(57)【要約】【課題】成形品の形状について自由度を拡げる成形方法および成形装置を提供する。【解決手段】成形方法は、可動金型１２と固定金型１３との間に樹脂材料を投入する材料投入工程と、樹脂材料にマイクロ波を照射することにより樹脂材料を加熱溶融する加熱工程と、可動金型１２と固定金型１３とを近づけて可動金型１２と固定金型１３を突き合わせることにより、溶融した樹脂材料を加圧するとともに固化させる加圧・固化工程と、可動金型１２と固定金型１３とを離間させることにより樹脂材料から形成された成形品を取り出す離型工程と、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１金型と第２金型との間に樹脂材料を投入する第１工程と、
前記樹脂材料にマイクロ波を照射することにより前記樹脂材料を加熱溶融する第２工程と、
前記第１金型と前記第２金型とを近づけて前記第１金型と前記第２金型を突き合わせることにより、溶融した前記樹脂材料を加圧するとともに固化させる第３工程と、
前記第１金型と前記第２金型とを離間させることにより前記樹脂材料から形成された成形品を取り出す第４工程と、を含む、
成形方法。
【請求項２】
前記第２工程では、前記第１金型と前記第２金型とを対向させることにより、前記第１金型と前記第２金型との間に前記樹脂材料を充填する空間であるキャビティが形成された状態で、前記第１金型と前記第２金型との少なくとも一方の外壁面から前記キャビティに貫通する貫通孔を通じて、前記樹脂材料にマイクロ波を照射する、
請求項１に記載の成形方法。
【請求項３】
前記第１工程では、前記第１金型と前記第２金型との少なくとも一方に設けられた前記貫通孔を通じて、前記樹脂材料を、前記キャビティに投入する、
請求項２に記載の成形方法。
【請求項４】
前記第１工程では、前記第１金型と前記第２金型との少なくとも一方に設けられた前記キャビティ内に存在する気体を吸引するための吸引口および排気路を通じて、前記キャビティに投入される前記樹脂材料を吸引する、
請求項２または３に記載の成形方法。
【請求項５】
前記第２工程では、前記第１金型と前記第２金型との少なくとも一方に設けられた前記キャビティ内に存在する気体を吸引するための吸引口および排気路を通じて、前記キャビティ内で溶融される前記樹脂材料から発生する気体を吸引する、
請求項２から４のいずれか１項に記載の成形方法。
【請求項６】
前記第１工程では、
前記第１金型が前記第２金型の鉛直下方に配置され、前記第１金型と前記第２金型とが離間した状態で、前記成形品を補強する部材である基材を、前記第１金型に載置した後、
前記第１金型と前記第２金型とを対向させることにより、前記第１金型と第２金型との間に、前記基材が内側に配置された前記キャビティが形成された状態で、前記貫通孔を通じて、前記樹脂材料を、前記キャビティに投入する、
請求項２から５のいずれか１項に記載の成形方法。
【請求項７】
前記第１工程では、前記第１金型が前記第２金型の鉛直下方に位置し、前記第１金型と第２金型とが離間した状態で、前記樹脂材料を、前記第１金型の所定の位置に載置する、
請求項１に記載の成形方法。
【請求項８】
前記第１工程では、更に前記成形品を補強するまたは前記成形品に機能を追加する部材である基材を、前記第１金型の所定の位置に載置する、
請求項７に記載の成形方法。
【請求項９】
前記第２工程では、前記第１金型と前記第２金型とが離間した状態で、離間した隙間から前記樹脂材料にマイクロ波を照射する、
請求項７または８に記載の成形方法。
【請求項１０】
第１金型と、
第２金型と、
前記第１金型と前記第２金型との間に投入された樹脂材料にマイクロ波を照射することにより前記樹脂材料を溶融するマイクロ波照射部と、
前記第１金型と前記第２金型とを近づけて前記第１金型と前記第２金型を突き合わせることにより前記樹脂材料を加圧する型締部と、を備える、
成形装置。
【請求項１１】
前記第１金型と前記第２金型との少なくとも一方は、前記第１金型と前記第２金型とを対向させると前記第１金型と前記第２金型との間に形成される前記樹脂材料を充填する空間であるキャビティに外壁面から貫通する貫通孔が設けられ、
前記マイクロ波照射部は、前記貫通孔を通じて、前記樹脂材料にマイクロ波を照射する、
請求項１０に記載の成形装置。
【請求項１２】
気体を吸引する吸引部を更に備え、
前記第１金型と前記第２金型との少なくとも一方は、前記キャビティ内に存在する気体を吸引するための吸引口および排気路が形成され、
前記吸引部は、前記吸引口および前記排気路を通じて前記キャビティ内に存在する気体を吸引する、
請求項１１に記載の成形装置。
【請求項１３】
少なくとも前記第１金型、前記第２金型および前記マイクロ波照射部を覆い、前記マイクロ波照射部から照射されるマイクロ波を遮蔽する遮蔽部を更に備える、
請求項１０から１２のいずれか１項に記載の成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形方法および成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
固形の樹脂材料にマイクロ波を使って加熱し、逐次排出する樹脂加熱溶融装置と、金型と、金型を型締めする型締装置と、を用いた射出成形方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１に記載された射出成形方法では、直接金型に溶融樹脂を逐次排出することで、樹脂射出成形機を用いるロスが改善されている。この種の射出成形方法では、樹脂加熱溶融装置から排出される溶融した樹脂を、金型に設けられたスプールランナを通じて型締装置により型締めされた金型のキャビティ内に充填させる。
【０００３】
また、複数の型によりキャビティを区画し、キャビティ内に型面間距離の短い狭部と狭部よりも型面間距離の長い広部を配置することにより、キャビティ全体に樹脂を行き渡らせる射出成形方法が提案されている（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１１３６９９号公報
【特許文献２】特開２００４−３５８８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のような射出成形方法では、溶融樹脂を金型の溶融樹脂入口部から金型のキャビティ内に逐次排出することにより成形品を生成するため、溶融樹脂の流動抵抗による金型細部への入り込み不足を考慮した寸法形状に成形品を設計する必要があり、例えば、溶融樹脂入口部側の寸法を成形品の必要強度以上に大きくする等、一般的な射出成形方法の課題である、溶融樹脂材料の流動抵抗の考慮等の成形品の形状設計についての制限に対する課題を解決できていなかった。また、特許文献２のような射出成形方法でも同様の課題を完全に解決するには至っていない。
【０００６】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、成形品の形状について自由度を拡げる成形方法および成形装置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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る成形方法は、
第１金型と第２金型との間に樹脂材料を投入する第１工程と、
前記樹脂材料にマイクロ波を照射することにより前記樹脂材料を加熱溶融する第２工程と、
前記第１金型と前記第２金型とを近づけて前記第１金型と前記第２金型を突き合わせることにより、溶融した前記樹脂材料を加圧するとともに固化させる第３工程と、
