JPH05293895A - 真空プレス積層成形装置及び方法 - Google Patents

真空プレス積層成形装置及び方法

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JPH05293895A JP4100003A JP10000392A JPH05293895A JP H05293895 A JPH05293895 A JP H05293895A JP 4100003 A JP4100003 A JP 4100003A JP 10000392 A JP10000392 A JP 10000392A JP H05293895 A JPH05293895 A JP H05293895A
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heating
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 基材側チャンバ２１に設けられた吸引置台２
２上に成形基材５を配置するとともに、その成形基材５
の外表面上に化粧シートＳをセットし、シート側チャン
バ１１に設けられたゴム状弾性膜１４を化粧シート１に
対向配置して、チャンバ１１，２１間に圧力差を生じさ
せるとともに、ゴム状弾性膜１４を加熱手段１５により
加熱することにより、化粧シートＳをゴム状弾性膜１４
によって成形基材５の外表面に押し付けるとともに軟化
させて接着させるようになす。この場合、加熱手段１５
が少なくとも２つのブロックに区分されていて、そのブ
ロック毎に個別に加熱温度を制御できるように構成され
る。 【効果】 化粧シートの加熱温度を成形基材の各部の形
状等に適した温度に高精度に制御でき、化粧シートにお
ける平坦面部分の鏡面性を確保しつつ曲面部分等の曲げ
追従性を向上させ得、その結果、成形不良のない高品質
の成形品を安定して得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各種音響・映像機器類
のキャビネット，扉等の建具、家具，容器等の立体形状
を有した成形基材の外表面に絵柄模様等が施された転写
シートや貼着シート等の化粧シートを接着して積層成形
するのに好適な真空プレス積層成形装置及び方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】化粧シートを成形基材の外表面に接着し
て積層する装置としては、例えば、図１２に示される如
くの真空プレス積層成形装置が知られている（実公昭４
６−９２７６号，特公昭６０−８９２４号，特公昭６０
−５８０１４号公報等も参照）。
【０００３】この装置１０は、簡略に説明すれば、成形
基材５上に置かれる化粧シートＳに対向配置されるゴム
状弾性膜１４を有するシート側チャンバ（上型）１１
と、成形基材５及びそれを支持固定するための載置台６
が配置される、所要数の通気孔２３が形成された吸引置
台２２が設けられた基材側チャンバ（下型）２１とを有
し、シート側チャンバ１１を基材側チャンバ２１側に下
降させてそれらの型締めを行い、かつ、基材側チャンバ
２１内の空気を真空吸引するとともに必要に応じてシー
ト側チャンバ１１内を加圧することにより、それら２つ
のチャンバ間に圧力差を生じさせてゴム状弾性膜１４を
化粧シートＳに圧接させ、かつ、ゴム状弾性膜１４をシ
ート側チャンバ１１内に設けられた赤外線輻射ヒーター
等の加熱手段１５で加熱することにより、化粧シートＳ
をゴム状弾性膜１４で成形基材Ｓの外表面に押し付ける
とともに、ゴム状弾性膜１４の熱によって化粧シートＳ
を軟化させて接着するようにされる。
【０００４】なお、かかる装置は、一般に化粧シートが
貼着シートである場合を想定したものであるが、化粧シ
ートが転写シートである場合にも適用でき、その場合
は、シートを接着後に転写層部分を残して離型性基材シ
ートのみを剥離するようにされる。上述の如き従来の真
空プレス積層成形装置によれば、チャンバ間の圧力差だ
けでなくゴム状弾性膜による押圧力が化粧シートに加え
られるとともに、ゴム状弾性膜を介して化粧シートが加
熱されるので、化粧シートの成形基材への押し付け及び
加熱軟化を充分にしかも均一に行うことが可能となり、
良好な成形性が得られるはずである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の真空プ
レス積層成形装置では、加熱手段は、単一もしくは数本
〜５，６本のヒーターからなっているが、その加熱温度
（発熱温度）は、成形基材の各部の形状等とは無関係に
同一温度となるように制御され、従って、化粧シートの
