JP5860606B2 - 打抜き刃型 - Google Patents

Description

本発明は、打抜き刃型に関し、より詳しくは、熱成形された樹脂シートの打抜きに用いられる打抜き刃型に関する。

従来、熱可塑性樹脂が用いられてなる発泡シートや透明フィルムといった樹脂シートをロール状に巻き取った原反ロールを用いて食品トレーや該食品トレー用の蓋などが生産されている。
例えば、該原反ロールから繰り出した樹脂シートを長手方向先端部から順に熱成形機に供給して該樹脂シートに食品トレーや蓋など形状を熱成形によって形成させつつ該樹脂シートをトムソン刃型（ビク型）などの打抜き刃型で打抜いて食品トレーや蓋などの成形品を順次切り出すことが行われている（下記特許文献１参照）。

このトムソン刃型などの打抜き刃型は、通常、成形品の輪郭形状に相当する環形状に形成された抜き刃と、合板などからなる刃台とによって構成されており、刃台の表面から突出させた前記抜き刃の刃先を樹脂シートに押し当てて該刃先で当該樹脂シートをその厚み方向に切断することにより前記成形品を切り出すように構成されている。
また、このような打抜き刃型による打抜きにおいては、通常、熱成形によって凹凸形状を形成させた部分の僅かに外側の樹脂シートが平坦になっている部分を切断する関係上、打抜き後の成形品の外周には外側に突出する鍔部が設けられることになり、この鍔部先端が抜き刃の内側に引っ掛かって成形品が打抜き型から外れなくなる場合がある。

近年、下記特許文献２に示すように、容器外周部に折り返した構造を有し、鍔部の内側を該鍔部よりも高く隆起させた構造を有する容器が製造されるようになっており、このような成形品を打抜くのに際しては、鍔部内側の折り返しによって成形品がその輪郭形状を拡縮させる方向に変形しやすくなっているために、より一層引っ掛かりが生じやすくなっている。
このように成形品が打抜き刃型に引っ掛かってしまうと、製造ラインを止めるなどして処理しなければならず、成形品の生産性を低下させることになる。

このようなことを防止するために抜き刃の内側に発泡ゴムシートのような弾性体シートを敷設した打抜き刃型が用いられたりもしている。
即ち、この弾性体シートのように圧縮変形可能な部材を抜き刃内に設け、打抜き時に前記部材に成形品を当接させることにより、該部材に生じる反発力を利用して打抜き後に成形品を抜き刃の内側から押し出させるように構成された打抜き刃型が用いられたりしている。

例えば、前記のような折り返し部を有する成形品を樹脂シートに形成させた際には、通常、該折り返し部をシート平面から隆起させていることから、該樹脂シートを打ち抜く場合には、抜き刃内部が折り返し部の隆起高さよりも浅くなるように弾性体シートを敷設しておくことで該弾性体シートの反発力を利用して鍔部が抜き刃の内面に引っ掛かることを防止することができる。

特開平０９−０２０３２５号公報 特開２０１１−０３７４９６号公報

しかし、近年、食品収容用容器などにおいては、そのデザイン性などの観点から折り返し部の高さを周方向で異ならせた容器などが要望されるようになってきており、例えば、握り寿司用の容器などにおいては、海をイメージさせるべく外周部に高低差を設けて波型形状を形成させたものが採用されたりしている。
そのような成形品を熱成形によって樹脂シートに形成させると、シート平面からの隆起高さを異ならせることになり、弾性体シートのような部材を抜き刃内部に備えさせた打抜き刃型で成形品を切り出そうとすると最も高さの高い部分が集中的に反発力を受けることになり、例えば、樹脂発泡シートを用いた容器であれば、シワや割れを発生させるおそれを有し、透明な樹脂フィルムを用いた容器であれば、部分的に白化を生じさせるおそれを有する。

即ち、従来の打ち抜き刃型を用いたのでは複雑な形状の成形品を効率よく打抜くことが難しいという問題を有しており、本発明は、このような問題を解決することを課題としている。

上記のような課題を解決するための打抜き刃型に係る本発明は、熱成形された樹脂シートを打抜いて該樹脂シートから成形品を切り出すべく用いられ、前記成形品の外周縁に相当する環形状に形成された抜き刃と、該抜き刃を支持する板状の刃台とを備え、打抜き時に前記成形品に当接される部材が前記抜き刃の内側にさらに備えられており、前記外周縁の内側に打抜き方向と対向する方向に隆起する隆起部を有し、該隆起部が周方向で外周縁からの隆起高さを異ならせている成形品の切り出しに用いられ、且つ該成形品が食品トレーであり、前記部材は少なくとも一部が弾性体で構成されて前記隆起部との前記当接によって圧縮変形可能に構成されており、且つ、前記隆起部と接する表面に該隆起部に対応する凹凸形状が形成されていることを特徴としている。

