(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の加熱部によって加熱される加熱シリンダを備える射出成形機であって、
保温中における、前記複数の加熱部のうちの少なくとも２つの加熱部のそれぞれに対する温度制御の有無を個別に設定可能とする、
ことを特徴とする射出成形機。
【請求項２】
前記複数の加熱部のうちの少なくとも２つの加熱部のそれぞれに対する温度制御の有無を、成形中と保温中とで個別に設定可能とする、
ことを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。
【請求項３】
成形中における前記加熱部に対する温度制御が行われない場合、保温中における該加熱部に対する電力供給が禁止される、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の射出成形機。
【請求項４】
複数の加熱部によって加熱される加熱シリンダを備える射出成形機であって、
保温中における、前記複数の加熱部のうちの少なくとも２つの加熱部のそれぞれに対する温度制御の有無を個別に制御する制御部を備える、
ことを特徴とする射出成形機。
【請求項５】
前記制御部は、前記複数の加熱部のうちの少なくとも２つの加熱部のそれぞれに対する温度制御の有無を、成形中と保温中とで個別に制御する、
ことを特徴とする請求項４に記載の射出成形機。
【請求項６】
前記制御部は、成形中における前記加熱部に対する温度制御を行わない場合、保温中における該加熱部に対する電力供給を禁止する、
ことを特徴とする請求項４又は５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、複数の加熱部によって加熱される加熱シリンダを備える射出成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、加熱シリンダを加熱する複数のシリンダヒータと、それらシリンダヒータのそれぞれの温度を検出するシリンダヒータ温度センサと、それらシリンダヒータのそれぞれに電力を供給するヒータ電源装置と、ヒータ電源装置を制御する制御装置とを含む射出成形機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この制御装置は、全てのシリンダヒータの温度が所定の成形温度にある状態で、射出成形機が待機状態のまま所定時間が経過した時に、ヒータ電源装置を制御して全てのシリンダヒータの設定温度を成形温度よりも低い保温温度に切り換える。その後、この制御装置は、射出成形機が待機状態のままさらに所定時間が経過した時にヒータ電源装置からシリンダヒータへの電力の供給を全て停止させる。このようにして、特許文献１の射出成形機は、消費電力を小さくしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−７９５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の射出成形機は、複数のシリンダヒータの全てを同時にオン・オフするので、保温中においては、保温温度を維持する必要のないシリンダヒータにも電力を供給することとなり、消費電力の低減が不十分となる。
【０００６】
上述の点に鑑み、本発明は、保温中の消費電力を更に低減させる射出成形機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するために、本発明の実施例に係る射出成形機は、複数の加熱部によって加熱される加熱シリンダを備える射出成形機であって、保温中における、前記複数の加熱部のうちの少なくとも２つの加熱部のそれぞれに対する電力供給の有無を個別に設定可能とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上述の手段により、本発明は、保温中の消費電力を更に低減させる射出成形機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例に係る射出成形機に搭載される温度制御システムの構成例を示す概略図である。
