(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型加熱部と、パウダースラッシュ部と、金型冷却部と、を備えたパウダースラッシュ成形機であって、
前記金型加熱部は、金型を支持したフレーム部材を出し入れ可能に収容する加熱炉と、
当該加熱炉内に収容された金型の下方から金型内面に熱風を吹き出す第１熱風吹出部と、
前記金型の外面に熱風を吹き出す第２熱風吹出部と、
当該第２熱風吹出部から吹き出す熱風を、前記金型外面の所望の箇所に案内するための管材からなる熱風ガイド部材であって、一端側が前記第２熱風吹出部側に臨み、他端側が金型の所望の箇所に臨むように、前記フレーム部材に取り付けられた熱風ガイド部材と、
を備えることを特徴とするパウダースラッシュ成形機。
【請求項２】
金型加熱部と、パウダースラッシュ部と、金型冷却部と、を備えたパウダースラッシュ成形機であって、
前記金型加熱部は、金型を支持したフレーム部材を出し入れ可能に収容する加熱炉と、
当該加熱炉内に収容された金型の下方から金型内面に熱風を吹き出す第１熱風吹出部と、
前記金型の外面に熱風を吹き出す第２熱風吹出部と、
当該第２熱風吹出部または前記加熱炉の本体側に取り付けられて、第２熱風吹出部から吹出される熱風を前記金型の所望の箇所に案内するための管材からなる熱風ガイド部材と、を備え、
当該熱風ガイド部材の一端側が前記第２熱風吹出部側に臨み、他端側が金型の所望の箇所に臨むように、前記熱風ガイド部材を、前記金型に対して進退移動可能に構成したことを特徴とするパウダースラッシュ成形機。
【請求項３】
前記熱風ガイド部材が、移動もしくは取り外し可能な構成であることを特徴とする請求項１または２に記載のパウダースラッシュ成形機。
【請求項４】
前記熱風ガイド部材に熱風の出口および入口が設けてあり、当該出口の開口面積を、入口の開口面積よりも小さくしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のパウダースラッシュ成形機。
【請求項５】
前記第２熱風吹出部を複数設け、当該複数の第２熱風吹出部の全部または一部に対応させて、熱風ガイド部材を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のパウダースラッシュ成形機。
【請求項６】
前記熱風ガイド部材が枝分かれしており、前記第２熱風吹出部からの熱風を、前記金型の所望の複数箇所に案内して吹き出すことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のパウダースラッシュ成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パウダースラッシュ成形機およびパウダースラッシュ成形方法に関し、特に、大型化および複雑化した金型に対しても、パウダー（粉末樹脂）を均一に付着させることが可能なパウダースラッシュ成形機およびパウダースラッシュ成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の内装材等の大型で、複雑形状のシート状物を大量生産するにあたり、加熱された金型面上に、パウダー（粉末樹脂）をもとにした樹脂熱溶融物を形成させた後、熱溶融物を冷却固化して、金型面と同一若しくは相似形状の樹脂成形物を成形するというパウダースラッシュ成形方法が広く実施されている。
かかるパウダースラッシュ成形方法は、金型加熱工程、パウダリング工程（樹脂粉末充填工程）、金型冷却工程及び脱型工程（成形品取出工程）の各工程を備えており、パウダーからなる樹脂熱溶融物の厚さを均一化するために、金型を均一温度に加熱することが望まれている。
【０００３】
ここで、金型を均一に加熱する方法として、所定温度に制御された仮加熱工程および予備加熱工程をそれぞれ備えて、金型を均一温度に加熱するとともに、金型を使用した後、所定温度の水中に浸漬して徐冷することを特徴とした皮革の形成方法がある（例えば、特許文献１参照）。
また、他の方法として、スラッシュ成形金型を多孔性金型として、当該金型の材料投入口に熱風供給用ダクトの開口部を当接させ、当該ダクトから熱風を金型内に圧送することを特徴とするスラッシュ成形金型の加熱方法がある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平３−２０２３２９号公報
【特許文献２】特開平４−１９１０１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された加熱方法は、仮加熱工程、予備加熱工程を有し、それぞれの工程において所定温度に制御する必要があり、温度制御が複雑である。また、かかる複雑な温度制御は、大型の金型に対して高速加熱するには効率的とはいえない。
