JPH1148257A - 成形型製造方法及びその製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造される樹脂製成形型による成形製品の製
造コストを殆ど上げることなく、製造される樹脂製成形
型による成形製品の寸法精度を向上できる樹脂製成形型
を製造する成形型製造方法及びその製造装置を提供す
る。 【解決手段】 樹脂製成形型の成形面の形状を決める成
形面成形部材５を有する下型３と、前記樹脂製成形型の
裏面に一体化される成形型用裏板２２が着脱可能に装着
されている上型２との間に合成樹脂を充填して所定形状
の樹脂製成形型を製造する成形型製造装置において、前
記下型３の成形面成形部材５の裏面には前記成形型用裏
板２２と熱膨張率の異なる裏基板４が一体化され、所定
温度に制御された水を下型３内部に循環させて温度制御
することにより、前記成形型用裏板２２及び前記裏基板
４の各熱膨張長さ間に所定の差を付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、成形型製造装置に
関するものであり、特に、建築用外壁材等の製品を成形
する樹脂製成形型を製造する成形型製造装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、建築用外壁材を成形する樹脂
製成形型は、成形面が形成されている成形面部材が合成
樹脂からなり、成形型製造装置により成形加工され製造
されている。この成形面部材の裏側には成形型用裏板と
して鉄板が貼着され、一体となった成形面部材と成形型
用裏板とで樹脂製成形型が構成されている。成形型製造
装置は成形面成形部材を備えており、この成形面成形部
材により前記樹脂製成形型の成形面部材を成形する。

【０００３】通常の樹脂製成形型の製造工程では、成形
型製造装置により成形面部材を単体で成形し、成形面部
材の成形後、成形面部材の裏面に裏板の鉄板を接着剤で
貼着する作業を行なう。この場合、成形面部材は原材料
である樹脂の硬化時に収縮する。また、成形面部材の裏
面に裏板の鉄板を貼着するには、成形面部材の裏面を研
磨しなければならず作業が面倒である。特に、樹脂の収
縮により成形面部材に発生する寸法誤差は、成型後の養
生、乾燥状態等の条件により異なり、成形面部材の成型
時の温度条件によっても成形面部材に発生する寸法誤差
は異なる。これらの要因により成形面部材に発生する寸
法誤差は、全長３ｍの長さに対して数mmにも及ぶ。これ
らの問題を解決するために、本発明の出願人は、特願平
８−３３０６４号の「樹脂製成形型とその製造装置」を
出願している。

【０００４】特願平８−３３０６４号の樹脂製成形型
は、成形型製造装置で樹脂製成形型の成形面部材を成形
する際に、成形面部材を裏板の鉄板と一体で成形し硬化
させるものである。この成形型製造装置によれば、成形
面部材が裏板の鉄板と一体で成形されるために、成形面
部材の原材料である樹脂の硬化時に樹脂が収縮すること
もなく、成形面部材の硬化後に裏面に裏板の鉄板を接着
剤で貼着する作業も不要である。

【０００５】そのため、特願平８−３３０６４号の成形
型製造装置により製造された樹脂製成形型の成形面部材
は、寸法のばらつく要因が季節の変化等に伴う周囲温度
の変化による熱膨張のみである。その結果、成形面部材
を単体で成形し、成形面部材の成形後、成形面部材の裏
面に裏板の鉄板を接着剤で貼着する場合に比べて、樹脂
製成形型の製造後の成形面部材の寸法誤差は小さい。例
えば、全長３ｍの長さに対して４０℃の温度差が発生し
ても寸法誤差は±０．６mm程度である。

【０００６】ところが、最近の社会情勢から建築用外壁
材の寸法精度を向上させることが望まれている。建築用
外壁材の寸法誤差は、樹脂製成形型自身の寸法誤差に起
因するだけでなく、樹脂製成形型により成形されるとき
にも発生する。

【０００７】樹脂製成形型により製造される建築用外壁
材の寸法精度が基準を満さない場合には、樹脂製成形型
の寸法を変える必要が生じ、その都度、わずかに寸法を
変えた成形面成形部材を再度製作し直さなければならな
い。そこで、建築用外壁材の寸法精度を向上させるため
に、例えば、目標寸法前後で僅かに寸法の異なる複数種
類の成形面成形部材を製作することが行なわれている。
このような複数種類の寸法の異なる成形面成形部材を適
宜交換して樹脂製成形型を成形し、前記樹脂製成形型に
より所望の建築用外壁材を成形している。こうして成形
される建築用外壁材のうち寸法誤差が許容範囲内のもの
を選別して製品として出荷している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のように成形され
る建築用外壁材の寸法精度が、全長３ｍに対して数mm程
度の誤差を許容する場合は、１種類の成形面成形部材を
製作すれば充分に対応できるのに対して、全長３ｍの製
品の目標寸法に対する寸法誤差の範囲が、例えば±１．
５mm以内というような更に厳しい条件を満たすために
は、目標数値近傍で寸法の異なる複数種類の成形面成形
部材を製作する必要があり、成形面成形部材の製作費が
数倍となっていた。

【０００９】また、成型後の全ての建築用外壁材の寸法
を測定しなければならず、許容寸法誤差範囲内にある建
築用外壁材を選別するのに、膨大な手間と時間を要して
いた。この建築用外壁材の選別に伴い、寸法誤差が許容
範囲を越えるために製品として不適な建築用外壁材の製
造を免れなかった。このような理由から、寸法精度を上
げることに伴い建築用外壁材の製造コストが大幅に増大
していた。

