(57)【要約】【課題】樹脂プレスでの搬送工程における溶融樹脂の不均一な冷却を抑制しつつ、プレス工程では良好に冷却される樹脂プレス成形方法及びその装置を提供する。【解決手段】本発明は、ダイ５１から鉛直下方に押し出された溶融樹脂Ｒを、左右に固定して配置した固定型３，４とその中間に横方向に移動可能に配置された可動型２とによって、交互に所定形状にプレスする樹脂プレス成形方法において、可動型の一方の表面にシート材６０が供給、保持され、溶融樹脂は、移動中の可動型表面にシート材を一時的に接着した状態に保ちながら、対応する固定型へと溶融樹脂を搬送することにある。可動型表面には、複数の凸部２３が形成されており、シート材と可動型との間には断熱空気層Ｈが形成され、搬送中の溶融樹脂の冷却が抑制される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出口から鉛直下方に押し出された溶融樹脂Ｒを、左右に固定して配置された固定型（３，４）とその中間に横方向に移動可能に配置された可動型（２）とによって、交互に所定形状にプレスする樹脂プレス成形方法において、
前記可動型の一方の表面（２１；２２）にシート材（６０）が供給、保持され、溶融樹脂Ｒは、移動中の前記可動型表面（２１；２２）の前記シート材（６０）に一時的に接着した状態を保ちながら、対応する前記固定型（３，４）へと溶融樹脂を搬送することを特徴とする樹脂プレス成形方法。
【請求項２】
前記可動型（２）の表面（２１，２２）には、複数の凸部（２３）が形成されていて、前記シート材が前記可動型（２）に保持されたとき、前記シート材（６０）と前記可動型（２）との間に断熱空気層Ｈが形成されることを特徴とする請求項１に記載の樹脂プレス成形方法。
【請求項３】
前記対応する固定型（３，４）と前記可動型（２）との型締めによるプレス加工が行われる際は、前記シート材（６０）を前記可動型の他方の表面側に移動することを特徴とする請求項１又は２に記載の樹脂プレス成形方法。
【請求項４】
固定されたダイ（５１）から鉛直下方に溶融樹脂Ｒを押し出す押出手段（５）と、
本体フレーム（１）に対し横方向に所定距離を隔てて固定された第１と第２の固定型（３，４）と、
前記第１と第２の固定型の間において、横方向に往復移動可能に配置された可動型（２）と、
を備えていて、前記可動型の移動により前記第１、第２の固定型との間で、交互に型締めと型開きとが繰り返されることでプレス成形加工が行われる樹脂プレス成形装置において、
前記可動型（２）にシート材（６０）を供給するシート材供給手段（６）が設けられていて、溶融樹脂Ｒが押し出される側の前記可動型表面（２１；２２）に前記シート材供給手段（６）から前記シート材が供給、保持され、溶融樹脂Ｒが、移動中の前記可動型表面（２１；２２）に保持された前記シート材（６０）に一時的に接着した状態を保ちながら、溶融樹脂を対応する前記固定型へと搬送することを特徴とする樹脂プレス成形装置。
【請求項５】
前記可動型（２）の両表面或いは一方の表面には、複数の凸部（２３）が形成されていると共に、供給された前記シート材（６０）を保持する保持手段（２４）が設けられており、これにより、前記可動型（２）と前記シート材（６０）との間に断熱空気層Ｈが形成されることを特徴とする請求項１に記載の樹脂プレス成形装置。
【請求項６】
前記シート材供給手段（６）が、前記可動型（２）の側面に取り付けられていて、前記シート材（６０）を前記可動型の一方の表面（２１；２２）と他方の表面（２２；２１）との間で移動できるようになっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の樹脂プレス成形装置。
【請求項７】
前記シート材（６０）が、蓄熱量の少ない樹脂フイルムや金属箔で形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の樹脂プレス成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイから吐出された溶融樹脂に対して左右方向に往復動作を行う型により交互に成形を行う樹脂プレス成形方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ダイＤから吐出された樹脂Ｒを左右方向の往復動作により成形を行う樹脂プレス方法が、特許文献１により知られている。即ち、この従来技術では、図４に示すように、第１の固定プレートＢ１と可動中間プレートＡとの相対する面にそれぞれ装着されて対をなす両成形型を有する第１の成形型装置Ｃ１と、第２の固定プレートＢ２と可動中間プレートＡとの相対する面にそれぞれ装着されて対をなす両成形型を有する第２の成形型装置Ｃ２とを備えている。
