(57)【要約】【課題】ゴム製の成形型に比べて成形型内の熱可塑性樹脂を選択的に加熱することができ、簡単な装置の構成によって、熱可塑性樹脂の各部位における加熱温度の均一化を図ることができる樹脂成形装置及び樹脂成形方法を提供すること。【解決手段】樹脂成形装置１は、ゴム製の成形型６と、０．７８〜２μｍの波長領域を含む光を発する光源２と、多数の反射面３１から構成したリフレクタ３とを有している。樹脂成形装置１は、光源２とリフレクタ３とを固定して目標照射位置Ｇへ配光する際に、各反射面３１の反射による光の反射中心軸線が目標照射位置Ｇに到達する範囲を照射範囲Ｅとしたとき、光源２とリフレクタ３とを一体的に回動させることにより、目標照射位置Ｇの中心に対して、円を描くように照射範囲Ｅを変化させて、成形型６内の熱可塑性樹脂８を加熱する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂を充填するためのキャビティを形成してなるゴム製の成形型と、０．７８〜２μｍの波長領域を含む光を発する光源と、該光源から発した光を配光して上記成形型へ導くためのリフレクタとを有し、
該リフレクタは、その反射面を椀状に形成してなると共に、該反射面によって上記光源から発した光を該光源から所定距離にある目標照射位置へ配光するよう構成してあり、
上記光源と上記リフレクタとを固定して上記目標照射位置へ配光する際に、上記反射面によって反射された光が上記目標照射位置に到達する範囲を照射範囲としたとき、上記光源と上記リフレクタとを一体的に回動させる、又は上記光源を固定した状態で上記リフレクタを回動させることにより、上記目標照射位置に対して、円を描くように上記照射範囲を変化させて、上記目標照射位置の周辺に配置した上記成形型の表面から上記キャビティ内に充填する上記熱可塑性樹脂に光を照射し、該熱可塑性樹脂を加熱するよう構成したことを特徴とする樹脂成形装置。
【請求項２】
熱可塑性樹脂を充填するためのキャビティを形成してなるゴム製の成形型と、０．７８〜２μｍの波長領域を含む光を発する光源と、該光源から発した光を配光して反射するリフレクタと、該リフレクタから反射された光をさらに反射させて上記成形型へ導くための中継反射鏡とを有し、
上記リフレクタは、その反射面を椀状に形成してなると共に、該反射面によって上記光源から発した光を該光源から所定距離にある上記中継反射鏡へ配光するよう構成してあり、
上記中継反射鏡は、上記リフレクタから受けた光を当該中継反射鏡から所定距離にある目標照射位置へ反射させるよう構成してあり、
上記光源と上記リフレクタと上記中継反射鏡とを固定して上記目標照射位置へ配光する際に、上記中継反射鏡によって反射された光が上記目標照射位置に到達する範囲を照射範囲としたとき、上記光源と上記リフレクタとを固定した状態で上記中継反射鏡を回動させることにより、上記目標照射位置に対して、円を描くように上記照射範囲を変化させて、上記目標照射位置の周辺に配置した上記成形型の表面から上記キャビティ内に充填する上記熱可塑性樹脂に光を照射し、該熱可塑性樹脂を加熱するよう構成したことを特徴とする樹脂成形装置。
【請求項３】
請求項１において、上記光源は、該光源と上記リフレクタとを一体的に回動させるための回動中心軸線に対してオフセットした位置にあり、
上記光源と上記リフレクタとを上記回動中心軸線の回りに一体的に回動させることによって、上記目標照射位置に対して、円を描くように上記照射範囲を変化させるよう構成したことを特徴とする樹脂成形装置。
【請求項４】
請求項２において、上記中継反射鏡は、その反射面による反射配光方向が、当該中継反射鏡を回動させるための回動中心軸線に対して傾斜する方向を向いており、
上記中継反射鏡を上記回動中心軸線の回りに回動させることによって、上記目標照射位置に対して、円を描くように上記照射範囲を変化させるよう構成したことを特徴とする樹脂成形装置。
【請求項５】
請求項４において、上記中継反射鏡は、上記回動中心軸線の回りに回動する回動本体部に対して、ねじの調整によって上記反射配光方向の傾斜角度を変更することができるよう構成してあることを特徴とする樹脂成形装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項において、上記照射範囲における中心は、上記目標照射位置における中心回りの円軌道上を移動し、該円軌道の直径Ｂは、上記照射範囲の最大外径をＡとしたとき、０．２Ａ≦Ｂ≦２Ａの関係を有していることを特徴とする樹脂成形装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項において、上記リフレクタにおける上記反射面は、多数の平坦状の反射面を組み合わせた多段式構造、又は連続する１つの曲面状の反射面からなる連続曲面構造を有しており、
上記照射範囲は、上記多数の平坦状の反射面による光の反射中心軸線が上記目標照射位置に到達する範囲、又は上記連続する１つの曲面状の反射面を区画した多数の仮想反射面による光の反射中心軸線が上記目標照射位置に到達する範囲として設定してあることを特徴とする光照射加熱装置。
【請求項８】
熱可塑性樹脂を充填するためのキャビティを形成してなるゴム製の成形型と、０．７８〜２μｍの波長領域を含む光を発する光源と、該光源から発した光を配光して上記成形型へ導くためのリフレクタとを有する樹脂成形装置を用い、
上記リフレクタは、その反射面を椀状に形成してなると共に、該反射面によって上記光源から発した光を該光源から所定距離にある目標照射位置へ配光するよう構成しておき、
上記光源と上記リフレクタとを固定して上記目標照射位置へ配光する際に、上記反射面によって反射された光が上記目標照射位置に到達する範囲を照射範囲としたとき、上記光源と上記リフレクタとを一体的に回動させる、又は上記光源を固定して上記リフレクタを回動させることにより、上記目標照射位置に対して、円を描くように上記照射範囲を変化させて、上記目標照射位置の周辺に配置した上記成形型の表面から上記キャビティ内に充填する上記熱可塑性樹脂に光を照射し、該熱可塑性樹脂を加熱することを特徴とする樹脂成形方法。
【請求項９】
熱可塑性樹脂を充填するためのキャビティを形成してなるゴム製の成形型と、０．７８〜２μｍの波長領域を含む光を発する光源と、該光源から発した光を配光して反射するリフレクタと、該リフレクタから反射された光をさらに反射させて上記成形型へ導くための中継反射鏡とを有する樹脂成形装置を用い、
上記リフレクタは、その反射面を椀状に形成してなると共に、該反射面によって上記光源から発した光を該光源から所定距離にある上記中継反射鏡へ配光するよう構成しておき、
上記中継反射鏡は、上記リフレクタから受けた光を当該中継反射鏡から所定距離にある目標照射位置へ反射させるよう構成しておき、
上記光源と上記リフレクタと上記中継反射鏡とを固定して上記目標照射位置へ配光する際に、上記中継反射鏡によって反射された光が上記目標照射位置に到達する範囲を照射範囲としたとき、上記光源と上記リフレクタとを固定した状態で上記中継反射鏡を回動させることにより、上記目標照射位置に対して、円を描くように上記照射範囲を変化させて、上記目標照射位置の周辺に配置した上記成形型の表面から上記キャビティ内に充填する上記熱可塑性樹脂に光を照射し、該熱可塑性樹脂を加熱することを特徴とする樹脂成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源から発した光をリフレクタによって配光してゴム製の成形型へ導き、この成形型内の熱可塑性樹脂を加熱するよう構成した樹脂成形装置及び樹脂成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光（電磁波）を用いて被加熱物を加熱するよう構成したランプとしては種々のものがある。
例えば、直管型のランプを複数本並べて配置し、広い範囲に略均一に光を照射する方法がある。しかしながら、この方法によれば、ランプの後方に配置した反射鏡の奥行きが浅く、ランプ自身が邪魔になるなどの理由によって光の利用効率が低い。そのため、膨大な電力を消費し、かつ比較的遠距離の照射には光強度が不足する。
【０００３】
