射出成形用金型の温度制御装置
【課題】ホットランナー部の出口部における樹脂の温度を検出するための樹脂温度検出手段５２を設ける場合に、ホットランナー部における樹脂が金型のキャビティ内に射出されていないときに、ホットランナー部での滞留樹脂の過加熱を防止する。
【解決手段】ヒータ制御部４１が、ホットランナー部における樹脂がキャビティ内に射出されているときには、樹脂温度検出手段５２により検出される樹脂温度が第１の所定温度となるようにヒータ５１に対する第１の制御量を算出して、該第１の制御量でもってヒータ５１をフィードバック制御する一方、ホットランナー部における樹脂がキャビティ内に射出されていないときには、ヒータ５１に対して、ホットランナー部の出口部以外の部分における樹脂の温度が、上記第１の所定温度を含む所定範囲内になるように制御する非射出時制御を実行する。
【解決手段】ヒータ制御部４１が、ホットランナー部における樹脂がキャビティ内に射出されているときには、樹脂温度検出手段５２により検出される樹脂温度が第１の所定温度となるようにヒータ５１に対する第１の制御量を算出して、該第１の制御量でもってヒータ５１をフィードバック制御する一方、ホットランナー部における樹脂がキャビティ内に射出されていないときには、ヒータ５１に対して、ホットランナー部の出口部以外の部分における樹脂の温度が、上記第１の所定温度を含む所定範囲内になるように制御する非射出時制御を実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホットランナー部を有する射出成形用金型の該ホットランナー部における樹脂の温度を制御する、射出成形用金型の温度制御装置に関する技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ホットランナー部を有する射出成形用金型はよく知られており、そのホットランナー部における樹脂（溶融樹脂）の温度が所定温度に制御されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。すなわち、ホットランナー部には、通常、該ホットランナー部における樹脂を加熱するヒータと、該樹脂の温度を検出するための樹脂温度検出センサとが設けられており、その樹脂温度検出センサにより検出される樹脂温度が所定温度になるように、上記ヒータが制御（フィードバック制御）される。上記所定温度は、金型のキャビティ内に射出された溶融樹脂が気化したり早期に（キャビティ全体に行き渡る前に）固化したりしないような温度である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２１０１６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、金型のキャビティ内に射出される樹脂の温度を出来る限り正確に所定温度に維持して、成形品の品質を向上させるためには、上記樹脂温度検出センサを、ホットランナー部においてキャビティに最も近い出口部に設けて、該出口部における樹脂温度が所定温度になるように上記ヒータを制御することが好ましい。
【０００５】
しかし、樹脂温度検出センサをホットランナー部の出口部に設けた場合、ホットランナー部における樹脂が金型のキャビティ内に射出されていないときに、ホットランナー部における溶融樹脂を加熱し過ぎる可能性が高くなる。すなわち、ホットランナー部の出口部における樹脂の温度は、キャビティ内の溶融樹脂が固化したときや、型開きにより成形品を取り出したときに、ホットランナー部の出口部以外の部分における樹脂の温度よりも低くなる傾向にあり、この出口部における樹脂の温度に基づいてヒータの制御を行うと、ホットランナー部で溶融樹脂が滞留していることと相俟って、溶融樹脂を加熱し過ぎることになる。このような溶融樹脂の過加熱は、溶融樹脂が気化することになり、成形品の品質低下を招く。
【０００６】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ホットランナー部の出口部における樹脂の温度を検出するための樹脂温度検出手段を設ける場合に、ホットランナー部における樹脂が金型のキャビティ内に射出されていないときに、ホットランナー部での滞留樹脂の過加熱を防止し、これにより、成形品の品質を出来る限り向上させようとすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明では、ホットランナー部を有する射出成形用金型の該ホットランナー部における樹脂の温度を制御する、射出成形用金型の温度制御装置を対象として、上記ホットランナー部の出口部における樹脂の温度を検出するための樹脂温度検出手段と、上記ホットランナー部における樹脂を加熱するヒータと、上記ヒータを制御するヒータ制御部とを備え、上記ヒータ制御部は、上記ホットランナー部における樹脂が上記金型のキャビティ内に射出されているときには、上記樹脂温度検出手段により検出される樹脂温度が第１の所定温度となるように上記ヒータに対する第１の制御量を算出して、該第１の制御量でもって該ヒータをフィードバック制御する一方、上記ホットランナー部における樹脂が上記キャビティ内に射出されていないときには、上記ヒータに対して、上記ホットランナー部の出口部以外の部分における樹脂の温度が、上記第１の所定温度を含む所定範囲内になるように制御する非射出時制御を実行するよう構成されている、という構成とした。
【０００８】
上記の構成により、ホットランナー部における樹脂が金型のキャビティ内に射出されているときには、ホットランナー部においてキャビティに最も近い出口部における樹脂の温度に基づいてヒータがフィードバック制御されるので、キャビティ内に射出される樹脂の温度が正確に第１の所定温度（キャビティ内に射出された溶融樹脂が気化したり早期に（キャビティ全体に行き渡る前に）固化したりしないような温度）に維持される。一方、ホットランナー部における樹脂が金型のキャビティ内に射出されていないとき（非射出時）には、非射出時制御によって、ホットランナー部の出口部以外の部分における樹脂の温度が所定範囲内になるように制御される。この所定範囲は、ホットランナー部の出口部以外の部分における溶融樹脂が気化したり固化したりしない範囲とすればよい。これにより、非射出時に、ホットランナー部の出口部における樹脂の温度が出口部以外の部分における樹脂の温度よりも低くなっても、出口部以外の部分における樹脂の過加熱が防止され、該樹脂の温度を適切な温度範囲内に維持される。よって、成形品の品質を向上させることができる。
【０００９】
本発明の一実施形態によれば、上記ヒータ制御部は、上記非射出時制御において、上記樹脂温度検出手段により検出される樹脂温度が、上記第１の所定温度よりも低い第２の所定温度となるように第２の制御量を算出して、該第２の制御量でもって上記ヒータをフィードバック制御するよう構成されている。
【００１０】
このことにより、非射出時に、ホットランナー部の出口部における樹脂の温度が出口部以外の部分における樹脂の温度よりも低くなっても、制御目標温度も低く設定されることになるので、ホットランナー部の出口部以外の部分における樹脂の過加熱を防止して、該樹脂の温度を適切な温度範囲内に維持することが容易にできる。
【００１１】
本発明の他の実施形態によれば、上記ヒータ制御部は、上記非射出時制御において、上記樹脂温度検出手段により検出される樹脂温度が上記第１の所定温度となるように上記ヒータに対する上記第１の制御量を算出するとともに、該第１の制御量に対して、上記ホットランナー部の出口部以外の部分における樹脂の温度が上記所定範囲内になるように補正した制御量でもって、上記ヒータをフィードバック制御するよう構成されている。
【００１２】
すなわち、非射出時に、第１の制御量でもってヒータを制御したのでは、ホットランナー部の出口部における樹脂の温度が出口部以外の部分における樹脂の温度よりも低くなるために、出口部以外の部分における樹脂を加熱し過ぎることになるが、第１の制御量に対して補正した制御量でもってヒータを制御することで、ヒータによる溶融樹脂の加熱を制限することができる。したがって、ホットランナー部の出口部以外の部分における樹脂の過加熱を防止して、該樹脂の温度を適切な温度範囲内に維持することが容易にできる。
【００１３】
本発明の他の実施形態によれば、上記ヒータ制御部は、上記非射出時制御において、上記ホットランナー部の出口部以外の部分における樹脂の温度が上記所定範囲内になるような一定の制御量でもって上記ヒータを制御するよう構成されている。
【００１４】
こうすることで、非射出時に、ホットランナー部の出口部における樹脂の温度が出口部以外の部分における樹脂の温度よりも低くなっても、一定の制御量でもって、ホットランナー部の出口部以外の部分における樹脂の過加熱を防止して、該樹脂の温度を適切な温度範囲内に維持することが容易にできる。
【００１５】
本発明の他の実施形態によれば、上記ヒータ制御部は、上記非射出時制御において、上記樹脂温度検出手段により検出される樹脂温度に対して所定値だけ高くした温度が上記第１の所定温度となるように第３の制御量を算出して、該第３の制御量でもって上記ヒータをフィードバック制御するよう構成されている。
【００１６】
このことにより、非射出時に、ホットランナー部の出口部における樹脂の温度が出口部以外の部分における樹脂の温度よりも低くなっても、出口部における樹脂の温度が所定値（非射出時において、ホットランナー部の出口部における樹脂の温度と出口部以外の部分における樹脂の温度との差）だけ高いものと見做すことになるので、ホットランナー部の出口部以外の部分における樹脂の過加熱を防止して、該樹脂の温度を適切な温度範囲内に維持することが容易にできる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明の射出成形用金型の温度制御装置によると、ヒータ制御部が、ホットランナー部における樹脂が金型のキャビティ内に射出されているときには、ホットランナー部の出口部における樹脂の温度に基づいてヒータをフィードバック制御する一方、ホットランナー部における樹脂がキャビティ内に射出されていないときには、ヒータに対して、ホットランナー部の出口部以外の部分における樹脂の温度が所定範囲内になるように制御する非射出時制御を実行するようにしたので、金型のキャビティ内に射出される樹脂の温度を正確に第１の所定温度にすることができるとともに、ホットランナー部での滞留樹脂の過加熱を防止することができ、よって、成形品の品質を出来る限り向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る金型温度制御装置によりホットランナー部における樹脂の温度が制御される射出成形用金型と該金型が取り付けられる成形機本体とを有する射出成形機を概略的に示す側面図である。
【図２】金型のホットランナー部を示す断面図である。
【図３】金型温度制御装置の構成を示すブロック図である。
【図４】コントローラの制御動作の前半部を示すフローチャートである。
【図５】図４に続く制御動作の後半部を示すフローチャートである。
【図６】射出成形機運転終了処理の具体例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態２を示す図３相当図である。
【図８】実施形態２におけるコントローラの制御動作の前半部を示すフローチャートである。
【図９】図８に続く制御動作の後半部を示すフローチャートである。
【図１０】実施形態２における射出成形機運転終了処理の具体例を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施形態３を示す図３相当図である。
【図１２】本発明の実施形態４を示す図３相当図である。
【図１３】本発明の実施形態５を示す図３相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２０】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態に係る金型温度制御装置Ａ（図３参照）によりホットランナー部２１ｄ（図２参照）における樹脂の温度が制御される射出成形用金型２１と該金型２１が取り付けられる成形機本体２とを有する射出成形機１の概略を示す。成形機本体２は、溶融樹脂を金型２１のキャビティ２１ｃ内に射出する射出装置１０と、型締装置２０とを含む。
【００２１】
上記射出装置１０は、金型２１における後述の固定型２１ａに接続される加熱シリンダ１１を有し、この加熱シリンダ１１には、該加熱シリンダ１１内に供給する樹脂材料たるペレットを貯留するホッパ１２が接続されている。ホッパ１２から加熱シリンダ１１内に供給されたペレットは、加熱シリンダ１１内で、不図示のヒータにより溶融する。
【００２２】
