(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート加熱成形装置により、シートを加熱し、該シート面内の一部が成形された状態の半成形品に対し、製品となる成形品要部とその周囲の間を、トリム部の切断刃により、非切断部位を設けて部分的に切断し、その先にある製品払出し部で、残りの該非切断部位を切り離して、該半成形品の不要部をトリミングするシートトリミング装置において、
前記切断刃による切断前の前記半成形品に対し、加熱を行う加熱手段を備えること、
当該シートトリミング装置は、
前記切断刃による切断に伴う切断部位から、前記非切断部位に延びる亀裂やクラックを抑止するもの、または、
前記切断部位の切断に起因した衝撃により、前記非切断部位に及ぼす損傷を抑止するものであること、
を特徴とするシートトリミング装置。
【請求項２】
請求項１に記載するシートトリミング装置において、
搬入された前記半成形品を、前記トリム部を経て、搬出側にある前記製品払出し部に向けた送出方向に送出する送出手段を備え、
前記非切断部位は、前記送出手段により送出される状態の前記半成形品に対し、前記送出方向と平行な辺上にある外周縁に設けられ、
前記切断刃は、前記非切断部位に対応する位置で、刃のない欠如部を有していること、
を特徴とするシートトリミング装置。
【請求項３】
シート加熱成形装置により、シートを加熱し、該シート面内の一部が成形された状態の半成形品に対し、製品となる成形品要部とその周囲の間を、トリム部の切断刃により、非切断部位を設けて部分的に切断し、その先にある製品払出し部で、残りの該非切断部位を切り離して、該半成形品の不要部をトリミングするシートトリミング装置において、
前記切断刃による切断前の前記半成形品に対し、加熱を行う加熱手段を備えること、
搬入された前記半成形品を、前記トリム部を経て、搬出側にある前記製品払出し部に向けた送出方向に送出する送出手段を備え、
前記非切断部位は、前記送出手段により送出される状態の前記半成形品に対し、前記送出方向と平行な辺上にある外周縁に設けられ、
前記切断刃は、前記非切断部位に対応する位置で、刃のない欠如部を有していること、
を特徴とするシートトリミング装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載するシートトリミング装置において、
前記送出手段は、送出する前記半成形品を位置決めするガイド部材を有し、
前記加熱手段は、前記ガイド部材に沿って設けられていること、
を特徴とするシートトリミング装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載するシートトリミング装置において、
前記加熱手段は、少なくとも前記非切断部位を加熱可能な態様で設けられていること、
を特徴とするシートトリミング装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載するシートトリミング装置において、
前記切断刃は、トムソン刃であること、
を特徴とするシートトリミング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート加熱成形装置により、加熱してシート面内に成形された成形品要部の外縁に、ノッチ残しを付けた状態のシート成形品（製品）を、シート面内から取り出すシートトリミング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂製品のうち、シート成形品は、例えば、スーパーマーケットで販売されている食材の包装容器や、テイクアウト向け食物の包装容器等、食品用トレーとして広く使用されている。このようなシート成形品は、シート加熱成形装置とシートトリミング装置により、製造される。
【０００３】
シート加熱成形装置は、シート捲回ロールより供給される長尺状のシートに対し、加熱を行い、金型により、シート面内の一部を成形した状態にある半成形品を、断続的に製造する。シートトリミング装置は、この半成形品から、後に製品となる成形品要部を取り出すのにあたり、半成形品のうち、成形品要部の周囲にある成形品不要部のトリミングを断続的に行い、成形品要部（製品）と切り離す。成形品不要部は、長尺のシート状のままになっているため、スクラップ回収部で巻き取られて回収される。切り離された製品は、その都度、搬送ユニットにより、シートトリミング装置から製品載置台に移送される。製品載置台では、複数の製品が、鉛直方向に積み重ねた単体状の製品群の形態で集められた後、次工程に向けて搬出される。
【０００４】
