JPH11115012A - 射出成形金型の温度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 射出成形金型の温度制御装置において、低コ
ストにて金型の温度温度分布を許容範囲内に保つよう制
御できるようにする。 【解決手段】 複数の加熱手段８１をそなえた射出成形
金型の温度制御装置において、各加熱手段８１とそれぞ
れ対をなして設けられた温度センサ８２と、複数の温度
センサ８２の中から１つの温度センサ８２を選択するセ
レクトスイッチ８４と、複数の加熱手段８１を制御する
温度コントローラ８３とをそなえ、温度コントローラ８
３は、セレクトスイッチ８４で選択された温度センサ８
２の検出温度を表示する表示部８３ａと、目標温度を設
定する温度設定部８３ｂとをそなえ、セレクトスイッチ
８４で選択された温度センサ８２の温度が温度設定部８
３ｂを通じて予め設定された目標温度になるように複数
の加熱手段８１を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形機にそな
えられる金型の温度制御装置に関し、特に、複数の加熱
手段をそなえた射出成形金型の温度制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形機はホットランナ（樹脂通路）
から金型内のキャビティに高温の溶融樹脂を注入して固
化させることにより製品の成形を行なうようになってい
るが、このときの成形品の品質は射出成形金型（以下、
金型と省略する）の温度如何により変化する。このため
金型の温度制御は極めて重要である。

【０００３】一般に、射出成形機の金型（主としてホッ
トランナブロック）にはカートリッジヒータ，ストリッ
プヒータ，バンドヒータ，シーズヒータ等の加熱手段が
そなえられており、例えば、複数のキャビティをそなえ
た金型の場合はキャビティ毎に対応して加熱手段がそな
えられていることが多い。図２は、このような複数の加
熱手段をそなえた金型における従来の温度制御装置を示
すものである。

【０００４】図２に示すように、従来の温度制御装置で
は、複数の加熱手段１０をそなえた金型６０の温度制御
を行なう場合、金型６０の適宜の場所に温度センサ３０
を１つだけ設置して、この温度センサ３０で検出された
金型の温度（基準温度）をもとに温度コントローラ２０
により全ての加熱手段１０の制御（電力供給のＯＮ−Ｏ
ＦＦ制御）を同時に行なっていた。

【０００５】つまり、この従来の装置では、金型６０の
温度分布は全て均一であるか、または、温度センサ３０
で検出された基準温度が金型６０の温度を代表するもの
であるという前提の下で、基準温度が予め設定された金
型の目標温度（最適成形温度）よりも低い場合は、全て
の加熱手段１０を同時に作動させて金型６０の温度を上
げ、逆に基準温度が目標温度よりも高い場合は、全ての
加熱手段１０を同時に停止させて金型６０の温度を下げ
るといった制御を行なっていた。

【０００６】ところが、実際の金型６０の温度分布は必
ずしも均一ではなく、金型６０には少なからぬ温度勾配
が生じている場合が多く、温度センサ３０に近い場所で
は最適成形温度に保たれるが、離れた場所では最適成形
温度よりも高かったり、或いは低かったりする場合があ
る。したがって、金型６０の全ての場所が最適成形温度
の許容範囲内に収まるようにするためには、金型６０全
体の平均温度と一致する温度となる位置に温度センサ３
０を取り付ける必要がある。

【０００７】しかしながら、金型６０のどの位置が平均
温度と一致するかは判断が難しく、また加熱手段１０に
ついてもその加熱能力には個体差があるため、常に金型
６０上の温度分布が一定とは限らない。このため、例え
ば温度センサ３０を取り付けた位置が金型６０の平均温
度よりも低い場所だった場合は、最適成形温度の許容範
囲内を越えて温度が高くなる場所が生じたり、逆に金型
６０の平均温度よりも高い場所だった場合は、最適成形
温度の許容範囲以下の温度になる場所が生じたりして、
製品の成形性に悪化して不良品率が増大してしまうとい
う不具合があった。

【０００８】そこで、例えば特開平５−１２４０７６号
公報にも開示されているように、金型にそなえられた複
数の加熱手段を幾つかのブロックに分け、そのブロック
毎に温度センサと温度コントローラとを設けて温度制御
を行なうことが考えられた。図３は、特に、一つの加熱
手段１０に対して温度センサ３０，温度コントローラ２
０をそなえた場合、つまり金型６０を最小ブロックに分
けて温度制御する場合について示している。

