特許 7216385 シート加熱成形システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-01-24

(45)【発行日】2023-02-01

(54)【発明の名称】シート加熱成形システム

(51)【国際特許分類】

   B29C 51/46 20060101AFI20230125BHJP

   B26D 7/18 20060101ALI20230125BHJP

   B29C 51/08 20060101ALI20230125BHJP

   B29C 51/18 20060101ALI20230125BHJP

   B29C 51/26 20060101ALI20230125BHJP

   B65B 57/02 20060101ALI20230125BHJP

   B65H 7/06 20060101ALI20230125BHJP

   G01N 21/892 20060101ALI20230125BHJP

【ＦＩ】

B29C51/46

B26D7/18 A

B29C51/08

B29C51/18

B29C51/26

B65B57/02 D

B65H7/06

G01N21/892 A

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2022119778

(22)【出願日】2022-07-27

【審査請求日】2022-07-28

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】304050369

【氏名又は名称】株式会社浅野研究所

(73)【特許権者】

【識別番号】591148370

【氏名又は名称】吉村化成株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】弁理士法人コスモス国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】亀井 智明

(72)【発明者】

【氏名】高井 俊広

(72)【発明者】

【氏名】林 和司

(72)【発明者】

【氏名】吉村 孝勝

【審査官】▲高▼村 憲司

(56)【参考文献】

【文献】特開平０１－３０８７３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１３９７１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３０３５８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３１８６８８９（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ５１／００－５１／４６

Ｂ２９Ｃ ４３／００－４３／５８

Ｂ２６Ｄ ７／００－１１／００

Ｂ６５Ｂ １／００－６９／００

Ｂ６５Ｈ ７／００－ ７／２０

２３／００－２３／１９８

２６／００－２６／０８

４３／００－４３／０８

Ｇ０１Ｎ ２１／８４－２１／９５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

送出側に供給される長尺状のシートを加熱して、金型により、該シート面内の一部が成形された半成形品を、断続的な成形処理で製造する加熱成形装置と、該半成形品の不要部として、製品となる成形品要部以外を取り除くトリミング装置を備えるシート加熱成形システムにおいて、
前記シートは、再生した樹脂を含むリサイクル材からなること、
制御手段と、
前記シートに含む欠陥部位を、前記シートの送出中に検出する検出手段と、
前記シートに対し、前記検出手段により検出された前記欠陥部位に対応する位置に、目印を付す目印付与手段と、
前記加熱成形装置で、前記金型の成形ショットにより、１以上の前記半成形品を含む半成形品群を成形する１回分の前記成形処理に対し、前記半成形品群の加工範囲内で、前記目印の有無を判別する目印判別手段と、を備え、
前記制御手段は、前記金型の前記成形ショット時の信号情報と、前記目印判別手段で確認した前記目印に基づいて、前記欠陥部位の存在を知得すること、
前記目印判別手段により、前記欠陥部位の存在が確認された場合、前記半成形品群の中で、前記欠陥部位が前記成形品要部自体に有した状態の下で成形された前記半成形品、または前記欠陥部位が前記成形品要部に最も近接した状態の下で成形された前記半成形品の少なくとも一方を、廃棄基準配列下の廃棄対象とした上で、
前記送出側に断続的に成形される前記半成形品のうち、前記送出側に沿う前後方向に対し、前記廃棄基準配列と近接する側、または前記廃棄基準配列を挟む両側で、前記半成形品の廃棄処理にあたり、廃棄対象とする前記半成形品の前記前後方向の配列数が、前記制御手段に設定可能であること、
を特徴とするシート加熱成形システム。

【請求項2】

送出側に供給される長尺状のシートを加熱して、金型により、該シート面内の一部が成形された半成形品を、断続的な成形処理で製造する加熱成形装置と、該半成形品の不要部として、製品となる成形品要部以外を取り除くトリミング装置を備えるシート加熱成形システムにおいて、
前記シートは、再生した樹脂を含むリサイクル材からなること、
制御手段と、
前記シートに含む欠陥部位を、前記シートの送出中に検出する検出手段と、
前記シートに対し、前記検出手段により検出された前記欠陥部位に対応する位置に、目印を付す目印付与手段と、
前記加熱成形装置で、前記金型の成形ショットにより、１以上の前記半成形品を含む半成形品群を成形する１回分の前記成形処理に対し、前記半成形品群の加工範囲内で、前記目印の有無を判別する目印判別手段と、を備え、
前記制御手段は、前記金型の前記成形ショット時の信号情報と、前記目印判別手段で確認した前記目印に基づいて、前記欠陥部位の存在を知得すること、
前記不要部を回収する回収手段を備え、
前記目印判別手段により、前記欠陥部位の存在が確認された場合、供給される前記シートのうち、前記欠陥部位を含む設定範囲内を欠陥箇所有りとした欠陥付きの前記半成形品群に対し、
前記制御手段は、前記トリミング装置による前記成形品要部の切り離しを行わず、前記回収手段により、前記欠陥付きの半成形品群を含んだまま、前記不要部を回収すること、
を特徴とするシート加熱成形システム。

【請求項3】

送出側に供給される長尺状のシートを加熱して、金型により、該シート面内の一部が成形された半成形品を、断続的な成形処理で製造する加熱成形装置と、該半成形品の不要部として、製品となる成形品要部以外を取り除くトリミング装置を備えるシート加熱成形システムにおいて、
前記シートは、再生した樹脂を含むリサイクル材からなること、
制御手段と、
前記シートに含む欠陥部位を、前記シートの送出中に検出する検出手段と、
前記シートに対し、前記検出手段により検出された前記欠陥部位に対応する位置に、目印を付す目印付与手段と、
前記加熱成形装置で、前記金型の成形ショットにより、１以上の前記半成形品を含む半成形品群を成形する１回分の前記成形処理に対し、前記半成形品群の加工範囲内で、前記目印の有無を判別する目印判別手段と、を備え、
前記制御手段は、前記金型の前記成形ショット時の信号情報と、前記目印判別手段で確認した前記目印に基づいて、前記欠陥部位の存在を知得すること、
前記目印判別手段により、前記欠陥部位の存在が確認された場合、前記半成形品群の中で、前記欠陥部位が前記成形品要部自体に有した状態の下で成形された前記半成形品、または前記欠陥部位が前記成形品要部に最も近接した状態の下で成形された前記半成形品の少なくとも一方を、廃棄基準配列下の廃棄対象とした上で、
前記送出側に断続的に成形される前記半成形品のうち、前記送出側に沿う前後方向に対し、前記廃棄基準配列と近接する側、または前記廃棄基準配列を挟む両側で、前記半成形品の廃棄処理にあたり、廃棄対象とする前記半成形品の前記前後方向の配列数が、前記制御手段に設定可能であること、
前記不要部を回収する回収手段を備え、
前記目印判別手段により、前記欠陥部位の存在が確認された場合、供給される前記シートのうち、前記欠陥部位を含む設定範囲内を欠陥箇所有りとした欠陥付きの前記半成形品群に対し、
前記制御手段は、前記トリミング装置による前記成形品要部の切り離しを行わず、前記回収手段により、前記欠陥付きの半成形品群を含んだまま、前記不要部を回収すること、
を特徴とするシート加熱成形システム。

【請求項4】

請求項２または請求項３に記載するシート加熱成形システムにおいて、
前記制御手段は、前記欠陥付きの半成形品群の前記成形処理を行った前記成形ショット時の信号情報に基づいて、前記トリミング装置による前記成形品要部の切り離し動作を停止させること、
を特徴とするシート加熱成形システム。

【請求項5】

送出側に供給される長尺状のシートを加熱して、金型により、該シート面内の一部が成形された半成形品を、断続的な成形処理で製造する加熱成形装置と、該半成形品の不要部として、製品となる成形品要部以外を取り除くトリミング装置を備えるシート加熱成形システムにおいて、
前記シートは、再生した樹脂を含むリサイクル材からなること、
制御手段と、
前記シートに含む欠陥部位を、前記シートの送出中に検出する検出手段と、
前記シートに対し、前記検出手段により検出された前記欠陥部位に対応する位置に、目印を付す目印付与手段と、
前記加熱成形装置で、前記金型の成形ショットにより、１以上の前記半成形品を含む半成形品群を成形する１回分の前記成形処理に対し、前記半成形品群の加工範囲内で、前記目印の有無を判別する目印判別手段と、を備え、
前記制御手段は、前記金型の前記成形ショット時の信号情報と、前記目印判別手段で確認した前記目印に基づいて、前記欠陥部位の存在を知得すること、
前記目印は、前記シートの前記送出側、かつ前記シートの厚み方向に直交する前記シートの幅方向端部に付されること、
を特徴とするシート加熱成形システム。

