JPS62259384A

JPS62259384A - 熱板

Info

Publication number: JPS62259384A
Application number: JP8565986A
Authority: JP
Inventors: 康一酒井; 長谷川　好弘
Original assignee: Meiki Seisakusho KK
Current assignee: Meiki Seisakusho KK
Priority date: 1986-04-14
Filing date: 1986-04-14
Publication date: 1987-11-11

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野）本発明ばホットプレスＩＢ等に用いられる熱板に係り、
特にヒータエレメントが長手管状のシーズ内に配設され
て成るシーズヒータを加熱源とする熱板の改良に関する
ものである。

（従来技術とその問題点）熱板は加熱可能な構造を有する板であって、プレス装置
等において被加工物を加熱するために用いられている。

例えば、樹脂含浸シート、樹脂フィルム若しくはシート
、金属箔若しくは坂等の積層素材が重ね合わせられて成
る積層物を一体化し、電気プリント配線板やラミネート
仮等の積層成形品を製造するホットプレス装置では、固
定盤と可動盤との間に複数の熱板が配設され゛ζ積層物
（被加工物）をそれら熱板で加熱し得るようになってお
り、それら熱板間に装入された積層物を；シ熱板で加熱
しつつ、固定盤と可動盤との間の圧１・名作用に基づい
て加圧することにより、積層物を一体化して所望の積層
成形品を製造し得るようになっている。

ところで、このような２八坂の一種に、通１Ｅによヮて
発熱せしめられるヒータエレメントが長手管状のシーズ
内に配設されて成るシーズヒータ　（カ−トリノジヒー
タ）を、熱板内に形成された所定のヒータ挿入孔内に配
置し、加熱源とした形式のものがあるが、このようなシ
ーズヒータを加熱源とする熱板では、従来、それらシー
ズヒータが内部に１つのヒータエレメントだけを有する
構造とされていたため、熱板を所望の温度分布状態に精
度良く制御することが難しいといった問題があり、特に
熱板をその有効面積の全面にわたって均一に加熱するこ
とがデ「しいといった問題があった。

例えば、前述の如きホットプレス装置においては、製品
の品質向」二を図る上において、熱板をその有効面積の
全面にわたって所定の目標加熱温度に均一に加熱するこ
とが望ましいのであるが、前記ヒータ挿入孔内に配設し
た各シーズヒータ（ヒータエレメント）を単に同しよう
にａ電制御するだけでは、熱板の各部位による放熱条件
や伝熱条件の相違、ヒータエレメントのシーズヒータ長
手方向におけるヒータ容量のバラツキ、あるいはシーズ
ヒータと熱板との間の密着状態の不均一性等によって熱
板の温度（表面温度）にバラツキが生しることが避は得
ない。そこで、通常は、熱板の有効面を複数のゾーンに
分割し、各分７、゛リヅーンに対応するシーズヒータを
互いに独立して通電器１１１１することが行なわれてい
る。熱板の有効面を複数のゾーンに分割し、それらゾー
ン毎に独立して目標加熱温度に加熱するようにすれば、
熱（反全体の温度のバラツキに比べて各ゾーン内におけ
る温度のバラツキの方が小さいことから、熱板全体のシ
ーズヒータを同じように通電制御する場合に比べ、熱板
全体としての温度のハラツー１−を小さくできるのであ
り、従ってそのバラツー１−を小さくできる分熱板の温
度を均一化できるのである。

しかしながら、従来の熱板では、前述のように、シーズ
ヒータ内に１つのヒータエレメントが配設されているだ
けであったことから、それらシーズヒータの配列方向に
おいては熱板を互いに独立して温度制御可能な多数のゾ
ーンに分割することができるものの、シーズヒータの長
手方向においては熱板をそのような１′Ｊ１数のゾーン
に分割することができず、熱板を略２分した長さのシー
ズヒータを２方向からヒータ挿入孔内に挿入、配置する
こと乙こよって熱板を２つのゾーンに分割することが精
々であったことから、熱板の温度を分割制御することに
よって熱板温度の均一化を図ることについて限界があっ
た。

