JP6871107B2 - 熱成形装置及び熱成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、熱成形装置及び熱成形方法に関する。

一般に、シートを成形基材の外表面に接着する装置として、例えば、特許文献１に示されるような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であって、シート把持部が移動する構成のものが知られている。

特許文献１には、基材を保持可能な基材保持部を有する基台と、下枠内に設けられるとともに、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、枠底部の基台設置面から突出して設けられ、かつ平面視で基材保持部の全周を囲う密閉枠と、下枠内の空間に連通するとともに、密閉枠の内側で少なくとも枠底部を貫通する真空通気孔と、を備え、シート把持部は、熱板によってシートが加熱される上昇位置と、密閉枠の上端面に密接する下降位置との間で上下移動可能に設けられ、基材保持部と密閉枠との間の密閉枠内上面は、基材保持部の外周上縁部および密閉枠の上端面よりも低い位置に設けられ、真空通気孔は、密閉枠内上面に開口する構成について記載されている。

特許第５９５７１３１号公報

しかしながら、上述した特許文献１の熱成形装置では、上熱板と下基材とが互いに干渉しないように同期させるタイミングを確認し調整する必要があり、複雑な制御を要することから、その点で改善の余地があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、上熱板と下基材との干渉をなくすことで、双方の同期の確認が不要となり、確認作業に伴う手間や時間の低減を図ることができる熱成形装置及び熱成形方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る熱成形装置は、成形基材を加熱することで軟化したシートを金型賦形する、又は前記シートを前記成形基材に接着する熱成形装置であって、上枠と、前記上枠との間で密閉空間を形成し前記成形基材を収容可能な空間を有する下枠と、前記上枠内に配置された熱板と、前記下枠内に設けられ前記成形基材を下方から保持する下基材と、前記上枠の外側に配置され、前記熱板に固定され前記上枠に対して上下方向に相対的に移動可能に設けられた上支持体と、前記下枠の外側に配置され、前記下基材に固定され前記下枠に対して上下方向に相対的に移動可能に設けられた下支持体と、を備え、前記上支持体は、前記熱板を固定する上部ベースと、該上部ベースの下面に設けられた上側支持部と、を有し、前記下支持体は、前記下基材を固定する下部ベースと、該下部ベースの上面に設けられた下側支持部と、を有し、前記上枠の枠周縁部の下端と、前記下枠の枠周縁部の上端とによって前記シートが挟持され、前記上側支持部と前記下側支持部とが上下方向に当接した状態で、前記熱板は前記下基材で保持した前記成形基材に対して離間し、前記熱板と前記下基材との間の空間において、前記熱板側から圧空する加圧手段、及び前記下基材から吸引する減圧手段の少なくとも一方が設けられ、前記熱板は、前記上枠に対して上下方向に相対移動可能に設けられ、前記下基材は、前記下枠に対して上下方向に相対移動可能に設けられていることを特徴としている。

また、本発明に係る熱成形方法は、上述した熱成形装置を使用して、前記成形基材を加熱することで軟化したシートを金型賦形する、又は前記シートを前記成形基材に接着する熱成形方法であって、前記下枠内で前記成形基材を前記下基材で保持する工程と、前記上枠と前記下枠とを密接し、前記上枠の枠周縁部の下端と前記下枠の枠周縁部の上端とによって前記シートを挟持する工程と、前記上側支持部と前記下側支持部とが上下方向に当接した状態で、前記熱板によって前記シートを加熱する工程と、前記シートが軟化したときに、前記熱板と前記下基材との間の空間において、前記加圧手段、及び前記減圧手段の少なくとも一方の手段を用いて前記シートを前記成形基材側に向けて移動させる工程と、を有することを特徴としている。

