(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
雄型に雌型が外嵌することによりキャビティ内を密封可能なインロー構造の金型装置の該キャビティ内に合成樹脂シートを装填した後、これら雄雌型を型締めすることにより圧縮されるキャビティ内の空気の圧力によって、前記合成樹脂シートを前記雄雌型の一方のキャビティ表面形状に沿って加圧成形することを特徴とする合成樹脂シートの成形方法。
【請求項２】
前記雄雌型を型締めすることにより圧縮されるキャビティ内の空気が、１ＭＰａ未満の低圧に予圧されていることを特徴とする請求項１に記載の合成樹脂シートの成形方法。
【請求項３】
前記合成樹脂シートには、予め印刷意匠が印刷されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の合成樹脂シートの成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は合成樹脂シートの成形方法に関し、詳しくは、例えば絵柄や文字等の印刷意匠が印刷された合成樹脂シートに立体化加工を施す合成樹脂シートの成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車のメータパネル（計器盤）のように、絵柄や文字等の印刷意匠が印刷された合成樹脂シートに立体化加工（一種のしぼり加工）を施して、立体的な意匠効果をだすようにしたものがある。
このように合成樹脂シートに立体的な成形を施す方法としては、一般に真空成形法や圧空成形法が知られているが、これらの成形方法では合成樹脂シートに印刷された印刷意匠の位置や凹凸形状のばらつきが出やすいことから、自動車のメータパネル等のように文字や目盛り等の位置や凹凸形状の精度が重要な場合には、高圧成形法が用いられることが多い。
【０００３】
図７乃至図１０は、高圧成形法による合成樹脂シートの成形方法の一例を示したものである。
この高圧成形法では、図７に示したように、先ず、所望の凹凸形状（キャビティ表面形状）に応じた型面１ａが形成された下型１に、ポリカーボネート等の熱可塑性プラスチックから成る合成樹脂シート２がセットされる。尚、合成樹脂シート２には、文字や目盛り等の印刷意匠が予め印刷されている。
【０００４】
次に、図８に示したように、上型３を下降させて上下型３，１で合成樹脂シート２を挟み込み、該合成樹脂シート２をガラス転移点以下の低い温度で予熱する。
そして、図９に示したように、合成樹脂シート２と上型３との間の空間３ａに、上型３の供給口５を介して高圧エアポンプ６から高圧空気（１ＭＰａ以上）が供給されると、合成樹脂シート２が下型１の型面１ａに押し付けられ、該型面１ａの凹凸形状に沿って成形される。
【０００５】
この際、合成樹脂シート２と下型１との間の空気は、下型１の底部に穿設されたエア抜き用の穴４から金型外へ排出される。
かかる成形後、図１０に示したように、上型３を上昇させて金型を開き、下型１の型面１ａから成型後の合成樹脂シート２を離型することにより、高精度の凹凸形状に仕上げられた合成樹脂シート２が得られる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した如き従来の高圧成形法では、金型内に１ＭＰａ以上の高圧空気を供給する為の高価な高圧エアポンプが必要になると共に、専用の加工設備（高圧成形機）が必要となり、設備費が高騰するという問題がある。
従って、本発明の目的は上記課題を解消することに係り、高精度の立体化加工ができると共に、加工設備費の低減を図ることができる良好な合成樹脂シートの成形方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、雄型に雌型が外嵌することによりキャビティ内を密封可能なインロー構造の金型装置の該キャビティ内に合成樹脂シートを装填した後、これら雄雌型を型締めすることにより圧縮されるキャビティ内の空気の圧力によって、前記合成樹脂シートを前記雄雌型の一方のキャビティ表面形状に沿って加圧成形することを特徴とする合成樹脂シートの成形方法により達成される。
【０００８】
