JP6050868B1 - 熱成型装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プラスチックシート材を固定カセットによって挟み込むことで簡単に支持固定でき、固定状態で熱成型装置内に容易に装入できる装置を提供する。【解決手段】被試作物Ｂをかたどるべく被試作物Ｂに密着させるプラスチックシート材Ｐを挟み込む第１枠体２、第２枠体３をヒンジ４によって揺動開閉可能な固定カセット１を形成する。第１枠体２、第２枠体３それぞれの対向面に設けた位置決めピン５、位置決め凹部６にてプラスチックシート材Ｐを固定支持する。また、器枠体１１、加熱源１３、真空吸引源１８、台盤２１、前記固定カセット１を着脱自在に支持し、加熱源１３と真空吸引源１８との間で上下動されるカセット固定枠３１を備える熱成型装置１０を形成する。カセット固定枠３１には、弾発作用による圧止パッド５５で上下位置の所定位置での停止、解除を揺動によって操作する作業ハンドル５２を有する昇降操作機構５１を設ける。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば各種の型菓子成型時に使用されるプラスチックシート製の成型用型材、各種の被包装品を保持収納するプラスチックシート製の包装型材等を製作するに際し、そのプラスチックシートを簡単確実に保持して熱成型装置へのセット支持を容易にし、またプラスチックシート製の型材を簡易に製作できるようにした熱成型装置に関する。

従来から、例えばチョコレート材料を型材に流し込むことで所定形状のチョコレート菓子を成型するに際し、その試作型材を例えば所定肉厚のプラスチックシート材によって構成することがある。また、近時では３Ｄプリンターによって成形品の見本、模型その他として製作された各種の立体物を元にして、それを型材によって試作成型すべく立体物である被試作物そのものにプラスチックシート材を被せて真空成型方法によって試作型材を同様に所定肉厚のプラスチックシート材によって構成することもある。

こうしたプラスチックシート材製の型材を形成するには、例えば特許文献１に示されるプラスチックシートの熱成型装置および熱成形方法が提案されている。この熱成型装置、方法は、プラスチックシートを加熱する熱板を有するプレスと、シート保持部を有してプレスに対して移動可能な成型ボックスとから成り、プレス下方に移動させた成型ボックス内に嵌め込んだ成形型の下方から排気し、加熱済のプラスチックシートを成形型に密着させることでプラスチックシートによる試作型材を製作できるとする。

また、特許文献２に示される真空成形装置が提案されており、この真空成形装置では、装置本体の上部に熱源、下部に真空吸引源を備え、下部に設けた吸引盤上に載置したワークピースに加熱したプラスチックシートを被せてかたどるとき、そのプラスチックシートは、上下方向で揺動自在に開閉される上フレーム材と下フレーム材とを有する成形用カセット内に固定され、この成形用カセットを装置本体の四隅に立脚されているガイドレール相互間に挟み込ませることで装置本体内にセットするとしている。

特開平１０−２７８９０７号公報 米国特許明細書第５０１５１６７号

この特許文献１の熱成形装置、方法によると、成形ボックスに成形型を位置決めセットすると共に、成形ボックスの開口部に配した取付枠にプラスチックシートを取り付ける必要があるばかりでなく、成形型ボックスの移動機構、プレスにおける熱板の昇降操作機構等を備えるから、サンプル的な試作型材の製作に適するとしても装置自体としてやや大型化せざるを得ず、しかも高価なものとなっている。

また、特許文献２の成形装置によると、装置本体外に取り出した開閉自在な成形用カセット内にプラスチックシート材を挟み込み、装置本体に設けてある四隅に立脚されているガイドレール相互間に傾斜させることで装入させるから、その装入作業自体が面倒であるばかりでなく、整形用カセットを下降させるときに傾くことがあるから、ワークピースにきっちりと被せるには熟練した操作が必要で正確な型取り成形は困難である。

また、近時の３Ｄプリンターの利用で比較的に小型のサンプル的な立体物の製作が容易になっていても、これを元にした試作型材の製作自体が特許文献１のような装置、方法によるとすれば試作型材の製作そのものも面倒である。こうしたことから、サンプル的な試作型材等の製作が容易であり、プラスチックシート自体の位置決めセットも容易に行える簡易な熱成型装置が望まれているのである。

そこで本発明は上述したような従来存した諸事情に鑑み創出されたもので、例えば試作型材となるプラスチックシート材を熱成型装置内にセットするに際し、そのプラスチックシート材を固定カセットによって挟み込むことで簡単に支持固定でき、その固定された状態の儘で熱成型装置におけるカセット固定枠内に装入するだけで簡単、容易にセットでき、またこのカセット固定枠に設けたハンドル操作でカセット固定枠の昇降さらにはその任位置での停止操作も簡便にでき、しかも熱成型装置自体は例えば卓上に置ける程度に小型化できることで、取り扱いも容易であるようにした熱成型装置を提供することにある。

