(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂成形体を矯正・拘束部材によって矯正・拘束した状態で樹脂成形体を加熱して残留応力を緩和し樹脂成形体のそり、変形を矯正する樹脂成形体の製造方法であって、
樹脂成形体のそり、変形が生じている部分、若しくは残留する内部応力により使用環境下でそり変形が発生することが予想される部分の少なくともいずれかにエネルギー線透過性材料からなるエネルギー線透過部を備えた矯正・拘束部材を密着させて矯正、拘束する矯正・拘束工程と、
矯正・拘束部材を密着させている樹脂成形体の部位にエネルギー線透過部を通してエネルギー線を照射し、熱変形温度以上、融点以下の所定温度に加熱する加熱工程と、
照射加熱終了後、樹脂成形体が熱変形温度以下の温度において矯正・拘束部材の矯正・拘束を解除する矯正・拘束解除工程と
を備え、
矯正・拘束部材はエネルギー透過材にて形成したローラ状もしくは球状の回転体を備え、回転体を樹脂成形体に密着した状態で移動させながら、回転体を経てエネルギー線を樹脂成形体の照射領域に照射することを特徴とする樹脂成形体の製造方法。
【請求項２】
矯正・拘束工程は、樹脂成形体にエネルギー線を照射して、樹脂成形体が熱変形温度以下であって、熱変形温度近傍の所定温度になった後におこなうことを特徴とする請求項１記載の樹脂成形体の製造方法。
【請求項３】
加熱工程は、矯正・拘束部材による変形を矯正した時の矯正力を検出し、検出した矯正力が予め設定した値になるまでエネルギー線照射加熱をおこなうことを特徴とする請求項１又は２記載の樹脂成形体の製造方法。
【請求項４】
加熱工程は、矯正・拘束部材で樹脂成形体に一定の矯正力を付加した時の樹脂成形体の変形量を検出し、検出した変形量が予め設定した値になるまでエネルギー線照射加熱をおこなうことを特徴とする請求項１又は２又は３記載の樹脂成形体の製造方法。
【請求項５】
樹脂成形体のそり、変形部または樹脂成形体の内部応力残留部はインサート部材が樹脂成形品に圧入されることによって生じた部位であることを特徴とする請求項１記載の樹脂成形体の製造方法。
【請求項６】
樹脂成形体を複数の矯正・拘束部材によって矯正・拘束した状態で樹脂成形体を加熱して残留応力を緩和し樹脂成形体のそり、変形を矯正する樹脂成形体の製造装置であって、
樹脂成形体のそり、変形が生じている部分、または残留する内部応力により使用環境下でそり変形が発生する部分に密着させ矯正・拘束する少なくともひとつがエネルギー線透過性材料からなる複数の矯正・拘束部材と、
矯正・拘束部材を樹脂成形体に密着させてエネルギー線を照射する加熱手段と
を備え、
矯正・拘束部材は、エネルギー透過材にて形成したローラ状もしくは球状の回転体を備え、回転体を移動する樹脂成形体に密着させた状態で従動回転させる回転軸を設けて成ることを特徴とする樹脂成形体の製造装置。
【請求項７】
矯正・拘束部材と、樹脂成形体にインサートされたインサート部材を保持するための保持部材とを弾性体にて連結して成ることを特徴とする請求項６記載の樹脂成形体の製造装置。
【請求項８】
樹脂成形体を拘束した矯正・拘束部材を搬送する搬送装置と、搬送中の樹脂成形体にエネルギー線を照射する加熱手段を備えて成ることを特徴とする請求項６記載の樹脂成形体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂成形体の製造方法及びその製造装置に関し、詳しくは、樹脂成形体を矯正・拘束部材で矯正・拘束しながらエネルギー線を照射して樹脂成形体のそり、変形の矯正及び変形を防止するのに際して、エネルギー線照射による加熱時の矯正・拘束部材の温度上昇を回避し、樹脂成形体の表面へのエネルギー線の集中を防止し、樹脂成形体の表面の変色、分解を低減し、併せて、樹脂成形体が熱変形温度以下に早く降温させ、品質を高め、生産性を高めようとする技術に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、樹脂成形体の製造方法においては、以下のような要因で樹脂成形体内部に不均衡な応力が発生し、そり、変形や、残留する応力により使用環境下でのそり、変形が生じるという問題であった。
１．成形加工時の流動過程中に高温の樹脂組成物が低温の金型に接触することにより、樹脂成形体の表面部分が急冷され、内部は徐冷され、その冷却速度差により収縮差が発生する。
２．成形加工時の流動過程中に樹脂組成物の金型壁面との間で生じる剪断力が緩和されないままに急冷固化するために、樹脂成形体表面近傍に応力が残留する。
３．成形加工時の冷却過程中に樹脂成形体のコーナー部や偏肉部、リブ部、ボス部等、形状に起因する樹脂成形体の冷却速度差により収縮差が発生する。
４．成形加工時の冷却過程中に金型冷却管等、金型構造に起因する樹脂成形体の冷却速度差により収縮差が発生する。
５．成形加工後、樹脂成形体への金属端子等のインサート部材の圧入時に、樹脂成形体内部に圧入による歪みが発生する。
一般的にこれらの樹脂成形体のそり、変形の矯正方法、残留応力の緩和にあっては、矯正・拘束部材でそり、変形部あるいは応力が残留している部位を矯正あるいは拘束し、加熱する方法が知られている。
しかしながら従来の方法では
１．加熱手段は加熱炉等の加熱雰囲気下でおこなわれるが、熱伝達が伝導加熱であり、樹脂組成物は熱伝導率が低いため加熱冷却に時間を要する。また製品全体を炉内に投入する必要があり、エネルギー効率が悪くなる。
２．樹脂成形体の賦形状態を維持するために、加熱温度は樹脂成形体を形成している樹脂組成物の熱変形温度以下であり、そり、変形の矯正、応力の緩和が不完全である。さらに加熱処理にも非常に時間を要する。