各部は加熱手段によりゴム状弾性膜を介して実質的に均
等に加熱されるようになっている。
【０００６】ところが、上述の如くの真空プレス積層成
形装置を用いて化粧シートを立体形状を有する成形基材
に接着する場合、化粧シートに要求される加熱温度は、
その成形基材の各部の形状等に応じて、換言すれば、成
形時において化粧シートが曲げられる量もしくは伸ばさ
れる量に応じて異なる。すなわち、成形基材に、例え
ば、曲面部分，凹凸部分，段差等がある場合、化粧シー
トの加熱温度が平坦面部分に適した比較的低い温度であ
ると、上記曲面部分等では低すぎることになる。加熱温
度が低すぎると、曲面部分等では化粧シートの軟化度合
いが不足して化粧シートが充分に曲げられもしくは伸ば
されず、化粧シートの曲げ追従性が低下して成形基材の
曲面部分等に密着させることが難しくなり、接着不良，
転写不良，ふくれ等の成形不良が発生し易い。
【０００７】それに対し、化粧シートの加熱温度が曲面
部分等に適した比較的高い温度であると、化粧シートに
不所望な変形、流動（波打ち等）が発生したり、軟化し
すぎて成形基材表面の微小な凹凸等の影響を受け易くな
り、鏡面性が要求される平坦面部分がざらついたり凸凹
状となったりして、鏡面性が失われあるいは不充分とな
り、満足な成形品が得られない。
【０００８】また、従来の真空プレス積層成形方法で
は、加熱手段によるゴム状弾性膜の加熱が空気を介して
間接的に行うようにされているが、加熱手段とゴム状弾
性膜との間で空気の対流やゆらぎが発生するため、ゴム
状弾性膜の温度、ひいては化粧シートの温度を高精度に
制御することが難しく、温度分布のばらつきや経時変動
等が発生して接着不良，転写不良，柄伸び等を招くとい
った問題もある。
【０００９】かかる点に鑑み本発明は、チャンバ間の圧
力差に加えてゴム状弾性膜による押圧力を化粧シートに
与えるとともに、ゴム状弾性膜を介して化粧シートを加
熱するようにされたもとで、化粧シートの加熱温度を成
形基材の各部の形状等に適した温度に制御できるように
されて、平坦面部分の鏡面性を確保しつつ曲面部分等の
曲げ追従性を低下させることのないようにされ、高品質
の成形品を安定して得ることができるようにされた真空
プレス積層成形装置及び方法を提供することを目的とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成すべ
く、本発明は、基本的には、基材側チャンバに設けられ
た吸引置台上に成形基材が配置され、その成形基材上に
化粧シートがセットされるとともに、シート側チャンバ
に設けられたゴム状弾性膜が上記化粧シートに対向配置
され、上記シート側チャンバ内に設けられた加熱手段に
より上記ゴム状弾性膜を加熱するとともに、上記シート
側チャンバと基材側チャンバとの間に圧力差を生じさ
せ、もって上記化粧シートを上記ゴム状弾性膜によって
軟化させるとともに上記成形基材の外表面に押し付けて
接着するようにされる。
【００１１】そして、加熱手段が少なくとも２つのブロ
ックに区分されていて、そのブロック毎に個別に加熱温
度を制御できるように構成されていることを特徴として
いる。また、本発明に係る真空プレス積層成形方法は、
上述の如き真空プレス積層成形装置を用いて化粧シート
を成形基材に接着するに際し、ゴム状弾性膜を介して化
粧シートを加熱する加熱手段の各ブロックのうちの、成
形時において化粧シートの曲げ量もしくは伸び量が比較
的大なる部位を加熱するためのブロックの温度を、上記
曲げ量もしくは伸び量が比較的小なる部位を加熱するた
めのブロックの温度より高く設定することを特徴として
いる。
【００１２】この場合、ゴム状弾性膜を加熱手段に直接
的に押し当てた状態で加熱すること、さらには、化粧シ
ートを成形基材に押し付けるより以前に、ゴム状弾性膜
を加熱手段に直接的に当接させ、かつ、化粧シートを上
記ゴム状弾性膜に直接的に当接させた状態で加熱するこ
と、が好ましい態様として挙げられる。本発明におい
て、加熱手段を複数のブロックに区分する場合、その区
分の仕方は、成形基材の形状等に応じて任意に選定する
ことができ、また、各ブロック毎に設定される加熱温度
も成形基材の形状や化粧シートの材質，厚み等を考慮し
て任意に選定できる。なお、一つのブロックを一つのヒ
ーターで構成してもよいし、複数のヒーターで構成して
もよく、また、区分されたブロックが３以上ある場合、
それらの加熱温度を全て異ならせて設定してもよいし、
２以上のブロックの加熱温度を同一に設定してもよい。
【００１３】加熱手段の各ブロックの個々の加熱温度の
制御は、サーモスタット等を用いたｏｎ−ｏｆｆ制御、
サイリスタを用いた位相流通角制御、スライダックによ