ところで、シートトリミング装置により、製品を、成形品不要部と切り離した後、搬送ユニットが、その製品を、個々に製品載置台まで移送しなければならず、搬送ユニットの設置に伴い、設備コストの高額化等の問題がある。このような問題を解決する手段の一つに、搬送ユニットを不要とする技術があり、その技術が、特許文献１に開示されている。
【０００５】
特許文献１は、シートを加熱するヒーターと、加熱したシートを真空成形する金型と、真空成形された製品を一部切り残した状態で個々の製品に切断するトムソン刃製の打抜きカッターと、切り残されたその一部を完全に切り離して個々の成形製品として排出するノックアウト工具を備える真空成形装置である。特許文献１では、トリミング工程からノックアウト工程まで製品を移送する搬送ユニットを必要とせず、一部切り残した非切断部分を製品に設け、成形品不要部を含む長尺状のシートを巻取ることにより、このシートの送出に伴って、トリミング工程後の製品が、ノックアウト工程まで供給できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−８８２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１では、トリミング工程において、打抜きカッターにより、非切断部分を僅かに残した製品を、成形品不要部と切り離すとき、成形製品の中には、切断時に、割れや亀裂が非切断部分にまで及んでしまい、このような割れや亀裂に起因して、非切断部分が、ノックアウト工程の前で、製品本体（成形品本体）から外れてしまう個体もある。その結果、非切断部分（ノッチ残し）を失った製品は、ノックアウト工程まで到達できず、安定した生産の下で、成形製品を製造することができない問題があった。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、製品払出し部に供給される半成形品に、確実に非切断部位を残すことで、シート成形品である製品を、効率良く製造することができるシートトリミング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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係るシートトリミング装置は、以下の構成を有する。
【００１０】
（１）シート加熱成形装置により、シートを加熱し、該シート面内の一部が成形された状態の半成形品に対し、製品となる成形品要部とその周囲の間を、トリム部の切断刃により、非切断部位を設けて部分的に切断し、その先にある製品払出し部で、残りの該非切断部位を切り離して、該半成形品の不要部をトリミングするシートトリミング装置において、前記切断刃による切断前の前記半成形品に対し、加熱を行う加熱手段を備えること、を特徴とする。
（２）（１）に記載するシートトリミング装置において、前記加熱手段は、少なくとも前記非切断部位を加熱可能な態様で設けられていること、を特徴とする。
（３）（１）または（２）に記載するシートトリミング装置において、前記切断刃は、トムソン刃であること、を特徴とする。
（４）（１）乃至（３）のいずれか１つに記載するシートトリミング装置において、搬入された前記半成形品を、前記トリム部を経て、搬出側にある前記製品払出し部に向けた送出方向に送出する送出手段を備え、前記非切断部位は、前記送出手段により送出される状態の前記半成形品に対し、前記送出方向と平行な辺上にある外周縁に設けられ、前記切断刃は、前記非切断部位に対応する位置で、刃のない欠如部を有していること、を特徴とする。
（５）（４）に記載するシートトリミング装置において、前記送出手段は、送出する前記半成形品を位置決めするガイド部材を有し、前記加熱手段は、前記ガイド部材に沿って設けられていること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
上記構成を有する本発明に係るシートトリミング装置の作用・効果について説明する。
【００１２】
（１）シート加熱成形装置により、シートを加熱し、該シート面内の一部が成形された状態の半成形品に対し、製品となる成形品要部とその周囲の間を、トリム部の切断刃により、非切断部位を設けて部分的に切断し、その先にある製品払出し部で、残りの該非切断部位を切り離して、該半成形品の不要部をトリミングするシートトリミング装置において、切断刃による切断前の半成形品に対し、加熱を行う加熱手段を備えること、を特徴とする。
【００１３】
