(57)【要約】【課題】キャビティ面またはコア面を急速加熱するか急速冷却させることができる金型装置及びその制御方法を提供する。【解決手段】第１金型に形成されたキャビティ面及び第２金型に形成されたコア面の型合の際に成形物を形成し、第１金型及び第２金型の分離の際に前記成形物を取り出す金型装置であって、前記キャビティ面の上方に複数配列され、前記第１金型の加熱の際に電源が印加されるヒーター；及び前記ヒーターの上方に複数配列され、前記第１金型の冷却の際に冷却水が注入される冷却水孔；を含み、前記冷却水孔のそれぞれは、前記キャビティ面に対して互いに隣接した二つのヒーターの間に位置することにより、前記キャビティ面に対して前記冷却水孔及び前記ヒーターが交互に配置される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１金型に形成されたキャビティ面及び第２金型に形成されたコア面の型合の際に成形物を形成し、前記第１金型と前記第２金型の分離の際に前記成形物を取り出す金型装置であって、
前記キャビティ面の上方に複数配列され、前記第１金型の加熱の際に電源が印加されるヒーター；及び
前記ヒーターの上方に複数配列され、前記第１金型の冷却の際に冷却水が注入される冷却水孔；を含み、
前記冷却水孔のそれぞれは、前記キャビティ面に対して互いに隣接した二つのヒーターの間に位置することにより、前記キャビティ面に対して前記冷却水孔及び前記ヒーターが交互に配置されることを特徴とする、金型装置。
【請求項２】
前記互いに隣接した二つの冷却水孔のそれぞれの断面中心点から前記キャビティ面まで伸びた２本の仮想直線が作成され、
前記２本の仮想直線が前記ヒーターを貫通しないで前記キャビティ面に到逹する前に交差するように、前記冷却水孔及び前記ヒーターが配置されることを特徴とする、請求項１に記載の金型装置。
【請求項３】
前記キャビティ面の露出方向から見たとき、前記互いに隣接した二つの冷却水孔のそれぞれの断面中心点から出発して前記キャビティ面に到達する２本の仮想直線が作成され、
前記２本の仮想直線が前記ヒーターを避けて前記キャビティ面で重畳区間を作成するように、前記冷却水孔及び前記ヒーターが配置されることを特徴とする、請求項１に記載の金型装置。
【請求項４】
前記複数のヒーターを互いに連結して仮想の第１曲線を形成し、前記複数の冷却水孔を互いに連結して仮想の第２の曲線を形成し、
前記仮想の第１曲線は、前記キャビティ面から一定距離だけ離隔され、前記仮想の第２曲線は、前記仮想の第１曲線から一定距離だけ離隔されることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の金型装置。
【請求項５】
前記冷却水孔の断面は、前記ヒーターの断面より大きいことを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の金型装置。
【請求項６】
前記互いに隣接した二つの冷却水孔の断面中心点の間の距離をＬ３、前記キャビティ面に対する前記ヒーターの断面中心点の離隔距離をＬ１、前記ヒーターの前記断面中心点に対する前記冷却水孔の断面中心点の離隔距離をＬ２、前記ヒーターの断面直径をｄであると定義すれば、前記Ｌ３の最小値ｍｉｎ（Ｌ３）が下記の式
2010094998.tif 000005
を満たすように、前記冷却水孔及び前記ヒーターが配置されることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の金型装置。
【請求項７】
前記ヒーターの間の配列間隔が同一であり、前記冷却水孔の間の配列間隔も同一であることを特徴とする、請求項１ないし６のいずれかに記載の金型装置。
【請求項８】
前記複数の冷却水孔は、その内部の前記冷却水がエアによって除去されれば、前記ヒーターの上方で前記ヒーターに対する断熱層として機能することを特徴とする、請求項１ないし７のいずれかに記載の金型装置。
【請求項９】
前記第２金型は、ヒーター及び冷却水孔を設け、
前記第２金型に設けられた前記ヒーターは前記コア面の下方に複数配列され、
前記第２金型に設けられた前記冷却水孔は前記第２金型に設けられた前記ヒーターの下方に複数配列され、
