特許 6236081 熱的に制御可能なアレイを備える型穴表面を備える射出成形装置及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6236081

(24)【登録日】2017年11月2日

(45)【発行日】2017年11月22日

(54)【発明の名称】熱的に制御可能なアレイを備える型穴表面を備える射出成形装置及び方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 33/02 20060101AFI20171113BHJP

   B29C 45/26 20060101ALI20171113BHJP

   B29C 45/72 20060101ALI20171113BHJP

【ＦＩ】

   B29C33/02

   B29C45/26

   B29C45/72

【請求項の数】7

【全頁数】30

(21)【出願番号】特願2015-525426(P2015-525426)

(86)(22)【出願日】2013年6月26日

(65)【公表番号】特表2015-527230(P2015-527230A)

(43)【公表日】2015年9月17日

(86)【国際出願番号】US2013047937

(87)【国際公開番号】WO2014022031

(87)【国際公開日】20140206

【審査請求日】2016年6月27日

(31)【優先権主張番号】61/677,573

(32)【優先日】2012年7月31日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】505005049

【氏名又は名称】スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー

(74)【代理人】

【識別番号】100110803

【弁理士】

【氏名又は名称】赤澤 太朗

(74)【代理人】

【識別番号】100135909

【弁理士】

【氏名又は名称】野村 和歌子

(74)【代理人】

【識別番号】100133042

【弁理士】

【氏名又は名称】佃 誠玄

(74)【代理人】

【識別番号】100157185

【弁理士】

【氏名又は名称】吉野 亮平

(72)【発明者】

【氏名】カール ケー．ステンスバッド

(72)【発明者】

【氏名】スタンリー レンドン

(72)【発明者】

【氏名】サミュエル キデーン

【審査官】 ▲高▼橋 理絵

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−１７０３２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１９１３０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３１５２５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０７７７８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−１９７７２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１０５３６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０９４９９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３３４８５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２６４７０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１３−５３５３６３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ３３／００−３３／７６

Ｂ２９Ｃ ４５／００−４５／８４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

射出成形装置であって、
少なくとも前面を有する低熱伝導性スキンを備えた金型部品を備え、前記スキンは、前記スキンの前記前面が型穴の成形面の一部を画定する複数の領域を含み、
前記金型部品が、前記複数の領域に対応した複数の個別に温度制御可能な素子を有する少なくとも１つの温度制御可能なアレイを更に備え、前記少なくとも１つの温度制御可能なアレイが、前記スキンの前記複数の領域の区域において前記スキンに熱的に連結された複数の個別に温度制御可能な素子を備え、これにより前記区域が熱的に制御可能なアレイを前記スキンの前記前面において集合的に提供し、
前記温度制御可能なアレイの前記素子のうちの少なくとも１つが、前記温度制御可能なアレイの他の素子から横方向に熱的に隔離されており、
前記スキンの厚さをｔとし、前記複数の領域のうち隣接する領域の中心間の距離をｌとしたとき、アスペクト比ｌ／ｔが少なくとも２である、射出成形装置。

【請求項2】

前記低熱伝導性スキンは、１００Ｗ／ｍ−℃未満の熱伝導率を有する、請求項１に記載の射出成形装置。

【請求項3】

前記温度制御可能なアレイの素子の高熱伝導性の主本体が、少なくとも約１００Ｗ／ｍ℃の熱伝導率を備え、前記素子の前記主本体が隣接する素子の主本体に最接近するそれぞれの点において、前記素子の前記主本体が、それぞれの隣接する素子の前記主本体から、２５Ｗ／ｍ℃未満の熱伝導率を有する１つ以上の材料を含む少なくとも１つの間隔層によって横方向に離間される、請求項１又は２に記載の装置。

【請求項4】

前記少なくとも１つの間隔層が、前記素子と、隣接する素子と、の間の空間の少なくとも一部においてエアギャップを備える、請求項３に記載の装置。

【請求項5】

射出成形の方法であって、
低熱伝導性スキンに画定された複数の区域を含む少なくとも１つの熱的に制御可能なアレイを備える成形面を備える型穴を提供することを含み、前記複数の区域のそれぞれが、温度制御可能なアレイの温度制御可能な素子に熱的に連結され、
前記前記スキンの厚さをｔとし、前記複数の領域のうち隣接する領域の中心間の距離をｌとしたとき、アスペクト比ｌ／ｔが少なくとも２であり、
前記方法は、さらに、
流動性成形樹脂を前記型穴内に射出することと、
前記樹脂を成形部品に凝固させるために、前記型穴内に射出した樹脂の温度を変更することと、を含み、
前記射出成形の方法の間の少なくともいずれかの時点で、第１の熱伝達機構及び前記第１の熱伝達機構とは異なる第２の熱伝達機構が、前記温度制御可能なアレイの前記温度制御可能な素子のうち少なくとも１つに概ね同時に適用される、射出成形の方法。

【請求項6】

前記第２の熱伝達機構が、前記温度制御可能なアレイの前記温度制御可能な素子の動的熱伝達構造体に熱エネルギーを動的に伝達するために、又は前記温度制御可能なアレイの前記温度制御可能な素子の動的熱伝達構造体から熱エネルギーを動的に伝達するために少なくとも１つの移動熱伝達流体を使用することによって達成される、前記温度制御可能なアレイの前記温度制御可能な素子の動的な加熱又は冷却を含み、前記第１の熱伝達機構が、前記温度制御可能なアレイの前記温度制御可能な素子の電気的な加熱又は冷却を含む、請求項５に記載の方法。

【請求項7】

前記射出成形の方法が、溶融樹脂を前記型穴内に射出することを含み、前記樹脂を成形部品に凝固させるために、前記型穴内に射出した前記樹脂の前記温度を変更することが、前記溶融樹脂を冷却することを含み、
前記溶融樹脂を冷却する間のいずれかの時点で、
前記第１の熱伝達機構のみを使用することによって、前記熱的に制御可能なアレイのい
くつかの区域が第１の冷却速度で冷却され、他の区域のそれぞれから熱エネルギーを除去するために前記第１の熱伝達機構を使用するのと同時に前記他の区域のそれぞれに熱エネルギーを追加するために前記第２の熱伝達機構を使用することによって、前記熱的に制御可能なアレイのいくつかの他の区域が前記第１の冷却速度より低い第２の冷却速度で冷却される、請求項５に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

射出成形は、成形高分子部品の作製においてしばしば実施される。かかる成形は、典型的には２つ以上の金型部品（部品）を使用し、これらは互いに組み合わされて（例えば、プラテン上で）型穴を形成する。かかる金型部品は、しばしば、ユニットとして、概して静的な温度、又は加熱若しくは冷却された状態に維持される。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0002】

おおまかな要約としては、本明細書は、型穴を画定し、熱的に制御可能なアレイを含む、少なくとも１つの型穴表面の少なくとも１つの部分をその中に含む、射出成形のための装置及び方法を開示する。本発明のこれらの態様及び他の態様は、以下の詳細な説明により明らかになるであろう。しかしながら、かかる主題が、出願当初の願書にて請求項の中で提示されたか、補正後の請求項の中で提示されたか、又はさもなければ特許審査中に提示されたかには関係なく、いかなる場合にも、上記要約を請求可能な主題を制限するものとして解釈すべきではない。

【図面の簡単な説明】

【0003】

【図1】例示的な熱的に制御可能なアレイを備える成形面を備える型穴内へと部分的に切り欠いた斜視図である。

【図2】例示的な温度制御可能なアレイ及びこれに組み込まれる構成要素の前側斜視図である。

【図3】部分的な断面図で示される型穴の部分も含む、図２の例示的な装置の端部立面図である。

【図4】図２の例示的な装置の後方平面図である。

【図5】前側斜視図で、図２の例示的な装置の温度制御可能なアレイの温度制御可能な素子が隔離された図である。

【図6】側面透視図で、図２の例示的な装置の例示的な支持部材が隔離された図である。

【図7】温度制御可能なアレイを動作するための温度制御可能なアレイ及び組み込まれる構成要素の概略図である。

【図8】温度制御可能なアレイ及びこれに組み込まれる構成要素を含む、別の例示的な装置の前側斜視図である。

【図9】図８の例示的な装置の後側斜視図である。

【図10】例示的な熱的に制御可能なアレイを備える成形面を備える型穴内へと部分的に切り欠いた斜視図である。

【0004】

様々な図面における類似参照番号は類似要素を表す。要素によっては、同じ又は同等のものが複数個存在するものがあり、かかる事例では、１つ以上の代表的な要素のみが参照符合によって示されている場合があるが、こうした参照符合はすべてのこのような同じ要素に適用されるものであることは理解されるであろう。特に指定されない限り、本文献における全ての図面及び図は、一定の縮尺ではなく、本発明の異なる実施形態を例示する目的で選択される。特に、様々な部品の寸法は、指示のない限り、例示的な表現としてのみ記述され、様々な部品の寸法間の関係は、図面から推測されるべきではない。本開示では、頂部（top）、底部（bottom）、上部（upper）、下部（lower）、下方（under）、上方（over）、前方（front）、後方（back）、外向き（outward）、内向き（inward）、上へ（up）及び下へ（down）、並びに第１の（first）及び第２の（second）などの用語が使用される場合があるが、別段の指示がない限り、これらの用語が、示される特定の図面の画像を参照する説明を容易にするために、その相対的な感覚でのみ使用されることを理解されたい。本明細書で使用する場合、前部（front）、前方（frontward）、前方に（frontwardly）、前部を向いた（front−facing）、最前部（frontmost）、前方（forward）、前方に（forwardly）、最も前方（forwardmost）、前方を向いた（forward−facing）、等々の用語は、第１の金型部品と第２の金型部品とが組み合わされたときに、型穴に向かう方向を示す。後部（rear）、後方（rearward）、後方に（rearwardly）、最後部（rearmost）、後方に向いた（rear−facing）等々の用語は、かかる型穴から離れる方向を指す。

【0005】

特性又は特質に対する修飾語句として本明細書で使用するとき、用語「概ね」は、本明細書で別に定義しない限り、絶対的な精度又は完璧な一致を求めるものではないが、特性又は特質が当業者により容易に理解できるであろうことを表し（例えば、定量化可能な特性に関して＋／−２０％以内）、用語「実質的に」は、重ねて絶対的な精度又は完璧な一致を求めるものではないが、高度な近似を表す（例えば、定量化可能な特性に関して＋／−１０％以内）。厳密に、同一の、等しい、均一の、一定のなどの用語は、定量化可能な特性又は特質に適用されたとき、本明細書で別に定義しない限り、＋／−５％以内を意味する。

【発明を実施するための形態】

【0006】

本明細書では、射出成型型穴の成形面における熱エネルギーの時間的及び空間的な制御のための装置及び方法が開示される。例示的な型穴８が、一般的な表現で図１に示される。当業者は、例えば、少なくとも第１の成形面４を備える第１の金型部品５と、少なくとも第２の成形面６を備える第２の金型部品７とを互いに組み合わせることによって、型穴８が提供される場合があることを理解するであろう。（図１は、第１の金型部品と第２の金型部品との間の分割線などの特徴を有し、スプルー、ゲート、ランナー、突出しピン、等々は明瞭化のために省略した、型穴の簡略化した表現であることが強調される。）本明細書に開示されるように、型穴スキン３の前面４は、型穴８の少なくとも一部を画定する。少なくとも１つの熱的に制御可能なアレイ１が、表面４のいくつかの領域にわたって提供される。熱的に制御可能なアレイという用語は、本明細書では、その温度が個々に、かつ別個に操作可能である、表面４の任意の複数の（すなわち、少なくとも２つ以上の）区域２を包含するように幅広く使用される（本明細書のあらゆる場所での「アレイ」という用語の使用は、アレイの区域が必ずしも一定の、均一の、又は対称なパターンで配設されることを暗示しないことに留意されたい）。アレイ１は、アレイ１の個々の区域２の温度を必ずしも直接監視する能力を有しない場合がある（所望する場合には行うことが可能であるが）という事実の観点から、本明細書の便宜上、温度制御可能なアレイではなく、熱的に制御可能なアレイと称される。この命名法により、熱的に制御可能なアレイ１と、その個々の素子の温度を直接監視及び制御する場合がある後述する温度制御可能なアレイとが区別される。

【0007】

説明の便宜上、アレイ１の個々の区域２は、本明細書ではピクセルと称される場合がある。アレイ１のピクセル２は、表面４の区域であり、この区域は、必ずしも間に任意の物理的境界若しくは分離する機能を有しない、又は互いから視覚的に区別することができない場合があり、ほとんどの事例では間に任意の物理的境界若しくは分離する機能を有しない、又は互いから視覚的に区別することができないことを理解されたい。むしろ、ピクセル２は、本明細書で後述するように、温度制御可能なアレイの温度制御可能な素子に熱的に連結することにより、個別に熱的に制御する能力を有する（例えば、相互に異なる温度に安定して保持される）スキン３の表面４の単なる区域である。ピクセル２は、所望により、任意の好適な数、サイズ、形状、及び間隔で、存在してもよい（そしてその配設は、本明細書に更なる詳細を説明するように、温度制御可能なアレイの温度制御可能な素子の所望の数、サイズ、形状及び間隔の使用によって達成される場合がある）。

