JPH045522B2

JPH045522B2 -

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Publication number: JPH045522B2
Application number: JP62098446A
Authority: JP
Priority date: 1987-04-20
Filing date: 1987-04-20
Publication date: 1992-01-31
Also published as: JPS63262214A

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は、透明カプセルの製造方法、より詳細
には、アクリル等の透明樹脂から成る略半球状体
の製造方法に関する。

従来技術本出願人は、先に、太陽光をレンズ等によつて
集束して光導体内に導入し、該光導体を通して任
意所望の箇所へ伝達して照明その他の使用に供す
るようにした太陽光収集装置について種々提案し
た。また、その際のレンズを風雨、塵埃等から保
護するために、前記太陽光収集装置を透明体のカ
プセル中に収容することについても提案した。

第３図は、本出願人が先に提案した太陽光収集
装置の一例を示す図で、図中、１は円筒状の基体
部、２は透明体のドーム状頭部で、これらによつ
て太陽光収集装置用のカプセル３を構成し、使用
状態においては、該カプセル内に図示のように太
陽光収集装置５が収容されている。該太陽光収集
装置は、周知のように例えば多数枚のレンズ６又
はパラボラ集光器又は反射鏡等を具備し、該レン
ズ又はパラボラ集光器によつて集束された太陽光
が光導体ケーブル内に導入され、又は、反射光に
よつて反射された太陽光が光導管等に導入され、
該光導体ケーブル又は光導管を通して任意所望の
箇所へ伝達されるようになつている。

而して、上述のごとき太陽光収集装置におい
て、従来、上記透明カプセルをアクリルにて構成
していたが、該透明カプセルは太陽光をカプセル
内に導入するものであるため、その表面を鏡面仕
上げとして乱反射等による光の損失を少なくし、
また、全体を均質にしてカプセル内に入つた光が
前記レンズ、パラボラ集光器、或いは、反射鏡に
効果的に達するようにする必要がある。しかし、
透明カプセルを射出成形或いは押圧成形によつて
製造するとすると表面を鏡面仕上げにしたり全体
を均質に仕上げることが難かしく、所望の特性の
透明カプセルを安価に製造することが困難であつ
た。

また、ブロー成形による時は、全体を均一の厚
さにすることが困難であり、また、略完全に近い
球状態にすることが困難で、均質性に欠ける欠点
があつた。

上述のごとき実情に鑑みて、本出願人は、先
に、表面が鏡面仕上されかつ全体が均質の略半球
状の透明カプレスを安価に製造することのできる
透明カプセル製造方法について提案した。

第４図は、本出願人が先に提案した透明カプセ
ル製造方法の一例を説明するための断面構成図、
第５図は、平面図で、図中、１０は下型、２０は
上型で、これら下型１０及び上型２０は共に略半
球状をなし、下型１０は内表面が、また、上型２
０は外表面が鏡面仕上げされている。下型の内表
面と上型の外表面は同心円に構成されており、ま
た、上型の半径は下型の半径より僅かに、具体的
には、製作しようとする透明カプセルの肉厚に相
当する分だけ小さくなつている。３０は上記下型
１０と上型２０の間に形成された透明カプセル
で、このカプセル３０は上記下型１０と上型２０
を使用して例えば次のようにして製作される。ま
ず、図示例の下型１０及び上型２０を使用する場
合、下型１０の外表面にはニクロム線等からなる
が加熱線１１がまた上型２０の内表面には同線の
加熱線２１が略均等に配設されており、それぞれ
リード線１２，２２を通して図示しない制御装置
に接続されている。また、下型１０及び上型２０
は、開口部側にそれぞれフランジ部１３，２３を
有し、下型のフランジ１３の上面外周部には全周
にわたつて均一の厚さのスペーサ１４を有し、こ
のスペーサ１４の上面には半径方向に延長する溝
１５が多数本設けられている。このフランジ部１
３，２３は成形された透明カプセル３０にフラン
ジ部３１を同時に成形するためのものであるが、
同時に下型１０と上型２０の間隔を一定に保ち、
透明カプセル３０の厚さを均一にするものであ
る。

