(57)【要約】【課題】熱成形時に上下ヒータを退避させると、樹脂シートのシート温度が低下し、型面を作用させたときの成形性が悪化するという課題があった。【解決手段】樹脂シートＳを加熱して熱成形を行うにあたり、上下ヒータ１４ｂ，１５ｂにて同樹脂シートＳの上下面を加熱した後に、成形型１２が配設される側の下テーブル１５ｂを退避させる一方、反対側の上テーブル１４ｂは樹脂シートＳの上面に待機させるとともに熱成形に際して加熱を継続することによって、シート保温およびヒートセットを行い、成形性を向上させ、熱成形品の品質を向上させることを可能にする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱成形対象の樹脂シートを保持するクランプ手段と、
上記樹脂シートを加熱可能な上下ヒータ手段と、
熱成形に際し、上記上下ヒータ手段を上記クランプ手段にて保持された樹脂シートに相対面する位置に進入させて同樹脂シートを加熱軟化させるとともに、加熱軟化後、上記上下ヒータ手段の何れか一方を退避させるヒータ制御手段と、
退避されない上記上下ヒータ手段の何れか一方にて上記樹脂シートを加熱させつつ型面を同樹脂シートに作用させて熱成形品を成形する成形手段とを具備することを特徴とする熱成形装置。
【請求項２】
上記上下ヒータ手段は、複数のヒータブロックにて形成されて各ヒータブロックを個別に点火率を変更した加熱制御が可能であるとともに、上記成形手段は、上記樹脂シートを加熱させるにあたり、上記ヒータブロックの点火率を個別に変更する点火率制御手段を有することを特徴とする上記請求項１に記載の熱成形装置。
【請求項３】
上記点火率制御手段は、上記成形手段が作用させる型面が上記樹脂シートの下方に配置される下型の場合、上記退避されない上ヒータ手段の略中央部分のヒータブロックの点火率を周囲のヒータブロックの点火率より相対的に上昇させることを特徴とする上記請求項２に記載の熱成形装置。
【請求項４】
上記点火率制御手段は、上記下型の型面が凸形状のオス型の場合、同型面を上記樹脂シートに作用させるに際して、上記オス型の凸形状が接近する上記上ヒータ手段の略中央部分のヒータブロックの点火率を周囲のヒータブロックの点火率より相対的に下降させることを特徴とする上記請求項２または請求項３のいずれかに記載の熱成形装置。
【請求項５】
上記点火率制御手段は、上記下型の型面が凹形状のメス型の場合、同型面に上記樹脂シートを作用させるに際して、同メス型の凹形状に対して離間する上記上ヒータ手段の略中央部分のヒータブロックの点火率を周囲のヒータブロックの点火率より相対的に上昇させることを特徴とする上記請求項２または請求項３のいずれかに記載の熱成形装置。
【請求項６】
上記点火率制御手段は、上記成形手段が作用させる型面が上記樹脂シートの上方に配置される上型の場合、上記退避されない下ヒータ手段の略中央部分のヒータブロックの点火率を周囲のヒータブロックの点火率より相対的に下降させることを特徴とする上記請求項２に記載の熱成形装置。
【請求項７】
上記点火率制御手段は、上記上型の型面が凸形状のオス型の場合、同型面を上記樹脂シートに作用させるに際して、上記オス型の凸形状が接近する上記下ヒータ手段の略中央部分のヒータブロックの点火率を周囲のヒータブロックの点火率より相対的に下降させることを特徴とする上記請求項２または請求項６のいずれかに記載の熱成形装置。
【請求項８】
上記点火率制御手段は、上記上型の型面が凹形状のメス型の場合、同型面に上記樹脂シートを作用させるに際して、同メス型の凹形状に対して離間する上記下ヒータ手段の略中央部分のヒータブロックの点火率を周囲のヒータブロックの点火率より相対的に上昇させることを特徴とする上記請求項２または請求項６のいずれかに記載の熱成形装置。
【請求項９】
上記点火率制御手段は、設定した点火率に基づいて各ヒートブロックを加熱することを特徴とする上記請求項１〜請求項８のいずれかに記載の熱成形装置。
【請求項１０】
上記樹脂シートのシート温度を測定するシート温度測定手段を有し、上記点火率制御手段は、同シート温度測定手段にて測定されたシート温度を入力するとともに、上記樹脂シートが所定のシート温度を形成するように上記点火率を可変制御することを特徴とする上記請求項１〜請求項８のいずれかに記載の熱成形装置。
【請求項１１】
上記点火率制御手段は、上記型面の形状を識別可能な型形状識別手段を有し、同型形状識別手段にて識別した型面の形状に応じて上記点火率を上昇もしくは下降させるヒータブロックを変更することを特徴とする上記請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の熱成形装置。
【請求項１２】
上記樹脂シートは、所定の文字または図柄が印刷された印刷シートにて形成されることを特徴とする上記請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の熱成形装置。
【請求項１３】
上記シート温度測定手段は、放射温度計にて形成されることを特徴とする上記請求項１〜請求項１２のいずれかに記載の熱成形装置。
【請求項１４】
加熱軟化された熱成形対象の樹脂シートに対して型面を作用させ同樹脂シートに熱成形品を成形する熱成形方法であって、
上記樹脂シートを保持するクランプ工程と、
熱成形に際し、上下ヒータを上記保持された樹脂シートに相対面する位置に進入させて同樹脂シートを加熱軟化させる加熱工程と、
加熱軟化後、上記上下ヒータの何れか一方を退避させるヒータ制御工程と、
退避されない上記上下ヒータの何れか一方にて上記樹脂シートを加熱させつつ型面を同樹脂シートに作用させて熱成形品を成形する成形工程とを具備することを特徴とする熱成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱成形装置および熱成形方法に関し、特に、上下ヒータにて樹脂シートを加熱する熱成形装置および熱成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の熱成形装置は、熱成形前に上下ヒータを成形エリア外に退避させている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−２７６４９０号
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の熱成形装置においては、熱成形時に上下ヒータを退避させると、樹脂シートのシート温度が低下し、型面を作用させたときの成形性が悪化するという課題があった。
【０００５】
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、熱成形時の成形性を向上させることが可能な熱成形装置および熱成形方法の提供を目的とする。
【０００６】
【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、熱成形対象の樹脂シートを保持するクランプ手段と、上記樹脂シートを加熱可能な上下ヒータ手段と、熱成形に際し、上記上下ヒータ手段を上記クランプ手段にて保持された樹脂シートに相対面する位置に進入させて同樹脂シートを加熱軟化させるとともに、加熱軟化後、上記上下ヒータ手段の何れか一方を退避させるヒータ制御手段と、退避されない上記上下ヒータ手段の何れか一方にて上記樹脂シートを加熱させつつ型面を同樹脂シートに作用させて熱成形品を成形する成形手段とを具備する構成としてある。
