JP7470004B2 - 熱硬化性樹脂用の射出成形機およびその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、熱硬化性樹脂用の射出成形機、および、熱硬化性樹脂用の射出成形機の制御方法に関する。

熱硬化性樹脂を用いた射出成形において良好な成形品を得るためには、熱硬化性樹脂に適切な熱量を加えることが重要である。熱硬化性樹脂に必要以上の熱量が加わると硬化反応が進んでしまう。または、熱硬化性樹脂に必要な熱量が加わらないと、その粘度が十分に下がらず、成形性が悪化する。

特許文献１に従来の熱硬化性樹脂用の射出成形機が記載されている。この射出成形機では、加熱シリンダをノズル側から順に第１ゾーン、第２ゾーン、第３ゾーンおよび第４ゾーンに区画している。そして、この射出成形機は、各ゾーンに設けた流路に高温媒体および低温媒体を流すことによって、加熱シリンダの温度を調整している。

実開平５－６３８１７号公報

特許文献１の射出成形機では、ノズルに最も近い第１ゾーンに常に高温媒体を流している。また、射出成形機は、第２ゾーンに高温媒体または低温媒体を流し、第３ゾーンおよび第４ゾーンに低温媒体を流しまたは低温媒体を遮断して、加熱シリンダの温度を調整している。この射出成形機では、第２ゾーンにおいて、温度の異なる高温媒体または低温媒体を流すことができるので、高温媒体から低温媒体に切り換えることで、第２ゾーンの温度を速やかに低下させることができる。しかしながら、この射出成形機は、温度の異なる冷媒を流すことによって第２ゾーンの温度を調整するため、細かい温度調整をすることができなかった。また、第１ゾーンについては、常に高温媒体が流れるため、温度調整自体ができなかった。

そこで、本発明は、加熱シリンダの温度をより細かく調整できるとともに加熱シリンダの温度が大きく上昇した場合でも速やかに温度を下げることができる熱硬化性樹脂用の射出成形機、および、その制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る熱硬化性樹脂用の射出成形機は、ノズルが先端に設けられた加熱シリンダと、前記加熱シリンダに収容されたスクリューと、を有する熱硬化性樹脂用の射出成形機であって、前記加熱シリンダに設けられ、前記ノズル側から順に配置された第１流路および第２流路と、前記第１流路に高温媒体、中温媒体および低温媒体のいずれか１つが流れるように各媒体の流れを切り換える第１切換装置と、前記高温媒体の温度を調整する高温媒体用温調機と、制御装置と、を有し、前記制御装置が、
（１ａ）前記加熱シリンダにおける前記第１流路が配置された部分（以下、「第１部分」という。）の温度が高温目標温度以下のとき、前記第１流路に前記高温媒体が流れるように前記第１切換装置を制御するとともに、前記高温媒体の温度が前記高温目標温度になるように前記高温媒体用温調機を制御し、
（１ｂ）前記第１部分の温度が前記高温目標温度より高くかつ前記第１部分の温度と前記高温媒体の温度との差分値（以下、「第１差分値」という。）が第１差分上限値より小さいとき、前記高温媒体の温度が前記高温目標温度から前記第１部分の温度と前記高温目標温度との差分値を差し引いた温度になるように前記高温媒体用温調機を制御し、
（１ｃ）前記第１部分の温度が前記高温目標温度より高くかつ前記第１差分値が前記第１差分上限値以上のとき、前記第１流路に前記中温媒体が流れるように前記第１切換装置を制御する、
ことを特徴とする。

本発明によれば、高温媒体が流れる第１流路に対応する加熱シリンダの第１部分の温度が高温媒体の温度より少し（第１差分上限値未満）だけ高いときには、第１部分の温度と高温媒体の温度との差分値に応じて高温媒体の温度を下げることにより、第１部分の温度を調整する。第１部分の温度が高温媒体の温度より大幅に（第１差分上限値以上）高いときには、高温媒体より温度の低い中温媒体を第１流路に流して、第１部分の温度を調整する。そのため、本発明の射出成形機は、加熱シリンダの温度をより細かく調整できるとともに加熱シリンダの温度が大きく上昇した場合でも速やかに温度を下げることができる。

本発明の一実施形態に係る射出成形機の正面図である。 図１の射出成形機の加熱シリンダに設けられた第１流路および第２流路と高温媒体用温調機、中温媒体用温調機および工業用水供給装置との接続を説明する図である。 図１の射出成形機の機能ブロック図である。 図１の射出成形機が実行する成形サイクルに係る動作の一例を示すフローチャートである。 図１の射出成形機が実行する加熱シリンダの第１部分に係る加熱制御動作の一例を示すフローチャートである。 図１の射出成形機が実行する加熱シリンダの第２部分に係る加熱制御動作の一例を示すフローチャートである。 図１の射出成形機が実行する成形サイクルの繰り返し動作終了時の加熱制御動作の一例を示すフローチャートである。 図１の射出成形機の加熱制御動作の各状態に関するテーブルである。

以下、本発明の一実施形態に係る熱硬化性樹脂用の射出成形機について、図１～図８を参照して説明する。

本実施形態に係る射出成形機１は、水平方向に対向する金型である固定側金型８１および可動側金型８２を型締する。そして、射出成形機１は、固定側金型８１および可動側金型８２のキャビティ８３に熱硬化性樹脂を射出充填し、加熱することで固化させて成形品を得る。

