基材成形装置
【課題】加熱装置によって加熱した板状体を成形装置へ円滑に移送することのできる基材成形装置を提供する。
【解決手段】基材成形装置１０は、植物性繊維と熱可塑性樹脂を含む材料からなる板状体Ｗを加熱する加熱装置４０と、加熱した板状体Ｗを所定形状に成形する予備成形型１０と、を備えている。加熱装置４０は、加熱炉４２と、加熱炉４２の内部において板状体Ｗを吊り下げた状態で搬送する搬送装置５０と、を備えている。搬送装置５０と予備成形型１０との間には、搬送装置５０から予備成形型１０へ板状体Ｗを移送する板状体移送機構６０を備えている。板状体移送機構６０は、板状体Ｗを吊り下げた状態で保持するハンガー３０を載置することのできるスライドレール６２と、スライドレール６２に載置されたハンガー３０を水平方向に移動させる水平方向移動機構９０によって構成されている。
【解決手段】基材成形装置１０は、植物性繊維と熱可塑性樹脂を含む材料からなる板状体Ｗを加熱する加熱装置４０と、加熱した板状体Ｗを所定形状に成形する予備成形型１０と、を備えている。加熱装置４０は、加熱炉４２と、加熱炉４２の内部において板状体Ｗを吊り下げた状態で搬送する搬送装置５０と、を備えている。搬送装置５０と予備成形型１０との間には、搬送装置５０から予備成形型１０へ板状体Ｗを移送する板状体移送機構６０を備えている。板状体移送機構６０は、板状体Ｗを吊り下げた状態で保持するハンガー３０を載置することのできるスライドレール６２と、スライドレール６２に載置されたハンガー３０を水平方向に移動させる水平方向移動機構９０によって構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材を成形する基材成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、植物性繊維と熱可塑性樹脂を含む材料からなる板状体を加熱した後に、加熱した板状体を冷間プレス型によって所定形状に成形する基材成形装置が知られている。このような基材成形装置に関する技術としては、例えば、下記特許文献１〜３に記載された技術が知られている。
【０００３】
特許文献１には、植物性繊維と熱可塑性樹脂からなる加工原体を加熱する加熱装置が記載されている。
特許文献２には、加熱処理した木質系繊維板を冷間プレスして所定形状に成形する自動車内装用芯材の成形装置が記載されている。
特許文献３には、植物性繊維と熱可塑性樹脂からなる板状体をヒータ装置によって加熱した後に、その加熱した板状体を冷間プレス型によって所定形状に成形する内装用基材の成形装置が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−８３０６公報
【特許文献２】特開平１１−４８２２１号公報
【特許文献３】特開２００１−１７９７１６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の基材成形装置は、板状体を加熱装置によって加熱した後、板状体をベルトコンベヤによって冷間プレス型へ移動させている。このため、板状体のバインダーである熱可塑性樹脂が加熱されて溶融し、この溶融した熱可塑性樹脂により板状体がベルトコンベヤのベルト面にくっついてしまい、板状体を冷間プレス型へ移送することが困難であるという問題があった。
【０００６】
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであって、加熱装置によって加熱した板状体を成形装置へ円滑に移送することのできる基材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】
【０００７】
本発明は、植物性繊維と熱可塑性樹脂を含む材料からなる板状体を加熱する加熱装置と、加熱した前記板状体を所定形状に成形する成形装置と、を備える基材成形装置であって、前記加熱装置は、加熱炉と、前記加熱炉の内部において前記板状体を吊り下げた状態で搬送する搬送装置と、を備えており、前記搬送装置と前記成形装置との間には、前記搬送装置から前記成形装置へ前記板状体を移送する板状体移送機構を備えており、前記板状体移送機構は、前記板状体を吊り下げた状態で保持するハンガーを載置することのできるスライドレールと、前記スライドレールに載置された前記ハンガーを水平方向に移動させる水平方向移動機構からなることを特徴とする基材成形装置である。
【０００８】
本発明の基材成形装置によれば、板状体移送機構によって板状体を吊り下げた状態で移送することが可能である。このため、加熱装置によって加熱した板状体が溶融した熱可塑性樹脂によりベルトコンベヤのベルト面にくっついてしまうなどの問題が生じることがなく、搬送装置から成形装置へ板状体を円滑に移送することができる。
【０００９】
本発明の基材成形装置において、前記搬送装置に載置されている前記ハンガーを上方に持ち上げた後に、前記ハンガーを移動させて前記スライドレール上に載置するハンガー受け渡し機構を備える構成とすることが好ましい。
このような構成によれば、搬送装置からスライドレールへハンガーを円滑に受け渡すことが可能である。
【００１０】
本発明の基材成形装置において、前記成形装置は、前記板状体を予備成形する予備成形装置と、予備成形した前記板状体を本成形する本成形装置からなる構成とすることが好ましい。
このような構成によれば、板状体を予備成形した後、予備成形した板状体を本成形することができる。つまり、板状体を２段階で成形することができる。したがって、加熱により柔らかくなった板状体にプレス型からの無理な力がかかることを防止することが可能であり、板状体が破れてしまう、あるいは、板状体が局所的に引き延ばされて裏側が透けてしまうなどの問題が生じることを防止することが可能となる。
【００１１】
本発明の基材成形装置において、前記予備成形装置は、前記加熱炉の内部に設置されている構成とすることが好ましい。
このような構成によれば、予備成形装置が加熱炉の内部に設置されているために、予備成形装置を構成するプレス型の型面が加熱炉の内部で十分に加熱される。このため、予備成形した板状体に局所的に歪が発生することを抑制するとともに、予備成形装置を構成するプレス型の型面によって板状体が冷却されてしまうことを防止することが可能となり、板状体を本成形する前に再加熱する必要がなくなる。
【００１２】
本発明の基材成形装置において、前記搬送装置と前記予備成形装置がオフセット位置に配置されている構成とすることが好ましい。
このような構成によれば、搬送装置と予備成形装置を直列につなげるようにして配置した場合よりも、装置全体の設置スペースを小さくすることが可能である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、加熱装置によって加熱した板状体を成形装置へ円滑に移送することのできる基材成形装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、基材の成形工程を示すフローチャートである。図１に示すように、基材を成形するためには、植物性繊維と熱可塑性樹脂を混合した材料からなる板状体を加熱した後に（加熱工程）、加熱した板状体を予備成形し（予備成形工程）、予備成形した板状体を本成形する（本成形工程）。これにより、所定形状に成形された基材を得ることができる。
【００１５】
板状体に含まれる植物性繊維とは、植物由来の繊維材料のことである。このような繊維材料は、例えば、綿、麻、サイザル、ジュート、ケナフなどから採取することが可能である。この中では、特にケナフが好ましい。ケナフは、成長が早くしかもＣＯ２を多く吸収することから、地球環境保全にとって有効だからである。また、ケナフの靭皮からは比較的長くて丈夫な繊維を採取することが可能だからである。
【００１６】
