特開 2024-163802 入れ子、樹脂成形金型、成形装置、樹脂成形品の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024163802

(43)【公開日】2024-11-22

(54)【発明の名称】入れ子、樹脂成形金型、成形装置、樹脂成形品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 33/00 20060101AFI20241115BHJP

   B29C 51/36 20060101ALI20241115BHJP

   B29C 51/10 20060101ALI20241115BHJP

【ＦＩ】

B29C33/00

B29C51/36

B29C51/10

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023079699

(22)【出願日】2023-05-12

(71)【出願人】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 満

(74)【代理人】

【識別番号】100131152

【弁理士】

【氏名又は名称】八島 耕司

(74)【代理人】

【識別番号】100147924

【弁理士】

【氏名又は名称】美恵 英樹

(74)【代理人】

【識別番号】100148149

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邉 幸男

(74)【代理人】

【識別番号】100181618

【弁理士】

【氏名又は名称】宮脇 良平

(74)【代理人】

【識別番号】100174388

【弁理士】

【氏名又は名称】龍竹 史朗

(72)【発明者】

【氏名】外薗 俊輔

(72)【発明者】

【氏名】北尾 啓祐

(72)【発明者】

【氏名】中村 悠斗

【テーマコード（参考）】

4F202

4F208

【Ｆターム（参考）】

4F202CA17

4F202CB01

4F202CD30

4F202CK43

4F202CK81

4F202CP01

4F202CP04

4F202CP10

4F208AC03

4F208MA01

4F208MB01

4F208MC01

4F208MD10

4F208MH06

(57)【要約】

【課題】入れ子を容易に金型本体に取付けられ、真空引きが可能な入れ子、樹脂成形金型、成形装置、樹脂成形品の製造方法を提供する。
【解決手段】金型本体１１１に取り付けられる入れ子２０１は、金型本体１１１の成形面１１１ａと対向する面に着脱部材を備え、着脱部材により金型本体１１１に着脱自在に取り付けられる。入れ子２０１の成形面２０１ａから非成形面に通じる真空孔２０１ｂが形成されている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

金型本体に取り付けられる入れ子であって、
前記金型本体の成形面と対向する面に着脱部材を備え、
前記着脱部材により前記金型本体に着脱自在に取り付けられ、
当該入れ子の成形面から非成形面に通じる真空孔が形成された、
入れ子。

【請求項2】

前記着脱部材は、磁性材料で形成された、
請求項１に記載の入れ子。

【請求項3】

樹脂成形に使用される金型であって、
金型本体と、
前記金型本体に取り付けられる入れ子と、
前記金型本体と前記入れ子との間に、前記入れ子を前記金型本体に着脱自在に取り付ける着脱部材と、を備え、
前記入れ子の成形面から非成形面に通じる真空孔が形成された、
樹脂成形金型。

【請求項4】

前記着脱部材は、
前記入れ子の、前記金型本体の前記入れ子を取り付ける取付面と対向する面に形成された第１の磁性体と、
前記金型本体の前記取付面の、前記第１の磁性体と対向する位置に形成された第２の磁性体と、を備え、
前記入れ子は、前記第１の磁性体と前記第２の磁性体との間の磁力により前記金型本体に取り付けられる、
請求項３に記載の樹脂成形金型。

【請求項5】

前記入れ子は中空であり、
前記金型本体と前記入れ子との間に配置され、前記入れ子を密封する封止部材を備える、
請求項３に記載の樹脂成形金型。

【請求項6】

樹脂シートを加熱するヒータと、
請求項３から５の何れか１項に記載された樹脂成形金型と、
加熱された前記樹脂シートを、前記真空孔から気体を吸引して、前記樹脂成形金型により成形する成形手段と、
を備える成形装置。

【請求項7】

樹脂シートを加熱する加熱工程と、
加熱された前記樹脂シートを、請求項３から５の何れか１項に記載された樹脂成形金型により、前記真空孔から気体を吸引して成形する成形工程と、を備える、
樹脂成形品の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、入れ子、樹脂成形金型、成形装置、樹脂成形品の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

金型を使用して樹脂を成形する際に、金型の部品交換が簡単である又は金型の加工がしやすくなる等の理由により、入れ子を使用することがある。入れ子は、金型本体に対して、別部品として取り付けられる型である。

