(57)【要約】【課題】金型を用いてマイクロ波を照射した成形材料を適切に成形できる成形装置を提供する。【解決手段】成形用のキャビティ１００を形成する第一の金型部材１１および第二の金型部材１２を備えた金型１０であって、第一の金型部材１１が、金型１０の外部とキャビティ１００とを連通する連通孔１１１を有している金型１０と、連通孔１１１に対して第一の端部２０ａが取付けられたマイクロ波伝送用の同軸ケーブル２０と、同軸ケーブル２０の第二の端部２０ｂと接続され、同軸ケーブル２０を介して、キャビティ１００内にマイクロ波を照射するマイクロ波照射手段３０とを備えた。【選択図】図１
2020192817.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形用のキャビティを形成する複数の金型部材を備えた金型であって、前記金型の外部と前記キャビティとを連通する複数の連通孔を有している金型と、
前記複数の連通孔に対して第一の端部がそれぞれ取付けられたマイクロ波伝送用の複数の可変伝送手段と、
前記複数の可変伝送手段の第二の端部と接続され、前記複数の可変伝送手段を介して、前記キャビティ内にマイクロ波を照射するマイクロ波照射手段とを備えた成形装置。
【請求項２】
前記マイクロ波照射手段は、前記キャビティ内に配置される成形材料に対してマイクロ波を照射する請求項１記載の成形装置。
【請求項３】
前記キャビティ内に配置される成形材料は、固体または液体の成形材料であり、
前記マイクロ波照射手段は、前記成形材料を、マイクロ波を照射して加熱する請求項１または請求項２記載の成形装置。
【請求項４】
前記マイクロ波照射手段は、前記キャビティ内におけるマイクロ波の強度分布が所望の強度分布となるよう、前記キャビティ内に前記複数の可変伝送手段を介してそれぞれマイクロ波を照射する請求項１から請求項３いずれか一項記載の成形装置。
【請求項５】
前記マイクロ波照射手段は、前記複数の可変伝送手段を介してそれぞれ照射するマイクロ波の位相を制御する請求項１から請求項４いずれか一項記載の成形装置。
【請求項６】
前記マイクロ波照射手段は、異なる周波数のマイクロ波を照射する請求項１から請求項５いずれか一項記載の成形装置。
【請求項７】
前記マイクロ波照射手段は、前記複数の可変伝送手段を介して異なる出力のマイクロ波を照射する請求項１から請求項６いずれか一項記載の成形装置。
【請求項８】
前記マイクロ波照射手段は、複数の可変伝送手段を介してマイクロ波を照射する期間を、異なる期間とする請求項１から請求項７いずれか一項記載の成形装置。
【請求項９】
前記複数の金型部材は、可動型と固定型とを含み、
前記連通孔は、可動型に設けられている請求項１から請求項８いずれか一項記載の成形装置。
【請求項１０】
前記複数の金型部材は、マイクロ波照射時において、前記キャビティ内に照射されるマイクロ波が、前記金型の外部に漏洩しない形状を有している請求項１から請求項９いずれか一項記載の成形装置。
【請求項１１】
前記マイクロ波照射手段は、半導体型発振器または注入同期型発振器を有している請求項１から請求項１０いずれか一項記載の成形装置。
【請求項１２】
前記可変伝送手段は、同軸ケーブルまたは可変導波管である請求項１から請求項１１いずれか一項記載の成形装置。
【請求項１３】
前記可変伝送手段は、フレキシブル導波管またはスライド式導波管である請求項１から請求項１１いずれか一項記載の成形装置。
【請求項１４】
前記金型は、プレス成形用金型である請求項１から請求項１３いずれか一項記載の成形装置。
【請求項１５】
成形用のキャビティを形成する複数の金型部材を備えた金型であって、
前記金型の外部と前記キャビティとを連通しており、前記キャビティ内にマイクロ波を照射するための複数の可変伝送手段がそれぞれ取付けられる複数の連通孔を有している金型。
【請求項１６】
前記連通孔に取付けられる可変伝送手段は、前記キャビティに配置される成形材料に対してマイクロ波を照射するため可変伝送手段である請求項１５記載の金型。
【請求項１７】
成形用のキャビティを形成する複数の金型部材を備えた金型であって、前記金型の外部と前記キャビティとを連通する複数の連通孔を有している金型の前記キャビティ内に、成形材料を配置する工程と、
前記金型のキャビティ内に配置された成形材料に対し、前記金型部材の複数の連通孔にそれぞれ取付けられた複数の可変伝送手段を介してマイクロ波を照射する工程とを備えた成形品製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型を有する成形装置等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、樹脂成形を行うのに、例えば黒鉛粉末と高分子化合物との混合物からなる材料を金型に供給してプレス成形したり、樹脂等の材料を溶融をさせてインジェクタから金型内に供給する射出成形する方法がある。プレス成形では予め樹脂を変形可能な温度まで加熱しておき、金型により加圧して成形するが、材料が徐々に冷却して固化し、所望の形状に成形し難くなってしまう。そのため、前もって必要以上に加熱すると材質が低下する懸念があるため、プレス圧力を大きくすることで成形精度を高めていたが、高い圧力を発生させるために金型やその駆動機構が大型化・重量化する問題があった。
そこで、開いた金型に材料を載置した状態でマイクロ波により材料自体を発熱させ、金型を閉じて所定の形状に成形する製造方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１６８４４４号公報（第１頁、第４図等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記マイクロ波を用いた技術においても以下のような課題があり、必ずしも精度良く、かつ効率的に成形することができなかった。
【０００５】
例えば、上記技術においては、金型を開いた状態で、マイクロ波加熱装置を、金型上に移動させ、開いた金型上に供給された成形材料にマイクロ波を照射して加熱を行い、金型上からマイクロ波加熱装置を移動させた後に、金型を閉じて成形を行っていたため、マイクロ波加熱装置を金型上に移動させる工程と、金型上から移動させる工程とが必要となるため、マイクロ波加熱装置を移動させるための機構等が必要となり、装置全体が複雑化してしまい、簡単な構成により成形を行うことができない、という問題があった。また、マイクロ波加熱装置を移動する時間等が必要となり、作業効率が悪いという問題があった。
【０００６】
また、マイクロ波加熱装置でマイクロ波を照射して成形材料を加熱した後に、マイクロ波加熱装置を移動させ、金型を閉じて成形を行うため、マイクロ波による加熱工程と、金型を閉じる工程との間に生じる移動のための時間差等によって、マイクロ波で加熱した成形材料の温度が従来同様金型を閉じるまでの間に下がってしまうため、成形の際の温度調節が難しく、成形時の温度調節が重要な成形材料を成形する場合等においては、好ましい品質の成形品を得ることが難しい。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解消するためになされたものであり、樹脂をベースとする材料を、金型を用いて精度良く、かつ効率的に成形することができる成形装置および成形品の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の成形装置は、成形用のキャビティを形成する複数の金型部材を備えた金型であって、前記金型の外部と前記キャビティとを連通する複数の連通孔を有している金型と、前記複数の連通孔に対して第一の端部がそれぞれ取付けられたマイクロ波伝送用の複数の可変伝送手段と、前記複数の可変伝送手段の第二の端部と接続され、前記複数の可変伝送手段を介して、前記キャビティ内にマイクロ波を照射するマイクロ波照射手段とを備えた成形装置である。
【０００９】
かかる構成により、マイクロ波を照射した成形材料を、精度良く、かつ効率的に樹脂をベースとする材料成形することができる。また、金型にかかる圧力を従来よりも低くできる。例えば、キャビティ内の材料が固化し易い位置に照射手段を設けたり、金型内のマイクロ波の強度分布が均一になるように各照射手段を設けることで材料をマイクロ波照射で直接加熱しつつ型の隅々まで材料が行き渡るようにして成形することで、従来のように、マイクロ波照射による加熱後に、マイクロ波加熱装置や加熱した成形材料を移動させる時間により成形材料が固化してしまうことを防ぐことができる。また、可変伝送手段によって伝送路の形状が可変となるため、可変伝送手段を取付けた状態で金型部材を移動させることができ、金型部材を動かすことが必要な成形を容易に行うことができる。
【００１０】
また、本発明の成形装置は、前記成形装置において、前記マイクロ波照射手段は、前記キャビティ内に配置される成形材料に対してマイクロ波を照射する成形装置である。
【００１１】
かかる構成により、成形材料にマイクロ波照射を行って、成形を行うことができる。
【００１２】
また、本発明の成形装置は、前記成形装置において、前記キャビティ内に配置される成形材料は、固体、半固体または液体の成形材料であり、前記マイクロ波照射手段は、前記成形材料を、マイクロ波を照射して加熱する成形装置である。
【００１３】
かかる構成により、成形材料にマイクロ波照射を行って加熱して成形を行うことができる。
【００１４】
また、本発明の成形装置は、前記成形装置において、前記マイクロ波照射手段は、前記キャビティ内におけるマイクロ波の強度分布が所望の強度分布となるよう、前記キャビティ内に前記複数の可変伝送手段を介してそれぞれマイクロ波を照射する成形装置である。
【００１５】
かかる構成により、所望の強度分布となるようマイクロ波照射を行って、成形を行うことができ、品質のよい成形品を提供することができる。
【００１６】
また、本発明の成形装置は、前記成形装置において、前記マイクロ波照射手段は、前記複数の可変伝送手段を介してそれぞれ照射するマイクロ波の位相を制御する成形装置である。
【００１７】
かかる構成により、位相を制御して、例えば、マイクロ波により所望の箇所に電界や磁界を集中させたり、所望の領域の電界分布や磁界分布を均等になるようにしたりすることができ、成形品の形状やサイズに最適なマイクロ波照射を行うことができる。
【００１８】
また、本発明の成形装置は、前記成形装置において、前記マイクロ波照射手段は、異なる周波数のマイクロ波を照射する成形装置である。
【００１９】
かかる構成により、例えば、金型を変更することなく、比誘電損失が高くなるような周波数でマイクロ波照射を行って、成形しようとする成形品に最適なマイクロ波照射を行うことができる。
【００２０】
また、本発明の成形装置は、前記成形装置において、前記マイクロ波照射手段は、前記複数の可変伝送手段を介して異なる出力のマイクロ波を照射する成形装置である。
【００２１】
かかる構成により、出力を変更してマイクロ波の電界強度や磁界強度の分布を変更することができ、成形しようとする成形品に最適なマイクロ波照射を行うことができる。
【００２２】
また、本発明の成形装置は、前記成形装置において、前記マイクロ波照射手段は、マイクロ波を照射する期間を前記複数の可変伝送手段毎に異なる期間とする成形装置である。
【００２３】
かかる構成により、キャビティ内の異なる位置において、マイクロ波の照射する期間を変更してマイクロ波照射の程度を変更することができ、成形しようとする成形品に最適なマイクロ波照射を行うことができる。
【００２４】
また、本発明の成形装置は、前記成形装置において、前記複数の金型部材は、可動型と固定型とを含み、前記連通孔は、可動型に設けられている成形装置である。
【００２５】
かかる構成により、通常、成形品の裏面側となる部分に連通孔が位置するため、連通孔が成形品の外観に与える影響を低減させることができる。また、比較的軽量で薄い可動型に連通孔を設けることで金型に対する加工も固定型に設けるよりも容易になる。
【００２６】
