(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラッシュ成形型とパウダ−ボックスとの接合固定による組立体により行われるパウダ−リングの工程を経て樹脂粉末から成形品を製造するパウダ−スラッシュ成形装置において、パウダ−リング終了時若しくはその20秒以内に前記組立体が外部へ放熱するために分離される機構を備えていること、を特徴とするパウダ−スラッシュ成形装置。
【請求項２】
スラッシュ成形型とパウダ−ボックスとの接合固定による組立体により行われるパウダ−リングを経て樹脂粉末から成形品を製造するパウダ−スラッシュ成形法において、パウダ−リング終了時若しくはその20秒以内に前記組立体を分離して外部へ放熱する操作を経てスラッシュ成形型が次の工程に移送されること、を特徴とするパウダ−スラッシュ成形法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、従来の装置に生じていたパウダ−リング後の装置内部での熱伝導によるトラブルの発生を回避して複雑形状の成形品をも高効率に製造し得るパウダ−スラッシュ成形装置に関する。
【０００２】
別の本発明は、本発明によるパウダ−スラッシュ成形装置を使用して高品質の成形品を高効率に製造するパウダ−スラッシュ成形法に関する。
【０００３】
【従来の技術】
パウダ−スラッシュ成形法は、自動車内装品及び家具等に使用されるプラスチック表皮材等の工業的製造に有用な方法であって、樹脂粉末の溶融付着により成形金型面に形成の溶融付着樹脂層（以下において、溶着樹脂層ということがある）を成形品にする製造法である。
【０００４】
パウダ−スラッシュ成形法は、スラッシュ成形型を加熱炉で加熱する工程、加熱されたスラッシュ成形型の成形金型面に樹脂粉末を溶融付着させて溶着樹脂層を形成させるパウダリングの工程、スラッシュ成形型を再加熱してその溶着樹脂層を均一化する工程、スラッシュ成形型の冷却によって溶融樹脂層を冷却固化して成形品にする工程及び成形品をスラッシュ成形型から離脱（いわゆる、脱型）する工程等からなる。
【０００５】
図６は、パウダリングの工程を示す説明図であって、図６の（Ａ）から図６の（Ｃ）に至る操作によって溶着樹脂層が成形金型面に形成される。
図６の（Ａ）は、パウダリング開始時点でのスラッシュ成形型とパウダ−ボックスとの接合固定による組立体を示している。スラッシュ成形型６０は、前工程の加熱炉での加熱によって樹脂粉末の溶融温度点以上の高温になっていて、樹脂粉末がその成形金型面に接すると溶融付着する。パウダ−ボックス６１には樹脂粉末６２が充填されている。スラッシュ成形型６０は、それを保持するキャリヤ枠６６（金型枠及びその他の名称で呼ばれることがある）を通じて操作される。
【０００６】
なお、図６に示すスラッシュ成形型とパウダ−ボックスとの接合固定による組立体は、以下において、パウダ−ボックス／成形型組立体ということがある。
【０００７】
「スラッシュ成形型」は、成形型若しくはスラッシュ金型等と同義語である。スラッシュ成形型が電鋳製である場合（多くは、電鋳製）は電鋳型若しくは鋳型等と称されている。「成形金型面」は、成形面、成形表面若しくは金型面等と同義語である。成形金型面が電鋳製金型である場合には、鋳型、鋳型表面、電鋳型、シエル面、シエル鋳型若しくは電鋳シエル面等と称されている。「パウダ−ボックス」は、バケット、リザ−バ−若しくはリザ−ブタンク等と同義語である。図６の（Ｂ）は、回転によってパウダ−ボックス６１が上側の位置になったパウダ−ボックス／成形型組立体を示している。
【０００８】
樹脂粉末６２は、パウダ−ボックス／成形型組立体が回転して図６の（Ａ）から図６の（Ｂ）の状態に至る過程でパウダ−ボックス６１からスラッシュ成形型６０内に移動して樹脂粉末の融点以上の高温になっている成形金型面６４に接触して、それが溶融付着して溶着樹脂層６５になる。
【０００９】
図６の（Ｃ）は、回転して図６の（Ｂ）の状態から図６の（Ａ）と同じ状態になったパウダ−ボックス／成形型組立体を示している。樹脂粉末６２は、図６の（Ａ）の状態に戻る過程でパウダ−ボックス６１に回収されて、成形金型面６４には溶着樹脂層６５が残存した状態になる。図６の（Ｃ）は、パウダリング終了時点でのパウダ−ボックス／成形型組立体を示している。その成形金型面６４に形成された溶着樹脂層６５は、熱溶融状態の層であって、その下端部がシ−ル部材のパッキンの近傍の位置にあるか若しくは接する位置にある（図４参照）。
【００１０】