板状体に含まれる熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）等を用いることができる。この中では、特にポリプロピレンが好ましい。
【００１７】
板状体を製造するためには、植物性繊維と熱可塑性樹脂を混合した材料を混綿させることでマット体とした後に、得られたマット体を熱圧プレスによって板状に成形する。これにより、所定の厚みを有する板状体を製造することができる。このような板状体の製造方法は、例えば、特開２００１−１７９７１６公報、特開２００２−３７１４５５公報等に開示されている。なお、板状体は、「熱成形用繊維板」、「プレボード」などの別の名称で呼ばれる場合もある。
【００１８】
板状体を加熱することによって、当該板状体に含まれる熱可塑性樹脂を溶融させることができる。例えば、板状体に含まれる熱可塑性樹脂がポリプロピレンである場合には、ポリプロピレンの融点は１６０℃〜１７０℃であるため、板状体をこれ以上の温度（例えば２００℃）に加熱することで当該板状体に含まれる熱可塑性樹脂を溶融させることができる。
【００１９】
図２、図３は、板状体Ｗを予備成形するための予備成形型１０の断面図である。図２、図３に示すように、予備成形型１０は、一対の金型１２、１４を有している。このうち一方の金型１２は、中央部分が突出した形状を有しており、他方の金型１４は、中央部分が凹んだ形状を有している。一対の金型１２、１４は、型面同士が互いに対向するようにして左右に配置されている。予備成形型１０を構成するこれら一対の金型１２、１４は、上下方向に吊り下げられた状態の板状体Ｗを表裏両面からプレスすることが可能となっている。予備成形型１０が、本発明の「成形装置」ないし「予備成形装置」に対応している。
【００２０】
図４、図５は、板状体Ｗを本成形するための本成形型２０の断面図である。図４、図５に示すように、本成形型２０は、一対の金型２２、２４を有している。このうち一方の金型２２は、中央部分が突出した形状を有しており、他方の金型２４は、中央部分が凹んだ形状を有している。一対の金型２２、２４は、型面同士が互いに向かい合うようにして左右に配置されている。本成形型２０を構成するこれら一対の金型２２、２４は、上下方向に吊り下げられた状態の板状体Ｗを表裏両面からプレスすることが可能となっている。本成形型２０が、本発明の「成形装置」ないし「本成形装置」に対応している。
【００２１】
板状体Ｗを本成形するための本成形型２０は、冷間プレス用の成形型が用いられる。ここでいう「冷間プレス」とは、本成形型２０の型面を積極的に加熱しないで行うプレス成形のことを意味するが、加工熱や摩擦熱等によって本成形型２０の型面がある程度加熱される場合も含まれる。加熱した板状体Ｗを本成形型２０（冷間プレス型）でプレスすることによって、板状体Ｗに含まれている熱可塑性樹脂が冷却されて固化する。これにより、所定形状に成形された基材Ｋを得ることができる（図５参照）。
【００２２】
このようにして得られた基材Ｋは、軽量でかつ強度が高いことから、車両用内装材の基材に用いることができる。例えば、ドアトリム、インストルメントパネル、シートバックボード、パーティションボード、コンソールボックス、ピラーガーニッシュ、クォータトリム等の基材に用いることができる。
【００２３】
図２と図４を比較すればわかるように、予備成形型１０を構成する一対の金型１２、１４のクリアランスＣＬ１は、本成形型２０を構成する一対の金型２２、２４のクリアランスＣＬ２よりも大きく設定されている。例えば、クリアランスＣＬ２が５ｍｍである場合には、クリアランスＣＬ１がそれよりも大きい１０ｍｍに設定されている。したがって、板状体Ｗを一気にプレスするのではなく、板状体Ｗを段階的に（２段階で）プレスすることが可能となっている。
【００２４】
図６は、板状体Ｗを吊り下げた状態で保持するためのハンガー３０の正面図である。図７は、ハンガー３０の正面拡大図である。図８は、ハンガー３０の側面図である。
【００２５】
図６〜図８に示すように、ハンガー３０は、鉄やアルミニウムなどの金属製のパイプ状部材からなるシャフト３２を備えている。シャフト３２の長さは、板状体Ｗの横幅よりも大きく形成されている。シャフト３２の下部には、板状体Ｗの上縁部を挟むための２つのクランプ３４が取り付けられている。シャフト３２の上部には、後述するスライドレール６２に載置される２つのローラー３６が取り付けられている。２つのローラー３６は、側面視において略Ｌ字型に形成された取付部材３８を介してシャフト３２の上部に取り付けられている。クランプ３４及びローラー３６は、シャフト３２を上下方向に貫通する２本の共通のボルト３１によって取り付けられている（図７参照）。
【００２６】
図８に示すように、クランプ３４は、鉄やアルミニウムなどの金属製の板状部材からなる一対の挟持部材３３ａ,３３ｂを備えている。一対の挟持部材３３ａ,３３ｂは、ヒンジ３５によって連結されている。一対の挟持部材３３ａ,３３ｂは、ヒンジ３５を支点としてその下端部を開閉させることで板状体Ｗの上縁部を挟むことができるように構成されている。一対の挟持部材３３ａ,３３ｂの間には、バネ部材３７が取り付けられており、このバネ部材３７によって一対の挟持部材３３ａ,３３ｂの上端部が拡開する方向に付勢されており、一対の挟持部材３３ａ,３３ｂの下端部がヒンジ３５を支点として閉じる方向に付勢されている。一対の挟持部材３３ａ,３３ｂの下端部の内面側には、板状体Ｗが下方に落ちることを防止するための滑り止め用の溝部３９が形成されている。
【００２７】
図９は、基材Ｋを成形するための基材成形装置１００の全体斜視図であり、図１０は、基材成形装置１００の平面図である。図９、図１０に示すように、基材成形装置１００は、板状体Ｗを加熱する加熱装置４０を備えている。加熱装置４０は、板状体Ｗをその内部に通過させることで均一に加熱することのできる熱風循環式の加熱炉４２と、その加熱炉４２の内部において板状体Ｗを搬送することのできる搬送装置５０を備えている。加熱炉４２の内部温度は例えば２００℃に設定されており、板状体Ｗを加熱して当該板状体Ｗに含まれる熱可塑性樹脂を溶融させることが可能となっている。
【００２８】
搬送装置５０は、並列に配置された２台のチェーンコンベヤ５２ａ、５２ｂによって構成されており、この２台のチェーンコンベヤ５２ａ、５２ｂは同期して駆動されている。この２台のチェーンコンベヤ５２ａ、５２ｂの上面には、前述したハンガー３０を構成するシャフト３２の両端部が載置される。これにより、搬送装置５０は、ハンガー３０によって吊り下げられた状態で保持される板状体Ｗを加熱炉４２の内部で搬送することができるようになっている。尚、搬送装置５０におけるハンガー３０の搬送方向を「前方」と表記することとする。
【００２９】
加熱炉４２の内部には、板状体Ｗを予備成形するための予備成形型１０が設置されている。搬送装置５０と予備成形型１０は、加熱炉４２の内部においてオフセット位置に設置されている。ここでいう「オフセット位置」とは、「互いの中心軸が離れた位置」という意味であり、具体的には、搬送装置５０の中心軸Ｐ１と、予備成形型１０の中心軸Ｐ２が水平方向に離れた位置という意味である。
【００３０】
予備成形型１０の下方には、本成形型２０が設置されている。予備成形型１０と本成形型２０は、オフセット位置に配置されている。ここでいう「オフセット位置」とは、「互いの中心軸が離れた位置」という意味であり、具体的には、予備成形型１０の中心軸Ｐ２と、本成形型２０の中心軸Ｐ３が上下方向に離れた位置という意味である。
【００３１】
なお、加熱炉４２は、平面視において略Ｌ字型（図１０参照）に形成されており、オフセット位置に配置された搬送装置５０と予備成形型１０をともに収容できるようになっている。本成形型２０は、予備成形型１０の下方であって、かつ、加熱炉４２の外部に設置されている。
【００３２】