る電圧制御等、公知の制御方法を利用することができ
る。本発明の装置及び方法における接着積層対象とされ
る化粧シートは、合成樹脂製の転写シート及び貼着シー
ト（貼付け積層シート）の両方を含み、さらには、突
板、不織布等の樹脂以外のシート状物でもよく、それら
の裏面側に形成もしくは塗工された接着剤層あるいは成
形基材側に形成もしくは塗工された接着剤層、さらには
それ自体が持つ接着性が熱等により活性化もしくは発現
せしめられることにより成形基材に接着される。
【００１４】上記転写シートは、離型性基材シートと転
写層とからなり、基材シートの材料としては、ポリ塩化
ビニル、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド、ボ
リエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート
−イソフタレート共重合体等の低結晶性ポリエステル、
ポリ塩化ビニル、ビニロン等、可撓性を有する熱可塑性
樹脂フィルム、あるいはこれらの積層体が適宜用いら
れ、また必要に応じ設けられる離型層としては、可撓
性、成形時の耐熱性、剥離層と転写層との焼きつき防止
等の目的から熱硬化型のアクリル、メラミン、ウレタ
ン、ポリエステル、アミノアルキッド、エポキシ等の樹
脂の１種または２種以上の混合物を用いることが好まし
い。一方、上記装飾転写層は、通常、絵柄層のみから
なるもの（ただし、熱可塑性樹脂をバインダーとしてい
て感熱接着剤層を兼ね、染料，顔料等を添加）、絵柄
層と感熱接着剤層とからなるもの、剥離層，絵柄層，
及び感熱接着剤層らなるもの、剥離層と絵柄層からな
るもの、があり、それらはセルロース系樹脂、スチレン
系樹脂、アクリル系樹脂、ビニル系樹脂、ポリウレタン
系樹脂、ポリアミド樹脂等の天然又は合成樹脂が適宜用
いられ、絵柄層には、印刷インキ模様、アルミニウム等
の金属蒸着等が施される。
【００１５】また、上記貼付け積層シートは、基材シー
トと感熱接着剤層とからなるものが使用され、基材シー
トに意匠性付与及び工業的機能付与のため、各種模様印
刷、金属蒸着等の装飾処理や化学もしくは物理的処理等
が適宜施される。また、貼付け積層シート自体で接着性
を有する場合、及び、成形基材側に接着剤層が形成もし
くは塗工されている場合は、感熱接着剤層を省略するこ
とができ、その場合は、必要に応じて成形基材との接着
性向上のため、コロナ放電処理、各種プライマ塗工等が
行われてもよい。基材シートの材料としては、熱可塑性
を有するフィルムであり、前記離型性基材シートの材料
以外に、アクリル樹脂、ＡＢＳ（アクリルニトリル−ブ
タジエン−スチレン共重合体）、ポリスチレンも使用で
きる。この場合離型性は不要である。
【００１６】上述した転写シート及び貼付け積層シート
の接着に用いられる感熱接着剤層は、熱可塑性樹脂、ア
イオノマー等を適宜用いることができる。樹脂として
は、例えば、エチルセルロース、硝酸セルロース、酢酸
セルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、セル
ロースアセテートプロピオネート等のセルロース誘導
体、ポリスチレン、ポリα−メチルスチレン等のスチレ
ン樹脂又はスチレン共重合体、ポリメタクリル酸メチ
ル、ポリメタクリル酸エチル、ポリアクリル酸エチル、
ポリアクリル酸ブチル等のアクリル樹脂、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合
体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリビニル
ブチラール等のビニル重合体、ポリウレタン等が挙げら
れる。
【００１７】さらに、本発明の真空プレス積層成形方法
における被接着対象とされる成形基材は、平板、曲面板
等の板状体は勿論のこと凹凸部等のある比較的複雑な立
体物でもよく、その材質も特に限定されず、木質、合成
樹脂、金属、陶磁器等のいずれもでもよい。この場合、
合成樹脂成形品の材質としては、ＡＢＳ、ポリスチレ
ン、アクリル、ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂等が挙
げられる。また、成形基材の成形法としては、射出成
形、注型、切削等各種公知手段による。
【００１８】
【作用】上述の如くの構成とされた本発明に係る真空プ
レス積層成形装置においては、加熱手段が少なくとも２
つのブロックに区分されていて、そのブロック毎に個別
に加熱温度が制御される。具体的には、成形基材の形状
等に応じて、成形時に化粧シートの曲げ量もしくは伸び
量が比較的大なる部位を加熱するためのブロックの温度
