熱硬化性プラスチック材料の成形方法
【課題】マイクロ波による誘電加熱効果によって熱硬化性プラスチック材料を硬化させる際に、正確に温度を測定しマイクロ波の照射量を調節することが可能な熱硬化性プラスチック材料の成形方法を提供すること。
【解決手段】熱硬化性プラスチック材料をマイクロ波によって誘電加熱することで硬化させて所定の形状に成形する成形方法であって、複数用意された母型１１Ａ内に調合した熱硬化性プラスチック材料を注入し、同複数の母型１１Ａに対してマイクロ波を照射し誘電加熱する。その際に１つの母型１１Ｂをダミーとして内部に温度センサ２０を配設し、この温度センサ２０の検出した温度情報に基づいてマイクロ波の照射量を経時的に制御する。
【解決手段】熱硬化性プラスチック材料をマイクロ波によって誘電加熱することで硬化させて所定の形状に成形する成形方法であって、複数用意された母型１１Ａ内に調合した熱硬化性プラスチック材料を注入し、同複数の母型１１Ａに対してマイクロ波を照射し誘電加熱する。その際に１つの母型１１Ｂをダミーとして内部に温度センサ２０を配設し、この温度センサ２０の検出した温度情報に基づいてマイクロ波の照射量を経時的に制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱硬化性プラスチック材料をマイクロ波によって誘電加熱して所定の形状に硬化させる熱硬化性プラスチック材料の成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から成型用のモールドを加熱し、この伝導熱で熱硬化性プラスチック材料を硬化させる成形方法がある。このような熱硬化性プラスチック材料の加熱手段の一例として特許文献１を示す。特許文献１では金型をヒータによって加熱し、熱硬化性プラスチック材料（特許文献１では半導体の樹脂モールド）を硬化させるというものである。
ところが、このように熱硬化性プラスチック材料を外部からの伝導熱で加熱する場合には、材料中で対流現象が生じやすくどうしても加熱ムラが生じてしまう。単に硬化させるだけであれば大きな問題はないが、特にレンズ、フィルター、計器カバー等の透明なプラスチックで光が透過することを前提とした光学的な要素のあるプラスチック製品では透過率や屈折率等について極力均一になることを求められる。そのため、従来からそのようなプラスチック製品では伝導熱で加熱する成形方法では対流を生じさせないように数十時間をかけて非常にゆっくりと加熱処理を行っている。
しかし、このように長時間をかけて製品を得る場合では容易に量産化に対応できず、製品当たりのプラント稼働時間が長くなることから高コスト化も招来していた。
【０００３】
そのため、近年外部からの伝導熱で加熱するのではなく、熱硬化性プラスチック材料にマイクロ波を照射し、マイクロ波のエネルギーによって分子内部に極性のある熱硬化性プラスチック材料の振動を励起して発熱させ硬化を促すような成形方法が考えられている。そのような技術の一例として特許文献２を示す。このようなマイクロ波による誘電加熱では伝導熱で加熱する場合に比べて全体を均一に加熱できることから対流が生じにくく加熱時間の短縮化を図ることが可能となっている。
【特許文献１】特開平３−１４７８１２号公報
【特許文献２】特開平４−６２１１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、熱硬化性プラスチック材料を加熱硬化させる場合にはその加熱条件、つまりどのくらいの熱でどのくらいの時間をかけて加熱するかは製品の品質に直結するため重要である。ところが、マイクロ波による誘電加熱では実際に熱硬化性プラスチック材料がどのような温度状況になっているかはわかりにくいものである。例えばレンズを製造する場合では母型内に調合した熱硬化性プラスチック材料を注入して、これにマイクロ波を照射することになる。この場合に温度センサを母型外周に取り付けても正確に温度を測ることはできない。母型の厚みによって熱硬化性プラスチック材料の温度が母型の外に速やかに伝達されないからである。もちろん、熱硬化性プラスチック材料内にセンサを挿入するわけにはいかない。
更に、同じ条件でマイクロ波を照射したとしても物体の組成によって温度履歴が異なるため、熱硬化性プラスチック材料の調合条件によってマイクロ波の照射条件も区々とならざるを得ない。このようなことから、マイクロ波による誘電加熱において、正確に温度を測定し、その温度に基づいてマイクロ波の照射量を調節する技術が求められていた。
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、マイクロ波による誘電加熱効果によって熱硬化性プラスチック材料を硬化させる際に、正確に温度を測定しマイクロ波の照射量を調節する熱硬化性プラスチック材料の成形方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために請求項１に記載の発明では、熱硬化性プラスチック材料をマイクロ波によって誘電加熱することで硬化させて所定の形状に成形する成形方法であって、複数用意された母型内に調合した熱硬化性プラスチック材料を注入し、同複数の母型に対してマイクロ波を照射し誘電加熱するとともに、少なくとも１つの母型内には熱硬化性プラスチック材料の温度を検出するための温度センサを配設し、同温度センサの検出した温度情報に基づいてマイクロ波の照射量を経時的に制御するようにしたことをその要旨とする。
また、請求項２の発明では請求項１に記載の発明の構成に加え、前記温度センサは保護部材に包囲され、同温度センサ自身は熱硬化性プラスチック材料と直接接することがないことをその要旨とする。
また、請求項３の発明では請求項２に記載の発明の構成に加え、前記保護部材は当該熱硬化性プラスチック材料又は当該熱硬化性プラスチック材料に類似する材料によって成形されていることをその要旨とする。
また、請求項４の発明では請求項２又は３に記載の発明の構成に加え、前記母型は複数の型枠と同型枠を連結する連結部材とによって内部に熱硬化性プラスチック材料が充填されるキャビティが形成され、同連結部材には熱硬化性プラスチック材料を充填するための充填口が開口されるとともに、同充填口から同キャビティ内に熱硬化性プラスチック材料が充填された後に前記保護部材を同充填口から同キャビティ内に挿入することで同保護部材の基部寄りで同充填口を塞ぐようにしたことをその要旨とする。
また、請求項５の発明では請求項１〜４のいずれかの発明の構成に加え、前記温度センサの検出する温度情報に基づいて、第１の時間帯においては第１の基準温度以上に温度が上昇しないようにマイクロ波の照射量を制御するとともに、第１の基準温度より高い第２の基準温度を設定し、同第１の時間帯経過後第２の時間帯においては同第２の基準温度以上に温度が上昇しないようにマイクロ波の照射量を制御するようにしたことをその要旨とする。
【０００６】
