(57)【要約】【課題】  発泡樹脂７の表面に所望する形状の硬質層１０を形成する発泡樹脂の加工装置を実現することにある。【解決手段】  本発明に係る発泡樹脂７の加工装置１は、発泡樹脂７の表面を加工する金型２と、金型２を発泡樹脂７に押し当てる加圧部５と、金型２を加熱する加熱部３と、金型２を冷却する冷却部４と、制御部６を含む発泡樹脂７の加工装置１であって、制御部６は、加熱部３により加熱された金型２を発泡樹脂７に押圧しながら、金型２を冷却部４により冷却するよう制御することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡樹脂の表面を加工する金型と、
前記金型を前記発泡樹脂に押し当てる加圧手段と、
前記金型を加熱する加熱手段と、
前記金型を冷却する冷却手段と、
制御手段を含む発泡樹脂の加工装置であって、
前記制御手段は、前記加熱手段により加熱された前記金型を前記発泡樹脂に押圧しながら、前記金型を前記冷却手段により冷却するよう制御することを特徴とする加工装置。
【請求項２】
前記金型は、内部に流路を有し、
前記冷却手段は、冷却用流体を所定の温度に冷却する冷却器を有するものであり、
前記流路に前記冷却用流体を流すことで前記金型を冷却することを特徴とする請求項１に記載の加工装置。
【請求項３】
前記金型は、内部に流路を有し、
前記加熱手段は、加熱用流体を所定の温度に加熱する加熱器を有するものであり、
前記流路に前記加熱用流体を流すことで前記金型を加熱することを特徴とする請求項１に記載の加工装置。
【請求項４】
前記加熱手段は、ヒータからなり、前記金型に内蔵していることを特徴とする請求項１または２に記載の加工装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記発泡樹脂が所望の寸法になる前に前記金型の冷却を開始することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の加工装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記金型、前記加熱手段及び前記冷却手段に係る温度をモニターし、制御することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の加工装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の発泡樹脂の加工装置により、表面が硬質に加工された発泡樹脂加工品。
【請求項８】
請求項７に記載の発泡樹脂加工品を備えた冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡樹脂の表面に硬質層を形成する発泡樹脂の加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発泡樹脂は、軽量で、断熱性・緩衝性に優れた特性を有しており、断熱材や梱包材等の様々な用途に幅広く使用されている。しかし、発泡樹脂は、軽量である反面、強度は低く、また、表面が荒く美観を損ねるなどといった問題がある。
【０００３】
このような問題を解決するために、特許文献１では、発泡プラスチック成形体１０２の表面に硬質層を形成する硬質層製造装置１０１が開示されており、図１１は、硬質層製造装置１０１の全体構成図である。硬質層製造装置１０１は、型板１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄと、各型板を加熱するヒータ１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄと、ワーク固定治具１０５を備える。ワーク固定治具１０５は、発泡プラスチック成形体１０２の中空部に丁度嵌り合う形状を有し、ワーク固定治具１０５を発泡プラスチック成形体１０２の中空部に挿入することで、発泡プラスチック成形体１０２を所定の位置に固定する。
【０００４】
