JP3663009B2 - Cushion material molding method - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
この発明は、車両用シート、家具用シート等に用いられるクッション材の成形方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、車両用シートのクッション材を成形する場合には、ポリエステル等の樹脂からなる綿を次のようにして成形している。すなわち、図7に示すように、まず下型1の凹部1aに綿Wを充填する。次に、図8に示すように、上型2の突出部2aが凹部1aに所定の深さまで入り込むよう、下型1と上型2とを型閉めする。これにより、下型1と上型2との間にキャビティ3を形成するとともに、綿Wを加圧してキャビティ3に所定の密度で充填する。次に、綿Wを加熱してその一部を溶融した後、これを固化させる。すると、溶融した綿Wの一部が綿Wの繊維どうしを固着する。これにより、綿W全体が所望の形状を有するクッション材に成形される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記の成形方法において、綿Wを下型10の凹部10aに充填する場合には、綿Wが大きな容積を有しており、しかも圧縮してもその拘束を解くと元の大きさに戻ってしまうため、充填に多くの手間と時間を要するという問題があった。
【0004】
また、凹部1aに綿Wを充填した状態では、綿Wの多くの部分が凹部1aから外部にはみ出している。このはみ出した綿Wが型閉め時に下型1と上型2との間に挟み込まれないようにするために、型閉め時には細心の注意と手間を必要とする。この結果、作業能率が低下するという問題があった。
【0005】
また、クッション材の表面形状が複雑である場合、例えば図9に示すように、クッション材の表面形状に対応して凹部1aの底面に小凹部1b,1cが形成されているような場合には、小凹部1b,1cに綿Wを十分に充填することが困難である。このため、所望の形状のクッション材を正確に成形することが難しいという問題があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る発明は、前二者の問題を解決するためになされたもので、一対の成形型間に形成されるキャビティに綿を充填し、この綿を加熱してその一部を溶融させた後、冷却固化させることによってクッション材を成形する方法において、上記綿を上記キャビティに直接充填する代わりに、上記綿をこれより低い溶融温度を有する樹脂からなる袋に詰め込んで真空引きした後密封してパック体とし、このパック体を上記キャビティに入れることを特徴としている。
上記パック体を上記キャビティに装入するに際しては、請求項2係る発明のように、上記キャビティ内における綿の充填量がキャビティの各部で異なるようにパック体を装入してもよい。この場合、請求項3に係る発明のように上記パック体を複数個用い、上記キャビティ内の各部に異なる数のパック体を配置したり、あるいは請求項4に係る発明のように、上記綿の詰め込み容量が互いに異なる複数のパック体を用い、各パック体を上記キャビティの各部に配置したりすることにより、上記キャビティ内における綿の充填量をキャビティの各部で異ならせることができる。
また、複数のパック体を用いる場合には、請求項5に係る発明のように、少なくとも一つのパック体には、他のパック体に詰め込まれた綿より硬度が高い綿を詰め込むようにしてもよい。
また、請求項6に係る発明のように、上記パック体を複数個用い、この複数個のパック体の少なくとも一つを他のパック体より小さく形成することにより、上記三つの問題を一挙に解決することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図1〜図4を参照して説明する。
まず、図1〜図3を参照してこの発明の一実施の形態について説明すると、この実施の形態は、成形すべきクッション材の形状が比較的簡単である場合のものである。
【0008】
この発明の成形方法を実施する場合には、図1に示すように、成形型Aを用いる。成形型Aとしては、従来の成形方法において用いられてたものと同様のものをものを用いることができる。ここでは、凹部10aを有する下型(一方の型)10と、凹部10aに嵌合する突出部10bを有する上型(他方の型)20とからなる成形型Aを用いている。成形型Aの下型10および上型20については、後述する加熱工程において綿Wを加熱気体によって加熱することができるよう、多孔質材からなるものまたは多数の小孔を有するものを用いるのが望ましい。
【0009】
また、クッション材の原料となる綿Wであるが、綿Wは適宜の温度に加熱すると、例えば120〜150°Cに程度に加熱すると繊維が溶融するものであれば任意に選択することができる。ここでは、ポリエステルまたはポリプロピレン等の樹脂からなる綿Wを用いている。このような樹脂からなる綿Wの場合は、全体が溶融可能であるが、綿Wの一部だけが溶融するものであってもよい。例えば、上記の樹脂からなる綿に天然綿を混合してなる混紡綿を用いてもよい。
