(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
略矩形形状のフレームを有する複数のヒータユニットを略同一平面上にて配列させ、各ヒータユニットにより樹脂シートを加熱する樹脂シート加熱装置であって、
同ヒータユニットが配列される略同一面上にて、碁盤目状に配置された上記ヒータユニットを各フレームの直線部位が近接するようにそれぞれ略均等な角度ずつ同方向へ回転させることにより、各ヒータユニットの角部により取り囲まれる略矩形形状の空隙を形成するとともに、
この空隙に樹脂シートの加熱状況を検出するためのセンサを配置したことを特徴とする樹脂シート加熱装置。
【請求項２】
略矩形形状のフレームを有する複数のヒータユニットを、同フレームの各辺が互いに対向し、かつ、四隅の角部が互いに略対向するように、略同一平面上にて配列させ、各ヒータユニットにより樹脂シートを加熱する樹脂シート加熱装置であって、
当該ヒータユニットにおける一端同士が互いに突き当たる一辺と他辺とで形成される当該角部において、
この一辺にて当該ヒータユニットと隣接する一のヒータユニットにおける当該角部に対向する角部を当該角部から同一辺の延長線上へ所定距離だけずらして配置し、
上記他辺にて当該ヒータユニットと隣接する別のヒータユニットにおける当該角部に対向する角部を当該角部から同他辺上へ所定距離だけずらして配置することにより、各ヒータユニットの角部によって取り囲まれる略矩形形状の空隙を形成するとともに、
この空隙に樹脂シートの加熱状況を検出するためのセンサを配置したことを特徴とする樹脂シート加熱装置。
【請求項３】
上記請求項１〜請求項２のいずれかに記載の樹脂シート加熱装置において、
上記センサは、上記ヒータユニットにより加熱される樹脂シートの温度を検出することを特徴とする樹脂シート加熱装置。
【請求項４】
上記請求項１〜請求項２のいずれかに記載の樹脂シート加熱装置において、
上記センサは、上記ヒータユニットにより加熱された樹脂シートのドローダウンを検出することを特徴とする樹脂シート加熱装置。
【請求項５】
上記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の樹脂シート加熱装置において、
上記空隙には、上記ヒータユニットの配列面に対して略垂直となる方向へ軸線を配向させ、内部に上記センサが挿入された略筒形状の保護部材を配置することを特徴とする樹脂シート加熱装置。
【請求項６】
上記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の樹脂シート加熱装置において、
上記ヒータユニットとの間において上記樹脂シートを介在させつつ互いのヒータ面を対向させる他のヒータユニットが備えられるとともに、
上記ヒータユニットと他のヒータユニットにそれぞれ備えられる加熱抵抗体の直線部位が所定角度ずれていることを特徴とする樹脂シート加熱装置。
【請求項７】
略矩形形状のフレームを有する複数のヒータユニットを略同一平面上にて配列させ、各ヒータユニットにより樹脂シートを加熱する樹脂シート加熱方法であって、
同ヒータユニットが配列される略同一面上にて、碁盤目状に配置された上記ヒータユニットを各フレームの直線部位が近接するようにそれぞれ略均等な角度ずつ同方向へ回転させることにより、各ヒータユニットの角部により取り囲まれる略矩形形状の空隙を形成するとともに、
この空隙に配置したセンサによって樹脂シートの加熱状況を検出することを特徴とする樹脂シート加熱方法。
【請求項８】
略矩形形状のフレームを有する複数のヒータユニットを、同フレームの各辺が互いに対向し、かつ、四隅の角部が互いに略対向するように、略同一平面上にて配列させ、各ヒータユニットにより樹脂シートを加熱する樹脂シート加熱方法であって、
当該ヒータユニットにおける一端同士が互いに突き当たる一辺と他辺とで形成される当該角部において、
この一辺にて当該ヒータユニットと隣接する一のヒータユニットにおける当該角部に対向する角部を当該角部から同一辺の延長線上へ所定距離だけずらして配置し、
上記他辺にて当該ヒータユニットと隣接する別のヒータユニットにおける当該角部に対向する角部を当該角部から同他辺上へ所定距離だけずらして配置することにより、各ヒータユニットの角部によって取り囲まれる略矩形形状の空隙を形成するとともに、