【0003】

入れ子を金型本体に嵌め込む方法として、特許文献１には、固定型と可動型を備える射出成形金型において、可動型の凹部に入れ子を取り付ける構造が開示されている。特許文献１では、入れ子は、可動型の底面に、ボルトで締結されている。入れ子の取付け又は取外しは、ボルトを締結又は緩めることにより行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８－１１４４３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に開示された入れ子を使用するためには、樹脂成形をする可動型、即ち、金型本体にボルト締結するための切削加工が必要となり面倒である。また、真空成形金型に、特許文献１に開示された入れ子を使用するときには、入れ子の成形面に孔が形成されていないため、入れ子の部分の真空引きが困難である。

【0006】

本開示は、上述の課題を解決するためになされたもので、入れ子を容易に金型本体に取付けられ、真空引きが可能な入れ子、樹脂成形金型、成形装置、樹脂成形品の製造方法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】

上記問題点を解決し、目的を達成するために、本開示に係る入れ子は、金型本体に取り付けられる入れ子であって、金型本体の成形面と対向する面に着脱部材を備え、着脱部材により金型本体に着脱自在に取り付けられ、当該入れ子の成形面から非成形面に通じる真空孔が形成される。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、入れ子を容易に金型本体に取付けられ、真空引きが可能な入れ子、樹脂成形金型、成形装置、樹脂成形品の製造方法を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】（ａ）～（ｄ）は、本開示の実施の形態に係る金型の種類を示す図

【図2】（ａ）は、真空成形用の金型の概念を示す図、（ｂ）は、（ａ）の点線で囲われた部分の拡大断面図

【図3】（ａ）は、図２（ｂ）の点線で囲われた部分の拡大断面図、（ｂ）は、図２（ｂ）の点線で囲われた部分の他の拡大断面図

【図4】（ａ）は、図２（ｂ）の点線で囲われた部分の他の拡大断面図、（ｂ）は、図２（ｂ）の点線で囲われた部分の他の拡大断面図

【図5】（ａ）は、真空成形用の他の金型の概念を示す図、（ｂ）は、（ａ）の点線で囲われた部分の拡大断面図

【図6】（ａ）は、図５（ｂ）の点線で囲われた部分の拡大断面図、（ｂ）は、図５（ｂ）の点線で囲われた部分の他の拡大断面図

【図7】（ａ）は、図５（ｂ）の点線で囲われた部分の他の拡大断面図、（ｂ）は、図５（ｂ）の点線で囲われた部分の他の拡大断面図

【図8】（ａ）～（ｅ）は、入れ子の底部に配置された磁石と封止部材の位置を示す図

【図9】（ａ）～（ｄ）は、入れ子の底部に配置された磁石と封止部材の位置を示す他の図

【図10】真空成形装置の概念図

【図11】（ａ）～（ｃ）は、真空成形装置により樹脂成形品を製造する方法を示す図

【図12】（ａ）～（ｃ）は、真空成形装置により樹脂成形品を製造する方法を示す他の図

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本開示の実施の形態に係る入れ子、樹脂成形金型、成形装置、及び樹脂成形の製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。なお、成形装置を床面に設置した場合の上下方向を、図の上下方向と規定し、以下、この方向を引用して説明する。この方向は、実施の形態を説明するために使用するものであり、本開示の実施の形態が実際に使用されるときの方向を限定するものではない。

【0011】

樹脂成形金型は、一般的に、凹形状又は凸形状の金型本体の成形面に、小さな凸状又は凹状の入れ子を取り付けて構成される。本実施の形態に係る樹脂成形金型１は、図１に示すように、金型本体１０と入れ子２０とを備え、金型本体１０の成形面１０ａに入れ子２０が取り付けられる。