を、上記曲げ量もしくは伸び量が比較的小なる部位を加
熱するためのブロックの温度より高く設定する。
【００１９】これらのブロックの温度は、化粧シートの
表面温度の内、少くとも、成形時に化粧シートの曲げ量
もしくは伸び量が比較的大なる部位の温度が、化粧シー
トを形成する熱可塑性樹脂の破断時の伸度が６０％以上
となる温度以上且つ溶融温度（又は融点）未満となる様
に設定する。また、特に化粧シートの鏡面性が要求され
且つ成形基材の平坦部分に対応する部位は上記温度以下
でもよい。
【００２０】それにより、成形基材に、例えば、曲面部
分，凹凸部分，段差等がある場合、その曲面部分等に対
応する部位の加熱温度が平坦面部分に対応する部位の加
熱温度より高く設定されるので、曲面部分等に対応する
部位では化粧シートが充分に軟化してその曲げ追従性が
向上し、成形基材の曲面部分等に適正に密着させること
が可能となる。また、鏡面性が要求される平坦面部分で
はそれに適した比較的低い加熱温度に設定されるので、
平坦面がざらついたり凸凹状となったりすることはな
く、充分な鏡面性が確保される。
【００２１】また、ゴム状弾性膜を加熱手段に直接的に
押し当てた状態で加熱すること、さらには、化粧シート
を成形基材に押し付けるより以前に、ゴム状弾性膜を加
熱手段に直接的に当接させ、かつ、化粧シートを上記ゴ
ム状弾性膜に直接的に当接させた状態で加熱することに
より、それらの間に空気が実質的に介在しないことにな
るため、ゴム状弾性膜の温度、ひいては化粧シートの温
度を高精度に制御することが可能となり、温度分布の不
所望なばらつきや経時変動等が発生し難くなる。
【００２２】上記のようにされることにより、接着不
良，転写不良，柄伸び等の成形不良の発生が効果的に回
避され、高品質の成形品を安定して得ることができる。
【００２３】
【実施例】以下に添付図面を参照して本発明を実施例に
ついて詳細に説明する。図１は本発明の真空プレス積層
成形装置の一例の主要部を示している。真空プレス積層
成形装置１０は、図示されていない支持架構に支持され
た自動ロック機能付き流体圧シリンダ装置１２における
ピストンロッド１３先端に連結されて上下方向に昇降動
されるシート側チャンバ１１と、図示されていない固定
機台上に上記シート側チャンバ１１に対向するように載
設された基材側チャンバ２１とを有している。
【００２４】シート側チャンバ１１は、下方開口の箱状
をなし、その下方開口部には下面開口を塞ぐように耐熱
性及び伸縮性を有したシリコンラバー等のゴム状弾性膜
１４が張設され、その一方の側面部にはこのチャンバ１
１に対する空気の供給・排出を行うための給排ポート１
６が形成され、かつ、シート側チャンバ１１の開口側底
部には、後で詳述する赤外線輻射式の多数のブロックヒ
ーター２５からなる加熱手段１５が配されている。
【００２５】加熱手段１５を構成する多数のブロックヒ
ーター２５は、シート側チャンバ１１の内部に固定され
た支持隔壁部１７に、図５に示される如くに、相互に所
定間隔をあけて縦方向及び横方向に規則正しく配列（こ
こでは４段７列）されて、それらの上面側が断熱材（図
示省略）を介して支持隔壁部１７の厚さ方向に埋め込ま
れるようにして取り付けられている。また、支持隔壁部
１７には、各ブロックヒーター２５の間に位置する部位
に多数の通気孔１９が形成されている。
【００２６】さらに、シート側チャンバ１１の開口端側
外周には、ゴム状弾性膜１４の外周部を包囲するように
角筒状の気密空間形成部材２０が取り付けられ、その一
方の側面部にはこの気密空間形成部材２０の内外に空気
の供給・排出を行うための給排ポート２４が形成されて
いる。一方、基材側チャンバ２１は、上方開口の箱状を
なし、その上方開口部に多数の透孔２３が所定の配列状
態をもって形成された板状の吸引置台２２が取り付けら
れるとともに、一方の側面部にはこのチャンバ２１に対
する空気の供給・排出を行うための給排ポート２６が形
成されている。また、上記吸引置台２２の上面側中央部
には成形基材５を積層成形時に支持固定するための基材
載置台６が取り付けられている。なお、この載置台６
は、省くこともできるが、成形基材５の側面さらには一
部裏面にまで化粧シートを沿わせるためには、載置台６
を用いることが好ましく、その場合、特に図１に示すよ
うに成形基材５より狭幅の載置台６を用いることが好ま
しい。また、上記基材側チャンバ２１の吸引置台２２上
には、化粧シートＳの周縁部を上記気密空間形成部材２
０との間で挟んで固持するための、固定クランプ台３１
が配されている。この固定クランプ台３１は、載置台６
上に置かれた成形基材５を包囲するように角筒状とされ
