JP3777494B2

JP3777494B2 - 保持具を有する成形物の成形装置及び成形方法

Info

Publication number: JP3777494B2
Application number: JP30392798A
Authority: JP
Inventors: 昭徳渡邉
Original assignee: 昭徳渡邉
Priority date: 1998-10-26
Filing date: 1998-10-26
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2018-10-26
Also published as: JP2000125932A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は精密な表面を有する成形物を保持具と一体に成形するための成形装置及び成形方法に関し、特に表面光沢、複雑な表面形状を精密に表現した成形物を成形するための成形装置及び該成形装置を用いた成形方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
表面形状が複雑なものや、逆テーパを有する成形物を通常の金属製割型で成形すると、成形物を型から取り出すのに工夫を要する。そのため、従来より表面形状が複雑なものや、逆テーパを有する成形物については、弾性成形型を利用して成形することが行われている（特開平６−２４９４１号）。例えば、浸漬法によって得た弾性成形型のキャビティ内に流動性の成形材料を注入、充填し、加熱もしくは冷却して成形材料を固化、成形後、弾性成形型の外周を離型カップで取り囲み、弾性成形型の内外に圧力差を設けて成形物を離型し、弾性成形型を移動してこれによって成形物を弾性成形型より取り出している。
しかし、このような方法において、圧力差によって弾性成形型を膨張さる際に成形物と弾性成形型が擦れたり、或いは弾性成形型を移動させる時に弾性成形型がぶれたり、又は弾性成形型の中心線に傾きが生じたりすることがあった。その結果、成形物表面に傷をつけたり、成形物表面に精密な模様付けができなかった。
更に口紅のような製品においては成形品の一部に保持具を取付け、これを回転させることによって収納ケース内に製品を収納している。このような製品においては、上記の問題点と共に成形物の傾きにより収納ケースと成形物の中心線がずれて、製品と収納ケースとが接触する等の不都合が生じ商品としての適性を得ることができなかった。
従来、保持具を有する成形物を弾性成形型を用いて製造する場合、成形物を製造後に保持具に取り付けていたが、このような方法では成形物と保持具とが密に一体化しにくく、また、密に一体化するため保持具の内径と成形物の外径との差を小さくすると、保持具を取付ける際に保持具の端部が成形物の表面をこすることとなり、保持具と成形物の境界部付近に掻きとられた成形物の塊が付着して好ましくない。
また、弾性成形型の内周面に保持部を嵌着させた後、原料を保持具の開口部より注入して成形物と保持具とを一体とした後、弾性成形型を膨張させて離型する方法が知られているが、この場合、前述したように弾性成形型のぶれが生じやすく、製品として要求される精度及び表面状態を有する保持具と一体となった成形品を得ることが困難であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明者は弾性成形型を用いてより精度の高い、且つ表面光沢を有し、図柄等を正確に再現した成形物と保持具とを一体化した製品を収率良く成形するために種々検討した結果、本発明を完成したもので、本発明は精度の高い、且つ表面光沢を有し、図柄を正確に再現した保持具を有する成形物を収率良く成形するための成形装置及びその成形方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、成形物の保持具と弾性成形型と該弾性成形型を取り囲む離型カップとよりなる成形装置であって、保持具は上方端に流動状成形材料を注入する注入口を有すると共に下方は開放端部を形成した円筒体であり、弾性成形型は開口部に保持具の連