KR20130051995A

KR20130051995A - 성형 장치 및 성형 방법

Info

Publication number: KR20130051995A
Application number: KR1020137006820A
Authority: KR
Inventors: 겐이치 미조구치; 가즈노리 데라모토
Original assignee: 가부시키가이샤 아사노 겐큐쇼
Priority date: 2011-10-04
Filing date: 2011-11-22
Publication date: 2013-05-21
Also published as: EP2647487A1; TWI469863B; US9505170B2; CN104441913B; US9511541B2; EP2614950A4; TWI520837B; KR101290613B1; TW201315583A; US20130174970A1; US20130292041A1; CN104441913A; CN102848698A; TW201315582A; CN104669595A; EP2614950A1; WO2013051162A1

Abstract

기대 위에 설치된 기재 지그; 상기 기재 지그 위에 유지된 기재에 대하여 피복된, 접착층을 가지는 시트를 상기 기재에 접착하는 접착 수단; 상기 시트를 접착한 상기 기재에 대하여, 상기 기재를 상기 기재 지그에서 분리하지 않고 그 상태로 상기 시트의 트리밍을 행하는 트리밍 수단을 포함하는 성형 장치이다.

Description

성형 장치 및 성형 방법 {FORMING APPARATUS AND FORMING METHOD}

본 발명은 시트를 열 성형하여 기재(基材)에 접착시키기 위한 성형 장치 및 성형 방법에 관한 것이다.

본 출원은 2011년 10월 4일에 일본에 출원된 특허출원 제2011―220292호 및 특허출원 2011―220296호에 기초하여 우선권을 주장하고, 이들 내용을 여기에 원용한다.

종래, 시트(표피 시트)를 성형 기재의 외표면에 접착하는 장치로서, 진공 프레스 적층 성형 장치가 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 그런데, 이 진공 프레스 적층 성형 장치에는, 다음과 같은 과제가 있었다.

가열 방식이 챔버 내 복사 가열이고, 이 가열에 의해 시트의 연화(軟化)에 기인하여 신장이 발생하므로, 이 신장에 의한 늘어짐을 억제할 필요가 있다. 그래서, 상하 챔버 내의 진공압 조정을 행하고, 시트의 수평 상태를 유지하도록 하고 있지만, 이 시트의 정확한 신장량의 확인이 곤란하므로, 시트 전면(全面)의 온도 분포가 불균일해지고, 확실한 성형, 및 접착을 할 수 없어, 안정된 품질을 얻을 수 없다. 또한, 기재 형상에 대한 인쇄 시트의 위치 어긋남이 발생한다.

또한, 시트의 가열 후에 기재 측이 되는 아래쪽 챔버 내를 감압하는 경우, 감압 속도로 따라 시트가 기재를 향해 이동하여 기재에 접착하므로, 시트의 기재에 대한 밀어붙이는 힘이 불충분하게 될 우려가 있다. 그러므로, 기재의 외형에 복잡한 요철 형상이 있는 경우에는, 기재에 대한 시트의 밀어붙이는 힘이 부족하면, 그 요철부와 시트와의 사이에 공기가 체류하여, 품질의 저하를 초래하였다.

또한, 종래의 상하 챔버에 의한 열성형에서는, 챔버의 용적이 크기 때문에, 감압 시간이 걸려, 사이클 타임이 길어져, 성형 효율이 저하된다.

그래서, 이와 같은 진공 프레스 적층 성형 장치의 과제를 해소할 수 있는 것으로서, 열판 가열에 의한 열 성형 장치가 제공되어 있다(특허문헌 2 참조).

이 열 성형 장치는, 기재를 수용 가능한 공간을 가지는 하부 프레임과, 그 하부 프레임의 프레임 상측 에지부에 대하여 가열면을 밀접 가능하게 한 열판을 구비하고, 상기 하부 프레임과 열판 사이에 시트를 배치시키고, 그 시트를 열 성형하여 금형 부형(金型賦形) 또는 상기 기재에 접착시키는 열판 가열에 의한 열 성형 장치로서, 상기 하부 프레임에는, 상기 프레임 상측 에지부에 상기 시트를 고정 가능하고, 또한 상기 시트의 아래쪽의 상기 공간을 감압하는 감압 수단이 설치되고, 상기 열판에는, 상기 가열면 측을 흡인하는 감압 수단과, 상기 가열면을 가열하는 가열 수단과, 상기 가열면 측을 대기 개방 또는 가압하는 수단이 설치되고, 상기 하부 프레임과 열판을 상기 시트를 사이에 두고 밀접시킨 상태로, 상기 열판에 의한 흡착·가열 동작을 행하는 흡착·가열 제어 수단과, 상기 시트의 아래쪽의 상기 공간 내의 감압 동작을 행하는 감압 제어 수단과, 상기 흡착·가열 제어 수단에 의한 흡착·가열 동작과 상기 감압 제어 수단에 의한 감압 동작을 병행시켜, 이들의 동작 개시로부터 소정 시간 후에 상기 흡착·가열 동작을 정지하고, 상기 열판과 상기 시트와의 사이를 대기 개방하거나 또는 가압하는 성형 동작 제어 수단을 가진다.

그리고, 이 열 성형 장치에 의하면, 기재 형상에 관계없이 고품질인 성형을 실현할 수 있고, 또한 기재 형상에 대한 인쇄 시트의 위치맞춤을 양호하게 행할 수 있고, 게다가 성형에 걸리는 사이클 타임을 단축하여 성형의 효율화를 도모할 수 있다.

특허문헌 1: 일본 특허공보 제3102916호 특허문헌 2: 일본 특허공보 제4491049호

기재에 대하여 피복되어 접착되는 시트는, 통상, 기재에 비해 충분한 크기를 가진다. 따라서, 기재에의 접착 후, 시트의 트리밍(trimming)을 행하여 기재로부터 연장되어 나온 여분의 부위를 제거할 필요가 있다. 그런데, 상기 시트에는 통상 접착층이 형성되어 있고, 이 접착층에 의해 시트는 기재에 접착되어 있다.

따라서, 트리밍을 행하기 위해, 시트를 접착한 기재를 트리밍 장치로 이송하려고 하면, 이송 중에 기재로부터 연장되는 나온 여분의 부위의 시트의 접착층이 손이나 다른 지그(jig), 장치 등에 접착하여, 취급이 매우 나쁘고, 생산성이 크게 손상된다. 즉, 접착층이 손이나 다른 지그, 장치 등에 접착하면, 이것을 박리하는 데 시간을 필요로 한다. 또한, 박리할 때 과대한 힘이 가해져 기재로부터 시트가 벗겨지거나, 시트가 파손될 염려도 있다.

그러나, 상기 특허문헌 1의 진공 프레스 적층 성형 장치나 상기 특허문헌 2의 열판 가열에 의한 열 성형 장치에서는, 이와 같은 트리밍을 행할 때의 문제에 대한 특별한 고려는 하지 않는다.

기재에 대하여 피복되어 접착되는 시트에는, 통상, 접착층이 형성되어 있고, 이 접착층에 의해 시트는 기재에 접착되도록 되어 있다. 이 시트는, 얻어지는 성형품의 외양을 보기 좋게 하고, 또한 기재에 대한 접착력을 더욱 높이는 등을 위해, 통상은 기재에 비해 충분한 크기로 형성되고, 그 일부가 기재의 바닥면에 말려 들어가 접착된다. 그리고, 이 바닥면에 접착한 부위의 바깥쪽에서 시트의 트리밍을 행하여, 기재로부터 연장되는 나온 여분의 부위가 제거되게 되어 있다.

그때, 예를 들면, 상기 특허문헌 2의 열판 가열에 의한 열 성형 장치에서는, 기재의 바닥면에 시트를 말려들게 하여 접착하는 처리를, 기재의 바닥면 위에 위치하는 시트에 압축 공기를 분사함으로써 행하고 있다.

그러나, 이와 같은 압축 공기의 분사에 의해서는, 시트를 기재의 바닥면에 충분히 압착시킬 수 없고, 때문에 기재 바닥면에의 시트의 접착이 불충분하고, 일부에 박리가 생길 우려가 있다. 예를 들면, 얻어지는 성형품이 가전 제품이나 자동차 부품 등으로서 사용되는 경우, -30℃ ～ +80℃ 정도의 열 충격 시험(Thermal Shock Test)을 행하여 시트의 박리 유무를 조사하는 경우가 있지만, 이와 같은 가혹한 테스트를 행하면, 기재 바닥면의 에지부(주변부)에 접착하는 시트에, 박리가 생기는 경우가 있었다.

또한, 기재의 바닥면에 시트를 접착하는 처리를, 예를 들면, 기재 지그에서 기재를 분리하여 성형 장치와는 다른 장치에서 행하는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 그 경우에는, 이송 중에 기재로부터 연장되는 나온 여분의 부위의 시트의 접착층이 손이나 다른 지그, 장치 등에 접착하여 버리므로, 취급이 매우 나쁘고, 생산성이 크게 손상된다. 즉, 접착층이 손이나 다른 지그, 장치 등에 접착하면, 이것을 박리하는 데 시간을 필요로 한다. 또한, 박리할 때 과대한 힘이 가해짐으로써 기재로부터 시트가 벗겨지거나, 시트가 파손될 염려도 있다. 그리고, 접착층이 손이나 다른 지그, 장치 등에 접착하는 것을 방지하기 위해, 접착층이 충분히 경화한 후에 다른 장치로 이송하는 것은, 기재의 바닥면에 시트를 접착하는 처리를 행할 수 없게 된다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 제1 목적은, 트리밍을 행할 때의 문제를 해소하고, 생산성을 향상시킨 성형 장치 및 성형 방법을 제공하는 것에 있다.

제2 목적은, 기재 바닥면에 접착하는 시트의 접착 강도를 높이고, 그 박리를 방지하는 동시에, 생산성도 향상시킨, 성형 장치 및 성형 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 제1 측면의 성형 장치는, 기대(基臺) 위에 설치된 기재 지그; 상기 기재 지그 위에 유지된 기재에 대하여 피복된, 접착층을 가지는 시트를 상기 기재에 접착하는 접착 수단; 및 상기 시트를 접착한 상기 기재에 대하여, 상기 기재를 상기 기재 지그에서 분리하지 않고 그 상태로 상기 시트의 트리밍을 행하는 트리밍 수단을 포함한다.

이 성형 장치에 의하면, 시트를 접착한 기재에 대하여, 그 기재를 기재 지그에서 분리하지 않고 그 상태로 시트의 트리밍을 행하는 트리밍 수단을 구비하고 있으므로, 기재를 기재 지그에서 분리하여 이송할 필요가 없고, 따라서 기재로부터 연장되는 나온 여분의 부위의 시트의 접착층이 손이나 다른 지그, 장치 등에 접착하는 것이 방지된다. 즉, 기재로부터 연장되는 나온 여분의 부위의 시트는 통상 기재 지그에 접착하고 있으므로, 접착층의 노출이 억제되고, 따라서 이 여분의 부위의 시트의 접착층이 손이나 다른 지그, 장치 등에 접착하는 것이 억제된다.

또한, 상기 성형 장치에 있어서, 상기 기재 지그는, 상기 기재의 외주부(外周部)가 상기 기재 지그의 측주면(側周面)보다 바깥쪽으로 연장되어 나오도록, 그 측주면이 상기 기재의 외주면보다 안쪽이 되도록 상기 기재보다 작게 형성되고, 상기 트리밍 수단은, 상기 기재 지그의 측주면보다 바깥쪽으로 연장된 상기 기재의 외주부의 바닥면에 대향하여 설치된 날(刃)과, 상기 기재 지그와 상기 날을 상대적으로 이동시킴으로써 상기 기재의 외주부의 바닥면과 상기 날을 근접 및 이격 가능하게 이동시키는 이동 수단을 포함하고 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 시트를 접착한 기재를 유지하는 기재 지그와 날을 이동 수단에 의해 상대적으로 이동시켜, 시트를 컷팅함으로써, 시트의 트리밍을 용이하고 확실하게 행할 수 있다.

또한, 상기 성형 장치에 있어서, 상기 날은 상기 기대에 설치되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 기재에 시트를 접착한 후, 기재 지그를 이동시키지 않고 그 상태에서, 트리밍을 행할 수 있다.

또한, 상기 성형 장치에 있어서, 상기 이동 수단은, 상기 기재 지그 위에 유지된 상기 기재가 상기 날에서 이격되는 방향으로 상기 기재 지그를 부세(付勢)하는 부세 수단과, 상기 기재 지그 위에 유지된 상기 기재를 상기 날과 맞닿는 방향으로 눌러 가압하는 누름 가압(押壓) 수단을 포함하고 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 부세 수단에 저항하여 누름 가압 수단에 의해 기재를 눌러 가압하고, 기재를 날에 맞닿는 방향으로 이동시킴으로써, 시트의 트리밍을 용이하고도 확실하게 행할 수 있다.

또한, 상기 성형 장치에 있어서, 상기 누름 가압 수단은, 공기압을 사용하여 구성되어 있어도 되고, 또한 누름 지그와, 상기 누름 지그를 눌러 가압하는 프레스 기구를 포함하여 구성되어 있어도 된다.

이와 같이 하면, 기재 지그에 기재를 유지시킨 상태 그대로 기재와 함께 기재 지그를 눌러 가압하고, 기재를 날과 맞닿는 방향으로 이동시킬 수 있고, 따라서 시트의 트리밍을 용이하고 확실하게 행할 수 있다.

