JP6666545B2 - 樹脂成形品の成形装置及び成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、樹脂成形品の成形装置及び成形方法に関する。

従来、下方に垂下する態様で押し出された溶融状態の樹脂シートを用いて成形する成形装置又は成形方法において、その際に生じうる、時間経過とともに自重により溶融状態の樹脂シートが引き延ばされて上方ほど薄肉となるドローダウン現象や、ドローダウン現象に起因して樹脂シートが幅方向に収縮してシート幅が小さくなるネックイン現象を有効に防止することが可能な樹脂成形品の成形方法が開示されている（例えば、特開２０１２−１０１５５１号公報）。

この場合、溶融した樹脂シートを押出し部から押し出して垂下させる際に、貯留された溶融状態の樹脂を単位時間当たり所定の押出量で間欠的に押し出すことによって、押出し部から樹脂シートが所定の厚みと押出速度で下方に押し出されるようにしており、その後、押出し部の下方に配置された一対のローラーで樹脂シートを挟み込み、ローラーの回転駆動により樹脂シートを下方に引っ張ることにより樹脂シートの厚みを押出し時の厚み以下に延伸薄肉化して、樹脂シートをローラーの下方に配置された金型に向けて送り出している。

ところで、成形装置又は成形方法においては、採用する樹脂の種類によって、樹脂シートの先端すなわち裾が波打つカーテン現象が発生することがある。カーテン現象により皺が発生した樹脂シートを金型で型締めし、樹脂成形品を成形すると、金型形状によっては折れ肉が発生し、金型形状に沿った形状に成形することが困難になる。

この点について、例えば特許文献１では、金型の下方に設けられた引張手段によって樹脂シートを把持し、下方に向けて引っ張り、その状態で金型を型締めして成形する発明が開示されている。しかしながら、引張手段を金型の下方に設けると、カーテン現象によって平面視において波打っている樹脂シートを幅方向に引っ張るように的確に把持することが困難であるとともに、成形装置の下方に引張手段を設けるスペースを確保することは難しい場合があり、さらには型締め後の樹脂成形品を取り出す際に樹脂成形品と干渉しないように引張手段を退避させることも配置上困難であるという問題があった。

特開２００２−７９５７１号公報

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、樹脂シートのカーテン現象を効果的に矯正したうえで樹脂成形品の取り出しを円滑に行うことができ、複雑な形状の樹脂成形品でも折れ肉が発生し難い成形装置及び成形方法を提供することを目的とする。

本発明は、以下の構成によって把握される。
（１）本発明の第１の観点は、樹脂成形品の成形装置であって、樹脂成形品の成形装置であって、溶融状態の樹脂シートを押し出す押出し部と、前記押出し部により押し出された前記樹脂シートを型締めして前記樹脂成形品を成形する金型と、前記金型よりも下方にあって、前記樹脂シートの下部を側方から型締めに先立って把持する把持機構と、を備え、前記樹脂成形品が前記金型から取り出されるときに干渉しないように、前記把持機構が回動可能に構成されていることを特徴とする。

（２）上記（１）の構成において、前記把持機構は、前記金型の下方の側方に向かって延在する前進後退可能なアームと、前記アームの先端に設けられ、前記樹脂シートを把持する一対の把持部とを備え、前記一対の把持部が１８０度の開閉角度を有し、かつ、前記樹脂成形品に向かって水平方向に９０度回動可能に構成されていてもよい。

（３）上記（１）又は（２）構成において、前記樹脂シートが互いに対向する第１樹脂シートと第２樹脂シートとを含み、前記把持機構は、前記第１樹脂シートについて、左右に対向する第１把持機構を含み、前記第２樹脂シートについて、左右に対向する第２把持機構を含み、左右の前記第１把持機構及び左右の前記第２把持機構の少なくとも一方が水平方向に回動可能に設けられてもよい。

（４）本発明の第２の観点は、樹脂成形品の成形方法であって、金型の下方の側方に位置する把持機構を開いた状態で待機させるステップ（ａ）と押出し部により溶融状態の樹脂シートを押し出すステップ（ｂ）と、押し出された前記樹脂シートの下部を前記把持機構で側方から把持するステップ（ｃ）と、前記把持機構を側方に後退させ、前記樹脂シートを幅方向に引張するステップ（ｄ）と、前記把持機構を前記金型の側へ移動させ、前記樹脂シートを前記金型に当接させるステップ（ｅ）と、前記樹脂シートを前記金型で型締めして前記樹脂成形品を成形するステップ（ｆ）と、前記金型を型開きするステップ（ｇ）と、前記把持機構から前記樹脂成形品を開放するステップ（ｈ）と、前記把持機構を回動させるステップ（ｉ）と、前記把持機構と干渉することなく前記樹脂成形品を前記金型から取り出すステップ（ｊ）と、を備えることを特徴とする。

（５）上記（４）の構成におけるステップ（ａ）において、前記把持機構が、前記金型の下方の側方に向かって延在する前進後退可能なアームと、前記アームの先端に水平方向に回動可能に設けられ、前記樹脂シートを把持する一対の把持部とを備え、前記一対の把持部を１８０度に開いた状態で待機させてもよい。

（６）上記（５）の構成におけるステップ（ｉ）において、前記一対の把持部を１８０度に開いた状態で前記樹脂成形品に向かって水平方向に９０度回動させてもよい。

本発明によれば、樹脂シートのカーテン現象を効果的に矯正したうえで樹脂成形品の取り出しを円滑に行うことができ、複雑な形状の樹脂成形品でも折れ肉が発生し難い成形装置及び成形方法を提供することができる。

