JP6548011B2 - Thermoforming apparatus and thermoforming method - Google Patents
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Description
本発明は、熱成形装置及び熱成形方法に関する。 The present invention relates to a thermoforming apparatus and a thermoforming method.
一般に、表皮シート(以下、シートという)を成形基材(以下、基材という)の外表面に接着する装置として、上下チャンバー内輻射加熱による真空プレス積層成形装置、熱板加熱による熱成形装置等が知られている。 In general, as an apparatus for bonding a skin sheet (hereinafter referred to as a sheet) to the outer surface of a forming substrate (hereinafter referred to as a substrate), a vacuum press lamination forming apparatus by radiation heating in upper and lower chambers, a thermoforming apparatus by heating plate, etc. It has been known.
例えば、特許文献1には、真空プレス積層成形装置が開示されている。この真空プレス積層成形装置は上下のチャンバーを備えている。下部チャンバー(第四のチャンバー)には、成形基材が収容される。上部チャンバー(第一のチャンバー)側の周縁部には、シートがセット可能とされている。上部チャンバーは、上方にヒーターを備えた熱板を有している。また、上部チャンバー及び下部チャンバーはそれぞれ、真空タンク及び加圧タンクに接続されている。そのため、上下のチャンバーからなるチャンバー内は真空化及び加圧可能とされている。
For example,
特許文献1に記載の真空プレス積層成形装置では、中間チャンバー(第三のチャンバー)を減圧し、下部チャンバーを減圧する。これにより、基材とシートとの間の空気がシートにより阻害されることなく充分に排除され、この後に上部チャンバーが加圧される。そのため、上部チャンバーと下部チャンバーとの差圧をもって、合成樹脂シートが真空状態にて基材に密着するようになる。
In the vacuum press laminating and forming apparatus described in
基材の外表面に接着させるシートの接着面には、予め保護フィルムが貼着されている。この保護フィルムによって、接着面に対する異物の付着が防止されている。
しかしながら、例えば特許文献1に記載の真空プレス積層成形装置では、シートを上部チャンバーにセットする前、又は上部チャンバーにセットした後に、保護フィルムを剥がす作業に手間がかかり、かつ保護フィルム剥離後に露出した接着面に異物が付着し易いという問題があった。
A protective film is attached in advance to the adhesive surface of the sheet to be adhered to the outer surface of the substrate. The protective film prevents the adhesion of foreign matter to the adhesive surface.
However, for example, in the vacuum press laminating and forming apparatus described in
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、シートから保護フィルムを効率良く円滑に剥がし、かつ、シートの接着面への異物の付着を防ぐことができる熱成形装置及び熱成形方法を提供する。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and a thermoforming apparatus and a thermoforming method capable of efficiently and smoothly peeling a protective film from a sheet and preventing adhesion of foreign matter to the adhesive surface of the sheet. provide.
請求項1記載の熱成形装置は、基台と、接着面に保護フィルムが貼着され、かつロール状に巻き取られたロールシートを巻き出したシートを加熱する加熱部と、を有し、前記基台に保持された基材に対して、前記加熱部によって加熱されることで軟化したシートを金型賦形する、又は前記基材に接着する熱成形装置であって、前記ロールシートを巻出し可能に支持するシート支持部と、前記加熱部に前記シートを供給するシート搬送部と、前記加熱部に供給された前記シートのシート端を着脱可能に把持するシート把持部と、該シート把持部で把持された前記シートに貼着されている保護フィルムを巻き取ることで前記シートから前記保護フィルムを剥離させるフィルム巻取部と、を備え、前記フィルム巻取部は、前記シート搬送部によるシートの搬送時に、巻き取り方向とは反対方向に反転するように回転自在に設けられていることを特徴とする。
請求項1記載の熱成形装置では、シート支持部、シート搬送部及びシート把持部によってシートが加熱部にセットされた後、フィルム巻取部によって保護フィルムを巻き取ることで、その保護フィルムがシートから剥離され、略自動的に巻き取られる。
このように本熱成形装置では、シートの接着面に保護フィルムが貼着した状態でシートが加熱部にセットされるため、シートの加熱直前まで前記接着面に異物が付着しにくくなり、従来のようにシートから保護フィルムを剥がしてから加熱部にシートをセットする場合に比べて、基材にシートが被覆した成形品の品質を向上させることができる。
また、請求項1記載の熱成形装置によれば、フィルム巻取部の位置が固定されている場合であっても、フィルム巻取部が巻き取り方向とは反対方向に反転することで、フィルム巻取部で巻き取った保護フィルムがシート搬送部によるシート搬送と共に加熱部に沿って巻き出される。そして、シート搬送部によって加熱面にシートが供給された後、フィルム巻取部が巻き取り方向に回転することで、保護フィルムが巻取られる。
The thermoforming apparatus according to
In the thermoforming apparatus according to
As described above, in the present thermoforming apparatus, the sheet is set in the heating section while the protective film is adhered to the adhesive surface of the sheet, so that foreign matter hardly adheres to the adhesive surface just before heating the sheet. As compared to the case where the protective film is peeled from the sheet and then the sheet is set in the heating unit, the quality of the molded article in which the base material is covered with the sheet can be improved.
Further, according to the thermoforming apparatus of the first aspect, even when the position of the film winding unit is fixed, the film winding unit is reversed by reversing in the opposite direction to the winding direction. The protective film wound up by the winding unit is unwound along the heating unit along with the sheet conveyance by the sheet conveying unit. Then, after the sheet is supplied to the heating surface by the sheet conveying unit, the protective film is wound by the film winding unit rotating in the winding direction.
