KR102175880B1 - 금형세트, 열성형장치, 열성형방법 및 열성형품 - Google Patents

Abstract

(과제) 소정의 형상을 구비하는 기재에 시트재를 열성형하여 피복시킬 때에, 시트재에 있어서의 크랙이나 위치 어긋남의 발생을 억제한다.
(해결수단) 본 발명은, 내부에 형성되는 수용공간 내에서, 기재(3)에 대하여 시트재(2)를 피복시키기 위하여 사용되는 금형세트(5)에 관한 것이다. 금형세트(5)는, 제1본체부(51)와 재치부(56)를 포함하는 제1형틀부재(50)와, 제2본체부(61)와 가열수단(66)과 기재(3)의 외면형상을 모방한 형상의 오목부(64)를 포함하는 제2형틀부재(60)를 구비한다.

Description

금형세트, 열성형장치, 열성형방법 및 열성형품{DIE SET, THERMAL FORMING DEVICE, THERMAL FORMING METHOD, AND THERMALLY FORMED PRODUCT}

본 발명은, 소정의 형상을 구비하는 기재(基材)에 대하여 시트재(sheet材)를 열성형(熱成形)하여 피복시키기 위하여 사용되는 금형세트(金型set)에 관한 것이다. 또한 본 발명은, 이와 같은 금형세트를 사용한 열성형장치 및 열성형방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은, 이와 같은 금형세트를 사용하여 제조되는 열성형품(熱成形品)에 관한 것이다.

상기와 같은 금형세트를 포함하는 열성형장치로서, 일본국 공개특허 특개2011-136471호 공보(특허문헌1)에 기재된 장치가 알려져 있다. 이 장치는, 저판부(底板部)[저부(底部)(22)]와 이 저판부로부터 세워서 형성된 주벽부(周壁部)[주벽부(21)]를 포함하는 제1형틀부재[하측 프레임(2)]와, 제1형틀부재에 대하여 상대이동하여 주벽부의 상단부(上端部)에 밀착되어 접착될 수 있는 평판모양의 본체부(本體部)와 가열수단(加熱手段)[히터(heater)(31)]을 포함하는 제2형틀부재[열판(熱板)(3)]를 구비하고 있다. 제1형틀부재의 저판부에는 제1통기로(第1通氣路)[통기구멍(2b)]가 개구되어 있고, 제2형틀부재에 있어서 제1형틀부재와 대향(對向)하는 측의 면에는 제2통기로[통기구멍(3b)]가 개구되어 있다. 그리고 이들 양쪽 통기로를 통하여 조압기구(調壓機構)[진공펌프(眞空pump)(51), 컴프레서(compressor)(71)]에 의하여, 제1형틀부재와 제2형틀부재의 내부에 형성되는 공간[수용공간(收容空間)(R)]의 압력이 조정될 수 있도록 구성되어 있다. 이러한 장치를 사용하여, 제1형틀부재와 제2형틀부재로 이루어지는 금형세트의 내부에서 기재에 시트재가 피복된다.

특허문헌1의 장치에서는, 구체적으로는 아래와 같이 하여 기재에 시트재를 피복하고 있다. 우선 제1형틀부재의 주벽부의 상단부에 시트재를 설치한 상태에서, 제2형틀부재를 제1형틀부재에 밀착시켜서 접착시킨다(제1공정). 다음에 조압기구에 의하여 시트재와 제2형틀부재의 사이를 감압(減壓)하고, 가열상태에 있는 제2형틀부재에 시트재를 흡착시켜서 시트재를 가열한다(제2공정). 이것과 병행하여, 조압기구에 의하여 시트재와 제1형틀부재의 사이를 감압한다(제3공정). 그리고 제3공정의 감압동작을 유지한 상태에서 시트재의 흡착동작을 정지시키고, 시트재와 제2형틀부재의 사이를 가압하여 시트재를 기재에 피복시킨다(제4공정). 이에 따라 시트재의 기재에 대한 가압력을 증대시킬 수 있어, 기재형상에 관계없이 고품질의 성형이 가능하도록 되어 있다. 또한 가열된 시트재의 수평자세의 유지를 도모하기 위하여 상하 챔버(chamber) 내의 진공압력을 조정하는 경우(특허문헌1의 단락 0005 및 도4를 참조)와 비교하여, 기재형상에 대한 시트재의 얼라인먼트(alignment)를 적합하게 하는 것이 가능하다고 주장하고 있다.

그러나 특허문헌1의 장치에서는, 가열된 시트재는 제4공정에서 평면모양의 자세를 초기상태로 하여 기재에 피복된다. 이 때문에 기재의 외형이 소정의 형상(예를 들면 간단한 박판(薄板) 이외의 형상)을 구비하는 경우에는, 부위에 따르는 시트재의 신장량의 불균일이 커져 버린다. 예를 들면 기재가, 저판부와 평행한 평판부(平板部)와, 그 평판부의 주위에 형성되는 측벽부(側壁部)를 구비하는 트레이(tray) 모양인 경우에는, 시트재에 있어서 평판부를 피복하는 부분의 신장량에 비하여, 측벽부를 피복하는 부분의 신장량이 커지게 된다. 그 결과 성형품의 외주측 부분에서, 시트재에 크랙(crack)이 발생하거나 기재에 대한 시트재의 위치 어긋남이 발생하거나 하는 경우가 있었다.

: 일본국 공개특허 특개2011-136471호 공보

그래서 소정의 형상을 구비하는 기재에 시트재를 열성형하여 피복시키는 것에 있어서, 시트재에 있어서의 크랙이나 위치 어긋남의 발생을 억제하는 것이 기대되고 있다.

본 발명에 관한, 형틀이 체결되었을 때에 내부에 형성되는 수용공간 내에서, 소정의 형상을 구비하는 기재에 대하여 시트재를 열성형하여 피복시키기 위하여 사용되는 금형세트의 특징적인 구성은,

제1본체부와, 상기 기재를 재치하기 위한 재치부를 포함하는 제1형틀부재와,

상기 제1본체부에 대하여 상대이동하여 상기 제1본체부에 밀착하여 접착시킬 수 있는 제2본체부와, 상기 제2본체부에 대하여 열전달을 할 수 있도록 설치된 가열수단과, 상기 제2본체부에 있어서 상기 제1본체부와 대향하는 측의 면에 형성된, 상기 기재의 외면형상을 모방한 형상의 오목부를 포함하는 제2형틀부재를

구비하는 점에 있다.

이 특징적인 구성에 의하면, 제2형틀부재의 제2본체부는 소정 형상의 오목부를 구비하기 때문에, 시트재를 가열한 상태에서 당해 시트재를 오목부의 표면에 흡착시킴으로써 가열상태의 시트재를, 기재에 대한 피복 전에 기재의 외면형상과 유사한 형상으로 부형할 수 있다. 이에 따라 기재형상에 관계없이 최종적으로 얻어지는 성형품에 있어서, 부위에 따르는 시트재의 신장량의 불균일을 작게 억제할 수 있다. 따라서 성형품의 외주측 부분에 있어서의 크랙의 발생이나 기재에 대한 시트재의 위치 어긋남 등의 발생을 유효하게 억제할 수 있다.

이하, 본 발명에 관한 금형세트의 바람직한 태양에 대하여 설명한다.

하나의 태양으로서, 상기 제1형틀부재는, 상기 제1본체부에 있어서 상기 제2본체부와 대향하는 측의 면에 형성된 오목부를 더 포함하고, 형틀체결방향에서 보아서, 상기 제1형틀부재의 오목부의 외측 가장자리가 상기 제2형틀부재의 오목부의 외측 가장자리를 포함하도록, 상기 제1형틀부재의 오목부와 상기 제2형틀부재의 오목부의 위치관계가 설정되어 있으면 바람직하다.

이 구성에 의하면, 기재의 외면형상과 유사한 형상으로 미리 부형된 상태의 시트재는, 부형부분의 주위이며 형틀체결방향에서 보아서 제1형틀부재의 오목부와 겹치는 위치에, 아직도 평면모양을 유지하고 있는 평면모양 포위부분을 구비한다. 이 평면모양 포위부분은, 금형세트 내에서 시트재(여기에서는 특히 부형부분)를 이동시켜서 기재에 피복시킬 때에, 제1형틀부재의 오목부의 외측 가장자리를 기점으로 하여 당해 오목부의 저부측을 향하여 변위하면서 신장된다. 즉 평면모양 포위부분은, 시트재에 있어서 굴곡되면서 연장되는 굴곡신장부로서 기능을 한다. 이에 따라 미리 부형된 상태의 시트재의 부형부분을, 그 형상을 유지한 채로 기재에 피복시키기 쉽다. 결과적으로 성형품의 외주측 부분에 있어서의 크랙의 발생이나 기재에 대한 시트재의 위치 어긋남 등의 발생을 더 유효하게 억제할 수 있다.

하나의 태양으로서, 상기 제1형틀부재의 오목부의 외측 가장자리와 상기 제2형틀부재의 오목부의 외측 가장자리 사이의, 상기 제2본체부에 있어서 상기 제1본체부와 대향하는 측의 면을 따르는 이간길이가, 상기 제1형틀부재의 오목부의 깊이의 0.6배∼2.5배로 설정되어 있으면 바람직하다.

제1형틀부재의 오목부의 외측 가장자리와 제2형틀부재의 오목부의 외측 가장자리 사이의, 제2본체부에 있어서 제1본체부와 대향하는 측의 면을 따르는 이간길이는, 상기한 평면모양 포위부분을 형틀체결방향에서 보았을 경우의 폭에 상당한다. 평면모양 포위부분의 폭이 제1형틀부재의 오목부의 깊이에 대하여 과소한 경우에는, 당해 평면모양 포위부분은 굴곡되면서 연장되는 굴곡신장부로서의 기능을 충분하게 발휘할 수 없을 가능성이 있다. 한편 평면모양 포위부분의 폭이 제1형틀부재의 오목부의 깊이에 대하여 과대한 경우에는, 기재에 대한 1회의 피복을 위하여 필요하게 되는 시트재의 사이즈가 커지게 되어 경제적이지 않다. 그래서 이들의 점을 고려하여 평면모양 포위부분의 폭을 제1형틀부재의 오목부의 깊이의 0.6배∼2.5배로 설정함으로써 과도한 수율의 상승을 억제하면서, 크랙의 발생이나 위치 어긋남 등의 발생을 유효하게 억제할 수 있다.

하나의 태양으로서, 상기 제2형틀부재는, 당해 제2형틀부재의 오목부의 표면으로 각각 개구됨과 아울러 조압기구에 접속되는 복수의 통기로를 더 포함하고, 복수의 상기 통기로의 경로길이는, 형틀체결방향에서 보았을 경우의 개구위치가 상기 오목부의 최심부로부터 외측 가장자리측으로 됨에 따라 길어지게 되도록 설정되어 있으면 바람직하다.

이 구성에 의하면, 복수의 통기로는, 형틀체결방향에서 보았을 경우의 개구위치가 오목부의 외측 가장자리부로부터 최심부로 됨에 따라 경로길이가 짧아지게 되도록 설정된다. 이 때문에 조압기구가 가스흡인을 할 때에는, 가열상태에 있는 시트재는 최심부로부터 서서히 외측 가장자리부를 향하여 오목부 형상을 따른다. 따라서 시트재의 부형 시에 있어서의 전체적인 위치 어긋남을 유효하게 억제할 수 있다. 또한 제2형틀부재와 시트재의 사이를 가압할 때에도, 조압기구로부터 공급되는 압축가스는 최심부로부터 선행하여 외측 가장자리부에서 약간 늦게 분출된다. 따라서 기재에 대하여 최상부로부터 서서히 외측 가장자리부를 향하여 시트재를 피복시킬 수 있다. 즉 미리 부형된 시트재의 기재에 대한 피복 시에 있어서의 전체적인 위치 어긋남도 유효하게 억제할 수 있다. 따라서 기재에 대한 시트재의 고정밀도의 얼라인먼트가 가능하게 된다.

하나의 태양으로서, 복수의 상기 통기로의 각각이, 상기 제2형틀부재의 오목부의 표면에 대하여 대략 직교하는 방향으로 개구되면 바람직하다.

이 구성에 의하면, 모든 통기로의 오목부의 표면에 대한 개구면적을 실질적으로 같게 할 수 있다. 이에 따라 제2형틀부재(오목부)에 대한 시트재의 흡착이나, 제2형틀부재(오목부)로부터의 시트재의 토출을 시트재의 전체에 걸쳐서 대략 균일화 할 수 있다. 따라서 예를 들면 통기로의 개구부의 자국이 시트재에 남는 것을 억제할 수 있어 성형품의 외관을 양호하게 유지할 수 있다.

하나의 태양으로서, 상기 제2형틀부재의 오목부가, 그 최심부에, 상기 재치부측을 향하여 국소적으로 돌출되는 돌출부를 구비하면 바람직하다.

