JP6366352B2 - トランスファ成形方法、トランスファ成形装置および成形品 - Google Patents

Description

本発明は熱硬化性樹脂による中空成形品を成形するトランスファ成形方法、トランスファ成形装置および成形品に関する。

従来、射出成形法で中空部品を成形する手法として、一次成形で分割体を成形し、二次成形で複数の分割体を当接させ接合する方法が知られており、成形装置としては、一次成形と二次成形の間で金型をスライドさせるダイスライド方式等がある。また、下金型と上金型の間に中間金型を挟んで分割体を成形（一次成形）し、その後、中間金型を外して下金型と上金型を当接し成形（二次成形）を行い、両金型に一次成形された分割体を接合する方式（特許文献１）がある。

また、高い寸法精度が要求される成形品では、シリカ等の線膨張率の小さなフィラーを樹脂に多量に含有させるため射出時の流動性が悪化する。そのため、フィラーの含有量の多い材料の成形では、低流動性の材料にも対応し易いトランスファ成形法が用いられる。

トランスファ成形法では、成形品を多数個取りする手段として、薄型金型を複数重ね合わせ、多段貫通チャンバを使って複数段の成形を一度に行う方法（特許文献２）が知られている。

特開平１１−４２６７０号公報 特開昭５８−２２５６４２号公報

特許文献１に記載のような、中間金型の側面から上金型、下金型に射出する射出成形法では、金型内部に例えばＴ字状のランナーが形成されている。熱硬化性樹脂を用いた成形の場合、分割体の成形（硬化）とともに中間金型内部のランナーに残る樹脂の硬化も進んでしまうため、分解清掃など後処理が必要となる場合がある。特に、硬化反応が速い樹脂では顕著である。また、金型の分解清掃を避けるため、一次成形のランナーを各金型の当接面に備えるようにしても、一次成形と二次成形とで異なるランナーを用いるために、樹脂を複数個所から注入することが必要になり装置が複雑になってしまう。分割体が３段、４段の積層部品の成形では、さらに装置が複雑になってしまうといった課題がある。

特許文献２のトランスファ成形法では、複数段の金型を利用して一度に複数の分割体を成形することができる。その分割体同士を接合する手段としては、別装置に分割体をインサートして成形を行う方法がある。しかしこの方法では、分割体を一度、金型から取り外してしまうため、接合する分割体同士の位置合わせが難しいことに加え、分割体の反りの影響で寸法精度が出しにくいといった課題がある。

よって本発明は、簡易な機構で熱硬化性樹脂の積層部品の成形を効率よく、かつ精度よく行うトランスファ成形方法、トランスファ成形装置および成形品を提供することを目的とする。

そのため本発明のトランスファ成形方法は、熱硬化性樹脂を成形するトランスファ成形方法において、成形品の第１分割体が成形された第１金型と、前記成形品の第３分割体が成形された第３金型と、の間に、前記成形品の第２分割体が成形された少なくとも一つの第２金型を挟んで型締めすることで、チャンバと、前記第１分割体の一部と前記第２分割体の一部とで囲まれた第１キャビティと、前記第２分割体の一部と前記第３分割体の一部とで囲まれた第２キャビティと、前記チャンバと、前記第１キャビティおよび前記第２キャビティとを連通する注入路と、を形成する型締め工程と、前記チャンバから前記注入路を介して前記第１キャビティおよび第２キャビティに熱硬化性樹脂を注入し、前記第１分割体と前記第２分割体との接合および前記第２分割体と前記第３分割体との接合を行う成形工程と、を有することを特徴とする。

本発明によればトランスファ成形方法は、複数の分割体を成形する一次成形と、複数の分割体同士を接合する二次成形とを連続して行う。これによって、簡易な機構で熱硬化性樹脂の積層部品の成形を効率よく、かつ精度よく行うトランスファ成形方法、トランスファ成形装置および成形品を実現することができる。

