JP2003039158A - 金属射出成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ホットランナ方式の金属成形用金型装置を用
いて行う金属射出成形方法において、ホットランナにお
けるノズル部１３の昇温及び冷却プロセスを最適化し
て、成形サイクルに要する時間を最短とするための方法
を提供する。 【解決手段】 ホットランナ方式の金属成形用金型装置
を用いて金属の射出成形を行う方法であって、１回の射
出成形サイクルにおいて、三段階の設定温度を用いてノ
ズル温度の制御を行う。三段階の設定温度は、射出成形
サイクルの進行順に、定常（停止）設定温度、射出開始
設定温度、射出完了後設定温度である。射出完了後設定
温度よりも定常（停止）設定温度を高く、並びに定常
（停止）設定温度よりも射出開始設定温度を高く設定す
ることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金型内にホットラ
ンナを有する金属成形用金型装置を用いて、金属成形材
料、特にマグネシウム合金及びアルミニウム合金などの
軽金属合金材料を射出成形する方法に関する。本発明
は、特に、金型の温度制御の最適化を図って成形する方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１は、金属射出成形方法に用いる装置
の中で、金型内にホットランナを有する一般的な金属成
形用金型装置の縦断面を模式的に示す図である。

【０００３】一般的にはホットランナ方式の金型では、
成形機シリンダ（図示せず）内で溶融された金属成形材
料Ｓであるところの軽金属合金材料は、成形機のノズル
１０から金型内で固化しない温度に加熱された金型内の
ランナ１１、サブランナ１２を通過し、ノズル１３より
前記金属成形材料Ｓが固化される温度に設定された金型
製品部７へ射出され、所定の成形品を得るものである。

【０００４】前記ノズル部１３は、ノズル部１３に組み
込まれた加熱手段（図示せず）によって金型製品部温度
よりも高い温度であって、且つ、金型内のランナ部温度
よりも低い温度に設定されるとともに、プロセスの進行
に沿ってあらかじめ設定された温度にコントロールする
ことによって、射出前には金型製品部へ金属成形材料が
流れ出すのを防止しており、更に成型時には金属成形材
料が溶融するのに必要な温度まで加熱される。

【０００５】また、ホットランナ方式の金型の目的の一
つは、凝固時間の短い金属成形材料を用いて成形を行う
際に、金属成形材料の温度をできるだけ製品部の近くま
で高く維持するための手段として用いることである。即
ち、そのような材料は凝固時間が短く、一つのゲートか
ら製品部へ流動できる長さが限られているため、長く複
雑な形状及び経路となった材料の流路を固化させないた
めの手段であるとともに、材料歩留りを向上させるもの
である。もう一つの目的は、材料歩留まりを向上させる
ことにより、射出重量を減らすことが可能になることで
計量時間を短縮するための手段である。重量が大きい成
形品ではその射出重量はさらに大きくなり、計量時間が
長くなって全体の成形サイクルが長くなっていた。ホッ
トランナとすることで射出重量を減らすことができ、計
量時間を短縮することができるため結果、全体の成形サ
イクルを短縮しようとするものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
金属射出成形方法では、ねらい通りに成形サイクルを短
縮すること、又は一定の単位時間あたりにおける所定の
サイクル回数を確保することが困難であるという問題点
を伴っていた。

【０００７】ホットランナ方式の金型を用いる成型方法
において、従来でのノズル部１３の温度制御は、例えば
図５に示すように、プロセスの進行に伴って金型製品部
７の温度よりも高い温度であって、且つ、金型内のラン
ナ部（１１・１２）温度よりも低い温度である定常設定
温度と、射出成形機から射出成形を行う射出動作のため
の射出開始設定温度との二段階の設定温度を用いて行わ
れていた。

【０００８】このプロセスは、具体的には、以下のよう
な工程のサイクルで行われる。１回のサイクルの開始時
である、射出成形を行うために金型を閉める型閉め動作
を開始する時点でのノズル部１３の温度は、二段階の設
定温度のうちの相対的に低い温度である定常（停止）設
定温度となっている。型閉め動作によって型閉め開始信
号を受けて、ノズル部１３の昇温を開始する。昇温開始
後、二段階の設定温度のうちの相対的に高い温度である
射出開始設定温度にノズル温度が到達すると、昇温完了
信号を受けて、成形機は射出動作を完了する。射出動作
を完了すると、射出完了信号を受けて、ノズル温度は定
常（停止）設定温度へ向かって冷却を開始し、一方、成
形機の側では次のサイクルに備えて金属成形材料の計量
を開始する。射出完了後、所定の冷却設定時間が経過す
ると、型開き動作を開始し、定常（停止）設定温度に到
達すると製品を取り出し、金型内に離型剤を塗布した
後、次のサイクルのための型閉め動作を開始する。

