JP2006181936A - ガラス棚の枠体成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 食品に安全で枠体にそりがなくガラス板に割れの生じないガラス棚の枠体成形方法の提供。
【解決手段】 ガラス板１を保持体２により真空吸着して保持し、枠体６の形状に形成されたキャビティ７を有する射出成形金型３，４にガラス板１を挿入し押圧位置決めし、射出成形金型を閉じる。保持体２でガラス板１を保持しつつ、閉じられた射出成形金型のキャビティ７にフィラーを添加した樹脂を射出しガラス板１の外周部と一体化させ、樹脂が硬化した後、射出成形金型を開き枠体６が一体化されたガラス板１を取り出しガラス棚とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ガラス板の外周部に設けられる枠体の成形方法に関する。更に詳しくは、冷蔵庫等の棚に使用されるガラス板の外周部に射出成形金型により枠体を形成するガラス棚の枠体成形方法に関する。

最近は、冷蔵庫に食品安全面等からガラス板を使用することが見直され、その使用頻度が多くなっている。又、一般用、業務用を含め、冷蔵庫内において、その空間を有効に利用することが望まれ、そのために、棚を複数にして有効に収納品を置けるようにし、しかも棚を透明にして収納品がよく見えるようにしている。特に棚は常時収納品を置くところであり、収納品が食品の場合、安全面からガラス棚の使用が好ましく、その使用例も多い。

しかし、現状のガラス棚はガラス板そのものを棚とするものあるいはガラス周囲に簡素な枠を取り付けた棚が主である。従来、ガラス板に枠を設ける技術は、車両等の窓枠で代表されるように、ガラス板を枠にはめ込んでから、その隙間に別に成形されたガスケットを押し込んだり、樹脂体をガラス板の周縁部に接着させたりするものであった。最近はガラス板に直接樹脂体を射出し成形させるものが生産されるようになっている。

例えば、車両関係等において、ガラス窓の窓枠として合成樹脂を成形により形成しているものが開示されている（例えば、特許文献１、２参照）。又、水中で使用する機器の防水ケースとして成形されたものが開示されている（例えば、特許文献３参照）。更に、冷蔵庫のガラス板に適用して成形され合成樹脂枠と一体のガラス棚（例えば、特許文献４参照）も開示されている。
特開平０６−２０６２３７号公報 特許第３３８４４６５号公報 特開平０８−０７２０９４号公報 特開２００４−２５７６１６号公報

しかしながら、特に冷蔵庫のガラス棚として、合成樹脂の枠体をガラス板の外周部に設ける成形方法においては、確実で量産性のよい技術が確立されておらず、またその技術も開示されていない。その理由は、ガラス板の材料であるガラスと合成樹脂の材質の違いから、成形の際、ガラスと樹脂の接着性がよくなく、又ガラス板が割れることがあるからである。そのため、生産上の歩留まりがよくないのが現状である。

即ち、ガラス板は強度はあるものの柔軟性に乏しく合成樹脂とは熱収縮率が異なる。このため成形の際に発生する温度差や硬化過程において「ひけ」、「そり」が発生すると、それにガラス板が追随できず、微妙な歪変形によりガラス板が割れてしまうことがあるからである。このようにガラス板に射出成形を適用することは、通常の成形では困難であり、「割れ」の防止は勿論のこと、射出過程、射出後に「そり」等を生じさせない方法での成形が模索されている。

冷蔵庫の場合は食品を扱うことから車両関係のガラス窓に比し、より安全性が求められる。食品関係の棚においては、液こぼれ等で枠体が化学変化、あるいは薬品反応を起こさない安全性が求められている。冷蔵庫の場合は枠体になる合成樹脂も食品に安全なものでなければならないことはいうまでもない。又、冷蔵庫のようなものに適用するのは、家庭で常時使用されることを考慮し美観上の配慮も求められる。このような構成に、さらに量産の可能な成形技術でなければならずその開発が望まれていた。

本出願人はそのために長年鋭意に努力を積み重ねてきた。本発明はこのような従来の問題点を解決するものであり、次の目的を達成する。

本発明の目的は、食品に安全な樹脂成形によるガラス棚の製造を可能としたガラス棚の枠体成形方法の提供にある。

本発明の他の目的は、量産が可能で、ガラス板に割れ等変形の生じるおそれがなく、枠体の変形防止がなされ強度、耐熱性、耐衝撃性を高めたガラス棚の枠体成形方法の提供にある。