【０００７】
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、クランプ手段にて熱成形対象の樹脂シートを保持する。そして、熱成形に際し、樹脂シートの上下面をそれぞれ加熱可能な上下ヒータ手段をクランプ手段によって保持された樹脂シートに相対面する位置に進入させる。ここで、上下ヒータ手段にて樹脂シートの上下面を加熱することにより同樹脂シートを加熱軟化させる。加熱軟化後、ヒータ制御手段は上下ヒータ手段の何れか一方を退避させる。そして、成形手段では、退避されない上下ヒータ手段の何れか一方にて樹脂シートを加熱させつつ、型面を樹脂シートに作用させることによって樹脂シート上に熱成形品を成形する。このように樹脂シートを加熱させながら成形を行うことによって、樹脂シートが冷却してしまうことを防ぎ成形性を保持することが可能となる。これにより、熱成形品の品質を向上させることが可能になる。また、成形時に差圧成形を採用した場合、差圧成形時（真空成形もしくは圧空成形）に樹脂シートのシート温度が低下しないため、差圧成形の成形時間を短縮することが可能になる。
【０００８】
樹脂シートを加熱する際に領域毎に加熱制御することができると、樹脂シートのシート温度を領域毎に最適にすることが可能となり、さらに樹脂シートの成形性を向上させることが可能になる。そこで、請求項２にかかる発明は、上記請求項１に記載の熱成形装置において、上記上下ヒータ手段は、複数のヒータブロックにて形成されて各ヒータブロックを個別に点火率を変更した加熱制御が可能であるとともに、上記成形手段は、上記樹脂シートを加熱させるにあたり、上記ヒータブロックの点火率を個別に変更する点火率制御手段を有する構成としてある。
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、上下ヒータ手段を複数のヒータブロックにて形成する。そして、点火率制御手段にて各ヒータブロックを個別に点火率を変更した加熱制御を行う。
【０００９】
ヒータ制御手段にて樹脂シートの上下面を加熱すると、同樹脂シートにドローダウンが発生する。このとき、上下ヒータ手段の何れか一方にて成形時に加熱する場合、ドローダウンした領域が上下ヒータ手段から距離が遠くなる。このとき、この離れた部分をその他の領域と同様に加熱することができると好適である。そこで、請求項３にかかる発明は、上記請求項２に記載の熱成形装置において、上記点火率制御手段は、上記成形手段が作用させる型面が上記樹脂シートの下方に配置される下型の場合、上記退避されない上ヒータ手段の略中央部分のヒータブロックの点火率を周囲のヒータブロックの点火率より相対的に上昇させる構成としてある。
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、成形手段が作用させる型面が樹脂シートの下方に配置される下型の場合、点火率制御手段は、退避されない上ヒータ手段の略中央部分のヒータブロックの点火率を周囲のヒータブロックの点火率より相対的に上昇させる。
【００１０】
また、下型の型面を樹脂シートに対して作用させる場合、型面は樹脂シートを介在して上ヒータ手段の側に移動することになる。このとき、下型が凸形状のオス型である場合、この凸形状部分は他の部位に比べて局所的に上ヒータ手段に近接することになる。そこで、請求項４にかかる発明は、上記請求項３に記載の熱成形装置において、上記点火率制御手段は、上記下型の型面が凸形状のオス型の場合、同型面を上記樹脂シートに作用させるに際して、上記オス型の凸形状が接近する上記上ヒータ手段の略中央部分のヒータブロックの点火率を周囲のヒータブロックの点火率より相対的に下降させる構成としてある。
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、下型の型面が凸形状のオス型の場合、型面を樹脂シートに作用させるに際し、点火率制御手段は、オス型の凸形状が接近する上ヒータ手段の略中央部分のヒータブロックの点火率を周囲のヒータブロックの点火率より相対的に下降させる。これによって、凸形状部分に作用する樹脂シートのシート温度が局所的に上昇してしまうことを防止することができる。
【００１１】
一方、下型の型面が凹形状のメス型の場合、型面が樹脂シートを介在して上ヒータ手段の側に移動した場合、凹形状部分は他の部位に比べて上ヒータ手段から遠ざかることになる。そこで、請求項５にかかる発明は、上記請求項３に記載の熱成形装置において、上記点火率制御手段は、上記下型が型面が凹形状のメス型の場合、同型面に上記樹脂シートを作用させるに際して、同メス型の凹形状に対して離間する上記上ヒータ手段の略中央部分のヒータブロックの点火率を周囲のヒータブロックの点火率より相対的に上昇させる構成としてある。
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、下型の型面が凹形状のメス型の場合、型面に樹脂シートを作用させるに際し、点火率制御手段は、メス型の凹形状に対して離間する上ヒータ手段の略中央部分のヒータブロックの点火率を周囲のヒータブロックの点火率より相対的に上昇させる。これによって、凹形状部分に作用する樹脂シートのシート温度が局所的に下降してしまうことを防止することができる。
【００１２】
むろん、成形手段が樹脂シートに作用させる型面が上型の場合もあり得る。このとき、成形に際しては下ヒータ手段が退避されないことになる。従って、ドローダウン部分は下ヒータ手段に近くなる。そこで、請求項６にかかる発明は、上記請求項２に記載の熱成形装置において、上記点火率制御手段は、上記成形手段が作用させる型面が上記樹脂シートの上方に配置される上型の場合、上記退避されない下ヒータ手段の略中央部分のヒータブロックの点火率を周囲のヒータブロックの点火率より相対的に下降させる構成としてある。
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、成形手段が作用させる型面が樹脂シートの上方に配置される上型の場合、点火率制御手段は、退避されない下ヒータ手段の略中央部分のヒータブロックの点火率を周囲のヒータブロックの点火率より相対的に下降させる。
【００１３】
また、上型の型面を樹脂シートに対して作用させる場合、型面は樹脂シートを介在して下ヒータ手段の側に移動することになる。このとき、上型が凸形状のオス型である場合、この凸形状部分は他の部位に比べて局所的に下ヒータ手段に近接することになる。そこで、請求項７にかかる発明は、上記請求項６に記載の熱成形装置において、上記点火率制御手段は、上記上型が型面が凸形状のオス型の場合、同型面を上記樹脂シートに作用させるに際して、上記オス型の凸形状が接近する上記下ヒータ手段の略中央部分のヒータブロックの点火率を周囲のヒータブロックの点火率より相対的に下降させる構成としてある。