これに対し、単灯式（点光源）のランプを配置し、反射鏡の構造設計によって略均一な配光分布を形成する方法がある。この方法においては、反射鏡には、１つの曲面状の反射面を椀状に形成したもの又は多数の微小な平坦状の反射面を組み合わせて椀状に形成したものを用い、反射面による配光方向を設計することによって、所望の照射範囲に略均一な配光分布が得られるようにしている。これにより、光の利用効率を高くすることができ、遠距離の照射を行う際にも光強度が不足することを解消している。
しかしながら、単灯式のランプを用いる際には、フィラメント等の光源の形状が反射鏡によって被加熱物上に投影されることにより、局所的に著しく加熱される部位を形成してしまう。そのため、被加熱物の略均一な加熱を行うためには十分ではない。また、被加熱物の形状が異なる場合には、局所的に加熱される部位が変化し、種々の形状の被加熱物に対して使用することが困難である。
【０００４】
また、特許文献１には、被加熱対象となる半導体ウエハを均一に加熱するために、光源からの光を反射鏡により集め、反射鏡からの光を偏向器を介して半導体ウエハに集束光として照射すると共に、この集束光でウエハ面を走査するよう偏向器を駆動させる光加熱装置が開示されている。しかしながら、特許文献１においては、点集中させた集束光を高速で走査させて、光の照射むらを低減している。そのため、高速の走査を行うための装置の構成が複雑である。
【０００５】
【特許文献１】実開平５−６３０４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、ゴム製の成形型に比べて成形型内の熱可塑性樹脂を選択的に加熱することができ、簡単な装置の構成によって、熱可塑性樹脂の各部位における加熱温度の均一化を図ることができる樹脂成形装置及び樹脂成形方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、熱可塑性樹脂を充填するためのキャビティを形成してなるゴム製の成形型と、０．７８〜２μｍの波長領域を含む光を発する光源と、該光源から発した光を配光して上記成形型へ導くためのリフレクタとを有し、
該リフレクタは、その反射面を椀状に形成してなると共に、該反射面によって上記光源から発した光を該光源から所定距離にある目標照射位置へ配光するよう構成してあり、
上記光源と上記リフレクタとを固定して上記目標照射位置へ配光する際に、上記反射面によって反射された光が上記目標照射位置に到達する範囲を照射範囲としたとき、上記光源と上記リフレクタとを一体的に回動させる、又は上記光源を固定した状態で上記リフレクタを回動させることにより、上記目標照射位置に対して、円を描くように上記照射範囲を変化させて、上記目標照射位置の周辺に配置した上記成形型の表面から上記キャビティ内に充填する上記熱可塑性樹脂に光を照射し、該熱可塑性樹脂を加熱するよう構成したことを特徴とする樹脂成形装置にある（請求項１）。
【０００８】
本発明の樹脂成形装置は、ゴム製の成形型を用いて熱可塑性樹脂からなる樹脂成形品を成形するに当たり、光源及びリフレクタを用いた単灯式のランプを用い、光の照射範囲を適切に変化させることによって、成形型内の熱可塑性樹脂の各部位における加熱温度の均一化を図ることができるものである。
樹脂成形品を成形するに当たっては、ゴム製の成形型のキャビティ内に熱可塑性樹脂を充填する。そして、この充填の際には、光源から発した０．７８〜２μｍの波長領域を含む光を、リフレクタによって配光し、成形型の表面からキャビティ内の熱可塑性樹脂に照射する。このとき、成形型を構成するゴムと熱可塑性樹脂との物性の違いにより、ゴム製の成形型に比べて、熱可塑性樹脂をより多く加熱することができる。
【０００９】
これにより、キャビティ内への熱可塑性樹脂の充填が完了するまでの間において、ゴム製の成形型の温度よりも、キャビティ内における熱可塑性樹脂の温度を高く維持することができる。そのため、ゴム製の成形型に対してキャビティ内の熱可塑性樹脂を選択的に加熱することができ、キャビティ内に熱可塑性樹脂の充填不良が生じることを防止して、良好な樹脂成形品を得ることができる。
【００１０】
なお、成形型を介して熱可塑性樹脂に照射する光（電磁波）としては、波長が０．７８〜２μｍの領域の光だけでなく、これ以外の領域の光も含まれていてもよい。この場合において、成形型を介して熱可塑性樹脂に照射する光は、波長が０．７８〜２μｍの領域の光を、これ以外の領域の光よりも多く含むことが好ましい。
【００１１】
また、本発明の樹脂成形装置においては、反射面を椀状に形成して目標照射位置へ略均一に配光する構造のリフレクタを用いる。そして、光源とリフレクタとを一体的に回動させる、又は光源を固定してリフレクタを回動させることにより、目標照射位置に対して、円を描くように光の照射範囲を変化させる。これにより、光源の形状がリフレクタによって目標照射位置に投影されることによって成形型内の熱可塑性樹脂に局所的に著しく加熱される部位が集中することを防止することができる。
【００１２】
また、目標照射位置に光強度が高い部位の集中が生じないため、特定形状の成形型内の熱可塑性樹脂だけでなく、種々の形状の熱可塑性樹脂の各部位における加熱温度の均一化を図ることができる。さらに、本発明の樹脂成形装置は、光源及びリフレクタを回動させるか、又はリフレクタのみを回動させる簡単な構成である。
【００１３】
それ故、本発明の樹脂成形装置によれば、ゴム製の成形型に比べて成形型内の熱可塑性樹脂を選択的に加熱することができ、簡単な装置の構成によって、熱可塑性樹脂の各部位における加熱温度の均一化を図ることができる。
【００１４】
なお、上記０．７８〜２μｍの波長領域を含む光（特に近赤外線）により、ゴム製の成形型に比べて、熱可塑性樹脂を選択的に加熱することができる理由としては、以下のように考える。
すなわち、ゴム製の成形型の表面に照射された０．７８〜２μｍの波長領域を含む光は、成形型の表面を反射又は成形型を透過する割合が多いのに対し、熱可塑性樹脂に吸収される割合が多いと考える。そのため、０．７８〜２μｍの波長領域を含む光のエネルギーが熱可塑性樹脂に優先的に吸収されて、熱可塑性樹脂を選択的に加熱することができると考える。
【００１５】
第２の発明は、熱可塑性樹脂を充填するためのキャビティを形成してなるゴム製の成形型と、０．７８〜２μｍの波長領域を含む光を発する光源と、該光源から発した光を配光して反射するリフレクタと、該リフレクタから反射された光をさらに反射させて上記成形型へ導くための中継反射鏡とを有し、
上記リフレクタは、その反射面を椀状に形成してなると共に、該反射面によって上記光源から発した光を該光源から所定距離にある上記中継反射鏡へ配光するよう構成してあり、
上記中継反射鏡は、上記リフレクタから受けた光を当該中継反射鏡から所定距離にある目標照射位置へ反射させるよう構成してあり、
上記光源と上記リフレクタと上記中継反射鏡とを固定して上記目標照射位置へ配光する際に、上記中継反射鏡によって反射された光が上記目標照射位置に到達する範囲を照射範囲としたとき、上記光源と上記リフレクタとを固定した状態で上記中継反射鏡を回動させることにより、上記目標照射位置に対して、円を描くように上記照射範囲を変化させて、上記目標照射位置の周辺に配置した上記成形型の表面から上記キャビティ内に充填する上記熱可塑性樹脂に光を照射し、該熱可塑性樹脂を加熱するよう構成したことを特徴とする樹脂成形装置にある（請求項２）。
【００１６】
本発明の樹脂成形装置は、ゴム製の成形型を用いて熱可塑性樹脂からなる樹脂成形品を成形するに当たり、光源及びリフレクタを用いた単灯式のランプと、中継反射鏡とを用いることによって、より簡単に光の照射範囲を適切に変化させることができ、成形型内の熱可塑性樹脂の各部位における加熱温度の均一化を図ることができるものである。
樹脂成形品を成形するに当たっては、ゴム製の成形型のキャビティ内に熱可塑性樹脂を充填する。そして、この充填の際には、光源から発した０．７８〜２μｍの波長領域を含む光を、リフレクタ及び中継反射鏡によって配光し、成形型の表面からキャビティ内の熱可塑性樹脂に照射する。このとき、成形型を構成するゴムと熱可塑性樹脂との物性の違いにより、ゴム製の成形型に比べて、熱可塑性樹脂をより多く加熱することができる。
【００１７】
これにより、キャビティ内への熱可塑性樹脂の充填が完了するまでの間において、ゴム製の成形型の温度よりも、キャビティ内における熱可塑性樹脂の温度を高く維持することができる。そのため、ゴム製の成形型に対してキャビティ内の熱可塑性樹脂を選択的に加熱することができ、キャビティ内に熱可塑性樹脂の充填不良が生じることを防止して、良好な樹脂成形品を得ることができる。