本発明の実施形態に係る成形装置であって、樹脂シートがカーテン現象を起こしていない状態を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る成形装置であって、樹脂シートがカーテン現象を起こし、金型の成形面に当接している状態を示す断面図である。 樹脂シートのカーテン現象を模式的に説明する正面図であって、（ａ）はカーテン現象を起こした樹脂シートの状態を示す図、（ｂ）はその樹脂シートを把持機構で把持した状態を示す図である。 本発明の実施形態に係る成形装置を用いてカーテン現象を起こした樹脂シートを成形する工程を示す図であって、（ａ）はステップ（ａ）を、（ｂ）はステップ（ｂ）を、（ｃ）はステップ（ｃ）をそれぞれ説明する図である。 同じく工程を示す図であって、（ａ）はステップ（ｄ）を、（ｂ）はステップ（ｅ）を、（ｃ）はステップ（ｆ）をそれぞれ説明する図である。 同じく工程を示す図であって、（ａ）はステップ（ｇ）を、（ｂ）はステップ（ｈ）を、（ｃ）はステップ（ｉ）及びステップ（ｊ）をそれぞれ説明する図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施形態）について詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。

（成形装置４０の全体構成）
本実施形態に係る樹脂成形品の成形装置４０について、図１に基づいて説明する。図１は第１・第２樹脂シート４１Ａ，４１Ｂがいずれもカーテン現象を起こしていない状態を示している。図１に示すように、成形装置４０は、押出装置４２（押出し部）として第１・第２押出装置４２Ａ，４２Ｂと、これら第１・第２押出装置４２Ａ，４２Ｂの下方に配置された型締装置４３と、を備える。成形装置４０では、第１・第２押出装置４２Ａ，４２Ｂから押し出された熱可塑性樹脂からなる溶融状態の樹脂シート４１である第１・第２樹脂シート４１Ａ，４１Ｂを型締装置４３に送り、この型締装置４３によって溶融状態の第１・第２樹脂シート４１Ａ，４１Ｂを所定の形状に形成する。

なお、第１押出装置４２Ａと第２押出装置４２Ｂは、同様であるので、以下の説明において、第１樹脂シート４１Ａに対応する第１押出装置４２Ａのみを説明し、第２樹脂シート４１Ｂに対応する第２押出装置４２Ｂについては説明を省略する。成形装置４０において、第１樹脂シート４１Ａに対応する要素（第１〜）には符号に「Ａ」を後続させて説明しており、第２樹脂シート４１Ｂに対応する要素（第２〜）は同一番号の符号に「Ｂ」を後続させて読み替えるものとする。

第１押出装置４２Ａは、第１ホッパー４５Ａが付設された第１シリンダー４６Ａと、第１シリンダー４６Ａ内に設けられたスクリュー（図示省略）と、このスクリューに連結された第１油圧モーター４７Ａと、第１シリンダー４６Ａと内部が連通した第１アキュムレーター４８Ａと、第１アキュムレーター４８Ａ内に設けられた第１プランジャー５１Ａとを有する。

第１押出装置４２Ａでは、第１ホッパー４５Ａから投入した樹脂ペレットを第１シリンダー４６Ａ内で第１油圧モーター４７Ａによるスクリューの回転により溶融、混練し、溶融状態の樹脂を第１アキュムレーター４８Ａに移送して一定量貯留する。そして、第１アキュムレーター４８Ａ内の溶融状態の樹脂を第１プランジャー５１Ａの駆動により、第１Ｔダイ５２Ａに送り、第１押出スリット５３Ａを通じて所定の長さの連続的な第１樹脂シート４１Ａとして押し出す。押し出した第１樹脂シート４１Ａを、間隔を隔てて配置された第１の一対のローラー５５Ａ（回転体）によって挟圧しながら下方に送り出して第１・第２分割型５７Ａ，５７Ｂ（後述）の間に垂下させる。これにより、第１樹脂シート４１Ａは、上下方向（押出方向）に一様な厚みを有する状態で、第１・第２分割型５７Ａ，５７Ｂの間に配置される。

第１押出装置４２Ａの押出の能力は、第１樹脂シート４１Ａの大きさや、第１樹脂シート４１Ａのドローダウンあるいはネックイン発生防止の観点から適宜定める。より具体的には、実用的な観点から、間欠押出における１ショットの押出量は好ましくは１〜１０ｋｇであり、第１押出スリット５３Ａからの樹脂の押出速度は、数百ｋｇ／時以上、より好ましくは７００ｋｇ／時以上である。また、第１樹脂シート４１Ａのドローダウンあるいはネックイン発生防止の観点から、第１樹脂シート４１Ａの押出工程は、なるべく短いことが好ましく、樹脂の種類、ＭＦＲ値、メルトテンション値に依存するが、一般的に、押出工程は４０秒以内、より好ましくは１０〜２０秒以内に完了するのがよい。このため、熱可塑性樹脂の第１押出スリット５３Ａからの単位面積、単位時間当たりの押出量は、５０ｋｇ／時／ｃｍ^２以上、より好ましくは１５０ｋｇ／時／ｃｍ^２以上である。

第１の一対のローラー５５Ａの間に挟み込まれた第１樹脂シート４１Ａを下方に送り出すことで、第１樹脂シート４１Ａを延伸薄肉化することが可能である。押し出される第１樹脂シート４１Ａの押出速度と、第１の一対のローラー５５Ａによる第１樹脂シート４１Ａの送出し速度との関係を調整することにより、ドローダウンあるいはネックインの発生を防止することが可能であるため、樹脂の種類、特にＭＦＲ値及びメルトテンション値、あるいは単位時間当たりの押出量に対する制約を小さくすることができる。