【０００３】
こうして、可動中間プレートＡが横方向に往復動作されることで、第１の成形型装置Ｃ１が型締め・型開き動作される一方、第２の成形型装置Ｃ２が型開き・型締め動作されるので、この第１、第２の成形型装置Ｃ１，Ｃ２に樹脂のシート材Ｒが交互に供給され、プレス加工されることで、所定形状のシート成形品を形成するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１０３１３６号公報
【０００５】
上記した従来技術の樹脂プレス方法では、従来より一般的に行われている上下一対をなす上型と下型とでプレス成形する方法と比べて、薄肉の成形品を低圧でかつ高速で成形することが可能となるが、吐出された溶融樹脂は、ドローダウンの影響等により板厚が不均一であることや、搬送型表面が製品形状によって凹凸となっているため、樹脂と型とが接触する部分（凸部分）と接触しない部分（凹部分）とが発生してしまう。特に凸部分は製品形状が最も現れている箇所であるため、より良好な賦形が要求されているが、凸部分は先に接触するため接触していない凹部分よりも型との熱伝達率が高くなり、搬送中及び型締中に冷却が進行し、プレス時に良好な賦形性が得られずに外観不良や、寸法不良を発生することがあった。
【０００６】
これに対して、搬送中の冷却を抑制するために、金型表面に断熱膜を処理したものが一般的に行われているが、これによると、断熱膜によって熱伝達率を低下させることで搬送工程での樹脂の冷却を抑制し、外観等の賦形性を良好にしているものの、断熱作用により冷却時間が長くなり、成形サイクルタイムが延長されるという不具合が発生していた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、樹脂プレスでの搬送工程における溶融樹脂の不均一な冷却を抑制しつつ、プレス工程では良好に冷却される樹脂プレス成形方法及びその装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載された樹脂プレス成形方法及びその装置を提供する。
請求項１に記載の樹脂プレス成形方法は、吐出口から鉛直下方に押し出された溶融樹脂Ｒを、左右に固定して配置された固定型（３，４）とその中間に横方向に移動可能に配置された可動型（２）とによって、交互に所定形状にプレスする樹脂プレス成形方法において、可動型の一方の表面（２１；２２）にシート材（６０）が供給、保持され、溶融樹脂Ｒは、移動中の可動型表面（２１；２２）のシート材（６０）に一時的に接着した状態を保ちながら、対応する固定型（３；４）へと溶融樹脂Ｒを搬送することを特徴とする。
【０００９】
これにより、移動する可動型（２）と溶融樹脂Ｒとの間にシート材（６０）が介在することで、可動型と溶融樹脂との間の熱伝達率が低くなり、搬送中に溶融樹脂の冷却が進行し、プレス時に良好な賦形性が得られずに、成形品の外観不良や、寸法不良が発生するという問題を回避することができる。
【００１０】
請求項２の樹脂プレス成形方法は、可動型の表面に複数の凸部（２３）を形成し、シート材（６０）が可動型に保持されたとき、シート材（６０）と可動型（２）との間に断熱空気層が形成されるようにしたものであり、これにより、搬送中における可動型と溶融樹脂との間の熱伝達率がより一層低くなり、溶融樹脂の冷却をさらに抑制し、良好な賦形性が得られる。
【００１１】
請求項３の樹脂プレス成形方法は、固定型（３，４）と可動型（２）との型締めによりプレス加工が行われる際は、シート材（６０）を可動型の他方の表面（２２）側に移動するようにしたものであり、これにより、型の冷却が完了すると、すぐに可動型をもう一方の固定型に向かって移動を開始でき、成形サイクルタイムを短縮できる。また型締め中は、シート材が除去されることで、型の冷却時間もまた短縮できる。
【００１２】
