(57)【要約】【課題】樹脂パウダー内へのゴミの混入を防ぎ、成形品の品質を高めるとともに、生産効率を高めることができるパウダースラッシュ成形装置及びパウダースラッシュ成形方法を提供する。【解決手段】予熱された成形金型２に、樹脂パウダー３をパウダー流動装置６で流動させながらパウダーボックス７から樹脂パウダー３を供給して付着させ、前記成形金型２を加熱した後、冷却して前記成形金型２に沿った樹脂成形体を得て、前記樹脂成形体を前記金型２から脱型するパウダースラッシュ成形装置１において、前記パウダー流動装置６と前記パウダーボックス７との境界にゴミ遮蔽手段８を備えてなることを特徴とする。【選択図】        図１
2004202914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予熱された成形金型に、樹脂パウダーをパウダー流動装置で流動させながらパウダーボックスから樹脂パウダーを供給して付着させ、前記成形金型を加熱した後、冷却して前記成形金型に沿った樹脂成形体を得て、前記樹脂成形体を前記金型から脱型するパウダースラッシュ成形装置において、
前記パウダー流動装置と前記パウダーボックスとの境界にゴミ遮蔽手段を備えてなることを特徴とするパウダースラッシュ成形装置。
【請求項２】
前記ゴミ遮蔽手段は、複数のゴミ通過孔を有し、前記ゴミ通過孔の孔径を制御することによって、前記ゴミ遮蔽手段のゴミの通過を制御することを特徴とする請求項１に記載のパウダースラッシュ成形装置。
【請求項３】
前記ゴミ遮蔽手段が、複数の金網である請求項２に記載のパウダースラッシュ成形装置。
【請求項４】
前記ゴミ遮蔽手段が、複数の孔開き板である請求項２に記載のパウダースラッシュ成形装置。
【請求項５】
予熱された成形金型に、樹脂パウダーをパウダー流動装置で流動させながらパウダーボックスから樹脂パウダーを供給して付着させ、前記成形金型を加熱した後、冷却して前記成形金型に沿った樹脂成形体を得て、前記樹脂成形体を前記金型から脱型するパウダースラッシュ成形方法において、
前記パウダー流動装置と前記パウダーボックスとの境界に備えられた可動式のゴミ遮蔽手段を可動させ、前記ゴミ遮蔽手段に形成されたゴミ通過孔の孔径を制御して、前記ゴミ遮蔽手段のゴミの通過を制御して前記成形金型に付着させる樹脂パウダー内へのゴミの混入を抑制するパウダースラッシュ成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂パウダーを収納したパウダーボックスと高温に加熱された成形金型とを組み付けて表皮成形するパウダースラッシュ成形装置及びパウダースラッシュ成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、一般的に、例えば、自動車のインストルメントパネル等の自動車内装品は、基材の表面に別体の表皮材を設けることが行われている。例えば、この表皮材の成形方法としては、パウダースラッシュ成形方法と呼ばれる方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。このパウダースラッシュ成形方法は、まず、上面に開口部が形成された樹脂パウダーが収容されたパウダーボックスの開口部に樹脂パウダーの溶融温度以上に加熱した成形面を、パウダーボックス側に向けた状態で、成形型を載置する。次に、成形型及びパウダーボックスの上下を数回反転させることで、成形面に樹脂パウダーを付着させて、この成形面に沿うように溶融させ、その後、成形型をパウダーボックスから取り外して冷却することにより、所定の肉厚で成形面の形状を有する表皮材を得ることができる。
【０００３】
ところが、この方法では、パウダーボックス内に収容されている樹脂パウダーの温度は、加熱された成形面によって温められたボックス内雰囲気の温度（４０℃〜５０℃未満）とされているので、成形面よりも大幅に低温状態である所定量の樹脂パウダーが溶融状態となるまでの時間が長くなり、量産性が低下するという問題がある。そして、この問題点は、表皮材の材料として比較的溶融温度の高いオレフィン系樹脂を使用する場合に特に顕著なものとなる。
【０００４】
そこで、このような問題点を解決するものとして、パウダーボックス内での樹脂パウダーの温度の設定に工夫を凝らし、１回の成形サイクルに要する時間を短縮して、量産性を高めたものも開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
