(57)【要約】【課題】この発明は、金型等を正確に所望の温度に制御することのできる熱盤、及び、プレス装置に関する。【解決手段】本発明の熱盤１は、矩形状に形成されて成り、その裏面３ａの一辺側３ｂから相対向する他辺側３ｃに向かって形成された複数の溝部２を具備する金属製の板部材３と、前記板部材３の一辺側３ｂ、及び他辺側３ｃの両側からそれぞれ前記溝部２の中央付近にまで延出するように当該溝部２内に設けられた棒状の加熱部４ａを有するヒーター４と、前記加熱部４ａに装着された当該加熱部４ａの温度を測定するための温度センサ５と、前記ヒーター４、及び、前記温度センサ５のそれぞれと接続されて予め設定された設定温度にヒーター４の加熱部４ａの温度を制御する制御部６と、を具備している。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形状に形成されて成り、その裏面の一辺側から相対向する他辺側に向かって形成された複数の溝部を具備する金属製の板部材と、
前記板部材の一辺側、及び他辺側の両側からそれぞれ前記溝部の中央付近にまで延出するように当該溝部内に設けられた棒状の加熱部を有するヒーターと、
前記加熱部に装着された当該加熱部の温度を測定するための温度センサと、
前記ヒーター、及び、前記温度センサのそれぞれと接続されて予め設定された設定温度に前記加熱部の温度を制御する制御部と、
を具備することを特徴とする熱盤。
【請求項２】
前記板部材の側面に外側断熱材が設けられることを特徴とする請求項１記載の熱盤。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の熱盤の下方に下側断熱材を介して板状に形成されて成る金属製の熱盤ベースが設けられることを特徴とする熱盤。
【請求項４】
上側に設けられた上側押圧板と下側に設けられた下側押圧板とで対象物を上下方向から挟み込んで押圧するプレス装置において、
前記上側押圧板、及び、前記下側押圧板に請求項１乃至３記載の熱盤が設けられることを特徴とするプレス装置。
【請求項５】
前記板部材の表面に金型取付用の取付孔を具備することを特徴とする請求項４記載のプレス装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、金型等を正確に所望の温度に制御することのできる熱盤、及び、プレス装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、樹脂製品等を金型によって成型する際には、プレス装置の上下にそれぞれ設けられた押圧板に金型を取付けて該金型に合成樹脂を添加し、この金型を所定温度で加熱しながらプレスすることで、樹脂製品等を成型していた。しかし、所定の温度まで金型を加熱する際には、長い時間を要するという問題があった。さらに、金型の温度には斑が生じることにより樹脂製品等に不良が生じやすく、歩留まりが低下すると共に、この不良を検品するための人件費がかかるという問題もあった。
【０００３】
そして、このような問題を解決するために、矩形状に形成されて成る熱盤の一辺側から相対向する他辺側に亘って複数の棒状のヒーターが当該熱盤に埋設されたものが考案されている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−９８１２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述のような熱盤においては、温度斑が生じ、当該熱盤の温度を正確に制御することが困難であった。
【０００６】
この発明は上記のような種々の課題を解決することを目的としてなされたものであって、金型等を正確に所望の温度に制御可能な熱盤、及び、プレス装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１記載の熱盤は、矩形状に形成されて成り、その裏面の一辺側から相対向する他辺側に向かって形成された複数の溝部を具備する金属製の板部材と、前記板部材の一辺側、及び他辺側の両側からそれぞれ前記溝部の中央付近にまで延出するように当該溝部内に設けられた棒状の加熱部を有するヒーターと、前記加熱部に装着された当該加熱部の温度を測定するための温度センサと、前記ヒーター、及び、前記温度センサのそれぞれと接続されて予め設定された設定温度に前記加熱部の温度を制御する制御部と、を具備することを特徴としている。
【０００８】
請求項２記載の熱盤は、前記板部材の側面に外側断熱材が設けられることを特徴としている。
