JP2023168858A - Thermoforming device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、輻射加熱装置と、輻射加熱装置に樹脂フィルムを挟んで対向する基台と、を備え、輻射加熱装置により樹脂フィルムを成形可能な所定の温度まで輻射加熱するための加熱工程と、輻射加熱された樹脂フィルムを、基台に載置された繊維成形体に接着する接着工程と、を行うための熱成形装置に関する。 The present invention includes a radiant heating device, a base that faces the radiant heating device with a resin film in between, and a heating step for radiantly heating the resin film to a predetermined temperature at which the resin film can be molded by the radiant heating device; The present invention relates to a thermoforming apparatus for performing an adhesion process of adhering a radiation-heated resin film to a fiber molded article placed on a base.
食品用の包装用容器として、従来プラスチック製の容器が用いられているが、プラスチック製の容器は、廃棄された場合に自然分解されないため、環境汚染の原因になると考えられている。そのような中、廃棄されたとしても自然分解されるパルプモールド等の繊維成形体が、環境汚染を抑えることが出来るとして期待されており、食品用の包装用容器として用いられるケースが増えている。 Plastic containers have conventionally been used as food packaging containers, but plastic containers do not decompose naturally when discarded, and are therefore considered to be a cause of environmental pollution. Under these circumstances, fiber molded products such as pulp molds, which naturally decompose even when discarded, are expected to reduce environmental pollution and are increasingly being used as food packaging containers. .
繊維成形体を食品用の包装容器として用いる場合、そのまま食品を充填すると、食品に含まれる水分や油分が繊維成形体に浸透して、漏れが生じるおそれがある。このため、繊維成形体の食品と接触する面に熱可塑性を有する樹脂フィルムを接着し、繊維成形体に耐水性や耐油性を与える処理が行われることが一般的である。例えば、特許文献1には、樹脂フィルムが接着された紙製容器が開示されている。
When a fibrous molded body is used as a food packaging container, if the food is filled as is, water and oil contained in the food may penetrate into the fibrous molded body, causing leakage. For this reason, it is common to adhere a thermoplastic resin film to the surface of the fibrous molded product that will come into contact with food, thereby imparting water resistance and oil resistance to the fibrous molded product. For example,
繊維成形体への樹脂フィルムの接着は、例えば、図6に示すような、樹脂フィルム4を加熱するための輻射加熱装置6と、パルプモールド10(繊維成形体の一例)を載置するための下型5と、を備える熱成形装置100を用いて行う。
The adhesion of the resin film to the fiber molded article is carried out using, for example, a
熱成形装置100は、輻射加熱装置6により樹脂フィルム4を成形可能な所定の温度まで輻射加熱し、輻射加熱されて軟化した樹脂フィルム4を下型5に載置されたパルプモールド10に接着するための装置である。なお、輻射加熱装置6により樹脂フィルム4を成形可能な所定の温度まで輻射加熱する工程を加熱工程といい、輻射加熱されて軟化した樹脂フィルム4を下型5に載置されたパルプモールド10に接着する工程を接着工程という。
The
パルプモールド10の形状は、例えば、平面視(図6中の上方から見た状態)で長円状の底部101と、底部101の周縁から立ち上がる周壁部102と、周壁部102の上端からパルプモールド10の外方に張り出すフランジ部103と、を有するものである。また、パルプモールド10の輻射加熱装置6側(図6において上側)の内面は、樹脂フィルム4を接着する接着面104である。
The shape of the
樹脂フィルム4は、例えば、素材をポリプロピレン(PP)とする熱可塑性のフィルムである。厚みは、例えば80μmとする。樹脂フィルム4の融点は、例えば167℃であり、加熱工程では、成形可能な所定の温度である160℃(温度C21(図7(d)参照))まで加熱される。樹脂フィルム4の、パルプモールド10に対向する面には、パルプモールド10との接着性を向上させるために、ヒートシール剤などによる接着層(不図示)が設けられている。
The
下型5は、型枠51と、台座53と、基台52と、からなる。型枠51は、架台512と、架台512に立設される周壁511とを有している。架台512は、上下方向VTに貫通する通気口512aを有しており、この通気口512aには、真空ポンプ7が接続されている。真空ポンプ7は、通気口512aを介して、型枠51内を真空吸引可能である。
The
架台512の上方には、周壁511に囲まれて、基台52を搭載するための台座53が固定されている。台座53は、台座53を上下方向VTに貫通する複数の連通路531を有している。台座53の上下方向VTの上側の端面には、周壁511に囲まれて、パルプモールド10を載置するための基台52が搭載されている。
A
基台52は、輻射加熱装置6側(上下方向VTの上側)の端面に、パルプモールド10の形状に合わせた載置面521が穿設されている。さらに、基台52は、載置面521に開口する複数の真空通気口522を備える。真空ポンプ7によって型枠51内が真空吸引されると、連通路531および真空通気口522を介して、載置面521側を真空吸引することが出来る。図6に示す状態で、載置面521側を真空吸引することで、樹脂フィルム4を、パルプモールド10の接着面104に隙間なく接着することが可能となる。パルプモールド10は通気性を有するため、載置面521にパルプモールド10が載置されていたとしても、載置面521側の加圧および真空吸引が妨げられることがない。
The
輻射加熱装置6は、下型5に、樹脂フィルム4を挟んで対向して位置している。図1に示す輻射加熱装置6の位置が、加熱工程において樹脂フィルム4の輻射加熱を行うための加熱位置である。当該加熱位置における輻射加熱装置6の基台52に対する距離D11は、輻射加熱装置6の出力や、樹脂フィルム4の素材、加熱工程や接着工程にかける目標時間等に基づき定められる。
The
以上のような構成を有する熱成形装置100を用いて行う加熱工程と接着工程について、図7を用いて説明する。図7(a)は、接着工程および加熱工程における輻射加熱装置6についての出力のタイムチャートである。図7(b)は、接着工程および加熱工程における真空ポンプ7の排気速度についてのタイムチャートである。図7(c)は、接着工程および加熱工程における輻射加熱装置6の位置(輻射加熱装置6の基台52に対する距離)についてのタイムチャートである。図7(d)は、接着工程および加熱工程における樹脂フィルム4の温度変化を様子を表すグラフである。
A heating process and a bonding process performed using the
図7(a)に示すように、時点t1から輻射加熱装置6の出力を開始し、加熱工程が開始される。輻射加熱装置6の出力は、加熱工程、接着工程を通して、温度C11で一定である。なお、温度C11の値は、輻射加熱装置6の性能や、加熱対象の樹脂フィルム4の素材等により任意に設定されるものであるが、ここでは、輻射加熱装置6の温度を600℃とする。また、輻射加熱装置6の基台52に対する距離は、図7(c)に示すように、加熱工程、接着工程を通して、距離D11で一定である。
As shown in FIG. 7(a), the output of the
樹脂フィルム4の温度は、図7(d)に示すように、輻射加熱装置6による加熱が開始される時点t1から、時間経過に比例して上昇していく。そして、樹脂フィルム4の温度は、時点t2で成形可能な温度C21(160℃)に達し、加熱工程が完了する。加熱工程に要する時間(時点t1から時点t2までの時間)は、輻射加熱装置6の出力、輻射加熱装置6の基台52に対する距離、樹脂フィルム4の厚みや素材等に左右されるが、例えば約8秒である。
As shown in FIG. 7(d), the temperature of the