上述した課題を解決するため、本発明にあっては、後述する発明を実施するための形態における使用符号を付記して説明すると、器枠体１１と、この器枠体１１の上部に配装された加熱源１３と、器枠体１１の下部に配装された真空吸引源１８と、空気抜き孔２２が開穿されて真空吸引源１８の上に設けられていて、被試作物Ｂが載置される台盤２１と、プラスチックシート材Ｐが着脱自在に固定支持される固定カセット１を着脱自在に支持すると共に器枠体１１の内部で加熱源１３と真空吸引源１８との間で上下動されるカセット固定枠３１とを備えて成り、前記カセット固定枠３１は、前記固定カセット１を装入させて位置決め支持するカセット支持部３２を有すると共に、器枠体１１の上下に沿って設けた案内昇降手段４１を介して昇降自在になっていて、案内昇降手段４１に沿った任意高さ位置で、器枠体１１に設けた柱枠１６に弾発的に圧止して停止させ、また圧止を解除して昇降を操作させる作業ハンドル５２を有する昇降操作機構５１を備えて成ることを特徴とする。
前記固定カセット１には、プラスチックシート材Ｐに形成した固定取付孔Ｐ１に嵌め合う位置決めピン５、この位置決めピン５に嵌め合う位置決め凹部６を設けて構成することができる。
前記カセット固定枠３１におけるカセット支持部３２は、前記固定カセット１の左右枠部分がカセット固定枠３１の前方からスライド自在に嵌め入れられるようにした断面溝形状に形成して構成することができる。
前記カセット固定枠３１には、スライド装入させる固定カセット１を位置決めさせる後部位置決め部３３を設けて構成することができる。
前記案内昇降手段４１は、器枠体１１の前後左右の隅部に立脚配置した案内ポール４２と、この案内ポール４２にスライド自在に嵌め合う案内部４３をカセット固定枠３１に設けることで構成することができる。
前記昇降操作機構５１は、前記カセット固定枠３１に揺動自在に枢支したハンドル連結アーム５３に連結した作業ハンドル５２と、器枠体１１の隅部に立脚状に設けた柱枠１６に圧止するようハンドル連結アーム５３に設けた圧止パッド５５と、作業ハンドル５２、ハンドル連結アーム５３を揺動させて圧止パッド５５を柱枠１６に弾発的に圧止させてカセット固定枠３１を停止させるようカセット固定枠３１に配装した弾発体５６とを備えて構成することができる。
前記作業ハンドル５２は、カセット固定枠３１の前部左右に揺動自在に設けたハンドル連結アーム５３に設けられていて、ハンドル連結アーム５３には、器枠体１１の隅部に立脚状に設けた柱枠１６に圧止することで作業ハンドル５２によるカセット固定枠３１の上下動を阻止させる圧止パッド５５を設け、作業ハンドル５２、ハンドル連結アーム５３を揺動させて圧止パッド５５を器枠体１１の前後左右の隅部に立脚状に設けた柱枠１６に弾発的に圧止させてカセット固定枠３１を停止させるようカセット固定枠３１の側部に弾発体５５を介装して成ることで構成することができる。
前記弾発体５６は、ハンドル連結アーム５３と、カセット固定枠３１のカセット支持部３２との間で拡開傾向に付勢されているコイルスプリングとして構成することができる。

以上のように構成された本発明に係る熱成型装置にあって、熱成型装置１０内でのカセット固定枠３１の上下動で、上部の加熱源１３に対する近接によるプラスチックシート材Ｐを加熱およびこれによる軟性化、その後の下部の台盤２１上に載置してある被試作物Ｂへのあてがいおよび真空吸引源１８の吸引作動によって被試作物Ｂにプラスチックシート材Ｐを密着させ、それをかたどらせる。
熱成型装置１０のカセット固定枠３１のカセット支持部３２は、プラスチックシート材Ｐを挟み込んだ固定カセット１を例えばスライドさせることで装入支持させ、熱成型装置１０における器枠体１１の案内昇降手段４１によって円滑に上下動させる。また、器枠体１１の外側に配置した停止位置の設定、上下動操作用の作業ハンドル５２によって、カセット固定枠３１ひいては固定カセット１を、器枠体１１の内部での所定の任意高さ位置における停止、また上下動を円滑にさせ、加熱源１３への近接、台盤２１上での被試作物Ｂに対するあてがいセットを容易に行わせる。
固定カセット１の位置決めピン５、位置決め凹部６によるプラスチックシート材Ｐの固定取付孔Ｐ１との嵌め合わせは、被試作物Ｂにあてがわれるプラスチックシート材Ｐを固定カセット１内でしっかりと支持し、真空吸引源１８による吸引作用でも、被試作物Ｂにあてがわれて伸ばされるときでもプラスチックシート材Ｐを固定カセット１から抜脱、脱落させない。
案内昇降手段４１における案内ポール４２に案内部４３によってカセット固定枠３１をスライド自在に嵌め合わせていることで、作業ハンドル５２を例えば手指によって持ち上げ、持ち下げることでカセット固定枠３１の上下動操作を円滑にさせる。
昇降操作機構５１は、弾発体５６の弾発作用でハンドル連結アーム５３の圧止パッド５５を器枠体１１の隅部に立脚配置した柱枠１６に弾発的に圧止させることで、作業ハンドル５２によるカセット固定枠３１の上下動を阻止し、器枠体１１の内部でのカセット固定枠３１の高さ位置を自在に変更調整させて停止させる。また、作業ハンドル５２における弾発体５６の弾発作用に抗する揺動操作で、圧止パッド５５による圧止作用を解除することによってカセット固定枠３１の高さ位置を作業ハンドル５２の上下動と共に自在に昇降させ、加熱源１３位置への上昇操作、台盤２１上の被試作物Ｂに対する下降操作を安全、確実に行わせさせる。

