JP2999155B2

JP2999155B2 - パンケーキ製造装置及び製造方法

Info

Publication number: JP2999155B2
Application number: JP8281756A
Authority: JP
Inventors: 章夫齋加; 孝夫林; 省司柳沢
Original assignee: Japan Coloring Co Ltd
Current assignee: Japan Coloring Co Ltd
Priority date: 1996-10-02
Filing date: 1996-10-02
Publication date: 2000-01-17
Anticipated expiration: 2016-10-02
Also published as: JPH10100177A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂原料（ペレッ
ト，パウダー）から抽出したサンプルを加熱・押圧する
ことにより、目視試験に適するパンケーキ（薄肉円板状
の成形体）に成形する装置と方法に関する。特に、形状
や厚みが均一なパンケーキを、自動的・連続的に成形可
能な装置と方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】樹脂原料の品質を検査する一方法とし
て、樹脂原料から抽出した少量のサンプルを薄肉で略円
板状のパンケーキに成形した後、目視によって異物の混
入等を検査する方法が行われている。

【０００３】上述のパンケーキは、従来、（１）平坦な
金属板上に樹脂原料サンプルを載置して予熱し、（２）
該金属板とともにホットプレス機にセットして加熱・押
圧し、（３）該金属板とともにホットプレス機から取り
出し、（４）該金属板とともに冷却プレス機にセットし
て冷却し、（５）該金属板とともに冷却プレス機から取
り出し、（６）該金属板上からパンケーキを剥がす、と
いう手順で成形されている。また、金属板上への樹脂原
料サンプルの載置／ホットプレス機へのセット／ホット
プレス機での予熱と該予熱時の圧力調整／ホットプレス
機での押圧と該押圧時の圧力調整／ホットプレス機から
の取り出し／冷却プレス機へのセット／冷却プレス機か
らの取り出し／金属板からの剥離、という操作は全て人
手によって行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の成形手順では、
金属板上への樹脂原料サンプルの載置／ホットプレス機
へのセット／ホットプレス機での予熱と該予熱時の圧力
調整／ホットプレス機での押圧と該押圧時の圧力調整／
ホットプレス機からの取り出し／冷却プレス機へのセッ
ト／冷却プレス機からの取り出し／金属板の溶剤による
毎回の洗浄、という操作が必要であるが、これらは、時
系列的に抽出されて供給されるサンプルを時系列的にパ
ンケーキに成形するという操作には不向きである。つま
り、単一のサンプルを比較的短時間でパンケーキに成形
することは可能であるが、時系列的に供給されるサンプ
ルを全サンプルの合計成形所要時間が比較的短時間とな
るようにパンケーキに成形するという操作には適してい
ない。なお、検査の精度を上げるためには、サンプルの
抽出を時系列的に、且つ、望ましくは比較的短い時間間
隔で行うことが望ましいという事情がある。

【０００５】パンケーキの成形を自動化して人手を省き
たいという要請がある。従来の成形方式に於いて自動化
を達成しようとすると、ホットプレス機へのセット／ホ
ットプレス機からの取り出し／冷却プレス機へのセット
／冷却プレス機からの取り出し、という各操作をロボッ
トハンドを用いて行うこととなると思われるが、その場
合には、ロボットの設置位置の制約や、金属板の回収作
業及び洗浄作業等の関係上、非方形の複雑な設置場所が
必要になってしまい、設置場所の使用効率が悪くなる。
また、ロボットを用いたとしても、時系列的に比較的短
時間で処理したいという前述の要請に応えることは困難
である。

【０００６】従来の成形手順では、金属板上にて成形し
たパンケーキを該金属板上から剥がすという操作が必要
であるが、パンケーキは金属板上にピッタリと張りつい
ている場合が多いため剥離作業に手間取る。また、無理
に剥がそうとするとパンケーキが裂けてしまう恐れがあ
る。また、金属板上に前回の樹脂サンプルが残留してい
ると、該残留物が今回のパンケーキに混入して色等を損
ない、検査が不正確になる恐れがある。このため、この
ような残留を防止するべく溶剤を塗布するのであるが、
この溶剤の清掃除去という余分な手間が必要になる。