本発明の熱成形装置によれば、上枠と下枠とを密接させ、上枠の枠周縁部の下端と下枠の枠周縁部の上端とによってシートを挟持させた後、上側支持部と下側支持部とが上下方向に当接した状態で、熱板によってシートを加熱し、そのシートが軟化したときに、熱板と下基材との間の空間において、加圧手段、及び減圧手段の少なくとも一方の手段を用いることでシートを成形基材側に向けて移動させることにより、シートを金型賦形する、又はシートを成形基材に接着することができる。
そして、本発明では、上側支持部と下側支持部とが上下方向に当接した状態で、熱板と下基材で保持した成形基材との間で一定のクリアランスを常に保つことができる。そのため、熱板と下基材で保持した成形基材とが互い干渉することがなく、前記クリアランスをシートの厚み分まで小さくすることが可能となるので、印刷位置の精度を向上させることができる。

本発明の熱成形装置及び熱成形方法によれば、熱板と下基材との干渉をなくすことで、双方の同期の確認が不要となり、確認作業に伴う手間や時間の低減を図ることができる。

本発明の実施の形態による熱成形装置の構成を示す縦断面図であって、第１工程及び第２工程を示す図である。 図１に示すＡ−Ａ線矢視図であって、下枠を上方から見た平面図である。 熱成形装置を使用した熱成形方法の作業工程を示した図１に対応した縦断面図であって、第３工程を示す図である。 熱成形装置を使用した熱成形方法の作業工程を示した図１に対応した縦断面図であって、第４工程を示す図である。 熱成形装置を使用した熱成形方法の作業工程を示した図１に対応した縦断面図であって、第４工程を示す図である。

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。

図１に示すように、本実施の形態の熱成形装置１は、熱板加熱方式を採用したものであり、熱板７によって加熱されて軟化したシートＳを下枠２０のチャンバー２Ａ内に配置された成形基材Ｕの表面に被覆するための装置である。なお、図１は、熱成形装置１において、シートＳをセットした状態を示し、シートＳの加熱前であって、成形基材ＵにシートＳを被覆する前の状態の図を示している。

ここで、熱成形品としては、例えば自動車部品等で表裏面を有する部品等が一例として挙げられ、樹脂製の成形基材Ｕの表面に加熱により軟化したシートＳを吸着させて被覆することにより熱成形された成形品である。本実施の形態の成形基材Ｕは、有頂筒状をなす形状のものである。
また、上枠１０と下枠２０とが密閉、開放する方向を装置軸といい、装置軸は上下方向に一致している。

熱成形装置１は、上枠１０と、成形基材Ｕを収容可能な空間（チャンバー２Ａ）を有する下枠２０と、上枠１０内に配置された熱板７と、下枠２０内に設けられた下基材８と、熱板に固定され上枠１０に対して上下方向に相対的に移動可能に設けられた上部バー３（上側支持部）と、下基材８に固定され下枠２０に対して上下方向に相対的に移動可能に設けられた下部バー４（下側支持部）と、を備えている。
さらに、熱成形装置１は、上枠１０を固定する上部テーブル５と、下枠２０を固定する下部テーブル６と、を有し、上部テーブル５は下部テーブル６に対して不図示の昇降手段によって上下移動可能に設けられている。

上部テーブル５は、支柱５１の上端に固定ナット５２によって固定され、テーブル下面５ａから下方に向けて突出させた第１固定ボルト５３によって上枠１０が固定されている。支柱５１は、下部テーブル６に対して不図示の移動手段により上下移動可能に支持されている。支柱５１は、平面視で、上枠１０、下枠２０、上部バー３、下部バー４に干渉しない外側に位置している。下部テーブル６には、テーブル上面６ａ側において第２固定ボルト６１によって下枠２０が固定されている。また、下部テーブル６には、平面視で中央部分に後述する昇降装置４４が組み込まれている。
そして、上枠１０が固定された上部テーブル５は、下部テーブル６に固定された下枠２０に対して上枠１０が当接して上下枠１０、２０内を密閉する位置（密閉位置）と、下枠２０に対して上枠１０が上方に移動して上下枠１０、２０内を開放する位置（開放位置）との間で移動される。

