(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランナを有する成形型内で溶融石鹸を冷却固化させて固形石鹸とした後、該ランナに対応する固化部位を有する該固形石鹸を該成形型から取り出し、次いで該固化部位を該固形石鹸から切断除去する石鹸の製造方法であって、
面状当接部位を有する受け部材を用い、該受け部材の面状当接部位を、該固化部位と該固形石鹸との結合位置から該固化部位側に向けて所定距離隔てた位置に当接させた状態下に、該固化部位を挟んで該受け部材と対向する側から該結合位置に向けて切断刃を突き出して、該固化部位を該固形石鹸から切断除去する石鹸の製造方法。
【請求項２】
前記固化部位を切断除去した後に、前記切断刃を洗浄し、乾燥させる請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
ランナを有する成形型と、該ランナに対応する固化部位を有する固形石鹸を該成形型から取り出す手段と、該固形石鹸から該固化部位を切断除去する手段とを備え、
該切断除去する手段が、該固化部位に当接可能な受け部材と、進退可能な切断刃とを備え、
該固化部位の切断時に、該固化部位を挟んで対向する位置に該受け部材と該切断刃が配置されるようになされており、
該受け部材の面状当接部位が、該固化部位と該固形石鹸との結合位置から該固化部位側に向けて所定距離隔てた位置に当接するようになされており、
該切断刃が、該結合位置に向けて突き出すようになされている石鹸の製造装置。
【請求項４】
前記切断刃の洗浄手段及び洗浄された前記切断刃の乾燥手段を更に備える請求項３に記載の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は石鹸の製造方法に関する。また本発明は、該方法に好適に用いられる製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は先に、所定形状のキャビティ及び該キャビティに通ずる溶融石鹸の供給路を備えた成形型を具備する石鹸の製造装置において、該供給路が、キャビティの下部から下方に延びるランナと、該ランナと直交するスプルーとを有するものを提案した（特許文献１参照）。この製造装置によれば、製造装置の大型化を招かずに、歪みや汚れの少ない高品質の石鹸を効率良く製造することができるという利点がある。
【０００３】
前記の製造装置によって製造される石鹸には、ランナ及びスプルーに対応する固化部位が生ずるので、最終製品となすには、該固化部位を切断して除去する必要がある。前記の文献には、該固化部位をどのように切断するかについては具体的な言及はなされていない。
【０００４】
ところで、石鹸の製造とは技術分野が異なるが、合成樹脂の射出成形において、成形型のランナやスプルーに対応する部位を製品から切断除去するための手段が種々提案されている（特許文献２〜４参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１１１７１０号公報
【特許文献２】特開平３−４７７２２号公報
【特許文献３】特開２００５−３４３０７８号公報
【特許文献４】特開２００９−１１３３９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
合成樹脂の射出成形の技術と、溶融石鹸の固化による石鹸の製造技術とでは、対象となる材料の種類が全く異なるので、合成樹脂の射出成形の技術をそのまま石鹸の製造技術に適用することはできない。この理由は、石鹸の製造においては、成形型からの石鹸の取り出しは、石鹸が完全に固化する前に行われることが多いため、そのことに起因して石鹸の強度が低く、ランナ等を切断する際に折れが発生しやすいからである。したがって、合成樹脂の射出成形においてランナやスプルーに対応する部位を切断する技術を、石鹸の製造においてランナ及びスプルーに対応する部位を切断する技術に適用しても、外観不良を生じさせずに該部位を首尾良く切断することは容易ではない。
【０００７】
したがって本発明の課題は、外観不良の生じにくい石鹸の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ランナを有する成形型内で溶融石鹸を冷却固化させて固形石鹸とした後、該ランナに対応する固化部位を有する該固形石鹸を該成形型から取り出し、次いで該固化部位を該固形石鹸から切断除去する石鹸の製造方法であって、