図１０に示すように、基材成形装置１００は、板状体Ｗを搬送装置５０から予備成形型１０へ移送するための板状体移送機構６０を備えている。板状体移送機構６０は、搬送装置５０の前方に搬送装置５０と平面視略垂直かつ略水平に配置されたスライドレール６２と、そのスライドレール６２に載置されたハンガー３０を搬送方向とは略垂直かつ水平方向に移動させることのできる水平方向移動機構７０によって構成されている。
【００３３】
図１１は、図１０中の矢印Ａの方向から見たときの板状体移送機構６０の側面図である。図１２は、図１０中の矢印Ｂの方向から見たときの板状体移送機構６０の正面図である。図１３は、図１０中の矢印Ｃの方向から見たときの板状体移送機構６０の正面図である。図１４は、図１０中の矢印Ｃの方向から見たときの板状体移送機構６０の正面図であり、板状体Ｗを搬送装置５０から予備成形型１０へ移送した後の状態を示している。
【００３４】
図１１に示すように、スライドレール６２は、鉄やアルミニウム等の金属材料からなる断面略正方形の長尺状部材によって構成されている。スライドレール６２は、加熱炉４２の外壁４２ａから延びる支持部材６１によって略水平に支持されており、図１１の紙面を垂直に貫く方向に延びるようにして取り付けられている。スライドレール６２の上部には、ハンガー３０を構成するローラー３６が載置されている。
【００３５】
図１１、図１２に示すように、水平方向移動機構７０は、加熱炉４２の外側に略水平に取り付けられたロッドレスシリンダ６３と、このロッドレスシリンダ６３によって駆動される外側チェーン６４と、この外側チェーン６４が掛け回されている外側スプロケット６５を備えている。ロッドレスシリンダ６３によって外側チェーン６４を駆動することによって、外側スプロケット６５を図１２において左回りあるいは右回りに回転させることが可能となっている。ロッドレスシリンダ６３、外側チェーン６４、及び外側スプロケット６５は、加熱炉４２の外部に配置されている。
【００３６】
図１１、図１３に示すように、水平方向移動機構７０は、加熱炉４２の内側に取り付けられた内側スプロケット６６と、この内側スプロケット６６に掛け回されている内側チェーン６７と、この内側チェーン６７に取り付けられた作動部材６８を備えている。内側スプロケット６６は、外側スプロケット６５に対して連結軸６９を介して連結されている。したがって、外側チェーン６４と内側チェーン６７は同期して回転することが可能となっている。内側スプロケット６６、内側チェーン６７、及び作動部材６８は、加熱炉４２の内部に配置されている。連結軸６９は、加熱炉４２の外壁４２ａを内外方向に貫通している。
【００３７】
図１１、図１３、図１４に示すように、水平方向移動機構７０は、作動部材６８によってシャフト３２の端部を押圧することが可能であり、スライドレール６２に載置されているハンガー３０を水平方向に移動させることが可能である。したがって、スライドレール６２及び水平方向移動機構７０によって構成される板状体移送機構６０は、スライドレール６２に載置されているハンガー３０を水平方向に移動させることによって、ハンガー３０によって保持されている板状体Ｗを搬送装置５０から予備成形型１０へ移送することが可能となっている。
【００３８】
図１０に示すように、基材成形装置１００は、搬送装置５０からスライドレール６２にハンガー３０を受け渡すためのハンガー受け渡し機構８０を備えている。ハンガー受け渡し機構８０は、２つのアーム８１を備えており、この２つのアーム８１によってハンガー３０を構成するシャフト３２の両端部を下方から持ち上げることが可能となっている。
【００３９】
図１５〜図１８は、ハンガー受け渡し機構８０の側面図である。図１５〜図１８に示すように、ハンガー受け渡し機構８０は、略Ｌ字型のアーム８１を備えている。アーム８１の先端部には、シャフト３２を受けるための半円形状の凹部８１ａが形成されている（図１８参照）。
【００４０】
ハンガー受け渡し機構８０は、金属製の長尺部材からなる略長方形のフレーム８２を備えている。このフレーム８２には、４つのスプロケット８３が取り付けられている。この４つのスプロケット８３には、駆動チェーン８４が掛け回されている。この駆動チェーン８４は、図示しない電動モータによって左回りあるいは右回り（図１５〜図１８を見たときの左回りあるいは右回り）に回転させることが可能となっている。
【００４１】
駆動チェーン８４には、スライダ８５が取り付けられている。このスライダ８５は、フレーム８２の下辺部に取り付けられたガイドシャフト８６に沿って前後方向に移動可能となっている。したがって、ハンガー受け渡し機構８０は、図示しない電動モータによって駆動チェーン８４を左回りあるいは右回りに回転させることによって、スライダ８５をガイドシャフト８６に沿って前後方向に移動させることが可能であり、スライダ８５に取り付けられたアーム８１を前後方向に移動させることが可能となっている。
【００４２】
ハンガー受け渡し機構８０は、地面に対して固定されたベース８７を備えており、このベース８７の上面には、フレーム８２を上下方向に移動させることのできるシリンダ８８が取り付けられている。このシリンダ８８によってフレーム８２を上下方向に移動させることによって、フレーム８２に取り付けられたアーム８１を上下方向に移動させることが可能となっている。なお、フレーム８２を上下方向に移動させるためのシリンダ８８としては、例えば、油圧シリンダあるいは空気圧シリンダを用いることが可能である。
【００４３】
ハンガー受け渡し機構８０の動作について、図１５〜図１８を参照しながら説明する。まず、図１５に示すように、搬送装置５０に載置されているシャフト３２の下方にアーム８１を移動させる。次に、図１６に示すように、シリンダ８８によってフレーム８２を上方に移動させることによって、アーム８１を上方に移動させる。また、駆動チェーン８４を右回りに回転させることによって、アーム８１を搬送装置５０の前方側に移動させる。次に、図１７に示すように、ローラー３６がスライドレール６２の真上に移動したタイミングでアーム８１を停止させる。次に、図１８に示すように、アーム８１を下方に移動させた後に、アーム８１を搬送装置５０の後方側に移動させる。これら一連の動作によって、搬送装置５０に載置されているハンガー３０をアーム８１によって上方に持ち上げた後に前方側に移動させることが可能であり、ハンガー３０を構成するローラー３６をスライドレール６２上に載置することが可能である。
【００４４】
図９、図１０に示すように、基材成形装置１００は、板状体Ｗを上下方向に移送することのできる上下方向移送機構９０を備えている。この上下方向移送機構９０によって、板状体Ｗを予備成形型１０から本成形型２０へ移送することが可能である。
【００４５】
上下方向移送機構９０は、略Ｌ字型の２つの支持アーム９２と、この２つの支持アーム９２を上下方向に駆動するラック・ピニオン機構９４によって構成されている。２つの支持アーム９２は、ハンガー３０を構成するシャフト３２の両端部を下方から支持することが可能であり、この２つの支持アーム９２によってハンガー３０を上下方向に移送することが可能となっている。
【００４６】
板状体Ｗは、搬送装置５０によって搬送されながら加熱炉４２の内部で加熱される（加熱工程）。加熱された板状体Ｗは、板状体移送機構６０によって搬送装置５０から予備成形型１０へ移送される。予備成形型１０に移送された板状体Ｗは、予備成形型１０を構成する一対の金型１２、１４によって表裏両面からプレスされる（予備成形工程）。
【００４７】
予備成形型１０によって予備成形された板状体Ｗは、上下方向移送機構９０によって予備成形型１０から本成形型２０へ移送された後に、本成形型２０を構成する一対の金型２２、２４によって表裏両面からプレスされる（本成形工程）。これにより、板状体Ｗを本成形型２０の型面に対応した形状に成形することが可能であり、所定形状に成形された基材Ｋを得ることができる。
【００４８】