硬質層製造装置１０１を用いて発泡プラスチック成形体１０２の表面に硬質層を形成する場合、ヒータで加熱された各型板を発泡プラスチック成形体１０２の表面に押し当て、所定量Ｄだけ発泡プラスチックの表面層を消泡させる。その後、型板の温度を軟化点より低い温度まで低下させることで発泡プラスチック成形体１０２の表面に硬質層を形成する。硬質層は、適当な光沢と適度な硬度を有するため、従来の問題を解決することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１７４６９５号公報（平成９年７月８日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１で示される硬質層製造装置１０１は、型板の温度を低下させる手段や工程が具体的に開示されていない。型板の温度を低下させる工程では、冷却を開始してから型板の温度が発泡プラスチックの軟化点より低い温度に低下するまでの間、型板は発泡プラスチックを消泡させてしまうため、発泡プラスチックの表面に所望する形状を形成するためには冷却の手段や速度が重要になる。
【０００７】
また、発泡プラスチックの表面に硬質層を形成するとき、消泡により生じる気泡が表面に残る泡噛みという現象が発生する。この泡噛みが生じると硬質層に細かな凹みが存在することになり、型どおりの平滑な表面が得られないものとなる。
【０００８】
特許文献１は、これらの事項について考慮したものではないため、発泡プラスチックの表面に所望する形状であって、かつ平滑な硬質層を形成することができなかった。
【０００９】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、発泡樹脂の表面に所望する形状の硬質層を形成する発泡樹脂の加工装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る加工装置は、発泡樹脂の表面を加工する金型と、金型を発泡樹脂に押し当てる加圧手段と、金型を加熱する加熱手段と、金型を冷却する冷却手段と、制御手段を含む発泡樹脂の加工装置であって、制御手段は、加熱手段により加熱された金型を発泡樹脂に押圧しながら、金型を冷却手段により冷却するよう制御することを特徴とする。
【００１１】
また、金型は、内部に流路を有し、冷却手段は、冷却用流体を所定の温度に冷却する冷却器を有するものであり、流路に冷却用流体を流すことで金型を冷却することを特徴としても良い。また、金型は、内部に流路を有し、加熱手段は、加熱用流体を所定の温度に加熱する加熱器を有するものであり、流路に加熱用流体を流すことで金型を加熱することを特徴としても良い。また、加熱手段は、ヒータからなり、金型に内蔵していることを特徴としても良い。また、制御手段は、発泡樹脂が所望の寸法になる前に金型の冷却を開始することを特徴としても良い。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、発泡樹脂の表面に所望する形状の硬質層を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る発泡樹脂の加工に用いる加工装置の説明図である。
【図２】本発明に係る発泡樹脂の加工に用いる金型の説明図である。
【図３】本発明に係る加工装置で加工された発泡樹脂を説明するための概略図である。
【図４】実施形態１に係る加工装置による発泡樹脂の加工方法を説明するためのフロー図である。
【図５】実施形態２に係る発泡樹脂の加工に用いる加工装置の説明図である。
【図６】実施形態２に係る加工装置による発泡樹脂の加工方法を説明するためのフロー図である。
【図７】実施形態３に係る発泡樹脂を利用した冷蔵庫の説明図である。
【図８】実施形態３に係る内箱の両側面の加工を説明するための図である。
【図９】実施形態３に係る内箱の上下面の加工を説明するための図である。
【図１０】実施形態３に係る内箱の奥面の加工を説明するための図である。
【図１１】特許文献１に係る硬質層製造装置の全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分又は相当部分を表わすものとする。また、各部分の長さ、幅、厚さ、深さなどの寸法関係は図面の明瞭化と簡略化のために適宜変更されており、実際の寸法関係を表わすものではない。