また、特許文献２に開示された加熱方法では、金型の内面のみに熱風を吹出して加熱するため、複雑な形状の金型の場合には、熱風が到達しにくい箇所があり、加熱不十分の箇所が生じ、不均一な加熱となることがある。
【０００５】
そこで、本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、大型、複雑形状の金型に対しても均一加熱を可能として、パウダーを均一かつ迅速に付着させることができるパウダースラッシュ成形機およびパウダースラッシュ成形方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、金型加熱部と、パウダースラッシュ部と、金型冷却部と、を備えたパウダースラッシュ成形機であって、金型加熱部は、金型を支持したフレーム部材を出し入れ可能に収容する加熱炉と、当該加熱炉内に収容された金型の下方から金型内面に熱風を吹き出す第１熱風吹出部と、金型の外面に熱風を吹き出す第２熱風吹出部と、当該第２熱風吹出部から吹き出す熱風を、金型外面の所望の箇所に案内するための管材からなる熱風ガイド部材であって、一端側が第２熱風吹出部側に臨み、他端側が金型の所望の箇所に臨むように、フレーム部材に取り付けられた熱風ガイド部材と、を備えたパウダースラッシュ成形機（第１の発明と称する場合がある。）が提供され、上述した問題点を解決することができる。
【０００７】
また、本発明の別の態様は、金型加熱部と、パウダースラッシュ部と、金型冷却部と、を備えたパウダースラッシュ成形機であって、金型加熱部は、金型を支持したフレーム部材を出し入れ可能に収容する加熱炉と、当該加熱炉内に収容された金型の下方から金型内面に熱風を吹き出す第１熱風吹出部と、金型の外面に熱風を吹き出す第２熱風吹出部と、当該第２熱風吹出部または前記加熱炉の本体側に取り付けられて、第２熱風吹出部から吹出される熱風を金型の所望の箇所に案内するための管材からなる熱風ガイド部材と、を備え、当該熱風ガイド部材の一端側が第２熱風吹出部側に臨み、他端側が金型の所望の箇所に臨むように、熱風ガイド部材を、金型に対して進退移動可能に構成したパウダースラッシュ成形機（第２の発明と称する場合がある。）である。
【０００９】
また、第１および第２の発明のパウダースラッシュ成形機を構成するにあたり、熱風ガイド部材を移動もしくは取り外し可能とすることが好ましい。
【００１０】
また、第１および第２の発明のパウダースラッシュ成形機を構成するにあたり、熱風ガイド部材に熱風の出口および入口が設けてあり、当該出口の開口面積を、入口の開口面積よりも小さくすることが好ましい。
【００１１】
また、第１および第２の発明のパウダースラッシュ成形機を構成するにあたり、第２熱風吹出部を複数設け、当該複数の第２熱風吹出部の全部または一部に対応させて、熱風ガイド部材を設けることが好ましい。
【００１２】
また、第１および第２の発明のパウダースラッシュ成形機を構成するにあたり、熱風ガイド部材が枝分かれしており、第２熱風吹出部からの熱風を、金型の所望の複数箇所に案内して吹き出すことが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のパウダースラッシュ成形機（第１の発明）によれば、金型の内面は第１熱風吹出部から吹出される熱風により、金型の外面は第２熱風吹出部から吹出される熱風により、それぞれ効率的に加熱することができる。また、金型底部の内面熱風が到達しにくい箇所は、熱風ガイド部材で案内される熱風によって、集中的に加熱することができる。したがって、金型が大型化、複雑化した場合であっても、均一かつ迅速な加熱が可能になり、パウダーを均一かつ迅速に付着させることができる。
また、熱風ガイド部材を管材から構成したことにより、第２熱風吹出部から吹出す熱風を金型の所望の箇所に確実に案内することができる。したがって、所望の箇所を確実に加熱できるので、金型の均一加熱をより効果的に行うことができる。
【００１５】
また、本発明のパウダースラッシュ成形機（第２の発明）によれば、熱風ガイド部材を第２熱風吹出部または加熱炉本体側に取り付け、当該熱風ガイド部材を金型に対して進退可能に構成したので、金型の加熱工程においては熱風ガイド部材を金型側に延出させ、冷却工程においては金型側から後退させることができる。その結果、第１の発明の効果に加えて、冷却工程や金型運搬途中において、熱風ガイド部材が邪魔にならず、例えば、従前の冷却工程と同様に、効率的かつ均一な冷却ができる。
また、熱風ガイド部材を管材から構成したことにより、第２熱風吹出部から吹出す熱風を金型の所望の箇所に確実に案内することができる。したがって、所望の箇所を確実に加熱できるので、金型の均一加熱をより効果的に行うことができる。
