(57)【要約】      （修正有）【課題】容易に粉体を充填し密封出来、圧力媒体の侵入しにくい成形型、袋状体、及び黒鉛材料の製造方法を提供する。【解決手段】成形型１は開口７に沿って周回するスペーサ９と収容部６を有し、収容部６の開口端７ａから延び当該スペーサ９を包摂するように内側から外側に折り曲げられる第一シール部４を有する袋状体１ａと、第一シール部４の外周円側に当接するように第二シール部８ｂを備えた蓋体８と、スペーサ９、第一シール部４及び第二シール部８ｂとを外側から締める保持具１０とからなる。袋状体１ａは、開口７を有し、開口７を蓋体８で閉鎖して用いるＣＩＰ成形用で、底部と胴部とからなる収容部６と、開口７に平行な第１シール部４の断面が胴部３の開口７に平行な断面よりも大きい第１シール部４と、胴部３と第１シール部４とを胴部に対して垂直あるいは傾斜した面に沿ってつなぐ境界部分５とからなる。上記成形型１を用いた黒鉛材料の製造方法。【選択図】図６
2014024227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体を充填して用いる成形型であって、
該成形型は、
成形型の開口に沿って周回するスペーサと、
収容部を有し、該収容部の開口端から延び、当該スペーサを包摂するように内側から外側に折り曲げられる第一シール部を有する袋状体と、
該第一シール部の外周円側に当接するように第二シール部を備えた蓋体と、
該スペーサ、第一シール部及び第二シール部とを外側から締める保持具と、
からなることを特徴とする成形型。
【請求項２】
前記袋状体は、ゴムからなることを特徴とする請求項１に記載の成形型。
【請求項３】
前記蓋体は、ゴムからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の成形型。
【請求項４】
前記スペーサは少なくとも剛体を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の成形型。
【請求項５】
前記保持具は、弾性を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の成形型。
【請求項６】
前記保持具は、ゴムバンドからなる、請求項５に記載の成形型。
【請求項７】
開口を有し、開口を蓋体で閉鎖して用いるＣＩＰ成形用の袋状体であって、
該袋状体は、
成形体を収容する底部と胴部とからなる収容部と、
開口に平行な第１シール部の断面が、該胴部の開口に平行な断面よりも大きい第１シール部と、
該胴部と該第１シール部とを胴部に対して垂直あるいは傾斜した面に沿ってつなぐ境界部分と、
からなることを特徴とする袋状体。
【請求項８】
前記第１シール部は、前記境界部分で外側に折り曲げることができることを特徴とする請求項７に記載の袋状体。
【請求項９】
前記胴部は、円筒形状であって、前記第１シール部は、円筒形状に構成されていることを特徴とする、請求項７又は８に記載の袋状体。
【請求項１０】
前記収容部は、直方体状であって、前記第１シール部は、テーパー状に上に広がっていることを特徴とする、請求項７又は８に記載の袋状体。
【請求項１１】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の成形型を用いるＣＩＰ成形工程を含むことを特徴とする黒鉛材料の製造方法。
【請求項１２】
前記保持具により、前記袋状体を密封することを特徴とする請求項１１に記載の黒鉛材料の製造方法。
【請求項１３】
前記黒鉛材料の製造方法は、
ＣＩＰによる加圧前及び加圧後には、前記スペーサと保持具との把持力によって、第１シール部と第２シール部との初期密着力を確保し、
ＣＩＰによる加圧中は、前記初期密着力と、ＣＩＰ圧力によってさらに密着力を確保することを特徴とする請求項１２に記載の黒鉛材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミックスなどのＣＩＰ（Cold Isostatic Press；冷間静水圧加圧）成形に使用する成形型、袋状体、及びその成形型を用いた黒鉛材料の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
