JP2010018020A - 金型温度制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】金型温度を制御するための媒体の圧力を、より安定することのできる金型温度制御装置を提供すること。
【解決手段】金型温度制御装置４は、金型２の温度調整を行うための媒体を金型２に循環する循環路６と、循環路６内の媒体を加熱するためのヒータ７と、循環路６に接続され、循環路６内の圧力を逃がすことが可能な電磁弁１０と、制御装置１２とを備えている。制御装置１２は、待ち時間ＴＭ_２が経過する度に、電磁弁１０を一瞬駆動させる。これにより、循環路６内の媒体の圧力Ｐが逃がされる。
【選択図】図１

Description

本発明は、金型温度制御装置に関する。

射出成形等に用いられる金型の温度は、温度制御装置によって制御される（たとえば、特許文献１，２参照）。特許文献１，２では、それぞれ、金型の温度を制御するための液体が、液体循環路内を循環するようにされており、この液体をヒータで加熱することで、金型の温度を上昇するようになっている。
特許文献１，２では、液体循環路内の液体が温度上昇に伴って膨張した場合、膨張した液体は、リリーフ弁を通って装置外部に逃がされるようになっている。

特許文献２では、樹脂成形作業の終了時や金型の交換時などにおいて、金型温度を低下する際、循環路に接続された開閉弁を開くようになっている。これにより、高温の液体を液体循環路の外側に排出し、金型の温度を低下させる。特許文献２では、開閉弁を開く際、開閉弁を開きっぱなしにせずに、開状態と閉状態とを交互に繰り返すことで、液体を液体循環路から除々に排出し、液体循環路内の圧力の急激な低下を防止している。すなわち、循環路内の圧力がなるべく下がらないように開閉弁を動作している。
特許第４０４７９９９号明細書 特許第４０４８００５号明細書

特許文献１，２では、金型の温度を制御しているときにおいて、液体が一定の圧力になるとリリーフ弁が開いて液体循環路内の液体を排出するようになっている。しかしながら、リリーフ弁を用いる構成では、圧力のハンチング現象が生じ、液体圧力を安定させ難い。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、金型温度を制御するための媒体の圧力を、より安定することのできる金型温度制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、金型温度制御装置であって、金型の温度調整を行うための媒体を前記金型に供給する供給路、および前記金型から前記媒体が戻される戻し路を有し、前記媒体を前記金型に循環する循環路と、前記循環路内の前記媒体を加熱するためのヒータと、前記循環路に接続され、前記循環路内の圧力を逃がすことが可能な圧力逃がし弁と、所定時間経過する度に前記圧力逃がし弁を駆動させることにより、前記循環路内の圧力を逃がす制御手段とを備えることを特徴としている。

このような構成によると、圧力逃がし弁を間欠的に駆動することができ、これにより、循環路内における媒体の圧力を逃がすことができる。これにより、ヒータの加熱によって循環路内で高圧となった媒体の圧力を、確実に低下することができる。また、逃がし弁を駆動するタイミングを、循環路内の媒体の圧力に依存することなく設定できる。所定の設定圧を超えると開状態となるリリーフ弁を用いて圧力を逃がす場合と異なり、本発明の構成によると、逃がし弁の駆動による循環路内の媒体の圧力のハンチング現象を確実に抑制でき、媒体の圧力を、より安定することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記循環路内の前記媒体を排出するための排出路、および前記循環路内の前記媒体の温度以下の温度の前記媒体を上記循環路に送るための送り路と、前記排出路への前記媒体の移動を許容しない第１状態、および前記排出路への前記媒体の移動を許容する第２状態を切り替える切り替え弁とをさらに備え、前記圧力逃がし弁は、前記切り替え弁によって構成されており、前記制御手段は、前記第１状態から前記第２状態に切り替わるように前記切り替え弁を駆動させることにより、前記循環路内の圧力を逃がすことを特徴としている。

このような構成によると、循環路内の媒体を、媒体排出用の排出路に逃がすことで、循環路内の媒体の圧力を下げることができる。切り替え弁を、圧力逃がし弁として兼用することができるので、金型温度制御装置の部品点数をより少なくでき、製造コストが少なくて済む。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記制御手段は、前記循環路内の前記圧力を逃がすための圧力逃がしモード、および前記循環路内の前記媒体の温度を制御するための温度制御モードを実行可能とされ、前記圧力逃がしモードは、所定時間経過する度に前記圧力逃がし弁を駆動させることにより、前記循環路内の圧力を逃がすモードであり、前記温度制御モードは、前記媒体の温度が所定の目標温度未満のときには、前記ヒータをオンにしておき、かつ、前記媒体の温度が所定の目標温度を超えたときには、前記ヒータをオフにしておくモードであり、前記制御手段は、前記圧力逃がしモードおよび前記温度制御モードを同時に実行可能であることを特徴としている。

