JP2013139976A

JP2013139976A - 加熱装置

Info

Publication number: JP2013139976A
Application number: JP2012000981A
Authority: JP
Inventors: Yasutaka Miyai; 康隆宮井
Original assignee: Kawata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kawata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2012-01-06
Filing date: 2012-01-06
Publication date: 2013-07-18

Abstract

【課題】複数の加熱手段を備える構成において、各加熱手段によって加熱される被加熱物の温度を同期して変化させることができる、加熱装置を提供する。
【解決手段】ヒータ５Ａの小ステップ制御が完了した時点で、通常は、ヒータ５Ａの温度ＰＶが温度目標値ＴＳＶ_０（ｎ）に達しており、これに応答して、ヒータ５Ｂの大ステップ制御が開始される。一方、ヒータ５Ｂの温度ＰＶが温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ）に達し、ヒータ５Ｂの大ステップ制御の開始からの経過時間（ステップ時間Ｔ_Ｓ１）が大ステップ時間Ｔ_１ＳＴ以上であり、かつ、ヒータ５Ａの大ステップ制御の開始からの経過時間（ステップ時間Ｔ_Ｓ１）が大ステップ時間Ｔ_１ＳＴ以上であるという条件が満たされたことに応答して、ヒータ５Ａの次の大ステップ制御が開始される。
【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、伝導加熱型の乾燥装置（伝導伝熱乾燥機）および熱風加熱型の乾燥装置（熱風乾燥機）が知られている。

伝導加熱型の乾燥装置では、たとえば、樹脂材料を収容する乾燥ホッパの周壁にヒータが巻装されている。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。

熱風加熱型の乾燥装置では、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（加熱エア）が生成される。そして、熱風は、供給ラインから樹脂材料を収容する乾燥ホッパ内に供給され、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

たとえば、伝導加熱型の乾燥装置において、複数のヒータが乾燥ホッパの周壁に巻装された構成のものがある。この構成では、各ヒータの温度目標値がそれぞれ設定され、各ヒータが温度目標値に基づいて制御される。

しかしながら、樹脂材料の熱容量などにより、各ヒータおよび各ヒータから熱を受ける樹脂材料の各部の温度変化にばらつきが生じる。樹脂材料の各部の温度変化速度（勾配）がばらつくと、樹脂材料の各部の乾燥状態にばらつきが生じ、樹脂材料の乾燥不良などを生じるおそれがある。

本発明の目的は、複数の加熱手段を備える構成において、各加熱手段によって加熱される被加熱物の温度を同期して変化させることができる、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、被加熱物に熱を加えるための基準加熱手段と、被加熱物に熱を加えるための追従加熱手段と、前記基準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基準ステップに分割して、各基準ステップにおける前記基準加熱手段の出力熱量の目標値である基準熱量目標値を設定する基準熱量目標値設定手段と、前記追従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追従ステップに分割して、各追従ステップにおける前記追従加熱手段の出力熱量の目標値である追従熱量目標値を設定する追従熱量目標値設定手段と、前記基準熱量目標値に基づいて、前記基準加熱手段を制御する基準制御手段と、前記追従熱量目標値に基づいて、前記追従加熱手段を制御する追従制御手段とを含む。そして、前記追従熱量目標値設定手段は、前記基準ステップにおける前記基準加熱手段の出力熱量が前記基準熱量目標値に達したことに応答して、次の前記追従ステップのための前記追従熱量目標値を設定する。また、前記基準熱量目標値設定手段は、前記追従ステップにおける前記追従加熱手段の出力熱量が前記追従熱量目標値に達し、前記追従ステップの開始からの経過時間が前記追従ステップに割り当てられた追従ステップ時間以上であり、かつ、前記基準ステップの開始からの経過時間が前記基準ステップに割り当てられた基準ステップ時間以上であるという条件が満たされたことに応答して、次の前記基準ステップのための前記基準熱量目標値を設定する。

加熱装置には、複数の加熱手段が備えられている。複数の加熱手段のうちの１つまたは複数の加熱手段が基準加熱手段とされ、残りの加熱手段が追従加熱手段とされる。

基準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基準ステップに分割されて、各基準ステップにおける基準加熱手段の出力熱量の目標値である基準熱量目標値が設定される。この基準熱量目標値に基づいて、基準加熱手段が制御される。また、追従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追従ステップに分割されて、各追従ステップにおける追従加熱手段の出力熱量の目標値である追従熱量目標値が設定される。この追従熱量目標値に基づいて、追従加熱手段が制御される。

そして、基準ステップおよび追従ステップを開始するタイミングが工夫されている。具体的には、基準ステップにおける基準加熱手段の出力熱量が基準熱量目標値に達したことに応答して、次の追従ステップが開始され、その追従ステップのための追従熱量目標値が設定される。一方、追従ステップにおける追従加熱手段の出力熱量が追従熱量目標値に達し、追従ステップの開始からの経過時間が追従ステップに割り当てられた追従ステップ時間以上であり、かつ、基準ステップの開始からの経過時間が基準ステップに割り当てられた基準ステップ時間以上であるという条件が満たされたことに応答して、次の基準ステップが開始され、その基準ステップのための基準熱量目標値が設定される。