請求項４に記載の樹脂プレス成形装置は、固定されたダイ（５１）から鉛直下方に溶融樹脂Ｒを押し出す押出手段（５）と、本体フレーム（１）に対し横方向に所定距離を隔てて固定された第１と第２の固定型（３，４）と、これら固定型の間において横方向に往復移動可能に配置された可動型（２）とを備えていて、可動型の移動により、これら固定型との間で交互に型締めと型開きとが繰り返されることでプレス成形加工が行われる樹脂プレス成形装置において、可動型（２）にシート材（６０）を供給するシート材供給手段（６）が設けられていて、溶融樹脂Ｒが押し出される側の可動型表面（２１；２２）にシート材供給手段（６）からシート材（６０）が供給・保持され、溶融樹脂Ｒが移動中の可動型表面（２１；２２）に保持されたシート材（６０）に一時的に接着した状態を保ちながら、溶融樹脂を対応する固定型へと搬送することを特徴とする。
これは、請求項１の方法発明を装置発明にしたものであり、請求項１と同様の作用効果を奏する。
【００１３】
請求項５の樹脂プレス成形装置は、可動型（２）の両表面或いは一方の表面には、複数の凸部（２３）が形成されていると共に、供給されたシート材（６０）を保持する保持手段（２４）が設けられており、これにより、可動型（２）とシート材（６０）との間に断熱空気層Ｈが形成されるようにしたものである。これにより、移動中の可動型によって搬送中の溶融樹脂の冷却が一層防止でき、良好な賦形性を確保できる。
【００１４】
請求項６の樹脂プレス成形装置は、シート材供給手段（６）が可動型（２）の側面に取り付けられていて、シート材を可動型の一方の表面（２１）と他方の表面（２２）との間で移動できるようにしたものであり、これにより、シート材供給手段のコンパクト化が図れる。
【００１５】
請求項７の樹脂プレス成形装置は、シート材として蓄熱量の少ない樹脂フイルムや金属箔を規定したものである。
【００１６】
なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施例に記載の具体的手段を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の実施例である樹脂プレス成形装置を示す図である。
【図２】図２は、樹脂プレス成形装置の作動工程（ａ）〜（ｄ）を示す図である。
【図３】図３は、可動型によるシート材の保持を説明する図である。
【図４】図４は、従来技術のシートプレス機を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
〔実施例〕
以下、図面に従って本発明の実施例である樹脂プレス成形方法及びその装置について説明する。図１は、本発明の樹脂プレス成形装置１００の全体構造であり、可動型２が右方の移動端に移動して、左方にある第１固定型３とは型開き状態とされ、右方の第２固定型４とは型締め状態にあることを説明する図である。
【００１９】
図１に示すように、樹脂プレス成形装置１００は、左右に一定の間隔を置いて立設された左フレーム１１と右フレーム１２とよりなる本体フレーム１を有しており、左フレーム１１には第１固定型３が、右フレーム１２には第２固定型４がそれぞれ向かい合って固設されている。左右フレーム１１，１２間には、その上下位置にガイド部材１３が架設されている。ガイド部材１３には、可動型２が左右方向に往復移動可能に挿着されて配置されている。こうして、可動型２が第１、第２固定型３，４との間を交互に移動することによって、プレス成形が交互に行われるようになっている。
【００２０】
第１固定型３は、固定プレート３０によって左フレーム１１に固定されていて、枠状をなす外型３１と、その外型３１の枠内に進退可能に組み込まれた中子型３２とより構成されている。中子型３２は、固定プレート３０にスプリング３３によって支持されている。したがって、第１固定型３の中子型３２が可動型２によって押圧されて後退することで、外型３１と中子型３２によって、成形品の周縁部の除去部分は切断されるようになっている。
【００２１】
さらに第１固定型３には、成形品を固定型から押し出すためのエジェクタピン３４が複数設けられている。また、図示されていないが、固定プレート３０には、エジェクタピン３４を駆動する駆動機構が設けられている。
【００２２】