前記第２金型の前記冷却水孔のそれぞれは、前記コア面に対して、前記第２金型の互いに隣接した二つのヒーターの間に位置することにより、前記コア面に対して前記第２金型の前記冷却水孔及び前記ヒーターが交互に配置されることを特徴とする、請求項１ないし９のいずれかに記載の金型装置。
【請求項１０】
前記第１金型または前記第２金型の温度を測定する温度センサー；
前記第１金型または前記第２金型の加熱の際、前記ヒーターに電源を供給する加熱ユニット；
前記第１金型または前記第２金型の冷却の際、冷却水ラインを通じて前記冷却水孔に冷却水を供給する冷却ユニット；
前記第１金型または前記第２金型の冷却水の除去のために、エアラインを通じて前記冷却水孔にエアを供給するエアユニット；及び
前記加熱ユニット、前記冷却ユニット及び前記エアユニットの動作を制御するユニット制御器；をさらに含むことを特徴とする、請求項１ないし９のいずれかに記載の金型装置。
【請求項１１】
前記ユニット制御器は、前記ヒーターのそれぞれに独立して電源を印加するか、前記冷却水孔のそれぞれに独立して冷却水を注入することを特徴とする、請求項１０に記載の金型装置。
【請求項１２】
第１金型に形成されたキャビティ面及び第２金型に形成されたコア面の型合の際に成形物を形成し、前記第１金型と前記第２金型の分離の際に前記成形物を取り出す金型装置の制御方法であって、
前記第１金型及び前記第２金型の分離信号を感知すれば、前記キャビティ面の上方に複数配列されたヒーターに電源を印加し、前記キャビティ面に設けられた温度センサーのフィードバックを受けて加熱制限温度まで前記第１金型を急速に加熱する加熱段階；
前記第１金型及び前記第２金型の型合信号を感知すれば、前記ヒーターの前記電源を遮断し、前記キャビティ面及び前記コア面の間のキャビティに成形材料を充填及び保圧し、前記ヒーターの上方に複数配列された冷却水孔に冷却水を注入し、前記温度センサーのフィードバックを受けて冷却制限温度まで前記第１金型を急速に冷却する冷却段階；及び
前記冷却制限温度に到逹すれば、前記冷却水孔にエアを注入して前記冷却水をすべて除去した後、前記第１金型及び前記第２金型を分離するパージ段階；を繰り返し行うことを特徴とする、金型装置の制御方法。
【請求項１３】
前記パージ段階において、前記冷却水がパージされた前記冷却水孔は、前記ヒーター上方の熱伝導部分を減少させて、前記加熱段階で前記ヒーターに対する断熱層として機能することを特徴とする、請求項１２に記載の金型装置の制御方法。
【請求項１４】
前記冷却水孔のそれぞれは、前記キャビティ面に対して、互いに隣接した二つのヒーターの間に位置し、前記キャビティ面に対して前記冷却水孔及び前記ヒーターが交互に配置することにより、前記冷却段階で前記キャビティ面に向かう前記冷却水孔の熱伝導部分を増やすことを特徴とする、請求項１２または１３に記載の金型装置の制御方法。
【請求項１５】
前記第２金型は、前記コア面の下方に複数のヒーター及び当該複数のヒーターの下方に複数の冷却水孔を配列し、
前記第１金型と同様に、前記第２金型に対し、前記加熱段階、前記冷却段階及び前記パージ段階を繰り返し行うことを特徴とする、請求項１２ないし１４のいずれかに記載の金型装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は金型装置及びその制御方法に係り、キャビティ面またはコア面を急速加熱するか急速冷却させることができる金型装置及びその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
合成樹脂または金属の射出成形は、キャビティ面を持つ金型とコア面を持つ金型を型合させ、その間に形成されるキャビティに溶融状態の合成樹脂または金属を注入し冷却させることで、キャビティと同一形状の成形品を得る製造方法である。一方、プレス成形は、キャビティに挿入された成形物を押して所望の形状を作る製造方法である。
【０００３】
射出成形において、溶融材料の注入の際には、金型の温度ができれば溶融材料の温度と同一であることが好ましい。これは、注入された材料の流動性とキャビティ表面でのパターン転写性とを向上させ、溶融した材料が固まった後、残留応力による成形物の変形を減らすことができるからである。また、溶融材料の注入が完了した後には、金型の温度を