本発明によれば、抜き刃の内側には、打抜き時に前記成形品に当接される部材が備えられており、該部材は少なくとも一部が弾性体で構成されて成形品との前記当接によって圧縮変形可能に構成されているとともに成形品と接する表面に該成形品に対応する凹凸形状が形成されていることから成形品との当接状態を従来の打抜き刃型に比べて改善させることができ、局所的に反発力が集中することを抑制させ得る。
従って、複雑な形状の成形品にも対応することができ、当該成形品を効率よく打抜くことができる。

なお、本発明の打抜き刃型は、前記部材が表面に前記凹凸形状を有する弾性体シートで、該弾性体シートが抜き刃の内側に敷設されていることが好ましい。
このような好ましい構成を有することにより打抜き時において成形品に局所的な反発力の集中が生じることをより一層抑制させることができる。

また、本発明の打抜き刃型は、前記部材が、前記凹凸形状を有する樹脂板を最表面側に積層させた積層体であることが好ましく、該積層体の内の少なくとも１層が弾性体シートで構成され、前記樹脂板が該弾性体シートよりも硬質であることが好ましい。
このような好ましい構成によれば、前記樹脂板によって成形品の位置決めがされやすく、成形品の抜きズレが抑制され得る。

さらに、本発明の打抜き刃型は、凹凸形状を有する前記樹脂板が前記部材に脱着自在に設けられていることが好ましい。
このような好ましい構成によれば、例えば、設計変更等が生じて輪郭形状が同じで表面の凹凸形状が異なるような成形品を打抜く必要が生じた場合に２種類の樹脂板を用意しておけばよく、打抜き刃型の本体部分を共用させることができる。

また、本発明の打抜き刃型は、前記外周縁の内側に打抜き方向と対向する方向に隆起する隆起部を有し、該隆起部が周方向で外周縁からの隆起高さを異ならせている成形品の切り出しに用いられる。
即ち、打抜き刃型の抜き刃内から成形品を排出させるには、抜き刃の内側で、より抜き刃に近い箇所、即ち成形品の外周縁内側部分に打抜き方向とは逆向きに力を加えることが有効になるためこのような箇所において高さを異ならせている成形品に利用されることで前記の効果が顕著に発揮される。

さらに、本発明の打抜き刃型は、打抜く樹脂シートが樹脂発泡シートの表面に樹脂フィルムが積層されてなる積層発泡シートであり、成形品が、前記樹脂フィルムが容器内面となるように熱成形された発泡トレーであることが好ましい。
このような好ましい態様によれば、一般に大量消費されており、高い生産効率で製造されることが要求されている発泡トレーに対して有用な打抜き刃型を提供しうる。
しかも、樹脂フィルムの積層されていない単なる樹脂発泡シートからなる発泡トレーと違って表面にシワ等が形成されやすい積層発泡シートからなる発泡トレーを外観良好なものとすることができる。

また、特に積層発泡シートにおける樹脂フィルムが黒色樹脂フィルムである場合には、光の反射によってシワが目立ちやすく、本発明の効果がより顕著に発揮されうる点において特に好適である。

打抜き刃型によって切り出される樹脂トレーを示した斜視図。 打抜き刃型によって切り出される樹脂トレーを示した平面図。 本実施形態の打抜き刃型を示す概略斜視図。 図３のＸ−Ｘ線概略断面図。 本実施形態の打抜き刃型の裏面の様子を示す概略平面図。

以下に、本発明の打抜き刃型とその使用方法について、樹脂発泡シートを熱成形して角型の発泡トレーを作製する場合を例に、図を参照しつつ説明する。

まず、図１、２を参照しつつ本実施形態の打抜き刃型を使用して樹脂シートから切り出される成形品（発泡トレー）ついて説明する。
前記発泡トレーは、熱可塑性樹脂が用いられてなる樹脂発泡シートと黒色の樹脂フィルムとが積層された積層発泡シートが熱成形されて形成されたものであり、前記樹脂フィルムが容器内側となるように熱成形されたものである。
本実施形態に係る発泡トレー１は、平面視における輪郭形状が横長の長方形となるように形成されており、外周部には外側に短く突出する鍔部１３が形成され、該鍔部１３の先端によって当該発泡トレー１の外周縁が画定されている。
そして、この鍔部１３は、その先端が本実施形態に係る打抜き刃で切断されることによって形成されたものである。

