JPH0525661B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は合成樹脂の成形に用いられる射出成形
機の、特に加熱シリンダの加熱装置に関する。

〔従来の技術〕

第４図（及び第５図）に一般的なインラインス
クリユ式射出成形機の射出装置Ｍを示す。

射出装置Ｍは、先端に射出ノズル１１を有する
加熱シリンダ１２を備え、その後端部は射出シリ
ンダ１３の前端部に結合する。加熱シリンダ１２
の内部にはスクリユ１４を備えるとともに、同シ
リンダ１２の内部は射出シリンダ１３の前部上部
に設けたホツパー１５に連通する。また、加熱シ
リンダ１２には第３図中、実線Toで示す温度分
布（設定温度特性）を得ることができるように、
内部の成形材料を加熱・溶融せしめる加熱装置１
６を付設している。

従来の加熱装置１６は、加熱シリンダ１２の軸
方向へ三分割した温度制御領域、即ち、後側（ホ
ツパー１５側）から後領域Ｚ３、中間領域Ｚ２、
前領域Ｚ１を加熱するバンド形のヒータ１７，１
８，１９を、加熱シリンダ１２の外周部に付設す
るとともに、各ヒータ１７，１８，１９の軸方向
略中央に配した温度センサ（熱電対）２０，２
１，２２によつて加熱シリンダ１２の各温度制御
領域に対応した温度（計三個所）を検出し、所定
の温度制御装置によるフイードバツク制御により
温調していた。なお、各ヒータ１７，１８，１９
のヒータ容量及び電力密度は全て同一である。

一方、加熱シリンダ１２の後領域Ｚ３は、ヒー
タ１７によつて、かなりの高温に加熱される。こ
のため、隣接する射出シリンダ１３には、成形材
料がスクリユ１４のフイードゾーン内へ円滑に供
給されるように、ホツパー１５に連通する材料供
給路２３を冷却するための冷却水路２４を設けて
いた。

よつて、成形に際しては成形材料（ペレツト）
がホツパー１５からスクリユ１４のフイードゾー
ンに供給され、スクリユ１４の回転とともに、加
熱シリンダ１２の内面とスクリユ溝に沿つて加
熱・移送されつつコンプレツシヨンゾーンへ送ら
れる。そして、成形材料はヒータによる加熱とス
クリユの圧縮に基づくせん断発熱によつて、溶
融・可塑化されるとともに、メータリングゾーン
において十分混練され、スクリユ１４の前方に蓄
積・計量される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上述した従来の加熱装置１６は次の
ような解決すべき課題が存在した。

即ち、加熱装置１６における温度検出は各ヒー
タ１７…の軸方向略中央に設けた温度センサ２０
…によつて行われるが、特に、後領域Ｚ３におけ
る実際の温度特性は第３図中、仮想線Tsで示す
ように、設定温度特性Toに対して大きくオフセ
ツトし、その温度勾配は極めて大きくなる。例え
ば同図中、温度センサ２０（第４図参照）の検出
位置Ｐ２における制御温度が270℃の場合、これ
より後方の位置Ｐ３の温度は203℃、前方の位置
Ｐ１の温度は286℃であつた。この理由は、冷却
水路２４を備えた隣接する射出シリンダ１３が加
熱シリンダ１２の後部から大量の熱を奪うためで
ある。

このため、温度センサ２０よりも後側は加熱不
足となり、超エンジニアリングプラスチツクのよ
うな300〜400℃レベルの昇温を必要とする成形材
料の場合には奪われる熱量が大きくなり過ぎて、
目的の設定温度まで上昇させることが困難となる
問題があつた。

また、これに伴つて、位置Ｐ２の温度が下がる
ため温度センサ２０の検出温度が低下し、ヒータ
１７への電力供給量が大きくなり、逆に温度セン
サ２０よりも前側は過熱状態となつて、汎用プラ
スチツク等の成形では樹脂焼けを生ずる弊害があ
つた。

なお、放熱を防止するために、加熱シリンダ１
２と射出シリンダ１３間には第４図のような断熱
板２５を介在させているが、十分な効果を得れな
いのが実情である。

本発明はこのような従来の技術に存在する課題
を解消した射出成形機における加熱装置の提供を
目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る射出成形機の加熱装置１は、加熱
シリンダ２にヒータ３，８，４，５を付設してな
る加熱装置を構成するに際し、特に加熱シリンダ
２の最後部に設けるヒータ３，８において、加熱
シリンダ２の温度を検出する温度センサ６の検出
位置を基準として、他の位置におけるヒータ３，
８の温度を補正する温度補正手段Ｆを設けたこと
を特徴としている。かかる温度補正手段Ｆの一形
態としては、例えば加熱シリンダ２の軸方向に対
するヒータ３の巻線密度を変更し、少なくとも後
側の電力密度を前側よりも密にして実施できる。
また、他の形態としては、加熱シリンダ２の軸方
向に対するヒータ８を複数のブロツクに分割し、
各ブロツク毎に加熱制御する制御装置９により実
施できる。

〔作用〕

次に、本発明に係る加熱装置１の作用について
説明する。

まず、温度センサ６を基準として、その周辺に
おける実際の温度特性は予め知ることができる。
したがつて、温度センサ６の検出位置において目
的の制御温度が設定された場合、他の部位の温度
が目的の設定温度となるように、温度補正手段Ｆ
によつて、ヒータ温度特性に対し、加熱シリンダ
２の軸方向位置に対応した補正を行うことができ
る。よつて、ヒータ３，８のほぼ中央に温度セン
サ６を設置した場合、温度低下の著しい後領域Ｚ
３における後部の温度を高くすればよく、これに
より前部の温度も低下する。

