(57)【要約】  本発明は射出成形機のキャビティ（１０）及び場合によってはコア（９）を備えた射出成形金型（５）により、射出成形金型（５）の温度を制御して射出成形物の製造を制御する方法である。更に、キャビティ（１０）及び／又はコア（９）を直接に加熱又は冷却するように構成している。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビティ（１０）及び場合によってはコア（９）を備えた射出成形金型（５）を温度制御して射出成形物の製造を制御する方法であって、
キャビティ（１０）及び／又はコア（９）が直接に加熱又は冷却されることを特徴とする射出成形物製造の制御方法。
【請求項２】
射出成形金型（５）における１つ又は複数の冷却回路（１４）によって過剰な熱が排出されることを特徴とする請求項１記載の射出成形物製造の制御方法。
【請求項３】
射出成形金型（５）における射出成形物の製造を制御する方法であって、
制御回路において少なくとも部分的に射出成形物を相応手段（１５）により光学的に観察し、その観察結果を基準値と比較し、機械操作部（１７）への信号を発することを特徴とする射出成形物製造の制御方法。
【請求項４】
射出成形物の寸法及び／あるいは表面性情及び／あるいは色合いを観察することを特徴とする請求項３記載の射出成形物製造の制御方法。
【請求項５】
スキャナー、ＣＣＤ−カメラなどを用いて上記観察を行うことを特徴とする請求項３又は請求項４記載の射出成形物製造の制御方法。
【請求項６】
キャビティ（１０）内の圧力、温度値（ｐ，Ｔ）を前記制御に加えることを特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれか１項記載の射出成形物製造の制御方法。
【請求項７】
キャビティ（１０）及び場合によってはコア（９）を備えた射出成形金型（５）において射出成形物を製造する射出成形機であって、
キャビティ（１０）及び／又はコア（９）に加熱あるいは冷却素子（１１、１２．１−１２．３）を配し、場合によってはキャビティ（１０）及び／又はコア（９）が発熱セラミック層（１３）を備えていることを特徴とする射出成形機。
【請求項８】
射出成形金型（５）に１つ又は複数の温度調節回路（１４）を備えていることを特徴とする請求項７記載の射出成形機。
【請求項９】
キャビティ（１０）及び場合によってはコア（９）を備えた射出成形金型（５）において射出成形物を製造する射出成形機であって、
射出成形金型（５）に光学観察用の手段（１５）を備え、該手段は制御装置（１６）内の基準値に連結し、該制御装置が機器操作部（１７）に作用することを特徴とする射出成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャビティ及びコアを有する射出成形用金型及び射出成形機を制御する射出成形部品製造の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば熱可塑性樹脂を金型に充填する公知の方法では、最初の速度主導段階に次いで圧力主導段階となり充填が終わるまで継続する。型空間は可塑化可能な物質により完全に濡らされる速度主導段階の終期あるいは圧力主導段階の初期には、型空間の内部における物質の圧力はまだ比較的低い。更に、ピストンあるいは押出機が移動することにより、金型内の圧力が高まり、比体積の減少即ち金型空間内の物質の密度が高まる。達成可能な密度は温度、作用する圧力並びに物質の特性に依存する。
【０００３】
型空間への溶融物の供給を停止するとスプルー内の溶融物は凝固し始める。それにより型空間は封鎖され、溶融樹脂が供給されなくなる。型空間内の温度は１−バールの等容曲線に到達するまで下がる。成形物は室温に達するまで収縮する。
【０００４】
成形物の収縮は圧力−温度条件並びに特にキャビティ中の溶融物の粘性によって決まる。充填段階の終期（あるいは最大圧）から工程の終期までのキャビティ内の温度分布は成形物の収縮を決める重要な因子である。工程毎に収縮が異なるのは温度推移及び金型内圧推移の変動によるものである。
【０００５】
このことは単一金型及び複数金型にあてはまる。あらゆる種類（樹脂、金属、セラミックなど）の射出成形物の製造する際に、今日ではコスト面から複数の成形物を同時に製造（複数金型）している。複数金型では個々のキャビティの形状及び切断面の釣り合いを取っているので、同様の品質の成形物を得ることができる。しかし、実際には材料、温度及びその結果としての粘性の変動により個々の射出成形物の収縮比は恒常的に異なり且つ変化している。
【０００６】
例えば、独国特許出願公開第１０１１４２２８Ａ号明細書により、複数金型の個々のキャビティへの射出成形物並びに射出成形工程毎の射出成形物の収縮比を均等にする方法が公知となっている。その際、充填段階の終期あるいはキャビティ内の最大圧力から射出工程の終期での温度及び／あるいは内圧は温度調節により基準推移と釣り合うようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、簡単な方法により射出成形物を均等に製造すること及び場合によっては射出成形物を所定の性質例えば所定の寸法に制御することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、キャビティ及び／あるいはコアを直接に加熱あるいは冷却する。