第１Ｔダイ５２Ａに設けられる第１押出スリット５３Ａは、鉛直下向きに配置され、この第１押出スリット５３Ａから押し出された第１樹脂シート４１Ａは、そのまま第１押出スリット５３Ａから垂下する形態で、鉛直下向きに送られるようにしている。第１押出スリット５３Ａは、その間隔を可変とすることにより、第１樹脂シート４１Ａの厚みを変更することが可能である。

第１の一対のローラー５５Ａは、第１押出スリット５３Ａの下方において、各々の回転軸を略水平に向け、かつ、互いに平行に並んだ状態で配置される。第１の一対のローラー５５Ａは、一方が回転駆動ローラーであり、他方が被回転駆動ローラーである。より詳細には、第１の一対のローラー５５Ａは、第１押出スリット５３Ａから下方に垂下する形態で押し出される第１樹脂シート４１Ａに対して、線対称になるように配置される。

第１の一対のローラー５５Ａの直径及び軸方向長さは、形成すべき第１樹脂シート４１Ａの押出速度、第１樹脂シート４１Ａの押出方向長さ、第１樹脂シート４１Ａの幅、樹脂の種類等に応じて適宜設定される。ただし、第１の一対のローラー５５Ａの間に第１樹脂シート４１Ａを挟み込んだ状態で、第１の一対のローラー５５Ａの回転により第１樹脂シート４１Ａを円滑に下方に送り出す観点から、回転駆動ローラーの直径を被回転駆動ローラーの直径よりも若干大きく設定することが好ましい。また、第１の一対のローラー５５Ａの曲率が大きすぎる、あるいは、小さすぎると、第１樹脂シート４１Ａが第１の一対のローラー５５Ａに巻き付く不具合が生じるため、第１の一対のローラー５５Ａの直径は、５０〜３００ｍｍの範囲であることが好ましい。

一方、型締装置４３は、金型駆動装置（図示省略）及び成形のための金型５６を有する。金型５６は、分割形式であり、第１分割型５７Ａと、この第１分割型５７Ａに合わさる第２分割型５７Ｂとを備える。これら第１・第２分割型５７Ａ，５７Ｂは、それぞれの第１・第２成形面５８Ａ，５８Ｂを対向させた状態で配置され、第１・第２成形面５８Ａ，５８Ｂが略鉛直方向に沿うように配置される。

金型駆動装置は、溶融状態の第１・第２樹脂シート４１Ａ，４１Ｂの供給方向に対して略直交する方向に第１・第２分割型５７Ａ，５７Ｂを移動させる装置であり、第１・第２分割型５７Ａ，５７Ｂを開位置と閉位置との間で移動させる。

第１・第２分割型５７Ａ，５７Ｂのそれぞれの第１・第２成形面５８Ａ，５８Ｂの周りには、第１環状ピンチオフ部６１Ａ、第２環状ピンチオフ部６１Ｂが形成される。これら第１・第２環状ピンチオフ部６１Ａ，６１Ｂは、第１・第２成形面５８Ａ，５８Ｂを囲うように環状に形成され、対向する第１・第２分割型５７Ａ，５７Ｂに向けて突出する。これにより、第１・第２分割型５７Ａ，５７Ｂを型締めする際、それぞれの第１・第２環状ピンチオフ部６１Ａ，６１Ｂの先端部が当接し、２枚の第１・第２樹脂シート４１Ａ，４１Ｂは、その周縁にパーティングラインが形成されるように熱溶着される。

第１・第２分割型５７Ａ，５７Ｂの外周部には、第１・第２型枠６２Ａ，６２Ｂが密接状態で摺動可能に嵌合される。第１・第２型枠６２Ａ，６２Ｂは、型枠移動装置（図示省略）により、第１・第２分割型５７Ａ，５７Ｂに対して相対的に移動可能である。より詳細には、第１・第２型枠６２Ａ，６２Ｂは、第１・第２分割型５７Ａ，５７Ｂから内向きに突出することにより、第１・第２分割型５７Ａ，５７Ｂの間に配置された第１・第２樹脂シート４１Ａ，４１Ｂの第１・第２外表面６３Ａ，６３Ｂに当接可能である。

第１・第２分割型５７Ａ，５７Ｂは、それぞれ金型駆動装置により駆動され、開位置において、第１・第２分割型５７Ａ，５７Ｂの間に第１・第２樹脂シート４１Ａ，４１Ｂを配置させる一方、閉位置において、第１・第２分割型５７Ａ，５７Ｂの第１・第２環状ピンチオフ部６１Ａ，６１Ｂが互いに当接することにより、第１・第２分割型５７Ａ，５７Ｂ内に密閉空間を形成する。閉位置は、第１・第２樹脂シート４１Ａ，４１Ｂの間の略中間位置（第１・第２樹脂シート４１Ａ，４１Ｂから略等距離の位置）に設定される。なお、この閉位置に対して、第１押出装置４２Ａ及び第１の一対のローラー５５Ａと、第２押出装置４２Ｂ及び第２の一対のローラー５５Ｂとは、左右対称に配置される。