【００１８】
また、本発明の樹脂成形装置においては、反射面を椀状に形成して目標照射位置へ略均一に配光する構造のリフレクタ、及びリフレクタから受けた光を目標照射位置へ反射させる中継反射鏡を用いる。そして、光源とリフレクタとを固定した状態で中継反射鏡を回動させることにより、目標照射位置に対して、円を描くように光の照射範囲を変化させる。これにより、光源の形状がリフレクタによって目標照射位置に投影されることによって成形型内の熱可塑性樹脂に局所的に著しく加熱される部位が集中することを防止することができる。
【００１９】
また、本発明においては、中継反射鏡を回動させる構造にしたことにより、特に光源を回動させる必要がなく、回動する際の振動等によって光源が劣化することを防止することができる。また、軽量かつ配線等がない中継反射鏡を回動させる構造にしたことにより、回動構成部分の駆動を容易にすることができる。
また、目標照射位置に光強度が高い部位の集中が生じないため、特定形状の成形型内の熱可塑性樹脂だけでなく、種々の形状の熱可塑性樹脂の各部位における加熱温度の均一化を図ることができる。
【００２０】
それ故、本発明の樹脂成形装置によっても、ゴム製の成形型に比べて成形型内の熱可塑性樹脂を選択的に加熱することができ、簡単な装置の構成によって、熱可塑性樹脂の各部位における加熱温度の均一化を図ることができる。
【００２１】
なお、上記０．７８〜２μｍの波長領域を含む光（特に近赤外線）により、ゴム製の成形型に比べて、熱可塑性樹脂を選択的に加熱することができる理由は、上記第１の発明と同様に考える。
【００２２】
第３の発明は、熱可塑性樹脂を充填するためのキャビティを形成してなるゴム製の成形型と、０．７８〜２μｍの波長領域を含む光を発する光源と、該光源から発した光を配光して上記成形型へ導くためのリフレクタとを有する樹脂成形装置を用い、
上記リフレクタは、その反射面を椀状に形成してなると共に、該反射面によって上記光源から発した光を該光源から所定距離にある目標照射位置へ配光するよう構成しておき、
上記光源と上記リフレクタとを固定して上記目標照射位置へ配光する際に、上記反射面によって反射された光が上記目標照射位置に到達する範囲を照射範囲としたとき、上記光源と上記リフレクタとを一体的に回動させる、又は上記光源を固定して上記リフレクタを回動させることにより、上記目標照射位置に対して、円を描くように上記照射範囲を変化させて、上記目標照射位置の周辺に配置した上記成形型の表面から上記キャビティ内に充填する上記熱可塑性樹脂に光を照射し、該熱可塑性樹脂を加熱することを特徴とする樹脂成形方法にある（請求項８）。
【００２３】
本発明の樹脂成形方法においては、熱可塑性樹脂の加熱温度の均一化を図ることができる樹脂成形装置の特性を活用して樹脂成形品を得ることができる。
それ故、本発明の樹脂成形方法によれば、ゴム製の成形型に比べて成形型内の熱可塑性樹脂を選択的に加熱することができ、熱可塑性樹脂における各部位の加熱温度の均一化を図って優れた品質の樹脂成形品を得ることができる。
【００２４】
第４の発明は、熱可塑性樹脂を充填するためのキャビティを形成してなるゴム製の成形型と、０．７８〜２μｍの波長領域を含む光を発する光源と、該光源から発した光を配光して反射するリフレクタと、該リフレクタから反射された光をさらに反射させて上記成形型へ導くための中継反射鏡とを有する樹脂成形装置を用い、
上記リフレクタは、その反射面を椀状に形成してなると共に、該反射面によって上記光源から発した光を該光源から所定距離にある上記中継反射鏡へ配光するよう構成しておき、
上記中継反射鏡は、上記リフレクタから受けた光を当該中継反射鏡から所定距離にある目標照射位置へ反射させるよう構成しておき、
上記光源と上記リフレクタと上記中継反射鏡とを固定して上記目標照射位置へ配光する際に、上記中継反射鏡によって反射された光が上記目標照射位置に到達する範囲を照射範囲としたとき、上記光源と上記リフレクタとを固定した状態で上記中継反射鏡を回動させることにより、上記目標照射位置に対して、円を描くように上記照射範囲を変化させて、上記目標照射位置の周辺に配置した上記成形型の表面から上記キャビティ内に充填する上記熱可塑性樹脂に光を照射し、該熱可塑性樹脂を加熱することを特徴とする樹脂成形方法にある（請求項９）。
【００２５】
本発明の樹脂成形方法においても、熱可塑性樹脂の加熱温度の均一化を図ることができる樹脂成形装置の特性を活用して樹脂成形品を得ることができる。
それ故、本発明の樹脂成形方法によっても、ゴム製の成形型に比べて成形型内の熱可塑性樹脂を選択的に加熱することができ、熱可塑性樹脂における各部位の加熱温度の均一化を図って優れた品質の樹脂成形品を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
上述した第１〜第４の発明における好ましい実施の形態につき説明する。
第１〜第４の発明において、上記照射範囲によって描く円は、必ずしも真円である必要はなく、楕円等の円とすることもできる。ただし、装置構成の簡単化を図るためには、上記照射範囲は、真円軌道で変化させることが好ましい。また、上記照射範囲は、駆動手段に工夫をすることにより、照射範囲を自転させながら旋回させることもできる（遊星円軌道で変化させることもできる）。
また、上記リフレクタは、円形状の照射範囲を形成する椀形状とすることができる。
【００２７】
また、第１、第３の発明において、上記光源と上記リフレクタとは、１組として用いるだけでなく、複数組をセットにして用いることができる。また、第２、第４の発明において、上記光源と上記リフレクタと上記中継反射鏡とは、１組として用いるだけでなく、複数組をセットにして用いることができる。すなわち、成形品（あるいはキャビティ）の形状によっては、両側又は上下左右から光を照射した方が好ましい場合がある。
【００２８】
また、上記熱可塑性樹脂は、非晶性熱可塑性樹脂であることが好ましい。
ところで、熱可塑性樹脂の冷却速度は、成形型がゴム製であるため、金型の場合に比べて遅くなる。そのため、冷却中に熱可塑性樹脂の結晶性が高くなることがあり、これによって、樹脂成形品の寸法精度が低下したり、樹脂成形品の耐衝撃性が低下したりすることがある。これに対し、熱可塑性樹脂を非晶性熱可塑性樹脂にしたことにより、上記樹脂成形品の寸法精度の低下及び耐衝撃性の低下等を防止することができる。
【００２９】
非晶性熱可塑性樹脂としては、例えば、スチレン・アクリロニトリル共重合体、スチレン・無水マレイン酸共重合体、スチレン・メタクリル酸メチル共重合体等のスチレン系樹脂、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂）、ＡＥＳ樹脂（アクリロニトリル・エチレン−プロピレン−ジエン・スチレン樹脂）、ＡＳＡ樹脂（アクリレート・スチレン・アクリロニトリル樹脂）等のゴム変性熱可塑性樹脂、又はポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ＰＣ／ゴム変性熱可塑性樹脂アロイ等を用いることができる。その中でも、特にゴム変性熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。
【００３０】
ゴム変性熱可塑性樹脂としては、特に限定されないが、ゴム質重合体の存在下にビニル系単量体をグラフト重合させた重合体を１種又は２種以上含むものが好ましい。
上記ゴム質重合体としては、特に限定されないが、ポリブタジエン、ブタジエン・スチレン共重合体、ブタジエン・アクリロニトリル共重合体、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・プロピレン・非共役ジエン共重合体、エチレン・ブテン−１共重合体、エチレン・ブテン−１・非共役ジエン共重合体、アクリルゴム、シリコーンゴム等が挙げられ、これらは１種単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３１】
また、上記ゴム質重合体としては、ポリブタジエン、ブタジエン・スチレン共重合体、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・プロピレン・非共役ジエン共重合体、アクリルゴムを用いることが好ましく、上記ゴム変性熱可塑性樹脂としては、例えば、ＡＢＳ樹脂、ＡＥＳ樹脂、ＡＳＡ樹脂等を用いることができる。その中でも、特にＡＢＳ樹脂を用いることがさらに好ましい。