このような構成では、複数用意された母型内に調合した熱硬化性プラスチック材料を注入し、これらのうち、少なくとも１つの母型内には熱硬化性プラスチック材料の温度を検出するための温度センサを配設する。つまり、複数用意された母型は実際に製品を製造するための製品用母型と製品用母型と同様の条件でマイクロ波を照射する温度センサを配設したダミー母型の２種類が用意されることとなる。そして、これらの母型に対してマイクロ波を照射する。するとマイクロ波の出力に応じて熱硬化性プラスチック材料が振動して発熱するため（誘電加熱）その熱によって硬化が促される。温度センサはダミー母型内に配設されているため、正確に熱硬化性プラスチック材料の温度上昇履歴を検出することができる。製品用母型とダミー母型とは基本的に同様の条件であるため温度履歴もほぼ同様のものが得られることとなる。そして、温度センサの検出した温度上昇履歴に基づいてマイクロ波の照射量を経時的に制御（調節）するようにする。「マイクロ波の照射量の経時的な制御」とは具体的には現段階の温度データに基づいて例えば所定の時間をかけて徐々に温度が上がっていくように、マイクロ波発生装置の出力を昇降させたり入切したりして調節することが挙げられる。また、低温時に急激に大出力でマイクロ波を照射することは硬化後の製品の品質に影響があるので、加熱当初は比較的低出力でマイクロ波を照射し、温度上昇に伴って出力を上げることがより好ましい。
【０００７】
製品用母型とダミー母型は全く同型であることが測定結果の誤差を極力解消する点から好ましいが、完全に同型である必要は必ずしもない。また、ダミー母型は理論上では１つあれば足るが、複数の設置することを排除するものではない。
ここに、温度センサは直接熱硬化性プラスチック材料中に浸漬するようにしてもよいが、温度センサを保護部材によって包囲して温度センサ自身は熱硬化性プラスチック材料と直接接することがないように保護部材によって包囲するようにしてもよい。例えば、温度センサを比較的融点の高い熱可塑性プラスチック製薄膜（例えばナイロン製薄膜）で包囲したり、硬質の鞘部材に挿入し、この鞘部材を熱硬化性プラスチック材料中に浸漬させるようにしてもよい。このようにすれば温度センサは熱硬化性プラスチック材料が硬化しても容易に取り出すことができ、何度も使い回すことが可能となる。
【０００８】
保護部材は当該熱硬化性プラスチック材料又は当該熱硬化性プラスチック材料に類似する材料で構成することも可能である。このような材料で構成すればより正確な検出が可能となる。
母型は複数の型枠と同型枠を連結する連結部材とによって内部に熱硬化性プラスチック材料が充填されるキャビティが形成されことが多い。例えば、レンズの製造においては第１及び第２の型枠を連結部材としてのガスケットで連結し、内部に熱硬化性プラスチック材料が充填されるキャビティが形成される。このような連結部材には熱硬化性プラスチック材料を充填するための充填口が開口されるが、その際に充填口からキャビティ内に熱硬化性プラスチック材料が充填された後に前記保護部材を充填口からキャビティ内に挿入して保護部材の基部寄りで充填口を塞ぐようにすることが好ましい。これによって保護部材は温度センサを保護するのみならず熱硬化性プラスチック材料をキャビティ内に封入する蓋の役割も果たすこととなり、作業効率の向上と部品の削減を図ることが可能となる。
【０００９】
また、「マイクロ波の照射量の経時的な調節」においては温度センサの検出する温度情報に基づいて、第１の時間帯においては第１の基準温度以上に温度が上昇しないようにマイクロ波の照射量を制御するとともに、第１の基準温度より高い第２の基準温度を設定し、同第１の時間帯経過後第２の時間帯においては同第２の基準温度以上に温度が上昇しないようにマイクロ波の照射量を制御するようにすることが好ましい。
つまり、所定の第１の時間帯において第１の基準温度を設定し、第１の基準温度をオーバーしないように加熱制御する。加熱制御はマイクロ波発生装置の出力を下げたり入切することで実行可能である。第１の時間帯を経過し、第２の時間帯においては第１の基準温度より高い第２の基準温度を設定し、その第２の基準温度をオーバーしないように加熱制御する。このように段階的にある時間帯において一定の温度を維持させながら全体として徐々に昇温するような制御が製品の品質上好ましい。この時間帯は比較的細かく設定することが製品の品質向上の点から好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
上記各請求項の発明では、温度センサによって極めて正確に熱硬化性プラスチック材料の温度を検出することができ、その検出された温度データに基づいてマイクロ波の照射量を経時的に調節することができるため、安定した品質の熱硬化性プラスチック製品を製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の具体的な実施の形態として熱硬化性プラスチック材料から成形されるプラスチックレンズの成形方法について図面に基づいて説明する。
まず、成形に使用される母型１１の構成について説明する。
図１に示すように、プラスチックレンズ用の母型１１は第１の型枠１２、第２の型枠１３及び連結部材としてのガスケット１４から構成されている。第１の型枠１２及び第２の型枠１３は表裏とも同じ曲率の球面から構成されたメニスカス形状のガラス製の円形板状体とされている。
第１の型枠１２の裏面は成形されるプラスチックレンズの前面（物体側）を成形するための曲面とされ、第２の型枠１３の表面は成形されるプラスチックレンズの裏面（眼球側）を成形するための曲面とされている。ガスケット１４はＥＶＡ（ethylene-vinyl acetate copolymer）製の可撓性リング体であって、図２及び図３に示すように、ガスケット１４内周には径方向の断面において内方に突起した形状の支持突条１５が形成されている。ガスケット１４には内外を連通させる充填口１６が開口されている。
【００１２】
第１及び第２の型枠１２，１３はガスケット１４の支持突条１５をスペーサとしてその前後に配置されている。第１の型枠１２の裏面周縁及び第２の型枠１３の表面周縁はそれぞれ突起した支持突条１５の側面に密着されている。ガスケット１４と第１及び第２の型枠１２，１３によって包囲される内部空間は熱硬化性プラスチック材料が充填されるキャビティ１７とされている。第１及び第２の型枠１２，１３はクリップ１８にて締結されている。
【００１３】
このような構成の母型１１に対して調合された熱硬化性プラスチック材料Ｍを減圧下で脱気処理した後充填口１６から充填する（図２及び図３の状態）。
熱硬化性プラスチック材料Ｍが充填された母型１１は基本的に製品としてプラスチックレンズを成形するための製品用母型１１Ａと、温度履歴を測定するためのダミー母型１１Ｂとに分かれる。本実施の形態では複数の製品用母型１１Ａに対し１つのダミー母型１１Ｂが用意される。図２に示すように製品用母型１１Ａの充填口１６には栓１９が取り付けられ、図３に示すようにダミー母型１１Ｂには試験管形状のセンサ保護管２０が取り付けられる。センサ保護管２０は熱硬化性プラスチック材料中に進出し、装着状態でその下端がほぼ上下方向の中央位置に配置される。このように用意された母型１１Ａ，Ｂは図５に示すようにトレイ２１にセットされる。