本発明は以上説明したように構成されているため、例えば試作型材となるプラスチックシート材Ｐを熱成型装置１０内にセットするに際し、そのプラスチックシート材Ｐを挟み込んだ固定カセット１自体によって位置決め固定したままの状態で装入支持でき、また、この固定カセット１を器枠体１１内で装入支持したカセット固定枠３１を作業ハンドル５２の操作による任意高さ位置での停止、昇降操作を容易に行うことができ、しかも、例えば卓上に置ける程度に小型化できる熱成型装置１０とすることで取り扱いも容易であり、試作型材等を簡単に製作できる。

すなわちこれは、本発明に係る熱成型装置１０が、器枠体１１の上部、下部に配装された加熱源１３、真空吸引源１８と、被試作物Ｂが載置される台盤２１と、プラスチックシート材Ｐが固定支持される固定カセット１を着脱自在に支持して器枠体１１の内部で加熱源１３、真空吸引源１８相互間で上下動されるカセット固定枠３１とを備え、カセット固定枠３１は固定カセット１が位置決め支持させるカセット支持部３２を有すると共に、器枠体１１の上下に沿って設けた案内昇降手段４１を介して昇降自在になっていて、案内昇降手段４１に沿った任意高さ位置での停止、また昇降を操作させる作業ハンドル５２を有する昇降操作機構５１を備えて成るからである。これらによって、プラスチックシート材Ｐの確実な支持固定、熱成型装置１０内への装入セット、カセット固定枠３１の位置決め停止・昇降操作、プラスチックシート材Ｐの加熱・軟性化、被試作物Ｂに対する密着かたどり等を簡単、容易に行うことができる。

カセット固定枠３１は、固定カセット１が支持されるカセット支持部３２を有するから、固定カセット１のカセット固定枠３１内への例えばスライド支持でプラスチックシート材Ｐを熱成型装置１０内に簡単に位置決めセットできる。更に固定カセット１で支持固定したプラスチックシート材Ｐを加熱源１３に近接させた加熱、軟性化、台盤２１上の被試作物Ｂに対する被せ後の真空吸引源１８によるプラスチックシート材Ｐ下方の吸引作用での型取りを円滑にする。

固定カセット１には、プラスチックシート材Ｐの固定取付孔Ｐ１に嵌め合う位置決めピン５、位置決め凹部６を設けてあるから、軟性化された後に被試作物Ｂにあてがわれるプラスチックシート材Ｐに対して真空吸引作用、強制的な伸ばし作用が付与されても、プラスチックシート材Ｐが固定カセット１から脱落、抜脱されることがない。そのため、被試作物Ｂの外形に沿っている正確な凹部状のかたどりをプラスチックシート材Ｐに形成することができる。

また、カセット固定枠３１は、器枠体１１の上下に沿って設けた案内昇降手段４１を介して昇降自在になっていると共に、案内昇降手段４１に沿った任意高さ位置での停止、また昇降を操作させる作業ハンドル５２を有する昇降操作機構５１を備えているから、案内昇降手段４１によってカセット固定枠３１を器枠体１１の内部で上下方向に円滑に移動できる。しかも、昇降操作機構５１の作業ハンドル５２の操作によって、器枠体１１の内部における上下高さの任位置での停止で、被試作物Ｂの高低に対応してカセット固定枠３１の上下位置を調整できる。さらには作業ハンドル５２によってカセット固定枠３１を上下動させてプラスチックシート材Ｐの加熱源１３に近接させるよう上昇させ、台盤２１上の被試作物Ｂに対するあてがうように下降させる昇降作業を迅速に行うことができる。