３．矯正・拘束部材は一般的に金属、セラミックス等、樹脂組成物に比較して耐熱性かつ剛性のある材料からなるが、樹脂成形体と同様に加熱冷却されるため、矯正・拘束部材の熱容量の分だけ、樹脂成形体の加熱冷却に時間を要する。等の課題がある。
一方、加熱炉等の伝導加熱の欠点を克服する方法として、赤外線等のエネルギー線照射による輻射加熱方法が知られている。例えば特開昭６０−９４３３５では熱可塑的に成形されたプラスチックスの内部応力を減じるために、プラスチックス部品に成形後、熱を赤外線照射によって伝達させる方法が開示されている。
この方法では赤外線による輻射加熱のため、加熱時間が短時間で済む。また輻射の特徴により部分加熱が可能であるため、樹脂成形体全体の賦形状態を維持したままで、樹脂成形体の不均衡な応力が発生している部位のみを部分的に加熱することが可能となる。しかしながら前記方法では、上記課題の１、２は解決に至るが、課題３は未だ解決に至ってない。またエネルギー線の波長と樹脂組成物の組み合わせによってはエネルギー線が樹脂成形品の表面に集中し、熱によって表面樹脂組成物を変色、分解させるという新たな課題も発生する。
【０００３】
このエネルギー線の樹脂成形品表面への集中を回避する方法として、特許第２０８９５０７では、コンベア炉内で成形体に対向する両面より赤外線照射による輻射加熱と温風エアシャワーにより樹脂成形体表面の熱を拡散し迅速かつ均一な加熱をおこなう方法が開示されている。しかしながら、エアシャワーによる攪拌では単に炉内の気体を攪拌しているに過ぎず、完全に樹脂成形体表面に集中する熱を分散できない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、樹脂成形体を矯正・拘束部材で矯正・拘束しながらエネルギー線を照射して樹脂成形体Ｗのそり、変形の矯正及び変形を防止するのに際して、エネルギー線照射による加熱時の矯正・拘束部材の温度上昇を回避し、樹脂成形体の表面へのエネルギー線の集中を防止し、樹脂成形体の表面の変色、分解を低減し、併せて、樹脂成形体が熱変形温度以下に早く降温させ、品質を高め、生産性を高めることができる樹脂成形体の製造方法及びその製造装置を提供することを課題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明においては、樹脂成形体Ｗを矯正・拘束部材１によって矯正・拘束した状態で樹脂成形体Ｗを加熱して残留応力を緩和し樹脂成形体のそり、変形を矯正する樹脂成形体の製造方法であって、
樹脂成形体Ｗのそり、変形が生じている部分、若しくは残留する内部応力により使用環境下でそり変形が発生することが予想される部分の少なくともいずれかにエネルギー線透過性材料からなるエネルギー線透過部を備えた矯正・拘束部材１を密着させて矯正、拘束する矯正・拘束工程イと、
矯正・拘束部材１を密着させている樹脂成形体Ｗの部位にエネルギー線透過部を通してエネルギー線を照射し、熱変形温度以上、融点以下の所定温度に加熱する加熱工程ロと、
照射加熱終了後、樹脂成形体Ｗが熱変形温度以下の温度において矯正・拘束部材１の矯正・拘束を解除する矯正・拘束解除工程ハとを備え、
矯正・拘束部材１はエネルギー透過材にて形成したローラ状もしくは球状の回転体２を備え、回転体２を樹脂成形体Ｗに密着した状態で移動させながら、回転体２を経てエネルギー線を樹脂成形体Ｗの照射領域に照射することを特徴とするものである。
このような構成によれば、矯正・拘束部材１のエネルギー線透過部はエネルギー線を透過するために、照射による温度上昇はなく、照射によって温度上昇した樹脂成形体Ｗの表面からの熱伝導でのみ温度上昇するのであり、従って、エネルギー線透過部の樹脂成形体Ｗへの密着面はエネルギー線吸収により温度上昇した樹脂成形体Ｗに比較すると低温であるため、
・矯正・拘束部材１の冷却作用により、加熱時に樹脂成形体Ｗの表面に熱が集中することがない。従って、表面の樹脂組成物の変色・分解を低減させることができる。
【０００６】
・加熱終了後は、矯正・拘束部材１自体はエネルギー線照射による温度上昇がないので、矯正・拘束部材１が樹脂成形体Ｗの熱量を奪うため冷却効率がよく、早く熱変形温度以下の所定の温度に降温させることができる。
しかして、樹脂成形体を矯正・拘束部材で矯正・拘束しながらエネルギー線を照射して樹脂成形体のそり、変形の矯正、内部応力の緩和を図りながら、簡易に、品質を高め、生産性を高めることができる。
更に、請求項１においては、エネルギー線透過材からなる矯正・拘束部材１が樹脂成形体Ｗに密着する面がローラ状または球状となっていて回転移動ができるため、樹脂成形体Ｗは常に新しい矯正・拘束部材１の面と密着することになり、矯正・拘束部材１の温度上昇が少なく短時間で効率的な処理ができる。
【０００７】
請求項２の発明においては、矯正・拘束工程イは、樹脂成形体Ｗにエネルギー線を照射して、樹脂成形体Ｗが熱変形温度以下であって、熱変形温度近傍の所定温度になった後におこなうことを特徴とするものである。
このような構成によれば、熱変形温度近傍の所定温度までは矯正・拘束部材１を密着させ矯正・拘束していないため、矯正・拘束部材１に樹脂成形体Ｗの表面の熱が拡散せず、迅速に温度を上昇させることができ、熱変形温度近傍の所定温度を越えてからは矯正・拘束部材１を密着させて矯正・拘束をおこなうことによって、樹脂成形体Ｗの表面に熱が集中して樹脂組成物の分解、変色を避けることができる。
【０００８】
請求項３の発明においては、加熱工程ロは、矯正・拘束部材１による変形を矯正した時の矯正力を検出し、検出した矯正力が予め設定した値になるまでエネルギー線照射加熱をおこなうことを特徴とするものである。
