(57)【要約】【課題】打ち抜き刃を軟質ポリウレタンフォームの表面に押し付けて打ち抜く際に、曲がりを生じやすい打ち抜き加工に際し、曲がりの無い良好な打ち抜き品を得ることができる軟質ポリウレタンフォームの打ち抜き加工方法の提供を目的とする。【解決手段】軟質ポリウレタンスラブフォームをその発泡方向に沿って切断して所定厚みの板状軟質ポリウレタンフォーム１３を形成し、その板状軟質ポリウレタンフォーム１３の切断面１４に打ち抜き刃４３，４４の刃先を押し付けて、板状軟質ポリウレタンフォーム１３をセル１６の長径方向ａとは垂直に打ち抜き刃４３，４４で打ち抜くことにより、打ち抜き時に板状軟質ポリウレタンフォーム１３に曲がりを生じないようにして、曲がりの無い、あるいは曲がりの少ない品質の良好な打ち抜き品を得るようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟質ポリウレタンフォームに打ち抜き刃を押し付けて前記軟質ポリウレタンフォームを前記打ち抜き刃で打ち抜く軟質ポリウレタンフォームの打ち抜き加工方法において、
前記打ち抜き刃による打ち抜き方向を前記軟質ポリウレタンフォームにおけるセルの長径方向に対して垂直にしたことを特徴とする軟質ポリウレタンフォームの打ち抜き加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軟質ポリウレタンフォームの打ち抜き加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、軟質ポリウレタンフォームから所定形状の製品を得る方法として、軟質ポリウレタンフォームの表面に打ち抜き刃を押し付けて軟質ポリウレタンフォームを打ち抜き刃で打ち抜くことにより、軟質ポリウレタンフォームから打ち抜き品を得る加工方法が多用されている。
【０００３】
前記軟質ポリウレタンフォームとしては、スラブ発泡により得られた軟質ポリウレタンスラブフォームが広く用いられる。軟質ポリウレタンスラブフォームは、コンベアベルト上にポリウレタン発泡原料を吐出して前記コンベアベルトの移動中に大気圧下、常温で発泡させる方法であり、連続的に軟質ポリウレタンフォームが得られるため、効率のよい製造方法として多用されている。
【０００４】
前記軟質ポリウレタンスラブフォームは、コンベアベルト上に吐出されたポリウレタン発泡原料が上方へ向けて発泡することにより所定高さ（厚み）となったものであり、発泡方向は上下方向となっている。そのため、前記軟質ポリウレタンスラブフォーム内のセル（気泡）は、真球ではなく、発泡方向と同一の上下方向、すなわち軟質ポリウレタンスラブフォームの高さ方向（厚み方向）が長径、水平方向が短径の卵形形状となる。また、前記軟質ポリウレタンスラブフォームは、コンベアベルトの移動方向、すなわち軟質ポリウレタンスラブフォームの長さ方向の寸法が無限の長さとなるのに対し、高さ方向（発泡方向）の寸法は限られたものとなる。
【０００５】
前記軟質ポリウレタンスラブフォームを打ち抜き加工するには、図５に示すように、まず、軟質ポリウレタンスラブフォーム５１をバンド刃物等の切断刃５０で切断して所定厚みの板状ポリウレタンフォーム５３を形成する。前記、軟質ポリウレタンスラブフォーム５１の切断は、その後に行われる板状ポリウレタンフォーム５３に対する打ち抜き加工時に、一度の打ち抜きによって得られる打ち抜き品の個数を極力多くできるようにするため、後に打ち抜き面となる切断面の面積が大きくなるように、前記軟質ポリウレタンスラブフォーム５１を前記発泡方向と垂直方向（コンベアベルトの移動方向と平行な水平方向）に切断（いわゆるスキ加工）している。前記切断により得られた板状ポリウレタンフォーム５３は、厚み方向Ｔが前記発泡方向となり、厚み方向Ｔとセル５４の長径方向Ｌが等しくなっている。
【０００６】
