JP7249070B1 - thermoforming equipment - Google Patents

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Abstract

【課題】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。【解決手段】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、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のフランジ部103に接着された状態で、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。【選択図】図1A thermoforming apparatus capable of improving trimming accuracy and reducing environmental load is provided. A radiant heating device 6 and a base 52 facing the radiant heating device 6 with a resin film 4 therebetween are provided, and the radiant heating device 6 heats the resin film 4 to a predetermined temperature C21 at which the resin film 4 can be molded. and a bonding step of bonding the radiantly heated resin film 4 to the pulp mold 10 placed on the base 52. And before performing the adhesion step, the resin film 4 is adhered to the flange portion 103 of the adhesion surface 104 of the pulp mold 10, and cut into a shape along the outer shape of the flange portion 103. [Selection drawing] Fig. 1

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 and a base that faces the radiant heating device with a resin film sandwiched therebetween, 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 a bonding step of bonding a radiantly heated resin film to a fiber molded body 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。 Conventionally, plastic containers have been used as food packaging containers, but plastic containers are considered to cause environmental pollution because they do not naturally decompose when discarded. Under such circumstances, fiber moldings such as pulp molds, which are naturally decomposed even if discarded, are expected to reduce environmental pollution, and are increasingly being used as packaging containers for food. .

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 the fiber molded body is used as a packaging container for food, if the food is filled as it is, water and oil contained in the food may permeate the fiber molded body and cause leakage. For this reason, it is common to adhere a thermoplastic resin film to the surface of the fiber molding that comes into contact with food, thereby imparting water resistance and oil resistance to the fiber molding. For example, Patent Literature 1 discloses a paper container to which a resin film is adhered.

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。 Adhesion of the resin film to the fiber molded body is performed by, for example, a radiation heating device 6 for heating the resin film 4 and a pulp mold 10 (an example of a fiber molded body) for placing thereon, as shown in FIG. A thermoforming apparatus 100 having a lower mold 5 is used.

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 thermoforming apparatus 100 heats the resin film 4 to a predetermined moldable temperature by the radiation heating device 6, and bonds the resin film 4 softened by the radiation heating to the pulp mold 10 placed on the lower mold 5. It is a device for The process of radiantly heating the resin film 4 to a predetermined moldable temperature by the radiant heating device 6 is called a heating process. The process of adhering is called an adhering process.

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 pulp mold 10 is, for example, an oval bottom 101 in a plan view (viewed from above in FIG. 6), a peripheral wall 102 rising from the peripheral edge of the bottom 101, and a pulp mold extending from the upper end of the peripheral wall 102. 10 and a flange portion 103 projecting outward. The inner surface of the pulp mold 10 on the radiant heating device 6 side (upper side in FIG. 6) is a bonding surface 104 to which the resin film 4 is bonded.

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 resin film 4 is, for example, a thermoplastic film made of polypropylene (PP). The thickness is, for example, 80 μm. The melting point of the resin film 4 is, for example, 167.degree. The surface of the resin film 4 facing the pulp mold 10 is provided with an adhesive layer (not shown) made of a heat sealing agent or the like in order to improve adhesion with the pulp mold 10 .

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 lower mold 5 is composed of a formwork 51 , a pedestal 53 and a base 52 . The formwork 51 has a frame 512 and a peripheral wall 511 erected on the frame 512 . The pedestal 512 has a vent 512a penetrating in the vertical direction VT, and the vacuum pump 7 is connected to the vent 512a. The vacuum pump 7 can vacuum-suck the inside of the mold 51 through the vent 512a.

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 pedestal 53 for mounting the base 52 is fixed above the pedestal 512 , surrounded by the peripheral wall 511 . The pedestal 53 has a plurality of communication paths 531 passing through the pedestal 53 in the vertical direction VT. A base 52 on which the pulp mold 10 is placed is mounted on the upper end surface of the base 53 in the vertical direction VT, surrounded by a peripheral wall 511 .

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 base 52 has a mounting surface 521 formed in the shape of the pulp mold 10 on the end face on the side of the radiation heating device 6 (upper side in the vertical direction VT). Furthermore, the base 52 has a plurality of vacuum vents 522 opening to the mounting surface 521 . When the inside of the formwork 51 is vacuum-sucked by the vacuum pump 7 , the mounting surface 521 side can be vacuum-sucked through the communicating passage 531 and the vacuum vent 522 . In the state shown in FIG. 6, the resin film 4 can be adhered to the adhesion surface 104 of the pulp mold 10 without gaps by vacuum-sucking the mounting surface 521 side. Since the pulp mold 10 has air permeability, even if the pulp mold 10 is mounted on the mounting surface 521, pressurization and vacuum suction on the mounting surface 521 side are not hindered.

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 radiation heating device 6 is positioned to face the lower die 5 with the resin film 4 interposed therebetween. The position of the radiation heating device 6 shown in FIG. 1 is the heating position for performing radiation heating of the resin film 4 in the heating step. The distance D11 of the radiation heating device 6 from the base 52 at the heating position is determined based on the output of the radiation heating device 6, the material of the resin film 4, the target time required for the heating process and the bonding process, and the like.