이 구성에 의하면, 조압기구가 가스흡인을 할 때에 가열상태에 있는 시트재를, 최심부로부터 서서히 외측 가장자리부를 향하여 오목부 형상을 따르게 하는 것이 용이하게 된다. 또한 제2형틀부재와 시트재의 사이를 가압할 때에 기재에 대하여 최상부로부터 서서히 외측 가장자리부를 향하여 시트재를 피복하는 것이 용이하게 된다. 따라서 시트재의 부형 시나 당해 부형된 시트재의 기재에 대한 피복 시에 있어서의 위치 어긋남을 더 유효하게 억제할 수 있다. 따라서 기재에 대한 시트재의 위치 정밀도를 더 높일 수 있다.

하나의 태양으로서, 상기 시트재는, 도안층을 구비하는 장식시트이고, 상기 제2형틀부재가, 당해 제2형틀부재의 오목부에 있어서 상기 기재의 변곡부에 대응하는 위치에 설치된 단열부재를 더 포함하면 바람직하다.

시트재가 도안층을 구비하는 장식시트인 경우에는, 부위에 따르는 시트재의 신장량의 불균일에 기인하여 기재에 대한 시트재의 위치 어긋남의 문제에 더하여, 의장성이 저하된다는 과제가 있다. 예를 들면 기재의 변곡부 부근에서는, 시트재의 신장량이 커지기 쉬워지게 되어 도안이 변형되거나 콘트라스트가 커지게 되거나 하는 경우가 있다. 이 점은, 상기한 바와 같이 오목부에 있어서 기재의 변곡부에 대응하는 위치에 단열부재를 설치함으로써 당해 위치에 있어서의 시트재의 신장을 억제할 수 있다. 따라서 시트재의 신장량을 조정할 수 있어 장식된 성형품의 의장성을 향상시킬 수 있다.

하나의 태양으로서, 상기 제1형틀부재가, 상기 재치부를 둘러싸도록 상기 제1본체부 위에 설치된 프레임 모양의 중간벽부를 더 포함하고, 상기 제2본체부가, 상기 중간벽부를 사이에 두고 상기 제1본체부에 밀착하여 접착 가능하게 되어 있으면 바람직하다.

이 구성에 의하면, 제1형틀부재가 중간벽부를 포함하지 않고 구성되는 경우와 비교하여, 제2형틀부재의 오목부의 깊이가 얕아지게 된다. 따라서 제2형틀부재에 있어서의 오목부 이외의 부분에 시트재를 더하였을 때에, 시트재와 오목부의 표면과의 이간거리가 짧아지게 되기 때문에 단시간에 시트재를 가열할 수 있다. 그 결과 시트재의 가열로부터 시트재의 부형 또한 기재에 대한 시트재의 피복까지의 전체의 사이클 타임을 단축시킬 수 있다.

본 발명에 관한 열성형장치의 특징적인 구성은,

상기한 금형세트와,

상기 시트재를 롤모양으로 감은 상태로 지지하는 시트지지부와,

상기 시트재의 단부를 파지하여 당해 시트재를 인출하는 시트인출부와,

상기 제1형틀부재를, 형틀체결방향에서 보아서 상기 제2형틀부재와 겹치는 중복위치와 상기 제2형틀부재와는 겹치지 않는 비중복위치 사이에서 슬라이드 이동시키는 슬라이드 기구와,

상기 수용공간보다 시트송출방향의 상류측에서 상기 시트재를 절단하는 시트절단부를

구비하는 점에 있다.

이 특징적인 구성에 의하면, 소정의 형상을 구비하는 기재에 시트재를 열성형하여 피복시키는 경우에 있어서, 크랙의 발생이나 기재에 대한 시트재의 위치 어긋남을 억제하면서, 롤 투 시트의 연속처리에 의하여 효율적으로 성형품을 얻을 수 있다.

이하, 본 발명에 관한 열성형장치의 바람직한 태양에 대하여 설명한다.

하나의 태양으로서, 상기 제1형틀부재에 대하여 접촉 및 이간 가능한 상태에서 설치된 냉각기구를 더 구비하면 바람직하다.

이 구성에 의하면, 제1형틀부재와 냉각기구가 이간된 상태에서, 예를 들면 기재에 대한 시트재의 피복 시에 기재와 시트재를 적절하게 점착시킬 수 있다. 한편 기재에 시트재를 점착시킨 후에는, 제1형틀부재와 냉각기구를 접촉시킴으로써 기재와 시트재를 효율적으로 냉각시켜서 접착시킬 수 있다. 따라서 성형품이 얻어질 때까지의 사이클 타임을 단축시킬 수 있다.

본 발명에 관한, 형틀이 체결되었을 때에 내부에 수용공간을 형성하는 한 쌍의 제1형틀부재 및 제2형틀부재를 구비하는 금형세트를 사용하여, 상기 수용공간 내에서 소정의 형상을 구비하는 기재에 대하여 시트재를 열성형하여 피복시키는 열성형방법의 특징적인 구성은,

상기 제1형틀부재는, 상기 기재를 재치하기 위한 재치부를 포함하고,

상기 제2형틀부재는, 가열 가능하도록 구성되어 있음과 아울러 상기 기재의 외면형상을 모방한 형상의 오목부를 포함하고,

상기 제2형틀부재에 있어서의 상기 오목부 이외의 부분에 접하도록 배치된 상기 시트재를 가열하는 가열공정과,

상기 시트재와 상기 제2형틀부재 사이를 감압하여, 가열상태의 상기 시트재를 상기 오목부에 흡착시켜서 당해 오목부를 따르도록 부형하는 부형공정과,

상기 시트재와 상기 제1형틀부재 사이를 감압하고, 상기 시트재와 상기 제2형틀부재 사이를 가압하여 상기 기재에 상기 시트재를 피복시키는 피복공정을

구비하는 점에 있다.

이 특징적인 구성에 의하면, 제2형틀부재는 소정 형상의 오목부를 구비하기 때문에, 부형공정에 있어서 시트재를 오목부를 따르도록 흡착시킴으로써 가열공정에 의하여 가열된 상태의 시트재를, 기재에 대한 피복 전에 기재의 외면형상과 유사한 형상으로 부형할 수 있다. 그 후에 피복공정을 실행함으로써 기재형상에 관계없이 최종적으로 얻어지는 성형품에 있어서, 부위에 따르는 시트재의 신장량의 불균일을 작게 억제할 수 있다. 따라서 성형품의 외주측 부분에 있어서의 크랙의 발생이나 기재에 대한 시트재의 위치 어긋남 등의 발생을 유효하게 억제할 수 있다.

또한 상기한 특징적인 구성에 의하면, 피복공정에 있어서, 시트재와 제1형틀부재 사이를 감압하고, 시트재와 제2형틀부재 사이를 가압함으로써 시트재의 기재에 대한 가압력을 증대시킬 수 있다. 따라서 기재형상에 관계없이 기재와 시트재 사이에 에어가 잔류하는 것이 억제되어, 고품질의 성형을 실현할 수 있다.

이하, 본 발명에 관한 열성형방법의 바람직한 태양에 대하여 설명한다.

하나의 태양으로서, 상기 금형세트와, 상기 제1형틀부재에 대하여 접촉 및 이간 가능한 상태에서 설치된 냉각기구를 구비하는 열성형장치를 사용함과 아울러, 상기 냉각기구를 상기 제1형틀부재에 접촉시켜서 상기 기재를 냉각시키는 냉각공정을 더 구비하고, 상기 냉각공정을, 상기 부형공정의 시작 시 이후이고 또한 상기 피복공정의 시작 시 전에 시작하면 바람직하다.

이 구성에 의하면, 제1형틀부재와 냉각기구가 이간된 상태에서, 예를 들면 피복공정에서 기재와 시트재를 적절하게 점착시킬 수 있다. 한편 기재에 시트재를 점착시킨 후에는, 냉각공정에서 제1형틀부재와 냉각기구를 접촉시킴으로써 기재와 시트재를 효율적으로 냉각시켜서 접착시킬 수 있다. 따라서 성형품이 얻어질 때까지의 사이클 타임을 단축시킬 수 있다. 또한 이 구성에 의하면, 냉각공정의 시작시기가 부형공정의 시작 시 이후이고 또한 피복공정의 시작 시 전이기 때문에, 기재에 대한 시트재의 접착이 완료될 때까지의 시간을 단축시킬 수 있다. 따라서 성형품이 얻어질 때까지의 사이클 타임을 유효하게 단축시킬 수 있다.

또 본 발명은, 상기한 금형세트를 사용하여 제조된 열성형품도 권리의 대상으로 할 수 있다.

도1은, 제1실시형태에 관한 금형세트를 포함하는 열전사장치의 측면도이다.
도2는, 열전사장치의 평면도이다.
도3은, 제1형틀부재 및 제2형틀부재를 파팅면측에서 본 도면이다.
도4는, 시트인출공정을 나타내는 도식도이다.
도5는, 형틀체결공정 및 가열공정을 나타내는 도식도이다.
도6은, 부형공정을 나타내는 도식도이다.
도7은, 피복공정의 한 곡면을 나타내는 도식도이다.
도8은, 피복공정 중의 시트재의 상태를 나타내는 사시도이다.
도9는, 피복공정의 한 곡면을 나타내는 도식도이다.
도10은, 피복공정의 한 곡면을 나타내는 도식도이다.
도11은, 시트절단공정을 나타내는 도식도이다.
도12는, 제2실시형태에 관한 금형세트를 포함하는 열전사장치의 측면도이다.
도13은, 제1형틀부재 및 제2형틀부재를 파팅면측에서 본 도면이다.
도14는, 시트인출공정을 나타내는 도식도이다.
도15는, 가열공정을 나타내는 도식도이다.
도16은, 부형공정을 나타내는 도식도이다.
도17은, 형틀체결공정을 나타내는 도식도이다.
도18은, 냉각공정을 나타내는 도식도이다.
도19는, 피복공정의 한 곡면을 나타내는 도식도이다.
도20은, 피복공정의 한 곡면을 나타내는 도식도이다.
도21은, 금형세트의 다른 태양을 나타내는 도식도이다.
도22는, 금형세트의 다른 태양을 나타내는 도식도이다.
도23은, 금형세트의 다른 태양을 나타내는 도식도이다.
도24는, 금형세트의 다른 태양을 나타내는 도식도이다.
도25는, 금형세트의 다른 태양을 나타내는 도식도이다.
도26은, 금형세트의 다른 태양을 나타내는 도식도이다.
도27은, 금형세트의 다른 태양을 나타내는 도식도이다.
도28은, 종래기술의 금형세트를 나타내는 도식도이다.
도29는, 금형세트의 다른 태양을 나타내는 도식도이다.
도30은, 금형세트의 다른 태양을 나타내는 도식도이다.
도31은, 금형세트의 다른 태양을 나타내는 도식도이다.

1.제1실시형태

본 발명에 관한 금형세트(金型set) 및 이것을 사용한 열성형장치(熱成形裝置) 및 열성형방법의 제1실시형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시형태에서는, 금형세트(5)를 사용하여 수용공간(收容空間)(R)(도5를 참조) 내에서 소정의 형상을 구비하는 기재(基材)(3)에 대하여 시트재(sheet材)(2)를 열전사(熱轉寫)하여 피복시키는 열전사장치(熱轉寫裝置)(1)(열전사방법)를 예로 하여 설명한다. 이 열전사장치(1)는, 롤(roll) 모양으로 지지된 시트재(2)의 단부(端部)를 인출하고, 금형세트(5)에 배치된 기재(3)에 대하여 시트재(2)를 공급하여, 금형세트(5) 내에 형성되는 수용공간(R)에서 기재(3)에 대한 모양의 전사를 연속적으로 하는 장치이다. 열전사장치(1)는, 롤 투 시트(roll to sheet)의 연속처리를 하는 장치로서 구성되어 있다. 금형세트(5)는, 제1형틀부재(50)와 제2형틀부재(60)를 구비하고, 형틀이 체결되었을 때에 내부에 형성되는 수용공간(R) 내에서, 소정의 형상을 구비하는 기재(3)에 대하여 시트재(2)를 열전사하여 피복시키기 위하여 사용된다.

또 본 실시형태에서는, 인출되는 시트재(2)가 순차적으로 송출되는 방향을 「시트송출방향(F)」이라고 정의한다. 이 시트송출방향(F)은 시트재(2)의 장변방향(長邊方向)과 평행하다. 또한 본 실시형태에서는, 「상류」 및 「하류」의 용어는 시트송출방향(F)을 기준으로 하여 정의한다. 즉 시트송출방향(F)을 따라 상대적으로 시트지지부(sheet支持部)(10)측(도1에 있어서의 좌상측)을 「상류측」으로 나타내고, 그 반대측(도1에 있어서의 우측)을 「하류측」으로 나타낸다.