また、案内昇降手段４１において、器枠体１１の前後左右の隅部等に立脚配置した案内ポール４２に案内部４３によってカセット固定枠４１をスライド自在に嵌め合わせているから、カセット固定枠３１に設けてある作業ハンドル５２を例えば手指によって持ち上げ、持ち下げることでカセット固定枠３１を円滑に上下動操作できる。そのため、カセット固定枠３１に支持したプラスチックシート材Ｐの加熱源１３位置への上昇操作、台盤２１上の被試作物Ｂに対して被せるようにする下降操作をがたつかせずに安定的な作業を可能にさせる。

しかも、このカセット固定枠３１の上下動操作は、このカセット固定枠３１に設けたハンドル連結アーム５３に連結した作業ハンドル５２が、器枠体１１の外側に配置されるようにすることで、この作業ハンドル５２によって器枠体１１外部からカセット固定枠３１、固定カセット１を上下動操作できる。そればかりでなく、器枠体１１のカセット固定枠３１から固定カセット１を取り外すことで、器枠体１１の外部でプラスチックシート材Ｐを取り扱えるから、器枠体１１内部での加熱源１３による高温雰囲気、真空吸引源１８による真空雰囲気の影響を受けずに、手作業によっても安全に作業できる。

昇降操作機構５１は、カセット固定枠３１に揺動自在に枢支したハンドル連結アーム５３に連結した作業ハンドル５２と、器枠体１１の隅部に立脚状に設けた柱枠１６に圧止するようハンドル連結アーム５３に設けた圧止パッド５５と、作業ハンドル５２、ハンドル連結アーム５３を揺動させて圧止パッド５５を柱枠１６に弾発的に圧止させてカセット固定枠３１を停止させるようカセット固定枠３１に配装した弾発体５６とを備えている。そのため、作業ハンドル５２に対する弾発体５６に抗する揺動操作によって圧止状態を解除した状態で、カセット固定枠３１の上下動操作を可能にさせ、また、揺動操作を解除すると弾発体５６の弾発作用で圧止パッド５５を器枠体１１の柱枠１６に圧止させることになり、器枠体１１の内部における任意の高さ位置でカセット固定枠３１を位置決めできる。これによって、加熱源１３に近接させてのプラスチックシート材Ｐの上昇位置での停止によるプラスチックシート材Ｐに対する加熱軟性化、台盤２１上の被試作物Ｂに被せるときの真空吸引源１８によるかたどり吸引、等の迅速な作業を実施できる。

尚、上記の課題を解決するための手段、発明の効果の項それぞれにおいて付記した符号は、図面中に記載した構成各部を示す部分との参照を容易にするために付した。本発明は、これらの記載、図面中の符号等によって示された構造・形状等に限定されない。

本発明の一実施の形態における概要斜視図である。 同じく成型時の縦断面図である。 同じくカセット固定枠に固定カセットを装入セットした状態の要部横断面図である。 同じく昇降操作手段による操作を説明する要部断面図で、その（Ａ）は上下動可能状態時、（Ｂ）は圧止停止状態時それぞれを示す。

以下、図面を参照して本発明を実施するための一形態を説明すると、図において示される符号１は、本発明に係る熱成型装置１０、例えば机上に載置可能な程度に小型化したいわゆる卓上型の熱成型装置１０における成型部に着脱式に位置決めセットされる着脱カセット式構造の固定カセットである。この固定カセット１は、例えば試作型材となる所定肉厚の例えばＡ４版程度の大きさとしたプラスチックシート材Ｐを、このプラスチックシート材Ｐの周縁に開穿形成されている固定取付孔Ｐ１に嵌め合う位置決めピン５、及びこの位置決めピン５に嵌め合うようにしてある位置決め凹部６と共に挟み込むことで固定支持して挟持する。また、熱成型装置１０内に組み込まれ使用されるときの加熱時の耐熱性、被試作物Ｂに対する押さえ時の堅牢性、取り扱い時の容易性等を考慮して例えばアルミニウム材等の金属材にて形成されている。

具体的には、例えば塩化ビニル樹脂等のプラスチックシート材Ｐの周縁を挟み込む第１挟持面が内周縁に形成された平面で四角枠状を呈する第１枠体２と、同じく第２挟持面が内周縁に形成された同じく平面で四角枠状を呈する第２枠体３と、これらの第１枠体２、第２枠体３とを揺動開閉自在に枢支連結するヒンジ４から成る。そして、第１枠体２、第２枠体３相互間でプラスチックシート材Ｐを挟むときに固定取付孔Ｐ１に嵌め合わせて位置決めさせる位置決めピン５、この位置決めピン５に嵌め合い合致する位置決め凹部６が、第１挟持面、第２挟持面の対向面それぞれに固定取付孔Ｐ１の位置に合致対応して設けられている。