【００１７】
また、第１および第２の発明に係るパウダースラッシュ成形機によれば、熱風ガイド部材が移動もしくは取り外し可能であることから、冷却工程や金型運搬途中において、熱風ガイド部材が邪魔にならず、例えば、従前の冷却工程と同様に、効率的かつ均一な冷却ができる。
【００１８】
また、第１および第２の発明に係るパウダースラッシュ成形機によれば、熱風ガイド部材に熱風の出口および入口が設けてあり、当該出口の開口面積を、入口の開口面積よりも小さく設定したことにより、熱風ガイド部材に導入される熱風の流速を増すことができる。したがって、熱風が到達しにくい箇所にも熱風を確実に到達させることができ、加熱しにくい箇所を確実に加熱できる。
【００１９】
また、第１および第２の発明に係るパウダースラッシュ成形機によれば、第２熱風吹出部を複数設け、当該複数の第２熱風吹出部の全部または一部に対応させて熱風ガイド部材を設けるようにしたことにより、どの第２熱風吹出部に対応させて熱風ガイド部材を設ける箇所を金型の形状等に基づいて適宜選択でき、金型形状に応じたより均一な金型の加熱が実現できる。
【００２０】
また、第１および第２の発明に係るパウダースラッシュ成形機によれば、熱風ガイド部材が枝分かれしていることから、熱風が到達しにくい箇所が複数箇所あったとしても、効率的に熱風を到達させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
[第１の実施の形態]
第１の実施形態に係るパウダースラッシュ成形機１は、図２に例示されるように、パウダースラッシュ部（Ａ部）と、金型加熱部（Ｂ部）と、金型冷却部（Ｃ部）と、を備えたパウダースラッシュ成形機であって、
金型加熱部は、金型を支持したフレーム部材を出し入れ可能に収容する加熱炉と、
当該加熱炉内に収容された金型の下方から金型内面に熱風を吹き出す第１熱風吹出部と、
金型の外面に熱風を吹き出す第２熱風吹出部と、
当該第２熱風吹出部から吹き出す熱風を、金型外面の所望の箇所に案内するための管材からなる熱風ガイド部材であって、一端側が第２熱風吹出部側に臨み、他端側が金型の所望の箇所に臨むように、フレーム部材に取り付けられた熱風ガイド部材と、
を備えることを特徴とするパウダースラッシュ成形機である。
そして、パウダースラッシュ成形機１は、各部を構成する装置を地表に一列に並べて配置した場合、向かって左側から、パウダースラッシュ部（Ａ部）、金型加熱部（Ｂ部）、金型冷却部（Ｃ部）の順に配置するとともに、移動ロボットおよびロボットアームにより金型を各部に移動させるだけで、パウダースラッシュ成形を効率的に実施することができる。
以下、パウダースラッシュ成形機１を構成する各部について、金型加熱部、パウダースラッシュ部、金型冷却部の順に説明し、最後に装置の全体配置および後加熱工程について説明する。なお、装置の説明の中でパウダースラッシュ成形方法についても適宜説明する。
【００２３】
１．金型加熱部
図１は、金型加熱部の装置構成の説明図である。金型加熱部は、図１に示すように、熱風を発生させるとともにこの熱風を回収及び循環させる熱風発生循環装置３と、熱風発生循環装置３の上部に設けられて金型５を出し入れ可能に収納する加熱炉７と、加熱炉７に設置された金型５に対して熱風を吹き出す熱風吹出部（第１熱風吹出部９、第２熱風吹出部１１）と、第２熱風吹出部１１から吹出される熱風を金型の所望の箇所に案内する熱風ガイド部材１３と、を備えている。
【００２４】
（１）熱風発生循環装置
熱風発生循環装置３の好ましい構成は、図１に示すように、空気供給ファン１４から供給される空気及び後述のエネルギー回収口１５から回収される熱エネルギーを用いて熱風を発生させる熱風発生装置１７と、当該熱風発生装置１７により得られた熱風を主配管１９及び分岐配管２１を介して加熱炉側に供給する熱風循環ファン２３を備えてなるものである。
このように構成することにより、金型５における内面側の加熱モードに関して、熱風が金型５の内面に沿って流れる際に、かかる熱風が有する熱が、金型５へ伝熱されることによって行われるためである。すなわち、加熱炉７の内部に供給された熱が、加熱炉７の外へ放散することが少なくなるためである。
したがって、加熱炉７及び熱風発生循環装置３が小型であっても、従来の大型加熱炉と比較して、同等以上の加熱性を有することになる。また、加熱炉７において、熱風発生循環装置３を含めた全体を著しく小型化することができるので、図２に示すように、特定の熱風発生循環装置を備えた金型加熱部（Ｂ部）と、パウダースラッシュ部（Ａ部）と、金型冷却部（Ｃ部）と、を地表に一列に並べた場合であっても、コンパクトなパウダースラッシュ成形機１を構成することが可能となる。
【００２５】
