(57)【要約】 【課題】容易かつ安価に実施できる強化繊維テープを含む複合成形品の成形方法を提供する。【解決手段】多数の強化繊維が樹脂によってバインドされ所定幅、所定厚さのテープ状に形成されロール状になっている強化繊維テープ（５１）を使用する。金型（３）は、その側面にテープ挿入部（２８）を設けキャビティ（５６）に連通するようにし、閉鎖部材（３２）によって連通が遮断されるようにする。金型（３）を型閉じし、ロール（５３）から引き出した強化繊維テープ（５１）をテープ挿入部（２８）経由でキャビティ（５６）にインサートする。所定長さ送り込んだら型締めする。型締めによって閉鎖部材（３２）が前進して強化繊維テープ（５１）が切断され、所定長さがキャビティに残る。樹脂を射出すると強化繊維テープ（５１）を含んだ複合成形品（５０）が得られる。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の強化繊維が樹脂によってバインドされ所定幅、所定厚さのテープ状に形成されロール状に巻かれて提供されている強化繊維テープを、所定長さだけ含んだ複合成形品を成形する成形方法であって、
金型のキャビティに連通しているテープ挿入部が前記金型の側面に開口していると共に所定の閉鎖部材によって前記連通が遮断されるようになっている前記金型を使用して、
前記金型を型閉じし、前記ロールから引き出した強化繊維テープをその先端から前記テープ挿入部に挿入して強制的に送り込み、それによって強化繊維テープを前記キャビティにインサートし、強化繊維テープを切断して所定長さを前記キャビティ内に残し、前記閉鎖部材によって前記連通を遮断して樹脂を射出することを特徴とする、強化繊維テープを含んだ複合成形品の成形方法。
【請求項２】
請求項１に記載の成形方法において、強化繊維テープの前記切断は、強化繊維テープを前記テープ挿入部から送り込むとき送り込み長さを監視して所定長さに達したら切断するようにすることを特徴とする、強化繊維テープを含んだ複合成形品の成形方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の成形方法において、前記金型は型締力が発生しないときは前記閉鎖部材は後退して前記キャビティと前記テープ挿入部が連通し、型締力が発生すると前記閉鎖部材が前進して前記テープ挿入部を閉鎖するようになっており、
強化繊維テープを前記キャビティにインサートするときの前記型閉じは実質的に型締力が発生しないように実施し、
強化繊維テープの前記切断は、前記金型を型締めし、それによって前進する前記閉鎖部材によって切断するようにすることを特徴とする、強化繊維テープを含んだ複合成形品の成形方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかの項に記載の成形方法において、樹脂を射出するとき、キャビティの正面から射出して前記所定長さの強化繊維テープを樹脂圧力によってキャビティの奥に押し込み、それによって強化繊維テープが複合成形品の裏面側に配置されるようにすることを特徴とする、強化繊維テープを含んだ複合成形品の成形方法。
【請求項５】
請求項１から３のいずれかの項に記載の成形方法において、樹脂を射出するとき、キャビティの側部から射出して前記所定長さの強化繊維テープを樹脂圧力によってキャビティの手前側に浮上がらせ、それによって強化繊維テープが複合成形品の表面側に配置されるようにすることを特徴とする、強化繊維テープを含んだ複合成形品の成形方法。
【請求項６】
多数の強化繊維が樹脂によってバインドされ所定幅、所定厚さのテープ状に形成されロール状に巻かれて提供されている強化繊維テープを、所定長さだけ含んだ複合成形品を成形する製造装置であって、
前記製造装置は、射出成形機と、該射出成形機に設けられている金型と、該金型の近傍に設けられているテープ送り込み装置とから構成され、
前記金型は、その側面にキャビティに連通しているテープ挿入部が開口していると共に所定の閉鎖部材が前進すると前記連通が遮断されるようになっており、
前記テープ送り込み装置は、前記ロール状に巻かれた強化繊維テープと、強化繊維テープを送り出す送りローラとを備え、
前記金型が型閉状態になっているときに、前記テープ送り込み装置において前記ロールから引き出された強化繊維テープが前記送りローラによって送り出されると強化繊維テープは先端から前記テープ挿入部に送り込まれ、それによって強化繊維テープが前記キャビティにインサートされるようになっていることを特徴とする、強化繊維テープを含んだ複合成形品の製造装置。
【請求項７】