上記加熱シリンダ１１内には、スクリュー１３が前後方向に進退自在にかつ回転自在に設けられ、このスクリュー１３の後端部（図１の右側端部）が、前後方向に移動可能に設けられた支持部材１４によって支持されている。この支持部材１４には、サーボモータ等の計量モータ１５が取り付けられている。この計量モータ１５の出力軸の回転がタイミングベルト１６を介してスクリュー１３に伝達されて、スクリュー１３が回転する。
【００２３】
また、射出装置１０は、スクリュー１３と平行に前後方向に延びるねじ軸１７を更に有する。このねじ軸１７の後端部は、タイミングベルト１８を介して、射出モータ１９の出力軸に連結されている。一方、ねじ軸１７の前端部は、支持部材１４に形成された不図示の雌ねじ部に螺合している。これにより、射出モータ１９が駆動されると、射出モータ１９の出力軸の回転がタイミングベルト１８を介してねじ軸１７に伝達され、ねじ軸１７及び上記雌ねじ部によって、ねじ軸１７の回転が支持部材１４が前後方向の移動に変換され、この結果、スクリュー１３が前後方向に移動することになる。
【００２４】
上記金型２１は、複数の分割型（本実施形態では、２分割型）からなる。すなわち、本実施形態では、金型２１は、固定型２１ａと可動型２１ｂとからなり、これら固定型２１ａと可動型２１ｂとが、後述の如く型締装置２０により型締めされた状態で、これらの互いの合わせ面間にキャビティ２１ｃが形成される。そして、スクリュー１３が計量モータ１５によって回転しながら、射出モータ１９によって前進することで、予め決められた量の溶融樹脂が上記キャビティ２１ｃ内に射出される。１回の溶融樹脂の射出を１ショットとして、通常は、複数のショットが繰り返し行われ、そのショットの時間間隔は、予め決められた一定時間に設定されている。
【００２５】
上記型締装置２０は、上記固定型２１ａが着脱自在に取り付けられた固定プラテン２２と、上記可動型２１ｂが着脱自在に取り付けられた可動プラテン２３とを有する。固定プラテン２２と可動プラテン２３とは、タイバー２５によって互いに連結されている。可動プラテン２３は、タイバー２５に沿って摺動可能に構成されていて、固定プラテン２２に対して接近したり離れたりする。
【００２６】
また、型締装置２０は、一端部が可動プラテン２３に連結されかつ他端部がトグルサポート２６に連結されたトグル機構２７を更に有する。トグルサポート２６の中央部には、ボールねじ軸２９が回転自在に支持されている。このボールねじ軸２９のトグル機構２７側の端部（図１の右側端部）は、トグル機構２７に設けられたクロスヘッド３０に形成された雌ねじ部３１に螺合している。一方、ボールねじ軸２９のトグル機構２７とは反対側の端部（図１の左側端部）は、タイミングベルト３４を介して、型締モータ３５の出力軸に連結されている。
【００２７】
上記型締モータ３５が駆動されると、型締モータ３５の出力軸の回転がタイミングベルト３４を介してボールねじ軸２９に伝達され、ボールねじ軸２９及び雌ねじ部３１によって、ボールねじ軸２９の回転がクロスヘッド３０の直線移動に変換されて、トグル機構２７が作動する。このトグル機構２７の作動により、可動プラテン２３がタイバー２５に沿って移動して、型閉じ、型締め及び型開きが行われる。
【００２８】
上記計量モータ１５、射出モータ１９及び型締モータ３５の駆動は、後述のコントローラ４０（詳しくは、後述の射出成形機制御回路部４６）によって制御されて、射出成形機１（金型２１）により製品が成形されることになる。
【００２９】
図２に示すように、上記金型２１（固定型２１ａ）は、ホットランナー部２１ｄを有しており、このホットランナー部２１ｄから溶融樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出される。ホットランナー部２１ｄを構成する周壁部２１ｅの外側には、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂（溶融樹脂）を加熱する円筒状のヒータ５１が設けられている。このヒータ５１は、ホットランナー部２１ｄの長さ方向略全体に亘って延びていて、ホットランナー部２１ｄの樹脂の略全体を加熱する。
【００３０】
上記周壁部２１ｅには、樹脂温度検出手段としての樹脂温度検出センサ５２が設けられている。この樹脂温度検出センサ５２は、ホットランナー部２１ｄの出口部（ノズル部）における樹脂の温度を検出するためのものである。本実施形態では、樹脂温度検出センサ５２は、ホットランナー部２１ｄの出口部における上記周壁部２１ｅに設けられて、該出口部における周壁部２１ｅの温度を検出することにより、ホットランナー部２１ｄの出口部における樹脂の温度を間接的に検出する。
【００３１】
図３に示すように、金型温度制御装置Ａは、上記金型２１のホットランナー部２１ｄの樹脂の温度（つまり上記ヒータ５１）を制御するコントローラ４０を備えている。このコントローラ４０は、周知のマイクロコンピュータをベースとするものであって、プログラムを実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、例えばＲＡＭやＲＯＭにより構成されてプログラムおよびデータを格納するメモリと、種々の信号の入出力を行うための入出力（Ｉ／Ｏ）バスとを含む。
【００３２】
上記ヒータ５１は、コントローラ４０のヒータ制御部４１により制御されるようになっている。このヒータ制御部４１には、樹脂温度検出センサ５２により検出された樹脂温度が入力され、該入力された樹脂温度検出センサ５２による検出樹脂温度に基づいて、後述の如くヒータ５１（詳しくは、ヒータ５１への供給電力を調節する、例えば図示省略のインバータ等からなる電力調整部）を制御する。
【００３３】
コントローラ４０には、ヒータ制御部４１の他に、更にカレンダタイマ４５、射出成形機制御回路部４６及び制御目標値信号発生部４７が設けられている。
【００３４】
コントローラ４０の上記メモリには、予め、射出成形機１を運転する曜日と、運転開始時刻と、運転停止時刻とが入力されて記憶されている。そして、カレンダタイマ４５は、射出成形機１を運転する曜日の運転開始時刻になったときに、成形機停止信号の出力を停止して、成形機運転信号を射出成形機制御回路部４６へ出力する。この成形機運転信号の出力は、同じ曜日の運転停止時刻になるまで継続し、運転停止時刻になったときに、成形機運転信号の出力を停止して、成形機停止信号を射出成形機制御回路部４６へ出力する。この成形機停止信号の出力は、次の、射出成形機１を運転する曜日の運転開始時刻になるまで継続する。
【００３５】
射出成形機制御回路部４６は、カレンダタイマ４５からの成形機運転信号を入力している間は、その成形機運転信号を射出成形機１へ出力して射出成形機１を運転状態とし、上記の如く、計量モータ１５、射出モータ１９及び型締モータ３５の駆動を制御する。一方、成形機停止信号を入力している間は、その成形機停止信号を射出成形機１へ出力して射出成形機１を停止状態とする。また、射出成形機制御回路部４６は、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されているとき（つまり、射出モータ１９によってスクリュー１３を前進させているとき）には、射出運転信号を制御目標値信号発生部４７へ出力し、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されていないとき（非射出時）には、射出停止信号を制御目標値信号発生部４７へ出力する。
【００３６】
制御目標値信号発生部４７は、射出成形機制御回路部４６からの射出運転信号を入力しているときには、予めコントローラ４０の上記メモリに入力して記憶しておいた射出運転時制御目標値（第１の所定温度に相当）に対応する信号を発生して、該信号（つまり射出運転時制御目標値）をヒータ制御部４１へ出力し、射出停止信号を入力しているときには、予めコントローラ４０の上記メモリに入力して記憶しておいた射出停止時制御目標値（第２の所定温度に相当）に対応する信号を発生して、その該信号（つまり射出停止時制御目標値）を、ヒータ制御部４１へ出力する。
【００３７】
ヒータ制御部４１は、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されているとき（制御目標値信号発生部４７から上記射出運転時制御目標値を入力しているとき）には、樹脂温度検出センサ５２により検出される樹脂温度が、上記射出運転時制御目標値となるように、ヒータ５１に対する第１の制御量を算出して、該第１の制御量でもって該ヒータ５１をフィードバック制御する（本実施形態では、ＰＩＤ制御を行う）。上記射出運転時制御目標値は、キャビティ２１ｃ内に射出された溶融樹脂が気化したり早期に（キャビティ２１ｃ全体に行き渡る前に）固化したりしないような温度である。
【００３８】
一方、ヒータ制御部４１は、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されていない非射出時（制御目標値信号発生部４７から上記射出停止時制御目標値を入力しているとき）には、ヒータ５１に対して、ホットランナー部２１ｄの出口部以外の部分における樹脂の温度が、上記射出運転時制御目標値を含む所定範囲内になるように制御する非射出時制御を実行する。上記所定範囲は、ホットランナー部２１ｄの出口部以外の部分における溶融樹脂が気化したり固化したりしない範囲である。
【００３９】
すなわち、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されていない非射出時に、上記第１の制御量でもってヒータ５１を制御したのでは、ホットランナー部２１ｄの出口部における樹脂の温度が出口部以外の部分における樹脂の温度よりも低くなるために、出口部以外の部分における樹脂を加熱し過ぎることになる。そこで、ヒータ制御部４１は、上記非射出時制御を実行する。具体的には、ヒータ制御部４１は、上記非射出時制御において、樹脂温度検出センサ５２により検出される樹脂温度が、上記射出停止時制御目標値となるように、ヒータ５１に対する第２の制御量を算出して、該第２の制御量でもって該ヒータ５１をフィードバック制御する（本実施形態では、ＰＩＤ制御を行う）。ヒータ制御部４１の制御自体は、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されているときも非射出時も同様であるが、制御目標温度が変わることで、第１の制御量と第２の制御量とが異なることになる。
【００４０】
上記射出停止時制御目標値は、上記射出運転時制御目標値よりも低い温度であって、ホットランナー部２１ｄの出口部以外の部分における樹脂の温度を上記所定範囲内にすることが可能な値である。
【００４１】
ここで、コントローラ４０の制御動作について、図４及び図５のフローチャートに基づいて説明する。
【００４２】
最初のステップＳ１で、作業者の操作により起動ボタンがＯＮになったか否かを判定する。この起動ボタンがＯＮになることで、コントローラ４０の以下の処理動作が行われ、起動ボタンがＯＮになるまでは、ステップＳ１の処理動作を繰り返す。
【００４３】
起動ボタンがＯＮになってステップＳ１の判定がＹＥＳになると、ステップＳ２に進んで、カレンダタイマ４５が、射出成形機１を運転する曜日であるか否かを判定する。このステップＳ２の判定がＮＯであるときには、ステップＳ２の処理動作を繰り返し、ステップＳ２の判定がＹＥＳになると、ステップＳ３に進む。
【００４４】
ステップＳ３では、カレンダタイマ４５が、射出成形機１を運転する時刻（上記運転開始時刻と上記運転停止時刻との間の時刻）であるか否かを判定する。このステップＳ３の判定がＮＯであるときには、ステップＳ３の処理動作を繰り返し、ステップＳ３の判定がＹＥＳになると、ステップＳ４に進む。
【００４５】
ステップＳ４では、カレンダタイマ４５が成形機停止信号の出力を停止し、次のステップＳ５では、射出成形機制御回路部４６が成形機停止信号の出力を停止する。
【００４６】
次のステップＳ６では、カレンダタイマ４５が成形機運転信号を出力し、次のステップＳ７では、射出成形機制御回路部４６が成形機運転信号を出力し、次のステップＳ８では、射出成形機制御回路部４６が射出成形機１の運転動作を開始する。
【００４７】
次のステップＳ９では、射出成形機制御回路部４６が、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されているときであるか否か（射出運転信号を出力中であるか否か）を判定し、このステップＳ９の判定がＮＯであるときには、ステップＳ１２に進む一方、ステップＳ９の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ１０に進む。
【００４８】
ステップＳ１０では、制御目標値信号発生部４７が射出運転時制御目標値をヒータ制御部４１へ出力し、次のステップＳ１１で、ヒータ制御部４１が、制御目標値を、制御目標値信号発生部４７から入力した射出運転時制御目標値に設定し、しかる後、ステップＳ１２に進む。
