(57)【要約】【課題】  ドーム状成形凹部と透明シートの間からの空気の抜けが良く、変形などが生じることなく圧空成形を行なうことができるドーム状成形品の成形方法を提供する。【解決手段】  圧空成形型１のドーム状成形凹部２の開口部に加熱して軟化された熱可塑性樹脂の透明シート３を配置し、透明シート３のドーム状成形凹部２と反対側の面にエアを供給して加圧し、透明シート３をドーム状成形凹部２の内周面に密着させるように膨らませることによって、透明なドーム状成形品Ａを成形する。この際に、圧空成形型１として、ドーム状成形凹部２の内周表面に微細な凹部４を多数設けたものを用いる。微細凹部４によってドーム状成形凹部２の内周面と透明シート３との間に微小間隙を形成することができ、この微小間隙を通して空気の抜けが良くなる。【選択図】  図１
2005335196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧空成形型のドーム状成形凹部の開口部に加熱して軟化された熱可塑性樹脂の透明シートを配置し、透明シートのドーム状成形凹部と反対側の面にエアを供給して加圧し、透明シートをドーム状成形凹部の内周面に密着させるように膨らませることによって、透明なドーム状成形品を成形するにあたって、圧空成形型として、ドーム状成形凹部の内周表面に微細な凹部を多数設けたものを用いることを特徴とするドーム状成形品の成形方法。
【請求項２】
熱可塑性樹脂の透明シートを、熱可塑性樹脂の融点より１０〜２５℃低い温度に加熱して軟化させることを特徴とする請求項１に記載のドーム状成形品の成形方法。
【請求項３】
エアの供給圧力を０．１５〜０．３ＭＰａに設定することを特徴とする請求項１又は２に記載のドーム状成形品の成形方法。
【請求項４】
上面の一部に加熱盤を設けて形成され、加熱盤とその周囲にかけて上面に配置される熱可塑性樹脂の透明シートを加熱して軟化させる加熱型と、下面で開口するドーム状成形凹部を設けて形成され、加熱型の上面に配置された透明シートのうち周囲の部分を加熱型との間に気密的に挟み込むように加熱型の上に配置される圧空成形型と、透明シートのドーム状成形凹部と反対側の面にエアを供給して透明シートをドーム状成形凹部の内周面に密着させるように膨張させるエア供給手段とを具備して形成されるドーム状成形品の成形装置において、ドーム状成形凹部の内周表面に微細な凹部を多数設けて成ることを特徴とするドーム状成形品の成形装置。
【請求項５】
微細凹部の深さは２〜２０μｍであることを特徴とする請求項４に記載のドーム状成形品の成形装置。
【請求項６】
微細凹部は、ドーム状成形凹部の開口部の中心とドーム状成形凹部の開口縁を結ぶ線から４５°以上の角度の範囲で、ドーム状成形凹部の内周表面に設けられていることを特徴とする請求項４又は５に記載のドーム状成形品の成形装置。
【請求項７】
ドーム状成形凹部の開口縁の外周において圧空成形型の下面に、ドーム状成形凹部の開口部の全周に亘る凹段部を設けて成ることを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載のドーム状成形品の成形装置。
【請求項８】
加熱盤の上面を中央部ほど深さが深くなる凹面に形成して成ることを特徴とする請求項４乃至７のいずれかに記載のドーム状成形品の成形装置。
【請求項９】
加熱盤に同心円状に複数の加熱ヒータを設け、中央側の加熱ヒータの発熱温度を外側の加熱ヒータの加熱温度より低い温度に設定して成ることを特徴とする請求項４乃至８のいずれかに記載のドーム状成形品の成形装置。
【請求項１０】
加熱盤を同心円状に複数に分割して成ることを特徴とする請求項９に記載のドーム状成形品の成形装置。
【請求項１１】
加熱型の上面に配置された熱可塑性樹脂の透明シートと圧空成形型との間に配置して使用され、内周径がドーム状成形凹部の下面の開口部の径より小さい成形補助枠を具備して成ることを特徴とする請求項４乃至１０のいずれかに記載のドーム状成形品の成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学機器のカバーなどに用いられる透明なドーム状成形品の成形方法及び成形装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
