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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-03-24
(45)【発行日】2022-04-01
(54)【発明の名称】射出装置
(51)【国際特許分類】
B29C 45/74 20060101AFI20220325BHJP
【ＦＩ】
B29C45/74
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2021052922
(22)【出願日】2021-03-26
(65)【公開番号】P2021194912
(43)【公開日】2021-12-27
【審査請求日】2021-05-19
(31)【優先権主張番号】P 2020101401
(32)【優先日】2020-06-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000227054
【氏名又は名称】日精樹脂工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100067356
【弁理士】
【氏名又は名称】下田 容一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100160004
【弁理士】
【氏名又は名称】下田 憲雅
(74)【代理人】
【識別番号】100120558
【弁理士】
【氏名又は名称】住吉 勝彦
(74)【代理人】
【識別番号】100148909
【弁理士】
【氏名又は名称】瀧澤 匡則
(72)【発明者】
【氏名】常田 聡
(72)【発明者】
【氏名】新井 啓太
(72)【発明者】
【氏名】櫻田 勇一
(72)【発明者】
【氏名】内藤 七重
(72)【発明者】
【氏名】湯本 貴大
(72)【発明者】
【氏名】半田 裕幸
(72)【発明者】
【氏名】荻原 春雄
(72)【発明者】
【氏名】加藤 利美
(72)【発明者】
【氏名】依田 穂積
【審査官】北澤 健一
(56)【参考文献】
【文献】特開２００４－１９９５２６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０２－０５５１１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－２１８４１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－０７５８４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－０２５４０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－２０５５４１（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０２１／２５１０３９（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２９Ｃ ４５／００－４５／８４
Ｈ０５Ｂ ３／００－ ３／８６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
先端にノズルを有する加熱筒と、この加熱筒に回転自在に且つ軸方向移動可能に収納されるスクリューと、前記加熱筒に巻き付けられる加熱機構とを備える射出装置において、
前記加熱機構は、前記加熱筒の基部に配置される予熱部と、この予熱部よりも前記加熱筒の先端寄りに配置される加熱部と、この加熱部よりも前記加熱筒の先端寄りに配置される保温部とを有し、
前記予熱部は、前記加熱部より前記加熱筒への加熱性能が高く構成され、
前記保温部は、前記加熱部より前記加熱筒への加熱性能が低く構成されている射出装置であって、
前記加熱部は、前記加熱筒に巻く内ケースと、この内ケースの外周面に被せる内側電気絶縁材と、この内側電気絶縁材の外周面に被せる発熱体と、この発熱体の外周面に被せる外側電気絶縁材と、この外側電気絶縁材の外周面に被せる外ケースと、この外ケースの外周面に被せるバンドとからなり、
前記予熱部は、前記加熱部に対して前記外側電気絶縁材を厚くし、その他は前記加熱部と同じ構成とし、
前記保温部は、前記加熱部に対して前記外ケースと前記バンドの少なくとも一方は熱伝導率が高い材料で構成し、その他は前記加熱部と同じ構成としたことを特徴とする射出装置。
【請求項2】
請求項１記載の射出装置であって、前記予熱部の前記外側電気絶縁材は、前記加熱部の前記外側電気絶縁材を重ねることで、厚くしたことを特徴とする射出装置。