（ａ）は金型の分解斜視図、（ｂ）は型締め後の斜視図である。 図１（ｂ）のＡ−Ａにおける断面図である。 （ａ）から（ｃ）は、図１（ｂ）のＢ−Ｂにおける断面図である。 （ａ）は二次成形前の金型の分解斜視図、（ｂ）は型締め後の斜視図である。 図４（ｂ）のＣ−Ｃにおける断面図である。 （ａ）、（ｂ）は、図４（ｂ）のＤ−Ｄにおける断面図である。 （ａ）、（ｂ）は、二次成形後の離型工程を説明する斜視図である。 第一の実施形態で完成した積層部品の斜視図である。 図８のＥ−Ｅにおける断面図である。 （ａ）はヘッドの分解斜視図であり、（ｂ）は完成後の斜視図である。 図１０（ｂ）のＫ−Ｋにおける断面図である。 （ａ）、（ｂ）は、本発明の第２の実施形態の断面図である。 （ａ）、（ｂ）は、第二の一次成形の各工程を説明する断面図である。 （ａ）、（ｂ）は、二次成形の各工程を説明する断面図である。 （ａ）、（ｂ）は、第３の実施形態を適用可能な金型を示した図である。 図１５（ｂ）のＦ−Ｆにおける断面図である。 図１５（ｂ）のＧ−Ｇにおける断面図である。 離型工程を説明する斜視図である。 （ａ）、（ｂ）は第４の実施形態を適用可能な金型を示した図である。 図１９（ｂ）のＨ−Ｈにおける断面図である。 図１９（ｂ）のＩ−Ｉにおける断面図である。 第４の実施形態の離型工程を説明する斜視図である。 第４の実施形態で完成した積層成形品の斜視図である。 図２３のＪ−Ｊにおける断面図である。

（第１の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態であるトランスファ成形の方法、金型、成形品について説明する。
図１（ａ）、（ｂ）は、第１の実施形態を適用可能な金型を示した図であり、（ａ）は金型の分解斜視図、（ｂ）は型締め後の斜視図である。トランスファ成形金型は、図１（ａ）に示すようにそれぞれが積層可能な、上金型１０、第一の中間金型８０、第二の中間金型８１、第三の中間金型８２、下金型３０から構成される。上金型１０は、熱硬化性樹脂（成型材料）を投入する第一のチャンバ１１、第一の溝９７、積層部品の一層となる部分の第一のキャビティ９４を有している。第一の中間金型８０は、上金型１０の第一のチャンバ１１と連続的に形成された第二のチャンバ８３を有しており、上金型側には、第一のコア８６と第一の嵌合部９０、第二の中間金型側には第二のコア８７と第二の嵌合部９１とを有している。第二の中間金型８１は、第一の中間金型８０の第二のチャンバ８３と連続的に形成された第三のチャンバ８４と、第二の溝９８と、積層部品の一層となる第二のキャビティ９５とを有している。第三の中間金型８２は、第二の中間金型８１の第三のチャンバ８４と連続的に形成された第四のチャンバ８５を有しており、第二の中間金型側には、第三のコア８８と第三の嵌合部９２、下金型側には第四のコア８９と第四の嵌合部９３を有している。下金型３０は、第三の中間金型８２の第四のチャンバ８５と連続的に形成された第五のチャンバ１００と、第三の溝９９と、積層部品の一層となる第三のキャビティ９６とを有している。上金型１０、第一の中間金型８０、第二の中間金型８１、第三の中間金型８２、下金型３０を型締めすることにより、第一のチャンバ１１、第二のチャンバ８３、第三のチャンバ８４、第四のチャンバ８５、第五のチャンバ１００が組み合わさる。これによって一次成形におけるチャンバ３７が形成される。

図２は、図１（ｂ）のＡ−Ａにおける断面図であり、一次成形における金型の組み合わせ状態を示している。また、図３（ａ）から（ｃ）は、図１（ｂ）のＢ−Ｂにおける断面図であり、一次成形の各工程毎の状態を示している。図２に示すように、上金型１０の第一の溝９７には、第一の中間金型８０の第一の嵌合部９０が嵌まり、第一の溝９７の一部を塞いでいる。第一の溝９７の中で残った空間は、第一の一次成形用注入路１０１となる。第二の中間金型８１の第二の溝９８には、第一の中間金型８０の第二の嵌合部９１と第三の中間金型８２の第三の嵌合部９２が嵌まり、第二の溝９８の一部を塞いでいる。第二の溝９８の中で残った空間は、第二の一次成形用注入路１０２となる。下金型３０の第三の溝９９には、第三の中間金型８２の第四の嵌合部９３が嵌まり、第三の溝９９の一部を塞いでいる。第三の溝９９の中で残った空間は、第三の一次成形用注入路１０３となる。

図３（ａ）に示すように、上金型１０と第一の中間金型８０とを組み合わさることで、上金型１０の第一のキャビティ９４には、第一の中間金型８０の第一のコア８６が嵌合し、積層部品の一層を形成するキャビティが形成される。また第一の中間金型８０と、第二の中間金型８１と第三の中間金型８２とを組み合わせることで、第二のキャビティ９５には、第一の中間金型８０の第二のコア８７と第三の中間金型の第三のコア８８とが嵌合し、積層部品の一層を形成するキャビティが形成される。また、第三の中間金型８２と下金型３０とを組み合わせることで、下金型３０の第三のキャビティ９６には、第三の中間金型の第四のコア８９が嵌合し、積層部品の一層を形成するキャビティが形成される。

