(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形用樹脂材料を前方に供給する供給ゾーンと、前記樹脂材料を熱と圧力で溶融圧縮する圧縮ゾーンと、１ショット分の樹脂材料を計量する計量ゾーンと、を軸方向に沿って順に設けた射出シリンダと、
前記各ゾーン毎に前記シリンダ温度を測定する温度センサと、
前記射出シリンダ周囲に前記各ゾーン毎にゾーン分割されて配設されたヒータと、
前記温度センサにて計測された温度に基づいて、前記各ゾーン毎に前記ヒータを制御する制御部と、
を有する射出装置の射出シリンダ温度調整装置において、
前記射出シリンダ及び前記ヒータの周囲を覆うように配置されたシリンダカバーと、
前記各ゾーンに対応して前記シリンダカバーに形成された脱気孔と、
少なくとも前記圧縮ゾーン及び前記計量ゾーンに対応して前記シリンダカバーに形成された冷気導入孔と、
前記冷気導入孔を介して前記シリンダカバー内に冷気を導入する冷却ファンと、
を設け、
前記制御部は、少なくとも前記圧縮ゾーン及び計量ゾーンについて予め上限温度及び下限温度が設定され、該ゾーンに設けられた前記温度センサにて計測された温度が前記上限温度を越えたときに、対応するゾーンに配置された前記冷却ファンを起動制御し、前記下限温度より降下したときに、対応するゾーンに配置された前記冷却ファンを停止制御することを特徴とする射出装置のシリンダ温度調整装置。
【請求項２】
成形用樹脂材料を前方に供給する供給ゾーンと、前記樹脂材料を熱と圧力で溶融圧縮する圧縮ゾーンと、１ショット分の樹脂材料を計量する計量ゾーンと、を軸方向に沿って順に設けた射出シリンダと、
前記各ゾーン毎に前記シリンダ温度を測定する温度センサと、
前記射出シリンダ周囲に前記各ゾーン毎にゾーン分割されて配設されたヒータと、
前記温度センサにて計測された温度に基づいて、前記各ゾーン毎に前記ヒータを制御して前記シリンダ温度を調整する制御部と、
を有する射出装置の射出シリンダ温度調整装置において、
前記射出シリンダ及び前記ヒータの周囲を覆うように配置されたシリンダカバーと、
前記各ゾーンに対応して前記シリンダカバーに形成された脱気孔と、
少なくとも前記圧縮ゾーン及び前記計量ゾーンに対応して前記シリンダカバーに形成された冷気導入孔と、
前記冷気導入孔を介して前記シリンダカバー内に冷気を導入する冷却ファンと、
を設け、
前記制御部は、少なくとも前記圧縮ゾーン及び計量ゾーンについて予め下限温度が設定され、該ゾーンに設けられた前記温度センサにて計測された温度が前記下限温度を越えたときに、対応するゾーンに配置された前記冷却ファンを起動させることを特徴とする射出装置のシリンダ温度調整装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記シリンダカバーには、前記各ゾーンの境界に仕切り壁が形成されることを特徴とする射出装置のシリンダ温度制御装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかにおいて、
前記シリンダカバーと前記冷却ファンとの間に介在配置され、前記冷却ファンを前記シリンダカバーに取り付けるための断熱性取付部材をさらに設けたことを特徴とする射出装置のシリンダ温度調整装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記冷気導入孔の開口率を調整する開閉自在な調整部材をさらに設けたことを特徴とする射出装置のシリンダ温度調整装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、射出装置のシリンダ温度調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
熱可塑性樹脂の射出成形の場合、射出成形機の射出装置において、ホッパから供給された樹脂材料を、ヒータ等にて予め加熱された射出シリンダ内へ送り込み、樹脂材料を加熱し溶融させると共に、該射出シリンダ内に形成されたスクリュー等を回転させて樹脂材料をよく混練しながら射出シリンダ前方へ送り出す。次に射出シリンダの前方に設置されたノズルより、溶融された１ショット分の樹脂材料を金型内へ注入し、冷却によって固化した後に製品として取り出される。
【０００３】
この可塑化過程では、スクリューによる材料の混練によって発生する摩擦熱（もしくはシア熱）の影響から過熱気味になることがあり、冷却することでシリンダ温度を成形最適温度に維持する必要がある。
【０００４】
この成形最適温度を維持できないと、シリンダ温度の熱安定性が悪化する。熱可塑性樹脂の成形時の非平衡的なこの温度変化は、実際の射出成形時金型内での流動挙動を非常に複雑なものにし、樹脂材料の加熱下での分解、変色、物性劣化などに対する安定性が悪化し、即座に成形品品質の悪化に直結する。
