【手続補正書】
【提出日】平成22年4月14日(2010.4.14)
【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】
金型を開閉する型締装置、および前記金型のキャビティに成形材料を射出する射出装置を備えた射出成形機と、
前記キャビティを加熱するため前記金型に形成された熱媒体通路に加熱媒体を供給する加熱媒体供給装置と、
前記キャビティを冷却するため前記熱媒体通路に冷却媒体を供給する冷却媒体供給装置と、
前記加熱媒体供給装置および前記冷却媒体供給装置における前記加熱媒体および前記冷却媒体の供給を制御し、前記射出装置から前記キャビティ内に前記成形材料を射出するときには前記加熱媒体を前記熱媒体通路に供給させて前記キャビティを加熱し、前記成形材料の射出工程に連携して前記冷却媒体を前記熱媒体通路に供給させて前記キャビティを冷却する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記加熱媒体の供給停止後に熱伝達遅れによって、前記成形材料の射出時に前記キャビティの温度が予め定められた温度領域を超えないよう、前記キャビティの温度が前記予め定められた温度領域に到達するに先立っての前記成形材料の射出の開始、または射出中に、前記キャビティの加熱の中止を行い、その後、前記キャビティの温度が前記予め定められた温度領域に到達して以降、前記冷却媒体を供給して前記キャビティの冷却を開始するまでの間に、前記キャビティの温度を、前記加熱媒体の供給停止にともなう自然放熱と、前記加熱媒体の供給再開による再加熱を交互に行うことにより前記予め定められた温度領域に維持することを特徴とする射出成形システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記キャビティの温度が前記予め定められた温度領域に到達するに先立っての前記成形材料の射出の開始、または射出中における前記キャビティの加熱の中止を行うため、前記キャビティの加熱開始とともにスタートするタイマーのタイムアップ、または前記キャビティの温度が前記成形材料の前記予め定められた温度領域上限を超えないように予め定められた温度への到達の検知により、前記キャビティの加熱の中止を行うことを特徴とする請求項１に記載の射出成形システム。
【請求項３】
前記加熱媒体に蒸気または液体を用いることを特徴とする請求項１または２に記載の射出成形システム。
【請求項４】
前記制御部は、前記キャビティの温度を前記予め定められた温度領域に維持するため、前記熱媒体通路への前記加熱媒体の供給のＯＮ・ＯＦＦを切り替えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の射出成形システム。
【請求項５】
前記制御部は、前記熱媒体通路への前記加熱媒体の供給をＯＦＦにしたとき、前記加熱媒体を前記熱媒体通路内に維持、または前記加熱媒体をエアーにより排出し、前記冷却媒体は供給しないことを特徴とする請求項４に記載の射出成形システム。
【請求項６】
前記加熱媒体供給装置から前記熱媒体通路に前記加熱媒体を送り込む供給管と、
前記熱媒体通路から前記加熱媒体を排出する排出管と、
前記供給管と前記排出管との間を連結し、前記加熱媒体供給装置における前記熱媒体通路への前記加熱媒体の供給をＯＦＦにしたときに、前記供給管から前記排出管へと前記加熱媒体をバイパスさせるバイパス管と、
を備えることを特徴とする請求項４または５に記載の射出成形システム。
【請求項７】
前記バイパス管は、前記供給管と前記熱媒体通路の接続部の近傍に接続されていることを特徴とする請求項６に記載の射出成形システム。
【請求項８】
前記制御部は、前記加熱媒体を前記熱媒体通路に供給して前記キャビティを加熱させ、前記キャビティの温度が前記予め定められた温度領域に到達するに先立ち、前記予め定められた温度領域よりも低い温度にて前記キャビティの加熱を中止するとともに、前記加熱を中止した温度を含む温度領域にて予め定めた時間維持した後、前記予め定められた温度領域まで再昇温することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の射出成形システム。
【請求項９】
