(57)【要約】【課題】  熱効率の良い樹脂成形方法およびこれに適する金型温度調節装置を提供する。【解決手段】  金型１の管路６ａ、６ｂに対して加熱用媒体を供給して金型１を加熱した後に金型１内に樹脂を供給し、その後管路６ａ，６ｂに熱回収用媒体を供給し金型を予備冷却する一方熱回収用媒体を加熱し、予備冷却された金型１の管路６ａ，６ｂに対して冷却用媒体を供給して金型１を冷却し、冷却された金型１内から樹脂を取り出し、その後に管路６ａ，６ｂに温度熱回収用媒体を供給し金型１を予備加熱する一方熱回収用媒体を冷却し、これら一連の工程をこの順に繰り返す。そして、金型１を予備冷却する際に、それ以前に金型を予備加熱した際に冷却された熱回収用媒体を供給し、金型１を予備加熱する際には、それ以前に金型を予備冷却した際に加熱された熱回収用媒体を供給する。【選択図】  図１
2005254573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型に設けられた管路に対して加熱用媒体を供給して前記金型を温度Ｈに加熱する金型主加熱工程と、
前記加熱された金型内に樹脂を供給する樹脂供給工程と、
前記樹脂供給工程を行った後、前記管路に前記温度Ｈよりも低い温度の熱回収用媒体を供給して当該熱回収用媒体と前記金型との間で熱交換させ、前記金型を温度ＭＨまで予備冷却する一方前記熱回収用媒体を加熱する金型予備冷却工程と、
前記予備冷却された金型の管路に対して冷却用媒体を供給して前記金型を前記温度ＭＨよりも低い温度Ｌまで冷却する金型主冷却工程と、
前記温度Ｌまで冷却された金型内から前記樹脂を取り出す取出工程と、
前記取出工程を行った後、前記管路に前記温度Ｌよりも高い温度の熱回収用媒体を供給して当該熱回収用媒体と前記金型との間で熱交換させ、前記金型を温度ＭＬまで予備加熱する一方前記熱回収用媒体を冷却する金型予備加熱工程と、を備え、これら一連の工程をこの順に繰り返し、
前記金型予備冷却工程では、当該金型予備冷却工程より前の前記金型予備加熱工程において冷却された熱回収用媒体を供給し、
前記金型予備加熱工程では、当該金型予備加熱工程より前の前記金型予備冷却工程において加熱された熱回収用媒体を供給する樹脂成形方法。
【請求項２】
金型に設けられた管路に対して加熱用媒体を供給して前記金型を温度Ｈに加熱する金型主加熱手段と、
前記管路に対して冷却用媒体を供給して金型を前記温度Ｈよりも低い温度Ｌに冷却する金型主冷却手段と、
熱回収用媒体を貯留する容器と、
前記容器内の熱回収用媒体を前記金型の管路に供給して前記金型と熱交換させ、前記熱交換した熱回収用媒体を前記容器内に戻す熱回収用媒体循環手段と、
を備える金型温度調節装置。
【請求項３】
前記金型主加熱手段を駆動した後、前記金型主冷却手段を駆動する前に、前記熱回収用媒体循環手段を駆動し、
前記金型主冷却手段を駆動した後、前記金型主加熱手段を駆動する前に、前記熱回収用媒体循環手段を駆動させる制御装置と、
をさらに備える金型温度調節装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂成形方法及びこれに用いる金型温度調節装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性樹脂を金型により成形する場合、成形品の外観等を向上させる観点から、高温に加熱した金型に樹脂を供給して成形し、その後金型及び樹脂を冷却して成形された樹脂を金型から取り出すことが多い。金型の加熱冷却方法としては、例えば、金型に形成された一つの管路に、冷却用媒体と加熱用媒体とを交互に供給する方法（例えば、特許文献１参照）や、金型に加熱用媒体用と冷却用媒体用の２つの管路を形成し、一方の管路に加熱用媒体を、他方の管路に冷却用媒体を交互に供給する方法（例えば、特許文献２参照）が知られている。
【特許文献１】特開平９−３１４６２８号公報
【特許文献２】特開平１１−３４８０４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述のいずれの方法でも、金型を冷却するために冷却水等の冷却用媒体を大量に使用する一方、金型を加熱するために熱水やスチーム等の加熱用媒体を大量に必要としており、熱効率の向上が望まれていた。
