特許 7432090 成形方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-07

(45)【発行日】2024-02-16

(54)【発明の名称】成形方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 33/52 20060101AFI20240208BHJP

   B29C 33/38 20060101ALI20240208BHJP

   B29C 39/02 20060101ALI20240208BHJP

   B29C 39/26 20060101ALI20240208BHJP

   B29C 39/36 20060101ALI20240208BHJP

【ＦＩ】

B29C33/52

B29C33/38

B29C39/02

B29C39/26

B29C39/36

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019232596

(22)【出願日】2019-12-24

(65)【公開番号】P2021100792

(43)【公開日】2021-07-08

【審査請求日】2022-10-21

(73)【特許権者】

【識別番号】320005501

【氏名又は名称】株式会社電通

(74)【代理人】

【識別番号】230104019

【弁護士】

【氏名又は名称】大野 聖二

(74)【代理人】

【識別番号】100106840

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 耕司

(74)【代理人】

【識別番号】100131451

【弁理士】

【氏名又は名称】津田 理

(74)【代理人】

【識別番号】100167933

【弁理士】

【氏名又は名称】松野 知紘

(74)【代理人】

【識別番号】100184181

【弁理士】

【氏名又は名称】野本 裕史

(72)【発明者】

【氏名】久保田 絵美

【審査官】小山 祐樹

(56)【参考文献】

【文献】特開平０７－２１４２４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５１－０８１８５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－３１４８９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－３３７５９４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ３３／００－３３／７６

Ｂ２９Ｃ ３９／００－３９／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

枠体内に流動性の材料を流し込む工程と、
前記流動性の材料における所望の位置に、水溶性の紙でできた型が位置決めされた状態で、前記流動性の材料を硬化させる工程と、
水洗により前記型を溶かす工程と、を備え、
前記型の表面の少なくとも一部は、水溶性材料でコーティングされている成形方法。

【請求項2】

前記水溶性材料は、水溶性の糊である、請求項１に記載の成形方法。

【請求項3】

前記流動性の材料は、レジンである、請求項１または２に記載の成形方法。

【請求項4】

前記型は、目的物が有する空洞に相当する形状であり、
前記空洞は、前記目的物の表面における開口部から内部に向かっており、前記空洞の少なくとも一部は、前記開口部より大きい、請求項１乃至３のいずれかに記載の成形方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水溶性の紙でできた型を用いた成形方法に関する。

【背景技術】

【0002】

加工方法の１つとして、鋳造が広く知られている。鋳造は、金属などの材料を融点よりも高い温度で熱して液体にしたあと、鋳型に流し込み、冷やして目的の形状に固めるものである（非特許文献１）。

【0003】

例えば、図１（ａ）に示す断面形状を有する目的物１００を鋳造によって成形することを考える。この目的物１００は内部に空洞１ａを有する。空洞１ａは、目的物１００の表面１ｂにおける開口部１ｃからから底面１ｄに向かって幅狭となっている。すなわち、開口部１ｃが内部の空洞１ａより広い。

【0004】

この場合、図１（ｂ）に示すように、枠体１１内に空洞１ａに相当する形状の鋳型１２を固定した状態で液状の材料１３を流し込み、これを冷やして固める。そして、固まった後に枠体１１および型１２を取り外すことで、図１（ａ）に示す目的物１００が得られる。

【0005】

このように、内部に空洞１ａを有する場合でも、開口部１ｃが広い場合には鋳造による加工が容易である。

【0006】

次に、図２（ａ）に示す断面形状を有する目的物２００を鋳造によって成形することを考える。この目的物２００も内部に空洞２ａを有する。ただし、空洞２ａは、目的物１００の表面２ｂにおける開口部２ｃからから底面２ｄに向かって幅広となっている。すなわち、開口部２ｃが内部の空洞２ａより狭い。

【0007】

この場合、仮に図１（ｂ）と同様、枠体２１内に空洞２ａに相当する形状の鋳型２２を固定した状態で液状の材料２３を流し込み、これを冷やして固めたとする（図２（ｂ））。しかし、開口部２ｃが内部の空洞２ａより狭いため、鋳型２２が金型である場合、これを取り外すのは極めて困難である（いわゆる「アンダーカット」の問題）。

【0008】

そこで、鋳型２２を砂型とすることも考えられる。砂型であれば、材料が固まった後に砂型をかき出すことによって鋳型２２を取り外せる。そのため、砂型を用いることで、複雑な形状の目的物の成形が可能である。しかし、砂型の場合、材料２３に制限があるし、砂型を作製するために必要な工程数が多いために製造コストが高くなる傾向にある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【文献】特開平４－１４２９３６号公報

【非特許文献】

【0010】

【文献】https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%8B%B3%E9%80%A0

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

本発明の課題は、複雑な形状の目的物を成形することが可能な成形方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明の一態様によれば、枠体内に流動性の材料を流し込む工程と、前記流動性の材料における所望の位置に、水溶性の紙でできた型が位置決めされた状態で、前記流動性の材料を硬化させる工程と、水洗により前記型を溶かす工程と、を備える成形方法が提供される。
なお、本方法によって所定の目的物が成形されるので、本方法は物を製造する方法である。