上記のように構成した請求項７にかかる発明において、上型の型面が凸形状のオス型の場合、型面を樹脂シートに作用させるに際し、点火率制御手段は、オス型の凸形状が接近する下ヒータ手段の略中央部分のヒータブロックの点火率を周囲のヒータブロックの点火率より相対的に下降させる。これによって、凸形状部分に作用する樹脂シートのシート温度が局所的に上昇してしまうことを防止することができる。
【００１４】
一方、上型の型面が凹形状のメス型の場合、型面が樹脂シートを介在して下ヒータ手段の側に移動した場合、凹形状部分は他の部位に比べて下ヒータ手段から遠ざかることになる。そこで、請求項８にかかる発明は、上記請求項６に記載の熱成形装置において、上記点火率制御手段は、上記上型が型面が凹形状のメス型の場合、同型面に上記樹脂シートを作用させるに際して、同メス型の凹形状に対して離間する上記下ヒータ手段の略中央部分のヒータブロックの点火率を周囲のヒータブロックの点火率より相対的に上昇させる構成としてある。
上記のように構成した請求項８にかかる発明において、上型の型面が凹形状のメス型の場合、型面に樹脂シートを作用させるに際し、点火率制御手段は、メス型の凹形状に対して離間する下ヒータ手段の略中央部分のヒータブロックの点火率を周囲のヒータブロックの点火率より相対的に上昇させる。これによって、凹形状部分に作用する樹脂シートのシート温度が局所的に下降してしまうことを防止することができる。
【００１５】
ヒータブロックの簡易な加熱制御方法の一例として、請求項９にかかる発明は、上記請求項１〜請求項８のいずれかに記載の熱成形装置において、上記点火率制御手段は、設定した点火率に基づいて各ヒートブロックを加熱する構成としてある。
上記のように構成した請求項９にかかる発明においては、点火率制御手段は、設定した点火率に基づいて各ヒートブロックを加熱する。
【００１６】
むろん、シート温度を測定し、このシート温度が適宜最適な目標温度を形成するように加熱制御するようにしても良い。そこで、請求項１０にかかる発明は、上記請求項１〜請求項８のいずれかに記載の熱成形装置において、上記樹脂シートのシート温度を測定するシート温度測定手段を有し、上記点火率制御手段は、同シート温度測定手段にて測定されたシート温度を入力するとともに、上記樹脂シートが所定のシート温度を形成するように上記点火率を可変制御する構成としてある。
上記のように構成した請求項１０にかかる発明においては、シート温度測定手段にて樹脂シートのシート温度を測定する。そして、点火率制御手段は、シート温度測定手段にて測定されたシート温度を入力するとともに、樹脂シートが所定のシート温度を形成するように点火率を可変制御する。
【００１７】
型面が凸形状もしくは凹形状の場合は、凸形状部分の面積もしくは凹形状部分の面積に応じて、この凸形状部分もしくは凹形状部分に作用する樹脂シートの範囲は異なる。すなわち、上下ヒータ手段に接近もしくは離間する樹脂シートの範囲は型面の形状によって異なることになる。このとき、型面に応じて適切な範囲のヒータブロックの点火率を上昇もしくは下降させることができると好適である。そこで、請求項１１にかかる発明は、上記請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の熱成形装置において、上記点火率制御手段は、上記型面の形状を識別可能な型形状識別手段を有し、同型形状識別手段にて識別した型面の形状に応じて上記点火率を上昇もしくは下降させるヒータブロックを変更する構成としてある。上記のように構成した請求項１１にかかる発明においては、型形状識別手段にて型面の形状を識別し、点火率制御手段は、この型形状識別手段にて識別された型面の形状に応じて点火率を上昇もしくは下降させるヒータブロックを変更する。
【００１８】
上述してきた制御を採用した場合によりその効果を奏することができる樹脂シートの一例として、請求項１２にかかる発明は、上記請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の熱成形装置において、上記樹脂シートは、所定の文字または図柄が印刷された印刷シートにて形成される構成としてある。
上記のように構成した請求項１２にかかる発明においては、樹脂シートに所定の文字または図柄が印刷された印刷シートを採用する。成形時にシート温度が低下しないため、樹脂シートが熱収縮しない。従って、印刷部位と型面とがずれてしまうことを防止することができる。
【００１９】
上述したシート温度測定手段に採用して好適な構成の一例として、請求項１３にかかる発明は、上記請求項１〜請求項１２のいずれかに記載の熱成形装置において、上記シート温度測定手段は、放射温度計にて形成される構成としてある。上記のように構成した請求項１３にかかる発明においては、シート温度測定手段を放射温度計にて形成する。
【００２０】
ここで、上述してきた加熱軟化された熱成形対象の樹脂シートに対して型面を作用させ同樹脂シートに熱成形品を成形する手法は必ずしも実体のある装置に限られる必要はなく、その方法としても機能することは容易に理解できる。
このため、請求項１４にかかる発明は、加熱軟化された熱成形対象の樹脂シートに対して型面を作用させ同樹脂シートに熱成形品を成形する熱成形方法であって、上記樹脂シートを保持するクランプ工程と、熱成形に際し、上下ヒータを上記保持された樹脂シートに相対面する位置に進入させて同樹脂シートを加熱軟化させる加熱工程と、加熱軟化後、上記上下ヒータの何れか一方を退避させるヒータ制御工程と、退避されない上記上下ヒータの何れか一方にて上記樹脂シートを加熱させつつ型面を同樹脂シートに作用させて熱成形品を成形する成形工程とを具備する構成としてある。
すなわち、必ずしも実体のある装置に限らず、その方法としても有効であることに相違はない。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、樹脂シートのシート温度が低下してしまうことを防止することにより成形性を保持しつつ型面を作用させることによって、熱成形品の品質を向上させることができるとともに、成形時の内部応力を除去することができるため、成形後に発生し得る成形歪みを防止することが可能な熱成形装置を提供することができる。
また、請求項２にかかる発明によれば、シート温度を領域毎に最適にすることにより、より樹脂シートの成形性を向上させることが可能になる。
さらに、請求項３にかかる発明によれば、ドローダウンした部分をその周囲と同様に加熱することができる。
さらに、請求項４にかかる発明によれば、型面の凸形状部分に掛かる樹脂シートのシート温度が局所的に上昇してしまうことを防止することができる。
【００２２】
さらに、請求項５にかかる発明によれば、型面の凹形状部分に掛かる樹脂シートのシート温度が局所的に下降してしまうことを防止することができる。
さらに、請求項６にかかる発明によれば、上型の場合であってもドローダウンした部分をその周囲と同様に加熱することができる。
さらに、請求項７にかかる発明によれば、型面の凸形状部分に掛かる樹脂シートのシート温度が局所的に上昇してしまうことを防止することができる。
