JP2019512616A - 成形品の自動成形機、製造方法および完成品 - Google Patents

Abstract

【課題】成形品の自動成形機、製造方法及び製品を提供する。【解決手段】本発明は、主として吸着上、下型をスラリータンク内のスラリーを同時に吸着し、型合わせを行い、成形ブランクとなり、脱水、ホットプレス定型を経て、成形品になる自動成形機、製造方法及び完成品である。製造スピードの加速、完成品の厚みの増大、衝撃吸収効果の向上、優れた表面を有する改善効果がある。【選択図】図１

Description

本発明は、成形品の自動成形機、製造方法および完成品に関する。特に、スラリータンク内で吸着上型と吸着下型とを同時に吸着し、型合わせをして、成形ブランクとなると、脱水とホットプレスで成形する自動成形機とその製造方法及び完成品に関する。主に、製造スピードの高速化、完成品の厚さの増加、衝撃吸収効果の増大、表面を優位性にする効果がある。

早期では、多くの工業製品や家庭用品はプラスチック材料で作られていたが、その後の研究でわかることは、プラスチック材料で作られた製品は、毒素を放出し易く、環境に深刻な汚染を引き起こしたり、リサイクルや再利用が困難であったり、またはリサイクルして分解することが困難であったりして、リサイクルコストが膨大であるなどの問題がある。大量なプラスチック製品のために、長年にわたり地球環境保護に深刻な被害をもたらした。環境への配慮が高まっている今の時代になると、無毒でリサイクルしやすい材料の研究と実用化が主流になっている。現在では、パルプ及び/又は植物繊維材料を混入し、吸着モールドで吸着し、押出ダイでプレス成形した後、熱プレス成形する技術が開発されている。「成形品」又は「紙成形品」の名称は、名詞及び定義の点で「プラスチック製品」という用語と明確に区別される。「成形品」は、リサイクル、再製造、再利用が容易で、環境保護のための省エネルギーや炭素削減の傾向に符合するため、速やかにビジネス界や一般市民に重視され、受け入れる。ボウル、プレート、蓋、包装材、衝撃吸収材、マットなどの成形品がしばしば見られ、徐々に採用されている。

「吸着成形」と「ホットプレス」の２つのプロセスによって「成形品」を製造することが通例である。「吸着成形」のプロセスは、一方の表面に微細な金属メッシュと、ポンピング装置に接続された複数の吸着孔と吸着モールドとからなる。吸着モールドが外部動力（例えばパワーシリンダ）により駆動されて、スラリーが充填されたスラリータンク内に降下して浸漬されると、スラリータンク内のスラリーは、吸着孔を介してポンピング装置により真空吸着され、微細金属メッシュの外面にスラリーが吸着され、スラリー層を形成する。吸着モールドがスラリーを吸着して満杯になると、吸着モールドは持ち上げられ、スラリータンクから離れて、同時に、連続吸着によって、金属メッシュの外表面上のスラリー層は、徐々に湿度を低下させる。次いで、外部動力は、吸着モールドとスラリー層とをともに上昇して回転させ、押し出し成形型と型の合わせを行い、スラリー層をプレスして湿度を減少させ、同時に「成形ブランク」に成形する。次いで、吸着モールドは、成形ブランクを吸着して、押し出し成形型を離れる。続いて成形ブランクの吸着を停止し、別の真空吸着力によって成形ブランクを吸引成形金型から取り出す。この時点で、「スラリー成形」のプロセスが完了する。

そして、「ホットプレス定型」の処理が行われ、ホットプレス定型には２つのタイプがある。第1タイプの成形ブランクでは、含水率が約５５乃至７０％に低下すると、成形ブランクはホットプレス定型装置（圧着ダイおよび加熱装置を含む）によるホットプレス定型作業を直接的に行う。ホットプレス温度は１５０℃±１０℃であり、ホットプレス時間は成形品の体積にもよるが、これを「ウェットプレス法」と呼ぶ。第２タイプの成形ブランクは、含水率が約５５乃至７０％に低下すると最初に加熱、乾燥され、含水量が約７乃至１０％に減少すると、ホットプレス定型装置（圧着モールドおよび加熱装置）は成形ブランクのホットプレス定型作業を行い、ホットプレス温度は１５０℃±１０℃であるが、ホットプレス時間は「ウェットプレス法」よりも短く、これを「ドライプレス法」と呼ぶ。したがって、吸着成形プロセスによって完成された成形ブランクは、ホットプレス定型プロセスを受けない前は、成形したのと同じだが、まだ湿度が含まれており、定型されていない。すなわち、成形ブランクは、スラリー層と同様に濡れてもいないし、成形品と同様に乾燥してもないので、成形ブランクが成形品の完成品に成形することができるように加熱加圧のホットプレス定型工程を経なければならない。

