(57)【要約】【課題】プレボードの位置ずれを防止するとともに、生産効率を向上させる。【解決手段】本発明は、植物性繊維と熱可塑性樹脂を含む材料からなる板状体Ｗをハンガー３０によって吊り下げた状態で搬送しながら基材Ｋに成形する基材成形装置であって、板状体Ｗを加熱する加熱装置４０と、加熱装置４０によって加熱された板状体Ｗを予備成形体Ｗ１に成形する予備成形型１０と、予備成形型１０によって成形された予備成形体Ｗ１を基材Ｋに成形する本成形型２０と、本成形型２０にプレスされている予備成形体Ｗ１からハンガー３０を解除する押込ピン２５とを備える構成としたところに特徴を有する。【選択図】図１８
2010280202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物性繊維と熱可塑性樹脂を含む材料からなる板状体を保持装置によって吊り下げた状態で搬送しながら基材に成形する基材成形装置であって、
前記板状体を加熱する加熱装置と、
前記加熱装置によって加熱された前記板状体を基材に成形する本成形型と、
前記本成形型にプレスされている前記板状体から前記保持装置を解除する解除装置とを備えることを特徴とする基材成形装置。
【請求項２】
前記解除装置は、前記本成形型に設けられており、
前記保持装置は、前記板状体を保持する閉じ位置と前記板状体を解除する開き位置との間を開閉可能なクランプを有しており、
前記解除装置は、前記クランプを前記閉じ位置から前記開き位置へ押し込み可能な押込ピンを有していることを特徴とする請求項１に記載の基材成形装置。
【請求項３】
前記押込ピンの先端部には、球状をなすフリーローラが回転自在に装着されており、
前記保持装置は、前記クランプが前記フリーローラにより前記開き位置に押し込まれた状態で、前記板状体から外されることを特徴とする請求項２に記載の基材成形装置。
【請求項４】
植物性繊維と熱可塑性樹脂を含む材料からなる板状体を吊り下げた状態で搬送しながら基材に成形する基材の製造方法であって、
前記板状体を加熱する加熱工程と、
前記加熱工程で加熱された前記板状体を本成形型によって基材に成形する本成形工程とを備え、
前記本成形工程では、前記本成形型にプレスされている前記板状体から前記保持装置を解除し、この解除された保持装置を回収することを特徴とする基材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物性繊維と熱可塑性樹脂を含む材料からなる板状体を保持装置によって吊り下げた状態のまま基材に成形する基材成形装置および基材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ポリプロピレン樹脂繊維と植物性繊維とをほぼ同量配合したものをブレンダー工程、フォーマー工程を経てマット状に形成した後、プレス機により板状に形成した熱成形用繊維板が知られている（特許文献１を参照）。植物性繊維としては、ケナフ繊維、ジュート繊維等が使用される。特に、ケナフ繊維を使用した場合には、ケナフは光合成により多くのＣＯ２を吸収するという性質をもち、成長が早いことから、地球環境保全にとって有効である。
【０００３】
上述した従来技術においては、熱成形用繊維板をヒーター装置により２３０℃で６０〜１２０秒間加熱する。その後、冷間プレス用の成形型にて加熱した熱成形用繊維板をセットして、冷間プレス成形用の成形型を型閉じすることにより、所定の曲面形状を有する内装用基材を成形している。この内装用基材のように、熱可塑性樹脂と植物性繊維とを混合したものを加熱した後に、冷間プレス用の成形型により所定形状に成形して得られる成形体のことを、以下、単に基材と呼ぶことにする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１７９７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の基材の製造方法には、次のような問題があった。
すなわち、基材を製造するためには、まず、植物性繊維と熱可塑性樹脂繊維とを混合した材料によりマット体を作成する。つぎに、このマット体をプレス処理によって板状に成形する。この板状の成形体は、一般に、プレボードと呼ばれる。マット体がこのようにプレボードに加工されるのは、マット体のままだと見かけの体積が大きいために、ハンドリング性が悪いからである。