センサ保護管２０は本実施の形態ではプラスチックレンズと同じ組成の熱硬化性プラスチック材料を使用して形成されている。センサ保護管２０は例えば次のように形成される。まず、図７に示すようなベース板２２に表面にフッ素樹脂加工を施した先細りの複数の棒体２３を立設させたセンサ保護管製作器２４を用意する。図８（ａ）に示すように、熱硬化性プラスチック材料を入れた浸漬槽Ｐに反転させたベース板２２を棒体２３先端が下向きとなるように同製作器２４を下降させ熱硬化性プラスチック材料に浸漬させていく。そして、図８（ｂ）に示すように、ベース板２２を所定位置で保持した後、図８（ｃ）に示すように再び上昇させる。すると、棒体２３外周に熱硬化性プラスチック材料の被膜が形成されることとなる。この状態で加熱炉中で加熱硬化させて棒体２３から取り外すことで薄いプラスチック製のセンサ保護管２０を得る。
【００１４】
次に、このように構成された母型１１を使用したプラスチックレンズを成形するための成形装置２５について説明する。尚、以下の成型装置２５は簡略化してあるが、実際にはマイクロ波の電波漏れの防止措置やその他の実機としての設備が施されるものである。
本実施の形態で使用される成形装置２５はコラム２６と、同コラム２６内に配置されたベルトコンベア２７を備えている。ベルトコンベア２７はサーボモータ２８によって回転駆動され所定の速度でトレイ２１を搬送する。コラム２６内にはマイクロ波を照射するマイクロ波発生装置２９が内蔵されている。同装置２９から発振されたマイクロ波はベルトコンベア２７と重複して設置された導波管３０内に発生する。ベルトコンベア２７上に載置されたトレイ２１は導波管３０中でマイクロ波の照射を受けながらゆっくりと下流に搬送される。
導波管３０の入口寄りには第１の光センサ３２が配設され、出口寄りには第２の光センサ３３が配設されている。トレイ２２の後端のドグ３４が干渉することで第１の光センサ３２はトレイ２２の導波管３０内への進入を検出し、第２の光センサ３３はトレイ２２の導波管３０からの退出を検出する。
コラム２６上部には光ファイバー式温度計の装置本体３５が配設されている。装置本体３５から光ファイバー３７が延出されており、その先端にはセンサ本体３８が接続されている。図３に示すように、光ファイバー３７及びセンサ本体３８はコラム２６の図示しないスリットを介して導波管３０に導かれダミー母型１１Ｂのセンサ保護管２０内に挿入されている。コラム２６上部には制御盤３９が配設されている。制御盤３９は成形装置２５のメイン電源スイッチが配設されるとともに、制御盤３５においてマイクロ波発生装置２９の基本設定やベルトコンベア２７用のサーボモータ２８の基本設定等を行うことが可能となっている。
【００１５】
次に、成形装置２５の特に本発明に関する電気的構成について説明する。
成形装置２５は制御盤３９に内蔵されたコントローラ４１によって制御されている。コントローラ４１は図示しないメモリやマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）等から構成されている。図６に示すように、コントローラ４１には前記第１及び第２の光センサ３２，３３、装置本体３５、サーボモータ２８、マイクロ波発生装置２９等がそれぞれ接続されている。また、タイマ４２が接続されている。コントローラ４１は第１の光センサ３２の検出信号に基づいてトレイ２１が導波管３０内に完全に進入したことを検出し、マイクロ波発生装置２９の駆動を開始させる。また、コントローラ４１は第２の光センサ３３の検出信号に基づいてトレイ２１が導波管３０から退出する位置にあることを検出する。また、コントローラ４１はセンサ本体３８の検出する温度データに基づいてマイクロ波発生装置２９の駆動を経時的に制御する。また、タイマ４２によって制御に伴う時間の計測を行う。
【００１６】
次に、上記のような構成の成形装置２５によるプラスチックレンズの成形方法について図９のフローチャートに基づいて説明する。
まず、ステップＳ１においてコントローラ２１はサーボモータ２８を駆動開始させてベルトコンベア２７を回転させる。ベルトコンベア２７の回転に伴ってトレイ２２が搬送されてコラム２６内の導波管３０に進入していく。ステップＳ２においてコントローラ２１は第１の光センサ３２の入力の有無を判断し、入力ありと判断するとトレイ２２が導波管３０内へ進入したとして、ステップＳ３においてマイクロ波発生装置２９をオン状態とする。この時、コントローラ２１は装置２９に比較的低い出力でマイクロ波を発振させる。これは熱硬化性プラスチック材料Ｍの温度が低い段階での急激な誘電加熱による製品への悪影響を防止するためである。
次いで、ステップＳ４においてコントローラ２１は光ファイバー式温度計の装置本体３５からのセンサ本体３８によって検出された温度が５０℃に達したかどうかを判断する。ここで、温度が５０℃に達するまでは前記出力条件でマイクロ波が発振される。一方、温度が５０℃に達したと判断するとステップＳ５においてコントローラ２１はタイマ４２による時間計測を開始するとともに、マイクロ波発生装置２９の前記出力をわずかにアップさせる。この温度が５０℃に達したときの時間計測開始時を「加熱スタートタイム」とする。
【００１７】
次いで、ステップＳ６〜Ｓ１０の第１のステージについて説明する。コントローラ２１はステップＳ６において温度が８０℃の基準温度に達したかどうかを判断し、達していないと判断すればステップＳ５においてアップされた出力でマイクロ波の発振を維持させる。一方、温度が８０℃に達したと判断するとステップＳ７において温度が加熱スタートタイムから６０分が経過したかどうかを判断する。この時、６０分経過していないと判断するとステップＳ８において一旦マイクロ波発生装置２９をオフ状態とする。これによって第１のステージにおいて８０℃以上に材料Ｍの温度が上昇することが防止される。そして、ステップＳ９において温度が８０℃以下に下がったかどうかを判断し、温度が下がらなければそのままステップＳ９のルーチンを繰り返し、温度が下がった場合には再びステップＳ１０でマイクロ波発生装置２９をオン状態とし、処理はステップＳ６に戻る。
このように、ステップＳ６〜Ｓ１０では温度が５０℃に達してから少なくとも加熱スタートタイムから６０分以内においては８０℃を限界温度として加熱されることとなる。
【００１８】
これに対し、ステップＳ７においてコントローラ２１は加熱スタートタイムから６０分が経過したと判断した場合には、ステップＳ１１においてオン状態にあるマイクロ波発生装置２９の出力をアップさせる。次にステップＳ１２〜Ｓ１６の第２のステージについて説明する。
コントローラ２１はステップＳ１２において温度が１００℃の基準温度に達したかどうかを判断し、達していなければステップＳ１１においてアップされた出力でマイクロ波の発振を維持させる。一方、温度が１００℃に達したと判断するとステップＳ１３において温度が８０℃に達してから６０分（つまり加熱スタートタイムから１２０分）が経過したかどうかを判断する。この時、６０分経過していないと判断するとステップＳ１４において一旦マイクロ波発生装置２９をオフ状態とする。これによって第２のステージにおいて１００℃以上に材料Ｍの温度が上昇することが防止される。そして、コントローラ２１はステップＳ１５において温度が１００℃以下に下がったかどうかを判断し、温度が下がらなければそのままステップＳ１５のルーチンを繰り返し、温度が下がった場合には再びステップＳ１６でマイクロ波発生装置２９をオン状態とし、処理はステップＳ１２に戻る。