このような構成によれば、樹脂成形体Ｗが熱変形温度以上、融点以下の所定温度に達するタイミングを、矯正力をその代用特性として検出し、検出した矯正力が予め設定した値になるまで照射加熱することにより、確実にそり、変形を矯正できる。
【０００９】
請求項４の発明においては、加熱工程ロは、矯正・拘束部材１で樹脂成形体Ｗに一定の矯正力を付加した時の樹脂成形体Ｗの変形量を検出し、検出した変形量が予め設定した値になるまでエネルギー線照射加熱をおこなうことを特徴とするものである。
このような構成によれば、樹脂成形体Ｗの変形量を直接検出し、検出値が予め設定した値になるまで照射加熱することにより、簡便、確実にそり、変形を矯正できる。
【００１１】
請求項５の発明においては、樹脂成形体Ｗのそり、変形部または樹脂成形体Ｗの内部応力残留部はインサート部材３が樹脂成形品に圧入されることによって生じた部位であることを特徴とするものである。
一般に、インサート部材３を圧入することによって生じる樹脂成形体Ｗの弾性変形力がインサート部材３を保持する力となるのであり、インサート部材３が圧入された部位を加熱しすぎると弾性変形部が塑性変形してしまい、インサート部材３を保持する力が極端に低下することになる。しかして、請求項５の発明においては、インサート部材３が圧入された部位をエネルギー線によって均一に精度良く加熱するのであり、インサート部材３が圧入された部位が塑性変形することがなく、そり、変形または内部応力を除去できる。
【００１２】
請求項６の発明においては、樹脂成形体Ｗを複数の矯正・拘束部材１、１によって矯正・拘束した状態で樹脂成形体Ｗを加熱して残留応力を緩和し樹脂成形体Ｗのそり、変形を矯正する樹脂成形体の製造装置であって、樹脂成形体Ｗのそり、変形が生じている部分、または残留する内部応力により使用環境下でそり変形が発生する部分に密着させ矯正・拘束する少なくともひとつがエネルギー線透過性材料からなる複数の矯正・拘束部材１と、矯正・拘束部材１を樹脂成形体Ｗに密着させてエネルギー線を照射する加熱手段４とを備え、矯正・拘束部材１は、エネルギー透過材にて形成したローラ状もしくは球状の回転体２を備え、回転体２を移動する樹脂成形体Ｗに密着させた状態で従動回転させる回転軸５を設けたことを特徴とするものである。
このような構成によれば、請求項１の作用と同様な作用を得ることができる。
【００１４】
請求項７の発明においては、矯正・拘束部材１と、樹脂成形体Ｗにインサートされたインサート部材３を保持するための保持部材６とを弾性体３３にて連結していることを特徴とするものである。
【００１５】
このような構成によれば、樹脂成形体Ｗを矯正・拘束部材１によって矯正・拘束をおこなった後に、インサート部材３を弾性体３３の弾性作用によって保持部材６にて保持することができ、インサート部材３の保持を簡単な構成で可能となる。
【００１６】
請求項８の発明においては、樹脂成形体Ｗを拘束した矯正・拘束部材１を搬送する搬送装置７と、搬送中の樹脂成形体Ｗにエネルギー線を照射する加熱手段４を備えていることを特徴とするものである。
このような構成によれば、樹脂成形体Ｗを矯正・拘束した矯正・拘束部材１を搬送装置７により搬送することができ、連続処理が可能となり、生産性を高めることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は樹脂成形体の製造装置を示し、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。図２は製造装置による矯正・拘束前の樹脂成形体を示し、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。図３は加熱工程を示す断面図である。図４は矯正・拘束工程を示す断面図である。図５は冷却工程を示す断面図である。図６は矯正・拘束解除工程を示す断面図である。
【００１８】
本発明における樹脂成形体の製造方法を実施した製造装置によって、そり、変形の矯正及び変形を防止される樹脂成形体Ｗは、例えば、図２に示すように、円板の上に円筒の縁部が連結されている形状のものであるが、他の形状であってもよく、そりの方向も樹脂成形体Ｗの肉厚、金型の温度分布等によっては図示のものと反対の方向に生じることもある。
以下、製造装置を詳述する。
下側冶具取付体８に下側取付板９が取付けられ、下側取付板９に下側の矯正・拘束部材１が取付けられ、下側の矯正・拘束部材１には位置決めブロック１０が取付けられ、位置決めブロック１０に樹脂成形体Ｗが取付けられるのである。又、加熱手段４を構成する上側冶具取付体１１に上側取付板１２が取付けられ、上側取付板１２に保持ブロック１３が取付けられ、保持ブロック１３に参考例としての上側の矯正・拘束部材１が保持されている。下側冶具取付体８は昇降手段（図示せず）にて昇降自在になっていて上下の矯正・拘束部材１、１によって樹脂成形体Ｗを矯正・拘束するようにしている。
【００１９】
上側の矯正・拘束部材１は、エネルギー線透過材にて形成して、加熱手段４を構成するエネルギー線照射装置１４からのエネルギー線を上側の矯正・拘束部材１を透過して樹脂成形体Ｗに照射して加熱するようにしている。下側の矯正・拘束部材１はエネルギー線透過材であっても、非透過材であってもよい。
【００２０】
保持ブロック１３には冷却管１５が環状の冷却溝４６に配管されて樹脂成形体Ｗからの伝熱によって上側の矯正・拘束部材１が昇温するのを抑制している。下側の矯正・拘束部材１には温度センサー１６を設けて樹脂成形体Ｗの温度を検知するようにしている。
このように、上側の矯正・拘束部材１はエネルギー線を透過するために、照射による温度上昇はなく、照射によって温度上昇した樹脂成形体Ｗの表面からの熱伝導でのみ温度上昇するのであり、従って、矯正・拘束部材１のエネルギー線透過部の樹脂成形体Ｗへの密着面は、エネルギー線吸収により温度上昇した樹脂成形体Ｗに比較すると低温であるため、