【０００４】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、熱効率の良い樹脂成形方法およびこれに適する金型温度調節装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る樹脂成形方法は、金型に設けられた管路に対して加熱用媒体を供給して金型を温度Ｈに加熱する金型主加熱工程と、加熱された金型内に樹脂を供給する樹脂供給工程と、樹脂供給工程を行った後に管路に温度Ｈよりも低い温度の熱回収用媒体を供給して当該熱回収用媒体と金型との間で熱交換させ、金型を温度ＭＨまで予備冷却する一方熱回収用媒体を加熱する金型予備冷却工程と、予備冷却された金型の管路に対して冷却用媒体を供給して金型を温度ＭＨよりも低い温度Ｌまで冷却する金型主冷却工程と、温度Ｌまで冷却された金型内から樹脂を取り出す取出工程と、取出工程を行った後に管路に温度Ｌよりも高い温度の熱回収用媒体を供給して当該熱回収用媒体と金型との間で熱交換させ、金型を温度ＭＬまで予備加熱する一方熱回収用媒体を冷却する金型予備加熱工程と、を備えており、これら一連の工程をこの順に繰り返す。そして、金型予備冷却工程では、当該金型予備冷却工程より前の金型予備加熱工程において冷却された熱回収用媒体を供給し、金型予備加熱工程では、当該金型予備加熱工程より前の金型予備冷却工程において加熱された熱回収用媒体を供給する。
【０００６】
本発明に係る樹脂成形方法によれば、まず、金型主加熱工程において金型の温度が所定の高温である温度Ｈとされ、この後、樹脂供給工程において金型内に樹脂が充填されるので樹脂を外観よく成形できる。
【０００７】
次に、金型予備冷却工程において、金型の管路に熱回収用媒体が供給される。ここで供給される熱回収用媒体は、この金型予備冷却工程よりも前の金型予備加熱工程において温度Ｌの金型と熱交換することにより冷却されており、その温度は温度Ｌよりも高く温度Ｈよりも低い。そうすると、金型の温度は温度Ｈよりも冷却されて温度ＭＨとなる。また、この冷却により熱回収用媒体の温度は温度Ｌより高く温度Ｈよりも低い範囲の所定の温度に上昇する。
【０００８】
続いて、金型主冷却工程において、管路内に冷却用媒体が供給され、金型の温度がほぼ温度Ｌにまで冷却される。その後の取出工程において、冷却した成形物が好適に取り出される。
【０００９】
続いて、金型予備加熱工程において、金型の管路に熱回収用媒体を供給する。供給される熱回収用媒体は、この予備加熱工程よりも前の金型予備冷却工程において温度Ｈの金型と熱交換することにより温度Ｌよりも高く温度Ｈよりも低い範囲の所定の温度に加熱されている。そうすると、金型の温度は温度Ｌから上昇して温度ＭＬとなる。この金型の温度上昇に対応して、熱回収用媒体は温度Ｌよりも高く温度Ｈより低い範囲の所定の温度にまで冷却される。
【００１０】
続いて、再び、金型主加熱工程によって、金型の温度は再びほぼ温度Ｈにまで加熱される。これにより、再び樹脂供給の準備が整う。
【００１１】
そして、このような金型の予備加熱、主加熱、樹脂の供給、金型の予備冷却、主冷却、樹脂の取出工程が繰り返される。
【００１２】
従って、金型主加熱工程において加熱用媒体によって金型を温度Ｈまで加熱した後、金型主冷却工程において冷却用媒体によって金型を温度Ｌまで冷却する前に、金型予備冷却工程において金型が温度Ｈから温度ＭＨまで予備冷却される。したがって、金型主冷却工程において金型から除去すべき熱量が少なくなる。
【００１３】
一方、金型主冷却工程において金型を温度Ｌまで冷却した後、金型主加熱工程において金型を温度Ｈまで加熱する前に、金型予備加熱工程において金型が温度Ｌから温度ＭＬまで予備加熱される。従って、金型主加熱工程によって、金型に与えるべき熱量が少なくなる。
【００１４】
また、金型予備冷却工程で回収した金型の熱を利用して金型予備加熱工程で金型の予備加熱を行う一方、金型予備加熱工程で回収した金型の冷たさを利用して金型予備冷却工程で金型を予備冷却するので、特に外部からエネルギーを与えて熱回収用媒体の温度を変動させる必要く予備加熱及び予備冷却ができる。