このように、ステップＳ１２〜Ｓ１６では温度が一旦８０℃に達してから少なくとも６０分以内においては１００℃を上限温度として加熱されることとなる。
これに対し、ステップＳ１３において１２０分が経過したと判断した場合には、ステップＳ１７においてオン状態にあるマイクロ波発生装置２９の出力をアップさせる。
【００１９】
以下、本実施の形態では、上記第１及び第２のステージに準じた処理で以下のステージの処理が行われる。
・続く第３のステージでは更にアップされた出力で１２０分経過後１３０分以内においては１１０℃以下に保つように制御される。
・続く第４のステージでは更にアップされた出力で１３０分経過後１４０分以内においては１２０℃以下に保つように制御される。
・続く第５のステージでは更にアップされた出力で１４０分経過後１８０分以内においては１３０℃以下に保つように制御される。これらの詳しい処理は省略する。
そして、トータルとして１８０分が経過したと判断した場合には、コントローラ２１はステップＳ１８においてマイクロ波発生装置２９をオフ状態として、加熱処理を終了させる。ここに、１８０分経過に伴ってトレイ２１は第２の光センサ３３と干渉する位置に搬送される。コントローラ２１はステップＳ１９において第２の光センサ３３の入力の有無を判断し、入力ありと判断するとトレイ２２が導波管３０から退出する位置にあると判断し、ステップＳ２０において数秒後にサーボモータ２８の駆動を停止させる。
【００２０】
このように構成することにより本実施の形態の成形装置２５は次のような効果を奏する。
（１）製品用母型１１Ａとダミー母型１１Ｂとはまったく同じ母型で充填されるプラスチック材料も同じであるため、加熱条件として両者はまったく同じといえる。更に、センサ本体３８はダミー母型１１Ｂ内部に挿入されて内部の温度を検出するようになっている。これらの点から非常に正確に温度データを得ることができ最適な条件での加熱制御に極めて貢献する。
（２）センサ本体３８はセンサ保護管２０によって直接熱硬化性プラスチック材料Ｍに接触することがないので、材料Ｍが熱硬化した後にセンサ本体３８だけを取り出すことができるため、センサ本体３８を使い回すことができ経済的である。また、センサ保護管２０はダミー母型１１Ｂの充填口１６を塞ぐ栓の役割もするのでこの点でも栓を別部材で用意しなくてよく経済的である。
（３）温度が低い段階ではマイクロ波発生装置２９の出力を低めに設定し、温度上昇とともに出力を上げていくようにしているため、急激な誘電加熱による製品への影響（内部対流や変色等）を防止することが可能である。
【００２１】
尚、この発明は、次のように変更して具体化することも可能である。
・上記制御ルーチンは一例であって他の制御方法であっても構わない。例えば上記では温度上昇とともに出力も大きくしていったが、出力は常に大きくする必要はない。つまり、出力を変えずに加熱時間と加熱温度だけで制御するようにしてもよい。また、すべてのステージで出力をアップさせていかなくともよい。
・上記ではトータルの加熱時間を１８０分に設定したがこれは適宜変更可能である。
・上記ではマイクロ波発生装置２９の入り切りによって基準温度を維持するように制御していたが、入り切りではなく出力の大小でも構わない。
・上記では導波管型のマイクロ波発生装置２９を使用したが、その他のマイクロ波発生装置でもよい。例えば、超音波併用型のマイクロ波発生装置であればマイクロ波との相乗効果が期待される。
・ガスケット１４の素材は上記のＥＶＡ以外でもよい。母型１１Ａ，１１Ｂの形状やガスケット１４の形状については上記は一例である。
・トレイ２１の搬送はベルトコンベア２７以外の手段（例えばローラコンベア）であってもよい。
上記成形装置２５は発明と関連ある部分を取り出したもの。前後に他のシステムを接続することも自由である。
・その他、本発明の趣旨を逸脱しない態様で実施することは自由である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態に使用する母型の分解斜視図。
【図２】同じ母型（製品用）の縦断面図。
【図３】同じ母型（ダミー用）の縦断面図並びにセンサ本体、光ファイバー及びセンサ保護管の側面図。
【図４】成形装置の概略を説明する正面図。
【図５】トレイの一部切り欠き縦断面図。
【図６】成形装置の電気的構成を説明するブロック図。
【図７】センサ保護管製作器の斜視図。
【図８】センサ保護管製作器を使ったセンサ保護管の製造工程を説明する説明図であって（ａ）は浸漬槽Ｐに浸漬させる直前、（ｂ）棒体を浸漬させた状態、（ｃ）は引き出して棒体外周に熱硬化性プラスチック材料の被膜が形成された状態。
【図９】成形装置の処理の一例を説明するフローチャート。
【符号の説明】
【００２３】
１１（１１Ａ，１１Ｂ）…母型、１２…第１の型枠、１３…第２の型枠、１４…連結部材としてのガスケット、１６…充填口、２０…保護部材としてのセンサ保護管、２９…マイクロ波発生装置、３８…温度センサとしてのセンサ本体、Ｍ…熱硬化性プラスチック材。
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱硬化性プラスチック材料をマイクロ波によって誘電加熱して所定の形状に硬化させる熱硬化性プラスチック材料の成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から成型用のモールドを加熱し、この伝導熱で熱硬化性プラスチック材料を硬化させる成形方法がある。このような熱硬化性プラスチック材料の加熱手段の一例として特許文献１を示す。特許文献１では金型をヒータによって加熱し、熱硬化性プラスチック材料（特許文献１では半導体の樹脂モールド）を硬化させるというものである。
ところが、このように熱硬化性プラスチック材料を外部からの伝導熱で加熱する場合には、材料中で対流現象が生じやすくどうしても加熱ムラが生じてしまう。単に硬化させるだけであれば大きな問題はないが、特にレンズ、フィルター、計器カバー等の透明なプラスチックで光が透過することを前提とした光学的な要素のあるプラスチック製品では透過率や屈折率等について極力均一になることを求められる。そのため、従来からそのようなプラスチック製品では伝導熱で加熱する成形方法では対流を生じさせないように数十時間をかけて非常にゆっくりと加熱処理を行っている。
しかし、このように長時間をかけて製品を得る場合では容易に量産化に対応できず、製品当たりのプラント稼働時間が長くなることから高コスト化も招来していた。
【０００３】
そのため、近年外部からの伝導熱で加熱するのではなく、熱硬化性プラスチック材料にマイクロ波を照射し、マイクロ波のエネルギーによって分子内部に極性のある熱硬化性プラスチック材料の振動を励起して発熱させ硬化を促すような成形方法が考えられている。そのような技術の一例として特許文献２を示す。このようなマイクロ波による誘電加熱では伝導熱で加熱する場合に比べて全体を均一に加熱できることから対流が生じにくく加熱時間の短縮化を図ることが可能となっている。
