(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂成形シートを所定の経路で搬送する搬送機構と、
同所定の経路内で上記樹脂成形シートに対して当接しつつ電磁誘導ヒータの熱によってプレヒートを行う発熱ローラと、
外周面間隔が樹脂成形シートの厚さと同一になるように配設されるとともに、上記樹脂成形シートを挟みこんで搬送することで当該樹脂成形シートを上記発熱ローラに当接させる２つのガイドローラと、
少なくとも上記搬送機構と発熱ローラと２つのガイドローラとを内包する筐体と、
同筐体内を上記プレヒート温度に調整可能な筐体温度調整手段と、
樹脂成形シートに対する成形サイクルに基づいて、上記筐体内で上記２つのガイドローラの下方において上記樹脂成形シートに弛みを与えるとともに、樹脂成形シートを均質な温度にするように上記発熱ローラの回転速度を調整する回転速度調整手段とを具備することを特徴とするプレヒート装置。
【請求項２】
上記請求項１に記載のプレヒート装置において、
上記筐体温度調整手段は、同筐体内に熱風を噴出させる熱風噴出機構と、同熱風として噴出された気体を循環させる熱風循環機構とを具備することを特徴とするプレヒート装置。
【請求項３】
上記請求項２に記載のプレヒート装置において、
上記熱風噴出機構は、所定の発熱体と送風機構とを具備し、当該発熱体で熱せられた気体を送風機構で上記筐体に送ることを特徴とするプレヒート装置。
【請求項４】
上記請求項２または請求項３のいずれかに記載のプレヒート装置において、
上記熱風噴出機構は、上記搬送される樹脂成形シートの幅方向に平行に配設される噴出口を具備し、上記熱風を同樹脂成形シートの幅方向に対して同様の強さで噴出することを特徴とするプレヒート装置。
【請求項５】
上記請求項２〜請求項４のいずれかに記載のプレヒート装置において、
上記熱風循環機構は、上記筐体内の気体を吸入する熱風吸入機構を具備し、吸入した気体を上記熱風噴出機構へ供給することを特徴とするプレヒート装置。
【請求項６】
上記請求項２〜請求項５のいずれかに記載のプレヒート装置において、
上記熱風循環機構は、上記筐体の上部にて気体を吸入し、上記熱風噴出機構は、上記筐体の下部にて熱風を噴出させることを特徴とするプレヒート装置。
【請求項７】
所定の筐体内で樹脂成形シートを搬送しつつ発熱ローラを当接させてプレヒートするプレヒート方法であって、
上記発熱ローラを電磁誘導ヒータの熱によって発熱させ、
外周面間隔が樹脂成形シートの厚さと同一になるように配設される２つのガイドローラによって、上記樹脂成形シートを挟みこむことで当該樹脂成形シートを上記発熱ローラに当接させながら搬送し、
上記筐体内を上記プレヒート温度に調整可能な筐体温度調整工程と、
樹脂成形シートに対する成形サイクルに基づいて、上記筐体内で上記２つのガイドローラの下方において上記樹脂成形シートに弛みを与えるとともに、樹脂成形シートを均質な温度にするように上記発熱ローラの回転速度を調整する回転速度調整工程とを具備することを特徴とするプレヒート方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレヒート装置およびプレヒート方法に関し、特に、熱成形樹脂シートのプレヒートに使用して好適なプレヒート装置およびプレヒート方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は従来のプレヒート装置を使用して樹脂シートを成形する一つの態様であり、所定の成形型１に対して樹脂成形シート２を搬送可能に構成し、この成形型前段にて搬送路に上下から熱を放射するヒータ３を構成する。さらに、このヒータ３の前段にプレヒート装置４を構成しており、このプレヒート装置４は発熱ローラ４ａと複数のガイドローラとで構成されている。かかる構成においては、樹脂成形シート２をプレヒート装置４内の発熱ローラ４ａにて接触加熱し、さらに、ヒータ３にて樹脂成形シートを加熱した後に成形型１にて所定形状に成形するようになっている。
【０００３】
ここで、上記プレヒート装置４を使用するのは、ヒータ３によって所望の温度にまで加熱するまでの時間を短縮することをねらったものである。また、樹脂成形シート２がストックされる状態によって初期に搬送される樹脂成形シート２と後に搬送される樹脂成形シート２とに温度差が生じている場合でも、プレヒートをすることにより所定の温度に加熱しておけば、ヒータ３に対する樹脂成形シート２の熱応答が均一になることが期待される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のプレヒート装置においては、次のような課題があった。
