(57)【要約】【課題】樹脂成形体を精度よく切断することが可能な樹脂成形体の切断装置を提供する。【解決手段】張架された加熱線５と、加熱線５を成形シート１に対して相対移動させることにより成形シート１を切断する移動機構４と、加熱線５を張架した状態で支持する支持機構６とを備えた切断装置。加熱線５は、厚みより幅が大きい帯状に形成されている。支持機構６は、加熱線５の少なくとも一端部を保持する保持部７と、保持部７の姿勢を保つ姿勢維持機構８とを備えている。姿勢維持機構８は、保持部７から延出する複数のシャフト１４と、シャフト１４を支持する固定体１５とを有する。【選択図】図１
2008183669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂成形体を切断する装置であって、
張架された加熱線と、前記加熱線を前記樹脂成形体に対して相対移動させることにより前記樹脂成形体を切断する移動機構と、前記加熱線を張架した状態で支持する支持機構とを備え、
前記加熱線が、厚みより幅が大きい帯状に形成され、
前記移動機構が、前記相対移動により前記樹脂成形体が前記加熱線の幅方向の一端側から他端側に向けて前記加熱線を横切ることによって樹脂成形体が切断されるようにされ、
前記支持機構は、前記加熱線の少なくとも一端部を保持する保持部と、この保持部の姿勢を保つ姿勢維持機構とを備え、
この姿勢維持機構が、前記保持部から延出する複数のシャフトと、前記シャフトを支持する固定体とを有することを特徴とする樹脂成形体の切断装置。
【請求項２】
前記シャフトが、前記加熱線にほぼ平行に形成され、
前記固定体は、前記複数のシャフトがそれぞれ進退可能に挿通する複数の挿通孔を有することを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形体の切断装置。
【請求項３】
前記複数のシャフトは、その短手方向に間隔をおいて形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の樹脂成形体の切断装置。
【請求項４】
前記支持機構が、前記加熱線の一端部に設けられ、
前記加熱線の他端部には、前記加熱線に張力を与える張力付与部が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の樹脂成形体の切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱線を用いて樹脂成形体を切断する装置に関し、特に、帯状の加熱線を使用する切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、樹脂成形体の切断装置としては、ステンレス鋼やニクロム線からなる電熱線材を使用した切断装置が知られている（例えば、特許文献１〜４を参照）。
特許文献３および特許文献４には、帯状の加熱線を用いた切断装置が記載されている。帯状の加熱線を採用すると、断面円形の加熱線を用いた場合に比べて、切断時に樹脂成形体から受ける押圧力による加熱線の撓みが少なく、精度の高い切断が可能である。
【特許文献１】特開平９−９４８００号公報
【特許文献２】実開平５−２４３００号公報
【特許文献３】特開２００６−１５４３７号公報
【特許文献４】特開２００５−９６０６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の切断装置では、帯状の加熱線を使用した場合に、切断時に樹脂成形体から受ける力によって加熱線が厚さ方向に傾いた状態となり、精度の高い切断が難しくなることがあった（図６を参照）。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、樹脂成形体を精度よく切断することが可能な樹脂成形体の切断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために、本発明によれば、樹脂成形体を切断する装置であって、張架された加熱線と、前記加熱線を前記樹脂成形体に対して相対移動させることにより前記樹脂成形体を切断する移動機構と、前記加熱線を張架した状態で支持する支持機構とを備え、前記加熱線が、厚みより幅が大きい帯状に形成され、前記移動機構が、前記相対移動により前記樹脂成形体が前記加熱線の幅方向の一端側から他端側に向けて前記加熱線を横切ることによって樹脂成形体が切断されるようにされ、前記支持機構が、前記加熱線の少なくとも一端部を保持する保持部と、この保持部の姿勢を保つ姿勢維持機構とを備え、この姿勢維持機構が、前記保持部から延出する複数のシャフトと、前記シャフトを支持する固定体とを有する樹脂成形体の切断装置を提供する。
