JP2013130383A

JP2013130383A - 加熱装置

Info

Publication number: JP2013130383A
Application number: JP2011282190A
Authority: JP
Inventors: Yasutaka Miyai; 康隆宮井
Original assignee: Kawata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kawata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2011-12-22
Filing date: 2011-12-22
Publication date: 2013-07-04

Abstract

【課題】樹脂材料などの被加熱物の温度変化速度を精度よく制御できる、加熱装置を提供する。
【解決手段】ヒータ５の温度を最終温度目標値ＳＶまで変化させる過程が複数の大ステップに分割されて、各大ステップにおけるヒータ５の温度変化速度の目標値ＴＳ_１ＳＴが設定される。また、各大ステップが複数の小ステップに分割されて、各小ステップにおけるヒータ５の温度変化速度の目標値ＴＳ_２ＳＴが設定される。そして、温度センサ７によって樹脂材料の温度が検出され、その検出温度に基づいて、各小ステップでは、ヒータ５の温度が目標値ＴＳ_２ＳＴで変化するように制御される。また、大ステップとしては、ヒータ５の温度が目標値ＴＳ_１ＳＴで変化するように制御される。
【選択図】図１

Description

本発明は、被加熱物を乾燥などの目的で加熱する加熱装置に関する。

たとえば、樹脂材料（エンプラ材料など）は、吸湿性を有しており、大気中の水分を吸収する。水分を多く含んだ樹脂材料を用いて射出成形加工が行われると、射出成形機内での樹脂の加水分解による成形品の強度の低下を生じたり、成形品の表面に銀条（シルバーストリーク）が生じたりする場合がある。そのため、射出成形機への樹脂材料の供給前に、通常、樹脂材料から水分を除去するための予備乾燥が行われる。

予備乾燥のための乾燥装置として、樹脂材料を収容する乾燥ホッパの周壁にバンド状のヒータが巻装された構成のものがある。この伝導加熱型の乾燥装置（伝導伝熱乾燥機）では、たとえば、ヒータの温度目標値が設定され、その温度目標値に基づいて、ヒータが制御される。乾燥ホッパ内に収容された樹脂材料は、ヒータとの温度差によって加熱される。これにより、樹脂材料から水分が蒸発し、樹脂材料が乾燥する。

また、樹脂材料を収容する乾燥ホッパに熱風（加熱エア）が供給される構成のものがある。この熱風加熱型の乾燥装置（熱風乾燥機）では、供給ラインを流通するエアがヒータで加熱されることによって熱風となる。そして、供給ラインから乾燥ホッパに熱風が供給され、熱風が乾燥ホッパ内を通過して排気ラインに排出される。熱風が乾燥ホッパ内を通過する際に、乾燥ホッパ内の樹脂材料に含まれる水分が熱風に奪われ、樹脂材料が乾燥する。

特開２００４−３０８９２８号公報

樹脂材料の乾燥効率の向上などのために、樹脂材料の温度変化速度の制御が求められることがある。たとえば、樹脂材料の表面の含水率と内部の含水率とに大差が生じないように乾燥を進行させることができれば、限界含水率を小さくすることができ、樹脂材料を効率よく乾燥させることができる。そのような乾燥の進行を実現するために、樹脂材料の温度変化速度の制御が必要となる。

伝導加熱型の乾燥装置では、樹脂材料の温度変化速度は、ヒータの温度および樹脂材料の比熱によって決まる。そのため、ヒータの温度が温度目標値に達するまでに費やされる時間を単に増減して、ヒータの温度変化勾配を調整することにより、樹脂材料の温度変化速度を制御する手法が一般的である。しかしながら、樹脂材料の物性や外部要因などにより、樹脂材料の温度変化がヒータの温度変化に必ずしも追従するとは限らない。したがって、従来の一般的な手法では、樹脂材料の温度変化速度を精度よく制御することが困難である。

また、熱風加熱型の乾燥装置では、樹脂材料の温度変化速度は、乾燥ホッパに供給される熱風の風量および樹脂材料の比熱によって決まる。そのため、熱風の風量が風量目標値に達するまでに費やされる時間を単に増減して、熱風の風量変化勾配を調整することにより、樹脂材料の温度変化速度を制御する手法が一般的である。しかしながら、樹脂材料の物性や外部要因などにより、樹脂材料の温度変化が熱風の風量変化に必ずしも追従するとは限らない。したがって、従来の一般的な手法では、樹脂材料の温度変化速度を精度よく制御することが困難である。

本発明の目的は、樹脂材料などの被加熱物の温度変化速度を精度よく制御できる、加熱装置を提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係る加熱装置は、被加熱物を収容するための加熱容器と、前記加熱容器内に収容された前記被加熱物に熱を与えるための加熱手段と、前記加熱手段の出力熱量を最終熱量目標値まで変化させる過程を複数の大ステップに分割して、各大ステップにおける前記加熱手段の出力熱量変化速度の目標値である大ステップ熱量変化速度を設定する大ステップ設定手段と、各大ステップを複数の小ステップに分割して、各小ステップにおける前記加熱手段の出力熱量変化速度の目標値である小ステップ熱量変化速度を設定する小ステップ設定手段と、各小ステップでは、前記加熱手段の出力熱量が前記小ステップ熱量変化速度で変化し、各大ステップとしては、前記加熱手段の出力熱量が前記大ステップ熱量変化速度で変化するように、前記加熱手段の出力熱量を制御する熱量制御手段とを含む。

加熱容器内に収容された被加熱物は、加熱手段からの熱を受けて昇温する。加熱手段の出力熱量を最終熱量目標値まで変化させる際には、その最終熱量目標値まで変化させる過程が複数の大ステップに分割されて、各大ステップにおいて、加熱手段の熱量変化速度の目標値である大ステップ熱量変化速度が設定される。また、各大ステップが複数の小ステップに分割されて、各小ステップにおいて、加熱手段の熱量変化速度の目標値である小ステップ熱量変化速度が設定される。

そして、各小ステップにおいて、加熱手段の出力熱量が小ステップ熱量変化速度で変化するように、加熱手段の出力熱量が制御される。また、各大ステップにおいて、加熱手段の出力熱量が大ステップ熱量変化速度で変化するように、加熱手段の出力熱量が制御される。

たとえば、被加熱物が乾燥のために加熱される場合、小ステップ熱量変化速度が相対的に大きい値に設定され、大ステップ熱量変化速度が相対的に小さい値に設定されることにより、各小ステップ単位では、被加熱物の表面を乾燥させることができ、大ステップ単位では、被加熱物の内部を乾燥させることができる。その結果、被加熱物を効率よく、かつ良好に乾燥させることができる。

加熱手段の出力熱量を最終熱量目標値まで変化させる過程が複数の大ステップに分割され、さらに各大ステップが複数の小ステップに分割されるので、各小ステップに割り当てられる小ステップ時間ｄＴ_２ＳＴは、比較的短い時間である。そのため、各小ステップで被加熱物の温度が急激に大きく変化することを抑制できる。その結果、被加熱物の温度にハンチングが生じることを抑制できる。

そして、たとえ小ステップで被加熱物の温度が大きく変化したとしても、大ステップにおいて、加熱手段の出力熱量の変化速度が大ステップ熱量変化速度に調節されることにより、その小ステップでの大きな温度変化の影響をなくすことができる。

よって、被加熱物の温度変化速度を精度よく制御することができる。

加熱手段が加熱容器内を直接的に加熱する発熱体である場合、つまり加熱装置が伝導加熱型の加熱装置である場合、発熱体の温度を変化させることにより、加熱手段の出力熱量を変化させてもよい。

この場合、発熱体の温度を最終温度目標値まで変化させる過程が複数の大ステップに分割されて、各大ステップにおける発熱体の温度変化速度の目標値である大ステップ温度変化速度ＴＳ_１ＳＴが設定される。また、各大ステップが複数の小ステップに分割されて、各小ステップにおける発熱体の温度変化速度の目標値である小ステップ温度変化速度ＴＳ_２ＳＴが設定される。

そして、温度検出手段によって被加熱物の温度が検出され、その検出温度に基づいて、各小ステップでは、発熱体の温度が小ステップ温度変化速度ＴＳ_２ＳＴで変化するように制御されるとよい。また、大ステップとしては、発熱体の温度が大ステップ温度変化速度ＴＳ_１ＳＴで変化するように制御されるとよい。これにより、小ステップにおいて、発熱体の温度変化勾配が調整され、大ステップにおいて、最終温度目標値までの被加熱物の温度変化勾配が調整される。

各小ステップでは、１つ前の小ステップで設定された温度目標値ＴＳＶ_２（ｎ−１）と各小ステップに割り当てられる温度変化幅である小ステップ温度ＴＶ_２ＳＴとの加算値が現在の小ステップにおける温度目標値ＴＳＶ_２（ｎ）とされる。

温度検出手段によって検出される温度が温度目標値ＴＳＶ_２（ｎ）以上であり、かつ、現在の小ステップの開始からの経過時間が各小ステップに割り当てられる小ステップ時間ｄＴ_２ＳＴ以上であるという小ステップ終了条件が満たされた後、現在の小ステップにおける発熱体の制御が終了されることが好ましい。

すなわち、被加熱物の温度が温度目標値ＴＳＶ_２（ｎ）に達していない状態では、現在の小ステップにおける発熱体の制御が終了されず、次の小ステップにおける発熱体の制御は開始されないことが好ましい。また、小ステップ時間ｄＴ_２ＳＴが経過するまでは、現在の小ステップにおける発熱体の制御が終了されず、次の小ステップにおける発熱体の制御が開始されないことが好ましい。これにより、被加熱物の温度変化速度を小ステップ温度変化速度ＴＳ_２ＳＴに良好に合わせることができる。

各大ステップでは、１つ前の大ステップで設定された温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ−１）と各大ステップに割り当てられる大ステップ温度ＴＶ_１ＳＴとの加算値が現在の大ステップにおける温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ）とされる。

温度検出手段によって検出される温度が温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ）以上であり、かつ、現在の大ステップの開始からの経過時間が各大ステップに割り当てられる大ステップ時間Ｔ_１ＳＴ以上であるという大ステップ終了条件が満たされた後、現在の大ステップにおける発熱体の制御が終了されることが好ましい。

