(57)【要約】【課題】インサート部材のよれ、ずれ、剥離などによる成形品の強度低下や外観不良を抑制するとともに、成形品の生産性の向上を図ることが可能な、成形品の製造方法、成形品、および成形品の製造装置を提供する。【解決手段】まず加熱装置１３で加熱されたインサート部材１００を、搬送装置１２により金型５１内に搬送する。次に、金型５１が微小距離だけ開いた状態で、金型５１内でインサート部材１００を賦形する。その後、金型５１内に成形材料９１を射出することにより、圧縮成形によってインサート部材１００を含む成形品８０を成形する。【選択図】図３
2016078376.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱装置で加熱されたインサート部材を、搬送装置により金型内に搬送することと、
前記金型が微小距離だけ開いた状態で、前記金型内で前記インサート部材を賦形することと、
その後、前記金型内に成形材料を射出することにより、圧縮成形によって前記インサート部材を含む成形品を成形することとを備えたことを特徴とする成形品の製造方法。
【請求項２】
加熱装置で加熱されたインサート部材を、搬送装置により金型内に搬送することと、
前記金型内で前記インサート部材を賦形することと、
その後、前記金型を微小に型開きさせるとともに、前記金型内に成形材料を射出することにより、前記インサート部材を含む成形品を成形することとを備えたことを特徴とする成形品の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の成形品の製造方法によって製造されたことを特徴とする成形品。
【請求項４】
インサート部材を加熱する加熱装置と、
前記インサート部材を搬送する搬送装置と、
金型が取り付けられる開閉装置と、
前記金型内に成形材料を射出する射出装置と、
を備え、
前記開閉装置は、
前記開閉装置に取り付けられた前記金型の一方を移動させることで、前記インサート部材を前記金型内で賦形させる第１駆動部と、
前記金型の一方を微小距離だけ移動させる第２駆動部と、
を有することを特徴とする成形品の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形品の製造方法、このような成形品の製造方法によって製造された成形品、および成形品の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、加熱装置により加熱して軟化状態としたシート状の材料を、成形装置の型締装置に取り付けられた金型内にインサートして賦形し、その後、射出成形を行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、従来から、予め賦形された予備成形体を成形装置の型締装置に取り付けられた金型内にインサートして、その後、圧縮成形による射出成形、または可動コアを用いたコアバックによる射出成形を行い、予め賦形された予備成形体の表面全体を樹脂層で覆う技術が知られている（例えば、特許文献２、３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１４／０９８１９４号
【特許文献２】特開２０１３−０６７１３５号公報
【特許文献３】特開２００１−２８４９５９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の技術では、金型内に樹脂材料を流すための空間が存在するため、賦形を行ってもプリプレグ（インサート部材）を目的とする形状に賦形することが難しい場合がある。このような場合に、賦形後の射出成形を行うと、プリプレグによれる部分が生じやすく、均一な樹脂層を形成することが困難となるおそれがある。また、特許文献２、３の技術では、予めプリプレグを賦形して予備成形体に加工しなくてはならないため、成形品の生産に時間を要するという問題がある。
【０００６】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、プリプレグ（インサート部材）のよれ、ずれ、剥離などによる成形品の強度低下や外観不良を抑制するとともに、成形品の生産性の向上を図ることが可能な、成形品の製造方法、成形品、および成形品の製造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】
本発明は、加熱装置で加熱されたインサート部材を、搬送装置により金型内に搬送することと、前記金型が微小距離だけ開いた状態で、前記金型内で前記インサート部材を賦形することと、その後、前記金型内に成形材料を射出することにより、圧縮成形によって前記インサート部材を含む成形品を成形することとを備えたことを特徴とする成形品の製造方法である。
【０００８】