また、熱風発生循環装置３のエネルギー回収口１５には加熱炉７内の金型５に吹出された熱風が再び導入される。そして、エネルギー回収口１５から導入された熱風は、回収用管２５を介して熱風発生装置１７に供給されることが好ましい。
ここで、エネルギー回収口１５の好ましい態様として、図３または図４に示すように、炉内底面２７の角部または辺部に沿って設けることが考えられる。
このような態様にすれば、金型内面に吹き出された熱風は、金型５を加熱した後、かかる金型５の内面に沿って、エネルギー回収口１５に向かって移動し、その間に、金型５内に所定時間滞留することができる。すなわち、金型５内で、かかる金型５の内面に沿って、第１熱風吹出部９からエネルギー回収口１５に向かって移動する熱風の流れが形成されやすくなる。よって、滞留時間がさらに長くなり、その結果、金型５内の隅々まで、熱風によって効果的に伝熱モードで加熱することができるようになる。また、熱風の風速が速いために、伝熱モードが拡散律速になることを有効に防止することができる。
【００２６】
なお、エネルギー回収口１５の開口部の形状を、図４に示すような実質的にＶ字状、あるいはコの字状にすることが好ましい。この理由は、金型内面に吹き出された熱風が、このような所定形状のエネルギー回収口１５に向かって容易かつ迅速に移動し、その間に、適度な熱風の流れが生じて、金型を効果的に加熱することができるからである。
また、エネルギー回収口１５に連通する回収用管２５の途中に、ダンパー２９を配設することが好ましい。ダンパー２９の開閉によって回収用管２５を通過する回収熱風量を制御でき、この結果、金型内の熱風量や、流速を制御することができ、効率的な金型５の加熱を実現できる。
また、エネルギー回収口１５の開口部の形状を、図４に示すような実質的にＶ字状、あるいはコの字状にした場合、適度な熱風の流れがさらに容易に生成しやすいように構成することが好ましい。すなわち、かかるエネルギー回収部が、連通する主回収部および副回収部から構成されており、当該主回収部において、金型を加熱した後の熱風を回収し、次いで、副回収部を介して、回収した熱風を、熱風発生循環装置に循環させることが好ましい。例えば、図３に示すような小さいエネルギー回収口（副回収部）１５の上方については塞いでしまい、図４に示すＶ字状またはコの字状のエネルギー回収口（主回収部）１５のみを介して回収し、それを副回収部の側方から、当該副回収部の開口部に導入して、熱風を循環させることがより好ましい。なお、図１等において、熱風が側方からエネルギー回収口１５に導入されているのは、この方式を具体的に示すものである。
【００２７】
（２）熱風吹出部
（２）−１  基本的構造
熱風吹出部の好ましい構成は、図１に示すように、加熱炉７の底面に設けられた第１熱風吹出部９と、加熱炉７の両側面所定高さ位置に設けられた第２熱風吹出部１１とを備えてなるものである。第１熱風吹出部９は熱風発生循環装置３の主配管１９に、また第２熱風吹出部１１は熱風発生循環装置３の分岐配管２１にそれぞれ連通しており、熱風発生循環装置３から供給される熱風を加熱炉７内に所定風速で吹き出す構成である。
なお、第１、第２熱風吹出部の構造は、所定の風速を有する熱風を吹き出す機能を有していれば、特に制限されるものではないが、好ましいものとして、例えば、熱風吹出部における開口部の形状を、円形、楕円形、四角形（正方形や長方形、帯状等を含む）、多角形、異形とすることが考えられる。
【００２８】
（２）−２  具体的構造
第１熱風吹出部９の配置に関して、第１熱風吹出部９は、金型内面に対して下方から熱風を吹き付けられるように配置されていれば特に制限されるものではないが、例えば、加熱炉７における炉内底面の中央部に配置されていることが好ましい。
より具体的には、図１に示すように、加熱炉７の炉内底面２７の上方に、所定距離を保持して配設されたフレーム部材３１に懸架された金型５の内面を、主配管１９から供給される熱風によって効果的に加熱できるような配置であることが好ましい。
さらに具体的には、炉内底面の長さ方向や横方向に、一列以上に配設したり、円形に配設したりすることも好ましい。例えば、図３および図４においては、比較的短い帯状の開口部を長さ方向に並列して設け、合計２箇所の開口部によって第１熱風吹出部９を構成してある。
また、後述するように、金型加熱部の炉内底面２７に、図５に示すような傾斜部を設けた場合には、当該炉内底面２７の最深部およびその近傍に、一つ以上の第１熱風吹出部９を設けることが好ましい。この理由は、炉内底面２７の最深部に位置する第１熱風吹出部９から吹き出された熱風が、予想外に斜め方向に広がったとしても、炉内底面２７の傾斜部に沿って、金型５まで効率的に到達することができるためである。
【００２９】