また、第１・第２分割型５７Ａ，５７Ｂのそれぞれには、第１・第２真空吸引室６５Ａ，６５Ｂが設けられる。第１・第２真空吸引室６５Ａ，６５Ｂは、第１・第２吸引穴６６Ａ，６６Ｂを介して第１・第２成形面５８Ａ，５８Ｂに連通しており、第１・第２真空吸引室６５Ａ，６５Ｂから第１・第２吸引穴６６Ａ，６６Ｂを介して吸引することにより、第１・第２樹脂シート４１Ａ，４１Ｂを第１・第２成形面５８Ａ，５８Ｂに吸着する。これにより、第１・第２樹脂シート４１Ａ，４１Ｂは、第１・第２成形面５８Ａ，５８Ｂの表面に沿った形状に賦形され、後述するように、樹脂成形品７０となる。

以上に加えて、成形装置４０は、第１・第２樹脂シート４１Ａ，４１Ｂがカーテン現象を起こしたときに備え、金型５６よりも下方にあって、一対のローラー５５Ａ，５５Ｂにより送り出された第１・第２樹脂シート４１Ａ，４１Ｂの下部を側方から型締めに先立って把持する把持機構８０を有するが、カーテン現象及び把持機構８０については、以下に項をあらためて説明する。

（把持機構の構成）
次に、第１・第２樹脂シート４１Ａ，４１Ｂのカーテン現象及び成形装置４０が備える把持機構８０について、図２及び図３を参照して説明する。なお、把持機構８０に係る事項以外は、上述した内容と同様であるので、説明を省略する。

図２において破線で示した箇所は、背景技術欄で説明したように、第１・第２樹脂シート４１Ａ，４１Ｂのいずれもがカーテン現象を起こしている状態を表している。そして、第１・第２分割型５７Ａ，５７Ｂの第１・第２成形面５８Ａ，５８Ｂにおいて、第１成形面５８Ａが凸部５８Ａ１を、第２成形面５８Ｂが対応する凹部５８Ｂ１を有している例を示している。このような場合、破線で示した第１樹脂シート４１Ａ及び第２樹脂シート４１Ｂは、カーテン現象によって図中左側に膨らんだ状態になっている。さらに、第１樹脂シート４１Ａは凸部５８Ａ１に当接した状態になっている。このように樹脂シート４１が金型５６に接してしまうと、当該箇所が他の部分に先行して冷却されてしまう。そうすると、膨らんだ部分が金型５６に接して冷却された状態で金型５６を型締めして成形したとき、シワ、薄肉、ピンホールなどを生じ、成形不良の原因となる。もちろん、第２樹脂シート４１Ｂのようにカーテン現象によって膨らんだ部分が金型５６に接していない状態であっても、そのまま金型５６を型締めして成形したとき、シワ、薄肉、ピンホールなどを生じ、成形不良の原因となる。

このような状況を回避するため、第１・第２樹脂シート４１Ａ，４１Ｂの下部（押し出されてきた先端部）は、それぞれに対応する把持機構８０である第１・第２把持機構８０Ａ，８０Ｂによって把持されている。そして、この状態で、後述するように、第１・第２把持機構８０Ａ，８０Ｂを図中手前側及び／又は奥側へ後退させることにより、第１・第２樹脂シート４１Ａ，４１Ｂを幅方向に直線状としたうえで、第１・第２分割型５７Ａ，５７Ｂで型締めすることとなる。

以上の状態を正面からみた状態を説明する。図３は、例えば第１樹脂シート４１Ａ（第２樹脂シート４１Ｂでも同様である）のカーテン現象と第１把持機構８０Ａとの関係を正面からみた場合を模式的に示している。なお、図３では、説明の便宜上、第１樹脂シート４１Ａ及び第２樹脂シート４１Ｂを型締めする第１・第２分割型５７Ａ，５７Ｂは省略している。

第１樹脂シート４１Ａはカーテン現象を起こすと、図３（ａ）に示すように、波打つ状態となる。これを、直線状に矯正するため、図３（ｂ）に示すように、第１樹脂シート４１Ａの下部を左右の第１把持機構８０Ａによって把持する。そして、左右の第１把持機構８０Ａを幅方向（図中、左右方向）へ後退させると、第１樹脂シート４１Ａのカーテン現象は解消し、直線状となる。

第１把持機構８０Ａは、金型５６の側方の下方に向かって延在するように成形装置４０に取り付けられた第１アーム８１Ａと、第１アーム８１Ａの先端に設けられて第１樹脂シート４１Ａの下部を把持する第１の一対の把持部８２Ａとから構成されている。第２樹脂シート４１Ｂに対応する第２把持機構８０Ｂも同様に、第２アーム８１Ｂと、第２の一対の把持部８２Ｂとから構成されている。なお、把持機構８０についてまとめて説明するときは、アーム８１及び一対の把持部８２ということがある。

アーム８１は前進後退可能に設けられており、樹脂シート４１を把持すべく待機している状態から樹脂シート４１を把持するときは、金型５６の側方の下方に向かって前進することができ、樹脂シート４１を把持してカーテン現象を解消させるときは、金型５６の側方の下方から離れる方向に後退する。一対の把持部８２は、１８０度の開閉角度を有しており、樹脂シート４１が送り出されてきたときのカーテン現象の程度にかかわらず樹脂シート４１の下部を確実に把持できるように、１８０度開いた状態で送り出されてくる樹脂シート４１を待機する。開閉角度が狭い場合、樹脂シート４１が一対の把持部８２の隙間に確実に通るようにするためには繊細な調整が必要となるが、開閉角度を１８０度のように大きくとることにより、樹脂シート４１がその隙間から外れることを防止できる。また、本実施形態に係る把持機構８０は、このように大きな開閉角度をもって樹脂シート４１の下部を側方から把持することから、接近してくる樹脂シート４１の下部を下方から把持する場合に比べ、的確な箇所を把持し易い。