【図２】温度設定画面の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本発明の実施例に係る射出成形機に搭載される温度制御システム１００の構成例を示す概略図である。本実施例において、温度制御システム１００は、加熱対象部材としての加熱シリンダ１の温度を、温度検出部としての温度センサ４で測定しながら、加熱部としてのバンドヒータ３により加熱シリンダ１の温度を制御する。
【００１２】
加熱シリンダ１は、スクリュ（図示せず。）を回転可能且つ軸方向移動可能に収容する部材である。加熱シリンダ１は、主に、水冷シリンダ部１０、第一円筒部１１、第二円筒部１２、ノズル部１３で構成される。なお、水冷シリンダ部１０、第一円筒部１１、第二円筒部１２、及びノズル部１３は何れも金属で形成され、互いに熱をやり取りすることができる。水冷シリンダ部１０に取り付けられるホッパ（図示せず。）を介して供給される樹脂は、加熱される加熱シリンダ１内で溶融・可塑化され、スクリュによってノズル部１３の方向に給送される。
【００１３】
温度制御システム１００は、主に、制御部２、バンドヒータ３、温度センサ４、表示部５、及び入力部６から構成される。
【００１４】
制御部２は、温度制御システム１００の動作を制御する機能要素であり、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を備えたコンピュータである。具体的には、制御部２は、温度制御部２０に対応するプログラムをＲＯＭから読み出してＲＡＭに展開しながら、温度制御部２０に対応する処理をＣＰＵに実行させる。
【００１５】
バンドヒータ３は、加熱シリンダ１を加熱する加熱部の一例である。本実施例では、バンドヒータ３は、加熱シリンダ１の第一円筒部１１を加熱する２つのバンドヒータ３０、３１と、第二円筒部１２を加熱する１つのバンドヒータ３２と、ノズル部１３を加熱する２つのバンドヒータ３３、３４とを含む。なお、加熱シリンダ１の第一円筒部１１は、水冷シリンダ１０の近くに配置されるバンドヒータ３０によって加熱される第一ゾーンＺ１、及び、第二円筒部１２の近くに配置されるバンドヒータ３１によって加熱される第二ゾーンＺ２を有する。また、加熱シリンダ１の第二円筒部１２は、バンドヒータ３２によって加熱される第四ゾーンＺ４を構成する。また、加熱シリンダ１のノズル部１３は、バンドヒータ３３によって加熱される第五ゾーン後部Ｚ５ａ、及び、バンドヒータ３４によって加熱される第五ゾーン前部Ｚ５ｂを有する。
【００１６】
また、温度制御システム１００は、本実施例に係る射出成形機では存在しないが本発明に係る別の射出成形機では存在し得る第三ゾーンＺ３を温度制御できるように構成される。なお、第三ゾーンは、例えば、第一円筒部１１が長い場合に、第二ゾーンと第四ゾーンとの間に配置され得る。
【００１７】
以下では、バンドヒータ３０〜３４は、加熱対象となるゾーンに合わせて、第一ゾーンバンドヒータ３０、第二ゾーンバンドヒータ３１、第四ゾーンバンドヒータ３２、第五ゾーン後部バンドヒータ３３、及び第五ゾーン前部バンドヒータ３４とも称する。
【００１８】
また、バンドヒータ３は、制御部２が出力する制御信号に応じて動作し、例えば、制御部２が出力するＰＷＭ(Pulse Width Modulation)信号に応じてオン、オフを切り換える。バンドヒータ３は、オンに切り換えられた場合に、図示しない電源から電力の供給を受け、加熱シリンダ１における対応するゾーンを加熱する。
【００１９】
温度センサ４は、加熱シリンダ１の温度を検出する温度検出部の一例であり、例えば、熱電対で構成される。本実施例では、温度センサ４は、第一ゾーンＺ１の温度を検出する第一ゾーン温度センサ４０と、第二ゾーンＺ２の温度を検出する第二ゾーン温度センサ４１と、第四ゾーンＺ４の温度を検出する第四ゾーン温度センサ４２と、第五ゾーン後部Ｚ５ａの温度を検出する第五ゾーン後部温度センサ４３と、第五ゾーン前部Ｚ５ｂの温度を検出する第五ゾーン前部温度センサ４４とを含む。また、温度センサ４は、制御部２に対して所定周期で繰り返し検出値を出力する。
【００２０】
表示部５は、各種情報を表示するための装置であり、例えば、射出成形機に搭載される液晶ディスプレイである。なお、表示部５は、射出成形機に接続される別個の装置であってもよい。