監視カメラを覆うクリアカバーや、照明器具の透明グローブなど、光学機器用の光を透過させるカバーとして、半球形状の透明なドーム状成形品が使用されている。この透明ドーム状成形品の成形は、一般的には射出成形によって行なわれているが、厚みが０．８ｍｍ以下、例えば０．２〜０．５ｍｍ程度の薄い厚みのものは、成形金型への樹脂の充填性の問題から、射出成形では成形が困難である。
【０００３】
一方、厚みが薄く深い容器などを成形する方法として、圧空成形が従来から知られている（例えば、特許文献１等参照）。そこでこの圧空成形によって、厚みの薄い透明なドーム状成形品を成形することが検討されている。
【０００４】
図９は圧空成形によるドーム状成形品Ａの成形の一例を示すものであり、圧空成形装置は下面で開口するドーム状成形凹部２を設けて形成される圧空成形型１と、加熱盤５を設けて形成される加熱型６とからなっている。そして、まず熱可塑性樹脂で形成される透明シート３を加熱型６の上に載置して加熱盤５で透明シート３を加熱することによって軟化させ、図９（ａ）のように加熱型６の上に圧空成形型１をセットする。このとき、加熱型６の上に載置された透明シート３の加熱盤５の外方に突出する部分が加熱型６と圧空成形型１との間に気密的に挟まれる。次に透明シート３の下面側にエアを供給すると（エアの供給手段の図示は省略している）、軟化した状態にある熱可塑性樹脂の透明シート３は圧空成形型１のドーム状成形凹部２内で膨らみ、図９（ｂ）に矢印で示すエア圧で透明シート３はドーム状成形凹部２の内周面に沿って密接するように膨らんで、ドーム状成形凹部２の形状に応じたドーム状成形品Ａを成形することができるものである。
【特許文献１】特開平１０-４４５８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように圧空成形では、透明シート３のエアを供給する面と反対側の面を圧空成形型１のドーム状成形凹部２の内周面に密接させることによって成形を行なうものであり、ドーム状成形凹部２の内周面と透明シート３の外面との間に空気が残留すると、透明シート３をドーム状成形凹部２の内周面に密接させることができない。この場合には、成形されたドーム状成形品Ａに変形が生じ、光の透過に歪みが発生して、特に監視カメラを覆うクリアカバーとして使用する際には画像のにじみなどの原因になる。
【０００６】
しかし、ドーム状成形品Ａのように半球状の深絞りで成形する場合には、ドーム状成形凹部２の内周面と透明シート３の外面との間から空気をスムーズに抜くことが難しいものであった。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、ドーム状成形凹部と透明シートの間からの空気の抜けが良く、変形などが生じることなく圧空成形を行なうことができるドーム状成形品の成形方法及び成形装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１に係るドーム状成形品の成形方法は、圧空成形型１のドーム状成形凹部２の開口部に加熱して軟化された熱可塑性樹脂の透明シート３を配置し、透明シート３のドーム状成形凹部２と反対側の面にエアを供給して加圧し、透明シート３をドーム状成形凹部２の内周面に密着させるように膨らませることによって、透明なドーム状成形品Ａを成形するにあたって、圧空成形型１として、ドーム状成形凹部２の内周表面に微細な凹部４を多数設けたものを用いることを特徴とするものである。
【０００９】
この発明によれば、ドーム状成形凹部２の内周表面に設けた微細凹部４によって、ドーム状成形凹部２の内周面に密接する透明シート３との間に微小間隙を形成することができ、この微小間隙を通して、ドーム状成形凹部２の内周面と透明シート３の外面との間からの空気の抜けが良くなり、ドーム状成形凹部２の内周面と透明シート３の間に空気が閉じ込められて変形などが生じるようなことなくドーム状成形品Ａを圧空成形することができるものである。