具体的には、樹脂シート４１は上方から押し出されてくることから、その下降速度に合わせて下方から把持しようとしても、樹脂シート４１を把持する前に一対の把持部８２が閉じてしまったり、逆に、把持するタイミングが遅くなると樹脂シート４１が溜まってしまい一対の把持部８２が閉じれなくなったりする虞がある。さらに、把持機構８０を下方に設けた場合、その配置スペースを確保する必要上、成形装置４０が全体として大型化するという問題もある。これに対し、本実施形態に係る把持機構８０は側方に設けることから、タイミングよく樹脂シート４１を把持することができ、成形装置４０の大型化も避けることができる。

また、一対の把持部８２は、樹脂シート４１の型締めが終了して金型５６が型開きし、成形された樹脂成形品７０が取り出されるときに把持機構８０と干渉しないように回動できるように構成されている。一対の把持部８２の回動する方向は、水平方向、垂直方向のいずれであってもよいが、取り出そうとする樹脂成形品７０の被把持部が一対の把持部８２に張り付いたりして、一対の把持部８２を開いただけでは剥がれ難いような場合を考慮すると、一対の把持部８２は時計回り及び反時計回りのいずれにも水平方向に９０度回動可能、詳細には、樹脂成形品に向かって水平方向に９０度回動可能にしておくことが好ましい。一対の把持部８２は、前述のとおり、１８０度の開閉角度を有しており、１８０度開いて樹脂シート４１を開放するが、その１８０度開いた状態のままで反時計回り又は時計回りに水平方向に回動する。そうすると、後述するように、把持機構８０の設置位置にかかわらず、一対の把持部８２を樹脂成形品７０に向かって回動させて、一対の把持部８２を樹脂成形品７０の取出し方向に対して平行とすることができ、樹脂成形品７０の被把持部が一対の把持部８２を開いただけでは剥がれ難いような場合でも、樹脂成形品７０は成形装置４０からスムースに取り出すことが可能となる。

ここで、樹脂成形品７０を把持機構８０と干渉しないように取り出す手段としては、このほかに、アーム８１を樹脂成形品７０に干渉しない位置まで下降させたり、又は金型５６の方向すなわち横方向に移動させたりすることも考えられるが、アーム８１の構造を複雑化させず、またアームの移動範囲が大きくなりすぎないようにする観点からは、把持機構８０の先端部である一対の把持部８２を回動可能にすることが好ましい。

例えば、アーム８１を下降させて樹脂成形品７０との干渉を回避しようとすると、金型５６より下側の樹脂シート４１は、成形している間にドローダウンが進行することから、アーム８１の下方への下げ幅の調整が難しい。加えて、成形装置４０自体の大きさ（高さ）に影響を及ぼし、大型の成形装置を使用しなくてはならなくなるという課題が生じる。また、アーム８１を横移動させて樹脂成形品７０との干渉を回避しようとすると、金型５６からはみ出る余分な部分（バリ）を小さくするために把持機構８０も金型５６の近くに設けてあることから、アーム８１の長さを短くする必要が出てくる。しかし、アーム８１を短くすると、一対の把持部８２で樹脂シート４１を確実に把持できなくなるおそれがあるという課題が生じる。

（成形材料）
ここで、本実施形態に用いる成形材料について説明する、第１・第２樹脂シート４１Ａ，４１Ｂは、ポリプロピレン、エンジニアリングプラスチックス、オレフィン系樹脂などから形成されたシートからなる。より詳細には、第１・第２樹脂シート４１Ａ，４１Ｂは、ドローダウン、ネックインなどにより肉厚のバラツキが発生することを防止する観点から溶融張力の高い樹脂材料を用いることが好ましく、一方で金型への転写性、追従性を良好とするため流動性の高い樹脂材料を用いることが好ましい。

具体的には、エチレン、プロピレン、ブテン、イソプレンペンテン、メチルペンテン等のオレフィン類の単独重合体あるいは共重合体であるポリオレフィン（例えば、ポリプロピレン、高密度ポリエチレン）であって、２３０℃におけるＭＦＲ（ＪＩＳ Ｋ−７２１０に準じて試験温度２３０℃、試験荷重２．１６ｋｇにて測定）が３．０ｇ／１０分以下、さらに好ましくは０．３〜１．５ｇ／１０分のもの、又は、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体、ポリスチレン、高衝撃ポリスチレン（ＨＩＰＳ樹脂）、アクリロニトリル・スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）等の非晶性樹脂であって、２００℃におけるＭＦＲ（ＪＩＳ Ｋ−７２１０に準じて試験温度２００℃、試験荷重２．１６ｋｇにて測定）が３．０〜６０ｇ／１０分、さらに好ましくは３０〜５０ｇ／１０分でかつ、２３０℃におけるメルトテンション（株式会社東洋精機製作所製メルトテンションテスターを用い、余熱温度２３０℃、押出速度５．７ｍｍ／分で、直径２．０９５ｍｍ、長さ８ｍｍのオリフィスからストランドを押し出し、このストランドを直径５０ｍｍのローラーに巻取り速度１００ｒｐｍで巻き取ったときの張力を示す）が５０ｍＮ以上、好ましくは１２０ｍＮ以上のものを用いて、第１・第２樹脂シート４１Ａ，４１Ｂを形成する。