結部と鍔部とを有する袋状体をなし、且つ、該弾性成形型の鍔部及び先端部外面に凸部又は凹部を設け、前記離型カップはその上部及び底面に前記弾性成形型の凸部又は凹部と嵌合する窪み部又は突起部を設け、且つ減圧するための吸気口をもち、前記保持具と弾性成形型と離型カップのそれぞれの中心線が同一線上に位置するように配置されたことを特徴とする成形装置であり、又、位置を固定した保持具の中心と前記弾性成形型の先端面の中心とを結ぶ線上の弾性成形型外面に凸部又は凹部を有する弾性成形型の内側に保持具の注入口から流動状材料を注入し、保持具と成形物とを一体化して成形固化後、離型カップの上部の窪み部又は突起部と弾性成形型鍔部凸部又は凹部を嵌合させて弾性成形型を取り囲み、離型カップ内を減圧して弾性成形型先端部外面の凸部又は凹部を離型カップ底面の窪み部又は突起部を嵌合させて離型することを特徴とする成形方法である。
即ち、本発明においては保持具と弾性成形型を一体として固化成形した後、保持具と離型カップで位置を特定した状態で、弾性成形型の凸部又は凹部と離型カップの窪み部と突起部とを嵌合させた状態で弾性成形型を固定して離型カップを減圧して成形物を離型後、移動させるのであるから、成形物又は弾性成形型がぶれたり或いは中心線より外れたりすることなく離型でき、その結果、成形物の表面が傷ついたり、成形物の中心線が傾いたりすることなく、凹凸状の図柄を有する成形物については、成形物表面に正確に図柄を再現した所望の形状の製品を収率良く得ることが出来る。
【０００５】
【発明の実施の形態】
更に、本発明について詳細に説明する。
本発明の弾性成形型を構成する材質としては天然ゴム、クロロプレンゴム、ニトリル−ブタジジエンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴムその他エラストマーであり、その成形方法は特に限定はされないが、例えば天然ゴム、クロロプレンゴム、ニトリル−ブタジジエンゴムなどの場合は、これらのラテックス中に原型を浸漬して成形する浸漬成形法により、その他のゴムエラストマーについては加圧成形法や射出成形法等の任意の成形法によって得られる。
弾性成形型の形状は一端に流動状材料が注入できる開口部を有する保持具と嵌合する連結部をもち、該弾性成形型先端部の外面には凸部又は凹部を設ける。そして、弾性成形型内面には成形物表面につける凹凸状の図柄が施されていてもよい。
本発明において、離型カップには弾性成形型の外面に設けられている凸部又は凹部に対応する窪み部又は突起部が形成されている。弾性成形型の凸部又は凹部の寸法としては離型時に異常に変形しない程度の大きさであれば充分である。また、凸部に替えて弾性成形型の先端部を円錐状としてもよい。一方、離型カップには上記の凸部又は凹部に対応する窪み部或いは突起部或いは円筒上の孔を設けてもよく、弾性成形型と嵌合できるようにし、離型時に弾性成形型と離型カップとが一体として移動すれば良い。
【０００６】
弾性成形型の凸部と離型カップの窪み部或いは弾性成形型の凹部と離型カップの突起部との間隙について、常圧時の高さ方向の間隙は、減圧時に弾性成形型の移動により成形物が擦れることを避けるための必要最小限の間隔である。これにより弾性成形型の円周方向への膨張が強化され、シャープな造形が得られる。
充填時、弾性成形型と離型カップとの側面の間隙は、弾性成形型と成形物との剥離するために充分な間隔で、離型時に成形物を垂直方向に移動する際に弾性成形型と成形物とが擦れない程度であれば良く、間隙が大きいと、弾性成形型に過度の膨張をもたらし、弾性成形型の劣化を招くことがある。
保持具の注入口は中心部に設けられているのが好ましく、材料充填時には保持具の中心線は弾性成形型の中心線と同一の線上に固定されている。
【０００７】
