基材成形装置
【課題】基材の搬送不具合の発生を防止ないし抑制できる基材成形装置を提供すること。
【解決手段】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その表裏側から挟持して保持するハンガー３０によって吊り下げた状態で搬送しながら基材に成形する基材成形装置であって、板状体を加熱する加熱装置と、加熱装置内において、ハンガー３０を板状体の表裏側から支持した状態で板状体の板面に沿った方向に搬送する第１スライドレール５８ａ、第３スライドレール５８ｃ及び水平方向搬送機構とを備える。加熱装置内において板状体が表裏側から支持された状態で搬送されるので、加熱装置内において板状体を保持した保持装置の落下等の搬送不具合が発生することを防止ないし抑制することができる。
【解決手段】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その表裏側から挟持して保持するハンガー３０によって吊り下げた状態で搬送しながら基材に成形する基材成形装置であって、板状体を加熱する加熱装置と、加熱装置内において、ハンガー３０を板状体の表裏側から支持した状態で板状体の板面に沿った方向に搬送する第１スライドレール５８ａ、第３スライドレール５８ｃ及び水平方向搬送機構とを備える。加熱装置内において板状体が表裏側から支持された状態で搬送されるので、加熱装置内において板状体を保持した保持装置の落下等の搬送不具合が発生することを防止ないし抑制することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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基材に成形する基材成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の基材成形装置として、例えば特許文献１に記載のものが知られている。この基材成形装置は、板状体を加熱する予備加熱装置と、板状体を吊り下げた状態で保持するハンガーと、このハンガー上部に取り付けられたローラを載置することのできるスライドレールとを備えている。予備加熱装置内のスライドレール上に載置されたハンガーは、スライドレール近傍に設けられた水平方向移動機構によって加熱炉内をスライドレールに沿って搬送され、板状体の予備加熱が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２０３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記した特許文献１の水平方向移動機構では、ハンガーに吊り下げられた板状体の板面の一方の面側にのみローラが取り付けられ、当該ローラがスライドレール上に載置される。従って、ハンガーは、当該一方の面側においてのみスライドレールに支持された状態で搬送される。このため、搬送時の揺れや衝撃等によってローラがスライドレール上から脱輪し、搬送不具合が発生する虞がある。
【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑みて創作されたものである。本発明は、基材の搬送不具合の発生を防止ないし抑制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】
【０００６】
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その表裏側から挟持して保持する保持装置によって吊り下げた状態で搬送しながら基材に成形する基材成形装置であって、前記板状体を加熱する加熱装置と、前記加熱装置内において、前記保持装置を前記板状体の表裏側から支持した状態で該板状体の板面に沿った方向に搬送する搬送機構と、を備える基材成形装置に関する。
【０００７】
上記の基材成形装置によると、加熱装置内において板状体が表裏側から支持された状態で搬送されるので、加熱装置内において板状体を保持した保持装置の落下等による搬送不具合が発生することを防止ないし抑制することができる。
【０００８】
前記保持装置は、前記板状体の表裏側にそれぞれ滑車を備え、前記搬送機構は、前記加熱装置内において、前記板状体の表裏側に前記板状体の板面に沿った方向に設けられた搬入レールをそれぞれ備え、前記保持装置は、前記加熱装置内において、前記滑車が前記搬入レール上を移動することで搬送されてもよい。
【０００９】
この構成によると、保持装置を滑車を介して板状体の表裏側から支持するための安定した搬送を具体的に実現できる。
【００１０】
前記板状体の表裏側にそれぞれ設けられた前記搬入レールのうち、一方がメイン搬入レールとされ、他方がサブ搬入レールとされ、前記サブ搬入レールは、所定の間隔で分割された複数の切り欠き部を有してもよい。
【００１１】
この構成によると、切り欠き部では保持装置がメイン搬入レールのみに支持された状態となるので、保持装置の搬送時に異常が発生した場合に、切り欠き部において保持装置をメイン搬入レールから容易に取り外すことができ、問題に迅速に対応することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、加熱装置内において板状体を保持した保持装置の落下等の搬送不具合が発生することを防止ないし抑制することができる基材成形装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】基材Ｋの製造方法のフローチャートを示す。
【図２】板状体Ｗを予備成形するための予備成形型１０の断面図であり、予備成形型１０が閉じる前の状態を示す。
【図３】板状体Ｗを予備成形するための予備成形型１０の断面図であり、予備成形型１０が閉じた後の状態を示す。
【図４】予備成形体Ｗ１を本成形するための本成形型２０の断面図であり、本成形型２０が閉じる前の状態でかつ予備成形型がセット中心に導入された状態を示す。
【図５】予備成形体Ｗ１を本成形するための本成形型２０の断面図であり、本成形型２０が閉じる前の状態でかつ予備成形型が成形中心側に配置された状態を示す。
【図６】予備成形体Ｗ１を本成形するための本成形型２０の断面図であり、本成形型２０が閉じた後の状態を示す。
【図７】板状体Ｗがハンガー３０に吊り下げられた状態を斜め前方から視た斜視図を示す。
【図８】板状体Ｗがハンガー３０に吊り下げられた状態を側方から視た側面図を示す。
【図９】基材成形装置１００の全体を模式的に表した平面図を示す。
【図１０】ハンガー回収装置７０を除いた基材成形装置１００の斜視図を示す。
【図１１】加熱炉５０Ａ内で停止した状態のハンガー３０の平面図を示す。
【図１２】第１スライドレール５８ａと第３スライドレール５８ｃに載置されたハンガー３０を側方から視た側面図を示す。
【図１３】第１スライドレール５８ａと第３スライドレール５８ｃに載置されたハンガー３０が傾いた状態を側方から視た側面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図面を参照して実施形態を説明する。図１は、図６に示す基材Ｋの製造方法を示すフローチャートである。図１に示すように、基材Ｋ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からなる板状体Ｗ全体を加熱した後に（予備加熱工程）、板状体Ｗの蓄熱状態を保持し（本加熱工程）、蓄熱した板状体Ｗを予備成形体Ｚに予備成形し（予備成形工程）、予備成形体Ｚを基材Ｋに本成形する（本成形工程）。これにより、所定の形状に成形された基材Ｋを得ることができる。