【００１０】そこで、本発明は、製造される樹脂製成形
型による成形製品の製造コストを殆ど上げることなく、
製造される樹脂製成形型による成形製品の寸法精度を向
上できる樹脂製成形型を製造する成形型製造方法及びそ
の製造装置の提供を課題とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明にかかる
成形型製造装置は、製造対象である樹脂製成形型の成形
面の形状を決定する成形面成形部材を有する下型と、前
記樹脂製成形型の裏面に一体化される成形型用裏板が着
脱可能に装着されている上型との間に合成樹脂を充填し
て所定形状の樹脂製成形型を製造する成形型製造装置に
おいて、前記下型の成形面成形部材の裏面には前記成形
型用裏板と熱膨張率の異なる材質からなる裏基板が一体
化され、温度制御により前記成形型用裏板の熱膨張長さ
と前記裏基板の熱膨張長さとの間に所定の差を付ける熱
膨張長さ調節機構を備えたものである。

【００１２】ここで、成形型用裏板及び裏基板の各材質
の組み合わせには、順に鉄、アルミニウムが好ましい
が、樹脂製成形型を構成する樹脂等が劣化しない範囲で
寸法変化させることができ、成形型用裏板及び裏基板の
熱膨張率の差が樹脂製成形型の製造時に生じる誤差を吸
収できる大きさにまで及ぶのであれば、特に限定される
ものではない。また、熱膨張長さ調節機構による温度制
御は、所定温度に制御された冷媒を下型内部に循環させ
ることにより行なってもよいが、ヒータを下型内部に介
装して行なってもよい。

【００１３】したがって、請求項１の発明の成形型製造
装置によれば、熱膨張長さ調節機構による温度制御によ
って、樹脂製成形型の裏面に一体化される成形型用裏板
の熱膨張長さと下型の成形面成形部材の裏面に一体化さ
れる裏基板の熱膨張長さとの間に、制御された温度に応
じた所定の差を付けることができる。

【００１４】請求項２の発明にかかる成形型製造装置
は、製造対象である樹脂製成形型の成形面の形状を決定
する成形面成形部材を有する下型と、前記樹脂製成形型
の裏面に一体化される成形型用裏板が着脱可能に装着さ
れている上型との間に合成樹脂を充填して所定形状の樹
脂製成形型を製造する成形型製造装置において、前記下
型は前記成形型用裏板と全体が熱膨張率の異なる材質か
らなり前記成形面成形部材と一体化され、温度制御によ
り前記成形型用裏板の熱膨張長さと前記下型の熱膨張長
さとの間に所定の差を付ける熱膨張長さ調節機構を備え
たものである。

【００１５】ここで、成形型用裏板及び下型の各材質の
組み合わせには、順に鉄、アルミニウムが好ましいが、
樹脂製成形型を構成する樹脂等が劣化しない範囲で寸法
変化させることができ、成形型用裏板及び下型の熱膨張
率の差が樹脂製成形型の製造時に生じる誤差を吸収でき
る大きさにまで及ぶのであれば、特に限定されるもので
はない。また、熱膨張長さ調節機構による温度制御は、
所定温度に制御された冷媒を下型内部に循環させること
により行なってもよいが、ヒータを下型内部に介装して
行なってもよい。

【００１６】したがって、請求項２の発明の成形型製造
装置によれば、熱膨張長さ調節機構による温度制御によ
って、樹脂製成形型の裏面に一体化される成形型用裏板
の熱膨張長さと下型の熱膨張長さとの間に、制御された
温度に応じた所定の差を付けることができる。

【００１７】請求項３の発明にかかる成形型製造方法
は、主要部が樹脂からなり裏面に金属等の裏板を一体化
された樹脂製成形型を成形により製造する成形型製造方
法において、前記裏板と熱膨張率の異なる成形面成形部
材により前記樹脂製成形型の成形面を成形し、前記成形
面成形時には前記裏板及び前記成形面成形部材周囲の温
度を制御し前記裏板及び前記成形面成形部材の各熱膨張
長さに制御温度に応じた差を発生させることで前記成形
面の仕上がり寸法に生じる誤差を吸収するものである。

【００１８】ここで、樹脂製成形型に一体化された裏板
は、裏板と一体で熱膨張及び熱収縮するものとする。ま
た、成形面成形部材及び裏板の各熱膨張率を異なるもの
にする手段には、成形面成形部材自身の材質を裏板と熱
膨張率が異なるものとしてもよいが、成形面成形部材全
体を裏板と熱膨張率が異なる材質のもので一体化させて
もよい。

【００１９】したがって、請求項３の発明の成形型製造
方法によれば、裏板と成形面成形部材の各熱膨張長さの
差が成形面の仕上がり寸法に生じる誤差を吸収できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態につい
て説明をする。図１は本発明の第一実施形態である成形
型製造装置を示す斜視図、図２は本発明の第一実施形態
である成形型製造装置の熱膨張長さ調節機構を示す説明
図、図３は本発明の第一実施形態である成形型製造装置
による樹脂製成形型の製造工程を示す説明図である。

【００２１】本実施形態の成形型製造装置１は、建築用
外壁材を成形するための樹脂製成形型を成形して製造す
る装置であり、図１乃至図３に示すように、上型２と下
型３とに分かれている。

【００２２】下型３は、鉄製で略直方体であり、縦が略
３．７ｍ，横が略２．７ｍ，厚さが略１００mmである。
下型３の上面略中央には、縦が略３．３ｍ，横が略２．
３ｍ，深さが略７０mmの装着凹部３ａが形成されてい
る。装着凹部３ａには、底より裏基板４、成形面成形部
材５が積層され装着されている。裏基板４は、縦横の長
さが周囲に数ミリ程度の隙間を空けて装着凹部３ａ内に
介装できる大きさであり、厚さが略１０mmのアルミニウ
ム製の板である。成形面成形部材５は、合成樹脂からな
り上面に後述する樹脂製成形型２１の成形面２４ａを成
形する成形面５ａが形成され、裏面が裏基板４に固着さ
れて裏基板４と一体になっている。つまり、裏基板４、
成形面成形部材５は一体のまま装着凹部３ａ内に装着さ
れている。

