JP2016007830A - 熱成形装置及び熱成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複雑な立体形状の基材において容易にシートをカットしトリミングを行うことができる。【解決手段】加熱により軟化したシート３を立体形状の基材２の表面に吸着させて被覆した後に、トリミングする熱成形を行うための装置であって、基材２は、凹部を有する形状をなし、基材２を保持する基材治具４が設けられ、基材治具４は、冶具本体４１と、基材２の凹部に着脱自在に係合して基材形状を補完し、且つシート３が被覆される被覆面を有する嵌合部４２とを備え、嵌合部４２は、基材２に嵌合させた状態で、嵌合部４２の被覆面と基材２の表面とが面一になるように設けられ、シート３が被覆された基材２を基材治具４から取り外すと同時に、基材２から離脱される構成の熱成形装置１を提供する。【選択図】図６

Description

本発明は、熱成形装置、熱成形方法、及び熱成形品に関する。

従来、シートを成形基材の外表面に接着する装置として、真空プレス積層型の熱成形装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
ここで、特許文献１に示す従来の熱成形装置は、上下のチャンバーを備え、下側チャンバーは成形する基材を基材治具で保持するとともに、上側チャンバー側の周縁部にシートをセットすることが可能であり、上側チャンバーはヒーターを備えた熱板を有している。上側チャンバーは、真空タンクおよび加圧タンクに接続されており、チャンバー内を真空および加圧可能であり、下側チャンバーは真空タンクに接続されチャンバー内を真空にすることが可能な構成となっている。

このような熱成形装置を用いた成形方法として、先ず、基材を基材治具に保持させておき、シートを上側チャンバーの周縁部にセットする。続いて、上側チャンバーを下降させ、上下のチャンバー内を大気圧状態での気密状態とし、さらに上下チャンバー内を真空状態にして、上側チャンバーの熱板によりシートを加熱する。そして、下側チャンバー内のテーブルを上昇させ、上側チャンバー内のみを大気圧状態にすることにより、熱板で加熱されて軟化したシートが基材（金型）に被覆される。その後、被覆されたシートに対して切断治具を用いて適宜なカットラインでカットすることでトリミングが行われ、その基材を熱成形品として完成される。

特許第３１０２９１６号公報

しかしながら、従来の熱成形装置では、以下のような問題があった。
すなわち、シートを被覆する基材は、単純な形状とは限らず、例えば複数の形状の異なる凹部を有する複雑な立体形状である場合や、基材端部の幅寸法が小さい形状である場合がある。このような基材では、切断治具によるカットが難しく、好適なカットライン形状が得られないという問題があった。
そのため、切断治具に複雑な機能をもたせる必要がり、コストがかかるうえ、基材形状が限定されてしまい、複雑な形状の基材に対応できないことから、その点で改善の余地があった。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、複雑な立体形状の基材において容易にシートをカットしトリミングを行うことができる熱成形装置、熱成形方法、及び熱成形品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品は、立体形状の基材の表面に、加熱により軟化したシートを吸着させることで被覆する熱成形を行うための熱成形装置であって、 前記基材を保持する基材治具が設けられ、該基材治具は、冶具本体と、前記基材の一部に着脱自在に係合して基材形状を補完し、且つ前記シートが被覆される被覆面を有する形状補完部と、を備え、前記形状補完部は、前記基材に係合させた状態で、前記形状補完部の被覆面と前記基材の表面とが面一になるように設けられ、前記シートが被覆された前記基材を前記基材治具から取り外すと同時に、前記基材から離脱されることを特徴としている。

また、本発明に係る熱成形方法では、上述した熱成形装置を用いて前記基材の表面に前記シートを被覆する熱成形方法であって、前記基材の一部に前記基材治具の前記形状補完部を係合させ、前記基材を前記基材治具に保持する工程と、前記形状補完部の前記被覆面と前記基材の表面とが面一となる状態で、加熱により軟化した前記シートを前記基材の表面に被覆する工程と、前記シートが被覆された前記基材を前記基材治具から取り外すと同時に、前記形状補完部を前記基材から離脱させる工程と、前記形状補完部が取り除かれた部分に残る残置シート部分を前記基材のシート未接着部に接着する工程と、を有することを特徴としている。