【０００９】この１回のサイクルの中で、ノズル温度
は、実際には、図５において二点鎖線によって示すよう
に、射出が完了した後でもある程度の温度だけ昇温し続
け、その後冷却を開始していた。また、製品を取り出し
た後は、次のサイクルに備えてノズル温度を定常（停
止）設定温度に到達させる必要があるので、ノズルを加
熱して昇温させるが、その加熱の程度によってもノズル
温度はオーバーシュートを生じていた。例えば図５に示
す例では、Δｔ５のオーバーシュート巾でオーバーシュ
ートを生じていた。

【００１０】このような温度制御方式によれば、成形条
件や周囲の環境によって一つの設定温度に到達するまで
の時間（１回のサイクル時間）が、標準的に設定されて
いた所定の時間よりも大幅に長くなることが起こり得
る。そして、そのように１回のサイクル時間がばらつく
と、１回のサイクルに要する時間が不規則になって、ね
らい通りに成形サイクルを短縮することができなくな
り、一定の単位時間あたりで所定のサイクル回数を確保
できなくなるという問題が生じていた。

【００１１】また、二段階の設定温度を用いる温度制御
の場合、実際にはそれぞれの設定温度についてオーバー
シュートが生じ得るのであるが、相対的に低温側の定常
（停止）設定温度にてオーバーシュートを引き起こす
と、想定した温度以上にノズル温度が上昇してしまい、
次のサイクルを開始する前に、ノズル部１３からの金属
成形材料が漏れ出す等の問題が発生していた。特にΦ１
０以上のゲート径を要する比較的大型の成形品用の金型
では、比較的小型の成形品用の金型よりもノズル部１３
の昇温や冷却に要する時間が長くかかるため、上記のよ
うな問題は生じやすい。そこで、安定した成形を行おう
とすれば、低温側の温度設定をより低くすることによっ
て昇温巾を大きく設定する必要があり、ねらい通りに成
形サイクルを短縮して、一定の単位時間あたりにおける
所定のサイクル回数を確保することが一層困難になると
いう問題が生じていた。

【００１２】本発明は、上記のような問題点を解決し、
ホットランナ方式の金属成形用金型装置を用いる金属射
出成形方法において、ホットランナにおけるノズル部１
３の昇温及び冷却プロセスを最適化して、成形サイクル
に要する時間を最短とするための方法を提供することを
目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明に係る金属射出成
形方法は、ホットランナ方式の金属成形用金型装置を用
いて金属の射出成形を行う方法であって、１回の射出成
形サイクルにおいて、三段階の設定温度を用いてノズル
温度の制御を行うことを特徴とする。

【００１４】この金属射出成形方法は、三段階の設定温
度は、射出成形サイクルの進行順に、定常（停止）設定
温度、射出開始設定温度、射出完了後設定温度であるこ
とを特徴とすることができる。

【００１５】本発明に関して、定常（停止）設定温度と
は、成形機の射出動作時以外の停止時又は定常状態でノ
ズルに設定される温度であって、少なくともノズル部１
３から金属成形材料が鼻垂れしない温度であり、射出開
始設定温度とは、射出成形機から金属成形材料を射出成
形する際にノズルに設定される温度であって、少なくと
も金属成形材料を金型へ射出することができる程度の温
度であり、更に、射出完了後設定温度とは、射出プロセ
ス完了後にノズルに設定される温度であって、次回の射
出成形サイクルのためにノズル温度が定常（停止）設定
温度へできるだけ速やかに復帰し得るように選択される
温度である。

【００１６】これらの定常（停止）設定温度、射出開始
設定温度、及び射出完了後設定温度は、射出成形機と用
いられる金属射出金属成形材料との組合せ、及びノズル
部のサイズ（断面積）、特にノズル部の熱容量に応じて
選択及び決定される温度である。