【００３２】
また、上記成形型は、シリコーンゴムからなることが好ましい。
この場合には、成形型の作製が容易であると共に、上記０．７８〜２μｍの波長領域を含む光により、成形型をほとんど加熱することなく熱可塑性樹脂を選択的に加熱することができる。
また、シリコーンゴムの硬度は、ＪＩＳ−Ａ規格測定において２５〜８０であることが好ましい。
【００３３】
また、第１の発明においては、上記光源は、該光源と上記リフレクタとを一体的に回動させるための回動中心軸線に対してオフセットした位置にあり、上記光源と上記リフレクタとを上記回動中心軸線の回りに一体的に回動させることによって、上記目標照射位置に対して、円を描くように上記照射範囲を変化させるよう構成することができる（請求項３）。
この場合には、光源とリフレクタとを一体的に回動させることが容易であり、簡単に樹脂成形装置を構成することができる。
【００３４】
また、第２の発明においては、上記中継反射鏡は、その反射面による反射配光方向が、当該中継反射鏡を回動させるための回動中心軸線に対して傾斜する方向を向いており、上記中継反射鏡を上記回動中心軸線の回りに回動させることによって、上記目標照射位置に対して、円を描くように上記照射範囲を変化させるよう構成することができる（請求項４）。
この場合には、中継反射鏡を回動させることが容易であり、簡単に樹脂成形装置を構成することができる。
【００３５】
また、上記中継反射鏡は、上記回動中心軸線の回りに回動する回動本体部に対して、ねじの調整によって上記反射配光方向の傾斜角度を変更することができるよう構成することができる（請求項５）。
この場合には、中継反射鏡の傾斜角度を容易に変更することができ、上記円を描くように変化させる照射範囲の旋回直径を容易に調整することができる。
【００３６】
また、上記照射範囲における中心は、上記目標照射位置における中心回りの円軌道上を移動し、該円軌道の直径Ｂは、上記照射範囲の最大外径をＡとしたとき、０．２Ａ≦Ｂ≦２Ａの関係を有していることが好ましい（請求項６）。
この場合には、目標照射位置に光が照射される照射範囲において、光源からの直接照射によって成形型内の熱可塑性樹脂に局所的に著しく加熱される部位が集中することを容易に避けることができる。
【００３７】
また、上記リフレクタにおける上記反射面は、多数の平坦状の反射面を組み合わせた多段式構造、又は連続する１つの曲面状の反射面からなる連続曲面構造を有しており、上記照射範囲は、上記多数の平坦状の反射面による光の反射中心軸線が上記目標照射位置に到達する範囲、又は上記連続する１つの曲面状の反射面を区画した多数の仮想反射面による光の反射中心軸線が上記目標照射位置に到達する範囲として設定することができる（請求項７）。
上記各反射面又は各仮想反射面による光の反射中心軸線とは、各反射面又は各仮想反射面の図心位置を反射する光軸線のことをいう。
【００３８】
また、上記照射範囲は、円形状を有しており、上記リフレクタにおける上記多数の反射面又は多数の仮想反射面は、該多数の反射面又は多数の仮想反射面によって反射された光の反射中心軸線の全体が、上記照射範囲全体の直径に対して所定の大きさの直径の中心部の範囲外に到達する状態に形成することができる。
この場合には、成形型内の熱可塑性樹脂における各部位の加熱温度の均一化を図ることができる樹脂成形装置に適したリフレクタを容易に形成することができる。
なお、上記照射範囲全体の直径に対して所定の大きさの直径の中心部は、円形状の照射範囲と同心状に形成した円形状であることを意味する。
【００３９】
また、上記光源は、０．７８〜２μｍの波長領域を含む光を発するハロゲンランプ、キセノンランプ等とすることができる。また、光源の出力特性、形状等は、被加熱物の種類、加熱用途等に応じて選択することができる。
【実施例】
【００４０】
以下に、本発明の樹脂成形装置及び樹脂成形方法にかかる実施例につき、図面を参照して説明する。
（実施例１）
本例の樹脂成形装置１は、図１、図２に示すごとく、熱可塑性樹脂８を充填するためのキャビティ６１を形成してなるゴム製の成形型６と、０．７８〜２μｍの波長領域を含む光（電磁波）を発する光源２と、光源２から発した光を配光して成形型６へ導くためのリフレクタ３とを有している。リフレクタ３は、多数の平坦状の反射面３１を椀状に組み合わせてなると共に、多数の反射面３１によって光源２から発した光を光源２から所定距離にある目標照射位置Ｇへ配光するよう構成してある。
【００４１】
図３に示すごとく、本例の樹脂成形装置１は、光源２とリフレクタ３とを固定して目標照射位置Ｇへ配光する際に、各反射面３１によって反射された光の反射中心軸線Ｄ１が目標照射位置Ｇに到達する範囲を照射範囲Ｅとしたとき、光源２とリフレクタ３とを一体的に回動させることにより、目標照射位置Ｇの中心Ｏに対して、円を描くように照射範囲Ｅを変化させて、目標照射位置Ｇの周辺に配置した成形型６の表面からキャビティ６１内に充填する熱可塑性樹脂８に光を照射し、熱可塑性樹脂８を加熱するよう構成してある。なお、円を描くように照射範囲Ｅを変化させることにより、目標照射位置Ｇにおいては、光の反射中心軸線Ｄ１が到達する移動照射範囲Ｅ’が形成される。また、本例の樹脂成形方法も、樹脂成形装置１と同様の構成によって、目標照射位置Ｇに対して、円を描くように照射範囲Ｅを変化させて熱可塑性樹脂８を加熱する。
また、目標照射位置Ｇは、成形型６のキャビティ６１における配光方向Ｘ１の中心箇所に合わせることができる。
【００４２】
以下に、本例の樹脂成形装置１及び樹脂成形方法につき、図１〜図９を参照して詳説する。
図１に示すごとく、本例の光源２とリフレクタ３とは、ハロゲンヒータ１１を構成している。ハロゲンヒータ１１は、多数の反射面３１による配光方向Ｘ１（反射中心軸線Ｄ１の全体の中心である反射全体中心軸線Ｃ２）が、光源２とリフレクタ３とを一体的に回動させるための回動中心軸線Ｃ１に対してオフセットして配置してある。本例の光源２及びリフレクタ３は、モータ等の駆動源による回転力を受けて回動（回転）する回動本体部４に配設してあり、回動本体部４における回動の中心を構成する回動中心軸線Ｃ１に対し、光源２及びリフレクタ３の中心（反射全体中心軸線Ｃ２）をオフセットさせて（横ずれさせて）配設してある。そして、図３に示すごとく、回動本体部４が回動する際に、回動中心軸線Ｃ１の回りに光源２及びリフレクタ３が回動（旋回）することによって、目標照射位置Ｇにおける光の照射範囲Ｅを中心Ｏの回りの円軌道Ｓ上に変化させることができる。
本例のリフレクタ３は、円形状の照射範囲Ｅを形成する椀形状に多数の平坦状の反射板３１を配置してなる。
【００４３】
なお、図８に示すごとく、樹脂成形装置１は、回動本体部４の回動中心軸線Ｃ１に対して、配光方向Ｘ１（反射全体中心軸線Ｃ２）が所定の傾斜角度θとなるよう配設することもできる。これによっても、目標照射位置Ｇにおける光の照射範囲Ｅを円軌道Ｓ上に変化させることができる。
【００４４】
リフレクタ３における各反射面３１によって反射された光は、反射中心軸線Ｄ１を中心として（反射中心軸線Ｄ１上に光強度のピークを有して）拡散する光として目標照射位置Ｇに照射される。
本例の光源２は、０．７８〜２μｍの波長領域（ほぼ近赤外線の波長領域に相当する。）を含む光を発するハロゲンランプ２である。このハロゲンランプ２は、０．７８〜２μｍの波長領域内に（本例では約０．９μｍに）光強度のピークを有するものを用いた。また、図２に示すごとく、ハロゲンランプ２は、ガラス等からなる保護管２２内に、つる巻き状に形成したフィラメント（発光体）２１を配設してなる。なお、フィラメント２１の中心を符号Ｈによって示す。
【００４５】
図３に示すごとく、本例の樹脂成形装置１においては、目標照射位置Ｇにおける光の照射範囲Ｅにおける中心は、目標照射位置Ｇにおける中心Ｏの回りの円軌道Ｓ上を移動する。回動本体部４によって照射範囲Ｅを旋回させる旋回中心直径（照射範囲Ｅの中心が通る旋回直径、円軌道の直径）Ｂは、照射範囲Ｅの最大外径（本例では直径）をＡとしたとき、０．２Ａ≦Ｂ≦２Ａの関係を満たすよう決定することができる。ここで、照射範囲Ｅの最大外径とは、照射範囲Ｅにおける光の反射中心軸線Ｄ１の到達部位における対角線上の最大幅のことをいう。本例では、照射範囲Ｅが真円形状であるため、照射範囲Ｅの最大外径とは真円の直径のことをいう。