・矯正・拘束部材１の冷却作用により、加熱時に樹脂成形体Ｗの表面に熱が集中することがない。従って、表面の樹脂組成物の変色・分解を低減させることができる。
・加熱終了後は、矯正・拘束部材１自体はエネルギー線照射による温度上昇がないので、矯正・拘束部材１が樹脂成形体Ｗの熱量を奪うため冷却効率がよく、早く熱変形温度以下の所定の温度に降温させることができる。
しかして、樹脂成形体Ｗを矯正・拘束部材１、１で矯正・拘束しながらエネルギー線を照射して樹脂成形体Ｗのそり、変形の矯正、内部応力の緩和を図りながら、簡易に、品質を高め、生産性を高めることができる。
【００２１】
この場合、図４に示す矯正・拘束工程イは、図３に示すように、樹脂成形体Ｗにエネルギー線を照射して、樹脂成形体Ｗが熱変形温度以下であって、熱変形温度近傍の所定温度になった後におこなうものである。
具体的には、温度センサー１６による温度の測定によって、変形発生部の近傍の温度が樹脂成形体Ｗの樹脂組成物の熱変形温度近傍の所定温度に到達した時点において、下側冶具取付体８を備えた下側冶具１７が図示しない昇降手段によって上昇され、上側冶具取付体１１を備えた上側冶具１８のエネルギー線透過材からなる矯正・拘束部材１と下側の矯正・拘束部材１で樹脂成形体Ｗを密着し矯正、拘束するのである。
このように、熱変形温度近傍の所定温度まではエネルギー線透過性材料からなる矯正・拘束部材１、１を密着させ矯正・拘束していないため、矯正・拘束部材１、１に樹脂成形体Ｗの表面の熱が拡散せず、迅速に温度を上昇させることができ、熱変形温度近傍の所定温度を越えてからはエネルギー線透過性材料からなる矯正・拘束部材１を密着させて矯正・拘束をおこなうことによって、樹脂成形体Ｗの表面に熱が集中して樹脂組成物の分解、変色を避けることができる。
【００２２】
ここで、エネルギー線及び、エネルギー線透過材の種類については、例えば、樹脂組成物がポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）であった場合、エネルギー線としては赤外線（ＣＯ２レーザ）、エネルギー線透過材としてはセレン化亜鉛が望ましい。
【００２３】
ところで、樹脂成形体Ｗに密着することによって、上側の矯正・拘束部材１は樹脂成形体Ｗからの熱の伝導によって温度上昇するが、保持ブロック１３には冷却管１５、冷却溝４６を経由して冷却媒体が常時循環しているため、加熱時の温度上昇が少なく、品質良く、短時間にそり、変形の矯正、内部応力の緩和が可能となる。
ここで、熱変形温度は一般的に荷重たわみ温度を用いる。熱変形温度近傍の所定温度は熱変形温度より１０〜３０℃低いほうが好ましく、また、矯正・拘束力としては１〜１００ｋＰａ特には５〜２０ｋＰａが好ましい。図示しない駆動（昇降）加熱手段は油圧、空圧、モータ、手動プレス等のものが用いられる。また、本実施の形態は下側が駆動するようにしたが、上側のみ又は両者を駆動してもよい。
図５は冷却工程を示し、温度センサー１６の温度測定によって、変形発生部の近傍の温度が樹脂成形体Ｗを構成している樹脂組成物の熱変形温度以上、融点以下の所定温度に到達した時点において、矯正、拘束状態を維持したままで照射加熱を終了して冷却工程に移るものである。
エネルギー線透過材からなる上側の矯正・拘束部材１はエネルギー線を透過するため、照射時の温度上昇は成形品表面からの熱伝導でのみ温度上昇している。従って樹脂成形体Ｗのエネルギー線吸収による温度上昇に比較すると低温であり、樹脂成形体Ｗの熱量を奪うため冷却効率がよく、早く熱変形温度以下の所定の温度に降温する。
図６は矯正・拘束解除工程を示し、温度センサー１６の温度測定によって、矯正・拘束部の温度が樹脂成形体Ｗを構成している樹脂組成物の熱変形温度近傍の所定温度に降温した時点において、矯正・拘束部材１、１による矯正・拘束を解除し、樹脂成形体Ｗを取り出す。
【００２４】
図７は他の実施の形態を示し、但し、本実施の形態の基本構成は上記実施の形態と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。
本実施の形態においては、エネルギー線の照射加熱工程において、温度センサー１６による樹脂成形体Ｗのエネルギー照射部近傍の温度検出をおこない、検出した値を増幅器１９で増幅した後、比較演算器２０において、予め設定しておいた昇温プロファイルと比較する。温度プロファイルの例を同図（ｂ）に示す。ここで、予め設定しておいた昇温プロファイルに追従するように、比較演算器２０よりエネルギー線照射強度調整器２１に信号を送り、エネルギー線照射強度のコントロールをおこなう。
このようにして、毎回、正確な昇温プロファイルが得られ、熱履歴の同一の均質な樹脂成形体Ｗを得ることが可能となる。
【００２５】
図８は更に他の実施の形態を示し、但し、本実施の形態の基本構成は上記実施の形態と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００２６】
本実施の形態においては、エネルギー線の照射加熱時に、矯正・拘束部材１によって変形を矯正した時の矯正力を駆動（昇降）加熱手段に取り付けたロードセル等の荷重測定装置（図示せず）により検出し、測定矯正力Ｆを増幅器１９で増幅した後、比較演算器２０において、予め設定しておいた荷重値と比較し、測定矯正力Ｆが予め設定しておいた荷重値になった時点で照射加熱を終了する。この場合、予め設定した荷重値はエネルギー線照射加熱による、そり、変形矯正による減少と樹脂成形体Ｗを構成している樹脂組成物の温度上昇による弾性率減少を考慮した値である。