本発明は、前記目的を達成するために次の手段をとる。

本発明１のガラス棚の枠体成形方法は、ガラス板の外周部に枠体を形成するガラス棚の成形方法であって、前記ガラス板を保持体により吸着して保持する工程と、前記枠体の形状に形成されたキャビティを有する射出成形金型に保持された前記ガラス板を前記保持体で挿入し押圧位置決めする工程と、前記キャビティに前記ガラス板の外周部を突き出した状態にして前記射出成形金型を閉じる工程と、前記保持体により前記ガラス板を保持しつつ前記閉じられた射出成形金型の前記キャビティに樹脂を射出し前記ガラス板と一体化させる工程と、射出された前記樹脂が硬化した後前記射出成形金型を開き外周部に前記樹脂が一体化した前記ガラス板を取り出す工程とからなっている。適用するガラス板は強化ガラスである。

本発明２のガラス棚の枠体成形方法は、本発明１において、前記ガラス棚は冷蔵庫用のガラス棚であることを特徴とする。本発明の成形方法は、食品用等の冷蔵庫の用途に有効である。

本発明３のガラス棚の枠体成形方法は、本発明１において、前記吸着して保持する工程は真空圧を利用して前記ガラス板を前記保持体に保持する工程であることを特徴とする。ガラス板のどの位置でも保持ができ、柔軟に保持したまま移動、押し付けができる。

本発明４のガラス棚の枠体成形方法は、本発明１において、前記樹脂を射出し前記ガラス板と一体化させる工程は、前記樹脂に前記ガラスとの収縮率の差を小さくするためのフィラーを添加させて射出し前記ガラス板と一体化させる工程であることを特徴とする。樹脂を射出成形し枠体を構成するとき、その枠体の変形を軽減させること、及び枠体の強度、耐熱性、耐衝撃性を増すのに有効である。

本発明５のガラス棚の枠体成形方法は、本発明１において、前記射出成形金型は射出時に金型温度を３５±５℃にしていることを特徴とする。射出時の温度変化を少なくするため金型温度を室温以上にしておくのが好ましく、３５℃であればより好ましい。

本発明６のガラス棚の枠体成形方法は、本発明１において、前記ガラス板を前記保持体で挿入し押圧位置決めする工程は、前記射出成形金型と独立して可動可能に配置された受け体に前記ガラス板の外周縁を押圧し位置決めする工程であることを特徴とする。受け体を介して押し付けることは、ガラス板を柔軟に押し付けることになりクッション機能があり、ガラス板の割れを防止するのに効果的である。

以上説明したように、本発明のガラス棚の枠体成形方法は、食品に安全な樹脂成形によるガラス棚の製造技術である。又、ガラス板に割れの生じないように保持し、枠体にそりが生じないように射出成形を施すようにした。この結果、成形後割れとそりのないガラス棚を量産でき、歩留まりがよくなった。

以下、本発明に関するガラス棚の枠体成形方法について、図面をもとに詳細にその実施の形態例を説明する。

図１、図２は、本発明に適用されるガラス板１を金型に挿入し、金型を閉じ樹脂を射出した成形過程の構成を示す。図１は断面図で、図２は図１のＸ−Ｘ断面図で金型の平面状態を示す。ガラス板１は移動可能な保持体２に保持され、金型内部の凸面に押し付けられ位置決めされている。

ガラス板１の外周部１ａに枠体６を形成することで配置される金型は、固定金型３と可動金型４に分割されていて、この２つの金型の分割面５には、枠体６を構成するためのキャビティ７が設けられている。金型の分割面５をどの位置に設けるかは、ガラス棚のデザインや生産性を考慮して最適位置に定められる。このキャビティ７にランナーからゲート８を介して加熱溶融された樹脂が射出され、固化させて枠体６を構成する。ガラス板１を保持するための保持体２は可動金型４側に設けられ、可動金型４とは独立して可動する。ガラス板１は、保持体２により真空通路２ａを介して図示しない真空ポンプの動作による真空圧により吸着保持される。ガラス棚は基本的にこのような構成の金型により成形される。なお、この実施の形態例では、可動金型側に保持体を設けた構成で説明を行っているが、固定金型側に保持体を設けた構成のものであってもよい。

次に工程順にその成形方法を詳述する。図３は、金型が開放状態にある場合を示す説明図であるが、可動金型４と保持体２が固定金型３に対し相互に所定距離離れている状態を示している。可動金型４の中央部は空間部を構成し、この空間部に保持体２が組み込まれている。実施の形態例において、保持体２は可動金型４の内面４ａに案内されて、可動金型４の移動方向と同じ方向に移動する。

この保持体２は可動金型４に規制されず独立の案内部材によって移動させてもよい。例えば、図示していないが固定金型３に対しガラス板１の面と平行な方向に移動させ、金型に横から差込むような形態でガラス板１を金型に設置してもよい。この保持体２には、真空通路２ａが３箇所設けられていて、真空通路２ａ端はガラス板１側に開放されている。