또한, 상기 성형 장치에 있어서, 상기 트리밍 수단은, 상기 기재 또는 상기 기재 지그의 측주면, 또는 이들 측주면 사이에 대향하여 설치된 날과, 상기 날을 상기 기재 또는 상기 기재 지그, 또는 이들의 사이를 향해 진퇴시키는 진퇴 수단을 포함하고 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 진퇴 수단에 의해 날을 기재 또는 기재 지그, 또는 이들의 사이를 향해 진퇴시켜, 시트를 컷팅(cutting)함으로써, 시트의 트리밍을 용이하고도 확실하게 행할 수 있다.

본 발명의 제1 측면의 성형 방법은, 기재 지그에 기재를 유지시키는 유지 단계와, 상기 기재에 접착층을 가지는 시트를 피복하여 접착하는 접착 단계와, 시트를 접착한 상기 기재를 상기 기재 지그에서 분리하지 않고 그 상태로 상기 시트의 트리밍을 행하는 트리밍 단계를 포함한다.

이 성형 방법에 의하면, 시트를 접착한 기재에 대하여, 상기 기재를 기재 지그에서 분리하지 않고 그 상태로 시트의 트리밍을 행하는 트리밍 단계를 구비하고 있으므로, 기재를 기재 지그에서 분리하여 이송할 필요가 없고, 따라서 기재로부터 연장되어 나온 여분의 부위의 시트의 접착층이 손이나 다른 지그, 장치 등에 접착하는 것이 억제된다.

또한, 상기 성형 방법에 있어서, 상기 유지 단계에서는, 상기 기재의 외주부가 상기 기재 지그의 측주면보다 바깥쪽으로 연장되어 나오도록, 상기 기재 지그의 측주면이 상기 기재의 외주면보다 안쪽이 되도록 상기 기재 지그에 상기 기재를 유지시키고, 상기 트리밍 단계에서는, 상기 기재 지그의 측주면보다 바깥쪽으로 연장되어 나온 상기 기재의 외주부의 바닥면에 대향하여 설치한 날을, 상기 기재의 외주부의 바닥면에 상대적으로 이동시킴으로써, 상기 바닥면 위에 접착된 상기 시트를 컷팅함으로써 트리밍을 행하는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 기재 지그에 유지된 기재의 외주부의 바닥면에 날을 상대적으로 이동시켜, 바닥면 위에 접착된 시트를 컷팅함으로써, 시트의 트리밍을 용이하고도 확실하게 행할 수 있다.

또한, 상기 성형 방법에 있어서, 상기 트리밍 단계에서는, 상기 기재 또는 상기 기재 지그의 측주면, 또는 이들 측주면 사이에 대향하여 설치한 날을, 상기 기재 또는 상기 기재 지그, 또는 이들의 사이를 향해 진퇴시킴으로써, 상기 기재 또는 상기 기재 지그 위에, 또는 이들의 사이 위에 위치하는 상기 시트를 컷팅함으로써 트리밍을 행하는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 날을 기재 또는 기재 지그, 또는 이들의 사이를 향해 진퇴시킴으로써, 시트의 트리밍을 용이하고도 확실하게 행할 수 있다.

본 발명의 제2 측면의 성형 장치는, 접착층을 가지는 시트를 기재에 피복하여 접착하는 성형 장치로서, 기대 위에 설치되어 상기 기재를 유지하는 기재 지그와, 상기 기재 지그 위에 유지된 기재에 대하여 피복된, 접착층을 가지는 시트를 상기 기재에 접착하는 접착 수단을 포함하고, 상기 기재 지그는, 상기 기재의 외주부가 상기 기재 지그의 측주면보다 바깥쪽으로 연장되어 나오도록, 그 측주면이 상기 기재의 외주면보다 안쪽이 되도록 상기 기재보다 작게 형성되고, 상기 기대에는, 상기 기재 지그의 측주면보다 바깥쪽으로 연장되어 나온 상기 기재의 외주부의 바닥면에 대향하여 누름 가압부가 설치되고, 상기 기재 지그 상의 상기 기재와 상기 누름 가압부를 상대적으로 이동시킴으로써, 상기 기재의 외주부의 바닥면에 상기 시트를 통하여 상기 누름 가압부를 근접 및 이격 가능하게 하는 이동 수단을 포함한다.

이 성형 장치에 의하면, 기재의 외주부의 바닥면에 시트를 통하여 누름 가압부를 근접 및 이격 가능하게 맞닿게 하는 이동 수단을 구비하고 있으므로, 이 이동 수단에 의해 기재의 외주부의 바닥면에 시트를 압착함으로써, 그 바닥면에 접착하는 시트의 접착 강도를 높일 수 있다. 또한, 기재를 기재 지그에서 분리하지 않고 시트의 압착 처리를 행할 수 있으므로, 기재 바닥면에 시트를 접착할 때, 기재로부터 연장되는 나온 여분의 부위의 시트의 접착층이 손이나 다른 지그, 장치 등에 접착하는 것이 방지된다.

또한, 상기 성형 장치에 있어서, 상기 이동 수단은, 상기 기재 지그 위에 유지된 상기 기재가 상기 누름 가압부로부터 이격되는 방향으로 상기 기재 지그를 부세(付勢)하는 부세 수단과, 상기 기재 지그 위에 유지된 상기 기재를 상기 누름 가압부와 맞닿는 방향으로 눌러 가압하는 누름 가압 수단을 포함하여 구성되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 부세 수단에 저항하여 누름 가압 수단에 의해 기재를 눌러 가압하여, 기재를 누름 가압부와 맞닿는 방향으로 이동시킴으로써, 기재의 외주부의 바닥면에 시트를 용이하고도 확실하게 압착할 수 있다.

이와 같이 하면, 기재 지그에 기재를 유지시킨 상태 그대로 기재를 눌러 가압하고, 기재를 누름 가압부와 맞닿는 방향으로 이동시킬 수 있고, 따라서 기재의 외주부의 바닥면에 시트를 용이하고도 확실하게 압착할 수 있다.

또한, 상기 성형 장치에 있어서, 상기 기재 지그의 측주면에는, 상기 기재의 외주부의 바닥면에서 상기 기대 쪽으로, 오목부가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 상기 이동 수단에 의해 기재의 외주부의 바닥면에 시트를 압착한 때, 시트의 일부를 기재 지그의 측주면에 설치한 오목부에 도피시켜 이곳에 수용함으로써, 시트를 상기 바닥면에 고르고 균일하게 접촉시켜, 접착할 수 있게 된다.

본 발명의 제2 측면의 성형 방법은, 기재 지그에 기재를 유지시키는 유지 단계와, 상기 기재에 접착층을 가지는 시트를 피복하여 접착하는 접착 단계를 포함하는 성형 방법으로서, 상기 유지 단계에서는, 상기 기재의 외주부가 상기 기재 지그의 측주면보다 바깥쪽으로 연장되어 나오도록, 상기 기재 지그의 측주면이 상기 기재의 외주면보다 안쪽이 되도록 상기 기재 지그에 상기 기재를 유지시키고, 상기 접착 단계 후, 상기 기재의 외주부의 바닥면에 대향하여 배치한 누름 가압부를, 상기 기재의 외주부의 바닥면에 상대적으로 이동시킴으로써, 상기 바닥면 위에 접착한 상기 시트를 상기 바닥면에 압착하는 압착 단계를 포함한다.

이 성형 방법에 의하면, 접착 단계 후의 압착 단계에서, 누름 가압부를 기재의 외주부의 바닥면에 상대적으로 이동시킴으로써, 그 바닥면 위에 접착한 시트를 그 바닥면에 압착하도록 했으므로, 그 바닥면에 접착하는 시트의 접착 강도를 높일 수 있다. 또한, 기재를 기재 지그에서 분리하지 않고 시트의 압착 단계를 행할 수 있으므로, 기재 바닥면에 시트를 접착할 때, 기재로부터 연장되어 나온 여분의 부위의 시트의 접착층이 손이나 다른 지그, 장치 등에 접착하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 성형 방법에서는, 상기 기재 지그로서, 그 측주면에서의 상기 기재의 외주부의 바닥면에서 상기 누름 가압부 쪽으로, 오목부를 형성한 것을 사용하는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 압착 단계에서 기재의 외주부의 바닥면에 시트를 압착한 때, 시트의 일부를 기재 지그의 측주면의 오목부에 도피시켜 이곳에 수용함으로써, 시트를 상기 바닥면에 고르고 균일하게 맞닿게 하여, 접착할 수 있다.

또한, 상기 성형 방법에서는, 상기 기재로서, 상기 기재 지그의 측주면보다 바깥쪽으로 연장되어 나오는 외주부의 바닥면의 상기 기재 지그 측에, 오목형부를 형성한 것을 사용하는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 압착 단계에서 기재의 외주부의 바닥면에 시트를 압착한 때, 시트의 일부를 기재의 오목형부에 도피시켜 이곳에 수용함으로써, 시트를 상기 바닥면에 고르고 균일하게 맞닿게 하여, 접착할 수 있다.

본 발명의 제1 측면의 성형 장치 및 성형 방법에 의하면, 시트를 접착한 기재에 대하여, 그 기재를 기재 지그에서 분리하지 않고 그 상태로 시트의 트리밍을 행하도록 했으므로, 기재로부터 연장되는 나온 여분의 부위의 시트의 접착층이 손이나 다른 지그, 장치 등에 접착하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 종래와 같이 여분의 부위의 시트의 접착층이 손이나 다른 지그, 장치 등에 접착함으로써 생산성이 크게 손상되는 일은 없기 때문에, 생산성을 종래에 비해 현저하게 향상시킬 수 있다.

본 발명의 제2 측면의 성형 장치 및 성형 방법에 의하면, 누름 가압부에 의해 기재의 외주부의 바닥면에 시트를 압착함으로써, 그 바닥면에 접착하는 시트의 접착 강도를 높일 수 있다. 따라서, 그 박리를 방지하여, 시트의 박리에 의한 불량을 방지할 수 있다.

또한, 기재를 기재 지그에서 분리하지 않고 시트를 압착할 수 있도록 하여, 기재로부터 연장되는 나온 여분의 부위의 시트의 접착층이 손이나 다른 지그, 장치 등에 접착하는 것을 방지하고 있으므로, 여분의 부위의 시트의 접착층이 손이나 다른 지그, 장치 등에 접착함으로써 생산성이 크게 손상되는 일은 없고, 따라서 생산성의 향상을 도모할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 측면에 따른 성형 장치의 개략적인 구성을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 측면에 따른 성형 장치의 제1 실시예의 개략적인 구성을 나타낸 측단면도이다.
도 3a는 도 2에 나타낸 성형 장치의 동작 순서를 나타낸 부분 단면도이다.
도 3b는 도 2에 나타낸 성형 장치의 동작 순서를 나타낸 부분 단면도이다.
도 3c는 도 2에 나타낸 성형 장치의 동작 순서를 나타낸 부분 단면도이다.
도 4는 도 2에 나타낸 성형 장치의, 도 2에 계속되는 성형 방법의 동작 순서를 나타낸 측 단면도이다.
도 5a는 본 발명의 제1 측면에 따른 성형 장치의 제2 실시예의, 개략적인 구성 및 동작 순서를 나타낸 부분 단면도이다.
도 5b는 본 발명의 제1 측면에 따른 성형 장치의 제2 실시예의, 개략적인 구성 및 동작 순서를 나타낸 부분 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 측면에 따른 성형 장치의 제3 실시예를 설명하기 위한 부분 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제1 측면에 따른 성형 장치의 제4 실시예를 설명하기 위한 부분 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제2 측면에 따른 성형 장치의 개략적인 구성을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2 측면에 따른 성형 장치의 제1 실시예의 개략적인 구성을 나타내는 측단면도이다.
도 10a는 도 9에 나타낸 성형 장치의 동작 순서를 나타낸 부분 단면도이다.
도 10b는 도 9에 나타낸 성형 장치의 동작 순서를 나타낸 부분 단면도이다.
도 10c는 도 9에 나타낸 성형 장치의 동작 순서를 나타낸 부분 단면도이다.
도 11은 도 9에 나타낸 성형 장치의, 도 9에 계속되는 성형 방법의 동작 순서를 나타낸 측단면도이다.
도 12a는 본 발명의 제2 측면에 따른 성형 장치의 제2 실시예의, 개략적인 구성 및 동작 순서를 나타낸 부분 단면도이다.
도 12b는 본 발명의 제2 측면에 따른 성형 장치의 제2 실시예의, 개략적인 구성 및 동작 순서를 나타낸 부분 단면도이다.
도 13a는 본 발명의 제2 측면에 따른 성형 장치의 제3 실시예의, 개략적인 구성 및 동작 순서를 나타낸 부분 단면도이다.
도 13b는 본 발명의 제2 측면에 따른 성형 장치의 제3 실시예의, 개략적인 구성 및 동작 순서를 나타낸 부분 단면도이다.
도 14a는 본 발명의 제2 측면에 따른 성형 방법의 제4 실시예의, 동작 순서를 나타낸 부분 단면도이다.
도 14b는 본 발명의 제2 측면에 따른 성형 방법의 제4 실시예의, 동작 순서를 나타낸 부분 단면도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 제1 측면에 따른 성형 장치 및 성형 방법을 상세하게 설명한다. 그리고, 이하의 도면에서는, 각 부재를 인식 가능한 크기로 하기 위해, 각 부재의 축척을 적절히 변경하고 있다.

