以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は本発明の実施の形態における射出吹込成形機の部分平断面図、図4は本発明の実施の形態における射出吹込成形機の部分縦断面図である。
図1及び4において、10は射出吹込成形機であり、図示されない支持フレームに固定された射出金型支持装置としての固定プラテン11、前記支持フレーム上のガイド部材にスライド可能に取り付けられた吹込金型支持装置としての可動プラテン12、及び、前記固定プラテン11と前記可動プラテン12との間において前記ガイド部材にスライド可能に取り付けられた中間型支持装置としての中間型支持枠21を有する。前記射出吹込成形機10は、射出成形によって試験管状の中間成形品としての後述されるプリフォーム61を成形する工程と、吹込成形、すなわち、ブロー成形によって前記プリフォーム61を後述される最終成形品62に成形する工程とを行う装置である。そして、前記射出吹込成形機10においては、固定プラテン11と中間型支持枠21との間における射出ステーションにおいて射出成形が行われ、可動プラテン12と中間型支持枠21との間における吹込ステーションにおいてブロー成形が行われる。なお、固定プラテン11と中間型支持枠21との間を吹込ステーションとし、可動プラテン12と中間型支持枠21との間を射出ステーションとすることもできる。前記最終成形品62は、いかなる形状のものであってもよいが、ここでは、細い径の開放された口部を備える瓶状又はボトル状の有底容器であり、前記口部の外周に雄ねじが形成されたものであるとして説明する。
そして、前記固定プラテン11の金型取り付け面(図1及び4における左側の面)には、射出金型としての固定金型13が取り付けられている。また、前記中間型支持枠21に回転不能に取り付けられた中間型としてのコア型枠41における固定プラテン11側の面には、射出用コア型42が配設されている。該射出用コア型42は、根本部42a及び雄型部42bを備え、前記固定金型13と射出用コア型42とが密着して型閉した状態において、前記固定金型13との間にプリフォーム61の形状を備えるキャビティを形成する。なお、図1及び4は、前記固定金型13と射出用コア型42とが開放されて型開した状態を示している。
また、前記固定プラテン11の背面(図1及び4における右側の面)側には、図示されない射出装置が配設されている。ここで、該射出装置は、加熱シリンダを備え、該加熱シリンダには、樹脂ペレット等の原料樹脂を加熱シリンダ内に投入するための原料ホッパが取り付けられている。また、前記加熱シリンダ内には、スクリュが回転可能に、かつ、進退可能に配設されている。そして、前記加熱シリンダの後方には、前記スクリュを加熱シリンダ内で回転させるとともに前進又は後退させるための射出駆動装置が配設されている。
そして、計量工程においては、前記射出駆動装置が駆動してスクリュを回転させ樹脂をスクリュの前方に溜(た)めることによって、該スクリュが所定の位置まで後退(図1及び4における右方向に移動)する。このとき、原料ホッパから供給された原料樹脂は、加熱シリンダ内において加熱され、溶融させられ、スクリュの前方(図1及び4における左方)に溜められた樹脂の圧力によってスクリュは後退させられる。続いて、射出工程においては、加熱シリンダの先端のノズルを固定金型13に押し付け、射出駆動装置が駆動してスクリュが前進(図1及び4における左方向に移動)させられる。これにより、該スクリュの前方に溜められた樹脂はノズルの先端から射出され、固定金型13と射出用コア型42との間に形成されたキャビティ内に充填される。