【０００６】
プレボードは、ロボットアームなどの移送装置によって一枚ずつ位置決め装置の上にセットされる。位置決め装置の上にセットされたプレボードは、ロボットアームによって加熱炉内に挿入される。
加熱炉内に挿入されたプレボードは、加熱炉内に配置されたベルトコンベヤの上に配置される。そして、プレボードは、ベルトコンベヤによって搬送されながら加熱炉内で加熱される。
【０００７】
加熱炉内で加熱されたプレボードは、ロボットアームによって加熱炉内から取り出された後に、冷間プレス用の成形型に運ばれる。冷間プレス用の成形型に運ばれたプレボードは、当該成形型を構成する下型の上に配置される。そして、下型に向かって上型が降下することによって、上型及び下型の間でプレボードがプレスされる。これにより、所定形状に成形された基材が得られる。
【０００８】
ところで、プレボードをベルトコンベヤの上に配置する際には、プレボードが予定していた位置からずれてしまう場合がある。また、プレボードを下型の上に配置する際にも、プレボードが予定していた位置からずれてしまう場合がある。このような場合、プレボードが下型に対して正しい位置にセットされなくなるために、上型及び下型の間にプレボードが存在しない部分が生じてしまい、基材に欠肉が生じてしまうという問題があった。
【０００９】
このような問題を解決するためには、プレボードの位置ずれを見込んで、プレボードの縦横寸法を大きめに設定しておくことが考えられる。しかし、プレボードの寸法が大きくなるということは、プレボードの原料である植物性繊維や熱可塑性樹脂繊維の使用量が増大することを意味しており、また、基材として不要な部分も増え、プレボードの材料コストが増大してしまうという問題があった。
【００１０】
また、上記のような問題を解決するためには、プレボードを保持する専用の保持装置を用意し、この保持装置でプレボードを保持して搬送しながら、加熱し、予備成形し、本成形することが考えられる。しかしながら、保持装置を用いる方法では、本成形をした後に基材から保持装置を取り外す工程が追加になるため、生産効率が低下するという問題があった。
【００１１】
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであって、プレボードの位置ずれを防止するとともに、生産効率を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、植物性繊維と熱可塑性樹脂を含む材料からなる板状体を保持装置によって吊り下げた状態で搬送しながら基材に成形する基材成形装置であって、板状体を加熱する加熱装置と、加熱装置によって加熱された板状体を基材に成形する本成形型と、本成形型にプレスされている板状体から保持装置を解除する解除装置とを備える構成としたところに特徴を有する。
【００１３】
また、本発明は、植物性繊維と熱可塑性樹脂を含む材料からなる板状体を吊り下げた状態で搬送しながら基材に成形する基材の製造方法であって、板状体を加熱する加熱工程と、加熱工程で加熱された板状体を本成形型によって基材に成形する本成形工程とを備え、本成形工程では、本成形型にプレスされている板状体から保持装置を解除し、この解除された保持装置を回収してもよい。
【００１４】
このようにすると、保持装置によって板状体を吊り下げた状態のまま加熱装置で加熱し（加熱工程）、この加熱された板状体を本成形型で基材に成形する（本成形工程）。これにより、保持装置を本成形工程まで外すことがなくなり、成形時の位置決めが安定し、基材の欠肉を防ぐことができる。この結果、板状体の位置ずれを見込んで板状体を大きくする必要がなく、植物性繊維や熱可塑性樹脂の使用量が少なくて済む。また、本成形工程で板状体がプレスされているときに、保持装置を解除装置によって解除し、この保持装置を回収できるため、生産効率を向上させることができる。
【００１５】
本発明の実施の態様として、以下の構成が好ましい。
