JPH0354038B2

JPH0354038B2 -

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Publication number: JPH0354038B2
Application number: JP61076164A
Authority: JP
Priority date: 1986-04-02
Filing date: 1986-04-02
Publication date: 1991-08-16
Also published as: JPS62234695A

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野）本発明は電熱型ホツトプレス装置に係り、特に
熱板の電熱ヒータによる加熱時における温度のハ
ンチングを小さくすると共に、熱板の表面温度の
バラツキやその制御幅を小さく為し得る加熱制御
機構を備えたホツトプレス装置に関するものであ
る。

（従来技術とその問題点）従来より、固定盤と可動盤との間に熱板を配置
し、この熱板上に載置される所定の被加工物を、
それら固定盤と可動盤との間の圧締作用に基づい
て、ホツトプレス加工するようにしたホツトプレ
ス装置が知られており、例えば樹脂含浸シート、
樹脂フイルム若しくはシート、金属箔若しくは板
等の板状の積層素材の複数を互いに重ね合わせ、
積み重ねてなる積層物を、かかるホツトプレス装
置の熱板間に装入し、加熱、加圧することによ
り、その積層物を一体化して、目的とする積層成
形品をプレス成形することが行なわれており、電
気プリント配線板やラミネート板等が、この手法
によつて製造されている。

ところで、このようなホツトプレス装置におけ
る熱板の加熱には、蒸気加熱や熱油加熱、更には
電気加熱等が採用されているが、前二者の加熱方
式に比べて、後者の電気加熱方式にあつては、熱
板の表面温度の制御幅が大きくなる問題があつ
た。例えば、蒸気加熱や熱油加熱方式において
は、熱板表面温度を熱板の有効面積内において±
１℃〜２℃で制御可能であるが、カートリツジヒ
ータ等の電熱ヒータを多数本熱板に装入（埋設）
して、電気加熱を行なう方式の熱板においては、
200℃で約±４℃、350℃で±５℃〜±６℃程度の
制御幅となり、これ以上制御幅を小さくして、熱
板温度を一定に保持することは困難であつたので
ある。

特に、従来の電熱ヒータによる熱板の加熱方式
における温度制御にあつては、各電熱ヒータへの
一定の電力の投入のON・OFF制御によつて行な
われているところから、温度のハンチング（オー
バーシユート）が大きく、これがまた、その温度
制御幅を大きくする一つの大きな原因でもあつた
のである。

また、熱板に装入されるカートリツジヒータ等
の電熱ヒータ１本、１本の容量のバラツキや、熱
板の放熱状態の違い等によつて、熱板の表面の温
度のバラツキがあり、更には固定盤と可動盤との
間に熱板が複数段に配置される場合において、そ
れら熱板間における表面温度のバラツキも大きい
等の問題も内在していた。

（解決手段）ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景に
して為されたものであつて、その特徴とするとこ
ろは、固定盤と可動盤との間に電熱ヒータ内蔵の
熱板を配置し、該電熱ヒータによる加熱の下に、
該熱板上に載置される所定の被加工物を該固定盤
と該可動盤との間の圧締作用に基づいてホツトプ
レス加工するようにした電熱型ホツトプレス装置
において、該熱板を複数のゾーンに分割して、そ
れぞれのゾーンに電熱ヒータを配置し、それぞれ
のゾーンが互いに独立して加熱され得るように為
す一方、それら各ゾーン毎に温度検出手段を配
し、且つそれら各温度検出手段にてそれぞれ検出
される各ゾーンの温度に基づいて、各ゾーンに設
定される目標加熱温度の近傍で、それよりも低い
温度を下限とする所定の温度領域内において各ゾ
ーンの電熱ヒータに供給される電力をそれぞれ別
個に低下せしめる、可変の電力低下トリマを備え
た電力低下手段を設けると共に、各ゾーンの電熱
ヒータへの給電をそれぞれ制御し、各ゾーンの温
度が前記目標加熱温度となるように熱板の各ゾー
ンの加熱を行なわしめる加熱制御手段を設けたこ
とにある。