熱成形装置100は、加熱工程が完了すると、接着工程を行う。具体的には、図7(b)に示すように、時点t2から真空ポンプ7による真空吸引が、真空ポンプ7の能力に応じた最大排気速度S11で行われる。この真空吸引を行うことで、樹脂フィルム4は、パルプモールド10の形状に沿って賦形されるとともに、パルプモールド10に接着される。接着工程に要する時間(時点t2から時点t6までの時間)は、輻射加熱装置6の出力、輻射加熱装置6の基台52に対する距離、樹脂フィルム4の素材等に左右されるが、例えば約15秒である。
After the heating process is completed, the
そして、樹脂フィルム4が接着されたパルプモールド10は、樹脂フィルム4が水平方向HZに沿って(例えば図中の左側から右側へ)送り出されることで、熱成形装置100から搬出される。そして、熱成形装置100は、次のパルプモールド10に対して樹脂フィルム4の接着を行う。このように連続してパルプモールド4に対して樹脂フィルム4の接着を行うため、水平方向HZに沿って送り出される樹脂フィルム4には、複数のパルプモールド10が水平方向HZにおいて前後に並んでぶら下がった状態となる。パルプモールド10は、樹脂フィルム4にぶら下がった状態でトリミング工程に搬送され、トリミング工程では、水平方向HZにおいて前後に並ぶパルプモールド10が、樹脂フィルム4から順次切り離される。
Then, the
加熱工程後の接着工程において樹脂フィルム4がパルプモールド10の形状に沿って賦形されると、図8に示すように、樹脂フィルム4の、パルプモールド10の形状に沿って賦形された成形部分41の周囲に、未成形部分42が形成される。この未成形部分42は、樹脂フィルム4の賦形されずに残った部分である。しかし、加熱工程および接着工程における輻射加熱装置6による加熱や、熱成形装置100からの搬出により、未成形部分42に微小な変形、物性の変化が発生するおそれがある。そうすると、水平方向HZにおいて前後に並ぶパルプモールド10同士のピッチがずれ、樹脂フィルム4接着後に行われるトリミングの精度に悪影響を与えるおそれがある。
When the
また、トリミングを行う際、樹脂フィルム4のみを精度高く切断することが困難であるため、トリミングを行う位置を仮想的に示した切断線15に示すように、フランジ部103の先端部を切断することで、パルプモールド10を樹脂フィルム4から切り離す。パルプモールド10が切り離された後の樹脂フィルム4は巻き取られ、廃棄されるが、切断されたフランジ部103の先端部が接着されて残留しているため、分別が困難である。分別が困難であると、材料として再利用が困難となり、廃棄する際の環境負荷が大きい。
Furthermore, when trimming, it is difficult to cut only the
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、トリミング精度の向上を図るとともに、環境負荷の低減を図ることが可能な熱成形装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the current situation, and an object of the present invention is to provide a thermoforming device that can improve trimming accuracy and reduce environmental load.
上記課題を解決するために、本発明の熱成形装置は、次のような構成を有している。 In order to solve the above problems, the thermoforming apparatus of the present invention has the following configuration.
(1)輻射加熱装置と、前記輻射加熱装置に樹脂フィルムを挟んで対向する基台と、を備え、前記輻射加熱装置により前記樹脂フィルムを成形可能な所定の温度まで輻射加熱するための加熱工程と、輻射加熱された前記樹脂フィルムを前記基台に載置された繊維成形体に接着する接着工程と、を行うための熱成形装置において、前記樹脂フィルムは、前記加熱工程および前記接着工程を行う前に、前記繊維成形体の、前記樹脂フィルムを接着する接着面の外周縁に接着された状態で、外周縁の外形に沿った形状に切断されていること、を特徴とする。 (1) A heating step comprising a radiant heating device and a base facing the radiant heating device with a resin film in between, and radiant heating the resin film to a predetermined temperature at which the resin film can be molded by the radiant heating device. and an adhesion step of adhering the radiation-heated resin film to the fiber molded article placed on the base, in which the resin film undergoes the heating step and the adhesion step. Before this process, the fiber molded article is cut into a shape along the outer shape of the outer periphery while being adhered to the outer periphery of the adhesive surface to which the resin film is attached.
(1)に記載の熱成形装置によれば、樹脂フィルムは、加熱工程および接着工程を行う前に、繊維成形体の、樹脂フィルムを接着する接着面の外周縁に接着された状態で、外周縁の外形に沿った形状に切断されていることを特徴とするため、樹脂フィルムは、輻射加熱装置に加熱される前に切断されるものである。つまり、樹脂フィルムに輻射加熱装置の加熱による微小な変形や、物性の変化が発生していない状態で、樹脂フィルムを切断することができる。よって、トリミング精度の向上を図ることができる。 According to the thermoforming apparatus described in (1), the resin film is bonded to the outer periphery of the bonding surface of the fiber molded article to which the resin film is bonded before the heating step and bonding step are performed. Since the resin film is characterized by being cut into a shape that follows the outer shape of the periphery, the resin film is cut before being heated by the radiant heating device. In other words, the resin film can be cut in a state where the resin film does not undergo minute deformation or change in physical properties due to heating by the radiant heating device. Therefore, trimming accuracy can be improved.
また、トリミング精度の向上を図ることができれば、トリミングを行う際に、樹脂フィルムのみを精度高く切断することができるようになり、繊維成形体を切り離した後の樹脂フィルムに繊維成形体の一部が残留することもない。よって、繊維成形体を切り離した後の樹脂フィルムの材料としての再生が容易であるし、材料としての再生を断念した場合であっても廃棄する際の環境負荷の低減を図ることができる。 In addition, if we can improve the trimming accuracy, it will be possible to cut only the resin film with high precision when trimming, and after the fiber molded object is separated, a part of the fiber molded object will be attached to the resin film. will not remain. Therefore, it is easy to recycle the resin film as a material after separating the fiber molded body, and even if recycling as a material is abandoned, it is possible to reduce the environmental burden when disposing of the resin film.
(2)(1)に記載の熱成形装置において、前記繊維成形体と前記樹脂フィルムとの間を真空吸引するための減圧手段と、前記減圧手段の前記真空吸引を行うための排気速度を調整する排気速度調整部と、を備えること、を特徴とする。 (2) In the thermoforming apparatus according to (1), a pressure reduction means for vacuum suction between the fiber molded body and the resin film, and an exhaust speed for performing the vacuum suction of the pressure reduction means are adjusted. and an exhaust speed adjustment section.