そして、上金型１０と、第一の中間金型８０と、第二の中間金型８１と、第三の中間金型８２と、下金型３０とを型締め（型合わせ）することで形成された金型のチャンバ３７が形成される。そのチャンバ３７（第一のチャンバ１１と第二のチャンバ８３と第三のチャンバ８４と第四のチャンバ８５と第五のチャンバ１００で構成される）に成形１回分の熱硬化性樹脂５０を投入する。その後、熱硬化性樹脂５０をプランジャ４０で加圧し、第一の一次成形用注入路１０１、第二の一次成形用注入路１０２、第三の一次成形用注入路１０３を介して第一のキャビティ９４、第二のキャビティ９５、第三のキャビティ９６に熱硬化性樹脂５０を注入する。

本実施形態で使用する熱硬化性樹脂５０は、例えば、ワックス等の内部離型剤を含まないエポキシ樹脂組成物であり、金型には成形前に離型剤を塗布しておくことが望ましい。離型剤としては、フッ素系離型剤が成形物への転写が少なく好適であった。また、本実施形態の熱硬化性樹脂は、シリカのフィラーを容量比６０％以上含んでおりシリカが細密充填されるため高い寸法精度の成形を行うことができる。シリカのほか、マイカ、アルミナ等のフィラーを含有することでも高い寸法精度の成形を行うことができる。また、型温は１３０〜２００℃程度に設定し、熱硬化性樹脂５０をチャンバ３７に投入後、５〜１０秒程度待ち、材料を溶融させてからプランジャ４０で加圧する。

図３（ｂ）は、一次成形の樹脂注入後の状態を説明する断面図である。図３（ａ）、（ｂ）に示すように、溶融した熱硬化性樹脂５０は、プランジャ４０に加圧されることにより、上金型１０に形成された第一の一次成形用注入路１０１を通り第一のキャビティ９４に注入される。同様に、熱硬化性樹脂５０は、第二の中間金型８１に形成された第二の一次成形用注入路１０２を通り第二のキャビティ９５に注入される。同様に、熱硬化樹脂５０は、下金型３０に形成された第三の一次成形用注入路１０３を通り第三のキャビティ９６に注入される。その際、各キャビティ内の空気は、各金型の当接面の隙間等から排出される。熱硬化性樹脂５０は、加熱された金型内で５０〜３００秒程度で硬化する。そして、上金型１０の第一のキャビティ９４には第一の分割体１０４が、第二の中間金型８１の第二のキャビティ９５には第二の分割体１０５が、下金型３０の第三のキャビティ９６には、第三の分割体１０６が成形される。一次成形で投入する熱硬化性樹脂５０の量は、プランジャ４０が全ての材料を注入しきったときに第三の中間金型８２の第四のチャンバ８５を貫通するような量にすると、型開きした際に中間金型にカルが残らない状態となりメンテナンスが容易となる。

図３（ｃ）は、一次成形が終了し、第一の中間金型８０と第三の中間金型８２を退避させた状態を示す断面図である。一次成形終了後、プランジャ４０と上金型１０、第一の中間金型８０、第二の中間金型８１、第三の中間金型８２が上方に移動して型開きを行う。この際、上金型１０には第一の分割体１０４が残り、第二の中間金型８１には第二の分割体１０５が残り、下金型３０には第三の分割体１０６が残る。これは、各金型の抜き勾配に差を付けたり、突き出しピンの設置によって可能となる。金型を開いた後、第一の中間金型８０と第三の中間金型８２とは横方向に退避する。なお、本実施形態においては、下金型３０を固定金型とし、上金型１０と第一の中間金型８０と第二の中間金型８１と第三の中間金型８２を移動金型として移動する構成としているが、上金型１０を固定金型とし、他の金型を移動金型として移動する構成等でもよい。