セラミックスなどのＣＩＰ成形に使用する加圧成形型として、成形型の上面を構成する蓋金型、側部を構成するゴム型、中子及び底面を構成するコア金型とからなる成形型が知られている（特許文献１、従来技術）。この成形型では、内部にセラミック粉末を充填し、蓋をした後、継ぎ目をシールテープで密封し、成形に使用する。（特許文献１、図３、図４）
【０００３】
また、特許文献１では、これを改良するための加圧成形型として、蓋型と、底型と、胴型とからなる軟質材の外型と、加圧成形型内部への圧力媒体の侵入を防止するためのビニール袋が記載されている。（特許文献１、図１，図２）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２４８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記記載の成形容器には次の問題がある。
シールテープで密封する形式の成形容器では、近年大型化した黒鉛材料の成形には適していない。その理由は０．１ｍ３にも及ぶ体積の成形が行われている黒鉛材料では、大きな成形体の収縮に伴って、密封部分ではゴム型に張力がかかり大きく引っ張られる。シールテープでは、十分な封止を保つことができず、圧力媒体の侵入が起きるようになる。粘着剤の塗布されたシールテープを用いた場合には、繰り返し使用すると、シールテープの粘着材がゴム型、金型に付着する。繰り返し使用すると、表面に凹凸が多数形成され、表面の凹凸から水など圧力媒体が内部に侵入するようになる。繰り返し使用する時は、水などの圧力媒体が、内部に侵入しないようにするために、付着した粘着剤を取り除くことが必要になる。付着した粘着剤は、強い圧縮応力がかかっているので、強くゴムあるいは金属と粘着している。このような粘着剤を除去するのは、困難である。
また、外型をビニール袋で覆う形式の成形容器では、ビニール袋には加圧成形型を封入するための大きな開口部があり、上記特許文献１の図１では、開口部を縛って密封していることが記されている。大きな開口部を縛るなどの方法で密封しても、ＣＩＰ成形では高い圧力がかかるため、ビニール袋を縛ったときに形成される皺から、圧力媒体（液体）が内部に侵入する問題がある。また、ビニール袋で覆われた、粉が充填された外型は、圧縮するにつれてケース内を移動しやすくなり、ビニール袋をひっかくなどして破れることがあり、圧力媒体が、内部に侵入しやすくなる。
本発明は、容易に粉体を充填し密封することが出来、圧力媒体の侵入しにくい構造の成形型、袋状体、及びその成形型を用いた黒鉛材料の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、
粉体を充填して用いる成形型であって
該成形型は、
成形型の開口に沿って周回するスペーサと、
収容部を有し、該収容部の開口端から延び、当該スペーサを包摂するように内側から外側に折り曲げられる第一シール部を有する袋状体と、
該第一シール部の外周円側に当接するように第二シール部を備えた蓋体と、
該スペーサ、第一シール部及び第二シール部とを外側から締める保持具と、
からなることを特徴とする成形型である。この本発明は、以下の態様が好ましい。
１ａ）前記袋状体は、ゴムからなること。
２ａ）前記蓋体は、ゴムからなること。
３ａ）前記スペーサは少なくとも剛体を含むこと。
４ａ）前記保持具は、弾性を有すること。
５ａ）前記保持具は、ゴムバンドからなること。
【０００７】
また、本発明は、
開口を有し、開口を蓋体で閉鎖して用いるＣＩＰ成形用の袋状体であって、
該袋状体は、
成形体を収容する底部と胴部とからなる収容部と、
開口に平行な断面が、該胴部の開口に平行な断面よりも大きい第１シール部と、
該胴部と該第１シール部とを胴部に対して垂直あるいは傾斜した面に沿ってつなぐ境界部分と、
からなることを特徴とする袋状体
を提供する。この本発明は、以下の態様が好ましい。
１ｂ）前記第１シール部は、前記境界部分で外側に折り曲げることができること。
２ｂ）前記胴部は、円筒形状であって、前記第１シール部は、円筒形状に構成されていること。
３ｂ）前記胴部は、直方体状であって、前記第１シール部は、テーパー状に上に広がっていること。
【０００８】
更に、本発明は、上記成形型を用いるＣＩＰ成形工程を含むことを特徴とする黒鉛材料の製造方法
を提供する。この本発明は、以下の態様が好ましい。
１ｃ）前記保持具により、前記袋状体を密封すること。
２ｃ）前記黒鉛材料の製造方法は、