上述のごとき下型１０及び上型２０を使用して
透明カプセルを製作する場合、下型１０と上型２
０を分離し、下型１０内に所定量の透明樹脂例え
ばアクリル樹脂を投入する。その際、樹脂は固体
状でも溶融状でもよく、いずれにせよ、加熱線１
１によつて下型１０を加熱して樹脂を溶融状態に
する。この状態で、上型２０を下型１０内に押し
入れると、押し入れるに従つて下型１０の内表面
側と上型２０の外表面側との間の空間が狭くな
り、前述のようにして溶融状態にある樹脂３０は
その流動性によつて矢印方向に流動し、上型２０
が図示の状態になつた時につまり上型２０が下型
１０のスペーサ１４の上に完全に載つた時に、樹
脂がちようどこれら下型１０と上型２０とスペー
サ１４とによつて形成される空間内に満たされ
る。すなわち、上記下型１０と上型２０とスペー
サ１４とによつて形成される空間の体積、及び、
樹脂の熱膨張係数等が予め分つているので、これ
により、最初に投入する樹脂の量を知ることがで
きるので、これにより、前述のように、下型１０
と上型２０が所定位置関係になつた時に、樹脂が
ちようど図示状態になるようにすることができ
る。

本発明は上述のように、樹脂の流動性を効果的
に利用して略半球状の透明体ドームを成形するも
のであるが、スペーサ１４を上表面に設けられた
多数本の溝１５は、下型１０と上型２０とスペー
サ１４とによつて形成される空間が上述のように
して徐々に狭くなつていく時に、この空間内に空
気が閉じ込められて樹脂の流動を阻害し又は局部
的に圧力をかけて成形品を不均質にするのを防止
するために設けられたものであるが、同時に、多
少多めに投入された樹脂を流出させて成形された
カプセルに歪みを生じないようにするものでもあ
る。更に、本発明は上述のように、樹脂の流動性
を利用するものであるが、この流動性は温度に依
存しており、下型１０及び上型２０の温度が低い
と樹脂が流動する際、流動の先端部の温度が低く
なつて流動性が悪くなるばかりでなく、均質性が
損なわれるので、このようなことが生じないよう
にするため、図示例の場合、下型１０の外表面側
及び上型２０の内表面側にニクロム線等から成る
加熱線を均等に配設し、これら加熱線によつて下
型１０及び上型２０の程度を所望の温度に保持し
て樹脂の流動性を一定に維持している。上述のよ
うにして、樹脂３０が下型１０と上型２０とスペ
ーサ１４によつて形成される空間内に満たされた
後、加熱線の電源を切り、気体、蒸気、又は液体
等の流体を温度コントロールしながらすなわち全
体の温度を徐々に下げながら樹脂を固め、次い
で、上型２０を取り外して成形されたカプセル３
０を取り出す。なお、以上には、下型１０及び上
型２０に加熱線を設けて温度制御する例について
説明したが、これら上型及び下型の温度制御、及
び、樹脂の融解、凝固等の温度制御は、前記実施
例に限定されるものではなく、下型及び上型に加
熱線を設けることなく、他の加熱手段を用いても
よく、また、気体、蒸気、或いは、液体等の流体
の噴射によつて温度制御するようにしても又部屋
全体の温度を制御するようにしてもよいことは容
易に理解できよう。

第６図は、加熱手段の他の例を説明するための
断面図で、この実施例は下型１０の外表面側に該
下型１０の外表面を流体流路壁の一部とする流路
４１を形成するように流体流路形成体４０を設け
るとともに、上型２０の内表面側に該上型２０の
内表面を流体流路壁の一部とする流路５１を形成
するように流体流路形成体５０を設け、前記流体
流路４１及び５１に温度制御された流体を矢印
A₁，A₂にて示すように通すようにしたもので、
このようにすると、下型及び上型の温度が全体に
わたつて一定となるため、局部的な高温部や低温
部が生じず、より均一に温度制御することができ
る。

第７図は、カプセル製造方法の他の実施例を説
明するための断面図で、この例は、下型１０と上
型２０を予め所定の間隙をよつて図示のように配
設しておき、この間隙内に矢印Ｂにて示すように
溶融した透明樹脂３０を該透明樹脂が溢流するま
で流し込むようにしたもので、流し込んだ後の処
理は前述の実施例と全く同様である。なお、図示
例の場合、第４図及び第６図の例で使用したスペ
ーサ１４を省略してあるが、この実施例において
も前記スペーサ１４を設け、該スペーサ１４上に
設けられた溝１５から溶融した透明樹脂を流入、
かつ溢流させてもよいことは容易に理解できよ
う。