도1에 나타내는 바와 같이 열전사장치(1)는, 금형세트(5)와, 시트지지부(10)와, 시트인출부(sheet引出部)(20)와, 슬라이드 기구(slide 機構)(30)와, 시트절단부(sheet切斷部)(40)를 구비하고 있다. 또한 열전사장치(1)는 금형세트(5)에 접속된 조압기구(調壓機構)(70)를 구비하고 있다.

시트지지부(10)는 시트재(2)를 롤모양으로 감은 상태에서 지지하고 있다. 시트지지부(10)는, 기대(基臺) 위에 고정된 지지대(支持臺)(11)와, 시트재(2)의 폭방향(시트송출방향(F)과 직교하는 방향)의 양측에서 대향(對向)하도록 지지대(11)에 세워서 설치된 한 쌍의 지지판(支持板)(12)과, 한 쌍의 지지판(12)의 사이에 가설(架設)된 지축(支軸)(13)을 구비한다. 시트재(2)는 지축(13)에 롤모양으로 감긴 상태에서 지지되어 있다. 시트재(2)는, 시트송출방향(F)의 하류측의 단부(端部)가 시트인출부(20)를 구성하는 가동 협지부(可動 挾持部)(22)에 의하여 협지되어 인출된다(도4를 참조). 시트재(2)는, 가이드 롤러(guide roller)(14)에 의하여 안내되어 금형세트(5)(제1형틀부재(50)와 제2형틀부재(60)의 사이)에 공급된다.

시트재(2)는, 기체시트(基體sheet)(2A)와, 이 기체시트(2A)에 형성된 전사층(轉寫層)(2B)을 구비한다. 기체시트(2A)는 장척(長尺) 모양의 시트체(sheet體)로서, 이 시트체 위에 단속적(斷續的)으로 형성되는 복수의 전사층(2B)을 지지하고 있다. 기체시트(2A)는, 폴리에스테르계 수지(polyester系 樹脂), 폴리프로필렌계 수지(polypropylene系 樹脂), 아크릴계 수지(acryl系 樹脂), 폴리카보네이트계 수지(polycarbonate系 樹脂), 폴리아미드계 수지(polyamide系 樹脂), 폴리이미드계 수지(polyimide系 樹脂), 올레핀계 수지(olefin系 樹脂), 우레탄계 수지(urethane系 樹脂) 및 아크릴로니트릴부타디엔스틸렌계 수지(acrylonitrilebutadienestyrene系 樹脂) 등의 합성수지를 사용하여 구성할 수 있다. 이들 수지의 공중합체(共重合體)나 혼합물을 사용하여 구성하더라도 좋다. 또한 기체시트(2A)는, 단층시트(單層sheet)로서 구성하더라도 좋고 복수의 단층시트를 적층하여 이루어지는 적층시트(積層sheet)로서 구성하더라도 좋다.

본 실시형태에서는, 시트재(2)로서 도안층(圖案層)을 구비하는 장식시트(裝飾sheet)를 사용한다. 즉 전사층(2B)은 도안층을 포함하고 있다. 이 도안층은 예를 들면 착색잉크(着色ink)나 금속박막(金屬薄膜) 등을 포함하고, 문자나 도안, 금속광택 등을 표현한다. 또한 전사층(2B)은, 기재(3)와 도안층의 접착성을 향상시키기 위한 접착층이나, 표면강도를 향상시켜서 내찰상성(耐擦傷性)을 부여하기 위한 하드코팅층(hard coating層), 층간밀착성(層間密着性)을 향상시키기 위한 앵커층(anchor層) 등을 더 구비하더라도 좋다. 또한 기체시트(2A)와 전사층(2B)의 사이에, 기체시트(2A)로부터의 전사층(2B)의 박리성(剝離性)을 향상시키기 위한 금형분리층이 구비되더라도 좋다. 이들의 각 층은, 그라비아 인쇄법(gravure 印刷法), 스크린 인쇄법(screen 印刷法) 및 오프셋 인쇄법(offset 印刷法) 등의 인쇄법이나, 그라비아 코트법(gravure coat法), 롤 코트법(roll coat法) 및 콤마 코트법(comma coat法) 등의 코트법 등에 의하여 형성할 수 있다.

시트인출부(20)는, 롤모양으로 감긴 상태의 시트재(2)의 단부를 파지(把持)하여 당해 시트재(2)를 인출한다. 시트인출부(20)는, 시트송출방향(F)의 소정 위치에 고정된 고정 협지부(固定 挾持部)(21)와, 시트송출방향(F)을 따라 이동할 수 있도록 구성된 가동 협지부(22)를 구비한다. 고정 협지부(21)는 금형세트(5)보다 시트송출방향(F)의 상류측에 배치되어 있다. 가동 협지부(22)는 고정 협지부(21)보다 시트송출방향(F)의 하류측을, 금형세트(5)의 전체 길이 이상에 걸쳐서 시트송출방향(F)으로 슬라이드 이동하도록 구성되어 있다. 고정 협지부(21) 및 가동 협지부(22)는, 각각 상측 협지부와 하측 협지부를 구비하는 막대모양의 클램프(clamp)로서 구성되어 있다. 시트인출부(20)는, 가동 협지부(22)가 시트재(2)의 단부를 협지하고 또한 고정 협지부(21)가 개방된 상태에서, 가동 협지부(22)가 하류측을 향하여 슬라이드 함으로써 롤 모양으로 지지된 시트재(2)를 인출한다.

금형세트(5)는, 형틀이 체결되었을 때에 내부에 기재(3)를 수용하기 위한 수용공간(R)(도5를 참조)을 형성하는 제1형틀부재(50)와 제2형틀부재(60)를 구비하고 있다. 또 수용공간(R)은, 예를 들면 사출성형(射出成形)에 사용되는 금형세트가 형틀이 체결되었을 때에 내부에 형성되는 캐비티(cavity) 등과는 달리, 기재(3)의 주위에 넓은 여유 스페이스(space)를 구비하는 큰 수용공간이다. 금형세트(5)는 고정 협지부(21)보다 시트송출방향(F)의 하류측에 배치되어 있다. 제1형틀부재(50)와 제2형틀부재(60)는, 서로 근접하여 형틀이 체결되고 또한 서로 이간(離間)하여 형틀이 개방되도록, 형틀체결방향(C)(본 예에서는 상하방향)으로 상대이동할 수 있게 구성되어 있다. 제2형틀부재(60)는, 형틀체결방향(C)에서 보아서 시트재(2)와 겹치는 위치에 설치되어 있다.

슬라이드 기구(30)는 제1형틀부재(50)를 시트재(2)의 폭방향을 따라 슬라이드 이동시킨다. 본 실시형태에서는 슬라이드 기구(30)는, 폭방향을 따라 서로 평행하게 되도록 기대 위에 배치된 복수의 가이드 레일(guide rail)(31)과, 이 가이드 레일(31) 위를 슬라이드 할 수 있는 설치대(設置臺)(32)를 구비한다. 설치대(32)에 제1형틀부재(50)가 고정되어 있다. 이에 따라 제1형틀부재(50)는, 가이드 레일(31)을 따라 형틀체결방향(C)에서 보아서 제2형틀부재(60)와 겹치는 중복위치와, 형틀체결방향(C)에서 보아서 제2형틀부재(60)와는 겹치지 않는 비중복위치의 사이에서 슬라이드 할 수 있도록 되어 있다. 제1형틀부재(50)의 비중복위치에서, 당해 제1형틀부재(50)에 기재(3)를 새롭게 재치(載置)하거나, 전사 후의 기재(3)를 꺼내거나 할 수 있다. 또한 그 후에 중복위치로 제1형틀부재(50)를 슬라이드 이동시킴으로써 제1형틀부재(50)와 제2형틀부재(60)를 상하로 대향시킬 수 있다. 또 도2는, 제2형틀부재(60)를 제거한 상태에서의 열전사장치(1)의 평면도를 나타내고 있다.

시트절단부(40)는 수용공간(R)보다 시트송출방향(F)의 상류측에서 시트재(2)를 절단한다. 본 실시형태에서는 시트절단부(40)는, 시트송출방향(F)에 있어서의 고정 협지부(21)와 금형세트(5)의 사이에 설치되어 있다. 시트절단부(40)는, 고정 협지부(21)와 금형세트(5)의 사이에 지지된 시트재(2)를 폭방향으로 절단한다. 시트절단부(40)는, 시트재(2)의 폭방향의 전역(全域)에 걸쳐서 슬라이드 가능한 커터(cutter)(41)(예를 들면 로터리 커터(rotary cutter)나 히트 커터(heat cutter) 등)에 의하여 구성되어 있다. 또 수용공간(R)보다 상류측에 있어서 제1형틀부재(50) 및 제2형틀부재(60) 중에서 어느 하나에 내재된 커터 등에 의하여 시트절단부(40)가 구성되더라도 좋다.

도1, 도3 및 도4 등에 나타내는 바와 같이 제1형틀부재(50)는, 제1본체부(51)와, 기재(3)를 재치하기 위한 재치부(載置部)(56)를 포함한다. 제1본체부(51)는 금속재료를 사용하여 구성되어 있다. 도3에 나타내는 바와 같이 제1본체부(51)는, 형틀체결방향(C)에서 보아서 대략 4각형 모양으로 형성되어 있다. 또 도3은, 제1형틀부재(50) 및 제2형틀부재(60)의 각각을 파팅면(parting面)측에서 본 도면이다. 도3에서는, 본래는 서로 대향하는 2개의 면(제1형틀부재(50)의 상면 및 제2형틀부재(60)의 하면)을 상하에 나란하게 동일한 평면모양으로 표시하고 있다. 제1본체부(51)는, 제2본체부(61)에 대하여 형틀체결방향(C)(상하방향)으로 상대이동하여 외측 가장자리부가 제2본체부(61)에 밀착하여 접착될 수 있도록 구성되어 있다(도5를 참조).

제1본체부(51)의 중앙부에는 재치부(56)가 고정되어 있다. 재치부(56)는 기재(3)의 형상에 대응하는 외면형상을 구비하고 있다. 본 실시형태에서는, 일례로서 예를 들면 다기능 휴대전화(스마트폰(smartphone))의 프레임(frame)으로서 사용되고 합성수지로 제작된 반 케이스(半 case)를 기재(3)로 하고 있다. 본 실시형태에서는 기재(3)는, 평판모양으로 형성된 대략 4각형 모양의 평판부(平板部)(3A)와, 이 평판부(3A)의 사방을 둘러싸도록 일체적으로 형성된 측벽부(側壁部)(3B)를 구비한다(도4 및 도8을 참조). 재치부(56)는, 기재(3)의 평판부(3A)의 하면 및 각 측벽부(3B)의 내면을 지지하도록 구성되어 있다.

본 실시형태에서는 제1형틀부재(50)는, 제1본체부(51)에 있어서 제2형틀부재(60)와 대향하는 측의 면(본 예에서는 상면)에 형성된 제1오목부(54)를 더 포함한다. 제1본체부(51)는, 재치부(56)의 주위를 둘러싸도록 형성된 주벽부(周壁部)(52)를 구비하고 있고, 이 주벽부(52)의 내면(본 예에서는 경사면(傾斜面)(53)으로서 형성되어 있다)과 저부의 표면에 의하여 제1오목부(54)가 획정(劃定)되어 있다. 도3에 나타내는 바와 같이 제1오목부(54)는, 형틀체결방향(C)에서 보아서 대략 4각형 모양(둥근 모서리를 구비하는 4각형 모양)으로 형성되어 있다. 제1오목부(54)는, 형틀체결방향(C)에서 보아서 재치부(56)와 동심(同心) 모양으로(중심부가 갖추어진 상태에서) 배치되어 있다. 제1오목부(54)의 크기는, 재치부(56)의 크기에 비하여 1.5배∼3배 정도로 설정되어 있다. 또한 제1오목부(54)의 깊이는, 재치부(56) 및 기재(3)를 합한 전체의 높이보다 약간 크게 설정되어 있다.

제1형틀부재(50)는, 제1본체부(51)의 표면으로 개구되는 적어도 1개의 제1통기로(第1通氣路)(58)를 더 포함한다. 본 실시형태에서는 복수의 제1통기로(58)가, 제1본체부(51)에 있어서의 제1오목부(54)의 표면으로 각각 개구되도록 형성되어 있다. 제1통기로(58)는, 재치부(56)의 외측으로서 재치부(56)의 근방(기재(3)의 단부 부근)으로 개구하도록 형성되어 있다. 제1통기로(58)는 배관 등을 통하여 조압기구(70)에 접속되어 있다.