すなわち、被加熱物の温度が温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ）に達していない状態では、現在の大ステップにおける発熱体の制御が終了されず、次の大ステップにおける発熱体の制御は開始されないことが好ましい。その結果、発熱体と被加熱物との温度差が開くことを抑制でき、被加熱物の温度変化を発熱体の温度変化に良好に追従させることができる。

また、大ステップ時間Ｔ_１ＳＴが経過するまでは、現在の大ステップにおける発熱体の制御が終了されず、次の大ステップにおける発熱体の制御が開始されないことが好ましい。その結果、被加熱物の温度変化速度を大ステップ温度変化速度ＴＳ_１ＳＴに良好に合わせることができる。

大ステップ終了条件が満たされた後の所定時間内に、温度検出手段によって検出される温度が温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ）を含む所定温度範囲内に収まれば、被加熱物の温度が安定していると判定されて、その後、大ステップにおける発熱体の制御が終了されることがより好ましい。

これにより、被加熱物の温度が安定しない状態、たとえば、被加熱物の温度がハンチングを生じている状態で、次の大ステップにおける発熱体の制御が開始されることを防止できる。その結果、発熱体の制御が不安定な状態または不能になることを防止できる。

大ステップ終了条件が満たされた後の所定時間の終了時点で、発熱体の制御における操作量（制御出力）が所定時間内に演算された操作量の平均値を含む所定操作量範囲内であれば、発熱体の制御が安定していると判定されて、大ステップにおける発熱体の制御が終了されることがより好ましい。

これにより、制御系に入力される外乱などが原因で発熱体の制御が安定していない状態で、次の大ステップにおける発熱体の制御が開始されることを防止できる。その結果、発熱体の制御がさらに不安定な状態または不能になることを防止できる。

大ステップ終了条件が満たされ、温度検出手段によって検出される温度が温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ）と被加熱物からの放熱を考慮して当該温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ）に応じて設定される補正係数Ｋｍとの乗算値Ｋｍ・ＴＳＶ_１（ｎ）以上であることが確認された後、大ステップにおける発熱体の制御が終了されることがより好ましい。

被加熱物からの放熱のために、被加熱物の温度は、温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ）よりも低くなる。そこで、大ステップ終了条件が満たされた後、被加熱物の温度がその放熱を考慮した温度Ｋｍ・ＴＳＶ_１（ｎ）以上であれば、被加熱物の温度変化が完了していると判断することができる。そして、被加熱物の温度変化が完了した後に、次の大ステップにおける発熱体の制御が開始されることにより、発熱体の制御が不安定な状態または不能になることを一層防止できる。

加熱装置には、温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ）と被加熱物の温度変化速度ＴＳｍｔとの関係を定めた検量線を記憶する記憶手段が備えられていてもよい。そして、大ステップに含まれるすべての小ステップにおける発熱体の温度制御が完了してから、大ステップ温度ＴＶ_１ＳＴを検量線から求められる前記温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ）に応じた温度変化速度Ｓｍｔで除して得られる時間ＴＶ_１ＳＴ／Ｓｍｔが経過した後、大ステップにおける発熱体の温度制御が終了されることがより好ましい。

被加熱物の温度は、発熱体の温度よりも遅れて変化する。そこで、大ステップに含まれるすべての小ステップにおける発熱体の温度制御が完了してから時間ＴＶ_１ＳＴ／ＴＳｍｔが経過した後、大ステップにおける発熱体の制御が終了される。これにより、被加熱物の温度変化が確実に完了してから次の大ステップにおける発熱体の制御を開始することができる。その結果、発熱体の制御が不安定な状態または不能になることを一層防止できる。

加熱手段が加熱容器内に熱風を供給する熱風供給手段である場合、つまり加熱装置が熱風加熱型の加熱装置である場合、熱風の風量を変化させることにより、加熱手段の出力熱量を変化させてもよい。

この場合、熱風の風量を最終風量目標値まで変化させる過程が複数の大ステップに分割されて、各大ステップにおける熱風の風量変化速度の目標値である大ステップ風量変化速度ＱＳ_１ＳＴが設定される。また、各大ステップが複数の小ステップに分割されて、各小ステップにおける熱風の風量変化速度の目標値である小ステップ風量変化速度ＱＳ_２ＳＴが設定される。そして、各小ステップでは、熱風の風量が小ステップ風量変化速度ＱＳ_２ＳＴで変化するように制御されるとよい。また、大ステップとしては、熱風の風量が大ステップ風量変化速度ＱＳ_１ＳＴで変化するように制御されるとよい。

各小ステップでは、温度検出手段によって被加熱物の温度が検出され、その検出温度が熱風の温度の目標値である温度目標値ＳＶ以上であり、かつ、現在の小ステップの開始からの経過時間が各小ステップに割り当てられる小ステップ時間ｄＴ_２ＳＴ以上であるという小ステップ終了条件が満たされた後、現在の小ステップにおける熱風の風量制御が終了されることが好ましい。

すなわち、被加熱物の温度が温度目標値ＳＶに達していない状態では、現在の小ステップにおける熱風の風量制御が終了されず、次の小ステップにおける熱風の風量制御は開始されないことが好ましい。また、小ステップ時間ｄＴ_２ＳＴが経過するまでは、現在の小ステップにおける熱風の風量制御が終了されず、次の小ステップにおける熱風の風量制御が開始されないことが好ましい。その結果、熱風の風量の変化速度を小ステップ風量変化速度ＱＳ_２ＳＴに良好に合わせることができる。

各大ステップでは、大ステップに含まれるすべての小ステップにおける熱風の風量制御が完了し、かつ、現在の大ステップの開始からの経過時間が各大ステップに割り当てられる大ステップ時間Ｔ_１ＳＴ以上であるという大ステップ終了条件が満たされた後、現在の大ステップにおける熱風の風量制御が終了されることが好ましい。

すなわち、熱風の風量が風量目標値ＱＳＶ_１（ｎ）に達していない状態では、現在の大ステップにおける熱風の風量制御が終了されず、次の大ステップにおける熱風の風量制御は開始されないことが好ましい。また、大ステップ時間Ｔ_１ＳＴが経過するまでは、現在の大ステップにおける熱風の風量制御が終了されず、次の大ステップにおける熱風の風量制御が開始されないことが好ましい。その結果、被加熱物の実際の温度変化速度を大ステップ風量変化速度ＱＳ_１ＳＴに良好に合わせることができる。

大ステップ終了条件が満たされた後の所定時間内に、温度検出手段によって検出される温度が熱風の温度の目標値である温度目標値ＳＶを含む所定温度範囲内に収まれば、被加熱物の温度が安定していると判定されて、その後、大ステップにおける熱風の風量制御が終了されることがより好ましい。

これにより、被加熱物の温度が安定しない状態、たとえば、被加熱物の温度がハンチングを生じている状態で、次の大ステップにおける熱風の風量制御が開始されることを防止できる。その結果、熱風の風量制御が不安定な状態または不能になることを防止できる。

また、熱風供給手段にエアを加熱する発熱体が含まれ、この発熱体の温度が温度目標値ＳＶとなるように制御される場合に、熱風の風量が変化すると、これに伴って、発熱体の制御における操作量（制御出力）が変動する。そこで、大ステップ終了条件が満たされた後の所定時間の終了時点で、発熱体の制御における操作量が所定時間内に演算された操作量の平均値を含む所定操作量範囲内であれば、熱風の風量制御が安定していると判定されて、大ステップにおける熱風の風量制御が終了されることがより好ましい。

これにより、制御系に入力される外乱などが原因で熱風の風量制御が安定していない状態で、次の大ステップにおける熱風の風量制御が開始されることを防止できる。その結果、熱風の風量制御がさらに不安定な状態または不能になることを防止できる。

大ステップ終了条件が満たされ、温度検出手段によって検出される温度が温度目標値ＳＶ、被加熱物からの放熱を考慮して熱風の風量に応じて設定される補正係数Ｋｍ１および温度目標値ＳＶに応じて設定される補正係数Ｋｍ２の乗算値Ｋｍ１・Ｋｍ２・ＳＶ以上であることが確認された後、大ステップにおける熱風の風量制御が終了されることがより好ましい。

被加熱物からの放熱のために、被加熱物の温度は、温度目標値ＳＶよりも低くなる。そこで、大ステップ終了条件が満たされた後、被加熱物の温度がその放熱を考慮した温度Ｋｍ１・Ｋｍ２・ＳＶ以上であれば、被加熱物の温度変化が完了していると判断することができる。そして、被加熱物の温度変化が完了した後に、次の大ステップにおける熱風の風量制御が開始されることにより、熱風の風量制御が不安定な状態または不能になることを一層防止できる。

加熱装置には、風量目標値ＱＳＶ_１（ｎ）と被加熱物の熱量変化速度ＱＳｍｔとの関係を定めた検量線を記憶する記憶手段が備えられていてもよい。そして、大ステップに含まれるすべての小ステップにおける熱風の風量制御が完了してから、大ステップ風量ＱＶ_１ＳＴを検量線から求められる風量目標値ＱＳＶ_１（ｎ）に応じた熱量変化速度ＱＳｍｔで除して得られる時間ＱＶ_１ＳＴ／ＱＳｍｔが経過した後、大ステップにおける熱風の風量制御が終了されることがより好ましい。

被加熱物の温度は、熱風の風量の変化よりも遅れて変化する。そこで、そこで、大ステップに含まれるすべての小ステップにおける発熱体の温度制御が完了してから時間ＱＶ_１ＳＴ／ＱＳｍｔが経過した後、大ステップにおける熱風の風量制御が終了される。これにより、被加熱物の温度変化が確実に完了してから次の大ステップにおける熱風の風量制御を開始することができる。その結果、熱風の風量制御が不安定な状態または不能になることを一層防止できる。

本発明によれば、加熱手段の出力熱量を最終熱量目標値まで変化させる過程が複数の大ステップに分割され、さらに各大ステップが複数の小ステップに分割される。したがって、各小ステップに割り当てられる小ステップ時間ｄＴ_２ＳＴは、比較的短い時間である。そのため、各小ステップで被加熱物の温度が急激に大きく変化することを抑制できる。また、たとえ小ステップで被加熱物の温度が大きく変化したとしても、大ステップにおいて、加熱手段の出力熱量の変化速度が大ステップ熱量変化速度に調節されることにより、その小ステップでの大きな温度変化の影響をなくすことができる。よって、被加熱物の温度変化速度を精度よく制御することができる。