【請求項3】
先端にノズルを有する加熱筒と、この加熱筒に回転自在に且つ軸方向移動可能に収納されるスクリューと、前記加熱筒に巻き付けられる加熱機構とを備える射出装置において、
前記加熱機構は、前記加熱筒の基部に配置される予熱部と、この予熱部よりも前記加熱筒の先端寄りに配置される加熱部と、この加熱部よりも前記加熱筒の先端寄りに配置される保温部とを有し、
前記予熱部は、前記加熱部より前記加熱筒への加熱性能が高く構成され、
前記保温部は、前記加熱部より前記加熱筒への加熱性能が低く構成されている射出装置であって、
前記加熱部は、前記加熱筒に巻く内ケースと、この内ケースの外周面に被せる内側電気絶縁材と、この内側電気絶縁材の外周面に被せる発熱体と、この発熱体の外周面に被せる外側電気絶縁材と、この外側電気絶縁材の外周面に被せる外ケースと、この外ケースの外周面に被せるバンドとからなり、
前記予熱部は、前記加熱部に対して単位面積当たりの出力が大きな発熱体を採用し、その他は前記加熱部と同じ構成とし、
前記保温部は、前記加熱部に対して単位面積当たりの出力が小さな発熱体を採用し、その他は前記加熱部と同じ構成としたことを特徴とする射出装置。
【請求項4】
請求項１～３のいずれか１項記載の射出装置であって、前記内ケース、前記内側電気絶縁材、前記発熱体、前記外側電気絶縁材、前記外ケース及び前記バンドは、各々少なくとも１箇所で割られており、外から加熱筒が見えるように割りの位置が揃えられていることを特徴とする射出装置。
【請求項5】
請求項４記載の射出装置であって、前記保温部における前記割りは、前記加熱筒の真上に位置決めされていることを特徴とする射出装置。
【請求項6】
請求項４記載の射出装置であって、前記予熱部における前記割りは、前記加熱筒の真下に位置決めされていることを特徴とする射出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、加熱筒に加熱機構を備えている射出装置に関する。なお、本書で、アルミニウムはアルミニウム合金を含む。
【背景技術】
【0002】
溶融樹脂材料を、先端のノズルから射出する射出装置が、各種知られている（例えば、特許文献１（図１）参照）。
【0003】
特許文献１を次図に基づいて説明する。
図１４は従来の射出装置の構造を説明する図である。
図１４に示されるように、従来の射出装置１００は、先端にノズル１０１を有する加熱筒１０２と、この加熱筒１０２に回転自在に且つ軸方向移動可能に収納されるスクリュー１０３とを備えている。
図１４は従来の射出装置の構造を説明する図である。
図１４に示されるように、従来の射出装置１００は、先端にノズル１０１を有する加熱筒１０２と、この加熱筒１０２に回転自在に且つ軸方向移動可能に収納されるスクリュー１０３とを備えている。
【0004】
基部側のホッパ１０４と先端のノズル１０１との間において、加熱筒１０２に４個の温度センサ１０４～１０７が埋設され、温度センサ１０４～１０７に対応して加熱機構１１１～１１４が各々配置されている。
【0005】
加熱機構１１１～１１４は、各々、加熱筒１０２に巻かれたバンドヒータ１１５と、このバンドヒータ１１５に巻かれた通気層１１６と、この通気層１１６に巻かれた断熱層１１７とからなる。
温度センサ１０４が設定温度になるように、バンドヒータ１１５の出力が制御される。
同様に、温度センサ１０５～１０７が設定温度になるように、各々のバンドヒータ１１５の出力が制御される。
温度センサ１０４が設定温度になるように、バンドヒータ１１５の出力が制御される。
同様に、温度センサ１０５～１０７が設定温度になるように、各々のバンドヒータ１１５の出力が制御される。
【0006】
従来から加熱筒１０２の軸方向（長手方向）に、加熱機構１１１～１１４が配置され、加熱筒１０２の温度制御が実施されてきたが、加熱機構１１１と加熱機構１１２と加熱機構１１３と加熱機構１１４は、相互に同じ構造であった。
【0007】
同じ構造であれば、部品の調達コストが下げられると共に誤組みの心配がない。反面、樹脂材料の温度変化を考慮すると、改良の余地はある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【文献】特許第６２５８２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明は、樹脂材料の温度変化により適合した射出装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記課題を解決するために、本発明者らは樹脂材料の変化を詳細に検証した。
