JP7267590B2 - sheet forming equipment - Google Patents

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本発明は、熱板によりシートを加熱して成形するシート成形装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a sheet forming apparatus that forms a sheet by heating it with a hot plate.

樹脂製品の中には、シボを施したシートが、基材の外表面に貼り合せて被覆されているものがある。この種のシボ付き樹脂製品は、例えば、自動車用内装品等として、広く流通している。従来、シボ付き樹脂製品の製造工程では、成形前に予め、平坦な表面をなすシボ転写前のシートに、転写によりシボを付す前工程が行われている。その後工程として、表面上にシボを一様に付したシボ転写後のシート(シボ付きシート)が、シート成形装置に供給される。シート成形装置では、シボ付きシートが、金型上方にある熱板により、加熱されながら、密閉の下で、金型内にセットした基材に押し付けられることで、基材に密着した状態に被覆して成形される。そのシート成形装置の一例が、特許文献1に開示されている。 Among resin products, there are those in which a textured sheet is adhered to the outer surface of a base material to cover the base material. This type of grained resin product is widely distributed as, for example, automobile interior parts. 2. Description of the Related Art Conventionally, in the process of manufacturing a textured resin product, a preprocess of applying textures by transfer to a sheet having a flat surface before texture transfer is performed before molding. As a subsequent step, the sheet after the texture transfer (texture-attached sheet) with the texture uniformly applied to the surface is supplied to the sheet forming apparatus. In the sheet molding machine, the textured sheet is pressed against the base material set in the mold while being heated by the hot plate above the mold, and the base material is tightly covered. and molded. An example of such a sheet forming apparatus is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200012.

特許文献1の装置は、前述した後工程の実施にあたり、使用される、熱板加熱による熱成形装置である。この熱成形装置は、シートとの接触面となる熱板の加熱面に対し、その面粗度を10μm以下に粗くした微細な凹凸を設けている。この凹凸により形成されるエアの流通部が、熱板の加熱面に付着したシートに確保されている。このエアの流通部は、加熱によるシートの軟化に伴い、エア溜まりの発生を抑制する。 The apparatus of Patent Document 1 is a thermoforming apparatus using hot plate heating, which is used in carrying out the post-process described above. In this thermoforming apparatus, the heating surface of the hot plate, which is the contact surface with the sheet, is provided with fine irregularities with a surface roughness of 10 μm or less. The air circulation portion formed by the unevenness is secured by the sheet attached to the heating surface of the hot plate. This air circulation portion suppresses the occurrence of air accumulation as the sheet softens due to heating.

特許第5651263号公報Japanese Patent No. 5651263

しかしながら、以下の問題があった。市場では近年、シボ付き樹脂製品のニーズは、多品種少量生産の傾向にある。その一方で、従来のシート成形装置を用いたシボ付き樹脂製品の成形では、供給されるシボ付きシートは、シートメーカーによる量産体制の下で製造された既製品である。そのため、シートメーカーが、顧客の多様なニーズに応えようと、顧客の仕様に合ったシボ付きシートを、その都度、個別に作製しようとすると、量産体制から多品種少量生産への対応に困難を伴い、コスト高を招く場合がある。 However, there are the following problems. In recent years, the market needs for textured resin products have tended to produce a wide variety of products in small quantities. On the other hand, in molding a resin product with texture using a conventional sheet molding apparatus, the supplied sheet with texture is a ready-made product manufactured under a mass production system by a sheet manufacturer. Therefore, when sheet manufacturers try to individually produce sheets with textures that meet customer specifications in order to meet the diverse needs of customers, it is difficult to shift from a mass production system to high-mix low-volume production. This may lead to high costs.

加えて、シボ付きシートの既製品を従来のシート成形装置に供給して、シボ付き樹脂製品が成形されると、以下の問題がある。シボ付き樹脂製品が、三次元曲面形状である場合、被覆されているシボ付きシートのうち、特に曲率半径が小さい湾曲部や、R状コーナー部等の部分が、他の部分よりも、外側に引き伸ばされる。その結果、このような部分では、シボが拡がって薄くなってしまう。そのため、成形前、たとえシボが一様にシボ付きシートに付されていても、成形後には、製品全体でシボが不均一な態様となってしまう。これは、製品の品質管理上、問題になる。 In addition, when a ready-made grained sheet is supplied to a conventional sheet forming apparatus to mold a grained resin product, the following problems arise. When the textured resin product has a three-dimensional curved surface shape, the curved portion with a particularly small radius of curvature and the curved corner portion, etc., of the covered sheet with texture are positioned more outward than the other portions. Stretched. As a result, in such a portion, the embossment spreads and becomes thin. Therefore, even if the texture is uniformly applied to the textured sheet before molding, the texture becomes non-uniform over the entire product after molding. This poses a problem in terms of product quality control.

特許文献1の装置は、加熱面に微細な凹凸を設けた熱板を備えている。このような微細な凹凸を、シートに転写するシボの型として利用することも考えられる。シボの型では一般的に、シボの転写面が、数十~数百μmといったある程度の高低差を有した状態で、配置位置に規則性を持って刻み込まれていることが必要である。しかしながら、特許文献1に記載された凹凸は、必要とされる数十~数百μm程の高低差に足りていない。そのため、特許文献1に記載された凹凸では、意匠性を有したシボがシートに明瞭に転写できない。従って、特許文献1に記載された凹凸は、配置位置に規則性を持たず、シボの型に必要な寸法形状を満たさない程に浅いため、シボの転写型として機能しない。 The apparatus disclosed in Patent Document 1 includes a hot plate having fine unevenness on the heating surface. It is also conceivable to use such fine unevenness as a pattern for embossing to be transferred to a sheet. In general, the embossing mold requires that the imprinting surface of the embossing has a certain level difference of several tens to several hundred μm, and is engraved with regularity in the arrangement position. However, the unevenness described in Patent Document 1 is not sufficient for the required height difference of several tens to several hundred μm. Therefore, with the unevenness described in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-200012, the texture having a design cannot be clearly transferred to the sheet. Therefore, the unevenness described in Patent Document 1 does not have regularity in the arrangement position and is shallow enough not to satisfy the size and shape required for the grain mold, and therefore does not function as a grain transfer mold.

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、シボ付きのシートが基材の外表面に被覆してなる製品を製造するにあたり、製造に係る工数を低減することができるシート成形装置を提供することを目的とする。 DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and is a sheet that can reduce the man-hours involved in manufacturing a product in which the outer surface of a base material is coated with a sheet with texture. It is an object of the present invention to provide a molding apparatus.

上記課題を解決するためになされた本発明の一態様であるシート成形装置は、上方が開口した内部空間に、シートの被覆対象である基材を載置する基台を、該内部空間の開口部より低い位置に設けた金型と、前記シートを加熱する加熱部を有すると共に、前記内部空間と近接または離間する方向に移動可能に構成された熱板と、を備え、前記金型にセットした前記シートを、前記熱板により加熱して押し付けることで、前記シートを、前記基台上の前記基材の外表面に被覆して成形するシート成形装置において、前記シートを、前記熱板側と前記基台側との双方から選択的に吸引可能に構成された吸引部と、前記シートを、少なくとも前記熱板側から加圧可能に構成された加圧部と、前記シートに対し、前記吸引部による吸引と、前記加圧部による加圧との制御を行う制御部と、を有し、前記熱板の前記加熱部には、前記シートに転写するシボの転写型であるパターンが形成されていること、を特徴とする。 A sheet forming apparatus, which is one aspect of the present invention that has been made to solve the above problems, includes a base on which a base material to be covered with a sheet is placed in an internal space with an upper opening. a mold provided at a position lower than a part; and a heating plate having a heating part for heating the sheet and configured to be movable in a direction toward or away from the internal space, and set in the mold. A sheet forming apparatus for forming the sheet by heating and pressing the sheet with the hot plate to cover the outer surface of the base material on the base, wherein the sheet is placed on the hot plate side. a suction unit configured to be capable of selectively sucking from both the base and the base; a pressure unit configured to be able to press the sheet from at least the hot plate side; A control unit that controls suction by the suction unit and pressure by the pressure unit, and the heating unit of the hot plate forms a pattern, which is a transfer type of grain to be transferred onto the sheet. characterized in that

この態様によれば、シボを付したシートを基材の外表面に被覆した製品の製造にあたり、シートへのシボの転写と、シートと基材との熱成形とが、一つの装置で同時に行うことができる。そのため、シートへのシボを転写する前工程と、シボ付きシートの基材に熱成形する後工程とを、それぞれ別々の装置で個々に行っていた従来の製造工程に比べ、使用する加工装置の数と作業の工数とが削減できる。それ故に、製品の製造コストを抑制することができる。また、多様化した意匠のシボを付したシートに対し、オーダーメードにより市場から多品種少量生産で求められる場合がある。この場合であっても、本発明に係るシート成形装置は、多品種少量生産による製品の製造を容易に行うことができる。特に、オリジナルデザインや、商品化されていないデザイン等、多様なニーズに対応した意匠のシボを付したシートが、市場から求められることもある。本発明に係るシート成形装置は、このようなシートで被覆された製品を、市場の要求に柔軟に対応して、安価に製造することができるようになる。 According to this aspect, in manufacturing a product in which the outer surface of the base material is coated with the textured sheet, the transfer of the texture to the sheet and the thermoforming of the sheet and the base material are performed simultaneously in one apparatus. be able to. Therefore, compared to the conventional manufacturing process in which the pre-process of transferring the texturing onto the sheet and the post-process of thermally forming the base material of the textured sheet are performed separately by separate equipment, the number of processing equipment used is reduced. The number and work man-hours can be reduced. Therefore, the manufacturing cost of the product can be suppressed. In addition, there are cases in which custom-made sheets are required by the market for high-mix low-volume production for sheets with various designs. Even in this case, the sheet forming apparatus according to the present invention can easily manufacture products by high-mix low-volume production. In particular, the market sometimes demands sheets with embossed designs that meet various needs, such as original designs and designs that have not yet been commercialized. The sheet forming apparatus according to the present invention can flexibly respond to market demands and inexpensively manufacture products covered with such a sheet.

なお、本発明に係るシート成形装置において、「パターン」とは、シートの表面に、意匠上、特徴のある図柄や模様、文字、立体的造形等によるシボを表現するため、このようなシボをシートの表面に転写させるための転写型を意味している。このシボの転写型は、本来、シートを加熱するその熱源を設けた熱板の加熱部に、加工機によって、例えば、数十から数百μm程度の高低差を設けた凹凸を、配置位置に規則性を持って刻み込まれている。本発明に係るシート成形装置では、このような凹凸を熱板の加熱部に刻み込むことにより、シボを構成する単体要素の形状に応じた型が、単数または、複数の集合体として形成されたものを、「パターン」と定義している。 In the sheet forming apparatus according to the present invention, the term "pattern" means that the surface of the sheet is designed to have a characteristic pattern, pattern, letter, three-dimensional shape, or the like. It means a transfer mold for transferring onto the surface of a sheet. This embossing transfer mold is originally a heating part of a hot plate provided with a heat source for heating a sheet, and a processing machine is used to create unevenness with a height difference of, for example, several tens to several hundreds of μm at the arrangement position. Engraved with regularity. In the sheet forming apparatus according to the present invention, by carving such unevenness in the heating portion of the hot plate, a mold corresponding to the shape of a single element constituting the grain is formed as a single or a plurality of aggregates. is defined as a "pattern".