【００１０】
また請求項２の発明は、請求項１において、熱可塑性樹脂の透明シート３を、熱可塑性樹脂の融点より１０〜２５℃低い温度に加熱して軟化させることを特徴とするものである。
【００１１】
この発明によれば、透明シート３を圧空成形して膨張させる際に、均一に伸長させることができ、肉厚の均一なドーム状成形品Ａを成形することができるものである。
【００１２】
また請求項３の発明は、請求項１又は２において、エアの供給圧力を０．１５〜０．３ＭＰａに設定することを特徴とするものである。
【００１３】
この発明によれば、ドーム状成形凹部２の微細凹部４が透明シート３の表面に転写されるようなことなく、ドーム状成形品Ａを成形することができるものである。
【００１４】
本発明の請求項４に係るドーム状成形品の成形装置は、上面の一部に加熱盤５を設けて形成され、加熱盤５とその周囲にかけて上面に配置される熱可塑性樹脂の透明シート３を加熱して軟化させる加熱型６と、下面で開口するドーム状成形凹部２を設けて形成され、加熱型６の上面に配置された透明シート３のうち周囲の部分を加熱型６との間に気密的に挟み込むように加熱型６の上に配置される圧空成形型１と、透明シート３のドーム状成形凹部２と反対側の面にエアを供給して透明シート３をドーム状成形凹部２の内周面に密着させるように膨張させるエア供給手段７とを具備して形成されるドーム状成形品の成形装置において、ドーム状成形凹部２の内周表面に微細な凹部４を多数設けて成ることを特徴とするものである。
【００１５】
この発明によれば、ドーム状成形凹部２の内周表面に設けた微細凹部４によって、ドーム状成形凹部２の内周面に密接する透明シート３との間に微小間隙を形成することができ、この微小間隙を通して、ドーム状成形凹部２の内周面と透明シート３の外面の間の空気の抜けが良くなり、変形などが生じることなくドーム状成形品Ａを圧空成形することができるものである。
【００１６】
また請求項５の発明は、請求項４において、微細凹部４の深さは２〜２０μｍであることを特徴とするものである。
【００１７】
この発明によれば、ドーム状成形凹部２の微細凹部４が透明シート３の表面に転写されるようなことなく、微細凹部４でドーム状成形凹部２の内周面と透明シート３との間に空気が抜ける微小間隙を形成することができるものである。
【００１８】
また請求項６の発明は、請求項４又は５において、微細凹部４は、ドーム状成形凹部２の開口部の中心とドーム状成形凹部２の開口縁を結ぶ線から４５°以上の角度の範囲で、ドーム状成形凹部２の内周表面に設けられていることを特徴とするものである。
【００１９】
この発明によれば、ドーム状成形凹部２の内周面と透明シート３との間の空気を、微細凹部４によって形成される微小間隙を通してドーム状成形凹部２の開口部から確実に抜くことができるものである。
【００２０】
また請求項７の発明は、請求項４乃至６のいずれかにおいて、ドーム状成形凹部２の開口縁の外周において圧空成形型１の下面に、ドーム状成形凹部２の開口部の全周に亘る凹段部８を設けて成ることを特徴とするものである。
【００２１】
この発明によれば、ドーム状成形凹部２の外周部に対応する透明シート３の熱が外方へ逃げて低下することを凹段部８による断熱効果で防ぐことができ、透明シート３を圧空成形して膨張させる際に均一に伸長させて、厚みムラなく均一な肉厚のドーム状成形品Ａを成形することができるものである。
【００２２】
また請求項８の発明は、請求項４乃至７のいずれかにおいて、加熱盤５の上面を中央部ほど深さが深くなる凹面９に形成して成ることを特徴とするものである。
【００２３】
この発明によれば、熱可塑性樹脂の透明シート３を中央部の温度が高くなることなく均一な温度に加熱盤５で加熱することができ、透明シート３を圧空成形して膨張させる際に均一に伸長させて、厚みムラなく均一な肉厚のドーム状成形品Ａを成形することができるものである。
【００２４】
また請求項９の発明は、請求項４乃至８のいずれかにおいて、加熱盤５に同心円状に複数の加熱ヒータ１０を設け、中央側の加熱ヒータ１０の発熱温度を外側の加熱ヒータ１０の加熱温度より低い温度に設定して成ることを特徴とするものである。