この特徴により、半成形品は、予め加熱手段による加熱で、常温時の状態に比べ、軟化した状態となり、トリム部において、切断刃で、成形品要部とその周囲の間を部分的に切断する際、半成形品に有する脆性が、より小さく抑制できる。そのため、切断刃による切断に伴い、その切断部位から非切断部位に延びる亀裂やクラック、切断部位の切断に起因した衝撃により、非切断部位の破損等、非切断部位に及ぼす損傷を、より確実に抑止することができる。それ故に、非切断部位は、製品払出し部に到達するまで残存し続けているため、成形品要部は、送出される半成形品と、非切断部位で繋がったまま、製品払出し部まで、より確実に送出され、半成形品から払い出される。ひいては、成形品要部は、本発明に係るシートトリミング装置による製造工程の途中で、半成形品から脱落することなく、安定した生産の下で、半成形品からシート不要部をトリミングして、製品を製造することができる。
【００１４】
従って、本発明に係るシートトリミング装置によれば、製品払出し部に供給される半成形品に、確実に非切断部位を残すことで、シート成形品である製品を、効率良く製造することができる、という優れた効果を奏する。
【００１５】
（２）に記載するシートトリミング装置において、加熱手段は、少なくとも非切断部位を加熱可能な態様で設けられていること、を特徴とする。
【００１６】
この特徴により、例えば、結晶性ポリ乳酸等のように、結晶性を呈する物性の樹脂により、結晶化された状態の半成形品であっても、切断刃による前述の切断部位の切断に伴い、非切断部位に及ぶ損傷の影響は、ほとんど抑止できる。
【００１７】
（３）に記載するシートトリミング装置において、切断刃は、トムソン刃であること、を特徴とする。
【００１８】
この特徴により、加熱手段を具備していない、シートトリミング装置の切断刃にトムソン刃を用いた場合との対比で、トムソン刃の寿命は、より長くなる。
【００１９】
（４）に記載するシートトリミング装置において、搬入された半成形品を、トリム部を経て、搬出側にある製品払出し部に向けた送出方向に送出する送出手段を備え、非切断部位は、送出手段により送出される状態の半成形品に対し、送出方向と平行な辺上にある外周縁に設けられ、切断刃は、非切断部位に対応する位置で、刃のない欠如部を有していること、を特徴とする。
【００２０】
この特徴により、送出方向に半成形品を送出させながら、加熱手段が、少なくとも非切断部位を含む半成形品を加熱することができる。そのため、半成形品からその不要部をトリミングして製品を払い出すまでの工程で、そのタクトタイムの短縮化に貢献でき、製品の生産性が、より向上する。
【００２１】
（５）に記載するシートトリミング装置において、送出手段は、送出する半成形品を位置決めするガイド部材を有し、加熱手段は、前記ガイド部材に沿って設けられていること、を特徴とする
【００２２】
この特徴により、送出手段の送出ラインで、トリム部に向けて送出する半成形品の配置を整列させると共に、半成形品のうち、送出方向及び上下方向と直交したシートの幅方向に対し、隣り合う成形品要部同士の間隙にある非切断部位を、加熱ロスなく、確実に加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施形態に係るシートトリミング装置の正面図であり、半成形品の不要部をトリミングしてシート成形品を製造する様子を示す図である。
【図２】図１に示すシートトリミング装置のうち、送出ラインより下側部分を示す平面図である。
【図３】図１に示すシートトリミング装置のトリム部に構成されたトムソン刃を、断面で示す図である。
【図４】図１中、Ａ矢視側から見たシートトリミング装置の側面図であり、製品払出し部にある昇降ユニットの上昇端で吸着させた成形品要部に対し、積層ガイド部で非切断部位を切断する前の状態を示す図である。
【図５】図４に示す昇降ユニットにより、吸着された製品に対し、下降端まで降下させて、積層ガイド部で非切断部位を切断した後、製品搬出部に載置された状態を示す図である。
【図６】実施形態に係るシートトリミング装置で加工される製品を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は底から見た平面図である。
【図７】実施形態に係るシートトリミング装置のヒータで、送出される半成形品を加熱する様子を示す図である。
【図８】実施形態に係るシートトリミング装置のトリム部で、半成形品に対し、非切断部位を残して、成形品要部の周囲部を部分的に切断した様子を示す図である。
【図９】図８中、Ｘ部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係るシートトリミング装置を具体化した実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００２５】
