JPS61108522A - 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
ー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ビティ内に充填
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
たままキャビティ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
ー式射出成形シス・テムが知られている。

このようなホットランナー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ビティ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
冷却されているキャビ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、樹脂温か高
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。また樹脂温か高過ぎると、型開中にゲ
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
に前記弁は美大な数の開閉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装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、型同時のゲート孔からの
樹脂洩れないし、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ー式射出成形装置も
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
ラス繊維入りの樹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ー式射出成形装置はいずれも抵
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、特に複数個のキャビティを備え
た多数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ビティ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ー
式射出成形装置を発明して出願した。（特願昭５９−３
７１２１号） そのホットランナー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。）の各キャビテ
ィ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６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制御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高周波電流を供
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けたり、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
！ｔ１ｍ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
を極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。さ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ーオルに加
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線路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
の電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つのキャビティに対した数個
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制御す
る前記温度制御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、電源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１１Ｊｔ
ｌｌ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ー式成形装
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
。

本発明は上記特願昭５９−３７１２１号記載の装置を改
良して、更に制御がし易く、条件出しの容易なホットラ
ンナー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。

本発明においては成形機のノズルと金型の各キャビティ
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
は互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検出手段か
らの湯度信号を受けて前記加熱コイルに供給される電力
を制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。

このような本発明の装置によれば、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、射出寸前に急加熱し
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、温度制御に要求される精度
が低くなり、特にナイロン等のように粘度等の特性が樹
脂温の僅かな中肉で大きく変化し、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する。）を設
定して置けば、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。

なお、前記大電力を各加熱コイルに供給するタイミング
および時間は成形条件、成形サイクル、樹脂の種類等に
よって異なるが、できるだけ射出開始寸前にゲート孔付
近の樹脂が射出可能な程度まで溶融するように調整する
のが望ましい。

なお、射出後、樹脂温くパイプ状部材の温度）を定常樹
脂温に戻すためには、樹脂温（パイプ状部材の温度）が
定常樹脂温に戻るまで各加熱コイル°への電力供給を停
止するだけでもよいが、パイプ状部材の周囲に冷却媒体
通路を設けて積極的に冷却するようにしてもよい。その
冷却媒体通路はパイプ状部材と一体的に設けてもよいし
、熱伝達性の良いパイプをパイプ状部材の周囲に１９１
して巻回して、その内部を水等の冷却媒体を通すように
してもよい。また、各加熱コイルを中空のパイプ状導線
によって形成し、その内部を冷却媒体を通すようにして
もよい。

（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ー式射
出成形装置は４つのキャビティ１２ａ　、　１２ｂ　、
　１２ｃ　、　１２ｄを有する金型１０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１６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、すなわち金型１
０が閉じられると両ハーフ１４．１６の間に前記４つの
キャビティ１２８〜１２ｄ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
れる取付プレート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を挟んでそのマニホール
ドブロック２２に押圧固定されているキャビティプレー
ト２６からなっている。

キャビティプレート２６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１６に設けられている４つのコア１７ａ　、
　１７ｂ　、　１７ｃ　、　１７ｄと共働して前記４つ
のキャビティ１２ａ〜１２ｄを形成する。キャビティプ
レート２６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
ルドブロツ”）’ｔＡｋ：ＲＤｔ６１４）ｆ）ＥｆｌＪ
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１２８〜１２ｄを各凹部３０
ａ〜３０ｄの底面にそれぞれ形成されたゲート孔３２ａ
　、　３２ｂ　、　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３４ｂの各
ゲート孔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　、　３８ｂ　、　３８
ｃ　、　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３６８〜３６ｄ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ー式射出成形装置と同様に成形機の
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
各キャビティ１２８〜１２ｄ内に充填される。通常、キ
ャビティプレート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１６が後退せしめられて金型
が開かれる。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ーフ１６のコア１７ａ〜１７ｄ
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ＡＣ１！ｌからの交流を整流して直
流（脈流）に変換する整流回路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４６．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
２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３８８〜３８
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〜３６ｄ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５４ａ　、　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。この設定温度は制御
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３８８〜３８ｄの先端部の温度を取り出し
て、４つのチップ３８ａ〜３８ｄの先端部の温度の平均
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１２を
制御して発振回路１２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〜３８ｄ
に　・入るようになっており、制御回路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１２を制御する。本
実施例では発振回路１２は２０Ｋ　ＨＺ〜５０ＫＨ２の
間で発振する。この発振回路１２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４２の前
記スイッチング素子４６を駆動する。

このスイッチング素子４６が発振回路７２の発振周波数
に応じて開閉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、各チップ３６ａ〜３６ｄは高温、真性に耐
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。特に高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Ｓ　Ｋ　Ｄ　−６１，６２等
がある。前記温度制御回路５２は各熱電対５４ａ〜５４
ｄ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３８ａ
〜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、温度１ｉ１Ｊ　ｉ１１回路５
２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、その差が大きいときには大きな電力を加熱コイ
ル３８８〜３８ｄ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し、それによってチ
ップ先端部の実際の濃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３６８〜３６ｄ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精度良くチップの温度を制御するこ
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ＡＣ電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５４
ａ〜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３８．ａ〜３８ｄによって発生される高周波磁界
の影響を受けずに熱電対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ｉ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
３８ａ〜３８ｄに供給される時間が短くなりチップ３６
ａ〜３６ｄ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を開く周期およびＩＩＩＢＩ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から開信号
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ーが使用さ
れるが、上記のような制御を行なうためのマイクロプロ
セサーの動作を第４図の７０−チャートを参照して説明
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Ｓ１）次にステッ
プＳ２において設定温度ＳＴ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７、　　　　の方が平均１ＭＴ
ｏより高いかどうかを判別する・ｘ＞Ｑ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１２に出力する。（ステップ８４　、Ｓｓ　）
ｘ＜Ｑの場合にはそのＸの絶対値に対応するα（≧０）
をｔｉＩＪ御値Ｃかう減じて発振回路１２に出力する。