請求項６に記載の製造装置において、前記テープ送り込み装置は、強化繊維テープを前記送りローラによって前記テープ挿入部に送り込むとき、送り込み長さを監視して、所定長さに達したら前記送りローラが停止することを特徴とする、強化繊維テープを含んだ複合成形品の製造装置。
【請求項８】
請求項６または７に記載の製造装置において、前記金型は型締力が発生しないとき前記閉鎖部材は後退して前記キャビティと前記テープ挿入部が連通し、型締力が発生するとき前記閉鎖部材が前進して前記テープ挿入部を閉鎖するようになっており、
前記テープ送り込み装置によって強化繊維テープを前記テープ挿入部に送り込むときの前記型閉状態は、実質的に型締力が発生しないように実施されるようになっており、
前記金型が型締めされるとき、前記閉鎖部材が前進し、それによって強化繊維テープが切断されるようになっていることを特徴とする、強化繊維テープを含んだ複合成形品の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多数の炭素繊維、ガラス繊維等の強化繊維が一方向にまとめられ樹脂によりバインドされて所定幅で所定厚さに形成されている強化繊維テープを、所定長さキャビティにインサートし、樹脂を射出して、強化繊維テープを含む複合成形品を成形する成形方法、および複合成形品を成形する製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
炭素繊維、ガラス繊維等の強化繊維を含む成形品は、軽量でありながら高い強度を備えている。従って、強化繊維を含む成形品は色々な分野で利用され、例えば自動車部品に多く採用されている。例えば、繊維強化樹脂成形品は、強化繊維を含む樹脂ペレットを材料とし、これを可塑化して射出して成形することができる。強化繊維として炭素繊維を採用する場合には、樹脂を十分に炭素繊維に含浸させる必要があるが、強化繊維を含む樹脂ペレットを材料としているのでこの点については問題がない。また、このような繊維強化樹脂成形品は、比較的容易に成形することができ優れてはいる。しかしながら、強化繊維の長さはペレットの大きさによって制限してしまうので比較的短い。さらには可塑化工程において強化繊維が切断されて短くなる場合もある。そうすると必ずしも十分な強度が得られない場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１５３０６９号公報
【０００４】
強化繊維を含む成形品の成形方法として、強化繊維シートをインサートしこのインサート品と一体的に複合成形品を成形する成形方法もある。強化繊維シートは、多数の強化繊維が平面状にされ、これが樹脂によりシート状に形成されたものであり、強化繊維中に樹脂が十分に含浸された状態になっている。特許文献１には、このような強化繊維シートを含む複合成形品の成形方法が記載されている。特許文献１に記載の方法によると、所定の大きさの強化繊維シートを熱成形により所定の形状に仮賦形する。仮賦形された強化繊維シートを金型のキャビティにインサートし、この状態で強化繊維シートを加熱冷却する。その後樹脂をキャビティに射出する。冷却固化を待って金型を開くと、強化繊維シートと一体化された複合成形品が得られる。
【０００５】
近年、所定幅で所定厚さのテープ状に形成された強化繊維テープが開発されている。強化繊維テープは、多数の炭素繊維、ガラス繊維等の強化繊維が一方向にまとめられ樹脂によりバインドされたものであり、ロール状に巻かれた状態で提供されている。可撓性を備えているが、比較的強い弾性も備えている。このような強化繊維テープをインサートして樹脂を射出すると容易に複合成形品が得られる。具体的には、強化繊維テープを所定長さに切断する。これをキャビティの形状に合わせて屈曲させてインサートし、金型を型締めする。樹脂を射出すれば、強化繊維テープと一体化した複合成形品が得られる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の複合成形品の成形方法や、強化繊維テープから複合成形品を成形する成形方法は、得られる複合成形品が強い強度が保証されるという優れた特徴がある。内部に含まれる強化繊維が長いし、強化繊維に樹脂が含浸しているからである。しかしながら解決すべき問題も見受けられる。まず特許文献１に記載の成形方法は、強化繊維シートをキャビティにインサートする前に、事前に仮賦形しなければならない。そうすると仮賦形するための装置と工程とが必要になり、コストが嵩む。また仮賦形した強化繊維シートは嵩張るので、ストックすることが難しいという問題もある。強化繊維テープから複合成形品を成形する成形方法については、強化繊維テープはインサート前に仮賦形する必要がないので取り扱いが容易である。しかしながら所定長さに切断した強化繊維テープをキャビティにインサートする点に問題が見受けられる。