(3)(2)に記載の熱成形装置において、前記排気速度調整部は、前記加熱工程において前記真空吸引を行うための第1排気速度と、前記接着工程において前記真空吸引を行うための第2排気速度と、の間で排気速度の調整を行うこと、前記第2排気速度は、樹脂フィルムを繊維成形体に密着させるための排気速度であること、前記第1排気速度は、前記第2排気速度よりも排気速度が遅いこと、を特徴とする。 (3) In the thermoforming apparatus according to (2), the evacuation speed adjusting section is configured to set a first evacuation speed for performing the vacuum suction in the heating step and a first evacuation speed for performing the vacuum suction in the bonding step. 2, the second exhaust speed is an exhaust speed for bringing the resin film into close contact with the fiber molded body, and the first exhaust speed is the second exhaust speed. It is characterized in that the pumping speed is slower than the pumping speed.
(4)(3)に記載の熱成形装置において、前記輻射加熱装置の出力を、所定の時間内に前記樹脂フィルムが前記所定の温度に達するために必要な加熱温度に制御するとともに、前記減圧手段により、前記第1排気速度で前記真空吸引を行うことで前記加熱工程を行い、前記加熱工程の完了後に、前記減圧手段により、前記第2排気速度で前記真空吸引を行うことで前記接着工程を行う制御プログラムを備えること、を特徴とする。 (4) In the thermoforming apparatus according to (3), the output of the radiation heating device is controlled to a heating temperature necessary for the resin film to reach the predetermined temperature within a predetermined time, and the pressure reduction The means performs the heating step by performing the vacuum suction at the first evacuation speed, and after the completion of the heating step, the decompression means performs the vacuum suction at the second evacuation speed, thereby performing the bonding step. The present invention is characterized by comprising a control program that performs the following.
樹脂フィルムは、加熱工程および接着工程を行う前に、繊維成形体の、樹脂フィルムを接着する接着面の外周縁に接着された状態であるため、繊維成形体と樹脂フィルムの間には空気が閉じ込められている。したがって、そのまま加熱工程を行うと、輻射加熱装置の加熱により、繊維成形体と樹脂フィルムの間に閉じ込められた空気が膨張し、樹脂フィルムが輻射加熱装置側に膨れてしまう。すると、輻射加熱装置と樹脂フィルムとの距離が狭まり、樹脂フィルムが過剰に加熱され、穴が開いてしまうといった不良が発生するおそれがある。 Since the resin film is adhered to the outer periphery of the adhesive surface of the fiber molded body to which the resin film is to be bonded before the heating process and the bonding process are performed, there is no air between the fiber molded body and the resin film. Trapped. Therefore, if the heating step is performed as is, the air trapped between the fiber molded body and the resin film will expand due to the heating by the radiant heating device, and the resin film will swell toward the radiant heating device. Then, the distance between the radiation heating device and the resin film becomes narrower, and the resin film is heated excessively, which may cause defects such as holes.
(2)または(3)または(4)に記載の熱成形装置によれば、繊維成形体と樹脂フィルムとの間を真空吸引し、樹脂フィルムを繊維成形体に密着させるための減圧手段と、減圧手段の真空吸引を行うための排気速度を調整する排気速度調整部と、を備えるため、例えば、加熱工程において、接着工程における第2排気速度よりも排気速度の遅い第1排気速度で真空吸引を行うことで、樹脂フィルムが輻射加熱装置側に膨れてしまうことを防止することができる。これにより、樹脂フィルムが過剰に加熱されることを防止することができる。なお、第1排気速度とは、輻射加熱装置の出力や、繊維成形体の容積等に左右されるものであるが、樹脂フィルムが輻射加熱装置側に膨れてしまわない速度を、実験により予め求められるものである。 According to the thermoforming apparatus described in (2), (3), or (4), a decompression means for applying vacuum suction between the fiber molded body and the resin film to bring the resin film into close contact with the fiber molded body; and an evacuation speed adjustment section that adjusts the evacuation speed for performing vacuum suction of the decompression means, so that, for example, in the heating process, the vacuum suction is performed at a first evacuation speed that is slower than the second evacuation speed in the bonding process. By doing this, it is possible to prevent the resin film from swelling toward the radiation heating device. This can prevent the resin film from being excessively heated. The first pumping speed depends on the output of the radiant heating device, the volume of the fiber molded body, etc., but the speed at which the resin film does not swell toward the radiant heating device is determined in advance through experiments. It is something that can be done.