図１～図３に示すように、射出成形機１は、型締装置１０と、射出装置２０と、加熱装置３０と、制御装置４０と、を有している。制御装置４０は、高温媒体用温調機５１および中温媒体用温調機５２と接続されている。高温媒体用温調機５１および中温媒体用温調機５２は、工場用水供給装置５３から供給される低温媒体をヒーターで昇温して、熱硬化性樹脂の加熱に用いられる高温媒体および中温媒体を供給する。本実施形態において、高温媒体、中温媒体および低温媒体は水（Ｈ_２Ｏ）である。各媒体として、油などの水以外の液体を用いてもよい。

型締装置１０は、基台５上に設けられている。型締装置１０は、トグルリンク１１と、固定ダイプレート１２と、可動ダイプレート１３と、型締駆動機構１４と、を有している。固定ダイプレート１２には、固定側金型８１が取り付けられる。可動ダイプレート１３には、可動側金型８２が取り付けられる。型締駆動機構１４は、例えば、電動モータなどを有しており、トグルリンク１１を曲げ伸ばしして、固定ダイプレート１２に対して可動ダイプレート１３を進退させる。型締装置１０は、固定側金型８１および可動側金型８２を締め付けて型締力を発生させる。また、型締装置１０は、固定側金型８１から可動側金型８２を離して型開する。

射出装置２０は、基台５上に設けられている。射出装置２０は、加熱シリンダ２１と、ノズル２２と、樹脂供給部２３と、スクリュー２４と、スクリュー駆動機構２５と、を有している。

加熱シリンダ２１は、円筒状に形成されている。ノズル２２は、加熱シリンダ２１の先端（図１において左端）に設けられている。樹脂供給部２３は、加熱シリンダ２１の基端（図１において右端）に設けられている。樹脂供給部２３は、粉体状または粒体状の熱硬化性樹脂が収容されるホッパを有している。スクリュー２４は、加熱シリンダ２１に回転及び進退可能に収容されている。スクリュー駆動機構２５は、例えば、電動モータなどを有しており、スクリュー２４を回転および進退させる。

加熱装置３０は、加熱シリンダ２１を加熱して、熱硬化性樹脂に熱量を加えるための装置である。加熱装置３０は、第１ウォータージャケット３１と、第２ウォータージャケット３２と、第１温度センサ３３と、第２温度センサ３４と、第１切換装置３５と、第２切換装置３６と、を有している。

第１ウォータージャケット３１および第２ウォータージャケット３２は、円筒形状を有しており、それぞれの内側に加熱シリンダ２１が挿入されている。第１ウォータージャケット３１および第２ウォータージャケット３２は、ノズル２２側から樹脂供給部２３側に向けて順に並べて配置されている。第１ウォータージャケット３１は、第１流路３７を有している。第２ウォータージャケット３２は、第２流路３８を有している。

第１流路３７には、高温媒体用温調機５１から供給される高温媒体、中温媒体用温調機５２から供給される中温媒体、および、工場用水供給装置５３から供給される低温媒体の中から選択された１つの媒体が流れる。第１流路３７を流れる媒体と加熱シリンダ２１における第１流路３７が配置された部分（以下、「第１部分２１ａ」という。）との熱交換によって、第１部分２１ａの温度Ｔ１が調整される。

第２流路３８には、中温媒体用温調機５２から供給される中温媒体、および、工場用水供給装置５３から供給される低温媒体の中から選択された１つの媒体が流れる。第２流路３８を流れる媒体と加熱シリンダ２１における第２流路３８が配置された部分（以下、「第２部分２１ｂ」という。）との熱交換によって、第２部分２１ｂの温度Ｔ２が調整される。

第１温度センサ３３は、加熱シリンダ２１の第１部分２１ａの温度Ｔ１を検出する。第２温度センサ３４は、加熱シリンダ２１の第２部分２１ｂの温度Ｔ２を検出する。第１温度センサ３３および第２温度センサ３４は、例えば、熱電対で構成されている。

第１切換装置３５は、第１流路３７に高温媒体、中温媒体および低温媒体のいずれか１つが流れるように各媒体の流れを切り換える。第１切換装置３５は、仕切弁３５ａ～３５ｆを有している。
仕切弁３５ａは、第１流路３７の出口部に接続された管路３７ａと高温媒体用温調機５１の媒体戻り部に接続された管路５１ｂとの間に設けられている。
仕切弁３５ｂは、第１流路３７の入口部に接続された管路３７ｂと高温媒体用温調機５１の媒体供給部に接続された管路５１ａとの間に設けられている。
仕切弁３５ｃは、第１流路３７の出口部に接続された管路３７ａと中温媒体用温調機５２の媒体戻り部に接続された管路５２ｂとの間に設けられている。
仕切弁３５ｄは、第１流路３７の入口部に接続された管路３７ｂと中温媒体用温調機５２の媒体供給部に接続された管路５２ａとの間に設けられている。
仕切弁３５ｅは、第１流路３７の出口部に接続された管路３７ａと工場用水供給装置５３の戻り部に接続された管路５３ｂとの間に設けられている。
仕切弁３５ｆは、第１流路３７の入口部に接続された管路３７ｂと工場用水供給装置５３の供給部に接続された管路５３ａとの間に設けられている。