【００４９】
ステップＳ１２では、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されていないときであるか否か（射出停止信号を出力中であるか否か）を判定し、このステップＳ１２の判定がＮＯであるときには、ステップＳ１５に進む一方、ステップＳ１２の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ１３に進む。
【００５０】
ステップＳ１３では、制御目標値信号発生部４７が射出停止時制御目標値をヒータ制御部４１へ出力し、次のステップＳ１４で、ヒータ制御部４１が、制御目標値を、制御目標値信号発生部４７から入力した射出停止時制御目標値に設定し、しかる後、ステップＳ１５に進む。
【００５１】
ステップＳ１５では、ヒータ制御部４１が、樹脂温度検出センサ５２による検出樹脂温度を入力し、次のステップＳ１６で、ヒータ制御部４１が、ステップＳ１５で入力した検出樹脂温度と上記制御目標値とに基づいて、制御量（上記第１又は第２の制御量）を演算し、次のステップＳ１７で、ヒータ制御部４１が、その制御量をヒータ５１（電力調整部）へ出力する。
【００５２】
次のステップＳ１８では、作業者が操作して射出成形機１を強制的に停止させるための停止ボタンがＯＮになったか否かを判定し、このステップＳ１８の判定がＮＯであるときには、ステップＳ１９に進む一方、ステップＳ１８の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ２１に進む。
【００５３】
ステップＳ１９では、カレンダタイマ４５が、射出成形機１を運転する時刻（上記運転開始時刻と上記運転停止時刻との間の時刻）であるか否かを判定する。このステップＳ１９の判定がＹＥＳであるときには、上記ステップＳ９に戻って、ステップＳ９〜Ｓ１９の処理動作を繰り返す。一方、ステップＳ１９の判定がＮＯであるときには、ステップＳ２０に進んで、射出成形機運転終了処理を実行し、しかる後に、上記ステップＳ２に戻る。
【００５４】
上記ステップＳ１８の判定がＹＥＳであるときに進むステップＳ２１においても、射出成形機運転終了処理を実行し、しかる後に、コントローラ４０の制御動作を終了する。
【００５５】
上記ステップＳ２０及びＳ２１における射出成形機運転終了処理の詳細を、図６のフローチャートに基づいて説明する。
【００５６】
すなわち、ステップＳ４１で、カレンダタイマ４５が成形機運転信号の出力を停止し、次のステップＳ４２では、射出成形機制御回路部４６が成形機運転信号の出力を停止する。
【００５７】
次のステップＳ４３では、カレンダタイマ４５が成形機停止信号を出力し、次のステップＳ４４では、射出成形機制御回路部４６が成形機停止信号を出力し、次のステップＳ４５では、射出成形機制御回路部４６が、射出成形機１の運転動作を停止する。
【００５８】
次のステップＳ４６では、射出成形機制御回路部４６が、射出停止信号を制御目標値信号発生部４７へ出力し、次のステップＳ４７では、制御目標値信号発生部４７が射出停止時制御目標値をヒータ制御部４１へ出力する。
【００５９】
次のステップＳ４８では、ヒータ制御部４１が、制御目標値を、制御目標値信号発生部４７から入力した射出停止時制御目標値に設定し、しかる後にリターンする。
【００６０】
射出成形機１の運転を停止しているときも、ヒータ制御部４１によりホットランナー部２１ｄにおける樹脂の温度が制御される。その際、ヒータ制御部４１は、射出成形機１の運転中における非射出時と同様に、樹脂温度検出センサ５２により検出される樹脂温度が、上記射出停止時制御目標値となるようにヒータ５１に対する第２の制御量を算出して、該第２の制御量でもって該ヒータ５１をフィードバック制御する。
【００６１】
上記コントローラ４０の制御動作により、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されているときには、ホットランナー部２１ｄにおいてキャビティ２１ｃに最も近い出口部における樹脂温度が射出運転時制御目標値となるようにヒータ５１に対する第１の制御量を算出して、該第１の制御量でもって該ヒータ５１をフィードバック制御するので、キャビティ２１ｃ内に射出される樹脂の温度が正確に射出運転時制御目標値に維持される。
【００６２】
一方、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されていない非射出時（射出成形機１の運転を停止しているときも含む）に、上記第１の制御量でもってヒータ５１を制御したのでは、ホットランナー部２１ｄの出口部における樹脂の温度が出口部以外の部分における樹脂の温度よりも低くなるために、出口部以外の部分における樹脂を加熱し過ぎることになる。しかし、本実施形態では、ヒータ制御部４１は、非射出時には、ヒータ５１に対して、ホットランナー部２１ｄの出口部以外の部分における樹脂の温度が、上記射出運転時制御目標値を含む所定範囲内になるように制御する非射出時制御を実行するので、ホットランナー部２１ｄの樹脂を加熱し過ぎるようなことはなくなる。具体的に、本実施形態では、樹脂温度検出センサ５２により検出される樹脂温度が、上記射出運転時制御目標値よりも低い温度である射出停止時制御目標値となるように、ヒータ５１に対する第２の制御量を算出して、該第２の制御量でもって該ヒータ５１をフィードバック制御するので、非射出時に、ホットランナー部２１ｄの出口部における樹脂の温度が出口部以外の部分における樹脂の温度よりも低くなっても、制御目標温度も低く設定されることで、ホットランナー部２１ｄの出口部以外の部分における樹脂の過加熱を防止して、該樹脂の温度を適切な温度範囲内に維持することができる。
【００６３】
（実施形態２）
図７は、本発明の実施形態２を示し、コントローラ４０の構成及びコントローラ４０における非射出時制御を上記実施形態１とは異ならせたものである。尚、図３と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００６４】
本実施形態では、コントローラ４０のヒータ制御部４１に、制御量演算部４８と、補正部４９とが設けられている。コントローラ４０の上記メモリには、予め射出運転時制御目標値が入力されて記憶されている。そして、ヒータ制御部４１の制御量演算部４８は、樹脂温度検出センサ５２により検出される樹脂温度が、上記射出運転時制御目標値となるように、ヒータ５１に対する制御量（第１の制御量）を算出する。この制御量の算出は、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されているときであっても非射出時であっても同様に行われる。
【００６５】
上記補正部４９は、非射出時に、上記制御量演算部４８にて算出された制御量に対して、ホットランナー部２１ｄの出口部以外の部分における樹脂の温度が上記所定範囲内になるように補正して、該補正した制御量をヒータ５１（電力調整部）へ出力するものである。すなわち、本実施形態では、ヒータ制御部４１が、上記非射出時制御において、上記補正した制御量でもって、ヒータ５１をフィードバック制御することになる。
【００６６】
また、本実施形態では、射出成形機制御回路部４６は、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されているときには、上記実施形態１と同様に、射出運転信号を出力するが、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されていないときには、射出運転信号の出力を停止するだけであり、射出停止信号を出力するものではない。そして、上記射出運転信号は、補正部４９に入力される。尚、本実施形態では、コントローラ４０に制御目標値信号発生部４７は設けられていない。
【００６７】
そして、補正部４９は、上記射出運転信号が入力されていないとき（非射出時）に、制御量演算部４８にて算出された上記制御量に対する上記補正を行う一方、上記射出運転信号が入力されているとき（ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されているとき）には、上記補正を行わず、制御量演算部４８にて算出された制御量をそのままヒータ５１へ出力する。
【００６８】
上記補正部４９における補正は、例えば、樹脂温度検出センサ５２により検出される樹脂温度が、予め設定された設定温度よりも低いときに、制御量演算部４８にて算出された上記制御量を一定の制御量に制限する補正（つまり溶融樹脂の加熱を制限する補正）とし、該設定温度以上であるときには、その補正量を０にするような補正とすればよい。
【００６９】
上記コントローラ４０の制御動作について、図８及び図９のフローチャートに基づいて説明する。
【００７０】
ステップＳ１０１〜Ｓ１０８では、上記実施形態１におけるフローチャートのステップＳ１〜Ｓ８とそれぞれ同様の処理動作を実行し、次のステップＳ１０９で、ヒータ制御部４１の制御量演算部４８が、樹脂温度検出センサ５２による検出樹脂温度を入力する。
【００７１】
次のステップＳ１１０で、ヒータ制御部４１の制御量演算部４８が、ステップＳ１０９で入力した検出樹脂温度と射出運転時制御目標値とに基づいて、制御量（第１の制御量）を演算し、次のステップＳ１１１で、制御量演算部４８が、その制御量を補正部４９へ出力する。
【００７２】
次のステップＳ１１２では、射出成形機制御回路部４６が、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されているときであるか否か（射出運転信号を出力中であるか否か）を判定し、このステップＳ１１２の判定がＮＯであるときには、ステップＳ１１５に進む一方、ステップＳ１１２の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ１１３に進む。
【００７３】
ステップＳ１１３では、射出成形機制御回路部４６が、射出運転信号を補正部４９へ出力し、次のステップＳ１１４では、ヒータ制御部４１の補正部４９が、制御量演算部４８にて算出された制御量をそのままヒータ５１（電力調整部）へ出力し、しかる後にステップＳ１１５へ進む。
【００７４】
上記ステップＳ１１５では、射出成形機制御回路部４６が、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されていないときであるか否か（射出運転信号の出力停止中であるか否か）を判定し、このステップＳ１１５の判定がＮＯであるときには、ステップＳ１１８に進む一方、ステップＳ１１５の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ１１６に進む。
【００７５】
ステップＳ１１６では、射出成形機制御回路部４６が、射出運転信号の補正部４９への出力を停止し、次のステップＳ１１７で、補正部４９が、制御量演算部４８にて算出された制御量に対して補正した制御量をヒータ５１（電力調整部）へ出力し、しかる後にステップＳ１１８へ進む。
【００７６】
ステップＳ１１８〜Ｓ１２１では、上記実施形態１におけるフローチャートのステップＳ１８〜Ｓ２１とそれぞれ同様の処理動作を実行し、ステップＳ１２１の、射出成形機運転終了処理の実行後、コントローラ４０の制御動作を終了する。
【００７７】
上記射出成形機運転終了処理は、図１０に示すように、基本的に、上記実施形態１における射出成形機運転終了処理と同様である。すなわち、ステップＳ１４１〜Ｓ１４５で、ステップＳ４１〜Ｓ４５とそれぞれ同様の処理動作を行い、次のステップＳ１４６で、射出成形機制御回路部４６が、射出運転信号の補正部４９への出力を停止し、しかる後にリターンする。
【００７８】
射出成形機１の運転を停止しているときに、射出運転信号が入力されない補正部４９が、射出成形機１の運転中における非射出時と同様に、上記補正した制御量をヒータ５１へ出力することになる。
【００７９】
したがって、本実施形態では、非射出時に、制御量演算部４８にて算出された制御量に対して、ホットランナー部２１ｄの出口部以外の部分における樹脂の温度が上記所定範囲内になるように補正して、該補正した制御量でもって、ヒータ５１をフィードバック制御するので、上記実施形態１と同様に、ホットランナー部２１ｄの出口部以外の部分における樹脂の過加熱を防止することができる。
【００８０】
（実施形態３）
図１１は、本発明の実施形態３を示し、コントローラ４０の構成及びコントローラ４０における非射出時制御を上記実施形態２とは異ならせたものである。尚、図７と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００８１】
