(57)【要約】【課題】トリミングや接着を不要として効率良く、外観並びに質感の良好な中空容器を製造し得る中空容器の製造方法及び装置を提供する。【解決手段】型枠内に型用流動樹脂を立体モデルが埋没するよう流し込んで硬化させ、硬化成形型６を形成した後、分割面７で割ることにより立体モデルが取り出された硬化成形型６を分割面７が合致するよう再度合わせ、硬化成形型６と同芯の筒状保持フレーム８内に嵌挿し、硬化成形型６の内部空間に容器用流動樹脂を注入した後、筒状保持フレーム８の両端開口に該両端開口を塞ぐよう回転軸受プレート９を取り付け、回転軸受プレート９が取り付けられた筒状保持フレーム８をその軸線を中心に回転させつつ、軸線と直交する軸を中心に回転させ、その遠心力で前記容器用流動樹脂を硬化成形型６内面に倣わせて硬化させることにより、中空容器を成形する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
製造すべき中空容器と同一外形の立体モデルを製作する立体モデル製作工程と、
該立体モデル製作工程で製作した立体モデルを型用流動樹脂注入可能な型枠内中心部にセットし、該型枠内に型用流動樹脂を前記立体モデルが埋没するよう流し込んで硬化させ、硬化成形型を形成する成形型形成工程と、
該成形型形成工程で形成した硬化成形型を型枠から外し、前記立体モデルの軸線を含む分割面で割ることにより、該立体モデルを硬化成形型から取り出す立体モデル除去行程と、
該立体モデル除去行程で立体モデルが取り出された硬化成形型を前記分割面が合致するよう再度合わせ、該硬化成形型と同芯の筒状保持フレーム内に嵌挿し、前記硬化成形型の内部空間に容器用流動樹脂を注入した後、前記筒状保持フレームの両端開口に該両端開口を塞ぐよう回転軸受プレートを取り付ける樹脂注入工程と、
前記樹脂注入工程で回転軸受プレートが取り付けられた筒状保持フレームをその軸線を中心に回転させつつ、該軸線と直交する軸を中心に回転させ、その遠心力で前記容器用流動樹脂を硬化成形型内面に倣わせて硬化させることにより、中空容器を成形する回転成形工程と
を行うことを特徴とする中空容器の製造方法。
【請求項２】
前記中空容器を試作サンプル品とした請求項１記載の中空容器の製造方法。
【請求項３】
前記型用流動樹脂を主剤と硬化剤とを混合したシリコン樹脂とし、前記容器用流動樹脂を主剤と硬化剤とを混合した硬化性ウレタン樹脂とした請求項１又は２記載の中空容器の製造方法。
【請求項４】
製造すべき中空容器と同一外形の立体モデルを型用流動樹脂注入可能な型枠内中心部にセットし、該型枠内に型用流動樹脂を前記立体モデルが埋没するよう流し込んで硬化させることにより形成される硬化成形型と、
前記立体モデルの軸線を含む分割面で割ることにより立体モデルが取り出され且つ該分割面が合致するよう再度合わせられた硬化成形型の外周を覆うように保持する該硬化成形型と同芯の筒状保持フレームと、
前記硬化成形型の内部空間に容器用流動樹脂を注入した後、前記筒状保持フレームの両端開口に該両端開口を塞ぐよう取り付けられる回転軸受プレートと、
該回転軸受プレートを回転自在に把持した状態で、前記筒状保持フレームをその軸線を中心に回転させつつ、該軸線と直交する軸を中心に回転させ、その遠心力で前記容器用流動樹脂を硬化成形型内面に倣わせて硬化させることにより、中空容器を成形する二軸回転器と
を備えたことを特徴とする中空容器の製造装置。
【請求項５】
回転駆動装置が内蔵された基台と、
該基台に前記回転駆動装置の水平方向へ延びる駆動軸により回転駆動されるよう取り付けられたコ字状の回転フレームと、
該回転フレームのコ字状の先端部分に互いに対向するよう前記駆動軸と直交する軸線を中心として回転自在に配設され且つ前記回転軸受プレートに凹設された円錐溝を係合可能な二個の円錐状の回転駒と、
前記回転フレームの内部に配設され且つ前記駆動軸の回転を一方の回転駒へ伝える回転伝達機構と
から前記二軸回転器を構成した請求項４記載の中空容器の製造装置。
【請求項６】
前記中空容器を試作サンプル品とした請求項４又は５記載の中空容器の製造装置。
【請求項７】
