(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂材料が供給されるシリンダと、
該シリンダを加熱する複数の加熱源と、
前記シリンダの異なる位置の温度を検出する複数の温度センサと、
該各温度センサの測定温度と、該各温度センサの測定位置での目標温度との差に基づいて、前記複数の加熱源を制御する制御装置とを備え、
前記シリンダ内壁のシリンダ軸方向における目標温度分布が予め設定されており、
前記制御装置は、前記目標温度分布に基づいて前記各温度センサの測定位置での目標温度を算出し、算出した該目標温度を用いて前記複数の加熱源の制御を行い、
前記各温度センサの測定位置での目標温度の算出には、前記各加熱源の温度を基に前記シリンダの温度分布が計算できる伝熱モデルが用いられ、
前記制御装置は、前記伝熱モデルに入力する前記加熱源の出力を予測して、前記温度センサの測定位置における温度を予測することを特徴とする射出成形機。
【請求項２】
樹脂材料が供給されるシリンダと、
該シリンダを加熱する複数の加熱源と、
前記シリンダの異なる位置の温度を検出する複数の温度センサと、
該各温度センサの測定温度と、該各温度センサの測定位置での目標温度との差に基づいて、前記複数の加熱源を制御する制御装置とを備え、
前記シリンダ及び／又は前記シリンダ内部の所定位置での目標温度が予め設定されており、
前記制御装置は、前記予め設定された目標温度に基づいて前記各温度センサの測定位置での目標温度を算出し、算出した該目標温度を用いて前記複数の加熱源の制御を行い、
前記各温度センサの測定位置での目標温度の算出には、前記各加熱源の温度を基に前記シリンダの温度分布が計算できる伝熱モデルが用いられ、
前記制御装置は、前記伝熱モデルに入力する前記加熱源の出力を予測して、前記温度センサの測定位置における温度を予測することを特徴とする射出成形機。
【請求項３】
前記予め目標温度を設定する位置の数が、前記シリンダ軸方向に間隔をおいて配置される前記温度センサの数よりも多い請求項１または２に記載の射出成形機。
【請求項４】
前記シリンダの一端部を冷却する冷却部と、
前記シリンダの他端部に設けられるノズルとをさらに備え、
前記シリンダは、前記冷却部と前記ノズルとの間に延在するシリンダ本体部を含み、該シリンダ本体部に前記複数の加熱源及び前記複数の温度センサが設けられ、
前記シリンダ本体部の前記冷却部側の端から前記ノズル側に所定距離以内の位置では、前記予め設定される目標温度として、温度の上限値が設定される請求項１〜３のいずれか１項に記載の射出成形機。
【請求項５】
前記各温度センサの測定位置での前記目標温度の算出には、前記シリンダ本体部の寸法、及び熱拡散率が用いられる請求項４に記載の射出成形機。
【請求項６】
前記各温度センサの測定位置での前記目標温度の算出には、前記シリンダ本体部と前記各加熱源との間の熱伝達率、前記シリンダ本体部と外気との間の熱伝達率、前記外気の温度、前記シリンダ本体部と前記シリンダ本体部内の樹脂との間の熱伝達率、前記シリンダ本体部内の樹脂の温度、及び前記シリンダ本体部の冷却部側の端の温度が用いられる請求項５に記載の射出成形機。
【請求項７】
前記制御装置は、前記予め目標温度を設定する位置での前記伝熱モデルを用いて算出される温度と前記予め設定される目標温度との差が小さくなるほど値が良くなる評価関数の最適解を２次計画法により解くことにより、前記各温度センサの測定位置での目標温度を算出する請求項１〜６のいずれか一項に記載の射出成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形機は、溶融した樹脂を金型装置内に射出する射出装置を備える。金型装置は固定金型及び可動金型で構成され、型締め時に固定金型と可動金型との間にキャビティ空間が形成される。射出装置は、シリンダ内で溶融した樹脂を、シリンダの先端に設けられるノズルから射出し、金型装置内のキャビティ空間に充填する。キャビティ空間で冷却固化された樹脂は、型開き後に成形品として取り出される。
【０００３】
射出装置は、シリンダ内で回転自在に、且つ軸方向に移動自在に配設されるスクリュを含む。スクリュの一端部には、ホッパから樹脂材料が供給される。スクリュが回転すると、スクリュのフライト（ねじ山）が動き、スクリュのねじ溝内に充填された樹脂がホッパ側からノズル側に送られる。
【０００４】
シリンダのノズル側の温度は、樹脂の溶融温度に維持される。一方、シリンダのホッパ側の温度は、樹脂のブリッジ（塊化）が生じないように、樹脂が軟化、溶融しない温度に保たれる。そのため、シリンダのホッパ側は、内部に冷媒流路を有する冷却ブロックで冷却される。
【０００５】
シリンダは、冷却ブロックとノズルとの間に延在するシリンダ本体部を含む。シリンダ本体部は軸方向に沿って複数のゾーンに区分けされ、ゾーン毎に加熱源及び温度センサが設けられる。各温度センサの測定温度と、各温度センサの測定位置での目標温度との差に基づいて複数の加熱源がフィードバック制御される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２２７０１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
各温度センサは各ゾーンの温度をピンポイントで測定しており、測定された温度が各ゾーンにおける代表温度として管理される。従って、シリンダの径方向や軸方向における温度分布は管理されておらず、シリンダ内壁のシリンダ軸方向における温度分布も管理されていなかった。
【０００８】
図１１は、従来のシリンダ内壁のシリンダ軸方向における温度分布を示す図である。図１１において、実線は目標温度分布、破線は取り得る温度分布の一例、一点鎖線は取り得る温度分布の別の例、黒丸はシリンダ軸方向における温度センサの測定位置を表す。
【０００９】