【００１５】
従って、一連の樹脂成形工程において、金型の加熱のために外部から与える正味のエネルギーおよび金型の冷却のために外部に捨てられる正味のエネルギーが、従来の如く金型予備加熱及び金型予備冷却工程がない場合に比べて低減され、省エネルギー化が図れる。
【００１６】
本発明に係る金型温度調節装置は、金型に設けられた管路に対して加熱用媒体を供給して金型を温度Ｈに加熱する金型主加熱手段と、管路に対して冷却用冷媒を供給して金型を温度Ｈよりも低い温度Ｌに冷却する金型主冷却手段と、熱回収用媒体を貯留する容器と、容器内の熱回収用の熱回収用媒体を金型の管路に供給して金型と熱交換させた後熱交換した熱回収用媒体を容器内に戻す熱回収用媒体循環手段と、を備える。
【００１７】
このような金型温度調節装置によれば、上述の樹脂成形方法を好適に行うことができる。
【００１８】
また、上記の金型温度調節装置においては、金型主加熱手段を駆動した後、金型主冷却手段を駆動する前に、熱回収用媒体循環手段を駆動し、金型主冷却手段を駆動した後、金型主加熱手段を駆動する前に、熱回収用媒体循環手段を駆動させる制御装置をさらに備えることが好ましく、これにより、樹脂成形の自動化が可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、熱効率の良い樹脂成形方法およびこれに適する金型温度調節装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態にかかる金型温度調節装置及び樹脂成形方法について説明する。なお、図面の説明において、同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２１】
本実施形態に係る金型温度調節装置１００は、図１に示すように、管路６ａ，６ｂを有した金型１の温度を変化させる装置であり、主として、高温の加圧水（加熱用媒体）を金型１の管路６ａ，６ｂに供給する高温加圧水供給部（金型主加熱手段）２０、低温の加圧水（冷却用媒体）を金型１の管路６ａ，６ｂに供給する低温加圧水供給部（金型主冷却手段）４０、熱回収用の加圧水（熱回収用媒体）を金型１の管路６ａ，６ｂに供給する熱回収用加圧水供給部６０、加圧水を維持するための加圧水維持部７０、及び、金型温度調節装置１００の動作を制御するコントローラ（制御装置）９０を備えている。
【００２２】
（金型）
まず、図１及び図２を参照して、金型温度調節装置１００の温度調節対象である金型１について説明する。
【００２３】
本実施形態の金型１は、互いに向き合って接触する一組の固定型１ａ及び可動型１ｂを備えている。
【００２４】
固定型１ａは、図２に示すように、表面３ａａが平坦にされた入れ駒３ａを有する一方、可動型１ｂは、表面に凹部３ｂｂが形成された入れ駒３ｂを有し、入れ駒３ａの表面３ａａと、入れ駒３ｂの凹部３ｂｂとによって、樹脂が供給されるべき空隙２が画成されている。
【００２５】
入れ駒３ａは金属等により形成され、この入れ駒３ａの裏面及び側面はセラミック等の断熱層４ａを介して主型５ａによって覆われている。一方、入れ駒３ｂも金属等により形成され、この入れ駒３ｂの裏面及び側面は樹脂等の断熱層４ｂを介して主型５ｂによって覆われている。
【００２６】
さらに、入れ駒３ａ、３ｂには、加圧水が流通可能な管路６ａ，６ｂがその内部をそれぞれ貫通している。また、固定型１ａ、可動型１ｂには、それぞれ入れ駒３ａ、３ｂの温度を測定するための温度計７ａ、７ｂが設置されている。また、固定型１ａには、図示しないが、空隙２と固定型１ａの外部とを連通し、加熱された樹脂を外部から空隙２内に供給するための樹脂供給管路が設けられている。
【００２７】
（高温加圧水供給部）
続いて、高温加圧水供給部２０について説明する。高温加圧水供給部２０は、主として、高温の加圧水が貯留される高温加圧水容器２２、高温加圧水容器２２内の加圧水の温度を所定の高温に維持するための高温用熱交換器２６、高温加圧水容器２２内の加圧水を金型１の管路６ａ、６ｂに供給するための高温用ポンプ２４、及び、温度コントローラ２８を有している。
【００２８】