【００１５】
板状体Ｗ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、ケナフ等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Ｗ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Ｗ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状とした後に、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Ｗを製造することができる。このような板状体Ｗの製造方法は、例えば、特開２００１−１７９７１６号公報、特開２００２−３７１４５５号公報等に開示されている。なお、板状体Ｗは、「熱成形用繊維板」、「プレボード」等の別の名称で呼ばれる場合がある。
【００１８】
板状体Ｗを加熱することによって、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できる。例えば、板状体Ｗ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Ｗ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Ｗ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、中央部分が凹んだ形状を有しており、他方の金型１４は、中央部分が突出した形状を有している。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水平方向（図２、図３では左右方向）に配置されている。そして、金型１２、１４の型面間に板状体Ｗが金型１２、１４の型閉じ方向に対して垂直方向（図２、図３では上下方向）に吊り下げられた状態で配置される。図３に示すように、予備成形型１０を構成するこれら一対の金型１２、１４は、例えば金型１２を金型１４側に移動させ型閉じすることで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。これにより、板状体Ｗは、予備成形体Ｗ１に成形される。
【００２０】
図４、図５、図６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、中央部分が凹んだ形状を有しており、他方の金型２４は、中央部分が突出した形状を有している。一対の金型２２、２４は、型面２２ａ、２４ａ同士が互いに対向するようにして水平方向（図では左右方向）に配置されている。図４において両型面２２ａ、２４ａの中心に配置された予備成形体Ｗ１の位置を以下「セット中心」という。
【００２１】
図５に示すように、予備成形体Ｗ１は、両金型２２、２４によって行われるプレス加工に先立って、予め他方の金型２４の型面２４ａ側（成形中心側）に配置される。次に図６に示すように、本成形型２０を構成するこれら一対の金型２２、２４は、例えば金型２２を金型２４側に移動させ型閉じすることで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。
【００２２】
予備成形体Ｗ１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２２ａ、２４ａがある程度加熱される場合も含まれる。加熱した予備成形体Ｗ１を本成形型２０（冷間プレス型）でプレスすることによって、予備成形体Ｗ１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６参照）。図６において両型面２２ａ、２４ａの中心に配置された基材Ｋの位置を以下「成形中心」という。
【００２３】
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として用いることができる。例えば、基材Ｋは、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、クォータトリム等に用いることができる。
【００２４】
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、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。従って、板状体Ｗを一回で基材Ｋに成形するのではなく、まず、板状体Ｗを予備成形体Ｗ１に成形し、次に、この予備成形体Ｗ１を基材Ｋに成形することにより、段階的に（２段階で）成形することが可能となっている。
【００２５】
さらに、本成形工程でセット中心に導入された予備成形体Ｗ１を成形中心側に移動させて本成形することにより、両金型２２、２４を型閉じする途中で予備成形体Ｗ１が型面の一部に引っ掛かることを回避し、プレス加工後に基材Ｋの中央部分が型面の一部に引っ掛かった部分から引き延ばされて薄肉となることを規制できる。
【００２６】
続いて板状体Ｗを保持するハンガー３０の構成について説明する。図７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の斜視図である。図８は、ハンガー３０の側面図である。
【００２７】
図７に示すように、ハンガー３０には、鉄やアルミニウム等の金属製のパイプ状部材からなるシャフト３２が設けられている。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、後述する各スライドレール５８ａ，５８ｂ，５８ｃに載置される２つのローラ３６が取り付けられている。シャフトの両端には一対の取付部材３８，３８が設けられており、ローラ３６は、この取付部材３８を介してシャフト３２の上部にそれぞれ取り付けられている。なお、ローラ３６は、取付部材３８の表面側と裏面側にそれぞれ取り付けられている。従って、ハンガー３０には、４つのローラ３６が取り付けられている。また、クランプ３４及びローラ３６は、シャフト３２に対して垂直方向に略同軸上に位置している。
【００２８】
図８に示すように、クランプ３４は、鉄やアルミニウム等の金属製の板状部材からなる一対の挟持部材を有している。両挟持部材は、可動板３４ａと固定板３４ｂからなり、可動板３４ａと固定板３４ｂ間にヒンジ３５を取付け、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。即ち、両挟持部材の一方は、同他方に対して板状体Ｗの上縁部を保持する閉じ位置と板状体Ｗの上縁部を解除する開き位置との間を開閉可能とされている。可動板３４ａと固定板３４ｂの上端部間には、ばね部材３７が取り付けられており、このばね部材３７によって可動板３４ａ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。可動板３４ａと固定板３４ｂの下端部の内面側には、板状体Ｗが下方に落ちることを規制するための滑り止め部材３４ｃが設けられている。
【００２９】