このような構成によると、圧力逃がしモードと温度制御モードとを同時に実行することができるので、循環路内の媒体の圧力を逃がす動作と、循環路内の媒体の温度を目標温度に近づける動作とを同時に行うことができる。したがって、循環路内の媒体の温度を迅速に目標温度に近づけることができる。
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の発明において、前記循環路内の前記媒体の温度を検出する温度センサをさらに備え、前記制御手段は、前記温度センサで検出された温度が所定の基準温度以下のときにのみ、前記所定時間経過する度に前記圧力逃がし弁を駆動させることを特徴としている。

このような構成によると、媒体の温度が所定の基準温度以下であることからヒータ加熱による媒体の温度の上昇幅が大きいとき、すなわち媒体の圧力の上昇幅が大きいときに、圧力逃がし弁によって循環路内の媒体の圧力を逃がす。一方で、媒体の温度が所定の基準温度より大きくなったことからヒータ加熱による媒体の温度の上昇幅が小さくなったとき、すなわち媒体の圧力の上昇幅が小さいときには、圧力逃がし弁は駆動されない。このように、圧力を逃がす必要のあるときにのみ圧力逃がし弁を駆動するので、循環路内のエネルギの放出量を必要最小限にでき、エネルギの利用効率を高くできる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記所定の基準温度は、前記循環路内の前記媒体の目標温度よりも低く設定されていることを特徴としている。
このような構成によると、循環路内の媒体の温度が、目標温度と同じか目標温度の近傍にあるときには、圧力逃がし弁による循環路内の圧抜きがされないので、循環路内のエネルギが不用意に減少することを防止でき、循環路内の媒体の温度を目標温度に維持し易い。

以上述べたように、請求項１記載の発明によれば、逃がし弁の駆動による循環路内の媒体の圧力のハンチング現象を確実に抑制でき、媒体の圧力を、より安定することができる。
請求項２に記載の発明によれば、切り替え弁を、圧力逃がし弁として兼用することができるので、金型温度制御装置の部品点数をより少なくでき、製造コストが少なくて済む。

請求項３に記載の発明によれば、循環路内の媒体の温度を迅速に目標温度に近づけることができる。
請求項４に記載の発明によれば、圧力を逃がす必要のあるときにのみ圧力逃がし弁を駆動するので、循環路内のエネルギの放出量を必要最小限にでき、エネルギの利用効率を高くできる。

請求項５に記載の発明によれば、循環路内の媒体の温度を目標温度に維持し易い。

本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一実施形態にかかる金型温度制御装置を備える射出成形装置の概略構成を示す模式図である。
図１において、射出成形装置１は、溶融樹脂を所望の形状に形成するためのものであり、金型２と、金型温度制御装置４とを備えている。

金型２は、左右一対の金型としての雄型２ａおよび雌型２ｂと、供給路２ｃと、戻し路２ｄとを含んでいる。雄型２ａおよび雌型２ｂによって、キャビティ２ｅが区画されている。このキャビティ２ｅ内に図示しない射出装置から溶融樹脂を注入することにより、所望の形状の樹脂製品を形成することができる。
この場合の樹脂材料としては、ポリカーボネートなどの熱可塑性樹脂を例示することができる。ポリカーボネート樹脂を用いて樹脂製品を成形する場合、雄型２ａおよび雌型２ｂは、金型温度制御装置４によって、たとえば、１００℃〜１８０℃程度に加熱される。

金型２の供給路２ｃは、雄型２ａおよび雌型２ｂのそれぞれに、水などの媒体を供給するためのものである。なお、媒体は、金型２の温度調整を行うためのものである。金型２の供給路２ｃは、入口２ｆと出口２ｇとを有している。出口２ｇは、雄型２ａおよび雌型２ｂにそれぞれ接続されている。
金型２の戻し路２ｄは、雄型２ａおよび雌型２ｂのそれぞれに供給された媒体が、これら雄型２ａおよび雌型２ｂから戻される通路である。戻し路２ｄは、入口２ｈと出口２ｉとを有している。入口２ｈは、雄型２ａおよび雌型２ｂにそれぞれ接続されている。

金型温度制御装置４は、金型２の温度を、媒体を用いて制御するものである。この金型温度制御装置４は、循環路６と、ヒータ７と、フロートスイッチタンク８と、排出路９と、電磁弁１０と、送り路１１と、制御手段としての制御装置１２とを含んでいる。
循環路６は、媒体を金型２に循環するためのものである。循環路６内の媒体は、矢印Ａ方向に沿って循環路６内を流れる。循環路６は、媒体タンク１３と、供給路１４と、戻し路１５とを含んでいる。