【０００５】
また、複数回のショットを連続的に行い成形品を大量生産するにあっては、各ショットの間で、成形最適温度を一定温度に保つことができず、各ショットで均一な品質の成形品が得られず、各ショット間で不均一になる。
【０００６】
さらにまた、射出成形時の熱を保有したプリフォームからボトルをブロー成形するホットパリソン（１ステージ）方式の射出ブロー成形機でブロー成形を行うにあっては、射出装置でのシリンダ温度の熱安定性は、後工程でのブロー成形適温を左右する重要なファクターとなる。ブロー成形適温は樹脂材料の種類によりある適温範囲に定まっており、これが維持できないとブロー特性に重大な悪影響を及ぼし、肉厚分布などの所望ボトル品質を確保できなくなる。
【０００７】
特に、射出成形後であってブロー成形前にプリフォームを温調する温調ステーションのないブロー成形機では、射出温度とブロー成形温度との相関がさらに高まり、射出シリンダの適正な温度調整がさらに望まれていた。温調ステーションのあるブロー成形機であっても、射出成形温度のばらつきを必ずしも補正できない点で、射出シリンダの適正な温度調整が望まれていた。
【０００８】
このために、従来、図９（Ａ）（Ｂ）に示すように、射出シリンダ６００のノズル６０８側の領域において、遠心ファン６０２が配置され、この遠心ファン６０２による空冷を行っていた。
【０００９】
詳しくは、図９（Ａ）（Ｂ）に示すように、射出シリンダ６００にはバンドヒーター６０６が配置され、該射出シリンダ６００及びバンドヒーター６０６と非接触な状態で、主に射出シリンダ６００のノズル６０８側の領域にのみシリンダカバー６１０が設けられる。そのシリンダカバー６１０の下面に延設された冷気挿入筒６１２と、機台６１４上に取付固定された遠心ファン６０２とを、金属製のベローズ状の耐熱ホース６１６により連結して、遠心ファン６０２より送風して、冷却を行っていた。尚、シリンダカバー６１０が配設されないバンドヒーター６０６の周囲には、さらに断熱材６１８が配設されている。
【００１０】
しかしながら、耐熱ホース６１６は、機台６１４上にて進退移動する射出シリンダ６００の妨げにならないように、その長さに余裕を設ける必要があり、その全長を長くせざるを得ない。従って、冷却効率が悪くなり、比較的大型の遠心ファンを使用せざるを得なかった。このため、装置のコストが増大すると共に、遠心ファンによる消費電力に起因して、ランニングコストが増大するという問題点があった。
【００１１】
また、従来の遠心ファンによる冷却では、風量調整を適切に行うには作業性が悪かった。
【００１２】
さらにまた、耐熱ホースの存在及び遠心ファンが大きいことにより、射出装置の下方領域のスペース効率が悪く、メンテナンス作業等がしづらく、さらには外観体裁上見栄えが悪いという問題点があった。
【００１３】
また、従来のシリンダ温度調整は、ヒータを稼動させた状態で遠心ファンを常時稼動させているために、遠心ファンによる消費電力が増大して、ランニングコストがさらに増大するという問題点があった。
【００１４】
本発明の目的は、耐熱ホースを用いないことで温度調整での冷却効率の向上を図り、射出シリンダ回りの構成を整然とさせてメインテナンス作業を容易とし、しかも製造コスト、ランニングコストを低減できる射出装置のシリンダ温度調整装置を提供することにある。
【００１５】
本発明の他の目的は、外気温度の変動等に容易に対応させて、シリンダ温度をより正確に調節可能とする射出装置のシリンダ温度調整装置を提供することにある。
【００１６】
本発明のさらに他の目的は、射出シリンダにて温度調整が特に重要な圧縮ゾーン及び計量ゾーンでの温度調整をより精度高く行い、射出シリンダの軸方向の温度分布をより精密に制御できる射出装置のシリンダ温度調整装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、成形用樹脂材料を前方に供給する供給ゾーンと、樹脂材料を熱と圧力で溶融圧縮する圧縮ゾーンと、１ショット分の樹脂材料を計量する計量ゾーンと、を軸方向に沿って順に設けた射出シリンダを有し、各ゾーン五との温度調整が可能な温度調整装置である。各ゾーン毎にシリンダ温度を測定する温度センサが設けられ、射出シリンダ周囲には各ゾーン毎にゾーン分割されたヒータが設けられる。温度センサにて計測された温度に基づいて、制御部が各ゾーン毎にヒータをオン・オフ制御及び／又は通電制御して、シリンダ温度を調整する。射出シリンダ及びヒータの周囲を覆うようにシリンダカバーが配置されている。各ゾーンに対応してシリンダカバーに形成された脱気孔と、少なくとも圧縮ゾーン及び計量ゾーンに対応してシリンダカバーに形成された冷気導入孔とが設けられる。この冷気導入孔を介してシリンダカバー内に冷気を導入する冷却ファンが設けられる。制御部は、少なくとも圧縮ゾーン及び計量ゾーンについて予め上限温度及び下限温度が設定され、該ゾーンに設けられた温度センサにて計測された温度が上限温度を越えたときに、対応するゾーンに配置された冷却ファンを起動制御し、下限温度より降下したときに、対応するゾーンに配置された冷却ファンを停止制御する。
