(57)【要約】【課題】立上り部を備えた樹脂製品を好適に成形することができる真空成形装置を提供すること。【解決手段】基部、前記基部の裏面側に形成された支持部及び前記支持部に連続し前記基部の表面側に立設された立上り部を備えた樹脂製品を成形する真空成形装置１であって、支持部を成形する第一キャビティ４０を備えた第一成形型２と、立上り部を成形する第二キャビティ４１と第二キャビティ４１に樹脂を射出する射出手段３３とを備えた第二成形型３と、第一成形型２に樹脂シートＳを吸引する吸引手段１３と、樹脂シートＳに孔Ｔを開ける穿孔手段１４と、を有し、成形時には、第一成形型２に樹脂シートＳを吸着させつつ樹脂シートＳに孔Ｔをあけ、孔Ｔによって連通した第一キャビティ４０及び第二キャビティ４１に射出手段３３によって樹脂を射出する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部、前記基部の裏面側に形成された支持部及び前記支持部に連続し前記基部の表面側に立設された立上り部を備えた樹脂製品を成形する真空成形装置であって、
前記支持部を成形する第一キャビティを備えた第一成形型と、
前記立上り部を成形する第二キャビティと前記第二キャビティに樹脂を射出する射出手段とを備えた第二成形型と、
前記第一成形型又は前記第二成形型に樹脂シートを吸引する吸引手段と、
前記樹脂シートに孔を開ける穿孔手段と、を有し、
成形時には、前記第一成形型又は前記第二成形型に前記樹脂シートを吸着させつつ前記樹脂シートに孔をあけ、前記孔によって連通した前記第一キャビティ及び前記第二キャビティに前記射出手段によって樹脂を射出することを特徴とする真空成形装置。
【請求項２】
前記第二キャビティの近傍に温度調節手段を設けることを特徴とする請求項１に記載の真空成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂製品を一体成形する装置として、真空成形装置が知られている（特許文献１参照）。真空成形装置は、成形型に樹脂シートを吸着させて成形する装置である。
【０００３】
ここで、真空成形装置を用いて基部と当該基部に立設する立上り部を備えた樹脂製品を一体成形する場合について考察する。図４は、従来の真空成形装置を用いて樹脂製品を製造する場合を示す概略図であって、（ａ）は成形前、（ｂ）は成形後を示す。ここでは、幅（板厚）が小さく、かつ、高さの大きい立上り部を形成する場合を例示する。
【０００４】
図４の（ａ）に示すように、従来の真空成形装置１００は、プラグ１０１と、成形型１１１と、図示しない真空ポンプとで主に構成されている。プラグ１０１は、プラグ１０１に垂直に立設する立設部１０２を備えている。成形型１１１には、断面矩形の凹溝部１１２と、真空ポンプに接続される複数の吸引孔１１３とが形成されている。凹溝部１１２に樹脂シートＳの樹脂が入り込むことにより、立上り部が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−３９８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
幅が小さく、かつ、高さの大きい立上り部を形成する場合、それに伴って凹溝部１１２の幅も細長くなるため、真空ポンプの吸引だけでは凹溝部１１２の表面に樹脂シートＳを吸着させることは困難となる。そこで、例えば、プラグ１０１の立設部１０２で樹脂シートＳを押し込んで凹溝部１１２に樹脂を送り込むことも考えられるが、図４の（ｂ）に示すように、送り込む際に凹溝部１１２と立設部１０２との間で樹脂シートが引っ張られ、樹脂シートＳが破断する可能性がある。仮に、凹溝部１１２に吸着できたとしても立設部１０２を退避させることに伴って、外部に通じる空隙が形成されてしまうという問題がある。
【０００７】