また、第１・第２樹脂シート４１Ａ，４１Ｂには、衝撃により割れが生じることを防止するため、水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーが３０ｗｔ％未満、好ましくは１５ｗｔ％未満の範囲で添加されていることが好ましい。具体的には水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーとしてスチレンーエチレン・ブチレンースチレンブロック共重合体、スチレンーエチレン・プロピレンースチレンブロック共重合体、水添スチレンーブタジエンゴム及びその混合物が好適であり、スチレン含有量が３０ｗｔ％未満、好ましくは２０ｗｔ％未満であり、２３０℃におけるＭＦＲ（ＪＩＳ Ｋ−７２１０に準じて試験温度２３０℃、試験荷重２．１６ｋｇにて測定）は１．０〜１０ｇ／１０分、好ましくは５．０ｇ／１０分以下でかつ１．０ｇ／１０分以上あるものがよい。

さらに、第１・第２樹脂シート４１Ａ，４１Ｂには、添加剤が含まれていてもよく、その添加剤としては、シリカ、マイカ、タルク、炭酸カルシウム、ガラス繊維、カーボン繊維等の無機フィラー、可塑剤、安定剤、着色剤、帯電防止剤、難燃剤、発泡剤等が挙げられる。具体的にはシリカ、マイカ、ガラス繊維等を成形樹脂に対して５０ｗｔ％以下、好ましくは３０〜４０ｗｔ％添加する。

（成形方法）
次に、図４から図６を参照しつつ、本実施形態に係る樹脂成形品７０の成形方法について、説明する。図４から図６は、図１で示した成形装置４０を上から平面視して模式的に表しており、説明に必要な要素のみを示している。以下、各ステップについて、説明する。

（ステップ（ａ））
ステップ（ａ）は、金型の下方の側方に位置する把持機構を開いた状態で待機させるステップである。ステップ（ａ）では、図４（ａ）に示すように、第１・第２分割型５７Ａ，５７Ｂが開いた状態で、それぞれの分割金型の下方の側方（図中、左右方向）にある左右の第１把持機構８０Ａ及び左右の第２把持機構８０Ｂが、それぞれの一対の把持部８２Ａ，８２Ｂを開放して第１・第２樹脂シート４１Ａ，４１Ｂが送り出されてくるのを待っている。このとき、一対の把持部８２Ａ，８２Ｂは、第１・第２樹脂シート４１Ａ，４１Ｂがカーテン現象を起こして第１・第２分割型５７Ａ，５７Ｂのいずれかの側（図中、上下方向）に偏っている場合であっても確実に把持できるよう、１８０度の開度をもって待機している。

（ステップ（ｂ））
ステップ（ｂ）は、押出し部により溶融状態の樹脂シートを押し出すステップである。ステップ（ｂ）では、左右の第１把持機構８０Ａ及び左右の第２把持機構８０Ｂが待機した状態で、図４（ｂ）に示すように、第１・第２樹脂シート４１Ａ，４１Ｂが送り出されてくる。ここでは、第１・第２樹脂シート４１Ａ，４１Ｂがともに平行な裏Ｓ字状のカーテン現象を起こしている例を示しているが、実際にはそのときの状況によって２枚の樹脂シートが同じパターンでカーテン現象を起こすとは限らない。左右の第１把持機構８０Ａ及び左右の第２把持機構８０Ｂは、第１・第２樹脂シート４１Ａ，４１Ｂがどのようなパターンのカーテン現象を起こしていても、確実にそれぞれの樹脂シートを把持できるように前述のとおりそれぞれの一対の把持部８２Ａ，８２Ｂを１８０度開いた状態で待機している。なお、ステップ（ａ）とステップ（ｂ）は、その先後は同時を含めていずれでもよい。

（ステップ（ｃ））
ステップ（ｃ）は、送り出された樹脂シートの下部を把持機構で側方から把持するステップである。ステップ（ｃ）では、図４（ｃ）に示すように、第１・第２樹脂シート４１Ａ，４１Ｂの送出しが終わると、左右の第１把持機構８０Ａ及び左右の第２把持機構８０Ｂのそれぞれの一対の把持部８２Ａ，８２Ｂが閉じて、第１・第２樹脂シート４１Ａ，４１Ｂの下部を側方から把持する。

（ステップ（ｄ））
ステップ（ｄ）は、把持機構を側方に後退させ、樹脂シートを幅方向に引張するステップである。ステップ（ｄ）では、図５（ａ）に示すように、一対の把持部８２Ａ，８２Ｂが第１・第２樹脂シート４１Ａ，４１Ｂの下部を側方から把持した後、第１・第２樹脂シート４１Ａ，４１Ｂをその幅方向（図中、左右方向）に左右の第１把持機構８０Ａ及び左右の第２把持機構８０Ｂのそれぞれの第１アーム８１Ａ、第２アーム８１Ｂを後退させて引っ張る。これにより、第１・第２樹脂シート４１Ａ，４１Ｂは、カーテン現象による裏Ｓ字状が解消し、直線状に整えられる。

