(57)【要約】【課題】基材形状にかかわらず高品質な成形を実現することができ、さらに基材形状に対する印刷シートの位置合わせを可能とし、また成形にかかるサイクルタイムを短縮して成形の効率化を図ることができ、生産性を向上させるようにした。【解決手段】下枠２の枠上縁部２ａにシート４を設け、熱板３を下枠２に密接する第１工程と、熱板３を減圧し、その加熱面３ａにシート４を吸着させて加熱する第２工程と、第２工程と並行してシート４の下側の収容空間Ｒ内を減圧する第３工程と、この第３工程の減圧動作を維持した状態でシート４の吸着動作を停止し、熱板３とシート４との間を大気開放する又は加圧する第４工程とを有することで、シート４を熱成形して基材１０に接着させるようにした。【選択図】図２
2011136471.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材を収容可能な空間を有する下枠と、該下枠の枠上縁部に対して加熱面を密接可能とした熱板とを備え、前記下枠と熱板との間にシートを配置させ、そのシートを熱成形して金型賦形または前記基材に接着させる熱板加熱による熱成形装置であって、
前記下枠には、前記枠上縁部に前記シートを固定可能で、且つ前記シートの下側の前記空間を減圧する減圧手段が設けられ、
前記熱板には、前記加熱面側を吸引する減圧手段と、前記加熱面を加熱する加熱手段と、前記加熱面側を大気開放又は加圧する手段とが設けられ、
前記下枠と熱板とを前記シートを挟んで密接させた状態で、前記熱板による吸着・加熱動作と前記シートの下側の前記空間内の減圧動作とを並行させるとともに、これらの動作開始から所定時間後に前記熱板による前記吸着動作を停止し、前記熱板と前記シートとの間を大気開放する又は加圧する成形動作手段を有することを特徴とする熱板加熱による熱成形装置。
【請求項２】
前記下枠には、少なくとも底部の周壁部側の外周部に減圧用の通気孔が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の熱板加熱による熱成形装置。
【請求項３】
前記加熱手段は、前記熱板の加熱面とは反対側に設けられたヒーターであることを特徴とする請求項１または２に記載の熱板加熱による熱成形装置。
【請求項４】
基材を収容可能な空間を有する下枠と、該下枠の枠上縁部に対して加熱面を密接可能とした熱板とを備え、前記下枠と熱板との間にシートを配置させ、そのシートを熱成形して金型賦形または前記基材に接着させる熱板加熱による熱成形方法であって、
前記下枠の枠上縁部にシートを設け、前記熱板を前記下枠に密接する第１工程と、
前記熱板と前記シートとの間を減圧し、その加熱面に前記シートを吸着させて加熱する第２工程と、
該第２工程と並行して前記シートの下側の前記空間内を減圧する第３工程と、
この第３工程の減圧動作を維持した状態で前記シートの吸着動作を停止し、前記熱板と前記シートとの間を大気開放する又は加圧する第４工程と、
を有することを特徴とする熱板加熱による熱成形方法。
【請求項５】
前記第３工程において、
前記空間の減圧動作前に、前記シートの下側の前記空間内を加圧することを特徴とする請求項４に記載の熱板加熱による熱成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートを熱成形して金型賦形または基材に接着させるための熱板加熱による熱成形装置および熱成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シート（表皮シート）を成形基材の外表面に接着する装置として、真空プレス積層成形装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
ここで、図４（ａ）〜（ｃ）には特許文献１に示すような従来の熱成形装置１００を示している。すなわち、上下のチャンバー１０１、１０２を備え、下側チャンバー１０１は成形基材を収容するとともに上側チャンバー１０２側の周縁部にシート１０３をセットすることが可能であり、上側チャンバー１０２は上方にヒーター１０４を備えた熱板１０５を有している。上側チャンバー１０２は、真空タンク１０６および加圧タンク１０７に接続されており、チャンバー１０２内を真空および加圧可能であり、下側チャンバー１０１は真空タンク１０６に接続されておりチャンバー１０１内を真空可能となっている。
