特許 7420421 熱成形装置

(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】

(24)【登録日】2024-01-15

(45)【発行日】2024-01-23

(54)【発明の名称】熱成形装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 51/26 20060101AFI20240116BHJP

   B29C 51/10 20060101ALI20240116BHJP

【ＦＩ】

B29C51/26

B29C51/10

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2023084742

(22)【出願日】2023-05-23

【審査請求日】2023-10-17

【早期審査対象出願】

(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】弁理士法人コスモス国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】高井 章伍

【審査官】坂本 薫昭

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－１３８３９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２２１６８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０６５２２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１９６２０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ５１／００，５１／１０，５１／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

樹脂製のシートを加熱するシート加熱手段と、前記シートの金型賦形又は基材への被覆接着に用いる金型と、成形時に前記シートの上部に配置される第１チャンバ及び下部に配置される第２チャンバを備える熱成形装置において、
前記第１チャンバと前記第２チャンバの内側に形成される作業室の内圧を保持するためのシール部と、
前記第１チャンバ側に固定され前記シートの上面を押さえる第１枠体と、
前記第２チャンバ側に固定され前記シートを支持する第２枠体と、を備え、
前記第１枠体と前記第２枠体は、前記シール部とは別部材として設けられ、
前記シートが前記第２枠体に支持された状態で前記第１チャンバと前記第２チャンバが閉じられることで、前記シートの上面に前記第１枠体が当接して前記シートを押さえ保持するので、前記シール部のメンテナンスと前記第１枠体又は前記第２枠体の交換を、別に行うことが可能となること、
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、
前記シール部は、前記第１チャンバの開口部をなす第１チャンバ端面、及び前記第２チャンバの開口部をなす第２チャンバ端面のそれぞれの外周に配設されてなり、
前記第１枠体は、前記第１チャンバ端面であって前記シール部の内側に着脱可能に固定され、
前記第２枠体は、前記第２チャンバ端面であって前記シール部の内側に着脱可能に固定され、
前記第１チャンバと前記第２チャンバが閉じられることで、前記シール部が機能して形成される前記作業室が、前記第２枠体と前記シートによって第１室と第２室に仕切られること、
を特徴とする熱成形装置。

【請求項3】

請求項１に記載の熱形成装置において、
前記金型を昇降させる金型昇降台を備え、
前記シール部は、前記第１チャンバの開口部をなす第１チャンバ端面の外周、及び前記金型昇降台の上面に配設されてなり、
前記第１枠体は、前記第１チャンバ端面であって前記シール部の内側に着脱可能に固定され、
前記第２枠体は、前記第２チャンバの開口部をなす第２チャンバ端面に固定された外周枠部の内側に着脱可能に固定され、
前記第１チャンバと前記第２チャンバが閉じられ前記金型昇降台が上昇して前記外周枠部と前記第２枠体の下面に当接することで、前記第１チャンバと前記第２チャンバの内側に形成される前記作業室が、前記第２枠体と前記外周枠部と前記シート及び前記金型昇降台によって、第１室と第２室に仕切られること、
を特徴とする熱成形装置。

【請求項4】

請求項２に記載の熱成形装置において、
前記シール部が、
前記第１チャンバ端面に着脱可能に固定される第１シール部材と、
前記第２チャンバ端面に着脱可能に固定される第２シール部材よりなること、
を特徴とする熱成形装置

【請求項5】

請求項４に記載の熱成形装置において、
前記第２枠体は、第２シール部材に固定されていること、
を特徴とする熱成形装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、樹脂製シート材の熱成形における技術に関し、具体的には樹脂製シート材を輻射式加熱装置で加熱して成形するにあたって、段取り替え（作業内容や製品の種類を変更する際に行われる作業）に必要な時間を短縮する技術である。

【背景技術】

【0002】

熱成形機は、加熱して軟化した樹脂製シート材を成形し、食品容器やブリスターパックを作るのに用いられる。また、自動車部品や家電、工業用トレーなど様々なプラスチック製品を作るのに利用されている。そして近年、熱成形機を用いて模様を転写したり、成形基材に外表面に接着したりといった用途にも、位置精度を求められる成形にも使われている。

