッチ手段を操作せずに、スパチュラの加熱を開始することができるスパチュラ加熱装置を提供することにある。
【００１１】
また本発明の第３の目的は、スパチュラの大きさに合せた最適な加熱を行なうことができるスパチュラ加熱装置を提供することにある。
【００１２】
さらに本発明の第４の目的は、作業者がスパチュラの加熱具合を適確に把握できるスパチュラ加熱装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１のスパチュラ加熱装置では、加熱手段に電流を印加することで、スパチュラが加熱される。そのため、従来のガスバーナのような燃焼排気がなく、燃焼排熱もないので、消費エネルギーの損失が極端に小さくなる。さらに、裸火がないので安全であると共に、ワックスの発煙がないので、異臭の発生が少ない。
【００１４】
また、スパチュラ自身にコードなどの電力線を接続する必要がなく、電熱式のようなワックス作業のし難さがない。しかも、消費エネルギーの損失が少ない分、大型のスパチュラでも無理なく加熱できることから、蝋堤作業に使用する大型のスパチュラを含めて、従来からのスパチュラをそのまま使用できる。
【００１５】
さらに、スパチュラが加熱手段にかざされたときに加熱を行なうようにすれば、従来のようにわざわざスイッチ手段により加熱開始を指示しなくても、自動的にスパチュラに対する加熱が行なわれる。
【００１６】
本発明の請求項２のスパチュラ加熱装置では、加熱手段にある程度大型のスパチュラがかざされると、電流の変化量が所定値以上になって、第１の時間でスパチュラを加熱する。したがって、特に大型のスパチュラに対して、最適な加熱を行なうことができる。
【００１７】
本発明の請求項３のスパチュラ加熱装置では、加熱手段にかざされるスパチュラが小さい場合は、第２の時間でスパチュラを加熱する。これにより、スパチュラの大きさに合せた最適な加熱を行なうことができる。
【００１８】
本発明の請求項４のスパチュラ加熱装置では、加熱手段に電流を印加することで、スパチュラが加熱される。そのため、従来のガスバーナのような燃焼排気がなく、燃焼排熱もないので、消費エネルギーの損失が極端に小さくなる。さらに、裸火がないので安全であると共に、ワックスの発煙がないので、異臭の発生が少ない。
【００１９】
また、スパチュラ自身にコードなどの電力線を接続する必要がなく、電熱式のようなワックス作業のし難さがない。しかも、消費エネルギーの損失が少ない分、大型のスパチュラでも無理なく加熱できることから、蝋堤作業に使用する大型のスパチュラを含めて、従来からのスパチュラをそのまま使用できる。
【００２０】
さらに、加熱コイルを有する加熱手段によりスパチュラを加熱する関係で、加熱コイルの磁路中に別の検知部を配置すれば、この検知部に誘起される電力により、他の電力を必要とせず、しかも電線を引きまわすなどの煩わしさもなく、スパチュラに与えられた実際の出力を簡単に知ることができる。そのため、検知部の誘導電力によりスパチュラの出力を表示する表示手段があれば、作業者がスパチュラの加熱具合を適確に把握できる。
【００２１】
本発明の請求項５のスパチュラ加熱装置では、スパチュラに与えられる出力の大きさに応じて、表示手段が逐次点灯するようになる。したがって、視覚的に分りやすい表示によって、作業者がスパチュラの加熱具合をさらに適確に把握できる。
【００２２】
本発明の請求項６のスパチュラ加熱装置では、検知部を基板のパターンとして配置することにより、検知部を平板状に形成することができ、コンパクトな装置構成を実現できる。
【００２３】
本発明の請求項７のスパチュラ加熱装置では、検知部のパターンを施した基板に表示手段を共に実装することで、さらにコンパクトな装置構成を実現できる。
【００２４】
【発明の実施形態】
以下、本発明におけるスパチュラ加熱装置の好ましい実施例について、添付図面を参照しながら説明する。
【００２５】
図１〜図７は本発明の第１実施例を示すものであり、装置の外観構成を示す図１において、１は略箱状をなす加熱装置本体であって、この加熱装置本体１の正面一側には電源コード２からの例えばＡＣ１００Ｖの交流入力電圧を投入または遮断する電源スイッチ３が設けられる。加熱装置本体１の上面部には、加熱量設定スイッチ４や加熱量表示ランプ５を備えた表示・操作部６が設けられると共に、円筒状の突出した加熱部７の内部に、好ましくは直径が５０ｍｍ以下の外径で形成された加熱コイル８が内蔵される。
【００２６】
