JP2014124817A - 多層シートからなる中空体の製造方法および製造システム - Google Patents

Abstract

【課題】多層シートを使用した場合でも十分な接合強度が得られ、かつ、加熱時のドローダウンを抑えることができる中空体の製造方法および製造システムを提供する。
【解決手段】多層シートからなる中空体の製造方法であって、一対の多層シートを上下方向において対向するように並べて配置し、外側から第１熱源により加熱を行うとともに、内側から第２熱源により第１熱源よりも高温で加熱を行う内側高温両面加熱工程と、外側からだけ第１熱源により加熱を行う片面加熱工程、又は、外側から第１熱源により加熱を行うとともに内側から第２熱源により第１熱源以下の温度で加熱を行う両面加熱工程と、内側高温両面加熱工程、および、片面加熱工程又は両面加熱工程を経た一対の多層シートを成形する成形工程と、を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、多層シートからなる中空体の好適な製造方法および製造システムに関するものある。

近年、電気部品や機械部品、自動車の構成部品等において、従来の金属材料に代えて、軽量な中空構造を有する樹脂材料が使用されるようになってきており、その成形品および成形方法が提案されている。

中空構造を有する樹脂成形品の製造方法の一例として、ツインコンポジット成形法が提案されている。このものは、例えば一対の樹脂シートを上下方向において対向配置し、これらの樹脂シートの外側（上方および下方）に配した熱源にて加熱することにより樹脂シートを軟化させ、その後、一対の金型間に配して型面に設けた吸引孔より真空引きするとともに、一対の樹脂シート間に圧縮空気を注入することにより、一対の樹脂シートを上下の金型に沿わせて賦形する成形法である。

ところで、中空体を構成する樹脂シートとして、最近、複数の機能を備える多層シートを使用することが提案されている。例えば自動車等の車両における内装パネルの内側には、エアコン等の送風口と吸気口とを連通させる樹脂製で中空構造の空気ダクトが使用されているが、その構成材料として、例えば、ダクト内外の温度差による結露の発生や、振動時の周辺機器との接触による異音を防止する発泡樹脂層と、その形状を良好に維持可能な剛性を備える硬質樹脂層とを積層させた二層構造のものが提案されている。

特開２００６−２０５８３１号公報 特開２００１−２３９８２４号公報

しかし、このような多層構造の樹脂シートからなる中空体を従来の成形法で製造しようとする場合、対向配置された樹脂シートの外側から加熱を行う構成であるため、内側の縁部に設けられた接合部の加熱、換言すると、対向面の表層部分の溶融が不十分となる場合があり、十分な接合強度が得られない虞がある。また、多層構造であるため、樹脂シートの各層による熱伝導率が異なったり、厚みが増す等の理由により、内側の層まで十分に加熱されずに、樹脂シートの金型への追従性が十分に得られない虞がある。

またこれらの問題を解決すべく、加熱温度を上げたり、加熱時間を長くしたりした場合には、樹脂シートのドローダウンが大きくなる。ドローダウンが大きくなると、上方側に配置された樹脂シートを金型の上型面に沿わせることができなかったり、下方側に配置された樹脂シートが加熱中に熱源に接触してしまうことが懸念される。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、多層シートを使用した場合でも従来より高い接合強度が得られ、かつ、加熱時のドローダウンを抑えることができる中空体の製造方法および製造システムを提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するためになされた多層シートからなる中空体の製造方法は、一対の前記多層シートを上下方向において対向するように並べて配置し、外側から第１熱源により加熱を行うとともに、内側から第２熱源により前記第１熱源よりも高温で加熱を行う内側高温両面加熱工程と、外側からだけ前記第１熱源により加熱を行う片面加熱工程、又は、外側から前記第１熱源により加熱を行うとともに内側から前記第２熱源により前記第１熱源以下の温度で加熱を行う両面加熱工程と、前記内側高温両面加熱工程、および、前記片面加熱工程又は前記両面加熱工程を経た前記一対の多層シートを成形する成形工程とを含むところに特徴を有する。