本実施形態では、コントローラ４０のヒータ制御部４１において、上記実施形態２の補正部４９に代えて、切換スイッチ６１と、制御信号を発生する制御信号発生部６２が設けられている。切換スイッチ６１には、射出成形機制御回路部４６からの射出運転信号が入力される。すなわち、射出成形機制御回路部４６は、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されているときには、射出運転信号を切換スイッチ６１へ出力し、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されていないときには、切換スイッチ６１への射出運転信号の出力を停止する。
【００８２】
切換スイッチ６１は、ヒータ５１（電力調整部）と接続されたｃ端子を、ａ端子に接続するか又はｂ端子に接続するかを切り換える。切換スイッチ６１のａ端子には、制御量演算部４８からの制御量（第１の制御量）が入力され、ｂ端子には、制御信号発生部６２からの制御信号が入力される。そして、切換スイッチ６１は、上記射出成形機制御回路部４６から射出運転信号を入力しているときには、ｃ端子をａ端子に接続した状態に切り換え、射出運転信号を入力していないときには、ｃ端子をｂ端子に接続した状態に切り換える。これにより、ヒータ制御部４１は、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されているときには、制御量演算部４８にて算出された制御量をヒータ５１（電力調整部）へ出力し、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されていないときには、制御信号発生部６２にて発生した制御信号をヒータ５１（電力調整部）へ出力することになる。尚、切換スイッチ６１は、ハードで構成したものに限らず、ソフトウエアで構成することも可能である。
【００８３】
上記制御信号は、ホットランナー部２１ｄの出口部以外の部分における樹脂の温度が上記所定範囲内になるような一定の制御量に対応する信号である。すなわち、本実施形態では、ヒータ制御部４１が、上記非射出時制御において、樹脂温度検出センサ５２により検出される樹脂温度に関係なく、一定の制御量でもってヒータ５１を制御することになる。
【００８４】
本実施形態におけるコントローラ４０の制御動作は、基本的に上記実施形態２のフローチャートと同様であり、これと異なるステップは、以下の通りである。すなわち、図９のステップＳ１１４は、ヒータ制御部４１が、制御量演算部４８にて算出された制御量をヒータ５１（電力調整部）へ出力するステップとなり、ステップＳ１１７は、ヒータ制御部４１が、制御信号発生部６２にて発生した制御信号をヒータ５１（電力調整部）へ出力するステップとなる。
【００８５】
したがって、本実施形態では、非射出時に、ホットランナー部２１ｄの出口部以外の部分における樹脂の温度が上記所定範囲内になるような一定の制御量でもってヒータ５１を制御するので、上記実施形態１及び２と同様に、ホットランナー部２１ｄの出口部以外の部分における樹脂の過加熱を防止することができる。
【００８６】
（実施形態４）
図１２は、本発明の実施形態４を示し、コントローラ４０の構成及びコントローラ４０における非射出時制御を上記実施形態２及び３とは異ならせたものである。尚、図７及び図１１と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００８７】
本実施形態では、コントローラ４０のヒータ制御部４１に、上記実施形態２及び３と同様の制御量演算部４８と、入力値指示部６５とを設けたものである。制御量演算部４８及び入力値指示部６５には、樹脂温度検出センサ５２により検出される樹脂温度がそれぞれ入力される。入力値指示部６５は、その入力された樹脂温度を、作業者が見える箇所に設けられた表示器５３に表示させるように指示する。これにより、作業者は、上記樹脂温度に異常がないかどうかを確認することができる。
【００８８】
制御量演算部４８には、上記樹脂温度に加えて、射出成形機制御回路部４６から、上記実施形態２及び３と同様の射出運転信号も入力される。そして、制御量演算部４８は、上記射出運転信号が入力されているとき（ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されているとき）には、樹脂温度検出センサ５２により検出される樹脂温度が、コントローラ４０の上記メモリに予め入力されて記憶された射出運転時制御目標値となるように、ヒータ５１に対する第１の制御量を算出して、該第１の制御量をヒータ５１（電力調整部）へ出力する。一方、制御量演算部４８は、上記射出運転信号が入力されていないとき（非射出時）には、樹脂温度検出センサ５２により検出される樹脂温度に対して所定値だけ高くした温度が上記射出運転時制御目標値となるように第３の制御量を算出して、該第３の制御量をヒータ５１（電力調整部）へ出力する。すなわち、本実施形態では、ヒータ制御部４１が、上記非射出時制御において、上記第３の制御量でもってヒータ５１をフィードバック制御することになる。
【００８９】
上記所定値は、非射出時において、ホットランナー部２１ｄの出口部における樹脂の温度と出口部以外の部分における樹脂の温度との差とすればよい。非射出時に、このような所定値の分だけ、出口部における樹脂の温度が高いものと見做すことになるので、ホットランナー部２１ｄの出口部における樹脂の温度が出口部以外の部分における樹脂の温度よりも低くなっても、ホットランナー部２１ｄの出口部以外の部分における樹脂の過加熱を防止することができる。
【００９０】
ここで、上記入力値指示部６５には、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されているときも射出されていないときも常に、樹脂温度検出センサ５２により検出される樹脂温度がそのまま入力されるので、表示器５３には常に、上記樹脂温度が表示され、作業者が異常の有無の確認を容易に行える（後述の実施形態５においても同様）。
【００９１】
（実施形態５）
図１３は、本発明の実施形態５を示し、コントローラ４０の構成及びコントローラ４０における非射出時制御を上記実施形態４とは異ならせたものである。尚、図１２と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００９２】
本実施形態では、コントローラ４０のヒータ制御部４１に、上記実施形態４と同様の制御量演算部４８及び入力値指示部６５に加えて、入力補正信号発生部６６、入力信号補正加算演算部６７及び切換スイッチ６８が設けられている。切換スイッチ６８は、上記実施形態３における切換スイッチ６１と同様の構成のものである。入力値指示部６５、入力信号補正加算演算部６７、及び、切換スイッチ６８のａ端子には、樹脂温度検出センサ５２により検出される樹脂温度がそれぞれ入力される。
【００９３】
入力補正信号発生部６６は、上記実施形態４で説明した所定値に相当する入力補正信号（補正値）を発生して、その入力補正信号を入力信号補正加算演算部６７へ出力する。入力信号補正加算演算部６７は、上記補正値を上記樹脂温度に加算して、該補正値を加算した樹脂温度を切換スイッチ６８のｂ端子へ出力する。切換スイッチ６８のｃ端子は、制御量演算部４８と接続されており、ｃ端子がｂ端子に接続された状態では、上記補正値を加算した樹脂温度が制御量演算部４８に入力されることになる。一方、ｃ端子がａ端子に接続された状態では、上記樹脂温度がそのまま制御量演算部４８に入力される。
【００９４】
切換スイッチ６８は、上記射出成形機制御回路部４６から射出運転信号を入力しているときには、ｃ端子をａ端子に接続した状態に切り換え、射出運転信号を入力していないときには、ｃ端子をｂ端子に接続した状態に切り換える。これにより、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されているときには、上記樹脂温度が制御量演算部４８に入力される一方、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されていないときには、上記補正値を加算した樹脂温度が制御量演算部４８に入力される。
【００９５】
制御量演算部４８は、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されているときには、上記樹脂温度が射出運転時制御目標値となるように、ヒータ５１に対する第１の制御量を算出して、該第１の制御量をヒータ５１（電力調整部）へ出力する一方、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されていないときには、上記補正値を加算した樹脂温度が射出運転時制御目標値となるように、ヒータ５１に対する第３の制御量を算出して、該第３の制御量をヒータ５１（電力調整部）へ出力する。すなわち、本実施形態においても、上記実施形態４と同様に、ヒータ制御部４１が、上記非射出時制御において、上記第３の制御量でもってヒータ５１をフィードバック制御することになる。この結果、上記実施形態４と同様の作用効果が得られる。
【００９６】
本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。
【００９７】
例えば、上記各実施形態では、樹脂温度検出センサ５２が、ホットランナー部２１ｄの出口部における周壁部２１ｅに設けられて、該出口部における周壁部２１ｅの温度を検出することにより、ホットランナー部２１ｄの出口部における樹脂の温度を間接的に検出するように構成されているが、樹脂温度検出センサ５２を、ホットランナー部２１ｄの出口部における樹脂の温度を直接検出する構成にしてもよい。
【００９８】
上述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本発明の範囲を限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明は、ホットランナー部を有する射出成形用金型の該ホットランナー部における樹脂の温度を制御する、射出成形用金型の温度制御装置に有用である。
【符号の説明】
【０１００】
Ａ 金型温度制御装置
２１ 金型
２１ｄ ホットランナー部
４１ ヒータ制御部
５１ ヒータ
５２ 樹脂温度検出センサ（樹脂温度検出手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホットランナー部を有する射出成形用金型の該ホットランナー部における樹脂の温度を制御する、射出成形用金型の温度制御装置に関する技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ホットランナー部を有する射出成形用金型はよく知られており、そのホットランナー部における樹脂（溶融樹脂）の温度が所定温度に制御されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。すなわち、ホットランナー部には、通常、該ホットランナー部における樹脂を加熱するヒータと、該樹脂の温度を検出するための樹脂温度検出センサとが設けられており、その樹脂温度検出センサにより検出される樹脂温度が所定温度になるように、上記ヒータが制御（フィードバック制御）される。上記所定温度は、金型のキャビティ内に射出された溶融樹脂が気化したり早期に（キャビティ全体に行き渡る前に）固化したりしないような温度である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２１０１６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、金型のキャビティ内に射出される樹脂の温度を出来る限り正確に所定温度に維持して、成形品の品質を向上させるためには、上記樹脂温度検出センサを、ホットランナー部においてキャビティに最も近い出口部に設けて、該出口部における樹脂温度が所定温度になるように上記ヒータを制御することが好ましい。
【０００５】
しかし、樹脂温度検出センサをホットランナー部の出口部に設けた場合、ホットランナー部における樹脂が金型のキャビティ内に射出されていないときに、ホットランナー部における溶融樹脂を加熱し過ぎる可能性が高くなる。すなわち、ホットランナー部の出口部における樹脂の温度は、キャビティ内の溶融樹脂が固化したときや、型開きにより成形品を取り出したときに、ホットランナー部の出口部以外の部分における樹脂の温度よりも低くなる傾向にあり、この出口部における樹脂の温度に基づいてヒータの制御を行うと、ホットランナー部で溶融樹脂が滞留していることと相俟って、溶融樹脂を加熱し過ぎることになる。このような溶融樹脂の過加熱は、溶融樹脂が気化することになり、成形品の品質低下を招く。