上下枠の開放時における下枠２０と上枠１０との離間寸法は、下枠２０内のチャンバー２Ａ内に対して成形基材Ｕを出し入れ可能、かつ両枠１０、２０の間にシートＳを配置させることが可能な寸法とされる。例えば、本実施の形態では図示していないが、下枠２０が下部テーブル６上を上面視で上枠１０に対して横方向にスライド可能な構成とする場合には、上面視で上枠１０から外れた位置に下枠を配置させ、その位置で下枠２０のチャンバー２Ａ内に対して成形基材Ｕを出し入れすることができる。そのため、上下枠１０、２０の開放時における下枠２０と上枠１０との離間寸法は、両枠１０、２０の間にシートＳを配置できる寸法であればよい。

上部バー３は、上部テーブル５及び上枠１０に対して上下方向に移動可能な上支持体３０の一部として設けられている。すなわち、上支持体３０は、図２に示すように、平面視で上枠１０よりも外形の大きな矩形平板状の上部ベース３１と、上部ベース３１の下面３１ａにおいて、その４つの角部のそれぞれに設けられた前記上部バー３と、を有している。上部バー３の下端面３ａは、装置軸に対して直交する平面になっている。

上部ベース３１の中央部分には、第１ボルト５３を摺動可能に挿通させる貫通孔３２が形成されている。また、上部ベース３１と上部テーブル５との間には、上支持体３０を下向きに付勢するばね部材３３が設けられている。つまり、ばね部材３３は、その上端が上部テーブル５のテーブル下面５ａに支持され、下端が上部ベース３１の上面３１ｂを支持している。
さらに、上部ベース３１の下面４１ｂには、第１連結ロッド７１を介して上枠１０の内側に配置される熱板７が固定されている。

下部バー４は、下部テーブル６及び下枠２０に対して上下方向に移動可能な下支持体４０の一部として設けられている。すなわち、下支持体４０は、図２に示すように、平面視で下枠２０よりも外形の大きな矩形平板状の下部ベース４１と、下部ベース４１の上面４１ａにおいて、その４つの角部のそれぞれに設けられた前記下部バー４と、を有している。下部バー４の上端面４ａは、装置軸に対して直交する平面になっている。
下部バー４は、上部バー３と上面視で同軸となる位置に設けられている。つまり、上部バー３と下部バー４とは近接離反し、それぞれの下端面３ａ、上端面４ａ同士が上下方向に当接可能となっている。

下部ベース４１の下面４１ｂの中央部分には、下支持体４０を昇降駆動させるための昇降装置４４が設けられている。この昇降装置４４は、下部テーブル６に設けられるシリンダ４４Ａと、シリンダ４４Ａから上方に向けて延びるロッド４４Ｂと、を有し、ロッド４４Ｂの上端が下部ベース４１に固定されている。
さらに、下部ベース４１の上面４１ａには、第２連結ロッド８１を介して下枠２０の内側に配置される下基材８が固定されている。

上枠１０は、熱成形装置１の筐体であり、枠天壁部１１と、枠周壁部１２と、を備えている。枠天壁部１１には、第１連結ロッド７１を気密な状態で摺動可能に挿通させる挿通孔１１ａが形成されている。上枠１０の枠内空間には熱板７が配置される。枠周壁部１２の高さ（上枠１０の内部高さ）は、熱板７の板厚よりも大きくなるように設定されている。つまり、熱板７は、枠周壁部１２の高さの範囲内で上下方向に移動可能となっている。

熱板７は、滑らかな加熱面７ａを有する平板形状で、且つ平面視で後述する下枠２０内の下基材８と同形状に形成されている。そして、熱板７は、上支持体３０に固定されているので、上支持体３０とともに上下に移動可能に設けられ、下方に配置される下基材８に対して近接離反する方向に移動する。熱板７は、最も下端の位置において、加熱面７ａが上枠１０の枠周壁部１２の下端１２ａよりも僅かに上方の位置になっている。つまり、シートＳが上枠１０と下枠２０との間にセットされた状態では、シートＳは加熱面７ａに接触しないこととなる。