続いて基材成形装置１００の全体構成について説明する。図９は、基材Ｋを成形するための基材成形装置１００の全体を模式的に表した平面図である。また、図１０は、ハンガー回収装置７０を除いた基材成形装置１００の斜視図である。図９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と、板状体Ｗを基材Ｋに成形する成形装置と、ハンガー回収装置７０とを備えている。加熱装置は、予備成形装置５０と本加熱装置４０とから構成されている。予備加熱装置５０と本加熱装置４０は、基材成形装置１００の搬入口からこの順に配置されており、本加熱装置４０は、予備加熱装置５０と平面視略垂直かつ略水平に配置されている。即ち、予備加熱装置５０と本加熱装置４０は、平面視略Ｌ字状に直交する配置で連結されている。板状体Ｗは、基材成形装置１００の入口側から予備成形装置５０に投入され、予備成形装置５０で約１７０℃に加熱され、さらに、加熱状態のまま本加熱装置４０に投入される。
【００３０】
ハンガー回収装置７０は、基材Ｋの成形後に、基材Ｋから取り出された空き状態のハンガー３０を回収するための装置である。空き状態のハンガー３０は、図示しない移送機構によってハンガー回収装置７０の搬入部７０Ａまで搬送され、回収部７０Ｂで回収される。基材Ｋの成形工程は、図９の矢印方向に従ってハンガー３０を搬送しながら行われる。
【００３１】
予備加熱装置５０は、図９及び図１０に示すように、第１加熱炉５２Ａと第２加熱炉５２Ｂとから構成されている。各加熱炉５２Ａ，５２Ｂには、過熱水蒸気を噴出する配管（図示せず）が配設されており、この配管は、板状体Ｗの表裏両側に対向配置されている。このため、ハンガー３０に吊り下げられた状態の板状体Ｗは、対向配置された配管の間を通過し、板状体Ｗを表裏両側からムラなく加熱することができ、かつ、加熱時間を短縮することができる。
【００３２】
本加熱装置４０は、図１０に示すように、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４４とを備えている。加熱炉４２の内部温度は例えば２００℃に設定されており、予め１７０℃付近に加熱された板状体Ｗを２００℃に加熱し保持することにより、当該板状体Ｗに含まれる熱可塑性樹脂の溶融状態を維持させることが可能となっている。
【００３３】
図１０に示す搬送装置４４は、並列に配置された２台のチェーンコンベヤ４６ａ、４６ｂによって構成されており、この２台のチェーンコンベヤ４６ａ、４６ｂ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４６ａ、４６ｂ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４４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。
【００３４】
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４４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４４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。
【００３５】
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。なお、加熱炉４２の略後半部は、平面視において略Ｌ字形に形成されており、オフセット位置に配置された搬送装置４４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。
【００３６】
図１０に示すように、基材成形装置１００は、ハンガー３０に取り付けられたローラ３６を回転可能に載置することが可能な第１スライドレール５８ａと、第２スライドレール５８ｂと、第３スライドレール５８ｃとを備えている。第１スライドレール５８ａは、搬送装置４４の手前側において搬送装置４４と平面視略垂直かつ略水平に配置され、予備加熱装置５０の搬入部５０Ａから本加熱装置４０の搬入部４０Ａ（搬送装置４４の手前側）まで延設されている。第２スライドレール５８ｂは、搬送装置４４の奥側において搬送装置４４と平面視略垂直かつ略水平に配置され、搬送装置４４の終端部４０Ｂから予備成形型１０まで延設されている。第３スライドレール５８ｃは、搬送装置４４の手前側かつ第１スライドレール５８ａの奥側において第１スライドレール５８ａと平行かつ同じ高さに配置されている。また、第３スライドレール５８ｃは複数に分割されており、予備加熱装置５０の搬入部５０Ａから予備加熱装置５０と本加熱装置４０との境界部近傍に亘って所定の間隔を空けながら設けられている。隣接する第３スライドレール５８ｃ同士の間の間隙は、切り欠き部５９ａ，５９ｂとされている（図９参照）。複数の切り欠き部５９ａ，５９ｂのうち、加熱炉５２Ａ内には２つの切り欠き部５９ａが設けられ、加熱炉５２Ｂ内には２つの切り欠き部５９ｂが設けられている。
【００３７】
ここで、図１２に、第１スライドレール５８ａと第３スライドレール５８ｃに載置されたハンガー３０を側方から視た側面図を示す。予備加熱装置５０の搬入部５０Ａから搬入されたハンガー３０は、図１２に示すように、取付部材３８の手前側（図８の左側）に取り付けられている２つのローラ３６のみが第１スライドレール５８ａに載置され、取付部材３８の奥側（図８の右側）に取り付けられている２つのローラ３６のみが第３スライドレール５８ｃに載置される。なお、図１２に示すように、板状体Ｗの表裏側に位置するローラ３６の間隔Ｗ３は、第１スライドレール５８ａと第３スライドレール５８ｃの間の間隔Ｗ４と一致している。このため、各スライドレール５８ａ，５８ｃに載置されたローラ３６は、各スライドレール５８ａ，５８ｃの頂点部５８ａ１，５８ｃ１に嵌り込んだ状態となる。一方、ハンガー３０のローラ３６が第２スライドレール５８ｂに載置される際には、取付部材３８の奥側（図８の右側）に取り付けられている２つのローラ３６のみが載置される。そして、第２スライドレール５８ｂに載置されたローラ３６についても、第２スライドレール５８ｂの頂点部（図示せず）に嵌り込んだ状態となる。
【００３８】
第１スライドレール５８ａや第２スライドレール５８ｂの近傍には、図示しない水平方向移動機構がそれぞれ設けられている。水平方向移動機構は、各スライドレール５８ａ，５８ｂ，５８ｃ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。このため、第１スライドレール５８ａに載置されたハンガー３０を、水平方向移動機構によって予備加熱装置５０の搬入部５０Ａから本加熱装置４０の搬入部４０Ａまで移送することが可能となっている。さらに、第２スライドレール５８ｂに載置されたハンガー３０を、水平方向移動機構によって搬送装置４４の終端部４０Ｂから予備成形型１０まで移送することが可能となっている。また、基材成形装置１００は、第１スライドレール５８ａから搬送装置４４にハンガー３０を受け渡すための図示しない第１ハンガー受け渡し機構と、搬送装置４４から第２スライドレール５８ｂにハンガー３０を受け渡すための図示しない第２ハンガー受け渡し機構とを備えている。
【００３９】
続いて予備加熱装置５０内におけるハンガー３０の搬送態様について詳しく説明する。予備加熱装置５０内に搬入され、ローラ３６が第１スライドレール５８ａ及び第３スライドレール５８ｃにそれぞれ載置されたハンガー３０は、水平方向移動機構によって予備加熱装置５０内を搬送方向に移動しながら各加熱炉５２Ａ，５２Ｂ内の所定の位置でそれぞれ停止する。そして、ハンガー３０に吊り下げられた板状体Ｗは、ハンガー３０が停止した状態で、上述した対向配置された両配管の間で加熱される。ここで、図１１は、加熱炉５２Ａ内で停止した状態のハンガー３０の平面図を示している。