一方、９は精密鋳造用のワックス成形と調製に使用される小型のスパチュラであり、これは把手部１０の先端にこて部１１を備えて構成される。また、９ａは特に蝋堤作業時に使用する大型のスパチュラであり、これも把手部１０ａの先端にこて部１１ａを備えている。把手部１０とこて部１１（若しくは把手部１０ａとこて部１１ａ）は、同一材料で形成する必要はないが、少なくとも加熱コイル８で加熱されるこて部１１は磁性材料を含むもので構成される。前記加熱コイル８の外径は、大型のスパチュラ９ａのこて部１１ａ全体がほぼ均一に加熱されるように、その寸法が考慮される。
【００２７】
図２はスパチュラ９が加熱される原理を示す概略図である。同図において、加熱コイル８に高周波電流を印加すると、この加熱コイル８からの交番磁界Ｍによってスパチュラ９の先端部をなすへら部１１の磁性材料に渦電流Ｃが発生し、これによりへら部１１は短時間で加熱される。そして、加熱されたスパチュラ９により、図示しないワックスへの成形などが行なわれる。
【００２８】
図３は、前記表示・操作部６の正面図である。同図に示すように、表示・操作部６は、加熱量を設定する操作手段に相当し、スライドスイッチからなる加熱量設定スイッチ４と、入力電流と入力電圧によってスパチュラ９に与えようとする加熱電力を表示し、複数（本実施例では５つ）のＬＥＤ５ａ〜５ｅを並設してなる加熱量表示ランプ５が並んで設けられていると共に、逆三角形に印刷形成されたガイドマーク１２が、加熱量表示ランプ５の一側に沿って設けられている。加熱量表示ランプ５は、加熱電力が大きくなるにしたがって、下側から上側に向けて順次ＬＥＤ５ａ〜５ｅが点灯するようになっており、ガイドマーク１２の形状と相俟って、表示器であるＬＥＤ５ａ〜５ｅを並設しただけで、加熱電力の大小を視覚的に理解できるようになっている。また、加熱量設定スイッチ４にも、１から５の数字が等間隔に表示されており、この加熱量設定スイッチ４を上側に移動させるほど、スパチュラ９への設定加熱量が増大するようになっている。
【００２９】
次に、電気的構成を図４に基づき説明すると、２１は加熱装置本体１の内部に設けられた制御部としてのインバータ制御回路で、ここにはスパチュラ９，９ａを加熱する一連の制御プログラムを内蔵したマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）２２が搭載される。また２３は、例えばＩＧＢＴ素子などのスイッチング手段（図示せず）を用いて直流電流を交流電流に変換するインバータ回路である。一方、電源スイッチ３の投入時には、前記電源コード２からの交流入力電圧が整流回路２４にて整流され、直流入力電圧としてインバータ回路２３に供給される。整流回路２４の前段には入力電流検出回路２５が設けられており、前記インバータ制御回路２１は、入力電流検出回路２５で得られたインバータ回路２３ひいては加熱コイル８の入力電流と、インバータ回路２３から直接得られるインバータ回路２３の入力電圧とを監視しながら、加熱コイル８に適切な加熱電力が与えられるように、ドライブ回路２７を介してインバータ回路２３にパルス駆動信号を供給し、加熱コイル８に高周波電流を印加すると共に、前記加熱量表示ランプ６や例えばブザーなどの報知手段２８の動作を制御している。
【００３０】
なおインバータ制御回路２１は、前記加熱量設定スイッチ４で設定した加熱量と加熱時間がスパチュラ９，９ａに与えられるように、加熱コイル８を制御してもよいが、ここでは適切な加熱量が予めインバータ制御回路２１で設定されていて、外部からの設定ができないようになっている。したがって、この場合の加熱量設定スイッチ４は不要となる（図４の破線参照）。以下、本実施例では、そのようなインバータ制御回路２１の構成について説明する。
【００３１】
次に、加熱制御の手順を示す図５のフローチャートと、各部の動作タイミングチャートと使用状態を示す図６の説明図を参照しながら、上記構成についてその作用を説明する。
【００３２】
図５のステップＳ１において、電源スイッチ３を投入して装置を起動すると、次のステップＳ２において、インバータ制御回路２１は待機中の最弱発振動作を開始する。最弱発振時における加熱コイル８の加熱電力は、数Ｗ程度である。最弱発振の開始直後は、スパチュラ９，９ａが加熱コイル８にかざされていないので、最弱発振を行なっていてもインバータ回路２３には入力電流は流れない。すなわちインバータ制御回路２１は、ステップＳ２およびステップＳ３において、入力電流検出回路２５からの検出信号に基づき、インバータ回路２３への入力電流が流れない限り最弱発振を継続し、次のステップＳ４においてインバータ回路２３に入力電流が発生するのを待っている。
【００３３】
このときの状態は、図６の（１）に示されている。スパチュラ９ａ（若しくはスパチュラ９）は加熱コイル８にかざされておらず、インバータ回路２３への入力電流は零である。これを受けてインバータ制御回路２１は、報知手段２８によるブザー報知を行なわないようにし、かつ加熱量表示ランプ５のＬＥＤ５ａ〜５ｅを全てオフにする。