【0012】

本開示の実施の形態に係る入れ子２０の金型本体１０への取付け方法には、図１（ａ）に示す凹型の金型本体１０と凸型の入れ子２０の組合せ（以下、「パターン１」という。）、図１（ｂ）に示す凹型の金型本体１０と金型本体１０の凹部を塞ぐ入れ子２０の組合せ（以下、「パターン２」という。）、図１（ｃ）に示す凸型の金型本体１０と凸型の入れ子２０の組合せ（以下、「パターン３」という。）、及び図１（ｄ）に示す凸型の金型本体１０と金型本体１０の凹部を塞ぐ入れ子２０の組合せ（以下、「パターン４」という。）の４つのパターンがある。これらの４つのパターンを使用して、以下の実施の形態で樹脂成形金型を説明する。

【0013】

（実施の形態）
本実施の形態では、真空成形金型、真空成形金型に使用される入れ子、真空成形金型を使用した成形装置、及び成形装置を使用した樹脂成形品の製造方法を説明する。

【0014】

〈成形金型〉
真空成形に用いられる金型には、凹状形状の金型と凸状形状の金型があり、上述したパターン１からパターン４が例として挙げられる。真空成形金型の成形面には、真空孔が形成され、金型に取り付けられた真空配管から真空ポンプ等により真空引きすることで真空孔から空気を吸い込み、成形面に樹脂シートを吸着させて成形する。

【0015】

本実施の形態では、パターン１とパターン２の樹脂成形金型を真空成形金型に使用した例を説明する。図２は、パターン１の真空成形金型１００を示す図であり、図２（ａ）は、真空成形金型１００の全体概略図を示し、図２（ｂ）は、図２（ａ）の点線で囲った部分を拡大した部分断面図である。真空成形金型１００は、金型本体１１１と、入れ子２０１と、真空配管３００を備える。

【0016】

金型本体１１１は、凹状に形成された金型であり、内部を中空とし、成形面１１１ａには、真空成形時に使用される複数の真空孔１１１ｂが形成されている。また、金型本体１１１には、真空配管３００が接続され、真空ポンプ等により真空配管３００を介して、金型本体１１１内部を真空引きする。金型本体１１１は、プリハードン鋼、アズロールド鋼、ステンレス鋼などの金属材料により成形される。

【0017】

入れ子２０１は、四角錐台の形状に形成され、内部は中空となっている。四角錐台の上面と側面である成形面２０１ａには、真空成形時に使用される複数の真空孔２０１ｂが形成されている。入れ子２０１は、熱伝導性のよい鉄、アルミ合金等を使用する。金型本体１１１が金属材料で成形されているため、金型本体１１１と入れ子２０１との間に、温度差が生じると成形精度に影響がある。したがって、熱伝導性のよい材料を使用することが推奨される。

【0018】

入れ子２０１は、着脱部材である磁石により金型本体１１１の成形面１１１ａに固定され、封止部材により入れ子２０１内部から空気が漏れない構造となっている。入れ子２０１の固定方法と封止方法を４つの例を示して説明する。図３（ａ）（ｂ）、図４（ａ）（ｂ）は、図２（ｂ）の点線で囲われた部分を拡大した部分断面図である。図３（ａ）（ｂ）、図４（ａ）（ｂ）に示す例は、入れ子２０１に第１の磁石３０３を取付け、金型本体１１１の第１の磁石３０３と対向する位置に第２の磁石３０４を取付け、第１の磁石３０３と第２の磁石３０４の外側に封止部材４０１を配置した例である。

【0019】

第１の磁性体である第１の磁石３０３は、四角錐台形状の入れ子２０１の底部に取り付けられる環状の永久磁石である。金型本体１１１には、第１の磁石３０３を取り付けるために、成形面１１１ａの一部に取付面１１１ａａが形成されている。第１の磁石３０３は、金型本体１１１の取付面１１１ａａに対向する、入れ子２０１の面に取り付けられる。第２の磁性体である第２の磁石３０４は、金型本体１１１の、第１の磁石３０３と対向する取付面１１１ａａに取り付けられる環状の永久磁石である。永久磁石として、サマリウムコバルト、アルニコ磁石、フェライト磁石などが用いられる。永久磁石は板状の硬い磁石を使用してもよいし、弾性を有する磁気シートを使用してもよい。第１の磁石３０３を取り付ける入れ子２０１には、入れ子２０１と金型本体１１１との間に隙間が生じさせないために、第１の磁石３０３と第２の磁石３０４の厚み分の段差２０１ｃが設けられる。

