真空成型机和真空成型品的制造方法

专利名称：真空成型机和真空成型品的制造方法
技术领域：
本发明涉及在减压下在基材上贴附装饰用片材的真空成型机。此外，本发明还涉
及真空成型品的制造方法。
背景技术：
近年来，作为替代涂装的装饰方法，有在基材的表面贴附装饰用片材的方法的提 案。使用装饰用片材，与涂装相比较，容易实现基材的循环利用。此外，由于能够制造出与 涂装不同的美观，能够实现装饰性的提高。 装饰用片材的一例如图20所示。图20所示的装饰用片材IO，具有装饰层1和对 装饰层1进行支承的支承层2。装饰层1，例如为由印刷形成的喷墨层、或通过对金属进行 蒸镀形成的金属层。支承层2由聚氯乙烯(PVC)等树脂材料形成。将装饰用片材10贴附 于基材上时，在装饰用片材10的表面涂覆粘接剂。 装饰用片材10向基材的贴附，在减压下一边使装饰用片材10沿着基材的表面形 状延伸(即，一边成型) 一边进行。用于进行这样的贴附的真空成型机，在专利文献l和专 利文献2中有公开。 图21中表示专利文献1中公开的真空成型机(减压覆盖装置)500。真空成型机 500备有内部能够减压 加压的腔室箱521。腔室箱521由上腔室箱522和下腔室箱524 构成。 在上腔室箱522内设置有对装饰用片材(表皮材料)10进行加热用的加热器528。 在下腔室箱524内设置有载置基材(芯材)16用的工作台509。上腔室箱522和下腔室箱 524与真空罐507和压縮空气罐508连接。 使用真空成型机500的装饰用片材10的贴附，如下进行。 首先，如图21所示，在下腔室箱524内的工作台509上载置基材16，在下腔室箱 524的上表面配置装饰用片材10。 接着，如图22所示，使上腔室箱522下降，上腔室箱522和下腔室箱524隔着装饰
用片材10抵接。由此，上腔室箱522和下腔室箱524成为气密状态。接着，如图23所示，使上腔室箱522和下腔室箱524与真空罐507连通，进行抽真
空，使上腔室箱522和下腔室箱524内成为减压状态(接近真空的极低压状态)。其后，如图24所示，使用加热器528对装饰用片材10进行加热。进行该加热，使
得装饰用片材IO充分软化，能够充分发挥在装饰用片材10的表面涂装的粘接剂的粘接力。 接着，如图25所示，使下腔室箱524内的工作台509上升，使基材16与装饰用片
材io接触。 接着，如图26所示，使上腔室箱522内返回大气压状态(下腔室箱524内依然为 减压状态)，利用上腔室箱522和下腔室箱524内的压力差，将装饰用片材10按压在基材 16上，沿着基材16的表面形状成型。 其中，此时，如图27所示，使上腔室箱522与压縮空气罐508连通，将压縮空气导内，由此能够进一步将装饰用片材10强力按压在基材16上。最后，如图28所示，下腔室箱524内也恢复到大气压状态，使上腔室箱522上升，
取出由装饰用片材10覆盖的基材16。由此，能够制造基材16和其表面贴附的装饰用片材
IO构成的真空成型品。 通过如上所述的真空成型，即使对在表面具有大的起伏的基材，也能够简便的施 加美丽的装饰。 但是，在专利文献l的真空成型机500中，在基材16具有中空结构的情况下，伴随 着腔室箱521内的压力变动会产生基材16的膨胀、破裂、压坏，为了防止上述问题，设置有 用于连通基材16内部和上腔室箱522的连通孔504。在基材16不是中空结构的情况下，不 使这样的连通孔504工作，进行真空成型即可。
专利文献1日本特开2006-7422号公报
专利文献2日本特开昭63-214424号公报

发明内容
但是，专利文献1中的真空成型机500，在对装饰用片材10进行加热时，软化的装 饰用片材10如图24中的虚线所示下垂。如果按照这样装饰用片材10下垂的形状进行成 型，装饰用片材10的下垂部分会比其他部分更早接触到基材16。在这种情况下，接触部分 的粘接剂固化，其后拉伸装饰用片材10时，不能够充分拉伸并且与其他的部分的粘接剂相 比会鼓起。即，会产生凸状的外观不良，因此完成的真空成型品的外观会恶化。在专利文献 2公开的真空成型机(绘图装置)中，也存在同样的问题。 本发明是研究上述问题产生的，其目的在于在使用装饰用片材的真空成型中，抑 制外观的恶化。 本发明的真空成型机，是用于在减压下将装饰用片材贴附于基材的真空成型机， 包括收容上述基材和上述装饰用片材的腔室；包围上述腔室内收容的上述基材的框体； 对上述腔室内进行减压的减压装置；和将上述框体的内侧和处于大气压的外部空间连通的 连通路。 在优选实施方式中，本发明的真空成型机，还包括设置于上述连通路的阀，和对上 述阀的开闭状态进行控制的控制装置。 在优选实施方式中，本发明的真空成型机，还包括使得上述装饰用片材相对于上 述框体进行升降的升降机构，上述控制装置进行控制，使得在通过上述升降机构使上述装 饰用片材和上述框体接近到规定的距离时，上述阀打开规定时间。
