WO2011114484A1

WO2011114484A1 - 樹脂フィルムの被覆方法及び被覆装置

Info

Publication number: WO2011114484A1
Application number: PCT/JP2010/054655
Authority: WO
Inventors: 近藤兼光
Original assignee: トヨタ自動車株式会社
Priority date: 2010-03-18
Filing date: 2010-03-18
Publication date: 2011-09-22
Also published as: JP4894984B2; CN102712132B; CN102712132A; US20130008591A1; JPWO2011114484A1

Abstract

樹脂フィルムに過度の引張り歪みを作用させることなく、樹脂フィルムを、芯材表面に被覆することができる被覆方法を提供する。表面に凸部２０Ａが形成され、凸部２０Ａに２つの傾斜面２２，２３と稜線２１とを有した芯材２０を下チャンバ２ｂ内に配置する。チャンバ２の内部空間を仕切るように樹脂フィルム１０を配置する。傾斜角度の大きい傾斜面側に被覆される部分２２に比べて、傾斜角度の小さい傾斜面側に被覆される部分２３が、高温となるように樹脂フィルム１０を加熱する。樹脂フィルム１０が上チャンバ２ａ側に膨らむように、樹脂フィルム１０を伸展させる。樹脂フィルム１０に向かって芯材２０を移動させることにより、芯材２０の稜線２１を、樹脂フィルム１０に接触させる。樹脂フィルム１０を芯材２０の表面形状に倣わせて、樹脂フィルム１０を芯材表面に被覆する。

Description

樹脂フィルムの被覆方法及び被覆装置

　本発明は、芯材の表面に樹脂フィルムを被覆するための方法及び装置に係り、特に、芯材の表面の凸部が形成された芯材に、樹脂フィルムを好適に被覆することができる樹脂フィルムの被覆方法及びその装置に関する。

　従来から、合成樹脂製または金属製等の芯材の意匠性及び耐食性を高めるために、表皮材として樹脂フィルムを、芯材の表面に被覆（オーバーレイ）する被覆方法（例えば、特許文献１参照）が提案されている。この被覆方法は、一対のチャンバにより形成された内部空間に芯材を配設し、芯材に被覆する樹脂フィルムを加熱により軟化させ、チャンバ内を加圧して軟化させた樹脂フィルムを芯材に押圧して被覆するものである。

　また、直方体状の芯材（被覆製品）の表面に樹脂フィルム（シート）を被覆する場合、以下の被覆方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。この方法によれば、まず、芯材を一対のチャンバ（上室及び下室）のうち下室内に配置し、上室と下室との間に、樹脂フィルムを配置する。次に、樹脂フィルムを均一に加熱することにより軟化させ、下室内を上室内よりも相対的に高い圧力にし、上室側に樹脂フィルムを膨らませる。膨らんだ樹脂フィルムに向かって、芯材を上昇させると共に、下室を減圧して、芯材の上面及び側面に樹脂フィルムを被覆する。

　さらに、凹部を有した芯材の凹部に樹脂フィルムを被覆する場合には、以下の被覆方法が提案されている（例えば特許文献３参照）。この方法によれば、加熱により軟化した樹脂フィルムを真空引きにより、凹部の表面形状に倣わせて、前記樹脂フィルムを前記芯材の凹部表面に被覆する。

特開２００６－００７４２２号公報特開２００３－１２７２１６号公報特開２００１－０３８７９７号公報

　しかしながら、特許文献１に記載の被覆方法の場合には、芯材の形状が単純な平板形状の場合を想定したものであり、特許文献２に記載の被覆方法の場合には、芯材が単純な直方体の形状を想定したものである。このため、芯材の表面に凹凸を有する場合、特に、凸部の高さが高い（凸部を構成する傾斜面の傾斜角度が大きい）場合、上記方法では、圧力不足により樹脂フィルムが伸展（伸張）しきれず、樹脂フィルムを芯材に密着させることができないことがある。そこで、このような表面形状の芯材に樹脂フィルムを倣わせるためには、チャンバ内に大きな圧力を印加することが好ましいが、この際に、樹脂フィルムが裂けるおそれがある。

　また、特許文献３に記載の被覆方法で行った場合であっても、被覆時には凹部の開口周縁に樹脂フィルムが接触して固定（拘束）された後、凹部に被覆される樹脂フィルム部分が真空引きにより伸展（伸張）する。このため、この部分には大きな引張り歪みが作用し、樹脂フィルムが裂けるおそれがある。

　本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、芯材の表面が凹凸を有した表面であっても、樹脂フィルムが裂けることなく、樹脂フィルムをこの表面に、被覆することができる樹脂フィルムの被覆方法及び被覆装置を提供することにある。

　上記課題を解決すべく、発明者らは鋭意検討を重ねた結果、以下の（１）及び（２）の方法を被覆前に採用することにより、樹脂フィルムを好適に芯材表面に被覆できるとの新たな知見を得た。

（１）被覆時に、樹脂フィルムのうち伸展（伸張）が大きい樹脂フィルム部分に比べ、伸展が小さい樹脂フィルム部分をより高温に加熱する。

（２）樹脂フィルムが芯材に接触しないように樹脂フィルムに圧力を作用させて、より高温に加熱した、被覆時に伸展が小さい樹脂フィルム部分を予め伸展させる（この時点では、被覆時に伸展が大きい樹脂フィルム部分を、あまり伸展させない）。

　そして、（１）及び（２）により、部分的に伸展した樹脂フィルムを芯材に被覆すれば、被覆時に、伸展が大きい樹脂フィルム部分は伸展の余裕代（余力）があるために、過度の引張り歪みが作用することなく、樹脂フィルムを芯材表面に被覆できるという新たな知見である。