また、前記可動プラテン12の金型取り付け面(図1及び4における右側の面)には、ブロー成形用の吹込金型であって、後述される吹込割型としてのブロー成形用雌型58を形成する可動金型としての可動割型14が取り付けられている。該可動割型14は、駆動側可動部14a及び従動側可動部14bを備え、割型駆動装置としての割型駆動シリンダ装置17によって、前記駆動側可動部14a及び従動側可動部14bが横方向(図1における上下方向)に移動させられる。この場合、前記駆動側可動部14aは、割型駆動シリンダ装置17のピストンロッド17aに接続され、前記割型駆動シリンダ装置17によって直接移動させられ、前記従動側可動部14bは他組の駆動側可動部14aに接続され、自組の駆動側可動部14aと対向する方向に移動させられる。
なお、前記割型駆動シリンダ装置17は、例えば、空圧シリンダ装置であって、圧縮空気によって作動する。さらに、前記割型駆動シリンダ装置17は、型開工程における初期にブロー成形用雌型58をわずかに分割させる第1段の型開を行わせるための第1段用シリンダ装置、及び、前記ブロー成形用雌型58を大きく分割させる第2段の型開を行わせるための第2段用シリンダ装置から構成されている。
また、前記中間型支持枠21に取り付けられたコア型枠41における可動プラテン12側の面には、吹込用ガイド43が配設されている。該吹込用ガイド43は、根本部43aを備え、駆動側可動部14aと従動側可動部14bとが密着して形成される吹込割型としてのブロー成形用雌型58(図5参照)の入口に密着して型閉した状態において、最終成形品62の形状を備えるブロー成形用の空間を形成する。なお、図1及び4は、可動割型14の駆動側可動部14aと従動側可動部14bとが開放され、かつ、前記可動割型14と吹込用ガイド43とが開放されて型開した状態を示している。
そして、前記可動プラテン12の背面(図1及び4における左側の面)側には、図示されない型締装置が配設されている。該型締装置は、可動プラテン12を駆動するための型締用シリンダ装置、及び、該型締用シリンダ装置が取り付けられたサポートプレートを有する。そして、前記固定プラテン11とサポートプレートとは、複数、例えば、4本のタイバーによって連結され、可動プラテン12及び中間型支持枠21は前記タイバーに沿って前進又は後退(図1及び4における右方向又は左方向に移動)するように配設される。なお、前記固定プラテン11は、ボルト等の固定部材によって支持フレームに固定されている。また、前記可動プラテン12及び中間型支持枠21は、主として、前記ガイド部材によって下方から支えられてスライドする。
なお、本実施の形態において、型締装置及び該型締装置の駆動源はいかなるものであってもよく、前記型締用シリンダ装置に代えて、トグルリンクを利用したトグル機構方式のものであってもよいし、リンク機構とシリンダ装置とを組み合わせた複合方式のものであってもよい。また、駆動源も油圧シリンダ装置であってもよいし、電動モータとボールねじとを組み合わせたものであってもよい。
また、固定プラテン11には、中間型駆動装置としての中間型駆動シリンダ装置22が取り付けられ、該中間型駆動シリンダ装置22のピストンロッドに接続された連結ロッド23に中間型支持枠21が取り付けられている。そして、前記中間型駆動シリンダ装置22を作動させることによって、固定プラテン11に対して中間型支持枠21を前進又は後退させることができる。これにより、中間型支持枠21を固定プラテン11に対して移動させることができ、射出ステーション及び吹込ステーションにおいて、別個のタイミングで型閉、型締及び型開を行って、射出成形及びブロー成形を行うことができる。
本実施の形態において、前記中間型支持枠21は略門型の形状を有し、下端部がガイド部材にスライド可能に取り付けられ、垂直方向に延在する左右の脚部と、該脚部の上端部分を接続する横方向に延在する天板部とを備える。そして、前記左右の脚部の間に前記コア型枠41が配設されている。ここで、該コア型枠41は、前記左右の脚部を貫通して取り付けられた円筒状の支持コラム47に固定されている。すなわち、コア型枠41は、前記中間型支持枠21に回転不能に取り付けられている。