【００４０】
図１１に示すように、平面視において各加熱炉５２Ａ内における２つの切り欠き部５９ａ，５９ａの間の幅は、平面視においてハンガー３０における板状体Ｗの板面に沿った方向（図１１の紙面左右方向）のローラ３６の間隔Ｗ１とほぼ等しいものとされている。また、２つの切り欠き部５９ａ，５９ａの幅Ｗ２は、それぞれローラ３６の直径よりも大きいものとなっている。そして、ハンガー３０は、加熱炉５２Ａ内において２つのローラ３６がそれぞれ２つの切り欠き部部５９ａ，５９ａと一致する位置で停止し、板状体Ｗの予備加熱が行われる。このため、加熱炉５２Ａ内でハンガー３０が停止した状態では、図１１に示すように、第１スライドレール５８ａに載置された２つのローラ３６を第１スライドレール５８ａから取り外し、ハンガー３０を各切り欠き部５９ａ，５９ａから奥側方向（図１１の紙面上側方向）に取り出すことが可能となっている。
【００４１】
なお、加熱炉５２Ｂ内に設けられた切り欠き部５９ｂ，５９ｂは加熱炉５２Ａ内に設けられた切り欠き部５９ａ，５９ａと同様の構成となっている。そして、ハンガー３０は、加熱炉５２Ｂ内においても、２つのローラ３６がそれぞれ２つの切り欠き部５９ｂ，５９ｂと一致する位置で停止し、板状体Ｗの予備加熱が行われる。このため、加熱炉５２Ｂ内でハンガー３０が停止した状態でも、ハンガー３０を各切り欠き部５９ｂ，５９ｂから奥側方向に取り出すことが可能となっている。
【００４２】
さて、上記のように、予備加熱装置５０内では第１スライドレール５８ａと第３スライドレール５８ｃとによってハンガー３０が板状体Ｗの表裏側から支持された状態で搬送される。このため、予備加熱装置５０内での搬送中にローラ３６が各スライドレール５８ａ，５８ｃの頂点部５８ａ１，５８ｃ１から外れて傾いたとしても（図１３に示す状態）、ローラ３６が脱輪することがない。また、各加熱炉５２Ａ，５２Ｂ内でハンガー３０が停止した状態では、上記のように、切り欠き部５９ａ、５９ｂからハンガー３０を取り外すことができるので、予備加熱中に異常が発生した場合にハンガー３０を取り外して迅速に対応することができる。なお、第３スライドレール５８ｃは予備加熱装置５０と本加熱装置４０との境界部近傍までしか設けられていないので（図９及び図１０参照）、本加熱装置４０の搬入部４０Ａまで搬送されたハンガー３０は、第１スライドレール５８ａにのみ載置された状態となっている。このため、本加熱装置４０の搬入部４０Ａでは、第１ハンガー受け渡し機構によって第１スライドレール５８ａから搬送装置４４にハンガー３０を受け渡すことができる。
【００４３】
以上のように本実施形態に係る基材成形装置１００では、予備加熱装置５０内において板状体Ｗが表裏側から支持された状態で搬送方向に搬送されるので、ローラ３６が各スライドレール５８ａ，５８ｃから脱輪することがなく、予備加熱装置５０内において板状体Ｗを保持したハンガー３０の落下等による搬送不具合が発生することを防止ないし抑制することができる。
【００４４】
また、本実施形態に係る基材成形装置１００では、ハンガー３０が、板状体Ｗの表裏側にそれぞれローラ３６を備えている。そして、予備加熱装置５０内において、板状体Ｗの表裏側に板状体Ｗの板面に沿った方向に設けられた各スライドレール５８ａ，５８ｃをそれぞれ設けられており、ハンガー３０は、予備加熱装置５０内において、ローラ３６が各スライドレール５８ａ，５８ｃ上を移動することで搬送される構成となっている。このように、本実施形態に係る基材成形装置１００では、ハンガー３０をローラ３６を介して板状体Ｗの表裏側から支持するため安定した搬送を具体的に実現できる。
【００４５】
また、本実施形態に係る基材成形装置１００では、板状体Ｗの表裏側にそれぞれ設けられた各スライドレール５８ａ，５８ｃのうち、一方が第１スライドレール５８ａとされ、他方が第３スライドレール５８ｃとされている。そして、第３スライドレール５８ｃは、所定の間隔で分割され、その間に複数の切り欠き部５９ａ、５９ｂが設けられている。このため、切り欠き部５９ａ、５９ｂにおいてハンガー３０が第１スライドレール５８ａのみに支持された状態となるので、ハンガー３０の搬送時に異常が発生した場合に、切り欠き部５９ａ、５９ｂにおいてハンガー３０を第１スライドレール５８ａから容易に取り外すことができ、問題に迅速に対応することができる。
【００４６】
実施形態の構成と本発明の構成との対応関係を記載しておく。ハンガー３０が「保持装置」の一例である。また、予備加熱装置５０が「加熱装置」の一例である。また、第１スライドレール５８ａ、第３スライドレール５８ｃ、及び水平方向移動機構が「搬送機構」の一例である。また、ローラ３６が「滑車」の一例である。また、第１スライドレール５８ａが「メイン搬入レール」の一例である。また、第３スライドレール５８ｃが「サブ搬入レール」の一例である。
【００４７】
上記の実施形態の変形例を以下に列挙する。
（１）上記の実施形態では、第３スライドレールが複数に分割されている構成を例示したが、第３スライドレールが分割されていない構成を採用してもよい。
【００４８】
（２）上記の実施形態では、ハンガーのローラが第１スライドレール及び第３スライドレールに載置されることで、板状体の表裏側からハンガーが支持される構成を例示したが、板状体の表裏側からハンガーを支持するための構成は限定されない。
【００４９】
（３）上記の実施形態では、第１スライドレール、第３スライドレール及び水平方向移動機構によって板状体を搬送する構成を例示したが、搬送機構の構成については限定されない。
【００５０】
（４）上記の実施形態以外にも、加熱装置及び搬送機構の構成については、適宜に変更可能である。
【００５１】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【００５２】
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００５３】
１０…予備成形型、１２、１４、２２、２４…金型、２０…本成形型、２２ａ、２４ａ…型面、３０…ハンガー、３２…シャフト、３４…クランプ、３６…ローラ、３８…取付部材、４０…本加熱装置、４２…加熱炉、４４…搬送機構、５０…予備加熱装置、５２…予備加熱炉、５８ａ…第１スライドレール、５８ａ１…（第１スライドレールの）頂点部、５８ｃ１…（第３スライドレールの）頂点部、５８ｂ…第２スライドレール、５８ｃ…第３スライドレール、５９ａ、５９ｂ…切り欠き部、７０…ハンガー回収機構、１００…基材成形装置
【技術分野】
【０００１】
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基材に成形する基材成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の基材成形装置として、例えば特許文献１に記載のものが知られている。この基材成形装置は、板状体を加熱する予備加熱装置と、板状体を吊り下げた状態で保持するハンガーと、このハンガー上部に取り付けられたローラを載置することのできるスライドレールとを備えている。予備加熱装置内のスライドレール上に載置されたハンガーは、スライドレール近傍に設けられた水平方向移動機構によって加熱炉内をスライドレールに沿って搬送され、板状体の予備加熱が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２０３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記した特許文献１の水平方向移動機構では、ハンガーに吊り下げられた板状体の板面の一方の面側にのみローラが取り付けられ、当該ローラがスライドレール上に載置される。従って、ハンガーは、当該一方の面側においてのみスライドレールに支持された状態で搬送される。このため、搬送時の揺れや衝撃等によってローラがスライドレール上から脱輪し、搬送不具合が発生する虞がある。
