JP2006088363A - 熱可塑性樹脂シートの成形装置、及び熱可塑性樹脂シートの成形方法 - Google Patents

Abstract

【目的】 賦形の際の樹脂シートの温度低下を防止し、良好な外観形状を有する成形品を提供するとともに、その製造歩留まりを向上させる。
【解決手段】 互いに対向するようにして設けられた上成形型及び下成形型と、前記上成形型及び前記下成形型の略中央部に設けられたヒータ部と、前記ヒータ部の上方向において、前記ヒータ部の上加熱面と略平行となるようにして上樹脂シートを保持し、前記ヒータ部の下方向において、前記ヒータ部の下加熱面と略平行となるようにして下樹脂シートを保持するようにしたシート保持部とから成形装置を構成する。そして、前記上成形型と前記上樹脂シート間で形成される第1の空間、前記上樹脂シート及び前記下樹脂シート間で形成される第2の空間、並びに前記下成形型と前記下樹脂シート間で形成される第3の空間を気密に保持する。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱可塑性樹脂シートの成形装置、及び熱可塑性樹脂シートの成形方法に関する。

樹脂材料を自動車の部品に適用する場合、軽量でかつ高剛性・高強度であることが要求される。これを解決する手段として、樹脂内部に中空部を有する部品の開発が行われてきた。樹脂内に中空部を設けることにより、軽量に部品の剛性・強度を向上させることができる。

このような中空部を有する樹脂成形体の製造方法として、対面して1対となる2枚の樹脂シートを金型内に平行に配置し周囲を固定し、発熱器を用いて樹脂シートを予め加熱した後、一対の樹脂シートの間に空気を吹き込み内部を膨らませ金型に圧着させる圧空成形法、あるいは、金型キャビティ内壁面に真空引きできる吸引口を配置して、予め加熱した樹脂シートと金型キャビティ内壁面を真空引きしながら成形する真空成形法、さらに圧空成形法と真空成形法を併合した真空圧空成形法による製造方法を例示することができる。

具体的には、熱可塑性樹脂シート成形形状の再現性が高く、接合部の強度が高い、さらには大型、広面積、平板状の中空成形体を得ることができる合成樹脂製中空成形体の成形方法として、シートホルダの少なくとも一方を摺動して、前記樹脂シートの間隔を縮めるための駆動手段を有する構造を用いた真空圧空成形装置（特開2003−27605号公報）、あるいは成形品に加熱軟化した熱可塑性合成樹脂シートを成形品に真空加熱接着させる真空成形装置（特開2002−67137号公報）を例示することができる。

しかしながら、上述したような従来法の成形方法では、予め加熱した後に上下の成形型により狭圧するようにしているので、外気温の変化やその他の諸条件の変化により樹脂シートの加熱状態が変化し、実際の狭圧によって得た成形品の形状不良が生じ、目的とする成形品の製造歩留まりが低下してしまうという問題があった。

また、前記成形品の外表面を加飾するような場合において、上述した賦形操作において加飾のための加飾シートを前記成形品の前記外表面に付着させようとしても、前記成形品の賦形過程において前記樹脂シートの温度が低下しているため、前記加飾シートの前記成形品（樹脂シート）への付き回りが低下し、良好な加飾成形品が得られないとともに、その製造歩留まりが低下してしまうという問題がある。

このような問題に鑑みて、賦形の際の、真空引き速度を増大させるべく、成形型キャビティ内の真空引き穴の径あるいは数を増やしたり、成形型キャビティの表面粗さを粗くしたり、成形型のキャビティ形状の自由度を低下させたりし、さらにシートホルダの少なくとも一方を摺動して、前記樹脂シートの間隔を縮めるための駆動手段を有する構造を用いた真空圧空成形装置（特開2003−276075号公報）が開示されている。この装置によれば、賦形速度を増大させることができるので、上述したような、賦形過程にある樹脂シート温度の低下に起因した問題を生じることがない。

