JP5139157B2 - Thermoplastic resin processing method and processing apparatus - Google Patents
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Description
この発明は、熱可塑性樹脂の処理方法および処理装置に関し、より特定的には、定盤上に熱可塑性樹脂を搭載する熱可塑性樹脂の処理方法および処理装置に関する。 The present invention relates to a thermoplastic resin processing method and processing apparatus, and more specifically, to a thermoplastic resin processing method and processing apparatus in which a thermoplastic resin is mounted on a surface plate.
従来、熱可塑性樹脂の表面に所定のパターンを形成するため、熱可塑性樹脂の処理方法として金型を用いたプレス加工を行なうことが知られている(たとえば、特開2006−15698号公報(特許文献1)参照)。特許文献1では、熱可塑性樹脂からなるシート部材を、平滑な表面を有する固定金型の上に搭載したあと、表面に所定のパターンが形成された可動金型をシート部材表面に接触させる。その後、可動金型および固定金型の両方に配置されたヒータによりシート部材を加熱することによりシート部材の表面を軟化しつつ、可動金型をシート部材に押圧することでシート部材の表面に可動金型のパターンを転写(プレス成形)している。 Conventionally, in order to form a predetermined pattern on the surface of a thermoplastic resin, it is known to perform press working using a mold as a method for treating the thermoplastic resin (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2006-15698 (Patent) Reference 1)). In Patent Document 1, a sheet member made of a thermoplastic resin is mounted on a fixed mold having a smooth surface, and then a movable mold having a predetermined pattern formed on the surface is brought into contact with the sheet member surface. After that, the sheet member is heated by the heaters arranged in both the movable mold and the fixed mold, and the surface of the sheet member is softened while the sheet is pressed against the sheet member to move the sheet member. The pattern of the mold is transferred (press molding).
上記特許文献1では、さらに、平滑な表面を有する固定金型の上にシート部材を搭載すると、シート部材と固定金型の表面との間に空気が巻き込まれ、結果的にシート部材において固定金型との間に空気が密閉された部分(気泡部分)が形成されるという問題を解決するため、使用するシート部材の片面または両面に凸パターンを形成している。特許文献1では、このような凸パターンを、固定金型と対向するシート部材の表面に形成することで、上述の気泡部分の形成を防止するとしている。すなわち、特許文献1では、シート部材の凸パターンの頂部が固定金型の平坦な表面に当接し、シート部材と固定金型との間から空気を逃がす流路を形成することができるとしている。
しかし、上述した従来の処理方法では、以下のような問題があった。すなわち、上述のような凸パターンが形成されたシート部材は、その厚みが凸パターン分だけ厚くなり、シート部材の材料費および加工費の増大を招く。また、このような凸パターンが形成されたシート部材は、重ねて保管することや取扱が難しいとも考えられる。さらに、このような凸パターンを有するシート部材をプレス成形した場合、当該凸パターンが形成された面をプレス成形により平滑にすることは難しい。また、プレス成形により凸パターンが形成された面を平滑に成形しても、凸パターンが形成されていたことによりシート部材の厚みを薄くすることが難しいという問題もあった。そのため、上述のようにシート部材の形状を変更することで気泡部分の発生を防止することは現実的ではなかった。 However, the conventional processing method described above has the following problems. That is, the sheet member on which the convex pattern as described above is formed has a thickness that is thicker by the convex pattern, leading to an increase in material cost and processing cost of the sheet member. Moreover, it is considered that the sheet member on which such a convex pattern is formed is difficult to store and handle in a stacked manner. Furthermore, when a sheet member having such a convex pattern is press-molded, it is difficult to smooth the surface on which the convex pattern is formed by press molding. Moreover, even if the surface on which the convex pattern is formed by press molding is formed smoothly, there is a problem that it is difficult to reduce the thickness of the sheet member because the convex pattern is formed. Therefore, it is not realistic to prevent the generation of the bubble portion by changing the shape of the sheet member as described above.
この発明は、上記のような課題を解決するために成されたものであり、この発明の目的は、熱可塑性樹脂からなるシート部材について、シート部材の形状などを変更することなく、気泡部分の発生を抑制することが可能な熱可塑性樹脂の処理方法および処理装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a sheet member made of a thermoplastic resin without changing the shape of the sheet member. It is an object of the present invention to provide a thermoplastic resin processing method and a processing apparatus capable of suppressing generation.
この発明に従った処理装置は、定盤と、加熱部材と、搭載部材とを備える。加熱部材は、定盤を加熱するためのものである。搭載部材は、熱可塑性樹脂からなるシート部材を定盤上に搭載する。搭載部材は、シート部材において定盤と接触する部分の面積が徐々に大きくなるように、シート部材を操作する。 The processing apparatus according to the present invention includes a surface plate, a heating member, and a mounting member. The heating member is for heating the surface plate. The mounting member mounts a sheet member made of a thermoplastic resin on a surface plate. The mounting member operates the sheet member so that the area of the portion of the sheet member that contacts the surface plate gradually increases.