解除装置は、本成形型に設けられており、保持装置は、板状体を保持する閉じ位置と板状体を解除する開き位置との間を開閉可能なクランプを有しており、解除装置は、クランプを閉じ位置から開き位置へ押し込み可能な押込ピンを有している構成としてもよい。
このような構成によると、押込ピンを本成形型から突き出してクランプを閉じ位置から開き位置へ押し込むことにより、保持装置を板状体から外すことができる。
【００１６】
押込ピンの先端部には、球状をなすフリーローラが回転自在に装着されており、保持装置は、クランプがフリーローラにより開き位置に押し込まれた状態で、板状体から外される構成としてもよい。
このような構成によると、押込ピンの先端部に装着されたフリーローラをクランプに接触させて開き位置に押し込んだ状態で、保持装置をそのまま引き抜くことにより、保持装置を板状体から容易に外すことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、プレボードの位置ずれを防止することができるとともに、生産効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態１における基材の成形工程を示すフローチャートである。
【図２】板状体を予備成形するための予備成形型の断面図であり、予備成形型が閉じる前の状態を示している。
【図３】板状体を予備成形するための予備成形型の断面図であり、予備成形型が閉じた後の状態を示している。
【図４】予備成形体を本成形するための本成形型の断面図であり、本成形型が閉じる前の状態でかつ予備成形体がセット中心に導入された状態を示している。
【図５】予備成形体を本成形するための本成形型の断面図であり、本成形型が閉じる前の状態でかつ予備成形体が成形中心側に配置された状態を示している。
【図６】予備成形体を本成形するための本成形型の断面図であり、本成形型が閉じた後の状態を示している。
【図７】板状体がハンガーによって吊り下げられた状態を正面から見た正面図である。
【図８】板状体がハンガーによって吊り下げられた状態を側方から見た側面図である。
【図９】基材成形装置の全体斜視図である。
【図１０】基材成形装置の平面図である。
【図１１】予備成形体が本成形型の成形中心側に配置された状態を示した正面図である。
【図１２】予備成形体が本成形型によってプレスされている状態を示した正面図である。
【図１３】押込ピンがクランプを押し込んで、クランプが開いた状態を示した正面図である。
【図１４】クランプが開いたままハンガーが上方へ引き抜かれる状態を示した正面図である。
【図１５】ハンガーが上方に引き抜かれてクランプが閉じた状態を示した正面図である。
【図１６】ハンガーのシャフトの両端部が回収装置に載置された状態を示した正面図である。
【図１７】ハンガーのシャフトの両端部がハンガー移送機構の両アームに支持された状態を斜め前方から見た斜視図である。
【図１８】図１３におけるクランプを拡大して示した拡大正面図である。
【図１９】図１４におけるクランプを拡大して示した拡大正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図１９の図面を参照しながら説明する。
図１は、基材Ｋの製造方法を示すフローチャートである。図１に示すように、基材Ｋを製造するためには、植物性繊維と熱可塑性樹脂を混合した材料からなる板状体Ｗを加熱した後に（加熱工程）、加熱した板状体Ｗを予備成形体Ｗ１に予備成形し（予備成形工程）、予備成形体Ｗ１を基材Ｋに本成形する（本成形工程）。これにより、所定形状に成形された基材Ｋを得ることができる。
【００２０】
板状体Ｗに含まれる植物性繊維とは、植物由来の繊維材料のことである。このような繊維材料は、例えば、綿、麻、サイザル、ジュート、ケナフなどから採取することが可能である。この中では、特にケナフが好ましい。ケナフは、成長が早くしかもＣＯ２を多く吸収することから、地球環境保全にとって有効だからである。また、ケナフの靭皮からは比較的長くて丈夫な繊維を採取することが可能だからである。
【００２１】
板状体Ｗに含まれる熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）等を用いることができる。この中では、特にポリプロピレンが好ましい。
