WO2022113424A1 - ホットスタンプ成形装置およびホットスタンプ成形方法 - Google Patents

ホットスタンプ成形装置およびホットスタンプ成形方法 Download PDF

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WO2022113424A1
WO2022113424A1 PCT/JP2021/027418 JP2021027418W WO2022113424A1 WO 2022113424 A1 WO2022113424 A1 WO 2022113424A1 JP 2021027418 W JP2021027418 W JP 2021027418W WO 2022113424 A1 WO2022113424 A1 WO 2022113424A1
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WO
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chamber
decorative sheet
decorative
decorated
sheet piece
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/027418
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English (en)
French (fr)
Inventor
佳治 藤田
考治 藤田
Original Assignee
株式会社イルミネーション
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Publication date
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Priority to US17/520,306 priority patent/US20220169069A1/en
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Priority to US18/515,637 priority patent/US20240083195A1/en

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C51/00—Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
    • B29C51/10—Forming by pressure difference, e.g. vacuum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C51/00—Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
    • B29C51/12—Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor of articles having inserts or reinforcements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C51/00—Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
    • B29C51/16—Lining or labelling

Definitions

  • the present invention relates to a hot stamp forming apparatus and a hot stamp forming method.
  • the radiator grill is usually installed on the front of the vehicle and is a part that greatly affects the design of the vehicle.
  • the radiator grill faces the lower part of the front surface of the vehicle, pebbles and trees may come into contact with it while driving. Therefore, the decorative part of the radiator grill is required to have a high degree of scratch resistance.
  • Patent Document 1 a decoration method (vacuum compressed air molding) using a decoration film (decoration sheet) is known (Patent Document 1). Further, a method for decorating a decorated body having a special shape, such as a radiator grill of a vehicle, is also disclosed (Patent Document 2).
  • the most important feature of the present invention is to use a decorative sheet piece that is pre-cut according to the size of the decorative portion instead of the large-sized decorative sheet. Another feature is the use of a fractionation sheet that fractionates the upper chamber and the lower chamber.
  • the invention of claim 1 is a chamber including an upper chamber and a lower chamber, and an decorated body disposed inside the lower chamber and fixed so as to directly contact a plurality of separate and independent decorative sheet pieces. It is fixed so as to cover the opening of either the upper chamber or the lower chamber, the mounting table on which the decoration sheet is placed, the heater for heating the decoration sheet piece, and is arranged above the decoration sheet piece.
  • a hot stamp forming apparatus including a fractionation sheet and a vacuum pump for depressurizing the inside of the chamber.
  • the invention of claim 2 further provides the hot stamp molding apparatus according to claim 1, further comprising a pressure tank for pressurizing the inside of the chamber. In this case, the adhesion between the decorative sheet piece and the decorated body can be improved.
  • the invention of claim 3 is a step of placing a decorative body fixed so as to directly contact a plurality of separate and independent decorative sheet pieces in a chamber including an upper chamber and a lower chamber, the upper part thereof.
  • the space in the upper chamber and the space in the lower chamber are separated by the fraction sheet by means that the chamber and the lower chamber are brought into close contact with each other and the space in the upper chamber and the space in the lower chamber are separated by the fractionation sheet arranged so as to cover the opening of the upper chamber or the lower chamber.
  • It is characterized by comprising a step of sealing the chamber in an aspect of drawing, and a step of depressurizing the inside of the chamber in a state where the decorative sheet piece is heated and bringing the decorative sheet piece into close contact with the decorated body.
  • the third aspect of the present invention is characterized in that the step of bringing the decorative sheet piece into close contact with the decorated body further includes a step of pressurizing the upper chamber side in the chamber.
  • the hot stamp forming method described in the above is provided. In this case, the adhesion between the decorative sheet piece and the decorated body can be improved.
  • the invention of claim 5 is characterized in that the step of placing the decorated body to which the decorative sheet piece is fixed further includes the step of placing the frame around the decorated body.
  • the hot stamp forming method according to claim 3 or 4 is provided. In this case, since an appropriate pressure can be applied to the decorative sheet piece from directly above, the deviation of the decorative position is suppressed.
  • the hot stamp molding apparatus and the molding method of the present invention use a pre-cut decorative sheet piece instead of the large-sized (large area) decorative sheet, the decorative sheet can be used efficiently. That is, it is possible to realize as much three-dimensional decoration as necessary in the part where decoration is necessary. Further, since a thick-film decorative sheet can be used for decoration, it is also suitable for decoration of a decorated body that requires scratch resistance. Further, since the decorative sheet piece is cut according to the size of the decorative portion, the decorative sheet does not cause local thermal deformation, and has an effect that air accumulation and wrinkles are less likely to occur.
  • the hot stamp forming apparatus 1 As shown in FIG. 1, the hot stamp forming apparatus 1 according to the first embodiment includes an upper chamber 102, a suspension portion 12, a lower chamber 104, a support portion 14, a mounting table 16, a pressure tank 24, and a vacuum pump. 22 is provided. Further, the hot stamp forming apparatus 1 includes a heater 20 (not shown).
  • Hot stamp refers to the technique of pressing a heated foil (decorative sheet) against the decorated body and transferring it. Hot stamping is also called stamping. Unlike painting, hot stamping does not require direct painting (direct printing). The hot stamp also has the advantage that it does not require a drying process.
  • the upper chamber 102 constitutes the chamber 10 together with the lower chamber 104 described in the next section.
  • the chamber 10 is a housing for processing a decorative body placed inside.
  • the upper chamber 102 is suspended by the suspension portion 12.
  • the upper chamber 102 can be raised and lowered by a drive device (not shown). By lowering the upper chamber 102 and bringing it into close contact with the lower chamber 104, a closed space can be formed in the chamber 10.
  • the lower chamber 104 constitutes the chamber 10.
  • the lower chamber 104 includes a support portion 14 and a mounting table 16 inside.
  • the support portion 14 is fixed.
  • the structure of the support portion 14 is not limited to this, and the support portion 14 may be raised or lowered by the drive device, and the mounting table 16 may be driven.
  • the mounting table 16 is a table installed in the lower chamber 104.
  • the mounting table 16 is supported by the support portion 14.
  • the mounting table 16 mounts the lower jig 30, the decorated body 32, and the frame body 34, which will be described later.
  • the mounting table 16 is provided with a large number of small holes penetrating in the vertical direction.
  • the vacuum pump 22 is a pump for depressurizing the inside of the chamber 10.
  • the vacuum pump 22 removes air from the lower chamber 104 side.
  • FIG. 1 shows how the vacuum pump 22 is connected to the lower chamber 104 through a ventilation pipe.
  • the vacuum pump 22 for example, a commercially available gas transport type vacuum pump is used.
  • the vacuum pump 22 of the present embodiment can reduce the pressure in the chamber 10 to 0.06 MPa or less.
  • the vacuum pump 22 may be connected to the upper chamber 102 by a ventilation pipe so that the pressure on the upper chamber 102 side can also be reduced. In this case, the pressure difference between the upper chamber 102 and the lower chamber 104 can be controlled.
  • the pressurizing tank 24 is a device for pressurizing the inside of the chamber 10.
  • the pressurizing tank 24 pressurizes from the upper chamber 102 side.
  • FIG. 1 shows how the pressure tank 24 is connected to the chamber 10 through a ventilation pipe.
  • the pressurizing tank 24 of the present embodiment pressurizes the inside of the chamber 10 to 0.1 MPa or more, preferably 0.5 MPa or more.
  • the lower jig 30 is a jig for fixing the decorative body 32. As shown in FIG. 1, the lower jig 30 is mounted on the mounting table 16. The shape of the lower jig 30 can be appropriately changed according to the shape of the decorated body 32.