【００１５】
〔実施形態１〕
図１は、本発明に係る発泡樹脂の加工に用いる加工装置の説明図である。加工装置１は、金型２、加熱部３、冷却部４、加圧部５、制御部６を備え、加圧部５は、駆動部５ａと支持部５ｂからなる。加工装置１では、加熱部３により加熱された金型２を駆動部５ａで動かし、金型２を支持部５ｂで支えられた発泡樹脂７へ押圧し、発泡樹脂７の表面を溶融する。その後、冷却部４により金型２を冷却することで発泡樹脂７を冷却し、発泡樹脂７から金型２を取り外す。
【００１６】
金型２は、発泡樹脂７を加工する加工手段であり、図２は、本実施形態で用いる金型２の一例を示す説明図である。図２（ａ）は、金型２の斜視図であり、図２（ｂ）は、金型２のＡ−Ａ’部の断面図である。金型２は、発泡樹脂７に押し当てるプレス面２ａに、凸部２ｂを有しており、凸部２ｂは、発泡樹脂７の表面に所望の形状に加工するためのものである。また、金型２内部には、金型２を加熱あるいは冷却するときに加熱用あるいは冷却用の流体を流すための流路２ｃが形成されている。流路２ｃを形成し、加熱用あるいは冷却用の流体を流すことによって、金型２全体の温度をムラなく均一にしやすくなる。流路２ｃの容積は、金型２の大きさにもよるが、５００〜１０００ｍｌ程度である。
【００１７】
金型２の材質としては、熱伝導率が高く、圧力が加えられても歪まない強度があればよく、鉄、アルミニウム、チタン等が考えられる。本実施形態では、熱伝導率の高いアルミニウムを用いた。金型２の厚さは、圧力が加えられても歪まないように、３ｍｍとしている。金型２の厚さは、金型２の材料及び保熱の量に応じて変えることが好ましいが、金型２を少しでも早く所望の温度にするためには薄いほうが好ましい。また、プレス面２ａの形状は、図２のように凹凸を有してもよいが、平面でもよく、発泡樹脂７の表面に形成したい形状に合わせればよい。また、金型２は、１つの部材から構成されていてもよいが、複数の部材から構成されていてもよい。
【００１８】
加熱部３は、金型２を発泡樹脂７の溶融温度以上の温度まで加熱する加熱手段であり、加熱用流体１１、加熱用の流体を貯蔵する加熱用タンク１２、加熱用流体１１を加熱し所定の温度に保つ加熱器１３を有する。加熱部３は、加熱用流体１１を金型２の流路２ｃに送るために、金型２と配管１４で接続されている。配管１４は、ポンプ１５、調整弁１６、逆止弁１７を備える。ポンプ１５は、加熱用流体１１を加熱用タンク１２から金型２に送る機能を有する。調整弁１６は、金型２に送る加熱用流体１１の量を調整する機能を有する。逆止弁１７は、流体が金型２から加熱用タンク１２のほうに逆流するのを防ぐ機能を有する。
【００１９】
さらに、加熱部３は、金型２の流路２ｃから加熱用タンク１２に加熱用流体１１を戻すために配管１８が接続されている。配管１８は、閉止栓１９を備える。金型２を加熱する場合、加熱用流体１１は、加熱用タンク１２から配管１４を通り、金型２の流路２ｃに送られ、さらに、配管１８を通り、加熱用タンク１２に戻る。このとき、閉止栓１９は、開いた状態である。このように、加熱用流体１１を循環させることによって、常に高温の流体を流路２ｃに送ることができ、金型２を高い温度で保つことができる。なお、加熱用流体１１の循環を止める場合、ポンプ１５を止め、閉止栓１９を閉じればよい。
【００２０】
加熱器１３は、加熱用流体１１を加熱できるものであればよく、プレート状のヒータやカートリッジヒータなどでもよい。また、加熱器１３は、加熱用流体１１の中に配置されていたり、加熱用タンク１２に内蔵されていてもよい。
【００２１】
冷却部４は、金型２を発泡樹脂７の溶融温度以下の温度まで冷却する冷却手段であり、冷却用流体２１、冷却用の流体を貯蔵する冷却用タンク２２、冷却用流体２１を冷却し所定の温度に保つ冷却器２３を有する。冷却部４は、冷却用流体２１を金型２の流路２ｃに送るために、金型２と配管２４で接続されている。配管２４は、ポンプ２５、調節弁２６、逆止弁２７を備える。ポンプ２５は、冷却用流体２１を冷却用タンク２２から金型２に送る機能を有する。調節弁２６は、金型２に送る冷却用流体２１の量を調整する機能を有する。逆止弁２７は、流体が金型２から冷却用タンク２２のほうに逆流するのを防ぐ機能を有する。