【0020】

入れ子２０１の第１の磁石３０３の外周には、入れ子２０１と金型本体１１１との間を封止する封止部材４０１が配置される。図３は、封止部材４０１として、シート状のゴム製のシールを使用した例を示す。図３（ａ）は、封止部材４０１を入れ子２０１に取り付けた例、図３（ｂ）は、封止部材４０１を金型本体１１１に取り付けた例である。シート状のゴム製のシールを使用することにより、簡単に封止部材４０１に取り付けることができる。封止部材４０１は、第１の磁石３０３と第２の磁石３０４が接着すると、潰れて、入れ子２０１と金型本体１１１との間を封止する。図３（ｂ）に示す封止部材４０１は、入れ子２０１側に封止部材４０１を取り付けるスペースが確保できないときに、金型本体１１１側に取り付ける封止部材である。この封止部材４０１は、入れ子２０１を使用しないときには、封止部材４０１の形状が成形品に転写されるので、外す必要がある。

【0021】

図４は、他の封止部材の例を示し、封止部材４０１としてＯリングを用いた例である。図４（ａ）は、Ｏリングの抜けを防止するため逆テーパー形状に形成されたアリ溝４０１ａを、入れ子２０１に形成した例を示し、図４（ｂ）は、アリ溝４０１ａを金型本体１１１に形成した例を示す。入れ子２０１の脱着頻度が高い場合、封止部材４０１は消耗しやすい。Ｏリングを使用した封止部材４０１を使用すれば、消耗したＯリングを交換すればよい。入れ子２０１の脱着頻度が高く、入れ子２０１側に封止部材４０１を取り付けるスペースが確保できないときには、図４（ｂ）に示すように、金型本体１１１側にアリ溝４０１ａを形成する。入れ子２０１を使用しないときには、金型本体１１１に形成されたアリ溝４０１ａの形状が成形品に転写されるので、アリ溝４０１ａを埋める加工が必要である。

【0022】

図５は、パターン２の真空成形金型１００を示す図であり、図５（ａ）は、真空成形金型１００の全体概略図を示し、図５（ｂ）は、図５（ａ）の点線で囲った部分を拡大した部分断面図である。真空成形金型１００は、金型本体１１２と入れ子２０２とを備える。金型本体１１２と入れ子２０２の材質は、パターン１の金型構造と同一である。

【0023】

金型本体１１２は、凹状に形成された金型であり、成形面１１２ａの一部が凹んだ形状を備える金型である。内部を中空とし、成形面１１２ａには、複数の真空孔１１２ｂが形成されている。

【0024】

入れ子２０２は、金型本体１１２の凹みを閉鎖する板状の部材である。成形面２０２ａには、複数の真空孔２０２ｂが形成されている。

【0025】

入れ子２０２は、磁石により金型本体１１２の成形面に固定され、封止部材により入れ子２０２内部から空気が漏れない構造を採用している。図６（ａ）（ｂ）、図７（ａ）（ｂ）は、図５（ｂ）の点線で囲われた部分を拡大した部分断面図である。図６（ａ）（ｂ）、図７（ａ）（ｂ）に示す例は、入れ子２０２に第１の磁石３０５を取付け、金型本体１１２の第１の磁石３０５と対向する位置に第２の磁石３０６を取付け、第１の磁石３０５と第２の磁石３０６の外側に封止部材４０２を配置した例である。

【0026】

第１の磁石３０５は、板状の入れ子２０２の厚み部分に取り付けられる環状の永久磁石である。第２の磁石３０６は、金型本体１１２の第１の磁石３０５と対向する位置に取り付けられる環状の永久磁石である。永久磁石は、第１の磁石３０３、第２の磁石３０４と同じ磁石を用いる。第１の磁石３０５を取り付ける入れ子２０２には、入れ子２０２と金型本体１１２との間に隙間を生じさせないために、第１の磁石３０５と第２の磁石３０６の厚み分の段差２０２ｃが設けられる。

【0027】

入れ子２０２の第１の磁石３０５の外側、すなわち成形面２０２ａ側には、入れ子２０２と金型本体１１２との間を封止する環状の封止部材４０２が配置される。封止部材４０２として、シート状のゴム製のシールを使用する。図６（ａ）は、封止部材４０２を入れ子２０２に取り付けた例、図６（ｂ）は、封止部材４０２を金型本体１１２に取り付けた例である。シート状のシールを使用することにより、簡単に封止部材４０２に取り付けることができる。