媒体タンク１３は、媒体を貯留するためのものである。媒体タンク１３には、過熱防止器１６が取り付けられており、ヒータ７によって媒体タンク１３内の媒体が過熱されることを防止している。
供給路１４は、媒体タンク１３に貯留された媒体を金型２に供給するためのものである。供給路１４の入口１４ａは、媒体タンク１３に接続されている。供給路１４には、電動ポンプなどのポンプ１７が設けられている。

供給路１４は、ポンプ１７に対して矢印Ａ方向の上流側に配置される上供給路１４１と、ポンプ１７に対して矢印Ａ方向の下流側に配置される下供給路１４２とを含んでいる。
上供給路１４１の一端は、上記供給路１４の入口１４ａとされている。上供給路１４１の他端は、ポンプ１７の吸込口１７ａに接続されている。下供給路１４２の一端は、ポンプ１７の吐出口１７ｂに接続されている。下供給路１４２の他端は、供給路１４の出口１４ｂとされている。

ポンプ１７の駆動により、媒体タンク１３内の媒体が、上供給路１４１を通ってポンプ１７の吸込口１７ａに吸い込まれ、ポンプ１７によって加圧される。ポンプ１７で加圧された媒体は、吐出口１７ｂから下供給路１４２に吐出される。
矢印Ａ方向におけるポンプ１７の下流側には、温度検出手段としての温度センサ１８が設けられている。温度センサ１８は、下供給路１４２内における媒体の温度を、循環路６における媒体の温度として検出するようになっている。

矢印Ａ方向における温度センサ１８の下流側には、リリーフ弁１９が設けられている。リリーフ弁１９は、循環路６の下供給路１４２内の圧力が所定のフェール圧を超えたときに下供給路１４２内の圧力を逃がすものであり、下供給路１４２内の圧力を動力源として開く弁である。通常、このリリーフ弁１９による循環路６内の圧力逃がしは行われず、何らかの異常発生時にのみリリーフ弁１９が開いて圧力逃がしを行う。

矢印Ａ方向におけるリリーフ弁１９の下流側には、圧力計２０が設けられている。圧力計２０は、下供給路１４２に接続されており、循環路６内の圧力をオペレータが確認することができるようになっている。矢印Ａ方向における圧力計２０の下流側には、バイパス路２１が設けられている。バイパス路２１は、下供給路１４２と媒体タンク１３とを接続している。このバイパス路２１には、仕切弁などの圧力調整用弁２２が設けられており、圧力調整用弁２２の開度をたとえば手動で調整することにより、下供給路１４２内の圧力を調整することができる。供給路１４の出口１４ｂは、金型２の供給路２ｃの入口２ｆに接続されている。

戻し路１５は、金型２からの媒体が戻されるようになっている。戻し路１５の入口１５ａは、金型２の戻し路２ｄの出口２ｉに接続されている。戻し路１５の出口１５ｂは、媒体タンク１３に接続されている。
上記の構成により、媒体タンク１３内の媒体は、ポンプ１７によって循環路６の下供給路１４２に送られて矢印Ａ方向に沿って移動し、さらに金型２の供給路２ｃ、雄型２ａおよび雌型２ｂ、金型２の戻し路２ｄ、ならびに循環路６の戻し路１５を通って、媒体タンク１３に戻される。

ヒータ７は、たとえば電熱ヒータであり、媒体タンク１３内の媒体を加熱するようになっている。
フロートスイッチタンク８は、フロートスイッチ２３を備えるタンクであり、第１連通路２４を介して媒体タンク１３に接続されているとともに、第２連通路２５を介して媒体タンク１３に接続されている。

排出路９は、循環路６内の媒体を循環路６外に排出するためのものであり、入口９ａおよび出口９ｂを有している。この排出路９の入口９ａは、フロートスイッチタンク８に接続されている。これにより、排出路９は、フロートスイッチタンク８ならびに第１および第２連通路２４，２５を介して、循環路６の媒体タンク１３に接続されている。排出路９の出口９ｂは、ドレン６６に接続されている。ドレン６６は、例えば、下水道に接続された排水口である。

排出路９に電磁弁１０が設けられている。電磁弁１０は、循環路６内の圧力を逃がすことが可能な圧力逃がし弁としての機能と、後述する第１状態および第２状態を切り替える切り替え弁としての機能を併せ持つ弁である。この電磁弁１０は、たとえば図示しないソレノイドを備えており、ソレノイドへの通電のオン／オフによって、電磁弁１０の開閉を制御するようになっている。