また、第１熱風吹出部９において風速計等を用いて測定される熱風の流速（風速）を１５ｍ／ｓｅｃ．以上の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる熱風の流速が、１５ｍ／ｓｅｃ．未満の値になると、大型化した金型や複雑形状の金型、例えば、内側面積が１〜１０ｍ2程度の大型の金型に対して、迅速かつ均一に加熱することが困難となる場合があるためである。ただし、熱風の流速が過度に速くなると、金型の不均一加熱を生じたり、金型の熱疲労を生じさせたりする場合がある。
したがって、熱風の流速を１８〜１００ｍ／ｓｅｃ．の範囲内の値とすることがより好ましく、２０〜５０ｍ／ｓｅｃ．の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３０】
また、第１熱風吹出部９における熱風の出口には、図１等に示すように、熱風制御板３３を設けることが好ましい。この理由は、これらの熱風制御板３３によって、下方から金型５の内面に吹き上げられる熱風の方向性、広がり性、送風量等を容易に制御することができるからである。例えば、図５（ａ）では、熱風制御板３３が、向かって左側を向いているため、熱風３４も、金型５の左方向の内面を集中的に加熱することができる。また、同様に、図５（ｂ）では、熱風制御板３３が、真っ直ぐ上方を向いているため、熱風３４も、金型５の中央付近の内面を集中的に加熱することができ、図５（ｃ）では、熱風制御板３３が、向かって右側を向いているため、熱風３４により、金型５の右方向の内面を集中的に加熱することができる。
【００３１】
また、第２熱風吹出部１１の配置に関して、かかる第２熱風吹出部１１は、金型５に対して側方から熱風を吹き付けられるように配置されていれば特に制限されるものではないが、例えば図６に示すように、加熱炉７における炉内両側面の中央部に配置されていることが好ましい。
そして、第２熱風吹出部１１の形状としては、例えば図６に示すように、矩形状の有底枠体のものが好ましい。
このような配置及び形状にすることで、分岐配管２１から供給される熱風が第２熱風吹出部１１を構成する天井壁にあたり炉内奥行き方向に広がって金型５の外面を均等に加熱できる。
また、第２熱風吹出部１１の他の好ましい配置として、例えば図７に示すように、加熱炉７の４隅に設けることが考えられる。
このように、第２熱風吹出部１１を加熱炉７の四隅に設けることで、各第２熱風吹出部１１に通ずる各分岐配管２１の流量を調整することにより、各第２熱風吹出部１１から吹き出す熱風の流量を容易に調整でき、金型５の形状に応じた適切な加熱が可能となる。なお、各分岐配管２１の流量を調整するために、例えば各分岐配管２１の流路にダンパー３７を設けることが好ましい。
【００３２】
（３）熱風ガイド部材
熱風ガイド部材１３は、図１に示すように、第２熱風吹出部１１の熱風吹出口に対向して設けられている。かかる熱風ガイド部材１３は、第２熱風吹出部１１から吹き出される熱風を金型の所望の箇所に案内するものである。したがって、熱風ガイド部材１３は一端側が第２熱風吹出部１１側に臨み、他端側が金型の所望の箇所に臨むように、金型を支持するフレーム部材３１に取り付けられている。ここで、金型５の所望の箇所とは、例えば図１に示すように、金型５の底面先端部（図中では上端部）などである。このような箇所は、第１熱風吹出部９からの熱風が到達しにくく加熱不十分になりやすいため、第２熱風吹出部１１から吹き出される熱風によって金型外面から加熱することで、金型全体として均一な加熱が可能になる。
【００３３】
また、熱風ガイド部材１３の形状に関し、管状であることを特徴とする。
図１及び図８には管状の熱風ガイド部材１３の一例が示されており、より具体的には、熱風ガイド部材１３は断面矩形状のダクトからなるものである。また、熱風ガイド部材１３における熱風入口側は第２熱風吹出部１１の形状に対応させて断面矩形状に形成されている。
また、熱風出口側は二股になっており、斜め下方に向く断面矩形の出口が２箇所設けられている。この例では、図１に示されるように、内面からの加熱が難しい金型５の先端部、および第２熱風吹出部１１から吹出される熱風が届きにくい金型５の谷間に向けて出口が設けられている。
このように、熱風ガイド部材１３の出口形状を金型形状に対応させることで、金型５の均一加熱がより効果的に実現できる。
なお、熱風ガイド部材１３はフレーム部材３１に取り付けられている。
【００３４】
また、熱風ガイド部材１３を管材で構成した場合の他の好ましい態様として、例えば図９に示すように、出口側の開口面積を入口側の開口面積よりも小さく設定することが考えられる。このようにすれば、熱風ガイド部材１３から吹き出される熱風の風速を増すことができ、金型の所望箇所をより効率的に加熱できる。