このようにすれば、定盤が加熱された状態(たとえば熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上の温度に加熱された状態)で、搭載部材によりシート部材を徐々に定盤に接触していくように定盤へ搭載することができるので、シート部材と定盤との間に空気が巻き込まれることを抑制できる。また、定盤を予め加熱しておくことができるので、シート部材のうち定盤に接触した部分をすぐに融着させることができる。このため、シート部材を定盤上に配置する工程において一度定盤に接触したシート部材の部分と定盤との間に空気が入り込む可能性を低減できる。このため、気泡部分の発生を抑制して、定盤の表面上にシート部材を万遍なく融着させることができる。 In this case, the sheet member is gradually brought into contact with the surface plate by the mounting member in a state where the surface plate is heated (for example, a state where the surface plate is heated to a temperature higher than the glass transition temperature of the thermoplastic resin). Since it can be mounted on the surface plate, air can be prevented from being caught between the sheet member and the surface plate. Further, since the surface plate can be heated in advance, the portion of the sheet member that contacts the surface plate can be immediately fused. For this reason, in the process of arrange | positioning a sheet | seat member on a surface plate, possibility that air may enter between the part of the sheet | seat member which contacted the surface plate once and the surface plate can be reduced. For this reason, generation | occurrence | production of a bubble part can be suppressed and a sheet | seat member can be fuse | melted uniformly on the surface of a surface plate.
この発明に従った熱可塑性樹脂の処理方法は、熱可塑性樹脂からなるシート部材を準備する工程と、シート部材を搭載する工程とを備える。シート部材を搭載する工程では、熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上に加熱された定盤上に、シート部材において定盤と接触する部分の面積が徐々に大きくなるようにシート部材を搭載する。 The processing method of the thermoplastic resin according to this invention comprises a step of preparing a sheet member made of a thermoplastic resin and a step of mounting the sheet member. In the step of mounting the sheet member, the sheet member is mounted on the surface plate heated above the glass transition temperature of the thermoplastic resin so that the area of the portion of the sheet member that contacts the surface plate gradually increases.
このようにすれば、シート部材が定盤に接触するときに、シート部材と定盤との間に空気が巻き込まれることを抑制できる。また、定盤を熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上に加熱しているので、シート部材のうち定盤に接触した部分をすぐに定盤へ融着させることができる。このため、シート部材を搭載する工程において一度定盤に接触したシート部材の部分と定盤との間に空気が入り込む可能性を低減できる。このため、気泡部分の発生を抑制して、定盤の表面上にシート部材を万遍なく融着させることができる。 If it does in this way, when a sheet member contacts a surface plate, it can control that air is caught between a sheet member and a surface plate. Further, since the surface plate is heated to the glass transition temperature or higher of the thermoplastic resin, the portion of the sheet member that contacts the surface plate can be immediately fused to the surface plate. For this reason, in the process of mounting the sheet member, the possibility of air entering between the portion of the sheet member that has once contacted the surface plate and the surface plate can be reduced. For this reason, generation | occurrence | production of a bubble part can be suppressed and a sheet | seat member can be fuse | melted uniformly on the surface of a surface plate.
本発明によれば、シート部材と定盤との間に空気が巻き込まれることを抑制できるので、定盤上に気泡部分を形成することなくシート部材を搭載することができる。 According to the present invention, since air can be suppressed from being caught between the sheet member and the surface plate, the sheet member can be mounted without forming a bubble portion on the surface plate.
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.
(実施の形態1)
図1は、本発明による処理装置の実施の形態1を示す模式図である。図1を参照して、本発明による処理装置の実施の形態1を説明する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic diagram showing a first embodiment of a processing apparatus according to the present invention. A first embodiment of a processing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
図1を参照して、本発明による処理装置1は、定盤2の表面に樹脂製の(たとえば熱可塑性樹脂からなる)フィルムなどのシート部材7を配置するための装置であって、定盤2と、定盤2の表面にシート部材7を配置するためのロール4と、当該ロール4を定盤2の表面に対して一定の圧力で押圧するための押圧部材8と、ロール4および押圧部材8を矢印14に示す方向に移動可能に支持する移動部材9と、定盤2の温度を制御するためのヒータ3と、この装置全体を制御するための制御部13とを備える。定盤2にはヒータ3が設置されている。ヒータ3は、図1に示した処理装置1では定盤2の下面(裏面)に配置されているが、ヒータ3の配置位置は定盤2の下面に限られることなく他の位置であってもよい。たとえば、ヒータ3を定盤2の内部に埋設してもよいし、定盤2の側壁上にヒータ3を配置してもよい。また、ヒータ3を複数個定盤2に配置してもよい。この場合、個々のヒータ3の配置は上述した位置のうち任意の組合せとすることができる。
Referring to FIG. 1, a processing apparatus 1 according to the present invention is an apparatus for disposing a
定盤2の上部表面の上方には、熱可塑性樹脂からなるシート部材7を案内するためのロール4が配置されている。ロール4は、その中心軸を中心として回転可能になっている。ロール4の内部にはロール用ヒータ12が配置されている。また、ロール4は、その中心軸を支持する支持部材10が押圧部材8に接続されている。押圧部材8により、ロール4は定盤2の表面に対して押圧可能になっている。押圧部材8の構成としては、従来周知の任意の構成を用いることができる。たとえば、押圧部材8として油などの液体や気体などを用いた流体圧シリンダ、モータを駆動源とした支持部材10の定盤2に対する位置を変更する移動機構などを用いてもよい。
Above the upper surface of the
押圧部材8は接続部材11を介して移動部材9に接続されている。移動部材9は、上述のように矢印14に示す方向に、ロール4、支持部材10、押圧部材8および接続部材11を移動可能になっている。移動部材9の構成は、従来周知の任意の構成を用いることができる。たとえば、移動部材9として矢印14の延在方向に沿って延びるように配置されたガイドレール部材と、当該ガイドレール部材に沿って移動可能なベース部材などを用いてもよい。
The
移動部材9、押圧部材8、ロール用ヒータ12およびヒータ3には制御部13が接続されている。制御部13からの制御信号によりヒータ3が制御されることにより、定盤2の温度が所定の温度に制御される。また、制御部13からの制御信号により移動部材9が制御されることにより、ロール4の横方向(定盤2の表面に沿った方向)における位置が制御される。また、制御部13からの制御信号によって押圧部材8が制御されることにより、定盤2の表面に対するロール4の押圧力などが制御される。また、制御部13からの制御信号によってロール用ヒータ12が制御されることにより、ロール4の表面温度が制御される。なお、定盤2およびロール4の少なくともいずれか一方には、定盤2の表面またはロール4の表面温度を測定するための温度センサが配置されている。当該温度センサからの出力信号は、制御部13に入力される。制御部13では、温度センサからの出力信号の情報に基づき、ヒータ3およびロール用ヒータ12の出力を調整することが可能になっている。
A
ロール4に対して供給されるシート部材7を案内するため、ガイド部材としてのガイドロール5およびピンチロール6が配置されている。なお、処理装置1ではこのようなガイドロール5およびピンチロール6は配置されていない構成としてもよい。なお、ガイド部材の構成は上述したような構成に限られず、シート部材7をロール4に対して案内することができれば任意の構成を用いることができる。
In order to guide the
次に、図1に示した処理装置を用いて行なわれる処理方法を説明する。図2は、図1に示した処理装置1を用いて行なわれる処理方法を説明するためのフローチャートである。図2を参照して、本発明による処理方法を説明する。 Next, a processing method performed using the processing apparatus shown in FIG. 1 will be described. FIG. 2 is a flowchart for explaining a processing method performed using the processing apparatus 1 shown in FIG. The processing method according to the present invention will be described with reference to FIG.