上記構成において、片面加熱工程を実行する場合には、第２熱源を、多層シートが対向する位置から側方に外れた位置に退避させておく構成としてもよい。

また、内側高温両面加熱工程および両面加熱工程において、第２熱源は、一対の多層シートのうち下側に配置された多層シート寄りに配置するようにしてもよい。

また、多層シートからなる中空体の製造システムは、一対の多層シートを上下方向において対向するように並べて配置するシート保持機構と、前記一対の多層シートの外面を加熱する第１熱源、および、前記一対の多層シートの内面を加熱する第２熱源を有する加熱装置と、前記一対の多層シートを搬送する搬送機構と、一対の成形型を有する成形装置と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１熱源に前記一対の多層シートの外面を加熱させるとともに前記第２熱源に前記一対の多層シートの内面を前記第１熱源よりも高温で加熱させる内側高温両面加熱処理と、前記第１熱源に前記一対の多層シートの外面だけ加熱させる片面加熱処理、又は、前記第１熱源に前記一対の多層シートの外面を加熱させるとともに前記第２熱源に前記一対の多層シートの内面を前記第１熱源以下の温度で加熱させる両面加熱処理と、前記搬送機構に、前記第１熱源および前記第２熱源により加熱された前記一対の多層シートを前記一対の成形型間に搬送させる搬送処理と、前記成形装置に、前記搬送機構により搬送された前記一対の多層シートを前記一対の成形型により成形させる成形処理と、を実行する構成を有する。

上記製造システムは、前記第２熱源を前記一対の多層シートが対向する位置から側方に外れた位置に退避させる退避機構を備え、前記制御部は、前記片面加熱処理を実行する構成であり、当該片面加熱処理では、前記退避機構に、前記第２熱源を前記側方に外れた位置に退避させる構成としてもよい。

また上記製造装置において、前記第２熱源は、前記一対の多層シートのうち下側に配置された前記多層シート寄りに配置するようにしてもよい。

上述した多層シートからなる中空体の製造方法および製造システムによれば、一対の多層シートの縁部の接合強度を従来より向上させることができる。また、加熱時のドローダウンを抑えることができる。

一実施形態の中空体の製造システムの概略側面図 図１のＡ−Ａ断面図であって、内側高温両面加熱工程を示す概略図 第２熱源が退避位置とされた片面加熱工程を示す概略図 一対の二層シートが金型内に配置された状態の概略図 型枠に付き当てられるとともに真空引きされた状態の概略図 型締めされるとともに圧空された状態の概略図 型開きされた状態の概略図 中空成形品の断面図 製造システムの電気的構成を示すブロック図 制御部が実行する処理を示すフローチャート

＜本実施形態の概要＞
本実施形態の多層シートからなる中空体の製造方法は、上下方向において対向配置された多層シートの外側および内側の両面側から、内側の方が外側より高い温度で加熱する内側高温両面加熱工程と、外側からだけ加熱する片面加熱工程、又は、外側および内側の両面側から、内側が外側以下の温度で加熱する両面加熱工程と、これらの加熱工程を経た一対の多層シートを成形する成形工程と、を含む。なお、外側には第１熱源を、内側には第２熱源を配する。このようにすると、一対の多層シートは、外側からだけでなく内側からも併せて加熱が行われるから、シート全体が短時間で良好な状態に加熱される。

ここで、中空体を成形し、溶着するのに必要な温度まで一対の多層シートを両面側から内部までじっくり加熱すると、シートが柔らかくなり過ぎて、ドローダウンが大きくなることが懸念される。また、ドローダウンを抑制するために加熱温度を低く設定すると、成形時の転写性や、接合強度が不足することが懸念される。

しかし、上述したように、第２熱源による内側からの加熱を、第１熱源による外側からの加熱よりも高温かつ短時間で行う工程・処理（内側高温両面加熱工程・処理）を設けると、内側の特に表層部が第２熱源により焼き付けられるように加熱されるため、接合部が良好な溶融状態となり、高い接合強度を得ることができる。また、内側の表層部より内部側は加熱され過ぎることがなく、ある程度の硬度を保つため、ドローダウンを抑制することができる。

一方、内側高温両面加熱工程（処理）に加えて、外側からだけ加熱を行う片面加熱工程（処理）、または、外側から加熱を行うとともに内側から外側以下の温度で加熱を行う両面加熱工程（処理）を併せて設けることにより、シート全体を加熱することができるから、成形時の転写性・賦形性を確保することができる。