しかしながら、この方法では成形品に真空引き穴の痕跡が多数残存したりして、成形品の外観品質を損ねてしまうという問題が生じていた。また、成形型のキャビティ形状の自由度が下がるため形状設計の自由度が低下してしまうという問題があった。さらには、加飾成形品を製造するに際しては、上述のような装置を用いてもその付き回りを十分に改善することはできず、未だ十分な製造歩留まりを実現することができないという問題があった。

本発明は、賦形の際の樹脂シートの温度低下を防止し、良好な外観形状を有する成形品を提供するとともに、その製造歩留まりを向上させることを目的とする。

上記目的を達成すべく、本発明は、
互いに対向するようにして設けられた上成形型及び下成形型と、
前記上成形型及び前記下成形型の略中央部に設けられたヒータ部と、
前記ヒータ部の上方向において、前記ヒータ部の上加熱面と略平行となるようにして上樹脂シートを保持し、前記ヒータ部の下方向において、前記ヒータ部の下加熱面と略平行となるようにして下樹脂シートを保持するようにしたシート保持部とを具え、
前記上成形型と前記上樹脂シート間で形成される第1の空間、前記上樹脂シート及び前記下樹脂シート間で形成される第2の空間、並びに前記下成形型と前記下樹脂シート間で形成される第3の空間が気密に保持されるようにしたことを特徴とする、熱可塑性樹脂シートの成形装置に関する。

本発明の成形装置によれば、成形装置の略中央部にヒータ部を設け、このヒータ部の上加熱面と略平行となるようにして上樹脂シートを設け、前記ヒータ部の下加熱面と略平行となるようにして下樹脂シートを設け、上成形型及び下成形型による前記上樹脂シート及び下樹脂シートの賦形の際に、前記上樹脂シート及び前記下樹脂シートを加熱軟化させておくことができる。したがって、これらの樹脂シートを賦形の際に常に所望の温度に保持することができ、前記樹脂シートの加熱軟化状態を所望の状態に保持するようにすることができる。

したがって、賦形の際の、前記樹脂シートの温度低下による成形品の成形不良やこれに伴う製造歩留まりの低下を抑制することができるようになる。さらに、加飾成形品を製造する際の、加飾シートの成形品（樹脂シート）への付き回りも改善することができ、前記加飾成形品の形状不良及び製造歩留まりも十分に改善することができる。

なお、上述した本発明の成形装置を用いた成形品の実際の製造に際しては、前記第1の空間及び前記第3の空間を真空に排気することにより、前記上樹脂シートを前記上成形型の成形面に接触させて賦形するとともに、前記下樹脂シートを前記下成形型の成形面に接触させて賦形し、中空部を有する樹脂成形品を作製することができる。この際、好ましくは前記第2の空間を加圧状態にする。これによって、前記上樹脂シート及び前記下樹脂シートの賦形性を向上させることができる。

以上説明したように、本発明によれば、賦形の際の樹脂シートの温度低下を防止し、良好な外観形状を有する成形品を提供するとともに、その製造歩留まりを向上させることができる。

以下、本発明の詳細、並びにその他の特徴及び利点について詳述する。

（成形装置）
図1は、本発明の成形装置の一例を示す構成図である。図1に示す成形装置１０は、互いに対向するようにして設けられた上成形型１１及び下成形型１２と、上成形型１１及び下成形型１２の略中央部に設けられたヒータ部１３と、このヒータ部１３の両側に設けられた一対のシート保持部１４とを具えている。シート保持部１４は、ヒータ部１３の上方向において、ヒータ部１３の上加熱面と略平行となるようにして上樹脂シートS1を保持し、ヒータ部１３の下方向において、ヒータ部１３の下加熱面と略平行となるようにして下樹脂シートS2を保持するようにしている。

シート保持部１４は、上成形型１１の外周壁１１１及び下成形型１２の外周壁１２１と係合し、上成形型１１と上樹脂シートS1間で形成される第1の空間A1、上樹脂シートS1及び下樹脂シートS2間で形成される第2の空間A2、並びに下成形型１２と下樹脂シートS2間で形成される第3の空間A3を気密に保持する。なお、第1の空間A1から第3の空間A3までの気密性をより高めるべく、シート保持部１４の、少なくとも上成形型１１及び下形成型１２と係合する部分はゴム系シートあるいはスポンジ材から構成し、そのシール特性を向上させることが好ましい。