【００２１】
入力部６は、操作者が射出成形機に対し各種情報を入力できるようにするための装置であり、例えば、表示部５の表面に取り付けられるタッチパネルである。なお、入力部６は、キーボード、マウス、タッチパッド等の他の装置であってもよい。
【００２２】
制御部２の温度制御部２０は、加熱シリンダ１の温度を所定の設定温度に制御する機能要素であり、例えば、温度センサ４の検出値に基づいてバンドヒータ３をＰＷＭ制御する。
【００２３】
ここで、図２を参照しながら、温度制御部２０による加熱シリンダ１の温度制御について説明する。なお、図２は、表示部５に表示される温度設定画面Ｄ１の一例を示す図である。
【００２４】
温度設定画面Ｄ１は、加熱シリンダ１における各ゾーンの設定温度を決定する際に用いられる画面であり、インジケータ領域Ｒ１、実測値領域Ｒ２、主設定領域Ｒ３、主設定切換領域Ｒ４、保温設定領域Ｒ５、保温設定切換領域Ｒ６、及び画面切換領域Ｒ７を含む。操作者は、入力部６を通じた操作により、任意のタイミングで温度設定画面Ｄ１を表示部５に表示させることができる。
【００２５】
インジケータ領域Ｒ１は、「型開限」、「型全閉」、「エジェクタ戻」、「ノズルタッチ」、「休止」、「冷却」、「遅延」、「保圧」、「充填」、「計量」、及び「計量完」のそれぞれに対応するインジケータを配し、そのインジケータを点灯或いは消灯させることによって射出成形機の現在の状態を示す。
【００２６】
実測値領域Ｒ２は、水冷シリンダ１０、第一ゾーンＺ１、第二ゾーンＺ２、第四ゾーンＺ４、第五ゾーン後部Ｚ５ａ、及び第五ゾーン前部Ｚ５ｂのそれぞれに対応する温度センサ４の実測温度と設定温度との差を、数値と目盛り画像とにより表示する。
【００２７】
本実施例では、実測値領域Ｒ２は、水冷シリンダ１０、第一ゾーンＺ１、第二ゾーンＺ２、及び第五ゾーン前部Ｚ５ｂの実測温度が設定温度となった状態であり、第四ゾーンＺ４の実測温度が設定温度に対して５℃高い状態であり、第五ゾーン後部Ｚ５ａの実測温度が設定温度に対して１０℃低い状態であることを示す。
【００２８】
なお、第三ゾーンＺ３の温度及び樹脂温度は、本実施例では測定していないため、非表示状態となっている。実測値領域Ｒ２、主設定領域Ｒ３、主設定切換領域Ｒ４、保温設定領域Ｒ５、及び保温設定切換領域Ｒ６においても同様である。
【００２９】
主設定領域Ｒ３は、成形中における各ゾーンの設定温度を示す。操作者は、主設定領域Ｒ３を視認しながら、入力部６を介して成形中における各ゾーンの設定温度を調節することができる。
【００３０】
本実施例では、主設定領域Ｒ３は、水冷シリンダ１０の設定温度が４０℃に設定され、第一ゾーンＺ１の設定温度が１７０℃に設定され、第二ゾーンＺ２の設定温度が１９０℃に設定され、第四ゾーンＺ４、第五ゾーン後部Ｚ５ａ、及び第五ゾーン前部Ｚ５ｂのそれぞれの設定温度が２００℃に設定された状態を示す。
【００３１】
主設定切換領域Ｒ４は、成形中における各ゾーンの温度制御の「入」・「切」（オン・オフ）状態を示す。操作者は、主設定切換領域Ｒ４を視認しながら、入力部６を介して成形中における各ゾーンの温度制御の「入」（オン）、「切」（オフ）を設定可能である。なお、温度制御の「入」（オン）は、温度制御の対象となるゾーンを設定温度に維持するようにバンドヒータ３に対する電力供給を温度制御部２０で制御することを意味し、温度制御の「切」（オフ）は、バンドヒータ３に対する電力供給が行われない状態を表す。
【００３２】
本実施例では、主設定切換領域Ｒ４は、水冷シリンダ１０、第一ゾーンＺ１、第二ゾーンＺ２、第四ゾーンＺ４、第五ゾーン後部Ｚ５ａ、及び第五ゾーン前部Ｚ５ｂのそれぞれの温度設定が「入」（オン）に設定された状態を示す。
【００３３】
保温設定領域Ｒ５は、保温中における各ゾーンの設定温度を示す。操作者は、保温設定領域Ｒ５を視認しながら、入力部６を介して保温中における各ゾーンの設定温度を調節することができる。
【００３４】
「保温中」とは、成形動作を行っていないときにバンドヒータ３の少なくとも１つに電力を供給して加熱シリンダ１の加熱を継続する状態を意味する。
【００３５】