ＣＩＰによる加圧前及び加圧後には、前記スペーサと保持具との把持力によって、第１シール部と第２シール部との初期密着力を確保し、
ＣＩＰによる加圧中は、前記初期密着力と、ＣＩＰ圧力によってさらに密着力を確保すること。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、成形型を蓋体とゴムで一体的に構成された袋状体とを用いて構成し、スペーサと保持具で初期密着力を確保し、加圧時の密着力をＣＩＰ成形の圧力で確保しているので、袋状体と蓋体とを粘着テープ、接着剤などで傷めることなく容易に密閉することができる。このため、密封するための手段を容易に適切に成形型に備えることができ、成形時の成形型の作業性と密封性を高めることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態の円柱形の収容部を有する袋状体を説明する模式図であり、図１（ａ）は、平面図、図１（ｂ）は、正面図、図１（ｃ）は、折り曲げ後の正面図、図１（ｄ）は、中心軸を含む面による、折り曲げ後の断面図を示す。
【図２】本発明の実施形態の直方体の収容部を有する袋状体の折り曲げ前のものを説明する模式図であり、図２（ａ）は、平面図、図２（ｂ）は、正面図、図２（ｃ）は、側面図を示す。
【図３】本発明の実施形態の図２の袋状体の折り曲げ後のものを説明する模式図であり、図３（ａ）は、平面図、図３（ｂ）は、正面図、図３（ｃ）は、側面図、図３（ｄ）は、中心軸を含む長手方向の面による断面図を示す。
【図４】本発明の実施形態の図１の円柱形の収容部を有する袋状体に対応する蓋体を説明する模式図であり、図４（ａ）は、平面図、図４（ｂ）は、正面図、図４（ｃ）は、中心軸を含む面による断面図を示す。
【図５】本発明の実施形態の図２の直方体の収容部を有する袋状体に対応する蓋体を説明する模式図であり、図５（ａ）は、平面図、図５（ｂ）は、正面図、図５（ｃ）は、側面図、図５（ｄ）は、中心軸を含む長手方向の面による断面図を示す。
【図６】本発明の成形型の密封構造を説明する模式図であり、袋状体の中心軸を含む長手方向の面による断面図を示す。
【図７】図６のＣ−Ｃ線に沿う断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明において、特に断りのない限り、「上」とは収容部の内部空間からみた開口のある方向、「下」とは、収容部の内部空間からみた底部の方向と定義する。
【００１２】
本発明の成形型は、
粉体を充填して用いる成形型であって
該成形型は、
成形型の開口に沿って周回するスペーサと、
収容部を有し、該収容部の開口端から延び、当該スペーサを包摂するように内側から外側に折り曲げられる第一シール部を有する袋状体と、
該第一シール部の外周円側に当接するように第二シール部を備えた蓋体と、
該スペーサ、第一シール部及び第二シール部とを外側から締める保持具と、
からなる。
本発明の成形型は、開口に沿って周回するスペーサと保持具の把持力によって、上記袋状体に備えられた第１シール部と蓋体に備えられた第２シール部とを密着させる。第１シール部と第２シール部とを密着することにより、成形型をＣＩＰ成形装置内にいれ、圧力媒体中に浸しても、圧力媒体が収容部内部に侵入することを防止することができる。言い換えると、成形型が圧力媒体に浸されたとき、スペーサと保持具の把持力による初期密着力によって、圧力媒体の侵入を防ぐことができる。更にＣＩＰ成形装置による加圧中は、ＣＩＰ圧力と該初期密着力の和により更なる密着力を確保することができるので、圧力媒体の侵入を有効に防止することができる。なお、第１シール部と第２シール部の密着部分は、保持具を上述のように締めるとき以外は、その密着部分の密着の有無は任意であるが、保持具による該把持力の印加を施すときには該密着部分は形成されていなければならない。
【００１３】
本発明の袋状体は、ゴムからなることが好ましく、ゴムで一体的に構成されることが好ましい。ゴムは、ポアッソン比が高く低弾性材料（ポアッソン比：０．４〜０．５、ヤング率：１〜１０ＧＰａ）であるので、ＣＩＰ成形の成形型として使用したときに、成形体の寸法の収縮に伴って起こる袋状体の面方向の収縮が、袋状体の厚みを大きくするように作用する。このため、袋状体は皺を形成することなく、成形体と見かけ上一緒に収縮することができる。この作用により袋状体が皺を形成しにくくなるので凹凸のない成形体を得ることができる。ここで、一体的とは実質的に継ぎ目がないことを意味する。一体的な袋状体は例えば、金型等の表面を生ゴムの材料で覆い熱を加え架橋させることによって得ることができる。また、袋状体とは、基本的に厚みのある袋状で成形可能な量の粉体を入れることのできる開口、及び収容可能な収容部、並びに第１シール部が形成できるものであれば、特に限定されない。