（ステップ（ｅ））
ステップ（ｅ）は、把持機構を金型の側へ移動させ、樹脂シートを金型に当接させるステップである。ステップ（ｅ）では、図５（ｂ）に示すように、第１・第２樹脂シート４１Ａ，４１Ｂを引張した状態で、左右の第１把持機構８０Ａ及び左右の第２把持機構８０Ｂのそれぞれのアーム８１Ａ，８１Ｂを第１・第２分割型５７Ａ，５７Ｂの側（図中、上下方向）にそれぞれ移動させ、第１・第２樹脂シート４１Ａ，４１Ｂを第１・第２分割型５７Ａ，５７Ｂにそれぞれ当接させる。なお、このステップ（ｅ）においては、把持機構を金型の側へ移動させるのみならず、金型を把持機構の側へ移動させたり、金型と把持機構の双方を互いに接近する方向に移動させたりしてもよい。すなわち、第１・第２分割型５７Ａ，５７Ｂを左右の第１把持機構８０Ａ及び左右の第２把持機構８０Ｂの側へ移動させたり、第１・第２分割型５７Ａ，５７Ｂと左右の第１把持機構８０Ａ及び左右の第２把持機構８０Ｂの双方を互いに接近する方向に移動させたりしてもよい。

（ステップ（ｆ））
ステップ（ｆ）は、樹脂シートを金型で型締めして樹脂成形品を成形するステップである。ステップ（ｆ）では、図５（ｃ）に示すように、第１・第２樹脂シート４１Ａ，４１Ｂが第１・第２分割型５７Ａ，５７Ｂにそれぞれ当接した状態で、第１・第２分割型５７Ａ，５７Ｂを閉じて型締めを行い、樹脂成形品７０を得る。なお、ここでは、左右の第１把持機構８０Ａ及び左右の第２把持機構８０Ｂは、互いに接近する方向に移動してステップ（ｅ）の位置に戻った場合を示している。

（ステップ（ｇ））
ステップ（ｇ）は、金型を型開きするステップである。ステップ（ｇ）では、図６（ａ）に示すように、型締めが終了し、第１・第２樹脂シート４１Ａ，４１Ｂが樹脂成形品７０に成形されると、第１・第２分割型５７Ａ，５７Ｂを型開きする。なお、ここでは、樹脂成形品７０が第１・第２分割型５７Ａ，５７Ｂから取り外された状態を示しているが、取り外しの際、樹脂成形品７０は、係合部材（不図示）によって吊り下げられた状態で取り外されてもよいし、第１・第２分割型５７Ａ，５７Ｂのいずれかに張り付いた状態で作業員又はロボットなどによって剥離して取り外されてもよい。

（ステップ（ｈ））
ステップ（ｈ）は、把持機構から樹脂成形品を開放するステップである。ステップ（ｈ）では、図６（ｂ）に示すように、左右の第１把持機構８０Ａ及び左右の第２把持機構８０Ｂのそれぞれ一対の把持部８２Ａ，８２Ｂが樹脂成形品７０となった第１・第２樹脂シート４１Ａ，４１Ｂを開放する。このとき、一対の把持部８２Ａ，８２Ｂは、１８０度に開く。なお、ステップ（ｈ）は、ステップ（ｆ）において型締めが完了した後であれば、ステップ（ｇ）における第１・第２分割型５７Ａ，５７Ｂを型開きする前、型開きの途中、型開きの後のいずれのタイミングで実行してもよい。

（ステップ（ｉ））
ステップ（ｉ）は、前記把持機構を回動させるステップである。ステップ（ｉ）では、図６（ｃ）に示すように、樹脂成形品７０となった第１・第２樹脂シート４１Ａ，４１Ｂを開放した左右の第１把持機構８０Ａ及び左右の第２第１把持機構８０Ｂは、それぞれの一対の把持部８２Ａ，８２Ｂを１８０度開いた状態のまま樹脂成形品７０に向かって水平方向に９０度回動する。すなわち、左の第１把持機構８０Ａの一対の把持部８２Ａは反時計回りに、右の第１把持機構８０Ａの一対の把持部８２Ａは時計回りに、左の第２把持機構８０Ｂの一対の把持部８２Ｂは時計回りに、右の第２把持機構８０Ｂの一対の把持部８２Ｂは反時計回りに、回動する。なお、ステップ（ｉ）は、ステップ（ｆ）において型締めが完了した後であれば、ステップ（ｇ）における第１・第２分割型５７Ａ，５７Ｂを型開きする前、型開きの途中、型開きの後のいずれのタイミングで実行してもよい。

（ステップ（ｊ））
ステップ（ｊ）は、把持機構と干渉することなく樹脂成形品を金型から取り出すステップである。ステップ（ｊ）では、図６（ｃ）の太矢印に示すように、樹脂成形品７０は、係合部材によって第１・第２分割型５７Ａ，５７Ｂが開いた空間を側方（図中、左右方向）に向かって、左右の第１把持機構８０Ａ及び左右の第２把持機構８０Ｂと干渉することなく取り出すことができる。

なお、図６（ｂ）及び図６（ｃ）では、前述したように、一対の把持部８２Ａ，８２Ｂが樹脂成形品７０に向かって内側に９０度回動した例を示しているが、回動する方向はこれに限られることなく、樹脂シート４１の組成や樹脂成形品７０の形状などを勘案して、樹脂成形品７０の被把持部が一対の把持部８２を開いただけで剥がれ易いような場合には、外側に９０度回動するようにしてもよい。いずれの場合も、第１・第２分割型５７Ａ，５７Ｂが開いた空間の側方を一対の把持部８２Ａ，８２Ｂが遮断することがなく、樹脂成形品７０はスムースに取り出すことが可能となる。

樹脂成形品７０が取り出された後は、左右の第１把持機構８０Ａ及び左右の第２把持機構８０Ｂは、一対の把持部８２Ａ，８２Ｂを１８０度開いた状態のまま元の方向に９０度回動させるとともに、アーム８１Ａ，８１Ｂを第１・第２分割型５７Ａ，５７Ｂの方向に前進させて、図４（ａ）の位置に戻る。なお、取り出された樹脂成形品７０は、図１及び図２で示した第１・第２環状ピンチオフ部６１Ａ，６１Ｂの外側のバリ部分を切断されることとなる。