【０００３】
さらに、この成形装置１での成形方法として、先ず、図４（ａ）に示すように基材１０８とシート１０３を下側チャンバー１０１にセットし、上側チャンバー１０２を下降させ、上下チャンバー１０１、１０２内を大気圧状態での気密状態とする。次に、図４（ｂ）に示すように、上下チャンバー１０１、１０２内を真空状態とし、上側チャンバー１０２のヒーター１０４によりシート１０３を加熱する。そして、下側チャンバー１０１内のテーブル１０９を上昇させ、上側チャンバー１０２内のみを大気圧状態にすることによりシート１０３が基材１０８（金型）に押し付けられて成形される。このとき、上側チャンバー１０２内に圧縮空気を入れることで、金型に対するシート１０３の吸着力を高めてもよい。次に、図４（ｃ）に示すように、上側チャンバー１０２内を少しだけ真空状態にすることで離型が行われ、基材１０８の取り出しが行われることにより熱成形する方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３１０２９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の熱成形方法では、以下のような問題があった。
すなわち、加熱によるシートの軟化による伸びが発生するが、加熱方式がチャンバー内輻射加熱であるため、その伸びによる垂れ下がりを抑える必要があり、上下チャンバー内の真空圧調整を行い、シートの水平維持を図る動作が行われている。ところが、このシートの正確な伸び量の確認が困難であることから、シート全面の温度分布が不均一となり、確実な成形、および接着を得ることができず、安定した品質が得られない。さらに、基材形状に対する印刷シートの位置ずれが発生するという問題があった。
また、シートの加熱後に基材側となる下側チャンバー内を減圧する場合、減圧速度に従ってシートが基材側に移動して基材に接着するので、シートの基材に対する押付け力が不十分になるおそれがある。そのため、基材の外形に複雑な凹凸形状がある場合には、基材に対するシートの押付け力が不足すると、その凹凸部とシートとの間にエアーが滞留し、品質の低下を招いていた。
さらに、従来の上下チャンバーによる熱成形では、チャンバーの容積が大きいので、減圧時間がかかり、サイクルタイムが長くなり、成形効率が低下するという問題があり、その点で改良の余地があった。
【０００６】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、基材形状にかかわらず高品質な成形を実現することができ、さらに基材形状に対する印刷シートの位置合わせに好適な熱板加熱による熱成形装置および熱成形方法を提供することを目的とする。
また、本発明の別の目的は、減圧時間を減らすことで、成形にかかるサイクルタイムを短縮して成形の効率化を図ることができ、生産性を向上させることができる熱板加熱による熱成形装置および熱成形方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る熱板加熱による熱成形装置では、基材を収容可能な空間を有する下枠と、下枠の枠上縁部に対して加熱面を密接可能とした熱板とを備え、下枠と熱板との間にシートを配置させ、そのシートを熱成形して金型賦形または基材に接着させる熱板加熱による熱成形装置であって、下枠には、枠上縁部にシートを固定可能で、且つシートの下側の空間を減圧する減圧手段が設けられ、熱板には、加熱面側を吸引する減圧手段と、加熱面を加熱する加熱手段と、加熱面側を大気開放又は加圧する手段とが設けられ、下枠と熱板とをシートを挟んで密接させた状態で、熱板による吸着・加熱動作とシートの下側の空間内の減圧動作とを並行させるとともに、これらの動作開始から所定時間後に熱板による吸着動作を停止し、熱板とシートとの間を大気開放する又は加圧する成形動作手段を有することを特徴とする熱板加熱による熱成形装置。