【請求項6】

請求項１に記載するシート加熱成形システムにおいて、
前記目印は、前記シートの前記送出側、かつ前記シートの厚み方向に直交する前記シートの幅方向端部に付されること、
を特徴とするシート加熱成形システム。

【請求項7】

請求項２または請求項３に記載するシート加熱成形システムにおいて、
前記目印は、前記シートの前記送出側、かつ前記シートの厚み方向に直交する前記シートの幅方向端部に付されること、
を特徴とするシート加熱成形システム。

【請求項8】

請求項４に記載するシート加熱成形システムにおいて、
前記目印は、前記シートの前記送出側、かつ前記シートの厚み方向に直交する前記シートの幅方向端部に付されること、
を特徴とするシート加熱成形システム。

【請求項9】

請求項１または請求項５に記載するシート加熱成形システムにおいて、
前記シートに存在する前記欠陥部位に対し、単位面積当たりの数を数えるカウンタ手段を備えていること、
を特徴とするシート加熱成形システム。

【請求項10】

請求項２または請求項３に記載するシート加熱成形システムにおいて、
前記シートに存在する前記欠陥部位に対し、単位面積当たりの数を数えるカウンタ手段を備えていること、
を特徴とするシート加熱成形システム。

【請求項11】

請求項４に記載するシート加熱成形システムにおいて、
前記シートに存在する前記欠陥部位に対し、単位面積当たりの数を数えるカウンタ手段を備えていること、
を特徴とするシート加熱成形システム。

【請求項12】

請求項１または請求項５に記載するシート加熱成形システムにおいて、
前記目印付与手段は、インクジェットプリンタであり、前記目印は、前記目印付与手段により、インクで前記シートの表面にマーキングをしたものであること、
を特徴とするシート加熱成形システム。

【請求項13】

請求項２または請求項３に記載するシート加熱成形システムにおいて、
前記目印付与手段は、インクジェットプリンタであり、前記目印は、前記目印付与手段により、インクで前記シートの表面にマーキングをしたものであること、
を特徴とするシート加熱成形システム。

【請求項14】

請求項４に記載するシート加熱成形システムにおいて、
前記目印付与手段は、インクジェットプリンタであり、前記目印は、前記目印付与手段により、インクで前記シートの表面にマーキングをしたものであること、
を特徴とするシート加熱成形システム。

【請求項15】

請求項１または請求項５に記載するシート加熱成形システムにおいて、
前記検出手段は、供給される前記シートを撮影する撮影手段であり、
前記目印付与手段は、前記撮影手段による前記シートの撮像に基づき、前記目印を付すこと、
を特徴とするシート加熱成形システム。

【請求項16】

請求項２または請求項３に記載するシート加熱成形システムにおいて、
前記検出手段は、供給される前記シートを撮影する撮影手段であり、
前記目印付与手段は、前記撮影手段による前記シートの撮像に基づき、前記目印を付すこと、
を特徴とするシート加熱成形システム。

【請求項17】

請求項４に記載するシート加熱成形システムにおいて、
前記検出手段は、供給される前記シートを撮影する撮影手段であり、
前記目印付与手段は、前記撮影手段による前記シートの撮像に基づき、前記目印を付すこと、
を特徴とするシート加熱成形システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、加熱成形装置により、長尺状のシートを加熱してシート面内に成形された半成形品に対し、不要部を残したまま、製品となる成形品要部を取り除くトリミング装置と、シートの欠陥部位を検出する検査機能を備えたシート加熱成形システムに関する。

【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食品用トレー、テイクアウト向け食物の包装容器等、種々の日常生活品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、長尺状に繋がった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、環境保全・資源保護等の観点から、産業界では近年、樹脂材のリサイクル化が推進され、前述したシート成形品についても、再生した樹脂材を含むリサイクル材のシートが、使用されはじめている。全てバージン材のシートに比べ、リサイクル材のシートを捲回したシート捲回ロールでは、再生処理化に伴って生ずる異物が、多少なりともシートに散らばって残存している傾向にある。このような異物を含むシート成形品は、例えば、食物向けの包装容器等、製品化後の用途によっては、良品として認定されず、出来上がった製品群から排除して不良品扱いとなる場合もある。

【0005】

それ故に、製品の加熱成形工程では、異物の付着等、欠陥部位をシートに含んでいないかの確認が、品質管理上、重要になる。このような欠陥部位を検出することができる手段の一つとして、マーキングを付して検査する技術が、特許文献１に開示されている。

【0006】

特許文献１は、所定方向に連続的に搬送される複合長尺品に対し、欠陥を検出する検査手段と、検査手段により検出した欠陥の位置を含む位置座標データを生成する制御手段と、制御手段により検出した欠陥にマーキングを行うマーキング装置等を有する欠陥検査システムである。特許文献１では、欠陥の確認が困難な製品でも、欠陥検査システムは、欠陥箇所を除去して、良品となる製品を提供することができるとされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２００９－２４３９１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、リサイクル材のシートを用いたシート成形品の製造工程を行う場合、バージン材のシートを対象とした従来の設備では、シート加熱成形装置による半成形品の加工前に、リサイクル材のシートに残存する異物を検出する機能がなく、作業者が、製品載置台に積まれた製品群に対し、一品毎にシート成形品の目視検査を行わなければならない。しかも、加熱成形工程は、シート加熱成形装置とシートトリミング装置により、連動した自動運転の下、十数～数十秒程の比較的短いタクトタイムで行われる。

【0009】

そのため、目視によるシート成形品の外観検査が、加熱成形工程後に必然的に実施されると、シート成形品の生産性が、大幅に低下してしまうばかりか、目視検査を行う作業者の人件費等の増加に伴って、製品となったシート成形品は、コスト高になる。それ故、リサイクル材のシートを用いたシート成形品の場合、目視検査を要することから、製品を効率良く製造することができない問題があった。

【0010】

他方、シート成形品の加熱成形工程で、シート加熱成形装置で半成形品を断続的に製造し、シートトリミング装置から送出した半成形品により、成形品不要部のトリミングを断続的に行うには、シート加熱成形装置とシートトリミング装置とが、互いに連携した制御の下で、連動しなければならず、このような設備には、特許文献１の技術は対応できない。

【0011】

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、リサイクル材のシートにより、製品となるシート成形品を製造する場合でも、製品に要求される品質要件を満たしたシート成形品を、効率良く製造することができるシート加熱成形設備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】