  • the decorated body 32 is a member to be decorated.
  • the decorated body 32 has a three-dimensional shape, and may have a convex shape or a concave shape in part or in whole.
  • Examples of the decorative body 32 include a radiator grill of an automobile, an air conditioner outlet, and a center panel. As shown in FIG. 2, the decorative body 32 is fixed to the lower jig 30.
  • the frame body 34 is a quadrangular frame in a top view with the vertical direction open. As shown in FIG. 3, the frame body 34 is placed on the mounting table 16, and the frame body 34 is arranged so as to surround the decorated body 32. The height of the frame body 34 is designed to be higher than that of the decorated body 32 to which the decorative film is fixed.
  • the top view shape of the frame body 34 is not limited to a quadrangle, and may be, for example, a circle or a polygon other than a square.
  • the pressing body 38 described later can press the decorative sheet piece 36 from directly above, and there is an advantage that uniform decoration becomes possible. .. Further, by forming a closed space surrounded by the pressing body 38, the frame body 34, and the mounting table 16 around the decorated body 32, the decompression around the decorated body 32 is efficiently performed. Further, when the physical strength of the decorated body 32 is not high, there is an advantage that excessive pressure is suppressed on the decorated body 32 and the decorated body 32 is protected.
  • the heater 20 is a heating device for heating the decorative sheet piece 36.
  • the heater 20 is arranged on the inner upper part of the upper chamber 102 and heats the entire inside of the chamber 10.
  • the present invention is not limited to this, and may be provided in other parts.
  • the heater 20 may be arranged in the lower chamber 104.
  • the heater 20 is provided with a heating wire, and the heating wire may be wound around the frame body 34 to heat the periphery of the frame body 34. In this case, there is an advantage that the decorative sheet piece 36 arranged inside the frame body 34 can be selectively and efficiently heated.
  • the decorative sheet piece 36 is a decorative sheet pre-cut according to the size of the decorative portion of the decorative body 32.
  • the decorative sheet piece 36 includes a surface portion having a design. Further, the decorative sheet piece 36 includes a plurality of layers.
  • the decorative sheet piece 36 in the present embodiment includes at least an adhesive layer, a decorative layer, and a protective layer.
  • the adhesive layer is a layer that adheres to the object to be decorated under heating conditions. Examples of the adhesive layer include a thermoplastic adhesive and an adhesive.
  • the decorative layer is a layer that contributes to the design of the decorated body after decoration. For example, wood grain, stone grain, and glossy designs are printed and vapor-deposited on the decorative layer.
  • the protective layer is a layer that protects the surface of the decorative sheet piece. With the protective layer, the decorated body can obtain scratch resistance and weather resistance.
  • the decorative sheet piece 36 is fixed on the decorated body 32. That is, at least one decorative sheet piece 36 is fixed to the decorated portion. Any method is used as the method of fixing the decorative sheet piece 36 on the decorated body 32. For example, a method of fixing with a fixing device such as a clip or a pin, or a method of fixing with an adhesive body such as an adhesive tape is used. When the frame body 34 is used, the size of the decorative sheet piece 36 is the same as or smaller than the frame body 34.
  • the amount of the decorative sheet used can be saved. This is because it is not necessary to use the decorative sheet piece 36 in a portion that does not require decoration, such as between the decorated body 32 and the decorated body 32. Further, when two or more decoration parts are close to each other, if the two decoration parts are decorated with one decoration sheet, the decoration may be displaced due to the stress applied to each decoration part. There is sex. On the other hand, by using the decorative sheet pieces 36 that are separate and independent for each decoration portion, the decoration sheets do not interact with each other, and the deviation of the decoration can be suppressed.
  • the pressing body 38 is an elastic body for pressing the decorative sheet piece 36 against the decorated body 32.
  • the pressing body 38 is arranged so as to cover the upper side of the frame body 34.
  • FIG. 5 shows a state in which the pressing body 38 is erected on the frame body 34.
  • the lower jig 30, the decorated body 32, and the decorative sheet piece 36 on the decorated body 32 are included in the space surrounded by the mounting table 16, the frame body 34, and the pressing body 38.
  • the pressing body 38 physically presses the decorative sheet piece 36, and the decorative sheet piece 36 and the decorated body 32 are brought into close contact with each other.
  • Examples of the material constituting the pressing body 38 include acrylic (methacrylic) resin, polyacrylonitrile resin, polypropylene resin, polyethylene terephthalate resin, polystyrene resin, polycarbonate resin, polyamide resin and other resins, styrene butadiene rubber, chloroprene rubber, acrylonitrile rubber, and ethylene.
  • a rubber such as propylene rubber, silicon rubber, or urethane rubber, or a metal thin film such as aluminum is preferably used.
  • the fractionation sheet 18 is a sheet for fractionating the upper chamber 102 and the lower chamber 104. As shown in FIG. 6, the fractionation sheet 18 is arranged so as to cover the opening of the upper chamber 102. In this embodiment, the fractionation sheet 18 is fixed to the end of the upper chamber 102. In order to maintain airtightness, the fractionation sheet 18 is made of a material that does not allow air to pass through.
  • the material constituting the fractionation sheet 18 examples include acrylic (methacrylic) resin, polyacrylonitrile resin, polypropylene resin, polyethylene terephthalate resin, polystyrene resin, polycarbonate resin, polyamide resin and other resins, styrene butadiene rubber, chloroprene rubber, and acrylonitrile rubber. Rubber materials such as ethylene propylene rubber, silicon rubber, and urethane rubber are preferably used.
  • the pressing body 38 and the fractionation sheet 18 may be integrated as in the modification described later (FIGS. 13 and 14).
  • the fractionation sheet 18 maintains a pressure difference between the upper chamber 102 and the lower chamber 104 in the pressure change step in the chamber 10 described later. Compared with the case where the upper chamber 102 and the lower chamber 104 are separated by the decorative sheet, there is an advantage that the decorative sheet can be saved by separately using the fractionated sheet 18 having no decorative function.
  • the hot stamp forming method of the present embodiment is a vacuum forming method in which the decorative sheet piece 36 is brought into close contact with the surface of the decorated body 32 by using the hot stamp forming apparatus 1 described above, and is formed by the following steps. To prepare for.
  • the description will be given with reference to the figures.
  • the state in which the tool 30 is placed is shown.
  • the lower jig 30 it is possible to prevent the decorated body 32, which will be described later, from moving during decoration and causing a shift in the decorated portion.
  • a plurality of lower jigs 30 can be placed on the mounting table 16. Although the method of using the lower jig 30 will be described in this embodiment, the lower jig 30 may not be used as long as the decorated body 32 does not move during processing and is stable.
  • FIG. 2 shows a state in which the decorative body 32 is fixed to the lower jig 30.
  • Any method is used for fixing the decorated body 32 to the lower jig 30.
  • a method of fitting and fixing the decorative body 32 and the lower jig 30 may be used, or a method of fixing using a fixing device such as a clip or a pin or an adhesive body such as an adhesive tape may be used. good.
  • FIG. 3 shows a state in which the frame body 34 is placed around the fixed decorative body 32.
  • the frame body 34 is arranged so as to surround the decorated body 32.
  • An example in which the frame body 34 is not used will be described later.
  • One frame body 34 is used for one decorated body 32, but the present invention is not limited to this, and one frame body 34 may be used for a plurality of decorated bodies 32.
  • the pressure by the pressing body 38 can be applied from directly above. As a result, pressure from an unintended direction is applied to the decorative sheet piece 36 to prevent the decorative sheet piece 36 from being displaced.