この空隙に配置したセンサによって樹脂シートの加熱状況を検出することを特徴とする樹脂シート加熱方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂シート加熱装置および樹脂シート加熱方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の樹脂シート加熱装置として、特公昭４６−２１１４９号公報や実公昭４８−２７２５０号公報に開示されたシーズワイヤなどの棒ヒータを格子状に配置して樹脂シートを加熱する樹脂シート加熱装置が知られていた。
しかし、最近では、略矩形形状のフレームを有し、このフレーム内にセラミックやリボンなどを配置した複数のヒータユニットが各フレームの直線部位を近接させつつ碁盤目状に配列された樹脂シート加熱装置を使用している。
なお、この樹脂シート加熱装置では、各ヒータユニットごとに温度制御を行うことにより、限られた領域における樹脂シートの加熱が可能なため、あらゆるサイズの樹脂シートを同じ装置で加熱できる点で有用となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の樹脂シート加熱装置においては、限られた領域における樹脂シートの加熱が可能である一方、上記樹脂シートを均一に加熱するためには、各ヒータユニットをなるべく密着させ、ヒータユニット間の隙間を低減させる必要がある。
その反面、各ヒータユニットにおける温度制御を行うためには、樹脂シートにおける加熱状況を検出するための温度センサやドローダウン検出センサなどを上記ヒータユニットの間に配置する必要がある。
【０００４】
この場合には、同センサ類を配置するためのスペースをヒータユニット間に設ける必要があり、また、ヒータユニットの温度上昇による同センサ類への影響を防ぐためには、ヒータユニット間のスペースを広めに設定する必要がある。
従って、実際にはヒータユニット間の隙間を低減させることはできず、樹脂シートの加熱バランスを悪化させてしまうという課題があった。
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、センサ類をヒータユニット間に配置させつつ、樹脂シートにおける加熱バランスの悪化を防ぐことの可能な樹脂シート加熱装置および樹脂シート加熱方法の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１にかかる発明は、略矩形形状のフレームを有する複数のヒータユニットを略同一平面上にて配列させ、各ヒータユニットにより樹脂シートを加熱する樹脂シート加熱装置であって、同ヒータユニットが配列される略同一面上にて、碁盤目状に配置された上記ヒータユニットを各フレームの直線部位が近接するようにそれぞれ略均等な角度ずつ同方向へ回転させることにより、各ヒータユニットの角部により取り囲まれる略矩形形状の空隙を形成するとともに、この空隙に樹脂シートの加熱状況を検出するためのセンサを配置した構成としてある。
上記のように構成した請求項１にかかる発明においては、略矩形形状のフレームを有する複数のヒータユニットを碁盤目状に配置し、略均等な角度ずつ同方向へ回転させることにより各フレームの直線部位を近接させ、各ヒータユニットの角部により取り囲まれる略矩形形状の空隙を形成し、この空隙に配置したセンサによって樹脂シートの加熱状況を検出する。
このため、各ヒータユニットは、隣接するヒータユニットに密着されることから、ヒータユニット間の隙間が低減され、樹脂シートにおける加熱バランスの悪化が防止される。この際、空隙に配置されたセンサにより、樹脂シートの加熱状況が検出されるため、樹脂シートの加熱状況に応じたヒータ温度制御が実現される。
【０００６】
また、上記目的を達成するため、請求項２にかかる発明は、略矩形形状のフレームを有する複数のヒータユニットを、同フレームの各辺が互いに対向し、かつ、四隅の角部が互いに略対向するように、略同一平面上にて配列させ、各ヒータユニットにより樹脂シートを加熱する樹脂シート加熱装置であって、当該ヒータユニットにおける一端同士が互いに突き当たる一辺と他辺とで形成される当該角部において、この一辺にて当該ヒータユニットと隣接する一のヒータユニットにおける当該角部に対向する角部を当該角部から同一辺の延長線上へ所定距離だけずらして配置し、上記他辺にて当該ヒータユニットと隣接する別のヒータユニットにおける当該角部に対向する角部を当該角部から同他辺上へ所定距離だけずらして配置することにより、各ヒータユニットの角部によって取り囲まれる略矩形形状の空隙を形成するとともに、  この空隙に樹脂シートの加熱状況を検出するためのセンサを配置した構成としてある。
【０００７】