このような構成によれば、時間をかけてシート全体を外側からだけ、あるいは、両面からじっくり温める構成と比較して、短時間で全体を温めることができる上、内側の表層部より内部側がシート全体が温まる寸前まで温められ過ぎず、もって加熱中にある程度の硬度を保つことができるから、加熱時における多層シートのドローダウンを軽減させることができる。しかも、内側の接合部を確実に良好な溶融状態とすることができるから、従来と比較して接合強度を高めることができる。

上記構成において、片面加熱工程（処理）を実行する際、第２熱源を、多層シートが対向する位置から側方に外れた位置に退避させるようにしてもよい。このようにすると、一対の多層シートのうち上方側に配置された多層シートがドローダウンした場合でも、一対のシート間の狭い空間に配置された第２熱源に多層シートが接触することを確実に防止することができ、装置の安全性が高まる。

また、内側高温両面加熱工程（処理）および両面加熱工程（処理）において、第２熱源は、一対の多層シートのうち下側に配置された多層シート寄りに配置するようにしてもよい。

一般的に、熱源から発せられた熱は上方へ流れるため、第２熱源の上側に配置された多層シートと下側に配置された多層シートとを同様の加熱状態とするためには、第２熱源は下側に配置された多層シート寄りに配置することが好ましい。またこのようにした場合、上側に配置された多層シートがドローダウンした場合でも、その多層シートが第２熱源に接触するリスクを軽減することができる。

一実施形態について、図１ないし図１０を参照しつつ説明する。本実施形態は、多層シートからなる中空体の製造方法を、車両に搭載する二層式のダクトに適用した一例を示すものである。

＜二層式ダクトの構成＞
図８は二層式ダクト１０（中空体の一例）を示す断面図である。この二層式ダクト１０は、発泡樹脂からなる外層１０Ａと、外層１０Ａの内側に積層された硬質樹脂からなる内層１０Ｂとの二層構造とされている。この二層式ダクト１０は、内部に空気流通路１０Ｃが形成された筒状体に形成されている。

＜シートの構成＞
上述した二層式ダクト１０は、二層シート１１から製造される。二層シート１１は、断熱性を有する例えば発泡ポリエチレンや発泡ポリプロピレン等の発泡樹脂シート１２（外層１０Ａを構成）の一面側に、この発泡樹脂シート１２よりも剛性が高く、ダクトとしての形状を好適に維持可能な例えばポリエチレンやポリプロピレン等の硬質樹脂層１３（内層１０Ｂを構成）をラミネートしたものから構成されている。

より具体的には、二層シート１１は、ポリプロピレンからなる２５〜４０倍発泡の発泡樹脂シート１２の一面側に、この発泡樹脂シート１２より剛性が高いポリプロピレンからなる硬質樹脂層１３をラミネートしたものから構成されている。発泡樹脂シート１２の厚みは硬質樹脂層１３の厚みより厚くされている。例えば、発砲樹脂シート１２の厚みは５ｍｍ、硬質樹脂層１３の厚みは０．２〜０．４ｍｍ程度に設定されている。この二層シート１１は予め製造されて、ロール状に巻回されている。

なお、これら各層の樹脂の種類の組み合わせは、同種あるいは異種のいずれの組み合わせとしてもよい。また、断熱性を有する層（発泡樹脂シート１２）を内層１０Ｂに、剛性を有する層（硬質樹脂層１３）を外層１０Ａにする構成とすることもできる。

＜製造システム＞
図１は二層式ダクト１０の製造システム２０全体を示す概略図、図９は製造システム２０の電気的構成を示すブロック図であって、製造システム２０は、二層シート１１を保持するシート保持機構２１と、保持した二層シート１１を搬送するための搬送機構２４と、加熱するための加熱装置３０と、成形装置４０と、カッター４６と、各部を制御する制御部５０と、操作部５３と、表示部５４とを備える。この製造システム２０において、二層シート１１は、図１中左側から右側に向けて搬送されるようになっている。以下、図１の右側を前方、左側を後方として説明する。