【０００９】
請求項３記載の熱盤は、請求項１又は２に記載の熱盤の下方に下側断熱材を介して板状に形成されて成る金属製の熱盤ベースが設けられることを特徴としている。
【００１０】
請求項４記載のプレス装置は、上側に設けられた上側押圧板と下側に設けられた下側押圧板とで対象物を上下方向から挟み込んで押圧するプレス装置において、前記上側押圧板、及び、前記下側押圧板に請求項１乃至３記載の熱盤が設けられることを特徴としている。
【００１１】
請求項５記載のプレス装置は、前記板部材の表面に金型取付用の取付孔を具備することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の熱盤は、板部材の裏面の一辺側から相対向する他辺側に向かって形成された複数の溝部に、その中央付近にまで延出するように当該溝部内に棒状の加熱部を有するヒーターが設けられている。これにより、複数のヒーターの加熱部で効率的に板部材を加熱することができ昇温速度を向上できる。そして、ヒーターの加熱部の温度を測定する温度センサが当該加熱部に装着され、当該温度センサ、及びヒーターのそれぞれと接続されて予め設定された設定温度に前記ヒーターの加熱部の温度を制御する制御部を具備している。これにより、確実に板部材の上面の温度を所望の温度に調節することができる。このように本発明に係る熱盤を使用することにより、当該熱盤の板部材の上面を効率的に加熱することができるので、省エネルギー化に貢献することができる。また、板部材の上面を効率的に昇温することができるので、作業効率を向上することもできる。
【００１３】
さらに、各ヒーターの加熱部ごとに設定温度を制御することができるので、板部材の上面の温度斑を極めて小さくすることができる。さらに、板部材の上面の場所に応じて温度を変化させることもでき、複雑な樹脂製品等の成型も容易になると共に、これをノウハウ化することで他社の模倣を防止することができる。そして、板部材の上面の温度斑による樹脂製品等の不良が生じることがなく、歩留まりが向上できると共に、これらを検品するための人件費も削減することができる。
【００１４】
請求項２記載の熱盤によれば、板部材の側面に外側断熱材が設けられている。これにより、板部材の側面からの放熱を防止することができ、より正確に熱盤における板部材の上面の温度制御を行うことができる。
【００１５】
請求項３記載の熱盤によれば、請求項１又は２記載の熱盤の下方に下側断熱材を介して板状に形成されて成る金属製の熱盤ベースが設けられているので、熱盤を台等の上に載置する際に、当該台等に板部材やヒーターの加熱部が直接接触することがなく、さらに、下側断熱材により板部材やヒーターの加熱部と台等の間で熱の往来が制限される。これにより、板部材やヒーターの加熱部の熱が台等に直接伝わることがなく当該台等が熱により変形する等の熱の影響を受けることがない。さらに、板部材やヒーターの加熱部の下面からの放熱を防止することができ、より正確に熱盤における板部材の上面の温度制御を行うことができる。
【００１６】
請求項４記載のプレス装置によれば、前記上側押圧板、及び、前記下側押圧板に請求項１乃至３記載の熱盤が設けられている。そのため、本発明に係るプレス装置を使用すれば、樹脂製品等を成型する際に、熱盤における板部材の上面の温度斑による当該樹脂製品等の不良が生じることがなく、歩留まりが向上できると共に、これらを検品するための人件費も削減することができる。さらに、熱盤における板部材の上面を効率的に加熱することができるので、省エネルギー化にも貢献することができる。
【００１７】
請求項５記載のプレス装置によれば、前記板部材の表面に金型取付用の取付孔を具備している。これにより、熱盤を介して上側押圧板、及び下側押圧板に金型を容易に取付けることができるので、樹脂製品等を成型する際の準備作業が容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
この発明における熱盤の最良の実施形態について、以下に説明する。本発明の熱盤１は、図３乃至５に示すように、矩形状に形成されて成り、その裏面３ａの一辺側３ｂから相対向する他辺側３ｃに向かって形成された複数の溝部２を具備する金属製の板部材３と、前記板部材３の一辺側３ｂ、及び他辺側３ｃの両側からそれぞれ前記溝部２の中央付近にまで延出するように当該溝部２内に設けられた棒状の加熱部４ａを有するヒーター４と、前記加熱部４ａに装着された当該加熱部４ａの温度を測定するための温度センサ５と、前記ヒーター４、及び、前記温度センサ５のそれぞれと接続されて予め設定された設定温度にヒーター４の加熱部４ａの温度を制御する制御部６と、を具備している。