【0010】
次に、上記の成形型Aおよび綿Wを用いてクッション材を成形するのであるが、この発明の方法では、綿Wを成形型Aのキャビティ30に直接充填することなく、綿Wを袋40に詰め込んだ形成したパック体50をキャビティ30に装入するようにしている。
【0011】
袋40を構成するシートの素材としては、綿Wより低い温度で溶融するものであれば任意の素材を用いることができる。ここでは、ポリエチレン、ポリアミド等の低融点樹脂を用いている。また、袋40を構成するシートについては、できる限り薄くするのが望ましく、ここでは上記の素材を用いて厚さが数μmであるフィルム状に形成している。そして、このフィルムにより一側部が開口した袋40を形成している。
【0012】
図2に示すように、上記構成の袋40には綿Wを詰め込む。この詰め込みに際しては、図3に示すように、綿Wの大きなブロック体を形成しておき、このブロック体から図において想像線で示すように適宜の量を切り出す。そして、これを袋40に詰め込むようにすれば、詰め込み作業を比較的容易に行うことができる。また、綿Wの詰め込み量は、この実施例ではパック体50をキャビティ30に1つだけ装入するようにしているので、クッション材を成形するのに必要な量と同一量だけ詰め込むことになるが、大きさが等しい複数のパック体50をキャビティ30に均一にN個装入する場合には、1個装入する場合の量の1/Nにする。
【0013】
袋40に所定量の綿Wを詰め込んだら袋40内の空気を真空吸引する。その後、袋40の開口部を密封してパック体50を得る。
袋40の真空吸引を行うに際しては、例えば袋40の開口部の一部を残して他の部分を密封する。次に、真空吸引ポンプ等の真空吸引手段に接続された管の先端部を残りの開口部から袋40内に挿入する。この場合、挿入される管の先端部を偏平にしておくのがよい。そして、真空吸引手段を起動して袋40を真空吸引すればよい。袋40内を真空吸引すると、袋40内の空気は勿論のこと、綿W内に存在する空気が外部に排出される結果、袋40の容積は綿Wを詰め込んだ当初の容積に比して大幅に小さくなる。真空吸引が終了したら、残りの開口部を密封する。開口部の密封は、開口部を形成するシートどうしを熱融着等の手段で固着することによって行うことができる。
【0014】
上記のようにしてパック体50を形成したら、図1(A)に示すように、パック体50を下型10の凹部10aに装入する。この場合、綿Wが袋40内に詰め込まれ、しかも真空吸引されることによってその容積が小さくなっているので、綿Wを直接充填する場合に比してきわめて容易に装入することができる。また、パック体50には、所定量の綿Wが詰め込まれているので、パック体50を凹部10aに装入するだけで、所定量の綿Wを凹部10aに正確にかつきわめて容易に充填することができる。
【0015】
その後、上型20の突出部20aを凹部10aに所定の深さまで嵌合させる。このとき、パック体50は、その容積が自然状態の綿Wに比して大幅に小さくなっているので、凹10aからはみ出すことがない。したがって、下型10と上型20との間にパック体50の一部が挟み込まれるのを容易に防止することができる。
【0016】
次に、パック体50を加熱する。パック体50の加熱は、成形型Aの下型10および上型20が多孔質材で形成されている場合、または多数の小孔を有している場合には、キャビティ30内に加熱空気または加熱蒸気等の加熱気体を導入することによって行うことができる。例えば、図1(B)に示すように、下型10から加熱気体をキャビティ30内に導入し、キャビティ30内に導入された加熱気体を上型20から排出することによってパック体50を加熱することができる。勿論、下型10および上型20の壁部内にヒータを埋設し、このヒータによって加熱するようにしてもよい。ただし、加熱気体による加熱の方がパック体50および綿Wを均一に加熱することができる。したがって、加熱気体を用いるのが望ましい。なお、加熱気体の温度を、綿Wの溶融温度より高温にすべきことは勿論である。
【0017】
パック体50を加熱すると、袋40の溶融温度が綿Wの溶融温度より低いので、まず袋40が溶融する。すると、袋40内の綿Wが膨らみ、キャビティ30内に加圧状態で充填される。その状態でさらに加熱気体を供給し続けると、綿Wを構成する繊維の表層部が溶融する。この状態になったら綿Wの加熱を中止する。そして、溶融した樹脂を固化させる。すると、固化した樹脂が綿Wの繊維どうしを固着する。これによって綿Wが所定の形状のクッション材が成形される。
【0018】
なお、袋40を溶融することによって生じる溶融液の一部は、加熱気体とともに外部に排出され、一部は綿Wの繊維に付着して繊維どうしの固着に寄与し、残りの一部は下型10の凹部10aの底部に溜まって固化する。この固化物は、その量が非常に少なく、しかも薄い膜状になるので、クッション材の形状に影響を及ぼすことはほとんどない。