＜シート保持機構および搬送機構＞
製造システム２０のシート保持機構２１は、一対の挟持板２２Ａ，２２Ａの間に圧縮ばね２２Ｂが取り付けられた多数のクランプ２２と、ガイド２３とを備えてなる。クランプ２２は、図２に示すように、押圧状態において二層シート１１の縁部を挟持し、解放状態においては圧縮ばね２２Ｂにより一対の挟持板２２Ａ，２２Ａが離間した状態とされて、二層シート１１をそれらの間に配置、あるいは、それらの間から引き抜き可能としている。これら多数のクランプ２２のうち下側に位置する挟持板２２Ａは、後述する二対の搬送チェーン２５の一部として構成されている。また、搬送チェーン２５に沿って設けられたガイド２３により、押圧状態、あるいは、解放状態とされる。

搬送機構２４は、二対の環状の搬送チェーン２５と、加熱装置３０の後方および成形装置４０の前方に設けられて搬送チェーン２５を架けるスプロケット２６と、スプロケット２６を回転駆動する図示しない駆動モータとを備える。搬送チェーン２５は、二層シート１１の搬送方向（図１中左右方向）に沿う方向に延びて上下に対向配置された二層シート１１，１１の両縁部の外側に配置され、クランプ２２に保持された二層シート１１を、その搬送方向に沿って搬送可能としている。搬送チェーン２５は、駆動モータを駆動することにより、移動可能とされている。また搬送チェーン２５は、二層シート１１を加熱装置３０の後方から成形装置４０の前方まで搬送した後、向きを変えて、加熱装置３０の後方に戻るようになっている。

＜加熱装置＞
加熱装置３０は、後述する第１熱源３２および第２熱源３３を内部に収容する加熱室３１を備えており、この加熱室３１内を、上記クランプ２２により保持された二層シート１１が搬送チェーン２５により搬入され、通過する構成とされている。

加熱室３１は、二層シート１１の搬送方向（図１の左右方向）に連続して並んで設けられた第１加熱部３４および第２加熱部３５からなる。第１加熱部３４は、上下に対向配置された一対の二層シート１１，１１の外側に位置する一対の第１熱源３２，３２と、一対の二層シート１１，１１の間（内側）に位置する第２熱源３３とを備える。より詳細には、図１および図２に示すように、上方側の二層シート１１Ａの上方に配置された第１熱源３２Ａと、下方側の二層シート１１Ｂの下方に配置された第１熱源３２Ｂと、上方側の二層シート１１Ａと下方側の二層シート１１Ｂとの間に配置された第２熱源３３とを備える。第２加熱部は、一対の二層シート１１，１１の上方および下方に位置する一対の第１熱源３２Ａ，３２Ｂのみを備える。

第１熱源３２は複数のブロック状の中波長赤外線ヒーターから構成されており、これら複数の赤外線ヒーターが上下対向するように縦横複数列に並べて設置されている。これら複数の赤外線ヒータは、個別に出力調整が可能とされている。また、上下の第１熱源３２，３２間に搬送される一対の二層シート１１，１１までの各第１熱源３２からの加熱照射距離は、上方側の第１熱源３２Ａから上方側の二層シート１１Ａまでの距離が、下方側の第１熱源３２Ｂから下方側の二層シート１１Ｂまでの距離よりも短くなるように設定されている。

例えば、第１熱源３２から二層シート１１までの加熱照射距離は、上方側が１５０ｍｍ、下方側が２５０ｍｍとされている。また、第１熱源３２の表面温度は、約４００度に設定されている。

一方、第２熱源３３としては、電源をオンにした後、温度の立ち上がりが速いものが好ましく、カーボンヒーター、ハロゲンヒーター等を使用することができる。具体的には、複数の棒状のカーボンヒーターを二層シート１１の搬送方向（図１中左右方向）に沿うように並べて設置している。これら複数のカーボンヒータは、個別に出力調整が可能とされている。

第２熱源３３は、一対の二層シート１１Ａ，１１Ｂのうち下側に配置されたシート１１Ｂ寄りに配置されている。例えば、第２熱源３３から二層シート１１，１１までの加熱照射距離は、上方側は１５０ｍｍ、下方側が５０ｍｍとされている（図２参照）。また、第２熱源３３の表面温度は、約１０００度に設定されている。