図2に示すように、本発明による処理方法では、まず準備工程(S10)を実施する。この準備工程においては、熱可塑性樹脂からなるシート部材を準備する。次に、搭載工程(S20)を実施する。具体的には、この搭載工程(S20)においては、まずヒータ3によって定盤2の温度を上昇させる。また、シート部材7の端部をロール4の表面に沿った状態に保持する。このとき、他のロールなどの補助部材によりシート部材7の端部をロール4の表面に押圧しておいてもよい。
As shown in FIG. 2, in the processing method according to the present invention, first, a preparation step (S10) is performed. In this preparation step, a sheet member made of a thermoplastic resin is prepared. Next, a mounting process (S20) is performed. Specifically, in this mounting step (S20), the temperature of the
そして、定盤2の温度が、シート部材を構成する熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上の温度になった状態で、シート部材7の端部を定盤2の上部表面の所定の位置(たとえば定盤2の表面の端部)に接触させる。具体的には、予めシート部材7が沿うように配置されたロール4を、移動部材9および押圧部材8を動作させることにより、定盤2の上部表面の所定の位置に接触させる。このとき、シート部材7の端面がロール4の下方(定盤2の表面に対向する側)に配置されていることが好ましい。
Then, in a state where the temperature of the
次に、シート部材7において定盤2の上部表面に接触した部分をロール4で押圧しながら、シート部材7と定盤2の上部表面との接触する部分の面積が徐々に大きくなるように、ロール4を矢印14に示す方向に移動させる。すなわち、ロール4を定盤2の上部表面に沿った方向に回転させながら移動する。この結果、ロール4の移動に伴って、徐々にシート部材7が定盤2の上部表面に接触していく。このとき、ロール4によってシート部材7が定盤2の表面に押圧された状態を維持しているので、定盤2の表面とシート部材7との接触部においては、定盤2の表面とシート部材7との間に気泡などが形成されることを防止できる。この効果を、図3を用いてより詳しく説明する。
Next, while pressing the portion of the
図3は、図1に示した処理装置による処理方法における搭載工程の動作を説明するための模式図である。図3に示すように、ロール4が矢印15に示す方向に移動するにつれて、ヒータ3によって定盤2が熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上に加熱された状態で、シート部材7がロール4に押圧されながら徐々に定盤2の上部表面に接触していく。なお、このときロール4の内部にもロール用ヒータ12が設置されているため、当該ロール用ヒータ12によってもシート部材7を加熱できる。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the operation of the mounting process in the processing method by the processing apparatus shown in FIG. As shown in FIG. 3, as the
この結果、確実にシート部材7を加熱することができる。そして、シート部材7はロール4の表面に沿った状態で徐々に定盤2の表面に接触していくため、シート部材7と定盤2の表面との間には常時接触角θが形成された状態になる。このため、ロール4を矢印15に示す方向に移動することによって、シート部材7は空気を巻込むことなく定盤2の表面に密着することになる。なお、接触角θは、定盤2の表面と、ロール4の真下に位置するシート部材7と定盤2との接触領域端部から、ロール4の進行方向(矢印15に示す方向)に向けて5mmの位置におけるシート部材7の延在方向(当該位置におけるロール4の表面での接線方向)とのなす角度を言う。
As a result, the
また、このとき図1に示した処理装置では、ガイドロール5およびピンチロール6によってシート部材7をロール4へと案内しているので、確実にシート部材7をロール4へと供給することができる。なお、シート部材7のサイズや材質によっては、このようなガイドロール5およびピンチロール6を用いない構成としてもよい。
At this time, in the processing apparatus shown in FIG. 1, since the
図4は、図1に示した処理装置の変形例を示す模式図である。図4を参照して、本発明による処理装置の実施の形態1の変形例を説明する。 FIG. 4 is a schematic diagram showing a modification of the processing apparatus shown in FIG. A modification of the first embodiment of the processing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
図4に示した処理装置1は、基本的には図1に示した処理装置1と同様の構造を備えるが、図1に示した処理装置1とは乾燥部材16が配置されている点、および定盤2上に搭載されたシート部材7にプレス加工を行なうための金型63と、当該金型63を定盤2上に搭載されたシート部材7に押圧する押圧部材64とを備える点が異なる。すなわち、この乾燥部材16では、ロール4に供給される前のシート部材を加熱乾燥することにより、ロール4に供給されるシート部材7を、乾燥状態(水分が吸着された状態や吸湿した状態ではない状態)にすることができる。このようにすれば、シート部材7に吸着されていた水分などが、気泡の発生原因となる可能性を低減できる。また、定盤2上に搭載されたシート部材7に金型63を押圧してプレス加工することによって、金型63に形成されている所定のパターンを転写することができる。なお、押圧部材64としては、流体圧シリンダなど従来周知の部材を用いることができる。
The processing apparatus 1 shown in FIG. 4 is basically provided with the same structure as the processing apparatus 1 shown in FIG. 1, except that the drying