【0003】

特許文献１には、絵付け装置に関する技術が公開されている。第１チャンバ部材の開口端面を成す第１フランジと、第２チャンバ部材の開口端面を成す第２フランジとを突き合わせることによって閉じられた作業室を形成すると共に、第１フランジと第２フランジとの間にフィルムを介在させることによって、作業室を第１チャンバ部材側となる第１室と、第２チャンバ部材側となる第２室との２つに仕切る。作業室に存する空気を吸引した後、第２室の内圧を第１室に対して正圧にすることによって、第１チャンバ部材内に配されたワークにフィルムを被覆させる。この絵付け装置は、第１フランジを第１チャンバ部材に対して着脱自在とし、且つ第２フランジを第２チャンバ部材に対して着脱自在として、ワークの嵩に応じて交換可能としている。

【0004】

したがって、第１チャンバ部材の開口端面と第１フランジの当接面にはシールパッキンが設けられ、第２チャンバ部材の開口端面と第２フランジの当接面にもシールパッキンが設けられて気密性を保持している。また、第１フランジとフィルムの当接面にシール部材が設けられ、第２フランジに保持されるフィルムに第１フランジを押しつけることで、第１フランジと第２フランジとの間の気密性を担保している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】実用新案登録第３２０３８８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に記載される技術では、第１フランジと第２フランジが当接することで第１チャンバ部材と第２チャンバ部材の形成する作業室の気密性を付与する構成となっているため、第１フランジ及び第２フランジはそれぞれ気密性を担保する構成を有している必要がある。このため、第１フランジ及び第２フランジは、何れも加工コストが高い部品となり、交換した場合には気密性のチェックをしっかり行う必要がある。

【0007】

しかしながら、気密性を保持するための部品を複数用意し、これを交換する作業を成形品が変わる毎に行うことは、作業者の負担になる上、交換時間を要するという問題がある。また、複数の第１フランジ及び第２フランジを用意することはコスト的にもデメリットとなるし、管理面でのデメリットにも繋がる。

【0008】

そこで、樹脂製シート材を用いて加熱成形する場合に、シート保持を行う部材と気密性保持を行う部材が別に設けられた熱成形装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

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。

【0010】

（１）樹脂製のシートを加熱するシート加熱手段と、前記シートの金型賦形又は基材への被覆接着に用いる金型と、成形時に前記シートの上部に配置される第１チャンバ及び下部に配置される第２チャンバを備える熱成形装置において、
前記第１チャンバと前記第２チャンバの内側に形成される作業室の内圧を保持するためのシール部と、
前記第１チャンバ端面側に固定され前記シートの上面を押さえる第１枠体と、
前記第２チャンバ端面側に固定され前記シートを支持する第２枠体と、を備え、
前記シートが前記第２枠体に支持された状態で前記第１チャンバと前記第２チャンバが閉じられることで、前記シートの上面に前記第１枠体が当接して前記シートを押さえ保持すること、
を特徴とする。

【0011】

上記（１）に記載の態様により、熱成形装置に備えられるシートを保持するための第１枠体及び第２枠体は、第１チャンバ端面及び第２チャンバ端面に第１チャンバ及び第２チャンバとは別部材として取り付けられて固定され、必要に応じて交換可能な構成となっている。また、第１枠体及び第２枠体とは別にシール部が設けられる構成となっている。したがって、第１枠体及び第２枠体の交換と、シール部のメンテナンスは別に行うことができる。

【0012】

そうすると、第１チャンバと第２チャンバが形成する作業室の圧力維持を担当するシール部が、シートの種類や金型の変更によって左右されない。つまり、第１枠体及び第２枠体の交換によって、シール部分の調整を行う必要がなくなるので、交換作業の時間短縮に貢献することができる。実際に、成形に用いられるシートや金型を交換した場合や、第１枠体及び第２枠体の損耗によって交換をする機会は、シール部分の調整の機会と別になることが多いため、交換作業の簡素化などにも繋がる。

【0013】

（２）（１）に記載の熱成形装置において、
前記シール部は、前記第１チャンバの開口部をなす第１チャンバ端面、及び前記第２チャンバの開口部をなす第２チャンバ端面のそれぞれの外周に配設されてなり、
前記第１枠体は、前記第１チャンバ端面であって前記シール部の内側に着脱可能に固定され、
前記第２枠体は、前記第２チャンバ端面であって前記シール部の内側に着脱可能に固定され、
前記第１チャンバと前記第２チャンバが閉じられることで、前記シール部が機能して形成される前記作業室が、前記第２枠体と前記シートによって第１室と第２室に仕切られること、
が好ましい。