上記の態様においては、前記パターンは、転写するシボの単体部位に対応した型要素であるパターン要素を有し、転写する前記シボに対し、基準となる形状で前記パターン要素を設けた第1パターン部と、前記第1パターン部に設けた前記パターン要素に対し、刻まれた深さ、刻まれた大きさ、または、刻まれた配置間隔のうち、少なくとも1つ以上に変化を付けて形成された前記パターン要素を設けた第2パターン部と、に区画して形成されていること、が好ましい。 In the above aspect, the pattern has a pattern element that is a mold element corresponding to a single portion of the texture to be transferred, and the first pattern is provided with the pattern element in a shape that serves as a reference for the texture to be transferred. and the pattern elements provided in the first pattern portion are formed by changing at least one of the depth of engraving, the size of engraving, and the arrangement interval of engraving. and a second pattern portion provided with the pattern element.

この態様によれば、シボを付したシートを基材の外表面に被覆した製品が、たとえ三次元曲面を呈した立体形状をなしていても、基材の外表面の形状によらず、製品全体の中で写し出されるシボは、濃淡や大きさに差異のない、均一で一様な様相で転写される。 According to this aspect, even if the product in which the outer surface of the base material is coated with the sheet with the grain applied has a three-dimensional shape exhibiting a three-dimensional curved surface, the product can be obtained regardless of the shape of the outer surface of the base material. The embossing that appears in the entire image is transferred in a uniform and uniform manner, with no difference in densities or sizes.

上記の態様においては、前記制御部は、前記シートにシボを転写するときに、前記熱板の前記加熱部に対し、シボの転写に要するシボ転写温度に前記シートを加熱する制御を行うと共に、前記シボ転写温度の状態にある前記シートを、前記吸引部により前記熱板側から吸引し、シボの転写後、前記熱板の前記加熱部に対し、前記シボ転写温度から、前記シートの成形に要するシート成形温度に調整して前記シートを前記基材に被覆するとき、前記シート成形温度の状態にある前記シートを、前記吸引部により前記基台側から吸引すると同時に、この前記シートを、前記加圧部により前記熱板側から加圧する制御を行うように構成されていること、が好ましい。 In the above aspect, when the texture is transferred to the sheet, the control unit controls the heating unit of the hot plate to heat the sheet to a texture transfer temperature required for transferring the texture, The sheet at the texture transfer temperature is sucked from the hot plate side by the suction unit, and after the texture is transferred, the sheet is formed from the texture transfer temperature to the heating unit of the hot plate. When the base material is coated with the sheet after adjusting the sheet forming temperature to the required sheet forming temperature, the sheet at the sheet forming temperature is sucked from the base side by the suction unit, and at the same time, the sheet is It is preferable that the pressurizing part controls the pressurization from the hot plate side.

この態様によれば、シボが高い精度で転写されたシートを、基材の外表面に沿い、皺や捩れを抑えた状態で張設することができる。 According to this aspect, the sheet on which the texture is transferred with high accuracy can be stretched along the outer surface of the base material while suppressing wrinkles and twists.

上記課題を解決するためになされた本発明の他の態様であるシート成形装置は、架台上にセットされたシートと近接または離間する方向に移動可能に構成され、前記シートを加熱する加熱部を有する熱板を備え、前記熱板により前記シートを加熱して押し付けることで、前記架台上の前記シートを成形するシート成形装置において、前記シートを、前記熱板側から吸引可能に構成された吸引部と、前記吸引部を制御する制御部と、を有し、前記熱板の前記加熱部には、前記シートに転写するシボの転写型であるパターンが形成されていること、前記パターンは、転写するシボの単体部位に対応した型要素であるパターン要素を有し、転写する前記シボに対し、基準となる形状で前記パターン要素を設けた第1パターン部と、前記第1パターン部に設けた前記パターン要素に対し、刻まれた深さ、刻まれた大きさ、または、刻まれた配置間隔のうち、少なくとも1つ以上に変化を付けて形成された前記パターン要素を設けた第2パターン部と、に区画して形成されていること、を特徴とする。 A sheet forming apparatus according to another aspect of the present invention, which has been made to solve the above problems, is configured to be movable in a direction toward or away from a sheet set on a pedestal, and includes a heating unit for heating the sheet. a sheet forming apparatus for forming the sheet on the pedestal by heating and pressing the sheet with the hot plate, wherein the sheet is sucked from the side of the hot plate. and a control unit that controls the suction unit, and the heating unit of the hot plate is formed with a pattern that is a transfer type of grain to be transferred to the sheet, and the pattern is a first pattern portion having a pattern element that is a pattern element corresponding to a single portion of the texture to be transferred, and provided with the pattern element in a shape that serves as a reference for the texture to be transferred; a pattern element formed by changing at least one of the depth of engraving, the size of engraving, and the arrangement interval of engraving with respect to the pattern elements formed in the second pattern. It is characterized in that it is formed by partitioning into a part and a part.

この態様によれば、本発明に係るシート成形装置を用いてシートを成形するにあたり、オリジナルデザインや、商品化されていないデザイン等、所望とする意匠のシボを付したシートを、市場の要求に柔軟に対応して、安価に提供することができるようになる。特に、多様化した意匠のシボを付したシートに対し、オーダーメードにより市場から多品種少量生産で求められる場合がある。この場合であっても、本発明に係るシート成形装置は、多品種少量生産によるシートの製造を容易に行うことができる。また、本発明に係るシート成形装置で成形したシボ付きシートが、三次元曲面を呈した立体形状の製品の外表面に被覆される場合がある。このような場合に、製品全体の中で写し出されるシボは、濃淡や大きさに差異のない、均一で一様な様相を呈するようになる。 According to this aspect, when forming a sheet using the sheet forming apparatus according to the present invention, a sheet with a desired design, such as an original design or a design that has not been commercialized, can be produced according to market demand. We can be flexible and offer low prices. In particular, there are cases where custom-made sheets are required from the market for high-mix low-volume production for sheets with various designs. Even in this case, the sheet forming apparatus according to the present invention can easily manufacture sheets by high-mix low-volume production. In addition, the textured sheet formed by the sheet forming apparatus according to the present invention may be coated on the outer surface of a three-dimensionally shaped product exhibiting a three-dimensional curved surface. In such a case, the embossing appearing in the entire product has a uniform appearance without any difference in shading or size.

本発明に係るシート成形装置によれば、シボ付きのシートが基材の外表面に被覆してなる製品を製造するにあたり、製造に係る工数を低減することができる。 According to the sheet forming apparatus of the present invention, it is possible to reduce the man-hours involved in manufacturing a product in which the outer surface of the base material is covered with the sheet with texture.

実施形態1に係るシート成形装置の構成を示す概略図であり、製品の製造工程のうち、このシート成形装置にシートと基材を金型にセットした状態を示す第1工程図である。1 is a schematic diagram showing the configuration of a sheet forming apparatus according to Embodiment 1, and is a first step diagram showing a state in which a sheet and a base material are set in a mold in this sheet forming apparatus in a product manufacturing process. FIG. 図1に示す第1工程図に続き、熱板を下降させてシートの加熱と同時に、シボを転写している状態を示す第2工程図である。FIG. 2 is a second process diagram showing a state in which the hot plate is lowered to heat the sheet and simultaneously transfer the texturing, following the first process diagram shown in FIG. 1 ; 図2に示す第2工程図に続き、加熱により軟化したシートを基材に被覆している状態を示す第3工程図である。It is the 3rd process drawing which shows the state which coat|covers the sheet|seat softened by heating on the base material following the 2nd process drawing shown in FIG. 図3に示す第3工程図に続き、熱板の上昇後、成形後のシートが基材に被覆した製品を、金型から取り出す状態を示す第3工程図である。FIG. 4 is a third process diagram showing a state in which the product in which the base material is coated with the molded sheet is removed from the mold after the hot plate is raised, following the third process diagram shown in FIG. 3 ; 平坦状のシートにシボが一様に転写された様子を模式的に示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view schematically showing a state in which grains are uniformly transferred to a flat sheet; 実施形態1に係るシート成形装置に装着されている熱板のパターン全体を、模式的に示す平面図である。FIG. 3 is a plan view schematically showing the entire pattern of the hot plate mounted on the sheet forming apparatus according to Embodiment 1; 図6に示す加熱面部に形成されたパターンのパターン要素を拡大して示した平面図である。7 is an enlarged plan view showing pattern elements of a pattern formed on the heating surface shown in FIG. 6; FIG. 図1中、X部の拡大図である。In FIG. 1, it is an enlarged view of the X section. 実施形態1に係るシート成形装置に構成された電磁弁の構造を示す模式図である。3 is a schematic diagram showing the structure of an electromagnetic valve configured in the sheet forming apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施形態2に係るシート成形装置の構成を示す概略図であり、シボの転写工程のうち、このシート成形装置にシートを架台にセットした状態を示す第1工程図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing the configuration of a sheet forming apparatus according to Embodiment 2, and is a first step diagram showing a state in which a sheet is set on a pedestal in this sheet forming apparatus in a grain transfer process. 図10に示す第1工程図に続き、熱板を下降させてシートの加熱と同時に、シボを転写している状態を示す第2工程図である。FIG. 11 is a second process diagram showing a state in which the hot plate is lowered to heat the sheet and simultaneously transfer the texture, following the first process diagram shown in FIG. 10 ; 図11に示す第3工程図に続き、熱板の上昇後、シボ転写後のシートを、架台から取り出す状態を示す第3工程図である。FIG. 12 is a third process diagram showing a state in which the sheet after texture transfer is taken out from the pedestal after the heating plate is raised, following the third process diagram shown in FIG. 11 ; 従来技術に係るシート成形装置により、シボ付きのシートを成形して基材に被覆した製品の一例を、一部に断面図を用いて示した説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram partially using a cross-sectional view to show an example of a product in which a base material is coated with a textured sheet formed by a conventional sheet forming apparatus.

以下、本発明に係るシート成形装置を具体化した実施形態1,2について、図面に基づいて詳細に説明する。 Embodiments 1 and 2 embodying a sheet forming apparatus according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

(実施形態1)
図1は、実施形態1に係るシート成形装置の構成を示す概略図である。また、この図1は、製品の製造工程のうち、このシート成形装置にシートと基材を金型にセットした状態を示す第1工程図でもある。なお、図1以降の各図では、説明の便宜上、装置構成を簡略化して模式的に表した概略図としている。図13は、従来技術に係るシート成形装置により、シボ付きのシートを成形して基材に被覆した製品の一例を、一部に断面図を用いて示した説明図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a sheet forming apparatus according to Embodiment 1. FIG. Further, FIG. 1 is also a first process drawing showing a state in which a sheet and a base material are set in a mold in this sheet forming apparatus in the manufacturing process of a product. For convenience of explanation, each figure after FIG. 1 is a schematic diagram in which the configuration of the apparatus is simplified and schematically shown. FIG. 13 is an explanatory diagram partially using a cross-sectional view showing an example of a product in which a base material is coated with a textured sheet formed by a conventional sheet forming apparatus.