在优选实施方式中，上述规定时间为lmsec以上100msec以下。
在优选实施方式中，上述规定距离为50mm以下。 在优选实施方式中，本发明的真空成型机，还包括对关于上述装饰用片材与上述 框体的距离的信息进行检测的传感器，上述控制装置，基于上述传感器的检测结果对上述 阀的开闭状态进行控制。 在优选实施方式中，上述控制装置进行控制，使得自上述升降机构的动作开始经 过一定期间后，上述阀打开规定时间。 在优选实施方式中，上述减压装置，能够从上述框体的内侧向外部排出空气。
4
本发明的真空成型品的制造方法，包括准备装饰用片材和基材的准备工序和在腔 室内将上述装饰用片材贴附在基材上的贴附工序，上述贴附工序，包括在设置于上述腔室 内的框体的内侧载置上述基材的工序(a);对载置有上述基材的上述腔室内进行减压的工 序(b);在被减压的上述腔室内使上述装饰用片材和上述框体接近的工序(c);和在上述装 饰用片材和上述框体接近到规定距离时，使上述框体的内侧与处于大气压的外部空间连通 规定时间的工序(d)。 在优选实施方式中，上述规定时间为1msec以上100msec以下。 在优选实施方式中，上述贴附工序还包括在上述工序(d)后，对在相对于上述装
饰用片材与上述框体相反侧扩展的空间加压的工序(e)。 本发明的真空成型机，具备包围在腔室内收容的基材框体；和使框体的内侧与处 于大气压的外部空间连通的连通路。因此，装饰用片材和框体接近时，处于减压状态的框体 的内侧与处于大气压的外部空间连通，由此能够通过连通路向框体的内侧供给空气。由此， 装饰用片材和基材之间的空间的压力变高，装饰用片材可以在与基材的相反侧(即，上侧) 膨胀，能够抑制由于加热而软化的装饰用片材的下垂。由此，能够抑制外观的恶化。向框 体内侧的空气供给，通过使处于减压状态的框体的内侧与处于大气压的外部空间连通而进 行，能够在短时间并且简便地提高框体内侧的压力。此外，本发明的真空成型机，利用框体 围住基材，因此不是向整个腔室内，而只是向框体的内侧供给空气，就能够抑制装饰用片材 的下垂。因此，供给的空气量比较少，能够防止装饰用片材由于空气而过度冷却，防止装饰 用片材成型性的恶化。还有，通过连通路供给空气后，再次利用减压装置进行减压时，也能 够在短时间内降低压力，能够快速进行装饰用片材的贴附。 本发明的真空成型机，优选还具备设置于连通路上的阀，和对阀的开闭状态进行 控制的控制装置。通过用控制装置控制阀的开闭状态，能够简单切换连通路的开放和关闭。
此外，本发明的真空成型机，典型来说，还具备使装饰用片材相对于框体升降的升 降机构。在这种情况下控制装置进行控制，使得利用升降机构使装饰用片材和框体接近到 规定的距离时，阀打开规定时间。 从以少量的空气有效抑制装饰用片材的下垂的观点出发，优选在装饰用片材和框 体充分接近时打开阀。上述规定距离，具体来说优选50mm以下。 本发明的真空成型机，可以还具备对关于装饰用片材与框体的距离的信息进行检 测的传感器，这种情况下，控制装置基于该传感器的检测结果对阀的开闭状态进行控制。
或者，控制装置进行控制，使得从升降机构的动作开始并经过一定时间后，阀打开 规定时间。 打开阀的时间，优选为lmsec以上100msec以下。打开阀的时间不足lmsec的情 况下，有可能无法供给用于抑制装饰用片材的下垂的充分量的空气。另一方面，打开阀的时 间超过100msec的情况下，有可能使得装饰用片材膨胀过度造成外观恶化。此外，打开阀的 时间超过100msec的情况下，再次进行减压需要更多的时间，因此有可能造成装饰用片材 的温度降低。 本发明的真空成型品的制造方法中，在腔室内将装饰用片材贴附在基材上的贴附 工序包括在设置于腔室内的框体的内侧载置基材的工序(a);对载置有基材的腔室内进 行减压的工序(b);在被减压的腔室内使装饰用片材和框体接近的工序(c)。本发明的真空