次に、図６に示すように、前記板状ポリウレタンフォーム５３の表面（軟質ポリウレタンスラブフォームの切断面）に打ち抜き刃６１を押し付けて、前記セル５４の長径方向Ｌ（すなわち前記発泡方向）に板状ポリウレタンフォーム５３の打ち抜きを行う。図示の例では、図７に示すように、前記打ち抜き刃６１は基板６３の上面に刃先を上向きとして格子状に立設されており、前記打ち抜き刃６１の刃先に載置した板状ポリウレタンフォーム５３をプレス板６５で下方へ押すことによって板状ポリウレタンフォーム５３の表面に打ち抜き刃６１の刃先を押し付けて打ち抜きを行っている。図８は打ち抜きによって得られた打ち抜き品５５の正面模式図及び８Ａ−８Ａ断面模式図である。
【０００７】
しかし、従来の打ち抜き加工方法では、前記打ち抜き刃６１による打ち抜き方向が前記板状ポリウレタンフォーム５３におけるセルの長径方向（すなわち発泡方向）となっているため、打ち抜き時に打ち抜き刃６１の刃先によって前記板状ポリウレタンフォーム５３が圧縮されると、図８のように、打ち抜き品５５に曲がりを生じ易い問題がある。特に、打ち抜き品５５の打ち抜き長さＪが大になるほど、打ち抜き品５５に曲がりが発生し易くなり、曲がりの程度も大きくなる。この現象は、卵形状のセルは短径方向よりも長径方向の剛性が高いため、打ち抜き時に長径方向に打ち抜き刃で押圧された際にセルが圧縮され難いこと、及び板状ポリウレタンフォーム５３のセルサイズは均一ではなく、セルの大きさによってセルの強度が異なることにより、強度の高いセルと強度の低いセル間に打ち抜き刃による押圧力が集中して曲がり易くなり、その曲がった状態で打ち抜かれることによって生じると推測される。
【０００８】
【特許文献１】特開平８−１１０９８号公報
【特許文献２】特開平８−３３２６７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は前記の点に鑑みなされたものであって、曲がりの無い良好な品質を有する打ち抜き品が得られる軟質ポリウレタンフォームの打ち抜き加工方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の発明は、軟質ポリウレタンフォームに打ち抜き刃を押し付けて前記軟質ポリウレタンフォームを前記打ち抜き刃で打ち抜く軟質ポリウレタンフォームの打ち抜き加工方法において、前記打ち抜き刃による打ち抜き方向を前記軟質ポリウレタンフォームにおけるセルの長径方向に対して垂直にしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、打ち抜き刃による打ち抜き方向を軟質ポリウレタンフォームにおけるセルの長径方向に対して垂直にしたことにより、軟質ポリウレタンフォームを剛性の低いセルの短径方向に打ち抜き刃の刃先で押圧することができ、曲がり等の不規則な変形が少ない状態で打ち抜きを行うことができるため、曲がりの少ない打ち抜き品を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下本発明の実施例を詳細に説明する。図１は本発明の一実施例における切断工程を示す図、図２は本発明の一実施例における打ち抜き工程を示す図、図３は打ち抜き刃の一部を示す平面図、図４は打ち抜き品の正面模式図と４Ａ−４Ａ断面模式図である。
である。
【００１３】
図１〜図４に示す本発明の一実施例の打ち抜き加工方法は切断工程と打ち抜き工程よりなる。切断工程では、図１に示すように、軟質ポリウレタンスラブフォーム１１を発泡方向に所定厚みで切断して板状軟質ポリウレタンフォーム１３を得る。前記軟質ポリウレタンスラブフォーム１１は発泡方向がセル（気泡）の長径方向と一致しており、コンベアベルト上で製造されて所定長に切断された、原反と称されるブロック状のものが用いられる。前記発泡方向に切断する加工はタチ加工とも称され、バンド刃物等の切断刃４１で軟質ポリウレタンスラブフォーム１１を切断する。この切断工程で得られた板状軟質ポリウレタンフォーム１３は、セル１６の長径方向ａが板状軟質ポリウレタンフォーム１３の切断面１４と平行となっており、一方、セル１６の短径方向ｂが板状軟質ポリウレタンフォーム１３の厚み方向（切断面１４に対して垂直方向）と一致している。前記板状軟質ポリウレタンフォーム１３の厚みは、打ち抜き品の寸法に応じて決定される。