【０００８】
また、本発明に係る熱板加熱による熱成形方法では、基材を収容可能な空間を有する下枠と、下枠の枠上縁部に対して加熱面を密接可能とした熱板とを備え、下枠と熱板との間にシートを配置させ、そのシートを熱成形して金型賦形または基材に接着させる熱板加熱による熱成形方法であって、下枠の枠上縁部にシートを設け、熱板を下枠に密接する第１工程と、熱板とシートとの間を減圧し、その加熱面にシートを吸着させて加熱する第２工程と、第２工程と並行してシートの下側の空間内を減圧する第３工程と、この第３工程の減圧動作を維持した状態でシートの吸着動作を停止し、熱板とシートとの間を大気開放する又は加圧する第４工程とを有することを特徴としている。
【０００９】
本発明では、熱板に吸着されたシートが所定温度に加熱され、所定時間経過した後に熱板側の吸着動作を停止することにより、熱板とシートとの間が大気開放され又は加圧されるので、シートを挟んで上下の空間に圧力差が生じることになる。そのため、加熱により軟化したシートが熱板の加熱面から離れ、シート下側へ向かって移動し、基材の表面に押し付けられて金型賦形または基材接着される。このように、熱板におけるシートの吸着・加熱動作と並行してシートの下側の空間内の減圧動作を行うことで、シートを挟んで上下の空間の圧力差によって吸着・加熱動作を停止した直後のシートの基材側に向う移動速度を高めることができる。すなわち、基材に対するシートの押付け力（金型賦形の場合には賦形力）が増大するので、基材の外形に複雑な凹凸形状があってもその凹凸部とシートとの間にエアーが滞留することを防止することができる。
【００１０】
そして、熱板の加熱面とシートとが吸着する構成であり、輻射加熱によらない構成となるので、反基材側に従来のようなチャンバーが不要となり、シートの上方側における減圧時間を減らせることができ、エネルギー効率を高めることができる。
また、上片面輻射加熱でないシートと熱板とが密着する接触方式とすることで、加熱時間の短縮を図ることができるうえ、シートの全面にわたって温度分布が均一となるため、より確実な成形および接着を行うことができる。
しかも、従来の輻射加熱のように加熱面にヒーターを設ける場合に、そのヒーターの耐久性によりチャンバー内の加圧による圧力が制限され、シートを基材に接着させるための十分な押付け力が得られないといった従来の不具合を解消することができる。
【００１１】
また、加熱時にシートを熱板に吸着させる構成であり、加熱面に密着した状態のシートが軟化して伸びが発生して下側（基材側）に垂れ下がることがないため、従来、上下チャンバー内の真空圧調整において、シート軟化時にシートの水平維持を図るための複雑な管理が不要となり、容易、且つ急速な真空減圧が可能となる。
しかも、シートが加熱前の水平状態のまま熱板の加熱面に吸着した状態であり、基材に対するシートの印刷の位置が変わることがないので、従来のように伸びの発生により印刷シートの位置がずれることがなく、精度の高い印刷シートの位置決め成形を行うことができる。
さらに、基材を自動供給することによって、ロールシートによる連続成形の対応も可能となる。
【００１２】
また、本発明に係る熱板加熱による熱成形装置では、下枠には、少なくとも底部の周壁部側の外周部に減圧用の通気孔が設けられていることが好ましい。
【００１３】
本発明では基材によって干渉が少ない底部の周壁部側の外周部に設けておくことで、種々の形状、大きさの基材に対応することができる。
【００１４】
また、本発明に係る熱板加熱による熱成形装置では、加熱手段は、熱板の加熱面とは反対側に設けられたヒーターであることが好ましい。
【００１５】
本発明では、加熱手段のヒーターの位置が熱板の上面（加熱面とは反対側）であるので、ヒーターの配線処理が容易となる利点がある。つまり、従来の輻射加熱方式のように下面側にヒーター等の加熱手段を設ける場合には、チャンバー内に配線する必要があり、その配線のシールが難しく、チャンバー減圧時等のエアーが配線用の穴を通じて漏出するといった不具合があるが、本発明の熱板ではそのようなエアーの漏出による不具合をなくすことができる。
