特許 6852933 熱成形装置及び熱成形方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6852933

(24)【登録日】2021年3月15日

(45)【発行日】2021年3月31日

(54)【発明の名称】熱成形装置及び熱成形方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 51/38 20060101AFI20210322BHJP

   B29C 51/08 20060101ALI20210322BHJP

【ＦＩ】

   B29C51/38

   B29C51/08

【請求項の数】3

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2020-102085(P2020-102085)

(22)【出願日】2020年6月12日

【審査請求日】2020年8月28日

【早期審査対象出願】

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】304050369

【氏名又は名称】株式会社浅野研究所

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】特許業務法人コスモス国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】溝口 憲一

(72)【発明者】

【氏名】高井 章伍

(72)【発明者】

【氏名】寺本 一典

【審査官】 菅原 洋平

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０７−１８６２５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０３−１２６６１９（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ５１／００−５１／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

成形型として上型と下型を備え、前記上型と前記下型の間に加熱した樹脂製シートを挟んで成形するカーナビの熱成形装置において、
前記上型または前記下型のうちいずれか一方側の成形面から突出するように備えられる押圧手段を有し、
前記押圧手段は、前記樹脂製シートのうち成形後の成形品の一部となる特定の部位を他方側の前記成形型の成形面と挟み込む機能を有し、
前記樹脂製シートのうち前記特定の部位以外を前記上型と前記下型によって挟み込み、
前記樹脂製シートを成形すること、
前記特定の部位が、前記樹脂製シートが製品となった時に透明な部分であり、前記押圧手段が、前記透明な部分を挟んだ状態で熱成形することにより、前記透明な部分から肉が引っ張られたり、しわが寄ったりすることがなく、目視では確認できない方向性を持った歪を発生させないこと、
を特徴とする熱成形装置。

【請求項2】

請求項１に記載の熱成形装置において、
前記上型または前記下型の少なくとも一方を昇降させる駆動機構と、
前記駆動機構を制御する制御装置を備え、
前記上型と前記下型を閉じた状態で、前記駆動機構を制御する制御装置によって位置制御またはトルク制御を行い、前記上型に対する前記下型の位置を制御すること、
を特徴とする熱成形装置。

【請求項3】

成形型として上型と下型を備え、前記上型と前記下型の間に加熱した樹脂製シートを挟んで成形するカーナビの熱成形方法において、
前記上型または前記下型のうちいずれか一方側の成形面から突出するように備えられる 押圧手段と、他方側の前記成形型の成形面とで、前記樹脂製シートのうち成形後の成形品の一部となる特定の部位を挟み込み、
前記上型と前記下型とで、前記樹脂製シートのうち前記特定の部位以外を挟み込み、前記樹脂製シートを成形すること、
前記特定の部位が、前記樹脂製シートが製品となった時に透明な部分であり、前記押圧手段が、前記透明な部分を挟んだ状態で熱成形することにより、前記透明な部分から肉が引っ張られたり、しわが寄ったりすることがなく、目視では確認できない方向性を持った歪を発生させないこと、
を特徴とする熱成形方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、熱成形装置を用いて樹脂成形シートを成形するにあたって、成形品の特定の部位に樹脂成形シート成形時に生じる歪みを残さずに成形可能な技術に関する。

【背景技術】

【0002】

熱成形装置を用いて樹脂製のシートを成形するにあたって、成形型として上型と下型を用いて加圧し、加熱した樹脂製シートを変形させ成形する手法がある。加熱して軟化した樹脂製シートを上型と下型で挟んで加圧することにより成形を行う。例えば特許文献１に示すような方法である。

【0003】

特許文献１には、型締め装置および型締め方法に関する技術が開示されている。枠上縁部と枠下縁部に挟持されたシートを加熱して軟化させ、下型に相当する雌型に対して上型に相当するプラグを近接させ、その間に保持している樹脂成形シートを成形する構成となっている。この際に上テーブル側に備えた把持部材によって下テーブル側に樹脂成形シートを押しつけるようにすることで、樹脂成形シートが動かないように保持している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第３６０２０５１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、特許文献１に記載の技術を用いた場合であっても、成形型の形状によっては樹脂製シートの成形をする際に成形品の内部に歪が生じてしまい、その結果、その成形品を使った製品の機能に影響してしまう問題があった。例えば、成形に用いる樹脂製シートが厚手のシートである場合、金型を用いて成形するため狙った形状に成形はされるが、内部に歪みが残る問題が生じる。この内部に残った歪みが、成形品が製品となった場合にその製品の機能に影響する懸念がある。