【特許文献１】特開平３−１４７８１２号公報
【特許文献２】特開平４−６２１１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、熱硬化性プラスチック材料を加熱硬化させる場合にはその加熱条件、つまりどのくらいの熱でどのくらいの時間をかけて加熱するかは製品の品質に直結するため重要である。ところが、マイクロ波による誘電加熱では実際に熱硬化性プラスチック材料がどのような温度状況になっているかはわかりにくいものである。例えばレンズを製造する場合では母型内に調合した熱硬化性プラスチック材料を注入して、これにマイクロ波を照射することになる。この場合に温度センサを母型外周に取り付けても正確に温度を測ることはできない。母型の厚みによって熱硬化性プラスチック材料の温度が母型の外に速やかに伝達されないからである。もちろん、熱硬化性プラスチック材料内にセンサを挿入するわけにはいかない。
更に、同じ条件でマイクロ波を照射したとしても物体の組成によって温度履歴が異なるため、熱硬化性プラスチック材料の調合条件によってマイクロ波の照射条件も区々とならざるを得ない。このようなことから、マイクロ波による誘電加熱において、正確に温度を測定し、その温度に基づいてマイクロ波の照射量を調節する技術が求められていた。
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、マイクロ波による誘電加熱効果によって熱硬化性プラスチック材料を硬化させる際に、正確に温度を測定しマイクロ波の照射量を調節する熱硬化性プラスチック材料の成形方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために請求項１に記載の発明では、熱硬化性プラスチック材料をマイクロ波によって誘電加熱することで硬化させて所定の形状に成形する成形方法であって、複数用意された母型内に調合した熱硬化性プラスチック材料を注入し、同複数の母型に対してマイクロ波を照射し誘電加熱するとともに、少なくとも１つの母型内には熱硬化性プラスチック材料の温度を検出するための温度センサを配設し、同温度センサの検出した温度情報に基づいてマイクロ波の照射量を経時的に制御するようにしたことをその要旨とする。
また、請求項２の発明では請求項１に記載の発明の構成に加え、前記温度センサは保護部材に包囲され、同温度センサ自身は熱硬化性プラスチック材料と直接接することがないことをその要旨とする。
また、請求項３の発明では請求項２に記載の発明の構成に加え、前記保護部材は当該熱硬化性プラスチック材料又は当該熱硬化性プラスチック材料に類似する材料によって成形されていることをその要旨とする。
また、請求項４の発明では請求項２又は３に記載の発明の構成に加え、前記母型は複数の型枠と同型枠を連結する連結部材とによって内部に熱硬化性プラスチック材料が充填されるキャビティが形成され、同連結部材には熱硬化性プラスチック材料を充填するための充填口が開口されるとともに、同充填口から同キャビティ内に熱硬化性プラスチック材料が充填された後に前記保護部材を同充填口から同キャビティ内に挿入することで同保護部材の基部寄りで同充填口を塞ぐようにしたことをその要旨とする。
また、請求項５の発明では請求項１〜４のいずれかの発明の構成に加え、前記温度センサの検出する温度情報に基づいて、第１の時間帯においては第１の基準温度以上に温度が上昇しないようにマイクロ波の照射量を制御するとともに、第１の基準温度より高い第２の基準温度を設定し、同第１の時間帯経過後第２の時間帯においては同第２の基準温度以上に温度が上昇しないようにマイクロ波の照射量を制御するようにしたことをその要旨とする。
【０００６】
このような構成では、複数用意された母型内に調合した熱硬化性プラスチック材料を注入し、これらのうち、少なくとも１つの母型内には熱硬化性プラスチック材料の温度を検出するための温度センサを配設する。つまり、複数用意された母型は実際に製品を製造するための製品用母型と製品用母型と同様の条件でマイクロ波を照射する温度センサを配設したダミー母型の２種類が用意されることとなる。そして、これらの母型に対してマイクロ波を照射する。するとマイクロ波の出力に応じて熱硬化性プラスチック材料が振動して発熱するため（誘電加熱）その熱によって硬化が促される。温度センサはダミー母型内に配設されているため、正確に熱硬化性プラスチック材料の温度上昇履歴を検出することができる。製品用母型とダミー母型とは基本的に同様の条件であるため温度履歴もほぼ同様のものが得られることとなる。そして、温度センサの検出した温度上昇履歴に基づいてマイクロ波の照射量を経時的に制御（調節）するようにする。「マイクロ波の照射量の経時的な制御」とは具体的には現段階の温度データに基づいて例えば所定の時間をかけて徐々に温度が上がっていくように、マイクロ波発生装置の出力を昇降させたり入切したりして調節することが挙げられる。また、低温時に急激に大出力でマイクロ波を照射することは硬化後の製品の品質に影響があるので、加熱当初は比較的低出力でマイクロ波を照射し、温度上昇に伴って出力を上げることがより好ましい。
【０００７】
製品用母型とダミー母型は全く同型であることが測定結果の誤差を極力解消する点から好ましいが、完全に同型である必要は必ずしもない。また、ダミー母型は理論上では１つあれば足るが、複数の設置することを排除するものではない。
ここに、温度センサは直接熱硬化性プラスチック材料中に浸漬するようにしてもよいが、温度センサを保護部材によって包囲して温度センサ自身は熱硬化性プラスチック材料と直接接することがないように保護部材によって包囲するようにしてもよい。例えば、温度センサを比較的融点の高い熱可塑性プラスチック製薄膜（例えばナイロン製薄膜）で包囲したり、硬質の鞘部材に挿入し、この鞘部材を熱硬化性プラスチック材料中に浸漬させるようにしてもよい。このようにすれば温度センサは熱硬化性プラスチック材料が硬化しても容易に取り出すことができ、何度も使い回すことが可能となる。
【０００８】
保護部材は当該熱硬化性プラスチック材料又は当該熱硬化性プラスチック材料に類似する材料で構成することも可能である。このような材料で構成すればより正確な検出が可能となる。
母型は複数の型枠と同型枠を連結する連結部材とによって内部に熱硬化性プラスチック材料が充填されるキャビティが形成されことが多い。例えば、レンズの製造においては第１及び第２の型枠を連結部材としてのガスケットで連結し、内部に熱硬化性プラスチック材料が充填されるキャビティが形成される。このような連結部材には熱硬化性プラスチック材料を充填するための充填口が開口されるが、その際に充填口からキャビティ内に熱硬化性プラスチック材料が充填された後に前記保護部材を充填口からキャビティ内に挿入して保護部材の基部寄りで充填口を塞ぐようにすることが好ましい。これによって保護部材は温度センサを保護するのみならず熱硬化性プラスチック材料をキャビティ内に封入する蓋の役割も果たすこととなり、作業効率の向上と部品の削減を図ることが可能となる。
【０００９】