面状当接部位を有する受け部材を用い、該受け部材の面状当接部位を該固化部位に当接させた状態下に、該固化部位を挟んで該受け部材と対向する側から該固化部位に向けて切断刃を突き出して、該固化部位を該固形石鹸から切断除去する石鹸の製造方法を提供することにより、前記の課題を解決したものである。
【０００９】
また本発明は、前記の製造方法を実施するための好適な装置として、
ランナを有する成形型と、該ランナに対応する固化部位を有する固形石鹸を該成形型から取り出す手段と、該固形石鹸から該固化部位を切断除去する手段とを備え、
該切断除去する手段が、該固化部位に当接可能な受け部材と、進退可能な切断刃とを備え、
該固化部位の切断時に、該固化部位を挟んで対向する位置に該受け部材と該切断刃が配置されるようになされている石鹸の製造装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の製造方法によれば、良好な外観を有する石鹸を安定的に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の石鹸の製造方法に好適に用いられる装置の一例を示す模式図である。
【図２】図２は、図１に示す製造装置における成形型の型開状態を模式的に示す斜視図である。
【図３】図３は、図２に示す成形型の割型を組み付けた状態で模式的に示す側面図である。
【図４】図４は、図１に示す製造装置における溶融石鹸の循環装置を示す模式図である。
【図５】図５は、図１に示す製造装置の成形開始時の状態を示す模式図である。
【図６】図６は、図５の要部拡大図である。
【図７】図７は、成形型の内部に溶融石鹸を注入する状態を模式的に示す図６相当図である。
【図８】図８は、図１に示す製造装置において成形型の内部への溶融石鹸の充填が完了した状態を示す模式図である。
【図９】図９は、図１に示す製造装置において成形型を型開した状態を示す模式図である。
【図１０】図１０は、成形型の型開後に、該成形型から固形石鹸を取り出す状態を示す図である。
【図１１】図１１は、図１に示す製造装置を用いて製造された固形石鹸を模式的に示す側面図である。
【図１２】図１２は、図１１に示す固形石鹸からランナに対応する固化部位を切断する前の状態を示す図である。
【図１３】図１３は、図１１に示す固形石鹸からランナに対応する固化部位を切断する状態を示す図である。
【図１４】図１４（ａ）及び（ｂ）は、切断刃の突き出し方向と、除去部位の横断面形状との関係を示す図である。
【図１５】図１５は、切断刃の洗浄及び乾燥の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明をその好ましい実施形態に基づき図面を参照して説明する。図１には、本発明の方法に好適に用いられる製造装置の要部が示されている。図１に示す本実施形態の製造装置５は、成形型１と、該成形型１を開閉させる金型ユニット２と、該成形型１の内部（キャビティ）に溶融石鹸を注入する注入装置３と、溶融石鹸の循環装置４（図４参照）とを備えている。本製造装置５は、気泡入りの石鹸の製造に好適に用いられる。
【００１３】
成形型１は、図２に示すように、二個一組の割型１Ａ及び割型１Ｂで構成されている。各割型は金属等の剛体からなる矩形ブロック状の形態をしており、それぞれのパーティング面ＰＬに凹状のキャビティの形成面１１Ａ及び１１Ｂがそれぞれ形成されている。各キャビティの形成面（以下、キャビティ形成面ともいう）１１Ａ，１１Ｂは、割型１Ａと割型１Ｂとをそれらのパーティング面ＰＬで突き合わせて組み合わせたとき、図３に示すように、製造すべき石鹸の形状に合致した形状のキャビティ１０が形成されるように設けられている。
【００１４】
図３に示すように、割型１Ａ及び１Ｂを組み付けた状態においては、キャビティ１０の下部に該キャビティ１０に通ずる溶融石鹸の供給路１２が形成される。供給路１２は、キャビティ１０の下部から下方に延びるランナ１２Ａと、該ランナ１２Ａと直交し、かつ割型１Ａ及び１Ｂを組み付けるときの組み付け方向Ｚに延びるスプルー１２Ｂとを有しており、成形型１の側面視において略Ｌ字状をしている。ランナ１２Ａは、キャビティ１０の最下部（底部）から成形型１の下端近傍まで略垂直に延びている。スプルー１２Ｂは、ランナ１２Ａの下端から成形型１の外面（割型１Ｂの背面）まで略水平に延びている。後述するように溶融石鹸は、ランナ１２Ａ及びスプルー１２Ｂからなる供給路１２を通じて、キャビティ１０の下部から上方へ向かって充填される。
【００１５】