一方、このような熱板の分割制御と並行してヒータエレ
メントのヒータ容量をシーズヒータの長手方向において
予め調整しておき、シーズヒータ長手方向における熱板
温度が目標加熱温度において均一になるようにすること
も考えられているが、この場合には目標加熱温度が異な
る毎にその目標加熱温度に応して調整されたヒータ容量
のシーズヒータを用いる必要があり、目標加熱温度が異
なる毎にシーズヒータを交換しなければならないといっ
た不具合があるのである。

（解決手段）ここにおいて、本発明は、このような事情を背景として
為されたものであり、その特徴とするとごろは、長手管
状のシーズ内に、複数のヒータエレメントを、その長手
方向に独立して且つ直列に配設して成る多回路シーズヒ
ータを、熱板内に形成された所定のヒータ挿入孔にそれ
ぞれ配置して、該多回路シーズヒータの各々のヒータエ
レメントによって当該熱板部位がそれぞれ加熱され得る
ようにしたことにある。

（作用・効果）このような熱板によれば、シーズヒータ（多回路シーズ
ヒータ）の配列方向において、従来の熱板と同様に、熱
板を互いに独立して温度制御可能な多数のゾーンに分割
できることは勿論、シーズヒータの長手方向においても
熱板を互いに独立して温度制御可能な多数のゾーンに分
割することが可能となる。つまり、本発明に従う熱板に
よれば、熱板の有効面を複数のゾーンに分割づ゛るに１
葦して、従来の熱板よりもシーズヒータの長手方向にお
いてその有効面をより細かく分割することができるので
あり、従ってそれら分割した各ゾーンの温度をそれぞれ
独立して制御することにより、熱板の温度分布状態をよ
り４１′を度良く制御することが可能となるのであり、
熱板を均一な温度に加熱湯る場合においても、従来のも
のよりもその１ｍ度を一層２　均一化することが可能と
なるのである。

また、このように、シーズヒータの長手方向においても
熱板を互いに独立して温度制御可能な複数のゾーンに分
割することができ、シーズヒータの長手方向においても
熱板の温度を分割制御し得るようになったことから、従
来の熱板のように、ヒータエレメントのヒータ容量を目
標加熱温度に応じて予め調整しておくことが特に必要で
はなくなったのであり、それ故目標加熱温度が異なる毎
にシーズヒータを交換することも不要になったのである
。また、同様の理由から、熱板の昇温：０１　？卸時に
おいても、熱板の温度分布状態を精度良く制御すること
が可能となったのであり、熱板の７温制御時において熱
板の温度分布状態を調整する必要がある場合において有
利となったのである。

しかも、本発明に係る熱板によれば、１つのヒータ挿入
札内に１つのシーズヒータを配置するだけで、熱板をシ
ーズヒータの長手方向において複数のゾーンに分割する
ことができるため、シーズヒータ内の各ヒータエレメン
トに通電するだめのリード線を熱板の同一方向から引き
出すことができるいった利点もある。シーズヒータの各
ヒータエレメントに通電するためのり一ト線を熱板の同
一方向から引き出すようにすれば、熱板に対するシーズ
ヒータの装着操作が簡単になり、またリード線の引き回
し、配線作業が容易になるのである。

また、ホットプレス装置の場合においては、リード線の
引き出し方向と反対側から被加］−物の搬入並びに成形
品の搬出を行なうようにすることにより、それらの搬入
、搬出操作が容易になるのであり、その際の安全性も向
上するのである。

因みに、熱板をシーズヒータの長手方向において２つの
ゾーンに分割するようにした従来の熱板では、前述のよ
うに、ヒータ挿通孔内に２つのシーズヒータが直列的に
配置されることによってゾーンの分割が行なわれるよう
になっていたため、各ヒータエレメントに通電するため
のリード線を熱板の同一方向から引き出すことができな
かったのであり、それ故熱板に対するシーズヒータの装
着操作やリード線の引回し、配線操作等が面倒なものと
なっていたのである。