【００２３】下型３の内部には、所定温度に制御された
水を循環させるための温調パイプ１０が埋め込まれてい
る。温調パイプ１０は、図２に示すように、蛇行してお
り下型３の長手方向に向かって数往復している。下型３
内部を巡回して外部へと引き出された温調パイプ１０
は、温度制御装置１１へと繋がれている。温度制御装置
１１では、温調パイプ１０内へ所定温度に制御した水を
矢印１０ａのように循環させるようになっている。下型
３内を所定温度に制御した水を流すことにより、下型３
の温度は略一定に保たれる。そのため、装着凹部３ａ内
に装着された成形面成形型部材５と一体の裏基板４は、
その温度に応じた体積となり、温調パイプ１０内を循環
する水の温度を上げれば矢印１２，１３のように熱膨張
し、下げれば矢印１４，１５のように収縮する。裏基板
４の膨張または収縮に合わせて、一体である成形面成形
部材５も強制的に同じ割合で膨張または収縮する。

【００２４】下型３の上面には、装着凹部３ａを取り囲
んで周回する凹状の第一減圧吸引溝３ｂ、第二減圧吸引
溝３ｃが順に内側より外側に向かって並んで形成されて
いる。第一減圧吸引溝３ｂは、装着凹部３ａの４隅近傍
で装着凹部３ａ内へと繋がっている。

【００２５】上型２は、鉄製で略直方体であり、縦横の
長さが下型３の縦横の長さに略等しく、厚さが略５０mm
である。上型２の裏面略中央には、縦が略３．５ｍ，横
が略２．５ｍ，深さが略１０mmの裏板装着凹部２ａが形
成されている。裏板装着凹部２ａは、後述する樹脂製成
形型２１の成形型用裏板２２を装着する部分である。

【００２６】上型２には、上面より裏板装着凹部２ａの
４隅近傍へと繋がる挿通孔２ｂが設けられている。各挿
通孔２ｂには、上面よりボルト２ｃが挿通されており、
樹脂製成形型２１の成形型用裏板２２を固定するように
なっている。

【００２７】上型２の上面略中央には、裏板装着凹部２
ａ内へと繋がる挿通孔２ｄが穿設されている。挿通孔２
ｄには、上型２の上面よりパイプ状の樹脂注入ノズル６
が挿通されている。樹脂注入ノズル６は、外部に設けら
れた樹脂注入装置７と樹脂注入パイプ７ａにより繋がれ
ており、後述する樹脂製成形型２１の成形面部材２４と
なる合成樹脂２３を上型２と下型３との間の空間に注入
するようになっている。

【００２８】上型２の上面端には、上型２を下型３に重
ね合わせたとき、それぞれ下型３の第一減圧吸引溝３
ｂ、第二減圧吸引溝３ｃへと繋がる孔（図示せず）が穿
設されており、各孔には、それぞれ減圧パイプ９ａ，８
ａが繋がれている。各減圧パイプ９ａ，８ａは、減圧装
置８に繋がれており、第一減圧吸引溝３ｂ、第二減圧吸
引溝３ｃ内を減圧するようになっている。なお、減圧パ
イプ９ａの途中には、樹脂トラップ９が介装されてい
る。

【００２９】下型３の上面には、ループ状の２本のシー
ル部材３ｄが第二減圧吸引溝３ｃの外周及び内周をそれ
ぞれ周回して挟み込むように配設されており、第二減圧
吸引溝３ｃ内の気密性が高められている。そのため、減
圧パイプ８ａ側が吸引されると、第二減圧吸引溝３ｃ内
部は減圧され、上型２と下型３とが密着固定される。

【００３０】減圧パイプ９ａ側が吸引されると、第一減
圧吸引溝３ｂを通じて、上型２と下型３との間の空間が
減圧される。そのため、樹脂注入ノズル６より上型２と
下型３との間の空間に注入される合成樹脂２３は内部空
間の隅々にまで行き渡る。このとき、上型２と下型３と
の間の空間を埋め尽くして余剰となった合成樹脂２３
は、第一減圧吸引溝３ｂ、減圧パイプ９ａを通じて樹脂
トラップ９に収容され、減圧装置８まで到達しないよう
になっている。

【００３１】上型２の幅方向両側面には、一端が傘状に
形成された棒状の支持部材２ｅが２つずつ略均等に固着
されている。このように、４箇所に設けられた支持部材
２ｅを介して、上型２は、下型３の上面へと着脱する際
に吊り支持するようになっている。

【００３２】続いて、本実施形態の成形型製造装置１に
よる成形型の製造工程について説明する。図４は図３に
続く本発明の第一実施形態である成形型製造装置による
樹脂製成形型の製造工程を示す説明図、図５は図４に続
く本発明の第一実施形態である成形型製造装置による樹
脂製成形型の製造工程を示す説明図、図６は図５に続く
本発明の第一実施形態である成形型製造装置による樹脂
製成形型の製造工程を示す説明図、図７は図６に続く本
発明の第一実施形態である成形型製造装置による樹脂製
成形型の製造工程を示す説明図、図８は図７に続く本発
明の第一実施形態である成形型製造装置による樹脂製成
形型の製造工程を示す説明図、図９は図８に続く本発明
の第一実施形態である成形型製造装置による樹脂製成形
型の製造工程を示す説明図、図１０は図９に続く本発明
の第一実施形態である成形型製造装置による樹脂製成形
型の製造工程を示す説明図である。