この特許文献２に記載されたものは、パウダーボックス内に収容状態にある樹脂パウダーを所定の温度範囲となるように予熱するようにしたものであり、具体的には、パウダーボックス内に収容されている樹脂パウダーを、５０℃以上であってかつ樹脂パウダーの溶融温度未満の温度に予熱するにしたものである。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−１８２７８９号公報
【特許文献２】
特開２００２−３３７１７２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の従来の方法では、成形後に、成形型に付着しなかった樹脂パウダーの焼けカス等のゴミが、パウダーボックスに落ちてしまうということがあった。そのため、このようなゴミ等がパウダーボックス内に落ちてしまった場合、パウダーボックス内のゴミを人が手を差し込んで拾ったり、パウダーボックス内の樹脂パウダーを全てふるいに掛けてこれらゴミを取り除いていた。
【０００８】
人が手でゴミを取り除く場合、通常、樹脂パウダーは透明でないため、どこにゴミがあるのかわからず、やみくもに手を入れて、手に当たったもののみを取り除いている。したがって、ゴミがパウダーボックス内に残っていても見逃すこともあった。
【０００９】
また、パウダーボックス内の樹脂パウダーをふるいに掛ける場合、通常の生産工程内ではできないため、一度工程外にパウダーボックスを移動させて、ふるいに掛けている。そのため、生産を一時的に停止してふるいに掛けてゴミを取り除いているために、生産効率が低下するという問題がある。
【００１０】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、樹脂パウダー内へのゴミの混入を防ぎ、成形品の品質を高めるとともに、生産効率を高めることができるパウダースラッシュ成形装置及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する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための本発明に係る請求項１に記載のパウダースラッシュ成形装置は、予熱された成形金型に、樹脂パウダーをパウダー流動装置で流動させながらパウダーボックスから樹脂パウダーを供給して付着させ、前記成形金型を加熱した後、冷却して前記成形金型に沿った樹脂成形体を得て、前記樹脂成形体を前記金型から脱型するパウダースラッシュ成形装置において、前記パウダー流動装置と前記パウダーボックスとの境界にゴミ遮蔽手段を備えてなることを特徴とするものである。
【００１２】
このような構成によると、成形時に成形型に付着しなかった樹脂パウダーの焼けカス等のゴミが、ゴミ遮蔽手段によって、パウダーボックス内に収容されている樹脂パウダー内に混入することを防止できる。このため、成形金型に樹脂パウダーを供給する際に成形金型の成形面にゴミが付着することがなく、製品の品質を向上できる。
【００１３】
また、請求項２に記載のパウダースラッシュ成形装置は、請求項１において、前記ゴミ遮蔽手段は、複数のゴミ通過孔を有し、前記ゴミ通過孔の孔径を制御することによって、前記ゴミ遮蔽手段のゴミの通過を制御することを特徴とするものである。
【００１４】
このような構成によると、ゴミ遮蔽手段のゴミ通過孔の孔径を制御することによって、ゴミ遮蔽手段を通過するゴミの通過方向を一方向とすることもできる。これによって、パウダーボックス内へのゴミの混入を確実に防止することができる。
【００１５】
また、請求項３に記載のパウダースラッシュ成形装置は、請求項２において、前記ゴミ遮蔽手段が、複数の金網であるものである。
【００１６】
このような構成によると、複数の金網の各々を独立して動かすことによって、孔径を容易に変化させることができる。ここで、金網は、２枚以上、好ましくは３〜４枚を束ねて使用することが好ましい。
【００１７】
また、請求項４に記載のパウダースラッシュ成形装置は、請求項２において、前記ゴミ遮蔽手段が、複数の孔開き板であるものである。
【００１８】
このような構成によると、前述の金網同様に、各々の孔開き板を独立して動かすことによって、孔径を容易に変化させることができる。なお、孔開き板としては、パンチングメタル等を使用することができる。また、形成されている孔は、一定の大きさのものであることが孔径を制御する上で好ましいが、特に、一定の大きさである必要はなく、異なる大きさの孔径の孔が形成されている孔開き板であってもよい。