また、本発明の成形装置は、前記成形装置において、前記複数の金型部材は、マイクロ波照射時において、前記キャビティ内に照射されるマイクロ波が、前記金型の外部に漏洩しない形状を有している成形装置である。
【００２７】
かかる構成により、マイクロ波照射時に、マイクロ波が金型の外部に漏洩しないようにすることができる。
【００２８】
また、本発明の成形装置は、前記成形装置において、前記マイクロ波照射手段は、半導体型発振器または注入同期型発振器を有している成形装置である。
【００２９】
かかる構成により、マイクロ波の位相を制御することができる。
【００３０】
また、本発明の成形装置は、前記成形装置において、前記可変伝送手段は、同軸ケーブルまたは可変導波管である成形装置である。
【００３１】
かかる構成により、同軸ケーブルが曲がることによって、または可変導波管が曲がったり伸縮したりすることで、同軸ケーブルまたは可変導波管を取付けた状態で金型部材を移動させることができ、金型部材を動かすことが必要な成形を行うことができる。
【００３２】
また、本発明の成形装置は、前記成形装置において、前記可変伝送手段は、フレキシブル導波管またはスライド式導波管である成形装置である。
【００３３】
かかる構成により、フレキシブル導波管が曲がることによって、またはスライド式導波管がスライドして伸縮することで、フレキシブル導波管またはスライド式導波管を取付けた状態で金型部材を移動させることができ、金型部材を動かすことが必要な成形を行うことができる。
【００３４】
また、本発明の成形装置は、前記成形装置において、前記金型は、プレス成形用金型である成形装置である。
【００３５】
かかる構成により、金型部材を近接させる過程でその距離に応じて最適なマイクロ波を照射することで成形材料に対して効率よくマイクロ波を照射できる。
【００３６】
また、本発明の金型は、成形用のキャビティを形成する複数の金型部材を備えた金型であって、前記金型部材の少なくとも１以上が、前記金型の外部と前記キャビティとを連通しており、前記キャビティにマイクロ波を照射するための可変伝送手段が取付けられる連通孔を有している金型である。
【００３７】
かかる構成により、マイクロ波を照射した成形材料を適切に成形することができる。また、可変伝送手段を用いてマイクロ波の照射を行うことができ、例えば、一の金型で、キャビティ内１００に異なる周波数のマイクロ波を照射することができる。
【００３８】
また、本発明の金型は、前記金型において、前記連通孔に取付けられる可変伝送手段は、前記キャビティに配置される成形材料に対してマイクロ波を照射するための可変伝送手段である金型である。
【００３９】
かかる構成により、成形材料にマイクロ波照射を行うことができ、マイクロ波照射を用いた成形が可能となる。
【００４０】
また、本発明の成形品製造方法は、成形用のキャビティを形成する複数の金型部材を備えた金型であって、前記金型部材の少なくとも１以上が前記金型の外部と前記キャビティとを連通する連通孔を有している金型の前記キャビティ内に、成形材料を配置する工程と、前記金型のキャビティ内に配置された成形材料に対し、前記金型部材の連通孔に取付けられた可変伝送手段を介してマイクロ波を照射する工程とを備えた成形品製造方法である。
【００４１】
かかる構成により、マイクロ波を照射した成形材料を適切に成形することができる。また、可変伝送手段を用いてマイクロ波の照射を行うことができ、例えば、一の金型で、キャビティ内１００に異なる周波数のマイクロ波を照射することができる。
【発明の効果】
【００４２】
本発明によれば、マイクロ波を照射した成形材料を、金型を用いて適切に成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本実施の形態１における成形装置を示す斜視図（図１（ａ））、および断面図（図１（ｂ））
【図２】同成形装置を用いた成形品の製造方法を示す断面図（図２（ａ）〜図２（ｄ））
【図３】本実施の形態２における成形装置を示す断面図
【図４】同成形装置を用いた成形品の製造方法を示す断面図（図４（ａ）〜図４（ｄ））
【図５】本実施の形態３における成形装置の第一の例を示す図（図５（ａ））、および第二の例を示す図（図５（ｂ））
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下、成形装置等の実施形態について図面を参照して説明する。なお、実施の形態において同じ符号を付した構成要素は同様の動作を行うので、再度の説明を省略する場合がある。
【００４５】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態における成形装置を示す斜視図（図１（ａ））、および、図１（ａ）のＩｂ−Ｉｂ線による断面図（図１（ｂ））である。ここでは、成形装置の金型を閉じた状態を示している。
【００４６】
以下、本実施の形態においては、成形装置１０００が縦型のプレス成形装置である場合を例に挙げて説明する。
【００４７】
成形装置１０００は、金型１０と、２本の同軸ケーブル２０と、マイクロ波照射手段３０と、冷却装置６０とを備えている。マイクロ波照射手段３０は、２つのマイクロ波発振器３００を有している。金型１０は、第一の金型部材１１と、第二の金型部材１２とを備えている。
【００４８】
第一の金型部材１１および第二の金型部材１２は、成形用のキャビティ１００を形成する金型である。例えば、第一の金型部材１１と第二の金型部材１２との間には、金型１０を閉じた状態で成形用のキャビティ１００が形成される。金型１０を閉じた状態とは、例えば、金型１０を型締めした状態や、金型１０を構成する第一の金型部材１１と第二の金型部材１２とを、最終的な成形を行う位置関係となるよう配置した状態、第一の金型部材１１と第二の金型部材１２とを成形のために最も近接させた状態、第一の金型部材１１および第二の金型部材１２をあわせた状態と考えてもよい。キャビティ１００とは、第一の金型部材１１および第二の金型部材１２の間に形成される成形のための空間や空洞である。成形用のキャビティ１００は、成形品の外形形状に対応した形状を有するキャビティである。キャビティ１００の形状や大きさ等は問わない。キャビティ１００は、通常、第一の金型部材１１および第二の金型部材１２の対向する部分に形成される。第一の金型部材１１および第二の金型部材１２のキャビティ１００側の面を、ここでは、キャビティ１００の内面１００ａと呼ぶ。成形用のキャビティ１００の内面１００ａには、例えば、成形時に成形材料が接触する。成形材料は、例えば、成形用の材料である。なお、キャビティ１００は、通常は、金型を閉じた状態の金型１０内の空間等を指すが、説明の便宜上、金型を閉じる直前のキャビティの内面１００ａ等で挟まれた空間（例えば、金型１０が閉じられる前の、マイクロ波照射時に金型１０内に存在する空間）等も、キャビティ１００と呼ぶ場合がある。
【００４９】
ここでは、第一の金型部材１１がいわゆる可動型と呼ばれる移動可能な金型部材であり、第二の金型部材１２がいわゆる固定型と呼ばれる固定された金型部材である場合について説明する。成形装置１０００が縦型の成形装置であるため、金型１０の第一の金型部材１１および第二の金型部材１２とは、縦方向に並ぶよう配置されており、第一の金型部材１１の下面と、第二の金型部材１２の上面との間にキャビティ１００が形成される。第一の金型部材１１は、例えば、第二の金型部材１２の上方に位置するよう、油圧駆動手段等のいわゆる型締め装置（図示せず）に、直接、または着脱可能な可動板や固定板等を介して間接的に取付けられており、この型締め装置を動作させることで、第一の金型部材１１を上下方向、すなわち第二の金型部材１２に近づける方向および離れる方向に移動可能となっている。ただし、第一の金型部材を移動させる手段は型締め装置に限定されるものではない。また、第一の金型部材１１には、移動方向を制限するためのガイド用のロッド（図示せず）やタイバー（図示せず）等が、直接または間接的に取付けられていてもよい。以下、第一の金型部材１１の、第二の金型部材１２に近づける方向の移動を、金型を閉じる方向の移動と呼び、第一の金型部材１１の、第二の金型部材１２から離す方向の移動を、金型を開く方向の移動と呼ぶ場合がある。
【００５０】
なお、第一の金型部材１１および第二の金型部材１２は、例えば、互いに近づけたり離したりすることが可能となるように、少なくとも一方が移動可能となっていれば、第一の金型部材１１および第二の金型部材１２のいずれが移動可能であるかは問わず、例えば、両方が移動可能であってもよい。また、例えば、第一の金型部材１１と第二の金型部材１２の移動方向等は問わず、第一の金型部材１１と第二の金型部材１２とが配置される位置関係も問わない。
【００５１】
第一の金型部材１１および第二の金型部材１２の材質としては、金属やセラミック等の通常の金型に利用可能な材質が用いられる。なお、第一の金型部材１１および第二の金型部材１２の材質としては、金属等のマイクロ波の反射性が高い材質を用いることが好ましく、このような材質を用いることで、キャビティ１００内に照射されるマイクロ波を、キャビティ１００内で反射させて、キャビティ１００内に閉じ込めることで、マイクロ波を効率良く利用することができるとともに、キャビティ１００外へのマイクロ波の漏洩を低減させることができる。なお、第一の金型部材１１および第二の金型部材１２の少なくとも一方を、キャビティ１００内に照射するマイクロ波で加熱したい場合、第一の金型部材１１および第二の金型部材１２の少なくとも一方の、キャビティ１００側の材質を、比誘電損失の高い耐熱性を有する誘電体としても良い。
【００５２】
なお、第一の金型部材１１と第二の金型部材１２とは、マイクロ波照射時に、キャビティ１００内に照射されたマイクロ波が、キャビティ１００から金型１０の外部に漏洩しないような形状であることが好ましい。例えば、マイクロ波照射時に、キャビティ１００を除く第一の金型部材１１と第二の金型部材１２との間の間隙が、マイクロ波が漏洩しない大きさであることが好ましい。例えば、第一の金型部材１１と第二の金型部材１２とを閉じる前の状態（例えば、成形時よりも第一の金型部材１１と第二の金型部材１２との距離が離れた状態）で、キャビティ１００内にマイクロ波を照射する場合、この状態におけるキャビティ１００を除いた第一の金型部材１１と第二の金型部材１２との間隙の全てが、マイクロ波が漏洩しない大きさであることが好ましい。また、例えば、第一の金型部材１１と第二の金型部材１２とを完全に閉じた状態でキャビティ１００内にマイクロ波を照射する場合、この状態において、キャビティ１００を除いた第一の金型部材１１と第二の金型部材１２との間隙の全てが、マイクロ波が漏洩しない大きさであることが好ましい。
【００５３】
ここでは、一例として、第二の金型部材１２の縁部全体に、第一の金型部材１１の移動方向に平行に、かつ、第一の金型部材１１側に向かって凸となるように側壁１２１が設けられており、第一の金型部材１１の第二の金型部材１２側の部分が、この側壁１２１の内側にはめ込まれる形状を有しており、この第二の金型部材１２の側壁１２１の内側面１２２と、第一の金型部材１１のこの側壁１２１内にはめ込まれる部分の、この内側面１２２に対向する側面１１２との間の間隙が、金型を閉じる直前のマイクロ波照射時において、マイクロ波を漏洩しない大きさであるとする。なお、例えば、第一の金型部材１１の縁部全体に、側壁１２１と同様の第二の金型部材１２側に向かって凸となる側壁を設け、第二の金型部材１２の第一の金型部材１１側の部分が、この第一の金型部材１１の側壁の内側にはめ込まれる形状を有するようにし、この第一の金型部材１１の側壁の内側面と、第二の金型部材１２のこの側壁内にはめ込まれる部分の、この第一の金型部材１１の側壁の内側面に対向する側面との間の間隙が、マイクロ波照射時に、マイクロ波を漏洩しない大きさとなるようにしてもよい。なお、第二の金型部材１２の縁部は、例えば、第二の金型部材１２の、第一の金型部材１１の移動方向を軸方向とした場合の外周部分やその近傍部分である。