本実施形態の基材成形装置１００によれば、板状体移送機構６０によって搬送装置５０から予備成形型１０へ板状体Ｗを吊り下げた状態で移送することが可能である。このため、従来の基材成形装置のように、加熱された板状体Ｗが溶融した熱可塑性樹脂によりベルトコンベヤのベルト面にくっついてしまうなどの問題が生じることがなく、搬送装置５０から予備成形型１０へ板状体Ｗを円滑に移送することが可能である。
【００４９】
本実施形態の基材成形装置１００によれば、ハンガー受け渡し機構８０によって搬送装置５０からスライドレール６２へハンガー３０を円滑に受け渡すことが可能である。
【００５０】
本実施形態の基材成形装置１００によれば、加熱装置４０によって加熱した板状体Ｗを予備成形型１０によって予備成形した後、本成形型２０によって本成形することができる。つまり、加熱した板状体Ｗを２段階で成形することができる。これにより、加熱により柔らかくなった板状体Ｗに無理な力がかかることを防止することが可能であり、板状体Ｗが破れてしまう、あるいは、板状体Ｗが局所的に引き延ばされて裏側が透けてしまうなどの問題が生じることを防止することが可能となる。
【００５１】
本実施形態の基材成形装置１００によれば、予備成形型１０が加熱炉４２の内部に設置されているために、予備成形型１０を構成する一対の金型１２、１４の型面が加熱炉４２の内部で十分に加熱される。このため、予備成形した板状体Ｗに局所的に歪が発生することを抑制するとともに、予備成形型１０を構成する一対の金型１２、１４の型面によって板状体Ｗが冷却されてしまうことを防止することが可能となり、板状体Ｗを本成形する前に再加熱する必要がなくなる。その結果、板状体Ｗの再加熱のために工程数が増えてしまうことがなくなる。また、板状体Ｗの再加熱のために多くのエネルギーを消費することがなくなる。
【００５２】
本実施形態の基材成形装置１００によれば、搬送装置５０と予備成形型１０がオフセット位置に配置されるために、搬送装置５０と予備成形型１０を直列につなげるようにして配置した場合よりも、搬送装置５０と予備成形型１０を合わせた全長が短くなる。したがって、基材成形装置１００の設置スペースを小さくすることが可能である。
【００５３】
本実施形態の基材成形装置１００によれば、予備成形型１０と本成形型２０がオフセット位置に配置されるために、予備成形型１０と本成形型２０を直列につなげるようにして配置した場合よりも、予備成形型１０と本成形型２０を合わせた全長が短くなる。したがって、基材成形装置１００の設置スペースを小さくすることが可能である。
【００５４】
本実施形態の基材成形装置１００によれば、本成形型２０が予備成形型１０の下方に配置されるために、予備成形型１０と本成形型２０を上下方向に積み重ねた状態で配置することが可能であり、基材成形装置１００の設置スペースをさらに小さくすることが可能である。
【００５５】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記実施形態では、搬送装置５０が２台のチェーンコンベヤ５２ａ、５２によって構成される例を示したが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。例えば、搬送装置５０は、２台のベルトコンベヤによって構成されてもよい。
（２）上記実施形態では、熱風循環式の加熱炉４２によって板状体Ｗを加熱する例を示したが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。例えば、熱風を循環させることなくそのまま排気する方式の加熱炉によって板状体Ｗを加熱してもよい。
（３）上記実施形態では、本成形型２０が予備成形型１０の下方に設置されている例を示したが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。例えば、本成形型２０は、予備成形型１０の側方に並列に設置されてもよい。
（４）上記実施形態では、板状体Ｗを予備成形型１０及び本成形型２０によって２段階で成形する例を示したが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。例えば、板状体Ｗを、本成形型２０によって１段階で成形することも可能である。この場合、搬送装置５０と本成形型２０を同じ高さに配置することによって、搬送装置５０から本成形型２０へ板状体Ｗを板状体移送機構６０によって移送することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】基材の成形工程を示すフローチャートである。
【図２】板状体を予備成形するための予備成形型の断面図であり、予備成形型が閉じる前の状態を示している。
【図３】板状体を予備成形するための予備成形型の断面図であり、予備成形型が閉じた後の状態を示している。
【図４】板状体を本成形するための本成形型の断面図であり、本成形型が閉じる前の状態を示している。
【図５】板状体を本成形するための本成形型の断面図であり、本成形型が閉じた後の状態を示している。
【図６】板状体Ｗを吊り下げた状態で保持するためのハンガーの正面図である。
【図７】ハンガーの正面拡大図である。
【図８】ハンガーの側面図である。
【図９】基材成形装置の全体斜視図である。
【図１０】基材成形装置の平面図である。
【図１１】図１０中の矢印Ａの方向から見たときの板状体移送機構の側面図である。
【図１２】図１０中の矢印Ｂの方向から見たときの板状体移送機構の正面図である。
【図１３】図１０中の矢印Ｃの方向から見たときの板状体移送機構の正面図である。
【図１４】図１０中の矢印Ｃの方向から見たときの板状体移送機構の正面図であり、板状体を搬送装置から予備成形型へ移送した後の状態を示している。
【図１５】ハンガー受け渡し機構の側面図である。
【図１６】ハンガー受け渡し機構の側面図である。
【図１７】ハンガー受け渡し機構の側面図である。
【図１８】ハンガー受け渡し機構の側面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０…予備成形型（予備成形装置、成形装置）
２０…本成形型（本成形装置、成形装置）
３０…ハンガー
４０…加熱装置
４２…加熱炉
５０…搬送装置
６０…板状体移送機構
６２…スライドレール
７０…水平方向移動機構
８０…ハンガー受け渡し機構
９０…上下方向移送機構
１００…基材成形装置
Ｋ…基材
Ｗ…板状体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材を成形する基材成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、植物性繊維と熱可塑性樹脂を含む材料からなる板状体を加熱した後に、加熱した板状体を冷間プレス型によって所定形状に成形する基材成形装置が知られている。このような基材成形装置に関する技術としては、例えば、下記特許文献１〜３に記載された技術が知られている。
【０００３】
特許文献１には、植物性繊維と熱可塑性樹脂からなる加工原体を加熱する加熱装置が記載されている。
特許文献２には、加熱処理した木質系繊維板を冷間プレスして所定形状に成形する自動車内装用芯材の成形装置が記載されている。
特許文献３には、植物性繊維と熱可塑性樹脂からなる板状体をヒータ装置によって加熱した後に、その加熱した板状体を冷間プレス型によって所定形状に成形する内装用基材の成形装置が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−８３０６公報
【特許文献２】特開平１１−４８２２１号公報
【特許文献３】特開２００１−１７９７１６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の基材成形装置は、板状体を加熱装置によって加熱した後、板状体をベルトコンベヤによって冷間プレス型へ移動させている。このため、板状体のバインダーである熱可塑性樹脂が加熱されて溶融し、この溶融した熱可塑性樹脂により板状体がベルトコンベヤのベルト面にくっついてしまい、板状体を冷間プレス型へ移送することが困難であるという問題があった。