追従ステップの開始から追従ステップ時間が経過する間に、追従加熱手段によって加熱される被加熱物の温度変化が完了する。したがって、追従加熱手段によって加熱される被加熱物の温度変化が完了した後に、次の基準ステップにおける基準加熱手段の制御が開始される。その結果、基準加熱手段によって加熱される被加熱物の温度の変化と同期させて、追従加熱手段によって加熱される被加熱物の温度を変化させることができる。

よって、基準加熱手段によって加熱される被加熱物の温度と追従加熱手段によって加熱される被加熱物の温度とを同じ速度で同じ温度に変化させることができる。

また、基準加熱手段によって加熱される被加熱物の温度と追従加熱手段によって加熱される被加熱物の温度との間に一定の温度差を保ったまま、それらの温度を同じ速度で変化させることができる。

さらにまた、基準加熱手段によって加熱される被加熱物と追従加熱手段によって加熱される被加熱物とが異種のものである場合などに、基準加熱手段によって加熱される被加熱物の温度と追従加熱手段によって加熱される被加熱物の温度とを異なる速度で変化させることにより、それらの被加熱物の温度がそれぞれ所定温度に到達するタイミングを合わせることができる。

基準加熱手段および追従加熱手段が発熱体であり、加熱装置が伝導加熱型の加熱装置である場合、基準加熱手段および追従加熱手段（発熱体）の温度を変化させることにより、基準加熱手段および追従加熱手段の出力熱量を変化させてもよい。

この場合、加熱装置は、基準加熱手段の温度を検出するための基準温度検出手段と、前記追従加熱手段の温度を検出するための追従温度検出手段とをさらに備える。また、基準熱量目標値および追従熱量目標値は、それぞれ基準加熱手段および追従加熱手段の温度目標値である。そして、基準温度検出手段によって検出される温度が基準加熱手段の温度目標値に達したことに応答して、次の追従ステップのための追従加熱手段の温度目標値が設定されるとよい。また、追従温度検出手段によって検出される温度が追従加熱手段の温度目標値に達し、追従ステップの開始からの経過時間が追従ステップ時間以上であり、かつ、基準ステップの開始からの経過時間が基準ステップ時間以上であるという条件が満たされたことに応答して、次の基準ステップのための基準加熱手段の温度目標値が設定されるとよい。

基準加熱手段および追従加熱手段がそれぞれ被加熱物に熱風を供給する基準熱風供給手段および追従熱風供給手段であり、加熱装置が熱風加熱型の加熱装置である場合、熱風の温度を変化させることにより、基準加熱手段および追従加熱手段の出力熱量を変化させてもよい。

この場合、加熱装置は、基準熱風供給手段によって供給される熱風の温度を検出するための基準温度検出手段と、追従熱風供給手段によって供給される熱風の温度を検出するための追従温度検出手段とをさらに備える。また、基準熱量目標値および追従熱量目標値は、それぞれ基準熱風供給手段および追従熱風供給手段によって供給される熱風の温度目標値である。そして、基準温度検出手段によって検出される温度が基準熱風供給手段によって供給される熱風の温度目標値に達したことに応答して、次の追従ステップのための追従熱風供給手段によって供給される熱風の温度目標値が設定されるとよい。また、追従温度検出手段によって検出される温度が追従熱風供給手段によって供給される熱風の温度目標値に達し、追従ステップの開始からの経過時間が追従ステップ時間以上であり、かつ、基準ステップの開始からの経過時間が基準ステップ時間以上であるという条件が満たされたことに応答して、次の基準ステップのための基準熱風供給手段によって供給される熱風の温度目標値が設定されるとよい。

また、基準加熱手段および追従加熱手段がそれぞれ被加熱物に熱風を供給する基準熱風供給手段および追従熱風供給手段であり、加熱装置が熱風加熱型の加熱装置である場合には、熱風の風量を変化させることにより、基準加熱手段および追従加熱手段の出力熱量を変化させてもよい。

この場合、基準ステップにおける基準熱風供給手段の風量の変化が完了したことに応答して、次の追従ステップのための追従熱風供給手段の風量目標値が設定されるとよい。また、追従ステップにおける追従熱風供給手段の風量の変化が完了し、追従ステップの開始からの経過時間が追従ステップ時間以上であり、かつ、基準ステップの開始からの経過時間が基準ステップ時間以上であるという条件が満たされたことに応答して、次の基準ステップのための基準熱風供給手段の風量目標値が設定されるとよい。

本発明によれば、基準加熱手段によって加熱される被加熱物の温度の変化と同期させて、追従加熱手段によって加熱される被加熱物の温度を変化させることができる。その結果、たとえば、基準加熱手段によって加熱される被加熱物の温度と追従加熱手段によって加熱される被加熱物の温度とを同じ勾配で変化させることができる。

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１２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。図１６は、伝導加熱型の加熱装置の他の構成を示す図解的な断面図である。図１７は、熱風加熱型の加熱装置の他の構成を示す図解的な断面図である。