先ず、加熱筒１０２の基部では、樹脂材料がペレットの形態でホッパ１０４を介して加熱筒１０２に供給される。ペレットは塊であり、塊同士が点接触するため、加熱機構１１４で供給した熱は、ある塊から隣の塊へ小さな伝熱面積で伝えられる。そのため、加熱機構１１４では伝熱効率が低いことが分かった。
先ず、加熱筒１０２の基部では、樹脂材料がペレットの形態でホッパ１０４を介して加熱筒１０２に供給される。ペレットは塊であり、塊同士が点接触するため、加熱機構１１４で供給した熱は、ある塊から隣の塊へ小さな伝熱面積で伝えられる。そのため、加熱機構１１４では伝熱効率が低いことが分かった。
【0011】
一方、加熱筒１０２の中間部では、樹脂材料が液状化し、伝熱面積が増大する。そのため、加熱機構１１２、１１３では伝熱効率が高いことが分かった。
また、加熱筒１０２の先端では、樹脂材料が所定の温度に達しており、加熱はあまり必要でない。そのため、加熱機構１１１では温度制御が重要であることが分かった。
以上の知見に基づいて、射出装置の構造を改良したところ、課題を解決することができた。
また、加熱筒１０２の先端では、樹脂材料が所定の温度に達しており、加熱はあまり必要でない。そのため、加熱機構１１１では温度制御が重要であることが分かった。
以上の知見に基づいて、射出装置の構造を改良したところ、課題を解決することができた。
【0013】
すなわち、請求項１に係る発明は、先端にノズルを有する加熱筒と、この加熱筒に回転自在に且つ軸方向移動可能に収納されるスクリューと、前記加熱筒に巻き付けられる加熱機構とを備える射出装置において、
前記加熱機構は、前記加熱筒の基部に配置される予熱部と、この予熱部よりも前記加熱筒の先端寄りに配置される加熱部と、この加熱部よりも前記加熱筒の先端寄りに配置される保温部とを有し、
前記予熱部は、前記加熱部より前記加熱筒への加熱性能が高く構成され、
前記保温部は、前記加熱部より前記加熱筒への加熱性能が低く構成されている射出装置であって、
前記加熱部は、前記加熱筒に巻く内ケースと、この内ケースの外周面に被せる内側電気絶縁材と、この内側電気絶縁材の外周面に被せる発熱体と、この発熱体の外周面に被せる外側電気絶縁材と、この外側電気絶縁材の外周面に被せる外ケースと、この外ケースの外周面に被せるバンドとからなり、
前記予熱部は、前記加熱部に対して前記外側電気絶縁材を厚くし、その他は前記加熱部と同じ構成とし、
前記保温部は、前記加熱部に対して前記外ケースと前記バンドの少なくとも一方は熱伝導率が高い材料で構成し、その他は前記加熱部と同じ構成としたことを特徴とする。
前記加熱機構は、前記加熱筒の基部に配置される予熱部と、この予熱部よりも前記加熱筒の先端寄りに配置される加熱部と、この加熱部よりも前記加熱筒の先端寄りに配置される保温部とを有し、
前記予熱部は、前記加熱部より前記加熱筒への加熱性能が高く構成され、
前記保温部は、前記加熱部より前記加熱筒への加熱性能が低く構成されている射出装置であって、
前記加熱部は、前記加熱筒に巻く内ケースと、この内ケースの外周面に被せる内側電気絶縁材と、この内側電気絶縁材の外周面に被せる発熱体と、この発熱体の外周面に被せる外側電気絶縁材と、この外側電気絶縁材の外周面に被せる外ケースと、この外ケースの外周面に被せるバンドとからなり、
前記予熱部は、前記加熱部に対して前記外側電気絶縁材を厚くし、その他は前記加熱部と同じ構成とし、
前記保温部は、前記加熱部に対して前記外ケースと前記バンドの少なくとも一方は熱伝導率が高い材料で構成し、その他は前記加熱部と同じ構成としたことを特徴とする。
【0014】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の射出装置であって、
前記予熱部の前記外側電気絶縁材は、前記加熱部の前記外側電気絶縁材を重ねることで、厚くしたことを特徴とする。
前記予熱部の前記外側電気絶縁材は、前記加熱部の前記外側電気絶縁材を重ねることで、厚くしたことを特徴とする。
【0015】
請求項３に係る発明は、先端にノズルを有する加熱筒と、この加熱筒に回転自在に且つ軸方向移動可能に収納されるスクリューと、前記加熱筒に巻き付けられる加熱機構とを備える射出装置において、
前記加熱機構は、前記加熱筒の基部に配置される予熱部と、この予熱部よりも前記加熱筒の先端寄りに配置される加熱部と、この加熱部よりも前記加熱筒の先端寄りに配置される保温部とを有し、
前記予熱部は、前記加熱部より前記加熱筒への加熱性能が高く構成され、