（作用・効果）このような本発明に従う電熱型ホツトプレス装
置にあつては、その熱板が複数のゾーンに分割さ
れて、各ゾーンの加熱温度が、それら各ゾーン毎
に設けられた温度検出手段による実測温度に基づ
いて、個々に制御されるものであるところから、
熱板の表面温度の精度を著しく高めることが可能
となり、且つ熱板の各部位の温度をその加熱状態
や放熱状態等に応じて制御し得るために、熱板の
表面温度のバラツキを著しく小さく為し得、また
各熱板間の表面温度のバラツキも効果的に小さく
為し得るのである。

しかも、このような熱板の各ゾーン毎の加熱制
御に加えて、各ゾーンに配置された電熱ヒータに
投入される電力が、それぞれのゾーンの目標加熱
温度の近傍で、それよりも低い温度を下限とする
所定の温度領域内に、当該ゾーンの加熱温度が達
した後においては、電力低下手段の可変の電力低
下トリマによつて、各ゾーン毎に低下せしめられ
ることとなるために、要するに所定の温度に達し
た時に各ゾーンの電熱ヒータへの電力の供給が一
律的に低下せしめられるのではなく、熱板の各ゾ
ーンの表面温度に応じて、各ゾーンの電熱ヒータ
に供給される電力の低下度合が可変の電力低下ト
リマにて変化せしめられるために、各ゾーンにお
ける温度のハンチング（オーバーシユート）を効
果的に小さくすることができ、これによつて各ゾ
ーンの加熱温度を、設定された目標加熱温度に小
さな制御幅において有利に制御・保持することが
出来ることとなり、また熱板全体においても均一
な温度制御が可能となるのである。

（実施例）以下、本発明をより一層具体的に明らかにする
ために、その一実施例を、図面に基づいて詳細に
説明することとする。

まず、第１図は、本発明に従う制御機構を備え
たホツトプレス装置の一例を示すものであるが、
そこにおいて、１０は固定盤であつて、その四隅
で、ベース１２に立設されたステー１４の上端部
に固定、支持されている。また、１６は可動盤で
あつて、ベース１２の下側に設けられたシリンダ
１８のラム２０に固定されており、ラム２０の伸
縮に応じて、昇降せしめられるようになつてい
る。そして、これら固定盤１０と可動盤１６との
間には、公知の如く、複数の熱板２２が多段に配
置され、それら熱板２２上に載置された積層物等
の被加工物２４がそれら熱板２２，２２間におい
て、上下の固定盤１０と可動盤１６との間の圧締
作用に基づいて、所定のホツトプレス加工が施さ
れ得るようになつている。

ところで、このようなホツトプレス装置におけ
る熱板２２は、第２図に示されるように、複数の
ゾーンに分割され、それぞれのゾーンに電熱ヒー
タとしてのカートリツジヒータ２６が配置され、
それぞれのゾーンが互いに独立して加熱され得る
ようになつている一方、それぞれのゾーンの温度
が、温度検出手段としてのサーモカツプル２８に
て検出されるようになつている。即ち、ここで
は、熱板２２が〜の６つの加熱ゾーンに分割
されており、それぞれのゾーンに位置するよう
に、複数本のカートリツジヒータ２６が他のゾー
ンのカートリツジヒータ２６とは独立して埋設さ
れており、より具体的には熱板２２の側方から穿
設された穴内に収容されており、またサーモカツ
プル２８も〜の各ゾーンにそれぞれ配置され
て、各ゾーンの温度を独立して検出し得るように
なつているのである。

そして、各加熱ゾーンのカートリツジヒータ２
６は、例えば第３図に示されるように、当該ゾー
ンにおけるサーモカツプル２８による温度検出に
基づいて、それぞれ独立して制御されるようにな
つているのである。

この第３図に示される制御回路において、３０
は加熱制御手段としての温度コントローラ（PID
コントロール付）であり、電力調整器３８からカ
ートリツジヒータ２６へ投入される電力が、該温
度コントローラ３０によつて、当該ゾーンに設定
される目標加熱温度においてON・OFF制御され
るようになつている。