パウダリング終了後にあっては、スラッシュ成形型６０がパウダ−ボックス／成形型組立体から分離されて加熱炉に移送され、そこで再溶融されて成形金型面６４の溶着樹脂層６５が均一化される。この溶着樹脂層６５を均一する加熱は、一般的に、後加熱と称されていて、以下においても「後加熱」の用語を同様の意味で使用することがある。
【００１１】
スラッシュ成形型６０は、後加熱後に冷却装置に移送されて強制冷却（一般的には、水噴霧による）されて溶着樹脂層６５の冷却固化により成形品にされる。溶着樹脂層６５が均一である場合には、スラッシュ成形型６０がパウダ−ボックス／成形型組立体からの分離後に後加熱の工程を経由することなく冷却装置に移送される。
【００１２】
そして、工業的実施のパウダ−スラッシュ成形法にあっては、スラッシュ成形型の加熱炉での加熱、パウダリングの一連の操作、スラッシュ成形型の後加熱、スラッシュ成形型の冷却及びスラッシュ成形型からの成形品の取り出し（いわゆる、脱型）の各工程での操作に要する時間が相違する。
【００１３】
しかも、各工程の装置間の距離が相違していて、スラッシュ成形型が各工程の装置間の移動に要する時間も相違するので、パウダリング終了後にあっても、パウダ−ボックス／成形型組立体の状態で待機する時間が生ずるの一般的である。図５は、工業的実施のパウダ−スラッシュ成形法の工程図であって、図中の「待機」が、パウダリング終了後にパウダ−ボックス／成形型組立体の状態が保持されている時間（すなわち、待機の状態）を示している。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
図４は、パウダリング終了後のパウダ−ボックス／成形型組立体の内部に生じる熱伝導及び放熱の現象を概念的に示す説明図である。
【００１５】
図４の（Ａ）は、パウダリング終了時（図６の（Ｃ）の状態）のパウダ−ボックス／成形型組立体のシ−ル部材と成形金型面との接触部に生ずる現象を示す説明図である。
【００１６】
パウダリング終了時も、スラッシュ成形型４０の成形金型面４１には溶着樹脂層４２が付着していて、その溶着樹脂層４２の下端部４２ａがシ−ル部材４３のパッキン４４に接した状態になっている。
【００１７】
そのために、図４の（Ａ）に示す状態がパウダリング終了後に継続すると、パッキン４４の温度が成形金型面４１等からの熱伝導によって急速に上昇して、溶融樹脂がパッキン４４の表面に付着して僅かな時間の経過によっても付着量及び付着力が急激に増大する。
【００１８】
図４の（Ｂ）は、溶融樹脂がパッキン４４の表面に付着して生ずる糸引現象を概念的に示す説明図である。従来にあっては、パウダ−ボックス／成形型組立体がパウダリング終了後にも図４の（Ａ）に示す状態で待機して（図５の工程図の待機参照）、それからスラッシュ成形型４０がパウダ−ボックスとの接合固定から分離されて次工程に移送されていた。
【００１９】
従って、パウダリング後に分離されたスラッシュ成形型４０とパッキン４４との間には、糸状溶融樹脂４５が付着してぶら下がる現象（すなわち、溶融樹脂の糸引き現象）が高頻度で生じていた。
【００２０】
一方、パウダ−スラッシュ成形法により成形する工業的製品は、多くが複雑な端部形状を有する工業製品（代表的には、自動車内装品）であって、その成形には、複雑な端部形状に対応した端部形状を有するシ−ル部材が用いられていて、シ−ル部材の成形金型面への接触部（すなわち、パッキン）も複雑な形状であるところから、スラッシュ成形型とパッキンとの間で溶融樹脂の糸引き現象がより生じ易いとの問題点が生じていた。
【００２１】
しかも、溶融樹脂の糸引き４５をそのまま放置する場合には、スラッシュ成形型４０が糸状溶融樹脂４５をぶら下げた状態で次の工程に移送されて、糸状溶融樹脂４５が途中の装置及び部品等に付着する、パウダ−ボックスに混入する及び成形金型面４１の溶着樹脂層４２に付着する等の問題点が生じていた。
【００２２】
スラッシュ成形型４０からの糸状溶融樹脂４４の除去には、人力による作業以外の適当な除去手段が無いこともあって、人力による糸状溶融樹脂４４の除去作業が、不可能、著しく困難若しくは危険を伴う等の構造を有するパウダ−スラッシュ成形装置にあっては、装置の操業を一時停止して除去作業を行わざる得ないとの問題点が生じていた。
【００２３】
図３は、パウダリング終了後のパウダ−ボックス／成形型組立体の内部に生ずる放熱を概念的に示す説明図である。
【００２４】
