JPS6132738A - 熱加工による合成樹脂筒状体先端部の成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、熱加工によって熱可塑性合成樹脂からなる筒
状体先端部を成形する方法に間するものである。

従来の技術 熱可塑性合成樹脂の成形加工法には、射出成形、押出成
形カレンダー加工、ブロー成形などの一次加工法と、機
械、加工、熱加工、接合、メッキなとの二次加工法があ
り、−次加工のみで最終製品ができない場合、二次加工
法が適宜利用される。

このような成形加工が行われる製品の一例として、タン
ポンのアプリケータに使用される先端部が半球状に丸め
られた筒状体がある。この筒状体は、射出成形のみでは
成形できない場合もあり、その場合には、二次加工法と
しての熱加工により先端部が加工されている。この筒状
体の熱加工は、加熱軟化と冷却の二工程で行われ、二工
程を一つの金型で行う方法（特開昭５０−１５５０９０
号公報）と別々の金型で行う方法（特開昭５８−３６５
５３号公報）などが知られている。

これらの方法においては、筒状体先端部とその成形を行
うための金型とを、金型に対する筒状体の挿入を容易に
するために、寸法的に余裕を持たせることになるが、そ
の場合に、筒状体先端部を金型に正確に挿入しないと、
筒状体先端部と型窩内面の片当たりによって均一的な加
熱を行うことができず、偏加熱により筒状体先端部が部
分的に軟化して非軸対称形状に成形されることになり、
これを防止するためには、金型による加熱時間を長くす
ればよいが、それによって１個当たりの加工時間が長く
なるという問題がある。

また、前者の方法は、筒状体の先端部を金型に密着させ
た状態で加熱するため、射出成形時に残留した残留応力
や熱加工による変形に起因する応力歪を消滅させること
ができ、品質のよいものが得られるが、金型の加熱と冷
却を繰り返さなけれはならず、筒状体】個当りの熱加工
時間が長く。

しかもエネルギのロスが大きいという欠点があり、実用
性に乏しい。一方、後者の方法は加熱と冷却とに別々の
金型を使用するため、エネルギのロスがなく、１個当り
の熱加工時間が短いという利点があるが、筒状体の加熱
金型への挿入と脱離及び冷却金型への挿入と脱離という
筒状体の運動方向を２回変えなければならず、連続的に
熱加工することが困難であり、しかも加熱と冷却の間に
空気冷却されるため、熱可塑性樹脂の種類によっては成
形品の表面物性の劣化を生じる場合もある。

発明が解決しようとする問題点 本発明において解決しようとする技術的課題は、筒状体
先端部を均一に加熱すると同時に、確実に軸対称形状に
形成できるようにし、しかも把持手段により把持した筒
状体の移送方向を複雑に変えることなく、単純な連続的
移送を行いながら成形することを可能にする成形方法を
提供することにある。

問題点を解決するための手段 上記技術的課題を解決するため、本発明の合成樹脂筒状
体先端部の成形方法は、加熱手段によって熱加工すべき
合成樹脂筒状体の先端部を加熱軟化させて成形し、それ
を冷却手段により冷却する成形方法において、把持手段
により把持した上記筒状体の先端部を上記加熱手段にお
ける加熱金型の型窩に接触させながら、その筒状体また
は加熱金型を中心軸線のまわりにおいて回転させること
により、該筒状体先端部を軸対称形状に成形することを
特徴とするものである。

而して、本発明の成形方法においては、加熱金型の型窩
を溝状に形成し、把持手段により把持した筒状体の先端
部を、上記溝状の型窩に接触させた状態で、筒状体をそ
の中心軸線のまわりに回転させながら、溝状の型窩に沿
フて、上記中心軸線に対して直交する方向に移送するの
が有効である。

一方、冷却手段における冷却金型は、上記加熱金型の型
窩に連なる溝状型窩または軸対称の穴状の型窩を有し、
把持手段により把持して移送しながら加熱成形した筒状
体先端部を、前者の場合は加熱金型に続く冷却金型の溝
状の型窩に接触させた状態で、その中心軸線のまわりに
回転させながら、溝状の型窩に沿って筒状体を移送し、
後者の場合はｖｌｌ棒体中心軸線と冷却金型の型窩の中
心軸線を一致させるように筒状体と冷却金型の一方若し
くは両方を移動させて嵌合し、中心軸線に直交する方向
に、直線的若しくは円弧を描くように移送するのが望ま
しく、これによって短い加１時間での連続的な成形を行
うことができる。