この袋状体の形状、構造、並びに素材の材質は、上記条件を満たし、ＣＩＰ成形時の圧力に耐えるのであれば、特に制限されるべきではなく、基本的に任意であり、所望に設計することができる。
【００１４】
本発明の成形体に用いられる蓋体は、ゴムからなることが好ましく、ゴムで一体的に構成されることが好ましい。この一体的の意味は、袋状体と同じである。また、この蓋体の形状、構造、並びに素材の材質は、袋状体の開口を覆うとともに該第１シール部と密着する第２シール部を有し、ＣＩＰ成形時の圧力に耐えるのであれば、特に制限されるべきではなく、基本的に任意であり、所望に設計することができる。蓋体は、その厚み、ゴム組成は、ＣＩＰ成形の原理から袋状体と同じか、類似することが望ましい。
本発明の成形型は、繰り返しＣＩＰ成形に使用することができる。
【００１５】
前記スペーサは、上述のように袋状体を密封するため、保持具とともに適用され、保持具からの把持力を袋状体、蓋体に印加し、初期密着力を確保するための媒体としての機能を有する部材である。この部材の形状、構造、及び素材は、本発明の成形型における上記条件を満たすものであれば、基本的に任意である。また、該スペーサは、ＣＩＰ成形時にできるだけ変形が少なく、保持具とともに把持力を印加したときに該第１シール部及び第２シール部にできるだけ均等に該力が印加できる形状であって、それらに傷を生じることがないような滑らかな表面性等の物理特性を有することが、所望の成形体を得る上で望ましい。スペーサが変形の少ない材料であると、保持具で第１シール部及び第２シール部を強く締め付けても、成形型の収容部には変形を及ぼさないので、変形のない成形体を得ることができる。
【００１６】
前記スペーサは、袋状体の開口に沿って周回する位置であって、同時に該位置は、内側から外側に折り曲げられた第１シール部により包摂されるような位置となる、袋状体収容部の外部に設けられる。従って、本発明の成形型を、該スペーサ及び保持具を通るように収容部の開口面と平行な面にて切断した場合、その切断面の各構成要素の位置は、成形型の外側（収容部から遠い側）から内側（収容部から近い側）へ、保持具、第２シール部、第１シール部、スペーサ、収容部を形成する袋状体の部分、収容部空間の順となる。従って、第１シール部の内側部分（スペーサに近い側）には、スペーサの外側部分と密着する部分が形成される。ここで、該第１シール部の内側部分の面は、スペーサを包摂するように第１シール部が内側から外側に折り曲げられるため、袋状体の外側の面に延在する面となる。
即ち、本発明の成形型におけるスペーサに当接される「第１シール部及び第２シール部の内側」の「内側」は、上記断面の順番と同義であるが、第２シール部が密着部分で第１シール部の外側に密着する側は、袋状体の内側の面に延在する面である。また、スペーサは第１シール部により包摂されるが、この「包摂」とは、スペーサ全体を覆う必要はなく、上記密着部分が形成可能なようにスペーサの一部、例えば、外側面を覆う態様であればよいことを意味する。
【００１７】
袋状体は、前記第１シール部が、上述のように折り曲げられる性質を有する。この折り曲げのための袋状体の構造、機構は、特に制限はなく任意であるが、容易に折り曲げ可能な構造を採用することが好ましい。ここで、「折り曲げ」とは、曲げられる部分を起点にして該第１シール部の面の方向性を逆方向側に変化させるとともに曲げられた後もその起点に処理を施すことなく曲げられたままの状態としてＣＩＰ成形に使用可能な強度を有していることを意味する。
例えば、収容部を底部と胴部から構成し、第１シール部を胴部より外側に設けるとともに該胴部と第１シール部とをつなぐ境界部分を袋状体に設けることが挙げられる。この境界部分の構造を特定することにより第１シール部が容易に外側に折り曲げ可能になるように袋状体を設計することができる。ここで、「外側」とは、収容部空間側とは反対方向であって、上記「包摂」可能なように折り曲げる方向と同じ方向を意味する。
【００１８】