【0012】

上記目的を達成するために、本発明に係るシート加熱成形システムは、以下の構成を有する。

【0013】

（１）送出側に供給される長尺状のシートを加熱して、金型により、該シート面内の一部が成形された半成形品を、断続的な成形処理で製造する加熱成形装置と、該半成形品の不要部として、製品となる成形品要部以外を取り除くトリミング装置を備えるシート加熱成形システムにおいて、前記シートは、再生した樹脂を含むリサイクル材からなること、制御手段と、前記シートに含む欠陥部位を、前記シートの送出中に検出する検出手段と、前記シートに対し、前記検出手段により検出された前記欠陥部位に対応する位置に、目印を付す目印付与手段と、前記加熱成形装置で、前記金型の成形ショットにより、１以上の前記半成形品を含む半成形品群を成形する１回分の前記成形処理に対し、前記半成形品群の加工範囲内で、前記目印の有無を判別する目印判別手段と、を備え、前記制御手段は、前記金型の前記成形ショット時の信号情報と、前記目印判別手段で確認した前記目印に基づいて、前記欠陥部位の存在を知得すること、を特徴とする。
（２）（１）に記載するシート加熱成形システムにおいて、前記目印判別手段により、前記欠陥部位の存在が確認された場合、前記半成形品群の中で、前記欠陥部位が前記成形品要部自体に有した状態の下で成形された前記半成形品、または前記欠陥部位が前記成形品要部に最も近接した状態の下で成形された前記半成形品の少なくとも一方を、廃棄基準配列下の廃棄対象とした上で、前記送出側に断続的に成形される前記半成形品のうち、前記送出側に沿う前後方向に対し、前記廃棄基準配列と近接する側、または前記廃棄基準配列を挟む両側で、前記半成形品の廃棄処理にあたり、廃棄対象とする前記半成形品の前記前後方向の配列数が、前記制御手段に設定可能であること、を特徴とする。
（３）（１）または（２）に記載するシート加熱成形システムにおいて、前記不要部を回収する回収手段を備え、前記目印判別手段により、前記欠陥部位の存在が確認された場合、供給される前記シートのうち、前記欠陥部位を含む設定範囲内を欠陥箇所有りとした欠陥付きの前記半成形品群に対し、前記制御手段は、前記トリミング装置による前記成形品要部の切り離しを行わず、前記回収手段により、前記欠陥付きの半成形品群を含んだまま、前記不要部を回収すること、を特徴とする。
（４）（３）に記載するシート加熱成形システムにおいて、前記制御手段は、前記欠陥付きの半成形品群の前記成形処理を行った前記成形ショット時の信号情報に基づいて、前記トリミング装置による前記成形品要部の切り離し動作を停止させること、を特徴とする。
（５）（１）乃至（４）のいずれか１つに記載するシート加熱成形システムにおいて、前記目印は、前記シートの前記送出側、かつ前記シートの厚み方向に直交する前記シートの幅方向端部に付されること、を特徴とする。
（６）（１）乃至（５）のいずれか１つに記載するシート加熱成形システムにおいて、前記シートに存在する前記欠陥部位に対し、単位面積当たりの数を数えるカウンタ手段を備えていること、を特徴とする。
（７）（１）乃至（６）のいずれか１つに記載するシート加熱成形システムにおいて、前記目印付与手段は、インクジェットプリンタであり、前記目印は、前記目印付与手段により、インクで前記シートの表面にマーキングをしたものであること、を特徴とする。
（８）（１）乃至（７）のいずれか１つに記載するシート加熱成形システムにおいて、前記検出手段は、供給される前記シートを撮影する撮影手段であり、前記目印付与手段は、前記撮影手段による前記シートの撮像に基づき、前記目印を付すこと、を特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

上記構成を有する本発明に係るシート加熱成形システムの作用・効果について説明する。

【0015】

（１）送出側に供給される長尺状のシートを加熱して、金型により、該シート面内の一部が成形された半成形品を、断続的な成形処理で製造する加熱成形装置と、該半成形品の不要部として、製品となる成形品要部以外を取り除くトリミング装置を備えるシート加熱成形システムにおいて、シートは、再生した樹脂を含むリサイクル材からなること、制御手段と、シートに含む欠陥部位を、シートの送出中に検出する検出手段と、シートに対し、検出手段により検出された欠陥部位に対応する位置に、目印を付す目印付与手段と、加熱成形装置で、金型の成形ショットにより、１以上の半成形品を含む半成形品群を成形する１回分の成形処理に対し、半成形品群の加工範囲内で、目印の有無を判別する目印判別手段と、を備え、制御手段は、金型の成形ショット時の信号情報と、目印判別手段で確認した目印に基づいて、欠陥部位の存在を知得すること、を特徴とする。

【0016】

この特徴により、再生樹脂を含むリサイクル材のシートを材料に、シート成形品である製品を製造する場合でも、本発明に係るシート加熱成形システムは、製品の製造中に、シートに残存した欠陥部位を検出することができているため、検出した欠陥部位を排除して、製品を製造することが可能になる。また、欠陥部位を排除した製品づくりができることから、このような製品に対し、欠陥部位に起因した品質検査の不要化を実現することができ、その検査に必要なコストも削減できる。それ故に、リサイクル材のシートが、製品の材料に用いられても、製品の生産性を低下させず、バージン材だけのシートと同様に、製品を効率良く製造することができる。

【0017】

従って、本発明に係るシート加熱成形システムによれば、リサイクル材のシートにより、製品となるシート成形品を製造する場合でも、製品に要求される品質要件を満たしたシート成形品を、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。

【0018】

（２）に記載するシート加熱成形システムにおいて、目印判別手段により、欠陥部位の存在が確認された場合、半成形品群の中で、欠陥部位が成形品要部自体に有した状態の下で成形された半成形品、または欠陥部位が成形品要部に最も近接した状態の下で成形された半成形品の少なくとも一方を、廃棄基準配列下の廃棄対象とした上で、送出側に断続的に成形される半成形品のうち、送出側に沿う前後方向に対し、廃棄基準配列と近接する側、または廃棄基準配列を挟む両側で、半成形品の廃棄処理にあたり、廃棄対象とする半成形品の前後方向の配列数が、前記制御手段に設定可能であること、を特徴とする。

【0019】

この特徴により、本発明に係るシート加熱成形システムによる製造ライン上で、欠陥部位を含む廃棄対象の半成形品をはじめ、欠陥部位を含む蓋然性を残した廃棄対象の半成形品が、品質上、問題なく不要部をトリミングした成形品要部（製品）と、混ざることなく確実に区別できる。それ故に、欠陥部位に起因した不良率を大幅に抑えて、製品を製造することできる。

【0020】

（３）に記載するシート加熱成形システムにおいて、不要部を回収する回収手段を備え、目印判別手段により、欠陥部位の存在が確認された場合、供給されるシートのうち、欠陥部位を含む設定範囲内を欠陥箇所有りとした欠陥付きの半成形品群に対し、制御手段は、トリミング装置による成形品要部の切り離しを行わず、回収手段により、欠陥付きの半成形品群を含んだまま、不要部を回収すること、を特徴とする。

【0021】

この特徴により、良品としての製品（成形品要部）は、所定の製品置き場に集められ、不良品扱いになった欠陥付きの半成形品群は、回収手段で回収されるため、複数の製品が集められた良品群の中に、不良品扱いとなる欠陥付きの半成形品群の混入が、確実に防止できる。

【0022】

（４）に記載するシート加熱成形システムにおいて、制御手段は、欠陥付きの半成形品群の成形処理を行った成形ショット時の信号情報に基づいて、トリミング装置による成形品要部の切り離し動作を停止させること、を特徴とする。

【0023】

この特徴により、本発明に係るシート加熱成形システムは、半成形品から不要部をトリミングした成形品要部（製品）を、良品の置き場に集め、欠陥付きの半成形品群に属する廃棄対象の半成形品に含む成形品要部を、長尺状の不要部に残したままとしてている。そのため、欠陥付きの半成形品群に属した成形品要部と、良品となる成形品要部（製品）とが、確実に区別できるため、製品の生産管理が容易になる。

【0024】

（５）に記載するシート加熱成形システムにおいて、目印は、シートの送出側、かつシートの厚み方向に直交するシートの幅方向端部に付されること、を特徴とする。

【0025】

この特徴により、シートの端部は、不要部の領域となる。そのため、何らかの理由により、万が一、目印が、欠陥付きの半成形品群の対象外となる正常な半成形品群の領域に付されたとしても、この正常な半成形品群に属する成形品要部には、目印による悪影響は生じない。

【0026】

（６）に記載するシート加熱成形システムにおいて、シートに存在する欠陥部位に対し、単位面積当たりの数を数えるカウンタ手段を備えていること、を特徴とする。

【0027】

この特徴により、製品づくりに、リサイクル材であるシートを使用する上で、長尺状のシートに対し、残存する欠陥部位に関する欠陥部位情報（例えば、密集度・分布状況・全シートを使用する中で、欠陥部位の出現頻度等）を、カウンタ手段により、検出した欠陥部位の数に基づいて、把握することができる。このような欠陥部位情報は、欠陥付きの半成形品群の設定範囲を定める上で、大いに役立ち、品質の信頼性を高めた製品づくりに、大いに貢献することができる。

【0028】

（７）に記載するシート加熱成形システムにおいて、目印付与手段は、インクジェットプリンタであり、目印は、目印付与手段により、インクでシートの表面にマーキングをしたものであること、を特徴とする。