本発明の熱成形装置によれば、トリミング精度の向上を図るとともに、環境負荷の低減を図ることが可能である。 According to the thermoforming apparatus of the present invention, it is possible to improve trimming accuracy and reduce environmental load.
本発明の第1の実施形態に係る熱成形装置ついて、図面を参照しつつ説明する。図1は、本実施形態に係る熱成形装置1の構成を示すとともに、熱成形装置1が加熱工程にある状態を表す図である。図2は、本実施形態に係る熱成形装置1が接着工程にある状態を表す図である。図3は、パルプモールド10(繊維成形体の一例)のフランジ部103(外周縁の一例)を拡大した拡大図である。なお、図3中の樹脂フィルム4は、フランジ部103の外形に沿ったトリミングが行われる前のものである。また、図3中の切断線14は、トリミングを行う位置を仮想的に示した線である。図4は、輻射加熱装置6の放熱部6a側から見た平面図である。
A thermoforming apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a
<熱成形装置の構成について>
第1の実施形態に係る熱成形装置1は、図1に示すように、下型5と、輻射加熱装置6と、からなり、輻射加熱装置6により樹脂フィルム4を成形可能な所定の温度まで輻射加熱し、輻射加熱されて軟化した樹脂フィルム4を下型5に載置されたパルプモールド10に接着するための装置である。なお、輻射加熱装置6により樹脂フィルム4を成形可能な所定の温度まで輻射加熱する工程を加熱工程といい、輻射加熱されて軟化した樹脂フィルム4を下型5に載置されたパルプモールド10に接着する工程を接着工程という。
<About the configuration of the thermoforming device>
As shown in FIG. 1, the
パルプモールド10は、パルプ材を原料として、厚み0.5~3mm程度に成形された、例えば食品用の包装容器である。パルプモールド10の形状は、特に限定されないが、例えば、平面視(図1中の上方から見た状態)で長円状の底部101と、底部101の周縁から立ち上がる周壁部102と、周壁部102の上端からパルプモールド10の外方に張り出すフランジ部103と、を有するものである。また、パルプモールド10の底部101および周壁部102の輻射加熱装置6側(図1において上側)の内面は、樹脂フィルム4を接着する接着面104である。なお、パルプ材としては、木材パルプ(バージン材に限る)や、葦、サトウキビ、竹等を使用する非木材パルプ(バージン材に限る)が用いられる。ただし、パルプモールド10が食品用途でなければ、パルプ材として、上記の他に、再生材の木材パルプおよび非木材パルプや、新聞、雑誌、又はダンボール等の古紙を使用する古紙パルプを用いても良い。パルプモールド10は、上記したようなパルプ材を用いた繊維の集合体であるため、通気性を有しており、樹脂フィルム4を接着する前においては、図1中の上面側と下面側との間を空気が通ることが出来る。
The
樹脂フィルム4は、素材をポリプロピレン(PP)とする熱可塑性のフィルムである。ただし、材質はポリプロピレン(PP)に限定されず、食品衛生上の基準(例えば食品衛生法に定められた基準)に合致するものであれば良い。例えば、ポリエチレン(PE)等のオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル系樹脂、エチレン酢酸ビニルコポリマーなどを用いることができる。
The
樹脂フィルム4の、パルプモールド10に対向する面は、パルプモールド10の接着面104に接着される面であり、パルプモールド10との接着性を向上させるために接着層(不図示)が設けられている。この接着層は、ヒートシール剤などの熱接着性樹脂の塗布や、熱接着性樹脂を押し出しコートするなどして設けられている。
The surface of the
樹脂フィルム4の厚みは、製造コストを抑える目的から100μm未満であることが望ましく、本実施形態においては、例えば80μmのものを用いている。なお、図面においては、樹脂フィルム4の厚みがパルプモールド10の厚みの半分程度であるように示しているが、これは図面を見やすくするためであり、実際の厚みとは異なる。また、樹脂フィルム4の融点は、特に限定されないが、例えば167℃であり、加熱工程では、所定の成形可能な温度まで加熱される。成形可能な温度とは、例えば、本実施形態においては160℃(温度C21(図5(d)参照))である。
The thickness of the
また、樹脂フィルム4は、熱成形装置1によって賦形される前に、パルプモールド10の平面視(図1中の上方から見た状態)における外形に沿って予め切断されている。具体的には、図1に示すように、パルプモールド10のフランジ部103に対してのみ接着された状態で、フランジ部103の外周に沿って予め切断されている。つまり、樹脂フィルム4は輻射加熱装置6に加熱される前に切断されるのであり、樹脂フィルム4に輻射加熱装置6の加熱による微小な変形や、物性の変化が発生していない状態で、樹脂フィルム4を切断することができる。よって、トリミング精度の向上を図ることができる。
Further, before being shaped by the
また、トリミング精度の向上を図ることができれば、トリミングを行う際に、樹脂フィルム4のみを精度高く切断することができるようになる。具体的に説明すると、従来は、樹脂フィルム4のみを精度高く切断することが困難であったため、図8の切断線15に示すように、フランジ部103の先端部においてトリミングを行っていた。しかし、本実施形態に係る熱成形装置1は、トリミング精度の向上を図ることができるため、図3の切断線14に示すように、樹脂フィルム4のフランジ部103に接着されている部分と、その周囲の樹脂フィルム4の接着されていない部分との境界部分を狙って、樹脂フィルム4のみを精度高く切断することができるようになる。よって、繊維成形体(パルプモールド10)を切り離した後の樹脂フィルムにパルプモールドの一部が残留することもない。よって、繊維成形体(パルプモールド10)を切り離した後の樹脂フィルムの材料としての再生が容易であるし、材料としての再生を断念した場合であっても廃棄する際の環境負荷の低減を図ることができる。
Moreover, if the trimming precision can be improved, only the
なお、樹脂フィルム4のフランジ部103のみへの接着および切断は、事前工程として熱成形装置1とは別の装置によって行うものとしても良いし、熱成形装置1がトムソン刃等の切断装置を備えるものとして、熱成形装置1で、樹脂フィルム4を、フランジ部103に対してのみ接着し、切断装置によって、フランジ部103の外周に沿って切断するものとしても良い。
Note that adhesion and cutting of only the
以上のような樹脂フィルム4は、熱成形装置1内において、輻射加熱装置6によって約160℃まで加熱された後、図2に示すように、パルプモールド10の接着面104に沿って賦形されるとともに、接着面104に接着される。パルプモールド10は、樹脂フィルム4が接着されることで、耐水性や耐油性、耐熱性を具備する。
The
下型5は、型枠51と、台座53と、基台52と、からなる。型枠51は、ステンレス等の金属製の部材からなっており、架台512と、架台512に立設される周壁511とを有している。架台512は、上下方向VTに貫通する通気口512aを有しており、この通気口512aには、真空ポンプ7(減圧手段の一例)が接続されている。真空ポンプ7は、通気口512aを介して、型枠51内を真空吸引可能である。
The