【0013】

前記型の表面の少なくとも一部は、水溶性材料でコーティングされているのが望ましい。
前記水溶性材料は、例えば水溶性の糊である。

【0014】

前記材料は、例えばレジンである。

【0015】

前記型は、目的物が有する空洞に相当する形状であり、前記空洞は、前記目的物の表面における開口部から内部に向かっており、前記空洞の少なくとも一部は、前記開口部より大きくてもよい。

【発明の効果】

【0016】

複雑な形状の目的物を成形できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】鋳造を説明する図。

【図2】鋳造を説明する図。

【図3】本発明の一実施形態における目的物３００の断面図。

【図4】図３に示す目的物３００の製造するための成形手順を示す工程図。

【図5】目的物３００の製造工程図。

【図6】図５に引き続く目的物３００の製造工程図。

【図7】図６に引き続く目的物３００の製造工程図。

【図8】図７に引き続く目的物３００の製造工程図。

【図9】図８に引き続く目的物３００の製造工程図。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。

【0019】

図３は、本発明の一実施形態における目的物３００の断面図である。この目的物３００も内部に空洞３ａを有する。空洞３ａは、目的物３００の表面３ｂにおける開口部３ｃからから底面３ｄに向かって幅広となっている。すなわち、開口部３ｃが内部の空洞３ａより狭い。

【0020】

なお、本発明における目的物３００の形状は図３に示すものに限られないが、目的物の表面における開口部から内部に向かう空洞（凹部）を有し、空洞の一部が開口部より大きい（幅広である）ような目的物の成形に好適である。また、目的物３００は、例えば花瓶であるが、その他アクセサリーやインテリアなどへの展開も可能である。

【0021】

図４は、図３に示す目的物３００の製造するための成形手順を示す工程図である。また、図５～図９は目的物３００の製造工程図である。

【0022】

まず、本実施形態の大きな特徴として、水溶性の紙を用いて、空洞３ａに相当する形状の型３２を作製する（ステップＳ１）。紙であるので、比較的複雑な形状の型３２も容易に作成可能である。そして、必要に応じて型３２の表面の全体または一部（特に、後述する図６において、材料３３と接する部分）を水溶性材料でコーティング（マスキング）する（ステップＳ２）。水溶性材料として、例えば水溶性の糊を適用することができる。

【0023】

次いで、図５（ａ）に示すように、型３２を固定する（ステップＳ３）。固定の手法は任意であって図５（ａ）には示していないが、例えば支持部材を用いて型３２と枠体３１とを固定すればよい。そして、図６に示すように、流動性の材料３３を枠体３１内に流し込む（ステップＳ４）。これにより、流動性の材料３３における所望の位置に型３２が位置決めされる。なお、材料３３にスポットを付しているのは、材料３３が流動性を有する状態であることを示している。

【0024】

材料３３に特に制限はないが、型３２が水溶性の紙でできていることから、型３２を変形させるほど高密度ではなく、型３２を溶かすほどの水分を含んでおらず、型３２が燃えるほど高温にならないものが望ましい。材料３３の具体例としてはレジンが好適であり、その他エポキシ系樹脂、シリコンなども適用可能である。

【0025】

砂型とは異なり、本実施形態の型３２は紙製であるから、レジンなどの材料３３がしみ込みにくい。また、材料３３の表面をコーティングしておくことで、材料３３が型３２にくっついてしまうのを抑えられる。

【0026】

なお、図４のステップＳ３，Ｓ４は逆の順でもよい。すなわち、まず図５（ｂ）に示すように、流動性の材料３３を枠体３１内に流し込み（ステップＳ４）、次いで、図６に示すように、型３２を固定してもよい（ステップＳ３）。いずれにしても、流動性の材料３３における所望の位置に型３２が位置決めされればよい。

【0027】

このように、図７に示すように、流動性の材料３３における所望の位置に型３２が位置決めされた状態において、流動性の材料３３を硬化させる（ステップＳ５）。図７において、材料３３にスポットを付していないのは、材料３３が硬化した状態であることを示している。例えば材料３３がＵＶ（紫外線）硬化性のレジンである場合、図６の状態で材料３３にＵＶを照射することによって材料３３が硬化し、図７の状態となる。

【0028】

次いで、図８に示すように、硬化した材料３３を枠体３１から取り外す（ステップＳ６）。続いて、図９に示すように、水洗して型３２を溶かす（ステップＳ７）。これにより、ステップＳ２でコーティングされた水溶性材料も溶ける。型３２が水溶性であるため、図３に示すように、開口部３ｃが内部の空洞３ａより狭い場合や、型３２が複雑な形状である場合でも、型３２を取り外すことができる。その後、必要に応じて、表面にやすり掛けをしてバリを除去したり透明度を高めたりして仕上げる。以上により、図３に示す目的物３００ができる。

【0029】

このように、本実施形態では、水溶性の紙を用いるため、複雑な形状の目的物（特に、目的物の表面における開口部より大きい（幅広である）空洞を有する目的物）を簡易に成形できる。

【0030】

上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうることである。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲とすべきである。

【符号の説明】

【0031】

１００，２００，３００ 目的物
１１，２１，３１ 枠体
１２，２２，３２ 型
１３，２３，３３ 材料

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】