JPH071509A - 射出装置のノズルの温度調節方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 射出樹脂温度が安定した状態で成形品を成形
する。 【構成】 射出装置のシリンダ１０の先端部には、ノズ
ル１２が取り付けられている。ノズル１２にはヒータ１
４、１６、及び温度センサ１６がそれぞれ取り付けられ
ている。温度センサ１６によって測定された測定温度
は、サーボアンプ２０を介してコントローラ２２に入力
されている。コントローラ２２は、これにあらかじめ設
定されている設定温度と測定温度とから、ヒータ１４、
１６に加えるべき電圧を演算し、これをサーボアンプ２
０に出力する。サーボアンプ２０は、電源の電圧を指令
された値に調節してヒータ１４、１６に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出装置のノズルの温
度調節方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の射出装置のノズルの温度調節方法
としては、温度センサによってノズルの所定箇所の温度
を検出し、この測定温度が、あらかじめ設定されている
設定温度と一致するように、制御器によってヒータの電
源をリレーを介してオン・オフするようにしたものがあ
る。これにより、ノズルの温度を所定範囲に維持するよ
うにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の射出装置のノズルの温度調節方法には、安
定した成形が困難であるという問題点がある。すなわ
ち、制御器の指令信号に基づいてヒータがオンされてノ
ズルが所定温度に加熱されてから、センサにより温度が
検知され、ヒータがオフされるまでの間には、時間遅れ
があるので、実際のノズルの温度が、設定温度範囲より
高くなり過ぎたり、上記と反対にヒータがオフされてか
らオンまでの間に、ノズルの温度が設定温度範囲より低
くなり過ぎたりする現象（オーバシュート現象）が避け
られない。このため、ノズル内の溶融樹脂の温度も所定
温度範囲外にオーバシュートして安定した成形が困難に
なることになる。本発明はこのような課題を解決するこ
とを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、射出装置のノ
ズルの測定温度と設定温度との温度差に基づいてヒータ
に加える電力の大きさを制御することにより上記課題を
解決する。すなわち、本発明の射出装置のノズルの温度
調節方法は、射出装置の先端部に取り付けられたノズル
の温度を測定し、測定温度があらかじめ設定した設定温
度よりも低い場合には、温度差が大きければ大きいほど
大きい値に調節された電力をノズルのヒータに供給し、
温度差が小さければ小さいほど０に近い値に調節された
電力をノズルのヒータに供給するようにしてある。な
お、温度差に対応する電力の大きさが、あらかじめ設定
された制御パターンにしたがって決定されるようにする
とよい。また、上記方法を実施する装置は、射出装置の
ノズル（１２）に取り付けられたヒータ（１４、１６）
及び温度センサ（１８）と、コントローラ（２２）と、
電源（２４）と、を有しており、温度センサ（１８）か
ら出力された測定温度の信号がコントローラ（２２）に
入力されており、コントローラ（２２）には、あらかじ
めノズル（１２）の設定温度を設定可能であり、コント
ローラ（２２）によって、設定温度と測定温度との温度
差が算出されるとともに温度差に基づいて電源（２４）
が制御されるように構成されているものを対象にしてお
り、サーボアンプ（２０）を有しており、温度センサ
（１８）からの上記測定温度信号は、サーボアンプ（２
０）を介してコントローラ（２２）に入力されており、
コントローラ（２２）は、サーボアンプ（２０）に上記
温度差に対応する電力信号を出力しており、サーボアン
プ（２０）は、電力信号に対応した電力を出力するよう
に電源（２４）を調節するようになっている。なお、か
っこ内の符号は実施例の対応する部材を示す。