前記第１金型と前記第２金型とを離間させることにより前記樹脂材料から形成された成形品を取り出す第４工程と、を含む。
【０００８】
他の観点から見た本発明に係る成形装置は、
第１金型と、
第２金型と、
前記第１金型と前記第２金型との間に投入された樹脂材料にマイクロ波を照射することにより前記樹脂材料を溶融するマイクロ波照射部と、
前記第１金型と前記第２金型とを近づけて前記第１金型と前記第２金型を突き合わせることにより前記樹脂材料を加圧する型締部と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
ところで、従来の樹脂射出成形方法では、溶融樹脂の粘度が高く、金型のキャビティ内を入っていく流動抵抗が高いために細部へは行き渡りづらかった。これに対して、本発明によれば、第１金型と第２金型との間に固形の樹脂材料を投入してから、樹脂材料にマイクロ波を照射することにより樹脂材料を加熱溶融し、その後、第１金型と第２金型を突き合わせて樹脂材料を加圧するとともに固化させる。即ち、第１金型と第２金型との間に固形の樹脂材料を投入してから第１金型と第２金型との間で樹脂材料を加熱溶融する。これにより、キャビティ内の細部への樹脂材料の充填が格段にやり易くなった。従って、成形品の形状が溶融樹脂材料の流動抵抗を考慮した形状に制限されることがないので、成形品の形状設計の自由度が拡げられるという利点がある。また、樹脂材料の節減も図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る成形装置の概略構成図である。
【図２】実施の形態１に係る成形装置を用いた成形方法の流れの一例を示すフローチャートである。
【図３】実施の形態１に係る材料投入工程を説明するための図である。
【図４】実施の形態１に係る加熱工程を説明するための図である。
【図５】実施の形態１に係る加圧・固化工程を説明するための図である。
【図６】実施の形態１に係る離型工程を説明するための図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る成形装置の概略構成図である。
【図８】実施の形態２に係る材料投入工程を説明するための図である。
【図９】実施の形態２に係る加熱工程を説明するための図である。
【図１０】実施の形態２に係る加圧・固化工程を説明するための図である。
【図１１】実施の形態２に係る離型工程を説明するための図である。
【図１２】本発明の実施の形態３に係る成形装置の概略構成図である。
【図１３】実施の形態３に係る材料投入工程を説明するための図である。
【図１４】実施の形態３に係る加熱工程を説明するための図である。
【図１５】実施の形態３に係る加圧・固化工程を説明するための図である。
【図１６】実施の形態３に係る離型工程を説明するための図である。
【図１７】変形例に係る成形装置の概略構成図である。
【図１８】変形例に係る加圧・固化工程を説明するための図である。
【図１９】変形例に係る材料投入工程を説明するための図であり、（Ａ）は可動金型の凹部に基材を配置した状態を示す図であり、（Ｂ）は金型組のキャビティに樹脂材料を投入する様子を示す図である。
【図２０】変形例に係る材料投入工程を説明するための図であり、（Ａ）は可動金型の凹部に樹脂材料を投入する様子を示す図であり、（Ｂ）は可動金型の凹部に投入された樹脂材料上に基材を載置した状態を示す図である。
【図２１】変形例に係る材料投入工程を説明するための図である。
【図２２】変形例に係る材料投入工程を説明するための図であり、（Ａ）は可動金型の凹部に樹脂材料を投入する様子を示す図であり、（Ｂ）は可動金型の凹部に投入された樹脂材料上に基材を載置した状態を示す図である。
【図２３】変形例に係る材料投入工程を説明するための図である
【図２４】変形例に係る材料投入工程を説明するための図である。
【図２５】変形例に係る材料投入工程を説明するための図であり、（Ａ）は樹脂材料上に基材が載置された状態を示す図であり、（Ｂ）は基材を２つの樹脂材料で挟んだ状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施の形態１）
以下、本発明の一実施の形態に係る成形装置について、図面を参照しながら説明する。
【００１２】
本実施の形態に係る成形装置は、隙間を開けて配置された２つの金型により形成されるキャビティを固形の樹脂材料で充填した後、キャビティ内に充填された樹脂材料をマイクロ波により加熱して溶融する。そして、成形装置は、２つの金型を温度調節しつつ突き合わせて、溶融した樹脂材料を固化することにより、成形品を生成する。
【００１３】
図１に示すように、本実施の形態に係る成形装置１は、可動プラテン１０と金型組１１とマイクロ波照射部１５と温度調節部１７と吸引部１９と固定プラテン２１と型締部２２と金型昇降部（金型保持部）２５とホッパー２６とシールド（遮蔽部）２７とを備える。
【００１４】
ホッパー２６は、金型組１１へ供給する固形の樹脂材料を収納する。固形の樹脂材料としては、例えばペレット材やフレーク材を採用できる。ペレット材の場合、その平均粒径は、例えば数μｍ乃至数ｍｍ程度である。また、樹脂材料の種類は、例えば熱可塑性樹脂であるＰＰ、ＰＳ、ＡＢＳ、ＰＥ、ＰＡ、ＰＢＴ、ＰＥＴ、ＰＯＭ、ＰＰＳ等を採用できる。
【００１５】
金型組１１は、金属製の、可動金型（第１金型）１２と固定金型（第２金型）１３とから構成される。可動金型１２と固定金型１３とには、製造しようとする成形品の形状に対応して凸凹構造が形成されている。図１に示す例では、可動金型１２に凸部１２１が形成され、固定金型１３に凹部１３１が形成されている。そして、可動金型１２と固定金型１３とを突き合わせた状態において、可動金型１２と固定金型１３との間に１つのキャビティ１１１が形成される。キャビティ１１１は、互いに対向して配置された可動金型１２と固定金型１３との間の樹脂材料を充填する空間に相当する。可動金型１２には、キャビティ１１１に連通し、キャビティ１１１内に存在する気体を吸引するための吸引口１２２と、吸引口１２２に連通する排気路１２３と、が設けられている。固定金型１３には、固定金型１３の上壁面からキャビティ１１１に貫通する複数の貫通孔１３２が設けられている。そして、貫通孔１３２の最小径の部分の直径は、樹脂材料（例えばペレット材やフレーク材）が通過可能な大きさに設定されている。この貫通孔１３２の最小径の部分の直径は、例えば数ｍｍ程度に設定される。なお、本実施の形態では、固定金型１３に複数の貫通孔１３２が設けられている例について説明しているが、固定金型１３に貫通孔１３２が１つだけ設けられている構成であってもよい。また、固定金型１３は、貫通孔１３２の下端部に設けられた金属製の蓋体１３４と、蓋体１３４を駆動する駆動機構（図示せず）と、を有する。蓋体１３４は、駆動機構により貫通孔１３２の内壁から固定金型１３に没入されることにより貫通孔１３２を開放状態にする。一方、蓋体１３４は、駆動機構により貫通孔１３２の内壁から突出されることにより貫通孔１３２を閉塞する。更に、固定金型１３における可動金型１２に対向する側とは反対側の端部には、側方に張り出したフランジ部１３３が設けられている。
【００１６】
