JPH091613A - 射出装置のシリンダ温度調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷却効率を向上を図りながらも、射出シリン
ダ温度の熱安定性を併せ持ち、外観をコンパクトにして
保守等の作業性を向上させる、射出装置のシリンダ温度
調整装置を提供すること。 【構成】 樹脂材料を溶融し所定量ずつ射出する射出シ
リンダ１６の周囲に、ヒータ２２が設けられ、射出シリ
ンダ１６及びヒータ２２の周囲を覆ってシリンダカバー
３０が配置される。シリンダカバー３０には、脱気孔３
４及び冷気導入孔４２が形成され、冷気導入孔４２と対
面して冷却ファン５２が設けられる。シリンダカバー３
０と冷却ファン５２との間には、冷却ファン５２をシリ
ンダカバー３０に取り付けるための断熱性取付部材５４
が設けられる。この断熱性取付部材５４には、冷気導入
孔４２の開口率を調整する開閉自在な調整部材５８が設
けられる。

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型機であっ
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６０
６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６１
６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６
１８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、成形用樹脂材料を熱と圧力とで溶融して、所定量ず
つ射出する射出シリンダと、前記射出シリンダ周囲に配
設されるヒータと、を有し、ヒータによりシリンダ温度
を調整する射出装置の射出シリンダ温度調整装置に関す
る。この装置は、射出シリンダ及び記ヒータの周囲を覆
うシリンダカバーと、シリンダカバーに形成された脱気
孔と、シリンダカバーに形成された冷気導入孔とを有す
る。冷気導入孔と対向して配置される冷却ファンは、断
熱性取付部材を介してシリンダカバーに固定される。さ
らに、冷気導入孔の開口率を調整する開閉自在な調整部
材を有する。

【００１８】請求項２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ＯＮ、ＯＦＦ制御及び／又は通電制御して、
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３に記載の装置では、請求項２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２又は３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２乃至４のいずれかに記載の装置で
は、請求項５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５に記載の装置では、請求項６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。

【００２３】請求項７に示すように、請求項１又は６の
装置においては、調整部材が断熱性取付部材にスライド
自在に支持されていることが好ましい。

【００２４】請求項８に示すように、請求項１、６又は
７の装置においては、脱気孔及び冷気導入孔は、記射出
シリンダを挟んでほぼ対向する位置にてシリンダカバー
に形成されていることが望ましい。

【００２５】請求項９に示すように、請求項８の装置に
おいては、冷気導入孔が射出シリンダの直下の位置と対
向するシリンダカバーの底面に形成されていることが好
ましい。

【００２６】請求項１０に示すように、請求項８又は９
の装置においては、調整部材の開閉方向を、射出シリン
ダの軸方向とほぼ平行に設定することが好ましい。

【００２７】請求項１１に示すように、請求項１又は請
求項６乃至１０のいずれかの装置においては、射出シリ
ンダを支持する機台と、該機台に設けられ、射出成形用
パラメータを操作入力するための操作パネルと、をさら
に有し、調整部材は、操作パネル側より開閉操作可能に
配置されていることが好ましい。

【００２８】上述した各装置では、請求項１２に示すよ
うに、冷却ファンがフラット型の軸流ファンであること
が好ましい。

【００２９】

【作用】請求項１〜７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。

【００３３】（２）特に請求項１及び５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２７
０℃）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１及び６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。

【００３５】さらにまた、請求項７では、断熱性取付部
材を、調整部材をスライド自在に支持する支持部材とし
て兼用させて部材点数を低減できる。

【００３６】（４）特に請求項２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３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２又は３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４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。

【００３９】請求項８に記載の発明によれば、脱気孔と
冷気導入孔とは、ほぼ対向する位置にて形成されるの
で、冷却エアを通気させる際には、射出シリンダの軸に
対する対称流となるので、温度分布にばらつきが生じ
ず、さらに熱安定性が向上し成形品の品質を向上させる
ことができる。

【００４０】請求項９に記載の発明によれば、シリンダ
カバーの底面に形成された冷気導入孔からの冷却エア
は、上昇流を利用して、対向する脱気孔より排出でき、
冷却効果さらに向上させることができる。