【0029】

この特徴により、シートは、目印を付したインクにより、変質・損傷等によるダメージを受けないため、製品となる正常な半成形品群に属した成形品要部に対し、悪影響はほぼ及ばない。

【0030】

（８）に記載するシート加熱成形システムにおいて、検出手段は、供給されるシートを撮影する撮影手段であり、目印付与手段は、撮影手段によるシートの撮像に基づき、目印を付すこと、を特徴とする。

【0031】

この特徴により、シートに残存する欠陥部位が、例えば、０．１～数ｍｍ^２等と、大きさにバラツキを持ち、ランダムに散財していても、撮影手段は、その撮影可能な確認領域にある欠陥部位を確実に捉えることができる。そのため、目印付与手段は、実際にシートに残存する欠陥部位に対し、洩れのない態様で、シートに目印を付すことができる。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】実施形態に係る加熱成形システムの正面図であり、シートからシート成形品（製品）を製造する様子を示す図である。

【図2】図１に示す加熱成形システムの平面図である。

【図3】実施形態に係る加熱成形システムに構成されたマーキング装置により、図１３に示す欠陥部位に基づき、目印を印刷した状態を示す説明図である。

【図4】実施形態に係る加熱成形システムによるトリミング工程前の半成形品を示す図であり、長尺状のシートのうち、欠陥部位のない部分で成形された正常状態の半成形品を示す説明図である。

【図5】図１に示す加熱成形システム内にある撮影検査装置の正面図である。

【図6】図５に示す撮影検査装置の平面図である。

【図7】図１に示す加熱成形システム内にある目印読取り装置とトリミング装置を示す正面図である。

【図8】図７に示す目印読取り装置とトリミング装置を示す平面図である。

【図9】実施形態に係る加熱成形システムによるトリミング工程前の半成形品を示す図であり、連続して成形された半成形品の中で、廃棄対象とする半成形品の配列数についての説明図である。

【図10】実施形態に係る加熱成形システムで、不要部回収装置で回収前の状態にある不要部を示す図であり、長尺状の不要部のうち、廃棄対象の半成形品を一部に含んだ状態を示す説明図である。

【図11】実施形態に係る加熱成形システムで、成形ショット時の信号情報に対し、成形工程以降、トリミング工程及び目印検出工程との関係を、タイミングチャートで示す説明図である。

【図12】実施形態に係る加熱成形システムの成形で用いるシートを、その厚み方向の断面で示す図である。

【図13】図１２に示すシートに残存する欠陥部位の一例を示す説明図である。

【図14】実施形態に係る加熱成形システムで製造される製品の一例を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0033】

以下、本発明に係るシート加熱成形システム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。

【0034】

本発明に係るシート加熱成形システムは、シート成形品（製品）を製造する設備であり、送出側に供給される長尺状のシートを加熱して、金型により、該シート面内の一部が成形された半成形品を、断続的な成形処理で製造する加熱成形装置を有する。また、シート加熱成形システムは、この半成形品の不要部として、製品となる成形品要部以外を取り除くトリミング装置を有すると共に、供給されるシートに、欠陥部位の有無を検出する検査機能を備えている。

【0035】

はじめに、製品９５について、簡単に説明する。図１４は、実施形態に係る加熱成形システムで製造される製品の一例を示す斜視図である。図１４に示すように、製品９５は、例えば、スーパーマーケットで販売されている食物の包装容器、食物のテイクアウト向けトレーや包装容器等、食品向けの容器類のほか、家電製品の内箱等のケース類、操作パネル等に挙げられるように、種々の日常生活用品として広く使用されているシート成形品である。製品９５は、本実施形態では、一例として、長辺と短辺を含む略四角枠状の底部を側部で囲み、その側部上部にある外周縁の内側を開口させた有底状に形成されている。

【0036】

次に、シート８０について、図１２及び図１３を用いて説明する。図１２は、実施形態に係る加熱成形システムの成形で用いるシートを、その厚み方向の断面で示す図である。図１３は、図１２に示すシートに残存する欠陥部位の一例を示す説明図である。。シート８０は、例えば、ポリエチレン（PE：polyethylene）、ポリプロピレン（PP：polypropylene）等、一般的な熱可塑性の樹脂製シートであり、再生した樹脂を含むリサイクル材である。

【0037】

シート８０は、本実施形態では、図１２に示すように、再生樹脂層８０ｂを、その厚み方向ＴＫ両側からバージン樹脂層８０ａで挟み込んだ積層構造をなすラミネートシートである。なお、シートをなす構造は、このような再生樹脂層を心材に有した積層構造のほか、再生樹脂による単層構造でも良く、再生樹脂を含むリサイクル材であれば、特に限定されるものではない。

【0038】

シート８０が、再生樹脂を含むリサイクル材である場合、製品化したシート８０には、図１３に示すように、欠陥部位８１が残存していることがある。欠陥部位８１は、主にシート８０にある傷や破れ、表面に付着した異物等で、製品９５の外観に表れて、製品９５の品質に影響を及ぼす虞がある部位である。このような欠陥部位８１は、主として樹脂の再生処理化に伴って、図１２に示す再生樹脂層８０ｂで生じるものであり、シート８０は、再生樹脂層８０ｂに欠陥部位８１をそのまま残した状態で、積層するバージン樹脂層８０ａとラミネート処理を施して製品化されている。

【0039】

そのため、リサイクル材のシート８０では、再生樹脂層８０ｂの欠陥部位８１は、透明なバージン樹脂層８０ａを通じて、シート８０の外部から視認できる態様となっている。具体的には、欠陥部位８１は、一概に言えないものの、例えば、比較的大きい場合で、１～数ｍｍ^２程の大きさ、比較的小さい場合には、０．１～１ｍｍ^２程の大きさをなす略点状等の態様で存在し、このような欠陥部位８１が、長尺状のシート８０をなす面の一部分で、大まかに散在している場合がある。

【0040】

シート８０は、主として、２００～１０００μｍ程度の厚みを対象としているが、シート厚は、厚さ２００～１０００μｍの範囲外であっても良い。なお、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、後述するシート加熱成形システム１（図１及び図２参照）で熱成形するプラスチック材をその厚みで区別せず、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、総称でシートとしている。

【0041】

次に、シート加熱成形システムの概要について、図１及び図２を用いて説明する。図１は、実施形態に係る加熱成形システムの正面図であり、シートからシート成形品（製品）を製造する様子を示す図であり、その平面図を図２に示す。なお、図１中、左右方向を前後方向ＨＺとした上で、特にシート８０を前後方向ＨＺ左側から右側へ送る向きを送出側ＦＬとし、上下方向を高さ方向ＶＴとし、図２中、上下方向を幅方向ＷＤとして、各方向を定義する。図３以降の各図の方向についても、この定義に準ずる。

【0042】

図１に示すように、シート加熱成形システム１は、製品９５を製造するための生産設備である。シート加熱成形システム１は、加熱成形装置２、トリミング装置３、撮影検査装置４（検出手段・撮影手段）、マーキング装置５（目印付与手段）、目印読取り装置６（目印判別手段）、不要部回収装置７（回収手段）、シートロール台８、及び制御部５０（制御手段）等を備えている。シート加熱成形システム１では、送出側ＦＬに沿って、シートロール台８、撮影検査装置４、マーキング装置５、加熱成形装置２、目印読取り装置６、トリミング装置３、及び不要部回収装置７が、この順序でそれぞれインライン上に配設されている。

【0043】

具体的に説明する。図１及び図２に示すように、シート加熱成形システム１では、長尺状のシート８０は、シートロール台８にセットした捲回ロールから延出され、ピンチロール繰出し部９により、送出側ＦＬに断続的に繰出されて加熱成形装置２側に供給される。

【0044】

＜加熱成形装置２について＞
図３は、実施形態に係る加熱成形システムに構成されたマーキング装置により、図１３に示す欠陥部位に基づき、目印を印刷した状態を示す説明図である。図４は、実施形態に係る加熱成形システムによるトリミング工程前の半成形品を示す図であり、長尺状のシートのうち、欠陥部位のない部分で成形された正常状態の半成形品を示す説明図である。