マイクロ波照射部１５は、高周波発生器１５１と導波管１５２とを有する。高周波発生器１５１は、いわゆるマグネトロンであり、マイクロ波を発生する。高周波発生器１５１で発生する高周波の周波数は、例えば０．９０２乃至２４．２５ＧＨｚ帯に設定される。高周波の周波数は、使用する樹脂の種類に応じて適宜選択される。導波管１５２は、導電体である金属から形成され、高周波発生器１５１で発生したマイクロ波を導く。マイクロ波照射部１５は、金型組１１の上方からマイクロ波を照射可能な位置に配置されている。マイクロ波照射部１５は、固定金型１３に設けられた貫通孔１３２を通じて、キャビティ１１１内へマイクロ波を照射する。なお、貫通孔１３２の形状は、離形時に固定金型１３からの抜きやすさ、成形品の形状、使用する樹脂材料、使用するマイクロ波等を総合的に考慮して決定される。
【００１７】
温度調節部１７は、温度調節部本体１７１と熱媒管１７２とを有する。温度調節部本体１７１は、圧縮機（図示せず）と熱交換器（図示せず）とを有し、加圧成形後に樹脂材料を冷却するために熱媒管１７２を流れる熱媒を介して金型組１１を温度調節する。ここで、温度調節部１７は、例えば樹脂材料の融点よりも低く常温よりも高い規定温度（例えば８０℃）となるように金型組１１の温度を調節する。なお、温度調節部１７は、常温以下の温度で温度調節する構成であってもよい。また、金型組１１を温度調節するために、熱媒に換えて、カートリッジヒータ等の加熱ヒータを金型組１１に設置してもよい。
【００１８】
吸引部１９は、真空ポンプ１９１と排気管１９２とを有する。吸引部１９は、排気管１９２が可動金型１２に形成された排気路１２３に接続された状態で、真空ポンプ１９１を駆動することにより、金型組１１のキャビティ１１１内の気体を吸引する。また、吸引口１２２は、内側に例えば多孔質金属から形成された部材（図示せず）が設けられ、排気路１２３とキャビティ１１１の間に位置する。これにより、樹脂材料の排気路１２３への侵入を防止している。
【００１９】
固定プラテン２１は、金型組１１の固定金型１３に当接する。可動プラテン１０には、可動金型１２が取り付けられる。
【００２０】
型締部２２は、型締部本体２２１と、型締部本体２２１と金型組１１とを固定プラテン２１に向けて押圧する押圧機構２２２と、タイバー２２３と、を有する。型締部本体２２１は、押圧機構２２２を駆動する電動式または油圧式の駆動機構を内蔵する。押圧機構２２２は、型締部本体２２１に対して突出する方向と没入する方向へ移動可能となっている（図１の矢印ＡＲ１０参照）。タイバー２２３は、型締部本体２２１の押圧機構２２２が没突する側に立設されている。タイバー２２３には、型締部本体２２１から離間して固定プラテン２１が固定されている。
【００２１】
金型昇降部２５は、固定金型１３のフランジ部１３３を保持して固定金型１３を昇降させる。また、金型昇降部２５は、可動金型１２が固定金型１３から予め設定された距離だけ離間した状態で、可動金型１２を保持することも可能である。
【００２２】
シールド２７は、例えば金属製の箱体から構成され、マイクロ波照射部１５から照射されるマイクロ波を遮蔽する。シールド２７は、可動金型１２、固定金型１３およびマイクロ波照射部１５を覆っている。
【００２３】
可動プラテン１０、金型組１１および金型昇降部２５は、投入位置と、加熱位置と、加圧位置と、の間で移動可能（図１の矢印ＡＲ０参照）な可動ユニットＵ１を構成している。ここで、投入位置は、ホッパー２６から固形の樹脂材料を金型組１１のキャビティ１１１へ投入する位置である。加熱位置は、マイクロ波照射部１５により金型組１１のキャビティ１１１に充填された樹脂材料を加熱する位置である。加圧位置は、型締部２２により、固定金型１３に当接させた固定プラテン２１に可動金型１２が取り付けられた可動プラテン１０を近づける方向に押圧することにより、金型組１１のキャビティ１１１に充填された樹脂材料を加圧する位置である。
【００２４】
次に、本実施の形態に係る成形装置１を用いた成形方法について、図２乃至図６を参照しながら説明する。この成形方法では、図２に示すように、材料投入工程、加熱工程、加圧・固化工程、離型工程が順に実行される。まず、可動金型１２と固定金型１３との間に固形の樹脂材料を投入する材料投入工程（第１工程）が実行される（ステップＳ１０１）。具体的には、可動金型１２と固定金型１３とを隙間Ｇ１だけ離間して配置する。ここで、金型昇降部２５は、可動金型１２および固定金型１３における、加圧・固化工程において互いに当接される当接面１２ａ、１３ａに隙間Ｇ１が生じた状態で、固定金型１３を保持する。隙間Ｇ１の距離Ｗ１は、製造しようとする成形品の種類に応じて適宜設定される。そして、この状態で、可動ユニットＵ１を投入位置へ移動させ、図３に示すように、ホッパー２６から固定金型１３に設けられた貫通孔１３２を通じて、固形の樹脂材料Ｍ１を、キャビティ１１１に投入する（図３の矢印ＡＲ１参照）。このとき、成形装置１は、吸引部１９により、吸引口１２２および排気路１２３を通じて、キャビティ１１１に投入される樹脂材料Ｍ１を吸引する（図３の矢印ＡＲ２参照）。これにより、固形の樹脂材料Ｍ１をキャビティ１１１の隅々にまで斑無く行き渡らせることができる。
【００２５】
図２に戻って、次に、可動金型１２と固定金型１３との間に投入された樹脂材料、即ち、キャビティ１１１に充填された樹脂材料にマイクロ波を照射することにより樹脂材料を加熱溶融する加熱工程（第２工程）が実行される（ステップＳ１０２）。この工程において、成形装置１は、可動ユニットＵ１を加熱位置へ移動させた後、図４に示すように、マイクロ波照射部１５により、固定金型１３に設けられた貫通孔１３２を通じて、樹脂材料Ｍ２にマイクロ波を照射する（図４の矢印ＡＲ３参照）。これにより、キャビティ１１１内の樹脂材料Ｍ２は、樹脂材料Ｍ２を構成する分子とマイクロ波との相互作用により加熱され溶融する。この工程において、例えば、キャビティ１１１に投入された樹脂材料Ｍ２の種類やキャビティ１１１のサイズ、キャビティ１１１に投入された樹脂材料Ｍ２全体（重さ）等に基づいて、予め定められた時間だけ、マイクロ波を照射する。このとき、固定金型１３の貫通孔１３２からは、樹脂材料が溶融する際に発生する気体が金型組１１の外部へ放出される（図４の矢印ＡＲ４参照）。また、成形装置１は、吸引部１９により、吸引口１２２および排気路１２３を通じて、キャビティ１１１内で溶融される樹脂材料Ｍ２から発生する気体を吸引する（図４の矢印ＡＲ５参照）。これにより、成形品内のボイドの発生が抑制される。
【００２６】
図２に戻って、続いて、可動金型１２を固定金型１３に近づけて可動金型１２と固定金型１３とを突き合わせることにより、溶融した樹脂材料を加圧しながら温度調節する加圧・固化工程（第３工程）が実行される（ステップＳ１０３）。この工程において、成形装置１は、図５に示すように、固定金型１３の貫通孔１３２を蓋体１３４により閉塞した後、可動ユニットＵ１を加圧位置へ移動させる。そして、成形装置１は、図５に示すように、型締部２２の押圧機構２２２により、金型組１１を固定プラテン２１に予め設定された圧力で押し付ける（図５の矢印ＡＲ６参照）。ここで、成形装置１は、キャビティ１１１内の樹脂材料Ｍ３を加圧しながら、可動金型１２および固定金型１３の当接面１２ａ、１３ａを当接させる。また、成形装置１は、温度調節部１７により金型組１１を樹脂材料の固化温度よりも低い予め設定された温度に温度調節する。これにより、キャビティ１１１内の樹脂材料Ｍ３は、加圧されるとともに固化する。また、成形装置１は、吸引部１９により、固定金型１３の貫通孔１３２を通じて樹脂材料Ｍ３を加圧する際に発生する気体を吸引する（図５の矢印ＡＲ７参照）。これにより、樹脂材料Ｍ３の固化に伴う収縮に起因した成形品の成形不良や成形品内のボイドの発生が抑制される。
【００２７】