袋状体の胴部が円筒形状の場合、第１シール部は、円筒形状に構成されていることが好ましい。
また、胴部が直方体状の場合、第１シール部は、テーパー状に上に広がっていることが好ましい。
第１シール部が、上記のような単純な形状であると密着させられる蓋体の第２シール部の形状、並びにスペーサの形状も同様に単純な相似形とすることができので、蓋体、スペーサの設計を容易に行うことができる。また、上記形状は、保持具による締め付けをより確実に実施することができ、蓋体の第２シール部と第１シール部との密着性を高め、蓋体による開口の密封をより確実にすることができるとともにそれらの損傷を効果的に防止する。
特に、上述、及び後述の黒鉛材料の製造方法におけるＣＩＰ成形工程に記載のように、袋状体の境界部分で外側に折り曲げた第１シール部の外側（即ち、折り曲げ前の袋状体の内面側）に第２シール部を密着し、第２シール部の外側から保持具によりスペーサへ圧力がかけられるので、胴部の上端まで充填された粉体上に被せられた蓋体の第２シール部と該第１シール部との成形時の密着性を高めることが出来る。
【００１９】
スペーサは、少なくとも剛体を含むことが、また、前記保持具は、弾性を有することが、上記機能を発揮させるために好ましい。例えば、剛体としては、金属、樹脂、ゴム等が挙げられ、保持具としては、ゴムバンドからなるものが好ましい。ここで、ゴムバンドは、張力をかけながら第１シール部及び第２シール部を周回するように用いられる。ゴムバンドの形状において、その長さ、長手方向に対して垂直方向の断面の形状、サイズ、並びに素材の材質は、基本的に任意であり、袋状体のサイズ、ＣＩＰ成形条件等に応じて設定することができる。ゴムバンドは、輪状のものを用いても、二端部を有する紐状のものを接続して用いてもよい。
具体的に保持具としては、針金、金属バンド、樹脂製バンド、ゴムバンド、金属製の環状の弦巻ばねなどが挙げられるが特に弾性を有する保持具であることが好ましい。ＣＩＰ容器内で加圧すると、成形型の収容部が大きく収縮する。収縮に伴って、強い力で成形型の第一シール部及び第２シール部がスペーサ上で横ずれするように引っ張られる。保持具に弾性を有していると、成形型の第一シール部及び第２シール部がスペーサ上で横ずれしても、保持具が伸びるので成形型に強い力をかけず、成形型を傷めにくい。保持具は、部分的に弾性を有していても良いし、全体が弾性を有していても良い。特に、全体が弾性を有しているゴムバンドを用いると、成形型を特に傷めにくい。
【００２０】
スペーサの形状は、上記第１シール部と第２シール部との密着性を確保できるものであれば、特に制限されないが、保持具からの力を均等に印加できる形状が好ましい。例えば、その少なくとも外延形状が円状、楕円状あるいは外側に膨らむ閉じた曲線状などが利用できる。このような形状は、どの位置でも保持具が内側に向かって張力を持つように保持されるので、第一シール部と第二シール部がスペーサにおさえつけられ、ＣＩＰ容器内で圧力媒体に沈められても圧力媒体が収容部内部に侵入することを防ぐことができる。更にこのような形状は、角が丸まっているので該密着部分の損傷を防止する機能を有する。
本発明において、楕円状とは、楕円、弧成楕円、長方形の角を丸めた形状のことを差し、厳密な楕円のみには限定されない。
スペーサの形状はその内側が袋状体の胴部の水平面による外側断面よりも大きいことが好ましい。スペーサの内側が袋状体の胴部の外側断面より大きいと、スペーサと袋状体の胴部の外側断面とが接触しないので、袋状体を変形せず、凹みのない成形体を得ることができる。更に、袋状体の胴部の外側断面とスペーサとの間にすき間を有しているので、ＣＩＰ成形の際に該すき間から圧力媒体が折り曲げられた第１シール部の内側に侵入することができる。このため第一シール部及び第二シール部の重なった部分には片面からではなく両面からＣＩＰ成形の圧力媒体による圧力を加えることができるので、スペーサには偏った力が加わらず、スペーサが変形しない。
また、スペーサの外側面に袋状体の開口に沿って周回する溝を設け、ＣＩＰ成形時に保持具を該溝に対応させて上記袋状体と蓋体の密着性を強固にするようにしてもよい。袋状体はＣＩＰ成形時に成形体の収縮に伴って小さくなるように変形するので、袋状体から延びる第一シール部及び蓋体から延びる第二シール部は、中央に引っ張られる。溝を複数設けると、成形体の変形にともない第１シール部及び第２シール部がスペーサ外側面で横ずれしても、保持具が隣の溝に移り保持することができるので、密封が確保される。