なお、光の照射範囲Ｅは、例えば、直径がφ２０〜３００ｍｍの範囲として設定することができる。また、回動本体部４を回動させる回転速度は、例えば、１０〜１００ｒｐｍとすることができる。
【００４６】
図４、図６には、光源２及びリフレクタ３からなるハロゲンヒータ１１について、光の配光状態のシミュレーションを行った結果を示す。各図においては、光源２から発した光がリフレクタ３の各反射面３１によって反射されて、目標照射位置Ｇに照射される状態を示す。また、光源２から発する光は、フィラメント２１による光の出射位置の中心Ｈで示し、リフレクタ３から目標照射位置Ｇへと描かれた直線は、多数の反射面３１における反射中心軸線Ｄ１を示す。ここで、反射中心軸線Ｄ１は、反射面３１の図心位置を反射する光軸線によって示す。
【００４７】
また、図４、図６に示すごとく、本例のリフレクタ３における多数の反射面３１は、多数の反射面３１によって反射された光の反射中心軸線Ｄ１の全体が、照射範囲Ｅの全体の直径に対して所定の大きさの直径の中心部Ｆの範囲外に到達する状態に配置してある。リフレクタ３における多数の反射面３１の構造設計に当たっては、目標照射位置Ｇにおける照射範囲Ｅを設定し、この照射範囲Ｅ内の略全体に略均一に光が到達するよう各反射面３１の向きを決定することができる。
【００４８】
また、図４は、光の反射中心軸線Ｄ１の全体が、照射範囲Ｅの全体の直径に対して約６０％の大きさの直径の中心部Ｆの範囲外に到達する状態に配置されるよう設計したリフレクタ３を示す。図６は、光の反射中心軸線Ｄ１の全体が、照射範囲Ｅの全体の直径に対して約４０％の大きさの直径の中心部Ｆの範囲外に到達する状態に配置されるよう設計したリフレクタ３を示す。図６のリフレクタ３は、図４のリフレクタ３に対して、光源２の位置を目標照射位置Ｇに１ｍｍ近づける（リフレクタ３から１ｍｍ遠ざける）ことによって形成した。
【００４９】
図５、図７には、横軸に照射範囲Ｅの中心からの相対距離（％）をとり、縦軸に光強度（照射照度比）（％）をとって、目標照射位置Ｇにおける各部位の光強度を示すグラフである。図５は、図４の場合の特性を示し、図７は、図６の場合の特性を示す。図６、図７のハロゲンヒータ１１の方が、図４、図５のハロゲンヒータ１１よりも、照射範囲Ｅの中心部Ｆにおける光強度が強くなっている。
ここで、照射範囲Ｅの中心からの相対距離（％）は、１００％が照射範囲（照射直径）Ｅの半径位置であることを示す。光強度（％）は、設計規定値を１００％としたとき、設計規定値に対する各部位（照射範囲Ｅの中心からの各相対距離）における光強度を比率（照射照度比）（％）で表す。
【００５０】
図５、図７において、中心からの相対距離が１００％までの範囲は目標照射位置Ｇに形成する照射範囲Ｅであり、光強度が９０％以上になるよう設定されている。また、照射範囲Ｅの範囲外においては、光が完全に到達しなくなるのではなく、照射範囲Ｅの範囲外においても所定の相対距離までは光が到達し、所定の勾配で光強度が減少することを示す。また、各ハロゲンヒータ１１は、照射範囲Ｅの中心からの相対距離（％）が８０％ぐらいまでの範囲においては、光強度（％）が約１００％以上であり、照射範囲Ｅの中心からの相対距離（％）が８０％以上である範囲においては、光強度（％）が所定の勾配で低下していく特性を有している。
【００５１】
本例においては、熱可塑性樹脂８として、非晶性熱可塑性樹脂であると共にゴム変性熱可塑性樹脂であるＡＢＳ樹脂を用いる。
また、本例の成形型６は、シリコーンゴムからなる。この成形型６は、成形する樹脂成形品のマスターモデル（手作りの現物等）を液状のシリコーンゴム内に配置し、このシリコーンゴムを硬化させ、硬化後のシリコーンゴムからマスターモデルを取り出すことによって作製することができる。また、成形型６は、ゴム製であるため、成形後の樹脂成形品を取り出す際の型開きを行うためのパーティング面（分割面）を簡単にかつ任意に形成することができる。
【００５２】
本例の樹脂成形装置１及び樹脂成形方法においては、ゴム製の成形型６のキャビティ６１内に粒子状態の熱可塑性樹脂８を投入し、成形型６を介してキャビティ６１内における粒子状態の熱可塑性樹脂８に、０．７８〜２μｍの波長領域を含む光を照射し、粒子状態の熱可塑性樹脂８を加熱して溶融させた後、キャビティ６１において残された空間に溶融状態の熱可塑性樹脂８を充填して、樹脂成形品を成形する。
これにより、溶融状態の熱可塑性樹脂８の充填圧力をあまり高くすることなくキャビティ６１の全体へ熱可塑性樹脂８を充填することができ、成形型６の変形及び開きを効果的に抑制することができる。そのため、成形型６におけるパーティング面からの樹脂漏れを防止することができ、成形した樹脂成形品の形状、表面精度等の品質を効果的に向上させることができる。
【００５３】
また、図示は省略するが、リフレクタ３と成形型６との間には、波長が２μｍを超える光の透過量を減少させるフィルタを配置することができる。このフィルタは、石英ガラス等から構成することができる。この場合には、フィルタによって、成形型６に吸収されやすい波長が２μｍを超える光が成形型６に照射され難くすることができ、成形型６の温度上昇をより効果的に防止することができる。
また、図示は省略するが、リフレクタ３と成形型６との間には、成形型６と同質のゴムからなるゴム製フィルタを配置することもできる。この場合にも、成形型６によって吸収され易い波長の光をゴム製フィルタによって吸収することができ、成形型６の温度上昇をより効果的に防止することができる。
【００５４】
図９は、透明のシリコーンゴムと半透明のシリコーンゴムについて、横軸に波長（ｎｍ）をとり、縦軸に光の透過率（％）をとって、各シリコーンゴムにおける光の透過率を示すグラフである。同図において、各シリコーンゴムは、２００〜２２００（ｎｍ）の間の波長の光を透過させることがわかる。そのため、この波長の領域である近赤外線をシリコーンゴム製の成形型６の表面に照射すると、当該近赤外線の多くを、成形型６を透過させて熱可塑性樹脂８に吸収させることができる。
【００５５】
本例の樹脂成形装置１は、ゴム製の成形型６を用いて熱可塑性樹脂８からなる樹脂成形品を成形するに当たり、光源２及びリフレクタ３を用いた単灯式のランプを用い、光の照射範囲Ｅを適切に変化させることによって、成形型６内の熱可塑性樹脂８を略均一に加熱することができるものである。
樹脂成形品を成形するに当たっては、ゴム製の成形型６のキャビティ６１内に熱可塑性樹脂８を充填する。そして、この充填の際には、光源２から発した０．７８〜２μｍの波長領域を含む光を、リフレクタ３によって配光し、成形型６の表面からキャビティ６１内の熱可塑性樹脂８に照射する。このとき、成形型６を構成するゴムと熱可塑性樹脂８との物性の違いにより、ゴム製の成形型６に比べて、熱可塑性樹脂８をより多く加熱することができる。
【００５６】
これにより、キャビティ６１内への熱可塑性樹脂８の充填が完了するまでの間において、ゴム製の成形型６の温度よりも、キャビティ６１内における熱可塑性樹脂８の温度を高く維持することができる。そのため、ゴム製の成形型６に対してキャビティ６１内の熱可塑性樹脂８を選択的に加熱することができ、キャビティ６１内に熱可塑性樹脂８の充填不良が生じることを防止して、良好な樹脂成形品を得ることができる。
【００５７】
また、本例の樹脂成形装置１においては、多数の反射面３１を椀状に形成して目標照射位置Ｇへ略均一に配光する構造のリフレクタ３を用いる。そして、回動中心軸線Ｃ１の回りに回動本体部４を回動させるときには、回動中心軸線Ｃ１に対して中心がオフセットした光源２とリフレクタ３とが、円軌道Ｓ上を一体的に旋回する。
【００５８】
このとき、目標照射位置Ｇにおいては、照射範囲Ｅ（照射直径）の中心Ｐが円軌道Ｓ上を移動して移動照射範囲Ｅ’を形成し、目標照射位置Ｇにおいて中心Ｏからの各距離の部位においては、光が照射されている時間帯と、照射されていない時間帯とが形成される。そして、この光の照射の交番により、目標照射位置Ｇに配置したゴム製の成形型６内の熱可塑性樹脂８の各部位における加熱温度の均一化を図ることができる。
また、上記光の照射の交番により、フィラメント（発光体）２１の形状がリフレクタ３の多数の反射面３１によって目標照射位置Ｇに投影されることによって生じるフィラメント２１の影（局所加熱部位）が目標照射位置Ｇにおいて移動することになる。これにより、成形型６内の熱可塑性樹脂８に局所的に著しく加熱される部位が集中することを防止することができる。