図４（ａ）は二次成形前の金型の分解斜視図、（ｂ）は二次成形における型締め後の斜視図である。図４（ａ）に示すように、二次成形では一次成形による分割体を保持した上金型１０、第二の中間金型８１、下金型３０を突き合わせて型締めする。型締めによって、第一の分割体１０４と第二の分割体１０５の一部が当接し、両分割体と上金型１０、第二の中間金型８１との間に二次成形のキャビティを形成する。また、第二の分割体１０５と第三の分割体１０６の一部が当接し、両分割体と第二の中間金型８１と下金型３０との間にもキャビティを形成する。また、図４（ｂ）に示すように、上金型１０と第二の中間金型８１と下金型３０とを閉じることによって、一次成形用のチャンバ３７の一部（第一のチャンバ１１と第三のチャンバ８４と第五のチャンバ１００）を形成していた二次成形用のチャンバ３８が形成される。各分割体は、上金型１０、第二の中間金型８１、下金型３０それぞれに固定したままであり、かつ上金型１０と第二の中間金型８１の移動時の軸も一次成形と同様であるため、位置精度よく当接され、キャビティはその分割体同士の当接部５３周囲に環状に形成される。

図５は、図４（ｂ）のＣ−Ｃにおける断面図である。型開きによって、上金型の第一の溝９７に嵌まっていた第一の中間金型の第一の嵌合部９０が外れる。同様に、第二の中間金型の第二の溝９８に嵌まっていた第一の中間金型の第二の嵌合部９１と第三の中間金型の第三の嵌合部９２が外れ、また、下金型の第三の溝９９に嵌まっていた第三の中間金型の第四の嵌合部９３が外れる。そして、第一の中間金型と第三の中間金型を退避させ、上金型１０と第二の中間金型８１と下金型３０とを閉じると、第一の溝９７と第二の溝９８と第三の溝９９が組み合わされて、チャンバ３８と新たなキャビティとを連通する二次成形用注入路３９が形成される。第一の溝９７と第二の溝９８と第三の溝９９には、一次成形で注入路となった部分に一次成形の樹脂が残っている。第一の溝９７には第一の分割体１０４とつながる第一のランナー樹脂１０７が、第二の溝９８には第二の分割体とつながる第二のランナー樹脂１０８が、第三の溝９９には第三の分割体とつながる第三のランナー樹脂１０９がそれぞれ残っている。第二の中間金型８１の第二の溝９８は、第二の中間金型の厚み方向に貫通した形状としており、また、第二のランナー樹脂１０８の側面１１０で二次成形用注入路３９の一部を構成している。二次成形用注入路３９は、第四のキャビティ１１２と第五のキャビティ１１３との両方に連通した共通の注入路となっている。

図６（ａ）、（ｂ）は、図４（ｂ）のＤ−Ｄにおける断面図であり、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ二次成形の各工程毎の状態を示している。図６（ａ）に示すように、金型を型締めすることで各分割体が当接し、当接部５３に囲まれた内側に空間１１１を形成し、当接部５３の外側に二次成形のキャビティを形成する。第一の分割体１０４と第二の分割体１０５の間には、空間１１１および第四のキャビティ１１２を、第二の分割体１０５と第三の分割体１０６との間には、空間１１１および第五のキャビティ１１３をそれぞれ形成する。各キャビティ１１２、１１３は、二次成形用注入路３９を介してチャンバ３８と連通しており、また、二次成形用注入路３９（破線）によって第四のキャビティ１１２と第五のキャビティ１１３が連通する構成としている。

そして、チャンバ３８に成形１回分の熱硬化性樹脂７０を投入後、図６（ｂ）に示すように、溶融した熱硬化性樹脂７０をプランジャ４０で加圧し、二次成形用注入路３９を介して第四のキャビティ１１２、第五のキャビティ１１３に熱硬化性樹脂７０を注入する。熱硬化性樹脂７０は、一次成形の樹脂と同様に加熱された金型内で５０〜３００秒程度で硬化し、第一の分割体１０４と第二の分割体１０５と第三の分割体１０６とを接合する。二次成形の熱硬化性樹脂７０は、一次成形の熱硬化性樹脂５０と同材料を使用すると接合性が良好である。本実施形態では、一次成形の熱硬化性樹脂と同材料のワックス等の内部離型剤を含まないエポキシ樹脂組成物を使用した。

図７（ａ）、（ｂ）は、二次成形後の離型工程を説明する斜視図であり、（ａ）、（ｂ）は、それぞれ離型工程の各工程毎の状態を示している。図７（ａ）に示すように、まず、上金型１０もしくは下金型３０のいずれかの金型を開く。本実施形態においては上金型１０を開き、第二の中間金型８１は下金型３０に固定した状態としている。図７（ａ）の積層部品１１４は、下金型側に残した状態である。そして、図７（ｂ）に示すように、下金型側から積層部品１１４を不図示の突き上げ機構によって突き上げて取り出す。第二の中間金型８１は、単に成形品と第二の溝９８とチャンバとを合わせた外形形状で貫通させてくり抜いたものであるため、積層部品１１４を突き上げることで容易に取り外すことが可能となる。