【００３４】
その後、図６の（２）に示すように、加熱コイル８にスパチュラ９ａ（若しくはスパチュラ９）がかざされると、インバータ回路２３への入力電流が発生する。このときインバータ制御回路２１のマイコン２２は、ステップＳ４において、入力電流が第１のしきい値に達したか否かを判定する。ここで、第１のしきい値以上に入力電流が発生していれば、マイコン２２は何等かの種類のスパチュラ９，９ａが加熱コイル８にかざされているものと判断して、最大加熱電力でスパチュラ９ａに対する加熱を行なう（ステップＳ５）。それと共にインバータ制御回路２１は、ステップ６において、設定された加熱量に対応する加熱量表示ランプ５の例えばＬＥＤ５ａ〜５ｅを表示点灯させると共に、続くステップＳ７において、報知手段２８によるブザー報知を開始する。
【００３５】
次にインバータ制御回路２１のマイコン２２は、ステップＳ８において、入力電流が第１のしきい値よりも高い第２のしきい値に達したか否かを判定する。ここで、第２のしきい値以上に入力電流が発生していれば、大型のスパチュラ９ａが加熱コイル８にかざされているものと判断し、それに見合う第１の加熱時間（例えば５秒）、スパチュラ９ａを最大加熱量で加熱する（ステップＳ９）。これに対して、入力電流が第２のしきい値未満であれば、比較的小型のスパチュラ９が加熱コイル８にかざされているものと判断し、それに見合う第２の加熱時間（例えば１秒）、スパチュラ９を最大加熱量で加熱する（ステップＳ１０）。そして、いずれの場合においても、マイコン２２で設定された所定の加熱時間が経過したら、加熱量表示ランプ５による加熱量の表示を完了し、報知手段２８によるブザー報知も完了する（ステップＳ１１，Ｓ１２）。
【００３６】
このように、スパチュラ９，９ａの大小を、入力電流検出回路２５で検出される入力電流の変化量の程度により判断し、この判断結果に応じて、大きいスパチュラ９ａであるほど加熱時間を長く設定することで、スパチュラ９，９ａの種類に応じた最適な加熱を自動的に行なうことが可能になる。なお、前記しきい値を更に細かく設定してもよく、また加熱時間についてもスパチュラ９，９ａに加えることのできる最大加熱量などを考慮して、適宜最適な値を決めればよい。
【００３７】
前記ステップＳ１１において所定の加熱時間が経過した後は、ステップＳ２に戻り、スパチュラ９ａに対する加熱が、待機中における最弱発振に切換わる。この最弱発振とは、スパチュラ９，９ａなどが加熱コイル８にかざされている場合には、加熱コイル８から数Ｗ程度の加熱量が与えられる程度に、加熱コイル８を制御する動作である。ここでの加熱量は、加熱コイル８により不用意な加熱が行なわれても、火災などの危険を生じない量で、かつそのときのインバータ回路２３への入力電流は、負荷がないときの入力電流と区別できる量に設定する。こうすれば、待機中に加熱コイル８によって不用意な加熱が行われることが防止され、しかも、最弱発振中にスパチュラ９ａがかざされているか否かを、インバータ制御回路２１が明確に識別することができる。
【００３８】
スパチュラ９ａへの加熱が完了した後、このスパチュラ９ａが加熱コイル８から離れて、入力電流が零すなわち負荷の無い状態にならない限り、ステップＳ３のループを抜け出せず、次の設定された電力での加熱は開始しない。ステップＳ３においてインバータ制御回路２１は、スパチュラ９ａが加熱コイル８から離れたか否かを、入力電流検出回路２５が検出する入力電流の変化に基づき判断している。そして、入力電流がないことを入力電流検出回路２５が検出することにより、スパチュラ９ａが加熱コイル８から離れたと判断すると、ステップＳ４に移行し、次にスパチュラ９ａが加熱コイル８にかざされるまでそのまま待機する。
【００３９】
また、別な変形例として、スパチュラ９，９ａが加熱コイル８から離れて入力電流がゼロになったら、無負荷状態のカウント（計時）を開始し、このカウントが予め決められた一定時間を超えたら、加熱量設定スイッチ５で設定した加熱時間に拘らず、設定された電力での加熱を終了する無負荷判定手段（図示せず）を、インバータ制御手段２１に付加してもよい。
【００４０】
この場合は、図５のフローチャートのステップＳ１１の前後に、図７のフローチャートに示すステップＳ２１〜Ｓ２４の各動作手順が加わる。すなわち、加熱コイル８にスパチュラ９，９ａをかざすと、スパチュラ９，９ａに対して最大加熱量での加熱が開始するが、マイコン２２は入力電流が引き続きあるか否かを監視しており（ステップＳ２１）、加熱の途中でスパチュラ９，９ａが加熱コイル８から取り払われ、入力電流が零の無負荷状態になると、前記マイコン２２は無負荷時間のカウントを開始する（ステップＳ２３）。そして、ステップＳ２４において、この無負荷時間のカウントが一定時間以上に達すると、ステップＳ９，Ｓ１０における設定された加熱時間が経過したか否かに拘らず、加熱量表示ランプ６による加熱量の表示を完了し、かつ報知手段２８によるブザー報知を完了して、ステップＳ２における最弱発振にその動作を強制的に切換える。