前記保温部は、前記加熱部より前記加熱筒への加熱性能が低く構成されている射出装置であって、
前記加熱部は、前記加熱筒に巻く内ケースと、この内ケースの外周面に被せる内側電気絶縁材と、この内側電気絶縁材の外周面に被せる発熱体と、この発熱体の外周面に被せる外側電気絶縁材と、この外側電気絶縁材の外周面に被せる外ケースと、この外ケースの外周面に被せるバンドとからなり、
前記予熱部は、前記加熱部に対して単位面積当たりの出力が大きな発熱体を採用し、その他は前記加熱部と同じ構成とし、
前記保温部は、前記加熱部に対して単位面積当たりの出力が小さな発熱体を採用し、その他は前記加熱部と同じ構成としたことを特徴とする。
前記加熱機構は、前記加熱筒の基部に配置される予熱部と、この予熱部よりも前記加熱筒の先端寄りに配置される加熱部と、この加熱部よりも前記加熱筒の先端寄りに配置される保温部とを有し、
前記予熱部は、前記加熱部より前記加熱筒への加熱性能が高く構成され、
前記保温部は、前記加熱部より前記加熱筒への加熱性能が低く構成されている射出装置であって、
前記加熱部は、前記加熱筒に巻く内ケースと、この内ケースの外周面に被せる内側電気絶縁材と、この内側電気絶縁材の外周面に被せる発熱体と、この発熱体の外周面に被せる外側電気絶縁材と、この外側電気絶縁材の外周面に被せる外ケースと、この外ケースの外周面に被せるバンドとからなり、
前記予熱部は、前記加熱部に対して単位面積当たりの出力が大きな発熱体を採用し、その他は前記加熱部と同じ構成とし、
前記保温部は、前記加熱部に対して単位面積当たりの出力が小さな発熱体を採用し、その他は前記加熱部と同じ構成としたことを特徴とする。
【0016】
請求項４に係る発明は、請求項１～３のいずれか１項記載の射出装置であって、
前記内ケース、前記内側電気絶縁材、前記発熱体、前記外側電気絶縁材、前記外ケース及び前記バンドは、各々少なくとも１箇所で割られており、外から加熱筒が見えるように割りの位置が揃えられていることを特徴とする。
前記内ケース、前記内側電気絶縁材、前記発熱体、前記外側電気絶縁材、前記外ケース及び前記バンドは、各々少なくとも１箇所で割られており、外から加熱筒が見えるように割りの位置が揃えられていることを特徴とする。
【0017】
請求項５に係る発明は、請求項４記載の射出装置であって、
前記保温部における前記割りは、前記加熱筒の真上に位置決めされていることを特徴とする。
前記保温部における前記割りは、前記加熱筒の真上に位置決めされていることを特徴とする。
【0018】
請求項６に係る発明は、請求項４記載の射出装置であって、
前記予熱部における前記割りは、前記加熱筒の真下に位置決めされていることを特徴とする。
前記予熱部における前記割りは、前記加熱筒の真下に位置決めされていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0019】
請求項１に係る発明では、予熱部は、加熱部より加熱筒への加熱性能が高くなるようにしたので、ペレットの温度をより高めることができる。
また、保温部は、加熱部より加熱筒への加熱性能が低くなるようにしたので、樹脂材料を加熱し過ぎることがなく、所望の温度に容易に制御することができる。
よって、請求項１によれば、樹脂材料の温度変化により適合した射出装置が提供される。
また、保温部は、加熱部より加熱筒への加熱性能が低くなるようにしたので、樹脂材料を加熱し過ぎることがなく、所望の温度に容易に制御することができる。
よって、請求項１によれば、樹脂材料の温度変化により適合した射出装置が提供される。
【0020】
加えて、請求項１に係る発明では、予熱部は、加熱部に対して外側電気絶縁材を厚くし、保温部は、加熱部に対して外ケースとバンドの少なくとも一方は熱伝導率が高い材料で構成した。すなわち、予熱部と加熱部と保温部は、構成要素の大部分が共通であり、部品の調達コストを抑えつつ、組み立ての容易さが維持される。
【0021】
請求項２では、予熱部の外側電気絶縁材は、加熱部の外側電気絶縁材を重ねたものである。外側電気絶縁材の単品は、予熱部と加熱部と保温部とで共用できる。
【0022】
請求項３に係る発明では、予熱部は、加熱部より加熱筒への加熱性能が高くなるようにしたので、ペレットの温度をより高めることができる。
また、保温部は、加熱部より加熱筒への加熱性能が低くなるようにしたので、樹脂材料を加熱し過ぎることがなく、所望の温度に容易に制御することができる。
よって、請求項３によれば、樹脂材料の温度変化により適合した射出装置が提供される。
加えて、請求項３では、予熱部と加熱部と保温部とで発熱体を異ならせた。その他の構成要素は共通であるため、部品の調達コストを抑えることができ、部品の管理が容易になる。