上記構成によれば、インロー構造の雄雌型を型締めすることによりキャビティ内の空気を圧縮し、該圧縮空気の圧力により合成樹脂シートを高精度に加圧成形するので、型締め設備としては油圧プレスや射出成形用金型等のプレス機能を備えた汎用設備を用いることができ、１ＭＰａ以上の高圧空気を供給する高圧エアポンプ等の高価な設備が必要なくなる。
【０００９】
尚、好ましくは前記雄雌型を型締めすることにより圧縮されるキャビティ内の空気が、１ＭＰａ未満の低圧に予圧される。
この場合、雄雌型を型締めすることにより圧縮されるキャビティ内の空気の圧力を簡単により高圧にすることができる。又、キャビティ内を予圧する為のエアポンプは、１ＭＰａ未満の低圧を発生すれば良いので、高圧エアポンプに比べて安価で、取り扱いも容易である。
【００１０】
又、好ましくは前記合成樹脂シートには、予め印刷意匠が印刷されている。
この場合、印刷意匠の位置や所望の凹凸形状が高精度に仕上げられた合成樹脂シートを得ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の一実施形態に係る合成樹脂シートの成形方法を詳細に説明する。
図１乃至図６は、本発明の一実施形態に係る合成樹脂シートの成形方法を説明するための金型装置の概略断面図である。尚、本実施形態における合成樹脂シート３０は、絵柄や文字等の印刷意匠が予め印刷されたポリカーボネート等の熱可塑性プラスチックから成る合成樹脂シートである。
【００１２】
本実施形態に係る合成樹脂シートの成形方法に使用する金型装置１００は、図１に示したように、雄型１０に雌型２０が外嵌することによりキャビティ内を密封可能なインロー構造を備えている。
前記雄型１０の凸部１１の上面には、所望の凹凸形状に応じた型面（キャビティ表面）１０ａが形成されている。この凸部１１の上面には、印刷面が下向きと成るようにセットされた合成樹脂シート３０の周縁を押える環状のシート押え部材１５が、図示しないボルト等により固定される。
【００１３】
更に、前記凸部１１の外周壁には、雄型１０と雌型２０との開閉により摺動する凸部１１と凹部２１の嵌合面をシールするＯリング等のシール部材１２が装着されている。また、前記雄型１０の底部には、前記型面１０ａに連通するエア抜き用の穴１３が穿設されている。
【００１４】
一方、図示しない油圧プレス等により上下駆動される可動型である前記雌型２０における凹部２１の底部には、エア供給穴２２が穿設されており、該エア供給穴２２に接続された供給管２３には、開閉バルブ２４を介して図示しないエアポンプから１ＭＰａ未満の比較的低圧（例えば、０．７ＭＰａ程度）の圧縮空気を供給することができる。
【００１５】
次に、上述した金型装置１００を用いて所望の凹凸形状に加圧成形する合成樹脂シートの成形方法を説明する。
先ず、図２に示したように、前記雄型１０の凸部１１の上面に合成樹脂シート３０を装填し、周縁をシート押え部材１５により押えてセットする。
【００１６】
次に、図３に示したように、前記雌型２０を下降させ、該雌型２０の凹部２１を前記雄型１０の凸部１１に外嵌することによりキャビティ２５内を密封状態とし、この状態で開閉バルブ２４を開いてキャビティ２５内に圧縮空気を供給してキャビティ２５内を１ＭＰａ未満の比較的低圧に予圧する。
そして、前記開閉バルブ２４を閉じた後、図４に示したように、前記雌型２０を更に下降させて雄雌型１０，２０を型締めすることによりキャビティ２５内の空気を圧縮し、該圧縮空気の圧力により前記合成樹脂シート３０を前記雄型１０の型面１０ａに押し付け、該型面１０ａに沿って加圧成形する。
【００１７】
この際、前記合成樹脂シート３０と前記型面１０ａとの間の空間２６内の空気は、雄型１０の底部に穿設されたエア抜き用の穴１３から金型外へ排出される。
又、前記合成樹脂シート３０をガラス転移点以下の低い温度で適宜予熱しても良い。
【００１８】
次に、図５に示したように、前記雌型２０を上昇させて雄雌型１０，２０を型開きした後、図６に示すように前記シート押え部材１５を外して雄型１０の型面１０ａから成形後の合成樹脂シート３０を離型することにより、印刷意匠の位置や凹凸形状が高精度に仕上げられた合成樹脂シート３０が得られる。
【００１９】