本実施形態1に係るシート成形装置1は、図13に示すように、三次元曲面を呈した製品2X等に挙げられるような製品2を製造するのに用いられる。製品2は、シボ5を付した転写後のシート4(成形後シート4B)を、基材3の外表面3aに沿う形状に成形して、基材3の外表面3aに貼り合せて被覆してなる。シート4は、例えば、ポリ塩化ビニル(PVC:polyvinyl chloride)等、一般的な熱可塑性の樹脂製シートである。シート成形装置1は、本実施形態1では、主として、厚さ200~500μm程度のシート4を、熱成形の対象としている。勿論、シート4の厚みが、200~500μmの範囲外であっても良い。 As shown in FIG. 13, the sheet forming apparatus 1 according to Embodiment 1 is used to manufacture a product 2 such as a product 2X having a three-dimensional curved surface. The product 2 is obtained by forming a sheet 4 after transfer with a texture 5 (post-molding sheet 4B) into a shape along the outer surface 3a of the base material 3, and bonding and covering the outer surface 3a of the base material 3. It becomes The sheet 4 is, for example, a general thermoplastic resin sheet such as polyvinyl chloride (PVC). In the first embodiment, the sheet forming apparatus 1 is mainly intended for thermoforming sheets 4 having a thickness of about 200 to 500 μm. Of course, the thickness of the sheet 4 may be outside the range of 200-500 μm.

なお、JIS(日本工業規格)の包装用語による規格は、厚さ250μm以上の薄板状のプラスチック材をシートとし、厚さ250μm未満の膜状のプラスチック材をフィルムとして、規定している。しかしながら、本実施形態1,2では、シート成形装置1で熱成形するプラスチック材をその厚みで区別せず、フィルムの範疇にある厚さのプラスチック材であっても、シートと総称している。 Note that the JIS (Japanese Industrial Standards) packaging terminology standard specifies that a thin plate-like plastic material with a thickness of 250 μm or more is a sheet, and a membranous plastic material with a thickness of less than 250 μm is a film. However, in Embodiments 1 and 2, plastic materials to be thermoformed by the sheet forming apparatus 1 are not distinguished by thickness, and plastic materials having a thickness within the category of film are collectively referred to as a sheet.

次に、シート成形装置1の構成について、説明する。シート成形装置1は、金型10にセットされるシボ転写前の成形前シート4A(シート4)を、密閉状態の下で、熱板20により加熱しながら押し付けることで、基台13上の基材3の外表面3aに被覆して成形する装置である。図1に示すように、シート成形装置1は、金型10と、熱板20と、電気制御盤30(制御部)と、温度制御ユニット31(制御部)と、吸引部40と、加圧部50と、電磁弁64等を備えている。 Next, the configuration of the sheet forming apparatus 1 will be described. The sheet molding apparatus 1 heats and presses a pre-molding sheet 4A (sheet 4) set in a mold 10 with a hot plate 20 in a sealed state to form a substrate on a base 13. It is a device that coats and molds the outer surface 3a of the material 3. As shown in FIG. 1, the sheet forming apparatus 1 includes a mold 10, a hot plate 20, an electric control panel 30 (control section), a temperature control unit 31 (control section), a suction section 40, a pressure It includes a portion 50, an electromagnetic valve 64, and the like.

はじめに、金型10について、説明する。金型10は、金属製の部材からなる。金型10は、後述する熱板20の下側で、リニア方向のスライド機構を具備した架台上に載置されている。これにより、金型10は、シート4の供給位置と、熱板20による成形位置(図1に示す位置)との間を移動可能に設けられている。 First, the mold 10 will be described. The mold 10 is made of a metal member. The mold 10 is placed on a pedestal provided with a linear slide mechanism below a hot plate 20, which will be described later. Thereby, the mold 10 is provided so as to be movable between the sheet 4 feeding position and the molding position (the position shown in FIG. 1) by the hot plate 20 .

金型10は、シート4の熱成形を担う役割を有する。金型10は、上方が開口した内部空間11Sを有した有底筒体状に形成されている。金型10の内部空間11Sには、基台13が、開口部11より低い位置に設けられている。基台13は、シート4の被覆対象である基材3を載置して保持する。金型10の開口部11側で、内部空間11Sの外周に位置する外周縁面12には、シール部材15が設けられている。成形前シート4A(シート4)は成形時に、本実施形態1では、図1に示すように、金型10の外周縁面12に載置される。外周縁面12に載置したシート4は、基台13に保持した基材3上方に配置されてセットされる。金型10の内部空間11Sには、エアの流路である金型側流路61と連通するエア流通孔14が設けられている。 The mold 10 has a role of thermoforming the sheet 4 . The mold 10 is formed in the shape of a bottomed cylinder having an inner space 11S with an upper opening. A base 13 is provided at a position lower than the opening 11 in the internal space 11S of the mold 10 . The base 13 mounts and holds the substrate 3 to be covered with the sheet 4 . A seal member 15 is provided on the outer peripheral edge surface 12 positioned on the outer periphery of the internal space 11S on the opening 11 side of the mold 10 . At the time of molding, the pre-molding sheet 4A (sheet 4) is placed on the outer peripheral surface 12 of the mold 10 as shown in FIG. 1 in the first embodiment. The sheet 4 placed on the outer peripheral surface 12 is arranged and set above the base material 3 held on the base 13 . The internal space 11S of the mold 10 is provided with an air circulation hole 14 that communicates with the mold-side channel 61 that is the air channel.

次に、熱板20について、説明する。熱板20は、金型10の内部空間11Sの開口部11と近接または離間する方向に移動可能に設けられている。熱板20は、加熱によるシート4の軟化と、シート4にシボ5を転写する役割を担う。熱板20は、例えば、炭素鋼材、アルミニウム材等の金属材からなる。熱板20は、シボ転写前の状態にある平坦状の成形前シート4A(シート4)を加熱する加熱面部21を有する。 Next, the hot plate 20 will be described. The hot plate 20 is provided movably in the direction of approaching or separating from the opening 11 of the internal space 11S of the mold 10 . The hot plate 20 serves to soften the sheet 4 by heating and to transfer the texture 5 to the sheet 4 . The hot plate 20 is made of, for example, a metal material such as carbon steel or aluminum. The hot plate 20 has a heating surface portion 21 that heats the flat pre-molding sheet 4A (sheet 4) before texture transfer.

熱板20は、加熱面部21とは反対側に、加熱面部21の熱源とするヒータ23を有している。ヒータ23により加熱面部21から加熱できる温度は、一般的な熱可塑性シートの軟化温度範囲として、80~250℃である。金型10の外周縁面12に載置したシート4は、熱板20の加熱面部21下方に配置されて加熱される。ヒータ23は、温度制御ユニット31を介して、電気制御盤30と電気的に接続されている。 The hot plate 20 has a heater 23 as a heat source for the heating surface portion 21 on the side opposite to the heating surface portion 21 . The temperature that can be heated from the heating surface portion 21 by the heater 23 is 80 to 250° C. as a softening temperature range of a general thermoplastic sheet. The sheet 4 placed on the outer peripheral surface 12 of the mold 10 is placed under the heating surface portion 21 of the hot plate 20 and heated. The heater 23 is electrically connected to the electric control board 30 via the temperature control unit 31 .

電気制御盤30は、例えば、熱板20の昇降動作、金型10のスライド動作、真空ポンプ41やコンプレッサ51の運転、電磁弁64の作動等を制御する。熱板20の加熱面部21の温度は、温度制御ユニット31により、任意の設定温度に調整可能になっている。 The electric control panel 30 controls, for example, the up-and-down motion of the hot plate 20, the sliding motion of the mold 10, the operation of the vacuum pump 41 and the compressor 51, the operation of the electromagnetic valve 64, and the like. The temperature of the heating surface portion 21 of the hot plate 20 can be adjusted to an arbitrary set temperature by the temperature control unit 31 .

図6は、実施形態1に係るシート成形装置に装着されている熱板のパターン全体を、模式的に示す平面図である。図7は、図6に示す加熱面部に形成されたパターンのパターン要素を拡大して示す平面図である。 FIG. 6 is a plan view schematically showing the entire pattern of the hot plates attached to the sheet forming apparatus according to Embodiment 1. FIG. 7 is an enlarged plan view showing pattern elements of a pattern formed on the heating surface portion shown in FIG. 6. FIG.

また、熱板20は、成形前シート4Aに対し、加熱によりパターン25に基づくシボ5を転写する。これと同時に、この熱板20は、基材3の外表面3aへの被覆に必要な加熱を行う機能を有する。すなわち、熱板20の加熱面部21には、図6に示すように、パターン25が施されている。パターン25は、平坦なシボ転写前のシート4(成形前シート4A)に転写するシボ5の転写型である。製品2において、基材3に被覆した成形後シート4Bに写るシボ5が均一となるよう、パターン25は、基材3の外表面3aの形状に対応して調整された形態で形成されている。 Further, the hot plate 20 transfers the texture 5 based on the pattern 25 by heating to the pre-molding sheet 4A. At the same time, the hot plate 20 has the function of heating the outer surface 3a of the substrate 3 for coating. That is, the heating surface portion 21 of the hot plate 20 is provided with a pattern 25 as shown in FIG. The pattern 25 is a transfer mold of the grain 5 to be transferred to the flat sheet 4 before grain transfer (the pre-molding sheet 4A). In the product 2, the pattern 25 is formed in a form adjusted according to the shape of the outer surface 3a of the base material 3 so that the texture 5 reflected on the molded sheet 4B covering the base material 3 is uniform. .

ここで、パターン25の態様について、図5及び図13を用いて、詳しく説明する。図5は、平坦状のシートにシボが一様に転写された様子を模式的に示す斜視図である。熱成形品の中には、図13に示すように、製品2Xのような三次元曲面形状の製品2もある。従来、このような曲面状製品を製造するにあたり、従来技術に係るシート成形装置では、図5に示すように、前もってシボ5を一様に転写されたシート4が、金型や熱板のある成形部に供給されて、熱成形されていた。 Here, the aspect of the pattern 25 will be described in detail with reference to FIGS. 5 and 13. FIG. FIG. 5 is a perspective view schematically showing how grains are uniformly transferred to a flat sheet. Among thermoformed products, as shown in FIG. 13, there is also a product 2 having a three-dimensional curved surface shape, such as product 2X. Conventionally, in manufacturing such a curved surface product, as shown in FIG. It was fed to a molding station and thermoformed.