本発明は、加熱装置で加熱されたインサート部材を、搬送装置により金型内に搬送することと、前記金型内で前記インサート部材を賦形することと、その後、前記金型を微小に型開きさせるとともに、前記金型内に成形材料を射出することにより、前記インサート部材を含む成形品を成形することとを備えたことを特徴とする成形品の製造方法である。
【０００９】
本発明は、前記成形品の製造方法によって製造されたことを特徴とする成形品である。
【００１０】
本発明は、インサート部材を加熱する加熱装置と、前記インサート部材を搬送する搬送装置と、金型が取り付けられる開閉装置と、前記金型内に成形材料を射出する射出装置と、を備え、前記開閉装置は、前記開閉装置に取り付けられた前記金型の一方を移動させることで、前記インサート部材を前記金型内で賦形させる第１駆動部と、前記金型の一方を微小距離だけ移動させる第２駆動部と、を有することを特徴とする成形品の製造装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、インサート部材のよれ、ずれ、剥離などによる成形品の強度低下や外観不良を抑制するとともに、成形品の生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は本発明の一実施の形態による成形品の製造方法を実行する成形品製造装置を示す斜視図。
【図２】図２は本発明の一実施の形態による成形品を示す概略断面図。
【図３】図３（ａ）〜（ｃ）は本発明の一実施の形態による成形品の製造方法を示す概略断面図。
【図４】図４（ａ）〜（ｃ）は変形例による成形品の製造方法を示す概略断面図。
【図５】図５（ａ）〜（ｂ）は比較例による成形品の製造方法を示す概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施の形態について、図１乃至図３を参照して説明する。図１乃至図３は、本発明の一実施の形態を示す図である。なお、以下の各図において、同一部分には同一の符号を付しており、一部詳細な説明を省略する場合がある。
【００１４】
（成形品製造装置の構成）
まず、図１により、本実施の形態による成形品の製造方法を実行する成形品製造装置の構成について説明する。図１は、成形品製造装置を示す斜視図である。
【００１５】
図１に示すように、成形品製造装置１０は、例えば、保管部１１と、搬送装置１２と、加熱装置１３と、金型装置１４と、射出装置１５と、制御装置１９と、を備えている。成形品製造装置１０は、工場内等の敷設範囲１６に配置されるとともに、金型装置１４及び射出装置１５がベース１７上に配置される。成形品製造装置１０は、熱可塑性プリプレグ（インサート部材、プリプレグ、強化部材、強化材）１００を加熱後に金型装置１４により賦形するとともに、射出装置１５により射出成形することで、成形品８０（後述）を製造することができるように構成されている。
【００１６】
熱可塑性プリプレグ１００は、シート状に形成されている。熱可塑性プリプレグ１００は、図１においてはその平面形状を方形状に形成されているが、成形品８０の形状に賦形するのに適した形状に形成されている。熱可塑性プリプレグ１００は、例えば、方形状、三角形状及び楕円形状等や、成形品８０を形成可能な形状に形成されても良い。
【００１７】
保管部１１には、熱可塑性プリプレグ１００が複数保管されている。保管部１１は、例えば、熱可塑性プリプレグ１００を縦の姿勢で保管するものであっても良い。なお、保管部１１は、例えば、熱可塑性プリプレグ１００を横の姿勢で保管するとともに横姿勢から縦姿勢に変更可能に構成されていてもよい。
【００１８】
ここで、熱可塑性プリプレグ１００の縦の姿勢（縦姿勢）とは、熱可塑性プリプレグ１００の主面が略重力方向に沿った姿勢、即ち、上下方向に延設する姿勢、又は、これら姿勢と同等の姿勢である。また、熱可塑性プリプレグ１００の横の姿勢（横姿勢）とは、熱可塑性プリプレグ１００の主面が略水平方向に沿った姿勢、即ち、成形品製造装置１０の設置面に沿った姿勢又はこれら姿勢と同等の姿勢である。
【００１９】
搬送装置１２は、熱可塑性プリプレグ１００を縦の姿勢で、熱可塑性プリプレグ１００の保管部１１から加熱装置１３及び金型装置１４へ順次搬送可能に構成されている。具体的には、搬送装置１２は、例えば、チャック装置２１と、搬送機構２２と、を備えている。
【００２０】
チャック装置２１は、例えば、搬送機構２２に設けられた支持部３１と、複数のチャック３２と、チャック３２を開閉する開閉手段３３と、冷却装置３４と、を備えている。チャック装置２１は、複数のチャック３２により、熱可塑性プリプレグ１００を複数の位置で挟持する。
【００２１】
支持部３１は、複数のチャック３２を支持している。支持部３１は、搬送機構２２により移動可能に構成されている。チャック３２は、開閉手段３３により駆動されることで、その先端を開閉可能となっている。チャック３２は、少なくとも熱可塑性プリプレグ１００を保持するように、先端の幅が狭くなるよう構成されても良い。
