(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出成形機用金型の温度調整を媒体を使用して行う射出成形機用金型温度調整装置であって、
前記媒体の温度を検出する媒体温度検出手段と、
前記媒体の温度の昇温又は降温調整を行う媒体温度調整手段と、
前記媒体温度検出手段による媒体の温度検出結果に基づき、射出成形機用金型の常温から設定加熱温度に至る金型温度昇温段階で、少なくとも一回以上媒体温度調整手段を制御して媒体の温度を調整し、金型温度を保持均熱化した後に設定加熱温度まで昇温させる温度制御手段と、
を有することを特徴とする射出成形機用金型温度調整装置。
【請求項２】
射出成形機用金型の温度調整を媒体を使用して行う射出成形機用金型温度調整装置であって、
前記媒体の温度を検出する媒体温度検出手段と、
前記媒体の温度の昇温又は降温調整を行う媒体温度調整手段と、
射出成形機用金型の設定加熱温度から常温に至る金型温度降温段階で、少なくとも一回以上媒体温度調整手段を制御して媒体の温度を調整し、金型温度を保持均熱化した後に常温まで降温させる温度制御手段と、
を有することを特徴とする射出成形機用金型温度調整装置。
【請求項３】
射出成形機用金型の温度調整を媒体を使用して行う射出成形機用金型温度調整装置であって、
前記媒体の温度を検出する媒体温度検出手段と、
前記媒体の温度の昇温又は降温調整を行う媒体温度調整手段と、
射出成形機用金型の常温から設定加熱温度に至る金型温度昇温段階及び設定加熱温度から常温に至る金型温度降温段階で、各々少なくとも一回以上媒体温度調整手段を制御して媒体の温度を調整し、金型温度を保持均熱化した後に設定加熱温度まで昇温させるとともに、常温まで降温させる温度制御手段と、
を有することを特徴とする射出成形機用金型温度調整装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形機用金型温度調整装置に関し、詳しくは、金型の急加熱及び急冷却を防止し、金型の歪みの発生を無くすことができる射出成形機用金型温度調整装置に関するものである。
【従来の技術】
従来より射出成形機により合成樹脂製品の射出成形を行う場合、射出成形材料としては熱可塑性樹脂を用いることが多い。
この場合、成形温度は合成樹脂の種類により異なるが、通常ポリカーボネート樹脂では摂氏２８０度乃至３２０度程度である。
このような熱可塑性樹脂を射出成形しようする場合、金型も当該樹脂に要求される所定の設定温度まで加熱し成形時の金型温度を一定に保持することに主体がおかれているのが現状である。
しかし、金型を長期間使用して射出成形を行っていると、成形された製品に寸法精度に狂いが生じてくる。寸法精度の狂いは、金型の熱歪に起因するものが多い。また、射出成形機の運転準備時、運転終了時、或いはキャビテイの成形面の汚れの清浄時等々において、金型を冷却し常温状態とすることが必要となる場合が多くある。
従来において、金型の昇温時には、図３に示すように、電気ヒータ出力の出力を１００％にして急速に設定温度まで昇温する。また、冷却時には冷却水系を使用し、温度制御器の温度設定を摂氏４０度以下に設定して、同じく図３に示すように、金型を常温（摂氏４０度）以下となるように急速に冷却していた。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、金型の急加熱及び急冷却を行うことを繰り返すと種々の不都合が生じてくる。
すなわち、金型の急加熱及び急冷却を何度も繰り返すことにより、金型に微細な熱歪が生ずる結果、射出成形する製品の寸法精度に狂いが生じ製品寸法に不良が発生して歩留まりの低下を招いていしまう。
本発明は、金型の急加熱及び急冷却を防止し、金型の歪みの発生を無くして寸法精度を確保して製品寸法を長期間にわたって所定の寸法に維持できる射出成形機用金型温度調整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】