【0028】

図７は、封止部材４０２としてＯリングを用いた例を示す。図７（ａ）は、アリ溝４０２ａを入れ子２０２に形成した例を示し、図７（ｂ）は、アリ溝４０２ａを金型本体１１２に形成した例を示す。入れ子２０２の脱着頻度が高い場合に、Ｏリングを使用した封止部材４０２を使用する。入れ子２０２の脱着頻度が高く、入れ子２０２側に封止部材４０２を取り付けるスペースが確保できないときには、図７（ｂ）に示すように、金型本体１１２側にアリ溝４０２ａを形成する。

【0029】

封止部材と磁石の配置及び磁石の形状は、入れ子を設置する場所に応じていくつかの方法を採用でき、第１のパターンの入れ子２０１を用いてその例を説明する。図８、９は、入れ子２０１を底部から見た図である。図８（ａ）～（ｅ）は、第１の磁石３０３の外側に封止部材４０１を配置した例を示し、図９（ａ）～（ｄ）は、封止部材４０１の外側に第１の磁石３０３を配置した例を示す。

【0030】

図８（ａ）において、封止部材４０１は、入れ子２０１の底部の外縁の内側に環状に取付けられる。封止部材４０１は、入れ子２０１をその外縁において密封し、真空引きをしたときにエアが漏れ出るのを防止する。封止部材４０１の内側には、第１の磁石３０３が配置される。第１の磁石３０３は、複数の磁石ユニット３０３ａを含む。複数の磁石ユニット３０３ａは、封止部材４０１に沿って、断続的に並べられて配置される。磁石ユニット３０３ａの大きさと長さを調整することで、磁石の磁力を調整し、金型本体１１１と着脱のしやすい磁力を選択することができる。

【0031】

図８（ｂ）において、封止部材４０１は、図８（ａ）と同様に、入れ子２０１の底部の外縁の内側に環状に取付けられる。封止部材４０１の内側には、環状の第１の磁石３０３が、封止部材４０１に沿って取付けられる。環状の１つの磁石であるので、取付が容易である。磁石の磁力を選択することにより、磁力を調整する。

【0032】

図８（ｃ）において、封止部材４０１は、図８（ａ）と同様に、入れ子２０１の底部の外縁の内側に環状に取付けられる。封止部材４０１の内側に、第１の磁石３０３が配置される。第１の磁石３０３は、２つの棒状の磁石ユニット３０３ｂを含み、入れ子２０１の幅方向に沿って平行に取付けられる。２つの棒状の磁石ユニット３０３ｂを用いるので、磁石の設置スペースを節約でき、入れ子２０１への取付けも容易である。

【0033】

図８（ｄ）において、封止部材４０１は、図８（ａ）と同様に、入れ子２０１の底部の外縁の内側に環状に取り付けられる。第１の磁石３０３は、４つの棒状の磁石ユニット３０３ｃを含む。４つの棒状の磁石ユニット３０３ｃは、封止部材４０１の内側に、入れ子２０１の幅方向と高さ方向に沿って平行に取付けられる。棒状の磁石ユニット３０３ｃを用いるので、入れ子２０１への取付けが容易である。また、４つの磁石ユニット３０３ｃを用いることにより、入れ子２０１と金型本体１１１との密着度を大きくできる。

【0034】

図８（ｅ）において、封止部材４０１は、図８（ａ）と同様に、入れ子２０１の底部の外縁の内側に環状に取付けられる。第１の磁石３０３は、４つの円形の磁石ユニット３０３ｄを含む。４つの磁石ユニット３０ｄは、入れ子２０１の四隅に取付けられる。入れ子２０１の下面の磁石の設置スペースが限定されているときに、有利である。

【0035】

図９（ａ）は、入れ子２０１の底部の外縁の内側に沿って、環状の封止部材４０１が取付けられ、封止部材４０１の外側に、複数の磁石ユニット３０３ａを含む第１の磁石３０３が、取付けられた例を示す。この例は、図８（ａ）の第１の磁石３０３と封止部材４０１の位置が逆になった例である。