さらに具体的に説明すると、本発明によ−〕て加工する
筒状体は、−例として第１図中に示すタンポン挿入具の
＊　軟体（外筒）１のように、先端部２、胴部３及び把
持部４を備えた熱可塑性の合成樹脂成形品からなり、加
工の対象となる先端部２は、中心軸線のまわりにおける
回転体面を形成させるため、適宜の形状の複数枚の花弁
状片２　ａ　＋　２　ａ　＋・・に分割される。

筒状体の胴部３の形状は、円筒状、３角筒状、４角筒状
、８角筒秋などの多角筒状、その他種円筒状なと、任意
の形状にすることができ、また把持部４は上記胴部と実
質的に同一形状であっても、異なった形状であってもよ
く、機械的に把持てきる形状であればよい。さらに、花
弁状片２ａ　、　２ａ　、・・の形状は、筒状体の胴部
３に一体的に接合された３角形状、台形状、あるいは半
円形状をなし、熱加工後に先端部を半球状、円錐状、円
錐台状などの回転体もしくはその一部を形成できる形状
であればよい。

上記筒状体を構成する熱可塑性合成樹脂としては、例え
は、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、エチレ
ン系共重合体、ポリプロピレン、プロピレン系共重合体
、塩素化ポリエチレンなとのオレフィン系樹脂、ポリ塩
化ビニルなどのハロゲン化ビニル系樹脂、スチレン系樹
脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネ
ート樹脂などを用いることができる。

筒状体先端部２の成形に際してその先端部２を加熱する
加熱手段ＩＯは、第１図に例示しているところかられか
るように、熱源によって加熱される加熱金型１１によっ
て構成されるが、この加熱金型Ｈによる加熱成形に先立
ち、筒状体先端部２をガイド１２により成形すべき形状
に弾性変形させることができる。上記カイト１２は、筒
状体先端部２を弾性変形させて、それを次第に最終的形
状またはそれに近い形状にまで変形させるようにした先
細の案内面１３を有するもので、必要に応してこのガイ
ド１２による加熱で筒状体先端部２を予備的に加熱する
こともできる。

上記加熱金型１１は、筒状体先端部２に接触してそれを
加熱する型窩１５を有している。この型窩１５の形状は
、第１図の場合、筒状体ｌの中心軸線が進行する面の両
側において面対称の溝状であり、しかもそこを回転しな
がら通過する筒状体の先端部２が所期の形状に成形され
るような内面形状を有している。また、加熱金型１１に
おける筒状体１の進行方向の長さは、筒状体ｌの材質、
回転速度、移動速度なとの条件を勘案し、筒状体先端部
２をその熱加工が可能な状態まで軟化させるに十分な長
さにすることが必要である。なお、型窩１５の入り口に
は、第１図に示すようム若干広がった案内部１６を設け
ることもできるが、上述のガイド１２を設ける場合には
、そのガイド１２の案内面１３と滑らかな連なりをもつ
ように形成される。

また、加熱金型１１の型窩１５は上記構成に限らず、加
熱金型の型窩１５に対向する位置において、筒状体１及
び加熱金型Ｈに対して相対的な中心軸線方向の送り及び
相対的な回転を与え得る場合においては、軸対称の穴状
とすることもできる。

なお、図中、１７は加熱金型１１に設けた′−気的発熱
線または加熱流体を）流通させる熱供給部を示している
。

上記加熱手段ｌＯによって加熱軟化した筒状体先端部２
を冷却するために用いられる冷却手段１８は、所望によ
り強制冷却可能にした冷却金型１９によって構成される
。この冷却金型１９の型窩２０の形状は、加熱金型１１
の場合と同様に、筒状体１の中心軸線が進行する面の両
側において面対称であり、しかも所期の形状に成形され
てそこを回転しながら通過する筒状体の先端部２が面接
触して冷却されるような内面形状、または軸対称の穴状
とするのが有効である。前者の場合、冷却金型１９にお
ける筒状体の進行方向の長さは、筒状体１の材質、回転
速度、移動速度なとの条件を勘案し、筒状体先端部２を
必要な冷却温度まで冷却できるような長さに設定される
。後者の場合、筒状体１を冷却金型と相対的に回転させ
、または回転させないで冷却することもできるが、冷却
金型１９の型窩２０と次に説明する把持手段３０との軸
線を一致するように動かし、両者のいずれか一方または
両方を軸線方向に移動させて嵌合させることが必要であ
る。