【０００５】

【作用】射出装置のノズルのヒータは、測定温度と設定
温度との温度差に応じた電力で制御される。すなわち、
射出装置のノズルの測定温度と設定温度との温度差が大
きくなるほど、急激に大きくなる電力をヒータに加える
ようにする。また、温度差が小さくなるほど、急激に小
さくなる電力をヒータに加えるようにする。これによ
り、測定温度と設定温度との差が大きいほどヒータを高
温度に加熱させて、ノズルの温度が迅速に設定温度に近
づくようにすることができるとともに、測定温度と設定
温度との差が小さいほど、ヒータを低温度に加熱させ
て、ノズルの温度が設定温度よりも高くなり過ぎない
（オーバシュートしない）ようにすることができ、ま
た、ノズルの測定が設定温度に到達した後、低温側にオ
ーバシュートしないようにすることができる。したがっ
てノズル内の溶融樹脂の温度があまり変化しない状態
で、安定した成形を行うことができる。

【０００６】

【実施例】図１に本発明の実施例を示す。射出装置のシ
リンダ１０には、これの前端部にノズル１２が固定され
ている。ノズル１２には、これの外周部にヒータ１４、
及び１６がそれぞれ取り付けられている。ノズル１２の
外周部には、温度センサ１８も取り付けられている。図
示のように、温度センサ１８は、これの長さの半分以上
がノズル先端側のヒータ１４によって覆われるように配
置されている。射出装置の図示してない制御パネルに
は、サーボアンプ２０が設けられている。サーボアンプ
２０には、温度センサ１８からの温度信号が信号線２６
を介して入力されるようになっている。サーボアンプ２
０と両ヒータ１４、及び１６との間は、電線２８によっ
て接続されている。サーボアンプ２０には、コントロー
ラ２２及び電源２４がそれぞれ接続されている。コント
ローラ２２には、温度設定部、及び制御パターン設定部
がそれぞれ設けられており、温度設定部にノズル１２の
設定温度を設定すること、及び制御パターン設定部にあ
らかじめ決定した制御パターンを設定することが可能で
ある。制御パターンとしては、図２に示すような、制御
パターンが用いられる。すなわち、測定温度の方が設定
温度よりも低い状態で、設定温度と測定温度との温度差
が、あらかじめ決定した上限の温度差（実施例では４０
度差）の範囲内で、温度差が上限に近ければ近いほど、
ヒータ１４、及び１６に加える電圧が急激に定格電圧
（実施例では１０ｖ）に近くなるように、また、温度差
が０に近ければ近いほど、電圧が緩やかに０ｖに近くな
るように設定されている。なお、図２には、ヒータ容量
が２００ｗ、３００ｗ、及び４００ｗの場合の温度差−
制御電圧線図が示されている。コントローラ２２は、温
度センサ１８から信号線２６及びサーボアンプ２０を介
して連続的に入力される測定温度と、設定温度及び設定
された制御パターンとに従って、時々刻々の電圧値を算
出し、これをサーボアンプ２０に指令可能である。サー
ボアンプ２０は、コントローラ２２からの時々刻々の指
令信号にしたがって、電源２４の電圧を連続的に調整
し、この調整された出力電圧を、電線２８を介してヒー
タ１４、及び１６に供給するようになっている。

【０００７】次に、この実施例の作用を説明する。コン
トローラ２２の温度設定部には、あらかじめ決定した設
定温度が設定されており、また制御パターン設定部に
は、図２に示される３つの線図のうちいずれか１つの線
図のような制御パターンが設定されている。温度センサ
１８によってノズル１２の時々刻々の温度が検出され、
この温度信号が信号線２６、及びサーボアンプ２０を介
してコントローラ２２に入力される。コントローラ２２
は、測定温度と設定温度とから時々刻々の温度差を求
め、制御パターンに従って温度差に対する電源の電圧値
を演算し、これをサーボアンプ２０に出力する。サーボ
アンプ２０は指令された電圧値になるように電源２４を
制御し、時々刻々の制御された電圧が電線２８を通って
両ヒータ１４及び１６に加えられる。すなわち、射出装
置のノズル１２の測定温度と設定温度との温度差が大き
いほど、ヒータ１４、及び１６に加える電源２４の電圧
を定格電圧に近い大きさのものとし、ノズル１２の温度
を急激に高くするようにする。また、温度差が小さいほ
ど、ヒータ１４、及び１６に加える電源２４の電圧を０
に近い大きさのものとし、ノズル１２の温度を緩やかに
高くするようにする。これにより、溶融樹脂の温度があ
まり変化しない状態で、安定した成形を行うことができ
る。