【００４１】
これは、使用者に加熱していないことを示すための動作で、このようなマイコン２２の無負荷判定手段を備えることにより、スパチュラ９，９ａの加熱中に、スパチュラ９，９ａをかざす位置の調整を正しく促すことができる。また、無負荷時間のカウントが一定時間に達したら設定された電力での加熱を終了させる理由は、例えばスパチュラ９，９ａが瞬間的に揺れただけで加熱が終了しないように、入力電流の検出に遅延時間をもたせるためにある。
【００４２】
なおステップＳ２１において、スパチュラ９，９ａが加熱コイル８から離れて、インバータ回路２３への入力電流が零の状態になっても、一定時間が経過する前に再びスパチュラ９，９ａが加熱コイル８にかざされて、入力電流が流れるようになれば、ステップＳ２２において無負荷時間のカウントはクリアされる。したがって、スパチュラ９，９ａが加熱コイル８から離れたらすぐに設定された電力での加熱が行なわれなくなる不具合を回避できる。
【００４３】
以上のように本実施例では、スパチュラ９，９ａを電磁誘導加熱する加熱手段としての加熱コイル８と、インバータ回路２３を介した加熱コイル８への入力電流の変化量によりスパチュラ９，９ａの有無を検出する検出手段としての入力電流検出回路２５と、入力電流検出回路２５からの検出出力により、スパチュラ９，９ａが有ると判断したときに、加熱コイル８に高周波電流を印加して最大加熱量で加熱を行なう制御手段としてのインバータ制御回路２１とを備えている。
【００４４】
この場合、加熱コイル８に高周波電流を印加することで、スパチュラ９，９ａが設定された加熱量で電磁誘導加熱される。そのため、従来のガスバーナのような燃焼排気がなく、燃焼排熱もないので、消費エネルギーの損失が極端に小さくなる。さらに、裸火がないので安全であると共に、ワックスの発煙がないので、異臭の発生が少ない。
【００４５】
また、スパチュラ９，９ａ自身にコードなどの電力線を接続する必要がなく、電熱式のようなワックス作業のし難さがない。しかも、消費エネルギーの損失が少ない分、大型のスパチュラ９ａでも無理なく加熱できることから、蝋堤作業に使用する大型のスパチュラ９ａを含めて、従来からのスパチュラ９，９ａをそのまま使用できる。
【００４６】
さらに、加熱コイル８によりスパチュラ９，９ａを電磁誘導加熱する関係で、加熱コイル８への入力電流の変化量により、スパチュラ９，９ａの有無すなわちスパチュラ９，９ａが加熱コイル８にかざされているか否かを検出できる。そのため、スパチュラ９，９ａが加熱コイル８にかざされたときに加熱を行なうようにすれば、従来のようにわざわざスイッチ手段により加熱開始を指示しなくても、自動的にスパチュラ９，９ａに対する加熱が行なわれる。さらにインバータ制御回路２１はスパチュラ９，９ａの大小に拘らず、スパチュラ９，９ａを最大加熱量で加熱するので、どのような種類のスパチュラ９，９ａであっても、すぐに使用可能な温度にスパチュラ９，９ａを加熱することができる。
【００４７】
また本実施例では、入力電流の変化量が所定値すなわち設定値（第１のしきい値）以上の場合は、スパチュラ９，９ａを第１の時間である第１の加熱時間で加熱するようにインバータ制御回路２１を構成している。
【００４８】
この場合、加熱コイル８にある程度大型のスパチュラ９ａがかざされると、入力電流の変化量が設定値以上になって、負荷に見合う第１の加熱時間でスパチュラ９ａを加熱する。したがって、特に大型のスパチュラ９ａに対して、最適な加熱を行なうことができる。
【００４９】
さらに本実施例では、入力電流の変化量が前記設定値（第１のしきい値）未満の場合は、第１の加熱時間よりも短い第２の時間である第２の加熱時間にてスパチュラ９，９ａを加熱するように構成している。
【００５０】
このようにすると、加熱コイル８にかざされるスパチュラ９ａが大型の場合は、第１の加熱時間でスパチュラ９ａを加熱する一方、加熱コイル８にかざされるスパチュラ９がそれよりも小さい場合は、第１の加熱時間よりも短い第２の加熱時間でスパチュラ９を加熱する。これにより、スパチュラ９，９ａの大きさに合せた最適な加熱を行なうことができる。また、第１の加熱時間に設定されるのは、加熱コイル８に大型のスパチュラ９ａと同程度以上の負荷がかざされたときに限られるので、加熱コイル８にスパチュラ９ａ以外の負荷を不用意にかざした場合でも、負荷が最大加熱量で長時間加熱される虞れはない。
【００５１】