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＞

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の上部は、円筒状の周壁を有し、その外周面には、ヒータ５Ａが設けられている。また、加熱ホッパ２の下部は、下方に先細りとなる円錐状に形成されており、その外周面には、ヒータ５Ｂが設けられている。ヒータ５Ａ，５Ｂ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、ヒータ５Ａ，５Ｂの温度をそれぞれ検出するための温度センサ７Ａ，７Ｂを備えている。温度センサ７Ａ，７Ｂ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７Ａ，７Ｂから入力される検出信号に基づいて、ヒータ５Ａ，５Ｂ（ヒータ５Ａ，５Ｂ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５Ａの温度目標値（目標温度）ＴＳＶ_０（ｎ）（℃）が予め設定された最終温度目標値ＳＶ_０（℃）まで上げられる。また、ヒータ５Ｂの温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ）（℃）が予め設定された最終温度目標値ＳＶ_１（℃）まで上げられる。

このとき、制御部６により、ヒータ５Ａの温度目標値ＴＳＶ_０（ｎ）を最終温度目標値ＳＶ_０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５Ａの温度目標値ＴＳＶ_０（ｎ）が一定の大ステップ温度ｄＴＳＶ_０（℃）だけ上昇するように設定される。また、制御部６により、ヒータ５Ｂの温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ）を最終温度目標値ＳＶ_１まで上昇させる過程が複数（ヒータ５Ａの温度制御における大ステップの数と同数）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の温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ）が一定の大ステップ温度ｄＴＳＶ_１（℃）だけ上昇するように設定される。

なお、この実施形態では、ヒータ５Ａの最終温度目標値ＳＶ_０とヒータ５Ｂの最終温度目標値ＳＶ_１とが同じ最終温度目標値ＳＶに設定されている。また、大ステップ温度ｄＴＳＶ_０，ｄＴＳＶ_１は、同じ温度に設定されている。さらに、ヒータ５Ａ，５Ｂへの通電開始時において、ヒータ５Ａ，５Ｂの温度が同じであるとする。

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。

ヒータ５Ａ，５Ｂのいずれの温度制御においても、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５Ａ，５Ｂ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。

ヒータ５Ａ，５Ｂのいずれの温度制御においても、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。

ヒータ５Ａの小ステップ制御とヒータ５Ｂの小ステップ制御とは、ほぼ同じ内容であるから、以下では、ヒータ５Ａの小ステップ制御を取り上げて説明する。

小ステップ制御では、小ステップにおけるヒータ５Ａ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ｄＴＳＶ_０を小ステップ温度ＴＶ_２ＳＴで除した値（ｄＴＳＶ_０／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５Ａの温度制御が開始される。この温度制御では、ヒータ５Ａの温度が温度目標値ＴＳＶ_２（０）となるように、ヒータ５Ａへの通電が制御される。そして、ヒータ５Ａ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７Ａの検出信号に基づいて、ヒータ５Ａ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）。

ヒータ５Ａ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）。

ヒータ５Ａ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、ヒータ５Ａ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５Ａ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、ヒータ５Ａ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。

ヒータ５Ａ，５Ｂのいずれの温度制御においても、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。

ヒータ５Ａの大ステップ制御とヒータ５Ｂの大ステップ制御とは、ほぼ同じ内容であるから、以下では、ヒータ５Ａの大ステップ制御を中心に、その大ステップ制御の内容について説明する。

大ステップ制御では、図５Ａに示されるように、まず、温度目標値ＴＳＶ_０（ｎ）が設定される（ステップＳ１１）。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_０（ｎ−１）に大ステップ温度ｄＴＳＶ_０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_０（ｎ）として設定される。ｎは、制御部６のＲＡＭに設けられたステップ数カウンタのカウント値であり、初めての大ステップの開始時に０にリセットされている。

初めての大ステップでは、１つ前の大ステップで設定された温度目標値ＴＳＶ_２（ｎ−１）が存在しないので、温度目標値ＴＳＶ_０（０）は、大ステップ温度ｄＴＳＶ_０に設定される。

なお、ヒータ５Ｂの大ステップ制御では、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ｄＴＳＶ_１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。

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Ｓ１２）。

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Ｓ１３）。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Ｓ１２）。

小ステップ制御が完了すると（ステップＳ１３のＹＥＳ）、温度センサ７の検出信号に基づいて、ヒータ５Ａの温度ＰＶが温度目標値ＴＳＶ_０（ｎ）に達したか否かが調べられる（ステップＳ１４）。

ヒータ５Ａの温度ＰＶが温度目標値ＴＳＶ_０（ｎ）に達していなければ（ステップＳ１４のＮＯ）、ステップ時間Ｔ_Ｓ１の計測が続けられる（ステップＳ１３）。

ヒータ５Ａの温度ＰＶが温度目標値ＴＳＶ_０（ｎ）に達すると（ステップＳ１４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Ｓ１５）。

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Ｓ１５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Ｓ１２）。