  • FIG. 4 shows a state in which the decorative sheet piece 36 is fixed on the decorated body 32.
  • the decorative sheet piece 36 is fixed so as to be in contact with the decorated body 32.
  • Any method is used as the method of fixing the decorative sheet piece 36 on the decorated body 32.
  • a method of fixing with a fixing device such as a clip or a pin, or a method of fixing with an adhesive body such as an adhesive tape is used.
  • FIG. 5 shows a state in which the pressing body 38 is arranged on the upper side of the decorative sheet piece 36.
  • the pressing body 38 is erected on the frame body 34.
  • the present invention is not limited to this, and the pressing body 38 may be in contact with the decorative sheet piece 36.
  • FIG. 6 is a diagram showing a state in which the fractionation sheet 18 is fixed to the end of the upper chamber 102. As described above, the fractionation sheet maintains the pressure difference between the upper chamber 102 and the lower chamber 104. The fractionation sheet may not be attached at this stage, but may be fixed to the upper chamber 102 in advance.
  • the decorative sheet piece 36 is fixed after the decorative body 32 is fixed to the lower jig 30, but the lower jig 30 is fixed after the decorative sheet piece 36 is fixed to the decorative body 32. It may be fixed to.
  • FIG. 7 shows a state in which the chamber 10 is sealed.
  • the white arrow in FIG. 7 indicates that the upper chamber 102 has been lowered.
  • the upper chamber 102 is lowered and brought into close contact with the lower chamber 104.
  • the internal space formed by the upper chamber 102 and the lower chamber 104 is in a closed state and has airtightness.
  • the fractionation sheet 18 fractionates the upper chamber 102 and the lower chamber 104, and air does not move between the upper chamber 102 and the lower chamber 104.
  • it is preferable that the fractionating sheet 18 is in contact with the pressing body 38 and is in a tense state. This is to fix the pressing body 38.
  • FIG. 8 shows that the decorative sheet piece 36 is heated. Indicates the state.
  • the inside of the chamber 10 is heated by a heater 20 (not shown).
  • the thermoplastic decorative sheet piece 36 becomes soft by heating, and easily adheres to the decorative body 32.
  • the temperature at which the decorative sheet piece 36 is easy to process differs depending on the material, but usually the temperature inside the chamber 10 in this step is set to be 90 to 200 degrees, and particularly preferably between 100 degrees and 140 degrees. Be done.
  • FIG. 9 is a diagram showing a state in which the inside of the chamber 10 is depressurized.
  • the vacuum pump 22 depressurizes the inside of the lower chamber 104.
  • the mounting table 16 has a plurality of holes, the space around the decorated body 32 surrounded by the pressing body 38, the frame body 34, and the mounting table 16 (hereinafter referred to as "the space around the decorated body") It is depressurized.
  • decompression means that the inside of the lower chamber 104 is 0.06 MPa or less.
  • the pressure inside the chamber 10 is reduced after the decorative sheet piece 36 is heated, but the pressure is not limited to this, and the heating of the decorative sheet piece 36 and the pressure reduction inside the chamber 10 may be performed at the same time.
  • the decorative sheet piece 36 may be heated after depressurizing the inside of the chamber 10. However, it is preferable in terms of work efficiency to reduce the pressure inside the chamber 10 after heating the decorative sheet piece 36.
  • the chamber 10 is connected to the pressurizing tank 24. Since the hot stamp forming apparatus 1 in the present embodiment includes the fractionation sheet 18, the pressure state can be changed between the upper side and the lower side of the fractionation sheet 18.
  • the pressing body 38 strongly presses the decorative sheet by first releasing the depressurized state on the upper chamber 102 side. After that, the pressure tank 24 is used to pressurize the upper chamber 102 side. Due to this pressurization, the pressing body 38 presses the decorative sheet piece 36 more strongly, so that the decorative sheet piece 36 and the decorated body 32 are more strongly adhered to each other. Although the decorative sheet piece 36 and the decorated body 32 are in close contact with each other without the pressurizing step described in this section, the decorative sheet piece 36 and the decorated body 32 are strongly adhered to each other by adding the pressurizing step. do.
  • the inside of the upper chamber 102 is set to 0.1 MPa or more and 0.8 MPa or less. From the viewpoint of bringing the decorative sheet piece 36 into close contact with the decorated body 32, it is preferably 0.5 MPa or more and 0.8 MPa or less.
  • the pressure inside the chamber is reduced or pressurized until the desired pressure is reached.
  • the depressurization time is 1 minute and the pressurization time is 1 minute. Even if it is longer than this, the degree of adhesion does not change.
  • FIG. 10 shows the process of releasing the depressurized / pressurized state and returning the inside of the chamber 10 to room temperature to open. Indicates the state of White arrows in FIG. 10 indicate that the upper chamber 102 has risen.
  • the depressurization / pressurization state is released, and the space around the decorated body is returned to normal pressure. Further, by opening the chamber 10, the decorated body 32 is cooled (cooled).
  • a step of removing the excess portion of the decorative sheet piece 36 may be added. For example, a die or laser cut can be used to remove the excess portion.
  • a large area decorative sheet is formed by fractionating between the upper chamber 102 and the lower chamber 104 with the fractionation sheet 18 and the pressing body 38.
  • the decorative sheet piece 36 can be used.
  • the decorative sheet piece 36 it is possible to suppress local thermal deformation.
  • the decorative sheet piece 36 the amount of the decorative sheet used can be suppressed, and the necessary three-dimensional decoration can be realized in the portion where the decoration is necessary.
  • the decorative sheet piece 36 can be used, it is possible to impart the scratch resistance required for the decorated body 32.
  • the molding apparatus and molding method according to this embodiment are suitably used for decorating vehicle parts. Specifically, it is suitably used for decorating spoilers, side skirts, bumpers, combination lamps, headlamps, fenders, instrument panels, wheels, top cowlings, and radiator grilles. This is because these parts have a complicated three-dimensional shape, and the part requiring decoration and the part not requiring decoration are clearly separated. In the case of small parts such as spoilers, combination lamps, and headlamps, if a large-sized decorative sheet is used, the number of unnecessary parts of the decorative sheet increases, so that the molding apparatus and molding method of the present embodiment are particularly effectively used.
  • a plurality of independent decorative sheet pieces 36 are fixed to a decorated body 32 having a plurality of decorated portions to decorate the body.
  • FIG. 11 shows a state in which two sets of the frame body 34 and the pressing body 38 are placed. Inside one frame body 34, one decorated body 32 having two decorative portions is placed. Further, an independent decorative sheet piece 36 is fixed to each of the two decorative portions. Since the decorative sheet pieces 36 having different designs can be used for each of the two decorative portions, the degree of freedom in design design is improved.
  • FIG. 11 shows a state before the chamber 10 is sealed. Corresponds to FIG. 6 in the description of the first embodiment. Since the hot stamp forming method is the same as the above-mentioned method, it is omitted.
  • the third embodiment Similar to the second embodiment, the third embodiment also fixes the plurality of independent decorative sheet pieces 36 to the decorated body 32 provided with the plurality of decorative portions to decorate the body 32.
  • FIG. 12 shows a state in which one decorated body 32 having a plurality of decorative portions is placed in one frame body 34.
  • the decorated body 32 having four decorative portions in one frame body 34 is placed on the mounting table 16.
  • Independent and separate decorative sheet pieces 36 can be fixed to each of the four decorative portions.
  • FIG. 12 shows a state before the chamber 10 is sealed. Corresponds to the state of FIG. 6 in the description of the first embodiment. Since the hot stamp forming method is the same as the above-mentioned method, it is omitted.