本発明では、前記シャフトが前記加熱線にほぼ平行に形成され、前記固定体が、前記複数のシャフトをそれぞれ進退可能に挿通させる複数の挿通孔を有することが好ましい。
前記複数のシャフトは、その短手方向に間隔をおいて配置されていることが好ましい。
本発明では、前記支持機構が、前記加熱線の一端部に設けられ、前記加熱線の他端部に、前記加熱線に張力を与える張力付与部が設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、保持部から延出する複数のシャフトが固定体に支持されているので、保持部の姿勢（傾き）は固定体に対して変化しない。このため、切断の際に、加熱線に樹脂成形体によって厚み方向の力が加えられても、加熱線の傾きを抑制できる。
従って、設定した切断寸法に対してずれが少なく、精度の高い切断が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図７は、本発明に係る樹脂成形体の切断装置の一実施形態を備えた樹脂製容器の製造装置を示す図である。
製造装置２１は、樹脂シートＡに収容凹部を形成した成形シートＢを成形する成形機２２と、成形シートＢを個別の容器Ｃに切断する切断装置２３と、容器Ｃを移送する移送装置２４とを備えている。
成形機２２は、樹脂シートロール２５から供給される樹脂シートＡを雌雄一対の成形型で挟み加熱して、収容凹部が形成された所定長さの成形シートＢを得る。
成形機２２で作製された成形シートＢは、収容凹部の開口が上向きの状態でコンベア２６上を搬送され、反転器２７により収容凹部の開口が下向きとなるよう反転され、さらにコンベア２６上を搬送されて切断装置２３のテーブル３上に載せられ、加熱線５によって個別の容器Ｃに切断される。
【０００７】
切断装置２３で得られた容器Ｃは、移送装置２４により製品コンベア２８上に移送され、所定枚数となるまで積み重ねられ、順次下流側に送られる。
製品コンベア２８の下流側には、梱包部２９が設けられている。梱包部２９では、所定枚数積み重ねられた容器Ｃを、段ボールなどの適当な梱包材に収納、梱包して梱包製品Ｄとする。
【０００８】
以下、本発明の樹脂成形体の切断装置の一実施形態である切断装置２３の構成を詳細に説明する。
図１は、切断装置２３を模式的に示す斜視図である。図２は、切断装置２３の支持機構６を示す正面図である。図３は、支持機構６を一方側から見た側面図である。図４は、支持機構６を他方側から見た側面図である。図５は、加熱線５を模式的に示す斜視図である。
【０００９】
図１に示すように、切断装置２３は、成形シート１（樹脂成形体）を個別の容器２（樹脂製容器）ごとに切断するものであって、成形シート１を載置するテーブル３と、テーブル３を上死点と下死点との間で上下動させる移動機構４と、縦横に固定状態で張架された加熱線５と、加熱線５を張架した状態で支持する支持機構６とを備えている。
成形シート１としては、各種の熱可塑性樹脂シートを用いることができ、特に発泡スチレン系樹脂シートが好ましい。容器２は、収容凹部２ｃが形成された容器本体部２ａと、蓋部２ｂとからなる。
【００１０】
テーブル３は、成形シート１の収容凹部２ｃに嵌合する凸部（図示略）が形成された位置決め型であり、成形シート１に形成された容器２同士の境界に沿って設けられた加熱線通過用のスリット３ａを有する。
移動機構４は、テーブル３を上下動させることによって、成形シート１を、加熱線５を横切るように移動させることができる。
【００１１】
加熱線５は、テーブル３の上死点と下死点の間に、固定された状態で張架されている。
図５に示すように、加熱線５は、厚みよりも幅が大きい帯状に形成されている。厚みＴ１に対する幅Ｗ１の比（Ｗ１／Ｔ１）は、１．５〜１００が好ましく、２．５〜２５がさらに好ましい。
加熱線５は、幅方向の一端側（エッジ面５ｄ）が下、幅方向他端側（面５ｄとは逆側のエッジ面５ｅ）が上となる向きで張架される。