도1, 도3 및 도4 등에 나타내는 바와 같이 제2형틀부재(60)는, 제2본체부(61)와, 이 제2본체부(61)에 대하여 열전달을 할 수 있도록 설치된 가열수단(66)과, 제2본체부(61)에 있어서 제1본체부(51)와 대향하는 측의 면(본 예에서는 하면)에 형성된 제2오목부(64)를 포함한다. 제2본체부(61)는 금속재료를 사용하여 구성되어 있다. 제2본체부(61)는, 형틀체결방향(C)에서 보아서 대략 4각형 모양으로 형성되어 있다(도3을 참조). 제2본체부(61)는, 제1본체부(51)에 대하여 형틀체결방향(C)(상하방향)으로 상대이동하여 외측 가장자리부가 제1본체부(51)(본 예에서는 주벽부(52)의 상단부)에 밀착하여 접착될 수 있도록 구성되어 있다. 본 실시형태에서는 제1본체부(51)와 제2본체부(61)는, 직접적으로 밀착하여 접착될 수 있도록 되어 있다.

가열수단(66)은 제2본체부(61)를 가열한다. 가열수단(66)은 예를 들면 저항열 히터(抵抗熱 heater), 적외선 히터(赤外線 heater), 원적외선 히터(遠赤外線 heater), 유도가열장치(誘導加熱裝置) 및 마이크로파 가열장치(microwave 加熱裝置) 등에 의하여 구성할 수 있다. 본 실시형태에서는 가열수단(66)은 제2본체부(61)의 상면에 고정됨으로써 제2본체부(61)에 대하여 열전달을 할 수 있도록 되어 있다. 다만 이러한 구성에 한정되는 것이 아니라, 예를 들면 가열수단(66)이 제2본체부(61)의 내부에 삽입됨으로써 제2본체부(61)에 대하여 열전달을 할 수 있도록 되더라도 좋다.

제2오목부(64)는 기재(3)의 외면형상을 모방한 형상을 구비하도록 형성되어 있다. 여기에서 「기재(3)의 외면형상을 모방한 형상」이라는 것은, 기재(3)의 외면형상을 따르는 형상 또는 기재(3)의 외면형상을 개략적으로 나타낸 형상을 의미한다. 이것은 기재(3)의 외면형상을 완전히 따르는 것을 요구하는 개념이 아니라, 기재(3)의 외면형상에 대체로 대응하고 있으면 충분한 개념이다. 도4에 나타내는 바와 같이 본 실시형태에서는, 기재(3)의 평판부(3A) 및 측벽부(3B)를 따르도록, 제2오목부(64)도 수평면을 따르는 평면부분과 그 사방의 측면부분을 구비하도록 형성되어 있다.

도3에 나타내는 바와 같이 제2오목부(64)는, 형틀체결방향(C)에서 보아서 대략 4각형 모양(둥근 모서리를 구비하는 4각형 모양)으로 형성되어 있다. 제2오목부(64)는, 형틀체결방향(C)에서 보아서 재치부(56) 및 제1오목부(54)와 동심모양으로 배치되어 있다. 제2오목부(64)의 크기는, 재치부(56)의 크기보다 크고 또한 제1오목부(54)의 크기보다 작게 설정되어 있다. 즉 형틀체결방향(C)에서 보아서, 제1오목부(54)의 외측 가장자리(54E)가 제2오목부(64)의 외측 가장자리(64E)를 포함하도록 제1오목부(54)와 제2오목부(64)의 위치관계가 설정되어 있다. 또한 형틀체결방향(C)에서 보아서, 제2오목부(64)의 외측 가장자리(64E)가 재치부(56)의 외측 가장자리를 포함하고 또한 제1오목부(54)의 외측 가장자리(54E)가 제2오목부(64)의 외측 가장자리(64E)를 포함하도록 재치부(56)와 제1오목부(54)와 제2오목부(64)의 위치관계가 설정되어 있다.

이러한 구성에서는 제2본체부(61)는, 당해 제2본체부(61)의 하면에 있어서의 제2오목부(64)의 외측 가장자리(64E)와 제1오목부(54)의 외측 가장자리(54E)에 대응하는 위치와의 사이에, 제2오목부(64)를 포위하도록 형성되는 프레임 모양 포위면(61A)을 구비한다. 또 도3에서는, 이 프레임 모양 포위면(61A)에 색을 추가하여 표시하고 있다. 프레임 모양 포위면(61A)은, 형틀체결방향(C)에서 보아서 소정의 폭을 구비하는 띠모양으로 형성되어 있다. 도면에 나타내는 예에서는, 장변방향을 따르는 변과 단변방향(短邊方向)을 따르는 변에 의하여 프레임 모양 포위면(61A)의 폭이 서로 다르게 되도록 설정되어 있지만, 동일하게 설정되어 있더라도 좋다.

프레임 모양 포위면(61A)의 폭은, 제1오목부(54)의 외측 가장자리(54E)와 제2오목부(64)의 외측 가장자리(64E) 사이의, 제2본체부(61)의 하면을 따르는 이간길이에 상당하고, 제1오목부(54)와 제2오목부(64)의 크기 차이에 따르는 값이 된다. 프레임 모양 포위면(61A)의 폭은, 금형세트(5)의 전체 크기로부터 보아서 유의(有意)하게 식별 가능한 값이 되도록 설정되는 것이 바람직하다. 프레임 모양 포위면(61A)의 폭은 예를 들면 제1오목부(54)의 깊이의 0.6배∼2.5배의 크기가 되도록 설정할 수 있다. 이 경우에 제1오목부(54)에 있어서 제2오목부(64)의 외측 가장자리(64E)에 대응하는 위치(도4에 있어서의 점(P))와 제1오목부(54)의 외측 가장자리(54E)를 연결하는 가상평면(假想平面)과, 제1오목부(54)의 외측 가장자리(54E)를 통과하는 연직면(鉛直面)이 이루는 각(θ)은, 약 30°∼70°가 된다. 또한 프레임 모양 포위면(61A)의 폭은 예를 들면 제1오목부(54)의 깊이의 0.8배∼2배로 설정할 수 있고, 이 경우에 상기 이루는 각(θ)은 약 40°∼60°가 된다. 또한 프레임 모양 포위면(61A)의 폭은, 예를 들면 기재(3)의 장변방향의 길이에 대하여 10%∼30% 정도의 크기가 되도록 설정할 수 있다. 프레임 모양 포위면(61A)의 폭은, 제1오목부(54)의 깊이나 기재(3)의 사이즈에도 의하지만 예를 들면 12mm∼50mm가 되도록 설정할 수 있다.

제2형틀부재(60)는, 제2본체부(61)의 표면으로 개구하는 적어도 1개의 제2통기로(68)를 더 포함한다. 본 실시형태에서는 복수의 제2통기로(68)가, 적어도 제2본체부(61)에 있어서의 제2오목부(64)의 표면으로 각각 개구하도록 형성되어 있다. 또한 본 실시형태에서는 복수의 제2통기로(68) 중에서 일부는, 제2본체부(61)의 하면에 있어서의 제2오목부(64)의 주위의 영역(상기한 프레임 모양 포위면(61A))으로 각각 개구하도록 형성되어 있다. 제2통기로(68)는 배관 등을 통하여 조압기구(70)에 접속되어 있다.

조압기구(70)는 제1통기로(58) 및 제2통기로(68)에 각각 접속되어, 제1형틀부재(50)와 제2형틀부재(60)의 사이에 형성되는 수용공간(R)(도5를 참조)의 내부의 압력을 조정한다. 조압기구(70)는 수용공간(R)의 내부를 감압(減壓)할 수도 있고, 가압(加壓)할 수도 있도록 구성되어 있다. 이 때문에 조압기구(70)는, 진공탱크(眞空tank)(71)에 접속된 진공펌프(眞空pump)(72)와, 압력탱크(73)에 접속된 컴프레서(compressor)(74)를 포함한다. 조압기구(70)와, 제1통기로(58) 및 제2통기로(68) 사이의 배관의 소정 위치에는 복수의 밸브가 설치되어 있다. 제어유닛(도면에는 나타내지 않는다)으로부터의 명령에 따라 각 밸브가 개폐됨으로써, 원하는 타이밍에서 수용공간(R)의 내부가 감압 및/또는 가압된다.

다음에 금형세트(5)를 포함하는 열전사장치(1)를 사용하여 이루어지는 열전사방법에 대하여 설명한다. 본 실시형태에 관한 열전사방법은, 재치공정(載置工程), 시트인출공정, 형틀체결공정, 가열공정, 부형공정(賦形工程), 피복공정, 시트절단공정 및 취출공정(取出工程)을 구비하고 있다. 재치공정 및 시트인출공정, 형틀체결공정, 가열공정, 부형공정, 피복공정, 취출공정은, 기재되어 있는 순서대로 실행된다. 또 재치공정과 시트인출공정은 순서에 관계없이 실행되더라도 좋다. 또한 시트절단공정은, 형틀체결공정 이후이면 어떤 타이밍에서 실행되더라도 좋다. 이하, 순서대로 설명한다.

재치공정은, 제1형틀부재(50)의 재치부(56)에 기재(3)를 재치하는 공정이다. 재치공정에서는, 설치대(32)에 고정된 제1형틀부재(50)가 가이드 레일(31)을 따라 측방으로 인출되고, 비중복위치에서 그 재치부(56)에 기재(3)가 재치된다. 그 후에 제1형틀부재(50)는 가이드 레일(31)을 따라 제2형틀부재(60)의 하방으로 되돌려진다. 이에 따라 제2형틀부재(60)와, 기재(3)가 재치된 상태의 제1형틀부재(50)가, 소정의 간격을 두고 상하로 대향한 상태가 된다.

시트인출공정은, 롤모양으로 감긴 상태의 시트재(2)를 인출하는 공정이다. 시트인출공정에서는, 가동 협지부(22)가 제1형틀부재(50) 및 제2형틀부재(60)보다 상류측까지 슬라이드 이동하여, 고정 협지부(21)에 의하여 협지된 상태에서 그 하류측으로 밀려나온 시트재(2)의 단부를 협지한다. 그 후에 고정 협지부(21)에 의한 협지상태가 해제되어, 도4에 나타내는 바와 같이 가동 협지부(22)가 제1형틀부재(50) 및 제2형틀부재(60)보다 하류측까지 슬라이드 이동함으로써 시트재(2)가 인출된다. 이에 따라 소정의 간격을 두고 상하로 대향한 제1형틀부재(50)와 제2형틀부재(60)의 사이에 시트재(2)가 배치된다. 또 기재(3)와, 시트재(2)의 전사층(2B)과의 얼라인먼트(alignment)는, 제1형틀부재(50) 또는 제2형틀부재(60)에 광센서(光sensor)(도면에는 나타내지 않는다)를 설치하여 두고, 이 광센서에 의한 검출결과에 의거하여 이루어진다. 광센서는 금형세트(5)로부터 독립하여 설치되더라도 좋다.

형틀체결공정은, 제1형틀부재(50)와 제2형틀부재(60)의 형틀을 체결하는 공정이다. 도5에 나타내는 바와 같이 형틀체결공정에서는, 제1형틀부재(50)와 제2형틀부재(60)가 서로 근접하도록 상대이동하여, 형틀이 체결된다. 이 형틀의 체결에 의하여 제1형틀부재(50)와 제2형틀부재(60)의 사이에 수용공간(R)이 형성된다. 이 때에 시트재(2)는, 제1형틀부재(50)의 주벽부(52)의 상단부와 제2형틀부재(60)의 하면의 가장자리부 사이에 협지된 상태로 된다. 또 이 상태에서는 시트재(2)는 평면모양의 형태를 유지하고 있다. 이 때문에 시트재(2)는, 제2형틀부재(60)(제2본체부(61))의 하면에 있어서의 제2오목부(64) 이외의 평면부분에 접하도록 배치된 상태로 된다. 또한 제1형틀부재(50)와 제2형틀부재(60) 사이의 수용공간(R)은, 시트재(2)보다 제1형틀부재(50)측으로 획정(劃定)되는 제1공간(R1)과, 시트재(2)보다 제2형틀부재(60)측으로 획정되는 제2공간(R2)으로 구획(區劃)된다.

가열공정은, 제2본체부(61)의 하면에 있어서의 제2오목부(64) 이외의 평면부분에 접하도록 배치된 시트재(2)를 가열하는 공정이다. 가열공정에서는, 가열수단(66)(도1을 참조)의 열이 제2본체부(61)에 전달되고 또한 가열상태에 있는 제2본체부(61)의 열이 접촉부위를 통하여 직접적으로 시트재(2)에 전달된다. 또한 가열상태에 있는 제2본체부(61)의 열은, 제2공간(R2)에 존재하는 공기를 통하여 복사열(輻射熱)로서 간접적으로 시트재(2)에 전달된다. 가열공정은 소정 시간 계속하여 실행되고, 그 결과 시트재(2)는 부위에 관계없이 전체가 대체로 균일하게 가열된다.