【０００６】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ホットランナー部の出口部における樹脂の温度を検出するための樹脂温度検出手段を設ける場合に、ホットランナー部における樹脂が金型のキャビティ内に射出されていないときに、ホットランナー部での滞留樹脂の過加熱を防止し、これにより、成形品の品質を出来る限り向上させようとすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明では、ホットランナー部を有する射出成形用金型の該ホットランナー部における樹脂の温度を制御する、射出成形用金型の温度制御装置を対象として、上記ホットランナー部の出口部における樹脂の温度を検出するための樹脂温度検出手段と、上記ホットランナー部における樹脂を加熱するヒータと、上記ヒータを制御するヒータ制御部とを備え、上記ヒータ制御部は、上記ホットランナー部における樹脂が上記金型のキャビティ内に射出されているときには、上記樹脂温度検出手段により検出される樹脂温度が第１の所定温度となるように上記ヒータに対する第１の制御量を算出して、該第１の制御量でもって該ヒータをフィードバック制御する一方、上記ホットランナー部における樹脂が上記キャビティ内に射出されていないときには、上記ヒータに対して、上記ホットランナー部の出口部以外の部分における樹脂の温度が、上記第１の所定温度を含む所定範囲内になるように制御する非射出時制御を実行するよう構成されている、という構成とした。
【０００８】
上記の構成により、ホットランナー部における樹脂が金型のキャビティ内に射出されているときには、ホットランナー部においてキャビティに最も近い出口部における樹脂の温度に基づいてヒータがフィードバック制御されるので、キャビティ内に射出される樹脂の温度が正確に第１の所定温度（キャビティ内に射出された溶融樹脂が気化したり早期に（キャビティ全体に行き渡る前に）固化したりしないような温度）に維持される。一方、ホットランナー部における樹脂が金型のキャビティ内に射出されていないとき（非射出時）には、非射出時制御によって、ホットランナー部の出口部以外の部分における樹脂の温度が所定範囲内になるように制御される。この所定範囲は、ホットランナー部の出口部以外の部分における溶融樹脂が気化したり固化したりしない範囲とすればよい。これにより、非射出時に、ホットランナー部の出口部における樹脂の温度が出口部以外の部分における樹脂の温度よりも低くなっても、出口部以外の部分における樹脂の過加熱が防止され、該樹脂の温度を適切な温度範囲内に維持される。よって、成形品の品質を向上させることができる。
【０００９】
本発明の一実施形態によれば、上記ヒータ制御部は、上記非射出時制御において、上記樹脂温度検出手段により検出される樹脂温度が、上記第１の所定温度よりも低い第２の所定温度となるように第２の制御量を算出して、該第２の制御量でもって上記ヒータをフィードバック制御するよう構成されている。
【００１０】
このことにより、非射出時に、ホットランナー部の出口部における樹脂の温度が出口部以外の部分における樹脂の温度よりも低くなっても、制御目標温度も低く設定されることになるので、ホットランナー部の出口部以外の部分における樹脂の過加熱を防止して、該樹脂の温度を適切な温度範囲内に維持することが容易にできる。
【００１１】
本発明の他の実施形態によれば、上記ヒータ制御部は、上記非射出時制御において、上記樹脂温度検出手段により検出される樹脂温度が上記第１の所定温度となるように上記ヒータに対する上記第１の制御量を算出するとともに、該第１の制御量に対して、上記ホットランナー部の出口部以外の部分における樹脂の温度が上記所定範囲内になるように補正した制御量でもって、上記ヒータをフィードバック制御するよう構成されている。
【００１２】
すなわち、非射出時に、第１の制御量でもってヒータを制御したのでは、ホットランナー部の出口部における樹脂の温度が出口部以外の部分における樹脂の温度よりも低くなるために、出口部以外の部分における樹脂を加熱し過ぎることになるが、第１の制御量に対して補正した制御量でもってヒータを制御することで、ヒータによる溶融樹脂の加熱を制限することができる。したがって、ホットランナー部の出口部以外の部分における樹脂の過加熱を防止して、該樹脂の温度を適切な温度範囲内に維持することが容易にできる。
【００１３】
本発明の他の実施形態によれば、上記ヒータ制御部は、上記非射出時制御において、上記ホットランナー部の出口部以外の部分における樹脂の温度が上記所定範囲内になるような一定の制御量でもって上記ヒータを制御するよう構成されている。
【００１４】
こうすることで、非射出時に、ホットランナー部の出口部における樹脂の温度が出口部以外の部分における樹脂の温度よりも低くなっても、一定の制御量でもって、ホットランナー部の出口部以外の部分における樹脂の過加熱を防止して、該樹脂の温度を適切な温度範囲内に維持することが容易にできる。
【００１５】
本発明の他の実施形態によれば、上記ヒータ制御部は、上記非射出時制御において、上記樹脂温度検出手段により検出される樹脂温度に対して所定値だけ高くした温度が上記第１の所定温度となるように第３の制御量を算出して、該第３の制御量でもって上記ヒータをフィードバック制御するよう構成されている。
【００１６】
このことにより、非射出時に、ホットランナー部の出口部における樹脂の温度が出口部以外の部分における樹脂の温度よりも低くなっても、出口部における樹脂の温度が所定値（非射出時において、ホットランナー部の出口部における樹脂の温度と出口部以外の部分における樹脂の温度との差）だけ高いものと見做すことになるので、ホットランナー部の出口部以外の部分における樹脂の過加熱を防止して、該樹脂の温度を適切な温度範囲内に維持することが容易にできる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明の射出成形用金型の温度制御装置によると、ヒータ制御部が、ホットランナー部における樹脂が金型のキャビティ内に射出されているときには、ホットランナー部の出口部における樹脂の温度に基づいてヒータをフィードバック制御する一方、ホットランナー部における樹脂がキャビティ内に射出されていないときには、ヒータに対して、ホットランナー部の出口部以外の部分における樹脂の温度が所定範囲内になるように制御する非射出時制御を実行するようにしたので、金型のキャビティ内に射出される樹脂の温度を正確に第１の所定温度にすることができるとともに、ホットランナー部での滞留樹脂の過加熱を防止することができ、よって、成形品の品質を出来る限り向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る金型温度制御装置によりホットランナー部における樹脂の温度が制御される射出成形用金型と該金型が取り付けられる成形機本体とを有する射出成形機を概略的に示す側面図である。
【図２】金型のホットランナー部を示す断面図である。
【図３】金型温度制御装置の構成を示すブロック図である。
【図４】コントローラの制御動作の前半部を示すフローチャートである。
【図５】図４に続く制御動作の後半部を示すフローチャートである。
【図６】射出成形機運転終了処理の具体例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態２を示す図３相当図である。
【図８】実施形態２におけるコントローラの制御動作の前半部を示すフローチャートである。
【図９】図８に続く制御動作の後半部を示すフローチャートである。
【図１０】実施形態２における射出成形機運転終了処理の具体例を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施形態３を示す図３相当図である。
【図１２】本発明の実施形態４を示す図３相当図である。
【図１３】本発明の実施形態５を示す図３相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２０】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態に係る金型温度制御装置Ａ（図３参照）によりホットランナー部２１ｄ（図２参照）における樹脂の温度が制御される射出成形用金型２１と該金型２１が取り付けられる成形機本体２とを有する射出成形機１の概略を示す。成形機本体２は、溶融樹脂を金型２１のキャビティ２１ｃ内に射出する射出装置１０と、型締装置２０とを含む。
【００２１】
上記射出装置１０は、金型２１における後述の固定型２１ａに接続される加熱シリンダ１１を有し、この加熱シリンダ１１には、該加熱シリンダ１１内に供給する樹脂材料たるペレットを貯留するホッパ１２が接続されている。ホッパ１２から加熱シリンダ１１内に供給されたペレットは、加熱シリンダ１１内で、不図示のヒータにより溶融する。
【００２２】
上記加熱シリンダ１１内には、スクリュー１３が前後方向に進退自在にかつ回転自在に設けられ、このスクリュー１３の後端部（図１の右側端部）が、前後方向に移動可能に設けられた支持部材１４によって支持されている。この支持部材１４には、サーボモータ等の計量モータ１５が取り付けられている。この計量モータ１５の出力軸の回転がタイミングベルト１６を介してスクリュー１３に伝達されて、スクリュー１３が回転する。
【００２３】
また、射出装置１０は、スクリュー１３と平行に前後方向に延びるねじ軸１７を更に有する。このねじ軸１７の後端部は、タイミングベルト１８を介して、射出モータ１９の出力軸に連結されている。一方、ねじ軸１７の前端部は、支持部材１４に形成された不図示の雌ねじ部に螺合している。これにより、射出モータ１９が駆動されると、射出モータ１９の出力軸の回転がタイミングベルト１８を介してねじ軸１７に伝達され、ねじ軸１７及び上記雌ねじ部によって、ねじ軸１７の回転が支持部材１４が前後方向の移動に変換され、この結果、スクリュー１３が前後方向に移動することになる。
【００２４】
上記金型２１は、複数の分割型（本実施形態では、２分割型）からなる。すなわち、本実施形態では、金型２１は、固定型２１ａと可動型２１ｂとからなり、これら固定型２１ａと可動型２１ｂとが、後述の如く型締装置２０により型締めされた状態で、これらの互いの合わせ面間にキャビティ２１ｃが形成される。そして、スクリュー１３が計量モータ１５によって回転しながら、射出モータ１９によって前進することで、予め決められた量の溶融樹脂が上記キャビティ２１ｃ内に射出される。１回の溶融樹脂の射出を１ショットとして、通常は、複数のショットが繰り返し行われ、そのショットの時間間隔は、予め決められた一定時間に設定されている。
【００２５】
上記型締装置２０は、上記固定型２１ａが着脱自在に取り付けられた固定プラテン２２と、上記可動型２１ｂが着脱自在に取り付けられた可動プラテン２３とを有する。固定プラテン２２と可動プラテン２３とは、タイバー２５によって互いに連結されている。可動プラテン２３は、タイバー２５に沿って摺動可能に構成されていて、固定プラテン２２に対して接近したり離れたりする。
【００２６】
また、型締装置２０は、一端部が可動プラテン２３に連結されかつ他端部がトグルサポート２６に連結されたトグル機構２７を更に有する。トグルサポート２６の中央部には、ボールねじ軸２９が回転自在に支持されている。このボールねじ軸２９のトグル機構２７側の端部（図１の右側端部）は、トグル機構２７に設けられたクロスヘッド３０に形成された雌ねじ部３１に螺合している。一方、ボールねじ軸２９のトグル機構２７とは反対側の端部（図１の左側端部）は、タイミングベルト３４を介して、型締モータ３５の出力軸に連結されている。
【００２７】
上記型締モータ３５が駆動されると、型締モータ３５の出力軸の回転がタイミングベルト３４を介してボールねじ軸２９に伝達され、ボールねじ軸２９及び雌ねじ部３１によって、ボールねじ軸２９の回転がクロスヘッド３０の直線移動に変換されて、トグル機構２７が作動する。このトグル機構２７の作動により、可動プラテン２３がタイバー２５に沿って移動して、型閉じ、型締め及び型開きが行われる。
【００２８】
上記計量モータ１５、射出モータ１９及び型締モータ３５の駆動は、後述のコントローラ４０（詳しくは、後述の射出成形機制御回路部４６）によって制御されて、射出成形機１（金型２１）により製品が成形されることになる。
【００２９】
図２に示すように、上記金型２１（固定型２１ａ）は、ホットランナー部２１ｄを有しており、このホットランナー部２１ｄから溶融樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出される。ホットランナー部２１ｄを構成する周壁部２１ｅの外側には、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂（溶融樹脂）を加熱する円筒状のヒータ５１が設けられている。このヒータ５１は、ホットランナー部２１ｄの長さ方向略全体に亘って延びていて、ホットランナー部２１ｄの樹脂の略全体を加熱する。