本発明者は、成形品の製造を専門としており、成形品との長期間の接触経験を通じて、成形品の製造および使用において、まだまだ多くの改善すべき点があると認められている。
従来の製造方法は、以下のような相対的な欠点を有する：
１．上述したように、ポンピング装置を介して吸着モールドにより吸着が開始され、ポンピング装置により吸着モールドがスラリータンクから脱離した後のスラリー層の濡れ作用も行われる。ポンピング装置は、スラリー層の片側（微細金属メッシュが取り付けられている側）でのみ真空吸着および除湿を行うことができる。したがって、スラリー層自体の除湿状態は同一ではなく、金属メッシュの側面が速く乾燥し、金属メッシュから遠い側の除湿速度が遅くなり、全体の除湿速度が遅くなり、製造速度が低下するため、生産力に影響する。
２．吸着モールドは、1つの個別金型であり、表面の形状が開設され、最後に同じ形状の成形品が形成される。吸着モールドは、真空吸着力を利用してスラリーを吸着するため、一度にスラリー層を金属メッシュの外表面でしか覆うことができず、複数層に積層することができず、一般に成形外観が比較的滑らかで厚すぎる必要のない小さな製品にのみ適している（例えばボウル、プレート、蓋など）。より厚い製品（例えば衝撃吸収性の良い梱包材）を作りたい場合、従来の製造方法はまだ達成が難しい。したがって、成形品を包装材として使用することが一般的であるが、衝撃吸収効果を得るために内部衝撃吸収材（場合によっては同じ材質または異なる材質）を使用する必要がある。1つの成形品で包装機能と衝撃吸収効果を同時に得ることはできない。
３．一般に、スラリー層は、平均的に微細金属メッシュに密着して被覆されているので、微細金属メッシュは精細度のよい細かいメッシュでできている。従って、微細金属メッシュによってプレスされた成形ブランクの表面は、平坦で細かい「優れた表面」として現れる。そして、スラリー層と押出ダイが押出成形されている場合、押出ダイの最大の効果は、スラリー層を圧搾して湿度を低下させ、成形ブランクに迅速に成形することであり、表面がきれいに開設されず、したがって、押出ダイによってプレスされる成形ブランクの表面は、比較的不均一な「非優れた表面」であるように見える。したがって、一方の面に優秀で他方の面には劣る２つのタイプの成形品が明らかに成形品上に存在する。
従来の成形品は、特別なもの（包装卵など）を包装するのに適していると考えられるが、携帯電話などの高付加価値品を包装する場合は、成形品の包装材料に「非優秀な表面」があり、その結果、視覚的な認識が低下し、製品全体の価値が低下する。
従来の成形品は、上記のように製造速度が遅く、厚さが増えにくく、表面に非優秀な表面が存在するため、使用の促進が大きく制限されており、そのまま高付加価値品の包装に用いることができない。

本発明者は、上記欠点を鑑み、上記欠点を解消するために研究開発の進展を鋭意検討し、長年の努力を経て本発明を完成させた。本発明の主な目的は、製造速度を向上させることができる成形品の自動成形機、製造方法および製品を提供することにある。
本発明の他の主な目的は、完成品の厚さ及び衝撃吸収空間を増加させて衝撃吸収効果を高めることができる成形品の自動成形機、製造方法及び製品を提供することにある。
本発明の他の主な目的は、成形表面を優れた表面に見せることができる成形品の自動成形機、製造方法及び製品を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、吸着上型と、吸着下型と、スラリータンクと、少なくとも一つのホットプレス下型と、少なくとも一つの第1サイドホットプレス上型と、少なくとも一つの受取りトレイとを含む。

吸着上型は、上フレームに設けられ、第1動力の駆動により、昇降可能であり、吸着上型の型面は下向きであり、吸着上型は第1ポンピング装置に接続され、第1ポンピング装置の吸着動作または吹き付け動作を受け入れることができる。

吸着下型は補助フレームに設けられ、第２動力の駆動により、補助フレームを昇降させることにより、吸着下型を連動して昇降させることができる。吸着下型の型面は上向きであり、かつ吸着下型は吸着上型よりも下方に位置しており、吸着下型は第２ポンピング装置に接続され、第２ポンピング装置の吸着動作または吹き付け動作を受け入れることができる。

スラリータンクは吸着下型の下方に配置され、内部空間はスラリーを収容するためのものであり、スラリータンクに上面開口を設け、吸着下型の型面と吸着上型の型面を通過してスラリータンクに浸漬させることができる。

少なくとも1つのホットプレス下型は下部フレームに設けられ、第３動力の駆動により、横方向に移動することができ、ホットプレス下型は吸着上型の一側に位置し、ホットプレス下型は吸着上型と吸着下型の間の高さに位置し、ホットプレス下型が横方向に移動すると、吸着上型の下方の対応する位置に到達し、ホットプレス下型は第３ポンピング装置に接続され、第３ポンピング装置の吸着動作または吹き付け動作を受け入れることができる。
少なくとも1つのホットプレス下型は下部フレームに設けられ、第３動力によって横方向に移動することができる。ホットプレス下型は前記吸着上型の一側に位置し、ホットプレス下型は吸着上型と吸着下型の間の高さに位置し、ホットプレス下型を横方向に移動すると、吸着上型の下の対応する位置に達し、ホットプレス下型は第３ポンピング装置に接続され、第３ポンピング装置の吸着動作または吹き付け動作を受け入れることができる。

少なくとも1つのホットプレス上型は上部フレームに設けられ、第４動力の駆動により昇降可能であり、ホットプレス上型は、吸着上型の一側に位置し、且つホットプレス下型の反対側の上方に位置し、ホットプレス上型を下降させると、ホットプレス下型と型の合わせを行うことができ、ホットプレス上型は、第４ポンピング装置（図示せず）に接続され、第４ポンピング装置の吸着動作または吹き付け動作を受け入れることができる。

少なくとも一つの受取りトレイは、ホットプレス下型の外側に配置され、受取りトレイは、ホットプレス下型と連動して設けられることにより、受取りトレイが横方向に同期移動することができる。