請求項2記載の熱成形装置は、前記シート搬送部は、前記シートを前記加熱部の延在方向に沿って、前記シート端のシート巻出し位置とシート供給完了位置との間で往復移動可能に設けられ、前記シート搬送部が前記シート供給完了位置からシート巻出し位置に向けて移動を開始以後に、前記フィルム巻取部で前記保護フィルムの巻き取りが開始されることを特徴とする。
請求項2記載の熱成形装置では、シート搬送部によって、シート巻出し位置からシート供給位置にシート及び保護フィルムを巻き出し可能になる。巻き出されたシートがシート供給位置においてシート把持部に把持され、シート搬送部が前記シート供給位置からシート巻出し位置に向けて移動を開始以後に、フィルム巻取部が巻き取り方向に回転し、保護フィルムがシートから剥離され、円滑にかつ略自動的に巻き取られる。
The thermoforming apparatus according to
In the thermoforming apparatus according to the second aspect , the sheet conveying unit can unroll the sheet and the protective film from the sheet unrolling position to the sheet supply position. The unrolled sheet is gripped by the sheet gripping portion at the sheet feeding position, and the film winding portion rotates in the winding direction after the sheet conveying portion starts moving from the sheet feeding position toward the sheet unwinding position. The protective film is peeled from the sheet and taken up smoothly and substantially automatically.
請求項3記載の熱成形装置は、前記シート搬送部は、前記シートの下方に位置する搬送ローラであって、前記シートに貼着されている前記保護フィルムが前記搬送ローラを巻き回して前記フィルム巻取部で巻き取られていることを特徴とする。
請求項3記載の熱成形装置によれば、搬送ローラを巻き返すことで、保護フィルムに皺ができることなく、フィルム巻取部によって保護フィルムが連続的かつ円滑に巻き取られる。
The thermoforming apparatus according to
According to the thermoforming apparatus of the third aspect , by winding back the transport roller, the protective film is continuously and smoothly wound up by the film winding portion without wrinkles being formed on the protective film.
請求項4記載の熱成形方法は、上記の熱成形装置を用いた熱成形方法であって、前記シート支持部で支持された前記ロールシートを前記シート搬送部によって巻き出し、前記加熱部に前記シートを供給する工程と、前記加熱部に供給された前記シートのシート端を前記シート把持部で着脱可能に把持する工程と、フィルム巻取部を回転させ、該シート把持部で把持された前記シートに貼着されている前記保護フィルムを巻き取ることで前記シートから前記保護フィルムを剥離させる工程と、前記加熱部によって前記シートを加熱する工程と、前記基台及び前記基材を収容した枠体を前記加熱部に対して相対的に近接させるとともに前記シートを介して前記加熱部に接触させる工程と、前記シートと前記枠体とによって囲まれた密閉空間内を減圧すると共に、前記シートを金型賦形する、又は前記基材に接着する工程と、を備えることを特徴とする。
請求項4記載の熱成形方法によれば、シート搬送部によってロールシートを加熱部にセットし、そのシートのシート端をシート把持部に把持させると共に、フィルム巻取部によって保護フィルムをシートから剥離し、略自動的に巻き取ることができる。その後に、枠体を加熱部に対して相対的に近接させ、シートを基材の表面に被覆することができる。
即ち、シートを加熱部にセットして以降、基材の表面にシートを被覆する直前に、シートから保護フィルムを円滑に剥離することによって、基材の表面に被覆するシートの接着面が露出する時間を短くすることができる。
The thermoforming method according to
According to the thermoforming method of
That is, after the sheet is set in the heating unit, the adhesive film of the sheet to be coated on the surface of the substrate is exposed by smoothly peeling the protective film from the sheet immediately before coating the sheet on the surface of the substrate. Time can be shortened.
本発明の熱成形装置及び熱成形方法によれば、シートから保護フィルムを効率良く円滑に剥がし、かつ、シートの接着面への異物の付着を防ぐことができる。 According to the thermoforming apparatus and the thermoforming method of the present invention, the protective film can be efficiently and smoothly peeled from the sheet, and the adhesion of foreign matter to the adhesive surface of the sheet can be prevented.
以下、本発明に係る熱成形装置及び熱成形方法の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる図面は模式的なものであり、長さ、幅、及び厚みの比率等は実際のものと同一とは限らず、適宜変更することができる。 Hereinafter, embodiments of a thermoforming apparatus and a thermoforming method according to the present invention will be described with reference to the drawings. The drawings used in the following description are schematic, and the ratios of length, width, and thickness, etc. are not necessarily the same as actual ones, and can be changed as appropriate.