本発明はこのような課題を解決するために創作されたものであり、立上り部を備えた樹脂製品を好適に成形することができる真空成形装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、基部、前記基部の裏面側に形成された支持部及び前記支持部に連続し前記基部の表面側に立設された立上り部を備えた樹脂製品を成形する真空成形装置であって、前記支持部を成形する第一キャビティを備えた第一成形型と、前記立上り部を成形する第二キャビティと前記第二キャビティに樹脂を射出する射出手段とを備えた第二成形型と、前記第一成形型又は前記第二成形型に樹脂シートを吸引する吸引手段と、前記樹脂シートに孔を開ける穿孔手段と、を有し、成形時には、前記第一成形型又は前記第二成形型に前記樹脂シートを吸着させつつ前記樹脂シートに孔をあけ、前記孔によって連通した前記第一キャビティ及び前記第二キャビティに前記射出手段によって樹脂を射出することを特徴とする。
【０００９】
かかる構成によれば、樹脂シートに孔をあけつつ、当該孔を開けることで連通した第一キャビティ及び第二キャビティに射出手段によって樹脂を射出して成形する。これにより、樹脂製品を容易に成形することができる。また、第二キャビティによって立上り部が成形されるとともに、孔を介して樹脂シートの裏側にも樹脂が入り込んで支持部が形成されるため、基部に対して立上り部を強固に固定することができる。
【００１０】
また、前記第二キャビティの近傍に温度調節手段を設けることが好ましい。かかる構成によれば、加熱することで樹脂が硬化するのを防ぎ、冷却することで樹脂の硬化を促進させることができる。これにより、成形性を高めることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る真空成形装置によれば、立上り部を備えた樹脂製品を好適に成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る真空成形装置の概略断面図である。
【図２】本実施形態に係る樹脂製品の斜視図である。
【図３】本実施形態に係る樹脂製品の製造方法であって、（ａ）は穿孔工程、（ｂ）はキャビティ形成工程、（ｃ）は射出工程を示す。
【図４】従来の真空成形装置を用いて樹脂製品を製造する場合を示す概略図であって、（ａ）は成形前、（ｂ）は成形後を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１に示すように、本実施形態に係る真空成形装置１は、第一成形型２と、第二成形型３とで主に構成されている。真空成形装置１は、図２に示す樹脂製品Ｊを成形する装置である。
【００１４】
図２に示すように、樹脂製品Ｊは、基部Ｊ１と、立上り部Ｊ２と、基端部Ｊ３と、支持部Ｊ４とで構成されている。基部Ｊ１は、板状を呈する部位である。立上り部Ｊ２は、板状を呈し基部Ｊ１に対して立ち上がっている。
【００１５】
基端部Ｊ３は、立上り部Ｊ２の基端において、基部Ｊ１の表面Ｊ１ａ側に形成される部位である。基端部Ｊ３は、立上り部Ｊ２に連続して形成されている。
【００１６】
支持部Ｊ４は、基部Ｊ１の裏面Ｊ１ｂ側に所定の厚さで形成される部位である。支持部Ｊ４は、立上り部Ｊ２及び基端部Ｊ３に連続して形成されている。基端部Ｊ３と支持部Ｊ４とで基部Ｊ１を挟むように構成されている。支持部Ｊ４の中央には、後記する穿孔部２３ｂが後退することによって形成された抜き溝Ｊ４ａが形成されている。
【００１７】
なお、本実施形態では、基端部Ｊ３及び支持部Ｊ４は、立上り部Ｊ２に対して二箇所に形成されているが、一箇所でもよいし、三箇所以上であってもよい。また、基端部Ｊ３及支持部Ｊ４が立上り部Ｊ２の長さ方向に連続して形成してもよい。
【００１８】
図１に示すように、第一成形型２は、フレーム１１と、第一型本体１２と、吸引手段１３と、穿孔手段１４とで主に構成されている。
【００１９】
フレーム１１は、第一成形型２の外郭を構成する部位である。フレーム１１は、水平に配設された第一フレーム１５と、第一フレーム１５に対して垂直に配設され、互いに離間する第二フレーム１６及び第三フレーム１７とで構成されている。
【００２０】