上記成形品の自動成形機において、第１ポンピング装置の吹き付け作用は、高圧ガスを吹き付けることである。

上記成形品の自動成形機において、第１ポンピング装置の吹き付け作用は、高温高圧ガスを吹き付けることである。

上記成形品の自動成形機において、吸着上型は、内部に配置された液体排出管が外部に接続されていることである。

本発明は、成形品の製造方法にも関わらず、以下の工程を採用する。
（１）第２動力が作動して補助フレームを駆動して下降させ、吸着下型をスラリータンクに浸漬するように連動させる。
（２）第1動力が作動して吸着上型をスラリータンク内に浸漬するように駆動し、次に、第１ポンピング装置および第２ポンピング装置の両方を始動させると、吸着動作または吹き付け動作を引き起こし、吸着上型の型面と吸着下型の型面とを同時に吸着してスラリー層を形成する。
（３）吸着時間が始まると、吸着上型と吸着下型とを型の合わせを行うことにより、吸着上、下型にそれぞれ吸着されたスラリー層を組み合わせて成形ブランクを形成し、成形ブランクの厚さは、元のスラリー層単層の厚さよりも大きい。
（４）吸着上型と前記吸着下型とを組み合わせて２つのスラリー層を成形ブランクに成形した後、前記吸着下型を介して吸着機能を維持して成形ブランクを吸着し、しかし、第1ポンピング装置は吸着動作を停止し、吹き出し動作に変化し、高圧ガスを吹き込んで成形ブランクに脱水を開始させる。
（５）第２動力により前記吸着下型を駆動し、前記吸着上型と前記成形ブランクとを連動して上昇させ、前記吸着下型の型面と成形ブランクとをスラリー面から分離する。
（６）脱水時間になると、第１ポンピング装置は、吸着上型を介して吹き出し動作を停止させ、成形ブランクを吸着するように吸着動作に変更し、同時に、第２ポンピング装置は、吸着下型によって吸着動作を停止させ、成形ブランクと吸着下型との係合を解除する吹込み動作に変更され、次いで、第１動力は、吸着上型を駆動して、成形ブランクを引き寄せて一緒に上昇させる。
（７）第３動力が作動し、ホットプレス下型を、下部フレームに沿って、吸着上型の下部位置に対応する位置まで横方向に移動させ、同時に、受け取りトレイは、ホットプレス下型と同期して、第1サイドホットプレス上型の下部位置に対応する位置まで横方向に移動させる。
（８）第１動力が作動し、吸着上型の下降を引き起こしてホットプレス下型に対応して型の合わせを行った後、第３ポンピング装置がホットプレス下型を介して吸着動作を発生することにより、成形ブランクを吸着し、同時に、第１ポンピング装置は、吸着上型によって吸着動作が閉じられ、成形ブランクと吸着上型との係合を解除するための吹込み動作に変更される。
（９）吸着上型を上昇させ、成形ブランクをホットプレス下型に吸着させ、成形ブランクを連続的に脱水し、湿度を下降させる。
（１０）ホットプレス下型を下フレームに沿って横方向に移動させて第1サイドホットプレス上型に対応する下方位置に移動させ、同時に受け取りトレイをホットプレス下型と共に横方向移動させる。
（１１）第４動力を作動し、第1サイドホットプレス上型とホットプレス下型とを組み合わせ、成形ブランクをホットプレス定型作業して完全に脱水することにより成形品を完成品にし、ホットプレス定型時間になると、ホットプレス下型と第1サイドホットプレス上型が加熱を停止した後、第４ポンピング装置が第1サイドホットプレス上型を介して吸着動作を開始して成形品の完成品を吸着し、同時に、第３ポンピング装置は、ホットプレス下型を介して吹き込み作用を開始し、成形品の完成品を前記吸着下型から外す。
（１２）第1サイドホットプレス上型は、成形品の完成品を吸着してから上昇し、元の位置に戻る。
（１３）受け取りトレイを第1サイドホットプレス上型の反対側の下方位置に移動させると、第４ポンピング装置は、第1サイドホットプレス上型による吸着動作を停止し、吹き込み動作に移行して成形品の完成品を吹き飛ばして、受け取りトレイで取られる。
（１４）受け取りレイが外側へ同期に横方向に移動して元の位置に戻ると、成形品の完成品は外側に移動され、その後、受け取りトレイから引き取られてさらに収集される。

上記成形品の製造方法において、吸着上型と前記吸着下型とを型の合わせを行い、２つのスラリー層を成形ブランクに成形した後、第１ポンピング装置が吹き込んだ高圧ガスは高温ガスであってもよく、脱水を加速させるためである。

上記成形品の製造方法において、第1動力により吸着上型を駆動して成形ブランクを吸着させると、第２動力によって吸着下型が下降してスラリータンクに下降して浸漬する。

上記成形品の製造方法において、吸着上型の第１ポンピング装置が高圧ガスを吹き込んで成形ブランクの脱水を開始すると、吸着上型内部の液体は吸着上型の内部に接続された液体排出管を介して外部へ排出される。

上記成形品の製造方法において、吸着上、下型にそれぞれ吸着されたスラリー層は、いくつか類似した形状および位置を有し、いくつかの形状および位置が異なる。

上記成形品の製造方法において、吸着上、下型に吸着されたスラリー層を成形ブランクとすると、形状及び位置が同一の部品が積層され、形状及び位置の異なる部品が積層されず、かつ一つの空間を発生する。

本発明は、同時に成形品の完成品を訴求し、上記成形品の自動成形機を用いて、上記成形品の製造方法により製造されるのである。

上記成形品の完成品において、完成品は、成形ブランクのホットプレス定型によって形成され、成形ブランクは、それぞれ、吸着上型および吸着下型によって吸着されたスラリー層を組み合わせることによって形成され、吸着上、下型に吸着されたスラリー層は、いくつか類似した形状および位置を有し、いくつかの形状および位置が異なる。

上記成形品の完成品において、吸着上、下型に吸着されたスラリー層を成形ブランクとすると、形状及び位置が同一の部品が積層され、形状及び位置の異なる部品が積層されず、かつ一つの空間を発生する。