請求項１記載の発明は、射出成形機用金型の温度調整を媒体を使用して行う射出成形機用金型温度調整装置であって、前記媒体の温度を検出する媒体温度検出手段と、前記媒体の温度の昇温又は降温調整を行う媒体温度調整手段と、前記媒体温度検出手段による媒体の温度検出結果に基づき、射出成形機用金型の常温から設定加熱温度に至る金型温度昇温段階で、少なくとも一回以上媒体温度調整手段を制御して媒体の温度を調整し、金型温度を保持均熱化した後に設定加熱温度まで昇温させる温度制御手段とを有することを特徴とするものである。
この発明によれば、射出成形機用金型を常温から設定加熱温度に至る金型温度昇温段階において、少なくとも一回以上媒体の温度を調整し、金型温度を一旦保持均熱化した後に設定加熱温度まで昇温させるものであるから、この金型において急加熱という状態がなくなり、これにより、金型の歪みの発生を防止でき、金型の寸法精度を常に確保して成形製品の寸法を長期間にわたって所定の寸法に維持することが可能となる。
請求項２記載の発明は、射出成形機用金型の温度調整を媒体を使用して行う射出成形機用金型温度調整装置であって、前記媒体の温度を検出する媒体温度検出手段と、前記媒体の温度の昇温又は降温調整を行う媒体温度調整手段と、射出成形機用金型の設定加熱温度から常温に至る金型温度降温段階で、少なくとも一回以上媒体温度調整手段を制御して媒体の温度を調整し、金型温度を保持均熱化した後に常温まで降温させる温度制御手段とを有することを特徴とするものである。
この発明によれば、射出成形機用金型の設定加熱温度から常温に至る金型温度降温段階において、少なくとも一回以上媒体の温度を調整し、金型温度を一旦保持均熱化した後に常温まで降温させるものであるから、この金型において急冷却という状態がなくなり、これにより、金型の歪みの発生を防止でき、金型の寸法精度を常に確保して成形製品の寸法を長期間にわたって所定の寸法に維持することが可能となる。
請求項３記載の発明は、射出成形機用金型の温度調整を媒体を使用して行う射出成形機用金型温度調整装置であって、前記媒体の温度を検出する媒体温度検出手段と、前記媒体の温度の昇温又は降温調整を行う媒体温度調整手段と、射出成形機用金型の常温から設定加熱温度に至る金型温度昇温段階及び設定加熱温度から常温に至る金型温度降温段階で、各々少なくとも一回以上媒体温度調整手段を制御して媒体の温度を調整し、金型温度を保持均熱化した後に設定加熱温度まで昇温させ、常温まで降温させる温度制御手段とを有することを特徴とするものである。
この発明によれば、前記請求項１、請求項２記載の発明の構成を組み合わせたものであり、金型の常温から設定加熱温度に至る金型温度昇温段階及び設定加熱温度から常温に至る金型温度降温段階で、各々少なくとも一回以上媒体温度調整手段を制御して媒体の温度を調整し、金型温度を一旦保持均熱化した後に設定加熱温度まで昇温させ、また、金型温度を一旦保持均熱化した後に常温まで降温させるものであるから、この金型において急加熱、急冷却という各状態がなくなり、これにより、金型の歪みの発生を防止でき、金型の寸法精度を常に確保して成形製品の寸法を長期間にわたって所定の寸法に維持することが可能となる。
【発明の実施の形態】
以下に、発明の実施の形態を図１、図２を参照して説明する。
図１に示す本実施の形態の射出成形機用金型温度調整装置は、雄型１Ａ、雌型１Ｂからなる左右一対の金型１の温度調整を行うものである。
前記金型１の雄型１Ａ、雌型１Ｂ間に形成されれるキャビティ２内に成形樹脂を注入し、雄型１Ａ、雌型１Ｂで、成型して目的の製品を成形するようになっている。
この場合、成形樹脂としては、熱可塑性樹脂を使用し、例えばポリカーボネート樹脂の成形では、雄型１Ａ、雌型１Ｂの加熱温度は摂氏１００度乃至１８０度となる。
本実施の形態の射出成形機用金型温度調整装置は、前記金型１に供給する媒体系と、媒体系に冷却水を供給して媒体を冷却する冷却水系と、媒体系を循環して昇温させる電気ヒータ９とを具備している。
媒体系においては、媒体循環ポンプ６により媒体タンク５と、金型１の雄型１Ａ、雌型１Ｂとの間に媒体を循環させることで金型１の加熱、冷却を行うようになっている。
なお、図１中、３は雄型１Ａ、雌型１Ｂの媒体入口、４は雄型１Ａ、雌型１Ｂの媒体出口である。
冷却水系においては、冷却水を冷却水入口から逆止弁１２を経て媒体タンク５に導水し、更にフロートスイッチタンク１３、制御弁１０を経て冷却水出口に排出するようになっている。
前記電気ヒータ９と、冷却水系とにより、前記媒体の温度の昇温又は降温調整を行う媒体温度調整手段を構成している。