【０００６】
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであって、加熱装置によって加熱した板状体を成形装置へ円滑に移送することのできる基材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】
【０００７】
本発明は、植物性繊維と熱可塑性樹脂を含む材料からなる板状体を加熱する加熱装置と、加熱した前記板状体を所定形状に成形する成形装置と、を備える基材成形装置であって、前記加熱装置は、加熱炉と、前記加熱炉の内部において前記板状体を吊り下げた状態で搬送する搬送装置と、を備えており、前記搬送装置と前記成形装置との間には、前記搬送装置から前記成形装置へ前記板状体を移送する板状体移送機構を備えており、前記板状体移送機構は、前記板状体を吊り下げた状態で保持するハンガーを載置することのできるスライドレールと、前記スライドレールに載置された前記ハンガーを水平方向に移動させる水平方向移動機構からなることを特徴とする基材成形装置である。
【０００８】
本発明の基材成形装置によれば、板状体移送機構によって板状体を吊り下げた状態で移送することが可能である。このため、加熱装置によって加熱した板状体が溶融した熱可塑性樹脂によりベルトコンベヤのベルト面にくっついてしまうなどの問題が生じることがなく、搬送装置から成形装置へ板状体を円滑に移送することができる。
【０００９】
本発明の基材成形装置において、前記搬送装置に載置されている前記ハンガーを上方に持ち上げた後に、前記ハンガーを移動させて前記スライドレール上に載置するハンガー受け渡し機構を備える構成とすることが好ましい。
このような構成によれば、搬送装置からスライドレールへハンガーを円滑に受け渡すことが可能である。
【００１０】
本発明の基材成形装置において、前記成形装置は、前記板状体を予備成形する予備成形装置と、予備成形した前記板状体を本成形する本成形装置からなる構成とすることが好ましい。
このような構成によれば、板状体を予備成形した後、予備成形した板状体を本成形することができる。つまり、板状体を２段階で成形することができる。したがって、加熱により柔らかくなった板状体にプレス型からの無理な力がかかることを防止することが可能であり、板状体が破れてしまう、あるいは、板状体が局所的に引き延ばされて裏側が透けてしまうなどの問題が生じることを防止することが可能となる。
【００１１】
本発明の基材成形装置において、前記予備成形装置は、前記加熱炉の内部に設置されている構成とすることが好ましい。
このような構成によれば、予備成形装置が加熱炉の内部に設置されているために、予備成形装置を構成するプレス型の型面が加熱炉の内部で十分に加熱される。このため、予備成形した板状体に局所的に歪が発生することを抑制するとともに、予備成形装置を構成するプレス型の型面によって板状体が冷却されてしまうことを防止することが可能となり、板状体を本成形する前に再加熱する必要がなくなる。
【００１２】
本発明の基材成形装置において、前記搬送装置と前記予備成形装置がオフセット位置に配置されている構成とすることが好ましい。
このような構成によれば、搬送装置と予備成形装置を直列につなげるようにして配置した場合よりも、装置全体の設置スペースを小さくすることが可能である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、加熱装置によって加熱した板状体を成形装置へ円滑に移送することのできる基材成形装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、基材の成形工程を示すフローチャートである。図１に示すように、基材を成形するためには、植物性繊維と熱可塑性樹脂を混合した材料からなる板状体を加熱した後に（加熱工程）、加熱した板状体を予備成形し（予備成形工程）、予備成形した板状体を本成形する（本成形工程）。これにより、所定形状に成形された基材を得ることができる。
【００１５】
板状体に含まれる植物性繊維とは、植物由来の繊維材料のことである。このような繊維材料は、例えば、綿、麻、サイザル、ジュート、ケナフなどから採取することが可能である。この中では、特にケナフが好ましい。ケナフは、成長が早くしかもＣＯ２を多く吸収することから、地球環境保全にとって有効だからである。また、ケナフの靭皮からは比較的長くて丈夫な繊維を採取することが可能だからである。
【００１６】
板状体に含まれる熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）等を用いることができる。この中では、特にポリプロピレンが好ましい。
【００１７】
板状体を製造するためには、植物性繊維と熱可塑性樹脂を混合した材料を混綿させることでマット体とした後に、得られたマット体を熱圧プレスによって板状に成形する。これにより、所定の厚みを有する板状体を製造することができる。このような板状体の製造方法は、例えば、特開２００１−１７９７１６公報、特開２００２−３７１４５５公報等に開示されている。なお、板状体は、「熱成形用繊維板」、「プレボード」などの別の名称で呼ばれる場合もある。
【００１８】
板状体を加熱することによって、当該板状体に含まれる熱可塑性樹脂を溶融させることができる。例えば、板状体に含まれる熱可塑性樹脂がポリプロピレンである場合には、ポリプロピレンの融点は１６０℃〜１７０℃であるため、板状体をこれ以上の温度（例えば２００℃）に加熱することで当該板状体に含まれる熱可塑性樹脂を溶融させることができる。
【００１９】
図２、図３は、板状体Ｗを予備成形するための予備成形型１０の断面図である。図２、図３に示すように、予備成形型１０は、一対の金型１２、１４を有している。このうち一方の金型１２は、中央部分が突出した形状を有しており、他方の金型１４は、中央部分が凹んだ形状を有している。一対の金型１２、１４は、型面同士が互いに対向するようにして左右に配置されている。予備成形型１０を構成するこれら一対の金型１２、１４は、上下方向に吊り下げられた状態の板状体Ｗを表裏両面からプレスすることが可能となっている。予備成形型１０が、本発明の「成形装置」ないし「予備成形装置」に対応している。
【００２０】
図４、図５は、板状体Ｗを本成形するための本成形型２０の断面図である。図４、図５に示すように、本成形型２０は、一対の金型２２、２４を有している。このうち一方の金型２２は、中央部分が突出した形状を有しており、他方の金型２４は、中央部分が凹んだ形状を有している。一対の金型２２、２４は、型面同士が互いに向かい合うようにして左右に配置されている。本成形型２０を構成するこれら一対の金型２２、２４は、上下方向に吊り下げられた状態の板状体Ｗを表裏両面からプレスすることが可能となっている。本成形型２０が、本発明の「成形装置」ないし「本成形装置」に対応している。
【００２１】
板状体Ｗを本成形するための本成形型２０は、冷間プレス用の成形型が用いられる。ここでいう「冷間プレス」とは、本成形型２０の型面を積極的に加熱しないで行うプレス成形のことを意味するが、加工熱や摩擦熱等によって本成形型２０の型面がある程度加熱される場合も含まれる。加熱した板状体Ｗを本成形型２０（冷間プレス型）でプレスすることによって、板状体Ｗに含まれている熱可塑性樹脂が冷却されて固化する。これにより、所定形状に成形された基材Ｋを得ることができる（図５参照）。
【００２２】
このようにして得られた基材Ｋは、軽量でかつ強度が高いことから、車両用内装材の基材に用いることができる。例えば、ドアトリム、インストルメントパネル、シートバックボード、パーティションボード、コンソールボックス、ピラーガーニッシュ、クォータトリム等の基材に用いることができる。