材料が早く冷却するようにすることにより、射出成形のサイクルタイムを短縮して生産性を高めることができる。
【０００４】
しかし、金型を加熱して金型の温度を高めれば、材料の流動性とパターン転写性が向上するが、冷却時間が長くかかって射出成形のサイクルタイムが長くなる問題点がある。一方、サイクルタイムを短縮するべく急速な冷却をするために、金型の大きさまたは体積を小さくする場合は、金型の剛性が弱くて製品に変形が発生するか、金型の耐久性が低下する問題点がある。
【０００５】
合成樹脂射出成形の場合、金型を合成樹脂のガラス転移温度より高く加熱すれば、材料の流動性とパターンの転写性の改善によって成形性及び光沢の改善に効果があると知られている。これにより、ＡＶ器機の高光沢ハウジングまたはコンパクトディスクなどの成形性と品質を向上させるために、多くの方法が提案されて来た。例えば、高周波を利用した金型加熱法、高温スチームを利用した金型加熱法がある。しかし、高周波を利用した金型加熱法は、製品単価と量産性の面で適していなく、スチームを利用した金型加熱法は、金型に冷却水を投入する前にスチームを除去するパージ段階を必要とするので、射出サイクル時間を減らすのに限界があった。
【０００６】
一方、金型の急速加熱のためには、できるだけ高い熱源を付与する方法で性能を向上させることができるが、金型の急速冷却のためには、熱伝達性能、製品の寸法変形性、金型の剛性及び耐久性などを考慮して精巧に設計しなければならない。前述したように、金型の体積または厚さを小さくする方法によって冷却性能を高める場合、金型の剛性が低下して製品寸法の管理に問題が生じるか、何よりも金型の寿命が低下する欠点が発生する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、金型の加熱及び冷却手段を備えた金型装置及びその制御方法において、射出される溶融材料の流動性及び転写性を維持するように金型の温度を適切に維持するとともに、射出の実行中または完了後、金型を急速に冷却させて射出成形のサイクルタイムを短縮し、それによって成形物の生産性を向上させた金型装置及びその制御方法を提供することをその目的とする。
【０００８】
すなわち、本発明は、金型の温度を高めれば、冷却に長時間がかかって射出成形のサイクルタイムが長くなるという問題点、および、サイクルタイムの短縮のために金型を急速冷却させるように金型の大きさを縮小すれば、金型の剛性及び耐久性が低下するという問題点を同時に解決することができる金型装置及びその制御方法を提供することをその目的とする。
【０００９】
また、本発明は、金型の全面にわたって温度分布を均一に制御して良質の製品の製造および、金型面（全面またはある面）の部位別に任意の温度に加熱できるようにして、使用者の要求事項を満たす精巧な品質の製品の量産をすることができ、量産性の面でもサイクルタイムを短縮することができる金型装置及びその制御方法を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明は、第１金型に形成されたキャビティ面及び第２金型に形成されたコア面の型合の際に成形物を形成し、前記第１金型と前記第２金型の分離の際に前記成形物を取り出す金型装置であって、前記キャビティ面の上方に複数配列され、前記第１金型の加熱の際に電源が印加されるヒーター；及び前記ヒーターの上方に複数配列され、前記第１金型の冷却の際に冷却水が注入される冷却水孔；を含み、前記冷却水孔のそれぞれは、前記キャビティ面に対して互いに隣接した二つのヒーターの間に位置することにより、前記キャビティ面に対して前記冷却水孔及び前記ヒーターが交互に配置される金型装置を提供する。
【００１１】
一実施例において、前記第２金型は、ヒーター及び冷却水孔を設け、前記第２金型に設けられた前記ヒーターは前記コア面の下方に複数配列され、前記第２金型に設けられた前記冷却水孔は前記第２金型に設けられた前記ヒーターの下方に複数配列され、前記第２金型の前記冷却水孔のそれぞれは、前記コア面に対して、前記第２金型の互いに隣接した二つのヒーターの間に位置することにより、前記コア面に対して前記第２金型の前記冷却水孔及び前記ヒーターが交互に配置されることができる。