第２切換装置３６は、第２流路３８に中温媒体および低温媒体のいずれか１つが流れるように各媒体の流れを切り換える。第２切換装置３６は、仕切弁３６ａ～３６ｄを有している。
仕切弁３６ａは、第２流路３８の出口部に接続された管路３８ａと中温媒体用温調機５２の媒体戻り部に接続された管路５２ｂとの間に設けられている。
仕切弁３６ｂは、第２流路３８の入口部に接続された管路３８ｂと中温媒体用温調機５２の媒体供給部に接続された管路５２ａとの間に設けられている。
仕切弁３６ｃは、第２流路３８の出口部に接続された管路３８ａと工場用水供給装置５３の戻り部に接続された管路５３ｂとの間に設けられている。
仕切弁３６ｄは、第２流路３８の入口部に接続された管路３８ｂと工場用水供給装置５３の供給部に接続された管路５３ａとの間に設けられている。

制御装置４０は、射出成形機１全体の動作を司る。制御装置４０は、マイクロコンピュータを有して構成されている。制御装置４０は、型締駆動機構１４、スクリュー駆動機構２５、第１温度センサ３３、第２温度センサ３４、第１切換装置３５、第２切換装置３６、高温媒体用温調機５１および中温媒体用温調機５２と信号を送受可能に接続されている。制御装置４０は、型閉動作、射出動作、保圧動作、計量動作、硬化待ち動作、型開動作、成形品取り出し動作などの各種動作において、射出成形機１の各駆動機構などを制御する。制御装置４０が有するメモリには、各種動作に関する情報が記憶されている。このメモリには、これら情報の一部として、高温目標温度Ｔｈｔ、中温目標温度Ｔｍｔ、第１差分上限値Ｄ１ｕおよび第２差分上限値Ｄ２ｕが記憶されている。高温目標温度Ｔｈｔは、中温目標温度Ｔｍｔに第１差分上限値Ｄ１ｕを加えた温度（Ｔｍｔ＋Ｄ１ｕ）よりも高いことが好ましい。中温目標温度Ｔｍｔは、低温媒体の温度Ｔｋに第２差分上限値Ｄ２ｕを加えた温度（Ｔｋ＋Ｄ２ｕ）よりも高いことが好ましい。

次に、上述した本実施形態の射出成形機１の制御装置４０において実行される成形サイクルに係る動作の一例について、図４を参照して説明する。

射出成形機１の制御装置４０は、事前にパージ動作および初回射出分の熱硬化性樹脂の計量動作などを実行する。成形サイクルにおいて、固定側金型８１および可動側金型８２は、所定の樹脂硬化温度（例えば、１５０℃）となるように、各金型の内部に設けられたヒーター（図示なし）によって加熱されている。射出成形機１は、加熱シリンダ２１の温度より固定側金型８１および可動側金型８２の温度が高くなるように設定されている。

成形サイクルにおいて、制御装置４０は型締駆動機構１４を制御して、固定側金型８１に可動側金型８２を押し付けて型締する（型閉動作、Ｓ１１０）。次に、制御装置４０はスクリュー駆動機構２５を制御して、スクリュー２４を前進させる（射出動作、Ｓ１２０）。これにより、加熱シリンダ２１の先端部の熱硬化性樹脂がキャビティ８３に充填される。次に、制御装置４０はスクリュー駆動機構２５を制御して、キャビティ８３内の熱硬化性樹脂に所定の圧力（保圧）が加わるようにスクリュー２４を進退させる（保圧動作、Ｓ１３０）。

次に、制御装置４０はスクリュー駆動機構２５を制御して、スクリュー２４を回転させながら後退させ、１回の射出に必要となる量の熱硬化性樹脂を加熱シリンダ２１の先端部に供給（計量）する（計量動作、Ｓ１４０）。計量動作と並行して、制御装置４０はキャビティ８３内の熱硬化性樹脂が硬化するまで待つ（硬化待ち動作、Ｓ１５０）。

そして、硬化待ち動作が終わると、制御装置４０は型締駆動機構１４を制御して、固定側金型８１および可動側金型８２を開き（型開動作、Ｓ１６０）、図示しないエジェクタピンによりキャビティ８３から成形品を取り出す（成形品取り出し動作、Ｓ１７０）。

以降、上記型閉動作～上記成形品取り出し動作からなる成形サイクルを繰り返し実行して成形品の成形を行う。

また、制御装置４０は上記成形サイクルに係る動作とは別に、加熱シリンダ２１の加熱制御動作を行う。この加熱制御動作について、図５～図７を参照して説明する。

図５は、加熱シリンダ２１の第１部分２１ａの加熱制御動作に係るフローチャートである。図５に示すように、制御装置４０は、第１温度センサ３３の信号に基づいて、第１部分２１ａの温度Ｔ１を取得し、温度Ｔ１と高温目標温度Ｔｈｔとを比較する（Ｓ２１０）。温度Ｔ１が高温目標温度Ｔｈｔ以下であると（Ｓ２１０でＹ）、制御装置４０は、第１切換装置３５を制御し、仕切弁３５ａ、３５ｂを開状態とし、仕切弁３５ｃ、３５ｄ、３５ｅ、３５ｆを閉状態として、第１流路３７に高温媒体を流す（Ｓ２２０）。また、制御装置４０は、高温媒体用温調機５１を制御して、高温媒体の温度Ｔｈを高温目標温度Ｔｈｔになるように調整する（Ｓ２３０）。そして、温度Ｔ１を取得する処理に戻る（Ｓ２１０）。