【0036】

図９（ｂ）は、入れ子２０１の底部の外縁の内側に沿って、環状の封止部材４０１が取付けられ、封止部材４０１の外側に、２つの棒状の磁石ユニット３０３ｂを含む第１の磁石３０３が、入れ子２０１の幅方向に平行に取り付けられた例を示す。この例は、図８（ｃ）の第１の磁石３０３と封止部材４０１の位置が逆になった例である。

【0037】

図９（ｃ）は、入れ子２０１の底部の外縁の内側に沿って、環状の封止部材４０１が取り付けられ、封止部材４０１の外側に、４つの棒状の磁石ユニット３０３ｃを含む第１の磁石３０３が、取付けられた例を示す。４つの棒状の磁石ユニット３０３ｃは、入れ子２０１の幅方向と高さ方向にそれぞれ２つずつ配置される。この例は、図８（ｄ）の第１の磁石３０３と封止部材４０１の位置が逆になった例である。

【0038】

図９（ｄ）は、入れ子２０１の底部の外縁の内側に沿って、環状の封止部材４０１が取り付けられ、封止部材４０１の外側に、４つの円形の磁石ユニット３０３ｄを含む第１の磁石３０３が、入れ子２０１の四隅に取付けられた例を示す。この例は、図８（ｅ）の第１の磁石３０３と封止部材４０１の位置が逆になった例である。

【0039】

第１の磁石３０３と封止部材４０１の取付位置及び第１の磁石３０３の形状は、入れ子２０１と金型本体１１１の形状と入れ子２０１の取付スペースの大きさに応じて、適宜選択することができる。

【0040】

〈成形装置及び樹脂成形品の製造方法〉
次に、本実施の形態に係る真空成形金型１００を使用した成形装置の構造について説明する。真空成形を使用した成形装置２は、図１０に示すように、成形される樹脂シート３１を保持するクランプ３０と、樹脂シート３１を加熱するヒータ４０と、真空成形金型１００と、真空成形金型１００を載置するテーブル５０と、を備える。

【0041】

成形される樹脂シート３１は、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネイト、ポリエチレン、ナイロンなどの熱可塑性樹脂を材料としたシートを使用する。

【0042】

クランプ３０は、樹脂シート３１を保持して、駆動源を稼働することにより上下に移動される。クランプ３０により樹脂シート３１は真空成形金型１００の方向（矢印方向）に移動される。真空成形金型１００に載置された樹脂シート３１は、真空成形金型１００への吸着により成形される。上下動されるクランプ３０、真空孔２０１ｂ、２０２ｂが形成された真空成形金型１００、及び真空ポンプに接続された真空配管３００により成形手段を形成する。

【0043】

上下動するのはクランプ３０でなくてもよく、テーブル５０を上下動させても良い。樹脂シート３１を真空成形金型１００に近づけられれば、如何なる方法を使用してもよい。

【0044】

次に、成形装置２を使用した樹脂シート３１の成形方法について、図１１、１２を参照して説明する。金型本体１１１と入れ子２０１に形成された真空孔は省略されている。図１１は、パターン１の樹脂成形金型を使用した場合の樹脂成形品の製造方法を示す図である。図１２は、パターン３の樹脂成形金型を使用した場合の樹脂成形品の製造方法を示す図である。

【0045】

パターン１の真空成形金型１００を使用して、樹脂シート３１を成形する場合、まず、図１１（ａ）に示すように、ヒータ４０により、クランプ３０で保持された樹脂シート３１が加熱される（加熱工程）。樹脂シート３１は、加熱されると軟化して、真空成形金型１００のある方向に曲がる（図１１（ｂ））。樹脂シート３１を保持するクランプ３０が、テーブル５０に載置された真空成形金型１００に向けて移動され、樹脂シート３１は、真空成形金型１００の上に載せられる。その後、真空ポンプが稼働して、真空配管３００を介して、金型本体１１１と入れ子２０１に形成された真空孔１１１ｂ、２０１ｂより空気が吸引され、真空吸引が開始される。樹脂シート３１は、真空吸引されることにより真空成形金型１００に張り付き成形される（図１１（ｃ））（成形工程）。

