JP2006240053A

JP2006240053A - 打ち抜き部、プラスチックシート成形装置

Info

Publication number: JP2006240053A
Application number: JP2005058709A
Authority: JP
Inventors: Chimikku Harmut; チミックハームット
Original assignee: ILLIG NIPPON KK
Current assignee: ILLIG NIPPON KK
Priority date: 2005-03-03
Filing date: 2005-03-03
Publication date: 2006-09-14

Abstract

【課題】
プラスチック成形製品製造の際の打ち抜き工程において、成形品とスケルトンとの接続部分の形状を、高品質化、最小化できる打ち抜き部を提供すること。
【解決手段】
真空成形若しくは圧空成形された熱可塑性プラスチックシート１の切断刃であるトムソン刃２と、前記トムソン刃２を受けるカウンタープレート３とを備えた打ち抜き部Ａ４であって、前記カウンタープレート３に所定の溝３３を設けることにより、前記プラスチックシート１を一部切り残した状態で打ち抜くことができるようにした打ち抜き部Ａ４を提供する。これにより、プラスチック成形製品製造の際の打ち抜き工程において、成形品とスケルトンとの接続部分の形状を、高品質化、最小化できる。また、本発明により、いわゆるバリの発生を有効に防止でき、プラスチック製品製造の際の外観不良品の発生を有効に抑制できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、真空成形若しくは圧空成形された熱可塑性プラスチックシートの切断刃であるトムソン刃と、前記トムソン刃を受けるカウンタープレートとを備えた打ち抜き部、並びに前記打ち抜き部を備えたプラスチック成形装置に関する。より詳細には、前記カウンタープレートに所定の溝を設けることにより、前記プラスチックシートを一部切り残した状態で打ち抜くことができるようにした打ち抜き部、並びに前記打ち抜き部を備えたプラスチックシート成形装置に関する。

工業用トレー、食品用トレー、食品用カップ、卵パック、電化製品の包装容器などのプラスチック製品は、熱可塑性プラスチックシートを、真空成形若しくは圧空成形して製造される。真空成形とは、金型内のキャビティ形成部（成形品の形状を有する部分）と加熱軟化したプラスチックシートとの空間を真空状態にすることにより、プラスチックシートをキャビティ形成部に密着させ、所定の形状に成形する方法をいう。圧空成形とは、圧縮空気により、加熱軟化したプラスチックシートを、金型内のキャビティ形成部に密着させ、所定の形状に成形する方法をいう。

以下、プラスチック成形装置の一般的な構成について、図５及び図６を用いて説明する。

図５は、プラスチック成形装置の一般的な構成を示す模式図である。プラスチック成形装置Ａは、ロール状のプラスチックシート１を装填するロール装填部Ａ１、前記ロール装填部Ａ１から引き出したプラスチックシートを加熱軟化するヒーター部Ａ２、前記ヒーター部Ａ２により加熱軟化されたプラスチックシートを真空成形若しくは圧空成形する成形部Ａ３、前記成形部Ａ３で所定の形状に成形されたプラスチックシートから個々の成形品を打ち抜く打ち抜き部Ａ４、前記打ち抜き部Ａ４で打ち抜かれた成形品１１とプラスチックシートの残りの部分（以下、「スケルトン」とする）１２とを分離する分離部Ａ５、から構成される。即ち、プラスチック製品は、加熱工程、成形工程、打ち抜き工程、分離工程、を経て製造される。

図６は、図５に示した打ち抜き部Ａ４の一般的な構成を示す模式図である。図５に示すとおり、打ち抜き部Ａ４は、真空成形若しくは圧空成形されたプラスチックシート（矢印１）の切断刃であるトムソン刃２と、前記トムソン刃２を受けるカウンタープレート３とを備える。成形部（図５中符号Ａ３）より送られたプラスチックシート１を、トムソン刃２とカウンタープレート３の間に挟み込み、プラスチックシートを所定形状に打ち抜く（切断する）。

プラスチック成形品の打ち抜きを行う際には、一般に、トムソン刃２に、無効化した部分２１を形成する。トムソン刃２の無効化は、刃２に所定の溝を形成する、刃２の一部分を摩滅させる、などにより行う。トムソン刃２の一部を無効化することにより、個々の成形品（図５中符号１１）とスケルトン（図５中符号１２）とを、一部接続した状態で、打ち抜くことができる。これにより、プラスチックシートを打ち抜き部（図５中符号Ａ４）から次の工程へ送り出す際に、同時に、打ち抜き部から個々の成形品を抜き出すことができるため、打ち抜き後の成形品の回収を自動化でき、かつ効率化できる。