また、３２は、かかる目標加熱温度の近傍で、
それよりも低い温度、例えば15℃〜20℃程度低い
温度を下限とする所定の温度領域内において作動
するリレーであり、このリレー３２によつて、常
開・常閉スイツチ３４がスイツチ作動せしめられ
るようになつている。そして、この常開・常閉ス
イツチ３４の設けられた信号路の常開側には、電
力低下トリマ（可変抵抗）３６が設けられてお
り、この電力低下トリマ３６を経由した信号によ
つて、電力調整器３８において、公知の位相制御
方式若しくはサイクル制御方式に従つて、カート
リツジヒータ２６に供給される電力が所望の値ま
で低下せしめられるようになつている。すなわ
ち、可変抵抗にて構成される電力低下トリマー３
６は、温度コントローラ３０の信号を一律に低下
せしめるものではなく、その低下度合を各加熱ゾ
ーンに応じて可変と為し、以て各加熱ゾーンのカ
ートリツジヒータに供給される電力を各種の所望
の値まで低下せしめ得るようになつているのであ
る。

要するに、この第３図に示された制御機構にあ
つては、リレー３２、常開・常閉スイツチ３４お
よび電力低下トリマ３６にて電力低下手段が構成
されているのであり、サーモカツプル２８にて検
出される所定の加熱ゾーンの温度信号が温度コン
トローラ３０に入力され、そして当該加熱ゾーン
の温度が充分に低い間は、この温度コントローラ
３０からのコントロール出力信号が、電力低下ト
リマ３６を経由することなく、電力調整器３８に
入力せしめられることとなり、これによつて、該
電力調整器３８からカートリツジヒータ２６に当
該ゾーンの加熱を充分に行ない得る大きな第一の
電力が投入される。そして、当該ゾーンの温度
が、目標加熱温度の近傍で、それよりも低い温度
を下限とする所定の温度領域内に達したことがサ
ーモカツプル２８にて検出されて、その信号が温
度コントローラ３０に入力されると、リレー３２
が作動せしめられて、常開・常閉スイツチ３４を
スイツチ作動せしめ、温度コントローラ３０から
のコントロール出力信号が、電力低下トリマ３６
を経由して、電力調整器３８に入力せしめられる
ようになり、これによつて、電力低下トリマ３６
にて規定されるコントロール出力信号の変化に対
応する、前記第一の電力より低い第二の電力が、
電力調整器３８からカートリツジヒータ２６に加
熱電力として供給されるのである。そして、その
後においては、サーモカツプル２８にて検出され
る当該ゾーンの温度に従つて、温度コントローラ
３０により、当該ゾーンに設定される目標加熱温
度となるように、第一の電力よりも低い第二の電
力において、前記温度コントローラ３０によるカ
ートリツジヒータ２６に対する投入電力のON・
OFF制御が行なわれることとなるのである。

従つて、このような加熱制御方式によれば、熱
板２２の各ゾーンの温度は、第４図に示されるよ
うに、それぞれ目標加熱温度Ａに対して、その近
傍でそれよりも低い温度Ｂ、例えば略15℃〜20℃
程度低い（＝Ａ−Ｂ）温度から、第一の電力より
第二の電力に切り換えられて、当該ゾーンのカー
トリツジヒータ２６に投入され、加熱が行なわれ
て制御されるものであるところから、従来装置の
如き単に第一の電力の投入による加熱・制御の場
合（一点鎖線）とは異なり、昇温カーブが緩やか
となるのであり、しかもそのような低い第二の電
力の投入による当該ゾーンの加熱が制御せしめら
れるものであるところから、温度のハンチングを
効果的に小さく為し得、以て当該ゾーンの目標加
熱温度に対する制御幅を小さくすることが可能と
なつたのである。

しかも、このように、熱板２２の各ゾーン〜
がそれぞれ目標加熱温度に別個独立に加熱制御
せしめられるものであるために、カートリツジヒ
ータ１本、１本の容量のバラツキや熱板の放熱状
態の違いに対しても、容易に調整乃至は補正する
ことが可能となり、これによつて熱板２２の表面
温度の精度を効果的に向上せしめることが出来、
以て熱板温度のバラツキを小さく為し得ると共
に、熱板２２全体における表面温度の制御幅を小
さく為し得、例えば200℃で±1.5℃、350℃で±
３℃程度まで、その制御幅を小さくすることが可
能となつたのであり、更には各熱板間の表面温度
のバラツキも有利に小さく為し得たのである。