【0006】

具体的な例を挙げると、例えば、成形品が自動車に取り付けるカーナビのカバーに使われ、このカバーに操作窓として使う透明部分があるような場合である。目視では成形品の歪みが確認できなくとも、成形品内部には方向性を持った歪みが形成されることがあり、サングラスなど偏光グラスを採用するレンズを通してカーナビの画面を見ると、表示の一部が欠損して見えるケースがあることを出願人は確認している。また、表示画面にＬＥＤバックライトなどを採用している場合などには、内部歪みの影響によって干渉縞が現れることがある。このように成形品の内部に残った歪みが問題になるケースがあるため、対策が求められている。

【0007】

そこで、本発明はこの様な課題を解決し、内部の歪みが特定部分に残らないような成形が可能な熱成形装置及び熱成形方法の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記目的を達成するために、本発明の一態様による熱成形装置は、以下のような特徴を有する。

【0009】

（１）成形型として上型と下型を備え、前記上型と前記下型の間に加熱した樹脂製シートを挟んで成形する熱成形装置において、前記上型または前記下型のうちいずれか一方側の成形面から突出するように備えられる押圧手段を有し、前記押圧手段は、前記樹脂製シートのうち成形後の製品の一部となる特定の部位を他方側の前記成形型の成形面と挟み込む機能を有し、前記樹脂製シートのうち前記特定の部位以外を前記上型と前記下型によって挟み込み、前記樹脂製シートを成形すること、を特徴とする。

【0010】

（２）（１）に記載の熱成形装置において、前記特定の部位が、前記樹脂製シートが製品となった時に透明な部分であること、を特徴とする。

【0011】

上記（１）に記載の態様により、樹脂製シートのうち特定の部位を押さえた状態で、成形型によって成形するという手法を採用することで、押さえた部分の内部に内部歪みを溜めにくくすることができる。このため、（２）に記載の態様のように、特定の部位が透明な部分であった場合には、歪みの影響で光が偏光して透過するなどし、製品として問題となる。このため、特定の部分を押圧手段によって最初に押さえてから成形をすることで、内部の歪み、干渉縞などの発生を防ぐことができる。したがって、透明部分は透明のままの製品を作ることができる。

【0012】

（３）（１）または（２）に記載の熱成形装置において、前記上型または前記下型の少なくとも一方を昇降させる駆動機構と、前記駆動機構を制御する制御装置を備え、前記上型と前記下型を閉じた状態で、前記駆動機構を制御する制御装置によって位置制御またはトルク制御を行い、前記上型に対する前記下型の位置を制御すること、を特徴とする。

【0013】

上記（３）に記載の態様により、駆動機構によって上型に対する下型の位置を制御することができるため、型閉じ時の上型に対する下型のクリアランスをコントロールし、成形品の成形状況を調整することができる。ここで、駆動機構による上型または下型の昇降は、上型または下型の一方を固定して他方を近接させる、或いは両方を近接させる機能を有する。これによって、例えば樹脂製シートの素材や厚みに合わせて上型に対する下型のクリアランスをコントロールすることができる。このようにすることで、成形品のできあがりを調整することができるため、成形精度を向上させることが可能である。

【0014】

（４）（１）に記載の熱成形装置において、前記特定の部位が、成形時にエア溜まりを生じやすい部分であること、を特徴とする。

【0015】

上記（４）に記載の態様により、成形時にエア溜まりを生じやすい部分を押圧手段によって押さえ込むことで、エア溜まりによる不良発生の防止を実現することができる。成形型の形状によっては、例えばお椀状に凹んだ形状であった場合に、その底部分に空気が溜まりやすいことがあるが、そうした場合に先に底部分に押圧手段にて押さえて成形することで、不良品の発生を防止することができる。