高温加圧水容器２２は、１５０℃程度の加圧水が貯留される金属製等の耐圧容器である。高温加圧水容器２２の容量は、例えば、１１０Ｌ程度とすることができる。高温加圧水容器２２の底部は、ラインＬ２によって金型１の管路６ａ，６ｂに接続されている。金型１の管路６ａ，６ｂの他端は、ラインＬ８を介して高温用ポンプ２４の吸入口に接続され、高温用ポンプ２４の吐出口はラインＬ８を介して高温用熱交換器２６の被加熱水の入口に接続されている。高温用熱交換器２６の被加熱水の出口はラインＬ１２を介して高温加圧水容器２２の上部に接続されている。
【００２９】
ラインＬ２には、高温加圧水容器２２側から順に、電磁弁Ｖ２、高温加圧水容器２２方向の流れのみを許可する逆止弁Ｖ４、及び、流れを管路６ａ，６ｂに対応して２つに分岐する分岐部Ｐ２が設けられている。
【００３０】
ラインＬ８には、金型１側から順に、固定型１ａ、可動型１ｂからそれぞれ排出された２つの流れの流量をそれぞれ調節可能なバルブＶ６，Ｖ８、２つの流れを一つに合流する合流部Ｐ４、高温用ポンプ２４方向への流れのみを許可する逆止弁Ｖ１０、電磁弁Ｖ１２、高温用ポンプ２４方向への流れのみを許可する逆止弁Ｖ１４が設けられている。
【００３１】
高温用熱交換器２６は、ラインＬ１５を介して導入された蒸気の熱を、ラインＬ８から流入する加圧水に与えて加圧水を１５０℃程度に加熱し、加熱された加圧水をラインＬ１２に排出させる。ラインＬ１５には電磁弁Ｖ１６及び温度計２６ｃが設置され、また、ラインＬ８及びラインＬ１２にはそれぞれ温度計２６ａ、２６ｂが設置されている。そして、温度コントローラ２８は、温度計２６ａ、２６ｂ、２６ｃの温度に基づいて電磁弁Ｖ１６の開度を調節して、高温加圧水容器２２に戻る高圧水の温度を１５０℃程度にする。これにより、高温加圧水容器２２内の温度を１５０℃程度に維持できる。加圧水を加熱することによって復水した水はスチームトラップ２７を介して外部に排出される。このような高温用熱交換器２６としては、例えば、プレート熱交換器等を利用できる。
【００３２】
このようにして加熱された高温加圧水容器２２内の１５０℃程度の加圧水は、高温用ポンプ２４によって、ラインＬ２、金型１の管路６ａ，６ｂ、ラインＬ８、高温用熱交換器２６、ラインＬ１２を順に流れて循環し、金型１を加熱して１５０℃程度にさせる。
【００３３】
一方、ラインＬ２の電磁弁Ｖ２よりも上流側の部分からラインＬ１４が分岐し、このラインＬ１４はラインＬ８の逆止弁Ｖ１４と電磁弁Ｖ１２との間の部分に合流している。このラインＬ１４には電磁弁Ｖ１８が接続されている。
【００３４】
これにより、高温加圧水容器２２内の加圧水を金型１へ供給しない場合にも、高温加圧水容器２２内の加圧水を、高温用ポンプ２４によって、ラインＬ２、ラインＬ１４、ラインＬ８、高温用熱交換器２６、ラインＬ１２の順に循環させて、加圧水の温度を１５０℃程度に維持できる。
【００３５】
（低温加圧水供給部）
続いて、低温加圧水供給部４０について説明する。
【００３６】
低温加圧水供給部４０は、主として、加圧水が貯留される低温加圧水容器４２、低温加圧水容器４２内の加圧水の温度を所定の低温に維持するための低温用熱交換器４６、低温加圧水容器４２の加圧水を金型１の管路６ａ、６ｂに供給するための低温用ポンプ４４、及び温度コントローラ４８を有している。
【００３７】
低温加圧水容器４２は、４０℃程度の加圧水が貯留される金属製等の耐圧容器である。低温加圧水容器４２の容量は、例えば、１１０Ｌ程度とすることができる。低温加圧水容器４２の底部には、ラインＬ２０の一端が接続されており、ラインＬ２０の他端は、ラインＬ２の逆止弁Ｖ４と分岐部Ｐ２との間に合流している。このラインＬ２０には、低温加圧水容器４２側から、電磁弁Ｖ２２及び金型１側への流れのみを許可する逆止弁Ｖ２０がこの順に設けられている。
【００３８】
また、金型１の管路６ａ，６ｂに接続されたラインＬ８の合流部Ｐ４と逆止弁Ｖ１０との間からは、ラインＬ２２が分岐しており、このラインＬ２２は低温用熱交換器４６の被加熱水入り口に接続されている。ラインＬ２２には、金型１側から順に、低温用熱交換器４６への流れのみを許可する逆止弁Ｖ２１、電磁弁Ｖ２４、低温用熱交換器４６への流れのみを許可する逆止弁Ｖ２６及び低温用熱交換器４６へ加圧水を移送する低温用ポンプ４４が設けられている。低温用熱交換器４６の被加熱水の出口はラインＬ２４を介して低温加圧水容器４２の上部に接続されている。