【００２３】
図２と図４を比較すればわかるように、予備成形型１０を構成する一対の金型１２、１４のクリアランスＣＬ１は、本成形型２０を構成する一対の金型２２、２４のクリアランスＣＬ２よりも大きく設定されている。例えば、クリアランスＣＬ２が５ｍｍである場合には、クリアランスＣＬ１がそれよりも大きい１０ｍｍに設定されている。したがって、板状体Ｗを一気にプレスするのではなく、板状体Ｗを段階的に（２段階で）プレスすることが可能となっている。
【００２４】
図６は、板状体Ｗを吊り下げた状態で保持するためのハンガー３０の正面図である。図７は、ハンガー３０の正面拡大図である。図８は、ハンガー３０の側面図である。
【００２５】
図６〜図８に示すように、ハンガー３０は、鉄やアルミニウムなどの金属製のパイプ状部材からなるシャフト３２を備えている。シャフト３２の長さは、板状体Ｗの横幅よりも大きく形成されている。シャフト３２の下部には、板状体Ｗの上縁部を挟むための２つのクランプ３４が取り付けられている。シャフト３２の上部には、後述するスライドレール６２に載置される２つのローラー３６が取り付けられている。２つのローラー３６は、側面視において略Ｌ字型に形成された取付部材３８を介してシャフト３２の上部に取り付けられている。クランプ３４及びローラー３６は、シャフト３２を上下方向に貫通する２本の共通のボルト３１によって取り付けられている（図７参照）。
【００２６】
図８に示すように、クランプ３４は、鉄やアルミニウムなどの金属製の板状部材からなる一対の挟持部材３３ａ,３３ｂを備えている。一対の挟持部材３３ａ,３３ｂは、ヒンジ３５によって連結されている。一対の挟持部材３３ａ,３３ｂは、ヒンジ３５を支点としてその下端部を開閉させることで板状体Ｗの上縁部を挟むことができるように構成されている。一対の挟持部材３３ａ,３３ｂの間には、バネ部材３７が取り付けられており、このバネ部材３７によって一対の挟持部材３３ａ,３３ｂの上端部が拡開する方向に付勢されており、一対の挟持部材３３ａ,３３ｂの下端部がヒンジ３５を支点として閉じる方向に付勢されている。一対の挟持部材３３ａ,３３ｂの下端部の内面側には、板状体Ｗが下方に落ちることを防止するための滑り止め用の溝部３９が形成されている。
【００２７】
図９は、基材Ｋを成形するための基材成形装置１００の全体斜視図であり、図１０は、基材成形装置１００の平面図である。図９、図１０に示すように、基材成形装置１００は、板状体Ｗを加熱する加熱装置４０を備えている。加熱装置４０は、板状体Ｗをその内部に通過させることで均一に加熱することのできる熱風循環式の加熱炉４２と、その加熱炉４２の内部において板状体Ｗを搬送することのできる搬送装置５０を備えている。加熱炉４２の内部温度は例えば２００℃に設定されており、板状体Ｗを加熱して当該板状体Ｗに含まれる熱可塑性樹脂を溶融させることが可能となっている。
【００２８】
搬送装置５０は、並列に配置された２台のチェーンコンベヤ５２ａ、５２ｂによって構成されており、この２台のチェーンコンベヤ５２ａ、５２ｂは同期して駆動されている。この２台のチェーンコンベヤ５２ａ、５２ｂの上面には、前述したハンガー３０を構成するシャフト３２の両端部が載置される。これにより、搬送装置５０は、ハンガー３０によって吊り下げられた状態で保持される板状体Ｗを加熱炉４２の内部で搬送することができるようになっている。尚、搬送装置５０におけるハンガー３０の搬送方向を「前方」と表記することとする。
【００２９】
加熱炉４２の内部には、板状体Ｗを予備成形するための予備成形型１０が設置されている。搬送装置５０と予備成形型１０は、加熱炉４２の内部においてオフセット位置に設置されている。ここでいう「オフセット位置」とは、「互いの中心軸が離れた位置」という意味であり、具体的には、搬送装置５０の中心軸Ｐ１と、予備成形型１０の中心軸Ｐ２が水平方向に離れた位置という意味である。
【００３０】
予備成形型１０の下方には、本成形型２０が設置されている。予備成形型１０と本成形型２０は、オフセット位置に配置されている。ここでいう「オフセット位置」とは、「互いの中心軸が離れた位置」という意味であり、具体的には、予備成形型１０の中心軸Ｐ２と、本成形型２０の中心軸Ｐ３が上下方向に離れた位置という意味である。
【００３１】
なお、加熱炉４２は、平面視において略Ｌ字型（図１０参照）に形成されており、オフセット位置に配置された搬送装置５０と予備成形型１０をともに収容できるようになっている。本成形型２０は、予備成形型１０の下方であって、かつ、加熱炉４２の外部に設置されている。
【００３２】
図１０に示すように、基材成形装置１００は、板状体Ｗを搬送装置５０から予備成形型１０へ移送するための板状体移送機構６０を備えている。板状体移送機構６０は、搬送装置５０の前方に搬送装置５０と平面視略垂直かつ略水平に配置されたスライドレール６２と、そのスライドレール６２に載置されたハンガー３０を搬送方向とは略垂直かつ水平方向に移動させることのできる水平方向移動機構７０によって構成されている。
【００３３】
図１１は、図１０中の矢印Ａの方向から見たときの板状体移送機構６０の側面図である。図１２は、図１０中の矢印Ｂの方向から見たときの板状体移送機構６０の正面図である。図１３は、図１０中の矢印Ｃの方向から見たときの板状体移送機構６０の正面図である。図１４は、図１０中の矢印Ｃの方向から見たときの板状体移送機構６０の正面図であり、板状体Ｗを搬送装置５０から予備成形型１０へ移送した後の状態を示している。
【００３４】
図１１に示すように、スライドレール６２は、鉄やアルミニウム等の金属材料からなる断面略正方形の長尺状部材によって構成されている。スライドレール６２は、加熱炉４２の外壁４２ａから延びる支持部材６１によって略水平に支持されており、図１１の紙面を垂直に貫く方向に延びるようにして取り付けられている。スライドレール６２の上部には、ハンガー３０を構成するローラー３６が載置されている。
【００３５】
図１１、図１２に示すように、水平方向移動機構７０は、加熱炉４２の外側に略水平に取り付けられたロッドレスシリンダ６３と、このロッドレスシリンダ６３によって駆動される外側チェーン６４と、この外側チェーン６４が掛け回されている外側スプロケット６５を備えている。ロッドレスシリンダ６３によって外側チェーン６４を駆動することによって、外側スプロケット６５を図１２において左回りあるいは右回りに回転させることが可能となっている。ロッドレスシリンダ６３、外側チェーン６４、及び外側スプロケット６５は、加熱炉４２の外部に配置されている。
【００３６】
図１１、図１３に示すように、水平方向移動機構７０は、加熱炉４２の内側に取り付けられた内側スプロケット６６と、この内側スプロケット６６に掛け回されている内側チェーン６７と、この内側チェーン６７に取り付けられた作動部材６８を備えている。内側スプロケット６６は、外側スプロケット６５に対して連結軸６９を介して連結されている。したがって、外側チェーン６４と内側チェーン６７は同期して回転することが可能となっている。内側スプロケット６６、内側チェーン６７、及び作動部材６８は、加熱炉４２の内部に配置されている。連結軸６９は、加熱炉４２の外壁４２ａを内外方向に貫通している。
【００３７】
図１１、図１３、図１４に示すように、水平方向移動機構７０は、作動部材６８によってシャフト３２の端部を押圧することが可能であり、スライドレール６２に載置されているハンガー３０を水平方向に移動させることが可能である。したがって、スライドレール６２及び水平方向移動機構７０によって構成される板状体移送機構６０は、スライドレール６２に載置されているハンガー３０を水平方向に移動させることによって、ハンガー３０によって保持されている板状体Ｗを搬送装置５０から予備成形型１０へ移送することが可能となっている。
【００３８】