【００１７】上記の金属射出成形方法は、更に、射出完
了後設定温度よりも定常（停止）設定温度を高く設定
し、並びに定常（停止）設定温度よりも射出開始設定温
度を高く設定することを特徴とすることができる。

【００１８】上記の金属射出成形方法は、更に、成形機
からのサイクル完了信号に基づいて定常（停止）設定温
度から射出開始設定温度へ進行するプロセスを開始し、
成形機からの射出完了信号に基づいて射出開始設定温度
から射出完了後設定温度へ進行するプロセスを開始し、
並びに実測温度が射出完了後設定温度に到達したことに
基づいて射出完了後設定温度から定常（停止）設定温度
へ進行するプロセスを開始することによって、１回の射
出成形サイクルの運転を行うことを特徴とすることがで
きる。

【００１９】上記の金属射出成形方法は、更に、成形機
からのサイクル完了信号に基づいて定常（停止）設定温
度から射出開始設定温度へ進行するプロセスを開始し、
成形機からの射出完了信号に基づいて射出開始設定温度
から射出完了後設定温度へ進行するプロセスを開始し、
並びに射出完了後あらかじめ設定した時間に到達したこ
とに基づいて射出完了後設定温度から定常（停止）設定
温度へのプロセスを開始することによって、１回の射出
成形サイクルの運転を行うことを特徴とすることができ
る。

【００２０】上記の金属射出成形方法は、更に、成形機
からのサイクル完了信号に基づいて定常（停止）設定温
度から射出開始設定温度へ進行するプロセスを開始し、
成形機からの射出完了信号に基づいて射出開始設定温度
から射出完了後設定温度へ進行するプロセスを開始し、
並びに実測温度が射出完了後設定温度に到達する時間、
及び、射出完了後あらかじめ設定した時間のいずれか早
く到達する時間のうち、いずれか早い時間に到達したこ
とに基づいて射出完了後設定温度から定常（停止）設定
温度へのプロセスを開始することによって、１回の射出
成形サイクルの運転を行うことを特徴とすることができ
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について説明する。本発明は、金属成形材料
を射出成形することができ、金型内にホットランナを有
する金属成形用金型装置に適用することができる。

【００２２】（実施の形態１）図１は、そのような金属
成形用金型装置として典型的なホットランナ方式の金型
装置の断面図を示しており、この金型装置の図外の右側
に射出成形機が連結されている。符号１０はその射出成
形機のノズルであって、射出成形機のノズル１０に対し
て金属成形用金型装置の金型スプル４を当接させて連結
することによって、成形機内の射出シリンダ（図示せ
ず）から押し出される溶融状態の金属成形材料Ｓは、金
型スプル４を通ってランナ１１へ送りこまれる。

【００２３】符号１は金属成形用金型装置の固定側金型
装置であって、金型スプル４、ランナ１１及びサブラン
ナ１２はマニホールドブロック３内に構成されており、
マニホールドブロック３は加熱装置（図示せず）を備え
ているので、ランナ１１へ送り込まれた金属成形材料Ｓ
は少なくとも溶融状態を保ったまま、更にサブランナ１
２を経てノズル部１３へ到達する。

【００２４】固定側金型装置１の左側には、可動側型板
５及び可動側スペーサ６を有してなる可動側金型装置２
が配されており、可動側金型装置２の内部には突き出し
ピン８及び突き出しプレート９が配されている。

【００２５】固定側金型装置１に対して可動側金型装置
２が密接して当接する状態（金型が閉じた状態）であっ
て、成形機から金属成形材料が射出されない状態におい
て、ノズル部１３の温度は、ノズル部１３から金型製品
部７内へ金属成形材料Ｓが流れ出す現象、いわゆる鼻垂
れ現象を生じないような温度に設定をされている。この
状態で、ノズル温度は金属成形材料Ｓを溶融状態に保ち
得る温度よりも低い温度に設定されており、この状態を
金型装置の定常状態と称し、また成形機は停止している
ので停止状態とも称する。従って、このときの温度を本
発明においては、定常（停止）設定温度と称する。