【００２１】
本発明の黒鉛材料の製造方法におけるＣＩＰ成形工程は、本発明の成形型を用いることが重要である。
本発明において、黒鉛材料とは、通常、炭素材料から成形される成形体が包含され、該成形体の焼成品が黒鉛化可能なものであれば特に限定されるべきものではない。また、上記ＣＩＰ成形工程は、該所定の粉体をＣＩＰ成形し、該成形体を得る工程である。
以下、ＣＩＰ成形工程について説明する。
スペーサを袋状体の収容部の外側に配置し、袋状体の第１シール部をスペーサの内側から外側に被せるように折り曲げる。次に本発明の成形型の袋状体の収容部に粉体を充填する。尚、凹部を有する成形体を形成する場合には中子型を用いてもよい。粉体を充填した後、蓋体でその開口を覆うとともにその第２シール部を袋状体の第１シール部とを重ねる。第２シール部の外側から保持具により締めることにより成形型を密封する。ＣＩＰ成形装置の圧力媒体中に成形型を沈め、該圧力媒体を加圧することによって圧力を印加し、袋状体中の粉体を成形し、成形体とする。
成形型を圧力媒体中に沈めたとき、保持具により第一シール部及び第二シール部が締められているので圧力媒体が収容部内部に侵入することを防止することができる。更に、圧力媒体を加圧したとき、第一シール部及び第二シール部の重なった部分の両面からの圧力が更に加えられるので、加圧時にも圧力媒体が収容部内部に侵入することを防止することができる。
上記密封構造は、ＣＩＰ成形時、圧力媒体が等方的に収容部に印加されるので、収容部形状をそのまま維持した形状の成形体が得られる。
上記密封は、スペーサと保持具の把持力とＣＩＰ圧力により実施されるが、他の方法を併用してもよい。
【００２２】
上記作業、例えば、スペーサの配置等では、スペーサを支える補助具等を用いることもでき、また、成形型をＣＩＰ成形装置への出し入れ等の移動に適切な補助具を用いることができる。
例えば、密封されＣＩＰ成形装置に入れられる成形型は、そのままＣＩＰ成形装置に入れてもよいし、ケースに収納してＣＩＰ成形装置に入れてもよい。成形型をケースに収納すると、成形型は、容易にＣＩＰ成形装置内外に搬入および搬出することができる。ケースは、ＣＩＰ成形圧に耐える機械的強度を有するものであれば、特にその構造、材料、等の制限はない。ケースとしては、例えば、収容部の周囲を囲むように断面が円形あるいは四角形の壁面を有するものが挙げられる。成形型へ圧力媒体からの圧力が加えられるよう壁面には多数の穴が備えられていることが好ましい。多数の孔の備えられた壁面としては、例えば、パンチングメタル、エキスパンドメタルを利用することができる。更に該ケースの外側面には搬出及び搬入のための治具が設けられていることが好ましい。黒鉛材料の成形体は大きなものが製作されるようになっている。このため、粉体の充填された成形型は重くなり、搬出および搬入が困難になる。成形型は、袋状体、蓋体など傷みやすい要素を有するのでケースの外側面に治具を設けることによって、重量物であり傷みやすい成形型をケースごと容易に取り扱うことができる。
また、スペーサはケースの上端に組み込まれていても良い。組み込まれることによってスペーサはケースと一体的に取り扱うことができるので作業性がよい。
【００２３】
以下、図を参照して、本発明の実施形態の成形型を具体的に説明するが、これに限定されないことは上記により明らかである。図１〜５は、本発明の実施形態の袋状体又は蓋体を説明する模式図であり、実際は所定の厚みを有するものであるが、厚みを省略して示している。
図６〜７は、本発明の成形型の密封構造を説明する模式図である。スペーサについては、断面を描画しているが、上記と同様に袋状体、蓋体、及び保持具については、厚みを省略している。
【００２４】
図１は、本発明の実施形態の円柱形の収容部を有する袋状体を説明する模式図であり、図１（ａ）は、平面図、図１（ｂ）は、正面図、図１（ｃ）は、折り曲げ後の正面図、図１（ｄ）は、中心軸を含む面による、折り曲げ後の断面図を示す。
図４は、本発明の実施形態の図１の円柱形の収容部を有する袋状体に対応する蓋体を説明する模式図であり、図４（ａ）は、平面図、図４（ｂ）は、正面図、図４（ｃ）は、中心軸を含む面による断面図を示す。