電磁弁１０が閉じられることにより、排出路９内の流体の移動が規制され、媒体タンク１３から排出路９への媒体の移動を許容しない第１状態が実現される。一方、電磁弁１０が開かれることにより、排出路９内の流体の移動が許容され、媒体タンク１３から排出路９への媒体の移動を許容する第２状態が実現される。
送り路１１は、循環路６内の媒体の温度以下の温度の媒体（循環路６内の媒体の温度未満の温度の媒体でもよい）を循環路６に送ることにより、循環路６内の温度を低下させるためのものであり、入口１１ａと出口１１ｂとを有している。送り路１１の入口１１ａは、媒体供給源６７に接続されている。媒体供給源６７は、たとえば、常温の加圧された水を供給する上水道であり、蛇口などの媒体供給弁６８を含んでいる。媒体供給弁６８には、送り路１１の入口１１ａが接続されている。送り路１１の出口１１ｂは、媒体タンク１３に接続されている。媒体供給弁６８は、金型温度制御装置４が循環路６内の媒体の温度制御を行っている間、開かれたままとなっている。

金型２の温度を低下させるために循環路６内の媒体の温度を低下させるときには、循環路６内の媒体をドレン６６に排出しつつ、循環路６内に、媒体供給路６７からの低温の媒体を供給する。具体的には、電磁弁１０を開く。これにより、循環路６内の媒体は、媒体タンク１３からフロートスイッチタンク８に移動し、排出路９を矢印Ｂ１方向に沿って通り、ドレン６６に排出される。このとき、媒体タンク１３からドレン６６に排出された媒体と同量の常温の媒体が、媒体供給弁６８から送り路１１を矢印Ｂ２方向に流れ、媒体タンク１３に供給される。媒体供給弁６８から常温の媒体が媒体タンク１３に供給されることで、媒体タンク１３内の媒体の温度が下げられる。

制御装置１２は、ヒータ７、ポンプ１７、および電磁弁１０を制御するものであり、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭを含んでいる。制御装置１２には、ヒータ７、ポンプ１７、および電磁弁１０がそれぞれ接続されている。制御装置１２は、ヒータ７のオン／オフ、ポンプ１７のオン／オフ、および電磁弁１０の開／閉をそれぞれ制御する。また、制御装置１２には、温度センサ１８が接続されている。

制御装置１２は、温度制御待ちタイマー２６および圧抜きタイマー２７を含んでいる。これら温度制御待ちタイマー２６および圧抜きタイマー２７は、互いに独立して時間計測を行うことができる。
制御装置１２には、冷却ランプ２８および加熱ランプ２９がさらに備えられている。冷却ランプ２８は、クーラ３による媒体の冷却が行われていることを示すものである。加熱ランプ２９は、ヒータ７による媒体の加熱が行われていることを示すものである。

制御装置１２は、循環路６内の媒体の温度を制御するための温度制御モード、および循環路６内の圧力を逃がすための圧力逃がしモードをそれぞれ実行可能である。これら温度制御モードおよび圧力逃がしモードは、同時に実行可能である。
図２は、温度制御モードにおける制御の流れを説明するためのフローチャートである。図１および図２を参照して、温度制御モードについて説明する。

温度制御モードでは、まず、制御装置１２によってポンプ１７がオンにされ（Ｓ１）、媒体タンク１３内の媒体が循環路６の下供給路１４２に送られる。これにより、媒体が、下供給路１４２内および金型２内を矢印Ａ方向に沿って移動する。
ポンプ１７がオンにされた後、温度制御待ちタイマー２６がオンにされる（Ｓ２）。温度制御待ちタイマー２６がオンにされてから、所定の待ち時間ＴＭ_１（たとえば、５秒）が経過するまでは待機し（Ｓ３：ＮＯ）、待ち時間ＴＭ_１が経過した後（Ｓ３：ＹＥＳ）、制御装置１２によって、循環路６内の媒体の温度が判定される（Ｓ４）。

具体的には、温度センサ１８によって検出された、循環路６内の媒体の温度ＴＰ（以下、単に媒体温度ＴＰという。）が、所定の目標温度ＴＰ_０と比較して高いか、低いか、または同じかが判定される。目標温度ＴＰ_０は、たとえば、制御装置１２の制御盤（図示せず）を操作することにより、温度制御モードを実行する前に設定される。
媒体温度ＴＰが目標温度ＴＰ_０未満であると判定された場合（Ｓ４：ＴＰ＜ＴＰ_０）、循環路６内の媒体が加熱される。具体的には、制御装置１２によって、電磁弁１０が閉じられる（Ｓ５）。これにより、排出路９および送り路１１における媒体の移動が許容されない第１状態が実現され、媒体供給源６７から常温の媒体が供給されることによる媒体タンク１３内の媒体の冷却は行われない。次いで、冷却ランプ２８がオフにされ（Ｓ６）、媒体タンク１３内の媒体が冷却されていないことがオペレータに報知される。