温度センサの測定位置付近では、フィードバック制御のため、目標温度と、取り得る温度（実際の温度）とが略一致する。一方、温度センサの測定位置から離れた位置では、目標温度と、取り得る温度（実際の温度）とが大きくずれる可能性がある。
【００１０】
シリンダ内壁は樹脂と接触するので、シリンダ内壁の温度分布が目標温度分布からずれると、樹脂の温度が高過ぎたり低過ぎたりすることになる。樹脂の温度が高過ぎると、樹脂が熱によって変質する。一方、樹脂の温度が低過ぎると、樹脂の流動性が悪くなり、射出装置の負荷が過大になる。
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、シリンダ内の樹脂の温度を管理できる射出成形機の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明の一態様による射出成形機は、
樹脂材料が供給されるシリンダと、
該シリンダを加熱する複数の加熱源と、
前記シリンダの異なる位置の温度を検出する複数の温度センサと、
該各温度センサの測定温度と、該各温度センサの測定位置での目標温度との差に基づいて、前記複数の加熱源を制御する制御装置とを備え、
前記シリンダ内壁のシリンダ軸方向における目標温度分布が予め設定されており、
前記制御装置は、前記目標温度分布に基づいて前記各温度センサの測定位置での目標温度を算出し、算出した該目標温度を用いて前記複数の加熱源の制御を行い、
前記各温度センサの測定位置での目標温度の算出には、前記各加熱源の温度を基に前記シリンダの温度分布が計算できる伝熱モデルが用いられ、
前記制御装置は、前記伝熱モデルに入力する前記加熱源の出力を予測して、前記温度センサの測定位置における温度を予測することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、シリンダ内の樹脂の温度を管理できる射出成形機が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態による射出成形機の概略を示す図である。
【図２】第１実施形態による射出成形機の要部を示す図である。
【図３】第１実施形態による目標温度の設定の説明図である。
【図４】本発明の第２実施形態による射出成形機の要部を示す図である。
【図５】図４のシリンダにおける予め目標温度を設定する位置の第１例を示す図である。
【図６】図４のシリンダにおける予め目標温度を設定する位置の第２例を示す図である。
【図７】図４のシリンダにおける予め目標温度を設定する位置の第３例を示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態によるシリンダの熱伝導方程式の説明図である。
【図９】本発明の第２実施形態によるシリンダ内の物質の熱伝導方程式の説明図である。
【図１０】本発明の第２実施形態による加熱源における熱の流出入を表す式の説明図である。
【図１１】従来のシリンダ内壁のシリンダ軸方向における温度分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明するが、各図面において、同一の又は対応する構成については同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。また、射出装置による樹脂の射出方向を前方とし、射出方向と反対方向を後方として説明する。
【００１６】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態による射出成形機の概略を示す図である。図１は、型締めの状態を示している。
【００１７】
射出成形機１０は、フレーム１１と、フレーム１１に固定された固定プラテン１２と、固定プラテン１２から延びる複数（例えば、四本）のタイバー１６とを備える。また、射出成形機１０は、固定プラテン１２に対向して配設され、タイバー１６に沿って移動（図における左右方向に移動）可能に配設される可動プラテン１３をさらに備える。可動プラテン１３における固定プラテン１２との対向面に可動金型３３が、固定プラテン１２における可動プラテン１３との対向面に固定金型３２が取り付けられる。固定金型３２と可動金型３３とで金型装置３０が構成される。可動プラテン１３を固定プラテン１２に対して接離させることで、型閉じ、型締め、及び型開きが行われる。型締め状態の可動金型３３と固定金型３２との間にキャビティ空間Ｃが形成される。
【００１８】
射出成形機１０は、シリンダ４１内で溶融した樹脂をノズル４２から射出し、金型装置３０内のキャビティ空間Ｃに充填する射出装置４０をさらに備える。射出装置４０は、射出用モータ４３を備える。射出用モータ４３の回転はボールねじ軸４４に伝えられる。ボールねじ軸４４の回転により前後進するボールねじナット４５はプレッシャプレート４６に固定されている。プレッシャプレート４６は、ベースフレーム（図示せず）に固定されたガイドバー４７、４８に沿って移動可能である。プレッシャプレート４６の前後進運動は、ベアリング４９、ロードセル５０、射出軸５１を介してスクリュ５２に伝えられる。スクリュ５２は、シリンダ４１内に回転自在に、且つ軸方向に移動自在に配設されている。スクリュ５２の後端部には、ホッパ５３から樹脂ペレット（樹脂材料）が供給される。射出軸５１には、ベルトやプーリ等の連結部材５４を介して計量用モータ５５の回転運動が伝達される。即ち、計量用モータ５５により射出軸５１が回転駆動されることにより、スクリュ５２が回転する。
【００１９】