図２に示すようにランナ１２Ａは、割型１Ａのパーティング面ＰＬの一部を切り欠いて形成されている。ランナ１２Ａは、円柱をその軸方向と平行にパーティング面ＰＬに沿って切り欠いた形状をしている。ランナ１２Ａの横断面形状は、ランナ１２Ａの全長にわたって略一定となっている。ランナ１２Ａは一端（上端）がキャビティ形成面１１Ａで開口し、他端（下端）が閉じている。一方、スプルー１２Ｂは、割型１Ｂの所定部位に該割型１Ｂをその厚さ方向に貫通する貫通孔を穿設して形成されている。スプルー１２Ｂの径は、割型１Ｂの背面側に向かうに連れ漸次縮径している。
【００１６】
図３に示すように、ランナ１２Ａが形成されている割型１Ａをそのパーティング面と反対側に位置する背面から見たときに、該ランナ１２Ａに対応する部位（ランナー形成面）に、該背面から該ランナ１２Ａに達する微細幅のスリット１３が形成されている。スリット１３は、ランナ１２Ａに対応する部位のみならず、キャビティ１０に対応する部位（図２のキャビティ形成面１１Ａ及び１１Ｂ）にも形成されている。割型１Ａにおける複数のスリット１３は、それぞれ、図２のキャビティ形成面１１Ａ又はランナ形成面から該割型１Ａの背面まで略水平に延びている。一方、割型１Ｂにも複数のスリット１３が形成されている。割型１Ｂにおけるスリット１３は、それぞれ、図２のキャビティ形成面１１Ｂから該割型１Ｂの背面まで略水平に延びている。スリット１３は、後述するように、成形型１内で溶融石鹸を固化させて固形石鹸とした後に該成形型１を型開する際に利用されるものであり、固形石鹸の一方の割型への吸引や空気の吹き出しに用いられる。スリット１３の幅は、好ましくは１０〜１００μｍである。
【００１７】
割型１Ａのパーティング面ＰＬ上にはキャビティ形成面１１Ａに通ずるエアベント（図示せず）が設けられている。該エアベントは、キャビティに溶融石鹸を充填するときに該キャビティの空気を外部に排出するための脱気孔として機能する。該エアベントは割型１Ａに限らず、割型１Ｂに設置することもでき、また両割型１Ａ，１Ｂに設置することもできる。また図示していないが、両割型１Ａ，１Ｂを構成するブロックには冷却水の循環路が設けられている。
【００１８】
成形型１は、図１に示すように金型ユニット２に取り付けられる。具体的には、成形型１における割型１Ｂはその背面が、ベースプレート２０から立設された支持板２１に取り付けられており、固定型となっている。一方、割型１Ａはその背面が、サーボモーター２２に送りねじ２３を介して接続された可動板２４に取り付けられている。サーボモーター２２は、送りねじ２３が可動板２４と直交する方向に摺動するように、ベースプレート２０から立設された支持板２５に取り付けられている。したがって、割型１Ａは水平方向に移動可能な移動型となっている。成形型１は、図３に示すように各供給路１２が各キャビティ１０の下側に位置するように固定されている。これによって、溶融石鹸はキャビティ１０の下部から上方へ向かって充填される。
【００１９】
成形型１の型締めやキャビティ１０の圧力制御を行うサーボモーター２２は、図示しない制御装置と電気的に接続されている。該制御装置は、サーボモーター２２をはじめとする製造装置５全体を実質的に制御するマイクロコンピュータ等のＣＰＵと、該ＣＰＵにより実行される制御プログラムや各種データ等の必要な固定情報を格納したＲＯＭと、該ＣＰＵによる処理の実行時におけるワークエリアとして使用されるＲＡＭと、該制御装置のオペレーター用入力装置などを備えている。
【００２０】
図１に示すように、割型１Ｂの背面側には、溶融石鹸の注入装置３が配されている。注入装置３は、図３に示す供給路１２に対応する溶融石鹸の注入部３９を備えている。注入部３９は、その一端が、後述する循環装置４の循環管路４２に接続されている供給管３０を備えている。供給管３０の他端は、溶融石鹸の液溜まり部３１となっており、その液溜まり部３１に注入ノズル３２が突設されている。ノズル３２内には、該ノズル３２の内形状と同形状の外形を有する押し込みプラグ３３が配されている。プラグ３３は、その後端に取り付けられているエアーシリンダ３８によってノズル３２内を進退する。プラグ３３が後退することでノズル３２とプラグ３３との間に空隙が生じ、この空隙を通じて溶融石鹸が成形型１へ供給される。一方、プラグ３３が前進するとノズル３２とプラグ３３とが嵌り合って、両者間には空隙が無くなり溶融石鹸の供給が停止される。つまり、プラグ３３の進退によって、溶融石鹸が供給され、またその供給が遮断されるようになっている。
【００２１】