前記予め定められた温度領域よりも低く、かつ前記加熱を中止した温度を含む温度領域にて射出を行うことを特徴とする請求項８に記載の射出成形システム。
【請求項１０】
前記制御部は、前記成形材料の射出工程に連携して前記冷却媒体を前記熱媒体通路に供給して前記キャビティを冷却させる過程で、前記冷却媒体の前記熱媒体通路への供給を、射出が完了した後または射出の完了より冷却応答の遅れを見込んだ分だけ前に行い、前記冷却媒体の供給を停止した後、前記キャビティの温度を前記成形材料がアニーリングされる温度領域に維持することを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の射出成形システム。
【請求項１１】
前記制御部は、前記キャビティの温度を前記樹脂がアニーリングされる温度領域に維持するため、前記熱媒体通路への前記加熱媒体または前記冷却媒体の供給のＯＮ・ＯＦＦを切り替えることを特徴とする請求項１０に記載の射出成形システム。
【請求項１２】
前記予め定められた温度領域が結晶性の前記成形材料の結晶化が進む温度領域であることを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の射出成形システム
【請求項１３】
射出成形機の金型のキャビティの温度を調整するため、前記金型に形成された熱媒体通路に対する加熱媒体および冷却媒体の供給を制御する制御部において、予め定めた処理を実行させるためのコンピュータプログラムであって、
前記キャビティ内に成形材料を射出するときに前記加熱媒体を前記熱媒体通路に供給させて前記キャビティを加熱するステップと、
前記加熱媒体の供給停止後に熱伝達遅れによって、前記成形材料の射出時に前記キャビティの温度が予め定められた温度領域を超えないよう、前記キャビティの温度が前記予め定められた温度領域に到達するに先立っての前記成形材料の射出の開始、または射出中に、前記キャビティの加熱の中止を行うステップと、
前記キャビティの温度が前記予め定められた温度領域に到達して以降、前記加熱媒体の供給停止にともなう自然放熱と、前記加熱媒体の供給再開による再加熱を交互に行うことにより前記キャビティの温度を前記予め定められた温度領域に維持するステップと、
前記成形材料の射出が完了した後または射出の完了より冷却応答の遅れを見込んだ分だけ前に、前記冷却媒体を前記熱媒体通路に供給させて前記キャビティを冷却するステップと、
を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１４】
前記キャビティの温度を前記予め定められた温度領域に維持するステップは、前記キャビティの温度または経過時間に基づき、前記熱媒体通路に対する前記加熱媒体の供給を制御することを特徴とする請求項１３に記載のコンピュータプログラム。
【請求項１５】
前記予め定められた温度領域が結晶性の前記成形材料の結晶化が進む温度領域であることを特徴とする請求項１３または１４に記載のコンピュータプログラム。
【請求項１６】
キャビティ内に成形材料を射出するときに、金型内に設けた熱媒体通路に加熱媒体を供給して前記キャビティを加熱させる工程と、
前記加熱媒体の供給停止後に熱伝達遅れによって、前記キャビティの温度が前記予め定められた温度領域を超えないよう、前記キャビティの温度が前記予め定められた温度領域に到達するに先立っての前記成形材料の射出の開始、または射出中に、前記キャビティの加熱の中止を行う工程と、
前記キャビティの温度が前記予め定められた温度領域に到達して以降、前記加熱媒体の供給停止にともなう自然放熱と、前記加熱媒体の供給再開による再加熱を交互に行うことにより前記キャビティの温度を前記予め定められた温度領域に維持する工程と、
前記成形材料の射出が完了した後または射出の完了より冷却応答の遅れを見込んだ分だけ前に、前記冷却媒体を前記熱媒体通路に供給して前記キャビティを冷却させる処理と、
を含むことを特徴とする射出成形方法。
【請求項１７】
前記予め定められた温度領域が結晶性の前記成形材料の結晶化が進む温度領域であることを特徴とする請求項１６に記載の射出成形方法。
【請求項１８】
金型を開閉する金型駆動部と、
前記金型のキャビティに結晶性の成形材料を射出する射出シリンダと、
前記キャビティを加熱するため前記金型に形成された熱媒体通路に加熱媒体を供給する加熱媒体供給機構と、