[熱成形装置1の構成]
図1は、本発明の一実施形態(以下、本実施形態という)に係る熱成形装置1の構成を示す側面図である。図2は、熱成形装置1の構成を示す平面図である。
本実施形態に係る熱成形装置1は、基材10に対して、熱板(加熱部)3によって加熱されることで軟化したシート4を被覆させる装置である。
[Configuration of Thermoforming Device 1]
FIG. 1 is a side view showing the configuration of a
The
基材10は、シート4を被覆・接着させる対象であり、例えばポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂等の熱可塑性樹脂からなる成形品の本体である。但し、基材10の材質は前記樹脂に限定されない。
The
シート4は、不図示の印刷層を有している。印刷層の表面側には、不図示の保護フィルムまたはキャリフィルムが設けられている。印刷層の裏面側には、接着層が形成されている。接着層の接着面4pには、保護フィルム5が設けられている。シート4の印刷層及び接着層の材質は、熱板3の加熱によって軟化し、且つ冷却された際に硬化し得るものである。なお、シート4は上記のように剥離可能な保護フィルム5によって保護された接着面4pを有していれば、公知の多層シートであってよく、その構成は特に制限されない。
本実施形態のシート4は、ロール状に巻き取られたロールシート(以下、単に「シート」と記載する場合がある)とされている。
The
The
図1に示すように、熱成形装置1は、熱板加熱方式のもので、基材10を保持する基台22を含む基材供給部40と、シート4を加熱する加熱面3aを有する熱板3と、を有する。熱成形装置1は、シート支持部51と、シート搬送部96と、シート把持部58と、フィルム巻取部92と、をさらに備えている。
なお、図2以降の図面のうち、熱成形装置1の構成を示す平面図では、シート搬送部96及びフィルム巻取部92を省略する。
As shown in FIG. 1, the
In the plan view showing the configuration of the
基材供給部40は、少なくとも基台22を備え、基台22への基材10(図1では不図示)の脱着、及び、熱板3の加熱面3aに対してシート4を挟んだ下方の基材供給位置P1に基材10を配置可能に設けられている。図1に示すように、基材供給部40は、基材10を前述のように配置するための構成として、下枠2を備えている。
下枠2は、ステンレス等の金属製の部材であって、基台22と、周壁部21と、を備えている。
The base
The
基台22は、平面視において熱板3よりも小さい形状に形成され、架台6上に設けられている。架台6は、床上をスライド可能であり、かつ基材供給位置P1と、図2に示す平面視で基材供給位置P1から外れた非基材供給位置P2との間(図2参照)で移動に設けられている。
なお、非基材供給位置P2は、平面視で基材供給位置P1に対してずれた位置に外れた任意の位置であって、かつ下枠2内の基台22に基材10を脱着できる位置であればよい。つまり、基材供給位置P1に位置する下枠2と非基材供給位置P2に位置する下枠2とが部分的に重なっていてもよい。
また、架台6は省略することができ、基台22が上記のように移動可能とされていれば、基台22の設置場所及び形態も特に限定されない。
上記の構成によって、図2に示すように、基材供給部40は可能に設けられている。
周壁部21は、基台22の外周側に立設されている。
The
The non-base material supply position P2 is an arbitrary position deviated from the base material supply position P1 in plan view, and the
Further, the
By the above configuration, as shown in FIG. 2, the base
The
基台22及び周壁部21で囲われた収容空間Rには、基材治具60が収容されている。収容空間Rの底部となる基台22の周壁部21側には、収容空間Rに連通する多数の通気孔2b,…,2bが形成されている。各々の通気孔2bは、真空ポンプ(図示略)に接続されている。成形時には、前記真空ポンプが作動し、真空吸引することで、収容空間Rが減圧される。
A
基材治具60は、基台22上に配設された金属等からなるもので、その上部に樹脂等からなる基材10を被着し、保持するようになっている。
本実施形態では、基材治具60は、平面視で基材10よりも一回り小さい形状に形成されている(図4参照)。従って、基材10は、その外周部が基材治具60の側周面より外側に延出し、基材治具60の側周面上部を被覆した状態で基材治具60に保持可能とされている。即ち、基材治具60は、基材治具60の側周面が基材10の外周面より内側となるように配置及び形成されている。
The
In the present embodiment, the
さらに、基材治具60は、不図示の加圧タンク等によって収容空間R内に圧縮空気が導入されることで、基材10にシート4を被覆・接着させた状態を保ち、導入された圧縮空気によって押圧され、基台22側に下降するようになっている。
Furthermore, the
熱板3は、シート4を加熱することで軟化させるための構成要素であり、加熱面3aを有する。加熱面3aは滑らかな平面であり、熱板3はその底面を加熱面3aとする平板形状を有している。
本実施形態の熱板3は、下側の基材供給位置P1(図2参照)に対して近接離反する方向に昇降可能に設けられている。また、下方に移動した状態で基材供給部40の下枠2の枠上縁部2aに密接して配置可能とされている。
但し、熱板3と基材供給部40とは、上下方向において相対的に近接離反可能に設けられていればよい。従って、熱板3の位置がほぼ固定され、基材供給位置P1に配置された基材供給部40が熱板3に対して近接離反する方向に昇降可能に設けられていてもよい。
The
The
However, the
熱板3の上面3cには、複数のヒーター31,…,31が所定の間隔をあけて設けられている。
熱板3の加熱面3aには、加熱面3aに開口する複数の通気孔3b,…,3bが所定の間隔をあけて形成されている。各々の通気孔3bは、加熱面3a側を真空吸引する真空ポンプ(図示略)と、コンプレッサによって圧縮空気を貯める加圧ポンプ(図示略)とに接続されている。このように、真空タンクが設けられることで、熱成形装置1における減圧ロスが抑えられる。
A plurality of
A plurality of
シート支持部51は、シート4を巻出し可能に支持するための構成要素であり、ロールシートの芯材4xを支持する。
The
シート4のシート端4eの巻出し位置(シート巻出し位置)P5から、熱板3の加熱面3aの延在方向に沿うシート4の巻き出し方向D1(以下、単に巻き出し方向D1という場合がある)の前方には、シート支持補助部52、シート切断部54、切断シート保持部56が巻出し位置P5側から順次設けられている。
From the unwinding position (sheet unwinding position) P5 of the