　本発明は、この新たな知見によりなされたものであり、本発明に係る樹脂フィルムの被覆方法は、一対のチャンバにより形成された内部空間に芯材を配置し、該芯材の表面に樹脂フィルムを被覆する樹脂フィルムの被覆方法であって、前記芯材として、前記芯材表面に凸部が形成され、該凸部に、傾斜角度の異なる少なくとも２つの傾斜面と、該２つの傾斜面により形成された稜線とを有した芯材を準備する工程と、前記芯材を一対のチャンバのうち一方のチャンバ内に配置する工程と、前記一対のチャンバ間において内部空間を仕切るように、前記芯材表面に対向する位置に前記樹脂フィルムを配置する工程と、前記稜線から前記傾斜角度の大きい傾斜面側に被覆される第一の樹脂フィルム部分に比べて、前記稜線から前記傾斜角度の小さい傾斜面側に被覆される第二の樹脂フィルム部分が、高温となるように樹脂フィルムを加熱する工程と、前記一方のチャンバ内の圧力を、前記他方のチャンバ内の圧力よりも相対的に高くすることにより、前記樹脂フィルムが他方のチャンバ側に膨らむように、前記樹脂フィルムを伸展させる工程と、前記伸展した樹脂フィルムに向かって前記芯材を移動させることにより、前記芯材の凸部の少なくとも前記稜線を、前記樹脂フィルムに接触させる工程と、前記一方のチャンバ内の圧力を、前記他方のチャンバ内の圧力よりも相対的に低くすることにより、前記樹脂フィルムを前記芯材の表面形状に倣わせて、前記樹脂フィルムを前記芯材表面に被覆する工程と、を少なくとも含むことを特徴とする。

　本発明によれば、樹脂フィルムを加熱する工程において、前記稜線から前記傾斜角度の小さい傾斜面側に被覆される第二の樹脂フィルム部分を、前記稜線から前記傾斜角度の大きい傾斜面側に被覆される第一の樹脂フィルム部分に比べて高温に加熱する。これにより、この第二の樹脂フィルムを、第一の樹脂フィルム部分よりも伸展（伸張）させ易くする。

　次に、前記樹脂フィルムを伸展させる工程において、前記樹脂フィルムを他方のチャンバ側に膨らませたときに、第一の樹脂フィルム部分に比べて、第二の樹脂フィルム部分が高温に加熱されているためより大きく伸展する。従って、この場合には、第二の樹脂フィルム部分の肉厚は、第一の樹脂フィルム部分の肉厚よりも薄くなる。

　この状態で、樹脂フィルムに接触させる工程において、稜線を樹脂フィルムに接触させるので、樹脂フィルムは、稜線により拘束される。特に、樹脂フィルムの裏面側に接着剤等の粘着材が塗布されている場合には、樹脂フィルムへの拘束力はより大きくなる。これにより、稜線を挟んで、第一の樹脂フィルム部分の伸展と、第二の樹脂フィルム部分の伸展とが、相互に影響を及ぼし難くなる。

　この状態で、チャンバ内に圧力を作用させて、前記樹脂フィルムを前記芯材の表面形状に倣わせて、前記樹脂フィルムを前記芯材表面に被覆する。このときに、第一の樹脂フィルム部分の伸展は、上述の伸展工程において、第一の樹脂フィルム部分の伸展に比べて小さいので、充分に伸展の余裕代（余力）を有している。従って、傾斜角度の大きい傾斜面側の芯材の表面は、小さい傾斜面側の芯材表面に比べて、より大きな進展が要求されるところ、この第一の樹脂フィルム部分の伸展の余裕代により、第一の樹脂フィルム部分に過剰な引張り歪みを作用させることなく伸展させることができ、芯材の表面に樹脂フィルムを被覆することが可能となる。

　なお、ここで、本発明にいう「樹脂フィルム」とは、フィルム状の樹脂ばかりでなく、シート状の樹脂も含む概念である。また、「樹脂フィルムの伸展（伸張）」とは、樹脂フィルムの厚さが薄くなるように延びることである。

　被覆される芯材の凸部は、例えばアンダーカットの形状や、芯材の平面部分に対して垂直方向に延在した側面を有した形状など、２つの異なる傾斜面を有していれば、その凸部の形状は特に限定されるものではない。

　さらに、本発明に係る樹脂フィルムの被覆方法は、前記芯材を準備する工程において、前記傾斜角度の大きい傾斜面が内側に配置され、前記傾斜角度の小さい傾斜面が外側に配置されるように、前記凸部を前記芯材表面の外側周部に形成することにより、前記芯材表面に凹部が形成された芯材を準備し、前記樹脂フィルムを加熱する工程において、前記稜線より内側に被覆される樹脂フィルム部分（前記第一の樹脂フィルム部分）よりも、前記稜線よりも外側に被覆される樹脂フィルム部分（前記第二の樹脂フィルム部分）が高温になるように、前記樹脂フィルムを加熱することがより好ましい。

　本発明によれば、樹脂フィルムに接触させる工程において、前記芯材の凸部の少なくとも稜線に、前記樹脂フィルムが接触し、樹脂フィルムがこの部分で拘束される。そして、樹脂フィルムの被覆時には、前記稜線より内側に被覆されるフィルム部分（第一の樹脂フィルム部分）に伸展の余裕代があるので、稜線よりも内側の凹部に樹脂フィルムを容易に伸展させることができる。これにより、樹脂フィルムに過剰の引張り歪みを作用させることなく、芯材の表面に、樹脂フィルムを被覆することができる。