温度Ｔ１が高温目標温度Ｔｈｔより高いと（Ｓ２１０でＮ）、制御装置４０は高温媒体用温調機５１から高温媒体の温度Ｔｈを取得し、温度Ｔ１と高温媒体の温度Ｔｈとの差分値（第１差分値Ｄ１）と第１差分上限値Ｄ１ｕとを比較する（Ｓ２４０）。第１差分値Ｄ１が第１差分上限値Ｄ１ｕより小さいと（Ｓ２４０でＹ）、制御装置４０は、高温媒体用温調機５１を制御して、高温媒体の温度Ｔｈを高温目標温度Ｔｈｔから第１部分の温度Ｔ１と高温目標温度Ｔｈｔとの差分値（ΔＴ１＝｜Ｔ１－Ｔｈｔ｜）を差し引いた温度（Ｔｈｔ－ΔＴ１）になるように調整する（Ｓ２５０）。そして、温度Ｔ１を取得する処理に戻る（Ｓ２１０）。

第１差分値Ｄ１が第１差分上限値Ｄ１ｕ以上であると（Ｓ２４０でＮ）、制御装置４０は、第１切換装置３５を制御し、仕切弁３５ｃ、３５ｄを開状態とし、仕切弁３５ａ、３５ｂ、３５ｅ、３５ｆを閉状態として、第１流路３７に中温媒体を流す（Ｓ２６０）。また、制御装置４０は、高温媒体用温調機５１を制御して、高温媒体の温度Ｔｈを高温目標温度Ｔｈｔになるように調整する（Ｓ２７０）。そして、温度Ｔ１を取得する処理に戻る（Ｓ２１０）。

図６は、加熱シリンダ２１の第２部分２１ｂの加熱制御動作に係るフローチャートである。図６に示すように、制御装置４０は、第２温度センサ３４の信号に基づいて、第２部分２１ｂの温度Ｔ２を取得し、温度Ｔ２と中温目標温度Ｔｍｔとを比較する（Ｓ３１０）。温度Ｔ２が中温目標温度Ｔｍｔ以下であると（Ｓ３１０でＹ）、制御装置４０は、第２切換装置３６を制御し、仕切弁３６ａ、３６ｂを開状態とし、仕切弁３６ｃ、３６ｄを閉状態として、第２流路３８に中温媒体を流す（Ｓ３２０）。また、制御装置４０は、中温媒体用温調機５２を制御して、中温媒体の温度Ｔｍを中温目標温度Ｔｍｔになるように調整する（Ｓ３３０）。そして、温度Ｔ２を取得する処理に戻る（Ｓ３１０）。

温度Ｔ２が中温目標温度Ｔｍｔより高いと（Ｓ３１０でＮ）、制御装置４０は中温媒体用温調機５２から中温媒体の温度Ｔｍを取得し、温度Ｔ２と中温媒体の温度Ｔｍとの差分値（第２差分値Ｄ２）と第２差分上限値Ｄ２ｕとを比較する（Ｓ３４０）。第２差分値Ｄ２が第２差分上限値Ｄ２ｕより小さいと（Ｓ３４０でＹ）、制御装置４０は、中温媒体用温調機５２を制御して、中温媒体の温度Ｔｍを中温目標温度Ｔｍｔから第２部分の温度Ｔ２と中温目標温度Ｔｍｔとの差分値（ΔＴ２＝｜Ｔ２－Ｔｍｔ｜）を差し引いた温度（Ｔｍｔ－ΔＴ２）になるように調整する（Ｓ３５０）。そして、温度Ｔ２を取得する処理に戻る（Ｓ３１０）。

第２差分値Ｄ２が第２差分上限値Ｄ２ｕ以上であると（Ｓ３４０でＮ）、制御装置４０は、第２切換装置３６を制御し、仕切弁３６ｃ、３６ｄを開状態とし、仕切弁３６ａ、３６ｂを閉状態として、第２流路３８に低温媒体を流す（Ｓ３６０）。また、制御装置４０は、中温媒体用温調機５２を制御して、中温媒体の温度Ｔｍを中温目標温度Ｔｍｔになるように調整する（Ｓ３７０）。そして、温度Ｔ２を取得する処理に戻る（Ｓ３１０）。

図７は、成形サイクルの繰り返し実行が終了したときの加熱シリンダ２１の第１部分２１ａおよび第２部分２１ｂの加熱制御動作に係るフローチャートである。成形サイクルの繰り返し実行が終了すると（Ｓ４１０でＹ）、制御装置４０は、第１切換装置３５を制御し、仕切弁３５ｅ、３５ｆを開状態とし、仕切弁３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄを閉状態として、第１流路３７に低温媒体を流す（Ｓ４２０）。また、制御装置４０は、第２切換装置３６を制御し、仕切弁３６ｃ、３６ｄを開状態とし、仕切弁３６ａ、３６ｂを閉状態として、第２流路３８に低温媒体を流す（Ｓ４３０）。