【００１９】
請求項２に記載の装置では、請求項１の発明装置と同様の制御装置を有すると共に、ヒータの制御を、例えばＰＩＤ制御により通電制御する。そして、制御部は、少なくとも前記圧縮ゾーン及び計量ゾーンについて下限温度が設定され、該ゾーンに設けられた前記温度センサにて計測された温度が前記下限温度を越えたときに、対応するゾーンに配置された前記冷却ファンを起動させる。
【００２０】
請求項１又は２に記載の装置では、請求項３に示すように、シリンダカバーに、各ゾーンの境界にて仕切り壁を形成することが好ましい。
【００２１】
請求項１乃至３のいずれかに記載の装置では、請求項４に示すように、シリンダカバーと冷却ファンとの間に介在配置され、冷却ファン記シリンダカバーに取り付けるための断熱性取付部材をさらに設けることが好ましい。
【００２２】
請求項４に記載の装置では、請求項５に示すように、冷気導入孔の開口率を調整する開閉自在な調整部材をさらに設けることが好ましい。
【００２９】
【作用】
請求項１〜５に記載の各発明によれば、下記の（１）〜（６）の作用、効果を有する。
【００３０】
（１）シリンダカバーに直接冷却ファンを配設することによって、従来の機台上にて配置された遠心ファンより金属製の耐熱ホースにて冷却エアをヒータに供給する場合に比べて、冷却エアを直接的にヒータへ送風することできる。このため、冷却効率が向上して、温度調整を確実に実現でき、最終成形品の品質をも向上させることができる。
【００３１】
加えて特に、シリンダ温度の熱安定性が良くなったことで、複数回のショットを行って連続的に成形品を生産する場合にも、各ショット間での成形温度にばらつきが生じず、ショット回数に拘わらず複数の均一な各成形品を高品質の状態を維持しつつも大量に生産させることができる。
【００３２】
このことは、例えば射出成形時の熱を保有したプリフォームからボトルをブロー成形するホットパリソン（１ステージ）方式のブロー成形機では、射出シリンダのシリンダ温度を温度調整することで、成形サイクル毎のプリフォーム温度の熱安定性をも向上させ、複数回にて射出成形されたプリフォームをブロー成形した際の、各回数での最終成形品の品質のばらつきをも低減させることができる。さらに、フラット型の軸流ファンにより、周囲から目立たないようにすることができ、極めてすっきりとした外観になる。
【００３３】
（２）特に請求項４ではシリンダカバーに断熱性取付部材を介して冷却ファンが配置されることで、ヒータが高温（例えば、ＰＥＴ使用時には２７０℃）状態に達しても、冷却ファンへの固体熱伝導を防止できる。
【００３４】
（３）特に請求項５では、調整部材を設けたことで、冷気導入孔の開口率を調節でき、外気温度の変動等に対応させて、シリンダカバー内へ導入する冷却エアの流量を自由に調整でき、シリンダ温度をより正確に調節可能となる。
【００３６】
（４）特に請求項１では、冷却ファンの起動制御・停止制御により設定温度範囲を一定に保つことで、シリンダ温度の熱安定性を確保しながらも、消費電力を少なくしてランニングコストを低減できる。
【００３７】
（５）請求項２の制御では、ヒータの制御を、例えばＰＩＤ制御等にて通電制御する。この時、シリンダ温度が、設定温度より低い下限温度を越えて昇温した時点で、冷却ファンを起動させれば、シア熱による温度上昇を予め規制して、シリンダ温度を、より確実に所望の設定値に漸近させ、設定温度をさらに一定に保つことが可能となる。
【００３８】
（６）特に請求項１又は２では、上記のような冷却ファンによる制御は、少なくとも圧縮ゾーン及び計量ゾーンにて行うことで、射出シリンダの軸方向の温度分布を、より精密に制御することが可能となる。特に、請求項３の仕切り壁を設ければ、冷却エアを各ゾーン毎に独立に通風でき、冷却効率の向上がなされると共に、各ゾーン毎の設定温度を正確に再現でき、上記した樹脂材料の熱安定性のさらなる向上を促すことができ、成形品の品質が向上する。
【００４４】
【実施例】
以下、本発明を射出延伸吹込成形機に適用した一実施例について、図面を参照して具体的に説明する。
【００４５】
［１］射出延伸吹込成形機１の全体概要
射出装置１０が使用される射出延伸吹込成形機１を、図１及び図８を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例である射出延伸吹込成形機１を示している。図８は、射出延伸吹込成形機１の４ステーションの部分を拡大した平面図である。
【００４６】