真空通路２ａ端はガラス板１の面に対し空気を容易に吸い込めるように幅広く湾曲状に円錐形状をなしている。真空通路２ａを３箇所にしたのは、ガラス板１を均一に保持するためで、真空通路２ａの数に限定はされない。２つの金型の周囲にはガラス板１の外周位置に相当する部分に、枠体６を構成するための凹み部分が設けられていて、２つの金型が閉じたときキャビティ７を構成する。可動金型４と保持体２が固定金型３から離れ退避した状態で、ガラス板１が２つの金型の間に搬送されて位置決めされると、保持体２が移動しガラス板１に接触する。

続いて、図示しない真空ポンプの動作で真空通路２ａを介して空気を吸い込み、ガラス板１の接触面を真空状態にして、保持体はガラス板１を吸着保持する。この状態を保持しながら、保持体２は固定金型３側に移動し、所定の設置面に押圧して位置決めする。固定金型３の押圧面３ａは、ガラス板１の外周に相当する位置である。ガラス板１の中央部に相当する固定金型３の面３ｂは凹み状態にあるので、ガラス板１とは接触しない。

位置が定まったところで、次に可動金型４を移動させ、固定金型３に分割面５が密着し金型を閉じる。この状態で射出したのが図１に示す構成である。図に示すように、ガラス板１の外周部１ａは、キャビティ７に突き出し、ガラス板１は可動金型４と固定金型３の外周縁で固定され、さらに保持体２によっても保持された状態となる。

又、図示していないが、射出される樹脂が固定部分の隙間に侵入するのを防止するため、その防止部材を両金型の分割面５あるいは保持体２に設けてもよい。次に、保持体２がガラス板１を保持したままの状態で、ゲート８より加熱溶融した樹脂をキャビティ７に射出する。この射出において、従来、ガラス板１は樹脂との温度差により、熱変形し歪が生じてやや湾曲に変形する傾向があった。それが割れを生じさせる原因となっていて、この割れは温度差に加え、キャビティ７の形状やゲート８の位置にも左右されていた。

本発明の構成は、保持体２を設けることにより、常にガラス板１を固定金型３とで挟む状態で保持するようにしている。このため、曲がり変形を防止している。又、従来は射出に伴い図４に示すように、射出後樹脂が固化する過程で、矢印Ａ，Ｂの方向に樹脂をガラス板１の面から剥がす力が発生し、いわゆる「そり」を形成してしまうおそれがしばしば生じていた。

本発明の場合は、ゲート８の位置を固定金型３のガラス板１寄りの枠体６端部のみに設けている。この構成により、「そり」の生じるおそれは、Ａ側では樹脂が早く固化するので、そりが生じることが軽減された。「そり」の生ずるおそれのある部位はＢ側で、固定金型３のガラス板１寄りの枠体６の部分となる。これは射出後冷却過程で、最後に冷えるのはゲート８側になることでの温度差の収縮変形が大きいことによる。この「そり」の生じるおそれを解消するため、本発明は射出する樹脂の構成を変えている。
即ち、樹脂にガラス板１との収縮率の差を小さくするための添加材、即ちフィラーを添加させている。このフィラーは、例えば、カルプ工業株式会社製の成形材料、形式４７００Ｇである。この成形材料は、タルクが２０％含まれたもので成形収縮率が小さい上、引っ張り、曲げ特性がよく、剛性、耐熱性、耐衝撃性に優れた特性を有している。又、この成形材料は食品用途に適用できるものでもあり、耐薬品性をも備えているものである。

このフィラーを樹脂に添加することで、樹脂の特性を高めることができ、ゲート８寄りの枠体６とガラス板１との剥がれ、そり等の不具合を解消した。フィラーがない場合は、ガラス板１との収縮率の差が大きいので、クラックが発生したり、ガラスにエッジがあると割れを生じさせていた。本発明はこのような従来の問題点を解消したものである。このように、本発明は、ガラス板１と枠体６との成形に伴う不具合を保持体２の保持押し付け維持と樹脂を改善することにより解消した。この結果、本発明の成形方法において、ガラス板１と樹脂とを射出融着によっても「そり」がなく安定して成形させることができる。又、歩留まりもよくなることから成形の生産性が向上する。

この成形方法によれば、安定した量産も可能である。このようにして、射出成形し固化した後、金型を開きガラス板１を金型から取り出す。このときのガラス板１は、枠体６の融着されたものであり、ガラス棚形状を形成している。仕上げてから製品としてのガラス棚となる。ガラス板１を固定金型３から取り出すときは、図示していないが固定金型３に設けられた押し棒により押し出し取り出される。

次に他の実施の形態例を図５に基づき説明する。この例は、固定金型９側に保持体２の押し付け力を受ける受け体１０を固定金型９に設けた例である。ガラス板１を挟んで保持体２と対向する固定金型９の中央部に、固定金型９とは独立して移動可能な受け体１０を設けている。この受け体１０はガラス板１を抑えるための抑え部材でもある。この受け体１０は固定金型９の内面で案内され、保持体２の移動方向と同じ方向に移動可能である。