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Ｓ１５のＹＥＳ）、ヒータ５Ａの温度ＰＶが安定しているか否かが判定される（ステップＳ１６）。すなわち、図４に示される小ステップ制御が完了した後、ヒータ５Ａの温度ＰＶが温度目標値ＴＳＶ_０（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Ｓ１４，Ｓ１５のＹＥＳ）、ヒータ５Ａの温度ＰＶが安定しているか否かが判定される（ステップＳ１６）。

ヒータ５Ａ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、ヒータ５Ａの温度ＰＶが温度目標値ＴＳＶ_０（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５Ａの制御で温度目標値ＴＳＶ_０（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、ヒータ５Ａの温度ＰＶが安定していると判定される。

ヒータ５Ａ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Ｓ１６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Ｓ１７）。

また、図６に示されるように、ヒータ５の温度目標値ＴＳＶ_０（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_０（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ｄＴＳＶ_０を検量線から求められる温度目標値ＴＳＶ_０（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_０（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_０（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_０（ｎ）に応じた補正係数Ｋｍが取得されて、ヒータ５Ａの温度ＰＶが温度目標値ＴＳＶ_０（ｎ）と補正係数Ｋｍとの乗算値Ｋｍ・ＴＳＶ_０（ｎ）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Ｓ１７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Ｓ１８）。

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にクリアされて（ステップＳ１９）、この図５Ａ，５Ｂに示される大ステップ制御が終了となる。

大ステップ制御は、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、または、ヒータ５Ａの温度ＰＶが最終温度目標値ＳＶ以上となるまで繰り返される。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ヒータ５Ａの温度ＰＶを減じた値を大ステップ温度ｄＴＳＶ_０で除した値に設定されている。

そして、加熱装置１では、ヒータ５Ａ，５Ｂの各温度制御における大ステップ制御の開始タイミングが工夫されている。

具体的には、図２に示されるように、ヒータ５Ａの小ステップ制御が完了した時点で、通常は、ヒータ５Ａの温度ＰＶが温度目標値ＴＳＶ_０（ｎ）に達しており、これに応答して、ヒータ５Ｂの大ステップ制御が開始される（時刻ｔ１）。

一方、ヒータ５Ｂの温度ＰＶが温度目標値ＴＳＶ_１（ｎ）に達し、ヒータ５Ｂの大ステップ制御の開始からの経過時間（ステップ時間Ｔ_Ｓ１）が大ステップ時間Ｔ_１ＳＴ以上であり、かつ、ヒータ５Ａの大ステップ制御の開始からの経過時間（ステップ時間Ｔ_Ｓ１）が大ステップ時間Ｔ_１ＳＴ以上であるという条件が満たされたことに応答して、ヒータ５Ａの次の大ステップ制御が開始される（時刻ｔ２）。

ヒータ５Ｂの大ステップ制御の開始から大ステップ時間Ｔ_１ＳＴが経過する間に、ヒータ５Ｂによって加熱される樹脂材料の温度変化が完了する。したがって、ヒータ５Ｂによって加熱される樹脂材料の温度変化が完了した後に、ヒータ５Ａの次の大ステップ制御が開始される。その結果、ヒータ５Ａによって加熱される樹脂材料の温度変化と同期させて、ヒータ５Ｂによって加熱される樹脂材料の温度を変化させることができる。つまり、加熱ホッパ２の上部に収容されている樹脂材料の温度変化と同期させて、加熱ホッパ２の下部に収容されている樹脂材料の温度を変化させることができる。その結果、加熱ホッパ２内の樹脂材料の温度をむらなく一様に変化させることができる。

また、ヒータ５Ａ，５Ｂ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５Ａ，５Ｂの温度ＰＶ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５Ａ，５Ｂの温度ＰＶが温度目標値ＴＳＶ_０（ｎ），ＴＳＶ_１（ｎ）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。

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７Ａ，７Ｂによって検出される温度ＰＶが温度目標値ＴＳＶ_０（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５Ａ，５Ｂ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５Ａ，５Ｂの制御が開始されることを防止できる。その結果、ヒータ５Ａ，５Ｂ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５Ａ，５Ｂ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５Ａ，５Ｂ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５Ａ，５Ｂ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５Ａ，５Ｂ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５Ａ，５Ｂの制御が開始されることを防止できる。その結果、ヒータ５Ａ，５Ｂ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。

ヒータ５Ａ，５Ｂ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７Ａ，７Ｂによって検出される温度が温度目標値ＴＳＶ_０（ｎ），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_０（ｎ），ＴＳＶ_１（ｎ）に応じて設定される補正係数Ｋｍを乗じた値Ｋｍ・ＴＳＶ_０（ｎ），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５Ａ，５Ｂの温度制御）が完了してから、大ステップ温度ｄＴＳＶ_０，ｄＴＳＶ_１を検量線から求められる温度目標値ＴＳＶ_０（ｎ），ＴＳＶ_１（ｎ）に応じた温度変化速度ＴＳｍｔで除して得られる時間ｄＴＳＶ_０／ＴＳｍｔ，ｄＴＳＶ_１／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５Ａ，５Ｂの制御が終了される。