【００３０】
上記周壁部２１ｅには、樹脂温度検出手段としての樹脂温度検出センサ５２が設けられている。この樹脂温度検出センサ５２は、ホットランナー部２１ｄの出口部（ノズル部）における樹脂の温度を検出するためのものである。本実施形態では、樹脂温度検出センサ５２は、ホットランナー部２１ｄの出口部における上記周壁部２１ｅに設けられて、該出口部における周壁部２１ｅの温度を検出することにより、ホットランナー部２１ｄの出口部における樹脂の温度を間接的に検出する。
【００３１】
図３に示すように、金型温度制御装置Ａは、上記金型２１のホットランナー部２１ｄの樹脂の温度（つまり上記ヒータ５１）を制御するコントローラ４０を備えている。このコントローラ４０は、周知のマイクロコンピュータをベースとするものであって、プログラムを実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、例えばＲＡＭやＲＯＭにより構成されてプログラムおよびデータを格納するメモリと、種々の信号の入出力を行うための入出力（Ｉ／Ｏ）バスとを含む。
【００３２】
上記ヒータ５１は、コントローラ４０のヒータ制御部４１により制御されるようになっている。このヒータ制御部４１には、樹脂温度検出センサ５２により検出された樹脂温度が入力され、該入力された樹脂温度検出センサ５２による検出樹脂温度に基づいて、後述の如くヒータ５１（詳しくは、ヒータ５１への供給電力を調節する、例えば図示省略のインバータ等からなる電力調整部）を制御する。
【００３３】
コントローラ４０には、ヒータ制御部４１の他に、更にカレンダタイマ４５、射出成形機制御回路部４６及び制御目標値信号発生部４７が設けられている。
【００３４】
コントローラ４０の上記メモリには、予め、射出成形機１を運転する曜日と、運転開始時刻と、運転停止時刻とが入力されて記憶されている。そして、カレンダタイマ４５は、射出成形機１を運転する曜日の運転開始時刻になったときに、成形機停止信号の出力を停止して、成形機運転信号を射出成形機制御回路部４６へ出力する。この成形機運転信号の出力は、同じ曜日の運転停止時刻になるまで継続し、運転停止時刻になったときに、成形機運転信号の出力を停止して、成形機停止信号を射出成形機制御回路部４６へ出力する。この成形機停止信号の出力は、次の、射出成形機１を運転する曜日の運転開始時刻になるまで継続する。
【００３５】
射出成形機制御回路部４６は、カレンダタイマ４５からの成形機運転信号を入力している間は、その成形機運転信号を射出成形機１へ出力して射出成形機１を運転状態とし、上記の如く、計量モータ１５、射出モータ１９及び型締モータ３５の駆動を制御する。一方、成形機停止信号を入力している間は、その成形機停止信号を射出成形機１へ出力して射出成形機１を停止状態とする。また、射出成形機制御回路部４６は、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されているとき（つまり、射出モータ１９によってスクリュー１３を前進させているとき）には、射出運転信号を制御目標値信号発生部４７へ出力し、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されていないとき（非射出時）には、射出停止信号を制御目標値信号発生部４７へ出力する。
【００３６】
制御目標値信号発生部４７は、射出成形機制御回路部４６からの射出運転信号を入力しているときには、予めコントローラ４０の上記メモリに入力して記憶しておいた射出運転時制御目標値（第１の所定温度に相当）に対応する信号を発生して、該信号（つまり射出運転時制御目標値）をヒータ制御部４１へ出力し、射出停止信号を入力しているときには、予めコントローラ４０の上記メモリに入力して記憶しておいた射出停止時制御目標値（第２の所定温度に相当）に対応する信号を発生して、その該信号（つまり射出停止時制御目標値）を、ヒータ制御部４１へ出力する。
【００３７】
ヒータ制御部４１は、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されているとき（制御目標値信号発生部４７から上記射出運転時制御目標値を入力しているとき）には、樹脂温度検出センサ５２により検出される樹脂温度が、上記射出運転時制御目標値となるように、ヒータ５１に対する第１の制御量を算出して、該第１の制御量でもって該ヒータ５１をフィードバック制御する（本実施形態では、ＰＩＤ制御を行う）。上記射出運転時制御目標値は、キャビティ２１ｃ内に射出された溶融樹脂が気化したり早期に（キャビティ２１ｃ全体に行き渡る前に）固化したりしないような温度である。
【００３８】
一方、ヒータ制御部４１は、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されていない非射出時（制御目標値信号発生部４７から上記射出停止時制御目標値を入力しているとき）には、ヒータ５１に対して、ホットランナー部２１ｄの出口部以外の部分における樹脂の温度が、上記射出運転時制御目標値を含む所定範囲内になるように制御する非射出時制御を実行する。上記所定範囲は、ホットランナー部２１ｄの出口部以外の部分における溶融樹脂が気化したり固化したりしない範囲である。
【００３９】
すなわち、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されていない非射出時に、上記第１の制御量でもってヒータ５１を制御したのでは、ホットランナー部２１ｄの出口部における樹脂の温度が出口部以外の部分における樹脂の温度よりも低くなるために、出口部以外の部分における樹脂を加熱し過ぎることになる。そこで、ヒータ制御部４１は、上記非射出時制御を実行する。具体的には、ヒータ制御部４１は、上記非射出時制御において、樹脂温度検出センサ５２により検出される樹脂温度が、上記射出停止時制御目標値となるように、ヒータ５１に対する第２の制御量を算出して、該第２の制御量でもって該ヒータ５１をフィードバック制御する（本実施形態では、ＰＩＤ制御を行う）。ヒータ制御部４１の制御自体は、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されているときも非射出時も同様であるが、制御目標温度が変わることで、第１の制御量と第２の制御量とが異なることになる。
【００４０】
上記射出停止時制御目標値は、上記射出運転時制御目標値よりも低い温度であって、ホットランナー部２１ｄの出口部以外の部分における樹脂の温度を上記所定範囲内にすることが可能な値である。
【００４１】
ここで、コントローラ４０の制御動作について、図４及び図５のフローチャートに基づいて説明する。
【００４２】
最初のステップＳ１で、作業者の操作により起動ボタンがＯＮになったか否かを判定する。この起動ボタンがＯＮになることで、コントローラ４０の以下の処理動作が行われ、起動ボタンがＯＮになるまでは、ステップＳ１の処理動作を繰り返す。
【００４３】
起動ボタンがＯＮになってステップＳ１の判定がＹＥＳになると、ステップＳ２に進んで、カレンダタイマ４５が、射出成形機１を運転する曜日であるか否かを判定する。このステップＳ２の判定がＮＯであるときには、ステップＳ２の処理動作を繰り返し、ステップＳ２の判定がＹＥＳになると、ステップＳ３に進む。
【００４４】
ステップＳ３では、カレンダタイマ４５が、射出成形機１を運転する時刻（上記運転開始時刻と上記運転停止時刻との間の時刻）であるか否かを判定する。このステップＳ３の判定がＮＯであるときには、ステップＳ３の処理動作を繰り返し、ステップＳ３の判定がＹＥＳになると、ステップＳ４に進む。
【００４５】
ステップＳ４では、カレンダタイマ４５が成形機停止信号の出力を停止し、次のステップＳ５では、射出成形機制御回路部４６が成形機停止信号の出力を停止する。
【００４６】
次のステップＳ６では、カレンダタイマ４５が成形機運転信号を出力し、次のステップＳ７では、射出成形機制御回路部４６が成形機運転信号を出力し、次のステップＳ８では、射出成形機制御回路部４６が射出成形機１の運転動作を開始する。
【００４７】
次のステップＳ９では、射出成形機制御回路部４６が、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されているときであるか否か（射出運転信号を出力中であるか否か）を判定し、このステップＳ９の判定がＮＯであるときには、ステップＳ１２に進む一方、ステップＳ９の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ１０に進む。
【００４８】
ステップＳ１０では、制御目標値信号発生部４７が射出運転時制御目標値をヒータ制御部４１へ出力し、次のステップＳ１１で、ヒータ制御部４１が、制御目標値を、制御目標値信号発生部４７から入力した射出運転時制御目標値に設定し、しかる後、ステップＳ１２に進む。
【００４９】
ステップＳ１２では、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されていないときであるか否か（射出停止信号を出力中であるか否か）を判定し、このステップＳ１２の判定がＮＯであるときには、ステップＳ１５に進む一方、ステップＳ１２の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ１３に進む。
【００５０】
ステップＳ１３では、制御目標値信号発生部４７が射出停止時制御目標値をヒータ制御部４１へ出力し、次のステップＳ１４で、ヒータ制御部４１が、制御目標値を、制御目標値信号発生部４７から入力した射出停止時制御目標値に設定し、しかる後、ステップＳ１５に進む。
【００５１】
ステップＳ１５では、ヒータ制御部４１が、樹脂温度検出センサ５２による検出樹脂温度を入力し、次のステップＳ１６で、ヒータ制御部４１が、ステップＳ１５で入力した検出樹脂温度と上記制御目標値とに基づいて、制御量（上記第１又は第２の制御量）を演算し、次のステップＳ１７で、ヒータ制御部４１が、その制御量をヒータ５１（電力調整部）へ出力する。
【００５２】
次のステップＳ１８では、作業者が操作して射出成形機１を強制的に停止させるための停止ボタンがＯＮになったか否かを判定し、このステップＳ１８の判定がＮＯであるときには、ステップＳ１９に進む一方、ステップＳ１８の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ２１に進む。
【００５３】
ステップＳ１９では、カレンダタイマ４５が、射出成形機１を運転する時刻（上記運転開始時刻と上記運転停止時刻との間の時刻）であるか否かを判定する。このステップＳ１９の判定がＹＥＳであるときには、上記ステップＳ９に戻って、ステップＳ９〜Ｓ１９の処理動作を繰り返す。一方、ステップＳ１９の判定がＮＯであるときには、ステップＳ２０に進んで、射出成形機運転終了処理を実行し、しかる後に、上記ステップＳ２に戻る。
【００５４】
上記ステップＳ１８の判定がＹＥＳであるときに進むステップＳ２１においても、射出成形機運転終了処理を実行し、しかる後に、コントローラ４０の制御動作を終了する。
【００５５】
上記ステップＳ２０及びＳ２１における射出成形機運転終了処理の詳細を、図６のフローチャートに基づいて説明する。
【００５６】
すなわち、ステップＳ４１で、カレンダタイマ４５が成形機運転信号の出力を停止し、次のステップＳ４２では、射出成形機制御回路部４６が成形機運転信号の出力を停止する。
【００５７】
次のステップＳ４３では、カレンダタイマ４５が成形機停止信号を出力し、次のステップＳ４４では、射出成形機制御回路部４６が成形機停止信号を出力し、次のステップＳ４５では、射出成形機制御回路部４６が、射出成形機１の運転動作を停止する。
【００５８】
次のステップＳ４６では、射出成形機制御回路部４６が、射出停止信号を制御目標値信号発生部４７へ出力し、次のステップＳ４７では、制御目標値信号発生部４７が射出停止時制御目標値をヒータ制御部４１へ出力する。
【００５９】
次のステップＳ４８では、ヒータ制御部４１が、制御目標値を、制御目標値信号発生部４７から入力した射出停止時制御目標値に設定し、しかる後にリターンする。
【００６０】
射出成形機１の運転を停止しているときも、ヒータ制御部４１によりホットランナー部２１ｄにおける樹脂の温度が制御される。その際、ヒータ制御部４１は、射出成形機１の運転中における非射出時と同様に、樹脂温度検出センサ５２により検出される樹脂温度が、上記射出停止時制御目標値となるようにヒータ５１に対する第２の制御量を算出して、該第２の制御量でもって該ヒータ５１をフィードバック制御する。
【００６１】