【0014】

上記（２）に記載の態様により、第２枠体とシートによって第１チャンバと第２チャンバの内部に形成される作業室が第１室と第２室に仕切る構成になっているので、第１枠体の構造を単純化することが可能になる。これは、第２枠体とシートが、作業室を仕切る機能を果たすため、第１枠体の方にはその機能が求められないからである。したがって、例えば、第１枠体の構成として、第１フランジ端面に渡される桟状の部材にシートの外周を押さえるための額縁状の部材が備えられる構造などが考えられ、気密性の維持を必要としない単純な構成で足りるため、結果的に装置のコストを下げることができる。

【0015】

（３）（１）に記載の熱成形装置において、
前記金型を昇降させる金型昇降台を備え、
前記シール部は、前記第１チャンバの開口部をなす第１チャンバ端面、及び前記第２チャンバの開口部をなす第２チャンバ端面のそれぞれの外周に配設されてなり、
前記第１枠体は、前記第１チャンバ端面であって前記シール部の内側に着脱可能に固定され、
前記第２枠体は、前記第２チャンバ端面であって前記シール部の内側に着脱可能に固定され、
前記第１チャンバと前記第２チャンバが閉じられ前記金型昇降台が上昇して前記外周枠部と前記第２枠体の下面に当接することで、前記第１チャンバと前記第２チャンバの内側に形成される作業室が、前記第２枠体と前記シートによって、第１室と第２室に仕切られること、
が好ましい。

【0016】

上記（３）に記載の態様により、第２枠体とシートとで第１室と第２室に区切る構成になっているので、第１枠体だけでなく第２枠体の構造も単純化することができる。これは、金型昇降台が第２枠体の下面に当接することで、第１室と第２室の差圧を金型昇降台が受ける構造となるためである。この結果、第１枠体だけでなく第２枠体も簡易な構造の採用が可能となり、第１枠体と第２枠体にかかるコストを下げることができて、装置コストを下げることに貢献することができる。

【0017】

（４）（１）に記載の熱成形装置において、
前記金型を昇降させる金型昇降台を備え、
前記シール部は、前記第１チャンバの開口部をなす第１チャンバ端面の外周、及び前記金型昇降台の上面に配設されてなり、
前記第１枠体は、前記第１チャンバ端面であって前記シール部の内側に着脱可能に固定され、
前記第２枠体は、前記第２チャンバ端面に固定された外周枠部の内側に着脱可能に固定され、
前記第１チャンバと前記第２チャンバが閉じられ前記金型昇降台が上昇して前記外周枠部と前記第２枠体の下面に当接することで、前記第１チャンバと前記第２チャンバの内側に形成される作業室が、前記第２枠体と前記外周枠部と前記シート及び前記金型昇降台によって、第１室と第２室に仕切られること、
が好ましい。

【0018】

上記（４）に記載の態様により、第２枠体と外周枠部とシート、それに金型昇降台とで第１室と第２室に仕切る構成になっているので、第１枠体だけでなく第２枠体の構造も単純化することが可能となる。これは、金型昇降台が第２枠体の下面に当接することで、第１室と第２室の差圧を金型昇降台が受ける構造となるためである。この結果、第１枠体だけでなく第２枠体も簡易な構造の採用が可能となる。これは（３）に記載の態様と類似しているが、第１室と第２室の仕切る機能を金型昇降台にも持たせることで、更に第２枠体のコストを下げることが可能になる。そして、装置コストを下げることに貢献することができる。

【0019】

（５）（１）乃至（３）の何れかに記載の熱成形装置において、
前記シール部が、
前記第１チャンバ端面に着脱可能に固定される第１シール部材と、
前記第２チャンバ端面に着脱可能に固定される第２シール部材よりなること、
が好ましい。

【0020】

上記（５）に記載の態様により、シール部が第１シール部材と第２シール部材よりなり、それぞれ第１フランジ及び第２フランジに着脱可能に固定されている構成となっていることから、第１シール部材及び第２シール部材が消耗した場合に交換可能である。シール部材を第１チャンバ及び第２チャンバと別の部材にしたことで、シール機能の低下によって必要になるメンテナンスをシール部材の交換という方法で簡易化することができ、したがって、装置のランニングコストを抑えることが可能である。