シボ5は元々、一様の大きさや深さ、配置間隔でシート4に写されている。他方、図13に示すように、製品2Xでの基材3の外表面3aには、その一部をなす湾曲部位やコーナー部位が存在する。製品2Xでは、基材3の外表面3aを密着して被覆するシート4のうち、このような湾曲部位等に貼付されている部分は、外表面3aの形状に沿って外側に引き伸ばされる。そのため、外表面3aにある湾曲部位やコーナー部位に写し出されるシボ5は、その他の部分に比べ、シート4の部分的な伸長に伴って変形している。具体的には、製品2Xに写し出されるシボは、個々の単体要素の集合体である。製品2Xの湾曲部位等で写し出されるシボの単体要素は、大きさの変化(拡張したシボ)や深さに変化(薄くなったシボ)、配置間隔に変化(隣接するシボの単体要素同士がより近接)を生じたシボ変形部5X(図6中、ドット表示の粗い部分)となる。それ故に、製品2X全体でシボ5が不均一な態様となる。従って、製品2Xは、品質管理上、問題になる。 The grains 5 are originally printed on the sheet 4 with a uniform size, depth, and arrangement intervals. On the other hand, as shown in FIG. 13, the outer surface 3a of the base material 3 of the product 2X has a curved portion and a corner portion forming a part thereof. In the product 2X, of the sheet 4 that covers the outer surface 3a of the base material 3, the portion attached to such a curved portion is stretched outward along the shape of the outer surface 3a. Therefore, the grains 5 appearing on the curved portions and corner portions of the outer surface 3a are deformed with the partial elongation of the sheet 4 compared to other portions. Specifically, the texture projected onto the product 2X is an aggregate of individual single elements. Single elements of the grain appearing in the curved part of the product 2X, etc., change in size (expanded grain), change in depth (thinned grain), and change in arrangement interval (single elements of adjacent grain are closer together). This is the embossing deformation portion 5X (a portion where the dot display is rough in FIG. 6). Therefore, the embossing 5 becomes non-uniform over the entire product 2X. Therefore, product 2X poses a problem in terms of quality control.

実施形態1に係るシート成形装置1では、熱板20の加熱面部21に、パターン25が設けられている。パターン25は、シボ変形部5Xの発生を回避する目的で形成されている。パターン25は、基材3の外表面3aのうち、その一部をなす湾曲部位、またはコーナー部位の形状に応じて、刻まれた深さ、刻まれた大きさ、または、刻まれた配置間隔のうち、少なくとも1つ以上に変化を付けて形成されている。具体的には、パターン25は、加熱面部21内で、例えば、本実施形態1では、第1パターン部25Aと第2パターン部25Bとに区画して形成されている。 In the sheet forming apparatus 1 according to Embodiment 1, the pattern 25 is provided on the heating surface portion 21 of the hot plate 20 . The pattern 25 is formed for the purpose of avoiding the grain deformation portion 5X. The pattern 25 has a depth of engraving, a size of engraving, or an arrangement interval of engraving according to the shape of a curved portion or a corner portion forming a part of the outer surface 3a of the base material 3. are formed by changing at least one or more of them. Specifically, the pattern 25 is formed within the heating surface portion 21 by dividing it into, for example, a first pattern portion 25A and a second pattern portion 25B in the first embodiment.

図6及び図7に示すように、パターン25は、転写するシボ5の単体部位に対応した型要素であるパターン要素25Sを有している。第1パターン部25Aと第2パターン部25Bでは、図7に示すように、パターン要素凸部25Saと、パターン要素凹部25Sbとからなる。パターン要素凸部25Saは、シボ5を転写した後のシート4で、その表面にシボ5の凹部を形成する機能を有する。パターン要素凹部25Sbは、シボ5を転写した後のシート4で、その表面にシボ5の凸部を形成する機能を有する。パターン要素凸部25Saとパターン要素凹部25Sbとの高低差は、シート4に写すシボ5の使用によっても異なるが、概ね0.1mmである。パターン要素凸部25Sa及びパターン要素凹部25Sbでは、その表面粗さは、0.5μm以下となっている。 As shown in FIGS. 6 and 7, the pattern 25 has a pattern element 25S that is a pattern element corresponding to a single portion of the texture 5 to be transferred. As shown in FIG. 7, the first pattern portion 25A and the second pattern portion 25B are composed of pattern element convex portions 25Sa and pattern element concave portions 25Sb. The pattern element projections 25Sa have the function of forming recesses of the texture 5 on the surface of the sheet 4 after the texture 5 has been transferred. The pattern element concave portions 25Sb have the function of forming convex portions of the grain 5 on the surface of the sheet 4 after the grain 5 has been transferred. The difference in height between the pattern element convex portions 25Sa and the pattern element concave portions 25Sb is approximately 0.1 mm, although it varies depending on the use of the texture 5 to be transferred to the sheet 4. FIG. The surface roughness of the pattern element protrusions 25Sa and the pattern element recesses 25Sb is 0.5 μm or less.

第1パターン部25Aは、図5に示す一様のシボ5と同等、またはそれに近い状態で転写を行うシボ5向けの転写型である。換言すれば、第1パターン部25Aは、基材3の外表面3aへの被覆で、転写されるシボ5にほとんど、あるいは全く変化を生じない部分に用いる基準の転写型となっている。第1パターン部25Aでは、転写するシボ5に対し、基準となる形状でパターン要素25S群を形成してなる。 The first pattern portion 25A is a transfer type for the texture 5 that performs transfer in a state equivalent to or close to the uniform texture 5 shown in FIG. In other words, the first pattern portion 25A is a reference transfer pattern used for a portion where the grain 5 to be transferred is hardly or not changed by coating the outer surface 3a of the base material 3 . In the first pattern portion 25A, a group of pattern elements 25S are formed in a reference shape with respect to the texture 5 to be transferred.

第2パターン部25Bは、被覆するシート4全体のうち、シボ変形部5Xの範囲に相当するシボ5の転写を担うパターン要素25S群である。第2パターン部25Bの形成にあたり、製品2X全体で生じるシボ変形部5Xの範囲は、前もって特定されている。この前提条件の下で、第2パターン部25Bは、第1パターン部25Aに設けたパターン要素25Sに対し、刻まれた深さ、刻まれた大きさ、または、刻まれた配置間隔のうち、少なくとも1つ以上に変化を付けた形状でパターン要素を形成してなる。具体的には、第2パターン部25Bに設けたパターン要素25Sは、第1パターン部25Aに比べ、大きさを少し縮小した処理や、深さを少し深くした処理、隣接するパターン要素25S同士の配置間隔を少し狭めた処理等を、適宜調整して形成されたシボ5向けの転写型である。 The second pattern portion 25B is a group of pattern elements 25S responsible for transferring the texture 5 corresponding to the range of the texture deformation portion 5X in the entire sheet 4 to be covered. In forming the second pattern portion 25B, the range of the texturing deformation portion 5X that occurs in the entire product 2X is specified in advance. Under this precondition, the second pattern portion 25B has the depth of engraving, the size of engraving, or the arrangement interval of engraving with respect to the pattern elements 25S provided in the first pattern portion 25A. The pattern elements are formed with at least one or more varied shapes. Specifically, the pattern elements 25S provided in the second pattern portion 25B are slightly reduced in size, deepened in depth, or separated from each other by the pattern elements 25S provided in the second pattern portion 25B. This is a transfer mold for the texturing 5, which is formed by appropriately adjusting the processing, etc., in which the arrangement interval is slightly narrowed.

このようなパターン25は、コンピュータ数値制御により、予め設定入力した加工位置の座標に基づいて、パターン要素を刻む加工機で、形成されることが好ましい。その加工機の一例として、CNC(CNC:Computerized Numerical Control)マシニングセンタ、CNCレーザ彫刻加工機等の加工機が挙げられる。その理由について、立体形状の製品2Xを挙げて説明する。 Such a pattern 25 is preferably formed by a processing machine that carves pattern elements based on coordinates of a processing position set and input in advance under computer numerical control. Examples of processing machines include CNC (CNC: Computerized Numerical Control) machining centers and CNC laser engraving machines. The reason for this will be described with reference to the three-dimensional product 2X.

製品2Xで生じたシボ変形部5Xの領域を知得するにあたり、例えば、コンピュータ数値制御を装備した三次元測定機等の計測機器により、製品2Xのシボ変形部5Xの領域を計測する場合が考えられる。この場合、シボ変形部5Xの領域を示す各々のポイントに関し、その座標値が測定を通じて取得できる。 In order to know the area of the grain deformation portion 5X generated in the product 2X, for example, it is conceivable that the region of the grain deformation portion 5X of the product 2X is measured by a measuring device such as a three-dimensional measuring machine equipped with computer numerical control. . In this case, the coordinate values of each point indicating the area of the texturing deformation portion 5X can be acquired through measurement.

前述した加工機により、第2パターン部25Bのような、基準の転写型に調整を加えるパターン部の領域が加工される。このとき、計測機器から取得したこのような座標の実測値を、加工機によりこのパターン部の領域の加工位置の座標値として、フィードバックすることが可能になる。また、本実施形態1において、基準となる第1パターン部25Aの転写型に対し、第2パターン部25Bで形成するパターン要素25Sの形状について、調整を加えたい場合もある。それ故に、このようなパターン要素25Sの形状を調整するときに、第2パターン部25Bの範囲や、パターン要素25Sの大きさや深さ等が、設定入力した加工位置の座標値を基に、微調整し易くなるからである。これにより、生じ得るシボ変形部5Xの範囲に的確に適合した第2パターン部25Bが、精度を高くして形成することができる。ひいては、製品は、高い品質を持って仕上げられる。 By the processing machine described above, the region of the pattern portion, such as the second pattern portion 25B, to which the reference transfer mold is to be adjusted is processed. At this time, it is possible to feed back the actually measured values of such coordinates obtained from the measuring device as the coordinate values of the processing position of the area of the pattern portion by the processing machine. Further, in the first embodiment, it may be desired to adjust the shape of the pattern element 25S formed in the second pattern portion 25B with respect to the transfer mold of the first pattern portion 25A serving as a reference. Therefore, when adjusting the shape of the pattern element 25S, the range of the second pattern portion 25B, the size and depth of the pattern element 25S, and the like are finely adjusted based on the coordinate values of the processing position set and input. It is because it becomes easy to adjust. As a result, the second pattern portion 25B, which is precisely adapted to the range of the possible embossing deformation portion 5X, can be formed with high accuracy. The product is then finished with high quality.

次に、吸引部40及び加圧部50について、図1と図9を用いて説明する。図9は、実施形態1に係るシート成形装置に構成された電磁弁の構造を示す模式図である。 Next, the suction portion 40 and the pressure portion 50 will be described with reference to FIGS. 1 and 9. FIG. 9 is a schematic diagram showing the structure of an electromagnetic valve configured in the sheet forming apparatus according to Embodiment 1. FIG.

前述したように、金型10の内部空間11Sには、金型側流路61と連通するエア流通孔14が設けられている。シート成形装置1による製品2の成形後には、シート4の一部がトリミングされる。エア流通孔14は、シート4のうち、トリミング後に廃棄される部位にあることが好ましい。具体的には、成形後シート4Bのうち、内部空間11Sに配置されている部分に対し、金型10の外周縁面12と熱板20の当接面22との挟持部分の近傍部位は、熱成形の完了後にカットされる。エア流通孔14は、製品2の意正面を妨げないこのような近傍部位にあると良い。後述する製品2の第2工程で、シート4の吸引時に、エア流通孔14による痕跡を、吸着したシート4に残さないためである。 As described above, the internal space 11S of the mold 10 is provided with the air circulation hole 14 that communicates with the mold-side channel 61 . After forming the product 2 by the sheet forming apparatus 1, a portion of the sheet 4 is trimmed. It is preferable that the air circulation hole 14 is located in a portion of the sheet 4 that is discarded after trimming. Specifically, with respect to the portion of the molded sheet 4B disposed in the internal space 11S, the vicinity of the sandwiched portion between the outer peripheral edge surface 12 of the mold 10 and the contact surface 22 of the hot plate 20 is Cut after completion of thermoforming. It is preferable that the air circulation hole 14 is located in such a vicinity that does not interfere with the intended front of the product 2 . This is because the air circulation holes 14 do not leave traces on the sucked sheet 4 when the sheet 4 is sucked in the second step of the product 2 to be described later.