【００３９】
低温用熱交換器４６は、ラインＬ２８を介して導入する冷却水により、ラインＬ２２から流入する加圧水の熱を奪って加圧水を４０℃程度に冷却する。冷却された加圧水はラインＬ２４に排出される。また、加圧水を冷却することによって加熱された冷却水はラインＬ２９を介して排出される。
【００４０】
ラインＬ２８には温度計４６ｄが、ラインＬ２９には温度計４６ｃ及び電磁弁Ｖ２８が、ラインＬ２２には温度計４６ａが、ラインＬ２４には温度計４６ｂがそれぞれ設置されている。そして、温度コントローラ４８は、温度計４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄからの温度データに基づいて電磁弁Ｖ２８の開度を調節して低温加圧水容器４２に戻る加圧水の温度を４０℃程度にする。これにより低温加圧水容器４２内の加圧水の温度を４０℃程度に維持する。このような低温用熱交換器４６としては、プレート熱交換器等を利用できる。
【００４１】
そして低温加圧水容器４２内の４０℃程度の加圧水は、低温水ポンプ４４によって、ラインＬ２０、ラインＬ２、金型１の管路６ａ，６ｂ、ラインＬ８、ラインＬ２２、低温用熱交換器４６、ラインＬ２４を順に流れて循環し、金型１を冷却して金型１の温度を４０℃程度にさせる。
【００４２】
また、ラインＬ２０の電磁弁Ｖ２２よりも上流側の部分からラインＬ２６が分岐し、このラインＬ２６はラインＬ２２の電磁弁Ｖ２４と逆止弁Ｖ２６との間の部分に合流している。ラインＬ２６には電磁弁Ｖ３０が接続されている。このラインＬ２６により、低温加圧水容器４２内の加圧水を金型１へ供給しない場合にも、低温加圧水容器４２内の加圧水を、低温用ポンプ４４によって、ラインＬ２０、ラインＬ２６、ラインＬ２２、低温用熱交換器４６、ラインＬ２４の順に循環させて、加圧水の温度を４０℃程度に維持できる。
【００４３】
（熱回収用加圧水供給部）
熱回収用加圧水供給部６０は、主として、熱回収用加圧水が貯留される熱回収用加圧水容器（容器）６２、熱回収用加圧水容器６２の加圧水を金型１の管路６ａ、６ｂに供給するための熱回収用ポンプ６４を有している。
【００４４】
熱回収用加圧水容器６２は、低温の加圧水（例えば４０℃）よりは高く高温の加圧水（例えば、１５０℃）よりは低い温度範囲の加圧水が貯留される金属製等の耐圧容器である。熱回収用加圧水容器６２の容量は、例えば、５０Ｌ程度とすることができる。熱回収用加圧水容器６２は、加圧水の温度を維持すべく断熱材で覆われていることが好ましい。
【００４５】
熱回収用加圧水容器６２の底部には、ラインＬ８の逆止弁Ｖ１０と合流部Ｐ４との間からさらに分岐するラインＬ３２が接続されている。ラインＬ３２には、熱回収用加圧水容器６２側から、加圧水を金型１側に移送する熱回収用ポンプ６４、電磁弁Ｖ３２及び金型１側への流れのみを許可する逆止弁Ｖ３４がこの順に設けられている。
【００４６】
また、金型１の管路６ａ，６ｂに接続されたラインＬ２の分岐部Ｐ２と逆止弁Ｖ４との間からは、さらに、ラインＬ３６が分岐しており、このラインＬ３６は熱回収用加圧水容器６２の上端部に接続されている。このラインＬ３６には、金型１側から順に、熱回収用加圧水容器６２への流れのみを許可する逆止弁Ｖ３６、及び電磁弁Ｖ３８が設けられている。
【００４７】
そして熱回収用加圧水容器６２内の加圧水は、熱回収用ポンプ６４によって、ラインＬ３２、ラインＬ８、金型１の管路６ａ，６ｂ、ラインＬ２、ラインＬ３６を順に流れて循環する。ここで、熱回収用ポンプ６４、及び、ラインＬ３２、ラインＬ８、ラインＬ２，ラインＬ３６により形成される流路が熱回収用媒体循環手段６１を構成している。
【００４８】
また、熱回収用加圧水容器６２は、電気ヒータ６６を備えている。この電気ヒータ６６は、金型温度調節装置１００の運転に先だって熱回収用加圧水容器６２内の加圧水の温度を所定の温度、例えば、９５℃程度に昇温し、さらに、金型温度調節装置１００の運転中には熱回収用加圧水容器６２からの放熱による熱ロスを補償する。
【００４９】