強化繊維テープは、可撓性を備えているのでキャビティの形状に合わせて湾曲させることはできるが、インサートは必ずしも容易ではない。熟練の作業員がインサートすれば確実に強化繊維テープを所定の形状に湾曲させて所定の位置に精度良くインサートすることはできる。しかしながら作業員が型締装置近傍で作業するので危険が伴う。一方、ロボットチャック等によってインサートするようにすると、ロボットチャックの調整が難しい。ロール状に巻かれて供給される強化繊維テープは、若干の巻き癖が付いており、巻き癖はロールの位置によって若干変わるので、これを精度良く湾曲させ、かつ正確にキャビティに挿入させるのは難しいからである。従ってコストが嵩むという問題がある。さらには、強化繊維テープは比較的強い弾性を備えているので、一旦キャビティにインサートしてもキャビティからはみ出てしまう危険もある。強化繊維テープがキャビティからはみ出ると、型締異常が発生して成形ができない。
【０００７】
本発明は以上のような問題を解決することを目的としており、具体的には、取り扱いが容易な、強化繊維テープをインサート品として採用する複合成形品の成形方法において、強化繊維テープを容易にキャビティに挿入することができ、そしてキャビティに一旦挿入した強化繊維テープがキャビティからはみ出て型締めに支障がでるようなことがない、複合成形品の成形方法を提供することを目的としている。また、このような成形方法を実施することができる製造装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記目的を達成するために、多数の強化繊維が樹脂によってバインドされ所定幅、所定厚さのテープ状に形成されロール状に巻かれて提供されている強化繊維テープを、所定長さだけ含んだ複合成形品を成形する成形方法として構成する。使用する金型は、その側面に開口しているテープ挿入部を設けキャビティに連通するようにし、所定の閉鎖部材によって連通が遮断されるようにする。金型を型閉じした状態で、ロールから引き出した強化繊維テープをテープ挿入部から送り込み、キャビティにインサートする。所定長さ送り込んだら送り込みを停止して型締めする。型締めによって閉鎖部材が前進すると強化繊維テープが切断され、所定長さがキャビティに残る。樹脂を射出すると強化繊維テープを含んだ複合成形品が得られる。
【０００９】
すなわち本発明の請求項１に係る発明は、多数の強化繊維が樹脂によってバインドされ所定幅、所定厚さのテープ状に形成されロール状に巻かれて提供されている強化繊維テープを、所定長さだけ含んだ複合成形品を成形する成形方法であって、金型のキャビティに連通しているテープ挿入部が前記金型の側面に開口していると共に所定の閉鎖部材によって前記連通が遮断されるようになっている前記金型を使用して、前記金型を型閉じし、前記ロールから引き出した強化繊維テープをその先端から前記テープ挿入部に挿入して強制的に送り込み、それによって強化繊維テープを前記キャビティにインサートし、強化繊維テープを切断して所定長さを前記キャビティ内に残し、前記閉鎖部材によって前記連通を遮断して樹脂を射出することを特徴とする、強化繊維テープを含んだ複合成形品の成形方法として構成される。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の成形方法において、強化繊維テープの前記切断は、強化繊維テープを前記テープ挿入部から送り込むとき送り込み長さを監視して所定長さに達したら切断するようにすることを特徴とする、強化繊維テープを含んだ複合成形品の成形方法として構成される。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の成形方法において、前記金型は型締力が発生しないときは前記閉鎖部材は後退して前記キャビティと前記テープ挿入部が連通し、型締力が発生すると前記閉鎖部材が前進して前記テープ挿入部を閉鎖するようになっており、強化繊維テープを前記キャビティにインサートするときの前記型閉じは実質的に型締力が発生しないように実施し、強化繊維テープの前記切断は、前記金型を型締めし、それによって前進する前記閉鎖部材によって切断するようにすることを特徴とする、強化繊維テープを含んだ複合成形品の成形方法として構成される。
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれかの項に記載の成形方法において、樹脂を射出するとき、キャビティの正面から射出して前記所定長さの強化繊維テープを樹脂圧力によってキャビティの奥に押し込み、それによって強化繊維テープが複合成形品の裏面側に配置されるようにすることを特徴とする、強化繊維テープを含んだ複合成形品の成形方法として構成される。