図８は、第１の実施形態で完成した積層部品１１４の斜視図である。積層部品１１４は不要となる第一のランナー樹脂１０７、第二のランナー樹脂１０８、第三のランナー樹脂１０９、第四のランナー樹脂１１５を切断して完成体となる。

図９は、図８のＥ−Ｅにおける断面図である。積層部品１１４は、第一の分割体１０４、第二の分割体１０５、第三の分割体１０６が積層して構成され、当接部５３の外周に注入、硬化された二次成形の熱硬化樹脂７０によって接合されている。本実施形態で用いる熱硬化性樹脂は、ワックス等の内部離型剤を含まない材料なので、一次成形で硬化した分割体と二次成形の熱硬化性樹脂とが強固に接合される。そして、当接部５３より内側には、連通口１１９によって連通した第一の空間１１６と第二の空間１１７とが形成されている。また、第一の空間１１６は、第一の分割体１０４に形成されたインレット１１８を介して外部と連通しており、第二の空間１１７は、第三の分割体１０６に形成されたアウトレット１２０を介して外部と連通している。このようにして形成された積層中空部品は、液体供給部品として使用することが可能である。

用途としては、例えば、インクジェットプリント装置の内部に使用するインク供給部材やインクを吐出するヘッドとして用いることができる。他の用途として、浄水器等浄水関連や飲食物製造装置、医療関係の部品等に好適に用いられる。接合強度を必要としない用途であれば、離型剤成分を含んだ熱硬化性樹脂を使用することも可能である。

以下、本実施形態の成形方法を適用したインクジェットプリント装置用ヘッドの製造方法について説明する。
図１０（ａ）は、第１の実施形態を適用可能なインクジェットプリント装置用ヘッドの分解斜視図であり、図１０（ｂ）は、組み立て完成後の斜視図である。また図１１は、図１０（ｂ）のＫ−Ｋにおける断面図である。インクジェットプリント装置用ヘッド１３２は、インクを吐出する吐出口１３１を備えた複数の記録素子基板１２１ａ〜ｄがベースプレート１２２と呼ばれる内部に流路を備えた支持体に接合固定され、さらに、フィルターユニット１２６を備えて構成されている。ベースプレート１２２は、第一の分割体２０４、第二の分割体２０５、第三の分割体２０６を二次成形の熱硬化性樹脂７０で接合して形成されている。また、第一の分割体２０４には表面に各記録素子基板１２１ａ〜ｄに記録液を供給するための供給口１２３が設けられ、裏面には第一の流路１２４の一部が形成されている。また、第二の分割体２０５には表面に第一の流路１２４の一部が形成され、裏面には第二の流路１２５の一部が形成されており、両者は連通口２１９を介してつながっている。また、第三の分割体２０６には、表面に第二の流路１２５の一部が形成されており、インレット２１８とアウトレット２２０が裏面まで貫通している。ベースプレートは、図１１に示すように内部に二層の流路（第一の流路１２４、第二の流路１２５）が形成され、フィルター１３３を内部に設けたフィルターユニット１２６を経由してインクが循環可能な構成となっている。

このように、一つの樹脂注入機構（チャンバとプランジャ）を備えたトランスファ成形装置により、複数の分割体を成形する一次成形と、複数の分割体同士を接合する二次成形とを連続して行う。これによって、熱硬化性樹脂の積層部品の成形を効率よく行う成形方法を実現することができた。また、成形物を金型から取り外すことなく、二次成形を行えるため、分割体同士の接合を精度よく行うことができた。

（第２の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第２の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第１の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。

図１２（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２の実施形態の断面図であり、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ第一の一次成形の各工程を説明する断面図であり、図１３（ａ）、（ｂ）は、第二の一次成形の各工程を説明する断面図である。図１４（ａ）、（ｂ）は、二次成形の各工程を説明する断面図である。本実施形態では、２台のトランスファ成形装置を使用して一次成形を行っている。

図１２（ａ）に示すように、第一のトランスファ成形装置１３４で、上金型１０、中間金型２０、下金型３０の三つの金型を用い、中間金型２０で仕切られた二つのキャビティに第一の分割体５１と第二の分割体５２とを一次成形する。そして、図１２（ｂ）に示すように、金型を開き、上金型１０には第一の分割体５１を、下金型３０には第二の分割体５２を成形した状態で中間金型２０を退避させる。