金型側流路61は、加圧部50に接続されて連通している。加圧部50は、コンプレッサ51と加圧用タンク52とからなる。加圧用タンク52は、コンプレッサ51によって圧縮された空気を貯留する。 The mold-side channel 61 is connected to and communicates with the pressurizing section 50 . The pressurizing section 50 is composed of a compressor 51 and a pressurizing tank 52 . The pressurization tank 52 stores air compressed by the compressor 51 .

また、熱板20には、図1に示すように、エアの流路である熱板側流路62と連通する微細なエア流通孔24が設けられている。熱板側流路62は、吸引部40に接続されて連通している。吸引部40は、真空ポンプ41と真空用タンク42とからなる。真空用タンク42は、真空ポンプ41によって減圧された状態を維持できる。真空用タンク42は、減圧ロスを小さくするのに有効となる。 In addition, as shown in FIG. 1, the hot plate 20 is provided with fine air circulation holes 24 that communicate with the hot plate-side channels 62 that are air channels. The hot plate-side channel 62 is connected to and communicates with the suction portion 40 . The suction unit 40 is composed of a vacuum pump 41 and a vacuum tank 42 . The vacuum tank 42 can maintain a state of being decompressed by the vacuum pump 41 . The vacuum tank 42 is effective in reducing decompression loss.

金型側流路61は、接続流路63と並列に接続されて連通している。また、熱板側流路62も、接続流路63と並列に接続されて連通している。接続流路63には、電磁弁64が配管されている。電磁弁64は、電気制御盤30により電気的に制御される。電磁弁64は、図9に示すように、流通するエアの流路を、5通りの流体制御を可能とするバルブである。具体的には、真空ポンプ41が、熱板側流路62に連通してエアを吸引する第1の流体制御である。真空ポンプ41と金型側流路61との連通によりエアの吸引と、コンプレッサ51と熱板側流路62との連通によりエアの加圧との双方を同時に行う第2の流体制御である。真空ポンプ41及びコンプレッサ51が、金型側流路61と熱板側流路62との連通を遮断する第3の流体制御である。コンプレッサ51が、金型側流路61に連通してエアを加圧する第4の流体制御である。すなわち、吸引部40は、シート4を、熱板20側と基台13側との双方から選択的に吸引可能に構成されている。加圧部50は、シート4を、少なくとも熱板20側から加圧可能に構成されている。電気制御盤30と共に電磁弁64が、吸引部40による吸引と、加圧部50による加圧との制御を行う。 The mold-side channel 61 is connected in parallel with and communicates with the connection channel 63 . Further, the hot plate side channel 62 is also connected in parallel with the connection channel 63 and communicates with them. A solenoid valve 64 is piped to the connection flow path 63 . The solenoid valve 64 is electrically controlled by the electric control board 30 . As shown in FIG. 9, the solenoid valve 64 is a valve capable of controlling the flow of air in five different ways. Specifically, the vacuum pump 41 is the first fluid control that communicates with the hot plate-side channel 62 and sucks air. This is the second fluid control for simultaneously sucking air through communication between the vacuum pump 41 and the mold-side channel 61 and pressurizing air through communication between the compressor 51 and the hot plate-side channel 62 . The vacuum pump 41 and the compressor 51 are the third fluid control that interrupts the communication between the mold-side channel 61 and the hot-plate-side channel 62 . A compressor 51 is a fourth fluid control that communicates with the mold-side channel 61 and pressurizes the air. That is, the suction unit 40 is configured to selectively suck the sheet 4 from both the hot plate 20 side and the base 13 side. The pressure unit 50 is configured to be able to press the sheet 4 at least from the hot plate 20 side. The electromagnetic valve 64 together with the electric control panel 30 controls the suction by the suction section 40 and the pressure by the pressure section 50 .

次に、シート成形装置1を用いた製品2の製造工程について、図1~図4を用いて説明する。図2は、図1に示す第1工程図に続き、熱板を下降させてシートの加熱と同時に、シボを転写している状態を示す第2工程図である。図3は、図2に示す第2工程図に続き、加熱により軟化したシートを基材に被覆している状態を示す第3工程図である。図4は、図3に示す第3工程図に続き、熱板の上昇後、成形後のシートが基材に被覆した製品を、金型から取り出す状態を示す第4工程図である。 Next, the manufacturing process of the product 2 using the sheet forming apparatus 1 will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. FIG. 2 is a second process diagram, following the first process diagram shown in FIG. 1, showing a state in which the hot plate is lowered to heat the sheet and simultaneously transfer the texture. FIG. 3 is a third process drawing showing a state in which a base material is covered with a sheet softened by heating, following the second process drawing shown in FIG. FIG. 4 is a fourth process diagram following the third process diagram shown in FIG. 3, showing a state in which the product in which the molded sheet covers the base material is removed from the mold after the hot plate is raised.

図1に示すように、製品2の第1工程では、金型10は、成形位置から離れた待避位置に配置されている。金型10の待避位置では、基材3は、その外表面3aを上向きとする姿勢で、金型10の内部空間11Sの基台13上にセットされる。その後、シート成形装置1に搬入された成形前シート4Aが、大気圧の下、金型10の外周縁面12にセットされる。これにより、金型10の内部空間11Sの開口部11は、成形前シート4Aによって塞がれる。基材3と成形前シート4Aが金型10にセットされたら、金型10を、成形位置までスライドさせる。このとき、熱板20は、金型10と離間した待避位置にある。成形位置に到達した金型10と熱板20との隙間は、例えば、距離5mm程度になっている。金型10が成形位置に到達後、熱板20を、金型10に向けて下降させる。 As shown in FIG. 1, in the first step of the product 2, the mold 10 is placed at a retracted position away from the molding position. At the retracted position of the mold 10, the substrate 3 is set on the base 13 in the internal space 11S of the mold 10 with the outer surface 3a facing upward. After that, the preformed sheet 4A carried into the sheet forming apparatus 1 is set on the outer peripheral surface 12 of the mold 10 under atmospheric pressure. As a result, the opening 11 of the internal space 11S of the mold 10 is closed with the pre-molding sheet 4A. After the substrate 3 and the pre-molding sheet 4A are set in the mold 10, the mold 10 is slid to the molding position. At this time, the hot plate 20 is at a retracted position away from the mold 10 . The gap between the mold 10 and the hot plate 20 that have reached the molding position is, for example, about 5 mm. After the mold 10 reaches the molding position, the hot plate 20 is lowered toward the mold 10 .

次に、図2に示すように、製品2の第2工程では、下降した熱板20の当接面22と、金型10の外周縁面12とが、シール部材15と密着した状態で、外周縁面12にセットした成形前シート4Aを挟持する。これにより、金型10の内部空間11Sは、その外部との間で気密となる。次に、熱板20のヒータ23を作動させ、加熱面部21を、一例とするシボ転写温度180℃まで昇温させる。これと同時に、真空ポンプ41を作動させ、電磁弁64では第1の流体制御とし、金型10の外周縁面12にセットされたシート4を吸引する。これにより、成形前シート4A(シート4)は、加熱により軟化した状態で、加熱面部21のパターン25に吸着される。所定の時間、この吸着状態を維持することで、シボ5が、パターン25に基づいてシート4に転写される。 Next, as shown in FIG. 2, in the second step of the product 2, the contact surface 22 of the lowered hot plate 20 and the outer peripheral edge surface 12 of the mold 10 are in close contact with the sealing member 15. The pre-formed sheet 4A set on the outer peripheral edge surface 12 is sandwiched. Thereby, the internal space 11S of the mold 10 becomes airtight with the outside. Next, the heater 23 of the hot plate 20 is operated to raise the temperature of the heating surface portion 21 to a texturing transfer temperature of 180° C., for example. At the same time, the vacuum pump 41 is operated, the electromagnetic valve 64 is set to the first fluid control, and the sheet 4 set on the outer peripheral surface 12 of the mold 10 is sucked. As a result, the pre-molding sheet 4A (sheet 4) is adhered to the pattern 25 of the heating surface portion 21 in a state of being softened by heating. By maintaining this adsorption state for a predetermined time, the texture 5 is transferred to the sheet 4 based on the pattern 25 .

次に、図3に示すように、製品2の第3工程では、シボ5の転写が完了した時点で、温度制御ユニット31により、加熱面部21を、シボ転写温度180℃から、一例とするシート成形温度160℃に降温させる。また、真空ポンプ41の作動を一旦停止し、シート4の吸引を止める。電磁弁64を第3の流体制御に切替える。これにより、内部空間11Sに対し、シート4を挟む上下の領域に圧力差が生じる。すると、シボ5の転写後のシート4は、熱板20の加熱面部21と剥離して解放される。 Next, as shown in FIG. 3, in the third process of the product 2, when the transfer of the texture 5 is completed, the temperature control unit 31 changes the heating surface portion 21 from the texture transfer temperature of 180° C. to a sheet such as an example sheet. The molding temperature is lowered to 160°C. Also, the operation of the vacuum pump 41 is temporarily stopped, and the suction of the sheet 4 is stopped. Switch the solenoid valve 64 to the third fluid control. As a result, a pressure difference is generated between the upper and lower regions sandwiching the sheet 4 with respect to the internal space 11S. Then, the sheet 4 to which the texture 5 has been transferred is separated from the heating surface portion 21 of the hot plate 20 and released.

次いで、電磁弁64を第2の流体制御に切替える。真空ポンプ41を作動させ、金型10側からシート4を吸引する。この吸引と同時に、コンプレッサ51も作動させ、熱板20からこのシート4を加圧する。これにより、シボ5を転写した軟化状態のシート4は、金型10側からのエアの吸引と、熱板20側からのエアの加圧との差圧により、基台13上の基材3の外表面3aに沿って覆い被さる。また、このシート4は、基材3の外表面3aに押し付けられる。このシート4はその後、融着した基材3の外表面3aに密着して貼り合わされる。そして、このシート4は、金型10の内部空間11Sの内壁に沿って熱変形した成形後シート4Bとなる。 The solenoid valve 64 is then switched to the second fluid control. The vacuum pump 41 is operated to suck the sheet 4 from the mold 10 side. Simultaneously with this suction, the compressor 51 is also operated to press the sheet 4 from the hot plate 20 . As a result, the softened sheet 4 onto which the embossing 5 has been transferred is transferred to the substrate 3 on the base 13 by the pressure difference between the air suction from the mold 10 side and the air pressure from the hot plate 20 side. It covers along the outer surface 3a of the. Also, this sheet 4 is pressed against the outer surface 3 a of the substrate 3 . This sheet 4 is then bonded to the outer surface 3a of the fused substrate 3 in close contact therewith. This sheet 4 becomes a post-molding sheet 4B thermally deformed along the inner wall of the internal space 11S of the mold 10 .