また、保温部は、加熱部より加熱筒への加熱性能が低くなるようにしたので、樹脂材料を加熱し過ぎることがなく、所望の温度に容易に制御することができる。
よって、請求項３によれば、樹脂材料の温度変化により適合した射出装置が提供される。
加えて、請求項３では、予熱部と加熱部と保温部とで発熱体を異ならせた。その他の構成要素は共通であるため、部品の調達コストを抑えることができ、部品の管理が容易になる。
【0023】
請求項４では、内ケース、内側電気絶縁材、発熱体、外側電気絶縁材、外ケース及びバンドは、各々少なくとも１箇所で割られており、外から加熱筒が見えるように割りの位置が揃えられている。割りの位置を揃えることにより、バンド締め付け時の密着性が高まり、伝熱性を高めることができ、省エネルギーが図れる。
【0024】
請求項５に係る発明では、保温部における割りは、加熱筒の真上に位置決めされている。対流伝熱は上向きで最大となるため、保温部の割りから熱が盛んに大気へ放出され、保温部の温度制御性能がさらに高まる。
【0025】
請求項６に係る発明では、予熱部における割りは、加熱筒の真下に位置決めされている。対流伝熱は下向きで最小となるため、予熱部の割りから熱がほとんど大気へ放出されない。結果、予熱部の加熱性能がさらに高まると共に省エネルギーが図れる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】本発明に係る射出装置の要部を示す側面図である。
【図2】発熱体の斜視図である。
【図9】（ａ）は保温部の作用説明図、（ｂ）は加熱部の作用説明図、（ｃ）は予熱部の作用説明図である。
【図10】（ａ）はバンドの変形例の断面図、（ｂ）は（ａ）のｂ矢視図である。
【図11】（ａ）～（ｃ）は発熱体の変更例を説明する図である。
【図12】（ａ）は発熱体のさらなる変更例を説明する斜視図、（ｂ）は（ａ）のｂ―ｂ線断面図、（ｃ）は比較例を説明する断面図である。
【図13】（ａ）は保温部の割りの好ましい位置を示す図、（ｂ）は加熱部の割りの好ましい位置を示す図、（ｃ）は予熱部の割りの好ましい位置を示す図である。
【図14】従来の射出装置の構造を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0027】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
【実施例】
【0028】
図１に示されるように、射出装置１０は、先端にノズル１１を有する加熱筒１２と、この加熱筒１２に回転自在に且つ軸方向移動可能に収納されるスクリュー１３と、加熱筒１２に巻き付けられる加熱機構２０と、加熱筒１２に接続される落下口ブロック１５と、この落下口ブロック１５に取付けられるホッパ１７とを備える。ペレット状の樹脂材料は、ッパ１７から落下口１６を介して加熱筒１２内へ落とされる。
【0029】
加熱機構２０は、加熱筒１２の基部側に配置される予熱部２１と、この予熱部２１よりも加熱筒１２の先端寄りに配置される加熱部２２と、この加熱部２２よりも加熱筒１２の先端寄りに配置される保温部２３とからなる。加熱機構２０の主要部品の一つである発熱体の構造を図２で説明する。
【0030】
図２に示されるように、発熱体２５は、絶縁板２６に電熱線２７をつるまき状に巻いてなる。電熱線２７は、裸線である。そのため、発熱体２５は、後述する電気絶縁材で上と下から被われる。
【0031】
予熱部２１と加熱部２２と保温部２３のうち、先ず、加熱部２２の構成を、図３に基づいて説明する。
図３に示されるように、加熱部２２は、加熱筒（図１、符号１２）に巻く内ケース３１と、内ケース３１の外周面に被せる内側電気絶縁材３２と、この内側電気絶縁材３２の外周面に被せる発熱体２５と、この発熱体２５の外周面に被せる外側電気絶縁材３４と、この外側電気絶縁材３４の外周面に被せる外ケース３５と、この外ケース３５の外周面に被せるバンド３６とからなる。
図３に示されるように、加熱部２２は、加熱筒（図１、符号１２）に巻く内ケース３１と、内ケース３１の外周面に被せる内側電気絶縁材３２と、この内側電気絶縁材３２の外周面に被せる発熱体２５と、この発熱体２５の外周面に被せる外側電気絶縁材３４と、この外側電気絶縁材３４の外周面に被せる外ケース３５と、この外ケース３５の外周面に被せるバンド３６とからなる。
【0032】
バンド３６は、割りが１箇所であるワンピースバンドが好ましいが、割りが２箇所であるツーピースバンドであってもよい。ワンピースバンドやツーピースバンドであれば、バンド３６は、ボルト３７を締めることで内径を小さくすることができる。