【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑みて創作されたものである。本発明は、基材の搬送不具合の発生を防止ないし抑制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】
【０００６】
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その表裏側から挟持して保持する保持装置によって吊り下げた状態で搬送しながら基材に成形する基材成形装置であって、前記板状体を加熱する加熱装置と、前記加熱装置内において、前記保持装置を前記板状体の表裏側から支持した状態で該板状体の板面に沿った方向に搬送する搬送機構と、を備える基材成形装置に関する。
【０００７】
上記の基材成形装置によると、加熱装置内において板状体が表裏側から支持された状態で搬送されるので、加熱装置内において板状体を保持した保持装置の落下等による搬送不具合が発生することを防止ないし抑制することができる。
【０００８】
前記保持装置は、前記板状体の表裏側にそれぞれ滑車を備え、前記搬送機構は、前記加熱装置内において、前記板状体の表裏側に前記板状体の板面に沿った方向に設けられた搬入レールをそれぞれ備え、前記保持装置は、前記加熱装置内において、前記滑車が前記搬入レール上を移動することで搬送されてもよい。
【０００９】
この構成によると、保持装置を滑車を介して板状体の表裏側から支持するための安定した搬送を具体的に実現できる。
【００１０】
前記板状体の表裏側にそれぞれ設けられた前記搬入レールのうち、一方がメイン搬入レールとされ、他方がサブ搬入レールとされ、前記サブ搬入レールは、所定の間隔で分割された複数の切り欠き部を有してもよい。
【００１１】
この構成によると、切り欠き部では保持装置がメイン搬入レールのみに支持された状態となるので、保持装置の搬送時に異常が発生した場合に、切り欠き部において保持装置をメイン搬入レールから容易に取り外すことができ、問題に迅速に対応することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、加熱装置内において板状体を保持した保持装置の落下等の搬送不具合が発生することを防止ないし抑制することができる基材成形装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】基材Ｋの製造方法のフローチャートを示す。
【図２】板状体Ｗを予備成形するための予備成形型１０の断面図であり、予備成形型１０が閉じる前の状態を示す。
【図３】板状体Ｗを予備成形するための予備成形型１０の断面図であり、予備成形型１０が閉じた後の状態を示す。
【図４】予備成形体Ｗ１を本成形するための本成形型２０の断面図であり、本成形型２０が閉じる前の状態でかつ予備成形型がセット中心に導入された状態を示す。
【図５】予備成形体Ｗ１を本成形するための本成形型２０の断面図であり、本成形型２０が閉じる前の状態でかつ予備成形型が成形中心側に配置された状態を示す。
【図６】予備成形体Ｗ１を本成形するための本成形型２０の断面図であり、本成形型２０が閉じた後の状態を示す。
【図７】板状体Ｗがハンガー３０に吊り下げられた状態を斜め前方から視た斜視図を示す。
【図８】板状体Ｗがハンガー３０に吊り下げられた状態を側方から視た側面図を示す。
【図９】基材成形装置１００の全体を模式的に表した平面図を示す。
【図１０】ハンガー回収装置７０を除いた基材成形装置１００の斜視図を示す。
【図１１】加熱炉５０Ａ内で停止した状態のハンガー３０の平面図を示す。
【図１２】第１スライドレール５８ａと第３スライドレール５８ｃに載置されたハンガー３０を側方から視た側面図を示す。
【図１３】第１スライドレール５８ａと第３スライドレール５８ｃに載置されたハンガー３０が傾いた状態を側方から視た側面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図面を参照して実施形態を説明する。図１は、図６に示す基材Ｋの製造方法を示すフローチャートである。図１に示すように、基材Ｋ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からなる板状体Ｗ全体を加熱した後に（予備加熱工程）、板状体Ｗの蓄熱状態を保持し（本加熱工程）、蓄熱した板状体Ｗを予備成形体Ｚに予備成形し（予備成形工程）、予備成形体Ｚを基材Ｋに本成形する（本成形工程）。これにより、所定の形状に成形された基材Ｋを得ることができる。
【００１５】
板状体Ｗ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、ケナフ等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Ｗ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Ｗ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状とした後に、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Ｗを製造することができる。このような板状体Ｗの製造方法は、例えば、特開２００１−１７９７１６号公報、特開２００２−３７１４５５号公報等に開示されている。なお、板状体Ｗは、「熱成形用繊維板」、「プレボード」等の別の名称で呼ばれる場合がある。
【００１８】
板状体Ｗを加熱することによって、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できる。例えば、板状体Ｗ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Ｗ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Ｗ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、中央部分が凹んだ形状を有しており、他方の金型１４は、中央部分が突出した形状を有している。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水平方向（図２、図３では左右方向）に配置されている。そして、金型１２、１４の型面間に板状体Ｗが金型１２、１４の型閉じ方向に対して垂直方向（図２、図３では上下方向）に吊り下げられた状態で配置される。図３に示すように、予備成形型１０を構成するこれら一対の金型１２、１４は、例えば金型１２を金型１４側に移動させ型閉じすることで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。これにより、板状体Ｗは、予備成形体Ｗ１に成形される。