ていて、その上端面が、水平面と平行な平坦面とされて
いてそこが成形基材５の最上面より若干低く位置せしめ
られいる。
【００２７】上記給排ポート１６，２６，２４は、図示
されていないがそれぞれ三方切換弁を介してコンプレッ
サ及び真空ポンプに選択的に接続されるようにされてお
り、必要に応じてシート側チャンバ１１内、基材側チャ
ンバ２１内、及びゴム状弾性膜１４と化粧シートＳとの
間に形成される空間をそれぞれ大気開放状態から減圧も
しくは加圧したり一定圧力に保持することができるよう
になっている。
【００２８】このような構成を有する本実施例の真空プ
レス積層成形装置１においては、上述した加熱手段１５
を構成する各ブロックヒーター２５の加熱温度をそれぞ
れを個別に制御できるようにされている。すなわち、各
ブロックヒーター２５は、図７にそれらの一つが模式的
に示される如くに、セラミック材４０等からなる箱型形
状とされ、その中にニクロム線等の抵抗体からなる電熱
線４２が配されたもので、その下面部がゴム状弾性膜１
４を加熱するための熱盤部４７となっている。このブロ
ックヒーター２５には、その加熱温度に応じて開閉する
バイメタル式のサーモスタット４４が配されている。
【００２９】上記電熱線４２及びサーモスタット４４
は、図７に示される如くに、スイッチ４６を介して電源
４１に接続されるとともに、それらの間に２連式常閉タ
イプのリレー４５が介装されている。これらの電熱線４
２，サーモスタット４４，及びリレー４５を含む制御回
路では、スイッチ４６を閉じると、閉成（ｏｎ）状態の
リレー４５を介して電熱線４２に電流が流れ、電熱線４
２が発熱してヒーター温度Ｔが、縦軸及び横軸にそれぞ
れ温度及び時間がとられた図８に示される如くに上昇す
る。
【００３０】そして、ヒーター温度Ｔがある値Ｔｈに達
すると、サーモスタット４４が閉じ、リレー４５のソレ
ノイドに電流が流れ、リレー４５が開成（ｏｆｆ）し、
電熱線４２への電流供給が遮断され、ヒーター温度Ｔが
低下する。ヒーター温度Ｔが値Ｔｈより低いある値ＴＬ
まで低下すると、サーモスタット４４が開いてリレー４
５が閉成し、ヒーター温度Ｔが上昇する。以下、サーモ
スタット４４が開く温度Ｔｈと閉じる温度ＴＬとの間で
電熱線４２への電流が断続され、ブロックヒーター２５
の加熱温度は実質的にＴｈとＴＬとの中間の温度Ｔｍ付
近に設定されることになる。このことは、各ブロックヒ
ーター２５に配すべきサーモスタット４４を選定するに
あたってその開閉履歴特性を勘案すれば、各ブロックヒ
ーター２５の加熱温度を任意に設定できることを意味し
ている。
【００３１】本実施例では、例えば、成形基材５とし
て、図１に示される如くの、上面中央部分が平坦面とさ
れ、外周部分が曲面とされたもの（例えばキッチン扉）
が使用される場合には、図６に示される如くに、２８基
のブロックヒーター２５のうちの、中央部分に位置する
６基のブロックヒーター２５についてはその加熱温度が
比較的低温Ｌ、例えば５５°Ｃ前後となるようにそれら
に配されるサーモスタット４４が選定され、外周部分に
位置する他のブロックヒーター２５についてはその加熱
温度が比較的高温Ｈ、例えば９０°Ｃ前後となるように
それらに配されるサーモスタット４４が選定される。
【００３２】より精密に加熱温度を制御するには、ブロ
ックヒーター２５の面積を、成形基材５の表面よりも十
分小さな面積の単位に分割し、ブロックヒーターの高温
部分Ｈの温度分布のパターンが十分な精度で、成形基材
５表面の高曲率部のパターンと近似（形状、位置とも）
させるとよい。
【００３３】なお、各ブロックヒーター２５毎にそれぞ
れ制御回路を設けてもよいが、上述の例のように加熱温
度が低温Ｌと高温Ｈの２通りでよい場合には、低温グル
ープの各ブロックヒーター２５の制御回路と、高温グル
ープの各ブロックヒーター２５の制御回路を各々共用化
して、制御部品の削減を図ってもよい。次に上述の如く
の構成を有する本実施例の真空プレス積層成形装置の動
作手順の一例について説明する。
【００３４】この例では、まず、基材載置台６上に立体
形状を有する、例えばキッチン扉等に用いられる木質
（ＭＤＦ成形品）の成形基材５が位置決めされて設置さ
れる。この成形基材５の上面，側面及び下面の周縁部に
は、図示は省略されているが、接着剤としてウレタン系
水性エマルジョン（例えば株式会社コニシボンド製のＣ
ＶＣ５５０）が塗布（５〜６ｇ／ｍ2）されている。
【００３５】次いで、固定クランプ台３１上に、予め所
定寸法に裁断された化粧シートＳの周縁部分が乗せら
れ、化粧シートＳの中央部分が成形基材５上に配され
る。化粧シートＳとしては、ここでは例えば図１１Ａに