【0033】
内ケース３１の割り位置と、内側電気絶縁材３２の割り位置と、発熱体２５の割り位置と、外側電気絶縁材３４の割り位置と、外ケース３５の割り位置と、バンド３６の割り位置を合わせる。すると、ボルト３７を締めることで、加熱筒１２に内ケース３１を密着させ、内ケース３１に内側電気絶縁材３２を密着させ、内側電気絶縁材３２に発熱体２５を密着させ、発熱体２５に外側電気絶縁材３４を密着させ、外側電気絶縁材３４に外ケース３５を密着させ、外ケース３５にバンド３６を密着させることができる。
【0034】
図４は図３の４－４線断面の分解図である。
図４に示されるように、加熱部２２は、内ケース３１と、内側電気絶縁材３２と、発熱体２５と、外側電気絶縁材３４と、外ケース３５と、バンド３６とを重ねてなる。
内ケース３１、外ケース３５及びバンド３６は、錆びにくいステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ３０４）の薄板が好適である。
内側電気絶縁材３２及び外側電気絶縁材３４は、例えば０．４ｍｍ厚さのマイカ（雲母）である。０．２ｍｍ厚さのマイカを２枚重ねてもよい。
図４に示されるように、加熱部２２は、内ケース３１と、内側電気絶縁材３２と、発熱体２５と、外側電気絶縁材３４と、外ケース３５と、バンド３６とを重ねてなる。
内ケース３１、外ケース３５及びバンド３６は、錆びにくいステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ３０４）の薄板が好適である。
内側電気絶縁材３２及び外側電気絶縁材３４は、例えば０．４ｍｍ厚さのマイカ（雲母）である。０．２ｍｍ厚さのマイカを２枚重ねてもよい。
【0035】
なお、内ケース３１の内側に、想像線で示す冷却ジャケット３８を追加することは差し支えない。冷却ジャケット３８は、冷媒（水、空気など）が適宜流される。
【0036】
図５は図１の５－５線断面図であって予熱部２１の断面図であり、図６は図５の６－６線断面の分解図である。
図６において、予熱部２１では、外側電気絶縁材３４Ｂが図４と異なるが、その他の内ケース３１、内側電気絶縁材３２、発熱体２５、外ケース３５及びバンド３６は、形態、材質とも図４と同じである。
図６において、予熱部２１では、外側電気絶縁材３４Ｂが図４と異なるが、その他の内ケース３１、内側電気絶縁材３２、発熱体２５、外ケース３５及びバンド３６は、形態、材質とも図４と同じである。
【0037】
【0038】
図７は図１の７－７線断面図であって保温部２３の断面図であり、図８は図７の８－８線断面の分解図である。
図８において、保温部２３では、外ケース３５Ｂの材質が図４と異なるが、その他の内ケース３１、内側電気絶縁材３２、発熱体２５、外側電気絶縁材３４及びバンド３６は、形態、材質とも図４と同じである。
外ケース３５Ｂは、アルミニウムをめっきした炭素鋼板（アルミニウムめっき鋼板）が好適である。
図８において、保温部２３では、外ケース３５Ｂの材質が図４と異なるが、その他の内ケース３１、内側電気絶縁材３２、発熱体２５、外側電気絶縁材３４及びバンド３６は、形態、材質とも図４と同じである。
外ケース３５Ｂは、アルミニウムをめっきした炭素鋼板（アルミニウムめっき鋼板）が好適である。
【0039】
以上に述べた材質及びこの材質に対応する熱伝導率λ（Ｗ／ｍ・Ｋ）を、加熱部、予熱部、保温部に付記したものを、表１に示す。
【0040】
【表1】
【0041】
マイカの熱伝導率λは０．５（Ｗ／ｍ・Ｋ）であり、ＳＵＳ３０４の熱伝導率λ１６．３（Ｗ／ｍ・Ｋ）より格段に小さい。すなわち、マイカは電気絶縁性能に加えて、断熱性能をも有する。
【0042】
加熱部に対して予熱部では、外側電気絶縁材の厚さを５倍～１０倍にした。厚さが５倍になると伝熱量は１／５になり、厚さが１０倍になると伝熱量は１／１０になる。すなわち、予熱部では、外側電気絶縁材で断熱される。
【0043】
また、保温部では、外ケースにアルミニウムめっき鋼板を採用した。ＳＵＳ３０４の熱伝導率λが１６．３（Ｗ／ｍ・Ｋ）であるのに対して、炭素鋼の熱伝導率λは５４（Ｗ／ｍ・Ｋ）であり、アルミニウムの熱伝導率λが２０４（Ｗ／ｍ・Ｋ）であるため、アルミニウムめっき鋼板の熱伝導率λは十分に大きくなる。結果、外ケースからバンドへの伝熱量が増大し、バンドから大気への放熱量が増加する。
【0044】
好ましくは、保温部変更例に示されるように、ＳＵＳ３０４であったバンドをアルミニウムめっき鋼板に変更する。
又は、外ケースとバンドを共にアルミニウムめっき鋼板にすることは差し支えない。バンドから大気への放熱量がさらに増加する。