計量工程においては、計量用モータ５５を駆動し、スクリュ５２を回転させ、スクリュ５２の後端部に供給された樹脂ペレットをスクリュ５２の前方に送る。この過程で、樹脂ペレットが軟化、溶融する。スクリュ５２の前方に樹脂が貯えられるので、スクリュ５２が後退する。射出工程においては、射出用モータ４３を駆動し、スクリュ５２を前進させ、樹脂を押してノズル４２から射出する。樹脂は、固定金型３２に形成されるスプルーＳを介して、固定金型３２と可動金型３３との間に形成されるキャビティ空間Ｃに押し込まれる。樹脂を押す力が、ロードセル５０により反力として検出される。つまり、ノズル４２からの樹脂の射出圧が検出される。検出された射出圧は、制御装置８０に入力される。また、キャビティ空間Ｃ内で樹脂が冷却によって熱収縮するので、熱収縮分の樹脂を補充するため、保圧工程では、樹脂の射出圧が所定の圧力に保たれる。
【００２０】
プレッシャプレート４６には、スクリュ５２の移動量を検出するための位置検出器５７が取り付けられている。位置検出器５７の検出信号は制御装置８０に入力される。位置検出器５７の検出信号は、スクリュ５２の移動速度を検出するためにも使用されてもよい。
【００２１】
射出用モータ４３、及び計量用モータ５５は、それぞれ、サーボモータであってよく、回転数を検出するためのエンコーダ４３ａ、５５ａが備えられている。エンコーダ４３ａ、５５ａで検出された回転数はそれぞれ制御装置８０に入力される。制御装置８０は、エンコーダ４３ａ、５５ａの検出結果に基づいて射出用モータ４３、及び計量用モータ５５をフィードバック制御する。
【００２２】
制御装置８０は、射出成形機１０の各種動作を制御する。制御装置８０は、マイクロコンピュータ等で構成されており、例えば、ＣＰＵ、メモリ、タイマ、カウンタ、入力インターフェイス、及び出力インターフェイス等を有する。
【００２３】
図２は、第１実施形態による射出成形機の要部を示す図である。
【００２４】
シリンダ４１の後部４１ｂは、冷却ブロック（冷却部）６１に挿入され、冷却ブロック６１で冷却されている。冷却ブロック６１及びシリンダ４１には樹脂供給口６２が形成されている。樹脂供給口６２を介してホッパ５３からシリンダ４１内に供給された樹脂ペレットは、スクリュ５２のねじ溝内に充填される。スクリュ５２が回転すると、スクリュ５２のフライト（ねじ山）５２ａが動き、スクリュ５２のねじ溝内を樹脂ペレットが前方に送り出される。
【００２５】
シリンダ４１の後部４１ｂは、樹脂が軟化あるいは溶融しない温度に冷却される。冷却ブロック６１に形成される冷媒流路６３には冷却水などの冷媒が供給され、冷媒によってシリンダ４１が冷却される。冷却ブロック６１には温度センサ２５の先端が埋設され、温度センサ２５の検出信号は制御装置８０に入力される。
【００２６】
シリンダ４１は、冷却ブロック６１とノズル４２との間に延在するシリンダ本体部４１ａを含む。シリンダ本体部４１ａの外壁４１ｃには、複数の加熱源（例えばヒータ）９１〜９４が設けられており、シリンダ本体部４１ａを所定の温度に加熱する。シリンダ本体部４１ａ内を前方に移動する樹脂は、加熱源９１〜９４からの熱により加熱される。樹脂はシリンダ本体部４１ａの前方に行くにつれて溶融状態となる。シリンダ本体部４１ａの先端部において、樹脂は完全に溶融した状態となる。そして、スクリュ５２の前方に溶融樹脂が蓄積されるにつれ、スクリュ５２は後退する。スクリュ５２が所定距離後退し、スクリュ５２の前方に所定量の樹脂が蓄積されると、スクリュ５２の回転は停止される。そして、スクリュ５２の回転を停止した状態で、スクリュ５２が前進することにより、溶融樹脂がノズル４２から金型装置３０内に射出される。
【００２７】
スクリュ５２は、軸方向に沿って後方（樹脂供給側）から前方（ノズル側）にかけて、供給部５２Ｚ１、圧縮部５２Ｚ２、計量部５２Ｚ３として区別される。供給部５２Ｚ１は、樹脂が供給され、前方に搬送される部分である。圧縮部５２Ｚ２は、供給された樹脂を圧縮しながら溶融する部分である。計量部５２Ｚ３は、溶融した樹脂を一定量づつ計量する部分である。スクリュ５２のねじ溝の深さは、供給部５２Ｚ１で深く、計量部５２Ｚ３で浅く、圧縮部５２Ｚ２において前方に向かうほど浅くなっている。
【００２８】
シリンダ本体部４１ａは、軸方向に沿って複数（例えば４つ）のゾーンＺ１〜Ｚ４に区分けされ、ゾーンＺ１〜Ｚ４毎に加熱源９１〜９４が設けられる。各加熱源９１〜９４への供給電流は個別に制御され、シリンダ本体部４１ａはゾーンＺ１〜Ｚ４毎に加熱される。各加熱源９１〜９４は、シリンダ本体部４１ａの外周を囲むように設けられる。図示していないが、ノズル４２の外周にも加熱源が設けられてよい。
【００２９】
ゾーンＺ１〜Ｚ４毎に温度センサ（例えば熱電対）２１〜２４が設けられる。各温度センサ２１〜２４の先端はシリンダ本体部４１ａに埋設されており、各温度センサ２１〜２４はピンポイントで温度を測定する。各温度センサ２１〜２４の検出信号は、制御装置８０に入力される。
【００３０】
制御装置８０は、各温度センサ２１〜２４の測定温度と、その目標温度との差に基づいて、複数の加熱源９１〜９４を制御する。各加熱源９１〜９４への供給電流は、各加熱源９１〜９４と同一ゾーンＺ１〜Ｚ４の温度センサ２１〜２４の測定温度と、その目標温度との差が小さくなるように制御され、例えばＰＩＤ制御される。
【００３１】
尚、各加熱源９１〜９４への供給電流は、各加熱源９１〜９４のゾーンＺ１〜Ｚ４と隣接するゾーンの温度センサの測定温度を基に制御されてもよい。シリンダ軸方向の熱流束を考慮して、各温度センサの測定位置での温度を目標温度に迅速に収束することができる。また、温度センサ２１〜２４は、各ゾーンＺ１〜Ｚ４に１つずつ設けられるが、複数ずつ設けられてもよい。一のゾーンに設けられる複数の温度センサは、シリンダ軸方向に異なる位置に設けられてもよいし、シリンダ径方向に異なる位置に設けられてもよい。
【００３２】
次に、図３に基づいて各温度センサの測定位置での目標温度の設定方法について説明する。図３は、第１実施形態による目標温度の設定方法の説明図である。図３（ａ）は実際のシリンダ本体部の形状、図３（ｂ）は伝熱モデル用のシリンダ本体部の形状、図３（ｃ）はシリンダ本体部内壁の温度分布を示す。図３（ｃ）において、実線はユーザによって設定される目標温度分布、一点鎖線は伝熱モデルによって算出される最適な温度分布を表す。
