JPS6251414A - ホツトランナ−式射出成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明はプラスチック射出成形装置、特にホットランナ
一式射出成形装置に関するものである。

（従来技術） 成形機のノズルと金型のキャビティをつなぐ樹脂通路内
に充填された樹脂、所謂ランナーをキャピテイ内に充填
された樹脂（製品）とともに冷却固化して型開時に製品
とともに金型外に排出するようにした所謂コールドラン
ナー成形システムに対して、ランナーを溶融状態に保っ
たままキャピテイ内の樹脂のみを冷却固化して金型外に
排出し、その溶融状態のランナーは次の成形サイクルに
おいてキャビティ内に充填するようにしたホットランナ
一式射出成形システムが知られている。

このようなホットランナ一式射出成形においては型開時
のゲート部の樹脂の「切れ」が問題となる。すなわち、
成形機のノズルから各キャピテイのゲートに至るまでの
樹脂通路を外部から抵抗加熱ヒーターによって加熱して
樹脂を溶融状態に保つものが知られているが、該樹脂通
路のゲート孔に近い部分は、一般に冷却水によって常に
冷却されているキヤごティプレートに近いために、金型
の開閉操作に伴なう温度変動が激しくゲート孔付近の樹
脂温度を一定に保つのが極めて困難であり、樹脂温が高
過ぎて樹脂が糸を引いたり、樹脂が固化してゲート孔を
詰まらせてしまって次の射出が不可能になるというよう
な問題があった。また樹脂温が高過ぎると、型間中にゲ
ート孔から樹脂が洩れ出す所謂「はなだれ」現象も起き
る。

このような問題を解決するために、ゲート部分に機械的
な弁を設け、ゲート近傍の樹脂を溶融状態に保つのに充
分な熱を加えるとともに型開時に前記弁を閉じて樹脂の
糸引きやはなだれを防止するようにした装置が開発され
たが、周知のようにゲート近傍には高圧がかかるととも
に前記弁は桑大な数のｒＭ閏を繰り返さなければならな
いために、故障が起きやすいという欠点がある。また複
雑な構造の弁を使用するために５Ａ置が大きくなるとい
う欠点もある。

また、ゲート孔近傍の樹脂通路内に先の尖った発熱体を
ゲート孔に臨むように配し、型開時にはゲート孔内の樹
脂を積極的に冷却固化させて、型開時のゲート孔からの
ＩＭ脂洩れないし、糸引きを防止するとともに次のサイ
クルの射出直前に前記発熱体を高温に加熱してゲート孔
内の固化した樹脂を再溶融させ射出が可能となるように
する所謂間欠加熱方式のホットランナ一式射出成形装置
も知られているが、この装置においてはゲート内の固化
した樹脂を再溶融させるのに時間を要する、樹脂通路内
に発熱体が配されるために射出圧の減損が著しい、特に
ガラス繊維入りのｖ８脂等による成形の際には発熱体の
先端が破損したり、摩耗したりするといった種々の問題
がある。またゲート内の固化した樹脂を瞬時に再溶融さ
せるために発熱体先端に充分な熱を与えようとすると、
発熱体の基部の方がどうしても先端より高温になるため
に基部の周辺の樹脂が焦げたり分解したりするという問
題もある。

また従来のホットランナ一式射出成形装貿はいずれも抵
抗加熱ヒーターからの熱伝達によって所望の加熱部位、
例えばゲート孔を加熱するようになっているため熱的な
レスポンスが悪くその加熱部位を所望の温度に制御する
のが極めて困難であり、特に複数個のキャピテイを備え
た多ｌ！！！個取りの金型の場合には各キャビティのゲ
ート孔の温度を等しくするのが（所謂ゲートバランスの
維持）極めて困難であった。また抵抗加熱ヒーターは自
己抵抗発熱であるために断線が頻繁に起きるという欠点
がある。

以前に本出願人は複数のキャピテイを備えた金型の各ゲ
ート孔付近の樹脂温を精度よく制御することができると
ともに良好なゲートバランスを維持することができ、し
たがって弁の開閉、ゲート孔の間欠加熱等複雑な機構を
用いなくとも糸引、はなたれ、ゲート詰まり等を起こす
ことなく良好な成形ができるようにしたホットランナ一
式射出成形装置を発明して出願した。（特願昭５９−３
７１２１号） そのホットランナ一式射出成形装置においては成形機の
ノズルと金型内の各キャビティを接続する樹脂通路（一
般にスプル一部とランナ一部からなる。）の各キャピテ
イのゲート孔に隣接した部分が、高周波誘導加熱によっ
て加熱し得る材料で形成されたパイプ状部材によって形
成される。その各パイプ状部材の周囲には高周波誘導加
熱コイルが巻回され、その加熱コイルは互いに直列に高
周波電力供給手段に接続される。またその加熱コイルに
供給される電力を！ｉｌ　Ｉ［Ｉすることによってパイ
プ状部材の温度を制御する制御手段が設けられる。