【0045】

加熱成形装置２は、後述する撮影検査装置４等を経て、搬送経路上に載せた状態で、送出側ＦＬに供給される長尺状のシート８０を、ヒータ３１で加熱すると共に、図３及び図４に示すように、断続的な成形処理に基づき、加熱したこのシート８０面内の一部である半成形品予定部９０に、金型３２による成形ショットを行って、半成形品９１の成形を行う。加熱成形装置２では、金型３２は、図３及び図４に示すように、シート８０の加熱部分のうち、１回分の成形処理による加工範囲Ｓ１で、１以上の半成形品９１を含む半成形品群９２を成形可能に構成されている。

【0046】

なお、本実施形態では、図４に例示した半成形品群９２は、半成形品９１を前後方向ＨＺに２ケ、幅方向ＷＤに５ケ、合計１０ケ配置された態様となっているが、半成形品群９２をなす半成形品９１の数量、前後方向ＨＺと幅方向ＷＤに対する配置数や配置形態等は、本実施形態に限定されるものではなく、例えば、製品９５の寸法、シート加熱成形システム１による製品９５の加工条件等、製品９５の仕様に応じて個々に変化する諸条件を勘案して、適宜変更可能である。勿論、１回分の成形処理による加工範囲Ｓ１で、半成形品９１が１ケ、金型３２の成形ショットで製造される場合もある。

【0047】

次に、撮影検査装置４とマーキング装置５について、説明する。図１及び図２に示すように、撮影検査装置４とマーキング装置５は、前後方向ＨＺに対し、加熱成形装置２よりライン上流側（図１及び図２中、左側）に設置されている。撮影検査装置４は、シートロール台８にセットした捲回ロールから供給される長尺状のシート８０に対し、図１３に示すように、その面に含む欠陥部位８１を、シート８０の送出中に検出する機能を有する。

【0048】

＜撮影検査装置４について＞
図５は、図１に示す加熱成形システム内にある撮影検査装置の正面図であり、その平面図を図６に示す。撮影検査装置４は、本実施形態では、供給されるシート８０を撮影するカメラ２１（撮影手段）を有する。カメラ２１は、図５及び図６に示すように、検査機器支持部２３に設けられ、シート８０の搬送経路上方にある配置位置で、搬送経路で送出されるシート８０の表面を、その真上から映像で撮影する。

【0049】

カメラ２１による映像範囲は、図３に示すように、加熱成形装置２において、１回分の成形処理で、金型３２による成形ショットの加工範囲Ｓ１を範疇に収めるエリアとする確認領域Ｓ２である。カメラ２１は、前述したように、シート８０に含む０．１～数ｍｍ^２程の大きさの欠陥部位８１に対し、確実に捉えることができる高い分解能力を有した撮像を撮影可能な撮影ユニットである。

【0050】

なお、本実施形態では、図５及び図６に示すように、カメラ２１の設置数は１となっているが、設置するカメラ２１の数量は、必要に応じて複数でも良く、確認領域Ｓ２において、加工範囲Ｓ１にあるシート８０表面の状態を万遍なく、確実に捉えることができる条件を満たすものであれば、本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。

【0051】

また、図５及び図６は、カメラ２１を、シート８０の搬送経路上方に１台だけ設置した様子を図示しているが、本実施形態の図５及び図６に限らず、カメラ２１を、シート８０の搬送経路下方に設置する場合や、シート８０の搬送経路を挟む上下両方に、それぞれ設置しても良く、シート８０の搬送経路に対し、カメラ２１の設置場所は、適宜変更可能である。

【0052】

＜マーキング装置５について＞
マーキング装置５は、図５及び図６に示すように、撮影検査装置４とセットで検査機器支持部２３に設けられ、撮影検査装置４のライン下流側（図１及び図２中、右側）で、シート８０の搬送経路に近接する位置に配置されている。マーキング装置５は、撮影検査装置４により、カメラ２１の映像を通じて検出したシート８０内の欠陥部位８１に対応する位置に、目印ＭＫを付ける装置であり、本実施形態では、インクジェットプリンタである。

【0053】

具体的には、目印ＭＫは、マーキング装置５により、インクでシート８０上面に、一例として、米１、２粒程度の大きさで、所望の形状にマーキングをしたものである。目印ＭＫは、図３に示すように、シート８０に対し、前後方向ＨＺに沿う方向、かつ高さ方向ＶＴに沿う方向（図１２中、厚み方向ＴＫ）に直交するシート８０の幅方向ＷＤ片側の端部８０Ｅで、欠陥部位８１の真横となる位置に付される。

【0054】

＜目印読取り装置６について＞
次に、目印読取り装置６について、説明する。図７は、図１に示す加熱成形システム内にある目印読取り装置とトリミング装置を示す正面図であり、その平面図を図８に示す。目印読取り装置６は、目印検出部２５とカウンタ部２２（カウンタ手段）を有する。目印検出部２５は、加熱成形装置２において、金型３２の成形ショットにより、半成形品群９２を成形する１回分の成形処理をなす半成形品群９２の加工範囲Ｓ１内で、シート８０に付された目印ＭＫの有無を判別する機能を有したユニットである。

【0055】

具体的には、目印検出部２５は、本実施形態では、シート８０に付された目印ＭＫを、光学的に検出可能なセンサである。目印ＭＫは、図３及び図４に示すように、シート８０の端部８０Ｅの位置に付されることから、目印検出部２５は、シート８０の端部８０Ｅと近接した位置に配置されており、シート８０を送出側ＦＬに送りながらも、このシート８０に付された目印ＭＫを、より確実に捕捉可能となっている。

【0056】

なお、欠陥部位に対応した位置に目印を付すにあたり、目印ＭＫを、シート８０の端部８０Ｅに付さない場合には、目印検出部２５による目印の検出範囲は、１回分の成形処理による半成形品群９２の加工範囲Ｓ１と同程度とすることが好ましい。目印検出部２５による目印の検出範囲を、加工範囲Ｓ１全体を範疇に収めたエリアとすることにより、目印を欠陥部位に直接付した場合、目印の位置が、残存する欠陥部位がところどころにバラついた位置にあっても、目印検出部２５は、目印を捕捉することができるからである。

【0057】

カウンタ部２２は、一例として、本実施形態では、トリミング装置３に設けられている。カウンタ部２２は、シート８０に残存する欠陥部位８１に対し、単位面積当たりの計測数を、例えば、操作パネルの画面等、図示しない表示手段を介して報知する機能を有したユニットである。具体的には、カウンタ部２２は、カメラ２１で撮影されたシート８０の映像を通じて、捕捉した欠陥部位８１の検出数を、例えば、シート８０に付した目印ＭＫの数に基づく算出等により、カウント可能な機能を有する。欠陥部位８１の検出数は、後述する制御部５０の記憶手段に保存される。

【0058】

＜トリミング装置３について＞
次に、トリミング装置３について、説明する。図７は、図１に示す加熱成形システム内にある目印読取り装置とトリミング装置を示す正面図であり、その平面図を図８に示す。

【0059】

トリミング装置３は、図７及び図８に示すように、トリム部４１を備えている。トリム部４１は、搬送経路をなす半成形品９１（加熱成形後の状態にあるシート８０）を挟み、上側にある上側テーブル４２と、下側にある下側テーブル４３とを対向させた配置で構成され、図示しない切断刃を有している。切断刃は、上側テーブル４２または下側テーブル４３の片側に装着され、本実施形態では、例えば、上側テーブル４２に装着されている。上側テーブル４２と下側テーブル４３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な構造で構成されている。

【0060】

このように、上側テーブル４２と下側テーブル４３による周期的な上下動により、トリム部４１の切断刃が、図７及び図８に示すように、目印読取り装置６を通過してトリミング装置３に断続的に送出される半成形品９１（半成形品群９２）に対し、図４に示すように、製品となる成形品要部９５とその周囲にある不要部９６の間を切断する。これにより、不要部９６と切り離された成形品要部９５は、不要部９６の搬送経路から抜け落ちて、例えば、吸着手段による吸着等を伴って払い出され、図７に示すように、図１４に示す製品９５として、製品載置台１０に置かれる。