袋状体１ａは、ゴムで一体的に構成され、かつ成形される粉体又は成形体を収容する収容部空間６ａを有する。袋状体１ａは、該収容部空間６ａを供する底部２と、胴部３とからなる収容部６と、袋状体の密封に寄与する胴部よりも直径の大きな第１シール部４と、胴部３と第１シール部４とを胴部に対して傾斜した面に沿ってつなぐ境界部分５とからなる。図１に示す袋状体１ａは、胴部３、及び第１シール部４が円筒形状である。
尚、胴部の直径よりも第一シール部の直径の方が大きいので、開口に平行な第一シール部の断面は、開口に平行な胴部の断面よりも大きくなる。
境界部分は、胴部３と第１シール部４とを胴部に対して垂直な面に沿ってつないでもよい。
図１（ａ）及び（ｂ）は、境界部分５で外側に折り曲げる前のものを、図１（c）及び（ｄ）は、開口７の端部に設けた境界部分５を介して第１シール部４を当該開口端７ａから外側に折り曲げた後のものを示す。
図４は、本発明の成形型に用いる蓋体の具体例を示している。図４は、図１の袋状体と組合せて好適に用いられる。蓋体８は、ゴムで一体的に構成され、開口覆い部８ａと第２シール部８ｂからなる。開口覆い部８ａのサイズは、袋状体の開口７のサイズと一致乃至ほぼ一致するように、第２シール部８ｂのサイズは、袋状体の第１シール部４のサイズと一致乃至ほぼ一致するように、各々設計されている。
【００２５】
図２は、本発明の実施形態の直方体の収容部を有する袋状体の折り曲げ前のものを説明する模式図であり、図２（ａ）は、平面図、図２（ｂ）は、正面図、図２（ｃ）は、側面図を示す。
図３は、本発明の実施形態の図２の袋状体の折り曲げ後のものを説明する模式図であり、図３（ａ）は、平面図、図３（ｂ）は、正面図、図３（ｃ）は、側面図、図３（ｄ）は、中心軸を含む長手方向の面による断面図を示す。
図５は、本発明の実施形態の図２の直方体の収容部を有する袋状体に対応する蓋体を説明する模式図であり、図５（ａ）は、平面図、図５（ｂ）は、正面図、図５（ｃ）は、側面図、図５（ｄ）は、中心軸を含む長手方向の面による断面図を示す。
【００２６】
図２、図３において袋状体１ａは、ゴムで一体的に構成され、かつ成形される粉体又は成形体を収容する収容部空間６ａを有する。袋状体１ａは、該収容部空間６ａを供する底部２と、胴部３とからなる収容部６と、袋状体の密封に寄与する収容部の短手方向及び厚さ方向とも胴部３より大きく形成された第１シール部４と、胴部３と第１シール部４とをつなぐ境界部分５とからなる。図２及び３に示す袋状体１ａは、胴部３が直方体状であり、第１シール部４がテーパー状に上に広がっている。図２は、境界部分５で外側に折り曲げる前のものを、図３は、開口７の端部に設けた境界部分５を介して第１シール部４を当該開口端７ａから外側に折り曲げた後のものを示す。
尚、収容部の短手方向及び厚さ方向とも胴部３より大きく形成れているので、開口に平行な第一シール部の断面は、開口に平行な胴部の断面よりも大きくなる。
境界部分は、胴部３と第１シール部４とを胴部に対して垂直な面に沿ってつないでもよい。
図５は、本発明の成形型に用いる蓋体の具体例を示している。図５は、図３の袋状体と組合せて好適に用いられる。蓋体８は、ゴムで一体的に構成され、開口覆い部８ａと第２シール部８ｂからなる。開口覆い部８ａのサイズは、袋状体の開口７のサイズと一致乃至ほぼ一致するように、第２シール部１８ｂのサイズは、袋状体の第１シール部４のサイズと一致乃至ほぼ一致するように、各々設計されている。
【００２７】
図６、及び図７は、本発明の成形型の密封構造を説明する模式図であり、保持具１０、第２シール部８ｂを有する蓋体８、第１シール部４を有する袋状体１ａ、並びにスペーサ９からなる成形型１の各々の位置関係を具体的に示すものであるため空間が描かれている。実際の密封構造では、保持具１０と蓋体の第２シール部８ｂの間、第２シール部８ｂと袋状体の第１シール部４の間、第１シール部４とスペーサ９の間による該空間は実質的にないがスペーサ９と胴部３の間は空間が存在する。
袋状体１ａは、図２（ａ）において、境界部分５から第１シール部４の外延までがテーパー状に広がっているものである以外は、図１の態様と同じであり、図３に示すように境界部分５で折り曲げられている。
蓋体８は、上記図５に記載のものにおいて、第２シール部８ｂが該第１シール部４と相似のテーパー状に広がった形状であるものを用いている。