樹脂材料からの放熱のために、ヒータ５Ａ，５Ｂの温度ＰＶは、温度目標値ＴＳＶ_０（ｎ），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ヒータ５Ａ，５Ｂの温度ＰＶがその放熱を考慮して設定された値Ｋｍ・ＴＳＶ_０（ｎ），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５Ａ，５Ｂの制御が開始されることにより、ヒータ５Ａ，５Ｂ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５Ａ，５Ｂ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５Ａ，５Ｂの温度制御）が完了してから、大ステップ温度ｄＴＳＶ_０を検量線から求められる温度目標値ＴＳＶ_０（ｎ）に応じた温度変化速度ＴＳｍｔで除して得られる時間ｄＴＳＶ_０／ＴＳｍｔ，ｄＴＳＶ_１／ＴＳｍｔが経過した後、現在の大ステップにおけるヒータ５Ａ，５Ｂ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５Ａ，５Ｂの制御を開始することができる。その結果、ヒータ５Ａ，５Ｂ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２個の加熱ホッパ８２Ａ，８２Ｂを備えている。

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

また、加熱ホッパ８２Ａ，８２Ｂには、それぞれ給気ライン８５Ａ，８５Ｂが接続されている。給気ライン８５Ａ，８５Ｂは、それぞれブロワ８６Ａ，８６Ｂの送風口から延びている。給気ライン８５Ａ，８５Ｂは、それぞれ加熱ホッパ８２Ａ，８２Ｂの側壁を貫通して、各先端が加熱ホッパ８２Ａ，８２Ｂ内の下部に配置されている。

給気ライン８５Ａ，８５Ｂの途中部には、それぞれヒータ８７Ａ，８７Ｂが介装されている。

加熱ホッパ８２Ａ，８２Ｂの上部には、それぞれ排気ライン８８Ａ，８８Ｂ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８５Ａ，８５Ｂにおけるヒータ８７Ａ，８７Ｂ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９２Ａ，９２Ｂを備えている。給気温度センサ９２Ａ，９２Ｂ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８４Ａ，８４Ｂの開閉を制御する。ゲートシャッタ８４Ａ，８４Ｂが閉じられた状態で、それぞれ加熱ホッパ８２Ａ，８２Ｂ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８２Ａ，８２Ｂ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９２Ａ，９２Ｂから入力される検出信号に基づいて、ヒータ８７Ａ，８７Ｂ（ヒータ８７Ａ，８７Ｂへの通電）およびブロワ８６Ａ，８６Ｂの駆動源であるブロワモータ９４Ａ，９４Ｂを制御する、そして、加熱ホッパ８２Ａ，８２Ｂ内の樹脂材料が乾燥すると、ゲートシャッタ８４Ａ，８４Ｂが開かれて、その乾燥した樹脂材料が排出口８３Ａ，８３Ｂから排出される。排出口８３Ａ，８３Ｂから排出される樹脂材料は、共通の配管を通して、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８６Ａの風量目標値ＱＳＶ_０（ｎ）（％）が予め設定された最終風量目標値ＱＳＶ_０（％）まで上げられる。また、ブロワ８６Ｂ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_１（％）まで上げられる。

このとき、制御部９１により、ブロワ８６Ａの風量目標値ＱＳＶ_０（ｎ）を最終風量目標値ＱＳＶ_０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８６Ａの風量目標値ＱＳＶ_０（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ｄＱＳＶ_０（％）だけ上昇するように設定される。また、制御部９１により、ブロワ８６Ｂの風量目標値ＱＳＶ_１（ｎ）を最終風量目標値ＱＳＶ_１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８６Ｂ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ｄＱＳＶ_１（％）だけ上昇するように設定される。

なお、風量目標値ＱＳＶ_０（ｎ），ＱＳＶ_１（ｎ）、最終風量目標値ＱＳＶ_０，ＱＳＶ_１および大ステップ風量ｄＱＳＶ_０，ｄＱＳＶ_１は、それぞれブロワ８６Ａ，８６Ｂの最大風量に対する割合である。

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

この実施形態では、ブロワ８６Ａの最終風量目標値ＱＳＶ_０とブロワ８６Ｂの最終風量目標値ＱＳＶ_１とが同じ最終風量目標値ＱＳＶに設定されている。また、大ステップ風量ｄＱＳＶ_０，ｄＱＳＶ_１は、同じ風量に設定されている。

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。

ブロワ８６Ａ，８６Ｂのいずれの風量制御においても、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８６Ａ，８６Ｂの風量目標値ＱＳＶ_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。

ブロワ８６Ａ，８６Ｂのいずれの風量制御においても、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。

ブロワ８６Ａの小ステップ制御とブロワ８６Ｂの小ステップ制御とは、ほぼ同じ内容であるから、以下では、ブロワ８６Ａの小ステップ制御を取り上げて説明する。

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８６Ａ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ｄＱＳＶ_０を小ステップ風量ＱＶ_２ＳＴで除した値（ｄＱＳＶ_０／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ＱＳＶ_２（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ＱＳＶ_２（ｎ−１）が存在しないので、風量目標値ＱＳＶ_２（０）は、小ステップ風量ＱＶ_２ＳＴに設定される。