特許文献１並びに特許文献２には、プラスチック成形装置において、トムソン刃の一部を無効化した構成が記載されている。
特開２００１−８８２０８号公報特開平９−２０３２５号公報

上述の通り、トムソン刃の無効化は、刃に所定の溝を形成する、刃の一部分を摩滅させる、などにより行うため、トムソン刃の無効化部分の形状を、精密に形成することは難しかった。そのため、トムソン刃の一部を無効化して、成形品とスケルトンとの接続部分を形成する場合、その接続部分の形状を、高品質化、最小化することが難しかった。

一方、成形品とスケルトンとの接続部分の形状を、高品質化、最小化できれば、打ち抜き工程の後の分離工程において、成形品とスケルトンとの接続部分をプラスチック成形製品に残さずに、きれいに分離できる。即ち、分離工程において、いわゆるバリ（プラスチック成形製品の端部に生じたはみ出し部分）の発生を有効に防止でき、プラスチック製品製造の際の外観不良品の発生を抑制できる。

そこで、本発明は、プラスチック成形製品製造の際の打ち抜き工程において、成形品とスケルトンとの接続部分の形状を、高品質化、最小化できる打ち抜き部を提供すること、を主な目的とする。

本発明では、真空成形若しくは圧空成形された熱可塑性プラスチックシートの切断刃であるトムソン刃と、前記トムソン刃を受けるカウンタープレートとを備えた打ち抜き部であって、前記カウンタープレートに所定の溝を設けることにより、前記プラスチックシートを一部切り残した状態で打ち抜くことができるようにした打ち抜き部を提供する。

カウンタープレートに所定の溝を設ける場合、簡易かつ高精度に、溝の形状を調整できる。従って、カウンタープレートに所定の溝を設けることにより、プラスチック成形製品製造の際の打ち抜き工程において、成形品とプラスチックシートの残りの部分（以下、「スケルトン」とする）との接続部分の形状を、高品質化、最小化することができる。

また、上記構成により、成形品とスケルトンとの接続部分の形状を、高品質化、最小化できるため、打ち抜き工程の後の分離工程において、成形品とスケルトンとの接続部分をプラスチック成形製品に残さずに、きれいに分離できる。従って、いわゆるバリ（プラスチック成形製品の端部に生じたはみ出し部分）の発生を有効に防止でき、プラスチック製品製造の際の外観不良品の発生を有効に抑制できる。

その他、本発明には、以下のような利点がある。一般に、トムソン刃よりもカウンタープレートの方が、磨耗・破損が少ない。本発明では、トムソン刃の一部を無効化するのではなく、カウンタープレートに所定の溝を設けることにより、成形品とスケルトンとの接続部分を形成するため、打ち抜き部のメンテナンスを簡易化、効率化することができる。

上記打ち抜き部は、トムソン刃を加熱する加熱手段を備えた構成にしてもよい。打ち抜きの際にトムソン刃を加熱することにより、プラスチックシートを軟化できるため、打ち抜きが容易にでき、また、成形品とスケルトンとの接続部分を、所望の形状にしやすくできる。その他、トムソン刃の磨耗・破損を抑制できる。

続いて、本発明では、熱可塑性プラスチックシートを真空成形若しくは圧空成形する成形部と、前記打ち抜き部と、を少なくとも備えたプラスチックシート成形装置を提供する。

本発明に係る打ち抜き部は、打ち抜き装置（別の装置で成形されたプラスチックシートを打ち抜く装置）などに適用可能なほか、プラスチックシート成形装置にも適用可能である。プラスチック成形装置に、本発明に係る打ち抜き部を設けることにより、プラスチック製品の各製造工程（成形工程、打ち抜き工程）を、一つの装置内で行うことができる。

その際、本発明に係るプラスチック成形装置を、トムソン刃とカウンタープレートとを金型内に設ける構成にしてもよい。

上記構成により、いわゆる抜きずれ（打ち抜く位置がずれること）の発生を防止できるため、高品質のプラスチック成形製品を製造可能になる。また、成形工程と打ち抜き工程とを一体で行うことができるため、成形製品の製造工程を簡略化でき、また、プラスチック成形装置を省スペース化できる。

ここで、以下、本発明に係る用語の定義づけを行う。

「打ち抜き部」とは、打ち抜き装置、プラスチック成形装置、などの構成のうち、所定の形状に成形されたプラスチックシートを打ち抜く部分をいう。

「トムソン刃」とは、打ち抜きの際に用いる切断刃をいう。目的に応じて、打ち抜く形状に形成されている。

「カウンタープレート」とは、トムソン刃の受け板のことをいう。なお、カウンタープレートを支持するカウンターブロックと、カウンタープレートとが一体で構成されている場合も、本発明に係るカウンタープレートに包含される。

