JP7229603B1 - 熱成形機 - Google Patents
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Abstract
【課題】熱成形機で結晶化されたＰＥＴシートが、トリミング装置の直前で、容器の間のスクラップ部が大きく変形しても亀裂が発生することのない熱成形機を提供すること。
【解決手段】連続的に供給される樹脂シートＳ１を熱成形することにより、樹脂シートＳ１の送り方向に２列以上の容器を同時に成形する熱成形機３において、２列以上の容器の間にあって、送り方向と直交する方向に、薄肉部Ｓ１１、Ｓ１２を形成する先行クランプ４０の凸状直線部４２ａ、４３ａ、及び上型２０の凸状直線部２５ａ、２６ａを有する。
【選択図】図４
【解決手段】連続的に供給される樹脂シートＳ１を熱成形することにより、樹脂シートＳ１の送り方向に２列以上の容器を同時に成形する熱成形機３において、２列以上の容器の間にあって、送り方向と直交する方向に、薄肉部Ｓ１１、Ｓ１２を形成する先行クランプ４０の凸状直線部４２ａ、４３ａ、及び上型２０の凸状直線部２５ａ、２６ａを有する。
【選択図】図４
Description
本発明は、連続的に供給される樹脂シートを熱成形することにより、前記樹脂シートの送り方向に２列以上の容器を同時に成形する熱成形機に関するものである。
発泡樹脂、例えば、発泡ＰＥＴや発泡ＰＬＡをシート状で連続的に供給し、容器を成形する熱成形機が使用されている（特許文献１参照）。通常のＰＥＴでは、耐熱性は６０℃付近であり、オーブン等の加熱器で加熱したときに変形して容器としての機能を維持できない問題がある。Ｃ―ＰＥＴは、ＰＥＴに結晶核剤を混入したもので、結晶化温度（ＰＥＴでは、１３０℃）以上に加熱することにより、ＰＥＴを結晶化させることができる。結晶化されたＰＥＴは、耐熱性が２００℃を越えるため、オーブン等の加熱器で加熱しても変形することがない。このような熱成形を、ヒートセット熱成形と言う。
連続的に供給されるＣ―ＰＥＴシートを熱成形することにより、樹脂シートの送り方向に例えば、３列の容器を同時に成形する熱成形機においては、熱成形を行うときに、１９０℃までＣ―ＰＥＴシートを加熱して、ヒートセット成形により、容器の結晶化を行っている。
熱成形機で３列の容器を含む成形単位が、次工程のトリミング装置に搬送され、容器の大きさにトリミングされる。トリミング装置は、熱成形機と比較して高速であるため、３列同時に打ち抜くことはせずに、１列ごとに打ち抜いていく方式を採っている。この場合、熱成形機とトリミング装置との間には、成形済みのＰＥＴシートの撓みがバッファとして形成され、熱成形機とトリミング装置の稼働状態を調整している。
熱成形機で３列の容器を含む成形単位が、次工程のトリミング装置に搬送され、容器の大きさにトリミングされる。トリミング装置は、熱成形機と比較して高速であるため、３列同時に打ち抜くことはせずに、１列ごとに打ち抜いていく方式を採っている。この場合、熱成形機とトリミング装置との間には、成形済みのＰＥＴシートの撓みがバッファとして形成され、熱成形機とトリミング装置の稼働状態を調整している。
しかしながら、熱成形機とトリミング装置との間に形成されるＰＥＴシートの撓み、及びＰＥＴシートがトリミング装置に進入していくときの１列ごとに形成される撓みが問題を発生する。
すなわち、結晶化されたＰＥＴは剛性が高いと共に、靭性が低下していて、割れやすくなっている。そのため、特にＰＥＴシートがトリミング装置に進入していくときの１列ごとに形成される撓みにより、容器の間のスクラップ部が大きく変形すると、大きく変形した部分で亀裂が発生する恐れがある。亀裂の発生によりトリミング工程への搬送が困難になるという問題、搬送されたとしても、亀裂の発生により容器の間の距離が変化するため、容器のトリミング位置が狂い、精度よく容器を打ち抜くことができない問題があった。
すなわち、結晶化されたＰＥＴは剛性が高いと共に、靭性が低下していて、割れやすくなっている。そのため、特にＰＥＴシートがトリミング装置に進入していくときの１列ごとに形成される撓みにより、容器の間のスクラップ部が大きく変形すると、大きく変形した部分で亀裂が発生する恐れがある。亀裂の発生によりトリミング工程への搬送が困難になるという問題、搬送されたとしても、亀裂の発生により容器の間の距離が変化するため、容器のトリミング位置が狂い、精度よく容器を打ち抜くことができない問題があった。