　さらに、前記樹脂フィルムを加熱する工程において、樹脂フィルムの伸展度合いに差を設けることができるのであれば、樹脂フィルムの加熱温度は、特に限定されるものではないが、前記樹脂フィルムを加熱する工程において、前記第二の樹脂フィルム部分を、樹脂フィルムの樹脂の軟化点温度以上（ガラス転移温度）以上に加熱することが好ましく、第一の樹脂フィルム部分は、軟化点温度未満で加熱することが好ましい。これにより、伸展工程において、第二の樹脂フィルム部分の伸展をより大きくすることができ、第一の樹脂フィルム部分により大きい伸展の余裕代を持たせることができる。

　また、本発明に係る樹脂フィルムの被覆方法において、前記樹脂フィルムを加熱する工程と、前記樹脂フィルムを伸展させる工程とを、順次行ってもよいが、前記樹脂フィルムを加熱する工程と、前記樹脂フィルムを伸展させる工程と、を同時に行うことがより好ましい。これらの工程を同時に行うことにより、一連の被覆時間をより短くすることができる。

　また、前記樹脂フィルムを被覆する工程において、前記一方のチャンバ内を減圧すると共に、前記他方のチャンバ内を加圧することがより好ましい。本発明によれば、芯材が配置されている一方のチャンバを減圧することにより、芯材と樹脂フィルムとの間の空気を好適に脱気することができる。

　本願では、前記被覆方法を好適に行うための被覆装置をも開示する。本発明に係る被覆装置は、表面に凸部が形成され、該凸部に、傾斜角度の異なる少なくとも２つの傾斜面と、該２つの傾斜面により形成された稜線とを有した芯材の表面に、樹脂フィルムを被覆する被覆装置であって、前記芯材を配置するための内部空間が形成された一対のチャンバと、前記一対のチャンバのうち一方のチャンバ内に前記芯材を載置する載置台と、前記一対のチャンバ間において内部空間を仕切るように、前記載置台に対向する位置に前記樹脂フィルムをセットするフィルムセット部と、前記稜線から前記傾斜角度の大きい傾斜面側に被覆される第一の樹脂フィルム部分を加熱する第一の加熱部と、前記稜線から前記傾斜角度の小さい傾斜面側に被覆される第二の樹脂フィルム部分を加熱する第二の加熱部と、を前記他方のチャンバ内に有し、前記第二の加熱部が前記第一の加熱部よりも高温に発熱する加熱部と、前記一方のチャンバ内の圧力と前記他方のチャンバ内の圧力とに、相対的に差圧が発生するように、前記一対のチャンバ内の圧力を調整する圧力調整部と、前記載置台を前記他方のチャンバ側に移動させる載置台移動部と、を少なくとも備えることを特徴とする。

　本発明によれば、前記第二の加熱部が第一の加熱部よりも高温に発熱するので、前記稜線から前記傾斜角度の大きい傾斜面側に被覆される第一の樹脂フィルム部分に比べて、前記稜線から前記傾斜角度の小さい傾斜面側に被覆される第二の樹脂フィルム部分を高温に加熱することができる。これにより、圧力調整部により、前記一方のチャンバ内の圧力を、前記他方のチャンバ内の圧力よりも相対的に高くすることで、第二の樹脂フィルム部分を、第一の樹脂フィルム部分に比べてより伸展させることができる。さらに、被覆時に、載置台移動部により、前記稜線を前記樹脂フィルムに接触させることができる。その後、圧力調整部により、前記一方のチャンバ内の圧力を、前記他方のチャンバ内の圧力よりも相対的に低くすることで、伸展の余裕代を持たせた第一の樹脂フィルム部分を伸展させて、芯材の表面に樹脂フィルムを被覆することができる。

　さらに、本発明に係る被覆装置は、前記芯材として、前記傾斜角度の大きい傾斜面が内側に配置され、前記傾斜角度の小さい傾斜面が外側に配置されるように、前記凸部を前記芯材表面の外側周部に形成することにより、前記芯材表面に凹部が形成された芯材に、前記樹脂フィルムを被覆するための装置であり、前記第一の加熱部は、前記稜線より内側に被覆される樹脂フィルム部分（前記第一の樹脂フィルム部分）を加熱するように配置され、前記第二の加熱部は、前記稜線よりも外側に被覆される樹脂フィルム部分（前記第二の樹脂フィルム部分）を加熱するように配置されていることがより好ましい。

　本発明によれば、前記稜線より内側に被覆される樹脂フィルム部分（第一の樹脂フィルム部分）に比べて、前記稜線よりも外側に被覆される樹脂フィルム部分（第二の樹脂フィルム部分）をより高温に加熱することにより、第二の樹脂フィルム部分を、圧力調整部により伸展させることができる。これにより、第一の樹脂フィルム部分が、被覆時に伸展の余裕代を持たせることができるので、傾斜角度の大きい傾斜面も、樹脂フィルムが裂けることなく、フィルムを被覆することができる。