【００２６】図１及び、射出成形プロセスの工程を説明
する図２を参照しながら、射出成形プロセスを繰り返し
行う場合における１回の射出成形サイクルの運転につい
て説明する。ｎ回目の射出成形サイクルを行う場合に
は、ｎ−１回目の射出成形サイクルが完了したことを報
知するサイクル完了信号に基づいて、ｎ回目の射出成形
サイクルのための型閉め動作を開始する。型閉めが完了
すると、型閉完了信号が成形機へ送られる。そして、ノ
ズル温度が、金属成形材料Ｓを溶融状態に保ち得る温度
である射出開始設定温度に到達すると、昇温完了信号が
成形機へ送られる。すると、成形機が金属成形材料を射
出することによって、金属成形材料は金型製品部７内へ
導入（射出成形）される。所定量の金属成形材料の射出
が完了すると、成形機から射出完了信号が発せられる。

【００２７】射出完了信号を受けてノズルの冷却を開始
すると、マニホールドブロック３全体の熱容量は比較的
大きいために、ノズル温度は、一旦射出開始設定温度を
多少上回る温度まで上昇してから降下に転じる。ノズル
温度の降下は、射出完了後設定温度を目標として行われ
るが、本発明の実施の形態１では、ノズル温度を実際に
計測し、ノズルの実測温度が射出完了後設定温度に到達
したことを検知すると、射出完了後設定温度から定常
（停止）設定温度へ進行するプロセスへ移行する。

【００２８】射出完了後設定温度は、定常（停止）設定
温度よりも多少低い温度であって、ノズル部１３に存在
する金属成形材料が固化し、ノズル部１３において金属
成形材料のゲート切れが可能となり、且つ、ノズル部１
３から金属成形材料が鼻垂れしない程度温度であって、
金属成形材料と金属成形用金型装置の特性とを考慮して
決定できる温度である。射出完了後設定温度を定常（停
止）設定温度よりも低い温度に設定することによって、
冷却速度を大きくすることが可能であり、またプロセス
の進行にともない温度設定に対するオーバーシュートが
生じても、定常（停止）設定温度を大きく超えることを
防止できる。従って、定常（停止）設定温度を金属成形
材料がノズル部１３から鼻垂れを起こさない最高温度に
設定することが可能となる。

【００２９】その結果、定常（停止）設定温度と射出開
始設定温度の温度差を最小とすることが可能となり、ノ
ズル部１３の昇温時間を短縮することも可能となる。従
って、ノズル部１３の昇温・冷却プロセスを経る１回の
射出成形サイクルに要する時間を最短として、全体の成
形サイクルを短縮させることが可能となった。

【００３０】このプロセスと並行して、所定の冷却設定
時間が経過すると型開き動作を開始し、型開き動作が完
了すると金型から製品を取り出す。金型には、必要に応
じて、ｎ＋１回目の射出成形サイクルのための離型剤の
塗布等がなされた後、ｎ＋１回目の射出成形サイクルの
ための型閉め動作が開始される。

【００３１】一方、ノズルは、定常（停止）設定温度を
目標として加熱されるが、ノズル温度を定常（停止）設
定温度にダイレクトに到達させることは実際には困難で
あって、その加熱の程度によってノズル温度は多少なり
ともオーバーシュートを生じ得る。図２に示す例では、
Δｔ2のオーバーシュート巾でオーバーシュートを生じ
る変動を経て、射出完了後設定温度に到達する。この時
点でサイクル完了信号が発せられる。

【００３２】このように、冷却の際の目標温度を定常
（停止）設定温度にするのではなく、定常（停止）設定
温度よりも低い温度である射出完了後設定温度とし、射
出完了後設定温度にノズル温度が到達した後、定常（停
止）設定温度へ進行させることによって、ノズル部１３
の昇温・冷却プロセスに要する時間を最短とし、全体の
成形サイクルを短縮することができる。

【００３３】（実施の形態２）次に、本発明のもう１つ
の実施の形態による金属射出成形方法について、図１及
び３を参照しながら説明する。この実施の形態２の金属
射出成形方法は、基本的には実施の形態１で説明した金
属射出成形方法と同様であるが、実施の形態１で説明し
た方法とは、ノズル部１３を冷却するプロセスが完了し
たことを決定する条件が異なる。

【００３４】実施の形態２の金属射出成形方法におい
て、ｎ回目の射出成形サイクルを行う場合には、ｎ−１
回目の射出成形サイクルが完了したことを報知するサイ
クル完了信号に基づいて、ｎ回目の射出成形サイクルの
ための型閉め動作を開始する。型閉めが完了すると、型
閉完了信号が成形機へ送られる。そして、ノズル温度
が、金属成形材料Ｓを溶融状態に保ち得る温度である射
出開始設定温度に到達すると、昇温完了信号が成形機へ
送られる。すると、成形機が金属成形材料を射出するこ
とによって、金属成形材料は金型製品部７内へ導入（射
出成形）される。所定量の金属成形材料の射出が完了す
ると、成形機から射出完了信号が発せられる。