【0008】

上述のように、アレイ１は、型穴スキン３の前面４に提供される。いくつかの実施形態では、型穴スキン３は薄いスキンであってもよく、これは、アレイ１のピクセル２の側方の範囲にわたるスキン３の厚さが、平均で約５ｍｍを超えないことを意味する。更なる実施形態では、スキン３の厚さは、約２、１、０．５、又は０．３ｍｍ未満であってもよい。いくつかの実施形態では、型穴スキン３は、低熱伝導性のスキンであってもよく、これは、アレイ１の任意の特定のピクセル２で、スキン３の材料が約１００Ｗ／ｍ−℃未満の熱伝導率を備えることを意味する。様々な実施形態では、スキン３の材料は、約８０、６０、又は４０Ｗ／ｍ−℃未満の熱伝導率を備えてもよい。更なる実施形態では、スキン３の材料は、約５、１０、２０、又は２５Ｗ／ｍ−℃より高い熱伝導率を備えてもよい。いくつかの実施形態では、スキン３の材料は、スキンがその上にあり、かつ熱的に連結されている、温度制御可能な素子の主本体の材料の熱伝導率の８０％、６０％、４０％、又は２０％未満の熱伝導率を備えてもよい。

【0009】

おおまかな要約としては、アレイ１、及びその個々のピクセル２は、熱的に制御されてもよく、例えば、差熱的に制御されてもよく、個別に温度制御可能な素子を備える温度制御可能なアレイによって、その各素子が、熱的に制御可能なアレイ１の異なる個々のピクセル２に熱的に連結されてもよく、これによりそれぞれの個々のピクセル２は、熱的に連結される温度制御可能な素子の温度を変えることによって熱的に制御されてもよい。実際にはこれは、温度制御可能なアレイを提供することによって達成されてもよく、これにより、温度制御可能なアレイの各素子の前面は、所望の区域内で（スキン３の前面４で、したがってその区域内ではアレイ１のピクセル２になる）型穴スキン３の後面に熱的に連結（例えば、緊密に接触）される。任意の温度制御可能なアレイは、かかる目的で使用されてもよいが、特に好適である場合がある例示的な温度制御可能なアレイは、図２〜図４及び図８〜図９に図示され、本明細書に詳細が後述される。

【0010】

本明細書に詳細に記載するように、温度制御可能なアレイの個々の温度制御可能な素子は、互いに横方向に熱的に隔離されてもよい。しかしながら、これは、型穴スキン３によって提供される熱エネルギーを隣接するピクセル間に伝導のための横方向の経路の存在を必ずしも排除するものではない。むしろ（例えば、十分薄いスキン３、及び／又は低熱伝導性の材料で作製されたスキン３により）、いくつかの実施形態では、スキン３の厚さ寸法を通した（すなわち、スキンの後面（温度制御可能な素子の前面に接する）からスキンの前面（型穴８の成形面を提供する）までのスキンの最短の寸法を通した）熱エネルギーの伝導は、スキンに沿った横方向の熱エネルギーの伝導（すなわち、あるピクセル２から隣接したピクセル２への伝導）と比較して、スキンを通した熱エネルギーの伝達のための主たる経路であるとすることができる。これにより、ピクセル２のスキン３の後面に熱的に連結された温度制御された素子によって、任意の特定のピクセル２を、最隣接ピクセルが熱的に制御され得る条件とは通常無関係に、十分に熱的に制御することができるといった状態を提供することができる。例えば、第１のピクセルが特定の温度又は温度範囲に保持される場合、隣接するピクセルは、それにもかかわらず、該隣接するピクセルを所望の温度範囲内にうまく保持することができなくする熱エネルギーの余剰分を第１のピクセルに取られることなく、又はかかる熱エネルギーの余剰分を第１のピクセルから受け取ることなく、（該隣接するピクセルに熱的に連結される温度制御可能な素子によって決まる）第１のピクセルの温度より著しく高い又は低い温度又は温度範囲に保持され得る。

【0011】

上記の原理は、熱的に制御可能なアレイ１のピクセル２に対するアスペクト比の観点から特徴付けられる場合がある。かかるアスペクト比は、２つのパラメータの観点から規定される場合がある。第１のパラメータは、スキンの厚さ寸法に沿ったピクセル２内の型穴スキン３の厚さ「ｔ」である（図３に例示的な距離「ｔ」が示される）。第２のパラメータは、ピクセル２の中心点と最隣接ピクセル２の最も近い中心点との間の中心間の距離「ｌ」である。例示的な距離「ｌ」が、図１に示される。（上述のように、アレイ１のピクセル２の形状、サイズ、及び中心点は、主に型穴スキン３に熱的に連結される温度制御可能な素子の前面（例えば、図２及び図３の表面６１）の形状、サイズ、及び中心点に大きく左右され得ることを理解されたい。）ピクセル２が、不規則な又は非対称の形状を備える場合、ピクセル２の重心（幾何学的な中心）は、この目的のための中心点として用いることができる。これらのパラメータを使用して、ピクセルアスペクト比を、ｌ／ｔ比として計算することができる。様々な実施形態では、熱的に制御可能なアレイ１のピクセル２は、少なくとも約２：１、４：１、８：１、又は１６：１のアスペクト比を有してもよい。

【0012】

したがって要約すると、上記の配設は、隣接するピクセル２を個別に（例えば、異なって）熱的に制御することを可能にする（例えば、少なくとも、例えば５、１０、又は２０℃だけ互いに異なる温度とするのを可能にする、及び／又は少なくとも、例えば５、１０、又は２０℃だけ互いに異なる温度に維持するのを可能にする）。したがって、型穴８の成形面４の選択された領域にわたって、著しい熱的勾配を有利にも確立し、かつ／又は維持することができる（例えば、成形面４のアレイ１内に、及び／又はアレイ１と他の非アレイ領域との間に）。かかる示差熱制御が可能である場合があっても、場合によってはアレイの２つ以上のピクセルは、類似の又は同一の温度範囲に制御される場合があることが理解されるであろう。上述のように、型穴スキン３に沿った熱エネルギーの若干の側方伝導（例えば、ピクセルから隣接するピクセルへ）が生じる場合があることが更に理解されるであろう。しかしながら、型穴スキンに沿った若干の熱伝導は、所望の熱的勾配が維持される限り、不利ではない場合がある。事実、型穴スキンに沿った隣接するピクセルの間の若干の熱伝導は、有利にも、隣接するピクセル２の間の温度変化が、例えば、隣接するピクセル２と接触する流動性の（例えば、溶融）樹脂の、不都合なほどに急な熱的勾配を生じさせるほど急激でないという状況をもたらすことができる。

【0013】

したがって、任意の２つのピクセルの隣接する縁部に関し、例えば、２つのピクセルの間の正確な境界において垂直に近い温度の段階的変化が存在するのではなく、それぞれのピクセルの、ピクセルの隣接する縁部に近い境界区域において温度勾配が存在する場合があることが理解されるであろう。ピクセルの縁部に隣接しないピクセルの横方向内側区域内の温度プロファイルでさえ、必ずしも完全に平坦ではないことも理解されるであろう。すなわち、何らかの状況では、かかる横方向区域内の温度は、変化（例えば、５、２、１、又は０．５℃未満の変化）を呈する場合がある。ピクセルのかかる横方向内側区域の温度でさえも、いくつかの状況では、一時的に変動する場合があることも理解されるであろう。例えば、ピクセルが高温の溶融樹脂に接触するとき、かかる状況が生じる場合がある。

【0014】

これら温度偏差（例えば、その上にピクセルを提供するための特定の区域内で、型穴スキンに熱的に連結された温度制御可能な素子によって確立された公称設定点からの温度偏差）のいずれかが生じ得る量、及び、温度偏差が、例えば、ピクセルサイズ及び他のピクセルへの近接性、ピクセルが制御されてもよい公称温度、上述のピクセルのアスペクト比、ピクセルと接触する溶融樹脂の温度などの様々な要因に依存し得ることを、当業者は理解するであろう。しかしながら、例えば、任意のかかる主要でなくかつ／又は一時的な変動を除いて、及び、ピクセルの横方向縁部又はその近傍の何らかの偏差にもかかわらず、様々な実施形態において、アレイ１のピクセル２の横方向内側区域の温度を精密に制御することができる（例えば、±５℃、±２℃、又は更には±１℃）ことが理解されるであろう。ピクセルの温度が、実際に直接監視されるかどうかにかかわらず、このような状況になる場合がある。

【0015】

熱的に制御可能なアレイ１を提供するために型穴スキンに熱的に連結することができる例示的な温度制御可能なアレイ５０を、図２〜４の例示的な実施形態に示す。アレイ５０は、かかる温度制御可能なアレイの単に１つの代表的なタイプであるが、アレイ５０を使用して、かかるアレイの一般的な概念及び原理について説明する。例示的な温度制御可能なアレイ５０は、個別に温度制御可能な素子６０を備える。図２及び特に図３に示すように、アレイ５０のそれぞれの個々の素子６０は、型穴スキン３の後面と緊密に熱的に接触して定置されるように構成される前面６１を有する主本体７０を備えてもよい。いくつかの実施形態では、主本体７０は、高熱伝導性であってもよく（例えば、約８０Ｗ／ｍ−℃より高い）、更なる実施形態では、少なくとも約１００、１５０、２００、又は２５０Ｗ／ｍ−℃の熱伝導率を有してもよい。いくつかの実施形態では、素子６０の主本体７０は、金属で作製されてもよい。特定の実施形態では、主本体７０は、銅又は銅合金を含む組成物で作製されてもよい。いくつかの実施形態では、そのような銅合金は、ベリリウム銅合金であってもよい。別の実施形態では、そのような銅合金は、Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ａｌｌｏｙｓ（米国ウィスコンシン州Ｇｅｒｍａｎｔｏｗｎ）から商品名ＭＯＬＤＳＴＡＲで入手可能な材料により代表される、高熱伝導性のベリリウムを含まない銅合金であってもよい。

【0016】

図２の例示的な実施形態では、前面６１は、素子６０の主本体７０の部分６２上に提供され、この部分６２は、荷重支持部材として機能してもよい。すなわち、部材６２は、温度制御可能なアレイ５０と共に使用する第１の金型部品５が、射出成形作業で使用される射出圧力に釣り合う力で第２の金型部品と互いに組み合わされるとき、金型部品（例えば、図１の部品５）を通る荷重支持経路の少なくとも一部を提供してもよい。

【0017】

各主本体７０は、荷重支持部材６２と横方向に隣接し（そして荷重支持部材６２に一体的に接続され）、かつ型穴スキン３と緊密に接触する表面を必ずしも有しない、熱交換モジュール６３も備えてもよい。本文脈中、「横方向に」とは、スキン３の厚さ（最短寸法）を通る熱エネルギー伝導方向と少なくとも概ね直交する方向を意味する（この方向は、典型的には、部材６２を通る荷重支持経路と少なくとも概ね直交する場合もある）。以下に詳細に述べるように、図２〜図４の例示的な構成では、熱エネルギーは、外部源から、熱交換モジュール６３内に伝達されても、かつ／又は熱交換モジュール６３から除去されてもよく、次いで、熱交換モジュール６３から荷重支持部材６２内へと横方向に伝導してもよく、これによって主本体７０の全体（すなわち、モジュール６３及び部材６２その両方）が所望の温度になる。これにより、部材６２の前面６１がこの所望の温度となり、したがって所望により、前面６１からスキン３へと熱エネルギーを伝達することができ、又はスキン３から熱エネルギーを除去することができる。

【0018】

「温度制御可能な」とは、温度制御可能なアレイの個々の素子の温度を監視することができる（例えば、連続的であるか、又は所望の制御を達成するために適当な頻度で間欠的であるかに関わらず）ことを意味し、この監視された温度は、素子の温度を変化させて、例えば、素子の温度を所望の設定点に至らせるために、熱エネルギーの伝達を素子へ又は素子から方向付けるために制御器によって使用することができ、すなわちこれにより素子はクローズドループ温度制御を受ける。かかる温度監視は、例えば、温度検出デバイスの使用によって達成される場合がある。かかる目的のためにいわゆる抵抗温度検知器（ＲＴＤ）を使用するのが好都合である場合があるが、任意の好適な温度検出デバイスを使用してもよい。かかる温度検出デバイスを素子の前側（すなわち、素子が熱的に連結される型穴スキンに最も近い側面）に近接して位置決めするのが有利な場合がある。したがって、図２の例示的な実施形態では、各素子６０は、温度検出デバイス（例えば、図３の温度検出デバイス１３によって表されるようなもの）を受容することができる型穴６４を備えて提供され、これにより、その素子６０の温度を個別に監視することができる。図２に図示する実施形態では、温度検出デバイスを配線（例えば、図３の電線５２）に接続してもよいように、アクセス窓６５が提供される。しかしながら、そのような温度検出デバイスと通信するための任意の好適な方法（例えば、光ファイバー、ワイヤレス、等々）を使用してもよい。

【0019】

各素子６０は、少なくとも第１の熱伝達機構によって加熱及び／又は冷却されてもよい。いくつかの実施形態では、そのような第１の熱伝達機構は、静的な機構を含んでもよい、つまり、アレイ５０又は金型部品５の外部の加熱又は冷却ユニットによって加熱又は冷却される、移動する熱伝達流体を含まない。（そのため、いくつかの実施形態では、かかる第１の熱伝達機構は、非移動クローズドエンド容器内部に全体的に収容され、かつ非移動クローズドエンド容器内で全体的に内部再循環される加熱流体又は冷却流体を備える、いわゆるヒートパイプを包含する。しかしながら、他の実施形態では、アレイ内、又はアレイを有する金型部品内には、ヒートパイプは存在しない。）いくつかの実施形態では、かかる第１の静的な熱伝達機構は、電気的な加熱／冷却素子による電気的な加熱又は冷却を含み得る（例えば、電線５５によって電力を受ける素子１４、図４ではその両方が一般的描示で示される）。かかる素子は、素子６０の主本体７０に熱的に連結される場合があり、例えば、図４の背面図に示すように、素子１４を素子６０の主本体７０と緊密に接触させて、素子６０の後方開放端キャビティ６９に挿入されてもよい。（図４の特定の設計では、加熱／冷却素子１４は、熱交換モジュール６３に熱的に連結され、これにより熱交換モジュール６３内に伝達された熱エネルギーは、荷重支持部材６２内へと横方向に伝導され得る。）加熱又は冷却能力を有する電気的なデバイス（例えば、Ｐｅｌｔｉｅｒデバイス）が使用されてもよいが、多くの場合には、第１の電気的な熱伝達機構を加熱のみのために使用するのが好都合である場合がある。かかる実施形態では、電気駆動型の静的な素子１４はヒーター（例えば、一般的に既知の電気抵抗式ヒーター）であってもよい。しかしながら、適切な熱的連結が提供される限り、任意の好適なタイプの加熱又は冷却素子は、任意の好適な様式で素子６０と接触し、任意の好適な締結機構によって素子６０に対して保持されてもよい。例えば、かかる素子は、外部圧力によって定位置に保持されてもよく、又は、かかる素子を主本体７０に取り付けるために、伝導性接着剤、はんだ、又は同様なものが使用されてもよい。