【００５４】
キャビティ１００内に配置される成形材料は、例えば、成形品を製造するための材料と考えてもよい。成形材料は、例えば、樹脂や、樹脂の原料等である。成形材料は、例えば、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、もしくはポリブチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂であってもよく、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、もしくはメラミン樹脂等の熱硬化性樹脂であってもよい。また、成形材料は、これらの樹脂の２以上の組み合わせであっても良い。また、成形材料は、これら樹脂と、ガラス繊維、カーボン繊維、もしくは植物性繊維等の繊維類、炭酸カルシウム粉末、黒鉛粉末、もしくは金属粉末等のフィラー、または、シリカゲル等の増粘剤と、を有する樹脂組成物であってもよい。なお、成形材料は、成形時に化学反応を起こして発泡する樹脂組成物であってもよく、発泡剤を添加することにより発泡する樹脂と発泡剤とを有する樹脂組成物であっても良い。ただし、成形材料がどのような材料であるかは問わない。成形材料は、例えば、成形の際に加熱が必要な材料または組成物等であれば有効に利用することができる。成形材料は、例えば、液状、ペースト状、流体状（例えば、高粘度の流体状）、粉末状、ペレット状、シート状、またはバルク状等でキャビティ１００内に供給される。
【００５５】
第一の金型部材１１には、金型１０の外部とキャビティ１００の内面１００ａとを連通する２つの連通孔１１１が設けられている。金型１０の外部は、例えば、金型１０の外側や、連通孔１１１が設けられている金型部材（ここでは、第一の金型部材１１）の外部等と考えてもよい。各連通孔１１１は、軸方向が直線状に伸びる形状の孔であることが好ましいが、軸方向が曲がっていても良い。連通孔１１１の軸方向に垂直な断面は、円形であることが好ましいが、円形以外の形状（例えば、多角形等）であっても良い。連通孔１１１の太さは、一定であっても良く、一定でなくても良い。例えば、連通孔１１１の太さは、金型１０の外部側からキャビティ１００の内面１００ａに向かって、連続的または段階的に変化していてもよく、例えば、内面１００ａに向かって、太さが連続的または段階的に広がっていてもよい。ここでは、２つの連通孔１１１が、第一の金型部材１１のキャビティ１００の内面１００ａの中心に対して点対称となる位置に配置されている場合を例に挙げて説明する。ただし、連通孔１１１の配置はこれに限定されるものではない。
【００５６】
金型１０が有する連通孔１１１に対して、それぞれ、同軸ケーブル２０の第一の端部２０ａが取付けられている。ここでは、同軸ケーブル２０の第一の端部２０ａ側の部分が、連通孔１１１内に金型１０の外側から挿入されている。これにより、同軸ケーブル２０の第一の端部２０ａは、第一の端部２０ａが連通孔１１１の内面１００ａ側に達しないように連通孔１１１内に配置されている。連通孔１１１は、例えば、キャビティ１００内にマイクロ波を照射するための同軸ケーブル２０が取付けられる孔と考えてもよい。
【００５７】
連通孔１１１のキャビティ１００の内面１００ａ側には、マイクロ波透過性を有する栓状部材５０がはめ込まれている。栓状部材５０のキャビティ１００側の表面形状は、その周辺のキャビティ１００の内面１００ａと、同一面を形成するような形状であることが好ましい。栓状部材５０は、キャビティ１００内の成形材料が成形時に連通孔１１１内に侵入することを防いでいる。栓状部材５０の材質は、マイクロ波透過性が高い材質であることが好ましい。栓状部材５０の材料は、例えば、セラミック等の耐熱性を有するマイクロ波透過性材料であることが好ましい。栓状部材５０の厚さは問わない。
【００５８】
連通孔１１１内に配置された同軸ケーブル２０の第一の端部２０ａと、栓状部材５０との間には、同軸ケーブル２０の中心導体（図示せず）と接続されたマイクロ波アンテナ４０が配置されている。同軸ケーブル２０を伝送されたマイクロ波は、マイクロ波アンテナ４０から出射される。栓状部材５０がマイクロ波透過性を有しているため、出射されたマイクロ波は、栓状部材５０を透過して、キャビティ１００内に照射される。これにより、同軸ケーブル２０を伝送されたマイクロ波が、連通孔１１１を経てキャビティ１００内に照射される。キャビティ１００内にマイクロ波が照射できれば、マイクロ波アンテナ４０の形状や構造、長さ等は問わない。マイクロ波アンテナ４０は、栓状部材５０と接していても良く、接していなくても良い。また、マイクロ波アンテナ４０のキャビティ１００側の部分が、栓状部材５０に埋め込まれていても良い。また、マイクロ波アンテナ４０は、その先端が、キャビティ１００の内面１００ａ側に露出していても良く、露出していなくても良い。同軸ケーブル２０の中心導体と、マイクロ波アンテナ４０とは、どのように接続されていても良く、例えば、図示しないコネクタ等により接続されていても良い。なお、同軸ケーブル２０の第一の端部２０ａにおいて中心導体を露出するようにし、この露出した部分をマイクロ波アンテナ４０として用いるようにしてもよい。
【００５９】
なお、マイクロ波アンテナ４０のキャビティ１００側の形状が、面形状等である場合においては、栓状部材５０を省略して、このマイクロ波アンテナ４０のキャビティ１００側の面形状の部分で、連通孔１１１のキャビティ１００側の開口部を塞ぐようにしても良い。
【００６０】
連通孔１１１のサイズは問わない。ここでは、連通孔１１１をマイクロ波の導波管として用いていないため、連通孔１１１のサイズ等は、同軸ケーブル２０を伝送される導波管に直接依存したサイズ等でなくても良い。連通孔１１１のサイズは、例えば、連通孔１１１内に同軸ケーブル２０が挿入される場合、同軸ケーブル２０が挿入可能なサイズであることが好ましい。例えば、同軸ケーブル２０よりも大きいサイズであることが好ましい。
【００６１】
なお、連通孔１１１に対する同軸ケーブル２０の第一の端部２０ａの取付けかたは、上記のような取付けかたに限定されるものではない。例えば、同軸ケーブル２０は、同軸ケーブル２０を伝送されたマイクロ波が、連通孔１１１を経てキャビティ１００内に照射されるよう取付けられていれば、連通孔１１１に対してどのように取付けられていてもよい。図１（ｂ）に示すように、同軸ケーブル２０の第一の端部２０ａが連通孔１１１内に位置するように取付けられていてもよく、第一の端部２０ａが連通孔１１１内に位置しないように取付けられていてもよい。例えば、第一の端部２０ａが、連通孔１１１内に挿入されていても良く、挿入されていなくても良い。例えば、連通孔１１１内に配置されるマイクロ波アンテナ４０の長さが、金型１０の外部に突き出る長さである場合、同軸ケーブル２０は、第一の端部２０ａが連通孔１１１に位置しないように取付けられ、同軸ケーブル２０の中心導体が、金型１０の外部で、連通孔１１１内のマイクロ波アンテナ４０と接続されても良い。ただし、連通孔１１１の軸心方向と、同軸ケーブル２０の軸心方向とが同じ方向となるように取付けられていることが好ましく、連通孔１１１の軸心と、同軸ケーブル２０の軸心とが同軸となるよう取付けられていることが好ましい。
【００６２】
また、同軸ケーブル２０の第一の端部２０ａは、連通孔１１１に対して直接取付けられていてもよく、間接的に取付けられていてもよい。例えば、第一の端部２０ａは連通孔１１１内にはめ込まれて取付けられていてもよく、第一の端部２０ａと連通孔１１１とにそれぞれ設けられた継手等により取付けられていてもよい。このような継手としては、例えば、同軸ケーブルを、他の部材や機器等とに取付ける公知の継手等が利用可能である。
【００６３】
また、同軸ケーブル２０は、連通孔１１１に対して、着脱可能となるように取付けられていることが好ましい。例えば、着脱可能な継手等を介して取付けられていることが好ましい。
【００６４】
また、同軸ケーブル２０は、第一の端部２０ａを連通孔１１１に取付けた状態で、連通孔１１１と、同軸ケーブル２０との間の隙間等からマイクロ波が漏洩しないように取付けられいることが好ましい。例えば、同軸ケーブル２０の第一の端部２０ａが連通孔１１１内に挿入される場合であって、同軸ケーブル２０の連通孔１１１内に挿入されている部分の側面と、連通孔１１１の内面との間に隙間等がある場合、この部分に、金属メッシュ等のシールド材が配置されていることが好ましい。また、同軸ケーブル２０の第一の端部２０ａとマイクロ波アンテナ４０とが連通孔１１１の外側で接続される場合、マイクロ波反射性材料等のカバーを、この接続部分および連通孔１１１を覆うように配置することが好ましい。例えば、継手がこれらを覆うように配置されていることが好ましい。
【００６５】
また、同軸ケーブル２０とマイクロ波アンテナ４０との接続は、上記のような接続に限定されるものではない。例えば、同軸ケーブル２０と、マイクロ波アンテナ４０とは、同軸管（図示せず）等を介して接続されていても良い。例えば、マイクロ波アンテナ４０を、同軸管の中心導体（図示せず）の第一の端部（図示せず）と接続し、この同軸管の中心導体の第二の端部（図示せず）を、同軸ケーブル２０の中心導体（図示せず）の第一の端部２０ａ側の部分と接続しても良い。この同軸管は、全体が連通孔１１１内に配置されていても良く、その一部が連通孔１１１内に配置されていても良く、全体が連通孔１１１の外側に取付けられていてもよい。この同軸管は、連通孔１１１内にはめ込むこと等によって連通孔１１１に固定されていても良い。この同軸管と同軸ケーブル２０とは、例えば、図示しない継手等を介して接続されていても良い。また、同軸管と同軸ケーブル２０とは、着脱可能な継手等により、着脱可能となるよう接続されていることが好ましい。かかることは同軸管とマイクロ波アンテナ４０との接続についても同様である。
【００６６】
なお、連通孔１１１の配置は、図１に示すような配置に限定されるものではない。連通孔１１１は、例えば、キャビティ１００の形状や大きさ等や、照射されるマイクロ波の波長や強度等に応じて、キャビティ１００内におけるマイクロ波の強度分布が所望の強度分布となるような配置とすることが好ましい。なお、マイクロ波の強度は、マイクロ波の電界強度であっても良く、磁界強度であっても良い。例えば、マイクロ波の強度分布は、マイクロ波の電界強度分布であっても良く、マイクロ波の磁界強度分布であっても良い。かかることは、以下においても同様である。
【００６７】
第一の金型部材１１および第二の金型部材１２のそれぞれの内部には、冷却媒体の流路（図示せず）が設けられている。冷却媒体は、例えば、水等の、通常の金型の冷却に利用可能な冷媒を利用することができる。第一の金型部材１１および第二の金型部材１２にそれぞれ設けられている冷却媒体の流路は、それぞれ、供給用チューブ６１および排出用チューブ６２を介して冷却装置６０と接続され、冷却装置６０から供給される冷却媒体が、供給用チューブ６１を介して冷却媒体の流路に供給されて流路内を循環し、排出用チューブ６２を介して冷却装置６０に対して排出される。冷却装置６０は、例えば、排出用チューブ６２を介して排出された媒体を、再度冷却して、供給用チューブ６１を介して金型１０に供給する。冷却によって、例えば、金型１０内の成形材料が固化または硬化して、成形品を得ることができる。金型を冷却するための構成については、公知であるため、ここでは詳細な説明は省略する。なお、金型１０の冷却が不要であれば、冷却媒体の流路や、供給用チューブ６１、排出用チューブ６２、および冷却装置６０は、省略しても良い。また、成形装置１０００が有する金型を冷却するための構成は、ここで説明したような構成に限定されるものではない。
【００６８】
