(57)【要約】  射出成形用金型内の溶融物に振動を与える方法及び装置は、少なくとも１つの第１の固定面と、少なくとも１つの固定面に搭載される少なくとも１つの活性材料素子と、少なくとも１つの活性材料素子に隣接する少なくとも１つの第２の可動面とを備える。本方法では、少なくとも１つの活性材料素子が断続的に作動して、少なくとも１つの第２の可動面を少なくとも１つの固定面に対して移動させる。本装置では、配線コンジットが活性材料インサートに結合され、振動信号を少なくとも１つの活性材料素子に伝達するように構成される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出成形用金型内の溶融物に振動を発生させる方法であって、
前記金型内の少なくとも１つの可動面を該金型内の少なくとも１つの固定面に対して移動させるために、少なくとも１つの活性材料素子を断続的に作動させる工程を備える振動発生方法。
【請求項２】
請求項１に記載の振動発生方法であって、前記振動は、前記金型の射出成形用金型キャビティ内の溶融物に伝達されることを特徴とする振動発生方法。
【請求項３】
請求項２に記載の振動発生方法であって、前記少なくとも１つの固定面は前記金型のコアプレートであり、前記少なくとも１つの可動面は該金型の金型コアインサートであることを特徴とする振動発生方法。
【請求項４】
請求項２に記載の振動発生方法であって、前記少なくとも１つの固定面は前記金型のマニホルドプレートであり、前記少なくとも１つの可動面は該金型の金型キャビティインサートであることを特徴とする振動発生方法。
【請求項５】
請求項２に記載の振動発生方法であって、前記少なくとも１つの固定面はコアプレートとマニホルドプレートとを有し、前記少なくとも１つの可動面は金型コアインサートと金型キャビティインサートとを含むことを特徴とする振動発生方法。
【請求項６】
請求項１に記載の振動発生方法であって、前記振動は、前記金型のホットランナーノズルシステム内の溶融物に伝達されることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項６に記載の振動発生方法であって、前記固定面はマニホルドであり、前記可動面はホットランナーノズル本体であることを特徴とする振動発生方法。
【請求項８】
請求項１に記載の振動発生方法であって、前記振動はランナー内の溶融物に伝達される振動発生方法。
【請求項９】
請求項１に記載の振動発生方法であって、前記断続的に作動させる工程は可変周波数で実行されることを特徴とする振動発生方法。
【請求項１０】
射出成形用金型内の溶融物を発振させる装置であって、
前記射出成形用金型内の少なくとも１つの安定面と、
前記射出成形用金型内の少なくとも１つの可動面と、
各安定面に固定され、各可動面に隣接する少なくとも１つの活性材料素子と、
使用中に、該少なくとも１つの活性材料素子に電圧を繰り返し印加して前記溶融物を発振させる制御手段とを備える発振装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の発振装置であって、前記振動は、射出成形用金型キャビティ内の溶融物に伝達されることを特徴とする発振装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の発振装置であって、前記少なくとも１つの安定面はコアプレートであり、前記少なくとも１つの可動面は金型コアインサートであることを特徴とする発振装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載の発振装置であって、前記少なくとも１つの安定面はマニホルドプレートであり、前記少なくとも１つの可動面は金型キャビティインサートであることを特徴とする発振装置。
【請求項１４】
請求項１１に記載の発振装置であって、前記少なくとも１つの安定面はコアプレートとマニホルドプレートとを有し、前記少なくとも１つの可動面は金型コアインサートと金型キャビティインサートとを含むことを特徴とする発振装置。
【請求項１５】
請求項１０に記載の発振装置であって、前記振動は、ホットランナーノズルシステム内の溶融物に伝達されることを特徴とする発振装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の発振装置であって、前記固定面はマニホルドであり、前記可動面はホットランナーノズル本体であることを特徴とする発振装置。
【請求項１７】
請求項１０に記載の発振装置であって、前記制御手段は、溶融物が前記射出成形機内に存在するか否かを検出するセンサをさらに含むことを特徴とする発振装置。