【0021】

（６）樹脂製のシートを加熱するシート加熱手段と、前記シートの金型賦形又は基材への被覆接着に用いる金型と、成形時に前記シートの上部に配置される第１チャンバ及び下部に配置される第２チャンバを備える熱成形装置において、
前記第１チャンバの開口部をなす第１チャンバ端面に、
前記第１チャンバ及び前記第２チャンバの内圧を保持するために、着脱可能に固定される第１シール部材と、
該第１シール部材の内側に着脱可能に固定される前記シートの上面を押さえる第１枠体を備え、
前記第２チャンバの開口部をなす第２チャンバ端面に、
前記第１チャンバ及び前記第２チャンバの内圧を保持するために着脱可能に固定され、前記第１シール部材と対応する第２シール部材が備えられ、
該第２シール部材に前記シートを支持する第２枠体が着脱可能に固定され、
前記シートが前記第２枠体に支持された状態で前記第１チャンバと前記第２チャンバが閉じられることで、前記シートの上面に前記第１枠体が当接して前記シートを押さえられること、
を特徴とする。

【0022】

上記（６）に記載の態様により、（１）と同様の効果が得られる。つまり、第１チャンバと第２チャンバが形成する作業室の圧力維持を担当するシール部が、シートの種類や金型の変更によって左右されない。その結果、第１枠体及び第２枠体の交換作業をする際に、シール部分の調整を行う必要がなくなるので、交換作業の時間短縮に貢献することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】第１実施形態の、熱成形装置の概略構成についての説明図である。

【図2】第１実施形態の、第１枠体の平面図である。

【図3】第１実施形態の、第２枠体の平面図である。

【図4】第１実施形態の、熱成形装置へシートを投入する様子を示す説明図である。

【図5】第１実施形態の、熱成形装置へシートを配置した様子を示す説明図である。

【図6】第１実施形態の、熱成形装置がシートを挟み込む様子を示す説明図である。

【図7】第２実施形態の、熱成形装置の概略構成についての説明図である。

【図8】第３実施形態の、熱成形装置の概略構成についての説明図である。

【図9】第３実施形態の、熱成形装置の成形時における説明図である。

【図10】第３実施形態の、下側枠体の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

（第１実施形態）
まず、本発明に係る第１の実施形態の熱成形装置１００の構成の概略について説明をする。図１は、第１実施形態の、熱成形装置１００の概略構成について説明する説明図である。熱成形装置１００は、第１チャンバ１０１、第２チャンバ１０２、加熱手段１１０、及び金型２００を有している。第１チャンバ１０１と第２チャンバ１０２で、成形対象となる樹脂製シートＳを保持し、上側に配置された加熱手段１１０で加熱しながら成形をする構成の熱成形装置１００である。

【0025】

熱成形装置１００の、第１チャンバ１０１及び第２チャンバ１０２には、それぞれ図示しないコンプレッサーや真空ポンプが接続され、コンプレッサーや真空ポンプを作動させることで第１チャンバ１０１及び第２チャンバ１０２内の圧力調整を行うことができる。第１チャンバ１０１は下方に開口し、第２チャンバ１０２は上方に開口し、第１チャンバ１０１と第２チャンバ１０２を昇降させることで樹脂製シートＳを挟み込むことのできる構造とすることで、樹脂製シートＳを保持する。

【0026】

樹脂製シートＳは、矩形にカットされた熱可塑性樹脂よりなるシート材を採用している。なお、ＪＩＳの規格によればフィルムとは、厚さが２５０μｍ未満のプラスチックの膜状のものと定義され、シートとは厚さが２５０μｍ以上のプラスチックの薄い板状のものを指すが、本実施形態では樹脂製シートＳとしてシートという文言を使用するものの、厚みを限定する意図はない。このため、薄手のフィルム又は厚手のシートの何れにも本発明を適用することを妨げない。