上記コントローラ４０の制御動作により、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されているときには、ホットランナー部２１ｄにおいてキャビティ２１ｃに最も近い出口部における樹脂温度が射出運転時制御目標値となるようにヒータ５１に対する第１の制御量を算出して、該第１の制御量でもって該ヒータ５１をフィードバック制御するので、キャビティ２１ｃ内に射出される樹脂の温度が正確に射出運転時制御目標値に維持される。
【００６２】
一方、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されていない非射出時（射出成形機１の運転を停止しているときも含む）に、上記第１の制御量でもってヒータ５１を制御したのでは、ホットランナー部２１ｄの出口部における樹脂の温度が出口部以外の部分における樹脂の温度よりも低くなるために、出口部以外の部分における樹脂を加熱し過ぎることになる。しかし、本実施形態では、ヒータ制御部４１は、非射出時には、ヒータ５１に対して、ホットランナー部２１ｄの出口部以外の部分における樹脂の温度が、上記射出運転時制御目標値を含む所定範囲内になるように制御する非射出時制御を実行するので、ホットランナー部２１ｄの樹脂を加熱し過ぎるようなことはなくなる。具体的に、本実施形態では、樹脂温度検出センサ５２により検出される樹脂温度が、上記射出運転時制御目標値よりも低い温度である射出停止時制御目標値となるように、ヒータ５１に対する第２の制御量を算出して、該第２の制御量でもって該ヒータ５１をフィードバック制御するので、非射出時に、ホットランナー部２１ｄの出口部における樹脂の温度が出口部以外の部分における樹脂の温度よりも低くなっても、制御目標温度も低く設定されることで、ホットランナー部２１ｄの出口部以外の部分における樹脂の過加熱を防止して、該樹脂の温度を適切な温度範囲内に維持することができる。
【００６３】
（実施形態２）
図７は、本発明の実施形態２を示し、コントローラ４０の構成及びコントローラ４０における非射出時制御を上記実施形態１とは異ならせたものである。尚、図３と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００６４】
本実施形態では、コントローラ４０のヒータ制御部４１に、制御量演算部４８と、補正部４９とが設けられている。コントローラ４０の上記メモリには、予め射出運転時制御目標値が入力されて記憶されている。そして、ヒータ制御部４１の制御量演算部４８は、樹脂温度検出センサ５２により検出される樹脂温度が、上記射出運転時制御目標値となるように、ヒータ５１に対する制御量（第１の制御量）を算出する。この制御量の算出は、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されているときであっても非射出時であっても同様に行われる。
【００６５】
上記補正部４９は、非射出時に、上記制御量演算部４８にて算出された制御量に対して、ホットランナー部２１ｄの出口部以外の部分における樹脂の温度が上記所定範囲内になるように補正して、該補正した制御量をヒータ５１（電力調整部）へ出力するものである。すなわち、本実施形態では、ヒータ制御部４１が、上記非射出時制御において、上記補正した制御量でもって、ヒータ５１をフィードバック制御することになる。
【００６６】
また、本実施形態では、射出成形機制御回路部４６は、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されているときには、上記実施形態１と同様に、射出運転信号を出力するが、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されていないときには、射出運転信号の出力を停止するだけであり、射出停止信号を出力するものではない。そして、上記射出運転信号は、補正部４９に入力される。尚、本実施形態では、コントローラ４０に制御目標値信号発生部４７は設けられていない。
【００６７】
そして、補正部４９は、上記射出運転信号が入力されていないとき（非射出時）に、制御量演算部４８にて算出された上記制御量に対する上記補正を行う一方、上記射出運転信号が入力されているとき（ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されているとき）には、上記補正を行わず、制御量演算部４８にて算出された制御量をそのままヒータ５１へ出力する。
【００６８】
上記補正部４９における補正は、例えば、樹脂温度検出センサ５２により検出される樹脂温度が、予め設定された設定温度よりも低いときに、制御量演算部４８にて算出された上記制御量を一定の制御量に制限する補正（つまり溶融樹脂の加熱を制限する補正）とし、該設定温度以上であるときには、その補正量を０にするような補正とすればよい。
【００６９】
上記コントローラ４０の制御動作について、図８及び図９のフローチャートに基づいて説明する。
【００７０】
ステップＳ１０１〜Ｓ１０８では、上記実施形態１におけるフローチャートのステップＳ１〜Ｓ８とそれぞれ同様の処理動作を実行し、次のステップＳ１０９で、ヒータ制御部４１の制御量演算部４８が、樹脂温度検出センサ５２による検出樹脂温度を入力する。
【００７１】
次のステップＳ１１０で、ヒータ制御部４１の制御量演算部４８が、ステップＳ１０９で入力した検出樹脂温度と射出運転時制御目標値とに基づいて、制御量（第１の制御量）を演算し、次のステップＳ１１１で、制御量演算部４８が、その制御量を補正部４９へ出力する。
【００７２】
次のステップＳ１１２では、射出成形機制御回路部４６が、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されているときであるか否か（射出運転信号を出力中であるか否か）を判定し、このステップＳ１１２の判定がＮＯであるときには、ステップＳ１１５に進む一方、ステップＳ１１２の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ１１３に進む。
【００７３】
ステップＳ１１３では、射出成形機制御回路部４６が、射出運転信号を補正部４９へ出力し、次のステップＳ１１４では、ヒータ制御部４１の補正部４９が、制御量演算部４８にて算出された制御量をそのままヒータ５１（電力調整部）へ出力し、しかる後にステップＳ１１５へ進む。
【００７４】
上記ステップＳ１１５では、射出成形機制御回路部４６が、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されていないときであるか否か（射出運転信号の出力停止中であるか否か）を判定し、このステップＳ１１５の判定がＮＯであるときには、ステップＳ１１８に進む一方、ステップＳ１１５の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ１１６に進む。
【００７５】
ステップＳ１１６では、射出成形機制御回路部４６が、射出運転信号の補正部４９への出力を停止し、次のステップＳ１１７で、補正部４９が、制御量演算部４８にて算出された制御量に対して補正した制御量をヒータ５１（電力調整部）へ出力し、しかる後にステップＳ１１８へ進む。
【００７６】
ステップＳ１１８〜Ｓ１２１では、上記実施形態１におけるフローチャートのステップＳ１８〜Ｓ２１とそれぞれ同様の処理動作を実行し、ステップＳ１２１の、射出成形機運転終了処理の実行後、コントローラ４０の制御動作を終了する。
【００７７】
上記射出成形機運転終了処理は、図１０に示すように、基本的に、上記実施形態１における射出成形機運転終了処理と同様である。すなわち、ステップＳ１４１〜Ｓ１４５で、ステップＳ４１〜Ｓ４５とそれぞれ同様の処理動作を行い、次のステップＳ１４６で、射出成形機制御回路部４６が、射出運転信号の補正部４９への出力を停止し、しかる後にリターンする。
【００７８】
射出成形機１の運転を停止しているときに、射出運転信号が入力されない補正部４９が、射出成形機１の運転中における非射出時と同様に、上記補正した制御量をヒータ５１へ出力することになる。
【００７９】
したがって、本実施形態では、非射出時に、制御量演算部４８にて算出された制御量に対して、ホットランナー部２１ｄの出口部以外の部分における樹脂の温度が上記所定範囲内になるように補正して、該補正した制御量でもって、ヒータ５１をフィードバック制御するので、上記実施形態１と同様に、ホットランナー部２１ｄの出口部以外の部分における樹脂の過加熱を防止することができる。
【００８０】
（実施形態３）
図１１は、本発明の実施形態３を示し、コントローラ４０の構成及びコントローラ４０における非射出時制御を上記実施形態２とは異ならせたものである。尚、図７と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００８１】
本実施形態では、コントローラ４０のヒータ制御部４１において、上記実施形態２の補正部４９に代えて、切換スイッチ６１と、制御信号を発生する制御信号発生部６２が設けられている。切換スイッチ６１には、射出成形機制御回路部４６からの射出運転信号が入力される。すなわち、射出成形機制御回路部４６は、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されているときには、射出運転信号を切換スイッチ６１へ出力し、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されていないときには、切換スイッチ６１への射出運転信号の出力を停止する。
【００８２】
切換スイッチ６１は、ヒータ５１（電力調整部）と接続されたｃ端子を、ａ端子に接続するか又はｂ端子に接続するかを切り換える。切換スイッチ６１のａ端子には、制御量演算部４８からの制御量（第１の制御量）が入力され、ｂ端子には、制御信号発生部６２からの制御信号が入力される。そして、切換スイッチ６１は、上記射出成形機制御回路部４６から射出運転信号を入力しているときには、ｃ端子をａ端子に接続した状態に切り換え、射出運転信号を入力していないときには、ｃ端子をｂ端子に接続した状態に切り換える。これにより、ヒータ制御部４１は、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されているときには、制御量演算部４８にて算出された制御量をヒータ５１（電力調整部）へ出力し、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されていないときには、制御信号発生部６２にて発生した制御信号をヒータ５１（電力調整部）へ出力することになる。尚、切換スイッチ６１は、ハードで構成したものに限らず、ソフトウエアで構成することも可能である。
【００８３】
上記制御信号は、ホットランナー部２１ｄの出口部以外の部分における樹脂の温度が上記所定範囲内になるような一定の制御量に対応する信号である。すなわち、本実施形態では、ヒータ制御部４１が、上記非射出時制御において、樹脂温度検出センサ５２により検出される樹脂温度に関係なく、一定の制御量でもってヒータ５１を制御することになる。
【００８４】
本実施形態におけるコントローラ４０の制御動作は、基本的に上記実施形態２のフローチャートと同様であり、これと異なるステップは、以下の通りである。すなわち、図９のステップＳ１１４は、ヒータ制御部４１が、制御量演算部４８にて算出された制御量をヒータ５１（電力調整部）へ出力するステップとなり、ステップＳ１１７は、ヒータ制御部４１が、制御信号発生部６２にて発生した制御信号をヒータ５１（電力調整部）へ出力するステップとなる。
【００８５】
したがって、本実施形態では、非射出時に、ホットランナー部２１ｄの出口部以外の部分における樹脂の温度が上記所定範囲内になるような一定の制御量でもってヒータ５１を制御するので、上記実施形態１及び２と同様に、ホットランナー部２１ｄの出口部以外の部分における樹脂の過加熱を防止することができる。
【００８６】
（実施形態４）
図１２は、本発明の実施形態４を示し、コントローラ４０の構成及びコントローラ４０における非射出時制御を上記実施形態２及び３とは異ならせたものである。尚、図７及び図１１と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００８７】
本実施形態では、コントローラ４０のヒータ制御部４１に、上記実施形態２及び３と同様の制御量演算部４８と、入力値指示部６５とを設けたものである。制御量演算部４８及び入力値指示部６５には、樹脂温度検出センサ５２により検出される樹脂温度がそれぞれ入力される。入力値指示部６５は、その入力された樹脂温度を、作業者が見える箇所に設けられた表示器５３に表示させるように指示する。これにより、作業者は、上記樹脂温度に異常がないかどうかを確認することができる。
【００８８】