つづいて、ブロワ８６Ａの風量制御が開始される。この風量制御では、ブロワ８６Ａの風量が風量目標値ＱＳＶ_２（０）となるように、ブロワモータ９４Ａが制御される。そして、ブロワ８６Ａ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８７Ａ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８７Ａ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８７Ａ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８７Ａ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_２ＳＴＴ_Ｓ２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ＱＳＶ_２（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ＱＳＶ_２（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ＱＳＶ_２（ｎ）として設定される。

次いで、ブロワ８６Ａ，８６Ｂ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８７Ａ，８７Ｂ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１２は、大ステップ制御の流れを示すフローチャートである。

ブロワ８６Ａ，８６Ｂのいずれの風量制御においても、各大ステップでは、制御部９１により、図１２に示される大ステップ制御が行われる。

ブロワ８６Ａの大ステップ制御とブロワ８６Ｂの大ステップ制御とは、ほぼ同じ内容であるから、以下では、ブロワ８６Ａの大ステップ制御を中心に、その大ステップ制御の内容について説明する。

大ステップ制御では、まず、風量目標値ＱＳＶ_０（ｎ）が設定される（ステップＳ４１）。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_０（ｎ−１）に大ステップ風量ｄＱＳＶ_０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_０（ｎ）として設定される。ｎは、制御部９１のＲＡＭに設けられたステップ数カウンタのカウント値であり、初めての大ステップの開始時に０にリセットされている。

初めての大ステップでは、１つ前の大ステップで設定された風量目標値ＱＳＶ_２（ｎ−１）が存在しないので、風量目標値ＱＳＶ_０（０）は、大ステップ温度ｄＴＳＶ_０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Ｓ４２）。

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Ｓ４３）。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Ｓ４２）。

小ステップ制御が完了すると（ステップＳ４３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Ｓ４４）。

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Ｓ４４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Ｓ４２）。

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Ｓ４４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Ｓ４５）。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Ｓ４３，Ｓ４４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Ｓ４５）。

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８７Ａ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８７Ａの制御でヒータ８７Ａ，８７Ｂ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Ｓ４５のＹＥＳ）、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Ｓ４６）。

また、図１３に示されるように、ブロワ８６Ａの風量目標値ＱＳＶ_０（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_０（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８６Ａの風量制御）が完了してから、大ステップ風量ｄＱＳＶ_０を検量線から求められる風量目標値ＱＳＶ_０（ｎ）に応じた熱量変化速度ＱＳｍｔで除して得られる時間ｄＱＳＶ_０／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_０（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_０（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_０（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Ｓ４６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Ｓ４７）。

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にクリアされて（ステップＳ４８）、この図１２に示される大ステップ制御が終了となる。

大ステップ制御は、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、または、風量目標値ＱＳＶ_０（ｎ）が最終風量目標値ＱＳＶ以上になるまで繰り返される。ステップ数Ｎ_１ＳＴは、最終風量目標値ＱＳＶを大ステップ風量ｄＱＳＶ_０で除した値（ＱＳＶ／ｄＱＳＶ_０）に設定されている。

そして、加熱装置８１では、ブロワ８６Ａ，８６Ｂの各風量制御における大ステップ制御の開始タイミングが工夫されている。

具体的には、図９に示されるように、ブロワ８６Ａの小ステップ制御が完了したことに応答して、ブロワ８６Ｂの大ステップ制御が開始される（時刻ｔ３）。

一方、ブロワ８６Ｂの小ステップ制御が完了し、ブロワ８６Ｂの大ステップ制御の開始からの経過時間（ステップ時間Ｔ_Ｓ１）が大ステップ時間Ｔ_１ＳＴ以上であり、かつ、ブロワ８６Ａの大ステップ制御の開始からの経過時間（ステップ時間Ｔ_Ｓ１）が大ステップ時間Ｔ_１ＳＴ以上であるという条件が満たされたことに応答して、ブロワ８６Ａの次の大ステップ制御が開始される（時刻ｔ４）。

ブロワ８６Ｂの大ステップ制御の開始から大ステップ時間Ｔ_１ＳＴが経過する間に、熱風によって加熱される樹脂材料の温度変化が完了する。したがって、熱風によって加熱される樹脂材料の温度変化が完了した後に、ブロワ８６Ａの次の大ステップ制御が開始される。その結果、加熱ホッパ８２Ａ内の樹脂材料の温度変化と同期させて、加熱ホッパ８２Ｂ内の樹脂材料の温度を変化させることができる。その結果、２個の加熱ホッパ８２Ａ，８２Ｂ内の樹脂材料の温度を同様に変化させることができる。

ブロワ８６Ａ，８６Ｂ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８６Ａ，８６Ｂの風量が風量目標値ＱＳＶ_０（ｎ），ＱＳＶ_１（ｎ）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。

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９２Ａ，９２Ｂ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８７Ａ，８７Ｂ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８７Ａ，８７Ｂ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。