本発明は製造スピードの加速、完成品の厚みの増大、衝撃吸収効果の向上、優れた表面を有する改善効果がある。

本発明の成形品の自動成形機の概略構成図である。 本発明の成形品の製造方法における連続運転の模式図である。 本発明の成形品の製造方法における連続運転の模式図である。 本発明の成形品の製造方法における連続運転の模式図である。 本発明の成形品の製造方法における連続運転の模式図である。 本発明の成形品の製造方法における連続運転の模式図である。 本発明の成形品の製造方法における連続運転の模式図である。 本発明の成形品の製造方法における連続運転の模式図である。 本発明の成形品の製造方法における連続運転の模式図である。 本発明の成形品の製造方法における連続運転の模式図である。 本発明の成形品の製造方法における連続運転の模式図である。 本発明の成形品の製造方法における連続運転の模式図である。 本発明の成形品の製造方法における連続運転の模式図である。 本発明の成形品の製造方法における連続運転の模式図である。 本発明の吸着上型と吸着下型とを同時に吸着することにより、上部、下部スラリー層の作用を示す模式図である。 本発明の吸着上型と吸着下型が型の合わせを行い、上部スラリー層と下部スラリー層とを組み合わせて、成形ブランクの機能を形成する概略図である。 本発明の第1サイドホットプレス上型およびホットプレス下型が型の合わせを行い、成形ブランクをホットプレス定型させ、成形品の完成品になる作用を示す概略図である。 本発明の成形品の完成品における内部空間の横断面図である。

上記目的を達成するために、本発明の技術的手段と実用的な効果とを達成することができる。
本発明は、成形品の自動成形機、成形品製造方法及び成形品完成品の３つの部分を区別して説明するが、以下の通りである。本発明における「成形品の自動成形機」の全体的な構成は、第１図に示す通りであり、成形品の製造に適した自動成形機１である。
吸着上型１０は、上部フレーム１ａに取り付けられており、第１動力１１（例えば、モータであるが、これに限定されない）によって昇降可能である。吸着上型１０の型面は下向きであり、吸着上型１０は第１ポンピング装置（図示せず）に接続され、第１ポンピング装置の吸着（真空）作用または吹き付け（送気）作用を受けることができる。吸着上型１０の内部には、外部に接続される液体排出管が設けられている。

吸着下型２０は補助フレーム２ａに取り付けられており、補助フレーム２ａは第２動力２１（例えば油圧シリンダなどであるが、これに限定されるものではない）によって昇降される。したがって、吸着下型２０を上下に移動させることができ、吸着下型２０の型面を上に向け，吸着下型２０を吸着上型１０の反対側の下方に配置することができる。吸着下型２０は、第２ポンピング装置（図示せず）に接続され、第２ポンピング装置の吸着（真空）作用または吹き付け（送気）作用を受けることができる。
スラリータンク３０は、吸着下型２０の下方に配置され、内部空間にはパルプ及び/又は植物繊維材料が混入されたスラリーが供給され、スラリータンク３０の上端開口は吸着下型２０の型面と吸着上型１０の型面とを貫通させてスラリー中に浸漬させることができる。

第１サイドホットプレス下型４０は、下部フレーム１ｂに取り付けられており、第３動力４１（例えば、モータおよびローラーなど、これに限定されない。）によって横方向に移動することができるが、第1サイドホットプレス下型４０の位置は、吸着上型１０一側（例えば、左側）に位置し、第1サイドホットプレス下型４０の高さは、吸着上型１０と吸着下型２０との間にある。したがって、第1サイドホットプレス下型４０が横方向に移動すると、吸着上型１０の下方の対応位置に到達することができる。第1サイドホットプレス下型４０は、第３ポンピング装置（図示せず）に連結され、第３ポンピング装置の吸着（真空）作用または吹き付け（送気）作用を受け入れることができる。

第１サイドホットプレス上型５０は上部フレーム１ａに取り付けられており、第４動力５１（例えば、油圧シリンダなどが挙げられるが、これに限定されるものではない）によって昇降可能である。第1サイドホットプレス上型５０は、吸着上型１０の一側（例えば左側）に位置し、第1サイドホットプレス下型４０の反対側の上方に位置し、このため、第1サイドホットプレス上型５０を下降させる際に、第1サイドホットプレス下型４０を型の合わせすることができる。第1サイドホットプレス上型５０は、第４ポンピング装置（図示せず）に連結され、第４ポンピング装置の吸着（真空）作用または吹き付け（送気）作用を受けることができる。

第１サイドホットプレス下型４０の外側（例えば左側）に第1サイド受取りトレイ６０が配置され、第1サイドホットプレス下型４０と第1サイド受取りトレイ６０とが連動して取り付けられ、同期に横方向に移動をする。

第２サイドホットプレス下型７０は第1サイドホットプレス下型４０と同様に下部フレーム１ｂに取り付けられ、第５動力７１（例えば、モータやローラーなどであるが、これに限定されない）により、横方向に移動することができ、第２サイドホットプレス下型７０は、吸着上型１０の他側（例えば右側）に位置し、第２サイドホットプレス下型７０の位置する高さは、吸着上型１０と吸着下型２０間にあり、したがって、第２サイドホットプレス下型７０が、横方向に移動する時、吸着上型１０の下側の位置に到達することができる。第２サイドホットプレス下型７０は、第５ポンピング装置（図示せず）に接続され、第５ポンピング装置の吸着（真空）作用または吹き付け（送気）作用を受け入れることができる。

第２サイド第1サイドホットプレス上型８０は第1サイドホットプレス上型５０と同様に 上部フレーム１aに取り付けられて、第６動力８１（例えば、油圧シリンダなどであるが、これに限定されるものではない）によって駆動され、昇降することができる。第２サイド第1サイドホットプレス上型８０は、吸着上型１０の他側（例えば右側）に位置し、かつ第２サイドホットプレス下型７０の反対側の上方に位置する。このため、第２サイド第1サイドホットプレス上型８０を下降させる際に、第２サイドホットプレス下型７０を型の合わせすることができる。第２サイド第1サイドホットプレス上型８０は、第６ポンピング装置（図示せず）に接続されており、第６ポンピング装置の吸着（真空）作用または吹き付け（送気）作用を受け入れることができる。