さらに、請求項８にかかる発明によれば、型面の凹形状部分に掛かる樹脂シートのシート温度が局所的に下降してしまうことを防止することができる。
さらに、請求項９にかかる発明によれば、加熱制御を簡易に実現することが可能になる。
【００２３】
さらに、請求項１０にかかる発明によれば、樹脂シートのシート温度を適切なシート温度に制御することが可能になる。
さらに、請求項１１にかかる発明によれば、型面の形状に応じ、適切な点火率制御を実現することができる。
さらに、請求項１２にかかる発明によれば、印刷部位と型面とのずれを防止することができる。
さらに、請求項１３にかかる発明によれば、シート温度測定手段に採用して好適な機器の一例を提示することができる。
さらに、請求項１４にかかる発明によれば、樹脂シートのシート温度が低下してしまうことを防止することにより成形性を保持しつつ型面を作用させることによって、熱成形品の品質を向上させることができるとともに、成形時の内部応力を除去することができるため、成形後に発生し得る成形歪みを防止することが可能な熱成形方法を提供することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施形態について説明する。
（１）熱成形装置の構成：
（２）熱成形制御：
（３）変形例１：
（４）変形例２：
（５）まとめ：
【００２５】
（１）熱成形装置の構成：
図１は、本発明にかかる熱成形装置の構成を示した構成図である。
同図において、熱成形装置１０は、型面が凸形状に形成されたオス型の成形型１２が配設されている。この成形型１２は、下テーブル１２ａの上面に載置されるとともに固定されており、同下テーブル１２ａの下面には成形型用シリンダ１２ｂが接続されている。成形型１２は、この成形型用シリンダ１２ｂの上昇下降動作によって、上方に対して上下駆動可能になっている。そして、成形型１２の上部には、樹脂シートＳのシート面を成形型１２に向けて保持するクランプ機構１３が配置されている。このクランプ機構１３は、樹脂シートＳの略周縁部分をクランプすることによって当該樹脂シートＳを保持する。また、熱成形装置１０は、クランプ機構１３に保持された樹脂シートＳを加熱可能なヒータを有する上下ヒータユニット１４，１５が配設されている。
【００２６】
上ヒータユニット１４は、所定の駆動機構によってクランプ機構１３との間に対して進退移動可能に構成される上ヒータ移動ユニット１４ａを備え、この上ヒータ移動ユニット１４ａの下面には、上ヒータ移動ユニット１４ａがクランプ機構１３の上部に対して進入した際に、樹脂シートＳの上面と相対面し、同樹脂シートＳの上面を加熱可能な上ヒータ１４ｂが配設されている。一方、下ヒータユニット１５は、所定の駆動機構によって成形型１２とクランプ機構１３との間に対して進退移動可能に構成される下ヒータ移動ユニット１５ａを備え、この下ヒータ移動ユニット１５ａの上面には、下ヒータ移動ユニット１５ａが成形型１２とクランプ機構１３との間に対して進入した際に、樹脂シートＳの下面と相対面し、同樹脂シートＳの下面を加熱可能な下ヒータ１５ｂが配設されている。また、成形型１２および下テーブル１２ａの内部には、真空空気の流通経路となる真空吸込路１２ｂが形成されているとともに、この真空吸込路１２ｃは真空タンク１２ｄに接続され、真空による差圧成形を実行可能になっている。
【００２７】
図２は、上下ヒータ１４ｂ，１５ｂの構成を示した構成図である。同図において、上下ヒータ１４ｂ，１５ｂには略方形形状に形成された高速応答型ヒータユニット２０が縦１２個、横２０個の行列状に配設されている。この高速応答型ヒータユニット２０は、板状ヒータ素材を複数回折り返して構成されており、０〜１００％にて段階的に規定される点火率に基づいて輻射出力することによって、樹脂シートＳを輻射熱により加熱軟化させることが可能になっている。また、この高速応答型ヒータユニット２０は、板状ヒータ素材を使用することによって、急速加熱および急速冷却が可能となっており、上述した０〜１００％にて段階的に規定される点火率の可変制御に高速応答する。従って、樹脂シートＳの加熱制御を高精度に実現することが可能になっている。本実施形態においては、この高速応答型ヒータユニット２０は個別に加熱制御を行うことができる。従って、樹脂シートＳに対面する１２＊２０個の高速応答型ユニット２０にて形成される領域において、所定の領域毎に点火率を異ならせて樹脂シートＳを加熱することができる。すなわち、樹脂シートＳに対して領域を区分した加熱制御を行うことが可能になっている。本実施形態においては、後述するとおり、各高速応答型ヒータユニット２０の点火率をパターンにて規定した点火率パターンに基づいて加熱制御を行う。
【００２８】
（２）熱成形制御：
図３は、熱成形装置１０の概略動作を示した動作図である。同図において、熱成形装置１０は、次の（１）〜（５）の段階を踏んで熱成形を実施する。
（１）クランプ機構１３に保持された樹脂シートＳの上部に対して上ヒータ移動ユニット１４ａを駆動することによって上ヒータ１４ｂを進入させる。同時に、クランプ機構１３に保持された樹脂シートＳの下部に対して下ヒータ移動ユニット１５ａを駆動することによって下ヒータ１５ｂを進入させる。
（２）樹脂シートＳを上下ヒータ１４ｂ，１５ｂによって輻射加熱する。このとき、所定の点火率パターンに基づいて上下ヒータ１４ｂ，１５ｂの高速応答型ヒータユニット２０を加熱する。本実施形態ではこの段階における点火率パターンを点火率パターンＰ１とする。この点火率パターン１のパターン構成は後述する。
【００２９】
（３）点火率パターンＰ１による加熱制御の後に、下ヒータ移動ユニット１５ａを駆動することによって下ヒータ１５ｂをクランプ機構１３にて保持された樹脂シートＳの下部から退避させる。このとき、上ヒータ１４ｂは退避させない。そして、上ヒータ１４ｂの点火率パターンを変更して樹脂シートＳを加熱する。この加熱はシート温度の保温のために行う。本実施形態ではこの段階における点火率パターンを点火率パターンＰ２とする。この点火率パターンＰ２は、段階（２）の加熱制御によって樹脂シートＳに発生するドローダウンを考慮したパターンとする。この点火率パターン２のパターン構成は後述する。
【００３０】
（４）そして、クランプ機構１３に保持された樹脂シートＳを成形するために、成形型用シリンダ１２ｂによって下テーブル１２ａを上昇させる。これによって、成形型１２の型面が樹脂シートＳに作用し、同樹脂シートＳに熱成形品が形成される。このとき、点火率パターンを変更する。本実施形態ではこの段階における点火率パターンを点火率パターンＰ３とする。この点火率パターンＰ３のパターン構成は後述する。成形型１２が上昇すると、成形型１２の凸形状の型面に掛かる樹脂シートＳが上ヒータ１４ｂに接近する。従って、この接近した部分が受ける輻射熱はその周囲の輻射熱より大きくなる。そこで、点火率パターンＰ３はこの部分の輻射熱を小さくすることができるように考慮したパターンとする。このとき、真空タンク１２ｄを作動させて真空吸込路１２ｃより真空引き込みを行う。