又は、外ケースとバンドを共にアルミニウムめっき鋼板にすることは差し支えない。バンドから大気への放熱量がさらに増加する。
【0045】
表１で説明した作用を、図面に基づいて再度説明する。
図９（ａ）で保温部２３の作用が示され、図９（ｂ）で加熱部２２の作用が示され、図９（ｃ）で予熱部２１の作用が示される。
図９（ｂ）に示される加熱部２２では、発熱体２５の発生熱は、約半分の伝熱量ｑ１が加熱筒１２に伝わり、残りの約半分のｑ２が大気へ放熱される。
図９（ａ）で保温部２３の作用が示され、図９（ｂ）で加熱部２２の作用が示され、図９（ｃ）で予熱部２１の作用が示される。
図９（ｂ）に示される加熱部２２では、発熱体２５の発生熱は、約半分の伝熱量ｑ１が加熱筒１２に伝わり、残りの約半分のｑ２が大気へ放熱される。
【0046】
対して、図９（ｃ）に示される予熱部２１では、外側電気絶縁材３４Ｂの断熱作用により、大気への放熱ｑ３は小さくなり、発熱体２５の発生熱の大部分の熱（伝熱量）ｑ４が加熱筒１２に伝わる。
【0047】
また、図９（ａ）に示される保温部２３では、外ケース３５Ｂとバンド３６の少なくとも一方がアルミニウムめっき鋼板で構成されているため、大気への放熱ｑ５が大きくなり、その分だけ加熱筒１２への伝熱量ｑ６は小さくなる。
保温部２３の温度が所定温度を超えた場合、放熱ｑ５が大きいため、速やかに温度を所定温度に下げることができる。よって、保温部２３での温度制御性能は、加熱部２２や予熱部２１より格段に良くなる。
保温部２３の温度が所定温度を超えた場合、放熱ｑ５が大きいため、速やかに温度を所定温度に下げることができる。よって、保温部２３での温度制御性能は、加熱部２２や予熱部２１より格段に良くなる。
【0048】
加熱部２２を基準にすると、伝熱量ｑ１より伝熱量ｑ４が大きくなるように予熱部２１は構成され、伝熱量ｑ１より伝熱量ｑ６が小さくなるように保温部２３が構成されている。
すなわち、予熱部２１は、加熱部２２より加熱筒１２への加熱性能が高く構成され、保温部２３は、加熱部２２より加熱筒１２への加熱性能が低く構成されている。
すなわち、予熱部２１は、加熱部２２より加熱筒１２への加熱性能が高く構成され、保温部２３は、加熱部２２より加熱筒１２への加熱性能が低く構成されている。
【0049】
バンド３６の変形例を、図１０に基づいて説明する。
図１０（ａ）にバンド３６Ｂの断面図が示され、図１０（ｂ）に図１０（ａ）のｂ矢視図が示される。
図１０（ｂ）に示されるように、バンド３６Ｂに適当な大きさの冷却窓３９が開けられている。
図１０（ａ）にバンド３６Ｂの断面図が示され、図１０（ｂ）に図１０（ａ）のｂ矢視図が示される。
図１０（ｂ）に示されるように、バンド３６Ｂに適当な大きさの冷却窓３９が開けられている。
【0050】
図９（ａ）に示されるバンド３６を、図１０（ｂ）に示されるバンド３６Ｂに置き換えると、放熱ｑ５は、バンド３６Ｂを介さないで、外ケース３５から直接大気へ放熱されるため、さらに増加する。
そのため、図１０の構造であれば、バンド３６Ｂの材質は、ＳＵＳ３０４が採用可能となり、材料の選択枝が増える。
そのため、図１０の構造であれば、バンド３６Ｂの材質は、ＳＵＳ３０４が採用可能となり、材料の選択枝が増える。
【0051】
次に、発熱体２５の変更例を、図１１に基づいて説明する。
図１１（ｂ）に加熱部で使用する発熱体２５が示される。
図１１（ｃ）に予熱部で使用する発熱体２５が示される。この発熱体２５は、加熱部での発熱体２５に比較して、電熱線２７を密に巻くことで、単位面積当たりの出力が増される。
図１１（ａ）に保温部で使用する発熱体２５が示される。この発熱体２５は、加熱部での発熱体２５に比較して、電熱線２７を粗に巻くことで、単位面積当たりの出力が減らされる。
図１１（ｂ）に加熱部で使用する発熱体２５が示される。
図１１（ｃ）に予熱部で使用する発熱体２５が示される。この発熱体２５は、加熱部での発熱体２５に比較して、電熱線２７を密に巻くことで、単位面積当たりの出力が増される。
図１１（ａ）に保温部で使用する発熱体２５が示される。この発熱体２５は、加熱部での発熱体２５に比較して、電熱線２７を粗に巻くことで、単位面積当たりの出力が減らされる。
【0052】
このような発熱体２５を、加熱部、予熱部及び保温部に適用した例が、表２に示される。
【0053】
【表2】
【0054】
加熱部、予熱部及び保温部において、内ケース、内側電気絶縁材、外側電気絶縁材、外ケース及びバンドは、共通であって、熱伝導率は共通である。
加熱部の発熱体を基準にすると、予熱部の発熱体の出力が大きく、保温部の発熱体の出力が小さい。