5成型品的制造方法的贴附工序，还包括在装饰用片材和框体接近到规定距离时，使框体的 内侧与处于大气压的外部空间连通规定时间的工序(d)。通过该工序(d)，向框体内侧供给 空气，能够在短时间且简便地提高装饰用片材和基材之间的空间的压力。因此，装饰用片材 能够在与基材的相反侧(即上侧)膨胀。因此，能够抑制由于加热而软化的装饰用片材的下 垂，能够抑制外观的恶化。此外，本发明的真空成型品的制造方法，利用框体围住基材，因此 不需要向整个腔室内，而只是向框体的内侧供给供给空气，就能够抑制装饰用片材的下垂。 因此，被供给的空气量比较少，能够防止装饰用片材由于空气而过度冷却，能够防止装饰用 片材的成型性的恶化。还有，在进行工序(d)的空气供给后，即使再次利用减压装置进行减 压，也能够在短时间内降低压力，迅速的进行装饰用片材的贴附。 在工序(d)中，框体的内侧与处于大气压的外部空间连通的时间，优选为1msec以 上lOOmsec以下。在不足1msec的情况下，有可能无法供给用于抑制装饰用片材的下垂的 充分量的空气。另一方面，在超过100msec的情况下，有可能使得装饰用片材膨胀过度造成 外观恶化。此外，在超过lOOmsec的情况下，再次进行减压需要更多的时间，因此有可能造 成装饰用片材的温度降低。 贴附工序，还优选在工序(d)后，包括对在相对于装饰用片材与框体相反侧扩展 的空间加压的工序(e)。通过进行该工序(e)，能够提高相对于基材按压装饰用片材的压力 差，能够更快的进行装饰用片材的贴附。
发明效果 根据本发明，在使用装饰用片材的真空成型中，能够抑制外观的恶化。


图1为示意性表示本发明优选实施方式的真空成型机100的图。 图2为示意性表示真空成型机100具备的框体的立体图。 图3为示意性的表示本发明优选实施方式的真空成型机100的图。 图4为示意性的表示本发明优选实施方式的真空成型机100的图。 图5为用于说明使用真空成型机100的真空成型品的制造方法的图。 图6为用于说明使用真空成型机100的真空成型品的制造方法的图。 图7为用于说明使用真空成型机100的真空成型品的制造方法的图。 图8为用于说明使用真空成型机100的真空成型品的制造方法的图。 图9为用于说明使用真空成型机100的真空成型品的制造方法的图。 图10为用于说明使用真空成型机100的真空成型品的制造方法的图。 图11为用于说明使用真空成型机100的真空成型品的制造方法的图。 图12为表示贴附工序中的减压开始后的时间与上侧箱内的压力以及框体的内侧
的压力的关系的图表。 图13为详细的表示贴附工序的流程图。
图14为详细的表示贴附工序的流程图。 图15为表示聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯，由动态粘弹性测定测定的 储能弹性模量E'的温度依存性的图。 图16为示意性的表示本发明优选实施方式的真空成型机100的图。
图17为示意性的表示本发明优选实施方式的真空成型机100的图。 图18为示意性的表示本发明优选实施方式的真空成型机100的图。 图19为示意性的表示本发明优选实施方式的真空成型机100的图。 图20为表示装饰用片材10的一个例子的图。 图21为表示用于说明使用现有的真空成型机500的真空成型品的制造方法的图。 图22为表示用于说明使用现有的真空成型机500的真空成型品的制造方法的图。 图23为表示用于说明使用现有的真空成型机500的真空成型品的制造方法的图。 图24为表示用于说明使用现有的真空成型机500的真空成型品的制造方法的图。 图25为表示用于说明使用现有的真空成型机500的真空成型品的制造方法的图。 图26为表示用于说明使用现有的真空成型机500的真空成型品的制造方法的图。 图27为表示用于说明使用现有的真空成型机500的真空成型品的制造方法的图。 图28为表示用于说明使用现有的真空成型机500的真空成型品的制造方法的图。符号说明
1装饰层2片基材(支承层)10装饰用片材16基材20腔室21上侧箱22下侧箱23加热箱30框体40减压装置41第一阀42第二阀50连通路51连通管52第三阀54控制装置60保持部件70加热装置(加热器)100真空成型机
具体实施例方式以下，参照

本发明的实施方式。其中，本发明不限于以下的实施方式。
图1表示本实施方式的真空成型机100。图1中，为了容易进行说明，一起表示装饰 用片材10和基材16。真空成型机100为在减压下将装饰用片材(以下，简称为"片材")10 贴附于基材16上用的设备。即，真空成型机100为用于制造基材16和在其表面贴附的装 饰用片材10构成的真空成型品的装置。
7