（５）成形が完了すると、成形型用シリンダ１２ｂによって下テーブル１２ａを下降させるとともに、上ヒータ移動ユニット１２ａを駆動することによって、上ヒータ１４ｂをクランプ機構１３にて保持された樹脂シートＳの上部から退避させる。
【００３１】
図４は、上述した熱成形装置１０の概略動作のタイミングを示したタイミングチャートである。また、図５は、この概略動作に対応して実行される熱成形制御処理の処理内容を示したフローチャートである。図において、時間ｔ０において熱成形動作が開始された場合（ステップＳ１００）、上下ヒータ１４ｂ，１５ｂがＯＮ状態に遷移するとともに（ステップＳ１０５）、同上下ヒータ１４ｂ，１５ｂは樹脂シートＳの上下部に対する進入状態に遷移する（ステップＳ１１０）。このとき、上下ヒータ１４ｂ，１５ｂは、ともに点火率パターンＰ１に基づいて加熱制御される。そして、熱成形開始から時間ｔ１が経過した場合（ステップＳ１１５）、下ヒータ１５ｂがＯＦＦ状態に遷移するとともに、樹脂シートＳの下部に対して退避状態に遷移する（ステップＳ１２０）。
【００３２】
一方、上ヒータ１４ｂは点火率パターンＰ１から点火率パターンＰ２に遷移する（ステップＳ１２５）。また、下テーブル１２ａが上昇位置に遷移することによって（ステップＳ１３０）、成形型１２の型面が樹脂シートＳに作用する。次に、熱成形開始から時間ｔ２が経過した場合（ステップＳ１３５）、上ヒータ１４ｂは点火率パターンＰ２から点火率パターンＰ３に遷移する（ステップＳ１４０）。かかる状態で時間ｔ３が経過した場合（ステップＳ１４５）、上ヒータ１４ｂがＯＦＦ状態に遷移するとともに、樹脂シートＳの上部に対して退避状態に遷移する（ステップＳ１５０）。そして、熱成形開始から時間ｔ４が経過した場合（ステップＳ１５５）、下テーブル１２ａが下降し（ステップＳ１６０）、熱成形動作が終了する（ステップＳ１６５）。
【００３３】
図６は、上下ヒータ１４ｂ，１５ｂにおける点火率パターンＰ１のパターン構成を示した構成図である。同図において、点火率パターンＰ１は、高速応答型ヒータユニット２０の点火率が１００％に設定される領域Ｒ１１と、点火率が９０％の領域Ｒ１２と、点火率が８０％の領域Ｒ１３と、点火率が７０％の領域Ｒ１４と、点火率が６０％の領域Ｒ１５とから構成されている。このとき、上ヒータ１４ｂの周縁から内部に向けて領域Ｒ１１→Ｒ１２→Ｒ１３→Ｒ１４→Ｒ１５を形成する。すなわち、点火率パターンＰ１は、上ヒータ１４ｂの周縁から内部に行くほど点火率が減少する温度勾配を有する構成になっている。これは、高速型ヒータユニット２０の出力する輻射エネルギーが同高速型ヒータユニット２０の中央付近にて高くなるとともに、同高速型ヒータユニット２０の周縁になるほど低くなることに起因し、上ヒータ１４ｂ全体にて出力される輻射エネルギーにおいても、同上ヒータ１４ｂの中央付近にて高く、同上ヒータ１４ｂの周縁になるほど低くなるので、樹脂シートＳの略周縁部分の加熱温度を相対的に上げる必要があるためである。かかる観点において、点火率パターンＰ１は上述の構成に限定されるものでなく、上ヒータ１４ｂの周縁から内部に向けて点火率が減少する温度勾配を実現可能なパターンであれば良い。
【００３４】
図７は、上ヒータ１４ｂにおける点火率パターンＰ２のパターン構成を示した構成図である。同図において、点火率パターンＰ２は、高速応答型ヒータユニット２０の点火率が６０％に設定される領域Ｒ２１と、点火率が７０％の領域Ｒ２２と、点火率が８０％の領域Ｒ２３と、点火率が９０％の領域Ｒ２４と、点火率が１００％の領域Ｒ２５とから構成されている。このとき、上ヒータ１４ｂの周縁から内部に向けて領域Ｒ２１→Ｒ２２→Ｒ２３→Ｒ２４→Ｒ２５を形成する。すなわち、点火率パターンＰ２は、上ヒータ１４ｂの周縁から内部に行くほど点火率が上昇する温度勾配を有する構成になっている。点火率パターン１による加熱後、樹脂シートＳの略中央分には下方に垂れ下がるドローダウンが発生する。ドローダウンした部分は上ヒータ１４ｂのヒータ面から遠ざかる。従って、このドローダウン部分の加熱温度を相対的に上げる必要があるため、上述した温度勾配を構成させる。かかる観点において、点火率パターンＰ２は上述の構成に限定されるものでなく、上ヒータ１４ｂの周縁から内部に向けて点火率が上昇する温度勾配を実現可能なパターンであれば良い。
【００３５】
図８は、上ヒータ１４ｂにおける点火率パターンＰ３のパターン構成を示した構成図である。同図において、点火率パターンＰ３は、高速応答型ヒータユニット２０の点火率が１００％に設定される領域Ｒ３１と、点火率が９０％の領域Ｒ３２と、点火率が８０％の領域Ｒ３３と、点火率が７０％の領域Ｒ３４と、点火率が６０％の領域Ｒ３５とから構成されている。このとき、上ヒータ１４ｂの周縁から内部に向けて領域Ｒ３１→Ｒ３２→Ｒ３３→Ｒ３４→Ｒ３５を形成する。すなわち、点火率パターンＰ３は、上ヒータ１４ｂの周縁から内部に行くほど点火率が減少する温度勾配を有する構成になっている。成形型１２の凸形状部分が成形動作に伴って、上ヒータ１４ｂに接近する。このとき、この凸形状部分に作用する樹脂シートＳのシート温度は周囲に比較して加熱されてしまうことになる。このため、この凸形状部分が接近する付近の点火率を下げることにより加熱温度を相対的に下げて、全体的に同等の輻射熱が樹脂シートＳに加わるようにする。
【００３６】
このように成形時に樹脂シートＳを均等に加熱することにより、成形時の内部応力を除去することが可能となり、成形後に発生し得る成形歪みを防止することができる。また、本実施形態のように樹脂シートＳを加熱しながら成形を行った場合、シート温度が冷却することがないため、真空成形等の差圧成形時間を低減することが可能になる。上述した実施形態にて表現した点火率は、高速型ヒータユニット２０の最大出力を１００％とした場合に適宜出力％を設定し、当該設定した点火率に基づいて出力を行う制御方法を採用しても良いし、本出願人が特願平１１−２４７１１８号にて開示した、交流電源の位相角に基づいて高速型ヒータユニット２０への電力供給を制御することによって点火率を設定する制御方法を採用しても良く、その実現方法は特に限定されるものではない。
【００３７】
上述した実施形態では各点火率パターンＰ１〜Ｐ３において高速型ヒータユニット２０の点火率を定めるとその点火率に基づいて固定的に加熱を行う制御手法を採用した。このような制御手法を採用することにより、簡易な構成にて加熱制御を実現することが可能になる。一方、実際のシート温度を測定し、このシート温度をフィードバックして点火率を制御し、実測のシート温度に基づいて点火率を制御する手法を採用しても良い。これにより、樹脂シートＳのシート温度を最適な状態に制御することが可能となり、より成形性を向上させることが可能になる。
【００３８】
図９は、かかる機能を実現する際の上下ヒータ１４ｂ，１５ｂの構成を示した構成図である。また、図１０は、点火率制御処理の処理内容を示したフローチャートである。図においては、上下ヒータ１４ｂ，１５ｂの各高速型ヒータユニット２０にシート温度測定手段としての放射温度計２１を配設し、高速型ヒータユニット２０にて加熱可能な樹脂シートＳの範囲毎に実際のシート温度を測定可能に構成する。かかる構成において、上下ヒータ１４，１５ｂがＯＮ状態になると（ステップＳ２００）、各放射温度計２１から樹脂シートＳのシート温度Ｔ１を取得する（ステップＳ２０５）。次に、図１１に示すように所定の関数もしくは対応テーブル形式によって、予め設定してある点火率に対するシート温度の目標温度Ｔ２を取得する（ステップＳ２１０）。