前記型用流動樹脂を主剤と硬化剤とを混合したシリコン樹脂とし、前記容器用流動樹脂を主剤と硬化剤とを混合した硬化性ウレタン樹脂とした請求項４〜６のいずれか一つに記載の中空容器の製造装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空容器の製造方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ハンドソープやシャンプー、或いは各種飲料等の液体を詰める中空ボトルのような中空容器は、ブロー成形によって製造されている。
【０００３】
前記ブロー成形は、熱可塑性樹脂を素材とする成形材料をダイヘッドから押し出し、該ダイヘッドから押し出されたばかりのまだ軟らかい成形材料を一対の成形型によって型締めし、成形材料の内部に空気を吹き込み、成形材料を成形型に設けられたキャビティに倣わせ、そして成形材料を冷却固化させた後、成形型を型開きし、成形品としての中空容器を取り出すようにしたものである。
【０００４】
ところで、前述の如き中空容器の試作段階においては、デザイン的な確認等を行うためにそのサンプル品を製造する必要がある。因みに、前記ブロー成形は、製造コストが安く済み、中空容器の量産には非常に適した工法である反面、金型で形成される前記成形型が非常に高価で且つ納期も長くなることから、少量生産となる前記中空容器のサンプル品の試作に適用することは困難となっている。
【０００５】
このため、従来の場合、例えば、サーモフォーミングと称される工法によって前記中空容器のサンプル品が試作されている。
【０００６】
前記サーモフォーミングにおいては、図６に示される如く、先ず、中空容器の製品設計を行って、２次元図面を製作し、それを元に３次元モデリングを行って加工データを作成し、樹脂材料より切削にて成形型１を製作することが行われる。
【０００７】
続いて、図７（ａ）に示される如く、薄板状の熱可塑性の樹脂シート２を加熱ヒータ３により加熱して軟化させ、該軟化させた樹脂シート２を、図７（ｂ）に示される如く、成形型１上に配置しつつ、樹脂シート２と成形型１との間の空気を吸引することにより真空に近い状態を作り出し、図７（ｃ）に示される如く、成形型１に樹脂シート２を密着させて硬化させ、成形完了後、成形型１から、図７（ｄ）に示される如く、成形品２ａを取り出すことが行われる。
【０００８】
この後、前記成形品２ａの外周における不要な部分を、図８（ａ）に示される如く、トリミングし、所望の形状の半割部品２ｂを成形するようにし、該半割部品２ｂを、図８（ｂ）に示される如く、二個用意して互いに向かい合わせ、接着することにより組み立て、中空容器のサンプル品を製造することが行われる。
【０００９】
尚、前述の如き中空容器の製造に関する一般的技術水準を示すものとしては、例えば、特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−４３９７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、前述の如く、サーモフォーミングによって中空容器のサンプル品を製造するのでは、特に、前記成形品２ａの外周における不要な部分をトリミングしたり、半割部品２ｂを二個用意し互いに向かい合わせて接着したりするのに非常に手間と時間がかかるという欠点を有していた。
【００１２】
又、前記サーモフォーミングでは、前述の如く半割部品２ｂを二個用意し互いに向かい合わせて接着するため、製造された中空容器に接合線が残ってしまい、サンプル品といえども見栄えが悪く質感も異なり、改善が望まれていた。
【００１３】
本発明は、斯かる実情に鑑み、トリミングや接着を不要として効率良く、外観並びに質感の良好な中空容器を製造し得る中空容器の製造方法及び装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、製造すべき中空容器と同一外形の立体モデルを製作する立体モデル製作工程と、
該立体モデル製作工程で製作した立体モデルを型用流動樹脂注入可能な型枠内中心部にセットし、該型枠内に型用流動樹脂を前記立体モデルが埋没するよう流し込んで硬化させ、硬化成形型を形成する成形型形成工程と、