また、この固定カセット１は、例えば図示のように、第１枠体２、第２枠体３を、そのいずれかの側縁でヒンジ４によって連結することによって揺動開閉可能に構成し、揺動開閉の連結構成によって、固定カセット１自体の取り扱いを容易にしている。更には、熱成型装置１０におけるカセット固定枠３１内へのスライド装入、取り出しに便なるように、例えば下側に位置される第１枠体２に取っ手あるいは摘み７を付設することも可能である。尚、第１挟持面、第２挟持面は、互いに対向状となってプラスチックシート材Ｐの周縁を挟み込めばよいので、必要があればプラスチックシート材Ｐの周縁部分を嵌め入れ、位置決めさせる段部を形成することもできる。

次に、本発明に係る熱成型装置１０を説明すると、この熱成型装置１０は、例えば以上のように構成された固定カセット１を使用して、これに挟み込まれたプラスチックシート材Ｐに所定の被試作物Ｂに沿った窪み状の型部を成型させるものである。すなわち例えば凝固化される流動性素材の型材へのいわゆる流し込みによって造形が予定されるものとしての例えば手工芸品として制作されたものであったり、あるいは３Ｄプリンター等によって制作されたものであったりする被試作物Ｂをかたどるように、加熱・軟性化したプラスチックシート材Ｐを被試作物Ｂに真空成形によって密着状にあてがい、そのプラスチックシート材Ｐ自体を試作型材として製作するもので、例えば以下のように構成される。

この熱成型装置１０は、例えば机上に載置可能な程度に小型化された容積を有するほぼ直方体状の器枠体１１と、この器枠体１１内の上部に配装された加熱源１３と、器枠体１１内の下部に配装された真空吸引源１８と、空気抜き孔２２が開穿されて真空吸引源１８上に設けられていて、被試作物Ｂが載置される台盤２１と、プラスチックシート材Ｐが着脱自在に固定支持される固定カセット１を着脱自在に支持すると共に器枠体１１内で加熱源１３と真空吸引源１８との間で上下動されるカセット固定枠３１と、このカセット固定枠３１を案内昇降手段４１によって昇降自在にし、任意高さ位置での停止、また昇降を操作させる昇降操作機構５１とを備えて成る。

器枠体１１は、平面では、例えば前記Ａ４版程度のプラスチックシート材Ｐが前方からスライド装入されてほぼ水平状態のままでセットされるよう、そのプラスチックシート材Ｐの大きさに対応させて、これよりやや大きめとなる程度のものとされる。また、図に示すように、加熱源１３を配装してあるほぼ直方体状の上部枠部１２と、真空吸引源１８を配装してある同じくほぼ直方体状の下部枠部１７とは、その四隅に上下方向に沿って立脚状に配されている例えば断面でアングル状の柱枠１６によって連繋固定されている。そして、加熱源１３が配装されている上部枠部１２と、真空吸引源１８が配装されている下部枠部１７との間では前記被試作物Ｂが装入載置されるに足りる高さ空間を備えて成る。

加熱源１３は、電熱ヒーターのもので、これの直下に持ち上げられて位置されるプラスチックシート材Ｐに対して、被試作物Ｂをかたどる際に被試作物Ｂの外形に沿うよう密着させるに足りる柔軟性が与えられるように加熱させるのであり、加熱温度を例えば２００℃に設定調整できるよう熱感知器によって制御されるようにしてある。この設定温度は、器枠体１１の下部枠部１７における前面に配した例えばデジタル表示式の温度計１４によって表示されるように例えば下部枠部１７の前面に設けたヒータースイッチ１５で制御されるようにしてある。また、この加熱源１３は、上部枠部１２の上部天壁を山形状に上方に膨出させ、内部上面に熱反射材等を設けることで形成した加熱室内に配置することもでき、こうすることで加熱効率性を高めることもできる。

真空吸引源１８は、例えば下部枠部１７の下部に内蔵させた真空ポンプ・モーターのもので、台盤２１上の器枠体１１内のエアを空気抜き孔２２を経て強制排気するのであり、足踏み式の、あるいは器枠体１１の前面に配した排気スイッチ１９によってＯＮ−ＯＦＦされるようにしてある。

台盤２１は、器枠体１１におけるほぼ中央高さ位置で器枠体１１内を上下に区画した位置で下部枠部１７の上面に固定されており、この台盤２１上に被試作物Ｂが載置セットされるようにしてある。そして、台盤２１自体に開穿されている空気抜き孔２２を経た真空吸引源１８の吸引作用で、台盤２１上にセットされた被試作物Ｂ上に被せられるプラスチックシート材Ｐ下方のエアが強制排気されることで、プラスチックシート材Ｐを被試作物Ｂに密着させる（図２参照）。