【０００７】本発明は、時系列的に供給されるサンプル
を、全サンプルの合計成形所要時間が比較的短時間とな
るようにパンケーキに成形可能にすることを目的とす
る。また、パンケーキの成形過程を自動化して人手を省
くとともに、その際、装置の設置場所の使用効率を悪化
させないことを目的とする。また、成形したパンケーキ
を、成形面から容易に剥離可能にすることを目的とす
る。また、溶剤等の清掃処理を不要にすることを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の概念を示
す。本発明のパンケーキ製造装置は、第１送出ロール11
と第１巻取ロール12の間に張設した耐熱性下ベルト15を
前記第１巻取ロール12側へ間欠的に進行させる下ベルト
移送手段と、第２送出ロール21と第２巻取ロール22の間
に少なくとも前記第１送出ロール11寄りの所定長部分d
を除いて前記下ベルト15の上面と対向するように張設し
た耐熱性上ベルト25を前記下ベルト15の進行に同期して
前記第２巻取ロール22側へ間欠的に進行させる上ベルト
移送手段と、前記所定長部分d に於いて前記下ベルトを
予熱する予熱手段30と、前記予熱手段30の下流側に設け
られて前記下ベルト15と前記上ベルト25の停止状態に於
いて該下ベルト15と該上ベルト25を加熱しつつ押圧する
加熱押圧手段40と、前記加熱押圧手段40の下流側に設け
られて前記下ベルト15と前記上ベルト25の停止状態に於
いて該下ベルト15と該上ベルト25を冷却する冷却手段50
とを備え、前記所定長部分d に於いて前記下ベルト15を
予熱してその上面に樹脂原料サンプルS を載置した後、
前記加熱押圧手段40により加熱しつつ前記下ベルト15と
前記上ベルト25の間にて押圧し、次に、前記冷却手段50
により冷却することによって、パンケーキP に成形し
て、前記下ベルト15と前記上ベルト25の間から両ベルト
15,25 の進行によって繰り出すことを特徴とする。

【０００９】本発明のパンケーキ製造方法は、間欠的に
進行可能に設けた下ベルト15を送出側に於いて予熱して
その上面に樹脂原料サンプルS を載置し、前記予熱後の
樹脂原料サンプルS を前記下ベルト15により搬送して該
下ベルト15と同期して間欠的に同方向に進行可能に設け
た上ベルト25との間に送り込み、前記下ベルト15と前記
上ベルト25を停止させた状態で前記樹脂原料サンプルS
を加熱しつつ該下ベルト15と該上ベルト25の間にて押圧
し、前記押圧後の樹脂原料サンプルを冷却してパンケー
キP に成形し、前記パンケーキP を前記下ベルト15と前
記上ベルト25の間から両ベルト15,25 の進行によって繰
り出すことを特徴とする。

【００１０】耐熱性下ベルト15及び上ベルト25は、サン
プル樹脂原料の溶融温度に耐える耐熱性（例：一般的な
ＡＢＳ樹脂の場合で３００℃程度）を有すること、第１
送出ロール11と第１巻取ロール12間の張力や第２送出ロ
ール21と第２巻取ロール22間の張力に耐える強度を有す
ること、パンケーキの表面を良好に成形するためにベル
ト表面が凹凸の無い鏡面であること、を要求される。

【００１１】上述の張力は樹脂原料サンプルの搬送に必
要なばかりでなく、樹脂原料サンプルの加熱押圧時にベ
ルト面に弛みや皺が発生することを防止することにより
パンケーキの表面に皺が形成されてしまうことを防止す
るために必要である。このような張力に耐える強度を有
するものであれば、該張力を確保するために設けられる
曲面箇所へのセットの容易性やコストに鑑み薄肉である
方が望ましい。かかる要請を満たすベルトは、例えば、
アルミホイール（アルミハク）等の金属製のシートもし
くはフィルム（０．０１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度の厚さ）
や、耐熱性樹脂のシートもしくはフィルムを用いて構成
することができる。