架台512の上方には、周壁511に囲まれて、基台52を搭載するための台座53が固定されている。台座53は、台座53を上下方向VTに貫通する複数の連通路531を有している。台座53の上下方向VTの上側の端面には、周壁511に囲まれて、パルプモールド10を載置するための基台52が搭載されている。
A
基台52は、輻射加熱装置6側(上下方向VTの上側)の端面に、パルプモールド10の形状に合わせた載置面521が穿設されている。さらに、基台52は、載置面521に開口する複数の真空通気口522を備える。真空ポンプ7によって型枠51内が真空吸引されると、連通路531および真空通気口522を介して、載置面521側を真空吸引することが出来る。パルプモールド10は通気性を有するため、載置面521にパルプモールド10が載置されていたとしても、載置面521側の加圧および真空吸引が妨げられることがない。よって、図1に示す状態で、載置面521側を真空吸引することで、パルプモールド10と樹脂フィルム4との間が真空吸引され、樹脂フィルム4を、パルプモールド10の接着面104に隙間なく接着することが可能となる。
The
下型5の通気口512aには、並列する第1配管11Aと第2配管11Bとにより、真空ポンプ7が接続されている。
The
第1配管11A上には、第1開閉弁8が配設されている。第1開閉弁8を開弁すれば第1配管11Aは開放され、真空ポンプ7は、第1配管11Aによって、真空吸引を行うことができる。一方、第1開閉弁8を閉弁すれば第1配管11Aは遮断される。
A first on-off
第2配管11B上には、真空ポンプ7側から順に、第2開閉弁9、流量調整弁13が配設されている。第2開閉弁9を開弁すれば第2配管11Bは開放され、真空ポンプ7は、第2配管11Bによって、真空吸引を行うことができる。一方で、第2開閉弁9を閉弁すれば第2配管11Bは遮断される。また、流量調整弁13は、弁開度が調整可能であり、弁開度を調整することで、第2配管11Bにより、真空吸引を行う際の排気速度を調整することが可能である。
On the
真空ポンプ7は、熱成形装置1の動作中は常に動作しており、第1開閉弁8を開弁し、第2開閉弁9を閉弁すれば、第1配管11Aによって、真空ポンプ7の能力に応じた最大排気速度S11(図5(b)参照(第2排気速度の一例))で真空吸引を行うことができる。一方で、第1開閉弁8を閉弁し、第2開閉弁9を開弁すれば、第2配管11Bによって、流量調整弁13の弁開度に応じた排気速度(例えば、後述の所定の排気速度S12(図5(b)参照(第1排気速度の一例)))で真空吸引を行うことができる。つまり、第1配管11Aと、第2配管11Bと、第1開閉弁8と、第2開閉弁9と、流量調整弁13は真空ポンプ7の排気速度を調整する排気速度調整部として機能する。
The
輻射加熱装置6は、下型5に、樹脂フィルム4を挟んで対向して位置している。輻射加熱装置6は、下型5側の端面が、放熱部6aであり、この放熱部6aは、図4に示すように、複数のヒータ要素61により形成されている。具体的には、輻射加熱装置6は、X方向に6個のヒータ要素61(平面視八角形)が隣接して配置されたヒータ要素61の列が、Y方向に5列隣接して並ぶ態様で、合計30個のヒータ要素61を有する。これら30個のヒータ要素61によって、放熱部6aが構成されている。なお、なお、図4中のX方向とは、図1および図2における水平方向HZと平行な方向である。また、ヒータ要素61の個数は、上記に限定されるものでなく、あくまで一例である。
The
また、輻射加熱装置6には、図4に示すように、輻射加熱装置6の中央領域に位置する4つのヒータ要素61に囲まれるようにして、温度センサ62が設けられている。温度センサ62は、例えば放射温度計である。この温度センサ62は、樹脂フィルム4の輻射加熱装置6に対向する面の温度を計測することができる。これにより、熱成形装置1は、加熱工程および接着工程における樹脂フィルム4の温度を検知することができる。
Further, the
輻射加熱装置6は、昇降手段12(例えば、エアシリンダ等)により上下方向VTに沿って上下動可能となっており、第1加熱位置と第2加熱位置との間を移動可能となっている。図1に示す輻射加熱装置6の位置が、加熱工程において樹脂フィルム4の輻射加熱を行うための第1加熱位置である。図2に示す輻射加熱装置6の位置が、接着工程において樹脂フィルム4の輻射加熱を行うための第2加熱位置である。そして、第2加熱位置における輻射加熱装置6の基台52に対する距離D12は、距離第1加熱位置における輻射加熱装置6の基台52に対するD11よりも小さく設定されている。このように、輻射加熱装置6が第1加熱位置と第2加熱位置との間を移動可能であることで、輻射加熱装置6の樹脂フィルム4に対する距離が可変となっている。なお、第1加熱位置における輻射加熱装置6の基台52に対する距離D11と、第2加熱位置における輻射加熱装置6の基台52に対する距離D12は、輻射加熱装置6の出力や、樹脂フィルム4の素材、加熱工程や接着工程にかける目標時間等に基づき定められる。
The
<加熱工程および接着工程について>
以上のような構成を有する熱成形装置1を用いて行う加熱工程と接着工程について、図5を用いて説明する。図5(a)は、接着工程および加熱工程における輻射加熱装置6についての出力のタイムチャートである。図5(b)は、接着工程および加熱工程における真空ポンプ7の排気速度についてのタイムチャートである。図5(c)は、接着工程および加熱工程における輻射加熱装置6の位置(輻射加熱装置6の基台52に対する距離)についてのタイムチャートである。図5(d)は、接着工程および加熱工程における樹脂フィルム4の温度変化を様子を表すグラフである。
<About the heating process and adhesion process>
The heating process and adhesion process performed using the
加熱工程および接着工程を始める前に、樹脂フィルム4を、パルプモールド10のフランジ部103に対してのみ樹脂フィルム4を接着した状態とし、当該樹脂フィルム4をパルプモールド10の平面視における外形に沿って切断する。そして、図1に示すように、パルプモールド10を基台52の載置面521に載置しておく。なお、パルプモールド10を載置面521に載置する作業は、作業者が手作業によって行うこととしても良いし、自動搬送装置等により行うこととしても良い。
Before starting the heating step and the bonding step, the
また、加熱工程および接着工程を始める前に、第1開閉弁8および第2開閉弁9を閉弁し、第1配管11Aおよび第2配管11Bを遮断した状態で、真空ポンプ7を動作させておく。さらに、第2開閉弁9を開弁したときに所定の排気速度S12(図5(b)参照)が得られるように、流量調整弁13の弁開度を調整しておく。なお、所定の排気速度S12の詳細については後述する。
Moreover, before starting the heating process and the bonding process, the
まず、加熱工程について説明する。図5(a)に示すように、時点t1から輻射加熱装置6の出力を開始し、加熱工程が開始される。輻射加熱装置6の出力は、加熱工程、接着工程を通して、温度C11で一定である。なお、温度C11の値は、輻射加熱装置6の性能や、加熱対象の樹脂フィルム4の素材等により任意に設定されるものであって、特に限定されないが、本実施形態においては、輻射加熱装置6の最大出力である600℃としている。また、輻射加熱装置6の基台52に対する距離は、図5(c)に示すように、距離D11となっている。これは、輻射加熱装置6が第1加熱位置に位置した状態であることを意味する。
First, the heating process will be explained. As shown in FIG. 5(a), the output of the
真空ポンプ7による真空吸引は、図5(b)に示すように、時点t1から、所定の排気速度S12により真空吸引を開始する。この真空吸引は、第1開閉弁8は閉弁した状態のまま、第2開閉弁9を開弁し、第2配管11Bを開放することで行われる。
As shown in FIG. 5(b), vacuum suction by the