【0020】

各素子６０はまた、いくつかの実施形態では、第１の機構とは異なる場合がある第２の熱伝達機構によって加熱及び／又は冷却されてもよい（当然のことながら、第１の及び第２のという名称は恣意的であることが理解されるであろう）。別の熱伝達機構とは異なる熱伝達機構は、本明細書に記載したように、例えば、動的な機構に対して静的な機構のように、異なる物理的原理によって動作する機構を含む。しかしながら、別の熱伝達機構とは異なる熱伝達機構は、その両方の機構が同一の原理によって動作してもよいが（例えば、両方が移動する熱伝達流体を介した動的熱伝達を伴ってもよく、又は両方が、例えば、Ｐｅｌｔｉｅｒデバイスによる加熱又は冷却を伴ってもよい）、両機構が、少なくとも概ね同時に、同一の温度制御可能な素子に対して相互に反対向きに適用されることができる（すなわち、これにより１つの機構の効果がもう一方の効果を少なくとも部分的に相殺する場合がある）事例も含む。したがって一般的な意味で、同一の温度制御可能な素子が、熱源、更にヒートシンクに熱的に連結されてもよく、熱源及びヒートシンクは、それぞれ、概ね同時に又は同時の様式で、素子に熱エネルギーを加えるように、及び素子から熱エネルギーを除去するように動作し得る。具体的な実施例は、温度制御可能な素子は、例えば、第１の熱伝達流体による加熱と、第１の熱伝達流体とは独立に制御される第２の熱伝達流体による冷却とを同時に受けるものであってもよい。本明細書に詳細に後述するように、一般に、素子６０は、任意の特定の時間に、第１の機構のみによって、第２の機構のみによって、それらを組み合わせて使用することによって加熱又は冷却されてもよく、あるいは、いずれの機構によっても加熱又は冷却されなくてもよい。

【0021】

図２〜図６に例示されるように、いくつかの実施形態では、かかる第２の熱伝達機構は、素子６０の主本体７０に熱エネルギーを伝達する、又は素子６０の主本体７０から熱エネルギーを除去する、移動する熱伝達流体（その温度は、アレイ５０及び金型部品５の外側にある制御ユニットによって制御される）によって達成される動的熱伝達機構であってもよい。かかる動的熱伝達能力は、かかる移動する熱伝達流体に熱エネルギーを直接的に又は間接的に伝達する、又はかかる移動する熱伝達流体から熱エネルギーを直接的に又は間接的に受け取る能力を有する少なくとも１つの動的熱伝達構造体を備える素子６０の主本体７０を提供することによって達成されてもよく、この流体は、気体（例えば、空気、窒素、蒸気、等々）であっても又は液体（例えば、水、油、等々）であってもよい。図２〜図６の特定の実施形態では、かかる動的熱伝達構造体は、図３及び図５に最も明確に示されるように、１つ以上の動的熱伝達フィン６６の形態をとってもよい。動的熱伝達フィンという用語は、本明細書では、素子６０の主本体７０から突出し（素子６０の主本体７０の一体的に突出する部分であり）、かつ、フィン高さ（突出距離）対フィン厚さ（つまりフィンの最短軸に沿った、フィンを横切る平均距離であり、この最短距離は、しばしば、フィン高さ軸及び流体の流れ方向に概ね直交する軸に沿っている）の高いアスペクト比（つまり、熱伝達フィンに限って言うと、少なくとも２：１）を有する、任意の構造体を意味するとして広く定義される。様々な実施形態において、そのようなフィンのアスペクト比は、少なくとも３：１又は５：１であってもよい。フィンは、任意の好適な形状及びサイズであってもよく、任意の好適な数で存在してもよい。

【0022】

図２〜図６の例示的な実施形態では、温度制御可能なアレイ５０は、１つ以上の支持ブロック５１によって支持されてもよい。例示された設計では、第１の支持ブロック５１は、素子６０の第１の組の主本体７０に（例えば、主本体７０の熱交換モジュール６３の横方向外向き部分に）取り付けられてもよい。かかる取り付けはボルト５９を使用して行われてもよく、このボルト５９は、（図６に示すように）支持ブロック５１のボルト穴５８を貫通してもよく、次いで（例えば図５に示すように）各素子６０の主本体７０のボルト穴６８に入ってもよく、これにより、図２〜図４に示すように、主本体７０を支持ブロック５１に取り付ける。類似の第２の支持ブロック５１は、これも図２〜図４に示すように、素子６０の第２の反対側を向いた組の主本体に取り付けられてもよい。支持ブロック５１は、次いで、当業者によって十分に理解されるであろうように、例えば、プラテンによって支持される金型ベースに取り付けられてもよい（しばしば、金型部品５は同一の金型ベースに取り付けられる場合がある）。アレイ５０の素子６０の支持及び安定化に加えて、図２〜図６に図示する支持ブロックはまた、移動する熱伝達流体を、素子６０の主本体７０と熱エネルギー交換するための位置まで運ぶ機能を果たす場合がある。したがって、図６に示される支持ブロック５１の分離図から最も容易に分かるように、支持ブロック５１は１つ以上の（図示される実施形態では２つ）流体流通路５３を備えてもよく、この流体流通路５３は、支持ブロック５１の内部を通って延在して、移動する熱伝達流体が空間５４に流入し空間５４を通過するように方向付け、この空間５４内には素子６０の主本体７０の熱伝達構造体（例えば、フィン）６６が取り付けられて、移動流体はフィン６６と接触することができる。（かかる流体流通路は、共に図４に一般的描示で示されているような流体供給導管５６及び流体排出導管５７に接続されてもよい。）かかる設計は、アレイ５０のすべての素子６０の動的熱伝達構造体（例えば、フィン）のすべてが共通の熱伝達流体に曝されるのが望ましい場合に特に適している場合があることが理解されるであろう。（「共通の流体」は、素子６０の連続的な熱伝達構造体を通過して進む間に温度のある程度の変化が生じるにもかかわらず、例えば、加熱／冷却ユニットによって設定点に制御されているので同じ公称温度である流体を意味する。）いくつかの実施形態では、支持ブロック５１は、例えば、熱伝導率が８０Ｗ／ｍ−℃未満である低熱伝導性の材料から作製されてもよい。更なる実施形態では、支持ブロック５１は、約６０、４０、又は３０Ｗ／ｍ−℃未満の熱伝導率を有してもよい。なお更なる実施形態では、支持ブロック５１は、例えば熱伝導率が約２５Ｗ／ｍ−℃未満である熱絶縁性材料であってもよい。かかる構成は、有利にも、素子６０の相互間の後述する横方向の熱的隔離を増進することができる。

【0023】

温度制御可能なアレイの温度制御可能な素子の少なくともいくつか（例えば、素子の主本体）は、互いに横方向に熱的に隔離されていてもよい。すなわち、任意の特定の素子は、少なくともその隣接する素子から横方向に熱的に隔離されていてもよい。かかる横方向の熱的隔離は、熱エネルギーが素子の主本体から隣接する素子の主本体に（すなわち、素子の主本体を隣接する素子の主本体から分離する介在距離（間隔）にわたって）伝導する能力に対して、熱エネルギーが素子の主本体内で伝導する能力の観点から捉えることができる。かかる横方向の熱的隔離を達成するためには、前者の能力が後者の能力より優位である必要がある。素子の相互間の横方向の熱的隔離は、任意の好適なやり方で提供することができ、単一の素子に対して複数の隔離方法が使用されてもよい。一般に、かかる方法は、隣接する素子の主本体の表面の間（特に、相互に最も近く面する隣接する素子の主本体の表面の間）の介在する空間内に、比較的低熱伝導性の材料を提供することに依存する場合がある。したがって、図２に示す実施形態では、隣接する素子６０の熱交換モジュール６３の間にエアギャップが提供される。空気の熱伝導率は０．１Ｗ／ｍ−℃未満なので、（例えば、隣接する主本体の表面の間の放射熱伝達率が許容できないほど高くなる可能性を最小限にするために、エアギャップが少なくとも約０．１ｍｍ以上である限り）これは効果的な熱的隔離を提供することができる。様々な実施形態では、かかるエアギャップは、素子（例えば、その主本体）の相互に対して最も近い近接点において、少なくとも約０．２、０．５、１．０、又は２．０ｍｍであってもよい。「エアギャップ」という用語が一般的に使用されること、及び好適に低い熱伝導率の任意のガス状流体（例えば、窒素）、又は更には不完全真空が、かかるギャップに存在してもよいことが理解されるであろう。いくつかの実施形態では、隣接する素子の間のギャップの少なくとも一部には、非ガス状の、低熱伝導性の流体（例えば、熱伝導率が約２５Ｗ／ｍ−℃未満である熱絶縁性の油又はグリース）が充填されてもよい。

【0024】

いくつかの実施形態では、かかる目的のために伝導率が低い固体（すなわち、非流体）材料が使用されてもよい。かかる材料は、本明細書では熱的絶縁スペーサと呼び、十分に低い全体的な熱伝導率を呈する限り、任意の非流体材料からなってもよい。かかる材料は、低い固有の熱伝導率を有する固体材料であってもよく、及び／又は、材料は、材料の低い総合的な熱伝導率に寄与し得る空隙容積を含むように、多孔質、セル状、等々であってもよい。したがって、図２及び図４の例示的な実施形態では、熱的絶縁スペーサ７１は、隣接する荷重支持部材６２の相互に対して最も近い近接点において、素子６０の隣接する荷重支持部材６２の間に存在する。様々な実施形態では、かかる絶縁スペーサは、約２５、１０、又は５Ｗ／ｍ−℃未満の熱伝導率を有する材料で作製されてもよい。いくつかの実施形態では、かかるスペーサは、チタンで作製されてもよい。様々な実施形態では、スペーサの厚さ（すなわち、スペーサの最短の横方向の寸法における）は、少なくとも約０．０５、０．１、又は０．２ｍｍであってもよい。様々な実施形態では、スペーサの厚さ（すなわち、スペーサの最短の横方向の寸法における）は、最大で約５、２、１、又は０．５ｍｍであってもよい。かかるスペーサの厚さは、概ね又は厳密に一定であってもよく、又はスペーサの長さ及び／又は幅にわたって変化してもよい。特定の実施形態では、上記の手法のうちのいずれかの組み合わせが使用されてもよい。したがって、図５では、エアスペースを包囲する額縁境界の形態の例示的な熱的絶縁スペーサ７１が提供される。このタイプの構成は、スペーサ材料の固体部分を、例えば、アレイ５０の素子の隣接する前面６１（図２に示すように）の間に提供するうえで特に有用である場合があり、これにより、型穴スキン３に最大支持を提供する一方で、隣接する素子の間の有意な区域がエアギャップを含むので、隣接する素子の間にできるだけ高い熱エネルギーの伝導に対する全体的な障壁を提供することができる。

【0025】

上述のように、２つの温度制御可能な素子の間の横方向の熱的隔離を達成するためには、各素子の温度を隣接する素子の温度とは概ね独立して満足のいくように制御することができるようにするために、熱エネルギーが各素子の主本体内で伝導される能力が、熱エネルギーが素子の主本体から隣接する素子の主本体へと伝導される能力よりも優位である必要がある。多くの場合、当業者は、金型部品に提供される任意の加熱及び冷却装置を定性的に評価することによって、そのような横方向の熱的隔離がもたらされているかどうかを確認することができ得る。しかしながら、状況によっては、かかる横方向の熱的隔離を少なくとも半定量的に特徴付けることが有用である場合がある。

【0026】

素子の横方向の熱的隔離を特徴付ける１つの便利なやり方は、熱抵抗（すなわち、熱コンダクタンスの逆数）として既知の周知のパラメータの使用によるものである。材料に沿った任意の所与の伝導経路について、熱抵抗（Ｒ）は、以下の式（１）によって得られる。
（１） Ｒ＝Ｌ／（ｋ^＊Ａ）
式中、Ｌは経路長であり、ｋは材料の熱伝導率であり（例えば、Ｗ／ｍ−℃）、Ａは経路に沿った断面積である（したがって、Ｒは例えば℃／Ｗの単位を有する）。

【0027】

並列の伝導経路については、別個の伝導経路に対する個々のＲ’の逆数を取り、逆数にしたＲ’を加算し、合計を逆数にすることによって結合した経路に対する集合的なＲを得ることができることが周知である。同様に、直列の伝導経路については、個々のＲ’を合計することによって結合した経路に対する集合的なＲを得ることができることが周知である。したがって、本明細書ではＲ_ｍｂと呼ばれる素子６０の主本体内の横方向の熱流に対する熱抵抗は、式１を使用して計算することができる。かかる素子の横方向の熱的隔離は、最も有用には、型穴スキンに熱的に連結される素子を用いて（すなわち、成形作業が実施されることになる構成において）計算されるので、型穴スキンの何らかの寄与を考慮に入れるべきである。したがって、Ｒ_ｍｂは、都合のよいことには、素子の主本体によって、及び主本体が熱的に連結される型穴スキンによって提供される、（並列の）横方向の伝導経路の組み合わせられた寄与を含んでもよい。したがって、ある素子と最近接子との間のすべての有意な伝導経路に沿った、ある素子と最近接素子との横方向の熱的隔離の程度を特徴付ける目的のために、型穴スキンの寄与を含むＲ_ｍｂ（例えば、素子の主本体の横方向の中心から、隣接する素子に最も近い主本体の縁部までの参照長さにわたる）を計算することができる。