従来にあっては、パウダ−ボックス／成形型組立体が、その状態でパウダリング終了後にも待機していて、スラッシュ成形型３０の成形金型面３１及び溶着樹脂層３２の蓄熱がパウダ−ボックス３４の樹脂粉末３５に放熱されて（矢印方向参照）、その表面部分３６が凝集若しくは溶融に近い状態になって、それが次のパウダリングの際に成形金型面３１に付着して溶着樹脂層３２中に塊状物として存在して成形品が高頻度で不良品（不具合品）になっていた。なお、符号３７は、パウダ−ボックス／成形型組立体の回転軸である。
【００２５】
本発明は、パウダリング終了後のパウダ−スラッシュ成形装置に生じていた問題点を解決して、スラッシュ成形型に付着の溶融樹脂の糸引及びパウダ−ボックスの樹脂粉末の凝集等の現象が発生せず、高効率に高品質の成形品（例えば、自動車内装品等の複雑な端部形状を有する成形品）を容易に製造し得るパウダ−スラッシュ成形装置を提供すること、を目的とする。
【００２６】
別の本発明は、本発明によるパウダ−スラッシュ成形装置を利用して高効率に高品質の成形品（例えば、自動車内装品等の複雑な端部形状を有する成形品）を工業的に容易かつ高効率に製造し得るパウダ−スラッシュ成形法を提供すること、を目的とする。
【0027】
【課題を解決するための手段】
本発明（請求項１に記載の本発明）によるパウダ−スラッシュ成形装置は、スラッシュ成形型とパウダ−ボックスとの接合固定による組立体により行われるパウダ−リングの工程を経て樹脂粉末から成形品を製造するパウダ−スラッシュ成形装置において、パウダ−リング終了時若しくはその20秒以内に前記組立体が外部へ放熱するために分離される機構を備えていること、を特徴とする。
【００２８】
別の本発明（請求項２に記載の本発明）によるパウダ−スラッシュ成形法は、スラッシュ成形型とパウダ−ボックスとの接合固定による組立体により行われるパウダ−リングを経て樹脂粉末から成形品を製造するパウダ−スラッシュ成形法において、パウダ−リング終了時若しくはその20秒以内に前記組立体を分離して外部へ放熱する操作を経てスラッシュ成形型が次の工程に移送されること、を特徴とする。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の態様を図１及び図２に基づいて具体的に説明する。なお、図１及び図２に示す実施の態様は、本発明の好適な実施の態様ではあるが、本発明に包含される多くの実施の態様の一例示である。
【００３０】
図１は、本発明によるパウダ−スラッシュ成形装置の実施の態様の一例示の説明図である。図１は、パウダ−リング終了時若しくは終了後直ちに、スラッシュ成形型１がパウダ−ボックス２との接合固定を解除されて成形型押上装置３、３ａにより外部への放熱に有効な僅かな間隔４だけ押し上げられた状態を示している。
【００３１】
図１に示すパウダ−スラッシュ成形装置にあっては、スラッシュ成形型１内の蓄熱が間隔４を通じて外部に有効に放熱されて、しかも、パウダ−リング終了時若しくは終了後直ちのスラッシュ成形型１の分離によって、溶着樹脂層６からパッキン８への熱伝導及び溶融樹脂の付着が回避されている。
【００３２】
成形型押上装置３、３ａは、機械的手段若しくは電気的手段によりパウダ−リングの終了を検知してスラッシュ成形型１を実質的に瞬時に押し上げて間隔４を開ける機構を備えている。機械的手段は、例えば、パウダ−ボックス／成形型組立体のパウダ−リングの終了時の停止位置を機械的に検出する手段であって、電気的手段は、例えば、その停止位置を電気的に検出する手段である。
【００３３】
成形型押上装置３、３ａは、スラッシュ成形型１の端部等を瞬時に押し上げる機構を有する装置であって、代表的には、空気圧若しくは油圧のシリンダ−等がある。
【００３４】
本発明の「パウダ−リング」は、溶着樹脂層をスラッシュ成形型の成形金型面に形成させるパウダ−ボックス／成形型組立体により行われるするで一連の操作であって、一連の操作としては、図６の（Ａ）〜（Ｃ）に示すものが代表的である。
【００３５】
本発明の「パウダ−スラッシュ成形装置」は、スラッシュ成形型とパウダ−ボックスとの接合固定の組立体によるパウダ−リング工程を含む工程を経て樹脂粉末から成形品を形成する成形装置であって、代表的には、図２の工程により樹脂粉末から成形品を製造する装置である。
【００３６】
本発明の「パウダ−リング終了時」は、溶着樹脂層が成形金型面に形成されて樹脂粉末がパウダ−ボックスに回収可能な位置関係にパウダ−ボックス／成形型組立体が停止した時点であって、代表的には、パウダ−ボックス／成形型組立体が図６の（Ｃ）に状態になった時点である。
【００３７】