樹脂フィルム4をパルプモールド10のフランジ部103に接着した状態であるため、パルプモールド10と樹脂フィルム4の間に空気が閉じ込められている。したがって、そのまま輻射加熱装置6により加熱を行うと、パルプモールド10と樹脂フィルム4の間に閉じ込められた空気が膨張し、樹脂フィルム4が輻射加熱装置6側(図1中の上方)に膨れてしまう。すると、輻射加熱装置6と樹脂フィルム4との距離が狭まり、樹脂フィルム4が過剰に加熱され、穴が開いてしまうといった不良が発生するおそれがある。そこで、上記の通り、所定の排気速度S12により真空吸引を行うことで、樹脂フィルム4が輻射加熱装置6側に膨れてしまうことを防止し、樹脂フィルム4が過剰に加熱されることを防止している。
Since the
所定の排気速度S12は、輻射加熱装置6の出力や、パルプモールド10の容積等に左右されるものであるが、樹脂フィルム4が輻射加熱装置6側に膨れてしまわない速度を、実験により予め求めておく。そして、実験により求められた所定の排気速度S12に応じて、流量調整弁13の弁開度が調整されるのである。なお、所定の排気速度S12で真空吸引を行うことにより、可能な限り樹脂フィルム4が水平に保たれていることが望ましい。これは、樹脂フィルム4全体を均一に加熱するためである。しかし、必ずしも水平に保たれる必要はなく、樹脂フィルム4が輻射加熱装置6側に膨れてしまわなければ良い。例えば、所定の排気速度S12で真空吸引が行われることによって、樹脂フィルム4が、賦形が行われない程度に、パルプモールド10側に凹状に変形していても良い。また、所定の排気速度S12による真空吸引は、加熱工程が開始されると同時に時点t1から行うこととしているが、必ずしも同時でなくとも良い。例えば、加熱を開始してからパルプモールド10と樹脂フィルム4の間に閉じ込められた空気が膨張し始めるタイミングを予め実験により確認しておき、そのタイミングに合わせて所定の排気速度S12による真空吸引を行うこととしても良い。
The predetermined pumping speed S12 depends on the output of the
図5の説明に戻ると、樹脂フィルム4の温度は、図5(d)に示すように、輻射加熱装置6による加熱が開始される時点t1から、時間経過に比例して上昇していく。そして、樹脂フィルム4の温度は、時点t2で成形可能な温度C21(160℃)に達し、加熱工程が完了する。加熱工程に要する時間(時点t1から時点t2までの時間)は、輻射加熱装置6の出力、輻射加熱装置6の基台52に対する距離、樹脂フィルム4の素材等に左右されるが、本実施形態においては、約8秒である。
Returning to the description of FIG. 5, the temperature of the
次に、接着工程について説明する。加熱工程が完了すると、図5(b)に示すように、真空ポンプ7による真空吸引が、最大排気速度S11で行われる。この真空吸引は、第2開閉弁9は閉弁することで第2配管11Bを遮断し、同時に第1開閉弁8を開弁し、第1配管11Aを開放することで行われる。最大排気速度S11による真空吸引を行うことで、樹脂フィルム4は、図2に示すように、パルプモールド10の形状に沿って賦形される。
Next, the adhesion process will be explained. When the heating process is completed, as shown in FIG. 5(b), vacuum suction by the
また、時点t2において、輻射加熱装置6の基台52に対する距離は、図5(c)に示すように、距離D12へ移行される。これは、輻射加熱装置6が第2加熱位置に位置した状態であることを意味する。この際、輻射加熱装置6の出力は図5(a)に示すように、一定状態である。
Further, at time t2, the distance of the
樹脂フィルム4の温度は、賦形され、パルプモールド10に接触することで、パルプモールド10によって冷やされるため、図5(d)に示すように、温度C22まで低下する。しかし、輻射加熱装置6が第2加熱位置において、樹脂フィルム4を加熱し続けているため、時点t3で樹脂フィルム4温度が温度C21に回復する。
The temperature of the
第2加熱位置は、第1加熱位置よりも、輻射加熱装置6と樹脂フィルム4との距離が近いため、輻射加熱装置6が樹脂フィルム4に対して与える熱量を増加させることができる。よって、パルプモールド10に接触することで冷めてしまった樹脂フィルム4を、再び温度C21に達するまで輻射加熱するために必要な時間(時点t2から時点t3までの時間)が、従来必要であった時間(図7(d)における時点t2から時点t5までの時間)よりも短い。具体的には、従来必要であった時間に比べ20~60%程度短くなっている。
Since the second heating position is closer to the
また、樹脂フィルム4をパルプモールド10に接着する際に、輻射加熱装置6が樹脂フィルム4に対して与える熱量を増加させることができる。よって、樹脂フィルム4の、パルプモールド10に接触することによる温度低下量(温度C21から温度C22への低下量)を抑えることができる。具体的には、従来の温度低下量(図7(d)における温度C21から温度C22への低下量)に比べ、低下量が20~60%程度となった。これにより、樹脂フィルム4のパルプモールド10に接触した箇所と繊維成形体に接触していない箇所との間に生じる温度差を緩和することができ、パルプモールド10に対する樹脂フィルム4の接着を安定して行うことが可能となる。
Moreover, when bonding the
図5の説明に戻ると、接着工程が開始された後、時点t4まで、輻射加熱装置6による加熱および真空ポンプ7による真空吸引が継続される。これは、樹脂フィルム4を、パルプモールド10に対して、より確実に密着および接着するためである。
Returning to the explanation of FIG. 5, after the bonding process is started, heating by the
時点t4で、輻射加熱装置6は、図5(a)に示すように、出力を停止する。同時に、輻射加熱装置6は、図5(c)に示すように、第1加熱位置に戻る。なお、必ずしも第1加熱位置に戻る必要はなく、第1加熱位置よりも基台52から離れる位置まで移動することとしても良い。さらに、時点t4で、第1開閉弁8を閉弁し、第1配管11Aを遮断することで、図5(b)に示すように、真空吸引が停止される。以上で、接着工程が完了する。接着工程に要する時間(時点t2から時点t4までの時間)は、輻射加熱装置6の出力、輻射加熱装置6の基台52に対する距離、樹脂フィルム4の厚みや素材、パルプモールド10の密度(透気度)等に左右されるが、本実施形態においては、約6~10秒である。
At time t4, the
上述した通り、パルプモールド10に接触することで冷めてしまった樹脂フィルム4を、再び温度C21に達するまで輻射加熱するために必要な時間(時点t2から時点t3までの時間)が、従来必要であった時間(図7(d)における時点t2から時点t5までの時間)よりも短いため、接着工程に要する時間(時点t2から時点t4)が、従来の接着工程に要する時間(図7における時点t2から時点t6までの時間)よりも20~60%程度短くなっており、製造効率の向上が図られている。
As mentioned above, the time required to radiantly heat the
接着工程が完了した後は、樹脂フィルム4が接着されたパルプモールド10を、基台52から取り除く。この、樹脂フィルム4が接着されたパルプモールド10を取り除く作業は、作業者が手作業によって行うこととしても良いし、自動搬送装置等により行うこととしても良い。
After the bonding process is completed, the
以上説明した加熱工程および接着工程は、熱成形装置1に接続される制御装置(不図示)に記憶される制御プログラムにより、自動的に行われるものである。
The heating process and bonding process described above are automatically performed by a control program stored in a control device (not shown) connected to the