【0046】

成形された樹脂シート３１は、冷却された後、離型される（離型工程）。

【0047】

パターン３の真空成形金型１００を使用して、樹脂シート３１を成形する場合、図１２（ａ）～図１２（ｃ）に示すように、パターン１の真空成形金型１００を使用した場合と同様に、樹脂シート３１の加熱（図１２（ａ））、樹脂シート３１の軟化（図１２（ｂ））、樹脂シート３１の成形（図１２（ｃ））という順序で、樹脂シート３１は成形され離型される。

【0048】

本実施の形態によれば、入れ子２０１、２０２は、真空孔２０１ｂ、２０２ｂを有するので、入れ子を備える金型を真空成形に使用することができる。

【0049】

本実施の形態によれば、入れ子２０１、２０２は、第１の磁石３０３、３０５と第２の磁石３０４、３０６により、金型本体１１１、１１２に取り付けられるので、金型本体１１１、１１２にネジ孔を形成する等の切削加工が不要となり、簡単に金型本体１１１、１１２に取付けることができる。

【0050】

本実施の形態によれば、入れ子２０１、２０２は、第１の磁石３０３、３０５と第２の磁石３０４、３０６により、金型本体１１１、１１２に取付けられるので、金型本体１１１、１１２に冷却配管などの温度調整用の配管が配置されていても、配管の配置位置に関係なく、自由に入れ子２０１、２０２を金型本体１１１、１１２に取り付けることができる。

【0051】

本実施の形態によれば、真空成形金型１００は、封止部材４０１、４０２を備えるので、真空成形時に、入れ子２０１、２０２から空気の漏れることを防止することができる。

【0052】

本実施の形態によれば、封止部材４０１、４０２を入れ子２０１、２０２と金型本体１１１、１１２との間に配置したので、真空成形をするときに、入れ子２０１、２０２と金型本体１１１、１１２との間から空気が流入することなく、樹脂シート３１を真空吸着できる。

【0053】

本実施の形態によれば、入れ子２０１、２０２を着脱自在に取り付けられるので、一つの成形装置２で成形できる形状の数を増やすことができる。

【0054】

本実施の形態では、入れ子２０１、２０２の形状は四角錐台であると説明したが、入れ子２０１、２０２の形状は四角錐台に限定されず、成形する製品に応じて四角柱、円錐台、又は半球等、様々な形状を採用することができる。

【0055】

本実施の形態では、樹脂成形金型のパターンとして、パターン１～パターン４の中から選択して説明したが、説明をしていないパターンの樹脂成形金型も、説明をしたパターンの樹脂成形金型と同様に入れ子に磁石を取り付けることにより、金型本体に入れ子を取付け、成形装置により樹脂成形品を製造することができる。

【0056】

本実施の形態では、第１の磁石３０３、３０５は、入れ子２０１、２０２に取り付けられ、第２の磁石３０４、３０６は、金型本体１１１、１１２に取り付けられると説明した。しかしながら、入れ子２０１、２０２は、金型本体１１１、１１２に磁性体による磁力で取付られればよい。したがって、入れ子２０１、２０２に磁石を取付け、金型本体１１１、１１２を軟磁性材料で成形することで、金型本体１１１、１１２には、磁石を取り付けなくてもよい。また、その逆で、金型本体１１１、１１２に磁石を取付け、入れ子２０１、２０２を軟磁性材料で成形し、磁石を取り付けなくてもよい。すなわち、金型本体１１１、１１２に、入れ子２０１、２０２を取り付けるためには、双方の間で磁力を発生する磁性体を備えればよい。

【0057】

本実施の形態では、磁石と封止部材の取付方法について、パターン１の樹脂成形型について説明したが、パターン２～４の樹脂成形型についても、入れ子２０２と金型本体１１２の形状に応じて、様々な取付方法により入れ子を金型本体に取り付けることができる。

【0058】

本実施の形態では、真空成形金型１００を用いた例を説明したが、入れ子２０１、２０２の真空孔２０１ｂ、２０２ｂを塞げば、当該入れ子を射出成形用の金型にも使用することができる。