本発明の成形装置を図１に図示する。図１において、弾性成形型１の一端に開口部２を設け、他端（先端部）は封じられており、その外面には凸部７が突設している。開口部２の外縁部周囲にはリング状の凸部４を有する鍔部３を設ける。この鍔部３と開口部の縁とを曲面でつなげておくことによって離型時に開口部入口の膨張が円滑に行われるので好ましい。また、開口部内周辺部には連結部を設けて保持具１０を挿入できるようにする。この弾性成形型１を包囲する離型カップ５には内部を減圧にするための吸気孔６を設け、更に、離型カップ５には前記弾性成形型の鍔部３に設けたリング状の凸部４及び弾性成形型１の先端部の凸部７にそれぞれ嵌合するように離型カップの上部及び底部に窪み部９、８を設け、弾性成形型と離型カップとの間の気密性を高め、同時に、離型時の弾性成形型の固定を確実にする。また、保持具１０は円筒状であって、その上端部は閉鎖されておりその中心部に原料の流動状物を注入する注入口１１を有し、下端部は開放されていて弾性成形型の内部に連ながっている。そして、保持具１０は保持具固定部材１２によって固定され、保持具固定部材１２の上下動によって保持具１０を弾性成形型の連結部に挿入、脱出できるようになっている。
しかして、本発明の成形装置においては保持具、弾性成形型及び離型カップのそれぞれの中心線が同一線上に位置するように配置されている。
【０００８】
このような装置において、弾性成形型１の連結部に保持具１０を挿入し、注入口１１より成形原料の流動体を弾性成形型内１に注入する。その後、冷却固化してから吸気孔６より減圧とすると、弾性成形型１の凸部４及び７は離型カップの窪み部９及び８に嵌合して気密となり弾性成形型１は膨張し、成形物は保持具と一体となって離型する。離型後、保持具固定部材を移動させることによって成形物を取り出す。その際、弾性成形型と離型カップは、弾性成形型１の凸部４及び７と離型カップの窪み部９及び８とが嵌合しているので弾性成形型のブレや中心線の傾きを生じることなく離型することが出来る。
【０００９】
本発明の弾性成形型で成形するものとして口紅、チョコレート、冷菓、石鹸、ゼリー、かまぼこ、石膏、その他デザイン性を要求される流動体の材料を冷却・加熱により固化されるものであれば何れでも良い。特に成形物が軟らかくその表面に傷がつきやすいものや、正確に収納器内に収納するものを収率良く成形するために有効である。
【００１０】
【実施例及び比較例】
次に実施例をもって、本発明を更に具体的に説明する。
実施例１
図１の装置を用いて次の表１に示した処方よりなる保持具を一体とした口紅を成形した。弾性成形型の鍔部のリング状の凸部が離型カップの上部窪み部に、また、弾性成形型の先端部の凸部が離型カップの底部窪み部にそれぞれ対応するように配置し、離型カップの連結部に保持具を挿入した。このように配置することによって、保持具、弾性成形型及び離型カップの中心線は同一線上にセットされた状態となった。
次に表１に示した口紅処方によって作成した原料の流動体を保持具の注入口よりノズルから弾性成形型の内部に注入、充填し、その後冷却して口紅と保持具を一体化して成形した。その際、弾性成形型の先端外面に取り付けてある凸部と離型カップ底面の窪み部との間隔は０．１ｍｍであった。続いて、離型カップ内を減圧し、弾性成形型鍔部に設けた凸部と離型カップ上部に設けた窪み部とを嵌合させて気密にすると共に弾性成形型先端外面の凸部と離型カップ底面の窪み部を嵌合させて固定し、同時に弾性成形型を膨張させて成形物を離型し、保持固定部材若しくは弾性成形型を移動させて成形物を取り出した。得られた口紅の外観は全面に光沢があって、表面には傷は存在せず、これを口紅収納容器に収納したところ、口紅の中心と容器の中心とは一致して安定した収納状態であった。
【００１１】
【表１】

【００１２】
実施例２
実施例１と同様に、図１の装置を用い、実施例１の表１の口紅処方によって作成した原料を使用して口紅を作成した。ただ、弾性成形型の外周に設けた凸部と離型カップの突起との間隙は１０ｍｍであった。この弾性成形型内に保持具の注入口を通じて先の原料を注入し、成形後、実施例１と同様に離型カップ内を減圧として弾性成形型を膨張させ、弾性成形型の凸部を離型カップの窪み部に嵌合させて弾性成形型を移動させて成形物を離型、取り出した。得られた口紅の外観は全面に光沢はあるが、先端部に弾性成形型で擦られたと見られる傷が若干見られたが、口紅収納容器に収納したところ口紅の中心と容器の中心とは一致し、実施例１の場合同様に安定して収納された。
【００１３】