また、上成形型１１に連続してバルブ１５が設けられ、このバルブ及び上成形型１１に形成された細孔１８を介して、第1の空間A1内に所定のガスが導入されるように構成されるとともに、図示しない吸引機構によって第1の空間A1内を真空に排気できるように構成されている。さらに、下成形型１２に連続してバルブ１７が設けられ、このバルブ及び上成形型１２に形成された細孔１９を介して、第1の空間A1内に所定のガスが導入されるように構成されるとともに、図示しない吸引機構によって第3の空間A3内を真空に排気できるように構成されている。

なお、細孔１８及び１９の形成位置は、目的とする樹脂成形品の外観形状に影響を与えないようなものであれば特に限定されるものではなく、任意の位置に形成することができる。しかしながら、好ましくは、細孔１８及び１９の開口部が、成形型１１及び１２の成形面に露出する部分が、前記成形面の端部あるいはコーナ部に位置するように設けることが好ましい。さらに、細孔１８及び１９の径についても特に限定されるものではないが、前記樹脂成形品の外観形状に影響を与えないように１mm以下とすることが好ましい。さらに、細孔１８及び１９の開口部の数についても、前記樹脂成形品の外観形状に影響を与えないような任意の数とする。

また、シート保持部１４にもバルブ１６が設けられ、第2の空間A2内に所定のガスが導入されるように構成されている。このように、第1の空間A1から第3の空間A3は、バルブ１５〜１８を介したガスの導入及び排気によって任意の圧力に調整できるように構成されている。したがって、バルブ１５〜１８は圧力可変機構として機能する。

前記ガスとしては、成形すべき樹脂シートS1及びS2に影響を与えないような、例えば空気、窒素ガス、及び炭酸ガスなどを例示することができる。

上成形型１１及び下形成型１２は、例えば鉄系及び非鉄系の金属、セラミック系材料、並びに熱硬化性樹脂材料などを用いて作製することができる。

また、ヒータ部１３は、最大エネルギー波長が4μm近傍にある遠赤外線ヒータ、最大エネルギー波長が１−3μｍ近傍にある短波長あるいは中波長ヒータなどを用いることができる。好ましくは、一般的な熱可塑性樹脂と吸収波長が一致する遠赤外線ヒータを用いる。

図２は、図１に示す成形装置の変形例を示す構成図である。図２に示す成形装置２０は、基本的には図１に示す成形装置と同様の構成を呈するが、圧力可変ポンプ２１がバルブ１５〜１７と連続して設けられている点で相違する。したがって、バルブ１５〜１７を介し、圧力可変ポンプ２１で第1の空間A1から第3の空間A3内を真空に排気することによって、それらの空間内の圧力を等しくすることができる。圧力可変ポンプ２１は、前述したバルブ１５〜１７に対して追加の圧力可変機構として機能する。

図３は、図１に示す成形装置の他の変形例を示す構成図である。図３に示す成形装置３０は、基本的には図１に示す成形装置と同様の構成を呈するが、下成形型１２の中央部において加飾シート保持部３１が設けられ、かかる部分において加飾シートS3が保持されている点で相違する。加飾シート保持部３１は、下成形型１２において図示しない細孔を設け、この細孔を通じた排気によって加飾シートS3を保持するように構成することができる。また、下成形型１２に凹部を設け、この凹部内に加飾シートS3を固定したり、所定の固定治具を用いて加飾シートS3を固定したりするように構成することができる。

なお、図３に示す成形装置３０においては、加飾シート保持部３１を下成形型１２に設け、かかる部分にのみ加飾シートを配置するようにしているが、加飾シート保持部は上成形型のみあるいは双方の成形型に設けることもできる。

また、図１〜図３に示すいずれの装置においても、ヒータ部１３を上樹脂シートS1及び下樹脂シートS2と略平行に移動させる図示しない駆動手段を有し、上樹脂シートS1及び下樹脂シートS2の加熱軟化終了後、又は加熱軟化過程中に、前記駆動手段により、ヒータ部１３を第2の空間A2から外部へ排除するようにすることができる。