また、熱板の上面のヒーターにより熱伝達された加熱面に密着させたシートを加熱させる構成であるので、ヒーターへの空間側から受けるエアー圧の影響がないため、空間内を高い圧力で加圧することが可能となり、これにより基材に対するシートの接着力を高めた成形が行える利点がある。
【００１６】
また、本発明に係る熱板加熱による熱成形方法では、第３工程において、空間の減圧動作前に、シートの下側の空間内を加圧することが好ましい。
【００１７】
本発明では、シートには熱板による吸着動作とシート下側からの加圧動作が作用するので、シートをより確実に熱板の加熱面に密接させ、シート全面を均一に加熱することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の熱板加熱による熱成形装置および熱成形方法によれば、熱板による吸着・加熱動作を停止した直後のシートの基材側に向う移動速度を高めることで、基材に対するシートの押付け力を増大させることができるので、基材の外形が複雑な凹凸形状があってもその凹凸部とシートとの間にエアーが滞留せずに確実な接着が行え、基材形状にかかわらず高品質な成形を実現することができ、さらに基材形状に対する印刷シートの位置合わせを好適に行うことができる。
また、熱板をシートに直接密接させる構成とすることで、従来のような上側チャンバーが不要となり、減圧時間を減らすことが可能となることから、成形にかかるサイクルタイムを短縮して成形の効率化を図ることができ、生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態による熱成形装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す熱成形装置による熱成形方法の動作手順を示す側断面図である。
【図３】図２に続く熱成形方法の動作手順を示す側断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は従来の熱成形の動作手順を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態による熱板加熱による熱成形装置および熱成形方法について、図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１に示すように、本実施の形態による熱板加熱による熱成形装置１は、基材１０を収容可能な空間（収容空間Ｒ）を有する下枠２と、この下枠２の枠上縁部２ａに対して加熱面３ａを密接可能とした熱板３とを備え、下枠２と熱板３との間に樹脂製のシート４を配置させ、そのシート４を熱成形して基材１０に接着させる構成である。なお、本実施の形態では、基材接着による成形を適用対象としている。
ここで、下枠２と熱板３とは上下に配置されており、熱板３は下枠２に対して上側に配置されている。
【００２２】
図２に示すように、下枠２は、金属製の部材からなり、平面視で四方が周壁部２１で囲われた前記収容空間Ｒを形成し、底部２２の周壁部２１側（外周側）には収容空間Ｒに連通する多数の通気孔２ｂ、２ｂ、…が形成されている。この通気孔２ｂは真空ポンプ５１を備えた真空タンク５（減圧手段）に接続され、成形時に真空ポンプ５１を駆動させて真空吸引することで収容空間Ｒを減圧するように構成されている。下枠２の周壁部２１の上端（枠上縁部２ａ）には、収容空間Ｒの開口を塞ぐようにしてシート４を固定することが可能となっている。
また、下枠２は、床上をスライド可能な架台６上に設けられており、熱板３の下側の成形位置に対して進退可能となっている。
【００２３】
熱板３は、加熱面３ａが滑らかな平面を有する平板形状であり、平面視で下枠２よりも大きい形状をなしている。そして、熱板３は、下側の成形位置に配置されている下枠２に対して近接離反するように上下方向に移動可能に設けられ、下方に移動させた状態で下枠２の枠上縁部２ａに密接して配置される構成となっている。
【００２４】