シート支持補助部52はシート搬送部96によって巻き出されたシート4を補助的に支持する。シート支持補助部52は、シート4、保護フィルム5及びシート搬送部96を巻き出し方向D1に沿って貫通させる。
The sheet support
シート切断部54は、シート搬送部96によって保持されたシート4を熱板3の加熱面3aよりも巻き出し方向D1の後側で切断するための構成要素である。シート切断部54としては、例えばロールシートの幅方向に延在するカッターであってもよく、ロールシートの幅方向に平行して走査可能なカッターであってもよい。また、前記カッターはシート4に対して近接離反する方向に昇降可能とされていてもよい。
The
切断シート保持部56は、シート切断部54によって切断されたシート4のシート端4fを保持するための構成要素である(図9参照)。切断シート保持部56は、例えばシート4に対して近接離反する方向に昇降可能な部材で構成されている。
The cut
シート搬送部96は、熱板3の加熱面3aにシート4を供給するための構成要素である。
本実施形態のシート搬送部96は、シート4の下方に位置する搬送ローラであって、シート4の巻き出し方向Dに沿って、シート4のシート端4eの巻出し位置P5と供給完了位置(シート供給完了位置)P6(図3参照)との間を往復移動可能に設けられている。
The
The
シート把持部58は、シート搬送部96が巻出し位置P5から供給完了位置P6に移動することで熱板3の加熱面3aに供給されたシート4のシート端4eを着脱可能に把持するための構成要素である(図3参照)。
The
フィルム巻取部92は、シート把持部58で把持されたシート4の接着面4pに貼着されている保護フィルム5を巻き取ることでシート4から保護フィルム5を剥離するための構成要素である。
The
シート4は適宜切断され、巻き出し方向D1において所定の長さで切り出されるのに対し、保護フィルム5は切断されることなく、フィルム巻取部92によって連続的に巻き取られる。保護フィルム5の延在方向において、シート搬送部96とフィルム巻取部92との間には、フィルム巻取補助部94が設けられている。保護フィルム5は、シート搬送部96と、フィルム巻取補助部94と、フィルム巻取部92と、に巻き取り後方側から順に掛け回されている。
The
本実施形態では、フィルム巻取部92及びフィルム巻取補助部94の位置は、巻き出し方向D1において巻出し位置P5より後側に固定されている。
そこで、フィルム巻取部92は、シート搬送部96による巻き出し方向D1に沿ったシート4の搬送時に、巻き取り方向D11とは反対方向D12(以下、単に反対方向D12という場合がある)に反転自在とされている。
また、本実施形態のフィルム巻取部92は、シート搬送部96が供給完了位置P6に移動することでシート4のシート端4eをシート把持部58に把持させた後に供給完了位置P6から巻出し位置P5に向けて移動を開始以後に、巻き取り方向D11に回転することで保護フィルム5の巻き取りを開始可能とされている。
In the present embodiment, the positions of the
Therefore, when the film take-up
Further, the
[熱成形装置1を用いた熱成形方法]
次に、熱成形装置1を用いた熱成形方法について説明する。
各構成要素が図1及び図2に示す位置に配置された状態を巻出し初期状態とする。
巻出し初期状態では、シート支持部51及びシート支持補助部52によって、シート4が支持されている。また、シート4をシート端4eが巻出し位置P5から巻き出し方向D1の前側にある程度進出するように切り出し、シート搬送部96を巻出し位置P5に配置する。また、保護フィルム5はシート4よりも長く巻き出しておき、不図示の先端部は予めフィルム巻取部92に接続する。巻出し位置P5よりも巻き出し方向D1の後側では、シート4の接着面4pに保護フィルム5が貼着された状態を保持しておく。
[Thermoforming method using the thermoforming apparatus 1]
Next, a thermoforming method using the
A state in which each component is disposed at the position shown in FIGS. 1 and 2 is taken as an initial state of unwinding.
In the initial state of unwinding, the
先ず、巻出し初期状態から、シート4をシート搬送部96によって巻き出し方向D1に巻き出し、熱板3の加熱面3aに供給する。
図3及び図4は、熱成形装置1を用いた熱成形方法を説明するための側面図及び平面図であって、シート搬送部96によってシート4及び保護フィルム5を熱板3の加熱面3aに供給する様子と、合わせて基台22に基材10を設置する様子と、を示している。
First, from the unwinding initial state, the
FIGS. 3 and 4 are a side view and a plan view for explaining the thermoforming method using the
図3及び図4に示すように、下枠2の基台22上に配置された基材治具60上に基材10を設置する。これにより、基材10を基材治具60上に被着し、保持させる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
基台22への基材10の設置と同時に、巻き出し方向D1に沿って、図3に示すように、シート搬送部96を供給完了位置P6に移動させる。シート搬送部96の移動に伴い、フィルム巻取部92を反対方向D12に反転させる。これにより、シート4及び保護フィルム5が巻出し位置P5から供給完了位置P6にわたって巻き出される。
Simultaneously with the installation of the
次に、シート搬送部96が供給完了位置P6に到着するのと略同時に、熱板3の加熱面3aに供給されたシート4のシート端4eをシート把持部58で着脱可能に把持する。この際、図3に示すように、保護フィルム5は供給完了位置P6からシート搬送部96に掛け回した状態とし、巻出し位置P5に向けて巻き出し方向D1とは反対方向に折り返させている。保護フィルム5は、さらにフィルム巻取補助部94に掛け回され、フィルム巻取部92からは最大限巻き出している状態である。
Next, substantially simultaneously with the arrival of the
次に、フィルム巻取部92を巻き取り方向D11に回転させ、シート把持部58で把持されたシート4の接着面4pに貼着されている保護フィルム5を巻き取る。これによって、シート4から保護フィルム5を剥離する。
図5及び図6は、熱成形装置1を用いた熱成形方法を説明するための側面図及び平面図であって、シート4に貼着されている保護フィルム5を巻き取る様子を示している。
Next, the
FIG.5 and FIG.6 is the side view and top view for demonstrating the thermoforming method which used the