また、本発明に係る熱成形品では、上述した熱成形方法によって成形され、前記基材の表面に前記シートが被覆されていることを特徴としている。

本発明では、基材に形状補完部を係合させた状態で、基材を基材治具に保持し、加熱により軟化したシートを基材の表面に被覆した後、シートが被覆された基材を基材治具から取り外し、熱成形品を成形することができる。この基材を基材治具から取り外す際には、同時に形状補完部が基材から離脱させることができるので、形状補完部が取り除かれた部分に残る残置シート部分を基材のシート未接着部に接着させることができる。
そのため、例えば基材に凹部があるような立体的形状をなす基材であっても、基材へのシートの被覆時において、形状補完部によってその被覆面と基材の表面とが面一となるように基材形状を補完することができるので、複雑な構造の切断治具を用いることがなく、容易に且つ確実にトリミングを行うことができる。

また、本発明に係る熱成形装置では、前記基材は、凹部を有する形状をなし、前記形状補完部は、前記凹部に嵌合可能な嵌合部であることが好ましい。

本発明では、基材を基材治具に保持させたときに、基材の凹部に嵌合部が嵌合され、その嵌合部の被覆面と基材の表面とが面一となる。そのため、被覆されたシート面の凹凸の変化が小さくなるので、トリミングを容易に行うことができる。

また、本発明に係る熱成形装置では、前記形状補完部は、前記基材の端部の厚さ寸法を増大するように補完する添板部であることが好ましい。

本発明では、基材を基材治具に保持させたときに、基材に添板部を添わせて係合され、基材の厚さ寸法を増大するように補完され、このとき添板部の被覆面と基材の表面とが面一となる。そのため、被覆されたシート面の基材の端部の厚さ寸法が切断治具でトリミングすることが可能な十分な厚さ寸法を確保することができ、トリミングを容易に行うことができる。

本発明の熱成形装置、熱成形方法、及び熱成形品によれば、複雑な立体形状の基材において容易にシートをカットしトリミングを行うことができる効果を奏する。

本発明の第１の実施の形態による熱成形装置で成形された熱成形品を示す斜視図であって、（ａ）は天板側から見た図、（ｂ）は天板を裏面側から見た図である。 基材治具の側面図である。 図２に示すＡ−Ａ線矢視図であって、基材治具を上から見た図である。 基材治具に保持された基材を斜め下方より見た部分斜視図である。 熱成形装置の構成を示す縦断面図であって、シートの加熱前の状態を示す図である。 図５に示す熱成形装置を使用した熱成形方法の動作手順を示す縦断面図である。 図６に示す基材治具に保持された基材の要部拡大図であって、（ａ）は基材の凹部の無い箇所における図、（ｂ）は基材の凹部に嵌合部が嵌合した状態を示す図である。 （ａ）、（ｂ）は、図７（ｂ）に続く熱成形方法の動作手順を示す図である。 （ａ）、（ｂ）は、図８（ｂ）に続く熱成形方法の動作手順を示す図である。 第２の実施の形態による基材を斜め下方から見た要部斜視図である。 図１０に示す基材を基材治具に保持させた状態を示す斜視図である。 第３の実施の形態による基材を斜め下方から見た要部斜視図である。 図１２に示す基材を基材治具に保持させた状態を示す斜視図である。 第３の実施の形態による熱成形方法の動作手順を示す縦断面図である。 図１４に続く熱成形方法の動作手順を示す図である。

以下、本発明の実施の形態による熱成形装置、熱成形方法、及び熱成形品について、図面に基づいて説明する。

（第１の実施の形態）
図１乃至図３に示すように、本実施の形態による熱成形装置１（図２及び図３）は、立体形状の基材２の表面２ａに、加熱により軟化したシート３を吸着させることで被覆することにより熱成形品２０を熱成形するための装置である。

基材２は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、矩形状の天板２１と、天板２１の外周縁から天板２１の板面に直交する方向に向けて突出する側板２２と、を有している。側板２２の突出端縁には、それら側面毎に１又は２の凹部２３が形成されている。

ここで、本実施の形態では、天板２１を上向きにした姿勢で、天板２１の上面２１ａ、側板２２の外面２２ａ、及び側板２２の下端面２２ｂがシート３の被覆面となる。そして、基材２は、側板２２の下端面２２ｂのうち、凹部２３の底部２３ａでは前記下端面２２ｂの厚さ寸法の全体にシート３が被覆され、凹部２３の底部２３ａを除いた部分では同じく下端面２２ｂの厚さ寸法の略半分の範囲にシート３が被覆され、熱成形品２０を構成している（図４参照）。