すなわち、プレヒート装置４内にて樹脂成形シート２を搬送する際には、その蛇行を防止するべく、上記図１２の４ｂに示すように発熱ローラ４ａの下方において樹脂成形シート２を弛ませるような搬送経路を採用することがある。特にこのような場合には、一度発熱ローラ４ａにて所定の温度になるようプレヒートを行っても樹脂成形シート２が上記ヒータ３に達するまでにある程度冷えることはさけられない。ここで、上記弛み４ｂの量はむろんある程度の範囲内になるように制御されるが、常に一定の量だけ弛んでいるようにすることは難しい。
【０００５】
また、弛み４ｂの周りの温度は、成形工場の温度等に依存し常に一定であるわけではない。従って、上記発熱ローラ４ａにて所望の温度まで加熱した場合であっても当該発熱ローラ４ａの下方の弛み４ｂによって樹脂成形シートの温度が不安定になってしまう。
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、より安定したプレヒートを行うことが可能なプレヒート装置およびプレヒート方法を提供することを目的とする。
【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、樹脂成形シートを所定の経路で搬送する搬送機構と、同所定の経路内で上記樹脂成形シートに対して当接しつつ電磁誘導ヒータの熱によってプレヒートを行う発熱ローラと、外周面間隔が樹脂成形シートの厚さと同一になるように配設されるとともに、上記樹脂成形シートを挟みこんで搬送することで当該樹脂成形シートを上記発熱ローラに当接させる２つのガイドローラと、少なくとも上記搬送機構と発熱ローラと２つのガイドローラとを内包する筐体と、同筐体内を上記プレヒート温度に調整可能な筐体温度調整手段と、樹脂成形シートに対する成形サイクルに基づいて、上記筐体内で上記２つのガイドローラの下方において上記樹脂成形シートに弛みを与えるとともに、樹脂成形シートを均質な温度にするように上記発熱ローラの回転速度を調整する回転速度調整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、搬送機構にて樹脂成形シートを所定の経路で搬送しつつ、発熱ローラは同所定の経路内で上記樹脂成形シートに対して当接しつつプレヒートを行う。これらの搬送機構と発熱ローラとは筐体に内包されており、筐体温度調整手段によって同筐体内を上記プレヒート温度に調整可能である。すなわち、本プレヒート装置においてプレヒートされつつ搬送される樹脂成形シートは筐体に覆われており、筐体内の温度が所望のプレヒート温度に調整される。従って、筐体内で搬送される樹脂成形シートの温度は安定し、上述のように発熱ローラの下方において樹脂成形シートを弛ませるように構成しても、当該弛み部分で樹脂成形シートが冷えることはなく、より安定なプレヒートが行われる。
【０００８】
さらに、上述のようにプレヒート装置に搬送される樹脂成形シートは周囲の環境等の影響を受けて、初期に搬送される樹脂成形シートと後に搬送される樹脂成形シートとに温度差が生じている。しかし、このように安定したプレヒートを行うことによって、成形前のヒータに対して高温で均一な樹脂成形シートを搬送することが可能となって成形サイクルが短縮され、また、成形品品質が安定する。
【０００９】
ここで、上記搬送機構は樹脂成形シートを所定の経路で搬送することができればよく、例えば樹脂成形シートの幅方向に略平行な軸を有する複数のローラを構成し、ローラの外周面間隔を樹脂成形シート厚と略同一に配置し、同外周面間に樹脂成形シートを挟みつつ所望の経路で搬送すること等が考えられる。むろん、かかる構成によって必要に応じて様々な経路を採用することができる。また、上記発熱ローラは、上記所定の経路内で樹脂成形シートに対して当接して接触加熱を行うことができればよく、例えば、当該発熱ローラを良熱伝導体にて構成し、その内部の電磁誘導ヒータの熱を表面に伝導させることが考えられる。
【００１０】
また、発熱ローラを加熱するためには、油や蒸気を使用することも考えられるが、上記電磁誘導ヒータによると、油や蒸気のように不純物を含有する液体を使用することがなくクリーンなローラを実現することができて好適である。当該発熱ローラにてプレヒート温度を調整するための構成も様々であり、発熱体の発生熱を調整したり、メインローラの径の大小を調整したりすることが考えられる。
【００１１】
このように、発熱ローラでは樹脂成形シートを当接しつつ接触加熱するし、搬送機構では樹脂成形シートを所定の経路で搬送するが、搬送機構を複数のローラで構成する場合に、あえて接触加熱と搬送とを別々のローラにて構成する必要はなく、発熱ローラで接触加熱しながら搬送をも行うように構成することは可能である。また、上記筐体においては、少なくとも上記搬送機構と発熱ローラとを内包していればよい。すなわち、筐体内においては、樹脂成形シートをプレヒートしつつ搬送する際に、その周りが略プレヒート温度に調整されていればよい。従って、上記筐体温度調整手段は筐体内外のどちらに配設されていても問題はなく、筐体内に最低限必要なのは上述の搬送機構と発熱ローラである。