【００３５】射出完了信号を受けてノズルの冷却を開始
すると、マニホールドブロック３全体の熱容量は比較的
大きいために、ノズル温度は、一旦射出開始設定温度を
多少上回る温度まで上昇してから降下に転じる。ノズル
温度の降下は、射出完了後設定温度を目標として行われ
る。

【００３６】この実施の形態２の方法では、予め所定の
時間を冷却設定時間として設定しておき、冷却プロセス
（射出開始設定温度から射出完了後設定温度へ進行する
プロセス）から、射出完了後設定温度から定常（停止）
設定温度へ進行するプロセスへ移行する条件を、冷却プ
ロセス開始後、冷却設定時間を経過した時点とする点
で、実施の形態１の方法と異なる。

【００３７】この冷却速度にあわせた時間を予め設定
し、この時間が経過後、冷却開始後定常（停止）設定温
度に制御することによって、ショットごとに冷却の速度
に差異が生じても成形サイクルを延ばすことなく一定成
形サイクルでの成形を行うことが可能となる。更に、射
出完了後設定温度を低く設定することによって、プロセ
スの進行にともない温度設定に対するオーバーシュート
が生じても、定常（停止）設定温度を大きく超えること
を防止でき、定常（停止）設定温度を金属成形材料がノ
ズル部１３から鼻垂れを起こさない最高温度に設定する
ことも可能となる。その結果、定常（停止）設定温度と
射出開始設定温度との温度差を最小とすることも可能と
なる。従って、ノズル部１３の昇温時間も短縮すること
ができ、ノズル部１３の昇温・冷却プロセスを経る１回
の射出成形サイクルに要する時間を最短として、全体の
成形サイクルを短縮させることが可能となった。

【００３８】このプロセスと並行して、所定の冷却設定
時間が経過すると型開き動作を開始し、型開き動作が完
了すると金型から製品を取り出す。金型には、必要に応
じて、ｎ＋１回目の射出成形サイクルのための離型剤の
塗布等がなされた後、ｎ＋１回目の射出成形サイクルの
ための型閉め動作が開始される。

【００３９】一方、ノズルは、定常（停止）設定温度を
目標として加熱されるが、ノズル温度を定常（停止）設
定温度にダイレクトに到達させることは実際には困難で
あって、その加熱の程度によってノズル温度は多少なり
ともオーバーシュートを生じ得る。図３に示す例では、
Δｔ3のオーバーシュート巾でオーバーシュートを生じ
る変動を経て、射出完了後設定温度に到達する。この時
点でサイクル完了信号が発せられる。

【００４０】このように、冷却の際の目標温度を定常
（停止）設定温度にするのではなく、定常（停止）設定
温度よりも低い温度である射出完了後設定温度とし、射
出完了後設定温度にノズル温度が到達した後、定常（停
止）設定温度へ進行させることによって、ノズル部１３
の昇温・冷却プロセスに要する時間を最短とし、全体の
成形サイクルを短縮することができる。

【００４１】（実施の形態３）次に、本発明の更にもう
１つの実施の形態による金属射出成形方法について、図
１及び４を参照しながら説明する。この実施の形態３の
金属射出成形方法は、基本的には実施の形態１で説明し
た金属射出成形方法と同様であるが、実施の形態１で説
明した方法とは、ノズル部１３を冷却するプロセスが完
了したことを決定する条件が異なる。

【００４２】実施の形態３の金属射出成形方法におい
て、ｎ回目の射出成形サイクルを行う場合には、ｎ−１
回目の射出成形サイクルが完了したことを報知するサイ
クル完了信号に基づいて、ｎ回目の射出成形サイクルの
ための型閉め動作を開始する。型閉めが完了すると、型
閉完了信号が成形機へ送られる。そして、ノズル温度
が、金属成形材料Ｓを溶融状態に保ち得る温度である射
出開始設定温度に到達すると、昇温完了信号が成形機へ
送られる。すると、成形機が金属成形材料を射出するこ
とによって、金属成形材料は金型製品部７内へ導入（射
出成形）される。所定量の金属成形材料の射出が完了す
ると、成形機から射出完了信号が発せられる。