図２に戻って、樹脂材料Ｍ３の固化後、可動金型１２と固定金型１３とを離間させることにより、樹脂材料から形成された成形品を取り出す離型工程（第４工程）が実行される（ステップＳ１０４）。この工程において、成形装置１は、可動ユニットＵ１を加圧位置の外へ移動させた後、図６に示すように、金型昇降部２５により、固定金型１３と可動金型１２とを離間させる（図６の矢印ＡＲ８参照）。そして、可動金型１２に載置された状態の成形品Ｐ１を取り出す（図６の矢印ＡＲ９参照）。
【００２８】
ところで、従来の樹脂射出成形方法では、溶融樹脂の粘度が高く、金型のキャビティ内を入っていく流動抵抗が高いために細部へは行き渡りづらかった。これに対して、本実施の形態に係る成形方法によれば、可動金型１２と固定金型１３との間に固形の樹脂材料を投入してから可動金型１２と固定金型１３との間で樹脂材料を加熱溶融する。これにより、キャビティ１１１内の細部への樹脂材料の充填が格段にやり易くなった。従って、成形品の形状が溶融樹脂材料の流動抵抗を考慮した形状に制限されることがないので、成形品の形状設計の自由度が拡げられるという利点がある。また、樹脂材料の節減も図れる。
【００２９】
更に、従来の樹脂射出成形では、キャビティの射出部から離れた部分に微細な形状を有する微細形状部分が存在すると、その微細形状部分に樹脂材料が十分に行き渡らず成形不良が発生してしまう懸念があった。これに対して、本実施の形態に係る成形方法によれば、キャビティ１１１に予め樹脂材料を入れてから加熱溶融するため、従来の樹脂射出成形に比べ樹脂材料の流動抵抗によるキャビティ１１１の細部への入り込み不足の懸念が少なく、成形不良の発生が抑制される。
【００３０】
また、従来の樹脂射出成形では、ガラス繊維や炭素繊維等、特に長い繊維を含む樹脂材料を用いる場合、金型のキャビティ細部に樹脂が入っていく際に、これらの繊維の折損が発生し、成形品の強度または剛性に影響があった。これに対して、本実施の形態に係る成形方法によれば、これらの繊維の折損を防止することができるので、成形品の強度と剛性の少なくとも一方の性質を向上させることができる。
【００３１】
更に、本実施の形態に係る成形装置１によれば、キャビティ１１１に充填された樹脂材料を、マイクロ波を用いた誘電加熱により溶融させる。これにより、成形装置１は、例えば熱伝導、熱伝達、熱輻射等の間接加熱により樹脂材料を溶融させる構成に比べて、熱エネルギの損失が低減され加熱効率が良い。従って、成形装置１は、同一量の樹脂材料を加熱溶融する場合、前述の熱伝導、熱伝達、熱輻射等の間接加熱により樹脂材料を溶融させる構成に比べて、小型化できるという利点がある。
【００３２】
また、更に、本実施の形態に係る成形方法は、高価な射出成形機を必要としない成形方法であり、設備コスト、省スペース化が格段に図れるという利点がある。
【００３３】
更に、本実施の形態に係る加熱工程では、可動金型１２と固定金型１３とを対向させることにより、可動金型１２と固定金型１３との間に樹脂材料を充填する空間であるキャビティ１１１が形成された状態で、固定金型１３に設けられた貫通孔１３２を通じて、樹脂材料Ｍ２にマイクロ波を照射する。また、材料投入工程では、固定金型１３に設けられた貫通孔１３２を通じて、樹脂材料を、キャビティ１１１に投入する。即ち、貫通孔１３２を樹脂材料Ｍ１の投入と樹脂材料Ｍ２へのマイクロ波の照射の両方に兼用する。これにより、固定金型１３に設ける貫通孔１３２の数を低減できるので、固定金型１３の強度を高めることができる。
【００３４】
更に、本実施の形態に係る成形装置１は、排気管１９２が可動金型１２に形成された排気路１２３に接続された状態で、金型組１１のキャビティ１１１内の気体を吸引する吸引部１９を備える。そして、材料投入工程において、吸引部１９は、吸引口１２２および排気路１２３を通じて、キャビティ１１１に投入される固形の樹脂材料Ｍ１を吸引する。これにより、キャビティ１１１全体に固形の樹脂材料Ｍ１を行き渡らせ易くなるので、その分、成形不良の発生が低減される。また、加熱工程において、吸引部１９は、吸引口１２２および排気路１２３を通じて、キャビティ１１１内で溶融される樹脂材料Ｍ２から発生する気体を吸入する。これにより、キャビティ１１１に充填される樹脂材料Ｍ２に巻き込まれる気体の量が低減されるので、成形品におけるボイドの発生を抑制でき、成形品の品質を向上させることができる。
【００３５】
また、本実施の形態に係る材料投入工程では、金型昇降部２５が、可動金型１２および固定金型１３における加圧・固化工程において互いに当接される当接面１２ａ、１３ａの間に隙間Ｇ１が生じた状態で、固定金型１３を保持する。この状態で、固形の樹脂材料Ｍ１がキャビティ１１１に投入される。一方、加圧・固化工程において、型締部２２が、可動金型１２および固定金型１３の当接面１２ａ、１３ａ同士を当接させてキャビティ１１１内の樹脂材料Ｍ３を加圧する。これにより、製造しようとする成形品の種類や大きさに応じて隙間Ｇ１の距離を適宜設定することにより、加圧・固化工程における樹脂材料の収縮に起因した成形不良の発生を抑制できる。
【００３６】
更に、本実施の形態に係る成形装置１は、可動金型１２、固定金型１３およびマイクロ波照射部１５を覆うシールド２７を備える。これにより、マイクロ波照射部１５から放射されるマイクロ波による、成形装置１の周囲に配置された外部機器への影響が低減される。
【００３７】
（実施の形態２）
実施の形態１では、固定金型１３の貫通孔１３２を通じて固形の樹脂材料Ｍ１を供給する例について説明した。これに対して、本実施の形態に係る成形方法は、可動金型の鉛直下方に固定金型を配置し、固定金型に固形の樹脂材料を載置する。そして、固定金型と可動金型とを離間させた状態で樹脂材料をマイクロ波により加熱して溶融してから固定金型と可動金型とを突き合わせて固化することにより、成形品を生成する。
【００３８】
図７に示すように、本実施の形態に係る成形装置２は、可動プラテン１０と金型組２０１１とマイクロ波照射部１５と温度調節部１７と固定プラテン２１と型締部２２とシールド２７と、を備える。なお、図７において、実施の形態１と同様の構成については図１と同一の符号を付している。
【００３９】
金型組２０１１は、金属製の、可動金型（第２金型）２０１２と固定金型（第１金型）２０１３とから構成される。固定金型２０１３は、可動金型２０１２の鉛直下方に配置されている。可動金型２０１２には、凹部２１２１が形成され、固定金型２０１３には、凸部２１３１が形成されている。そして、可動金型２０１２と固定金型２０１３とを突き合わせた状態において、可動金型２０１２と固定金型２０１３との間に１つのキャビティ２１１１が形成される。可動金型２０１２は、可動プラテン１０に固定され、固定金型２０１３は、固定プラテン２１に固定されている。マイクロ波照射部１５は、金型組２０１１の側方からマイクロ波を照射可能な位置に配置されている。
【００４０】
次に、本実施の形態に係る成形装置２を用いた成形方法について、図８乃至図１１を参照しながら説明する。本実施の形態に係る成形方法は、実施の形態１において図２を用いて説明した成形方法と同様に、材料投入工程、加熱工程、加圧・固化工程および離型工程の順に実行される。
【００４１】
まず、材料投入工程において、図８に示すように、成形装置２は、型締部２２の押圧機構２２２を型締部本体２２１へ没入させることにより（図８の矢印ＡＲ２０１参照）、可動金型２０１２と固定金型２０１３とを離間させる。そして、可動金型２０１２と固定金型２０１３とが離間した状態で、固形の樹脂材料Ｍ２０１が、固定金型２０１３の所定の位置に載置される（図８の矢印ＡＲ２０２参照）。また、固定金型２０１３への固形の樹脂材料Ｍ２０１の載置は、例えば固形の樹脂材料を搬送する搬送装置（図示せず）により搬送されてもよい。