【００１２】
筐体温度調整手段においては、筐体内の温度を上記プレヒート温度に調整することができればよい。筐体内温度を調整するためには当該筐体内に所定の熱量を与えるなどすればよく、その構成は様々である。かかる構成の一例として、請求項２かかる発明は、請求項１に記載のプレヒート装置において、上記筐体温度調整手段は、同筐体内に熱風を噴出させる熱風噴出機構と、同熱風として噴出された気体を循環させる熱風循環機構とを具備する構成としてある。
【００１３】
上記のように構成した請求項２にかかる発明において、筐体温度調整手段は熱風噴出機構と熱風循環機構とを具備している。そして、熱風噴出機構は同筐体内に熱風を噴出させ、熱風循環機構は同熱風として噴出された気体を循環させる。すなわち、プレヒート温度は上記搬送する樹脂成形シートを成形のための加熱を行う前に予備的に加熱する際の樹脂成形シート温度であり、筐体内に当該プレヒート温度と略同一の熱風を循環させる。この結果、上記筐体内は上記プレヒート温度に調整され、樹脂成形シートに対して安定したプレヒートがなされる。
【００１４】
さらに、このように筐体内に熱風を噴出させる際の構成のより具体的な例として、請求項３にかかる発明は、請求項２に記載のプレヒート装置において、上記熱風噴出機構は、所定の発熱体と送風機構とを具備し、当該発熱体で熱せられた気体を送風機構で上記筐体に送る構成としてある。
【００１５】
上記のように構成した請求項３にかかる発明において、熱風噴出機構は、所定の発熱体と送風機構とを具備している。そして、当該発熱体で気体を熱し、その熱せられた気体を送風機構で上記筐体に送るようになっている。すなわち、気体を熱しておいて筐体に送風すれば、簡単に筐体内に熱風を噴出させることができる。ここで、発熱体としては、電熱線を使用するとその印加電圧等によって出力を調整することができて好適であるが、その他にも例えば正温度係数サーミスタやガス炎など様々な発熱体を採用することが可能である。また、送風機構においては、熱せられた気体を流動させることができればよく、例えば、気体流路において発熱体の前段または後段にファンを構成することなどが考えられる。
【００１６】
このように、筐体内に熱風を噴出するに際し、噴出するための構成によって筐体内に表れる気体流路は様々である。そこで、筐体内に好適な気体流路を形成するために好適な一例として、請求項４にかかる発明は、請求項２または請求項３のいずれかに記載のプレヒート装置において、上記熱風噴出機構は、上記搬送される樹脂成形シートの幅方向に平行に配設される噴出口を具備し、上記熱風を同樹脂成形シートの幅方向に対して同様の強さで噴出する構成としてある。
【００１７】
上記のように構成した請求項４にかかる発明において、熱風噴出機構は上記搬送される樹脂成形シートの幅方向に略平行に配設される噴出口を具備している。そして、上記熱風は当該噴出口から上記筐体内へ噴出される。従って、熱風は同樹脂成形シートの幅方向に対して略同様の強さで噴出される。すなわち、筐体内の温度は熱風によって均一になるのが最適であって、熱風の循環とともに所望のプレヒート温度に近づくものの、幅方向に対して熱風を略同様の強さで噴出しておけば樹脂成形シートにて少なくとも幅方向に温度勾配は生じない。より具体的には、樹脂成形シートの幅方向に略平行に長いスリットを有する噴出口を構成したり、同幅方向に等間隔の網目を有する部材で所定の空間を覆い、当該空間に熱風を噴出させて網目を通過する熱風が上記幅方向に略均等になるようにしてもよい。
【００１８】
ここで、樹脂成形シート搬送方向に温度勾配ができるとしても、所定の位置にいつも熱風が吹き付けていれば、プレヒート装置筐体から搬出される樹脂成形シートは同筐体の出口から眺めているとどの点をとっても同様な熱プロセスをたどってきており、顕著な温度勾配は生じないと考えられる。一方、樹脂成形シートの幅方向に直角な方向から熱風を噴出すると、筐体内において樹脂成形シートの幅方向に温度勾配ができるが、このときは樹脂成形シート幅方向の一方と他方とでは、たどってきた熱プロセスが異なって、温度勾配が発生してしまうことが考えられる。
【００１９】
筐体内に噴出された熱風を循環させるための構成も様々であり、その構成の一例として、請求項５にかかる発明は、請求項２〜請求項４のいずれかに記載のプレヒート装置において、上記熱風循環機構は、上記筐体内の気体を吸入する熱風吸入機構を具備し、吸入した気体を上記熱風噴出機構へ供給する構成としてある。
【００２０】