【請求項１８】
金型キャビティ内の溶融プラスチックを振動させる装置であって、
キャビティプレートに隣接したキャビティ金型部と、
コアプレートに隣接したコア金型部と、
前記キャビティ金型部と前記コア金型部との間に形成される金型キャビティと、
（ｉ）前記コアプレートと前記コア金型部との間、及び（ｉｉ）前記キャビティプレートと前記キャビティ金型部との間のうちの一方又は両方に配置される少なくとも１つの圧電セラミックアクチュエータと、
使用中に、該少なくとも１つの圧電セラミックアクチュエータに接続されるコントローラとを備える振動装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の振動装置であって、前記少なくとも１つの圧電セラミックアクチュエータは、前記コアプレートと前記コア金型部との間に配置され、前記コントローラは使用中に、前記圧電セラミックアクチュエータを作動させて前記コアインサートを振動させることを特徴とする振動装置。
【請求項２０】
請求項１８に記載の振動装置であって、前記少なくとも１つの圧電セラミックアクチュエータは、前記キャビティプレートと前記キャビティ金型部との間に配置され、前記コントローラは、前記圧電セラミックアクチュエータを作動させて前記キャビティインサートを振動させることを特徴とする振動装置。
【請求項２１】
請求項１８に記載の振動装置であって、少なくとも１つの圧電セラミックアクチュエータは、前記コアプレートと前記コア金型部との間、及び前記キャビティプレートと前記キャビティ金型部との間に配置され、前記コントローラは、前記圧電セラミックアクチュエータを作動させて前記コアインサート及び前記キャビティインサートの両方を振動させることを特徴とする振動装置。
【請求項２２】
ホットランナーノズルシステム内の溶融プラスチックを振動させる装置であって、
ホットランナーノズル本体と、
マニホルドと、
前記ホットランナーノズル本体と前記マニホルドとの間に設けられる少なくとも１つの圧電素子と、使用中に、
前記溶融プラスチックを振動させるために該圧電素子に断続的に電圧印加してコントローラとを備える振動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型キャビティ又は射出成形機の他のエリアに収容された溶融物を振動させ、それによって成形品の品質を向上させるために活性材料素子が射出成形機の機器に使用される方法及び装置に関する。「活性材料」とは、圧電セラミック、電歪素子、磁歪素子、形状記憶合金等の形状可変材料群のことである。活性材料素子をセンサとして使用してもよい。
【背景技術】
【０００２】
活性材料は、或る形のエネルギーを別の形のエネルギーに変換できる変換器として特徴づけられる。たとえば、圧電アクチュエータ（又はモータ）は、入力された電気エネルギーを機械エネルギーに変換して素子の寸法を変化させ、しかるに圧電センサ（又は発電機）は、素子の寸法形状変化たる機械エネルギーを電気エネルギーに変換する。圧電セラミック変換器の一例が、ベルガウスに付与された米国特許第５，２３７，２３８号に示されている。圧電セラミック変換器の一例が、ベルガウスに付与された米国特許第５，２３７，２３８号に示されている。圧電アクチュエータの一供給業者は、マルコ  システマナリセ  ウント  エントヴィックルング  ゲーエムベーハー（ドイツ国、ダクハウ、デー85221、ハンス  ブロックラー  ストラッセ２）であり、この業者の広告及びウェブサイトには、このような装置が示されている。通常、１０００ボルトの電位を圧電セラミックインサートに印加すると、圧電セラミックインサートの厚みが単位インチあたりおよそ２５．４ミリメートルあたり０．０３８１ミリメートル（０．００１５インチ／インチ）（０．１５％）だけ「成長」する。別の供給業者であるマイデ  テクノロジー  コーポレーション（マイン  メッドフォーロ）は、磁歪素子及び形状記憶合金を含む種々の活性材料を有しており、この業者の広告及びウェブサイトには、材料仕様及び他の公表されている詳細を含め、このような装置が示されている。
【０００３】