【００３３】まず、図３に示すように、上型２の裏板装
着凹部２ａに本実施形態の成形型製造装置１により製造
する樹脂製成形型２１の成形型用裏板２２を装着する。
成形型用裏板２２は、裏板装着凹部２ａに丁度嵌め込め
る大きさの鋼板であり、裏板装着凹部２ａに嵌め込んだ
ときに、上型２の挿通孔２ｄ，２ｂに連通する位置に
は、それぞれ挿通孔２２ｂ、留孔２２ａが穿設されてい
る。樹脂注入ノズル６は挿通孔２ｄより裏板装着凹部２
ａ内へと突出しており、この樹脂注入ノズル６の突出部
分が成形型用裏板２２の挿通孔２２ｂへと挿通される。
また、留孔２２ａには、捩子が螺刻されており、上型２
の挿通孔２ｂへと挿通されたボルト２ｃが螺合され、図
４に示すように、成形型用裏板２２は上型２の裏板装着
凹部２ａ内に固定される。

【００３４】成形型用裏板２２が上型２の裏板装着凹部
２ａに固定されると、図５に示すように、上型２は下型
３の上面へと重ね合わされ、上型２と下型３とは固定さ
れる。つまり、減圧装置８により減圧パイプ８ａを介し
て第二減圧吸引溝３ｃ内が減圧され、上型２の下面周囲
は、下型３の上面周囲に吸着固定される。

【００３５】上型２と下型３とが一体となると、上型２
と下型３との間には、空間が形成され、この空間に樹脂
注入ノズル６が繋がった状態となる。そこで、樹脂注入
装置７より、樹脂注入パイプ７ａ、樹脂注入ノズル６を
介して、上型２と下型３との空間内に合成樹脂２３を注
入する。このとき、上型２と下型３との空間内の空気を
外部へ逃がすために、減圧装置８により減圧パイプ９
ａ、樹脂トラップ９、第一減圧吸引溝３ｂを介して吸引
が行なわれる。やがて、図６に示すように、上型２と下
型３との空間内には、合成樹脂２３が満たされ、余剰な
合成樹脂２３が減圧パイプ９ａ内へと流入するが、余剰
な合成樹脂２３は樹脂トラップ９内に収容されるため、
減圧装置８まで到達することはない。逆に、樹脂トラッ
プ９内への合成樹脂２３の流入により、上型２と下型３
との空間が合成樹脂２３で満たされていることがわか
る。

【００３６】上型２と下型３との空間に充填された樹脂
は硬化するまで放置される。そして、上型２と下型３と
の空間に充填された樹脂が硬化後、図７に示すように、
上型２を下型３から分離し、図８に示すように、ボルト
２ｃをゆるめて離型すると、図９に示すように成形型用
裏板２２の下面に一体の成形面部材２４となって取り出
される。

【００３７】ところで、上型２と下型３との空間のうち
装着凹部３ａ内には、下方より裏基板４、成形面成形部
材５が一体となって収容されており、成形面成形部材５
の成形面５ａが上方を向いている。そのため、上型２と
下型３との空間に充填された合成樹脂２３は、硬化後、
外部に露出する面が、成形面成形部材５の成形面５ａを
反転させた形状の成形面２４ａとなる。

【００３８】離型されたばかりの成形面部材２４は、成
形面２４ａ周囲、及び成形型用裏板２２の挿通孔２２ｂ
の外部へとバリ２４ｂ，２４ｃが突出している。そこ
で、図１０に示すように、バリ２４ｂ，２４ｃを除去し
て、樹脂製成形型２１が完成する。

【００３９】なお、上型２と下型３との空間に合成樹脂
２３を充填する前には、予め温度制御装置１１より温調
パイプ１０に所定の温度に制御された水を循環させるこ
とによって、裏基板４の温度を一定に保っておく。裏基
板４の温度維持は合成樹脂２３の充填後も合成樹脂２３
が硬化するまで続ける。裏基板４の温度を所定の温度に
保つことにより、裏基板４の縦横の長さを所定の長さに
保つことができる。そのため、成形面成形部材５の縦横
の長さを温度制御により微調整することができ、樹脂製
成形型２１の成形面２４ａ成型時の寸法誤差が小さくな
るように調節できる。

【００４０】つまり、裏基板４が温度変化により膨張ま
たは伸縮するのと同様に樹脂製成形型２１の成形型用裏
板２２も温度変化により膨張または伸縮するが、裏基板
４の材質はアルミニウムであり、成形型用裏板２２は鋼
材であるために、両者の熱膨張率が異なり、裏基板４及
び成形型用裏板２２の熱膨張による伸縮の長さに差を付
けることができる。図１１は鋼材とアルミ材との温度変
化に伴う長さの変化を示す説明図である。

【００４１】図１１では、線膨脹率１１×１０^-6℃^-1、
長さ３．３ｍの鋼材と、線膨脹率２２．５×１０
^-6℃^-1、長さ３．３ｍのアルミ材の温度変化に伴う長さ
の変化を示している。また、４０℃を基準にとり、熱膨
張長さを＋で示し、収縮長さを−で示している。０℃の
ときアルミ材は鋼材より１．５２mm多く収縮し、８０℃
のときアルミ材は鋼材より１．５２mm多く膨張する。

【００４２】図１１からわかるように、複写元の成形面
成形部材５の裏面に固定される裏基板４の材質をアルミ
ニウムにし、複写先の成形面部材２４の裏面に固定され
る成形型用裏板２２の材質を通常多用される鋼材にすれ
ば、８０℃の温度変化で３．３ｍの長さにつき、アルミ
材と鋼材との間には、略３mmの長さの差を付けることが
できる。

【００４３】そのため、このような温度制御により裏基
板４と成形型用裏板２２との間に発生する長さ変化の差
を、樹脂製成形型２１の製作時に発生する寸法誤差を吸
収する方向及び大きさで人為的につけてやれば、樹脂製
成形型２１は全長３ｍの製品に対して誤差が±１．５mm
以内の寸法精度を満足する建築用外壁材を成形できる。