「金型」とは、成形に用いる型をいい、内部にキャビティ形成部を持つ。「キャビティ形成部」とは、金型内に形成された、成形品の形状の部分をいう。

本発明により、プラスチック成形製品製造の際の打ち抜き工程において、成形品とスケルトンとの接続部分の形状を、高品質化、最小化できる。また、本発明により、いわゆるバリの発生を有効に防止でき、プラスチック製品製造の際の外観不良品の発生を有効に抑制できる。

以下、本発明を実施するための好適な形態について、添付図面を参照にしながら説明する。

図１は、本発明に係る打ち抜き部Ａ４の構成の一例を示す模式図である。なお、図１では、成形されたプラスチックシートを四つずつ打ち抜く構成になっているが、本発明は、それに限定されない。即ち、本発明に係る打ち抜き部Ａ４は、目的に応じて、一つずつ打ち抜く構成にしてもよいし、複数のプラスチックシートを同時に打ち抜く構成にしてもよい。

図１に示すとおり、打ち抜き部Ａ４は、真空成形若しくは圧空成形されたプラスチックシート（矢印１）の切断刃であるトムソン刃２と、前記トムソン刃２を受けるカウンタープレート３とを備える。

プラスチックシート１は、成形部など（図示せず）で真空成形若しくは圧空成形された後、打ち抜き部Ａ４で、プラスチックシート１の成形部分が、カウンタープレート３に設けられた凹部３１に入った状態になる。そして、その状態で、トムソン刃２とカウンタープレート３が、プラスチックシート１の所定位置を挟み込み、プラスチックシートを打ち抜く。

カウンタープレート３は、トムソン刃２を受ける板であり、プラスチックシート１の打ち抜きの際に、トムソン刃２からプラスチックシート１に加えられる圧力を受ける機能を持つ。図１では、カウンタープレート３を支持するカウンターブロック３２上に設置されている。カウンタープレート３は、鉄製、ステンレス製、銅鋼製、真鍮製アルミニウム製、などの金属製のものが好ましいが、目的に応じて、適宜、ゴム板、合成樹脂板などを適用してもよい。

なお、カウンタープレート３は、カウンターブロック３２上に設置されている場合に限定されず、例えば、カウンターブロック３２と、カウンタープレート３とが一体で構成されている場合も、本発明に係るカウンタープレートに包含される。また、カウンタープレート３は、少なくとも、トムソン刃２を受ける部分に設けられていればよく、例えば、図１のように、カウンターブロック３２の上面全面に設置されている場合のみに、狭く限定されない。

本発明に係るカウンタープレート３には、所定の形状の溝３３が設けられている。カウンタープレート３に溝３３を設けることにより、打ち抜き工程において、成形品とスケルトンとの接続部分を形成することができる。

溝３３の形状・深さ、位置、個数などは、目的に応じて、適宜変更可能である。例えば、溝３３の深さを１００μｍ前後（１〜１０００μｍ）、幅を３ｍｍ前後（０．１〜１０ｍｍ）の直方体形状にすることにより、接続部分の形状を、高品質化、最小化でき、バリ発生などのプラスチック製品製造の際の外観不良品の発生を有効に抑制できる。

続いて、本発明に係るプラスチック成形装置について、図２から図４を用いて説明する。

図２は、本発明に係るプラスチック成形装置の一例を示す模式図である。図２では、プラスチック成形装置Ａは、ロール状のプラスチックシート１を装填するロール装填部Ａ１と、前記ロール装填部Ａ１から引き出したプラスチックシートを加熱軟化するヒーター部Ａ２と、前記ヒーター部Ａ２により加熱軟化されたプラスチックシートを真空成形若しくは圧空成形する成形部Ａ３と、前記成形部Ａ３で所定の形状に成形されたプラスチックシートから個々の成形品を打ち抜く打ち抜き部Ａ４と、前記打ち抜き部Ａ４で打ち抜かれた成形品１１とスケルトン１２とを分離する分離部Ａ５と、を備える。

なお、本発明に係る成形装置は、成形部Ａ３と打ち抜き部Ａ４を備えていればよく、その他の構成は任意である。成形部Ａ３と打ち抜き部Ａ４の構成例については、後述する。

図３は、本発明に係る打ち抜き部を示した断面模式図である。

プラスチックシート１は、成形部（図２中符号Ａ３）などで成形された後、打ち抜き部Ａ４に送り出され、プラスチックシート１の成形部分１’がカウンタープレートの凹部３１に入れられた状態で載置される。次に、トムソン刃２とカウンタープレート３とで、プラスチックシート１が挟み込まれ、所定の形状に打ち抜かれる（符号１３参照）。