さらに、小ステップには、加熱手段の出力熱量の変化勾配を決定する役割があり、小ステップにおける加熱手段および被加熱物の各温度の急減な変化を抑制できるので、加熱手段と被加熱物との温度変動差を最小限に抑える効果がある。

図１は、本発明の一実施形態に係る加熱装置の図解的な断面図である。図２は、ヒータの温度の時間変化を示すグラフである。図３は、大ステップにおけるヒータの温度の詳細な時間変化を示すグラフである。図４は、小ステップ制御の流れを示すフローチャートである。図５Ａは、大ステップ制御の流れを示すフローチャート（その１）である。図５Ｂは、大ステップ制御の流れを示すフローチャート（その２）である。図６は、ヒータの温度目標値と樹脂材料の温度変化速度との関係を示す検量線である。図７は、温度目標値と補正係数との関係を示す検量線である。図８は、本発明の他の実施形態に係る加熱装置の図解的な断面図である。図９は、ブロワの風量の時間変化を示すグラフである。図１０は、大ステップにおけるブロワの風量の詳細な時間変化を示すグラフである。図１１は、小ステップ制御の流れを示すフローチャートである。図１２Ａは、大ステップ制御の流れを示すフローチャート（その１）である。図１２Ｂは、大ステップ制御の流れを示すフローチャート（その２）である。図１３は、ブロワの風量目標値と樹脂材料の熱量変化速度との関係を示す検量線である。図１４は、風量目標値と補正係数との関係を示す検量線である。図１５は、温度目標値と補正係数との関係を示す検量線である。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
＜伝導加熱型＞

図１は、本発明の一実施形態に係る加熱装置の図解的な断面図である。

加熱装置１は、たとえば、成形機（図示せず）に供給される粉粒状の樹脂材料をその供給前に乾燥させるための乾燥装置として用いられる。加熱装置１は、樹脂材料を収容する加熱ホッパ２を備えている。

加熱ホッパ２の下端には、排出口３が形成されている。そして、加熱ホッパ２には、その排出口３を開閉するゲートシャッタ４が設けられている。

加熱ホッパ２の外周面には、バンド状のヒータ５が巻装されている。ヒータ５からの発熱により、加熱ホッパ２内が直接的に加熱される。

また、加熱装置１は、制御部６を備えている。制御部６は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭを含むマイクロコンピュータからなる。

さらに、加熱装置１は、加熱ホッパ２内の樹脂材料の温度を検出するための温度センサ７を備えている。温度センサ７の検出信号は、制御部６に入力されるようになっている。

制御部６は、ゲートシャッタ４の開閉を制御する。ゲートシャッタ４が閉じられた状態で、加熱ホッパ２内に樹脂材料を貯留することができる。また、制御部６は、加熱ホッパ２内に貯留された樹脂材料を乾燥させるために、温度センサ７から入力される検出信号に基づいて、ヒータ５（ヒータ５への通電）を制御する、そして、加熱ホッパ２内の樹脂材料が乾燥すると、ゲートシャッタ４が開かれて、その乾燥した樹脂材料が排出口３から排出される。排出口３から排出される樹脂材料は、たとえば、気力により、成形機に送られる。

図２は、ヒータの温度の時間変化を示すグラフである。

樹脂材料の乾燥処理時には、ヒータ５の温度目標値（目標温度）ＴＳＶ_１（ｎ）（℃）が予め設定された最終温度目標値ＳＶ（℃）まで上げられる。

このとき、制御部６により、ヒータ５の温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ）を最終温度目標値ＳＶまで上昇させる過程が複数の大ステップに分割されて、各大ステップにおいて、ヒータ５の温度変化速度の目標値である大ステップ温度変化速度ＴＳ_１ＳＴ（℃／ｓ）が設定される。そして、各大ステップにおいて、制御部６により、ヒータ５の温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ）が大ステップ温度変化速度ＴＳ_１ＳＴで変化するように設定される。言い換えれば、各大ステップでは、制御部６により、ヒータ５の温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ）が一定の大ステップ時間Ｔ_１ＳＴ（ｓ）で一定の大ステップ温度ＴＶ_１ＳＴ（℃）だけ上昇するように設定される。

図３は、大ステップにおけるヒータの温度の詳細な時間変化を示すグラフである。

また、制御部６により、各大ステップが複数の小ステップに分割されて、各小ステップにおいて、ヒータ５の温度変化速度の目標値である小ステップ温度変化速度ＴＳ_２ＳＴ（℃／ｓ）が設定される。そして、各小ステップにおいて、制御部６により、ヒータ５の温度目標値ＴＳＶ_２（ｎ）（℃）が小ステップ温度変化速度ＴＳ_２ＳＴで変化するように設定される。言い換えれば、各小ステップでは、制御部６により、ヒータ５の温度目標値ＴＳＶ_２（ｎ）が一定の小ステップ時間ｄＴ_２ＳＴ（ｓ）で一定の小ステップ温度ＴＶ_２ＳＴ（℃）だけ上昇するように設定される。

図４は、小ステップ制御の流れを示すフローチャートである。

各大ステップでは、制御部６により、図４に示される小ステップ制御が行われる。小ステップ制御では、小ステップにおけるヒータ５の温度制御がステップ数Ｎ_２ＳＴだけ繰り返される。ステップ数Ｎ_２ＳＴは、大ステップ温度ＴＶ_１ＳＴを小ステップ温度ＴＶ_２ＳＴで除した値（ＴＶ_１ＳＴ／ＴＶ_２ＳＴ）に設定される。

小ステップ制御では、まず、大ステップの開始に応答して、ステップ数カウンタのカウント値ｎが０にリセットされる（ステップＳ１）。ステップ数カウンタは、制御部６のＲＡＭに設けられる。

次に、温度目標値ＴＳＶ_２（ｎ）が設定される（ステップＳ２）。このとき、初めての小ステップであり、１つ前の小ステップで設定された温度目標値ＴＳＶ_２（ｎ−１）が存在しないので、温度目標値ＴＳＶ_２（０）は、小ステップ温度ＴＶ_２ＳＴに設定される。

つづいて、ヒータ５の温度制御が開始される。この温度制御では、ヒータ５の温度が温度目標値ＴＳＶ_２（０）となるように、ヒータ５への通電が制御される。そして、ヒータ５の温度制御の開始とともに、ステップ時間Ｔ_Ｓ２の計測（カウント）が開始される（ステップＳ３）。

その後、温度センサ７の検出信号に基づいて、加熱ホッパ２内の樹脂材料の温度ＰＶが温度目標値ＴＳＶ_２（０）に達したか否かが調べられる（ステップＳ４）。

樹脂材料の温度ＰＶが温度目標値ＴＳＶ_２（０）に達していなければ（ステップＳ４のＮＯ）、温度目標値ＴＳＶ_２（０）に基づいた温度制御が続けられ、ステップ時間Ｔ_Ｓ２の計測が続けられる（ステップＳ３）。

樹脂材料の温度ＰＶが温度目標値ＴＳＶ_２（０）に達すると（ステップＳ４のＹＥＳ）、ステップ時間Ｔ_Ｓ２が小ステップ時間ｄＴ_２ＳＴに達しているか否かが調べられる（ステップＳ５）。

ステップ時間Ｔ_Ｓ２が小ステップ時間ｄＴ_２ＳＴに達するまでは（ステップＳ５のＮＯ）、温度目標値ＴＳＶ_２（０）に基づいた温度制御が続けられ、ステップ時間Ｔ_Ｓ２の計測が続けられる（ステップＳ３）。

ステップ時間Ｔ_Ｓ２が小ステップ時間ｄＴ_２ＳＴに達すると（ステップＳ５のＹＥＳ）、ステップ数カウンタのカウント値ｎがインクリメントされる（ステップＳ６）。すなわち、樹脂材料の温度ＰＶが温度目標値ＴＳＶ_２（０）に達し、かつ、ステップ時間Ｔ_Ｓ２が小ステップ時間ｄＴ_２ＳＴに達するという小ステップ終了条件が満たされると（ステップＳ４，Ｓ５のＹＥＳ）、ステップ数カウンタのカウント値ｎがインクリメントされる（ステップＳ６）。

また、ステップ時間Ｔ_Ｓ２の計測が終了されて、ステップ時間Ｔ_Ｓ２が０にクリアされる（ステップＳ７）。

つづいて、ステップ数カウンタのインクリメント後のカウント値ｎがステップ数Ｎ_２ＳＴに達したか否かが調べられる（ステップＳ８）。このとき、ステップ数カウンタのカウント値ｎは１であるから、カウント値ｎがステップ数Ｎ_２ＳＴに達したか否かの判断が否定される（ステップＳ８のＮＯ）。

カウント値ｎがステップ数Ｎ_２ＳＴに達したか否かの判断が否定されると、温度目標値ＴＳＶ_２（ｎ）が再設定される（ステップＳ２）。すなわち、１つ前の小ステップで設定された温度目標値ＴＳＶ_２（ｎ−１）に小ステップ温度ＴＶ_２ＳＴが加算され、その加算値が現在の小ステップにおける温度目標値ＴＳＶ_２（ｎ）として設定される。

次いで、ヒータ５の温度制御が開始されるとともに、ステップ時間Ｔ_Ｓ２の計測が開始される（ステップＳ３）。

その後、加熱ホッパ２内の樹脂材料の温度ＰＶが温度目標値ＴＳＶ_２（ｎ）に達すると（ステップＳ４のＹＥＳ）、ステップ時間Ｔ_Ｓ２が小ステップ時間ｄＴ_２ＳＴに達しているか否かが調べられる（ステップＳ５）。

そして、ステップ時間Ｔ_Ｓ２が小ステップ時間ｄＴ_２ＳＴに達すると（ステップＳ５のＹＥＳ）、ステップ数カウンタのカウント値ｎがインクリメントされて（ステップＳ６）、ステップ時間Ｔ_Ｓ２が０にクリアされる（ステップＳ７）。

つづいて、ステップ数カウンタのインクリメント後のカウント値ｎがステップ数Ｎ_２ＳＴに達したか否かが調べられる（ステップＳ８）。

こうして、ステップＳ２〜Ｓ８の処理が繰り返されて、ステップ数カウンタのカウント値ｎがステップ数Ｎ_２ＳＴに達すると（ステップＳ８のＹＥＳ）、大ステップにおける小ステップ制御が終了となる。