ラインＬ３２の熱回収用ポンプ６４よりも下流かつ電磁弁Ｖ３２よりも上流側の部分からは、電磁弁Ｖ４０が接続されたラインＬ３８が分岐し熱回収用加圧水容器６２に合流している。したがって、熱回収用加圧水容器６２内の加圧水を金型１へ供給しないときには、熱回収用加圧水容器６２内の加圧水を攪拌でき、運転前の熱回収用加圧水容器６２内の加圧水の予熱を好適に行える。
【００５０】
（加圧水維持部）
続いて、加圧水を維持するための加圧水維持部７０について説明する。加圧水維持部７０は、主として、加圧用容器７２、加圧用容器７２内に高圧の窒素ガスを供給するための窒素ボンベ７４、水位コントローラ７７、および、圧力コントローラ７８を有している。
【００５１】
加圧用容器７２内には水が貯留されている。また、加圧用容器７２には、電磁弁Ｖ７０及び逆止弁Ｖ７２が直列に接続されたラインＬ７０が接続され、加圧用容器７２にはこのラインＬ７０を介して外部から水を補充可能となっている。この逆止弁Ｖ７２は、加圧用容器７２への流れのみを許可する。また、加圧用容器７２には水位センサ７６が設けられており、水位コントローラ７７は、水位センサ７６の水位に基づいて、加圧用容器７２内の水位が一定となるように電磁弁Ｖ７０の開度を制御する。
【００５２】
また、加圧用容器７２の上部には、ラインＬ７４を介して窒素ボンベ７４が接続されている。ラインＬ７４には逆止弁Ｖ７４及び圧力調節弁Ｖ７６が直列に接続されている。逆止弁Ｖ７４は、加圧用容器７２への流れのみを許可する。さらに、加圧用容器７２には、圧力計７９が設けられており、圧力コントローラ７８は、圧力計７９の圧力に基づいて、加圧用容器７２内の圧力が所定の圧力、例えば、ゲージ圧で約０．５〜０．８ＭＰａ（５〜８ｋｇｆ／ｃｍ２）程度となるように圧力調節弁Ｖ７６を制御する。さらに加圧用容器７２には安全弁Ｖ７５が設けられている。
【００５３】
そして、この加圧用容器７２の底部にはラインＬ７２の一端が接続されており、このラインＬ７２の他端は複数に分岐して高温加圧水容器２２、低温加圧水容器４２、熱回収用加圧水容器６２の上部とそれぞれ接続されている。これによって、各容器内に加圧水が維持される。
【００５４】
（温度制御コントローラ）
次に、金型の温度を制御するコントローラ９０について説明する。
【００５５】
このコントローラ９０には、金型１の温度計７ａ、７ｂ、ラインＬ２の電磁弁Ｖ２、ラインＬ８の電磁弁Ｖ１２、ラインＬ１４の電磁弁Ｖ１８、ラインＬ１５の電磁弁Ｖ１６、ラインＬ２０の電磁弁Ｖ２２、ラインＬ２２の電磁弁Ｖ２４、ラインＬ２６の電磁弁Ｖ３０、ラインＬ２９の電磁弁Ｖ２８、ラインＬ３２の電磁弁Ｖ３２、ラインＬ３６の電磁弁Ｖ３８、ラインＬ３８の電磁弁Ｖ４０が接続されており、これらの電磁弁を予め定められた手順で駆動する。具体的な手順については、後述する。
【００５６】
（成形方法）
続いて、本実施形態に係る金型温度調節装置を用いた樹脂の成形の手順について説明する。
【００５７】
まず、予め、高温加圧水供給部２０の電磁弁Ｖ１８を開とし、電磁弁Ｖ２、電磁弁Ｖ１２を閉とする。一方、低温加圧水供給部４０の電磁弁Ｖ３０を開とし、電磁弁Ｖ２２、電磁弁Ｖ２４を閉とする。また、熱回収用加圧水供給部６０の電磁弁Ｖ４０を開、電磁弁Ｖ３２及び電磁弁Ｖ３８を閉としておく。
【００５８】
また、加圧水維持部７０を駆動して高温加圧水容器２２、低温加圧水容器４２及び熱回収用加圧水容器６２内に所定の圧力の加圧水が維持されるようにする。
【００５９】
さらに、高温用ポンプ２４を駆動すると共に温度コントローラ２８を駆動して高温加圧水容器２２内の水が１５０℃程度となるようにする一方、低温用ポンプ４４を駆動すると共に温度コントローラ４８を駆動して低温加圧水用容器４２内の水を４０℃程度となるようにする。
【００６０】
また、熱回収用ポンプ６４及び電気ヒータ６６を駆動して熱回収用加圧水容器６２内の加圧水の温度を９５℃程度まで加熱する。この加圧水を９５℃程度に加熱した後、電気ヒータ６６は、高温加圧水容器２２の外壁等からの放熱分に対応する熱量のみを継続的に発生する。
【００６１】