（ステップＳｓ　、　Ｓｓ　）次にステップＳＴ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
Ｌに戻ってステップＳ！〜Ｓｒを繰り返す。

型ｍめ開始信号が入力されている場合はタイマーＴｓ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■寡がｕｐｔ
、、たら（ステップＳ！ｌ）、前記ｉ制御値Ｃを最大と
して発振回路７２に出力する。

（ステップＳ鱒）これと同時にタイマーＴ２をＯＮする
。（ステップ５ｒ１）このタイマーＴ２は制御値Ｃを最
大にしておく時間、すなわち最大電力を加熱コイル３８
ａ〜３８ｄに供給する時間を決定するものであり、タイ
マーＴ２がｕｐするまで１ｉｌＪｉｌｌ　　　　　’値
Ｃは最大に保たれる。次にタイマーＴ２がｕｐすると（
ステップ５１２）制御値Ｃが最小または零にされる。（
ステップ５１３）次にステップＳ　１４において熱電対
５４８〜５４ｄの出力ＴＯの平均値ＭＴＯが前記設定値
Ｓ１より下がったかどうかが判別される。平均値ＭＴｏ
が設定値Ｓ工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ｉａｓ□より低くなるとステップＳ２に戻って平
均値ＭＴｏが設定値Ｓ工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Ｔｌは加熱コイル３８ａ〜
３１３ｄ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〜３
８ｄ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
るから温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ＳｍにおいてＭｗＪ値
Ｃを最大とする替りに、それまでの制ｍｉｍｃに所望の
樹脂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１２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
号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３６ａ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３２ａｌｌ）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
８２ａ　、　８２ｂが設けられている。チップ３８ａは
マニホールドブロック２２とキャビティプレート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
８２ａ　、　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とキャピテイプレート２６との接触面積を小
さくしてチップ３６ａの先端部からキャビティプレート
２６に奪われる熱量を小さくするのにも役立つ。チップ
３６ａの先端近傍には熱雷対５４ａの先端を挿し込む凹
部８４が設けられている。加熱コイル３８ａ８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、ざ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＠９
Ｇ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３８ａは導電性が良く、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
縁被覆からなっでおり、チップの大きさ等に応じて通常
数ターンから１０数ターンチツプの周囲に巻回される。

チツ７３６ａの後端部にはマニホールドブロック２２か
らの熱伝達があり、逆にチップ３６ａの先端部からはキ
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３６ａ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．　１　
　　　　：０４を備えている。コネクター１０１．　１
０２．　１０３゜１０４は互いに直列にコネクター　１
００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．　１１
４が接続されている。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Ｉ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３６ａ
　、　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３６ａ
　、　３６（ｊの温度が下がり、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３８８〜３８ｄ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他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、ゲート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きい程大きい。

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素子を選択して接続す
るようにしてもよい。

さらに第３図に示すようにその切換をＩＩＪ１１１回路
６２の１ｉｌＪ　ｔｌｌの下に自動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１２１〜１
２４の６つの接点のうちの５つにはそｊ　　　　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ＭＩ１１回路６２によってＩＩＪ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は前記熱電対５４ａ〜５４ｄから入力
される４つのチップ３６ａ〜３６ｄの濃度のバラツキに
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〜３８ｄ
に並列に接続するようにリレー駆動回路１２５を制御す
る。

なお、金型内に通されるリード線は実用上余り太くする
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ＦＬ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４０
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Ｔｚがｕｐし
た後）に制御値Ｃを最小にして、すなわち加熱コイル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　　　　ｉが冷却水等に
よってチップ３６８〜３６ｄ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。

これには各チップの周囲に、第５図に示すように加熱用
コイルと交互になるように冷却媒体用パイプＰを巻回し
てそのパイプＰに冷却媒体を通すようにしてもよいし、
第６図に３８ａ−で示すように加熱コイル用の導線を中
空のパイプ状導線としその内部に冷却媒体を通すように
してもよい。特に後者の場合にはチップ周りの構造が複
雑化するのを防止できるだけでなく、加熱コイル用導線
の酸化を防止することもできるという長所がある。

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ｗＡ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、第５図および第６図は第１図の装置の変更例
をそれぞれ示す図である。 １２８〜１２ｄ・・・キャビティ ３２８〜３２ｄ・・・ゲート孔 ３６ａ　〜３６ｄ　−・・チ　ッ　プ ３８８〜３８ｄ・・・加熱コイル ４２・・・・・・・・・・・・・・・高周波電力供給回
路４５・・・・・・・・・・・・・・・５ＳＲ５２・・
・・・・・・・・・・・・・温度制御回路５４ａ　〜５
４ｄ　・・・熱電対 １００〜１０４・・・コネクター １０５・・・・・・・・・・・・コンデンサー１１１〜
１１４・・・ゲートバランス調整用コネクター１２１〜
１２４・・・リ　　　し　　−１２５・・・・・・・・
・・・・リレー駆動回路第１図

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
   に供給するようになっていることを特徴とする装置。