装饰用片材IO，如参照图20进行说明的那样，具有装饰层1和对装饰层1进行支承的支承层2。装饰层1，例如为由印刷形成的喷墨层、对金属进行蒸镀形成的金属层。支承层2由聚碳酸酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯等的树脂材料形成。片材10贴附于基材16时，片材10的表面涂装有粘接剂。其中，以下，将片材10的本体即支承层2称为"片基材"。基材16 (真空成型品的本体)可以由树脂材料形成，也可以由金属材料形成，由其他材料形成也可以。 本实施方式的真空成型机100，如图1所示，具备收容基材16和片材10的腔室(真空容器)20、包围收容于腔室20内的基材16的框体30、对腔室20内进行减压的减压装置40、将框体30的内侧和处于大气压的外部空间连通的连通路50。真空成型机100还具备在腔室20内保持片材10的保持部件60。 腔室20具有由片材10和保持部件60相互划分而得的上侧箱21和下侧箱22。上侧箱21在底面开口。与此相对，下侧箱22在上表面开口。下侧箱22的底面上载置基材16。 本实施方式的腔室20，还具备收容用于加热片材10的加热装置(加热器)70的加热器箱23。加热器70，例如为远红外加热器。加热器箱23以与下侧箱22邻接的方式设置。加热器70在对片材10进行加热时导入下侧箱22内。 框体30设置在下侧箱22内。更具体的说，框体30设置在下侧箱22的底面上。框体30，如图2所示，为筒状(在此，为四角筒状)，在框体30的内侧的空间30A配置基材16。框体30，如图1所示，从下侧箱22的底面延伸到比基材16的顶部高的位置。S卩，框体30的顶部位于比基材16的顶部高的位置。框体30，由聚丙烯(PP)、聚四氟乙烯(PTEE)、聚乙烯(PE)等的树脂材料、铝等的金属材料形成。框体30的顶部，优选位于比基材16的顶部高10mm以上的位置(例如，高20mm左右的位置)。框体30的顶部和基材16的顶部的高度差不足10mm，不能够适宜进行片材10向基材16的贴附，有可能影响完成的真空成型品的外观。 减压装置40，典型的来说，为真空泵。减压装置40与上侧箱21之间设置用于调整上侧箱21内的减压状态的第一阀41。通过第一阀41，将上侧箱21内的空气排出到外部。此外，减压装置40和下侧箱22之间，设置有用于调整下侧箱22内的减压状态的第二阀42。通过第二阀42，下侧箱22内的空气排出到外部。更具体来说，从框体30的内侧向外部排出空气。 连通路50，为连接框体30的内侧和外部空间的连通管51的内部空间。连通路50上设置有第三阀52。在第三阀52打开的状态时，由连通路50连通框体30的内侧和外部空间。在关闭第三阀52的状态时，框体30的内侧与外部空间隔绝。本实施方式中，第三阀52的开闭状态，由控制装置54控制。S卩，真空成型机IOO，具备对第三阀52的开闭状态进行控制的控制装置54。 本实施方式的控制装置54，不仅控制设置在连通路50上的第三阀52，还控制减压装置40和上侧箱21之间的第一阀41、减压装置40和下侧箱22之间的第二阀42的开闭状态。控制装置54，例如为微型计算机。 保持部件60为能够把持片材10的外周部分的环状(例如四角环状)的部件。保持部件60能够以保持片材10的状态上下移动。即，保持部件60作为使片材IO相对于框体30(或者相对于基材16)升降的升降机构起作用。 如上所述，本实施方式的真空成型机100，具备包围收容于腔室20内的基材的框体30、使框体30的内侧与处于大气压的外部空间连通的连通路50。因此，片材IO和框体30接近时，通过处于减压状态的框体30的内侧和处于大气压的外部空间连通，能够通过连通路50向框体30的内侧供给空气。由此，提高片材IO和基材16之间的压力，能够使片材10在与基材16的相反侧(即上侧)膨胀，能够抑制由于加热而软化的片材10的下垂。因此，能够抑制外观的恶化和贴附不良的发生。 此外，通过对下侧箱22和减压装置40之间的第二阀42的开闭状态进行控制，也能够提高框体30内侧的压力(S卩，使框体30内侧回复常压)。但是，这种情况下，很难短时间充分提高压力，难以充分抑制片材10的下垂。本实施方式的真空成型机100，向框体30内侧的空气供给，通过连通处于减压状态下的框体30的内侧和处于大气压的外部空间进行，能够在短时间且简便的提高框体30内侧的压力。 此外，本实施方式的真空成型机100，由框体30围住基材16，不是向腔室20整体内，而是仅向框体30的内侧供给空气，能够抑制片材10的下垂。因此，被供给的空气的量比较少，能够防止片材10由于空气过度冷却带来的片材10的成型性的恶化。此外，通过连通路50供给空气后，即使再次利用减压装置40进行减压，也能够在短时间内降低压力，能够快速进行片材10的贴附。 真空成型机100，如本实施方式，优选具备设置于连通路50的第三阀52，和对第三阀52的开闭状态进行控制的控制装置54。