第２サイド受取りトレイ９０は第２サイドホットプレス下型７０の外側（例えば右側）に配置され、第２サイド受取りトレイ９０と第２サイドホットプレス下型７０が連動して取り付けられて、同期に横方向に移動することができる。

上記構成は、自動成形機1を組み合わせることができ、そのうち、吸着上型１０と、吸着下型２０と、およびスラリータンク３０との構成は自動成形機1全体の中央部に配置され、第1サイドホットプレス下型４０と、第1サイドホットプレス上型５０と、および第1サイド受取りトレイ６０と三者からなる構成は、自動成形機1の一側（例えば左側）に配置されている。また、第２サイドホットプレス下型７０と、第２サイド第1サイドホットプレス上型８０と、および第２サイド受取りトレイ９０と、三者からなる構成は、自動成形機1全体の他側（例えば右側）に配置されている。以上の説明及び図面から分かるように、第1サイドホットプレス下型４０と、第1サイドホットプレス上型５０と、及び第1サイド受取りトレイ６０と、三者からなる構成は、第２サイドホットプレス下型７０と、第２サイド第1サイドホットプレス上型８０と、及び第２サイド受取りトレイ９０と三者からなる構成は実は同じである。存在位置のみが（図からわかるように）対称的に設置されている。つまり、1つは左に、もう1つは右にある。これは、異なる時間間隔の途中で、第1サイドホットプレス下型４０と、第1サイドホットプレス上型５０と、および第1サイド受取りトレイ６０と、三者からなる構成が製造工程で発生する予想できる連帯効果（製造ステップは後で詳述する）により、作業時間を節約し、生産能力を増加させることができる。従って、第1サイドホットプレス下型４０と、第1サイドホットプレス上型５０と、及び第1サイド受取りトレイ６０と、三者からなる構成と、第２サイドホットプレス下型７０と、第２サイド第1サイドホットプレス上型８０と、及び第２サイド受取りトレイ９０と三者からなる構成のうち、1組の構成のみを選択して設置する。また、中央に配置された吸着上型１０と、吸着下型２０と、スラリータンク３０と、からなる構成で共同作動させることが本発明の実施形態の選択であり、実際には実施することができるため、本発明によって規定される特許請求項の範囲内である。

上述した自動成形機1の構成によれば、本発明の成形品の製造方法は、以下の通りである。本発明では、左側の構成と右側の構成は同じ構成であるため、同じステップを実行するので、以下のステップでは左側のみの構成を選択して、図式とを合わせて説明する。
１．まず、第２図に示すように、第２動力２１を作動させて補助フレーム２ａを下降させ、吸着下型２０をスラリータンク３０内に浸漬する。
２．第３図に示すように、第１動力１１を作動して吸着上型１０をスラリータンク３０内に浸漬することにより、吸着上型１０と吸着下型２０とが同時にスラリータンク３０内に浸漬される。そして、第１ポンピング装置と第２ポンピング装置を作動させて吸着（真空）効果を生じさせることにより、吸着上型１０の型面と吸着下型２０の型面とを同時にスラリーを吸着して別々にスラリー層を形成する。
３．図４に示すように、吸着時間が始まると、吸着上型１０と吸着下型２０とを型の合わせを行うことにより、吸着上型１０を静止させたままの状態で吸着下型２０を引き上げることにより、吸着上型１０と型の合わせを行う。吸着上型１０と吸着下型２０とに元々吸着していたスラリー層を合わせて「成形ブランク」とし、すなわち、スラリー層を組み合わせた後の成形ブランクの厚さは、従来の単層スラリー層の２倍である。
４．図４に示すように、吸着上型１０と吸着下型２０とを型の合わせを行うことにより、２つのスラリー層を合流させ、成形ブランクに形成された後、第２ポンピング装置は、吸着下型２０により吸着（真空）を維持して、成形ブランクを吸着する。しかし、第１ポンピング装置は吸着動作を停止し、吹き付け（送気）機能に変化する。すなわち、主に高圧ガスが吹き付けられ、成形ブランクが脱水し始める。特に、高圧ガスを高熱に吹き込んで脱水を促進することができる。この過程で、吸着上型１０内の液体は、吸着上型１０の内部に接続された液体排出管を通って外部に排出され、成形ブランクが脱水、除湿するのを助ける。
５．成形ブランクが脱水し始めると、図５に示すように、第２動力２１は吸着下型２０を駆動して吸着上型１０と成形ブランクとを連動させて共同で上昇し、吸着下型２０の型面をスラリー表面から離脱させる。すなわち、成形ブランクをスラリーから離脱させる。
６．セッティングされた脱水時間が始まると、図６に示すように、第1ポンピング装置は、吸着上型１０による吹き付け（送気）を停止し、吸着（真空）動作に移行する。成形ブランクを吸着し、同時に、第２ポンピング装置は吸着下型２０によって吸着動作が閉じられ、成形ブランクを吸着下型２０から離脱するように、吹き付け（送気）機能に変更される。そして、第１動力１１により吸着上型１０を駆動して成形ブランクを吸着させ、ともに上昇して、第２動力２１により吸着下型２０を駆動してスラリータンク３０内に下降させて浸漬する。
７．次に、図７に示すように、第３動力４１を作動させて、第1サイドホットプレス下型４０を下部フレーム１ｂに沿って内側（図の右方向）に横方向に移動し、吸着上型１０の対応する位置で停止される。その過程で、第1サイド受取りトレイ６０は、第1サイドホットプレス下型４０と、同期に内側（図中右側）の横方向に移動し、第1サイドホットプレス上型５０に対応する下側に留まる。
８．次に、図８に示すように、第１動力１１を作動させて吸着上型１０を押し下げて第1サイドホットプレス下型４０に対応させ、型の合わせを行い、次に、第３ポンピング装置は、第1サイドホットプレス下型４０を介して吸着（真空）効果を生成して成形ブランクを吸着する。同時に、第１ポンピング装置は吸着上型１０によって吸着機能が閉じられ、成形ブランクが吸着上型１０から離脱するための吹き付け（送気）機能に変更される。
９．そして、図９に示すように、吸着上型１０が駆動されて上昇し、成形ブランクは第１サイドホットプレス下型４０に吸着され、その過程で、成形ブランクは脱水と除湿をされ続ける。
１０．次に、図１０に示すように、第1サイドホットプレス下型４０が駆動されて、下部フレーム１ｂに沿って外側（図の左方向）の横方向に移動し、第1サイドホットプレス上型５０に対応する下側位置に戻されて停止する。その過程で、第1サイド受取りトレイ６０は、もちろん、第1サイドホットプレス下型４０によって外側に同期に横方向に元の位置に戻される。
１１．次に、図１１に示すように、第４動力５１を作動させ、第1サイドホットプレス上型５０が駆動されて下降し、第1サイドホットプレス下型４０との型の合わせを行い、成形品の完成品を完全に脱水するために、形成ブランクに対してホットプレス定型作業が行われる。セッティングされたホットプレス時間が始まると、第1サイドホットプレス下型４０および第1サイドホットプレス上型５０が加熱を停止する。次に、第４ポンピング装置は、成形品の完成品を吸着するために、第１サイドホットプレス上型５０を通して吸着（真空）作用を開始する。同時に、第３ポンピング装置は、第１サイドホットプレス下型４０を通して吹き付け（送気）を開始し、成形品の完成品を吸着下型２０から外す。
１２．次に、図１２に示すように、第1サイドホットプレス上型５０が成形品の完成品を吸着し、一括して駆動されて上昇し、元の位置に戻される。
１３．次に、図１３に示すように、第1サイド受取りトレイ６０を次のストロークで駆動され、第1サイドホットプレス上型５０に相対する下側に移動させると（ステップ7）、第４ポンピング装置は、第1サイドホットプレス上型５０により、吸着動作を停止させ、成形品の完成品を吹き落とさせ、第1サイド受取りトレイ６０が受け取るように吹き付け（送気）動作に切り替える。
１４．次に、図１４に示すように、第1サイド受取りトレイ６０が次のストロークで外側の横方向に移動するように駆動されると（すなわち、ステップ１０で説明したように）、成形品の完成品も駆動されて外側に移動するので、第1サイド受取りトレイ６０から取り出して別々に受け取られることができる。成形品の完成品を取る動作は、ロボットアーム等の自動機で行ってもよいし、人間の手で行ってもよい。