続いて、図３のフロー図、及び、図４の金型温度及び熱回収用の加圧水の温度変化図を参照して成形の本工程を説明する。まず、コントローラ９０は、高温加圧水供給部２０の電磁弁Ｖ１８を閉とすると共に、電磁弁Ｖ２及び電磁弁Ｖ１２を開とする。これにより、高温加圧水容器２２から１５０℃程度の高温加圧水が金型１の管路６ａ、６ｂに供給されて金型１を加熱し、この金型１の加熱により冷却された加圧水は高温用熱交換器２６で再び加熱されて高温加圧水容器２２に戻ることとなる。これにより、金型１が加熱されて金型１の温度が１５０℃程度（温度Ｈ）になる（金型主加熱工程、ステップＳ１０２）。
【００６２】
次に、金型１が１５０℃程度になったところで、金型１の空隙２内に加熱した樹脂を供給し、樹脂の成形を行う。このようにして、金型を加熱しておくことにより、樹脂成形体表面の外観を向上させることができる（樹脂成形工程、ステップＳ１０４）。
【００６３】
続いて、コントローラ９０は、高温加圧水供給部２０の電磁弁Ｖ１８を開とし、電磁弁Ｖ２及び電磁弁Ｖ１２を閉とする一方、熱回収用加圧水供給部６０の電磁弁Ｖ４０を閉とすると共に電磁弁Ｖ３８及び電磁弁Ｖ３２を開とする。これにより、熱回収用加圧水容器６２から、９５℃程度の熱回収用の加圧水が金型１の管路６ａ，６ｂ内に供給され、その後熱回収用加圧水容器６２内に戻る。このとき、金型１と熱回収用の加圧水との熱交換により、金型１及び金型１内の樹脂成形体の温度が例えば、１５０℃程度から１１０〜１３０℃程度（温度ＭＨ）にまで冷却される一方、熱回収用の加圧水、すなわち、熱回収用加圧水容器６２内の加圧水は加熱されて、例えば、１１０〜１３０℃程度となる（金型予備冷却工程、ステップＳ１０６）。
【００６４】
続いて、コントローラ９０は、熱回収用加圧水供給部６０の電磁弁Ｖ３８及び電磁弁Ｖ３２を閉とする一方、低温加圧水供給部４０の電磁弁Ｖ３０を閉とし、電磁弁Ｖ２２及び電磁弁Ｖ２４を開とする。これにより、金型１の管路６ａ，６ｂ内に、４０℃程度とされた低温の加圧水が供給されて、金型１がさらに冷却される一方、この金型１の冷却により加熱された加圧水は低温用熱交換器４６で再び冷却されて低温加圧水容器４２に戻ることとなる。したがって、金型１および樹脂成形体の温度は４０℃程度（温度Ｌ）にまで低下する（金型主冷却工程、ステップＳ１０８）。
【００６５】
その後、金型１の可動型１ｂを動かして、金型１から樹脂成形体を取り出す（樹脂取出工程、ステップＳ１１０）。
【００６６】
そして、ステップＳ１１２において、コントローラ９０は、樹脂の成形を停止する指示があれば処理を終了する一方、樹脂の成形を停止する指示がなければステップＳ１１４に進む。
【００６７】
ステップＳ１１４では、コントローラ９０は、低温加圧水供給部４０の電磁弁Ｖ３０を開とし、電磁弁Ｖ２２及び電磁弁Ｖ２４を閉とする一方、熱回収用加圧水供給部６０の電磁弁Ｖ３８及び電磁弁Ｖ３２を開とする。そうすると、熱回収用加圧水容器６２から、１１０〜１３０℃程度とされた熱回収用の加圧水が金型１の管路６ａ、６ｂに供給され、金型１の温度が４０℃程度から６０〜８０℃程度（温度ＭＬ）まで予熱される一方、熱回収用の加圧水の温度も６０〜８０℃程度にまで冷却される（金型予備加熱工程）。
【００６８】
次に、コントローラ９０は、再び、ステップＳ１０２に戻って、高温加圧水供給部２０の電磁弁Ｖ１８を閉とし、電磁弁Ｖ２，Ｖ１２を開とする一方、熱回収用加圧水供給部６０の電磁弁Ｖ４０を閉とし、電磁弁Ｖ３８、Ｖ３２を開とする。これにより、１５０℃程度とされた加圧水が管路６ａ，６ｂ内を流通し、金型１の温度が上昇する（金型主加熱工程）。
【００６９】
続けて、上述と同様に、金型１内に樹脂を供給して樹脂成形体を成形し、その後、上述のようなプロセスを順次繰り返して、成形体の作成を繰り返す。
【００７０】
このような本実施形態によれば、まず、ステップＳ１０２において金型１の温度が１５０℃程度とされ、この後、ステップＳ１０４において金型内に樹脂が充填されるので樹脂を外観よく成形できる。
【００７１】
次に、ステップＳ１０６において、金型１の管路６ａ，６ｂに熱回収用の加圧水が供給される。ここで供給される熱回収用媒体は、これより前のステップＳ１１４において４０℃程度の金型１と熱交換することにより６０〜８０℃程度に冷却されている。そうすると、金型１の温度は１５０℃程度から冷却されて１１０〜１３０℃程度となる。また、この冷却により熱回収用媒体の温度は１１０〜１３０℃程度に上昇する。