図５Ａ，５Ｂは、大ステップ制御の流れを示すフローチャートである。

各大ステップでは、制御部６により、図５Ａ，５Ｂに示される大ステップ制御が行われる。

大ステップ制御では、まず、図５Ａに示されるように、ステップ数カウンタのカウント値ｎが０にリセットされる（ステップＳ１１）。

次に、温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ）が設定される（ステップＳ１２）。このとき、初めての大ステップであり、１つ前の大ステップで設定された温度目標値ＴＳＶ_２（ｎ−１）が存在しないので、温度目標値ＴＳＶ_１（０）は、大ステップ温度ＴＶ_１ＳＴに設定される。

つづいて、図４に示される小ステップ制御が開始されるとともに、ステップ時間Ｔ_Ｓ１の計測（カウント）が開始される（ステップＳ１３）。

その後、小ステップ制御が完了したか否かが調べられる（ステップＳ１４）。小ステップ制御が完了するまで、次の処理には進まず、ステップ時間Ｔ_Ｓ１の計測が続けられる（ステップＳ１３）。

小ステップ制御が完了すると（ステップＳ１４のＹＥＳ）、温度センサ７の検出信号に基づいて、加熱ホッパ２内の樹脂材料の温度ＰＶが温度目標値ＴＳＶ_１（０）に達したか否かが調べられる（ステップＳ１５）。

樹脂材料の温度ＰＶが温度目標値ＴＳＶ_１（０）に達していなければ（ステップＳ１５のＮＯ）、ステップ時間Ｔ_Ｓ１の計測が続けられる（ステップＳ１３）。

樹脂材料の温度ＰＶが温度目標値ＴＳＶ_１（０）に達すると（ステップＳ１５のＹＥＳ）、ステップ時間Ｔ_Ｓ１が大ステップ時間Ｔ_１ＳＴに達しているか否かが調べられる（ステップＳ１６）。

ステップ時間Ｔ_Ｓ１が大ステップ時間Ｔ_１ＳＴに達するまでは（ステップＳ１６のＮＯ）、次の処理には進まず、ステップ時間Ｔ_Ｓ１の計測が続けられる（ステップＳ１３）。

ステップ時間Ｔ_Ｓ１が大ステップ時間Ｔ_１ＳＴに達すると（ステップＳ１６のＹＥＳ）、樹脂材料の温度ＰＶが安定しているか否かが判定される（ステップＳ１７）。すなわち、図４に示される小ステップ制御が完了した後、樹脂材料の温度ＰＶが温度目標値ＴＳＶ_１（０）に達し、かつ、ステップ時間Ｔ_Ｓ１が大ステップ時間Ｔ_１ＳＴに達するという大ステップ終了条件が満たされると（ステップＳ１５，Ｓ１６のＹＥＳ）、樹脂材料の温度ＰＶが安定しているか否かが判定される（ステップＳ１７）。

樹脂材料の温度ＰＶが安定しているか否かの判定では、大ステップ終了条件が満たされた後の所定時間を安定検知時間として、その安定検知時間内に、樹脂材料の温度ＰＶが温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ）±安定検知幅Ｔ_ＳＴＢ（℃）の範囲内に収まったか否かが調べられる。

また、安定検知時間の終了時点で、制御部６によるヒータ５の制御で温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ）に基づいて演算された操作量（たとえば、ＰＩＤ演算値）ＭＶが安定検知時間内に演算された操作量の平均値±安定検知幅ＭＶ_ＳＴＢ（％）の範囲内であるか否かが調べられる。

そして、それらの両条件が成立した（肯定された）場合に、樹脂材料の温度ＰＶが安定していると判定される。

樹脂材料の温度ＰＶが安定していると判定された場合には（ステップＳ１７のＹＥＳ）、図５Ｂに示されるように、被加熱物である樹脂材料の温度変化が完了しているか否かが判定される（ステップＳ１８）。

また、図６に示されるように、ヒータ５の温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ）と樹脂材料の温度変化速度ＴＳｍｔとの関係が予め求められている。図６に示される関係では、温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ）が大きいほど、樹脂材料の温度変化速度ＴＳｍｔは大きい値をとる。そして、樹脂材料の温度変化が完了しているか否かの判定では、小ステップ制御（大ステップに含まれるすべての小ステップにおけるヒータ５の温度制御）が完了してから、大ステップ温度ＴＶ_１ＳＴを検量線から求められる温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ）に応じた温度変化速度ＴＳｍｔで除して得られる時間ＴＶ_１ＳＴ／ＴＳｍｔが経過したか否かが調べられる。

また、図７に示されるように、樹脂材料の放熱を考慮して、温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ）と補正係数Ｋｍとの関係が予め求められている。図７に示される関係では、温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ）が大きいほど、補正係数Ｋｍが小さい値をとる。そして、樹脂材料の温度変化が完了しているか否かの判定では、温度目標値ＴＳＶ_１（０）に応じた補正係数Ｋｍが取得されて、樹脂材料の温度ＰＶが温度目標値ＴＳＶ_１（０）と補正係数Ｋｍとの乗算値Ｋｍ・ＴＳＶ_１（０）以上であるか否かが調べられる。

そして、それらの両条件が成立した（肯定された）場合に、樹脂材料の温度変化が完了していると判定される。

樹脂材料の温度変化が完了していれば（ステップＳ１８のＹＥＳ）、ステップ数カウンタのカウント値ｎがインクリメントされる（ステップＳ１９）。

また、ステップ時間Ｔ_Ｓ１の計測が終了されて、ステップ時間Ｔ_Ｓ１が０にクリアされる（ステップＳ２０）。

つづいて、ステップ数カウンタのインクリメント後のカウント値ｎがステップ数Ｎ_１ＳＴに達したか否かが調べられる（ステップＳ２１）。ステップ数Ｎ_１ＳＴは、最終温度目標値ＳＶから大ステップの開始時の樹脂材料の温度を減じた値を大ステップ温度ＴＶ_１ＳＴで除した値に設定されている。

カウント値ｎがステップ数Ｎ_１ＳＴに達したか否かの判断が否定されると（ステップＳ２１のＮＯ）、樹脂材料の温度ＰＶが最終温度目標値ＳＶ以上であるか否かが調べられる（ステップＳ２２）。

樹脂材料の温度ＰＶが最終温度目標値ＳＶ以上でなければ（ステップＳ２２のＮＯ）、図５Ａに示されるように、温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ）が再設定される（ステップＳ１２）。すなわち、１つ前の小ステップで設定された温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ−１）に大ステップ温度ＴＶ_１ＳＴが加算され、その加算値が現在の大ステップにおける温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ）として設定される。

次いで、図４に示される小ステップ制御が開始されるとともに、ステップ時間Ｔ_Ｓ１の計測が開始される（ステップＳ１３）。

その後、小ステップ制御が完了すると（ステップＳ１４のＹＥＳ）、大ステップ終了条件が満たされたか否かが調べられる（ステップＳ１５，Ｓ１６）。

そして、大ステップ終了条件が満たされていれば（ステップＳ１５，Ｓ１６のＹＥＳ）、樹脂材料の温度ＰＶが安定しているか否かが判定される（ステップＳ１７）。

樹脂材料の温度ＰＶが安定している場合には（ステップＳ１７のＹＥＳ）、図５Ｂに示されるように、被加熱物である樹脂材料の温度変化が完了しているか否かが判定される（ステップＳ１８）。

つづいて、ステップ数カウンタのインクリメント後のカウント値ｎがステップ数Ｎ_１ＳＴに達したか否かが調べられる（ステップＳ２１）。

そして、カウント値ｎがステップ数Ｎ_１ＳＴに達したか否かの判断が否定されると（ステップＳ２１のＮＯ）、樹脂材料の温度ＰＶが最終温度目標値ＳＶ以上であるか否かが調べられる（ステップＳ２２）。

こうして、ステップＳ１２〜Ｓ２２の処理が繰り返されて、ステップ数カウンタのカウント値ｎがステップ数Ｎ_１ＳＴに達するか（ステップＳ２１のＹＥＳ）、または、樹脂材料の温度ＰＶが最終温度目標値ＳＶ以上になると（ステップＳ２２のＹＥＳ）、大ステップ制御が終了となる。

以上のように、加熱ホッパ２内に収容された樹脂材料は、ヒータ５からの熱を受けて昇温する。樹脂材料を乾燥させる際には、ヒータ５の温度が最終温度目標値ＳＶまで上げられる。具体的には、ヒータ５の温度を最終温度目標値ＳＶまで変化させる過程が複数の大ステップに分割されて、各大ステップにおけるヒータ５の温度変化速度の目標値である大ステップ温度変化速度ＴＳ_１ＳＴが設定される。また、各大ステップでヒータ５の温度を変化させる過程が複数の小ステップに分割されて、各小ステップにおけるヒータ５の温度変化速度の目標値である小ステップ温度変化速度ＴＳ_２ＳＴが設定される。

そして、温度センサ７によって樹脂材料の温度が検出され、その検出温度に基づいて、各小ステップでは、ヒータ５の温度が小ステップ温度変化速度ＴＳ_２ＳＴで変化するように制御される。また、大ステップとしては、ヒータ５の温度が大ステップ温度変化速度ＴＳ_１ＳＴで変化するように制御される。

ヒータ５の温度を最終温度目標値ＳＶまで変化させる過程が複数の大ステップに分割され、さらに各大ステップでヒータ５の温度を変化させる過程が複数の小ステップに分割されるので、各小ステップに割り当てられる小ステップ時間ｄＴ_２ＳＴは、比較的短い時間である。そのため、各小ステップで樹脂材料の温度が急激に大きく変化することを抑制できる。その結果、樹脂材料の温度にハンチングが生じることを抑制できる。

そして、たとえ小ステップで樹脂材料の温度が大きく変化したとしても、大ステップにおいて、ヒータ５の温度変化速度が大ステップ熱量変化速度に調節されることにより、その小ステップでの大きな温度変化の影響をなくすことができる。

よって、樹脂材料の温度変化速度を精度よく制御することができる。

たとえば、小ステップ温度変化速度ＴＳ_２ＳＴが相対的に大きい値に設定され、大ステップ温度変化速度ＴＳ_１ＳＴが相対的に小さい値に設定されることにより、各小ステップ単位では、樹脂材料の表面を乾燥させることができ、大ステップ単位では、樹脂材料の内部を乾燥させることができる。その結果、樹脂材料を効率よく、かつ良好に乾燥させることができる。