上述したように、本発明の自動成形機1は、第1サイドホットプレス下型４０と、第1サイドホットプレス上型５０と、第1サイド受取りトレイ６０と、三者からの構成と、第２サイドホットプレス下型７０と、第２サイドホットプレス上型８０および第２サイド受取りトレイ９０と、三者からの構成は、第１サイド全体の自動成形機1の両側（左側および右側）の型部に分けられることができる。
このため、中間型部が吸着型の合わせ作業（第1成形ブランクを作成）を完了した後、ホットプレス加工作業のために左側型部に回転すると、中間型部は、別の型の合わせ作業を継続することができる（第２成形ブランク）、その後、ホットプレス定型作業のために右側型部に変換される。このように、２側（左側と右側）の２つのストロークのホットプレス定型作業を交互に行うことにより、成形品の完成品の製造速度を速めることができる。

また、同じ側（左側及び右側のいずれ）で一回のホットプレス定型作業が完了した後、同じ側の受取りトレイが同側ホットプレス上型の反対側の下側に移動するとき、同じ側の吸着下型も吸着上型の真下に移動して停止する。
したがって、受取トレイが成形品の完成品を受け取るとき、吸着上型は、ちょうど次のストロークによって形成された第２成形ブランクをホットプレス下型に移送することもできる。そして、受け取りトレイが外側位置に戻ると、ホットプレス下型は成形ブランクを吸着し、ちょうどホットプレス上型の反対側の下側に戻り停止する。このため、受け取りトレイを取り出すと同時に、ホットプレス上型とホットプレス下型とが同時に第２成形ブランクのホットプレス定型作業を展開する。このように作業を交互に行うことにより、成形品の完成品の製造速度を速めることができる。

本発明の更なる目的は、上記製造方法の工程に従って自動成形機1により成形品の完成品を製造することである。この際、成形品の厚みを厚くすることに加えて、成形品の内部に空間を生じさせることで、緩衝性や衝撃吸収性を高めることができる。第１５図を参照すると、上記ステップ２に示すように、スラリータンク３０では、吸着上型１０と吸着下型２０とが同時にスラリーを吸着することにより、上部スラリー層および下部スラリー層をそれぞれ形成する。このうち、吸着上型１０に設置された微細金属メッシュと吸着下型２０に設置された微細金属メッシュは、部分的な形状及び位置が類似し、一部の形状及び位置が異なる。すなわち、上部及び下部の金属メッシュの形状は類似していると言えるが、いくつかの部分は異なる位置を有することがある。

そして、図１６に示すように、上記ステップ３のように吸着上型１０と吸着下型２０とを型の合わせを行うとき、もともと吸着上型１０と吸着下型２０にそれぞれ吸着されていた単層のスラリー層は組み合わされることにより、２倍厚さの成形ブランクを形成する。
この時点で、成形ブランクの内部に複数の空間１６が存在することが分かる。これは、もともと吸着上型１０と吸着下型２０にそれぞれ吸着されていた単層のスラリー層が、両者の微細金属メッシュのいくつかの部分は異なる位置の違いを有するので、型の合わせを行った後に成形された成形ブランクの内部にも同じ空間１６が存在する。