なお、上下の第１熱源３２のうち下側の第１熱源３２Ｂの上面、および、第２熱源３３の上面には、二層シート１１がドローダウンした際に二層シート１１の熱源への接触を防止するための安全網が設けられている（図示せず）。

第２熱源３３には、退避機構３６が設けられている。退避機構３６は、第２熱源３３によって二層シート１１に対して加熱が行われ、電源がオフとされた後、第２熱源３３を二層シート１１の搬送路から水平方向に移動させることにより、二層シート１１の側方の離れた位置に遠ざけるものである。第２熱源３３は、加熱室３１に設けられた開口部３１Ａを塞ぐ開閉扉３１Ｂと一体的に連結されており、開閉扉３１Ｂに連結されたエアシリンダー等の駆動装置（図示せず）によって、開閉扉３１Ｂとともに開口部３１Ａから加熱室３１の外部に退避可能とされている（図３参照）。

また、下方側の第１熱源３２Ｂ、および、第２熱源３３の上面側にはドローダウン検知用のセンサ（図示せず）が設置されており、二層シート１１Ｂ，１１Ａが加熱によりドローダウンして熱源に接触しそうになった際には、自動的に熱源の電源がオフとなるように設定されている。

＜成形装置＞
成形装置４０は、上下一対の真空成形型４１，４２を有している。両真空成形型４１，４２は、二層シート１１にダクトの形状を賦形可能な凹状の型面４１Ａ，４２Ａを有しており、これらの型面４１Ａ，４２Ａには、真空引き用の吸引孔（図示せず）が複数個形成されている。さらに、一対の型面４１Ａ，４２Ａ間に外部から連通する空気孔（図示せず）が設けられており、この空気孔より閉塞状態の成形型４１，４２内に圧縮空気を圧入できるようになっている。

＜制御部、操作部、および、表示部＞
図９に示すように、制御部５０は、中央処理装置（以下、ＣＰＵ）５１およびメモリ５２を有する。メモリ５２は、例えばＲＯＭやＲＡＭ等を有し、ＲＯＭには、後述する各製造工程を実行するためのプログラムなど、各種のプログラムが記憶されている。ＣＰＵ５１は、ＲＯＭから読み出したプログラムに従って、製造装置２０の各部を制御する。なお、上記各種のプログラムが記憶される記憶媒体は、ＲＯＭやＲＡＭ以外に、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク装置、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリでもよい。

操作部５３は複数のボタンを有し、ユーザにより各種の入力操作や設定操作が可能である。表示部５４は、液晶ディスプレイやランプ等を有し、各種の設定画面や装置の動作状態等を表示することが可能である。

＜製造方法＞
次に、二層式ダクト１０の製造方法を説明する。図１０は、本実施形態の二層式ダクト１０の、後述する第１領域に対して制御部５０が実行する処理を示すフローチャートである。

まず、一対の二層シート１１，１１を、上下方向に硬質樹脂層１３，１３を対向させた状態で一対の巻回ロール２７，２７からそれぞれ引き出し、一対の送り出しローラ２８，２８を介して上下方向において平行となるように送り出す。また、二層シート１１，１１の搬送方向に沿った両縁部を解放状態のクランプ２２の挟持板２２Ａ，２２Ａ間に挿入し、搬送チェーン２５を少し進めて、挟持板２２Ａ，２２Ａ間に挟持させる。これにより、一対の二層シート１１，１１はそれぞれ上下に対向した緊張状態に保持される。

二層シート１１，１１は、後述する成形工程において成形される領域毎に断続的に送り出されるように設定されている。以下説明上、二層シート１１の搬送方向の前方側（図１中右側）から順に、第１の領域、第２の領域、第３の領域とよぶこととする。

ユーザが操作部５３の製造開始ボタンを押すと、制御部５０は、図１０に示す処理を実行する。

制御部５０は、搬送機構２４を起動させ、クランプ２２により保持された二層シート１１，１１を、それぞれ加熱室３１内の第１熱源３２，３２と第２熱源３３との間に搬送チェーン２５により搬送させる。また、第２熱源３３を開口部３１Ａから加熱室３１内に挿入させる（Ｓ１）。