図8は、図1中、X部の拡大図である。ここで、熱板20の加熱面部21のパターン25には、図8に示すように、表面処理層28が積層されていても良い。表面処理層28は、接触したシート4に対する離型性、及びシート4への加熱温度に対する耐熱性を具備した材料からなる。加熱面部21への表面処理層28は、例えば、ポリテトラフルオロエチレンや、その他のフッ素系樹脂等による被覆処理層である。このような表面処理層28により、製品2の第3工程で、加熱面部21のパターン25に吸着されていた軟化状態のシート4が、シボ5の転写完了後、加熱面部21からより剥離し易くなるからである。なお、表面処理層28に代えて、化学的に安定で耐熱性を有した離型剤等が、加熱面部21に塗布されていても良い。 8 is an enlarged view of the X section in FIG. 1. FIG. Here, as shown in FIG. 8, a surface treatment layer 28 may be laminated on the pattern 25 of the heating surface portion 21 of the hot plate 20 . The surface treatment layer 28 is made of a material that is releasable from the contacting sheet 4 and heat resistant to the heating temperature of the sheet 4 . The surface treatment layer 28 on the heating surface portion 21 is, for example, a coating treatment layer made of polytetrafluoroethylene or other fluororesin. With such a surface treatment layer 28, the softened sheet 4, which has been adsorbed to the pattern 25 of the heating surface portion 21 in the third step of the product 2, is more easily peeled off from the heating surface portion 21 after the transfer of the texture 5 is completed. Because it becomes Instead of the surface treatment layer 28, a release agent or the like that is chemically stable and has heat resistance may be applied to the heating surface portion 21. FIG.

次に、図4に示すように、製品2の第4工程では、基材3の外表面3aに対し、シート4の貼付後、真空ポンプ41とコンプレッサ51の双方の作動を停止する。また、電磁弁64を第3の流体制御に切替える。これにより、内部空間11Sを大気圧下に戻す。次に、熱板20を上昇させて熱板20の待避位置に移動させる。これにより、熱板20と金型10とが離間する。また、金型10を、成形位置から待避位置までスライドさせる。次に、金型10の待避位置で、製品2を金型10から取り出す。これで、製品2の製造工程に係る一連の工程は完了する。かくして、基材3の外表面3aにシート4を被覆した製品2が、シート成形装置1によって製造される。 Next, as shown in FIG. 4, in the fourth step of the product 2, after the sheet 4 is attached to the outer surface 3a of the base material 3, both the vacuum pump 41 and the compressor 51 are stopped. Also, the electromagnetic valve 64 is switched to the third fluid control. Thereby, the internal space 11S is returned to the atmospheric pressure. Next, the hot plate 20 is raised and moved to the retreat position of the hot plate 20 . Thereby, the hot plate 20 and the mold 10 are separated from each other. Also, the mold 10 is slid from the molding position to the retracted position. Next, the product 2 is removed from the mold 10 at the retracted position of the mold 10 . This completes the series of steps related to the manufacturing process of the product 2 . Thus, the product 2 in which the outer surface 3a of the substrate 3 is covered with the sheet 4 is manufactured by the sheet forming apparatus 1. FIG.

次に、本実施形態1に係るシート成形装置1の作用・効果について説明する。本実施形態1に係るシート成形装置1では、前述したように、熱板20の加熱面部21に、シボ転写前のシート4に転写するシボ5の転写型であるパターン25が形成されている。熱板20は、シート4に対し、パターン25に基づくシボ5を転写すると共に、基材3の外表面3aへの被覆に必要な加熱を行うこと、を特徴とする。 Next, functions and effects of the sheet forming apparatus 1 according to the first embodiment will be described. In the sheet forming apparatus 1 according to the first embodiment, as described above, the pattern 25, which is a transfer mold of the texture 5 to be transferred to the sheet 4 before the texture is transferred, is formed on the heating surface portion 21 of the hot plate 20. FIG. The hot plate 20 is characterized by transferring the embossing 5 based on the pattern 25 to the sheet 4 and performing heating necessary for coating the outer surface 3 a of the base material 3 .

この特徴により、製品2Xのほか、製品2等の製造にあたり、シート4へのシボ5の転写と、シート4と基材3との熱成形とが、一つの装置で同時に行うことができる。そのため、シートへのシボを転写する前工程と、シボ付きシートの基材に熱成形する後工程とを、それぞれ別々の装置で個々に行っていた従来の製造工程に比べ、使用する加工装置の数と作業の工数とが削減できる。それ故に、製品2等の製造コストを低減することできる。 Due to this feature, when manufacturing the product 2 and the like in addition to the product 2X, the transfer of the texture 5 to the sheet 4 and the thermoforming of the sheet 4 and the base material 3 can be performed simultaneously with one apparatus. Therefore, compared to the conventional manufacturing process in which the pre-process of transferring the texturing onto the sheet and the post-process of thermally forming the base material of the textured sheet are performed separately by separate equipment, the number of processing equipment used is reduced. The number and work man-hours can be reduced. Therefore, the manufacturing cost of the product 2 and the like can be reduced.

従って、本実施形態1のシート成形装置1によれば、シボ5付きのシート4が基材3の外表面3aに被覆してなる製品2等を製造するにあたり、製造に係る工数を低減することができる、という優れた効果を奏する。 Therefore, according to the sheet forming apparatus 1 of Embodiment 1, when manufacturing the product 2 or the like in which the outer surface 3a of the base material 3 is covered with the sheet 4 with the texture 5, the man-hours involved in manufacturing can be reduced. It has an excellent effect of being able to

また、多様化した意匠のシボ5を付したシート4に対し、オーダーメードにより市場から多品種少量生産で求められる場合がある。この場合であっても、シート成形装置1は、多品種少量生産による製品2等の製造を容易に行うことができる。特に、オリジナルデザインや、商品化されていないデザイン等、多様なニーズに対応した意匠のシボ5を付したシート4が、市場から求められることもある。シート成形装置1は、このようなシート4で被覆された製品2を、市場の要求に柔軟に対応して、安価に製造することができるようになる。 In addition, there are cases where the sheet 4 with the texture 5 having diversified designs is required by the market for high-mix low-volume production as a made-to-order product. Even in this case, the sheet forming apparatus 1 can easily manufacture the products 2 and the like by high-mix low-volume production. In particular, there is a demand from the market for a sheet 4 having a grain 5 with a design that meets various needs, such as an original design or a design that has not been commercialized. The sheet forming apparatus 1 can flexibly respond to market demands and manufacture the product 2 covered with such a sheet 4 at a low cost.

また、本実施形態1に係るシート成形装置1では、前述したように、パターン25は、転写するシボ5の単体部位に対応した型要素であるパターン要素25Sを有し、転写するシボ5に対し、基準となる形状でパターン要素25Sを設けた第1パターン部25Aと、第1パターン部25Aに設けたパターン要素25Sに対し、刻まれた深さ、刻まれた大きさ、または、刻まれた配置間隔のうち、少なくとも1つ以上に変化を付けて形成されたパターン要素25Sを設けた第2パターン部25Bと、に区画して形成されていること、を特徴とする。 Further, in the sheet forming apparatus 1 according to the first embodiment, as described above, the pattern 25 has the pattern element 25S which is a mold element corresponding to a single part of the texture 5 to be transferred. , the depth of engraving, the size of engraving, or the size of engraving with respect to the first pattern portion 25A provided with the pattern elements 25S having a reference shape, and the pattern elements 25S provided in the first pattern portion 25A. and a second pattern portion 25B provided with pattern elements 25S formed by changing at least one of the arrangement intervals.

この特徴により、図13に例示した製品2X等の製品2が、たとえ三次元曲面を呈した立体形状をなしていても、製品2等の基材3の外表面3aの形状によらず、製品2等全体の中で写し出されるシボ5は、濃淡や大きさに差異のない、均一で一様な様相を呈する。 With this feature, even if the product 2 such as the product 2X illustrated in FIG. 13 has a three-dimensional shape exhibiting a three-dimensional curved surface, the product can be Grains 5 appearing in the entire 2nd order have a uniform appearance with no difference in shading or size.

また、本実施形態1に係るシート成形装置1では、電気制御盤30は、製品2の第2工程で、シート4にシボ5を転写するときに、熱板20の加熱面部21に対し、シボ転写温度(例えば、180℃)にシート4を加熱する制御を行う。同時に、電気制御盤30は、このシボ転写温度の状態にあるシート4を、吸引部40により熱板20側から吸引する。シボ5の転写後、製品2の第3工程では、電気制御盤30は、熱板20の加熱面部21に対し、シボ転写温度からシート成形温度(例えば、160℃)に調整する制御を行って、シート4を基材3に被覆する。このとき、電気制御盤30は、シート成形温度に状態にあるシート4を、吸引部40により基台13側から吸引すると同時に、加圧部50により熱板20側から加圧する制御を行うように構成されていること、を特徴とする。この特徴により、シボ5が高い精度で転写されたシート4を、基材3の外表面3aに沿い、皺や捩れを抑えた状態で張設することができる。 In addition, in the sheet forming apparatus 1 according to the first embodiment, the electric control panel 30 transfers the texture 5 to the sheet 4 in the second process of the product 2, and the texture is applied to the heating surface portion 21 of the hot plate 20. Control is performed to heat the sheet 4 to a transfer temperature (eg, 180° C.). At the same time, the electric control panel 30 sucks the sheet 4 at this texture transfer temperature from the hot plate 20 side by the suction portion 40 . After transferring the texture 5, in the third process of the product 2, the electric control panel 30 controls the heating surface portion 21 of the hot plate 20 from the texture transfer temperature to the sheet molding temperature (for example, 160° C.). , the sheet 4 is coated onto the substrate 3 . At this time, the electric control panel 30 controls the suction unit 40 to suck the sheet 4 at the sheet molding temperature from the base 13 side, and at the same time, the pressure unit 50 presses the sheet 4 from the hot plate 20 side. characterized by: Due to this feature, the sheet 4 onto which the texture 5 has been transferred with high accuracy can be stretched along the outer surface 3a of the base material 3 while suppressing wrinkles and twists.

また、本実施形態1に係るシート成形装置1では、熱板20のパターン25には、接触したシート4に対する離型性、及びシート4への加熱温度に対する耐熱性を具備した表面処理層が形成されていること、を特徴とする。この特徴により、シート4にシボ5の転写後、加熱面部21のパターン25に吸着されていた軟化状態のシート4が、熱板20からより剥離し易くなる。 In addition, in the sheet forming apparatus 1 according to the first embodiment, the pattern 25 of the hot plate 20 is provided with a surface treatment layer having releasability from the contacting sheet 4 and heat resistance to the heating temperature of the sheet 4. characterized in that Due to this feature, after the texture 5 is transferred to the sheet 4 , the softened sheet 4 that has been attracted to the pattern 25 of the heating surface portion 21 is more easily separated from the hot plate 20 .

(実施形態2)
次に、実施形態2に係るシート成形装置101について、図10~図12を用いて説明する。図10は、実施形態2に係るシート成形装置の構成を示す概略図である。またこの図10は、シボの転写工程で、このシート成形装置にシートを架台にセットした状態を示す第1工程図でもある。
(Embodiment 2)
Next, a sheet forming apparatus 101 according to Embodiment 2 will be described with reference to FIGS. 10 to 12. FIG. FIG. 10 is a schematic diagram showing the configuration of a sheet forming apparatus according to Embodiment 2. FIG. Further, FIG. 10 is also a first process drawing showing a state in which the sheet is set on the pedestal in this sheet forming apparatus in the grain transfer process.