【０００９】このような装置によれば、狭いブロック単
位で温度制御を行なうため、金型６０全体を一律に温度
制御する場合に比べて温度勾配を小さくすることがで
き、多くのブロックに分けるほど温度センサ３０の位置
に関わらず最適成形温度の許容範囲内に入る確率も高く
なる。特に、図３に示すように、加熱手段１０単位で温
度制御を行なえば確実に全てのブロックを最適成形温度
に保つことができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３に
示す従来技術のように、このように多くの温度センサ３
０や温度コントローラ２０を設けると、温度制御装置が
大型になり広いスペースが必要になってしまい、コスト
も増大することになる。また、通常、金型６０は温度勾
配が生じたとしてもその幅は最適成形温度の許容幅より
も小さくなるように設計されており、基準温度を測定す
る位置さえ上手く設定すれば、上述のように多くの温度
コントローラ２０を設けて温度制御する必要もない。

【００１１】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、低コストにて金型の温度温度分布を許容範囲
内に保つよう制御できるようにした、射出成形金型の温
度制御装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の射出成形金型の温度制御装置は、複数の加
熱手段をそなえた射出成形金型の温度制御装置におい
て、上記の各加熱手段とそれぞれ対をなして設けられた
温度センサと、上記の複数の温度センサの中から１つの
温度センサを選択するセレクトスイッチと、上記の複数
の加熱手段を制御する温度コントローラとをそなえ、該
温度コントローラは、該セレクトスイッチで選択された
該温度センサの検出温度を表示する表示部と、目標温度
を設定する温度設定部とをそなえ、該セレクトスイッチ
で選択された該温度センサの温度が該温度設定部を通じ
て予め設定された該目標温度になるように上記の複数の
加熱手段を制御することを特徴としている。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１は本発明の一実施形態として
の射出成形金型の温度制御装置の構成を示すブロック図
である。まず、本温度制御装置の構成について説明する
と、図１に示すように、加熱手段（例えばカートリッジ
ヒータ，ストリップヒータ，バンドヒータ，シーズヒー
タ等）８１は射出成形金型（金型）７０に複数そなえら
れている。本実施形態では、多数個取りをするように、
金型７０には複数のキャビティが形成され、各キャビテ
ィ毎に、加熱手段８１がそなえられている。なお、加熱
手段８１の設置位置としては、それぞれのキャビティに
溶融樹脂を注入するホットランナの適宜の位置に設ける
ことができる。

【００１４】これらの各加熱手段８１と対をなすように
して、熱電対又は測温抵抗対を用いた温度センサ８２が
そなえられている。そして、これら複数の加熱手段８
１，温度センサ８２に対して温度コントローラ８３とセ
レクトスイッチ８４とがそれぞれ１つずつ設けられてお
り、各温度センサ８２が測定した測定温度情報は、セレ
クトスイッチ８４を介して温度コントローラ８３へ入力
され、加熱手段８１への電力供給は入力された温度情報
に基づきこの温度コントローラ８３によって全加熱手段
８１について一律に行なわれるようになっている。

【００１５】セレクトスイッチ８４は温度センサ８２の
数に応じた複数の選択端子８４ａをそなえ、手動でいず
れかの選択端子８４ａを選択できるようになっている。
これらの選択端子８４ａには、それぞれに対応する温度
センサ８２の出力端子が接続されており、いずれかの選
択端子８４ａを選択することにより任意の温度センサ８
２が選択され、その選択した温度センサ８２にて測定さ
れた測定温度が温度コントローラ８３に入力されるよう
になっている。

【００１６】温度コントローラ８３は、表示部８３ａと
温度設定部８３ｂとをそなえており、セレクトスイッチ
８４を通じて選択された温度センサ８２の測定温度は表
示部８３ａに表示されるようになっている。一方、温度
設定部８３ｂを通じて制御目標とする目標温度を設定す
ると、温度コントローラ８３では、この温度設定部８３
ｂにより設定された目標温度と、セレクトスイッチ８４
が選択した温度センサ８２で測定された測定温度とを比
較しながら、測定温度が目標温度に近づくように加熱手
段８１への電力供給をＯＮ−ＯＦＦ制御するようになっ
ている。

【００１７】本発明の一実施形態としての射出成形機の
温度制御装置は上述のごとく構成されているので、金型
７０の温度制御は次のように行なわれる。まず、成形運
転に先立って、温度設定部８３ｂを通じて目標温度を設
定する。この目標温度は最適な成形性が得られる温度で
あり経験等から決まるものである。目標温度を設定する
と、セレクトスイッチ８４で適宜の温度センサ８２を選
択して成形運転を開始する。

【００１８】こうして成形運転が開始されると、温度コ
ントローラ８３は表示部８３ａにセレクトスイッチ８４
で選択された温度センサ８２の測定温度を表示するとと
もに、この測定温度が温度設定部８３ｂにて設定した目
標温度に近づくように加熱手段８１への電力供給をＯＮ
−ＯＦＦ制御する。このとき、例えば、加熱手段８１が
ホットランナに設けられている場合を考えると、ホット
ランナはほぼ同構造であるため、同じ加熱条件であれば
ほぼ同じ温度に達するが、実際は加熱手段８１の個体差
等によりそれぞれのホットランナの温度にはばらつきが
生じ、金型７０には温度勾配が生じることになる。しか
しながら、この温度勾配は、通常、予め一定の範囲内に
収まるように調整されており、適宜の温度センサ８２に
よる測定温度を基準温度とすることにより、金型７０の
最高温度，最低温度共に許容範囲内に入るようになって
いる。