【００３９】
そして、シート温度Ｔ１が目標温度Ｔ２より小さいか否かを判別し（ステップＳ２１５）、シート温度Ｔ１が目標温度Ｔ２より小さいと判別された場合は、シート温度Ｔ１を上昇させるために点火率を微増加させる（ステップＳ２２０）。一方、シート温度Ｔ１が目標温度Ｔ２より小さくないと判別された場合は、同シート温度Ｔ１が目標温度Ｔ２より大きいか否かを判別する（ステップＳ２２５）。ここで、シート温度Ｔ１が目標温度Ｔ２より大きいと判別された場合は、シート温度Ｔ１を低下させるために点火率を微減少させる（ステップＳ２３０）。以上の処理を上下ヒータ１４ｂ，１５ｂがＯＦＦ状態になるまで各高速応答型ヒータユニット２０について実行する（ステップＳ２３５）。これによって、高速型ヒータユニット２０にて形成される樹脂シートＳの所定範囲毎にシート温度Ｔ１を目標温度Ｔ２に制御することができるため、樹脂シートＳを最適な温度状態に制御することが可能になる。
【００４０】
上述した実施形態では、成形型１２をクランプ機構１３にてクランプされた樹脂シートＳの下方に配置するとともに、型面が凸形状に形成されたオス型にて構成した。むろん、このような下型の成形型１２を型面が凹形状に形成されたメス型にて構成する態様を採用したとしても、本発明が適用可能であることは言うまでもない。
【００４１】
図１２は、下型にメス型を採用した場合の熱成形装置１０１の構成を示した構成図である。同図において、熱成形装置１０１は、型面が凹形状に形成されたメス型の成形型１２１が配設されている。この成形型１２１は、下テーブル１２ａ１の上面に載置されるとともに固定されており、同下テーブル１２ａ１の下面には成形型用シリンダ１２ｂ１が接続されている。成形型１２１は、この成形型用シリンダ１２ｂ１の上昇下降動作によって、上方に対して上下駆動可能になっている。そして、成形型１２１の上部には、樹脂シートＳのシート面を成形型１２１に向けて保持するクランプ機構１３１が配置されている。このクランプ機構１３１は、樹脂シートＳの略周縁部分をクランプすることによって当該樹脂シートＳを保持する。また、熱成形装置１０１は、クランプ機構１３１に保持された樹脂シートＳを加熱可能なヒータを有する上下ヒータユニット１４１，１５１が配設されている。
【００４２】
上ヒータユニット１４１は、所定の駆動機構によってクランプ機構１３１との間に対して進退移動可能に構成される上ヒータ移動ユニット１４ａ１を備え、この上ヒータ移動ユニット１４ａ１の下面には、上ヒータ移動ユニット１４ａ１がクランプ機構１３１の上部に対して進入した際に、樹脂シートＳの上面と相対面し、同樹脂シートＳの上面を加熱可能な上ヒータ１４ｂ１が配設されている。一方、下ヒータユニット１５１は、所定の駆動機構によって成形型１２１とクランプ機構１３１との間に対して進退移動可能に構成される下ヒータ移動ユニット１５ａ１を備え、この下ヒータ移動ユニット１５ａ１の上面には、下ヒータ移動ユニット１５ａ１が成形型１２１とクランプ機構１３１との間に対して進入した際に、樹脂シートＳの下面と相対面し、同樹脂シートＳの下面を加熱可能な下ヒータ１５ｂ１が配設されている。また、成形型１２１および下テーブル１２ａ１の内部には、真空空気の流通経路となる真空吸込路１２ｂ１が形成されているとともに、この真空吸込路１２ｃ１は真空タンク１２ｄ１に接続されている。上下ヒータ１４ｂ１，１５ｂ１の構成は上述と同様である。
【００４３】
図１３は、当該熱成形装置１０１の概略動作を示した動作図である。同図において、熱成形装置１０１は、次の（１）〜（５）の段階を踏んで熱成形を実施する。
（１）クランプ機構１３１に保持された樹脂シートＳの上部に対して上ヒータ移動ユニット１４ａ１を駆動することによって上ヒータ１４ｂ１を進入させる。同時に、クランプ機構１３１に保持された樹脂シートＳの下部に対して下ヒータ移動ユニット１５ａ１を駆動することによって下ヒータ１５ｂ１を進入させる。（２）樹脂シートＳを上下ヒータ１４ｂ１，１５ｂ１によって輻射加熱する。このとき、所定の点火率パターンに基づいて上下ヒータ１４ｂ１，１５ｂ１の高速応答型ヒータユニット２０を加熱する。本実施形態ではこの段階における点火率パターンを点火率パターンＰ１１とする。この点火率パターンＰ１１は上述した点火率パターンＰ１と同じパターン構成である。
【００４４】
（３）点火率パターンＰ１１による加熱制御の後に、下ヒータ移動ユニット１５ａ１を駆動することによって下ヒータ１５ｂ１をクランプ機構１３１にて保持された樹脂シートＳの下部から退避させる。このとき、上ヒータ１４ｂ１は退避させない。そして、上ヒータ１４ｂ１の点火率パターンを変更して樹脂シートＳを加熱する。この加熱はシート温度の保温のために行う。本実施形態ではこの段階における点火率パターンを点火率パターンＰ２１とする。この点火率パターンＰ２１は、段階（２）の加熱制御によって樹脂シートＳに発生するドローダウンを考慮したパターンであり、上述した点火率パターンＰ２と同じパターン構成である。
【００４５】
（４）そして、クランプ機構１３１に保持された樹脂シートＳを成形するために、成形型用シリンダ１２ｂ１によって下テーブル１２ａ１を上昇させる。これによって、成形型１２１の型面が樹脂シートＳに作用し、同樹脂シートＳに熱成形品が形成される。このとき、点火率パターンを変更する。本実施形態ではこの段階における点火率パターンを点火率パターンＰ３１とする。成形型１２１が上昇すると、成形型１２の凹形状の型面に作用する樹脂シートＳがその周囲と比較して上ヒータ１４ｂより遠ざかる。従って、この遠ざかった部分が受ける輻射熱はその周囲の輻射熱より小さくなる。そこで、この点火率パターンＰ３１はこの部分の輻射熱を大きくすることができるように考慮したパターンとする。当該点火率パターンＰ３１の構成は後述する。このとき、真空タンク１２ｄを作動させて真空吸入路１２ｃ１より真空引き込みを行う。
（５）成形が完了すると、成形型用シリンダ１２ｂ１によって下テーブル１２ａ１を下降させるとともに、上ヒータ移動ユニット１２ａ１を駆動することによって、上ヒータ１４ｂ１をクランプ機構１３１にて保持された樹脂シートＳの上部から退避させる。
【００４６】