図１０に示すように、基材成形装置１００は、搬送装置５０からスライドレール６２にハンガー３０を受け渡すためのハンガー受け渡し機構８０を備えている。ハンガー受け渡し機構８０は、２つのアーム８１を備えており、この２つのアーム８１によってハンガー３０を構成するシャフト３２の両端部を下方から持ち上げることが可能となっている。
【００３９】
図１５〜図１８は、ハンガー受け渡し機構８０の側面図である。図１５〜図１８に示すように、ハンガー受け渡し機構８０は、略Ｌ字型のアーム８１を備えている。アーム８１の先端部には、シャフト３２を受けるための半円形状の凹部８１ａが形成されている（図１８参照）。
【００４０】
ハンガー受け渡し機構８０は、金属製の長尺部材からなる略長方形のフレーム８２を備えている。このフレーム８２には、４つのスプロケット８３が取り付けられている。この４つのスプロケット８３には、駆動チェーン８４が掛け回されている。この駆動チェーン８４は、図示しない電動モータによって左回りあるいは右回り（図１５〜図１８を見たときの左回りあるいは右回り）に回転させることが可能となっている。
【００４１】
駆動チェーン８４には、スライダ８５が取り付けられている。このスライダ８５は、フレーム８２の下辺部に取り付けられたガイドシャフト８６に沿って前後方向に移動可能となっている。したがって、ハンガー受け渡し機構８０は、図示しない電動モータによって駆動チェーン８４を左回りあるいは右回りに回転させることによって、スライダ８５をガイドシャフト８６に沿って前後方向に移動させることが可能であり、スライダ８５に取り付けられたアーム８１を前後方向に移動させることが可能となっている。
【００４２】
ハンガー受け渡し機構８０は、地面に対して固定されたベース８７を備えており、このベース８７の上面には、フレーム８２を上下方向に移動させることのできるシリンダ８８が取り付けられている。このシリンダ８８によってフレーム８２を上下方向に移動させることによって、フレーム８２に取り付けられたアーム８１を上下方向に移動させることが可能となっている。なお、フレーム８２を上下方向に移動させるためのシリンダ８８としては、例えば、油圧シリンダあるいは空気圧シリンダを用いることが可能である。
【００４３】
ハンガー受け渡し機構８０の動作について、図１５〜図１８を参照しながら説明する。まず、図１５に示すように、搬送装置５０に載置されているシャフト３２の下方にアーム８１を移動させる。次に、図１６に示すように、シリンダ８８によってフレーム８２を上方に移動させることによって、アーム８１を上方に移動させる。また、駆動チェーン８４を右回りに回転させることによって、アーム８１を搬送装置５０の前方側に移動させる。次に、図１７に示すように、ローラー３６がスライドレール６２の真上に移動したタイミングでアーム８１を停止させる。次に、図１８に示すように、アーム８１を下方に移動させた後に、アーム８１を搬送装置５０の後方側に移動させる。これら一連の動作によって、搬送装置５０に載置されているハンガー３０をアーム８１によって上方に持ち上げた後に前方側に移動させることが可能であり、ハンガー３０を構成するローラー３６をスライドレール６２上に載置することが可能である。
【００４４】
図９、図１０に示すように、基材成形装置１００は、板状体Ｗを上下方向に移送することのできる上下方向移送機構９０を備えている。この上下方向移送機構９０によって、板状体Ｗを予備成形型１０から本成形型２０へ移送することが可能である。
【００４５】
上下方向移送機構９０は、略Ｌ字型の２つの支持アーム９２と、この２つの支持アーム９２を上下方向に駆動するラック・ピニオン機構９４によって構成されている。２つの支持アーム９２は、ハンガー３０を構成するシャフト３２の両端部を下方から支持することが可能であり、この２つの支持アーム９２によってハンガー３０を上下方向に移送することが可能となっている。
【００４６】
板状体Ｗは、搬送装置５０によって搬送されながら加熱炉４２の内部で加熱される（加熱工程）。加熱された板状体Ｗは、板状体移送機構６０によって搬送装置５０から予備成形型１０へ移送される。予備成形型１０に移送された板状体Ｗは、予備成形型１０を構成する一対の金型１２、１４によって表裏両面からプレスされる（予備成形工程）。
【００４７】
予備成形型１０によって予備成形された板状体Ｗは、上下方向移送機構９０によって予備成形型１０から本成形型２０へ移送された後に、本成形型２０を構成する一対の金型２２、２４によって表裏両面からプレスされる（本成形工程）。これにより、板状体Ｗを本成形型２０の型面に対応した形状に成形することが可能であり、所定形状に成形された基材Ｋを得ることができる。
【００４８】
本実施形態の基材成形装置１００によれば、板状体移送機構６０によって搬送装置５０から予備成形型１０へ板状体Ｗを吊り下げた状態で移送することが可能である。このため、従来の基材成形装置のように、加熱された板状体Ｗが溶融した熱可塑性樹脂によりベルトコンベヤのベルト面にくっついてしまうなどの問題が生じることがなく、搬送装置５０から予備成形型１０へ板状体Ｗを円滑に移送することが可能である。
【００４９】
本実施形態の基材成形装置１００によれば、ハンガー受け渡し機構８０によって搬送装置５０からスライドレール６２へハンガー３０を円滑に受け渡すことが可能である。
【００５０】
本実施形態の基材成形装置１００によれば、加熱装置４０によって加熱した板状体Ｗを予備成形型１０によって予備成形した後、本成形型２０によって本成形することができる。つまり、加熱した板状体Ｗを２段階で成形することができる。これにより、加熱により柔らかくなった板状体Ｗに無理な力がかかることを防止することが可能であり、板状体Ｗが破れてしまう、あるいは、板状体Ｗが局所的に引き延ばされて裏側が透けてしまうなどの問題が生じることを防止することが可能となる。
【００５１】
本実施形態の基材成形装置１００によれば、予備成形型１０が加熱炉４２の内部に設置されているために、予備成形型１０を構成する一対の金型１２、１４の型面が加熱炉４２の内部で十分に加熱される。このため、予備成形した板状体Ｗに局所的に歪が発生することを抑制するとともに、予備成形型１０を構成する一対の金型１２、１４の型面によって板状体Ｗが冷却されてしまうことを防止することが可能となり、板状体Ｗを本成形する前に再加熱する必要がなくなる。その結果、板状体Ｗの再加熱のために工程数が増えてしまうことがなくなる。また、板状体Ｗの再加熱のために多くのエネルギーを消費することがなくなる。
【００５２】
本実施形態の基材成形装置１００によれば、搬送装置５０と予備成形型１０がオフセット位置に配置されるために、搬送装置５０と予備成形型１０を直列につなげるようにして配置した場合よりも、搬送装置５０と予備成形型１０を合わせた全長が短くなる。したがって、基材成形装置１００の設置スペースを小さくすることが可能である。
【００５３】
本実施形態の基材成形装置１００によれば、予備成形型１０と本成形型２０がオフセット位置に配置されるために、予備成形型１０と本成形型２０を直列につなげるようにして配置した場合よりも、予備成形型１０と本成形型２０を合わせた全長が短くなる。したがって、基材成形装置１００の設置スペースを小さくすることが可能である。
【００５４】
本実施形態の基材成形装置１００によれば、本成形型２０が予備成形型１０の下方に配置されるために、予備成形型１０と本成形型２０を上下方向に積み重ねた状態で配置することが可能であり、基材成形装置１００の設置スペースをさらに小さくすることが可能である。
【００５５】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記実施形態では、搬送装置５０が２台のチェーンコンベヤ５２ａ、５２によって構成される例を示したが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。例えば、搬送装置５０は、２台のベルトコンベヤによって構成されてもよい。