第２固定型４は、第１固定型３と同様の構成をしていて、右フレーム１２に第１固定型３と向き合うようにして固定プレート４０によって固定されている。即ち、第２固定型４は、枠状の外型４１と、この外型４１内に組み込まれた中子型４２と、中子型４２を支持するスプリング４３とで構成されている。この中子型４２は、第１固定型４の中子型３２とその形状を変えてもよい。これによって、第１固定型３と第２固定型４とで、異なる形状の成形品を形成することができる。また、第２固定型４にも、複数のエジェクタピン４４と、このエジェクタピンを駆動する駆動機構（図示せず）が設けられている。
【００２３】
本体フレーム１の左右フレーム１１，１２間には、左右フレーム１１，１２の四隅部近傍に４つのガイド部材１３が架設されている。これらのガイド部材１３は、可動型２を貫通していて、可動型２の横方向の移動を案内するようになっている。可動型２の駆動機構７としてボールネジ駆動構造が採用されている。即ち、左右フレーム１１，１２間には、回転するねじ状棒材７１が架設されている一方、このねじ状棒材７１とボールを介して螺合するナット状部材７２は、可動型２の下面に一体的に固設されている。ねじ状棒材７１は、図示されない電動機等によって正逆回転駆動される。このねじ状棒材７１の正逆回転によって、ナット状部材７２と一体化された可動型３は横方向に往復移動することができる。なお、可動型２の駆動機構としては、ボールネジ駆動構造に限らず、他の公知の往復駆動機構、例えば両ロッド式シリンダ構造、ラック−ピニオン構造等を適宜採用することができる。
【００２４】
可動型２の表面２１と裏面２２（図３において左右の面）には、成形型の一部をなす複数の凸部２３が形成されていると共に、後述するシート材６０を保持する保持手段２４が設けられている。保持手段２４は、可動型２に対して横方向に往復移動可能に設けられる。保持手段２４としては、例えば真空吸着による保持、磁石による保持等が採用できる。なお、凸部２３の数及び形状は、表面２１と裏面２２とで変えてもよい。これにより、第１固定型３と第２固定型４及び可動型２とによって成形加工される成形品を異なった形状のものにすることができる。
【００２５】
可動型２の側面（紙の表側）には、本発明の特徴であるシート材供給手段６が設けられている。シート材供給手段６として、例えば、可動型２の両側面（紙の表裏側）に、この側面に沿って供給ローラ６１を設置し、これらの供給ローラ６１間にエンドレス状の２本のロープ（図示せず）を上下に架け渡し、これらのロープ間にシート材６０を張設する。こうして図示しない駆動モータにより、供給ローラ６１を正回転又は逆回転させることにより、シート材６０を可動型２の一方の表面２１側に移動したり、一方の表面２１側から可動型２の裏面２２（他方の表面）側へと移動させることができる。
【００２６】
可動型２の表面２１側に移動したシート材６０は、図３に示すように保持手段２４によって保持され、この状態で保持手段２４が後退してシート材６０は可動型２の凸部２３に当接する。これにより、シート材６０と可動型２の表面２１との間には、空気による断熱層Ｈが形成される。
【００２７】
シート材６０としては、樹脂フイルムや金属箔等の蓄熱量の少ないシート状の材料が使用される。この場合、金属材料でも、非金属材料でもよい。
【００２８】
本体フレーム１の上方であって、左右のフレーム１１，１２の略中間位置には、溶融樹脂Ｒの吐出口が形成されたダイ５１を含む、溶融樹脂Ｒを押し出す押出手段５が固定されて配置されている。ダイ５１には、紙面の直角方向に所定の長さで延在するスリット状の吐出口が形成されており、溶融樹脂Ｒは、この吐出口から鉛直下方にプレート状に押し出されるようになっている。
【００２９】
ダイ５１には、吐出口の長さ（幅）にわたって均等に溶融樹脂Ｒが吐出されるように、溶融樹脂の流れに沿って圧力センサを２つ配置し、圧力センサの圧力差（圧力損失）から吐出量を算出し、ダイ５１から吐出される樹脂量を正確に把握し、制御できるようにしている。このように、２つの圧力センサを吐出口の長さ（幅）にわたって、複数個所に設置することで、吐出口の幅全体にわたって均一に溶融樹脂Ｒを吐出することができる。
【００３０】