　本発明によれば、芯材の表面が凹凸状の表面であっても、樹脂フィルムに過度の引張り歪みを作用させることなく、樹脂フィルムを、芯材表面に被覆することができる。

本発明の第一の実施形態に係る樹脂フィルムの被覆方法のうち、芯材及び樹脂フィルムを配置する工程を説明するための模式的断面図。本発明の第一の実施形態に係る樹脂フィルムの被覆方法のうち、樹脂フィルムを加熱する工程における加熱部、樹脂フィルム、及び芯材の配置状態を説明するための模式的斜視図。本発明の第一の実施形態に係る樹脂フィルムの被覆方法のうち、樹脂フィルムを伸展させる工程を説明するための模式的断面図。本発明の第一の実施形態に係る樹脂フィルムの被覆方法のうち、芯材を樹脂フィルムに接触させる工程を説明するための模式的断面図。本発明の第一の実施形態に係る樹脂フィルムの被覆方法のうち、芯材表面に樹脂フィルムを被覆する工程を説明するための模式的断面図。本発明の第二の実施形態に係る樹脂フィルムの被覆方法のうち、芯材及び樹脂フィルムを配置する工程を説明するための模式的断面図。本発明の第二の実施形態に係る樹脂フィルムの被覆方法のうち、樹脂フィルムを加熱する工程における加熱部、樹脂フィルム、及び芯材の配置状態を説明するための模式的斜視図。本発明の第二の実施形態に係る樹脂フィルムの被覆方法のうち、樹脂フィルムを伸展させる工程を説明するための模式的断面図。本発明の第二の実施形態に係る樹脂フィルムの被覆方法のうち、芯材を樹脂フィルムに接触させる工程を説明するための模式的断面図。本発明の第二の実施形態に係る樹脂フィルムの被覆方法のうち、芯材表面に樹脂フィルムを被覆する工程を説明するための模式的断面図。

　以下、図面を参照して、本発明を２つの実施の形態に基づき説明する。

　図１は、本発明の第一の実施形態に係る被覆方法のうち、芯材及び樹脂フィルムを配置する工程を説明するための模式的断面図であり、第一実施形態において、樹脂フィルムを好適に被覆するための被覆装置も合わせてしている。図２は、本発明の第一の実施形態に係る樹脂フィルムの被覆方法のうち、樹脂フィルムを加熱する工程における加熱部、樹脂フィルム、及び芯材の配置状態を説明するための模式的斜視図である。図３は、本発明の第一の実施形態に係る樹脂フィルムの被覆方法のうち、樹脂フィルムを伸展させる工程を説明するための模式的断面図である。

　図１に示すように、被覆装置１Ａは、上チャンバ２ａ（他方のチャンバ）と、下チャンバ（一方のチャンバ）２ｂと、からなる一対のチャンバ２を備えている。上チャンバ２ａには、上チャンバ２ａを上下方向に移動させるための上チャンバ移動装置３ａが接続されている。上チャンバ移動装置３ａを駆動して、上チャンバ２ａを下チャンバ２ｂに向かって下降させたときに、図３に示すように、一対のチャンバ２の内部には、芯材２０を配置するための密閉された内部空間が形成される。

　下チャンバ２ｂは固定されており、その内部には、芯材２０を載置する載置台５Ａが配置されている。載置台５Ａの載置面は、芯材２０を安定して載置可能なように、芯材２０の形状に合わせた表面形状となっている。載置台５Ａには、載置台５Ａをチャンバ２内において、上下方向に昇降させて移動させるための載置台移動装置（載置台移動部）３ｂが連結されている。

　また、被覆装置１Ａは、樹脂フィルム１０をセットするフィルムセット部４と、樹脂フィルム１０を加熱する加熱部８とをさらに備えている。フィルムセット部４は、上チャンバ２ａと下チャンバ２ｂとの間において、載置台５Ａと対向する位置（下チャンバ２ｂの開口を覆う位置）に樹脂フィルム１０をセットするように構成されている。これにより、図３に示すように、樹脂フィルム１０は、チャンバ２内の内部空間を仕切ることができる。

　ここで、図２に示すように、樹脂フィルム１０が被覆される芯材２０は、金属製であり、その芯材の表面には凸部２０Ａが形成されている。この凸部２０Ａは、少なくとも２つの傾斜角度の異なる傾斜面２２，２３を有しており、この２つの傾斜面２２，２３により形成された稜線２１を有している。さらに、２つの傾斜面２２，２３のうち少なくとも一方の傾斜面２３が、他方の傾斜面２２に比べて傾斜角度が大きくなっている。この傾斜角度とは、芯材２０の凸部２０Ａ以外の平面（樹脂フィルムの表面（裏面）と略平行な面）と、傾斜面との成す角度である。従って、傾斜角度が大きい傾斜面２３は、傾斜角度が小さい傾斜面２２に比べて急勾配となっている。

　本実施形態は、このような芯材２０に樹脂フィルム１０を被覆するものであり、加熱部８の装置構成がこれまでのものと大きく相違する。すなわち、稜線２１を挟んで、傾斜角度の大きい傾斜面２３側に被覆される樹脂フィルム１０の部分（第一の樹脂フィルム部分）１０Ａと、傾斜角度の小さい傾斜面２２側に被覆される樹脂フィルム１０の部分（第二の樹脂フィルム部分）１０Ｂとの加熱温度に差を持たせるように構成されている。

　具体的には、加熱部８は、上チャンバ２ａ内に配置されており、第一の加熱部８Ａと第二の加熱部８Ｂとを備えている。第二の加熱部８Ｂは、第一の加熱部８Ａに比べて、高温に発熱するように構成されている。また、図２に示すように、第一の加熱部８Ａは、稜線２１から傾斜角度の大きい傾斜面２３側に被覆される樹脂フィルム１０の部分（第一の樹脂フィルム部分）１０Ａを加熱するように配置されている。第二の加熱部８Ｂは、稜線２１から傾斜角度の小さい傾斜面２２側に被覆される樹脂フィルム１０の部分（第二の樹脂フィルム部分）１０Ｂを加熱するように配置されている。

　従って、樹脂フィルム１０を加熱する際には、加熱部８は、第二の樹脂フィルム部分１０Ｂを、第一の樹脂フィルム部分１０Ａに比べて、高温に加熱することができる。なお、樹脂フィルム１０を伸展させる（膨らませる）際に、樹脂フィルム１０が加熱部８に接近するため、上述した樹脂フィルム１０の加熱状態に変化が生じるおそれがある。この場合、樹脂フィルム１０を伸展させる工程から芯材２０を樹脂フィルム１０に接触させる工程（後述する図４参照）までの工程を迅速に行うことが望ましい。しかしながら、より安定的に樹脂フィルムの軟化状態を確保したい場合には、図３に示すように、樹脂フィルム１０を膨らませた（伸展させた）状態であっても、加熱部８は、第二の樹脂フィルム部分１０Ｂを、第一の樹脂フィルム部分１０Ａに比べて、高温に加熱するように、第一の加熱部８Ａと第二の加熱部８Ｂの発熱量（加熱温度）が設定されていることが好ましい。この場合には、後述するように、樹脂フィルム１０の加熱と、伸展を同時に行ってもよい。