なお、乾燥部材16は任意の構成を作用することができる。乾燥部材16として、シート部材7を搭載するステージと、当該ステージを挟むように配置されたヒータといった構成を採用してもよい。また、シート部材7を一度に複数枚乾燥するような構成としてもよい。
Note that the drying
(実施の形態2)
図5は、本発明による処理装置の実施の形態2を示す模式図である。図5を参照して、本発明による処理装置の実施の形態2を説明する。
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a schematic diagram showing a second embodiment of the processing apparatus according to the present invention. A second embodiment of the processing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
図5に示した処理装置1は、基本的には図1に示した処理装置1と同様の構造を備えるが、シート部材7を定盤2の表面に供給する部分の構造が異なっている。具体的には、図5に示した処理装置1では、移動部材9に接続部材11を介して支持部21およびピンチロール6が接続されている。ピンチロール6は支持部21に回転可能に設置されている。2つのピンチロール6は、その間にシート部材7を把持することが可能なように、それぞれの中心軸が平行になるように配置されている。ピンチロール6は、ガイド22により案内されるシート部材7を定盤2の表面側へと送り出す、あるいは逆方向に巻き戻すことが可能になっている。移動部材9により矢印14に示す方向における支持部21の位置を調整するとともに、ピンチロール6の回転によりシート部材7の送り出し量を調整することで、定盤2の表面の任意の位置にシート部材7を配置することができる。
The processing apparatus 1 shown in FIG. 5 basically has the same structure as the processing apparatus 1 shown in FIG. 1, but the structure of the portion that supplies the
上記処理装置1においては、シート部材7を定盤2の表面に気泡を形成することなく密着させるため、シート部材7の弾力を利用する。具体的には、図6に示すように、定盤2の表面の一部にシート部材7の端部を接触させた後、シート部材7と定盤2の表面との間の接触角θが一定となるようにピンチロール6でシート部材7を送り出しながら、徐々にシート部材7と定盤2の表面との接触部の面積を大きくしていく。つまり支持部21およびピンチロール6を図6の矢印に示す方向に移動させていく。このようにしても、シート部材7と定盤2の表面との間に空気が巻き込まれて気泡が形成されることを抑制できる。なお、図6は図5に示した処理装置による処理方法における搭載工程の動作を説明するための模式図である。
In the processing apparatus 1, the elasticity of the
図7は、図5に示した処理装置の変形例を示す模式図であり、図5の処理装置1の前段に乾燥部材16を配置した構成を示している。図7を参照して、乾燥部材16と処理装置1とを組合せて使用する構成について説明する。
FIG. 7 is a schematic diagram showing a modification of the processing apparatus shown in FIG. 5, and shows a configuration in which a drying
図7に示すように、処理装置1に供給されるシート部材7について、事前に乾燥部材16において乾燥処理を行なう。なお、乾燥部材16の構成としては図4に示した乾燥部材16と同様に任意の構成を採用することができる。このようにすれば、シート部材7を事前に乾燥することによって、ピンチロール6に供給されるシート部材7への水分の吸着や吸湿を防止できる。このため、定盤2と接触した部分におけるシート部材7と定盤2との間での気泡の発生(空気が巻き込まれることによりシート部材7と定盤2の表面とが接触していない領域の発生)をより抑制することができる。
As shown in FIG. 7, the drying
(実施の形態3)
図8は、本発明による処理装置の実施の形態3の正面模式図である。図9は、図8に示した処理装置の側面模式図である。図8および図9を参照して、本発明による処理装置の実施の形態3を説明する。
(Embodiment 3)
FIG. 8 is a schematic front view of
図8および図9に示した処理装置1は、定盤2、ヒータ3および制御部13を備える点は図1に示した処理装置1と同様であるが、シート部材7を定盤2の表面に気泡を形成させることなく搭載するための機構が異なっている。具体的には、図8および図9に示した処理装置1では、定盤2に隣接する位置にベース部材34が配置されている。このベース部材34の上部には、定盤2の表面に交差する方向(具体的には垂直な方向)に延びる支柱33が設置されている。この支柱33には、支柱33に沿って図8の矢印43に示す方向に移動可能な保持部35が設置されている。
The processing apparatus 1 shown in FIGS. 8 and 9 is the same as the processing apparatus 1 shown in FIG. 1 in that it includes the
この保持部35にはアーム部44が固定されている。アーム部44は、図8に示すように、定盤2の上部表面とほぼ平行な方向に(定盤2の上部表面に沿った方向に)延在する棒状の形状を有している。このアーム部44には、図8の矢印36に示す方向に移動可能な接続部37が搭載されている。この接続部37上には回転部材32が設置されている。この回転部材32には、クランプ部材31が接続されている。回転部材32はクランプ部材31を、クランプ部材31の延在方向に沿って延びる回転軸を中心に回転可能になっている。このクランプ部材31は、図8および図9に示すように定盤2の奥行き方向(図9における左右方向、あるいは上述した回転軸に沿った方向)において定盤2の幅とほぼ同じ長さであって、シート部材7を把持することが可能になっている。なお、クランプ部材31の上記長さは、定盤2の幅より長くてもよいが、用いるシート部材7のサイズによっては定盤2の幅より短くてもよい。また、このクランプ部材31は、回転部材32によってその延在軸を中心として回転可能になっている。この保持部35、接続部37、回転部材32およびクランプ部材31の動作はそれぞれ制御部13によって制御可能になっている。