【００４２】
次に、加熱工程において、成形装置２は、図９に示すように、可動金型２０１２と固定金型２０１３とが離間した状態で、マイクロ波照射部１５により、可動金型２０１２および固定金型２０１３の側方の離間した隙間から樹脂材料Ｍ２０２にマイクロ波を照射する（図９の矢印ＡＲ２０３参照）。これにより、固定金型２０１３に載置された樹脂材料Ｍ２０２が加熱されて溶融する。このとき、樹脂材料が溶融する際に発生する気体は、可動金型２０１２および固定金型２０１３の側方へ放出される。
【００４３】
続いて、加圧・固化工程において、成形装置２は、図１０に示すように、型締部２２の押圧機構２２２を型締部本体２２１から突出させることにより、可動プラテン１０を固定プラテン２１へ近づける。そして、成形装置２は、可動金型２０１２と固定金型２０１３とにより、樹脂材料Ｍ２０３を加圧して押し潰す（図１０の矢印ＡＲ２０４参照）。このとき、樹脂材料Ｍ２０３は、押し潰されて金型組２０１１のキャビティ２１１１内の隅々まで行き渡る。また、成形装置２は、温度調節部１７により金型組２０１１を予め設定された温度に温度調節する。これにより、キャビティ２１１１内の樹脂材料Ｍ２０３が固化する。これにより、樹脂材料Ｍ２０３の固化に伴う収縮に起因した成形品の成形不良が抑制される。
【００４４】
その後、離型工程において、成形装置２は、図１１に示すように、型締部２２の押圧機構２２２を型締部本体２２１へ没入させることにより（図１１の矢印ＡＲ２０５参照）、可動金型２０１２と固定金型２０１３とを離間させる。そして、固定金型２０１３に載置された状態の成形品Ｐ２を取り出す（図１１の矢印ＡＲ２０６参照）。
【００４５】
以上説明したように、本実施の形態に係る成形装置２によれば、材料投入工程において、可動金型２０１２と固定金型２０１３とが離間した状態で、固形の樹脂材料を、固定金型２０１３の所定の位置に載置する。そして、加熱工程において、マイクロ波照射部１５が、可動金型２０１２と固定金型２０１３とが離間した状態で、離間した隙間から樹脂材料にマイクロ波を照射する。これにより、材料投入工程、加熱工程および加圧・固化工程それぞれに応じて、金型組２０１１を移動させる必要がない。これにより、成形装置２は、実施の形態１に係る成形装置１に比べて構造を簡素化することができるので、装置全体の小型化を図ることができる。
【００４６】
ところで、従来の成形方法の場合、例えば、特公平３−３３４９２号公報にて、金型面に溶融熱可塑性樹脂と同類のシートまたはフィルムを前もって設置しておく熱可塑性樹脂のプレス成形方法が提供されている。但し、この種の成形方法では、金型上で材料を溶融させられないため、予め溶けかかった材料を金型上に載置する必要があった。しかしながら、金型上に載置する際の位置精度が出ないため、成形精度が良くなかった。これに対して、本実施の形態に係る成形方法の場合、固定金型２０１３上で固形の樹脂材料を所定の位置に載置してから溶融させることができるため、成形精度の良い成形品を製作できる。
【００４７】
（実施の形態３）
実施の形態１では、投入位置と、加熱位置と、加圧位置と、の間で移動可能な可動ユニットＵ１を有する成形装置１の例について説明した。これに対して、本実施の形態に係る成形装置は、可動プラテンおよび型締部が固定プラテンの鉛直上方に配置されている。そして、本実施の形態に係る成形方法では、金型組を固定プラテンと可動プラテンとの間に配置した状態で、樹脂材料の投入および樹脂材料へのマイクロ波照射が行われる。
【００４８】
図１２に示すように、本実施の形態に係る成形装置３は、可動プラテン３０１０と金型組３０１１とマイクロ波照射部１５と温度調節部１７と固定プラテン２１と型締部３０２２とホッパー２６とシールド２７とを備える。なお、図１２において、実施の形態１と同様の構成については図１と同一の符号を付している。
【００４９】
金型組３０１１は、金属製の、可動金型（第２金型）３０１２と固定金型（第１金型）３０１３とから構成される。固定金型３０１３は、可動金型３０１２の鉛直下方に配置されている。可動金型３０１２には、凹部３１２１が形成され、固定金型３０１３には、凸部３１３１が形成されている。そして、可動金型３０１２と固定金型３０１３とを突き合わせた状態において、可動金型３０１２と固定金型３０１３との間にキャビティ３１１１が形成される。可動金型３０１２には、可動金型３０１２の上壁面からキャビティ３１１１に貫通する複数の貫通孔３１２２が設けられている。貫通孔３１２２の下端部には、金属製の蓋体３１２４が設けられている。固定金型３０１３には、実施の形態１に係る可動金型１２と同様に吸引口１２２と排気路１２３とが形成されている。可動金型３０１２は、可動プラテン３０１０に固定され、固定金型３０１３は、固定プラテン２１に固定されている。
【００５０】
可動プラテン３０１０には、可動プラテン３０１０に固定された可動金型３０１２の貫通孔３１２２に連通する貫通孔３１０１が設けられている。
【００５１】
型締部３０２２は、型締部本体３２２１と、可動プラテン３０１０を固定プラテン２１に向けて押圧する押圧機構３２２２と、タイバー２２３と、を有する。押圧機構３２２２は、型締部本体３２２１に対して突出する方向と没入する方向へ移動可能となっている（図１２の矢印ＡＲ３０参照）。型締部本体３２２１および押圧機構３２２２には、型締部３２２１の鉛直上方から押圧機構３２２２の先端部に固定された可動プラテン３０１０の貫通孔３１０１に連通する貫通経路３２２４が設けられている。
【００５２】
ホッパー２６は、型締部３０２２の鉛直上方の樹脂材料を投入する投入位置と、退避位置との間で移動可能となっている（図１２の矢印ＡＲ３１１参照）。また、マイクロ波照射部１５も、型締部３０２２の鉛直上方のマイクロ波を樹脂材料に照射する照射位置と、退避位置との間で移動可能となっている（図１２の矢印ＡＲ３１２参照）。
【００５３】
次に、本実施の形態に係る成形装置３を用いた成形方法について、図１３乃至図１６を参照しながら説明する。なお、図１３乃至図１６において、実施の形態１と同様の構成については、図３乃至図６と同一の符号を付している。本実施の形態に係る成形方法は、実施の形態１において図２を用いて説明した成形方法と同様に、材料投入工程、加熱工程、加圧・固化工程および離型工程の順に実行される。
【００５４】
まず、材料投入工程において、成形装置３は、可動金型３０１２および固定金型３０１３における当接面１２ａ、１３ａに隙間Ｇ１が生じた状態で、可動金型３０１２と固定金型３０１３とを隙間Ｇ１だけ離間して配置する。また、成形装置３は、ホッパー２６を型締部３０２２の鉛直上方へ移動させる。そして、図１３に示すように、ホッパー２６から、互いに連通する貫通経路３２２４と貫通孔３１０１、３１２２とを通じて、固形の樹脂材料Ｍ１を、キャビティ３１１１に投入する（図１３の矢印ＡＲ３０１参照）。
【００５５】
次に、加熱工程において、成形装置３は、マイクロ波照射部１５を型締部３０２２の鉛直上方へ移動させる。そして、成形装置３は、図１４に示すように、マイクロ波照射部１５により、貫通孔３２２４、３１０１、３０１２を通じて、樹脂材料Ｍ２にマイクロ波を照射し（図１４の矢印ＡＲ３０３参照）、樹脂材料Ｍ２を溶融させる。ここで、樹脂材料が溶融する際に発生する気体は、互いに連通する貫通経路３２２４と貫通孔３１０１、３０１２とを通じて、金型組３０１１の外部へ放出される（図１４の矢印ＡＲ３０４参照）。
【００５６】