熱板７の上面側には、複数のヒーター（図示省略）が設けられている。また、熱板７には、加熱面７ａに開口する複数の通気孔（図示省略）が所定の間隔をあけて形成されている。これら各々の通気孔は、加熱面７ａ側を真空吸引する真空ポンプを備えた真空タンク（図示省略）と、コンプレッサによる圧縮空気を貯める加圧タンク（図示省略）と、に接続されている。

下枠２０は、熱成形装置１の筐体であり、枠底部２１と、枠周壁部２２と、を備えている。枠底部２１には、第２連結ロッド８１を気密な状態で摺動可能に挿通させる挿通孔２１ａが形成されている。下枠２０のチャンバー２Ａには下基材８が配置される。枠周壁部２２の高さ（下枠２０の内部高さ）は、下基材８の板厚よりも大きくなるように設定されている。つまり、下基材８は、枠周壁部２２の高さｈ２の範囲内で上下方向に移動可能となっている。

下基材８は、成形基材Ｕを下方から保持し、第２連結ロッド８１の上端に固定され、その第２連結ロッド８１が下枠２０の枠底部２１に対して気密な状態で摺動自在に挿通されている。下基材８は、外周縁８ａが下枠２０の枠周壁部２２の内周面２２ｂに密接し、かつ昇降装置４４の駆動により枠周壁部２２に対して上下方向に移動可能に設けられている。
そして、下基材８は、下支持体４０に固定されているので、下支持体４０とともに上下に移動可能であり、上方に配置される熱板７に対して近接離反する方向に移動する。下基材８は、最も下端の位置において、保持した成形基材Ｕが下枠２０の枠周壁部２２の上端２２ａよりも僅かに下方の位置になっている。つまり、シートＳが上枠１０と下枠２０との間にセットされた状態では、シートＳは成形基材Ｕに接触しないこととなる。
また、下基材８の下面外周縁には、周方向に間隔をあけて切欠部８ｂが形成されている。

下枠２０の枠周壁部２２には、下基材８の切欠部８ｂに係合し、かつ下枠２０の中央に向けて突出可能なストッパー８２が設けられている。ストッパー８２は、シリンダ８３の先端に固定されており、シリンダ８３の駆動により下枠２０内で進退移動される。このストッパー８２が枠周壁部２２側に接する位置のときには、切欠部８ｂに係合して下基材８の下方への移動が規制される。また、図４及び図５に示すように、下基材８が上方に押し上げられた適宜なタイミングで、ストッパー８２を枠周壁部２２から離間するように突出させて下基材８の下面８ｃ側に位置させることで、下基材８が下降することを規制する。

上枠１０の枠周壁部１２と下枠２０の枠周壁部２２とは、平面視で外形が同じであり、それぞれの枠周壁部１２の下端１２ａ、及び枠周壁部２２の上端２２ａ同士が気密な状態で密接したときに上枠１０と下枠２０の内部を密閉する。そして、成形時には、これら上枠１０と下枠２０との間でシートＳが弛みなく張られた状態で、全周にわたって隙間なく挟持される。

成形基材Ｕとして、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を採用することができ、あるいは熱硬化樹脂、鉄、石など接着層が適応可能な素材を採用することも可能であり、またこれらの素材に限定されることはない。
また、成形基材Ｕの形状は特に制限されないが、成形基材Ｕの高さ寸法は下枠２０における下基材８より上方の高さ寸法よりも小さく設定される。

シートＳ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７の加熱面７ａ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成形基材Ｕの表面に被覆され得るものであれば、特に制限されない。

熱成形装置１においては、下枠２０内のチャンバー２Ａに連通するとともに、下枠２０を貫通する真空通気孔（図示省略）が形成されている。この真空通気孔には、図示しない真空ポンプ等が接続されている。真空通気孔の数量は、とくに制限されることはないが、少なくとも一個形成されていればよい。

このように構成される熱成形装置１では、チャンバー２Ａに収容された成形基材Ｕに対して、熱板７によって加熱されることで軟化したシートＳを金型賦形する、又は成形基材Ｕの表面にシートＳを接着することができる。