本発明に係るシートトリミング装置は、加熱成形工程において、シート加熱成形装置により製造された半成形品の後工程で用いられる。シート加熱成形装置は、シート捲回ロールより断続的に供給される長尺状のシートに対し、加熱を行い、金型により、シート面内の一部を成形した状態の半成形品を、次々と断続的に製造する設備である。その次工程であるトリミング工程において、シートトリミング装置は、シート加熱成形装置から送出される半成形品に対し、成形品要部の周囲にある不要部のトリミングを行い、成形品要部を取り出して製品を得る。
【００２６】
はじめに、製品９０の概要について、説明する。図６は、実施形態に係るシートトリミング装置で加工される製品を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は底から見た平面図である。図６に示すように、製品９０は、食品向け容器等の容器類等、日常生活用品に挙げられるシート成形品である。製品９０は、一例として、長辺と短辺を含む略四角枠状の底部９０ａを側部９０ｂで囲み、その側部９０ｂ上部にある外周縁９０ｃの内側を開口させた有底状に形成されている。この製品９０は、略四角枠状の外周縁９０ｃのうち、短辺側外周縁部９０ｃｓに、４つのノッチ残し９０ｄを含んでいる。ノッチ残し９０ｄは、例えば、幅０．２〜０．３ｍｍ、厚み０．５〜０．６ｍｍ程度で、製品９０の使用上、特に支障なく問題とならない、極めて小さい大きさである。
【００２７】
次に、半成形品９２について、簡単に説明する。図７は、実施形態に係るシートトリミング装置のヒータで、送出される半成形品を加熱する様子を示す図である。半成形品９２は、図７に示すように、長尺状のシート９１に対し、加熱を行い、金型により、シート９１面内の一部を成形した成形品要部９３を複数含む。成形品要部９３は、幅方向ＷＤに沿う当該シート９１の幅方向に複数列に亘り、送出方向ＨＺと平行な長尺方向（図７中、左右方向）に、断続的に複数整列した状態で配置されている。幅方向ＷＤに隣り合う成形品要部９３同士には、一定距離の間隙が設けられている。
【００２８】
シート９１は、例えば、結晶性ポリエチレンテレフタレート（C-PET： Crystallized PolyEthylene Terephthalate）、グリコール変性ポリエチレンテレフタレート(PET-G： Glycol-modified PolyEthylene Terephthalate）等、熱可塑性の樹脂シートのうち、結晶性を呈する物性の樹脂からなる。シート９１は、本実施形態では、結晶性ポリ乳酸（C-PLA： Crystallized Polylactic Acid）製である。
【００２９】
なお、シート９１は、ガラス転移点温度を下回った温度帯で結晶化する結晶性樹脂以外で、非結晶性の熱可塑性樹脂で、脆性を有した特性の樹脂についても該当する。また、シート材の熱成形でシート成形品を得ることができれば、シート９１の層構造は、単層構造のほか、他のシート材をラミネートした積層構造等、特に限定されるものではない。
【００３０】
また、シート９１の厚みは、本実施形態では、主として、２００〜１０００μｍ程度を対象としているが、シート厚は、厚さ２００〜１０００μｍの範囲外でも良い。すなわち、JIS(日本工業規格)の包装用語による規格は、厚さ２５０μｍ以上の薄板状のプラスチック材をシートとし、厚さ２５０μｍ未満の膜状のプラスチック材をフィルムとして、規定している。しかしながら、本実施形態では、シートトリミング装置のトリミング対象となる半成形品の材料を、その素材厚さで区別せず、フィルムの範疇にある厚さのプラスチック材であっても、シートと総称している。
【００３１】
次に、シートトリミング装置の概要について、図１を用いて説明する。図１は、実施形態に係るシートトリミング装置の正面図であり、半成形品の不要部をトリミングしてシート成形品を製造する様子を示す図である。図２は、図１に示すシートトリミング装置のうち、送出ラインより下側部分を示す平面図である。図８は、実施形態に係るシートトリミング装置のトリム部で、半成形品に対し、非切断部位を残して、成形品要部の周囲部を部分的に切断した様子を示す図であり、図８中、Ｘ部の拡大図を、図９に示す。
【００３２】
なお、図１中、左右方向左側を、半成形品を送出させる送出方向ＨＺ上流側とし、右側を、送出方向ＨＺ下流側とし、上下方向を、上下方向ＶＴとする。また、図１の紙面と垂直な方向を、幅方向ＷＤとして、各方向を定義する。図２以降の各図の方向についても、この定義に準ずる。
【００３３】
図１に示すように、シートトリミング装置１は、図示しないシート加熱成形装置とインライン上に設置される。シートトリミング装置１は、大別して、制御部２と、加熱部３と、トリム部４と、製品払出し部５と、製品搬出部６と、スクラップ回収部７と、搬送部１０（送出手段）と、ヒータ１５（加熱手段）等を備える。
【００３４】