【００２２】
開閉手段３３は、チャック３２の開閉を行わせる駆動源であって、例えば、空圧シリンダ等が用いられる。開閉手段３３は、制御装置１９に信号線Ｓを介して電気的に接続されている。
【００２３】
冷却装置３４は、チャック３２を冷却するものである。冷却装置３４は、例えば、エアをチャック３２に噴射することで、チャック３２を冷却するように構成されている。冷却装置３４は、制御装置１９に信号線Ｓを介して電気的に接続されている。
【００２４】
冷却装置３４は、少なくともチャック３２のうち熱可塑性プリプレグ１００に接触する部位及びその周辺部を冷却できるように構成されている。冷却装置３４は、支持部３１に支持されるか、又は、保管部１１にチャック３２が移動する前工程でチャック３２を冷却可能な位置に配置される。なお、冷却装置３４は、加熱装置１３の上部に位置し、熱可塑性プリプレグ１００を加熱している最中も、熱可塑性プリプレグ１００に影響しない範囲で冷却する構成であってもよい。
【００２５】
搬送機構２２は、チャック装置２１のチャック３２を保管部１１、加熱装置１３及び金型装置１４へ順次搬送する機構であり、例えば、支持部３１をスライド移動させるように構成されていても良い。搬送機構２２は、例えばレールである。なお、搬送機構２２は、多関節ロボット等であってもよい。搬送機構２２は、制御装置１９に信号線Ｓを介して電気的に接続されている。
【００２６】
図１に示すように、加熱装置１３は、例えば、熱可塑性プリプレグ１００を加熱可能な、間隔を空けて互いに対向する一対の加熱部４１と、加熱部４１を支持する支持部４２と、を備えている。一対の加熱部４１は、例えば、熱可塑性プリプレグ１００を加熱する加熱面４１ａが、熱可塑性プリプレグ１００の主面に沿うように配置されている。
【００２７】
即ち、一対の加熱部４１は、例えば、熱可塑性プリプレグ１００と同様に、縦姿勢（例えば、略重力方向に沿って縦長の直方体）で配置される。一対の加熱部４１は、チャック３２の先端の一部及びチャック３２に保持された熱可塑性プリプレグ１００が通過可能な間隔を有して対向する。
【００２８】
加熱部４１の対向する加熱面４１ａには、例えば、赤外線ヒータが単数又は複数設けられている。これにより加熱部４１は、加熱部４１の間を通過する、又は、加熱部４１の間で停止する熱可塑性プリプレグ１００を所定の温度に加熱する。なお、ここで、所定の温度とは、例えば、熱可塑性プリプレグ１００を、金型装置１４において賦形可能な温度である。
【００２９】
金型装置１４は、開閉可能な金型５１と、金型５１を開閉する型締装置５２と、を備えている。
【００３０】
金型５１は、例えば、固定型５３（金型の他方、金型の一方）と、移動型５４（金型の一方、金型の他方）と、を備えている。移動型５４は、固定型５３に対して移動可能に構成されている。固定型５３のうち移動型５４に対向する対向面には、キャビティ５３ａが形成され、移動型５４のうちに固定型５３に対向する対向面には、キャビティ５４ａが形成されている。金型５１は、閉状態において、固定型５３及び移動型５４のキャビティ５３ａ、５４ａによって、成形品８０の形状に対応する空間が形成される。金型５１は、型締装置５２に取り付けられている。
【００３１】
型締装置（開閉装置）５２は、例えば金型５１を開閉可能、且つ、型締め可能に構成されている。型締装置５２は、例えば、固定盤５６と、固定盤５６に対して移動可能な移動盤５７と、移動盤５７を移動させるトグル機構５８と、トグル機構５８を駆動させる駆動源５９と、固定盤５６に対して移動盤５７の移動を案内する複数のタイバー６０と、を備えている。また、型締装置５２は成形装置の一例である。
【００３２】
固定盤５６は固定型５３を支持し、移動盤５７は移動型５４を支持している。トグル機構５８は、駆動源５９により駆動されることで、移動盤５７を固定盤５６に対して進退させる。駆動源５９は、トグル機構５８を駆動させるものである。駆動源５９は、制御装置１９に信号線Ｓを介して電気的に接続されている。複数のタイバー６０は、移動盤５７を固定盤５６に対して直線的に進退させるように案内する。タイバー６０は、例えば、固定盤５６及びトグル機構５８を渡すように、４箇所に設けられる。
【００３３】
射出装置１５は、例えば、ハウジング６１と、シリンダ６２と、スクリュ６３と、ホッパ６４と、移動手段６５と、駆動装置６６と、シリンダ加熱装置６７と、を備えている。射出装置１５は、金型装置１４の金型５１内に樹脂材料（成形材料、成形材）を射出することで、型締装置５２とともに成形品８０を成形する。また、射出装置１５は、型締装置５２とともに構成されることで、成形装置の一例（射出成形装置）となる。
【００３４】