一方、図１３（ａ）に示すように、第二のトランスファ成形機１３５で、上金型１３６、中間金型１３７、下金型１３８の三つの金型を用い、中間金型１３７に設けたキャビティに第三の分割体１３９を一次成形する。そして、図１３（ｂ）に示すように、金型を開き、中間金型１３７に第三の分割体１３９を成形した状態で中間金型１３７を退避させる。

そして、図１４（ａ）に示すように、第一の分割体５１と第二の分割体５２とが成形されている第一のトランスファ成形機１３４に、第二のトランスファ成形機１３５で一次成形し退避させた中間金型１３７を組み込んで型締めする。ここで第１の実施形態の図６（ａ）の状態と同じになる。内部に組み込まれている第一の分割体５１と第三の分割体１３９と第二の分割体５２とは、当接部５３が突き合わされその外周にキャビティ１１２、１１３が形成される。チャンバには二次成形の熱硬化性樹脂７０が投入され、図１４（ｂ）に示すようにプランジャ４０で加圧することにより二次成形を行い、第１の実施形態と同様に隣接する各分割体を熱硬化性樹脂７０で接合することが可能となる。

このように、一次成形を２台の成形装置で分担することにより成形効率を向上させることができる。また、成形部品だけをインサートする成形とは異なり、一次成形部品を含んだ金型ごと別成形機に組み込むため、分割体同士の位置合わせも金型の寸法精度で決まるため、第１の実施形態と同等の位置合わせ精度で成形することが可能となる。

なお、本実施形態では、２台のトランスファ成形装置を使用して一次成形を行ったが、これに限定するものではなく、３台等の複数台のトランスファ成形機であってもよい。

（第３の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第３の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第１の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。

図１５（ａ）、（ｂ）は、第３の実施形態を適用可能な金型を示した図であり、（ａ）は、既に一次成形を終えた後の二次成形における金型の分解斜視図、（ｂ）は型締め後の斜視図である。また、図１６は、図１５（ｂ）のＦ−Ｆにおける断面図であり、図１７は、図１５（ｂ）のＧ−Ｇにおける断面図で二次成形の熱硬化性樹脂７０を投入した状態を示している。

図１５（ａ）に示すように、本実施形態では、中間金型８１を介して上金型１０のキャビティと下金型３０のキャビティとを連通する連通路（連通部）２５が設けられている。図１６に示すように、中間金型８１の溝９８の全幅にわたってランナー樹脂１５８を残す場合、二次成形用注入路はランナー樹脂１５８の上側および下側に形成する構成となる。二次成形用注入路３９ａは、キャビティ３１３と連通路２５で連通したキャビティ３１２と連通しており、二次成形用注入路３９ｂは、キャビティ３１２と連通路２５で連通したキャビティ３１３と連通している。つまり、二次成形用注入路３９は、それぞれ個別の注入路となっている。このような場合、熱硬化性樹脂７０を注入する際、上側に形成される二次成形用注入路３９ａは、下側に形成される二次成形用注入路３９ｂよりも、プランジャ４０が先に通過するため、樹脂の注入が先に終わる。しかし、図１７に示すように、連通路２５によって上下のキャビティが連通するため、中間金型８１の上側のキャビティ１５２と下側のキャビティ１５３に、同時間、注入圧力を加えることが可能となる。そのため、上下のキャビティが二次成形用注入路３９で連通している第１の実施形態と同様に二次成形を行うことができる。なお、連通路２５を設ける位置は、上で説明した位置に限定するものではなく、上下のキャビティを連通できる位置であればよい。

図１８は、本実施形態の離型工程を説明する斜視図である。中間金型の一次成形のランナー樹脂１５８を挟んで二次成形のランナー樹脂１１５ａ、１１５ｂを上下に配置する構成でも、中間金型８１は、単に成形品と溝９８とチャンバとを合わせた外形形状で貫通させてくり抜いたものである。そのため、積層部品４１４を突き上げることで容易に取り外すことが可能となる。

このように、中間金型を介して上金型１０のキャビティと下金型３０のキャビティとを連通する連通路を設けたトランスファ成形方法でも、第１の実施形態と同様の効果を得ることができた。

（第４の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第４の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第１の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。

図１９（ａ）、（ｂ）は第４の実施形態を適用可能な金型を示した図であり、（ａ）は既に一次成形を終えた後の二次成形における二次成形の金型の分解斜視図、（ｂ）は型締め後の斜視図である。また、図２０は図１９（ｂ）のＨ−Ｈにおける断面図であり、図２１は、図１９（ｂ）のＩ−Ｉにおける断面図である。