請求項５に記載の発明は、請求項１から３のいずれかの項に記載の成形方法において、樹脂を射出するとき、キャビティの側部から射出して前記所定長さの強化繊維テープを樹脂圧力によってキャビティの手前側に浮上がらせ、それによって強化繊維テープが複合成形品の表面側に配置されるようにすることを特徴とする、強化繊維テープを含んだ複合成形品の成形方法として構成される。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、多数の強化繊維が樹脂によってバインドされ所定幅、所定厚さのテープ状に形成されロール状に巻かれて提供されている強化繊維テープを、所定長さだけ含んだ複合成形品を成形する製造装置であって、前記製造装置は、射出成形機と、該射出成形機に設けられている金型と、該金型の近傍に設けられているテープ送り込み装置とから構成され、前記金型は、その側面にキャビティに連通しているテープ挿入部が開口していると共に所定の閉鎖部材が前進すると前記連通が遮断されるようになっており、前記テープ送り込み装置は、前記ロール状に巻かれた強化繊維テープと、強化繊維テープを送り出す送りローラとを備え、前記金型が型閉じ状態になっているときに、前記テープ送り込み装置において前記ロールから引き出された強化繊維テープが前記送りローラによって送り出されると強化繊維テープは先端から前記テープ挿入部に送り込まれ、それによって強化繊維テープが前記キャビティにインサートされるようになっていることを特徴とする、強化繊維テープを含んだ複合成形品の製造装置として構成される。
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の製造装置において、前記テープ送り込み装置は、強化繊維テープを前記送りローラによって前記テープ挿入部に送り込むとき、送り込み長さを監視して、所定長さに達したら前記送りローラが停止することを特徴とする、強化繊維テープを含んだ複合成形品の製造装置として構成される。
請求項８に記載の発明は、請求項６または７に記載の製造装置において、前記金型は型締力が発生しないとき前記閉鎖部材は後退して前記キャビティと前記テープ挿入部が連通し、型締力が発生するとき前記閉鎖部材が前進して前記テープ挿入部を閉鎖するようになっており、前記テープ送り込み装置によって強化繊維テープを前記テープ挿入部に送り込むときの前記型閉状態は、実質的に型締力が発生しないように実施されるようになっており、前記金型が型締めされるとき、前記閉鎖部材が前進し、それによって強化繊維テープが切断されるようになっていることを特徴とする、強化繊維テープを含んだ複合成形品の製造装置として構成される。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように本発明は、多数の強化繊維が樹脂によってバインドされ所定幅、所定厚さのテープ状に形成されロール状に巻かれて提供されている強化繊維テープを、所定長さだけ含んだ複合成形品を成形する成形方法として構成される。このようにロール状に巻かれて提供される強化繊維テープは、取り扱いが比較的容易である。本発明においては、金型のキャビティに連通しているテープ挿入部が金型の側面に開口していると共に所定の閉鎖部材によって連通が遮断されるようになっている金型を使用する。このような金型を型閉じし、ロールから引き出した強化繊維テープをその先端からテープ挿入部に挿入して強制的に送り込み、それによって強化繊維テープを前記キャビティにインサートしている。つまり、強化繊維テープは型閉状態でインサートし、実質的に密閉されたキャビティ内に挿入することになる。強化繊維テープは可撓性を備えているので、ある程度屈曲させることはできるが、比較的強い弾性を備えているので、一般的に湾曲したキャビティにインサートするのは難しい。しかしながら本発明においてはインサートは、型閉状態で実施するので、インサートされた強化繊維テープは密閉されたキャビティ内においてキャビティの形状に合わせて勝手に湾曲する。従ってインサートは容易に実施できることになる。さらには型閉状態でインサートするので、強化繊維テープがキャビティから飛び出ることもない。本発明によるとこの後、強化繊維テープを切断して所定長さをキャビティ内に残し、閉鎖部材によって連通を遮断して樹脂を射出するので、強化繊維テープを所定長さ含んだ複合成形品を容易に成形することができる。他の発明によると、強化繊維テープの切断は、強化繊維テープをテープ挿入部から送り込むとき送り込み長さを監視して所定長さに達したら切断するように構成されている。送り込み長さは、強化繊維テープを送るローラの回転角で精度良く、かつ安価に監視できる。