ハウジング６１は、例えば、シリンダ６２、スクリュ６３及びホッパ６４を支持し、且つ、内部に駆動装置６６を収納している。シリンダ６２は、その内部にスクリュ６３を収納する。シリンダ６２は、その先端に設けられた射出ノズル６２ａを備えている。射出ノズル６２ａは、金型５１に形成されたゲート５１ａ（図３（ａ）〜（ｃ）参照）に接続可能となっている。スクリュ６３は、シリンダ６２内で回転可能、且つ、シリンダ６２に対して進退可能に構成されている。
【００３５】
ホッパ６４には、射出成形を行う、溶融される樹脂材料（材料）が収容される。ホッパ６４は、その内部に収容された樹脂材料をシリンダ６２内に供給するように構成されている。
【００３６】
移動手段６５は、例えば、ベース１７上に配置され、固定型５３及び固定盤５６に向って延設された複数のレール７１と、ハウジング６１の下部に設けられ、レール７１をスライド移動可能な複数のガイド７２と、を備えている。移動手段６５は、ガイド７２がレール７１によって案内されることにより、ハウジング６１及びハウジング６１に支持された各構成要素を、レール７１に沿って金型装置１４に対して進退させる。
【００３７】
駆動装置６６は、例えば、スクリュ６３を回転させる第１駆動装置７４と、スクリュ６３をシリンダ６２に対して進退させる第２駆動装置７５と、ハウジング６１をレール７１に沿って金型装置１４に対して進退させる第３駆動装置７６と、を備えている。
【００３８】
第１駆動装置７４は、スクリュ６３を回転させることにより、ホッパ６４から供給された樹脂材料を定量供給するように構成されている。第１駆動装置７４、第２駆動装置７５及び第３駆動装置７６は、制御装置１９に信号線Ｓを介して電気的に接続されている。
【００３９】
シリンダ加熱装置６７は、シリンダ６２を加熱するものである。シリンダ加熱装置６７は、シリンダ６２に装着されている。シリンダ加熱装置６７は、シリンダ６２を加熱することにより、ホッパ６４から供給された樹脂材料を溶融する。シリンダ加熱装置６７は、制御装置１９に信号線Ｓを介して電気的に接続されている。
【００４０】
制御装置１９は、搬送装置１２、金型装置１４及び射出装置１５を制御する。具体的には、制御装置１９は、搬送機構２２を制御することにより、チャック３２（支持部３１）の移動動作を制御する。また、制御装置１９は、搬送装置１２の支持部３１の位置を検出する。
【００４１】
制御装置１９は、開閉手段３３を制御することにより、チャック３２の開閉動作を制御する。制御装置１９は、冷却装置３４を制御することにより、チャック３２の冷却を制御する。
【００４２】
制御装置１９は、駆動源５９を制御することにより、トグル機構５８を駆動し、移動型５４（移動盤５７）の進退動作を制御する。制御装置１９は、第１駆動装置７４、第２駆動装置７５及び第３駆動装置７６を制御することにより、スクリュ６３の回転動作及び進退動作、並びに、ハウジング６１の進退動作（射出装置１５の進退動作）を制御する。制御装置１９は、シリンダ加熱装置６７を制御することにより、シリンダ６２の加熱動作を制御する。
【００４３】
次に、図２により、上述した成形品製造装置１０によって製造される成形品８０の構成について説明する。
【００４４】
図２に示すように、成形品８０は、例えば炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）又はガラス繊維強化樹脂（ＧＦＲＰ）等の繊維強化樹脂が用いられた部材であり、樹脂材料（素材）を含む樹脂部（素材部）９０と、樹脂部９０に一体化された熱可塑性プリプレグ（インサート部材、プリプレグ、強化部材、強化材）１００とを有している。熱可塑性プリプレグ１００は、曲げられた状態で樹脂部９０に対して密着して一体化されている。
【００４５】
なお、樹脂部９０を構成する樹脂材料（材料、成形材料、成形材）としては、例えばエポキシ系樹脂、ポリアミド系樹脂、フェノール系樹脂が挙げられる。また、熱可塑性プリプレグ１００としては、炭素繊維、ガラス繊維、又はアラミド繊維等の連続繊維または長繊維を熱可塑性の樹脂材料に含浸させたシートを挙げることができる。
【００４６】
成形品８０は、熱可塑性プリプレグ１００がインサートされていることにより、樹脂単体で作製した成形品以上の機械的強度を得ることができる。このような成形品８０は、例えば、自動車部品、航空機部品、建築部品、産業機材部品等として用いられても良い。
【００４７】
（成形品の製造方法）
次に、図１に示す成形品製造装置１０を用いて、図２に示す成形品８０を製造する方法（本実施の形態による成形品の製造方法）について説明する。  
【００４８】
先ず、制御装置１９は、チャック３２を保管部１１に移動させるとともに、チャック３２を開状態とする。なお、本サイクル前に、熱可塑性プリプレグ１００を加熱装置１３に搬送した場合には、冷却装置３４によりチャック３２を冷却しても良い。
【００４９】
次に、チャック３２をさらに移動させて、熱可塑性プリプレグ１００の周縁（縁部、端部）にチャック３２の先端を位置させる。次に、チャック３２を閉状態とし、熱可塑性プリプレグ１００をチャック３２により保持する。
【００５０】