次に、射出成形機１における加熱制御動作の一例について説明する。高温目標温度Ｔｈｔを９０．０℃とし、中温目標温度Ｔｍｔを４５．０℃とし、低温冷媒の温度Ｔｋを２０℃とする。また、第１差分上限値Ｄ１ｕを４．０℃とし、第２差分上限値Ｄ２ｕを４．０℃とする。

射出成形機１の起動直後は、加熱シリンダ２１の第１部分２１ａの温度Ｔ１が低いため、第１流路３７に高温媒体を流すとともに高温媒体の温度Ｔｈが高温目標温度Ｔｈｔになるよう高温媒体用温調機５１を制御する。また、加熱シリンダ２１の第２部分２１ｂの温度Ｔ２も低いため、第２流路３８に中温媒体を流すとともに中温媒体の温度Ｔｍが中温目標温度Ｔｍｔになるよう中温媒体用温調機５２を制御する。そして、射出成形機１は成形サイクルの繰り返し実行を開始する。

成形サイクルの実行中に、熱硬化性樹脂の剪断時に発生する熱によって加熱シリンダ２１の温度が上昇することがある。

例えば、第１部分２１ａの温度Ｔ１が高温目標温度Ｔｈｔ（９０．０℃）を超えて９０．５℃になると、射出成形機１は、高温媒体の温度Ｔｈが、高温目標温度Ｔｈｔから温度Ｔ１と高温目標温度Ｔｈｔとの差分値（ΔＴ１＝９０．５℃－９０．０℃＝０．５℃）を差し引いた温度（８９．５℃）になるように、高温媒体用温調機５１を制御する。同様に、例えば、温度Ｔ１が９１．０℃になると、射出成形機１は、高温媒体の温度Ｔｈが、８９．０℃になるように、高温媒体用温調機５１を制御する。

そして、例えば、第１部分２１ａの温度Ｔ１が９２．０℃になり、高温媒体の温度Ｔｈが８８．０℃になり、温度Ｔ１と温度Ｔｈとの差分値（第１差分値Ｄ１）が第１差分上限値Ｄ１ｕ（４．０℃）以上になると、射出成形機１は、第１流路３７に中温媒体を流す。

また、例えば、第２部分２１ｂの温度Ｔ２が中温目標温度Ｔｍｔ（４５．０℃）を超えて４５．５℃になると、射出成形機１は、中温媒体の温度Ｔｍが、中温目標温度Ｔｍｔから温度Ｔ２と中温目標温度Ｔｍｔとの差分値（ΔＴ２＝４５．５℃－４５．０℃＝０．５℃）を差し引いた温度（４４．５℃）になるように、中温媒体用温調機５２を制御する。同様に、例えば、温度Ｔ２が４６．０℃になると、射出成形機１は、中温媒体の温度Ｔｍが、４４．０℃になるように、中温媒体用温調機５２を制御する。

そして、例えば、第２部分２１ｂの温度Ｔ２が４７．０℃になり、中温媒体の温度Ｔｍが４３．０℃になり、温度Ｔ２と温度Ｔｍとの差分値（第２差分値Ｄ２）が第２差分上限値Ｄ２ｕ（４．０℃）以上になると、射出成形機１は、第２流路３８に低温媒体を流す。

また、成形サイクルの繰り返し実行が終了すると、射出成形機１は、第１流路３７および第２流路３８に低温媒体を流して、加熱シリンダ２１内の熱硬化性樹脂の温度を低下させる。

図８に射出成形機１の加熱制御動作における状態を整理したテーブルを示す。なお、以下に説明する各状態において、低温媒体の温度Ｔｋは常に２０℃である。

成形サイクルの繰り返し動作実行前（実行前状態）は、第１部分２１ａの温度Ｔ１が、高温目標温度Ｔｈｔ以下であり、第２部分２１ｂの温度Ｔ２が、中温目標温度Ｔｍｔ以下である。この状態では、第１流路３７に高温媒体が流れ、第２流路３８に中温媒体が流れ、高温媒体の温度Ｔｈは高温目標温度Ｔｈｔ（９０．０℃）以下であり、中温媒体の温度Ｔｍは中温目標温度Ｔｍｔ（４５．０℃）以下である。

成形サイクルの繰り返し動作実行中（実行中１状態）は、第１部分２１ａの温度Ｔ１が、高温目標温度Ｔｈｔであり、第２部分２１ｂの温度Ｔ２が、中温目標温度Ｔｍｔである。この状態では、第１流路３７に高温媒体が流れ、第２流路３８に中温媒体が流れ、高温媒体の温度Ｔｈは高温目標温度Ｔｈｔ（９０．０℃）であり、中温媒体の温度Ｔｍは中温目標温度Ｔｍｔ（４５．０℃）である。

成形サイクルの繰り返し動作実行中（実行中２状態）は、第１部分２１ａの温度Ｔ１が、高温目標温度Ｔｈｔより大きく、第２部分２１ｂの温度Ｔ２が、中温目標温度Ｔｍｔであり、第１差分値Ｄ１が第１差分上限値Ｄ１ｕより小さい。この状態では、第１流路３７に高温媒体が流れ、第２流路３８に中温媒体が流れ、高温媒体の温度Ｔｈは高温目標温度Ｔｈｔから第１差分上限値Ｄ１ｕを差し引いた温度より大きくかつ高温目標温度Ｔｈｔより小さく（８６．０℃＜Ｔｈ＜９０．０℃）、中温媒体の温度Ｔｍは中温目標温度Ｔｍｔ（４５．０℃）である。