【００１２】予熱温度は、下ベルト15の上面に移載した
サンプル樹脂原料（ペレット，パウダー）を軟化させる
程度の温度が良い。例えば、サンプル樹脂原料の「（熱
変形温度＋５０℃）」程度が良い。好ましくは「（熱変
形温度＋２０℃）」〜「（熱変形温度＋１７０℃）」程
度の温度範囲が良い。この温度範囲であると、サンプル
樹脂原料を移載する際の飛散が抑制されて、サンプル樹
脂原料が下ベルト15上に略円錐形状に載置され、その結
果、パンケーキの全体形状が略円形となり、厚み分布も
良好となる。予熱温度が上記温度範囲より高いと、変色
の恐れがあるという不具合と、エネルギー面で好ましく
ないという不具合がある。また、上記温度範囲より低い
と、下ベルト15上に移載した樹脂サンプルが軟化せず、
その飛散防止効果が不十分になり、上述の効果を達成で
きないという不具合がある。

【００１３】加熱温度と加圧力としては、サンプル樹脂
原料をパンケーキに成形できる程度の温度と圧力が必要
である。冷却温度は、パンケーキの形状を保った状態で
ベルト15,16 から剥離できる程度まで冷却可能であれば
よい。低温であるほど冷却所要時間は短縮されるが、冷
却過程のみが速やかであっても、最も遅い過程の速度に
よって全体のプロセスが制約されるため、最も遅い過程
よりも速い冷却速度を達成できる範囲内で、コストを考
慮して冷却温度を定めればよい。

【００１４】

【発明の実施の形態】図２〜図５を参照して、本発明の
具体的な実施の形態にかかるパンケーキ製造装置と製造
方法を説明する。図２は該製造装置の構成説明図、図３
は該装置の正面図、図４は上面図、図５はサンプル供給
機構の模式的斜視図である。

【００１５】図示の装置は、樹脂原料サンプルS を下ベ
ルト15の上面に移載するためのサンプル供給機構（供給
部）と、下ベルト15を間欠的に図中左方（下流側）へ進
行させる下ベルト移送機構と、上ベルト25を下ベルト15
に同期して同方向へ同様に進行させる上ベルト移送機構
と、下ベルト15を予熱してその上面に移載された樹脂原
料サンプルS を軟化させることでその飛散を抑制して搬
送開始時刻まで待機させる予熱機構（待機部）と、樹脂
原料サンプルS を加熱押圧してパンケーキに成形する加
熱押圧機構（プレス部）と、パンケーキを取り出し可能
温度まで冷却する冷却機構と、を有する。

【００１６】サンプル供給機構は、モータM1により間欠
的に回転される回転テーブル70上の仮想の円周上に等間
隔で置かれている１０個のカップ71,71,,,, 中から１個
のカップをロボット75のハンド75a により掴み、下ベル
ト15の上面の幅方向中央位置まで移送した後、該カップ
71を約２秒程度の時間をかけてゆっくりと反転させるこ
とにより、該カップ71内に収納されているサンプルS を
下ベルト15の上面に小山状（望ましくは均等な円錐状）
に積む機構である。ロボット75には、ハンド75a 先端の
カップ掴持部を上記２位置（回転テーブル70上のカップ
取出位置と、下ベルト15上のサンプル移載位置）に位置
せしめ得るように、ハンド75a を腕方向に進退させるた
めのエアシリンダ75b が設けられている。また、カップ
71を上記の如く反転してサンプルS を下ベルト15の上面
へ移載し得るように、ハンド75aを垂直面内で１８０°
回動させるための機構が設けられている。また、サンプ
ルS を下ベルト15の上面に移載した後、空のカップ71を
回収傾斜面76に置いて回収箱77に回収し得るように、ハ
ンド75a を水平面内で９０°回動させるための機構が設
けられている。また、サンプルS を上記の如く下ベルト
15の上面に小山状に積む際にサンプルS が飛散すること
を防止するために、下ベルト15の上面に近接して、両端
開放の短円筒状のガイド13が設けられている。