そして、前記支持コラム47における前記中間型支持枠21の左右両外側に、把持枠としての回転枠31が回転可能に取り付けられている。図1及び4に示される状態において、前記回転枠31の前側及び後側(図1及び4における左右両側)の側面には、前方及び後方に延在する円柱状のガイドバー33が取り付けられている。該ガイドバー33の数は任意に設定することができるが、図1及び4に示される例においては、左右の回転枠31において前後方向に各2本ずつ取り付けられている。そして、前記ガイドバー33には、中間成形品としてのプリフォーム61の口部の外周を把持するための後述される成形品把持装置52を支持する把持枠32が、ガイドバー33の軸方向にスライド可能に、かつ、ガイドバー33の先端部33aにロック及び開放可能に取り付けられている。図1及び4に示される状態において、前記把持枠32は、把持枠係合部32aによってガイドバー33の先端部33aにロックされており、前記ガイドバー33の軸方向にスライドしないようになっている。なお、前記把持枠係合部32aと先端部33aとの係合が解除されると、前記把持枠32は開放されて、ガイドバー33の軸方向にスライド可能となる。
前記把持枠係合部32aは、固定プラテン11に取り付けられた図示されない射出側係脱部材の先端部とも解除可能に係合するともに、前記射出側係脱部材の先端部によって作動させられて、ガイドバー33の先端部33aと係合又は係合解除を行うようになっている。さらに、前記把持枠係合部32aは、可動プラテン12に取り付けられた図示されない吹込側係脱部材の先端部とも解除可能に係合するともに、前記吹込側係脱部材の先端部によって作動させられて、ガイドバー33の先端部33aと係合又は係合解除を行うようになっている。
また、前記中間型支持枠21の一方の脚部には、前記回転枠31を回転させるための駆動源として電気モータ34が取り付けられている。そして、該電気モータ34を作動させることによって、前記回転枠31が支持コラム47を中心として回転する。
前記コア型枠41の上側の外表面及び下側の外表面には、前記成形品把持装置52を作動させて把持状態を解除させるための図示されない把持解除部材を駆動する駆動源としての把持解除用駆動装置45が、それぞれ、取り付けられている。該把持解除用駆動装置45は、油圧シリンダ装置であってもよいし、電動モータとボールねじとを組み合わせたものであってもよいが、ここでは、空圧シリンダ装置であり、該空圧シリンダ装置のピストンロッドに前記把持解除部材が取り付けられているとして説明する。そして、前記把持解除用駆動装置45が作動すると、前記把持解除部材が進退させられる。
ところで、前記吹込用ガイド43には、延伸ロッド44が根本部43aから突出することができるように取り付けられている。そして、前記コア型枠41の上側の外表面及び下側の外表面には、前記延伸ロッド44を作動させて根本部43aから突出させるための駆動源としての延伸ロッド用駆動装置46が、それぞれ、取り付けられている。該延伸ロッド用駆動装置46は、油圧シリンダ装置であってもよいし、電動モータとボールねじとを組み合わせたものであってもよいが、ここでは、空圧シリンダ装置であるとして説明する。そして、前記延伸ロッド用駆動装置46が作動すると、該延伸ロッド用駆動装置46のピストンロッドに接続された連結板46aが移動し、該連結板46aに根本部分が取り付けられている延伸ロッド44が突出し、前記プリフォーム61を延伸させる。すなわち、本実施の形態においては、該プリフォーム61内に延伸ロッド44を突出させ、前記プリフォーム61を延伸させながら高圧空気を吹き込んでブロー成形を行う延伸ブロー成形によって、前記プリフォーム61から最終成形品62を成形するようになっている。この場合、吹込用ガイド43、延伸ロッド44、又は、その間には、ブロー成形用の高圧空気を供給するための図示されない空気流路、空気噴出孔(こう)等が形成されている。
なお、必要に応じて、延伸ロッド44を突出させることなく、高圧空気を吹き込むだけのブロー成形によって、前記プリフォーム61を最終成形品62に成形することもできる。この場合、前記延伸ロッド44、延伸ロッド用駆動装置46等を省略することもできる。なお、前記把持解除用駆動装置45及び延伸ロッド用駆動装置46に作動流体としての高圧空気を供給するための配管、ブロー成形用の高圧空気を供給するための配管、各種装置に電力を供給する電線、センサ等からの信号を伝達する信号線等は、中空な支持コラム47の内部を通るように配設することができる。