このことにより、樹脂成形体Ｗが熱変形温度以上、融点以下の所定温度に達するタイミングを、矯正力をその代用特性として検出し、これが予め設定した値になるまで照射加熱することにより、簡便、確実にそり、変形を矯正可能となる。
【００２７】
図９は更に他の実施の形態を示し、但し、本実施の形態の基本構成は上記実施の形態と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００２８】
本実施の形態においては、エネルギー線の照射加熱時に、矯正・拘束部材１、１で樹脂成形体Ｗに一定の矯正力を負荷した時の上側、下側冶具１８、１７の間隔を測定する。検出した測定間隔Ｌを増幅器１９で増幅した後、比較演算器２０において、予め設定しておいた値と比較する。予め設定しておいた値はそり、変形量が樹脂成形体Ｗの許容範囲の寸法に上側、下側冶具１８、１７の間隔に樹脂成形体Ｗを構成している樹脂組成物の温度上昇による弾性率減少を考慮した値である。従って予め設定した値と測定値の差が矯正すべき変形量となる。しかして、上側、下側冶具１８、１７の測定間隔Ｌが予め設定しておいた値になった時点で照射加熱を終了する。図１０及び図１１はフローチャートを示す。
このように、樹脂成形体Ｗの変形量を直接検出し、検出値が予め設定した値になるまで照射加熱することにより、簡便、確実にそり、変形を矯正可能となる。
図１２は更に他の実施の形態を示し、但し、本実施の形態の基本構成は上記実施の形態と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。
本実施の形態においては、樹脂成形体Ｗのそり、変形部または樹脂成形体Ｗの内部応力残留部はインサート部材３が樹脂成形品に圧入されることによって生じた部位とし、かかる箇所のそり、変形及び残留応力を取るものである。
一般に、インサート部材３を圧入することによって生じる樹脂成形体Ｗの弾性変形力がインサート部材３を保持する力となるのであり、インサート部材３が圧入された部位を加熱しすぎると弾性変形部が塑性変形してしまい、インサート部材３を保持する力が極端に低下することになる。しかして、本実施の形態においては、インサート部材３が圧入された部位をエネルギー線によって均一に精度良く加熱するのであり、インサート部材３が圧入された部位が塑性変形することがなく、そり、変形または内部応力を除去できる。又、本実施の形態においては、平板状に形成した樹脂成形体Ｗに並列して形成したリブ２２の間にインサート部材３が圧入された形状のものを示すが、このような形状に限定されるものではない。例えば、携帯電話等の小型電器機器に使用される薄型のコネクタのように、樹脂成形体Ｗの角形状等の穴に板金状金属端子を圧入した形状のものであってもよい。又、樹脂成形体Ｗの平板形状は矩形、円形等いかなる形状でもよい。
図１３は同上の製造方法を実施した製造装置の基本動作を示す。但し、基本構成は上記実施の形態と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。
下側冶具１７に保持ブロック１３ａが取付けられ、保持ブロック１３ａには冷却管１５を冷却溝４６に配管して外部から冷却媒体を循環させる冷却回路を形成している。保持ブロック１３ａに位置決めブロック１０を設けてインサート部材３を圧入して変形が生じている樹脂成形体Ｗを位置決めして保持するようにしている。
上側冶具１８に取付けた上側取付板１２に昇降ガイド孔２３を形成し、上側の矯正・拘束部材１に軸２６を固定し、軸２６を昇降ガイド孔２３の範囲内に昇降自在にして下側の矯正・拘束部材１を昇降自在に取付けている。上側取付板１２にインサート部材３を保持するための保持部材６を取付けている。保持部材６に孔３０を形成して軸２６を遊挿している。保持部材６の孔３０に連続して浅い大径孔２５を形成し、大径孔２５に一部を入れ、かつ、軸２６に挿通したスプリング２７を保持部材６と矯正・拘束部材１との間に設けている。保持部材６には凸部２８を、インサート部材３には凹部２９を形成している。矯正・拘束部材１には通孔３１を形成してインサート部材３を挿通できるようにしている。
しかして、図１３乃至図１５に示すように、インサート部材３を圧入した樹脂成形体Ｗを保持ブロック１３ａの位置決めブロック１０に位置決めして保持させ、上側冶具１８を昇降手段によって下昇させ、インサート部材３を上側の矯正・拘束部材１の通孔３１に通して上側の矯正・拘束部材１と下側の矯正・拘束部材１によって樹脂成形体Ｗを挟持して矯正・拘束し、この矯正・拘束によって、インサート部材３のピッチは製品の寸法公差内に入る。この場合、スプリング２７の作用によって凸部２８と凹部２９との間には隙間があってインサート部材３は保持されていない（図１４参照）。その後、上側冶具１８の一層の下昇によって、保持部材６の凸部２８にインサート部材３の凹部２９が嵌合して保持される（図１５参照）。
このように、上側の矯正・拘束部材１と保持部材６とを弾性体３３としてのスプリング２７にて弾性的に連結された形となっていて、樹脂成形体Ｗを矯正・拘束部材１、１によって挟持して矯正・拘束をおこなった後に、インサート部材３を弾性体３３の弾性作用によって保持部材６にて弾性的に保持することができ、インサート部材３の保持を簡単な構成で可能となる。この場合、下側の矯正・拘束部材１はエネルギー線透過材で形成しているが、参考例としての上側の矯正・拘束部材１の材質はエネルギー線透過、非透過いずれでもよい。