<第2の実施形態> 第2の実施形態に係る熱成形装置について、第1の実施形態に係る熱成形装置1と異なる点のみ説明する。
<Second Embodiment> Regarding a thermoforming apparatus according to a second embodiment, only the points different from the
第2の実施形態に係る熱成形装置は、図1に示す第1の実施形態に係る熱成形装置1と同様の構成を有するが、輻射加熱装置6の第2加熱位置が、図1に示す第1の実施形態に係る熱成形装置1の第2加熱位置と異なっており、第2の実施形態に係る熱成形装置の第2加熱位置は、第1加熱位置よりも、輻射加熱装置6と基台52との距離が遠く設定されている。つまり、輻射加熱装置6は、加熱工程から接着工程に移る段階で樹脂フィルム4から遠ざかる。
The thermoforming device according to the second embodiment has the same configuration as the
接着工程において輻射加熱装置6が樹脂フィルム4を輻射加熱する際、パルプモールド10が、その材質によっては過剰に熱せられて焦げるおそれがある。そこで、接着工程において、輻射加熱装置6を樹脂フィルム4から遠ざけることで、輻射加熱装置6がパルプモールド10に対して与える熱量を低下させる。これにより、パルプモールド10が過剰に熱せられることを防ぐことが可能である。
When the
以上説明したように、本実施形態に係る熱成形装置1によれば、
(1)輻射加熱装置6と、輻射加熱装置6に樹脂フィルム4を挟んで対向する基台52と、を備え、輻射加熱装置6により樹脂フィルム4を成形可能な所定の温度C21まで輻射加熱するための加熱工程と、輻射加熱された樹脂フィルム4を基台52に載置された繊維成形体(パルプモールド10)に接着する接着工程と、を行うための熱成形装置1において、樹脂フィルム4は、加熱工程および接着工程を行う前に、繊維成形体(パルプモールド10)の、樹脂フィルム4を接着する接着面104の外周縁(フランジ部103)に接着された状態で、外周縁(フランジ部103)の外形に沿った形状に切断されていること、を特徴とする。
As explained above, according to the
(1) Includes a
(1)に記載の熱成形装置1によれば、樹脂フィルム4は、加熱工程および接着工程を行う前に、繊維成形体(パルプモールド10)の、樹脂フィルム4を接着する接着面104の外周縁(フランジ部103)に接着された状態で、外周縁(フランジ部103)の外形に沿った形状に切断されていることを特徴とするため、樹脂フィルム4は、輻射加熱装置6に加熱される前に切断されるものである。つまり、樹脂フィルム4に輻射加熱装置6の加熱による微小な変形や、物性の変化が発生していない状態で、樹脂フィルム4を切断することができる。よって、トリミング精度の向上を図ることができる。
According to the
また、トリミング精度の向上を図ることができれば、トリミングを行う際に、樹脂フィルム4のみを精度高く切断することができるようになり、繊維成形体(パルプモールド10)を切り離した後の樹脂フィルムにパルプモールドの一部が残留することもない。よって、繊維成形体(パルプモールド10)を切り離した後の樹脂フィルムの材料としての再生が容易であるし、材料としての再生を断念した場合であっても廃棄する際の環境負荷の低減を図ることができる。
Furthermore, if trimming accuracy can be improved, only the
(2)(1)に記載の熱成形装置1において、繊維成形体(パルプモールド10)と樹脂フィルム4との間を真空吸引するための減圧手段(真空ポンプ7)と、減圧手段(真空ポンプ7)の真空吸引を行うための排気速度を調整する排気速度調整部(第1配管11A,第2配管11B,第1開閉弁8,第2開閉弁9,流量調整弁13)と、を備えること、を特徴とする。
(2) In the
(3)(2)に記載の熱成形装置1において、排気速度調整部(第1配管11A,第2配管11B,第1開閉弁8,第2開閉弁9,流量調整弁13)は、加熱工程において真空吸引を行うための第1排気速度(所定の排気速度S12)と、接着工程において真空吸引を行うための第2排気速度(最大排気速度S11)と、の間で排気速度の調整を行うこと、第2排気速度(最大排気速度S11)は、樹脂フィルム4を繊維成形体(パルプモールド10)に密着させるための排気速度であること、第1排気速度(所定の排気速度S12)は、第2排気速度(最大排気速度S11)よりも排気速度が遅いこと、を特徴とする。
(3) In the
(4)(3)に記載の熱成形装置1において、輻射加熱装置6の出力を、所定の時間内(時点t1から時点t2)に樹脂フィルム4が所定の温度C21に達するために必要な加熱温度(温度C11)に制御するとともに、減圧手段(真空ポンプ7)により、第1排気速度(所定の排気速度S12)で真空吸引を行うことで加熱工程を行い、加熱工程の完了後に、減圧手段(真空ポンプ7)により、第2排気速度(最大排気速度S11)で真空吸引を行うことで接着工程を行う制御プログラムを備えること、を特徴とする。
(4) In the
樹脂フィルム4は、加熱工程および接着工程を行う前に、繊維成形体(パルプモールド10)の、樹脂フィルム4を接着する接着面104の外周縁(フランジ部103)に接着された状態であるため、繊維成形体(パルプモールド10)と樹脂フィルム4の間には空気が閉じ込められている。したがって、そのまま加熱工程を行うと、輻射加熱装置6の加熱により、繊維成形体(パルプモールド10)と樹脂フィルム4の間に閉じ込められた空気が膨張し、樹脂フィルム4が輻射加熱装置6側に膨れてしまう。すると、輻射加熱装置6と樹脂フィルム4との距離が狭まり、樹脂フィルム4が過剰に加熱され、穴が開いてしまうといった不良が発生するおそれがある。
Because the
(2)または(3)または(4)に記載の熱成形装置1によれば、繊維成形体(パルプモールド10)と樹脂フィルム4との間を真空吸引し、樹脂フィルム4を繊維成形体(パルプモールド10)に密着させるための減圧手段(真空ポンプ7)と、減圧手段(真空ポンプ7)の真空吸引を行うための排気速度を調整する排気速度調整部(第1配管11A,第2配管11B,第1開閉弁8,第2開閉弁9,流量調整弁13)と、を備えるため、例えば、加熱工程において、接着工程における第2排気速度(最大排気速度S11)よりも排気速度の遅い第1排気速度(所定の排気速度S12)で真空吸引を行うことで、樹脂フィルム4が輻射加熱装置6側に膨れてしまうことを防止することができる。これにより、樹脂フィルム4が過剰に加熱されることを防止することができる。
According to the
なお、本実施形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で様々な改良、変形が可能である。例えば、熱成形装置1は、基台52に1つのパルプモールド10を載置し、樹脂フィルム4の接着を行うものとしているが、複数個のパルプモールドに対して同時に樹脂フィルムの接着を行うものとしても良い。さらに、熱成形装置1は、下型5の上方に輻射加熱装置6が位置するものとしているが、上下位置は逆転されたものであっても良い。
Note that this embodiment is merely an example, and does not limit the present invention in any way. Therefore, it goes without saying that various improvements and modifications can be made to the present invention without departing from the spirit thereof. For example, in the
1・・・・熱成形装置
4・・・・樹脂フィルム
6・・・・輻射加熱装置 10・・・・パルプモールド(繊維成形体の一例)
104・・接着面
103・・フランジ部(外周縁の一例)
1...
104...