【００２２】
さらに、冷却部４は、金型２の流路２ｃから冷却用タンク２２に冷却用流体２１を戻すために配管２８が接続されている。配管２８は、閉止栓２９を備える。金型２を冷却する場合、冷却用流体２１は、冷却用タンク２２から配管１４を通り、金型２の流路２ｃに送られ、さらに、配管２８を通り、冷却用タンク２２に戻る。このとき、閉止栓２９は、開いた状態である。このように、冷却用流体２１を循環させることによって、常に低温の流体を流路２ｃに送ることができ、金型２を高い温度で保つことができる。なお、冷却用流体２１の循環を止める場合、ポンプ２５を止め、閉止栓２９を閉じればよい。
【００２３】
冷却器２３は、冷却用流体２１を室温程度の所定の温度に冷却し、温度を一定に保つものであればよく、チラーなどでもよい。
【００２４】
加熱用流体１１及び冷却用流体２１は、２００度以上の高温でも熱劣化が少なく、耐熱性に優れたものが良く、本実施形態ではジメチルシリコーンオイルを用いた。加熱用タンク１２及び冷却用タンク２２に貯蔵されている加熱用流体１１及び冷却用流体２１の量は、それぞれ１５０〜２００ｌである。
【００２５】
加圧部５は、発泡樹脂７へ金型２を押圧するための加圧手段であり、駆動部５ａと支持部５ｂを備える。駆動部５ａは、金型２を動かす機能を有し、支持部５ｂは、発泡樹脂７を固定し支える機能を有する。加圧部５は、駆動部５ａにより金型２を発泡樹脂７のほうへ動かし、支持部５ｂで支えられた発泡樹脂７へ金型２のプレス面２ａを押し当て、金型２と支持部５ｂで発泡樹脂７を挟むことにより発泡樹脂７へ金型２を押圧する。
【００２６】
制御部６は、金型２、加熱部３、冷却部４の温度をモニターし、制御する機能と、加圧部５、ポンプ１５，２５、調節弁１６，２６、閉止栓１９，２９等の各構成要素を制御する機能を有している。実施形態１において、制御部６は、金型２、加熱用流体１１、冷却用流体２１の温度をモニターし、加熱器１３及び冷却器２３の温度を制御する。加熱用流体１１は、発泡樹脂７の溶融温度よりも高い必要があり、冷却用流体２１は、発泡樹脂７の溶融温度よりも低い必要があるため、それぞれの流体の温度が所定の温度であるかを制御部６にてモニターする。また、発泡樹脂７の加工を行う際、金型２の温度は、発泡樹脂７の溶融温度よりも高い必要があるため、金型２の温度が所定の温度であるかを制御部６にてモニターする。また、加熱用流体１１を所定の温度に保つためには、加熱器１３にて加熱する必要があるため、加熱器１３の運転や加熱温度を制御部６にて制御する。同様に、冷却用流体２１を所定の温度に保つためには、冷却器２３にて冷却する必要があるため、冷却器２３の運転や加熱温度を制御部６にて制御する
また、実施形態１において、制御部６は、加熱用流体１１及び冷却用流体２１の循環のＯＮ／ＯＦＦや切り替えを制御する機能を有し、ポンプ１５，２５、調節弁１６，２６、閉止栓１９，２９等を制御することによって冷却用流体２１の循環のＯＮ／ＯＦＦや切り替えを行う。さらに、制御部６は、加圧部５を制御する機能を有し、押圧の時間や圧力などを制御することができる。
【００２７】
なお、加熱用流体１１及び冷却用流体２１の温度は、所定の温度で一定であることが好ましい。それぞれの温度を一定に保つことで、加熱・冷却にかかる時間や、加熱・冷却速度を一定にすることができる。
【００２８】
図３は、加工装置１で製造された発泡樹脂加工品８を説明するための概略図である。加工装置１で製造された発泡樹脂加工品８は、発泡層９と硬質層１０からなり、金型２に押し当てられた面に硬質層１０を有する。加工装置１で加工される前の発泡樹脂７は、発泡層９のみで構成される。加熱した金型２のプレス面２ａを発泡樹脂７へ押し当てることで、発泡層９の一部が熱により溶融し、この溶融した部分が冷却されることで硬質層１０となる。このとき、発泡層９は、熱により溶融すると体積が小さくなるため、加工装置１で加工する前の発泡樹脂７は、所望の大きさに加工するために、所望の大きさよりも大きい発泡樹脂７を用いる。
【００２９】