【００１４】
打ち抜き工程では、図２に示すように、前記板状軟質ポリウレタンフォーム１３における一方の切断面１４に打ち抜き刃４３，４４の刃先を押し付けて、前記板状軟質ポリウレタンフォーム１３を前記打ち抜き刃４３，４４で打ち抜き、図４に示す打ち抜き品３１を得る。本実施例では、前記板状軟質ポリウレタンフォーム１３を前記打ち抜き刃４３，４４の刃先に載置し、前記板状軟質ポリウレタンフォーム１３の上方に配置したプレス板４７で前記板状軟質ポリウレタンフォーム１３を下方に押すことにより、板状軟質ポリウレタンフォーム１３の下側の切断面１４に前記打ち抜き刃４３，４４を押し付けている。
【００１５】
前記打ち抜き刃４３，４４は、図２及び図３に示すように、基板４５の上面に刃先を上向きにして立設されている。一方の打ち抜き刃４３は、前記基板４５に格子状に立設され、前記板状軟質ポリウレタンフォーム１３から角柱状の打ち抜き品３１を打ち抜くことができるように構成されている。また、他方の打ち抜き刃４４は、円筒状からなり、前記格子状の打ち抜き刃４３で囲まれた四角形内の中央に立設され、前記角柱状の打ち抜き品３１における中心部を筒状に打ち抜いて角柱状の打ち抜き品３１の中心に孔３３を形成する構成となっている。前記二種類の打ち抜き刃４３，４４で打ち抜き工程を行うことにより、打ち抜き品３１の外面と中心の孔３３を同時に形成することができる。
【００１６】
前記打ち抜きの際、前記板状軟質ポリウレタンフォーム１３のセル１６は、長径方向ａが前記切断面１４，１４と平行となっており、前記打ち抜き刃４３，４４による打ち抜き方向は、前記板状軟質ポリウレタンフォーム１３におけるセル１６の長径方向ａに対して垂直（すなわちセル１６の短径方向）となる。そのため、前記板状軟質ポリウレタンフォーム１３は、セル１６の短径方向ｂに、前記打ち抜き刃４３，４３の刃先で押圧、圧縮されながら打ち抜かれる。その際、前記のように、セルの剛性は長径方向よりも短径方向が小さいため、前記板状軟質ポリウレタンフォーム１３は一様に圧縮されて曲がりの無い、あるいは曲がりの少ない圧縮状態で打ち抜かれ、曲がりの無い、あるいは少ない打ち抜き品３１が得られる。
【００１７】
なお、前記打ち抜き品３１は、外面（打ち抜き面）を研磨等して円筒形状にすれば、複写機やプリンター等の事務機器用ローラとすることができる。その場合、前記中心の孔３３には回転用シャフトが挿通される。
【実施例】
【００１８】
下記Ａ，Ｂ，Ｃの軟質ポリウレタンスラブフォームを発泡方向に切断して切断面（発泡方向と平行な面）の寸法５００×５００ｍｍ、厚み寸法（発泡方向と垂直方向の寸法）各５０、１００、２００ｍｍの板状軟質ポリウレタンフォームを形成した。
Ａ：品番ＥＣＳ、株式会社イノアックコーポレーション製、密度２２ｋｇ／ｍ３、硬さ１０８Ｎ
Ｂ：品番ＥＦＦ、株式会社イノアックコーポレーション製、密度２１ｋｇ／ｍ３、硬さ６０Ｎ
Ｃ：品番ＥＲ−２６、株式会社イノアックコーポレーション製、密度３５ｋｇ／ｍ３、硬さ１５７Ｎ
なお、密度はＪＩＳ  Ｋ  ７２２２：１９９９準拠、、硬さはＪＩＳ  Ｋ  ６４００−２準拠した値である。
【００１９】
次に、前記格子状の打ち抜き刃４３における高さを８ｍｍ、一つの格子部の寸法を一辺１８ｍｍの正方形とし、前記円筒状打ち抜き刃４４の高さを８ｍｍ、直径を５ｍｍとし、前記格子状の打ち抜き刃４３と円筒状打ち抜き刃４４を前記板状軟質ポリウレタンフォームの切断面（発泡方向と平行な面）に押し付けることにより、打ち抜き方向を前記板状軟質ポリウレタンフォームのセルの長径方向に対して垂直（セルの短径方向）にして、前記板状軟質ポリウレタンフォームを打ち抜き、図４に示した打ち抜き品３１を、実施例１〜実施例５について各１００本得た。このようにして得られた打ち抜き品３１は、一辺１８ｍｍの正方形断面を有し、長さが５０、１００、２００ｍｍの角柱からなり、中心に直径５ｍｍの孔３３が形成されたものである。