【0061】

＜不要部回収装置７について＞
次に、不要部回収装置７について、図１及び図２を用いて説明する。シート加熱成形システム１では、図１及び図２に示すように、長尺状の不要部９６は、不要部回収装置７により、巻き取られて回収される。また、後述する欠陥付き半成形品群９３（図１０参照）が、長尺状に繋がっている不要部９６の一部にある場合でも、欠陥付き半成形品群９３は、不要部９６に繋がれた状態で、不要部回収装置７により、不要部９６と一緒に巻き取られて回収される。

【0062】

＜制御部５０について＞
次に、制御部５０について、説明する。制御部５０は、加熱成形装置２でのシート８０の搬送制御、金型３２の動作制御、トリミング装置３での半成形品９１の搬送制御、トリム部４１でのサーボモータの動作制御等、種々の駆動制御のほか、シート加熱成形システム１全体の動作を制御する中央制御回路、シート温度センサに基づくヒータ３１の温度制御、接続するセンサの入力Ｉ／Ｏ、情報出力部、操作入力部、及び記憶部等を備えている。また、制御部５０は、撮影検査装置４（カメラ２１等）、マーキング装置５、及び目印読取り装置６（カウンタ部２２、目印検出部２５等）と、電気的に接続されている。

【0063】

中央制御回路は、内部のバスに、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、タイマ回路、及び不揮発性メモリ等を電気的に接続し配線された回路である。ＣＰＵは、前述の駆動制御、温度制御等の各制御にあたり、ＲＯＭや不揮発性メモリに記録され各種の制御プログラムに基づいて、ＲＡＭをワークエリアとして利用しながら、加熱成形装置２、トリミング装置３、撮影検査装置４、マーキング装置５、及び目印読取り装置６等、シート加熱成形システム１の各部を制御する。

【0064】

また、制御部５０は、一連の制御の下で、カメラ２１の撮影により、シート８０内の欠陥部位８１を認識して、カウンタ部２２により、シート８０の映像を通じて把握した欠陥部位８１の数を検出すると共に、検出した欠陥部位８１に基いて、マーキング装置５により目印ＭＫの付与を連動して行う。加えて、制御部５０は、金型３２の成形ショット時の信号情報と共に、目印読取り装置６により、シート８０で確認された目印ＭＫに基づいて、シート８０内での欠陥部位８１の存在を知得する。

【0065】

具体的に説明する。図９は、実施形態に係る加熱成形システムによるトリミング工程前の半成形品を示す図であり、連続して成形された半成形品の中で、廃棄対象とする半成形品の配列数についての説明図である。図１０は、実施形態に係る加熱成形システムで、不要部回収装置で回収前の状態にある不要部を示す図であり、長尺状の不要部のうち、廃棄対象の半成形品を一部に含んだ状態を示す説明図である。

【0066】

製品９５を製造する現場では、欠陥部位８１がシート８０に残存すると、欠陥部位８１を含んだ製品９５は、不良品扱いになることもある。そのため、一般的には、現場の作業者は、このような欠陥部位８１を避けた製品９５づくりを行う。シート加熱成形システム１では、その稼働中、目印読取り装置６が、シート８０に付した目印ＭＫを読み取り、欠陥部位８１が、シート８０で確認された場合、本実施形態では、廃棄対象となる半成形品９１は、廃棄基準配列Ｐに基づいて、廃棄対象半成形品９４に設定される。廃棄対象半成形品９４は、欠陥半成形品９４Ａと欠陥相当半成形品９４Ｂに大別される。

【0067】

廃棄基準配列Ｐは、図９に示すように、半成形品群９２の中で、欠陥部位８１が成形品要部９５自体に有した状態の下で成形された欠陥半成形品９４Ａ（９４）を含み、幅方向ＷＤに並ぶ半成形品９１を繋ぐ仮想的な配列である。または、廃棄基準配列Ｐは、半成形品群９２の中で、欠陥部位８１が成形品要部９５の最も近接した状態の下で成形された欠陥相当半成形品９４Ｂ（９４）を含み、幅方向ＷＤに並ぶ半成形品９１を繋ぐ仮想的な配列である。廃棄基準配列Ｐは、前者の場合（第１の場合）と、後者の場合（第２の場合）と、前者と後者の両方の場合（第３の場合）に適用される。

【0068】

図９に示すように、送出側ＦＬに断続的に成形される半成形品９１のうち、送出側ＦＬ沿う前後方向ＨＺに対し、廃棄基準配列Ｐと近接する側、または廃棄基準配列Ｐを挟む両側で、廃棄対象半成形品９４の廃棄処理にあたり、制御部５０は、前後方向ＨＺに対し、廃棄対象半成形品９４の配列数を、任意に設定可能に構成されている。

【0069】

具体的には、例示した図９の場合、シート８０には、欠陥部位８１が２箇所あり、２箇所とも同じ廃棄基準配列Ｐ（第３の場合）下にある。制御部５０は、この廃棄基準配列Ｐを基準として、前後方向ＨＺに対し、廃棄基準配列Ｐと近接する側（図９の場合、廃棄基準配列Ｐより左側）だけ、または廃棄基準配列Ｐを挟む両側（図９の場合、廃棄基準配列Ｐの左右両側）で、廃棄対象半成形品９４の配列数ｑを、任意に設定できるようになっている。

【0070】

例えば、図９に示すように、廃棄基準配列Ｐより前後方向ＨＺ前側（図９中、＋ＦＬ側）の配列数をｑ＝＋２、その反対側（図９中、－ＦＬ側）の配列数をｑ＝－２が、制御部５０に設定された場合、廃棄基準配列Ｐと、配列ｑ＝＋１と、配列ｑ＝＋２と、配列ｑ＝－１と、配列ｑ＝－２のそれぞれで、幅方向ＷＤに並ぶ合計２５の半成形品９１が、廃棄対象半成形品９４の対象となる。

【0071】

なお、この例示の場合、廃棄基準配列Ｐより前後方向ＨＺ前側での廃棄対象半成形品９４の配列数ｑと、前後方向ＨＺ後側での廃棄対象半成形品９４の配列数ｑは、それぞれ２で同じになっているが、廃棄対象半成形品９４の配列数ｑは、前後方向ＨＺ前側と前後方向ＨＺ後側でそれぞれ、個々に異なって設定されても良い。また、廃棄基準配列Ｐの態様が、第１の場合や第２の場合であっても、廃棄対象半成形品９４の配列数ｑを設定する要領は、上述した通り、第３の場合と同じである。

【0072】

図９及び図１０に示すように、先の例示で、合計２５ケの廃棄対象半成形品９４は、供給されるシート８０のうち、欠陥部位８１を含む設定範囲８２内を欠陥箇所有りとした欠陥付き半成形品群９３として扱われる。すなわち、目印読取り装置６により、欠陥部位８１の存在が確認された場合、制御部５０は、図１０に示すように、欠陥付き半成形品群９３に対し、トリミング装置３による成形品要部９５の切り離しを行わず、不要部回収装置７により、成形品要部９５を含んだまま不要部９６と共に、回収する。

【0073】

制御部５０は、前述したように、金型３２の成形ショット時の信号情報と共に、目印読取り装置６により、シート８０で確認された目印ＭＫに基づいて、シート８０内での欠陥部位８１の存在を知得する。金型３２の成形ショット時の信号情報について、図１１を用いて説明する。図１１は、実施形態に係る加熱成形システムで、成形ショット時の信号情報に対し、成形工程以降、トリミング工程及び目印検出工程との関係を、タイミングチャートで示す説明図である。

【0074】

加熱成形装置２では、前述したように、半成形品９１は、ヒータ３１で加熱した状態にある長尺状のシート８０に対し、図３及び図４に示すように、金型３２による成形ショットを断続的に行う成形処理により、製造される。制御部５０は、図１１に示すように、金型３２による成形ショットを行うための成形ショット信号Ｓｇ（成形ショット時の信号情報）を有する。成形工程で断続的に行う成形処理は、図１１に示すように、制御部５０による成形ショット信号Ｓｇに基づいて、金型３２を動作させることにより、シート８０に成形ショットを行って実行される。