図２は、本発明の樹脂プレス成形装置の作動工程（ａ）〜（ｄ）を説明する図である。作動工程（ａ）においては、可動型２は、右方向に移動していて、第２固定型４と型締め、クランプ固定されて、プレス成形が行われる。この状態においては、可動型２の次の進行方向である表面２１側にシート材供給手段６からシート材６０が供給され、可動型２に設けられたシート材保持手段２４によって可動型２の左側表面２１上にシート材６０が保持される。この状態では、押出手段５であるダイ５１の吐出口から溶融樹脂Ｒが鉛直下方にプレート状に押し出されている。
【００３１】
作動工程（ｂ）では、シート材６０を保持した可動型２には、シート材６０と可動型２との間に断熱空気層Ｈが形成されている。可動型２は、駆動機構７の駆動によって、シート材６０が配置されている方向である左方向に移動する。第２固定型４は、型開きされ、エジェクタピン４４により、成形品が第２固定型４から取り出される。
【００３２】
その後、図２の作動工程（ｃ）で示すように、ダイ５１から押し出された溶融樹脂Ｒは、移動中の可動型２の表面２１に保持されたシート材６０と一時的に接着した状態を保ちながら溶融樹脂Ｒを第１固定型３に向かって搬送する。
【００３３】
図２の作動工程（ｄ）は、可動型２が第１固定型３に到達した時点を示している。この時点では、溶融樹脂Ｒと可動型２との間にシート材６０が介在しているが、可動型２と第１固定型３との型締めが始まる前に、可動型２の第１固定型３に面する表面２１側にあったシート材６０は、シート材供給手段６によってその反対側の可動型２の面（２２）に移される。この状態で、可動型２と第１固定型３とが型締め、クランプ固定され、溶融樹脂Ｒのプレス成形が行われる。プレス成形が行われている可動型２と第１固定型３の冷却が完了すると、可動型２は、駆動機構７の駆動によってもう一方の固定型である第２固定型４に向かって移動を開始する。
【００３４】
こうして型開きされた第１固定型３では、成形品の脱型機構であるエジェクタピン３４を作動して成形品を第１固定型３から離型して取り出す。このように、本発明では、第１固定型３の型締め・型開き動作と第２固定型４の型開き・型締め動作が交互に繰り返されることによって、プレス成形が行われる。
【００３５】
なお、上記説明では、型締めが行われる際は、シート材６０が可動型２の一方の表面２１から他方の表面２２に移動していたが、シート材６０を可動型表面に残したままの状態で、固定型との型締めが行われるようにしてもよい。その場合は、シート材供給手段６の構成も、そのような動作をするように変える必要がある。
【００３６】
以上説明したように、本発明の樹脂プレス成形装置１００では、溶融樹脂Ｒは可動型２によって第１、第２固定型３，４へと搬送される。このとき、可動型２の表面２１，２２にシート材６０を設けて可動型２とシート材６０との間に空気断熱層Ｈを設け、シート材６０上に溶融樹脂Ｒを一時的に接着した状態で可動型２によって溶融樹脂Ｒを搬送する。これによって、搬送工程における溶融樹脂Ｒと可動型２との熱伝達率を低減することができ、溶融樹脂Ｒの冷却を抑制するとともに溶融樹脂Ｒの温度均一性を確保し、良好な賦形性を得ることができる。
【００３７】
また、プレス工程で、シート材６０を移動させず、シート材６０を残したまま可動型２と固定型３，４の型締めが行われる場合においては、プレスの成形力によりシート材と成形型とが接触することで熱伝達率を向上させ、冷却が良好になされ、サイクルタイムの延長を防止することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１    本体フレーム
１３    ガイド部材
２    可動型
２３    凸部
２４    保持手段
３，４    固定型
３１，４１    外型
３２，４２    中子型
３４，４４    エジェクタピン
５    押出手段
５１    ダイ
６    シート材供給手段
６０    シート材
７    駆動機構
７１    ねじ状棒材
７２    ナット状部材
Ｈ    断熱空気層
Ｒ    溶融樹脂
【図１】
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【図２】
2014012386.tif 000004
【図３】
2014012386.tif 000005
【図４】
2014012386.tif 000006