도 1～도 4는 본 발명의 제1 측면의 성형 장치의 제1 실시예를 나타낸 도면이며, 이들 도면에서 부호 1은 성형 장치이다. 이 성형 장치(1)는 열판 가열 방식이며, 도 1, 도 2에 나타낸 바와 같이 기재 지그(60)를 수용할 수 있는 공간(수용 공간(R))을 가지는 하부 프레임(2)과, 이 하부 프레임(2)의 프레임 상측 에지부(2a)에 대하여 가열면(3a)을 밀접 가능하게 한 열판(3)을 구비한 것이다. 그리고, 하부 프레임(2)과 열판(3) 사이에 수지제의 시트(4)를 배치하고, 이 시트(4)를 열 성형하여 기재(10)에 접착시키는 구성으로 되어 있다. 여기서, 하부 프레임(2)과 열판(3)은 상하로 배치되어 있고, 열판(3)은 하부 프레임(2)에 대하여 위쪽에 배치되어 있다.

도 2에 나타낸 바와 같이 하부 프레임(2)은, 금속제의 부재로 이루어지고, 평면에서 볼 때 사방이 주벽부(周璧部)(21)로 에워싸인 수용 공간(R)을 형성한 것으로, 바닥부가 되는 기대(22)의 주벽부(21) 측(외주 측)에는, 수용 공간(R)과 연통되는 다수의 통기 구멍(2b)이 형성되어 있다. 이들 통기 구멍(2b)은, 도 1에 나타낸 진공 펌프(51)를 구비한 진공 탱크(5)에 접속되고, 성형 시에 진공 펌프(51)를 구동시켜 진공 흡임함으로써 수용 공간(R)을 감압하도록 구성되어 있다.

도 2에 나타낸 바와 같이 하부 프레임(2)의 주벽부(21)의 상단(프레임 상측 에지부(2a))에는, 수용 공간(R)의 개구(開口)를 막도록 하여 시트(4)를 고정할 수 있게 되어 있다.

또한, 하부 프레임(2)은, 바닥 위를 슬라이딩 가능한 가대(架臺)(6) 위에 형성되어 있고, 도 1에 나타낸 바와 같이 열판(3)의 아래쪽의 성형 위치에 대하여 진퇴 가능하게 되어 있다.

열판(3)은, 가열면(3a)이 매끈한 평면을 가지는 평판 형상이며, 평면에서 볼 때 하부 프레임(2)보다 큰 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 열판(3)은, 아래쪽의 성형 위치에 배치되어 있는 하부 프레임(2)에 대하여 근접 이반(離反) 가능하도록, 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 아래쪽으로 이동한 상태로 하부 프레임(2)의 프레임 상측 에지부(2a)에 밀접하게 배치되는 구성으로 되어 있다.

이 열판(3)은, 도 2에 나타낸 바와 같이 상면(3c) 측에 복수의 히터(31)가 설치되는 동시에, 가열면(3a)에 개구되는 통기 구멍(3b)이 복수 설치되어 있다. 이들 통기 구멍(3b)은, 도 1에 나타낸 바와 같이 가열면(3a) 측을 진공 흡인하는 상기 진공 펌프(51)를 구비한 진공 탱크(5)와, 압축기(compressor)(71)에 의한 압축 공기를 모으는 가압 탱크(7)에 접속되어 있다. 즉, 진공 탱크(5)를 설치함으로써, 감압 손실을 줄일 수 있다.

이와 같은 구성을 기초로, 열 성형 시에는, 진공 상태로 유지된 진공 탱크(5)를 개방하여 하부 프레임(2)으로부터 진공 흡인하거나, 가압 탱크(7)로부터 압축 공기를 공급하여 가열면(3a)으로부터 수용 공간(R)을 향해 가압할 수 있는 구성으로 되어 있다.

그리고, 진공 탱크(5)를 설치하지 않고, 진공 펌프(51)의 구동에 의해 직접 흡인시킴으로써 진공도를 높이도록 해도 된다.

도 2에 나타낸 바와 같이 기재 지그(60)는, 기대(22) 위에 배치된 금속 등으로 이루어지는 것이며, 그 상부에 수지 등으로 이루어지는 기재(10)를 피착(被着)하고, 유지하게 되어 있다. 본 실시예에서는, 도 3a에 나타낸 바와 같이 기재 지그(60)는 기재(10)에 비해 평면에서 본 형상이 약간 작게 형성되어 있다. 따라서, 기재(10)는, 그 외주부가 기재 지그(60)의 측주면보다 바깥쪽으로 연장되어 나오고, 기재 지그(60)의 측주면 상부를 피복한 상태로 그 기재 지그(60)에 유지되어 있다. 즉, 기재 지그(60)는, 그 측주면이 기재(10)의 외주면보다 안쪽이 되도록 형성 배치되어 있다.

또한, 본 실시예에서는, 기재 지그(60)는 기대(22)에 대하여 승강 가능, 즉 기대(22)의 상면에 맞닿거나 근접한 상태와 충분히 이격된 상태 사이를 이동 가능하게 구성되어 있다. 구체적으로는, 기재 지그(60)의 바닥면 측에는, 부세 수단으로서의 코일 스프링(61)이 복수 설치되어 있다. 이들 코일 스프링(61)은 각각, 기재 지그(60)의 바닥면 외주부에 적절한 간격을 두고 형성 배치된 수용 오목부(62) 내에, 일단 측이 수용되고, 타단이 기대(22)의 상면에 접촉하여 설치되어 있다. 이와 같은 구성에 의해 기재 지그(60)는, 코일 스프링(61)에 의해 기대(22)의 상면으로부터 이격되는 방향으로 부세되고, 따라서 통상 시, 즉 누름 가압되지 않을 때에는, 도 2, 도 3a에 나타낸 바와 같이 기대(22)로부터 소정 거리 부상된 상태로 되어 있다.

또한, 본 실시예에서는, 상기 압축기(71)를 구비한 가압 탱크(7)에 의해 수용 공간(R) 내에 압축 공기가 도입됨으로써, 기재 지그(60)는 기재(10)를 유지하고, 또한 후술하는 바와 같이 기재(10)에 시트(4)를 피복·접착한 상태로, 도입된 압축 공기에 의해 눌려 가압되고, 기대(22)를 향해 하강하게 되어 있다. 본 실시예에서는, 이 가압 탱크(7)에 의한 압축 공기의 공기압을 누름 가압 수단으로 하고, 상기 부세 수단(코일 스프링(61))과 함께, 이동 수단을 구성하고 있다.

또한, 도 3a에 나타낸 바와 같이 기대(22)에는, 본 실시예에서는 기재 지그(60)의 외주에 대응하는 위치, 즉 기재 지그(60)의 측주면에 근접한 바깥쪽 위치에, 날(63)이 배치 고정되어 있다. 날(63)은, 위쪽을 향해 배치된 환형의 것이며, 기재 지그(60)의 평면에서 본 형상에 대응한 형상으로 되어 있다. 따라서, 이 날(63)은, 기재 지그(60)의 측주면보다 바깥쪽으로 연장되어 나온 기재(10)의 외주부의 바닥면(10a)에, 대향하여 배치되어 있다. 그리고, 기재 지그(60)는 통상 시(누름 가압되지 않은 때)에는 기대(22)로부터 소정 거리 부상된 상태로 되어 있으므로, 날(63)의 선단은 통상 시(누름 가압되지 않을 때)에는 기재(10)의 상기 바닥면(10a)으로부터 이격된 상태로 되어 있다.

이와 같은 구성을 기초로 상기 이동 수단은, 기재 지그(60)를 날(63)을 향해 이동시킴으로써, 기재(10)의 외주부의 바닥면(10a)에 날(63)을 상대적으로 이동시킬 수 있도록 되어 있다. 본 실시예에서는, 이와 같은 이동 수단과 날(63)에 의해, 트리밍 수단이 구성되어 있다.

그리고, 날(63)의 외주 측에는, 날(63)의 외측면을 덮는 커버(64)가 설치되어 있다. 커버(64)는, 그 상단면으로부터 날(63)의 선단부만을 돌출하도록 날(63)의 외측면 측에 설치된 것이며, 시트(4)가 날(63)의 외측면에 접착하는 것을 방지하기 위한 것이다. 이와 같은 커버(64)는, 날(63) 내를 제외한 기대(22) 상의 전체에 설치되어 있어도 되고, 날(63)의 근방부에만 설치되어 있어도 된다. 단, 이 커버(64)는, 하부 프레임(2)의 통기 구멍(2b)을 막지 않도록 배치된다. 또한, 기대(22) 위에 돌출되는 날(63)의 길이가 충분히 짧은 경우에는, 이 커버(64)를 생략할 수도 있다.

시트(4)는, 인쇄층과 그 표면에 설치된 보호 필름 또는 캐리어 필름(carrier film)을 가지고, 인쇄층의 이면 측에 접착층을 가진 공지의 다층 시트이다. 이 시트(4)는, 도 2에 나타낸 바와 같이 그 외주부(4a)가 고정 수단(도시하지 않음)에 의해 하부 프레임(2)의 프레임 상측 에지부(2a)에 수평 상태로 고정되어 있다. 이 시트(4)의 기재(10) 측(하면(4b) 측)이 접착층으로 되어 있고, 하부 프레임(2)에 고정된 상태로, 하면(4b)과 기재(10)와의 사이에는 간극이 형성되도록 되어 있다. 그리고, 기재(10)와 열판(3)(시트(4))과의 사이의 간극은, 예를 들면, 5㎜정도 있으면 성형 가능하며, 이 간극을 작게 함으로써, 하부 프레임(2)의 오목부(수용 공간(R))를 최소한으로 할 수 있다.

그리고, 성형 장치(1)는, 하부 프레임(2)과 열판(3)을 시트(4)를 사이에 두고 밀접시킨 상태로, 열판(3)에 의한 흡착·가열 동작과 시트(4)의 아래쪽의 수용 공간(R) 내의 감압 동작을 병행시키는 동시에, 이들의 동작 개시로부터 소정 시간 후에 열판(3)에 의한 흡착 동작을 정지하고, 열판(3)과 시트(4)와의 사이를 대기 개방하거나 또는 가압하는 성형 동작 수단(도시하지 않음)을 가지는 구성을 이루고 있다. 즉, 성형 장치(1)에 있어서는, 하부 프레임(2), 열판(3), 또한 진공 탱크(5)로 이루어지는 감압 수단, 가압 탱크(7)로 이루어지는 가압 수단 등에 의해, 기재 지그(60)에 유지된 기재(10)에 시트(4)를 접착하는, 접착 수단이 구성되어 있다. 그리고, 상기 성형 동작 수단으로서는, 예를 들면, 상기 동작을 행하기 위한 제어 회로를 구비한 것을 말한다.

다음에, 상기 성형 장치(1)에 의한 성형 방법에 대하여 설명한다.

먼저, 도 1에 나타낸 바와 같이, 하부 프레임(2)의 기대(22) 위에 배치된 기재 지그(60) 위에 기재(10)를 세팅하고, 그 기재(10)를 기재 지그(60) 위에 피착하여 유지시킨다(유지 단계). 그리고, 이 상태에서는, 기재 지그(60)는 코일 스프링(61)의 작용에 의해 위쪽으로 부세되어 기대(22) 위에 부상된 상태로 되어 있다.

이어서, 하부 프레임(2)의 프레임 상측 에지부(2a)에 시트(4)를 탑재하고, 하부 프레임(2)에 대하여 밀접시킨다. 즉, 수용 공간(R)의 개구를 막도록 하여, 하부 프레임(2)의 주벽부(21)의 프레임 상측 에지부(2a)에 시트(4)를 고정한다.

그리고, 기재(10)를 세팅한 하부 프레임(2)을 열판(3)의 아래쪽의 성형 위치로 이동시킨다(도 1에서의 화살표 X의 방향).

이어서, 도 2에 나타낸 바와 같이 열판(3)을 아래쪽으로 이동시키고, 가열면(3a)의 외주부를, 시트(4)를 통하여 하부 프레임(2)의 프레임 상측 에지부(2a)에 밀접시킨다. 이때, 시트(4)는, 열판(3)의 가열면(3a)에 따라 상면의 전면(全面)이 거의 접촉된 상태로 배치되고, 그 외주부(4a)가 하부 프레임(2)과 열판(3)에 의해 협지된 상태가 된다.

이어서, 열판(3)과 시트(4)와의 사이를 감압하고, 그 가열면(3a)에 시트를 흡착시켜 가열한다. 또한, 이 가열 단계와 병행하여, 시트(4)의 아래쪽의 수용 공간(R)을 감압한다.

구체적으로는, 히터(31)에 의해 열판(3)을 가열하는 동시에, 상기 진공 탱크(5)를 개방하고, 통기 구멍(3b)을 통하여 시트(4)를 열판(3)의 가열면(3a)을 향해 이동하는 방향(도 2에서 화살표 P1 방향)으로 진공 흡인한다. 이로써, 가열면(3a)에 시트(4)를 흡착시켜, 흡착한 시트(4)를 가열한다.