さらに、前記樹脂成形品の賦形の際に、前記樹脂成形品を狭圧するための狭圧手段を具え、上成形型１１及び下成形型１２の少なくとも一方を介して、前記樹脂成形品を狭圧して形成することができる。

（成形方法）
次に、上述した成形装置を用いた成形方法について説明する。最初に、図１に示す装置を用いた、本発明の基本的な成形方法について説明する。

図１に示す成形装置１０を用いた成形方法においては、最初に、シート保持部１４により、ヒータ部１３の上方向において、ヒータ部１３の上加熱面と略平行となるようにして上樹脂シートS1を保持し、ヒータ部１３の下方向において、ヒータ部１３の下加熱面と略平行となるようにして下樹脂シートS2を保持する。

次いで、上成形型１１の外周壁１１１及び下成形型１２の外周壁１２１をシート保持部１４と係合させて、上成形型１１と上樹脂シートS1間で形成される第1の空間A1、上樹脂シートS1及び下樹脂シートS2間で形成される第2の空間A2、並びに下成形型１１と下樹脂シートS2間で形成される第3の空間A3を気密に保持する。

次いで、ヒータ部１３により、上樹脂シートS1及び下樹脂シートS2を加熱軟化させる。そして、上樹脂シートS1及び下樹脂シートS2が所定の温度に達し、所定の軟化状態を示した際に、図示しない吸引機構によって第1の空間内A1及び第3の空間A3内を真空に排気し、図４に示すように、上樹脂シートS1を上成形型１１の成形面に接触させて賦形するとともに、下樹脂シートS2を下成形型１２の成形面に接触させて賦形する。これによって、中空部を有する所定の樹脂成形品S4を作製することができるようになる。

なお、第1の空間A1及び第3の空間A3内を真空排気すると同時に、第2の空間A2内に所定のガスを導入し、かかる空間内を加圧状態にすることができる。これによって、上樹脂シートS1及び下樹脂シートS2の賦形性を向上させることができる。このとき、第2の空間A2内の圧力は、例えば1MPa以下とする。

また、図４に示す賦形の際に、ヒータ部１３は図示しない駆動手段によって第2の空間A2外へ排出し、これによって上樹脂シートS1及び下樹脂シートS2の加熱軟化操作を終了するようにしている。この場合、上樹脂シートS1及び下樹脂シートS2の過度の加熱軟化を未然に防止することができ、これら樹脂シートの破損やドローダウンを未然に防止することができるようになる。但し、ヒータ部１３を外部に排除する代わりに、ヒータ部１３の駆動自体を停止し、上樹脂シートS1及び下樹脂シートS2の加熱軟化操作を終了するようにすることもできる。しかしながら、この場合においては、上述した作用効果を得ることができない。

さらに、ヒータ部１３の外部への取り出しは、上樹脂シートS1及び下樹脂シートS2が所定の温度に達してからでは遅すぎ、これらのシートが所望の温度以上に加熱され、軟化してしまう場合がある。したがって、予め予備的な加熱効率を考慮し、ヒータ部１３は、上樹脂シートS1及び下樹脂シートS2が所定の温度に達する以前に外部へ取り出し、残熱によってこれらシートを加熱して前記所望の温度に加熱するようにすることができる。

さらに、同様の操作は、ヒータ部１３を外部へ取り出さない場合にも適用することができ、この場合も、上樹脂シートS1及び下樹脂シートS2が所定の温度に達する以前にヒータ部１３の駆動を停止し、残熱によってこれらシートを加熱して前記所望の温度に加熱するようにすることができる。

また、上樹脂シートS1及び下樹脂シートS2を構成する熱可塑性樹脂の種類によっては、ヒータ部１３による加熱軟化操作によって、軟化した状態での機械的強度が十分でなく、そのままの状態ではドローダウンを生じてしまう場合がある。この場合には、バルブ１５〜１７を介して第1の空間A１〜第3の空間A3に所定のガスを注入し、これら空間内の圧力を適当に制御することによって、前記ドローダウンを防止することができる。具体的には、第1の空間A1〜第3の空間A3において、上樹脂シートS1及び下樹脂シートS2のドローダウンする側の圧力を高く保持することによって、前記ドローダウンを防止する。