前記キャビティを冷却するため前記熱媒体通路に冷却媒体を供給する冷却媒体供給機構と、
前記加熱媒体供給機構および前記冷却媒体供給機構における前記加熱媒体および前記冷却媒体の供給を制御し、前記射出シリンダから前記キャビティ内に前記成形材料を射出するときには前記加熱媒体を前記熱媒体通路に供給させて前記キャビティを加熱し、前記成形材料の射出が完了した後に前記冷却媒体を前記熱媒体通路に供給させて前記キャビティを冷却する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記キャビティの温度が前記成形材料の結晶化が進む温度領域を超えないよう、前記射出シリンダから前記キャビティ内への前記成形材料の射出を開始するに先立って前記キャビティの加熱を中止するとともに、前記射出シリンダから前記キャビティ内への前記成形材料の射出を開始して以降、前記冷却媒体を供給して前記キャビティの冷却を開始するまでの間に、前記加熱媒体の供給停止にともなう自然放熱と、前記加熱媒体の供給再開による再加熱を交互に行うことにより前記キャビティの温度を前記成形材料の結晶化が進む温度領域に維持することを特徴とする射出成形機。
【請求項１９】
前記加熱媒体供給機構から前記熱媒体通路に前記加熱媒体を送り込む供給管と、
前記熱媒体通路から排出される前記加熱媒体を前記加熱媒体供給機構に戻す戻し管と、
前記供給管と前記戻し管との間を連結し、前記加熱媒体供給機構における前記熱媒体通路への前記加熱媒体の供給をＯＦＦにしたときに、前記供給管から前記戻し管へと前記加熱媒体をバイパスさせるバイパス管と、
を備えることを特徴とする請求項１８に記載の射出成形機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
かかる目的のもと、本発明の射出成形システムは、金型を開閉する型締装置、および金型のキャビティに成形材料を射出する射出装置を備えた射出成形機と、キャビティを加熱するため金型に形成された熱媒体通路に加熱媒体を供給する加熱媒体供給装置と、キャビティを冷却するため熱媒体通路に冷却媒体を供給する冷却媒体供給装置と、加熱媒体供給装置および冷却媒体供給装置における加熱媒体および冷却媒体の供給を制御し、射出装置からキャビティ内に成形材料を射出するときには加熱媒体を熱媒体通路に供給させてキャビティを加熱し、成形材料の射出に連携して冷却媒体を熱媒体通路に供給させてキャビティを冷却する制御部と、を備える。そして、制御部は、加熱媒体の供給停止後に熱伝達遅れによって、成形材料の射出時にキャビティの温度が予め定められた温度領域を超えないよう、キャビティの温度が予め定められた温度領域に到達するに先立っての成形材料の射出の開始、または射出中に、キャビティの加熱の中止を行い、その後、キャビティの温度が予め定められた温度領域に到達して以降、冷却媒体を供給してキャビティの冷却を開始するまでの間に、キャビティの温度を、加熱媒体の供給停止にともなう自然放熱と、加熱媒体の供給再開による再加熱を交互に行うことにより予め定められた温度領域に維持することを特徴とする。
このようにして、成形材料の射出を開始してキャビティの温度が予め定められた温度領域に到達して以降、冷却媒体を供給してキャビティの冷却を開始するまでの間に、キャビティの温度を、加熱媒体の供給停止にともなう自然放熱と、加熱媒体の供給再開による再加熱を交互に行うことにより予め定められた温度領域に維持することで、厚肉成形品等の保圧時間を長くとる場合でも、生産性とエネルギ消費を犠牲にすることなく、成形品の冷却固化を抑制し保圧を十分に負荷することができる。キャビティ温度は、加熱媒体からの熱伝播の遅れ（熱伝達遅れ）と、射出時の溶融樹脂からの熱により、加熱を中止した後も上昇する。そこで、キャビティの温度が予め定められた温度領域に到達するに先立っての成形材料の射出の開始、または射出中に、キャビティの加熱の中止を行うことで、加熱媒体と溶融樹脂からの供給熱量を含んだ昇温過程を温度制御することができ、キャビティの温度が予め定められた温度領域を超える、いわゆるオーバーシュートを防ぐ。その結果、キャビティの温度を予め定められた温度領域に長く維持できる。