前記加熱コイルに前記電力供給手段から＾周波電流を供
給すると前記パイプ状部材が電磁誘導によって発熱する
。この電磁誘導による発熱によってパイプ状部材を加熱
するのは抵抗加熱ヒーター−からの熱伝達によって加熱
するのに比べて熱的レスポンスが良い。すなわち、ヒー
ターからの熱伝導による場合にはパイプ状部材の温度が
所定の温度に達したときには、ヒーターはより高温にな
っていてヒーターへの通電が停止した後にもパイプ状部
材の温度が上昇し続１）たり、パイプ状部材の温度が低
下したときにヒーターに通電を開始してもパイプ状部材
の温度が下がり続けるリンギング現象による遅延時間が
あるが、誘導加熱による場合にはパイプ状部材自体が発
熱するのであり、しかも発熱速度も極めて速いからリン
ギングのおそれがなく、極めて良好に温度制御ができる
。またヒーターからの熱伝導による場合はヒーターと被
加熱部材（パイプ状部材）の接触具合などによってその
被加熱部材の温度が大きく変化するのに対して電磁誘導
による加熱の場合にはコイルと被加熱部材の間の微小な
位置関係はその被加熱部材の温度に殆ど影響を与えない
ため、各ゲート孔付近の樹脂温を精度良く制御すること
ができ、またゲートバランスの維持も極めて容易になる
という特長がある。さらに前記誘導加熱コイルは単なる
導線を巻いたものであるから、ゲート孔に相当近い位置
まで巻回することができ、したがってパイプ状部材のゲ
ート孔に相当近い部分まで直接発熱させることができる
から、パイプ状部材の先端部（ゲート孔に近い部分）と
基部（ゲート孔から離れた部分）との温度差を穫めて小
さくすることができる。そのためゲート孔内の樹脂を溶
融状態に保つのに充分な温度まで先端部を加熱したとき
に基部の温度が上がり過ぎてその部分に接触している樹
脂が焦げたり分解したりするというようなことがない。

ざらに各加熱コイルを直列に接続すると、例えば経年変
化による１つの加熱コイル回路の抵抗の変化等が全ての
加熱コイルに流れる電流に影響するためゲートバランス
が特に維持し易い。

すなわち各加熱コイルを並列に電源に接続した場合には
何らかの理由で１つの加熱コイル回路の抵抗が大きくな
るとそのコイルに加えられる電力が小さくなってそのコ
イルの巻かれたパイプ状部材の温度のみが下がることに
なるが、直列に接続しておくと全ての加熱コイルに加え
られる電力が小さくなり、したがって全てのパイプ状部
材の温度がほぼ一様に下がることになり、ゲートバラン
スが極めて維持し易い。また実験によれば各加熱コイル
の巻数は数ターンから１０数ターンで充分であり、各コ
イルを並列に電源に接続した場合には負荷が小さいため
にパワーが入りにくいという問題がある。さらに高周波
誘導加熱コイルによる発熱はコイルの電源からの距離す
なわち表皮効果を含めたｓ；＋ｍの抵抗ロスにも依存す
るから各コイルを並列に電源に接続する場合には各コイ
ルの′Ｒ源からの距離を正確に一致させるか、或いは各
コイルの電源からの距離の違いを考慮して巻数等を加減
しないとゲートバランスがくずれることになり、この点
でも各コイルを直列に電源に接続するようにした前記装
置は有利である。さらに、前述のようにその装置におい
てはパイプ状部材の周囲に数ターンから１０数ターン導
線を巻くだけでゲート孔付近の樹脂を加熱することがで
きるから、ゲート周囲の構造が極めて簡単になり、小さ
な製品の多数個取りの金型や１つのキャピテイに対した
数個のゲートを備えた金型のホットランナ−化が容易に
実現できる。なお、パイプ状部材の温度を所望の値にｔ
ｄＪＩする前記温度１１Ｊ卯手段としてはパイプ状部材
の温度を検出して設定値との高低に応じて、Ｉｔ！！手
段から加熱コイルへ供給される電力を調整乃至オン−オ
フするような回路を使用することができる。

周知のようにゲート孔付近の樹脂温を精度良く制御する
ことさえできれば、型開時にゲート孔からの樹脂洩れや
糸引を生ぜず、しかもゲート詰まりを起こさないような
臨界的な樹脂温を探し出すのは当業者には容易であり、
したがってその装置によれば機械的に開閉する弁、間欠
加熱等の複雑な機構を用いることなく良好なホットラン
ナ−武威形を行なうことができる。また上述の間欠加熱
方式の成形装置のように樹脂通路の内部に発熱体を配す
る必要がないから射出圧の減損が少なく、また発熱体の
破損等による装置の故障がない。また、その装置に使用
される加熱コイルは自己抵抗・　発熱が殆どないから断
線のおそれがなく、従来のホットランナ一式成形装置に
頻繁に生じたヒーターの断線による故障が殆どない。

本出願人は上記特願昭５９−３７１２１号記載の装置を
改良して、更に制御がし易く、条件出しの容易な／１−
ットランナ一式射出成形装冒を発明し、特ｒ［出願した
。（特願昭５９−２３１０５７号）その装置においては
成形機のノズルと金型の各↑ヤビｔイを接続する樹脂通
路のうち少なくともゲート孔近傍の部分が、高周波誘導
加熱で加熱し得る材料で形成されたパイプ状部材によっ
て形成され、その各パイプ状部材の周囲に高周波誘導加
熱コイルが巻回される。各加熱コイルはηいに直列に接
続され、温度制御手段の制御の下に高周波電力を供給さ
れる。温度制御手段はパイプ状部材の温度、特にその先
端部の温度を検出する温度制御手段からの温度信号を受
けて前記加熱コイルに供給される電力をｆ、１１御して
パイプ状部材の温度を所望の値に制御するとともに、成
形機からの信号に応じて各加熱コイルに大電力を所定の
時間だけ供給するようになっている。