【0019】
次に、この発明の他の実施の形態について説明する。
図4に示す実施の形態は、互いに大きさの等しい複数のパック体50を用いるようにしたものであり、キャビティ30の両側部には3個のパック体50が重ねて配置され、中央部には2個のパック体50が重ねて配置されており、パック体50の配置数が両側部で多くなっている。なお、パック体50は、上記実施例のパック体50と同様にして形成される。この点は、以下に述べる実施例においても同様である。
【0020】
上記のように配置した後パック体50を加熱し、各パック体50の袋40を溶融する。これによって、キャビティ30内に綿Wが充填される。この場合、キャビティ30の両側部には中央部より多数のパック体50が配置されているので、キャビティ30の両側部には中央部より多量の綿Wが充填され、その密度が高くなる。したがって、成形されたクッション材も両側部における綿Wの密度が高くなり、両側部の硬度が中央部より高くなる。つまり、クッション材の異硬度化を達成することができる。勿論、硬度を高くする部分は、クッション材の使用目的に応じて変えることが可能であり、例えば中央部の硬度を両側部より高くしてもよい。
【0021】
また、図5に示す実施の形態は、クッション材の異硬度化を達成するための他の例を示すものであり、二種類のパック体50A,50Bが用いられている。パック体50Aには、図4に示す実施例のキャビティ30の両側部に配置された3つのパック体50に詰め込まれた綿Wの合計量と等しい量の綿Wが詰め込まれている。一方、パック体50Bには、図4に示す実施例のキャビティ30の中央部に配置された2つのパック体50に詰め込まれた綿Wの合計量と等しい量の綿Wが詰め込まれている。したがって、パック体50Aの厚さ(凹部10aの深さ方向における寸法)はパック体50Bより厚くなっている。
【0022】
パック体50を複数用いる場合には、少なくとも一つのパック体50に他のパック体50に詰め込まれる綿より硬度が高い綿を詰め込むことによってもクッション材の異硬度化を達成することができる。
例えば、図4に示す実施の形態の場合であれば、キャビティ30の両側部に配置されるパック体50に硬度の高い綿W(例えば、混紡綿)を詰め込み、キャビティ30の中央部に配置されるパック体50に硬度の低い綿(例えば、ポリエステル綿)を詰め込む。このようにすれば、クッション材の両側部が硬度の高い綿Wで形成され、中央部が硬度の低い綿Wを形成されるので、クッション材の異硬度化を達成することができる。特に、パック体50の配置数をキャビティ30の各部を変えるようにした図4に示す実施の形態と組み合わせることにより、クッション材のより一層の異硬度化を達成することができる。この点は、図5に示す実施の形態に対しても同様である。
【0023】
また、図6に示す実施の形態は、成形すべきクッション材の表面形状が複雑で、それに対応して凹部10aの底面が複雑な形状をしている場合に好適なものであり、凹部10aの底面にはクッション材の表面形状に対応した小凹部10b、およびこれよりさらに小さい小凹部10cがそれぞれ形成されている。また、小凹部10b,10c間には、凸部10dが形成されている。
【0024】
そして、複雑な形状をした凹部10aの底面に対応した表面形状を有するクッション材を精度よく成形するために、この実施例では大きさが互いに異なる4種類のパック体50C〜50Fが用いられている。パック体50C,50Dは、それぞの一部が小凹部10b,10cにほとんど隙間なく入り込むような大きさおよび形状をもってそれぞれ形成されている。また、パック体50Eは、凸部10dの上側に存するキャビティ30の空間に綿Wを過不足なく充填し得るような量の綿Wが詰め込まれている。さらに、パック体50Fは、キャビティ30の残りの空間に綿Wを過不足なく充填し得るような量の綿Wが詰め込まれている。勿論、各パック体50C〜50Fに詰め込まれた綿Wを合計した総量は、クッション材を成形するのに過不足のない量に予め設定されている。
【0025】
上記パック体50A〜50Dを用いてクッション材を成形する場合には、各パック体50A〜50Dを凹部10aの図4に示す所定の位置にそれぞれ配置する。次に、下型10と上型20とを型閉めする。その後、加熱気体によって各パック50A〜50Dを加熱し、それぞれの袋体50を溶融する。すると、各パック体50A〜50Dに詰め込まれた綿Wが膨らむ。このとき、パック体50A,50Bが小凹部10b,10cに嵌め込まれているので、それぞれの内部の綿Wは小凹部10b,10cに確実に充填される。したがって、複雑な形状を有するクッション材を精度よく成形することができる。
【0026】
なお、この実施の形態では、各部の硬度が均一であるクッション材を成形するようにしているが、先に述べた実施例と組み合わせることにより、各部で硬度の異なるクッション材を成形することも可能である。例えば、小凹部10b、10cが形成された箇所に多数のパック体を配置したり、あるいはパック体50Fに代えて、多数のパック体を用い、このパック体の配置数をキャビティ30の各部で変えることにより、クッション材の異硬度化を達成することができる。