次に、制御装置１２によって、媒体温度ＴＰが所定の保護温度ＴＰ_１未満であるか否かが判定される（Ｓ７）。保護温度ＴＰ_１は、たとえば、循環路６内における媒体の許容温度であり、目標温度ＴＰ_０よりも高く設定されている（ＴＰ_０＜ＴＰ_１）。
媒体温度ＴＰが保護温度ＴＰ_１以上である場合（Ｓ７：ＮＯ）、媒体温度ＴＰが保護温度ＴＰ_１未満になるまで待機する。一方、媒体温度ＴＰが保護温度ＴＰ_１未満である場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、制御装置１２によってヒータ７がオンにされる（Ｓ８）。これにより、循環路６内の媒体が加熱され、媒体温度ＴＰが上昇する。ヒータ７がオンにされた後、加熱ランプ２９が点灯される（Ｓ９）。これにより、媒体が加熱されていることが、オペレータに報知される。加熱ランプ２９をオンにした後、Ｓ４に戻り、媒体温度ＴＰが再び判定される。

Ｓ４において、媒体温度ＴＰが目標温度ＴＰ_０を超えていると判定された場合（Ｓ４：ＴＰ＞ＴＰ_０）、循環路６内の媒体が冷却される。具体的には、制御装置１２によって、ヒータ７がオフにされる（Ｓ１０）。これにより、ヒータ７による循環路６内の媒体の加熱はされない状態となる。次いで、加熱ランプ２９がオフにされ（Ｓ１１）、ヒータ７による媒体の加熱が行われていないことがオペレータに報知される。

加熱ランプ２９がオフにされた後、制御装置１２によって、電磁弁１０が開かれる（Ｓ１２）。これにより、排出路９および送り路１１における媒体の移動が許容された第２状態が実現され、媒体タンク１３から排出路９を介してドレン６６に媒体が排出されるとともに、媒体供給弁６８から送り路１１を介して媒体タンク１３に常温の媒体が供給される。これにより、媒体タンク１３内の媒体が冷却されている状態となる。次いで、冷却ランプ２８がオンにされ（Ｓ１３）、媒体タンク１３内の媒体が冷却されていることが、オペレータに報知される。冷却ランプ２８をオンにした後、Ｓ４に戻り、媒体温度ＴＰが再び判定される。

Ｓ４において、媒体温度ＴＰが目標温度ＴＰ_０と等しいと判定された場合（Ｓ４：ＴＰ＝ＴＰ_０）、ヒータ７による媒体タンク１３内の媒体の加熱、および媒体供給源６７からの媒体による媒体タンク１３内の媒体の冷却の双方が、停止される。具体的には、Ｓ５で説明したのと同様に、制御装置１２によって電磁弁１０が閉じられることで（Ｓ１４）、第１状態が実現され、媒体タンク１３内の媒体が冷却されていない状態となる。また、冷却ランプ２８がオフにされ（Ｓ１５）、媒体タンク１３内の媒体が冷却されていないことが、オペレータに報知される。

次いで、ステップＳ１０で説明したのと同様に、制御装置１２によって、ヒータ７がオフにされる（Ｓ１６）ことで、ヒータ７による循環路６内の媒体の加熱が行われていない状態となる。次いで、加熱ランプ２９がオフにされ（Ｓ１７）、ヒータ７による媒体の加熱が行われていないことがオペレータに報知される。加熱ランプ２９がオフにされた後、Ｓ４に戻り、媒体温度ＴＰが再び判定される。

図３は、圧力逃がしモードにおける制御の流れを説明するためのフローチャートである。図１および図３を参照して、圧力逃がしモードについて説明する。
圧力逃がしモードでは、まず、制御装置１２によってポンプ１７がオンにされ（Ｒ１）、媒体タンク１３内の媒体が循環路６の下供給路１４２に送られる。これにより、媒体が、循環路６内および金型２内を矢印Ａ方向に沿って移動する。

ポンプ１７がオンにされた後、媒体温度ＴＰが所定の基準温度ＴＰ_２以下であるか否かが判定される（Ｒ２）。基準温度ＴＰ_２は、目標温度ＴＰ_０よりも低い値に設定されており、たとえば、目標温度ＴＰ_０よりも５℃低い値（ＴＰ_２＝ＴＰ_０−５）に設定されている。
媒体温度ＴＰが基準温度ＴＰ_２より高い場合（Ｒ２：ＮＯ）には、媒体温度ＴＰが基準温度ＴＰ_２以下となるまで待機する。一方、媒体温度ＴＰが基準温度ＴＰ_２以下である場合（Ｒ２：ＹＥＳ）には、圧抜きタイマー２７がオンにされる（Ｒ３）。圧抜きタイマー２７がオンにされてから、所定時間としての待ち時間ＴＭ_２（たとえば３０秒）が経過するまでは待機し（Ｒ４：ＮＯ）、圧抜きタイマー２７がオンにされてから、待ち時間ＴＭ_２が経過した後（Ｒ４：ＹＥＳ）、電磁弁１０が一瞬開かれる（Ｒ５）とともに、冷却ランプ２８が点灯される（Ｒ６）。このときの一瞬とは、たとえば、電磁弁１０を開く信号を１パルス分だけ電磁弁１０に与えることで電磁弁１０が開かれる時間であり、数ミリ秒程度である。