射出成形プロセスの充填時間中及び固化時間中に溶融したプラスチック樹脂を振動させる、又は発振させると、最終成形品の特性が向上することが知られている。ウェイに付与された米国特許第６，６２９，８３１号には、その中を流れる材料の粘度を下げるために、ノズルに圧電材料を使用することが開示されている。グルニッツに付与された米国特許第６，２０３，７４７号には、射出成形シリンダと材料搬送ユニットとの間で動きを発生させて溶融物に振動を発生させるための周波数発生器に取り付けられる振動素子を開示されている。イバールに付与された米国特許第４，４６９，６４９号には、このような振動を成形機の射出ユニット内の溶融物に付与することが開示されている。アーノットに付与された米国特許第５，１９２，５５５号には、金型のホットランナーマニホルド内の溶融物にこのような振動を付加することが開示されている。サワヤに付与された米国特許第５，４３９，３７１号には、このような振動を成形品の特定部分に向けて金型キャビティ内で局所的に付与することが開示されている。通常、油圧作動シリンダが、こういった例において振動を発生させるために使用される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、必要とされるのは、金型キャビティ内の溶融物を調整可能な振動レベルで、好ましくは埋め込みセンサ及び振動の閉ループ制御を使用して振動させることが可能な新規の技術である。
【０００５】
［発明の概要］
本発明の利点は、上記問題を解消する射出成形機の装置及び方法を提供すること、及び、金型キャビティ又は射出成形機の他の場所内の溶融物を発振させる、又は振動させる効果的で効率的な手段を有利に提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様によれば、射出成形機内の溶融物に振動を発生させる構造及び／又は工程が提供され、当該構造及び／又は工程は、少なくとも１つの第１の固定面を設ける工程と、少なくとも１つの活性材料素子を少なくとも１つの第１の固定面上に搭載する工程と、少なくとも１つの第２の可動面を少なくとも１つの活性材料素子に隣接して設ける工程と、少なくとも１つの第２の可動面を少なくとも１つの第１の固定面に対して移動させるために少なくとも１つの活性材料素子を断続的に作動させる工程とを含む。
【０００７】
本発明の第２の態様によれば、射出成形機内の溶融物を発振させる装置の構造及び／又は工程が提供され、当該構造及び／又は工程は、射出成形機内の少なくとも１つの安定面と、射出成形機内の少なくとも１つの可動面と、各安定面に固定され、各可動面に隣接する少なくとも１つの活性材料素子と、少なくとも１つの活性材料素子に繰り返し電圧印加するコントローラとを備え、少なくとも１つの活性材料素子に繰り返し電圧印加することによって溶融物に発振が生じる。
【０００８】
本発明の第３の態様によれば、金型キャビティ内の溶融プラスチックを振動させる装置の構造及び／又は工程が提供され、当該構造及び／又は工程は、キャビティプレートに隣接したキャビティ金型部と、コアプレートに隣接したコア金型部と、キャビティ金型部とコア金型部との間に形成される金型キャビティと、（ｉ）コアプレートとコア金型部との間、及び（ｉｉ）キャビティプレートとキャビティ金型部との間のうちの一方又は両方に配置される少なくとも１つの圧電セラミックアクチュエータと、少なくとも１つの圧電セラミックアクチュエータに接続されるコントローラとを備える。
【０００９】
本発明の現時点で好ましい特徴の例示的な実施の形態について、添付図面を参照しつつこれより説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
［好適な実施形態の詳細な説明］
１．はじめに
本発明について、射出成形機の金型キャビティ内の溶融物を攪拌又は振動させるように機能する、金型コアを作動させるような１以上の活性材料素子を備えるプラスチック射出成形機についての実施形態に関してこれより説明する。しかし、活性材料センサ及び／又はアクチュエータは、射出成形装置の、溶融物の攪拌が望ましいであろう任意の場所に配置してもよい。このような活性材料素子の他の諸用途は、（１）活性材料素子を用いて成型たわみおよびずれを調整する方法および装置，（２）活性材料素子を用いて調整可能なホットランナーアセンブリシールと先端高さを調整可能な方法及び装置,（３）活性材料を用いた射出成型機からの取り出しを補助する方法および装置,（４）活性材料素子で通気隙間を制御する方法および装置,（５）活性材料素子を用いて成型部材を固定する方法および装置,（６）活性材料素子を用いた射出圧縮成型方法および装置，（７）成型システムにおいて、活性材料素子を利用するための制御システムと題する本願と同時に出願されている関連出願においても述べられている。
【００１１】