この熱板３は、上面３ｃ側に複数のヒーター３１、３１、…（加熱手段）が設けられるとともに、加熱面３ａに開口する通気孔３ｂが複数設けられている。これら通気孔３ｂは、加熱面３ａ側を真空吸引する前記真空ポンプ５１を備えた真空タンク５（減圧手段）と、コンプレッサ７１による圧縮空気を貯める加圧タンク７（加圧手段）とに接続されている。つまり、真空タンク５を設けることにより、減圧ロスを小さくすることができる。
このような減圧・加圧手段を設けることで、熱成形時には、真空状態に維持されたポ真空タンク５を開放して下枠２側から真空吸引したり、加圧タンク７より圧縮空気を供給して加熱面３ａから収容空間Ｒ側に向けて加圧することが可能な構成となっている。
ここで、真空タンク５を設けずに、真空ポンプ５１の駆動によって直接吸引させることで真空度を高めるようにしてもよい。
【００２５】
なお、本発明の「大気開放する手段」は、とくに図示しないが、真空タンク５からの真空吸引を停止することで熱板３とシート４の上面との間の空間内を大気開放する手段、すなわちシート４の下面４ｂ側の空間が真空状態であるので、シート４上側の空間を大気開放することによりシート４を挟んで上下の空間に圧力差を生じさせる手段である。そのため、真空タンク５による真空吸引動作をオンからオフに切り替えるためのスイッチ或いは電気回路が、前記本発明の「大気開放する手段」に相当する。
【００２６】
シート４は、外周部４ａが下枠２の枠上縁部２ａに図示しない固定手段により水平状態で固定されている。このシート４の基材１０側（下面４ｂ側）が接着層となっており、下枠２に固定した状態で、下面４ｂと基材１０との間には隙間を有した状態となっている。なお、基材１０と熱板３（シート４）との間の隙間は、例えば５ｍｍ程度あれば成形可能であり、この隙間を小さくすることにより下枠２の凹部（収容空間Ｒ）を最小限にすることができる。
【００２７】
そして、本熱成形装置１は、下枠２と熱板３とをシート４を挟んで密接させた状態で、熱板３による吸着・加熱動作とシート４の下側の収容空間Ｒ内の減圧動作とを並行させるとともに、これらの動作開始から所定時間後に熱板３による吸着動作を停止し、熱板３とシート４との間を大気開放する又は加圧する成形動作手段（図示省略）を有する構成をなしている。なお、成形動作手段とは、とくに図示しないが、上記動作を行うための制御回路を備えたものをいう。
【００２８】
次に、熱成形方法について図面に基づいて説明する。
先ず、図１に示すように、下枠２の枠上縁部２ａにシート４を設け、熱板３を下枠２に対して密接する第１工程を行う。
すなわち、下枠２の収容空間Ｒ内に基材１０をセットし、下枠２の周壁部２１の枠上縁部２ａに収容空間Ｒの開口を塞ぐようにしてシート４を固定する。そして、図２に示すように、基材１０をセットした下枠２を熱板３の下側の成形位置に移動する。その後、加熱面３ａの外周部を下枠２の枠上縁部２ａに対して密接するまで熱板３を下方に移動させる。このとき、シート４は、熱板３の加熱面３ａに沿ってほぼ接触した状態で配置され、その外周部４ａが下枠２と熱板３とによって挟持された状態となる。
【００２９】
続いて、図２および図３に示すように、熱板３とシート４との間を減圧し、その加熱面３ａにシートを吸着させて加熱する第２工程と、第２工程と並行してシート４の下側の収容空間Ｒを減圧する第３工程とを行う。
具体的には、ヒーター３１によって熱板３を加熱するとともに、熱板３を図１に示す真空タンク５を開放して通気孔３ｂを介してシート４が加熱面３ａ側に移動する方向（図２で矢印Ｐ１方向）へ真空吸引することにより加熱面３ａにシート４を吸着させ、吸着したシート４を加熱する。そして、その加熱中、下枠２において、真空タンク５（図１）を開放して通気孔３ｂを介してシート４が下方に移動する方向（矢印Ｐ２方向）へ真空吸引することにより、シート４の下側の収容空間Ｒの空気を矢印Ｅ１方向に吸引して減圧し、高真空度状態にする。
【００３０】
次いで、前記第３工程の減圧動作を維持した状態でシート４の吸着動作を停止し、熱板３とシート４との間を大気開放する又は下枠２側へ向けて加圧する第４工程を行う。
