JP5791842B1 - 熱成形装置及び熱成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シートと基材との間の気泡や不純物の除去効果を向上させる熱成形装置を提供する。【解決手段】基材Ｂを保持可能な基材保持部１６を有する基台６と、下枠２内に設けられるとともに、シートＨの外周端を全周にわたって隙間なく把持するシート把持部８と、枠底部１２の基台設置面２０から突出して設けられ、かつ平面視で基材保持部１６の全周を囲う密閉枠１０と、下枠２内の空間Ｓ２に連通するとともに、密閉枠１０の内側で少なくとも枠底部１２を貫通する真空通気孔３６と、を備えている。シート把持部８は、熱板４によってシートＨが加熱される上昇位置Ｐ１と、密閉枠１０の上端面１０ａに密接する下降位置Ｐ２との間で上下移動可能に設けられ、基材保持部１６と密閉枠１０との間の密閉枠内上面４０ａは、基材保持部１６の外周上縁部および密閉枠１０の上端面１０ａよりも低い位置に設けられ、真空通気孔３６は、密閉枠内上面４０ａに開口している。【選択図】図５

Description

本発明は、熱成形装置及び熱成形方法に関する。

一般に、表皮シート（以下、シートとする）を成形基材（以下、基材とする）の外表面に接着する装置として、上下チャンバー内輻射加熱を行う真空プレス積層成形装置、熱板加熱を行う熱成形装置等が知られている。

例えば、特許文献１には、減圧可能なチャンバーボックスを具備し、このチャンバーボックス内に芯材（基材）を供給して減圧し、芯材に向けて加熱・軟化された表皮材（シート）を下降変位させ、チャンバーボックス内を加圧して表皮材を下方位置の芯材に押圧して被覆するようにした被覆装置が開示されている。チャンバーボックス内の加圧時には、下降変位させた表皮材を下方位置にある芯材に対して押圧して被覆することとなり、芯材は下方位置で圧力を受ける。従って、従来の成形装置や被覆装置よりも大きな耐圧強度は不要となる。

特許第３９３７２３１号公報

しかしながら、前記特許文献１の被覆装置では、チャンバーボックス内を真空にして、表皮材を芯材に被覆した後に加圧するのみであるので、巻き込み部分における芯材と表皮材との密着性が低下する虞があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、巻き込み部分における基材とシートとの密着性を高める熱成形装置及び熱成形方法を提供する。

請求項１記載の熱成形装置は、枠底部および枠周壁部からなり基材を収容する空間を有する下枠と、前記枠周壁部の枠上縁部に対して加熱面を密接可能とした熱板とを備え、基材に対して、加熱されることで軟化したシートを金型賦形する、又は前記基材に接着する熱成形装置であって、前記基材を保持可能な基材保持部を有する基台と、前記下枠内に設けられるとともに、前記シートの外周端を全周にわたって隙間なく把持するシート把持部と、前記枠底部の基台設置面から突出して設けられ、かつ平面視で前記基材保持部の全周を囲う密閉枠と、前記下枠内の空間に連通するとともに、前記密閉枠の内側で少なくとも前記枠底部を貫通する真空通気孔と、を備え、前記シート把持部は、前記熱板によってシートを加熱する上昇位置と、前記密閉枠の上端に密接する下降位置との間で上下移動可能に設けられ、前記シート把持部が前記密閉枠の上端に密接したときに前記シートおよび前記密閉枠で囲まれる密閉空間が形成され、前記真空通気孔は、前記密閉枠内上面に開口し、前記密閉空間が形成された状態で前記真空通気孔を通じて吸引され、前記密閉枠の上端にシール部材が設けられていることを特徴とすることを特徴とする。
請求項１記載の熱成形装置によれば、真空通気孔から吸引されるとともに、気密な空間内で、シート把持部が上昇位置から基材に向けて下降することで、シートが基材の表面に接着される。シート把持部が下降位置に達すると、基台の側面、密閉枠内上面、密閉枠の内側の側面、及びシートで囲まれた密閉空間が形成される。真空通気孔を通じて密閉空間内が吸引されると、密閉空間内の真空度が更に高まり、シートが基材の下端から基材と基台の基材保持部との境界を通って、密閉枠内上面、及び密閉枠の内側の側面へと連続して拡がる吸着面に吸着される。この吸着によって、基材とシートとの間に空気や不純物が侵入することなく、前記境界及び基材の底面（裏面）側に至るまでシートが基材に密着する。従って、所定の位置でシートが切り離される、又は基材が基台から抜出されて成形品となるまで、巻き込み部分における表皮材と芯材との密着性が低下する虞が払拭される。これにより、基材とシートとの間への気泡や不純物の浸入が防がれ、気泡や不純物が充分に除去される。
また、請求項１記載の熱成形装置によれば、シール部材が設けられていることで、下降位置に移動したシート把持部に対する緩衝機能が密閉枠に備わり、且つシート把持部と密閉枠がシール部材を介して密着し、密閉空間の気密性が高まる。