上述したように、当該技術分野では、最終成形品の品質を向上させるために、金型、又はコアのようなマシンの一部を作動させるような技術において、金型キャビティ、ホットランナー、又はマシンの射出ユニット内の溶融物に振動を与えるための活性材料素子を使用する方法及び装置が必要とされている。以下の説明では、圧電セラミックインサートを好ましい活性材料として説明する。しかし、磁歪素子及び形状記憶合金等、活性材料群からの他の材料を本発明により使用することも可能である。可能な代替の活性材料及びそれぞれの性質のリストを以下の表１に掲げ、これら活性材料はいずれも本発明により使用することが可能である。
【００１２】
【表１】
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【００１３】
２．第１の実施形態の構造
本発明の好ましい第１の実施形態を図１に示し、図１は、キャビティブロック７０１、コアブロック７０２、可動キャビティインサート７０３、及び可動コアインサート７０４を備えるコールドランナーエッジゲート（cold runner edge gated）金型スタックを示す。可動インサートは、座金７０６及びバネ座金７０７が嵌装されたボルト７０５によって保持され、それによりバネ座金７０７がインサートを各ブロックの各凹状切り欠きに向けて常時付勢する。
【００１４】
可動キャビティインサート７０３及び可動コアインサート７０４には圧電セラミック素子７０８を設けることができ、それによりインサート７０３、７０４のうちの一方又は両方を作動させて、金型キャビティ内の溶融物を振動させることができる。圧電セラミック素子７０８はコンジット７０９によりコントローラ（図示せず）に接続される。
【００１５】
プラスチックは、スプルー７１０、ランナー７１１、及びゲート７１２を介してキャビティに射出される。ブロック及びインサート内の冷却チャネル７１３がプラスチックを冷却し、素早く成形形状に固化するようにする。金型が開いた後にエジェクタピン７１４が作動して、成形パーツを従来通りにコアから排出させる。代替の実施形態は、成形スタックの１つの半体に１つのみの可動インサートを使用する。より薄い壁部を有するパーツでの溶融物に満足のいく振動発振を発生させるには、１つのインサートで十分であり得る。単一インサートシステムの使用により、金型内の溶融物を振動させる手段の設置コストが低くなる。
【００１６】
本発明の現時点で好ましい実施形態によれば、活性材料（たとえば、圧電セラミック）インサート７０８が、キャビティブロック７０１と可動キャビティインサート７０３との間、及びコアブロック７０２と可動コアインサート７０４との間に配置される。活性材料インサート７０８は好ましくは、配線コンジット７０９を通してコントローラ（図示せず）によって駆動されるアクチュエータであるが、無線制御法も可能である。また、素子を作動させて、金型に収容されている溶融物に振動を与えるように射出成形部品を移動させることが可能な場所に限り、インサート７０８が金型アセンブリ内の他の場所に位置決めされることも考えられる。たとえば、アクチュエータは、キャビティブロック７０１とコアブロック７０２の境界に配置してもよく、図１に示す構成に代えて、又はこれに加えて、いくつかのアクチュエータを使用する代わりに単一アクチュエータを使用してもよい。
【００１７】
圧電セラミックインサート７０８は好ましくは、環状形及び／又は管状形の単一アクチュエータである。現時点で好ましい一実施形態によれば、約３０．０ｍｍ長及び２５．０ｍｍ径のアクチュエータは、１０００Ｖの電圧がコンジット７０９を介して印加されると、およそ５０マイクロメートル（５０ミクロン）長さが増大する。しかし、複数のアクチュエータ及び／又は他の形状を有するアクチュエータの使用も本発明の範囲内にあると意図され、したがって、本発明はインサート７０８のいずれの特定の構成にも限定されない。
【００１８】
好ましくは、１以上の別個の圧電セラミックセンサをアクチュエータ７０８に隣接して（上述した関連する面のうちの任意の面の間に）設けて、可動キャビティインサート７０３と可動コアインサート７０４との間に溶融物があることによって生じる圧力を検出し、且つ／又は素子７０８の作動により溶融物に加えられている振動の程度を検出することができる。好ましくは、センサは感知信号をコントローラ（図示せず）に提供する。本発明の好ましい実施形態により使用される圧電素子（すなわち、圧電センサ及び／又は圧電アクチュエータ）は、Marco Systemanalyse und Entwicklung GmbH製のいずれの素子を含んでもよい。圧電センサは、素子７０８を使用して溶融物に印加されている圧力及び／又は振動を検出し、配線接続７０９を通して対応する感知信号を送ることにより、コントローラが閉ループフィードバック制御を行えるようにする。圧電アクチュエータ７０８は、配線接続７０９を通して作動信号を受け取り、作動信号に従って寸法を変え、対応する力をキャビティブロック７０１と可動キャビティインサート７０３との間、及びコアブロック７０２と可動コアインサート７０４との間に印加し、それにより可動キャビティインサート７０３と可動コアインサート７０４との間に配置された溶融物に与えられる振動を調整可能に制御する。