成形サイクルの繰り返し動作実行中（実行中３状態）は、第１部分２１ａの温度Ｔ１が、高温目標温度Ｔｈｔより大きく、第２部分２１ｂの温度Ｔ２が、中温目標温度Ｔｍｔであり、第１差分値Ｄ１が第１差分上限値Ｄ１ｕ以上である。この状態では、第１流路３７に中温媒体が流れ、第２流路３８に中温媒体が流れ、高温媒体の温度Ｔｈは高温目標温度Ｔｈｔ（９０．０℃）であり、中温媒体の温度Ｔｍは中温目標温度Ｔｍｔ（４５．０℃）である。

成形サイクルの繰り返し動作実行中（実行中４状態）は、第１部分２１ａの温度Ｔ１が、高温目標温度Ｔｈｔであり、第２部分２１ｂの温度Ｔ２が、中温目標温度Ｔｍｔより大きく、第２差分値Ｄ２が第２差分上限値Ｄ２ｕより小さい。この状態では、第１流路３７に高温媒体が流れ、第２流路３８に中温媒体が流れ、高温媒体の温度Ｔｈは高温目標温度Ｔｈｔ（９０．０℃）であり、中温媒体の温度Ｔｍは中温目標温度Ｔｍｔから第２差分上限値Ｄ２ｕを差し引いた温度より大きくかつ中温目標温度Ｔｍｔより小さい（４１．０℃＜Ｔｍ＜４５．０℃）。

成形サイクルの繰り返し動作実行中（実行中５状態）は、第１部分２１ａの温度Ｔ１が、高温目標温度Ｔｈｔであり、第２部分２１ｂの温度Ｔ２が、中温目標温度Ｔｍｔより大きく、第２差分値Ｄ２が第２差分上限値Ｄ２ｕ以上である。この状態では、第１流路３７に高温媒体が流れ、第２流路３８に低温媒体が流れ、高温媒体の温度Ｔｈは高温目標温度Ｔｈｔ（９０．０℃）であり、中温媒体の温度Ｔｍは中温目標温度Ｔｍｔ（４５．０℃）である。

成形サイクルの繰り返し動作実行中（実行中６状態）は、第１部分２１ａの温度Ｔ１が、高温目標温度Ｔｈｔより大きく、第２部分２１ｂの温度Ｔ２が、中温目標温度Ｔｍｔより大きく、第１差分値Ｄ１が第１差分上限値Ｄ１ｕより小さく、第２差分値Ｄ２が第２差分上限値Ｄ２ｕより小さい。この状態では、第１流路３７に高温媒体が流れ、第２流路３８に中温媒体が流れ、高温媒体の温度Ｔｈは高温目標温度Ｔｈｔから第１差分上限値Ｄ１ｕを差し引いた温度より大きくかつ高温目標温度Ｔｈｔより小さく（８６．０℃＜Ｔｈ＜９０．０℃）、中温媒体の温度Ｔｍは中温目標温度Ｔｍｔから第２差分上限値Ｄ２ｕを差し引いた温度より大きくかつ中温目標温度Ｔｍｔより小さい（４１．０℃＜Ｔｍ＜４５．０℃）。

成形サイクルの繰り返し動作実行中（実行中７状態）は、第１部分２１ａの温度Ｔ１が、高温目標温度Ｔｈｔより大きく、第２部分２１ｂの温度Ｔ２が、中温目標温度Ｔｍｔより大きく、第１差分値Ｄ１が第１差分上限値Ｄ１ｕ以上であり、第２差分値Ｄ２が第２差分上限値Ｄ２ｕより小さい。この状態では、第１流路３７に中温媒体が流れ、第２流路３８に中温媒体が流れ、高温媒体の温度Ｔｈは高温目標温度Ｔｈｔ（９０．０℃）であり、中温媒体の温度Ｔｍは中温目標温度Ｔｍｔから第２差分上限値Ｄ２ｕを差し引いた温度より大きくかつ中温目標温度Ｔｍｔより小さい（４１．０℃＜Ｔｍ＜４５．０℃）。

成形サイクルの繰り返し動作実行中（実行中８状態）は、第１部分２１ａの温度Ｔ１が、高温目標温度Ｔｈｔより大きく、第２部分２１ｂの温度Ｔ２が、中温目標温度Ｔｍｔより大きく、第１差分値Ｄ１が第１差分上限値Ｄ１ｕより小さく、第２差分値Ｄ２が第２差分上限値Ｄ２ｕ以上である。この状態では、第１流路３７に高温媒体が流れ、第２流路３８に低温媒体が流れ、高温媒体の温度Ｔｈは高温目標温度Ｔｈｔから第１差分上限値Ｄ１ｕを差し引いた温度より大きくかつ高温目標温度Ｔｈｔより小さく（８６．０℃＜Ｔｈ＜９０．０℃）、中温媒体の温度Ｔｍは中温目標温度Ｔｍｔ（４５．０℃）である。