請求項２記載の熱成形装置では、前記基材保持部と前記密閉枠との間の密閉枠内上面は、前記基材保持部の外周上縁部および前記密閉枠の上端よりも低い位置に設けられていることを特徴とする。

請求項２記載の熱成形装置によれば、真空通気孔を通じて密閉空間内が吸引された際に、それまでシートが基材の表面を被覆しつつ基材保持部の外周上縁部に向かって下降した方向性を保ちつつ、基材保持部の外周上縁部から密閉枠内上面に連なって当接する。これにより、シートが基材の基材保持部の外周上縁部に接する位置、即ち基材の底面（裏面）側外縁まで隙間なく巻き込まれる。その結果、巻き込み部分におけるシートと基材との密着性がより高くなる。

請求項３記載の熱成形装置では、前記基台が前記基材保持部の外周側に延在し、前記基材保持部の外周側には前記密閉枠内上面を有する凹部が形成されていることを特徴とする。
請求項３記載の熱成形装置によれば、凹部の上面が密閉枠内上面を形成する。従って、密閉空間は基台の側面、凹部の上面、密閉枠の内側の側面、及びシートで囲まれた空間となる。枠底部の上面よりも凹部の上面の方が高い分、密閉枠内上面が枠底部の上面とされる場合よりも密閉空間の縮小化が図られる。そのため、密閉空間内の真空度を高めるための所要時間が短縮される。

請求項４記載の熱成形方法は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の熱成形装置を使用して、基材に対して、加熱されることで軟化したシートを金型賦形する、又は前記基材に接着する熱成形方法であって、前記基材を基台の基材保持部に保持し、前記密閉枠の内側に前記基材を収容する工程と、前記シート把持部で、前記シートの外周端を全周にわたって隙間なく把持する工程と、前記熱板を前記枠周壁部の枠上縁部に密接させ、前記シート把持部を上昇位置に移動して前記熱板によってシートを加熱する工程と、前記真空通気孔を通じて吸引して前記下枠内の空間を減圧するとともに、前記シート把持部を下降位置まで移動させる工程と、前記シート把持部を前記枠周壁部の上端に密接したときに形成される前記シートおよび前記密閉枠で囲まれる密閉空間を、さらに前記真空通気孔で吸引する工程と、を有することを特徴とする。
請求項４記載の熱成形方法によれば、シート把持部が枠周壁部の上端に密接したときに形成される密閉空間をさらに真空通気孔で吸引する工程で、密閉空間内の真空度を更に高め、シートを前述の吸着面に吸着させる。これにより、巻き込み部分におけるシートと基材との密着性が高くなる。また、成形品が完成するまで、基材とシートとの間への空気や不純物の侵入が阻止される。

請求項５記載の熱成形方法は、前記真空通気孔を通じて前記密閉空間を吸引する工程において、前記シートと前記熱板との間の空間を加圧することを特徴とする。
請求項５記載の熱成形方法によれば、加圧に伴いシートが基材の表面に熱板側から押圧され、シートと基材との密着性がより一層高くなる。

本発明の熱成形装置及び熱成形方法によれば、巻き込み部分におけるシートと基材との密着性を高めることができる。その結果、成形品の品質の向上を図ることができる。

本発明の一実施形態に係る熱成形装置において、シートを下降させる前の状態を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る熱成形装置において、シートを下降させる前の状態を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る熱成形装置において、熱板をシートに当接させた状態を示す断面図である。 本発明の一実施形態の熱成形装置において、シート把持部を下降位置に下降させた直後の状態を示す断面図である。 本発明の一実施形態の熱成形装置において、シート把持部を下降位置に下降させた後に密閉空間内を吸引した状態を示す断面図である。