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、熱風循環機構は、上記筐体内の気体を吸入する熱風吸入機構を具備し、吸入した気体を上記熱風噴出機構へ供給する。すなわち、気体を循環させるためには気体流路を閉ループにすればよく、さらに、熱風吸入機構にて筐体内の気体を吸入し当該吸入気体を熱風噴出機構に供給することで、熱風気体の循環が促進される。また、このように気体を循環させることによって、短時間で筐体内の温度を一定にすることができる。
【００２１】
さらに、筐体内で熱風を循環させるための構成であって、より具体的な一例として、請求項６にかかる発明は、請求項２〜請求項５のいずれかに記載のプレヒート装置において、上記熱風循環機構は、上記筐体の上部にて気体を吸入し、上記熱風噴出機構は、上記筐体の下部にて熱風を噴出させる構成としてある。
【００２２】
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、上記熱風循環機構は、上記筐体の上部にて気体を吸入し、上記熱風噴出機構は、上記筐体の下部にて熱風を噴出させる。すなわち、熱風を構成する気体は筐体内の下部から上部に向かい、当該上部に達した気体は吸入されて再び下部の熱風噴出機構に送られて熱風として筐体に噴出される。
【００２３】
上述のように、筐体内でプレヒートを行うに際して、筐体内に熱風を循環させる手法は、必ずしも装置に限られない。その一例として、請求項７にかかる発明は、所定の筐体内で樹脂成形シートを搬送しつつ発熱ローラを当接させてプレヒートするプレヒート方法であって、上記発熱ローラを電磁誘導ヒータの熱によって発熱させ、外周面間隔が樹脂成形シートの厚さと同一になるように配設される２つのガイドローラによって、上記樹脂成形シートを挟みこむことで当該樹脂成形シートを上記発熱ローラに当接させながら搬送し、上記筐体内を上記プレヒート温度に調整可能な筐体温度調整工程と、樹脂成形シートに対する成形サイクルに基づいて、上記筐体内で上記２つのガイドローラの下方において上記樹脂成形シートに弛みを与えるとともに、樹脂成形シートを均質な温度にするように上記発熱ローラの回転速度を調整する回転速度調整工程とを具備する構成としてある。すなわち、必ずしも装置という形態に限らず、その方法としても有効である。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、筐体内に熱風を循環させることによって搬送される樹脂成形シートの温度を一定に保つことができ、より安定したプレヒートを行うことが可能なプレヒート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、簡単に筐体内にプレヒート温度に調整することができる。
さらに、請求項３にかかる発明によれば、簡単に筐体内に熱風を噴出させることができる。
【００２５】
さらに、請求項４にかかる発明によれば、樹脂成形シートの温度をより安定させることができる。
さらに、請求項５にかかる発明によれば、簡単に筐体内で熱風を循環させることができる。
さらに、請求項６にかかる発明によれば、簡単に筐体内で熱風を循環させることができる。
さらに、請求項７にかかる発明によれば、筐体内に熱風を循環させることによって搬送される樹脂成形シートの温度を一定に保つことができ、より安定したプレヒートを行うことが可能なプレヒート方法を提供することができる。
【００２６】
【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、本発明にかかるプレヒート装置を使用した熱成形ラインの概略構成を示した概略構成図である。
同図において、プレヒート装置１０は熱成形ラインの一部として構成される。当該熱成形ラインにおいて、プレヒート装置１０の前段には図示しないローラシート架台が配設されており、樹脂成形シートの搬送経路に沿って順にプレヒート装置１０，ヒータ１１，成形型１２が配設される。すなわち、上記ローラシート架台にローラ状に貯留された樹脂成形シートが繰り出されるとプレヒート装置１０，ヒータ１１，成形型１２の順で搬送される。
【００２７】
プレヒート装置１０においては、上記ローラシート架台から初期に繰り出されるか否か等によって生じる樹脂成形シートの温度不安定性を低減する等のため、当該樹脂成形シートが所定温度にプレヒートされる。プレヒート装置１０にてプレヒートされた樹脂成形シートは上記ヒータ１１において、成形を行うのに十分な温度にまで加熱され、同加熱された樹脂成形シートは上記成形型１２に搬送されて上下の雌型および雄型が当接されることによって成形される。
【００２８】