【００１７】下ベルト移送機構は、第１送出ロール11と
第１巻取ロール12の間に下ベルト15を張設して、前記第
１巻取ロール11側へ間欠的に進行させる機構である。こ
の機構は、下ベルト15であるアルミホイールの巻回され
ている送出ロール11を回動可能に支持する送出ロール軸
11a と、送出ロール11から繰り出されたアルミホイール
に送出側にてテンションを与えるためのテンションガイ
ドローラ111 と、同様に巻取側にてテンションを与える
ためのテンションガイドローラ121,122 と、巻取ロール
12を回動可能に支持する巻取ロール軸12a と、該巻取ロ
ール軸12a を回転駆動させるためのモータM2と、該モー
タM2の駆動力を巻取ロール軸12a に伝達する不図示の駆
動力伝達機構とを有する。

【００１８】上ベルト移送機構は、第２送出ロール21と
第２巻取ロール22の間に上ベルト25を張設して、前記第
２巻取ロール21側へ間欠的に進行させる機構である。こ
の機構は、上ベルト25であるアルミホイールの巻回され
ている送出ロール21を回動可能に支持する送出ロール軸
21a と、送出ロール21から繰り出されたアルミホイール
に送出側にてテンションを与えるためのテンションガイ
ドローラ211 と、同様に巻取側にてテンションを与える
ためのテンションガイドローラ221,222 と、巻取ロール
22を回動可能に支持する巻取ロール軸22a と、該巻取ロ
ール軸22a を回転駆動させるための下ベルト移送機構と
共通のモータM2と、該モータM2の駆動力を巻取ロール軸
22a に伝達する不図示の駆動力伝達機構とを有する。

【００１９】上ベルト移送機構と下ベルト移送機構と
は、共通のモータM2により同期して駆動される。また、
上ベルト移送機構では、送出ロール軸21a 及びテンショ
ンガイドローラ211 は、下ベルト移送機構の送出ロール
軸11a やテンションガイドローラ111 より、下流側に設
けられている。これにより、下ベルト15の送出ロール11
寄りの所定長部分の上方が開放され、前記ロボット75に
よるサンプルS の移載動作が可能となる。

【００２０】予熱機構は、上述の所定長部分に於いて下
ベルト15の上に移載された樹脂原料サンプルS を加熱し
て軟化させることにより、サンプルS の飛散を防止する
とともに、サンプルS の揮発分を取り除くことにより加
熱押圧時に於ける気泡の発生を防止するものである。こ
のため、予熱温度は、サンプルS の（熱変形温度＋５０
℃）程度が良い。例えば、サンプルS が一般的なＡＢＳ
樹脂の場合、１４０℃程度に１０秒程度維持することに
より、予熱の効果を達成することができる。なお、予熱
時間が過度に長くなると変色が生ずるため好ましくな
い。予熱手段としては、電熱加熱、高周波加熱、温風に
よる下ベルト15の下面側からの加熱等、公知の手法を採
用することができる。本装置では、下ベルト15の下面側
に設けた電熱加熱機構を採用している。

【００２１】加熱押圧機構は、上記予熱機構から搬送さ
れて来たサンプルS を溶融して押圧することにより、サ
ンプルS を平坦に一体化するものである。加熱温度は、
サンプルS を溶融させ得る程度であればよく、例えば、
一般的なＡＢＳ樹脂の場合であれば、２００℃〜２５０
℃程度の範囲がよい。２５０℃を越えると、サンプルS
の変色が始まるため好ましくない。加圧開始前に、加圧
押圧機構では樹脂を予熱する。即ち、１０秒〜１５秒程
度、３ｋｇ／ｃｍ² 〜５ｋｇ／ｃｍ² 程度に保つ。な
お、サンプルS の水分除去が不十分で、１％〜２％程度
残留している場合には、上記状態を３分程度に渡って維
持するとよい。こうして、加圧押圧機構での樹脂サンプ
ルの予熱を行った後、次に、加圧力を１５０ｋｇ／ｃｍ
² 〜２００ｋｇ／ｃｍ² 程度まで昇圧させて、その状態
に１０秒〜１５秒程度維持する。これにより、サンプル
S が十分に溶融・一体化される。なお、上述の各条件を
サンプルS の種類やグレードに応じて適宜変えて、最適
化するとよいことは当然である。加熱手段としては、電
熱加熱、高周波加熱等、公知の手法を採用することがで
きる。押圧手段としては、油圧等、公知の手法を採用す
ることができる。本装置では、下ベルト15の下面側と上
ベルト25の上面側に設けたに設けた電熱加熱板40,40
を、油圧タンク400 を備えた油圧機構41,41 によりガイ
ド401 の案内で上下移動させる機構を採用している。