図５及び図６に示すように、熱成形装置１は、基材２を収容可能な空間（収容領域Ｒ）を有する下枠１１と、この下枠１１の枠上縁部１１ａに対して上方から加熱面１２ａを密接可能とした熱板１２と、下枠１１の上方に配置され、下枠１１内に設けられて基材２を保持する基材治具４と、基材治具４に保持された基材２に被覆されたシート３の不要部分をトリミングする切断治具１３と、を備えている。つまり、熱成形装置１は、下枠１１と熱板１２との間に樹脂製のシート３を配置させ、そのシート３を加熱により軟化させた状態で基材２に接着させる熱成形が行える構成となっている。

下枠１１は、金属製の部材からなり、平面視で四角形状をなす周壁部１１ｂで囲われた前記収容領域Ｒを有し、底部１１ｃの外周部には収容領域Ｒに連通する多数の通気孔１１ｄが設けられている。これら通気孔１１ｄは、真空ポンプ５１を備えた真空タンク５に接続されている。成形時には、真空ポンプ５１を駆動させて真空吸引することで収容領域Ｒを減圧することができる。
また、下枠１１には、平面視で基材治具４の外周側に配置され、基材治具４を上下移動可能に支持する基台４０が設けられている。

下枠１１は、枠上縁部１１ａと熱板１２の加熱面１２ａとの間でシート３の外周部３ａを挟持して固定することが可能となっている。つまり、下枠１１と熱板１２との間にシート３を挟持した状態において、シート３の下側に基材治具４が配置される収容領域Ｒの空間が形成されている。
なお、下枠１１は、床上をスライド可能な移動架台１４に設けられており、シート３の供給位置Ｐ１（図５）と熱板１２の下側の成形位置Ｐ２（図６）との間で進退可能となっている。

熱板１２は、加熱面１２ａが滑らかな平面を有し、平面視で下枠１１よりも大きい形状に形成されている。そして、熱板１２は、下枠１１に対して近接離反するように上下方向に移動可能に設けられ、下方に移動させたときに下枠１１の枠上縁部１１ａに密接して配置される構成となっている。

また、熱板１２は、上側に複数のヒーター１２Ａが設けられるとともに、加熱面１２ａに開口する通気孔１２ｂが複数設けられている。加熱面１２ａの温度として、例えば一般的な熱可塑性シートの軟化温度範囲で８０〜２５０℃に加熱される。
通気孔１２ｂは、加熱面１２ａ側を真空吸引する前記真空ポンプ５１を備えた真空タンク５と、コンプレッサ６１による圧縮空気を貯める加圧タンク６とに接続されている。つまり、真空タンク５を設けることにより、減圧ロスを小さくすることができる。

このような構成により、熱成形時には、真空状態に維持された真空タンク５を開放してシート３を真空吸引させて加熱面１２ａに密着させたり、加圧タンク６より通気孔１２ｂを通じて圧縮空気を加熱面１２ａから収容空間Ｒ側に向けて供給し、その収容空間Ｒを加圧することが可能になっている。
なお、真空タンク５を設けずに、真空ポンプ５１の駆動によって直接吸引させることで真空度を高めるようにしてもよい。

基材２の表面に接着されるシート３は、外周部３ａが下枠１１の枠上縁部１１ａと熱板１２の加熱面１２ａとの間に挟持され、水平状態で固定される。シート３の下面が接着層となっている。なお、基材２と熱板１２（シート３）との間の隙間は、例えば５ｍｍ程度あれば成形可能であり、この隙間を小さくすることにより下枠１１の凹部（収容領域Ｒ）を最小限にすることができる。

そして、熱成形装置１は、下枠１１と熱板１２とをシート３を挟んで密接させた状態で、熱板１２によって吸着・加熱し、これらの動作開始から所定時間後に熱板１２による吸着動作を停止し、熱板１２とシート３との間を大気開放又は加圧する制御が行われることになる。

基材治具４は、図２〜図４に示すように、冶具本体４１と、基材２の凹部２３（基材２の一部）に着脱自在に嵌合して基材形状を補完し、且つシート３が被覆される被覆面４２ａを有する嵌合部４２（形状補完部）と、を備えている。