【００２５】
この発明によれば、熱可塑性樹脂の透明シート３を中央部の温度が高くなることなく均一な温度に加熱盤５で加熱することができ、透明シート３を圧空成形して膨張させる際に均一に伸長させて、厚みムラなく均一な肉厚のドーム状成形品Ａを成形することができるものである。
【００２６】
また請求項１０の発明は、請求項９において、加熱盤５を同心円状に複数に分割して成ることを特徴とするものである。
【００２７】
本発明によれば、加熱盤５の中央部と外周部の加熱温度分布を正確に規制することができ、熱可塑性樹脂の透明シート３をより均一な温度に加熱することができるものである。
【００２８】
また請求項１１の発明は、請求項４乃至１０のいずれかにおいて、加熱型６の上面に配置された熱可塑性樹脂の透明シート３と圧空成形型１との間に配置して使用され、内周径がドーム状成形凹部２の下面の開口部の径より小さい成形補助枠１１を具備して成ることを特徴とするものである。
【００２９】
本発明によれば、熱可塑性樹脂の透明シート３をドーム状成形凹部２内周面に密接させて圧空成形するにあたって、ドーム状成形凹部２の開口部より内周径が小さい成形補助枠１１に規制されて、ドーム状成形凹部２の内周面への透明シート３の密接は、ドーム状成形凹部２の中央から開口部へと順に行われるものであり、ドーム状成形凹部２の開口部付近に先に透明シート３が密接して空気がドーム状成形凹部２と透明シート３の間に閉じ込められることを防ぐことができ、空気をドーム状成形凹部２の開口部から確実に抜くことができるものである。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、ドーム状成形凹部２の内周表面に設けた微細凹部４によって、ドーム状成形凹部２の内周面に密接する透明シート３との間に微小間隙を形成することができ、この微小間隙を通して、ドーム状成形凹部２の内周面と透明シート３の外面との間からの空気の抜けが良くなり、ドーム状成形凹部２の内周面と透明シート３の間に空気が閉じ込められて変形などが生じるようなことなくドーム状成形品Ａを圧空成形することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００３２】
図１は本発明の実施の形態の一例を示すものであり、圧空成形型１と加熱型６とを備えて圧空成形装置が形成してある。圧空成形型１にはその下面に開口するようにドーム状成形凹部２が設けてあり、ドーム状成形凹部２の内周面は半球形状の凹面として形成してある。そしてこのドーム状成形凹部２の内周表面にはエッチング加工によるシボ形成をして、多数の微細凹部４を密な配置で設けてある。
【００３３】
加熱型６は、ベース体１５の上面の中央部に設けた円形のエア供給用凹所１６内に支持台１７を設け、この支持台１７の上に支持した状態でエア供給用凹所１６に円板状の加熱盤５を配置して設けることによって形成されるものである。加熱盤５は上面が加熱型６の中央部の上面に露出するように配置されるものであり、加熱盤５の直径はドーム状成形凹部２の下面の円形の開口部の直径よりやや大き目に形成してある。ベース体１５の上面の周部には受け枠１８が設けてあり、受け枠１８の上面にリング状のシリコンシートなど弾性シート１９が設けてある。受け枠１８は加熱盤５の外周を囲むように配置してあり、受け枠１８の弾性シート１９の上面よりも、加熱盤５の上面が若干（３ｍｍ程度）低くなるようにしてある。
【００３４】
エア供給用凹所１６の内周と支持台１７及び加熱盤５の間には隙間を設けてエア供給路２０が形成してあり、また加熱盤５の外周と受け枠１８の間に隙間を設けてエア供給路２０と連通したエア導出路２１が形成してある。さらにベース板１５には相互に対向する位置において一対のエア導入口２２が設けてあり、エア供給路２０にこのエア導入口２２を通してエア配管２３が連通接続してあると共に、エア配管２３はコンプレッサ２５に接続してある。エア導出路２１は加熱盤５の外周の全周に亘って加熱型６の上面に開口しているものである。これらのコンプレッサ２５、エア配管２３、エア導入口２２、エア供給路２０、エア導出路２１によってエア供給手段７が形成されるものである。２７はエア供給路２０の気密を保つためのパッキンである。