【００１２】
他の実施例において、前記金型装置は、前記第１金型または前記第２金型の温度を測定する温度センサー；前記第１金型または前記第２金型の加熱の際、前記ヒーターに電源を供給する加熱ユニット；前記第１金型または前記第２金型の冷却の際、冷却水ラインを通じて前記冷却水孔に冷却水を供給する冷却ユニット；前記第１金型または前記第２金型の冷却水の除去のために、エアラインを通じて前記冷却水孔にエアを供給するエアユニット；及び前記加熱ユニット、前記冷却ユニット及び前記エアユニットの動作を制御するユニット制御器；をさらに含むことができる。
【００１３】
さらに他の実施例において、前記ユニット制御器は、前記ヒーターのそれぞれに独立して電源を印加するか、前記冷却水孔のそれぞれに独立して冷却水を注入することができる。
【００１４】
また、前記目的を達成するために、本発明は、第１金型に形成されたキャビティ面及び第２金型に形成されたコア面の型合の際に成形物を形成し、前記第１金型と前記第２金型の分離の際に前記成形物を取り出す金型装置の制御方法であって、前記第１金型及び前記第２金型の分離信号を感知すれば、前記キャビティ面の上方に複数配列されたヒーターに電源を印加し、前記キャビティ面に設けられた温度センサーのフィードバックを受けて加熱制限温度まで前記第１金型を急速に加熱する加熱段階；前記第１金型及び前記第２金型の型合信号を感知すれば、前記ヒーターの電源を遮断し、前記キャビティ面及び前記コア面の間のキャビティに成形材料を充填及び保圧し、前記ヒーターの上方に複数配列された冷却水孔に冷却水を注入し、前記温度センサーのフィードバックを受けて冷却制限温度まで前記第１金型を急速に冷却する冷却段階；及び前記冷却制限温度に到逹すれば、前記冷却水孔にエアを注入して前記冷却水をすべて除去した後、前記第１金型及び前記第２金型を分離するパージ段階；を繰り返し行う金型装置の制御方法を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、急速加熱及び急速冷却によって、材料の流動性及びパターン転写性に優れ、射出成形のサイクルタイムを短縮して生産性に優れた金型装置及びその制御方法を提供する。
【００１６】
本発明よれば、ヒーターの上方に複数設けられる冷却水孔の配列は、その内部の冷却水がエアによって除去されれば、その内部が空間になって、ヒーターの上方の熱伝導部分を減少させてヒーターに対する断熱層の機能を果たすので、加熱性能が向上する。そして、キャビティ面またはコア面に対してヒーターの間に冷却水孔が配置されるので、キャビティ面またはコア面に向かう熱伝導部分が最大化して冷却性能が向上する。
【００１７】
このように、本発明の金型装置は、冷却水孔及びヒーターを特徴的に配置するので、熱伝導による金型の加熱及び冷却性能が非常に良好である。よって、金型の剛性及び耐久性向上のために金型の大きさ及び体積を大きくしても、十分な冷却性能を確保することができ、結果的には金型の交換周期を伸ばすので、経済性が向上する。
【００１８】
本発明の金型装置は、特徴的に配置された複数の電熱ヒーターと冷却水孔の使用によって制御性が容易であり、金型の全面を均一な温度に加熱または冷却するか、場合によっては部位別に相異なる温度に制御することができる。
【００１９】
本発明の金型装置は、製品の加熱冷却速度の制御性が向上して残留応力による成形品の変形を減少させるだけでなく、生産サイクルタイムを短縮させることができる。
【００２０】
したがって、本発明の金型装置は、高成形性及び高光沢の製品の生産に最適であり、成形品の表面にウェルドラインが形成されることを抑制することができ、精密ＡＶ器機の高光沢ハウジングまたはコンパクトディスクなどの成形性と品質を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の金型装置の全体構造を示す正面図である。
【図２】本発明の第１金型及び第２金型が型合した状態を示す拡大断面図である。
【図３】本発明の第１金型及び第２金型が分離した状態を示す拡大断面図である。
【図４】本発明の冷却水孔及びヒーターの配置構造を示す側断面図である。
【図５】本発明の第１金型の外観を示す斜視図である。