図２はプレヒート装置１０のＡ−Ａ断面図であり、図３は同プレヒート装置１０のＢ−Ｂ断面図である。尚、図１に示したプレヒート装置１０は図２おけるＣ−Ｃ断面である。図において、本実施形態にかかるプレヒート装置１０はその外面が筐体として構成されており、搬送される樹脂成形シート面と略垂直な平面１０ａによってａ室，ｂ室の２室に仕切られている。当該仕切られた２室はその幅に大小の差があり、ａ室においては樹脂成形シートを搬送するのに十分な幅が確保されている。
【００２９】
ａ室内には発熱ローラ２０およびガイドローラ２１〜２４が樹脂成形シート搬送方向と略直角な軸において軸支されている。この発熱ローラ２０は外周が円筒状の部材で構成され、中心に鉄心を備えており、同鉄心の周りには複数のコイルが巻き付けられている。ここで、上記発熱ローラ２０外周の円筒状部材はモータ２０ａに連結されており、同モータ２０ａの回転に連動して円筒状部材が回転し、樹脂成形シートが搬送される。また、上記複数のコイルは所定の電源に接続されており、その電源が所定の制御を受けてコイルに所定の電力を供給するようになっている。従って、当該コイルに供給される電力に基づく電磁誘導により発熱し、発熱ローラ２０においては、樹脂成形シートを搬送しつつ接触加熱するようになっている。
【００３０】
また、上記ガイドローラ２１〜２４は上記樹脂成形シートを発熱ローラ２０に当接することを補助し、当該発熱ローラ２０の下方において所定の弛み部分を発生させるなどして、樹脂成形シートを所定の搬送経路にて搬送するようになっている。すなわち、ガイドローラ２３はプレヒート装置１０内へ樹脂成形シートを搬入する搬入口と上記発熱ローラ２０との間でかつ発熱ローラ２０の下方にあり、当該ガイドローラ２３の外周面と上記発熱ローラ２０の外周面との間隔が樹脂成形シートの厚さと略同一になるよう配設される。従って、プレヒート装置１０内に搬入された樹脂成形シートはその搬送経路初期に上記発熱ローラ２０の下方に導かれる。
【００３１】
ガイドローラ２１，２２は、上記発熱ローラ２０を挟んで上記ガイドローラ２３と反対側で当該発熱ローラ２０の下方に配設される。ここで、ガイドローラ２１，２２はその外周面間隔が樹脂成形シートの厚さと略同一になるように配設されており、両ガイドローラ２１，２２の間に樹脂成形シートを挟み込んで搬送することが可能になっている。すなわち、上記ガイドローラ２３によって発熱ローラ２０に当接された樹脂成形シートは当該ガイドローラ２１，２２の間に挟み込まれることにより、上記発熱ローラ２０の上面に当接され、さらにガイドローラ２１，２２の下方に導かれる。
【００３２】
また、ガイドローラ２１の軸にはモータ２１ａが取り付けられており、ガイドローラ２１，２２の回転を促進して樹脂成形シートを搬送する。従って、発熱ローラ２０からガイドローラ２１，２２にかけて樹脂成形シートにはテンションがかかっており、プレヒートによって樹脂成形シートが膨張する際のムラが低減される。このように、プレヒートを行って十分に膨張を行わせておくことによって、プレヒート装置１０後段の上記ヒータ１１において加熱した際に、樹脂成形シートが弛む量を低減することができる。
【００３３】
ガイドローラ２４は樹脂成形シートをプレヒート装置１０から外へ搬出するための搬出口の近傍へ排出されており、上記発熱ローラ２０下方にて弛ませられた樹脂成形シートが同ガイドローラ２４を介して外方へと導かれる。以上のようにして、プレヒート装置１０内に搬入された樹脂成形シートは、ガイドローラ２３によって上方に導かれて発熱ローラ２０の上面に当接しつつ外周面上を搬送され、さらにガイドローラ２１，２２にて下方に導かれて弛ませられた後、上方へ向かい、ガイドローラ２４を介して搬出口へ向かうという経路で搬送される。むろん、ここでモータによってローラを駆動させる際に上記ローラのいずれを回転させるかは必要に応じて変更することができるし、一つのモータを所定のギヤとチェーンとで連結しておいて、各ローラを所定の速度で回転させるように構成することも可能である。
【００３４】
プレヒート装置１０のａ室下部には上面が斜面に形成された内部筐体３０が設けられており、当該内部筐体３０の内部に上記筐体温度調整手段の一部が備えられる。図４はこの筐体温度調整手段を抜き出して斜視図によって示している。同図において、筐体温度調整手段はヒータ３１，噴出口３２，ダクト３２ａ，送風機３３，ダクト３４，吸入口３５にて構成される。ヒータ３１は内部に電熱線が備えられるとともに図示しない電源が接続され、同電源による供給電力が制御されて所定の発熱を行い周囲の気体を熱するようになっている。
【００３５】