硬質層１０は、発泡層９よりも発泡倍率が低く、高い硬度を有するため、発泡樹脂７は加工装置１で加工されることで強度が高くなる。また、硬質層１０は、金型２のプレス面２ａに押圧されて形成されるため、金型２のプレス面２ａの形状を硬質層１０に転写させることができる。即ち、金型２のプレス面２ａを任意の形状にすることで、所望の形状の硬質層１０を形成することができる。加工装置１で製造された発泡樹脂加工品８は、発泡層９を有するため緩衝性・断熱性を有するとともに、硬質層１０を有するため高い強度も有する。さらに、発泡樹脂加工品８は、硬質層１０を任意の形状に加工することができるため、意匠的にも優れている。発泡樹脂７としては、ビーズ発泡ポリプロピレン（ＥＰＰ（Ｅｘｐａｎｄｅｄ  Ｐｏｌｙ−Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ））、ビーズ発泡ポリエチレン（ＥＰＥ（Ｅｘｐａｎｄｅｄ  Ｐｏｌｙ−Ｅｔｈｌｅｎｅ））などが用いられ、本実施形態では、ＥＰＰを用いた。
【００３０】
図４は、加工装置１による発泡樹脂の加工方法を説明するためのフロー図である。なお、図４の説明においては、「ステップ」を「Ｓ」で表し、各工程を数字で区別している。
【００３１】
まず、加工装置１は、金型２の流路２ｃに加熱用流体１１を注入し、金型２を加熱する（Ｓ１）。ここでは、加熱部３と金型２の間で加熱用流体１１を循環させることで、金型２を発泡樹脂７の溶融温度よりも高い所定温度まで加熱する。本実施形態で用いたＥＰＰの溶融温度は、１６０度であるため、金型２を２１０度まで加熱した。このとき、加熱部３の加熱用流体１１は、加熱器１３により２５０度に加熱される。
【００３２】
金型２を所定の温度まで加熱すると、加圧部５により金型２を発泡樹脂７へ押圧する（Ｓ２）。ここでは、０．２ｋｇ／ｃｍ２の圧力で５〜１０分間、発泡樹脂７に押圧する。発泡樹脂７は、加熱された金型２を押圧されることで、金型２と接触する表面付近が加熱され、溶融する。発泡樹脂７に押圧しながら溶融することで、発泡樹脂７の表面に発生する気泡を表面に残さず除くことができる。
【００３３】
次に、発泡樹脂７が所望の寸法になる前に、加熱用流体１１の循環を止め、金型２の流路２ｃに冷却用流体２１を注入し、金型２を冷却する（Ｓ３）。ここでは、冷却部４と金型２の間で冷却用流体２１を循環させることで、金型２を冷却し、間接的に発泡樹脂７を冷却する。ポンプ１５を止め、閉止栓１９を閉じることで、加熱用流体１１の循環を止め、ポンプ２５を動かし、閉止栓２９を開けることで冷却用流体２１を循環させる。
【００３４】
ステップ３では、金型２の冷却を開始してから発泡樹脂７が溶融温度以下に達するまで、加圧部５により金型２を発泡樹脂７に加圧をし続けるほうが好ましい。仮に発泡樹脂７に加えられる圧力を０にしてから発泡樹脂７を冷却すると、発泡樹脂７が十分に冷却されるまで発泡樹脂７の溶融は続くため、発泡樹脂７と金型２の間に隙間ができる恐れがある。このとき、発泡樹脂７の表面に所望する形状の硬質層１０を精度良く形成することができない場合がある。また、溶融により生じる気泡が表面に残った状態で硬質層１０が形成されてしまい、硬質層１０に泡噛みが発生する場合がある。これらを考慮して、発泡樹脂７に圧力を加えながら発泡樹脂７を冷却することで、発泡樹脂７と金型２の間に隙間を生じさせず硬質層１０を精度良く形成でき、さらに、冷却している間に発生する気泡による泡噛みの発生を防止することができる。
【００３５】
また、発泡樹脂７を所望の寸法に加工するために、発泡樹脂７が所望の寸法になるときに発泡樹脂７の温度が、溶融温度以下に達するように設定する。発泡樹脂７が溶融温度以下に冷却されることで、溶融が止まり、溶融された部分が硬質層１０として形成される。そのためには、発泡樹脂７が所望の寸法になる前に、金型２の冷却を開始し、発泡樹脂７に硬質層１０が形成された時点で、所望の寸法に加工するように設定する必要がある。
【００３６】