このような装置によれば、ゲート孔付近の樹脂温を通常
はゲート孔からの樹脂洩れや糸引が生じないような充分
低い温度に維持して置き、射出寸前に忌加熱してゲート
孔付近の樹脂を溶融させ射出可能とすることができる。

このようにすれば、ｍ　ａ　４１　ｉｌｌに要求される
粘度が低くなり、特にナイロン等のように粘度等の特性
が樹脂温の僅かな山内で大きく変化し、そのために、型
開時にゲート孔からの樹脂洩れや糸引を生ぜず、しかも
射出時にゲート詰まりを起こさないような臨界的な樹脂
温の巾が極めて挾いような樹脂を成形する際に特に有利
である。さらにそのような臨界的な温度よりも充分低い
温度に前記所望の温度（以下定常樹脂温と称り−る。）
を設定して四番プば、ゲート孔毎の周囲の条件の差によ
ってゲート孔毎に多少樹脂温に差が出るような場合にも
、糸引や樹脂洩れといったトラブルを起こすことがない
。

しかしながら本発明者等が更に研究を重ねた結果、射出
寸前に各加熱コイルに大電力を供給するようによって上
記装置においても各ゲート毎の定常樹脂温にばらつきが
あるとナイロン等のように樹脂温の僅かな変化によって
特性が大きく変化する樹脂の場合にはゲートバランスの
維持が困難になることが分かった。本出願人の特［４１
１１′１５９−９［３２７６号にＵｎ示されているよう
に各加熱コイルに並ｔｌＪにコンデンサー、コイル、抵
抗等を含むゲートバランス調整用回路を接続することに
よってゲートバランスを調整することができる。すなわ
ち個々の金型の形状、冷却水通路の設計等によって生じ
る各ゲート孔付近の樹脂温のばらつきを各加熱コイルに
供給される電力をゲートバランス調整用回路によって個
々に１！！することによってなくすことができる。例え
ば複数のｈｎ熱コイルの幾つかに各コイルに並列にコン
デンサーを接続するとその加熱コイルが巻かれたパイプ
状部材の温度が上がり、他の加熱コイルが巻かれたパイ
プ状部材の温度が下がる。またコイルもしくは抵抗を複
数の加熱コイルの幾つかに各コイルに並列に接続すると
その加熱コ１イルが巻かれたパイプ状部材の温度が下が
り他の加熱コイルが巻かれたパイプ状部材の温度が上が
る。またその際の温度の上下の大きさはゲートバランス
調整用回路の値の大小によって変化する。したがって、
複数の加熱コイルの幾つかに選択的にゲートバランス調
整用回路を並列接続し、かつその素子の値を選択するこ
とによって全ゲート間のゲートバランスを極めて微少に
ＦＪＪ整することができる。なお、ゲートバランス調整
用回路として抵抗を使用した場合には電力損が生じ、そ
の点ではコンデンサー、もしくはコイルの方が望ましい
。

しかしながら上記のようなゲートバランス調整用回路は
各加熱コイルに流れる電流をバイパスするものであるか
ら、射出寸前に各加熱コイルに大電力を供給するように
した前記装置にゲートバランス調整用回路を直接使用す
ると相当量の電流が加熱コイルをバイパスしてしまうた
め、ゲート内の樹脂を射出可能なまでに溶融させるのに
時間がかかるとともに効率が低下するという問題がある
。

（発明の目的） 上記のような事情に鑑みて本発明は条件出しが更に容易
でゲートバランスの維持し易いホットランナ一式射出成
形装置を提供することを目的とするものである。

（充用の構成） 本発明のホットランナ一式射出成形装置は前述の特願昭
５９−９６２７６Ｑ記載の装置において、各加熱コイル
に並列にゲートバランス調整用回路接続手段（例えばコ
ネクター）を配するとともに、その各接続手段に直列に
リレ一手段を配して、各加熱コイルに前記大電力を供給
する寸前に各リレ一手段を開いて木質的に全ての電流が
各加熱コイルを通るようにしたことを特徴とするもので
ある。

上記リレ一手段としては通常のリレーの他にＦＥＴ、　
トランジスタ等の半導体素子を使用することができる。

（発明の効果） 上記のような構成の本発明の装置においては、ゲートバ
ランス調整用回路を用いることによって各ゲート部の樹
脂温を高精度で一致させることができるとともに、射出
寸前にゲート部の樹脂を溶融させるために各加熱コイル
に大電力を供給する際にはそのゲートバランス調整用回
路には電流が流れないようにしたから、パイプ状部材の
温度を急激に上昇させることができ、かつ電力効率も改
良される。

（実　施　例） 以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図において本発明の一実施例のホットランナ一式射
出成形装置は４つのキャピテイ１２ａ　、　１２ｂ　、
　１２ｃ　、　１２ｄを有する金型１ｏを備えている。