【００１９】
なお、圧電センサは任意の所望の位置での圧力を感知するように設けてもよい。同様に、２つ以上の圧電アクチュエータを設けて素子７０８を形成して（直列又は縦続に搭載）、より大きな移動、角運動等を行ってもよい。さらに、各圧電アクチュエータを、様々な振動力を面間の様々な場所で提供するように別個に制御可能な１以上の弓形、台形、矩形等の形状に分けてもよい。さらに、圧電アクチュエータ及び／又はアクチュエータセグメントを２層以上に積層して、所望の通りに振動微制御を行ってもよい。
【００２０】
配線コンジット７０９は、圧電センサ信号を読み取り、且つ／又は作動信号を圧電アクチュエータに提供する任意の望ましい形態のコントローラ又は処理回路に結合される。たとえば、１以上の汎用コンピュータ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ゲートアレイ、アナログ回路、専用デジタルプロセッサ及び／又は専用アナログプロセッサ、ハードワイヤード回路等が、本明細書において述べる圧電素子７０８を制御又は感知することができる。１以上のプロセッサを制御する命令は、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードドライブ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、磁気媒体、光学媒体、光磁気媒体等の任意の望ましいコンピュータ可読媒体に、及び／又は任意の望ましいデータ構造で記憶することができる。
【００２１】
本実施形態による素子７０８を使用することにより、金型内の溶融物の振動をより効率的に調整する能力を含む利点も可能になり、それによって製造中の成形品の品質を向上させる。
【００２２】
３．第１の実施形態のプロセス
本発明の第１の好ましい実施形態によれば、動作に際して、可動キャビティインサート７０３及び可動コアインサート７０４は、圧電セラミック素子７０８に電圧印加すること等によって動かされ、インサートを圧電セラミック素子７０８から離し、金型キャビティに向かうように移動し、それによって移動中のキャビティ及び／又はコアインサートに隣接した、成形中のパーツの壁厚を減じる。圧電セラミック素子７０８は、コンジット７０９を介して、図示していないコントローラに接続され、断続的に、また交互に可変周波数で電圧印加されて、溶融樹脂に振動発振を発生させることができる。樹脂をキャビティに射出中、且つ／又はキャビティに射出した直後にこのように生じる振動は、最終成形品の機械特性を向上させる。
【００２３】
圧電素子７０８が閉ループ制御構成と併せて使用される場合、センサ素子は、可動キャビティプレート７０３と可動コアプレート７０４との間の圧力及び／又は振動に応答して信号を生成し、コンジット７０９を介してその信号をコントローラ（図示せず）に送る。センサから受け取った信号に基づいて、コントローラは適切な作動信号を生成し、コンジット７０９を介してその作動信号をアクチュエータ素子７０８に送り、センサから受け取ったデータに従ってアクチュエータ素子７０８に電圧印加し、可動キャビティプレート７０３と可動コアプレート７０４との間に収容されている溶融物の適宜振動を実現する。たとえば、コントローラは、振動が一定のままであるように、又は所定のスケジュールに従って、時間、温度、及び／又はサイクル数に基づいて振動を増大し、且つ／又は低減するようにプログラムすることができる。
【００２４】
４．第２の実施形態の構造
図２及び図３は、本発明の第２の好ましい実施形態を示す。プレフォーム成形スタック６０１は、一対のネックリング６２２ａ及び６２２ｂ、ロックリング６２４、コア６２３、コア冷却管６６０、コアシール６４０、コア圧電セラミック作動スリーブ６３１、電源接続６３３、コアバネセット６６１、及びロックリングボルト６６２を含むコア半体を備える。ロックリング６２４はフランジ６２５を有し、フランジ６２５を通してボルト６６２がロックリングをコアプレート６２９に固定する。コア６２３はスピゴット６６４によりコアプレート６２９内に配置され、１以上の皿バネ座金を含むことができるバネセット６６１によりコアプレート６２９に対して付勢される。
【００２５】