図１９（ａ）に示すように本実施形態では、上金型１０、第一の中間金型１４０、第二の中間金型１４１、下金型３０の四つの金型で構成されている。そして、上金型１０には一次成形品である分割体４０４、第一の中間金型１４０には分割体１４２、第二の中間金型１４１には分割体１４３、下金型３０には分割体４０６がそれぞれ保持されている。これらの金型を型締めした状態は図１９（ｂ）となり、チャンバ３８から注入路を見た状態が図２０となる。図２０に示すように、溝４９７、溝１４６、溝１４７、溝４９９が組み合わされて、チャンバ３８と新たなキャビティとを連通する二次成形用注入路４３９が形成される。各溝には一次成形で注入路となった部分に一次成形の樹脂が残っている。溝４９７には分割体４０４とつながるランナー樹脂４０７が、溝１４６には分割体１４２とつながるランナー樹脂１４４が、溝１４７には分割体１４３とつながるランナー樹脂１４５が、溝４９９には分割体４０６とつながるランナー樹脂４０９が残っている。第一の中間金型１４０の溝１４６と第二の中間金型１４１の溝１４７は、それぞれの中間金型の厚み方向に貫通した形状としており、また、それぞれのランナー樹脂１４４、１４５の側面４１０で二次成形用注入路４３９の一部を構成している。

そして図２１に示すように金型を型締めすることで各分割体が当接し、当接部５３に囲まれた内側に空間４１１を形成し、当接部５３の外側に二次成形のキャビティ４１２、４１３と、分割体１４２と分割体１４３との間に形成されるキャビティ１４８を形成する。一次成形の際の中間金型１４０、１４１で形成される２つの分割体１４２、１４３のうちの一方の分割体である分割体１４２と分割体４０４との間には、キャビティ４１２と空間４１１とが形成される。また、一次成形の際の中間金型１４０、１４１で形成される２つの分割体１４２、１４３のうちの他方の分割体である分割体１４３と分割体４０６との間にはキャビティ４１３と空間４１１とが形成される。また、分割体１４２と分割体１４３との間には、キャビティ１４８と空間４１１とが形成される。各キャビティは、二次成形用注入路４３９を介してチャンバ３８と連通しており、また、二次成形用注入路４３９によってキャビティ４１２、１４８、４１３が連通する構成としている。そして、二次成形もチャンバ３８に成形１回分の熱硬化性樹脂７０を投入し二次成形を行う。

図２２は、第４の実施形態の離型工程を説明する斜視図である。第一の中間金型１４０、第二の中間金型１４１は、単に成形品と溝１４６、１４７とチャンバとを合わせた外形形状で貫通させてくり抜いたものである。そのため、積層部品１５４を突き上げることで容易に取り外すことが可能となる。

図２３は、第４の実施形態で完成した積層成形品の斜視図であり、図２４は、図２３のＪ−Ｊにおける断面図である。積層部品４１４は分割体４０４、分割体１４２、分割体１４３、分割体４０６が積層して構成され、当接部５３の外周に注入、硬化された二次成形の熱硬化樹脂７０によって接合されている。そして当接部５３より内側には空間４１６、４１７、１４９が形成され、分割体４０４にインレット４１８、分割体１４２、１４３に連通口４１９、分割体４０６にアウトレット４２０が形成されている。

なお、本実施形態では、２つの中間金型を用いて４層に積層された積層部品を形成したが、これに限定するものではなく、複数の中間金型を用いて積層部品を形成する方法であればよい。

このようにして、三層の内部空間を備えた積層中空部品を成形することができ、第１の実施形態と同様の効果を得ることができた。

なお、これまで説明してきた第１から第４の各実施形態は、それぞれを組み合わせて実行することも可能である。

１０ 上金型
１１ 第一のチャンバ
２０ 中間金型
２５ 連通路
３０ 下金型
３７ チャンバ
３８ チャンバ
３９ 二次成形用注入路
４０ プランジャ
５０ 熱硬化性樹脂
５３ 当接部
１００ 第五のチャンバ
１０１ 第一の一次成形用注入路
１０２ 第二の一次成形用注入路
１０３ 第三の一次成形用注入路
１０４ 第一の分割体
１０５ 第二の分割体
１０６ 第三の分割体

Claims (13)