金型１０は成形機（図示せず）の固定ダイプレートに固
定される固定側ハーフ１４と移動ダイプレートに固定さ
れる移動側ハーフ１Ｇからなっており、移動側ハーフ１
６が固定側ハーフ１４に押圧されると、寸なわら金型１
０が閉じられると両ハーフ１４．１６の聞に前記４つの
キャビティ１２ａ〜１２ｄが形成されるようになってい
る。固定側ハーフ１４は固定ダイプレートに取り付けら
れる取付プレー１−１８．断熱材２０を挟んでその取付
プレート１８に押圧固定されているマニホールドブロッ
ク２２．および支持ブロック２４を挟んでそのマユホー
ル１ζブロツク２２に押圧固定されているキャビティプ
レート２Ｇからなっている。

キャビティプレート２Ｇは移動側ハーフ１６側に開口す
る４つの凹部２８ａ　、　２８ｂ　、　２８ｃ　、　２
８ｄを備えている。この４つの凹部２８ａ〜２８ｄは移
動側ハーフ１Ｇニ設置プられティる４つのＤ　７１７ａ
　、　１７ｂ　、　１７Ｇ　、　１７（Ｉと共働して前
記４つのキャピテイ１２ａ〜１２ｄを形成する。キャビ
ティプレート２Ｇのマニホールドブロック側には前記４
つの凹部２８ａ〜２８ｄとそれぞれ対向するように、マ
ニホールドブロック側に開口する４つの凹部３０ａ　、
　３０ｂ　、　３０ｃ　、　３０ｄが設けられている。

また固定側ハーフ１４には成形機のノズル（図示せず）
と各キャビティ１２ａ〜１２（ｌを各凹部３０ａ〜３０
ｄの底面にそれぞれ形成されたゲート孔３２ａ　、　３
２ｂ　、　３２ｃ　、　３２ｄを介して接続する樹脂通
路が形成されている。この樹脂通路は成形機のノズルと
直接つなげられる所謂スプル一部３４ａとマニホールド
ブロック２２内で４つに分岐した所謂ランナ一部３４ｂ
とからなっており、そのランナ一部３４１１の各ゲート
ｊ″ｌ　３２ａ〜３２ｄに隣接した部分はパイプ状のチ
ップ３６ａ　、　３６ｂ　、　３６ｃ　。

３６ｄによって形成されている。各チップ３６ａ〜３６
ｄの周囲には加熱コイル３８ａ　、　３＋３ｂ　、　３
８ｃ　、　３８ｄがそれぞれ巻回されており、後に詳述
するようにこの加熱コイル３８ａ〜３８ｄに高周波電流
を通すと各チップ３６ａ〜３６ｄが発熱するようになっ
ている。

前記マニホールドブロック２２は適当な加熱手段（図示
せず）によって所望の温度まで加熱されるようになって
いる。

従来のホットランナ一式射出成形装訝と同様に成形機の
ノズルから射出された溶融樹脂は前記樹脂通路を通って
各キャピテイ１２ａ〜１２ｄ内に充填される。通常、キ
ャピテイプレート２６および移動側ハーフ１６は冷却さ
れており、各キャビティ１２ａ〜１２ｄ内の樹脂が冷却
固化した後、移動側ハーフ１Ｇが後退せしめられて金型
が間かれる。このとき゛キャビティ１２ａ〜１２ｄ内に
形成された製品は移動側ハ・−７１６のコア１７ａ〜１
７ｄにそれぞれ担われて固定側ハーフ１４から除去され
る。

各加熱コイル３８ａ〜３８ｄは中継ボックス４０を介し
て互いに直列に高周波電力供給回路４２に接続される。

電力供給回路４２はＡＣ？！源からの交流を整流して直
流（脈流）に変換づる整流回路４４．ＡＣ電源をオン・
オフするＳＳＲ（ソリッドステートリレー）４５、後述
する温度制御回路５２の制御の下に開閉（オン−オフ）
を繰り返すスイッチング素子４Ｇ、トランス４８．その
トランス４８の一次側に並列に接続されたコンデンサＣ
１およびフィルター回路５０からなっており、前記トラ
ンス４８の二次側に前記４つの加熱コイル３８ａ〜３８
ｄが直列に接続されるようになっている。温度制御回路
５２は前記各チップ３６ａ〜３Ｇｄの先端部にそれぞれ
接触せしめられて各チップ３６ａ〜３６ｄの先端部の温
度を検出する４つの熱電対Ｓ４ａ　、　５４ｂ　、　５
４ｃ　、　５４ｄを備えている。その４つの熱電対５４
ａ〜５４ｄの出力は切換回路５６によって順次増巾回路
５８に入力され、増巾された後、Ａ／Ｄ変換回路６０に
入力される。

このＡ／Ｄ変挽回路６０によってデジタル信号に変換さ
れた各熱電対５４ａ〜５４ｄからの温度情報は制御回路
６２の制御の下に記憶回路６４に記憶される。

制御回路６２には更に設定温度入力回路６６および温度
表示回路６８が接続されている。設定温度入力回路６６
は設定ダイヤル等によって選択されるチップ先端部の設
定温度を制御回路６２に入力する。この設定温ｌ衰は制
御回路６２の制御の下に記憶回路６４に記憶される。制
御回路６２は記憶回路６４に一旦記憶されていた各熱電
対５４ａ〜５４ｄからの温度情報、すなわちその時点で
の４つのチップ３８ａ〜３８ｄの先端部の温度を取り出
して、４つのチップ３８ａ〜３８ｄの先ｒａ部の温度の
平均値を求め、その平均値と前記設定温度との差を求め
る。制御回路６２はこの差の大きさに応じて発振回路７
２を制御して発振回路７２の出力信号を変化させる。本
実施例における電力供給回路４２においては周波数が所
定の範囲内で低い程大きな電力が加熱コイル３８ａ〜３
８ｄに入るようになっており、ｌ１４ｔｉＤ回路６２は
前記設定温度とチップ先端部の温度の平均値との差が大
きい程低い周波数で発振するように発振回路７２を制御
する。本実施例では発振回路１２は２０ＫＨ２〜５０Ｋ
Ｈｚの間で発振する。この発振回路７２の出力信号はド
ライブ回路７４によって電流増巾されて電力供給回路４
２の前記スイッチング素子４６を駆鈎する。