加熱室３１内においては第１熱源３２Ａ，３２Ｂは常時オンの状態とされており、加熱室３１全体が約４００度の温度雰囲気とされている。この加熱室３１内に二層シート１１，１１を搬入させ、第１の領域全体を第１加熱部３４（第１熱源３２と第２熱源３３との間）に到達させた後、二層シート１１，１１を一旦停止させ、第２熱源３３を６秒間だけオンの状態とさせる（内側高温両面加熱工程）（Ｓ２）。二層シート１１，１１の内側（硬質樹脂層１３）の表層部分は、高温の第２熱源３３によって焼きつけられるように加熱され、良好な溶融状態とされる。

その後、第２熱源３３をオフの状態とさせ（Ｓ３）、退避機構３６を起動させて、加熱室３１の開口部３１Ａから、第２熱源３３を二層シート１１，１１から離れた加熱室３１外へ退避させる（図３参照）（Ｓ４）。なお、第１熱源３２による加熱は、継続される（片面加熱工程）。

二層シート１１，１１の第１の領域全体を第１加熱部３４に到達させてから、後述する成形工程に要する時間（本実施形態では２１秒）が経過した後、二層シート１１，１１を再び搬送チェーン２５により前方側へ搬送させる（Ｓ５）。これにより、二層シート１１，１１の第１の領域は第２加熱部３５へと進み、第２の領域が第１加熱部３４へ搬入される。そして、第１の領域を第２加熱部３５に到達させるとともに、第２の領域を第１加熱部３４に到達させた後、同じくその位置に一旦（２１秒）停止させる。これにより、第１の領域に対して、外側の第１熱源３２Ａ，３２Ｂからだけさらに加熱を行わせる（片面加熱工程）。

なお、これらの加熱工程における二層シート１１のドローダウンの大きさは、従来のような外側からだけの加熱、あるいは、外側および内側から同様の条件で加熱する構成と比較して、大きく軽減させることができる。

また、加熱装置３０においては、第２熱源３３はオフの状態とされると同時に二層シート１１の側方に退避するように設定されているので、二層シート１１がドローダウンした場合でも第２熱源３３に接触することがなく、安全性に優れる。また、二層シート１１と下方の第１熱源３２とは十分に離れているため、ドローダウンした場合でもこれらが接触する可能性は低い。

なお、内側高温両面加熱工程、および、片面加熱工程を実行する順や時間は特に規定されず、シートの構成材料や各層の厚み等に併せて任意に設定することができる。

次に、加熱装置３０において加熱工程を経て成形可能な温度とされた一対の二層シート１１，１１の第１の領域を、成形装置４０に搬送させる（Ｓ６）。そして第１の領域を成形装置４０の真空成形型４１，４２間に到達させたら、二層シート１１，１１を一旦停止させる。この時、第２の領域は第２加熱部３５に到達し、第３の領域は第１加熱部３４に到達した状態となっている。

図４に示すように開放状態の一対の真空成形型４１，４２の間に搬送され、停止された二層シート１１，１１の第１の領域に対して、成形装置４０を起動して、真空成形型４１，４２を型締めする（Ｓ７）。すると、二層シート１１，１１に対してまず真空成形型４１，４２のパーティングラインが突き当てられ、上型４１と上方側シート１１Ａとの間、および、下型４２と下方側シート１１Ｂとの間にそれぞれ密閉空間が形成される。この状態で型面４１Ａ，４２Ａに設けられた複数の吸引孔より真空吸引させると、密閉空間内の空気は排出され、加熱工程により温められた二層シート１１，１１は、型面に沿った形状に吸引される（図５参照）。

この時、二層シート１１，１１がドローダウンしている場合であっても、二層シート１１，１１の表面には成形型４１，４２のパーティングラインが当接して密閉空間が形成されているから、密閉空間内の空気は排出されて二層シート１１，１１を型面４１Ａ，４２Ａに密着させることができる。

そして真空吸引状態を維持させたまま、一対の成形型４１，４２のパーティングラインをさらに接近させて突き合せ、型締め加圧させる。型締めにより、二層シート１１，１１に成形型４１，４２の形状が賦形されるとともに、両二層シート１１，１１の端縁部が接合される。