【００５９】
また、目標照射位置Ｇに光強度が高い部位の集中が生じないため、特定形状の熱可塑性樹脂８だけでなく、種々の形状の熱可塑性樹脂８の各部位における加熱温度の均一化を図ることができる。さらに、光源２及びリフレクタ３を回動させる簡単な構成によって、熱可塑性樹脂８の各部位における加熱温度の均一化を図ることができる。
それ故、本例の樹脂成形装置１によれば、ゴム製の成形型６に比べて成形型６内の熱可塑性樹脂８を選択的に加熱することができ、簡単な装置の構成によって、熱可塑性樹脂８の各部位における加熱温度の均一化を図ることができる。
【００６０】
また、本例の樹脂成形方法も、熱可塑性樹脂８の加熱温度の均一化を図ることができる樹脂成形装置１の特性を活用して樹脂成形品を得ることができる。
それ故、本例の樹脂成形方法によれば、ゴム製の成形型６に比べて成形型６内の熱可塑性樹脂８を選択的に加熱することができ、熱可塑性樹脂８における各部位の加熱温度の均一化を図って優れた品質の樹脂成形品を得ることができる。
【００６１】
なお、本例においては、熱可塑性樹脂８としてＡＢＳ樹脂を用いた。熱可塑性樹脂８としては、これ以外にも、上記成形型６の表面に上記０．７８〜２μｍの波長領域を含む光を照射したときに、成形型６内に吸収されずに透過した光を吸収することができる熱可塑性樹脂８を用いることができる。
【００６２】
また、本例においては、成形した樹脂成形品は、成形型６のキャビティ６１内において空冷することにより冷却した後、このキャビティ６１内から取り出す。このとき、上記のごとく熱可塑性樹脂８を選択的に加熱できることにより、成形型６の温度は、熱可塑性樹脂８の温度よりも低く維持することができる。そのため、樹脂成形品を冷却するために要する冷却時間を短縮することができる。
また、成形型６の温度を低く維持することができることにより、成形型６の劣化を抑制することができ、成形型６の耐久性を向上させることができる。
【００６３】
（実施例２）
本例は、図１０に示すごとく、光源２及びリフレクタ３を旋回させる代わりに、中継反射鏡５を用いてリフレクタ３によって反射された光を目標照射位置Ｇへ導くよう構成した例である。
本例の樹脂成形装置１は、熱可塑性樹脂８を充填するためのキャビティ６１を形成してなるゴム製の成形型６と、０．７８〜２μｍの波長領域を含む光を発する光源２と、光源２から発した光を配光して反射するリフレクタ３と、リフレクタ３から反射された光をさらに反射させて成形型６へ導くための中継反射鏡５とを有している。
【００６４】
本例のリフレクタ３は、多数の平坦状の反射面３１を椀状に形成してなると共に（図２参照）、多数の反射面３１によって光源２から発した光を光源２から所定距離にある中継反射鏡５へ配光するよう構成してある。また、本例の中継反射鏡５は、リフレクタ３から受けた光を中継反射鏡５から所定距離にある目標照射位置Ｇへ反射させるよう構成してある。
本例の樹脂成形装置１は、図１０に示すごとく、光源２とリフレクタ３と中継反射鏡５とを固定して目標照射位置Ｇへ配光する際に、中継反射鏡５によって反射された各反射面３１による光の反射中心軸線Ｄ１が目標照射位置Ｇに到達する範囲を照射範囲Ｅとしたとき、図１１、図１２に示すごとく、光源２とリフレクタ３とを固定した状態で中継反射鏡５を回動させることにより、目標照射位置Ｇに対して、円を描くように照射範囲Ｅを変化させて、目標照射位置Ｇの周辺に配置した成形型６の表面からキャビティ６１内に充填する熱可塑性樹脂８に光を照射し、この熱可塑性樹脂８を加熱するよう構成してある。
【００６５】
図１１〜図１３に示すごとく、本例の中継反射鏡５は、その反射面５１による反射配光方向Ｘ２が、中継反射鏡５を回動させるための回動中心軸線Ｃ１に対して傾斜する方向を向いている。本例の中継反射鏡５は、モータ等の駆動源による回転力を受けて回動（回転）する回動本体部４に配設してあり、回動本体部４における回動の中心を構成する回動中心軸線Ｃ１に対し、中継反射鏡５の反射配光方向Ｘ２が傾斜している。
本例の樹脂成形装置１は、中継反射鏡５を回動中心軸線Ｃ１の回りに回動させることによって、中継反射鏡５の反射面５１による反射配光方向Ｘ２が目標照射位置Ｇの中心Ｏの回りの円軌道Ｓ上を移動するよう構成されている。なお、図１１、図１２は、回動本体部４の回動により反射配光方向Ｘ２が変化する状態を示す。
【００６６】
図１０に示すごとく、本例の中継反射鏡５は、回動本体部４の回動中心軸線Ｃ１に対して反射面５１による反射配光方向Ｘ２を平行にした状態（反射面５１を垂直にした状態）を原位置とし、中継反射鏡５が原位置にあるときには、光源２（フィラメント２１）から受けた光を、目標照射位置Ｇにおける中心に反射させるよう構成してある。また、中継反射鏡５は、その反射配光方向Ｘ２が回動中心軸線Ｃ１と一致する原位置において、リフレクタ３から受けた光を９０°屈折させて、目標照射位置Ｇの中心Ｏへ導くよう構成してある。また、本例の回動本体部４の回動中心軸線Ｃ１は、リフレクタ３による配光方向Ｘ１に対して４５°傾斜して設けてある。また、本例の中継反射鏡５は円盤状に形成した。
なお、中継反射鏡５の反射面５１は、平面状に形成したが、これ以外にも、例えば曲面状に形成することもできる。
【００６７】
また、中継反射鏡５は、回動中心軸線Ｃ１の回りに回動する回動本体部４に対して、ねじ４２の調整によって反射配光方向Ｘ２の傾斜角度θを変更することができるよう構成してある。本例の中継反射鏡５は、回動本体部４に対して傾斜角度θを変更する際に、回動本体部４の回動部４１に対して回動中心軸線Ｃ１を挟む両側に螺合した一対又は複数のねじ４２の先端を、中継反射鏡５に当接させ、各ねじ４２の回動本体部４に対する螺合位置から先端位置までの突出長さを調整することによって、回動中心軸線Ｃ１に対する反射面５１の反射配光方向Ｘ２を調整するよう構成してある。そして、ねじ４２の調整によって回動中心軸線Ｃ１に対する反射配光方向Ｘ２の傾斜角度θを所定の角度に設定すると、回動本体部４によって中継反射鏡５を回動させる際に、リフレクタ３から配向される光が、目標照射位置Ｇにおける中心Ｏの回りの円軌道Ｓ上を移動する。
【００６８】
本例の樹脂成形装置１は、ゴム製の成形型６を用いて熱可塑性樹脂８からなる樹脂成形品を成形するに当たり、光源２及びリフレクタ３を用いた単灯式のランプと、中継反射鏡５とを用いることによって、より簡単に光の照射範囲Ｅを適切に変化させることができ、成形型６内の熱可塑性樹脂８の各部位における加熱温度の均一化を図ることができるものである。
樹脂成形品を成形するに当たっては、ゴム製の成形型６のキャビティ６１内に熱可塑性樹脂８を充填する。そして、この充填の際には、光源２から発した０．７８〜２μｍの波長領域を含む光を、リフレクタ３及び中継反射鏡５によって配光し、成形型６の表面からキャビティ６１内の熱可塑性樹脂８に照射する。このとき、成形型６を構成するゴムと熱可塑性樹脂８との物性の違いにより、ゴム製の成形型６に比べて、熱可塑性樹脂８をより多く加熱することができる。
【００６９】
これにより、キャビティ６１内への熱可塑性樹脂８の充填が完了するまでの間において、ゴム製の成形型６の温度よりも、キャビティ６１内における熱可塑性樹脂８の温度を高く維持することができる。そのため、ゴム製の成形型６に対してキャビティ６１内の熱可塑性樹脂８を選択的に加熱することができ、キャビティ６１内に熱可塑性樹脂８の充填不良が生じることを防止して、良好な樹脂成形品を得ることができる。
【００７０】
また、本例の樹脂成形装置１においては、多数の反射面３１を椀状に形成して目標照射位置Ｇへ略均一に配光する構造のリフレクタ３、及びリフレクタ３から受けた光を目標照射位置Ｇへ反射させる中継反射鏡５を用いる。そして、成形型６内の熱可塑性樹脂８を加熱する際には、光源２から発した光をリフレクタ３によって配光して、中継反射鏡５へと導く。また、回動本体部４によって中継反射鏡５を回動させる。このとき、回動中心軸線Ｃ１に対する中継反射鏡５の反射配光方向Ｘ２が所定の傾斜角度θに調整してあり、中継反射鏡５の反射面５１に入射した光は、所定の反射角度で目標照射位置Ｇへ出射される。
【００７１】