また、この台盤２１は、図示のように周縁部分から所定高さとなるように段差状に形成されており、段差分で高く形成された台盤２１の本体部分に載置セットされた被試作物Ｂに対してプラスチックシート材Ｐが被せられ、真空吸引源１８による吸引作動でプラスチックシート材Ｐがこの台盤２１の本体部分にも密着されるよう、押し下げられた固定カセット１の第１枠体２、第２枠体３が台盤２１の本体部分の周囲に位置決めされるようにしてある（図２参照）。すなわち、この台盤２１の本体部分の周囲大きさは、固定カセット１の第１枠体２、第２枠体３の内形大きさに比し、大きくはないものとしてある。

尚、空気抜き孔２２は、台盤２１の盤面全域に開穿されており、台盤２１が例えばパンチングボードによって形成されることで、その多数の小孔を空気抜き孔２２とすることができる。

カセット固定枠３１は、器枠体１１に設けてある案内昇降手段４１によって器枠体１の上下方向に沿って昇降されるようにしてある。カセット固定枠３１自体は、固定カセット１の左右枠部分がスライド装入されることで支持するようにした左右のカセット支持部３２と、このカセット支持部３２の後部でカセット支持部３２相互間に連結形成した後部位置決め部３６とを備えて成ると共に、左右のカセット支持部３２には、器枠体１１の左右外方に位置される作業ハンドル５２によってカセット固定枠３１を上下動させる昇降操作機構５１が設けられている。

このカセット固定枠３１におけるカセット支持部３２は、固定カセット１の左右枠部分がカセット固定枠３１の前方からスライド自在に嵌め入れられるようにした断面溝形状に形成されている。例えば図３、図４に示すように、前面が開放されている平面でコ字枠状あるいは平面で四角枠状を呈する下板材３３と、この下板材３３と同様に前面が開放されている平面でコ字枠状あるいは平面で四角枠状を呈する上板材３４とを、固定カセット１の高さ間隔に対応したスペーサ３５を介在させて上下で一体化して成る。また、後部位置決め部３６は、カセット固定枠３１自体における後部に下板材３３、上板材３４相互間に介装した例えば所定径の適数のピン状部材としてあり、カセット固定枠３１内に装入された固定カセット１の後縁が突き当たり状に当接されることでカセット固定枠３１に対する固定カセット１を位置決めできるようにしてある。

前記案内昇降手段４１は、図に示すように、器枠体１１における上部枠部１２、下部枠部１７相互間の前後左右の隅部等に立脚配置した案内ポール４２と、カセット固定枠３１における前後左右の隅部等に案内ポール４２にスライド自在にして嵌め合うよう開穿形成した案内孔および案内筒体による案内部４３とから成る。こうすることで、案内ポール４２に嵌め合う案内孔、案内筒体による案内部４３が案内ポール４２に沿ってカセット固定枠３１自体を傾かせることなく円滑にがたつかせずに上下方向で案内させるようにしている。

また、前記昇降操作機構５１によって、カセット固定枠３１を器枠体１１内における上下の任意の高さ位置に一時的にでも停止させ、あるいは自在に上下動可能にさせるように、作業者自身による手動操作で行えるようにしてある。

この昇降操作機構５１は、カセット固定枠３１の昇降操作を円滑に行えるよう、好ましくはカセット固定枠３１の前部左右に対状にすることで、器枠体１１の外部に突出配置される作業ハンドル５２を設けてある。すなわち、カセット固定枠３１に揺動自在に枢支したハンドル連結アーム５３に連結した作業ハンドル５２と、前記柱枠１６に圧止するようハンドル連結アーム５３に設けた圧止パッド５５と、作業ハンドル５２、ハンドル連結アーム５３を揺動させて圧止パッド５５を柱枠１６に弾発的に圧止させてカセット固定枠３１を停止させるようカセット固定枠３１に配装した弾発体５６とを備えて成る。

ハンドル連結アーム５３は、一方の半部は器枠体１１の左右外方に突出位置され、他方の半部は前記柱枠１６の内方に位置された平面でＬ字状を呈していて、その曲がり部分がカセット固定枠３１のカセット支持部３２の前部位置で揺動軸５４によって揺動自在に枢支されている。器枠体１１の外方に突出されている一方の半部に、器枠体１１の前方に向けられている作業ハンドル５２が固定されており、柱枠１６に対峙する他方の半部の外側に、柱枠１６の内側面に圧止することでカセット固定枠３１の昇降を停止させる圧止パッド５５を付設してある。