【００３５】
金属板などで形成される加熱盤５にはその下面側に加熱ヒータ１０（図１において図示省略）が設けてあり、加熱ヒータ１０によって加熱盤５が発熱するように形成してある。また加熱盤５の外周縁部の下面にはエア供給路２０に面して端部加熱ヒータ２４が全周に亘って設けてあり、加熱盤５の外周部を加熱して加熱盤５の発熱温度がばらつくことを低減するようにしてある。尚、この加熱盤５の少なくとも上面を含む外面を黒色に塗装して、遠赤外線を発生させるようにするのが好ましい。このように遠赤外線を発生させることによって、透明シート３を内部から加熱して、加熱ムラなく均一に加熱することが容易になるものである。
【００３６】
上記のような圧空成形型１と加熱型６を備えて形成される圧空成形装置を用いて成形を行なうにあたって、熱可塑性樹脂の透明シート３を加熱する工程では、図２（ａ）のように加熱型６は圧空成形型１の側方に移動した状態にある（図２にはエア供給手段の図示は省略している）。そしてアクリル薄板などで形成される熱可塑性樹脂の透明シート３を図２（ａ）のように加熱型６の上に載置する。この透明シート３としては厚みが０．８ｍｍ以下、例えば０．２〜０．５ｍｍ程度の薄いものが用いられるものである。また透明シート３は成形する中央部が加熱盤５の上に、成形しない周縁部が受け枠１８の弾性シート１９の上に配置されるものであり、加熱盤５が弾性シート１９より若干低い分、透明シート３と加熱盤５の上面の間には若干の隙間がある。このように熱可塑性樹脂の透明シート３を加熱型６の上に載置することによって、透明シート３の成形する部分が加熱盤５で加熱され、軟化状態になる。このとき、加熱盤５による透明シート３の加熱が効率良く、また均一になされるように、透明シート３の上に耐熱性布などの断熱材２６を被せて覆った状態で加熱を行なうのが好ましい。
【００３７】
このように熱可塑性樹脂の透明シート３を加熱した後、断熱材２６を取除いて、図２（ｂ）のように加熱型６を圧空成形型１の下方に移動させる。加熱型６は加熱盤５の中心がドーム状成形凹部２の下面の開口部の中心と一致する位置に、移動されるものである。次に、加熱型６を上動させて（圧空成形型１を下動させてもよい）型締めすると、図２（ｃ）のように、加熱型６の周部上面の弾性シート１９と圧空成形型１のドーム状成形凹部２の開口部の周縁部下面との間に、透明シート３の加熱盤５の外方へ突出している周囲の部分が気密的に挟み込まれる。
【００３８】
この後、二箇所のエア導入口２２を通してエア配管２３からエアを供給すると、エアはエア供給路２０を通して加熱盤５の外周の全周に回り込み、加熱盤５の外周の全周のエア導出路２１から吹き出される。このようにエア導出路２１から吹き出されたエアは、加熱盤５と透明シート３との隙間から図１（ａ）に矢印で示すように透明シート３の下側に入り、エアによる加圧力で、加熱盤５で加熱されて軟化した透明シート３をドーム状成形凹部２内に伸長させて膨張させるように作用する。そして図１（ａ）に示すように、エアによる加圧力で透明シート３をドーム状成形凹部２の内周表面に押し付けて密接させ、透明シート３をドーム状成形凹部２の内周形状と同形状のドーム状に圧空成形して、透明なドーム状成形品Ａを得ることができるものである。
【００３９】
ここで、加熱盤５の外周縁部の下面には上記のようにエア供給路２０に面して端部加熱ヒータ２４が設けてあるので、エア供給路２０内のエアは端部加熱ヒータ２４で加熱されており、このように加熱したエアで透明シート３を膨張させて圧空成形することができるものであり、このエアで透明シート３が冷却されることを防ぐことができるものである。また透明シート３を膨張させて圧空成形した後は、エア配管２３に設けた切換弁２８の働きで、一方のエア導入口２２からエアがエア供給路２０に供給されると共に他方のエア導入口２２からエア供給路２０内のエアが排気されるように切り換えられるようになっており、供給されるエアは端部加熱ヒータ２４による加熱が殆どなされないので、この加熱されない冷エアで、成形されたドーム状成形品Ａを冷却することができる。このようにしてドーム状成形品Ａを冷却した後、加熱型６を下動させて（圧空成形型１を上動させてもよい）型開きし、さらに加熱型６を圧空成形型１の側方に移動させた後に、ドーム状成形品Ａを取り出すことができるものである。