以下、本発明に係る熱成形装置及び熱成形方法の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる図面は模式的なものであり、長さ、幅、及び厚みの比率等は実際のものと同一とは限らず、適宜変更することができる。

（熱成形装置）
図１及び図２は、本発明の一実施形態の熱成形装置１の断面図及び平面図であり、シートを下降させる前の状態を示している。
図１に示すように、熱成形装置１は、下枠２と、熱板４と、基台６と、シート把持部８と、密閉枠１０と、を備えている。

下枠２は、熱成形装置１の筐体であり、枠底部１２と、枠周壁部１４と、を備えている。
枠底部１２は、熱成形装置１の使用用途等を勘案して所定の位置に固定されている。また、所定の位置に設置するための固定具等を備えていてもよく、前記所定の位置に接着するための接着部等を有していてもよい。
下枠２は、枠底部１２及び枠周壁部１４に囲まれた空間Ｓ２を有する。

枠周壁部１４は、枠底部１２の外周側において、枠底部１２の一方の板面１２ａに立設されている。枠周壁部１４の上端面１４ａには、シール部材３９が設けられている。シール部材３９は、次に説明する熱板４が枠周壁部１４の上端面１４ａに当接した際に熱板４を底面側から枠周壁部１４に密着させるための部材である。シール部材３８の材質としては、例えばスチレン・ブタジエンゴム等の合成ゴムが挙げられるが、特に限定されない。

熱板４は、滑らかな加熱面４ｐを有する平板形状で、且つ平面視で下枠２よりも大きい形状に形成されている。そして、熱板４は、不図示の昇降装置によって、下方に配置されている下枠２に対して近接離反する方向に昇降可能に設けられている。熱板４の加熱面４ｐは、下方に移動が完了した状態において、下枠２の枠周壁部１４の上端面１４ａに密接して配置される。

熱板４の上面４ａ側には、複数のヒーター３１，…，３１が所定の間隔をあけて設けられている。また、熱板４には、加熱面４ｐに開口する複数の通気孔３３，…，３３が所定の間隔をあけて形成されている。各々の通気孔３３は、加熱面４ｐ側を真空吸引する真空ポンプを備えた真空タンク（図示略）と、コンプレッサによる圧縮空気を貯める加圧タンク（図示略）と、に接続されている。

熱成形装置１は、空間Ｓ２に収容された基材Ｂに対して、熱板４によって加熱されることで軟化したシートＨを金型賦形する、又は基材Ｂの表面Ｒに接着する装置である。
基材Ｂは、例えばポリプロピレン系樹脂、成形品のポリエチレン系樹脂等の熱可塑性樹脂からなる本体である。基材Ｂの形状は特に制限されないが、基材Ｂの高さ寸法は、枠周壁部１４の高さ寸法より小とされている。

シートＨは、例えば印刷層と該印刷層の表面側に設けられた保護フィルム、又はキャリアフィルムと、を有し、印刷層の裏面側に接着層を設けた公知の多層シートである。前記フィルムや層の材質は、熱板４の加熱面４ｐに当接することによって加熱され、可撓性及び粘着性を有し、且つ冷却された際に基材Ｂの表面Ｒに被覆され得るものであれば、特に制限されない。

基台６は、基材Ｂを空間Ｓ２内に保持するための部材であり、枠底部１２の板面１２ａの所定の位置に当接して設けられている。即ち、枠底部１２の板面１２ａは、基台設置面２０とされている。図２に示すように、平面視において、基台６の略中央に、基材Ｂを保持可能な基材保持部１６が設けられている。基材保持部１６には、基材Ｂが設置されている。基材保持部１６の平面視形状は、基材Ｂの底面の平面視形状と同様とされている。加えて、平面視すると、基材保持部１６は、基材Ｂの底面より一回り小さく形成されている。これにより、シートＨを基材Ｂの表面Ｒに被覆する際に、シートＨを基材Ｂの底面（裏面）へ容易に巻き込むことができる。