【００４４】しかも、従来の製法によれば、樹脂製成形
型は全長３ｍに対して数mm程度の寸法誤差が生じてお
り、更に寸法精度を向上させるためには、僅かに寸法を
変えた複数種類の樹脂製成形型を製作し、これら複数種
類の樹脂製成形型により成形された複数の建築用外壁材
を寸法を測定して選別しなければならなかった。しか
し、本実施形態の成形型製造装置１によれば、寸法精度
を向上させるために、樹脂製成形型２１は１種類しか作
る必要がないために、最終的に成形された建築用外壁材
の製造コストは、全長３ｍに対して数mm程度の寸法誤差
を許容する場合と略同様に安価である。

【００４５】つまり、全長３ｍの製品に対して誤差が±
１．５mm以内の寸法精度を満足する建築用外壁材を成形
できる樹脂製成形型２１の製造コストを下げることがで
きる。

【００４６】このように、本実施形態の成形型製造装置
１は、製造対象である樹脂製成形型２１の成形面２４ａ
の形状を決定する成形面成形部材５を有する下型３と、
前記樹脂製成形型２１の裏面に一体化される成形型用裏
板２２が着脱可能に装着されている上型２との間に合成
樹脂２３を充填して所定形状の樹脂製成形型２１を製造
する成形型製造装置において、前記下型３の成形面成形
部材５の裏面には前記樹脂製成形型２１の裏面に一体化
される鉄製の成形型用裏板２２と熱膨張率の異なる材質
であるアルミニウムからなる裏基板４が一体化され、所
定温度に制御された水を下型３内部に循環させて温度制
御することにより前記樹脂製成形型２１の裏面に一体化
される成形型用裏板２２の熱膨張長さと前記下型３の成
形面成形部材５の裏面に一体化される裏基板４の熱膨張
長さとの間に所定の差を付ける熱膨張長さ調節機構を備
えている。

【００４７】そして、本実施形態の成形型製造方法は、
上記成形型製造装置１を用いて、主要部が樹脂からなり
裏面に金属等の裏板を一体化された樹脂製成形型２１を
成形により製造するものであり、より詳しくは、前記裏
板と熱膨張率の異なる成形面成形部材５により前記樹脂
製成形型２１の成形面を成形し、前記成形面成形時には
前記裏板及び前記成形面成形部材５周囲の温度を制御
し、前記裏板及び前記成形面成形部材５の各熱膨張長さ
に制御温度に応じた差を発生させることで前記成形面の
仕上がり寸法に生じる誤差を吸収するものである。

【００４８】したがって、本実施形態の成形型製造方法
及び成形型製造装置１によれば、熱膨張長さ調節機構に
よる温度制御によって、樹脂製成形型２１の裏面に一体
化される成形型用裏板２２の熱膨張長さと下型３の成形
面成形部材５の裏面に一体化される裏基板４の熱膨張長
さとの間に制御された温度に応じた所定の差を付けるこ
とができるので、樹脂製成形型２１の裏面に一体化され
る成形型用裏板２２、及び下型３の成形面成形部材５の
裏面に一体化される裏基板４の各熱膨張長さの差が樹脂
製成形型２１の成形面２４ａの成形時に発生する寸法誤
差を打ち消すような温度に周囲温度を制御すれば、製造
される樹脂製成形型２１の寸法誤差は小さくなる。この
結果、このように製造された樹脂製成形型２１を用いた
建築用外壁材は、全長３ｍに対して数mm程度の寸法誤差
を許容する場合と略同様に安価であり、寸法精度を全長
３ｍに対して誤差±１．５mm以内にまで向上させること
ができる。

【００４９】特に、樹脂製成形型２１の裏面に一体化さ
れる成形型用裏板２２の材質が鉄で、下型３の成形面成
形部材５の裏面に一体化される裏基板４の材質がアルミ
ニウムであり、鉄及びアルミニウムの各線膨脹率は、そ
れぞれ１１×１０^-6℃^-1、２２．５×１０^-6℃^-1である
ので、３．３ｍの長さに対して８０℃の温度変化を与え
ると、樹脂製成形型２１の裏面に一体化される成形型用
裏板２２と下型３の成形面成形部材５の裏面に一体化さ
れる裏基板４の各熱膨張長さの差が略３mmとなる。その
ため、この熱膨張長さの差が樹脂製成形型２１の成形面
２４ａの成形時に発生する寸法誤差を充分に吸収でき、
全長３ｍの製品に対して誤差が±１．５mm以内の寸法精
度を満足する建築用外壁材を成形できる樹脂製成形型２
１を製造できる。しかも、±１．５mm以内の寸法精度を
満足する１種類の建築用外壁材を成形する樹脂製成形型
２１は１種類しか作る必要がないために、最終的に成形
される建築用外壁材の製造コストは、全長３ｍに対して
数mm程度の寸法誤差を許容する場合のように精度を要求
されない場合に比べて殆ど上がることはない。

【００５０】また、熱膨張長さ調節機構による温度制御
が所定温度に制御された水を下型３内部に循環させて行
なうものであるので、下型３の各部の温度は内部を循環
する水の温度に合わせて均一になり、下型３の温度制御
が容易となり、樹脂製成形型２１の裏面に一体化される
成形型用裏板２２と下型３の成形面成形部材５の裏面に
一体化される裏基板４に発生させる熱膨張長さの差を略
正確に制御できる。そのため、樹脂製成形型２１に生じ
る寸法誤差をより小さくできる。

【００５１】しかも、本実施形態の成形型製造装置１を
使用すれば、樹脂製成形型２１により製造される建築用
外壁材の寸法精度がわずかに基準を満さない場合にも、
温度を変えるだけで成形面成形部材５の寸法を変えるこ
とができ、簡単にわずかに寸法が異なる樹脂製成形型２
１を製造することができる。したがって、従来のよう
に、樹脂製成形型の寸法を変えるために、わずかに寸法
を変えた成形面成形部材を再度製作し直す必要がなくな
り、極めて経済的である。