前記発泡トレー１は収容物を収容させるための収容凹部１０を上面側に開口させており、該収容凹部１０は、容器底面部１１と該容器底面部の外周から立ち上がる周側壁部１２とによって形成されている。
なお、本実施形態に係る発泡トレー１には前記鍔部１３の内側を前記収容凹部１０の開口縁まで該鍔部１３よりも上方に隆起させた隆起部１４が備えられており、該隆起部１４は、前記収容凹部１０の開口縁の外側を周回するように形成されている。
即ち、本実施形態に係る発泡トレー１は、平坦な台上に載置した際に、収容凹部１０の前記開口縁を画定する周側壁部１２の頂部の高さが、発泡トレー１の外縁を画定している鍔部１３よりも高位置になるように形成されている。

該隆起部１４は、周方向で前記鍔部１３からの隆起高さを異ならせており、周方向において連続的に高さを変化させている。
より具体的には、横長長方形の平面視における４つの角部１４ｃにおける隆起高さ（ｈ３）と、長辺の中央部１４ａにおける隆起高さ（ｈ１）とが全周の中で最も高く６〜１２ｍｍ程度となっており、この中点部１４ａと角部１４ｃの中間となる４等分点部１４ｂの隆起高さ（ｈ２）、及び短辺部分の中点部１４ｄの隆起高さが最も低く２〜５ｍｍ程度となって前記角部１４ｃ等との間に１〜１０ｍｍ程度の高低差が形成されている。

前記鍔部１３は、当該発泡トレー１を熱成形した際に前記収容凹部１０などの凹凸が形成されている部分の外側の平坦部分において積層発泡シートを切断することによって形成されたものである。
また、本実施形態に係る発泡トレー１を形成させる際には、積層発泡シートの一面側（樹脂発泡シート側）に前記収容凹部の外表面側を突出させ、他面側（黒色樹脂フィルム側）において該収容凹部の外周を周回するように前記隆起部を突出させて熱成形がなされており、前記隆起部１４は、前記鍔部１３に対して上記のような隆起高さとなるように積層発泡シートが折り返されて形成されたものである。

このような熱成形がされた後の積層発泡シートに対して、抜き刃の内側に平坦な発泡ゴムシートからなる部材を備えさせただけの従来の打抜き刃型を用いて打抜きを実施すると、抜き刃の先端が積層発泡シートを切断する際に該抜き刃の内側において前記角部１４ｃが発泡ゴムシートに強く当接されることになる。
そうすると、図２において符号“θ”で示した前記角部１４ｃにおける周側壁部１２の角度を変化させるような変形を生じ、打抜き後に前記角部内側の樹脂フィルムに縦ジワを生じさせるおそれを有する。
これが一般的な白色の発泡トレーであれば、表面において光が乱反射されるためにシワが生じても目立つことはないが、黒色樹脂フィルムで内面を形成させた発泡トレーでは、光の反射によるシワの存在が顕著になり、場合によっては商品価値を大きく損なうおそれを有する。

本実施形態においては、後述するように前記発泡トレー１の隆起部１４の形状に対応した凹凸形状が抜き刃内部の部材表面に形成されているために、該部材が特に角部１４ｃにだけ強く当接されることを防止することができ、シワの発生を抑制させることができる。
また、当然のことながら抜き刃内部に発泡トレー１が引っ掛かってしまうことも抑制されることから連続的な打ち抜きを実施することができ、効率良く発泡トレーが作製されることになる。
以下にこの発泡トレー１の打抜きに用いる打抜き刃型について図３〜５を参照しつつ説明する。

なお、図３は、本実施形態に係る打抜き刃型の斜視図であり、図４は図３のＸ−Ｘ線矢視断面図で、図中の符号“１００”が当該打抜き刃型を表している。
この図にも示されているように、本実施形態に係る打抜き刃型１は、熱成形された積層発泡シートを打抜いて該樹脂発泡シートから前記熱成形によって形成された発泡トレー１を切り出すべく、前記発泡トレー１の輪郭形状に相当する環形状に形成された抜き刃１１０と、該抜き刃１１０を支持する板状の刃台１２０とを備えている。
前記抜き刃１１０は、長板状の板刃が前記環形状に折り曲げられて形成されており、前記板刃の一側縁に相当する側の一端縁に刃先１１１が形成され、他端側が刃元１１２となっている。
この抜き刃１1０は、平面視における形状が発泡トレー１の輪郭形状と同じ長方形となるように形成されており、前記刃元１１２には、刃先１１１の方向に向けて切り欠かれた切欠部１１２ａが、前記長方形の各辺中央部に相当する位置に設けられている。
即ち、前記刃元１１２には、合計４箇所の切欠部１１２ａが設けられている。