（２）上記実施形態では、熱風循環式の加熱炉４２によって板状体Ｗを加熱する例を示したが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。例えば、熱風を循環させることなくそのまま排気する方式の加熱炉によって板状体Ｗを加熱してもよい。
（３）上記実施形態では、本成形型２０が予備成形型１０の下方に設置されている例を示したが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。例えば、本成形型２０は、予備成形型１０の側方に並列に設置されてもよい。
（４）上記実施形態では、板状体Ｗを予備成形型１０及び本成形型２０によって２段階で成形する例を示したが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。例えば、板状体Ｗを、本成形型２０によって１段階で成形することも可能である。この場合、搬送装置５０と本成形型２０を同じ高さに配置することによって、搬送装置５０から本成形型２０へ板状体Ｗを板状体移送機構６０によって移送することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】基材の成形工程を示すフローチャートである。
【図２】板状体を予備成形するための予備成形型の断面図であり、予備成形型が閉じる前の状態を示している。
【図３】板状体を予備成形するための予備成形型の断面図であり、予備成形型が閉じた後の状態を示している。
【図４】板状体を本成形するための本成形型の断面図であり、本成形型が閉じる前の状態を示している。
【図５】板状体を本成形するための本成形型の断面図であり、本成形型が閉じた後の状態を示している。
【図６】板状体Ｗを吊り下げた状態で保持するためのハンガーの正面図である。
【図７】ハンガーの正面拡大図である。
【図８】ハンガーの側面図である。
【図９】基材成形装置の全体斜視図である。
【図１０】基材成形装置の平面図である。
【図１１】図１０中の矢印Ａの方向から見たときの板状体移送機構の側面図である。
【図１２】図１０中の矢印Ｂの方向から見たときの板状体移送機構の正面図である。
【図１３】図１０中の矢印Ｃの方向から見たときの板状体移送機構の正面図である。
【図１４】図１０中の矢印Ｃの方向から見たときの板状体移送機構の正面図であり、板状体を搬送装置から予備成形型へ移送した後の状態を示している。
【図１５】ハンガー受け渡し機構の側面図である。
【図１６】ハンガー受け渡し機構の側面図である。
【図１７】ハンガー受け渡し機構の側面図である。
【図１８】ハンガー受け渡し機構の側面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０…予備成形型（予備成形装置、成形装置）
２０…本成形型（本成形装置、成形装置）
３０…ハンガー
４０…加熱装置
４２…加熱炉
５０…搬送装置
６０…板状体移送機構
６２…スライドレール
７０…水平方向移動機構
８０…ハンガー受け渡し機構
９０…上下方向移送機構
１００…基材成形装置
Ｋ…基材
Ｗ…板状体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物性繊維と熱可塑性樹脂を含む材料からなる板状体を加熱する加熱装置と、加熱した前記板状体を所定形状に成形する成形装置と、を備える基材成形装置であって、
前記加熱装置は、加熱炉と、前記加熱炉の内部において前記板状体を吊り下げた状態で搬送する搬送装置と、を備えており、
前記搬送装置と前記成形装置との間には、前記搬送装置から前記成形装置へ前記板状体を移送する板状体移送機構を備えており、
前記板状体移送機構は、前記板状体を吊り下げた状態で保持するハンガーを載置することのできるスライドレールと、前記スライドレールに載置された前記ハンガーを水平方向に移動させる水平方向移動機構からなることを特徴とする基材成形装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基材成形装置であって、
前記搬送装置に載置されている前記ハンガーを上方に持ち上げた後に、前記ハンガーを移動させて前記スライドレール上に載置するハンガー受け渡し機構を備えることを特徴とする基材成形装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の基材成形装置であって、
前記成形装置は、前記板状体を予備成形する予備成形装置と、予備成形した前記板状体を本成形する本成形装置からなることを特徴とする基材成形装置。
【請求項４】
請求項３に記載の基材成形装置であって、
前記予備成形装置は、前記加熱炉の内部に設置されていることを特徴とする基材成形装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の基材成形装置であって、
前記搬送装置と前記予備成形装置がオフセット位置に配置されていることを特徴とする基材成形装置。
【請求項１】
植物性繊維と熱可塑性樹脂を含む材料からなる板状体を加熱する加熱装置と、加熱した前記板状体を所定形状に成形する成形装置と、を備える基材成形装置であって、
前記加熱装置は、加熱炉と、前記加熱炉の内部において前記板状体を吊り下げた状態で搬送する搬送装置と、を備えており、
前記搬送装置と前記成形装置との間には、前記搬送装置から前記成形装置へ前記板状体を移送する板状体移送機構を備えており、
前記板状体移送機構は、前記板状体を吊り下げた状態で保持するハンガーを載置することのできるスライドレールと、前記スライドレールに載置された前記ハンガーを水平方向に移動させる水平方向移動機構からなることを特徴とする基材成形装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基材成形装置であって、
前記搬送装置に載置されている前記ハンガーを上方に持ち上げた後に、前記ハンガーを移動させて前記スライドレール上に載置するハンガー受け渡し機構を備えることを特徴とする基材成形装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の基材成形装置であって、
前記成形装置は、前記板状体を予備成形する予備成形装置と、予備成形した前記板状体を本成形する本成形装置からなることを特徴とする基材成形装置。
【請求項４】
請求項３に記載の基材成形装置であって、
前記予備成形装置は、前記加熱炉の内部に設置されていることを特徴とする基材成形装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の基材成形装置であって、
前記搬送装置と前記予備成形装置がオフセット位置に配置されていることを特徴とする基材成形装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１０−１６７６６９（Ｐ２０１０−１６７６６９Ａ）
【公開日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２０６３（Ｐ２００９−１２０６３）
【出願日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【出願人】（０００２４１５００）トヨタ紡織株式会社 (2,945)
【出願人】（５９９０３９１７５）株式会社野木製作所 (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【出願人】（０００２４１５００）トヨタ紡織株式会社 (2,945)
【出願人】（５９９０３９１７５）株式会社野木製作所 (1)
【Ｆターム（参考）】
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