図１５に示すように、インサート部材３の保持完了後、下側に設置したエネルギー線照射装置１４であるレーザ照射装置により照射したレーザを駆動モータ（図示せず）を装備した走査用ミラー３２によって走査し、エネルギー線透過材製の下側の矯正・拘束部材１を透過して樹脂成形体Ｗへのインサート部材３の圧入に基因するそり、変形部または応力残留部に照射を開始するのである。この場合、エネルギー線透過材からなる下側の矯正・拘束部材１の作用、効果は詳述した基本の実施の形態（図１〜図６）のものと同様である。
ここで、エネルギー線及びエネルギー線透過材の種類については、例えば、樹脂組成物がＰＭＭＡであった場合、エネルギー線としてはＣＯ２レーザ、エネルギー線透過材としてはセレン化亜鉛が望ましい。詳しくは、エネルギー線透過材は、照射するエネルギー線の波長帯を透過するものを選択するのであり、セレン化亜鉛、硫化亜鉛、サファイヤ、石英ガラス、硼珪酸クラウンガラス、硼珪酸ガラスなどある。又、エネルギー線照射装置１４としては、照射するエネルギー線の照射対象である樹脂成形体Ｗを構成する物質が吸収し得る波長帯を有するものを適宜選択する。紫外線（エキシマレーザ等）、赤外線（ＣＯ２レーザ、ＹＡＧレーザ、ハロゲンランプ等）、マイクロ波、可視光、Ｘ線電子線、γ線などがある。
図１６は冷却工程を示し、レーザ照射部近傍の温度を温度センサー（図示せず）にて計測し、計測温度が樹脂成形体Ｗを構成している樹脂組成物の熱変形温度以上、融点以下の所定温度に到達した時点において、矯正・拘束及びインサート部材３の保持状態を維持したままで照射加熱を終了する。この場合、応力残留部の温度上昇は、詳述した基本の実施の形態と同様に温度センサーによる測定でも熱計算による解析値でもかまわない。また熱変形温度は、詳述した基本の実施の形態のものと同様、一般的に荷重たわみ温度を用いる。
図１７は樹脂成形体Ｗの矯正・拘束の解除及びインサート部材３の保持解除工程を示し、矯正・拘束部の温度が樹脂成形体Ｗを構成している樹脂組成物の熱変形温度近傍の所定温度に降温した時点において、下側の矯正・拘束部材１の矯正・拘束を解除するとともにインサート部材３の保持を解除して、樹脂成形体Ｗを取り出すのである。
このように、エネルギー線照射により、そり、変形部または内部応力残留部を均一に精度良く加熱すると、インサート部材３の保持部分が塑性変形することなく、そり、変形または内部応力を除去できる。又、エネルギー線にレーザを用いることにより、複数のインサート部材３が樹脂成形体Ｗに狭いピッチで配列していても樹脂成形体Ｗの必要な部分のみを選択的に加熱でき、インサート部材３の保持部分が塑性変形することなく、そり、変形または残留応力を除去できる。
更に、矯正・拘束部材１と、インサート部材３を保持するための保持部材６が弾性体３３としてのスプリング２７によって連結されている形となることにより、矯正・拘束部材１、１による樹脂成形体Ｗのそり矯正・拘束後にインサート部材３の保持をおこなうことができ、樹脂成形体Ｗを熱変形温度以上に加熱しても、インサート部材３の位置を精度良く維持することができる。
図１８〜図２１は本発明の矯正・拘束部材の実施の形態を示し、但し、基本構成は上記実施の形態と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。
図１８は製造装置の構成を示し、下側の矯正・拘束部材１がベース３４上を紙面の表裏方向及び左右方向の２方向に移動可能に設置されている。下側の矯正・拘束部材１の材質はエルギー線透過、非透過いずれでもよい。べ一ス３４上には主コラム３５が固定され、主コラム３５にはエネルギー線照射装置１４と副コラム３６を取付けている。アーム状のローラ軸受け部材３７が副コラム３６に昇降自在に取付けられた支持材３８に取付けられている。
ローラ軸受け部材３７の先端の回転軸５にはエネルギー線透過材からなるローラ状の矯正・拘束部材１が回転体２として回転自在に取付けられている。回転軸５はスプリング４０によって矯正・拘束力を調節可能にしている。エネルギー線照射装置１４は照射するエネルギー線がエネルギー線透過材からなるローラ状の矯正・拘束部材１（回転体２）に透過可能な位置に配置されている。
図１９は矯正・拘束状態から照射加熱工程への作用を示し、樹脂成形体Ｗを位置決めブロック１０によって下側の矯正・拘束部材１に位置決めした後、副コラム３６においてローラ状の矯正・拘束部材１の位置を調節して、樹脂成形体Ｗに密着させ、矯正・拘束する。矯正・拘束完了後、エネルギー線照射装置１４により照射加熱を開始する。照射部温度が樹脂成形体Ｗを構成している樹脂組成物の熱変形温度以上、融点以下の所定温度に到達した時点において、照射加熱を終了する。
図２０は冷却工程から下側の矯正・拘束部材１の移動工程を示し、照射加熱終了後、照射部温度が樹脂成形体Ｗを構成している樹脂組成物の熱変形温度近傍の所定温度に降温すると同時に下側の矯正・拘束部材１がベース３４上を所定量移動する。ローラ状の矯正・拘束部材１は矯正・拘束力により下側の矯正・拘束部材１の移動に伴って回転する。以下、同様に照射加熱→冷却→下側の矯正・拘束部材１の移動を繰り返し、そり、変形部の全領域を照射して加熱冷却を終了する。この場合、ローラ状の矯正・拘束部材１が回転移動するため、樹脂成形体Ｗは常に新しい矯正・拘束部材１の面と密着することになり、矯正・拘束部材１の温度上昇が少なく短時間で効率的な処理ができる。
尚、エネルギー線及び、エネルギー線透過材の種類については、詳述した基本の実施の形態と同様であり、又、応力残留部の温度上昇は基本の実施の形態と同様に温度センサーによる測定でも熱計算による解析値でもかまわない。また熱変形温度は基本の実施の形態と同様一般的に荷重たわみ温度を用いる。
図２１は矯正・拘束の解除工程を示し、そり、変形部の全領域を照射して加熱冷却を終了後、ローラ状の矯正・拘束部材１の位置を調節（上昇）して、樹脂成形体Ｗの矯正、拘束を解除する。