該成形型形成工程で形成した硬化成形型を型枠から外し、前記立体モデルの軸線を含む分割面で割ることにより、該立体モデルを硬化成形型から取り出す立体モデル除去行程と、
該立体モデル除去行程で立体モデルが取り出された硬化成形型を前記分割面が合致するよう再度合わせ、該硬化成形型と同芯の筒状保持フレーム内に嵌挿し、前記硬化成形型の内部空間に容器用流動樹脂を注入した後、前記筒状保持フレームの両端開口に該両端開口を塞ぐよう回転軸受プレートを取り付ける樹脂注入工程と、
前記樹脂注入工程で回転軸受プレートが取り付けられた筒状保持フレームをその軸線を中心に回転させつつ、該軸線と直交する軸を中心に回転させ、その遠心力で前記容器用流動樹脂を硬化成形型内面に倣わせて硬化させることにより、中空容器を成形する回転成形工程と
を行うことを特徴とする中空容器の製造方法にかかるものである。
【００１５】
前記中空容器の製造方法においては、前記中空容器を試作サンプル品とすることができる。
【００１６】
前記中空容器の製造方法においては、前記型用流動樹脂を主剤と硬化剤とを混合したシリコン樹脂とし、前記容器用流動樹脂を主剤と硬化剤とを混合した硬化性ウレタン樹脂とすることができる。
【００１７】
一方、本発明は、製造すべき中空容器と同一外形の立体モデルを型用流動樹脂注入可能な型枠内中心部にセットし、該型枠内に型用流動樹脂を前記立体モデルが埋没するよう流し込んで硬化させることにより形成される硬化成形型と、
前記立体モデルの軸線を含む分割面で割ることにより立体モデルが取り出され且つ該分割面が合致するよう再度合わせられた硬化成形型の外周を覆うように保持する該硬化成形型と同芯の筒状保持フレームと、
前記硬化成形型の内部空間に容器用流動樹脂を注入した後、前記筒状保持フレームの両端開口に該両端開口を塞ぐよう取り付けられる回転軸受プレートと、
該回転軸受プレートを回転自在に把持した状態で、前記筒状保持フレームをその軸線を中心に回転させつつ、該軸線と直交する軸を中心に回転させ、その遠心力で前記容器用流動樹脂を硬化成形型内面に倣わせて硬化させることにより、中空容器を成形する二軸回転器と
を備えたことを特徴とする中空容器の製造装置にかかるものである。
【００１８】
前記中空容器の製造装置においては、回転駆動装置が内蔵された基台と、
該基台に前記回転駆動装置の水平方向へ延びる駆動軸により回転駆動されるよう取り付けられたコ字状の回転フレームと、
該回転フレームのコ字状の先端部分に互いに対向するよう前記駆動軸と直交する軸線を中心として回転自在に配設され且つ前記回転軸受プレートに凹設された円錐溝を係合可能な二個の円錐状の回転駒と、
前記回転フレームの内部に配設され且つ前記駆動軸の回転を一方の回転駒へ伝える回転伝達機構と
から前記二軸回転器を構成することができる。
【００１９】
前記中空容器の製造装置においては、前記中空容器を試作サンプル品とすることができる。
【００２０】
前記中空容器の製造装置においては、前記型用流動樹脂を主剤と硬化剤とを混合したシリコン樹脂とし、前記容器用流動樹脂を主剤と硬化剤とを混合した硬化性ウレタン樹脂とすることができる。
【００２１】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００２２】
前述の如く構成すると、従来のようにサーモフォーミングによって中空容器を製造するのに比べ、成形品の外周における不要な部分をトリミングしたり、半割部品を二個用意し互いに向かい合わせて接着したりしなくて済み、手間が省け、製造に要する時間を短縮することが可能となる。
【００２３】
又、本発明の場合、前記サーモフォーミングのように、半割部品を二個用意し互いに向かい合わせて接着するようなことをしないため、製造された中空容器に接合線が残ってしまう心配がなく、見栄えが良く質感も実際の製品に近くなり、デザイン的な確認等を行う上で非常に有効となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の中空容器の製造方法及び装置によれば、トリミングや接着を不要として効率良く、外観並びに質感の良好な中空容器を製造し得るという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の中空容器の製造方法及び装置の実施例における製品設計から立体モデルの製作に至る工程を示す概要図である。