【００７２】
続いて、ステップＳ１０８において、管路６ａ，６ｂ内に冷却用の加圧水が供給され、金型１の温度が４０℃程度にまで冷却される。これにより、その後のステップＳ１１０において冷却した成形物を好適に取り出すことができる。
【００７３】
続いて、ステップＳ１１４において、金型１の管路６ａ，６ｂに熱回収用の加圧水が供給される。ここで供給される熱回収用の加圧水は、これよりも前のステップＳ１０６において１５０℃程度の金型１と熱交換することにより１１０〜１３０℃程度に加熱されている。そうすると、金型１の温度は４０℃程度から上昇して６０〜８０℃程度となる。この金型１の温度上昇に対応して、熱回収用の加圧水は６０〜８０℃程度にまで冷却される。
【００７４】
続いて、再び、ステップＳ１０２によって、金型１の温度は再び１５０℃程度にまで加熱される。そして、このような金型の加熱、樹脂の供給、金型の冷却、樹脂の取出工程が繰り返される。
【００７５】
従って、金型１を１５０℃程度まで加熱した後、金型１を４０℃程度まで冷却する前に、金型１が１１０〜１３０℃程度にまで予備冷却される。したがって、金型主冷却工程において低温用熱交換器４６によって除去すべき熱量が少なくなる。
【００７６】
一方、金型１を４０℃程度まで冷却した後、金型１を１５０℃程度まで加熱する前に、金型１が６０〜８０℃程度まで予備加熱される。従って、金型主加熱工程において高温用熱交換器２６によって与えるべき熱量が少なくなる。
【００７７】
また、金型予備冷却工程で回収した金型の熱を利用して金型予備加熱工程で金型の予備加熱を行う一方、金型予備加熱工程で回収した金型の冷たさを利用して金型予備冷却工程で金型を予備冷却するので、特に外部からエネルギーを与えて熱回収用媒体の温度を変動させる必要なく予備加熱及び予備冷却ができる。
【００７８】
これらにより、一連の樹脂成形工程において、金型１の加熱のために外部から与える正味のエネルギーおよび金型１の冷却のために外部に捨てる正味のエネルギーが、従来に比べて低減され、省エネルギー化が図れる。
【００７９】
また、従来、高温用熱交換器２６や低温用熱交換器４６の能力が十分でない場合には、金型１の加熱や冷却において、加圧水を加熱や冷却して金型１を所定の温度まで到達させるのに多くの時間を要する場合があった。しかしながら、本実施形態では、高温用熱交換器２６による加熱負荷や、低温用熱交換器４６による冷却負荷とも少なくなるので、加熱や冷却に要する時間の短縮も可能である。例えば、上記実施形態では、金型予備加熱工程及び金型主加熱工程を合わせて３０秒程度、金型主冷却工程及び金型予備冷却工程を合わせて３０秒程度で可能である。
【００８０】
なお、本発明は上記実施形態に限定されず種々の変形態様をとることができる。例えば、上記実施形態では、高温の加圧水の温度を１５０℃程度、低温の加圧水の温度を４０℃程度にしているがこれに限定されず、各温度は任意好適に設定できる。また、各容器内の加圧水の体積も任意好適に設定できる。
【００８１】
また、上記実施形態では、熱媒体として加圧水を用いているが、他の熱媒、例えば、オイル等を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】図１は、本実施形態に係る金型温度調節装置のプロセスフロー図である。
【図２】図２は、図１の金型を説明する断面図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る樹脂成形方法を示すフローチャートである。
【図４】図４（ａ）は金型の温度変化を示す図、図４（ｂ）は熱回収用の加圧水の温度変化を示す図である。
【符号の説明】
【００８３】
１…金型、６ａ，６ｂ…管路、２０…高温加圧水供給部（金型主加熱手段）、４０…低温加圧水供給部（金型主冷却手段）、６２…熱回収用加圧水容器（容器）、９０…コントローラ（制御装置）、１００…金型温度調節装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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