JP5714805B2 - 物品の外傷防止用保護カバーの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、熱媒体によりシートを加熱し成形する物品の外傷防止用保護カバーの製造方法に関する。

従来より、樹脂の成形は、金型を用いて射出成形、熱間圧延成形（ヒートプレス）、ブロー成形などの方法により行われている。
これらの成形方法では、高温高圧に対応するため金型が必須であり、金型として、主に分割金型が用いられるため高度な技術が必要とされる。このため、設計から製造までに多くの費用と時間がかかる。さらに、金型を用いるため抜き勾配が必要となり、回り込み形状の成形は困難であった（例えば、特許文献１参照。）。

回り込み形状の成形として、熱可塑性樹脂からなる成形品本体を分割金型で立体形状に形成し、その周囲を成形品本体を構成する熱可塑性樹脂より低いビカット軟化点の熱可塑性樹脂の加飾シートで覆って構成する加飾成形品が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。

特開２００３−８９１５０号公報 特開２００８−１２６７４号公報

上記のような成形方法では、加熱体として遠赤外線ヒーターなどのヒーターを使用するため、ヒーターの温度を制御するための制御装置が必要であり、設備投資額が増大する。
さらに、上記のような加飾成形品では、成形品本体に被覆された加飾シートは回り込み形状に成形されているが、加飾シートを成形品本体から取り外して使用することは困難であるという課題がある。

本発明は、廉価かつ簡便に製造することができる物品の外傷防止用保護カバーの製造方法を提供することを主目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１記載の発明にあっては、液状物は、０．１ＭＰａにおける沸点がシートを構成する熱可塑性樹脂のビカット軟化点（JIS K７２０６）よりも高くかつ物品の耐熱温度よりも低い温度の液状物を沸騰させ、上記物品を固定した物品固定治具を上部板に載置して上記上部板を有するチャンバー本体の内部を真空ポンプで減圧させ、前記温度に沸騰させた前記液状物を前記シートの上部に注いで前記シートを軟化させ、前記真空ポンプによる減圧と重力とによって前記シートを下降させて前記シートを物品に圧接させ、前記物品の側面から下部にかけて前記物品と接触する前記シートの接触面と反対側の前記シートの非接触面に部分的に前記液状物を注いで前記シートを軟化させながら可動押圧部で前記シートを非接触面側から物品の下部方向に押圧することを特徴とする物品の外傷防止用保護カバーの製造方法を提供する。

本発明によれば、液状物は、０．１ＭＰａにおける沸点がシートを構成する熱可塑性樹脂のビカット軟化点（JIS K7206）より高く物品の耐熱温度より低いので、沸騰した液状物からの熱伝導によりシートが軟化し、物品と圧接しても、物品自体を変形させることなく成形することができるため、成形に高度な技術を必要とする分割金型や高額な温度制御装置が必要でなく、廉価かつ簡便に物品の外傷防止用保護カバーを製造することができる。

本発明の一実施形態に係る物品の外傷防止用保護カバーの製造方法に使用する装置の平面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 本発明の一実施形態に係るフローチャート図である。 本発明の一実施形態においてシート固定枠が下降した状態を示す断面図である。 本発明の一実施形態において可動押圧部の作動により一部分に回り込み形状が形成された状態を示す断面図である。 本発明の一実施形態において可動押圧部の作動により他部分に回り込み形状が形成された状態を示す断面図である。 本発明の一実施形態において物品の外傷防止用保護カバーの成形が完了した状態を示す断面図である。 本発明の一実施形態において成形された物品の外傷防止用保護カバーを携帯電話機のモックアップから外した状態を示す断面図である。 本発明の一実施形態において成形された物品の外傷防止用保護カバーと携帯電話機のモックアップの斜視図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の一実施形態について詳細に説明するが、本発明は、これに限定されて解釈されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正、改良を加え得るものである。

図１及び図２は、本発明の一実施形態に係る物品の外傷防止用保護カバーの製造方法に使用する物品の外傷防止用保護カバーの製造装置１０を示し、図１は平面図、図２は、そのＡ−Ａ断面図である。
物品の外傷防止用保護カバーの製造装置１０は、小孔が多数開いている上部板２４を備えるチャンバー本体２２と、チャンバー本体２２と嵌合し、熱可塑性樹脂からなるシートを取り付けるシート固定枠２６と、該シートと接触させるために液状物を流すための液状物吐出口４０と、該シートを物品方向に押圧する可動押圧部５０と、液状物加熱部（図示せず。）と、真空ポンプ（図示せず。）とからなる。