【００２０】
図４、図５、図６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、中央部分が凹んだ形状を有しており、他方の金型２４は、中央部分が突出した形状を有している。一対の金型２２、２４は、型面２２ａ、２４ａ同士が互いに対向するようにして水平方向（図では左右方向）に配置されている。図４において両型面２２ａ、２４ａの中心に配置された予備成形体Ｗ１の位置を以下「セット中心」という。
【００２１】
図５に示すように、予備成形体Ｗ１は、両金型２２、２４によって行われるプレス加工に先立って、予め他方の金型２４の型面２４ａ側（成形中心側）に配置される。次に図６に示すように、本成形型２０を構成するこれら一対の金型２２、２４は、例えば金型２２を金型２４側に移動させ型閉じすることで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。
【００２２】
予備成形体Ｗ１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２２ａ、２４ａがある程度加熱される場合も含まれる。加熱した予備成形体Ｗ１を本成形型２０（冷間プレス型）でプレスすることによって、予備成形体Ｗ１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６参照）。図６において両型面２２ａ、２４ａの中心に配置された基材Ｋの位置を以下「成形中心」という。
【００２３】
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として用いることができる。例えば、基材Ｋは、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、クォータトリム等に用いることができる。
【００２４】
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、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。従って、板状体Ｗを一回で基材Ｋに成形するのではなく、まず、板状体Ｗを予備成形体Ｗ１に成形し、次に、この予備成形体Ｗ１を基材Ｋに成形することにより、段階的に（２段階で）成形することが可能となっている。
【００２５】
さらに、本成形工程でセット中心に導入された予備成形体Ｗ１を成形中心側に移動させて本成形することにより、両金型２２、２４を型閉じする途中で予備成形体Ｗ１が型面の一部に引っ掛かることを回避し、プレス加工後に基材Ｋの中央部分が型面の一部に引っ掛かった部分から引き延ばされて薄肉となることを規制できる。
【００２６】
続いて板状体Ｗを保持するハンガー３０の構成について説明する。図７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の斜視図である。図８は、ハンガー３０の側面図である。
【００２７】
図７に示すように、ハンガー３０には、鉄やアルミニウム等の金属製のパイプ状部材からなるシャフト３２が設けられている。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、後述する各スライドレール５８ａ，５８ｂ，５８ｃに載置される２つのローラ３６が取り付けられている。シャフトの両端には一対の取付部材３８，３８が設けられており、ローラ３６は、この取付部材３８を介してシャフト３２の上部にそれぞれ取り付けられている。なお、ローラ３６は、取付部材３８の表面側と裏面側にそれぞれ取り付けられている。従って、ハンガー３０には、４つのローラ３６が取り付けられている。また、クランプ３４及びローラ３６は、シャフト３２に対して垂直方向に略同軸上に位置している。
【００２８】
図８に示すように、クランプ３４は、鉄やアルミニウム等の金属製の板状部材からなる一対の挟持部材を有している。両挟持部材は、可動板３４ａと固定板３４ｂからなり、可動板３４ａと固定板３４ｂ間にヒンジ３５を取付け、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。即ち、両挟持部材の一方は、同他方に対して板状体Ｗの上縁部を保持する閉じ位置と板状体Ｗの上縁部を解除する開き位置との間を開閉可能とされている。可動板３４ａと固定板３４ｂの上端部間には、ばね部材３７が取り付けられており、このばね部材３７によって可動板３４ａ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。可動板３４ａと固定板３４ｂの下端部の内面側には、板状体Ｗが下方に落ちることを規制するための滑り止め部材３４ｃが設けられている。
【００２９】
続いて基材成形装置１００の全体構成について説明する。図９は、基材Ｋを成形するための基材成形装置１００の全体を模式的に表した平面図である。また、図１０は、ハンガー回収装置７０を除いた基材成形装置１００の斜視図である。図９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と、板状体Ｗを基材Ｋに成形する成形装置と、ハンガー回収装置７０とを備えている。加熱装置は、予備成形装置５０と本加熱装置４０とから構成されている。予備加熱装置５０と本加熱装置４０は、基材成形装置１００の搬入口からこの順に配置されており、本加熱装置４０は、予備加熱装置５０と平面視略垂直かつ略水平に配置されている。即ち、予備加熱装置５０と本加熱装置４０は、平面視略Ｌ字状に直交する配置で連結されている。板状体Ｗは、基材成形装置１００の入口側から予備成形装置５０に投入され、予備成形装置５０で約１７０℃に加熱され、さらに、加熱状態のまま本加熱装置４０に投入される。
【００３０】
ハンガー回収装置７０は、基材Ｋの成形後に、基材Ｋから取り出された空き状態のハンガー３０を回収するための装置である。空き状態のハンガー３０は、図示しない移送機構によってハンガー回収装置７０の搬入部７０Ａまで搬送され、回収部７０Ｂで回収される。基材Ｋの成形工程は、図９の矢印方向に従ってハンガー３０を搬送しながら行われる。
【００３１】
予備加熱装置５０は、図９及び図１０に示すように、第１加熱炉５２Ａと第２加熱炉５２Ｂとから構成されている。各加熱炉５２Ａ，５２Ｂには、過熱水蒸気を噴出する配管（図示せず）が配設されており、この配管は、板状体Ｗの表裏両側に対向配置されている。このため、ハンガー３０に吊り下げられた状態の板状体Ｗは、対向配置された配管の間を通過し、板状体Ｗを表裏両側からムラなく加熱することができ、かつ、加熱時間を短縮することができる。
【００３２】
本加熱装置４０は、図１０に示すように、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４４とを備えている。加熱炉４２の内部温度は例えば２００℃に設定されており、予め１７０℃付近に加熱された板状体Ｗを２００℃に加熱し保持することにより、当該板状体Ｗに含まれる熱可塑性樹脂の溶融状態を維持させることが可能となっている。
【００３３】
図１０に示す搬送装置４４は、並列に配置された２台のチェーンコンベヤ４６ａ、４６ｂによって構成されており、この２台のチェーンコンベヤ４６ａ、４６ｂ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４６ａ、４６ｂ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４４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。