【００５２】続いて、本発明の第二実施形態について説
明をする。図１２は本発明の第二実施形態である成形型
製造装置の下型を示す断面図である。図中、上記第一実
施形態と同一符号及び記号は上記第一実施形態と同一ま
たは相当部分である。

【００５３】図１２に示すように、本実施形態の成形型
製造装置の成形面成形部材５は、下型３１の上面に直接
固着されており下型３１と一体となっている。本実施形
態の成形型製造装置の下型３１は、全体がアルミニウム
でできている。この点で、裏基板４のみがアルミニウム
で、その他が鉄製である上記第一実施形態の成形型製造
装置１の下型３と異なる。また、下型３１の内部には、
流路３２が形成されており、下型３の温調パイプ１０同
様に、矢印３３のように所定温度に制御された水等の冷
媒を流路３２に流して膨張または収縮を行なわせ寸法の
微調節を行なうことができるようになっている。

【００５４】つまり、本実施形態の成形型製造装置は、
製造対象である樹脂製成形型の成形面の形状を決定する
成形面成形部材５を有する下型３１と、前記樹脂製成形
型の裏面に一体化される成形型用裏板が着脱可能に装着
されている上型との間に合成樹脂を充填して所定形状の
樹脂製成形型を製造する成形型製造装置において、前記
下型３１は前記樹脂製成形型の裏面に一体化される鉄製
の成形型用裏板と全体が熱膨張率の異なる材質であるア
ルミニウムからなり前記成形面成形部材５と一体化さ
れ、所定温度に制御された水等の冷媒を下型３１内部に
循環させて温度制御することにより前記樹脂製成形型の
裏面に一体化される成形型用裏板の熱膨張長さと前記下
型３１の熱膨張長さとの間に所定の差を付ける熱膨張長
さ調節機構を備えている。

【００５５】したがって、本実施形態の成形型製造装置
は、熱膨張長さ調節機構による温度制御によって、樹脂
製成形型の裏面に一体化される成形型用裏板の熱膨張長
さと下型３１の熱膨張長さとの間に制御された温度に応
じた所定の差を付けることができるので、樹脂製成形型
の裏面に一体化される成形型用裏板、及び下型３１の各
熱膨張長さの差が樹脂製成形型の成形面の成形時に発生
する寸法誤差を打ち消すような温度に周囲温度を制御す
れば、製造される樹脂製成形型の寸法誤差は小さくな
り、このように製造された樹脂製成形型を用いた成形製
品は、製造コストを殆ど上げることなく、寸法精度を向
上できる。

【００５６】また、下型３１全体の材質がアルミニウム
であるため、製造される樹脂製成形型の裏面に一体化さ
れる成形型用裏板の材質が鉄であれば、上記第一実施形
態の成形型製造装置１と同様に、複写元である成形面成
形部材５の成形面５ａと複写先である樹脂製成形型の成
形面との間に、３．３ｍの長さに対して、８０℃までの
温度変化により、略３mmの範囲で熱膨張長さの差を付け
ることができる。そのため、最終的に上記第一実施形態
の成形型製造装置１と略同様の寸法精度及び生産コスト
で建築用外壁材を成形できる。

【００５７】さらに、熱膨張長さ調節機構による温度制
御が所定温度に制御された水等の冷媒を下型３１内部に
循環させることにより行なうものであるので、上記第一
実施形態の成形型製造装置１と同様に、樹脂製成形型の
裏面に一体化される成形型用裏板と下型３１の成形面成
形部材５の裏面に一体化される部分である下型３１自身
に発生させる熱膨張長さの差を略正確に制御できる。

【００５８】また、本実施形態の成形型製造装置におい
ても、樹脂製成形型により製造される建築用外壁材の寸
法精度がわずかに基準を満さない場合に、わずかに寸法
が異なる樹脂製成形型を製造することができ、簡単に対
応できる。

【００５９】続いて、本発明の第三実施形態について説
明をする。図１３は本発明の第三実施形態である成形型
製造装置の下型を示す断面図である。図中、上記各実施
形態と同一符号及び記号は上記各実施形態と同一または
相当部分である。

【００６０】図１３に示すように、本実施形態の成形型
製造装置の下型４１は、上記第二実施形態の成形型製造
装置の下型３１と同様に、成形面成形部材５が下型４１
の上面に直接固着されており下型４１と一体となってい
る。また、下型４１は全体がアルミニウムでできている
点で、上記第二実施形態の成形型製造装置の下型３１と
同様である。しかし、内部には、流路３２ではなく空洞
部４１ａが形成され、空洞部４１ａには、ヒータ４２が
介装されている点で異なる。ヒータ４２は、両端部が下
型４１の外部へと引き出されており、外部より電源を繋
ぐと発熱し、下型４１の温度を上昇させることができ
る。つまり、ヒータ４２の熱により下型４１全体を熱膨
張させ、成形面成形部材５の成形面５ａの寸法の微調節
を行なうことができるようになっている。なお、空洞部
４１ａ内には、熱伝達部材４３が充填されており、熱伝
達部材４３を介してヒータ４２の熱が下型４１に伝わる
ようになっている。

【００６１】したがって、本実施形態の成形型製造装置
においても、上記第二実施形態の成形型製造装置と同様
に、温度制御により樹脂製成形型の裏面に一体化される
成形型用裏板の熱膨張長さと下型４１の熱膨張長さとの
間に制御された温度に応じた所定の差を付けることがで
きるので、樹脂製成形型の裏面に一体化される成形型用
裏板、及び下型４１の各熱膨張長さの差が樹脂製成形型
の成形面の成形時に発生する誤差を打ち消すような温度
に周囲温度を制御すれば、製造される樹脂製成形型の寸
法誤差は小さくなり、このように製造された樹脂製成形
型を用いた成形製品は、製造コストを殆ど上げることな
く、寸法精度を向上できる。しかも、本実施形態の成形
型製造装置においても、樹脂製成形型により製造される
建築用外壁材の寸法精度がわずかに基準を満さない場合
に、わずかに寸法が異なる樹脂製成形型を簡単に製造す
ることができる。