そして、図１７に示すように、上記ステップ１１で説明したように、第１サイドホットプレス上型５０を下降させ、第1サイドホットプレス下型４０と、を型の合わせを行うと、成形ブランクはホットプレス定型作業をされると、形成ブランクは脱水を加速し、成形品の完成品を完成させる。最後に、離型し再生した後、最終的には、成形品の完成品は、図１８に示すようなものであり、その中に一部の空間１６も当然存在する。

要約すれば、本発明は以下の優れた効果を有する。
１．本発明は、スラリータンク内の吸着上型と吸着下型の両方を同時にスラリーを吸着して型の合わせを行うように設計されているため、製造速度を速めることができる。このような構造設計は現在、従来の成形製品製造機械では見出されていない。
２．本発明の方法で成形された成形ブランクは、スラリータンク内の吸着上型と吸着下型をスラリーを吸着して直ちに型の合わせを行うによって形成された成形ブランクが厚さを増加することができ、完成品全体の衝撃吸収効果に利益をもたらす。同時に、本発明はサイズの設計に応じて選択することができ、吸着上型と吸着下型とが対応して収容されている場合には、同じ形状および位置の部位は嵌合されるが、両者の位置が異なる部位は嵌合されない。このため、成形された成形品の完成品の内部には、衝撃を吸収する緩衝効果を高めるための空間が形成されている。
３．本発明により成形された成形ブランクは、スラリータンク内にスラリーが吸着された後、直ちに吸着上型と吸着下型により型の合わせを行う。表面は金属メッシュと密着して形成されているため、最終成形品の完成品は優れた表面を有し、包装品全体の価値を高めるのに十分である。

要約すると、本発明は新規性及び実用的な進歩性を有し、したがって法律による特許出願に適用される。

１ 自動成形機
１a 上部フレーム
１b 下部フレーム
１０ 吸着上型
１１ 第１動力
１６ 空間
２a 補助フレーム
２０ 吸着下型
２１ 第２動力
３０ スラリータンク
４０ 第1サイドホットプレス下型
４１ 第３動力
５０ 第1サイドホットプレス上型
５１ 第４動力
６０ 第1サイド受取りトレイ
７０ 第２サイドホットプレス下型
７１ 第５動力
８０ 第２サイド第1サイドホットプレス上型
８１ 第６動力
９０ 第２サイド受取りトレイ

Claims (13)