【００３４】
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４４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４４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。
【００３５】
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。なお、加熱炉４２の略後半部は、平面視において略Ｌ字形に形成されており、オフセット位置に配置された搬送装置４４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。
【００３６】
図１０に示すように、基材成形装置１００は、ハンガー３０に取り付けられたローラ３６を回転可能に載置することが可能な第１スライドレール５８ａと、第２スライドレール５８ｂと、第３スライドレール５８ｃとを備えている。第１スライドレール５８ａは、搬送装置４４の手前側において搬送装置４４と平面視略垂直かつ略水平に配置され、予備加熱装置５０の搬入部５０Ａから本加熱装置４０の搬入部４０Ａ（搬送装置４４の手前側）まで延設されている。第２スライドレール５８ｂは、搬送装置４４の奥側において搬送装置４４と平面視略垂直かつ略水平に配置され、搬送装置４４の終端部４０Ｂから予備成形型１０まで延設されている。第３スライドレール５８ｃは、搬送装置４４の手前側かつ第１スライドレール５８ａの奥側において第１スライドレール５８ａと平行かつ同じ高さに配置されている。また、第３スライドレール５８ｃは複数に分割されており、予備加熱装置５０の搬入部５０Ａから予備加熱装置５０と本加熱装置４０との境界部近傍に亘って所定の間隔を空けながら設けられている。隣接する第３スライドレール５８ｃ同士の間の間隙は、切り欠き部５９ａ，５９ｂとされている（図９参照）。複数の切り欠き部５９ａ，５９ｂのうち、加熱炉５２Ａ内には２つの切り欠き部５９ａが設けられ、加熱炉５２Ｂ内には２つの切り欠き部５９ｂが設けられている。
【００３７】
ここで、図１２に、第１スライドレール５８ａと第３スライドレール５８ｃに載置されたハンガー３０を側方から視た側面図を示す。予備加熱装置５０の搬入部５０Ａから搬入されたハンガー３０は、図１２に示すように、取付部材３８の手前側（図８の左側）に取り付けられている２つのローラ３６のみが第１スライドレール５８ａに載置され、取付部材３８の奥側（図８の右側）に取り付けられている２つのローラ３６のみが第３スライドレール５８ｃに載置される。なお、図１２に示すように、板状体Ｗの表裏側に位置するローラ３６の間隔Ｗ３は、第１スライドレール５８ａと第３スライドレール５８ｃの間の間隔Ｗ４と一致している。このため、各スライドレール５８ａ，５８ｃに載置されたローラ３６は、各スライドレール５８ａ，５８ｃの頂点部５８ａ１，５８ｃ１に嵌り込んだ状態となる。一方、ハンガー３０のローラ３６が第２スライドレール５８ｂに載置される際には、取付部材３８の奥側（図８の右側）に取り付けられている２つのローラ３６のみが載置される。そして、第２スライドレール５８ｂに載置されたローラ３６についても、第２スライドレール５８ｂの頂点部（図示せず）に嵌り込んだ状態となる。
【００３８】
第１スライドレール５８ａや第２スライドレール５８ｂの近傍には、図示しない水平方向移動機構がそれぞれ設けられている。水平方向移動機構は、各スライドレール５８ａ，５８ｂ，５８ｃ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。このため、第１スライドレール５８ａに載置されたハンガー３０を、水平方向移動機構によって予備加熱装置５０の搬入部５０Ａから本加熱装置４０の搬入部４０Ａまで移送することが可能となっている。さらに、第２スライドレール５８ｂに載置されたハンガー３０を、水平方向移動機構によって搬送装置４４の終端部４０Ｂから予備成形型１０まで移送することが可能となっている。また、基材成形装置１００は、第１スライドレール５８ａから搬送装置４４にハンガー３０を受け渡すための図示しない第１ハンガー受け渡し機構と、搬送装置４４から第２スライドレール５８ｂにハンガー３０を受け渡すための図示しない第２ハンガー受け渡し機構とを備えている。
【００３９】
続いて予備加熱装置５０内におけるハンガー３０の搬送態様について詳しく説明する。予備加熱装置５０内に搬入され、ローラ３６が第１スライドレール５８ａ及び第３スライドレール５８ｃにそれぞれ載置されたハンガー３０は、水平方向移動機構によって予備加熱装置５０内を搬送方向に移動しながら各加熱炉５２Ａ，５２Ｂ内の所定の位置でそれぞれ停止する。そして、ハンガー３０に吊り下げられた板状体Ｗは、ハンガー３０が停止した状態で、上述した対向配置された両配管の間で加熱される。ここで、図１１は、加熱炉５２Ａ内で停止した状態のハンガー３０の平面図を示している。
【００４０】
図１１に示すように、平面視において各加熱炉５２Ａ内における２つの切り欠き部５９ａ，５９ａの間の幅は、平面視においてハンガー３０における板状体Ｗの板面に沿った方向（図１１の紙面左右方向）のローラ３６の間隔Ｗ１とほぼ等しいものとされている。また、２つの切り欠き部５９ａ，５９ａの幅Ｗ２は、それぞれローラ３６の直径よりも大きいものとなっている。そして、ハンガー３０は、加熱炉５２Ａ内において２つのローラ３６がそれぞれ２つの切り欠き部部５９ａ，５９ａと一致する位置で停止し、板状体Ｗの予備加熱が行われる。このため、加熱炉５２Ａ内でハンガー３０が停止した状態では、図１１に示すように、第１スライドレール５８ａに載置された２つのローラ３６を第１スライドレール５８ａから取り外し、ハンガー３０を各切り欠き部５９ａ，５９ａから奥側方向（図１１の紙面上側方向）に取り出すことが可能となっている。
【００４１】
なお、加熱炉５２Ｂ内に設けられた切り欠き部５９ｂ，５９ｂは加熱炉５２Ａ内に設けられた切り欠き部５９ａ，５９ａと同様の構成となっている。そして、ハンガー３０は、加熱炉５２Ｂ内においても、２つのローラ３６がそれぞれ２つの切り欠き部５９ｂ，５９ｂと一致する位置で停止し、板状体Ｗの予備加熱が行われる。このため、加熱炉５２Ｂ内でハンガー３０が停止した状態でも、ハンガー３０を各切り欠き部５９ｂ，５９ｂから奥側方向に取り出すことが可能となっている。
【００４２】
さて、上記のように、予備加熱装置５０内では第１スライドレール５８ａと第３スライドレール５８ｃとによってハンガー３０が板状体Ｗの表裏側から支持された状態で搬送される。このため、予備加熱装置５０内での搬送中にローラ３６が各スライドレール５８ａ，５８ｃの頂点部５８ａ１，５８ｃ１から外れて傾いたとしても（図１３に示す状態）、ローラ３６が脱輪することがない。また、各加熱炉５２Ａ，５２Ｂ内でハンガー３０が停止した状態では、上記のように、切り欠き部５９ａ、５９ｂからハンガー３０を取り外すことができるので、予備加熱中に異常が発生した場合にハンガー３０を取り外して迅速に対応することができる。なお、第３スライドレール５８ｃは予備加熱装置５０と本加熱装置４０との境界部近傍までしか設けられていないので（図９及び図１０参照）、本加熱装置４０の搬入部４０Ａまで搬送されたハンガー３０は、第１スライドレール５８ａにのみ載置された状態となっている。このため、本加熱装置４０の搬入部４０Ａでは、第１ハンガー受け渡し機構によって第１スライドレール５８ａから搬送装置４４にハンガー３０を受け渡すことができる。