射出延伸吹込成形機１は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製等のプラスチック容器を成形するためのもので、図１に示すように、機台８０と、該機台８０上に配置される射出装置１０と、を有し、前記射出装置１０と対向する位置にて機台８０上の１ステージに後述する４ステーションが配置される。
【００４７】
詳しくは、図８に示すように、前記４ステーションが配置される領域にて、前記機台８０上には、一対のタイロッド８５に支持された上部基盤８６が配置され、この上部基盤８６の下面側に回転板８７が所定角度（例えば９０度）毎に間欠的に回転可能に設けられている。
【００４８】
前記回転板８７の下面には、割型で構成された複数のプリフォーム又は成形品のネック部を保持可能なネック型９０を型開閉可能に支持する分割板から構成されたネック型支持板９２が、中心から９０度の間隔を置いて４箇所に配設され、この複数のネック型９０が、４箇所の位置で停止できる。
【００４９】
そして、ネック型９０の回転搬送軌跡に沿って、射出装置１０をノズルタッチしてプリフォームの射出成形を行う射出成形ステーション１００と、射出成形時の熱を保有したプリフォームを延伸適温に温調する温調ステーション２００と、プリフォームから容器を二軸延伸ブロー成形する延伸ブロー成形ステーション３００と、容器を離型して取り出す取出ステーション４００と、が配設される。
【００５０】
前記ネック型９０は、射出成形ステーション１００において、プリフォームのネック部外壁を規定する射出キャビティ型として使用され、その後は、プリフォーム又は成形品の搬送治具として兼用される。
【００５１】
尚、本発明が適用されるステージの成形機の各ステーションのレイアウトは図８のものに限定されず、回転板を用いない他の搬送方式であってもよい。
【００５２】
［２］射出装置及び温度調整装置２０について
射出装置１０及び温度調整装置２０の構造を図１〜図７を用いて説明する。射出装置１０全体は、図１に示すように、機台８０上に配置されてモータ８２例えばポンプモーター等により図１矢印Ａ方向に進退可能である。機台８０上には、前記射出装置１０の近傍位置にて操作パネル８４が設置され、この操作パネル８４にて、射出装置１０の射出成形用パラメータを含む前記４ステーションの各種制御用パラメータを集中して操作入力できる。
【００５３】
射出装置１０は、大別して、樹脂材料（例えばＰＥＴ樹脂材料）を供給するホッパ１４と、例えばインライン・スクリュー方式にて樹脂充填駆動を行う射出シリンダ１６と、該射出シリンダ１６の先端側に固定され射出成形ステーション１００の金型にノズルタッチするノズル１８と、を含む。
【００５４】
温度調整装置２０は、図２、図３及び図７に示すように、射出シリンダ１６、ヒータ２２、断熱材２４、シリンダカバー３０、脱気孔３４、冷気導入孔４２、冷却ファン５２、断熱性取付部材５４、調整部材５８、温度センサ６０及び入出力部６２、を含んで構成される。
【００５５】
射出シリンダ１６は円筒状に形成され、その内部には、例えば、インライン・スクリュー式の場合にはスクリュー（図示せず）が配置され、このスクリューはモーター１２（例えばオイルモータ等）により回転駆動される。
【００５６】
尚、この射出装置１０は、インライン・スクリューに代えて、プランジャ式、スクリュー又はプランジャ・プリプラ式等の各種の樹脂充填駆動方式を用いることができる。
【００５７】
また、射出シリンダ１６は、図２（Ｂ）に示すように、樹脂材料を熱と圧力とで溶融してノズル１８より所定量ずつ射出する機能を有し、樹脂材料をホッパ１４より射出シリンダ１６の前方に供給する供給ゾーンＩと、前記樹脂材料を熱と圧力で溶融圧縮する圧縮ゾーンＩＩと、１ショット分の樹脂材料を計量する計量ゾーン  ＩＩＩとに、その軸方向にてにゾーン分割されている。
【００５８】
ヒータ２２は、射出シリンダ１６の周囲に配設されて射出シリンダ１６を加熱して、樹脂材料を溶融する機能を有し、例えばバンドヒータにて構成される。バンドヒータの他、射出シリンダ１６を二重壁（ジャケット）構造にして温水を循環させるもの、あるいは他のタイプの電気抵抗式のもの等であっても良い。
【００５９】
さらに、ヒータ２２は、前記３つの各ゾーン毎に温度調整され、その温度は、射出シリンダ１６の基端部（ホッパ１４側）はできるだけ温度を下げ、自由端部（ノズル１８側）の方になるに従い高温に設定するのが好ましい。これは、射出シリンダ１６に温度勾配をとることで、射出シリンダ１６内部のガスを後から逃げやすくしたり、樹脂材料のスクリューへの食い込みを良くすることで、射出される成形品の品質向上を促すことができるからである。
【００６０】
断熱材２４は、図２（Ａ）に示すように、後述する冷却ファン５２を配置しない領域、すなわち供給ゾーンＩにて、射出シリンダ１６に固定されたヒータ２２のさらに周囲に配置されている。こうして、冷却の必要性の少ないゾーンＩにてヒータ２２の放熱を抑制して保温効果を高めている。