【0075】

すなわち、成形工程を実行するときの成形処理の信号情報を、成形ショット信号Ｓｇと置いた場合、実行最中の成形処理の信号情報は、説明の便宜上の基準として、成形ショット信号Ｓｇ（ｎ）（ｎは自然数）である。その１回前に行った成形処理分の信号情報は、成形ショット信号Ｓｇ（ｎ－１）である。また、ｋ（２≦ｋ＜ｎ、ｋは自然数）回前に行った成形処理分の信号情報は、成形ショット信号Ｓｇ（ｎ－ｋ）である。その直前の（ｋ－１）回前に行った成形処理分の信号情報は、成形ショット信号Ｓｇ（ｎ－ｋ－１）である。同様に、ｍ（ｋ－１≦ｍ、ｍは自然数）回前に行った成形処理分の信号情報は、成形ショット信号Ｓｇ（ｎ－ｍ）である。このように、複数回に亘り、断続的に繰り返される成形処理に係る成形ショット信号Ｓｇについて、制御部５０は、成形処理毎の成形ショット信号Ｓｇを、記憶部に保存するようになっている。

【0076】

次に、本実施形態に係るシート加熱成形システム１で、トリミング装置３によるトリミング工程の実施要領について、説明する。シート加熱成形システム１の稼働中、トリミング装置３による半成形品９１のトリミング工程は、加熱成形装置２による半成形品９１の成形工程以降、目印読取り装置６による目印ＭＫの目印検出工程を経て行われる。目印検出工程は、図１１に示すように、成形ショット信号Ｓｇ（ｎ－ｋ）により、成形処理を施した分を対象に行われる。このとき、制御部５０は、目印検出工程に供給された半成形品９１に対し、目印読取り装置６により、目印ＭＫの有無の判別を行う。

【0077】

また、制御部５０は、成形ショット信号Ｓｇ（ｎ－ｋ）に基づいて、廃棄対象半成形品９４に該当する否かの判別も行う。目印検出工程で目印読取り装置６を通過した半成形品９１は、トリミング装置３に送出される。トリミング工程は、目印検出工程の後、成形工程と同様、断続的に行われ、トリミング装置３に到達した段階にある半成形品９１では、その成形処理分は、目印読取り装置６により目印ＭＫを読み取った段階よりも、（ｍ－ｋ）回前に行われたものとなっている。

【0078】

そのため、トリミング工程の実施の可否を判断する成形ショット信号Ｓｇ（ｎ－ｍ）は、目印検出工程で目印ＭＫの有無を判断した成形ショット信号Ｓｇ（ｎ－ｋ）と、実質的に同じである。目印検出工程に供給された半成形品９１に対し、制御部５０が、廃棄対象半成形品９４に非該当と判別した場合、この半成形品９１は、トリミング工程の実施対象となり、半成形品９１（半成形品群９２）に対し、トリミング装置３で不要部９６のトリミングを行い、成形品要部９５（製品９５）が得られる。

【0079】

一方、目印検出工程に供給された半成形品９１に対し、制御部５０が、廃棄対象半成形品９４に該当と判別した場合、制御部５０は、図１０に示すように、欠陥付き半成形品群９３に対し、トリミング装置３による成形品要部９５の切り離しを回避する。欠陥付き半成形品群９３は、成形ショット信号Ｓｇ（ｎ－ｋ）により、成形処理を施した分の廃棄対象半成形品９４と、前述したように、設定された配列数ｑの配列下にある廃棄対象半成形品９４を含む。

【0080】

具体的には、図９～図１１に示すように、制御部５０は、欠陥付き半成形品群９３に対し、廃棄基準配列Ｐ下にある廃棄対象半成形品９４の成形処理を行った成形ショット信号Ｓｇ（ｎ－ｍ）と、配列ｑ＝＋１、配列ｑ＝２、配列ｑ＝－１、及び配列ｑ＝－２の下にある廃棄対象半成形品９４の成形処理を行った成形ショット信号Ｓｇに基づいて、トリミング装置３による成形品要部９５の切り離しを回避させる。これにより、図１０に示すように、欠陥付き半成形品群９３は、不要部回収装置７により、成形品要部９５を含んだまま、不要部９６と共に回収される。

【0081】

かくして、トリミング装置３は、図４及び図１０に示すように、製造ライン上で、欠陥部位８１を含む、または欠陥部位８１を含む可能性を有した廃棄対象半成形品９４と混ざることなく、品質上、欠陥部位８１のない製品９５を製造することができる。

【0082】

次に、本実施形態に係るシート加熱成形システム１の作用・効果について説明する。

【0083】

本実施形態に係るシート加熱成形システム１は、送出側ＦＬに供給される長尺状のシート８０を加熱して、金型３２により、シート８０面内の一部が成形された半成形品９１を、断続的な成形処理で製造する加熱成形装置２と、この半成形品９１の不要部９６として、製品となる成形品要部９５以外を取り除くトリミング装置３を備える加熱成形システムにおいて、シート８０は、再生樹脂層８０ｂを含むリサイクル材からなること、制御部５０と、シート８０に含む欠陥部位８１を、シート８０の送出中に検出する撮影検査装置４と、シート８０に対し、撮影検査装置４により検出された欠陥部位８１に対応する位置に、目印ＭＫを付すマーキング装置５と、加熱成形装置２で、金型３２の成形ショットにより、１以上の半成形品９１を含む半成形品群９２を成形する１回分の成形処理に対し、半成形品群９２の加工範囲Ｓ１内で、目印ＭＫの有無を判別する目印読取り装置６と、を備え、制御部５０は、金型３２の成形ショット時の信号情報Ｓｇ（成形ショット信号Ｓｇ）と、目印読取り装置６で確認した目印ＭＫに基づいて、欠陥部位８１の存在を知得すること、を特徴とする。

【0084】

この特徴により、再生樹脂層８０ｂを含むリサイクル材のシート８０を材料に、製品９５を製造する場合でも、シート加熱成形システム１は、製品９５の製造中に、シート８０に残存した欠陥部位８１を検出することができているため、検出した欠陥部位８１を排除して、製品９５を製造することが可能になる。

【0085】

ところで、シート加熱成形システム１のように、シート加熱成形装置とシートトリミング装置を構成したシート加熱成形システムで、バージン材だけのシートを対象とした従来の設備では、シート８０に残存した欠陥部位８１が検出できない。しかも、加熱成形工程やトリミング工程等は一般的に、連動した自動運転の下、十数～数十秒程の比較的短いタクトタイムで行われる。そのため、従来の設備で、リサイクル材のシート８０を成形してシート成形品（製品）を製造すると、作業者が、欠陥部位８１の有無について、製造された全数の製品に対し、一品毎に目視検査を行わなければならなかった。その結果、目視検査を行う作業に手間がかかり、製品の生産性が、大幅に低下してしまうばかりか、目視検査に掛かる作業者の人件費等の増加に伴って、製品がコスト高となり、製品を効率良く製造することができなかった。

【0086】

これに対し、シート加熱成形システム１では、欠陥部位８１を排除した製品９５づくりができることから、このような製品の品質検査の不要化を実現することができ、その検査に必要なコストも削減できる。それ故に、リサイクル材のシート８０が、製品９５の材料に用いられても、製品９５の生産性を低下させず、バージン材だけのシートと同様に、製品９５を効率良く製造することができる。

【0087】

従って、本実施形態に係るシート加熱成形システム１によれば、リサイクル材のシート８０により、製品９５となるシート成形品を製造する場合でも、製品９５に要求される品質要件を満たしたシート成形品を、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。

【0088】

また、本実施形態に係るシート加熱成形システム１では、目印読取り装置６により、欠陥部位８１の存在が確認された場合、半成形品群９２の中で、欠陥部位８１が成形品要部９５自体に有した状態の下で成形された欠陥半成形品９４Ａ（９４）または、欠陥部位８１が成形品要部９５に最も近接した状態の下で成形された欠陥相当半成形品９４Ｂの少なくとも一方を、廃棄基準配列Ｐ下の廃棄対象とした上で、送出側ＦＬに断続的に成形される半成形品９１のうち、送出側ＦＬに沿う前後方向ＨＺに対し、廃棄基準配列Ｐと近接する側、または廃棄基準配列Ｐを挟む両側で、半成形品９１の廃棄処理にあたり、廃棄対象とする半成形品９１の前後方向ＨＺの配列数が、制御部５０に設定可能であること、を特徴とする。