【0016】

また、前記目的を達成するために、本発明の別の態様による熱成形方法は、以下のような特徴を有する。

【0017】

（５）成形型として上型と下型を備え、前記上型と前記下型の間に加熱した樹脂製シートを挟んで成形する熱成形方法において、前記上型または前記下型のうちいずれか一方側の成形面から突出するように備えられる押圧手段と、他方側の前記成形型の成形面とで、前記樹脂製シートのうち成形後の成形品の一部となる特定の部位を挟み込み、前記上型と前記下型とで、前記樹脂製シートのうち前記特定の部位以外を挟み込み、前記樹脂製シートを成形すること、を特徴とする。

【0018】

上記（５）に記載の態様により、（１）に記載の熱成形装置の態様と同様に、成形後の成形品が、押圧手段によって押さえられた特定の部位における内部歪みの発生を抑えることができる。このため、（２）に記載の熱成形装置の態様のように、特定の部位が透明な部分であった場合には、押圧手段によって押さえられた特定の部位における内部の歪み、干渉縞などの発生を防ぐことができる。したがって、透明部分は透明のままの製品を作ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本実施形態の、熱成形装置の全体概略を示す側面図である。

【図2】本実施形態の、成形部の側面図である。

【図3】本実施形態の、下側テーブルの駆動系を説明する斜視図である。

【図4】本実施形態の、上側テーブルの駆動系を説明する斜視図である。

【図5】本実施形態の、上型と下型が近接した状態の側面断面図である。

【図6】本実施形態の、成形部に関する制御の概略構成図である。

【図7】（ａ）本実施形態の、シート押圧部と下型で樹脂成形シートを挟んだ様子を示す模式図である。（ｂ）シート押圧部で押さえながら上型と下型を近接させた様子を示す模式図である。（ｃ）上型と下型をさらに近接させた様子を示す模式図である。（ｄ）上型と下型を、樹脂成形シートを介して密着させた様子を示す模式図である。

【図8】（ａ）比較のために用意した、上型と下型で樹脂成形シートを挟む様子を示す模式図である。（ｂ）上型と下型を近接した様子を示す模式図である。（ｃ）上型と下型を更に近接させた様子を示す模式図である。（ｄ）上型と下型を、樹脂成形シートを介して密着させた様子を示す模式図である。

【図9】本実施形態の、樹脂成形シートの成形を行う様子を模式的に示した斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

［装置構成の概略］
本発明の実施形態について、図面を用いて説明を行う。図１は、本実施形態の熱成形装置１０の全体を簡単に説明する模式側面図である。熱成形装置１０は、シート加熱部２０と、成形部３０よりなる。シート加熱部２０は、樹脂成形シートＳを加熱する場所である。事前にワンショット分にカットされた樹脂成形シートＳは搬送装置５０によって図示しないクランプ機能によってクランプされ、シート加熱部２０に移動される。シート加熱部２０では、樹脂成形シートＳを加熱して軟化させる。次に、成形部３０に樹脂成形シートＳを搬送して成形を行う。

【0021】

シート加熱部２０には、一対のヒータユニットとして上側ヒータユニット２１と下側ヒータユニット２２が備えられている。上側ヒータユニット２１と下側ヒータユニット２２の間に搬送装置５０にクランプされた樹脂成形シートＳを搬送すると、上側ヒータユニット２１と下側ヒータユニット２２とに配置された発熱体に通電される。これにより樹脂成形シートＳが加熱され、軟化される。加熱温度は樹脂成形シートＳの素材によって適切に設定されている。

【0022】

成形部３０には、上下動される上側テーブル３１と下側テーブル３２とが備えられている。上側テーブル３１及び下側テーブル３２には後述するボールネジ（第２ボールネジ３４及び第１ボールネジ３５）によって上下動する構成となっており、上側テーブル３１の内部に備えられた上型３７と下側テーブル３２に備えられた下型３３を近接させることによって、搬送装置５０によって搬送した樹脂成形シートＳの成形を行う構成となっている。

【0023】

［成形部の構成］
次に成形部３０の構成を具体的に説明する。図２に成形部３０の側面図を示す。成形部３０にはフレーム３６が備えられ、フレーム３６内で上側テーブル３１と下側テーブル３２とを昇降させる。フレーム３６の下部であって下側テーブル３２の四隅に対応する位置には、上下方向に長く下側テーブル３２の昇降ストロークに対応した長さのガイドレール３６ａが設けられている。