即ち、本実施形態の金型装置１００を用いた合成樹脂シートの成形方法によれば、インロー構造の雄雌型１０，２０を型締めすることによりキャビティ２５内の空気を圧縮し、該圧縮空気の圧力により合成樹脂シート３０を高精度に加圧成形することができるので、前記金型装置１００の型締め設備としては、前記雌型２０を駆動する油圧プレス等の汎用設備を用いることができ、専用の加工設備が必要ない。
【００２０】
又、前記キャビティ２５内を予圧する為のエアポンプは、１ＭＰａ未満の比較的低圧の圧縮空気を供給できれば良いので、従来の高圧成形法のように１ＭＰａ以上の高圧空気を供給する高価な高圧エアポンプは必要ない。
従って、上述した合成樹脂シートの成形方法によれば、高圧の圧縮空気によって合成樹脂シート３０に対し高精度の立体化加工ができると共に、汎用設備を用いて加工設備費の低減を図ることができる。
【００２１】
尚、本発明に係る合成樹脂シートの成形方法における雄雌型の構成や合成樹脂シートの種類は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の形態を採りうることは言うまでもない。
例えば、上記実施形態では、印刷面を有する合成樹脂シート３０の成形方法を例に採ったが、印刷面を有していない合成樹脂シートにも本発明を適用できることは勿論である。
【００２２】
又、上記実施形態の金型装置１００では、駆動ストロークの比較的短い雌型２０に対応すべく、雄雌型１０，２０を型締めしてキャビティ２５内の空気を圧縮する前に、エアポンプによりキャビティ２５内に比較的低圧の空気を供給して予圧しているが、可動型の駆動ストロークが十分とれる金型装置では、予圧を行わずに型締めするだけでキャビティ２５内の空気を圧縮するようにしてもよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上、上述した本発明の合成樹脂シートの成形方法によれば、インロー構造の雄雌型を型締めすることによりキャビティ内の空気を圧縮し、該圧縮空気の圧力により合成樹脂シートを高精度に加圧成形できる。
そこで、型締め設備としては油圧プレスや射出成形用金型等のプレス機能を備えた汎用設備を用いることができ、１ＭＰａ以上の高圧空気を供給する高圧エアポンプ等の高価な設備が必要なくなる。
従って、高精度の立体化加工ができると共に、加工設備費の低減を図ることができる良好な合成樹脂シートの成形方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る合成樹脂シートの成形方法を説明するための金型装置の概略断面図である。
【図２】図１に示した金型装置に合成樹脂シートをセットした状態を示す。
【図３】図２に示した金型装置の雌型を下降させると共に、キャビティ内に低圧空気を供給した状態を示す。
【図４】図３に示した金型装置の雄雌型を型締めした状態を示す。
【図５】図４に示した金型装置の雄雌型を型開きした状態を示す。
【図６】図５に示した雄型から成形後の合成樹脂シートを離型した状態を示す。
【図７】従来の高圧成形法による合成樹脂シートの成形方法を説明するための成形型の概略断面図であり、下型に合成樹脂シートをセットした状態を示す。
【図８】図７に示した成形型を型締めした状態を示す。
【図９】図８に示した合成樹脂シートと上型との間の空間に高圧空気を供給した状態を示す。
【図１０】図９に示した成形型を型開きして成形後の合成樹脂シートを離型した状態を示す。
【符号の説明】
１０  雄型
１０ａ  型面（キャビティ表面）
２０  雌型
３０  合成樹脂シート
１００  金型装置
【図１】
0003703093.tif 000002
【図２】
0003703093.tif 000003
【図３】
0003703093.tif 000004
【図４】
0003703093.tif 000005
【図５】
0003703093.tif 000006
【図６】
0003703093.tif 000007
【図７】
0003703093.tif 000008
【図８】
0003703093.tif 000009
【図９】
0003703093.tif 000010
【図１０】
0003703093.tif 000011