弾発体５６は図示のように、ハンドル連結アーム５３における前記他方の半部の内側と、カセット固定枠３１、すなわちこのカセット固定枠３１のカセット支持部３２、具体的には前記スペーサ３５との間で拡開傾向に付勢されているコイルスプリングのものであり、この弾発作用でハンドル連結アーム５３の圧止パッド５５を柱枠１６に常時圧止させ、カセット固定枠３１の昇降作動を停止させている。また、この状態では、ハンドル連結アーム５３、作業ハンドル５２をも器枠体１１の左右で外方がわに弾発付勢させており、作業ハンドル５２の内方がわへの揺動操作によって圧止パッド５５の柱枠１６に対する圧止力を解除することでカセット固定枠３１を自在に昇降できようにしている。

こうすることで、図４に示すように、作業ハンドル５２は、器枠体１１の前部の左右両側位置で対状に配置され、また弾発体５６による弾発作用によって左右方向に揺動自在となっていて、弾発体５６の弾発作用に抗して互いに内方がわに揺動させることによって、圧止パッド５５を柱枠１６から解除させる（図４（Ａ）参照）。すると、作業ハンドル５２の持ち上げ、持ち下げによってカセット固定枠３１を任意に上下動できるようになる。逆に、作業ハンドル５２に対する内方がわへの揺動作用を解除すると、弾発体５６の弾発作用によって圧止パッド５５が柱枠１６に圧止し、その圧止位置で作業ハンドル５２、またカセット固定枠３１を停止させ、その停止位置を維持する（図４（Ｂ）参照）。

なお、柱枠１６に対する圧止パッド５５の圧止、弾発体５６による弾発作用は、作業ハンドル５２の外方がわへの揺動操作で解除するよう変更構成することも可能である。

次に、固定カセット１を利用した熱成型装置１０における、例えば試作型材の製作の一例を説明する。先ず、事前に、試作型材として製作すべく、その外形をかたどるべき所定の被試作物Ｂを予め用意するのであり、この被試作物Ｂは例えば手作り的に制作された各種の造形物例えば模型品、造形されたチョコレート菓子形物品、３Ｄプリンターによって制作されたサンプル品その他であり、これらの被試作物Ｂを熱成型装置１０における台盤２１上に載置セットしておく。

その一方、所定肉厚のプラスチックシート材Ｐを固定カセット１に固定支持するのであり、揺動開放した第１枠体２と第２枠体３との間で位置決めピン５、位置決め凹部６に固定取付孔Ｐ１に嵌め合わせることでプラスチックシート材Ｐを挟み込み、固定カセット１内にプラスチックシート材Ｐを固定する。

次いで、プラスチックシート材Ｐを挟み込み固定した固定カセット１を熱成型装置１０内に装入セットするのであり、器枠体１１内で上下動が可能になっているカセット固定枠３１に固定カセット１をスライド装入位置決めさせて支持させる。なお、このとき、昇降操作機構５１における左右の作業ハンドル５２を揺動操作して柱枠１６に対する圧止パッド５５の圧止による停止位置を変更調整して、被試作物Ｂの上方にカセット固定枠３１を位置決めしておく。装入支持後は、通電することで加熱状態にした加熱源１３側にカセット固定枠３１を、停止位置を解除操作した作業ハンドル５２によって案内昇降手段４１を介して持ち上げ、カセット固定枠３１に固定カセット１を介して支持したプラスチックシート材Ｐを加熱し、軟性化させる。

十分に軟性化した後のプラスチックシート材Ｐを、作業ハンドル５２の操作でカセット固定枠３１の下方への移動によって被試作物Ｂ上に押し当てると共に、真空吸引源１８を作動させる。真空吸引源１８の作動によって、台盤２１とプラスチックシート材Ｐとの間に存するエアは空気抜き孔２２を経て台盤２１下方から排気し、これと共にプラスチックシート材Ｐは被試作物Ｂの外形に沿って密着されると同時に台盤２１上面にも密着する。このとき、真空吸引源１８の吸引作動によるプラスチックシート材Ｐの吸引に伴い、固定カセット１はカセット固定枠３１と共に下降するとき、作業者自身の作業ハンドル５２に対する手動操作でカセット固定枠３１を更に押し下げても良い。そして、その密着状態のまま所定時間で放置し、プラスチックシート材Ｐの硬化を待ってプラスチックシート材Ｐを被試作物Ｂから離反させるよう、再び作業ハンドル５２にてカセット固定枠３１を持ち上げる。

持ち上げ後は、被試作物Ｂを台盤２１から取り出す一方、カセット固定枠３１から固定カセット１を抜き出し、第１枠体２、第２枠体３相互を揺動開放して、かたどり成型後のプラスチックシート材Ｐを取り外すのである。取り外し後のプラスチックシート材Ｐには、被試作物Ｂの外形に沿った凹みが形成されており、これによって例えば試作品を製作等するための試作型材として利用する。

必要があれば、固定カセット１内に別のプラスチックシート材Ｐを再度セットし、同様に繰り返すことで被試作物Ｂに対応した各種の型材を製作でき、プラスチックシート材Ｐ自体の取り扱いは器枠体１１の外部で行うので安全でもある。