本実施例では、保温設定領域Ｒ５は、第一ゾーンＺ１の設定温度が８０℃に設定され、第二ゾーンＺ２、第四ゾーンＺ４、第五ゾーン後部Ｚ５ａ、及び第五ゾーン前部Ｚ５ｂのそれぞれの設定温度が１００℃に設定された状態を示す。
【００３６】
なお、本実施例では、第二ゾーンＺ２、第四ゾーンＺ４、第五ゾーン後部Ｚ５ａ、及び第五ゾーン前部Ｚ５ｂのそれぞれの設定温度が纏めて設定されるよう構成されるが、主設定領域Ｒ３のように個別に設定されるよう構成されていてもよい。
【００３７】
保温設定切換領域Ｒ６は、保温中における各ゾーンの温度制御の「入」・「切」（オン・オフ）状態を示す。操作者は、保温設定切換領域Ｒ６を視認しながら、入力部６を介して保温中における各ゾーンの温度制御の「入」（オン）、「切」（オフ）を設定可能である。
【００３８】
本実施例では、保温設定切換領域Ｒ６は、水冷シリンダ１０、第一ゾーンＺ１、及び第五ゾーン前部Ｚ５ｂのそれぞれの温度設定が「切」（オフ）に設定され、第二ゾーンＺ２、第四ゾーンＺ４、及び第五ゾーン後部Ｚ５ａのそれぞれの温度設定が「入」（オン）に設定された状態を示す。
【００３９】
なお、保温中における各ゾーンの温度制御は、主設定切換領域Ｒ４での設定が「切」（オフ）の場合、すなわち、成形中における温度制御が「切」（オフ）の場合には、「入」（オン）への切り換えが禁止される。成形中の温度制御が「切」（オフ）であるにもかかわらず、保温中の温度制御が「入」（オン）に設定されてしまうのを防止するためである。また、同様の理由により、温度制御システム１００は、特定のゾーンの成形中における温度制御が「切」（オフ）に設定された場合、その特定のゾーンの保温中における温度制御を自動的に「切」（オフ）に設定するようにしてもよい。
【００４０】
画面切換領域Ｒ７は、「段取」、「型開閉」、「Ｚ−可塑化」、「Ｚ−ｓｃｒｅｅｎ」、「波形表示」、「品質管理」、及び「生産管理」の各種画面への切り換えのためのソフトウェアボタンを示す。なお、ハッチングが付されたソフトウェアボタン「温度」は、温度設定画面Ｄ１が選択されていることを表す。
【００４１】
成形中及び保温中の何れの場合であっても各ゾーンの温度制御が「入」（オン）に設定されている場合、温度制御部２０は、各ゾーンに対応するバンドヒータ３に電力を供給し、各ゾーンに対応する温度センサ４の検出値を継続的に監視しながら各ゾーンを設定温度に制御する。
【００４２】
具体的には、温度制御部２０は、各ゾーンに対応する温度センサ４の検出値が各ゾーンに対応する設定温度未満の場合に各ゾーンに対応するバンドヒータ３をオンにし、その検出値が設定温度を上回る場合にバンドヒータ３をオフにする。この場合、温度制御部２０は、設定温度と設定温度未満である温度センサ４の検出値との差が大きい程、各ゾーンに対応するバンドヒータ３に対するＰＷＭ信号のデューティ比を大きくして温度上昇率を増大させてもよい。
【００４３】
一方、成形中及び保温中の何れの場合であっても各ゾーンの温度制御が「切」（オフ）に設定されている場合、温度制御部２０は、各ゾーンに対応するバンドヒータ３への電力の供給を中止する。
【００４４】
図２の設定に従う場合、温度制御部２０は、保温中、第一ゾーンＺ１に対応する第一ゾーンバンドヒータ３０、及び第五ゾーン前部Ｚ５ｂに対応する第五ゾーン前部バンドヒータ３４への電力の供給を中止する。
【００４５】
具体的には、温度制御部２０は、射出成形機による成形動作が終了し保温が開始された場合に、「切」（オフ）設定されたバンドヒータ３に対する電力の供給を中止する。なお、温度制御部２０は、保温開始後に所定時間が経過した時点で電力の供給を中止してもよく、保温開始後に、対応するゾーンの温度が所定温度まで低下した時点で電力の供給を中止してもよい。また、射出成形機は、自動的に成形動作を終了して自動的に保温を開始させるが、ソフトウェアボタン又はハードウェアボタンで構成される保温ボタン（図示せず。）が操作者によって押下された場合に、保温を開始させるようにしてもよい。
【００４６】
以上の構成により、温度制御システム１００は、成形中と保温中とで各ゾーンに対応するバンドヒータ３に対する電力供給の有無を個別に設定できるようにし、保温中において特定のゾーンに対応するバンドヒータ３に対する電力供給を中止し、保温中の消費電力を低減させることができる。