（実施例）以下、本発明をより一層具体的に明らかにするために、
その一実施例を図面に基づいて詳細に説明することとす
る。

まず、第１１２１は、本発明に従う熱板を備えた；ドツ
トプレス装置の一例を示すものであるが、そこにおいて
、ｌＯは固定盤であって、その四隅において、ヘース１
２上に立設されたステー１４の上端部に固定、支持され
ている。また、１６は可動盤であって、ヘース１２の下
側に設けられたシリンダ１８のラム２０に固定されてお
り、ラム２０の伸縮に応して昇降せしめられるようにな
っている。そして、これら固定盤１０と可動盤１６との
間に位置して、公知の如く、複数の熱板２２が多段に配
置され、それら熱板２２間に装入された積層物等の被加
工物２４がそれら熱板２２で加シ、さされつつ、固定盤
ｌＯと可動盤１６との圧締作用に清づいて加圧せしめら
れるようになっている。

ところで、各熱板２２は、第２図に示されているように
、矩形状の平面形態を有しており、その内部には熱板２
２を板面に平行に貫通ずる状態で複数（ここでは６つ）
のヒータ挿入孔２５が略等間陥に形成されている。そし
て、それらヒータ挿入孔２５内にそれぞれ同一方向から
挿入されて多回路シーズヒータとしてのシーズヒータ２
６が配置されている。

これらシーズヒータ２６は、第３Ｍに示されているよう
に、一端が閉塞された長手管状のシーズ２８内に同一形
状のヒータエレメント３０（３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ）
が３個直列に配設されると共に、それらヒータエレメン
ト３ｏの各一端に対して個々に接ｙεされたリード線３
２　　（３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ）とそれらヒータエレ
メント３０の他端に共通に接、鋳されたリード線３４と
がシーズ２８の開口部から延び出さゼられた構造を佇し
ており、リード線３２の各対応するものと共通のり一ト
線３４との間に電圧を印加することにより、それらヒー
タエレメント３ｏを択一的にＩＪｒＩ電加熱し得るよう
になっている。そして、本実施例では、前述のように、
これらシーズヒータ２６が熱板２２の各ヒータ挿入孔２
５内に同一方向から挿入されて配置されると共に、それ
らシーズヒータ２６の配置された各熱板２２がホントプ
レス装置に対してそれぞれ同一方向を向いた状態で配設
され、各シーズヒータ２６から引き出されたリード線３
２．３４がそれぞれ前記被加工物２４の筋入方向（成形
品の搬出方向）とは反対側の装置側方において引き回し
、配線せしめられている。

なお、前記シーズヒータ２６のヒータエレメント３０は
、通常、所定のセラミックスコアに巻回され、シーズ２
８内面との間に充填せしめられた耐熱性の絶縁材によっ
て該セラミックスコアの外面に固定せしめられて配設さ
れることとなる。また、各リード線３２．３４はそれぞ
れセラミックスコアを貫通する状態で、且つ互いに適当
な間隔を隔てて薯色縁された状態で、該セラミックスコ
ア内に一体的に埋め込まれて配設されることとなる。

また、本実施例では、このようなホットプレス装置にお
いて、各熱板２２に配設されたシーズヒータ２６のヒー
タエレメント３０が第４図に示されている如き制御回路
によって通電制御せしめられることにより、第２図に示
されているように、熱板２２の有効面（ここでは全面）
が掛目状に９分割された■〜■の各ゾーン毎に独立して
加熱制御されるようになっている。

すなわら、第４図において、３６は、熱板２２の各分割
ゾーンにそれぞれ対応して設けられたＰＩＤ制御機能付
きの温度コントローラであって、それぞれ対応する半導
体無接点リレー（以下、ＳＳリレーと略称する）３８に
接続されており、各対応するゾーンに配設された熱電対
４０（第２図参照）からの温度信号に基づき、各対応す
るＳＳリレー３８を予め設定されたプログラムに従って
ＯＮ・ＯＦＦ制御するようになっている。そして、これ
により、図示しない電源から各対応するヒータエレメン
ト３０　（ここでは各２つのヒータニレメン）３０，３
０）に供給される電力を調整し、各対応するゾーンを予
め設定された昇温速度で昇温さ−Ｕると共に、各対応す
るゾーンの温度が目標加？Ａ　温度まで上昇した後は、
それら各対応するゾーンの温度をその目標加熱温度に保
持するようになっている。