圧電セラミック作動スリーブ６３１はコアプレート６２９に位置決めされ、作動すると、力をコア６２３の基部に対して付与してコアプレート６２９から離すように強制し、それによってバネセット６６１を圧縮する。コア６２３は、ロックリング６２４の内面の相補形面６６３に接触するテーパ状になった位置合わせ面６３９を有し、それにより、作動すると、コア６２３は図３に示すように上記テーパに当接して前方向に保持される。圧電セラミック作動スリーブ６３１は、コア６２３をこの位置に保持するのに十分な力を提供して、成形サイクルの固化段階中のコアの安定性及び位置合わせを確保する。
【００２６】
コア６２３は円筒部６６６も有し、円筒部６６６は、ロックリング６２３の相補円筒部６６７に接触して摺動シールし、それにより、面６６６と６６７との間の相対的な軸方向の移動を可能にしながら、成形材料がこの円筒境界を通って面６６６と６６７との間から漏れ出ることを防止する。
【００２７】
オプションとして、１以上の別個の圧電セラミックセンサを設けて、コア６２３とキャビティ６６５との間にある溶融物によって生じる圧力及び／又は振動を検出してもよい。こういったセンサもまたコンジット６３３によりコントローラに接続してもよい。本発明により使用される圧電素子（すなわち、圧電センサ及び／又は圧電アクチュエータ）は、Marco Systemanalyse und Entwicklung GmbH製のいずれの素子も含むことができる。圧電センサは、コア６２３とキャビティ６６５との間に収容されている溶融物の圧力／振動を検出し、コンジット６３３を通して対応する感知信号を送り、それにより閉ループフィードバック制御を行うことができる。次いで、圧電アクチュエータはコンジット６３３を通して作動信号を受け取り、対応する力を印加する。なお、圧電センサは、任意の所望の位置から圧力及び／又は振動を感知するように設けることができる。同様に、２つ以上の圧電アクチュエータを、本明細書において述べるいずれの単一アクチュエータに代えて設けてもよく、アクチュエータを、より大きな移動、角運動等を行うように直列又は縦続に取り付けてもよい。
【００２８】
上述したように、上記活性材料素子インサートを使用することの有意な利点の１つは、嵩張る、又は高価な振動装置を必要とすることなく、溶融物に対して改良された振動を提供し、それにより成形品の品質が向上することである。
【００２９】
５．第２の実施形態のプロセス
第１の実施形態のプロセスと同様に、動作に際して、成形サイクルの射出段階中、及び／又は保持段階中に、圧電セラミック作動スリーブ６３１は周期的に作動して、溶融物がキャビティ６６５を充填するときに溶融物に振動効果を発生させるように選択された周波数でコア６２３を前後に周期的に移動させる。溶融物が固化する前に溶融物を振動させると、最終成形品の物理特性が向上するとともに、溶解線及び最終成形品の外観に傷を生じさせる恐れのある、他の流れによって生じる欠陥の形成が最小に抑えられることが分かっている。圧電セラミック作動スリーブ６３１は、振動移動が溶融物に行われた時間後、且つ溶融物が固化する前に連続して作動して、コア６２３が、溶融物が所望の最終形状に固化するように中心合わせされ位置合わせされた位置で前方に保持されるように保証する。パーツが十分に冷却した後に金型が開かれ、パーツが従来通りに排出される。
【００３０】
代替の実施形態では、センサ（図示せず）として機能する圧電セラミック素子を、作動素子と併せて使用して、上述したように閉ループフィードバック構成を提供する。センサ素子は、コア６２３とキャビティ６６５との間にある溶融物の圧力及び／又は振動に応答して信号を生成し、電源接続６３３を介してその信号をコントローラに送る。センサから受け取った信号に基づいて、コントローラは別の信号を生成し、接続６３３を介してその信号をアクチュエータに送り、センサから受け取ったデータに従ってアクチュエータに電圧印加して、金型内に収容されている溶融物の効果的な振動を実現する。
【００３１】
６．おわりに
したがって、説明してきたのは、活性材料素子を別個に、又は組み合わせて射出成形機で使用して、射出成形機において、好ましくは該射出成形装置の金型キャビティ、ホットランナーシステム、又は射出ユニット内の溶融物を振動させるに当たり有用な改良を行うための方法及び装置である。
【００３２】
本発明による有利な特徴としては、１．単独で又は組み合わせ使用されて、射出成形機の射出成形用金型の金型キャビティ内、ホットランナーシステム内、又は射出ユニット内の溶融物に振動を発生させる活性材料素子インサート、２．金型キャビティ、ホットランナーシステム、又は射出ユニット内で作用する閉ループ制御される力発生ユニットを使用する溶融物振動装置、３．局所力発生ユニットを使用する溶融物振動の動的調整が挙げられる。