【0024】

図３に、下側テーブル３２の駆動系を抜き出して斜視図に示す。下側テーブル３２には、その四隅に嵌合部３２ａが設けられている。この嵌合部３２ａは図２に示すガイドレール３６ａと嵌合することで、下側テーブル３２の昇降をガイドする機能を有している。また、下側テーブル３２の対角に第２ボールネジ３４が配置される。第２ボールネジ３４はフレーム３６に回動可能に固定されており、下側テーブル３２を貫通して配置されている。そして、下側テーブル３２には第２ボールネジ３４の貫通する位置にナット３４ｂが固定されており、ナット３４ｂと第２ボールネジ３４が噛み合う構成となっている。

【0025】

第２ボールネジ３４の上端には、第２プーリ３４ａが取り付けられており、第２タイミングベルト３４ｃを介して第２サーボモータ６１の回転駆動力が第２プーリ３４ａそれぞれに伝達される。したがって、第２サーボモータ６１の回転駆動によって、下側テーブル３２は昇降する構成となっている。下側テーブル３２の中央には下型３３が固定されており、下型３３も下側テーブル３２の昇降にしたがって昇降する。

【0026】

図４に、上側テーブル３１の駆動系を抜き出して斜視図に示している。上側テーブル３１の四隅には把持部材３１ａが設けられている。把持部材３１ａは、図２に示すフレーム３６に備えられたガイドレール３６ｂと係合して摺動して、上側テーブル３１の昇降をガイドする。上側テーブル３１の上下駆動力は第１サーボモータ６０によって得られ、第１サーボモータ６０の回転力が図４に示される様に第１タイミングベルト３５ｃによって第１ボールネジ３５に伝達されることで、上側テーブル３１を昇降させる。第１ボールネジ３５の端部には第１プーリ３５ａが固定されている。上側テーブル３１の下面には上型３７が固定されている。

【0027】

図５に、上型３７と下型３３が近接した状態の側面断面図を示す。なお、上型３７と下型３３の待避位置よりも同図の上型３７と下型３３は近接した状態を示している。上型３７に対して下型３３は、樹脂成形シートＳを挟んで当接する構成となっていて、上型３７には、シート押圧部３７ａが備えられている。シート押圧部３７ａは、上型３７に対してスプリング３７ｂを介して係合されており、スプリング３７ｂの中央に配置される図示しないシャフトでガイドされることで、後述する図７（ｄ）に示す通り上型３７と下型３３が当接した際には、シート押圧部３７ａは上型３７に設けられた凹部３７ｃに収納される。

【0028】

［動作の説明］
本実施形態の熱成形装置１０では上記構成であるために、次に説明するような動作によって樹脂成形シートＳの成形を行う。図６に、成形部３０に関する制御の概略構成を示す。プログラマブルロジックコントローラ（以下ＰＬＣ）９０には、サーボモータ制御部９１、入力部９４、出力部９５が接続されている。また、サーボモータ制御部９１には第１サーボモータ６０及び第２サーボモータ６１がそれぞれ接続されている。また、第１サーボモータ６０には第１エンコーダ７０が、第２サーボモータ６１には第２エンコーダ７１が接続され、第１エンコーダ７０及び第２エンコーダ７１はＰＬＣ９０にそれぞれ接続されている。

【0029】

ここで、出力部９５は図示しない操作パネルに備えるディスプレイ等からなり、エラーなどのステータスを表示する。入力部９４は図示しない操作パネルに供えるボタンからなり、種々のデータなどを入力可能になっている。なお、操作パネルはタッチパネル方式として、入力部９４と出力部９５を兼ねることを妨げない。また、入力部９４は別途操作用のボタンを備えても良い。また、サーボモータ制御部９１は、第１サーボモータ６０及び第２サーボモータ６１を駆動制御する。なお、ＰＬＣ９０にはその他、成形部３０に備える機器が接続されるが、本発明に直接関係しないので、説明を割愛する。