同軸ケーブル２０は、第一の端部２０ａと、第二の端部２０ｂとを有している。一の同軸ケーブル２０の第一の端部２０ａは、一の連通孔１１１に対して取付けられている。例えば、同軸ケーブル２０は、金型１０に設けられた１または２以上の連通孔１１１に対してそれぞれ、一本ずつ取付けられている。ただし、金型１０が有する全ての連通孔１１１に対して、同軸ケーブルが取付けられていなくてもよい。ここでは、２つの連通孔１１１のそれぞれに対して一つずつ２本の同軸ケーブルが取付けられている場合について説明する。各同軸ケーブル２０は、第二の端部２０ｂが、マイクロ波照射手段３０と接続され、マイクロ波照射手段３０が出力するマイクロ波をそれぞれ伝送する。
【００６９】
同軸ケーブル２０の太さ等は問わない。同軸ケーブル２０としては、例えば、マイクロ波照射手段３０が出力するマイクロ波を伝送可能なものを用いる。同軸ケーブルは導波管と違い、異なる波長のマイクロ波を伝送可能である。例えば、ある波長のマイクロ波を伝送可能な同軸ケーブルであれば、この波長よりも短い波長のマイクロ波を伝送可能である。このため、同軸ケーブル２０を用いることで、金型１０を変更することなく、異なる周波数のマイクロ波を伝送して、キャビティ１００内に照射することが可能となる。マイクロ波照射手段３０が異なる波長のマイクロ波を照射するものである場合、同軸ケーブル２０としては、例えば、マイクロ波照射手段３０が照射する異なる波長のマイクロ波の全ての伝送可能な同軸ケーブルを用いるようにしてもよい。
【００７０】
マイクロ波照射手段３０は、同軸ケーブル２０の第二の端部２０ｂと接続されており、同軸ケーブル２０を介して、金型１０のキャビティ１００内にマイクロ波を照射する。具体的には、マイクロ波照射手段３０が有する２つの異なるマイクロ波発振器３００は、それぞれ、第一の端部２０ａが異なる連通孔１１１に対して取付けられた異なる２本の同軸ケーブル２０の第二の端部２０ｂとそれぞれ接続されており、各マイクロ波発振器３００が出力するマイクロ波は、それぞれに接続された同軸ケーブル２０を伝送される。各同軸ケーブル２０を伝送されたマイクロ波は、各同軸ケーブル２０の第一の端部２０ａに接続された異なる連通孔１１１内のマイクロ波アンテナ４０から出射され、キャビティ１００内に照射される。これにより、各マイクロ波発振器３００が出力したマイクロ波が、それぞれ、異なる連通孔１１１を経てキャビティ１００内に照射される。
【００７１】
マイクロ波照射手段３０は、例えば、キャビティ１００内に配置される成形材料に対してマイクロ波を照射する。マイクロ波照射手段３０は、例えば、マイクロ波をキャビティ１００内に照射することで、キャビティ１００内の成形材料を加熱する。なお、ここでの成形材料は、成形完了前の成形材料と考えてもよい。例えば、マイクロ波照射手段３０は、キャビティ１００内に配置された固体の成形材料を加熱し、軟化および溶融させたり、軟化および溶融した状態で保持したりする。また、マイクロ波照射手段３０は、例えば、キャビティ１００内に配置された液体の成形材料を加熱し、昇温させたり、保温したりする。また、マイクロ波照射手段３０は、例えば、マイクロ波をキャビティ１００内に照射することで、キャビティ１００内の成形材料を変性させたり、固化させたり、硬化させたりしてもよい。なお、マイクロ波を照射する際のキャビティ１００内の成形材料の状態は、どのような状態であっても良い。
【００７２】
マイクロ波照射手段３０が有する各マイクロ波発振器３００は、マイクロ波を発生して出力可能なものであれば、どのような構造のものであるかは問わない。マイクロ波発振器３００は、例えば、半導体型発振器または注入同期型発振器である。半導体型発振器または注入同期型発振器をマイクロ波発振器３００として用いることで、例えば、出力するマイクロ波の位相を制御することが可能である。マイクロ波発振器３００が出力する位相を制御する場合は、半導体型発振器または注入同期型発振器を用いることが好ましい。また、マイクロ波発振器３００は、マグネトロンや、クライストロン、ジャイロトロン等のマイクロ波発振器であってもよい。また、各マイクロ波発振器３００は、増幅器（図示せず）等を有していても良い。
【００７３】
マイクロ波発振器３００が出射するマイクロ波の周波数や、出力等は問わない。各マイクロ波発振器３００が出射するマイクロ波の周波数は、例えば、２．４５ＧＨｚであってもよく、５．８ＧＨｚであってもよく、２４ＧＨｚであってもよく、９１５ＭＨｚであってもよく、その他の３００ＭＨｚから３００ＧＨｚの範囲内の周波数であってもよい。
【００７４】
なお、マイクロ波照射手段３０は、同軸ケーブル２０の第二の端部２０ｂと接続されており、同軸ケーブル２０を介して、金型１０のキャビティ１００内にマイクロ波を照射するものであれば、上記のものに限定されるものではない。
【００７５】
また、マイクロ波照射手段３０は、一のマイクロ波発振器３００が出力するマイクロ波を、分岐して、２本の同軸ケーブル２０に伝送させ、各同軸ケーブル２０が取付けられた２つの連通孔１１１からキャビティ１００内にマイクロ波を照射するようにしても良い。例えば、一のマイクロ波発振器３００を、分岐器（図示せず）や、分配器（図示せず）等の分岐手段等を介して、２つの連通孔１１１に第一の端部２０ａが取付けられた２本の同軸ケーブル２０の第二の端部２０ｂと接続し、一のマイクロ波発振器３００が出力するマイクロ波を、２本の同軸ケーブル２０を介して伝送させるようにしてもよい。この場合、各同軸ケーブル２０の第二の端部２０ｂは、同軸ケーブル２０の分岐器等と接続されている部分等と考えても良く、分岐器等の分岐手段がマイクロ波発振器３００と接続されている部分と考えてもよい。なお、例えば、マイクロ波発振器３００として半導体型発振器または注入同期型発振器を用いる場合であって、一のマイクロ波発振器３００が出力するマイクロ波を分岐して、分岐した各マイクロ波をそれぞれ異なる増幅器で増幅して、同軸ケーブル２０を介して伝送する場合、各増幅器をそれぞれ異なるマイクロ波発振器３００と考えるようにしてもよい。
【００７６】
マイクロ波照射手段３０は、異なる周波数のマイクロ波を照射するものであっても良い。例えば、マイクロ波照射手段３０は、周波数を変更可能な１以上のマイクロ波発振器３００を有しており、同軸ケーブル２０を介して照射するマイクロ波の周波数を変更しても良い。また、マイクロ波照射手段３０は、異なる周波数のマイクロ波を照射する２以上のマイクロ波発振器を有しており、一の同軸ケーブル２０の第二の端部２０ｂに接続するマイクロ波発振器を、異なる周波数のマイクロ波を照射する２以上のマイクロ波発振器のいずれか一方に切替えて利用可能なものであっても良い。また、マイクロ波照射手段３０は、異なる周波数のマイクロ波をそれぞれ照射する２つのマイクロ波発振器３００を有しており、それぞれのマイクロ波発振器３００と接続された同軸ケーブル２０を介して、異なる連通孔１１１から異なる周波数のマイクロ波を照射するようにしても良い。この場合、例えば、全てのマイクロ波発振器３００から同時に異なるマイクロ波を出力しても良く、同時にマイクロ波を出力しないようにしても良い。
【００７７】
マイクロ波照射手段３０は、例えば、成形材料の比誘電損失が高くなるように、異なる周波数のマイクロ波を照射するようにしても良い。本実施の形態においては、異なる周波数のマイクロ波を伝送可能な同軸ケーブル２０を用いてマイクロ波照射を行うため、金型１０等を作り替えたり、同軸ケーブル２０を取り替えたりすることなく、同じ金型１０のキャビティ１００内に異なる周波数のマイクロ波を照射することができる。かかることは、他の実施の形態においても同様である。マイクロ波照射手段３０は、成形材料の比誘電損失の経時的な変化に応じて、経時的に異なる周波数のマイクロ波を照射しても良く、異なる成形材料を用いた成形等の異なる成形を一の金型１０を用いて行う際に、異なる周波数のマイクロ波を照射しても良い。これにより、例えば、マイクロ波加熱の効率を、成形材料毎の比誘電損失の違いや、成形材料の温度変化による比誘電損失の変化にあわせて最適化したり、向上させたりすることができる。
【００７８】
例えば、成形品のグレード等にあわせて、一の金型を用いて同じ形状を有する異なる材質の成形品を製造する場合がある。一方、マイクロ波加熱等においては、比誘電損失が最大となるマイクロ波の周波数等が加熱対象となる成形材料等によって異なることが知られている。このことから、一の金型により、異なる成形材料を用いて成形を行う場合、成形材料ごとに、その成形材料に最適な周波数のマイクロ波を照射して成形を行うことが、加熱効率等の点から好ましい。同軸ケーブル２０は、異なる周波数のマイクロ波を伝送可能であるため、各実施の形態の成形装置１０００においては、同軸ケーブル２０を介して異なる周波数のマイクロ波を金型１０のキャビティ１００内に照射でき、一の金型１０を用いた成形において、異なる周波数のマイクロ波照射を行うことができる。これにより、例えば、上記のように、一の金型１０により異なる成形材料を用いた成形を行う際に、成形材料に適した周波数のマイクロ波照射を行うことができ、加熱効率等の向上を図ることができる。
【００７９】
また、マイクロ波加熱においては、材料の温度によっても比誘電損失が最大となるマイクロ波の周波数が異なることが知られている。このため、マイクロ波照射を行って、成形材料を加熱する工程においては、成形材料の温度の変化に応じて、照射するマイクロ波の周波数を、その温度における比誘電損失が大きくなるような周波数に変更することが、加熱効率等の点から望まれる。本実施の形態の成形装置１０００においては、同軸ケーブル２０を用いてマイクロ波を照射するため、異なる周波数のマイクロ波照射を金型のキャビティ１００内に行うことができ、例えば、マイクロ波照射によって成形材料を加熱している際に、マイクロ波照射手段３０が出力するマイクロ波の周波数を変更して、成形材料の現在の温度に適した周波数のマイクロ波照射を行うことできる。なお、成形時の成形材料の温度は、金型１０に図示しない温度センサ等を取付けて検出しても良く、予め、実験等を行って、マイクロ波照射時の温度の経時的な変化を示す情報を取得し、この情報を用いて、経過時間から温度を取得しても良い。
【００８０】
なお、例えば、上記各実施の形態の成形装置において、同軸ケーブル２０の第一の端部２０ａを取付ける連通孔１１１を金型に設ける代わりに、導波管等を金型に設けて、キャビティ１００内にマイクロ波照射を行うことも考えられるが、導波管は、伝送するマイクロ波の波長毎に、その断面形状や断面のサイズ、長さ等が決まってしまう。このため、導波管を用いた場合、同軸ケーブルを用いた場合に比べて、伝送可能な周波数の範囲が狭く、同軸ケーブルほどには、周波数を大きく変更することはできない。このため、導波管を有する金型で周波数が大きく異なるマイクロ波を照射するためには、金型を作り替える必要がある。また、同軸ケーブルを用いた場合のように、一の金型を用いて成形を行っている途中に周波数を大きく変更することが同軸ケーブルを用いた場合に比べて困難となる。
【００８１】
マイクロ波照射手段３０は、例えば、複数の同軸ケーブル２０を介して、異なる強度のマイクロ波を照射しても良い。例えば、マイクロ波照射手段３０は、同軸ケーブル２０毎に異なる強度のマイクロ波を照射しても良い。例えば、マイクロ波照射手段３０は、強度が異なるマイクロ波を照射する２以上のマイクロ波発振器３００を有しており、一の同軸ケーブル２０の第二の端部２０ｂに接続するマイクロ波発振器を、強度が異なるマイクロ波を照射する２以上のマイクロ波発振器のいずれか一方に切替えて利用可能なものであっても良い。また、マイクロ波照射手段３０が有するマイクロ波発振器３００は、個別に出力のオンとオフとを制御可能なものであっても良い。
【００８２】
なお、マイクロ波照射手段３０が、異なる同軸ケーブル２０を介して伝送するマイクロ波の位相は、同位相であってもよく、異なる位相であってもよい。
【００８３】