또한, 이 가열 중에 하부 프레임(2)에서는, 도 4에 나타낸 바와 같이 상기 진공 탱크(5)를 개방하고, 통기 구멍(3b)을 통하여 시트(4)가 아래쪽으로 이동하는 방향(화살표 P2 방향)으로 진공 흡인한다. 이로써, 시트(4)의 아래쪽의 수용 공간(R)의 공기가 도 2 중의 화살표 E1 방향으로 흡인되고, 수용 공간(R)은 감압되어 고진공도 상태가 된다.

이어서, 상기한 수용 공간(R)의 감압 동작을 유지한 상태로 시트(4)의 흡착 동작을 정지하고, 열판(3)과 시트(4)와의 사이를 대기 개방하거나 또는 하부 프레임(2) 측을 향해 가압한다.

구체적으로는, 열판(3)에 흡착된 시트(4)가 소정 온도로 가열되고, 소정 시간 경과한 후에 열판(3) 측의 진공 흡인을 멈추어 흡착 동작을 정지한다. 이로써, 열판(3)과 시트(4)와의 사이가 대기 개방되므로, 시트(4)를 사이에 두고 상하의 공간에 압력차가 생긴다. 그러므로, 도 4에 나타낸 바와 같이 가열에 의해 연화한 시트(4)가 열판(3)의 가열면(3a)에서 떨어져, 시트(4) 아래쪽의 하부 프레임(2)의 기대(22)(기재(10)를 향해 화살표 E2 방향으로 이동하고, 기재(10)의 표면에 밀어붙여져 이것을 피복하고, 접착한다(접착 단계).

그때, 수용 공간(R) 내는 균일하게 감압되어 있으므로, 시트(4)는, 도 3b에 나타낸 바와 같이 기재(10)의 외주부의 바닥면(10a), 또한 기재 지그(60)의 측주면의 일부로부터 커버(64)의 상면에까지 접착한다. 이와 같이 하여 시트(4)가 기재(10)에 접착하여도, 이 상태에서는 기재 지그(60)에 이것을 하강시킬 만큼의 압력이 가해지지 않기 때문에, 기재 지그(60)는 기대(22)를 향해 하강하지 않고, 코일 스프링(61)에 의해 부상된 상태를 유지하고 있다.

그리고, 열판(3)과 시트(4)와의 사이를 대기 개방할 때, 도 1에 나타낸 진공 탱크(5)에서 가압 탱크(7)로 전환함으로써, 열판(3)의 통기 구멍(3b)으로부터 압축 공기를 분출시켜, 수용 공간(R) 내를 가압하도록 해도 된다. 단, 그때의 가압력에 대해서는, 기재 지그(60)를 부세하고 있는 상기 코일 스프링(61)의 부세력(스프링력)보다 충분히 작은 압력으로 하여, 기재 지그(60)가 하강하지 않도록 한다.

그 후, 도 1에 나타낸 가압 탱크(7)로부터 미리 설정된 압력의 압축 공기를, 열판(3)의 통기 구멍(3b)을 통하여 수용 공간(R) 내에 도입한다. 도입하는 압축 공기의 압력(미리 설정된 압력), 즉 공기압은, 먼저 열판(3)과 시트(4)와의 사이를 대기 개방하거나 또는 하부 프레임(2) 측을 향해 가압했을 때의 압력보다 충분히 큰 압력, 즉 기재 지그(60)를 부세하는 코일 스프링(61)의 부세력보다 큰 압력으로 한다.

이와 같이 하여 가압 탱크(7)로부터 미리 설정된 압력의 압축 공기를 수용 공간(R) 내에 도입하면, 압축 공기는 수용 공간(R)의 개구 측 전면에 위치하는 시트(4)를 가압함으로써, 그 시트(4)를 통하여 기재(10)와 함께 기재 지그(60)를 눌러 가압한다. 그러면 상기한 바와 같이 압축 공기의 압력(공기압)은 코일 스프링(61)의 부세력보다 큰 압력이 되어 있으므로, 도 3b에 나타낸 바와 같이 기재 지그(60)는 기재(10)를 유지한 상태인 채 하강한다.

이와 같이 하여 기재 지그(6O)가 하강하고, 기재(1O)도 동시에 눌려 가압되어 하강하면, 기대(22)에는 기재(10)의 외주부의 바닥면(10a)에 대향하여 날(63)이 배치되어 있기 때문에, 이 날(63)이 상대적으로 기재(10)의 상기 바닥면(10a)을 향해 이동하고, 그 바닥면(10a) 위에 접착하고 있는 시트(4)를 컷팅한다. 즉, 기재(10)에 접착한 시트(4)의 트리밍이 행해진다.

이어서, 상기 가압 탱크(7)로부터의 압축 공기의 도입을 정지하고, 수용 공간(R) 내를 다시 대기압으로 되돌린다. 그러면 가압 상태(누름 가압 상태)로부터 개방됨으로써, 기재 지그(60)는 코일 스프링(61)의 작용에 의해 다시 상승하고, 기대(22)로부터 부상된 상태가 된다. 이로써, 날(63)은 기재(10)의 바닥면(10a)으로부터 이격되고, 트리밍이 종료하여 성형품이 완성된다(트리밍 단계).

이와 같이 하여 트리밍 단계가 종료되면, 열판(3)을 위쪽으로 이동시키고, 또한 하부 프레임(2)을 도 1에 나타낸 가대(6)와 함께 가로로 이동시켜 열판(3)의 아래쪽 위치로부터 이동시킨다. 그리고, 완성한 성형품(시트(4)를 피복·접착한 기재(10))을 기재 지그(60)로부터 분리하여, 수용 공간(R) 내에서 인출함으로써, 일련의 성형 동작을 완료한다.

이와 같은 성형 장치(1) 및 이를 사용한 성형 방법에서는, 날(63)과 상기 이동 수단을 포함하는 트리밍 수단에 의해, 시트(4)를 접착한 기재(10)에 대하여, 그 기재(10)를 기재 지그(60)에서 분리하지 않고 그 상태로 시트(4)의 트리밍을 행할 수 있도록 하였으므로, 기재(10)를 기재 지그(60)로부터 분리하여 이송할 필요가 없고, 따라서 기재(10)로부터 연장되는 나온 여분의 부위의 시트(4)의 접착층이 손이나 다른 지그, 장치 등에 접착하는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 즉, 기재(10)에 시트(4)를 접착한 후, 그 시트(4)의 접착층을 노출시키지 않고 트리밍을 종료시킬 수 있다.

따라서, 종래와 같이 기재(10)로부터 시트(4)가 벗겨지거나 시트(4)가 파손되는 것을 방지하고, 생산성을 현저하게 향상시킬 수 있다.

또한, 시트(4)를 접착한 기재(10)를 유지하는 기재 지그(60)와 날(63)을 이동 수단, 즉 부세 수단으로서의 코일 스프링(61)과 누름 가압 수단으로서의 공기압에 의해 상대적으로 이동시키고, 시트(4)를 컷팅하도록 함으로써, 시트(4)의 트리밍을 용이하고도 확실하게 행할 수 있다.

그리고, 본 실시예에서는, 부세 수단으로서 코일 스프링(61)을 사용하였지만, 이 대신에 고무 등의 탄성체를 사용해도 된다.

또한, 본 실시예에서는, 이동 수단으로서 부세 수단과 누름 가압 수단을 포함하는 구성으로 하였으나, 이와 같은 이동 수단 대신에, 기재 지그(60)를 승강 가능하게 하는 이동 수단을 사용해도 된다.

이 이동 수단으로서는, 예를 들면, 기재 지그(60)를 승강 가능하게 하는 공지의 에어 실린더 기구를 사용할 수 있다. 단, 그 경우에는, 에어 실린더 기구로 기재 지그(60)를 하강시켰을 때, 기재 지그(60)에 수반되어 기재(10)도 함께 하강하도록, 기재 지그(60)에 기재(10)를 고정시키는 기구, 예를 들면, 진공 흡착 등에 의한 고정 기구를 설치하여 두는 것이 바람직하다. 단, 시트(4)가 기재(10)에 접착한 때, 그 일부가 기재 지그(60)의 측주면에도 접착하기 위해, 이 시트(4)를 통하여 기재 지그(60)와 기재(10)는 일체화된다. 따라서, 기재 지그(60)를 하강시킨 때 기재(10)도 함께 하강하게 되므로, 전술한 고정 기구를 생략할 수도 있다.

도 5a, 도 5b는 본 발명의 제1 측면의 성형 장치의 제2 실시예를 나타낸 도면이다.

도 5a, 도 5b에 나타낸 성형 장치가 도 1～도 4에 나타낸 성형 장치(1)와 다른 점은, 상기 이동 수단에서의 누름 가압 수단으로서, 가압 탱크(7)에 의한 공기압을 사용하는 데 대신하여, 누름 지그(65)와 프레스 기구로서의 열판(3)을 사용한 점에 있다.

즉, 본 실시예에서는, 열판(3)이나 하부 프레임(2)과는 별도로, 수지나 금속 등으로 이루어지는 누름 지그(65)가 설치되어 있다. 이 누름 지그(65)는, 기재(10)의 외면을 거의 덮도록 이에 맞물리게 되는 오목부(65a)를 가진 것이며, 도시하지 않은 이동 기구에 의해 기재 지그(60) 상의 기재(10) 위에 이동되게 되어, 기재(10)에 피착되게 되어 있다. 또한, 이 누름 지그(65)에 대해서는, 이동 기구에 의해 자동으로 기재(10)에 피착하도록 구성하지 않고, 수동으로 기재(10)에 피착하도록 해도 된다.

이와 같은 누름 지그(65)를 구비한 성형 장치에 의한 성형 방법에서는, 도 3b에 나타낸 바와 같이 기재(10)에 대하여 시트(4)를 접착한 후, 일단 열판(3)이 상승하게 되고, 하부 프레임(2)의 수용 공간(R)이 개방된다. 그리고, 전술한 이동 기구에 의해, 또는 사람 손에 의해, 도 5a에 나타낸 바와 같이 누름 지그(65)가 시트(4)를 접착한 기재(10)에 피착된다.

이어서, 도 5b에 나타낸 바와 같이 열판(3)이, 프레스 기구로서 기능할 수 있도록 다시 하강하게 되고, 이로써 누름 지그(65)가 가압되어, 하강하게 된다. 그러면 누름 지그(65)를 통하여 기재(10)를 향해 가해지는 누름 압력, 즉 열판(3)에 의한 가압력이 코일 스프링(61)의 부세력보다 큰 압력이 되므로, 기재 지그(60)는 기재(10)를 유지한 상태인 채 하강한다.

이와 같이 하여 기재 지그(6O)가 하강하고, 기재(1O)도 동시에 눌려 가압되어 하강함으로써, 앞의 제1 실시예와 마찬가지로 하여, 날(63)이 상대적으로 기재(10)의 상기 바닥면(10a)을 향해 이동하고, 그 바닥면(10a) 위에 접착하고 있는 시트(4)를 컷팅한다. 즉, 기재(10)에 접착한 시트(4)의 트리밍이 행해진다.

이어서, 열판(3)을 다시 상승시킨다. 그러면 누름 가압 상태로부터 개방됨으로써, 기재 지그(60)는 코일 스프링(61)의 작용에 의해 다시 상승하고, 기대(22)로부터 부상된 상태가 된다. 이로써, 날(63)은 기재(10)의 바닥면(10a)으로부터 이격되고, 트리밍이 종료하여 성형품이 완성된다.

그 후, 기재(10) 위로부터 누름 지그(65)를 제거하고, 이하, 제1 실시예와 마찬가지로 하여 완성한 성형품(시트(4)를 피복·접착한 기재(10))를 인출하고, 일련의 성형 동작을 완료한다.

이와 같은 성형 장치 및 이를 사용한 성형 방법에서도, 날(63)과 상기 누름 가압 수단을 가지는 이동 수단을 포함하는 트리밍 수단에 의해, 시트(4)를 접착한 기재(10)에 대하여, 그 기재(10)를 기재 지그(60)에서 분리하지 않고 그 상태로 시트(4)의 트리밍을 행할 수 있도록 하였으므로, 기재(10)를 기재 지그(60)로부터 분리하여 이송할 필요가 없고, 따라서 기재(10)로부터 연장되는 나온 여분의 부위의 시트(4)의 접착층이 손이나 다른 지그, 장치 등에 접착하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.

도 6은 본 발명의 제1 측면의 성형 장치의 제3 실시예를 나타낸 도면이다.

도 6에 나타낸 성형 장치가 도 1～도 4에 나타낸 성형 장치(1)와 다른 점은, 상기 트리밍 수단으로서, 날(80)과 진퇴 수단(81)을 구비하여 구성되어 있다는 점이다. 그리고, 본 실시예에서는, 기재 지그(60)는 그 평면에서 본 외형이 기재(10)의 평면에서 본 외형과 거의 같으며, 따라서 기재 지그(60)의 측주면과 기재(10)의 외주면은, 거의 동일 평면이 되도록 구성되어 있다.

날(8O)은, 도 1～도 5b에 나타낸 날(63)과는 상이하고, 기재(1O) 또는 기재 지그(60)의 측주면, 또는 이들 기재(10)의 측주면과 기재 지그(60)의 측주면과의 사이에 대향하여 수평으로 배치되어 있다(도 6에서는, 기재(10)의 측주면에 대향하여 배치되어 있다).