供給管３０における、溶融石鹸の流動方向（図１中、矢印Ａで示す方向）に関して注入ノズル３２よりも上流側の位置には、定容量供給装置の一例であるシリンダ３４及びピストン３６が取り付けられている。シリンダ３４は、供給管３０と交差するように設けられている。シリンダ３４内には、該シリンダ３４を境として供給管３０の上流側又は下流側とシリンダ３４とを択一的に連通させる切り替え用のロータリーバルブ３５が配されている。これとともにシリンダ３４内には、該シリンダ内を進退可能になっているピストン３６が配されている。そして、シリンダ３４とピストン３６とによって、溶融石鹸の定容量供給装置が構成されている。ピストン３６の進退は、その後端に取り付けられているサーボモーター３７によって精密に制御されている。ピストン３６が後退することで、シリンダ３４内には、溶融石鹸を収容するための空間が形成される。この空間に溶融石鹸が充填されたのち、ピストン３６を押し込むことで、成形型１のキャビティ１０へ溶融石鹸が加圧下に充填される。キャビティ１０への溶融石鹸の供給体積は、ピストン３６の後退距離又は押し込み距離によって決定される。具体的には、１）後退前のピストン３６の位置を原点としてピストン３６の後退距離で供給体積を決定する方法、又は２）後退後のピストン３６の位置を原点としてピストン３６の押し込み距離で供給体積を決定する方法がある。計量される溶融石鹸が気泡入りである場合、これは圧縮性の流体であるので、前記１）の方法において、ピストン３６の原点の位置でシリンダ３４内に溶融石鹸ができるだけ残らないように原点を決めることが、製品重量の精度を高める点から好ましい。
【００２２】
注入部３９は、ベースプレート６０上に取り付けられている。ベースプレート６０は、台座６２上に摺動自在に配されたスライダー６３の上に載置固定されている。スライダー６３は、台座６２上に載置されたサーボモーター６４に送りねじ６５を介して接続されており、サーボモーター６４の動作によって台座６２上を摺動する。これによって注入部３９が、金型ユニット２に取り付けられた成形型１に対して接離可能になっている。
【００２３】
溶融石鹸の循環装置４は、図４に示すように、貯蔵タンク４１、該貯蔵タンク４１に接続されかつ該貯蔵タンク４１内を経由するループを形成する循環管路４２、該循環管路４２の途中に介在された循環ポンプ４３を備えている。また貯蔵タンク４１には、発泡部（図示せず）において発泡された溶融石鹸の供給管路４４が接続されている。更に貯蔵タンク４１内には撹拌翼４５が設置されている。撹拌翼４５はモータ４６によって所定方向に回転する。循環管路４２には、上述した溶融石鹸の注入部３９が、循環管路４２と開閉可能に連通するように一個又は複数個接続されている。なお図４では、複数の注入部３９が循環管路４２に直列に接続されているように記載されているが、両者の接続は必ずしもこのようになっているわけではない。貯蔵タンク４１及び循環管路４２を含む循環装置４並びに注入部３９には、いずれも温水及びヒータなどの保温装置が取り付けられており、所定温度に保たれている。
【００２４】
以上の構成を有する製造装置５を用いた気泡入り石鹸の製造方法について説明する。先ず循環装置４による溶融石鹸の循環について図４を参照しながら説明すると、図示しない発泡部において発泡されて、無数の気泡が分散含有されている溶融石鹸は、供給管路４４を通じて貯蔵タンク４１内に貯えられる。貯蔵タンク４１内において溶融石鹸は、撹拌翼４５によって撹拌されて、気泡の分散状態が均一に保たれる。溶融石鹸の一部は、循環ポンプ４３によって循環管路４２内に送り込まれる。その結果、貯蔵タンク４１内に貯えられている溶融石鹸は、貯蔵タンク４１を経由して循環管路４２内を循環する。この循環によって、たとえ何らかのトラブルが発生して気泡入り石鹸製造の作業が停止しても、溶融石鹸が配管系内で停滞することがなくなり、溶融石鹸に剪断力が常に加わった状態が維持され、気泡と液体分とが分離状態となることが防止される。特に、本実施態様においては、溶融石鹸を循環させることで剪断力を加えるので、例えば溶融石鹸の流速を制御して溶融石鹸に剪断力を加える時間を制御できるという利点がある。つまり気泡を含む溶融石鹸のような保存安定性の低い圧縮性流体に長時間剪断力を加え続けることで気泡の状態を保持させることができる。一方、剪断力を加えないと、気泡の合一や気液の分離が起こることが避けられない。このように、溶融石鹸を循環させる場合に、剪断力を加える時間を制御することで、溶融石鹸に効果的に剪断力を加えることができ、その結果、貯蔵タンク４１内の気泡入り石鹸における気泡の分散状態を良好にすることができ、かつその良好な状態を長時間保つことができる。貯蔵タンク４１における撹拌翼４５による撹拌によっても、気泡と液体分との分離はある程度防止できるが十分とはいえない。撹拌翼４５によって気液分離や気泡の合一が発生しないように溶融石鹸を撹拌すると、溶融石鹸が気泡を巻き込みその比重が変動してしまう。したがって、貯蔵タンク４１内では気泡を混入させない緩やかな撹拌を行い、気泡と液体分との分離防止は、循環管路４２内の循環によって行うことが好ましい。