本実施形態では、基台６が基材保持部１６の外周側に延在し、延在部分の枠底部１２の板面１２ａからの高さ寸法は基材保持部１６より小とされている。また、基材保持部１６からの延在部分の外周壁部１８が枠底部１２の板面１２ａに対して立ちあがるように設けられている。このような構成によって、基材保持部１６の外周側に凹部２１が設けられている。

シート把持部８は、枠上部８Ａと、枠下部８Ｂと、から構成されている。枠上部８Ａ及び枠下部８Ｂは、平面視において、シートＨの外周縁がこれらの枠の幅方向の略中央に配置可能となるように、シートＨの形状に合わせて形成されている。これにより、図１に示すように、弛みなく張った状態のシートＨの外周端が全周にわたって隙間なく、枠上部８Ａと枠下部８Ｂとの間に挟持されている。

シート把持部８は、シート把持部昇降機構（以下、「昇降機構」とする）２２によって、熱板４でシートＨが加熱される上昇位置Ｐ１から下降可能に支持されている。昇降機構２２は、支持台２４と、軸部２５と、移動部２６と、支持部２７と、を備えている。支持台２４は、基台６の側面６ｃに当接して、平面視において基台６を囲むように、空間Ｓ２内の枠底部１２の板面１２ａ上に設けられている。軸部２５は、シートＨの昇降方向に沿って、支持台２４の上面に立設されている。移動部２６は、軸部２５に貫通させ、図示しない駆動部によって軸部２５の軸線方向に沿って昇降可能とされた環状部材である。支持部２７は、移動部２６に連設され、且つ移動部２６から、枠底部１２の板面１２ａに平行する方向に沿って、空間Ｓ２内に突出して設けられている。支持部２７の突出端部は、平面視において支持台２４の基台６側の端部に重なっている。
支持部２７の上面には、シート把持部８の枠下部８Ｂが連設されている。

密閉枠１０は、枠底部１２の板面１２ａ（即ち、基台設置面２０）から突出して設けられている。本実施形態では、密閉枠１０は、昇降機構２２の支持台２４の基台６側の端部に、支持台２４の上面から突出するように設けられている。従って、平面視において、密閉枠１０の上端面１０ａは、支持部２７の突出端部と重なっている。枠底部１２の板面１２ａからの密閉枠１０の高さ寸法は、同面からの基台６の外周壁部１８の高さ寸法と同等とされている。そして、枠底部１２の板面１２ａからの外周壁部１８及び密閉枠１０の高さ寸法は、同面からの基台６の基材保持部１６の上面の高さ寸法よりも大とされている。但し、基材保持部１６の側面１６ｃの高さ寸法がある程度確保されることが重要であって、枠底部１２の板面１２ａからの外周壁部１８及び密閉枠１０の高さ寸法は、同面からの基台６の基材保持部１６の上面の高さ寸法よりも小とされてもよく、同等とされていてもよい。そして、基材保持部１６と密閉枠１０との間の密閉枠内上面４０ａは、基材保持部１６の外周上縁部（図４及び図５に示す境界ｘに相当）および前記密閉枠の上端よりも低い位置に設けられている。

上記のような構成においては、シート把持部８を支持する支持部２７が移動部２６を介して、軸部２５の軸線方向に沿って下降すると、密閉枠１０の上端面１０ａで係止される。即ち、シート把持部８は、熱板４によってシートＨが加熱される上昇位置Ｐ１と、密閉枠１０の上端面（上端）１０ａに密接する下降位置Ｐ２との間で上下移動可能に設けられている。

密閉枠１０の上端面１０ａには、シール部材３８が設けられている。シール部材３８は、昇降機構２２によって密閉枠１０の上端面１０ａに降下した支持部２７を底面側から密閉枠１０に密着させるための部材であり、支持部２７の材質等を勘案して適切な材質で形成されている。シール部材３８の材質としては、例えばスチレン・ブタジエンゴム等の合成ゴムが挙げられるが、特に限定されない。

熱成形装置１においては、下枠２内の空間Ｓ２に連通するとともに、密閉枠１０の内側で少なくとも枠底部１２を貫通する真空通気孔３６が形成されている。空間Ｓ２に開口している端部とは反対側の真空通気孔３６の端部には、図示しない真空ポンプ等が接続されている。
真空通気孔３６は少なくとも一個形成されていればよいが、真空通気孔３６の数は特に制限されない。