本発明に係る打ち抜き部Ａ４には、カウンタープレート３に所定の溝３３が設けられている。溝３３の部分では、プラスチックシート１は打ち抜かれず、成形品とスケルトンとの接続部分を形成する（符号１４参照）。

なお、図３中、符号２１はトムソン刃２を加熱する加熱手段を、符号２２はトムソン刃２を固定する固定ブロックを、それぞれ示す。加熱手段２１を備えた構成にすることにより、打ち抜き時にプラスチックシートを軟化できるため、打ち抜きが容易になり、また、成形品とスケルトンとの接続部分を、所望の形状にしやすくできる。なお、加熱手段２１は、ヒーターなど公知の手段を適用できる。

その他、符号３２は、カウンタープレートを支持するカウンターブロックを示す。

図４は、本発明に係るプラスチック成形装置の別の一例を示す断面模式図である。なお、図４に示すプラスチック成形装置は、圧空成形を行う場合の構成例であるが、本発明は、真空成形を行う場合にも適用でき、圧空成形を行う場合のみに狭く限定されない。

図４では、金型Ｂは、成形品の形状を有するキャビティ形成部Ｂ１と、空気を密封する枠Ｂ２、Ｂ３、天板Ｂ４、及び台座Ｂ５と、を備えている。金型Ｂ内の空気を密封した後、圧縮空気で、プラスチックシート１をキャビティ形成部Ｂ１に密着させることにより、成形を行う。

図４のプラスチック成形装置では、金型Ｂ内に、トムソン刃２と、トムソン刃２を受けるカウンタープレート３と、を備える。これにより、いわゆる抜きずれ（打ち抜く位置がずれること）の発生を防止できるため、高品質のプラスチック成形製品を製造可能になる。また、成形工程と打ち抜き工程を一体で行うことができるため、成形製品の製造工程を簡略化でき、大量生産が可能になる。その他、プラスチック成形装置Ａを省スペース化できる利点がある。

図４のプラスチック成形装置でも、前記と同様、カウンタープレート３に所定の溝３３が設けられており、打ち抜きの際に、成形品とスケルトンとの接続部分が形成される。その他、図３と同様、符号２１は加熱手段を、符号２２はトムソン刃２を固定する固定ブロックを、符号３２はカウンタープレート３を支持するカウンターブロックを、それぞれ示す。

なお、上記構成において、カウンターブロック３２は、温度調節可能な構成にしてもよい。温度調節手段は、公知の方法、例えば、カウンターブロック３２にヒーターを当接させることなどにより、行うことができる。この構成の場合、カウンターブロック３２の温度を調節できるようにすることにより、キャビティ形成部Ｂ１の温度調節が可能になるため、成形品の冷却（形状の固定）などが、簡易かつ一体でできるという利点がある。

本発明に係る打ち抜き部、並びにプラスチック成形装置を用いることにより、プラスチック成形製品製造工程において、バリの発生を有効に防止でき、プラスチック製品製造の際の外観不良品の発生を有効に抑制できる。また、本発明は、プラスチック成形製品の高品質化、大量生産化、製造コストの抑制などに有用である。

本発明に係る打ち抜き部の構成の一例を示す模式図。本発明に係るプラスチック成形装置の一例を示す模式図。本発明に係る打ち抜き部の断面模式図。本発明に係るプラスチック成形装置の別の一例を示す断面模式図。従来技術を示す図であって、プラスチック成形装置の一般的な構成を示す模式図。従来技術を示す図であって、打ち抜き部の一般的な構成を示す模式図。

符号の説明

１プラスチックシート
２トムソン刃
３カウンタープレート
３２カウンターブロック
３３溝
Ａプラスチック成形装置
Ａ４打ち抜き部
Ｂ金型
Ｂ１キャビティ形成部

Claims

真空成形若しくは圧空成形された熱可塑性プラスチックシートの切断刃であるトムソン刃と、前記トムソン刃を受けるカウンタープレートとを備えた打ち抜き部であって、
前記カウンタープレートに所定の溝を設けることにより、前記プラスチックシートを一部切り残した状態で打ち抜くことができるようにした打ち抜き部。
前記トムソン刃を加熱する加熱手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の打ち抜き部。
熱可塑性プラスチックシートを真空成形若しくは圧空成形する成形部と、
請求項１又は請求項２記載の打ち抜き部と、
を少なくとも備えたプラスチックシート成形装置。
真空成形若しくは圧空成形された熱可塑性プラスチックシートの切断刃であるトムソン刃と、前記トムソン刃を受けるカウンタープレートとを、前記真空成形若しくは前記圧空成形に用いる金型内に設けることにより、熱可塑性プラスチックシートの成形と打ち抜きとを一体で行うことができるようにしたことを特徴とする請求項３記載のプラスチックシート成形装置。