続いて、加圧・固化工程において、成形装置３は、図１５に示すように、可動金型３０１２の貫通孔３１２２を蓋体３１２４で閉塞する。そして、成形装置３は、型締部３０２２の押圧機構３２２２により、可動プラテン３０１０に固定された可動金型３０１２を固定金型３０１３に予め設定された圧力で押し付ける（図１５の矢印ＡＲ３０６参照）。ここで、成形装置３は、キャビティ３１１１内の樹脂材料Ｍ３を加圧しながら、可動金型３０１２および固定金型３０１３の当接面１２ａ、１３ａを当接させる。
【００５７】
その後、離型工程において、成形装置３は、図１６に示すように、可動金型３０１２を上昇させることにより（図１６の矢印ＡＲ３０７）、固定金型１３と可動金型１２とを離間させる。そして、固定金型３０１３に載置された状態の成形品Ｐ１を取り出す。
【００５８】
以上説明したように、本実施の形態に係る成形装置３によれば、可動プラテン３０１０に貫通孔３１０１が設けられるとともに型締部本体３２２１および押圧機構３２２２に貫通経路３２２４が設けられている。また、可動プラテン３０１０に固定される可動金型３０１２にも貫通孔３１２２が設けられており、貫通経路３２２４と貫通孔３１０１、３１２２は互いに連通している。そして、本実施の形態に係る成形方法では、金型組３０１１のキャビティ３１１１への樹脂材料の投入並びにキャビティ３１１１に投入された樹脂材料へのマイクロ波の照射が、互いに連通する貫通経路３２２４と貫通孔３１０１、３１２２とを通じて行われる。これにより、実施の形態１に係る成形装置１のように、金型昇降部２５や可動ユニットＵ１を移動させる機構が不要となるので、実施の形態１に係る成形装置１に比べて簡素な構成とすることができる。
【００５９】
（変形例）
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明は前述の実施の形態の構成に限定されるものではない。例えば、実施の形態１に係る成形方法の加圧・固化工程において、部分的に他の部分と独立した金型を動かすことにより部分的に厚さが異なる成形品を製造する成形方法であってもよい。
【００６０】
図１７に示すように、本変形例に係る成形方法に使用される成形装置４は、可動プラテン４０１０と金型組４０１１とマイクロ波照射部１５と温度調節部１７と吸引部１９と固定プラテン２１と型締部４０２２と金型昇降部２５とホッパー２６とシールド２７とを備える。なお、図１７において、実施の形態１と同様の構成については図１と同一の符号を付している。
【００６１】
金型組４０１１は、金属製の、第１サブ可動金型４０１２と、第２サブ可動金型４０１４と、固定金型１３と、から構成される。第１サブ可動金型４０１２には、成形品の形状に応じた凸部４１２１と、第１サブ可動金型４０１２を上下方向に貫通し第２サブ可動金型４０１４が挿通される貫通孔４０１２ａと、が形成されている。そして、第１サブ可動金型４０１２および第２サブ可動金型４０１４と、固定金型１３と、を対向させた状態において、第１サブ可動金型４０１２、第２サブ可動金型４０１４および固定金型１３との間にキャビティ４１１１が形成される。第１サブ可動金型４０１２には、実施の形態１に係る可動金型１２と同様に吸引口１２２と排気路１２３とが形成されている。第２サブ可動金型４０１４は、第１サブ可動金型４０１２の貫通孔４０１２ａに挿通され、第１サブ可動金型４０１２に対して上下方向（図１７の矢印ＡＲ４０１参照）に移動可能である。
【００６２】
可動プラテン４０１０には、可動プラテン４０１０の上下方向に貫通し第２サブ可動金型４０１４が挿通される貫通孔４０１０ａが形成されている。
【００６３】
型締部４０２２は、型締部本体４２２１と、型締部本体４２２１と金型組４０１１とを固定プラテン２１に向けて押圧する第１押圧機構４２２２および第２押圧機構４２２４と、タイバー２２３と、を有する。第１押圧機構４２２２と第２押圧機構４２２４とは、それぞれ独立に、型締部本体４２２１に対して突出する方向と没入する方向へ移動可能となっている（図１７の矢印ＡＲ４０１０、ＡＲ４０１１参照）。
【００６４】
可動プラテン４０１０、金型組４０１１および金型昇降部２５とは、前述の投入位置と、加熱位置と、加圧位置と、の間で移動可能（図１７の矢印ＡＲ４００参照）な可動ユニットＵ４を構成している。
【００６５】
次に、本変形例に係る成形装置３を用いた成形方法について、図１７および図１８を参照しながら説明する。本変形例に係る成形方法は、実施の形態１において図２を用いて説明した成形方法と同様に、材料投入工程、加熱工程、加圧・固化工程、離型工程の順に実行される。まず、材料投入工程において、成形装置４は、可動ユニットＵ４を投入位置へ移動させた後、ホッパー２６から固定金型１３の貫通孔１３２を通じてキャビティ４１１１へ固形の樹脂材料を投入する。次に、加熱工程において、成形装置３は、可動ユニットＵ３を加熱位置へ移動させた後、マイクロ波照射部１５により、固定金型１３の貫通孔１３２の一部を通じてキャビティ４１１１内の樹脂材料へマイクロ波を照射して樹脂材料Ｍ４０３を溶融する。
【００６６】
続いて、加圧・固化工程において、成形装置３は、図１８に示すように、固定金型１３の貫通孔１３２を蓋体１３４により閉塞した後、可動ユニットＵ４を加圧位置へ移動させる。そして、成形装置４は、型締部４０２２の第１押圧機構４２２２および第２押圧機構４２２４により、金型組４０１１を固定プラテン２１に予め設定された圧力で押し付ける（図１８の矢印ＡＲ４０２、ＡＲ４０３参照）。ここで、第１押圧機構４２２２と第２押圧機構４２２４とは、互いに独立して動作し、第２サブ可動金型４０１４を第１サブ可動金型４０１２よりも固定金型１３に近づける。これにより、樹脂材料Ｍ４０３のうち、第２サブ可動金型４０１４により押圧された部分は、第１サブ可動金型４０１２により押圧された部分よりも薄肉になる。
【００６７】
その後、離型工程において、成形装置４は、可動ユニットＵ４を加圧位置の外へ移動させた後、金型昇降部２５により、固定金型１３と第１サブ可動金型４０１２および第２サブ可動金型４０１４とを離間させる。
【００６８】
ところで、薄肉部分のある成形品の金型は、図１のような部分的に加圧する構造をもたない金型組１１だと一般的に薄肉部分に対応するキャビティの寸法が薄肉部分の厚さに応じて狭くなっている。そうすると、この薄肉部分に対応するキャビティへは樹脂が侵入しにくく、その結果、薄肉部分の成形不良が生じる虞がある。これに対して、本構成によれば、まず、金型組４０１１のキャビティ４１１１の形状をその全体に樹脂材料が行き渡りやすい形状にしてキャビティ４１１１全体に樹脂材料を行き渡らせる。その後、第２サブ可動金型４０１４を第１サブ可動金型４０１２と独立して動かすことにより、成形品の薄肉部分を形成する。これにより、成形品の薄肉部分の成形不良が抑制されるので、部分的に厚さが異なる高品質の成形品を製造することが可能となる。
【００６９】
実施の形態１に係る成形方法では、材料投入工程において、金型組１１のキャビティ１１１へ固形の樹脂材料Ｍ１のみを投入して充填される例について説明した。但し、これに限らず、樹脂材料以外の材料から形成された基材を樹脂でモールドする成形方法であってもよい。基材としては、例えば、ガラス繊維材料や炭素繊維材料等から形成された基材が採用される。なお、基材は、上述の材料以外にもフィルム等の固形のシートであってもよい。また、基材は、裁断された、ガラス繊維や炭素繊維の繊維材料であってもよい。更に、基材は、例えばボルトを挿入するためのボルトインサートナットのような、成形品に組立機能を追加する部材であってもよい。或いは、基材が、例えば金属端子または金属バスバーのような、成形品に他の電気回路に電気的に接続する機能を追加する部材であってもよい。更に、基材は、表示盤のような、成形品に視認者に情報を表示する表示機能を追加する部材であってもよい。また、基材は、例えばエンブレムのような成形品の意匠性、装飾性を向上させる部材であってもよい。