また、第２熱風吹出部１１を複数設けた場合には、全ての第２熱風吹出部１１に対応して熱風ガイド部材１３を設けることも可能であるが、例えば図１０に示すように、第２熱風吹出部１１の一部のみに対応させて熱風ガイド部材１３を設けることも好ましい。このように、第２熱風吹出部１１が複数ある場合には、どの第２熱風吹出部１１に対応させて熱風ガイド部材１３を設けるかを金型の形状等に基づいて適宜選択でき、より均一な金型の加熱が実現できる。
【００３５】
また、上記の例では、分岐配管２１を加熱炉７内の上方まで延ばすとともに、その先端部に第２熱風吹出部１１を設け、この第２熱風吹出部１１に対応させて熱風ガイド部材１３を設けた例を示した。すなわち、このようにすることで、熱風ガイド部材が枝分かれしていることから、熱風が到達しにくい箇所が複数箇所あったとしても、効率的に熱風を到達させることができる。また、このようにすることで、複雑な金型底面に対しても均一な加熱が可能になる。なお、図１１に示すように、分岐配管２１の上方への延びを短くして、加熱炉７の炉内底面２７近傍に第２熱風吹出部１１を併設することも好ましい。
この場合、第２熱風吹出部１１は、図１１に示すように、例えば、直径０．１〜１０ｍｍの穴列から構成してあることが好ましい。この理由は、このように構成することにより、圧力の関係で、吹出された熱風を広範に広げることができるからである。
すなわち、このように構成することで、内面加熱が難しい金型底部（図中上部）については熱風ガイド部材１３によって熱風を案内して個別集中的に加熱し、比較的形状が単純で広面積の金型縁部（図中下部）については、広範に広がる熱風で加熱でき、大型、複雑形状の金型についての均一加熱がより効果的に実現できるためである。
なお、熱風ガイド部材は、フレーム部材において、その位置が移動可能であることが好ましく、もしくはフレーム部材等において、取り外し可能であることが好ましい。この理由は、このように構成することにより、冷却工程や金型運搬途中において、熱風ガイド部材が邪魔にならず、例えば、従前の冷却工程と同様に、効率的かつ均一な冷却ができるためである。
【００３６】
（４）加熱炉
加熱炉７の好ましい構成は、図１に示すように、熱風発生循環装置３の上方に配置され、全体として一つのコンパクトな加熱装置となるものである。このように構成することにより、加熱炉７への熱エネルギーの供給が容易になるばかりか、加熱炉７からの熱エネルギーの回収についても容易に実施することができる。
具体的には、加熱炉７の炉本体２１は、例えば、上面に、開閉可能な開口部を有する平面長方形の箱状体に形成されており、上面の開口部を開口した状態で、金型５を設置したフレーム部材３１を炉内に搬入した後、開口部を閉じて、熱風発生循環装置３によって熱風を吹き込むことにより、金型５に対する加熱が行われるように構成されていることが好ましい。
なお、加熱炉７に含まれる炉本体３９の形態としては、適宜変更することが可能である。例えば、炉本体３９を、金型の形状に対応させて、円筒状や立方体、あるいは異形とすることも好ましい。
【００３７】
（５）金型
金型５は、図１に示すように、かかる金型５の移動及び操作のためのフレーム部材３１が取りつけられた状態で、加熱炉７内の炉内底面２７に配設された金型支持部材４３上に、載置されていることが好ましい。
また、かかる金型５は、例えば、ロボットア−ム（図示せず）にフレーム部材３１を把持または懸架した状態で動かし、金型加熱部においては、ロボットア−ムによりフレーム部材３１を上面部まで移動させ、そこで上面部に設けられた開口部より加熱炉７内に搬入できる構造であることが好ましい。そして、搬入に際しては、熱風ガイド部材１３の熱風入口が第２熱風吹出部１１に対向するように位置調整できるように、ロボットアームが精密な位置調整可能な構造であることが好ましい。
【００３８】
２．パウダースラッシュ部
パウダースラッシュ部は、図１２（ｂ）に示すように、図１２（ａ）で加熱されたフレーム部材３１を含む金型５と、流動状を有するパウダー４５を収容したリザーバタンク４７とを、金型（成形型）５の成形面５ａを下向きにするとともに、リザーバタンク４７の開口面を上向きにした状態で、上下に一体的に連結する工程を実施するための部位である。
その際、リザーバタンク４７内のパウダー４５の分散性を向上させ、均一な厚さの樹脂膜（シート状物）４９を形成するために、リザーバタンク４７の下方に設けた攪拌室５１に空気を導入して、パウダー４５を流動状態とすることが好ましい。図１４（ａ）に空気の導入方向を具体的に示すが、攪拌室５１の上方は、穴開き部材（メッシュ部材）から構成してあり、導入された空気によって、パウダー４５を巻き上げる構造であることが好ましい。
【００３９】