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 thermoforming apparatus 100 having the above configuration will be described with reference to FIG. FIG. 7(a) is a time chart of the output of the radiation heating device 6 in the bonding process and the heating process. FIG. 7(b) is a time chart of the pumping speed of the vacuum pump 7 in the bonding process and the heating process. FIG. 7(c) is a time chart for the position of the radiation heating device 6 (the distance of the radiation heating device 6 from the base 52) in the bonding process and the heating process. FIG. 7(d) is a graph showing how the temperature of the resin film 4 changes during the bonding process and the heating process.

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 radiation heating device 6 is started at time t1, and the heating process is started. The output of the radiation heating device 6 is constant at temperature C11 throughout the heating process and the bonding process. Although the value of the temperature C11 is arbitrarily set depending on the performance of the radiation heating device 6, the material of the resin film 4 to be heated, etc., the temperature of the radiation heating device 6 is set to 600° C. here. . Further, the distance of the radiation heating device 6 to the base 52 is constant at a distance D11 through the heating process and the bonding process, as shown in FIG. 7(c).

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 resin film 4 rises in proportion to the passage of time from time t1 when heating by the radiation heating device 6 is started. Then, the temperature of the resin film 4 reaches the moldable temperature C21 (160° C.) at time t2, and the heating process is completed. The time required for the heating process (the time from time t1 to time t2) depends on the output of the radiation heating device 6, the distance of the radiation heating device 6 from the base 52, the thickness and material of the resin film 4, and the like. about 8 seconds.

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 completing the heating process, the thermoforming apparatus 100 performs the bonding process. Specifically, as shown in FIG. 7(b), vacuum suction by the vacuum pump 7 is performed at a maximum pumping speed S11 corresponding to the capacity of the vacuum pump 7 from time t2. By performing this vacuum suction, the resin film 4 is shaped along the shape of the pulp mold 10 and adhered to the pulp mold 10 . The time required for the bonding process (time from time t2 to time t6) depends on the output of the radiant heating device 6, the distance of the radiant heating device 6 from the base 52, the material of the resin film 4, and the like. seconds.

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。 The pulp mold 10 to which the resin film 4 is adhered is carried out from the thermoforming apparatus 100 by feeding the resin film 4 along the horizontal direction HZ (for example, from the left side to the right side in the figure). Then, the thermoforming apparatus 100 adheres the resin film 4 to the next pulp mold 10 . Since the resin film 4 is continuously adhered to the pulp mold 4 in this way, a plurality of pulp molds 10 are aligned in the horizontal direction HZ and hung from the resin film 4 fed out along the horizontal direction HZ. state. The pulp molds 10 are conveyed to the trimming process while hanging from the resin film 4 , and in the trimming process, the pulp molds 10 lined up in the horizontal direction HZ are cut off from the resin film 4 one by one.

特開2001-233317号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-233317

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 resin film 4 is shaped along the shape of the pulp mold 10 in the bonding step after the heating step, as shown in FIG. A green portion 42 is formed around the portion 41 . This unmolded portion 42 is a portion of the resin film 4 that remains without being shaped. However, due to the heating by the radiant heating device 6 in the heating process and the bonding process and the removal from the thermoforming apparatus 100, the unformed portion 42 may be slightly deformed or changed in physical properties. In this case, the pitch between the pulp molds 10 arranged in front and behind in the horizontal direction HZ is shifted, which may adversely affect the accuracy of trimming performed after the resin film 4 is adhered.

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。 Also, when trimming, it is difficult to cut only the resin film 4 with high accuracy, so the tip of the flange portion 103 is cut as shown by a cutting line 15 that virtually indicates the position to be trimmed. Thus, the pulp mold 10 is separated from the resin film 4 . The resin film 4 after the pulp mold 10 is cut off is wound up and discarded, but since the tip of the cut flange portion 103 remains adhered, separation is difficult. If the sorting is difficult, it becomes difficult to reuse as a material, and the environmental load at the time of disposal is large.

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。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a thermoforming apparatus capable of improving the trimming accuracy and reducing the 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、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 sandwiched therebetween, and radiantly heating the resin film to a predetermined temperature at which the resin film can be molded by the radiant heating device. and a bonding step of bonding the radiantly heated resin film to the fiber molded body placed on the base, wherein the resin film undergoes the heating step and the bonding step. Before performing, the fiber molded body is cut into a shape along the outer peripheral edge in a state of being adhered to the outer peripheral edge of the adhesive surface for bonding the resin film, and the fiber molded body and the resin decompressing means for vacuum-sucking a film, and an exhaust speed adjusting section for adjusting the exhaust speed for performing the vacuum suction of the decompressing means, wherein the exhaust speed adjusting unit performs the heating step. adjusting the exhaust speed between the first exhaust speed for performing the vacuum suction and the second exhaust speed for performing the vacuum suction in the bonding step, and the second exhaust speed is the resin The first exhaust speed is slower than the second exhaust speed.

(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), before the heating step and the bonding step, the resin film is adhered to the outer periphery of the bonding surface of the fiber molded body to which the resin film is bonded. Since the resin film is characterized by being cut into a shape along the outer shape of the peripheral edge, the resin film is cut before being heated by the radiant heating device. That is, the resin film can be cut in a state in which the resin film is not slightly deformed or changed in physical properties due to heating by the radiant heating device. Therefore, it is possible to improve the trimming accuracy.