ここで、ヒータ３１の電熱線の周囲には所定の空間が設けられ、この空間はダクト３２ａおよび送風機３３と連結されて、熱せられた気体がダクト３２ａ方向へ送られるようになっている。同ダクト３２ａは所定の位置で略直角に屈曲され、噴出口３２の裏側略中央に連結されている。噴出口３２は上記内部筐体３０の前面に設けられており、上記ダクト３２ａ内を通過した気体が同噴出口３２から噴出するようになっている。また、この噴出口３２は樹脂成形シート搬送方向の略直角方向に対して長い開口部を形成しており、当該長手方向において略均質な強度の気体を噴出するようになっている。むろん、この噴出口は必ずしもこのような構成をとる必要はなく、例えば、上記内部筐体３０の前方にも筐体を構成し、上部に網目状の穴を設けておき、かかる内部筐体３０前方の筐体に上記ダクト３２ａからの気流を噴出させる構成等が考えられる。この場合は、当該網目状の穴が噴出口となって長手方向において略均質な強度の気体を噴出する。
【００３６】
また、上記ヒータ３１においてダクト３２ａと反対側には送風機３３が連結されており、同送風機３３によって気体がヒータ３１へと送られて、送風機３３，ヒータ３１，ダクト３２ａという順の気体の流れが生成される。図５は同送風機３３の内部を示す斜視図である。同図において、送風機３３の内部にはファン３３ａが備えられており、同ファン３３ａが回転されることによって気流が生成される。この気流は送風機３３からヒータ３１方向への流れであり、この気流が生成されることによってダクト３４から気体は送風機３３へと流入することとなる。
【００３７】
すなわち、送風機３３の樹脂成形シート搬送方向側にはダクト３４が備えられている。このダクト３４はその下部において略直角に屈曲されて上方へと導かれ、さらにその上部において上記下部における屈曲とねじれ関係になるようにして略直角に屈曲されて、上記平面１０ａに連結される。また、このダクト３４の平面１０ａに対する連結部においては平面１０ａにダクト３４の円周と略同一円周の穴が空けられて同ダクト３４とａ室とが連結されて、当該連結部は吸入口３５を形成する。
【００３８】
この結果、上記噴出口３２から噴出した気体がプレヒート装置１０の上部の吸入口３５にて吸入され、ダクト３４を通って送風機３３でヒータ３１に送られ、加熱されてさらに噴出口３２から噴出されるという循環気体流路を形成している。このように、本実施形態においては、発熱量が調整可能なヒータ３１にて気体を暖めつつ、さらにこの暖めた気体を循環させる。従って、簡単に筐体内の温度をプレヒート温度に調整することができる。ここで、むろん吸入口３５においても噴出口３２と同じように樹脂成形シート搬送方向の略直角方向に対して長い開口部を形成することもできる。
【００３９】
図６は本発明にかかるプレヒート装置の制御系の構成を示すブロック図であり、同図においてプログラマブルコントローラ４０に駆動制御部４１，ヒータ制御部４２，送風制御部４３が接続されている。プログラマブルコントローラ４０は所定のプログラムに応じてこれらの制御部を制御して各部に所望の動作を行わせるものであり、駆動制御部４１は樹脂成形シート搬送を制御し、ヒータ制御部４２はプレヒートおよび筐体内の温度調整制御を行い、送風制御部４３は筐体内の熱風の循環を制御するものである。また、プログラマブルコントローラ４０に対しては、熱成形ライン全体の流れを制御するために所定のパラメータ値を入力し、表示するための入出力部を構成することもできるし、駆動制御部において上記成形型１２を駆動したり、ヒータ１１の温度制御を行うように構成することも可能である。
【００４０】
さらに、本プレヒート装置１０の後段においては上記ヒータ１１で加熱し成形型１２で成形を行うので、一つの成形ラインとして均質な成形品を得るために、上記ヒータ１１による加熱時間や成形型１２による成形サイクルのデータに基づいて上記駆動制御部４１にてフィードバック制御を行うと好適である。例えば、ヒータ１１による加熱時間が変化した場合に、成形型１２に搬送される樹脂成形シートを常に均質なものとするためには、上記発熱ローラ２０の回転速度を調整して樹脂成形シートが上記発熱ローラ２０に当接している接触時間を変化させると良い。
【００４１】
具体的には、ヒータ１１による加熱時間が長くなった場合には発熱ローラ２０による樹脂成形シート搬送を速くしてプレヒート温度を下げ、加熱時間が短くなった場合には搬送速度を遅くする。この結果、どちらにしても本プレヒート装置１０およびヒータ１１を経て成形型１２に搬送される樹脂成形シートには同様の熱量が与えられており、その状態は均一なものとなる。また、ヒータ１１の加熱時間に限らず、他の環境変化に応じたフィードバック制御を行うことも可能である。例えば、樹脂成形シートの材料が変化した場合に所望のプレヒート温度になるように搬送速度を調整することもできる。
【００４２】