上記のように構成した請求項２にかかる発明においては、フレームの各辺が互いに対向し、かつ、四隅の角部が互いに略対向するように、略同一平面上にて配列された略矩形形状のフレームを有する複数のヒータユニットは、一端同士が互いに突き当たる一辺と他辺とで形成される自身の角部において、この一辺にて当該ヒータユニットと隣接する一のヒータユニットにおける当該角部に対向する角部を当該角部から同一辺の延長線上へ所定距離だけずらして配置され、上記他辺にて当該ヒータユニットと隣接する別のヒータユニットにおける当該角部に対向する角部を当該角部から同他辺上へ所定距離だけずらして配置される。すると、各ヒータユニットの角部によって取り囲まれる位置に略矩形形状の空隙が形成される。
【０００８】
このため、上記空隙にセンサを配置し、同センサによって樹脂シートの加熱状況を検出しつつ、各ヒータユニットにより樹脂シートを加熱する。
従って、上記請求項１と同様に、樹脂シートにおける加熱バランスの悪化が防止され、樹脂シートの加熱状況に応じたヒータ温度制御が実現される。
ここにいうセンサの一例として、請求項３にかかる発明は、上記請求項１〜請求項２のいずれかに記載の樹脂シート加熱装置において、上記センサは、上記ヒータユニットにより加熱される樹脂シートの温度を検出する構成としてある。
上記のように構成した請求項３にかかる発明においては、上記空隙に配置されたセンサによって樹脂シートの温度を検出し、この検出された温度に基づいて上記ヒータユニットにおける温度制御を行う。
【０００９】
また、上記センサの別の一例として、請求項４にかかる発明は、上記請求項１〜請求項２のいずれかに記載の樹脂シート加熱装置において、上記センサは、上記ヒータユニットにより加熱された樹脂シートのドローダウンを検出する構成としてある。
上記のように構成した請求項４にかかる発明においては、上記空隙に配置されたセンサによって樹脂シートのドローダウンの有無を検出し、この検出結果に基づいて上記ヒータユニットにおける温度制御を行う。
上記センサは、各ヒータユニットの角部に形成される空隙に配置されれば良いが、同センサを同ヒータユニットによる加熱から保護するために付加構成を設けることも可能である。
【００１０】
この場合の構成例として、請求項５にかかる発明は、上記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の樹脂シート加熱装置において、上記空隙には、上記ヒータユニットの配列面に対して略垂直となる方向へ軸線を配向させ、内部に上記センサが挿入された略筒形状の保護部材を配置する構成としてある。
上記のように構成した請求項５にかかる発明においては、上記ヒータユニットの配列面に対して略垂直となる方向へ軸線を配向させ、内部に上記センサが挿入された略筒形状の保護部材が上記空隙に配置され、上記センサは、同保護部材に挿入される。
このため、上記センサは、上記保護部材の遮蔽効果により、上記ヒータユニットによる加熱から保護される。
【００１１】
当該樹脂シート加熱装置の具体的な適用例として、上記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の樹脂シート加熱装置において、上記ヒータユニットとの間において上記樹脂シートを介在させつつ互いのヒータ面を対向させる他のヒータユニットが備えられるとともに、上記ヒータユニットと他のヒータユニットにそれぞれ備えられる加熱抵抗体の直線部位が所定角度ずれている構成としてある。
上記のように構成した請求項６にかかる発明においては、上記ヒータユニットと互いのヒータ面を対向させる他のヒータユニットが備えられ、これらの間に上記樹脂シートが介在する。そして、上記ヒータユニットと他のヒータユニットにそれぞれ備えられる加熱抵抗体の直線部位が所定角度ずれている。
【００１２】
上記ヒータユニットに配設された加熱抵抗体の直線部位と他のヒータユニットに配設された加熱抵抗体の直線部位とが互いに平行となる場合、樹脂シートでは、各加熱抵抗体に近い部分が加熱されやすく、同加熱抵抗体から遠い部分が加熱されにくいため、表面温度が高くなりやすい部分と高くなりにくい部分とが生じ、加熱ムラの原因となり得る。
しかし、当該請求項６では、上記ヒータユニットに配設された加熱抵抗体における直線部位の配向方向と、他のヒータユニットに配設された加熱抵抗体における直線部位の配向方向とを所定角度だけずらしているため、各加熱抵抗体を平行にした場合に比べて加熱ムラが生じにくくなる。
【００１３】