このスイッチング素子４Ｇが発振回路７２の発振周波数
に応じて１７ｆｆｆを繰り返すことによって前記トラン
ス４８の一次側に高周波電流が流れ、トランス４８の二
次側に高周波電流が誘起され、トランス４８の二次側に
直列に接続された前記４つの加熱コイル３８ａ〜３８ｄ
に高周波電流が供給される。加熱コイル３８ａ〜３８ｄ
に高周波電流が流れるとその加熱コイルが巻かれている
各チップ３６ａ〜３６ｄが電磁誘導によって発熱する。

もちろん、各チップ３６ａ〜３６ｄは高周波誘導加熱で
発熱し得る材料で形成されている必要がある。そのよう
な材料としては種々のものが知られているが、当業者に
は明らかなように、各デツプ３６ａ〜３６ｄは高温、高
圧に耐えなければならないから、このような点も考慮し
て材質を選択しなければならない。特に１ｓ温まで加熱
されても機械的強度が大きく、透磁率が大きく、しかも
透磁率の温度依存性の小さいものが望ましい。このよう
な材料としては例えば熱間金型用の５ＫＤ−６１，６２
等がある。前記温度制御回路５２は各熱電対５４ａ〜５
４ｄから入力される各チップ３６ａ〜３６ｄの先端部の
実際温度の平均値と設定温度の比較を刻々繰り返し、前
者の方が後者より低い場合には両者の差が小さくなるに
つれて発振回路７２の発振周波数を高くして行く。この
発振周波数が高くなると、トランス４８の一次側に流れ
る電流の周波数も高くなり、したがって加熱コイル３８
ａ〜３８ｄに供給される電流の周波数も高くなって結局
各加熱コイル３８ａ〜３８ｄに供給される電力が小さく
なる。すなわち、湿度制御回路５２はチップの先端部の
実際の温度が設定温度より°低い場合には、その差が大
きいとぎには大きな電力を加熱コイル３８ａ〜３８ｄに
供給し、実際の温度が設定温度に近づくにつれてその供
給電力を小さくシ、それによってチップ先端部の実際の
温度を設定温度に収束させる。逆に実際の温度が設定温
度を上回った場合には、その差が大きい程大きく供給電
力を減するようにして実際温度を設定温度に近づける。

また前記温度表示回路６８はチップ先端部の実際温度。

設定温度との差等を表示する。このような高周波誘導加
熱によってチップを加熱する本実施例の装置においては
チップ３６ａ〜３（ｉ（１自体が発熱するのであるから
、抵抗加熱ヒーターからの熱伝達によってチップを加熱
するのに比べて熱的レスポンスが速く、リンギングや熱
伝達に帰因する遅延なく鞘度良くチップの温度をυｊ１
ｉＩＩすることができる。

前記Ｓ　Ｓ　Ｒ４５は制御回路６２に接続されており、
所定の周期で開閉される。例えば０．５ｓ　ｅ　ｃ毎に
１０ｍ　ｓ　ｅ　ｃだけ開かれる。すなわち制御回路６
２は所定の周期でＡＣｆｆｉ源をオフすることによって
電力供給回路４２からの出力を停止し、その間に熱電対
５４ａ〜５４ｄからの温度情報を記憶回路６４に記憶さ
せる。したがって熱電対５４ａ〜５４ｄの近傍において
加熱コイル３８ａ〜３８ｄによって発生される高周波磁
界の影響を受けずに熱雷対５４ａ〜５４ｄの信号を読み
取ることができる。なお、Ｓ　Ｓ　Ｒ４５を開く周期お
よびその時間は特に上記例に限定されるものでなく適当
に選択して差し支えないが、その周期を余り長くすると
、温度検出の間隔が広くなり過ぎて、特に熱的レスポン
スの良い本実施例の装置においては温度制御上望ましく
ない。また５ＳＲ４５を開く周期が短か過ぎたり、ある
いは開く時間が長過ぎたりすると、電力が加熱コイル３
８ａ〜３８ｄに供給される時間が短くなりチップ３６ａ
〜３Ｇｄを所望の温度まで加熱するのに時間がかかるこ
とになる。したがってこのような点を適切に考慮してＳ
　Ｓ　Ｒ４５を聞く周期および時間を決定するのが望ま
しい。

なお、Ｓ　Ｓ　Ｒ４５としては制御回路６２から閉信号
が入ってもＡＣ電源の電圧がゼロになる迄は開かず、逆
に閉信号が入ってもＡＣ電源の電圧がゼロになる迄は閉
じないゼロクロス型のＳＳＲを使用するのが望ましい。