成形サイクルの繰り返し動作実行中（実行中９状態）は、第１部分２１ａの温度Ｔ１が、高温目標温度Ｔｈｔより大きく、第２部分２１ｂの温度Ｔ２が、中温目標温度Ｔｍｔより大きく、第１差分値Ｄ１が第１差分上限値Ｄ１ｕ以上であり、第２差分値Ｄ２が第２差分上限値Ｄ２ｕ以上である。この状態では、第１流路３７に中温媒体が流れ、第２流路３８に低温媒体が流れ、高温媒体の温度Ｔｈは高温目標温度Ｔｈｔ（９０．０℃）であり、中温媒体の温度Ｔｍは中温目標温度Ｔｍｔ（４５．０℃）である。

成形サイクルの繰り返し動作終了時（終了時状態）では、第１流路３７に低温媒体が流れ、第２流路３８に低温媒体が流れる。

以上説明したように、本実施形態の射出成形機１によれば、加熱シリンダ２１の第１部分２１ａの温度Ｔ１が当該第１部分２１ａを流れる高温媒体の温度Ｔｈより少し（第１差分上限値Ｄ１ｕ未満）だけ高いときには、高温媒体の温度Ｔｈを下げることにより第１部分２１ａの温度を調整する。第１部分２１ａの温度Ｔ１が高温媒体の温度Ｔｈより大幅に（第１差分上限値Ｄ１ｕ以上）高いときには、高温媒体より温度の低い中温媒体を第１流路３７に流して、第１部分２１ａの温度Ｔ１を調整する。また、加熱シリンダ２１の第２部分２１ｂの温度Ｔ２が当該第２部分２１ｂを流れる中温媒体の温度Ｔｍより少し（第２差分上限値Ｄ２ｕ未満）だけ高いときには、中温媒体の温度Ｔｍを下げることにより第２部分２１ｂの温度Ｔ２を調整する。第２部分２１ｂの温度Ｔ２が中温媒体の温度Ｔｍより大幅に（第２差分上限値Ｄ２ｕ以上）高いときには、中温媒体より温度の低い低温媒体を第２流路３８に流して、第２部分２１ｂの温度を調整する。そのため、射出成形機１は、加熱シリンダ２１の温度をより細かく調整できるとともに加熱シリンダ２１の温度が大きく上昇した場合でも速やかに温度を下げることができる。

また、射出成形機１は、成形サイクルの繰り返し実行が終了したとき、第１流路３７に低温媒体を流し、第２流路３８に低温媒体を流す。このようにすることで、加熱シリンダ２１の温度を速やかに下げて、加熱シリンダ２１内の熱硬化性樹脂の硬化が進むことを抑制できる。

また、高温目標温度Ｔｈｔは、中温目標温度Ｔｍｔに第１差分上限値Ｄ１ｕを加えた温度（Ｔｍｔ＋Ｄ１ｕ）よりも高く、中温目標温度Ｔｍｔは、低温媒体の温度Ｔｋに第２差分上限値Ｄ２ｕを加えた温度（Ｔｋ＋Ｄ２ｕ）よりも高い。好ましくは、高温目標温度Ｔｈｔは、中温目標温度Ｔｍｔに第１差分上限値Ｄ１ｕを２倍にした値を加えた温度（Ｔｍｔ＋Ｄ１ｕ×２）よりも高く、中温目標温度Ｔｍｔは、低温媒体の温度Ｔｋに第２差分上限値Ｄ２ｕを２倍にした値を加えた温度（Ｔｋ＋Ｄ２ｕ×２）よりも高い。このようにすることで、第１流路３７に流れる媒体を高温媒体から中温媒体に切り換えたときに、加熱シリンダ２１の第１部分２１ａの温度を速やかに低下させることができる。また、第２流路３８に流れる媒体を中温媒体から低温媒体に切り換えたときに、加熱シリンダ２１の第２部分２１ｂの温度を速やかに低下させることができる。

上記に本発明の実施例を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。

１…射出成形機、５…基台、１０…型締装置、１１…トグルリンク、１２…固定ダイプレート、１３…可動ダイプレート、１４…型締駆動機構、２０…射出装置、２１…加熱シリンダ、２１ａ…第１部分、２１ｂ…第２部分、２２…ノズル、２３…樹脂供給部、２４…スクリュー、２５…スクリュー駆動機構、３０…加熱装置、３１…第１ウォータージャケット、３２…第２ウォータージャケット、３３…第１温度センサ、３４…第２温度センサ、３５…第１切換装置、３５ａ～３５ｆ…仕切弁、３６…第２切換装置、３６ａ～３６ｄ…仕切弁、３７…第１流路、３８…第２流路、４０…制御装置、５１…高温媒体用温調機、５２…中温媒体用温調機、５３…工場用水供給装置、８１…固定側金型、８２…可動側金型、８３…キャビティ

Claims (8)