【0027】

加熱手段１１０は、樹脂製シートＳの上方に配置されて、樹脂製シートＳを上側から加熱する目的で用いられる輻射式加熱を行うヒーター１１１群であり、複数のヒーター１１１がタイル状に並べられてなる。加熱手段１１０は、図示しない昇降装置に保持されており、第１チャンバ１０１内を任意の高さに加熱手段１１０を移動可能な構成となっている。また、それぞれのヒーター１１１は、任意に出力調整することができる。金型２００は、図示しない任意の高さに移動可能な昇降機構を備えた下側昇降台２１０に保持されており樹脂製シートＳの成形に用いる。

【0028】

図２に、第１枠体の平面図を示す。図３に、第２枠体の平面図を示す。第１枠体１２０は、第１チャンバ１０１の端面１０１ａに着脱可能に固定される。図２に示される様に、第１枠体１２０は井桁状に形成されており、第１チャンバ１０１の端面１０１ａに渡される桟１２１と、横木１２２よりなる。桟１２１と横木１２２より囲まれる四角部分が樹脂製シートＳに当接する部分となる。桟１２１の両端には端面１０１ａに固定されるため孔が設けられ、後述する位置決め機能を有する固定具Ｐ１が挿通されて固定される。

【0029】

第２枠体１３０は、第２チャンバ１０２の端面１０２ａに着脱可能に固定される。図３に示される様に、第２枠体１３０は平板状に形成されてその中央に窓部１３２が設けられている。第２枠体１３０の位置決め及び固定は固定具Ｐ３によって行われる。この窓部１３２は金型２００を用いて成形するにあたって金型２００が通過する為に設けられている。保持枠１３１は第２枠体１３０に固定され、樹脂製シートＳを保持する機能を有している。そして、第２枠体１３０と第１枠体１２０が当接することで樹脂製シートＳが挟まれて保持される。

【0030】

第２枠体１３０の外周部分には固定具Ｐ２が挿通される固定用孔１３５が設けられている。シール溝１０２ｂは図３に示すように第２枠体１３０の外周に当接する位置に、第２チャンバ１０２の端面１０２ａ上に形成されている。なお、シール溝１０２ｂは第２枠体１３０の側に設けても良いが、第２枠体１３０の機械加工を必要とするため、交換品となる第２枠体１３０のコストアップ要因となるため、シール溝１０２ｂは第２チャンバ１０２側に設ける方が望ましい。

【0031】

第１チャンバ１０１の端面１０１ａには、第１枠体１２０が固定される外側に、第１シール部材１４０が固定具Ｐ４に位置決めされて設けられている。第２チャンバ１０２の端面１０２ａには、第２枠体１３０が固定される外側に、第２シール部材１５０が設けられている。第１シール部材１４０は、第１チャンバ１０１の外周に切れ目無く配置されており、第２シール部材１５０は、同様にして第２チャンバ１０２の外周に切れ目無く配置されている。また、図示していないが第１シール部材１４０と第１チャンバ１０１の端面１０１ａの間には、気密性が維持できるようにシール材が設けられており、第２シール部材１５０と第２チャンバ１０２の端面１０２ａの間には、気密性が維持できるようにシール材が設けられている。

【0032】

第１シール部材１４０と第２シール部材１５０の間には、パッキン１５５が設けられ、第１チャンバ１０１と第２チャンバ１０２が閉じられた状態では、パッキン１５５が潰されることで、第１チャンバ１０１と第２チャンバ１０２で囲われる作業空間５０の気密性を維持する様に作用する。また、第１シール部材１４０と第１チャンバ１０１の端面１０１ａの間、及び第２シール部材１５０と第２チャンバ１０２の端面１０２ａの間に設けられる図示しないシール材も同様に作用して、作業空間５０の気密性が保たれる。

【0033】

次に、樹脂製シートＳの成形する手順について説明を行う。成形時における樹脂製シートＳの保持の様子は図１、図４乃至図６で示しており、樹脂製シートＳの保持は、図４、図５、図６、そして図１の順に行われる。

【0034】

まず、図４に示すように、第１チャンバ１０１を上昇させた状態で、樹脂製シートＳを熱成形装置１００の外部から投入する。この場合、図示はしていないが事前に樹脂製シートＳを加熱していても良いし、搬送機械を用いて樹脂製シートＳを投入しても良い。