이 날(80)은, 복수의 날이 평면에서 볼 때 환형으로 구성되어 배치되고, 각각이 서로 간섭하지 않고 진퇴함으로써, 기재(10) 또는 기재 지그(60)의 외주를 동시에 또는 순차적으로 컷팅하고(베어 들어가고), 그 결과 기재(10)의 외주에 위치하는 여분의 부위의 시트를 제거하여, 트리밍하게 되어 있다. 그리고, 날(80)의 주위에는, 날(80)의 측면을 덮어, 그 선단부만을 돌출시키는 동시에, 그 날(80)의 진퇴를 가이드하는 커버(82a)가 설치되어 있다. 또한, 진퇴 수단(81)에도, 시트(4)가 부착되는 것을 방지하는 커버(82b)가 설치되어 있다.

진퇴 수단(81)은, 상기 날(80)을 구성하는 각각의 날에 각각 대응하여 기대(22) 위에 배치된 것이고, 공지의 에어 실린더 기구 등으로 이루어지는 것이며, 상기 날(80)을 유지 고정하고, 이것을 기재(10)를 향해 진퇴시키는 것이다. 그리고, 진퇴 수단(81)에 주회(周回) 기구를 설치하고, 날(80)과 함께 진퇴 수단(81)을 기재(10)(기재 지그(60))의 주위에 주회하게 해도 된다. 그 경우에는, 날(80)을 복수의 날로 구성하지 않고, 단일의 날로 할 수 있다.

이와 같은 트리밍 수단을 구비한 성형 장치에 의한 성형 방법에서는, 도 3b에 나타낸 바와 같이 기재(10)에 대하여 시트(4)를 접착하면, 도 6에 나타낸 바와 같이 시트(4)의 외주부는, 기재(10)의 측주면과 기재 지그(60)의 측주면의 일부에 접착하고, 또한 진퇴 수단(81)이나 커버(82)를 덮는다.

이어서, 진퇴 수단(81)을 동작시켜, 도 6 중에 2점 쇄선으로 나타낸 바와 같이 날(80)을 전진시킨다.

그러면, 날(80)은 시트(4)를 베고 들어가 기재(10)의 측주면과 맞닿는다. 이로써, 기재(10)의 측주면에 접착하고 있는 시트(4)는 컷팅되어, 시트(4)의 트리밍이 행해진다.

그 후, 진퇴 수단(81)에 의해 날(80)을 후퇴시킨다. 이로써, 트리밍이 종료하여 성형품을 완성한다.

이하, 제1 실시예와 마찬가지로 하여 완성한 성형품을 인출하고, 일련의 성형 동작을 완료한다.

이와 같은 성형 장치 및 이를 사용한 성형 방법에서는, 날(80)과 상기 진퇴 수단(81)을 구비한 트리밍 수단에 의해, 시트(4)를 접착한 기재(10)에 대하여, 그 기재(10)를 기재 지그(60)에서 분리하지 않고 그 상태로 시트(4)의 트리밍을 행할 수 있도록 하였으므로, 기재(10)를 기재 지그(60)로부터 분리하여 이송할 필요가 없고, 따라서 기재(10)로부터 연장되는 나온 여분의 부위의 시트(4)의 접착층이 손이나 다른 지그, 장치 등에 접착하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.

그리고, 날(80)에 대해서는, 기재(10)에 대한 시트(4)의 바람직한 피복 상태에 대응하여, 기재(10)의 측주면, 기재 지그(60)의 측주면, 이들 기재(10)의 측주면과 기재 지그(60)의 측주면과의 사이 중 어느 하나에 대향시켜, 배치할 수 있다.

도 7은 본 발명의 제1 측면의 성형 장치의 제4 실시예를 나타낸 도면이다.

도 7에 나타낸 성형 장치가 도 6에 나타낸 성형 장치와 상이한 점은, 상기 트리밍 수단을, 기재(10)에 시트(4)를 접착하는 장치에 대하여 이동 가능하게 설치한 점이다.

본 실시예에서, 기재(10)에 대하여 시트(4)를 접착하는 장치(도시하지 않음)로서는, 도 2에 나타낸 성형 장치(1)에 있어서, 날(63)과 기재 지그(60)를 부세하는 코일 스프링(61)을 제외한 구성의 것이 사용된다.

트리밍 수단으로서는, 사이드 컷 장치(85)가 사용된다. 이 사이드 컷 장치(85)는, 도 6에 나타낸 날(80)과 진퇴 수단(81)을 구비하고, 또한 도시하지 않은 이동 기구를 구비한 것이며, 전술한 시트(4)를 접착하는 장치에 대하여 이동 가능하게 설치되어 있다. 그리고, 이 사이드 컷 장치(85)의 날(80)도, 도 6에 나타낸 날(80)과 마찬가지로, 기재(10)에 대한 시트(4)의 바람직한 피복 상태에 대응하여, 기재(10)의 측주면, 기재 지그(60)의 측주면, 이들 기재(10)의 측주면과 기재 지그(60)의 측주면과의 사이 중 어느 하나에 대향시켜, 배치할 수 있다.

이와 같은 트리밍 수단을 구비한 성형 장치에 의한 성형 방법에서는, 도 3b에 나타낸 바와 같이 기재(10)에 대하여 시트(4)를 접착한 후, 일단 열판(3)이 상승하게 되고, 하부 프레임(2)의 수용 공간(R)이 개방된다. 그리고, 전술한 이동 기구에 의해, 도 7에 나타낸 바와 같이 사이드 컷 장치(85)가 시트(4)를 접착한 기재(10)의 주위에 배치된다.

이어서, 진퇴 수단(81)을 동작시켜, 도 7 중에 2점 쇄선으로 나타낸 바와 같이 날(80)을 전진시킨다.

그러면, 날(80)은 시트(4)를 베고 들어가, 예를 들면, 기재(10)의 측주면과 맞닿는다. 이로써, 기재(10)의 측주면에 접착하고 있는 시트(4)는 컷팅되어 시트(4)의 트리밍이 행해진다.

이어서, 진퇴 수단(81)에 의해 날(80)을 후퇴시킨다. 이로써, 트리밍이 종료하여 성형품을 완성한다. 그 후, 전술한 이동 기구에 의해 사이드 컷 장치(85)를 기대(22) 상으로부터 초기 위치로 되돌린다.

이와 같은 성형 장치 및 이를 사용한 성형 방법에서도, 날(80)과 상기 진퇴 수단(81)을 구비한 트리밍 수단(사이드 컷 장치(85))에 의해, 시트(4)를 접착한 기재(10)에 대하여, 그 기재(10)를 기재 지그(60)에서 분리하지 않고 그 상태로 시트(4)의 트리밍을 행할 수 있도록 하였으므로, 기재(10)를 기재 지그(60)로부터 분리하여 이송할 필요가 없고, 따라서 기재(10)로부터 연장되는 나온 여분의 부위의 시트(4)의 접착층이 손이나 다른 지그, 장치 등에 접착하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.

그리고, 도 7에 나타낸 사이드 컷 장치(85)를 사용한 성형 장치에서는, 상기한 이동 기구에 의해 사이드 컷 장치(85)를 기대(22) 위에 이동하는 대신하여, 시트(4)를 접착한 기재(10)를 기재 지그(60)로 유지한 채, 기재 지그(60)마다 사이드 컷 장치(85)로 이동시켜, 트리밍을 행하도록 해도 된다. 그때, 기재 지그(60)마다의 사이드 컷 장치(85)에의 이동에 대해서는, 이동 기구(도시하지 않음)를 사용해도 되고, 사람 손으로 행하도록 해도 된다.

이상, 본 발명의 제1 측면의 성형 장치 및 성형 방법의 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 각종 변경이 가능하다.

예를 들면, 본 발명의 제1 측면의 성형 장치로서는, 도 2～도 4에 나타낸 트리밍 수단, 도 5a, 도 5b에 나타낸 트리밍 수단, 도 6에 나타낸 트리밍 수단, 도 7에 나타낸 트리밍 수단 중 복수 구비하고, 기재(10)의 형태나 시트(4)의 성상(性狀) 등에 따라 트리밍 수단을 적절하게 선택하고, 사용할 수 있도록 해도 된다.

또한, 상기 실시예에서는, 기재(10)에 대하여 시트(4)를 접착하는 기구로서, 열판 가열 방식의 것을 사용하였지만, 그 밖에 예를 들면, 복사 가열 방식의 것을 사용해도 된다.

또한, 상기 실시예에서는, 기재 지그(60)와 날(63)을 상대적으로 이동시키는 이동 수단으로서, 기재 지그(60)를 날(63)에 대하여 이동시키는 구성을 채용하였지만, 기재 지그(60)를 고정하고, 날(63)을 이동시키도록 구성해도 되고, 양자를 함께 이동시키도록 구성해도 된다.

또한, 상기 실시예에서는, 도 1에 나타낸 바와 같이 성형 장치의 하부 프레임(2)을 도 1에 나타낸 바와 같이 열판(3)의 아래쪽의 성형 위치에 대하여 진퇴 가능, 즉 전후 방향으로 슬라이당하는 슬라이드식으로 하였으나, 예를 들면, 평면에서 볼 때 원주형으로 회전하는 로터리 방식으로 해도 된다.

또한, 도 5a, 도 5b에 나타낸 제2 실시예에서는, 상기 누름 가압 수단으로서, 누름 지그(65)와 프레스 기구로서의 열판(3)을 사용하였지만, 예를 들면, 성형 장치를 도 7에 나타낸 제4 실시예와 같이, 기재(10)에 시트(4)를 접착하는 장치에 대하여, 트리밍 수단을 이동 가능하게 설치하도록 구성할 수도 있다. 그 경우에는, 열판(3)을 프레스 기구로서 사용하지 않고, 별도로 프레스 장치(도시하지 않음)를 사용할 수 있다.

즉, 도 5a, 도 5b에 나타낸 성형 장치의 하부 프레임(2)를, 가대(6)에 의해 예를 들면, 도 1에 나타낸 열판(3)과는 상이한 위치로 이동시킨다. 그리고, 도 5b에 나타낸 열판(3)에 상당하는 프레스판을 구비한 프레스 장치에 의해, 도 5b에 나타낸 바와 같이 누름 지그(65)를 눌러 가압함으로써, 트리밍을 행할 수 있다.

이와 같이 구성한 경우에는, 하부 프레임(2)을 복수 구비함으로써, 기재(10)에의 시트(4)의 접착과 트리밍을 병행하여 행할 수 있고, 생산성을 더한층 높일 수 있다.

다음에, 도면을 참조하여 본 발명의 제2 측면에 따른 성형 장치 및 성형 방법을 상세하게 설명한다.

도 8～도 11은, 본 발명의 제2 측면의 성형 장치의 제1 실시예를 나타낸 도면이며, 이들 도면에서 부호 101은 성형 장치이다. 이 성형 장치(101)는 열판 가열 방식의 것이며, 도 8, 도 9에 나타낸 바와 같이 기재 지그(160)를 수용 가능하게 하는 공간(수용 공간(R1))을 가지는 하부 프레임(102)과, 이 하부 프레임(102)의 프레임 상측 에지부(102a)에 대하여 가열면(103a)을 밀접 가능하게 한 열판(103)을 구비한 것이다. 그리고, 하부 프레임(102)과 열판(103)과의 사이에 수지제의 시트(104)를 배치하고, 이 시트(104)를 열 성형하여 기재(110)에 접착시키는 구성으로 되어 있다. 여기서, 하부 프레임(102)과 열판(103)은 상하로 배치되어 있고, 열판(103)은 하부 프레임(102)에 대하여 위쪽에 배치되어 있다.

도 9에 나타낸 바와 같이 하부 프레임(102)은, 금속제의 부재로 이루어지고, 평면에서 볼 때 사방이 주벽부(121)로 에워싸인 수용 공간(R1)을 형성한 것으로, 바닥부되는 기대(122)의 주벽부(121) 측(외주 측)에는, 수용 공간(R1)과 연결되어 통하는 다수의 통기 구멍(102b)이 형성되어 있다. 이들 통기 구멍(102b)은, 도 8에 나타낸 진공 펌프(151)를 구비한 진공 탱크(105)에 접속되고, 성형 시에 진공 펌프(151)를 구동시켜 진공 흡인함으로써 수용 공간(R1)을 감압하도록 구성되어 있다.

도 9에 나타낸 바와 같이 하부 프레임(102)의 주벽부(121)의 상단(프레임 상측 에지부(102a))에는, 수용 공간(R1)의 개구를 막도록 하여 시트(104)를 고정시킬 수 있게 되어 있다.

또한, 하부 프레임(102)은, 바닥 위를 슬라이딩 가능한 가대(106) 위에 형성되어 있고, 도 8에 나타낸 바와 같이 열판(103)의 아래쪽의 성형 위치에 대하여 진퇴 가능하게 되어 있다.

열판(103)은, 가열면(103a)이 매끈한 평면을 가지는 평판 형상이며, 평면에서 볼 때 하부 프레임(102)보다 큰 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 열판(103)은, 아래쪽의 성형 위치에 배치되어 있는 하부 프레임(102)에 대하여 근접 이반하도록, 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 아래쪽으로 이동한 상태로 하부 프레임(102)의 프레임 상측 에지부(102a)에 밀접하게 배치되는 구성으로 되어 있다.