温度センサ７によって検出される樹脂材料の温度ＰＶが温度目標値ＴＳＶ_２（ｎ）以上であり、かつ、現在の小ステップの開始からの経過時間（ステップ時間Ｔ_Ｓ２）が小ステップ時間ｄＴ_２ＳＴ以上であるという小ステップ終了条件が満たされた後、現在の小ステップにおけるヒータ５の制御が終了される。

すなわち、樹脂材料の温度ＰＶが温度目標値ＴＳＶ_２（ｎ）に達していない状態では、現在の小ステップにおけるヒータ５の制御が終了されず、次の小ステップにおけるヒータ５の制御は開始されない。また、小ステップ時間ｄＴ_２ＳＴが経過するまでは、現在の小ステップにおけるヒータ５の制御が終了されず、次の小ステップにおけるヒータ５の制御が開始されない。これにより、樹脂材料の温度変化速度を小ステップ温度変化速度ＴＳ_２ＳＴに良好に合わせることができる。

温度センサ７によって検出される温度ＰＶが温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ）以上であり、かつ、現在の大ステップの開始からの経過時間（ステップ時間Ｔ_Ｓ１）が各大ステップに割り当てられる大ステップ時間Ｔ_１ＳＴ以上であるという大ステップ終了条件が満たされた後、現在の大ステップにおけるヒータ５の制御が終了される。

すなわち、樹脂材料の温度が温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ）に達していない状態では、現在の大ステップにおけるヒータ５の制御が終了されず、次の大ステップにおけるヒータ５の制御は開始されない。その結果、ヒータ５と樹脂材料との温度差が開くことを抑制でき、樹脂材料の温度変化をヒータ５の温度変化に良好に追従させることができる。

また、大ステップ時間Ｔ_１ＳＴが経過するまでは、現在の大ステップにおけるヒータ５の制御が終了されず、次の大ステップにおけるヒータ５の制御が開始されない。その結果、樹脂材料の温度変化速度を大ステップ温度変化速度ＴＳ_１ＳＴに良好に合わせることができる。

大ステップ終了条件が満たされた後の所定の安定検知時間内に、温度センサ７によって検出される温度が温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ）±安定検知幅Ｔ_ＳＴＢの温度範囲内に収まれば、樹脂材料の温度が安定していると判定されて、その後、大ステップにおけるヒータ５の制御が終了される。

これにより、樹脂材料の温度が安定しない状態、たとえば、樹脂材料の温度がハンチングを生じている状態で、次の大ステップにおけるヒータ５の制御が開始されることを防止できる。その結果、ヒータ５の制御が不安定な状態または不能になることを防止できる。

また、大ステップ終了条件が満たされた後の所定の安定検知時間の終了時点で、ヒータ５の制御における操作量ＭＶが安定検知時間内に演算された操作量の平均値±安定検知幅ＭＶ_ＳＴＢの範囲内であれば、ヒータ５の制御が安定していると判定されて、大ステップにおけるヒータ５の制御が終了される。

これにより、制御系に入力される外乱などが原因でヒータ５の制御が安定していない状態で、次の大ステップにおけるヒータ５の制御が開始されることを防止できる。その結果、ヒータ５の制御がさらに不安定な状態または不能になることを防止できる。

樹脂材料の温度ＰＶが安定していることが確認された後、温度センサ７によって検出される温度が温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ）に樹脂材料からの放熱を考慮して当該温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ）に応じて設定される補正係数Ｋｍを乗じた値Ｋｍ・ＴＳＶ_１（ｎ）以上であることがさらに確認される。さらに、小ステップ制御（大ステップに含まれるすべての小ステップにおけるヒータ５の温度制御）が完了してから、大ステップ温度ＴＶ_１ＳＴを検量線から求められる温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ）に応じた温度変化速度ＴＳｍｔで除して得られる時間ＴＶ_１ＳＴ／ＴＳｍｔが経過したことが確認される。そして、それらが確認された後、現在の大ステップにおけるヒータ５の制御が終了される。

樹脂材料からの放熱のために、樹脂材料の温度ＰＶは、温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ）よりも低くなる。そこで、大ステップ終了条件が満たされた後の樹脂材料の温度ＰＶがその放熱を考慮して設定された値Ｋｍ・ＴＳＶ_１（ｎ）以上であれば、樹脂材料の温度変化が完了していると判断することができる。そして、樹脂材料の温度変化が完了した後に、次の大ステップにおけるヒータ５の制御が開始されることにより、ヒータ５の制御が不安定な状態または不能になることを一層防止できる。

樹脂材料の温度は、ヒータ５の温度よりも遅れて変化する。そこで、小ステップ制御（大ステップに含まれるすべての小ステップにおけるヒータ５の温度制御）が完了してから、大ステップ温度ＴＶ_１ＳＴを検量線から求められる温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ）に応じた温度変化速度ＴＳｍｔで除して得られる時間ＴＶ_１ＳＴ／ＴＳｍｔが経過した後、現在の大ステップにおけるヒータ５の制御が終了される。これにより、樹脂材料の温度変化が確実に完了してから次の大ステップにおけるヒータ５の制御を開始することができる。その結果、ヒータ５の制御が不安定な状態または不能になることを一層防止できる。
＜熱風加熱型＞

図８は、本発明の他の実施形態に係る加熱装置の図解的な断面図である。

加熱装置８１は、たとえば、成形機（図示せず）に供給される粉粒状の樹脂材料をその供給前に乾燥させるための乾燥装置として用いられる。加熱装置８１は、樹脂材料を収容する加熱ホッパ８２を備えている。

加熱ホッパ８２の下端には、排出口８３が形成されている。そして、加熱ホッパ８２には、その排出口８３を開閉するゲートシャッタ８４が設けられている。

また、加熱ホッパ８２には、給気ライン８５が接続されている。給気ライン８５は、ブロワ８６の送風口から延び、加熱ホッパ８２の側壁を貫通して、その先端が加熱ホッパ８２内の下部に配置されている。

給気ライン８５の途中部には、ヒータ８７が介装されている。

加熱ホッパ８２の上部には、排気ライン８８が接続されている。

また、加熱装置１は、制御部９１を備えている。制御部９１は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭを含むマイクロコンピュータからなる。

さらに、加熱装置１は、給気ライン８５におけるヒータ８７よりもエアの流通方向下流側の部分を流通する熱風（加熱エア）の温度を検出するための給気温度センサ９２と、排気ライン８８を流通するエア（排気）の温度を検出する排気温度センサ９３とを備えている。給気温度センサ９２および排気温度センサ９３の検出信号は、制御部９１に入力されるようになっている。

制御部９１は、ゲートシャッタ８４の開閉を制御する。ゲートシャッタ８４が閉じられた状態で、加熱ホッパ８２内に樹脂材料を貯留することができる。また、制御部９１は、加熱ホッパ８２内に貯留された樹脂材料を乾燥させるために、給気温度センサ９２および排気温度センサ９３から入力される検出信号に基づいて、ヒータ８７（ヒータ８７への通電）およびブロワ８６の駆動源であるブロワモータ９４を制御する、そして、加熱ホッパ８２内の樹脂材料が乾燥すると、ゲートシャッタ８４が開かれて、その乾燥した樹脂材料が排出口８３から排出される。排出口８３から排出される樹脂材料は、たとえば、気力により、成形機に送られる。

図９は、ブロワの風量の時間変化を示すグラフである。

樹脂材料の乾燥処理時には、ブロワ８６の風量目標値ＱＳＶ_１（ｎ）（％）が予め設定された最終風量目標値ＱＳＶ（％）まで上げられる。

このとき、制御部９１により、ブロワ８６の風量目標値ＱＳＶ_１（ｎ）を最終風量目標値ＱＳＶまで上昇させる過程が複数の大ステップに分割されて、各大ステップにおいて、ブロワ８６の風量変化速度の目標値である大ステップ風量変化速度ＱＳ_１ＳＴ（％／ｓ）が設定される。そして、各大ステップにおいて、制御部９１により、ブロワ８６の風量目標値ＱＳＶ_１（ｎ）が大ステップ風量変化速度ＱＳ_１ＳＴで変化するように設定される。言い換えれば、各大ステップでは、制御部９１により、ブロワ８６の風量目標値ＱＳＶ_１（ｎ）が一定の大ステップ時間Ｔ_１ＳＴ（ｓ）で一定の大ステップ風量ＱＶ_１ＳＴ（％）だけ上昇するように設定される。

なお、風量目標値ＱＳＶ_１（ｎ）、最終風量目標値ＱＳＶおよび大ステップ風量ＱＶ_１ＳＴは、ブロワ８６の最大風量に対する割合である。

また、ヒータ８７の制御において、ヒータ８７の温度目標値ＳＶ（℃）は常に一定である。

図１０は、大ステップにおけるブロワの風量の詳細な時間変化を示すグラフである。

また、制御部９１により、各大ステップが複数の小ステップに分割されて、各小ステップにおいて、ブロワ８６の風量変化速度の目標値である小ステップ風量変化速度ＱＳ_２ＳＴ（℃／ｓ）が設定される。そして、各小ステップにおいて、制御部９１により、ブロワ８６の風量目標値ＱＳＶ２（ｎ）（℃）が小ステップ風量変化速度ＱＳ_２ＳＴで変化するように設定される。言い換えれば、各小ステップでは、制御部９１により、ブロワ８６の風量目標値ＱＳＶ２（ｎ）が一定の小ステップ時間ｄＴ_２ＳＴ（ｓ）で一定の小ステップ風量ＱＶ_２ＳＴ（℃）だけ上昇するように設定される。

図１１は、小ステップ制御の流れを示すフローチャートである。

各大ステップでは、制御部９１により、図１１に示される小ステップ制御が行われる。小ステップ制御では、小ステップにおけるブロワ８６の風量制御がステップ数Ｎ_２ＳＴだけ繰り返される。ステップ数Ｎ_２ＳＴは、大ステップ風量ＱＶ_１ＳＴを小ステップ風量ＱＶ_２ＳＴで除した値（ＱＶ_１ＳＴ／ＱＶ_２ＳＴ）に設定される。