そこで、本発明の熱成形機は、上記問題点を解決して、熱成形機で結晶化されたＰＥＴシートが、トリミング装置の直前で、容器の間のスクラップ部が大きく変形しても亀裂が発生することのない熱成形機を提供することを目的とする。
本発明の熱成形機は、以下の構成を有している。
（１）連続的に供給される樹脂シートを熱成形することにより、前記樹脂シートの送り方向に２列以上の容器を同時に成形する熱成形機において、前記２列以上の容器の間にあって、前記送り方向と直交する方向に、薄肉部を形成する薄肉部形成手段を有すること、前記薄肉部形成手段は、冷却手段を有し、ヒートセット熱成形の時に、前記薄肉部を結晶化温度まで上昇させないこと、を特徴とする。ここで、ヒートセット熱成形とは、容器を結晶化させる熱成形を言う。
（２）（１）に記載する熱成形機において、前記薄肉部は、前記樹脂シートの一方の端面から他方の端面に渡って連続的に形成されていることを特徴とする。
（１）連続的に供給される樹脂シートを熱成形することにより、前記樹脂シートの送り方向に２列以上の容器を同時に成形する熱成形機において、前記２列以上の容器の間にあって、前記送り方向と直交する方向に、薄肉部を形成する薄肉部形成手段を有すること、前記薄肉部形成手段は、冷却手段を有し、ヒートセット熱成形の時に、前記薄肉部を結晶化温度まで上昇させないこと、を特徴とする。ここで、ヒートセット熱成形とは、容器を結晶化させる熱成形を言う。
（２）（１）に記載する熱成形機において、前記薄肉部は、前記樹脂シートの一方の端面から他方の端面に渡って連続的に形成されていることを特徴とする。
（３）連続的に供給される樹脂シートを熱成形することにより、前記樹脂シートの送り方向に２列以上の容器を同時に成形する熱成形機において、前記２列以上の容器の間にあって、前記送り方向と直交する方向に、薄肉部を形成する薄肉部形成手段を有すること、前記薄肉部は、両面に対向して形成された凹部を有すること、を特徴とする。
（４）連続的に供給される樹脂シートを熱成形することにより、前記樹脂シートの送り方向に２列以上の容器を同時に成形する熱成形機において、前記２列以上の容器の間にあって、前記送り方向と直交する方向に、薄肉部を形成する薄肉部形成手段を有すること、前記薄肉部は、凸状突起の先端部に形成されていること、を特徴とする。
（５）連続的に供給される樹脂シートを熱成形することにより、前記樹脂シートの送り方向に２列以上の容器を同時に成形する熱成形機において、前記２列以上の容器の間にあって、前記送り方向と直交する方向に、薄肉部を形成する薄肉部形成手段を有すること、前記薄肉部形成手段は、冷却機構を備える先行クランプを有すること、を特徴とする。
（４）連続的に供給される樹脂シートを熱成形することにより、前記樹脂シートの送り方向に２列以上の容器を同時に成形する熱成形機において、前記２列以上の容器の間にあって、前記送り方向と直交する方向に、薄肉部を形成する薄肉部形成手段を有すること、前記薄肉部は、凸状突起の先端部に形成されていること、を特徴とする。
（５）連続的に供給される樹脂シートを熱成形することにより、前記樹脂シートの送り方向に２列以上の容器を同時に成形する熱成形機において、前記２列以上の容器の間にあって、前記送り方向と直交する方向に、薄肉部を形成する薄肉部形成手段を有すること、前記薄肉部形成手段は、冷却機構を備える先行クランプを有すること、を特徴とする。
上記構成を有する熱成形機は、以下のような作用、効果を奏する。
（１）連続的に供給される樹脂シートを熱成形することにより、前記樹脂シートの送り方向に２列以上の容器を同時に成形する熱成形機において、前記２列以上の容器の間にあって、前記送り方向と直交する方向に、薄肉部を形成する薄肉部形成手段を有することを特徴とするので、１列毎の容器の間に薄肉部が形成されているため、特に結晶化されたＰＥＴシートがトリミング装置に進入していくときの１列ごとに形成される撓みにより、容器の間のスクラップ部において、薄肉部が大きく変形可能であるため、亀裂が発生することがない。そして、亀裂が発生しないため、トリミング工程への搬送が困難になることがない。また、トリミング装置に供給される容器の間の距離が変化することがなく、容器のトリミング位置が狂うことがなく、精度よく容器を打ち抜くことができる。