第一型本体１２は、第一フレーム１５から離間しており、第二フレーム１６、第三フレーム１７に固定されている。第一フレーム１５、第二フレーム１６、第三フレーム１７及び第一型本体２１とで吸引室２２が形成されている。第一型本体１２には、高さ方向に沿って形成された複数の吸引孔Ｐ１が形成されている。吸引孔Ｐ１の一端側は吸着面Ｋ１に開口しており、他端側は吸引室２２に開口している。また、第一型本体１２の中央には、高さ方向に延設された中空部である移動スペース２１ａが形成されている。移動スペース２１ａは、後記する移動体２３が高さ方向に移動可能となるように形成されている。
【００２１】
吸引手段１３は、第二フレーム１６に設置されており、吸引室２２内を減圧する。吸引手段１３は、本実施形態では真空ポンプで構成されている。
【００２２】
穿孔手段１４は、移動体２３と、シリンダー２４とで構成されている。移動体２３は、柱状を呈する基体部２３ａと、基体部２３ａの端面に形成された穿孔部２３ｂとを有する。穿孔部２３ｂは、円錐状を呈する。穿孔部２３ｂは、樹脂シートＳに孔Ｔをあける部位である。なお、シリンダー２４の駆動によって移動体２３を進出（上昇）させると、穿孔部２３ｂが吸着面Ｋ１よりも突出する。一方、移動体２３を後退（下降）させると、穿孔部２３ｂが吸着面Ｋ１の内部に完全に収納される。穿孔部２３ｂとしては、ドリル部材から構成してもよく、移動体２３を回転させて穿設してもよい。
【００２３】
第二成形型３は、フレーム３１と、第二型本体３２と、射出手段３３と、温度調節手段３４とで構成されている。フレーム３１は、第二成形型３の外郭を構成する部位である。フレーム３１は、水平に配設された第一フレーム３５と、第一フレーム３５に対して垂直に配設され、互いに離間する第二フレーム３６及び第三フレーム３７とで構成されている。
【００２４】
第二型本体３２は、第一フレーム３５から離間しており、第二フレーム３６及び第三フレーム３７に固定されている。第二型本体３２の中央には、樹脂が充填される空間である第二キャビティ４１が形成されている。第二キャビティ４１は、立上り部Ｊ２を成形する立上り部用キャビティ４１ａと、基端部Ｊ３を成形する基端部用キャビティ４１ｂとを備えている。基端部用キャビティ４１ｂは、凹状を呈し、第一成形型２側に開放している。
【００２５】
射出手段３３は、溶融状態の樹脂をキャビティに射出する装置である。射出手段３３としてはたとえば公知のプリプランジャ式射出成形機が挙げられる。プリプランジャ射出成形機は、スクリューの回転と加熱とによって混練された成形材を射出室に圧送したうえでプランジャ等の射出部材から射出するものである。図１では、プリプランジャ式射出成形機の構成要素の内でプランジャ等の一部の射出部材のみを図示している。射出部材の下端周りは射出成形型３に対し上下に貫通するように取り付けられ、射出部材の先端の射出口は立上り部用キャビティ４１ａに臨んでいる。
【００２６】
温度調節手段３４は、第二キャビティ４１の近傍に配設されている。温度調節手段３４は、第二型本体３２の温度の調節が可能になっている。
【００２７】
次に、本発明の実施形態に係る樹脂製品の製造方法について説明する。ここでは、真空成形装置１を用いて樹脂製品Ｊを製造する場合を例示する。本実施形態に係る樹脂製品の製造方法では、シート配置工程、吸引・穿孔工程、キャビティ形成工程、射出工程を行う。
【００２８】
図１に示すように、シート配置工程では、第一成形型２の上に樹脂シートＳを配置する。樹脂シートＳは、ポリエチレン、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂を用いている。樹脂シートＳは、予め加熱することで成形可能な状態になっている。また、温度調節手段３４によって、第二成形型３の温度を調節する。
【００２９】
図３の（ａ）に示すように、吸引・穿孔工程では、吸引手段１３を駆動させて樹脂シートＳを吸引しつつ穿孔する。まず、シリンダー２４を駆動させて穿孔部２３ｂが吸着面Ｋ１から突出する位置まで移動させる。そして、吸引手段１３を駆動させて、吸着面Ｋ１付近に発生する負圧によって樹脂シートＳを吸着面Ｋ１に吸着させる。これにより、樹脂シートＳに穿孔部２３ｂが入り込み、孔Ｔが形成される。
【００３０】