また、「マイクロ波の照射量の経時的な調節」においては温度センサの検出する温度情報に基づいて、第１の時間帯においては第１の基準温度以上に温度が上昇しないようにマイクロ波の照射量を制御するとともに、第１の基準温度より高い第２の基準温度を設定し、同第１の時間帯経過後第２の時間帯においては同第２の基準温度以上に温度が上昇しないようにマイクロ波の照射量を制御するようにすることが好ましい。
つまり、所定の第１の時間帯において第１の基準温度を設定し、第１の基準温度をオーバーしないように加熱制御する。加熱制御はマイクロ波発生装置の出力を下げたり入切することで実行可能である。第１の時間帯を経過し、第２の時間帯においては第１の基準温度より高い第２の基準温度を設定し、その第２の基準温度をオーバーしないように加熱制御する。このように段階的にある時間帯において一定の温度を維持させながら全体として徐々に昇温するような制御が製品の品質上好ましい。この時間帯は比較的細かく設定することが製品の品質向上の点から好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
上記各請求項の発明では、温度センサによって極めて正確に熱硬化性プラスチック材料の温度を検出することができ、その検出された温度データに基づいてマイクロ波の照射量を経時的に調節することができるため、安定した品質の熱硬化性プラスチック製品を製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の具体的な実施の形態として熱硬化性プラスチック材料から成形されるプラスチックレンズの成形方法について図面に基づいて説明する。
まず、成形に使用される母型１１の構成について説明する。
図１に示すように、プラスチックレンズ用の母型１１は第１の型枠１２、第２の型枠１３及び連結部材としてのガスケット１４から構成されている。第１の型枠１２及び第２の型枠１３は表裏とも同じ曲率の球面から構成されたメニスカス形状のガラス製の円形板状体とされている。
第１の型枠１２の裏面は成形されるプラスチックレンズの前面（物体側）を成形するための曲面とされ、第２の型枠１３の表面は成形されるプラスチックレンズの裏面（眼球側）を成形するための曲面とされている。ガスケット１４はＥＶＡ（ethylene-vinyl acetate copolymer）製の可撓性リング体であって、図２及び図３に示すように、ガスケット１４内周には径方向の断面において内方に突起した形状の支持突条１５が形成されている。ガスケット１４には内外を連通させる充填口１６が開口されている。
【００１２】
第１及び第２の型枠１２，１３はガスケット１４の支持突条１５をスペーサとしてその前後に配置されている。第１の型枠１２の裏面周縁及び第２の型枠１３の表面周縁はそれぞれ突起した支持突条１５の側面に密着されている。ガスケット１４と第１及び第２の型枠１２，１３によって包囲される内部空間は熱硬化性プラスチック材料が充填されるキャビティ１７とされている。第１及び第２の型枠１２，１３はクリップ１８にて締結されている。
【００１３】
このような構成の母型１１に対して調合された熱硬化性プラスチック材料Ｍを減圧下で脱気処理した後充填口１６から充填する（図２及び図３の状態）。
熱硬化性プラスチック材料Ｍが充填された母型１１は基本的に製品としてプラスチックレンズを成形するための製品用母型１１Ａと、温度履歴を測定するためのダミー母型１１Ｂとに分かれる。本実施の形態では複数の製品用母型１１Ａに対し１つのダミー母型１１Ｂが用意される。図２に示すように製品用母型１１Ａの充填口１６には栓１９が取り付けられ、図３に示すようにダミー母型１１Ｂには試験管形状のセンサ保護管２０が取り付けられる。センサ保護管２０は熱硬化性プラスチック材料中に進出し、装着状態でその下端がほぼ上下方向の中央位置に配置される。このように用意された母型１１Ａ，Ｂは図５に示すようにトレイ２１にセットされる。
センサ保護管２０は本実施の形態ではプラスチックレンズと同じ組成の熱硬化性プラスチック材料を使用して形成されている。センサ保護管２０は例えば次のように形成される。まず、図７に示すようなベース板２２に表面にフッ素樹脂加工を施した先細りの複数の棒体２３を立設させたセンサ保護管製作器２４を用意する。図８（ａ）に示すように、熱硬化性プラスチック材料を入れた浸漬槽Ｐに反転させたベース板２２を棒体２３先端が下向きとなるように同製作器２４を下降させ熱硬化性プラスチック材料に浸漬させていく。そして、図８（ｂ）に示すように、ベース板２２を所定位置で保持した後、図８（ｃ）に示すように再び上昇させる。すると、棒体２３外周に熱硬化性プラスチック材料の被膜が形成されることとなる。この状態で加熱炉中で加熱硬化させて棒体２３から取り外すことで薄いプラスチック製のセンサ保護管２０を得る。
【００１４】
次に、このように構成された母型１１を使用したプラスチックレンズを成形するための成形装置２５について説明する。尚、以下の成型装置２５は簡略化してあるが、実際にはマイクロ波の電波漏れの防止措置やその他の実機としての設備が施されるものである。
本実施の形態で使用される成形装置２５はコラム２６と、同コラム２６内に配置されたベルトコンベア２７を備えている。ベルトコンベア２７はサーボモータ２８によって回転駆動され所定の速度でトレイ２１を搬送する。コラム２６内にはマイクロ波を照射するマイクロ波発生装置２９が内蔵されている。同装置２９から発振されたマイクロ波はベルトコンベア２７と重複して設置された導波管３０内に発生する。ベルトコンベア２７上に載置されたトレイ２１は導波管３０中でマイクロ波の照射を受けながらゆっくりと下流に搬送される。
導波管３０の入口寄りには第１の光センサ３２が配設され、出口寄りには第２の光センサ３３が配設されている。トレイ２２の後端のドグ３４が干渉することで第１の光センサ３２はトレイ２２の導波管３０内への進入を検出し、第２の光センサ３３はトレイ２２の導波管３０からの退出を検出する。
コラム２６上部には光ファイバー式温度計の装置本体３５が配設されている。装置本体３５から光ファイバー３７が延出されており、その先端にはセンサ本体３８が接続されている。図３に示すように、光ファイバー３７及びセンサ本体３８はコラム２６の図示しないスリットを介して導波管３０に導かれダミー母型１１Ｂのセンサ保護管２０内に挿入されている。コラム２６上部には制御盤３９が配設されている。制御盤３９は成形装置２５のメイン電源スイッチが配設されるとともに、制御盤３５においてマイクロ波発生装置２９の基本設定やベルトコンベア２７用のサーボモータ２８の基本設定等を行うことが可能となっている。
【００１５】
次に、成形装置２５の特に本発明に関する電気的構成について説明する。