シート固定枠２６は、その内側枠面とチャンバー本体２２の外側枠面とがシールされた状態で上下に移動する。チャンバー本体２２の側面には真空口２３が設けられており、真空口２３は真空ポンプ（図示せず。）と接続されているので、チャンバー本体２２内を減圧することができる。

可動押圧部５０は、液状物と接触して加熱し、軟化したシート３０を外側から押圧し、回り込み形状の成形をする。
図１に示すように、可動押圧部５０は全部で８つ備えられており、動力部５２によって水平方向に伸び縮み可能に構成されており、高さ調節もできる。

図３は、本発明の一実施形態に係る物品の外傷防止用保護カバーの製造方法のフローチャートを示す。本実施形態では、物品として携帯電話機のモックアップＭを使用する。
ステップＳ１にて、携帯電話機のモックアップＭを接着剤で物品固定治具２８に取り付け固定し、該物品固定治具２８をチャンバー本体２２の上部板２４に載置する。物品固定治具２８への固定は、ネジ止め、接着剤、紐などを使用して行うことができるが、紐を使用する場合には物品Ｍのカバー形成面に現れないようにする。

ステップＳ２にて、シート固定枠２６に熱可塑性樹脂からなるシート３０を貼り付け、該シート固定枠２６をチャンバー本体２２の外枠に嵌合して取り付ける（図２参照）。シート３０は、シート固定枠２６にチャンバー本体２２内の減圧状態が保たれるように、封止する。本実施形態においては、熱可塑性樹脂からなるシート３０として厚さ０．２ｍｍの非晶性ポリエチレンテレフタレート（Ａ−ＰＥＴ）のシート３０を使用し、シート固定枠２６と接触する面にグリセリンを塗って、ネジ留めした。

ステップＳ３にて、真空ポンプ（図示せず。）用のスイッチをＯＮとし、真空ポンプを稼働する。
ステップＳ４にて、液状物加熱部（図示せず。）によって大気圧（０．１ＭＰａ）下、沸騰するまで加熱された水がシート３０の上部に注がれる。熱水によりＡ−ＰＥＴのシート３０が軟化し、チャンバー本体２２内の真空ポンプによる減圧と重力により、シート固定枠２６が下降し、シート３０がより強く携帯電話機のモックアップＭに圧接する。シート固定枠２６は、チャンバー本体２２外枠の上面と衝突して止まる（図４参照）。

ステップＳ５にて、可動押圧部５０を順次作動する。携帯電話機のモックアップＭの側面から下部にかけて接触するシート面の反対側（大気圧側）のシート面に部分的に熱水を注ぎながら、可動押圧部５０を作動することによって、熱水により軟化したシートを大気圧側から物品Ｍの下部方向に押圧する（図５参照）。同様に、携帯電話機のモックアップＭの他の部分についても可動押圧部５０を順次作動し、部分的に押圧することによって、携帯電話機のモックアップＭの側面から下面にかけて、その表面に沿ってシートを被覆し、回り込み形状を成形する（図６参照）。本実施形態においては、最初に携帯電話機のモックアップＭの左右、次いで前後、最後に４隅を順次回り込み形状を成形した。

ステップＳ６にて、真空ポンプのスイッチをＯＦＦとし、チャンバー本体２２内の減圧状態を解除する（図７参照）。
ステップＳ７にて、カッター（図示せず。）で余分なシート面を切断することにより、回り込み形状の成形された物品の外傷防止用保護カバーＣ（図８参照）が得られる。該保護カバーＣは弾性に富むため、人手で力を少し加えることにより、携帯電話機のモックアップＭから取り外すことができ、また、再度、取り付けることができる。

図４は、ステップＳ４にて、シート固定枠２６が最も下の位置まで下降し、止まっている状態を示す。
図５は、ステップＳ５にて、可動押圧部５０の作動によりシート３０の一部分に回り込み形状が形成された状態を示し、図６は、シート３０の他部分に回り込み形状が形成された状態を示す。

図７は、ステップＳ６にて、シート３０が携帯電話機のモックアップＭを覆い、回り込み形状の成形が完了した状態を示し、図８は、携帯電話機のモックアップＭから成形された物品の外傷防止用保護カバーＣを外した状態を示し、図９は、本実施形態にて製造された物品の外傷防止用保護カバーＣと使用した物品（携帯電話機のモックアップ）Ｍを示す。