更に、制御回路６２は後に詳述するように成形機（図示
せず）からの信号に応答して各加熱コイル３８ａ〜３８
ｄに供給される電力を所定の時間だけ最大にする。

制御回路６２としては通常マイクロプロセサ−が使用さ
れるが、上記のような制御を行なうためのマイクロプロ
セサーの初年を第４図のフローチャーｌ−を参照して説
明する。

第４図において制御回路（マイクロプロセサー）６２は
まずＳ　Ｓ　Ｒ４５を開くとともに切換５６を切り換え
て各熱電対５４ａ〜５４ｄの出力ＴＯを読み取り、その
平均値ＭＴｏを演算する。（ステップＳｒ　）次にステ
ップＳ２において設定温度Ｓ７と平均値ＭＴｏの偏差Ｘ
を演算し、ステップＳ３においてその偏差Ｘが正かどう
か、すなわち設定温度８丁の方が平均値ＭＴＯより高い
かどうかを判別する。

ｘ＞Ｏの場合にはそのＸの絶対値に対応するα（≧０）
を制御値Ｃに加えて、発振回路γ２に出力する。（ステ
ップ３４．８６　）ｘ＜Ｑの場合にはそのＸの絶対値に
対応するα（≧０）を１１１　ｔｉｌｌ　ｖｉＧから減
じて発振回路７２に出力する。（ステップＳｓ　、　Ｓ
ｓ　）次にステップ＄７において成形機から型閉め開始
信号が入力されたかどうかを判別する。

型閉め開始信号が入力されていない場合にはステップＳ
１に戻ってステップ８１〜＄７を繰り返す。

型閉め開始信号が入力されている場合はタイマーＴ１を
ＯＮする。（ステップＳｓ　）このタイマーＴ１は加熱
コイル３８ａ〜３８ｄに供給する電力を最大にするタイ
ミングを決定するものである。このタイマーＴ１がｕｐ
したら（ステップＳ、、）、前記制御Ｉｍｃを最大とし
て発振回路７２に出力する。

（ステップＳ＋ｏ）これと同時にタイマーＴ２をＯＮす
る。（ステップＳＢ）このタイマーＴ２は制御値Ｃを最
大にしておく時間、すなわち足大電ノ〕を加熱コイル３
８ａ〜３８ｄに供給する時間を決定するものであり、タ
イマーＴ２がＬＪ　ｐするまで制御１ｉｎｃは最大に保
たれる。次にタイマーＴ２がｕｐするとくステップＳ１
工）制御値Ｃが最小または零にされる。（ステップ５１
３）次にステップＳ１４において熱電対５４ａ〜５４ｄ
の出力Ｔｏの平均値ＭＴＯが前記設定値ＳＴより下がっ
たかどうかが判別される。平均値ＭＴｏが設定値ｓＴ　
より高い間は制御値Ｃは最小に保たれる。ここで平均値
ＭＴ。

が設定値ＳＴより低くなるとステップＳ２に戻って平均
値ＭＴｏが設定値ＳＴに収束するように制御がなされる
。

なお、前述のようにタイマーＴ＋は加熱コイル３８ａ〜
３８ｄに供給する電力を最大とするタイミングを決定す
るものであり、タイマーＴ２はその最大電力の持続時間
を決定するものであり、樹脂の種類、定常温度（前記設
定温度）、成形サイクル時間等を考慮して射出寸前にゲ
ート孔近傍の樹脂が溶融して射出可能となるように設定
される。このように射出寸前に加熱コイル３８ａ〜３８
ｄに大電流を供給して射出可能状態となるようにするこ
とによって定常温度（設定温度）を、糸ひきゃ、はなだ
れが生ぜず、しかもゲート詰まりも発生しないような臨
界的な温度より低く設定することができ、多少のゲート
バランスのくずれもそれによって吸収することができる
から湿度の精度に対する要求が緩くなり、したがって制
御が楽になる。

なお、第４図に示すフローチャートにおいては、射出可
能状態とするために制御値Ｃを最大とすることによって
最大電力を加熱コイル３８ａ〜３８ｄに供給するように
なっているが、必らずしも最大電力を供給する必要はな
く、所望の樹脂温の上昇が得られるだけの電力を供給す
ればよい。この場合にはステップ５Ｉｆｉにおいて制御
値Ｃ＠最大とする替りに、それまでの制御値Ｃに所望の
８４＃温上昇分に応じた値（α）を加えたものを制御値
Ｃとして発振回路７２に出力してやればよい。

また第４図のフローチャートにおいては成形機からの信
りを型閉め開始信号としたが、成形サイクル中に一定タ
イミングで出力される信号であればどのような信号を利
用してもよいことは言う迄もない。

第２図は各チップ周辺の構造をチップ３Ｇａを例にとっ
て詳細に示すものである。

第２図に示すように、チップ３６ａはゲート孔近傍の樹
脂通路を形成する貫通孔８０を備えたパイプ状の部材で
ある。貫通孔８０は先端部（ゲート孔３２ａ側）におい
て細くなってゲート孔３２ａとほぼ同じ径を有するよう
になっている。チップ３６ａの両端面には環状の突条８
２ａ　、　８２ｂが設けられている。チップ３６ａはマ
ニホールドブロック２２とキャピテイプレート２６の間
に押圧挾持されるようになっており、その際上記突条８
２ａ　、　８２ｂが多少変形することによって押圧面か
らの樹脂洩れを防止するようになっている。もちろん他
のシール手段例えばＯリングを用いて樹脂の洩れを防止
するようにしてもよい。また先端面の突条８２ｂはチッ
プ３６ａとキャビティプレート２Ｇとの接触面積を小さ
くしてチップ３Ｇａの先端部からキャビティプレート２
６に奪われる熱量を小さくするのにも役立つ。デツプ３
６ａの先端近傍には熱゛電対５４ａの先端を挿し込む凹
部８４が設（ブられている。加熱コイル３８ａおよび熱
電対５４ａは高周波遮へい効果を有する金属で形成され
たケース８６内に収容されており、さらにその加熱コイ
ル３８ａのリード線８８ａおよび熱電対５４ａのリード
線８８ｂはケース８６に一体的に接続されたシールド間
９０内を通って前記中継ボックス４０まで延びている。