通过控制装置54控制第三阀52的开闭状态，能够简单的切换连通路50的开放和关闭。 此外，在本实施方式中，真空成型机100，具备使片材10相对于框体30升降的升降机构(保持部件60)，控制装置54进行控制，使得在通过作为升降机构的保持部件60的下降使片材10和框体30接近到规定的距离时，第三阀52打开规定的时间。从以少量的空气有效的抑制片材10的下垂的观点出发，优选从片材10和框体30充分接近开始打开第三阀52。具体来说，第三阀52打开时片材10和框体30的距离优选为50mm以下，更优选为30mm以下。 关于片材10与框体30的距离的信息，例如，由如图3所示的腔室20内设置的传感器28检测，控制装置54，基于该传感器28的检测结果，对第三阀52的开闭状态进行控制。即，控制装置54进行控制，基于传感器28的检测结果，判断片材10和框体30接近到规定距离时，使得第三阀52打开规定时间。 作为传感器28，具体来说，能够使用各种的距离传感器、接近传感器。此外，也可以使用光电管式传感器。在作为传感器28使用光电管式传感器的情况下，如图4所示，在规定高度设置送信机28a和与其相对的收信机28b，从送信机28a送出的信号中断(S卩，收信机28b未收信)，判断为片材10和保持部件60达到规定的高度(即，位于送信机28a和收信机28b之间)。作为光电管式传感器，例如，能够使用SUNX株式会社制造的光束传感器NX5-M10RA。 此外，控制装置54，也可以不是基于片材10和框体30的距离，而是基于从保持部件60下降开始(g卩，片材10的下降)而经过的时间，对第三阀52的开闭状态进行控制。换言之，控制装置54，也可以在升降机构(在此，为保持部件60)的动作开始而经过一定时间后，进行控制，使得第三阀52打开规定时间。例如，控制装置54，在保持部件60开始下降1 秒后，进行控制，使得第三阀52打开。 打开第三阀52的时间，优选为lmsec以上100msec以下。在打开第三阀52的时 间不足lmsec的情况下，有可能无法供给用于抑制片材10的下垂的充分量的空气。另一方 面，在打开第三阀52的时间超过100msec的情况下，有可能使得片材10膨胀过度造成外观 恶化。此外，在超过100msec的情况下，再次进行减压需要更多的时间，因此有可能造成片 材10的温度降低，成型性降低。 接着，对使用上述的真空成型机100的真空成型品的制造方法进行说明。本实施 方式中的制造方法，至少包括准备片材IO和基材16的准备工序，和在腔室20内在基材16 上一边成型一边贴附成型片材10的贴附工序。 以下，参照图5 图ll，进行更具体的说明。图5 图11为示意性的表示真空成 型品的制造工序的剖面图。其中，图5 图ll，省略了真空成型机100的结构要素的一部 分。 首先，准备片材10和基材16 (准备工序)。片材10，如前所述，具有装饰层1和对 装饰层l进行支承的片基材(支承层)2。装饰层1，例如为印刷形成的喷墨层、通过对金属 进行蒸镀形成的金属层。装饰层1没有必要为单层，也可以为层叠喷墨层、金属层等的多层 结构。片基材2由聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等的树脂材料形成。基材16，如前所述， 可以为由树脂材料形成的，也可以是由金属材料形成的，也可以是由其他材料形成的。基材 16，能够使用公知的方法制造，例如，使用树脂材料通过注射成型制造。作为树脂材料， 一般 优选使用ABS树脂或AES树脂，从耐热性方面考虑，优选使用尼龙。此外，从环境对应的观 点出发，优选使用烯烃类循环材料或聚乙烯。 接着，片材10在基材上一边延伸(即成型) 一边贴附(贴附工序)。具体来说，首 先，如图5所示，将基材16载置于设置在腔室20内的框体30的内侧。基材16，更具体来 说，以在下侧箱22的底面上被框体30包围的方式被载置。此时，框体30的顶部位于比被 载置的基材16的顶部高的位置。 接着，如图6所示，在保持部件60固定片材10。此时，片材10的两个表面的一个 表面上，涂覆粘接剂。 接着，如图7所示，使用加热器70对片材IO进行加热。为了使片材IO被充分软 化，优选，当片基材2的载荷挠曲温度为TA时，加热到Or40rC以上(TA+50rC以下的范围 内的温度，更优选加热到0\+30)"以上(Ta+50)。C以下的范国内的温度。此外，此时，对腔 室20内，S卩，上侧箱21和下侧箱22内进行减压。 接着，如图8所示，使保持部件60和片材10 —起下降，由此使片材10和框体30 接近。在片材10和框体30接近到规定距离时，如图9所示，将框体30的内侧和处于大气 压的外部空间连通规定时间。通过将框体30的内侧和外部空间连通，从外部空间向框体30 的内侧供给空气。由此，增高框体30的内侧的空间(片材10和基材16之间的空间)的压 力，如图9所示，片材10向与基材16相反侧膨胀。 其后，片材10下降到与框体30抵接的位置(与此前后，框体30的内侧与外部空 间的连通结束)，继续进行减压，如图IO所示，相对于基材16按压片材IO，与基材16接合。 该接合时，片材10沿着基材16的表面成型而贴附。