これにより、特に成形材料が結晶性樹脂の場合は、結晶化度を高めて高強度化が成された成形品を得ることが可能となる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明は、射出成形機の金型のキャビティの温度を調整するため、金型に形成された熱媒体通路に対する加熱媒体および冷却媒体の供給を制御する制御部において、予め定めた処理を実行させるためのコンピュータプログラムとすることもできる。このコンピュータプログラムは、キャビティ内に成形材料を射出するときに加熱媒体を熱媒体通路に供給してキャビティを加熱させるステップと、加熱媒体の供給停止後に熱伝達遅れによって、キャビティの温度が予め定められた温度領域を超えないよう、キャビティの温度が予め定められた温度領域に到達するに先立っての成形材料の射出の開始、または射出中に、キャビティの加熱の中止を行うステップと、キャビティの温度が予め定められた温度領域に到達して以降、加熱媒体の供給停止にともなう自然放熱と、加熱媒体の供給再開による再加熱を交互に行うことによりキャビティの温度を予め定められた温度領域に維持するステップと、成形材料の射出が完了した後または射出の完了より冷却応答の遅れを見込んだだけ前に、冷却媒体を熱媒体通路に供給してキャビティを冷却させるステップと、を含むことを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明は、キャビティ内に成形材料を射出するときに、金型内に設けた熱媒体通路に加熱媒体を供給してキャビティを加熱させる工程と、加熱媒体の供給停止後に熱伝達遅れによって、キャビティの温度が予め定められた温度領域を超えないよう、キャビティの温度が予め定められた温度領域に到達するに先立って成形材料の射出を開始するまたは射出中にキャビティの加熱を中止する工程と、キャビティの温度が予め定められた温度領域に到達して以降、加熱媒体の供給停止にともなう自然放熱と、加熱媒体の供給再開による再加熱を交互に行うことによりキャビティの温度を予め定められた温度領域に維持する工程と、成形材料の射出が完了した後または射出の完了より冷却応答の遅れを見込んだ分だけ前に、冷却媒体を熱媒体通路に供給してキャビティを冷却させる処理と、を含むことを特徴とする射出成形方法とすることもできる。また成形材料が結晶性樹脂の場合には、予め定められた温度領域は、結晶性の成形材料の結晶化が進む温度領域とすることが有効である。結晶性樹脂は固化の際の収縮量が大きく、保圧の時間を長く取れることによりヒケなどの成形不具合防止効果が高い上、十分に結晶化を進める時間を得られるため、この温度領域以下に温度を低下させた場合のように樹脂の分子が動きにくい状態となることもなく、樹脂強度の向上に有効である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
本発明は、金型を開閉する金型駆動部と、金型のキャビティに結晶性の成形材料を射出する射出シリンダと、キャビティを加熱するため金型に形成された熱媒体通路に加熱媒体を供給する加熱媒体供給機構と、キャビティを冷却するため熱媒体通路に冷却媒体を供給する冷却媒体供給機構と、加熱媒体供給機構および冷却媒体供給機構における加熱媒体および冷却媒体の供給を制御し、射出シリンダからキャビティ内に成形材料を射出するときには加熱媒体を熱媒体通路に供給させてキャビティを加熱し、成形材料の射出が完了した後に冷却媒体を熱媒体通路に供給させてキャビティを冷却する制御部と、を備え、制御部は、キャビティの温度が成形材料の結晶化が進む温度領域を超えないよう、射出シリンダからキャビティ内への成形材料の射出を開始するに先立ってキャビティの加熱を中止するとともに、射出シリンダからキャビティ内への成形材料の射出を開始して以降、冷却媒体を供給してキャビティの冷却を開始するまでの間に、加熱媒体の供給停止にともなう自然放熱と、加熱媒体の供給再開による再加熱を交互に行うことによりキャビティの温度を成形材料の結晶化が進む温度領域に維持することを特徴とする射出成形機とすることもできる。
また、加熱媒体供給機構から熱媒体通路に加熱媒体を送り込む供給管と、熱媒体通路から排出される加熱媒体を加熱媒体供給機構に戻す戻し管と、供給管と戻し管との間を連結し、加熱媒体供給機構における熱媒体通路への加熱媒体の供給をＯＦＦにしたときに、供給管から戻し管へと加熱媒体をバイパスさせるバイパス管と、を備えることもできる。