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、成形基材Ｕに対して、加熱することにより軟化したシートＳを金型賦形する、又はシートＳを成形基材Ｕに接着するための方法である。詳細には、本実施の形態の熱成形方法は、少なくとも次に説明する工程を有している。

図１、図３〜図５に示すように、本実施の形態の熱成形方法は、下枠２０内で成形基材Ｕを下基材８で保持する第１工程と、上枠１０と下枠２０とを密接し、上枠１０の枠周縁部１２の下端１２ａと下枠２０の枠周縁部２２の上端２２ａとによってシートＳを挟持する第２工程と、上部バー３と下部バー４とが上下方向に当接した状態で、熱板７によってシートＳを加熱する第３工程と、シートＳが軟化したときに、熱板７と下基材８との間の空間において、加圧手段、及び減圧手段の少なくとも一方の手段を用いてシートＳを成形基材Ｕ側に向けて移動させる第４工程と、を有している。

（第１工程）
第１工程では、図１に示すように、成形基材Ｕを下基材８で保持し、下枠２０の内側に成形基材Ｕを収容する。
具体的には、先ず不図示の駆動手段によって下部テーブル６に対して上部テーブル５を支柱５１とともに上方に離間させ、上部テーブル５の下側に装備される上支持体３０及び上枠１０を上方に移動させる。これにより、下枠２０と上枠１０との間が開放される。そして、下枠２０の下基材８に成形基材Ｕを保持させた後、下枠２０の枠周壁部２２の上端２２ａにシートＳを配置する。シートＳの配置動作は、例えば図示しないシート送り装置を使用して下枠２０と上枠１０との間でシートＳを横移動できるものを採用することができる。このとき、下支持体４０及び下枠２０は下部テーブル６に装備され、昇降装置４４のロッド４４Ｂが最も収縮した位置となる。

（第２工程）
第２工程では、図１に示すように、上枠１０と下枠２０とを密接し、上枠１０の枠周縁部１２の下端１２ａと下枠２０の枠周縁部２２の上端２２ａとによってシートＳを挟持する。
具体的には、上部テーブル５を元の所定位置（初期位置）まで下降させ、上枠１０における枠周壁部１２の下端１２ａ、及び下枠２０における枠周壁部２２の上端２２ａ同士でシートＳを挟持しつつ気密な状態で密接させ、上枠１０と下枠２０の内部が密閉した状態にする。そして、シートＳは、弛みなく張った状態で上枠１０と下枠２０との間に挟持される。この初期位置において、上支持体３０及び上支持体３０の上部ベース３１に固定された熱板７は、ばね部材３３によって下方に付勢された状態となっている。つまり、上部ベース３１は上枠１０に上方から当接している。このとき上部バー３の下端面３ａと下部バー４の上端面４ａとが離間した状態となっている。

（第３工程）
第３工程では、図３に示すように、上部バー３と下部バー４とが上下方向に当接した状態で、熱板７によってシートＳを加熱する。
具体的には、昇降装置４４を駆動してロッド４４Ｂを伸張させ、下支持体４０を上方に移動させ、その下部バー４の上端面４ａを上部バー３の下端面３ａに当接させる。さらに下支持体４０の下部ベース４１に第２連結ロッド８１を介して取り付けられている下基材８も下枠２０内で上昇することになる。このとき成形基材ＵがシートＳの下側に近接した位置となる。

続いて、熱板７によりシートＳを加熱する。この加熱時には、第１加熱段階としてシートＳの上側において熱板７からの吸引により減圧して真空状態とし、シートＳの下側を微圧空状態とする。また、第２加熱段階としてシートＳの上側において熱板７からの吸引により減圧して真空状態とし、シートＳの下側も減圧により真空状態にする。すなわち、ヒーターによって熱板７を加熱するとともに、図示略の真空タンクを開放し、熱板７に設けられる不図示の通気孔を介してシートＳを熱板７の加熱面７ａ側に移動する方向に真空吸引する。これにより、熱板７の加熱面７ａにシートＳを吸着させ、吸着したシートＳを加熱する。
なお、本工程において、通気孔に接続されている真空タンクを作動させ、上枠１０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４工程）
第４工程では、図４及び図５に示すように、シートＳが軟化したときに、熱板７と下基材８との間の第１空間Ｐ１において、加圧手段、及び減圧手段の少なくとも一方の手段を用いてシートＳを成形基材Ｕ側に向けて移動させる。