また、このとき、目標照射位置Ｇにおいては、中継反射鏡５によって反射された照射範囲（照射直径）Ｅの中心Ｐが円軌道Ｓ上を移動し、目標照射位置Ｇにおいて中心Ｏからの各距離の部位においては、光が照射されている時間帯と、照射されていない時間帯とが形成される。そして、この光の照射の交番により、目標照射位置Ｇに配置した成形型６内の熱可塑性樹脂８の各部位における加熱温度の均一化を図ることができる。
また、上記光の照射の交番により、フィラメント（発光体）２１の形状がリフレクタ３の多数の反射面３１によって目標照射位置Ｇに投影されることによって生じるフィラメント２１の影（局所加熱部位）が目標照射位置Ｇにおいて移動することになる。これにより、成形型６内の熱可塑性樹脂８に局所的に著しく加熱される部位が集中することを防止することができる。
【００７２】
また、本例においては、中継反射鏡５を回動させる構造にしたことにより、特に光源２を回動させる必要がなく、回動する際の振動等によって光源２が劣化することを防止することができる。また、軽量かつ配線等がない中継反射鏡５を回動させる構造にしたことにより、回動本体部４の駆動を容易にすることができる。
また、目標照射位置Ｇに光強度が高い部位の集中が生じないため、特定形状の成形型６内の熱可塑性樹脂８だけでなく、種々の形状の熱可塑性樹脂８の各部位における加熱温度の均一化を図ることができる。
【００７３】
それ故、本例の樹脂成形装置１によっても、ゴム製の成形型６に比べて成形型６内の熱可塑性樹脂８を選択的に加熱することができ、簡単な装置の構成によって、熱可塑性樹脂８の各部位における加熱温度の均一化を図ることができる。
また、本例の樹脂成形方法も、熱可塑性樹脂８の加熱温度の均一化を図ることができる樹脂成形装置１の特性を活用して樹脂成形品を得ることができる。それ故、本例の樹脂成形方法によっても、上記実施例１と同様に、熱可塑性樹脂８における各部位の加熱温度の均一化を図って優れた品質の樹脂成形品を得ることができる。
本例においても、その他の構成は上記実施例１と同様であり、上記実施例１と同様の作用効果を得ることができる。
【００７４】
（確認試験１）
本確認試験においては、上記実施例２に示した樹脂成形装置１による熱可塑性樹脂８の各部位における加熱温度の均一化を図ることができる効果を確認するための試験を行った。
光源２及びリフレクタ３としては、０．９μｍの波長に光強度のピークを有し、最大定格容量が１００Ｖ、２．５ｋＷであるハロゲンヒータ１１（インフリッヂ工業（株）製、ＨＳＨ−２、ｆ３００、φ１００）を用い、光源２（フィラメント２１）のランプ温度は３２００Ｋであるものを用いた。
また、熱可塑性樹脂８としてはＡＢＳ樹脂を用い、成形型６としてはシリコーンゴムからなるものを用いた。また、ＡＢＳ樹脂は、粒子状態の熱可塑性樹脂８を用い、平均粒径が７００μｍのマイクロペレットとした。また、ＡＢＳ樹脂は、推奨成形温度が２２０℃、未溶融温度が１７０℃以下、焼けを生じる上限温度が３００℃であるものを用いた。
また、キャビティ６１は、試験用として２ｍｍの厚みの平面状態のものとした。
【００７５】
本確認試験のハロゲンヒータ１１は、光源２から目標照射位置Ｇまでの照射距離を３００ｍｍとし、目標照射位置Ｇにおける照射範囲Ｅをφ１００ｍｍとした。本例のリフレクタ３における多数の反射面３１による反射直径は、φ１４５ｍｍとした。
また、本確認試験においては中継反射鏡５を用いているため、光源２から中継反射鏡５までの距離を１５０ｍｍとし、中継反射鏡５から目標照射位置Ｇまでの距離を１５０ｍｍとした。そして、目標照射位置Ｇにおける照射範囲Ｅは、光源２から中継反射鏡５までの経路と、中継反射鏡５から目標照射位置Ｇまでの経路とによって絞って、φ１００ｍｍとした。
【００７６】
本確認試験においては、実施例１の図６、図７に示したハロゲンヒータ１１を用いた。
図６に示したように、本確認試験において用いたハロゲンヒータ１１は、多数の反射面３１によって反射された光の反射中心軸線Ｄ１の全体が、照射範囲Ｅの全体の直径に対して約４０％の大きさの直径の中心部Ｆの範囲外に到達する状態に配置してある。
【００７７】
成形型６のキャビティ６１内に充填した加熱前のＡＢＳ樹脂の温度は３０℃とし、樹脂成形装置１によって、キャビティ６１内のＡＢＳ樹脂における被照射範囲であるφ１５０ｍｍの範囲内が推奨成形温度である２２０℃に到達するまでの照射時間（ｓｅｃ）を測定した。そして、１０秒ごとに記録した値から直径φ２００ｍｍの被照射面のＡＢＳ樹脂の最大温度（℃）、平均温度（℃）、最小温度（℃）も計算した。この各温度の測定は、赤外線サーモグラフィ（日本アビオニクス（株）製）を用いて行った。
この測定を行った結果を表１に示す。
【００７８】
【表１】
2010099860.tif 000003
【００７９】
また、本確認試験においては、中継反射鏡５の回動を停止した場合（照射範囲Ｅを固定した場合）（比較１）、照射範囲Ｅの中心が通る旋回直径（円軌道の直径）Ｂを、照射範囲Ｅの直径をＡとしたとき、０．２Ａ≦Ｂ≦２Ａの範囲内で変化させた場合（発明１〜１０）について、照射時間及び各温度の測定を行った。
同表において、照射範囲Ｅの直径Ａに対する円軌道の直径Ｂである比率を回転比Ｂ／Ａで示す。また、最大温度（℃）と最小温度（℃）との差を温度差（℃）で示す。
発明１は、回転比Ｂ／Ａが０．２である場合を示し、発明１０は、回転比Ｂ／Ａが２である場合を示す。
【００８０】
また、試験の評価は、焼け判定（熱可塑性樹脂８の表面に焼けが生じたかの判定）、未溶融判定（熱可塑性樹脂８が溶融したかの判定）を行い、これらを総合して総合判定を行った。同表において、焼け判定は、熱可塑性樹脂８の最大温度が３２０℃以上になった場合を×、３００〜３１９℃になった場合を△、２８０〜２９９℃になった場合を○、２８０℃未満になった場合を◎で示す。また、未溶融判定は、熱可塑性樹脂８の最小温度が１５０℃未満になった場合を×、１５０〜１５９℃になった場合を△、１６０〜１６９℃になった場合を○、１７０℃以上になった場合を◎で示す。
【００８１】
同表において、比較１については、平均温度では高くなるものの、最大温度と最小温度との温度差が著しく大きい。また、キャビティ６１内の熱可塑性樹脂８に焼けが生じ（焼け判定が×となり）、また、熱可塑性樹脂８の未溶融の状態が生じ易い（未溶融判定が△となった）。そのため、比較１によっては、総合判定が×となり、成形型６内の熱可塑性樹脂８の各部位における加熱温度の均一化を図ることができないことがわかる。
【００８２】
一方、発明１、２（回転比Ｂ／Ａが０．２、０．４の場合）については、キャビティ６１の各部位における熱可塑性樹脂８に、焼けが生じるか（焼け判定が△となり）、未溶融の状態が生じるおそれがある（未溶融判定が○となった）。そのため、発明品１、２によっては、総合判定が△となり、成形型６内の熱可塑性樹脂８の各部位における加熱温度の均一化を図るためには不充分であることがわかる。
また、発明３〜５（回転比Ｂ／Ａが０．６、０．８、１の場合）については、キャビティ６１の各部位における熱可塑性樹脂８に、照射時間によっては焼けが生じるおそれがある（焼け判定が○となった）。ただし、未溶融の状態は生じない（未溶融判定が◎となった）。そのため、発明品３〜５によっては、総合判定が○となり、成形型６内の熱可塑性樹脂８の各部位における加熱温度の均一化を図ることができることがわかる。
【００８３】
また、発明品６〜１０（回転比Ｂ／Ａが１．２、１．４、１．６、１．８、２の場合）については、キャビティ６１の各部位における熱可塑性樹脂８に焼けが生じることがなく（焼け判定が◎となり）、未溶融の状態も生じない（未溶融判定が◎となった）。そのため、発明品６〜１０によれば、総合判定が◎となり、成形型６内の熱可塑性樹脂８の各部位における加熱温度の均一化を図るのにより適していることがわかった。
【００８４】
なお、被照射範囲であるφ１５０ｍｍの範囲内が２２０℃に到達するまでの照射時間（ｓｅｃ）は、回転比Ｂ／Ａを大きくするほど長くなることがわかる。すなわち、回転比Ｂ／Ａを大きくすれば、熱可塑性樹脂８における各部位の加熱温度の均一化を図ることができるが、照射時間が長くなることがわかる。
そのため、回転比（照射範囲Ｅの直径Ａに対する移動照射範囲Ｅ’の円軌道の直径Ｂの比率）Ｂ／Ａは、多数の反射面３１による光の反射中心軸線Ｄ１の全体を、照射範囲Ｅの全体の直径に対して約４０％の大きさの直径の中心部Ｆの範囲外に到達する状態に形成したハロゲンヒータ１１を用いた場合には、加熱温度の偏りと照射時間との兼ね合いより、回転比Ｂ／Ａを０．２〜２とすることが好ましく、０．６〜２とすることがより好ましく、さらには、１．２〜２とすることがより一層好ましいことがわかる。