次に、チャック３２を移動させて、熱可塑性プリプレグ１００を一対の加熱部４１の間に移動させ、熱可塑性プリプレグ１００を所定の温度に加熱する。次に、チャック３２を移動させて、熱可塑性プリプレグ１００を金型５１（金型５１が取り付けられた型締装置５２）に搬送し、熱可塑性プリプレグ１００を金型５１（型締装置５２）内に配置する（インサートする）。このとき、例えば、固定型５３又は移動型５４に設けられた図示しない位置決めピンに熱可塑性プリプレグ１００を固定することで、熱可塑性プリプレグ１００の位置決めを行っても良い。なお、熱可塑性プリプレグ１００は、加熱装置１３の一対の加熱部４１の間を通過、又は、加熱装置１３の一対の加熱部４１の間に停止することにより、軟化状態にされている。
【００５１】
次に、制御装置１９が駆動源５９を制御することにより、トグル機構５８が駆動され、これにより移動型５４が固定型５３に向って移動して型締めが行われる。その後、金型５１内に樹脂材料（成形材料、成形材、材料）９１を射出することにより、熱可塑性プリプレグ１００を含む成形品８０を圧縮成形によって作製する。
【００５２】
この間、まず図３（ａ）に示すように、移動型５４を固定型５３に向って移動し、移動型５４を金型５１の閉じ限からわずかに手前で停止させる。具体的には、移動型５４と固定型５３との間の距離ｄが、例えば０．５ｍｍ〜３ｍｍ程度となる位置で移動型５４を停止する。この場合、加熱された熱可塑性プリプレグ１００は、金型５１（金型５１が取り付けられた型締装置５２）によって金型５１の内部でプレスされ、キャビティ５３ａ、５４ａの形状に沿って賦形される。
【００５３】
次に、図３（ｂ）に示すように、ハウジング６１（図１参照）を移動させ、固定型５３に形成されたゲート５１ａに射出ノズル６２ａを接続させる。次いで、シリンダ６２内にホッパ６４から供給され溶融された樹脂材料９１を、金型５１のゲート５１ａを介して射出する。これにより、キャビティ５３ａ、５４ａ内に樹脂材料９１が射出され、キャビティ５３ａ、５４ａの形状に沿って、溶融した樹脂材料９１が充填される。
【００５４】
この際、キャビティ５３ａ、５４ａの内部に予め存在した空気は、樹脂材料９１によって押し出されることにより、移動型５４と固定型５３との間の隙間から外方に逃がされる。このように、移動型５４と固定型５３との隙間から空気が逃がされることにより、溶融した樹脂材料９１は概ね一定の方向に向かって流動し、樹脂材料９１がキャビティ５３ａ、５４ａ内で複雑に流動することがない。これにより、溶融した樹脂材料９１の動きによって熱可塑性プリプレグ１００が乱され、熱可塑性プリプレグ１００によれ、ずれ、剥離などが生じることが防止される。
【００５５】
続いて、樹脂材料９１がキャビティ５３ａ、５４ａ内に行き渡った後、または樹脂材料９１がキャビティ５３ａ、５４ａ内に完全に行き渡る前に、駆動源５９を制御して、トグル機構５８を駆動し、移動型５４を固定型５３側に再前進させる。これにより、図３（ｃ）に示すように、移動型５４が金型５１の閉じ限まで達し、移動型５４と固定型５３とが互いに密着する。このとき、移動型５４および固定型５３によって樹脂材料９１および熱可塑性プリプレグ１００がプレスされる。これにより、樹脂材料９１と熱可塑性プリプレグ１００とがキャビティ５３ａ、５４ａの形状に賦形されるとともに、樹脂材料９１と熱可塑性プリプレグ１００とが一体化される。
【００５６】
次に、賦形された熱可塑性プリプレグ１００と樹脂材料９１とを金型５１内で冷却することにより、樹脂材料９１に対応する樹脂部９０と、樹脂部９０に一体化された熱可塑性プリプレグ１００とを有する成形品８０が成形される。また、射出装置１５では、樹脂材料９１の計量を行う計量動作が行われる。次に、移動型５４を移動させ、金型５１を開状態とし、固定型５３又は移動型５４に設けられた図示しない突き出しピンにより成形品８０を金型５１から取り出す。
【００５７】
以後、同様の工程を繰り返す。これらの工程の繰り返しにより、複数の成形品８０が連続的に製造される。
【００５８】
以上説明したように、本実施の形態によれば、加熱装置１３で加熱された熱可塑性プリプレグ１００を、搬送装置１２により金型５１内に搬送し、金型５１内で熱可塑性プリプレグ１００を賦形する。その後、金型５１内に樹脂材料９１を射出することにより、熱可塑性プリプレグ１００を含む成形品８０を圧縮成形する。具体的には、型締めを行う際、移動型５４を金型５１の閉じ限からわずかに（例えば０．５ｍｍ〜３ｍｍ）手前で停止させ、射出成形を行う。射出成形を行った後、または射出成形の途中から、移動型５４を再前進させることでプレスを行う。このように、金型５１が微小距離だけ開いた状態で、金型５１内に溶融した樹脂材料９１を流すことにより、樹脂材料９１を流す樹脂圧を低くすることができる。これにより、溶融した樹脂材料９１が流動する際、溶融した樹脂材料９１が熱可塑性プリプレグ１００を押し付ける力が弱くなるので、熱可塑性プリプレグ１００のよれ、ずれ、剥離などによる成形品８０の強度低下や外観不良を抑制することができる。とりわけ樹脂材料９１として透明な樹脂を用いた場合、上述したように熱可塑性プリプレグ１００のよれ、ずれ、剥離が存在しないので、光沢のある綺麗な外観を得ることができ、付加価値の高い製品を得ることができる。