【0030】

図７に、上型３７と下型３３によって樹脂成形シートＳを成形する様子を模式的に示す。（ａ）では、樹脂成形シートＳを上型３７に備えられたシート押圧部３７ａによって下型３３に対して押さえつける。シート押圧部３７ａはスプリング３７ｂによって付勢されており、その押圧力により樹脂成形シートＳが移動しないように固定する。この際に、樹脂成形シートＳは、搬送装置５０によってその一端がクランプされている。

【0031】

そして、（ｂ）に示すように、下型３３に対して上型３７を前進させることで、樹脂成形シートＳを変形させていく。（ｃ）に示すように下型３３に対する上型３７の距離が近くなるほどスプリング３７ｂは圧縮され、樹脂成形シートＳを保持し続ける。そして、（ｄ）に示すように上型３７と下型３３が樹脂成形シートＳを介して密着する位置まで前進させることで、樹脂成形シートＳを加圧・変形させる。こうして、上型３７と下型３３によって樹脂成形シートＳが成形品Ｍに成形される。

【0032】

［作用効果の説明］
本実施形態の熱成形装置１０は、上記構成であるため、以下に示すような作用及び効果を奏する。

【0033】

まず、樹脂成形シートＳの特定の部位を、押圧手段であるシート押圧部３７ａによって押さえてから成形をすることで、押さえた部分の内部に歪みを貯めにくくすることができる。これは、成形型として上型３７と下型３３を備え、上型３７と下型３３の間に加熱した樹脂成形シートＳを挟んで成形する熱成形装置１０において、上型３７または下型３３のうちいずれか一方側の成形面から突出するように備えられる押圧手段であるシート押圧部３７ａを備え、シート押圧部３７ａは、樹脂成形シートＳのうち成形後の成形品Ｍの一部となる特定の部位（後述する透明部Ｍ１）を他方側の成形型の成形面と挟み込むようにして押さえ（本実施形態では上型３７に備えられたシート押圧部３７ａの下面と下型３３の上面で挟み込むようにして押さえ）、樹脂成形シートＳのうち特定の部位以外を上型３７と下型３３によって挟み込み、樹脂成形シートＳを成形することによる。

【0034】

図８に、比較のために用意した、上型１３７と下型１３３によって樹脂成形シートＳが成形される様子を模式的に示した図である。上型１３７と下型１３３で樹脂成形シートＳを成形する構成となっている。なお、上型１３７と下型１３３は、本実施形態の上型３７と下型３３と同じ役割を果たす。移動装置１５０によって一端をクランプされている点も同様である。樹脂成形シートＳは本実施形態と同様に上型１３７と下型１３３をお互いに近接させることで成形を行う。しかしながら図８（ｂ）に示すように樹脂成形シートＳは、上型１３７とポイントＰ１で当接し、下型１３３とポイントＰ３で当接することで、下型１３３から浮き上がるポイントＰ２ができる。

【0035】

そして、図８（ｃ）に示すように下型１３３に対して樹脂成形シートＳが当接するポイントＰ４が増えて、このまま上型１３７と下型１３３を近接させて樹脂成形シートＳが成形される結果となる。しかしながら、ポイントＰ２は更に浮いた状態で上から上型１３７によって押し潰されることになる一方で、先にポイントＰ１とポイントＰ３に当接した状態で上型１３７と下型１３３が近接するため、結果的にポイントＰ１とポイントＰ３の間で樹脂成形シートＳが伸ばされるような力が作用し、ポイントＰ２では樹脂成形シートＳが圧縮されるような力が作用する。もちろん、図８（ｄ）にて型締めされることになるため、均一な厚みの成形品Ｍが出来上がる結果になるが、その成形品Ｍの内部で歪みが蓄積される結果になる。

【0036】

一方、本発明の場合には、上型３７と下型３３を近接させる前に、図７（ａ）乃至（ｄ）に示した様にシート押圧部３７ａによって下型３３に対して樹脂成形シートＳを押さえつける。図９に、上型と下型を用いて樹脂成形シートの成形を行う場合の斜視図を模式的に示す。成形品Ｍには、透明部Ｍ１が設けられており、製品となった際に例えば成形品Ｍが製品に用いられた場合に、その後ろ側に表示画面を配置するなどし、透明部Ｍ１が窓部分となる。