【００２２】冷却機構は、加熱押圧後のサンプルS を固
化温度まで冷却してパンケーキＰに成形するものであ
る。例えば、一般的なＡＢＳ樹脂の場合、１５℃〜３０
℃程度の冷却水を上下の冷却板50,50 内に循環させるこ
とで目的を達成することができる。冷却手段としては、
水冷、オイルによる冷却、空冷等、公知の手法を採用す
ることができる。なお、冷却による固化前に、サンプル
の縁部に、サンプル供給機構からのデータに応じてロッ
ト番号を刻印するようにしてもよい。また、上下の冷却
板50,50 は、シリンダ51,51 の作用で上下移動可能に構
成されている。

【００２３】次に、本製造装置の動作を説明する。予熱
機構により所定の温度に予熱されている下ベルト15の上
面に、サンプル供給機構によりサンプルS が小山状に移
載される。

【００２４】所定時間の予熱が完了し、且つ、所定時間
の他の過程（前サンプルS の加熱押圧過程）が完了する
と、下ベルト移送機構と上ベルト移送機構が駆動され
る。これにより、予熱後のサンプルS は加熱機構の位置
まで搬送されて停止される。なお、この時、加熱押圧終
了後の前サンプルS は、冷却機構の位置まで搬送されて
停止される。

【００２５】加熱押圧機構の位置まで搬送されたサンプ
ルS は、前述の如く樹脂サンプルを予熱された後、加熱
・押圧されて、溶融・一体化される。所定時間の加熱・
押圧過程が完了すると、下ベルト移送機構と上ベルト移
送機構が駆動される。これにより、加熱・押圧後のサン
プルS は冷却機構の位置まで搬送されて停止される。な
お、この時、加熱押圧終了後の前サンプルS は、冷却機
構から下流側へ繰り出されて、回収装置60の対応するト
レイに収納される。本装置の場合、加熱・押圧過程の所
要時間が最長であるため、加熱・押圧過程が完了した時
には、当然に、他の過程も完了している。

【００２６】冷却機構の位置まで搬送されたサンプルS
が、前述の如く冷却・固化されることきにより、パンケ
ーキP が成形される。所定時間の冷却が完了し、且つ、
所定時間の他の過程（後サンプルS の加熱押圧過程）が
完了すると、下ベルト移送機構と上ベルト移送機構が駆
動される。これにより、冷却・固化完了後のパンケーキ
P は下流側へ繰り出されて、回収装置60の対応するトレ
イに収納される。本装置では、下ベルト15と上ベルト25
とが巻取側の終端位置に於いて各々テンションガイドロ
ーラ121,221 により鋭角的に進行方向を反転されている
ため、両ベルト15,25 間から繰り出されるパンケーキP
は、両ベルト15,25 から容易に剥離される。なお、回収
装置60には複数の上下移動可能なトレイが設けられてお
り、繰り出されて来るパンケーキP のロット番号に応じ
て選択されたトレイが待機されているものとする。この
トレイの選択的上下移動機構は公知であるため、ここで
の説明は省略する。

【００２７】なお、上記では、予熱後のサンプルS が加
熱押圧機構に送り込まれ、加熱押圧後のサンプルS が冷
却機構に送り込まれ、冷却後のパンケーキP が回収装置
60に繰り出されるように各機構の間隔が配置された機構
を説明しているが、予熱機構と加熱押圧機構の間、加熱
押圧機構と冷却機構の間、冷却機構と回収装置60の間
に、サンプルS やパンケーキP が待機されているように
各機構の間隔を空けた装置も、当然に許容される。ま
た、上記では、サンプルS の量については言及していな
いが、これは、所望のパンケーキP の大きさ等で定まる
ものであり、例えば、１〜５０ｇ程度の量である。ま
た、上記装置では、片面使用後のアルミホイールを、面
を反転させて再使用することもできる。