また、パウダースラッシュ部は、図１２（ｃ）に示すように、フレーム部材３１を含む金型５と、リザーバタンク４７とを連結した状態で回転させて、金型５の成形面５ａに所定の厚さの樹脂膜４９を形成する工程を実施するための部位でもある。
すなわち、フレーム部材３１を含む金型５と、リザーバタンク４７とを組み合わせた状態で、上下方向に反転させることが好ましい。この理由は、このように実施すると、リザーバタンク４７内のパウダー４５は自重で金型５の成形面５ａに落下し、かかる金型５の成形面５ａに接するパウダー４５およびその近傍のパウダー４５のみが、金型５の熱によって溶融状態となって付着し、金型５の成形面５ａに対して、樹脂膜４９を一瞬にして形成することができるためである。
また、フレーム部材３１を含む金型５を反転させる際、かかる金型５における所望の成形面５ａのみに、樹脂膜４９を形成できるように、金型５と、リザーバタンク４７との間に、所定の厚さ（高さ）を有する方枠５３ａ、５３ｂを設けることが好ましい。ここで、かかる方枠の下部５３ｂを、例えば、アルミニウムから構成し、方枠の上部５３ａをシリコーンゴム／フッ素樹脂フィルムの組合せから構成することにより、金型５と、リザーバタンク４７との間の隙間を充填する役目を果たすこともできる。
また、フレーム部材３１を含む金型５を反転させる際、パウダー４５が所定箇所以外に飛散しないように、かかる金型５における所望の成形面５ａのみに、樹脂膜４９を形成できるように、図１４（ｂ）に示すように、攪拌室５１を介して吸引し、金型５内の圧力を低下させることが好ましい。すなわち、金型５を回転させてパウダースラッシュ成形している最中には、金型５の内圧を低下させるために吸引し、パウダースラッシュ成形前には、リザーバタンク４７のパウダー４５内に空気を吹き込むための圧力調整装置（図示せず）が設けてあることが好ましい。
【００４０】
３．金型冷却部
金型冷却部は、図１３（ｂ）に示すように、フレーム部材３１を含む金型５を、水冷あるいは空冷等の冷却手段５９により冷却して、樹脂膜４９を硬化させる工程を実施するための部位である。また、金型冷却部は、図１３（ｃ）に示すように、金型冷却部の最終工程として、金型５から樹脂膜４９を剥離、すなわち脱型する工程を実施するための部位でもある。
ここで、金型の熱損傷を有効に防止するためには、金型冷却部に、図１５に示すように噴霧装置６１と、図１３（ｂ）に示すようにシャワー装置５９とを備えることが好ましい。すなわち、第一冷却段階として、噴霧装置６１によって、水または温水を噴霧して、例えば、５０〜１００℃程度まで、比較的マイルドに金型５を冷却することが好ましい。次いで、第二冷却段階として、シャワー装置５９によって、水または温水を比較的多量に吹き付け、蒸発エンタルピーを利用して、樹脂膜４９が剥離できる程度、例えば、５０℃未満の温度にまで、金型５を効率的に冷却することが好ましい。
この理由は、このように実施することにより、大型化かつ複雑化した金型５が不均一に加熱されている場合であっても、金型５の熱損傷や割れ等の発生を有効に防止することができるためである。なお、シャワー装置５９および噴霧装置６１は、一つの給水タンクに連結されてあって、吹き出し口に設けた制御弁等の切替えによって、噴霧量やシャワー量を決定するように構成してあることも好ましい。
【００４１】
[第２の実施の形態]
第２の実施の形態は、図１６に示すように、熱風ガイド部材１３を、第２熱風吹出部１１または加熱炉７の本体側に取り付け、当該熱風ガイド部材１３の一端側が第２熱風吹出部１１側に臨み、他端側が金型５の所望の箇所に臨むように、金型５に対して進退移動可能に構成したものである。
以下、第１の実施の形態と異なる熱風ガイド部材の移動構造を中心に説明する。
【００４２】
すなわち、熱風ガイド部材１３を金型５に対して進退可能にする好ましい構成として、この例では図１６及び図１７に示すように、熱風ガイド部材１３の両側面にガイドレール６５を設けるとともに、分岐配管２１の上端部にガイドレール６５を介して熱風ガイド部材１３を支持する支持部材６７を設け、熱風ガイド部材１３は、これらのガイドレール６５および支持部材６７により支持された状態で移動できるようにしている。ここで、図１６に示す例では、熱風ガイド部材１３の後端部に、例えばプランジャ６６等を設け、当該プランジャ６６を移動させることにより、熱風ガイド部材１３を移動させる構成となっている。また、熱風ガイド部材１３の後端側を炉本体３９の側壁に設けた貫通穴６９にて支持している。
このように構成することにより、熱風ガイド部材１３は支持部材６７及び貫通穴６９に支持されて、図１６に示す矢印の方向に移動できる。
【００４３】