符号５ｃは加熱線５の断面Ｓ１の長辺に相当する側面である。
【００１２】
加熱線５の厚みＴ１は、小さすぎれば成形シート１の切断後に熱切断した個々の切断物同士が再融着するおそれがあり、大きすぎれば必要な熱量や張力が大きくなってしまう。このため、例えば、０．１〜１．０ｍｍ、好ましくは０．２〜０．８ｍｍが好適である。
加熱線５の幅Ｗ１は、小さすぎれば加熱線５の撓みや振幅が大きくなるおそれがあり、大きすぎれば必要な熱量や張力が大きくなってしまうため、例えば、１．５〜１０ｍｍ、好ましくは２．０〜５．０ｍｍが好適である。
加熱線５を構成する材料としては、例えば、ニクロム（Ｎｉ−Ｃｒ合金）、ステンレス鋼が好ましい。特に、安価に得られる点で、ニクロムを採用することが好ましい。
図１に示すように、縦方向の加熱線５ａと、これに直交する横方向の加熱線５ｂとは、若干高さを違えて張架してもよい。
【００１３】
支持機構６は、加熱線５の一端部を支持する保持部７と、保持部７の姿勢を保つ姿勢維持機構８とを備えている。
図２〜図４に示すように、保持部７は、矩形板状の保持部本体１１と、保持部本体１１の保持凹部１１ａに配置された２枚の接続板１２とを備えている。以下の説明において、図２における右方を前方といい、左方を後方ということがある。
保持凹部１１ａは、保持部本体１１の下面１１ｄに、その延在方向（前後方向）にわたって溝状に形成されている。
【００１４】
接続板１２は、保持凹部１１ａ内に前後方向にわたって配置された矩形状の板体であり、これら２枚の接続板１２の間に加熱線５の一端部を挟み込むことができる。接続板１２、１２は、加熱線５の両側面５ｃ、５ｃに当接して加熱線５を挟み込むように構成するのが好ましい。
保持部本体１１には、貫通孔１１ｃが形成されており、貫通孔１１ｃに挿通した固定ボルト１１ｂによって、接続板１２を加熱線５に押し当てて加熱線５を保持できる。
なお、保持部７には、テンションシリンダ（図示略）などにより後方への引張力を加えてもよい。
【００１５】
姿勢維持機構８は、保持部７から延出する複数のシャフト１４と、シャフト１４を支持する固定体１５とを有する。
図示例では、シャフト１４は、断面略円形とされ、保持部７の後面７ａの上部および下部に、それぞれ後方に直線的に延出して形成されている。２本のシャフト１４は、上下方向（シャフト１４の短手方向）に間隔をおいて、互いにほぼ平行に形成されている。
シャフト１４が間隔をおいて配置されているため、保持部７に傾きが生じるのを防ぐことができる。
シャフト１４は、加熱線５にほぼ平行に形成されている。
なお、シャフトの数は、３以上とすることもできる。
【００１６】
固定体１５は、矩形板状に形成され、シャフト１４が挿通する挿通孔１６が形成されている。
挿通孔１６は、シャフト１４とほぼ同じ高さに、前面１５ａから後面１５ｂにかけて固定体１５を貫通して形成されている。挿通孔１６は、シャフト１４の数に応じて複数形成されている。図示例では、２本のシャフト１４がそれぞれ挿通する２つの挿通孔１６が形成されている。
【００１７】
挿通孔１６は、シャフト１４が前後方向に進退自在に挿通できるように形成されている。挿通孔１６内には、挿通孔１６の両端部に、ベアリング１７が設けられており、これによってシャフト１４が容易に進退できる。
シャフト１４が進退自在であるため、温度変化によって加熱線５が伸縮した場合でも、その長さに応じて保持部７の移動が可能であり、加熱線５にたるみが生じるのを防ぐことができる。
ベアリング１７は、シャフト１４を進退自在に支持する軸受けであり、ボールベアリングやローラーベアリングなどの転がり軸受けが採用できる。
【００１８】
固定体１５は、その姿勢（傾き）が変化することがないように、直接、または接続部材（図示略）を介して、切断装置２３のフレームなどの被固定部（図示略）に固定されている。
符号１８は、固定体１５の後方に相当する位置のシャフト１４に取り付けられたストッパであり、保持部７の前後方向の移動範囲を規定するものである。
【００１９】
図２に示すように、加熱線５の他端部には、接続部材１９を介してテンションシリンダ２０（張力付与部）が接続されており、テンションシリンダ２０によって加熱線５に所望の張力を与えることができるようになっている。