次に、本発明の第２実施例を図８〜図１１に基づき説明する。なお、上記第１実施例と同一部分には同一符号を付し、その共通する箇所の説明は重複するため省略する。
【００５２】
装置の外観構成を示す図８において、本実施例では表示・操作部６として、前述の加熱量設定スイッチ４や加熱量表示ランプ５の他に、加熱温度を設定する温度設定手段たるスライド式の温度設定スイッチ３１が設けられる。本実施例ではスパチュラ９，９ａの加熱温度を２５０℃まで設定できるようになっているが、その温度範囲は任意である。また、加熱部７の内部には、スパチュラ９，９ａの温度を非接触で検出する温度検出手段たる赤外線温度センサ３２が設けられる。図９は、表示・操作部６の正面図であって、前述の温度設定スイッチ３１が加熱量設定スイッチ４や加熱量表示ランプ５と共に設けられている。
【００５３】
図１０は本実施例における電気的構成を示すブロック図である。ハードウェアの構成としては、前述の温度設定スイッチ３１および赤外線温度センサ３２が、インバータ制御手段２１にそれぞれ接続される。なお、本実施例でも適切な加熱量が予めインバータ制御回路２１で設定されていて、外部からの設定ができないようになっている。すなわち、ここでの加熱量設定スイッチ４は不要となる（図１０の破線参照）。
【００５４】
本実施例におけるインバータ制御回路２１は、入力電流検出回路２５で得られたインバータ回路２３ひいては加熱コイル８の入力電流の変化量に基づき、スパチュラ９，９ａの有無と種類を判別し、赤外線温度センサ３２により検出されるスパチュラ９，９ａの温度が、加熱量設定スイッチで設定した加熱温度に達するまで、加熱コイル８からスパチュラ９，９ａに最適な加熱が行われるように、ドライブ回路２７を介してインバータ回路２３にパルス駆動信号を供給し、加熱コイル８に高周波電流を印加すると共に、加熱量表示ランプ６や報知手段２８の動作を制御する制御手段として設けられている。
【００５５】
本実施例における装置の動作は、図５や図７のフローチャートのステップＳ１１の前段に、図１１のフローチャートに示すステップＳ３１の動作手順が加わる。すなわち、加熱コイル８にスパチュラ９，９ａがかざされると、最大加熱量でスパチュラ９，９ａを加熱するべく、ドライブ回路２７を介してインバータ回路２３を駆動するが、この加熱の途中で赤外線温度センサ３２が非接触で検出するスパチュラ９，９ａの温度が、温度設定スイッチ３１で設定した加熱温度に達していれば（ステップＳ３１）、設定した第１の加熱時間または第２の加熱時間に達しているか否かに拘らず、マイコン２２は加熱量表示ランプ５による加熱量の表示を完了させ、報知手段２８によるブザー報知も完了させる（ステップＳ１２，Ｓ１３）。そしてスパチュラ９ａに対する加熱は、ステップＳ２における待機中の最弱発振に切換わる。
【００５６】
本実施例では、上記第１実施例と共通する構成において、共通の作用効果を奏すると共に、特に赤外線温度センサ３２にて加熱中におけるスパチュラ９，９ａの温度を検出できるので、インバータ検出回路２１による温度制御が可能になり、最弱発振に切換わる実質的な加熱の停止を、設定された加熱時間のみならず、スパチュラ９，９ａの温度に基づいても判定できる。また、スパチュラ９，９ａの温度が異常に上昇したときにも、スパチュラ９，９ａへの加熱を速やかに停止させることができる。
【００５７】
次に、本発明の第３実施例を図１２〜図１６に基づき説明する。なお、上記第１実施例や第２実施例と同一部分には同一符号を付し、その共通する箇所の説明は重複するため省略する。
【００５８】
本実施例における装置の外観および電気的構成は、第１実施例の図１〜図４に示すものと共通している。但し、ここでは加熱量設定スイッチ４が設けられ、前記インバータ制御回路２１は、入力電流検出回路２５で得られたインバータ回路２３ひいては加熱コイル８の入力電流と、インバータ回路２３から直接得られるインバータ回路２３の入力電圧とを監視しながら、加熱量設定スイッチ５で設定した加熱量が、同じく加熱量設定スイッチ５で設定した加熱時間の間、加熱コイル８からスパチュラ９，９ａに与えられるように、ドライブ回路２７を介してインバータ回路２３にパルス駆動信号を供給し、加熱コイル８に高周波電流を印加すると共に、前記加熱量表示ランプ６や例えばブザーなどの報知手段２８の動作を制御するものである。
【００５９】
次に、スパチュラ９，９ａを加熱する加熱手段の詳細な構成を図１２に基づき説明する。ここでの加熱手段は、前述の加熱コイル８と、磁気回路を形成する磁芯すなわちコア４１とにより構成される。コア４１は断面がＥ字状で、加熱コイル８が巻装される主脚４２と、この主脚４２の両側にある側脚４３とにより構成され、加熱コイル８に高周波電流を流すことによって、主脚４２の上端と側脚４３の上端との間の空間中に磁束Ｆが発生するようになっている。