【0028】

次いで、この素子と第２の隣接する素子との間に介在する空間によって提供される伝導に対する抵抗であるＲ_ｉを得ることができる。かかるＲ_ｉは、第１の素子と第２の素子との間のこの介在する空間を横切るすべての伝導経路によって提供される、集合的な抵抗である。例えば、特定の状況でのＲ_ｉは、介在する空間内の熱的絶縁スペーサ（加えて、該空間の一部に存在し得る任意の他の部品、これら部品については本明細書で後述される）によって表わされる熱抵抗を評価することによって得られる場合がある。ここでも、介在する空間内に直列又は並列の伝導経路が存在する場合、上述したように、それらの寄与はそれぞれ加算、又は逆数にして加算される。したがって、Ｒ_ｉ／Ｒ_ｍｂ比（抵抗比と呼ばれる）を得ることができ、これは、素子自体の中の伝導に対する抵抗と比較した、素子とその隣接物との間に介在する空間にわたる伝導に対する抵抗の指標を提供する。次いで、かかる比は、任意の他の隣接した素子に対して同様に得ることができる。

【0029】

本明細書に開示されるように、横方向に熱的に隔離された素子は、すべての最隣接素子に対するその素子のＲ_ｉ／Ｒ_ｍｂ比が、少なくとも１．５であることを必要とする。更なる実施形態では、すべての他の隣接素子に対する少なくとも１つの素子６０のＲ_ｉ／Ｒ_ｍｂ比は、少なくとも約２、４、８、１６、３２、又は６４である。

【0030】

素子の横方向の熱的隔離の半定量的な評価に使用してもよい別のパラメータは、経路長で正規化した熱抵抗（Ｒ_ｐｌ）であり、以下の式（２）で与えられる。
（２） Ｒ_ｐｌ＝１／（ｋ^＊Ａ）
式中、ｋは材料の熱伝導率であり、Ａは伝導経路に沿った点における断面積である。（したがって、Ｒ_ｐｌは、例えば、℃／Ｗ^＊ｍの単位を有する）。かかる経路長で正規化した熱抵抗は、しばしば単位長当たりの熱抵抗と称される。代替的には、伝導経路（又は一組の並列経路）に沿った所与の点におけるＲ_ｐｌは、伝導経路のこの点における面積で重み付けした伝導率の尺度と考えることができる。

【0031】

素子の横方向の熱的隔離の程度を特徴付けるためにＲ_ｐｌを使用するために、主本体の特定の場所に存在するすべての横方向の伝導経路を通して（例えば、すべての並列の横方向の伝導経路を通して）スライスを取ることができる（例えば、かかるスライスは、素子の主本体及び主本体を覆う型穴スキンを通過する場合がある）。典型的には、かかるスライスは、素子の横方向の場所において伝導経路に対して略平行な垂直軸を有してもよいが、必ずしも有しなくてもよい。次いで、それぞれの導電路によって提供されるＲ_ｐｌを得ることができ、次いで、Ｒ_ｐｌｍｂと呼ばれるパラメータを提供するために、上述のものと類似の様式での逆数／加算によってこれらの並列抵抗の寄与を得ることができる。全体的な伝導経路に沿った異なる横方向の場所で、（例えば、その横方向の中心点近くの主本体を通してスライスした場所で、主本体の中心点とそれらの横方向縁部との間の途中の場所で、及び横方向縁部に近接した場所で）Ｒ_ｐｌｍｂを得ることができることが理解されるであろう。

【0032】

同様に、Ｒ_ｐｌｉを得ることができ、これは、介在する空間によって提示された経路長で正規化した伝導に対する熱抵抗であり、これは隣接する素子に達するためには介在する空間を渡る必要があり、第１の主本体と第２の主本体との間の間隔を渡るすべての有意な伝導経路の寄与を反映する。関連する経路（例えば、第１の主本体の横方向縁部と第２の主本体の最も近い横方向縁部との間の経路）に沿った任意の点において、Ｒ_ｐｌｉを得ることができることが理解されるであろう。

【0033】

次いで、Ｒ_ｐｌｉ／Ｒ_ｐｌｍｂ比を得ることができる（これは経路長で正規化した抵抗比と称される）。素子の主本体を通過する任意の場所（スライス）において、Ｒ_ｐｌｍｂを得ることができ、かつ素子と最近隣素子との間に介在する空間を通過する任意の場所（スライス）において、Ｒ_ｐｌｉを得ることができることが理解されるであろう。そして、かかるパラメータ及びその比を、素子と任意の他の隣接する素子との間に介在する空間に関して同様に得ることができる。これらの考慮の観点において、横方向に熱的に隔離された素子は、素子の主本体内の任意の場所において、得る場合に、少なくとも１．５のＲ_ｐｌｉ／Ｒ_ｐｌｍｂを必要とする。更なる実施形態では、少なくとも１つの素子６０のＲ_ｐｌｉ／Ｒ_ｐｌｍｂ比は、少なくとも約２、４、８、１６、３２、又は６４である。

【0034】

当業者は、上記の処置が、主として伝導経路を提供する構成要素の幾何学的なパラメータ、及び構成要素が作製された材料の熱伝導率に依存していくらか単純化されることを理解するであろう。これらの計算及び結果として得られるパラメータが、所与の素子の横方向の熱的隔離の程度を特徴付けするために便宜上使用されること、及び様々な単純化する仮定の存在がそれらの有用性を最小化しないことが理解されるであろう。例えば、緊密に接触する表面間の面から面への（例えば、素子の主本体の横方向に外向きの面と、この面と当接する熱的絶縁スペーサの面との間の）伝導は、完全であると仮定することができる（すなわち、それらの間のあらゆる熱的接触抵抗は無視される）。例えば、相互に緊密に接触した状態で一緒にしっかりと保持された、例えば、平滑な表面の場合、かかる仮定は重要でない場合がある。一方で、いずれかまたは両方の表面が、粗い、構造化された、及び／又は非平滑化された区域を有する場合、かかる仮定は、それらの間の公称（全体的な）接触面積ではなく、表面間（必要な場合、推定）の有効接触面積（例えば、実際の微視的接触面積）を使用することによって考慮に入れられる場合がある。同様に、かかる計算では、空気（又は、例えば、主本体と隣接する主本体若しくはスペーサとの間に存在する任意の他のガス状流体）によって提供される熱伝導率は、概ね無視することができる。

【0035】

加えて、多くの事例では、素子の主本体とその最近隣主本体との間の（例えば、主本体の最も近い表面間に介在する空間にわたる）伝導の最も直接的な経路が、他の（例えば、より遠回りの）経路より優位を占める場合には、最も直接的な経路のみを共慮に入れる必要がある。例えば、素子の、隣接する素子から最も遠く離れた面の外側から延びる経路を通る、１つの素子から隣接する素子への熱エネルギーの伝導は、多くの場合無視されてもよい。更に、いくつかの実施形態では、素子（例えば、素子の主本体）は、例えば、支持ブロック、金型ベース、又は同様のものによって後方支持されてもよいことが理解されるであろう。本明細書に開示されるように、多くの実施形態では、かかる支持ブロックは、熱的な絶縁材料からなってもよい（及び／又は、素子の後向き面と支持ブロック及び／又は金型ベースの前向き面との間に、熱的絶縁スペーサが提供されてもよい）。かかる事例では、後ろ向きの絶縁材料を通過する、かかる遠回りのルートによる素子間の熱エネルギーの伝導は、典型的には無視することができる。

【0036】

また更に、様々な実施形態では、素子の温度を制御するために、加熱素子（例えば、素子のキャビティ内に提供される静的なヒーター）が使用されてもよく、かつ／又は素子の温度を制御するために、動的熱伝達流体が使用されてもよいことが理解されるであろう。かかる事例では、かかる加熱素子の存在、及び／又はかかる流体の存在は、無視することができる。しかしながら、かかる実施形態では、例えば、かかる流体の移送に使用されてもよいチューブの熱伝導率を考慮に入れる必要がある場合があり、このチューブは、隣接する素子の表面と接触する場合があり、したがってそれらの間に伝導経路を提供する。同様に、任意のボルト（温度制御可能なアレイの組み立てに使用される場合がある）の熱伝導率を考慮に入れる必要がある場合がある。

【0037】

最後に、いくつかの事例では、型穴スキンは、本明細書に記載される温度制御可能なアレイの隣接する素子間の主要な熱伝導経路を表す場合があることが述べられてきた。すなわち、場合によっては、型穴スキンは、隣接する素子間に介在する空間にわたる熱エネルギーの伝導に対して、介在する空間内に存在する場合がある任意の熱的絶縁スペーサ、エアギャップ、動的熱伝達チューブ、等々によって提供される合成抵抗より著しく少ない抵抗を提供する場合がある。かかる場合には、スキンのみを考慮する必要がある場合があり、したがって、かかる素子の寄与を計算する必要がない場合がある。この場合、いくつかの従来の設計では、型穴スキンによって提供される横方向の熱伝導経路（その一部が隣接する加熱及び／又は冷却素子に熱的に連結される）が、非常に低い抵抗を有する（例えば、スキンが極めて厚く、かつ／又は伝導性が高いため）ことが明らかである場合がある。かかる事例では、型穴スキンのみの考慮に基づいて、加熱及び／又は冷却素子が、互いに横方向に熱的に隔離されていないことが容易に明らかである場合がある。

【0038】

最小のＲ_ｉ／Ｒ_ｍｂ、及びＲ_ｐｌｉ／Ｒ_ｐｌｍｂ比について、上記の要件を超える追加的な考慮が存在することが理解されるであろう。具体的には、温度制御可能なアレイの（少なくとも）２つの素子は、互いに横方向に熱的に隔離される必要があるという要件は、上記の比の満足を超える更なる条件を追加する。すなわち、第１の素子と第２の素子との間に介在する空間にわたる全体的な伝導経路（これによって全体的な経路は、例えば、介在する空間内に存在する場合があるような、熱的絶縁スペーサ、エアギャップ、動的熱伝達チューブ、ボルト、等々を通る並列の伝導経路によって組み合わされて提供される集合的な経路を意味する）は、第１の素子の中心点と第２の素子の中心点との間の経路に沿って最大の抵抗を有する必要がある。すなわち、第１の素子の横方向の中心点から第２の素子（これは都合の良い参照点のために作製される）の横方向の中心点までの全体的な経路（上記のように、これはしばしば一組の並列経路からなってもよい）に従うとき、熱伝導に対する抵抗は、介在する空間内のいずれかの点で最大値まで増加する必要があり、次いで、第２の素子に入ると減少する必要がある。かかる減少が生じない場合、第１の温度制御可能な素子から横方向に熱的に隔離された第２の温度制御可能な素子は、定義によって存在しない。例えば、状況は、単に隣接するのみ、又は金型部品の材料によって（例えば、金型部品の鋼によって）部分的に包囲される、従来の局所的に加熱可能又は冷却可能なゾーンのうちの１つであってもよく、したがって、本明細書で画定するように横方向に熱的に隔離されていない。換言すれば、本明細書で開示される温度制御可能なアレイは、アレイが、それらの間に点在する熱コンダクタンスボトルネック（例えば、熱的なチョーク）を有する少なくとも２つの素子を備えることを要する。

【0039】

熱的に制御可能なアレイ（例えば、アレイ１）を制御するための、温度制御可能なアレイ（例えば、アレイ５０又は１５０）の使用は、図７に示される一般的描示に関して記述される。温度制御可能なアレイ５０は、アレイ５０及び金型部品５の外部にあり、アレイ５０の個々の素子６０の温度に関して温度センサー１３から情報を受け取る（例えば、図７の一般的描示に示すように、電線５２を介して）場合がある制御装置１０に動作可能に接続される場合がある。制御装置１０は、第１の熱伝達機構制御ユニット１２（この制御ユニット１２は、例えば、電線５５によって、例えば、アレイ５０の個々の素子６０に熱的に連結される電気ヒーター１４に接続される場合がある）に動作可能に接続される（例えば、図７に示すように、配線によって）場合があり、これにより制御装置１０は、アレイ５０の様々な素子６０に対する第１の熱伝達機構の適用の際に制御ユニット１２に指示を与えることができる。制御装置１０は、同様に第２の熱伝達機構制御ユニット１１（この制御ユニット１１は、例えば、流体供給導管５６及び流体排出導管５７によって、例えば、アレイ５０の個々の素子６０に、素子６０の動的熱伝達構造体と直接又は間接接触するように移動する熱伝達流体を指向することができるように、接続される場合がある）に動作可能に接続をされる場合があり（例えば、図７に示すように配線によって）、これにより制御装置１０は、アレイ５０の様々な素子６０に対する第２の熱伝達機構の適用の際に制御ユニット１１に指示を与えることができる。便宜上、単一の温度センサー１３及び関連付けられた電線、単一の電気的な素子１４及び関連付けられた電線、並びに移動する熱伝達流体の搬送（運動の方向が矢印で示されている）のための単一の組の供給／排出導管の中空配管のみが図７に示されているが、所望により、かかる構成要素は、アレイ５０の任意の又はすべての個々の素子６０に対して提供されてもよいことが、理解されるであろう。（アレイ５０の様々な素子６０の間に存在してもよい、熱的絶縁スペーサ、エアギャップ、等々も、明瞭化のために省略されている。）先に述べたように、いくつかの実施形態では、第１の熱伝達機構は、静的な機構（例えば、電気的な加熱）であってもよく、第２の熱伝達機構は、動的な機構（例えば、移動する熱伝達流体による熱エネルギーの伝達）であってもよい。同様に先に述べたように、すべての素子６０がアレイの他の素子とは異なる温度に制御される必要があるわけではない（例えば、２つ以上の素子を、ブロックとして制御することができる）。