加熱コイル３８ａ１．を導電性が良（、腐食に強い金属
、例えば銀、銀の合金、銅線等の心線とその上に被せら
れた絶縁被覆がらなりており、チップの大きさ等に応じ
て通常数ターンから１０数ターンチツプの円囲に巻回さ
れる。チップ３６ａの後端部にはマニホールドブロック
２２がら。

の熱伝達があり、逆にチップ３６ａの先端部がらはキャ
ビティプレート２６によって熱が奪われるため、加熱コ
イル３８ａはできるだけチップ３Ｇａの先端に近い位置
に巻回して先端部にコイル３８ａからの磁束が集中する
ようにするのが望ましい。

前記中継ボックス４０は高周波電力供給回路４２の前記
トランス４８の二次側を接続するためのコネクター１０
０、および前記各加熱コイル３８ａ〜３８ｄを接続する
ためのコネクター１０１．　１０２．　１０３．　１０
４を備えている。コネクター　１０１．　１０２．　１
０３゜１０４は互いに直列にコネクター　１００に接続
されている。更に、各コネクター１０１．　１０２．　
１０３゜１０４を跨ぐように（並列に）ゲートバランス
調整用回路を接続するためのゲートバランス調整用コネ
クター１１１．　１１２．　１１３．　１１４が接続さ
れている。さらに各ゲートバランス調整用コネクター１
１１〜１１４にそれぞれ直列にリレー接点１１１ａ〜１
１４ａが挿入されている。このゲートバランス調整用コ
ネクター１１１〜１１４に適宜ゲートバランス調整用回
路を接続することによって個々のチップ３６ａ〜３６ｄ
の温度を制御することができる。第１図にはゲートバラ
ンス調整用コネクター　１１１．　１１３を介して加熱
コイル３８ａ　、　３８ｃにそれぞれ並列にコンデンサ
ー　１０５を接続した例が示されている。この場合、加
熱コイル３８ａ　、　３８ｃが巻かれているチップ３６
ａ　、　３６ｃの温度が上昇し、他の加熱コイル３８ｂ
　、　３８ｄが巻かれているチップ３６ｂ　、　３６ｄ
の温度が下がる。ゲートバランス調整用回路としてコン
デンサーの替りにコイルもしくは抵抗を使用すると、加
熱コイル３８ａ　、　３８ｃが巻かれているチップ３１
３ａ　、　３６ｃのｉＷ　Ｉｆｆが下がり、他の加熱コ
イル３８ｂ。

３８ｄが巻かれているチップ３６ｂ　、　３６ｄの温度
が上がる。すなわち、コンデンサー、コイル、抵抗等の
ゲートバランス調整用回路を加熱コイルに選択的に並列
に接続することによって、各加熱コイルへの電力の供給
の配分を変えることができ、それによって直列に接続さ
れた複数の加熱コイル３８ａ〜３８ｄによって発熱せし
められるチップ３６ａ〜３６ｄの温度を別々に上下せし
められることができるのである。つまり、何らかの要因
によって温度が下がり易いチップに巻かれている加熱コ
イルに他の加熱コイルよりも大きな電力が供給されるよ
うに対応するゲートバランス調整用コネクターにコンデ
ンサーを接続してもよいし、逆に何らかの要因によって
温度が他よりも上がり易いチップに巻かれている加熱コ
イルに供給される電力が池の加熱コイルに供給される電
力よりも小さくなるように、その加熱コイルに対応する
ゲートバランス調整用コネクターにコイルまたは抵抗を
接続してもよい。もちろん、コンデンサー、コイル、抵
抗を適当に組み合わせて使用しても差し支えない。しか
しながら、グー１〜バランス調整用回路として抵抗を使
用すると、電力損が生じ、その点では他の２者の方が望
ましい。言うまでもなく、ゲートバランス調整用回路の
作用はその素子の値が大ぎい程大きい。したがってオペ
レーターが温度表示を見たり、各ゲート孔での樹脂の状
態を見たりして、適当な値の素子を適当なゲートバラン
ス調整用コネクターに接続するようにしてもよいし、予
め異なる値の複数のゲートバランス調整用回路を各加熱
コイル毎に切換自在に設けておき、チップ間の温度差に
応じて適当な値の索子を選択して接続するようにしても
よい。

前記リレー接点１１１ａ〜１１４ａは常閉接点であり、
各加熱コイル３８ａ〜３８ｄへの大電力の供給に連動し
て間かれ、その大電力の供給の停止に連動して閉じられ
る。したがってゲートバランス調整用コネクターにゲー
トバランス調整用回路が接続されていても大電力供給時
にはリレー接点１１１ａ〜１１４ａがオフになるため、
実質的に全ての電流が加熱コイル３８ａ〜３８ｄに通さ
れることになり、チップ３６ａ〜３６ｄが急激に加熱さ
れる。