【００４３】射出完了信号を受けてノズルの冷却を開始
すると、マニホールドブロック３全体の熱容量は比較的
大きいために、ノズル温度は、一旦射出開始設定温度を
多少上回る温度まで上昇してから降下に転じる。ノズル
温度の降下は、射出完了後設定温度を目標として行われ
る。

【００４４】この実施の形態３の方法でも、ノズル温度
の降下は射出完了後設定温度を目標として行われる。実
施の形態３では、ノズル温度を実際に計測することと、
予め所定の時間を冷却設定時間として設定することとと
並行して行う。そして、ノズル温度を実測値が射出完了
後設定温度に到達する時点と、予め設定されていた冷却
設定時間の経過の時点とのうちのいずれかが早く経過し
た時点で、冷却プロセス（射出開始設定温度から射出完
了後設定温度へ進行するプロセス）から、射出完了後設
定温度から定常（停止）設定温度へ進行するプロセスへ
移行する。

【００４５】その結果、定常（停止）設定温度と射出開
始設定温度の温度差を最小とすることが可能となり、ノ
ズル部１３の昇温時間を短縮することも可能となる。従
って、ノズル部１３の昇温・冷却プロセスを経る１回の
射出成形サイクルに要する時間を最短として、全体の成
形サイクルを短縮させることが可能となった。

【００４６】このプロセスと並行して、所定の冷却設定
時間が経過すると型開き動作を開始し、型開き動作が完
了すると金型から製品を取り出す。金型には、必要に応
じて、ｎ＋１回目の射出成形サイクルのための離型剤の
塗布等がなされた後、ｎ＋１回目の射出成形サイクルの
ための型閉め動作が開始される。

【００４７】一方、ノズルは、定常（停止）設定温度を
目標として加熱されるが、ノズル温度を定常（停止）設
定温度にダイレクトに到達させることは実際には困難で
あって、その加熱の程度によってノズル温度は多少なり
ともオーバーシュートを生じ得る。図４に示す例では、
Δｔ4のオーバーシュート巾でオーバーシュートを生じ
る変動を経て、射出完了後設定温度に到達する。この時
点でサイクル完了信号が発せられる。

【００４８】このように、冷却の際の目標温度を定常
（停止）設定温度にするのではなく、定常（停止）設定
温度よりも低い温度である射出完了後設定温度とし、射
出完了後設定温度にノズル温度が到達した後、定常（停
止）設定温度へ進行させることによって、ノズル部１３
の昇温・冷却プロセスに要する時間を最短とし、全体の
成形サイクルを短縮することができる。

【００４９】この冷却速度にあわせた時間を予め設定
し、この時間が経過後、冷却開始後定常（停止）設定温
度に制御することによって、ショットごとに冷却の速度
に差異が生じても成形サイクルを延ばすことなく一定成
形サイクルでの成形を行うことが可能となる。更に、射
出完了後設定温度を低く設定することによって、プロセ
スの進行にともない温度設定に対するオーバーシュート
が生じても、定常（停止）設定温度を大きく超えること
を防止でき、定常（停止）設定温度を金属成形材料がノ
ズル部１３から鼻垂れを起こさない最高温度に設定する
ことも可能となる。その結果、定常（停止）設定温度と
射出開始設定温度との温度差を最小とすることも可能と
なる。従って、ノズル部１３の昇温時間も短縮すること
ができ、ノズル部１３の昇温・冷却プロセスを経る１回
の射出成形サイクルに要する時間を最短として、全体の
成形サイクルを短縮させることが可能となった。

【００５０】このプロセスと並行して、所定の冷却設定
時間が経過すると型開き動作を開始し、型開き動作が完
了すると金型から製品を取り出す。金型には、必要に応
じて、ｎ＋１回目の射出成形サイクルのための離型剤の
塗布等がなされた後、ｎ＋１回目の射出成形サイクルの
ための型閉め動作が開始される。

【００５１】一方、ノズルは、定常（停止）設定温度を
目標として加熱されるが、ノズル温度を定常（停止）設
定温度にダイレクトに到達させることは実際には困難で
あって、その加熱の程度によってノズル温度は多少なり
ともオーバーシュートを生じ得る。図３に示す例では、
Δｔ3のオーバーシュート巾でオーバーシュートを生じ
る変動を経て、射出完了後設定温度に到達する。この時
点でサイクル完了信号が発せられる。