さらに他の発明によると、金型は型締力が発生しないときは閉鎖部材は後退してキャビティとテープ挿入部が連通し、型締力が発生すると閉鎖部材が前進してテープ挿入部を閉鎖するようになっており、強化繊維テープをキャビティにインサートするときの型閉じは実質的に型締力が発生しないように実施し、強化繊維テープの切断は、前記金型を型締めし、それによって前進する閉鎖部材によって切断するように構成されている。つまり型締動作によって強化繊維テープを切断することができ、成形工程をシンプルにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施の形態にかかる強化繊維テープを含んだ複合成形品の製造装置を示す正面図である。
【図２】その（ア）は、本実施の形態に係る複合成形品を示す斜視図で、その（イ）は、材料として使用するロール状に巻かれた強化繊維テープを示す斜視図である。
【図３】本実施の形態に係る強化繊維テープを含んだ複合成形品の製造装置を、図１において矢印Ｚ１方向から見た図であり、製造装置の一部を示す上面断面図である。
【図４】本実施の形態に係る強化繊維テープを含んだ複合成形品の製造装置の一部を拡大して示す上面断面図であり、その（ア）〜（ウ）は、本実施の形態に係る強化繊維テープを含む複合成形品を成形する各工程を示す図である。
【図５】本実施の形態に係る強化繊維テープを含んだ複合成形品の製造装置の一部を拡大して示す上面断面図であり、その（ア）、（イ）は、本実施の形態に係る強化繊維テープを含む複合成形品を成形する各工程を示す図である。
【図６】その（ア）は、本実施の形態に係る成形用金型を図３において矢印Ｚ２方向から見た側面断面図、その（イ）、（ウ）は、それぞれ異なる位置のゲートから樹脂を射出して成形して得た複合成形品についての断面図である。
【図７】他の実施の形態に係る強化繊維テープを含んだ複合成形品の製造装置の、上面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る強化繊維テープを含んだ複合成形品の成形方法の説明において、図２の（ア）に簡略的に示されている、中央部が湾曲した複合成形品５０を例にして説明する。この複合成形品５０は、従来の自動車において樹脂製のバンパーカバーの内側に設けられている金属製バンパーを代替するものであり、強化繊維テープ５１と樹脂５２とから成形されている。バンパーは高い強度が必要とされるが、次に説明する強化繊維テープ５１を含んでいるので十分な強度を備えることになる。なお、この複合成形品５０において、強化繊維テープ５１が配置されている内側には、図には示されていないが補強用のリブが複数形成されている。
【００１４】
本実施の形態に係る強化繊維テープを含んだ複合成形品の成形方法においては、図２の（イ）に示されているような、ロール５３に巻かれた強化繊維テープ５１を使用する。本実施の形態においては強化繊維テープ５１は強化繊維として炭素繊維が採用されている。強化繊維テープ５１は多数の炭素繊維が一方向に配置され、所定の樹脂によってこれが固められて所定幅、所定厚さのテープ状に形成されている。このような強化繊維テープ５１は、可撓性を備えておりロール状に巻かれて提供されている。このような強化繊維テープ５１を所定長さだけインサート品としてキャビティにインサートして樹脂を射出して複合成形品５０を成形することになる。
【００１５】
本実施の形態に係る製造装置１は、その全体が図１に、そしてその一部を拡大したものが図３に示されている。製造装置１は、射出成形機２と、本実施の形態に係る金型３と、本実施の形態に係るテープ送り込み装置４とからなる。射出成形機２は従来の射出成形機と同様に構成されている。すなわち金型３を型開閉および型締めする型締装置７と、金型３に樹脂を射出する射出装置８とからなり、型締装置７は、ベッドにＢに固定されている固定盤１０と、ベッドＢ上をスライド自在に設けられている型締ハウジング１１と、固定盤１０と型締ハウジング１１とを連結している複数本のタイバー１３、１３、…と、固定盤１０と型締ハウジング１１の間にベッドＢ上をスライド自在に設けられている可動盤１４と、可動盤１４と型締ハウジング１１の間に設けられているトグル機構１６とから概略構成されている。トグル機構１６は型開閉モータ１７によってボールネジ機構１８を介して駆動され、型開閉モータ１７を駆動すると、可動盤１４が駆動されて金型３が型開閉および型締めされることになる。射出装置８は先端に射出ノズル１９が設けられ、射出ノズル１９は金型３の固定側金型２１のスプルに当接している。
【００１６】