以上のように、樹脂シートを加熱する際の手法は、実体のある装置として構成可能であるだけでなく、方法としても実現可能である。その一例として、請求項７にかかる発明は、略矩形形状のフレームを有する複数のヒータユニットを略同一平面上にて配列させ、各ヒータユニットにより樹脂シートを加熱する樹脂シート加熱方法であって、同ヒータユニットが配列される略同一面上にて、碁盤目状に配置された上記ヒータユニットを各フレームの直線部位が近接するようにそれぞれ略均等な角度ずつ同方向へ回転させることにより、各ヒータユニットの角部により取り囲まれる略矩形形状の空隙を形成するとともに、この空隙に配置したセンサによって樹脂シートの加熱状況を検出す構成としてある。
また、請求項８にかかる発明は、略矩形形状のフレームを有する複数のヒータユニットを、同フレームの各辺が互いに対向し、かつ、四隅の角部が互いに略対向するように、略同一平面上にて配列させ、各ヒータユニットにより樹脂シートを加熱する樹脂シート加熱方法であって、当該ヒータユニットにおける一端同士が互いに突き当たる一辺と他辺とで形成される当該角部において、この一辺にて当該ヒータユニットと隣接する一のヒータユニットにおける当該角部に対向する角部を当該角部から同一辺の延長線上へ所定距離だけずらして配置し、上記他辺にて当該ヒータユニットと隣接する別のヒータユニットにおける当該角部に対向する角部を当該角部から同他辺上へ所定距離だけずらして配置することにより、各ヒータユニットの角部によって取り囲まれる略矩形形状の空隙を形成するとともに、この空隙に配置したセンサによって樹脂シートの加熱状況を検出する構成としてある。
すなわち、上記装置としての構成は、方法としても実現することが可能である。なお、上記請求項２〜請求項６にかかる構成についても同様に方法として適用可能であることは言うまでもない。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１および請求項７にかかる発明は、センサ類をヒータユニット間に配置させつつ、樹脂シートにおける加熱バランスの悪化を防ぐことの可能な樹脂シート加熱装置および樹脂シート加熱方法を提供することができる。
また、請求項２および請求項８にかかる発明によっても、センサ類をヒータユニット間に配置させつつ、樹脂シートにおける加熱バランスの悪化を防ぐことの可能な樹脂シート加熱装置および樹脂シート加熱方法を提供することができる。
さらに、請求項３にかかる発明によれば、樹脂シートにおける加熱バランスの悪化を防ぎつつ、樹脂シートにおける温度を検出することができる。
【００１５】
さらに、請求項４にかかる発明によれば、樹脂シートにおける加熱バランスの悪化を防ぎつつ、樹脂シートにおけるドローダウンを検出することができる。
さらに、請求項５にかかる発明によれば、センサをヒータユニットによる加熱から保護することができる。
さらに、請求項６にかかる発明によれば、樹脂シートの加熱ムラを低減させ、加熱バランスの悪化を防ぐことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面にもとづいて本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態にかかる樹脂シート加熱装置の概略構成を斜視図により示している。
樹脂シート加熱装置１００は、所定間隔をおいて配置された上ヒータ２００と下ヒータ３００とを備えており、左方に配置されたシートロールから繰り出された樹脂シート４００を各ヒータ２００，３００の間にて加熱して軟化させている。なお、この軟化された樹脂シート４００は、同図の右方に配置された図示しない樹脂シート成形装置にて所定形状に成形されて成形品となる。
【００１７】
図２は、上ヒータ２００の主要構成を平面図により示し、図３は、下ヒータ３００の主要構成を平面図により示している。
上ヒータ２００は、碁盤目状に配置し、そこから均等な角度ずつ反時計方向へ回転された３６個（６個×６個）のヒータユニット２１０と、ヒータユニット２１０の間に配置された放射温度計（パイロメータ）２２０，２３０とを備えている。
各ヒータユニット２１０は、略矩形形状の外形を有しているため、隣接するヒータユニット２１０の直線部位に自身の直線部位を密着させることで、各角部には、略矩形形状の空隙が形成される。
上ヒータ２００の中央付近に形成された二箇所の空隙には、ヒータ面に対して略直交する方向へ軸線を配向させた略筒状の保護部材２２１，２３１が配置されており、保護部材２２１，２３１には、放射温度計２２０，２３０が挿入される。
【００１８】