スペーサ９は、該折り曲げにより生じる該第１シール部４と胴部３の間の空間に開口７に沿って周回するように設置され、弧成楕円の形状である。第１シール部及び第２シール部は、弧成楕円の平面形状のスペーサ９の外側を覆うように位置する。
【００２８】
以下、図６、及び図７に示す成形型１、及びこの成形型１を用いたＣＩＰ成形工程について説明する。
粉体は袋状体１ａに、胴部３から直方体状の胴部３の上端３ａまで充填する。蓋体８の開口覆い部８ａが、袋状体の該上端３ａと密着するように、第２シール部８ｂが、袋状体の第１シール部４と密着するように、蓋体８を袋状体１ａに設置する。上記スペーサ９は該第１シール部４と胴部３の間の該空間にあらかじめ設置されている。この成形型１の密封構造は、該第１シール部４が該第２シール部８ｂで覆われた領域に保持具１０を設置し、保持具１０の力をスペーサ９に印加することにより、該領域の第２シール部８ｂと第１シール部４とを密着させ、ＣＩＰ成形の圧力のかかっていない加圧前後の密着性を確保する構造であり、袋状体１ａを密封している。該スペーサ９と胴部３との間は圧力媒体が存在する空間が存在する。この密封構造は、ＣＩＰ成形時には、圧力媒体によるＣＩＰ圧力により、更に確実なものとなる。
【００２９】
本発明のＣＩＰ成形工程では、上述のように容易に粉体を充填し密封することが出来、圧力媒体の侵入しにくい構造の成形型を用いている。また、さらにＣＩＰ成形時に圧力媒体により袋状体１ａ、及び蓋体８がそのゴム弾性によりほぼ均等に圧縮変形し袋状体１ａ内の粉体も直方体状の形状の状態で等方的に圧縮、成形されるので、袋状体の胴部（収容部）形状が維持されるという効果も奏される。
【実施例】
【００３０】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらに制限されないことは明らかである。
【００３１】
［実施例１］
収容部内径がφ７００ｍｍ、高さが５６０ｍｍ、第１シール部の長さが４００ｍｍ、厚さが１０ｍｍである袋状体を、上部にスペーサを有するケースに入れ、第１シール部をスペーサの外側を覆うように折り曲げた。スペーサには、１３ｍｍの鉄の丸棒３本を、８０ｍｍ間隔で周回するように備えられており、周回する３つの突起を形成し、突起によって、２つの溝が形成されている。
収容部に、コークスとバインダーピッチを混練、粉砕してえられた黒鉛材料の原料粉を開口の上端まで充填し、蓋体で覆い、第２シール部と第１シール部と密着させた。
更に当該溝の位置に、第２シール部の外側から、ゴムバンドで締め付けた。ゴムバンドは、太さがφ１０ｍｍであって、直径が６００ｍｍのリング状のものを５０本使用した。
このようにして黒鉛材料の原料粉が充填された成形型を得た。
【００３２】
黒鉛材料の原料粉が充填された成形型をＣＩＰ成形装置に入れ、水からなる圧力媒体に沈め、圧力媒体によって、１００ＭＰａまで加圧した。
加圧後に、圧力媒体を少しずつ抜くことによって減圧し、圧力を解放した後、成形型をＣＩＰ成形装置より取り出した。
取り出した成形型のゴムバンドを外し、収容部の内部を確認したが、圧力媒体の侵入はなく、圧力媒体に濡れることなく黒鉛材料の成形体が得られた。また、ゴムバンドは容易に取り外すことができた。
得られた黒鉛材料の成形体を焼成、黒鉛化することによって、黒鉛材料を得ることができた。
また、成形型は粘着テープ、接着剤を用いて密封されていないので、第１シール部及び第２シール部は、加圧前と変わらず平滑な面を有していた。
本発明によれば、成形型としてゴムで一体的に構成された袋状体とを用いて構成し、スペーサと保持具で初期密着力を確保し、加圧時の密着力をＣＩＰ成形の圧力で確保しているので、袋状体と蓋体を粘着テープ、接着剤などで傷めることなく容易に密閉することができることが確認された。さらに、本発明によれば、密封するための手段を容易に適切に成形型に備えることができ、成形時の成形型の作業性と密封性を高めることが確認できた。
【符号の説明】
【００３３】
１…成形型、１ａ…袋状体、２…底部、３…胴部、３ａ…上端、４…第１シール部、５…境界部分、６…収容部、６ａ…収容部空間、７…開口、７ａ…開口端、８…蓋体、８ａ…開口覆い部、８ｂ…第２シール部、９…スペーサ、１０…保持具。
【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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