【００２２】
板状体Ｗを製造するためには、植物性繊維と熱可塑性樹脂を混合した材料を混綿させることでマット状とした後に、得られたマット体を熱圧プレスによって板状に成形する。これにより、所定の厚みを有する板状体Ｗを製造することができる。このような板状体Ｗの製造方法は、例えば、特開２００１−１７９７１６号公報、特開２００２−３７１４５５号公報等に開示されている。なお、板状体Ｗは、「熱成形用繊維板」、「プレボード」などの別の名称で呼ばれる場合がある。
【００２３】
板状体Ｗを加熱することによって、当該板状体Ｗに含まれる熱可塑性樹脂を溶融させることができる。例えば、板状体Ｗに含まれる熱可塑性樹脂がポリプロピレンである場合には、ポリプロピレンの融点は１６０℃〜１７０℃であるため、板状体Ｗをこれ以上の温度（例えば２００℃）に加熱することで当該板状体Ｗに含まれる熱可塑性樹脂を溶融させることができる。
【００２４】
図２、図３は、板状体Ｗを予備成形するための予備成形型１０の断面図である。図２に示すように、予備成形型１０は、一対の金型１２、１４を有している。このうち一方の金型１２は、中央部分が凹んだ形状を有しており、他方の金型１４は、中央部分が突出した形状を有している。一対の金型１２、１４は、型面同士が互いに対向するようにして左右に配置されている。図３に示すように、予備成形型１０を構成するこれら一対の金型１２、１４は、上下方向に吊り下げられた状態の板状体Ｗを表裏両面からプレスすることが可能となっている。これにより、板状体Ｗは、予備成形体Ｗ１に成形される。
【００２５】
図４、図５、図６は、板状体Ｗを本成形するための本成形型２０の断面図である。図４に示すように、本成形型２０は、一対の金型２２、２４を有している。このうち一方の金型２２は、中央部分が凹んだ形状を有しており、他方の金型２４は、中央部分が突出した形状を有している。一対の金型２２、２４は、型面２２ａ、２４ａ同士が互いに対向するようにして左右に配置されている。図４において両型面２２ａ、２４ａの中心に配置された予備成形体Ｗ１の位置を以下「セット中心」という。
【００２６】
図５に示すように、予備成形体Ｗ１は、両金型２２、２４によって行われるプレス加工に先立って、予め他方の金型２４の型面２４ａ側（成形中心側）に配置される。次に図６に示すように、本成形型２０を構成するこれら一対の金型２２、２４は、上下方向に吊り下げられた状態の板状体Ｗを表裏両面からプレスすることが可能となっている。
【００２７】
予備成形体Ｗ１を本成形するための本成形型２０は、冷間プレス用の成形型が用いられる。ここでいう「冷間プレス」とは、本成形型２０の型面を積極的に加熱しないで行うプレス成形のことを意味するが、加工熱や摩擦熱などによって本成形型２０の型面２２ａ、２４ａがある程度加熱される場合も含まれる。加熱した板状体Ｗを本成形型２０（冷間プレス型）でプレスすることによって、板状体Ｗに含まれている熱可塑性樹脂が冷却されて固化する。これにより、所定形状に成形された基材Ｋを得ることができる（図６参照）。図６において両型面２２ａ、２４ａの中心に配置された基材Ｋの位置を以下「成形中心」という。
【００２８】
このようにして得られた基材Ｋは、軽量でかつ強度が高いことから、車両用内装材の基材として用いることができる。例えば、基材Ｋは、ドアトリム、インストルメントパネル、シートバックボード、パーティションボード、コンソールボックス、ピラーガーニッシュ、クォータトリムなどに用いることができる。
【００２９】
図２と図４を比較すればわかるように、予備成形型１０を構成する一対の金型１２、１４のクリアランスＣＬ１は、本成形型２０を構成する一対の金型２２、２４のクリアランスＣＬ２よりも大きく設定されている。例えば、ＣＬ２が５ｍｍである場合には、クリアランスＣＬ１がそれよりも大きい１０ｍｍに設定されている。したがって、板状体Ｗを一回で基材Ｋに成形するのではなく、まず、板状体Ｗを予備成形体Ｗ１に成形し、次に、この予備成形体Ｗ１を基材Ｋに成形することにより、段階的に（２段階で）成形することが可能となっている。
【００３０】