【００４０】
上記のようにエアによる加圧力で透明シート３をドーム状成形凹部２の内周表面に押し付けて密接させることによって圧空成形を行なうにあたって、図１（ｂ）のようにドーム状成形凹部２の内周表面には微細凹部４が設けてあるので、ドーム状成形凹部２の内周面と透明シート３との間に微細凹部４によって微小間隙を形成することができるものであり、ドーム状成形凹部２の内周面と透明シート３の外面との間の空気を、この微小間隙を通してドーム状成形凹部２の開口部へと抜けさせることができるものである。従って、ドーム状成形凹部２の内周面と透明シート３の外面との間に空気が残留することなく圧空成形を行なうことができるものであり、空気の残留によって変形などが生じることなくドーム状成形品Ａを圧空成形することができるものである。
【００４１】
ここで、ドーム状成形凹部２の内周表面に設けられる上記の微細凹部４は、その深さを２〜２０μｍの範囲に設定するのが好ましい。微細凹部４の深さが２μｍ未満であると、ドーム状成形凹部２の内周面と透明シート３の外面との間の空気を抜く効果を得ることが難しくなる。逆に微細凹部４の深さが２０μｍを超えると、透明シート３をドーム状成形凹部２に密接させて圧空成形する際に微細凹部４が透明シート３の表面に転写され、ドーム状成形品Ａの表面に微細な凹凸が成形されるおそれがある。
【００４２】
またドーム状成形凹部２の内周表面に微細凹部４を設ける範囲は、ドーム状成形凹部２の開口縁を下限とし、ドーム状成形凹部２の開口部の中心Ｏとドーム状成形凹部２の開口縁を結ぶ線から上に４５°以上の角度θの範囲に設定するのが好ましい。従って、微細凹部４はドーム状成形凹部２の内周の全面に設けるようにしてもよい。ドーム状成形凹部２の内周表面に微細凹部４を設ける範囲をこのように設定することによって、ドーム状成形凹部２の内周面と透明シート３の外面との間の空気を抜く効果を確実に得ることができるものである。
【００４３】
また、エアによる加圧力で透明シート３をドーム状成形凹部２の内周表面に密接させて上記のように圧空成形を行なうにあたって、エアの供給圧力は０．１５〜０．３ＭＰａの範囲に設定するのが好ましい。エアの供給圧力が０．１５ＭＰａ未満であると、透明シート３をドーム状成形凹部２の内周表面に密接させる圧力が不十分であり、成形不良が発生するおそれがある。逆にエアの供給圧力が０．３ＭＰａを超えると、ドーム状成形凹部２の内周表面に透明シート３が強く密接し、微細凹部４が透明シート３の表面に転写されてドーム状成形品Ａの表面に微細な凹凸が成形されるおそれがある。
【００４４】
さらに上記のように、加熱型６の加熱盤５で熱可塑性樹脂の透明シート３を加熱するにあたって、透明シート３の加熱温度をその熱可塑性樹脂の融点より１０〜２５℃低い範囲の温度に設定するのが好ましい。透明シート３が例えばアクリルシートのとき、その融点は１８５℃であるので、この場合には１６０〜１７５℃の範囲に加熱するのが好ましい。透明シート３の加熱温度が融点から２５℃を引いた温度よりも低いと、透明シート３の軟化が不十分であり、成形不良が発生するおそれがある。逆に透明シート３の加熱温度が融点から１０℃を引いた温度よりも高いと、透明樹脂シート３が軟らかくなり過ぎて、微細凹部４が透明シート３の表面に転写されてドーム状成形品Ａの表面に微細な凹凸が成形されるおそれがある。
【００４５】