例えば、図１に示す装置が図示したようにして垂直に配置されている場合において、上樹脂シートS1がドローダウンするとすると、前記ドローダウンは下方に向けて生じるので、第2の空間A2内の圧力を第1の空間A3内の圧力よりも高くし、前記ドローダウンを防止する。また、下樹脂シートS2がドローダウンするとすると、この場合のドローダウンも下方に向けて生じるので、第3の空間A3内の圧力を第2の空間A2内の圧力よりも高くし、前記ドローダウンを防止する。

また、上樹脂シートS1及び下樹脂シートS2を構成する熱可塑性樹脂の、ヒータ部１３による加熱軟化操作によって、軟化した状態での機械的強度が十分である場合は、これら樹脂シートの賦形前の不必要な変形を防止し、上述した賦形操作を良好に行うべく、図２に示すような成形装置２０を用い、第1の空間A1〜第3の空間A3内の圧力を等しくし、前記不必要な変形を防止するようにすることができる。

また、樹脂成形品S4に対して加飾するような場合においては、図３に示す成形装置３０を用い、図４に示すような賦形操作と連動させて加飾シートS3を樹脂成形品S4の外表面に付着させ、図５に示すような加飾した樹脂成形品S5を形成するようにすることもできる。

なお、上述したいずれの場合においても、樹脂成形品S4を形成した後、図示しないプレス機などにより、図６に示すように上成形型１１及び下成形型１２の少なくとも一方を狭圧し、狭圧した樹脂成形品S6を形成するようにすることもできる。なお、狭圧の際の圧力は、好ましくは400hPa以下とする。

上樹脂シートS1及び下樹脂シートS2は、任意の熱可塑性樹脂から構成することができる。具体的には、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフイン樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート、アクリロニトリル・スチレン・ブタジエンブロック共重合体、ナイロンなどの一般的な熱可塑性樹脂や、エチレン・プロピレンブロック共重合体、スチレン・ブタジエンブロック共重合体などの熱可塑性エラストマー、あるいはこれらのポリマーアロイなどを例示することができる。

また、このような樹脂シート中には、タルクやガラス繊維などの各種の充填材、あるいは、可視光線の波長〈380〜77Onm〉よりもはるかに小さい数10nmオーダの微粒材料が配合されたナノコンボジット材料であっても良い。なお、微粒材料としては粘土やタルクあるいはシリカ等が挙げられる。また、顔料、滑材、帯電防止剤、酸化防止剤などの通常使用される各種の添加剤が配合されていても良い。

また、加飾シートS3は、上述した熱可塑性樹脂との接着性良好な材料から構成する。また、加飾シートS3が直接的な接着性を有しない場合は、前記熱可塑性樹脂に対して接着性のある接着層を間に介するようにすることができる。

次に、加飾シートS3の具体例として塗装フィルムを説明する。塗装フィルムの一例としては、アクリル樹脂組成物をクリアー層として有する塗装フィルムと樹脂基材とを積層して構成されるものがある。前記アクリル樹脂組成物は透明であるので、例えば自動車外板用の塗装フィルム用クリアーとして利用できる。

また、前記塗装フィルムは、前記クリアー層と着色層とパッキング材層とから成り、一体成形されていることが好ましい。また、前記塗装フィルムは、前記クリアー層、アクリル着色層、パッキング材の順に積層し、溶融多層押出フィルム成形又は熱ラミネート成形してもよいし、また上記クリアー層、着色フィルム、パッキング材の順に積層して熱ラミネート成形によって成膜してもよい。

他方、接着性良好な材料選択方法は公知の熱硬化性樹脂系あるいは熱可塑性樹脂系の溶着性良好な加飾シート、あるいは、接着機能のある材料に付いては接着剤の中から適宜選択使用すれば良い。