【図６】本発明の冷却水孔及びヒーターの配置構造を説明する説明図である。
【図７】本発明による金型装置の制御方法を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、添付図面に基づいて、本発明による実施例を詳細に説明する。以下の説明において、図面に示された構成要素の大きさや形状などは説明の明瞭性及び便宜のため、誇張して示されることができる。また、本発明の構成及び作用を考慮して特別に定義された用語は、使用者、運用者の意図または慣例によって変わることができる。このような用語に対する定義は本明細書の全般にわたる内容に基づいて下さらなければならない。
【００２３】
本発明の金型装置は合成樹脂や金属の射出成形はもちろんのこと、プレス成形にも使用することができ、金型装置の用途によって本発明が限定されるものではない。そして、キャビティ面及びコア面という用語は、第１金型及び第２金型に形成された、成形物との接触面を区別するために名付けられたものであるだけ、用語そのものの意味で本発明が限定されるものではない。
【００２４】
本発明の金型装置は、第１金型及び第２金型と、第１金型及び第２金型の少なくとも一方に設けられたヒーター及び冷却水孔を含む。第１金型に形成されたキャビティ面及び第２金型に形成されたコア面は、型合の際にキャビティを形成する。第２金型に設けられるヒーター及び冷却水孔の構成は第１金型に設けられるヒーター及び冷却水孔の構成と同一であるので、明瞭な説明のために、いずれか一つを例としてあげる。本実施形態では、第１金型に設けられたヒーター及び冷却水孔について主に説明することにする。また、説明の便宜上、主に射出成形について説明する。
【００２５】
図１は本発明の金型装置の全体構造を示す正面図である。図２は本発明の第１金型及び第２金型が型合した状態を示す拡大断面図である。図３は本発明の第１金型及び第２金型が分離した状態を示す拡大断面図である。図４は本発明の冷却水孔及びヒーターの配置構造を示す側断面図である。図５は本発明の第１金型の外観を示す斜視図である。図１〜図５を参照しながら本発明の金型装置を説明する。
【００２６】
まず、一実施例として図１を参照すれば、本発明の金型装置に設けられた第１金型１０及び第２金型２０はもちろん、第１金型１０に設けられたヒーター１１０及び冷却水孔１２０が示されている。図示のように、加熱ユニット２１０、冷却ユニット２２０、エアユニット２３０が第１金型１０に連結されているが、第２金型２０にヒーター１１０及び冷却水孔１２０が設けられる場合、第２金型２０にも連結されることができる。
【００２７】
温度センサー１４０は第１金型１０または第２金型２０の温度を測定する。
【００２８】
加熱ユニット２１０は、第１金型１０または第２金型２０の加熱の際、ヒーター１１０に電源（電力）を供給する。冷却ユニット２２０は、第１金型１０または第２金型２０の冷却の際、冷却水バルブ２０２を開け、冷却水ライン２０４を通じて冷却水孔１２０に冷却水を供給する。エアユニット２３０は、第１金型１０または第２金型２０の冷却水除去のために、エアライン２０５を通じて冷却水孔１２０にエアを供給する。
【００２９】
ユニット制御器２４０は、温度センサー１４０のフィードバックによって、加熱ユニット２１０、冷却ユニット２２０、エアユニット２３０の動作を制御し、金型装置全体の動作を制御する統合制御器２５０に連結されている。
【００３０】
一実施例として、図２及び図３を参照すれば、第１金型１０及び第２金型２０を型合させた後、成形材料をキャビティ９に注入して充填し、所定の圧力を維持する（保圧状態）。このような保圧状態では、冷却水によって第１金型１０または第２金型２０が冷却することによって材料の成形を促進する。材料の成形が完了する頃、エアまたは圧縮空気を冷却水孔１２０に注入して冷却水孔１２０の冷却水を除去することで、冷却の全体過程が完了する。その後、図３のように、第１金型１０及び第２金型２０を分離し、取出シリンダー３５によって取出棒３０を上昇させて成形物５を取り出す。第１金型１０と第２金型２０の分離工程及び成形物５の取出工程の際、ヒーター１１０に電源を印加することで第１金型１０を加熱する。第１金型１０が加熱制限温度（図７の符号Ｔ１）に到逹すれば、第１の金型１０と第２の金型２０を閉めて新たな成形材料を注入する。