マイクロ波照射手段３０は、２本の同軸ケーブル２０を介して２つの連通孔１１１からそれぞれ照射するマイクロ波の位相を制御するようにしてもよい。２本の同軸ケーブル２０を介してキャビティ１００内にそれぞれ照射するマイクロ波の位相を制御することで、例えば、マイクロ波同士の干渉等によって、キャビティ１００内にマイクロ波を均等に照射させたり、キャビティ１００内の１以上の所望の箇所において、マイクロ波を集中させたり、マイクロ波の強度を強めあうようにすることができる。これにより、例えば、キャビティ１００内のマイクロ波の強度の分布を所望の分布となるように制御することができる。なお、マイクロ波照射手段３０は、２つのマイクロ波発振器３００が出射するマイクロ波の位相を同位相となるよう制御して良い。ここでの位相の制御は、例えば、初期位相の制御と考えてもよい。マイクロ波照射手段３０が出力する位相が異なるマイクロ波は、例えば、同じ周波数の位相が異なる周波数である。
【００８４】
例えば、２本の同軸ケーブル２０にそれぞれ接続されたマイクロ波照射手段３０が有する２つのマイクロ波発振器３００として、出力するマイクロ波の位相が制御可能なものを用いるようにし、これらが出力するマイクロ波の位相を個別に制御することで、それぞれに接続された異なる同軸ケーブル２０から照射されるマイクロ波の位相を個別に制御できるようにしても良い。位相を制御可能なマイクロ波発振器３００は、例えば、位相器または位相制御器（図示せず）等を備えたマイクロ波発振器である。位相を制御可能なマイクロ波発振器３００は、例えば、半導体型発振器（または注入同期型発振器）と、この半導体型発振器（または注入同期型発振器）が出力するマイクロ波の移相を変更する位相器または位相制御器とを有するマイクロ波発振器である。各マイクロ波発振器３００の位相は、例えば、図示しない制御手段等により制御される。位相を制御する制御手段は、例えば、マイクロ波照射手段３０が有していてもよい。なお、２つのマイクロ波発振器３００のうちの、いずれか一方のみを、位相を制御可能なものとしても良い。なお、一のマイクロ波発振器３００が出力するマイクロ波を分岐し、分岐した各マイクロ波の位相をそれぞれ異なる位相器または位相制御器（図示せず）で変更して同軸ケーブル２０を介して伝送する場合、各位相器または位相制御器をそれぞれ、位相を制御可能な異なるマイクロ波発振器３００と考えるようにしてもよい。なお、例えば、マイクロ波発振器３００としてマグネトロンを用いる場合においても、一のマイクロ波発振器３００が出力するマイクロ波を分岐手段等を用いて分岐して、分岐したマイクロ波をそれぞれ同軸ケーブル２０を介して伝送させるようにしてもよい。また、この場合、分岐したマイクロ波の少なくとも１以上については、位相を位相器または位相制御器を用いて変更して同軸ケーブルに伝送させるようにしても良く、分岐したマイクロ波の少なくとも１以上については、増幅器で増幅して同軸ケーブルに伝送させるようにしても良い。
【００８５】
また、例えば、マイクロ波照射手段３０が、１本の同軸ケーブル２０と接続されるマイクロ波発振器として、異なる位相のマイクロ波を出力する２以上のマイクロ波発振器３００を有するようにして、同軸ケーブル２０と接続されるマイクロ波発振器３００を、異なる位相のマイクロ波を出力するマイクロ波発振器３００に切替えることで、異なる位相のマイクロ波を１本の同軸ケーブル２０を介して照射できるようにしても良い。
【００８６】
マイクロ波照射手段３０は、例えば、複数のマイクロ波発振器３００を備えたものであって、そのマイクロ波発振器３００のうちの少なくとも一部が、他のマイクロ波発振器３００とは異なる位相のマイクロ波を発生するよう制御可能であるものであってもよい。なお、マイクロ波照射手段３０は、複数のマイクロ波発振器３００が出射するマイクロ波の位相が同位相となるよう制御可能なものであっても良い。位相の制御は、例えば初期位相の制御と考えてもよい。
【００８７】
なお、マイクロ波照射手段３０は、キャビティ１００内におけるマイクロ波の強度分布が所望の強度分布となるよう、２本の同軸ケーブル２０を介して２つの連通孔１１１からキャビティ１００内にマイクロ波を照射するものであることが好ましい。かかることは、他の実施の形態においても同様である。例えば、マイクロ波照射手段３０は、キャビティ１００内におけるマイクロ波の強度分布が所望の強度分布となるよう、２本の同軸ケーブル２０を介してそれぞれキャビティ１００内に照射するマイクロ波の強度を異なる強度や同じ強度等となるように個別に設定しても良い。また、それぞれの連通孔１１１から照射される強度を経時的に変更しても良い。
【００８８】
また、例えば、マイクロ波照射手段３０は、キャビティ１００内におけるマイクロ波の強度分布が所望の強度分布となるよう、２本の同軸ケーブル２０を介してそれぞれキャビティ１００内に照射されるマイクロ波の位相を制御しても良い。例えば、第一の金型部材１１が有する２つの連通孔１１１からそれぞれ照射されるマイクロ波の位相を制御することで、干渉等によって、マイクロ波同士が強度を強めあう位置や、打ち消しあう位置、マイクロ波が集中する位置等を変更することができるため、照射するマイクロ波の位相をそれぞれ制御することで、マイクロ波の強度分布を所望の強度分布となるようにすることができる。照射されるマイクロ波の位相は、経時的に変化させても良い。
【００８９】
また、マイクロ波照射手段３０は、２本の同軸ケーブル２０をそれぞれ介してマイクロ波を照射する期間を異なる期間としても良い。例えば、マイクロ波照射手段３０は、同軸ケーブル２０毎に、マイクロ波を照射する期間を異なる期間としても良い。例えば、マイクロ波照射手段３０は、２本の同軸ケーブル２０を介してマイクロ波を照射する期間を、異なる期間としてもよく、同じ期間としてもよい。異なる期間とは、例えば、期間同士の終了時刻と開始時刻との少なくとも一方が異なる期間である。例えば、異なる同軸ケーブル２０を介して行われるマイクロ波照射の期間を異なる期間とすることで、キャビティ１００内のマイクロ波の強度分布を、経時的に異なるように変更できる。また、キャビティ１００の形状と、連通孔１１１の位置との関係等から、成形材料に対して、最適な加熱を行うことが可能となる。例えば、キャビティ１００の厚さ（例えば、第一の金型部材１１と、第二の金型部材１２との距離）が厚い部分に位置する連通孔１１１からのマイクロ波照射を、厚さの薄い部分に位置する連通孔１１１からのマイクロ波照射よりも遅く開始したりすることで、キャビティ１００内の成形材料を均等に加熱することが可能となる。照射を行う時期や長さの制御は、例えば、図示しない制御手段等により行われる。また、マイクロ波の照射は、断続的に行われてもよい。なお、マイクロ波照射手段３０が有する一のマイクロ波発振器３００の出力が分岐手段等で分岐されて、２本の同軸ケーブル２０と接続されている場合、少なくとも一本の同軸ケーブル２０に、伝送されるマイクロ波を遮断する遮断手段等を設けるようにし、この遮断手段を適宜操作、あるいは制御して、分岐されて２本の同軸ケーブル２０をそれぞ伝送されるマイクロ波を異なるタイミングで遮断すること等によって、２本の同軸ケーブル２０を介して照射されるマイクロ波の照射期間を異なる期間とすることができる。
【００９０】
図２は、成形装置１０００を用いた成形品の製造方法を説明するための断面図（図２（ａ）〜図２（ｄ））である。図２において、冷却装置６０、供給用チューブ６１、および排出用チューブ６２等は省略している。
【００９１】
以下、成形装置１０００を用いた成形品の製造方法の具体例について、図２を用いて説明する。ここでは、熱可塑性樹脂の成形を例に挙げて説明するが、他の成形材料の成形についても同様の方法で処理が行われる。
【００９２】
（ステップＳ１０１）まず、図２（ａ）に示すように、第一の金型部材１１を、第二の金型部材１２の上方に移動させて保持した状態、すなわち、金型１０を開いた状態で、第二の金型部材１２のキャビティ１００の内面１００ａ上にペレット状の熱可塑性樹脂８０を配置する。
【００９３】
（ステップＳ１０２）つぎに、図２（ｂ）に示すように、図示しない型締め装置等を動作させて第一の金型部材１１を、金型１０を閉じる方向に移動させる。すなわち、第一の金型部材１１を下方に移動させて、第一の金型部材１１を、その下方に配置された第二の金型部材１２に近づける。そして、成形を行う直前の位置まで第一の金型部材１１を移動させる。この状態においては、第一の金型部材１１のキャビティ１００の内面１００ａと、第二の金型部材１２のキャビティ１００の内面１００ａとの距離は、成形時の距離よりも広いものとする。また、この状態においては、第二の金型部材１２の側壁１２１の内側面１２２と、第一の金型部材１１のこの内側面１２２と対向する側面１１２とが接していて間隙がほぼ０となっており、この間隙がマイクロ波を通過させないサイズとなっているとする。
【００９４】
（ステップＳ１０３）マイクロ波照射手段３０の２つのマイクロ波発振器３００がそれぞれマイクロ波を発生し出力すると、出力されたマイクロ波は、それぞれ、同軸ケーブル２０を介して伝送され、同軸ケーブル２０の第一の端部２０ａに接続されたマイクロ波アンテナ４０からそれぞれ出射され、栓状部材５０を透過してキャビティ１００内に照射される。これにより、図２（ｂ）に示すように、各連通孔１１１からマイクロ波５００がキャビティ１００内に照射される。マイクロ波５００の照射によって、熱可塑性樹脂８０が加熱され軟化および溶融する。また、上記のように、第二の金型部材１２の側壁１２１の内側面１２２と、第一の金型部材１１のこの内側面１２２と対向する側面１１２との間隙からは、マイクロ波が漏洩しないため、マイクロ波のロスが少なく、また、金型１０からのマイクロ波漏洩を防ぐための構成（例えば、成形装置１０００の金型１０部分全体を覆うシールド等）が不要である。マイクロ波５００の照射時間等は、キャビティ１００のサイズや、照射されるマイクロ波の強度、波長等は、使用する熱可塑性樹脂等に応じて設定する。ここでのマイクロ波５００は、説明のために、照射されるマイクロ波を模式的に示したもので、必ずしも実際のマイクロ波５００の照射方向等を正確に示したものではない。
【００９５】
（ステップＳ１０４）マイクロ波照射手段３０からのマイクロ波の出力を停止し、図２（ｃ）に示すように、型締め装置等により、型締め方向に第一の金型部材１１を移動させて金型を閉じて、第一の金型部材１１と第二の金型部材１２との間の成形用のキャビティ１００において、軟化および溶融した熱可塑性樹脂８０の成形を行う。
【００９６】
（ステップＳ１０５）冷却装置６０から供給用チューブ６１および排出用チューブ６２を介して第一の金型部材１１と第二の金型部材１２とにそれぞれ設けられた冷却媒体用の流路に冷却媒体を循環させて、熱可塑性樹脂を冷却する。これにより熱可塑性樹脂８０が固化して、熱可塑性樹脂８０の成形が完了する。
【００９７】
（ステップＳ１０６）図２（ｄ）に示すように、型締め装置により、第一の金型部材１１を金型１０が開く方向、すなわち、上方に移動させ、金型１０を開く。そして、成形品８１を取り出す。
【００９８】
なお、ステップＳ１０２で、成形を行う直前の位置まで第一の金型部材１１を移動させた後、一旦、第一の金型部材１１の移動を停止してから、ステップＳ１０３でマイクロ波照射を行うようにしても良く、ステップＳ１０２で、成形を行う直前の位置まで第一の金型部材１１を移動させた後、第一の金型部材１１の移動を停止せずに、ステップＳ１０３でマイクロ波照射を行うようにしても良い。また、マイクロ波の照射は、成形が完了する前に行われればよく、例えば、金型１０を閉じた状態であって冷却開始前において、マイクロ波の照射を行っても良い。
【００９９】
以上、本実施の形態においては、金型１０の連通孔１１１に第一の端部２０ａが取付けられた同軸ケーブル２０を介して、金型１０のキャビティ内にマイクロ波を照射することにより、成形材料にマイクロ波を照射するための装置等を金型の上方等に移動させたりする必要がなく、容易にかつ迅速にマイクロ波照射を行うことができるとともに、マイクロ波照射による加熱後に迅速に成形を行うことで高品質な成形品を得ることができ、金型を用いてマイクロ波を照射した成形材料の成形を適切に行うことができる。
【０１００】