（１）連続的に供給される樹脂シートを熱成形することにより、前記樹脂シートの送り方向に２列以上の容器を同時に成形する熱成形機において、前記２列以上の容器の間にあって、前記送り方向と直交する方向に、薄肉部を形成する薄肉部形成手段を有することを特徴とするので、１列毎の容器の間に薄肉部が形成されているため、特に結晶化されたＰＥＴシートがトリミング装置に進入していくときの１列ごとに形成される撓みにより、容器の間のスクラップ部において、薄肉部が大きく変形可能であるため、亀裂が発生することがない。そして、亀裂が発生しないため、トリミング工程への搬送が困難になることがない。また、トリミング装置に供給される容器の間の距離が変化することがなく、容器のトリミング位置が狂うことがなく、精度よく容器を打ち抜くことができる。
また、前記薄肉部形成手段は、冷却手段を有し、ヒートセット熱成形の時に、前記薄肉部を結晶化温度まで上昇させないことを特徴とするので、容器部分は結晶化されており、剛性が高く容易に変形できないが、薄肉部のみは結晶化されておらず、剛性が低いため薄肉部において容易に変形できるため、変形部分に亀裂が発生する恐れがない。
（２）（１）に記載する熱成形機において、前記薄肉部は、前記樹脂シートの一方の端面から他方の端面に渡って連続的に形成されていることを特徴とするので、結晶化された樹脂シートが、幅方向において全長に渡って薄肉部で変形するため、送られてくる樹脂シート全体を、流れ方向の一直線上で確実かつ均一に薄肉部で変形させることができる。
（３）連続的に供給される樹脂シートを熱成形することにより、前記樹脂シートの送り方向に２列以上の容器を同時に成形する熱成形機において、前記２列以上の容器の間にあって、前記送り方向と直交する方向に、薄肉部を形成する薄肉部形成手段を有すること、前記薄肉部は、両面に対向して形成された凹部を有すること、を特徴とするので、薄肉部である凹部で変形するときに、いずれの面でも表面が、樹脂シートの変形を邪魔することがないため、安定かつ均一に薄肉部を変形させることができる。
（４）連続的に供給される樹脂シートを熱成形することにより、前記樹脂シートの送り方向に２列以上の容器を同時に成形する熱成形機において、前記２列以上の容器の間にあって、前記送り方向と直交する方向に、薄肉部を形成する薄肉部形成手段を有すること、前記薄肉部は、凸状突起の先端部に形成されていること、を特徴とするので、凸状突起の先端に形成された先端角度が広がることにより、凸状突起の両側の傾斜面が均一に変形するため、傾斜面を含めて安定かつ均一に薄肉部を変形させることができる。
（５）連続的に供給される樹脂シートを熱成形することにより、前記樹脂シートの送り方向に２列以上の容器を同時に成形する熱成形機において、前記２列以上の容器の間にあって、前記送り方向と直交する方向に、薄肉部を形成する薄肉部形成手段を有すること、前記薄肉部形成手段は、冷却機構を備える先行クランプを有すること、を特徴とするので、先行クランプと雌型とで容器の間のスクラップ部を熱成形に先行して挟み込んで、先行クランプが当接する樹脂シートを冷却するため、容器の間のスクラップ部が結晶化温度に達することがなく、その部分は結晶化されないため、剛性を低くしておくことができる。
本発明の熱成形機の、第１の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１に熱成形機３が使用される全体システムの構成を示す。樹脂シートＳ１は、供給ローラ１から供給される。供給ローラ１の下流に輻射式の加熱装置２が樹脂シートＳ１を挟んで上下に配置され、その下流直近にヒートセット熱成形を行う熱成形機３が配置されている。熱成形機３から一定距離離れてトリミング装置４が配置され、トリミング装置４の下流にスクラップシートＳ３を巻き取るための巻取ローラ５が配置されている。トリミング装置４でトリミングされた容器は、搬送コンベア７によりトリミング装置４の外に搬出され人手により集積される。
熱成形機３は、樹脂シートＳ１の幅方向で３個（３行）、搬送方向で３列の９個同時熱成形する熱成形機である。トリミング装置４は、幅方向３個（３行）、搬送方向で１列の３個打ち抜きを行うトリミング装置である。トリミング装置４のタクトタイムは、熱成形機３のタクトタイムと比べて３倍以上速いため、トリミング装置４は、オンオフ制御されており、熱成形機３とトリミング装置４都の間には、成形後の樹脂シートＳ２を撓ませて保持するバッファ部６が配置されている。