（実施形態の効果）
以上のように、１つの樹脂成形品７０ごとに、ステップ（ａ）〜ステップ（ｊ）を繰り返すことにより、カーテン現象が起こったとしても樹脂シート４１を確実に直線状に矯正したうえで肉割れのない樹脂成形品７０を成形できるとともに、左右の第１把持機構８０Ａ及び左右の第２把持機構８０Ｂと干渉することなく樹脂成形品７０をスムースに取り出すことができ、一連の工程を効率よく達成することができる。

以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。またそのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。例えば、本実施形態では２枚の樹脂シートを用いた成形を採り上げたが、樹脂シートが１枚のものや円筒状のものであっても本実施形態は適用できるものである。また、樹脂成形品を取り出す方向は樹脂シートの側方の２方向に限られる必要はなく、いずれか一方の方向に取り出すように、左右の第１把持機構８０Ａ及び左右の第２把持機構８０Ｂの左右いずれか一方のみを水平方向に回動可能としてもよい。

４０…成形装置
４１…樹脂シート（４１Ａ…第１樹脂シート、４１Ｂ…第２樹脂シート）
４２…押出装置（４２Ａ…第１押出装置、４２Ｂ…第２押出装置）
４３…型締装置
４５Ａ…第１ホッパー
４６Ａ…第１シリンダー
４７Ａ…第１油圧モーター
４８Ａ…第１アキュムレーター
５１Ａ…第１プランジャー
５２Ａ…第１Ｔダイ
５３Ａ…第１押出スリット
５５Ａ…第１の一対のローラー
５６…金型（５７Ａ…第１分割型、５７Ｂ…第２分割型、５８Ａ…第１成形面、５８Ｂ…第２成形面、６１Ａ…第１環状ピンチオフ部、６１Ｂ…第２環状ピンチオフ部、６２Ａ…第１型枠、６２Ｂ…第２型枠、６５Ａ…第１真空吸引室、６５Ｂ…第２真空吸引室、６６Ａ…第１吸引穴、６６Ｂ…第２吸引穴）
７０…樹脂成形品
８０…把持機構（８０Ａ…第１把持機構、８０Ｂ…第２把持機構）
８１…アーム（８１Ａ…第１アーム、８１Ｂ…第２アーム）
８２…一対の把持部（８２Ａ…第１の一対の把持部、８２Ｂ…第２の一対の把持部）

Claims (6)

1. 樹脂成形品の成形装置であって、
   溶融状態の樹脂シートを押し出す押出し部と、
   前記押出し部により押し出された前記樹脂シートを型締めして前記樹脂成形品を成形する金型と、
   前記金型よりも下方にあって、前記樹脂シートの下部を側方から型締めに先立って把持する把持機構と、を備え、
   前記樹脂成形品が前記金型から取り出されるときに干渉しないように、前記把持機構が回動可能に構成されていることを特徴とする成形装置。
2. 前記把持機構が、
   前記金型の下方の側方に向かって延在する前進後退可能なアームと、
   前記アームの先端に設けられ、前記樹脂シートを把持する一対の把持部とを備え、
   前記一対の把持部が１８０度の開閉角度を有し、かつ、前記樹脂成形品に向かって水平方向に９０度回動可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の成形装置。
3. 前記樹脂シートが互いに対向する第１樹脂シートと第２樹脂シートとを含み、
   前記把持機構が、
   前記第１樹脂シートの下部の側方で左右に対向する第１把持機構を含み、
   前記第２樹脂シートの下部の側方で左右に対向する第２把持機構を含み、
   左右の前記第１把持機構及び左右の前記第２把持機構の少なくとも一方が水平方向に回動可能に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の成形装置。
4. 樹脂成形品の成形方法であって、
   金型の下方の側方に位置する把持機構を開いた状態で待機させるステップ（ａ）と
   押出し部により溶融状態の樹脂シートを押し出すステップ（ｂ）と、
   押し出された前記樹脂シートの下部を前記把持機構で側方から把持するステップ（ｃ）と、
   前記把持機構を側方に後退させ、前記樹脂シートを幅方向に引張するステップ（ｄ）と、
   前記把持機構を前記金型の側へ移動させ、前記樹脂シートを前記金型に当接させるステップ（ｅ）と、
   前記樹脂シートを前記金型で型締めして前記樹脂成形品を成形するステップ（ｆ）と、
   前記金型を型開きするステップ（ｇ）と、
   前記把持機構から前記樹脂成形品を開放するステップ（ｈ）と、
   前記把持機構を回動させるステップ（ｉ）と、
   前記把持機構と干渉することなく前記樹脂成形品を前記金型から取り出すステップ（ｊ）と、を備えることを特徴とする成形方法。
5. 前記把持機構が、
   前記金型の下方の側方に向かって延在する前進後退可能なアームと、
   前記アームの先端に水平方向に回動可能に設けられ、前記樹脂シートを把持する一対の把持部とを備え、
   ステップ（ａ）において、前記一対の把持部を１８０度に開いた状態で待機させることを特徴とする請求項４に記載の成形方法。
6. ステップ（ｉ）において、前記一対の把持部を１８０度に開いた状態で前記樹脂成形品に向かって水平方向に９０度回動させることを特徴とする請求項５に記載の成形方法。

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