  • An example of the decorative body 32 to which such a hot stamp forming method is suitable is a radiator grill of a vehicle.
  • a decorated body such as a radiator grill
  • the parts that do not need to be decorated are also decorated by spray painting.
  • the masking itself for preventing unnecessary painting becomes large-scale.
  • a large-sized decorative sheet is used.
  • the hot stamp forming method of the present embodiment using the decorative sheet piece 36 is a particularly effective decorating method. ..
  • the molding method of the present embodiment is preferably used for decorating the fog lamp cover in that it has both a substrate portion and a plurality of covering portions protruding from the substrate portion.
  • the decorative sheet piece 36 having a film thickness of 100 micrometers or more can be used, so that the radiator grill is provided with scratch resistance that satisfies the above requirements in one processing. It becomes possible. Further, since the decorative sheet piece can be prepared according to the shape of the decorated body, there is an advantage that there is little difference in the decoration between the central portion and the peripheral portion of the decorated body.
  • FIG. 13 shows a modified example of this embodiment.
  • the pressing body 38 and the fractionating sheet 18 are separately prepared.
  • the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 13, the pressing body 38 and the fractionation sheet 18 may be integrated.
  • the pressing body 38 is embedded in a predetermined position of the fractionation sheet 18. In this case, there is an advantage that the pressing body 38 does not have to be arranged every time when the same frame body 34 is used for continuous decoration.
  • the pressing body 38 may be integrated with the fractionation sheet 18 to form one sheet. In this case, there is an advantage that the pressing body 38 does not have to be arranged every time when the decoration is continuously performed. Further, there is an advantage that the pressing body 38 and the frame body 34 are less likely to be displaced during pressing.
  • Modification 3 As shown in FIG. 15, it is also possible to decorate without using the frame body 34. In this case, there is an advantage that the step of placing the frame body 34 can be omitted. In this modification, there is a difference in the pressure applied to the pressing body 38 between the decorated body 32 placed on the edge portion of the mounting table 16 and the decorated body 32 placed on the central portion of the mounting table 16. , It is effectively used for the decoration of the decorated body 32 to which such a difference does not greatly affect. For example, it is a decoration when the number of decorated bodies 32 is small.
  • the fractionation sheet 18 may be fixed to the lower chamber 104 instead of the upper chamber 102. In this case, there is an advantage that the pressing body 38 can be prevented from shifting when the upper chamber 102 is lowered.
  • the decorative sheet piece 36 includes at least an adhesive layer, a decorative layer, and a protective layer, but may further contain a functional material for improving designability and scratch resistance.
  • a filler for improving the scratch resistance of the decorative sheet piece 36, metal fine particles for improving the design, and the like can be mentioned.
  • the pressurizing step is started after the depressurizing step is completed, but it is not necessary to clearly separate these two steps, and it may be appropriately adjusted according to the characteristics of the object to be decorated. For example, when the depressurization step has progressed to some extent, the depressurization on the upper chamber 102 side may be canceled while the depressurization on the lower chamber 104 side is advanced, and the pressure on the upper chamber 102 side may be pressurized. By such adjustment, the process time can be shortened.