【００３３】
本実施形態では、先ず、ユーザが射出成形機１０の入力装置（例えばキーボード）８２を操作して、各温度センサ２１〜２４の測定位置での目標温度ではなく、シリンダ内壁のシリンダ軸方向における目標温度分布を設定する。尚、目標温度分布は、制御装置８０のメモリ等の記録媒体に予め記録されたものを読み出して設定してもよい。
【００３４】
目標温度分布の設定は、後述の計算を簡略化するため、シリンダ本体部４１ａについて行われ、シリンダ後部４１ｂについて省略してよい。シリンダ後部４１ｂの外周は冷却ブロック６１で囲まれているので、シリンダ後部４１ｂの温度は略一定であるとみなすことが可能である。入力装置８２でのユーザの操作を示す操作信号は、制御装置８０に入力され、メモリ等の記録媒体に記録される。
【００３５】
目標温度分布は、シリンダ本体部内壁４１ｄをシリンダ軸方向に複数の区画に区切り、区画毎に温度を入力して設定される。ユーザが温度を設定する区画の位置を確認しながら各区画の温度を設定できるように、各区画の位置と、各区画の設定温度とを対応付ける画像が表示装置８４に表示されてよい。
【００３６】
区画の数（すなわち、ユーザが温度設定する位置の数）は、シリンダ軸方向に間隔をおいて配設される温度センサ２１〜２４の数（図３では４つ）よりも多い。各区画の温度の代わりに、目標温度分布を表す関数が入力されてもよい。区画の数が実質的に増える。
【００３７】
複数の区画のうち、シリンダ本体部４１ａの後端（冷却ブロック６１側の端）から前方に所定距離以内の区画では、樹脂が軟化、溶融していなければよく、目標温度分布として、温度の上限値が設定されており、温度の下限値が設定されていない。つまり、シリンダ本体部４１ａの後端から前方に所定距離ＭＺ以内の位置では、シリンダ内壁の温度が設定温度以下であるという目標温度分布が設定されてよい。
【００３８】
続いて、制御装置８０は、記録媒体に記録された目標温度分布に基づいて、各温度センサ２１〜２４の測定位置での目標温度を算出する。目標温度の算出には、各加熱源９１〜９４の温度を基にシリンダ本体部４１ａの温度分布が計算できる伝熱モデルが用いられる。尚、各加熱源９１〜９４の温度、及び冷却ブロック６１の温度を基にシリンダ本体部４１ａの温度分布が計算できる伝熱モデルが用いられてもよい。
【００３９】
伝熱モデル用のシリンダ本体部４１ａの形状は、図３（ｂ）に示すように近似的に円筒形状とされる。シリンダ本体部４１ａの温度はシリンダ本体部４１ａの中心線の周りに略均一であるので、下記式（１）で表される２次元熱拡散方程式を基に伝熱モデルが作成される。
【００４０】
【数１】
0006022381.tif 000002
上記式（１）中、ｚはシリンダ軸方向における位置座標、ｒはシリンダ径方向における位置座標、Ｔは座標（ｚ，ｒ）での温度、ｔは時刻を表す。ｚ座標の原点はシリンダ本体部４１ａの前端面、ｒ座標の原点はシリンダ本体部４１ａの中心線である。シリンダ本体部４１ａの寸法（内径、外径、軸方向長さ）、熱拡散率α［ｍ２／ｓ］は予め測定され、制御装置８０のメモリ等に格納されている。シリンダ本体部４１ａの寸法等の温度依存性は十分に小さく、室温（２５℃）で測定したデータが用いられてよい。
【００４１】
尚、式（１）に示すように、熱拡散率αは、熱伝導率λ［Ｊ／（ｓ・ｍ・℃）］、密度ρ［ｋｇ／ｍ３］、及び定圧比熱Ｃｐ［Ｊ／（ｋｇ・℃）］から算出可能である。従って、熱拡散率αの代わりに、熱伝導率λ、密度ρ及び定圧比熱Ｃｐが制御装置８０のメモリに格納されていてもよい。また、定圧比熱Ｃｐ［Ｊ／（ｋｇ・℃）］は、熱容量Ｃ［Ｊ／℃］と質量Ｗ（ｋｇ）との比［Ｃｐ＝Ｃ／Ｗ］で算出可能である。従って、定圧比熱Ｃｐの代わりに、熱容量Ｃ及び質量Ｗが制御装置８０のメモリに格納されていてもよい。
【００４２】
上記式（１）を解くため、境界条件が与えられる。例えば、シリンダ本体部４１ａと各加熱源９１〜９４との間の境界Ｂ１〜Ｂ４、シリンダ本体部４１ａと外気との間の境界Ｂ５、及びシリンダ本体部４１ａと樹脂との間の境界Ｂ６には熱伝達境界条件が適用される。また、シリンダ本体部４１ａの後端Ｂ７には温度固定条件が適用される。尚、境界条件として、熱流束境界条件が用いられてもよく、境界条件の種類は一般的なものであってよい。
【００４３】
境界条件で用いられるデータは、境界条件の種類で決まる。例えば、上記境界条件の場合、（１）シリンダ本体部４１ａと各加熱源９１〜９４との間の熱伝達率［Ｗ／（ｍ２・℃）］、（２）各加熱源９１〜９４の温度、（３）シリンダ本体部４１ａと外気との間の熱伝達率［Ｗ／（ｍ２・℃）］、（４）外気の温度、（５）シリンダ本体部４１ａと樹脂との間の熱伝達率［Ｗ／（ｍ２・℃）］、（６）樹脂の温度、（７）シリンダ本体部４１ａの後端の温度（冷却ブロック６１の温度）が用いられる。これらのデータは、ユーザによって入力されてもよいし、予め制御装置８０のメモリ等に格納されていてもよい。但し、後述の凸最適化問題を解くとき、（２）各加熱源９１〜９４の温度は解くべき変数として扱われる。尚、解くべき変数として、（７）シリンダ本体部４１ａの後端Ｂ７の温度（冷却ブロック６１の温度）が追加されてもよい。
【００４４】
上記式（１）は、シリンダ本体部４１ａを複数の有限要素に分割するため、離散化され、線形システム（連立線形微分方程式）が作成される。作成した線形システムの定常解を解くことで、シリンダ本体部４１ａの温度分布の定常解が得られ、シリンダ本体部内壁４１ｄにおける温度分布の定常解が得られる。離散化の方法は、一般的なものであってよい。
【００４５】