이 열판(103)은, 도 9에 나타낸 바와 같이 상면(103c) 측에 복수의 히터(131)가 설치되는 동시에, 가열면(103a)에 개구되는 통기 구멍(103b)이 복수 설치되어 있다. 이들 통기 구멍(103b)은, 도 8에 나타낸 바와 같이 가열면(103a) 측을 진공 흡인하는 상기 진공 펌프(151)를 구비한 진공 탱크(105)와, 압축기(171)에 의한 압축 공기를 모으는 가압 탱크(107)에 접속되어 있다. 즉, 진공 탱크(105)를 설치함으로써, 감압 손실을 작게 할 수 있다.

이와 같은 구성을 기초로, 열 성형 시에는, 진공 상태로 유지된 진공 탱크(105)를 개방하여 하부 프레임(102)으로부터 진공 흡인하거나, 가압 탱크(107)로부터 압축 공기를 공급하여 가열면(103a)으로부터 수용 공간(R1)을 향해 가압할 수 있는 구성으로 되어 있다.

그리고, 진공 탱크(105)를 설치하지 않고, 진공 펌프(151)의 구동에 의해 직접 흡인시킴으로써 진공도를 높이도록 해도 된다.

도 9에 나타낸 바와 같이 기재 지그(160)는, 기대(122) 위에 배치된 금속 등으로 이루어지는 것이며, 그 상부에 수지 등으로 이루어지는 기재(110)를 피착하고, 유지하게 되어 있다. 또한, 기재 지그(160)는, 도 10a에 나타낸 바와 같이 기재(110)에 비해 평면에서 본 형상이 약간 작게 형성되어 있다. 따라서, 기재(110)는, 그 외주부가 기재 지그(160)의 측주면보다 바깥쪽으로 연장되어 나오고, 기재 지그(160)의 측주면 상부를 피복한 상태로 그 기재 지그(160)에 유지되어 있다. 즉, 기재 지그(160)는, 그 측주면이 기재(110)의 외주면보다 안쪽이 되도록 형성 배치되어 있다.

또한, 본 실시예에서는, 기재 지그(160)는 기대(122)에 대하여 승강 가능, 즉 기대(122)의 상면에 맞닿거나 근접한 상태와 충분히 이격된 상태 사이를 이동 가능하게 구성되어 있다. 구체적으로는, 기재 지그(160)의 바닥면 측에는, 부세 수단으로서의 코일 스프링(161)이 복수 설치되어 있다. 이들 코일 스프링(161)은 각각, 기재 지그(160)의 바닥면 외주부에 적절한 간격을 두고 형성 배치된 수용 오목부(162) 내에, 일단 측이 수용되고, 타단이 기대(122)의 상면에 접하여 설치되어 있다. 이와 같은 구성에 의해 기재 지그(160)는, 코일 스프링(161)에 의해 기대(122)의 상면으로부터 이격되는 방향으로 부세되고, 따라서 통상 시, 즉 누름 가압되지 않을 때에는, 도 9, 도 10a에 나타낸 바와 같이 기대(122)로부터 소정 거리 부상된 상태가 되어 있다.

또한, 본 실시예에서는, 상기 압축기(171)를 구비한 가압 탱크(1O)7에 의해 수용 공간(R1) 내에 압축 공기가 도입됨으로써, 기재(11O)는 기재 지그(160)에 유지되고, 또한 후술하는 바와 같이 시트(104)를 피복·접착한 상태로, 도입된 압축 공기에 의해 눌려 가압되고, 기재 지그(160)와 함께 기대(122) 측으로 하강하게 되어 있다. 본 실시예에서는, 이 가압 탱크(107)에 의한 압축 공기의 공기압을 누름 가압 수단으로 하고, 상기 부세 수단(코일 스프링(161))과 함께, 이동 수단을 구성하고 있다.

또한, 도 10a에 나타낸 바와 같이 기대(122) 위에는, 본 실시예에서는 기재 지그(160)를 둘러싸 누름 가압부(163)가 배치 고정되어 있다. 누름 가압부(163)는, 상면을 누름 가압면으로 하는 환형 또는 대략 환형의 것이며, 그 내부에, 기재 지그(160)의 평면에서 본 형상에 대응한 형상의 관통 구멍 또는 오목부로 이루어지는 수용부(164)를 형성하고 있다. 이 수용부(164) 내에 기재 지그(160)를 수용하고 있음으로써, 누름 가압부(163)는, 기재 지그(160)의 측주면에 근접한 상태로 그 바깥쪽에 배치된 것으로 되어 있다. 이와 같은 누름 가압부(163)는, 하부 프레임(102)의 통기 구멍(102b)을 막지 않도록 배치되어 있다.

그리고, 이 누름 가압부(163)는, 본 실시예에서는 기대(122)와는 별도로 형성되고, 기대(122) 위에 배치 고정된 것으로 되어 있지만, 기대(122)와 일체로 형성되어 있어도 된다. 즉, 기대(122)에 직접, 기재 지그(160)를 수용하는 오목부를 형성하여 이것을 수용부(164)로 하고, 이것의 바깥쪽을 누름 가압부(163)로서 기능하게 해도 된다.

이와 같은 구성을 기초로 누름 가압부(163)의 상면, 즉 누름 가압면은, 기재 지그(160)의 측주면보다 바깥쪽으로 연장되어 나온 기재(110)의 외주부의 바닥면(110a)에, 대향하여 배치되어 있다. 그리고, 기재 지그(160)는 통상 시(누름 가압되지 않을 때)에는 기대(122)로부터 소정 거리 부상된 상태로 되어 있으므로, 누름 가압부(163)의 누름 가압면은 통상 시(누름 가압되지 않을 때)에는 기재(11O)의 상기 바닥면(11Oa)으로부터 이격된 상태로 되어 있다.

또한, 이와 같은 구성에 의해 상기 이동 수단은, 기재 지그(160) 상의 기재(110)를 누름 가압부(163)의 누름 가압면을 향해 이동시키고, 후술하는 바와 같이 시트(104)를 통하여 기재(110)의 바닥면(110a)을 누름 가압면(누름 가압부(163))에 맞닿게 하여, 압착시키도록 되어 있다.

시트(104)는, 인쇄층과 그 표면에 설치된 보호 필름 또는 캐리어 필름을 가지고, 인쇄층의 이면 측에 접착층을 가진 공지의 다층 시트이다. 이 시트(104)는, 도 9에 나타낸 바와 같이 그 외주부(104a)가 고정 수단(도시하지 않음)에 의해 하부 프레임(102)의 프레임 상측 에지부(102a)에 수평 상태로 고정되어 있다. 이 시트(104)의 기재(110) 측(하면(104b) 측)이 접착층으로 되어 있고, 하부 프레임(102)에 고정된 상태로, 하면(104b)과 기재(110)와의 사이에는 간극이 형성되도록 되어 있다. 그리고, 기재(110)와 열판(103)(시트(104))과의 사이의 간극은, 예를 들면, 5㎜정도 있으면 성형 가능하며, 이 간극을 작게 함으로써, 하부 프레임(102)의 오목부(수용 공간(R1))를 최소한으로 할 수 있다.

그리고, 성형 장치(101)는, 하부 프레임(102)과 열판(103)을 시트(104)를 사이에 두고 밀접시킨 상태로, 열판(103)에 의한 흡착·가열 동작과 시트(104)의 아래쪽의 수용 공간(R1) 내의 감압 동작을 병행시키는 동시에, 이들의 동작 개시로부터 소정 시간 후에 열판(103)에 의한 흡착 동작을 정지하고, 열판(103)과 시트(104)와의 사이를 대기 개방하거나 또는 가압하는 성형 동작 수단(도시하지 않음)을 가지는 구성을 이루고 있다. 즉, 성형 장치(101)에 있어서는, 하부 프레임(102), 열판(103), 또한 진공 탱크(105)로 이루어지는 감압 수단, 가압 탱크(107)로 이루어지는 가압 수단 등에 의해, 기재 지그(160)에 유지된 기재(110)에 시트(104)를 접착하는, 접착 수단이 구성되어 있다. 그리고, 상기 성형 동작 수단으로서는, 예를 들면, 상기 동작을 행하기 위한 제어 회로를 구비한 것을 말한다.

다음에, 상기 성형 장치(101)에 의한 성형 방법에 대하여 설명한다.

먼저, 도 8, 도 10a에 나타낸 바와 같이, 하부 프레임(102)의 기대(122) 위에 누름 가압부(163)를 배치 고정하고, 그 수용부(164) 내에 기재 지그(160)를 배치하고, 또한 이 기재 지그(160) 위에 기재(110)를 세팅하여, 그 기재(110)를 기재 지그(160) 위에 피착하여 유지시킨다(유지 단계). 그리고, 이 상태에서는, 기재 지그(160)는 코일 스프링(161)의 작용에 의해 위쪽으로 부세되어 기대(122) 위에 부상된 상태로 되어 있다.

이어서, 하부 프레임(102)의 프레임 상측 에지부(102a)에 시트(104)를 탑재하고, 하부 프레임(102)에 대하여 밀접시킨다. 즉, 수용 공간(R1)의 개구를 막도록 하여, 하부 프레임(102)의 주벽부(121)의 프레임 상측 에지부(102a)에 시트(104)를 고정시킨다.

그리고, 기재(110)를 세팅한 하부 프레임(102)을 열판(103)의 아래쪽의 성형 위치로 이동시킨다(도 8에서의 화살표(X1)의 방향).

이어서, 도 9에 나타낸 바와 같이 열판(103)을 아래쪽으로 이동시키고, 가열면(103a)의 외주부를, 시트(104)를 통하여 하부 프레임(102)의 프레임 상측 에지 부(102a)에 밀접시킨다. 이때, 시트(104)는, 열판(103)의 가열면(103a)을 따라 상면의 전면이 대략 접촉된 상태로 배치되고, 그 외주부(104a)가 하부 프레임(102)과 열판(103)에 의해 협지된 상태가 된다.

이어서, 열판(103)과 시트(104)와의 사이를 감압하고, 그 가열면(103a)에 시트를 흡착시켜 가열한다. 또한, 이 가열 단계과 병행하여, 시트(104)의 아래쪽의 수용 공간(R1)을 감압한다.

구체적으로는, 히터(131)에 의해 열판(103)을 가열하는 동시에, 상기 진공 탱크(105)를 개방하고, 통기 구멍(103b)을 통하여 시트(104)를 열판(103)의 가열면(103a)을 향해 이동하는 방향(도 9로 화살표(P11) 방향)으로 진공 흡인한다. 이로써, 가열면(103a)에 시트(104)를 흡착시켜, 흡착한 시트(104)를 가열한다.

또한, 이 가열 중에 하부 프레임(102)에서는, 도 11에 나타낸 바와 같이 상기 진공 탱크(105)를 개방하고, 통기 구멍(103b)을 통하여 시트(104)가 아래쪽으로 이동하는 방향(화살표 P12 방향)으로 진공 흡인한다. 이로써, 시트(104)의 아래쪽의 수용 공간(R1)의 공기가 도 9 중의 화살표 E12 방향으로 흡인되고, 수용 공간(R1)은 감압되어 고진공도 상태가 된다.

이어서, 상기한 수용 공간(R1)의 감압 동작을 유지한 상태로 시트(1O4)의 흡착 동작을 정지하고, 열판(103)과 시트(104)와의 사이를 대기 개방하거나 또는 하부 프레임(102)에 향해 가압한다.

구체적으로는, 열판(103)에 흡착된 시트(104)가 소정 온도로 가열되고, 소정 시간 경과한 후에 열판(103) 측의 진공 흡인을 멈추어 흡착 동작을 정지한다. 이로써, 열판(103)과 시트(104)와의 사이가 대기 개방되므로, 시트(104)를 사이에 두고 상하의 공간에 압력차가 생긴다. 그러므로, 도 11에 나타낸 바와 같이 가열에 의해 연화한 시트(104)가 열판(103)의 가열면(103a)으로부터 멀어지고, 시트(104)아래쪽의 하부 프레임(102)의 기대(122)(기재(110))을 향해 화살표 E12 방향으로 이동하고, 기재(110)의 표면에 밀어 붙여져 이것을 피복하고, 접착한다(접착 단계).

그때, 수용 공간(R1) 내는 균일하게 감압되어 있으므로, 시트(104)는, 도 10b에 나타낸 바와 같이 기재(110)의 외주면으로부터 기재(110)의 외주부의 바닥면(110a), 기재 지그(160)의 측주면의 일부에까지 말려 들어가 이들을 피복하고, 또한 누름 가압부(163)의 상면에까지 피복하여 접착한다. 단, 기재(11O)의 외주부의 바닥면(11Oa)은 그 폭이 얼마 안 되어 접착 면적이 작고, 또한 시트(104)는 기재(110)의 측주면에서 바닥면(110a)에 걸쳐 절곡되고, 또한 바닥면(10a)에서 기재 지그(160)의 측주면에 걸쳐 절곡되므로, 이 상태에서는 시트(104)는 바닥면(110a)에 압착되어 있지 않다. 즉, 시트(104)는, 이 상태에서는 바닥면(110a)에 대하여 충분한 접착 강도를 얻지 못하고 있다. 마찬가지로, 시트(104)는 기재 지그(160)의 측주면에도 충분한 접착 강도로는 접착하고 있지 않다.

여기서, 이와 같이 하여 시트(104)가 기재(110)에 접착하여도, 이 상태에서는 기재 지그(160)에 이것을 하강시킬 만큼의 압력이 걸리지 않기 때문에, 기재 지그(160)는 기대(122)를 향해 하강하지 않고, 코일 스프링(161)에 의해 부상된 상태를 유지하고 있다.