保護フィルム5を巻き取る際には、シート搬送部96を供給完了位置P6から巻出し位置P5に移動させる。シート搬送部96の移動に伴い、フィルム巻取部92を巻取り方向D11に回転させる。これにより、保護フィルム5が巻き出し方向D1の前側から後側に向かって巻出し位置P5から供給完了位置P6にわたって巻き出される。
この際、図5に示すように、シート搬送部96の位置に対して、保護フィルム5の折り返し位置が巻き出し方向D1の前側にずれるように、フィルム巻取部92の巻取り方向D11の回転開始のタイミング及び回転速度を制御することで、保護フィルム5に適度な遊びが生じ、つっぱり等が生じ難くなり、フィルム巻取部92に保護フィルム5を円滑に巻き取ることができる。
シート搬送部96が巻出し位置P5に移動完了すると、シート4が熱板3の加熱面3aと基材供給位置P1との間に敷設された状態となる。
When the
Under the present circumstances, as shown in FIG. 5, rotation of the winding direction D11 of the
When the
次に、熱板3によってシート4を加熱する。
図7及び図8は、熱成形装置1を用いた熱成形方法を説明するための側面図及び平面図であって、巻出し位置P5から供給完了位置P6に至るシート4から保護フィルムの剥離を完了し、熱板3によってシート4を加熱する様子を示している。
図7及び図8に示すように、熱板3とシート4との間を減圧し、その加熱面3aにシート4を吸着させて加熱する。
具体的には、ヒーター31によって熱板3を加熱すると共に、熱板3に接続されている真空ポンプを作動させ、通気孔3bを介してシート4を熱板3の加熱面3a側に移動する方向に真空吸引する。これにより、熱板3の加熱面3aにシート4を吸着させ、吸着したシート4を加熱することができる。
Next, the
FIGS. 7 and 8 are a side view and a plan view for explaining the thermoforming method using the
As shown in FIGS. 7 and 8, the pressure between the
Specifically, the
上記の熱板3によってシート4を加熱する工程の完了時までに、基台22を基材供給位置P1に配置する。
この際、基材10を基材治具60上に被着させた後、架台6を平面視において熱板3に近づく方向(即ち、水平方向であって、矢印D3方向)に移動させ、熱板3と重なるように配置する。これにより、基台22及び基材10は、熱板3の下方の基材供給位置P1に配置される(図8参照)。
The
Under the present circumstances, after making the
次に、シート4を巻き出し方向D1において所定の長さ寸法を有するように切断する。
図9及び図10は、熱成形装置1を用いた熱成形方法を説明するための側面図及び平面図であって、熱板3によって加熱面3aにシート4が吸着させたまま、シート4を切断する様子を示している。
図9及び図10に示すように、シート支持補助部52と切断シート保持部56とによって、シート4を支持する。続いて、シート4の巻き出し方向D1において、シート支持補助部52と切断シート保持部56との間、即ち熱板3の加熱面3aよりも巻き出し方向D1の後側で、シート4をシート切断部54によって切断する。このようにシート支持補助部52と切断シート保持部56との両方でシート4を保持することで、シート4の切断後に、シート端4fが切断シート保持部56に保持され、シート端4gがシート支持補助部52に支持される。従って、切断後のシート4がシート端4f,4gから下降して熱成形装置1から脱落する、又は架台6に貼りつく等の事態を回避することができる。また、熱成形完了時には、円滑に効率よく、熱成形装置1を巻出し初期状態にすることができる。
Next, the
FIGS. 9 and 10 are a side view and a plan view for explaining a thermoforming method using the
As shown in FIGS. 9 and 10, the
次に、基台22及び基材10を収容した下枠(枠体)2を熱板3に対して相対的に近接させるとともにシート4及び熱板3に接触させる。
図11は、熱成形装置1を用いた熱成形方法を説明するための側面図であって、下枠2を熱板3に対して近接させた状態を示している。
本実施形態の熱成形装置1を用いた熱成形方法では、熱板3を下方に移動させ、加熱面3aの外周部を、シート4を介して下枠2の枠上縁部2aに密接させる。この際、シート4は、熱板3の加熱面3aに沿って上面の全面が略接触した状態に配置される。これにより、図11に示すように、シート4の外周部は、下枠2と熱板3とによって挟持された状態となる。また、下枠2の開口が塞がれることで密閉空間Rが形成され、下枠2の周壁部21の枠上縁部2aにシート4が密接する。
但し、下枠2は熱板3に対して相対的に近接可能であればよく、熱板3の位置を固定とし、その熱板3に対して下枠2を含む基材供給部40を昇降させてもよい。
Next, the lower frame (frame body) 2 accommodating the base 22 and the
FIG. 11 is a side view for explaining a thermoforming method using the
In the thermoforming method using the
However, the
次に、シート4と下枠2とによって囲まれた密閉空間R内を減圧するとともに、シート4を基材10の表面に被覆する。
図11は、熱成形装置1を用いた熱成形方法を説明するための側面図であって、シート4を介して熱板3を下枠2に密接させた状態を示している。図11に示すように、熱成形装置1には、熱板3と基材供給部40の下枠2とで囲まれた密閉空間Rが形成されている。この状態から、熱板3の通気孔3bを介してシート4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4の下側の収容空間Rの空気は、基台22に向けて吸引され、密閉空間Rが減圧されて高真空度状態になる。
Next, the pressure in the sealed space R surrounded by the
FIG. 11 is a side view for explaining a thermoforming method using the
次いで、密閉空間Rの減圧動作を維持した状態で、シート4の吸着動作を停止し、熱板3とシート4との間を大気開放する、又は下枠2の基台22に向けて加圧する。
具体的には、熱板3に吸着されたシート4が所定温度に加熱され、所定時間を経過した後に、熱板3の通気孔3bの真空吸引を止めて吸着動作を停止する。これにより、熱板3とシート4との間が大気開放されるので、シート4を挟んで上下の空間に圧力差が生じる。