【００１９】
また、請求項５に記載のパウダースラッシュ成形方法は、予熱された成形金型に、樹脂パウダーをパウダー流動装置で流動させながらパウダーボックスから樹脂パウダーを供給して付着させ、前記成形金型を加熱した後、冷却して前記成形金型に沿った樹脂成形体を得て、前記樹脂成形体を前記金型から脱型するパウダースラッシュ成形方法において、前記パウダー流動装置と前記パウダーボックスとの境界に備えられた可動式のゴミ遮蔽手段を可動させ、前記ゴミ遮蔽手段に形成されたゴミ通過孔の孔径を制御して、前記ゴミ遮蔽手段のゴミの通過を制御して前記成形金型に付着させる樹脂パウダー内へのゴミの混入を抑制するものである。
【００２０】
このような構成によると、成形工程において、生産を一時的に停止することなく、ゴミ遮蔽手段を可動させることでゴミの通過を制御することができ、ゴミの樹脂パウダー内への混入を防止することができる。このため、生産効率を向上できるとともに、パウダースラッシュ成形時に成形金型に付着するゴミを抑制でき、成形品の品質を高めることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態例を説明する。
【００２２】
図１は、本発明に係るパウダースラッシュ成形装置の実施形態の一例を示す図である。図１において、パウダースラッシュ成形装置１は、成形金型２と、樹脂パウダー３を収容するパウダーボックス７と、樹脂パウダー３を流動させながら予熱された成形金型２に供給するパウダー流動装置６と、を主要構成部品とし、パウダー流動装置６とパウダーボックス７との境界にゴミ遮蔽手段８を備えてなることを特徴とするものである。
【００２３】
このパウダースラッシュ成形装置１は、載置架台１０に設けられ、水平軸周りに回転可能に支持されている。この載置架台１０は、パウダースラッシュ成形装置１の下端側において、図１の左右方向に長く延びる板状のベース部材１５と、このベース部材１５の長手方向両端側からそれぞれ上方へ延びる左右の支持部材１６、１７とからなり、これら一対の支持部材１６、１７の間にパウダーボックス７が配設されている。左側の支持部材１７には、図の左右方向に延びる駆動軸１９の中間部分が軸受２０，２０によって支持されている。この駆動軸１９の右端が左側支持部材１７と対向するパウダーボックス７の左側壁７ａの略中央部に固定される一方、左端が左側支持部材１７上のモータ１８と駆動連結されている。このモータ１８は、図示しない制御装置からの信号を受けて駆動軸１９を回動させ、パウダーボックス７を、その上部に成形型２が位置する通常位置から１８０度回動させて静止させ、その後、さらに１８０度回動させて通常位置に復帰させることができる。
【００２４】
一方、右側の支持部材１６には、駆動軸１９と同様にパウダーボックス７の右側壁７ｂを支持する従動軸１３が設けられ、この従動軸１３の左端が右側支持部材１６と対向するパウダーボックス７の右側壁７ｂの略中央部に固定されるとともに、中間部分が右側支持部材１６の軸受２１、２１によって支持されている。さらに、右側支持部材１６には、従動軸１３の内部において軸方向に延びるように形成された通路１３ａを介してパウダーボックス７内へ空気（高圧空気）を送り込むための送風装置１１が設けられている。そして、この送風装置１１の空気吹出口は、従動軸１３の通路１３ａにおける従動軸１３の右端部の開口１２と接続されている。一方、従動軸１３の通路１３ａの左端部は、パウダーボックス７の右側壁７ｂと軸受２１との間で従動軸１３の周面において下方に開口していて、この開口は、パウダーボックス７の右側壁７ｂに沿って上下方向に延びるパイプ４の上端部に接続されている。
【００２５】
このパイプ４の下端部は、パウダーボックス７の右側壁７ｂにおける底壁７ｃ側に形成された貫通孔２２に接続されており、従動軸１３内の通路１３ａ、パイプ４、貫通孔２２を介して、送風装置１１からの空気が空間５を介してパウダーボックス７内に送り込まれるようになっている。これら、パイプ４と、貫通孔２２と、空間５及び送風装置１１とによって、パウダー流動装置６が構成されている。
【００２６】