このように、ヒータユニット２１０を密着させつつ配置しているため、樹脂シート４００の加熱時における加熱バランスの悪化を防ぐことが可能となる。また、放射温度計２２０，２３０が配置されるため、樹脂シート４００の表面温度を検出してヒータ温度をフィードバック制御することにより、成形品ごとに軟化度合いの偏りを生じさせることなく、均一な樹脂シートの加熱を実現可能としている。
一方、下ヒータ３００には、３６個（６個×６個）のヒータユニット２１０が碁盤目状に配置されている。各ヒータユニット２１０は、上ヒータ２００と同様に、略矩形形状の外形を有しているため、隣接するヒータユニット２１０の直線部位に自身の直線部位を対向させ、各角部を突き合わせつつ配置される。
なお、下ヒータ３００では、各ヒータユニット２１０が所定の間隔を取りつつ配置されており、上ヒータ２００におけるヒータ面積と、下ヒータ３００におけるヒータ面積とが均等になるように構成される。
【００１９】
図４は、各ヒータユニット２１０におけるヒータ面の外観を平面図により示している。
ヒータユニット２１０は、略矩形形状の盆型フレーム２１１と、このフレーム２１１上に適宜配設された張架支持部材２１２と、この張架支持部材２１２にて張架支持される本発明にいう加熱発熱体としての板状ヒータ２１３とを備えている。なお、盆型フレーム２１１上には、断熱性および絶縁性を有する反射板２１１ａが載置される。以下、盆型フレーム２１１は、単にフレーム２１１と呼ぶことにする。
【００２０】
フレーム２１１は、所定形状にプレス切断した平板の周縁を屈曲して立設させることにより、外周形状が略矩形形状になった浅目の皿状としてある。
張架支持部材２１２には、電極を兼ねる第一の支持部材２１２ａと電極以外の第二の支持部材２１２ｂとがある。これらの拡大斜視図を図５に示す。
第一の支持部材２１２ａは、フレーム２１１における相対向する二つの角部に形成された矩形穴２１１ｂを貫通して支持されている。フレーム２１１の上面には碍子２１２ａ１が配置され、裏面にはマイカ製の絶縁板２１２ａ２が配置され、矩形穴２１１ｂを貫通するボルト２１２ａ３にてこれらを貫通しつつ締付け固定している。
【００２１】
碍子２１２ａ１は、所定位置にて対向する側壁がフラットに切除された略円柱形状に形成されており、図６に示すように、略鉛直下方へ折り曲げられた板状ヒータ２１３の先端を側壁のフラットな部位に当接させつつ、ナット２１２ａ４との間に板状ヒータ２１３を挟み込んで固定し、電極へ導通させている。
このため、碍子２１２ａ１は、フラットな部位にて板状ヒータ２１３を位置決めすることができるため、碍子２１２ａ１の上面に板状ヒータ２１３を挟み込んで位置決めするための突起を形成する必要がない。従って、突起を形成した場合のように、板状ヒータ２１３の膨張などによって碍子２１２ａ１が欠けてしまうおそれもなく、碍子２１２ａ１の耐久性を向上させることが可能となる。
【００２２】
絶縁板２１２ａ２の側には、磁器製の外筒２１２ａ５、ワッシャ２１２ａ６およびナット２１２ａ７などが配置され、ナット２１２ａ７にて角部品を締結固定している。また、ナット２１２ａ７にて図示しない電源ケーブルを締結し、外部から給電可能としている。
第二の支持部材２１２ｂは、フレーム２１１の裏面から貫通して固定されたスタッドピン２１２ｂ１に対して二つの円柱状の碍子２１２ｂ２，２１２ｂ３を貫通支持せしめて形成される。なお、碍子２１２ｂ２，２１２ｂ３の間には、板状ヒータ２１３が挟み込まれ、スタッドピン２１２ｂ１にワッシャ２１２ｂ４を取り付けることで固定される。
【００２３】
板状ヒータ２１３は、平板の薄いニクロム板を左右から交互に切れ目を入れて葛折り状とし、端部から端部へと至る間には直線形状のリボン状部分と１８０度方向を折り返す折り返し部とが連続している。その両端は端部側から切れ目を入れてＵ字型とし、上述したように第一の支持部材２１２ａのボルト２１２ａ３をくわえ込みつつナット２１２ａ４で締結固定できるようにしてある。
なお、本実施形態では、板状ヒータ２１３の形状として、リボン状部分が折り返し部にて１８０度折り返されるものとして説明しているが、電流経路における抵抗の不均衡を是正するのは必ずしも１８０度折り返す場合に限られるものではない。
【００２４】
すなわち、図７に示すように、板状ヒータ２１３の変形例を示すものであり、直線のリボン状部分を備えつつ、９０度の折り返し部によって渦巻き状の形状とすることも可能である。
以上のように、上ヒータ２００と下ヒータ３００には、それぞれ直線部位を有する板状ヒータ２１３が配設されたヒータユニット２１０が配列されており、各ヒータユニット２１０は、板状ヒータ２１３の直線部位を同方向へ配向させている。