いずれにしても、このような器枠体１１、加熱源１３、真空吸引源１８、台盤２１、カセット固定枠３１、案内昇降手段４１、昇降操作機構５１等を備えて成る熱成型装置１０自体は、図示例による構成に限定されず、プラスチックシート材Ｐを固定支持した状態の前記固定カセット１がカセット固定枠３１に支持された状態で上下動して、加熱源１３に近接させての加熱・軟性化、台盤２１上の被試作物Ｂに対するプラスチックシート材Ｐのあてがい等の操作を手動的に行えるものであればたり、具体的構成例は以上の説明、図示例等に限定されるものではない。

Ｂ…被試作物 Ｐ…プラスチックシート材
Ｐ１…固定取付孔
１…固定カセット ２…第１枠体
３…第２枠体 ４…ヒンジ
５…位置決めピン ６…位置決め凹部
７…摘み
１０…熱成型装置 １１…器枠体
１２…上部枠部 １３…加熱源
１４…温度計 １５…ヒータースイッチ
１６…柱枠 １７…下部枠部
１８…真空吸引源 １９…排気スイッチ
２１…台盤 ２２…空気抜き孔
３１…カセット固定枠 ３２…カセット支持部
３３…下板材 ３４…上板材
３５…スペーサ ３６…後部位置決め部
４１…案内昇降手段 ４２…案内ポール
４３…案内部
５１…昇降操作機構 ５２…作業ハンドル
５３…ハンドル連結アーム ５４…揺動軸
５５…圧止パッド ５６…弾発体

Claims (8)

1. 器枠体と、この器枠体の上部に配装された加熱源と、器枠体の下部に配装された真空吸引源と、空気抜き孔が開穿されて真空吸引源の上に設けられていて、被試作物が載置される台盤と、プラスチックシート材が着脱自在に固定支持される固定カセットを着脱自在に支持すると共に器枠体の内部で加熱源と真空吸引源との間で上下動されるカセット固定枠とを備えて成り、前記カセット固定枠は、前記固定カセットを装入させて位置決め支持するカセット支持部を有すると共に、器枠体の上下に沿って設けた案内昇降手段を介して昇降自在になっていて、案内昇降手段に沿った任意高さ位置で、器枠体に設けた柱枠に弾発的に圧止して停止させ、また圧止を解除して昇降を操作させる作業ハンドルを有する昇降操作機構を備えて成ることを特徴とする熱成型装置。
2. 前記固定カセットには、プラスチックシート材に形成した固定取付孔に嵌め合う位置決めピン、この位置決めピンに嵌め合う位置決め凹部を設けてある請求項１に記載の熱成型装置。
3. 前記カセット固定枠におけるカセット支持部は、前記固定カセットの左右枠部分がカセット固定枠の前方からスライド自在に嵌め入れられるようにした断面溝形状に形成してある請求項１または２に記載の熱成型装置。
4. 前記カセット固定枠には、スライド装入させる固定カセットを位置決めさせる後部位置決め部を設けてある請求項１乃至３のいずれかに記載の熱成型装置。
5. 前記案内昇降手段は、器枠体の前後左右の隅部に立脚配置した案内ポールと、この案内ポールにスライド自在に嵌め合う案内部をカセット固定枠に設けて成る請求項１乃至４のいずれかに記載の熱成型装置。
6. 前記昇降操作機構は、前記カセット固定枠に揺動自在に枢支したハンドル連結アームに連結した作業ハンドルと、器枠体の隅部に立脚状に設けた柱枠に圧止するようハンドル連結アームに設けた圧止パッドと、作業ハンドル、ハンドル連結アームを揺動させて圧止パッドを柱枠に弾発的に圧止させてカセット固定枠を停止させるようカセット固定枠に配装した弾発体とを備えて成る請求項１乃至５のいずれかに記載の熱成型装置。
7. 前記作業ハンドルは、カセット固定枠の前部左右に揺動自在に設けたハンドル連結アームに設けられていて、ハンドル連結アームには、器枠体の隅部に立脚状に設けた柱枠に圧止することで作業ハンドルによるカセット固定枠の上下動を阻止させる圧止パッドを設け、作業ハンドル、ハンドル連結アームを揺動させて圧止パッドを器枠体の前後左右の隅部に立脚状に設けた柱枠に弾発的に圧止させてカセット固定枠を停止させるようカセット固定枠の側部に弾発体を介装して成る請求項１乃至５のいずれかに記載の熱成型装置。
8. 前記弾発体は、ハンドル連結アームと、カセット固定枠のカセット支持部との間で拡開傾向に付勢されているコイルスプリングとしてある請求項６または７に記載の熱成型装置。

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