また図３に示すように、圧空成形型１の下面にドーム状成形凹部２の開口部を囲むように、内径がドーム状成形凹部２の開口部の径よりも大きな成形枠３０を取着し、成形枠３０の内周において圧空成形型１の下面に、ドーム状成形凹部２の開口部の全周に亘る凹段部８が凹設されるようにしてある。そして図２（ｃ）のように圧空成形型１と加熱型６を型締めすると、図３のように成形枠３０を介して圧空成形型１の下面と加熱型６の断熱材２６の間に透明シート３の周端部が挟持されることになる。従って、透明シート３の加熱盤５で加熱された部分と圧空成形型１との間に凹段部８によって断熱空間が形成されることになり、透明シート３の加熱盤５で加熱された領域の端部の熱が圧空成形型１に逃げて、透明シート３の成形される部分の端部の温度が低下することを防ぐことができるものであり、透明シート３の成形される部分の温度が不均一になることを防ぐことができるものである。この結果、透明シート３をエアで加圧して圧空成形するにあたって、透明シート３の伸びにムラが生じることを防いで、均一な厚みにドーム状成形品Ａを成形することができるものである。成形枠３０は厚みが１〜３ｍｍのものを用い、凹段部８の深さが１〜３ｍｍに形成されるようにするのが好ましい。
【００４６】
図４（ａ）は加熱盤５の実施の形態の一例を示すものであり、加熱盤５の上面を中央部ほど深さが深くなる凹面９に形成してある。この凹面９は球面状に形成するのが好ましく、中央の最深部の深さが３〜１０ｍｍになるように設定するのが好ましい。図４（ｂ）のように加熱盤５の上面がフラット面であると、加熱型６の上に載置される熱可塑性樹脂透明シート３と加熱盤５の上面との距離が全面に亘って同じであるが、側方へ逃げる熱があるので、加熱盤５によって加熱される透明シート３の温度は透明シート３の中央部ほど高くなる傾向がある。このように透明シート３に加熱の温度ムラがあると、圧空成形する際に透明シート３を均一に伸長させることができず、均一な厚みのドーム状成形品Ａを得ることが難しい。特に透明シート３の中央部の加熱温度が高くなって軟化すると、図４（ｃ）のように透明シート３の中央部が垂れて加熱盤５に接触し、透明シート３の中央部の温度がさらに高くなって温度ムラが一層発生することになる。これに対して、図４（ａ）のように加熱盤５の上面を中央部ほど深さが深くなる凹面９に形成することによって、透明シート３と加熱盤５の上面との距離が中央部では大きく、周辺部では小さくなり、透明シート３の中央部よりも周辺部を高い温度で加熱することができるものであり、そして温度の一部は側方へ逃げる結果、透明シート３の加熱温度を均一化することができるものである。しかも、透明シート３と加熱盤５の上面との距離が中央部で大きくなるので、透明シート３の中央部が垂れても加熱盤５に接触し難くなるものである。
【００４７】
また、加熱盤５の熱源である加熱ヒータ１０は、加熱盤５の下面に設けられるが、図５の実施の形態では、加熱盤５の下面に中央部寄りの箇所と外周部寄りの複数箇所において同心円状のヒータ収容凹所３２が凹設してあり、各ヒータ収容凹所３２に同心円状に加熱ヒータ１０が設けてある。そして中央側の加熱ヒータ１０の発熱温度を、外側の加熱ヒータ１０の発熱温度よりも低くなるように設定してある。このように加熱盤５に同心円状に複数の加熱ヒータ１０を設け、中央側の加熱ヒータ１０の発熱温度を外側の加熱ヒータ１０の加熱温度より低い温度に設定することによって、加熱盤５の上面の発熱温度が、外側よりも中央部ほど低くなるように設定することができるものであり、例えば図５（ａ）において、加熱盤５の上面の中央部のエリア（イ）の発熱温度を１４０〜１６０℃、外周部のエリア（ハ）の発熱温度を１７０〜２００℃、中間部のエリア（ロ）の発熱温度を１６０〜１７０℃に設定することができるものである。従って、透明シート３をその中央部よりも周辺部を高い温度で加熱することができるものであり、温度の一部は側方へ逃げる結果、透明シート３の加熱温度を均一化することができるものである。
【００４８】
また上記のように加熱盤５の温度が外側よりも中央部ほど低くなるように温度勾配を付ける場合、複数の加熱ヒータ１０を同心円状に配置するだけでは、加熱盤５内での熱伝導で温度が均一化されて、十分な温度勾配を設定することが難しい。そこで図６の実施の形態では、加熱盤５を同心円状に複数に分割してあり、分割した各加熱盤部材５ａ，５ｂ，５ｃの間に間隙３３を形成するようにしてある。このように加熱盤５を同心円状に複数の加熱盤部材５ａ，５ｂ，５ｃに分割することによって、複数の各加熱ヒータ１０による加熱の熱が加熱盤５内の熱伝導することを間隙３３によって遮断することができ、所望通りの温度勾配を設定することが容易になるものである。このとき、各加熱盤部材５ａ，５ｂ，５ｃ毎に独立して加熱ヒータ１０を設け、各加熱盤部材５ａ，５ｂ，５ｃ毎に温度制御するのが好ましい。また各加熱ヒータ１０の発熱容量を対応する各加熱盤部材５ａ，５ｂ，５ｃの体積に比例させるようにすれば、温度制御が容易になるものである。