また、各温度コントローラ３６には、それぞれ共１ｆｆ
ｌのプログラム設定器４１および温度設定器４２が接続
されており、ブし１グラム設定器４１によって各温度コ
ントローラ３６のプログラム、が択一的に設定され得る
ようになっていると共に、温度設定器４２によって目標
加熱温度が切ｔＡ設定されることにより、各温度コント
ローラ３６においてその目標加熱温度に対応して設定さ
れたプログラムが同時にｉｌ訳されるようになっている
。

なお、各ＳＳリレー３８と電源との間には、図示しない
リレー回路により、対応するゾーンの温度に応して択一
的に選択される複数（ここでは２個）の可変抵抗器４２
（４２Δ、４２Ｂ）が配設されており、熱板２２の昇温
制御時りおいて、対応するゾーンの、′にに度が目標加
熱温度よりも所定温度低い温度に達したとき、可変抵抗
器４２がより抵抗値の小さいもの（４２Ａ）からより抵
抗値（４２Ｂ）の大きいものに切り換えられるようにな
っている。これにより、熱＋Ｆｉ２２の昇温制御時にお
ける各ゾーンの昇温速度が段階的に減速されるようにな
っているのであり、各分割ゾーンの〆温度、ひいては熱
板２２の全体の温度が目（票加熱温度に可及的に速やか
に上昇セしめられ、且つ良好な精度をもって安定するよ
うにされているのである。

このようなホットプレス装置によれば、各熱（反２２が
、前述のように、シーズヒータ２６の配列方向およびそ
の長手方向でそれぞれ３分割されて掛目状に９つのゾー
ン■〜■に分割され、それぞれのゾーンにおいて温度を
独立して制御されて同じ目標加熱温度に昇温せしめられ
るようになっているため、熱板２２の各部位における放
熱状態や伝熱状態の相違、あるいはシーズヒータ２６と
熱板２２との審着状態の不均一性等に起因する熱板２２
の温度のバラツキを可及的に低減して、熱板２２全体の
温度を可及的に均一化できるのであり、更には各熱板２
２間における温度のバラツキも可−及的に均一化できる
のである。そして、本実施例では、上述のように、各熱
板２２がシーズヒータ２６の配列方向ばかりでなく、そ
の長手方向においても３分割されていることから、熱板
がシーズヒータの長手方向で２分割される従来の熱板に
比べて、熱板２２の温度を目標加熱温度により一層均−
に加熱することができるのであり、それ故従来よりも一
層品質の高い成形品（積層成形品）をｖＡ造することが
できるのである。

また、このように、熱板２２がシーズヒータ２６の長手
方向においても３つのゾーンに分割され、熱板２２の温
度がシーズヒータ２６の長手方向において従来よりも一
層均一化され得るようになっていることから、従来の熱
板のように、シーズヒータ２６の各ヒータエレメント３
０のヒータ容量を目標加？’ｌＡ度に応じて予め調整し
ておくことが特に必要ではなくなったのであり、それ故
目標加熱温度が異なる毎にシーズヒータ２６を交換する
必要もなくなったのである。また、同様の理由から、熱
板２２の昇温制ｉｆ！１時においても、熱１反２２の温
度分布状態を積度良く制御することが可能となったので
あり、それ故熱板２２の昇温制御時においても熱板２２
の温度を可及的に均一化して、製品品質の向上を図るこ
とが可能となったのである。

さらに、前述のように、各シーズヒータ２６のヒータエ
レメント３０に通電するためのリード線３０．３２がホ
ットプレス装置の同し側に引き出されるようになってい
ることから、シーズヒータ２６の熱板２２に対する装着
操作が簡単で済むといった利点があるのであり、またそ
れらリード線３２．３４の引回し、配線作業が簡単に済
むといった利点もあるのである。また、それらリード線
３２．３４が被加工物２４の搬入方向と反対側に引き出
されて配線されるようになっていることから、被加工’
＆２４の熱板２２間への搬入（装入）操作および製品の
搬出操作を容易且つ安全に行なうことができるといった
利点もあるのである。