【００４３】
以上のように本実施形態に係る基材成形装置１００では、予備加熱装置５０内において板状体Ｗが表裏側から支持された状態で搬送方向に搬送されるので、ローラ３６が各スライドレール５８ａ，５８ｃから脱輪することがなく、予備加熱装置５０内において板状体Ｗを保持したハンガー３０の落下等による搬送不具合が発生することを防止ないし抑制することができる。
【００４４】
また、本実施形態に係る基材成形装置１００では、ハンガー３０が、板状体Ｗの表裏側にそれぞれローラ３６を備えている。そして、予備加熱装置５０内において、板状体Ｗの表裏側に板状体Ｗの板面に沿った方向に設けられた各スライドレール５８ａ，５８ｃをそれぞれ設けられており、ハンガー３０は、予備加熱装置５０内において、ローラ３６が各スライドレール５８ａ，５８ｃ上を移動することで搬送される構成となっている。このように、本実施形態に係る基材成形装置１００では、ハンガー３０をローラ３６を介して板状体Ｗの表裏側から支持するため安定した搬送を具体的に実現できる。
【００４５】
また、本実施形態に係る基材成形装置１００では、板状体Ｗの表裏側にそれぞれ設けられた各スライドレール５８ａ，５８ｃのうち、一方が第１スライドレール５８ａとされ、他方が第３スライドレール５８ｃとされている。そして、第３スライドレール５８ｃは、所定の間隔で分割され、その間に複数の切り欠き部５９ａ、５９ｂが設けられている。このため、切り欠き部５９ａ、５９ｂにおいてハンガー３０が第１スライドレール５８ａのみに支持された状態となるので、ハンガー３０の搬送時に異常が発生した場合に、切り欠き部５９ａ、５９ｂにおいてハンガー３０を第１スライドレール５８ａから容易に取り外すことができ、問題に迅速に対応することができる。
【００４６】
実施形態の構成と本発明の構成との対応関係を記載しておく。ハンガー３０が「保持装置」の一例である。また、予備加熱装置５０が「加熱装置」の一例である。また、第１スライドレール５８ａ、第３スライドレール５８ｃ、及び水平方向移動機構が「搬送機構」の一例である。また、ローラ３６が「滑車」の一例である。また、第１スライドレール５８ａが「メイン搬入レール」の一例である。また、第３スライドレール５８ｃが「サブ搬入レール」の一例である。
【００４７】
上記の実施形態の変形例を以下に列挙する。
（１）上記の実施形態では、第３スライドレールが複数に分割されている構成を例示したが、第３スライドレールが分割されていない構成を採用してもよい。
【００４８】
（２）上記の実施形態では、ハンガーのローラが第１スライドレール及び第３スライドレールに載置されることで、板状体の表裏側からハンガーが支持される構成を例示したが、板状体の表裏側からハンガーを支持するための構成は限定されない。
【００４９】
（３）上記の実施形態では、第１スライドレール、第３スライドレール及び水平方向移動機構によって板状体を搬送する構成を例示したが、搬送機構の構成については限定されない。
【００５０】
（４）上記の実施形態以外にも、加熱装置及び搬送機構の構成については、適宜に変更可能である。
【００５１】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【００５２】
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００５３】
１０…予備成形型、１２、１４、２２、２４…金型、２０…本成形型、２２ａ、２４ａ…型面、３０…ハンガー、３２…シャフト、３４…クランプ、３６…ローラ、３８…取付部材、４０…本加熱装置、４２…加熱炉、４４…搬送機構、５０…予備加熱装置、５２…予備加熱炉、５８ａ…第１スライドレール、５８ａ１…（第１スライドレールの）頂点部、５８ｃ１…（第３スライドレールの）頂点部、５８ｂ…第２スライドレール、５８ｃ…第３スライドレール、５９ａ、５９ｂ…切り欠き部、７０…ハンガー回収機構、１００…基材成形装置
【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その表裏側から挟持して保持する保持装置によって吊り下げた状態で搬送しながら基材に成形する基材成形装置であって、
前記板状体を加熱する加熱装置と、
前記加熱装置内において、前記保持装置を前記板状体の表裏側から支持した状態で該板状体の板面に沿った方向に搬送する搬送機構と、
を備えることを特徴とする基材成形装置。
【請求項２】
前記保持装置は、前記板状体の表裏側にそれぞれ滑車を備え、
前記搬送機構は、前記加熱装置内において、前記板状体の表裏側に前記板状体の板面に沿った方向に設けられた搬入レールをそれぞれ備え、
前記保持装置は、前記加熱装置内において、前記滑車が前記搬入レール上を移動することで搬送されることを特徴とする請求項１に記載の基材成形装置。
【請求項３】
前記板状体の表裏側にそれぞれ設けられた前記搬入レールのうち、一方がメイン搬入レールとされ、他方がサブ搬入レールとされ、
前記サブ搬入レールは、所定の間隔で分割された複数の切り欠き部を有することを特徴とする請求項２に記載の基材成形装置。
【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その表裏側から挟持して保持する保持装置によって吊り下げた状態で搬送しながら基材に成形する基材成形装置であって、
前記板状体を加熱する加熱装置と、
前記加熱装置内において、前記保持装置を前記板状体の表裏側から支持した状態で該板状体の板面に沿った方向に搬送する搬送機構と、
を備えることを特徴とする基材成形装置。
【請求項２】
前記保持装置は、前記板状体の表裏側にそれぞれ滑車を備え、
前記搬送機構は、前記加熱装置内において、前記板状体の表裏側に前記板状体の板面に沿った方向に設けられた搬入レールをそれぞれ備え、
前記保持装置は、前記加熱装置内において、前記滑車が前記搬入レール上を移動することで搬送されることを特徴とする請求項１に記載の基材成形装置。
【請求項３】
前記板状体の表裏側にそれぞれ設けられた前記搬入レールのうち、一方がメイン搬入レールとされ、他方がサブ搬入レールとされ、
前記サブ搬入レールは、所定の間隔で分割された複数の切り欠き部を有することを特徴とする請求項２に記載の基材成形装置。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−１０２９６（Ｐ２０１３−１０２９６Ａ）
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４５４１３（Ｐ２０１１−１４５４１３）
【出願日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【出願人】（０００２４１５００）トヨタ紡織株式会社 (2,945)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【出願人】（０００２４１５００）トヨタ紡織株式会社 (2,945)
【Ｆターム（参考）】
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