An
次に、図10を参照して、図8および図9に示した処理装置1が定盤2の表面にシート部材7を搭載する方法を概念的に説明する。図10は、図8および図9に示した処理装置におけるシート部材の搭載方法を説明するための模式図である。
Next, with reference to FIG. 10, a method in which the processing apparatus 1 shown in FIGS. 8 and 9 mounts the
図10に示すように、図8および図9に示した処理装置1におけるクランプ部材31により両端を把持されたシート部材7は、図10に示すようにU字状に支持される。そして、シート部材7の中央部下面がまず定盤2の表面に接触する。その後、クランプ部材31(図8参照)が、矢印39に示す方向に移動することにより、シート部材7の中央部から徐々に、シート部材7において定盤2の表面と接触している部分の面積が広がっていく。またこのとき、シート部材7のクランプ部材31によって把持された部分を外側に傾ける(シート部材7において把持された部分と定盤2に接触した部分との間の領域が、外側に膨らむようにする)ことで、シート部材7自体の弾力を利用してシート部材7と定盤2の表面との接触部の角度をほぼ一定の角度とすることができる。この結果、シート部材7と定盤2の表面との間に空気が巻き込まれることを抑制できる。
As shown in FIG. 10, the
上述したシート部材7の搭載方法を、より具体的に説明する。図11〜図13は、図8および図9に示した処理装置を用いた処理方法としてのシート部材7の搭載方法を説明するための模式図である。図11〜図13を参照して、図8および図9に示した処理装置1における処理方法を簡単に説明する。
The mounting method of the
図11に示すように、図2に示した準備工程(S10)として、まずクランプ部材31によりシート部材7の両端を把持し、U字状になるようにシート部材7を保持する。次に、図12に示すように、矢印40に示す方向にクランプ部材31を移動させる。この結果、シート部材7の中央部下面が定盤2の表面に接触する。このとき、定盤2の表面温度はシート部材7を構成する樹脂(熱可塑性樹脂)のガラス転移温度以上に設定されている。
As shown in FIG. 11, as the preparation step (S10) shown in FIG. 2, first, both ends of the
そして、図13に示すように、シート部材7の中央部が定盤2の表面に接触し始めると同時に、クランプ部材31が矢印41に示す方向に回転するように、回転部材32を動作させる。また、同時に図8および図9に示した処理装置1の移動部材37をアーム部44の両端に向けてそれぞれ移動させるとともに、保持部35を支柱33に沿ってベース部材34側へ向けて移動させる。この結果、図13に示すように、クランプ部材31は矢印42に示す方向に移動する。定盤2の表面に接触したシート部材7の部分は、順次定盤2の表面に融着していく。
Then, as shown in FIG. 13, the rotating
このとき、クランプ部材31を矢印41に示す方向に角度θ2だけ回転させることにより、シート部材7においてクランプ部材31に把持されている部分と、定盤2の表面との間の傾き角φを形成することができる。この結果、シート部材7と定盤2の表面との接触部において、シート部材7と定盤2の表面との間の接触角をほぼ同じ角度に維持できる。つまり、シート部材7の弾力を利用して、シート部材7と定盤2の表面との間に空気が巻き込まれることを防止しながらシート部材7を定盤2の表面に搭載することができる。
At this time, the
上述した図8および図9に示した処理装置1に供給されるシート部材7について、本発明の実施の形態1および実施の形態2に示すように事前に乾燥部材16によって乾燥処理を施してもよい。図14は、乾燥部材16の構成例を示す模式図である。図14を参照して、乾燥部材の構成例を説明する。
Even if the
図14に示した乾燥部材16は、処理室の内部に配置された2つの加熱部材50と、当該加熱部材50の間に位置し、シート部材7を搭載可能な搬送ベルト52と、搬送ベルト52を駆動するための駆動ローラ51とを備える。駆動ローラ51は2つ配置されており、この2つの駆動ローラ51に搬送ベルト52が掛け渡された状態になっている。駆動ローラ51が回転することにより、搬送ベルト52は矢印54に示す方向に移動する。
The drying
次に、乾燥部材16の動作を簡単に説明する。図14の矢印53に示す方向から搬送ベルト52の上にシート部材7を搭載する。そして、シート部材7が搬送ベルト52によって矢印54示す方向に移動していく間に、加熱部材50による加熱によってシート部材7が加熱される。この結果、シート部材7に吸着している水分を除去することができる。このように吸着していた水分が除去されたシート部材7は、乾燥部材16の出側から矢印55に示す方向に排出される。排出されたシート部材7は処理装置1に供給される。なお、図14に示した乾燥部材16の構成は、本発明の実施の形態1および実施の形態2に示された乾燥部材16の構成として用いてもよい。
Next, the operation of the drying
ここで、上述した実施の形態と一部重複する部分もあるが、本発明の特徴的な構成を列挙する。この発明に従った処理装置1は、定盤2と、加熱部材としてのヒータ3と、搭載部材(図1のロール4、支持部材10、押圧部材8、接続部材11、移動部材9、図5のピンチロール6、支持部21、接続部材11および移動部材9、図8および図9の支柱33、保持部35、アーム部44、接続部37、回転部材32、クランプ部材31)とを備える。ヒータ3は、定盤2を加熱するためのものである。上述した搭載部材は、熱可塑性樹脂からなるシート部材7を定盤2上に搭載する。搭載部材は、図3、図6、図10〜図13に示すように、シート部材7において定盤2と接触する部分の面積が徐々に大きくなるように、シート部材7を操作する。
Here, although there is a part which overlaps with embodiment mentioned above, the characteristic structure of this invention is enumerated. The processing apparatus 1 according to this invention includes a