図１に熱成形機３が使用される全体システムの構成を示す。樹脂シートＳ１は、供給ローラ１から供給される。供給ローラ１の下流に輻射式の加熱装置２が樹脂シートＳ１を挟んで上下に配置され、その下流直近にヒートセット熱成形を行う熱成形機３が配置されている。熱成形機３から一定距離離れてトリミング装置４が配置され、トリミング装置４の下流にスクラップシートＳ３を巻き取るための巻取ローラ５が配置されている。トリミング装置４でトリミングされた容器は、搬送コンベア７によりトリミング装置４の外に搬出され人手により集積される。
熱成形機３は、樹脂シートＳ１の幅方向で３個（３行）、搬送方向で３列の９個同時熱成形する熱成形機である。トリミング装置４は、幅方向３個（３行）、搬送方向で１列の３個打ち抜きを行うトリミング装置である。トリミング装置４のタクトタイムは、熱成形機３のタクトタイムと比べて３倍以上速いため、トリミング装置４は、オンオフ制御されており、熱成形機３とトリミング装置４都の間には、成形後の樹脂シートＳ２を撓ませて保持するバッファ部６が配置されている。
樹脂シートＳ１は、発泡させたＣ―ＰＥＴ（結晶化を促進する添加剤である結晶核剤を含むＰＥＴ）である。発泡倍率は４～５倍であり、厚みは２～３ｍｍである。輻射式の上下の加熱装置２により、樹脂シートＳ１は、上下両面が同時に加熱される。加熱される温度は、ＰＥＴのガラス転移温度７１．１℃より高い１００℃程度である。
熱成形機３の主要部を図２に断面図で示す。雌型である上型２０と雄型である下型３０の間に樹脂シートＳ１が保持されている。樹脂シートＳ１と下型３０の間には、先行クランプ４０が配置されている。
熱成形機３の主要部を図２に断面図で示す。雌型である上型２０と雄型である下型３０の間に樹脂シートＳ１が保持されている。樹脂シートＳ１と下型３０の間には、先行クランプ４０が配置されている。
上型２０は、樹脂シートＳ１の流れ方向に３列の雌型凹部２１、２２、２３が形成されている。そして、２１の列に雌型凹部２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃが形成され、２２の列に雌型凹部２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃが形成され、２３の列に雌型凹部２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃが形成され、合計９個の雌型凹部が形成されている。
また、下面の左端側にクランプ部２４が形成され、雌型凹部２１と雌型凹部２２の間にクランプ部２５が形成され、雌型凹部２２と雌型凹部２３の間にクランプ部２６が形成され、右端側にクランプ部２７が形成されている。
また、下面の左端側にクランプ部２４が形成され、雌型凹部２１と雌型凹部２２の間にクランプ部２５が形成され、雌型凹部２２と雌型凹部２３の間にクランプ部２６が形成され、右端側にクランプ部２７が形成されている。
下型３０は、樹脂シートＳ１の流れ方向に３列の雄型凸部３１、３２、３３が形成されている。そして、３１の列に雄型凸部３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃが形成され、３２の列に雄型凸部３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃが形成され、３３の列に雄型凸部３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃが形成され、合計９個の雄型凸部が形成されている。
先行クランプ４０の構成を図８に斜視図で示す。図９に、上型２０、先行クランプ４０、及び下型３０の構成を分解斜視図で示す。
先行クランプ４０の内部には、水冷用流路（図示せず）が形成されており、冷却水入口４８と冷却水出口４９が形成されている。先行クランプ４０には、下型３０の雄型凸部３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃに対応する位置に、開口部４５Ａ、４５Ｂ、４５Ｃが開口され、下型３０の雄型凸部３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃに対応する位置に、開口部４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃが開口され、下型３０の雄型凸部３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃに対応する位置に、開口部４７Ａ、４７Ｂ、４７Ｃが開口されている。