【0027】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に係る発明によれば、綿を袋に詰め込んで真空吸引してなるパック体を用いており、パック体はその容積が自然状態の綿に比して大幅に小さい。したがって、パック体をキャビティに容易に装入することができる。しかも、パック体を下型の凹部に装入したときに凹部からはみ出すことがなく、パック体が下型と上型との間に挟み込まれることがない。よって、型閉め作業を容易に行うことができるという効果が得られる。
また、請求項2、3、4または5に係る発明によれば、上記の効果に加え、クッション材の異硬度化を達成することができるという効果が得られる。
さらに、請求項6に係る発明によれば、大きさの異なる複数種類のパック体を用いるようにしているので、凹部の細部には小さいパック体を嵌め込むことによって細部にも綿を確実に充填することができ、これによって形状精度のよいクッション材を成形することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の成形方法に用いられる成形型の一例の断面図を示すものであり、図1(A)は下型の凹部にパック体を装入した状態で示す断面図、図1(B)は加熱工程時における断面図、図1(C)は加熱工程完了時における断面図である。
【図2】袋に綿を詰め込むときの状態を示す斜視図である。
【図3】所定量の綿を切り出すための綿のブロック体を示す一部省略斜視図である。
【図4】この発明の成形方法の他の実施の形態を示す図1(B)と同様の断面図である。
【図5】この発明の成形方法のさらに他の実施の形態を示す図1(B)と同様の断面図である。
【図6】この発明の成形方法の別の実施の形態を示す図1(B)と同様の断面図である。
【図7】従来の成形方法に基づいて下型の凹部に綿を充填した状態の一例を示す断面図である。
【図8】従来の成形方法にに基づいて下型と上型とを型閉めした状態を示す断面図である。
【図9】従来の成形方法に基づいて下型の凹部に綿を充填した状態の他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
A 成形型
W 綿
10 下型
10a 凹部
10b 小凹部
10c 小凹部
20 上型
20a 突出部
30 キャビティ
40 袋
50 パック体
50A パック体
50B パック体
50C パック体
50D パック体
50E パック体
50F パック体[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a method for molding a cushion material used for a vehicle seat, a furniture seat, and the like.
[0002]
[Prior art]
In general, when a cushion material for a vehicle seat is molded, cotton made of a resin such as polyester is molded as follows. That is, as shown in FIG. 7, first, cotton W is filled into the
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the above molding method, when the cotton W is filled in the
[0004]
Further, in a state in which the
[0005]
In addition, when the surface shape of the cushion material is complicated, for example, as shown in FIG. 9, when the small
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to
When inserting the pack body into the cavity, as in the invention according to
Further, when using a plurality of pack bodies, as in the invention according to claim 5, at least one pack body may be packed with cotton having higher hardness than cotton packed in other pack bodies. Good.