嵌合部４２は、治具本体４１の側面から突出して設けられている。嵌合部４２の突出量は、基材２の側板２２の厚さ寸法と同等の寸法となっている。この嵌合部４２は、基材２に嵌合させた状態で、嵌合部４２の被覆面４２ａと基材２の表面（ここでは、図１（ａ）、（ｂ）に示す側板２２の外面２２ａ及び下端面２２ｂ）とが面一になるように設けられている。また、嵌合部４２は、シート３が被覆された基材２を基材治具４から取り外すと同時に、基材２から離脱される。
なお、嵌合部４２は、治具本体４１に対して一体的に設けられていてもよいし、着脱自在に設けられていてもよい。

図２に示すように、基材治具４は、金属製等であり、その上部に樹脂等からなる基材２を装着させて保持できるようになっている。基材２は、基材治具４に対して上方より被着させた状態で保持されている。

また、基材治具４は、この基材治具４の下面側に装着されたばね部材４３を介して下枠１１の底部１１ｃに取り付けられ、ばね部材４３によって上方に向けて付勢されている。基材治具４は、下向きの力が作用する場合に、ばね部材４３の付勢に抗して下降可能に設けられている。

図７（ａ）、（ｂ）に示すように、基台４０の内周面には、全周にわたって治具本体４１の側面４１ａに沿うように前記切断治具１３が固定されている。この切断治具１３は、刃部１３ａを上方に向けて配置し、基材治具４に保持されている基材２の側板２２の下端面２２ｂに対して所定の間隔をあけて上下方向に対向する位置に配置されている。なお、側板２２の下端面２２ｂと切断治具１３の刃部１３ａとの間隔は、基材治具４が下降した状態で、刃部１３ａが下端面２２ｂに当接する寸法に設定されている。
このように切断治具１３が構成されているので、基材治具４を下降させることで、切断治具１３の刃部１３ａが基材２に被覆したシート３に当たってカットし、トリミングすることができる。

次に、上述した熱成形装置１を使用して熱成形品を製造するための熱成形方法について、図面に基づいて説明する。
先ず、図５に示すように、下枠１１の底部１１ｃに設けられている基材治具４に基材２を保持する。このとき、図４に示すように、基材２の凹部２３に基材治具４の嵌合部４２が嵌合し、この状態において、嵌合部４２の被覆面４２ａが基材２の側板２２の下端面２２ｂと面一となる。

その後、下枠１１の枠上縁部１１ａにシート３を載置するとともに、図６に示すように、熱板１２を下方に移動させ、加熱面１２ａの外周部をシート３を介して枠上縁部１１ａに密接させる。このとき、シート３は、熱板１２の加熱面１２ａに沿って全面がほぼ接触した状態に配置され、下枠１１と熱板１２とによってシート３の外周部３ａを挟持する。すなわち、下枠１１の枠上縁部１１ａに収容領域Ｒの開口を塞ぐようにしてシート３を配置させた後、下枠１１に対して当接するまでシート３を介在させた状態で熱板１２を下方に移動させる。

続いて、熱板１２とシート３との間を減圧し、加熱面１２ａにシート３を吸着させて加熱する。また、この加熱工程と並行して、シート３の下側の収容空間Ｒを減圧する。
具体的には、ヒーター１２Ａによって加熱面１２ａを加熱するとともに、真空タンク５を開放し、通気孔１２ｂを介してシート３を熱板１２の加熱面１２ａ側に移動する方向（上向き）に真空吸引する。これにより、シート３は、加熱面１２ａに吸着され、加熱により軟化される。

次に、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、熱板１２に吸着されたシート３が所定温度に加熱されて軟化したときに、真空吸引を止め熱板１２とシート３との間の減圧動作を停止して大気開放することで、シート３を挟んだ上下の空間に圧力差を生じさせる。これにより、加熱により軟化したシート３は、熱板１２の加熱面１２ａから剥離するとともに、基材２側に向けて移動し、基材２の表面に被覆される。