電磁弁１０が一瞬開かれることにより、循環路６の媒体タンク１３内の媒体の一部は、フロートスイッチタンク８などを通って排出路９に移動し、ドレン６６に排出される。これにより、循環路６内の媒体圧力Ｐが低下する。また、媒体が排出路９に押し出されることにより、送り路１１の媒体の一部が、送り路１１から媒体タンク１３に移動し、媒体タンク１３内の媒体と混ざることで、循環路６内の媒体温度ＴＰがわずかに下がる。電磁弁１０が閉じることにあわせて、冷却ランプ２８が消灯され（Ｒ７）、圧抜きタイマー２７がリセットされる（Ｒ８）。圧抜きタイマー２７がリセットされた後は、Ｒ２に戻り、媒体温度が基準温度ＴＰ_２以下であるか否かが、再び判定される。

以上の流れにより、媒体温度ＴＰが基準温度ＴＰ_２以下のときには、所定の待ち時間ＴＭ_２が経過する度に、電磁弁１０が一瞬開かれる。これにより、一瞬、第１状態から第２状態に切り替わり、循環路６内の媒体圧力Ｐが逃がされる。また、電磁弁１０は、開かれてからすぐに閉じることで、また第２状態から第１状態に切り替わるので、循環路６内の媒体温度ＴＰの低下量は少ない。

図４は、温度制御モードと圧力逃がしモードを同時に実行した場合の、実行開始からの経過時間ＴＭと、媒体温度ＴＰおよび循環路６内の媒体圧力Ｐとの関係の一例を示すグラフである。
図１および図４に示すように、経過時間ＴＭが、温度制御待ちタイマー２６の待ち時間ＴＭ_１を経過するまでは、媒体温度ＴＰは常温ＴＰ_３のままである。一方、循環路６内における媒体の圧力Ｐ（以下、単に媒体圧力Ｐという。）は、ポンプ１７の駆動により、常圧Ｐ_１を示す。

経過時間ＴＭが待ち時間ＴＭ_１を過ぎると、ヒータ７による媒体の加熱が開始され、媒体温度ＴＰが線形的に上昇していく。これにより、循環路６内の媒体が熱膨張し、媒体圧力Ｐが線形的に上昇する。そして、経過時間ＴＭ＝ＴＭ_１＋ＴＭ_２のときに、電磁弁１０が一瞬開かれる。これにより、媒体圧力ＰがＰ_２からＰ_３に急峻に下がる。なお、媒体圧力Ｐ_３は、常圧Ｐ_１より大きい（Ｐ_３＞Ｐ_１）。また、送り路１１内の常温の媒体の一部が媒体タンク１３内に押し出されることから、媒体温度ＴＰは、所定温度ＴＰ_４から僅かに下がる。

その後も、ヒータ７の加熱と、ヒータ７の加熱に伴う循環路６内の媒体の熱膨張とによって、媒体温度ＴＰおよび媒体圧力Ｐがそれぞれ線形的に上昇する。そして、経過時間ＴＭ＝ＴＭ_１＋（２×ＴＭ_２）のとき、すなわち、電磁弁１０が一瞬開かれてから、待ち時間ＴＭ_２が経過したとき、再び電磁弁１０が一瞬開かれる。これにより、媒体圧力Ｐが再びＰ_２からＰ_３に下がる。また、送り路１１内の媒体の一部が媒体タンク１３内に押し出されることから、媒体温度ＴＰは、所定の温度ＴＰ_５から僅かに下がる。

その後も、ヒータ７の加熱と、ヒータ７の加熱に伴う循環路６内の媒体の熱膨張とによって、媒体温度ＴＰおよび媒体圧力Ｐがそれぞれ線形的に上昇する。そして、経過時間ＴＭ＝ＴＭ_１＋（３×ＴＭ_２）のとき、すなわち、電磁弁１０が一瞬開かれてから、待ち時間ＴＭ_２が経過したとき、再び電磁弁１０が一瞬開かれる。これにより、媒体圧力Ｐが再びＰ_２からＰ_３に下がる。また、送り路１１内の媒体の一部が媒体タンク１３内に押し出されることから、媒体温度ＴＰは、所定の温度ＴＰ_６から僅かに下がる。