小ステップ制御では、まず、大ステップの開始に応答して、ステップ数カウンタのカウント値ｎが０にリセットされる（ステップＳ３１）。ステップ数カウンタは、制御部９１のＲＡＭに設けられる。

次に、風量目標値ＱＳＶ２（ｎ）が設定される（ステップＳ３２）。このとき、初めての小ステップであり、１つ前の小ステップで設定された風量目標値ＱＳＶ２（ｎ−１）が存在しないので、風量目標値ＱＳＶ２（０）は、小ステップ風量ＱＶ_２ＳＴに設定される。

つづいて、ブロワ８６の風量制御が開始される。この風量制御では、ブロワ８６の風量が風量目標値ＱＳＶ２（０）となるように、ブロワモータ９４が制御される。そして、ブロワ８６の風量制御の開始とともに、ステップ時間Ｔ_Ｓ２の計測（カウント）が開始される（ステップＳ３３）。

その後、給気温度センサ９２の検出信号に基づいて、加熱ホッパ２内に供給される熱風の温度ＰＶがヒータ８７の温度目標値ＳＶに達したか否かが調べられる（ステップＳ３４）。

熱風の温度ＰＶがヒータ８７の温度目標値ＳＶに達していなければ（ステップＳ３４のＮＯ）、ステップ時間Ｔ_Ｓ２の計測が続けられる（ステップＳ３３）。

熱風の温度ＰＶがヒータ８７の温度目標値ＳＶに達すると（ステップＳ３４のＹＥＳ）、ステップ時間Ｔ_Ｓ２が小ステップ時間ｄＴ_２ＳＴに達しているか否かが調べられる（ステップＳ３５）。

ステップ時間Ｔ_Ｓ２が小ステップ時間ｄＴ_２ＳＴに達するまでは（ステップＳ３５のＮＯ）、ステップ時間Ｔ_Ｓ２の計測が続けられる（ステップＳ３３）。

ステップ時間Ｔ_Ｓ２が小ステップ時間ｄＴ_２ＳＴに達すると（ステップＳ３５のＹＥＳ）、ステップ数カウンタのカウント値ｎがインクリメントされる（ステップＳ３６）。すなわち、熱風の温度ＰＶがヒータ８７の温度目標値ＳＶに達し、かつ、ステップ時間Ｔ_Ｓ２が小ステップ時間ｄＴ_２ＳＴに達するという小ステップ終了条件が満たされると（ステップＳ３４，Ｓ３５のＹＥＳ）、ステップ数カウンタのカウント値ｎがインクリメントされる（ステップＳ３６）。

また、ステップ時間Ｔ_Ｓ２の計測が終了されて、ステップ時間Ｔ_Ｓ２が０にクリアされる（ステップＳ３７）。

つづいて、ステップ数カウンタのインクリメント後のカウント値ｎがステップ数Ｎ_２ＳＴに達したか否かが調べられる（ステップＳ３８）。このとき、ステップ数カウンタのカウント値ｎは１であるから、カウント値ｎがステップ数Ｎ_２ＳＴに達したか否かの判断が否定される（ステップＳ３８のＮＯ）。

カウント値ｎがステップ数Ｎ_２ＳＴに達したか否かの判断が否定されると、風量目標値ＱＳＶ２（ｎ）が再設定される（ステップＳ３２）。すなわち、１つ前の小ステップで設定された風量目標値ＱＳＶ２（ｎ−１）に小ステップ風量ＱＶ_２ＳＴが加算され、その加算値が現在の小ステップにおける風量目標値ＱＳＶ２（ｎ）として設定される。

次いで、ブロワ８６の風量制御が開始されるとともに、ステップ時間Ｔ_Ｓ２の計測が開始される（ステップＳ３３）。

その後、加熱ホッパ２内の熱風の温度ＰＶがヒータ８７の温度目標値ＳＶに達すると（ステップＳ３４のＹＥＳ）、ステップ時間Ｔ_Ｓ２が小ステップ時間ｄＴ_２ＳＴに達しているか否かが調べられる（ステップＳ３５）。

そして、ステップ時間Ｔ_Ｓ２が小ステップ時間ｄＴ_２ＳＴに達すると（ステップＳ３５のＹＥＳ）、ステップ数カウンタのカウント値ｎがインクリメントされて（ステップＳ３６）、ステップ時間Ｔ_Ｓ２が０にクリアされる（ステップＳ３７）。

つづいて、ステップ数カウンタのインクリメント後のカウント値ｎがステップ数Ｎ_２ＳＴに達したか否かが調べられる（ステップＳ３８）。

こうして、ステップＳ３２〜Ｓ３８の処理が繰り返されて、ステップ数カウンタのカウント値ｎがステップ数Ｎ_２ＳＴに達すると（ステップＳ３８のＹＥＳ）、大ステップにおける小ステップ制御が終了となる。

図１２Ａ，１２Ｂは、大ステップ制御の流れを示すフローチャートである。

各大ステップでは、制御部９１により、図１２Ａ，１２Ｂに示される大ステップ制御が行われる。

大ステップ制御では、まず、図１２Ａに示されるように、ステップ数カウンタのカウント値ｎが０にリセットされる（ステップＳ４１）。

次に、風量目標値ＱＳＶ_１（ｎ）が設定される（ステップＳ４２）。このとき、初めての大ステップであり、１つ前の大ステップで設定された風量目標値ＱＳＶ２（ｎ−１）が存在しないので、風量目標値ＱＳＶ_１（０）は、大ステップ温度ＴＶ_１ＳＴに設定される。

つづいて、図１１に示される小ステップ制御が開始されるとともに、ステップ時間Ｔ_Ｓ１の計測（カウント）が開始される（ステップＳ４３）。

その後、小ステップ制御が完了したか否かが調べられる（ステップＳ４４）。小ステップ制御が完了するまで、次の処理には進まず、ステップ時間Ｔ_Ｓ１の計測が続けられる（ステップＳ４３）。

小ステップ制御が完了すると（ステップＳ４４のＹＥＳ）、ステップ時間Ｔ_Ｓ１が大ステップ時間Ｔ_１ＳＴに達しているか否かが調べられる（ステップＳ４５）。

ステップ時間Ｔ_Ｓ１が大ステップ時間Ｔ_１ＳＴに達するまでは（ステップＳ４５のＮＯ）、次の処理には進まず、ステップ時間Ｔ_Ｓ１の計測が続けられる（ステップＳ４３）。

ステップ時間Ｔ_Ｓ１が大ステップ時間Ｔ_１ＳＴに達すると（ステップＳ４５のＹＥＳ）、樹脂材料の温度が安定しているか否かが判定される（ステップＳ４６）。すなわち、図１１に示される小ステップ制御が完了し、かつ、ステップ時間Ｔ_Ｓ１が大ステップ時間Ｔ_１ＳＴに達するという大ステップ終了条件が満たされると（ステップＳ４４，Ｓ４５のＹＥＳ）、樹脂材料の温度が安定しているか否かが判定される（ステップＳ４６）。

樹脂材料の温度が安定しているか否かの判定では、大ステップ終了条件が満たされた後の所定時間を安定検知時間として、その安定検知時間内に、給気温度センサ９２によって検出される温度ＰＶがヒータ８７の温度目標値ＳＶ±安定検知幅Ｔ_ＳＴＢ（℃）の範囲内に収まったか否かが調べられる。

また、安定検知時間の終了時点で、制御部９１によるヒータ８７の制御でヒータ８７の温度目標値ＳＶに基づいて演算された操作量（たとえば、ＰＩＤ演算値）ＭＶが安定検知時間内に演算された操作量の平均値±安定検知幅ＭＶ_ＳＴＢ（％）の範囲内であるか否かが調べられる。

そして、それらの両条件が成立した（肯定された）場合に、樹脂材料の温度が安定していると判定される。

樹脂材料の温度が安定していると判定された場合には（ステップＳ４６のＹＥＳ）、図１２Ｂに示されるように、被加熱物である樹脂材料の温度変化が完了しているか否かが判定される（ステップＳ４７）。

また、図１３に示されるように、ブロワ８６の風量目標値ＱＳＶ_１（ｎ）と樹脂材料の熱量変化速度ＱＳｍｔとの関係が予め求められている。図１３に示される関係では、風量目標値ＱＳＶ_１（ｎ）が大きいほど、樹脂材料の熱量変化速度ＱＳｍｔは大きい値をとる。そして、樹脂材料の温度変化が完了しているか否かの判定では、小ステップ制御（大ステップに含まれるすべての小ステップにおけるブロワ８６の風量制御）が完了してから、大ステップ風量ＱＶ_１ＳＴを検量線から求められる風量目標値ＱＳＶ_１（ｎ）に応じた熱量変化速度ＱＳｍｔで除して得られる時間ＱＶ_１ＳＴ／ＱＳｍｔが経過したか否かが調べられる。

また、図１４に示されるように、樹脂材料の放熱を考慮して、風量目標値ＱＳＶ_１（ｎ）と補正係数Ｋｍ１との関係が予め求められている。図１４に示される関係では、風量目標値ＱＳＶ_１（ｎ）が大きいほど、補正係数Ｋｍ１が大きい値をとる。さらに、図１５に示されるように、樹脂材料の放熱を考慮して、温度目標値ＳＶと補正係数Ｋｍ２との関係が予め求められている。図１５に示される関係では、温度目標値ＳＶが大きいほど、補正係数Ｋｍ２が小さい値をとる。そして、樹脂材料の温度変化が完了しているか否かの判定では、風量目標値ＱＳＶ_１（０）に応じた補正係数Ｋｍ１および温度目標値ＳＶに応じた補正係数Ｋｍ２が取得されて、給気温度センサ９２によって検出される温度ＰＶが温度目標値ＳＶと補正係数Ｋｍ１，Ｋｍ２との乗算値Ｋｍ１・Ｋｍ２・ＳＶ以上であるか否かが調べられる。

樹脂材料の温度変化が完了していれば（ステップＳ４７のＹＥＳ）、ステップ数カウンタのカウント値ｎがインクリメントされる（ステップＳ４８）。

また、ステップ時間Ｔ_Ｓ１の計測が終了されて、ステップ時間Ｔ_Ｓ１が０にクリアされる（ステップＳ４９）。

つづいて、ステップ数カウンタのインクリメント後のカウント値ｎがステップ数Ｎ_１ＳＴに達したか否かが調べられる（ステップＳ５０）。ステップ数Ｎ_１ＳＴは、最終風量目標値ＱＳＶを大ステップ風量ＱＶ_１ＳＴで除した値（ＱＳＶ／ＱＶ_１ＳＴ）に設定されている。