制御装置８０は、シリンダ本体部内壁４１ｄにおける温度分布の定常解と、目標温度分布との差が小さくなるほど値が良くなる（小さくなる）評価関数を作成する。評価関数は、凸最適化問題で用いられる一般的なものであってよい。凸最適化問題における制約条件として、ユーザが設定する温度上限値が用いられる。つまり、シリンダ本体部４１の後端Ｂ７から前方に所定距離ＭＺ以内の位置では、シリンダ本体部内壁４１ｄの温度が設定温度以下であるという制約条件が凸最適化問題に付される。
【００４６】
制御装置８０は、評価関数の最適解（各加熱源９１〜９４の定常状態での温度の最適解）を２次計画法により解く。次いで、制御装置８０は、得られた最適解を境界条件にして線形システムの定常解を再度解く。これにより、シリンダ本体部４１ａの温度分布の最適な定常解が得られる。そして、記録媒体に予め記録されている各温度センサ２１〜２４の測定位置を示すデータ（ｒ座標、ｚ座標）を参照して、各温度センサ２１〜２４の測定位置での最適な温度が求められる。この最適な温度が目標温度として採用される。制御装置８０は、最適な温度である目標温度を用いて複数の加熱源９１〜９４を制御する。よって、シリンダ本体部内壁４１ｄの実際の温度分布を目標温度分布にできるだけ近づけることができる。
【００４７】
シリンダ本体部内壁４１ｄの実際の温度分布は測定できないので、その代わりに、シリンダ本体部内壁４１ｄの温度分布の最適な定常解が表示装置８４に画像表示されてよい。比較のため、同時に目標温度分布が表示装置８４に画像表示されてもよい。例えば、図３（ｃ）に示すような情報が表示装置８４に画像表示される。ユーザが比較視認できる。
【００４８】
以上説明したように、本実施形態によれば、各温度センサ２１〜２４の測定位置での目標温度が、ユーザによって設定されるシリンダ内壁の目標温度分布に基づいて算出される。よって、シリンダ４１内の樹脂の温度を管理することができる。加えて、ユーザが温度設定する位置の数は、温度センサ２１〜２４の数（図３では４つ）よりも多い。温度センサ同士の間の位置での温度も考慮して、各温度センサの測定位置での目標温度が決定されるので、実際の温度分布と目標温度分布との差が小さく、シリンダ４１内の樹脂の温度を精度良く管理することができる。
【００４９】
また、シリンダ本体部４１ａの後端（冷却ブロック６１側の端）Ｂ７から前方に所定距離ＭＺ以内の位置では、目標温度分布として、温度の上限値が設定され、温度の下限値が設定されないので、設定温度に幅がある。冷却ブロック６１に近い領域では、樹脂が軟化、溶融していなければ、樹脂の搬送に悪影響がないからである。冷却ブロック６１に近い領域では目標温度分布の条件が緩やかであるので、その分、樹脂が溶融する領域での実際の温度分布と、目標温度分布との差を小さくすることができ、溶融した樹脂の流動性を最適化することができる。
【００５０】
［第２実施形態］
上記第１実施形態では、シリンダ内壁のシリンダ軸方向における目標温度分布が予め設定される。
【００５１】
本実施形態では、シリンダ及び／又はシリンダ内部の所定位置での目標温度が予め設定される。
【００５２】
図４は、本発明の第２実施形態による射出成形機の要部を示す図である。射出成形機は、シリンダ１４１と、シリンダ１４１内で樹脂を送るスクリュ１５２と、シリンダ１４１を加熱する複数の加熱源Ｈ１〜Ｈ４と、シリンダ１４１の後部を冷却する冷却ブロック１６１とを備える。
【００５３】
スクリュ１５２は、シリンダ１４１内に回転自在に且つ軸方向に移動自在に配設される。スクリュ１５２の回転に伴って、スクリュ１５２に形成される螺旋状の溝に沿って樹脂ペレットが前方に送られる。
【００５４】
加熱源Ｈ１〜Ｈ４は、シリンダ１４１を加熱して、シリンダ１４１内の樹脂を溶融させる。加熱源Ｈ１〜Ｈ４としては、例えばシリンダ１４１を外側から加熱するヒータが用いられる。ヒータは、シリンダ１４１の外周を囲むように設けられる。
【００５５】
複数の加熱源Ｈ１〜Ｈ４は、シリンダ１４１の軸方向に沿って配列され、シリンダ１４１を軸方向に複数のゾーン（図４では４つのゾーンＺ１〜Ｚ４）に分けて個別に加熱する。各ゾーンＺ１〜Ｚ４の温度が設定温度になるように、複数の加熱源Ｈ１〜Ｈ４が制御装置１８０によってフィードバック制御される。各ゾーンＺ１〜Ｚ４の温度は、温度センサＳ１〜Ｓ４により測定される。尚、ノズル１４２にも加熱源が設けられてよい。
【００５６】
制御装置１８０は、各温度センサＳ１〜Ｓ４の測定位置における測定温度と目標温度との温度偏差に基づいて、複数の加熱源Ｈ１〜Ｈ４を制御する。各加熱源Ｈ１〜Ｈ４への供給電流は、上記温度偏差が小さくなるように制御され、例えばＰＩＤ制御される。
【００５７】
制御装置１８０は、シリンダ及び／又はシリンダ内部の所定位置の目標温度に基づいて各温度センサＳ１〜Ｓ４の測定位置での目標温度を算出し、算出した該目標温度を用いて複数の加熱源Ｈ１〜Ｈ４の制御を行う。目標温度の算出には、伝熱モデルが用いられる。
【００５８】
図５は、図４のシリンダにおける予め目標温度を設定する位置の第１例を示す。図６は、図４のシリンダにおける予め目標温度を設定する位置の第２例を示す。図７は、図４のシリンダにおける予め目標温度を設定する位置の第３例を示す。図５〜図７において、黒丸は、予め目標温度を設定する位置を表す。
【００５９】
図５に示す予め目標温度を設定する位置は、第１実施形態と同様に、シリンダ内壁であり、シリンダ軸方向に沿って間隔をおいて並ぶ。シリンダ内壁の温度が所望の温度となるように、各温度センサＳ１〜Ｓ４の測定位置での目標温度が算出できる。よって、シリンダ内壁近傍の樹脂の温度が管理できる。
【００６０】
図６に示す予め目標温度を設定する位置は、シリンダ外壁からの深さが各温度センサＳ１〜Ｓ４の測定位置と同じ深さの位置であり、シリンダ軸方向に沿って間隔をおいて並ぶ。よって、温度センサＳ１〜Ｓ４の測定位置の間の温度が管理できる。
【００６１】
図７に示す予め目標温度を設定する位置は、シリンダ内部であり、シリンダ軸方向に沿って間隔をおいて並ぶ。シリンダ内部の樹脂の温度が所望の温度となるように、各温度センサＳ１〜Ｓ４の測定位置での目標温度が算出でき、シリンダ内部の樹脂の温度が管理できる。