1. 熱硬化性樹脂を成形するトランスファ成形方法において、
   成形品の第１分割体が成形された第１金型と、前記成形品の第３分割体が成形された第３金型と、の間に、前記成形品の第２分割体が成形された少なくとも一つの第２金型を挟んで型締めすることで、
   チャンバと、
   前記第１分割体の一部と前記第２分割体の一部とで囲まれた第１キャビティと、
   前記第２分割体の一部と前記第３分割体の一部とで囲まれた第２キャビティと、
   前記チャンバと、前記第１キャビティおよび前記第２キャビティとを連通する注入路と、を形成する型締め工程と、
   前記チャンバから前記注入路を介して前記第１キャビティおよび第２キャビティに熱硬化性樹脂を注入し、前記第１分割体と前記第２分割体との接合および前記第２分割体と前記第３分割体との接合を行う成形工程と、
   を有することを特徴とするトランスファ成形方法。
2. 前記チャンバと、前記第１キャビティおよび前記第２キャビティとは、個別の前記注入路によって連通していることを特徴とする請求項１に記載のトランスファ成形方法。
3. 前記チャンバと、前記第１キャビティおよび前記第２キャビティとは、共通する前記注入路によって連通していることを特徴とする請求項１に記載のトランスファ成形方法。
4. 前記第２金型は、２つの金型であり、前記第２分割体は、２つの分割体であり、前記２つの金型が型締めされることで、前記２つの分割体の一方の一部と、前記２つの分割体の他方の一部と、で囲まれた第３キャビティが形成されることを特徴とする請求項３に記載のトランスファ成形方法。
5. 前記チャンバと、前記第１キャビティと前記第２キャビティと前記第３キャビティとは、共通する前記注入路によって連通していることを特徴とする請求項４に記載のトランスファ成形方法。
6. 前記第１キャビティと前記第２キャビティとは、前記第２金型を介して連通していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のトランスファ成形方法。
7. 前記第１分割体と前記第２分割体と前記第３分割体とは、１つの成形機によって形成されることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のトランスファ成形方法。
8. 前記第１金型の前記第１分割体と、前記第３金型の前記第３分割体とは、第１成形機で成形され、前記第２金型の前記第２分割体は、第２成形機で成形されていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のトランスファ成形方法。
9. 前記熱硬化性樹脂には離型剤成分を含んでいない熱硬化性樹脂を用いることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載のトランスファ成形方法。
10. 前記熱硬化性樹脂には、エポキシ樹脂組成物を用いることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載のトランスファ成形方法。
11. 成形品の第１分割体が成形された第１金型と、前記成形品の第３分割体が成形された第３金型と、の間に、前記成形品の第２分割体が成形された少なくとも一つの第２金型を挟んで型締めして成形することで、前記第１分割体と前記第２分割体と前記第３分割体とを接合することを特徴とする熱硬化性樹脂を成形するトランスファ成形装置。
12. 熱硬化樹脂を形成するトランスファ成形方法において、
    上金型と下金型との間に複数の中間金型を挟み込んだ金型内に熱硬化性樹脂を注入することで、上金型のキャビティ内に第１分割体と、下金型のキャビティ内に第３分割体と、前記複数の中間金型のキャビティ内に第２分割体と、を夫々成形する１次成形工程と、
    前記複数の中間金型の一部を退避させ、前記第１分割体が成形された前記上金型と、前記第３分割体が形成された前記下金型と、の間に前記第２分割体が形成された前記中間金型を挟み込んで、前記中間金型を貫通する、側壁の一部が前記第２分割体によって形成される注入路を形成する工程と、
    前記注入路を介して熱硬化性樹脂を前記金型内に注入し、前記第１分割体と前記第２分割体、及び前記第２分割体と前記第３分割体とを接合する２次形成工程と、
    を有することを特徴とするトランスファ成形方法。
13. 熱硬化性樹脂を成形するトランスファ成形方法において、
    成形品の第１分割体が成形された第１金型と、前記成形品の第３分割体が成形された第３金型と、の間に、前記成形品の第２分割体が成形された少なくとも一つの第２金型を挟んで型締めすることで、
    チャンバと、
    前記第１分割体の一部と前記第２分割体の一部とで囲まれた第１キャビティと、
    前記第２分割体の一部と前記第３分割体の一部とで囲まれた第２キャビティと、
    前記チャンバと、前記第１キャビティおよび前記第２キャビティとを連通する、前記第２の金型を貫通する、側壁の一部が前記第２分割体によって形成される注入路と、を形成する型締め工程と、
    前記チャンバから前記注入路を介して前記第１キャビティおよび第２キャビティに熱硬化性樹脂を注入し、前記第１分割体と前記第２分割体との接合および前記第２分割体と前記第３分割体との接合を行う成形工程と、
    を有することを特徴とするトランスファ成形方法。

Images