以上、本発明の一実施例を説明したが、これは文字通り
の例示であって、本考茎がかかる具体例に限定して解釈
されるべきでないことは勿論である。

例えば、前記実施例では、各シーズヒータ２６因にそれ
ぞれ３つのヒータエレメント３０が配設され、熱板２２
がシーズヒータ２２の長手方向で３分割されるようにな
っていたが、ヒータエレメント３０の配設数およびこれ
に伴うシーズヒータ２６の長手方向における熱板２２の
分割数は必ずしもこれに限定されるものではなく、第５
図に示されているように、各シーズヒータ２６内にヒー
タエレメント２２を２個だけ配設して、シーズヒータ２
６の長手方向で熱板２２を２分割させるようにしても良
いのであり、あるいは４個以上配設してその配設数に応
じて分割するようにしてもよいのである。なお、シーズ
ヒータ２６内に配設されるヒータエレメント３０の数が
多いほど各熱板２２の温度分布状態をより高精度に１９
制御でき、熱板２２の温度をより均一化することができ
るのであるが、各シーズヒータ２６から引き出し得るリ
ード線の数はシーズヒータの寸法や各リード線間に印加
される電圧、あるいは熱板２２の使用条件（環境条件）
等によって制限されるため、通常は、それらの条件に応
じてヒータエレメント３０の配設数が選択されることと
なる。

また、前記実施例では、シーズヒータ２６内に配設され
た各ヒータエレメント３０Δ、３０Ｂ。

３０Ｃの一端が共通のリード線３４に接続されると共に
、それらの他端がそれぞれ別個のリード線３２Ａ、３２
Ｂ、３２Ｃに接続され、リード綿３４と各対応するリー
ド線３２との間に電圧を印加することにより、それらヒ
ータエレメント３０をそれぞれ独立して通電制御するよ
うになっていたが、第６図乃至第８図に示されているよ
うに、状況によっては、それらのうちの仔７きの２個の
他端を共通のリード線３２Ｄに接続して、それら任、意
の２個のヒータエレメント３０を同時に通電制御せしめ
るようにすることも可１１ヒであり、さらには第９図に
示されているように、３個のヒータエレメント３０　（
３ＯＡ、３０Ｂ、３０Ｃ）を互いに共通のリード綿３４
および３２１Ｅを通じて同時に通電制御させるようにす
ることも可能である。なお、このような場合、上記任意
の２個乃至は３個のヒータエレメント３０の他端は、シ
ーズヒータ２６の内部で接続させるようにしてもよく、
あるいはシーズヒータ２６の外部で接続させるようにす
ることも可能であるが、シーズヒータ２６からのリード
線の引出数を低減する上からはシーズヒータ２６内部で
接続することが望ましく、設計の自由度の面からは外部
で接続するようにすることが望ましい。また、ごのよう
な各ヒータエレメント３０の結線のＢ様は、シーズヒー
タ２６内に配設されるヒータエレメント３０の数が多い
ほど多くなる。

また、前記実施例では、シーズヒータ２６内に配設され
る各ヒータエレメント３０の各一端が共通のリード綿３
４に接続されていたが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、各ヒータエレメント３０に通電するためのリ
ード線をそれぞれ別個に引き出すようにすることも可能
である。ただし、このようにした場合には、ヒータエレ
メント３０の配設数カたりのリード線の数量が増えるこ
とから、前記実施例の場合に比べてシーズヒータ２６内
に配設し得るヒータエレメント３０のｆ＆ｉｌがその分
制限されることとなる。ホットプレス装置では、ホット
プレス装置全体を真空ボックス内に収容した状態で被加
工物２４の加工を行なうことがあるため、各リード線は
真空放電を惹起しない程度に離間させて配置することが
望ましいのであり、従ってこのような場合には、ヒータ
エレメント３０当たりのリード線の配設数が多くなるこ
とによってシーズヒータ２６内に配設可能なヒータエレ
メント３０の数が少なくなることが避は得ないのである
。

また、前記実施例では、熱板２２の各分割ゾーンに対し
てそれぞれ熱電対４０および温度コントローラ３６が設
けられていたが、第１Ｏ図に示されているように、状況
によっては、それら熱電灯４０および温度コントローラ
３６を複数のゾーンのヒータエレメント３０に対して共
通に設けることも可能である。