具体的には、図４に示すように、さらに昇降装置４４の駆動によりロッド４４Ｂを伸張させると、上部バー３と下部バー４とが当接しているので、下部バー４によって上部バー３を上昇させる。つまり上部ベース３１がばね部材３３の付勢に抗して上方に移動する。そして、上枠１０と下枠２０の内側において、熱板７と下基材８とが同じクリアランスを保ったまま上昇する。

続いて、シートＳの上側（熱板７側）の第１空間Ｐ１が高真空状態となっており、シートＳは熱板７による加熱で可撓性及び粘着性が発現しているので、第１空間Ｐ１の空気を排気させるとともに大気開放することで、シートＳが下方に向けて移動し、成形基材Ｕの表面に被覆される。このとき下基材８の上昇位置は、ストッパー８２よりも上方の位置となる。

その後、図５に示すように、下枠２０に設けられるストッパー８２をシリンダ８３の駆動により下基材８の下側の第２空間Ｐ２に位置するように突出させる。これにより、下基材８は、ストッパー８２によって下方への移動が規制された状態となる。すなわち、本実施の形態では、熱板７と下基材８との間の空間で加圧手段を用いて熱板７から圧空した場合において、下基材８と下枠２０の枠底部２１との間にストッパー８２を介在させることで、下基材８が下枠２０の枠底部２１側への移動を規制することができ、熱板７と下基材８との間隔を一定に維持することができる。

次に、シートＳと熱板７との間の空間を圧空させた状態とすることで、成形基材Ｕに対してシートＳをより密着させることができる。
以上の工程により、成形基材Ｕの成形品が完成し、一連の熱成形動作が完了する。

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、上枠１０と下枠２０とを密接させ、上枠１０の枠周縁部１２の下端１２ａと下枠２０の枠周縁部２２の上端２２ａとによってシートＳを挟持させた後、上部バー３と下部バー４とが上下方向に当接した状態で、熱板７によってシートＳを加熱し、そのシートＳが軟化したときに、熱板７と下基材８との間の空間において、加圧手段、及び減圧手段の少なくとも一方の手段を用いることでシートＳを成形基材Ｕ側に向けて移動させることにより、シートＳを金型賦形する、又はシートＳを成形基材Ｕに接着することができる。

そして、本実施の形態では、上部バー３と下部バー４とが上下方向に当接した状態で、熱板７と下基材８で保持した成形基材Ｕとの間で一定のクリアランスを常に保つことができる。そのため、熱板７と下基材８で保持した成形基材Ｕとが互い干渉することがなく、前記クリアランスをシートＳの厚み分まで小さくすることが可能となるので、印刷位置の精度を向上させることができる。

このように本実施の形態の熱成形装置及び熱成形方法によれば、熱板７と下基材８との干渉をなくすことで、双方の同期の確認が不要となり、確認作業に伴う手間や時間の低減を図ることができる。

以上、本発明による熱成形装置および熱成形方法の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、本実施の形態では、上側支持部として上部バー３を採用し、下側支持部として下部バー４を採用しているが、このように周方向に間隔あけた柱形状のものであることに制限されることはなく、周方向に連続する枠形状のものであってもかまわない。要は、上側支持部と下側支持部とが上下方向に当接した状態で、熱板７が下基材８で保持した成形基材Ｕに対して離間するように構成されていればよいのである。

また、上支持体３０が上部テーブル５に対して一例としてばね部材３３によって付勢される構成としているが、ばね部材３３であることに限定されることはなく、例えばシリンダ等の油圧により付勢するような構成であってもかまわない。

