(57)【要約】      （修正有）【課題】  従来の木質単板および積層薄板を成形する金型は成形しようとする容器等の深さが深い場合、金型による材料を押さえ込むプレス速度の一定条件があるため、成形しようとする容器の底部と上部縁部に加熱による材料の軟化に時間差が生じることで材料全体の均一軟化と水分の瞬時排出が不可能であり、成形物の破損の原因となっている。木質単板および積層薄板を使用した多様な容器等を成形可能な金型を提供する。【解決手段】  木質系の単板や積層した薄板をある程度以上の深さがある多様な容器にプレス成形するために上部、下部１対の金型のうち上部金型１を複数に分割した構造にすることで分割された金型毎に段階的に加熱、加圧を行い、更に一定加圧時に分割金型の上下動作で瞬時の水蒸気排出することができる。これにより、部分成型が可能であり、すなわち加熱による材料全体の同時均一軟化を必要とせず、深さのある多様な成型物を得ることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
木質系の単板や積層した薄板を多様な容器にプレス成形するため上部、下部１対の金型のうち上部金型を複数に分割した構造をもつものであり、分割された金型毎に段階的に加熱、加圧を行い、一定加圧時に分割金型の上下動作で瞬時の水蒸気排出することができる多段階プレスによる一体成形を可能とした上部金型に特殊な分割構造を持つ金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、木質系の単板や積層した薄板を多様な容器に成形できる特殊成形金型に関する。
【技術背景】
【０００２】  従来の金型は、上金型と下金型の２つ金型で構成されているのが一般的である。また、木質を薄くスライスした単板やその単板を２枚以上に何らかの形で積層した薄板を一定の含水率にし、一定の熱を加えプレスするものであるが、瞬時に木質材料内の水分を水蒸気として排出するため上下の金型の何れかに蒸気の排出溝あるいは排出孔を有している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】  特許第３３９７７５０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  以上に述べた従来の金型は、容器を成形する場合、平板状態の材料を一定速度で押さえ込むものだが、容器の底の部分と上部の縁の部分の加熱の時間差は殆ど無い状態で密閉され、更に加圧により金型内部が高温状態になり水蒸気圧による排出孔から瞬時の水分排出が行われることにより一定の乾燥した容器が得られるものであるが、これは成形しようとする容器の深さが比較的浅い場合は有効なものである。しかし、成形しようとする容器や成形物の深さが深い場合、金型の一定作動速度は成形の条件のため容器の底の部分と上部の縁の部分に加熱プレスの時間差が発生する。このため一気密閉による木質均一軟化と水分の瞬時排出が不可能となる。また、その結果、容器の深さが２０ｍｍ以上では、成形品の不良率が高いものになっている。【０００４】本発明は、このような従来の金型が有していた問題を解決しようとするものであり、木質系の単板や積層薄板を使用した多様な容器を成形できることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】  そして、本発明は、上記目的を達成するために金型の一定作動速度条件を保ち一気密閉することなく木質材料の水分排出を瞬時にできる上部金型を分割した水分排出孔の無い特殊金型である。【０００５】上記第１の課題解決手段による作用は次の通りである。すなわち上部金型を２個以上の複数に分割することにより木質材料を多段階に部分的に分割してプレスするものである。上部金型が下降を開始するとまず成形物の底部分が最初に加熱プレスされ、更に上部金型の下降により上部縁部分が加熱プレスされる。これにより、成形物の底部と上部縁部分は段階的に独立して加熱プレスされるので加熱による木質の軟化が段階的に行われるため、成形物の底部と上部縁部分の加熱の時間差の有無に関係なく容易に木質単板やその積層薄板を容器に成形できる。【０００６】また、第２の課題解決手段による作用は、上部金型の段階毎の押さえ込み時に数回の上下微動運動を上部金型にシリンダーを通して与える事で水分の瞬時排出を行うことができる。すなわち上部金型により木質材料が部分的に押さえ込まれた場合、木質材料は加熱され、木質材料に含まれていた水分は高圧の水蒸気になるが、金型の上下微動運動で木質材料と金型の間に水蒸気の瞬時排出を確保するための隙間を作る事で部分的プレス段階毎に水分の瞬時排出ができる。これにより一定の乾燥した容器が容易にできる。