さらに、本成形工程でセット中心に導入された予備成形体Ｗ１を成形中心側に移動させて本成形することにより、両金型２２、２４を型閉じする途中で予備成形体Ｗ１がロックされることを回避し、プレス加工後に基材Ｋの中央部分が引き延ばされて薄肉となることを規制できる。
【００３１】
図７は、板状体Ｗを吊り下げた状態で保持するためのハンガー３０の正面図である。図８は、ハンガー３０の側面図である。
【００３２】
図７に示すように、ハンガー３０は、鉄やアルミニウムなどの金属製のパイプ状部材からなるシャフト３２を備えている。シャフト３２の長さは、板状体Ｗの横幅よりも大きく形成されている。シャフト３２の下部には、板状体Ｗの上縁部を挟むための２つのクランプ３４が取り付けられている。シャフト３２の上部には、後述するスライドレール６２に載置される２つのローラー３６が取り付けられている。２つのローラー３６は、側面視において略Ｌ字形に形成された取付部材３８を介してシャフト３２の上部に取り付けられている。クランプ３４および取付部材３８は、シャフト３２を上下方向に貫通するボルト３２Ａによって固定されている。
【００３３】
クランプ３４は、鉄やアルミニウムなどの金属製の板状部材からなる一対の挟持部材を有している。両挟持部材は、ヒンジ３５を支点としてその下端部を開閉させることで板状体Ｗの上縁部を挟むことができるように構成されている。すなわち、両挟持部材の一方は、同他方に対して板状体Ｗの上縁部を保持する閉じ位置（図８に示す位置）と板状体Ｗの上縁部を解除する開き位置（図１８に示す位置）との間を開閉可能とされている。両挟持部材の上端部間には、ばね部材３７が取り付けられており、このばね部材３７によって両挟持部材の下端部がヒンジ３５を支点として閉じる方向に付勢されている。両挟持部材の下端部の内面側には、板状体Ｗが下方に落ちることを規制するための滑り止め用の溝部が形成されている。
【００３４】
図９は、基材Ｋを成形するための基材成形装置の全体斜視図であり、図１０は、基材成形装置の平面図である。図９、図１０に示すように、基材成形装置は、板状体Ｗを加熱する加熱装置４０を備えている。加熱装置４０は、板状体Ｗをその内部に通過させることで均一に加熱することのできる熱風循環式の加熱炉４２と、その加熱炉４２の内部において板状体Ｗを搬送することのできる搬送装置４４とを備えている。加熱炉４２の内部温度は例えば２００℃に設定されており、板状体Ｗを加熱して当該板状体Ｗに含まれる熱可塑性樹脂を溶融させることが可能となっている。
【００３５】
搬送装置４４は、並列に配置された２台のチェーンコンベヤ４６ａ、４６ｂによって構成されており、この２台のチェーンコンベヤ４６ａ、４６ｂは同期して駆動されている。この２台のチェーンコンベヤ４６ａ、４６ｂの上面には、前述したハンガー３０を構成するシャフト３２の両端部が載置される。これにより、搬送装置４４は、ハンガー３０によって吊り下げられた状態で保持される板状体Ｗを加熱炉４２の内部で搬送することができるようになっている。なお、搬送装置４４におけるハンガー３０の搬送方向を「前方」と表記することとする。
【００３６】
加熱炉４２の内部には、板状体Ｗを予備成形するための予備成形型１０が設置されている。搬送装置４４と予備成形型１０は、加熱炉４２の内部においてオフセット位置に設置されている。ここでいう「オフセット位置」とは、「互いの中心軸が離れた位置」という意味であり、具体的には、搬送装置４４の中心軸Ｐ１と、予備成形型１０の中心軸Ｐ２が水平方向に離れた位置という意味である。
【００３７】
予備成形型１０の下方には、本成形型２０が設置されている。予備成形型１０と本成形型２０は、オフセット位置に配置されている。ここでいう「オフセット位置」とは、「互いの中心軸が離れた位置」という意味であり、具体的には、予備成形型１０の中心軸Ｐ２と、本成形型２０の中心軸Ｐ３が上下方向に離れた位置という意味である。
【００３８】
なお、加熱炉４２は、平面視において略Ｌ字形（図１０参照）に形成されており、オフセット位置に配置された搬送装置４４と予備成形型１０をともに収容できるようになっている。本成形型２０は、予備成形型１０の下方であって、かつ、加熱炉４２の外部に設置されている。
【００３９】