その後も、ヒータ７の加熱と、ヒータ７の加熱に伴う循環路６内の媒体の熱膨張とによって、媒体温度ＴＰおよび媒体圧力Ｐがそれぞれ線形的に上昇する。そして、経過時間ＴＭ＝ＴＭ_１＋（４×ＴＭ_２）のとき、すなわち、電磁弁１０が一瞬開かれてから、待ち時間ＴＭ_２が経過したとき、再び電磁弁１０が一瞬開かれる。これにより、媒体圧力Ｐが再びＰ_２からＰ_３に下がる。また、送り路１１内の媒体の一部が媒体タンク１３内に押し出されることから、媒体温度ＴＰは、所定の温度ＴＰ_７から僅かに下がるが、基準温度ＴＰ_２は超えている。

これにより、経過時間ＴＭ＝ＴＭ_１＋（４×ＴＭ_２）のときには、媒体温度ＴＰが基準温度ＴＰ_２を超えているので、電磁弁１０の間欠駆動による、循環路６内の圧抜きモードが停止される。その後も、ヒータ７の加熱は継続され、経過時間ＴＭ＝所定の時間ＴＭ_３のときに媒体温度ＴＰが目標温度ＴＰ_０となると、ヒータ７がオフにされる。
その後も、ヒータ７の余熱などで媒体温度ＴＰが上昇するので、媒体温度ＴＰは目標温度ＴＰ_０を超える。このとき、電磁弁１０が開かれることで、媒体タンク１３内の媒体が排出路９に排出されるとともに、送り路１１からの媒体が、媒体タンク１３に供給される。これにより、循環路６内の媒体温度ＴＰが下がる。

このようにして、媒体温度ＴＰが目標温度ＴＰ_０を越えたときには、送り路１１からの媒体によって、循環路６内の媒体温度ＴＰが低下される。一方、媒体温度ＴＰが目標温度ＴＰ_０を下回ったときには、電磁弁１０を閉じることにより、排出路９の媒体の流れ、および送り路１１の媒体の流れを止めて、送り路１１からの媒体が媒体タンク１３に流れることを防止しつつ、ヒータ７によって循環路６内の媒体温度ＴＰが上昇される。このような昇温と降温は、経過時間ＴＭが、ＴＭ_３から、ＴＭ_１＋（６×ＴＭ_２）の間で行われる。

そして、経過時間ＴＭ＝ＴＭ_１＋（６×ＴＭ_２）を経過すると、媒体温度ＴＰが目標温度ＴＰ_０に収束し、循環路６内の媒体は、加熱および冷却の双方が停止される。このとき、媒体温度Ｐも、所定の圧力Ｐ_０に収束する。
以上説明したように、本実施形態によれば、圧力逃がしモードを実行することにより、電磁弁１０を間欠的に駆動することができ、これにより、循環路６内の媒体圧力Ｐを逃がすことができる。これにより、ヒータ７の加熱によって循環路６内で高圧となった媒体の媒体圧力Ｐを、確実に低下することができる。

また、電磁弁１０を駆動するタイミングを、媒体圧力Ｐに依存することなく設定できる。所定の設定圧を超えると開状態となるリリーフ弁を用いて圧力を逃がす場合と異なり、本実施形態によると、電磁弁１０の駆動による循環路６内の媒体圧力Ｐのハンチング現象を確実に抑制でき、媒体圧力Ｐを、より安定することができる。
さらに、循環路６内の媒体を排出路９に逃がすことで、媒体圧力Ｐを下げることができる。電磁弁１０を、第１および第２状態を切り替える切り替え弁として用いるとともに、媒体圧力Ｐを逃がす圧力逃がし弁として兼用することができるので、金型温度制御装置４の部品点数をより少なくでき、製造コストが少なくて済む。

また、温度制御モードと圧力逃がしモードとを同時に実行することができるので、循環路６内の媒体温度ＴＰを目標温度ＴＰ_０に近づける動作と、循環路６内の媒体圧力Ｐを逃がす動作とを同時に行うことができる。したがって、循環路６内の媒体温度ＴＰを迅速に目標温度ＴＰ_０に近づけることができる。
さらに、圧力逃がしモードにおいて、媒体温度ＴＰが基準温度ＴＰ_２以下のときにのみ、圧抜きタイマー２７における待ち時間ＴＭ_２が経過する度に、電磁弁１０を間欠的に駆動させる。

媒体温度ＴＰが基準温度ＴＰ_２以下であることからヒータ７の加熱による媒体の温度上昇幅が大きいとき、すなわち媒体圧力Ｐの上昇幅が大きいときに、電磁弁１０によって循環路６内の媒体圧力Ｐを逃がす。
一方で、媒体温度ＴＰが基準温度ＴＰ_２より大きくなったことからヒータ７の加熱による媒体温度ＴＰの上昇幅が小さくなったとき、すなわち媒体圧力Ｐの上昇幅が小さくなったときには、電磁弁１０は駆動されない。このように、媒体圧力Ｐを逃がす必要のあるときにのみ電磁弁１０を駆動するので、循環路６内のエネルギの放出量を必要最小限にでき、エネルギの利用効率を高くできる。