図２２は更に他の参考例を示し、但し、基本構成は上記実施の形態と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。
本参考例の製造装置は、複数の樹脂成形体Ｗを矯正・拘束する上下の矯正・拘束部材１、１を備えた矯正・拘束冶具４１とセラミックヒータ等のエネルギー線照射装置１４と矯正・拘束冶具４１を搬送する搬送装置７としてのコンベア４２とこれらを収納する炉室４３から構成されている。
矯正・拘束冶具４１は下側の矯正・拘束部材１とエネルギー線透過材からなる上側の矯正・拘束部材１と上側の矯正・拘束部材１を挟持する一対の保持ブロック４４、４４と保持ブロック４４を介して樹脂成形体Ｗを矯正・拘束するための加圧用スプリング４５から構成されている。矯正・拘束冶具４１は樹脂成形体Ｗを複数個取付可能になっている。エネルギー線照射装置１４はコンベア４２による搬送中にエネルギー線照射が可能な位置に配してある。コンベア４２の長さはおよそ２〜５ｍである。矯正・拘束冶具４１をコンベア４２の長さに応じて多数個製作することにより、連続大量処理が可能となり、生産性の優れた製造装置を提供可能となる。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１の発明においては、樹脂成形体のそり、変形が生じている部分、若しくは残留する内部応力により使用環境下でそり変形が発生することが予想される部分の少なくともいずれかにエネルギー線透過性材料からなるエネルギー線透過部を備えた矯正・拘束部材を密着させて矯正、拘束する矯正・拘束工程と、
矯正・拘束部材を密着させている樹脂成形体の部位にエネルギー線透過部を通してエネルギー線を照射し、熱変形温度以上、融点以下の所定温度に加熱する加熱工程と、照射加熱終了後、樹脂成形体が熱変形温度以下の温度において矯正・拘束部材の矯正・拘束を解除する矯正・拘束解除工程とを備え、矯正・拘束部材はエネルギー透過材にて形成したローラ状もしくは球状の回転体を備え、回転体を樹脂成形体に密着した状態で移動させながら、回転体を経てエネルギー線を樹脂成形体の照射領域に照射するから、矯正・拘束部材のエネルギー線透過部はエネルギー線を透過するために、照射による温度上昇はなく、照射によって温度上昇した樹脂成形体の表面からの熱伝導でのみ温度上昇するのであり、従って、エネルギー線透過部の樹脂成形体への密着面はエネルギー線吸収により温度上昇した樹脂成形体に比較すると低温であるため、
矯正・拘束部材の冷却作用により、加熱時に樹脂成形体の表面に熱が集中することがない。従って、表面の樹脂組成物の変色・分解を低減させることができる。
加熱終了後は、矯正・拘束部材自体はエネルギー線照射による温度上昇がないので、矯正・拘束部材が樹脂成形体の熱量を奪うため冷却効率がよく、早く熱変形温度以下の所定の温度に降温させることができる。
しかして、樹脂成形体を矯正・拘束部材で矯正・拘束しながらエネルギー線を照射して樹脂成形体のそり、変形の矯正、内部応力の緩和を図りながら、簡易に、品質を高め、生産性を高めることができるという利点がある。
更に、請求項１においては、エネルギー線透過材からなる矯正・拘束部材が樹脂成形体に密着する面がローラ状または球状となっていて回転移動ができるため、樹脂成形体は常に新しい矯正・拘束部材の面と密着することになり、矯正・拘束部材の温度上昇が少なく短時間で効率的な処理ができる。
【００３０】
請求項２の発明においては、請求項１の効果に加えて、矯正・拘束工程は、樹脂成形体にエネルギー線を照射して、樹脂成形体が熱変形温度以下であって、熱変形温度近傍の所定温度になった後におこなうから、熱変形温度近傍の所定温度まではエネルギー線透過性材料からなる矯正・拘束部材を密着させ矯正・拘束していないため、矯正・拘束部材に樹脂の表面の熱が拡散せず、迅速に温度を上昇させることができ、熱変形温度近傍の所定温度を越えてからはエネルギー線透過性材料からなる矯正・拘束部材を密着させて矯正・拘束をおこなうことによって、樹脂成形体の表面に熱が集中して樹脂組成物の分解、変色を避けることができるという利点がある。
【００３１】
請求項３の発明においては、請求項１又は２の効果に加えて、加熱工程は、矯正・拘束部材による変形を矯正した時の矯正力を検出し、検出した矯正力が予め設定した値になるまでエネルギー線照射加熱をおこなうから、樹脂成形体が熱変形温度以上、融点以下の所定温度に達するタイミングを、矯正力をその代用特性として検出し、検出した矯正力が予め設定した値になるまで照射加熱することにより、確実にそり、変形を矯正できるという利点がある。
【００３２】
請求項４の発明においては、請求項１又は２又は３の効果に加えて、加熱工程は、矯正・拘束部材で樹脂成形体に一定の矯正力を付加した時の樹脂成形体の変形量を検出し、検出した変形量が予め設定した値になるまでエネルギー線照射加熱をおこなうから、樹脂成形体の変形量を直接検出し、検出値が予め設定した値になるまで照射加熱することにより、簡便、確実にそり、変形を矯正できるという利点がある。
【００３４】
請求項５の発明においては、請求項１の効果に加えて、樹脂成形体のそり、変形部または樹脂成形体の内部応力残留部はインサート部材が樹脂成形品に圧入されることによって生じた部位であるから、一般に、インサート部材を圧入することによって生じる樹脂成形体の弾性変形力がインサート部材を保持する力となるのであり、インサート部材が圧入された部位を加熱しすぎると弾性変形部が塑性変形してしまい、インサート部材を保持する力が極端に低下することになる。しかして、請求項５の発明においては、インサート部材が圧入された部位をエネルギー線によって均一に精度良く加熱するのであり、インサート部材が圧入された部位が塑性変形することがなく、そり、変形または内部応力を除去できるという利点がある。