Then, with the pressure reducing operation of the enclosed space R maintained, the adsorption operation of the
Specifically, the
図12は、熱成形装置1を用いた熱成形方法を説明するための側面図であって、シート4が基材10の表面に被覆された状態を示している。
図12に示すように、加熱によって軟化したシート4は熱板3の加熱面3aから離れ、シート4下側の下枠2の基台22(基材10側)に向かって移動し、基材10の表面に押し付けられる。これにより、シート4が基材10を被覆し、基材10の表面に接着される。
なお、熱板3とシート4との間を大気開放する際、各々に接続されている真空タンクを加圧タンクに切り替えることで、熱板3の通気孔3bより圧縮空気を噴出させ、密閉空間R内を加圧するようにしてもよい。
FIG. 12 is a side view for explaining a thermoforming method using the
As shown in FIG. 12, the
When the
次いで、熱板3の通気孔3bを介して、不図示の加圧タンクから予め設定された圧の圧縮空気を密閉空間R内に導入する。導入する圧縮空気の圧(即ち、予め設定された圧)は、先に熱板3とシート4との間を大気開放する、又は基台22向けて加圧した際の圧より充分に大きい圧とする。
このようにして予め設定された圧の圧縮空気を密閉空間R内に導入すると、圧縮空気は収容空間Rの開口側全面に位置するシート4を押圧することにより、シート4を介して基材10及び基材治具60を押圧する。
この後、必要に応じてシート4のトリミングを行ってもよい。
Next, compressed air at a pressure set in advance is introduced into the sealed space R from a pressure tank (not shown) via the vent holes 3 b of the
When compressed air at a pressure set in advance in this manner is introduced into the sealed space R, the compressed air presses the
After this, the
次いで、シート4が被覆された基材10を基材治具60から取り外す。
図13及び図14は、熱成形装置1を用いた熱成形方法を説明するための側面図及び平面図であって、シート4が被覆された基材10を基材供給位置P1から非基材供給位置P2に移動させ、基材治具60から取り外す様子を示している。
図13及び図14に示すように、熱板3を上方に移動させ、かつ、下枠2を熱板3から離れる方向かつ水平方向に移動させる。このようにして、基材供給部40によって、基材10及び基台22を基材供給位置P1から非基材供給位置P2に移動させる。そして、シート4を被覆及び接着させた基材10を基材治具60から取り外す。
以上の作業によって成形品が完成し、一連の成形動作が完了する。
Then, the
FIGS. 13 and 14 are a side view and a plan view for explaining the thermoforming method using the
As shown in FIGS. 13 and 14, the
A molded article is completed by the above operation, and a series of molding operations are completed.
複数の基材10,…,10にシート4を被覆して、連続的な熱成形を行う場合は、図13及び図14に示す配置において、シート支持補助部52によって支持されているシート端4gを新たにシート端4eと置き換え、上記説明した各工程を順次行えばよい。
When coating the
[熱成形装置1及び熱成形方法による作用効果]
上記説明したように、本実施形態の熱成形装置1によれば、シート支持部51、シート支持補助部52によってロールシートが巻き出し可能に支持され、シート搬送部96によってシート4及びシート4の接着面4pに貼着された保護フィルム5がシート把持部58に向けて巻き出される。そして、シート把持部58によってシート4のシート端4eが把持され、シート4が熱板3の加熱面3aにセットされた後、フィルム巻取部92によって保護フィルム5を巻き取ることで、その保護フィルムがシートから剥離され、略自動的に巻き取られる。従って、シート4の接着面4pに保護フィルム5が貼着した状態でシート4が加熱面3aにセットされるため、シート4の加熱直前まで接着面4pに異物が付着しにくくなり、従来のようにシート4から保護フィルム5を剥がしてから加熱面3aにシート4をセットする場合に比べて、基材10にシート4が被覆した成形品の品質を向上させることができる。
[Functional Effect by
As described above, according to the
また、本実施形態の熱成形装置1によれば、フィルム巻取部92がシート搬送部96によるシート4の搬送時に、反対方向D12に反転するように回転自在に設けられているので、フィルム巻取部92の位置が固定されている場合であっても、保護フィルム5を熱板3の加熱面3aに沿って自在に巻き出すことができる。巻き出した後も、フィルム巻取部92が巻き取り方向D11に回転することで、保護フィルム5を円滑に巻き取ることもできる。
Further, according to the
また、本実施形態の熱成形装置1によれば、シート搬送部96がシート4を巻き出し方向D1に沿って、シート端4eの巻出し位置P5と供給完了位置P6との間で往復移動可能に設けられているので、シート搬送部96の巻出し位置P5と供給完了位置P6との間での往路移動によって、シート4及び保護フィルム5が巻出し位置P5と供給完了位置P6との間に供給される。また、シート搬送部96の巻出し位置P5と供給完了位置P6との間での往路移動によって、シート搬送部96は初期位置に戻り、新たにシート4及び保護フィルム5を供給する準備を始める。このように、シート搬送部96の巻出し位置P5と供給完了位置P6との間での往復移動によって、シート4を連続的に効率良く供給することができる。
さらに、シート搬送部96が供給完了位置P6から巻出し位置P5に向けて移動を開始以後に、フィルム巻取部92で保護フィルム5の巻き取りが開始されるので、シート4を熱板3の加熱面3aにセットした後、シート4の接着面4pから保護フィルム5を円滑にかつ略自動的に巻き取ることができる。これにより、シート4の接着面4pへの異物の付着をより高い確率で防ぐことができる。
Further, according to the
Furthermore, since the
また、本実施形態の熱成形装置1によれば、シート搬送部96がシート4の下方に位置する搬送ローラであって、保護フィルム5が搬送ローラを巻き回してフィルム巻取部92で巻き取られているので、保護フィルムを湾曲させて搬送ローラを巻き返すことができ、保護フィルム5に皺が作ることなく、フィルム巻取部92によって保護フィルム5を連続的かつ円滑に巻き取ることができる。