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。 Further, if it is possible to improve the trimming accuracy, it will be possible to cut only the resin film with high accuracy when performing trimming, and the resin film after cutting the fiber molded body will be a part of the fiber molded body. does not remain. Therefore, it is easy to recycle the resin film as a material after cutting off the fiber molded body, and even if recycling as a material is abandoned, it is possible to reduce the environmental load at the time of disposal.

(4)()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 described in ( 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 reduced pressure is The heating step is performed by performing the vacuum suction at the first exhaust speed by the means, and the bonding step is performed by performing the vacuum suction at the second exhaust speed by the decompression means after the completion of the heating step. characterized by comprising a control program for performing

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 in a state of being adhered to the outer peripheral edge of the adhesive surface of the fiber molded body to which the resin film is bonded before performing the heating process and the bonding process, air is present between the fiber molded body and the resin film. trapped. Therefore, if the heating process is performed as it is, the air trapped between the fiber molding and the resin film expands due to the heating of the radiant heating device, and the resin film expands toward the radiant heating device. As a result, the distance between the radiant heating device and the resin film is narrowed, the resin film is excessively heated, and there is a possibility that a defect such as a hole is generated.

(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), the space between the fiber molded body and the resin film is vacuum-sucked to bring the resin film into close contact with the fiber molded body; and an exhaust speed adjustment unit that adjusts the exhaust speed for performing suction. , the resin film can be prevented from swelling toward the radiant heating device. This can prevent the resin film from being excessively heated. The first exhaust speed depends on the output of the radiant heating device, the volume of the fiber molding, etc., but the speed at which the resin film does not swell toward the radiant heating device is determined in advance by experiment. 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 the trimming accuracy and reduce the environmental load.

本実施形態に係る熱成形装置の構成を示すとともに、熱成形装置が加熱工程にある状態を表す図である。While showing the structure of the thermoforming apparatus which concerns on this embodiment, it is a figure showing the state in which a thermoforming apparatus exists in a heating process. 本実施形態に係る熱成形装置が接着工程にある状態を表す図である。It is a figure showing the state in which the thermoforming apparatus which concerns on this embodiment is in a bonding process. パルプモールド(繊維成形体の一例)のフランジ部(外周縁の一例)を拡大した拡大図である。It is an enlarged view which expanded the flange part (an example of an outer peripheral edge) of a pulp mold (an example of a fiber molding). 輻射加熱装置の放熱部側から見た平面図である。It is the top view seen from the thermal radiation part side of the radiation heating apparatus. (a)は、接着工程および加熱工程における輻射加熱装置の出力についてのタイムチャートである。(b)は、接着工程および加熱工程における真空ポンプの排気速度についてのタイムチャートである。(c)は、接着工程および加熱工程における輻射加熱装置の位置についてのタイムチャートである。(d)は、接着工程および加熱工程における樹脂フィルムの温度変化を様子を表すグラフである。(a) is a time chart of the output of the radiant heating device in the bonding process and the heating process. (b) is a time chart of the pumping speed of the vacuum pump in the bonding process and the heating process. (c) is a time chart for the position of the radiant heating device in the bonding process and the heating process. (d) is a graph showing the temperature change of the resin film in the bonding process and the heating process. 従来技術に係る熱成形装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the thermoforming apparatus based on a prior art. (a)は、従来技術に係る接着工程および加熱工程における輻射加熱装置の出力についてのタイムチャートである。(b)は、従来技術に係る接着工程および加熱工程における真空ポンプの排気速度についてのタイムチャートである。(c)は、従来技術に係る接着工程および加熱工程における輻射加熱装置の位置についてのタイムチャートである。(d)は、従来技術に係る接着工程および加熱工程における樹脂フィルムの温度変化を様子を表すグラフである。(a) is a time chart of outputs of a radiation heating device in a conventional bonding process and a heating process. (b) is a time chart of exhaust speed of a vacuum pump in a bonding process and a heating process according to the prior art; (c) is a time chart for the position of the radiant heating device in the bonding process and the heating process according to the prior art; (d) is a graph showing temperature changes of a resin film in a bonding process and a heating process according to the prior art. 従来技術に係る熱成形装置により樹脂フィルムを接着したパルプモールド10のフランジ部103を拡大した拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of the flange portion 103 of the pulp mold 10 to which the resin film is adhered by the conventional thermoforming apparatus.

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 thermoforming apparatus 1 according to this embodiment and showing a state in which the thermoforming apparatus 1 is in a heating process. FIG. 2 is a diagram showing a state in which the thermoforming apparatus 1 according to this embodiment is in a bonding process. FIG. 3 is an enlarged view of the flange portion 103 (an example of the outer peripheral edge) of the pulp mold 10 (an example of the fiber molding). The resin film 4 in FIG. 3 is before trimming along the outer shape of the flange portion 103 . A cutting line 14 in FIG. 3 is a line that virtually indicates the position for trimming. FIG. 4 is a plan view of the radiation heating device 6 as viewed from the heat radiating portion 6a side.

<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。
<Regarding the configuration of the thermoforming device>
The thermoforming apparatus 1 according to the first embodiment, as shown in FIG. It is an apparatus for radiant heating and bonding the resin film 4 softened by the radiant heating to the pulp mold 10 placed on the lower mold 5 . The process of radiantly heating the resin film 4 to a predetermined moldable temperature by the radiant heating device 6 is called a heating process. The process of adhering is called an adhering process.