부형공정은, 시트재(2)와 제2형틀부재(60)의 사이(제2공간(R2))를 감압하여, 가열상태의 시트재(2)를 제2오목부(64)에 흡착시켜서 당해 제2오목부(64)를 따르도록 부형하는 공정이다. 부형공정에서는, 제2통기로(68)와 진공탱크(71)(도1을 참조) 사이의 배관에 설치된 밸브가 개방상태로 되어, 도6에 나타내는 바와 같이 제2통기로(68)를 통하여 제2공간(R2) 내의 공기가 진공흡인된다. 이에 따라 수용공간(R)에 있어서의 제2공간(R2)이 고도(高度)로 감압되어, 시트재(2)를 사이에 두고 제1공간(R1)과 제2공간(R2)의 사이에 압력차가 발생한다. 그 결과 가열에 의하여 연화(軟化)된 시트재(2)가 제2오목부(64)의 표면을 따라 흡착된다. 또 이 때에 시트재(2)와 제2형틀부재(60)가 밀착되기 때문에, 수용공간(R)은 실질적으로 제1공간(R1)만으로 된다.

이 때에 도6에 나타내는 바와 같이 가열상태의 시트재(2)는, 제2오목부(64)의 외측 가장자리(64E)를 기점으로 하여 굴곡되면서 제2오목부(64)를 따르도록(즉 기재(3)의 외면형상과 유사한 형상이 되도록) 부형된다. 즉 부형공정을 실행함으로써, 기재(3)의 외면형상과 유사한 형상을 구비하는 볼록한 모양의 부형부분(2D)(도8도 참조)이 피복공정의 실행 전에 시트재(2)에 형성된다. 또 부형부분(2D)의 주위의 부분(형틀체결방향(C)에서 보아서 제1오목부(54)와 겹치는 위치에 있는 부분)은, 이때까지 평면모양을 유지한다. 이 부분을 여기에서는 "평면모양 포위부분(2E)"이라고 부른다. 이 평면모양 포위부분(2E)은, 부형공정의 완료 시에 있어서는 제2본체부(61)의 하면에 있어서의 프레임 모양 포위면(61A)(도3을 참조)에 접촉되는 부분이다.

그런데 시트재(2)는 제2오목부(64)를 따르도록 부형될 때에 약간의 신장을 수반한다. 이 신장의 영향에 의하여, 전사층(2B)을 구성하는 도안층도 어느 정도는 신장하게 된다. 다만 시트재(2)는, 수용공간(R) 내에서 부위에 관계없이 대략 균일한 신장율로 신장하면서 부형된다. 이 때문에 부형부분(2D)의 내측에 형성된 전사층(2B)의 문자나 도안도 균일성을 유지한다.

피복공정은, 시트재(2)와 제1형틀부재(50)의 사이(제1공간(R1))를 감압하고, 시트재(2)와 제2형틀부재(60)의 사이(제2공간(R2))를 가압하여 기재(3)에 시트재(2)를 피복시키는 공정이다. 피복공정에서는, 우선 제2통기로(68)와 진공탱크(71) 사이의 배관에 설치된 밸브가 폐쇄상태로 됨과 아울러, 제2통기로(68)를 통하여 제2공간(R2)이 대기개방(大氣開放)된다. 이것과 병행하여, 제1통기로(58)와 진공탱크(71) 사이의 배관에 설치된 밸브가 개방상태로 되어, 도7에 나타내는 바와 같이 제1통기로(58)를 통하여 제1공간(R1) 내의 공기가 진공흡인된다. 이에 따라 수용공간(R)에 있어서의 제1공간(R1)이 고도로 감압되어, 시트재(2)를 사이에 두고 제1공간(R1)과 제2공간(R2)의 사이에, 부형공정에 있어서의 압력차와는 반대방향의 압력차가 발생한다. 그 결과 그때까지 제2오목부(64)의 표면을 따르고 있었던 시트재(2)가 제1형틀부재(50)측(기재(3)측)을 향하여 이동하기 시작한다.

이 때에 수용공간(R) 내에 있어서, 시트재(2)는 제1오목부(54)의 외측 가장자리(54E)를 기점으로 하여 굴곡되면서 부형부분(2D)의 주위의 부분(평면모양 포위부분(2E))이 신장되고, 부형부분(2D)은 그 형상을 유지한 채로 기재(3)측을 향하여 이동한다. 또한 부형부분(2D)은, 기재(3)에 대하여 평행자세를 유지한 채로 기재(3)측을 향하여 이동된다. 즉 평면모양 포위부분(2E)이 시트재(2)에 있어서 굴곡되면서 연장되는 굴곡신장부로서 기능을 함으로써, 부형부분(2D)은 그 형상을 유지한 채로 기재(3)를 향하여 평행이동한다(도8 및 도9도 참조).

도9에 나타내는 바와 같이 기재(3)의 평판부(3A)에 대해서는 부형부분(2D)에 있어서의 평면모양의 정상부분이 먼저 밀착되는 것에 대하여, 기재(3)의 측벽부(3B)와 부형부분(2D)의 측벽부분과의 사이에는 약간 간극이 생긴다. 여기에서 피복공정에서는, 제1공간(R1)의 감압동작과 병행하여(또는 감압동작을 정지시키더라도 좋다) 제2공간(R2)의 가압동작을 한다. 즉 제2통기로(68)와 압력탱크(73) 사이의 배관에 설치된 밸브가 개방상태로 되어, 도10에 나타내는 바와 같이 제2통기로(68)를 통하여 제2공간(R2) 내로 압축공기가 유입된다. 또 이 압축공기는 가열된 가열압축공기이더라도 좋다. 이에 따라 수용공간(R)에 있어서의 제2공간(R2)이 고도로 가압되어, 제1오목부(54) 및 기재(3)의 표면을 따라 시트재(2)가 가압되어 밀착된다. 또 이 때에 수용공간(R)은 실질적으로 제2공간(R2)만으로 된다. 이와 같이 하여 기재(3)의 표면에 시트재(2)가 피복된다.

압력공기에 의하여 기재(3)의 표면을 완전히 따르도록 시트재(2)를 피복시키는 단계에서는, 평면모양 포위부분(2E) 이외에, 그 이전의 단계에서 아직 기재(3)에 밀착되어 접착되지 않은 부형부분(2D)의 측벽부분도 어느 정도는 신장된다. 그러나 본 실시형태에서는, 부형공정에 있어서 미리 부형부분(2D)이 형성되고, 이 부형부분(2D)은 평면모양의 정상부분도 포함하여 대략 균일한 신장율로 이미 신장되어 있다. 이 때문에 압력공기에 의한 피복단계에서 부형부분(2D)의 측벽부분에 새로운 신장이 생긴다고 하더라도 그 신장량은 조금이다. 최종적으로는 부형부분(2D)의 부위별 신장율에 큰 불균일은 발생하지 않는다. 또한 부형부분(2D)은 기재(3)의 외면형상과 유사한 형상으로 부형되어 있기 때문에, 기재(3)의 외면형상에 관계없이 부형부분(2D)의 부위별 신장율의 불균일을 작게 억제할 수 있다. 그 결과 성형품의 외주측 부분에 있어서의 크랙(crack)의 발생이나 기재(3)에 대한 시트재(2)의 위치 어긋남 등의 발생을 유효하게 억제할 수 있다. 또한 도안층의 부위별 신장율의 불균일도 억제되기 때문에, 장식된 성형품의 의장성(意匠性)을 높게 유지할 수 있다.

또한 피복공정에 있어서 제2공간(R2)의 가압도 이용함으로써 시트재(2)의 기재(3)에 대한 가압력을 증대시킬 수 있다. 따라서 기재(3)의 외면형상에 관계없이 기재(3)와 시트재(2)의 사이에 에어(air)가 잔류하는 것이 억제되어, 고품질의 전사를 실현할 수 있다.

또한 본 실시형태에서는, 금형세트(5) 내에 기재(3)를 수용하는 수용공간(R)이, 제1형틀부재(50)의 제1오목부(54)와 제2형틀부재(60)의 제2오목부(64)의 양방에 의하여 획정되어 있다. 이 때문에 예를 들면 제1형틀부재(50)의 제1본체부(51)가 오목부를 구비하지 않은 평판모양으로 형성되고, 수용공간(R)이 제2형틀부재(60)의 제2오목부(64)만에 의하여 획정되는 경우와 비교하여, 일정한 크기의 수용공간(R)을 확보하기 위한 제2오목부(64)의 깊이를 얕게 할 수 있다. 따라서 가열공정에 있어서, 제2공간(R2)에 존재하는 공기를 통하여 복사열에 의하여 시트재(2)를 가열할 때에, 시트재(2)를 충분하고 또한 대략 균일하게 가열할 수 있을 때까지의 필요한 시간을 비교적 짧게 억제할 수 있다. 그 결과 사이클 타임(cycle time)의 장기화를 억제하면서, 상기한 바와 같은 각종의 효과를 얻을 수 있다.

시트절단공정은, 시트재(2)를 절단하는 공정이다. 도11에 나타내는 바와 같이 시트절단공정에서는, 고정 협지부(21)도 시트재(2)를 협지하여, 고정 협지부(21) 및 금형세트(5)의 쌍방에 의하여 시트재(2)가 협지된다. 그 후에 고정 협지부(21)와 금형세트(5)의 사이에서, 커터(41)에 의하여 시트재(2)가 폭방향으로 절단된다. 이와 같이 하여 장척모양의 시트재(2)로부터 그 하류측 단부의 일부가 분리된다.

취출공정은, 시트재(2)가 접착된 기재(3)를 꺼내는 공정이다. 취출공정에서는, 우선 제1형틀부재(50)와 제2형틀부재(60)가 서로 이간하도록 상대이동되어, 형틀이 개방된다. 그 후에 설치대(32)에 고정된 제1형틀부재(50)가 가이드 레일(31)을 따라 측방으로 인출된다. 그리고 비중복위치에서, 시트재(2)가 접착된 상태의 기재(3)가 재치부(56)로부터 꺼내어진다. 또 그 후에 재치부(56)에 새로운 기재(3)가 재치된다. 즉 취출공정에 있어서 제1형틀부재(50)를 비중복위치로 인출하는 동작은, 상기한 재치공정에 있어서의 동일한 동작과 공통화 된다.

이후에 상기의 각 공정을 반복함으로써, 장식성형품으로서의 시트재(2)가 부착된 기재(3)를 연속적으로(단속적으로) 제조할 수 있다. 특히 본 실시형태에서는 특징적인 부형공정을 구비함으로써, 장식성형품의 외주측 부분에 있어서의 크랙의 발생이나 기재(3)에 대한 시트재(2)의 위치 어긋남 등의 발생을 유효하게 억제하면서, 의장성이 우수한 장식성형품을 효율적으로 제조할 수 있다. 장식성형품에 있어서는, 그 후에 기체시트(2A)의 박리나 불필요한 부분의 트리밍(trimming) 등이 이루어지더라도 좋다.

2.제2실시형태

본 발명에 관한 금형세트 및 이것을 사용한 열성형장치 및 열성형방법의 제2실시형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시형태에서도 금형세트(5)를 사용하여, 수용공간(R)(도17을 참조) 내에서 소정의 형상을 구비하는 기재(3)에 대하여 시트재(2)를 열전사하여 피복시키는 열전사장치(1)(열전사방법)를 예로 하여 설명한다. 본 실시형태에서는, 제1형틀부재(50) 및 제2형틀부재(60)의 구체적 구성이 상기 제1실시형태와는 일부 다르게 되어 있다. 또한 본 실시형태에서는, 열전사장치(1)가 냉각기구(80)를 더 구비하고 있는 점에서 상기 제1실시형태와는 다르게 되어 있다. 또한 이들의 차이점에 의거하여 금형세트(5)를 포함하는 열전사장치(1)를 사용하여 이루어지는 열전사방법의 구체적 순서가 상기 제1실시형태와는 일부 다르게 되어 있다. 그래서 이하에서는, 주로 상기 제1실시형태와의 차이점에 대하여 설명한다. 또 특별하게 명기하지 않은 점에 관해서는, 상기 제1실시형태와 동일한 것으로 한다.

도12∼도14에 나타내는 바와 같이 제1형틀부재(50)는 제1본체부(51)와 재치부(56)를 포함한다. 재치부(56)는 제1본체부(51)의 중앙부에 고정되어 있다. 본 실시형태에서는, 제1형틀부재(50)는 클램프(59)를 더 포함하고 있다. 한편 본 실시형태에 관한 제1본체부(51)는 그 중앙부에, 상기 제1실시형태의 제1형틀부재(50)가 구비하는 것과 같은 제1오목부(54)(도1 등을 참조)를 포함하지 않고 있다. 형틀체결방향(C)에서 보아서 4각형 모양으로 형성되는 제1본체부(51)는, 본 실시형태에서는 그 외주측 영역에, 클램프(59)를 수용하기 위한 클램프 수납부(clamp 收納部)(51A)를 구비한다. 클램프 수납부(51A)는, 제1본체부(51)에 있어서 제2본체부(61)와 대향하는 측의 면(상면)의 4변의 각각을 각 변을 따라 절단하여 형성되어 있다. 즉 클램프 수납부(51A)는 노치(notch) 모양의 오목부로서 형성되어 있다. 클램프(59) 및 클램프 수납부(51A)는, 형틀체결방향(C)에서 보아서 4각형 프레임 모양으로 형성되어 있다.