【００６１】
シリンダカバー３０は、図２（Ａ）、（Ｂ）及び図３（Ａ）に示すように、射出シリンダ１６及びヒータ２２に対して間隙２６を有した状態でその周囲を覆うように配設され、蓋部３２と、底部４０とを連結金具４８ａ・４８ｂにより連結して構成される。
【００６２】
図３（Ａ）に示すように、例えば固定された蓋部３２に対して、連結金具４８ａを介して底部４０を同図の二点鎖線に示すように回動自在とし、連結金具４８ｂにより両者を固定できる構成としている。これにより、シリンダー１４、ヒータ１４、断熱材２４等のメンテナンスが容易となる。
【００６３】
尚、シリンダカバー３０の、蓋部３２と、底部４０との構成は、連結位置が、図３（Ａ）に示すような、シリンダ１６の中心軸より下方の位置にて形成されるものに限らず、図４（Ｂ）に示すような、シリンダ１６の中心軸付近の位置にて分割されるものであってもよい。また、連結方法も、底部４０を回動させるものに限らず、上下方向に、底部４０もしくは蓋部３２のいずれか一方を着脱自在となるように構成してもよい。
【００６４】
また、シリンダカバー３０の蓋部３２の天面には脱気孔３４が、射出シリンダ１６を挟んでほぼ対向する位置のシリンダカバー３０の底部４０には、冷気導入孔４２が、それぞれ形成されている。
【００６５】
脱気孔３４は、シリンダカバー３０の通気性を良くして、射出シリンダ１６の冷却を促進するもので、各ゾーンII・IIIに対応してシリンダカバー３０に複数穿設されている。
【００６６】
また、脱気孔３４が冷気導入孔４２に対して、シリンダ１６を挟んでほぼ対向する位置にあると、冷気導入孔４２より導入される冷却エアを、射出シリンダ１６の軸を中心とする対称流とし、シリンダ１６の周方向での冷却速度の不均一性を低減できる。
【００６７】
底部４０には、図２（Ｂ）に示すように、その底面の後述する冷却ファン５２が配置されない領域に、複数の穴４４が穿設され、該穴４４には金網４６が配設されている。この金網４６により、通気性がさらに向上する他、金網４６も取り外し自在とすれば、メンテナンス時の作業性も向上する。
【００６８】
さらにまた、シリンダカバー３０には、図２（Ｂ）及び図３（Ａ）に示すように、前記各ゾーンＩ、ＩＩ、ＩＩＩの境界であって、射出シリンダ１６と干渉しない位置であって、例えばシリンダ１６の上半円部分の周囲に、仕切り壁５０が形成されている。この仕切り壁５０は、冷却ファン５２による冷却エアがゾーン間を越えて拡散することを抑制し、ゾーン毎の冷却効率を向上させ、明確な温度制御を行うためである。仕切り壁５０のない下半円部分の空間５０ａには、ヒータ等の各種配線を挿通させることができる。
【００６９】
尚、仕切り壁５０は、以下に示すような構成とすることもできる。蓋部３２と底部４０をシリンダ中心位置を通る水平線を境界として２分割した場合には、図４（Ｂ）に示すように、上方の蓋部３２に形成された仕切り壁５０と、下方の底部４０に形成された仕切り壁５１ａと、の２種の仕切り壁にて構成される。これにより、例えば底部４０を回動させる際に、仕切り壁５０とシリンダ１６とが干渉せず、取り外しがスムースに行える。上下方向に底部４０又は蓋部３２を着脱自在となるように構成した場合も同様に構成できる。
【００７０】
この場合、下部の仕切り壁５１ａにおいては、間隙５１ｂを設けておく。これにより、この間隙５１ｂに、ヒータ等の各種配線を挿通させることができる。
【００７１】
本実施例では、シリンダカバー３０が射出シリンダ１６の軸方向の全領域を覆うように形成されている。このため、図９に示す場合と比べて、外観がすっきりとした洗練されたデザインとなる。
【００７２】
冷気導入孔４２は、シリンダカバー３０の外よりエアを間隙２６内に導入する機能を有し、図２（Ａ）に示すようにゾーン  ＩＩ・ＩＩＩに対応して、あるいは図６に示すように各ゾーンＩ・ＩＩ・ＩＩＩに対応して、射出シリンダ１６の直下の位置と対向するシリンダカバー３０の底部４０の底面に形成される。この冷気導入孔４２に対面して冷却ファン５２が配置される。このようにして、ヒータ２２に冷却ファン５２の冷却エアを直接接触させることができるので、さらに冷却効率が向上する。また、冷気導入孔４２が脱気孔３４とほぼ対向しているので、冷却エアは上昇流を利用して脱気孔３４より排出でき、冷却効果を増大させることができる。
【００７３】
冷却ファン５２は、図５（Ａ）に示すように、羽根をモーターで回転させるフラット型の軸流ファンタイプを使用することが好ましい。なお、冷却性能に応じて、図５（Ｂ）に示すように、羽根枚数の異なる軸流ファン７２を用いることもできる。
【００７４】
このように、シリンダカバー３０の直下に直接冷却ファン５２を配設することによって、従来の機台８０上にて配置された遠心ファン６０２より金属製の耐熱ホース６１６にて冷却エアをバンドヒータ６０６に供給する場合（図９）に比べて、冷却効率が向上し、特に過熱時の温度調整を確実にコントロールできる。