　ここで、加熱部８としては、樹脂フィルム１０を加熱することができるのであれば、特にその加熱方法は限定されず、例えば、電気ヒータの場合には、第二の加熱部の電熱線に通電される電流が、第一の加熱部のものに比べて、大きくなるように構成されている。また、上チャンバ移動装置３ａ及び載置台移動装置３ｂは、シリンダとビストンからなる機構や、回転運動を直動運動に変換する機構など、を挙げることができ、上チャンバ２ａ及び載置台５Ａを上下方向に移動させることができるものであれば、特に、その機構は限定されるものではない。

　さらに、被覆装置１Ａは、チャンバ内を大気圧以上に加圧することができる圧空装置６と、チャンバ内を大気圧以下の負圧にすることができる真空装置７とを備えている。これらは、三方弁９ａ，９ｂを介して、上及び下チャンバ２ａ，２ｂに連通している。各装置６，７には、圧力を安定して供給するためのアキュミュレータタンク６ａ，７ａが設けられている。圧空装置６は、タンク６ａにコンプレッサ６ｂを接続しており、真空装置７は、タンク７ｂに真空ポンプ７ｃが接続されている。なお、本実施形態では、これら装置６，７，９ａ，９ｂが、本発明でいう圧力調整部に相当するが、この装置構成に限定されるものではなく、（１）上チャンバ２ａ内の圧力を、下チャンバ２ｂ内の圧力よりも相対的に高くすること、及び、（２）上チャンバ２ａ内の圧力を、下チャンバ２ｂ内の圧力よりも相対的に低くすることの両方の圧力調整が可能であれば、圧空装置６のみ、または真空装置７のみで構成されていてもよい。

　このように構成された被覆装置１Ａを用いた樹脂フィルム１０の被覆方法を、図１～３に、加え、図４及び５も参照しながら、以下に説明する。図４は、本発明の第一の実施形態に係る樹脂フィルムの被覆方法のうち、芯材を樹脂フィルムに接触させる工程を説明するための模式的断面図である。図５は、本発明の第一の実施形態に係る樹脂フィルムの被覆方法のうち、芯材表面に樹脂フィルムを被覆する工程を説明するための模式的断面図である。

　まず、上述した芯材２０を準備し、図１に示すように、芯材２０を一対チャンバ２のうち下チャンバ２ｂ内の載置台５Ａの上に配置する。次に、フィルムセット部４Ａを用いて、上チャンバ２ａと下チャンバ２ｂと間において内部空間を仕切るように、芯材表面に対向する位置に樹脂フィルム１０を配置する。なお、樹脂フィルム１０の裏面（芯材２０と接触する面）には、粘着剤として接着剤が塗布されている。これにより、後述する被覆時（図５参照）に、芯材２０の表面に樹脂フィルム１０を接着することができる。

　そして、これらを配置した状態で、上チャンバ移動装置３ａを可動させ、上チャンバ２ａを下チャンバ２ｂに向かって移動させる（図３参照）。これにより、上及び下チャンバ２ａ、２ｂには、内部空間として、樹脂フィルム１０によりそれぞれ、独立した閉空間が形成されることになる。なお、チャンバ２内の圧力が変化しないように、三方弁９ａ，９ｂは、閉弁状態となっている。

　次に、上チャンバ２ａに配置された加熱部８を用いて、樹脂フィルム１０を加熱する。具体的には、図２に示すように、稜線２１から傾斜角度の大きい傾斜面２３側に被覆される樹脂フィルムの部分（第一の樹脂フィルム部分）１０Ａを第一の加熱部８Ａで加熱し、稜線２１から傾斜角度の小さい傾斜面２２側に被覆される樹脂フィルムの部分（第二の樹脂フィルム部分）１０Ｂを、第二の加熱部８Ｂで加熱する。第一の加熱部８Ａに比べて、第二の加熱部８Ｂの方が、発熱温度の高い（発熱量が多い）。これにより、第二の樹脂フィルム部分１０Ｂは、第一の樹脂フィルム部分１０Ａに比べて、高温に加熱される。

　さらに、図３に示すように、三方弁９ａ、９ｂを操作して、圧空装置６から圧空を下チャンバ２ｂ内に供給する。これにより、下チャンバ２ｂ内の圧力は、上チャンバ２ａ内の圧力よりも相対的に高くなる。この結果、樹脂フィルム１０を上チャンバ側に膨らむように、伸展（伸張）させることができる。

　この際に、第二の樹脂フィルム部分１０Ｂは、第一の樹脂フィルム部分１０Ａに比べて、高温に加熱されているため、第二の樹脂フィルム部分１０Ｂは、第一の樹脂フィルム部分１０Ａに比べて、大きく伸展することになる（図３の実線の矢印参照）。すなわち、第一の樹脂フィルム部分１０Ａの肉厚は、第二の樹脂フィルム部分１０Ｂのものに比べて相対的に厚くなっており、この結果、第一の樹脂フィルム部分１０Ａは、その後の被覆工程（図５参照）において、伸展するための余裕代を有することになる。

　ここでは、第二の樹脂フィルム部分１０Ｂは、軟化点温度以上、第一の樹脂フィルム部分１０Ａは、軟化点温度未満の温度に加熱されば、より好適に、第二の樹脂フィルム部分１０Ｂをより大きく伸展させることができる。