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、給気温度センサ９２Ａ，９２Ｂ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ブロワ８６Ａ，８６Ｂの風量制御が完了してから、大ステップ風量ｄＱＳＶ_０を検量線から求められる風量目標値ＱＳＶ_０（ｎ）に応じた熱量変化速度ＱＳｍｔで除して得られる時間ｄＱＳＶ_０／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、第１の実施形態では、図１に示されるように、１個の加熱ホッパ２に２個のヒータ５Ａ，５Ｂが設けられた構成を取り上げて、それらのヒータ５Ａ，５Ｂの温度制御に本発明が適用された場合について説明した。しかしながら、図１６に示されるように、２個の加熱ホッパ２Ａ，２Ｂが備えられ、その加熱ホッパ２Ａ，２Ｂにそれぞれヒータ５Ａ，５Ｂが設けられた構成の加熱装置１０１において、それらのヒータ５Ａ，５Ｂの温度制御に本発明が適用されてもよい。

また、第２の実施形態では、図８に示されるように、２個の加熱ホッパ８２Ａ，８２Ｂが共通の配管に並列に接続されて、２個の加熱ホッパ８２Ａ，８２Ｂから排出される樹脂材料が共通の配管に排出される構成を取り上げた。しかしながら、図１７に示されるように、２個の加熱ホッパ８２Ａ，８２Ｂが直列に接続されて、加熱ホッパ８２Ａで加熱処理を受けた樹脂材料が加熱ホッパ８２Ｂに供給され、加熱ホッパ８２Ｂで加熱処理を受けた樹脂材料が配管に排出される構成の加熱装置１１１において、ブロワ８６Ａ，８６Ｂの風量制御に本発明が適用されてもよい。

さらにまた、第１の実施形態では、最終温度目標値ＳＶ_０，ＳＶ_１が同じ最終温度目標値ＳＶに設定されている場合を例にとったが、最終温度目標値ＳＶ_０，ＳＶ_１は、異なる値に設定されてもよい。

また、大ステップ温度ｄＴＳＶ_０，ｄＴＳＶ_１が同じ温度に設定されているとしたが、大ステップ温度ｄＴＳＶ_０，ｄＴＳＶ_１は、異なる値に設定されてもよい。これにより、加熱ホッパ２内の上部と下部とで樹脂材料の温度変化速度を異ならせることができる。

さらに、ヒータ５Ａ，５Ｂへの通電開始時において、ヒータ５Ａ，５Ｂの温度が同じであるとしたが、ヒータ５Ａ，５Ｂの温度が異なっていてもよい。この場合において、大ステップ温度ｄＴＳＶ_０，ｄＴＳＶ_１が同じ温度に設定されることにより、初期のヒータ５Ａ，５Ｂの温度差を保持したまま、ヒータ５Ａ，５Ｂの温度を変化させることができる。

また、第２の実施形態では、最終風量目標値ＱＳＶ_０，ＱＳＶ_１が同じ最終風量目標値ＱＳＶに設定されているとしたが、最終風量目標値ＱＳＶ_０，ＱＳＶ_１は、異なる値に設定されてもよい。

さらに、大ステップ風量ｄＱＳＶ_０，ｄＱＳＶ_１が同じ風量に設定されているとしたが、大ステップ風量ｄＱＳＶ_０，ｄＱＳＶ_１は、異なる値に設定されてもよい。これにより、加熱ホッパ８２Ａ，８２Ｂ間で樹脂材料の温度変化速度を異ならせることができる。

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８６Ａ，８６Ｂ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８６Ａ，８６Ｂ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。

また、図８に示される熱風加熱型の加熱装置８１または図１７に示される熱風加熱型の加熱装置１１１において、ヒータ８７Ａ，８７Ｂの温度が制御されて、加熱ホッパ８２Ａ，８２Ｂに供給される熱風の温度を変化させることにより、加熱ホッパ８２Ａ，８２Ｂ内に収容された樹脂材料に供給される熱量を変化させてもよい。この場合、ヒータ８７Ａ，８７Ｂは、図１に示される加熱装置１におけるヒータ５Ａ，５Ｂと同様に制御されるとよい。

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
５Ａヒータ（基準加熱手段、発熱体）
５Ｂヒータ（追従加熱手段、発熱体）
６制御部（基準熱量目標値設定手段、追従熱量目標値設定手段、基準制御手段、追従制御手段）
７Ａ温度センサ（基準温度検出手段）
７Ｂ温度センサ（追従温度検出手段）
８１加熱装置
８５Ａ給気ライン（基準加熱手段、基準熱風供給手段）
８５Ｂ給気ライン（追従加熱手段、追従熱風供給手段）
８６Ａブロワ（基準加熱手段、基準熱風供給手段）
８６Ａブロワ（追従加熱手段、追従熱風供給手段）
８７Ａヒータ（基準加熱手段、基準熱風供給手段）
８７Ｂヒータ（追従加熱手段、追従熱風供給手段）
９１制御部（基準熱量目標値設定手段、追従熱量目標値設定手段、基準制御手段、追従制御手段）
９４Ａブロワモータ（基準加熱手段、基準熱風供給手段）
９４Ｂブロワモータ（追従加熱手段、追従熱風供給手段）
１０１加熱装置
１１１加熱装置