【０００９】
従来は金型内圧及び金型壁温度により射出成形物の収縮比を制御していたが、本発明では、冷媒により１つあるいは複数の冷却回路の温度を調節し、直接キャビティあるいはコアの温度を変化させている。更に、キャビティあるいはコアは直に加熱素子あるいは冷却素子を備えている。例えば、キャビティ及び／あるいはコアを「Ｔｈｅｒｍｏｃｅｒａｍｉｘ」の商品名の発熱セラミックの皮膜を施すことも考えられる。
【００１０】
加熱素子あるいは加熱可能な皮膜によりキャビティあるいはコアは所望の温度に加熱される。過剰の熱は１つあるいは複数の温度調節回路により排出してもよい。
【００１１】
同様に、逆の原則（熱い金型／冷たい溶融物）により、除熱の方法を用いてキャビティ内の圧力−温度条件を一定に保つようにして、例えば、硬化性樹脂、エラストマー、珪素樹脂溶融物を制御する。更に、例えば、冷却したコア、除熱した金属インサートあるいは皮膜を用いてもよい。
【００１２】
更に、実施例によっては、射出成形物の光学的観察を組み込んだ、閉じた制御回路を設置することも考えられる。例えば、射出条件、熱媒体、加熱素子、除熱を制御する射出成形機の制御法に関係なく、光学的手段により射出金型の外から１つあるいは複数の射出成形物の寸法、場合によっては射出成形物の表面性情あるいは色合いを測定し、制御に付け加えるように制御回路を拡張してもよい。この方法は、一定の圧力−温度条件による相対的制御のみではなく、得られた射出成形物の寸法あるいは表面性情に基づいて絶対的に制御できるという利点がある。
【００１３】
画像取得手段は便宜上、金型あるいは製造領域外、例えば射出成形機外に備えるべきで、搬送系によりそこに射出成形物を置き、走査することができる。そのような手段として、スキャナーあるいはＣＣＤカメラが考えられる。
【００１４】
この制御原理はいわゆる監視システム（監視カメラ）にも提供できコスト的に有利であり、特に人手を必要としない。維持経費は僅かであり、ＯＥＭ製品も可能である。現在では射出成形機に搬送装置が普及しているので、大した出費をせずに光学的監視装置を組み込むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面に基づいて、本発明を詳細に説明する。
【００１６】
架台１上に射出成形装置２を配置し、ホッパー３からの樹脂がスクリュー４へ到達するようになっている。樹脂はスクリュー４から、射出成形金型５の不図示のチャネルへと圧入される。射出成形金型５は固定ダイプレート６及び可動ダイプレート７を備えている。２つのダイプレートはタイバー８により案内される。
【００１７】
可動ダイプレート７はコア９を備え、固定ダイプレート６のキャビティ１０と共に不図示の成形物を製造する型空間を形成している。コア９は加熱素子１１を備えている。同様に、キャビティ１０は３つの加熱素子１２．１〜１２．３を備えている。キャビティ１０の内部には発熱セラミック層１３を設けている。発熱セラミック層は表面上、表面下及び金型インサートの裏に設けても良い。
【００１８】
固定ダイプレート６及び可動ダイプレート７は少なくとも１つの冷却回路１４を備えている。
【００１９】
以下、本発明による射出成形機の機能を説明する。
【００２０】
キャビティあるいはコアの温度は、冷却回路及びその冷媒を介してのみではなく、加熱素子によっても制御される。キャビティあるいはコアの温度が低すぎると、加熱素子が高めに制御されることが判明している。逆に、キャビティあるいはコアの温度が高すぎると、冷却回路により余剰の熱が持ち去られることも判明している。これに関しては、例えば、冷却回路における冷媒の循環を高めるか、冷媒の温度を下げる。
【００２１】
キャビティ１０内の圧力−温度条件を一定に保つことが目的である。
【００２２】
逆の原則（熱い金型／冷たい溶融物）に従って、除熱の方法を用いて硬化性樹脂、エラストマー、珪素樹脂溶融物の射出成形を制御してもよい。これに関しては、加熱素子の代わりに冷却したコアあるいは除熱した金属インサートを用いてもよい。
【００２３】
図２には本発明による方法を示した。ここでは、型空間の圧力ｐ及び温度Ｔを検出する制御回路を示している。更に、手段１５を介して成形物は自動的に検査される。手段１５はキャビティ内の圧力及び温度と同様に、成形物の寸法、表面状態あるいは色合いを把握し、その値を制御部１６へ送りそこで基準値と比較する。比較結果に基づいて機械操作部１７に信号を送り、機械操作部により射出成形工程、特に溶融物及びダイプレートの温度並びに射出圧力が制御される。従って、一定の圧力−温度条件による相対的制御のみでなく、射出物の所定の状態に基づく絶対制御が行われる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明による射出成形機の側面摸式図
【図２】本発明による別の実施例の射出成形機の側面摸式図
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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