カウント値ｎがステップ数Ｎ_１ＳＴに達したか否かの判断が否定されると（ステップＳ２１のＮＯ）、風量目標値ＱＳＶ_１（０）が最終風量目標値ＱＳＶ以上であるか否かが調べられる（ステップＳ５１）。

風量目標値ＱＳＶ_１（０）が最終風量目標値ＱＳＶ以上でなければ（ステップＳ５１のＮＯ）、図１２Ａに示されるように、風量目標値ＱＳＶ_１（ｎ）が再設定される（ステップＳ４２）。すなわち、１つ前の小ステップで設定された風量目標値ＱＳＶ_１（ｎ−１）に大ステップ風量ＱＶ_１ＳＴが加算され、その加算値が現在の大ステップにおける風量目標値ＱＳＶ_１（ｎ）として設定される。

次いで、図１１に示される小ステップ制御が開始されるとともに、ステップ時間Ｔ_Ｓ１の計測が開始される（ステップＳ４３）。

その後、小ステップ制御が完了すると（ステップＳ４４のＹＥＳ）、ステップ時間Ｔ_Ｓ１が大ステップ時間Ｔ_１ＳＴに達したか否かが調べられる（ステップＳ４５）。

そして、ステップ時間Ｔ_Ｓ１が大ステップ時間Ｔ_１ＳＴに達すると（ステップＳ４５のＹＥＳ）、樹脂材料の温度が安定しているか否かが判定される（ステップＳ４６）。

樹脂材料の温度が安定している場合には（ステップＳ４６のＹＥＳ）、図１２Ｂに示されるように、被加熱物である樹脂材料の温度変化が完了しているか否かが判定される（ステップＳ４７）。

つづいて、ステップ数カウンタのインクリメント後のカウント値ｎがステップ数Ｎ_１ＳＴに達したか否かが調べられる（ステップＳ５０）。

そして、カウント値ｎがステップ数Ｎ_１ＳＴに達したか否かの判断が否定されると（ステップＳ５０のＮＯ）、風量目標値ＱＳＶ_１（ｎ）が最終風量目標値ＱＳＶ以上であるか否かが調べられる（ステップＳ５１）。

こうして、ステップＳ１２〜Ｓ２２の処理が繰り返されて、ステップ数カウンタのカウント値ｎがステップ数Ｎ_１ＳＴに達するか（ステップＳ５０のＹＥＳ）、または、風量目標値ＱＳＶ_１（ｎ）が最終風量目標値ＱＳＶ以上になると（ステップＳ５１のＹＥＳ）、大ステップ制御が終了となる。

以上のように、加熱ホッパ２内に収容された樹脂材料は、加熱ホッパ２内に供給される熱風からの熱を受けて昇温する。樹脂材料を乾燥させる際には、ブロワ８６の風量（熱風の風量）が最終風量目標値ＱＳＶまで上げられる。具体的には、ブロワ８６の風量を最終風量目標値ＱＳＶまで変化させる過程が複数の大ステップに分割されて、各大ステップにおけるブロワ８６の風量変化速度の目標値である大ステップ風量変化速度ＱＳ_１ＳＴが設定される。また、各大ステップでブロワ８６の風量を変化させる過程が複数の小ステップに分割されて、各小ステップにおけるブロワ８６の風量変化速度の目標値である小ステップ風量変化速度ＱＳ_２ＳＴが設定される。

そして、各小ステップでは、熱風の風量が小ステップ風量変化速度ＱＳ_２ＳＴで変化するように制御される。また、大ステップとしては、熱風の風量が大ステップ風量変化速度ＱＳ_１ＳＴで変化するように制御される。

ブロワ８６の風量を最終風量目標値ＱＳＶまで変化させる過程が複数の大ステップに分割され、さらに各大ステップが複数の小ステップに分割されるので、各小ステップに割り当てられる小ステップ時間ｄＴ_２ＳＴは、比較的短い時間である。そのため、各小ステップで樹脂材料の温度が急激に大きく変化することを抑制できる。その結果、樹脂材料の温度にハンチングが生じることを抑制できる。

そして、たとえ小ステップで樹脂材料の温度が大きく変化したとしても、大ステップにおいて、ブロワ８６の風量の変化速度が大ステップ風量変化速度ＱＳ_１ＳＴに調節されることにより、その小ステップでの大きな温度変化の影響をなくすことができる。

たとえば、小ステップ風量変化速度ＱＳ_２ＳＴが相対的に大きい値に設定され、大ステップ風量変化速度ＱＳ_１ＳＴが相対的に小さい値に設定されることにより、各小ステップ単位では、樹脂材料の表面を乾燥させることができ、大ステップ単位では、樹脂材料の内部を乾燥させることができる。その結果、樹脂材料を効率よく、かつ良好に乾燥させることができる。

各小ステップでは、給気温度センサ９２によって熱風の温度ＰＶが検出され、その検出温度ＰＶが熱風の温度の目標値である温度目標値ＳＶ以上であり、かつ、現在の小ステップの開始からの経過時間が各小ステップに割り当てられる小ステップ時間ｄＴ_２ＳＴ以上であるという小ステップ終了条件が満たされた後、現在の小ステップにおける熱風の風量制御が終了される。

すなわち、熱風の温度ＰＶが温度目標値ＳＶに達していない状態では、現在の小ステップにおける熱風の風量制御が終了されず、次の小ステップにおける熱風の風量制御は開始されないことが好ましい。また、小ステップ時間ｄＴ_２ＳＴが経過するまでは、現在の小ステップにおける熱風の風量制御が終了されず、次の小ステップにおける熱風の風量制御が開始されないことが好ましい。その結果、熱風の風量の変化速度を小ステップ風量変化速度ＱＳ_２ＳＴに良好に合わせることができる。

各大ステップでは、大ステップに含まれるすべての小ステップにおけるブロワ８６の風量制御が完了し、かつ、現在の大ステップの開始からの経過時間（ステップ時間Ｔ_Ｓ１）が各大ステップに割り当てられる大ステップ時間Ｔ_１ＳＴ以上であるという大ステップ終了条件が満たされた後、現在の大ステップにおける熱風の風量制御が終了されることが好ましい。

すなわち、熱風の風量が風量目標値ＱＳＶ_１（ｎ）に達していない状態では、現在の大ステップにおける熱風の風量制御が終了されず、次の大ステップにおける熱風の風量制御は開始されない。また、大ステップ時間Ｔ_１ＳＴが経過するまでは、現在の大ステップにおける熱風の風量制御が終了されず、次の大ステップにおける熱風の風量制御が開始されない。その結果、樹脂材料の実際の温度変化速度を大ステップ風量変化速度ＱＳ_１ＳＴに良好に合わせることができる。

大ステップ終了条件が満たされた後の所定の安定検知時間内に、給気温度センサ９２によって検出される温度が温度目標値ＳＶ±安定検知幅Ｔ_ＳＴＢの温度範囲内に収まれば、樹脂材料の温度が安定していると判定されて、その後、大ステップにおける熱風の風量制御が終了される。

これにより、樹脂材料の温度が安定しない状態、たとえば、樹脂材料の温度がハンチングを生じている状態で、次の大ステップにおける熱風の風量制御が開始されることを防止できる。その結果、熱風の風量制御が不安定な状態または不能になることを防止できる。

また、ヒータの温度が温度目標値ＳＶとなるように制御される場合に、熱風の風量が変化すると、これに伴って、ヒータ８７の制御における操作量（制御出力）ＭＶが変動する。そこで、大ステップ終了条件が満たされた後の所定時間の終了時点で、ヒータ８７の制御における操作量ＭＶが所定の安定検知時間内に演算された操作量ＭＶの平均値±安定検知幅ＭＶ_ＳＴＢ（％）の範囲内であれば、熱風の風量制御が安定していると判定されて、大ステップにおける熱風の風量制御が終了されることがより好ましい。

大ステップ終了条件が満たされ、給気温度センサ９２によって検出される温度ＰＶが温度目標値ＳＶに樹脂材料からの放熱を考慮して熱風の風量に応じて設定される補正係数Ｋｍ１および温度目標値ＳＶに応じて設定される補正係数Ｋｍ２を乗じた値以上であることが確認された後、大ステップにおける熱風の風量制御が終了される。

樹脂材料からの放熱のために、樹脂材料の温度は、温度目標値ＳＶよりも低くなる。そこで、大ステップ終了条件が満たされた後の樹脂材料の温度がその放熱を考慮して設定された値Ｋｍ１・Ｋｍ２・ＳＶ以上であれば、樹脂材料の温度変化が完了していると判断することができる。そして、樹脂材料の温度変化が完了した後に、次の大ステップにおける熱風の風量制御が開始されることにより、熱風の風量制御が不安定な状態または不能になることを一層防止できる。

樹脂材料の温度は、熱風の風量の変化よりも遅れて変化する。そこで、大ステップに含まれるすべての小ステップにおける熱風の風量制御が完了してから、大ステップ風量ＱＶ_１ＳＴを検量線から求められる風量目標値ＱＳＶ_１（ｎ）に応じた熱量変化速度ＱＳｍｔで除して得られる時間ＱＶ_１ＳＴ／ＱＳｍｔが経過した後、大ステップにおける熱風の風量制御が終了される。これにより、樹脂材料の温度変化が確実に完了してから次の大ステップにおける熱風の風量制御を開始することができる。その結果、熱風の風量制御が不安定な状態または不能になることを一層防止できる。

以上、本発明の２つの実施形態について説明したが、本発明は、さらに他の形態で実施することもできる。

たとえば、加熱装置８１では、給気温度センサ９２によって検出される温度ＰＶに基づいて、小ステップ制御および大ステップ制御が行われるとしたが、排気温度センサ９３によって検出される温度に基づいて、小ステップ制御および大ステップ制御が行われてもよい。