【００７５】
また、図１に示すように、射出装置１０と機台８０間の領域に、図９に示す従来のような耐熱ホース６１６を有しないので、射出装置１０の点検・保守等の作業を行う際の作業性が向上する。
【００７６】
この軸流ファンタイプの冷却ファン５２を使用することで、従来の遠心ファン６０２を使用した場合より優れている理由を以下に述べる。
【００７７】
従来の遠心ファン６０２は、その機能上縦長の形状であって相当の重量となり、シリンダカバー６１０に直接取付けるためにシリンダカバー６１０を極めて頑丈で不必要に大きなものにしなければならず、外観上も大きな遠心ファン６０２がシリンダカバー６１０から突出して見栄えの悪いものになってしまう。
【００７８】
これに対して、軸流ファンタイプの冷却ファン５２では、図５（Ａ）（Ｂ）に示すようにその厚みｄを薄くでき、極めてすっきりとした外観になる上に、その周囲のメンテナンス等の作業の邪魔にならない。
【００７９】
断熱性取付部材５４ａ・５４ｂは、図２（Ａ）、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、冷却ファン５２をシリンダカバー３０に取り付けるため、シリンダカバー３０と冷却ファン５２との間に介在配置されて、かつ冷気導入孔４２の周縁に沿って枠体状に形成される。
【００８０】
したがって、ヒータ２２が高温（例えば、ＰＥＴ使用時には２７０℃）状態に達しても、冷却ファン５２への固体熱伝導を防止して、冷却ファン５２をその温度保障の範囲内で稼働させることができる。
【００８１】
調整部材５８は、図３に示すように、冷気導入孔４２を開閉して開口率を調整し、冷却ファン５２の冷却エアの流量を自由に調節することで温度調整をより正確に制御する機能を有する。
【００８２】
そして、調整部材５８は、例えば図３（Ａ）及び（Ｂ）に示す枠体状の断熱性取付部材５４ａ・５４ｂ間に形成されるスリット５６内にスライド自在に支持される遮蔽板として形成され、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、その開閉を図１の射出延伸吹込成形機１の操作パネル８４と同じ方向（図３（Ａ）に矢印Ｂ）にて行い、その開閉を操作する操作部５９を有する。
【００８３】
この操作部５９を操作パネル８４と同方向にて形成したことで、作業者が調整部材５８を制御する際の負担を軽減させることができる。
【００８４】
また、この調整部材５８の開閉方向を、図３（Ｃ）に示すように、射出シリンダ１６の軸方向とほぼ平行にて行ってもよい。その場合、調整部材７０は、射出延伸吹込成形機１を操作する操作パネル８４側にて開閉を操作する操作部７０ａを有する構造とする。
【００８５】
図３（Ｂ）の開閉方向であると、図４に示すように、冷却エア通過経路Ｃを通る冷却エアの流量と、冷却エア通過経路Ｄを通る冷却エアの流量とが、射出シリンダ１６の軸に対して非対称になる。一方、図３（Ｃ）の開閉方向であると、調整部材の５８の開度に拘わらず対称流とでき、射出シリンダ１６の周方向での温度分布にむらを防止できる。
【００８６】
さらにまた、調整部材５８は、冷却ファン５２の非起動時に全閉すれば、ヒータ２２より冷却ファン５２に向かう熱風を遮断する遮熱板として兼用できる。
【００８７】
温度センサ６０は、図３に示すように、シリンダカバー３０の蓋部３２に例えば各ゾーンＩ・ＩＩ・  ＩＩＩ毎に取り付けられて、射出シリンダ１６の温度を計測する機能を有し、例えば熱電対等の温度検出素子が挙げられる。
【００８８】
［３］温度調整装置２０の制御系について
次に温度調整装置２０の制御系について図７を用いて説明する。図７は、本発明の温度調整装置２０の制御系の構成を示すブロック図である。
【００８９】
すなわち、この射出延伸吹込成形機１の制御を司る制御手段としてのＣＰＵ６４−１が設けられ、そのバスライン６４−３には、入出力部６２、主記憶部６４−２及びＩ／Ｏ用インターフェース６４−４を介して各種Ｉ／Ｏ６４−５が接続されている。本実施例にて対象となる各種Ｉ／Ｏ６４−５は、ヒータ２２、冷却ファン５２等の各種制御対象６５ａと、温度センサ６０等の各種計測部６５ｂと、である。
【００９０】
ＣＰＵ６４−１は、予め入力された設定温度の上限及び下限温度の情報と温度センサ６０により測定された測定情報とに基づき、各ゾーン毎に前記冷却ファン５２と前記ヒータ２２とをそれぞれ起動・停止させて、温度変化をコントロールする機能を少なくとも有する。
【００９１】
詳しくは、少なくとも前記圧縮ゾーンＩＩ及び計量ゾーン  ＩＩＩについて予め上限温度及び下限温度が設定され、該ゾーン  ＩＩ・ＩＩＩに設けられた温度センサ６０にて計測された温度が上限温度を越えたときに、対応するゾーン  ＩＩ・ＩＩＩに配置された冷却ファン５２を起動制御し、かつヒータ２２を停止制御し、下限温度より降下したときに、対応するゾーン  ＩＩ・ＩＩＩに配置された冷却ファン５２を停止制御し、かつヒータ２２を起動制御する。