【００２０】
加熱線５を加熱する方法は特に限定されないが、加熱線５の両端部を電源に接続して加熱線５に通電することによって加熱線５を発熱させることが好ましい。なお、加熱線５の端部を外部から加熱することも可能である。
加熱線５は一端側と他端側とで加熱線５の高さが異なるように傾斜して張架してもよい。加熱線５を傾斜させることによって、加熱線５の切断が点切断となり、線切断する場合に比べて温度低下が少なくなり、切れ味が良好に保たれる。
【００２１】
次に、切断装置２３を用いて成形シート１を切断する方法について説明する。
図１に示すように、テーブル３を上昇させると、成形シート１は、加熱線５の幅方向の一端側（ここでは加熱線５の下側）から他端側（ここでは加熱線５の上側）に向けて加熱線５を横切るようにして移動し、加熱線５によって熱切断され、容器２が得られる。
成形シート１を切断する際には、成形シート１によって加熱線５に押圧力が加えられる。
【００２２】
保持部７から延出する２本のシャフト１４は固定体１５に支持されているので、保持部７の姿勢（傾き）は固定体１５に対して変化しない。
このため、加熱線５に、切断時に成形シート１によって厚み方向の力が加えられても、図６に仮想線で示すような傾きが生じるのを抑制できる。
従って、設定した切断寸法に対してずれが少なく、精度の高い切断が可能となる。
【００２３】
また、加熱線５が傾くと、切断時に成形シート１から受ける押圧力により加熱線５に撓みが生じやすくなるが、前記傾きを抑制できるため、加熱線５の撓みを原因とする切断精度の低下および加熱線５の耐久性低下を防ぐことができる。
【００２４】
樹脂成形体の切断装置としては、上述した構成のものに限定されず、各種構成のものを採用できる。
図示例では、移動機構４は、成形シート１を上下動させることによって、相対的に加熱線５を成形シート１に対し移動させ、これによって成形シート１を切断するようになっているが、逆に、加熱線５を成形シート１に対し移動させて成形シート１を切断する機構を採用してもよい。また、成形シート１と加熱線５の両方を互いに近づく方向に移動させることによって成形シート１を切断する機構を採用することもできる。
また、支持機構は加熱線の両端部に設けることもできる。
【００２５】
なお、本発明の切断対象の樹脂成形体としては、上述した発泡ポリスチレン以外の発泡樹脂材料で形成されたシート（発泡樹脂シート）の他、発泡樹脂板、発泡樹脂ブロック等であってもよい。また、非発泡の樹脂シート、樹脂板、樹脂ブロック等も採用可能である。発泡ポリスチレン以外の発泡樹脂材料としては、例えば、発泡ポリエチレン、発泡ポリプロピレン、発泡ポリウレタン等が挙げられる。非発泡の樹脂シート、樹脂板、樹脂ブロックとしては、例えば、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン製のもの等が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の切断装置の一実施形態を模式的に示す斜視図である。
【図２】図１に示す切断装置の支持機構を示す正面図である。
【図３】図２に示す支持機構を一方側から見た側面図である。
【図４】図２に示す支持機構を他方側から見た側面図である。
【図５】図１に示す切断装置に使用される加熱線を模式的に示す斜視図である。
【図６】加熱線の傾きに関する説明図である。
【図７】図１に示す切断装置を適用可能な製造装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００２７】
１…成形シート（樹脂成形体）、２…容器、４…移動機構、５…加熱線、６…支持機構、７…保持部、８…姿勢維持機構、１４…シャフト、１５…固定体、１６…挿通孔、２０…テンションシリンダ（張力付与部）、２３…切断装置、Ｔ１…厚み、Ｗ１…幅。
【図１】
2008183669.tif 000003
【図２】
2008183669.tif 000004
【図３】
2008183669.tif 000005
【図４】
2008183669.tif 000006
【図５】
2008183669.tif 000007
【図６】
2008183669.tif 000008
【図７】
2008183669.tif 000009