【００６２】
尚、予め目標温度を設定する位置は、シリンダまたはシリンダ内部の何処でもよい。例えば、予め目標温度を設定する位置は、シリンダ外壁からの深さが温度センサの測定位置よりもシリンダ内壁に近い位置でもよい。また、予め目標温度を設定する位置は、シリンダ軸方向に間隔をおいて並んでなくてもよく、シリンダ径方向に間隔をおいて並んでいてもよい。また、予め目標温度を設定する位置は、シリンダとシリンダ内部の両方でもよく、例えば図６に黒丸で示す位置と図７に黒丸で示す位置の両方でもよい。予め目標温度を設定する位置は、予め決められていてもよいし、ユーザによって選択可能であってもよい。
【００６３】
伝熱モデルは、各加熱源Ｈ１〜Ｈ４の温度を基に、シリンダ１４１（シリンダ本体部１４１ａを含む）およびシリンダ１４１内部の温度分布が計算できる式である。
【００６４】
例えば、伝熱モデルは、シリンダ１４１の熱伝導方程式、シリンダ１４１内の物質（以下、「シリンダ内物質」ともいう）の熱伝導方程式、及び各加熱源Ｈｋ（図４ではｋ＝１，２，３，４）における熱の流出入を表す式に基づく式である。以下、図８〜図１０を参照して各式について説明する。各式において、同じ記号は同じ意味である。
【００６５】
図８は、本発明の第２実施形態によるシリンダの熱伝導方程式の説明図である。シリンダの熱伝導方程式は、例えば下記式（２）などで表される。式（２）では、式の簡単化のため、シリンダ１４１の温度がシリンダ１４１の中心線の周りに略均一であると近似し、２次元化してある。尚、後述の式（３）及び式（４）においても同様に２次元化してある。
【００６６】
【数２】
0006022381.tif 000003
上記式（２）中、ｘはシリンダ軸方向（前後方向）における位置座標、ｙはシリンダ径方向における位置座標、Ｒｏｕｔはシリンダ１４１の外周面の半径、Ｔ（ｔ）は時刻ｔにおける座標（ｘ，ｙ）での温度、αはシリンダ１４１の熱拡散率［ｍ２／ｓ］を表す。ｘ座標の原点はシリンダ１４１の前端面であり、前端面から後端面に向かうほどｘが大きくなる。また、ｙ座標の原点はシリンダ１４１の外周面であり、外周面から内周面に向かうほどｙが大きくなる。
【００６７】
上記式（２）を離散化し、上記式（２）が定義される領域（つまり、シリンダ１４１）を複数の微小領域（要素）に分割する。座標（ｉ×Δｘ，ｊ×Δｙ）における微小領域の時刻ｔの温度をＴｉ,ｊ（ｔ）とする。ｉは０〜ｍの整数、ｊは０〜ｎの整数である。シリンダ１４１の軸方向長さをＬとすると、Ｌ＝ｍ×Δｘの式が成立する。また、シリンダ１４１の内周面の半径をＲｉｎ、シリンダ１４１の外周面の半径Ｒｏｕｔとすると、Ｒｏｕｔ−Ｒｉｎ＝ｎ×Δｙの式が成立する。シリンダ１４１における微小領域の数（ｍ＋１）×（ｎ＋１）は、シリンダ１４１における任意の位置の温度が解けるように設定される。
【００６８】
微小領域の昇温速度（温度Ｔｉ,ｊ（ｔ）の１回微分）は、該微小領域に対する熱の流出入により決まり、該微小領域の温度Ｔｉ,ｊ（ｔ）と、該微小領域に隣接する微小領域の温度との温度差などで決まる。従って、微小領域の温度Ｔｉ,ｊ（ｔ）の１回微分は、微小領域の温度Ｔｉ,ｊ（ｔ）、及び隣接する微小領域の温度Ｔｉ−１,ｊ（ｔ）、Ｔｉ＋１,ｊ（ｔ）、Ｔｉ,ｊ−１（ｔ）、Ｔｉ,ｊ＋１（ｔ）の関数となる（但し、ｉは１〜ｍ−１の整数、ｊは１〜ｎ−１の整数）。
【００６９】
シリンダ後端（座標ｘ＝ｍ×Δｘ）における微小領域の温度Ｔｍ,ｊ（ｔ）は、冷却ブロック１６１によって外気の温度Ｔａと略同じ温度に保たれている。従って、シリンダ後端と外気との境界条件としては、温度固定条件が与えられる。つまり、Ｔｍ,ｊ（ｔ）＝Ｔａの式が成立する。尚、シリンダ後端の温度Ｔｍ,ｊ（ｔ）は、外気の温度Ｔａよりも高い所定温度Ｔｃ（Ｔｃ＞Ｔａ）に保たれていてもよい。
【００７０】
一方、シリンダ前端（座標ｘ＝０）と外気との境界条件、シリンダ外周（座標ｙ＝０）と外気との境界条件、シリンダ外周（座標ｙ＝０）と加熱源Ｈｋとの境界条件、及びシリンダ内周（座標ｙ＝ｎ×Δｙ）とシリンダ内の物質との境界条件としては、熱流束境界条件が与えられる。
【００７１】
従って、シリンダ前端（座標ｘ＝０）における微小領域の昇温速度（温度Ｔ０,ｊ（ｔ）の一回微分）は、該微小領域の温度、該微小領域と隣接する微小領域の温度、外気の温度Ｔａ、シリンダ１４１と外気との間の熱伝達係数［Ｗ／（ｍ２・℃）］などで決まる。
【００７２】
同様に、シリンダ外周（座標ｙ＝０）のうち、外気と接する微小領域の昇温速度（温度Ｔｉ,０（ｔ）の一回微分）は、該微小領域の温度、該微小領域と隣接する微小領域の温度、外気の温度Ｔａ、シリンダ１４１と外気との間の熱伝達係数［Ｗ／（ｍ２・℃）］などで決まる。
【００７３】
また、シリンダ外周（座標ｙ＝０）のうち、加熱源Ｈｋと接する微小領域の昇温速度（温度Ｔｉ,０（ｔ）の一回微分）は、該微小領域の温度、該微小領域と隣接する微小領域の温度、加熱源Ｈｋの温度Ｔｈｋ（ｔ）、シリンダ１４１と加熱源Ｈｋとの間の熱伝達係数［Ｗ／（ｍ２・℃）］などで決まる。
【００７４】
尚、シリンダ外周と冷却ブロック１６１との境界条件は、シリンダ外周と加熱源Ｈｋとの境界条件と同様であってよい。
【００７５】
シリンダ内周（座標ｙ＝ｎ×Δｙ）における微小領域の昇温速度（温度Ｔｉ,ｎ（ｔ）の一回微分）は、該微小領域の温度、該微小領域と隣接する微小領域の温度、シリンダ内物質の温度Ｔｆｌｉ（ｔ）、シリンダ内物質とシリンダ１４１との間の熱伝達係数［Ｗ／（ｍ２・℃）］などで決まる。シリンダ内物質の温度Ｔｆｌｉ（ｔ）については後述する。
【００７６】
尚、シリンダ内物質は、例えば成形開始前におけるシリンダ１４１の昇温時には空気、成形時には樹脂であってよく、途中で変わってよい。
【００７７】