示される如くの、着色ＰＶＣ層７４（例えば株式会社理
研ビニル製のＲタイプ）と、その上に印刷された柄層７
２（例えば結合剤が塩化ビニル、酢酸ビニル共重合体、
顔料は弁柄）と、その上に積層されたクリヤーポリ塩化
ビニル（以下、ＰＶＣと略す）層７１と、さらにその上
に積層されたアクリルフィルム層７５と、からなる厚さ
が０．７ｍｍ程度の鏡面性を有した高鮮明シートが使用
されている。
【００３６】続いて、給排ポート１６を通じてシート側
チャンバ１１に対する真空吸引が行われ、図２に示され
る如くに、ゴム状弾性膜１４が通気口１９を通じてブロ
ックヒーター２５側に吸引されてその熱盤部４７に当接
せしめられる。この過程において、各ブロックヒーター
２５が発熱せしめられ、それらのブロックヒーター２５
によりゴム状弾性膜１４が実質的に空気を介在させるこ
となく直接的に加熱される。
【００３７】この場合、前述のように、２８基のブロッ
クヒーター２５のうち、外周側に位置する２２基の加熱
温度は比較的高温の９０°Ｃ程度に制御され、中央部の
６基の加熱温度は比較的低温の５５°Ｃ程度に制御され
るので、ゴム状弾性膜１４も２８基のブロックヒーター
２５の温度分布パターンに応じて外周部分が高温に中央
部分が低温に加熱されることになる。
【００３８】次に、シート側チャンバ１１を下降させて
型締めを行う。それにより、気密空間形成部材２０によ
り化粧シートＳの周縁部が固定クランプ台３１側に押圧
されて挟持され、ゴム状弾性膜１４と化粧シートＳとの
間に気密空間が形成される。しかる後、給排ポート２４
を通じてその気密空間に対する真空吸引が行われ、図３
に示される如くに、化粧シートＳがその周縁部を挟持さ
れた状態で延伸されてゴム状弾性膜１４に直接的に当接
せしめられ、ブロックヒーター２５の熱がそのゴム状弾
性膜１４を介して化粧シートＳに伝導する。この状態を
約２０秒間継続すると、化粧シートＳが加熱軟化せしめ
られとともに、成形基材５に塗布された接着剤も昇温さ
れる。
【００３９】その後、給排ポート２６を通じて基材側チ
ャンバ２１に対する真空吸引が行われ、化粧シートＳの
下面と基材側チャンバ２１との間に存在する空気が実質
的に排除される。このときには、シート側チャンバ１１
内及びゴム状弾性膜１４と化粧シートＳとの間の気密空
間に対する真空吸引が継続して行われているので、ゴム
状弾性膜１４及び化粧シートＳは図３に示される状態を
維持する。
【００４０】次に、シート側チャンバ１１に対する真空
吸引が解除されて給排ポート１６を通じてシート側チャ
ンバ１１に加圧空気が供給され、シート側チャンバ１１
とゴム状弾性膜１４とで囲まれた空間が約４ｋｇｆ／ｃ
ｍ2 程度に加圧される。それにより、図４に示される如
くに、化粧シートＳがゴム状弾性膜１４と共に成形基材
５の外表面に沿うように延伸変形せしめられてそれに密
着する。この状態を１２０秒程度維持すると、接着剤が
完全に活性化して化粧シートＳが成形基材５に確実に接
着せしめられる。
【００４１】かかる際には、前述のように、ゴム状弾性
膜１４が２８基のブロックヒーター２５の温度分布パタ
ーンに応じて外周部分が高温に中央部分が低温に加熱さ
れているので、化粧シートＳもそのゴム状弾性膜１４の
温度分布パターンに従って外周部分が高温に中央部分が
低温に加熱されている。そのため、化粧シートＳにおけ
る、成形基材５の外周部分に位置する曲面部分に対応す
る部位の加熱温度が、成形基材５の中央部分に位置する
平坦面部分に対応する部位の加熱温度より高い適温に保
持され、その結果、曲面部分に対応する部位では化粧シ
ートＳが充分に軟化してその曲げ追従性が向上し、成形
基材５の曲面部分に適正に密着させることが可能とな
る。また、鏡面性が要求される平坦面部分ではそれに適
した比較的低い加熱温度に保持される結果、平坦面がざ
らついたり凸凹状となったりすることはなく、充分な鏡
面性が確保される。
【００４２】また、ゴム状弾性膜１４を加熱手段１５を
構成するブロックヒーター２５に直接的に押し当てた状
態で加熱し、さらに、化粧シートＳを成形基材５に押し
付けるより以前に、化粧シートＳをゴム状弾性膜１４に
直接的に当接させた状態で加熱するようにされてそれら
の間に空気を実質的に介在させないようにされるので、
ゴム状弾性膜１４の温度、ひいては化粧シートＳの各部
の温度を高精度に制御することが可能となり、温度分布
の不所望なばらつきや経時変動等が発生し難くなる。
【００４３】さらに、成形基材５と化粧シートＳとの間
及び化粧シートＳとゴム状弾性膜１４との間は吸引脱気
されているので、成形基材５と化粧シートＳとの間に残
留する空気に起因して発生する、外表面のふくれ，しわ
等が著しく低減される。それに加えて、成形時に化粧シ