【００８５】
図１４〜図１６には、横軸に、目標照射位置Ｇにおける中心Ｏからの距離をとり、縦軸に熱可塑性樹脂８の温度をとって、熱可塑性樹脂８の各部位における温度を測定した結果を示す。図１４は比較１を示し、図１５は発明５を示し、図１６は発明９を示す。
各図において、発明５は比較１に比べて熱可塑性樹脂８の各部位における温度の偏りが少なく、発明９は発明５に比べて熱可塑性樹脂８の各部位における温度の偏りがさらに少なくなっていることがわかる。
【００８６】
（確認試験２）
本確認試験においても、上記実施例２に示した樹脂成形装置１による熱可塑性樹脂８の各部位における加熱温度の均一化を図ることができる効果を確認するための試験を行った。
本確認試験においては、実施例１の図４、図５に示したハロゲンヒータ１１を用いた。
図４に示したように、ハロゲンヒータ１１のリフレクタ３における多数の反射面３１による反射中心軸線Ｄ１は、確認試験１の場合（図６）と比べて照射範囲Ｅの外縁部により多く位置する状態に形成した。より具体的には、本確認試験のハロゲンヒータ１１は、多数の反射面３１によって反射された光の反射中心軸線Ｄ１の全体が、照射範囲Ｅの全体の直径に対して約６０％の大きさの直径の中心部の範囲外に到達する状態に形成した。
なお、本確認試験に用いたハロゲンヒータ１１の上記以外の構成は、確認試験１と同様である。また、本確認試験において用いた熱可塑性樹脂８、成形型６、成形型６内のキャビティ６１の形成状態についても確認試験１と同様である。
【００８７】
本確認試験においては、中継反射鏡５の回動を停止した場合（照射範囲Ｅを固定した場合）（比較２）、照射範囲Ｅの中心が通る旋回直径（円軌道の直径）Ｂを、照射範囲Ｅの直径をＡとしたとき、０．２Ａ≦Ｂ≦２Ａの範囲内で変化させた場合（発明１１〜１６）について、照射時間及び各温度の測定を行った。本確認試験においては、発明１１は、回転比Ｂ／Ａが０．２である場合を示し、発明１６は、回転比Ｂ／Ａが１．２である場合を示す。
この測定を行った結果を表２に示す。
【００８８】
【表２】
2010099860.tif 000004
【００８９】
同表において、比較２については、平均温度では高くなるものの、最大温度と最小温度との温度差が著しく大きい。また、キャビティ６１内の熱可塑性樹脂８に焼けが生じやすいが（焼け判定が△となり）、熱可塑性樹脂８の未溶融の状態は生じない（未溶融判定が◎となった）。そのため、比較２によっては、総合判定が△となり、成形型６内の熱可塑性樹脂８の各部位における加熱温度の均一化を図ることができないことがわかる。
【００９０】
一方、発明１１、１２（回転比Ｂ／Ａが０．２、０．４の場合）については、キャビティ６１の各部位における熱可塑性樹脂８に、焼けが生じるおそれがあるが（焼け判定が○となり）、未溶融の状態は生じない（未溶融判定が◎となった）。そのため、発明品１１、１２によっては、総合判定が○となり、成形型６内の熱可塑性樹脂８の各部位における加熱温度の均一化を図ることができることがわかる。
【００９１】
また、発明１３（回転比Ｂ／Ａが０．６の場合）については、キャビティ６１の各部位における熱可塑性樹脂８に、焼けが生じることがなく（焼け判定が◎となった）、未溶融の状態も生じない（未溶融判定が◎となった）。そのため、発明品１３によれば、総合判定が◎となり、成形型６内の熱可塑性樹脂８の各部位における加熱温度の均一化をより効果的に図ることができることがわかる。
また、発明１４〜１６（回転比Ｂ／Ａが０．８、１、１．２の場合）については、キャビティ６１の各部位における熱可塑性樹脂８に、焼けが生じるおそれはほとんどなく（焼け判定が○か◎となった）、未溶融の状態もほとんど生じない（未溶融判定が○となった）。そのため、発明品１４〜１６によっては、総合判定が○となり、成形型６内の熱可塑性樹脂８の各部位における加熱温度の均一化を図ることができることがわかる。
なお、本確認試験においても、評価方法は確認試験１と同様である。
【００９２】
図１７、図１８には、横軸に、目標照射位置Ｇにおける中心Ｏからの距離をとり、縦軸に熱可塑性樹脂８の温度をとって、熱可塑性樹脂８の各部位における温度を測定した結果を示す。図１７は比較２を示し、図１８は発明１３を示す。
各図において、発明１３は比較２に比べて熱可塑性樹脂８の各部位における温度の偏りが少なくなっていることがわかる。ただし、発明１３は、確認試験１で示した発明５、発明９の場合に比べて、温度の偏りが大きいことがわかる。
以上の結果より、確認試験１に用いたハロゲンヒータ１１の方が確認試験２で用いたハロゲンヒータ１１よりも、成形型６内の熱可塑性樹脂８における各部位の加熱温度の均一化を図るためにより適していることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】実施例１における、樹脂成形装置を示す説明図。
【図２】実施例１における、ハロゲンヒータを示す説明図。
【図３】実施例１における、樹脂成形装置による目標照射位置における光の移動照射範囲を示す説明図。
【図４】実施例１における、ハロゲンヒータについて光の配光状態のシミュレーションを行った結果を示す説明図。
【図５】実施例１における、図４のハロゲンヒータについて目標照射位置における各部位の光強度を示すグラフ。
【図６】実施例１における、他のハロゲンヒータについて光の配光状態のシミュレーションを行った結果を示す説明図。
【図７】実施例１における、図６のハロゲンヒータについて目標照射位置における各部位の光強度を示すグラフ。
【図８】実施例１における、他の樹脂成形装置を示す説明図。
【図９】実施例１における、シリコーンゴムにおける光の透過率を示すグラフ。
【図１０】実施例２における、樹脂成形装置を示す説明図。
【図１１】実施例２における、中継反射鏡が回動する状態の樹脂成形装置を示す説明図。
【図１２】実施例２における、中継反射鏡が回動する状態の樹脂成形装置を示す説明図。
【図１３】実施例２における、中継反射鏡を模式的に示す説明図。
【図１４】確認試験１の比較１について、熱可塑性樹脂の各部位における温度を測定した結果を示すグラフ。
【図１５】確認試験１の発明５について、熱可塑性樹脂の各部位における温度を測定した結果を示すグラフ。
【図１６】確認試験１の発明９について、熱可塑性樹脂の各部位における温度を測定した結果を示すグラフ。
【図１７】確認試験２の比較２について、熱可塑性樹脂の各部位における温度を測定した結果を示すグラフ。
【図１８】確認試験２の発明１３について、熱可塑性樹脂の各部位における温度を測定した結果を示すグラフ。
【符号の説明】
【００９４】
１  樹脂成形装置
１１  ハロゲンヒータ
２  光源
２１  フィラメント
３  リフレクタ
３１  反射面
４  回動本体部
５  中継反射鏡
５１  反射面
８  熱可塑性樹脂
Ｇ  目標照射位置
Ｅ  照射範囲
Ｃ１  回動中心軸線
Ｃ２  反射全体中心軸線
Ｄ１  反射中心軸線
Ｘ１  配光方向
Ｘ２  反射配光方向
【図１】
2010099860.tif 000005
【図２】
2010099860.tif 000006
【図３】
2010099860.tif 000007
【図４】
2010099860.tif 000008
【図５】
2010099860.tif 000009
【図６】
2010099860.tif 000010
【図７】
2010099860.tif 000011
【図８】
2010099860.tif 000012
【図９】
2010099860.tif 000013
【図１０】
2010099860.tif 000014
【図１１】
2010099860.tif 000015
【図１２】
2010099860.tif 000016
【図１３】
2010099860.tif 000017
【図１４】
2010099860.tif 000018
【図１５】
2010099860.tif 000019
【図１６】
2010099860.tif 000020
【図１７】
2010099860.tif 000021
【図１８】
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