【００２８】

【発明の効果】本発明は、下ベルト15の送出側に樹脂原
料サンプルS を載置して予熱し、予熱後、上ベルト25と
の間に送り込んで加熱しつつ下ベルト15と上ベルト25の
間にて押圧し、押圧後、冷却してパンケーキP に成形
し、下ベルト15と上ベルト25の間から両ベルト15,25 の
進行によって繰り出すようにしたパンケーキの製造装置
及び製造方法である。このように構成されているため、
時系列的に供給されるサンプルの合計成形所要時間が比
較的短時間となるようにパンケーキに成形することがで
きる。また、装置の設置場所の使用効率を悪化させない
で、パンケーキの成形過程を自動化して人手を省くこと
ができる。また、成形したパンケーキを、溶剤を用いる
ことなく、成形面から容易に剥離することができる。当
然、剥離時にパンケーキが裂ける等の不具合も防止でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概念を示す説明図。

【図２】本発明の実施の形態にかかるパンケーキ製造装
置の構成説明図。

【図３】図２のパンケーキ製造装置の正面図。

【図４】図２のパンケーキ製造装置の上面図。

【図５】図２のパンケーキ製造装置のサンプル供給機構
を示す模式的斜視図。

【符号の説明】

１１第１送出ロール１２第１巻取ロール１５下ベルト２１第２送出ロール２２第２巻取ロール２５上ベルト３０予熱板（予熱手段）４０加熱押圧板（加熱押圧手段）５０冷却板（冷却手段）６０回収装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平６−210647（ＪＰ，Ａ) 特開昭53−133265（ＪＰ，Ａ) 実開平１−142837（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 43/02 - 43/08 B29C 43/32 - 43/52 G01N 1/36

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】第１送出ロールと第１巻取ロールの間に
張設した耐熱性下ベルトを前記第１巻取ロール側へ間欠
的に進行させる下ベルト移送手段と、第２送出ロールと第２巻取ロールの間に少なくとも前記
第１送出ロール寄りの所定長部分を除いて前記下ベルト
の上面と対向するように張設した耐熱性上ベルトを前記
下ベルトの進行に同期して前記第２巻取ロール側へ間欠
的に進行させる上ベルト移送手段と、前記所定長部分に於いて前記下ベルトを予熱する予熱手
段と、前記予熱手段の下流側に設けられ、前記下ベルトと前記
上ベルトの停止状態に於いて該下ベルトと該上ベルトを
加熱しつつ押圧する加熱押圧手段と、前記加熱押圧手段の下流側に設けられ、前記下ベルトと
前記上ベルトの停止状態に於いて該下ベルトと該上ベル
トを冷却する冷却手段と、を備え、前記所定長部分に於いて前記下ベルトを予熱し
てその上面に樹脂原料サンプルを載置した後、前記加熱
押圧手段により加熱しつつ前記下ベルトと前記上ベルト
の間にて押圧し、次に、前記冷却手段により冷却するこ
とによって、パンケーキに成形して、前記下ベルトと前
記上ベルトの間から両ベルトの進行によって繰り出す、ことを特徴とするパンケーキ製造装置。
【請求項２】間欠的に進行可能に設けた下ベルトの送
出側に於いて該下ベルトを予熱してその上面に樹脂原料
サンプルを載置し、前記樹脂原料サンプルを前記下ベルトにより搬送して該
下ベルトと同期して間欠的に同方向に進行可能に設けた
上ベルトとの間に送り込み、前記下ベルトと前記上ベルトを停止させた状態で前記樹
脂原料サンプルを加熱しつつ該下ベルトと該上ベルトの
間にて押圧し、前記押圧後の樹脂原料サンプルを冷却してパンケーキに
成形し、前記パンケーキを前記下ベルトと前記上ベルトの間から
両ベルトの進行によって繰り出す、ことを特徴とするパンケーキ製造方法。