【0035】

次に、図５に示すように、第２枠体１３０の上に樹脂製シートＳが配置され、その状態で第１チャンバ１０１を第２チャンバ１０２に近づける。そして、図６に示すように第１シール部材１４０と第２シール部材１５０が当接するにあたって、パッキン１５５を潰すような形となり、作業空間５０の気密を確保する。この状態で、図１に示すように、樹脂製シートＳは第１枠体１２０と第２枠体１３０に挟持される。この状態において、第２枠体１３０とそれに保持される樹脂製シートＳによって、作業空間５０は第１室１０及び第２室２０に分けられる。

【0036】

この後、加熱手段１１０によって樹脂製シートＳが加熱され、下側昇降台２１０に保持された金型２００によって樹脂製シートＳの成形が行われる。成形を行う際には、第１室１０側は正圧に、第２室２０側は負圧にして、圧空・真空成形を行うことで、より精度の高い成形を実現している。

【0037】

第１実施形態の熱成形装置１００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。

【0038】

まずシール部を構成する第１シール部材１４０及び第２シール部材１５０と、樹脂製シートＳを押さえる第１枠体１２０と第２枠体１３０が別々に第１チャンバ１０１及び第２チャンバ１０２に取り付けられているので、段取り替えなどに伴う第１枠体１２０と第２枠体１３０の変更の際に、第１シール部材１４０及び第２シール部材１５０の交換を必要とせず、調整が容易になる為に交換及び調整の時間を短縮することが可能となる。

【0039】

これは、樹脂製シートＳを加熱するシート加熱手段（加熱手段１１０）と、樹脂製シートＳの金型賦形又は基材への被覆接着に用いる金型２００と、成形時に樹脂製シートＳの上部に配置される第１チャンバ１０１及び下部に配置される第２チャンバ１０２を備える熱成形装置１００において、第１チャンバ１０１の開口部をなす第１チャンバ端面１０１ａと、第２チャンバ１０２の開口部をなす第２チャンバ端面１０２ａとに配設される、第１チャンバ１０１及び第２チャンバ１０２の内圧を保持するためのシール部（第１シール部材１４０及び第２シール部材１５０）と、第１チャンバ端面１０１ａ備えられた第１シール部材１４０より内側に固定され樹脂製シートＳの上面を押さえる第１枠体１２０と、第２チャンバ端面１０２ａに備えられた第２シール部材１５０より内側に固定され樹脂製シートＳを支持する第２枠体１３０と、を備えている。

【0040】

そして、樹脂製シートＳが第２枠体１３０に支持された状態で第１チャンバ１０１と第２チャンバ１０２が閉じられることで、樹脂製シートＳの上面に第１枠体１２０が当接して樹脂製シートＳ押さえられること、を特徴とするからである。これによって、第１チャンバ１０１と第２チャンバ１０２の気密性は、第１枠体１２０と第２枠体１３０の交換に左右されなくなる。

【0041】

これは、第１チャンバ１０１と第２チャンバ１０２の気密性を担保する構成が、シール部（第１シール部材１４０及び第２シール部材１５０）によるものであり、第１枠体１２０と第２枠体１３０の交換の際に取り外す必要がない。このために、第１枠体１２０と第２枠体１３０の交換が行われても、気密性は交換されていない第１シール部材１４０及び第２シール部材１５０によって担保される。つまり、第１枠体１２０と第２枠体１３０の交換の際に、第１チャンバ１０１と第２チャンバ１０２の気密性のチェックなどを必要としなくなるため、結果的に交換に必要な作業時間の短縮に繋がる。また、作業内容が単純化するため、作業員にかかる負荷を軽減させる効果も期待出来る。

【0042】

第１枠体１２０と第２枠体１３０の交換は、熱成形装置１００の段取り替えをする場合に、金型２００の交換に応じて行われる。第１枠体１２０又は第２枠体１３０の交換は、金型２００と樹脂製シートＳとの関係で、金型２００に対して樹脂製シートＳが大きすぎる場合には、ロス（廃棄されるシートの量）を増やしてしまう結果になるため好ましくない。したがって、段取り替えの際に第１枠体１２０及び第２枠体１３０の交換が生じることがあるが、その度に第１チャンバ１０１と第２チャンバ１０２の気密性のチェックの必要が出てくると、確認手順が増え、作業が複雑となる。しかし、第１実施形態に示した様に、シール部（第１シール部材１４０及び第２シール部材１５０）と、第１枠体１２０及び第２枠体１３０を別体とすることで、交換作業の単純化と時間短縮を実現できる。