【００１９】
前記板部材３は、図３に示すように、矩形状に形成されて成り、その裏面３ａの一辺側３ｂから相対向する他辺側３ｃに向かって形成された６本の溝部２を具備している。この溝部２は、図３（ａ）に示すように、板部材３の裏面３ａの一辺側３ｂから相対向する他辺側３ｃに亘って形成されていてもよいが、図３（ｂ）に示すように、板部材３の中央付近には溝部２が形成されず、該板部材３の一辺側３ｂ、及び他辺側３ｃからそれぞれ当該板部材３の中央付近にまで溝部２が形成されていてもよい。また、板部材３に形成される溝部２の数は、本実施形態のものに限定されず適宜変更することができる。
【００２０】
前記ヒーター４は、図４に示すように、板部材３の一辺側３ｂからその中央付近にまで延出する棒状の加熱部４ａを具備し、電圧が印加されることにより当該加熱部４ａが発熱するものである。また、加熱部４ａの断面形状は、図６に示す本実施形態のように円形でもよいが、これ以外にも、溝部２の内側面と接触するように方形状に形成されていてよく、これにより、加熱部４ａで発生した熱を効率的に板部材３に伝達することができる。そして、溝部２にヒーター４の加熱部４ａを取付ける際には、板部材３を効率的に昇温するために、該加熱部４ａの表面と溝部２の内側面とが密着するように取付けられることが好ましい。
【００２１】
前記温度センサ５は、図４に示すように、ヒーター４の加熱部４ａに装着された当該加熱部４ａの温度を測定するものであり、本実施形態のように、ゼーペック効果を利用した熱電対を始め、その他にも半導体の温度特性を利用したサーミスタや、金属の温度を測って温度を求める測温抵抗体等の周知の温度センサ５を適宜使用することができる。この温度センサ５は、図６に示すように、加熱部４ａの底部４ｂの中央内部に着脱自在に装着されている。
【００２２】
前記制御部６は、図４に示すように、前記ヒーター４、及び、前記温度センサ５のそれぞれと配線７を介して接続されており、予め設定された設定温度に前記ヒーター４の加熱部４ａの温度を制御するものである。尚、本実施形態においては、ヒーター４の配線と温度センサ５の配線とは１本にまとめられて配線７を形成している。そして、制御部６としては、温度をフィードバック制御可能な周知の温度コントローラ等を好適に使用することができる。尚、図４においては、板部材３の一辺側３ｂ、及び他辺側３ｃのそれぞれから異なる制御部６に配線７を介して接続されているが、これに限定されず、単一の制御部６に接続されていてもよく、さらには、それぞれのヒーター４が異なる制御部６に接続されていてもよい。
【００２３】
本実施形態に係る熱盤１は、図５に示すように、板状に形成されて成る金属製の熱盤ベース８の上に下側断熱材９を介して載置固定されている。そして、熱盤ベース８に板部材３を取付ける際には、図１、図２に示すように、該板部材３とおよそ同形状に形成されて成る下側断熱材９を、当該熱盤ベース８の上に配置する。また、熱盤ベース８に下側断熱材９を配置する際には、下側断熱材９の上に載置固定される板部材３を固定する際に使用される、熱盤ベース８、及び下側断熱材９にそれぞれ設けられたネジ孔Ａ１、Ａ２が連通するように当該下側断熱材９が配置される。
【００２４】
そして、上述のように熱盤ベース８の上に配置された下側断熱材９の上に、図５、図６に示すように、板部材３が載置固定される。この際には、熱盤ベース８、及び下側断熱材９を連通するように設けられたネジ孔Ａ１、Ａ２に当該熱盤ベース８の裏面からネジＢ１を差込み、該板部材３の下面に設けられた雌ネジ３ｇに当該ネジＢ１を螺合する。そして、ネジ孔Ａ１から挿入されたネジＢ１は、図６に示すように、該ネジ孔Ａ１に形成された係止段部Ｃ１にそのネジ頭Ｄ１が係止される。そして、熱盤ベース８上に載置固定された板部材３の側面３ｄには、図５、図６に示すように、雌ネジ３ｅが形成され、外側断熱材ＳがネジＢ２によって螺合される。また、板部材３の一辺側３ｂ、及び他辺側３ｃに取付けられる外側断熱材Ｓは、図８、図９に示すように、当該板部材３の溝部２から熱盤１の外側に引出された配線７を通すことができるように、当該溝部２が設けられた箇所には適宜切欠Ｓ１が設けられている。
【００２５】
以上のような熱盤１を使用することにより、当該熱盤１における板部材３の上面３ｆの温度を各ヒーター４でそれぞれ正確に制御することができるので、当該板部材３の上面３ｆの温度を均一に保持することができる。また、板部材３の上面３ｆを効率的に加熱することができ、該上面３ｆを加熱する際に必要なエネルギーを大幅に削減することができる。