　なお、各工程を明確に説明するために、樹脂フィルム１０を加熱する工程と、加熱した樹脂フィルムを上チャンバ２ａ側に膨らむように伸展させる工程と、分けて連続して行った。しかしながら、膨らんだ状態で、第二の樹脂フィルム部分１０Ｂが相対的に高温に加熱されているのであれば、すなわち、膨らんだ状態で、第二の樹脂フィルム部分１０Ｂが第一の樹脂フィルム部分１０Ａに比べて相対的に伸展するのであれば、これらの２つ工程を同時に行ってもよいことは勿論である。

　次に、図４に示すように、載置台移動装置３ｂを用いて、載置台５Ａを上昇させる。これにより、膨らんだ樹脂フィルム１０に向かって芯材２０が移動する。そして、芯材２０の凸部２０Ａの少なくとも稜線２１に樹脂フィルム１０の裏面に接触させる。この結果、樹脂フィルム１０は、稜線２１により拘束される。これにより、稜線２１を挟んで、第一の樹脂フィルム部分１０Ａの伸展と、第二の樹脂フィルム部分１０Ｂの伸展とが、相互に影響を及ぼし難くなる。なお、本実施形態では、樹脂フィルム１０の裏面に接着剤を塗布しているので、稜線２１による拘束力は、より大きくなる。

　次に、膨らんだ状態の樹脂フィルム１０を変形させて、芯材２０の表面に被覆し接着する。具体的には、図５に示すように、下チャンバ２ｂ内の圧力を、上チャンバ２ａ内の圧力よりも相対的に低くすることにより、樹脂フィルム１０を芯材２０の表面形状に倣わせて、樹脂フィルム１０を芯材表面に被覆する。

　本実施形態では、三方弁９ａ、９ｂを操作して、上チャンバ２ａに圧空装置６の圧空を供給して大気圧よりも圧力が高い加圧状態とする（図５の実線の矢印参照）。一方、真空装置７を作動させて、下チャンバ２内の空気を吸引し、下チャンバ２ｂ内は、大気圧よりも圧力が低い減圧状態にする（図５の破線の矢印参照）。これにより、芯材２０と樹脂フィルム１０との間に空気が入り難くなる。但し、この方法に限らず、上チャンバ２ａのみを加圧状態してもよく、下チャンバ２ｂのみを減圧状態にしてもよい。

　傾斜角度の小さい傾斜面２２側の芯材表面は、傾斜面２２が緩やかであるので、被覆時には、第二の樹脂フィルム部分１０Ｂを第一の樹脂フィルム部分１０Ａに比べて、さらに大きく伸展させる必要がない。従って、既に伸展した樹脂フィルム部分１０Ｂで、傾斜角度の小さい傾斜面２２側の芯材表面を被覆しても、このフィルム部分に、過剰な引張り歪みが作用する必要がない。

　一方、傾斜角度の大きい傾斜面２３側の芯材表面は、傾斜面２３の勾配が急であるので、被覆時には、第一の樹脂フィルム部分１０Ａを第二の樹脂フィルム部分１０Ｂに比べて大きく伸展させる必要がある。従って、第一の樹脂フィルム部分１０Ａは、第二の樹脂フィルム部分１０Ｂに比べて伸展する余裕代があるので、第一の樹脂フィルム部分１０Ａをより大きく伸展させたとしても、第一の樹脂フィルム部分１０Ａに、過剰な引張り歪みが作用することなく、伸展させることができる。

　このようにして、芯材２０の表面に過剰な引張り歪みを作用させることなく、すなわち、樹脂フィルムが局所的に薄くなることもなく、接着剤を介して樹脂フィルム１０を、芯材２０の表面に被覆することができる。そして、チャンバ２内を大気圧に調整し、上チャンバ２ａを開いて、樹脂フィルム１０が被覆された芯材２０を取り出す。

　本実施形態では、芯材として、金属材料からなる芯材を用いたが、この金属は、例えば、鋼、鋳鉄、アルミニウム合金、又はチタン合金などを挙げることができ、加熱部からの熱により変形等することがなく、凸部を形成することができるのであれば、特に、その材料は金属材料に限定されるものではなく、例えば、熱硬化性樹脂などの高分子樹脂などであってもよい。

　また、樹脂フィルムは、０．１ｍｍ～１ｍｍ程度の厚さが好ましく、伸展させることができるのであれば、特にその材料は限定されるものではない。加熱部の熱によって、伸展しやすいことを考慮すると、例えば、ＰＰ，ＰＡ、ＰＥＴ等の樹脂などの熱可塑性樹脂が好ましい。

　以下に、本発明に係る第二の実施形態について、図６～１０を参照して説明する。第二の実施形態では、第一の実施形態に比べて、芯材の形状（これを載置する載置台の形状）、及び、樹脂フィルムを加熱する加熱部の構成が相違する。従って、この相違する点のみを詳細に説明し、第一の実施形態と同じ機能を有する部材及び機器は、同じ符号を付して、その詳細な説明は省略する。

　図６は、本発明の第二の実施形態に係る樹脂フィルムの被覆方法のうち、芯材及び樹脂フィルムを配置する工程を説明するための模式的断面図であり、図７は、本発明の第二の実施形態に係る樹脂フィルムの被覆方法のうち、樹脂フィルムを加熱する工程における加熱部、樹脂フィルム、及び芯材の配置状態を説明するための模式的斜視図である。また、図８は、本発明の第二の実施形態に係る樹脂フィルムの被覆方法のうち、樹脂フィルムを伸展させる工程を説明するための模式的断面図である。