シール部材３８，３９以外の熱成形装置１の構成要素の材質としては、例えばステンレス（ＳＵＳ）等が挙げられるが、特に限定されない。

（熱成形方法）
次に、熱成形装置１を用いた熱成形方法について説明する。本実施形態の熱成形方法は、基材Ｂに対して、加熱されることで軟化したシートＨを金型賦形する、又は基材Ｂに接着する方法である。
詳細には、本実施形態の熱成形方法は、少なくとも次に説明する第一工程から第五工程を備えている。

［第一行程］
本工程では、基材Ｂを基台６の基材保持部１６に保持し、密閉枠１０の内側に基材Ｂを収容する。
詳しくは、図１に示すように、熱板４を枠周壁部１４に対して上方に離間させる。また、シートＨを把持する前のシート把持部８を上昇位置Ｐ１より下方に配置する。そして、このような状態を初期状態とする。
続いて、基材保持部１６に基材Ｂを設置する。この際、基材Ｂをより安定して保持するために、基材保持部１６の上面から基材Ｂを吸引してもよい。

［第二行程］
本工程では、シート把持部８で、シートＨの外周端を全周にわたって隙間なく把持する。
即ち、平面視において、シートＨの外周縁を枠下部８Ｂの枠の幅方向内に配置し、シートＨの上面から枠上部８Ａを枠下部８Ｂの位置に合わせて配置し、シートＨを枠上部８Ａと枠下部８Ｂとによって挟み込む。これにより、図１に示すように、シートＨを弛みなく張った状態で枠上部８Ａと枠下部８Ｂとの間に挟持する。

［第三行程］
本工程では、熱板４を枠周壁部１４の上端面（枠上縁部）１４ａに密接させ、シート把持部８を上昇位置Ｐ１に移動させて熱板４によってシートＨを加熱する。
図３は、本発明の一実施形態の熱成形装置１の断面図であり、熱板４をシートＨに当接させた状態を示している。
詳しくは、熱板４を図１に示す位置から下方に（即ち、図３に示す矢印Ｄ２方向に）移動させ、図３に示すように、加熱面４ｐの外周部を枠周壁部１４の上端面１４ａに当接させる。この際、シートＨの上面は、熱板４の加熱面４ｐに沿って略接触した状態に配置される。この段階で、空間Ｓ２は下枠２の枠底部１２及び枠周壁部１４と、熱板４とによって密閉される。
続いて、熱板４とシートＨとの間を減圧し、加熱面４ｐにシートＨを吸着させて加熱する。具体的には、ヒーター３１によって熱板４を加熱するとともに、図示略の真空タンクを開放し、通気孔３３を介してシートＨを熱板４の加熱面４ｐ側に移動する方向に真空吸引する。これにより、熱板４の加熱面４ｐにシートＨを吸着させ、吸着したシートＨを加熱する。
なお、本工程において、真空通気孔３６に接続されている真空タンクを作動させ、空間Ｓ２内が所定の真空度になるように真空吸引を開始しておくことが好ましい。

［第四行程］
本工程では、真空通気孔３６で吸引して下枠２内の空間Ｓ２を減圧するとともに、シート把持部８を下降位置Ｐ２まで移動させる。
詳しくは、先ず真空通気孔３６に接続されている真空タンクを作動させ、真空通気孔３６を介して、シートＨが下方に移動する方向に真空吸引する。これにより、シートＨの下方の空間Ｓ２の空気は、図１に示す矢印Ｄ１方向に吸引され、空間Ｓ２が減圧されて高真空状態になる。
この状態で、昇降機構２２の移動部２６を図示しない駆動部によって下方に移動させ、シート把持部８を上昇位置Ｐ１から下降位置Ｐ２まで適切な速度で移動させる。高真空状態のＳ２において、シートＨには熱板４からの加熱によって可撓性及び粘着性が発現しているので、シート把持部８の下降に伴い、シートＨが上端側から下端側に向けて基材Ｂの表面Ｒに被覆される。