【００６０】
一方、４５は加熱コイル８と同じくコア４１の主脚４２に巻装された検知コイルとしての出力検知コイルで、これは加熱コイル８と同相に巻回される。そして、加熱コイル８に高周波電流が流れて磁束Ｆが発生すると、出力検知コイル４５に誘導電力が生じ、その両端にある出力端子４６ａ，４６ｂ間に、加熱コイル８に加わる電圧に比例した誘起電圧が発生するようになっている。
【００６１】
図１３は、前記出力検知コイル４５の誘導電力を利用してスパチュラ９，９ａの加熱電力を表示する表示手段４７の回路図を示すものである。この表示手段４７は、表示ランプである複数（本実施例では５個）のＬＥＤ４８ａ〜４８ｅを備えて構成される。また各ＬＥＤ４８ａ〜４８ｅは、定電圧素子であるツェナーダイオード４９ａ〜４９ｅと、電流制限用の抵抗５０ａ〜５０ｅと共にそれぞれ直列回路を構成し、これらの直列回路を、出力検知コイル４５の出力端子４６ａ，４６ｂ間に共通して接続している。そして、各ツェナーダイオード４９ａ〜４９ｅのツェナー電圧Ｖｚａ〜Ｖｚｅは、それぞれのＬＥＤ４８ａ〜４８ｅが点灯する設定電圧を定めるものであって、Ｖｚａ＜Ｖｚｂ＜Ｖｚｃ＜Ｖｚｄ＜Ｖｚｅなる関係にあり、出力検知コイル４５の出力端子４６ａ，４６ｂ間に発生する誘導電圧が大きくなるほど、ＬＥＤ４８ａからＬＥＤ４８ｅに向けてＬＥＤ４８ａ〜４８ｅが多く点灯するようになっている。
【００６２】
図１４は、加熱手段，出力検知コイル４５および表示手段４７のより具体的な構成を示すものである。ここでは、コア４１の主脚４２に挿入した絶縁材料からなるコイルボビン５１の円筒外面に加熱コイル８が巻回される一方で、コイルボビン５１の上部フランジ面には、前記出力検知コイル４５を導電パターンで裏面に形成した基板すなわちプリント基板５２が載置される。この円板状のプリント基板５２には、前記ＬＥＤ４８ａ〜４８ｅが上面周辺部にそれぞれ等間隔に配置されると共に、他の表示手段４７の構成部品であるツェナーダイオード４９ａ〜４９ｅや抵抗５０ａ〜５０ｅも、図示しないがプリント基板５２の上面に配置される。これにより出力検知コイル４５および表示手段４７を、プリント基板５２に一つのユニットとして纏めることができる。ＬＥＤ４８ａ〜４８ｅの上面には、プリント基板５２やコア４１の全体を覆うように、スモークの耐熱ガラス５４が設けられる。
【００６３】
次に、設定された加熱時間と加熱電力との関係を示す図１５のグラフと、加熱制御の手順を示す図１６のフローチャートを参照しながら、上記構成についてその作用を説明する。
【００６４】
図１６のステップＳ４１において、スパチュラ９，９ａを加熱する前に、適正な加熱量を加熱量設定スイッチ５にて設定する。具体的には前記図３に示すように、加熱量設定スイッチ５がスライド動作する例えばレベル１〜レベル５の範囲で、スパチュラ９，９ａを加熱する電力と加熱時間がインバータ制御回路２１にて設定される。例えば、レベル４付近に加熱量設定スイッチ５を合わせると、図１５の「４」の位置に示すように、加熱電力は２００Ｗ，加熱時間は１０００ｍＳ（１秒）が設定される。その後、ステップＳ４２において、インバータ制御回路２１は待機中の最弱発振動作を開始する。最弱発振時における加熱コイル８の加熱電力は、図１５の「最弱発振」に示すように数Ｗ程度である。
【００６５】
最弱発振の開始直後は、スパチュラ９，９ａが加熱コイル８にかざされていないので、最弱発振を行なっていてもインバータ回路２３には入力電流は流れない。すなわちインバータ制御回路２１は、ステップＳ４２およびステップＳ４３において、入力電流検出回路２５からの検出信号に基づき、インバータ回路２３への入力電流が流れない限り最弱発振を継続し、次のステップＳ４４においてインバータ回路２３に入力電流が発生するのを待っている。なお、このときの状態は、図６の（１）に示されている。
【００６６】
その後、図６の（２）に示すように、加熱コイル８にスパチュラ９ａ（若しくはスパチュラ９）がかざされると、インバータ回路２３への入力電流が発生する。これをインバータ制御回路２１のマイコン２２が判定し、前述の設定された加熱量と加熱時間でスパチュラ９ａを加熱するべく、ドライブ回路２７を介してインバータ回路２３を駆動する。インバータ制御回路２１は、ステップＳ４５において、設定された加熱量に対応する加熱量表示ランプ５の例えばＬＥＤ６ａ〜６ｄを表示点灯させると共に、続くステップＳ４６において、報知手段２８によるブザー報知を開始する。因みに、前記図３の例ではレベル４を表示した状態を示している。インバータ制御手段２１は、設定した加熱時間が経過するまで、設定した加熱電力でスパチュラ９ａに対する加熱を行なう（ステップＳ４７，Ｓ４８）。
【００６７】