【００３３】
本発明は、プレフォーム軸に垂直な略円形の断面形状を有する射出成形ＰＥＴプラスチックプレフォームに明確な利点を提供するが、本発明は、バケツ、塗料缶、運搬箱、及び他の同様の製品等、場合によっては非円形の断面形状を有する他の成形製品にも等しく適用できることを当業者は認識するであろう。このような成形製品はすべて添付の特許請求の範囲内にある。
【００３４】
添付図面中に略図で示す、すなわちブロックで示す個々の部品はすべて、射出成形分野において既知のものであり、それぞれの固有の構造及び動作は、本発明を実施するための動作又は最良の形態にとって重要ではない。
【００３５】
本発明について、好ましい実施形態であると現時点で考えられるものを参照して説明したが、本発明は開示された実施形態に限定されないことを理解されたい。それどころか、本発明は、添付の特許請求の範囲の精神及び範囲内に含まれる各種変更及び均等構成を包含するものである。以下の特許請求の範囲は、このような変更及び均等構造及び機能をすべて包含するように最も広い解釈に従うべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明を組み込んだ金型スタックを示す図である。
【図２】後方位置にある、本発明を組み込んだコアロック式プレフォーム成形スタックを示す図である。
【図３】前方冷却位置にある、本発明を組み込んだコアロック式プレフォーム成形スタックを示す図である。
【図１】
2007533498.tif 000004
【図２】
2007533498.tif 000005
【図３】
2007533498.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成18年12月25日(2006.12.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出成形用金型内の溶融物に振動を発生させる方法であって、
前記金型内の少なくとも１つの可動面を該金型内の少なくとも１つの固定面に対して移動させるために、少なくとも１つの活性材料素子を断続的に作動させる工程を備える振動発生方法。
【請求項２】
請求項１に記載の振動発生方法であって、前記振動は、前記金型の射出成形用金型キャビティ内の溶融物に伝達されることを特徴とする振動発生方法。
【請求項３】
請求項２に記載の振動発生方法であって、前記少なくとも１つの固定面は前記金型のコアプレートであり、前記少なくとも１つの可動面は該金型の金型コアインサートであることを特徴とする振動発生方法。
【請求項４】
請求項２に記載の振動発生方法であって、前記少なくとも１つの固定面は前記金型のマニホルドプレートであり、前記少なくとも１つの可動面は該金型の金型キャビティインサートであることを特徴とする振動発生方法。
【請求項５】
請求項２に記載の振動発生方法であって、前記少なくとも１つの固定面はコアプレートとマニホルドプレートとを含み、前記少なくとも１つの可動面は金型コアインサートと金型キャビティインサートとを含むことを特徴とする振動発生方法。
【請求項６】
請求項１に記載の振動発生方法であって、前記振動は、前記金型のホットランナーノズルシステム内の溶融物に伝達されることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項６に記載の振動発生方法であって、前記固定面はマニホルドであり、前記可動面はホットランナーノズル本体であることを特徴とする振動発生方法。
【請求項８】
請求項１に記載の振動発生方法であって、前記振動はランナー内の溶融物に伝達される振動発生方法。
【請求項９】
請求項１に記載の振動発生方法であって、前記断続的に作動させる工程は可変周波数で実行されることを特徴とする振動発生方法。
【請求項１０】
射出成形用金型内の溶融物を発振させる装置であって、
前記射出成形用金型内の少なくとも１つの安定面と、
前記射出成形用金型内の少なくとも１つの可動面と、
各安定面に固定され、各可動面に隣接する少なくとも１つの活性材料素子と、
使用中に、該少なくとも１つの活性材料素子に電圧を繰り返し印加して前記溶融物を発振させる制御手段とを備える発振装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の発振装置であって、前記振動は、射出成形用金型キャビティ内の溶融物に伝達されることを特徴とする発振装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の発振装置であって、前記少なくとも１つの安定面はコアプレートであり、前記少なくとも１つの可動面は金型コアインサートであることを特徴とする発振装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載の発振装置であって、前記少なくとも１つの安定面はマニホルドプレートであり、前記少なくとも１つの可動面は金型キャビティインサートであることを特徴とする発振装置。