  • Hot stamp forming device 10 chambers (102 upper chamber, 104 lower chamber) 12 Suspension part 14 Support part 16 Mounting stand 18 Fractional sheet 22 Vacuum pump 24 Pressurizing tank 30 Lower jig 32 Decorative body 34 Frame body 36 Decorative sheet piece 38 Pressing body

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  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

加飾シートを用いて複数の被加飾体を一括で加飾するホットスタンプ成形装置およびホットスタンプ成形方法を提供する。　本実施形態に係るホットスタンプ成形装置１は、上部チャンバー１０２と下部チャンバー１０４の間を分画シート１８や押圧体３８で分画することにより、大面積の加飾シートの替わりに、加飾シート片３６を用いることができる。そして、加飾シート片３６を用いることにより、局所的な熱変形を抑制することが可能となる。また、加飾シートの使用量を抑制することができ、加飾が必要な部分に、必要なだけの３次元加飾を実現することができる。

Description

ホットスタンプ成形装置およびホットスタンプ成形方法
　本発明は、ホットスタンプ成形装置およびホットスタンプ成形方法に関する。
　自動車や二輪車、船舶の内外装や、家財の内外装を装飾（加飾）する方法として、被加飾体表面へのスプレー塗装や、メッキ塗装が知られている。
　スプレー塗装は、有機溶剤による人体や環境上の懸念があるほか、塗装をしない部分にはマスキングを要するなど、工程上の手間があった。また、メッキ塗装の場合は、十分な膜厚を得るために、さらに塗装が必要な場合もあった。
　車両のラジエータグリルを例に挙げてさらに説明する。ラジエータグリルは通常車両前面に備えられ、車両の意匠性に大きく関わる部分である。また一方で、ラジエータグリルは車両の前面下部に面していることから、走行中に小石や樹木が接触することがある。そのため、ラジエータグリルの加飾部分には高度な耐傷性が求められる。
　このラジエータグリルの加飾にメッキを用いる場合、意匠によっては塗装や印刷が別途必要になる場合がある。また部分メッキの場合は、塗装に際してマスキングが必要になる。さらに、部分メッキの場合はメッキ用の専用樹脂部品である金型や取り付け器具が必要になるほか、加工時の重量が大きくなるという問題もあった。
　また、特に耐傷性が求められるラジエータグリルの加飾に塗料による塗装を用いた場合、必要な膜厚を確保するために複数回の塗装を施す必要があった。
　このような問題を解決する一つの方法として、加飾用のフィルム（加飾シート）を用いた加飾方法（真空圧空成形）が知られている（特許文献１）。
　また、車両のラジエータグリルのような、特殊な形状を有する被加飾体に対する加飾方法も開示されている（特許文献２）。
特開２０１２－０９６４１６号公報 特開２０１５－０２０３８１号公報
　加飾シートを用いて複数の被加飾体を一括で加飾する場合、従来の方法にはいくつかの難点が存在する。例えば、作業台の全面を覆うような大判の加飾シートを用いると、加飾シートの中央部で局所的な熱変形が生じるため、中央部と周辺部で加飾の態様が変わる場合があった。具体的には、局所的な熱変形により、エアー溜りやしわが発生する問題である。
　さらに、被加飾体が加飾を要する面積に関わらず、一定量の加飾シートを必要とするという問題もあった。
　本発明は、大判の加飾シートの替わりに加飾部分の大きさに合わせてあらかじめ裁断される加飾シート片を用いることを最も主要な特徴とする。また、上部チャンバーと下部チャンバーを分画する分画シートを用いることを特徴とする。
　上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
　（１）請求項１の発明は、上部チャンバーと下部チャンバーとを備えるチャンバーと、前記下部チャンバー内部に配設され、別個独立した複数の加飾シート片を直接接するように固定した被加飾体を載置する載置台と、前記加飾シート片を加熱するヒータと、前記上部チャンバーまたは前記下部チャンバーのいずれかの開口部を覆うように固定され、前記加飾シート片の上方に配設される分画シートと、前記チャンバー内を減圧する真空ポンプと、を備えるホットスタンプ成形装置を提供する。
　（２）請求項２の発明は、さらに前記チャンバー内を加圧する加圧タンクを備えることを特徴とする、請求項１に記載のホットスタンプ成形装置を提供する。
　この場合、加飾シート片と被加飾体の密着性を向上させることができる。
　（３）請求項３の発明は、上部チャンバーと下部チャンバーとを備えるチャンバー内に、別個独立した複数の加飾シート片を直接接するように固定した被加飾体を載置する工程、前記上部チャンバーと下部チャンバーを密接させ、前記上部チャンバーまたは前記下部チャンバーの開口部を覆うように配設した分画シートにより、前記上部チャンバー内の空間と前記下部チャンバー内の空間を前記分画シートで分画する態様でチャンバーを密閉する工程、前記加飾シート片を加熱した状態で前記チャンバー内を減圧し、前記加飾シート片を前記被加飾体に密着させる工程、を備えることを特徴とする、ホットスタンプ成形方法を提供する。
　（４）請求項４の発明は、前記加飾シート片を前記被加飾体に密着させる工程が、さらに前記チャンバー内の上部チャンバー側を加圧する工程を含むことを特徴とする、請求項３に記載のホットスタンプ成形方法を提供する。
　この場合、加飾シート片と被加飾体の密着性を向上させることができる。
　（５）請求項５の発明は、前記加飾シート片を固定した被加飾体を載置する工程が、さらに当該被加飾体の周囲に枠体を載置する工程を含むことを特徴とする、請求項３または４に記載のホットスタンプ成形方法を提供する。
　この場合、加飾シート片に対し、真上から適切な圧力を掛けることができるため、加飾位置のずれが抑制される。
　本発明のホットスタンプ成形装置および成形方法は、大判（大面積）の加飾シートの替わりにあらかじめ裁断された加飾シート片を用いるため、加飾シートを効率的に使用することができる。即ち、加飾が必要な部分に、必要なだけの３次元加飾を実現することができる。また、厚膜の加飾シートを加飾に用いることができるため、耐傷性が求められる被加飾体の加飾にも適している。
　さらに、加飾シート片が加飾部分の大きさに合わせて裁断されるため、加飾シートが局所的な熱変形を起こすことがなく、エアー溜りやしわが生じにくくなるという効果を有する。
本実施形態の下治具を載置する工程を示す図である。 本実施形態の被加飾体を固定する工程を示す図である。 本実施形態の枠体を載置する工程を示す図である。 本実施形態の加飾シート片を固定する工程を示す図である。 本実施形態の押圧体を配設する工程を示す図である。 本実施形態の分画シートを配設する工程を示す図である。 本実施形態のチャンバーを密閉する工程を示す図である。 本実施形態の加飾シート片を加熱する工程を示す図である。 本実施形態のチャンバー内を減圧する工程を示す図である。 本実施形態の取り出し工程を示す図である。 第二の実施形態におけるチャンバー密閉前の状態を示す図である。 第三の実施形態におけるチャンバー密閉前の状態を示す図である。 本実施形態の変形例１におけるチャンバー密閉前の状態を示す図である。 本実施形態の変形例２におけるチャンバー密閉前の状態を示す図である。 本実施形態の変形例３におけるチャンバー密閉前の状態を示す図である。 本実施形態の変形例４におけるチャンバー密閉前の状態を示す図である。
　次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の各実施形態では、同一又は対応する部分については同一の符号を付して説明を適宜省略する場合がある。また、以下に用いる図面は本実施形態を説明するために用いるものであり、実際の寸法とは異なる場合がある。
　（実施形態の概要）
　本実施形態に係るホットスタンプ成形装置１は、上部チャンバー１０２と下部チャンバー１０４の間を分画シート１８や押圧体３８で分画することにより、大面積の加飾シートの替わりに、加飾シート片３６を用いることができる。加飾シート片３６を用いることにより、局所的な熱変形を抑制することが可能となる。そして、加飾シート片３６を用いることで、加飾シートの使用量を抑制することができ、加飾が必要な部分に、必要なだけの３次元加飾を実現することができる。