本実施の形態に係る金型３は、次に説明するようにその構造に色々な特徴があるが、固定盤１０に設けられる固定側金型２１と、可動盤１４に設けられる可動側金型２２とから構成されている。固定側金型２１のパーティングラインには複合成形品５０の表面側を形成するための凹部２９が形成され、可動側金型２２のパーティングラインには複合成形品５０の裏面側を形成するための凸部３０が形成されている。金型３を型締めすると、これらの凹部２９と凸部３０とからキャビティが構成されることになる。
【００１７】
本実施の形態において固定側金型２１は、固定盤１０に固定される固定側取付プレート２４と固定側本体プレート２５とから構成され、これらはバネ２６、２６により互いに離間するように付勢されている。従って型開時には固定側本体プレート２５は固定側取付プレート２４から所定の間隔だけ浮いている。この浮いている状態は、固定側金型２１と可動側金型２２のパーティングラインが緩い力で当接するとき、すなわち実質的に型締力が発生しないときは、そのまま維持される。しかしながら型締力が発生する型締時には固定側本体プレート２５はバネ２６、２６付勢に抗して固定側取付プレート２４に密着することになる。
【００１８】
このような固定側本体プレート２５には、その側部に開口部が形成されている。これが第１の特徴である。この開口部は強化繊維テープ５１を金型３内に挿入するテープ挿入部２８であり、テープ挿入部２８は凹部２９つまり金型３のキャビティに連通している。金型３にはこのテープ挿入部２８が設けられているので、金型３を型閉状態にしていながら強化繊維テープ５１をキャビティ内にインサートできることになる。
【００１９】
固体側本体プレート２５は、このようにテープ挿入部２８とキャビティとが連通するようになっているが、この連通を閉鎖する閉鎖部材３２が固体側本体プレート２５に設けられている。これが第２の特徴である。閉鎖部材３２は固体側本体プレート２５においてパーティングラインに対して垂直に開けられた貫通孔３３に摺動自在に設けられ、その後端部は固体側取付プレート２４に当接している。従って金型３が型締めされて固体側本体プレート２５が固体側取付プレート２４に密着するとき、相対的に閉鎖部材３２が前進してテープ挿入部２８を遮断する。すなわち閉鎖部材３２がテープ挿入部２８とキャビティの連通を閉鎖することになる。この閉鎖時に、テープ挿入部２８から挿入されている強化繊維テープ５１が閉鎖部材３２によるせん断力を受けて切断されることになる。閉鎖部材３２の頂部は、型締時において、その一部は可動側金型２２のパーティングラインに当接し、その一部は複合成形品５０を成形するためのキャビティの一部を構成する。この実施の形態においては、ゲート３４は凹部２９に開口している。つまり複合成形品５０の表面側に配置されている。
【００２０】
本実施の形態に係るテープ送り込み装置４は、射出成形機１の固定盤１０に設けられている。あるいは固定盤１０の近傍に設けられている。テープ送り込み装置４には、ロール５３状の強化繊維テープ５１と、強化繊維テープ５１をロール５３から引き出して、強制的に送る複数個の送りローラ３５、３６、…とが設けられている。図には示されていないが、送りローラ３５、３６、…はモータによって駆動されるようになっている。１個の送りローラ３５には、回転数を検出するセンサ３８が設けられ、強化繊維テープ５１を金型３のテープ挿入部２８に送り込むとき、その送り込み長さを検出できるようになっている。
【００２１】
図４、図５によって、本実施の形態に係る強化繊維テープを含んだ複合成形品５０の成形方法を説明する。事前作業としてテープ送り込み装置４においてロール５３から強化繊維テープ５１を引き出して、送りローラ３５、３５、…によって送り、強化繊維テープ５１の先端部をテープ挿入部２８に挿入しておく。送りローラ３５、３５，…は停止する。型締装置７を駆動して図４の（ア）に示されているように、金型３を型閉じする。すなわち固定側金型２１と可動側金型２２のパーティングラインを当接させる。そうすると金型３内に実質的に密閉したキャビティ５６が形成される。このとき型締力は実質的に発生しないようにする。そうすると、固定側本体プレート２５は固定側取付プレート２４から所定の間隔浮いた状態で維持される。閉鎖部材３２は後退した状態であり、テープ挿入部２８はキャビティ５６に連通している。図４の（イ）に示されているように、送りローラ３５、３５、…を駆動して強化繊維テープ５１を送る。そうすると強化繊維テープ５１はテープ挿入部２８を経由してキャビティ５６にインサートされる。キャビティ５６は実質的に密閉されているので強化繊維テープ５１はキャビティ５６の形状に従って自動的に湾曲しながら挿入される。つまり実質的に賦形されることになる。所定の送り込み長さだけ強化繊維テープ５１を送り込んだことをセンサ３８で検出したら、送りローラ３５、３５、…を停止する。