Claims

被加熱物に熱を加えるための基準加熱手段と、
被加熱物に熱を加えるための追従加熱手段と、
前記基準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基準ステップに分割して、各基準ステップにおける前記基準加熱手段の出力熱量の目標値である基準熱量目標値を設定する基準熱量目標値設定手段と、
前記追従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追従ステップに分割して、各追従ステップにおける前記追従加熱手段の出力熱量の目標値である追従熱量目標値を設定する追従熱量目標値設定手段と、
前記基準熱量目標値に基づいて、前記基準加熱手段を制御する基準制御手段と、
前記追従熱量目標値に基づいて、前記追従加熱手段を制御する追従制御手段とを含み、
前記追従熱量目標値設定手段は、前記基準ステップにおける前記基準加熱手段の出力熱量が前記基準熱量目標値に達したことに応答して、次の前記追従ステップのための前記追従熱量目標値を設定し、
前記基準熱量目標値設定手段は、前記追従ステップにおける前記追従加熱手段の出力熱量が前記追従熱量目標値に達し、前記追従ステップの開始からの経過時間が前記追従ステップに割り当てられた追従ステップ時間以上であり、かつ、前記基準ステップの開始からの経過時間が前記基準ステップに割り当てられた基準ステップ時間以上であるという条件が満たされたことに応答して、次の前記基準ステップのための前記基準熱量目標値を設定する、加熱装置。
前記基準加熱手段および前記追従加熱手段は、発熱体であり、
前記基準加熱手段の温度を検出するための基準温度検出手段と、
前記追従加熱手段の温度を検出するための追従温度検出手段とをさらに含み、
前記基準熱量目標値は、前記基準加熱手段の温度目標値であり、
前記追従熱量目標値は、前記追従加熱手段の温度目標値であり、
前記追従熱量目標値設定手段は、前記基準温度検出手段によって検出される温度が前記基準加熱手段の温度目標値に達したことに応答して、次の前記追従ステップのための前記追従加熱手段の温度目標値を設定し、
前記基準熱量目標値設定手段は、前記追従温度検出手段によって検出される温度が前記追従加熱手段の温度目標値に達し、前記追従ステップの開始からの経過時間が前記追従ステップ時間以上であり、かつ、前記基準ステップの開始からの経過時間が前記基準ステップ時間以上であるという条件が満たされたことに応答して、次の前記基準ステップのための前記基準加熱手段の温度目標値を設定する、請求項１に記載の加熱装置。
前記基準加熱手段は、被加熱物に熱風を供給する基準熱風供給手段であり、
前記追従加熱手段は、被加熱物に熱風を供給する追従熱風供給手段であり、
前記基準熱風供給手段によって供給される熱風の温度を検出するための基準温度検出手段と、
前記追従熱風供給手段によって供給される熱風の温度を検出するための追従温度検出手段とをさらに含み、
前記基準熱量目標値は、前記基準熱風供給手段によって供給される熱風の温度目標値であり、
前記追従熱量目標値は、前記追従熱風供給手段によって供給される熱風の温度目標値であり、
前記追従熱量目標値設定手段は、前記基準温度検出手段によって検出される温度が前記基準熱風供給手段によって供給される熱風の温度目標値に達したことに応答して、次の前記追従ステップのための前記追従熱風供給手段によって供給される熱風の温度目標値を設定し、
前記基準熱量目標値設定手段は、前記追従温度検出手段によって検出される温度が前記追従熱風供給手段によって供給される熱風の温度目標値に達し、前記追従ステップの開始からの経過時間が前記追従ステップ時間以上であり、かつ、前記基準ステップの開始からの経過時間が前記基準ステップ時間以上であるという条件が満たされたことに応答して、次の前記基準ステップのための前記基準熱風供給手段によって供給される熱風の温度目標値を設定する、請求項１に記載の加熱装置。
前記基準加熱手段は、被加熱物に熱風を供給する基準熱風供給手段であり、
前記追従加熱手段は、被加熱物に熱風を供給する追従熱風供給手段であり、
前記基準加熱手段の出力熱量の目標値は、前記基準熱風供給手段の風量目標値であり、
前記追従加熱手段の出力熱量の目標値は、前記追従熱風供給手段の風量目標値であり、
前記追従熱量目標値設定手段は、前記基準ステップにおける前記基準熱風供給手段の風量の変化が完了したことに応答して、次の前記追従ステップのための前記追従熱風供給手段の風量目標値を設定し、
前記基準熱量目標値設定手段は、前記追従ステップにおける前記追従熱風供給手段の風量の変化が完了し、前記追従ステップの開始からの経過時間が前記追従ステップ時間以上であり、かつ、前記基準ステップの開始からの経過時間が前記基準ステップ時間以上であるという条件が満たされたことに応答して、次の前記基準ステップのための前記基準熱風供給手段の風量目標値を設定する、請求項１に記載の加熱装置。