このようにすれば、定盤2が、シート部材7を構成する熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上の温度に加熱された状態で、搭載部材によりシート部材7を徐々に定盤2に接触していくように定盤2へ搭載することができるので、シート部材7と定盤2との間に空気が巻き込まれることを抑制できる。また、定盤2を予め加熱しておくことができるので、シート部材7のうち定盤2に接触した部分をすぐに定盤2へ融着させることができる。このため、シート部材7を定盤2上に搭載する工程において、一度定盤2に接触したシート部材7の部分と定盤2との間に空気が入り込む可能性を低減できる。このため、気泡部分の発生を抑制して、定盤2の表面上にシート部材7を万遍なく融着させることができる。
In this way, the
上記処理装置1は、図4、図7などに示すように、シート部材7を乾燥させるための乾燥部材16を更に備えていてもよい。ここで、シート部材7には水分が吸着されている場合がある。そして、上述したシート部材7を定盤2に搭載した場合に、このような水分は、シート部材7と定盤2との間に気体(水蒸気)として放出されると、やはり気泡部分の発生原因となる。このため、シート部材7を定盤2上に搭載する前に、上述のように乾燥部材16を用いてシート部材7を乾燥させることにより、シート部材7に吸着されていた水分をシート部材7から除去しておけば、そのような気泡部分の発生を抑制することができる。
The processing apparatus 1 may further include a drying
上記処理装置1において、搭載部材は、図1および図4などに示すように、ロール4と移動部材(押圧部材8および移動部材9)とを含んでいてもよい。ロール4はシート部材7を表面に沿わせるためのものである。移動部材は、ロール4を、定盤2においてシート部材7が搭載される表面に向かう方向および当該定盤の表面に沿った方向に移動させる。この場合、図3に示すように、ロール4に沿わせたシート部材7の一部を定盤2表面に接触させて、さらにシート部材7において定盤2に接触する部分を広げるようにロール4を移動させることができる。このため、ロール4に沿わせることで定盤2表面とシート部材7との接触角θ(ロール4下において定盤2表面とシート部材7の延在方向とのなす角度)をほぼ一定に保つことができる。このため、安定してシート部材7を定盤2に接触させることができるので、シート部材7と定盤2との間に空気が巻き込まれることを確実に抑制できる。
In the processing apparatus 1, the mounting member may include a
さらに、ロール4によって定盤2表面にシート部材7を押圧することもできるので、定盤2表面に対するシート部材7の密着性を向上させることができる。
Furthermore, since the
上記処理装置1において、搭載部材は、図8および図9に示すように、保持部材(クランプ部材31)と移動部材(保持部35、接続部37)とを含んでいてもよい。クランプ部材31はシート部材7の少なくとも2箇所を保持する。移動部材は、クランプ部材31を、定盤2においてシート部材7が搭載される表面に向かう方向(図8の矢印43に示す方向)および当該表面に沿った方向(図8の矢印36に示す方向)に移動させてもよい。
In the processing apparatus 1, the mounting member may include a holding member (clamp member 31) and a moving member (holding
この場合、2箇所を保持されたシート部材7は、当該保持された部分(保持部)の間に十分なシート部材7の部分を配置することで、図11に示すように当該部分の断面形状をU字状とすることができる。そして、保持部35および接続部37の動作によって、そのような断面形状がU字状のシート部材を、図12に示すように定盤2の表面に向けて近づけることができる。さらに、シート部材7のうちU字状になった部分の底部を定盤2に接触させた後、保持部35および接続部37の動作により、図13に示すように、クランプ部材31を定盤2表面に近づく方向に移動させることにより、シート部材7のうち定盤2に接触した部分の面積を徐々に大きくすることができる。また、クランプ部材31の配置(定盤2の表面までの距離や定盤2の表面に対するクランプ部材31の把持面の角度)を調整することで、シート部材7と定盤2表面との接触部における、定盤2表面に対するシート部材7の角度(接触角θ)を調整することができる。このため、シート部材7と定盤2との接触部において当該角度を一定に保つことで、シート部材7と定盤2との間に空気が巻き込まれることを確実に抑制できる。
In this case, the
上記処理装置1は、図4に示すように、定盤2上に搭載されたシート部材7にプレス加工を行なうための金型63と、当該金型63を定盤2上に搭載されたシート部材7に押圧する押圧部材64とを備えていてもよい。この場合、定盤2上に搭載されたシート部材7にプレス加工によって、金型63に形成されている所定のパターンを転写することができる。また、上述のようにシート部材7において気泡部分が形成されることを抑制できるので、プレス加工により得られるシート部材7の所定のパターンが、当該気泡部分の存在によって乱れるといった不良の発生を抑制できる。
As shown in FIG. 4, the processing apparatus 1 includes a
この発明に従った熱可塑性樹脂の処理方法は、熱可塑性樹脂からなるシート部材を準備する工程(準備工程(S10))と、シート部材を搭載する工程(搭載工程(S20))とを備える。シート部材を搭載する工程(S20)では、図3、図6および図10〜図13に示すように、熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上に加熱された定盤2上に、シート部材7において定盤2と接触する部分の面積が徐々に大きくなるようにシート部材7を搭載する。
The processing method of the thermoplastic resin according to this invention includes a step of preparing a sheet member made of a thermoplastic resin (preparation step (S10)) and a step of mounting the sheet member (mounting step (S20)). In the step of mounting the sheet member (S20), as shown in FIGS. 3, 6, and 10 to 13, the