本発明では、パウダ−リング終了後直ちに、すなわち、パウダ−リングが終了してから極く短時間で、例えば、２０秒以内が好ましく、より好ましくは１０秒以内であることができる。パウダ−ボックス／成形型組立体は、パウダ−リング終了と同時の分離が放熱の点から好ましく、パウダ−リング終了後直ちに分離すれば、スラッシュ成形型への糸状溶融樹脂の付着及びパウダ−ボックスの樹脂粉末の表面部分の凝集の発生を回避することが可能である。
【００３８】
スラッシュ成形型１は、図１に示すように成形型押上装置３、３ａによって押し上げられた後で通常の操作によって次の工程（加熱若しくは冷却工程）に移送される。なお、本発明のパウダ−スラッシュ成形装置は、スラッシュ成形型がパウダ−リング終了時若しくは終了後直ちに分離された後の操作については制約されることがない。
【００３９】
図２は、本発明のパウダ−スラッシュ成形法の一例の工程図である。
【００４０】
本発明のスラッシュ成形法は、パウダ−リングの終了と同時若しくは終了後直ちにスラッシュ成形型を外部への放熱が可能な状態で待機させて、それからスラッシュ成形型を次の工程に移送することを特徴とする方法である。
【００４１】
本発明のスラッシュ成形法は、パウダ−リングでのスラッシュ成形型の蓄熱が実質的にパウダ−リング終了と同時若しくは直ちに外部に放熱されて、溶融樹脂の糸引現象が解消されて、次回のパウダ−リングの溶着樹脂層中への塊状物の混入がなくなって不良品（不具合品）となる成形品の発生が回避される。従って、本発明のスラッシュ成形法は、安全性に優れた作業環境下において高効率に複雑な成形品の製造を可能にする。
【００４２】
本発明のパウダ−スラッシュ成形装置及びパウダ−スラッシュ成形法には、前述した実施の態様以外にも多様な態様が含まれる。その実施の態様の一部を以下に例示する。
（ｉ）スラッシュ成形型移動装置は、図６に示す回転運動以外の運動を行うパウダ−ボックス／成形型組立体によりパウダ−リングを行う装置であることが可能である。
（ｉｉ）スラッシュ成形型とパウダ−ボックスとの接合固定は、成形型押上装置からの制御信号により外れる機構若しくはスラッシュ成形型の動きによって機械的に外れる機構を有する金具であることが可能である。
（ｉｉｉ）成形型押上装置は、スラッシュ成形型を移動させるロボットシステムを備えるものにすることも可能である。
（ｉｖ）スラッシュ成形型とパウダ−ボックスとの分離手段が、パウダ−ボックスも移動させる機構であることが可能である。
【００４３】
なお、本発明のパウダ−スラッシュ成形装置及びパウダ−スラッシュ成形法においては、本発明の目的に沿うものであって、本発明の効果を特に害さない限りにおいては、改変あるいは部分的な変更及び付加は任意であって、いずれも本発明の範囲である。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によるパウダ−スラッシュ成形装置によれば、下記（ａ）〜（ｆ）に代表される様々な効果が得られる。
（ａ）パウダ−リング終了後のパウダ−ボックスの樹脂粉末の熱凝集及び熱溶融が回避される。
（ｂ）スラッシュ成形型に付着の溶融樹脂の糸引が無くなって作業環境が著しく改善される。
（ｃ）溶融樹脂の糸引の除去作業が困難若しくは危険となる構造のパウダ−スラッシュ成形装置であっても、優れた作業環境下で高効率に製品を製造することが可能になる。
（ｅ）製造の中断による生産損失が無くなるので、高効率に成形品の生産性が著しく向上する。
（ｆ）工業上の大きな利益の享受が、簡単な機構の装置により実現される。
【００４５】
又、本発明によるパウダ−スラッシュ成形法によれば、成形品を工業的に容易かつ高効率に製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のパウダ−スラッシュ成形装置の一例の説明図である。
【図２】本発明のパウダ−スラッシュ成形法の一例の工程図である。
【図３】パウダリング後の放熱を概念的に示す示す説明図である。
【図４】パウダリング後の熱伝導等により生ずる現象を示す説明図である。
【図５】パウダ−スラッシュ成形法の工程図である。
【図６】パウダリング工程を示す説明図である。
【符号の説明】
１  スラッシュ成形型
２  パウダ−ボックス
３  成形型押上装置
３ａ  成形型押上装置
４  間隔
５  成形金型面
６  溶着樹脂層
７  シ−ル部材
８  パッキン
９  樹脂粉末
【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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