1. 一種の成形品の自動成形機であって、吸着上型と、吸着下型と、スラリータンクと、少なくとも一つのホットプレス下型と、少なくとも一つのホットプレス上型と、少なくとも一つの受取りトレイとを含み、
   前記吸着上型は、上部フレームに設けられ、第1動力の駆動により、昇降可能であり、前記吸着上型の型面は下向きであり、前記吸着上型は第1ポンピング装置に接続され、前記第1ポンピング装置の吸着動作または吹き付け動作を受け入れることができ、
   前記吸着下型は補助フレームに設けられ、第２動力の駆動により、前記補助フレームを昇降させることにより、前記吸着下型を連動して昇降させることができ、前記吸着下型の型面は上向きであり、かつ前記吸着下型は前記吸着上型よりも下方に位置しており、前記吸着下型は第２ポンピング装置に接続され、前記第２ポンピング装置の吸着動作または吹き付け動作を受け入れることができ、
   前記スラリータンクは前記吸着下型の下方に配置され、内部空間はスラリーを収容するためのものであり、前記スラリータンクに上面開口を設け、前記吸着下型の型面と前記吸着上型の型面を通過してスラリータンクに浸漬させることができ、
   前記少なくとも1つのホットプレス下型は下部フレームに設けられ、第３動力の駆動により、横方向に移動することができ、前記ホットプレス下型は前記吸着上型の一側に位置し、前記ホットプレス下型は前記吸着上型と前記吸着下型の間の高さに位置し、前記ホットプレス下型が横方向に移動すると、前記吸着上型の下方の対応する位置に到達し、前記ホットプレス下型は第３ポンピング装置に接続され、前記第３ポンピング装置の吸着動作または吹き付け動作を受け入れることができ、
   前記少なくとも1つのホットプレス上型は前記上部フレームに設けられ、第４動力の駆動により昇降可能であり、前記ホットプレス上型は、前記吸着上型の一側に位置し、且つ前記ホットプレス下型の反対側の上方に位置し、前記ホットプレス上型を下降させると、前記ホットプレス下型と型の合わせを行うことができ、前記ホットプレス上型は、第４ポンピング装置（図示せず）に接続され、前記第４ポンピング装置の吸着動作または吹き付け動作を受け入れることができ、
   前記少なくとも一つの受取りトレイは、前記ホットプレス下型の外側に配置され、前記受取りトレイは、前記ホットプレス下型と連動して設けられることにより、前記受取りトレイが横方向に同期移動することができることを特徴とする、成形品の自動成形機。
2. 前記第１ポンピング装置の吹き付け作用は、高圧ガスを吹き付けることを特徴とする、請求項１に記載の成形品の自動成形機。
3. 前記第１ポンピング装置の吹き付け作用は、高温高圧ガスを吹き付けることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の成形品の自動成形機。
4. 前記吸着上型は、内部に配置された液体排出管が外部に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の成形品の自動成形機。
5. 一種の成形品の製造方法であって、その製造ステップは以下の手順であり、
   （１）第２動力が作動して補助フレームを駆動して下降させ、吸着下型をスラリータンクに浸漬するように連動させ、
   （２）前記第1動力が作動して吸着上型を前記スラリータンク内に浸漬するように駆動し、次に、第１ポンピング装置および第２ポンピング装置の両方を始動させると、吸着動作または吹き付け動作を引き起こし、前記吸着上型の型面と前記吸着下型の型面とを同時に吸着させてスラリー層を形成し、
   （３）吸着時間が始まると、前記吸着上型と前記吸着下型とを型の合わせを行うことにより、前記吸着上、下型にそれぞれ吸着されたスラリー層を組み合わせて成形ブランクを形成し、前記成形ブランクの厚さは、元のスラリー層の単層の厚さよりも大きく、
   （４）前記吸着上型と前記吸着下型とを組み合わせて２つのスラリー層を成形ブランクに成形した後、前記吸着下型を介して吸着動作を維持して成形ブランクを吸着し、しかし、第1ポンピング装置は吸着動作を停止し、吹き出し動作に変化し、高圧ガスを吹き込んで成形ブランクに脱水を開始させ、
   （５）前記第２動力により前記吸着下型を駆動し、前記吸着上型と前記成形ブランクとを連動して上昇させ、前記吸着下型の型面と成形ブランクとをスラリー面から離脱し、
   （６）脱水時間になると、前記第１ポンピング装置は、前記吸着上型を介して吹き出し動作を停止させ、前記成形ブランクを吸着するように吸着動作に変更し、同時に、前記第２ポンピング装置は、前記吸着下型によって吸着動作を停止させ、前記成形ブランクと前記吸着下型との係合を解除する吹込み動作に変更され、次いで、前記第１動力は、前記吸着上型を駆動して、前記成形ブランクを引き寄せて一緒に上昇させ、
   （７）第３動力が作動し、ホットプレス下型を、下部フレームに沿って、前記吸着上型の下部位置に対応する位置まで横方向に移動させ、同時に、前記受取りトレイは、前記ホットプレス下型と同期して、ホットプレス上型の下部位置に対応する位置まで横方向に移動させ、
   （８）前記第１動力が作動し、前記吸着上型の下降を引き起こして前記ホットプレス下型に対応して型の合わせを行った後、第３ポンピング装置が前記ホットプレス下型を介して吸着動作を発生することにより、前記成形ブランクを吸着し、同時に、前記第１ポンピング装置は、前記吸着上型によって吸着動作が閉じられ、前記成形ブランクと前記吸着上型との係合を解除するための吹込み動作に変更され、
   （９）前記吸着上型を上昇させ、前記成形ブランクを前記ホットプレス下型に吸着させ、前記成形ブランクを連続的に脱水し、湿度を下降させ、
   （１０）前記ホットプレス下型を前記下部フレームに沿って横方向に移動させてホットプレス上型に対応する下方位置に移動させ、同時に前記受け取りトレイを前記ホットプレス下型と共に横方向に移動させ、
   （１１）第４動力を作動し、前記ホットプレス上型と前記ホットプレス下型とを型の合わせを行い、前記成形ブランクをホットプレス定型作業して完全に脱水することにより成形品を完成品にし、ホットプレス定型時間になると、前記ホットプレス下型と前記ホットプレス上型が加熱を停止した後、第４ポンピング装置が前記ホットプレス上型を介して吸着動作を開始して成形品の完成品を吸着し、同時に、前記第３ポンピング装置は、前記ホットプレス下型を介して吹き込み作用を開始し、前記成形品の完成品を前記吸着下型から外し、
   （１２）前記ホットプレス上型は、前記成形品の完成品を吸着してから上昇し、元の位置に戻り、
   （１３）前記受け取りトレイを前記ホットプレス上型の反対側の下方位置に移動させると、前記第４ポンピング装置は、前記ホットプレス上型による吸着動作を停止し、吹き込み動作に移行して前記成形品の完成品を吹き飛ばして、前記受け取りトレイで取られ、
   （１４）前記受け取りレイが同期に外側の横方向に移動して元の位置に戻ると、前記成形品の完成品は外側に移動され、その後、受け取りトレイから引き取られてさらに収集されることを特徴とする成形品の製造方法。
6. 前記吸着上型と前記吸着下型とを型の合わせを行い、２つのスラリー層を成形ブランクに成形した後、前記第１ポンピング装置が吹き込んだ高圧ガスは高温ガスであってもよく、脱水を加速させるためであることを特徴とする、請求項５に記載の成形品の製造方法。
7. 前記第1動力により前記吸着上型を駆動して前記成形ブランクを吸着させると、前記第２動力によって前記吸着下型が下降して前記スラリータンクに下降して浸漬することを特徴とする請求項５に記載の成形品の製造方法。
8. 前記吸着上型の第１ポンピング装置が高圧ガスを吹き込んで前記成形ブランクの脱水を開始すると、前記吸着上型内部の液体は前記吸着上型の内部に接続された液体排出管を介して外部へ排出されることを特徴とする、請求項５に記載の成形品の製造方法。
9. 前記吸着上、下型にそれぞれ吸着されたスラリー層は、いくつかの類似した形状および位置を有し、いくつかの形状および位置が異なることを特徴とする、請求項５に記載の成形品の製造方法。
10. 前記吸着上、下型に吸着されたスラリー層を成形ブランクとすると、形状及び位置が同一の部品が積層され、形状及び位置の異なる部品が積層されず、かつ一つの空間を形成することを特徴とする、請求項９に記載の成形品の製造方法。
11. 一種の成形品の完成品であって、請求項１に記載の成形品の自動成形機を用いて、請求項５に記載の成形品の製造方法により製造されたことを特徴とする成形品の完成品。
12. 前記完成品は、成形ブランクのホットプレス定型によって形成され、前記成形ブランクは、それぞれ、吸着上型および吸着下型によって吸着されたスラリー層を組み合わせることによって形成され、吸着上、下型に吸着されたスラリー層は、いくつかの類似した形状および位置を有し、いくつかの形状および位置が異なることを特徴とする、請求項１１に記載の成形品の完成品。
13. 前記吸着上、下型に吸着されたスラリー層を成形ブランクとすると、形状及び位置が同一の部品が積層され、形状及び位置の異なる部品が積層されなくて、かつ一つの空間を発生することを特徴とする、請求項１２に記載の成形品の完成品。

Images