そして最後に、成形型４１，４２の型面内に配された一対の前記二層シート１１，１１間に、空気ノズル４５(ブローニードルφ６〜φ１２)から気体を吹き込ませる（０．４Ｍｐａ〜０．７Ｍｐａ）ことにより、圧縮空気を圧入させる。気体としては、空気、窒素、炭酸ガス等、任意の気体が使用される。これにより、二層シート１１，１１は成形型４１，４２に確実に押し付けられるとともに、冷却される（図６参照）。

このように成形装置４０による成形が完了し、縁部が溶着された一対の二層シート１１，１１の第１の領域が冷却されたら、排気させ（Ｓ８）、一対の成形型４１，４２を開かせる（Ｓ９）。以上の成形工程が完了した後、再び搬送チェーン２５を駆動させて、二層シート１１，１１の第１の領域を成形装置４０から送り出させる（Ｓ１０）と、第１の領域はクランプ２２から外される。また、二層シート１１，１１の第２の領域が、一対の成形型４１，４２間に進められる。そして、送り出された二層シート１１，１１の成形完了部分（第１の領域）をカッター４６により第２の領域から分離（Ｓ１１）させた後、３次元トムソン刃で余分な周辺部およびバリをトリミングして、二層式ダクト１０を得る（図８参照）（Ｓ１２）。

このような二層式ダクトの製造方法によれば、従来のように時間をかけてシート全体を外側からだけじっくり温める構成と比較して、短時間で全体を温めることができる上、内側（対向面）の表層部より内部側がシート全体が温まる寸前まで温められ過ぎず、もって加熱中にある程度の硬度を保つことができるから、加熱時における二層シートのドローダウンを軽減させることができる。しかも、内側の接合部を確実に良好な溶融状態とすることができるから、従来と比較して充分な接合強度を得ることができる。

また、上述した製造装置２０によれば、加熱装置３０において、第２熱源３３はオフの状態とされると同時に二層シート１１の側方の離れた位置に退避するように設定されているので、二層シート１１がドローダウンした場合でも第２の熱源３３に接触することがなく、安全性に優れる。また、二層シート１１と下方の第１熱源３２とは十分に離れているため、ドローダウンした場合でもこれらが接触する可能性は低く、安全である。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態では、一対のシートを、断熱性を有する発泡樹脂シートおよび剛性を有する硬質樹脂層からなる二層構造とし、ともにポリプロピレン製としたが、材質は上記ポリプロピレンに限らず、例えばポリエチレン等も使用することができる。また、種類の異なる材料を組み合わせてもよい。さらに、上記実施形態とは反対に、剛性を有する層を外層側、断熱性を有する層を内層側に配置する構成としてもよい。

（２）また、シートは二層構造に限らず、三層以上の構成としてもよい。

（３）上記実施形態では、第１熱源として中波長赤外線ヒーターを使用したが、遠赤外線ヒーター等他の種類のヒーターを使用することもできる。

（４）上記実施形態では、第２熱源としてカーボンヒーターを使用したが、その他の立ち上がりが早いヒーターを使用することもできる。例えば、フィラメントにタングステンを使用したハロゲンヒーターを使用することができる。

（５）上記実施形態では、内側高温両面加熱工程の後、片面加熱工程を実施したが、両面加熱工程を実施するようにしてもよい。

（６）また、内側高温両面加熱工程と、両面加熱工程または片面加熱工程の順を入れ替え、内側高温両面加熱工程を後に実行するようにしてもよい。あるいは、内側高温両面加熱工程を、両面加熱工程または片面加熱工程の途中に設ける構成としてもよい。

（７）第２熱源は退避しない、固定式の構成とすることもできる。

（８）第１熱源および第２熱源からの二層シートまでの照射距離は、上記実施形態に限らず、二層シートの材料や厚みにより任意に設定することができる。また、上方側および下方側の照射距離を等しく設定する構成としてもよい。

（９）搬送機構、および、保持機構は、上記実施形態に限るものではない。

（１０）上記実施形態では、第２熱源３３と開閉扉３１Ｂとを一体的に連結し、開閉扉３１Ｂごと加熱室３１から退避させる構成としたが、第２熱源３３と開閉扉３１Ｂとを別体の構成とし、開閉扉３１Ｂは開口部３１Ａの開閉機能だけを有する構成とし、第２熱源３３に直接退避機構を設ける構成とすることもできる。