【0089】

この特徴により、シート加熱成形システム１の製造ライン上で、図１０に示すように、欠陥部位８１を含む廃棄対象半成形品９４をはじめ、欠陥部位８１を含む蓋然性を残した廃棄対象半成形品９４が、品質上、問題なく不要部９６をトリミングした成形品要部９５（製品９５）と、混ざることなく確実に区別できる。それ故に、製品９５は、欠陥部位８１に起因した不良率を大幅に抑えて、製造できるようになる。

【0090】

また、本実施形態に係るシート加熱成形システム１では、不要部９６を回収する不要部回収装置７を備え、目印読取り装置６により、欠陥部位８１の存在が確認された場合、供給されるシート８０のうち、欠陥部位８１を含む設定範囲８２を欠陥箇所有りとした欠陥付き半成形品群９３に対し、制御部５０は、トリミング装置３による成形品要部９５の切り離しを行わず、不要部回収装置７により、欠陥付き半成形品群９３を含んだまま、不要部９６を回収すること、を特徴とする。

【0091】

この特徴により、良品としての製品９５（成形品要部９５）は、製品載置台１０に集められ、不良品扱いになった欠陥付き半成形品群９３は、不要部回収装置７で回収されるため、複数の製品９５が集められた良品群の中に、不良品扱いの欠陥付き半成形品群９３の混入が、確実に防止できる。また、欠陥付き半成形品群９３も、回収した不要部９６と一緒に巻き取られるため、不要部９６とまとめて再資源化を行うことができる。そのため、欠陥付き半成形品群９３を再資源化させるのに必要となる処分作業が、不要部９６を再資源化させるのに必要な処分作業と同時にでき、このような処分作業を行う上で、余分な手間が省ける。

【0092】

また、本実施形態に係るシート加熱成形システム１では、制御部５０は、欠陥付き半成形品群９３の成形処理を行った成形ショット信号Ｓｇに基づいて、トリミング装置３による成形品要部９５の切り離し動作を停止させること、を特徴とする。

【0093】

この特徴により、シート加熱成形システム１は、図７及び図９に示すように、半成形品９１から不要部９６をトリミングした成形品要部９５（製品９５）を、良品の置き場である製品載置台１０に集める一方、欠陥付き半成形品群９３に属する廃棄対象半成形品９４に含む成形品要部９５を、長尺状の不要部９６に残したままとしてている。そのため、欠陥付き半成形品群９３に属した成形品要部９５と、良品となる成形品要部９５（製品９５）とが、確実に区別できるため、製品９５の生産管理が容易になる。

【0094】

また、本実施形態に係るシート加熱成形システム１では、目印ＭＫは、シート８０の送出側ＦＬ、かつシート８０の厚み方向ＴＫに直交するシート８０の幅方向ＷＤの端部８０Ｅに付されること、を特徴とする。

【0095】

この特徴により、シート８０の端部８０Ｅは、不要部９６の領域となる。そのため、何らかの理由により、万が一、目印ＭＫが、欠陥付き半成形品群９３の対象外となる正常な半成形品群９２の領域に付されたとしても、この正常な半成形品群９２に属する成形品要部９５には、目印ＭＫによる悪影響は生じない。

【0096】

また、本実施形態に係るシート加熱成形システム１では、シート８０に存在する欠陥部位８１に対し、単位面積当たりの数を数えるカウンタ部２２を備えていること、を特徴とする。

【0097】

この特徴により、製品９５づくりに、リサイクル材であるシート８０を使用する上で、長尺状のシート８０に対し、残存する欠陥部位８１に関する欠陥部位情報（密集度・分布状況・全シート８０を使用する中で、欠陥部位８１の出現頻度等）を、カウンタ部２２により、検出した欠陥部位８１の数に基づいて、把握することができる。このような欠陥部位情報は、欠陥付き半成形品群９３の設定範囲８２を定めるにあたり、廃棄対象半成形品９４の配列数ｑを設定する上で、大いに役立ち、品質の信頼性を高めた製品９５づくりに、大いに貢献することができる。

【0098】

また、本実施形態に係るシート加熱成形システム１では、マーキング装置５は、インクジェットプリンタであり、目印ＭＫは、マーキング装置５により、インクでシート８０の表面にマーキングをしたものであること、を特徴とする。

【0099】

この特徴により、シート８０は、目印ＭＫを付したインクにより、変質・損傷等によるダメージを受けないため、製品９５となる正常な半成形品群９２に属した成形品要部９５に対し、悪影響は全く及ばない。

【0100】

また、本実施形態に係るシート加熱成形システム１では、撮影検査装置４は、供給されるシート８０を撮影する撮影検査装置４であり、マーキング装置５は、カメラ２１によるシート８０の撮像に基づき、シート８０に目印ＭＫを付すこと、を特徴とする。

【0101】

この特徴により、シート８０に残存する欠陥部位８１が、例えば、０．１～数ｍｍ^２等と、大きさにバラツキを持ち、ランダムに散財していても、カメラ２１は、確認領域Ｓ２にある欠陥部位８１を確実に捉えることができる。そのため、マーキング装置５は、実際にシート８０に残存する欠陥部位８１に対し、洩れのない態様で、シート８０に目印ＭＫを付すことができる。

【0102】

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。

【0103】

例えば、実施形態では、インクジェットプリンタであるマーキング装置５により、米粒程の大きさの目印ＭＫを、シート８０に付した。しかしながら、目印付与手段は、インクジェットプリンタに限定されるものではなく、シートに目印の付与を可能とするものであれば、種々変更可能である。また、目印付与手段により付す目印は、本実施形態に限定されるものではなく、例えば、レーザー光の照射により付すマーキング、シールの貼付、スタンプの押印、切欠き部の形成等、米粒程の大きさの目印を、成形品要部となる領域に掛かることなく、シートの不要部となる領域に付すものであれば、種々変更可能である。

【符号の説明】

【0104】

１ シート加熱成形システム
２ 加熱成形装置
３ トリミング装置
４ 撮影検査装置（検出手段、撮影手段）
５ マーキング装置（目印付与手段、インクジェットプリンタ）
６ 目印読取り装置（目印判別手段）
７ カウンタ部（カウンタ手段）
８ 不要部回収装置（回収手段）
１０ 制御部（制御手段）
２１ カメラ（撮影手段）
３２ 金型
８０ シート
８０ｂ 再生樹脂層（再生した樹脂）
８０Ｅ 端部
８１ 欠陥部位
８２ 欠陥部位を含む設定範囲
９１ 半成形品
９２ 半成形品群
９３ 欠陥付き半成形品群（欠陥付きの半成形品群）
９４ 廃棄対象半成形品（廃棄対象とする半成形品）
９４Ａ 欠陥半成形品（欠陥部位が成形品要部自体に有した状態の下で成形された半成形品）
９５Ｂ 欠陥相当半成形品（欠陥部位が成形品要部に最も近接した状態の下で成形された半成形品）
９５ 成形品要部、製品
９６ 不要部
Ｐ 廃棄基準配列
ｑ 送出側の配列数
Ｓ１ 半成形品群の加工範囲
Ｓ２ 目印確認領域（確認領域）
Ｓｇ 成形ショット信号（成形ショット時の信号情報）
ＭＫ 目印
ＦＬ 送出側
ＨＺ 前後方向
ＴＫ 厚み方向
ＷＤ 幅方向

【要約】

【課題】リサイクル材のシートにより、製品となるシート成形品を製造する場合でも、製品に要求される品質要件を満たしたシート成形品を、効率良く製造することができるシート加熱成形設備を提供する。
【解決手段】シート加熱成形システム１は、シート８０より半成形品９１を断続的に成形する加熱成形装置２と、半成形品９１から製品の不要部を取り除くトリミング装置３を有するシステムで、シート８０は再生樹脂を含むリサイクル材で、制御部５０と、シート８０の欠陥部位をシート８０の送出中に検出する撮影検査装置４と、欠陥部位に対応する位置に目印を付すマーキング装置５と、金型３２により、１以上の半成形品９１を含む半成形品群９２を成形する成形処理に対し、半成形品群９２の加工範囲Ｓ１内で目印の有無を判別する目印読取り装置６を備え、制御部５０は、金型３２の成形ショット時の信号情報と目印より欠陥部位の存在を知得する。
【選択図】 図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】