すなわち、予熱部２１は、加熱部２２より加熱筒１２への加熱性能が高く構成され、保温部２３は、加熱部２２より加熱筒１２への加熱性能が低く構成されている。
加熱部の発熱体を基準にすると、予熱部の発熱体の出力が大きく、保温部の発熱体の出力が小さい。
すなわち、予熱部２１は、加熱部２２より加熱筒１２への加熱性能が高く構成され、保温部２３は、加熱部２２より加熱筒１２への加熱性能が低く構成されている。
【0055】
表２に示されるように、加熱部、予熱部、保温部において、内ケース、内側電気絶縁材、外側電気絶縁材、外ケース及びバンドが共通化でき、部品調達が楽になる。
【0056】
発熱体２５のさらなる変更例を、図１２に基づいて説明する。
図１２（ａ）に示されるように、絶縁板２６は、貫通穴４１を有する。この貫通穴４１は千鳥状に設けられている。貫通穴４１を通過するようにして、電熱線２７が巻かれる。絶縁板２６の下面が加熱筒側の面である。
図１２（ｂ）に示されるように、長さＬ１で示す部分が加熱筒に臨む。残りの長さＬ２は長さＬ１に比較して格段に短い。Ｌ１が概ね７０％でＬ２が概ね３０％となる。
図１２（ａ）に示されるように、絶縁板２６は、貫通穴４１を有する。この貫通穴４１は千鳥状に設けられている。貫通穴４１を通過するようにして、電熱線２７が巻かれる。絶縁板２６の下面が加熱筒側の面である。
図１２（ｂ）に示されるように、長さＬ１で示す部分が加熱筒に臨む。残りの長さＬ２は長さＬ１に比較して格段に短い。Ｌ１が概ね７０％でＬ２が概ね３０％となる。
【0057】
図１２（ｃ）は比較例を示し、図２の断面図に相当する。この比較例では長さＬ３が加熱筒に臨む。この長さＬ３は残りの長さＬ４とほぼ等しくなる。Ｌ３とＬ４が共に５０％となる。
Ｌ１とＬ３が、加熱筒の加熱に大きく寄与すると考えると、図１２（ａ）、（ｂ）に示す発熱体２５の方が、図２に示す発熱体２５より、望ましいといえる。
Ｌ１とＬ３が、加熱筒の加熱に大きく寄与すると考えると、図１２（ａ）、（ｂ）に示す発熱体２５の方が、図２に示す発熱体２５より、望ましいといえる。
【0058】
図３で、ボルト３７近傍の割りを説明した。この割りは、熱的考察により、好ましい位置が決まる。好ましい位置を図１３に基づいて説明する。
対流現象により、物を加熱すると、物の上面から上方へ熱が逃げ、物の下面からは熱がほとんど逃げないことが知られている。
別の観点から、物の上面の熱伝達係数は、物の側面の熱伝達係数より格段に大きい。物の下面の熱伝達係数は、物の側面の熱伝達係数より格段に小さい。
対流現象により、物を加熱すると、物の上面から上方へ熱が逃げ、物の下面からは熱がほとんど逃げないことが知られている。
別の観点から、物の上面の熱伝達係数は、物の側面の熱伝達係数より格段に大きい。物の下面の熱伝達係数は、物の側面の熱伝達係数より格段に小さい。
【0059】
図１３（ａ）に示されるように、保温部２３では、割りの位置を加熱筒１２の真上にすると、上方への放熱ｑ７が大きくなり、温度制御性能が高まる。
図１３（ｃ）に示されるように、予熱部２１では、割りの位置を加熱筒１２の真下にすると、下方への放熱ｑ９が小さくなり、加熱性能が高まる。
図１３（ｃ）に示されるように、予熱部２１では、割りの位置を加熱筒１２の真下にすると、下方への放熱ｑ９が小さくなり、加熱性能が高まる。
【0060】
図１３（ｂ）に示されるように、加熱部２２では、割りの位置を加熱筒１２の真横にする。ある程度の温度制御性能を維持しつつある程度の加熱性能が得られる。
【0061】
尚、本発明は、加熱筒１２に１個又は２個のバンドヒータのみを備える射出装置には適用されないが、３個又は４個以上のバンドヒータを備える射出装置に適用される。４個以上の場合は、４個以上のバンドヒータに、予熱部２１と、加熱部２２と、保温部２３とが含まれていればよい。
【産業上の利用可能性】
【0062】
本発明は、加熱筒に、予熱部と加熱部と保温部とを備える射出装置に好適である。
【符号の説明】
【0063】
１０…射出装置、１１…ノズル、１２…加熱筒、１３…スクリュー、２０…加熱機構、２１…予熱部、２２…加熱部、２３…保温部、２５…発熱体、３１…内ケース、３２…内側電気絶縁材、３４…外側電気絶縁材、３４Ｂ…厚くした外側電気絶縁材、３５…外ケース、３５Ｂ…熱伝導率を高めた外ケース、３６、３６Ｂ…バンド、ｑ１…加熱部における加熱筒への伝熱量、ｑ４…予熱部における加熱筒への伝 熱量、ｑ６…保温部における加熱筒への伝熱量。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】