ステップＳ４８において、加熱を開始してから加熱量設定スイッチ５で設定した所定の加熱時間が経過すると、加熱量表示ランプ５による加熱量の表示を完了し、報知手段２８によるブザー報知も完了する（ステップＳ４９，Ｓ５０）。このときスパチュラ９ａに対する加熱は、ステップＳ４２における待機中の最弱発振に切換わる。スパチュラ９ａへの加熱が完了した後、このスパチュラ９ａが加熱コイル８から離れて、入力電流が零すなわち負荷の無い状態にならない限り、ステップＳ３のループを抜け出せず、次の設定された電力での加熱は開始しない。ステップＳ４３においてインバータ制御回路２１は、スパチュラ９ａが加熱コイル８から離れたか否かを、入力電流検出回路２５が検出する入力電流の変化に基づき判断している。そして、入力電流がないことを入力電流検出回路２５が検出することにより、スパチュラ９ａが加熱コイル８から離れたと判断すると、ステップＳ４４に移行し、次にスパチュラ９ａが加熱コイル８にかざされるまでそのまま待機する。
【００６８】
また、この場合も図７に示す手順を付加して、スパチュラ９，９ａが加熱コイル８から離れて入力電流がゼロになったら、無負荷状態のカウント（計時）を開始し、このカウントが予め決められた一定時間を超えたら、加熱量設定スイッチ５で設定した加熱時間に拘らず、設定された電力での加熱を終了する無負荷判定手段（図示せず）を、インバータ制御手段２１に付加してもよい。
【００６９】
さらに、第２実施例で説明したような温度設定スイッチ３１を組み込んだ構成としてもよい。この場合の動作手順は、図１１のフローチャートに基づき説明した通りである。
【００７０】
いずれの場合においても、加熱コイル８に高周波電流が流れて磁束Ｆが発生すると、出力検知コイル４５には磁束Ｆの大きさに比例した誘起電圧が発生する。そして、この誘導電圧の大きさに対応して、他からの電力の供給を必要とせずに、コア４１と出力検知コイル４５との電磁誘導を利用して、ＬＥＤ４８ａ〜４８ｅを点灯することができる。すなわち、ここでのＬＥＤ４８ａ〜４８ｅは、加熱コイル８の入力側の電流や電圧ではなく、加熱コイル８から発生する磁束に基づいて、その点灯状態が変化するようになっており、スパチュラ９，９ａに与えられた実際の加熱電力を適確に表示する。この点で、加熱装置本体１に設けられた加熱量表示ランプ５は、加熱コイル８からの出力側からの検出出力により表示を行なっていないので、インバータ回路２３や加熱コイル８の損失分を考慮した実際の加熱電力を表示をできない。
【００７１】
またＬＥＤ４８ａ〜４８ｅは、段階的に異なる誘導電圧により点灯するようになっており、スパチュラ９，９ａに与えられた実際の加熱電力が大きくなるほど、ＬＥＤ４８ａ〜４８ｅが逐次点灯していくようになっている。これらのＬＥＤ４８ａ〜４８ｅは、スパチュラ９，９ａをかざす加熱コイル８の近傍（実施例では加熱コイル８が巻装される主脚４２を取り囲むように）に設けられており、ＬＥＤ４８ａ〜４８ｅの上部をスモークガラスなどの半透明性の耐熱ガラス５４で可視化することで、加熱コイル８への異物の侵入を防止しつつ、スパチュラ９，９ａをかざしている場所で、その時の加熱電力を適確に知ることができる。
【００７２】
以上のように本実施例では、スパチュラ９，９ａを電磁誘導加熱する加熱コイル８を有する加熱手段と、加熱コイル８に電流すなわち高周波電流を印加して加熱を行なう制御手段としてのインバータ制御回路２１と、加熱コイル８の磁路に設けた検知コイルとしての出力検知コイル４５と、出力検知コイル４５の誘導電力によりスパチュラ９，９ａの加熱電力を表示する表示手段４７とを備えている。
【００７３】
この場合、加熱コイル８に高周波電流を印加することで、スパチュラ９，９ａが電磁誘導加熱される。そのため、従来のガスバーナのような燃焼排気がなく、燃焼排熱もないので、消費エネルギーの損失が極端に小さくなる。さらに、裸火がないので安全であると共に、ワックスの発煙がないので、異臭の発生が少ない。
【００７４】
また、スパチュラ９，９ａ自身にコードなどの電力線を接続する必要がなく、電熱式のようなワックス作業のし難さがない。しかも、消費エネルギーの損失が少ない分、大型のスパチュラ９ａでも無理なく加熱できることから、蝋堤作業に使用する大型のスパチュラ９ａを含めて、従来からのスパチュラ９，９ａをそのまま使用できる。
【００７５】
さらに、加熱コイル８を有する加熱手段によりスパチュラ９，９ａを電磁誘導加熱する関係で、加熱コイル８の磁路中に別の出力検知コイル４５を配置すれば、この出力検知コイル４５に誘起される電力により、他の電力を必要とせず、しかも電線を引きまわすなどの煩わしさもなく、スパチュラ９，９ａに与えられた実際の加熱電力を簡単に知ることができる。そのため、出力検知コイル４５の誘導電力によりスパチュラ９，９ａの加熱電力を表示する表示手段があれば、作業者がスパチュラ９，９ａの加熱具合を適確に把握できる。