【００３５】
請求項６の発明においては、樹脂成形体を複数の矯正・拘束部材によって矯正・拘束した状態で樹脂成形体を加熱して残留応力を緩和し樹脂成形体のそり、変形を矯正する樹脂成形体の製造装置であって、樹脂成形体のそり、変形が生じている部分、または残留する内部応力により使用環境下でそり変形が発生する部分に密着させ矯正・拘束する少なくともひとつがエネルギー線透過性材料からなる複数の矯正・拘束部材と、矯正・拘束部材を樹脂成形体に密着させてエネルギー線を照射する加熱手段とを備え、矯正・拘束部材は、エネルギー透過材にて形成したローラ状もしくは球状の回転体を備え、回転体を移動する樹脂成形体に密着させた状態で従動回転させる回転軸を設けているから、請求項１の効果と同様な効果を得ることができる。
【００３７】
請求項７の発明においては、請求項６の効果に加えて、矯正・拘束部材と、樹脂成形体にインサートされたインサート部材を保持するための保持部材とを弾性体にて連結しているから、樹脂成形体を矯正・拘束部材によって矯正・拘束をおこなった後に、インサート部材を弾性体の弾性作用によって保持部材にて保持することができ、インサート部材の保持を簡単な構成で可能となるという利点がある。
【００３８】
請求項８の発明においては、請求項６の効果に加えて、樹脂成形体を拘束した矯正・拘束部材を搬送する搬送装置と、搬送中の樹脂成形体にエネルギー線を照射する加熱手段を備えているから、樹脂成形体を矯正・拘束した矯正・拘束部材を搬送装置により搬送することができ、連続処理が可能となり、生産性を高めることができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の参考例の矯正・拘束部材を備えた樹脂成形体の製造装置を示し、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【図２】同上の方法及び装置による矯正・拘束前の樹脂成形体を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】同上の加熱工程を示す断面図である。
【図４】同上の矯正・拘束工程を示す断面図である。
【図５】同上の冷却工程を示す断面図である。
【図６】同上の矯正・拘束解除工程を示す断面図である。
【図７】（ａ）は同上の他の実施の形態の製造装置の説明図、（ｂ）は温度プロファイルを示す説明図である。
【図８】同上の更に他の実施の形態の製造装置の説明図である。
【図９】同上の更に他の実施の形態の製造装置の説明図である。
【図１０】同上のフローチャートである。
【図１１】同上のフローチャートである。
【図１２】同上の更に他の実施の形態を示し、（ａ）（ｂ）（ｃ）はインサート部材の圧入作用を示す説明図である。
【図１３】同上の更に他の実施の形態の製造装置の断面図である。
【図１４】同上の更に他の実施の形態の製造装置の矯正・拘束工程を示す断面図である。
【図１５】同上のインサート部材を保持し加熱開始時を示す断面図である。
【図１６】同上の冷却工程を示す断面図である。
【図１７】同上の矯正・拘束工程及びインサート部材の解除工程を示す断面図である。
【図１８】本発明の矯正・拘束部材を備えた実施の形態を示し、（ａ）は製造装置の側面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１９】同上の矯正・拘束工程及び加熱開始時の説明図である。
【図２０】同上の下側の矯正・拘束部材の移動を示す説明図である。
【図２１】同上の下側の矯正・拘束部材の移動及び上側の矯正・拘束の解除を示す説明図である。
【図２２】同上の更に他の参考例の矯正・拘束部材を備えた説明図であり、（ａ）は製造装置の概略側面図、（ｂ）は得られた樹脂成形体の断面図である。
【符号の説明】
１  矯正・拘束部材
２  回転体
３  インサート部材
４  加熱手段
５  回転軸
６  保持部材
７  搬送装置
【図１】
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【図２】
0003988516.tif 000003
【図３】
0003988516.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003988516.tif 000006
【図６】
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【図７】
0003988516.tif 000008
【図８】
0003988516.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
0003988516.tif 000012
【図１２】
0003988516.tif 000013
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
0003988516.tif 000016
【図１６】
0003988516.tif 000017
【図１７】
0003988516.tif 000018
【図１８】
0003988516.tif 000019
【図１９】
0003988516.tif 000020
【図２０】
0003988516.tif 000021
【図２１】
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【図２２】
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