このとき、図５に示すように、加圧タンク６を開放してシート３の上側の圧空とともに、前記真空タンク５を開放し、下枠１１の通気孔１１ｄを介してシート３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３の下側の収容空間Ｒが減圧されて高真空度状態となり、シート３がさらに基材２側に向かう移動が促進される。
このシート３の被覆と同時に、切断治具１３によって基材２の下端面２２ｂに被覆されているシート３がカットされ、トリミングが行われる。具体的には、収容空間Ｒの減圧により基材治具４がばね部材４３の付勢に抗して下降することになり、このとき基材２にシート３が被覆されつつ基材治具４の下降によりシート３が切断治具１３の刃部１３ａに当接してカットされる。

そして、トリミング工程が終了したら、図９（ａ）に示すように、熱板１２を上方に移動させることで、その熱成形品２０（シート３を被覆・接着した基材２）を基材治具４から離脱させ、収容空間Ｒ内から取り出す。

基材２を基材治具４から取り外すときには、嵌合部４２も基材２の凹部２３から外れる。そして、図９（ｂ）に示すように、基材２に被覆されるシート３のうち、嵌合部４２が取り除かれた部分に残る残置シート部分３Ａを基材２のシート未接着部２Ａに適宜な接着手段により接着する。この残置シート部分３Ａの再接着は、熱成形後の基材２を基材治具４から取り外した後に処理される。

なお、残置シート部分３Ａをシート未接着部２Ａに再接着する接着手段としては、例えば生産数が多い場合は専用治具などを用いて品質のバラツキが無い方法を採用し、生産数が少ない場合は個々に手作業にて対応するようにしてもよい。
また、さらに再接着によって余った部分は、部分的に切込みを入れて加熱・加圧して再接着するか、ハサミなどでカットして取り除くようにすることもできる。
このように成形される本実施の形態の熱成形装置１では、基材２を自動供給することによって、ロールシートによる連続成形の対応が可能となる。

次に、上述した熱成形装置、熱成形方法、及び熱成形品の作用について、図面に基づいて説明する。
本実施の形態では、図５〜図９に示すように、基材２に嵌合部４２を嵌合させた状態で、基材２を基材治具４に保持し、熱板１２による加熱により軟化したシート３を基材２の表面に被覆した後、シート３が被覆された基材を基材治具４から取り外し、熱成形品２０を成形することができる。この基材２を基材治具４から取り外す際には、同時に嵌合部４２が基材２から離脱させることができるので、嵌合部４２が取り除かれた部分に残る残置シート部分３Ａを基材２のシート未接着部２Ａに接着させることができる。
そのため、基材２に凹部２３があるような立体的形状をなす基材２であっても、基材２へのシート３の被覆時において、嵌合部４２によってその被覆面と基材２の表面とが面一となるように基材形状を補完することができるので、複雑な構造のカッタを用いることがなく、容易に且つ確実にトリミングを行うことができる。

また、本実施の形態では、基材２が凹部２３を有する形状をなし、嵌合部４２が凹部２３に嵌合可能な構成であり、基材２を基材治具４に保持させたときに、基材２の凹部２３に嵌合部４２が嵌合され、その嵌合部４２の被覆面４２ａと基材２の表面とが面一となるため、被覆されたシート面の凹凸の変化が小さくなるので、トリミングを容易に行うことができる。

上述のように本実施の形態による熱成形装置、熱成形方法、及び熱成形品では、複雑な立体形状の基材２において容易にシート３のトリミングを行うことができる効果を奏する。

（第２の実施の形態）
図１０及び図１１に示すように、第２の実施の形態による熱成形品２０の基材２は、側板２２の下端面２２ｂに複雑な形状の段部２４が形成されている。段部２４は、複数（図示例では２つ）の角部を有している。そして、基材治具４Ａは、図１１に示すように、段部２４に嵌合可能な側面視で略台形状の嵌合部４５（形状補完部）が治具本体４１の側面から突出して構成されている。

第２の実施の形態では、前述の第１の実施の形態と同様に、熱成形時に基材２を基材治具４Ａに保持させた状態で、基材２の段部２４に嵌合部４５が嵌合され、加熱され軟化したシート３が被覆される。そのため、嵌合部４５によってその被覆面と基材２の表面とが面一となるように基材形状を補完することができるので、複雑な構造のカッタを用いることがなく、容易に且つ確実にトリミングを行うことができる。