制御量演算部４８には、上記樹脂温度に加えて、射出成形機制御回路部４６から、上記実施形態２及び３と同様の射出運転信号も入力される。そして、制御量演算部４８は、上記射出運転信号が入力されているとき（ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されているとき）には、樹脂温度検出センサ５２により検出される樹脂温度が、コントローラ４０の上記メモリに予め入力されて記憶された射出運転時制御目標値となるように、ヒータ５１に対する第１の制御量を算出して、該第１の制御量をヒータ５１（電力調整部）へ出力する。一方、制御量演算部４８は、上記射出運転信号が入力されていないとき（非射出時）には、樹脂温度検出センサ５２により検出される樹脂温度に対して所定値だけ高くした温度が上記射出運転時制御目標値となるように第３の制御量を算出して、該第３の制御量をヒータ５１（電力調整部）へ出力する。すなわち、本実施形態では、ヒータ制御部４１が、上記非射出時制御において、上記第３の制御量でもってヒータ５１をフィードバック制御することになる。
【００８９】
上記所定値は、非射出時において、ホットランナー部２１ｄの出口部における樹脂の温度と出口部以外の部分における樹脂の温度との差とすればよい。非射出時に、このような所定値の分だけ、出口部における樹脂の温度が高いものと見做すことになるので、ホットランナー部２１ｄの出口部における樹脂の温度が出口部以外の部分における樹脂の温度よりも低くなっても、ホットランナー部２１ｄの出口部以外の部分における樹脂の過加熱を防止することができる。
【００９０】
ここで、上記入力値指示部６５には、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されているときも射出されていないときも常に、樹脂温度検出センサ５２により検出される樹脂温度がそのまま入力されるので、表示器５３には常に、上記樹脂温度が表示され、作業者が異常の有無の確認を容易に行える（後述の実施形態５においても同様）。
【００９１】
（実施形態５）
図１３は、本発明の実施形態５を示し、コントローラ４０の構成及びコントローラ４０における非射出時制御を上記実施形態４とは異ならせたものである。尚、図１２と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００９２】
本実施形態では、コントローラ４０のヒータ制御部４１に、上記実施形態４と同様の制御量演算部４８及び入力値指示部６５に加えて、入力補正信号発生部６６、入力信号補正加算演算部６７及び切換スイッチ６８が設けられている。切換スイッチ６８は、上記実施形態３における切換スイッチ６１と同様の構成のものである。入力値指示部６５、入力信号補正加算演算部６７、及び、切換スイッチ６８のａ端子には、樹脂温度検出センサ５２により検出される樹脂温度がそれぞれ入力される。
【００９３】
入力補正信号発生部６６は、上記実施形態４で説明した所定値に相当する入力補正信号（補正値）を発生して、その入力補正信号を入力信号補正加算演算部６７へ出力する。入力信号補正加算演算部６７は、上記補正値を上記樹脂温度に加算して、該補正値を加算した樹脂温度を切換スイッチ６８のｂ端子へ出力する。切換スイッチ６８のｃ端子は、制御量演算部４８と接続されており、ｃ端子がｂ端子に接続された状態では、上記補正値を加算した樹脂温度が制御量演算部４８に入力されることになる。一方、ｃ端子がａ端子に接続された状態では、上記樹脂温度がそのまま制御量演算部４８に入力される。
【００９４】
切換スイッチ６８は、上記射出成形機制御回路部４６から射出運転信号を入力しているときには、ｃ端子をａ端子に接続した状態に切り換え、射出運転信号を入力していないときには、ｃ端子をｂ端子に接続した状態に切り換える。これにより、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されているときには、上記樹脂温度が制御量演算部４８に入力される一方、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されていないときには、上記補正値を加算した樹脂温度が制御量演算部４８に入力される。
【００９５】
制御量演算部４８は、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されているときには、上記樹脂温度が射出運転時制御目標値となるように、ヒータ５１に対する第１の制御量を算出して、該第１の制御量をヒータ５１（電力調整部）へ出力する一方、ホットランナー部２１ｄにおける樹脂がキャビティ２１ｃ内に射出されていないときには、上記補正値を加算した樹脂温度が射出運転時制御目標値となるように、ヒータ５１に対する第３の制御量を算出して、該第３の制御量をヒータ５１（電力調整部）へ出力する。すなわち、本実施形態においても、上記実施形態４と同様に、ヒータ制御部４１が、上記非射出時制御において、上記第３の制御量でもってヒータ５１をフィードバック制御することになる。この結果、上記実施形態４と同様の作用効果が得られる。
【００９６】
本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。
【００９７】
例えば、上記各実施形態では、樹脂温度検出センサ５２が、ホットランナー部２１ｄの出口部における周壁部２１ｅに設けられて、該出口部における周壁部２１ｅの温度を検出することにより、ホットランナー部２１ｄの出口部における樹脂の温度を間接的に検出するように構成されているが、樹脂温度検出センサ５２を、ホットランナー部２１ｄの出口部における樹脂の温度を直接検出する構成にしてもよい。
【００９８】
上述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本発明の範囲を限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明は、ホットランナー部を有する射出成形用金型の該ホットランナー部における樹脂の温度を制御する、射出成形用金型の温度制御装置に有用である。
【符号の説明】
【０１００】
Ａ 金型温度制御装置
２１ 金型
２１ｄ ホットランナー部
４１ ヒータ制御部
５１ ヒータ
５２ 樹脂温度検出センサ（樹脂温度検出手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホットランナー部を有する射出成形用金型の該ホットランナー部における樹脂の温度を制御する、射出成形用金型の温度制御装置であって、
上記ホットランナー部の出口部における樹脂の温度を検出するための樹脂温度検出手段と、
上記ホットランナー部における樹脂を加熱するヒータと、
上記ヒータを制御するヒータ制御部とを備え、
上記ヒータ制御部は、上記ホットランナー部における樹脂が上記金型のキャビティ内に射出されているときには、上記樹脂温度検出手段により検出される樹脂温度が第１の所定温度となるように上記ヒータに対する第１の制御量を算出して、該第１の制御量でもって該ヒータをフィードバック制御する一方、上記ホットランナー部における樹脂が上記キャビティ内に射出されていないときには、上記ヒータに対して、上記ホットランナー部の出口部以外の部分における樹脂の温度が、上記第１の所定温度を含む所定範囲内になるように制御する非射出時制御を実行するよう構成されていることを特徴とする射出成形用金型の温度制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の射出成形用金型の温度制御装置において、
上記ヒータ制御部は、上記非射出時制御において、上記樹脂温度検出手段により検出される樹脂温度が、上記第１の所定温度よりも低い第２の所定温度となるように第２の制御量を算出して、該第２の制御量でもって上記ヒータをフィードバック制御するよう構成されていることを特徴とする射出成形用金型の温度制御装置。
【請求項３】
請求項１記載の射出成形用金型の温度制御装置において、
上記ヒータ制御部は、上記非射出時制御において、上記樹脂温度検出手段により検出される樹脂温度が上記第１の所定温度となるように上記ヒータに対する上記第１の制御量を算出するとともに、該第１の制御量に対して、上記ホットランナー部の出口部以外の部分における樹脂の温度が上記所定範囲内になるように補正した制御量でもって、上記ヒータをフィードバック制御するよう構成されていることを特徴とする射出成形用金型の温度制御装置。
【請求項４】
請求項１記載の射出成形用金型の温度制御装置において、
上記ヒータ制御部は、上記非射出時制御において、上記ホットランナー部の出口部以外の部分における樹脂の温度が上記所定範囲内になるような一定の制御量でもって上記ヒータを制御するよう構成されていることを特徴とする射出成形用金型の温度制御装置。
【請求項５】
請求項１記載の射出成形用金型の温度制御装置において、
上記ヒータ制御部は、上記非射出時制御において、上記樹脂温度検出手段により検出される樹脂温度に対して所定値だけ高くした温度が上記第１の所定温度となるように第３の制御量を算出して、該第３の制御量でもって上記ヒータをフィードバック制御するよう構成されていることを特徴とする射出成形用金型の温度制御装置。
【請求項１】
ホットランナー部を有する射出成形用金型の該ホットランナー部における樹脂の温度を制御する、射出成形用金型の温度制御装置であって、
上記ホットランナー部の出口部における樹脂の温度を検出するための樹脂温度検出手段と、
上記ホットランナー部における樹脂を加熱するヒータと、
上記ヒータを制御するヒータ制御部とを備え、
上記ヒータ制御部は、上記ホットランナー部における樹脂が上記金型のキャビティ内に射出されているときには、上記樹脂温度検出手段により検出される樹脂温度が第１の所定温度となるように上記ヒータに対する第１の制御量を算出して、該第１の制御量でもって該ヒータをフィードバック制御する一方、上記ホットランナー部における樹脂が上記キャビティ内に射出されていないときには、上記ヒータに対して、上記ホットランナー部の出口部以外の部分における樹脂の温度が、上記第１の所定温度を含む所定範囲内になるように制御する非射出時制御を実行するよう構成されていることを特徴とする射出成形用金型の温度制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の射出成形用金型の温度制御装置において、
上記ヒータ制御部は、上記非射出時制御において、上記樹脂温度検出手段により検出される樹脂温度が、上記第１の所定温度よりも低い第２の所定温度となるように第２の制御量を算出して、該第２の制御量でもって上記ヒータをフィードバック制御するよう構成されていることを特徴とする射出成形用金型の温度制御装置。
【請求項３】
請求項１記載の射出成形用金型の温度制御装置において、
上記ヒータ制御部は、上記非射出時制御において、上記樹脂温度検出手段により検出される樹脂温度が上記第１の所定温度となるように上記ヒータに対する上記第１の制御量を算出するとともに、該第１の制御量に対して、上記ホットランナー部の出口部以外の部分における樹脂の温度が上記所定範囲内になるように補正した制御量でもって、上記ヒータをフィードバック制御するよう構成されていることを特徴とする射出成形用金型の温度制御装置。
【請求項４】
請求項１記載の射出成形用金型の温度制御装置において、
上記ヒータ制御部は、上記非射出時制御において、上記ホットランナー部の出口部以外の部分における樹脂の温度が上記所定範囲内になるような一定の制御量でもって上記ヒータを制御するよう構成されていることを特徴とする射出成形用金型の温度制御装置。
【請求項５】
請求項１記載の射出成形用金型の温度制御装置において、
上記ヒータ制御部は、上記非射出時制御において、上記樹脂温度検出手段により検出される樹脂温度に対して所定値だけ高くした温度が上記第１の所定温度となるように第３の制御量を算出して、該第３の制御量でもって上記ヒータをフィードバック制御するよう構成されていることを特徴とする射出成形用金型の温度制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−２１８４０９（Ｐ２０１２−２１８４０９Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８９５６５（Ｐ２０１１−８９５６５）
【出願日】平成２３年４月１３日（２０１１．４．１３）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１３日（２０１１．４．１３）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
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