制御部２は、トリム部４、製品払出し部５、スクラップ回収部７、及び搬送部１０等の各種動作制御、ヒータ１５の温度制御のほか、種々の電気制御を行う。また、制御部２は、ＮＣサーボモータ（エンコーダ内臓）の駆動制御に必要なコントローラとサーボドライバを有し、後述する第１サーボモータ１１や第２サーボモータ３１のほか、１次トリムユニット２０を駆動するサーボモータ等、各種サーボモータに対し、それぞれ電気的に接続されている。また、制御部２は、記憶部を有しており、記憶部には、第１サーボモータ１１や第２サーボモータ３１等、各種サーボモータの動作制御に必要なパラメータ設定値の保存や、各種ユニットの動作・停止に関する設定数値等が記憶されているほか、動作制御等を行うのに必要なプログラムが格納されている。
【００３５】
シートトリミング装置１は、図８及び図９に示すように、半成形品９２に対し、製品９０となる成形品要部９３とその周囲の間を、トリム部４の切断刃２２により、非切断部位９５を設けて部分的に１次切断部位９４を切断し、その先にある製品払出し部５で、残りの非切断部位９５を切り離して、半成形品９２のシート不要部９６をトリミングする。前述したように、図９に示す製品９０にあるノッチ残し９０ｄは、非切断部位９５の切断跡である。
【００３６】
具体的に説明する。図１及び図２に示すように、搬送部１０は、送出方向ＨＺ上流側（図１中、左側）から下流側（図１中、右側）に向けた送出ラインＦＬで、皺のないよう、両端をシートクランプ１２で把持した状態で、加熱部３から搬入される半成形品９２を、第１サーボモータ１１の回転に基づくグリップチェンの駆動により、トリム部４側へと搬送する。搬送部１０により送出される状態の半成形品９２に対し、本実施形態では、成形品要部９３にある略四角枠状の外周縁９０ｃのうち、送出方向ＨＺと平行な辺上にある短辺側に、非切断部位９５は設けられている。
【００３７】
搬送部１０は、加熱部３より搬入された半成形品９２を、トリム部４を経て、搬出側にある製品払出し部５に向けた送出方向ＨＺに送出すると共に、成形品要部９３と切り離された長尺状のシート不要部９６を、スクラップ回収部７まで送出する。シート不要部９６は、スクラップ回収部７で巻き取られて回収される。
【００３８】
この搬送部１０は、送出する半成形品９２を、送出ラインＦＬ上に位置決めするガイド部材１６を有している。加熱部３では、図１及び図７に示すように、ガイド部材１６は、半成形品９２のうち、幅方向ＷＤで隣り合う成形品要部９３同士の間を、間隙毎にそれぞれ配置されている。この成形品要部９３同士の間隙は、図９に示す製品９０にある略四角枠状の外周縁９０ｃのうち、短辺側（図６（ｂ）中、短辺側外周縁部９０ｃｓ）に沿う間隙である。
【００３９】
加熱部３は、後述するように、切断刃２２よる切断前の半成形品９２に対し、加熱を行うヒータ１５（加熱手段）を備えている。ヒータ１５は、送出ラインＦＬを挟む上下両側に設けられ、半成形品９２の表側（送出ラインＦＬより上側）と裏側（送出ラインＦＬより下側）をそれぞれ加熱する。
【００４０】
具体的には、半成形品９２の表側では、図７に示すように、ヒータ１５が、搬送部１０のガイド部材１６に沿い、成形品要部９３と対向した配置で装着されている。ヒータ１５は、半成形品９２のうち、略四角枠状の成形品要部９３の短辺側に形成される間隙で、少なくとも非切断部位９５を含む部分を加熱する。また、図１に示すように、半成形品９２の裏側でも、ヒータ１５は、半成形品９２の表側を加熱するヒータ１５と対応した位置に配置され、半成形品９２は、表裏両側のヒータ１５で加熱される。
【００４１】
ヒータ１５は、本実施形態では、ガイド部材１６に貼付したラバーに加熱源を配設したラバーヒータであるが、ガイド部材１６の内部に加熱源を埋め込んで具備した構成の加熱ユニットであっても良い。
【００４２】
トリム部４は、半成形品９２に対し、製品９０となる成形品要部９３とその周囲の間に対し、１次トリムユニット２０により、非切断部位９５を設けた上で、切断刃２２により、１次切断部位９４を部分的に切断する。１次トリムユニット２０は、送出ラインＦＬ上側の上側テーブル２１と、送出ラインＦＬ下側の下側テーブル２３とを、対向させた配置で備えている。上側テーブル２１と下側テーブル２３は、１つのサーボモータの回転に基づき、カムとリンクを用いたクランク機構を介して、回転運動を直線運動に変換することにより、同期した周期的動作で、互いに近接または離間する方向に上下動可能となっている。
【００４３】