【００３１】
図４を図１とともに参照すれば、ヒーター１１０は、キャビティ面Ｃ０の上方に複数配列され、第１金型１０の加熱の際に電源が印加される。電源が印加されれば、第１金型１０が加熱制限温度（図７の符号Ｔ１）に到逹するまで加熱される。ヒーター１１０はカートリッジ形態を取り、キャビティ面Ｃ０の上方に孔を開けてカートリッジヒーター１１０を埋設する。ヒーター１１０は電源ライン２０１を介して加熱ユニット２１０に連結される。
【００３２】
成形材料の合成樹脂がガラス転移温度以上に加熱されれば、成形材料の流動性とパターン転写性が向上するので、ウェルドライン（溶接線）のない高光沢の成形物５を製造することができる。多量の電源を印加して第１の金型１０を急速に加熱することができる加熱ユニット２１０は、キャビティ面Ｃ０の全面積を均一な温度に加熱することができることはもちろんのこと、ヒーター１１０のそれぞれの電源を独立して制御することにより、キャビティ面Ｃ０の温度を局所的に制御することもできる。
【００３３】
冷却水孔１２０はヒーター１１０の上方に複数配列され、第１金型１０の冷却の際、冷却水がこれに注入される。第１金型１０が冷却制限温度（図７の符号Ｔ２）に到逹するまで冷却水を循環させる。冷却が完了すれば、冷却水バルブ２０２を閉め、エアバルブ２０３を開けることにより、エアが冷却水孔１２０に循環される。これにより、冷却水孔１２０に残留する冷却水が完全に除去されるので、その次のヒーター１１０による加熱時間を短縮させることができる。
【００３４】
この際、冷却水孔１２０の配列は、その内部の冷却水がエアによって除去されれば空間になるので、ヒーター１１０上方の熱伝導部分を減少させてヒーター１１０の上方に断熱層として機能するようになる特徴がある。
【００３５】
冷却水孔１２０は、冷却水ライン２０４を介して冷却ユニット２２０に連結され、エアライン２０５を介してエアユニット２３０に連結される。冷却ユニット２２０は、加熱ユニット２１０と同様に、冷却水孔１２０のそれぞれを独立して制御することができ、キャビティ面Ｃ０の全面積を均一な温度に冷却するか局所的に違う温度に冷却することができる。成形物５の品質向上のために、高温に加熱された第１の金型１０を冷却水孔１２０の冷却水によって短時間に冷却するほどサイクル時間が短縮して量産性が高まる。
【００３６】
一方、本発明は、加熱性能の向上及び冷却性能の向上のために、ヒーター１１０及び冷却水孔１２０を特徴的な構造に配置する。図４及び図５にこのような構造が明らかに示されている。
【００３７】
すなわち、冷却水孔１２０のそれぞれは、ヒーター１１０の上方に位置し、キャビティ面に対して互いに隣接した二つのヒーター１１０の間に位置するので、キャビティ面Ｃ０に対して冷却水孔１２０及びヒーター１１０が交互に配置される。よって、互いに隣接した二つの冷却水孔１２０のそれぞれの断面中心点からキャビティ面Ｃ０まで伸びた２本の仮想直線Ｃ５、Ｃ６がヒーター１１０を貫通しないでキャビティ面Ｃ０に到逹する前に交差するようになる。よって、キャビティ面Ｃ０の露出方向から見たとき、互いに隣接した二つの冷却水孔１２０のそれぞれの断面中心点から出発してヒーター１１０を避けてキャビティ面Ｃ０に到逹した２本の仮想直線Ｃ５、Ｃ６が、キャビティ面Ｃ０で重畳する区間（この区間の長さはＬ４である）を形成する。
【００３８】
したがって、冷却水孔１２０からキャビティ面Ｃ０まで伝導される熱がヒーター１１０によって遮断されることを最大限抑制することができる。このような熱の伝導部分を増やすことにより、冷却性能が向上する。このために、互いに隣接した二つの冷却水孔１２０の断面中心点の間の距離（Ｌ３）の最小値を図６と図４に基づいて計算して見る。このような最小値は図示の実施例の場合に対するものであるだけで、本発明のすべての実施例がこれに限定されるものではないことを先に明かしておく。
【００３９】
図６は、図４における一点差直線上のヒーター１１０付近を拡大したもの（特にキャビティ面Ｃ０の中央部に対するもの）である。互いに隣接した二つの冷却水孔１２０の断面中心点の間の距離をＬ３、キャビティ面Ｃ０に対するヒーター１１０の断面中心点の離隔距離をＬ１、ヒーター１１０の断面中心点に対する前記冷却水孔１２０の断面中心点の離隔距離をＬ２、ヒーター１１０の断面直径をｄであると定義すれば、重畳区間の長さＬ４が０となる状態であるとき、Ｌ３が最小であることが分かるので、次の式１が成り立つ。