なお、冷却金型１９を強制冷却する場合には、冷水なと
の冷媒を使用したり、ヒートポンプなどによる電気的冷
却を行うことができる。

上述した加熱手段１０によって筒状体の先端部２を加熱
軟化させて成形し、さらにそれを冷却手段１８により冷
却する場合に、筒状体１は把持手段３０により把持して
移送する必要がある。この把持手段３０は、筒状体１を
所定の状態に把持して移送する構成を有しているが、少
なくとも筒状体１が加熱手段１０に対向する位置にある
場合には、その先端部２を加熱金型１１の型窩１５に接
触させた状態で、筒状体を中心軸線のまわりにおいて加
熱金型に対し相対的に回転させるように構成される。

上述した把持手段３０による筒状体Ｉの回転は、加熱金
型１１及び冷却金型＋９の型窩１５，２０を通して同一
方向とすることもできるが、それぞれの型窩内において
適宜回転方向を反転し、あるいは両型窩１５．２０内に
おける回転の方向を反転させることができ、これによフ
て型窩との接触による摩擦で変形し易い材料を用いた場
合等にお−ける上記変形を抑制することができる。

また、上記加熱金型１１による加熱に先立って、筒状体
先端部２を予熱することができるが、特にこの予熱を行
うに際して筒状体先端部２を適温に加熱した水その他の
液体中に通せば、均一な予熱を行うことができる。

作　　用 本発明の成形方法では、筒状体ｌまたは加熱金型１１を
回転させなから把持手段３０により把持した筒状体の先
端部２を加熱金型１１の型窩１５内に接触させるので、
筒状体先端部を均一に加熱すると同時に、確実に軸対称
形状に形成することができ、しかも把持手段３０により
把持した筒状体１の移送方向を複雑に変えることなく、
単純な連続的移送を行いながら成形することができる。

実施例 以下に、図面を参照して本発明の成形方法を実施する装
置の構成例及びその作用について説明する。

まず、筒状体先端部ｌを熱加工するための加熱、冷却に
は、第１図及び第２図によって既に説明したような加熱
金型１１及び冷却金型１９が用いられ、必要に応して同
図のカイト１２を用いることができる。

これらの金型１１．１９の型窩１５．２０に筒状体先端
部２を接触させながらそれを把持して移送する把持手段
３０の一例として、第３図及び第４図には、ソケット３
２を備えたコンベヤ３１を示している。

このソケット３２は、筒状をなす基体３５内周に、数個
に分割した保持子３６，３６．・・を出没自在に配設し
、これらの保持子３６の外周をリング状のスプリング３
７で囲むことにより、それらの保持子を基体３５の中心
方向へ締付状態に保持したもので、基体３５の開口端か
ら筒状体１の把持ｇＢ４を押入することにより、その把
持部４が数個の保持子３６，３６．・・によってまわり
から保持されるものである。

上記ソケット３２は、その多数が筒状体ｌの進行方向に
沿って配設したチェーンコンベヤ３１上に支持軸３８に
より回転自在に取り付けられ、その支持軸３８に固定し
たビニオ、ン３９をコンベヤ３１に沿って配設した固定
ラック４０に噛合させている。従って、コンベヤ３Ｉに
よってソケット３２に保持した筒状体１が移送されると
き、ビニオン３９が固定ラック４０に噛合してソケット
３２が回転することになる。なお、上記固定ラック４０
は筒状体１を回転させる位置にのみｉｉ！置すればよく
、また筒状体１を逆方向に回転させる場合には、固定ラ
ック４０をコンベヤ３１の反対側に設ければよい。

第５図は、冷却手段１８の異なる構成例を示すものて、
第１図に示すような固定の冷却金型１９に代えて、軸４
５のまわりに回転駆動される回転体４６の周囲に多数の
冷却金型４７，４７．・・を固定したものを用いている
。各冷却金型４７は、第１図及び第２図の場合と同様な
溝状の型窩４８を有し、ソケット３２により送給されて
くる各筒状体１と同期してその先端部２を冷却するもの
である。

第６図は、冷却手段１８の異なる他の構成例を示すもの
で、第１図に示すような固定の冷却金型１９に代えて、
各筒状体１と同期して筒状体の移送方向と平行して動く
ように配置された軸対称の穴状の型窩５０を有する多数
の冷却金型４９，４９．・・を用いている。各冷却金型
は、例えば無端へルトコンヘヤに直接固定して駆動する
こともてき、適当な連結手段を介して駆動してもよい。