〔実施例〕

次に、本発明に係る好適な実施例を図面に基づ
き詳細に説明する。

（第一実施例） まず、第１図を参照して第一実施例について説
明する。

第一実施例は加熱シリンダ２の後領域Ｚ３にお
ける後部温度が射出シリンダ１３側に奪われるこ
とに鑑み、同領域Ｚ３におけるバンド形ヒータ３
の電力密度（巻線密度）を加熱シリンダ２の軸方
向に対して異ならせたものである。即ち、温度セ
ンサ６の検出位置よりも後側に位置するヒータ後
部３ｂの電力密度を密にし、これにより、ヒータ
後部３ｂのヒータ容量を、温度センサ６よりも前
側に位置するヒータ前部３ａに対し大きくしてい
る。なお、ヒータ後部３ｂのヒータ容量の増加は
射出シリンダ１３側に奪われる熱量を考慮して設
定される。

このように構成すれば、後領域Ｚ３における後
部の加熱能力が向上し、同時に温度センサ６にお
ける検出位置の温度が相対的に上昇するため、ヒ
ータ前部３ａの温度も低下し、全体の温度特性を
平準化して設定温度特性To（第３図）に近づける
ことができる。

この場合、ヒータ後部３ｂの電力密度のみを密
にしてもよいし、さらにヒータ前部３ａの電力密
度を粗にすることにより、全体の電力容量を他の
温度制御領域と同じ水準、即ち従来水準に留どめ
ることもできる。一方、汎用プラスチツクの場合
にはヒー前部３ａの加熱状態が問題となるため、
ヒータ前部３ａのみの電力密度を粗にして実施す
ることもできる。

（第二実施例） 次に、第２図を参照して第二実施例について説
明する。

第二実施例は後領域Ｚ３におけるヒータ８を加
熱シリンダ２の軸方向へ複数のブロツクに分割
し、各ブロツクに供給する電力量を制御するよう
にしたものである。即ち、ヒータ８における温度
センサ６の検出位置を境にしてヒータ前部８ａと
ヒータ後部８ｂのブロツクに分け、各ヒータ前部
８ａと後部８ｂを制御装置９へ個別に接続して制
御する。この場合、ヒータ前部８ａとヒータ後部
８ｂのヒータ容量及び電力密度は同一であるが、
供給する電力量を、ヒータ後部８ｂを大きく、ヒ
ータ前部８ａを小さく制御する。なお、本例で
は、既設のヒータ（例えば前記ヒータ１７）を直
接分割して利用することもできる。

なお、第１図及び第２図における他の部分にお
いて、前述した第４図と同一部分には同一符号を
付し、その構成を明確にするとともに、同一の機
能を備えるため、その詳細な説明は省略する。

以上、実施例について詳細に説明したが、本発
明はこのような実施例に限定されるものではな
い。例えば、ヒータは二分割の例を示したが、三
分割以上でもよい。また、加熱シリンダの中間領
域、前領域にも同様に応用でき、例えばヒータの
境界付近の電力密度を粗にすることができる。そ
の他、細部の構成、手法等において本発明の要旨
を逸脱しない範囲で任意に変更できる。

〔発明の効果〕

このように、本発明に係る射出成形機の加熱装
置は、加熱シリンダの温度を検出する温度センサ
の検出位置を基準として、他の位置におけるヒー
タの温度を補正する温度補正手段を設けてなるた
め、次のような効果を得る。

特に、加熱シリンダの後領域における後部の
温度を積極的に上昇させるため、超エンジニア
リングプラスチツクの成形においても加熱不足
となる弊害は解消される。また、同時に前部が
加熱状態となる弊害も解消できるため汎用プラ
スチツクの成形における樹脂焼けを防止でき
る。

加熱シリンダにおける後領域のヒータ後部の
温度を高めるのみで、ヒータ前部の温度も下げ
ることができるという相乗効果を得、また、既
存部品の利用が可能なため、実施が容易で低コ
スト化に貢献できる。

【図面の簡単な説明】

第１図：本発明の第一実施例に係る加熱装置を
付設した加熱シリンダの縦断面図、第２図：本発
明の第二実施例に係る加熱装置を付設した加熱シ
リンダの縦断面図、第３図：加熱シリンダの温度
特性図、第４図：従来の技術に係る加熱装置を付
設した加熱シリンダの縦断面図、第５図：第４図
中Ａ−Ａ線断面図。 尚図面中、１：加熱装置、２：加熱シリンダ、
３，８：ヒータ、６：温度センサ、９：制御装
置、Ｆ：温度補正手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 加熱シリンダにヒータを付設してなる射出成
   形機の加熱装置において、加熱シリンダの温度を
   検出する温度センサの検出位置を基準として、他
   の位置におけるヒータの温度を補正する温度補正
   手段を設けたことを特徴とする射出成形機の加熱
   装置。 ２ 温度補正手段は加熱シリンダの最後部位置に
   おけるヒータに設けたことを特徴とする請求項１
   記載の射出成形機の加熱装置。 ３ 温度補正手段は温度センサよりも後側に位置
   するヒータの電力密度を前側よりも密にしてなる
   ことを特徴とする請求項２記載の射出成形機の加
   熱装置。 ４ 温度補正手段は加熱シリンダの軸方向に対し
   てヒータを複数のブロツクに分割し、各ブロツク
   毎に加熱制御する制御装置を用いたことを特徴と
   する請求項２記載の射出成形機の加熱装置。