　被覆装置１Ｂを用いて、樹脂フィルム１０を芯材３０の表面に被覆する。図６及び７に示すように、芯材３０は、芯材表面の外側周部には、凸部３０Ａが形成されている。凸部３０Ａは、第一実施形態と同様に、傾斜角度の小さい傾斜面３２と、傾斜角度の大きい傾斜面３３と、これらの傾斜面３２，３３により形成された稜線３１と、を有している。

　具体的には、凸部３０Ａは、傾斜角度の大きい傾斜面３３が内側（芯材表面中央向き）に配置され、傾斜角度の小さい傾斜面３２が外側（芯材表面の外側向き）に配置されるように形成されている。そして、これらの傾斜面３２，３３により、凸部３０Ａの頂部には、４辺からなる稜線３１が形成されている。このようして、芯材表面の外側周部に連続した凸部３０Ａを形成することにより、芯材表面に凹部３４が形成されることになる。

　図８に示すように、第一の加熱部８Ｃは、傾斜角度の大きい傾斜面３３側に被覆される樹脂フィルム、すなわち、稜線２１より内側に被覆される樹脂フィルム部分（第一の樹脂フィルム部分）１０Ｃを加熱するように、配置されている。また、第二の加熱部８Ｄは、傾斜角度の小さい傾斜面３２側に被覆される樹脂フィルム、すなわち、稜線２１よりも外側に被覆される樹脂フィルム部分（第二の樹脂フィルム部分）１０Ｄを加熱するように配置されている。また、第一の実施形態と同様に、第二の加熱部８Ｄは、第一の加熱部８Ｃよりも高温に発熱する。

　以下に図６～８に加え、図９及び１０をさらに参照して、このように構成された被覆装置１Ｂを用いた芯材３０に樹脂フィルム１０を被覆する。図９は、本発明の第二の実施形態に係る樹脂フィルムの被覆方法のうち、芯材を樹脂フィルムに接触させる工程を説明するための模式的断面図である。図１０は、本発明の第二の実施形態に係る樹脂フィルムの被覆方法のうち、芯材表面に樹脂フィルムを被覆する工程を説明するための模式的断面図である。

　まず、図６に示すように、芯材３０を準備し、芯材３０を一対チャンバ２のうち下チャンバ２ｂ内の載置台５Ｂの上に配置する。フィルムセット部４を用いて、一対のチャンバ２間において内部空間を仕切るように、芯材表面と対向する位置に樹脂フィルム１０を配置する。上チャンバ２ａを下チャンバ２ｂに向かって移動させる。なお、樹脂フィルムの裏面には、接着剤が塗布されている。

　図７に示すように、第一の樹脂フィルム部分１０Ｃを第一の加熱部８Ｃで加熱し、第二の樹脂フィルム部分１０Ｄを、第二の加熱部８Ｄで加熱する。これにより、第二の樹脂フィルム部分１０Ｄは、第一の樹脂フィルム部分１０Ｃに比べて、高温に加熱される。

　図８に示すように、三方弁９ａ、９ｂを操作して、圧空装置６により、下チャンバ２ｂ内の圧力を、上チャンバ２ａ内の圧力よりも相対的に高くする。この際に、第二の樹脂フィルム部分１０Ｄは、第一の樹脂フィルム部分１０Ｃに比べて、高温に加熱されているため、傾斜角度の小さい傾斜面３２側に被覆される樹脂フィルム部分１０Ｄは、第一の樹脂フィルム部分１０Ｃに比べて、大きく伸展することになる（図８の実線の矢印参照）。なお、第一の実施形態において示したように、加熱工程と伸展工程とを同時に行ってもよい。

　次に、図９に示すように、載置台５Ｂを上昇させて、芯材３０の凸部３０Ａの稜線３１に樹脂フィルム１０を接触させる。この結果、樹脂フィルム１０は、稜線３１により拘束される。これにより、稜線３１を挟んで、第一の樹脂フィルム部分１０Ｃの伸展と、第二の樹脂フィルム部分１０Ｄの伸展とが、相互に影響を及ぼし難くなる。

　次に、図１０に示すように、下チャンバ２ｂ内の圧力を、上チャンバ２ａ内の圧力よりも相対的に低くすることにより（図１０の実線及び破線の矢印参照）、樹脂フィルム１０を芯材２０の表面形状に倣わせて、樹脂フィルム１０を芯材表面に被覆する。

　傾斜角度の小さい傾斜面３２側の芯材表面は、傾斜面３２が緩やかであるので、被覆時には、第二の樹脂フィルム部分１０Ｄを第一の樹脂フィルム部分１０Ｃに比べて、さらに大きく伸展させる必要がない。従って、既に伸展した樹脂フィルム部分１０Ｄで、傾斜角度の小さい傾斜面３２側の芯材表面を被覆しても、このフィルム部分に、過剰な引張り歪みが作用する必要がない。

　一方、傾斜角度の大きい傾斜面３３側の芯材表面、すなわち凹部３４の表面は、傾斜面３３の勾配が急であるので、被覆時には、第一の樹脂フィルム部分１０Ｃを第二の樹脂フィルム部分１０Ｄに比べて大きく伸展させる必要がある。従って、第一の樹脂フィルム部分１０Ｃは、第二の樹脂フィルム部分１０Ｄに比べて伸展する余裕代があるので、第一の樹脂フィルム部分１０Ｃをより大きく伸展させたとしても、第一の樹脂フィルム部分１０Ｃに、過剰な引張り歪みが作用することなく、伸展させることができる。第一の樹脂フィルム部分１０Ｃを、稜線３１よりも内側の凹部３４に容易に被覆することができる。