なお、本実施の形態では、シートＳを成形基材Ｕに被覆接着する熱成形方法を対象としているが、このような貼り合わせ成形の場合のみならず、転写トリムレスによりシート最上層のキャリアフィルムを剥離させて加飾層のみ（本発明のシートに相当する）を成形基材に転写させる場合も含んでいる。
さらに、本実施の形態では、熱板７によって軟化させたシートＳを成形基材Ｕに被覆する熱成形方法を対象としているが、シート被覆に限らない。例えば、熱板７の加熱によって軟化したシートＳを下基材８を金型として賦形する金型賦形を対象とした熱成形品を成形することも可能である。この金型賦形の場合も、熱成形方法は、上述した実施の形態と同様の方法により行うことができる。

また、上部テーブル５、下部テーブル６、上支持体３０、下支持体４０、上枠１０、下枠２０、熱板７、下基材８の形状、寸法、配置、数量などの構成は、適宜、設定することができる。
例えば、本実施の形態では、下枠２０にストッパー８２を設けた構成としているが、このストッパー８２を省略することも可能である。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。

１ 熱成形装置
３ 上部バー（上側支持部）
３ａ 下端面
４ 下部バー（下側支持部）
４ａ 上端面
５ 上部テーブル
６ 下部テーブル
７ 熱板
７ａ 加熱面
８ 下基材
１０ 上枠
１２ 枠周壁部
１２ａ 下端
２０ 下枠
２２ 枠周壁部
２２ａ 上端
３０ 上支持体
３３ ばね部材
４０ 下支持体
８２ ストッパー
Ｓ シート
Ｕ 成形基材

Claims (2)

1. 成形基材を加熱することで軟化したシートを金型賦形する、又は前記シートを前記成形基材に接着する熱成形装置であって、
   上枠と、
   前記上枠との間で密閉空間を形成し前記成形基材を収容可能な空間を有する下枠と、
   前記上枠内に配置された熱板と、
   前記下枠内に設けられ前記成形基材を下方から保持する下基材と、
   前記上枠の外側に配置され、前記熱板に固定され前記上枠に対して上下方向に相対的に移動可能に設けられた上支持体と、
   前記下枠の外側に配置され、前記下基材に固定され前記下枠に対して上下方向に相対的に移動可能に設けられた下支持体と、
   を備え、
   前記上支持体は、前記熱板を固定する上部ベースと、該上部ベースの下面に設けられた上側支持部と、を有し、
   前記下支持体は、前記下基材を固定する下部ベースと、該下部ベースの上面に設けられた下側支持部と、を有し、
   前記上枠の枠周縁部の下端と、前記下枠の枠周縁部の上端とによって前記シートが挟持され、
   前記上側支持部と前記下側支持部とが上下方向に当接した状態で、前記熱板は前記下基材で保持した前記成形基材に対して離間し、
   前記熱板と前記下基材との間の空間において、前記熱板側から圧空する加圧手段、及び前記下基材から吸引する減圧手段の少なくとも一方が設けられ、
   前記熱板は、前記上枠に対して上下方向に相対移動可能に設けられ、
   前記下基材は、前記下枠に対して上下方向に相対移動可能に設けられていることを特徴とする熱成形装置。
2. 請求項１に記載の熱成形装置を使用して、前記成形基材を加熱することで軟化したシートを金型賦形する、又は前記シートを前記成形基材に接着する熱成形方法であって、
   前記下枠内で前記成形基材を前記下基材で保持する工程と、
   前記上枠と前記下枠とを密接し、前記上枠の枠周縁部の下端と前記下枠の枠周縁部の上端とによって前記シートを挟持する工程と、
   前記上側支持部と前記下側支持部とが上下方向に当接した状態で、前記熱板によって前記シートを加熱する工程と、
   前記シートが軟化したときに、前記熱板と前記下基材との間の空間において、前記加圧手段、及び前記減圧手段の少なくとも一方の手段を用いて前記シートを前記成形基材側に向けて移動させる工程と、
   を有することを特徴とする熱成形方法。

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