【００５９】
また本実施の形態によれば、金型５１の内部に充填された溶融した樹脂材料９１は、充填後に金型５１によってプレスされるので、薄くて均一な層状の樹脂部９０を形成することが可能となる。
【００６０】
さらに本実施の形態によれば、熱可塑性プリプレグ１００の賦形を金型５１の内部で行うので、予め賦形された予備成形体を金型５１の内部にインサートする場合と比較して、成形品８０の生産性の向上を図ることができる。
【００６１】
なお、比較例として、図５（ａ）に示すように、移動型５４と固定型５３とを完全に密着させた状態で金型５１内に樹脂材料９１を射出した場合、溶融した樹脂材料９１を流すための樹脂圧により、熱可塑性プリプレグ１００によれ、ずれ、剥離等が生じるおそれがある（図５（ｂ）参照）。
【００６２】
（変形例）
次に、図４（ａ）〜（ｃ）により、本実施の形態による成形品の製造方法の変形例について説明する。図４（ａ）〜（ｃ）において、図１乃至図３に示す実施の形態と同一部分には同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。なお、以下に説明する成形品の製造方法は、図１に示す成形品製造装置１０を用いることにより行われる。
【００６３】
すなわち図３（ａ）〜（ｃ）において、金型５１内に樹脂材料９１を射出することにより、熱可塑性プリプレグ１００を含む成形品８０を圧縮成形によって製造する場合を例にとって説明したが、これに限られるものではない。例えば、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、圧縮成形に代えて、コアバック成形を用いても良い。
【００６４】
この場合、まず上記と同様にして、加熱装置１３で加熱された熱可塑性プリプレグ１００を、搬送装置１２により金型５１内に搬送する。
【００６５】
次に、図４（ａ）に示すように、移動型５４を、固定型５３に向って金型５１の閉じ限まで移動し、これにより移動型５４と固定型５３とを互いに密着させる。この際、加熱された熱可塑性プリプレグ１００は、金型５１（金型５１が取り付けられた型締装置５２）によって金型５１の内部でプレスされ、キャビティ５３ａ、５４ａの形状に沿って賦形される。
【００６６】
次に、図４（ｂ）に示すように、ハウジング６１（図１参照）を移動させ、固定型５３に形成されたゲート５１ａに射出ノズル６２ａを接続させる。
【００６７】
続いて、図４（ｃ）に示すように、金型５１を微小に型開きさせる。すなわち、駆動源５９を制御して、トグル機構５８を駆動し、移動型５４を固定型５３から離れる方向に向って移動させ、移動型５４を金型５１の閉じ限からわずかに離れた位置で停止させる。具体的には、移動型５４と固定型５３との間の距離ｄが、例えば０．５ｍｍ〜３ｍｍ程度となる位置で移動型５４を停止させる。
【００６８】
移動型５４を停止させると同時に、又は移動型５４を停止させた後、金型５１の内部に樹脂材料９１を射出する。すなわち、シリンダ６２内にホッパ６４から供給され溶融された樹脂材料９１を、金型５１のゲート５１ａを介して射出する。これにより、キャビティ５３ａ、５４ａ内（すなわち固定型５３と、移動型５４に取り付けられた熱可塑性プリプレグ１００との間）に樹脂材料９１が射出され、キャビティ５３ａ、５４ａの形状に沿って、溶融した樹脂材料９１が供給される。
【００６９】
この際、キャビティ５３ａ、５４ａの内部に予め存在した空気は、樹脂材料９１によって押し出されることにより、移動型５４と固定型５３との間の隙間から外方に逃がされる。このように、移動型５４と固定型５３との隙間から空気が逃がされることにより、溶融した樹脂材料９１は概ね一定の方向に向かって流動し、樹脂材料９１がキャビティ５３ａ、５４ａ内で複雑に流動することがない。これにより、溶融した樹脂材料９１の動きによって熱可塑性プリプレグ１００が乱され、熱可塑性プリプレグ１００によれ、ずれ、剥離などが生じることが防止される。
【００７０】
このようにして、樹脂材料９１が、固定型５３と熱可塑性プリプレグ１００との間に形成された空間に沿って略均一に行き渡る。これにより、キャビティ５３ａ、５４ａの形状に賦形された熱可塑性プリプレグ１００と、樹脂材料９１とが一体化される。
【００７１】
次に、賦形された熱可塑性プリプレグ１００と樹脂材料９１とを金型５１内で冷却することにより、樹脂材料９１に対応する樹脂部９０と、樹脂部９０に一体化された熱可塑性プリプレグ１００とを有する成形品８０が成形される。次に、移動型５４を移動させ、金型５１を開状態とし、固定型５３又は移動型５４に設けられた図示しない突き出しピンにより成形品８０を金型５１から取り出す。