図３は、図１に示すシートトリミング装置のトリム部に構成されたトムソン刃を、断面で示す図である。図３に示すように、切断刃２２は、トムソン刃であり、非切断部位９５に対応する位置で、刃のない欠如部２２ａを有している。切断刃２２は、本実施形態では、上側テーブル２１に装着されている。半成形品９２は、上側テーブル２１と下側テーブル２３との間にある送出ラインＦＬ上で、一時的な停止を伴って、送出方向ＨＺ下流側に断続的に送出される。この停止のタイミングで、上昇する下側テーブル２３で半成形品９２を支え、下側テーブル２３の上昇と同時に、上側テーブル２１が下降することで、下側テーブル２３で保持された半成形品９２の１次切断部位９４が、切断刃２２によって切断される。
【００４４】
図４は、図１中、Ａ矢視側から見たシートトリミング装置の側面図であり、製品払出し部にある昇降ユニットの上昇端で吸着させた成形品要部に対し、積層ガイド部で非切断部位を切断する前の状態を示す図である。図５は、図４に示す昇降ユニットにより、吸着された製品に対し、下降端まで降下させて、積層ガイド部で非切断部位を切断した後、製品搬出部に載置された状態を示す図である。
【００４５】
図１、図４及び図５に示すように、製品払出し部５には、昇降ユニット３０が設けられている。昇降ユニット３０は、第２サーボモータ３１と、リニアガイド３２と、ボールネジ部３３と、支持部材３４と、懸架部３５と、吸着部３６と、破壊部３７と、梁部３８等を有している。昇降ユニット３０では、ボールネジ部３３は、一対のリニアガイド３２と共に、上下方向ＶＴに沿って配置され、第２サーボモータ３１の回転に基づく、自転運動により、固定して設置された第２サーボモータ３１と、相対的に上下動可能に取り付けられている。
【００４６】
リニアガイド３２とボールネジ部３３の下端は、幅方向ＷＤに平行な支持部材３４に係止されている。支持部材３４には、複数（図４及び図５には、２つ）の懸架部３５が、上下方向ＶＴに沿って装着されている。吸着部３６は、各懸架部３５の下端に設けられている。吸着部３６は、逆さ姿勢にある成形品要部９３（製品９０）の底部９０ａを、選択的に吸引またはその解除を行う。
【００４７】
昇降ユニット３０の骨格をなすフレームのうち、幅方向ＷＤに延びる梁部３８には、破壊部３７が、本実施形態では、４箇所設けられている。破壊部３７は、上下方向ＶＴに延びる棒状の部材であり、破壊部３７の最上端は、送出ラインＦＬ上に配置されていると共に、送出された半成形品９２内にある４つの非切断部位９５と、いずれも接触可能な位置に配置されている。
【００４８】
シートトリミング装置１では、送出ラインＦＬ上にある半成形品９２が、トリム部４で１次切断部位９４を切断したことにより、図８及び図９に示すように、成形品要部９３は、長尺状のシート不要部９６と、４箇所の非切断部位９５で繋がった状態となる。搬送部１０により、このような状態になった半成形品９２は、その両端を、シートクランプ１２で保持された状態のまま、製品払出し部５に送出され、昇降ユニット３０下に配置される。
【００４９】
昇降ユニット３０では、図４に示すように、支持部材３４が上昇端に位置すると、吸着部３６は、このような状態になった半成形品９２に対し、底部９０ａに当接して成形品要部９３を吸着する。これにより、支持部材３４は、吸着部３６による吸引で、成形品要部９３（製品９０）を保持することができる。次に、支持部材３４は、吸着部３６で底部９０ａを吸着したまま、成形品要部９３と共に、下降端に向けて下降する。
【００５０】
このとき、支持部材３４の下降動作により、破壊部３７の最上端に接触している非切断部位９５では、剪断力が作用して、非切断部位９５は破断し、成形品要部９３は、シート不要部９６と切り離される。これにより、図９に示すように、半成形品９２のうち、成形品要部９３だけが、吸着部３６で吸着されながら抜け落ちることで、シート不要部９６から払い出され、シートクランプ１２で保持されているシート不要部９６は、送出ラインＦＬ上に残り、スクラップ回収部７に巻きとられて回収される。
【００５１】
図１、図５及び図６に示すように、支持部材３４が下降端に到達して、製品９０は、製品搬出部６の台上に、外周縁９０ｃを接地させて載置される。次に、吸着部３６は、吸引を解除して、先の製品９０を解放する。この後、支持部材３４は、次の成形品要部９３（製品９０）の払出しに備えて、再び上昇端に移動する。
【００５２】
先の製品９０と同じ要領で、次の成形品要部９３（製品９０）も、シート不要部９６から払い出され、図１に示すように、次の製品９０が、先の製品９０と積層した態様で、製品搬出部６の台上に載置される。このように、製品９０は、シート不要部９６から次々と断続的に払い出され、製品搬出部６に集められる。集められた複数の製品９０は、上下方向ＶＴに積み重ねて単体状にまとめられ、製品群８０が構成される。製品群８０は、製品搬出部６から次工程に移される。かくして、シートトリミング装置１は、半成形品９２からシート不要部９６をトリミングして、製品９０を製造することができる。
