JP5795523B2 - 成形方法 - Google Patents
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Description
この熱成形装置は、基材を収容可能な空間を有する下枠と、この下枠の枠上縁部に対して加熱面を密接可能とした熱板とを備え、下枠と熱板との間にシートを配置させ、そのシートを熱成形して金型賦形または基材に接着させる熱板加熱による熱成形装置であって、下枠には、枠上縁部にシートを固定可能で、且つシートの下側の空間を減圧する減圧手段が設けられ、熱板には、加熱面側を吸引する減圧手段と、加熱面を加熱する加熱手段と、加熱面側を大気開放又は加圧する手段とが設けられ、下枠と熱板とをシートを挟んで密接させた状態で、熱板による吸着・加熱動作を行う吸着・加熱制御手段と、シートの下側の空間内の減圧動作を行う減圧制御手段と、吸着・加熱制御手段による吸着・加熱動作と減圧制御手段による減圧動作とを並行させ、これらの動作開始から所定時間後に吸着・加熱動作を停止し、熱板とシートとの間を大気開放する又は加圧する成形動作制御手段と、を有する熱成形装置について記載されている。そして、この熱成形装置によれば、基材形状にかかわらず高品質な成形を実現することができ、また基材形状に対する印刷シートの位置合わせを良好に行うことができ、さらに成形にかかるサイクルタイムを短縮して成形の効率化を図ることを可能としたものとなっている。
すなわち、最上層に保護フィルムを使用し、その保護フィルムに印刷層を積層させた多層シートの場合、その保護フィルムは搬送時における印刷層の表面を保護するためのものであり、成形時にはその保護フィルムを剥がしてから成形している。そのため、成形時において、露出した印刷層の表面に異物が混入することで、成形品の品質を低下させるおそれがあり、その点で改善の余地があった。
また、機能層シートの表面が最上層シートで覆われているので、熱成形で多層シートを熱板によって加熱する場合において、機能層シートが熱板によって直接的に加熱されることがなく、熱板からの表面転写が防止されるという利点がある。
また、ハーフカット孔の場合には、最上層シートに対して機能層シートが剥離する前の多層シートにおいて、最上層シートの上側と機能層シートの上面部分とが連通せずに、切込み部が破断部によって塞がれ、機能層シートの表面全体にわたって露出部分がなくなるので、その表面が傷付くのを防止することができる。
この成形装置1は、基材治具3を収容可能とする空間(収容空間R)を有する下枠4と、この下枠4の枠上縁部4aに対して加熱面5aを密接可能とした熱板5とを備えたものである。そして、下枠4と熱板5との間に樹脂製の多層シート10を配置し、このシート10を熱成形して基材2に接着させる構成となっている。ここで、下枠4と熱板5とは上下に配置されており、熱板5は下枠4に対して上側に配置されている。
図2に示すように、下枠4の周壁部41の上端(枠上縁部4a)には、収容空間Rの開口を塞ぐようにしてシート10を固定することが可能になっている。
また、下枠4は、床上をスライド可能な架台7上に設けられており、図1に示すように熱板5の下側の成形位置に対して進退可能となっている。
なお、真空タンク8を設けずに、真空ポンプ81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。
このような構成により、基材治具3を適宜な移動手段を用いて前記刃に向けて移動させることで、基材2の外周部の底面2aに刃を相対的に移動させて、トリミングすることが可能になる。
すなわち、成形装置1においては、下枠4、熱板5、さらに真空タンク6からなる減圧手段、加圧タンク8からなる加圧手段等によって、基材治具3に保持された基材2に多層シート10を接着する構成となっている。
先ず、図1に示すように、下枠4の基台42上に配置された基材治具3上に基材2をセットし、この基材2を基材治具3上に被着し保持させる。続いて、下枠4の周壁部41の枠上縁部4aに多層シート10を載置し、下枠4に対して密接させる。すなわち、収容空間Rの開口を塞ぐようにして、下枠4の周壁部41の枠上縁部4aに多層シート10を固定する。
次いで、図2に示すように熱板5を下方に移動させ、加熱面5aの外周部を、多層シート10を介して下枠4の枠上縁部4aに密接させる。このとき、多層シート10は、熱板5の加熱面5aに沿って上面の全面がほぼ接触した状態に配置され、その外周部10aが下枠4と熱板5とによって挟持された状態となる。
具体的には、ヒーター51によって熱板5を加熱するとともに、前記真空タンク6を開放し、通気孔52を介して多層シート10を熱板5の加熱面5a側に移動する方向(図2で矢印P1方向)に真空吸引する。これにより、加熱面5aに多層シート10を吸着させ、吸着した多層シート10を加熱する(図5(a)参照)。
そのため、剥離した機能層シート12が下枠4の基台42側(基材2側)に向かって矢印E1方向へ移動し、図5(c)に示すように基材2の表面に押し付けられてこれを被覆し、接着層14で接着する。
その後、図示しない切断刃によって、例えば基材2の底面2a上に接着している多層シート10をカットし、基材2に接着した多層シート10のトリミングが終了して成形品が完成する。
さらに、図8に示す第7変形例による切込み部15Hは、上記実施の形態による長方形状の基材2において、その外側および内側に多数の円孔を設けた構成によるものである。
さらにまた、基材2に対する機能層シート12の被覆において、本実施の形態のように機能層シート12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最上層シート11のキャリアフィルムを剥離させて加飾層のみを基材2に転写させる場合も適用対象とすることが可能である。
さらに、本実施の形態による下枠4、熱板5、架台7の形状、大きさ、通気孔43、52の数量、位置、多層シート10の固定手段などの構成は、任意に設定することができる。
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。
2 基材
3 基材治具
4 下枠
5 熱板
5a 加熱面
5b 上面
6 真空タンク
7 架台
8 加圧タンク
10 多層シート
11 最上層シート
12 機能層シート
13 印刷層
14 接着層
15、15A〜15H 切込み部
R 収容空間
S シート隙間
Claims (6)
- 最上層シートと、これに剥離可能に積層された機能層シートとを有する多層シートを基材に対して被覆または金型賦形するための成形方法であって、
前記最上層シートの厚さ方向に延びる切込み部を形成させた前記多層シートを、シート層間が気密状態となるように支持させて前記基材の上方に配置する工程と、
前記最上層シートの上側を圧空することで、前記最上層シートおよび前記機能層シートの間のシート隙間と、前記最上層シートの上側との間を連通させ、圧空エアを前記切込み部に通過させて前記シート隙間に流入させ、前記最上層シートと前記機能層シートとを剥離させる工程と、
剥離した前記機能層シートを前記基材の表面に被覆または金型賦形させる工程と、
を有することを特徴とする成形方法。 - 前記切込み部は、前記圧空エアの押圧力によって前記最上層シートの厚さ方向に貫通可能な破断部を有するハーフカット孔であることを特徴とする請求項1に記載の成形方法。
- 前記最上層シートは、この上側を圧空させた圧空エアを前記シート隙間に流入させている状態において、所定の張力をもって前記基材の上方に配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の成形方法。
- 前記切込み部は、前記最上層シートにおける平面視で前記基材の外周縁に重なる部分の外側に設けられていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の成形方法。
- 前記基材は、平面視で角部を有し、
前記切込み部は、前記最上層シートにおける平面視で前記角部に重なる部分の外側に設けられていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の成形方法。 - 前記最上層シートの上側を圧空したときに、前記機能層シートの下側の空間が減圧されることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の成形方法。
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