클램프(59)는 복수의 가압부재(59A)를 통하여 제1본체부(51)에 고정되어 있다. 가압부재(59A)로서는 코일스프링(coil spring)이나 판스프링(板spring) 등의 탄성부재를 사용할 수 있다. 또는 어큐뮬레이터(accumulator) 등의 유체압 시스템(流體壓 system)을 이용하더라도 좋다. 본 실시형태에서는 가압부재(59A)로서 코일스프링을 사용하고 있다. 가압부재(59A)에 의하여 제2본체부(61)측을 향하여 가압된 클램프(59)는, 외력이 작용하지 않고 있는 상태에서, 그 상단부가 기재(3)의 상단부보다 제2본체부(61)측에 위치한다. 또한 가압부재(59A)에 의한 탄성력보다 충분히 큰 외력이 작용한 상태에서, 클램프(59)는 클램프 수납부(51A)에 수납되어 제1본체부(51)와 하나의 면 상태로 된다(도17을 참조).

도12∼도14에 나타내는 바와 같이 제2형틀부재(60)는, 제2본체부(61)와 제2오목부(64)와 가열수단(도면에는 나타내지 않는다)을 포함한다. 본 실시형태에서는, 가열수단은 제2본체부(61)의 내부에 삽입되어 있다. 이에 따라 가열수단은 제2본체부(61)에 대하여 열전달을 할 수 있도록 되어 있다. 본 실시형태에서는, 제1본체부(51)가 직육면체 모양으로 형성되어 있는 것에 대응하여, 제2오목부(64)의 깊이가 상기 제1실시형태에 있어서의 제2오목부(64)의 깊이보다 얕게 설정되어 있다.

제2형틀부재(60)는, 제2본체부(61)의 표면으로 개구되는 복수의 제2통기로(68)를 더 포함한다. 본 실시형태에서는 제2통기로(68)는, 제2본체부(61)의 하면에 있어서의 제2오목부(64)의 주위의 영역에는 개구되어 있지 않다. 즉 모든 제2통기로(68)가 제2오목부(64)의 표면으로 각각 개구되도록 형성되어 있다. 각각의 제2통기로(68)는 제2본체부(61)의 내부에 형성된 공통의 완충공간(緩衝空間)(69)에 연결되어 있다. 완충공간(69)은 형틀체결방향(C)과 직교하는 평면을 따르도록 형성되어 있다. 제2통기로(68)는 완충공간(69) 및 배관 등을 통하여 조압기구(70)에 접속되어 있다. 본 실시형태에서는 제2통기로(68)가 본 발명에 있어서의 「통기로」에 상당한다.

복수의 제2통기로(68)의 경로길이는, 형틀체결방향(C)에서 보았을 경우의 개구위치가 제2오목부(64)의 최심부(最深部)로부터 외측 가장자리(64E)측으로 됨에 따라 길어지게 되도록 설정되어 있다. 여기에서 제2오목부(64)의 「최심부」라는 것은, 제2형틀부재(60)에 있어서 제1형틀부재(50)와의 파팅면에서의 제2오목부(64)의 깊이가 가장 깊어지게 되는 부분이다. 또 제2오목부(64)는 기재(3)의 외면형상을 모방한 형상으로 형성되어 있기 때문에, 그 최심부는 기재(3)의 외면형상에 있어서의 최상부에 대응하는 부분이라고도 말할 수 있다. 이와 같은 부분이 소정의 범위를 차지하는 영역으로서 존재하는 경우에는, 예를 들면 그 전체를 최심부라고 정의할 수 있다. 본 실시형태와 같이 일정 깊이를 구비하고 형틀체결방향(C)에서 보아서 대략 4각형 모양으로 형성된 제2오목부(64)에서는, 그 중앙영역이 최심부로 된다.

또한 각 제2통기로(68)의 「경로길이」는, 미리 정해진 기준장소로부터 제2오목부(64)의 표면까지의 길이로서 정의할 수 있다. 본 실시형태에서는, 각 통기로(68)에 있어서 각각 공통의 완충공간(69)이 기준장소로서 정해진다. 즉 각 제2통기로(68)의 「경로길이」는, 각각 공통의 완충공간(69)과 제2오목부(64)의 표면 사이의, 통기로의 연장방향을 따르는 길이로서 정의되어 있다. 본 실시형태에서는 각 제2통기로(68)는, 완충공간(69)으로부터 형틀체결방향(C)을 따라 직선모양으로 연장되는 부분을 적어도 구비한다. 복수의 제2통기로(68) 중의 일부는, 형틀체결방향(C)을 따르는 부분만을 구비하고 있고, 그대로 제2오목부(64)의 중앙영역(최심부)으로 개구되어 있다. 복수의 제2통기로(68) 중의 다른 일부는, 형틀체결방향(C)을 따르는 부분과, 당해 부분과 교차하는 방향으로 연장되는 부분을 구비하는 굴곡형상(屈曲形狀)으로 형성되어 있다. 이들은, 제2오목부(64)에 있어서의 경사면 부분으로 개구되어 있다. 어쨌든 복수의 제2통기로(68)의 각각은, 제2오목부(64)의 표면과 대략 직교하는 방향으로 개구되어 있다. 또 「대략 직교한다」라는 것은, 직교하고 있는 상태 또는 실질적으로 직교하고 있다고 간주할 수 있는 상태(예를 들면 제2오목부(64)의 표면에 대한 개구방향이 이루는 각이 85°∼90°인 상태)이다.

냉각기구(80)는 금형세트(5) 및 그 내부의 수용공간(R)에 재치되는 기재(3)를 냉각한다. 본 실시형태에서는 냉각기구(80)는, 냉각액의 유통로(流通路)(도면에는 나타내지 않는다)가 내부에 형성된 판상부재(板狀部材)를 포함한다. 냉각액의 유통로는 냉각액 순환로의 일부를 구성하고, 이 냉각액 순환로에는 압송펌프(壓送pump)나 열교환기(熱交換器) 등이 삽입되어 있다. 즉 본 실시형태에 관한 냉각기구(80)는 냉각액 순환식의 냉각기구로서 구성되어 있다. 냉각기구(80)는 제1형틀부재(50)에 대하여 접촉 및 이간(離間) 가능한 상태에서 설치되어 있다. 냉각기구(80)는 제1형틀부재(50)에 대하여 형틀체결방향(C)을 따라 상대이동할 수 있도록 구성되어 있다. 더 구체적으로는 냉각기구(80)는, 슬라이드 기구(30)를 구성하는 설치대(32) 위에 고정되어 있고, 제1형틀부재(50)가 냉각기구(80)에 대하여 형틀체결방향(C)을 따라 이동할 수 있도록 구성되어 있다. 또 냉각기구(80)는, 펠티어 소자(Peltier 素子) 등의 방전소자(放電素子)를 포함하는 전열냉각방식의 냉각기구이더라도 좋다.

본 실시형태에 관한 열전사방법은, 상기 제1실시형태와 마찬가지로 재치공정, 시트인출공정, 형틀체결공정, 가열공정, 부형공정, 피복공정, 시트절단공정 및 취출공정을 구비하고 있다. 이들은, 본 실시형태에서는 재치공정 및 시트인출공정, 가열공정, 부형공정, 형틀체결공정, 피복공정, 취출공정의 순서로 실행된다. 또한 본 실시형태에 관한 열전사방법은, 상기의 각 공정에 추가하여 냉각공정을 더 구비하고 있다. 냉각공정은, 부형공정의 시작 시 이후이고 또한 피복공정의 시작 시 전에 시작된다. 본 실시형태에서는 냉각공정은, 형틀체결공정의 시작 시 이후이고 또한 피복공정의 시작 시 전에 시작된다. 이하, 순서대로 설명한다.

본 실시형태에서는, 시트인출공정에 의하여 소정의 간격을 두고 상하로 대향한 제1형틀부재(50)와 제2형틀부재(60)의 사이에 시트재(2)가 배치된 상태(도14를 참조)에서, 형틀체결공정보다 전에 가열공정이 실행된다. 가열공정에서는, 도15에 나타내는 바와 같이 우선 제2본체부(61)의 하면에 있어서의 제2오목부(64) 이외의 평면부분과 시트재(2)가 접촉하도록, 시트재(2)에 대하여 제2형틀부재(60)를 형틀체결방향(C)으로 상대이동시킨다. 이 때에 클램프(59)의 상면과 시트재(2)가 접촉하도록, 클램프(59)에 대하여 시트재(2) 및 제2형틀부재(60)를 형틀체결방향(C)으로 상대이동시킨다. 가열공정은, 시트재(2)가 클램프(59)와 제2본체부(61)의 사이에 협지된 상태에서 실행된다. 또 가압부재(59A)에 부착된 클램프(59)는, 형틀이 체결되기 전에 시트재(2)와 제2본체부(61)를 밀착하여 접착시키기 위한 "밀착접착수단"으로서 기능을 한다.

가열공정에서는, 제2본체부(61)의 내부에 삽입된 가열수단(도면에는 나타내지 않는다)의 열이 제2본체부(61)에 전달되고 또한 가열상태에 있는 제2본체부(61)의 열이 접촉부위를 통하여 직접적으로 시트재(2)에 전달된다. 또한 가열상태에 있는 제2본체부(61)의 열은, 제2오목부(64)에 존재하는 공기를 통하여 복사열로서 간접적으로 시트재(2)에 전달된다. 이에 따라 시트재(2)는 부위에 관계없이 전체가 대체로 균일하게 가열된다.

다음에 도16에 나타내는 바와 같이 제2통기로(68)를 통하여 시트재(2)와 제2형틀부재(60)의 사이(제2오목부(64))에 존재하는 공기를 진공흡인함으로써 부형공정이 실행된다. 부형공정에서는, 가열공정에 의하여 연화된 시트재(2)가 제2오목부(64)의 표면을 따라 흡착된다. 가열상태의 시트재(2)는, 제2오목부(64)의 외측 가장자리(64E)를 기점으로 하여 굴곡되면서 제2오목부(64)를 따르도록(즉 기재(3)의 외면형상과 유사한 형상이 되도록) 부형된다. 즉 부형공정을 실행함으로써 기재(3)의 외면형상과 유사한 형상을 구비하는 볼록한 모양의 부형부분이 시트재(2)에 형성된다. 이 때에 시트재(2)는 부위에 관계없이 대략 균일한 신장율로 신장되면서 부형된다. 이 때문에 부형부분의 내측에 형성된 전사층(2B)의 문자나 도안도 균일성을 유지한다.

상기한 바와 같이 복수의 제2통기로(68)의 경로길이는, 형틀체결방향(C)에서 보았을 경우의 개구위치가 제2오목부(64)의 최심부로부터 외측 가장자리(64E)측으로 됨에 따라 길어지게 되도록 설정되어 있다. 이 때문에 진공흡인의 효과는, 제2통기로(68)의 경로길이가 최단으로 되는 제2오목부(64)의 최심부에 대응하는 위치에서 가장 빠르고, 제2통기로(68)의 경로길이가 길어지게 됨(외측 가장자리(64E)측으로 됨)에 따라 더 느리게 나타난다. 그 결과 가열상태에 있는 시트재(2)는, 제2오목부(64)의 최심부에서 서서히 외측 가장자리(64E)를 향하여 제2오목부(64)의 표면형상을 따른다. 따라서 부형공정에 있어서 시트재(2)의 전체적인 위치 어긋남을 유효하게 억제할 수 있다.

본 실시형태에서는, 가열공정 및 부형공정의 실행 후에 형틀체결공정이 실행된다. 형틀체결공정에서는, 가압부재(59A)의 탄성력에 저항하여 제1형틀부재(50)와 제2형틀부재(60)가 서로 근접하도록 상대이동되어 형틀이 체결된다. 이 형틀체결에 의하여, 도17에 나타내는 바와 같이 클램프(59)가 클램프 수납부(51A)에 완전히 수납됨과 아울러 제1형틀부재(50)와 제2형틀부재(60)의 사이에 수용공간(R)이 형성된다. 이 때에 시트재(2)는 제2오목부(64)를 따르도록 이미 부형된 상태이고, 그 이외의 이때까지 평면모양을 유지하는 부분이 제1본체부(51) 및 클램프(59)와, 제2본체부(61)와의 사이에 협지된다.