このようにすれば、シート部材7が定盤2に接触するときに、シート部材7と定盤2との間に空気が巻き込まれることを抑制できる。また、定盤2を熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上に加熱しているので、シート部材7のうち定盤2に接触した部分をすぐに定盤2へ融着させることができる。このため、シート部材7を搭載する工程において一度定盤2に接触したシート部材7の部分と定盤2との間に空気が入り込む可能性を低減できる。このため、気泡部分の発生を抑制して、定盤2の表面上にシート部材7を万遍なく融着させることができる。
If it does in this way, when
上記処理方法は、シート部材7を搭載する工程(S20)に先立って、図4、図7および図15などを用いて説明したようにシート部材7を乾燥させる工程を更に備えていてもよい。この場合、シート部材7に吸着されていた水分を、シート部材を搭載する工程に先立って乾燥部材16などを用いてシート部材7から除去することができる。このため、シート部材7から放出された水分に起因して、気泡部分が発生する可能性を低減できる。このような乾燥させる工程としては、たとえばシート部材7のガラス転移温度より10℃〜100℃程度低い温度で1分〜60分程度乾燥させることが好ましい。
Prior to the step (S20) of mounting the
上記処理方法において、シート部材7を搭載する工程(S20)では、図3に示すように、シート部材7を表面に沿わせたロール4を、定盤2のシート部材7が搭載される表面に押圧するとともに、当該定盤2の表面に沿ってロール4を移動させることにより、シート部材7を定盤2上に搭載してもよい。この場合、ロール4に沿わせることで定盤2表面とシート部材7との接触角θ(ロール下において定盤2表面とシート部材7の延在方向とのなす角度)をほぼ一定に保つことができる。このため、安定してシート部材7を定盤2に接触させることができるので、シート部材7と定盤2との間に空気が巻き込まれることを確実に抑制できる。さらに、ロール4によりシート部材7を定盤2表面に押圧することにより、定盤2表面に対するシート部材7の密着性を向上させることができる。
In the above processing method, in the step (S20) of mounting the
上記処理方法において、シート部材を搭載する工程(S20)では、予め補助支持部材(たとえばロール表面4にシート部材7を押圧する押さえロール)によりロール4表面にシート部材7が沿って配置され、ロール4が定盤2の上記表面に押圧されるときには当該補助支持部材がロール4から離れる方向に移動されていてもよい。この場合、補助支持部材によってロール4表面に沿った状態でシート部材7を確実に定盤2と対向する位置にまで移動させることができる。また、シート部材7を搭載する工程(S20)では、シート部材7においてロール4表面に沿って配置された部分以外の部分をサポート部材(図1のピンチロール6、ガイドロール5)によって支持してもよい。この場合、シート部材7においてロール4表面に沿って配置された部分以外の部分が定盤2に接触するといった問題の発生を抑制できる。
In the processing method, in the step of mounting the sheet member (S20), the
上記処理方法において、シート部材7を搭載する工程(S20)は、図10〜図13に示すように、シート部材7の少なくとも2箇所を保持することにより、保持された2箇所の間のシート部材7の部分の断面形状をU字状にする工程を含んでいてもよい。また、当該シート部材を搭載する工程(S20)は、上記シート部材7の部分の断面形状がU字状の状態で、図12に示すようにシート部材7を定盤2のシート部材7が搭載される表面に近づけることにより、シート部材7の部分の一部を定盤2の表面に接触させる工程を含んでいてもよい。さらに、シート部材を搭載する工程(S20)は、図13に示すように、シート部材7において保持された2箇所が互いに離れるとともに定盤2の表面に近づくように、シート部材7を操作する工程を含んでいてもよい。
In the processing method, in the step (S20) of mounting the
この場合、図13に示したシート部材7を操作する工程において、シート部材7のうち定盤2に接触した部分の面積を徐々に大きくすることができる。また、シート部材7において保持された2箇所の配置を調整することで、シート部材7と定盤2表面との接触部における、定盤2表面に対するシート部材7の角度を調整することができる。このため、シート部材7と定盤2との接触部において当該角度を一定に保つことで、シート部材7と定盤2との間に空気が巻き込まれることを確実に抑制できる。
In this case, in the step of operating the
上記処理方法は、図4に示すように、定盤2上に搭載されたシート部材7の表面に金型63を押圧する工程を更に備えていてもよい。この場合、定盤2上に搭載されたシート部材7に金型63を用いたプレス加工によって所定のパターンを転写することができる。また、上述のようにシート部材7において気泡部分が形成されることを抑制できるので、当該気泡部分によってプレス加工により得られるシート部材7の所定のパターンが乱れるといった不良の発生を抑制できる。さらに、上記処理方法では、金型63をシート部材7に接触させた後、金型63や定盤2を介してシート部材7を冷却する工程を備えていてもよい。この場合、シート部材7を一様に冷却できるので、冷却が不均一に行なわれる場合に発生する熱応力によりシート部材7に形成されたパターンが歪むといった問題の発生を抑制できる。
As shown in FIG. 4, the processing method may further include a step of pressing the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
本発明は、熱可塑性樹脂からなるシート部材を処理する装置及び方法であって、とくに厚さの薄いシート部材を平坦な定盤上に配置することが必要なプレス方法やプレス装置などに適用することができる。 The present invention is an apparatus and method for processing a sheet member made of a thermoplastic resin, and is particularly applied to a pressing method or a pressing apparatus that requires a thin sheet member to be arranged on a flat surface plate. be able to.