【請求項１４】
請求項１１に記載の発振装置であって、前記少なくとも１つの安定面はコアプレートとマニホルドプレートとを含み、前記少なくとも１つの可動面は金型コアインサートと金型キャビティインサートとを含むことを特徴とする発振装置。
【請求項１５】
請求項１０に記載の発振装置であって、前記振動は、ホットランナーノズルシステム内の溶融物に伝達されることを特徴とする発振装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の発振装置であって、前記固定面はマニホルドであり、前記可動面はホットランナーノズル本体であることを特徴とする発振装置。
【請求項１７】
請求項１０に記載の発振装置であって、前記制御手段は、溶融物が前記射出成形機内に存在するか否かを検出するセンサをさらに含むことを特徴とする発振装置。
【請求項１８】
金型キャビティ内の溶融プラスチックを振動させる装置であって、
キャビティプレートに隣接したキャビティ金型部と、
コアプレートに隣接したコア金型部と、
前記キャビティ金型部と前記コア金型部との間に形成される金型キャビティと、
（ｉ）前記コアプレートと前記コア金型部との間、及び（ｉｉ）前記キャビティプレートと前記キャビティ金型部との間のうちの一方又は両方に配置される少なくとも１つの圧電セラミックアクチュエータと、
使用中に、該少なくとも１つの圧電セラミックアクチュエータに接続されるコントローラとを備える振動装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の振動装置であって、前記少なくとも１つの圧電セラミックアクチュエータは、前記コアプレートと前記コア金型部との間に配置され、前記コントローラは使用中に、前記圧電セラミックアクチュエータを作動させて前記コアインサートを振動させることを特徴とする振動装置。
【請求項２０】
請求項１８に記載の振動装置であって、前記少なくとも１つの圧電セラミックアクチュエータは、前記キャビティプレートと前記キャビティ金型部との間に配置され、前記コントローラは、前記圧電セラミックアクチュエータを作動させて前記キャビティインサートを振動させることを特徴とする振動装置。
【請求項２１】
請求項１８に記載の振動装置であって、少なくとも１つの圧電セラミックアクチュエータは、前記コアプレートと前記コア金型部との間、及び前記キャビティプレートと前記キャビティ金型部との間に配置され、前記コントローラは、前記圧電セラミックアクチュエータを作動させて前記コアインサート及び前記キャビティインサートの両方を振動させることを特徴とする振動装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
［好適な実施形態の詳細な説明］
１．はじめに
本発明について、射出成形機の金型キャビティ内の溶融物を攪拌又は振動させるように機能する、金型コアを作動させるような１以上の活性材料素子を備えるプラスチック射出成形機についての実施形態に関してこれより説明する。しかし、活性材料センサ及び／又はアクチュエータは、射出成形装置の、溶融物の攪拌が望ましいであろう任意の場所に配置してもよい。このような活性材料素子の他の諸用途が、（１）活性材料素子を用いて成型たわみおよびずれを調整する方法および装置（PCT/CA2005/000415），（２）活性材料素子を用いて調整可能なホットランナーアセンブリシールと先端高さを調整可能な方法及び装置（PCT/CA2005/000416）,（３）活性材料を用いた射出成型機からの取り出しを補助する方法および装置（PCT/CA2005/000346）,（４）活性材料素子で通気隙間を制御する方法および装置（PCT/CA2005/000348）,（５）活性材料素子を用いて成型部材を固定する方法および装置（PCT/CA2005/000377）,（６）活性材料素子を用いた射出圧縮成型方法および装置（PCT/CA2005/000418），（７）成型システムにおいて、活性材料素子を利用するための制御システム（PCT/CA2005/000492）と題する本願と同時に出願されている関連出願においても述べられている。
【国際調査報告】
2007533498.tif 000007
2007533498.tif 000008