　（実施形態の詳細）
　以下、図を用いて本実施形態の詳細について説明する。
　（第一の実施形態）
　図１に示すように、第一の実施形態に係るホットスタンプ成形装置１は、上部チャンバー１０２、吊持部１２、下部チャンバー１０４、支持部１４、載置台１６、加圧タンク２４、および真空ポンプ２２を備える。また、ホットスタンプ成形装置１は不図示のヒータ２０を備える。
　ホットスタンプとは、加熱した箔（加飾シート）を被加飾体に押圧し、転写する技術を指す。ホットスタンプは箔押しとも呼ばれる。塗装と異なり、ホットスタンプは直接塗工（直接印刷）を必要としない。またホットスタンプは、乾燥工程を必要としないという利点がある。
　＜上部チャンバー１０２＞
　上部チャンバー１０２は、次項の下部チャンバー１０４とともに、チャンバー１０を構成する。チャンバー１０は、内部に載置した被加飾体を加工するための筐体である。上部チャンバー１０２は吊持部１２により吊持される。上部チャンバー１０２は不図示の駆動装置により、上昇および下降することができる。上部チャンバー１０２が下降して下部チャンバー１０４と密接することで、チャンバー１０内に密閉空間を形成することができる。
　＜下部チャンバー１０４＞
　下部チャンバー１０４はチャンバー１０を構成する。下部チャンバー１０４は内部に支持部１４、載置台１６を備える。本実施形態において、支持部１４は固定されている。しかしながら、支持部１４の構造はこれに限られるものではなく、支持部１４が駆動装置によって上昇または下降し、載置台１６が応動するものであっても良い。
　＜載置台１６＞
　載置台１６は下部チャンバー１０４内に設置される台である。載置台１６は支持部１４に支持される。載置台１６は後述する下治具３０や被加飾体３２、枠体３４を載置する。載置台１６は、上下方向に貫通する小さな穴を多数備える。後述する真空ポンプ２２がこの小さな穴を通じて載置台１６上の空気を除去し、減圧する。
　＜真空ポンプ２２＞
　真空ポンプ２２はチャンバー１０内を減圧するためのポンプである。真空ポンプ２２は下部チャンバー１０４側から空気を除去する。図１は真空ポンプ２２が通気管を通じて下部チャンバー１０４と接続されている様子を示す。真空ポンプ２２としては、例えば市販の気体輸送式真空ポンプが用いられる。本実施形態の真空ポンプ２２は、チャンバー１０内を０．０６ＭＰａ以下に減圧することができる。
　なお、真空ポンプ２２を通気管により上部チャンバー１０２と接続し、上部チャンバー１０２側も減圧できるようにしてもよい。この場合、上部チャンバー１０２と下部チャンバー１０４の圧力差を制御することが出来る。
　＜加圧タンク２４＞
　加圧タンク２４は、チャンバー１０内を加圧するための装置である。本実施形態において、加圧タンク２４は上部チャンバー１０２側から加圧する。図１は加圧タンク２４が通気管を通じてチャンバー１０と接続されている様子を示す。上部チャンバー１０２側を加圧することで、後述する分画シート１８や押圧体３８に圧が掛かり、加飾シート片３６を被加飾体３２に密着させる。加圧タンク２４としては市販の加圧ポンプが好適に用いられる。本実施形態の加圧タンク２４はチャンバー１０内を０．１ＭＰａ以上に加圧するものであり、好ましくは０．５ＭＰａ以上に加圧するものである。
　＜下治具３０＞
　下治具３０は被加飾体３２を固定するための治具である。図１に示すように、下治具３０は載置台１６上に載置される。被加飾体３２の形状に合わせ、下治具３０の形状は適宜変更することができる。
　＜被加飾体３２＞
　被加飾体３２は加飾の対象となる部材である。被加飾体３２は立体形状を有しており、一部または全体に凸形状や凹形状を有してもよい。被加飾体３２として例えば、自動車のラジエータグリルやエアコンの吹出口、センターパネルなどが挙げられる。図２に示すように、被加飾体３２は下治具３０に固定される。
　＜枠体３４＞
　枠体３４は上下方向が開放された、上面視で四角形の枠である。図３に示すように、枠体３４は載置台１６上に載置され、また、枠体３４は被加飾体３２を囲うように配設される。枠体３４の高さは、加飾フィルムが固定された被加飾体３２よりも高くなるよう設計される。
　なお、枠体３４の上面視形状は四角形に限られるものではなく、例えば円形や、四角以外の多角形であってもよい。
　被加飾体３２周囲に枠体３４を配設することにより、後述する押圧体３８が加飾シート片３６を真上から押圧することができ、均一な加飾が可能になるという利点がある。また、被加飾体３２周辺に押圧体３８、枠体３４、載置台１６で囲われた閉鎖空間が形成されることにより、被加飾体３２周辺の減圧が効率的に行われる。さらに、被加飾体３２の物理的な強度が高くない場合に、被加飾体３２に過大な圧力が掛かることを抑制し、被加飾体３２を保護するという利点もある。
　＜ヒータ２０＞
　ヒータ２０は加飾シート片３６を加熱するための加熱装置である。例えば、ヒータ２０は上部チャンバー１０２の内側上部に配設され、チャンバー１０内部全体を加熱する。ただし、これに限られるものではなく、他の部位に備え付けられていても良い。例えば、ヒータ２０は下部チャンバー１０４に配設されていても良い。またその他の例として、ヒータ２０が電熱線を備えており、この電熱線を上記枠体３４に巻き付けることで枠体３４周辺を加熱するようにしても良い。この場合、枠体３４内部に配設される加飾シート片３６を選択的かつ効率的に加熱できるという利点がある。
　＜加飾シート片３６＞
　加飾シート片３６は、被加飾体３２の加飾部分の大きさに合わせてあらかじめ裁断された加飾シートである。加飾シート片３６は意匠性のある表面部を具備する。また加飾シート片３６は、複数の層を備える。本実施形態における加飾シート片３６は、少なくとも接着層、装飾層、および保護層を備える。接着層は加熱条件下において被加飾体に接着する層である。接着層として例えば、熱可塑性接着剤や、粘着剤が挙げられる。装飾層は加飾後の被加飾体の意匠性に寄与する層である。装飾層には例えば、木目調や石目調、光沢調の意匠が印刷、及び蒸着される。保護層は加飾シート片の表面を保護する層である。当該保護層により、被加飾体は耐傷性や耐候性を得ることができる。
　図４に示すように、加飾シート片３６は被加飾体３２上に固定される。即ち、被加飾部分に少なくとも一つの加飾シート片３６が固定される。被加飾体３２上に加飾シート片３６を固定する方法は任意の方法が用いられる。例えば、クリップやピンのような固定器具により固定する方法や、粘着テープのような粘着体で固定する方法が用いられる。枠体３４を用いる場合、加飾シート片３６の大きさは、枠体３４と同等か、枠体３４よりも小さい。
　加飾シート片３６を用いることで加飾シートの使用量を節約できる。例えば被加飾体３２と被加飾体３２の間など、加飾を要しない部分に加飾シート片３６を用いる必要がないためである。また、２以上の加飾部位が近接する場合において、当該２箇所の加飾部位を１枚の加飾シートで加飾すると、それぞれの加飾部に掛かる応力により、加飾のずれが生じる可能性がある。これに対し、それぞれの加飾部位に別個独立した加飾シート片３６を用いることで、加飾シート同士が相互作用せず、加飾のずれを抑制できる。
　＜押圧体３８＞
　押圧体３８は加飾シート片３６を被加飾体３２に押圧するための弾性体である。押圧体３８は枠体３４の上側を覆うように配設される。
　図５は押圧体３８が枠体３４上に架設された状態を示す。下治具３０、被加飾体３２、および被加飾体３２上の加飾シート片３６は、載置台１６、枠体３４および押圧体３８に囲われた空間内に包含される。
　後述するチャンバー内の圧変化工程において、押圧体３８は加飾シート片３６を物理的に押圧し、加飾シート片３６と被加飾体３２を密着させる。
　押圧体３８を構成する素材として例えば、アクリル（メタクリル）樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂などの樹脂、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコンゴム、ウレタンゴムなどのゴム、またはアルミニウムなどの金属薄膜、が好適に用いられる。このような素材を用いることにより、押圧体３８はチャンバー内の圧変化工程において変形することができる。
　＜分画シート１８＞
　分画シート１８は上部チャンバー１０２と下部チャンバー１０４を分画するシートである。図６に示すように、分画シート１８は上部チャンバー１０２の開口部を覆うように配設される。本実施形態において、分画シート１８は上部チャンバー１０２端部に固定される。
　分画シート１８は気密性を保つため、空気を通さない素材が用いられる。分画シート１８を構成する素材として例えば、アクリル（メタクリル）樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂などの樹脂、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコンゴム、ウレタンゴムなどのゴム素材が好適に用いられる。