ートＳの周縁部を押圧保持するようにされるので、化粧
シートＳの位置がずれたりすることが回避され、また、
化粧シートＳに巻き癖等が残っていても成形時に化粧シ
ートＳが伸ばされるので、それが効果的に矯正され、し
かも、比較的薄手の化粧シートでも波打ち状態になるこ
とはなく、成形不良、シワ、膨れ等が可及的に低減され
ることにもなる。
【００４４】そして、上記のようにして化粧シートＳが
成形基材５に接着された後、シート側チャンバ１１，基
材側チャンバ２１内が大気開放状態に戻され、シート側
チャンバ１１が上昇せしめられて、化粧シートＳに対す
るゴム状弾性膜１４の押圧及び加熱が解除され、また、
化粧シートＳの固持状態も解かれて、化粧シートＳが接
着された成形基材５が取り出され、必要に応じて成形基
材５に接着されていない化粧シートの周縁部分等を切除
する仕上げ加工が行われる。
【００４５】上記のようにされることにより、接着不
良，柄伸び等の成形不良の発生が効果的に回避され、高
品質の成形品を安定して得ることができる。なお、成形
に供される成形基材，化粧シート，接着剤等は上述の例
のものに限られることはなく、種々多様なものを使用で
きること勿論である。例えば、成形基材としてのＡＬ製
のドアに例えば図１１Ｂに示される如くの、着色ＰＶＣ
層７４，柄層７２及びクリヤーＰＶＣ層７１からなる厚
さ０．２ｍｍ程度のＰＶＣダブリングシートにウレタン
系ホットメルト接着剤７３を塗布したものを接着する、
あるいは、成形基材としての木質テーブル天板に、例え
ば図１１Ｃに示される如くの、ポリアミド系のＨＳ層７
８，柄層７２，クリヤーＰＶＣの離型性基材シート層７
７からなる転写シートを接着する、等々にも適用でき
る。
【００４６】それらの成形においても、成形基材の形状
等に応じて、成形時に化粧シートＳの曲げ量もしくは伸
び量が比較的大なる部位を加熱するためのブロックヒー
ター２５温度を、上記曲げ量もしくは伸び量が比較的小
なる部位を加熱するためのブロックヒーター２５の温度
より高く設定することにより、上述の例と略同様な作用
効果が得られる。
【００４７】また、上述の例では、加熱手段１５を構成
する各ブロックヒーター２５の加熱温度を、サーモスタ
ットを用いたｏｎ−ｏｆｆ制御により行うようにされて
いるが、それに代えて、例えば図９に示される如くの、
位相制御式温度調節回路を用いて行うようにすることも
できる。図９に示される位相制御式温度調節回路は、そ
れ自体はよく知られているもので、主回路にメインスイ
ッチ４６、ブロックヒーター２５の電熱線４２、トライ
アック６５、及びサージアブソーバを形成する抵抗６
６，コンデンサ６７が備えられ、トリガー回路にＵＪＴ
６０，温度検出器としてブロックヒーター２５に組み込
まれたサーミスタ５６，温度調節用の可変抵抗５４，利
得調整用の抵抗５５，エミッタ・コンデンサ５７，４つ
のダイオードからなる整流回路５１，ツェナーダイオー
ド５２，トランス６２等が備えられている。
【００４８】この回路では、メインスイッチ４６をｏｎ
にすると、整流回路５１から得られる全波整流電圧をツ
ェナーダイオード５２で所定電圧にクランプした台形波
電圧がＵＪＴ６０に駆動電圧として与えられる。エミッ
タ・コンデンサ５７は各半サイクルの始めに急速に抵抗
５４とサーミスタ５６の抵抗値との分圧比に応じて定ま
るペデスタル電圧（台形状の電圧）に充電され、同時に
抵抗５４，サーミスタ５６の抵抗値とコンデンサ５７の
充電量に基づく充電波形（ランプ）がペデスタル・レベ
ルに重畳され、ＵＪＴ６０のトリガレベルに達するとコ
ンデンサ５７が放電しパルスがトライアック６５のゲー
トに与えられる。
【００４９】このとき、トライアック６５は、例えば、
図１０において実線で示される如くに、導通角αｂでト
リガし、ブロックヒーター２５の電熱線４２に電力を供
給する。それにより、ヒーター温度が上昇する。それに
対し、ヒーター温度が下降すると、サーミスタ５６がそ
れを検知してその抵抗値を増大させる。それにより、ペ
デスタルレベルが上がってＵＪＴ６０のトリガレベルと
の電圧差が小さくなり、そのサイクル内において速やか
にコンデンサ５７の両端電圧がトリガレベルに達し、ト
ライアック６５の導通角を広げる（αＣ方向）にトリガ
パルスが移行してより大きな電力が電熱線４２に供給さ
れる。そして、再びヒーター温度が上昇すると、上述と
は逆に、サーミスタ５６がそれを検知してその抵抗値を
減少させる。それにより、ペデスタルレベルが下がって
ＵＪＴ６０のトリガレベルとの電圧差が大きくなり、ト
ライアック６５の導通角を狭める（αａ方向）にトリガ
パルスが移行して電力供給量が減少せしめられる。