図３の（ｂ）に示すように、キャビティ形成工程では、シリンダー２４を駆動させて樹脂シートＳに対して移動体２３を後退させる。これにより、樹脂シートＳ、移動スペース２１ａ及び移動体２３で囲まれた第一キャビティ４０が形成される。また、移動体２３が後退したことにより、孔Ｔを介して第一キャビティ４０と第二キャビティ４１とが連通し、樹脂シートＳの表裏で連続したキャビティが形成される。
【００３１】
図３の（ｃ）に示すように、射出工程では、第一キャビティ４０及び第二キャビティ４１に射出手段３３によって樹脂を射出する。そして、必要に応じて、温度調節手段３４の温度を低下させて樹脂の硬化を促進する。以上により樹脂製品Ｊが形成される。
【００３２】
なお、前記した製造方法は一例であって他の方法でもよい。例えば、穿孔手段１４の穿孔部２３ｂを吸着面Ｋ１の内側に収納した状態で樹脂シートＳを吸引した後、穿孔部２３ｂを樹脂シートＳに進入させて穿孔してもよい。
【００３３】
以上説明した本実施形態に係る真空成形装置１によれば、樹脂シートＳに孔Ｔをあけつつ、当該孔Ｔを開けることで連通した第一キャビティ４０及び第二キャビティ４１に射出手段３３によって樹脂を射出する。これにより、仮に、立上り部Ｊ２の幅が狭く、かつ、長い場合であっても、基部Ｊ１と当該基部Ｊ１に立設する立上り部Ｊ２を備えた樹脂製品Ｊを容易に成形することができる。また、第一成形型２と第二成形型３とを一度突き合せるだけで樹脂製品Ｊを成形することができるため、製造サイクルタイムの短縮化を図ることができる。
【００３４】
また、第二キャビティ４１によって立上り部Ｊ２が成形されるとともに、孔Ｔを介して樹脂シートＳの裏側にも樹脂が入り込み、孔Ｔの開口縁部の表裏を挟むようにして基端部Ｊ３及び支持部Ｊ４が形成される。これにより、基部Ｊ１に対して立上り部Ｊ２を強固に固定することができる。
【００３５】
また、第二キャビティ４１の近傍に温度調節手段３４を設け、第二型本体３２を加熱することで樹脂が硬化するのを防ぐとともに、冷却する（温度を低下させる）ことで樹脂の硬化を促進させることができる。これにより、成形性を高めることができる。
【００３６】
以上本発明の実施形態について説明したが、本発明の趣旨に反しない範囲において適宜設計変更が可能である。例えば、本実施形態では板状の立上り部Ｊ２を例示したが、基部Ｊ１からわずかでも立ち上る部位を含む部位を含むものであれば他の形状であってもよい。
【００３７】
また、本実施形態では樹脂シートＳを第一成形型２に吸引させたが、第二成形型３に吸引させてもよい。また、本実施形態では、移動体２３を下降させて形成されたスペースを第一キャビティ４０としたがこれに限定されるものではない。例えば、第一成形型２に予め第一キャビティを形成しておき、穿孔部２３ｂのみを移動させるなどして孔を形成してもよい。
【００３８】
また、本実施形態では第一成形型２に穿孔手段１４を設けたが、第二成形型３に設けてもよい。この場合は、例えば、第二キャビティ４１内で移動可能な穿孔部を設置して樹脂シートに孔をあけ、当該穿孔部を第二キャビティ４１から退避させた後、第二キャビティ４１に樹脂を射出すればよい。
【００３９】
また、前記した実施形態では、上方に第二成形型３を配し、下方に第一成形型２を配したが、逆に上方に第一成形型２を配し、下方に第二成形型３を配する構成にしてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１        真空成形装置
２        第一成形型
３        第二成形型
１１      フレーム
１２      第一型本体
１３      吸引手段
１４      穿孔手段
３３      射出手段
３４      温度調節手段
４０      第一キャビティ
４１      第二キャビティ
Ｊ        樹脂製品
Ｊ１      基部
Ｊ２      立上り部
Ｊ３      基端部
Ｊ４      支持部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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