1. ノズルが先端に設けられた加熱シリンダと、前記加熱シリンダに収容されたスクリューと、を有する熱硬化性樹脂用の射出成形機であって、
   前記加熱シリンダに設けられ、前記ノズル側から順に配置された第１流路および第２流路と、
   前記第１流路に高温媒体、中温媒体および低温媒体のいずれか１つが流れるように各媒体の流れを切り換える第１切換装置と、
   前記高温媒体の温度を調整する高温媒体用温調機と、
   制御装置と、を有し、
   前記制御装置が、
   （１ａ）前記加熱シリンダにおける前記第１流路が配置された部分（以下、「第１部分」という。）の温度が高温目標温度以下のとき、前記第１流路に前記高温媒体が流れるように前記第１切換装置を制御するとともに、前記高温媒体の温度が前記高温目標温度になるように前記高温媒体用温調機を制御し、
   （１ｂ）前記第１部分の温度が前記高温目標温度より高くかつ前記第１部分の温度と前記高温媒体の温度との差分値（以下、「第１差分値」という。）が第１差分上限値より小さいとき、前記高温媒体の温度が前記高温目標温度から前記第１部分の温度と前記高温目標温度との差分値を差し引いた温度になるように前記高温媒体用温調機を制御し、
   （１ｃ）前記第１部分の温度が前記高温目標温度より高くかつ前記第１差分値が前記第１差分上限値以上のとき、前記第１流路に前記中温媒体が流れるように前記第１切換装置を制御する、
   ことを特徴とする熱硬化性樹脂用の射出成形機。
2. さらに、前記第２流路に前記中温媒体および前記低温媒体のいずれか１つが流れるように各媒体の流れを切り換える第２切換装置と、
   前記中温媒体の温度を調整する中温媒体用温調機と、を有し、
   前記制御装置が
   （２ａ）前記加熱シリンダにおける前記第２流路が配置された部分（以下、「第２部分」という。）の温度が中温目標温度以下のとき、前記第２流路に前記中温媒体が流れるように前記第２切換装置を制御するとともに、前記中温媒体の温度が前記中温目標温度になるように前記中温媒体用温調機を制御し、
   （２ｂ）前記第２部分の温度が前記中温目標温度より高くかつ前記第２部分の温度と前記中温媒体の温度との差分値（以下、「第２差分値」という。）が第２差分上限値より小さいとき、前記中温媒体の温度が前記中温目標温度から前記第２部分の温度と前記中温目標温度との差分値を差し引いた温度になるように前記中温媒体用温調機を制御し、
   （２ｃ）前記第２部分の温度が前記中温目標温度より高くかつ前記第２差分値が前記第２差分上限値以上のとき、前記第２流路に前記低温媒体が流れるように前記第２切換装置を制御する、
   請求項１に記載の熱硬化性樹脂用の射出成形機。
3. 前記制御装置は、成形サイクルの繰り返し実行が終了したとき、前記第１流路に前記低温媒体が流れるように前記第１切換装置を制御するとともに、前記第２流路に前記低温媒体が流れるように前記第２切換装置を制御する、請求項２に記載の熱硬化性樹脂用の射出成形機。
4. 前記高温目標温度は、前記中温目標温度に前記第１差分上限値を加えた温度よりも高く、
   前記中温目標温度は、前記低温媒体の温度に前記第２差分上限値を加えた温度よりも高い、請求項２または請求項３に記載の熱硬化性樹脂用の射出成形機。
5. ノズルが先端に設けられた加熱シリンダと、前記加熱シリンダに収容されたスクリューと、を有する熱硬化性樹脂用の射出成形機の制御方法であって、
   前記加熱シリンダに設けられ、前記ノズル側から順に配置された第１流路および第２流路を有し、
   （１ａ）前記加熱シリンダにおける前記第１流路が配置された部分（以下、「第１部分」という。）の温度が高温目標温度以下のとき、前記第１流路に高温媒体を流すとともに、前記高温媒体の温度を前記高温目標温度になるように調整し、
   （１ｂ）前記第１部分の温度が前記高温目標温度より高くかつ前記第１部分の温度と前記高温媒体の温度との差分値（以下、「第１差分値」という。）が第１差分上限値より小さいとき、前記高温媒体の温度を前記高温目標温度から前記第１部分の温度と前記高温目標温度との差分値を差し引いた温度になるように調整し、
   （１ｃ）前記第１部分の温度が前記高温目標温度より高くかつ前記第１差分値が前記第１差分上限値以上のとき、前記第１流路に中温媒体を流す、
   ことを特徴とする熱硬化性樹脂用の射出成形機の制御方法。
6. （２ａ）前記加熱シリンダにおける前記第２流路が配置された部分（以下、「第２部分」という。）の温度が中温目標温度以下のとき、前記第２流路に前記中温媒体を流すとともに、前記中温媒体の温度を前記中温目標温度になるように調整し、
   （２ｂ）前記第２部分の温度が前記中温目標温度より高くかつ前記第２部分の温度と前記中温媒体の温度との差分値（以下、「第２差分値」という。）が第２差分上限値より小さいとき、前記中温媒体の温度を前記中温目標温度から前記第２部分の温度と前記中温目標温度との差分値を差し引いた温度になるように調整し、
   （２ｃ）前記第２部分の温度が前記中温目標温度より高くかつ前記第２差分値が前記第２差分上限値以上のとき、前記第２流路に低温媒体を流す、
   請求項５に記載の熱硬化性樹脂用の射出成形機の制御方法。
7. 成形サイクルの繰り返し実行が終了したとき、前記第１流路に前記低温媒体を流すとともに、前記第２流路に前記低温媒体を流す、請求項６に記載の熱硬化性樹脂用の射出成形機の制御方法。
8. 前記高温目標温度は、前記中温目標温度に前記第１差分上限値を加えた温度よりも高く、
   前記中温目標温度は、前記低温媒体の温度に前記第２差分上限値を加えた温度よりも高い、請求項６または請求項７に記載の熱硬化性樹脂用の射出成形機の制御方法。
   
   

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