成形装置２５は制御盤３９に内蔵されたコントローラ４１によって制御されている。コントローラ４１は図示しないメモリやマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）等から構成されている。図６に示すように、コントローラ４１には前記第１及び第２の光センサ３２，３３、装置本体３５、サーボモータ２８、マイクロ波発生装置２９等がそれぞれ接続されている。また、タイマ４２が接続されている。コントローラ４１は第１の光センサ３２の検出信号に基づいてトレイ２１が導波管３０内に完全に進入したことを検出し、マイクロ波発生装置２９の駆動を開始させる。また、コントローラ４１は第２の光センサ３３の検出信号に基づいてトレイ２１が導波管３０から退出する位置にあることを検出する。また、コントローラ４１はセンサ本体３８の検出する温度データに基づいてマイクロ波発生装置２９の駆動を経時的に制御する。また、タイマ４２によって制御に伴う時間の計測を行う。
【００１６】
次に、上記のような構成の成形装置２５によるプラスチックレンズの成形方法について図９のフローチャートに基づいて説明する。
まず、ステップＳ１においてコントローラ２１はサーボモータ２８を駆動開始させてベルトコンベア２７を回転させる。ベルトコンベア２７の回転に伴ってトレイ２２が搬送されてコラム２６内の導波管３０に進入していく。ステップＳ２においてコントローラ２１は第１の光センサ３２の入力の有無を判断し、入力ありと判断するとトレイ２２が導波管３０内へ進入したとして、ステップＳ３においてマイクロ波発生装置２９をオン状態とする。この時、コントローラ２１は装置２９に比較的低い出力でマイクロ波を発振させる。これは熱硬化性プラスチック材料Ｍの温度が低い段階での急激な誘電加熱による製品への悪影響を防止するためである。
次いで、ステップＳ４においてコントローラ２１は光ファイバー式温度計の装置本体３５からのセンサ本体３８によって検出された温度が５０℃に達したかどうかを判断する。ここで、温度が５０℃に達するまでは前記出力条件でマイクロ波が発振される。一方、温度が５０℃に達したと判断するとステップＳ５においてコントローラ２１はタイマ４２による時間計測を開始するとともに、マイクロ波発生装置２９の前記出力をわずかにアップさせる。この温度が５０℃に達したときの時間計測開始時を「加熱スタートタイム」とする。
【００１７】
次いで、ステップＳ６〜Ｓ１０の第１のステージについて説明する。コントローラ２１はステップＳ６において温度が８０℃の基準温度に達したかどうかを判断し、達していないと判断すればステップＳ５においてアップされた出力でマイクロ波の発振を維持させる。一方、温度が８０℃に達したと判断するとステップＳ７において温度が加熱スタートタイムから６０分が経過したかどうかを判断する。この時、６０分経過していないと判断するとステップＳ８において一旦マイクロ波発生装置２９をオフ状態とする。これによって第１のステージにおいて８０℃以上に材料Ｍの温度が上昇することが防止される。そして、ステップＳ９において温度が８０℃以下に下がったかどうかを判断し、温度が下がらなければそのままステップＳ９のルーチンを繰り返し、温度が下がった場合には再びステップＳ１０でマイクロ波発生装置２９をオン状態とし、処理はステップＳ６に戻る。
このように、ステップＳ６〜Ｓ１０では温度が５０℃に達してから少なくとも加熱スタートタイムから６０分以内においては８０℃を限界温度として加熱されることとなる。
【００１８】
これに対し、ステップＳ７においてコントローラ２１は加熱スタートタイムから６０分が経過したと判断した場合には、ステップＳ１１においてオン状態にあるマイクロ波発生装置２９の出力をアップさせる。次にステップＳ１２〜Ｓ１６の第２のステージについて説明する。
コントローラ２１はステップＳ１２において温度が１００℃の基準温度に達したかどうかを判断し、達していなければステップＳ１１においてアップされた出力でマイクロ波の発振を維持させる。一方、温度が１００℃に達したと判断するとステップＳ１３において温度が８０℃に達してから６０分（つまり加熱スタートタイムから１２０分）が経過したかどうかを判断する。この時、６０分経過していないと判断するとステップＳ１４において一旦マイクロ波発生装置２９をオフ状態とする。これによって第２のステージにおいて１００℃以上に材料Ｍの温度が上昇することが防止される。そして、コントローラ２１はステップＳ１５において温度が１００℃以下に下がったかどうかを判断し、温度が下がらなければそのままステップＳ１５のルーチンを繰り返し、温度が下がった場合には再びステップＳ１６でマイクロ波発生装置２９をオン状態とし、処理はステップＳ１２に戻る。
このように、ステップＳ１２〜Ｓ１６では温度が一旦８０℃に達してから少なくとも６０分以内においては１００℃を上限温度として加熱されることとなる。
これに対し、ステップＳ１３において１２０分が経過したと判断した場合には、ステップＳ１７においてオン状態にあるマイクロ波発生装置２９の出力をアップさせる。
【００１９】
以下、本実施の形態では、上記第１及び第２のステージに準じた処理で以下のステージの処理が行われる。
・続く第３のステージでは更にアップされた出力で１２０分経過後１３０分以内においては１１０℃以下に保つように制御される。
・続く第４のステージでは更にアップされた出力で１３０分経過後１４０分以内においては１２０℃以下に保つように制御される。
・続く第５のステージでは更にアップされた出力で１４０分経過後１８０分以内においては１３０℃以下に保つように制御される。これらの詳しい処理は省略する。
そして、トータルとして１８０分が経過したと判断した場合には、コントローラ２１はステップＳ１８においてマイクロ波発生装置２９をオフ状態として、加熱処理を終了させる。ここに、１８０分経過に伴ってトレイ２１は第２の光センサ３３と干渉する位置に搬送される。コントローラ２１はステップＳ１９において第２の光センサ３３の入力の有無を判断し、入力ありと判断するとトレイ２２が導波管３０から退出する位置にあると判断し、ステップＳ２０において数秒後にサーボモータ２８の駆動を停止させる。
【００２０】
このように構成することにより本実施の形態の成形装置２５は次のような効果を奏する。
（１）製品用母型１１Ａとダミー母型１１Ｂとはまったく同じ母型で充填されるプラスチック材料も同じであるため、加熱条件として両者はまったく同じといえる。更に、センサ本体３８はダミー母型１１Ｂ内部に挿入されて内部の温度を検出するようになっている。これらの点から非常に正確に温度データを得ることができ最適な条件での加熱制御に極めて貢献する。
（２）センサ本体３８はセンサ保護管２０によって直接熱硬化性プラスチック材料Ｍに接触することがないので、材料Ｍが熱硬化した後にセンサ本体３８だけを取り出すことができるため、センサ本体３８を使い回すことができ経済的である。また、センサ保護管２０はダミー母型１１Ｂの充填口１６を塞ぐ栓の役割もするのでこの点でも栓を別部材で用意しなくてよく経済的である。
（３）温度が低い段階ではマイクロ波発生装置２９の出力を低めに設定し、温度上昇とともに出力を上げていくようにしているため、急激な誘電加熱による製品への影響（内部対流や変色等）を防止することが可能である。
【００２１】
尚、この発明は、次のように変更して具体化することも可能である。
・上記制御ルーチンは一例であって他の制御方法であっても構わない。例えば上記では温度上昇とともに出力も大きくしていったが、出力は常に大きくする必要はない。つまり、出力を変えずに加熱時間と加熱温度だけで制御するようにしてもよい。また、すべてのステージで出力をアップさせていかなくともよい。