前述した実施形態1に係るシート成形装置1は、熱板20により、軟化した転写前のシート4に、シボ5を、加熱面部21に形成されたパターン25に基づいて転写した。また、シボ5を転写したシート4を、金型10内に配置した基材3の外表面3aに被覆する成形を行った。しかしながら、本実施形態2に係るシート成形装置101は、加熱面部21に形成されたパターン25に基づき、シボ5の転写だけをシボ転写前のシート4に行うのに用いる。実施形態2は、金型10の有無の点等で、実施形態1と異なるが、それ以外の部分は、実施形態1と同様である。従って、実施形態1とは異なる部分を中心に説明し、その他について説明を簡略または省略する。 In the sheet forming apparatus 1 according to the first embodiment described above, the heat plate 20 transfers the texture 5 to the softened sheet 4 before transfer based on the pattern 25 formed on the heating surface portion 21 . In addition, molding was performed to cover the outer surface 3a of the base material 3 placed in the mold 10 with the sheet 4 onto which the texture 5 was transferred. However, the sheet forming apparatus 101 according to the second embodiment is used to transfer only the texture 5 to the sheet 4 before the texture is transferred based on the pattern 25 formed on the heating surface portion 21 . Embodiment 2 is different from Embodiment 1 in the presence or absence of the mold 10, etc., but other parts are the same as those in Embodiment 1. FIG. Therefore, the description will focus on the parts that are different from the first embodiment, and the description of the others will be simplified or omitted.

図10~図12に示すように、本実施形態2に係るシート成形装置101は、シボ転写前のシート4にシボ5を転写したシボ5付きのシート4を製造するのに用いられる。シボ5付きのシート4は、図13に示すように、製品2等の表面に被覆される。シート成形装置101は、熱板20(実施形態1の熱板20に相当)によりシート4を加熱して押し付けることで、架台110上にセットされたシート4を成形する装置である。 As shown in FIGS. 10 to 12, the sheet forming apparatus 101 according to the second embodiment is used to manufacture the sheet 4 with the texture 5 by transferring the texture 5 to the sheet 4 before the texture transfer. The sheet 4 with the texture 5 is coated on the surface of the product 2 or the like, as shown in FIG. The sheet molding device 101 is a device that heats and presses the sheet 4 with a hot plate 20 (corresponding to the hot plate 20 of the first embodiment) to form the sheet 4 set on the frame 110 .

シート成形装置101は、熱板20のほか、吸引部40と、吸引部40を制御する電磁弁164(制御部)等を備える。吸引部40は、真空ポンプ41と真空用タンク42とからなる。電磁弁164は、流通するエアの流路を、2通りの流体制御を可能とするバルブである。具体的には、真空ポンプ41が、熱板側流路62に連通してエアを吸引する第1の流体制御である。真空ポンプ41と熱板側流路62との連通を遮断する第2の流体制御である。 The sheet forming apparatus 101 includes a hot plate 20, a suction unit 40, an electromagnetic valve 164 (control unit) that controls the suction unit 40, and the like. The suction unit 40 is composed of a vacuum pump 41 and a vacuum tank 42 . The solenoid valve 164 is a valve that enables two types of fluid control for the flow path of air. Specifically, the vacuum pump 41 is the first fluid control that communicates with the hot plate-side channel 62 and sucks air. This is a second fluid control that cuts off the communication between the vacuum pump 41 and the hot plate-side channel 62 .

このシート成形装置101には、前述した実施形態1に係るシート成形装置1と同様、熱板20の加熱面部21に、シボ5の転写型であるパターン25が形成されている。前述したように、パターン25は、転写するシボ5の単体部位に対応した型要素であるパターン要素25Sを有する。パターン25は、第1パターン部25Aと第2パターン部25Bとに区画して形成されている。第1パターン部25Aでは、転写するシボ5に対し、基準となる形状でパターン要素25S群を形成してなる。第2パターン部25Bは、第1パターン部25Aに設けたパターン要素25Sに対し、刻まれた深さ、大きさ、または、刻まれた配置間隔のうち、少なくとも1つ以上に変化を付けた形状でパターン要素を形成してなること、を特徴とする。 In this sheet forming apparatus 101, a pattern 25, which is a transfer mold for the grain 5, is formed on the heating surface portion 21 of the hot plate 20, as in the sheet forming apparatus 1 according to the first embodiment. As described above, the pattern 25 has the pattern element 25S, which is a mold element corresponding to a single portion of the texture 5 to be transferred. The pattern 25 is divided into a first pattern portion 25A and a second pattern portion 25B. In the first pattern portion 25A, a group of pattern elements 25S are formed in a reference shape with respect to the texture 5 to be transferred. The second pattern portion 25B has a shape in which at least one of the depth, size, and arrangement interval of the carved pattern elements 25S provided in the first pattern portion 25A is changed. The pattern element is formed by

この特徴により、シート成形装置101を用いてシート4を成形するにあたり、オリジナルデザインや、商品化されていないデザイン等、多様なニーズに対応した意匠のシボ5を付したシート4を、市場の要求に柔軟に対応して、安価に提供することができるようになる。特に、多様化した意匠のシボ5を付したシート4に対し、オーダーメードにより市場から多品種少量生産で求められる場合がある。このような場合であっても、シート成形装置101は、多品種少量生産によるシート4の製造を容易に行うことができる。また、シート成形装置101で成形したシボ5を付したシート4が、三次元曲面を呈した立体形状の製品2の外表面に被覆される場合がある。このような場合に、製品2全体の中で写し出されるシボ5は、濃淡や大きさに差異のない、均一で一様な様相を呈するようになる。 Due to this feature, when forming the sheet 4 using the sheet forming apparatus 101, the sheet 4 with the texture 5 having a design that meets various needs, such as an original design or a design that has not been commercialized, is required by the market. It will be possible to flexibly respond to and provide at low cost. In particular, there is a case where the sheet 4 with the texture 5 having a diversified design is required by the market for high-mix low-volume production as a made-to-order product. Even in such a case, the sheet forming apparatus 101 can easily manufacture the sheet 4 by high-mix low-volume production. In addition, the sheet 4 having the texture 5 formed by the sheet forming apparatus 101 may cover the outer surface of the three-dimensional product 2 having a three-dimensional curved surface. In such a case, the embossing 5 appearing in the entire product 2 has a uniform appearance with no difference in shading or size.

以上において、本発明を実施形態1,2に即して説明したが、本発明は上記実施形態1,2に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できる。 In the above, the present invention has been described in accordance with Embodiments 1 and 2, but the present invention is not limited to the above-described Embodiments 1 and 2, and can be appropriately modified and applied without departing from the scope of the invention. .

例えば、実施形態1では、成形前シート4Aに対し、熱板20により、加熱面部21に形成したパターン25に基づくシボ5を転写すると共に、基材3の外表面3aへの被覆に必要な加熱を行って製品を製造するシート成形装置1を挙げた。また、実施形態2では、成形前シート4Aに対し、熱板20により、加熱面部21に形成したパターン25に基づくシボ5を転写してシボ付きのシート4を製造するシート成形装置101を挙げた。 For example, in Embodiment 1, the texture 5 based on the pattern 25 formed on the heating surface portion 21 is transferred to the pre-molded sheet 4A by the hot plate 20, and the heat necessary for coating the outer surface 3a of the base material 3 is applied. The sheet forming apparatus 1 that manufactures products by performing Further, in the second embodiment, the sheet forming apparatus 101 that manufactures the sheet 4 with the grain by transferring the grain 5 based on the pattern 25 formed on the heating surface portion 21 to the pre-formed sheet 4A by the hot plate 20 is mentioned. .

しかしながら、製品の製造にあたり、被覆成形に限らず、シート成形装置101により製造されたシボ付きのシート4を用いて、例えば、金型形状に成形する真空成形や圧空形成等によって、製品が製造されても良い。すなわち、シボ付きのシート4を用いた製品の成形方法では、熱成形全般の工法が適用対象となる。 However, when manufacturing a product, the product is manufactured not only by cover molding, but also by using the sheet 4 with grains manufactured by the sheet molding device 101, for example, by vacuum molding or air pressure molding for molding into a mold shape. can be That is, in the method of forming a product using the sheet 4 with texture, general thermoforming methods are applicable.

また、実施形態1の熱板20では、第1パターン部25Aを基準の転写型とした上で、第1パターン部25Aに対し、パターン要素25Sの形状に調整を図った第2パターン部25Bを1つ、パターン25内に組み込んだ。しかしながら、基準の転写型となるパターン部に対し、パターン要素の形状に調整を図る別のパターン部は、数量、基準の転写型となるパターン部と位置関係などについて、本実施形態1に限定されるものでない。パターン要素の形状に調整を加えるパターン部は、成形する製品の基材の外表面の形状に応じて、その都度、適宜変更されるものであれば良い。 Further, in the hot plate 20 of the first embodiment, the first pattern portion 25A is used as a reference transfer mold, and the second pattern portion 25B is formed by adjusting the shape of the pattern element 25S with respect to the first pattern portion 25A. One was incorporated within pattern 25 . However, with respect to the pattern portion serving as the reference transfer mold, another pattern portion for adjusting the shape of the pattern element is limited to the first embodiment in terms of quantity, positional relationship with the pattern portion serving as the reference transfer mold, and the like. not something. The pattern portion for adjusting the shape of the pattern element may be appropriately changed each time according to the shape of the outer surface of the base material of the product to be molded.

また、第2パターン部25Bを構成するにあたり、第1パターン部25Aのパターン要素25Sとの対比で、パターン要素25Sの態様は、以下の6通りの場合である。すなわち、第1の態様として、第2パターン部25Bが、刻まれた深さに変化を付けたパターン要素25Sで形成される場合。第2の態様として、第2パターン部25Bが、刻まれた大きさに変化を付けたパターン要素25Sで形成される場合。第3の態様として、第2パターン部25Bが、刻まれた配置間隔に変化を付けたパターン要素25Sで形成される場合。第4の態様として、第2パターン部25Bが、刻まれた深さと大きさの双方に変化を付けたパターン要素25Sで形成される場合。第5の態様として、第2パターン部25Bが、刻まれた大きさと配置間隔の双方に変化を付けたパターン要素25Sで形成される場合。第6の態様として、第2パターン部25Bが、刻まれた深さ、大きさ、及び配置間隔の全てに変化を付けたパターン要素25Sで形成される場合。このような6通りの態様の下で、パターン要素の形状に調整を加えるパターン部が、成形する製品の基材の外表面の形状に応じて、その都度、適宜変更されるものであれば良い。 Further, in forming the second pattern portion 25B, the pattern elements 25S have the following six modes in comparison with the pattern elements 25S of the first pattern portion 25A. That is, as a first mode, the second pattern portion 25B is formed of pattern elements 25S having different carved depths. As a second mode, the second pattern portion 25B is formed of pattern elements 25S having different engraved sizes. As a third aspect, the second pattern portion 25B is formed of pattern elements 25S having different intervals between carved arrangements. As a fourth aspect, the second pattern portion 25B is formed of pattern elements 25S having variations in both the engraved depth and size. As a fifth aspect, the second pattern portion 25B is formed of pattern elements 25S having variations in both the engraved size and the arrangement interval. As a sixth aspect, the second pattern portion 25B is formed of pattern elements 25S with variations in all of the engraved depth, size, and arrangement interval. Under these six aspects, the pattern portion for adjusting the shape of the pattern element may be appropriately changed each time according to the shape of the outer surface of the base material of the product to be molded. .