냉각공정은, 냉각기구(80)를 제1형틀부재(50)에 접촉시켜서 기재(3)를 냉각시키는 공정이다. 냉각공정에서는, 그 이전의 각 공정에서는 제1형틀부재(50)로부터 이간된 상태로 지지되어 있었던 냉각기구(80)를, 도18에 나타내는 바와 같이 제1형틀부재(50)에 접촉시킨다. 본 실시형태에서는, 형틀체결에 의하여 일체화된 제1형틀부재(50) 및 제2형틀부재(60)의 전체가 형틀체결방향(C)을 따라 냉각기구(80)측으로 이동함으로써 냉각기구(80)와 제1형틀부재(50)가 접촉된다. 냉각공정에서는, 기재(3)의 열이 재치부(56)를 통하여 제1본체부(51)에 전달되고 또한 제1본체부(51)의 열이 냉각기구(80)에 의하여 제거된다. 그 결과 기재(3)가 냉각된다. 냉각공정은, 그 후의 피복공정 중에도 계속적으로 실행된다(도19 및 도20을 참조).

냉각공정의 시작 후에 피복공정이 실행된다. 피복공정에서는, 우선 시트재(2)와 제2형틀부재(60) 사이의 진공흡인을 정지시킨다. 그 후에 본 실시형태에서는, 시트재(2)와 제2형틀부재(60) 사이에 압력공기의 공급을 시작함과 아울러 시트재(2)와 제1형틀부재(50) 사이의 진공흡인을 시작한다. 이에 따라 이때까지 제2오목부(64)의 표면을 따르고 있었던 시트재(2)가, 도19에 나타내는 바와 같이 제1형틀부재(50)측(기재(3)측)을 향하여 이동하기 시작한다. 최종적으로는, 도20에 나타내는 바와 같이 제1본체부(51) 및 기재(3)의 표면을 따라 시트재(2)가 가압되어 밀착된다. 이와 같이 하여 기재(3)의 표면에 시트재(2)가 피복된다.

피복공정에 있어서도 부형공정의 경우와 마찬가지로 압력공기공급의 효과는, 제2통기로(68)의 경로길이가 최단으로 되는 제2오목부(64)의 최심부에 대응하는 위치에서 가장 빠르고, 제2통기로(68)의 경로길이가 길어짐(외측 가장자리(64E)측으로 됨)에 따라 더 느리게 나타난다. 그 결과 미리 부형된 시트재(2)는, 실질적으로는 그 부형형상을 유지한 채로 기재(3)의 최상부에서 서서히 외주측 부분을 향하여 기재(3)의 표면형상을 따른다. 따라서 피복공정에 있어서도 시트재(2)의 전체적인 위치 어긋남을 유효하게 억제할 수 있다.

본 실시형태에서도 부형공정에 있어서 시트재(2)가 기재(3)의 외면형상과 유사한 형상으로 미리 부형되기 때문에, 그 후의 피복공정에 있어서 성형품의 외주측 부분에서의 크랙의 발생이나 기재(3)에 대한 시트재(2)의 위치 어긋남 등의 발생을 유효하게 억제할 수 있다. 또한 전사층(2B)에 있어서의 도안층의 부위별 신장율의 불균일도 억제되기 때문에, 장식된 성형품의 의장성을 높게 유지할 수 있다.

또한 본 실시형태에서는, 제2오목부(64)에 있어서 경사면 부분으로 개구되는 복수의 제2통기로(68)의 각각은 제2오목부(64)의 표면과 대략 직교하는 방향으로 개구되어 있다. 이 때문에 모든 제2통기로(68)에 있어서 제2오목부(64)의 표면에 대한 개구면적을 실질적으로 같게 할 수 있다. 이에 따라 부형공정에 있어서의 제2형틀부재(60)(제2오목부(64))에 대한 시트재(2)의 흡착이나, 피복공정에 있어서의 제2형틀부재(60)(제2오목부(64))로부터의 시트재(2)의 토출(吐出)을 시트재(2)의 전체에 걸쳐서 대략 균일화 할 수 있다. 따라서 예를 들면 제2통기로(68)의 개구부의 자국이 시트재(2)에 남는 것을 억제할 수 있어, 성형품의 외관을 양호하게 유지할 수 있다.

또한 본 실시형태에서는, 냉각공정의 시작 후에 필요 이상으로 긴 인터벌(interval)을 갖지 않고, 조기에 피복공정이 시작된다. 따라서 시트재(2)와의 점착 전에 기재(3)가 과도하게 냉각되지 않아, 기재(3)와 시트재(2)를 적절하게 접착시킬 수 있다. 또한 기재(3)에 대한 시트재(2)의 접착이 완료될 때까지의 시간을 단축시킬 수 있어, 성형품이 얻어질 때까지의 사이클 타임을 유효하게 단축시킬 수 있다. 또 본 실시형태에서는, 상기한 바와 같이 피복공정에 있어서 시트재(2)가 높은 위치 정밀도로 기재(3)에 피복된다. 기재(3)와 시트재(2)의 접착완료까지의 시간이 단축됨으로써, 피복완료에서부터 접착완료까지의 사이에서의 위치 어긋남의 발생도 억제된다. 결과적으로 최종적인 성형품에 있어서도 기재(3)에 대한 시트재(2)의 위치 정밀도를 높게 유지할 수 있어, 양호한 외관을 구비한 성형품을 얻을 수 있다.

3.기타 실시형태

마지막으로 본 발명에 관한 금형세트 및 열성형장치 등에 대한 기타 실시형태에 대하여 설명한다. 또 이하의 각각의 실시형태에서 개시되는 구성은, 모순이 발생하지 않는 한 다른 실시형태에서 개시되는 구성과 조합시켜서 적용할 수도 있다. 또 마찬가지로 상기 제1실시형태에서 개시된 개개의 구성과, 상기 제2실시형태에서 개시된 개개의 구성을 모순이 발생하지 않는 범위 내에서 적절하게 조합시키는 것도 가능하다.

(1)상기 제1실시형태에서는, 형틀체결방향(C)에서 보아서, 제1오목부(54)와 제2오목부(64)가 동심모양으로 배치됨과 아울러 제1오목부(54)의 외측 가장자리(54E)가 제2오목부(64)의 외측 가장자리(64E)를 포함하는 구성을 예로 하여 설명하였다. 그러나 본 발명의 실시형태는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면 형틀체결방향(C)에서 보아서, 제1오목부(54)의 중심부와 제2오목부(64)의 중심부가 서로 다른 위치가 되면서 제1오목부(54)의 외측 가장자리(54E)가 제2오목부(64)의 외측 가장자리(64E)를 포함하도록 양자가 배치되더라도 좋다. 또한 도21에 나타내는 바와 같이 형틀체결방향(C)에서 보아서, 제1오목부(54)와 제2오목부(64)가 동심모양으로 되면서 제1오목부(54)의 외측 가장자리(54E)와 제2오목부(64)의 외측 가장자리(64E)가 일치하도록 양자가 배치되더라도 좋다.

(2)상기의 각 실시형태에서는, 기재(3)가 다기능 휴대전화(스마트폰)의 프레임인 구성을 예로 하여 설명하였다. 그러나 본 발명의 실시형태는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면 종래형 휴대전화, 휴대음악플레이어, 내비게이션 장치, 휴대게임기 및 타블렛 등의 프레임을 기재(3)로 하더라도 좋다. 이 경우에 기재(3)의 외면형상이 달라지면, 그에 따라 제2형틀부재(60)의 제2오목부(64)의 형상도 결정된다. 예를 들면 일례로서 도22에 나타내는 바와 같이 기재(3)의 외면이 단차가 있는 형상으로 되어 있는 경우에는, 제2오목부(64)도 그에 따르는 단차가 있는 오목부로서 형성되면 바람직하다.

(3)상기의 각 실시형태에서는, 제2오목부(64)가 기재(3)의 외면형상을 따르는 형상을 구비하도록 형성되어 있는 구성을 예로 하여 설명하였다. 그러나 본 발명의 실시형태는 이것에 한정되지 않는다. 제2오목부(64)는, 기재(3)의 외면형상을 완전히 따르고 있을 필요는 없으며, 기재(3)의 외면형상에 대체로 대응하는 형상을 구비하도록 형성되어 있으면 좋다. 예를 들면 일례로서 도23에 나타내는 바와 같이 편평하고 단면(斷面)이 U자 모양인 기재(3)에 대하여 제2오목부(64)가 단면이 타원모양으로 형성되는 등, 제2오목부(64)의 형상은 기재(3)의 외면형상을 개략적으로 나타내는 것이더라도 좋다.

(4)상기 제1실시형태에서는, 주벽부(52)의 내면(경사면(53))이 연직면에 대하여 일률적인 경사각도를 구비하고 있는 구성을 예로 하여 설명하였다. 그러나 본 발명의 실시형태는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면 도24에 나타내는 바와 같이 경사면(53)이 복수 단계로 경사지도록 형성되더라도 좋다. 예를 들면 경사면(53)이, 제1오목부(54)의 외측 가장자리(54E)로부터 연직면에 대하여 제1경사각도로 경사지는 제1경사면(53A)과, 연직면에 대하여 상기 제1경사각도보다 작은 제2경사각도로 경사지는 제2경사면(53B)을 구비하더라도 좋다. 또 상기 제2경사각도가 상기 제1경사각도보다 크게 설정되더라도 좋다.

(5)상기의 각 실시형태에서는, 제2오목부(64)의 최심부인 기재(3)의 평판부(3A)에 대응하는 부분이, 기재(3)의 평판부(3A)와 평행한 평면모양으로 형성되어 있는 구성을 예로 하여 설명하였다. 그러나 본 발명의 실시형태는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면 도25에 나타내는 바와 같이 제2오목부(64)가 그 최심부에, 제1형틀부재(50)측(재치부(56)측)을 향하여 국소적으로 돌출되는 돌출부(64P)를 구비하더라도 좋다. 이러한 돌출부(64P)를 구비함으로써 부형공정에 있어서, 가열상태에 있는 시트재(2)를, 최심부에서 서서히 제2오목부(64)의 외측 가장자리(64E)를 향하여 오목부 형상으로 따르게 하는 것이 용이하게 된다. 또한 피복공정에 있어서, 기재(3)에 대하여 최상부에서 서서히 외주측 부분을 향하여 시트재(2)를 피복하는 것이 용이하게 된다. 따라서 기재(3)에 대한 시트재(2)의 위치 정밀도를 더 높일 수 있다.

(6)상기의 각 실시형태에서 설명한 금형세트(5)에 있어서, 도26에 나타내는 바와 같이 제2형틀부재(60)가, 제2오목부(64)에 있어서 기재(3)의 변곡부에 대응하는 위치에 설치된 단열부재(65)를 더 포함하더라도 좋다. 도면에 나타내는 예에서는, 단열부재(65)는 제2본체부(61)에 삽입되어 있다. 이러한 단열부재(65)를 구비함으로써 당해 단열부재(65)의 설치위치에 있어서의 시트재(2)의 신장을 억제할 수 있다. 따라서 시트재(2)의 신장량을 조정할 수 있어, 도안의 왜곡이나 콘트라스트(contrast) 차이의 증대를 억제할 수 있다. 그 결과 장식된 성형품의 의장성을 더 향상시킬 수 있다. 또 단열부재(65)는 제2오목부(64)의 표면에 부착되어 있더라도 좋다. 또한 단열부재(65)는, 제2오목부(64)에 있어서 기재(3)의 변곡부에 대응하지 않는 위치에 설치되더라도 좋다.

(7)상기 제2실시형태에서 설명한 금형세트(5)에 있어서, 도27에 나타내는 바와 같이 제1형틀부재(50)가, 제1본체부(51) 위에 배치되고 재치부(56)의 주위를 둘러싸도록 형성된 4각형 프레임 모양의 중간벽부(55)를 더 포함하더라도 좋다. 이 경우에 제1본체부(51)와 제2본체부(61)는, 중간벽부(55)를 사이에 두고 간접적으로 밀착되어 접착 가능하게 된다. 이러한 중간벽부(55)를 구비함으로써 중간벽부(55)를 구비하지 않은 경우와 비교하여, 제2오목부(64)의 깊이를 얕게 할 수 있다. 따라서 가열공정에 있어서 제2오목부(64)에 존재하는 공기를 통하여 복사열에 의하여 시트재(2)를 가열할 때에, 단시간에 시트재(2)를 충분하고 또한 균일하게 가열할 수 있다. 그 결과 시트재(2)의 가열에서부터 시트재(2)의 부형 또한 기재(3)에 대한 시트재(2)의 피복까지의 전체의 사이클 타임을 단축시킬 수 있다.

(8)상기의 각 실시형태에서는 시트재(2)가, 기체시트(2A)와, 그 기체시트(2A)로부터 박리되는 도안층을 포함하는 전사층(2B)을 구비하는 구성을 예로 하여 설명하였다. 그러나 본 발명의 실시형태는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면 시트재(2)는, 도안층을 포함하지 않고 하드코팅층만을 포함하는 전사층(2B)을 구비하는 시트이더라도 좋다. 또한 예를 들면 시트재(2)는, 기체시트(2A)와 전사층(2B)이 박리되지 않는 일체형 시트이더라도 좋다.