前記刃台１２０は、前記抜き刃１１０を縦横に多数配列させるのに十分な面積を有する矩形合板によって形成されており、本実施形態においては、前記抜き刃１１０を縦方向に３個、横方向に４個、計１２個配列させている。
この刃台１２０には、前記抜き刃１１０の環形状に相当するスリット１２３が設けられており前記抜き刃１１０は、該スリット１２３に前記刃元側を挿入させて前記刃台１２０に固定されている。

なお、このスリット１２３は、前記抜き刃１１０の刃元側の端面を刃台１２０の裏面１２０ｂと面一になるまで前記抜き刃１１０を挿入させ得るように刃台１２０の表面１２０ａから裏面１２０ｂにまで貫通する状態で設けられている。
ただし、前記切欠部１１２ａに相当する位置においては裏面１２０ｂにまで貫通されていない。
従って、本実施形態に係る打抜き刃型１００においては、その裏面側の様子を示す図５にも示されているように、抜き刃１１０の刃元側の端面を刃台１２０の裏面１２０ｂに露出させているものの周方向においては前記切欠部１１２ａに相当する部分で不連続となるように露出させており、前記抜き刃１１０の内側の領域と外側の領域とが抜き刃１１０によって縁切りされてはおらず、前記切欠部１１２ａにおいて前記領域どうしが連結された状態になっている。
また、前記刃台１２０は、抜き刃１１０の高さ（刃先から刃元までの幅）に対してその厚みが薄く前記刃元側の端面が刃台１２０の裏面１２０ｂに面一になるまで抜き刃１１０をスリット１２３に挿入させた場合でも、当該抜き刃１１０の刃先１１１を表面１２０ａから突出させ得るようになっている。

この抜き刃１１０の突出高さは、発泡トレー１の前記隆起部１４の隆起高さ（鍔部１３からの高さ）に対して十分高くなっている。
そして、この抜き刃１１０の外側には、発泡ポリウレタンからなる弾性体シート１３０が前記刃台１２０の表面１２０ａ全体を覆うような形で敷設されているとともに前記抜き刃１１０の内側にも弾性体シート１４１が敷設されている。
なお、この抜き刃１１０の内側においては、発泡トレー１の外周部分（隆起部１４）における凹凸形状と逆形状となる凹凸形状を有する樹脂板が前記弾性体シート１４１の表面に両面粘着テープ１５０を介して脱着自在に取り付けられている。

即ち、抜き刃１１０の内側には前記弾性体シート１４１と前記樹脂板１４２とが積層された積層体が備えられており、該積層体は、打抜き後に発泡トレー１を打抜き方向とは逆向きに押して抜き刃１１０の内側から前記発泡トレー１を押出すための部材（以下「押出部材１４０」ともいう）として機能するものである。
したがって、前記樹脂板１４２は、前記弾性体シート１４１の厚み等の調整によって前記刃先１１１から発泡トレー１の隆起部１３の高さ以内の位置となるように設けられている。

前記弾性体シート１４１は、ＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）ゴム、ポリウレタンゴム、シリコンゴム、又は、これらの発泡体などで厚み１〜１０ｍｍ程度に形成されたものであり、アスカーＣ硬度で９０以下（通常、２０以上）の柔らかさを示すように形成されたものである。
一方で、前記樹脂板１４２は、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、又は、ポリエチレンテレフタレート樹脂などで厚み０．５〜３ｍｍ程度に形成されたものであり、タイプＤデュロメータ硬さで４０以上（通常９０以下）となるように形成されたものである。

なお、支持台などの上に黒色樹脂フィルムの側を上に向けて載置した熱成形後の積層発泡シートを上記のような打抜き刃型１００を用いて上側から打抜く場合には、前記刃先１１１を下方に向けて打抜き刃型１００を下方に移動させた際に、まず最初に前記積層発泡シートの表面から隆起している隆起部に相当する部分が抜き刃１１０の内側に侵入して前記樹脂板１４２に当接される。
このとき前記樹脂板１４２が硬質であるため、積層発泡シートと抜き刃１１０とに位置ずれを生じていた場合でも矯正作用を発揮させることができる。