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 pulp mold 10 is a packaging container for food, for example, which is molded from a pulp material to have a thickness of about 0.5 to 3 mm. The shape of the pulp mold 10 is not particularly limited. and a flange portion 103 projecting outward from the pulp mold 10 from the upper end of the . Further, the inner surfaces of the bottom portion 101 and the peripheral wall portion 102 of the pulp mold 10 on the radiation heating device 6 side (upper side in FIG. 1) are bonding surfaces 104 to which the resin film 4 is bonded. As the pulp material, wood pulp (limited to virgin materials) and non-wood pulp (limited to virgin materials) made from reeds, sugar cane, bamboo, etc. are used. However, if the pulp mold 10 is not used for food, as the pulp material, in addition to the above, recycled wood pulp and non-wood pulp, and waste paper pulp using waste paper such as newspapers, magazines, and cardboard may be used. good. Since the pulp mold 10 is an assembly of fibers using pulp material as described above, it has air permeability. Air can pass between

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 resin film 4 is a thermoplastic film made of polypropylene (PP). However, the material is not limited to polypropylene (PP) as long as it conforms to food sanitation standards (for example, standards stipulated in the Food Sanitation Law). For example, olefin-based resins such as polyethylene (PE), polyester-based resins such as polyethylene terephthalate (PET), ethylene-vinyl acetate copolymers, and the like can be used.

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 resin film 4 facing the pulp mold 10 is the surface to be adhered to the adhesive surface 104 of the pulp mold 10, and is provided with an adhesive layer (not shown) to improve adhesion to the pulp mold 10. ing. This adhesive layer is provided by applying a heat-adhesive resin such as a heat-sealing agent or by extruding and coating a heat-adhesive resin.

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 resin film 4 is desirably less than 100 μm for the purpose of suppressing the manufacturing cost, and in this embodiment, for example, 80 μm is used. In the drawing, the thickness of the resin film 4 is shown to be about half the thickness of the pulp mold 10, but this is for the purpose of making the drawing easier to see, and is different from the actual thickness. The melting point of the resin film 4 is not particularly limited, but is, for example, 167° C., and is heated to a predetermined moldable temperature in the heating step. The moldable temperature is, for example, 160° C. (temperature C21 (see FIG. 5(d))) in this embodiment.

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。 In addition, before being shaped by the thermoforming apparatus 1, the resin film 4 is cut in advance along the outline of the pulp mold 10 in a plan view (viewed from above in FIG. 1). Specifically, as shown in FIG. 1, it is cut in advance along the outer periphery of the flange portion 103 while being adhered only to the flange portion 103 of the pulp mold 10 . In other words, the resin film 4 is cut before being heated by the radiation heating device 6, and the resin film 4 is not slightly deformed or changed in physical properties due to the heating of the radiation heating device 6. Film 4 can be cut. Therefore, it is possible to improve the trimming accuracy.

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。 Also, if the trimming accuracy can be improved, only the resin film 4 can be cut with high accuracy when trimming. Specifically, conventionally, it was difficult to cut only the resin film 4 with high precision, so trimming was performed at the tip of the flange portion 103 as indicated by the cutting line 15 in FIG. However, since the thermoforming apparatus 1 according to the present embodiment can improve the trimming accuracy, as shown by the cutting line 14 in FIG. It is possible to cut only the resin film 4 with high precision by aiming at the boundary portion between the surrounding resin film 4 and the portion where the resin film 4 is not adhered. Therefore, part of the pulp mold does not remain on the resin film after the fiber molded body (pulp mold 10) is separated. Therefore, it is easy to recycle as a resin film material after separating the fiber molded body (pulp mold 10), and even if recycling as a material is abandoned, the environmental load can be reduced when discarding. be able to.

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。 The bonding and cutting of the resin film 4 only to the flange portion 103 may be performed as a preliminary process by a device separate from the thermoforming device 1, or the thermoforming device 1 may be provided with a cutting device such as a Thomson blade. Alternatively, the resin film 4 may be adhered only to the flange portion 103 by the thermoforming apparatus 1 and cut along the outer circumference of the flange portion 103 by the cutting device.

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 resin film 4 as described above is heated to about 160° C. by the radiant heating device 6 in the thermoforming device 1, and then shaped along the adhesive surface 104 of the pulp mold 10 as shown in FIG. and adhered to the adhesion surface 104 . The pulp mold 10 is provided with water resistance, oil resistance, and heat resistance by adhering the resin film 4 thereto.

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 lower mold 5 is composed of a formwork 51 , a pedestal 53 and a base 52 . The formwork 51 is made of a metal member such as stainless steel, and has a frame 512 and a peripheral wall 511 erected on the frame 512 . The pedestal 512 has a vent 512a penetrating in the vertical direction VT, and the vacuum pump 7 (an example of decompression means) is connected to the vent 512a. The vacuum pump 7 can vacuum-suck the inside of the mold 51 through the vent 512a.

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 pedestal 53 for mounting the base 52 is fixed above the pedestal 512 , surrounded by the peripheral wall 511 . The pedestal 53 has a plurality of communication paths 531 passing through the pedestal 53 in the vertical direction VT. A base 52 on which the pulp mold 10 is placed is mounted on the upper end surface of the base 53 in the vertical direction VT, surrounded by a peripheral wall 511 .