【００２６】
以上のように形成される熱盤１は、図８、図９に示すように、上側に設けられた上側押圧板１０と下側に設けられた下側押圧板１１とで対象物を上下方向から挟み込んで押圧するプレス装置１２において、上側押圧板１０、及び下側押圧板１１に好適に取付けることができる。また、熱盤１には、図７に示すように、板部材３、下側断熱材９、及び熱盤ベース８を連通するようにネジ孔Ａ３、Ａ４、Ａ５が設けられると共に、熱盤ベース８のネジ孔Ａ５には螺合されるネジＢ３のネジ頭Ｄ２を係止するための係止段部Ｃ２が設けられている。そのため、図７に示すように、板部材３のネジ孔Ａ３からネジＢ３を挿入し、下側断熱材９を通り抜け、係止段部Ｃ２を有する熱盤ベース８のネジ孔Ａ５から上側押圧板１０、及び下側押圧板１１のそれぞれに形成された雌ネジＥに螺合することにより、熱盤１をプレス装置１２に取付けることができる。
【００２７】
この際には、配線７は、図８、図９に示すように、板部材３の一辺側３ｂ、及びこれに相対向する他辺側３ｃからそれぞれ熱盤１の外側に引出され、プレス装置１２内部の制御部６に接続されている。尚、本実施形態においては、熱盤１を、上側押圧板１０、及び下側押圧板１１の両方に設けたが、何れか一方側にのみ取付けられていてもよい。また、本実施形態体では、図８に示すように、熱盤１をプレス装置１２の上側押圧板１０、及び下側押圧板１１として使用したが、これに限定されず、射出成型装置や押出成型装置等のその他の装置の加熱部にも使用することができる。
【００２８】
また、熱盤１の表面には、図５、図８に示すように、樹脂製品等を成型する際に使用される金型（不図示）を当該熱盤１に装着する際に使用される取付孔１３が形成されている。この取付孔１３の内側にはネジ溝が形成されており、金型を熱盤１に螺合することができる。この取付孔１３に金型を取付けることにより、当該金型の温度を斑なく均一に保持することができると共に、金型の位置によって温度を変化させこれらの温度も正確に保持することができる。
【００２９】
また、本実施形態においては、図５、図８に示すように、矩形状に形成された熱盤１の四隅に集中的に取付孔１３が形成されているが、当該取付孔１３が形成される位置は本実施形態の場所に限定されず、使用される金型の形状等に応じて適宜変更することができる。尚、本実施形態の熱盤１は、前述のように金型を装着する際に使用される取付孔１３を設けたが、図９に示すように、当該熱盤１の表面に取付孔１３を設けなくてもよい。
【００３０】
以上のような熱盤１、当該熱盤１を使用したプレス装置１２を使用することにより、効率的、且つ、正確な温度に熱盤１における板部材３の上面３ｆを加熱することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明に係る熱盤１は、プレス装置１２だけでなく、射出成型装置や押出成型装置等のその他の装置の加熱部にも使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】熱盤ベースに下側断熱材を取付ける状態を示す斜視図
【図２】下側断熱材が熱盤ベースに配置された状態を示す斜視図
【図３】本実施形態に係る板部材の斜視図
【図４】本実施形態に係る板部材の底面図
【図５】本実施形態に係る熱盤の全体斜視図
【図６】本実施形態に係る熱盤の側面図
【図７】本実施形態に係るプレス装置の押圧板の側面図
【図８】本実施形態に係るプレス装置の全体斜視図
【図９】他の実施形態に係るプレス装置の全体斜視図
【符号の説明】
【００３３】
１        熱盤
２        溝部
３        板部材
３ａ      裏面
３ｂ      一辺側
３ｃ      他辺側
３ｄ      側面
３ｅ      上面
４        ヒーター
４ａ      加熱部
５        温度センサ
６        制御部
７        配線
８        熱盤ベース
９        下側断熱材
１０      上側押圧板
１１      下側押圧板
１２      プレス装置
１３      取付孔
Ｓ        外側断熱材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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