先行クランプ４０の構成を図８に斜視図で示す。図９に、上型２０、先行クランプ４０、及び下型３０の構成を分解斜視図で示す。
先行クランプ４０の内部には、水冷用流路（図示せず）が形成されており、冷却水入口４８と冷却水出口４９が形成されている。先行クランプ４０には、下型３０の雄型凸部３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃに対応する位置に、開口部４５Ａ、４５Ｂ、４５Ｃが開口され、下型３０の雄型凸部３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃに対応する位置に、開口部４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃが開口され、下型３０の雄型凸部３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃに対応する位置に、開口部４７Ａ、４７Ｂ、４７Ｃが開口されている。
先行クランプ４０には、薄肉部形成手段である凸状直線部４２ａ、４３ａが形成されている。凸状直線部４２ａは、雄型凸部３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃと、雄型凸部３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃとの中間部４２の中間位置に直線状に形成されている。また、凸状直線部４３ａは、雄型凸部３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃと、雄型凸部３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃとの中間部４３の中間位置に直線状に形成されている。
上型２０のクランプ部２５、及びクランプ部２６の中間位置に凸状直線部２５ａ、２６ａが各々形成されている。図９に示すように、凸状直線部４２ａは、凸状直線部２５ａに対向する位置にあり、凸状直線部４３ａは、凸状直線部２６ａに対向する位置にある。
本実施形態では、左端部４１、及び右端部４４には、凸状直線部を設けていないが、設けても良い。
上型２０のクランプ部２５、及びクランプ部２６の中間位置に凸状直線部２５ａ、２６ａが各々形成されている。図９に示すように、凸状直線部４２ａは、凸状直線部２５ａに対向する位置にあり、凸状直線部４３ａは、凸状直線部２６ａに対向する位置にある。
本実施形態では、左端部４１、及び右端部４４には、凸状直線部を設けていないが、設けても良い。
次に、熱成形機３の作用について図面を参照して説明する。図２は、熱成形する前の状態である。樹脂シートＳ１は、加熱装置２によりガラス転移温度以上の温度である約１００℃に加熱されている。
次のクランプ工程を図３に示し、次工程である熱成形工程を図４に示す。さらに、図４のＡ部拡大図を図５に示す。
加熱された樹脂シートＳ１に対して、上型２０が下降し、先行クランプ４０が上昇することにより、上型２０の右端部（クランプ部２４）と先行クランプ４０の左端部４１が、樹脂シートＳ１を挟んで押圧し、図５に示すように、厚みＷ１＝１．５ｍｍとする。同様に、上型２０の右端部（クランプ部２７）と先行クランプ４０の右端部４４が、樹脂シートＳ１を挟んで押圧し、厚みＷ１＝１．５ｍｍとする。
上型２０のクランプ部２５と先行クランプ４０の中間部４２が、樹脂シートＳ１を挟んで押圧し、厚み１．５ｍｍとするが、同時に中間部４２の凸状直線部４２ａと、クランプ部２５の凸状直線部２５ａが挟み込んだ樹脂シート部は、厚みＷ２＝０．７ｍｍの薄肉部Ｓ１１を形成し、中間部４３の凸状直線部４３ａと、クランプ部２６の凸状直線部２６ａが挟み込んだ樹脂シート部は、厚みＷ２＝０．７ｍｍの厚みの薄肉部Ｓ１２を形成する。薄肉部Ｓ１１、Ｓ１２の位置を図７に示す。
次のクランプ工程を図３に示し、次工程である熱成形工程を図４に示す。さらに、図４のＡ部拡大図を図５に示す。
加熱された樹脂シートＳ１に対して、上型２０が下降し、先行クランプ４０が上昇することにより、上型２０の右端部（クランプ部２４）と先行クランプ４０の左端部４１が、樹脂シートＳ１を挟んで押圧し、図５に示すように、厚みＷ１＝１．５ｍｍとする。同様に、上型２０の右端部（クランプ部２７）と先行クランプ４０の右端部４４が、樹脂シートＳ１を挟んで押圧し、厚みＷ１＝１．５ｍｍとする。