(1)輻射加熱装置と、前記輻射加熱装置に樹脂フィルムを挟んで対向する基台と、を備え、前記輻射加熱装置により前記樹脂フィルムを成形可能な所定の温度まで輻射加熱するための加熱工程と、輻射加熱された前記樹脂フィルムを前記基台に載置された繊維成形体に接着する接着工程と、を行うための熱成形装置において、前記樹脂フィルムは、前記加熱工程および前記接着工程を行う前に、前記繊維成形体の、前記樹脂フィルムを接着する接着面の外周縁に接着された状態で、外周縁の外形に沿った形状に切断されていること、前記繊維成形体と前記樹脂フィルムとの間を真空吸引するための減圧手段と、前記減圧手段の前記真空吸引を行うための排気速度を調整する排気速度調整部と、を備えること、前記排気速度調整部は、前記加熱工程において前記真空吸引を行うための第1排気速度と、前記接着工程において前記真空吸引を行うための第2排気速度と、の間で排気速度の調整を行うこと、前記第2排気速度は、樹脂フィルムを繊維成形体に密着させるための排気速度であること、前記第1排気速度は、前記第2排気速度よりも排気速度が遅いこと、を特徴とする。 (1) A heating step comprising a radiant heating device and a base facing the radiant heating device with a resin film in between, and radiant heating the resin film to a predetermined temperature at which the resin film can be molded by the radiant heating device. and an adhesion step of adhering the radiation-heated resin film to the fiber molded article placed on the base, in which the resin film undergoes the heating step and the adhesion step. Before doing so, the fiber molded body is cut into a shape along the outer shape of the outer peripheral edge while being adhered to the outer peripheral edge of the adhesive surface to which the resin film is bonded, and the fiber molded body and the resin are comprising a pressure reducing means for vacuum suction between the film and an evacuation speed adjustment section for adjusting an evacuation speed of the pressure reduction means for performing the vacuum suction; adjusting the evacuation speed between a first evacuation speed for performing the vacuum suction in the bonding step and a second evacuation speed for performing the vacuum suction in the bonding step; The first pumping speed is characterized in that the pumping speed is for bringing the film into close contact with the fiber molded body, and the first pumping speed is slower than the second pumping speed.
(4)(1)に記載の熱成形装置において、前記輻射加熱装置の出力を、所定の時間内に前記樹脂フィルムが前記所定の温度に達するために必要な加熱温度に制御するとともに、前記減圧手段により、前記第1排気速度で前記真空吸引を行うことで前記加熱工程を行い、前記加熱工程の完了後に、前記減圧手段により、前記第2排気速度で前記真空吸引を行うことで前記接着工程を行う制御プログラムを備えること、を特徴とする。 (4) In the thermoforming apparatus according to ( 1 ), the output of the radiation heating device is controlled to a heating temperature necessary for the resin film to reach the predetermined temperature within a predetermined time, and the pressure reduction The means performs the heating step by performing the vacuum suction at the first evacuation speed, and after the completion of the heating step, the decompression means performs the vacuum suction at the second evacuation speed, thereby performing the bonding step. The present invention is characterized by comprising a control program that performs the following.
(1)または(4)に記載の熱成形装置によれば、繊維成形体と樹脂フィルムとの間を真空吸引し、樹脂フィルムを繊維成形体に密着させるための減圧手段と、減圧手段の真空吸引を行うための排気速度を調整する排気速度調整部と、を備えるため、例えば、加熱工程において、接着工程における第2排気速度よりも排気速度の遅い第1排気速度で真空吸引を行うことで、樹脂フィルムが輻射加熱装置側に膨れてしまうことを防止することができる。これにより、樹脂フィルムが過剰に加熱されることを防止することができる。なお、第1排気速度とは、輻射加熱装置の出力や、繊維成形体の容積等に左右されるものであるが、樹脂フィルムが輻射加熱装置側に膨れてしまわない速度を、実験により予め求められるものである。 According to the thermoforming apparatus described in (1) or (4), there is provided a pressure reducing means for applying vacuum suction between the fiber molded body and the resin film and bringing the resin film into close contact with the fiber molded body, and a vacuum of the pressure reducing means. and an exhaust speed adjustment section that adjusts the exhaust speed for performing suction. , it is possible to prevent the resin film from swelling toward the radiation heating device. This can prevent the resin film from being excessively heated. The first pumping speed depends on the output of the radiant heating device, the volume of the fiber molded body, etc., but the speed at which the resin film does not swell toward the radiant heating device is determined in advance through experiments. It is something that can be done.
Claims (4)
前記樹脂フィルムは、前記加熱工程および前記接着工程を行う前に、前記繊維成形体の、前記樹脂フィルムを接着する接着面の外周縁に接着された状態で、外周縁の外形に沿った形状に切断されていること、
を特徴とする熱成形装置。 a heating step for radiant heating the resin film to a predetermined temperature at which the resin film can be molded by the radiation heating device; In a thermoforming device for performing an adhesion step of adhering the heated resin film to the fiber molded body placed on the base,
Before performing the heating step and the bonding step, the resin film is adhered to the outer periphery of the bonding surface of the fiber molded article to which the resin film is bonded, and is shaped into a shape that follows the outer shape of the outer periphery. being severed;
A thermoforming device featuring:
前記繊維成形体と前記樹脂フィルムとの間を真空吸引するための減圧手段と、
前記減圧手段の前記真空吸引を行うための排気速度を調整する排気速度調整部と、
を備えること、
を特徴とする熱成形装置。 The thermoforming device according to claim 1,
a pressure reducing means for vacuum suction between the fiber molded body and the resin film;
an exhaust speed adjustment section that adjusts an exhaust speed for performing the vacuum suction of the pressure reducing means;
to have
A thermoforming device featuring:
前記排気速度調整部は、前記加熱工程において前記真空吸引を行うための第1排気速度と、前記接着工程において前記真空吸引を行うための第2排気速度と、の間で排気速度の調整を行うこと、
前記第2排気速度は、樹脂フィルムを繊維成形体に密着させるための排気速度であること、
前記第1排気速度は、前記第2排気速度よりも排気速度が遅いこと、
を特徴とする熱成形装置。 The thermoforming apparatus according to claim 2,
The evacuation speed adjustment unit adjusts the evacuation speed between a first evacuation speed for performing the vacuum suction in the heating step and a second evacuation speed for performing the vacuum suction in the bonding step. thing,
the second exhaust speed is an exhaust speed for bringing the resin film into close contact with the fiber molded body;
the first pumping speed is slower than the second pumping speed;
A thermoforming device featuring:
前記輻射加熱装置の出力を、所定の時間内に前記樹脂フィルムが前記所定の温度に達するために必要な加熱温度に制御するとともに、前記減圧手段により、前記第1排気速度で前記真空吸引を行うことで前記加熱工程を行い、
前記加熱工程の完了後に、前記減圧手段により、前記第2排気速度で前記真空吸引を行うことで前記接着工程を行う制御プログラムを備えること、
を特徴とする熱成形装置。 The thermoforming apparatus according to claim 3,
The output of the radiation heating device is controlled to a heating temperature necessary for the resin film to reach the predetermined temperature within a predetermined time, and the vacuum suction is performed at the first pumping speed by the pressure reducing means. The heating step is performed by
comprising a control program that performs the bonding step by performing the vacuum suction at the second pumping speed by the depressurizing means after the heating step is completed;
A thermoforming device featuring:
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