また、金型２の冷却を開始していから発泡樹脂７が溶融温度以下に冷却されるまでの時間は、なるべく短い方が好ましい。冷却にかける時間を短くすることによって、発泡樹脂７の所望の寸法に対して誤差を小さくすることができる。冷却用流体２１の温度を低くすればするほど、あるいは冷却用流体２１の循環速度を上げるほど、金型２の冷却速度は早くなり、冷却時間を短くすることができる。仮に、金型２の温度が発泡樹脂７の溶融温度１６０度よりも低い１３０度だった場合、発泡樹脂７の表面は、発泡樹脂７の溶融温度以下まで冷却されるが、形成された硬質層１０は安定な状態とはいいがたく、硬質層１０を安定した状態にするためには、さらに金型２を低い温度に設定する方が好ましい。
【００３７】
なお、本実施形態では金型２の冷却速度は、５０℃／ｍｉｎ以上であることが好ましい。冷却を開始する前、金型２は、２１０度に加熱されており、冷却することにより、発泡樹脂７の溶融温度１６０度よりも低くする。ここで、金型２が２１０度から１６０度になるまでにかかる時間を１分以内にすることが好ましい。この条件であれば、所望の寸法に対して誤差は±１ｍｍ程度に抑えることができる。
【００３８】
発泡樹脂７を冷却し、硬質層１０を形成した後、加圧部５による発泡樹脂７への加圧を緩め、発泡樹脂７から金型２を取り外す（Ｓ４）。
【００３９】
なお、Ｓ３で加圧部５によって発泡樹脂７に加えられる圧力は、Ｓ２での押圧より減圧してもよい。例えば、０．０５ｋｇ／ｃｍ２の圧力に減圧してもよい。Ｓ２での押圧より減圧し、冷却することで、発泡樹脂７を所望の寸法に合わせやすくなる。
【００４０】
製造された発泡樹脂加工品８は、表面に硬質層１０を有するため、高い強度と優れた意匠性を有する。また、発泡樹脂加工品８は、断熱性・緩衝性も有するため、例えば、クーラーボックス、ヘルメット、冷蔵庫の内箱に利用することができる。
【００４１】
〔実施形態２〕
実施形態２の発泡樹脂の加工に用いる加工装置は、加熱用流体１１、加熱用タンク１２、加熱器１３からなる加熱部３と、加熱部３に係る配管１４及び配管１８を備えていない代わりに、加熱器１３’が金型２に内蔵されている点が実施形態１の加工装置と異なる。その他の構成・機能は同様である。図５は、実施形態２に係る加工装置１’の説明図である。
【００４２】
加工装置１’は、金型２を発泡樹脂７の溶融温度以上の温度まで加熱する加熱手段として、加熱器１３’を備え、加熱器１３’は、金型２に内蔵している。加熱器１３’は、カートリッジヒータからなり、制御部６により運転や加熱温度を制御される。実施形態２において、制御部６は、金型２の加熱と冷却の切り替えを加熱器１３’、ポンプ２５、閉止栓２９等を制御することによって行う。
【００４３】
図６は、加工装置１’による発泡樹脂の加工方法を説明するためのフロー図である。まず、制御部６により加熱器１３’を制御し、金型２を発泡樹脂７の溶融温度よりも高い所定温度まで加熱する（Ｓ１１）。なお、金型２を加熱するとき、金型２の流路２ｃは、冷却用流体２１と同じ流体で満たされている方が好ましい。仮に、金型２の流路２ｃを空気で満たしている場合、空気は熱伝導率が低いため、金型２を所定の温度にするまで時間がかかってしまう。さらに、金型２全体の温度にムラができてしまう。これを考慮して、金型２の流路２ｃを冷却用流体２１で満たすことで、金型２全体の熱伝導率を高め、ムラなく均一に加熱することができる。
【００４４】
金型２を所定の温度まで加熱すると、実施形態１と同様に、加圧部５により金型２を発泡樹脂７へ押し当て、加圧する（Ｓ１２）。
【００４５】
次に、発泡樹脂７が所望の寸法になる前に、加熱器１３’の運転を止め、金型２の流路２ｃに冷却用流体２１を注入し、金型２を冷却する（Ｓ１３）。実施形態１と同様に、冷却部４と金型２の間で冷却用流体２１を循環させることで、金型２を冷却し、間接的に発泡樹脂７を冷却する。ポンプ２５を動かし、閉止栓２９を開けることで冷却用流体２１を循環させる。
【００４６】
発泡樹脂７を冷却し、硬質層１０を形成した後、加圧部５による発泡樹脂７への加圧を緩め、発泡樹脂７から金型２を取り外す（Ｓ１４）。
【００４７】
実施形態２の加工装置１’は、加熱用流体１１、加熱用タンク１２、加熱器１３からなる加熱部３と、加熱部３に係る配管１４及び配管１８をなくしたことで、加工装置全体の小型化・簡素化を実現することができる。
【００４８】