【００９２】
入出力部６２では、上述の上限温度及び下限温度を含む各種設定条件が入力され、それを表示して確認できる。この入出力部６２は、インターフェース６２−１ｃを介してバスライン６４−３に接続された入力部６２−１ａと、インターフェース６２−１ｄを介してバスライン６４−３に接続された出力部６２−１ｂとを有している。
【００９３】
入力部６２−１ａから設定入力された上述の上限温度及び下限温度を含む各種の設定条件は、ＣＰＵ６４−１の制御に基づいて、主記憶部６４−２内に転送されて記憶される。この主記憶部６４−２は、メモリ用インターフェース６４−２ｂを介してバスライン６４−３に接続されたメモリ６４−２ａを有する。このメモリ６４−２ａでは、制御用プログラムが予めＲＯＭ内に記憶され、各種設定条件がＲＡＭに記憶される。ＣＰＵ６４−１はメモリ６４−２ａ内の情報に基づいて、各種制御対象６５ａを制御する。
【００９４】
尚、ＣＰＵ６４−１のバスライン６４−３と、各インターフェイス６４−２ｂ、６２−１ｃ、６２−１ｄ及び６４−４との間に図示しない光通信用インターフェイスを設けてもよい。これにより、上記バスライン６４−３上の信号と、このバスライン６４−３と各インターフェイス６４−２ｂ、６２−１ｃ、６２−１ｄ及び６４−４との間の信号を光通信とすることが可能となり、信号ライン上に重畳するノイズの影響を低減することで、誤動作の発生を防止することができる。
【００９５】
以下、温度センサ６０にて計測された温度に基づく、ＣＰＵ６４−１によるヒータ２２及び冷却ファン５２の駆動制御について説明する。
【００９６】
ヒータ２２の起動に伴い温度センサ６０の計測値も上昇し、ＣＰＵ６４−１は温度センサ６０での計測値が、設定された上限、下限温度の間の設定温度に維持されるように、ヒータ２２を通電制御する。尚、この時ヒータ２２の通電制御を行わずに、一定電流を供給することでもよい。
【００９７】
そして、温度センサ６０の計測値が安定した状態になった後に、プリフォームの予備的な射出成形が開始され、その後成形条件が安定した後に、量産のための射出成形が開始される。
【００９８】
ここで、上述したシア熱などに起因して、温度センサ６０により計測された温度が、予め制御部６２にて入力された設定温度幅の上限温度を超えると、ＣＰＵ６４−１は冷却ファン５２を起動させ、かつヒータ２２を停止させる。これにより、速やかに上限温度以下の設定温度内に復帰させることができる。ここで、ヒータ２２をＯＦＦしても、シア熱と冷却ファン５２の冷却とで温度が平衡状態となり、シリンダ温度を設定温度内に維持させることができる。
【００９９】
万一、上記の平衡状態がくずれて、シリンダ温度が設定温度幅の下限温度を下回った場合には、ＣＰＵ６４−１は冷却ファン５２を停止させ、かつヒータ２２を起動させる。これにより、速やかに下限温度以上の設定温度内に復帰させることができる。
【０１００】
以上のような、冷却ファン５２及びヒータ２２のオン・オフ制御によって、絶えず設定温度幅近傍範囲内にて、シリンダ温度を一定状態に維持できる。よって、シリンダ温度の熱安定性を向上させて成形品の品質を向上させることができる。しかも、従来のヒータ及び遠心ファンを常時稼働させる場合に比べて、ヒータ２２及び冷却ファン５２の消費電力を少なくすることができ、ランニングコストを低減できる。
【０１０１】
なお、上記実施例ではヒータ２２及び冷却ファン５２を単にオン・オフ制御したが、以下のような制御を行っても良い。例えば、ＣＰＵ６４−１は、温度センサ６０により計測された温度に基づいて、ヒータ２２を通電制御し、上記実施例のようにヒータ２２のＯＦＦ制御は行わない。そして、シア熱によってシリンダ設定温度より高くなってしまうような場合には、目標値（ＰＥＴ樹脂の場合で例えば２７０℃）よりも低い設定値（ＰＥＴ樹脂の場合で例えば２２０℃）になると、ＣＰＵ６４−１は冷却ファン５２を起動させるように設定する。設定値以上に昇温後は、冷却ファン５２を常時運転させ、シア熱によって設定値を越えることがないようにすることもできる。この様にすることで、ヒータ２２の制御のみでシリンダの温度コントロールが可能になる。この際のヒータ２２の制御は、一般的な「ＰＩＤ制御」を用いることが好ましい。このＰＩＤ制御を行うことで、上記オン・オフ制御よりもより明確な温度制御が可能となる。
【０１０２】
また、冷却ファン５２の稼働時には、調整部材５８の開度を調整して、冷却ファン５２による冷却速度を変更することができる。こうすると、調整部材５８の開度調整により、冷却ファン５２の駆動モーターを制御して複雑な風量調節を行うことなく、冷却速度を変更でき、特に季節、日夜に従った外気温度の変動に対応させて過冷却を防止し、設定温度幅内への温度復帰動作を適切に実現できる。