また、実施形態1では、製品2の第2工程では、金型10の内部空間11Sを大気圧の下、真空ポンプ41を作動させて、シート4を、熱板20の加熱面部21のパターン25に吸着した。しかしながら、真空ポンプ41でシート4を、加熱面部21のパターン25に吸着すると同時に、コンプレッサ51により金型側流路61及びエア流通孔14を通じて、シート4を、基台13側から加圧しても良い。 Further, in the first embodiment, in the second step of the product 2, the vacuum pump 41 is operated while the internal space 11S of the mold 10 is under the atmospheric pressure to move the sheet 4 to the pattern 25 of the heating surface portion 21 of the hot plate 20. adsorbed to. However, even if the vacuum pump 41 adsorbs the sheet 4 to the pattern 25 of the heating surface portion 21 and at the same time, the compressor 51 presses the sheet 4 from the base 13 side through the mold side flow path 61 and the air circulation hole 14. good.

また、実施形態1では、吸引部40と加圧部50とを、接続流路63で接続し、接続流路63に電磁弁64を設けた。そして、電磁弁64により、金型10側の吸引と熱板20側の吸引とを選択的に制御した。しかしながら、吸引部は、シートを、熱板側と基台側との双方から選択的に吸引可能に構成されている。加圧部は、シートを、少なくとも熱板側から加圧可能に構成されている。そして、制御部が、シートに対し、吸引部による吸引と、加圧部による加圧との制御を行うものであれば、吸引部と加圧部との配管系統は、実施形態1に限定されるものではなく、何でも良い。 Moreover, in Embodiment 1, the suction unit 40 and the pressurizing unit 50 are connected by the connection flow path 63 , and the connection flow path 63 is provided with the solenoid valve 64 . Then, the electromagnetic valve 64 selectively controls the suction on the mold 10 side and the suction on the hot plate 20 side. However, the suction unit is configured to be able to selectively suck the sheet from both the hot plate side and the base side. The pressure unit is configured to be able to press the sheet from at least the hot plate side. If the control unit controls the suction by the suction unit and the pressurization by the pressure unit, the piping system between the suction unit and the pressure unit is limited to that of the first embodiment. Anything is fine.

また、本実施形態1の熱板20に形成したパターン25では、そのパターン要素25Sを、説明上の都合上、図7で「A」と図示した。しかしながら、パターン要素は、あくまでも本実施形態1での例示に過ぎず、何ら限定されるものではない。 Further, in the pattern 25 formed on the hot plate 20 of Embodiment 1, the pattern element 25S is illustrated as "A" in FIG. 7 for convenience of explanation. However, the pattern element is merely an example in the first embodiment, and is not limited in any way.

実施形態1では、シート成形装置1を用いた製品2の製造工程において、第1工程~第4工程に記載された成形要領・成形手順等の工程内容は、あくまでも一例として記載したものに過ぎず、実施形態に限定されることなく適宜変更可能である。例えば、実施形態1に係る製品2の第2工程では、熱板20の加熱面部21を昇温して、成形前シート4A(シート4)を、一例とするシボ転写温度180℃まで加熱すると同時に、金型10の外周縁面12にセットされたこのシート4を吸引した。しかしながら、製品2の第2工程では、一例とするシボ成形温度160℃に加熱された成形前シート4A(シート4)を、金型10の外周縁面12にセットされた状態で吸引すると同時に、熱板20の加熱面部21を昇温して、このシート4を、一例とするシボ転写温度180℃まで加熱しても良い。 In Embodiment 1, in the manufacturing process of the product 2 using the sheet forming apparatus 1, the process contents such as the forming procedure and the forming procedure described in the first to fourth processes are merely examples. , can be changed as appropriate without being limited to the embodiment. For example, in the second step of the product 2 according to the first embodiment, the temperature of the heating surface portion 21 of the hot plate 20 is increased to heat the pre-molding sheet 4A (sheet 4) to a texture transfer temperature of 180° C., which is an example. , the sheet 4 set on the outer peripheral surface 12 of the mold 10 was sucked. However, in the second step of the product 2, the pre-molding sheet 4A (sheet 4) heated to an example texturing temperature of 160° C. is sucked while being set on the outer peripheral surface 12 of the mold 10. The heating surface portion 21 of the hot plate 20 may be heated to heat the sheet 4 to a texturing transfer temperature of 180° C., for example.

1,101 シート成形装置
2,2X 製品
3 基材
3a 基材の外表面
4 シート
4A 成形前シート(シート)
4B 成形後シート(シート)
5 シボ
10 金型
11 開口部
11S 内部空間
13 基台
20 熱板
21 加熱面部
25 パターン
25A 第1パターン部
25B 第2パターン部
25S パターン要素
30 電気制御盤(制御部)
31 温度制御ユニット
40 吸引部
50 加圧部
64 電磁弁
110 架台
1, 101 Sheet forming apparatus 2, 2X Product 3 Base material 3a Outer surface of base material 4 Sheet 4A Sheet before forming (sheet)
4B Sheet after molding (sheet)
5 Grain 10 Mold 11 Opening 11S Internal space 13 Base 20 Hot plate 21 Heating surface 25 Pattern 25A First pattern 25B Second pattern 25S Pattern element 30 Electric control panel (control unit)
31 temperature control unit 40 suction unit 50 pressure unit 64 solenoid valve 110 pedestal

Claims (3)

上方が開口した内部空間に、シートの被覆対象である基材を載置する基台を、該内部空間の開口部より低い位置に設けた金型と、
前記シートを加熱する加熱部を有すると共に、前記内部空間と近接または離間する方向に移動可能に構成された熱板と、を備え、
前記金型にセットした前記シートを、前記熱板により加熱して押し付けることで、前記シートを、前記基台上の前記基材の外表面に被覆して成形するシート成形装置において、
前記シートを、前記熱板側と前記基台側との双方から選択的に吸引可能に構成された吸引部と、
前記シートを、少なくとも前記熱板側から加圧可能に構成された加圧部と、
前記シートに対し、前記吸引部による吸引と、前記加圧部による加圧との制御を行う制御部と、を有し、
前記熱板の前記加熱部には、前記シートに転写するシボの転写型であるパターンが形成されていること、
前記パターンは、転写するシボの単体部位に対応した型要素であるパターン要素を有し、転写する前記シボに対し、基準となる形状で前記パターン要素を設けた第1パターン部と、
前記第1パターン部に設けた前記パターン要素に対し、刻まれた深さ、刻まれた大きさ、または、刻まれた配置間隔のうち、少なくとも1つ以上に変化を付けて形成された前記パターン要素を設けた第2パターン部と、に区画して形成されていること、
を特徴とするシート成形装置。
a mold in which a base on which a substrate to be coated with a sheet is placed is provided at a position lower than the opening of the internal space in the internal space with an upper opening;
A hot plate having a heating unit for heating the sheet and configured to be movable in a direction to approach or separate from the internal space,
A sheet forming apparatus that heats and presses the sheet set in the mold with the hot plate to cover the outer surface of the base material on the base with the sheet and forms the sheet,
a suction unit configured to selectively suck the sheet from both the hot plate side and the base side;
a pressure unit configured to be able to press the sheet from at least the hot plate side;
a control unit that controls suction by the suction unit and pressurization by the pressure unit with respect to the sheet;
The heating portion of the hot plate is formed with a pattern, which is a transfer mold for embossing to be transferred to the sheet,
a first pattern portion in which the pattern has a pattern element that is a pattern element corresponding to a single part of the texture to be transferred, and the pattern element is provided in a shape that serves as a reference for the texture to be transferred;
The pattern formed by changing at least one of the depth of engraving, the size of engraving, and the arrangement interval of engraving with respect to the pattern elements provided in the first pattern portion. The second pattern portion provided with the element is divided and formed,
A sheet forming device characterized by:
請求項1に記載するシート成形装置において、
前記制御部は、前記シートにシボを転写するときに、前記熱板の前記加熱部に対し、シボの転写に要するシボ転写温度に前記シートを加熱する制御を行うと共に、前記シボ転写温度の状態にある前記シートを、前記吸引部により前記熱板側から吸引し、
シボの転写後、前記熱板の前記加熱部に対し、前記シボ転写温度から、前記シートの成形に要するシート成形温度に調整して前記シートを前記基材に被覆するとき、前記シート成形温度の状態にある前記シートを、前記吸引部により前記基台側から吸引すると同時に、この前記シートを、前記加圧部により前記熱板側から加圧する制御を行うように構成されていること、
を特徴とするシート成形装置。
In the sheet forming apparatus according to claim 1 ,
The control unit controls the heating unit of the hot plate to heat the sheet to a texture transfer temperature required for transferring the texture when the texture is transferred to the sheet, and controls the state of the texture transfer temperature. sucking the sheet from the hot plate side by the suction unit,
After transfer of the texture, the heating portion of the hot plate is adjusted from the texture transfer temperature to the sheet molding temperature required for molding the sheet, and when the sheet is coated on the base material, the sheet molding temperature is adjusted. the sheet in the state is sucked from the base side by the suction section, and at the same time, the sheet is controlled to be pressed from the hot plate side by the pressure section;
A sheet forming device characterized by:
架台上にセットされたシートと近接または離間する方向に移動可能に構成され、前記シートを加熱する加熱部を有する熱板を備え、前記熱板により前記シートを加熱して押し付けることで、前記架台上の前記シートを成形するシート成形装置において、
前記シートを、前記熱板側から吸引可能に構成された吸引部と、
前記吸引部を制御する制御部と、を有し、
前記熱板の前記加熱部には、前記シートに転写するシボの転写型であるパターンが形成されていること、
前記パターンは、転写するシボの単体部位に対応した型要素であるパターン要素を有し、 転写する前記シボに対し、基準となる形状で前記パターン要素を設けた第1パターン部と、
前記第1パターン部に設けた前記パターン要素に対し、刻まれた深さ、刻まれた大きさ、または、刻まれた配置間隔のうち、少なくとも1つ以上に変化を付けて形成された前記パターン要素を設けた第2パターン部と、に区画して形成されていること、
を特徴とするシート成形装置。
A hot plate configured to be movable in a direction toward or away from a sheet set on a pedestal and having a heating unit for heating the sheet is provided. In a sheet forming apparatus for forming the sheet above,
a suction unit configured to be able to suck the sheet from the hot plate side;
and a control unit that controls the suction unit,
The heating portion of the hot plate is formed with a pattern, which is a transfer mold for embossing to be transferred to the sheet,
the pattern has a pattern element that is a pattern element corresponding to a single portion of the texture to be transferred, and a first pattern portion provided with the pattern element in a shape that serves as a reference for the texture to be transferred;
The pattern formed by changing at least one of the depth of engraving, the size of engraving, and the arrangement interval of engraving with respect to the pattern elements provided in the first pattern portion. The second pattern portion provided with the element is divided and formed,
A sheet forming device characterized by:
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