【0043】

また、第１チャンバ１０１と第２チャンバ１０２の気密性を維持するために、第１シール部材１４０又は第２シール部材１５０だけを交換するケースも考えられる。気密性を維持するために機械加工で作られる部品と弾性体を組み合わせて使う必要があるため、コストの高い部品となる。したがって、定期的に弾性体のチェックなど必要性があり、そうした場合にも、第１シール部材１４０又は第２シール部材１５０、或いはその他のシール材の性能をチェックして必要があれば取り替えることが可能である。

【0044】

また、第１シール部材１４０又は第２シール部材１５０によって、第１チャンバ１０１と第２チャンバ１０２の気密性を維持する構造にしていることから、第１枠体１２０の構造を単純化することが可能となる。第２枠体１３０は、樹脂製シートＳを第１枠体１２０によって押さえた状態で、作業空間５０を第１室１０と第２室２０に分割する機能を要求される。このため、第２枠体１３０は第１室１０と第２室２０との差圧に耐えられる板厚で形成されていれば良く、その窓部１３２を覆う形になる樹脂製シートＳが差圧による変形をすることとなる。なお、第１チャンバ１０１と第２チャンバ１０２が閉じて、状態で、第２枠体１３０の下面を下側昇降台２１０が受ける構造とすれば、第２枠体１３０の厚みを薄くしても下側昇降台２１０が差圧発生による荷重を受けるので、第２枠体１３０の構造の簡易化に繋がる。

【0045】

一方、第１枠体１２０は、桟１２１と横木１２２よりなる簡素な構造体としている。これは、第１室１０を圧空した場合に第１枠体１２０に対する影響を受けにくくする目的があるが、第１枠体１２０は気密性を担保することを要求されない簡素な構造で良いため、結果的に熱成形装置１００のコスト削減に貢献することが出来る。

【0046】

（第２実施形態）
次に本発明の第２の実施形態について説明する。第２実施形態の熱成形装置１００は、第１実施形態の熱成形装置１００とその構成が殆ど同じであるが、第２シール部材１５０の形状が異なる。以下、その構成について説明を行うが、第１実施形態と同じ機能を果たすものに関しては同じ符号を付して説明している。

【0047】

図７に、第２実施形態の、熱成形装置の概略構成についての説明図を示す。第１実施形態の第２シール部材１５０との違いは、第２シール部材１５０に第２枠体１３０が固定される構造を採用している点である。第２シール部材１５０の形状は、第２チャンバ１０２の端面１０２ａと当接する面が多くなっており、第２枠体１３０は第１シール部材１４０が当接する側に取り付けられる構造となっている。

【0048】

この結果、第２実施形態では第１実施形態と異なり、第２シール部材１５０の交換を行う際には、第２枠体１３０を一緒に交換する必要があるが、第２シール部材１５０の交換頻度は第２枠体１３０の交換頻度に比べて高くないため、第１実施形態と同様の効果、つまり、段取り替えなどに伴う第１枠体１２０と第２枠体１３０の変更の際に、第１シール部材１４０及び第２シール部材１５０の交換を必要とせず、調整が容易になる為に交換及び調整の時間を短縮することが可能となる。

【0049】

（第３実施形態）
次に本発明の第３の実施形態について説明する。第３実施形態の熱成形装置１００は、第１実施形態の熱成形装置１００とその構成が類似しているが、第２枠体１３０に対応する第２枠体２４５の構造及び下側昇降台２１０の構造が異なる。以下、その構成について説明を行うが、第１実施形態と同じ構造で、同じ機能を果たすものに関しては同じ符号を付して説明している。

【0050】

図８に、第３実施形態の、熱成形装置の概略構成についての説明図を示す。図９に、熱成形装置の成形時における説明図を示す。図１０に、下側枠体の平面図を示す。第１チャンバ１０１及び第１枠体１２０の構成は第１実施形態と同じなので説明を割愛するが、第２チャンバ１０２の端面１０２ａ側の構成は第１実施形態と異なる。端面１０２ｚには、下部枠体２４０が当接するように配置される。端面１０２ａには固定具Ｐ４が設けられて、下部枠体２４０を位置決め及び保持している。また、シール溝１０２ｂが設けられて機密性の保持に寄与している。