【００２５】
無数の気泡を分散含有する溶融石鹸の調製方法としては、例えば本出願人の先に出願に係る特開平１１−４３６９９号公報に記載されている方法を用いることができる。溶融石鹸の発泡には各種気体を用いることができる。特に、不活性気体、とりわけ窒素ガス等の非酸化性の不活性ガスを用いることで、溶融石鹸の加熱に起因して、その配合成分が酸化分解することで発生する異臭等を効果的に防止することができる。発泡に不活性気体を用いることは、気泡入り石鹸の配合成分として、酸化分解し易い香料成分が配合されている場合に特に有効である。
【００２６】
成形開始前に、金型ユニット２（図１参照）のサーボモーター２２を動作させて送りねじ２３を押し出して、図５に示すように割型１Ａと割型１Ｂとを型閉する。両割型には、前述した冷却水の循環路（図示せず）に水を循環させておく。また、成形型１における割型１Ｂの背面側に注入装置３を配置し、該注入装置３のサーボモーター６４を動作させスライダー６３を摺動させて、図５に示すように注入部３９における注入ノズル３２の先端と、割型１Ｂにおけるスプルー１２Ｂの開孔部とを接続する。
【００２７】
図５に示す状態においては、注入部３９におけるシリンダ３４と循環管路４２との連通が、ロータリーバルブ３５によって遮断されている。シリンダ３４に接続しているピストン３６は所定の位置に留まっている。またこの状態においては、図６に示すように、注入部３９における押し込みプラグ３３はノズル３２内に完全に挿入されており、溶融石鹸が供給されないようになっている。
【００２８】
この状態下に、循環管路４２を循環する溶融石鹸は、その一部が注入部３９へ送り込まれる。溶融石鹸を注入部３９へ送り込むには、ロータリーバルブ３５を所定角度回転させてシリンダ３４と循環管路４２とを連通させる。これとともにサーボモーター３７を作動させてピストン３６を後退させる。これによってシリンダ３４内に空間が形成され、その空間内に溶融石鹸が流入する。ピストン３６の後退は、所定量の溶融石鹸がシリンダ３４内に充填されるまで続けられる。
【００２９】
所定量の溶融石鹸がシリンダ３４内に充填されたら、サーボモーター３７の作動を停止し、ピストン３６の後退を停止する。次に、ロータリーバルブ３５を所定角度反転させてシリンダ３４と循環管路４２との連通を遮断し、かつシリンダ３４とノズル３２とを連通させる。引き続き、図７に示すエアーシリンダ３８を作動させてノズル３２内からプラグ３３を引き抜き、両者間に空隙を形成する。この状態を図７に示す。これによって、図５（要部拡大図は図６）に示す、シリンダ３４、供給管３０、液溜まり部３１及びノズル３２並びにスプルー１２Ｂ、ランナ１２Ａ及びキャビティ１０からなる溶融石鹸の供給路が形成される。この状態下にサーボモーター３７を作動させてシリンダ３４内のピストン３６を押し込む。これによって、シリンダ３４内に充填されていた溶融石鹸が前記の供給路を通じて成形型１のキャビティ１０内に加圧注入される。溶融石鹸の供給量がピストン３６のストローク量で決定されることは前述のとおりであるが、そのストローク量はサーボモーター３７によって精密に制御される。キャビティ１０に溶融石鹸が満たされるにつれて、キャビティ１０の空気は前記エアベント（図示せず）から外部に排出され、溶融石鹸に置換されていく。成形型１において、溶融石鹸は供給路１２（ランナー１２Ａ及びスプルー１２Ｂ）を通じてキャビティ１０の下部から上方へ向かって充填されるので、溶融石鹸の脱泡がより確実に行われる。
【００３０】
本実施形態の製造方法においては、図８に示すように、溶融石鹸はキャビティ１０のみならずこれに通ずる供給路１２（ランナー１２Ａ及びスプルー１２Ｂ）にも充填される。最終的に製品とされるのはキャビティ１０に充填された溶融石鹸が固化した固形石鹸のみであるが、溶融石鹸の注入量をキャビティ１０の容積よりも多くして供給路１２内にも溶融石鹸を充填することによって、その固化に際しての収縮やひけの発生が防止される。
【００３１】
キャビティ１０及び供給路１２への所定量の溶融石鹸の注入が完了したら、再び注入部３９における押し込みプラグ３３をノズル３２内に完全に挿入する。そして、この状態下に成形型１内の溶融石鹸を冷却固化させる。上述したとおり割型１Ａ，１Ｂは冷却水の循環によって所定温度に冷却されているので、これによってキャビティ１０及び供給路１２内の溶融石鹸の冷却固化が促進される。