【００５０】従って、このような回路を用いると、ヒー
ター温度を所望の値に自動的に調節することができ、前
述したサーモスタットを用いた制御回路に比して温度制
御の精度を高くすることが可能となる。なお、ヒーター
温度の制御には、上記の他、ゼロ電圧スイッチ回路やマ
イクロコンピューターを用いた制御回路等の種々の制御
手段を利用できること勿論である。
【００５１】
【発明の効果】以上の説明から理解されるごとく、本発
明による真空プレス積層成形装置及び方法によれば、化
粧シートの加熱温度を成形基材の各部の形状等に適した
温度に高精度に制御できるので、化粧シートにおける平
坦面部分の鏡面性を確保しつつ曲面部分等の曲げ追従性
を向上させ得、その結果、成形不良のない高品質の成形
品を安定して得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る真空プレス積層成形装置の一例の
主要部並びに本発明の実施例の手順の説明に供される概
略構成図。
【図２】実施例の手順の説明に供される図。
【図３】実施例の手順の説明に供される図。
【図４】実施例の手順の説明に供される図。
【図５】実施例の加熱手段の説明に供される図。
【図６】実施例の加熱手段の温度分布パターンの説明に
供される図。
【図７】実施例のヒータ温度制御手段の説明に供される
図。
【図８】実施例のヒータ温度制御手段の動作説明に供さ
れる図。
【図９】実施例のヒータ温度制御手段の他の例の説明に
供される図。
【図１０】実施例のヒータ温度制御手段の他の例の動作
説明に供される図。
【図１１】実施例に使用される化粧シートの例を示す
図。
【図１２】従来の真空プレス積層成形装置の説明に供さ
れる図。
【符号の説明】
１ 真空プレス積層成形装置 ５ 成形基材 ６ 基材載置台 １１ シート側チャンバ １２ シリンダ装置 １４ ゴム状弾性膜 １５ 加熱手段 １６，２４，２６ 給排ポート １９ 通気孔 ２０ 気密空間形成部材 ２１ 基材側チャンバ ２２ 吸引置台 ２３ 透孔 ２５ ブロックヒーター ３１ 固定クランプ台 ４０ セラミック材 ４１ 電源 ４２ 電熱線 ４４ サーモスタット ４５ リレー ４６ スイッチ ５６ サーミスタ ６０ ＵＪＴ ６５ トライアック Ｓ 化粧シート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２９Ｃ 43/18 7365−4Ｆ Ｂ２９Ｋ 21:00 Ｂ２９Ｌ 9:00 4Ｆ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基材側チャンバに設けられた吸引置台上
    に成形基材が配置され、その成形基材上に化粧シートが
    セットされるとともに、シート側チャンバに設けられた
    ゴム状弾性膜が上記化粧シートに対向配置され、上記シ
    ート側チャンバ内に設けられた加熱手段により上記ゴム
    状弾性膜を加熱するとともに、上記シート側チャンバと
    基材側チャンバとの間に圧力差を生じさせ、もって上記
    化粧シートを上記ゴム状弾性膜によって軟化させるとと
    もに上記成形基材の外表面に押し付けて接着するように
    された真空プレス積層成形装置において、 上記加熱手段が少なくとも２つのブロックに区分されて
    いて、そのブロック毎に個別に加熱温度を制御できるよ
    うに構成されていることを特徴とする真空プレス積層成
    形装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の真空プレス積層成形装置
    を用いて化粧シートを成形基材に接着するに際し、ゴム
    状弾性膜を介して化粧シートを加熱する加熱手段の各ブ
    ロックのうちの、成形時において化粧シートの曲げ量も
    しくは伸び量が比較的大なる部位を加熱するためのブロ
    ックの温度を、上記曲げ量もしくは伸び量が比較的小な
    る部位を加熱するためのブロックの温度より高く設定す
    ることを特徴とする真空プレス積層成形方法。
  3. 【請求項３】 ゴム状弾性膜を加熱手段に直接的に当接
    させた状態で加熱することを特徴とする請求項２記載の
    真空プレス積層成形方法。
  4. 【請求項４】 化粧シートを成形基材に押し付けるより
    以前に、ゴム状弾性膜を加熱手段に直接的に当接させ、
    かつ、化粧シートを上記ゴム状弾性膜に直接的に当接さ
    せた状態で加熱することを特徴とする請求項２記載の真
    空プレス積層成形方法。
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