図１４は、下型にメス型を採用した場合の点火率パターンＰ３１のパターン構成を示した構成図である。同図において、高速応答型ヒータユニット２０の点火率が６０％に設定される領域Ｒ３１１と、点火率が７０％の領域Ｒ３１２と、点火率が８０％の領域Ｒ３１３と、点火率が９０％の領域Ｒ３１４と、点火率が１００％の領域Ｒ３１５とから構成されている。このとき、上ヒータ１４ｂ１の周縁から内部に向けて領域Ｒ３１１→Ｒ３１２→Ｒ３１３→Ｒ３１４→Ｒ３１５を形成する。すなわち、点火率パターンＰ３１は、上ヒータ１４ｂ１の周縁から内部に行くほど点火率が上昇する温度勾配を有する構成になっている。成形型１２１の凹形状部分が成形動作に伴って、上ヒータ１４ｂ１から遠ざかる。このとき、この凹形状部分に作用する樹脂シートＳのシート温度は周囲に比較して下がってしまうことになる。このため、この凹形状部分が接近する付近の点火率を上げることにより加熱温度を相対的に上げて、全体的に同等の輻射熱が樹脂シートＳに加わるようにする。このように成形時に樹脂シートＳを均等に加熱することにより、上述の成形型１２のときと同様に成形時の内部応力を除去することが可能となり、成形後に発生し得る成形歪みを防止することができる。また、本実施形態のように樹脂シートＳを加熱しながら成形を行った場合、シート温度が冷却することがないため、真空成形等の差圧成形時間を低減することが可能になる。
【００４７】
（３）変形例１：
点火率パターンＰ３，Ｐ３１は、成形型１２，１２１の凸形状部分もしくは凹形状部分によって異なってくる。すなわち、上ヒータ１４ｂ，１４ｂ１に接近する凸形状部分の面積が大きければ、この面積に応じて点火率を下げる領域を大きくする必要があるし、凸形状部分の面積が小さければ、点火率を下げる領域を小さくする必要がある。凹形状部分については、凹形状部分の面積が大きければ、この面積に応じて点火率を上げる領域を大きくする必要があるし、凹形状部分の面積が小さければ、点火率を上げる領域を小さくする必要がある。そこで、成形型１２，１２１の型面の形状に応じて点火率パターンＰ３，Ｐ１３１のパターン構成を適宜変更できると好適である。
【００４８】
図１５は、かかる機能を実現するに際して、ユーザに提示される成形型選択画面の画面構成を示した構成図である。同図において、成形型選択画面Ｍ１は、下テーブル１２ａ，１２ａ１に配置する成形型１２，１２１がオス型である場合に選択するオス型ボタンＭ２と、メス型である場合に選択するメス型ボタンＭ３とが配置される。そして、オス型ボタンＭ２を選択した場合、成形型１２，１２１の凸形状部分の面積が大程度のときには大ボタンＭ２１を選択する。凸形状部分の面積が中程度のときには中ボタンＭ２２を選択し、凸形状部分の面積が小程度のときには小ボタンＭ２３を選択する。一方、メス型ボタンＭ３を選択した場合、成形型１２，１２１の凹形状部分の面積が大程度のときには大ボタンＭ３１を選択する。凹形状部分の面積が中程度のときには中ボタンＭ３２を選択し、凹形状部分の面積が小程度のときには小ボタンＭ３３を選択する。そして、ユーザは何れかのボタンの選択が終了するとＯＫボタンＭ４を押し下げる。
【００４９】
図１６は、点火率パターンデータのデータ構成を示した構成図である。同図において、熱成形装置１０，１０１は図示しない制御盤を構成として備えている。この制御盤にはシーケンサやサーボアンプ等、当該熱成形装置１０，１０１の動作を制御するための各電気機器が配設されている。そして、上述した点火率パターンＰ３，Ｐ３１を規定するデータはこの制御盤内の所定の記憶領域１６に予め格納されている。そして、適宜データを読み出して点火率制御を行う。この場合、記憶領域１６にはメス型の凹形状部分を形成する面積の程度に応じて、大点火率パターンデータＤ１、中点火率パターンデータＤ２、小点火率パターンデータＤ３およびオス型の凸形状部分を形成する面積の程度に応じて、大点火率パターンデータＤ４、中点火率パターンデータＤ５、小点火率パターンデータＤ６が格納されている。従って、点火率パターンＰ３，Ｐ３１に変更するに際して、成形型選択画面Ｍ１によって選択された成形型１２，１２１に応じて適宜パターンデータＤ１〜Ｄ６を取得する。ここで、各パターンデータＤ１〜Ｄ６の特性を図示したが、左斜線にて示される領域は点火率が高域である領域を示し、右斜線にて示される領域は点火率が低域である領域を示している。これは定性的な領域を示しているものであり、具体的には上述した各点火率パターンＰ３，Ｐ３１と同等のパターン構成を有していることは言うまでもない。
【００５０】
図１７は、このように成形型１２，１２１の型面の形状に応じて点火率パターンＰ３（Ｐ３１）を変更可能な熱制御装置１０，１０１の熱成形制御処理の処理内容を示したフローチャートである。同図において、時間ｔ０において熱成形動作が開始された場合（ステップＳ３００）、上下ヒータ１４ｂ，１５ｂがＯＮ状態に遷移するとともに（ステップＳ３０５）、同上下ヒータ１４ｂ，１５ｂは樹脂シートＳの上下部に対する進入状態に遷移する（ステップＳ３１０）。このとき、上下ヒータ１４ｂ，１５ｂは、ともに点火率パターンＰ１に基づいて加熱制御される。そして、熱成形開始から時間ｔ１が経過した場合（ステップＳ３１５）、下ヒータ１５ｂがＯＦＦ状態に遷移するとともに、樹脂シートＳの下部に対して退避状態に遷移する（ステップＳ３２０）。
【００５１】
一方、上ヒータ１４ｂは点火率パターンＰ１から点火率パターンＰ２に遷移する（ステップＳ３２５）。また、下テーブル１２ａが上昇位置に遷移することによって（ステップＳ３３０）、成形型１２の型面が樹脂シートＳに作用する。次に、熱成形開始から時間ｔ２が経過した場合（ステップＳ３３５）、成形型選択画面Ｍ１にて選択された成形型の形状を取得する（ステップＳ３４０）。そして、記憶領域１６からこの形状に対応するパターンデータＤ１〜Ｄ６を取得し（ステップＳ３４５）、取得したパターンデータＤ１〜Ｄ６に基づいて、上ヒータ１４ｂは点火率パターンＰ２から点火率パターンＰ３に遷移する（ステップＳ３５０）。かかる状態で時間ｔ３が経過した場合（ステップＳ３５５）、上ヒータ１４ｂがＯＦＦ状態に遷移するとともに、樹脂シートＳの上部に対して退避状態に遷移する（ステップＳ３６０）。そして、熱成形開始から時間ｔ４が経過した場合（ステップＳ３６５）、下テーブル１２ａが下降し（ステップＳ３７０）、熱成形動作が終了する（ステップＳ３７５）。
【００５２】
（４）変形例２：
上述した実施形態では、成形型１２，１２１に下型を採用したが、むろん、上型を採用した場合であっても本発明を適用することができることは言うまでもない。図１８は、かかる場合の熱成形装置１０２の構成を示した構成図である。同図において、熱成形装置１０２は、型面が凸形状に形成されたオス型の成形型１２２が配設されている。この成形型１２２は、上テーブル１２ａ２の下面に配設されるとともに固定されており、同上テーブル１２ａ２の上部には成形型用シリンダ１２ｂ２が接続されている。成形型１２２は、この成形型用シリンダ１２ｂ２の上昇下降動作によって、下方に対して上下駆動可能になっている。そして、成形型１２２の下部には、樹脂シートＳのシート面を成形型１２２に向けて保持するクランプ機構１３２が配置されている。このクランプ機構１３２は、樹脂シートＳの略周縁部分をクランプすることによって当該樹脂シートＳを保持する。また、熱成形装置１０２は、クランプ機構１３２に保持された樹脂シートＳを加熱可能なヒータを有する上下ヒータユニット１４２，１５２が配設されている。
【００５３】