【００３２】
キャビティ１０に充填された溶融石鹸に加わる圧力は特に制限されないが、好ましくは０．２ＭＰａ以下である。この圧力は、例えばキャビティ１０に公知の圧力センサーを設けることで測定される。一般に、圧力が高くなると、溶融石鹸の固化速度が速まるので生産性は向上するが、溶融石鹸の固化に際して収縮やひけが発生しやすくなり、所望の形状が得られなくなる場合がある。また、製造する石鹸の種類によっては圧力が低い方が好ましい場合があり、例えば本実施形態のように気泡入りの石鹸を製造する場合には、冷却固化後の成形型の型開時における石鹸の爆発の回避等の観点から、圧力を前記の範囲に調整することが好ましい。
【００３３】
溶融石鹸が固化したら、図９に示すように、金型ユニット２を後退（図９中、右向きに移動）させ、注入装置３を割型１Ｂから取り外すとともに、サーボモーター２２を動作させて送りねじ２３を引き込み、両割型１Ａ，１Ｂを型開する。このとき、割型１Ａのキャビティ形成面１１Ａ及び前記ランナ形成面に形成されているスリット１３（図３参照）を通じて吸引を行う。これとともに割型１Ｂのキャビティ形成面１１Ｂに形成されているスリット１３（図３参照）を通じて該キャビティ形成面１１Ｂから固形石鹸Ｓに向けて空気を吹き付け、該キャビティ形成面１１Ｂからの固形石鹸Ｓの離型を促進させる。これらの操作によって、固形石鹸Ｓを割型１Ａのキャビティ形成面１１Ａ及び前記ランナ形成面に保持させる。
【００３４】
溶融石鹸の冷却固化後に成形型１を型開する時期に特に制限はないが、石鹸の内部までが固化してから型開するよりも、もっと早い段階、例えば石鹸の表層部は固化しているが内部は未固化の状態で型開する方が、石鹸は確実に割型１Ａ側に保持される。
【００３５】
成形型１の型開が完了したら、図１０に示すように、二つの割型１Ａ，１Ｂ間に、固形石鹸Ｓの把持装置７０を挿入する。把持装置７０は、固形石鹸Ｓを成形型から取り出す手段の一つとして用いられるものである。把持装置７０によって把持された固形石鹸Ｓを割型１Ａから取り出すときには、該割型１Ａに形成されているスリット１３（図３参照）を通じてキャビティ形成面１１Ａ及び前記ランナ形成面から固形石鹸Ｓに向けて空気を吹き付け、割型１Ａからの固形石鹸Ｓの離型を促進させる。こうして、固形石鹸Ｓが得られる。その後、割型１Ａと割型１Ｂとを型閉して図５に示す状態に復帰させ、これまでに述べた操作を繰り返す。
【００３６】
このようにして成形型１から取り出された固形石鹸Ｓは、図１１に示すように、キャビティ１０内で溶融石鹸が固化して形成された固化部位Ｓ１と、供給路１２（ランナ１２Ａ及びスプルー１２Ｂ）内で溶融石鹸が固化して形成された固化部位Ｓ２とを含んでいる。これらの固化部位Ｓ１，Ｓ２のうち、目的とする最終製品は固化部位Ｓ１なので、固化部位Ｓ１から固化部位Ｓ２を除去する必要がある。固化部位Ｓ２の除去の方法について図１２を参照しながら説明する。なお以下の説明では固化部位Ｓ１のことを「最終製品Ｓ１」ともいい、固化部位Ｓ２のことを「除去部位Ｓ２」ともいう。
【００３７】
先に図１０を参照しながら説明したとおり、型開された成形型１の二つの割型１Ａ，１Ｂ間に把持装置７０を挿入して固形石鹸Ｓを取り出したら、該固形石鹸Ｓを把持装置７０ごと切断ステーション（図示せず）に移動させる。切断ステーションは、金型ユニット２とは別の位置に設けられている。図１２に示すように、把持装置７０は、板状体からなる基板７１の一面に取り付けられた複数の吸引パッド７２を有している。更に把持装置７０は、除去部位Ｓ２の切断のために用いられる受け部材７３を有している。固形石鹸Ｓが把持装置７０によって把持された状態において、受け部材７３はその長さが、該受け部材７３の先端が除去部位Ｓ２に当接するような長さになっている。また受け部材７３の先端は面状になっている。つまり、受け部材７３は、面で以て除去部位Ｓ２と当接している。したがって、以下の説明では、受け部材７３の先端のことを「面状当接部位」ともいう。面状当接部位は、該部位が当接する除去部位Ｓ２の表面と相補形状になっていることが好ましい。したがって除去部位Ｓ２のうち面状当接部位との当接部が例えば凸面である場合には、受け部材７３の面状当接部位を、該凸面と相補形状をなす凹面とすることが好ましい。
【００３８】