上型２０のクランプ部２５と先行クランプ４０の中間部４２が、樹脂シートＳ１を挟んで押圧し、厚み１．５ｍｍとするが、同時に中間部４２の凸状直線部４２ａと、クランプ部２５の凸状直線部２５ａが挟み込んだ樹脂シート部は、厚みＷ２＝０．７ｍｍの薄肉部Ｓ１１を形成し、中間部４３の凸状直線部４３ａと、クランプ部２６の凸状直線部２６ａが挟み込んだ樹脂シート部は、厚みＷ２＝０．７ｍｍの厚みの薄肉部Ｓ１２を形成する。薄肉部Ｓ１１、Ｓ１２の位置を図７に示す。
次に、熱成形工程について説明する。上型２０と先行クランプ４０とでクランプ状態にある樹脂シートＳ１に対して、下型３０が上昇し、９個の容器を同時にヒートセット熱成形する。すなわち、図４の状態を保ったままで、上型２０と下型３０の温度を１９０℃まで上昇させ１０秒間保持する。１９０℃で１０秒間保持されることにより、上型２０の雌型凹部２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃと、下型３０の雄型凸部３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃに挟まれて成形された９個の容器部分は、１９０℃まで加熱され結晶化される。
ここで、中間部４２の凸状直線部４２ａと、クランプ部２５の凸状直線部２５ａが挟み込んだ樹脂シート部、及び中間部４３の凸状直線部４３ａと、クランプ部２６の凸状直線部２６ａが挟み込んだ薄肉部Ｓ１１、Ｓ１２の近傍は、先行クランプ４０が２０℃の冷水で冷却されているため、上型２０が１９０℃に加熱されても、ほぼ３０～５０℃まで加熱される程度なので、結晶化することなく、剛性が低いままで維持される。
ここで、中間部４２の凸状直線部４２ａと、クランプ部２５の凸状直線部２５ａが挟み込んだ樹脂シート部、及び中間部４３の凸状直線部４３ａと、クランプ部２６の凸状直線部２６ａが挟み込んだ薄肉部Ｓ１１、Ｓ１２の近傍は、先行クランプ４０が２０℃の冷水で冷却されているため、上型２０が１９０℃に加熱されても、ほぼ３０～５０℃まで加熱される程度なので、結晶化することなく、剛性が低いままで維持される。
次に、容器を１列ずつ打ち抜くトリミング工程、及び熱成形機３とトリミング装置４との間のバッファ部６でのバッファ工程について説明する。図７に成形工程を経た後のバッファ工程にある状態の樹脂シートＳ２を示す。
９個の容器の成形されたグループＧ１とグループＧ２との間は、上型２０と下型３０との位置する部分が存在し、その部分は、熱成形機３で１９０℃まで加熱されないので、結晶化することがなく、剛性が低いため柔軟性があり、バッファ工程において樹脂シートＳ２を撓ませたときに、無理なく変形するため、亀裂が発生する恐れはない。
トリミング装置４では、１列ずつ打ち抜くため、トリミング装置４に入っていく時に、１列ずつの間が大きく撓むことがある。その場合であっても、薄肉部Ｓ１１、Ｓ１２は、薄肉であり変形しやすいこと、及び結晶化されておらず変形しやすいことが重なるため、容易に変形するため、亀裂が発生する恐れがない。
９個の容器の成形されたグループＧ１とグループＧ２との間は、上型２０と下型３０との位置する部分が存在し、その部分は、熱成形機３で１９０℃まで加熱されないので、結晶化することがなく、剛性が低いため柔軟性があり、バッファ工程において樹脂シートＳ２を撓ませたときに、無理なく変形するため、亀裂が発生する恐れはない。
トリミング装置４では、１列ずつ打ち抜くため、トリミング装置４に入っていく時に、１列ずつの間が大きく撓むことがある。その場合であっても、薄肉部Ｓ１１、Ｓ１２は、薄肉であり変形しやすいこと、及び結晶化されておらず変形しやすいことが重なるため、容易に変形するため、亀裂が発生する恐れがない。
本実施形態の熱成形機３は、以下のような作用、効果を奏する。
（１）連続的に供給される樹脂シートＳ１を熱成形することにより、樹脂シートＳ１の送り方向に２列以上の容器を同時に成形する熱成形機３において、２列以上の容器の間にあって、送り方向と直交する方向に、薄肉部Ｓ１１、Ｓ１２を形成する先行クランプ４０の凸状直線部４２ａ、４３ａ、及び上型２０の凸状直線部２５ａ、２６ａを有することを特徴とするので、１列毎の容器の間に薄肉部Ｓ１１、Ｓ１２が形成されているため、特に結晶化されたＰＥＴシートがトリミング装置４に進入していくときの１列ごとに形成される撓みにより、容器の間のスクラップ部において、薄肉部Ｓ１１、Ｓ１２が大きく変形可能であるため、亀裂が発生することがない。そして、亀裂が発生しないため、トリミング工程への搬送が困難になることがない。また、容器の間の距離が変化することがなく、容器のトリミング位置が狂うことがなく、精度よく容器を打ち抜くことができる。