【００７２】
以後、同様の工程を繰り返す。これらの工程の繰り返しにより、複数の成形品８０が連続的に製造される。
【００７３】
以上説明したように、本変形例によれば、加熱装置１３で加熱された熱可塑性プリプレグ１００を、搬送装置１２により金型５１内に搬送し、金型５１内で熱可塑性プリプレグ１００を賦形する。その後、金型５１を微小に型開きさせるとともに、金型５１内に樹脂材料９１を射出することにより、熱可塑性プリプレグ１００を含む成形品８０を成形する。このように、金型５１が微小距離だけ開いた状態で、金型５１内に溶融した樹脂材料９１を流すことにより、樹脂材料９１を流す樹脂圧を低くすることができる。これにより、熱可塑性プリプレグ１００のよれ、ずれ、剥離などによる成形品８０の強度低下や外観不良を抑制することができる。このほか、図３（ａ）〜（ｃ）に示す実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００７４】
また、本変形例によれば、加熱された熱可塑性プリプレグ１００は、金型５１によってプレスされ、熱可塑性プリプレグ１００は目的の形状に賦形される。また、その後の金型５１のコアバック動作により、樹脂材料９１を流す流路が確保される。このため、樹脂材料９１の流れを安定させることができる。また、金型５１によって熱可塑性プリプレグ１００をプレスすることにより、熱可塑性プリプレグ１００の表面層はわずかに冷やされ、この表面層の粘度が高くなる。このため、樹脂材料９１を流すための樹脂圧力が加わったときに、よれ、ずれ、剥離等の不具合をより生じにくくすることができる。
【００７５】
なお、上記実施の形態及び上記変形例において、駆動源５９及びトグル機構５８は、型締装置５２に取り付けられた移動型５４を移動させることで、熱可塑性プリプレグ１００を金型５１内で賦形させる第１駆動部の一例である。また、上記実施の形態及び上記変形例において、駆動源５９及びトグル機構５８は、移動型５４を微小距離だけ移動させる第２駆動部の一例である。また、第１駆動部の構成部材と第２駆動部の構成部材が同じであってもよい。すなわち、第１駆動部と第２駆動部が同一であってもよい。
【００７６】
なお、上記実施の形態および上記変形例における成形品の製造方法としては、射出成形方法に限られるものではない。例えば、トランスファー成形方法（成形品の製造方法、成形方法）等の他のプラスチック成形方法（成形品の製造方法、成形方法）であってもよい。
【００７７】
上記実施の形態および上記変形例に開示されている複数の構成要素を必要に応じて適宜組み合わせることも可能である。あるいは、上記実施の形態および上記変形例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１０        成形品製造装置（成形品の製造装置）
１２        搬送装置
１３        加熱装置
１４        金型装置
１５        射出装置（成形装置）
１９        制御装置
５１        金型
５２        型締装置（成形装置、開閉装置）
５３        固定型（金型の他方、金型の一方）
５４        移動型（金型の一方、金型の他方）
５８        トグル機構（第１駆動部、第２駆動部）
５９        駆動源（第１駆動部、第２駆動部）
６２        シリンダ
６２ａ      射出ノズル
８０        成形品
９０        樹脂部（素材部）
９１        樹脂材料（成形材料、成形材、材料）
１００      熱可塑性プリプレグ（インサート部材、プリプレグ、強化部材、強化材）
【図１】
2016078376.tif 000003
【図２】
2016078376.tif 000004
【図３】
2016078376.tif 000005
【図４】
2016078376.tif 000006
【図５】
2016078376.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成27年7月29日(2015.7.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術では、金型内に樹脂材料を流すための空間が存在するため、賦形を行ってもプリプレグ（インサート部材）を目的とする形状に賦形することが難しい場合がある。このような場合に、賦形後に射出成形を行うと、プリプレグによれる部分が生じやすく、均一な樹脂層を形成することが困難となるおそれがある。また、特許文献２、３の技術では、予めプリプレグを賦形して予備成形体に加工しなくてはならないため、成形品の生産に時間を要するという問題がある。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明は、加熱装置で加熱されたインサート部材を、搬送装置により金型内に搬送することと、前記金型が微小距離だけ開いた状態で、前記金型内で前記インサート部材を賦形することと、前記金型内に成形材料を射出し、微小距離だけ開いた状態の前記金型を閉じつつプレスすることにより、前記インサート部材を含む成形品を成形することとを備えたことを特徴とする成形品の製造方法である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