【発明の効果】
【０００７】  上述したように本発明の金型は、成形物全体を同時加熱し一気密閉することを必要としない多段階プレスよって成形物の部分成形を可能にすることで木質単板やその積層薄板を従来技術では不可能であった多様な容器に容易に成形できる。
【発明の実施するための最良の形態】
【０００８】  以下、本発明の実施形態を上部２段に分割した金型図１〜図６に基づいて説明する。
【０００９】  図において１は上下金型が密着した状態での上部金型部であり、２は下部金型部である。３は、図２〜図５の断面図の断面面を示したものである。
【００１０】  ４は中子と称する最初にプレス工程を行う１段目の金型である。５と７は上下金型に熱を与えるための電熱板であり、６は上部金型の補助シーズヒーターである。８は１段目の中子金型を自在に作動させるためのスプリングである。９は上部金型のセットボルト穴を示し、１０は上部金型のノックピンであり、１１は中子金型のストッパーピンである。
１２は中子金型のガイドピンであり、１３は上下金型のガイドピンである。１４は上部金型を上下させるためのプレス機本体のプレスシリンダーである。また、８のスプリングの部分は油圧コントロールによる油圧シリンダーでもよい。
【００１１】  以下、上記構成の動作を説明する。図３において１５は成形しようとする木質単板および積層薄板である。１５の材料を図３のように下部金型にセットした状態でプレス機のシリンダーにより上部金型１が中子金型４と下降を開始する。下降開始後最初に中子金型４が材料に到達し、接触した時点より材料１５の軟化を可能にする所定の一定速度に下降速度を変え更に下降動作を行う。この時中子金型４は材料１５を約１９０℃〜２００℃で加熱することで材料１５の軟化を促進する。そして図４のように上部金型１より先に中子金型４が下部金型に材料１５を挟み込んだ状態で到達する。この時、一定圧を加えることで加熱が促進される。これによって材料１５の水分が急激に水蒸気化し上下金型間の材料内には水蒸気を排出しようとする水上気圧が発生する。この時点で、上部金型４にプレス機のシリンダーにより約１秒間に数回の数ミリ程度の上下作動を与える。これにより、金型と材料１５の間に瞬間的に間隙ができ、この間隙により水蒸気は瞬時に１６のように外部に排出され、材料を瞬時に乾燥状態にすることで１段目の中子金型による容器の底部分の成形物を得ることができる。
【００１２】  次に、図５のように２段目となる上部金型１が下降し、材料１５の上部縁部分を加熱軟化し、下部金型に材料１５の上部縁部分を挟み込んだ状態で到達したときに一定圧を加え、更に２段目上部金型１に１段目上部金型４と同様の上下作動を与える事で水蒸気の瞬時排出を行い容器の上部縁部の成形物が得る事ができる。以上の動作により容器全体の成形物１７を得る事ができるものである。また、本発明の金型は、複数分割することで多様な成型物の成型金型として使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】    本発明の金型概観図と断面図の断面面表示図
【図２】    金型の実施形態を示す部分断面図
【図３】    金型の動作を示す部分断面図
【図４】    金型の動作を示す部分断面図
【図５】    金型の動作を示す部分断面図
【図６】    本発明の金型による成形物の概観図
【符号の説明】
１    上部金型
２    下部金型
３    部分断面図断面面
４    中子金型（１段目金型）
５    上部金型加熱用電熱板
６    上部金型補助電熱ヒーター
７    下部金型加熱用電熱板
８    中子金型支持スプリング
９    上部金型セットボルト穴
１０  上部金型ノックピン
１１  中子金型ストッパーピン
１２  中子金型ガイドピン
１３  上下金型ガイドピン
１４  プレス機本体シリンダー
１５  木質単板および積層薄板
１６  排出水蒸気
１７  本金型により成形された容器の概観図
【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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