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 base 52 has a mounting surface 521 formed in the shape of the pulp mold 10 on the end face on the side of the radiation heating device 6 (upper side in the vertical direction VT). Furthermore, the base 52 has a plurality of vacuum vents 522 opening to the mounting surface 521 . When the inside of the formwork 51 is vacuum-sucked by the vacuum pump 7 , the mounting surface 521 side can be vacuum-sucked through the communicating passage 531 and the vacuum vent 522 . Since the pulp mold 10 has air permeability, even if the pulp mold 10 is mounted on the mounting surface 521, pressurization and vacuum suction on the mounting surface 521 side are not hindered. Therefore, in the state shown in FIG. 1, by vacuum-sucking the placement surface 521 side, the space between the pulp mold 10 and the resin film 4 is vacuum-sucked, and the resin film 4 is moved to the gap between the adhesive surface 104 of the pulp mold 10. It becomes possible to bond without

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。 A vacuum pump 7 is connected to the air vent 512a of the lower die 5 via a first pipe 11A and a second pipe 11B which are arranged in parallel.

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 valve 8 is arranged on the first pipe 11A. When the first on-off valve 8 is opened, the first pipe 11A is opened, and the vacuum pump 7 can perform vacuum suction through the first pipe 11A. On the other hand, when the first on-off valve 8 is closed, the first pipe 11A is shut 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。 A second on-off valve 9 and a flow control valve 13 are arranged in this order from the vacuum pump 7 side on the second pipe 11B. When the second on-off valve 9 is opened, the second pipe 11B is opened, and the vacuum pump 7 can perform vacuum suction through the second pipe 11B. On the other hand, closing the second on-off valve 9 shuts off the second pipe 11B. In addition, the flow control valve 13 is adjustable in valve opening degree, and by adjusting the valve opening degree, it is possible to adjust the exhaust speed during vacuum suction by the second pipe 11B.

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 vacuum pump 7 is always in operation while the thermoforming apparatus 1 is in operation. Vacuum suction can be performed at the maximum pumping speed S11 (see FIG. 5B (an example of the second pumping speed)) according to the capacity. On the other hand, if the first on-off valve 8 is closed and the second on-off valve 9 is opened, the exhaust speed (for example, a predetermined Vacuum suction can be performed at the exhaust speed S12 (see FIG. 5B (an example of the first exhaust speed))). In other words, the first pipe 11A, the second pipe 11B, the first on-off valve 8, the second on-off valve 9, and the flow control valve 13 function as an exhaust speed adjusting section that adjusts the exhaust speed of the vacuum pump 7.

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 radiation heating device 6 is positioned to face the lower die 5 with the resin film 4 interposed therebetween. The radiation heating device 6 has a heat radiating portion 6a at the end face on the side of the lower die 5, and the heat radiating portion 6a is formed of a plurality of heater elements 61 as shown in FIG. Specifically, in the radiation heating device 6, rows of heater elements 61 in which six heater elements 61 (octagonal in plan view) are arranged adjacent to each other in the X direction are arranged in five rows adjacent to each other in the Y direction. , with a total of 30 heater elements 61 . These 30 heater elements 61 constitute a heat radiation portion 6a. It should be noted that the X direction in FIG. 4 is a direction parallel to the horizontal direction HZ in FIGS. Also, the number of heater elements 61 is not limited to the above, and is merely an example.

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。 4, the radiation heating device 6 is provided with a temperature sensor 62 so as to be surrounded by four heater elements 61 located in the central region of the radiation heating device 6. As shown in FIG. The temperature sensor 62 is, for example, a radiation thermometer. This temperature sensor 62 can measure the temperature of the surface of the resin film 4 facing the radiation heating device 6 . Thereby, the thermoforming apparatus 1 can detect the temperature of the resin film 4 in the heating process and the bonding process.

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 radiation heating device 6 can be vertically moved along the vertical direction VT by an elevating means 12 (for example, an air cylinder), and can be moved between a first heating position and a second heating position. . The position of the radiation heating device 6 shown in FIG. 1 is the first heating position for performing radiation heating of the resin film 4 in the heating process. The position of the radiation heating device 6 shown in FIG. 2 is the second heating position for performing radiation heating of the resin film 4 in the bonding process. A distance D12 from the radiation heating device 6 to the base 52 at the second heating position is set smaller than D11 from the radiation heating device 6 to the base 52 at the distance first heating position. Since the radiation heating device 6 is movable between the first heating position and the second heating position in this way, the distance of the radiation heating device 6 to the resin film 4 is variable. The distance D11 of the radiation heating device 6 to the base 52 at the first heating position and the distance D12 of the radiation heating device 6 to the base 52 at the second heating position depend on the output of the radiation heating device 6 and the thickness of the resin film 4. It is determined based on the material, the target time required for the heating process and the bonding process, and the like.

<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。
<Regarding the heating process and the bonding process>
A heating process and a bonding process performed using the thermoforming apparatus 1 having the above configuration will be described with reference to FIG. FIG. 5(a) is a time chart of the output of the radiation heating device 6 in the bonding process and the heating process. FIG. 5(b) is a time chart of the pumping speed of the vacuum pump 7 in the bonding process and the heating process. FIG. 5(c) is a time chart for the position of the radiation heating device 6 (the distance of the radiation heating device 6 from the base 52) in the bonding process and the heating process. FIG. 5(d) is a graph showing how the temperature of the resin film 4 changes during the bonding process and the heating process.