【0040】

図２〜図６に図示される一般的な設計が、各素子６０が型穴スキン３と緊密に接触する表面（６１）を備える主本体（荷重支持部材６２）の一部から横方向にずれている熱交換モジュール（部分）６３を備える手法を用いることが明白であろう。そして、各素子６０が、隣接する素子６０の熱交換モジュールの方向から横方向に反対向きにずれている熱交換モジュール６３を備える。かかる手法が、例えば、直線状（すなわち、１×Ｎ）アレイ（図４の例示的な実施形態では、１×１０のアレイが図示されている）である温度制御可能なアレイ５０（及び関連付けられる熱的に制御可能な成形面のアレイ）の提供のために特に有用である場合があることが明白であろう。

【0041】

別の一般的な設計は、図８及び図９に例示的な実施形態で示される。これらの図に例示された手法は、非線形アレイの提供に特に好適であり、また、該手法は、熱交換モジュール自体への及び／又は熱交換モジュール自体からの熱エネルギーの、熱エネルギーを型穴スキンとやり取りする前面を備える主本体の別の部分（例えば、荷重支持部材）への上述の横方向の伝導に依存しない。むしろ、温度制御可能なアレイ１５０の各素子１６０は、型穴スキンの後面と緊密に接触するように（それにより、図１を参照して前記したように、熱的に制御可能なアレイ１のピクセル２を型穴スキン内に提供するように）定置され得る前面１６１を有する荷重支持主本体１７０を備える。図８及び図９の設計では、各素子１６０の主本体１７０の実質的に全てが荷重支持体であってもよい。すなわち、アレイ１５０が金型部品内に組み込まれると、いくつかの又はすべての素子１６０の後面１６７は、金型部品自体、金型ベース、又は支持ブロックと荷重支持接触し得る。

【0042】

図９の背面図に示されるように、各主本体１７０は、その中に電気的な加熱及び／又は冷却デバイスが挿入されてもよい、少なくとも１つの開放端（例えば、後方開放端）キャビティ１６９を備えてもよい（図９の具体的な実施形態では、２つのかかるキャビティ１６９が設けられている）。このようにして、１つの熱伝達機構が提供されてもよい（これは、上述の第１の熱伝達機構と類似であり、例えば、静的な熱交換機構であってもよい）。個々の主本体１７０の間に、複数の動的熱伝達チューブ（すなわち、移動する熱伝達流体が通過できるようにする中空チューブ）１５３が延在してもよく、熱伝達チューブ１５３の外表面は、かかる中空チューブ１５３の外側表面を受容するように成形された主本体の表面１６６と緊密に接触する。（表面１６６をより明瞭に見ることができるように、かかるチューブ１５３の１つは図８及び図９から除去されている。）したがって、上述の動的熱伝達構造体は、移動する熱伝達流体を含む熱伝達チューブの壁面と緊密に接触するように構成された構造体を包含することができる。したがって、このタイプの構成は、第２の熱交換機構を提供することができる（これは、上述した第２の動的熱伝達機構と類似である）。任意の好適な数、間隔、及び構成の熱伝達チューブ１５３が使用されてもよい。共通の熱伝達流体がすべてのチューブ１５３を通過してもよく、又はいくつかの実施形態では、異なる温度の流体が、異なるチューブ１５３を通過してもよい。

【0043】

各素子１６０では、温度センサー（例えば、上記のセンサー１３）のために、開放端（例えば、後方開放端）キャビティ１６４が提供されてもよい。キャビティ１６４の開放端は、主本体１７０の後方で都合のよいように定置されてもよいが、キャビティ１６４の閉鎖端は、主本体１７０（例えば、主本体１７０の、型穴スキン３に最も近い部分）の温度の十分な監視を提供するように（例えば、主本体１７０の前面１６１の十分近くに）位置決めされる場合がある。しかしながら、主本体１７０が比較的熱伝導率の高い材料で作製されている場合、主本体１７０の任意の都合の良い場所に温度センサーを位置付けることが可能であり得る。

【0044】

素子１６０は、例えば、ボルトなど（図８又は図９に示されない）によって一緒に保持されてもよく、このボルトなどは、様々な素子の間に提供される空間を貫通してもよく、かつ、例えば素子１６０を定位置に緊密に保持するために（そして、熱伝達チューブ１５３が、それらが当接する素子表面と緊密に接触して保持されることを確実にするために）締め付け可能であるように、アレイ１５０の側面から外向きに延出してもよい。所望する場合、支持ブロックは、アレイ１５０の任意の側若しくはすべての側、及び／又は後ろ向きに提供されてもよく、これに対して、アレイを定位置に固定するために支持ブロックボルト（例えば、上述のボルト）又は他の締結機構が使用されてもよい。かかる支持ブロックは、有利には、熱的絶縁材料で作製されていてもよい（しかしながら、かかる支持ブロックは、例えば、前述の支持ブロック５１の流体流通路５３によって例示されたタイプの、支持ブロックを通る流体通路を必ずしも含まなくてもよい）。

【0045】

各素子１６０の各主本体１７０は、上述のものと同様の様式で、隣接する素子各主本体から横方向に熱的に隔離されてもよい。図８及び図９の例示的な実施形態では、エアギャップ１７２は、隣接する素子１６０の表面の間に示されているが、熱的絶縁スペーサ（図８又は図９では見えない）も存在してもよい。横方向の熱的隔離を更に高めるために、熱伝達チューブ１５３は、熱伝導率が比較的低い材料で作製されてもよい。様々な実施形態では、熱伝達チューブ１５３は、約１００、８０、６０、又は４０Ｗ／ｍ−℃未満の熱伝導率を有する材料で作製されてもよい。更なる実施形態では、熱伝達チューブ１５３は、少なくとも約５、１０、２０、又は２５Ｗ／ｍ−℃の熱伝導率を有する材料で作製されてもよい。特定の実施形態では、熱伝達チューブ１５３は、鋼、例えばステンレス鋼で作製されてもよい。移動する熱伝達流体から各素子１６０の各主本体１７０への動的熱伝達を促進するために、中空の熱伝達チューブ１５３は、比較的薄い壁を備えてもよい。したがって、様々な実施形態では、熱伝達チューブ１５３は、約１．０、０．５、又は０．２ｍｍ未満の壁厚を有する。要約すると、低熱伝導性の材料で作製した薄い壁を有する動的熱伝達チューブ１５３の使用は、チューブ内の移動する熱伝達流体とアレイの各素子との間の所望の熱エネルギー交換を可能にすることができる一方で、アレイの素子の間の横方向の熱的隔離の程度を最低限にすることは、それらの間を通るチューブによって減少する場合がある。

【0046】

温度制御可能なアレイの隣接する素子の主本体の任意の好適な構成、及び／又は隣接する素子の主本体間の横方向の（直接的な又は間接的な）相互接続は、本明細書に記載される横方向の熱的隔離が維持される限り許容され得ることが強調される。どのようにして隣接する素子の主本体が、それらの間に挿入された熱伝導率の低い材料の熱的絶縁スペーサを有することができるか、それらの間に延びる低熱伝導性の材料で作製された動的熱伝達チューブを有することができるかについては、すでに記載した。更なる実施形態では、隣接する素子の主本体は、それらの間に挿入された支持構造体の部材を有してもよいが（例えば、いくつかの又はすべての隣接する主本体の間のエアギャップの一部の中に支持格子が嵌装されてもよく、この支持格子は、アレイの機械的な完全性を高める場合がある）、それは、横方向の熱的隔離に関する上記の条件を保つように、かかる支持部材の熱伝導率が十分低い場合、及び／又はかかる支持部材が熱エネルギーの伝導のための十分に小さい断面積を備える場合のいずれかである限りにおいてである。

【0047】

なお更なる実施形態では、ある特定の隣接する素子の主本体を接続する１つ以上の統合ブリッジ部分の存在を許容することができる場合がある。かかるブリッジ部分が高い熱伝導率を有する場合があるとしても（アレイの素子の主本体と共に一体的に形成される）、かかるブリッジ部分、又はそのいくつかの区画が、隣接する主本体間の熱エネルギーの伝導のための十分に小さい断面積を備える限り（例えば、それにより、ブリッジ部分のかかる低断面積セクションは、熱エネルギー交換に対するボトルネックを提示する）、横方向の熱的隔離のための上記条件を満たすことは依然として可能であり得る。

【0048】

いくつかの実施形態では、温度制御可能なアレイ１５０は、必ずしもスキンに取り付けられることなく、型穴スキン３の後面の区域と緊密に熱的接触している状態で位置決めされ得る（むしろ、本明細書に前述された一般的なタイプの１つ以上の支持ブロックによって、アレイ１５０及びその個々の素子１６を支持し、かつ型穴スキンに押し付けることが可能である）。しかしながら、図８に示される特定の実施形態では、素子１６０の各主本体１７０は、前方開放端キャビティ１７７を備える。各キャビティ１７７は、型穴スキン３に接続された（例えば、その一体型部品である）中空のボスを受容するように構成されてもよい。かかる中空のボスは、例えば、主本体１７０のボルト穴１６８を通過するボルトの前側の端部をネジ止めにより受容するように、内ネジを螺刻されてもよい。かかるボルトは、アレイ１５０を型穴スキン３に取り付けるために使用されてもよい（そして、アレイ１５０の後方側では、アレイ１５０を、例えば支持ブロック、金型ベース、又はそれと同様のものに取り付けるように使用されてもよい）。

【0049】

図１〜図９に図示した実施形態は、単に本明細書に開示される手法を例示するために選択された例示的な実施形態であることが強調されるべきである。変形が可能であることが理解されるであろう。例えば、いくつかの実施形態では、型穴の金型を画定する表面の少なくとも一部を提供する前面を備えるスキン（例えば、薄い低熱伝導性のスキン）は、金型部品の一部として提供されてもよい。すなわち、かかるスキンは金型部品に取り付けられてもよく、次いで、温度制御可能なアレイ（例えば、５０又は１５０）を金型部品のスキンの後面に緊密に接触せた後、定位置に保持してもよい（スキンに取り付けられるか、又は、実際には取り付けられずに単にスキンに緊密に接触するように保持される）。他の実施形態では、スキン（例えば、薄い伝導率が低いスキン）は、温度制御可能なアレイ（例えば、アレイ５０又は１５０）の一部として提供されてもよい。いくつかの特定の実施形態では、分離して作製されたスキンは、かかるアレイの素子の主本体の前面に取り付けられてもよい。他の特定の実施形態では、スキンは、アレイの素子の主本体の前側表面によって直接的に提供されてもよい。（かかる実施形態が、温度制御可能な素子を覆うスキンの厚さ「ｔ」が本質的にゼロに等しい、限定的な事例を表すことが理解されるであろう。）かかる事例は、素子が、型穴の金型表面の一部を提供する一体型のスキンを備えるものとして考えることができる。かかる手法では、その前側に（しかしながら、提供される）スキンを担持するアレイは、金型部品の提供される空間の中に嵌装される（金型インサートと類似の様式で）ことができ、これにより、他の方法ですでに画定された型穴表面内で、スキンが開放区域を充填する。

【0050】

温度制御可能なアレイ（５０及び１５０）の２つの例示の設計、及び対応する熱的に制御可能なアレイ１が、本明細書に提示されている。これらは例示的な設計に過ぎず、かかるアレイの設計は、これらの例示的な図示からは大幅に異なってもよいこと認識されるべきである。例えば、様々な実施形態では、アレイ１のピクセル２の数は、例えば、２、３、４、６、８、１０、１６、又はそれ以上の範囲であってもよい。様々な実施形態では、個々のピクセル２のサイズは、少なくとも約０．２、０．４、１．０、２、又は５平方センチメートルであってもよい。更なる実施形態では、個々のピクセル２のサイズは、最大で約１００、５０、２５、１０、５、２、又は１．０平方センチメートルであってもよい。様々な実施形態では、ピクセル２の相互間の中心から中心までの間隔（すなわち、重心から重心までの間隔）は、少なくとも約０．２、０．４、１．０、２．０、又は５．０センチメートルであってもよい。更なる実施形態では、ピクセル２の相互間の中心から中心までの間隔は、最大で約１０、５、４、２、１、又は０．５センチメートルであってもよい。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのピクセル２の少なくとも１つの周囲縁部は、隣接するピクセル２の周囲縁部の約５ｍｍ以内であってもよい。更なる実施形態では、少なくとも１つのピクセル２の少なくとも１つの周囲縁部は、隣接するピクセル２の周囲縁部の約２、１、又は０．５ｍｍ以内であってもよい。様々な実施形態では、任意の特定のピクセル２は、他のピクセル２のものとは異なる形状及び／又はサイズを有することができ、規則的な又は不規則な形状を有してもよい。様々な実施形態では、アレイ１の総面積（ピクセル２によって集合的に供給され、様々なピクセルの間にまき散らされている場合があるいかなる非ピクセル区域も含まない）は、少なくとも約２、５、１０、２０、又は５０平方センチメートルであってもよい。更なる実施形態では、アレイ１の総面積は、最大で約１００００、５００、２００、又は１００平方センチメートルであってもよい。様々な実施形態では、アレイのピクセルによって集合的に提供される総面積は、型穴８の総表面の約５０、３０、２０、１０、又は５％未満を構成してもよい。様々な実施形態では、アレイのピクセルによって集合的に提供される総面積は、型穴８の総表面の約５０、７０、８０、９０、又は９５％超を構成してもよい。