【0059】

本実施の形態では、着脱部材として第１の磁石３０３、３０５、第２の磁石３０４、３０６を使用した例を説明したが、着脱部材は、磁性体で形成されたものでなくてもよい。入れ子２０１、２０２を金型本体１１１、１１２に着脱自在に取り付けられるものであればよい。例えば、金型本体１１１、１１２にスリットを形成し、入れ子２０１、２０２にスリットに差し込む挿入部材を設けてもよい。

【0060】

本実施の形態では、クランプ３０が移動することにより、軟化した樹脂シート３１を成形していると説明したが、成形方法は、この方法に限定されない。例えば、加熱して軟化させて樹脂シートを圧縮空気により膨らませて、下から樹脂成形金型を突き上げて真空吸引することにより成形するエアスリップ法を用いてもよい。また、凹形状の樹脂成形金型に真空吸引するとともに、上方からプラグとう補助型で押して成形するプラグアシスト法を用いてもよい。

【0061】

本開示は、本開示の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされる。また、上述した実施形態は、本開示を説明するためのものであり、本開示の範囲を限定するものではない。つまり、本開示の範囲は、実施形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲及びそれと同等の開示の意義の範囲内で施される様々な変形が、本開示の範囲内とみなされる。

【0062】

（付記）
（付記１）
金型本体に取り付けられる入れ子であって、
前記金型本体の成形面と対向する面に着脱部材を備え、
前記着脱部材により前記金型本体に着脱自在に取り付けられ、
当該入れ子の成形面から非成形面に通じる真空孔が形成された、
入れ子。

【0063】

（付記２）
前記着脱部材は、磁性材料で形成された、
付記１に記載の入れ子。

【0064】

（付記３）
樹脂成形に使用される金型であって、
金型本体と、
前記金型本体に取り付けられる入れ子と、
前記金型本体と前記入れ子との間に、前記入れ子を前記金型本体に着脱自在に取り付ける着脱部材と、を備え、
前記入れ子の成形面から非成形面に通じる真空孔が形成された、
樹脂成形金型。

【0065】

（付記４）
前記着脱部材は、
前記入れ子の、前記金型本体の前記入れ子を取り付ける取付面と対向する面に形成された第１の磁性体と、
前記金型本体の前記取付面の、前記第１の磁性体と対向する位置に形成された第２の磁性体と、を備え、
前記入れ子は、前記第１の磁性体と前記第２の磁性体との間の磁力により前記金型本体に取り付けられる、
付記３に記載の樹脂成形金型。

【0066】

（付記５）
前記入れ子は中空であり、
前記金型本体と前記入れ子との間に配置され、前記入れ子を密封する封止部材を備える、
付記３に記載の樹脂成形金型。

【0067】

（付記６）
樹脂シートを加熱するヒータと、
付記３から５の何れか１つに記載された樹脂成形金型と、
加熱された前記樹脂シートを、前記真空孔から気体を吸引して、前記樹脂成形金型により成形する成形手段と、を備える、
成形装置。

【0068】

（付記７）
樹脂シートを加熱する加熱工程と、
加熱された前記樹脂シートを付記３から５の何れか１つに記載された樹脂成形金型により、前記真空孔から気体を吸引して成形する成形工程と、を備える、
樹脂成形品の製造方法。

【産業上の利用可能性】

【0069】

本開示は、樹脂成形品を製造するための金型に使用される入れ子、金型、成形装置、樹脂成形品の製造方法に好適に利用できる。

【符号の説明】

【0070】

１ 樹脂成形金型、２ 成形装置、１０、１１１、１１２ 金型本体、１０ａ、１１１ａ、１１２ａ、２０１ａ、２０２ａ 成形面、１１１ａａ 取付面、２０、２０１、２０２ 入れ子、３０ クランプ、３１ 樹脂シート、４０ ヒータ、５０ テーブル、１００ 真空成形金型、１１１ｂ、１１２ｂ 真空孔、２０１ｂ、２０２ｂ 真空孔、２０１ｃ、２０２ｃ 段差、３００ 真空配管、３０３、３０５ 第１の磁石、３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃ、３０３ｄ 磁石ユニット、３０４、３０６ 第２の磁石、４０１、４０２ 封止部材、４０１ａ、４０２ａ アリ溝。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】