【００５２】このように、冷却の際の目標温度を定常
（停止）設定温度にするのではなく、定常（停止）設定
温度よりも低い温度である射出完了後設定温度とし、射
出完了後設定温度にノズル温度が到達した後、定常（停
止）設定温度へ進行させることによって、ノズル部１３
の昇温・冷却プロセスに要する時間を最短とし、全体の
成形サイクルを短縮することができる。

【００５３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ホットラ
ンナ方式の射出成形において１回の成形サイクルに要す
る時間を最短とし、且つ、安定して金属成形材料を金型
内に射出することができ、品質の良い金属成形品を提供
できるホットランナによる金属射出成形方法を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の方法を適用することができる、金型
内にホットランナを有する一般的な金属成形用金型装置
の縦断面を模式的に示す図である。

【図２】 本発明の実施の形態１に係る射出成形プロセ
スの工程を説明する図である。

【図３】 本発明の実施の形態２に係る射出成形プロセ
スの工程を説明する図である。

【図４】 本発明の実施の形態３に係る射出成形プロセ
スの工程を説明する図である。

【図５】 従来の射出成形プロセスの工程を説明する図
である。

【符号の説明】

１ 固定側金型装置、 ２ 可動側金型装置、 ３ マ
ニホールドブロック、４ （金型）スプルブッシュ、
５ 可動側型板５、 ６ 可動側スペーサ、７ 金型製
品部、 ８ 突き出しピン、 ９ 突き出しプレート、
１０ 成形機ノズル、 １１ ランナ、 １２ サブラ
ンナ、１３ ノズル部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江崎 明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ホットランナ方式の金属成形用金型装置
   を用いて金属の射出成形を行う方法であって、１回の射
   出成形サイクルにおいて、三段階の設定温度を用いてノ
   ズル温度の制御を行うことを特徴とする金属射出成形方
   法。
2. 【請求項２】 三段階の設定温度は、射出成形サイクル
   の進行順に、定常（停止）設定温度、射出開始設定温
   度、射出完了後設定温度であることを特徴とする請求項
   １記載の金属射出成形方法。
3. 【請求項３】 射出完了後設定温度よりも定常（停止）
   設定温度を高く設定し、並びに定常（停止）設定温度よ
   りも射出開始設定温度を高く設定することを特徴とする
   請求項２記載の金属射出成形方法。
4. 【請求項４】 成形機からのサイクル完了信号に基づい
   て定常（停止）設定温度から射出開始設定温度へ進行す
   るプロセスを開始し、成形機からの射出完了信号に基づ
   いて射出開始設定温度から射出完了後設定温度へ進行す
   るプロセスを開始し、並びに実測温度が射出完了後設定
   温度に到達したことに基づいて射出完了後設定温度から
   定常（停止）設定温度へ進行するプロセスを開始するこ
   とによって、１回の射出成形サイクルの運転を行うこと
   を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の金属射出
   成形方法。
5. 【請求項５】 成形機からのサイクル完了信号に基づい
   て定常（停止）設定温度から射出開始設定温度へ進行す
   るプロセスを開始し、成形機からの射出完了信号に基づ
   いて射出開始設定温度から射出完了後設定温度へ進行す
   るプロセスを開始し、並びに射出完了後あらかじめ設定
   した時間に到達したことに基づいて射出完了後設定温度
   から定常（停止）設定温度へのプロセスを開始すること
   によって、１回の射出成形サイクルの運転を行うことを
   特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の金属射出成
   形方法。
6. 【請求項６】 成形機からのサイクル完了信号に基づい
   て定常（停止）設定温度から射出開始設定温度へ進行す
   るプロセスを開始し、成形機からの射出完了信号に基づ
   いて射出開始設定温度から射出完了後設定温度へ進行す
   るプロセスを開始し、並びに実測温度が射出完了後設定
   温度に到達する時間、及び、射出完了後あらかじめ設定
   した時間のいずれか早く到達する時間のうち、いずれか
   早い時間に到達したことに基づいて射出完了後設定温度
   から定常（停止）設定温度へのプロセスを開始すること
   によって、１回の射出成形サイクルの運転を行うことを
   特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の金属射出成
   形方法。