第８図は、透明カプセルの他の例を示す断面図
で、この透明カプセル３０は半球状の部分３０₁
と、一端部が該半球状部３０₁と接合され、他端
部が開口状態となる半球状体の半球側の一部を形
成する部分３０₂とから成り、これらが半球側面
で接合されて構成されている。

第９図及び第１０図は、第８図に示した透明カ
プセルを製造する場合の一例を説明するための概
略図で、第９図は、第８図に示した３０₁部を成
形するための図、第１０図は、第８図に示した３
０₂部を成形するための図である。すなわち、第
８図に示した３０₁部は第９図に示すような下型
１０₁と上型２０₁を用いて前記と同様にして製造
し、３０₂部も下型１０₂と上型２０₂を用いて前
記と同様にして製造し、これら３０₁部の面Ａと
３０₂部の面Ｂを第８図に示すように相対向して
接合すると、これら３０₁部と３０₂部が一体成形
されて第８図に示すごときカプセルが製造され
る。勿論、この実施例においても、前記実施例と
同様、フランジ部を設けるようにすることも可能
であり、また、加熱手段を設けることも可能であ
る。また、フランジ部を設ける場合には、第４図
或いは第６図に示したスペーサ１４上の溝１５を
３０₁部に形成されるフランジ部表面と３０₂部に
形成されるフランジ部表面とで相互に係合する相
補型に形成されるようにしておけば、これらの部
分３０₁と３０₂を第８図に示したようにして接合
する場合、Ａ面とＢ面との位置合わせを容易に行
うことができる。

なお、以上には下型及び上型の表面と樹脂とが
直接接して成形される場合の実施例について説明
したが、上述したようにして、カプセルを成形す
る前に、下型１０，１０₁，１０₂の上表面、及
び、上型２０，２０₁，２０₂の下表面を例えば溶
融テフロン槽内に浸漬してこれら表面にテフロン
膜を付着、乾燥して形成し、その後に、前述のご
とくして透明樹脂を溶融、固化するようにする
と、テフロン膜と下型及び上型との分離が容易に
行われ、また、テフロン膜と透明樹脂とが一体的
に整合性よく接合されるので、成形された透明カ
プセルの表面はテフロン加工が施こされたものと
なり、製造された透明カプセルの表面に傷等がつ
きにくくなり、耐久性のよい透明カプセルを製作
することができる。また、型を取り外す際に、テ
フロン膜と型との分離がスムーズに行われ、透明
カプセルの製作が非常に楽になり、また、製作さ
れた透明カプセルの表面をより鏡面仕上げするこ
とができる。

目的本発明は、上述のごときカプセル製造方法を更
に改良して、具体的には、第８図に示したよう
な、２つの部分を接合してカプセルを作る場合に
適用して好適なカプセル製造方法を提供すること
を目的としてなされたものである。