また、確認のために、前記ポリウレタンフォームＡとＢについて、発泡方向と垂直方向に切断して切断面（発泡方向と垂直な面）の寸法５００×５００ｍｍ、厚み寸法（発泡方向と平行方向の寸法）各５０、１００、２００ｍｍの板状軟質ポリウレタンフォームを形成し、前記実施例と同様の格子状の打ち抜き刃４３と円筒状打ち抜き刃４４を、前記板状軟質ポリウレタンフォームの切断面（発泡方向と垂直な面）に押し付けることにより、打ち抜き方向を前記板状軟質ポリウレタンフォームにおけるセルの長径方向にして、前記板状軟質ポリウレタンフォームを打ち抜き、比較例１〜４の打ち抜き品を各１００本作成した。前記実施例及び比較例の打ち抜き品に対して、ズレ（ｍｍ）の判断と、中心の貫通孔が目視で貫通先まで見えるかの判断（貫通孔の確認）を行った。結果は表１に示すとおりである。なお、ズレは、図９における外観でのＹの値であり、打ち抜き方向の一端におけるズレの量である。ズレが４ｍｍより大きくなると、打ち抜き品の曲がり、変形が目視で容易に確認された。また、中心の貫通孔が目視で貫通先まで見えないものは×とした。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
表１に示す結果から、実施例１〜実施例５は、何れもズレがあったものの、貫通先まで確認でき、ズレの小さいことがわかる。また、実施例１〜実施例５は、目視判断では外観に曲がりが確認できなかった。なお、実施例３〜実施例５の結果から、軟質ポリウレタンフォームの硬さが柔らかいもののほうが、打ち抜き性の劣る（ズレが大きくなる）傾向があることがわかる。一方、同一の軟質ポリウレタンフォームからなる実施例１〜実施例３と比較例１〜比較例３を対比すると、比較例のほうが実施例よりもズレが大きくなっていることがわかる。特に長さが１００ｍｍの比較例２と長さが２００ｍｍの比較例３及び比較例４では、顕著なズレが確認でき、外観の目視判断で曲がりが明らかに確認できた。さらに軟質ポリウレタンフォームの密度が低く、長辺と短辺の比が最も大きい比較例４では、打ち抜き加工時に、著しい曲がりと捩れが確認された。これらの結果から、本発明は、特に長筒状、棒状の抜き加工で、素材の硬さが低いものであっても、精度の高い加工品を得られることがわかる。
【００２２】
このように、本発明における軟質ポリウレタンフォームの打ち抜き加工方法によれば、曲がりの無い、あるいは曲がりの少ない良好な品質の軟質ポリウレタンフォームの打ち抜き品を得ることができる。なお、前記実施例では、格子状の打ち抜き刃と円筒状の打ち抜き刃の二種類の打ち抜き刃を用いて同時に二種類の打ち抜きを行っているが、打ち抜き品の用途によっては、一種類の打ち抜き刃、あるいは３種類以上の打ち抜き刃で打ち抜きを行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施例における切断工程を示す図である。
【図２】本発明の一実施例における打ち抜き工程を示す図である。
【図３】打ち抜き刃の一部を示す平面図である。
【図４】打ち抜き品の正面模式図と４Ａ−４Ａ断面模式図である。
【図５】従来の切断工程を示す図である。
【図６】従来の打ち抜き工程を示す図である。
【図７】従来の打ち抜き工程に用いられる打ち抜き刃の一部を示す平面図である。
【図８】従来の打ち抜き加工によって得られた打ち抜き品の正面模式図と８Ａ−８Ａ断面模式図である。
【図９】打ち抜き品に対するズレの測定値Ｙを示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
１１  軟質ポリウレタンスラブフォーム
１３  板状軟質ポリウレタンフォーム
１４  切断面
１６  セル
３１  打ち抜き品
４３，４４  打ち抜き刃
ａ  セルの長径方向
ｂ  セルの短径方向
【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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