また、金型５を加熱する場合には、図１６に示すように、熱風ガイド部材１３を金型５に近づける方向（図中右方向）に移動させることが好ましい。このとき、熱風ガイド部材１３の下面に形成した熱風入口１３ａ（図１８参照）が、分岐配管２１の上端にある第２熱風吹出部１１に位置し、分岐配管２１と熱風ガイド部材１３が連通する。これによって、熱風ガイド部材１３の一端側が第２熱風吹出部１１側に臨み、他端側が金型５の所望の箇所に臨むようになり、分岐配管２１から供給される熱風が熱風ガイド部材１３に導入されて、金型５に向けて吹き出すことができる。
他方、加熱工程のあとの冷却工程においては、熱風ガイド部材１３を金型５から離す方向（図中左方向）に移動させることができる。こうすることで、冷却工程において金型５に噴射する冷却水が熱風ガイド部材１３によって遮られることがなく、効率的な冷却が可能になる。
【００４４】
また、熱風ガイド部材１３の進退方向の位置を調整することで、熱風ガイド部材１３の熱風入口１３ａと分岐配管２１の位置調整ができ、熱風入口１３ａの開度を調整できる。その結果、熱風ガイド部材１３から噴射する熱風量の調整が可能となる。つまり、熱風ガイド部材１３の熱風入口１３ａと分岐配管２１の上端部がダンパーとして機能する。
なお、熱風ガイド部材１３を金型５に対して進退可能にする構成は、上記のものに限られることはなく、適宜変更可能である。例えば、熱風ガイド部材と分岐配管とを一体に構成して、熱風ガイド部（水平部）自体を伸縮可能な構成、例えばテレスコピックパイプから構成することも好ましい。このようにすれば、熱風ガイド部材が炉本体３９の側壁から突出することがなく、炉本体３９の側壁に貫通穴を設ける必要がなく、装置構成を単純化できる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明のパウダースラッシュ成形機およびパウダースラッシュ成形方法によれば、金型の底部の内面熱風が到達しにくい箇所については第２熱風吹出部から吹出される熱風を、熱風ガイド部材で案内して個別的、集中的に加熱するため、金型が大型化、複雑化した場合であっても、均一かつ迅速な加熱が可能になり、パウダーを均一かつ迅速に付着させることができる。
また、第１熱風吹出部から吹き出す熱風量を少なくしたり、熱風温度を低下させることができるため、加熱炉をコンパクトに設計したり、ランニングコストを低下させることができる。
さらに、金型を不均一に加熱したり、過度に加熱したりすることが少なくなり、冷却工程での熱歪に起因した金型損傷についても効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態１に係るパウダースラッシュ成形機の金型加熱部の装置構成を説明するために供する図である。
【図２】本発明のパウダースラッシュ成形機の全体配置を説明するために供する図である。
【図３】金型加熱部における炉内底面、第１熱風吹出部およびエネルギー回収口との関係を説明するために供する図である（その１）。
【図４】金型加熱部における炉内底面、第１熱風吹出部およびエネルギー回収口との別な関係を説明するために供する図である（その２）。
【図５】金型加熱部における熱風制御機構の概略を説明するために供する図である。
【図６】金型加熱部における第２熱風吹出部の構成を説明するために供する図である（その１）。
【図７】第２熱風吹出部の他の構成を説明するために供する図である（その２）。
【図８】金型加熱部における熱風ガイド部材の構成を説明するために供する図である（その１）。
【図９】金型加熱部における熱風ガイド部材の他の構成を説明するために供する図である（その２）。
【図１０】金型加熱部における熱風ガイド部材のさらに他の構成を説明するために供する図である（その３）。
【図１１】金型加熱部における第２熱風吹出部の他の構成を説明するために供する図である（その３）。
【図１２】パウダースラッシュ成形方法を説明するために供する図である（その１）。
【図１３】パウダースラッシュ成形方法を説明するために供する図である（その２）。
【図１４】パウダースラッシュ成形時の圧力調整装置の機能を説明するために供する図である。
【図１５】金型冷却部を説明するために供する図である。
【図１６】本発明の実施の形態２に係るパウダースラッシュ成形機の要部を説明するために供する図である。
【図１７】図１６の矢視Ａ−Ａ断面図である。
【図１８】熱風ガイド部材の構造を説明するために供する図である。
【符号の説明】
【００４７】
１：パウダースラッシュ成形機
３：熱風発生循環装置
５：金型
７：加熱炉
９：第１熱風吹出部
１１：第２熱風吹出部
１３：熱風ガイド部材
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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