駆動制御部４１には上記発熱ローラ２０のモータ２０ａおよびガイドローラ２１のモータ２１ａが接続されており、両モータ２０ａ，２１ａを制御してプレヒート装置１０内にて所望の速度で樹脂成形シートを搬送するようになっている。ヒータ制御部４２は発熱ローラ２０のコイルおよびヒータ３１の電熱線に接続されており、発熱ローラ２０によるプレヒート温度を制御し、筐体内に循環される熱風温度を制御して筐体内をプレヒート温度に制御するようになっている。
【００４３】
ここで、熱風温度はプレヒート温度と略同一温度に制御すると好適であるが、制御温度には余裕が持たせてあり、樹脂成形シート温度に対して±１０℃で制御可能になっている。むろん、制御可能な温度範囲は同範囲に限ることはなく、それ以下の温度にして常温にしたり、それ以上に制御することも可能である。また、送風制御部４３は送風機３３のファン３３ａに接続されており、同ファン３３ａを回転させて気体循環を制御するようになっている。
【００４４】
以下、上記構成における本プレヒート装置１０の動作を説明する。本実施形態においては、樹脂成形シートを成形型１２へ搬送して所定の成形を行う前に、ヒータ１１にて樹脂成形シートを加熱するが、本プレヒート装置１０はこのヒータ１１における加熱の前にさらに呼び加熱を行う装置である。当該プレヒート装置１０の樹脂成形シート搬送動作においては、上記駆動制御部４１において上記モータ２０ａ，２１ａを制御して、所定の速度で発熱ローラ２０およびガイドローラ２１を回転させる。
【００４５】
この結果、樹脂成形シートはプレヒート装置１０内にてガイドローラ２３によって発熱ローラ２０方向へ導かれて同発熱ローラ２０に当接する。このとき、ヒータ制御部４２は発熱ローラ２０のコイルによって発熱をさせており、この当接する樹脂成形シートが接触加熱される。この樹脂成形シートは発熱ローラ２０の回転によって送られつつ、ガイドローラ２１，２２の回転によってさらに発熱ローラ２０の下方に導かれ、所定の弛みを持たせられつつガイドローラ２４を介してプレヒート装置１０から搬送される。
【００４６】
このように、樹脂成形シートが搬送されるのと同時に、プレヒート装置１０内では熱風が循環される。すなわち、ヒータ制御部４２の制御によって上記ヒータ３１の電熱線が発熱されており、送風制御部４３の制御によってファン３３ａが回転される。従って、送風機３３からヒータ３１に送られる気体は熱せられ、噴出口３２から噴出する。ここで、噴出した熱風はプレヒート装置１０のａ室内を上昇し、上記吸入口３５から吸入される。
【００４７】
吸入口３５にて吸入された気体はダクト３４を通って再び上記送風機３３に供給され、ａ室を循環する。ここで、ａ室内を循環する気体はヒータ３１内を循環するので、次第にａ室内の温度は均一化され、上記発熱ローラ２０によってプレヒートされた樹脂成形シートがａ室内で再び冷やされるなどして樹脂成形シートのプレヒートが不安定になることはない。また、ここで、ａ室内に温度センサを構成して、上記ヒータ３１の電熱線に対する印加電圧をフィードバック制御することによってより高精度にａ室内温度を制御可能に構成することも可能である。
【００４８】
以上説明したように、本発明においては、プレヒート装置を筐体内に構成し、同筐体内の温度を一定に調整することにより、より安定したプレヒートを行うものであるが、このようなプレヒート装置は様々な形態を採用することが可能であり、また、種々の態様の熱成形ラインに採用することができる。
【００４９】
図７は、本発明にかかるプレヒート装置をいわゆる熱板加熱タイプの熱成形ラインに使用した場合の第二実施形態の概略構成を示した概略構成図である。同図においてもプレヒート装置１００は熱成形ラインの一部として構成される。当該熱成形ラインにおいて、プレヒート装置１００の前段には図示しないローラシート架台が配設されており、樹脂成形シートの搬送経路に沿って順にプレヒート装置１００，熱板成形型１２０が配設される。ここで、熱板成形型１２０においては、搬送される樹脂成形シートを平面上の熱板１２１で加熱するとともに、加熱された樹脂成形シートを熱板成形型１２０上部の雌型１２２と熱板１２１とで気密的に保持しつつ、熱板１２１から圧空を噴出するとともに雌型１２２から吸引して成形を行う。
【００５０】
この成形ラインにおいて、プレヒート装置１００は上述の第一の実施形態と同様に構成し、上記熱板１２１において加熱を行う前にプレヒートを行う。その際に、このプレヒート装置１００においても、同プレヒート装置１００の筐体内を熱風が循環しており、同筐体内温度が均一に保たれるため、発熱ローラでプレヒートした樹脂成形シートの温度を当該プレヒート温度に保つことができる。従って、プレヒート装置１００から搬出される樹脂成形シートにおいては安定したプレヒートが行われる。
【００５１】
このように、プレヒート装置は様々な態様の熱成形ラインに採用可能な他、上記筐体温度調整手段の構成も様々である。図８は筐体温度調整手段の構成要素のうち、ヒータと送風機とダクトとにおいて上記実施形態と異なる態様を採用した第三実施形態にかかるプレヒート装置の概略構成を示している。同図において、このプレヒート装置１１０はヒータ３１０，送風機３３０，ダクト３４０以外の構成は上記第一の実施形態と同様である。