【0037】

このような成形品Ｍは、シート押圧部３７ａによって透明部Ｍ１部分を最初に下型３３に対して押圧し、保持した状態で下型３３に対して上型３７を近接させる（実際には上型３７は第１サーボモータ６０を駆動させることで降下させ、下型３３は第２サーボモータ６１を駆動させることで上昇させ、お互いに近接させる制御となる）。そして、図７（ｄ）に示すように上型３７と下型３３とを樹脂成形シートＳを介して密着させることで、成形品Ｍを成形する。

【0038】

このようにして成形品Ｍを成形することで、最初にシート押圧部３７ａで透明部Ｍ１部分がしっかりと下型３３の上面に対して圧力を加えて保持することができ、図７（ｂ）、図７（ｃ）と樹脂成形シートＳが変形されていく時に、透明部Ｍ１は動かない。このために、図８（ｂ）及び図８（ｃ）に示すようなポイントＰ２に示すような浮き上がりができない。したがって、この透明部Ｍ１から肉が引っ張られたりしわが寄ったりということがなく成形されることとなり、図７（ｄ）の状態になったときに透明部Ｍ１部分に内部歪みが蓄積されていない状態で成形可能となる。

【0039】

このような透明部Ｍ１に生じる内部歪みが生じた場合、目視しただけではその有無を判断することは難しいが、透明部Ｍ１の背面に光源を配置することで、干渉縞となって目視できる。例えば、先述したように表示画面を映す窓として透明部Ｍ１を利用するケースでは、課題で言及した通り内部歪みの影響によって角度によって見えにくい部分が出来るなどの不具合となって現れることになる。

【0040】

また、課題で言及したように、内部歪みが方向性を持って形成されることで、透過光に対して偏光性を示すことがあり、例えば偏光レンズを用いたサングラスを用いた場合に、透明部Ｍ１を透過して見える表示画面の一部が欠損して見えるような不具合となって現れることがある。しかし、透明部Ｍ１をシート押圧部３７ａで押さえた状態で上型３７と下型３３で成形を行うことで、こうした問題を解決することが可能となる。

【0041】

また、このようなシート押圧部３７ａによって押さえられた状態で樹脂成形シートＳが成形されるために、この部分にエア溜まりが発生し易い形状であったとしても、シート押圧部３７ａによって押さえられることでエア溜まりが生じることを防ぐことができる。このため、エア溜まりの発生による外観不良を防ぐことが可能となる。透明部Ｍ１が製品となったときに窓として使われる場合、この部分にエア溜まりが生じやすい構造であったとしても、エア溜まりが生じることによる外観不良を防ぐことが可能である。

【0042】

また、同様に樹脂成形シートＳのシート押圧部３７ａに押さえられる部分に、穴加工が予めされているようなケースでは、穴部分が伸びて変形したり、サイズが変わったりといった影響を避けることができる。また、樹脂成形シートＳのシート押圧部３７ａに予め印刷がなされている場合には、印刷部分がずれたり、伸びて変形したりするなどの影響を避けることができる。

【0043】

また、熱成形装置１０は、位置制御またはトルク制御を行っているため、上型３７と下型３３との間を適切なクリアランスにコントロールすることが出来る。これは、上型３７を上昇させる第１駆動機構に相当する第１サーボモータ６０と、下型３３を下降させる第２駆動機構に相当する第２サーボモータ６１と、第１サーボモータ６０及び第２サーボモータ６１を制御する制御装置となるサーボモータ制御部９１を備え、上型３７と下型３３を閉じた状態で、第１サーボモータ６０及び第２サーボモータ６１を制御するサーボモータ制御部９１によって位置制御またはトルク制御を行い、上型３７に対する下型３３の位置を制御しているためである。

【0044】

上側テーブル３１及び下側テーブル３２を駆動するためにはそれぞれ第１サーボモータ６０及び第２サーボモータ６１を用いてフィードバック制御を行いながら駆動を行っている。このサーボモータ（第１サーボモータ６０及び第２サーボモータ６１）の回転駆動によって、ボールネジ（第１ボールネジ３５及び第２ボールネジ３４）が回転され、結果的に上側テーブル３１及び下側テーブル３２を昇降できる構成となっている。この時に例えば上側テーブル３１であれば、第１サーボモータ６０は上側テーブル３１の位置をフィードバック要素とした位置制御と、発生トルクをフィードバック要素としたトルク制御が実行可能である。同様に下側テーブル３２に関しても位置制御とトルク制御を行うことが可能である。