【００４９】
図７は圧空成形型１の他の実施の形態を示すものであり、圧空成形型１の下面にドーム状成形凹部２の開口部を囲むように成形補助枠１１が取着してある。成形補助枠１１の内径はドーム状成形凹部２の開口部の径よりも小さく形成してあり、成形補助枠１１の内周部がドーム状成形凹部２の開口部の内側に突出するようにしてある。成形補助枠１１の内周の上縁には径がドーム状成形凹部２の開口部の径よりも大きい環状凹部３４が設けてある。
【００５０】
この内径がドーム状成形凹部２の開口部の径よりも小さい成形補助枠１１を設けた圧空成形型１を用いて、上記と同様にして熱可塑性樹脂の透明シート３を圧空成形するにあたっては、圧空成形型１と加熱型６を型締めして、図７（ａ）のように成形補助枠１１を介して圧空成形型１と加熱型６の間に透明シート３の周端部を挟み込み（図７では加熱型６の図示を省略している）、透明シート３の下側にエアを供給して図７（ｂ）のように透明シート３をドーム状成形凹部２内に膨張させると、ドーム状成形凹部２の開口部の内側に成形補助枠１１の内周部が突出しているので、膨張した透明シート３は図７（ｃ）のようにまずドーム状成形凹部２の内周の頂部に接し、次いで図７（ｄ）のようにドーム状成形凹部２の内周の開口部に近い側へと徐々に接し、最後にドーム状成形凹部２の開口部の内周に接して、図７（ｅ）のようにドーム状成形凹部２の内周の全面に透明シート３が密接してドーム状成形品Ａを成形することができるものである。このように、膨張した透明シート３のドーム状成形凹部２の内表面への接触は、ドーム状成形凹部２の中央部から開口部へと順に行われるので、ドーム状成形凹部２の開口部付近に先に透明シート３が密接して空気がドーム状成形凹部２と透明シート３の間に閉じ込められることがなくなり、ドーム状成形凹部２と透明シート３の間の空気をドーム状成形凹部２の開口部から確実に抜いた状態で成形を行なうことができるものである。
【００５１】
図８の実施の形態では、上記の成形補助枠１１の内周の下縁に内径がドーム状成形凹部２の開口部の径よりも小さい環状凹部を設け、上記の凹段部８が形成されるようにしてある。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態を示すものであり、（ａ）は断面図、（ｂ）はイ部分の拡大した断面図である。
【図２】同上の圧空成形の工程を示すものであり、（ａ）乃至（ｃ）はそれぞれ概略断面図である。
【図３】同上の圧空成形装置の一部を示す拡大断面図である。
【図４】同上の加熱盤の部分を示すものであり、（ａ）乃至（ｃ）はそれぞれ拡大断面図である。
【図５】同上の加熱盤を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は断面図である。
【図６】同上の加熱盤を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図７】同上の圧空成形の工程を示すものであり、（ａ）乃至（ｅ）はそれぞれ一部の断面図である。
【図８】同上の圧空成形型の一部の断面図である。
【図９】従来例を示すものであり、（ａ），（ｂ）はそれぞれ断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  圧空成形型
２  ドーム状成形凹部
３  熱可塑性樹脂の透明シート
４  微細凹部
５  加熱盤
６  加熱型
７  加圧エア供給手段
８  凹段部
９  凹面
１０  加熱ヒータ
１１  成形補助枠
【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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