（１）連続的に供給される樹脂シートＳ１を熱成形することにより、樹脂シートＳ１の送り方向に２列以上の容器を同時に成形する熱成形機３において、２列以上の容器の間にあって、送り方向と直交する方向に、薄肉部Ｓ１１、Ｓ１２を形成する先行クランプ４０の凸状直線部４２ａ、４３ａ、及び上型２０の凸状直線部２５ａ、２６ａを有することを特徴とするので、１列毎の容器の間に薄肉部Ｓ１１、Ｓ１２が形成されているため、特に結晶化されたＰＥＴシートがトリミング装置４に進入していくときの１列ごとに形成される撓みにより、容器の間のスクラップ部において、薄肉部Ｓ１１、Ｓ１２が大きく変形可能であるため、亀裂が発生することがない。そして、亀裂が発生しないため、トリミング工程への搬送が困難になることがない。また、容器の間の距離が変化することがなく、容器のトリミング位置が狂うことがなく、精度よく容器を打ち抜くことができる。
（２）（１）に記載する熱成形機３において、先行クランプ４０の凸状直線部４２ａ、４３ａは、冷却手段を有し、ヒートセット熱成形の時に、薄肉部Ｓ１１、Ｓ１２を結晶化温度まで上昇させないことを特徴とするので、容器部分は結晶化させ剛性が高くされているが、薄肉部Ｓ１１、Ｓ１２は結晶化されておらず、剛性が低く容易に変形できるため、変形部分に亀裂が発生する恐れがない。
（３）（１）または（２）に記載する熱成形機３において、薄肉部Ｓ１１、Ｓ１２は、樹脂シートＳ２の一方の端面から他方の端面に渡って連続的に形成されていることを特徴とするので、結晶化された樹脂シートＳ２が、幅方向において全長に渡って薄肉部Ｓ１１、Ｓ１２で変形するため、確実かつ均一に薄肉部で変形させることができる。
（４）（１）乃至（３）に記載する熱成形機３のいずれか１つにおいて、薄肉部Ｓ１１、Ｓ１２は、両面に対向して形成された凹部を有することを特徴とするので、薄肉部Ｓ１１、Ｓ１２である凹部で変形するときに、いずれの面でも表面が、樹脂シートＳ２の変形を邪魔することがないため、安定かつ均一に薄肉部を変形させることができる。
（５）（１）乃至（４）に記載する熱成形機３のいずれか１つにおいて、先行クランプ４０の凸状直線部４２ａ、４３ａは、冷却機構を備える先行クランプ４０を有することを特徴とするので、先行クランプ４０と上型２０とで容器の間のスクラップ部を熱成形に先行して挟み込んで、先行クランプ４０が当接する樹脂シートＳ１を冷却するため、容器の間のスクラップ部が結晶化温度に達することがなく、その部分は結晶化されないため、剛性を低くしておくことができる。
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態とほとんど同じ構成・作用を有するので、相違する点のみ説明し、同じ部分の説明を割愛する。
第２の実施形態における、薄肉部Ｓ１１、Ｓ１２の形状、凸状直線部を図６に示す。上型２０のクランプ部２５においては、凸状ではなく凹状直線部２５ｂが形成されている。凹状直線部２５ｂの凹部の深さＷ５は、Ｗ５＝４～５ｍｍである。また、先行クランプ４０の中間部４２には、第１の実施形態の凸状直線部４２ａより高い高さを持つ凸状直線部４２ｂが形成されている。
クランプ部２５と中間部４２の平面部は、Ｗ６＝１．５ｍｍの厚みの樹脂シートＳ２を形成する。凸状直線部４２ｂは、凹状直線部２５ｂに入り込んで凸状突起Ｓ２３を形成する。同時に凸状突起Ｓ２３の先端部に薄肉部Ｓ１３を形成する。薄肉部Ｓ１３の厚みは、Ｗ４＝１ｍｍである。クランプ部２６と中間部４３も同様であり、凸状突起が形成され、その先端部に薄肉部Ｓ１４が形成される。
第２の実施形態における、薄肉部Ｓ１１、Ｓ１２の形状、凸状直線部を図６に示す。上型２０のクランプ部２５においては、凸状ではなく凹状直線部２５ｂが形成されている。凹状直線部２５ｂの凹部の深さＷ５は、Ｗ５＝４～５ｍｍである。また、先行クランプ４０の中間部４２には、第１の実施形態の凸状直線部４２ａより高い高さを持つ凸状直線部４２ｂが形成されている。
クランプ部２５と中間部４２の平面部は、Ｗ６＝１．５ｍｍの厚みの樹脂シートＳ２を形成する。凸状直線部４２ｂは、凹状直線部２５ｂに入り込んで凸状突起Ｓ２３を形成する。同時に凸状突起Ｓ２３の先端部に薄肉部Ｓ１３を形成する。薄肉部Ｓ１３の厚みは、Ｗ４＝１ｍｍである。クランプ部２６と中間部４３も同様であり、凸状突起が形成され、その先端部に薄肉部Ｓ１４が形成される。