［第五行程］
本工程では、シート把持部８を密閉枠１０の上端面１０ａに密接したときに形成されるシートＨ及び密閉枠１０で囲まれる密閉空間Ｗを、さらに真空通気孔３６で吸引する。
図４は、本発明の一実施形態の熱成形装置１の断面図であり、シート把持部８を下降位置Ｐ２に下降させた直後の状態を示している。
シート把持部８が下降位置Ｐ２に達すると、図３に塗りつぶし領域で示すように、基台６の基材保持部１６の側面１６ｃ、密閉枠内上面４０ａ、外周壁部１８の内側の側面１８ｄ、及びシートＨの底面で囲まれた密閉空間Ｗが形成される。言い換えれば、密閉空間Ｗは、凹部２１の内壁面とシートＨの底面とに囲まれて形成されている。

続いて、真空通気孔３６によって密閉空間Ｗ内を吸引し、密閉空間Ｗ内の真空度を更に高める。
図５は、本発明の一実施形態の熱成形装置１の断面図であり、シート把持部８を下降位置Ｐ２に下降させた後に密閉空間Ｗ内を吸引した状態を示している。
真空通気孔３６によって密閉空間Ｗ内が吸引されると、図５に示すように、シートＨが下方に吸引され、基材Ｂの下端から、基材Ｂと基台６の基材保持部１６との境界ｘを通って、密閉枠内上面４０ａ、及び外周壁部１８の内側の側面１８ｄへと連続して拡がる吸着面４２に吸着される。

本工程では、シートＨと熱板４の加熱面４ｐとの間の密閉空間Ｓ２を加圧してもよい。これにより、シートＨは吸着面４２により強く密着する。

上記説明した第一工程から第五工程を行った後、図示しない切断装置等で境界ｘにおいてシートＨを切断する。
続いて、熱板４を上方に移動させ、さらに横方向に移動させる。そして、シートＨを被覆及び接着させた基材Ｂ、即ち成形品を基台６の基材保持部１６から外し、空間Ｓ２内から取り出す。
以上の作業により、成形品が完成し、一連の熱成形動作が完了する。

（熱成形装置１及び熱成形方法の作用効果）
上記説明したように、本実施形態の熱成形装置１によれば、真空通気孔３６から真空吸引されるとともに、気密な空間Ｓ２内で、シート把持部８が下降位置Ｐ２に達すると、密閉空間Ｗが形成される。真空通気孔３６を介して密閉空間Ｗ内が吸引されると、密閉空間Ｗ内の真空度がさらに高まり、シートＨが吸着面４２に吸着される。シートＨの吸着面４２への吸着によって、巻き込み部分における基材ＢとシートＨとの密着性を高くすることができる。従って、基材ＢとシートＨとの間に空気や不純物を侵入させることなく、成形品における気泡や不純物の除去効果を高めることができる。

また、本実施形態の熱成形装置１によれば、シール部材３８によって、密閉枠１０に下降位置Ｐ２に移動したシート把持部８に対する緩衝機能を持たせることができ、且つシート把持部８と密閉枠１０とを密着させ、密閉空間Ｗの気密性を高めることができる。

また、本実施形態の熱成形装置１によれば、密閉枠内上面４０ａが基材保持部１６の外周上縁部及び密閉枠１０の上端面１０ａよりも低い位置に設けられている。そのため、境界ｘ及び基材Ｂの底面（裏面）外縁部までシートＨを被覆させ、巻き込むことができる。これにより、成形後のシートＨの剥がれを防ぎ、成形品における気泡や不純物の除去効果をさらに高めることができる。

さらに、本実施形態の熱成形装置１では、基台６が基材保持部１６の外周側に延在し、基材保持部１６の外周側に凹部２１が形成されている。また、凹部２１の外周壁部１８が密閉枠１０の内側に設けられている。そのため、枠底部１２の板面１２ａよりも凹部２１の上面の方が高い分、また、密閉枠１０の内側の側面よりも外周壁部１８の内側の側面１８ｄが内側に位置している分、密閉空間Ｗを縮小し、密閉空間Ｗ内の真空度を高めるための所要時間を短縮することができる。

また、本実施形態の熱成形方法によれば、第五工程において、密閉空間Ｗ内の真空度をさらに高め、シートＨを吸着面４２に吸着させる。これにより、基材ＢとシートＨとの密着性を高め、成形品が完成するまで、基材ＢとシートＨとの間への空気や不純物の侵入を確実に防止することができる。