その後、打抜き刃型１００をさらに下方に進行させて積層発泡シートの表面に刃先１１１を到達させるころには、前記弾性体シート１４１が十分に圧縮され、その反発力によって積層発泡シートと樹脂板１４２との間に十分な圧力を発生される。
そして、打抜き後には、前記反発力によって発泡トレー１が抜き刃内から良好に押出されることになる。
ただし、このとき、樹脂板１４２の表面に発泡トレー１の隆起部１４に対応する凹凸形状が形成されているために、抜き刃１１０の内側において積層発泡シートと樹脂板とが比較的均一な当接状態となり、局所的に過大な圧力を発生させることがない。
従って、打抜き後の発泡トレー１にシワなどを発生させることなく該発泡トレー１の切り出しを行うことができる。

なお、本実施形態においては、前記樹脂板１４２が着脱自在となって押出部材１４０を構成しているために、例えば、設計変更等によって輪郭形状はそのままに、隆起部の形状のみが変更された場合であっても、打抜き刃型を作り変える必要はなく、該樹脂板１４２のみを設計変更後の形状に作り変えればよい。

また、本実施形態においては、上記のような利点を有する点において樹脂板１４２を着脱自在にさせているが、該樹脂板を弾性体シートに完全に固定させるようにしてもよい。
さらに、押出部材１４０は、樹脂板と弾性体シートとの２層構造に限定されず、他の層を介装させた積層体であってもよい。
逆に、押出部材１４０は、弾性体シートのみで構成させることもでき、発泡トレーに対する押出部材１４０の接触状態をよりソフトなものとするために、発泡トレーの外周部に対応する凹凸形状を弾性体シート自体に形成させて、該弾性体シートを抜き刃１１０の内側に敷設させるようにしてもよい。

また、本実施形態においては、容器外周縁を画定している鍔部１３の内側に周方向で高さの異なる隆起部１４が形成されている発泡トレー１を積層発泡シートから切り出す対象としているが、例えば、容器外周における隆起部の高さは一定で、該隆起部と高さの異なる隆起部を容器中央部に設けているような成形品に対しても本発明の打抜き刃型を用いることができる。

さらに、本発明の打抜き刃型は、打抜き対象を積層発泡シートに限定するものではなく、樹脂発泡シートや樹脂フィルムといった樹脂シートに対して熱成形が行われたようなものについても、上記例示と同様の効果が発揮されるものであり、このような場合も本発明が意図する範囲である。
例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂からなる樹脂フィルムや樹脂発泡シート、ならびにこれらを積層した積層発泡シートなど、その種類を問うものではない。
その他、熱成形された樹脂シートの打抜きにおいて従来公知の技術事項は本発明の効果を著しく損ねない範囲において適宜採用が可能なものである。

１：発泡トレー（成形品）、１３：鍔部、１４：隆起部、１００：打抜き刃型、１１０：抜き刃、１１１：刃先、１２０：刃台、１４０：押出部材、１４１：弾性体シート、１４２：（凹凸形状の形成された）樹脂板

Claims (6)

1. 熱成形された樹脂シートを打抜いて該樹脂シートから成形品を切り出すべく用いられ、
   前記成形品の外周縁に相当する環形状に形成された抜き刃と、該抜き刃を支持する板状の刃台とを備え、打抜き時に前記成形品に当接される部材が前記抜き刃の内側にさらに備えられており、
   前記外周縁の内側に打抜き方向と対向する方向に隆起する隆起部を有し、該隆起部が周方向において外周縁からの隆起高さを異ならせている成形品の切り出しに用いられ、且つ該成形品が食品トレーであり、
   前記部材は少なくとも一部が弾性体で構成されて前記隆起部との前記当接によって圧縮変形可能に構成されており、且つ、前記隆起部と接する表面に該隆起部に対応する凹凸形状が形成されていることを特徴とする打抜き刃型。
2. 前記部材が表面に前記凹凸形状を有する弾性体シートで、該弾性体シートが抜き刃の内側に敷設されている請求項１記載の打抜き刃型。
3. 前記部材が、前記凹凸形状を有する樹脂板を最表面側に積層させた積層体であり、該積層体の内の少なくとも１層が弾性体シートで構成され、前記樹脂板が該弾性体シートよりも硬質である請求項１記載の打抜き刃型。
4. 凹凸形状を有する前記樹脂板が前記部材に脱着自在に設けられている請求項３記載の打抜き刃型。
5. 前記樹脂シートが、樹脂発泡シートの表面に樹脂フィルムが積層されてなる積層発泡シートであり、前記成形品が、前記樹脂フィルムが容器内面となるように熱成形された発泡トレーである請求項１乃至４のいずれか１項に記載の打抜き刃型。
6. 前記樹脂フィルムが黒色樹脂フィルムである請求項５記載の打抜き刃型。

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