以下、本発明を実施例および比較例により更に詳述するが、本発明はこれによって限定されるものではない。

（実施例１〜８）
上樹脂シートS1及び下樹脂シートS2を、それぞれ板厚3mmのポリカーボネート樹脂シート（ユーピロンシート NF−2000（三菱エンプラ製））、及び板厚3mmのアクリル樹脂シート（アクリライトL（三菱レイヨン製））から構成し、加飾シートS3をアクリル樹脂組成物を用いた塗装フィルム（クリアー層、アクリル着色層、及びバッキング材の順に積層されたAVLOYドライペイントフィルム（三菱化学MKV））から構成した。

なお、上成形型１１及び下成形型１２はアルミ製(ZAS)とし、ヒータ部１３は遠赤外線ヒータから構成し、遠赤外線ヒータ設定温度を４００℃に加熱して表1の温度で軟化させた。また、狭圧時の圧力は１３３Paとし、第1の空間A1及び第3の空間A3を真空排気する際に第2の空間A2内に空気（Air）を０．２MPaとなるように導入した。なお、具体的な操作は、図１〜図６に関連して説明した操作に従った。

（比較例１〜４）
図７に示す従来型の成形装置を用いて樹脂成形品の製造を実施した。図７に示す成形装置においては、シート保持部４４で保持された上樹脂シートS1及び下樹脂シートS2を予めヒータ部（遠赤外線ヒータ）４３で加熱した後、ヒータ部４３を後退させ、非加熱状態において上成形型４１及び下成形型４２で型締めし、目的とする樹脂成形品を形成した。前記樹脂成形品の製造に際しては、図示しない吸引機構により上樹脂シートS1及び下樹脂シートS2を上成形型４１及び下成形型４２の成形面に接着させるとともに、ニードル４５で空気を成形過程にある樹脂成形品内に導入し、上樹脂シートS1及び下樹脂シートS2を上成形型４１及び下成形型４２に賦形させるとともに、前述したような型締めを実施して、目的とする前記樹脂成形品を形成した。

（性能評価）
各例で得られた中空成形体の評価結果を表1及び２に示す。なお、評価項目については以下に例示する。

＜中空成形体の賦形性＞
中空成形体の平面部およびR部の外観を目視で観察した。成形型キャビティーの形状が正しく中空成形体の外観に反映されている場合は良好として記号を○で表示し、反映されていない場合は×で示した。

＜中空成形体のブツ＞
中空成形体の表面あるいは裏面に発生したブツを目視で観察した。ブツのない場合は良好として記号を○で表示し、ブツが発生している場合は×で示した。

＜中空成形体表面と成形型間のエアー溜り痕＞
中空成形体の表面あるいは裏面の成形聖間に発生したエアー溜り痕を目視で観察した。エアー溜り痕のない場合は良好として記号を○で表示し、エアー溜り痕が発生している場合は×で示した。

＜加飾シートと樹脂シートの隙間のエアー溜り痕＞
中空成形体の加飾面における加飾シートと中空成形体の隙間に発生したエアー溜り痕を目視で観察した。エアー溜り痕のない場合は良好として記号を○で表示し、エアー溜り痕が発生している場合は×で示した。

＜総合判断＞
中空成形体の賦形性、中空成形体のブツ、中空成形体表面と成形型間のエアー溜り痕、加飾シートと樹脂シートの隙間のエアー溜り痕の評価結果すべてが良好の場合は記号を○で表示し、いずれかが不良の場合は×で表示した。

表1及び２から明らかなように、本発明の成形装置及び成形方法で得た中空成形体および加飾中空成形体は、中空成形体の賦形性が良好で中空成形体のブツ、中空成形体表面と成形型間のエアー溜り痕、加飾シートと樹脂シートの隙間のエアー溜り痕が無く外観品質が優れており、成形方法が飛踵的に改善していることがわかる。

以上、具体例を挙げながら発明の実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明してきたが、本発明は上記内容に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいてあらゆる変形や変更が可能である。