　なお、後述する変形例のように（図１３、図１４）、押圧体３８と分画シート１８は一体化させても良い。
　分画シート１８は、後述するチャンバー１０内の圧変化工程において、上部チャンバー１０２と下部チャンバー１０４との間の圧力差を維持する。加飾シートにより上部チャンバー１０２と下部チャンバー１０４を分画する場合と比較すると、加飾機能を有しない分画シート１８を別途用いることで、加飾シートを節約できる利点がある。
　＜真空成形方法＞
　本実施形態のホットスタンプ成形方法は、上述のホットスタンプ成形装置１を使用して被加飾体３２の表面に加飾シート片３６を密着させて成形する真空成形方法であって、以下の工程を備える。以下、図を参照しつつ説明する。
（１）上部チャンバー１０２と下部チャンバー１０４を備えるチャンバー１０内に、加飾シート片３６を固定した被加飾体３２を載置する工程、
（２）前記上部チャンバー１０２と下部チャンバー１０４を密接させ、チャンバー１０を密閉する工程、
（３）前記加飾シート片３６を加熱した状態で前記チャンバー１０内を減圧し、前記加飾シート片３６を前記被加飾体３２に密着させる工程、
（４）チャンバー１０内の上部チャンバー１０２側を加圧する工程、
（５）加圧・減圧状態を解除し、チャンバー１０を開放して加工後の被加飾体３２を取り出す工程
　（１）上部チャンバー１０２と下部チャンバー１０４を備えるチャンバー１０内に、加飾シート片３６を固定した被加飾体３２を載置する工程
　図１はチャンバー１０内部の載置台１６上に、下治具３０を載置した状態を示す。下治具３０を用いることにより、後述する被加飾体３２が加飾中に移動し、加飾部分にずれが生じることを防ぐ。図に示すように、下治具３０は載置台１６上に複数載置することができる。
　なお、本実施形態では下治具３０を用いる方法を説明するが、被加飾体３２が加工中に移動等せず、安定するのであれば、下治具３０は用いなくてもよい。
　図２は下治具３０に被加飾体３２を固定した状態を示す。被加飾体３２を下治具３０に固定する方法は任意の方法が用いられる。例えば、被加飾体３２と下治具３０が嵌合して固定する方法であっても良いし、クリップやピンのような固定器具や粘着テープのような粘着体を用いて固定する方法でも良い。
　図３は固定した被加飾体３２の周辺に枠体３４を載置した状態を示す。枠体３４は被加飾体３２を囲うように配設される。なお、枠体３４を用いない例については後述する。１つの被加飾体３２に対して１つの枠体３４を用いるが、これに限られるものではなく、複数の被加飾体３２に対して１つの枠体３４を用いても良い。１つの被加飾体３２に対して１つの枠体３４を用いると、押圧体３８による圧を真上から掛けることができる。これにより、加飾シート片３６に意図しない方向からの圧が掛かって加飾位置がずれることが抑制される。
　図４は被加飾体３２上に加飾シート片３６を固定した状態を示す。加飾シート片３６は被加飾体３２に接するように固定される。被加飾体３２上に加飾シート片３６を固定する方法は任意の方法が用いられる。例えば、クリップやピンのような固定器具により固定する方法や、粘着テープのような粘着体で固定する方法が用いられる。
　図５は加飾シート片３６の上側に押圧体３８を配設した状態を示す。本実施形態では、枠体３４上に押圧体３８を架設している。なお、図中の加飾シート片３６と押圧体３８の間に隙間があるが、これに限られるものではなく、押圧体３８は加飾シート片３６に接触していても良い。
　図６は上部チャンバー１０２端部に分画シート１８を固定した状態を示す図である。上述の通り、分画シートは上部チャンバー１０２と下部チャンバー１０４の圧力差を維持する。
　なお、分画シートはこの段階で取り付けるのではなく、あらかじめ上部チャンバー１０２に固定していても良い。
　本実施形態において、下治具３０に被加飾体３２を固定した後に加飾シート片３６を固定しているが、加飾シート片３６を被加飾体３２に固定した後に下治具３０に固定しても良い。
　（２）前記上部チャンバー１０２と下部チャンバー１０４を密接させ、チャンバー１０を密閉する工程
　図７はチャンバー１０を密閉した状態を示す。図７中の白抜き矢印は、上部チャンバー１０２が下降したことを示す。本実施形態では、上部チャンバー１０２を下降させ、下部チャンバー１０４と密接させる。このとき、上部チャンバー１０２と下部チャンバー１０４で形成された内部空間は密閉された状態であり、気密性を有する。また、分画シート１８は上部チャンバー１０２と下部チャンバー１０４を分画し、上部チャンバー１０２と下部チャンバー１０４間で空気の移動は生じない。なおこの状態において、分画シート１８は押圧体３８と接触し、緊張状態にあることが好ましい。押圧体３８を固定するためである。
　（３）前記加飾シート片３６を加熱した状態で前記チャンバー１０内を減圧し、前記加飾シート片３６を前記被加飾体３２に密着させる工程
　図８は加飾シート片３６を加熱した状態を示す。不図示のヒータ２０によってチャンバー１０内部を加熱する。熱可塑性を有する加飾シート片３６が加熱により柔らかくなり、被加飾体３２に密着しやすくなる。
　加飾シート片３６が加工しやすくなる温度は素材によって異なるが、通常この工程におけるチャンバー１０内部の温度は９０度から２００度になるよう設定され、特に１００度から１４０度の間が好適に用いられる。
　図９はチャンバー１０内を減圧した状態を示す図である。本工程では、真空ポンプ２２が下部チャンバー１０４内を減圧する。載置台１６に複数の穴が開いているため、押圧体３８、枠体３４、載置台１６で囲われる被加飾体３２周辺の空間（以後「被加飾体周辺空間」と呼称する）が減圧される。
　なお本実施形態において減圧とは、下部チャンバー１０４内部が０．０６ＭＰａ以下になることを意味する。
　減圧により、被加飾体３２と加飾シート片３６の間から空気が抜けるため、被加飾体３２と加飾シート片３６が密着する。
　また、被加飾体周辺空間が減圧されることにより、弾性を有する押圧体３８は、被加飾体周辺空間の体積が小さくなるよう変形する。この結果、押圧体３８が加飾シート片３６を押圧するため、被加飾体３２と加飾シート片３６がさらに密着する。
　本実施形態において加飾シート片３６を加熱した後にチャンバー１０内を減圧しているが、これに限られたものではなく、加飾シート片３６の加熱とチャンバー１０内の減圧は同時に行っても良いし、チャンバー１０内を減圧してから加飾シート片３６を加熱しても良い。ただし、加飾シート片３６を加熱した後にチャンバー１０内を減圧した方が、作業効率的に好ましい。
　（４）チャンバー１０内の上部チャンバー１０２側を加圧する工程
　図９に示すように、チャンバー１０には加圧タンク２４に接続されている。本実施形態におけるホットスタンプ成形装置１は分画シート１８を備えているため、分画シート１８より上側と下側で圧の状態を変えることができる。
　本実施形態において、まず上部チャンバー１０２側の減圧状態を解除することにより、押圧体３８が加飾シートを強く押圧する。その後、加圧タンク２４を用いて上部チャンバー１０２側を加圧状態にする。この加圧により、押圧体３８が加飾シート片３６をさらに強く押圧するため、加飾シート片３６と被加飾体３２はより強力に密着する。
　なお、本項の加圧工程が無くても加飾シート片３６と被加飾体３２は密着するが、加圧工程を加えることにより加飾シート片３６と被加飾体３２は強力に密着する。
　なお本実施形態において、上部チャンバー１０２内は０．１ＭＰａ以上０．８ＭＰａ以下に設定される。加飾シート片３６を被加飾体３２に密着させる観点から、０．５ＭＰａ以上０．８ＭＰａ以下であることが好ましい。
　本実施形態において、所望の圧力になるまでチャンバー内を減圧し、または加圧する。例えば一つの実施形態において、減圧時間は１分間であり、加圧時間は１分間である。これより長くしても密着の程度は変化しない。
　（５）加圧・減圧状態を解除し、チャンバー１０を開放して加工後の被加飾体３２を取り出す工程
　図１０は減圧・加圧状態を解除し、チャンバー１０内を常温に戻して開放した状態を示す。図１０中の白抜き矢印は、上部チャンバー１０２が上昇したことを示す。上記所定の減圧・加圧時間経過後は、減圧・加圧状態を解除し、被加飾体周辺空間を常圧に戻す。また、チャンバー１０を開放することで、被加飾体３２を冷却（放冷）する。
　なおここで、加飾シート片３６の余剰部分を除去する工程を加えても良い。例えば、抜型やレーザーカットを用いて余剰部分を除去することができる。
　以上に述べたように、　本実施形態に係るホットスタンプ成形装置１は、上部チャンバー１０２と下部チャンバー１０４の間を分画シート１８や押圧体３８で分画することにより、大面積の加飾シートの替わりに、加飾シート片３６を用いることができる。加飾シート片３６を用いることにより、局所的な熱変形を抑制することが可能となる。また、加飾シート片３６を用いることで、加飾シートの使用量を抑制することができ、加飾が必要な部分に、必要なだけの３次元加飾を実現することができる。さらに、加飾シート片３６を用いることができるため、被加飾体３２に求められる耐傷性を付与することができる。