・上記ではトータルの加熱時間を１８０分に設定したがこれは適宜変更可能である。
・上記ではマイクロ波発生装置２９の入り切りによって基準温度を維持するように制御していたが、入り切りではなく出力の大小でも構わない。
・上記では導波管型のマイクロ波発生装置２９を使用したが、その他のマイクロ波発生装置でもよい。例えば、超音波併用型のマイクロ波発生装置であればマイクロ波との相乗効果が期待される。
・ガスケット１４の素材は上記のＥＶＡ以外でもよい。母型１１Ａ，１１Ｂの形状やガスケット１４の形状については上記は一例である。
・トレイ２１の搬送はベルトコンベア２７以外の手段（例えばローラコンベア）であってもよい。
上記成形装置２５は発明と関連ある部分を取り出したもの。前後に他のシステムを接続することも自由である。
・その他、本発明の趣旨を逸脱しない態様で実施することは自由である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態に使用する母型の分解斜視図。
【図２】同じ母型（製品用）の縦断面図。
【図３】同じ母型（ダミー用）の縦断面図並びにセンサ本体、光ファイバー及びセンサ保護管の側面図。
【図４】成形装置の概略を説明する正面図。
【図５】トレイの一部切り欠き縦断面図。
【図６】成形装置の電気的構成を説明するブロック図。
【図７】センサ保護管製作器の斜視図。
【図８】センサ保護管製作器を使ったセンサ保護管の製造工程を説明する説明図であって（ａ）は浸漬槽Ｐに浸漬させる直前、（ｂ）棒体を浸漬させた状態、（ｃ）は引き出して棒体外周に熱硬化性プラスチック材料の被膜が形成された状態。
【図９】成形装置の処理の一例を説明するフローチャート。
【符号の説明】
【００２３】
１１（１１Ａ，１１Ｂ）…母型、１２…第１の型枠、１３…第２の型枠、１４…連結部材としてのガスケット、１６…充填口、２０…保護部材としてのセンサ保護管、２９…マイクロ波発生装置、３８…温度センサとしてのセンサ本体、Ｍ…熱硬化性プラスチック材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱硬化性プラスチック材料をマイクロ波によって誘電加熱することで硬化させて所定の形状に成形する成形方法であって、
複数用意された母型内に調合した熱硬化性プラスチック材料を注入し、同複数の母型に対してマイクロ波を照射し誘電加熱するとともに、少なくとも１つの母型内には熱硬化性プラスチック材料の温度を検出するための温度センサを配設し、同温度センサの検出した温度情報に基づいてマイクロ波の照射量を経時的に制御するようにしたことを特徴とする熱硬化性プラスチック材料の成形方法。
【請求項２】
前記温度センサは保護部材に包囲され、同温度センサ自身は熱硬化性プラスチック材料と直接接することがないことを特徴とする請求項１に記載の熱硬化性プラスチック材料の成形方法。
【請求項３】
前記保護部材は当該熱硬化性プラスチック材料又は当該熱硬化性プラスチック材料に類似する材料によって成形されていることを特徴とする請求項２に記載の熱硬化性プラスチック材料の成形方法。
【請求項４】
前記母型は複数の型枠と同型枠を連結する連結部材とによって内部に熱硬化性プラスチック材料が充填されるキャビティが形成され、同連結部材には熱硬化性プラスチック材料を充填するための充填口が開口されるとともに、同充填口から同キャビティ内に熱硬化性プラスチック材料が充填された後に前記保護部材を同充填口から同キャビティ内に挿入することで同保護部材の基部寄りで同充填口を塞ぐことを特徴とする請求項２又は３に記載の熱硬化性プラスチック材料の成形方法。
【請求項５】
前記温度センサの検出する温度情報に基づいて、第１の時間帯においては第１の基準温度以上に温度が上昇しないようにマイクロ波の照射量を制御するとともに、第１の基準温度より高い第２の基準温度を設定し、同第１の時間帯経過後第２の時間帯においては同第２の基準温度以上に温度が上昇しないようにマイクロ波の照射量を制御するようにしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の熱硬化性プラスチック材料の成形方法。
【請求項１】
熱硬化性プラスチック材料をマイクロ波によって誘電加熱することで硬化させて所定の形状に成形する成形方法であって、
複数用意された母型内に調合した熱硬化性プラスチック材料を注入し、同複数の母型に対してマイクロ波を照射し誘電加熱するとともに、少なくとも１つの母型内には熱硬化性プラスチック材料の温度を検出するための温度センサを配設し、同温度センサの検出した温度情報に基づいてマイクロ波の照射量を経時的に制御するようにしたことを特徴とする熱硬化性プラスチック材料の成形方法。
【請求項２】
前記温度センサは保護部材に包囲され、同温度センサ自身は熱硬化性プラスチック材料と直接接することがないことを特徴とする請求項１に記載の熱硬化性プラスチック材料の成形方法。
【請求項３】
前記保護部材は当該熱硬化性プラスチック材料又は当該熱硬化性プラスチック材料に類似する材料によって成形されていることを特徴とする請求項２に記載の熱硬化性プラスチック材料の成形方法。
【請求項４】
前記母型は複数の型枠と同型枠を連結する連結部材とによって内部に熱硬化性プラスチック材料が充填されるキャビティが形成され、同連結部材には熱硬化性プラスチック材料を充填するための充填口が開口されるとともに、同充填口から同キャビティ内に熱硬化性プラスチック材料が充填された後に前記保護部材を同充填口から同キャビティ内に挿入することで同保護部材の基部寄りで同充填口を塞ぐことを特徴とする請求項２又は３に記載の熱硬化性プラスチック材料の成形方法。
【請求項５】
前記温度センサの検出する温度情報に基づいて、第１の時間帯においては第１の基準温度以上に温度が上昇しないようにマイクロ波の照射量を制御するとともに、第１の基準温度より高い第２の基準温度を設定し、同第１の時間帯経過後第２の時間帯においては同第２の基準温度以上に温度が上昇しないようにマイクロ波の照射量を制御するようにしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の熱硬化性プラスチック材料の成形方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−３４１５３８（Ｐ２００６−３４１５３８Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１７０４３４（Ｐ２００５−１７０４３４）
【出願日】平成１７年６月１０日（２００５．６．１０）
【出願人】（３０１０７４３８８）株式会社 サンルックス (12)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月１０日（２００５．６．１０）
【出願人】（３０１０７４３８８）株式会社 サンルックス (12)
【Ｆターム（参考）】
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