Further, as in the invention according to claim 6, by using a plurality of the pack bodies and forming at least one of the plurality of pack bodies smaller than the other pack bodies, the above three problems can be solved at once. can do.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. This embodiment is a case where the shape of a cushion material to be molded is relatively simple.
[0008]
In carrying out the molding method of the present invention, a mold A is used as shown in FIG. As the mold A, the same mold as that used in the conventional molding method can be used. Here, a mold A comprising a lower mold (one mold) 10 having a
[0009]
Moreover, although it is the cotton W used as the raw material of a cushioning material, the cotton W can be arbitrarily selected as long as the fiber melts when heated to an appropriate temperature, for example, 120 to 150 ° C. . Here, cotton W made of a resin such as polyester or polypropylene is used. In the case of the cotton W made of such a resin, the whole can be melted, but only a part of the cotton W may be melted. For example, blended cotton obtained by mixing natural cotton with cotton made of the above resin may be used.
[0010]
Next, a cushion material is formed using the above-described mold A and cotton W. In the method of the present invention, the cotton W is packed in the
[0011]
As a material of the sheet constituting the
[0012]
As shown in FIG. 2, cotton W is packed in the
[0013]
After the
When vacuum suction of the
[0014]
When the
[0015]
Thereafter, the
[0016]
Next, the
[0017]
When the
[0018]
A part of the melt produced by melting the
[0019]
Next, another embodiment of the present invention will be described.
In the embodiment shown in FIG. 4, a plurality of
[0020]
After arrange | positioning as mentioned above, the
[0021]
Further, the embodiment shown in FIG. 5 shows another example for achieving different hardness of the cushion material, and two types of
[0022]
When a plurality of
For example, in the case of the embodiment shown in FIG. 4, high-hardness cotton W (for example, blended cotton) is packed in the
[0023]
Further, the embodiment shown in FIG. 6 is suitable when the surface shape of the cushion material to be molded is complicated and the bottom surface of the
[0024]
And in order to shape | mold accurately the cushion material which has the surface shape corresponding to the bottom face of the recessed
[0025]
When a cushion material is molded using the
[0026]
In this embodiment, a cushion material having a uniform hardness in each part is molded. However, in combination with the above-described example, a cushion material having a different hardness can be molded in each part. It is. For example, a large number of pack bodies are arranged at the positions where the small
[0027]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the pack body formed by packing cotton into a bag and vacuum-sucking is used. small. Therefore, the pack body can be easily inserted into the cavity. Moreover, when the pack body is inserted into the recess of the lower mold, it does not protrude from the recess, and the pack body is not sandwiched between the lower mold and the upper mold. Therefore, an effect that the mold closing operation can be easily performed is obtained.
Moreover, according to the invention which concerns on
Further, according to the invention according to claim 6, since plural kinds of pack bodies having different sizes are used, the details are filled with cotton by inserting small pack bodies into the details of the recesses. As a result, it is possible to obtain a cushioning material with good shape accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a cross-sectional view of an example of a forming die used in the forming method of the present invention, and FIG. 1 (A) is a cross-sectional view showing a state where a pack body is inserted into a recess of a lower die, FIG. 1B is a cross-sectional view at the time of the heating process, and FIG. 1C is a cross-sectional view at the time of completion of the heating process.
FIG. 2 is a perspective view showing a state in which cotton is stuffed into a bag.
FIG. 3 is a partially omitted perspective view showing a cotton block body for cutting out a predetermined amount of cotton.
FIG. 4 is a cross-sectional view similar to FIG. 1 (B) showing another embodiment of the molding method of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view similar to FIG. 1 (B) showing still another embodiment of the molding method of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view similar to FIG. 1B, showing another embodiment of the molding method of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of a state where a lower mold recess is filled with cotton based on a conventional molding method.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a state in which a lower mold and an upper mold are closed based on a conventional molding method.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing another example of a state in which the concave portion of the lower mold is filled with cotton based on a conventional molding method.
[Explanation of symbols]
A
Claims (6)
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JPH09314681A JPH09314681A (en) | 1997-12-09 |
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