【００７０】
次に、本変形例に係る基材を樹脂でモールドする成形方法について図１９（Ａ）および（Ｂ）を参照しながら説明する。なお、図１９（Ａ）および（Ｂ）において、実施の形態１と同様の構成については図３と同一の符号を付している。また、図１９（Ａ）および（Ｂ）において、温度調節部、吸引部、吸引口および排気路については図示を省略している。ここでは、図１９（Ａ）に示すような、金属製の、可動金型５０１２と固定金型５０１３とから構成される金型組５０１１を使用し、可動金型５０１２が固定金型５０１３の鉛直下方に配置される場合について説明する。まず、材料投入工程において、可動金型５０１２と固定金型５０１３とが離間した状態で、成形品を補強する部材である基材Ｆ１を、可動金型５０１２の凹部５１２１に載置する。
【００７１】
次に、図１９（Ｂ）に示すように、可動金型５０１２の凹部５１２１に固定金型５０１３の凸部５１３１を嵌入させて、可動金型５０１２と固定金型５０１３とを対向させる。このようにして、可動金型５０１２と固定金型５０１３との間に、基材Ｆ１が内側に配置されたキャビティ５１１１が形成された状態とする。そして、この状態で、固定金型５０１３の貫通孔５１３２を通じて固形の樹脂材料Ｍ５０１をキャビティ５１１１に投入することにより（図１９（Ｂ）中の矢印ＡＲ５０１参照）、キャビティ５１１１内に樹脂材料Ｍ５０１を充填する。その後、加熱工程において、キャビティ５１１１に充填された樹脂材料にマイクロ波を照射する。そして、実施の形態１に係る成形方法と同様に、加圧・固化工程と離型工程とが行われる。
【００７２】
なお、本変形例に係る基材を樹脂でモールドする成形方法は、図１９（Ａ）および（Ｂ）を用いて説明した前述の成形方法に限定されない。本変形例に係る他の成形方法について、図２０（Ａ）および（Ｂ）並びに図２１を参照しながら説明する。なお、図２０（Ａ）および（Ｂ）並びに図２１において、実施の形態１と同様の構成については図３と同一の符号を付している。また、図２０（Ａ）および（Ｂ）並びに図２１において、温度調節部、吸引部、吸引口および排気路については図示を省略している。まず、材料投入工程において、図２０（Ａ）に示すように、可動金型５０１２と固定金型５０１３とを対向させた状態で、樹脂材料Ｍ６０１をキャビティ５１１１に投入し（図２０（Ａ）中の矢印ＡＲ６０１参照）、キャビティ５１１１に樹脂材料Ｍ６０１を充填する。
【００７３】
次に、可動金型５０１２と固定金型５０１３とを離間させてから、図２０（Ｂ）に示すように、可動金型５０１２の凹部５１２１に溜まっている樹脂材料Ｍ６０１上に基材Ｆ２を載置する。続いて、図２１に示すように、再び可動金型５０１２と固定金型５０１３とを互いに近づけて可動金型５０１２の当接面１２ａと固定金型５０１３の当接面１３ａとの間に隙間Ｇ１が形成された状態で、可動金型５０１２と固定金型５０１３とを対向させる。その後、加熱工程において、キャビティ５１１１に充填された樹脂材料にマイクロ波を照射する。そして、実施の形態１に係る成形方法と同様に、加圧・固化工程と離型工程とが行われる。
【００７４】
これらの成形方法の場合、表面の一部に基材Ｆ１、Ｆ２が露出した成形品を作製することができる。
【００７５】
また、本変形例に係る更に他の成形方法について、図２２（Ａ）および（Ｂ）並びに図２３を参照しながら説明する。なお、図２２（Ａ）および（Ｂ）並びに図２３において、実施の形態１と同様の構成については図３と同一の符号を付している。また、図２２（Ａ）および（Ｂ）並びに図２３において、温度調節部、吸引部、吸引口および排気路については図示を省略している。まず、図２２（Ａ）に示すように、可動金型５０１２と固定金型５０１３とを対向させた状態で、樹脂材料Ｍ６０１をキャビティ５１１１に投入し（図２２（Ａ）中の矢印ＡＲ７０１参照）、キャビティ５１１１の一部に樹脂材料Ｍ７０１が溜まった状態にする。
【００７６】
次に、可動金型１２と固定金型１３とを離間させてから、図２２（Ｂ）に示すように、可動金型５０１２の凹部５１２１に溜まっている樹脂材料Ｍ７０１上に基材Ｆ３を載置する。続いて、図２３に示すように、再び可動金型５０１２と固定金型５０１３とを互いに近づけて可動金型５０１２の当接面１２ａと固定金型５０１３の当接面１３ａとの間に隙間Ｇ１が形成された状態で、可動金型５０１２と固定金型５０１３とを対向させる。この状態で、可動金型１２と固定金型１３とを再び突き合わせてから固形の樹脂材料をキャビティ５１１１に投入し（図２３中の矢印ＡＲ７０２参照）、キャビティ５１１１における樹脂材料Ｍ７０１が溜まっていない領域に樹脂材料Ｍ７０２を充填する。その後、加熱工程において、キャビティ５１１１に充填された樹脂材料Ｍ７０１、Ｍ７０２にマイクロ波を照射する。
【００７７】
この成形方法の場合、内部に基材Ｆ３が埋め込まれた成形品を作製することができる。
【００７８】
また、実施の形態２に係る成形方法でも、樹脂材料以外の材料から形成された基材を樹脂でモールドする成形方法であってもよい。この場合、材料投入工程において、図２４に示すように、可動金型２０１２と固定金型２０１３とが離間した状態で、成形品を補強する部材である基材Ｆ４を、固定金型２０１３の所定の位置に載置する。そして、可動金型２０１２と固定金型２０１３とが離間した状態で、固形の樹脂材料Ｍ２０１を、可動金型２０１２の所定の位置において基材Ｆ４の上に載置する。その後、可動金型２０１２と固定金型２０１３とが離間した状態で、マイクロ波を照射する。
【００７９】
また、本変形例に係る材料投入工程では、例えば図２５（Ａ）に示すように、可動金型２０１２と固定金型２０１３とが離間した状態で、固形の樹脂材料Ｍ２０１を、可動金型２０１２の所定の位置に載置してから、樹脂材料Ｍ２０１の上に基材Ｆ５を載置してもよい。
【００８０】
或いは、図２５（Ｂ）に示すように、材料投入工程において、まず、可動金型２０１２と固定金型２０１３とが離間した状態で、固形の樹脂材料Ｍ８０１を、可動金型２０１２の所定の位置に載置してから、樹脂材料Ｍ８０１の上に基材Ｆ６を載置する。その後、可動金型２０１２と固定金型２０１３とが離間した状態で、基材Ｆ６の上に樹脂材料８０２を載置してもよい。即ち、基材Ｆ６を２つの樹脂材料Ｍ８０１、Ｍ８０２で挟んだ状態としてもよい。なお、図２５（Ａ）および（Ｂ）において、温度調節部１７は図示を省略している。
【００８１】
ところで、射出成形により前述のいわゆる一体成形品を製造する場合、予め樹脂材料と繊維材料とを溶融混練し、溶融混練された材料を金型のキャビティに射出することにより一体成形品を作製するのが一般的である。しかしながら、この成形方法の場合、樹脂材料と繊維材料との溶融混練時または金型のキャビティへの射出時に繊維材料に加わる比較的大きな剪断応力により繊維材料が微細化してしまう。そうすると、この成形方法により作製された一体成形品に含まれる繊維材料が過度に微細化され、一体成形品の強度の向上が困難になる虞がある。これに対して、本構成によれば、ガラス繊維材料や炭素繊維材料等の繊維材料と、樹脂材料と、が混錬された固形の樹脂材料を予めキャビティ１１１内に投入しておくことにより、繊維材料に加わる剪断応力を低減できるため、成形品の強度または剛性を向上させることができる。また、ガラス繊維材料や炭素繊維材料等から形成され成形品を補強する部材である基材を予めキャビティ１１１内に投入しておくことより、基材に加わる剪断応力を低減できるため、成形品の強度と剛性の少なくとも一方の性質を向上させることができる。