また、本実施の形態においては、金型１０に設けた連通孔１１１から同軸ケーブル２０を用いてマイクロ波を照射することができるため、一の金型１０を用いて、異なる周波数のマイクロ波を照射した成形を行うことができる。また、マイクロ波照射手段３０が出力するマイクロ波の伝送路としてフレキシブルに曲げたり伸したりすることができる同軸ケーブル２０を用いることで、伝送路の取り回し等が容易となり、成形装置１０００の設計等が容易になる。
【０１０１】
また、本実施の形態においては、成形装置１０００を、金型１０をプレス成形用金型として用いたプレス成形装置とすることで、金型部材を近接させる過程でマイクロ波を照射することで成形材料に対して適正な距離で効率よくマイクロ波を照射することができる。
【０１０２】
なお、同軸ケーブル２０が取付けられる連通孔１１１は、固定型である第二の金型部材１２に設けるようにしてもよいが、上記実施の形態のように、可動型である第一の金型部材１１に設けることが好ましい。通常の金型においては、可動型が成形品の裏面側に接する金型部材となるため、連通孔１１１の跡等が、成形品に残っても成形品の品質に影響が少ないと考えられるからである。なお、上記実施の形態の成形装置において、仮に、マイクロ波の伝送路として同軸ケーブル２０の代わりに、導波管（図示せず）を用いた場合、導波管はフレキシブルに曲げたり伸したりすることができず、また、導波管の長さ等も、伝送するマイクロ波の波長によって制限されることから、導波管によりマイクロ波照射手段３０と接続された金型部材を可動型として用いるためには、例えば、マイクロ波照射手段と導波管とを可動型とともに移動させることが必要となり、構成が複雑化し、可動部である金型部材からマイクロ波照射を行えるようにする構成は容易に得られないと考えられる。これに対し、本実施の形態においては、フレキシブルな同軸ケーブル２０によってマイクロ波を伝送して照射するため、マイクロ波照射手段３０の配置等を移動させたりすることなく、同軸ケーブル２０を取付けた金型部材だけを移動させることができる。このため、可動部である金型部材から容易にマイクロ波照射を行えるようにすることができる。また、比較的軽量で薄い可動型に連通孔を設けることで金型に対する加工も固定型に設けるよりも容易になる。なお、かかることは、他の実施の形態においても同様である。
【０１０３】
（実施の形態２）
上記実施の形態においては、プレス成形を行う縦型の成形装置について説明したが、本実施の形態においては、上記実施の形態において説明した成形装置を、射出成形を行う横型の成形装置に適用した例について説明する。
【０１０４】
図３は、本実施の形態における成形装置の構成を示す断面図である。
成形装置２０００は、金型１０ａと、２本の同軸ケーブル２０と、マイクロ波照射手段３０と、冷却装置６０と、供給用チューブ６１と、排出用チューブ６２と、射出装置７０とを備えている。２本の同軸ケーブル２０と、マイクロ波照射手段３０と、冷却装置６０と、供給用チューブ６１と、排出用チューブ６２とについては、上記実施の形態と同様であるため、ここでは詳細な説明は省略する。
【０１０５】
金型１０ａは、第一の金型部材１１ａと、第二の金型部材１２ａとを備えている。成形装置２０００が横型の成形装置であるため、ここでは、金型１０ａの第一の金型部材１１ａおよび第二の金型部材１２ａとは、横方向に並ぶよう配置されており、第一の金型部材１１ａの側面と、第二の金型部材１２ａの側面との間にキャビティ１００が形成される。
【０１０６】
第一の金型部材１１ａは、上述した第一の金型部材１１を、そのキャビティ１００の内面１００ａとなる面を有する下面が第二の金型部材１２ａと対向する側面となるように配置したものであり、第一の金型部材１１と同様の構成を有しているため、ここでは詳細な説明は省略する。なお、ここでは、第一の金型部材１１ａが可動型であり、第二の金型部材１２ａに近づける方向および離れる方向、すなわち、横方向に移動するよう型締め装置（図示せず）等に直接、または間接的に取付けられているものとする。なお、成形装置２０００は、第一の金型部材１１ａの移動方向を制限するガイドロッドやタイバー等を有していても良い。
【０１０７】
第二の金型部材１２ａは、上述した第二の金型部材１２を、そのキャビティ１００の内面となる面を有する上面が、第一の金型部材１１ａと対向する側面となるように配置し、注入孔２２１をさらに設けたものであり、注入孔２２１以外の構成については、第二の金型部材１２と同様であるため、ここでは説明を省略する。注入孔２２１は射出装置７０から射出される成形材料を、キャビティ１００内に注入するために設けられた、キャビティ１００と、第二の金型部材１２ａの外部とを連通する孔である。注入孔２２１の外側は、射出装置７０の射出口７１と接続されており、射出装置７０の射出口７１から射出される成形材料が、注入孔２２１のキャビティ１００側の開口部から、キャビティ１００内に注入される。注入される成形材料は、例えば、加熱により軟化および溶融した成形材料である。金型１０に設けられる注入孔２２１については、公知技術であるため、説明を省略する。
【０１０８】
射出装置７０は、成形材料を射出する装置であり、成形材料を射出する射出口７１を有している。射出装置７０の構造等は問わない。射出装置７０については、公知技術であるため、説明を省略する。
【０１０９】
図４は、成形装置２０００を用いた成形品の製造方法を説明するための断面図（図４（ａ）〜図４（ｄ））である。図４において、マイクロ波照射手段３０、冷却装置６０、供給用チューブ６１、および排出用チューブ６２等は省略している。
【０１１０】
以下、成形装置２０００を用いた成形品の製造方法の具体例について、図４を用いて説明する。ここでは、熱可塑性樹脂の成形を例に挙げて説明するが、他の成形材料の成形についても同様の方法で処理が行われる。
【０１１１】
（ステップＳ２０１）まず、図４（ａ）に示すように、図示しない型締め装置等を動作させて、第一の金型部材１１ａを成形時の位置まで、第二の金型部材１２ａに近づける方向に移動させて、金型１０を閉じた状態とする。第一の金型部材１１ａと第二の金型部材１２ａとの間には成形用のキャビティ１００が形成される。
【０１１２】
（ステップＳ２０２）つぎに、図４（ｂ）に示すように、射出装置７０の射出口７１から加熱して軟化および溶融した熱可塑性樹脂８０を射出して、第二の金型部材１２ａの注入孔２２１から、キャビティ１００内に、熱可塑性樹脂８０を注入する。注入の際に、マイクロ波照射手段３０の２つのマイクロ波発振器３００からそれぞれマイクロ波を出力させて、マイクロ波発振器３００にそれぞれ接続された同軸ケーブル２０を介して、各連通孔１１１からキャビティ１００内にマイクロ波を照射する。マイクロ波を照射することで、キャビティ１００内に注入された熱可塑性樹脂８０が、キャビティ１００内を満たす前に、金型１０によって冷却されて固化することを防ぐことができる。
【０１１３】
（ステップＳ２０３）図４（ｃ）に示すように、キャビティ１００内への熱可塑性樹脂８０の注入が終了すると、マイクロ波照射手段３０からのマイクロ波の出力を停止し、冷却装置６０から供給用チューブ６１および排出用チューブ６２を介して第一の金型部材１１ａと第二の金型部材１２ａとにそれぞれ設けられた冷却媒体用の流路に冷却媒体を循環させて、熱可塑性樹脂８０を冷却する。これにより熱可塑性樹脂８０が固化して、熱可塑性樹脂８０の成形が完了する。
【０１１４】
（ステップＳ２０４）図４（ｄ）に示すように、図示しない型締め装置により、第一の金型部材１１ａを、金型１０ａを開く方向、すなわち、第二の金型部材１２ａから離れるよう横方向に移動させて金型１０ａを開く。そして、成形品８１を取り出す。
【０１１５】
なお、ステップＳ２０２によるマイクロ波の照射は、成形が完了するまでに行われれば、どのような時期に行うようにしても良く、例えば、熱可塑性樹脂８０の注入前から開始しても良く、注入開始と同時に開始しても良く、キャビティ１００が熱可塑性樹脂８０で満たされた後、冷却が開始されるまでの間に照射を行っても良い。マイクロ波照射手段３０によるマイクロ波の照射の制御や、射出装置７０による樹脂の射出の制御等は、例えば、図示しない制御手段等により行われる。
【０１１６】
以上、本実施の形態においては、金型１０ａの連通孔１１１に第一の端部２０ａが取付けられた同軸ケーブル２０を介して、金型１０ａのキャビティ１００内にマイクロ波を照射するようにしたから、射出成形時においても、容易にかつ迅速にマイクロ波照射を行うことができ、金型を用いてマイクロ波照射した成形材料の成形を適切に行うことができる。また、射出成形の場合、射出圧を低くでき、インジェクタを簡素にできる
【０１１７】
なお、上記各実施の形態においては、金型が、２つの金型部材、すなわち、第一の金型部材と、第二の金型部材とにより構成されている場合について説明したが、金型を構成する金属部材の数は、２つに限定されるものでなく、２以上であれば良い。例えば、金型は、３以上の金型部材で構成されていても良い。また、金型が複数の金型部材で構成されている場合において、例えば、どの金型部材を固定型とし、どの金型部材を可動型として用いるかは問わない。金型が複数の金型部材で構成されている場合、例えば、各実施の形態における第一の金型部材と第二の金型部材とについての説明は、適宜、複数の金型部材についての説明に読み替えるようにすればよい。例えば、金型が複数の金型部材で構成されている場合、各実施の形態等における第一の金型部材についての説明を、適宜、複数の金型部材のうちの可動型として用いられる金型部材や、同軸ケーブル２０が取付けられる連通孔１１１を有する金型部材についての説明に読み替え、第二の金型部材についての説明を、適宜、複数の金型のうちの固定型として用いられる金型部材や、同軸ケーブル２０が取付けられない連通孔１１１についての説明に読み替えるようにしてもよい。
【０１１８】
また、同軸ケーブル２０の第一の端部２０ａが取付けられる連通孔１１１を有する金型部材は、一つに限定されるものではなく、金型が有する複数の金型部材のうちの１以上であればよい。例えば、連通孔１１１を有する金型部材は、金型が有する複数の金型部材のうちの一部であっても良く、全てであっても良い。例えば、上記各実施の形態において、１以上の連通孔１１１を、第二の金型部材１１１に設けてもよい。また、連通孔１１１が、金型を構成する２以上の金型部材のうちの、固定型に設けられていてもよく、可動型に設けられていてもよく、固定型と可動型との両方に設けられていてもよい。また、第一の金型部材等の、連通孔１１１を有する金型部材がそれぞれ有している連通孔１１１の数は２つに限定されるものではなく、例えば、１以上の連通孔１１１を有していればよい。例えば、上記実施の形態１の第一の金型部材１１および実施の形態２の第一の金型部材１１ａが有する連通孔１１１の数は、１または２以上であればよく、３以上であってもよい。また、一の金型の複数の金型部材が連通孔１１１を有する場合、各金型部材が有する連通孔１１１の数は、同じであっても異なっていても良い。また、各金型部材に配置されている連通孔１１１の配置や、連通孔１１１のサイズ（例えば、径や、長さ等）は、同じであっても良く、異なっていても良い。また、金型１０が有する１または２以上の連通孔１１１の配置は問わない。１または２以上の連通孔１１１は、例えば、キャビティ１００内におけるマイクロ波の強度分布が所望の強度分布となるような位置に配置することが好ましい。
【０１１９】
なお、マイクロ波照射手段３０は、金型が有する１または２以上の連通孔１１１に対してそれぞれ取付けられた同軸ケーブル２０を介して、マイクロ波を照射可能なものであれば、どのような構成であっても良く、例えば、上記各実施の形態で説明したように、マイクロ波照射手段３０は、１または２以上の連通孔１１１と同数のマイクロ波発振器３００を有していてもよい。また、例えば、マイクロ波照射手段３０は、１以上のマイクロ波発振器３００の出力を分岐して、２以上の同軸ケーブル２０を介してそれぞれマイクロ波を出力してもよい。なお、金型が有する連通孔１１１とは、金型を構成する複数の金型部材が有する連通孔１１１である。
【０１２０】