図９は、本発明の第２実施形態によるシリンダ内の物質の熱伝導方程式の説明図である。シリンダ内物質の熱伝導方程式は、例えば下記の式（３）などで表される（但し、ｉは１〜ｍ−１の整数）。式（３）では、式の簡単化のため、シリンダ内物質の温度分布がシリンダ１４１の径方向に均一としてある。
【００７８】
【数３】
0006022381.tif 000004
上記式（３）中、Ｔｆｌｉ（ｔ）は座標ｘ＝ｉ×Δｘにおける微小空間の時刻ｔの温度［℃］、ρｉｎはシリンダ内物質の密度［ｋｇ／ｍ３］、ｃｉｎはシリンダ内物質の定圧比熱［Ｊ／ｋｇ］を表す。
ｑ１は、座標ｘ（ｘ＝ｉ×Δｘ）における微小領域に、前方（図９中左側）の微小領域から流れ込む単位時間当たりの流入熱量［Ｗ］を表す。流入熱量ｑ１は、微小領域間の温度差（Ｔｆｌｉ−１（ｔ）−Ｔｆｌｉ（ｔ））の関数となっている。その温度差が大きくなるほど、流入熱量ｑ１が増える。流入熱量ｑ１の算出には、シリンダ内物質の熱伝導率［Ｗ／（ｍ・℃）］などが用いられる。
ｑ２は、座標ｘ（ｘ＝ｉ×Δｘ）における微小領域から、後方（図９中右側）の微小領域に流れ出す単位時間当たりの流出熱量［Ｗ］を表す。流出熱量ｑ２は、微小領域間の温度差（Ｔｆｌｉ（ｔ）−Ｔｆｌｉ＋１（ｔ））の関数となっている。その温度差が大きくなるほど、流出熱量ｑ２が増える。流出熱量ｑ２の算出には、シリンダ内物質の熱伝導率［Ｗ／（ｍ・℃）］などが用いられる。
ｑ３は、座標ｘ（ｘ＝ｉ×Δｘ）における微小領域に、シリンダ１４１から単位時間当たりに流れ込む熱量［Ｗ］を表す。この熱量ｑ３は、シリンダ内物質とシリンダ１４１との温度差（Ｔｉ,ｎ（ｔ）−Ｔｆｌｉ（ｔ））の関数となっている。その温度差が大きくなるほど、熱量ｑ３が増える。熱量ｑ３の算出には、シリンダ内物質とシリンダ１４１との間の熱伝達係数［Ｗ／（ｍ２・℃）］などが用いられる。
【００７９】
シリンダ内物質の後端（座標ｘ＝ｍ×Δｘ）の温度Ｔｆｌｍ（ｔ）は、冷却ブロック１６１によって外気の温度Ｔａと略同じ温度に保たれている。従って、シリンダ内物質の後端と外気との境界条件としては、温度固定条件が与えられる。つまり、Ｔｆｌｍ（ｔ）＝Ｔａの式が成立する。尚、シリンダ内物質の後端の温度Ｔｆｌｍ（ｔ）は、外気の温度Ｔａよりも高い所定温度Ｔｃ（Ｔｃ＞Ｔａ）に保たれていてもよい。
【００８０】
一方、シリンダ内物質の前端（座標ｘ＝０）と外気との境界条件としては、熱流束境界条件が与えられる。従って、シリンダ内物質の前端（座標ｘ＝０）の昇温速度（温度Ｔｆｌ０（ｔ）の一回微分）は、該微小領域の温度、該微小領域と隣接する微小領域の温度、外気の温度Ｔａ、シリンダ内物質と外気との間の熱伝達係数［Ｗ／（ｍ２・℃）］、シリンダ内物質とシリンダとの間の熱伝達係数［Ｗ／（ｍ２・℃）］などで決まる。
【００８１】
図１０は、本発明の第２実施形態による加熱源における熱の流出入を表す式の説明図である。加熱源Ｈｋにおける熱の流出入を表す式は、例えば下記式（４）などで表される。式（４）では、式の簡単化のため、各加熱源Ｈｋにおいて、温度分布は一様であるとしてある。
【００８２】
【数４】
0006022381.tif 000005
上記式（４）中、Ｔｈｋ（ｔ）は加熱源Ｈｋの時刻ｔの温度［℃］、Ｔａは外気の温度［℃］、Ｃｋは加熱源Ｈｋの熱容量［Ｊ／℃］、Ｚｋは加熱源Ｈｋの電気抵抗［Ω］、Ａｋは加熱源Ｈｋの外気との接触面積、ｈｋは加熱源Ｈｋと外気との間の熱伝達係数［Ｗ／（ｍ２・℃）］、Ｖｋ（ｔ）は時刻ｔにおける加熱源Ｈｋの電圧［Ｖ］を表す。
Ｖｋ（ｔ）２／Ｚｋは加熱源Ｈｋの出力（単位時間当たりの発熱量）［Ｗ］、ｈｋ×Ａｋ×（Ｔｈｋ−Ｔａ）は加熱源Ｈｋから外気に逃げる単位時間当たりの放熱量［Ｗ］、Ｑｋは加熱源Ｈｋからシリンダ１４１に流れ込む単位時間当たりの入熱量［Ｗ］を表す。
熱伝達係数ｈｋは、加熱源Ｈｋと外気との温度差（Ｔｈｋ（ｔ）−Ｔａ）の関数であってよい。その温度差が大きくなるほど、熱伝達係数ｈｋが大きくなる。
入熱量Ｑｋは、加熱源Ｈｋと、シリンダ１４１との温度差（Ｔｈｋ（ｔ）−Ｔｉ,０（ｔ））の関数となっている。その温度差が大きくなるほど、入熱量Ｑｋが増える。但し、ｉは、シリンダ１４１の複数の微少領域のうち、加熱源Ｈｋと接する微少領域の座標を表す整数である。
【００８３】
このように、シリンダ１４１の熱伝導方程式（式（２））、シリンダ内物質の熱伝導方程式（式（３））、及び各加熱源Ｈｋにおける熱の流出入を表す式（式（４））などに基づき、伝熱モデルが作成される。
【００８４】
伝熱モデルは、計算時間の短縮のため、低次元化されたものであってもよい。例えば、シリンダ１４１の熱伝導方程式（式（２））、及びシリンダ内物質の熱伝導方程式（式（３））は、線形方程式であるので、入力と出力の関係を保ちつつ、平衡実現法などにより低次元化できる。一方、各加熱源Ｈｋにおける熱の流出入を表す式（式（４））は、非線形方程式であるので、また、もともと低次元であるので、低次元化しなくてよい。
【００８５】
制御装置１８０は、所定時刻の各加熱源Ｈｋの出力［Ｗ］を伝熱モデルに入力することにより、所定時刻におけるシリンダ１４１の任意の位置の温度Ｔｉ,ｊ（ｔ）を算出できる。シリンダ１４１における微小領域の数（ｍ＋１）×（ｎ＋１）は温度センサＳｋ（図４ではｋ＝１，２，３，４）の数（図４では４つ）よりも著しく多いので、シリンダ１４１における詳細な温度分布がわかる。尚、各加熱源Ｈｋの出力は、初期時刻（ｔ＝０）から所定時刻までの出力波形として伝熱モデルに入力されてよい。
【００８６】
また、制御装置１８０は、所定時刻の各加熱源Ｈｋの出力［Ｗ］を伝熱モデルに入力することにより、所定時刻のシリンダ内物質の微小領域の温度Ｔｆｌｉ（ｔ）、所定時刻の各加熱源Ｈｋの温度Ｔｈｋ（ｔ）も算出できる。従って、シリンダ１４１の内部の詳細な温度分布、各加熱源Ｈｋの温度もわかる。尚、各加熱源Ｈｋの出力は、初期時刻（ｔ＝０）から所定時刻までの出力波形として伝熱モデルに入力されてよい。