【００８２】
実施の形態１では、貫通孔１３２が固定金型１３にのみ設けられている構成について説明したが、これに限らず、貫通孔が可動金型１２にのみ設けられている構成、或いは、貫通孔が可動金型１２および固定金型１３の両方に設けられている構成であってもよい。
【００８３】
実施の形態１では、金型組１１のキャビティ１１１内に存在する気体を吸入するための吸引口１２２および排気路１２３が、可動金型１２のみに設けられている例について説明した。但し、これに限らず、吸引口および排気路が、固定金型１３のみに設けられている構成、或いは、吸引口および排気路が、可動金型１２および固定金型１３の両方に設けられている構成であってもよい。
【００８４】
実施の形態１に係る加熱工程において、例えば樹脂材料Ｍ２の温度を測定する温度測定部を設け、温度測定部により測定される樹脂材料Ｍ２の温度が予め設定された基準温度に達するまでマイクロ波を照射するようにしてもよい。
【００８５】
実施の形態１では、固定金型１３の貫通孔１３２を、材料投入工程における固形の樹脂材料Ｍ１の投入と、加熱工程における樹脂材料Ｍ２へのマイクロ波の照射と、に兼用する例について説明した。但し、加熱工程における樹脂材料Ｍ２へのマイクロ波の照射は、必ずしも貫通孔１３２を通じて行う構成に限定されるものではなく、例えば可動金型１２または固定金型１３にマイクロ波照射専用の貫通孔（図示せず）を設け、この貫通孔を通じて樹脂材料Ｍ２にマイクロ波を照射する構成であってもよい。
【００８６】
実施の形態１において、凹部を有する固定金型と、棒状または楔状の可動金型と、を備え、固定金型の凹部への可動金型の侵入量を調整することにより、樹脂材料Ｍ２に加える圧力を調整する構成であってもよい。
【００８７】
実施の形態１において、固形の樹脂材料Ｍ１を金型組１１のキャビティ１１１全体に行き渡らせるために、例えば金型組１１全体を振動させる構成であってもよい。具体的には、金型組１１全体に超音波を印加する構成であってもよい。
【００８８】
実施の形態１に係る成形装置１において、固形の樹脂材料Ｍ１に生じる静電気を除去する静電気除去部を備える構成であってもよい。
【００８９】
実施の形態２に係る材料投入工程において、固定金型２０１３上に載置する樹脂材料は、塊状（ブロック状）のものに限定されるものではなく、例えばペレット状やフレーク状、粉末状の樹脂材料であってもよい。
【００９０】
実施の形態２では、可動プラテン１０、金型組２０１１、マイクロ波照射部１５、固定プラテン２１および型締部２２全体を覆うシールド２７を備える構成について説明した。但し、これに限らず、例えば、電磁波遮蔽機能を有し、固定金型２０１３上に載置される樹脂材料Ｍ２０２を覆う位置と、樹脂材料Ｍ２０２を覆わない位置と、の間で移動可能なカバー（図示せず）を備える構成であってもよい。この場合、加熱工程において、カバーを、樹脂材料Ｍ２０２を覆う第１位置へ移動させるとともにマイクロ波照射部１５をカバーの内側に配置し、可動金型２０１２および固定金型２０１３の側方の離間した隙間から樹脂材料Ｍ２０２にマイクロ波を照射するようにすればよい。そして、加熱工程完了後に、カバーを、樹脂材料Ｍ２０２を覆わない位置へ移動させるようにすればよい。
【００９１】
各実施の形態では、可動金型１２、２０１２と固定金型１３、２０１３とを使用し、加圧・固化工程において、可動金型１２、２０１２を固定金型１３、２０１３に近づける例について説明した。但し、これに限らず、例えば２つの可動金型を使用し、加圧・固化工程において、２つの可動金型を互いに近づける構成であってもよい。
【００９２】
各実施の形態では、温度調節部１７により金型組１１、２０１１を強制的に冷却する構成について説明したが、これに限らず、例えば、金型組１１を自然冷却する構成であってもよい。
【００９３】
各実施の形態に係る成形方法は、例えば金型組１１、２０１１を減圧雰囲気の真空チャンバ内に配置した状態で実施されてもよい。本構成によれば、成形品におけるボイドの発生を低減することができる。
【００９４】
各実施の形態で使用する樹脂材料について、実施の形態１では一例として熱可塑性材料について説明したが、例えばＥＰ等の熱硬化性材料であってもよい。
【００９５】
実施の形態２に係る材料投入工程において、固形の樹脂材料Ｍ２０１は、可動金型２０１２に載置される前に、予め加熱してもよい。この場合、マイクロ波での加熱時間を減少させることができる。この固形の樹脂材料Ｍ２０１の予熱工程は、例えば赤外線ヒータを用いて行われてもよい。
【００９６】
各実施の形態および各変形例では、金属製の金型組を使用する例について説明したが、これに限らず、金属とは異なる材料から形成された金型組を使用してもよい。この場合、金型組に付属し、固定金型または可動金型に設けられた貫通孔を閉塞するための蓋体は、金型組の材料の熱膨張係数に近い熱膨張係数を有する材料から形成されればよい。また、固定金型または可動金型に設けられる吸引口の内側に、多孔質金属に代えて、金型組の材料の熱膨張係数に近い熱膨張係数を有する多孔質材料が配置されてもよい。
【００９７】
以上、本発明の実施の形態および変形例（なお書きに記載したものを含む。以下、同様。）について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。本発明は、実施の形態および変形例が適宜組み合わされたもの、それに適宜変更が加えられたものを含む。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明は、自動車の内外装部品等の樹脂成形品の製造に広く利用可能である。
【符号の説明】
【００９９】
１，２，３，４：成形装置、１０，３０１０，４０１０：可動プラテン、１１，２０１１，３０１１，４０１１：金型組、１２，２０１２，３０１２，５０１２：可動金型、１２ａ，１３ａ：当接面、１３，２０１３，３０１３，５０１３：固定金型、１５：マイクロ波照射部、１７：温度調節部、１９：吸引部、２１：固定プラテン、２２，３０２２，４０２２：型締部、２５：金型昇降部、２６：ホッパー、２７：シールド、１１１，２１１１，２１２１，３１１１，４１１１，５１１１：キャビティ、１２１，３１３１，４１２１，５１３１：凸部、１２２：吸引口、１２３：排気路、１３１，２１３１，３１２１，５１２１：凹部、１３２，３１０１，３１２２，３２２４，４０１０ａ，４０１２ａ，５１３２：貫通孔、１３３：フランジ部、１３４，３１２４：蓋体、１５１：高周波発生器、１５２：導波管、１７１：温度調節部本体、１７２：熱媒管、１９１：真空ポンプ、１９２：排気管、２２１，３２２１，４２２１：型締部本体、２２２，３２２２：押圧機構、２２３：タイバー、４０１２：第１サブ可動金型、４０１４：第２サブ可動金型、４２２２：第１押圧機構、４２２４：第２押圧機構、Ｇ１：隙間、Ｕ１，Ｕ３：可動ユニット、Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５，Ｆ６：基材、Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ２０１，Ｍ２０２，Ｍ２０３，Ｍ４０３，Ｍ５０１，Ｍ６０１，Ｍ７０１，Ｍ７０２，Ｍ８０１，Ｍ８０２：樹脂材料、Ｐ１，Ｐ２：成形品
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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