【００６２】また、上記第二実施形態の成形型製造装置
と同様に、下型４１全体の材質がアルミニウムであるた
め、製造される樹脂製成形型の裏面に一体化される成形
型用裏板の材質が鉄であれば、複写元である成形面成形
部材５の成形面５ａと複写先である樹脂製成形型の成形
面との間に、３．３ｍの長さに対して、８０℃までの温
度変化により、略３mmの範囲で熱膨張長さの差を付ける
ことができる。そのため、最終的に上記第一実施形態の
成形型製造装置１と略同様の寸法精度及び生産コストで
建築用外壁材を成形できる。

【００６３】さらに、本実施形態の成形型製造装置は、
電力を直接制御することにより下型４１の温度制御がで
きるので、製造される樹脂製成形型の裏面に一体化され
る成形型用裏板と下型４１の成形面成形部材５の裏面に
一体化される部分である下型４１自身に発生する熱膨張
長さの差を水等の冷媒を下型４１の内部に循環させる場
合に比べて短時間に所望の長さに調節でき、樹脂製成形
型の製造時間を短縮できる。

【００６４】続いて、本発明の第四実施形態について説
明をする。図１４の（ａ）は本発明の第四実施形態であ
る成形型製造装置の下型を示す斜視図、（ｂ）は本発明
の第四実施形態である成形型製造装置の下型のフレーム
を示す斜視図である。図中、上記各実施形態と同一符号
及び記号は上記各実施形態と同一または相当部分であ
る。

【００６５】図１４に示すように、本実施形態の成形型
製造装置の下型５１は、図１４の（ｂ）に示すように、
複数のアルミニウム製のパイプ材５２を繋ぎ合わせて構
成されるフレームからなり、図１４の（ａ）に示すよう
に、成形面成形部材５の成形面５ａの裏側が前記フレー
ムの間隙部分を埋め尽くして一体化されているものであ
る。下型５１を構成する各パイプ材５２の内部には流路
が形成され、所定温度に制御された水等の冷媒を矢印５
３に示すように循環させるようになっている。

【００６６】したがって、本実施形態の成形型製造装置
も、上記第二実施形態の成形型製造装置と略同様の作用
効果を奏する。これに加えて、下型５１が複数のパイプ
材５２を繋ぎ合わせて構成されるフレームからなり、面
積が成形面成形部材５の成形面５ａ全体の面積に及ぶア
ルミニウム製の板材より大幅に安価であるので、成形面
成形部材５を支持する部材をアルミニウム製の板材にす
る場合に比べて樹脂製成形型を安価に製造できる。しか
も、下型５１を構成するフレーム自体が、冷媒が循環す
る流路となっており、極めて効率よく下型５１の温度調
節ができる。

【００６７】ところで、上記各実施形態の成形型製造装
置により製造される樹脂製成形型は、建築用外壁材を成
形する成形型として説明したが、前記樹脂製成形型は必
ずしも建築用外壁材を成形する成形型である必要はな
く、建築用外壁材以外のその他の成形品を成形する成形
型であっても略同じ作用効果を奏するため、応用が可能
である。

【００６８】また、上記説明では、上記各実施形態の成
形型製造装置により製造される樹脂製成形型の裏面に一
体化される成形型用裏板、及び下型の成形面成形部材５
の裏面に一体化される部分の各材質の組み合わせとし
て、順に鉄、アルミニウムとしたが、必ずしも、このよ
うな組み合わせに限定されるものではなく、その他に、
樹脂製成形型の成形面部材、及び下型の成形面成形部材
５を構成する樹脂等を劣化させない範囲で変化させるこ
とのできる温度の範囲内で発生させることのできる樹脂
製成形型の成形型用裏板と下型の成形面成形部材５の裏
面に一体化される部分との熱膨張率の差が樹脂製成形型
の製造時に生じる誤差を吸収できる大きさにまで及ぶの
であれば、どのような材質であっても構わない。

【００６９】さらに、上記説明では、第一実施形態、第
二実施形態、及び第四実施形態の各成形型製造装置の下
型は内部を所定温度に制御された冷媒が循環して温度制
御され、第三実施形態の成形型製造装置の成形型製造装
置の下型は内部に埋め込まれたヒータ４２により温度制
御されているが、各実施形態の成形型製造装置の下型は
冷媒により温度制御されても、ヒータ４２により温度制
御されても構わない。各実施形態の成形型製造装置の下
型がいずれの方式により温度制御されても、下型の成形
面成形部材５の下面に一体化される部分と、製造される
樹脂製成形型の成形型用裏板との間に熱膨張率の差によ
る寸法変化の差をつけることができ、樹脂製成形型の成
形面の仕上がり時点での寸法誤差を吸収することができ
る。

【００７０】特に、下型を冷媒により温度制御する場合
には、冷媒は必ずしも水に限定されるものではなく、そ
の他の、液体、気体等でも構わない。

【００７１】また、下型をヒータ４２により温度制御す
る場合、ヒータ４２の種類には、特に限定されるもので
はなく、ニクロム線、モリブデン線等の各種電熱線、そ
の他に、炭化珪素からなるものでも構わない。

【００７２】なお、上記各実施形態の成形型製造装置の
各部の寸法は、上記説明で記載した寸法に限定されるも
のではなく、その他の寸法であっても略同様の作用効果
を奏する。