【００５３】
次に、本実施形態に係るシートトリミング装置１の作用・効果について説明する。
【００５４】
本実施形態に係るシートトリミング装置１は、シート加熱成形装置により、シート９１を加熱し、シート９１面内の一部が成形された状態の半成形品９２に対し、製品９０となる成形品要部９３とその周囲の間を、トリム部４の切断刃２２により、非切断部位９５を設けて１次切断部位９４を部分的に切断し、その先にある製品払出し部５で、残りの非切断部位９５を切り離して、半成形品９２のシート不要部９６をトリミングするシートトリミング装置において、切断刃２２による切断前の半成形品９２に対し、加熱を行うヒータ１５を備えること、を特徴とする。
【００５５】
この特徴により、半成形品９２は、予めヒータ１５による加熱で、常温時の状態に比べ、軟化した状態となり、トリム部４において、切断刃２２で１次切断部位９４の切断時には、半成形品９２に有する脆性が、より小さく抑制できる。そのため、１次切断部位９４が切断刃２２で切断されるときに、切断に伴い、１次切断部位９４から非切断部位９５に延びる亀裂やクラック、１次切断部位９４の切断に起因した衝撃により、非切断部位９５の破損等、非切断部位９５に及ぼす損傷を、より確実に抑止することができる。それ故に、非切断部位９５は、製品払出し部５に到達するまで残存し続けているため、成形品要部９３は、送出する半成形品９２と、非切断部位９５で繋がったまま、製品払出し部５まで、より確実に送出され、半成形品９２から払い出される。ひいては、成形品要部９３は、シートトリミング装置１による製造工程の途中で、半成形品９２から脱落することなく、安定した生産の下で、半成形品９２からシート不要部９６をトリミングして、製品９０を製造することができる。
【００５６】
従って、本実施形態に係るシートトリミング装置１によれば、製品払出し部５に供給される半成形品９２に、確実に非切断部位９５を残すことにより、製品９０を、効率良く製造することができる、という優れた効果を奏する。
【００５７】
ここで、本出願人は、ヒータ１５の有無に起因して、非切断部位９５に与える影響を確認する検証試験を行った。検証試験では、本実施形態のように、ヒータ１５を具備した、実施例に係るシートトリミング装置１と、ヒータ１５を具備していない、比較例に係るシートトリミング装置を使用して、半成形品９２からシート不要部９６をトリミングした製品９０を、それぞれ製造した。
【００５８】
検証試験結果は、次の通りであった。製品払出し部に送出された半成形品で、取得可能な成形品要部の全数量分を「１」とすると、実施例のシートトリミング装置１では、全数量分の成形品要部９３が、どれも非切断部位９５で半成形品９２と繋がった状態で、製品払出し部５まで供給され、製品払出し部５までの途中で、半成形品９２から脱落することはなかった。すなわち、製品払出し部５に供給される成形品要部９３の歩留まりは、１００％であった。
【００５９】
これに対し、比較例のシートトリミング装置では、全数量のうち、非切断部位９５で半成形品９２と繋がった状態で、製品払出し部５まで供給された成形品要部９３の歩留まりは、数十％程度に留まっていた。
【００６０】
検証試験の考察として、実施例のシートトリミング装置１では、予めヒータ１５で半成形品９２を加熱しているために、半成形品９２は、常温時の状態に比べ、軟化した状態となっている。これにより、切断刃２２による１次切断部位９４の切断時には、半成形品９２の脆性を、より小さく抑えることができており、１次切断部位９４の切断に起因した衝撃により、非切断部位９５に及ぼす損傷が、より確実に抑止できている。その結果、成形品要部９３は、非切断部位９５で半成形品９２と繋がった状態で、製品払出し部５まで供給されていると考えられる。
【００６１】
一方、比較例のシートトリミング装置では、ヒータ１５で半成形品９２を加熱していないため、半成形品９２は、軟化状態になく、切断刃２２による１次切断部位９４の切断時には、半成形品９２は、比較的脆い状態にある。このことから、１次切断部位９４の切断に起因した衝撃により、非切断部位９５に損傷を及ぼす影響は大きく、結果的に、非切断部位９５で半成形品９２と繋がった状態で、成形品要部９３を製品払出し部５まで供給できない事象も発生しているものと推察される。
【００６２】
また、本実施形態に係るシートトリミング装置１では、ヒータ１５は、少なくとも非切断部位９５を加熱可能な態様で設けられていること、を特徴とする。
【００６３】
この特徴により、結晶性ポリ乳酸のように、結晶性を呈する物性の樹脂により、結晶化された状態の半成形品９２であっても、切断刃２２による１次切断部位９４の切断に伴い、非切断部位９５に及ぶ損傷の影響は、ほとんど抑止できる。
【００６４】