本実施形態におけるステップ３とステップ４とは、順番を変えることができる。つまり、シート３０に熱水を注いでシートを加熱した後、チャンバー本体２２内を減圧してもよい。また、ステップ３とステップ４とを同時に行ってもよい。
物品Ｍとして、携帯電話機・携帯用コンピュータ・携帯用ゲーム機などのモックアップの他、携帯電話機、携帯用コンピュータ、携帯用ゲーム機などの商品そのものを使用することもできる。

本実施形態では、ステップ５（図５及び図６）にて可動押圧部５０の作動によりシート３０を押圧するが、押圧する手段は、可動押圧部５０の他、加圧空気を使用するなど適宜採用することができる。

本実施形態では、液状物として大気圧（０．１ＭＰａ）における沸点が１００℃である水を使用しているので、大気圧下液状物加熱部（図示せず。）で沸騰させれば、その温度は１００℃以上に上昇せず、液状物の温度を１００℃に制御することができる。ヒーター温度を制御するための制御装置は必要でなく、簡単に所定温度の液状物を得ることができるというメリットがある。糖などの溶質を加えて、水溶液の沸点を上昇させることもできる。

本発明によれば、非晶性ポリエチレンテレフタレート（Ａ−ＰＥＴ）の他、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）、アクリルニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）、非晶性ポリエチレンテレフタレートコポリマー（ＰＥＴ-Ｇ）から選ばれた少なくとも１の熱可塑性樹脂からなるシート３０を使用することができる。このことにより、物品Ｍの種類に応じて、装飾性、強度、安全性、加工のし易さ、環境に対する影響などを考慮してシート３０の材質を選ぶことができる。

さらに、本発明によれば、熱可塑性樹脂からなるシート３０に文字、絵、写真のいずれか、あるいはこれらの２以上が印刷されているシート３０を使用することができる。このことにより、物品の外傷防止用保護カバーＣに種々の情報を載せることができ、装飾性に富んだものとすることができる。

さらに、液状物としては、単位体積あたりの熱容量が大きく、不燃性・安価・無毒など環境あるいは経済性の面で負担が少ないものが好ましいが、例えば、シート３０を構成する熱可塑性樹脂のビカット軟化点が１００℃を超えるときには、熱媒体油を使用することができる。ビカット軟化点が２５０℃の非晶性ポリエチレンテレフタレートコポリマー（ＰＥＴ-Ｇ）の場合には、沸点が２８０℃の熱媒体油を使用することにより、精密な温後制御装置を使用することなく、ＰＥＴ-Ｇを軟化させる温度の熱媒体油とすることができる。

以上説明したように、本発明によると事前に金型の製作が必要でないので物品の外傷防止用保護カバーを多品種少量生産するときに利用できる。

１０ 物品の外傷防止用保護カバーの製造装置
２２ チャンバー本体
２３ 真空口
２４ 上部板
２６ シート固定枠
２８ 物品固定治具
３０ シート
４０ 流動物吐出口
５０ 可動押圧部
５２ 動力部
Ｍ 物品，携帯電話機のモックアップ
Ｃ 物品の外傷防止用保護カバー

Claims (4)

1. ０．１ＭＰａにおける沸点がシートを構成する熱可塑性樹脂のビカット軟化点よりも高くかつ物品の耐熱温度よりも低い温度の液状物を沸騰させ、
   上記物品を固定した物品固定治具を上部板に載置して上記上部板を有するチャンバー本体の内部を真空ポンプで減圧させ、
   前記温度に沸騰させた前記液状物を前記シートの上部に注いで前記シートを軟化させ、前記真空ポンプによる減圧と重力とによって前記シートを下降させて前記シートを物品に圧接させ、
   前記物品の側面から下部にかけて前記物品と接触する前記シートの接触面と反対側の前記シートの非接触面に部分的に前記液状物を注いで前記シートを軟化させながら可動押圧部で前記シートを非接触面側から物品の下部方向に押圧することを特徴とする物品の外傷防止用保護カバーの製造方法。
   
2. 前記熱可塑性樹脂が、非晶性ポリエチレンテレフタレート（Ａ−ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）、アクリルニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）、非晶性ポリエチレンテレフタレートコポリマー（ＰＥＴ-Ｇ）から選ばれた少なくとも１の熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１記載の物品の外傷防止用保護カバーの製造方法。
3. 前記シートに文字、絵及び／又は写真が印刷されていることを特徴とする請求項１又は２記載の物品の外傷防止用保護カバーの製造方法。
4. 前記液状物が水又は熱媒体油であることを特徴とする請求項１〜３項のいずれか１項記載の物品の外傷防止用保護カバーの製造方法。