Further, according to the
本実施形態の熱成形装置1を用いた熱成形方法によれば、シート搬送部96によってロールシートを熱板3の加熱面3aにセットし、シート4のシート端4eをシート把持部58に把持させると共に、フィルム巻取部92によって保護フィルム5をシート4から剥離し、略自動的に巻き取ることができる。その後に、下枠2を熱板3に対して相対的に近接させ、シート4を基材10の表面に被覆することができる。
即ち、シート4を熱板3の加熱面3aにセットしてから、基材10の表面にシート4を被覆する直前に、シート4から保護フィルム5を円滑に剥離することによって、基材10の表面に被覆するシート4の接着面4pが露出する時間を短くすることができる。従って、シート4の接着面4pへの異物の付着を防ぐことができる。
According to the thermoforming method using the
That is, after the
図15及び図16は、上記実施形態の熱成形装置1の第一変形例である熱成形装置1Bを用いた熱成形方法について説明するための図である。
図15及び図16に示すように、熱成形装置1Bは、ヒーター等の輻射板131を有する輻射式加熱部(加熱部)133を備えた構成となっている。輻射式加熱部133は、天板136と、天板136から下方に且つ天板136の板面に垂直に立設された周壁部132と、天板136の底面(即ち、天板136及び周壁部132に囲まれた空間の上部)に設けられた輻射板131と、を備えている。なお、輻射板131は、一枚でもよく、図15に示すように複数であってもよい。輻射板131は、所望のタイミングで高温に加熱されるように構成されている。
FIG.15 and FIG.16 is a figure for demonstrating the thermoforming method using the
As shown in FIG.15 and FIG.16, the
熱成形装置1Bを用いた熱成形方法では、巻出し初期状態において、輻射式加熱部133が下枠2に対して所定の間隔をあけて下枠2の上方に配置されている。その後、図15に示すように、シート4をシート搬送部96によって巻き出し方向D1に巻き出し、輻射式加熱部133と下枠2との間に供給する。
次に、シート4を輻射式加熱部133及び下枠2よりも巻き出し方向D1の後側で、シート切断部54によって切断する。その後、下枠2の周壁部21の上端を輻射式加熱部133の周壁部132の下端に対して相対的に近接させるとともにシート4及び周壁部132に接触させる。そして、シート4と下枠2とによって囲まれた密閉空間R内を減圧するとともに、シート4を基材10の表面に被覆する。この際、輻射式加熱部133の輻射板131を高温に加熱することで、輻射板131からの輻射熱によってシート4が加熱されて軟化する。
In the thermoforming method using the
Next, the
上記のように、輻射式加熱部133を備えた熱成形装置1B及び熱成形装置1Bを用いた熱成形方法によれば、熱成形装置1及び熱成形装置1を用いた熱成形方法と同様の作用効果が得られる。
As described above, according to the thermoforming method using the
図17及び図18は、上記実施形態の熱成形装置1の第二変形例である熱成形装置1Cを用いた熱成形方法について説明するための図である。
図17及び図18に示すように、熱成形装置1Cは、熱成形装置1の構成要素に加えて、テンションスイッチ111及び押さえ部120を備えている。テンションスイッチ111は、弛みなく張った状態の保護フィルム5が接触可能な位置において、シート搬送部96とフィルム巻取部92との間に設けられ、具体的にはフィルム巻取補助部94とフィルム巻取部92との間に設けられている。押さえ部120は、巻き出し方向D1において、シート4の巻出し位置P5の近傍であって、少なくともシート4の切断位置よりも後方に配置されている。
FIGS. 17 and 18 are views for explaining a thermoforming method using a
As shown in FIGS. 17 and 18, the
熱成形装置1Cを用いた熱成形方法は、基本的には熱成形装置1を用いた熱成形方法と同様である。
熱成形装置1を用いた熱成形方法で説明したように、シート把持部58で把持されたシート4の接着面4pに貼着されている保護フィルム5を巻き取る際に、シート搬送部96を供給完了位置P6から巻出し位置P5に移動させ、さらにフィルム巻取部92を巻取り方向D11に回転させる。この際、シート搬送部96の位置に対して、保護フィルム5の折り返し位置が巻き出し方向D1の前側にずれるため、フィルム巻取部92の巻取り方向D11の回転開始のタイミング及び回転速度を制御することで、保護フィルム5に適度な遊びが生じる。この際、図17に示すように、フィルム巻取補助部94とフィルム巻取部92との間に位置する保護フィルム5にも弛みが生じる。
The thermoforming method using the
As described in the thermoforming method using the
そして、フィルム巻取部92における保護フィルム5の巻き取りが完了すると同時に、シート搬送部96が巻出し位置P5に移動完了し、図18に示すように、保護フィルム5の弛みがなくなり、保護フィルム5が張った状態になる。これにより、保護フィルム5がテンションスイッチ111に接触して、ON状態になる。そして、このON信号が押さえ部120に伝達され、押さえ部120が巻出し位置P5に位置するシート4及び保護フィルム5を上下方向から押さえると同時に、フィルム巻取部92の回転を停止する。このようにして、シート4から保護フィルム5が剥離され、シート4が熱板3の加熱面3aと基材供給位置P1との間に敷設された状態となる。
Then, at the same time the winding of the
上記のように、テンションスイッチ111及び押さえ部120を備えた熱成形装置1C及び熱成形装置1Cを用いた熱成形方法によれば、熱成形装置1及び熱成形装置1を用いた熱成形方法と同様の作用効果が得られることに加え、フィルム巻取部92における保護フィルム5の巻き取りが完了すると同時に、フィルム巻取部92の回転を所定のタイミングで停止することができる。そのため、保護フィルム5の過巻を防止することができる。
As described above, according to the thermoforming method using the
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above in detail, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications may be made within the scope of the present invention as set forth in the appended claims. Changes are possible.