【0045】

この結果、型締め時に位置制御またはトルク制御を行うことができ、上型３７と下型３３とのクリアランスをコントロールすることが可能となる。型締め圧力は樹脂成形シートＳの厚みや素材の性質によって、或いは上型３７と下型３３の加温条件などによって、変更が望ましい場合がある。樹脂成形シートＳは事前に加熱部２０で加熱されて軟化している状態であるとはいえ、成形加工後にスプリングバックが発生するケースがある。こうしたケースでは、上型３７と下型３３に対して位置制御またはトルク制御を行うことで、成形品Ｍの成形精度を向上せることに寄与することができる。

【0046】

そして、こうした位置制御を行うにあたって、上型３７や下型３３の停止位置などを入力部９４によって数値で入力して設定できる構成とすることが好ましい。そうすることで、異なる成形品Ｍを熱成形装置１０で成形する場合に、樹脂成形シートＳの特性やその他の条件によって、細かな条件調整が可能となり、結果的に成形品Ｍが出来上がった際の成形精度の向上に繋がる。もちろん、そうした数値設定は図示しない記憶手段によって記憶させ、成形品Ｍ毎に選んで変更できるようにすることを妨げない。

【0047】

以上、本発明に係る熱成形装置１０に関する説明をしたが、本発明はこれに限定されるわけではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。例えば、本実施形態では上型３７にシート押圧部３７ａを設ける構成としたが、押さえる場所によってはシート押圧部３７ａを下型３３に設けた方が良い場合もあるので、そうした変更を妨げない。また、本実施形態では上型３７とシート押圧部３７ａの間にスプリング３７ｂを設けることで、樹脂成形シートＳに対して付勢しているが、例えばシリンダを用いた付勢手段や、モータを用いた付勢手段を採用することを妨げない。この場合、上型３７（或いは下型３３）とシート押圧部３７ａを分離した型とすることもできる。

【0048】

また、上側テーブル３１及び下側テーブル３２の移動方法に関しても、ボールネジ（第１ボールネジ３５及び第２ボールネジ３４）をサーボモータ（第１サーボモータ６０及び第２サーボモータ６１）の回転駆動を、動力伝達手段であるタイミングベルト（第１タイミングベルト３５ｃ及び第２タイミングベルト３４ｃ）とプーリ等（第１プーリ３５ａ及び第２プーリ３４ａ）を介して駆動される方法としているが、これに限定されることはなく、例えば動力伝達手段として歯車やカムなどを併用して駆動することを妨げない。また、上型３７と下型３３との型締めにシリンダやクランク機構を併用することを妨げない。

【0049】

また、上側テーブル３１及び下側テーブル３２を駆動する熱成形装置１０として説明したが、必要に応じて片側固定、つまり上側テーブル３１または下側テーブル３２のいずれか一方を固定として、他方だけ駆動する方法としても良い。

【符号の説明】

【0050】

１０ 熱成形装置
３３ 下型
３７ 上型
３７ａ シート押圧部
Ｓ 樹脂成形シート
Ｍ 成形品

【要約】

【課題】内部の歪みが特定部分に残らないような成形が可能な熱成形装置の提供。
【解決手段】成形型として上型３７と下型３３を備え、上型３７と下型３３の間に加熱した樹脂成形シートＳを挟んで成形する熱成形装置１０において、上型３７または下型３３のうちいずれか一方側の成形面から突出するように備えられる押圧手段であるシート押圧部３７ａを有し、シート押圧部３７ａは、樹脂成形シートＳのうち成形後の成形品Ｍの一部となる特定の部位（後述する透明部Ｍ１）を他方側の成形型の成形面と挟み込む機能を有し、樹脂成形シートＳのうち特定の部位以外を上型３７と下型３３によって挟み込み、樹脂成形シートＳを成形すること。
【選択図】図８

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】