以上、実施形態２に係る加工装置１’の構成及び加工装置１’による発泡樹脂の加工方法について説明したが、実施形態１で記載された内容で、実施形態２に適用できる部分については適用しても良い。
【００４９】
〔実施形態３〕
次に、実施形態１、２に係る加工装置で製造した発泡樹脂加工品８を利用した冷蔵庫について図７〜図１０に基づいて説明する。本発明に係る加工装置により製造された発泡樹脂加工品８は、断熱性・緩衝性とともに、表面に硬質層１０を有し、高い強度と優れた意匠性を有しているため、冷蔵庫の内箱として利用することができる。
【００５０】
図７は、本実施形態の発泡樹脂を利用した冷蔵庫を説明するための概略図である。ただし、ここでは冷蔵庫の扉、棚、蒸発器や圧縮機等の冷凍サイクル部品、及び制御基板等の電装部品は図示していない。
【００５１】
冷蔵庫４０は、外箱４１、断熱ボード４２、内箱４３からなる。外箱４１は、冷蔵庫の最外殻を形成するもので冷蔵庫４０の強度を保つ機能があり、ここでは鉄板の曲げ加工品である。断熱ボード４２は、冷蔵庫４０に十分な断熱性を持たせるために、内箱４３と外箱４１の間に配置されるものであり、発泡ウレタンなどで構成される。
【００５２】
内箱４３は、冷蔵庫４０の内殻を形成するものであり、本発明の加工装置により製造された発泡樹脂加工品８からなる。内箱４３の内面は、熱加工されるため、硬質層１０が形成されている。また、内箱４３の両側面には図示しない棚を支える為の棚受け部４４が形成されている。
【００５３】
実施形態３の冷蔵庫４０は、上下に２つの内箱４３を備えているが、これに限らず、内箱４３は１つでもよく、３つ以上でもよい。また、棚受け部４４の数や内箱の形状に制限はなく、用途に合わせて構成すれば良い。
【００５４】
次に、冷蔵庫４０の内箱４３の内面の加工について、図８〜図１０を用いて説明する。内箱４３の内面は、本発明の加工装置によって加工される。
【００５５】
図８は、内箱４３の両側面４５の加工を説明するための図であり、図８（ａ）は、金型４６ａを発泡樹脂からなる内箱４３の両側面に押し当てている状態を内箱４３の開口部側から見た概略図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＢ−Ｂ’線に沿った断面図である。金型４６ａは、内箱４３の両側面に棚受け部４４を形成するための凸部４７を有しており、駆動部４８によって内箱４３の両側面に押し当てられる。外箱４１の外側には、外箱４１の外面に接するように図示しない支持部材が配置され、支持部材に支持された外箱４１及び断熱ボード４２と金型４６ａに挟まれることで、内箱４３は圧力が加えられる。内箱４３の内面の加工方法は、図４あるいは図６に示される通りである。
【００５６】
図９は、内箱４３の上下面４９の加工を説明するための図であり、図９（ａ）は、金型４６ｂを発泡樹脂からなる内箱４３の上下面に押し当てている状態を内箱４３の開口部側から見た概略図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＣ−Ｃ’線に沿った断面図である。金型４６ｂは、駆動部５ａによって内箱４３の上下面に押し当てられる。外箱４１の外側には、外箱４１の外面に接するように図示しない支持部材が配置され、支持部材に支持された外箱４１及び断熱ボード４２と金型４６ｂに挟まれることで、内箱４３は圧力が加えられる。内箱４３の内面の加工方法は、図４あるいは図６に示される通りである。
【００５７】
図１０は、内箱４３の奥面５０の加工を説明するための図であり、図１０（ａ）は、金型４６ｃを発泡樹脂からなる内箱４３の奥面に押し当てている状態を内箱４３の開口部側から見た概略図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＤ−Ｄ’線に沿った断面図である。金型４６ｃは、駆動部５ａによって内箱４３の奥面に押し当てられる。外箱４１の外側には、外箱４１の外面に接するように図示しない支持部材が配置され、支持部材に支持された外箱４１及び断熱ボード４２と金型４６ｃに挟まれることで、内箱４３は圧力が加えられる。内箱４３の内面の加工方法は、図４あるいは図６に示される通りである。
【００５８】