1 処理装置、2 定盤、3,92 ヒータ、4 ロール、5 ガイドロール、6 ピンチロール、7 シート部材、8 押圧部材、9 移動部材、10 支持部材、11 接続部材、12 ロール用ヒータ、13 制御部、14,15,36,39〜43,53〜55 矢印、16 乾燥部材、21 支持部、22 ガイド、31 クランプ部材、32 回転部材、33 支柱、34 ベース部材、35 保持部、37 接続部、44 アーム部、50 加熱部材、51 駆動ローラ、52 搬送ベルト、61 架台、62 金型ベース、63 金型、64 押圧部材。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Processing apparatus, 2 Surface plate, 3,92 Heater, 4 roll, 5 guide roll, 6 Pinch roll, 7 Sheet member, 8 Press member, 9 Moving member, 10 Support member, 11 Connection member, 12 Roll heater, 13 Control part, 14, 15, 36, 39-43, 53-55 Arrow, 16 Drying member, 21 Support part, 22 Guide, 31 Clamp member, 32 Rotating member, 33 Post, 34 Base member, 35 Holding part, 37 Connection Part, 44 arm part, 50 heating member, 51 driving roller, 52 conveying belt, 61 mount, 62 mold base, 63 mold, 64 pressing member.
Claims (10)
前記定盤を加熱するための加熱部材と、
熱可塑性樹脂からなるシート部材を前記定盤上に搭載する搭載部材とを備え、
前記搭載部材は、前記シート部材において前記定盤と接触する部分の面積が徐々に大きくなるように、前記シート部材を操作する、処理装置。 A surface plate,
A heating member for heating the surface plate;
A mounting member that mounts a sheet member made of thermoplastic resin on the surface plate,
The processing device, wherein the mounting member operates the sheet member so that an area of a portion of the sheet member that contacts the surface plate gradually increases.
前記シート部材を表面に沿わせるロールと、
前記ロールを前記定盤において前記シート部材が搭載される表面に向かう方向および前記定盤の前記表面に沿った方向に移動させる移動部材とを含む、請求項1または2に記載の処理装置。 The mounting member is
A roll for bringing the sheet member along the surface;
The processing apparatus according to claim 1, further comprising: a moving member that moves the roll in a direction toward a surface on which the sheet member is mounted on the surface plate and in a direction along the surface of the surface plate.
前記シート部材の少なくとも2箇所を保持する保持部材と、
前記保持部材を、前記定盤において前記シート部材が搭載される表面に向かう方向および前記表面に沿った方向に移動させる移動部材とを含む、請求項1または2に記載の処理装置。 The mounting member is
A holding member that holds at least two locations of the sheet member;
The processing apparatus according to claim 1, further comprising: a moving member that moves the holding member in a direction toward the surface on which the sheet member is mounted on the surface plate and in a direction along the surface.
前記金型を前記定盤上に搭載されたシート部材に押圧する押圧部材とを備える、請求項1〜4のいずれか1項に記載の処理装置。 A mold for performing press working on a sheet member mounted on the surface plate;
The processing apparatus of any one of Claims 1-4 provided with the press member which presses the said metal mold | die to the sheet | seat member mounted on the said surface plate.
前記熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上に加熱された定盤上に、前記シート部材において前記定盤と接触する部分の面積が徐々に大きくなるように前記シート部材を搭載する工程とを備える、熱可塑性樹脂の処理方法。 Preparing a sheet member made of a thermoplastic resin;
A step of mounting the sheet member on the surface plate heated above the glass transition temperature of the thermoplastic resin so that the area of the portion in contact with the surface plate in the sheet member gradually increases. Processing method of plastic resin.
前記シート部材の少なくとも2箇所を保持することにより、保持された2箇所の間の前記シート部材の部分の断面形状をU字状にする工程と、
前記部分の断面形状がU字状の状態で、前記シート部材を前記定盤の前記シート部材が搭載される表面に近づけることにより、前記シート部材の前記部分の一部を前記定盤の表面に接触させる工程と、
前記シート部材において前記保持された2箇所が互いに離れるとともに前記定盤の前記表面に近づくように、前記シート部材を操作する工程とを含む、請求項6または7に記載の熱可塑性樹脂の処理方法。 In the step of mounting the sheet member,
A step of making the cross-sectional shape of the portion of the sheet member between the two held positions U-shaped by holding at least two positions of the sheet member;
In a state where the cross-sectional shape of the portion is U-shaped, the sheet member is brought close to the surface of the surface plate on which the sheet member is mounted, so that a part of the portion of the sheet member is brought to the surface of the surface plate. A step of contacting;
The processing method of the thermoplastic resin of Claim 6 or 7 including the process of operating the said sheet | seat member so that the said 2 places hold | maintained in the said sheet | seat member may mutually separate and may approach the said surface of the said surface plate. .
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