また、金型が２以上の連通孔１１１を有する場合において、マイクロ波照射手段３０が、金型の複数の連通孔１１１を介してそれぞれ照射するマイクロ波の周波数は、上記各実施の形態と同様に、同じ周波数であってもよく、異なる周波数であってもよく、周波数が可変であっても良く、周波数が固定であっても良い。例えば、マイクロ波照射手段３０は、上記実施の形態１と同様に、成形材料の比誘電損失が高くなるように、キャビティ１００内に異なる周波数のマイクロ波を照射するようにしても良い。
【０１２１】
また、金型が、同軸ケーブル２０が取付けられる２以上の連通孔１１１を有する場合において、マイクロ波照射手段３０が、２以上の連通孔１１１から同軸ケーブル２０を介して出射するマイクロ波の強度は、上記各実施の形態と同様に、同じであってもよく、異なっていてもよく、マイクロ波の強度が可変であっても良く、強度が固定であってもよい。
【０１２２】
また、金型が、同軸ケーブル２０が取付けられる２以上の連通孔を有する場合において、マイクロ波照射手段３０は、上記各実施の形態と同様に、同軸ケーブル２０を介して複数の連通孔１１１のうちの１以上から照射するマイクロ波の位相を制御しても良い。
【０１２３】
なお、金型が、３以上の金型部材で構成されている場合においても上記実施の形態１と同様に、同軸ケーブル２０が取付けられる連通孔１１１は、金型を構成する複数の金型部材のうちの、移動可能な金型部材、すなわち可動型に設けられていることが好ましい。
【０１２４】
また、金型が、同軸ケーブル２０が取付けられる２以上の連通孔１１１を有する場合、マイクロ波照射手段３０は、キャビティ１００内におけるマイクロ波の強度分布が所望の強度分布となるよう、キャビティ１００内に２以上の同軸ケーブル２０を介してそれぞれマイクロ波を照射してもよい。例えば、マイクロ波照射手段３０は、上記実施の形態１と同様に、複数の同軸ケーブル２０を介してそれぞれキャビティ１００内に照射するマイクロ波の強度を異なる強度や同じ強度等となるように個別に設定したり、複数の同軸ケーブル２０を介してそれぞれキャビティ１００内に照射されるマイクロ波の位相を制御したり、複数の同軸ケーブル２０をそれぞれ介してマイクロ波を照射する期間を異なる期間としたりして、キャビティ１００内におけるマイクロ波の強度分布が所望の強度分布となるようにマイクロ波照射をしてもよい。なお、位相を制御して、マイクロ波の強度を局所的に高くなるようにする場合には、同軸ケーブル２０が取付けられる連通孔１１１の数が３以上であることがより好ましい。例えば、３以上の連通孔１１１から照射されるマイクロ波が、キャビティ１００内の所望の位置において干渉によって強めあうように、それぞれのマイクロ波の位相を制御することで、所望の位置を局所的に加熱すること等が可能となる。
【０１２５】
（実施の形態３）
なお、上記各実施の形態において、マイクロ波照射手段３０が出力するマイクロ波を伝送する伝送手段として同軸ケーブル２０を用いる代わりに、フレキシブル導波管を用いるようにしてもよい。
【０１２６】
図５（ａ）は、本発明の実施の形態３にかかる成形装置の第一の例を示す図であり、図において、金型部分を断面で表している。この成形装置１０００ａは、上記実施の形態１において説明したプレス成形を行う成型装置において、同軸ケーブル２０の代わりに、フレキシブル導波管２５を用いたものである。
【０１２７】
フレキシブル導波管２５は、例えば、可撓性を有する導波管である。フレキシブル導波管２５は、例えば、蛇腹状の金属箔等を側面に有して筒形状に形成された導波管である。フレキシブル導波管の一例については、例えば、以下の非特許文献１を参照されたい。非特許文献１："方形長尺可とう導波管"、［ｏｎｌｉｎｅ］、古川Ｃ＆Ｂ株式会社、［平成３０年１２月７日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：https://www.furukawa-fcb.co.jp/product/micro/longpipe.htm＞。ただし、本実施の形態において用いられるフレキシブル導波管２５は、上記のような構造を有するものに限定されるものではない。ここでは、フレキシブル導波管２５として、長手方向に垂直な断面形状が矩形形状であるものを用いた例を示している。ただし、フレキシブル導波管２５の断面形状は矩形に限定されるものではなく、例えば、断面形状が角丸の矩形や、楕円形や円形等であってもよい。ここでの断面形状は、例えば、フレキシブル導波管の開口部の断面形状である。フレキシブル導波管２５の断面形状と連通孔１１１の断面形状とは、同形状であることが好ましい。例えば、上記のようにフレキシブル導波管２５の断面形状が矩形である場合、連通孔１１１の断面形状も矩形であることが好ましい。ただし、フレキシブル導波管２５と連通孔１１１との断面形状は異なる形状であってもよい。
【０１２８】
フレキシブル導波管２５は、同軸ケーブル２０と同様に、第一の端部２５ａが金型１０の連通孔１１１に対して取付けられ、第二の端部２５ｂがマイクロ波照射手段３０と接続される。ここでは、第一の端部２５ａが、金型１０の外側の連通孔１１１により開口している部分を覆うように取付けられている例を示している。これにより、連通孔１１１とフレキシブル導波管２５の第一の端部２５ａの開口部とが連通している。ただし、フレキシブル導波管２５の第一の端部２５ａの連通孔１１１への取付け方は、フレキシブル導波管２５内を伝送されるマイクロ波が、連通孔１１１を介して、金型１０のキャビティ１００内に照射可能となるよう取付けられるものであれば、上記の取付け方に限定されるものではない。例えば、第一の端部２５ａの連通孔１１１への取付け方としては、連通孔１１１への同軸ケーブル２０の第一の端部２０ａの取付け方と同様の取付け方が適宜利用可能である。例えば、同軸ケーブル２０の第一の端部２０ａと同様に、フレキシブル導波管２５の第一の端部２５ａが、連通孔１１１内に挿入されるよう取付けられていてもよい。また、フレキシブル導波管２５の第一の端部２５ａが、継手（図示せず）等を介して間接的に連通孔１１１に取付けられていてもよい。また、同軸ケーブル２０の第一の端部２０ａと同様に、フレキシブル導波管２５の第一の端部２５ａに、アンテナ（図示しない）を取付けるようにし、このアンテナが連通孔１１１内に配置されるようにしてもよい。フレキシブル導波管２５は、金型１０の可動型に設けられた連通孔１１１に対して取付けることが好ましい。連通孔１１１やアンテナ（図示せず）を比較的軽量で薄い可動型に連通孔１１１を設けるようにすることで金型に対する加工も固定型に設けるよりも容易になる。また、フレキシブル導波管２５の第一の端部２５ａは、連通孔１１１に対して着脱可能に取付けられることが好ましい。ここでは、第一の端部２５ａには、フランジ２６が設けられており、このフランジ２６が、連通孔１１１により開口している部分の周囲に、ボルト（図示せず）で着脱可能に取付けられているものとする。また、ここでは、フレキシブル導波管２５の開口部と、連通孔１１１の第一の端部２５ａ側の開口部とは、同形状かつ同サイズであり、開口部同士が重なり合うよう取付けられているものとする。とする。この開口部同士は同形状でなくても良く、同サイズでなくても良い。また、フレキシブル導波管２５を着脱可能に取付けるための構造等は、上記に限定されるものではない。
【０１２９】
なお、連通孔１１１のキャビティ１００側に、栓状部材５０を設ける代わりに、フレキシブル導波管２５の第一の端部２５ａの開口部が、キャビティ１００の内面と同じ高さ、あるいはほぼ同じ高さとなるように、第一の端部２５ａを連通孔１１１内に挿入して取付けるようにし、第一の端部２５ａの開口部を、栓状部材５０と同様の材料の部材で塞ぐようにしても良い。
【０１３０】
フレキシブル導波管２５の第二の端部２５ｂと、マイクロ波照射手段３０とは、マイクロ波照射手段３０が出力するマイクロ波が、フレキシブル導波管２５内に伝送されるよう接続されれば、どのように接続されるかは問わない。例えば、フレキシブル導波管２５の第二の端部２５ｂは、形状を変形させることができない導波管（図示せず）や、同軸ケーブル等を介して、マイクロ波照射手段３０と接続されいてもよい。ここでのフレキシブル導波管２５の第二の端部２５ｂと、マイクロ波照射手段３０との接続は、例えば、マイクロ波照射手段３０が有するマイクロ波発振器３００の接続と考えてもよい。
【０１３１】
なお、金型１０に設けられた２以上の連通孔１１１のそれぞれに対して、２以上のフレキシブル導波管２５がそれぞれ取付けられている場合において、上記各実施の形態と同様に、マイクロ波照射手段３０が、２以上のフレキシブル導波管２５のそれぞれに対して接続された複数のマイクロ波発振器３００を有しているようにしても良い。これにより、マイクロ波照射手段３０が、各マイクロ波発振器３００が出力するマイクロ波を、各マイクロ波発振器３００と接続されたフレキシブル導波管に伝送させて、各フレキシブル導波管２５が取付けられた２つの連通孔１１１からキャビティ１００内にマイクロ波を照射するようにしても良い。
【０１３２】
また、金型１０に設けられた２以上の連通孔１１１のそれぞれに対して、２以上のフレキシブル導波管２５がそれぞれ取付けられている場合において、上記各実施の形態と同様に、マイクロ波照射手段３０が有するマグネトロンや半導体型発振器等の一のマイクロ波発振器３００が、導波管用の分岐器（図示せず）や分配器（図示せず）等の分岐手段等を介して、２以上のフレキシブル導波管２５に接続されるようにしてもよい。これにより、マイクロ波照射手段３０が、一のマイクロ波発振器３００が出力するマイクロ波を分岐して、２以上のフレキシブル導波管２５に伝送させて、各フレキシブル導波管２５が取付けられた２つの連通孔１１１からキャビティ１００内にマイクロ波を照射するようにしても良い。なお、分岐手段と、マイクロ波発振器３００とは、直接接続されていても良く、導波管等を介して接続されていても良く、その接続がどのような接続であるかは問わない。
【０１３３】
なお、例えば、入力されるマイクロ波から異なる強度のマイクロ波をそれぞれ取り出す分岐器を用いてマグネトロンや半導体型発振器等のマイクロ波発振器３００が出力するマイクロ波を分岐することで、分岐されたマイクロ波の強度を異なる強度としてもよい。また、マグネトロンや半導体型発振器等の一のマイクロ波発振器３００と分岐手段（図示せず）等を介して接続された２以上のフレキシブル導波管２５の長さを異なる長さとすることで、分岐後に各フレキシブル導波管２５を伝送されてキャビティ１００内に照射されるマイクロ波の位相を異なる位相としてもよい。また、マグネトロンや半導体型発振器等の一のマイクロ波発振器３００が出力するマイクロ波を分岐手段等を用いて分岐してそれぞれをフレキシブル導波管２５に伝送させるようにするとともに、分岐したマイクロ波の少なくとも１以上については、位相を導波管型の位相器または位相制御器を用いて変更してフレキシブル導波管２５に伝送させるようにすることで、キャビティ１００内に照射されるマイクロ波の位相を異なる位相としてもよい。また、同様に分岐したマイクロ波の少なくとも１以上については増幅器で増幅してフレキシブル導波管２５に伝送させることで、分岐されたマイクロ波の強度を異なる強度としてもよい。また、マグネトロンや半導体型発振器等の一のマイクロ波発振器３００と分岐手段等を介して接続された２以上のフレキシブル導波管２５の少なくとも一方に、マイクロ波の伝送を必要に応じて遮断できる遮断手段を設けることで、各フレキシブル導波管２５からキャビティ１００内にマイクロ波を照射する期間を異なる期間としてもよい。
【０１３４】
なお、上記においては、実施の形態１において説明した成形装置１０００の同軸ケーブル２０の代わりにフレキシブル導波管２５を用いた場合について説明したが、実施の形態２において説明した成形装置２０００において、同軸ケーブル２０の代わりにフレキシブル導波管２５を用いるようにしてもよい。
【０１３５】