図１０に示すように、基材成形装置は、搬送装置４４からスライドレール６２にハンガー３０を受け渡すためのハンガー受け渡し機構８０を備えている。ハンガー受け渡し機構８０は、２つのアーム８１を備えており、この２つのアーム８１によってハンガー３０を構成するシャフト３２の両端部を下方から持ち上げることが可能となっている。
【００４０】
さらに、基材成形装置は、板状体Ｗを搬送装置４４から予備成形型１０へ移送するための板状体移送機構６０を備えている。板状体移送機構６０は、搬送装置４４の前方に搬送装置４４と平面視略垂直かつ略水平に配置されたスライドレール６２と、そのスライドレール６２に載置されたハンガー３０を搬送方向とは略垂直かつ水平方向に移動させることのできる水平方向移動機構６４によって構成されている。
【００４１】
水平方向移動機構６４によって予備成形型１０に搬送されたハンガー３０は、ハンガー移送機構５０に受け取られる。ハンガー移送機構５０は、図１７に示すように、一対のアーム５１を有し、シャフト３２の両端部を両アーム５１に支持した状態で、板状体Ｗないし予備成形体Ｗ１を移送可能である。予備成形体Ｗ１は、ハンガー移送機構５０によって予備成形型１０から本成形型２０へ移送される。さらに、ハンガー移送機構５０は、本成形型２０からハンガー３０を回収し、この回収したハンガー３０を後述する回収装置５９によって加熱装置４０の入口側４１へ搬送できるようになっている。
【００４２】
ハンガー移送機構５０は、図１１に示すように、金属製の長尺部材からなる略長方形のフレーム５２を備えている。このフレーム５２には、４つのスプロケット５３が取り付けられている。この４つのスプロケット５３には、駆動チェーン５４が掛け回されている。この駆動チェーン５４は、図示しない電動モータによって左回りあるいは右回り（図１２〜図１６を見たときの左回りあるいは右回り）に回転させることが可能となっている。
【００４３】
駆動チェーン５４には、スライダ５５が取り付けられている。このスライダ５５は、フレーム５２の下辺部に取り付けられたガイドシャフト５６に沿って前後方向に移動可能となっている。したがって、ハンガー移送機構５０は、図示しない電動モータによって駆動チェーン５４を左回りあるいは右回りに回転させることによって、スライダ５５をガイドシャフト５６に沿って水平方向に移動させることが可能であり、スライダ５５に取り付けられたアーム５１を水平方向に移動させることが可能となっている。
【００４４】
ハンガー移送機構５０は、地面に対して固定されたベース５７を備えており、このベース５７の上面には、フレーム５２を上下方向に移動させることのできるシリンダ５８が取り付けられている。このシリンダ５８によってフレーム５２を上下方向に移動させることができ、フレーム５２に取り付けられたアーム５１を上下方向に移動させることが可能となっている。なお、フレーム５２を上下方向に移動させるためのシリンダ５８としては、例えば、油圧シリンダあるいは空気圧シリンダを用いることが可能である。
【００４５】
予備成形型１０の側方には、回収装置５９が配置されている。回収装置５９は、ハンガー移送機構５０によって本成形型２０から回収されたハンガー３０を搬送するための装置である。回収装置５９は、搬送装置４４と同様の構成とされており、回収装置５９のベルトコンベヤに載せられたハンガー３０は、加熱装置４０の入口側４１へ送られるようになっている。そして、ハンガー３０には、成形前の板状体Ｗが取り付けられ、図１０に示すように、再び加熱装置４０の入口側４１から加熱炉４２内に投入される。
【００４６】
さて、予備成形型１０によって予備成形された予備成形体Ｗ１は、ハンガー移送機構５０によって、本成形型２０のセット中心に導入された後、図１１に示す成形中心側へ移動されるようになっている。これは、セット中心で予備成形体Ｗ１をプレスすることにより、基材Ｋの一部が引き延ばされて薄肉になることを回避するためである。
【００４７】
図１２に示すように、両金型２２、２４が型閉じした状態では、もはやハンガー３０によって予備成形体Ｗ１を保持しておく必要がなくなるため、ハンガー３０を予備成形体Ｗ１から外して回収することができる。このようにすると、予備成形体Ｗ１を本成形型２０でプレスしている途中でハンガー３０を回収し、このハンガー３０を回収装置５９によって加熱装置４０の入口側４１に送り込むことができる。このため、両金型２２、２４には、クランプ３４による保持状態を解除するための一対の押込ピン２５が設けられている。