具体的には、熱板３に吸着されたシート４が所定温度に加熱され、所定時間経過した後に熱板３側の真空吸引を止めて吸着動作を停止する。これにより、熱板３とシート４との間が大気開放されるので、シート４を挟んで上下の空間に圧力差が生じる。そのため、加熱により軟化したシート４が熱板３の加熱面３ａから離れ、そのシート４下側の下枠２の凹面２ｃ（基材１０側）に向かって矢印Ｅ２方向へ移動し、基材１０の表面に押し付けられて接着し、成形品が完成する。
【００３１】
なお、上記第４工程後は、熱板３を上方へ移動し、さらに下枠２を図１に示す架台６とともに横移動させて熱板３の下方位置より移動させ、収容空間Ｒ内の完成した基材１０を取り出すことで、一連の成形動作が完了する。
【００３２】
また、上述した第３工程において、大気開放だけでなく、収容空間Ｒの減圧動作前に、下枠２によって収容空間Ｒ内を加圧するようにしてもよい。つまり、図１に示す真空タンク５から加圧タンク７に切り替え、熱板３の通気孔３ｂより圧縮空気を噴出させて加圧することで、基材１０に対するシート４の押付け力（接着力）を大きくすることができる。
【００３３】
このように本熱成形装置１を用いた熱成形方法では、熱板３におけるシート４の吸着・加熱動作と並行してシート４の下側の収容空間Ｒ内の減圧動作を行うことで、シート４を挟んで上下の空間の圧力差によって吸着・加熱動作を停止した直後のシート４の基材１０側に向う移動速度を高めることができる。すなわち、基材１０に対するシート４の押付け力が増大するので、基材１０の外形に複雑な凹凸形状があってもその凹凸部とシート４との間にエアーが滞留することを防止することができる。
【００３４】
そして、熱板３の加熱面３ａとシート４とが吸着する構成であり、輻射加熱によらない構成となるので、反基材側に従来のようなチャンバーが不要となり、シート４の上方側における減圧時間を減らせることができ、エネルギー効率を高めることができる。
また、上片面輻射加熱でないシート４と熱板３とが密着する接触方式とすることで、加熱時間の短縮を図ることができるうえ、シート４の全面にわたって温度分布が均一となるため、より確実な成形を行うことができる。
しかも、従来の輻射加熱のように加熱面にヒーターを設ける場合に、そのヒーターの耐久性によりチャンバー内の加圧による圧力が制限され、シートを基材に接着させるための十分な押付け力が得られないといった従来の不具合を解消することができる。
【００３５】
また、加熱時にシート４を熱板３に吸着させる構成であり、加熱面３ａに密着した状態のシート４が軟化して伸びが発生して下側（基材１０側）に垂れ下がることがないため、従来、上下チャンバー内の真空圧調整において、シート軟化時にシートの水平維持を図るための複雑な管理が不要となり、容易、且つ急速な真空減圧が可能となる。
しかも、シート４が加熱前の水平状態のまま熱板３の加熱面に吸着した状態であり、基材に対するシートの印刷の位置が変わることがないので、従来のように伸びの発生により印刷シートの位置がずれることがなく、精度の高い印刷シートの位置決め成形を行うことができる。
さらに、基材１０を自動供給することによって、ロールシートによる連続成形の対応も可能となる。
【００３６】
さらにまた、加熱手段としてのヒーター３１の位置が熱板３の上面（加熱面３ａとは反対側）であるので、ヒーター３１の配線処理が容易となる利点がある。つまり、従来の輻射加熱方式のように下面側にヒーター等の加熱手段を設ける場合には、チャンバー内に配線する必要があり、その配線のシールが難しく、チャンバー減圧時等のエアーが配線用の穴を通じて漏出するといった不具合があるが、本実施の形態による熱板３ではそのようなエアーの漏出による不具合をなくすことができる。
また、熱板３の上面３ｃのヒーター３１により熱伝達された加熱面３ａに密着させたシート４を加熱させる構成であるので、ヒーター３１への収容空間Ｒ側から受けるエアー圧の影響がないため、収容空間Ｒ内に高い圧力で加圧することが可能となり、これにより基材１０に対するシート４の接着力を高めた成形が行える利点がある。
【００３７】
また、下枠２に設けられる通気孔２ｂが基材１０によって干渉が少ない底部２２の周壁部２１側の外周部に配置されているので、種々の形状、大きさの基材に対応することができる。