例えば、上記具体例においては、中空成形品を形成する場合についてのみ説明したが、本発明は、その他の成形品、例えばウインドシールド、サイドガラス、バックドアガラス、サンルーフなどの中空部を有しない樹脂ガラス部品、又はルーフパネルなどの中空部を有しない自動車用樹脂外板、自動車用バックドア及びサイドドアなどの中空部を有しない部品に対しても用いることができる。

本発明の熱可塑性樹脂シートの成形装置における一例を示す構成図である。 図１に示す成形装置の変形例を示す構成図である。 図１に示す成形装置の他の変形例を示す構成図である。 本発明の熱可塑性樹脂シートの成形方法における一工程を示す図である。 本発明の成形装置及び成形方法で得た樹脂成形品の一例を示す外観図である。 本発明の熱可塑性樹脂シートの成形方法における一工程を示す図である。 従来の熱可塑性樹脂シートの成形装置における一例を示す構成図である。 従来の熱可塑性樹脂シートの成形方法における一工程を示す図である。

符号の説明

１０，２０，３０ 成形装置
１１ 上成形型
１２ 下成形型
１３ ヒータ部
１４ シート保持部
１５，１６，１７ バルブ
１８、１９ 細孔
２１ 圧力可変ポンプ
３１ 加飾シート保持部
S1 上樹脂シート
S2 下樹脂シート
S3 加飾シート
S4 樹脂成形品
S5 加飾した樹脂成形品
S6 狭圧した樹脂成形品

Claims (16)