【００４８】
両押込ピン２５は、図１８に示すように、両金型２２、２４の両垂直面２２ｂ、２４ｂから水平方向に進退可能とされている。両垂直面２２ｂ、２４ｂは、両型面２２ａ、２４ａの上側に配置され、両金型２２、２４の型閉じ状態では所定の間隔を空けて互いに対向する配置とされている。両押込ピン２５は、クランプ３４におけるヒンジ３５よりも上方部分を押し込み可能とされている。このため、両押込ピン２５によってクランプ３４の上方部分が左右両側から押し込まれることで、クランプ３４が閉じ位置から開き位置へ開き、予備成形体Ｗ１の上縁部がハンガー３０から解放される。これにより、予備成形体Ｗ１からクランプ３４を解除することができる。
【００４９】
押込ピン２５の先端部には、球状をなすフリーローラ２６が埋設されている。フリーローラ２６は、押込ピン２５の先端部に対して回転自在に装着されている。また、フリーローラ２６の一部は、押込ピン２５の先端部で露出されている。したがって、両押込ピン２５によってクランプ３４の上方部分を押し込むと、フリーローラ２６がクランプ３４に接触する。そして、図１９に示すように、フリーローラ２６を回転させつつハンガー３０をそのまま上方に引き抜くと、クランプ３４が予備成形体Ｗ１から外れるとともに、ヒンジ３５が両フリーローラ２６間を通過してクランプ３４が開き位置から閉じ位置へ閉じる。こうして、予備成形体Ｗ１から取り外されたハンガー３０は、ハンガー移送機構５０によって回収装置５９に載せられて加熱装置４０の入口側４１へ送られる。
【００５０】
本実施形態は以上のような構成であって、続いてその作用を説明する。板状体Ｗは、ハンガー３０に取り付けられ、加熱装置４０の入口側４１から加熱炉４２内に投入される。板状体Ｗは、搬送装置４４によって搬送されながら加熱炉４２の内部で加熱される（加熱工程）。加熱された板状体Ｗは、板状体移送機構６０によって搬送装置４４から予備成形型１０へ移送される。予備成形型１０に移送された板状体Ｗは、予備成形型１０を構成する一対の金型１２、１４によって表裏両面からプレスされる（予備成形工程）。
【００５１】
予備成形型１０によって予備成形された予備成形体Ｗ１は、図１１に示すようにハンガー移送機構５０によって予備成形型１０から本成形型２０へ下方に移送され、両金型２２、２４の両型面２２ａ、２４ａの中心であるセット中心に導入された後、水平方向に移送されて成形中心側に配置される。この時に垂直面２４ｂ側の押込ピン２５をクランプ３４の一方の挟持部材に当接させておく。そして、図１２に示すように、予備成形体Ｗ１が両金型２２、２４によって表裏両面からプレスされる。予備成形体Ｗ１が両金型２２、２４によってプレスされると、図１３に示すように、ハンガー３０を回収すべく、押込ピン２５が垂直面２２ｂから延びて他方の挟持部材を押し込み、クランプ３４を開いた状態にする。
【００５２】
この状態では、予備成形体Ｗ１が両金型２２、２４によってプレスされた状態となっているため、予備成形体Ｗ１が脱落することはない。そして、ハンガー移送機構５０によってハンガー３０を上方に引っ張ると、図１４に示すように、クランプ３４が開いた状態のまま両フリーローラ２６を回転させつつハンガー３０がそのまま上方に引き抜かれる。ヒンジ３５が両フリーローラ２６間を通過してハンガー３０が予備成形体Ｗ１の上方に至ると、図１５に示すように、ばね部材３７の弾性力を受けてクランプ３４が開いた状態から閉じた状態に復帰する。
【００５３】
こうして、クランプ３４が予備成形体Ｗ１から外れると、図１６に示すように、ハンガー３０がハンガー移送機構５０によって回収装置５９上に載置され、この回収装置５９によってハンガー３０が加熱装置４０の入口側４１へ向けて搬送される。その後、両金型２２、２４によるプレスが完了した後は、両金型２２、２４を型開きし、基材Ｋを脱型する。これにより、両金型２２、２４の型面２２ａ、２４ａに対応した形状に成形された基材Ｋを得ることができる（本成形工程）。
【００５４】