また、基準温度ＴＰ_２は、目標温度ＴＰ_０よりも低く設定されている。このような構成によると、循環路６内の媒体温度ＴＰが、目標温度ＴＰ_０と同じか、目標温度ＴＰ_０の近傍にあるときには、電磁弁１０による循環路６内の圧抜きがされないので、循環路６内のエネルギが不用意に減少することを防止でき、循環路６内の媒体温度ＴＰを目標温度ＴＰ_０に維持し易い。

また、基準温度ＴＰ_２を目標温度ＴＰ_０に対して５℃程度低くした場合には、媒体温度ＴＰは、基準温度ＴＰ_２から目標温度ＴＰ_０に達するまでに、５℃程度という狭い変動幅しか変動しない。すなわち、媒体温度ＴＰが基準温度ＴＰ_２から目標温度ＴＰ_０に達するまでに、媒体圧力Ｐはあまり変動しない。したがって、圧力逃がしモードが実行されなくなってから媒体温度ＴＰが目標温度ＴＰ_０に達するまでに、媒体圧力Ｐがほとんど変動しないので、媒体圧力Ｐが大きくなり過ぎることはない。

本発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。たとえば、送り路１１から媒体タンク１３への媒体の供給のオン／オフに合わせて、媒体供給弁６８を開／閉してもよい。

本発明の一実施形態にかかる金型温度制御装置を備える射出成形装置の概略構成を示す模式図である。 温度制御モードにおける制御の流れを説明するためのフローチャートである。 圧力逃がしモードにおける制御の流れを説明するためのフローチャートである。 温度制御モードと圧力逃がしモードを同時に実行した場合の、実行開始からの経過時間と、媒体温度および循環路内の媒体圧力との関係の一例を示すグラフである。

符号の説明

２ 金型
４ 金型温度制御装置
６ 循環路
７ ヒータ
９ 排出路
１０ 電磁弁（圧力逃がし弁、切り替え弁）
１１ 送り路
１２ 制御装置（制御手段）
１４ 供給路
１５ 戻し路
１８ 温度センサ
Ｐ 媒体圧力（循環路内の圧力）
ＴＭ_２ 待ち時間（所定時間）
ＴＰ 媒体温度
ＴＰ_１ 目標温度
ＴＰ_２ 基準温度

Claims (5)

1. 金型の温度調整を行うための媒体を前記金型に供給する供給路、および前記金型から前記媒体が戻される戻し路を有し、前記媒体を前記金型に循環する循環路と、
   前記循環路内の前記媒体を加熱するためのヒータと、
   前記循環路に接続され、前記循環路内の圧力を逃がすことが可能な圧力逃がし弁と、
   所定時間経過する度に前記圧力逃がし弁を駆動させることにより、前記循環路内の圧力を逃がす制御手段と
   を備えることを特徴とする、金型温度制御装置。
2. 前記循環路内の前記媒体を排出するための排出路、および前記循環路内の前記媒体の温度以下の温度の前記媒体を上記循環路に送るための送り路と、
   前記排出路への前記媒体の移動を許容しない第１状態、および前記排出路への前記媒体の移動を許容する第２状態を切り替える切り替え弁と
   をさらに備え、
   前記圧力逃がし弁は、前記切り替え弁によって構成されており、
   前記制御手段は、前記第１状態から前記第２状態に切り替わるように前記切り替え弁を駆動させることにより、前記循環路内の圧力を逃がすことを特徴とする、請求項１記載の金型温度制御装置。
3. 前記制御手段は、前記循環路内の前記圧力を逃がすための圧力逃がしモード、および前記循環路内の前記媒体の温度を制御するための温度制御モードを実行可能とされ、
   前記圧力逃がしモードは、所定時間経過する度に前記圧力逃がし弁を駆動させることにより、前記循環路内の圧力を逃がすモードであり、
   前記温度制御モードは、前記媒体の温度が所定の目標温度未満のときには、前記ヒータをオンにしておき、かつ、前記媒体の温度が所定の目標温度を超えたときには、前記ヒータをオフにしておくモードであり、
   前記制御手段は、前記圧力逃がしモードおよび前記温度制御モードを同時に実行可能であることを特徴とする、請求項１または２記載の金型温度制御装置。
4. 前記循環路内の前記媒体の温度を検出する温度センサをさらに備え、
   前記制御手段は、前記温度センサで検出された温度が所定の基準温度以下のときにのみ、前記所定時間経過する度に前記圧力逃がし弁を駆動させることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の金型温度制御装置。
5. 前記所定の基準温度は、前記循環路内の前記媒体の目標温度よりも低く設定されていることを特徴とする、請求項４記載の金型温度制御装置。

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