(9)상기의 각 실시형태에서는, 본 발명에 관한 금형세트를 롤 투 시트의 연속처리를 하는 열전사장치(1)에 적용한 예에 대하여 설명하였다. 그러나 본 발명의 실시형태는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면 롤 투 롤(roll to roll)의 연속처리에 의한 열전사나 시트 투 시트(sheet to sheet)의 접합성형 등에도 마찬가지로 본 발명에 관한 금형세트를 적용할 수 있다.

(10)기타의 구성에 관해서도 본 명세서에서 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시이며, 본 발명의 범위는 그들에 의하여 한정되는 것은 아닌 것으로 이해되어야 한다. 당업자라면 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 적절하게 개변(modification)이 가능한 것을 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 개변된 다른 실시형태도 당연히 본 발명의 범위에 포함된다.

또한 본 발명은, 개념적으로는 (i)기재(3)에 대한 피복 전에 시트재(2)를 기재(3)의 외면형상과 유사한 형상으로 미리 부형하는 것 및 (ⅱ)시트재(2)를 기재(3)에 대하여 높은 위치 정밀도로 피복시키는 것 중에서 적어도 1개에 의하여 특징 지을 수 있다. 이들 발명의 개념을 구현화한 금형세트 및 열성형장치의 다른 실시형태도 본 명세서에서 개시된다. 또 이하에 개시되는 구성은, 도28에 나타내는, 평판모양의 제2본체부(61)를 포함하는 제2형틀부재(60)를 구비한 종래부터 공지된 금형세트의 기본구성을 베이스로 하고 있다. 도28에서는, 상기의 각 실시형태에서 이미 설명한 부재와 동일한 부재에는 동일한 부호를 붙이고 있다.

(A)하나의 태양으로서 예를 들면 도29에 나타내는 바와 같이 1개 이상의 제2통기로(68)가, 제2본체부(61)에 있어서 기재(3)의 최상부에 대응하는 위치에만 개구되도록 구성되더라도 좋다. 이 경우에 피복공정의 초기단계에서는, 제2통기로(68)를 통하여 진공흡인하여 시트재(2)를 부분적으로 제2본체부(61)에 흡착시키면서, 제1통기로(58)를 통하여 시트재(2)와 제1형틀부재(50)의 사이를 진공흡인한다(도29의 상측). 이 단계를 거침으로써, 시트재(2)는 대략적이지만 기재(3)의 외면형상과 유사한 형상으로 미리 부형된다. 그 후에 제2통기로(68)를 통하여 압력공기를 공급하여 시트재(2)를 기재(3)에 완전히 피복시킨다(도29의 하측).

(B)하나의 태양으로서 예를 들면 도30에 나타내는 바와 같이 재치부(56)가, 제1본체부(51)에 대하여 형틀체결방향(C)으로 상대이동할 수 있도록 구성되더라도 좋다. 즉 재치부(56)가, 상기의 각 실시형태와 동일한 기준위치와, 이 기준위치보다 제2형틀부재(60)측으로 돌출된 돌출위치의 사이에서 이동할 수 있도록 구성되더라도 좋다. 이 경우에 피복공정의 초기단계에서는, 재치부(56)를 돌출위치까지 돌출시킨 상태에서 제1통기로(58)를 통하여 시트재(2)와 제1형틀부재(50)의 사이를 진공흡인한다(도30의 상측). 이 단계를 거침으로써, 기재(3)에 대한 시트재(2)의 최초 접촉이 제2본체부(61)에 더 가까운 위치에서 이루어지기 때문에 위치 정밀도를 높일 수 있다. 그 후에 재치부(56)를 기준위치로 되돌려서, 시트재(2)를 기재(3)에 완전히 피복시킨다(도30의 하측). 이 때에 재치부(56)를 돌출위치에서 기준위치로 되돌릴 때에 시트재(2)에 여유가 생기기 때문에, 성형품의 외주측 부분에 있어서의 크랙의 발생을 유효하게 억제할 수 있다.

(C)하나의 태양으로서 예를 들면 도31에 나타내는 바와 같이 제1형틀부재(50) 및 제2형틀부재(60)가, 각각 분할구조를 구비하도록 구성되더라도 좋다. 예를 들면 제1형틀부재(50)가, 제1본체부(51)와, 이 제1본체부(51)의 주위를 둘러싸면서 형틀체결방향(C)으로 상대이동할 수 있는 제1둘레벽(57)을 포함하고, 제2형틀부재(60)가, 제2본체부(61)와, 이 제2본체부(61)의 주위를 둘러싸면서 형틀체결방향(C)으로 상대이동할 수 있는 제2둘레벽(67)을 포함하도록 구성한다. 제1둘레벽(57)과 제2둘레벽(67)은 형틀체결방향(C)에서 보아서 겹치는 부분을 구비하도록 배치된다. 이 경우에 피복공정에 있어서, 제1둘레벽(57)과 제2둘레벽(67)을 동기(同期)시켜서 기재(3)측으로 이동시킴으로써 2개의 둘레벽(57, 67)에 의하여 협지된 시트재(2)를 기재(3)에 피복시킨다(도31의 하측). 시트재(2)를 협지하여 그 위치를 컨트롤 하면서 기재(3)에 피복하기 때문에 위치 정밀도를 높일 수 있다. 그 후에 제1통기로(58)를 통하여 시트재(2)와 제1형틀부재(50) 사이를 진공흡인하면서, 제2통기로(68)를 통하여 시트재(2)와 제2형틀부재(60)의 사이에 압력공기를 공급하여 시트재(2)를 기재(3)에 완전히 피복시킨다.

본 발명은, 예를 들면 소정의 형상을 구비하는 기재를 장식하기 위하여 이용되는 금형세트에 이용할 수 있다.

1 : 열전사장치(열성형장치)
2 : 시트재
2D : 부형부분
2E : 평면모양 포위부분
3 : 기재
5 : 금형세트
10 : 시트지지부
20 : 시트인출부
30 : 슬라이드 기구
40 : 시트절단부
50 : 제1형틀부재
51 : 제1본체부
54 : 제1오목부(제1형틀부재의 오목부)
54E : 제1오목부의 외측 가장자리
55 : 중간벽부
56 : 재치부
57 : 제1둘레벽
60 : 제2형틀부재
61 : 제2본체부
61A : 프레임 모양 포위면
64 : 제2오목부(제2형틀부재의 오목부)
64E : 제2오목부의 외측 가장자리
64P : 돌출부
66 : 가열수단
65 : 단열부재
67 : 제2둘레벽
68 : 제2통기로(통기로)
80 : 냉각기구
R : 수용공간
R1 : 제1공간
R2 : 제2공간
F : 시트송출방향
C : 형틀체결방향

Claims (13)

1. 형틀이 체결(締結)되었을 때에 내부에 형성되는 수용공간(收容空間) 내에서, 소정의 형상을 구비하는 기재(基材)에 대하여 시트재(sheet材)를 열성형(熱成形)하여 피복시키기 위하여 사용되는 금형세트(金型set)로서,
   제1본체부와, 상기 기재를 재치(載置)하기 위한 재치부(載置部)를 포함하는 제1형틀부재와,
   상기 제1본체부에 대하여 상대이동하여 상기 제1본체부에 밀착하여 접착시킬 수 있는 제2본체부와, 상기 제2본체부에 대하여 열전달을 할 수 있도록 설치된 가열수단(加熱手段)과, 상기 제2본체부에 있어서 상기 제1본체부와 대향(對向)하는 측의 면에 형성된, 상기 기재의 외면형상을 모방한 형상의 오목부를 포함하는 제2형틀부재를
   구비하고,
   상기 제2형틀부재는, 상기 제2형틀부재의 오목부의 표면으로 각각 개구(開口)됨과 아울러 조압기구(調壓機構)에 접속되는 복수의 통기로(通氣路)를 더 포함함으로써, 상기 시트재와 상기 제2형틀부재 사이를 감압(減壓)하여, 가열상태의 상기 시트재를 상기 오목부에 흡착시켜서 상기 오목부를 따르도록 부형(賦形)하는 기능을 수행하는 금형세트.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1형틀부재는, 상기 제1본체부에 있어서 상기 제2본체부와 대향하는 측의 면에 형성된 오목부를 더 포함하고,
   형틀체결방향에서 보아서, 상기 제1형틀부재의 오목부의 외측 가장자리가 상기 제2형틀부재의 오목부의 외측 가장자리를 포함하도록, 상기 제1형틀부재의 오목부와 상기 제2형틀부재의 오목부의 위치관계가 설정되어 있는 금형세트.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1형틀부재의 오목부의 외측 가장자리와 상기 제2형틀부재의 오목부의 외측 가장자리 사이의, 상기 제2본체부에 있어서 상기 제1본체부와 대향하는 측의 면을 따르는 이간길이가, 상기 제1형틀부재의 오목부의 깊이의 0.6배∼2.5배로 설정되어 있는 금형세트.
   
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   복수의 상기 통기로의 경로길이는, 형틀체결방향에서 보았을 경우의 개구위치가 상기 오목부의 최심부(最深部)로부터 외측 가장자리측으로 됨에 따라 길어지게 되도록 설정되어 있는 금형세트.
   
5. 제4항에 있어서,
   복수의 상기 통기로의 각각이, 상기 제2형틀부재의 오목부의 표면에 대하여 직교하는 방향으로 개구되는 금형세트.
   
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 제2형틀부재의 오목부가, 그 최심부에, 상기 재치부측을 향하여 국소적(局所的)으로 돌출되는 돌출부(突出部)를 구비하는 금형세트.
   
7. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 시트재는, 도안층(圖案層)을 구비하는 장식시트이고,
   상기 제2형틀부재가, 상기 제2형틀부재의 오목부에 있어서 상기 기재의 변곡부(變曲部)에 대응하는 위치에 설치된 단열부재(斷熱部材)를 더 포함하는 금형세트.
   
8. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 제1형틀부재가, 상기 재치부를 둘러싸도록 상기 제1본체부 위에 설치된 프레임(frame) 모양의 중간벽부(中間壁部)를 더 포함하고,
   상기 제2본체부가, 상기 중간벽부를 사이에 두고 상기 제1본체부에 밀착하여 접착 가능하게 되어 있는 금형세트.
   
9. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항의 금형세트와,
   상기 시트재를 롤(roll)모양으로 감은 상태로 지지하는 시트지지부(sheet支持部)와,
   상기 시트재의 단부(端部)를 파지(把持)하여 상기 시트재를 인출하는 시트인출부(sheet引出部)와,
   상기 제1형틀부재를, 형틀체결방향에서 보아서 상기 제2형틀부재와 겹치는 중복위치와 상기 제2형틀부재와는 겹치지 않는 비중복위치 사이에서 슬라이드 이동시키는 슬라이드 기구(slide 機構)와,
   상기 수용공간보다 시트송출방향의 상류측에서 상기 시트재를 절단하는 시트절단부(sheet切斷部)를
   구비하는 열성형장치(熱成形裝置).
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 제1형틀부재에 대하여 접촉(接觸) 및 이간(離間) 가능한 상태에서 설치된 냉각기구(冷却機構)를 더 구비하는 열성형장치.
    
11. 형틀이 체결되었을 때에 내부에 수용공간을 형성하는 한 쌍의 제1형틀부재 및 제2형틀부재를 구비하는 금형세트를 사용하여, 상기 수용공간 내에서 소정의 형상을 구비하는 기재에 대하여 시트재를 열성형하여 피복시키는 열성형방법으로서,
    상기 제1형틀부재는, 상기 기재를 재치하기 위한 재치부를 포함하고,
    상기 제2형틀부재는, 가열 가능하도록 구성되어 있음과 아울러 상기 기재의 외면형상을 모방한 형상의 오목부를 포함하고,
    상기 제2형틀부재에 있어서의 상기 오목부 이외의 부분에 접하도록 배치된 상기 시트재를 가열하는 가열공정과,
    상기 시트재와 상기 제2형틀부재 사이를 감압(減壓)하여, 가열상태의 상기 시트재를 상기 오목부에 흡착시켜서 상기 오목부를 따르도록 부형(賦形)하는 부형공정과,
    상기 시트재와 상기 제1형틀부재 사이를 감압하고, 상기 시트재와 상기 제2형틀부재 사이를 가압하여 상기 기재에 상기 시트재를 피복시키는 피복공정을
    구비하는 열성형방법.
    
12. 제11항에 있어서,
    상기 금형세트와,
    상기 제1형틀부재에 대하여 접촉 및 이간 가능한 상태에서 설치된 냉각기구를
    구비하는 열성형장치를 사용함과 아울러,
    상기 냉각기구를 상기 제1형틀부재에 접촉시켜서 상기 기재를 냉각시키는 냉각공정을 더 구비하고,
    상기 냉각공정을, 상기 부형공정의 시작 시 이후이고 또한 상기 피복공정의 시작 시 전에 시작하는 열성형방법.
    
13. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항의 금형세트를 사용하여 제조된 열성형품(熱成形品).

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