【0051】

様々な実施形態では、アレイ１は、本明細書に上述されるように、線形アレイ、又は非線形アレイであってもよい。様々な実施形態では、アレイ１は、対称（例えば、図１に示される対称アレイの１つの例示的な設計では、少なくとも１つの対称軸を有する）であってもよく、又は非対称であってもよい。いくつかの実施形態では、ピクセル２のいくつかの又はすべては、例えば、（例えば、図１に例示されるような）連続アレイを集合的に形成するように、他のピクセル２に隣接する場合がある（例えば、ピクセルの下にある温度制御可能な素子の間に横方向に提供される介在する空隙／断熱障壁を覆う場合があるような区域以外には、それらの間に表面４の非ピクセル区域がほとんどない又はない状態で）。他の実施形態では、図１０に関して本明細書に後述するように、少なくとも１つのピクセルは、別のピクセルから、表面４の非ピクセル区域（例えば、金型部品の温度制御されていない部分を覆う、表面４の区域）によって分離されてもよい。様々な実施形態では、アレイのピクセルは、その最も近い隣接物から横方向に（最も近い縁部から最も近い縁部までの距離で）約１０、５、２、又は１ｍｍ未満だけ分離されてもよい。他の実施形態では、１つ以上のピクセルは、２つの最隣接ピクセルの最も近い縁部が互いに少なくとも約０．５、１、又は５ｃｍだけ横方向に離間されるように、アレイのその他ピクセルから横方向に分離されてもよい。

【0052】

例えば、図１０の例示的な様式に例示するように、更なる変形が可能である。例えば、アレイ１のピクセル２は、必ずしも何らかの種類の規則的な間隔又はパターンで提供される必要はない（例示的な不規則なパターンが、図１０のアレイ１’のピクセル２’、２’’、２’’’、及び２’’’’によって提供されている）。図１０は、ピクセル２’’’’が、表面４の非ピクセル区域によってその他のピクセルから分離される事例も図示している。更に、いくつかの実施形態では、１つ以上のピクセルは、アレイの別のピクセル内に、部分的に又は完全に横方向に収容（例えば、包囲）されてもよい（この実施例は図１０に示されており、ピクセル２’、２’’、及び２’’’は、ピクセル２内に横方向に収容されている）。必要なことは、本明細書に記載するように、ピクセルが温度制御可能なアレイによって提供され、このアレイが個別に温度制御可能な素子を備え、例えば、素子の少なくとも２つが互いに横方向に熱的に隔離されていることである。例えば（図１０の特定の実施形態について）、介在する空間（例えば、熱的絶縁スペーサを収容している）は、それぞれピクセル２’、２’’、及び２’’’の下にある温度制御可能な素子をそれぞれ横方向に包囲し、それによりこれら温度制御可能な素子を、ピクセル２の下にある温度制御可能な素子から横方向に離間する。

【0053】

上述の設計及び構成のうちのいずれかのアレイは、図７に関して上述したように、一般的な様式で、制御装置、温度センサー、第１の熱伝達機構及び第２の熱伝達機構制御ユニット、等々に動作可能に接続されてもよく、本明細書に上述したように、クローズドループ制御の対象となる。

【0054】

様々な実施形態では、複数の温度制御可能なアレイ（例えば、５０及び／又は１５０）及び対応する熱的に制御可能なアレイ１を、単一の型穴のスキンの異なる領域に提供することができる。所望する場合、第１の金型部品内に提供される１つ以上のかかるアレイに加えて、第２の金型部品内に１つ以上のかかるアレイを提供してもよい（従来の射出成形が、互いに組み合わされて型穴を形成する、第１の金型部品（しばしばＡ側構成要素と呼ばれる）と、第２の金型部品（しばしばＢ側構成要素と呼ばれる）とを伴うことに留意されたい。）それぞれが１つ以上のかかるアレイを備える複数の型穴は、所望する場合、単一の射出成型装置内に提供されてもよい。いくつかの実施形態では、熱的に制御可能なアレイを備える型穴スキン領域の全体は、概して平面的、又は厳密に平面的であってもよく、他の実施形態では、熱的に制御可能なアレイを備える型穴スキンの少なくともある特定の区域は、非平面的であっても（例えば、湾曲していても）よい。

【0055】

本明細書に開示される温度制御可能なアレイ、及びアレイの任意の部品、並びにアレイと共に提供される任意の部品は、任意の好適な射出成型システムと共に使用されてもよい。既に述べたように、かかるアレイは、金型部品（例えば、図１の一般的描示で示される金型部品５）に取り付けられてもよく、かつ金型部品によって支持されてもよい（例えば、本明細書に上述した１つ以上の支持ブロックによって、直接的に、又は間接的）。かかる金型部品は、都合のよいことに、従来の金型部品、例えば、金属で作製され、その中に１つ以上の開放端キャビティを有し、しばしば金型部品と呼ばれる金型部品であってもよく、これは、別の金型部品と互いに組み合わされて、型穴を形成してもよい。かかる金型部品は、それ自体、例えば、従来の金型ベースによって支持されてもよい。かかる金型ベース（いずれの図にも示されない）は、射出成型システムのプラテン（同様に、いずれの図にも示されない）に取り付けられ、かつプラテンによって支持されてもよい。（当業者は、かかる金型部品、金型ベース、及びプラテンについて熟知しているであろう）。

【0056】

例えば、射出成形システムの移動しない側（しばしば「Ａ」側又は「Ａ」プレートと称される）の第１の金型部品と組み合わせて（例えば、取り付けられて）、かかるアレイが提供されてもよい。かかる射出成形システムは、例えば、型穴８の第１の金型部品５から遠い側に位置決めされる（図１を参照して）第２の金型部品７を支持する（例えば、第２の従来の金型ベースによって）、第２のプラテンを備えてもよく、この第２の金型部品は、第１のプラテン及び第２のプラテンが互いに組み合わされたとき、型穴８を画定するために、第１の金型部品５の成形面４と（及び金型部品５によって提供される場合がある任意の他の成形面と）結合する１つ以上の成形面を提供する場合がある。いくつかの実施形態では、第２のプラテンは、第１のプラテンに向かって第１の位置へと移動可能であってもよく、第１の位置では、一体化した第１及び第２の金型部品によって少なくとも１つの成形型穴が画定され、また第２のプラテンは、第１のプラテンから離れて第２の位置へと移動可能であってもよく、第２の位置では、成形型穴から成形部品を取り出すことができる（その場合、第２の金型部品は、多くの場合「Ｂ」側又はプレートと称されるタイプのものである）。上述したように、所望する場合、「Ｂ」側金型部品の型穴表面は、１つ以上の熱的に制御可能なアレイを備えてもよい。

【0057】

射出成形が溶融樹脂の型穴内への射出を伴う場合、型穴内のこの樹脂は、次いで、樹脂を凝固して成形部品にするように冷却され、任意の好適な装置及び関連文品は、高分子樹脂を溶融し、かつ溶融樹脂を型穴内に供給するために使用されてもよく、例えば、往復動スクリュー装置、スクリューオーバープランジャー、等々が使用されてもよい（ここでも、かかる部品は、図１の型穴及び成形部品の簡略化された描示では示されてない）。射出成形が、第１のより低い温度における型穴内への流動性樹脂の射出を伴う場合、型穴内のこの樹脂は、次いで、固体部品へと樹脂を架橋する化学反応を促進するように加熱され（すなわち、いわゆる反応射出成形の任意の変形）、かかる流動性樹脂を射出するために任意の好適な反応射出成形装置及び関連部品が使用されてもよく、次いで、化学反応及びこれらの凝固を促進する。

【0058】

いくつかの実施形態では、温度制御可能なアレイ及び対応する熱的に制御可能なアレイは、高い射出圧力成形と共に使用されてもよい。かかる事例では、アレイの１つ以上の個々の素子の主本体の少なくとも一部は（かかる部分が素子６０のような素子の荷重支持部材であるか、又はかかる部分が素子１６０のような素子の主本体の実質的にすべてであるかどうかに関わらず）、負荷経路の部分を提供する場合があり（圧力下で金型部品が組み合わせられるとき、これが確立される）、したがってかかる高い圧力に耐えることが必要な場合がある。

【0059】

高い射出圧力の使用を可能にするために、金型部品は、しばしば型穴の概ね対向する面（すなわち、「Ａ」側金型部品により提供される型穴表面、及び「Ｂ」側金型部品により提供される型穴表面）上の型穴表面の相対運動を最小限にするように設計される。当業者は、分割線を形成する金型部品の接触面は、金型部品を互いにクランプするプロセスの間に「予備荷重」される場合があるため、続いて流動性樹脂を注入する圧力が予備荷重を超えないことを理解するであろう（予備荷重を超えると、接触面の間に間隙が形成される場合があり、したがって結果として間隙内への樹脂の許容できないフラッシングが生じる可能性がある）。これを達成するために、荷重経路は、ヒーク射出圧力を乗じた型穴の投影面積よりも大きい圧縮（予備）荷重に耐え抜くことできる必要性がある。その結果、本明細書に記載するように、少なくともいくつかの実施形態では、例えば、２００００ｐｓｉ（１３７．９０ＭＰａ）以上のピーク樹脂射出圧力（型穴内で測定した）を伴う射出成形動作では、温度制御可能なアレイを使用するのが望ましい場合がある（したがって、かかる射出圧力の使用に釣り合う予負荷を伴う）。したがって、本明細書に記載するように、様々な実施形態では、温度制御可能なアレイは、少なくとも１５０００、２００００、２５０００、又は３００００ｐｓｉ（少なくとも１０３．４２、１３７．９０、１７２．３７、又は２０６．８４ＭＰａ）の射出圧力（型穴内で測定した）に適合可能であるように構成される場合がある。当該技術分野において用いられる成形のある特定の方法（例えば、いわゆるコンフォーマルクーリングなどを伴う方法）は、これらの実施形態に包含されないことが理解されるであろう。

【0060】

広義には、上記の手法は、温度制御可能なアレイの多重の素子の提供を可能にするものであり、その素子の少なくともいくつかの温度は、クローズドループの様式で個々に監視されることができる（しかしながら、いくつかの事例では、すべての素子が必ずしも成形作業の間常時監視及び／又は制御されるわけではないことに留意されたいする）。更に、それぞれのかかる素子内に入る、及び／又はこれらから外へ出る熱エネルギーの伝達は、第１の熱伝達機構（例えば、電気ヒーター又は冷却器の使用によって）により、加えて第１の機構とは異なる第２の熱伝達機構（例えば、移動する熱伝達流体の使用によって達成される動的熱伝達によって）により実施することができる。素子の監視された温度に示される両方の熱伝達機の併用効果を評価することができ、一方又は両方の熱伝達機構は、素子の温度を所定の設定点に維持するために、温度を新しい設定点に変更するために、外からの影響（例えば、高い温度の溶融樹脂での型穴の充填）に対応して温度を設定点に戻すために、等々のために使用されてもよい。

【0061】

したがって、アレイの少なくとも１つの同一の素子に対する、クローズドループ様式での２つの異なる熱伝達機構の適用（例えば、概ね同時の適用）、及びかかる制御スキームのアレイの複数の素子への適用が、本明細書に開示される。型穴の温度の精密な制御を可能にする上で、２つのかかる機構の概ね同時の使用が、著しい利点を提示することが理解されるであろう。例えば、温度制御可能なアレイの素子（例えば、少なくとも１つの素子）の第１の組は、第１の熱伝達機構のみの対象となる場合がある（かかる第１の機構は、いかなる他の機構もないとき、第１の素子をすべて同一の温度に維持する場合がある、これらのすべての温度を類似の速度で変化する場合がある、等々）。アレイの第２の組の素子（例えば、少なくとも１つの素子）は、第１の熱伝達機構の対象となる場合がある（これは、素子の第１の組に適用される第１の機構と同一であってもよく、例えば、素子の第１の組及び第２の組のすべては共通の熱伝達流体によって冷却されてもよい）。そして、素子の第２の組は、第１の熱伝達機構とは異なる第２の熱伝達機構の対象にもなる場合もある。したがってこの第２の熱伝達機構は、素子の第２の組において、第１の熱伝達機構の効果を相殺する、又は強化する場合がある（及び第２の組の異なる素子において異なる程度にこれを行うことができる）。例えば、アレイのすべての素子は、共通の熱伝達流体によって冷却される場合があり、アレイのいくつかの素子は、同時に、大量の電気加熱電力を受容する場合があり、いくつかの素子は、より少ない量の電気加熱電力を受容する場合があり、いくつかの素子は、電気加熱電力を全く受容しない場合がある。したがって、多素子アレイの各素子のために、２つの熱伝達機構（これらの機構は、いくつかの事例では、部分的に相互に相殺する場合があり、かついくつかの事例では、相互に強化する場合がある）の間のバランスを確立することができる。競合する機構が各素子の温度に与える影響を監視することができ、所望により一方又は両方の機構を変更することができ、これにより、例えば、アレイの異なる素子を異なる温度に保持することが可能となる。

【0062】

２つの異なる熱伝達機構の概ね同時の適用の概念は、射出成形サイクルの間の少なくともいずれかの時点で同一の温度制御可能な素子にかかる機構が同時に適用される事例を含む。これは、成形サイクルの間に、２つの異なる熱伝達機構が必ずしも正確に同一の時間に適用される必要はないにしても、同一の温度制御可能な素子に適用される事例も含（例えば、機構は、例えば、成形サイクルの工程の間に、例えば、型穴の冷却の間に、続けざまに適用される及び／又は迅速に入れ替わる様式で適用されるように、それぞれオンオフサイクル動作されてもよい）。