例えば、本発明に係るいずれの実施形態の熱成形装置1においても、下枠2が基材供給位置P1と非基材供給位置P2との位置関係として、水平方向(例えば、図6に示す矢印D3方向)に移動しているが、このような位置関係に限定されない。例えば、非基材供給位置P2の位置として、下枠2が基材供給位置P1よりも下方に移動した適宜な位置で、かつ下枠2内の基台22に基材10を脱着可能な位置とすることができる。この場合、下枠2が上下方向に基材供給位置P1と非基材供給位置P2との間で移動する構成となる。
For example, in the
なお、本発明に係るいずれの実施形態の熱成形装置1及び熱成形方法についても、金型賦形と被覆接着の両工法に適用することができる。
The
なおまた、熱板3は上記実施形態における説明及び図面で例示した構成に限定されず、例えば、熱成形対象となる基材の収容領域を有する枠材と、平面視で四角形状の加熱面、及び外周縁から枠材側に向けて突出する枠部を有し、該枠部が該枠材の枠縁部に対して当接可能とした熱板と、を備えていてもよい。また、該熱板には、加熱面における枠部とのコーナー部であって、平面視で前記熱板の外周部に開口する真空穴が設けられていてもよい。
In addition, the
なおまた、例えば、シート搬送部96は搬送ローラでなくてもよく、回転しない棒状部材等で構成されていてもよく、上記説明したようにシート4を搬送可能であれば、これら以外の構成を備えていてもよい。
なおまた、上記実施形態及び該実施形態の第一変形例、第二変形例の構成は適宜組み合わせてもよい。
Furthermore, for example, the
Furthermore, the configurations of the above-described embodiment and the first and second modifications of the embodiment may be combined as appropriate.
1…熱成形装置
2…下枠(枠体)
3…熱板(加熱部)
3a…加熱面
4…シート
4e…シート端
4p…接着面
5…保護フィルム
10…基材
10a…底面
22…基台
40…基材供給部
51…シート支持部
58…シート把持部
92…フィルム巻取部
96…シート搬送部
133…輻射式加熱部(加熱部)
D1…巻き出し方向
D11…巻き取り方向
D12…反対方向
P5…巻出し位置(シート巻出し位置)
P6…供給完了位置(シート供給完了位置)
R…密閉空間
1 ...
3 ... Heat plate (heating unit)
3a: heated surface 4:
D1 ... unwinding direction D11 ... winding direction D12 ... opposite direction P5 ... unwinding position (sheet unwinding position)
P6 ... Supply complete position (sheet supply complete position)
R ... enclosed space
Claims (4)
前記ロールシートを巻出し可能に支持するシート支持部と、
前記加熱部に前記シートを供給するシート搬送部と、
前記加熱部に供給された前記シートのシート端を着脱可能に把持するシート把持部と、
該シート把持部で把持された前記シートに貼着されている保護フィルムを巻き取ることで前記シートから前記保護フィルムを剥離させるフィルム巻取部と、
を備え、
前記フィルム巻取部は、前記シート搬送部によるシートの搬送時に、巻き取り方向とは反対方向に反転するように回転自在に設けられていることを特徴とする熱成形装置。 A substrate, and a heating unit that heats a sheet having a protective film attached to an adhesive surface and a roll sheet wound up in a roll shape and heated, the substrate held by the base In contrast to this, it is a thermoforming apparatus for forming a mold of a sheet softened by being heated by the heating unit or adhering the sheet to the substrate,
A sheet support portion that supports the roll sheet so as to be unrollable;
A sheet conveying unit that supplies the sheet to the heating unit;
A sheet gripping unit that detachably grips the sheet end of the sheet supplied to the heating unit;
A film winding unit that peels the protective film from the sheet by winding the protective film attached to the sheet held by the sheet holding unit;
Equipped with
The film take-up unit, during transport of the sheet by the sheet conveying unit, thermoforming apparatus and the take-up direction, characterized that you have provided rotatably to invert in the opposite direction.
前記シート搬送部が前記シート供給完了位置からシート巻出し位置に向けて移動を開始以後に、前記フィルム巻取部で前記保護フィルムの巻き取りが開始されることを特徴とする請求項1に記載の熱成形装置。 The sheet conveying unit is provided to be capable of reciprocating the sheet along the extension direction of the heating unit between a sheet unwinding position at the sheet end and a sheet supply completion position.
Since the start to move toward the sheet take-out position the sheet conveying portion from the sheet feeding completion position, according to claim 1, characterized in that the winding of the protective film in the film winding unit is started Thermoforming equipment.
前記シートに貼着されている前記保護フィルムが前記搬送ローラを巻き回して前記フィルム巻取部で巻き取られていることを特徴とする請求項2に記載の熱成形装置。 The sheet conveyance unit is a conveyance roller positioned below the sheet, and
The thermoforming apparatus according to claim 2 , wherein the protective film attached to the sheet is wound by the film winding unit by winding the transport roller.
前記シート支持部で支持された前記ロールシートを前記シート搬送部によって巻き出し、前記加熱部に前記シートを供給する工程と、
前記加熱部に供給された前記シートのシート端を前記シート把持部で着脱可能に把持する工程と、
フィルム巻取部を回転させ、該シート把持部で把持された前記シートに貼着されている前記保護フィルムを巻き取ることで前記シートから前記保護フィルムを剥離させる工程と、
前記加熱部によって前記シートを加熱する工程と、
前記基台及び前記基材を収容した枠体を前記加熱部に対して相対的に近接させるとともに前記シートを介して前記加熱部に接触させる工程と、
前記シートと前記枠体とによって囲まれた密閉空間内を減圧すると共に、前記シートを金型賦形する、又は前記基材に接着する工程と、
を備えることを特徴とする熱成形方法。 A thermoforming method using the thermoforming apparatus according to any one of claims 1 to 3 ,
Unwinding the roll sheet supported by the sheet support unit by the sheet conveyance unit, and supplying the sheet to the heating unit;
A step of detachably holding a sheet end of the sheet supplied to the heating unit by the sheet holding unit;
Rotating the film take-up unit and taking up the protective film attached to the sheet held by the sheet holding unit, thereby peeling the protective film from the sheet;
Heating the sheet by the heating unit;
Allowing the frame containing the base and the base to be relatively close to the heating unit and contacting the heating unit via the sheet;
Decompressing the inside of the enclosed space surrounded by the sheet and the frame, molding the sheet, or bonding the sheet to the substrate;
A thermoforming method comprising:
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