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 process and the bonding process, the resin film 4 is adhered only to the flange portion 103 of the pulp mold 10, and the resin film 4 is placed along the outline of the pulp mold 10 in plan view. to cut. Then, as shown in FIG. 1, the pulp mold 10 is placed on the placement surface 521 of the base 52 . The operation of placing the pulp mold 10 on the placing surface 521 may be performed manually by an operator, or may be performed by an automatic conveying device or the like.

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。 Further, before starting the heating process and the bonding process, the first on-off valve 8 and the second on-off valve 9 are closed, and the first pipe 11A and the second pipe 11B are shut off, and the vacuum pump 7 is operated. back. Furthermore, the valve opening degree of the flow control valve 13 is adjusted so that a predetermined exhaust speed S12 (see FIG. 5(b)) is obtained when the second on-off valve 9 is opened. Details of the predetermined exhaust speed S12 will be described later.

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 described. As shown in FIG. 5(a), the output of the radiation heating device 6 is started at time t1, and the heating process is started. The output of the radiation heating device 6 is constant at temperature C11 throughout the heating process and the bonding process. The value of the temperature C11 is arbitrarily set depending on the performance of the radiation heating device 6, the material of the resin film 4 to be heated, etc., and is not particularly limited, but in the present embodiment, the radiation heating device 600° C., which is the maximum output of No. 6. Further, the distance of the radiation heating device 6 to the base 52 is a distance D11 as shown in FIG. 5(c). This means that the radiation heating device 6 is in the first heating position.

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。 Vacuum suction by the vacuum pump 7 starts at a predetermined exhaust speed S12 from time t1, as shown in FIG. 5(b). This vacuum suction is performed by opening the second on-off valve 9 while keeping the first on-off valve 8 closed to open the second pipe 11B.

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 resin film 4 is adhered to the flange portion 103 of the pulp mold 10 , air is trapped between the pulp mold 10 and the resin film 4 . Therefore, if the resin film 4 is heated by the radiant heating device 6 as it is, the air trapped between the pulp mold 10 and the resin film 4 expands, causing the resin film 4 to swell toward the radiant heating device 6 (upward in FIG. 1). put away. As a result, the distance between the radiation heating device 6 and the resin film 4 is narrowed, and the resin film 4 is excessively heated, which may cause defects such as holes. Therefore, as described above, vacuum suction is performed at the predetermined exhaust speed S12 to prevent the resin film 4 from swelling toward the radiation heating device 6 and prevent the resin film 4 from being excessively heated. ing.

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 exhaust speed S12 depends on the output of the radiation heating device 6, the volume of the pulp mold 10, and the like. keep asking Then, the valve opening degree of the flow control valve 13 is adjusted according to the predetermined exhaust speed S12 obtained by experiment. It is desirable that the resin film 4 is kept as horizontal as possible by performing vacuum suction at a predetermined exhaust speed S12. This is for uniformly heating the entire resin film 4 . However, it does not necessarily have to be kept horizontal, and it is sufficient if the resin film 4 does not swell toward the radiant heating device 6 side. For example, the resin film 4 may be deformed concavely toward the pulp mold 10 to the extent that the resin film 4 is not shaped by performing vacuum suction at a predetermined exhaust speed S12. Also, the vacuum suction at the predetermined exhaust speed S12 is performed from time t1 at the same time as the heating process is started, but it is not necessarily at the same time. For example, the timing at which the air confined between the pulp mold 10 and the resin film 4 begins to expand after the start of heating is experimentally confirmed in advance, and vacuum suction is performed at a predetermined exhaust speed S12 in accordance with this timing. It's okay to do.

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 resin film 4 increases in proportion to the passage of time from time t1 when heating by the radiation heating device 6 is started, as shown in FIG. 5(d). Then, the temperature of the resin film 4 reaches the moldable temperature C21 (160° C.) at time t2, and the heating process is completed. The time required for the heating process (time from time t1 to time t2) depends on the output of the radiant heating device 6, the distance of the radiant heating device 6 from the base 52, the material of the resin film 4, etc., but this embodiment is about 8 seconds.

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 bonding process will be described. When the heating process is completed, as shown in FIG. 5B, vacuum suction by the vacuum pump 7 is performed at the maximum exhaust speed S11. This vacuum suction is performed by closing the second on-off valve 9 to shut off the second pipe 11B, and simultaneously opening the first on-off valve 8 to open the first pipe 11A. By performing vacuum suction at the maximum exhaust speed S11, the resin film 4 is shaped along the shape of the pulp mold 10, as shown in FIG.

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。 At time t2, the distance of the radiation heating device 6 from the base 52 is shifted to the distance D12 as shown in FIG. 5(c). This means that the radiation heating device 6 is in the second heating position. At this time, the output of the radiation heating device 6 is in a constant state as shown in FIG. 5(a).

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 resin film 4 is cooled by the pulp mold 10 when it is shaped and brought into contact with the pulp mold 10, so that the temperature drops to C22 as shown in FIG. 5(d). However, since the radiation heating device 6 continues to heat the resin film 4 at the second heating position, the temperature of the resin film 4 recovers to the temperature C21 at time t3.