図１に示すように、加熱装置１３は、例えば、熱可塑性プリプレグ１００を加熱可能な、間隔を空けて互いに対向する一対の加熱部４１と、加熱部４１を支持する支持部（図示せず）と、を備えている。一対の加熱部４１は、例えば、熱可塑性プリプレグ１００を加熱する加熱面４１ａが、熱可塑性プリプレグ１００の主面に沿うように配置されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
次に、制御装置１９が駆動源５９を制御することにより、トグル機構５８が駆動され、これにより移動型５４が固定型５３に向って移動して型締めが行われる。その後、金型５１内に樹脂材料（成形材料、成形材、材料）９１を射出することにより、熱可塑性プリプレグ１００を含む成形品８０を成形する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
以上説明したように、本実施の形態によれば、加熱装置１３で加熱された熱可塑性プリプレグ１００を、搬送装置１２により金型５１内に搬送し、金型５１内で熱可塑性プリプレグ１００を賦形する。その後、金型５１内に樹脂材料９１を射出し、微小距離だけ開いた状態の金型５１を閉じつつプレスすることにより、熱可塑性プリプレグ１００を含む成形品８０を成形する。具体的には、型締めを行う際、移動型５４を金型５１の閉じ限からわずかに（例えば０．５ｍｍ〜３ｍｍ）手前で停止させ、射出成形を行う。射出成形を行った後、または射出成形の途中から、移動型５４を再前進させることでプレスを行う。このように、金型５１が微小距離だけ開いた状態で、金型５１内に溶融した樹脂材料９１を流すことにより、樹脂材料９１を流す樹脂圧を低くすることができる。これにより、溶融した樹脂材料９１が流動する際、溶融した樹脂材料９１が熱可塑性プリプレグ１００を押し付ける力が弱くなるので、熱可塑性プリプレグ１００のよれ、ずれ、剥離などによる成形品８０の強度低下や外観不良を抑制することができる。とりわけ樹脂材料９１として透明な樹脂を用いた場合、上述したように熱可塑性プリプレグ１００のよれ、ずれ、剥離が存在しないので、光沢のある綺麗な外観を得ることができ、付加価値の高い製品を得ることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
すなわち図３（ａ）〜（ｃ）において、金型５１内に樹脂材料９１を射出し、微小距離だけ開いた状態の金型５１を閉じつつプレスすることにより、熱可塑性プリプレグ１００を含む成形品８０を成形する場合を例にとって説明したが、これに限られるものではない。例えば、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、コアバック成形を用いても良い。
【手続補正７】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱装置で加熱されたインサート部材を、搬送装置により金型内に搬送することと、
前記金型が微小距離だけ開いた状態で、前記金型内で前記インサート部材を賦形することと、
前記金型内に成形材料を射出し、微小距離だけ開いた状態の前記金型を閉じつつプレスすることにより、前記インサート部材を含む成形品を成形することとを備えたことを特徴とする成形品の製造方法。
【請求項２】
加熱装置で加熱されたインサート部材を、搬送装置により金型内に搬送することと、
前記金型内で前記インサート部材を賦形することと、
その後、前記金型を微小に型開きさせるとともに、前記金型内に成形材料を射出することにより、前記インサート部材を含む成形品を成形することとを備えたことを特徴とする成形品の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の成形品の製造方法によって製造されたことを特徴とする成形品。
【請求項４】
インサート部材を加熱する加熱装置と、
前記インサート部材を搬送する搬送装置と、
金型が取り付けられる開閉装置と、
前記金型内に成形材料を射出する射出装置と、
を備え、
前記開閉装置は、
前記開閉装置に取り付けられた前記金型の一方を移動させることで、前記インサート部材を前記金型内で賦形させる第１駆動部と、
前記金型の一方を微小距離だけ移動させる第２駆動部と、
を有することを特徴とする成形品の製造装置。