【００２５】
このため、図８に示すように、上ヒータ２００では、各ヒータユニット２１０が所定角度ずつ回転させつつ配列されている分、板状ヒータ２１３における直線部位の配向方向が下ヒータ３００に配設された板状ヒータ２１３における直線部位の配向方向に対して角度θだけ反時計方向へずれる。
例えば、上ヒータ２００が下ヒータ３００と同様に各ヒータユニット２１０を碁盤目状に配列する場合、図９に示すように、各ヒータ２００，３００に配設された板状ヒータ２１３の配向方向が一致する。ここで、各板状ヒータ２１３の直線部位が所定間隔をおきつつ１８０度折り返されていることから、樹脂シート４００には、板状ヒータ２１３に近い部位と板状ヒータ２１３から離れた部位とが交互に生ずる。
【００２６】
すると、板状ヒータ２１３の各直線部位における中心に近い図１０に示す部位Ａに対向した部分は加熱されやすく、板状ヒータ２１３の各直線部位における中心から遠い部位に対向した部分は加熱されにくいにもかかわらず、各ヒータ２００，３００では、板状ヒータ２１３の各直線部位が同じように配設されるため、樹脂シートでは、特定の部分だけが加熱されやすく、その他の部分は加熱されにくくなる。
従って、図１１に示すように、板状ヒータ２１３の各直線部位における中心に近い部位Ａとの対向位置の方が、板状ヒータ２１３の各直線部位における中心から遠い部位との対向位置よりも表面温度が高くなり、樹脂シート４００に加熱ムラを生じる原因となり得る。
【００２７】
しかし、本実施形態では、上述したように、各ヒータ２００，３００に配設された板状ヒータ２１３における直線部位の配向方向は角度θだけずれているため、各ヒータ２００，３００に配設された板状ヒータ２１３の各直線部位が樹脂シート４００に対して同じ位置で対向せず、樹脂シートにおける特定の部分だけが各ヒータ２００，３００により上下両面から加熱されやすくなるのを防ぎ、樹脂シートにおける加熱ムラを抑制して加熱バランスの悪化を防止することが可能となる。
また、下ヒータ３００において、各ヒータユニット２１０を時計方向へ所定角度だけ回転させ、各ヒータユニット２１０の角部により形成された空隙に放射温度計を配置した場合であれば、上ヒータ２００に配設された板状ヒータ２１３における直線部位と、下ヒータ３００に配設された板状ヒータ２１３における直線部位との配向方向との変位角がより大きくなるため、樹脂シート４００における加熱ムラがより効果的に抑制可能となる。
【００２８】
ところで、樹脂シート４００は、図１に示すように、所定量ずつ樹脂シート加熱装置１００に送り込まれ、樹脂シート成形装置にて成形が行われる所定の範囲が順次加熱されていく。
例えば、一箇所の成形範囲ごとに加熱を行う場合について図１２を参照しながら説明する。
同図に示すように、左方から送り込まれた樹脂シート４００における成形範囲Ｐが加熱されて右方へ送り出されると、次の成形範囲Ｑが成形範囲Ｐが加熱されたときと同じ位置で加熱される。
【００２９】
このとき、放射温度計２２０，２３０は、各成形範囲Ｐ，Ｑの左右両端付近に固定されているため、次々と加熱される成形範囲ごとに行われる温度検出条件が均一となり、成形範囲ごとの加熱ムラは防がれる。
なお、同図に示す輻射温度計の位置は、一例にすぎず、各成形エリアを加熱する際に均一な条件で温度検出を行うことができれば良いとの観点から、例えば、放射温度計２２０，２３０を上ヒータ２００における別の位置に移動させることも可能であるし、放射温度計の配置数を変えることも可能である。
【００３０】
また、二箇所の成形範囲を一度に加熱する場合について図１３を参照しながら説明する。
同図に示すように、左方から送り込まれた樹脂シート４００における成形範囲Ｒが加熱されて右方へ送り出されると、次の成形範囲Ｓが成形範囲Ｒが加熱されたときと同じ位置で加熱される。
このとき、放射温度計２２０，２３０は、各成形範囲Ｒ，Ｓの中央寄りに固定されているため、次々と加熱される成形範囲ごとに行われる温度検出条件が均一となり、成形範囲ごとの加熱ムラは防がれる。
以上のように、樹脂シート４００は、図１２および図１３に示すように、所定の成形範囲が加熱されるが、この加熱される成形範囲の位置決めは、上ヒータ２００および下ヒータ３００の移動により行われる。
すなわち、樹脂シート４００の送り量はあらかじめ決められているため、上ヒータ２００および下ヒータ３００を所定位置まで移動させることにより、各成形範囲と放射温度計２２０，２３０との位置関係を決定する。
【００３１】