第２の実施形態の熱成形機３によれば、薄肉部Ｓ１３、Ｓ１４は、凸状突起Ｓ２３、Ｓ２４の先端部に形成されていることを特徴とするので、凸状突起Ｓ２３の先端部に形成された先端角度が薄肉部Ｓ１３、Ｓ１４の変形によりの容易に広がり、凸状突起の両側の傾斜面が均一に変形するため、傾斜面を含めて安定かつ均一に薄肉部を変形させることができる。
以上、本発明に係る熱成形機１００に関する説明をしたが、本発明はこれに限定されるわけではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。例えば、第１の実施形態では、樹脂シートＳ２の厚みをＷ１＝１．５ｍｍとし、薄肉部Ｓ１１、Ｓ１２の厚みをＷ２＝０．７ｍｍとし、第２の実施形態では、樹脂シートＳ２の厚みをＷ５＝１．５ｍｍとし、薄肉部Ｓ１３、Ｓ１４の厚みをＷ２＝１．０ｍｍとしているが、この比率は、材料の種類により任意に変更すると良い。
また、本実施形態では、薄肉部Ｓ１１、Ｓ１２を連続的に形成しているが、薄肉部Ｓ１１、Ｓ１２を断続的に形成しても良い。
また、本実施形態では、薄肉部Ｓ１１、Ｓ１２を連続的に形成しているが、薄肉部Ｓ１１、Ｓ１２を断続的に形成しても良い。
２ 加熱装置
３ 熱成形機
４ トリミング装置
６ バッファ部
２０ 上型
２５、２６ クランプ部
２５ａ、２６ａ 凸状直線部
２５ｂ、２６ｂ 凹状直線部
３０ 下型
４０ 先行クランプ
４２、４３ 中間部
４２ａ、４３ａ 凸状直線部
４２ｂ、４３ｂ 凸状直線部
Ｓ１ 熱成形前の樹脂シート
Ｓ２ 熱成形後の樹脂シート
Ｓ３ トリミング後の樹脂シート（スクラップ）
Ｓ１１、Ｓ１２ 薄肉部
Ｓ１３、Ｓ１４ 薄肉部
Ｓ２３ 凸状突起
３ 熱成形機
４ トリミング装置
６ バッファ部
２０ 上型
２５、２６ クランプ部
２５ａ、２６ａ 凸状直線部
２５ｂ、２６ｂ 凹状直線部
３０ 下型
４０ 先行クランプ
４２、４３ 中間部
４２ａ、４３ａ 凸状直線部
４２ｂ、４３ｂ 凸状直線部
Ｓ１ 熱成形前の樹脂シート
Ｓ２ 熱成形後の樹脂シート
Ｓ３ トリミング後の樹脂シート（スクラップ）
Ｓ１１、Ｓ１２ 薄肉部
Ｓ１３、Ｓ１４ 薄肉部
Ｓ２３ 凸状突起
Claims (5)
- 連続的に供給される樹脂シートを熱成形することにより、前記樹脂シートの送り方向に２列以上の容器を同時に成形する熱成形機において、
前記２列以上の容器の間にあって、前記送り方向と直交する方向に、薄肉部を形成する薄肉部形成手段を有すること、
前記薄肉部形成手段は、冷却手段を有し、ヒートセット熱成形の時に、前記薄肉部を結晶化温度まで上昇させないこと、
を特徴とする熱成形機。 - 請求項１に記載する熱成形機において、
前記薄肉部は、前記樹脂シートの一方の端面から他方の端面に渡って連続的に形成されていることを特徴とする熱成形機。 - 連続的に供給される樹脂シートを熱成形することにより、前記樹脂シートの送り方向に２列以上の容器を同時に成形する熱成形機において、
前記２列以上の容器の間にあって、前記送り方向と直交する方向に、薄肉部を形成する薄肉部形成手段を有すること、
前記薄肉部は、両面に対向して形成された凹部を有すること、
を特徴とする熱成形機。 - 連続的に供給される樹脂シートを熱成形することにより、前記樹脂シートの送り方向に２列以上の容器を同時に成形する熱成形機において、
前記２列以上の容器の間にあって、前記送り方向と直交する方向に、薄肉部を形成する薄肉部形成手段を有すること、
前記薄肉部は、凸状突起の先端部に形成されていること、
を特徴とする熱成形機。 - 連続的に供給される樹脂シートを熱成形することにより、前記樹脂シートの送り方向に２列以上の容器を同時に成形する熱成形機において、
前記２列以上の容器の間にあって、前記送り方向と直交する方向に、薄肉部を形成する薄肉部形成手段を有すること、
前記薄肉部形成手段は、冷却機構を備える先行クランプを有すること、
を特徴とする熱成形機。
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| JP2022083695A JP7229603B1 (ja) | 2022-05-23 | 2022-05-23 | 熱成形機 |
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