（１１）上記実施形態では、制御部５０は、１つのＣＰＵ５１により図１０に示す各工程を実行する構成であった。しかし、これに限らず、制御部５０は、複数のＣＰＵにより同図に示す各工程を実行する構成、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）などのハード回路のみにより同図に示す各工程を実行する構成や、ＣＰＵおよびハード回路により同図に示す各工程を実行する構成でもよい。

（１２）上記実施形態では、各工程を制御部５０に実行させる構成としたが、ユーザが自身で操作して行う構成としてもよい。

１０…二層式ダクト １１…二層シート（多層シート） １２…外層 １３…内層 ２０…製造システム ２１…シート保持機構 ２４…搬送機構 ３０…加熱装置 ３２…第１熱源 ３３…第２熱源 ３６…退避機構 ４０…成形装置 ４１…上型 ４２…下型 ５０…制御部

Claims (6)

1. 多層シートからなる中空体の製造方法であって、
   一対の前記多層シートを上下方向において対向するように並べて配置し、外側から第１熱源により加熱を行うとともに、内側から第２熱源により前記第１熱源よりも高温で加熱を行う内側高温両面加熱工程と、
   外側からだけ前記第１熱源により加熱を行う片面加熱工程、又は、外側から前記第１熱源により加熱を行うとともに内側から前記第２熱源により前記第１熱源以下の温度で加熱を行う両面加熱工程と、
   前記内側高温両面加熱工程、および、前記片面加熱工程又は前記両面加熱工程を経た前記一対の多層シートを成形する成形工程と、
   を含む多層シートからなる中空体の製造方法。
2. 請求項１に記載の多層シートからなる中空体の製造方法であって、
   前記片面加熱工程を含み、当該片面加熱工程において、前記第２熱源は前記一対の多層シートが対向する位置から側方に外れた位置に退避させる、多層シートからなる中空体の製造方法。
3. 請求項１又は請求項２に記載の多層シートからなる中空体の製造方法であって、
   前記内側高温両面加熱工程および前記両面加熱工程において、前記第２熱源は、前記一対の多層シートのうち下側に配置された前記多層シート寄りに配置されている、多層シートからなる中空体の製造方法。
4. 多層シートからなる中空体の製造システムであって、
   一対の多層シートを上下方向において対向するように並べて配置するシート保持機構と、
   前記一対の多層シートの外面を加熱する第１熱源、および、前記一対の多層シートの内面を加熱する第２熱源を有する加熱装置と、
   前記一対の多層シートを搬送する搬送機構と、
   一対の成形型を有する成形装置と、
   制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記第１熱源に前記一対の多層シートの外面を加熱させるとともに前記第２熱源に前記一対の多層シートの内面を前記第１熱源よりも高温で加熱させる内側高温両面加熱処理と、
   前記第１熱源に前記一対の多層シートの外面だけ加熱させる片面加熱処理、又は、前記第１熱源に前記一対の多層シートの外面を加熱させるとともに前記第２熱源に前記一対の多層シートの内面を前記第１熱源以下の温度で加熱させる両面加熱処理と、
   前記搬送機構に、前記第１熱源および前記第２熱源により加熱された前記一対の多層シートを前記一対の成形型間に搬送させる搬送処理と、
   前記成形装置に、前記搬送機構により搬送された前記一対の多層シートを前記一対の成形型により成形させる成形処理と、を実行する構成を有する、多層シートからなる中空体の製造システム。
5. 請求項４に記載の多層シートからなる中空体の製造システムであって、
   前記第２熱源を前記一対の多層シートが対向する位置から側方に外れた位置に退避させる退避機構を備え、
   前記制御部は、
   前記片面加熱処理を実行する構成であり、当該片面加熱処理では、前記退避機構に、前記第２熱源を前記側方に外れた位置に退避させる、多層シートからなる中空体の製造システム。
6. 請求項４又は請求項５に記載の多層シートからなる中空体の製造システムであって、
   前記第２熱源は、前記一対の多層シートのうち下側に配置された前記多層シート寄りに配置されている、多層シートからなる中空体の製造システム。

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