【００３８】
上述のように本実施の形態による熱板加熱による熱成形装置および熱成形方法では、熱板３による吸着・加熱動作を停止した直後のシート４の基材１０側に向う移動速度を高めることで、基材１０に対するシート４の押付け力を増大させることができるので、基材１０の外形が複雑な凹凸形状があってもその凹凸部（図３に示す符号Ｔ１〜Ｔ４）とシート４との間にエアーが滞留せずに確実な接着が行え、基材形状にかかわらず高品質な成形を実現することができる。
また、熱板３をシート４に直接密接させる構成とすることで、従来のような上側チャンバーが不要となり、減圧時間を減らすことが可能となることから、成形にかかるサイクルタイムを短縮して成形の効率化を図ることができ、生産性を向上させることができる。
【００３９】
以上、本発明による熱板加熱による熱成形装置および熱成形方法の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施の形態では基材１０の表面にシート４を接着する場合を適用対象とし、下枠２の収容空間Ｒに基材１０を収容しているが、これに制限されることはない。具体的には、基材１０と下枠２とが一体的に設けられた金型を適用対象とした金型賦形を適用対象とすることも可能である。この金型賦形の場合には、加熱シートが金型形状に成形される。
また、本発明の基材に対するシートの「接着」とは、本実施の形態のようにシート自体を基材１０に接着する貼り合わせ成形の場合のみならず、転写トリムレスによりシート最上層のキャリアフィルムを剥離させて加飾層のみを基材に転写させる場合も含んでいる。
【００４０】
本実施の形態では、第３工程において、第２工程（熱板３による吸着・加熱動作）の動作中、下枠２の減圧動作によって収容空間Ｒ内を真空状態にしているが、これに限らず、収容空間Ｒの減圧動作前に、下枠２から収容空間Ｒ内を加圧するような動作を行うようにしてもよい。例えば、第２工程および第３工程の時間が１０秒である場合に、下枠２において初めの３秒間を加圧動作により行い、その後７秒間を減圧動作により行うことができる。この場合、シート４には熱板３による吸着動作と下枠２による加圧動作が作用するので、シート４をより確実に熱板３の加熱面３ａに密接させることができる。
【００４１】
また、本実施の形態では、熱板３の上面３ｃにヒーター３１を設けているが、この形態に限定されることはなく、熱板３内にヒーターを埋め込む構造であってもかまわない。
【００４２】
さらにまた、本実施の形態では、下枠２の通気孔２ｂの位置を底部２２の周壁部２１側としているが、この位置に制限されることはない。例えば、上述した金型の場合には、金型を形成する凹凸部の凹部に連通する位置に通気孔を設けるようにしてもかまわない。
また、本実施の形態による下枠２、熱板３、架台６の形状、大きさ、シート４の固定手段などの構成は、任意に設定することができる。
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１  熱成形装置
２  下枠
２ａ  枠上縁部
２ｂ  通気孔
３  熱板
３ａ  加熱面
３ｂ  通気孔
３ｃ  上面
４  シート
５  真空タンク（減圧手段）
７  加圧タンク（加圧手段）
１０  基材
２１  周壁部
２２  底部
３１  ヒーター（加熱手段）
Ｒ  収容空間（空間）
【図１】
2011136471.tif 000003
【図２】
2011136471.tif 000004
【図３】
2011136471.tif 000005
【図４】
2011136471.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成22年3月2日(2010.3.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材を収容可能な空間を有する下枠と、該下枠の枠上縁部に対して加熱面を密接可能とした熱板とを備え、前記下枠と熱板との間にシートを配置させ、そのシートを熱成形して金型賦形または前記基材に接着させる熱板加熱による熱成形装置であって、