上ヒータ２００および下ヒータ３００には、図１４に示すように、回転可能な車輪２００ａ，３００ａがそれぞれ取り付けられており、樹脂シート４００の送り方向に対して平行な方向へ敷設されたレール２００ｂ，３００ｂに載置される。また、車輪２００ａ，３００ａには、ストッパ２００ａ１，３００ａ１が設けられており、ストッパ２００ａ１，３００ａ１を使用した場合には回転が制限されて各ヒータ２００，３００が位置決めされる。
かかる構成により、作業者は、各放射温度計２２０，２３０が所定位置で樹脂シート４００と対向するように、上ヒータ２００および下ヒータ３００を所望の位置まで移動させ、ストッパ２００ａ１，３００ａ１により各ヒータ２００，３００の位置を固定する。
【００３２】
なお、ストッパ２００ａ１，３００ａ１による車輪２００ａ，３００ａの固定は一例にすぎないため、ボルト締めにより各ヒータ２００，３００を所定位置に固定することも可能であるし、各ヒータ２００，３００をチェーンなどを介してモータにより移動させることも可能である。モータにより各ヒータ２００，３００を移動させる場合には、ヒータ温度制御や樹脂シート４００の送り速度制御などとともに制御盤などにおいて一括制御しても良い。
また、車輪２００ａ，３００ａとレール２００ａ１，３００ａ１とを用いる代わりに、クランク機構、油圧シリンダ、エアシリンダなどを用いて各ヒータ２００，３００を移動させることも同様に可能である。
さらに、本実施形態では、各ヒータ２００，３００を移動させることによってのみ、樹脂シート４００に対する位置決めを行っているが、樹脂シート４００の送り量を変更することにより、各成型範囲を所定位置にて各ヒータ２００，３００に対向させることも可能である。
【００３３】
上記説明では、上ヒータ２００において、各ヒータユニット２１０の角部により取り囲まれることで形成される空隙に放射温度計２２０，２３０を配置しているが、樹脂シート４００における加熱状況を検出するためのセンサを配置できれば良いとの観点から、かかる構成は一例にすぎず、ドローダウンセンサを配置することも可能である。
この場合、上述した場合と同様に、各ヒータユニット２１０を密着させつつ配置しているため、樹脂シート４００における加熱バランスの悪化を防ぐことが可能となり、また、加熱により樹脂シート４００に生じたドローダウンをドローダウンセンサにより検出することが可能となる。この場合、上ヒータ２００に限らず、下ヒータ３００にドローダウンセンサを配置することも同様に可能である。
【００３４】
次に、本実施形態にかかる樹脂シート加熱装置１００にて樹脂シート４００を加熱する際の動作について説明する。
シートロールから繰り出された樹脂シート４００を上ヒータ２００と下ヒータ３００との間に介在させつつ、樹脂シート成形装置に向けて送り出される。
このとき、樹脂シート４００は、所定量だけ送り出して一定時間停止した後、再び同じ量だけ送り出される。この繰り返しにより、順次加熱により軟化されて成形品が形成される。
【００３５】
いわゆる一個取りの場合、すなわち、一箇所の成形範囲ごとに加熱を行う場合、図１２に示すように、放射温度計２２０，２３０を成形範囲の左右両端部位に対向するように樹脂シート４００を一定時間停止させる。
樹脂シート４００は、あらかじめ設定された量ずつ送り出されるため、成形範囲が一時停止する位置は決められる。このため、各放射温度計２２０，２３０が所望の位置で成形範囲と対向するように、作業者は、上ヒータ２００と下ヒータ３００とをレール２００ｂ，３００ｂに沿って移動させ、ストッパ２００ａ１，３００ａ１により車輪２００ａ，３００ａの回転を規制させることで各ヒータ２００，３００の位置決めを行う。
【００３６】
従って、以降、各放射温度計２２０，２３０は、樹脂シート４００が一時停止する際、成形範囲の左右両端部位に対向させられ、樹脂シート４００の温度を検出する。すると、この検出された温度に基づいてヒータ温度がフィードバック制御されるため、成形品ごとに軟化度合いの偏りを生じさせることなく、均一な樹脂シート４００の加熱が実現される。
ここで、いわゆる二個取りに変更する場合、すなわち、二箇所の成形範囲を一度に加熱していく場合、図１３に示すように、放射温度計２２０，２３０を各成形範囲が近接する側の端部に対向するように樹脂シート４００を一時停止させる。
【００３７】
上ヒータ２００は、一個取りの場合と同じものを使用するため、放射温度計２２０，２３０は一個取りの際と同じ場所に配置される。また、樹脂シート４００は、上述したように、あらかじめ設定された量ずつ送り出されるため、成形範囲が一時停止する位置は決められる。