　以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。

　例えば、本実施形態では、矩形状の芯材に樹脂フィルムを被覆したが、表面に凸部を有するものであれば、芯材の外形はこれに限定されるものではなく、例えば、円盤状や、菱形上の芯材であってもよい。

　１Ａ，１Ｂ：被覆装置、２：チャンバ、２ａ：上チャンバ（他方のチャンバ）、２ｂ：下チャンバ（一方のチャンバ）、３ａ：上チャンバ移動装置、３ｂ：載置台移動装置（載置台移動部）、４：フィルムセット部、５Ａ，５Ｂ：載置台、６：圧空装置、７：真空装置、８：加熱部、８Ａ，８Ｃ：第一の加熱部、８Ｂ，８Ｄ：第二の加熱部、９ａ，９ｂ：三方弁、１０：樹脂フィルム、１０Ａ，１０Ｃ：第一の樹脂フィルム部分、１０Ｂ，１０Ｄ：第二の樹脂フィルム部分、２０，３０：芯材、２０Ａ，３０Ａ：凸部、２１，３１：稜線、２２，３２：傾斜角度の小さい傾斜面、２３，３３：傾斜角度の大きい傾斜面，３４：凹部

Claims

　一対のチャンバにより形成された内部空間に芯材を配置し、該芯材の表面に樹脂フィルムを被覆する樹脂フィルムの被覆方法であって、
　前記芯材として、前記芯材表面に凸部が形成され、該凸部に、傾斜角度の異なる少なくとも２つの傾斜面と、該２つの傾斜面により形成された稜線と、を有した芯材を準備する工程と、
　前記芯材を一対のチャンバのうち一方のチャンバ内に配置する工程と、
　前記一対のチャンバ間において内部空間を仕切るように、前記芯材表面に対向する位置に前記樹脂フィルムを配置する工程と、
　前記稜線から前記傾斜角度の大きい傾斜面側に被覆される第一の樹脂フィルム部分に比べて、前記稜線から前記傾斜角度の小さい傾斜面側に被覆される第二の樹脂フィルム部分が、高温となるように樹脂フィルムを加熱する工程と、
　前記一方のチャンバ内の圧力を、前記他方のチャンバ内の圧力よりも相対的に高くすることにより、前記樹脂フィルムが他方のチャンバ側に膨らむように、前記樹脂フィルムを伸展させる工程と、
　前記伸展した樹脂フィルムに向かって前記芯材を移動させることにより、前記芯材の凸部の少なくとも前記稜線を、前記樹脂フィルムに接触させる工程と、
　前記一方のチャンバ内の圧力を、前記他方のチャンバ内の圧力よりも相対的に低くすることにより、前記樹脂フィルムを前記芯材の表面形状に倣わせて、前記樹脂フィルムを前記芯材表面に被覆する工程と、を少なくとも含むことを特徴とする樹脂フィルムの被覆方法。
　前記芯材を準備する工程において、前記傾斜角度の大きい傾斜面が内側に配置され、前記傾斜角度の小さい傾斜面が外側に配置されるように、前記凸部を前記芯材表面の外側周部に形成することにより、前記芯材表面に凹部が形成された芯材を準備し、
　前記樹脂フィルムを加熱する工程において、前記稜線より内側に被覆される樹脂フィルム部分よりも、前記稜線よりも外側に被覆される樹脂フィルム部分が高温になるように、前記樹脂フィルムを加熱することを特徴とする請求項１に記載の樹脂フィルムの被覆方法。
　前記樹脂フィルムを加熱する工程において、前記第二の樹脂フィルム部分を、樹脂フィルムの樹脂の軟化点温度以上になるように、加熱することを特徴とする請求項１又は２に記載の樹脂フィルムの被覆方法。
　前記樹脂フィルムを加熱する工程と、前記樹脂フィルムを伸展させる工程と、を同時に行うことを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の樹脂フィルムの被覆方法。
　表面に凸部が形成され、該凸部に、傾斜角度の異なる少なくとも２つの傾斜面と、該２つの傾斜面により形成された稜線とを有した芯材の表面に、樹脂フィルムを被覆する被覆装置であって、
　前記芯材を配置するための内部空間が形成された一対のチャンバと、
　前記一対のチャンバのうち一方のチャンバ内に前記芯材を載置する載置台と、
　前記一対のチャンバ間において内部空間を仕切るように、前記載置台に対向する位置に前記樹脂フィルムをセットするフィルムセット部と、
　前記稜線から前記傾斜角度の大きい傾斜面側に被覆される第一の樹脂フィルム部分を加熱する第一の加熱部と、前記稜線から前記傾斜角度の小さい傾斜面側に被覆される第二の樹脂フィルム部分を加熱する第二の加熱部と、を前記他方のチャンバ内に有し、前記第二の加熱部が前記第一の加熱部よりも高温に発熱する加熱部と、
　前記一方のチャンバ内の圧力と前記他方のチャンバ内の圧力とに、相対的に差圧が発生するように、前記一対のチャンバ内の圧力を調整する圧力調整部と、
　前記載置台を前記他方のチャンバ側に移動させる載置台移動部と、を少なくとも備えることを特徴とする樹脂フィルムの被覆装置。
　前記被覆装置は、前記芯材として、前記傾斜角度の大きい傾斜面が内側に配置され、前記傾斜角度の小さい傾斜面が外側に配置されるように、前記凸部を前記芯材表面の外側周部に形成することにより、前記芯材表面に凹部が形成された芯材に、前記樹脂フィルムを被覆するための装置であり、
　前記第一の加熱部は、前記稜線より内側に被覆される樹脂フィルム部分を加熱するように配置され、前記第二の加熱部は、前記稜線よりも外側に被覆される樹脂フィルム部分を加熱するように配置されていることを特徴とする請求項５に記載の樹脂フィルムの被覆装置。