このパウダーボックス７は、通常位置にあるときに上側に開放するように上面の略全体に亘って矩形状の開口部１４が形成されている。この開口部１４の全周には、外方へ延出するフランジ部２３が形成されるとともに、このフランジ部２３の内周側の部分には断面が大略三角形状となるように折り曲げられて上方へ突出する突出部２４が形成されていて、この突出部２４の開口部１４内方側に位置する傾斜部２５には、ゴム等の弾性部材からなるシール部材が取り付けられている。
【００２７】
一方、パウダーボックス７内の底壁７ｃ側には、底壁７ｃから上方へ所定距離離間し、かつ底壁７ｃと略平行に延びるフィルター手段９が設けられている。このフィルター手段９と底壁部７ｃとの離間距離は、フィルター手段９がパウダーボックス７の右側壁７ｂの貫通孔２２よりも上方に配設されるような距離とされている。このフィルター手段９には、パウダーボックス７内に収容されている樹脂パウダー３が通過せず、パウダー流動装置６からの空気のみが通過できるようなものであればよく、綿布等を張設して用いることが好ましい。
【００２８】
このフィルター手段９の上方のパウダーボックス７とパウダー流動装置６との境界には、複数のゴミ通過孔を有したゴミ遮蔽手段８が設けられている。このゴミ遮蔽手段８は、複数の孔が形成された孔開き板や、金網等を複数枚重ねて設けられ、図示しないエアシリンダーまたは油圧シリンダー等の駆動手段に接続されて、各個が独立して可動するようにされている。
【００２９】
図２に、複数枚の金網を用いたゴミ遮蔽手段８の各金網の重ね具合によるゴミ通過孔の孔径の変化の一例を示す。図２において、（ａ）は複数枚の金網の各孔（ゴミ通過孔）の孔位置を同期させた状態を示している。この場合は、各金網に形成されている孔径がゴミ通過孔の孔径となる。（ｂ）は２枚をずらした場合、（ｃ）は３枚をずらした場合、（ｄ）は４枚をずらした場合を示している。図２に示すように、各金網を動かし、各金網の孔位置がずれるように動かすことによって、孔径を変化させることができ、ゴミ遮蔽手段８のゴミの通過を制御することができる。なお、金網の代わりに孔開き板を用いた場合であっても同様である。
【００３０】
また、成形型２は、図１に示すように、パウダーボックス７の開口部１４に嵌め込まれるように載置可能とされていて、開口部１４に載置された状態でパウダーボックス７側に向く面、即ち下面が成形面２ａとされている。成形型２の上部には、成形型２の外形状と略一致する形状とされた略平板状の押圧板２６が設けられていて、この押圧板２６を、パウダーボックス７のフランジ部２３に固定された４本の油圧シリンダー２７，２７，…によって下方へ押し付けて、成形型２をパウダーボックス７に対して固定する。
【００３１】
次に、パウダースラッシュ成形装置１を用いて自動車内装品の表皮を成形する方法について説明する。ここで、表皮は、自動車のインストルメントパネルやドアトリム等のパネル材における基材の表面側に固着されるものである。
【００３２】
まず、成形型２の成形面２ａが収容されている樹脂パウダー３の溶融温度（融点）以上になるように加熱する。この加熱した成形型２を成形面２ａを、パウダーボックス７側に向けた状態として、成形型２をパウダーボックス７の開口部１４に載置し、パウダーボックス７のシール部材と成形型２の接触面とを当接させる。その後、油圧シリンダー２７，２７，…によって押圧板２６を下方へ押し付けて、シール部材と接触面とを強く密着させて、パウダーボックス７の内方と外方とを密に仕切る。
【００３３】
次いで、パウダー流動装置６を作動させて、送風装置１１から高圧空気を、パイプ４を介して空間５を通し、パウダーボックス７内に供給し、樹脂パウダー３を流動させる。これによって、成形面２ａに沿って樹脂パウダー３が流れやすくなり、成形面２ａに均等に樹脂パウダー３が付着していく。このようにして、成形面２ａに付着した樹脂パウダー３は、成形面２ａに沿うように溶融していく。このとき、樹脂パウダー３が溶けて、塊になった焼けカス等のゴミは、他の樹脂パウダー３よりも比重が大きくなり、この流動工程中にパウダーボックス７の底に溜まるようになる。そのため、ゴミ遮蔽手段８は、そのゴミ通過孔が最大となるように制御しておくと、ゴミは、ゴミ遮蔽手段８とフィルター手段９との間の空間２８に溜まる（図３参照）。
【００３４】