なお、内箱に押し当てる金型の形状は、各面に加工する形状に合わせてそれぞれ任意の形状とすればよく、平面でもよく凹凸を有していてもよい。
【００５９】
以上のように、内面を各面毎に加工することで高い強度と優れた美観を有する内箱４３を製造することができる。このとき、凹凸を有する金型２を用いることで、棚受け部４４などを同時に加工することができる。内箱４３の各面の加工は、本実施形態のように複数の面を同時に行ってもよいが、１つの面毎に行ってもよい。また、各面の加工とは別に、各面の境界やコーナの部分の加工を行ってもよい。
【００６０】
また、本実施形態では、内箱４３を外箱４１及び断熱ボード４２と組み合わせてから内箱４３の内面を加工する例を説明したが、内箱４３の内面を加工した後に内箱４３を外箱４１及び断熱ボード４２と組み合わせてもよい。また、内箱４３は、１つの部材から製造されていてもよいが、５枚の板状の発泡樹脂を組み合わせることで製造されていてもよく、各発泡樹脂の表面をそれぞれ硬質に熱加工してから組み合わせることで製造されていてもよい。
【００６１】
従来の冷蔵庫の内箱は、真空成型方法により製造され、一枚のシート状樹脂を金型内の形状に吸引することにより、奥行きがある形状を形成する。そのため、内箱の厚さが均一にならず、曲面部やコーナ部や複雑な突起部などで厚さが薄くなり、内箱と外箱との隙間に断熱材料が充填される際に、内箱の薄くなった箇所から熱や発泡圧力により亀裂が発生して断熱材料が内箱の亀裂から漏れ出たりするなどの問題が生じる。
【００６２】
それに対して、本発明の発泡樹脂７の加工方法を用いて図７のように冷蔵庫の内箱を製造すると、断熱材料を充填する代わりに平板状の断熱板を用いるので、内箱からの断熱材料の漏れを防ぐことができる。また、従来の内箱を製造する金型は、立体的で複雑であるが、本発明の加工方法で用いる金型は、面を加工するものであるため、簡易な構成で良い。さらに、冷蔵庫の内箱の一部の形状を変更する場合、従来の成型方法だと金型全体を変える必要があったが、本発明の加工方法だと形状を変更する面の金型のみを変えれば良いのでコストを抑えることができる。
【００６３】
以上のように、本実施形態の発泡樹脂７の加工装置を用いて、発泡樹脂７の表面に硬質層１０を形成することで、高い強度と優れた美観を有する発泡樹脂を製造することができる。さらに、発泡樹脂は、表面が滑らかになるため汚れも落ちやすく、冷蔵庫の内箱として好適に利用することができる。なお、本実施形態では、硬質層を有する発泡樹脂加工品８が用いられる冷蔵庫について説明したが、これに限らず、冷暖房器、空気清浄器やエアーコンディショナなどに用いることもできる。
【００６４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００６５】
例えば、実施形態では、駆動部５ａにより金型２を移動させて、金型２を支持部５ｂに支えられる発泡樹脂７へ押し当てる構成としているが、これに限らない。駆動部５ａにより発泡樹脂７を移動させて、発泡樹脂７を支持部５ｂに支えられる金型２へ押し当てるような構成でもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１、１’  加工装置
２  金型
２ａ  プレス面
２ｂ  凸部
２ｃ  流路
３  加熱部
４  冷却部
５  加圧部
５ａ  駆動部
５ｂ  支持部
６  制御部
７  発泡樹脂
８  発泡樹脂加工品
９  発泡層
１０  硬質層
１１  加熱用流体
１２  加熱用タンク
１３、１３’  加熱器
１４、２４  配管
１５、２５  ポンプ
１６、２６  調整弁
１７、２７  逆止弁
１８、２８  配管
１９、２９  閉止栓
２１  冷却用流体
２２  冷却用タンク
２３  冷却器
４０  冷蔵庫
４１  外箱
４２  断熱ボード
４３  内箱
４４  棚受け部
４５  両側面
４６ａ、４６ｂ、４６ｃ  金型
４７  凸部
４８  駆動部
４９  上下面
５０  奥面
【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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