그리고, 열판(103)과 시트(104)와의 사이를 대기 개방할 때, 도 8에 나타낸 진공 탱크(105)에서 가압 탱크(107)로 전환함으로써, 열판(103)의 통기 구멍(103b)으로부터 압축 공기를 분출시켜, 수용 공간(R1) 내를 가압하도록 해도 된다. 단, 그때의 가압력에 대해서는, 기재 지그(160)를 부세하고 있는 상기 코일 스프링(161)의 부세력보다 충분히 작은 압력으로 하여, 기재 지그(160)이 하강하지 않도록 한다.

그 후, 도 8에 나타낸 가압 탱크(107)로부터 미리 설정된 압력의 압축 공기를, 열판(103)의 통기 구멍(103b)을 통하여 수용 공간(R1) 내에 도입한다. 도입하는 압축 공기의 압력(미리 설정된 압력), 즉 공기압은, 먼저 열판(103)과 시트(104)와의 사이를 대기 개방하거나 또는 하부 프레임(102)을 향해 가압했을 때의 압력보다 충분히 큰 압력, 즉 기재 지그(160)를 부세하는 코일 스프링(161)의 부세력보다 큰 압력으로 한다.

이와 같이 하여 가압 탱크(1O7)로부터 미리 설정된 압력의 압축 공기를 수용 공간(R1) 내에 도입하면, 압축 공기는 수용 공간(R1)의 개구 측 전면(全面)에 위치하는 시트(104)를 눌러 가압함으로써, 그 시트(104)를 통하여 기재(110)와 함께 기재 지그(160)를 눌러 가압한다. 그러면 상기한 바와 같이 압축 공기의 압(공기압)은 코일 스프링(161)의 부세력보다 큰 압력이 되어 있으므로, 도 10c에 나타낸 바와 같이 기재(110)는 기재 지그(160)에 유지된 상태인 채로 하강한다.

이와 같이 하여 기재(110)가 눌려 가압되어 하강하고, 기재 지그(160)도 동시에 눌려 가압되어 하강하면, 기대(122)에는 기재(110)의 외주부의 바닥면(110a)을 대향하여 누름 가압부(163)가 배치되어 있으므로, 이 누름 가압부(163)가 상대적으로 기재(11O)의 상기 바닥면(11Oa)을 향해 이동하고, 그 바닥면(11Oa) 위에 접착하고 있는 시트(104)와 맞닿아 이것을 눌러 가압하여, 압착한다. 즉, 바닥면(110a)과 누름 가압부(163)의 누름 가압면(상면)과의 사이에 시트(104)를 협지하고, 이것을 눌러 변형시킴으로써, 시트(104)를 바닥면(110a)에 압착시킨다(압착 단계).

그리고, 이 상태를 소정 시간 유지한 후, 상기 가압 탱크(107)로부터의 압축 공기의 도입을 정지하고, 수용 공간(R1) 내를 다시 대기압으로 되돌린다. 그러면 가압 상태(누름 가압 상태)로부터 개방됨으로써, 기재 지그(160)는 코일 스프링(161)의 작용에 의해 다시 상승하고, 기대(122)로부터 부상된 상태가 된다. 이로써, 누름 가압부(163)는 기재(110)의 바닥면(110a)으로부터 이격되고, 바닥면(110a)에의 시트(104)의 압착을 종료한다.

이와 같이 하여 접착 단계, 압착 단계가 종료되면, 열판(103)을 위쪽으로 이동시키고, 또한 하부 프레임(102)을 도 8에 나타낸 가대(106)와 함께 가로로 이동시켜 열판(103)의 하방 위치로부터 이동시킨다. 그리고, 완성한 성형품(시트(104)를 피복·접착한 기재(110))를 기재 지그(160)로부터 분리하고, 또한 수용 공간(R1) 내에서 인출함으로써, 본 실시예의 성형 장치(10l)에 의한 일련의 성형 동작을 종료한다. 그리고, 얻어진 성형품은 트리밍 단계에 보내져 시트(104)의 트리밍 처리가 행해짐으로써, 최종적인 성형품(완성품)이 된다.

이와 같은 성형 장치(1O1) 및 이를 사용한 성형 방법에서는, 누름 가압부(163)에 의해 기재(110)의 외주부의 바닥면(110a)에 시트(104)를 압착함으로써, 상기 바닥면(110a)에 접착하는 시트(104)의 접착 강도를 높일 수 있다. 따라서, 그 박리를 방지하여, 시트(104)의 박리에 의한 불량을 방지할 수 있다.

또한, 기재(110)를 기재 지그(160)에서 분리하지 않고 시트(104)를 압착 가능하도록 하고, 기재(110)로부터 연장되는 나온 여분의 부위의 시트(104)의 접착층이 손이나 다른 지그, 장치 등에 접착하는 것을 방지하고 있으므로, 여분의 부위의 시트(104)의 접착층이 손이나 다른 지그, 장치 등에 접착함으로써 생산성이 크게 손상되는 일은 않고, 따라서 생산성의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 누름 가압부(163)를 기재(110)의 외주부의 바닥면(110a)에 상대적으로 이동시키는 이동 수단을, 코일 스프링(161)으로 이루어지는 부세 수단과, 가압 탱크(107)에 의한 공기압으로 이루어지는 누름 가압 수단에 의해 구성하고 있으므로, 부세 수단에 저항하여 누름 가압 수단에 의해 기재(110)를 눌러 가압하여, 기재(110)를 누름 가압부(163)를 향해 이동시킴으로써, 기재(110)의 외주부의 바닥면(110a)에 시트(104)를 용이하고도 확실하게 압착할 수 있다.

그리고, 본 실시예에서는, 부세 수단으로서 코일 스프링(161)을 사용하였지만, 이 대신에 고무 등의 탄성체를 사용해도 된다.

또한, 본 실시예에서는, 이동 수단으로서 부세 수단과 누름 가압 수단을 포함하는 구성으로 하였으나, 이와 같은 이동 수단 대신에, 기재 지그(160)를 승강 가능하게 하는 이동 수단을 사용해도 된다.

이 이동 수단으로서는, 예를 들면, 기재 지그(1060)를 승강 가능하게 하는 공지의 에어 실린더 기구를 사용할 수 있다. 단, 그 경우에는, 에어 실린더 기구로 기재 지그(160)를 하강시켰을 때, 기재 지그(160)를 따라 기재(110)도 함께 하강하도록, 기재 지그(160)에 기재(110)를 고정시키는 기구, 예를 들면, 진공 흡착 등에 의한 고정 기구를 설치하여 둘 필요가 있다.

도 12a, 도 12b는 본 발명의 제2 측면의 성형 장치의 제2 실시예를 나타낸 도면이다.

도 12a, 도 12b에 나타낸 성형 장치가 도 8～도 11에 나타낸 성형 장치(1)와 다른 점은, 상기 이동 수단에서의 누름 가압 수단으로서, 가압 탱크(107)에 의한 공기압을 사용하는 대신에, 누름 지그(165)와 프레스 기구로서의 열판(103)을 사용한 점에 있다.

즉, 본 실시예에서는, 열판(103)이나 하부 프레임(102)과는 별도로, 수지나 금속 등으로 이루어지는 누름 지그(165)가 설치되어 있다. 이 누름 지그(165)는, 기재(110)의 외면을 거의 덮도록 이에 맞물리는 오목부(165a)를 가진 것이며, 도시하지 않은 이동 기구에 의해 기재 지그(160) 상의 기재(110) 위에 이동하게 되어, 기재(110)에 피착되게 되어 있다. 또한, 이 누름 지그(165)에 대해서는, 이동 기구에 의해 자동으로 기재(110)에 피착되도록 구성하지 않고, 수동으로 기재(11O)에 피착되도록 해도 된다.

이와 같은 누름 지그(165)를 구비한 성형 장치에 의한 성형 방법에서는, 도 10b에 나타낸 바와 같이 기재(110)에 대하여 시트(104)를 접착한 후, 일단 열판(103)이 상승하게 되고, 하부 프레임(102)의 수용 공간(R1)이 개방된다. 그리고, 전술한 이동 기구에 의해, 또는 사람 손에 의해, 도 12a에 나타낸 바와 같이 누름 지그(165)가 시트(104)를 접착한 기재(110)에 피착된다.

이어서, 도 12b에 나타낸 바와 같이 열판(1O3)이, 프레스 기구로서 기능하기 위해 다시 하강하게 되고, 이로써 누름 지그(165)이 가압되어, 하강하게 된다. 그러면 누름 지그(165)를 통하여 기재(110)를 향해 가해지는 누름 압력, 즉 열판(103)에 의한 가압력이 코일 스프링(161)의 부세력보다 큰 압력로 되므로, 기재 지그(160)는 기재(110)를 유지한 상태인 채로 하강한다.

이와 같이 하여 기재 지그(160)가 하강하고, 기재(110)도 동시에 눌려 가압되어 하강함으로써, 제2 측면의 제1 실시예와 마찬가지로 하여, 누름 가압부(163)가 상대적으로 기재(11O)의 상기 바닥면(11Oa)을 향해 이동하고, 그 바닥면(11Oa) 위에 접착하고 있는 시트(104)를 압착한다. 즉, 바닥면(110a)과 누름 가압부(163)의 누름 가압면(상면)과의 사이에 시트(104)를 협지하고, 이것을 눌러 변형시킴으로써, 시트(104)를 바닥면(110a)에 압착시킨다.

그리고, 이 상태를 소정 시간 유지한 후, 열판(103)을 다시 상승시킨다.

그러면, 누름 가압 상태로부터 개방됨으로써, 기재 지그(160)는 코일 스프링(161)의 작용에 의해 다시 상승하고, 기대(122)로부터 부상된 상태가 된다. 이로써, 누름 가압부(163)는 기재(110)의 바닥면(110a)으로부터 이격되고, 바닥면(110a)에의 시트(104)의 압착을 종료한다.

이와 같이 하여 접착 단계, 압착 단계가 종료되면, 기재(11O) 위에서 누름 지그(165)를 제거하고, 이하, 제2 측면의 제1 실시예와 마찬가지로 하여 성형품(시트(104)를 피복·접착한 기재(110)를 기재 지그(160)에서 분리하고, 또한 수용 공간(R1) 내에서 인출함으로써, 일련의 성형 동작을 종료한다. 그리고, 얻어진 성형품에 트리밍 처리를 행함으로써, 최종적인 성형품(완성품)으로 한다.

이와 같은 성형 장치(1O)(1) 및 이를 사용한 성형 방법에서도, 누름 가압부(163)에 의해 기재(110)의 외주부의 바닥면(110a)에 시트(104)를 압착함으로써, 그 바닥면(110a)에 접착하는 시트(104)의 접착 강도를 높일 수 있다. 따라서, 그 박리를 방지하여, 시트(104)의 박리에 의한 불량을 방지할 수 있다.

또한, 기재(110)를 기재 지그(160)에서 분리하지 않고 시트(104)를 압착 가능하게 하고, 기재(110)로부터 연장되는 나온 여분의 부위의 시트(104)의 접착층이 손이나 다른 지그, 장치 등에 접착하는 것을 방지하고 있으므로, 여분의 부위의 시트(104)의 접착층이 손이나 다른 지그, 장치 등에 접착함으로써 생산성이 크게 손상되는 일은 없고, 따라서 생산성의 향상을 도모할 수 있다.

도 13a, 도 13b는, 본 발명의 제2 측면의 성형 장치의 제3 실시예를 나타낸 도면이다.

도 13a, 도 13b에 나타낸 성형 장치가 도 8～도 11에 나타낸 성형 장치(101)와 다른 점은, 기재 지그(160)로서 오목부(160a)를 형성한 것을 사용하고 있는 점이다.

즉, 도 13a에 나타낸 바와 같이 본 실시예의 기재 지그(160)에는, 그 측주면에서의 기재(110)의 외주부의 바닥면(110a)에서 기대(122) 쪽으로, 오목부(160a)가 형성되어 있다. 이 오목부(160a)는, 기재 지그(160)의 측주면의 주위 전체에 홈 형태로 형성된 것이며, 피착된 기재(11O)의 바닥면(11Oa)와 거의 같은 높이 위치에서, 그 아래쪽(누름 가압부(163) 측)으로 소정 폭(소정 높이)으로, 또한 소정 깊이로 잘라내어 형성된 것이다. 여기서, 오목부(160a)의 폭(소정 폭)이나 깊이(소정 깊이)는, 후술하는 바와 같이 압착 단계 시에 시트(104)의 일부를 도피시켜 수용할 수 있는 정도가 되고, 미리 실험이나 시뮬레이션에 의해 구해지고, 설계된다.

이와 같은 오목부(160a)를 가지는 기재 지그(160)를 사용한 성형 장치에 의한 성형 방법에서는, 도 13a에 나타낸 바와 같이 기재(110)에 대하여 시트(104)를 접착한 후, 가압 탱크(107)의 공기압에 의한 누름 가압 수단에 의해 기재(110)를 눌러 가압하고, 기재(110)를 유지한 상태로 기재 지그(160)를 하강시킨다.

그러면, 제2 측면의 제1 실시예와 마찬가지로, 누름 가압부(163)가 상대적으로 기재(110)의 상기 바닥면(11Oa)을 향해 이동하고, 도 13b에 나타낸 바와 같이 rm 바닥면(110a) 위에 접착하고 있는 시트(104)와 맞닿아 이것을 눌러 가압하여, 압착한다. 즉, 바닥면(110a)과 누름 가압부(163)의 누름 가압면(상면)과의 사이에 시트(104)를 협지하고, 이것을 눌러 변형시킴으로써, 시트(104)를 바닥면(110a)에 압착시킨다.