【0051】

下部枠体２４０は、図１０に示すように、外周枠部２４１とその内周に配置される第２枠体２４５よりなり、第２枠体２４５は、横木２４６及び桟２４７よりなり、桟２４７が外周枠部２４１に取り外し可能に固定されることで第２枠体２４５が保持され、第１枠体１２０と第２枠体２４５が樹脂製シートＳを挟んで保持する構成となっている。

【0052】

また、金型２００を昇降する下側昇降台２１０の上面に、外周溝２１０ａと内周溝２１０ｂが設けられている。外周溝２１０ａにはシール材が備えられ、第２枠体２４５の下面に下側昇降台２１０が当接した時に、外周枠部２４１側と下側昇降台２１０との間の機密性を確保する。また、内周溝２１０ｂにはシール材が備えられ、第２枠体２４５の下面に下側昇降台２１０が当接した時に第２枠体２４５と下側昇降台２１０との間の機密性を確保する。

【0053】

この結果、第３実施形態では第１実施形態と異なり、作業空間５０を第１室１０及び第２室２０に分けるのは、下部枠体２４０とそれに保持される樹脂製シートＳ、そして下側昇降台２１０が機能して行われる。つまり、第２枠体２４５と第１枠体１２０とで樹脂製シートＳが保持された状態で、更に下側昇降台２１０が下部枠体２４０の下面に当接する形で、作業空間５０を第１室１０と第２室２０に分けられる。こうすることで、第１室１０に正圧が、第２室２０に負圧がかかった場合にも、下部枠体２４０の下面に下側昇降台２１０が当接していることでその荷重を負担するために、第２枠体２４５の構造強度が低くても良い。したがって、第２枠体２４５の制作コストを下げることが可能となる。

【0054】

また、第１実施形態と同様に、機密性を担保する第１シール部材１４０及び下側昇降台２１０の交換をせずに、第１枠体１２０と第２枠体２４５の交換を可能とするため、作業空間５０の機密性を担保するための調整を必要とせずに段取り替えをすることができる。

【0055】

以上、本発明に係る熱成形装置１００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、第１枠体１２０、第２枠体１３０の形状などを適宜変更することを妨げない。ただし、第２枠体１３０の機能として、樹脂製シートＳを保持した状態で、作業空間５０を第１室１０及び第２室２０に区切る機能を持たせる必要がある。また、加熱手段１１０は輻射式加熱を行うヒーター１１１群を用いているが、熱板など他の加熱手段を用いることを妨げない。

【0056】

また、第１実施形態乃至第３実施形態では何れも第１チャンバ１０１を第２チャンバ１０２に近接させる旨説明しているが、特に限定されるものではなく、第２チャンバ１０２を第１チャンバ１０１に近接させても良いし、両方を動かして近接させても良い。

【符号の説明】

【0057】

Ｓ 樹脂製シート
１００ 熱成形装置
１０１ 第１チャンバ
１０１ａ 端面
１０２ 第２チャンバ
１０２ａ 端面
１１０ 加熱手段
１１１ ヒーター
２００ 金型

【要約】

【課題】樹脂製シート材を用いて加熱成形する場合に、シート保持を行う部材と気密性保持を行う部材が別に設けられた熱成形装置を提供する。
【解決手段】樹脂製シートＳを加熱する加熱手段１１０と、樹脂製シートＳの金型賦形又は基材への被覆接着に用いる金型２００と、第１チャンバ１０１及び第２チャンバ１０２を備える熱成形装置１００において、第１チャンバ１０１の開口部をなす第１チャンバ端面１０１ａと、第２チャンバ１０２の開口部をなす第２チャンバ端面１０２ａとに配設される、第１チャンバ１０１及び第２チャンバ１０２の内圧を保持するためのシール部と、第１チャンバ端面１０１ａ備えられた第１シール部材１４０より内側に固定され樹脂製シートＳの上面を押さえる第１枠体１２０と、第２チャンバ端面１０２ａに備えられた第２シール部材１５０より内側に固定され樹脂製シートＳを支持する第２枠体１３０とを備える。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】