10
接着，用旋转刀等的切断工具将片材10的不需要的部分(从基材16伸出的部分) 切断(修剪)，由此，如图11所示，完成了基材16和其表面贴附的装饰用片材10构成的真 空成型品19。 本实施方式的制造方法，如上所述，贴附工序包括在设置于腔室20内的框体30 的内侧载置基材16的工序(a);对载置有基材16的腔室20内进行减压的工序(b);在被减 压的腔室20内使得片材10和框体30接近的工序(c)。本发明的真空成型品的制造方法的 贴附工序，还包括在片材10和框体30接近到规定距离时，使框体30的内侧与处于大气压 的外部空间连通规定时间的工序(d)。 通过该工序(d)，向框体30内侧供给空气，能够在短时间且简便地提高片材10和 基材16之间的空间的压力。因此，片材10能够在与基材16的相反侧(即上侧)膨胀。因 此，能够抑制由于加热软化的片材10的下垂，能够抑制外观的恶化。 此外，本发明的制造方法，利用框体30围住基材16，因此不需要向整个腔室20内， 而只是向框体30的内侧供给空气，就能够抑制片材10的下垂。因此，被供给的空气量比较 少，能够防止片材10由于空气过度冷却而造成的片材10的成型性的恶化。还有，在进行工 序(d)的空气供给后，即使再次利用减压装置40进行减压，也能够在短时间内降低压力，迅 速的进行片材10的贴附。 此外，贴附工序，还优选包括在工序(d)后，对在相对于片材10与框体30相反侧 扩展的空间加压的工序(e)。通过进行该工序(e)，能够提高相对于基材16按压片材10的 压力差，能够更快的进行片材10的贴附。该工序(e)，例如，能够通过使用上侧箱22内未图 示的压縮机(compressor)供给压縮空气进行。 图12表示贴附工序中减压开始后的时间和腔室20内的压力的关系的一例。图12 中，上侧箱21内的压力表示为实线，框体30的内侧压力表示为虚线。 如图12所示，减压开始后，首先，上侧箱21内的压力和框体30内侧的压力同样 减少。上侧箱21内的压力和框体30内的压力，具体来说，表压(与大气压的差)减少 到-90kPa -lOOkPa左右。 接着，开始片材10的下降，在片材10和框体30接近到规定距离的时刻，通过进行
框体30的内侧和外部空间的连通，框体30的内侧的压力比上侧箱21内的压力高。此时，
框体30的内侧的压力，具体来说，优选比上侧箱21内的压力高了大于0但0. lkPa以下的
压力。压力差超过O. lkPa，片材IO膨胀过度，有可能由此带来外观的恶化。其后，片材10与框体30抵接后，上侧箱21内的压力比框体30内侧的压力高。由
此，片材10相对于基材16被强力按压，快速进行片材10向基材16的接合。 以下，参照附图13，更详细的说明贴附工序。图13为更详细的表示贴附工序的流程图。 使真空成型机100的开关打开，开始贴附工序。开始后，首先，驱动减压装置(典 型的为真空泵)40(步骤S1)。 接着，判定减压(抽真空)是否结束(步骤S2)。该判定，例如基于对上侧箱21内 和下侧箱22内的压力进行检测的多个压力传感器的检测结果进行。通过压力传感器检测 出的压力的值在规定值(例如，-95kPa)以下，则判定减压完成。 直到减压工序完成，以控制装置54中存储的规定的动作分别驱动第一阀41和第二阀42(步骤S3)。具体来说，第一阀41和第二阀42分别以规定的速度打开到目标开度， 其后，控制其维持目标开度。打开第一阀41和第二阀42的速度和目标开度预先设定，使得 上侧箱21内和下侧箱22内的压力差为规定范围(例如3kPa以下)。 直到减压完成，反复执行步骤S3。由步骤S3开始，开始增加第一阀41和第二阀
42的开度。减少上侧箱21内和下侧箱22内的压力。上侧箱21内和下侧箱22内的压力，
具体来说，减少到-90kPa -100kPa左右。此外，第二次以后的步骤S3，基于压力传感器的