그때, 시트(104)는 그 일부가 기재(110)의 바닥면(110a)과 누름 가압부(163)의 누름 가압면(상면)과의 사이에 위치하고 있으므로, 이 부위가 압착에 의해 기재 지그(160)를 향해 연장되고, 안으로 접혀 넣어져 절곡부(S)가 된다. 이와 같은 절곡부(S)는, 제2 측면의 제1 실시예나 제2 실시예의 경우, 압착 단계 후, 기재(110)를 기재 지그(160)로부터 분리해 낸 때, 기재(110)의 바닥면(110a)으로부터 연장되는 나온 상태가 된다. 따라서, 그 후의 트리밍 단계에서 제거됨으로써, 절곡부(S)는 완성품에는 남지 않는다.

그러나, 이와 같은 절곡부(S)가 압착 시에 기재(110)의 바닥면(110a)과 누름 가압부(163)의 누름 가압면과의 사이에 존재하면, 시트(104)가 기재(110)의 바닥면(110a)에 대하여 불균일하게 맞닿거나, 절곡부가 존재하는 위치와 존재하지 않는 위치에 약간이지만 압력차가 생기고, 기재(110)의 바닥면(110a)에의 시트(104)의 접착에 불균일이 생길 우려를 부정할 수 없다.

그래서, 본 실시예에서는, 기재 지그(160)에 오목부(160a)를 형성함으로써, 도 13b에 나타낸 바와 같이 압착 시에 전술한 절곡부(S)를 그 오목부(160a) 내로 도피시켜, 이곳에 수용하도록 하고 있다.

따라서, 본 실시예의 성형 장치 및 이를 사용한 성형 방법에서는, 압착 시에 전술한 절곡부(S)를 오목부(160a) 내에 도피시킴으로써, 기재(110)의 바닥면(110a)에 대하여 시트(104)를 고르고 균일하게 접촉시키고, 또한 균일한 압력으로 압착시킬 수 있다. 따라서, 기재(110)의 바닥면(110a)에 접착하는 시트(104)의 접착 강도를 더욱 높이고, 그 박리를 방지하여 시트(104)의 박리에 의한 불량을 더욱 확실하게 방지할 수 있다.

그리고, 본 실시예에서도, 제2 측면의 제1 실시예나 제2 실시예의 경우와 마찬가지로, 압착 단계 후, 기재(110)를 기재 지그(160)에서 분리해 낸 때, 전술한 절곡부(S)는 기재(11O)의 바닥면(11Oa)으로부터 연장되는 나온 상태가 된다. 따라서, 그 후의 트리밍 단계에서 제거됨으로써, 절곡부(S)는 완성품에서 제거되어 남지 않게 된다.

또한, 본 실시예에서는, 오목부(160a)를 형성한 기재 지그(160)를 제2 측면의 제1 실시예의 성형 장치(101) 및 성형 방법에 적용한 경우에 대하여 설명하였으나, 제2 측면의 제2 실시예의 성형 장치 및 성형 방법에 적용할 수도 있다.

도 14a, 도 14b는, 본 발명의 제2 측면의 성형 방법의 제4 실시예를 나타낸 도면이다.

도 14a, 도 14b에 나타낸 성형 방법이 도 8～도 11에 나타낸 성형 장치(1)에 의한 성형 방법과 상이한 점은, 기재(110)로서 오목형부를 형성한 것을 사용하고 있는 점이다.

즉, 도 14a에 나타낸 바와 같이 본 실시예의 기재(11O)에는, 기재 지그(160)의 측주면보다 바깥쪽으로 연장되어 나온 외주부의 바닥면(110a)의 기재 지그(160) 측, 즉 내측 에지부에, 오목형의 단부(段部)(오목형부)(110b)가 형성되어 있다. 이 단부(110b)는, 기재(11O)의 바닥면(11Oa)의 내측 에지 주위 전체에 환형으로 형성된 것이며, 기재(11O)의 바닥면(11Oa)에서 그 위쪽으로 소정 폭으로, 또한 소정 깊이로 잘라내어 형성된 것이다. 여기서, 단부(110b)의 폭(소정 폭)이나 깊이(소정 깊이)는, 제2 측면의 앞의 실시예의 오목부(160a)와 마찬가지로, 압착 단계 시에 시트(104)의 일부를 도피시켜 수용할 수 있는 정도가 되고, 미리 실험이나 시뮬레이션에 의해 구해지고, 설계된다.

이와 같은 단부(110b)를 가지는 기재(11O)를 사용한 성형 방법에서는, 도 14a에 나타낸 바와 같이 기재(110)에 대하여 시트(104)를 접착한 후, 예를 들면, 가압 탱크(107)의 공기압에 의한 누름 가압 수단에 의해 기재(110)를 눌러 가압하여, 기재(110)를 유지한 상태로 기재 지그(160)를 하강시킨다.

그러면, 제2 측면의 제1 실시예와 마찬가지로, 누름 가압부(163)가 상대적으로 기재(110)의 상기 바닥면(11Oa)을 향해 이동하고, 도 14b에 나타낸 바와 같이 그 바닥면(110a) 위에 접착하고 있는 시트(104)와 맞닿아 이것을 눌러 가압하여, 압착한다. 즉, 바닥면(110a)과 누름 가압부(163)의 누름 가압면(상면)과의 사이에 시트(104)를 협지하고, 이것을 눌러 변형시킴으로써, 시트(104)를 바닥면(110a)에 압착시킨다.

그때, 시트(104)는 그 일부가 기재(110)의 바닥면(110a)과 누름 가압부(163)의 누름 가압면(상면)과의 사이에 위치하고 있으므로, 이 부위가 압착에 의해 기재 지그(60)를 향해 연장되고, 안으로 접혀 넣어져 절곡부(S)가 된다.

그래서, 본 실시예에서는, 기재(110)에 단부(110b)를 형성함으로써, 도 14b에 나타낸 바와 같이 압착 시에 전술한 절곡부(S)를 그 단부(110b) 내로 도피시켜, 이곳에 수용하도록 하고 있다.

따라서, 본 실시예의 성형 방법에서도, 제2 측면의 제3 실시예와 마찬가지로, 압착 시에 전술한 절곡부(S)를 단부(110b) 내로 도피시킴으로써, 기재(110)의 바닥면(110a)에 대하여 시트(104)를 고르고 균일하게 맞닿게 하고, 또한 균일한 압력으로 압착시킬 수 있다. 따라서, 기재(110)의 바닥면(110a)에 접착하는 시트(104)의 접착 강도를 더욱 높이고, 그 박리를 방지하여 시트(104)의 박리에 의한 불량을 더욱 확실하게 방지할 수 있다.

그리고, 본 실시예에서도, 제2 측면의 제1 실시예～제3 실시예의 경우와 마찬가지로, 압착 단계 후, 기재(110)를 기재 지그(160)에서 분리해 낸 때, 전술한 절곡부(S)는 기재(11O)의 바닥면(11Oa)으로부터 연장되는 나온 상태가 된다. 따라서, 그 후의 트리밍 단계에서 제거됨으로써, 절곡부(S)는 완성품에서 제거되어 남지 않게 된다.

또한, 본 실시예에서는, 단부(110b)를 형성한 기재(110)를, 제2 측면의 제1 실시예의 성형 장치(101)를 사용한 성형 방법에 적용한 경우에 대하여 설명하였으나, 제2 측면의 제2 실시예의 성형 방법에 적용할 수도 있다.

이상, 본 발명의 제2 측면의 성형 장치 및 성형 방법의 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 각종 변경이 가능하다.

예를 들면, 제2 측면의 상기 실시예에서는, 기재(110)에 대하여 시트(104)를 접착하는 기구로서, 열판 가열 방식의 것을 사용하였지만, 그 밖에 예를 들면, 복사 가열 방식의 것을 사용해도 된다.

또한, 제2 측면의 상기 실시예에서는, 기재(110)와 누름 가압부(163)를 상대적으로 이동시키는 이동 수단으로서, 기재(110)(기재 지그(160))를 누름 가압부(163)에 대하여 이동시키는 구성을 채용했지만, 기재(110)(기재 지그(160))를 고정하고, 누름 가압부(163)을 이동시키도록 구성해도 되고, 양자를 함께 이동시키도록 구성해도 된다.

또한, 제2 측면의 상기 실시예에서는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 성형 장치의 하부 프레임(102)을 열판(103)의 아래쪽의 성형 위치에 대하여 진퇴 가능, 즉 전후 방향으로 슬라이드딩 슬라이드식으로 하였으나, 예를 들면, 평면에서 볼 때 원주형으로 회전하는 로터리 방식으로 해도 된다.

[산업상의 이용 가능성]

본 발명은, 시트를 열 성형하여 기재에 접착시키기 위한 성형 장치 및 성형 방법을 제공한다. 본 발명에 의하면, 종래의 성형 장치 및 성형 방법과 비교하여 생산성을 현저하게 향상시킬 수 있다.

1, 101: 성형 장치, 2, 102: 하부 프레임, 3, 103: 열판, 4, 104: 시트, 10, 110: 기재, 10a, 110a: 바닥면, 22, 122: 기대, 60, 160: 기재 지그, 61, 161: 코일 스프링(부세 수단), 63: 날, 65, 165: 누름 지그, 80: 날, 81: 진퇴 수단, 85: 사이드 컷 장치, R, R1: 수용 공간(공간), 163: 누름 가압부, S: 절곡부

Claims

기대 위에 설치된 기재 지그;
상기 기재 지그 위에 유지된 기재에 대하여 피복된, 접착층을 가지는 시트를 상기 기재에 접착하는 접착 수단; 및
상기 시트를 접착한 상기 기재에 대하여, 상기 기재를 상기 기재 지그에서 분리하지 않고 그 상태로 상기 시트의 트리밍을 행하는 트리밍 수단
을 포함하는 성형 장치.
제1항에 있어서,
상기 기재 지그는, 상기 기재의 외주부가 상기 기재 지그의 측주면보다 바깥쪽으로 연장되어 나오도록, 그 측주면이 상기 기재의 외주면보다 안쪽이 되도록 상기 기재보다 작게 형성되고,
상기 트리밍 수단은, 상기 기재 지그의 측주면보다 바깥쪽으로 연장되어 나온 상기 기재의 외주부의 바닥면에 대향하여 설치된 날과, 상기 기재 지그와 상기 날을 상대적으로 이동시킴으로써 상기 기재의 외주부의 바닥면과 상기 날을 근접 및 이격 가능하게 이동시키는 이동 수단을 포함하는, 성형 장치.
제2항에 있어서,
상기 날은 상기 기대에 설치되어 있는, 성형 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 이동 수단은, 상기 기재 지그 위에 유지된 상기 기재가 상기 날에서 이격되는 방향으로 상기 기재 지그를 부세하는 부세 수단과, 상기 기재 지그 위에 유지된 상기 기재를 상기 날과 맞닿는 방향으로 눌러 가압하는 누름 가압 수단을 포함하는, 성형 장치.
제4항에 있어서,
상기 누름 가압 수단은 공기압을 사용하여 구성되어 있는, 성형 장치.
제4항에 있어서,
상기 누름 가압 수단은, 누름 지그와, 상기 누름 지그를 눌러 가압하는 프레스 기구를 포함하는, 성형 장치
제1항에 있어서,
상기 트리밍 수단은, 상기 기재 또는 상기 기재 지그의 측주면, 또는 이들 측주면 사이에 대향하여 설치된 날과, 상기 날을 상기 기재 또는 상기 기재 지그, 또는 이들의 사이를 향해 진퇴시키는 진퇴 수단을 포함하는, 성형 장치.
기재 지그에 기재를 유지시키는 유지 단계;
상기 기재에 접착층을 가지는 시트를 피복하여 접착하는 접착 단계; 및
시트를 접착한 상기 기재를 상기 기재 지그에서 분리하지 않고 그 상태로 상기 시트의 트리밍을 행하는 트리밍 단계
를 포함하는 성형 방법.
제8항에 있어서,
상기 유지 단계에서는, 상기 기재의 외주부가 상기 기재 지그의 측주면보다 바깥쪽으로 연장하도록, 상기 기재 지그의 측주면이 상기 기재의 외주면보다 안쪽이 되도록 상기 기재 지그에 상기 기재를 유지시키고,
상기 트리밍 단계에서는, 상기 기재 지그의 측주면보다 바깥쪽으로 연장되어 나온 상기 기재의 외주부의 바닥면에 대향하여 설치한 날을, 상기 기재의 외주부의 바닥면에 상대적으로 이동시킴으로써, 상기 바닥면 위에 접착된 상기 시트를 컷팅하여 트리밍을 행하는, 성형 방법.
제8항에 있어서,
상기 트리밍 단계에서는, 상기 기재 또는 상기 기재 지그의 측주면, 또는 이들 측주면 사이에 대향하여 설치한 날을, 상기 기재 또는 상기 기재 지그, 또는 이들의 사이를 향해 진퇴시킴으로써, 상기 기재 또는 상기 기재 지그 위에, 또는 이들의 사이 위에 위치하는 상기 시트를 컷팅하여 트리밍을 행하는, 성형 방법.