特に、半成形品９２が、結晶性ポリ乳酸のように、ガラス転移点温度を下回った温度帯で結晶化する結晶性樹脂からなる場合、結晶化されている成形品要部９３（製品９０）は、耐熱性・耐強度の向上を図ることができている。その一方で、半成形品９２の脆性も高まるため、１次切断部位９４の切断にあたり、非切断部位９５に損傷を及ぼす影響は大きくなる。しかしながら、本実施形態に係るシートトリミング装置１では、ヒータ１５により、少なくとも非切断部位９５を加熱することで、非切断部位９５を含む部分は軟化する。そのため、半成形品９２を軟化させたままの状態で、切断刃２２が１次切断部位９４を切断すると、１次切断部位９４付近での脆性は低下し、非切断部位９５に及ぶ損傷の影響は、ほとんど抑止できる。
【００６５】
また、本実施形態に係るシートトリミング装置１では、切断刃２２は、トムソン刃であること、を特徴とする。
【００６６】
この特徴により、前述したように、ヒータ１５を具備していない、比較例に係るシートトリミング装置の切断刃にトムソン刃を用いた場合との対比で、高価なトムソン刃の寿命が、より長くなる。
【００６７】
また、本実施形態に係るシートトリミング装置１では、搬入された半成形品９２を、トリム部４を経て、搬出側にある製品払出し部５に向けた送出方向ＨＺ下流側に送出する搬送部１０を備え、非切断部位９５は、搬送部１０により送出される状態の半成形品９２に対し、送出方向ＨＺと平行な辺上にある外周縁に９０ｃ設けられ、切断刃２２は、非切断部位９５に対応する位置で、刃のない欠如部２２ａを有していること、を特徴とする。
【００６８】
この特徴により、送出方向ＨＺ下流側に半成形品９２を送出させながら、ヒータ１５が、少なくとも非切断部位９５を含む半成形品９２を加熱することができる。そのため、半成形品９２からシート不要部９６をトリミングして製品９０を払い出すまでの工程で、そのタクトタイムの短縮化に貢献でき、製品９０の生産性が、より向上する。
【００６９】
また、本実施形態に係るシートトリミング装置１では、搬送部１０は、送出する半成形品９２を位置決めするガイド部材１６を有し、ヒータ１５は、ガイド部材１６に沿って設けられていること、を特徴とする。
【００７０】
この特徴により、搬送部１０の送出ラインＦＬで、トリム部４に向けて送出する半成形品９２の配置を整列させると共に、半成形品９２のうち、幅方向ＷＤに隣り合う成形品要部９３同士の間隙にある非切断部位９５を、加熱ロスなく、確実に加熱することができる。
【００７１】
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できる。
【００７２】
（１）例えば、実施形態では、切断刃２２を、１次トリムユニット２０の上側テーブル２１に取り付けたシートトリミング装置１を挙げたが、切断刃は、例えば、半成形品の送出ラインを挟む下側でも良く、半成形品の送出ラインに対し、上下どちらに取り付けられていても良い。
【００７３】
（２）また、実施形態では、半成形品９２において、１つの成形品要部９３に付き、非切断部位９５を４つ設けたが、１つの成形品要部に対し、非切断部位を設ける数量、非切断部位を設ける配置位置は、実施形態に限定されるものではなく、適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１  シートトリミング装置
４  トリム部
５  製品払出し部
１０  搬送部（送出手段）
２０  ヒータ（加熱手段）
２１  ガイド部材
２２  切断刃
２２ａ  欠如部
９０  製品
９０ｃ  外周縁
９１  シート
９２  半成形品
９３  成形品要部
９５  非切断部位
９６  シート不要部（半成形品の不要部）
ＨＺ  送出方向
【要約】
【課題】製品払出し部に供給される半成形品に、確実に非切断部位を残すことで、シート成形品を、効率良く製造することができるシートトリミング装置を提供する。
【解決手段】
本実施形態に係るシートトリミング装置１は、シート加熱成形装置により、シート９１を加熱し、シート９１面内の一部が成形された状態の半成形品９２に対し、製品９０となる成形品要部９３とその周囲の間を、トリム部４の切断刃２２により、非切断部位９５を設けて１次切断部位９４を部分的に切断し、その先にある製品払出し部５で、残りの非切断部位９５を切り離して、半成形品９２のシート不要部９６をトリミングするシートトリミング装置において、切断刃２２による切断前の半成形品９２に対し、加熱を行うヒータ１５を備える。
【選択図】 図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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