1. 互いに対向するようにして設けられた上成形型及び下成形型と、
   前記上成形型及び前記下成形型の略中央部に設けられたヒータ部と、
   前記ヒータ部の上方向において、前記ヒータ部の上加熱面と略平行となるようにして上樹脂シートを保持し、前記ヒータ部の下方向において、前記ヒータ部の下加熱面と略平行となるようにして下樹脂シートを保持するようにしたシート保持部とを具え、
   前記上成形型と前記上樹脂シート間で形成される第1の空間、前記上樹脂シート及び前記下樹脂シート間で形成される第2の空間、並びに前記下成形型と前記下樹脂シート間で形成される第3の空間が気密に保持されるようにしたことを特徴とする、熱可塑性樹脂シートの成形装置。
2. 前記第1の空間、前記第2の空間及び前記第3の空間は、前記シート保持部にシール機能を付与し、前記シート保持部を前記上成形型及び下成形型に係合させることによって、気密に保持するようにしたことを特徴とする、請求項１に記載の熱可塑性樹脂シートの成形装置。
3. 前記成形装置は吸引機構を有し、前記上成形型及び前記下形成型を介して前記第1の空間内及び前記第3の空間内を真空に排気し、前記上樹脂シートを前記上成形型の成形面に接触させて賦形するとともに、前記下樹脂シートを前記下成形型の成形面に接触させて賦形し、中空部を有する樹脂成形品を作製するようにしたことを特徴とする、請求項１又は２に記載の熱可塑性樹脂シートの成形装置。
4. 前記成形装置は加圧機構を有し、前記第2の空間を加圧状態にし、前記上樹脂シートを前記上成形型の成形面に接触させて賦形するとともに、前記下樹脂シートを前記下成形型の成形面に接触させて賦形し、中空部を有する樹脂成形品を作製するようにしたことを特徴とする、請求項３に記載の熱可塑性樹脂シートの成形装置。
5. 前記成形装置は圧力可変機構を有し、前記第1の空間、前記第2の空間及び前記第3の空間内それぞれの圧力を制御して、加熱軟化終了後又は加熱軟化過程にある前記上樹脂シート及び下樹脂シートのドローイングを防止するようにしたことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一に記載の熱可塑性樹脂シートの成形装置。
6. 前記成形装置は追加の圧力可変機構を有し、前記第1の空間、前記第2の空間及び前記第3の空間内それぞれの圧力を等しくするようにしたことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一に記載の熱可塑性樹脂シートの成形装置。
7. 前記成形装置は、前記ヒータ部を前記上樹脂シート及び前記下樹脂シートと略平行に移動させる駆動手段を有し、前記上樹脂シート及び前記下樹脂シートの加熱軟化終了後、又は加熱軟化過程中に、前記駆動手段により、前記ヒータ部を前記第3の空間から外部へ排除するようにしたことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一に記載の熱可塑性樹脂シートの成形装置。
8. 前記樹脂成形品の賦形の際に、前記樹脂成形品を狭圧するための狭圧手段を具えることを特徴とする、請求項３〜７のいずれか一に記載の熱可塑性樹脂シートの成形装置。
9. 前記上成形型及び前記下成形型の少なくとも一方に加飾シート保持部を設け、この加飾シート保持部に保持された加飾シートを前記中空部を有する前記樹脂成形品の外表面に付着するようにしたことを特徴とする、請求項３〜７のいずれか一に記載の熱可塑性樹脂シートの成形装置。
10. 請求項３に記載の成形装置を用いた前記中空部を有する前記樹脂成形品の製造方法であって、
    前記シート保持部により、前記ヒータ部の上方向において、前記ヒータ部の上加熱面と略平行となるようにして上樹脂シートを保持し、前記ヒータ部の下方向において、前記ヒータ部の下加熱面と略平行となるようにして下樹脂シートを保持する工程と、
    互いに対向するようにして設けられた前記上成形型及び前記下成形型を前記シート保持部と係合させて、前記上成形型と前記上樹脂シート間で形成される前記第1の空間、前記上樹脂シート及び前記下樹脂シート間で形成される前記第2の空間、並びに前記下成形型と前記下樹脂シート間で形成される前記第3の空間を気密に保持する工程と、
    前記ヒータ部により、前記上樹脂シート及び前記下樹脂シートを加熱軟化させる工程と、
    前記吸引機構により、前記上成形型及び前記下形成型を介して前記第1の空間内及び前記第3の空間内を真空に排気し、前記上樹脂シートを前記上成形型の成形面に接触させて賦形するとともに、前記下樹脂シートを前記下成形型の成形面に接触させて賦形し、前記中空部を有する前記樹脂成形品を作製する工程と、
    を具えることを特徴とする、熱可塑性樹脂シートの成形方法。
11. 前記加圧機構により、前記第2の空間を加圧状態にし、前記上樹脂シートを前記上成形型の成形面に接触させて賦形するとともに、前記下樹脂シートを前記下成形型の成形面に接触させて賦形し、前記中空部を有する前記樹脂成形品を作製する工程を具えることを特徴とする、請求項１０に記載の熱可塑性樹脂シートの成形方法。
12. 圧力可変機構により、前記第1の空間、前記第2の空間及び前記第3の空間内それぞれの圧力を制御し、前記加熱軟化の終了後又は前記加熱軟化の過程にある前記上樹脂シート及び下樹脂シートのドローイングを防止する工程を具えることを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の熱可塑性樹脂シートの成形方法。
13. 追加の圧力可変機構により、前記第1の空間、前記第2の空間及び前記第3の空間内それぞれの圧力を等しくする工程を具えることを特徴とする、請求項１０〜１２のいずれか一に記載の熱可塑性樹脂シートの成形方法。
14. 前記ヒータ部を前記上樹脂シート及び前記下樹脂シートと略平行に移動させる駆動手段により、前記上樹脂シート及び下樹脂シートの、前記加熱軟化の終了後又は前記加熱軟化の過程中に、前記駆動手段により、前記ヒータ部を前記第3の空間から外部へ排除するようにしたことを特徴とする、請求項１０〜１３のいずれか一に記載の熱可塑性樹脂シートの成形方法。
15. 前記賦形の際に、前記上成形面に接触した前記上樹脂シート及び前記下成形面に接触した前記下樹脂シートの少なくとも一方を狭圧する工程を具えることを特徴とする、請求項１０〜１４のいずれか一に記載の熱可塑性樹脂シートの成形方法。
16. 前記上成形型及び前記下成形型の少なくとも一方に設けた加飾シート保持部に加飾シートを保持し、前記賦形の際に前記加飾シートを前記樹脂成形品の外表面に付着させる工程を具えることを特徴とする、請求項１０〜１５のいずれか一に記載の熱可塑性樹脂シートの成形方法。

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