【０１０３】
上記のような温度設定を好ましくはゾーンＩＩ・  ＩＩＩにて、さらに好ましくはゾーンＩでも行うことで、複数ショットに亘って射出シリンダ温度を適正に温度制御することができる。これにより、プリフォーム及びその保有熱を利用して該プリフォームよりブロー成形されるボトルの品質を一定に維持できる。
【０１０４】
さらに、成形最適温度の範囲内にて温度調整が行われることで、射出シリンダ１６内での過度の温度供給をなくして、射出シリンダ１６内で樹脂材料に余分な熱量を与えずに済み、射出シリンダ１６内での樹脂材料の摩擦や空気の断熱圧縮による成形品の燃焼、黒条痕、やけ等を防止することができ、さらなる熱安定性を維持することで、成形品の品質向上を促すことができる。
【０１０５】
尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、本発明の射出装置は、上述の射出延伸吹込成形機に限らず、温調ステーションを有しないブロー成形機、あるいは射出ブロー成形機、さらにはブロー成形を伴わない一般の射出成形機等にも適用できる。また、射出装置を複数台用いた多材料射出成形機、又は複数軸を用いたもの等方式によらず、本発明の射出装置を適用できることはいうまでもない。
【０１０６】
【発明の効果】
請求項４の各発明によれば、冷却効率が向上して、温度調整を確実に実現でき、最終成形品の品質をも向上させることができる。複数回のショットを行って連続的に成形品を生産する場合にも、各ショット間での成形温度にばらつきが生じず、ショット回数に拘わらず複数の均一な各成形品を高品質の状態を維持しつつも大量に生産させることができる。さらに、フラット型の軸流ファンにより、周囲から目立たないようにすることができ、極めてすっきりとした外観になる。
【０１０７】
また、請求項５の発明のように、冷却ファンのエア流量を調整する調整部材を設けた場合、外気温度などの要因に対処して温度を正確に調節できる。
【０１０８】
請求項１の発明では、ヒータ、冷却ファンの起動制御・停止制御により消費電力を少なくし、ランニングコストを低下させることができる。
【０１０９】
請求項２の発明では、ヒータの制御を、例えばＰＩＤ制御等にて行えば、冷却ファンの起動のみで、シリンダ温度を、より確実に所望の設定値に漸近させ、設定温度をさらに一定に保つことが可能となる。
【０１１０】
請求項３の発明では、仕切り壁により、冷却エアを各ゾーン毎に独立に通風でき、冷却効率の向上がなされ、各ゾーン毎の設定温度を正確に再現できる。
【０１１６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例に係る射出延伸吹込成形機の全体の構造を示す正面図である。
【図２】図１の装置の射出装置のシリンダの部分を示す図であり、（Ａ）は概略断面図であり、（Ｂ）は底面図である。
【図３】同図の（Ａ）は図２（Ａ）のＸ−Ｘ概略断面図であり、（Ｂ）は図３（Ａ）のＺ−Ｚ断面図であり、（Ｃ）は図３（Ｂ）の変形例を示す横断面図である。
【図４】同図（Ａ）は、射出装置のシリンダの部分の概略縦断面を示し、冷却エア通過経路を説明するための概略説明図であり、（Ｂ）は、仕切り壁の変形例を示す断面図である。
【図５】図２のシリンダに取付固定される冷却ファンの構造を示す平面図及び正面図であり、（Ａ）は５枚の羽根を有するタイプ、（Ｂ）は３枚の羽根を有するタイプを示す。
【図６】図１の実施例の冷却ファンの配置領域を変形した場合の変形例を示す底面図である。
【図７】本発明の温度調整装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図８】図１の射出延伸吹込成形機の４ステーションの部分を拡大した平面図である。
【図９】従来の遠心ファンを用いた射出装置のシリンダ部分を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は右側面図である。
【符号の説明】
１  射出延伸吹込成形機
１０  射出装置
１６  射出シリンダ
２０  温度調整装置
２２  ヒータ
３０  シリンダカバー
３４  脱気孔
４２  冷気導入孔
５２  冷却ファン
５４ａ、５４ｂ  断熱性取付部材
５８  調整部材
６０  温度センサ
６２  制御部
１００  射出成形ステーション
２００  温調ステーション
３００  延伸ブロー成形ステーション
４００  取出ステーション
６０２  遠心ファン
６１２  耐熱ホース
【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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