【式１】
【００４０】
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【００４１】
前記式１をＬ３に対して整理すれば、Ｌ３の最小値になり、次の式２のように表すことができる。
【式２】
【００４２】
2010094998.tif 000004
【００４３】
一方、冷却水孔１２０の配列間隔（Ｌ３）は同一であるのが好ましいが、必要によってキャビティ面Ｃ０の中央部及び縁部に相当する冷却水孔１２０の配列間隔が互いに違うことができるのはもちろんのことである。ヒーター１１０の間の配列間隔も同様である。
【００４４】
そして、キャビティ面Ｃ０からヒーター１１０よりもっと遠く（上方に）配置された冷却水孔１２０の断面はヒーター１１０の断面より大きいことが好ましい。
【００４５】
また、図４を参照すれば、均一な加熱及び冷却が必要であるか、その他の温度制御性を向上させるため、複数のヒーター１１０を互いに連結した仮想の第１曲線Ｃ１はキャビティ面Ｃ０から一定距離Ｌ１だけ離隔され、複数の冷却水孔１２０を互いに連結した仮想の第２曲線Ｃ２は第１曲線Ｃ１から一定距離Ｌ２だけ離隔されることが好ましい。Ｌ１及びＬ２は同一または互いに異なる値になることができる。
【００４６】
図７を図１とともに参照すれば、金型装置の統合制御器２５０で第１金型１０の分離信号を受信し、ヒーター１１０に電源を供給してキャビティ面Ｃ０を急速に加熱して溶融した成形材料の充填流動性が上昇し、キャビティ面Ｃ０の温度が樹脂温度に近い高温で維持されるので、ウェルドラインの生成が抑制され、製品表面の光沢度が向上する。
【００４７】
キャビティ面Ｃ０内に挿入された温度センサー１４０が、統合制御器２５０の設定された加熱制限温度（Ｔ１）まで加熱されたことを認識してから電源が自動に遮断される。同時に、統合制御器２５０から金型装置に射出進行信号を提供し、金型装置は金型閉鎖、樹脂充填及び保圧まで実行する。射出成形が進むと同時に、統合制御器２５０によってキャビティ面Ｃ０の急速冷却がなされる。キャビティ面Ｃ０に挿入された温度センサー１４０が、統合制御器２５０の冷却制限温度（Ｔ２）まで冷却が完了したことを認識して、冷却水ライン２０４にエアを投入する。そして、冷却水孔１２０に残留する冷却水を全量排水させることで、急速加熱時の熱損失を防止することにより、成形サイクルタイムを短縮させることができる。冷却が完了すれば、金型開放を開始して、加熱段階、冷却段階、パージ段階を繰り返し実施する。
【００４８】
以上、本発明による実施例を説明したが、これは本発明の例示に過ぎないもので、当該分野で通常の知識を持った者であればこれから多様な変形及び均等な範囲の実施例が可能であろう。したがって、本発明の真正な技術的保護範囲は特許請求範囲によって決まらなければならない。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、キャビティ面またはコア面を急速加熱し急速冷却させることができる金型装置及びその制御方法に適用可能である。
【符号の説明】
【００５０】
５    成形物
９    キャビティ
９ｂ    コア面
１０    第１金型
２０    第２金型
３０    取出棒
３５    取出シリンダー
１１０    ヒーター
１１２    電熱線
１２０    冷却水孔
１４０    温度センサー
２０１    電源ライン
２０２    冷却バルブ
２０３    エアバルブ
２０４    冷却ライン
２０５    エアライン
２１０    加熱ユニット
２２０    冷却ユニット
２３０    エアユニット
２４０    ユニット制御器
２５０    統合制御器
Ｃ０    キャビティ面
Ｃ１    第１曲線
Ｃ２    第２曲線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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