面状当接部位は、除去部位Ｓ２の幅方向全域にわたって該除去部位Ｓ２と当接していてもよく、あるいは後述する図１４（ａ）及び（ｂ）に示すように、除去部位Ｓ２の幅方向の一部において該除去部位Ｓ２と当接していてもよい。本発明者らの検討の結果、後者の当接態様であっても除去部位Ｓ２の切断を首尾良く行い得ることが判明した。後者の場合には、面状当接部位の幅方向の少なくとも中央域において、面状当接部位が除去部位Ｓ２と当接していることが好ましい。
【００３９】
面状当接部位の面形状は、除去部位Ｓ２の当接部位と合致する形状が好ましいが、加工上安価に製作するために、円又は長方形（正方形含む）としてもよい。面状当接部位の面積は、除去部位Ｓ２の当接部位に対し全面当接する面積が好ましいが、除去部位Ｓ２の一部に当接する面積でもよい。また、面状当接部位は、例えばポリアセタール、ＭＣナイロン（登録商標、アミドモノマーであるεカプロラクタムを大気圧下で重合・成型(キャスト）したポリアミド−６）のような樹脂（シリコン・ウレタン・ニトリルなどからなるゴム素材を含む）等の素材から構成されることが、腐食防止・切断刃の破損防止の点から好ましい。
【００４０】
切断ステーションには、切断ユニット８０が設置されている。切断ユニット８０は切断刃８１を備えている。切断刃８１は、切断ステーションに移動してきた固形石鹸Ｓにおける除去部位Ｓ２を挟んで受け部材７３と対向する位置に待機している。切断刃８１はピストン８２を有するシリンダ８３によって、除去部位Ｓ２の方向に向けて進退可能になっている可動刃である。図１２に示す状態は、切断刃８１が後退している状態を表している。
【００４１】
除去部位Ｓ２の切断においては、図１３に示すように、シリンダ８３を動作させて切断刃８１を除去部位Ｓ２の方向に向けて突き出し、最終製品Ｓ１と除去部位Ｓ２との結合部に切断刃８１の先端を押し当てる。このとき、除去部位Ｓ２は、切断刃８１によって押し当てられる側とは反対側において、受け部材７３によって支えられているので、最終製品Ｓ１と除去部位Ｓ２との結合部に切断刃８１の押し当て力が効果的に加わり、除去部位Ｓ２を最終製品Ｓ１から首尾良く切断除去することができる。特に、除去部位Ｓ２は、受け部材７３の先端に位置する面状当接部位によって面で以て支えられているので、切断を安定して行うことができる。先に述べたとおり、固形石鹸Ｓの成形型１からの取り出しは、該固形石鹸Ｓが完全に固化する前に行われることが好ましいので、その後の工程である除去部位Ｓ２の切断工程においても固形石鹸Ｓは完全に固化しておらず、外力によって変形しやすい状態にある。そのような状態にある固形石鹸Ｓから除去部位Ｓ２を切断しようとすると、最終製品Ｓ１に外観不良が生じやすいが、本製造方法に従えば除去部位Ｓ２を首尾良く切断することができ、最終製品Ｓ１の外観の低下を効果的に防止することができる。これに対して、例えば受け部材７３に代えて固定刃を採用して、該固定刃と前記の切断刃８１とが突き合わせの位置関係となる状態下に除去部位Ｓ２を切断しても、最終製品Ｓ１に外観不良が生じやすくなってしまう。
【００４２】
除去部位Ｓ２の切断に際しての切断刃８１と受け部材７３の面状当接部位との位置関係は、例えば切断刃８１の突き出し方向の延長線上に面状当接部位が位置するような位置関係を採用することができる。尤も、最終製品Ｓ１に外観不良を一層生じさせないようにする観点から本発明者らが更に検討を推し進めたところ、意外にも、図１２に示すように、除去部位Ｓ２と最終製品Ｓ１との結合位置Ｂ１から除去部位Ｓ２の先端Ｂ２に向けて所定距離隔てた位置に受け部材７３の面状当接部位を当接させた状態下に、結合位置に向けて切断刃８１を突き出して除去部位Ｓ２を切断除去することが有利であることが判明した。
【００４３】
除去部位Ｓ２の横断面が円形等の異方性のない形状である場合には、除去部位Ｓ２に対する切断刃８１の突き出し方向に特に制限はない。これに対して、除去部位Ｓ２の横断面が異方性のある形状、例えば長方形、楕円形、台形等の長手方向Ｌと幅方向Ｗを有する形状である場合には、図１４（ａ）に示すように、切断刃８１の突き出し方向が、除去部位Ｓ２の横断面形状における幅方向Ｗと一致するように切断を行うことができる。あるいは図１４（ｂ）に示すように、切断刃８１の突き出し方向が、除去部位Ｓ２の横断面形状における長手方向Ｌと一致するように切断を行うことができる。これら２つの切断のしかたのうち、図１４（ａ）に示す切断を行うことが、除去部位Ｓ２を一層首尾良く切断できることができ、最終製品Ｓ１の外観不良の発生を効果的に防止できることが本発明者らの検討の結果判明した。
【００４４】