型締装置７によって金型３を型締めする。そうすると図４の（ウ）に示されているように、固体側本体プレート２５がバネ２６、２６の付勢に抗して固定側取付プレート２４に密着する。それによって相対的に閉鎖部材３２が前進し、テープ挿入部２８において強化繊維テープ５１を切断する。閉鎖部材３２によってキャビティ５６が完全に閉鎖される。キャビティ５６には送り込み長さに相当する強化繊維テープ５１が残される。図５の（ア）に示されているように、射出装置８から樹脂を射出する。樹脂圧によって強化繊維テープ５１が凸部３０に密着するように押し込まれ、キャビティ５６に樹脂５２が充填される。冷却固化を待って、図５の（イ）に示されているように金型３を型開きすると、強化繊維テープ５１を含んだ複合成形品５０が得られる。以下同様にして成形する。
【００２２】
本実施の形態は色々な変形が可能である。例えば、本実施の形態に係る製造装置１において金型３を変形することができる。図６の（ア）には、図３において矢印Ｚ２方向から見た本実施の形態に係る金型３の断面図が示され、キャビティ５６に所定長さの強化繊維テープ５１がインサートされた状態が示されている。ゲート３４から樹脂を射出する場合には、すなわちキャビティ５６の正面から樹脂を射出する場合には、図６の（イ）に示されているような複合成形品５０が成形される。複合成形品５０において強化繊維テープ５１は裏面側に配置される。これに対してゲートの位置を変形して、キャビティの側方に位置するいわゆるサイドゲート３４ａにすることもできる。このようなサイドゲート３４ａから樹脂を射出すると、強化繊維テープは樹脂圧力によってキャビティ５６の手前側に浮上がらせることができる。このようにして成形される複合成形品５０ａは、図６の（ウ）に示されているように、強化繊維テープ５１が複合成形品５０ａの表面側に配置される。
【００２３】
金型３は他の変形も可能である。例えば、強化繊維テープ５１を吸引する吸引機構４０を設けることもできる。吸引機構４０は、キャビティ５６を構成する壁面に設けた複数個の小孔と、小孔から空気を吸引する吸引管等から構成する。送りローラ３５、３６を駆動して強化繊維テープ５１をテープ挿入部２８から挿入するとき、吸引機構４０によって強化繊維テープ５１が吸引されながらキャビティにインサートされる。そうすると、所望の位置に強化繊維テープ５１をインサートすることができる。
【００２４】
金型３については閉鎖部材３２を変形することもできる。本実施の形態においては、閉鎖部材３２は型締力が発生したときに個体側取付プレート２４によって押されて前進するようになっている。これに対して金型３内に所定のアクチュエータを設け、アクチュエータによって閉鎖部材３２を駆動するようにしてもよい。そうすると閉鎖部材３２は型締力の有無とは関係なく駆動できるので、強化繊維テープのインサートは型締状態でも実施できる。すなわち、金型３において型締力が発生する型締状態にすると共に閉鎖部材３２を退避させ、テープ挿入部２８からキャビティ５６内に強化繊維テープをインサートする。次いでアクチュエータを駆動して閉鎖部材３２を駆動して強化繊維テープを切断すると共にキャビティ５６を完全に密閉する。樹脂を射出すると複合成形品が得られる。この実施の形態においても強化繊維テープの切断は閉鎖部材３２によって実施するようになっているが、強化繊維テープの切断については他の切断手段を閉鎖部材３２とは別に金型３に設けるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２５】
１  製造装置                      ２  射出成形機
３  金型                          ４  テープ送り込み装置
７  型締装置                      ８  射出装置
２１  固定側金型                  ２２  可動側金型
２４  固定側取付プレート          ２５  固定側本体プレート
２６  バネ                        ２８  テープ挿入部
３２  閉鎖部材                    ３４  ゲート
３５  送りローラ                  ３８  センサ
５０  複合成形品                  ５１  強化繊維テープ
５２  樹脂                        ５３  樹脂
５６  キャビティ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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