　本実施形態に係る成形装置、成形方法は、車両部品の加飾に好適に用いられる。具体的には、スポイラー、サイドスカート、バンパー、コンビネーションランプ、ヘッドランプ、フェンダー、インスツルメントパネル、ホイール、トップカウリング、ラジエータグリルの加飾に好適に用いられる。これらの部品は複雑な立体形状を有し、かつ加飾を要する部分と加飾を要しない部分が明確に分かれるためである。スポイラー、コンビネーションランプ、ヘッドランプなどの小型の部品の場合、大判の加飾シートを用いると加飾シートの不要部分が多くなるため、特に本実施形態の成形装置、成形方法が有効に用いられる。
　（第二の実施形態）
　第二の実施形態は、複数の被加飾部分を備える被加飾体３２に、複数の独立した加飾シート片３６を固定し、加飾するものである。
　図１１は、２組の枠体３４と押圧体３８が載置された状態を示す。１つの枠体３４内部には、２箇所の加飾部分を備える被加飾体３２が１つ載置されている。また、２箇所の加飾部分のそれぞれに、独立した加飾シート片３６が固定される。なお、２箇所の加飾部分のそれぞれに異なる意匠の加飾シート片３６を用いることもできるため、デザイン設計の自由度が向上する。
　ここで、図１１はチャンバー１０を密閉する前の状態を示している。第一の実施形態の説明における図６に対応する。ホットスタンプ成形方法は上述した方法と同様であるため省略する。
　独立した複数の加飾シート片３６を用いることで、加飾が必要な部位にのみ加飾を施すことができる。載置台１６全面を覆う大きさの加飾シートを用いる場合と比べ、加飾シートを節約することが可能となる。
　（第三の実施形態）
　第三の実施形態も第二の実施形態と同様、複数の加飾部分を備える被加飾体３２に、複数の独立した加飾シート片３６を固定し、加飾するものである。
　図１２は１つの枠体３４内に複数の加飾部分を備える１つの被加飾体３２を載置した状態を示す。本実施形態において、１つの枠体３４内に４か所の加飾部分を備える被加飾体３２を載置台１６上に載置する。４か所の加飾部分のそれぞれに、独立した別個の加飾シート片３６を固定することができる。
　ここで、図１２はチャンバー１０を密閉する前の状態を示している。第一の実施形態の説明における図６の状態に対応する。ホットスタンプ成形方法は上述した方法と同様であるため省略する。
　このようなホットスタンプ成形方法が適する被加飾体３２の例として、車両のラジエータグリルなどが挙げられる。
　ラジエータグリルの様に、被加飾体の基体部分が占める面積が大きい一方で、加飾部分の面積が小さい被加飾体の場合、スプレー塗装では加飾不要な部位にも加飾されてしまう可能性がある。また、被加飾部分よりも加飾部分の面積が小さいラジエータグリルの形状を鑑みると、不要な塗装を防ぐマスキング自体が大掛かりになる。さらに、加飾シートを用いた加飾であっても、ラジエータグリルのように作業面積が大きく、かつ加飾部分が全体として曲面を備える被加飾体の場合、大判の加飾シートを用いて加飾すると、被加飾体の中心部分と周辺部分で加飾態様に差異が生じてしまうという問題があった。
　よって、被加飾体が、基体部分と、当該基体部分より突出する複数の被覆部を兼ね備える場合、加飾シート片３６を用いる本実施形態のホットスタンプ成形方法は特に有効な加飾方法となる。基体部分と、当該基体部分より突出する複数の被覆部を兼ね備えるという点で、フォグランプカバーの加飾にも本実施形態の成形方法が好適に用いられる。
　本実施形態のホットスタンプ成形方法であれば、１００マイクロメートル以上の膜厚を備える加飾シート片３６を用いることができるため、１回の加工で上記要件を満たす耐傷性をラジエータグリルに付与することが可能となる。
　また、被加飾体の形状に合わせて加飾シート片を用意できるため、被加飾体の中心部分と周辺部分の加飾に差異が生じにくいという利点もある。
　（変形例）
　本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
　以下の変形例で参照する図面は、いずれもチャンバー１０を密閉する前の状態を示している。第一の実施形態の説明における図６の状態に対応する。
　（変形例１）
　図１３は本実施形態の変形例を示したものである。上述の実施形態では、押圧体３８と分画シート１８が別々に用意されていた。しかし、これに限られるものではなく、図１３に示すように、押圧体３８と分画シート１８が一体になっていても良い。これは、分画シート１８の所定の位置に押圧体３８を埋め込んだものである。この場合、同一の枠体３４を用いて連続して加飾を行う際に、毎回押圧体３８を配設しなくても良いという利点がある。
　（変形例２）
　図１４に示すように、押圧体３８を複数用意するのではなく、押圧体３８を分画シート１８と一体化させ、１枚にしても良い。この場合、連続して加飾を行う際に、毎回押圧体３８を配設しなくても良いという利点がある。さらに、押圧時に押圧体３８と枠体３４とのずれが生じにくくなるという利点がある。
　（変形例３）
　図１５に示すように、枠体３４を用いずに加飾することもできる。この場合、枠体３４を載置する工程を省くことができるという利点がある。本変形例において、載置台１６の縁部分に載置する被加飾体３２と、載置台１６の中央部分に載置する被加飾体３２では、押圧体３８に掛かる圧力に差が生じるため、そのような差異が大きく影響しない被加飾体３２の加飾に有効に用いられる。例えば、被加飾体３２が少数の場合の加飾である。
　（変形例４）
　図１６に示すように、分画シート１８を上部チャンバー１０２ではなく、下部チャンバー１０４に固定しても良い。この場合、上部チャンバー１０２の下降時に押圧体３８がずれることを防ぐことができるという利点がある。
　上述した実施形態において、加飾シート片３６は少なくとも接着層、装飾層、および保護層を備えていたが、意匠性や耐傷性を向上させるための機能性素材をさらに含んでいても良い。例えば、加飾シート片３６の耐傷性を向上させるためのフィラーや、意匠性を向上させるための金属微粒子などが挙げられる。
　本実施形態において、減圧工程の完了後に加圧工程を開始しているが、この２つの工程を明確に区切る必要はなく、被加飾体の特性に応じて適宜調整しても良い。例えば、減圧工程がある程度進んだところで、下部チャンバー１０４側の減圧を進めつつ、上部チャンバー１０２側の減圧を解除し、上部チャンバー１０２側を加圧しても良い。このような調整により、工程時間を短くすることができる。
　１　　ホットスタンプ成形装置
　１０　　チャンバー　（１０２　上部チャンバー、１０４　下部チャンバー）
　１２　　吊持部
　１４　　支持部
　１６　　載置台
　１８　　分画シート
　２２　　真空ポンプ
　２４　　加圧タンク
　３０　　下治具
　３２　　被加飾体
　３４　　枠体
　３６　　加飾シート片
　３８　　押圧体

Claims (5)

  1. 　上部チャンバーと下部チャンバーとを備えるチャンバーと、
    　前記下部チャンバー内部に配設され、別個独立した複数の加飾シート片を直接接するように固定した被加飾体を載置する載置台と、
    　前記加飾シート片を加熱するヒータと、
    　前記上部チャンバーまたは前記下部チャンバーのいずれかの開口部を覆うように固定され、前記加飾シート片の上方に配設される分画シートと、
    　前記チャンバー内を減圧する真空ポンプと、
    　を備えるホットスタンプ成形装置。
  2. 　さらに前記チャンバー内を加圧する加圧タンクを備えることを特徴とする、請求項１に記載のホットスタンプ成形装置。
  3. 　上部チャンバーと下部チャンバーとを備えるチャンバー内に、別個独立した複数の加飾シート片を直接接するように固定した被加飾体を載置する工程、
    　前記上部チャンバーと下部チャンバーを密接させ、前記上部チャンバーまたは前記下部チャンバーの開口部を覆うように配設した分画シートにより、前記上部チャンバー内の空間と前記下部チャンバー内の空間を前記分画シートで分画する態様でチャンバーを密閉する工程、
    　前記加飾シート片を加熱した状態で前記チャンバー内を減圧し、前記加飾シート片を前記被加飾体に密着させる工程、
    　を備えることを特徴とする、ホットスタンプ成形方法。
  4. 　前記加飾シート片を前記被加飾体に密着させる工程が、さらに前記チャンバー内の上部チャンバー側を加圧する工程を含むことを特徴とする、請求項３に記載のホットスタンプ成形方法。
  5. 　前記加飾シート片を固定した被加飾体を載置する工程が、さらに当該被加飾体の周囲に枠体を載置する工程を含むことを特徴とする、請求項３または４に記載のホットスタンプ成形方法。
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