また、切断刃８１の突き出し角度に関しては、除去部位Ｓ２の延びる方向と直交する方向Ｈ（図１２参照）と切断刃８１の突き出し方向とのなす角度θが、±３０度以内が好ましく、より好ましくは±１５度以内であり、製品形状に沿った角度にすることが外観上特に好ましい。また、除去部位Ｓ２の切断に際して、切断刃８１を３０〜１３０℃、特に７０〜９０℃に加熱しておくと、石鹸かすの付着や石鹸の変色等を生じさせることなく切断を一層首尾良く行うことができるので好ましい。
【００４５】
切断刃８１としては、片刃及び両刃のいずれをも用いることができる。また、切断刃の刃幅は、図１４（ａ）及び（ｂ）に示すように、除去部位Ｓ２の幅よりも大きくすることが好ましい。刃の厚みに関しては、これが薄いほど切断抵抗が小さくなり切断には有利であるが、刃の強度が低下してまっすぐな切断面が得られにくくなる。両者を比較考量すると、刃の厚みは０．３〜０．５ｍｍ程度に設定することが好ましい。更に、石鹸は一般に弱アルカリ性を示すことから、切断刃８１は耐食性の高い材料から形成されていることが好ましい。
【００４６】
上述のようにして除去部位Ｓ２が切断除去されたら、切断刃８１を待機位置まで後退させる。切断された除去部位Ｓ２は、回収して新たな石鹸の製造に利用することができる。切断完了後、切断刃８１を含む切断ユニット８０を洗浄ステーション（図示せず）に移動させ、切断刃８１の洗浄及び乾燥を行う。この目的のために、洗浄ステーションは、図１５に示すように、切断刃８１の洗浄手段８４及び洗浄された切断刃８１の乾燥手段８５を備えている。除去部位Ｓ２の切断後に切断刃８１を洗浄することは、溶融石鹸からの固形石鹸の製造に特有の操作であり、合成樹脂の射出成形では採用されない。切断刃８１を洗浄する理由は、除去部位Ｓ２の切断によって石鹸かすが切断刃８１に付着、蓄積し、それによって切断性が低下するからである。
【００４７】
切断刃８１の洗浄は、除去部位Ｓ２を切断するたびに行ってもよく、あるいは複数回切断を行った後に洗浄を行ってもよい。石鹸かすが付着した切断刃８１の洗浄のためには、一般には水を用いればよい。洗浄水は温水でもよく、冷水でもよい。洗浄後には、乾燥手段８５によって切断刃８１に付着した洗浄水を乾燥除去する。除去部位Ｓ２の切断性だけを考えると、切断刃８１に少量の水が付着していた方が切断性は向上する傾向にあるが、切断刃８１に付着していた水が、除去部位Ｓ２の切断によって最終製品Ｓ１に移行すると、移行した水に起因して最終製品Ｓ１に雑菌等が生じる可能性がある。そこで本製造方法においては、切断刃８１に付着している洗浄水を乾燥によって除去する。洗浄水の除去には、例えば熱風の吹き付けや赤外線の照射等の各種の乾燥手段を採用することができる。
【００４８】
以上の製造方法によれば、最終製品Ｓ１の外観を損なうことなく、該最終製品Ｓ１から除去部位Ｓ２を安定的に切断することができる。
【００４９】
本製造方法が適用される石鹸の一例として、先に述べた気泡入り石鹸が挙げられる。この気泡入りの石鹸を製造する場合には、これを構成する配合成分として、例えば脂肪酸石鹸、非イオン系界面活性剤、無機塩、ポリオール類、非石鹸系のアニオン界面活性剤、遊離脂肪酸、香料、水等を用いればよい。更に、抗菌剤、顔料、染料、油剤、植物エキス等の添加物を必要に応じて適宜配合してもよい。また、本発明は気泡入り石鹸以外の石鹸の製造にも同様に適用できる。尤も、本発明は、気泡入り石鹸の製造に特に適している。
【００５０】
以上、本発明をその好ましい実施形態に基づき説明したが、本発明は前記実施形態に制限されない。例えば前記の実施形態においては、成形型１が一つのキャビティ１０を有する場合を例に取り説明したが、これに代えて、複数のキャビティを有する成形型を用いてもよい。また前記の実施形態では、固形石鹸の一方の割型への吸引や空気の吹き出しのために、割型にスリット１３を形成していたが、このようなスリットは形成しなくてもよい。あるいはスリット１３を形成することに代えて、あるいはスリット１３の形成とともに、前記キャビティ形成面及び前記ランナ形成面に微小孔を形成してもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１  成形型
１Ａ，１Ｂ  割型
２  金型ユニット
３  注入装置
４  循環装置
５  製造装置
１０  キャビティ
１２  供給路
１２Ａ  ランナ
１２Ｂ  スプルー
１３  スリット
７３  受け部材
８０  切断ユニット
８１  切断刃
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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