さらに、第１１図に示されているように、温度コントロ
ーラ３６は、各分割ゾーンのヒータエレメント３０に対
して共通に設けることも可能である。すなわち、第１１
図においては、温度コントローラ３６は人力選択回路４
６を介して各分割ゾーンに配設された熱電対４０に接続
されており、所定の周！田で各熱電対４０の温度信号を
順次取り込むようになっている。そして、それら熱電対
４０の切換周期に同期して各対応するゾーンのコントロ
ール信号（アナログ信号）を出力し、これを変換器４８
に供給するようになっている。また、変換器４８ではそ
のコントロール信号がＯＮ・ＯＦＦ信号に変換され、出
力選択回路５０を通じて各対応するＳＳリレー３８に供
給されるようになっている。そして、前記実施例と同様
に、このＳＳリレー３８によって各対応するゾーンに配
設されたヒータエレメント３０が通電制御せしめられ、
各ゾーンの温度が制御せしめられるようになっている。

なお、温度コントローラ３６には、前記実施例と同様に
プログラム設定器４１が接続され、このプログラム設定
器４１によって各ゾーンに対応した加熱プログラムが個
別に設定され得るようになっていると共に、前記実施例
と同様の温度設定器４２が接続され、この温度設定器４
２によって目標加熱温度が切ｔａ設定されるごとにより
、温度コントローラ３６においてその目標加熱温度に応
して設定された各ゾーンの加熱プログラムが選択される
ようになっている。また、出力選択回路５０から各ＳＳ
リレー３８に供給される信号は、目標加熱温度保持時に
おいては、設定温度と実測温度との比較結果に応じて熱
電対４０のスキャンニング周回で０Ｎ−ＯＦＦ制御され
ることとなる。

さらに、ここにおいては、図に示されているように、各
ＳＳリレー３８に３個の可変抵抗器４４　（４４八、’
４４Ｂ、４４Ｇ）が互いに並列に接続されており、それ
ら可変抵抗器４４が択一的に選択せしめられることによ
り、各ゾーンの昇温速度が３段階に減速せしめられるよ
うになっている。

加えて、前記実施例では、ホントブレス装置の熱板に対
して本発明を適用した例について述べたが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、射出成形機等に対しても
適用することが可能である。

その他、−々列挙はしないが、本発明がその趣旨を逸脱
しない範囲内において、種々なる変更。

修正、改良等を施した態様で実施できることは、言うま
でもないところである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従う熱板を（Ｊｉｆｆえたボッ。ドブ
レス装置の一例を示す正面図であり、第２閣は第１図に
示されている熱板を概略的に示す平面図であり、第３図
は第２図の熱板に用いられているシーズヒータを説明す
るための断面模式図である。第４図は第２図の熱板の加
熱制御回路の一例を示す回路図である。第５図は本発明
の他の実施例におけるシーズヒータを示す第３図に相当
する図である。第６図、第７図、第８図および第９図は
、３個のヒータエレメントが配設されて成るシーズヒー
タの第３図とは異なる結線態様を示す回路図である。第
１０図および第１１図は、それぞれ第２図に示す熱板の
第４図とは異なる加熱制御回路の一例を示す回路図であ
る。ｌＯ：固定盤　　　　　１６；可動器２２：熟仮　　　　　　２５：ヒータ挿入孔２６：シー
ズヒータ（多回路シーズヒータ）３０　（３０Ａ、３０
Ｂ、３０Ｃ）：ヒータエレメント３２　（３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ，３２Ｄ。３２Ｅ）、３４：リード線３６：温度コントローラ３８二半導体無接点リレー４０：熱電対　　　　４１ニブログラム設定器４２：温
度設定器

Claims

【特許請求の範囲】

（１）長手管状のシーズ内に、複数のヒータエレメント
を、その長手方向に独立して且つ直列に配設して成る多
回路シーズヒータを、熱板内に形成された所定のヒータ
挿入孔にそれぞれ配置して、該多回路シーズヒータの各
々のヒータエレメントによって当該熱板部位がそれぞれ
加熱され得るようにしたことを特徴とする熱板。
（２）前記複数のヒータエレメントが、少なくとも二つ
の独立した回路によって通電制御され、熱板の当該ヒー
タエレメント配設部位の加熱制御が独立して行われ得る
ようにした特許請求の範囲第１項記載の熱板。