さらに第３図に示すようにゲートバランス調整用回路の
切換を制御回路６２の制御の下に自助的に行なうように
してもよい。すなわち第３図に示す中継ボックス４０ａ
において各ゲートバランス調整用コネクターは６つの固
定接点とその６つの固定接点のうち１つに選択的に接触
せしめられる１つの可動接点とを備えたリレー１２１．
　１２２．　１２３゜１２４からなっている。各リレー
　１２１〜１２４の６つの接点のうちの５つにはそれぞ
れ値の異なるコンデンサーが接点されており、残りの１
つの接点はオープンになっている。各リレー１２１〜１
２４は前記制御回路６２によって制御されるリレー駆動
回路１２５によって駆動されるようになっている。制御
回路６２は前記熱雷対５４ａ〜５４ｄから入力される４
つのチップ３６ａ〜３６ｄの温度のバラツキに応じてリ
レー１２１〜１２４を選択的に駆動して所望の値のコン
デンサーを対応する加熱コイル３８ａ〜３１１ｄに並列
に接続するようにリレー駆動回路１２５を制御する。ま
た制御回路６２は大電力供給時に各リレー１２１〜１２
４の可動接点をオーブンの固定接点と接触せしめ、全て
のコンデンサーを回路から切り離し、実質的に全ての電
流が各加熱コイル３８ａ〜３８ｄに流れるようにする。

なお、金型内に通されるリード線は実りＴｌ上余り太（
することはできないが、電力供給回路からコイルまでの
線路の表皮効果を含めた抵抗ロスをできるだけ小さくす
るために中継ボックス４０までのラインにはできるだけ
高周波抵抗の小さい太い導線を使用し、中継ボックス４
０はできるだけ金型に近い位置に配するのが望ましい。

上記実施例においては、射出後（タイマーＴ２がｕｐし
た後）に制御値Ｃを最小にして、すなわら加熱コイル３
８ａ〜３８ｄへの電力の供給を断つことによって定常温
度（設定温度）まで下げているが冷却水等によってチッ
プ３６ａ〜３６ｄの温度を定常温度まで積極的に下げる
ようにしてもよい。

また、上記実施例においては、高周波電力供給回路４２
として周波数が低くなる程供給電力が大きくなる転流方
式回路を使用したが、逆に周波数が高くなる程供給電力
が大きくなる偏向方式回路も使用することができる。さ
らに前記実施例においては温度制御回路５２は４つのチ
ップ３６ａ〜３６ｄの先端部の実際温度の平均値と設定
温度を比較するようになっているが、どれか１つのチッ
プの先端部の実際温度と設定温度とを比較するようにし
てもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の射出成形装置を示す概略図
、 第２図は第１図の装置の一部を詳細に示す断面図、 第３図は第１図の装置の変更例を示す図、第４図は第１
図の装置の制御回路の作用の一部を説明するためのフロ
ーチャートである。 １２ａ〜１２ｄ・・・キャビティ ３２ａ〜３２ｄ・・・ゲート孔 ３６ａ〜３６ｄ・・・チ　ッ　プ ３８ａ〜３８ｄ・・・加熱コイル ４２・・・・・・・・・・・・・・・高周波電力供給回
路４５・・・・・・・・・・・・・・・５ＳＲ５２・・
・・・・・・・・・・・・・温度制御回路５４ａ〜５４
ｄ・・・熱電対

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 固定側ハーフと移動側ハーフとからなり、両ハーフを閉
   じたときに形成される少なくとも２個のキャビティと、
   そのキャビティと成形機のノズルとをゲート孔を介して
   接続する樹脂通路とを備えた金型、および その金型の前記樹脂通路を加熱してその樹脂通路内の樹
   脂を溶融状態に保つ加熱手段、 からなるホットランナー式射出成形装置において、 前記樹脂通路の少なくとも前記ゲート孔近傍の部分が、
   高周波誘導加熱で加熱し得る材料で形成されたパイプ状
   部材によって形成されており、前記加熱手段がその各パ
   イプ状部材の周囲に巻回され、互いに直列に接続された
   高周波誘導加熱コイル、その高周波誘導加熱コイルに高
   周波電力を供給する高周波電力供給手段、 前記各高周波誘導加熱コイルに並列に接続されてその加
   熱コイルへの電力配分を変えるゲートバランス調整用回
   路を必要に応じて接続するための、前記各加熱コイルに
   対応して設けられたゲートバランス調整用回路接続手段
   、 この各ゲートバランス調整用回路接続手段にそれぞれ直
   列に接続されたリレー接点手段 前記パイプ状部材の温度を検出して温度信号を出力する
   温度検出手段、および 前記温度検出手段からの前記温度信号を受けて、前記高
   周波電力供給手段から前記高周波誘導加熱コイルに供給
   される電力を制御して前記パイプ状部材の温度を所望の
   値に制御する温度制御手段からなっており、 前記温度制御手段が前記成形機からの信号を受けて前記
   パイプ状部材の温度を前記所望の値に制御するのに必要
   な電力より大きい電力を所定の時間だけ前記高周波誘導
   加熱コイルに供給するとともに前記各リレー接点手段を
   その大電力の供給に連動して開くようになっていること
   を特徴とする装置。