【０００８】ノズル１２の設定温度を２３０℃及び２５
０℃とし、射出装置の始動時のノズル１２（始動時温度
約１５℃）の測定温度と制御電圧との関係を測定した結
果を図３に示す。従来よりも短時間で設定温度２３０℃
に到達し、オーバーシュートもなく、良好な温度制御が
可能であった。この状態から設定温度を２５０℃に変更
したが、ごく短時間で設定温度２５０℃に到達し、この
場合もオーバーシュートは発生しなかった。

【０００９】なお、上記実施例の説明においては、制御
パターンは、図２に示すような二次関数状のものとした
が、これに限定されるわけではなく、必要とする制御精
度に応じて一次関数状のもの、すなわち折れ線状などと
することもできる。また、上記実施例の説明において
は、電力を調節するのに、電圧の大きさを変えるように
するものとしたが、電流の大きさを変えるようにするこ
ともできる。

【００１０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ノズルの測定温度と設定温度との温度差が大きいときほ
ど大きい電力でヒータを作動させ、また温度差が小さい
ほど小さい電力でヒータを作動させることができる。す
なわち、急激な温度変化があるような場合であっても、
ノズルを迅速に設定温度に近づけることができ、しかも
温度のオーバシュートを防止することができる。これに
より、溶融樹脂の温度が安定した状態で射出成形作業を
行うことができ、品質の安定した射出成形品を成形する
ことができる。電源から連続的にヒータに電力を加える
ことになるので、リレーは必要とせず、装置の故障も少
なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の射出装置のノズルの温度調節装置を示
す図である。

【図２】制御パターンを示す図である。

【図３】ノズル温度と制御電圧との関係を説明する図で
ある。

【符号の説明】

１０ シリンダ １２ ノズル １４、１６ ヒータ １８ 温度センサ ２０ サーボアンプ ２２ コントローラ ２４ 電源

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 射出装置の先端部に取り付けられたノズ
   ルの温度を測定し、測定温度があらかじめ設定した設定
   温度よりも低い場合には、温度差が大きければ大きいほ
   ど大きい値に調節された電力をノズルのヒータに供給
   し、温度差が小さければ小さいほど０に近い値に調節さ
   れた電力をノズルのヒータに供給するようにした射出装
   置のノズルの温度調節方法。
2. 【請求項２】 温度差に対応する電力の大きさが、あら
   かじめ設定された制御パターンにしたがって決定される
   請求項１記載の射出装置のノズルの温度調節方法。
3. 【請求項３】 射出装置のノズル（１２）に取り付けら
   れたヒータ（１４、１６）及び温度センサ（１８）と、
   コントローラ（２２）と、電源（２４）と、を有してお
   り、温度センサ（１８）から出力された測定温度の信号
   がコントローラ（２２）に入力されており、コントロー
   ラ（２２）には、あらかじめノズル（１２）の設定温度
   を設定可能であり、コントローラ（２２）によって、設
   定温度と測定温度との温度差が算出されるとともに温度
   差に基づいて電源（２４）が制御されるように構成され
   ている射出装置のノズルの温度調節装置において、 サーボアンプ（２０）を有しており、 温度センサ（１８）からの上記測定温度信号は、サーボ
   アンプ（２０）を介してコントローラ（２２）に入力さ
   れており、コントローラ（２２）は、サーボアンプ（２
   ０）に上記温度差に対応する電力信号を出力しており、
   サーボアンプ（２０）は、電力信号に対応した電力を出
   力するように電源（２４）を調節することを特徴とする
   射出装置のノズルの温度調節装置。