（第３の実施の形態）
また、第３の実施の形態は、図１２及び図１３に示すように、基材２の側板２２の厚さ寸法が小さい場合であって、側板２２の下端面２２ｂ（端部）の厚さ寸法を増大するように添板部４６（形状補完部）が補完されるように構成されている。つまり、本実施の形態の基材治具４Ｂは、治具本体４１の側面において、全周にわたって添板部４６が一体的に設けられている。添板部４６の下端４６ａは、シート３の被覆面に相当し、基材２が基材治具４Ｂに保持された状態で側板２２の下端面２２ｂと面一となる。

この場合、図１４及び図１５に示すように、被覆されたシート面における基材２の側板２２の下端面２２ｂの厚さ寸法が刃部１３ａでトリミング可能な十分な厚さ寸法を確保することができ、トリミングを容易に行うことができる。そして、シート３のトリミングが終わった後には、その基材２を基材治具４Ｂより離脱し、収容空間Ｒ内から取り出す。基材２を基材治具４から取り外すときには、添板部４６も基材２から外れる。
そして、基材２に被覆されるシート３のうち、添板部４６が取り除かれた部分に残る残置シート部分を基材２のシート未接着部（ここでは、側板２２の裏面側）に適宜な接着手段により接着する。つまり、残置シート部分は、側板２２の下端面２２ｂを内側に巻き込むように被覆し、接着することで、熱成形品２０が完成となる。

以上、本発明による熱成形装置、熱成形方法、及び熱成形品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、基材治具に設ける基材の形状補完部として、凹部２３や段部２４に嵌合可能な嵌合部４２、４５や、厚さ寸法の小さい基材２の側板２２に係合される添板部４６としているが、これらに限定されることはない。形状補完部は、シート３を被覆する過程において一時的に基材２の一部に係合して補完されば良く、基材２における形状補完部が係合される位置や形状もとくに制限されることはない。

また、本実施の形態では、形状補完部（嵌合部４２、４５、添板部４６）が治具本体４１に一体的に設けられた基材治具としているが、これに限らず、形状補完部を治具本体４１に対して着脱自在に設けられていてもよい。

また、本実施の形態の熱成形装置では、上側に熱板１２を配置し、下側に下枠１１を配置した構成としているが、このような形態に限らず、上下を逆にして下側に熱板を配置する装置であっても良い。
また、本実施の形態では、熱板１２の上側にヒーター１２Ａを設けているが、この形態に限定されることはなく、熱板１２の内部にヒーターを埋め込む構造であってもかまわない。

また、本発明において、基材に対するシートの「接着」とは、本実施の形態のようにシート３自体を基材２に接着する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、本実施の形態の熱成形装置では、トリミングの際に、上述したような形状補完部（嵌合部４２、４５、添板部４６）を使用してもシート３を完全に全周カットすることができない複雑な形状の基材を対象とすることも可能である。このような複雑な形状の基材の場合には、シートの外周の一部に切り残し部分があってもよく、その切り残し部分のみを後工程で例えば手作業等によりカットすればよい。

また、下枠１１、熱板１２の形状、大きさ、シート３の固定手段、切断手段、及び基材治具の昇降手段（前述のばね部材４３）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、基材治具４が収容領域Ｒの減圧に伴って下降し、この下降によって基材治具４と共に下降する基材２に被覆されたシート３に刃部１３ａが当接してカットされる構成となっているが、基材治具４を固定し、切断治具１３を上下に移動可能に設けるようにしてもよい。つまり、固定された基材治具４に保持された基材２にシート３を被覆させた後に、切断治具１３をシート３のカットラインに向けて上昇させてカットする構成とすることができる。

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
２ 基材
３ シート
４ 基材治具
５ 真空タンク
６ 加圧タンク
２３ 凹部
２４ 段部
１１ 下枠
１２ 熱板
１３ 切断治具
１３ａ 刃部
１２ａ 加熱面
４１ 治具本体
４２、４５ 嵌合部（形状補完部）
４２ａ 被覆面
４６ 添板部（形状補完部）
Ｒ 収容領域