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。 At the second heating position, since the distance between the radiation heating device 6 and the resin film 4 is shorter than at the first heating position, the amount of heat given to the resin film 4 by the radiation heating device 6 can be increased. Therefore, the time (time from time t2 to time t3) required for radiantly heating the resin film 4, which has cooled by contacting the pulp mold 10, to reach the temperature C21 again has conventionally been required. shorter than the time (the time from time t2 to time t5 in FIG. 7(d)). Specifically, it is about 20 to 60% shorter than the time required conventionally.

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 the resin film 4 is adhered to the pulp mold 10, the amount of heat given to the resin film 4 by the radiation heating device 6 can be increased. Therefore, the amount of temperature drop (the amount of drop from temperature C21 to temperature C22) due to contact of the resin film 4 with the pulp mold 10 can be suppressed. Specifically, the amount of decrease was about 20 to 60% of the conventional amount of temperature decrease (the amount of decrease from temperature C21 to temperature C22 in FIG. 7(d)). As a result, the temperature difference between the portion of the resin film 4 that is in contact with the pulp mold 10 and the portion that is not in contact with the fiber molding can be reduced, and the adhesion of the resin film 4 to the pulp mold 10 is stabilized. It is possible to do

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 description of FIG. 5, after the bonding step is started, heating by the radiation heating device 6 and vacuum suction by the vacuum pump 7 are continued until time t4. This is in order to more reliably adhere and adhere the resin film 4 to the pulp mold 10 .

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 radiation heating device 6 stops outputting as shown in FIG. 5(a). At the same time, the radiation heating device 6 returns to the first heating position, as shown in FIG. 5(c). In addition, it is not always necessary to return to the first heating position, and it may be moved to a position further away from the base 52 than the first heating position. Further, at time t4, the first on-off valve 8 is closed to cut off the first pipe 11A, thereby stopping the vacuum suction as shown in FIG. 5(b). This completes the bonding process. The time required for the bonding process (the time from time t2 to time t4) depends on the output of the radiant heating device 6, the distance of the radiant heating device 6 from the base 52, the thickness and material of the resin film 4, and the density (transparency) of the pulp mold 10. In the present embodiment, it is about 6 to 10 seconds, although it depends on factors such as temperature.

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 described above, the time (time from time t2 to time t3) required for radiantly heating the resin film 4, which has cooled by contacting the pulp mold 10, to reach the temperature C21 again is conventionally required. 7D), the time required for the bonding process (time t2 to time t4) is shorter than the time required for the conventional bonding process (time t5 in FIG. 7). It is about 20 to 60% shorter than the time from t2 to time t6), and the manufacturing efficiency is improved.

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 step is completed, the pulp mold 10 with the resin film 4 bonded thereto is removed from the base 52 . The operation of removing the pulp mold 10 to which the resin film 4 is adhered may be performed manually by an operator, or may be performed by an automatic conveying device or the like.

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 thermoforming apparatus 1 .

<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> Only points of a thermoforming apparatus according to a second embodiment that are different from the thermoforming apparatus 1 according to the first embodiment will be described.

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 apparatus according to the second embodiment has the same configuration as the thermoforming apparatus 1 according to the first embodiment shown in FIG. It differs from the second heating position of the thermoforming apparatus 1 according to the first embodiment, and the second heating position of the thermoforming apparatus according to the second embodiment is more connected to the radiant heating device 6 than the first heating position. The distance from the base 52 is set long. That is, the radiant heating device 6 moves away from the resin film 4 at the stage of moving from the heating process to the bonding process.

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 radiation heating device 6 radiates and heats the resin film 4 in the bonding step, the pulp mold 10 may be excessively heated and scorched depending on the material of the pulp mold 10 . Therefore, in the bonding step, the amount of heat given to the pulp mold 10 by the radiation heating device 6 is reduced by moving the radiation heating device 6 away from the resin film 4 . Thereby, it is possible to prevent the pulp mold 10 from being excessively heated.

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 described above, according to the thermoforming apparatus 1 according to this embodiment,
(1) A radiation heating device 6 and a base 52 facing the radiation heating device 6 with the resin film 4 therebetween are provided, and the radiation heating device 6 radiates and heats the resin film 4 to a predetermined temperature C21 at which the resin film 4 can be molded. and a bonding step of bonding the radiantly heated resin film 4 to the fiber molding (pulp mold 10) placed on the base 52. In the thermoforming apparatus 1, the resin film 4 is bonded to the outer peripheral edge (flange portion 103) of the adhesive surface 104 for bonding the resin film 4 of the fiber molded body (pulp mold 10) before performing the heating step and the bonding step. It is characterized by being cut into a shape along the outer shape of the portion 103).

(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 thermoforming apparatus 1 described in (1), the resin film 4 is formed on the outside of the bonding surface 104 of the fiber molding (pulp mold 10) to which the resin film 4 is bonded before performing the heating step and the bonding step. Since the resin film 4 is characterized by being adhered to the peripheral edge (flange portion 103) and cut into a shape along the outer shape of the peripheral edge (flange portion 103), the resin film 4 is heated by the radiant heating device 6. It is cut before the That is, the resin film 4 can be cut in a state in which the resin film 4 is not slightly deformed or changed in physical properties due to heating by the radiant heating device 6 . Therefore, it is possible to improve the trimming accuracy.

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。 Further, if it is possible to improve the trimming accuracy, it will be possible to cut only the resin film 4 with high accuracy when performing trimming. No part of the pulp mold remains. Therefore, it is easy to recycle as a resin film material after separating the fiber molded body (pulp mold 10), and even if recycling as a material is abandoned, the environmental load can be reduced when discarding. be able to.