【００７６】
また、本実施例における表示手段４７は、出力である加熱電力の大きさに応じて各々が異なる所定値すなわち設定電圧以上で段階的に点灯する複数のランプすなわちＬＥＤ４８ａ〜４８ｅからなる。
【００７７】
この場合、スパチュラ９，９ａに与えられる実際の加熱電力の大きさに応じて、表示手段４８である複数のＬＥＤ４８ａ〜４８ｅが逐次点灯するようになる。したがって、視覚的に分りやすい表示によって、作業者がスパチュラ９，９ａの加熱具合をさらに適確に把握できる。
【００７８】
また本実施例では、検知部である出力検知コイル４５のパターンを基板であるプリント基板５２に設けている。
【００７９】
この場合、出力検知コイル４５をプリント基板５２のパターンとして配置することにより、出力検知コイル４５を平板状に形成することができ、コンパクトな装置構成を実現できる。
【００８０】
さらに本実施例では、プリント基板５２に表示手段４７を備えている。この場合は、出力検知コイル４５のパターンを施したプリント基板５２に表示手段４７を共に実装することで、さらにコンパクトな装置構成を実現できる。
【００８１】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、加熱装置本体１に設けられた加熱量表示ランプ５に代わって、表示手段４７の各ＬＥＤ４８ａ〜４８ｅを配置してもよい。
【００８２】
【発明の効果】
本発明の請求項１のスパチュラ加熱装置によれば、ガスバーナ式や電熱式の欠点をいずれも克服して、使い勝手に優れたものとすると共に、別なスイッチ手段を操作せずに、スパチュラの加熱を開始することができる。
【００８３】
本発明の請求項２のスパチュラ加熱装置によれば、特に大型のスパチュラに対して、最適な加熱を行なうことができる。
【００８４】
本発明の請求項３のスパチュラ加熱装置によれば、スパチュラの大きさに合せた最適な加熱を行なうことができる。
【００８５】
本発明の請求項４のスパチュラ加熱装置によれば、ガスバーナ式や電熱式の欠点をいずれも克服して、使い勝手に優れたものとすることができる。さらに、作業者がスパチュラの加熱具合を適確に把握できる。
【００８６】
本発明の請求項５のスパチュラ加熱装置によれば、視覚的に分りやすい表示によって、作業者がスパチュラの加熱具合をさらに適確に把握できる。
【００８７】
本発明の請求項６のスパチュラ加熱装置によれば、検知部を平板状にすることで、コンパクトな装置構成を実現できる。
【００８８】
本発明の請求項７のスパチュラ加熱装置によれば、検知部と表示手段とを一体化させることにより、さらにコンパクトな装置構成を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示すスパチュラ加熱装置の外観斜視図である。
【図２】同上、スパチュラが加熱される原理を示す概略図である。
【図３】同上、表示・操作部の正面図である。
【図４】同上、電気的構成を示すブロック図である。
【図５】同上、加熱制御の手順を示すフローチャートである。
【図６】各部の動作タイミングチャートと使用状態を示す説明図である。
【図７】同上、変形例を示す加熱制御の手順をあらわしたフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施例を示すスパチュラ加熱装置の外観斜視図である。
【図９】同上、表示・操作部の正面図である。
【図１０】同上、電気的構成を示すブロック図である。
【図１１】同上、加熱制御の手順を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第３実施例を示すスパチュラ加熱装置における加熱手段の外観斜視図である。
【図１３】同上、表示手段の回路図である。
【図１４】同上、加熱手段，出力検知コイルおよび表示手段のより具体的な構成を示す平面図および側面図である。
【図１５】同上、加熱時間と加熱電力との関係を示すグラフである。
【図１６】同上、加熱制御の手順を示すフローチャートである。
【図１７】従来例を示すスパチュラ加熱装置の外観斜視図である。
【図１８】従来例を示すスパチュラ加熱装置の外観斜視図である。
【符号の説明】
８  加熱コイル（加熱手段）
９，９ａ  スパチュラ
２１  インバータ制御回路（制御手段）
２５  入力電流検出回路（検出手段）
４５  出力検知コイル（検知部）
４７  表示手段
５２  プリント基板（基板）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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