【0063】

例えば、型穴の熱的に制御可能なアレイ１の差熱制御を実施するために、本明細書に記載した構成を使用することができ、これは、アレイの少なくとも１つのピクセルが、アレイの少なくとも１つの他のピクセルと少なくとも、例えば、５℃異なる温度にされてもよいこと、及び／又は５℃異なる温度に維持されてもよいことを意味する。かかる差熱制御は、ピクセルが必ずしもかかる異なる温度に任意の最小限の時間の間保持される（例えば、これらは継続的にかかる異なる温度に維持される）、又は温度が実際に監視されることを必要としないことに留意すべきである。そして、いくつかの事例では、２つ以上ピクセルは同様の、又は実質的に同一の温度に保持されてもよい（例えば、いくつかのピクセルは、ブロックとして組み合わせられて制御されてもよい）。様々な実施形態では、アレイの少なくとも１つのピクセルは、アレイの別のピクセルとは少なくとも約１０、２０、又は４０℃だけ異なる温度に、差熱的に制御されてもよい。

【0064】

例えば、１つの熱伝達機構によって熱エネルギーを個々の素子に伝達することができ、かつ第２の異なる熱伝達機構によって熱エネルギーを素子から動的に除去することができる、本明細書に開示される手法は、例えば、１つの機構によって伝達される熱エネルギーが、素子から受動的に除去される（例えば、徐々に伝導性が散逸することによって）ことによって素子から離れることしかできない方法に優る、著しい利点を有し得ることが理解されるであろう。アレイの２つの異なるピクセルが異なる一定の温度に制御されなければならない（又は、アレイの任意の特定のピクセルが特定の一定の温度に制御されなければならない）ことが、必ずしも必要であるとは限らないことも理解されるであろう。むしろ、第１の熱伝達機構及び／又は第２の熱伝達機構は、例えば、アレイの１つ以上の素子の温度を変更するランプ速度を制御するために使用されてもよい。更に、温度制御可能なアレイの素子の温度の制御は、型穴表面の関連付けられた熱的に制御可能なアレイの対応するピクセルを、必ずしも正確にこれらと同じ温度に制御しない場合がある（しかしながら、場合によってはこれが生じる場合がある）。温度制御可能なアレイの複数の温度制御可能な素子の使用が、例えば、温度制御可能な素子と物理的に類似である一方で、必ずしも動的に制御しない他の素子の存在を排除しないことも理解させるであろう（場合によっては、かかる素子の温度は監視さえもされない場合がある）。

【0065】

例えば、特に比較的厚い部分に隣接する比較的薄い部分を有する場合がある部品などの、比較的複雑な形状の成形部品の生産では、本明細書に記載されるようなアレイの使用が、有利にも使用される場合があることが理解されるであろう。特にかかる事例では、本明細書に記載したようなアレイの使用は、最終的な成形部品における応力の低減などのために、より均一な金型の充填を提供する場合がある。いくつかの実施形態では、かかるアレイは、溶融した熱可塑性樹脂が、型穴内に射出され、次いで樹脂を成形部品にするために凝固するように冷却される、周知のタイプの射出成形で使用される場合がある。アレイの差熱制御は、任意の好適な構成により、例えば、型穴内への樹脂の射出の間、及び／又は樹脂を凝固するための樹脂の冷却の間に実施されてもよい。かかるアレイは、流動性の樹脂（反応性、架橋性、及び同様のものである、任意の好適な分子、オリゴマー、ポリマー、等々を含む）が、型穴内に射出され、次いで、流動性の樹脂を成形部品にするために凝固する、１つ以上のタイプの化学反応を促進するために加熱される、いわゆる反応射出成形でも使用されてもよい。アレイ（又は複数のアレイ）の差熱制御は、任意の好適な構成に従って、例えば、樹脂の型穴内への射出の間、及び／又は樹脂を凝固するための樹脂の加熱の間に実施されてもよい。

【0066】

例示的実施形態の一覧
実施形態１．射出成形装置であって、少なくとも前面を有するスキンを備えた金型部品を備え、スキンは、スキンの前面が型穴の成形面の一部を画定する少なくとも１つの領域を含み、金型部品が、複数の個別に温度制御可能な素子を有する少なくとも１つの温度制御可能なアレイを更に備え、少なくとも１つの温度制御可能なアレイが、スキンの少なくとも１つの領域の区域においてスキンに熱的に連結された複数の個別に温度制御可能な素子を備え、これにより区域が熱的に制御可能なアレイをスキンの前面において集合的に提供し、温度制御可能なアレイの素子のうちの少なくとも１つが、温度制御可能なアレイの他の素子から横方向に熱的に隔離される、射出成形装置。

【0067】

実施形態２．個別に温度制御可能な素子のうちの少なくともいくつかが、第１の熱伝達機構によって加熱及び／又は冷却されるように構成され、かつ第１の熱伝達機構とは異なる第２の熱伝達機構によって加熱及び／又は冷却されるように更に構成される、実施形態１に記載の装置。

【0068】

実施形態３．第１の熱伝達機構が、素子の高熱伝導性の主本体に熱的に連結される少なくとも１つの電気ヒーターを備え、第２の熱伝達機構が、素子の高熱伝導性の主本体によって画定される少なくとも１つの動的熱伝達構造体を備える、実施形態２に記載の装置。

【0069】

実施形態４．少なくとも１つの電気ヒーターが、電気抵抗式ヒーターであり、少なくとも１つの動的熱伝達構造体が、主本体から一体的に延在する複数の動的熱伝達フィンによって提供される、実施形態３に記載の装置。

【0070】

実施形態５．少なくとも１つの電気ヒーターが、電気抵抗式ヒーターであり、少なくとも１つの動的熱伝達構造体が、複数の動的熱伝達中空チューブに熱的に連結するように構成される複数の動的熱伝達接触面によって提供される、実施形態３に記載の装置。

【0071】

実施形態６．熱的に制御可能なアレイを集合的に提供する少なくとも区域内のスキンが、約１００Ｗ／ｍ−℃未満の熱伝導率を有する材料から作製される、実施形態１〜５のいずれかに記載の装置。

【0072】

実施形態７．熱的に制御可能なアレイを集合的に提供する少なくとも区域内のスキンが、５Ｗ／ｍ℃と８０Ｗ／ｍ−℃との間の熱伝導率を有する材料から作製され、かつ少なくとも２：１のアスペクト比ｌ／ｔを有する、実施形態１〜５のいずれかに記載の装置。

【0073】

実施形態８．熱的に制御可能なアレイを集合的に提供する少なくとも区域内のスキンが、５Ｗ／ｍ℃と８０Ｗ／ｍ−℃との間の熱伝導率を有する材料から作製され、かつ少なくとも４：１のアスペクト比ｌ／ｔを有する、実施形態１〜５のいずれかに記載の装置。

【0074】

実施形態９．金型部品と、少なくとも１つの温度制御可能なアレイと、少なくとも１つの温度制御可能なアレイの個別に温度制御可能な素子と、が、型穴内で測定して、２０ｋｓｉ（１．３８ｍＰａ）以上の圧力を伴う成形動作に耐えるように構成される、実施形態１〜８のいずれかに記載の装置。

【0075】

実施形態１０．温度制御可能な素子の少なくともいくつかが、それぞれスキンに熱的に連結される荷重支持熱伝達部材を備える主本体を備え、熱伝達素子が、荷重支持熱伝達部材に横方向に熱的に連結される熱交換モジュールを更に備える、実施形態１〜９のいずれかに記載の装置。

【0076】

実施形態１１．温度制御可能なアレイの素子の高熱伝導性の主本体が、少なくとも約１００Ｗ／ｍ−℃の熱伝導率を備え、素子の主本体が隣接する素子の主本体に最接近するそれぞれの点において、素子の主本体が、それぞれの隣接する素子の主本体から、２５Ｗ／ｍ−℃未満の熱伝導率を有する１つ以上の材料を含む少なくとも１つの間隔層によって横方向に離間される、実施形態１〜１０のいずれかに記載の装置。

【0077】

実施形態１２．少なくとも１つの間隔層が、素子と、隣接する素子と、の間のエアギャップの少なくとも一部においてエアギャップを備える、実施形態１１に記載の装置。

【0078】

実施形態１３．少なくとも１つの間隔層が、素子と、隣接する素子と、の間の空間の少なくとも一部において、２５Ｗ／ｍ−℃未満の熱伝導率を有する固体材料を含むスペーサ本体を備える、実施形態１１〜１２のいずれかに記載の装置。

【0079】

実施形態１４．温度制御可能なアレイが、連続アレイを集合的に形成する、少なくとも４つの個別に温度制御可能な素子を備える、実施形態１〜１３のいずれかに記載の装置。

【0080】

実施形態１５．熱的に制御可能なアレイを集合的に提供する区域内のスキンが、金型部品の一部として提供され、かつ温度制御可能なアレイが緊密に接触する後面を備える、実施形態１〜１４のいずれかに記載の装置。

【0081】

実施形態１６．熱的に制御可能なアレイを集合的に提供する区域内のスキンが、温度制御可能なアレイの一部として提供され、かつ温度制御可能なアレイの金型部品への組み込みの前に取り付けられる、実施形態１〜１４のいずれかに記載の装置。

【0082】

実施形態１７．熱的に制御可能なアレイを集合的に提供する区域のスキンが、温度制御可能なアレイの一部として提供され、かつ温度制御可能なアレイの素子の一体的なスキンによって集合的に提供される、実施形態１〜１４のいずれかに記載の装置。

【0083】

実施形態１８．少なくとも１つの温度制御可能なアレイが、スキンの前面内に第１の熱的に制御可能なアレイを提供する第１の温度制御可能なアレイを備え、金型部品が、少なくとも第２の温度制御可能なアレイを更に備え、このアレイが、第２の領域の区域内でスキンに熱的に連結される第２の複数の個別に温度制御可能な素子を備え、ここでスキンの前面が型穴の成形面の一部を画定し、これにより第２の領域の区域が第２の熱的に制御可能なアレイをスキンの前面内に提供し、第２の温度制御可能なアレイの素子の少なくともいくつが、第２の温度制御可能なアレイのその他素子から横方向に熱的に隔離される、実施形態１〜１７のいずれかに記載の装置。

【0084】

実施形態１９．金型部品が第１の金型部品であり、成形面が第１の成形面であり、装置が、少なくとも前面を有する第２の低熱伝導性のスキンを備える第２の金型部品を更に備え、第２の低熱伝導性のスキンが少なくとも１つの領域を備え、ここで、第２のスキンの前面が、第１の金型部品と第２の金型部品とが組み合わせられるとき、型穴を少なくとも部分的に画定するために第１の成形面と第２の成形面とが結合するように構成される第２の成形面の一部を画定する、実施形態１〜１８のいずれかに記載の装置。

【0085】

実施形態２０．第１の金型部品の少なくとも１つの温度制御可能なアレイが、第１の金型部品のスキンの前面内に第１の熱的に制御可能なアレイを提供する第１の温度制御可能なアレイを備え、第２の金型部品が、少なくとも第２の温度制御可能なアレイを更に備え、このアレイが、第２の領域の区域内で第２のスキンに熱的に連結される第２の複数の個別に温度制御可能な素子を備え、ここで第２のスキンの前面が第２の成形面の部分を画定し、これにより第２の領域の区域が第２の熱的に制御可能なアレイを第２のスキンの前面内に提供し、第２の温度制御可能なアレイの素子の少なくともいくつかが、第２の温度制御可能なアレイのその他の素子から横方向に熱的に隔離される、実施形態１〜１９のいずれかに記載の装置。

【0086】

実施形態２１．第１の金型部品が第１のプラテンによって支持され、第２の金型部品が第２のプラテンによって支持され、第１のプラテンと第２のプラテンとのうちの少なくとも１つが、第１のプラテンと第２のプラテンとが組み合わされるとき、第１の金型部品の少なくとも１つの第１の成形面と、第２の金型部品の少なくとも１つの第２の成形面とが、少なくとも１つの型穴を集合的に画定するように構成された移動可能なプラテンである、実施形態２０に記載の装置。

【0087】

実施形態２２．第１のプラテンが固定されており、第２のプラテンが、第１のプラテンに向かって、少なくとも１つの型穴が画定される第１の位置へ、及び第１のプラテンから離れる方向に、成形部品を型穴から取り出すことができる第２の位置へ、移動可能である、実施形態２１に記載の装置。

【0088】

実施形態２３．少なくとも１つの温度制御可能な素子が、すべての最隣接素子に関して、少なくとも約１．５のＲ_ｉ／Ｒ_ｍｂ比を呈する、実施形態１〜２２のいずれかに記載の装置。

【0089】

実施形態２４．少なくとも１つの温度制御可能な素子が、最隣接素子に関して、少なくとも約１．５のＲ_ｐｌｉ／Ｒ_ｐｌｍｂ比を呈する、実施形態１〜２３のいずれかに記載の装置。

【0090】

実施形態２５．第１の温度制御可能な素子と第２の横方向に隣接する温度制御可能な素子との間に介在する空間にわたる伝導経路が、介在する空間内の経路に沿ったいずれかの点で、第１の温度制御可能な素子の主本体の中心点から第２の温度制御可能な素子の主本体の中心点まで延在する経路に沿って見出される最大熱抵抗である、熱抵抗を呈する、実施形態１〜２４のいずれかに記載の装置。

【0091】

実施形態２６．複数の区域を含む少なくとも１つの熱的に制御可能なアレイを備える成形面を備える型穴を提供することと、複数の区域のそれぞれが、温度制御可能なアレイの温度制御可能な素子に熱的に連結される、流動性成形樹脂を型穴内に射出することと、樹脂を成形部品に凝固させるために、型穴内に射出した樹脂の温度を変更することと、を含み、射出成形の方法の間の少なくともいずれかの時点で、第１の熱伝達機構及び第１の熱伝達機構とは異なる第２の熱伝達機構が、温度制御可能なアレイの温度制御可能な素子のうち少なくとも１つに概ね同時に適用される、射出成形の方法。