そこで、作業者は、一個取りの場合と同様に、各放射温度計２２０，２３０が所望の位置で成形範囲と対向するように、上ヒータ２００と下ヒータ３００とをレール２００ｂ，３００ｂに沿って移動させ、ストッパ２００ａ１，３００ａ１により車輪２００ａ，３００ａの回転を規制させることで各ヒータ２００，３００の位置決めを行う。
【００３８】
従って、以降、各放射温度計２２０，２３０は、樹脂シート４００が一時停止する際、各成形範囲が近接する側の端部に対向させられ、樹脂シート４００の温度を検出する。すると、この検出された温度に基づいてヒータ温度がフィードバック制御されるため、成形品ごとに軟化度合いの偏りを生じさせることなく、均一な樹脂シート４００の加熱が実現される。
このとき、各ヒータ２００，３００では、各ヒータユニット２１０が密着させつつ配列されているため、樹脂シート４００の加熱時における加熱バランスの悪化が防がれる。
【００３９】
また、上ヒータに配設された板状ヒータ２１３における直線部位の配向方向は、下ヒータ３００に配設された板状ヒータ２１３における直線部位の配向方向に対して角度θだけ反時計方向へずれている。このため、各ヒータ２００，３００に配設された板状ヒータ２１３の各直線部位が樹脂シート４００に対して同じ位置で対向せず、樹脂シート４００における特定の部分だけが各ヒータ２００，３００により上下両面から加熱されやすくなるのを防ぎ、樹脂シート４００における加熱ムラを抑制して加熱バランスの悪化を防止する。
このように、略矩形形状のフレーム２１１を有するヒータユニット２１０を略均等な角度ずつ反時計方向へ回転させつつ碁盤目状に配置することにより各フレーム２１１の直線部位を近接させ、各ヒータユニット２１０の角部により取り囲まれる略矩形形状の空隙を形成し、この空隙に樹脂シート４００における温度を検出するための放射温度計２２０，２３０を配置したため、放射温度計２２０，２３０が配置されていても、樹脂シート４００における加熱バランスの悪化を防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態にかかる樹脂シート加熱装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】上ヒータの主要構成を示す平面図である。
【図３】下ヒータの主要構成を示す平面図である。
【図４】ヒータユニットにおけるヒータ面の外観を示す平面図である。
【図５】ヒータユニットにおける板状ヒータの支持構造を示す分解斜視図である。
【図６】板状ヒータの端部における支持構造を示す断面図である。
【図７】変形例にかかるヒータユニットにおけるヒータ面の外観を示す平面図である。
【図８】上ヒータに配設された板状ヒータと下ヒータに配設された板状ヒータとの配向方向の違いを示す説明図である。
【図９】上ヒータに配設された板状ヒータと下ヒータに配設された板状ヒータとの配向方向が同一である場合を示す説明図である。
【図１０】板状ヒータにおける直線部位の中央に近い部位と遠い部位とを比較するための平面図である。
【図１１】板状ヒータにおける直線部位の中央に近い部位に対向する樹脂シートの表面温度と遠い部位に対向する樹脂シートの表面温度とを比較するためのグラフである。
【図１２】一箇所の成形範囲ごとに加熱する場合のシート送り状況を示す説明図である。
【図１３】二箇所の成形範囲を一度に加熱する場合のシート送り状況を示す説明図である。
【図１４】上ヒータと下ヒータとを移動させて位置決めするための構成例を示す側面図である。
【符号の説明】
１００…樹脂シート加熱装置
２００…上ヒータ
２００ａ…車輪
２００ａ１…ストッパ
２００ｂ…レール
２１０…ヒータユニット
２１１…盆型フレーム （フレーム）
２１１ａ…反射板
２１１ｂ…矩形穴
２１２…張架支持部材
２１２ａ…第一の支持部材
２１２ａ１…碍子
２１２ａ２…絶縁板
２１２ａ３…ボルト
２１２ａ４…ナット
２１２ａ５…外筒
２１２ａ６…ワッシャ
２１２ａ７…ナット
２１２ｂ…支持部材
２１２ｂ１…スタッドピン
２１２ｂ２，２１２ｂ３…碍子
２１２ｂ４…ワッシャ
２１３…板状ヒータ
２２０，２３０…放射温度計（パイロメータ）
２２１，２３１…保護部材
３００…下ヒータ
３００ａ…車輪
３００ａ１…ストッパ
３００ｂ…レール
４００…樹脂シート
Ａ…部位
Ｐ〜Ｓ…成形範囲
【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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