以上のように本実施形態によれば、ハンガー３０を本成形工程まで外すことがなくなり、成形時の位置決めが安定し、基材Ｋの欠肉を防ぐことができる。この結果、板状体Ｗや予備成形体Ｗ１の位置ずれを見込んで板状体Ｗを大きくする必要がなく、植物性繊維や熱可塑性樹脂の使用量が少なくて済む。さらに、ハンガー移送機構５０および回収装置５９により本成形工程の途中でハンガー３０を解除し、このハンガー３０を回収するようにしたから、少ない数のハンガー３０で効率良く使い回すことができ、生産効率を向上させることができる。また、押込ピン２５の先端部にフリーローラ２６を設けたから、押込ピン２５でクランプ３４を押し込んだ状態のまま（クランプ３４を開いた状態のまま）ハンガー３０を引き抜くことが可能となり、簡易な構成で容易にハンガー３０を回収することができる。
【００５５】
また、加熱した板状体Ｗを予備成形工程と本成形工程の２工程で段階的に成形することができる。これにより、加熱により柔らかくなった板状体Ｗに無理な力がかかって、板状体Ｗが破れてしまう、あるいは、板状体Ｗが局所的に引き延ばされて裏側が透けてしまうことを防止できる。その際、本成形工程において予備成形体Ｗ１を成形中心側に配置した状態で成形するようにしたから、本成形型２０を型閉じする途中で予備成形体Ｗ１がロックされて予備成形体Ｗ１の中央部分が引き延ばされてプレス後に基材Ｋが薄肉になることを規制できる。
【００５６】
また、予備成形型１０が加熱炉４２の内部に設定されているため、両金型１２、１４の両型面１２ａ、１４ａが加熱炉４２の内部で十分に加熱される。このため、予備成形型１０によって予備成形体Ｗ１が冷却されることを防止でき、予備成形体Ｗ１を本成形する前に再加熱しなくてもよい。その結果、予備成形体Ｗ１の再加熱工程がなくなり、再加熱のために消費されるエネルギーを無くすことができる。
【００５７】
また、本成形型２０が予備成形型１０の下方に配置されているため、予備成形型１０と本成形型２０を上下方向に積み重ねた状態で配置することができ、基材成形装置の設置スペースを小さくすることができる。
【００５８】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では押込ピン２５を本成形型２０に設けているものの、本発明によると、例えば押込ピン２５をハンガー移送機構５０に設けてもよい。
【００５９】
（２）上記実施形態では両金型２２、２４の型閉じ後に押込ピン２５を突き出すようにしているものの、本発明によると、予め押込ピン２を突出させておき、両金型２２、２４の型閉じに伴ってクランプ３４が解除されるようにしてもよい。すなわち、両金型２２、２４の型閉じ前であっても、予備成形体Ｗ１が両金型２２、２４によって保持されていれば、ハンガー３０の回収を行ってもよい。
【００６０】
（３）上記実施形態では押込ピン２５を用いてクランプ３４の解除を行っているものの、本発明によると、電動チャックやエアチャックなどを用いることによりクランプ３４の開閉操作を制御してもよい。
【００６１】
（４）上記実施形態ではフリーローラ２６を用いてクランプ３４を開いた状態のままハンガー３０を引き抜き可能としているものの、本発明によると、フリーローラ２６の代わりに摩擦抵抗の小さいパッドを押込ピン２５の先端部に装着してもよい。
【００６２】
（５）上記実施形態では予備成形型１０と本成形型２０を上下方向に配置しているものの、本発明によると、本成形型２０を予備成形型１０の側方に配置してもよい。
（６）上記実施形態では加熱工程の後、予備成形工程を介して本成形工程に板状体Ｗを搬送しているものの、本発明によると、予備成形工程を介さないで加熱工程から本成形工程へ直接板状体Ｗを搬送してもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１０…予備成形型
２０…本成形型
２５…押込ピン（解除装置）
２６…フリーローラ
３０…ハンガー（保持装置）
４０…加熱装置
Ｋ…基材
Ｗ…板状体
Ｗ１…予備成形体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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