上記目的を達成するため、本発明に係る熱成形品は、加熱により軟化したシートを立体形状の基材の表面に吸着させて被覆した後に、トリミングする熱成形を行うための熱成形装置であって、前記基材を保持する基材治具が設けられ、該基材治具は、冶具本体と、前記基材の一部に着脱自在に係合して基材形状を補完し、且つ前記シートが被覆される被覆面を有する形状補完部と、を備え、前記基材は、天板と、該天板の外周縁から突出する側板と、を有し、前記側板の突出端縁には、凹部又は段部が形成され、前記形状補完部は、前記凹部又は前記段部に嵌合可能な嵌合部であり、前記基材に係合させた状態で、前記形状補完部の被覆面と前記基材の表面とが面一になるように設けられ、前記シートが被覆された前記基材を前記基材治具から取り外すと同時に、前記基材から離脱されることを特徴とする。

本発明では、基材に形状補完部を係合させた状態で、基材を基材治具に保持し、加熱により軟化したシートを基材の表面に被覆した後、シートが被覆された基材を基材治具から取り外し、熱成形品を成形することができる。この基材を基材治具から取り外す際には、同時に形状補完部が基材から離脱させることができるので、形状補完部が取り除かれた部分に残る残置シート部分を基材のシート未接着部に接着させることができる。
そのため、例えば基材に凹部又は段部があるような立体的形状をなす基材であっても、基材へのシートの被覆時において、形状補完部によってその被覆面と基材の表面とが面一となるように基材形状を補完することができるので、複雑な構造の切断治具を用いることがなく、容易に且つ確実にトリミングを行うことができる。
また、本発明では、基材を基材治具に保持させたときに、基材の凹部又は段部に嵌合部が嵌合され、その嵌合部の被覆面と基材の表面とが面一となる。そのため、被覆されたシート面の凹凸の変化が小さくなるので、トリミングを容易に行うことができる。

また、本発明に係る熱成形装置では、加熱により軟化したシートを立体形状の基材の表面に吸着させて被覆した後に、トリミングする熱成形を行うための熱成形装置であって、 前記基材を保持する基材治具が設けられ、該基材治具は、冶具本体と、前記基材の一部に着脱自在に係合して基材形状を補完し、且つ前記シートが被覆される被覆面を有する形状補完部と、を備え、前記基材は、天板と、該天板の外周縁から突出する側板と、を有し、前記形状補完部は、前記基材に係合させた状態で、前記形状補完部の被覆面と前記基材の表面とが面一になるように設けられ、前記シートが被覆された前記基材を前記基材治具から取り外すと同時に、前記基材から離脱され、前記側板の下端面の厚さ寸法を増大するように補完する添板部であり、該添板部の下端と前記側板の下端面とが面一となることを特徴とする。

Claims (5)

1. 加熱により軟化したシートを立体形状の基材の表面に吸着させて被覆した後に、トリミングする熱成形を行うための熱成形装置であって、
   前記基材を保持する基材治具が設けられ、
   該基材治具は、冶具本体と、前記基材の一部に着脱自在に係合して基材形状を補完し、且つ前記シートが被覆される被覆面を有する形状補完部と、を備え、
   前記形状補完部は、
   前記基材に係合させた状態で、前記形状補完部の被覆面と前記基材の表面とが面一になるように設けられ、
   前記シートが被覆された前記基材を前記基材治具から取り外すと同時に、前記基材から離脱されることを特徴とする熱成形装置。
2. 前記基材は、凹部を有する形状をなし、
   前記形状補完部は、前記凹部に嵌合可能な嵌合部であることを特徴とする請求項１に記載の熱成形装置。
3. 前記形状補完部は、前記基材の端部の厚さ寸法を増大するように補完する添板部であることを特徴とする請求項１に記載の熱成形装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の熱成形装置を用いて前記基材の表面に前記シートを被覆し、トリミングする熱成形方法であって、
   前記基材の一部に前記基材治具の前記形状補完部を係合させ、前記基材を前記基材治具に保持する工程と、
   前記形状補完部の前記被覆面と前記基材の表面とが面一となる状態で、加熱により軟化した前記シートを前記基材の表面に被覆する工程と、
   前記シートが被覆された前記基材を前記基材治具から取り外すと同時に、前記形状補完部を前記基材から離脱させる工程と、
   前記形状補完部が取り除かれた部分に残る残置シート部分を前記基材のシート未接着部に接着する工程と、
   を有することを特徴とする熱成形方法。
5. 請求項４に記載の熱成形方法によって成形され、前記基材の表面に前記シートが被覆されていることを特徴とする熱成形品。

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