更に、本実施の形態の射出成形機用金型温度調整装置は、媒体温度センサ７により媒体タンク５の出口温度を検出し、この検出信号を基に所定の温度制御プログラムに基づいて動作する温度制御器８により前記電気ヒータ９の通電制御及び前記制御弁１０の開閉制御を行うようになっている。
次に、本実施の形態の射出成形機用金型温度調整装置の作用を図１、図２を参照して説明する。
この射出成形機用金型温度調整装置において、媒体温度センサ７により媒体の温度を検出し、その検出結果を基に前記温度制御器８による温度制御を行う。
すなわち、媒体の温度が低い時は電気ヒータ９に通電し媒体を加熱する。
また、媒体の温度が高い場合は、温度制御器８により制御弁１０の開閉制御を行い、媒体タンク５内の液面を低下させ、冷却水入口１１より逆止弁１２を経て冷却水を媒体タンク５内に導水し、媒体と混合し媒体の温度を低下させる。
このような動作により、媒体の温度調節を行い、前記金型１の温度を常温から設定加熱温度まで昇温させ、設定加熱温度の状態で射出成形を行い、この後、金型１の温度を設定加熱温度から常温まで降温する。
本実施の形態においては、常温Ｔから設定加熱温度Ｔ１まで昇温させる際、図２に示すように、温度制御器８に格納した所定の温度制御プログラムにより電気ヒータ９への通電を制御し、金型１の温度を例えば２回（昇温開始後の時間ｔ1乃至ｔ2及び時間ｔ3乃至ｔ4）にわたって各々一旦保持均熱化した後、設定加熱温度Ｔ１まで昇温させる。
また、金型１の温度を設定加熱温度Ｔ１から常温Ｔまで降温する際、図２に示すように、温度制御器８に格納した所定の温度制御プログラムにより前記制御弁１０の開閉制御を行い、金型１の温度を例えば２回（降温開始後の時間ｔ11乃至ｔ12及び時間ｔ13乃至ｔ14）にわたって各々一旦保持均熱化した後、常温Ｔまで降温する。
上記のように金型１の昇温途中及び降温途中で２回ずつ保持均熱化することにより昇温途中及び降温途中の金型１の温度のばらつきを少なくし、金型１の各部の熱膨張差をなくすことによって、熱歪を防止することができ、これにより、金型１の寸法精度を常に確保して成形製品の寸法を長期間にわたって所定の寸法に維持することが可能なり、成形製品の歩留まりを向上できる。
本発明においては、金型１の昇温途中及び降温途中においてその温度を保持均熱化する回数は、上述した実施の形態の場合の他、少なくとも１回以上であれば任意回数とする事ができる。
【発明の効果】
本発明によれば、射出成形機用金型において急加熱という状態がなくなり、これにより、金型の歪みの発生を防止でき、金型の寸法精度を常に確保して成形製品の寸法を長期間にわたって所定の寸法に維持することが可能な射出成形機用金型温度調整装置を提供することができる。
また、本発明によれば、射出成形機用金型において急冷却という状態がなくなり、これにより、金型の歪みの発生を防止でき、金型の寸法精度を常に確保して成形製品の寸法を長期間にわたって所定の寸法に維持することが可能な射出成形機用金型温度調整装置を提供することができる。
更に、本発明によれば、射出成形機用金型において急加熱も、急冷却もなくなり、これにより、金型の歪みの発生をより確実に防止でき、金型の寸法精度を常に確保して成形製品の寸法を長期間にわたって所定の寸法に維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の射出成形機用金型温度調整装置を示す配管系統図である。
【図２】本発明の実施の形態の射出成形機用金型温度調整装置における金型昇温時、射出成形時、金型降温時の金型温度の変化を示す図である。
【図３】従来の射出成形機用金型温度調整装置における金型昇温時、射出成形時、金型降温時の金型温度の変化を示す図である。
【符号の説明】
１    金型
１Ａ  雄型
１Ｂ  雌型
２    キャビティ
５    媒体タンク
６    媒体循環ポンプ
７    媒体温度センサ
８    温度制御器
９    電気ヒータ
１０    制御弁
１２    逆止弁
１３    フロートスイッチタンク
【図１】
0004060000.tif 000002
【図２】
0004060000.tif 000003
【図３】
0004060000.tif 000004