【図２】本発明の中空容器の製造方法及び装置の実施例における成形型の形成から立体モデルの取り出しに至る工程を示す概要図である。
【図３】本発明の中空容器の製造方法及び装置の実施例における成形型の筒状保持フレーム内への嵌挿から回転軸受プレートの取り付けに至る工程と、筒状保持フレームを回転させる工程とを示す概要図である。
【図４】本発明の中空容器の製造方法及び装置の実施例における二軸回転器を示す概要構成図である。
【図５】本発明の中空容器の製造方法及び装置の実施例における二軸回転器を示す概要構成図であって、図４のＶ−Ｖ矢視相当図である。
【図６】従来の中空容器の製造方法の一例における製品設計から成形型の製作に至る工程を示す概要図である。
【図７】従来の中空容器の製造方法の一例における樹脂シートの加熱から成形品の取り出しに至る工程を示す概要図であって、（ａ）は樹脂シートを加熱する状態を示す図、（ｂ）は樹脂シートと成形型との間の空気を吸引する状態を示す図、（ｃ）は成形型に樹脂シートを密着させる状態を示す図、（ｄ）は成形型から取り出した成形品を示す図である。
【図８】従来の中空容器の製造方法の一例における成形品のトリミングから接着に至る工程を示す概要図であって、（ａ）は成形品の外周部分をトリミングする状態を示す図、（ｂ）は半割部品を接着して組み立てる状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００２７】
図１〜図５は本発明の中空容器の製造方法及び装置の実施例であって、先ず、図１に示す如く、中空容器の製品設計を行って、２次元図面を製作し、それを元に３次元モデリングを行って加工データを作成し、製造すべき中空容器と同一外形の立体モデル４を樹脂材料（例えば、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂等）より切削にて製作する（立体モデル製作工程）。この場合、前記立体モデル４は中実である。
【００２８】
続いて、図２に示す如く、前記立体モデル製作工程で製作した立体モデル４を型用流動樹脂注入可能な型枠５内中心部にセットし、該型枠５内に型用流動樹脂を前記立体モデル４が埋没するよう流し込んで硬化させ、硬化成形型６を形成する（成形型形成工程）。前記型用流動樹脂としては、例えば、主剤と硬化剤（添加剤）とを混合したシリコン樹脂を用いることができる。
【００２９】
この後、前記成形型形成工程で形成した硬化成形型６を型枠５から外し、前記立体モデル４の軸線を含む分割面７で割ることにより、該立体モデル４を硬化成形型６から取り出す（立体モデル除去行程）。
【００３０】
引き続き、図３に示す如く、前記立体モデル除去行程で立体モデル４が取り出された硬化成形型６を前記分割面７が合致するよう再度合わせ、該硬化成形型６と同芯の筒状保持フレーム８内に嵌挿し、前記硬化成形型６の内部空間に容器用流動樹脂を注入した後、前記筒状保持フレーム８の両端開口に該両端開口を塞ぐよう回転軸受プレート９を取り付ける（樹脂注入工程）。ここで、図２に示すような上面を開放した横長で箱状の型枠５を用い、その側面部内面に片持式で立体モデル４を固定した場合、前記筒状保持フレーム８は、図３に示す断面四角形の角管状のものとなるが、図２に示すような型枠５の代わりに、縦置きで中空円柱状の型枠を用い、その上面部内面に吊り下げ式で立体モデル４を固定した場合、該中空円柱状の型枠の上面に穿設した孔から型用流動樹脂を流し込んだ場合には、前記筒状保持フレーム８は、図３に示す断面円形の円管状のものとすることも可能となる。尚、前記筒状保持フレーム８の断面形状は、四角形や円形に限らず、それ以外の形状としても良いことは言うまでもない。又、前記容器用流動樹脂としては、例えば、主剤と硬化剤（添加剤）とを混合した硬化性ウレタン樹脂を用いることができる。
【００３１】
更に、前記樹脂注入工程で回転軸受プレート９が取り付けられた筒状保持フレーム８をその軸線を中心に回転させつつ、該軸線と直交する軸を中心に回転させ、その遠心力で前記容器用流動樹脂を硬化成形型６内面に倣わせて硬化させることにより、中空容器を成形する（回転成形工程）。