【００８７】
伝熱モデルは、微分方程式であるので、初期値Ｔｉ,ｊ（ｔ＝０）、Ｔｆｌｉ（ｔ＝０）、Ｔｈｋ（ｔ＝０）を与えることで、Ｔｉ,ｊ（ｔ）、Ｔｆｌｉ（ｔ）、Ｔｈｋ（ｔ）を解くことができる。初期時刻（ｔ＝０）は例えばシリンダ１４１の昇温開始時刻でよく、初期値Ｔｉ,ｊ（ｔ＝０）、Ｔｆｌｉ（ｔ＝０）、Ｔｈｋ（ｔ＝０）は外気の温度Ｔａと同じでよい。
【００８８】
尚、各初期値Ｔｉ,ｊ（ｔ＝０）、Ｔｆｌｉ（ｔ＝０）、Ｔｈｋ（ｔ＝０）は、既知であればよく、外気の温度Ｔａと同じでなくてもよい。つまり、初期時刻（ｔ＝０）は、シリンダ１４１の昇温開始時刻でなくてもよい。
【００８９】
本実施形態では、評価関数を用いて、Ｔｉ,ｊ（ｔ）、Ｔｆｌｉ（ｔ）、Ｔｈｋ（ｔ）の定常解を解くので、初期値Ｔｉ,ｊ（ｔ＝０）、Ｔｆｌｉ（ｔ＝０）、Ｔｈｋ（ｔ＝０）が分からなくてもよい。
【００９０】
制御装置１８０は、伝熱モデルに入力する加熱源Ｈｋの出力［Ｗ］を、加熱源Ｈｋの電力計Ｐｋ（図４参照）などにより検出してよい。加熱源Ｈｋの実際の出力波形に基づいて、温度を推定するので、推定精度が良い。
【００９１】
また、制御装置１８０は、伝熱モデルに入力する加熱源Ｈｋの出力を、加熱源Ｈｋのフィードバック制御モデル（例えばＰＩＤ制御モデル）の制御定数（例えば比例ゲイン、積分ゲイン、微分ゲイン）に基づいて算出してもよい。先ず、制御装置１８０は、温度センサＳｋの測定位置における温度Ｔｉ,ｊ（ｔ）と設定温度との偏差、及び制御定数から、時刻ｔより少しだけ未来の時刻ｔ＋Δｔにおける加熱源Ｈｋの出力を予測する。次いで、制御装置１８０は、予測した加熱源Ｈｋの出力を伝熱モデルに入力し、時刻ｔ＋Δｔにおける温度センサＳｋの測定位置の温度を予測する。このように、加熱源Ｈｋの出力の予測と、温度の予測を繰り返し行うことで、制御装置１８０は、現在の温度や過去の温度だけでなく、将来の温度を予測することができる。
【００９２】
尚、現在までの加熱源Ｈｋの出力は電力計Ｐｋにより検出し、将来の加熱源Ｈｋの出力はフィードバック制御モデルの制御定数を用いて予測してもよい。
【００９３】
制御装置１８０は、予め目標温度を設定する所定位置での伝熱モデルを用いて算出される温度と予め設定される目標温度との差が小さくなるほど値が良くなる（小さくなる）評価関数を作成する。評価関数は、凸最適化問題で用いられる一般的なものであってよい。凸最適化問題には、シリンダ本体部１４１ａの後端（冷却ブロック１６１側の端）から前方に所定距離ＭＺ（図２参照）以内の位置では予め設定される目標温度が設定温度以下であるという制約条件が付されてよい。また、制約条件として、シリンダ本体部１４１ａの後端よりも後方の位置では予め設定される目標温度が設定温度以下であるという制約条件が付されてもよい。
【００９４】
制御装置１８０は、評価関数の最適解（各加熱源Ｈ１〜Ｈ４の定常状態での温度の最適解）を２次計画法により解く。次いで、制御装置１８０は、得られた最適解を境界条件にして伝熱モデルの定常解を再度解く。これにより、シリンダやシリンダ内部の温度分布の最適な定常解が得られる。そして、記録媒体に予め記録されている各温度センサＳ１〜Ｓ４の測定位置を示すデータ（ｘ座標、ｙ座標）を参照して、各温度センサＳ１〜Ｓ４の測定位置での最適な温度が求められる。この最適な温度が目標温度として採用される。制御装置１８０は、最適な温度である目標温度を用いて複数の加熱源Ｈ１〜Ｈ４を制御する。よって、所定位置での実際の温度を予め設定した目標温度にできるだけ近づけることができる。
【００９５】
制御装置１８０は、伝熱モデルによって算出した温度分布の最適な定常解を表示装置で画像表示させてよい。制御装置１８０は、予め設定した目標温度の分布を表示装置で画像表示させてもよい。
【００９６】
以上、本発明の実施形態及びその変形例について説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、置換が可能である。
【００９７】
例えば、上記第１実施形態では、定常問題の熱拡散方程式を解くとしたが、非定常問題の熱拡散方程式を解いてもよく、この場合、境界条件の他に、初期条件が与えられてもよい。
【００９８】
また、上記第１実施形態および上記第２実施形態では、シリンダ本体部の後端（冷却ブロック側の端）から前方に所定距離以内の位置では、温度の下限値が設定されないとしたが、設定温度に幅がある限り、温度の下限値が設定されてもよい。温度の下限値は、例えば室温（２５℃）であってよい。
【００９９】
また、上記第１実施形態および上記第２実施形態では、制約条件付きの凸最適化問題を解くので、２次計画法が用いられるが、制約条件がない場合、最小自乗法が用いられてもよい。
【０１００】
また、上記第１実施形態および上記第２実施形態では、スクリュに形成される溝の深さが場所によって異なるが、一定でもよい。
【符号の説明】
【０１０１】
１０  射出成形機
２１〜２４  温度センサ
３０  金型装置
３２  固定金型
３３  可動金型
４０  射出装置
４１  シリンダ
４１ａ  シリンダ本体部
４２  ノズル
６１  冷却ブロック（冷却部）
８０  制御装置
９１〜９４  ヒータ（加熱源）
【図１】
0006022381.tif 000006
【図２】
0006022381.tif 000007
【図３】
0006022381.tif 000008
【図４】
0006022381.tif 000009
【図５】
0006022381.tif 000010
【図６】
0006022381.tif 000011
【図７】
0006022381.tif 000012
【図８】
0006022381.tif 000013
【図９】
0006022381.tif 000014
【図１０】
0006022381.tif 000015
【図１１】
0006022381.tif 000016