【００７３】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明の成形型
製造装置は、温度制御により、樹脂製成形型の裏面に一
体化される成形型用裏板の熱膨張長さと下型の成形面成
形部材の裏面に一体化される裏基板の熱膨張長さとの間
に、制御された温度に応じた所定の差を付けることがで
きるので、成形型用裏板及び裏基板の各熱膨張長さの差
が樹脂製成形型の製造時に発生する誤差を打ち消すよう
な温度に周囲温度を制御すれば、目標寸法に対して誤差
の小さい精度の高い樹脂製成形型を製造でき、このよう
に製造された樹脂製成形型を用いた成形製品は、安価で
あり、寸法精度が向上する。

【００７４】請求項２の発明の成形型製造装置は、温度
制御により樹脂製成形型の裏面に一体化される成形型用
裏板の熱膨張長さと下型の熱膨張長さとの間に制御され
た温度に応じた所定の差を付けることができるので、樹
脂製成形型の裏面に一体化される成形型用裏板、及び下
型の各熱膨張長さの差が樹脂製成形型の製造時に発生す
る誤差を打ち消すような温度に周囲温度を制御すれば、
目標寸法に対して誤差の小さい精度の高い樹脂製成形型
を製造でき、このように製造された樹脂製成形型を用い
た成形製品は、安価であり、寸法精度が向上する。

【００７５】請求項３の発明の成形型製造方法は、裏板
と成形面成形部材の各熱膨張長さの差が成形面の仕上が
り寸法に生じる誤差を吸収できるので、目標寸法に対し
て誤差の小さい精度の高い樹脂製成形型を製造でき、こ
のように製造された樹脂製成形型を用いた成形製品は、
安価であり、寸法精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施形態である成形型製造装置を
示す斜視図である。

【図２】本発明の第一実施形態である成形型製造装置の
熱膨張長さ調節機構を示す説明図である。

【図３】本発明の第一実施形態である成形型製造装置に
よる樹脂製成形型の製造工程を示す説明図である。

【図４】図３に続く本発明の第一実施形態である成形型
製造装置による樹脂製成形型の製造工程を示す説明図で
ある。

【図５】図４に続く本発明の第一実施形態である成形型
製造装置による樹脂製成形型の製造工程を示す説明図で
ある。

【図６】図５に続く本発明の第一実施形態である成形型
製造装置による樹脂製成形型の製造工程を示す説明図で
ある。

【図７】図６に続く本発明の第一実施形態である成形型
製造装置による樹脂製成形型の製造工程を示す説明図で
ある。

【図８】図７に続く本発明の第一実施形態である成形型
製造装置による樹脂製成形型の製造工程を示す説明図で
ある。

【図９】図８に続く本発明の第一実施形態である成形型
製造装置による樹脂製成形型の製造工程を示す説明図で
ある。

【図１０】図９に続く本発明の第一実施形態である成形
型製造装置による樹脂製成形型の製造工程を示す説明図
である。

【図１１】鋼材とアルミ材との温度変化に伴う長さの変
化を示す説明図である。

【図１２】本発明の第二実施形態である成形型製造装置
の下型を示す断面図である。

【図１３】本発明の第三実施形態である成形型製造装置
の下型を示す断面図である。

【図１４】（ａ）は本発明の第四実施形態である成形型
製造装置の下型を示す斜視図、（ｂ）は本発明の第四実
施形態である成形型製造装置の下型のフレームを示す斜
視図である。

【符号の説明】

１ 成形型製造装置 ２ 上型 ３ 下型 ４ 裏基板 ５ 成形面成形部材 ５ａ 成形面 ６ 樹脂注入ノズル ７ 樹脂注入装置 ８ 減圧装置 ９ 樹脂トラップ １０ 温調パイプ １１ 温度制御装置 ２１ 樹脂製成形型 ２２ 成形型用裏板 ２３ 合成樹脂 ２４ 成形面部材 ２４ａ 成形面 ３１ 下型 ３２ 流路 ４１ 下型 ４２ ヒータ ４３ 熱伝達部材 ５１ 下型 ５２ パイプ材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 製造対象である樹脂製成形型の成形面の
   形状を決定する成形面成形部材を有する下型と、前記樹
   脂製成形型の裏面に一体化される成形型用裏板が着脱可
   能に装着されている上型との間に合成樹脂を充填して所
   定形状の樹脂製成形型を製造する成形型製造装置におい
   て、 前記下型の成形面成形部材の裏面には前記成形型用裏板
   と熱膨張率の異なる材質からなる裏基板が一体化され、
   温度制御により前記成形型用裏板の熱膨張長さと前記裏
   基板の熱膨張長さとの間に所定の差を付ける熱膨張長さ
   調節機構を備えていることを特徴とする成形型製造装
   置。
2. 【請求項２】 製造対象である樹脂製成形型の成形面の
   形状を決定する成形面成形部材を有する下型と、前記樹
   脂製成形型の裏面に一体化される成形型用裏板が着脱可
   能に装着されている上型との間に合成樹脂を充填して所
   定形状の樹脂製成形型を製造する成形型製造装置におい
   て、 前記下型は前記成形型用裏板と全体が熱膨張率の異なる
   材質からなり前記成形面成形部材と一体化され、温度制
   御により前記成形型用裏板の熱膨張長さと前記下型の熱
   膨張長さとの間に所定の差を付ける熱膨張長さ調節機構
   を備えていることを特徴とする成形型製造装置。
3. 【請求項３】 主要部が樹脂からなり裏面に金属等の裏
   板を一体化された樹脂製成形型を成形により製造する成
   形型製造方法において、 前記裏板と熱膨張率の異なる成形面成形部材により前記
   樹脂製成形型の成形面を成形し、前記成形面成形時には
   前記裏板及び前記成形面成形部材周囲の温度を制御し前
   記裏板及び前記成形面成形部材の各熱膨張長さに制御温
   度に応じた差を発生させることで前記成形面の仕上がり
   寸法に生じる誤差を吸収することを特徴とする成形型製
   造方法。