【００１９】そこで、セレクトスイッチ８４を切り替え
て各温度センサ８２の測定温度を表示部８３ａに表示さ
せ、それらの平均的温度を測定している温度センサ８２
を判別してその温度センサ８２を基準温度センサとして
選択する。これにより、温度コントローラ８３は、この
基準温度センサが測定する測定温度が温度設定部８３ｂ
を通じて設定した目標温度に近づくように加熱手段８１
への電力供給をＯＮ−ＯＦＦ制御し、その結果、全ての
温度センサ８２で測定される測定温度が最適成形温度の
許容範囲内に入るようになる。

【００２０】このように、本温度制御装置によれば、セ
レクトスイッチ８４の切り替えによって、任意の温度セ
ンサ８２の測定温度を表示することができるとともに、
その測定温度を温度コントローラ８３による温度制御の
基準温度とすることができるので、全ての温度センサ８
２の測定温度が最適成形温度の許容範囲内に入るように
調整することができ、十分な成形性を確保して不良品率
を抑えることができる利点がある。

【００２１】また、高コストの温度コントローラ８３を
少数しか必要としないため、低コストで装置の性能向上
を図ることができる。さらに、温度センサ８２を複数そ
なえているので、万が一基準温度センサとして選択した
温度センサ８２が故障した場合でも、平均温度の近傍の
温度を測定している他の温度センサ８２に切り替えるこ
とにより運転を続行することができるという利点もあ
る。

【００２２】成形が完了し成形品が適宜の温度まで冷却
されると、作業者は成形品を金型７０より取り出して観
察し、設定温度の適否を判断して必要に応じて設定温度
を修正する。このとき、この温度修正が各温度センサ８
２のばらつきの許容範囲内であれば、温度設定手段８３
ｂを通じて設定温度を修正せずとも、温度センサ８２の
選定を変えることによっても温度修正が可能である。

【００２３】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種
々変形して実施することができ、例えば、図１では金型
７０の全体に対して一つの温度コントローラ８３で制御
する例を示しているが、金型７０を複数のブロックに分
け、そのブロック毎に温度コントローラ８３を設けて温
度制御してもよい。

【００２４】また、加熱手段８１の制御方法としては、
上述の電力供給のＯＮ−ＯＦＦ制御に代えて可変トラン
ス或いは可変抵抗器によって電圧又は電流値を可変制御
してもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の射出成形
金型の温度制御装置によれば、セレクトスイッチの切り
替えによって任意の温度センサの測定温度を表示部に表
示することができ、この表示された測定温度をもとに温
度コントローラによる温度制御を行なうことができるの
で、例えば全温度センサの平均的温度を測定している温
度センサの測定温度を基準温度として温度制御すること
により、金型の各部の温度を目標設定温度の許容範囲内
に調温することができ、十分な成形性を確保して不良品
率を抑えることができる。

【００２６】また、高コストの温度コントローラを少数
しか必要としないため、低コストで装置の性能向上を図
ることができる。さらに、温度センサを複数そなえてい
るので、一部の温度センサが故障した場合でも、残され
た温度センサの中から平均温度の近傍の温度を測定して
いる温度センサを選択することにより一定の温度管理を
行ないながら運転を続行することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としての射出成形金型の温
度制御装置の構成を示すブロック図である。

【図２】従来の射出成形金型の温度制御装置の構成を示
すブロック図である。

【図３】従来の他の射出成形金型の温度制御装置の構成
を示すブロック図である。

【符号の説明】

７０ 金型 ８１ 加熱手段 ８２ 温度センサ ８３ 温度コントローラ ８３ａ 表示部 ８３ｂ 温度設定部 ８４ セレクトスイッチ ８４ａ 選択端子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の加熱手段をそなえた射出成形金型
   の温度制御装置において、 上記の各加熱手段とそれぞれ対をなして設けられた温度
   センサと、 上記の複数の温度センサの中から１つの温度センサを選
   択するセレクトスイッチと、 上記の複数の加熱手段を制御する温度コントローラとを
   そなえ、 該温度コントローラは、 該セレクトスイッチで選択された該温度センサの検出温
   度を表示する表示部と、 目標温度を設定する温度設定部とをそなえ、 該セレクトスイッチで選択された該温度センサの温度が
   該温度設定部を通じて予め設定された該目標温度になる
   ように上記の複数の加熱手段を制御することを特徴とす
   る、射出成形金型の温度制御装置。