また、加熱装置１では。ヒータ５の温度を最終温度目標値ＳＶまで上昇させる場合を取り上げて、小ステップ制御および大ステップ制御について説明した。また、加熱装置８１では、ブロワ８６の風量を最終風量目標値ＱＳＶまで上昇させる場合を取り上げて、小ステップ制御および大ステップ制御について説明した。しかしながら、ヒータ５の温度を下降させる場合およびブロワ８６の風量を下降させる場合にも、本発明に係る小ステップ制御および大ステップ制御を適用することが可能である。

その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１加熱装置
２加熱ホッパ（加熱容器）
５ヒータ（加熱手段、発熱体）
６制御部（大ステップ設定手段、小ステップ設定手段、熱量制御手段、温度安定判定手段、制御安定判定手段、記憶手段）
７温度センサ（温度検出手段）
８１加熱装置
８２加熱ホッパ（加熱容器）
８５給気ライン（加熱手段、熱風供給手段）
８６ブロワ（加熱手段、熱風供給手段）
８７ヒータ（加熱手段、熱風供給手段）
９１制御部（大ステップ設定手段、小ステップ設定手段、熱量制御手段、温度安定判定手段、制御安定判定手段、記憶手段）
９２給気温度センサ（温度検出手段）
９３排気温度センサ（温度検出手段）
９４ブロワモータ（加熱手段、熱風供給手段）

Claims

被加熱物を収容するための加熱容器と、
前記加熱容器内に収容された前記被加熱物に熱を与えるための加熱手段と、
前記加熱手段の出力熱量を最終熱量目標値まで変化させる過程を複数の大ステップに分割して、各大ステップにおける前記加熱手段の出力熱量変化速度の目標値である大ステップ熱量変化速度を設定する大ステップ設定手段と、
各大ステップを複数の小ステップに分割して、各小ステップにおける前記加熱手段の出力熱量変化速度の目標値である小ステップ熱量変化速度を設定する小ステップ設定手段と、
各小ステップでは、前記加熱手段の出力熱量が前記小ステップ熱量変化速度で変化し、各大ステップとしては、前記加熱手段の出力熱量が前記大ステップ熱量変化速度で変化するように、前記加熱手段の出力熱量を制御する熱量制御手段とを含む、加熱装置。
前記被加熱物の温度を検出するための温度検出手段をさらに含み、
前記加熱手段は、前記加熱容器内を直接的に加熱する発熱体であり、
前記大ステップ設定手段は、前記発熱体の温度を最終温度目標値まで変化させる過程を複数の前記大ステップに分割して、各大ステップにおける前記発熱体の温度変化速度の目標値である大ステップ温度変化速度ＴＳ_１ＳＴを設定し、
前記小ステップ設定手段は、各大ステップを複数の小ステップに分割して、各小ステップにおける前記発熱体の温度変化速度の目標値である小ステップ温度変化速度ＴＳ_２ＳＴを設定し、
前記熱量制御手段は、前記温度検出手段によって検出される温度に基づいて、各小ステップでは、前記発熱体の温度が前記小ステップ温度変化速度ＴＳ_２ＳＴで変化し、各大ステップとしては、前記発熱体の温度が前記大ステップ温度変化速度ＴＳ_１ＳＴで変化するように、前記発熱体の温度を制御する、請求項１に記載の加熱装置。
前記熱量制御手段は、１つ前の前記小ステップで設定された温度目標値ＴＳＶ_２（ｎ−１）と各小ステップに割り当てられる温度変化幅である小ステップ温度ＴＶ_２ＳＴとの加算値を現在の前記小ステップにおける温度目標値ＴＳＶ_２（ｎ）として、前記温度検出手段によって検出される温度が前記温度目標値ＴＳＶ_２（ｎ）以上であり、かつ、現在の前記小ステップの開始からの経過時間が各小ステップに割り当てられる小ステップ時間ｄＴ_２ＳＴ以上であるという小ステップ終了条件が満たされた後、現在の前記小ステップにおける前記発熱体の温度制御を終了する、請求項２に記載の加熱装置。
前記熱量制御手段は、１つ前の前記大ステップで設定された温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ−１）と各大ステップに割り当てられる大ステップ温度ＴＶ_１ＳＴとの加算値を現在の前記大ステップにおける温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ）として、前記温度検出手段によって検出される温度が前記温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ）以上であり、かつ、現在の前記大ステップの開始からの経過時間が各大ステップに割り当てられる大ステップ時間Ｔ_１ＳＴ以上であるという大ステップ終了条件が満たされた後、現在の前記大ステップにおける前記発熱体の温度制御を終了する、請求項２または３に記載の加熱装置。
前記大ステップ終了条件が満たされた後の所定時間内に、前記温度検出手段によって検出される温度が前記温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ）を含む所定温度範囲内に収まれば、前記被加熱物の温度が安定していると判定する温度安定判定手段をさらに含み、
前記熱量制御手段は、前記温度安定判定手段によって前記被加熱物の温度が安定していると判定された後、前記大ステップにおける前記発熱体の温度制御を終了する、請求項４に記載の加熱装置。
前記大ステップ終了条件が満たされた後の所定時間の終了時点で、前記発熱体の温度制御における操作量が前記所定時間内に演算された前記操作量の平均値を含む所定操作量範囲内であれば、前記発熱体の温度制御が安定していると判定する制御安定判定手段をさらに含み、
前記熱量制御手段は、前記制御安定判定手段によって前記発熱体の温度制御が安定していると判定された後、前記大ステップにおける前記発熱体の温度制御を終了する、請求項４または５に記載の加熱装置。
前記熱量制御手段は、前記大ステップ終了条件が満たされ、前記温度検出手段によって検出される温度が前記温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ）と前記被加熱物からの放熱を考慮して当該温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ）に応じて設定される補正係数Ｋｍとの乗算値以上であることを確認した後、前記大ステップにおける前記発熱体の温度制御を終了する、請求項４〜６のいずれか一項に記載の加熱装置。
前記温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ）と前記被加熱物の温度変化速度Ｓｍｔとの関係を定めた検量線を記憶する記憶手段と、
前記熱量制御手段は、前記大ステップに含まれるすべての前記小ステップにおける前記発熱体の温度制御が完了してから、前記大ステップ温度ＴＶ_１ＳＴを前記検量線から求められる前記温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ）に応じた温度変化速度Ｓｍｔで除して得られる時間ＴＶ_１ＳＴ／Ｓｍｔが経過した後、前記大ステップにおける前記発熱体の温度制御を終了する、請求項４〜７のいずれか一項に記載の加熱装置。
前記加熱手段は、前記加熱容器に熱風を供給する熱風供給手段であり、
前記大ステップ設定手段は、前記熱風の風量を最終風量目標値まで変化させる過程を複数の前記大ステップに分割して、各大ステップにおける前記熱風の風量変化速度の目標値である大ステップ風量変化速度ＱＳ_１ＳＴを設定し、
前記小ステップ設定手段は、各大ステップを複数の小ステップに分割して、各小ステップにおける前記熱風の風量変化速度の目標値である小ステップ風量変化速度ＱＳ_２ＳＴを設定し、
前記熱量制御手段は、各小ステップでは、前記熱風の風量が前記小ステップ風量変化速度ＱＳ_２ＳＴで変化し、各大ステップとしては、前記熱風の風量が前記大ステップ風量変化速度ＱＳ_１ＳＴで変化するように、前記熱風の風量を制御する、請求項１に記載の加熱装置。
前記加熱容器に供給される前記熱風の温度を検出するための温度検出手段をさらに含み、
前記熱量制御手段は、前記温度検出手段によって検出される温度が前記熱風の温度の目標値である温度目標値ＳＶ以上であり、かつ、現在の前記小ステップの開始からの経過時間が各小ステップに割り当てられる小ステップ時間ｄＴ_２ＳＴ以上であるという小ステップ終了条件が満たされた後、現在の前記小ステップにおける前記熱風の風量制御を終了する、請求項９に記載の加熱装置。
前記熱量制御手段は、大ステップに含まれるすべての小ステップにおける前記熱風の風量制御が完了し、かつ、現在の前記大ステップの開始からの経過時間が各大ステップに割り当てられる大ステップ時間Ｔ_１ＳＴ以上であるという大ステップ終了条件が満たされた後、現在の前記大ステップにおける前記熱風の風量制御を終了する、請求項９または１０に記載の加熱装置。
前記大ステップ終了条件が満たされた後の所定時間内に、前記温度検出手段によって検出される温度が前記熱風の温度の目標値である温度目標値ＳＶを含む所定温度範囲内に収まれば、前記被加熱物の温度が安定していると判定する温度安定判定手段をさらに含み、
前記熱量制御手段は、前記温度安定判定手段によって前記被加熱物の温度が安定していると判定された後、前記大ステップにおける前記熱風の風量制御を終了する、請求項１１に記載の加熱装置。
前記熱風供給手段には、エアを加熱する発熱体が含まれ、
前記大ステップ終了条件が満たされた後の所定時間の終了時点で、前記発熱体の温度制御における操作量が前記所定時間内に演算された前記操作量の平均値を含む所定操作量範囲内であれば、前記熱風の風量制御が安定していると判定する制御安定判定手段をさらに含み、
前記熱量制御手段は、前記制御安定判定手段によって前記熱風の風量制御が安定していると判定された後、前記大ステップにおける前記熱風の風量制御を終了する、請求項１１または１２に記載の加熱装置。
前記熱量制御手段は、前記大ステップ終了条件が満たされ、前記温度検出手段によって検出される温度が前記温度目標値ＳＶ、前記被加熱物からの放熱を考慮して前記熱風の風量に応じて設定される補正係数Ｋｍ１および前記温度目標値ＳＶに応じて設定される補正係数Ｋｍ２の乗算値以上であることを確認した後、前記大ステップにおける前記熱風の風量制御を終了する、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の加熱装置。
前記風量目標値ＱＳＶ_１（ｎ）と前記被加熱物の熱量変化速度ＱＳｍｔとの関係を定めた検量線を記憶する記憶手段と、
前記熱量制御手段は、前記大ステップに含まれるすべての前記小ステップにおける前記熱風の風量制御が完了してから、前記大ステップ風量ＱＶ_１ＳＴを前記検量線から求められる前記風量目標値ＱＳＶ_１（ｎ）に応じた温度変化速度Ｓｍｔで除して得られる時間ＱＶ_１ＳＴ／ＱＳｍｔが経過した後、前記大ステップにおける前記熱風の風量制御を終了する、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の加熱装置。