なお、上記実施例にあつては、熱板２２が六分
割されていたが、その分割数や分割形態は適宜に
決定されるものであり、例えば三分割の場合にあ
つては、第５図に示されるように分割されて、そ
の分割されたそれぞれのゾーン〜に、カート
リツジヒータ２６等の適当な電熱ヒータ及びサー
モカツプル２８等の適当な温度検出手段が埋設、
配置されることとなる。

また、前例では、電力低下手段が、リレー３
２、常開・常閉スイツチ３４及び電力低下トリマ
３６から構成され、温度コントローラ３０とは別
個とされているが、温度コントローラ自体がその
ような電力低下手段の機能を備え、温度に応じて
異なる二つの制御信号を出力し得るものであれ
ば、第６図に示される如き制御回路であつても、
何等差し支えない。

すなわち、第６図における温度コントローラ４
０は、サーモカツプル２８にて検出された温度が
第４図における温度Ｂ以下である場合において
は、第一の制御信号を出力し、それに基づいて、
電力調整器３８からは第一の電力がカートリツジ
ヒータ２６に投入され、そして当該ゾーンのサー
モカツプル２８による検出温度が、かかる制御温
度Ｂに到達すると、温度コントローラ４０から
は、第二の制御信号が電力調整器３６に対して出
力され、そしてその第二の制御信号に基づいて、
電力調整器３８からは第二の電力がカートリツジ
ヒータ２６に投入され、そしてこの第二の電力の
投入下において、当該ゾーンの加熱制御、ひいて
は温度制御が温度コントローラ４０にて行なわれ
ることとなるのである。

さらに、本発明にあつては、熱板２２の各ゾー
ン毎に、カートリツジヒータ等の電熱ヒータ、サ
ーモカツプル等の温度検出手段が設けられること
は言うまでもないところであるが、また温度コン
トローラ３０，４０、電力低下手段３２，３４，
３６、電力調整器３８も一般に各ゾーン毎に設け
られることとなるが、それら温度コントローラ等
を共用にして、適数のゾーンの制御を１台の温度
コントローラ等にて行なうことも可能である。

その他、本発明には、上記の実施例並びに具体
的例示以外にも、その趣旨を逸脱しない範囲内に
おいて、種々なる変更、修正、改良等を施し得る
ものであり、本発明が、そのような実施形態のも
のをも含むものであること、言うまでもないとこ
ろである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従う電熱型ホツトプレス装
置の一例を示す要部正面図であり、第２図はその
ような装置に用いられている熱板の構造の一つを
示す平面形態図であり、第３図はそのような熱板
の温度制御回路の一例を示す回路図であり、第４
図は従来装置と本発明装置との温度制御形態を比
較して示すグラフであり、第５図は本発明の他の
実施例に係る第２図に対応する熱板平面図であ
り、第６図は本発明の他の実施例を示す第３図に
対応する回路図である。１０：固定盤、１６：可動盤、２２：熱板、２
４：被加工物、２６：カートリツジヒータ、２
８：サーモカツプル、３０：温度コントローラ、
３２：リレー、３４：常開・常閉スイツチ、３
６：電力低下トリマ、３８：電力調整器。

Claims

【特許請求の範囲】１固定盤と可動盤との間に電熱ヒータ内蔵の熱
板を配置し、該電熱ヒータによる加熱の下に、該
熱板上に載置される所定の被加工物を該固定盤と
該可動盤との間の圧締作用に基づいてホツトプレ
ス加工するようにした電熱型ホツトプレス装置に
おいて、該熱板を複数のゾーンに分割して、それぞれの
ゾーンに電熱ヒータを配置し、それぞれのゾーン
が互いに独立して加熱され得るように為す一方、
それら各ゾーン毎に温度検出手段を配し、且つそ
れら各温度検出手段にてそれぞれ検出される各ゾ
ーンの温度に基づいて、各ゾーンに設定される目
標加熱温度の近傍で、それよりも低い温度を下限
とする所定の温度領域内において各ゾーンの電熱
ヒータに供給される電力をそれぞれ別個に低下せ
しめる、可変の電力低下トリマを備えた電力低下
手段を設けると共に、各ゾーンの電熱ヒータへの
給電をそれぞれ制御し、各ゾーンの温度が前記目
標加熱温度となるように熱板の各ゾーンの加熱を
行なわしめる加熱制御手段を設けたことを特徴と
する電熱型ホツトプレス装置。