図５（ｂ）は、本発明の実施の形態３にかかる成形装置の第二の例を示す図であり、図において、金型部分を断面で表している。この成形装置１０００ａは、上記実施の形態２において説明した射出成形を行う成型装置において、同軸ケーブル２０の代わりに、フレキシブル導波管２５を用いたものである。フレキシブル導波管２５の金型１０ａへの取付け方や、フレキシブル導波管２５のマイクロ波照射手段３０への取付け方等については、上記の第一の例と同様であるため、ここでは説明は省略する。
【０１３６】
上記の第一の例や第二の例に示したような、同軸ケーブル２０の代わりにフレキシブル導波管２５を用いた成形装置においても、上記実施の形態１および２と同様に、マイクロ波照射手段３０が、キャビティ内におけるマイクロ波の強度分布が所望の強度分布となるよう、複数のフレキシブル導波管２５を介してそれぞれキャビティ１００内にマイクロ波を照射するようにしてもよい。また、マイクロ波照射手段３０が、複数のフレキシブル導波管２５を介して、位相を制御したマイクロ波をそれぞれキャビティ１００内に照射するようにしてもよい。なお、キャビティ内の所望の強度分布は、例えば、キャビティの形状および複数の連通孔１１１の配置等によって設定してもよく、複数のフレキシブル導波管２５を介してそれぞれ照射されるマイクロ波の位相を制御して設定しても良い。また、複数のフレキシブル導波管２５を介して、異なる出力のマイクロ波をキャビティ１００内に照射するようにしてよい。また、複数の同軸ケーブルを介して、照射する期間がそれぞれ異なるマイクロ波の照射をキャビティ１００内に行うようにしてもよい。
【０１３７】
以上、本実施の形態の成形装置においては、フレキシブル導波管２５を介して、金型のキャビティ１００内にマイクロ波を照射することにより、同軸ケーブルを用いた場合と同様に、金型を用いてマイクロ波を照射した成形材料の成形を適切に行うことができる。
【０１３８】
また、成型を行なう際や、成型の前後には、金型を構成する１以上の金型部材を移動させる必要があるが、本実施の形態においては、マイクロ波照射手段３０が出力するマイクロ波の伝送路として、同軸ケーブル２０と同様に、フレキシブルに曲げたり伸したりすることができるフレキシブル導波管２５を用いることにより、形状が固定された形状を変更させることができない導波管を伝送路として用いる場合とは異なり、例えば、連通孔１１１が設けられた金型部材を動かす際に、金型部材とともに、マイクロ波照射手段３０を動かさなくても、フレキシブル導波管２５を曲げたり伸したりすることで、金型部材を動かすことが可能となり、利便性が向上するとともに、マイクロ波照射手段３０を移動させるための手段等が不要となり、成形装置を備えたシステム全体を小型化することができる。
【０１３９】
また、本実施の形態の成型装置を、金型をプレス成形用金型として用いるプレス成形装置とすることで、金型部材を近接させる過程でマイクロ波を照射することで成形材料に対して適正な距離で効率よくマイクロ波を照射することができる。
【０１４０】
なお、本実施の形態においても、上記実施の形態１および２と同様に金型が有する貫通孔が３以上であっても良いことはいうまでもない。また、マイクロ波照射手段３０が２以上のマイクロ波発振器３００を有するようにし、各マイクロ波発振器３００が、分岐手段等を介してそれぞれ貫通孔１１１に取付けられた２以上のフレキシブル導波管２５と接続されていてもよい。また、複数のマイクロ波発振器３００の一部が、分岐手段等を介して２以上のフレキシブル導波管２５と接続されるように、他のマイクロ波照射手段３０が、それぞれ一のフレキシブル導波管２５と接続されるようにしても良い。また、マイクロ波照射手段３０が２以上のマイクロ波発振器３００を有し、各マイクロ波発振器３００が、分岐手段等を介してそれぞれ２以上のフレキシブル導波管２５と接続されている場合において、各マイクロ波発振器３００がマイクロ波を出力する期間を異なる期間となるようにしても良い。
【０１４１】
また、上記実施の形態においては、マイクロ波照射手段３０が出力するマイクロ波を伝送するための手段が、フレキシブル導波管２５である成形装置について説明したが、マイクロ波照射手段３０が出力するマイクロ波を伝送するための手段は、可変導波管であればよい。可変導波管は、例えば、上述したフレキシブル導波管２０や、導波管の長さを伸縮するためのスライド機構を有するスライド式導波管（図示せず）等の、マイクロ波が伝送可能で、マイクロ波の伝送路の形状が変形可能な導波管である。マイクロ波の伝送路の形状が変更可能であるということは、例えば、伝送路の形状が可撓性を有するということや、伸縮性を有するということである。例えば、フレキシブル導波管２５は、可撓性を有する可変導波管である。また、スライド式導波管（図示せず）は、伸縮性を有する可変導波管である。スライド式導波管のスライド機構は、例えば、ズームレンズや望遠鏡等と同様の、管や筒の伸縮機構であっても良い。スライド式導波管については、特許文献である特開平８−２８８７１０号公報を参照されたい。このような可変導波管を、マイクロ波照射手段３０が出力するマイクロ波を伝送する手段として用いることで、上記各実施の形態と同様に、例えば、連通孔１１１が設けられた金型部材を動かす際に、金型部材とともにマイクロ波照射手段３０を動かさなくても、可変導波管を、曲げたり伸したり、金型部材の移動方向においてスライド機構をスライドさせて伸縮させたりすることで、金型部材を動かすことが可能となり、利便性が向上するとともに、マイクロ波照射手段３０を移動させるための手段等が不要となり、成形装置を備えたシステム全体を小型化することができる。なお、可変導波管は、第一の端部が金型の連通孔に取付けられ、第二の端部がマイクロ波出力手段に接続に接続される。例えば、可変導波管の第二の端部がマイクロ波出力手段が有するマイクロ波発振器と接続される。また、金型と接続される２以上の可変導波管は、分配器等の分岐手段（図示せず）で分岐したものであっても良い。
【０１４２】
また、上記各実施の形態においては、マイクロ波照射手段３０が出力するマイクロ波を伝送するための手段が、同軸ケーブル２０や、フレキシブル導波管等の可変導波管である成形装置について説明したが、マイクロ波照射手段３０が出力するマイクロ波を伝送するための手段は、可変伝送手段であれば上記の構成に限定されるものではない。可変伝送手段は、例えば、同軸ケーブル２０や可変導波管等の、マイクロ波が伝送可能で、マイクロ波の伝送路の形状が変形可能な手段である。マイクロ波の伝送路の形状が変更可能であるということは、上記と同様に、例えば、伝送路の形状が可撓性を有するということや、伸縮性を有するということである。例えば、この可変伝送手段の第一の端部が金型の連通孔に取付けられ、第二の端部がマイクロ波出力手段に接続に接続される。例えば、可変伝送手段の第二の端部がマイクロ波出力手段が有するマイクロ波発振器と接続される。
【０１４３】
このような可変伝送手段を、マイクロ波照射手段３０が出力するマイクロ波を伝送する手段として用いることで、上記各実施の形態と同様に、例えば、連通孔１１１が設けられた金型部材を動かす際に、金型部材とともにマイクロ波照射手段３０を動かさなくても、可変伝送手段を、曲げたり伸したり、金型部材の移動方向においてスライド機構をスライドさせて伸縮させたりすることで、金型部材を動かすことが可能となり、利便性が向上するとともに、マイクロ波照射手段３０を移動させるための手段等が不要となり、成形装置を備えたシステム全体を小型化することができる。
【０１４４】
このような可変伝送手段を用いた成形装置においても、上記各実施の形態と同様に、マイクロ波照射手段３０が、キャビティ内におけるマイクロ波の強度分布が所望の強度分布となるよう、複数の可変伝送手段を介してそれぞれキャビティ１００内にマイクロ波を照射してもよい。また、上記各実施の形態と同様に、マイクロ波照射手段３０が、複数の可変伝送手段を介して、位相を制御したマイクロ波をそれぞれキャビティ１００内に照射するようにしてもよい。なお、キャビティ内の所望の強度分布は、例えば、キャビティの形状および複数の連通孔１１１の配置等によって設定してもよく、複数の可変伝送手段を介してそれぞれ照射されるマイクロ波の位相を制御して設定しても良い。また、上記各実施の形態と同様に、複数の可変伝送手段を介して、異なる出力のマイクロ波をキャビティ１００内に照射するようにしてもよい。また、上記各実施の形態と同様に、複数の可変伝送手段を介して、照射する期間がそれぞれ異なるマイクロ波の照射をキャビティ１００内に行うようにしてもよい。
【０１４５】
なお、金型と接続される２以上の可変伝送手段は、上述した同軸ケーブル２０やフレキシブル導波管２５等と同様に、分配器等の分岐手段（図示せず）で分岐したものであっても良い。また、分岐した可変伝送手段にそれぞれ伝送されるマイクロ波の少なくとも一方を、上記の同軸ケーブル２０やフレキシブル導波管２５の場合と同様に増幅して異なる強度のマイクロ波が出力されるようにしても良い。また、分岐した可変伝送手段にそれぞれ伝送されるマイクロ波の少なくとも一方の位相を、上記の同軸ケーブル２０やフレキシブル導波管２５の場合と同様に位相器等を用いて制御してキャビティ内に出力されるマイクロ波の位相を異なる位相としても良い。また、分岐した可変伝送手段にそれぞれ伝送されるマイクロ波の少なくとも一方を、予め決められた一定または不定のタイミング等で遮断したりすること等により、マイクロ波が照射される期間を異なる期間としても良い。
【０１４６】
なお、可変伝送手段は、異なる構造の可変伝送手段（例えば、同軸ケーブルとフレキシブル導波管）を、マイクロ波が伝送可能となるよう接続したものであっても良い。また、可変伝送手段は、伝送路の形状が可変である部分と、形状が可変でない部分とを有する手段であっても良い。ただし、このような可変伝送手段は、形状が可変である部分の形状が変形すること（例えば、曲がったり、伸縮したりすること）によって、可変伝送手段を取り外すことなく、連通孔１１１が設けられた金型部材等を移動させることが可能となるようになっているものであることが好ましい。例えば、同軸ケーブルおよび可変導波管の少なくとも一方と、可変導波管以外の形状が可変ではない導波管等の、形状が固定された伝送手段とを、マイクロ波が伝送可能となるよう接続したものを、伝送路の形状が可変である部分と、形状が可変でない部分とを有する可変伝送手段と考えてもよい。
【０１４７】
なお、上記各実施の形態においては、成形装置が、縦型のプレス成形装置である場合や、横型の射出成形装置である場合を例に挙げて説明したが、成形装置は、金型を利用して成形を行う装置であれば、これらの装置に限定されるものではない。例えば、成形装置は、横型のプレス成形装置であっても良く、縦型の射出成形装置であっても良い。
【０１４８】
本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１４９】
以上のように、本発明にかかる成形装置等は、金型を用いた成形装置等として適しており、特に、マイクロ波照射を利用する成形装置等として有用である。
【符号の説明】
【０１５０】
１０，１０ａ  金型
１１，１１ａ  第一の金型部材
１２，１２ａ  第二の金型部材
２０  同軸ケーブル
２０ａ、２５ａ  第一の端部
２０ｂ、２５ｂ  第二の端部
２５  フレキシブル導波管
２６  フランジ
３０  マイクロ波照射手段
４０  マイクロ波アンテナ
５０  栓状部材
６０  冷却装置
６１  供給用チューブ
６２  排出用チューブ
７０  射出装置
７１  射出口
１００  キャビティ
１００ａ  内面
１１１  連通孔
１１２  側面
１２１  側壁
１２２  内側面
２２１  注入孔
３００  マイクロ波発振器
５００  マイクロ波
１０００、１０００ａ、２０００、２０００ａ  成形装置
【図１】
2020192817.tif 000003
【図２】
2020192817.tif 000004
【図３】
2020192817.tif 000005
【図４】
2020192817.tif 000006
【図５】
2020192817.tif 000007