【００４１】請求項１０に記載の発明によれば、調整部
材の開閉方向が射出シリンダの軸方向とほぼ平行にて行
われることで、冷気導入孔の開口率の大小に拘わらず、
射出シリンダに対して常に対称流を供給することがで
き、射出シリンダ内の温度分布を安定させて熱安定性が
向上する。

【００４２】請求項１１に記載の発明によれば、調整部
材を操作する方向を射出装置の操作パネルと同じ方向に
形成することで、作業者の負担を軽減でき、作業性が向
上する。

【００４３】請求項１２に記載の発明によれば、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。

【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８
０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
軸延伸ブローに成形する延伸ブロー成形ステーション３
００と、容器を離型して取り出す取出ステーション４０
０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１
８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に対応して複数シリンダカバー３
０に穿設されている。

【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
方向での冷却速度を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５
０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５
１ｂ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４
２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６
１０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６
０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６
２−１ｃ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、ＣＰ
Ｕ６４−１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。ＣＰＵ
６４−１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６
２にて入力された設定温度幅の上限温度を超えると、Ｃ
ＰＵ６４−１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、Ｃ
ＰＵ６４−１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２
２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２
２を通電制御し、上記実施例のようにヒータ２２のＯＦ
Ｆ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、Ｃ
ＰＵ６４−１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５
８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
型機、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１及び５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。

【０１０７】また、請求項１、６及び７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２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３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４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。

【０１１１】請求項８に記載の発明によれば、冷却エア
の対称流により通気性が向上し、射出シリンダの周面を
ほぼ等温に冷却できる。

【０１１２】加えて、請求項９では、冷却エアは上昇流
を利用して脱気孔より排出でき、冷却効果が増大する。

【０１１３】請求項１０に記載の発明によれば、冷気導
入孔の開口率の大小に拘わらず、射出シリンダに対して
常に対称流を供給することができる。

【０１１４】請求項１１に記載の発明によれば、調整部
材を調整する作業者の負担を軽減でき、作業性が向上す
る。

【０１１５】請求項１２に記載の発明によれば、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。

【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

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 成形用樹脂材料を熱と圧力とで溶融し
   て、所定量ずつ射出する射出シリンダと、前記射出シリ
   ンダ周囲に配設されるヒータと、を有し、前記ヒータに
   より前記シリンダ温度を調整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シリンダ
   カバーと、 前記シリンダカバーに形成された脱気孔と、 前記シリンダカバーに形成された冷気導入孔と、 前記冷気導入孔と対向して配置される冷却ファンと、 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と、 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
   と、 を有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。
2. 【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。
3. 【請求項３】 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。
4. 【請求項４】 請求項２又は３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。
5. 【請求項５】 請求項２乃至４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。
6. 【請求項６】 請求項５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。
7. 【請求項７】 請求項１又は６において、 前記調整部材は、前記断熱性取付部材にスライド自在に
   支持されていることを特徴とする射出装置のシリンダ温
   度調整装置。
8. 【請求項８】 請求項１、６又は７において、 前記脱気孔及び冷気導入孔は、前記射出シリンダを挟ん
   でほぼ対向する位置にて前記シリンダカバーに形成され
   ていることを特徴とする射出装置のシリンダ温度調整装
   置。
9. 【請求項９】 請求項８において、 前記冷気導入孔は、前記射出シリンダの直下の位置と対
   向する前記シリンダカバーの底面に形成されていること
   を特徴とする射出装置のシリンダ温度調整装置。
10. 【請求項１０】 請求項８又は９において、 前記調整部材の開閉方向を、前記射出シリンダの軸方向
    とほぼ平行に設定したことを特徴とする射出装置のシリ
    ンダ温度調整装置。
11. 【請求項１１】 請求項１又は請求項６乃至１０のいず
    れかにおいて、 前記射出シリンダを支持する機台と、 該機台に設けられ、射出成形用パラメータを操作入力す
    るための操作パネルと、をさらに有し、 前記調整部材は、前記操作パネル側より開閉操作可能に
    配置されていることを特徴とする射出装置のシリンダ温
    度調整装置。
12. 【請求項１２】 請求項１乃至１１のいずれかにおい
    て、 前記冷却ファンは、フラット型の軸流ファンであること
    を特徴とする射出装置のシリンダ温度調整装置。