上ヒータユニット１４２は、所定の駆動機構によってクランプ機構１３２との間に対して進退移動可能に構成される上ヒータ移動ユニット１４ａ２を備え、この上ヒータ移動ユニット１４ａ２の下面には、上ヒータ移動ユニット１４ａ２がクランプ機構１３２の上部に対して進入した際に、樹脂シートＳの上面と相対面し、同樹脂シートＳの上面を加熱可能な上ヒータ１４ｂ２が配設されている。一方、下ヒータユニット１５２は、所定の駆動機構によって成形型１２２とクランプ機構１３２との間に対して進退移動可能に構成される下ヒータ移動ユニット１５ａ２を備え、この下ヒータ移動ユニット１５ａ２の上面には、下ヒータ移動ユニット１５ａ２が成形型１２２とクランプ機構１３２との間に対して進入した際に、樹脂シートＳの下面と相対面し、同樹脂シートＳの下面を加熱可能な下ヒータ１５ｂ２が配設されている。
【００５４】
また、成形型１２２および上テーブル１２ａ２の内部には、真空空気の流通経路となる真空吸込路１２ｃ２が形成されているとともに、この真空吸込路１２ｃ２は真空タンク１２ｄ２に接続されている。かかる構成においては、成形時、上型の成形型１２２が下方に駆動されるため、図４に示した時間ｔ２に上ヒータ１４ｂ２が退避することになる。また、下ヒータ１５ｂ２における点火率パターンＰ２は反転する。すなわち、ドローダウン部分は下ヒータ１５ｂ２に近くなることになるので、このドローダウン部分に略対面する高速応答型ヒータユニット２０の点火率を下げる。従って、点火率パターンは下ヒータ１５ａ２の周縁から内部に向けて点火率が下がるパターン構成となる。一方、点火率パターンＰ１，Ｐ３は上述と同様のパターン構成を採用することができる。
【００５５】
むろん、上型にメス型を採用しても本発明を適用することができることは言うまでもない。図１９は、かかる場合の熱成形装置１０３の構成を示した構成図である。同図において、熱成形装置１０３は、型面が凹形状に形成されたメス型の成形型１２３が配設されている。この成形型１２３は、上テーブル１２ａ３の下面に配設されるとともに固定されており、同上テーブル１２ａ３の上部には成形型用シリンダ１２ｂ３が接続されている。成形型１２３は、この成形型用シリンダ１２ｂ３の上昇下降動作によって、下方に対して上下駆動可能になっている。そして、成形型１２３の下部には、樹脂シートＳのシート面を成形型１２３に向けて保持するクランプ機構１３３が配置されている。このクランプ機構１３３は、樹脂シートＳの略周縁部分をクランプすることによって当該樹脂シートＳを保持する。また、熱成形装置１０３は、クランプ機構１３３に保持された樹脂シートＳを加熱可能なヒータを有する上下ヒータユニット１４３，１５３が配設されている。
【００５６】
上ヒータユニット１４３は、所定の駆動機構によってクランプ機構１３３との間に対して進退移動可能に構成される上ヒータ移動ユニット１４ａ３を備え、この上ヒータ移動ユニット１４ａ３の下面には、上ヒータ移動ユニット１４ａ３がクランプ機構１３３の上部に対して進入した際に、樹脂シートＳの上面と相対面し、同樹脂シートＳの上面を加熱可能な上ヒータ１４ｂ３が配設されている。一方、下ヒータユニット１５３は、所定の駆動機構によって成形型１２３とクランプ機構１３３との間に対して進退移動可能に構成される下ヒータ移動ユニット１５ａ３を備え、この下ヒータ移動ユニット１５ａ３の上面には、下ヒータ移動ユニット１５ａ３が成形型１２３とクランプ機構１３３との間に対して進入した際に、樹脂シートＳの下面と相対面し、同樹脂シートＳの下面を加熱可能な下ヒータ１５ｂ３が配設されている。
【００５７】
また、成形型１２３および上テーブル１２ａ３の内部には、真空空気の流通経路となる真空吸込路１２ｃ３が形成されているとともに、この真空吸込路１２ｃ３は真空タンク１２ｄ３に接続されている。かかる構成においても、成形時、上型の成形型１２３が下方に駆動されるため、図４に示した時間ｔ２に上ヒータ１４ｂ３が退避することになる。また、下ヒータ１５ｂ３における点火率パターンＰ２は上述と同様に反転する。一方、点火率パターンＰ１，Ｐ３は上述と同様のパターン構成を採用することができる。上述した樹脂シートＳに所定の文字または図柄が印刷された印刷シートを適用する好適である。すなわち、上述したように成形時にシート温度が略均等になるように樹脂シートＳを加熱することによって、成形歪みを防止することが可能になるため、特に、図柄等が印刷された印刷シートを成形型の所定の型面に作用させなければならない場合に有効である。
【００５８】
（５）まとめ：
このように、樹脂シートＳを加熱して熱成形を行うにあたり、上下ヒータ１４ｂ，１５ｂにて同樹脂シートＳの上下面を加熱した後に、成形型１２が配設される側の下テーブル１５ｂを退避させる一方、反対側の上テーブル１４ｂは樹脂シートＳの上面に待機させるとともに熱成形に際して加熱を継続することによって、シート保温およびヒートセットを行い、成形性を向上させ、熱成形品の品質を向上させることを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる熱成形装置の構成を示した構成図である。
【図２】上下ヒータ１４ｂ，１５ｂの構成を示した構成図である。
【図３】熱成形装置１０の概略動作を示した動作図である。
【図４】熱成形装置１０の概略動作のタイミングを示したタイミングチャートである。
【図５】熱成形制御処理の処理内容を示したフローチャートである。
【図６】点火率パターンＰ１のパターン構成を示した構成図である。
【図７】点火率パターンＰ２のパターン構成を示した構成図である。
【図８】点火率パターンＰ３のパターン構成を示した構成図である。
【図９】上下ヒータ１４ｂ，１５ｂの構成を示した構成図である。
【図１０】点火率制御処理の処理内容を示したフローチャートである。
【図１１】点火率と目標温度との対応関係を示した図である。
【図１２】熱成形装置１０１の構成を示した構成図である。
【図１３】熱成形装置１０１の概略動作を示した動作図である。
【図１４】点火率パターンＰ３１のパターン構成を示した構成図である。
【図１５】成形型選択画面の画面構成を示した構成図である。
【図１６】点火率パターンデータのデータ構成を示した構成図である。
【図１７】熱成形制御処理の処理内容を示したフローチャートである。
【図１８】熱成形装置１０２の構成を示した構成図である。
【図１９】熱成形装置１０３の構成を示した構成図である。
【符号の説明】
１０…熱成形装置
１２…成形型
１２ａ…下テーブル
１２ｂ…成形型用シリンダ
１２ｃ…真空吸込路
１２ｄ…真空タンク
１３…クランプ機構
１４…上ヒータユニット
１４ａ…上ヒータ駆動ユニット
１４ｂ…上ヒータ
１５…下ヒータユニット
１５ａ…上ヒータ駆動ユニット
１５ｂ…下ヒータ
Ｓ…樹脂シート
【図１】
2004284152.tif 000003
【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】
2004284152.tif 000010
【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】
2004284152.tif 000015
【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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