【００４７】
特定のゾーンは、例えば、第一ゾーンＺ１又は第五ゾーン前部Ｚ５ｂを含む。水冷シリンダ部１０に近接する第一ゾーンＺ１では、成形中においてもその内部の樹脂が未だ溶融しておらず、保温を中止したとしても樹脂の品質が悪化しないためである。また、金型装置（図示せず。）に近接する第五ゾーン前部Ｚ５ｂでは、成形中においてもその内部に保持される樹脂が少ないため、保温を中止したとしても樹脂の品質が悪化しにくいためである。
【００４８】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００４９】
例えば、上述の実施例において、温度制御システム１００は、温度設定画面Ｄ１の保温設定切換領域Ｒ６に示すように、保温中における各ゾーンの温度制御の「入」・「切」（オン・オフ）を操作者が個別に設定できるようにする。しかしながら、温度制御システム１００は、複数のゾーンの温度制御の「入」・「切」（オン・オフ）を操作者が纏めて設定できるようにしてもよい。具体的には、温度制御システム１００は、第二ゾーンＺ２、第三ゾーンＺ３、及び第四ゾーンＺ４の温度制御の「入」・「切」（オン・オフ）を１つに纏めるようにしてもよい。同様に、温度制御システム１００は、第一ゾーンＺ１及び第五ゾーン前部Ｚ５ｂの温度制御の「入」・「切」（オン・オフ）を１つに纏めるようにしてもよい。
【００５０】
また、温度制御システム１００は、温度設定画面Ｄ１の保温設定切換領域Ｒ６に示すように、保温中における各ゾーンの温度制御の「入」・「切」（オン・オフ）を個別に設定できるようにする代わりに、或いはそれに加えて、「入」・「切」（オン・オフ）の切り換えが可能な節電設定項目（図示せず。）を備えるようにしてもよい。この場合、節電設定項目が「入」（オン）に設定されていると、温度制御システム１００は、保温中、特定のゾーンに対応するバンドヒータ３に対する電力供給を中止する。この構成により、温度制御システム１００は、特定のゾーンの温度制御が個別に「切」（オフ）に設定された場合と同様の効果を得ることができる。
【００５１】
また、上述の実施例において、温度制御システム１００は、１の温度設定を記憶できるように、主設定領域Ｒ３、主設定切換領域Ｒ４、保温設定領域Ｒ５、及び保温設定切換領域Ｒ６をそれぞれ１つずつ温度設定画面Ｄ１に表示させる。しかしながら、温度制御システム１００は、１台の射出成形機で複数の樹脂材料を使用するような環境に対応すべく、複数の温度設定を記憶できるようにしてもよい。この場合、操作者は、複数の樹脂材料のそれぞれに対応する設定を予め行っておくことにより、複数の樹脂材料のそれぞれに適した保温状態を実現しながら、保温中の消費電力を低減させることができる。
【００５２】
また、温度制御システム１００は、加熱シリンダ１の各ゾーンを加熱する加熱部としてバンドヒータを採用するが、加熱部はこれには限定されない。例えば、温度制御システム１００は、加熱流体を循環させる管路を各ゾーンの周りに配置した加熱装置を採用してもよい。この場合、温度制御部２０は、加熱流体の温度や流速を調整して各ゾーンの温度を制御する。
【符号の説明】
【００５３】
１・・・加熱シリンダ  ２・・・制御部  ３・・・バンドヒータ  ４・・・温度センサ  ５・・・表示部  ６・・・入力部  １０・・・水冷シリンダ部  １１・・・第一円筒部  １２・・・第二円筒部  １３・・・ノズル部  ２０・・・温度制御部  ３０・・・第一ゾーンバンドヒータ  ３１・・・第二ゾーンバンドヒータ  ３２・・・第四ゾーンバンドヒータ  ３３・・・第五ゾーン後部バンドヒータ  ３４・・・第五ゾーン前部バンドヒータ  ４０・・・第一ゾーン温度センサ  ４１・・・第二ゾーン温度センサ  ４２・・・第四ゾーン温度センサ  ４３・・・第五ゾーン後部温度センサ  ４４・・・第五ゾーン前部温度センサ  １００・・・温度制御システム  Ｚ１・・・第一ゾーン  Ｚ２・・・第二ゾーン  Ｚ４・・・第四ゾーン  Ｚ５ａ・・・第五ゾーン後部  Ｚ５ｂ・・・第五ゾーン前部
【図１】
0005670287.tif 000002
【図２】
0005670287.tif 000003