前記下枠には、前記枠上縁部に前記シートを固定可能で、且つ前記シートの下側の前記空間を減圧する減圧手段が設けられ、
前記熱板には、前記加熱面側を吸引する減圧手段と、前記加熱面を加熱する加熱手段と、前記加熱面側を大気開放又は加圧する手段とが設けられ、
前記下枠と熱板とを前記シートを挟んで密接させた状態で、前記熱板による吸着・加熱動作を行う吸着・加熱制御手段と、
前記シートの下側の前記空間内の減圧動作を行う減圧制御手段と、
前記吸着・加熱制御手段による吸着・加熱動作と前記減圧制御手段による減圧動作とを並行させ、これらの動作開始から所定時間後に前記吸着・加熱動作を停止し、前記熱板と前記シートとの間を大気開放する又は加圧する成形動作制御手段と、
を有することを特徴とする熱板加熱による熱成形装置。
【請求項２】
前記下枠には、少なくとも底部の周壁部側の外周部に減圧用の通気孔が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の熱板加熱による熱成形装置。
【請求項３】
前記加熱手段は、前記熱板の加熱面とは反対側に設けられたヒーターであることを特徴とする請求項１または２に記載の熱板加熱による熱成形装置。
【請求項４】
基材を収容可能な空間を有する下枠と、該下枠の枠上縁部に対して加熱面を密接可能とした熱板とを備え、前記下枠と熱板との間にシートを配置させ、そのシートを熱成形して金型賦形または前記基材に接着させる熱板加熱による熱成形方法であって、
前記下枠の枠上縁部にシートを設け、前記熱板を前記下枠に密接する第１工程と、
前記熱板と前記シートとの間を減圧し、その加熱面に前記シートを吸着させて加熱する第２工程と、
該第２工程と並行して前記シートの下側の前記空間内を減圧する第３工程と、
この第３工程の減圧動作を維持した状態で前記シートの吸着・加熱動作を停止し、前記熱板と前記シートとの間を大気開放する又は加圧する第４工程と、
を有することを特徴とする熱板加熱による熱成形方法。
【請求項５】
前記第３工程において、
前記空間の減圧動作前に、前記シートの下側の前記空間内を加圧することを特徴とする請求項４に記載の熱板加熱による熱成形方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る熱板加熱による熱成形装置では、基材を収容可能な空間を有する下枠と、下枠の枠上縁部に対して加熱面を密接可能とした熱板とを備え、下枠と熱板との間にシートを配置させ、そのシートを熱成形して金型賦形または基材に接着させる熱板加熱による熱成形装置であって、下枠には、枠上縁部にシートを固定可能で、且つシートの下側の空間を減圧する減圧手段が設けられ、熱板には、加熱面側を吸引する減圧手段と、加熱面を加熱する加熱手段と、加熱面側を大気開放又は加圧する手段とが設けられ、下枠と熱板とをシートを挟んで密接させた状態で、熱板による吸着・加熱動作を行う吸着・加熱制御手段と、シートの下側の空間内の減圧動作を行う減圧制御手段と、吸着・加熱制御手段による吸着・加熱動作と減圧制御手段による減圧動作とを並行させ、これらの動作開始から所定時間後に吸着・加熱動作を停止し、熱板と前記シートとの間を大気開放する又は加圧する成形動作制御手段と、を有することを特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
また、本発明に係る熱板加熱による熱成形方法では、基材を収容可能な空間を有する下枠と、下枠の枠上縁部に対して加熱面を密接可能とした熱板とを備え、下枠と熱板との間にシートを配置させ、そのシートを熱成形して金型賦形または基材に接着させる熱板加熱による熱成形方法であって、下枠の枠上縁部にシートを設け、熱板を下枠に密接する第１工程と、熱板とシートとの間を減圧し、その加熱面にシートを吸着させて加熱する第２工程と、第２工程と並行してシートの下側の空間内を減圧する第３工程と、この第３工程の減圧動作を維持した状態でシートの吸着・加熱動作を停止し、熱板とシートとの間を大気開放する又は加圧する第４工程とを有することを特徴としている。