检测结果，调整打开第一阀41和第二阀42的速度和目标开度也可以。 减压完成后，打开加热器70，开始由加热器70进行的片材10的加热(步骤S4)。
由此，片材10的温度开始上升。 接着，判定片材10的温度是否达到规定值以上(步骤S5)。该判定，基于对片材 IO的温度进行检测的温度传感器(例如，红外线温度传感器)的检测结果进行。在此，所 谓"规定值"优选为片材10充分软化的成型温度，例如，在片基材2由聚碳酸酯形成的情况 下，为19(TC左右。 直到片材10的温度达到规定值，与步骤S3同样，以存储于控制装置54中的规定 动作分别对第一阀41和第二阀42进行驱动(步骤S6)。 片材10的温度达到规定值以上后，关闭加热器70，结束由加热器70进行的加热 (步骤S7)。 其后，使保持部件60下降规定量(步骤S8)，进行片材10的下降。保持部件60， 例如下降到片材10与框体30接触。 保持部件60开始下降后，判断是否经过规定时间(例如1秒)(步骤S9)。
经过规定时间后，以规定时间(优选为lmsec以上100msec以下)打开第三阀 52(步骤S10)。由此，通过连通路50从外部空间向框体30的内侧供给空气，使框体30内 侧的压力上升。此外，此时，继续进行通过第二阀42的减压(抽真空)，供给的空气迅速排 出到外部，暂时上升的框体30内侧的压力迅速下降。由此，能够防止贴附后的片材10和基 材16之间残留空气。 接着，完全关闭第一阀41(步骤S11)，使用压縮机(压縮机)向上侧箱21内供给 压縮空气(步骤S12)。由此，上侧箱21内的压力比框体30的内侧的压力高。
在上侧箱21内的压力上升到例如200kPa左右后，为了可靠进行贴附而待机规定 时间。因此，进行压力上升后是否经过规定时间(例如2秒)的判定(步骤S13)。
经过规定时间后，完全关闭第二阀42(步骤S14)，停止减压装置40(步骤S15)。
其后，上侧箱21和下侧箱22向大气开放(步骤S16)。由此，上侧箱21内和下侧 箱22内的压力成为大气压。贴附工序完成。 此外，图13中示例了控制部件54，基于保持部件60的下降开始后经过的时间，对 第三阀52的开闭状态进行控制情况下的流程图，在步骤S9中，判定保持部件60下降开始 后是否经过规定时间。如前所述，控制装置54，基于片材10和框体30的距离(关于距离的 信息)，对第三阀52的开闭状态进行控制也可以。在这种情况下，如图14所示，在步骤S9 中，判断片材10和框体30之间的距离是否为规定值(例如50mm)以下。
如上所述，根据本发明，在使用装饰用片材10的真空成型中，能够抑制外观的恶 化的发生。本发明能够在使用各种装饰用片材10的真空成型中使用。特别是在使用需要
12在比较高温并且狭窄的温度范围内进行成型的装饰用片材10的情况下适宜使用。
形成装饰用片材10用的优选的温度范围根据构成片基材2的树脂材料而不同。图 15中表示的是，对于聚氯乙烯(PVC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、和聚碳酸酯(PC)，由动态 粘弹性测定测定的储能弹性模量E'(相当于弹性)的温度依存性。 装饰用片材10优选在片基材2的储能弹性模量E'为lOOMPa以下的温度下进行 成型。即，如图15所示的弹性曲线，100MPa以下的部分(能够成型的区域)越是跨过宽的 温度域(即，斜率越小)，或者，越是位于低温侧，成型就越容易。由图15可以看出，相对于 PCV的能够成型的区域为50°C 90°C， PMMA能够成型的区域在120°C 170°C， PC能够成 型的区域在170°C 200°C。从此还能够看出，真空成型，在片基材2由PMMA形成的情况下 比在由PVC形成的情况下困难，由PC形成的情况下更困难。即，在通过能够成型的区域的 下限为比较高温的材料形成片基材2的情况下使用本发明有更重大的意义，具体来说，在 通过能够成型的区域的下限在15(TC以上的材料(例如PC)形成片基材2的情况下使用本 发明的意义更大。 现有的真空成型机，在片材IO和基材16接近到规定的距离时，不能够进行瞬间增 高片材10和基材16之间的空间的压力的控制。这是因为假定片基材2由容易成型的PVC 构成的情况。与此相对，本发明即使在片基材2为成型困难的PC形成的情况下，也能够适 宜的进行真空成型。 此外，用于框体30的内侧与外部空间连通的结构，并不限于图l所示的结构。图 16表示本实施方式的真空成型机100的其他的结构。在图l所示的结构中，框体30的内侧 与外部空间连通用的连通路50，与用于对下侧箱22内减压的真空路径完全独立设置。与此 相对，在图16的结构中，连通下侧箱22内和减压装置40的连通路43的一部分43a，作为用 于连通框体30的内侧与外部空间的连通路50的一部分起作用。采用这样的结构，也能够 进行向框体30内侧的空气的供给，能够抑制片材10的下垂。 此外，在本实施方式中，示例了保持部件60作为升降机构发挥作用的结构，S卩，片 材10连同保持部件60 —起下降的机构，但与此相反，使基材16和框体30上升也可以。例 如，如图17所示，在下侧箱22内，设置对基材16和框体30进行支承的工作台(支承台)80， 利用油压缸体81，使基材16和框体30与该工作台80 —起上升也可以。