また、本実施形態の熱成形方法によれば、第五工程において、シートＨと熱板４の加熱面４ｐとの間の密閉空間Ｓ２を加圧することで、基材ＢとシートＨとの密着性をより一層高くすることができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変更が可能である。

例えば、基台６の外周壁部１８の上端面にシール部材３８が設けられ、外周壁部１８が密閉枠１０を兼ねていてもよい。
また、基台６が基材保持部１６の外周側に延在せず、基台６は基材保持部１６から構成されていてもよい。その場合、枠底部１２の板面１２ａ上で基材保持部１６から離間して密閉枠１０が設けられている。そして、密閉枠内上面４０ａは、基材保持部１６の側面１６ｃ、基材保持部１６と密閉枠１０との間に介在する枠底部１２の板面１２ａ、及び密閉枠１０の内側の側面によって構成される。

例えばまた、昇降機構２２の構成は、上記説明した構成に限定されない。即ち、昇降機構２２は、移動部２６と支持部２７から構成され、移動部２６が枠周壁部１４に接続され、枠周壁部１４に沿って昇降可能とされていてもよく、さらに他の形態とされていてもよい。

１ 熱成形装置
２ 下枠
４ 熱板
４ｐ 加熱面
６ 基台
８ シート把持部
１０ 密閉枠
１０ａ 上端面（上端）
１２ 枠底部
１４ 枠周壁部
１６ 基材保持部
２０ 基台設置面
２１ 凹部
３６ 真空通気孔
３８ シール部材
４０ａ 密閉枠内上面
Ｂ 基材
Ｈ シート
Ｐ１ 上昇位置
Ｐ２ 下降位置

Claims (5)

1. 枠底部および枠周壁部からなり基材を収容する空間を有する下枠と、前記枠周壁部の枠上縁部に対して加熱面を密接可能とした熱板とを備え、基材に対して、加熱されることで軟化したシートを金型賦形する、又は前記基材に接着する熱成形装置であって、
   前記基材を保持可能な基材保持部を有する基台と、
   前記下枠内に設けられるとともに、前記シートの外周端を全周にわたって隙間なく把持するシート把持部と、
   前記枠底部の基台設置面から突出して設けられ、かつ平面視で前記基材保持部の全周を囲う密閉枠と、
   前記下枠内の空間に連通するとともに、前記密閉枠の内側で少なくとも前記枠底部を貫通する真空通気孔と、を備え、
   前記シート把持部は、前記熱板によってシートを加熱する上昇位置と、前記密閉枠の上端に密接する下降位置との間で上下移動可能に設けられ、
   前記シート把持部が前記密閉枠の上端に密接したときに前記シートおよび前記密閉枠で囲まれる密閉空間が形成され、
   前記真空通気孔は、前記密閉枠内上面に開口し、前記密閉空間が形成された状態で前記真空通気孔を通じて吸引され、
   前記密閉枠の上端にシール部材が設けられていることを特徴とすることを特徴とする熱成形装置。
2. 前記基材保持部と前記密閉枠との間の密閉枠内上面は、前記基材保持部の外周上縁部および前記密閉枠の上端よりも低い位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の熱成形装置。
3. 前記基台が前記基材保持部の外周側に延在し、前記基材保持部の外周側には前記密閉枠内上面を有する凹部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱成形装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の熱成形装置を使用して、基材に対して、加熱されることで軟化したシートを金型賦形する、又は前記基材に接着する熱成形方法であって、
   前記基材を基台の基材保持部に保持し、前記密閉枠の内側に前記基材を収容する工程と、
   前記シート把持部で、前記シートの外周端を全周にわたって隙間なく把持する工程と、
   前記熱板を前記枠周壁部の枠上縁部に密接させ、前記シート把持部を上昇位置に移動して前記熱板によってシートを加熱する工程と、
   前記真空通気孔で吸引して前記下枠内の空間を減圧するとともに、前記シート把持部を下降位置まで移動させる工程と、
   前記シート把持部を前記密閉枠の上端に密接したときに形成される前記シートおよび前記密閉枠で囲まれる密閉空間を、さらに前記真空通気孔を通じて吸引する工程と、
   を有することを特徴とする熱成形方法。
5. 前記真空通気孔を通じて前記密閉空間を吸引する工程において、
   前記シートと前記熱板との間の空間を加圧することを特徴とする請求項４に記載の熱成形方法。

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