構成第１図及び第２図は、本発明によるカプセル製
造方法の一実施例を説明するための図で、図中、
第８図乃至第１０図に示した各構成部品と同様の
作用をする部分には、第８図乃至第１０図の場合
と同一の参照番号が付してある。而して、第１図
は、第８図に示した３０₁部を成形するための図、
第２図は、第８図に示した３０₂部を成形するた
めの図で、３０₁部を成形する場合には、下型１
０₁に対向する加熱用の型６０₁と上型２０₁に対
向する型７０₁を、それぞれ下型１０₁及び上型２
０₁に対して所定の間隙をもつて対向配置し、こ
れら間隙内に加熱手段を有するポンプP₁，P₂に
て加熱流体を循環供給するとともに、下型１０₁
と上型２０₁の間隙に透明樹脂３０₁を容融して充
填し、例えば、上端部に凸状のメニスカスA′が
できるように透明樹脂をその量を調整しながら充
填する。３０₂部を成形する場合も、前記と同様、
下型１０₂に対しては該下型１０₂に対向して加熱
用の型６０₂を所定の間隙をもつて対向して配置
し、同様に上型２０₂に対しても該上型２０₂に対
向して加熱用の型７０₂を所定の間隙をもつて対
向配置し、これら間隙内に加熱手段を有するポン
プP₃，P₄によつて加熱流体を循環供給するとと
もに、下型１０₂と上型２０₂の間の間隙に透明樹
脂３０₂を溶融充填し、例えば、上端部に凹状の
メニスカスB′ができるように透明体樹脂をその
量を調節しながら充填する。斯様にして透明樹脂
を充填した後は、前記と同様、全体を徐々に冷却
して樹脂を固化し、型枠を取り出して透明樹脂成
形体３０₁，３０₂を取り出して、次いで、前述の
ごとくして、成形樹脂３０₁と３０₂を第８図に示
したようにA′面とB′面とを対向して接して接合
すると、メニスカス面A′とB′が凸凹の関係にあ
るので、この凸凹面A′，B′によつて両者を容易
に位置合わせて接合することができる。なお、以
上には、３０₁部の端面を凸面に、３０₂部の端面
を凹面に形成した例について説明したが、これら
の関係を逆にして、３０₁部の端面を凹面にし、
３０₂部の端面を凸面にしてもよいことは容易に
理解できよう。また、以上には、加熱手段として
加熱流体を使用する例について説明したが、必ず
しも、加熱流体を使用しなくてもよく、例えば、
電熱線、その他任意の加熱手段であつてもよいこ
とも容易に理解されよう（ただし、流体を使用す
ると熱分布が略均一となり、均質のカプセルを製
造することができる）。また、その他第４図乃至
第１０図に関して説明した技術がそのまま適用で
きることは容易に理解できよう。

効果以上の説明から明らかなように、本発明による
と、単一の透明カプセルを製作するに当つて、該
カプセルを２以上の部分に分割して製作した後、
これらを接合して一体的に形成する場合に、これ
ら分割して製作された部分を容易に位置合わせし
て接合することができ、製作が容易になるばかり
でなく、製作精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明による透明カプセ
ルの製造方法の一実施例を説明するための図、第
３図は、本発明によつて製作される透明カプセル
の一使用例を説明するための図、第４図は、透明
カプセルの製造方法の一例を説明するための断面
図、第５図は、平面図、第６図及び第７図は、そ
れぞれ他の例を説明するための断面図、第８図
は、透明カプセルの一例を示す図、第９図及び第
１０図は、第８図に示した透明カプセルの製造方
法の一例を説明するための図である。１０，１０₁，１０₂……下型、２０，２０₁，
２０₂……上型、１１，２１……加熱線、１２，
２２……リード線、１３，２３……フランジ部、
１４……スペーサ、１５……溝、３０，３０₁，
３０₂……樹脂、３１……フランジ部、６０₁，６
０₂，７０₁，７０₂……加熱手段。

Claims

【特許請求の範囲】１略半球状の内表面を有する下型と、該下型の
半径より僅かに小さい径の略半径状の外表面を有
する上型とを有し、該上型の外表面側を前記下型
の内表面側に対向配置させて該下型と上型との間
に間隙を形成するとともに、前記下型及び上型に
加熱手段を有し、該加熱手段によつて前記間隙内
に充填された透明樹脂を溶融するとともに、該間
隙内に充填する透明樹脂の量を前記間隙の端部に
おける前記透明樹脂のメニスカス面が凸（又は
凹）になるように調節して充填し、前記端部が凸
（又は凹）面の略半球状の第１の透明体を成形し、
同様にして、少なくとも一方の面が前記端部の径
と同一でかつ前記凸（又は凹）面に対して相補型
の凹（又は凸）面の環状の第２の透明体を成形
し、これら第１及び第２の透明体の前記凸面と凹
面を位置合わせして接合して単一の透明カプセル
を製造することを特徴とする透明カプセルの製造
方法。２前記第２の透明カプセルが球状体の一部を構
成するものであることを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載の透明カプセルの製造方法。３前記加熱手段が加熱流体であり、該加熱流体
が前記下型の外表面側及び上型の内表面側を流動
するものであることを特徴とする特許請求の範囲
第１項又は第２項に記載の透明カプセルの製造方
法。４前記加熱流体が前記端部側に向つて流動する
よう流体通路が形成されることを特徴とする特許
請求の範囲第３項に記載の透明カプセルの製造方
法。