【００５２】
ダクト３４０はプレヒート装置１１０のａ室上部で吸入口を有し、ｂ室内で下方に導かれつつ途中で略直角に屈曲して内部筐体３０を貫いている。同ダクト３４０は内部筐体３０の中央付近で下方に向けて略直角に屈曲され、送風機３３０に連結されている。同送風機３３０内には鉛直下方に向けて気流を生成するファンが備えられており、同送風機３３０の下にはヒータ３１０が備えられている。そして、このヒータ３１０と噴出口とが連結される。従って、かかる構成においても送風機３３０のファンによってａ室内の気流が促進され、また、この気流はヒータ３１０で加熱されたものである。このため、この構成においてもａ室内の温度は次第に均一化される。つまり、本発明においては、気体を加熱しつつ循環させることが可能であればよく、循環させるために様々な構成をとることができる。
【００５３】
さらに、ヒータにおける発熱源も上述のように電熱線に限ることはない。図９は発熱源としていわゆる正温度係数サーミスタを採用した場合の構成例を示しており、同図において、正温度係数サーミスタ３１ａはその上下をアルミ放熱板およびアルミシートに挟まれており、このアルミシートには所定の電圧が印加される。このとき、正温度係数サーミスタにおいては温度が一定以上になると急激に抵抗値が増加して温度上昇を停止させるので、筐体内を過加熱することを防ぐことができる。
【００５４】
また、他の発熱源の一例として、バーナを採用することも可能である。図１０は発熱源としてバーナの炎を使用した場合の構成例であり、同図において、内部筐体３００はその内部に所定の気体流路が形成される。ここで、内部筐体３００の略中央にはバーナ３１ｂが配設され、同内部筐体３００の背面にはファン３３０ａが配設される。さらに、このファン３３０ａの正面には同ファン３３０ａの気流が直接バーナに達することがないように気体流路が形成されている。従って、この実施形態においても、ファン３３０ａの回転によって気体の循環が促進され、また、バーナ３１ｂの発熱によって熱風が循環されることとなって、筐体内の温度を均一化することができる。
【００５５】
このように発熱源において様々な態様が採用可能であるのと同様に、送風機の態様も様々である。図１１は送風機内に配設されるファンの他の実施形態を示しており、同図において、ファン３３０ｂは円柱状の部材の外周に、同円柱部材軸と略平行に複数の板状部材が配設されている。従って、同ファン３３０ｂはいわゆるクスフローファン（横流ファン）にて構成されており、ファン３３０ｂを円柱軸を中心にして回転させることによって大きな風圧を確保しつつ熱風を循環させることができる。
【００５６】
このように、本発明においては、樹脂成形シート成形にあたって同樹脂成形シートを加熱する前段階でプレヒートを行う際に、当該プレヒート装置を筐体内に構成し、同筐体内の温度を一定に調整する。従って、プレヒート装置内で樹脂成形シートを搬送している途中で樹脂成形シートが冷えることがなく、より安定したプレヒートを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるプレヒート装置を使用した熱成形ラインの概略構成を示した概略構成図である。
【図２】プレヒート装置のＡ−Ａ断面図である。
【図３】プレヒート装置のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】筐体温度調整手段を示す斜視図である。
【図５】送風機の内部を示す斜視図である。
【図６】本発明にかかるプレヒート装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明にかかる第二実施形態の概略構成を示した概略構成図である。
【図８】本発明にかかる第三実施形態の概略構成を示した概略構成図である。
【図９】発熱源としての正温度係数サーミスタの構成を示した斜視図である。
【図１０】発熱源としてバーナを使用した場合の構成を示す断面図である。
【図１１】送風機に使用されるファンの他の実施形態を示す斜視図である。
【図１２】従来のプレヒート装置を使用した熱成形ラインの概略構成を示した概略構成図である。
【符号の説明】
１０…プレヒート装置
２０…発熱ローラ
２１〜２４…ガイドローラ
３１…ヒータ
３２…噴出口
３３…送風機
３４…ダクト
３５…吸入口
【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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