その後、ゴミ遮蔽手段８のゴミ通過孔を最小となるように制御するとともに、モータ１８によってパウダーボックス７を１８０度回動させることにより、パウダーボックス７及び成形型２の上下を数回反転させて、樹脂パウダー３を成形面２ａに落下させる。このとき、ゴミは、ゴミ遮蔽手段８を通過することができず、即ち、成形面２ａに落下することがなく、ゴミ遮蔽手段８とフィルター手段９との間の空間２８にとどまるようになる。このように、ゴミが成形面２ａ上に落下することがないため、成形品へのゴミの混入が防止され、成形品の品質が向上する。また、樹脂パウダー３をパウダーボックス７内で流動させることで、ゴミの大部分を分別することが可能となり、生産を一時的に中断する必要がなくなるため、生産効率も向上する。
【００３５】
しかる後、モータ１８によってパウダーボックス７を通常位置に復帰させて、未溶融状態の樹脂パウダー３を落下させる。その後、押圧板２６による成形型２の押圧状態を解除し、成形型２をパウダーボックス７から取り外す。そして、取り外された成形型２を十分に冷却し、成形面２ａから固化した成形品を剥がして表皮を得る。そして、再度、成形型２をパウダーボックス７の開口部１４に載置し、前述同様の作業を繰り返すことによって、ゴミを取り除く作業をすることなく、順次、表皮材を製造していくことができる。
【００３６】
【実施例】
図１に示すパウダースラッシュ成形装置１において、ゴミ遮蔽手段８として、孔が１０ｍｍ角で、線径が０．６ｍｍの金網を３枚重ねたものを使用した。そして、パウダーボックス７内の樹脂パウダー３をパウダー流動装置６によって流動させる際には、各金網の孔位置が揃うように制御した。そして、モータ１８を作動させた、パウダーボックス７を１８０度回動させて成形面２ａに樹脂パウダー３を落下させる際に、各金網を図示しないエアシリンダーによって１／３ずつずらし、ゴミ通過孔の孔面積が、当初の孔面積の１１％となるように制御した。パウダーボックス内のゴミを除去する作業を行うことなく、複数回連続して運転した場合であっても、成形後の表皮には、ゴミの落下は見られず、不良品の発生率が大幅に減少した。
【００３７】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成されており、請求項１の発明によると、成形時に成形型に付着しなかった樹脂パウダーの焼けカス等のゴミが、ゴミ遮蔽手段によって、パウダーボックス内に収容されている樹脂パウダー内に混入することを防止できる。このため、成形金型に樹脂パウダーを供給する際に成形金型の成形面にゴミが付着することがなく、製品の品質を向上できる。
【００３８】
また、請求項２の発明によると、ゴミ遮蔽手段のゴミ通過孔の孔径を制御することによって、ゴミ遮蔽手段を通過するゴミの通過方向を一方向とすることもできる。これによって、パウダーボックス内へのゴミの混入を確実に防止することができる。
【００３９】
また、請求項３の発明によると、複数の金網の各々を独立して動かすことによって、孔径を容易に変化させることができる。
【００４０】
また、請求項４の発明によると、前述の金網同様に、各々の孔開き板を独立して動かすことによって、孔径を容易に変化させることができる。
【００４１】
また、請求項５の発明によると、成形工程において、生産を一時的に停止することなく、ゴミ遮蔽手段を可動させることでゴミの通過を制御することができ、ゴミの樹脂パウダー内への混入を防止することができる。このため、生産効率を向上させることができるとともに、パウダースラッシュ成形時に成形金型に付着するゴミを抑制でき、成形品の品質を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るパウダースラッシュ成形装置の実施形態の一例を示す図である。
【図２】本発明に係るパウダースラッシュ成形装置に用いられるゴミ遮蔽手段の孔径の変化を説明するための図である。
【図３】パウダーボックス内の樹脂パウダーの流動状態を説明するための図である。
【符号の説明】
１  パウダースラッシュ成形装置
２  成形金型
３  樹脂パウダー
４  パイプ
５  空間
６  パウダー流動装置
７  パウダーボックス
８  ゴミ遮蔽手段
９  フィルター手段
１０  載置課題
１１  送風装置
１２  開口
１３  従動軸
１３ａ  通路
１４  開口部
１５  ベース部材
１６，１７  支持部材
１８  モータ
１９  駆動軸
２０、２１  軸受
２２  貫通孔
２３  フランジ部
２４  突出部
２５  傾斜部
２６  押圧板
２７  油圧シリンダー
【図１】
2004202914.tif 000003
【図２】
2004202914.tif 000004
【図３】
2004202914.tif 000005