比較例１
実施例１と同様に、図１の離型カップ装置を用い、実施例１の表１の口紅処方によって作成した原料を使用して口紅を成形した。ただ、弾性成形型の外周には凸部は存在せず、また、離型カップの底面は平らで窪み部は存在せず、弾性成形型と離型カップとの間隔は大きかった。得られた口紅の先端部及び側面部には弾性成形型による擦れ傷が存在し、口紅ケースに収納時にはケースの中心とぶれを生じ不安定であった。
【００１４】
比較例２
実施例１と同様に、図１の離型カップ装置を用い、実施例１の表１の口紅処方によって作成した原料を使用して口紅を成形した。ただ、原料を直接弾性成形型に注入し、成形後に保持具を取り付けた。保持具に掻き取られた口紅が保持具や成形物表面に付着したり、保持具と口紅の嵌合がしっくりいかないものが生じ、不具合が発生した。
【００１５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明においては開口部に保持具と嵌合して連結する部分を設けると共に他端先端部の外面に離型カップと嵌合する凸部又は凹部を設けた弾性成形型を、中心部に注入口をもつ固定された保持具と、該弾性成形型を取り囲み底部中央に窪み部又は凹部を持ち減圧のための吸気口をもつ離型カップの間に中心線が一致する様に配置して、弾性成形型鍔部の凸部又は凹部と離型カップ上面の窪み部又は突起部戸を嵌合させて離型するので、離型時における弾性成形型のぶれや擦れによる傷を防止でき、又、図柄も精密に再現できると共に、成形物を保持具と一体化して成型するので成形物の位置が正確に固定されるので、得られる成形物の表面は傷が無く精密且つ美麗であり、容器に安定して収納でき、高い収率で製品を得ることができる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の弾性成形装置の縦断面図。
【符号の説明】
１弾性成形型２開口部３鍔部
４弾性成形型鍔部の凸部７弾性成形型先端部の凸部
５離型カップ６吸気孔１０保持具
８離型カップ底部窪み部９離型カップ上部窪み部
１１注入口１２保持具固定部材

Claims

成形物の保持具と弾性成形型と該弾性成形型を取り囲む離型カップとよりなる成形装置であって、保持具は上方端に流動状成形材料を注入する注入口を有すると共に下方は開放端部を形成した円筒体であり、弾性成形型は開口部に保持具の連結部と鍔部とを有する袋状体をなし、且つ、該弾性成形型の鍔部及び先端部外面に凸部又は凹部を設け、前記離型カップはその上部及び底面に前記弾性成形型の凸部又は凹部と嵌合する窪み部又は突起部を設け、且つ減圧するための吸気口をもち、前記保持具と弾性成形型と離型カップのそれぞれの中心線が同一線上に位置するように配置されたことを特徴とする成形装置。
前記弾性成形型の内面に凹凸状の模様が施されていることを特徴とする請求項１記載の成形装置。
前記弾性成形型の開口部と該開口部の周囲の鍔部は曲面でつながっていることを特徴とする請求項１又は２記載の成形装置。
前記弾性成形型の鍔部に該弾性成形型開口部の中央を中心点とした円形の凸部又は凹部を設け、離型カップの鍔部にこれに嵌合する窪み部又は突起部を設け、減圧時の気密性をよくしたことを特徴とする請求項１〜３の何れかの項記載の成形装置。
前記弾性成形型先端部の凸部又は凹部と前記離型カップの窪み部又は突起部との常圧時における間隙を小さくして離型時における前記弾性成形型の移動をできるだけ少なくすることを特徴とする請求項１〜３の何れかの項記載の成形装置。
注入口を有する保持具と、該保持具を挿入してある弾性成形型と、該弾性成形型を取り囲む離型カップより成る成形装置を使用した成形方法において、位置を固定した保持具の中心と前記弾性成形型の先端部の中心とを結ぶ線上の弾性成形型外面に凸部又は凹部を有する弾性成形型の内側に保持具の注入口から流動状材料を注入し、保持具と成形物とを一体化して成形固化後、離型カップの上部の窪み部又は突起部と弾性成形型鍔部凸部又は凹部を嵌合させて弾性成形型を取り囲み、離型カップ内を減圧して弾性成形型先端部外面の凸部又は凹部を離型カップ底面の窪み部又は突起部を嵌合させて離型することを特徴とする成形方法。