【0092】

実施形態２７．射出成形の方法の間の少なくともいずれかの時点で、第１の熱伝達機構及び第１の熱伝達機構とは異なる第２の熱伝達機構が、温度制御可能なアレイの温度制御可能な素子のうち少なくとも１つに概ね同時に適用される、実施形態２６に記載のプロセス。

【0093】

実施形態２８．第１の熱伝達機構と第２の熱伝達機構との同時適用が、温度制御可能な素子を所定の温度に制御するために使用される、実施形態２６〜２７のいずれかに記載のプロセス。

【0094】

実施形態２９．第１の熱伝達機構及び第２の熱伝達機構の同時適用が、型穴内に射出した樹脂の温度を変更する工程の少なくとも一部の間に実施される、実施形態２８に記載のプロセス。

【0095】

実施形態３０．温度制御可能なアレイの温度制御可能な素子のうちの少なくとも１つが、温度制御可能なアレイの他の素子から横方向に熱的に隔離される、実施形態２６〜２９のいずれかに記載のプロセス。

【0096】

実施形態３１．第１の熱伝達機構が、温度制御可能なアレイの温度制御可能な素子の動的熱伝達構造体に熱エネルギーを動的に伝達するために、又は温度制御可能なアレイの温度制御可能な素子の動的熱伝達構造体から熱エネルギーを動的に伝達するために少なくとも１つの移動熱伝達流体を使用することによって達成される、温度制御可能なアレイの温度制御可能な素子の動的な加熱又は冷却を含み、第２の熱伝達機構が、温度制御可能なアレイの温度制御可能な素子の電気的な加熱又は冷却を含む、実施形態２６〜３０のいずれかに記載の方法。

【0097】

実施形態３２．射出成形の方法が、溶融樹脂を型穴内に射出することを含み、樹脂を成形部品に凝固させるために、型穴内に射出した樹脂の温度を変更することが、溶融樹脂を冷却することを含み、第１の熱伝達機構のみを使用することによって、溶融樹脂の冷却の間のいずれかの時点で、熱的に制御可能なアレイのいくつかの区域が第１の冷却速度で冷却され、かつその他区域のそれぞれから熱エネルギーを除去する第１の熱伝達機構と、その他の区域のそれぞれへと熱エネルギーを加える第２の熱伝達機構とを同時に使用することによって、熱的に制御可能なアレイのいくつかの他の区域が第１の冷却速度より低い第２の冷却速度で冷却される、実施形態２６〜３１のいずれかに記載の方法。

【0098】

実施形態３３．第１の熱伝達機構が、移動する熱伝達流体を用いた動的な冷却を含み、第２の熱伝達機構が、電気的な加熱を含む、実施形態３２に記載の方法。

【0099】

実施形態３４．温度制御可能なアレイの温度制御可能な素子が、共通の移動する熱伝達流体を用いてすべて動的に冷却される、実施形態３３に記載の方法。

【0100】

実施形態３５．方法が、熱的に制御可能なアレイの少なくともいくつかの区域を第１の予熱温度に加熱することと、溶融樹脂を型穴内に射出することであって、その時間の間、熱的に制御可能なアレイの区域の少なくともいくつかが少なくとも第１の予熱温度に維持され、熱的に制御可能なアレイの少なくともいくつかの他の区域が第１の予熱温度より少なくとも５℃だけ低い第２の温度に冷却される、射出することと、溶融樹脂の射出の後、熱的に制御可能なアレイの区域のすべてを第１の予熱温度より少なくとも２０℃だけ低い第３の温度に冷却することと、を含む、実施形態２６〜３４のいずれかに記載の方法。

【0101】

実施形態３６．射出成形の方法が、硬化性樹脂を型穴内に射出することを含み、樹脂を成形部品に凝固させるために、型穴内に射出した樹脂の温度を変更することが、樹脂の硬化を促進するために硬化性樹脂を加熱することを含み、溶融樹脂を加熱する間のいずれかの時点で、第２の熱伝達機構のみを使用することによって、熱的に制御可能なアレイの区域のいくつかが第１の加熱速度で加熱され、他の区域のそれぞれに熱エネルギーを追加するために第２の熱伝達機構を使用するのと同時に他の区域のそれぞれから熱エネルギーを除去するために第１の熱伝達機構を使用することによって、熱的に制御可能なアレイのいくつかの他の区域が第１の加熱速度より低い第２の加熱速度で加熱される、実施形態２６〜３１のいずれかに記載の方法。

【0102】

実施形態３７．第１の熱伝達機構が、移動する熱伝達流体を用いる動的な冷却を含み、第２の熱伝達機構が、電気的な加熱を含む、実施形態３６に記載の方法。

【0103】

実施形態３８．実施形態１〜２５のいずれかに記載の装置を用いて実施される、実施形態２６〜３７のいずれかに記載の方法。

【0104】

本明細書で開示された具体的な代表的構造、特徴、詳細、形態などは、改変することができ、及び／又は数多くの実施形態で組み合わせることができることが、当業者には明らかであろう。そのような変形及び組み合わせの全ては、例示的な説明の役割を果たす選択された代表的な設計のみではない、着想された本発明の領域内に含まれるとして本発明者により想定される。したがって、本発明の範囲は、本明細書に記載される特定の例示的構造に限定されるべきではないが、むしろ少なくとも請求項の言語によって説明される構造、及びそれらの構造に相当する構造にまで拡大する。記載される本明細書と、参照により本明細書に援用されるいずれかの文書の開示内容との間に矛盾又は食い違いが存在する場合、記載される本明細書が優先するものである。
本発明の実施態様の一部を以下の項目［１］−［２０］に記載する。
［項目１］
射出成形装置であって、
少なくとも前面を有するスキンを備えた金型部品を備え、前記スキンは、前記スキンの前記前面が型穴の成形面の一部を画定する少なくとも１つの領域を含み、
前記金型部品が、複数の個別に温度制御可能な素子を有する少なくとも１つの温度制御可能なアレイを更に備え、前記少なくとも１つの温度制御可能なアレイが、前記スキンの前記少なくとも１つの領域の区域において前記スキンに熱的に連結された複数の個別に温度制御可能な素子を備え、これにより前記区域が熱的に制御可能なアレイを前記スキンの前記前面において集合的に提供し、
前記温度制御可能なアレイの前記素子のうちの少なくとも１つが、前記温度制御可能なアレイの他の素子から横方向に熱的に隔離される、射出成形装置。
［項目２］
前記個別に温度制御可能な素子のうちの少なくともいくつかが、第１の熱伝達機構によって加熱及び／又は冷却されるように構成され、かつ前記第１の熱伝達機構とは異なる第２の熱伝達機構によって加熱及び／又は冷却されるように更に構成される、項目１に記載の装置。
［項目３］
前記第１の熱伝達機構が、前記素子の高熱伝導性の主本体に熱的に連結される少なくとも１つの電気ヒーターを備え、前記第２の熱伝達機構が、前記素子の高熱伝導性の前記主本体によって画定される少なくとも１つの動的熱伝達構造体を備える、項目２に記載の装置。
［項目４］
前記少なくとも１つの電気ヒーターが、電気抵抗式ヒーターであり、前記少なくとも１つの動的熱伝達構造体が、前記主本体から一体的に延在する複数の動的熱伝達フィンによって提供される、項目３に記載の装置。
［項目５］
前記少なくとも１つの電気ヒーターが、電気抵抗式ヒーターであり、前記少なくとも１つの動的熱伝達構造体が、複数の動的熱伝達中空チューブに熱的に連結するように構成される複数の動的熱伝達接触面によって提供される、項目３に記載の装置。
［項目６］
前記熱的に制御可能なアレイを集合的に提供する少なくとも前記区域内の前記スキンが、約１００Ｗ／ｍ℃未満の熱伝導率を有する材料から作製される、項目１に記載の装置。
［項目７］
前記金型部品と、前記少なくとも１つの温度制御可能なアレイと、前記少なくとも１つの温度制御可能なアレイの前記個別に温度制御可能な素子と、が、前記型穴内で測定して、２０ｋｓｉ（１．３８ｍＰａ）以上の圧力を伴う成形動作に耐えるように構成される、項目１に記載の装置。
［項目８］
前記温度制御可能なアレイの素子の高熱伝導性の主本体が、少なくとも約１００Ｗ／ｍ℃の熱伝導率を備え、前記素子の前記主本体が隣接する素子の主本体に最接近するそれぞれの点において、前記素子の前記主本体が、それぞれの隣接する素子の前記主本体から、２５Ｗ／ｍ℃未満の熱伝導率を有する１つ以上の材料を含む少なくとも１つの間隔層によって横方向に離間される、項目１に記載の装置。
［項目９］
前記少なくとも１つの間隔層が、前記素子と、隣接する素子と、の間の空間の少なくとも一部においてエアギャップを備える、項目８に記載の装置。
［項目１０］
前記少なくとも１つの間隔層が、前記素子と、隣接する素子と、の間の空間の少なくとも一部において、２５Ｗ／ｍ℃未満の熱伝導率を有する固体材料を含むスペーサ本体を備える、項目８に記載の装置。
［項目１１］
前記熱的に制御可能なアレイを集合的に提供する前記区域内の前記スキンが、前記金型部品の一部として提供され、かつ温度制御可能なアレイが緊密に接触する後面を備える、項目１に記載の装置。
［項目１２］
前記熱的に制御可能なアレイを集合的に提供する前記区域内の前記スキンが、前記温度制御可能なアレイの一部として提供され、かつ前記温度制御可能なアレイの前記金型部品への組み込みの前に取り付けられる、項目１に記載の装置。
［項目１３］
前記熱的に制御可能なアレイを集合的に提供する前記区域の前記スキンが、前記温度制御可能なアレイの一部として提供され、かつ前記温度制御可能なアレイの前記素子の一体的なスキンによって集合的に提供される、項目１に記載の装置。
［項目１４］
射出成形の方法であって、
複数の区域を含む少なくとも１つの熱的に制御可能なアレイを備える成形面を備える型穴を提供することを含み、前記複数の区域のそれぞれが、温度制御可能なアレイの温度制御可能な素子に熱的に連結され、
流動性成形樹脂を前記型穴内に射出することと、
前記樹脂を成形部品に凝固させるために、前記型穴内に射出した樹脂の温度を変更することと、を含み、
前記射出成形の方法の間の少なくともいずれかの時点で、第１の熱伝達機構及び前記第１の熱伝達機構とは異なる第２の熱伝達機構が、前記温度制御可能なアレイの前記温度制御可能な素子のうち少なくとも１つに概ね同時に適用される、射出成形の方法。
［項目１５］
前記第１の熱伝達機構及び第２の熱伝達機構の同時適用が、前記型穴内に射出した前記樹脂の前記温度を変更する工程の少なくとも一部の間に実施される、項目１４に記載の方法。
［項目１６］
前記温度制御可能なアレイの前記温度制御可能な素子のうちの少なくとも１つが、前記温度制御可能なアレイの他の素子から横方向に熱的に隔離される、項目１４に記載の方法。
［項目１７］
前記第１の熱伝達機構が、前記温度制御可能なアレイの前記温度制御可能な素子の動的熱伝達構造体に熱エネルギーを動的に伝達するために、又は前記温度制御可能なアレイの前記温度制御可能な素子の動的熱伝達構造体から熱エネルギーを動的に伝達するために少なくとも１つの移動熱伝達流体を使用することによって達成される、前記温度制御可能なアレイの前記温度制御可能な素子の動的な加熱又は冷却を含み、前記第２の熱伝達機構が、前記温度制御可能なアレイの前記温度制御可能な素子の電気的な加熱又は冷却を含む、項目１４に記載の方法。
［項目１８］
前記第１の熱伝達機構が前記温度制御可能な素子の動的な冷却を含み、前記第２の熱伝達機構が前記温度制御可能な素子の電気的な加熱を含む、項目１７に記載の方法。
［項目１９］
前記射出成形の方法が、溶融樹脂を前記型穴内に射出することを含み、前記樹脂を成形部品に凝固させるために、前記型穴内に射出した前記樹脂の前記温度を変更することが、前記溶融樹脂を冷却することを含み、
前記溶融樹脂を冷却する間のいずれかの時点で、
前記第１の熱伝達機構のみを使用することによって、前記熱的に制御可能なアレイのいくつかの区域が第１の冷却速度で冷却され、他の区域のそれぞれから熱エネルギーを除去するために前記第１の熱伝達機構を使用するのと同時に前記他の区域のそれぞれに熱エネルギーを追加するために前記第２の熱伝達機構を使用することによって、前記熱的に制御可能なアレイのいくつかの他の区域が前記第１の冷却速度より低い第２の冷却速度で冷却される、項目１４に記載の方法。
［項目２０］
前記射出成形の方法が、硬化性樹脂を前記型穴内に射出することを含み、前記樹脂を成形部品に凝固させるために、前記型穴内に射出した前記樹脂の前記温度を変更することが、前記樹脂の硬化を促進するために前記硬化性樹脂を加熱することを含み、前記溶融樹脂を加熱する間のいずれかの時点で、
前記第２の熱伝達機構のみを使用することによって、前記熱的に制御可能なアレイの前記区域のいくつかが第１の加熱速度で加熱され、他の区域のそれぞれに熱エネルギーを追加するために前記第２の熱伝達機構を使用するのと同時に前記他の区域のそれぞれから熱エネルギーを除去するために前記第１の熱伝達機構を使用することによって、前記熱的に制御可能なアレイのいくつかの他の区域が前記第１の加熱速度より低い第２の加熱速度で加熱される、項目１４に記載の方法。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】