【００３２】
ここで、前記回転成形工程においては、図４及び図５に示す如き二軸回転器１０を使用し、該二軸回転器１０は、基台１１に、モータ等の回転駆動装置１２を内蔵せしめると共に、該回転駆動装置１２の水平方向へ延びる駆動軸１３により回転駆動されるコ字状の回転フレーム１４を取り付け、該回転フレーム１４のコ字状の先端部分に、二個の円錐状の回転駒１５を、互いに対向し且つ前記駆動軸１３と直交する軸線を中心として回転自在に配設し、前記回転軸受プレート９に凹設された円錐溝１６を前記回転駒１５に対し係合可能とし、前記回転フレーム１４の内部に、前記駆動軸１３の回転を一方の回転駒１５へ伝える回転伝達機構１７を配設したものである。
【００３３】
前記回転伝達機構１７は、前記駆動軸１３の先端部に駆動傘歯車１８を嵌着し、前記回転フレーム１４の内部空間に、前記駆動軸１３と直交する方向へ延びる従動軸１９を図示していない軸受により回転自在に配設し、該従動軸１９の一端（駆動軸１３側）に前記駆動傘歯車１８と噛合する従動傘歯車２０を嵌着すると共に、従動軸１９の他端（反駆動軸１３側）にプーリ２１を嵌着し、該プーリ２１と前記一方の回転駒１５の基端部に設けたプーリ２２との間に無端状のベルト２３を掛け回してなる構成を有している。
【００３４】
そして、前記回転成形工程において二軸回転器１０を使用する際には、前記樹脂注入工程で筒状保持フレーム８に取り付けられた回転軸受プレート９の円錐溝１６を回転駒１５に対し係合させ、回転駆動装置１２を回転駆動すると、回転フレーム１４が水平方向へ延びる駆動軸１３により回転駆動されると共に、該駆動軸１３の回転が回転伝達機構１７を構成する駆動傘歯車１８、従動傘歯車２０、従動軸１９、プーリ２１、ベルト２３、及びプーリ２２を介して一方の回転駒１５へ伝えられ、前記筒状保持フレーム８がその軸線を中心に回転しつつ、該軸線と直交する軸を中心に回転し、その遠心力で前記硬化成形型６内に注入されている容器用流動樹脂が該硬化成形型６内面に倣うように引き延ばされ、硬化することにより、中空容器が成形される。因みに、前記回転駆動装置１２による回転フレーム１４の駆動軸１３を中心とした回転速度、並びに前記筒状保持フレーム８の駆動軸１３と直交する軸を中心とした回転速度は、およそ６［ｒｐｍ］程度に設定すれば良い。
【００３５】
この結果、従来のようにサーモフォーミングによって中空容器のサンプル品を製造するのに比べ、成形品２ａの外周における不要な部分をトリミングしたり、半割部品２ｂを二個用意し互いに向かい合わせて接着したりしなくて済み、手間が省け、製造に要する時間を短縮することが可能となる。
【００３６】
又、本実施例の場合、前記サーモフォーミングのように、半割部品２ｂを二個用意し互いに向かい合わせて接着するようなことをしないため、製造された中空容器に接合線が残ってしまう心配がなく、サンプル品の見栄えが良く質感も実際の製品に近くなり、デザイン的な確認等を行う上で非常に有効となる。
【００３７】
こうして、トリミングや接着を不要として効率良く、外観並びに質感の良好な中空容器を製造し得る。
【００３８】
尚、本発明の中空容器の製造方法及び装置は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、試作サンプル品に限らず実際の製品の製造に適用しても良いこと等、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００３９】
４    立体モデル
５    型枠
６    硬化成形型
７    分割面
８    筒状保持フレーム
９    回転軸受プレート
１０    二軸回転器
１１    基台
１２    回転駆動装置
１３    駆動軸
１４    回転フレーム
１５    回転駒
１６    円錐溝
１７    回転伝達機構 
【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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