受け体１０と固定金型９との間に複数の押圧部材としてのバネ体１１が設けられ、受け体１０を固定金型９に対しガラス板１側に付勢させ、浮動状態にして相対的に移動可能としている。可動金型４と保持体２の構成は、前述の場合と同様である。この構成によれば、保持体２の押し付け力をバネ体１１の付勢力で浮動する受け体１０に作用させることになる。

従って、ガラス板１を押し付けたとき、クッション機能を有し柔軟な押し付けとなる。可動金型４と固定金型９でガラス板１を挟み固定する合わせ部分は前述と変わらないが、保持体２の保持構成に柔軟性を持たせたところに特徴がある。ガラス板１は割れやすいので、この受け体１０の構成はそれを避けるため異常な力がガラス板１に加わるのを少しでも緩和するのに有効である。なお、この他の実施の形態例では、固定金型側に受け体、可動金型側に保持体を設けた構成で説明を行っているが、固定金型側に保持体、可動金型側に受け体を設けた構成のものであってもよい。

又、この方法と同じ考えに基づく他の変形例として、図示していないが押圧部材をゴム体に代えてもよく、さらに、受け体自体をゴム体としてもよい。この変形例においても樹脂にフィラーを添加する構成は前述同様であるので、成形に伴う変形の不具合は解消される。本発明は、このような成形方法により、ガラス板の成形時の割れの防止と樹脂の枠体のめくれ、そり等のおそれをなくするようにして、従来問題視されていた不具合を解消した。

以上、本発明の実施の形態例を説明したが、本発明はこの実施の形態例に限定されないことはいうまでもない。又、説明を容易にするため、図の枠体の形状は簡略化しているが、製品形体は種々であり、例えば冷蔵庫の場合は取り付けのためのステーや穴等が設けられる場合がある。枠体の形状にも限定されないことはいうまでもない。さらに、押圧部材は、流体圧シリンダー、エアークッション等であってもよい。すなわち、ガラス板を押し付けたとき、クッション機能を有し柔軟な押し付けが可能なものであればよい。

図１は、本発明のガラス棚を成形する方法を適用する金型構成を示す断面図である。 図２は、図１のＸ−Ｘ断面図で、金型の平面構成を示す図である。 図３は、ガラス棚を成形する初期段階の構成を示す説明図である。 図４は、ガラス板に対する枠体の融着構成を示す部分断面図である。 図５は、ガラス棚を成形する方法を適用する金型構成の他の実施の形態例を示す断面図である。

符号の説明

１…ガラス板
２…保持体
３…固定金型
４…可動金型
５…分割面
６…枠体
７…キャビティ
８…ゲート
１０…受け体

Claims (6)

1. ガラス板の外周部に枠体を形成するガラス棚の成形方法であって、
   前記ガラス板を保持体により吸着して保持する工程と、
   前記枠体の形状に形成されたキャビティを有する射出成形金型に保持された前記ガラス板を前記保持体で挿入し押圧位置決めする工程と、
   前記キャビティに前記ガラス板の外周部を突き出した状態にして前記射出成形金型を閉じる工程と、
   前記保持体により前記ガラス板を保持しつつ前記閉じられた射出成形金型の前記キャビティに樹脂を射出し前記ガラス板と一体化させる工程と、
   射出された前記樹脂が硬化した後前記射出成形金型を開き外周部に前記樹脂が一体化した前記ガラス板を取り出す工程と
   からなるガラス棚の枠体成形方法。
2. 請求項１に記載されたガラス棚の枠体成形方法において、
   前記ガラス棚は冷蔵庫用のガラス棚である
   ことを特徴とするガラス棚の枠体成形方法。
3. 請求項１に記載されたガラス棚の枠体成形方法において、
   前記保持体により吸着して保持する工程は、真空圧を利用して前記ガラス板を前記保持体で保持する工程である
   ことを特徴とするガラス棚の枠体成形方法。
4. 請求項１に記載されたガラス棚の枠体成形方法において、
   前記樹脂を射出し前記ガラス板と一体化させる工程は、前記樹脂に前記ガラスとの収縮率の差を小さくするためのフィラーを添加させて射出し前記ガラス板と一体化させる工程である
   ことを特徴とするガラス棚の枠体成形方法。
5. 請求項１に記載されたガラス棚の枠体成形方法において、
   前記射出成形金型は射出時に金型温度を３５±５℃にしている
   ことを特徴とするガラス棚の枠体成形方法。
6. 請求項１に記載されたガラス棚の枠体成形方法において、
   前記ガラス板を前記保持体で挿入し押圧位置決めする工程は、前記射出成形金型と独立して可動可能に配置された受け体に前記ガラス板の外周縁を押圧し位置決めする工程である
   ことを特徴とするガラス棚の枠体成形方法。
   

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