此外，在图1等中，示例了在框体30内载置一个基材16的结构，如图18所示，在 框体30内载置多个基材16也可以。通过在框体30内载置多个基材16，一次贴附工序能够 制造更多的真空成型品19，能够实现制造成本的减少。 此外，本实施方式中，示例了腔室20具有加热箱23的结构，但本发明不限于此。例
如，如图19所示，在上侧箱21内配置加热器70，省略加热箱23也可以。 本实施方式的制造方法制造的真空成型品19，具有美丽的外观，因此能够适宜作
为各种输送设备的外装部件使用。例如，适宜作为机器脚踏车的箱盖、前档泥板、尾罩(tail
cowl)使用。 工业实用性 根据本发明，在使用装饰用片材的真空成型机中，能够抑制外观的恶化、贴附不良 的发生。 使用本发明的真空成型机或真空成型品的制造方法制造的真空成型品，具有美丽
13的外观，适宜用作轿车、公共汽车、卡车、摩托车、拖拉机、飞机、汽艇、工程车等的各种运输 机器的外装部件。
权利要求
一种真空成型机，其为用于在减压下将装饰用片材贴附于基材的真空成型机，其特征在于，包括收容所述基材和所述装饰用片材的腔室；包围所述腔室内收容的所述基材的框体；对所述腔室内进行减压的减压装置；和将所述框体的内侧和处于大气压的外部空间连通的连通路。
2. 如权利要求1所述的真空成型机，其特征在于，还包括 设置于所述连通路的阀，禾口对所述阀的开闭状态进行控制的控制装置。
3. 如权利要求2所述的真空成型机，其特征在于， 还包括使得所述装饰用片材相对于所述框体进行升降的升降机构，所述控制装置进行控制，使得在通过所述升降机构使所述装饰用片材和所述框体接近 到规定的距离时，所述阀打开规定时间。
4. 如权利要求3所述的真空成型机，其特征在于， 所述规定时间为lmsec以上100msec以下。
5. 如权利要求3所述的真空成型机，其特征在于， 所述规定距离为50mm以下。
6. 如权利要求3所述的真空成型机，其特征在于，还包括对关于所述装饰用片材与所述框体的距离的信息进行检测的传感器， 所述控制装置，基于所述传感器的检测结果对所述阀的开闭状态进行控制。
7. 如权利要求3所述的真空成型机，其特征在于，所述控制装置进行控制，使得自所述升降机构的动作开始经过一定期间后，所述阀打 开规定时间。
8. 如权利要求1 7中任一项所述的真空成型机，其特征在于， 所述减压装置，能够从所述框体的内侧向外部排出空气。
9. 一种真空成型品的制造方法，包括准备装饰用片材和基材的准备工序和在腔室内将 所述装饰用片材贴附在基材上的贴附工序，其特征在于，所述贴附工序，包括在设置于所述腔室内的框体的内侧载置所述基材的工序(a);对载置有所述基材的所述腔室内进行减压的工序(b);在被减压的所述腔室内使所述装饰用片材和所述框体接近的工序(C);禾口在所述装饰用片材与所述框体接近到规定距离时，使所述框体的内侧与处于大气压的外部空间连通规定时间的工序(d)。
10. 如权利要求9所述的真空成型品的制造方法，其特征在于， 所述规定时间为lmsec以上100msec以下。
11. 如权利要求9或10所述的真空成型品的制造方法，其特征在于， 所述贴附工序还包括，在所述工序(d)后，对在相对于所述装饰用片材与所述框体相反侧扩展的空间加压的工序(e)。
全文摘要
在使用装饰用片材的真空成型机中，抑制外观的恶化和贴附不良的发生。本发明的真空成型机(100)，包括收容基材(16)和装饰用片材(10)的腔室(20)；包围腔室(20)内收容的基材(16)的框体(30)；对腔室(20)内进行减压的减压装置(40)；和将框体(30)的内侧和处于大气压的外部空间连通的连通路(50)。
文档编号B29C51/14GK101767444SQ200910265519
公开日2010年7月7日 申请日期2009年12月25日 优先权日2008年12月26日
发明者铃木康男 申请人:雅马哈发动机株式会社