また、第７図は、筒状体ｌを把持して移送する把持手段
３０の他の構成例を示し、筒状体１の送り方向にスポン
ジ等の弾性摩擦材からなる帯板５１を延設して、この帯
板５１上に中心軸線を進行方向に直交させて並置した筒
状体ｌを、ブーり間に巻き掛けて駆動される■ヘルドま
たはタイミングヘルド５２により押さえながら転勤させ
、これによって筒状体１を回転させながら移送するよう
に構成している。

上述したようにして移送される筒状体１は、その先端部
２を加熱成形するために、前述したような構成の加熱金
型１１や冷却金型１９が筒状体１の進行方向に沿って配
設されるが、それらの金型への押付は反力を受けるため
、筒状体Ｉの把持部４側にはその端部を当接させる当板
５３が帯板５１に沿設される。

なお、第７図では筒状体ｌを帯板５１上に横に並べて送
給する場合を示しているが、筒状体１を立てた状態て帯
板５１とヘルド５２間に挟んで送給できることは勿論で
ある。

以上に説明した成形装置の構成例においては、把持手段
によって把持した筒状体を回転させるようにしているが
、加熱金型あるいは冷却金型における型窩が軸対称の穴
状である場合には、筒状体に対し金型を回転させるよう
に構成することもてきる。

効　　果 このような本発明の成形方法によれば、筒状体を回転し
ながら加熱するので、より均一な加熱を行うことができ
、熱加工により生しる歪を少なくすることができる。ま
た、筒状体先端部を金型に接触回転させながら加熱を行
うので、確実に軸対称に成形することができる。

しかも、上記のように筒状体を回転しながら加熱するの
で、加熱金型の型窩を、筒状体の中心軸線が進行する面
の両側において面対称の溝状に形成して、筒状体を停止
させることなく連続的に供給することが可能となり、極
めて生産効率の高い熱加工を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る成形方法についての説明図、第２
図は第１図におけるカイト及び金型の正面図、第３図及
び第４図は把持手段の構成を示す縦断面図及び横断面図
、第５図及び第６図は冷却金型の他の構成例を示す側面
図、第７図は他の把持手段についての断面図である。 ｌ　・・筒状体、　　　２・・先端部、ｌＯ・・加熱手
段、　　１１　　・・加熱金型、＋５．２０．４８　・
・型窩、１８　・・冷却手段、＋９．４７．４９　・・
冷却金型、 ３０　・・把持手段。 特許出願人　　ライオン株式会社 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、加熱手段によって熱加工すべき合成樹脂筒状体の先
   端部を加熱軟化させて成形し、それを冷却手段により冷
   却する成形方法において、把持手段により把持した上記
   筒状体の先端部を上記加熱手段における加熱金型の型窩
   に接触させながら、その筒状体または加熱金型を中心軸
   線のまわりにおいて回転させることにより、該筒状体先
   端部を軸対称形状に成形することを特徴とする熱加工に
   よる合成樹脂筒状体先端部の成形方法。 ２、加熱金型の型窩を溝状に形成し、把持手段により把
   持した筒状体の先端部を、上記溝状の型窩に接触させた
   状態で、筒状体をその中心軸線のまわりに回転させなが
   ら、溝状の型窩に沿って、上記中心軸線に対して直交す
   る方向に移送することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の成形方法。 ３、加熱手段により加熱軟化させて成形した筒状体の先
   端部を、冷却手段における冷却金型の型窩に接触させな
   がら、その筒状体または冷却金型を中心軸線のまわりに
   おいて回転させることにより、加熱手段によって加熱成
   形した筒状体先端部の冷却を行うことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項または第２項記載の成形方法。 ４、冷却金型の型窩を加熱金型の型窩に連なる溝状に形
   成し、把持手段により把持して移送しながら加熱金型に
   より加熱成形した筒状体先端部を、加熱金型に続く冷却
   金型の溝状の型窩に接触させた状態で、筒状体をその中
   心軸線のまわりに回転させながら、溝状の型窩に沿って
   、上記中心軸線に対して直交する方向に移送することを
   特徴とする特許請求の範囲第２項記載の成形方法。 ５、加熱金型の溝状の型窩に沿って筒状体をその中心軸
   線に対して直交する方向に移送し、次いで冷却手段にお
   ける冷却金型の軸対称の穴状の型窩をその筒状体の先端
   部に嵌合させながら、上記中心軸線に対して直交する方
   向に冷却金型と筒状体を同速度で移送することを特徴と
   する特許請求の範囲第２項記載の成形方法。