(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 thermoforming apparatus 1 described in (1), pressure reduction means (vacuum pump 7) for vacuum suction between the fiber molded body (pulp mold 10) and the resin film 4, pressure reduction means (vacuum pump 7) An exhaust speed adjustment unit (first pipe 11A, second pipe 11B, first on-off valve 8, second on-off valve 9, flow rate adjustment valve 13) that adjusts the exhaust speed for performing vacuum suction. characterized by

(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 thermoforming apparatus 1 described in (2), the exhaust speed adjustment unit (first pipe 11A, second pipe 11B, first on-off valve 8, second on-off valve 9, flow rate adjustment valve 13) The exhaust speed is adjusted between the first exhaust speed (predetermined exhaust speed S12) for performing vacuum suction in the process and the second exhaust speed (maximum exhaust speed S11) for performing vacuum suction in the bonding step. The second exhaust speed (maximum exhaust speed S11) is an exhaust speed for bringing the resin film 4 into close contact with the fiber molding (pulp mold 10), and the first exhaust speed (predetermined exhaust speed S12) is , the exhaust speed is slower than the second exhaust speed (maximum exhaust speed S11).

(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 thermoforming apparatus 1 described in (3), the output of the radiation heating device 6 is set to the heating required for the resin film 4 to reach a predetermined temperature C21 within a predetermined time (from time t1 to time t2). While controlling the temperature (temperature C11), the heating step is performed by performing vacuum suction at the first exhaust speed (predetermined exhaust speed S12) by the pressure reducing means (vacuum pump 7), and after the heating step is completed, the pressure reducing means (Vacuum pump 7) is characterized by having a control program for performing a bonding process by performing vacuum suction at a second exhaust speed (maximum exhaust speed S11).

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。 Since the resin film 4 is in a state of being adhered to the outer peripheral edge (flange portion 103) of the adhesion surface 104 of the fiber molding (pulp mold 10) to which the resin film 4 is adhered before the heating step and the adhesion step are performed. , air is trapped between the fiber molding (pulp mold 10) and the resin film 4; Therefore, if the heating process is performed as it is, the air trapped between the fiber compact (pulp mold 10) and the resin film 4 expands due to the heating of the radiant heating device 6, and the resin film 4 moves toward the radiant heating device 6 side. It swells up. As a result, the distance between the radiation heating device 6 and the resin film 4 is narrowed, and the resin film 4 is excessively heated, 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 thermoforming apparatus 1 described in (2) or (3) or (4), vacuum suction is performed between the fiber molded body (pulp mold 10) and the resin film 4, and the resin film 4 is removed from the fiber molded body ( A decompression means (vacuum pump 7) for bringing the pulp mold 10 into close contact with the decompression means (vacuum pump 7), and an exhaust speed adjustment unit (first pipe 11A, second pipe 11B, the first on-off valve 8, the second on-off valve 9, and the flow regulating valve 13), for example, in the heating step, the exhaust speed is slower than the second exhaust speed (maximum exhaust speed S11) in the bonding step. By performing vacuum suction at the first exhaust speed (predetermined exhaust speed S12), it is possible to prevent the resin film 4 from swelling toward the radiation heating device 6 side. Thereby, it is possible to prevent the resin film 4 from being excessively heated.

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。 It should be noted that this embodiment is merely an example, and does not limit the present invention in any way. Therefore, the present invention can naturally be improved and modified in various ways without departing from the scope of the invention. For example, in the thermoforming apparatus 1, one pulp mold 10 is placed on the base 52 and the resin film 4 is adhered. It is good as Furthermore, although the thermoforming apparatus 1 has the radiant heating apparatus 6 positioned above the lower mold 5, the upper and lower positions may be reversed.

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)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Thermoforming apparatus 4... Resin film 6... Radiation heating apparatus 10... Pulp mold (an example of fiber molding)
104... Adhesion surface 103... Flange part (an example of the outer peripheral edge)

Claims (2)

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、
を特徴とする熱成形装置。
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, comprising a radiant heating device and a base facing the radiant heating device with a resin film therebetween; A thermoforming apparatus for performing a bonding step of bonding 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 peripheral edge of the adhesive surface of the fiber molded body to which the resin film is attached, and is shaped along the outer shape of the outer peripheral edge. being disconnected,
decompression means for vacuum suction between the fiber molded body and the resin film;
an exhaust speed adjustment unit that adjusts an exhaust speed for performing the vacuum suction of the decompression means;
to provide
The exhaust speed adjustment unit adjusts the exhaust speed between a first exhaust speed for performing the vacuum suction in the heating step and a second exhaust speed for performing the vacuum suction in the bonding step. matter,
The second exhaust speed is an exhaust speed for adhering the resin film to the fiber molded body,
the first pumping speed is slower than the second pumping speed;
A thermoforming apparatus characterized by:
請求項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、
を特徴とする熱成形装置。
The thermoforming apparatus of claim 1 , wherein
The output of the radiation heating device is controlled to a heating temperature required for the resin film to reach the predetermined temperature within a predetermined time, and the decompression means performs the vacuum suction at the first exhaust speed. The heating step is performed by
Having a control program for performing the bonding step by performing the vacuum suction at the second exhaust speed by the decompression means after the completion of the heating step;
A thermoforming apparatus characterized by:
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