また、前記射出吹込成形機10は図示されない制御装置を有する。該制御装置は、前記射出装置、型締装置、中間型駆動シリンダ装置22、電気モータ34、把持解除用駆動装置45、延伸ロッド用駆動装置46等の動作を含む、射出吹込成形機10のすべての動作を制御する。また、前記制御装置は、成形品取り出し装置の制御装置等の他の制御装置と一体的に構成されたものであってもよいし、大型のコンピュータ内に構築された複数の制御システムの中の1つであってもよい。
次に、前記射出吹込成形機10の各部の構成を詳細に説明する。
図1及び4に示されるように、固定金型13の金型合わせ面、すなわち、パーティング面には、キャビティプレート13eによって、射出金型としての雌型部51が取り付けられている。該雌型部51は単数であってもよいし、複数であってもよいが、本実施の形態においては、上下方向に6個並んだ列が2列形成され、12個の雌型部51が固定金型13に取り付けられている。この場合、吹込ステーションにおいて可動プラテン12の金型取り付け面に取り付けられた可動割型14によって形成されるブロー成形用雌型58も、前記雌型部51と同様に、上下方向に6個並んだ列を2列形成する。
そして、前記固定金型13内には、加熱シリンダのノズルの先端が押し付けられるノズルタッチ部13a、該ノズルタッチ部13aから延在する樹脂流路としてのスプルー13b、該スプルー13bから枝分かれした樹脂流路としてのランナ13c、及び、該ランナ13cの先端部に形成され、各雌型部51の内部に連通するホットランナノズル13dが形成されている。これにより、前記加熱シリンダのノズルの先端から射出された樹脂は、スプルー13b、ランナ13c及びホットランナノズル13dを通過して、各雌型部51と対応する雄型部42bとの間に形成されたキャビティ内に充填される。なお、射出用コア型42は雌型部51の各列に対応する位置に2列形成され、各射出用コア型42の各雌型部51に対応する位置に根本部42a及び雄型部42bが配設されている。すなわち、前記根本部42a及び雄型部42bはそれぞれ12個である。
また、把持枠32には、成形品把持装置52が取り付けられている。該成形品把持装置52は、口部割型としてのねじ用割型52a、及び、該ねじ用割型52aが取り付けられたスライド板52bを有する。そして、前記ねじ用割型52aは、各雌型部51に対応する位置に、上下方向に6個並んだ列が2列形成され、12個のねじ用割型52aが把持枠32に取り付けられている。そして、前記ねじ用割型52aは、内周面に雄ねじを形成するための螺(ら)旋溝が形成され、雌型部51の入口近傍部分に嵌(は)まり込み、対応する雄型部42bとの間にプリフォーム61の口部に対応するキャビティを形成する。これにより、前記プリフォーム61の口部の外周に雄ねじが形成される。
なお、前記ねじ用割型52aは、横方向(図1における上下方向)に分割可能な構成を備え、各ねじ用割型52aの半割部分がスライド板52bの半割部分に、それぞれ、取り付けられている。前記スライド板52bは、上下方向(図1に対して垂直方向)に延在して2枚が把持枠32に取り付けられ、それぞれが横方向に分割可能な構成を備え、各スライド板52bの半割部分が横方向にスライド可能に前記把持枠32に取り付けられている。そして、各スライド板52bの半割部分は、ばね部材等の付勢部材によって中心方向に付勢され、相互に結合するようになっている。これにより、各ねじ用割型52aの半割部分も、中心方向に付勢され、相互に結合するようになっている。
また、各スライド板52bの上下端近傍部分には、把持解除従動部材52cが取り付けられている。該把持解除従動部材52cは、横方向に分割可能な構成を備え、各把持解除従動部材52cの半割部分がスライド板52bの半割部分に、それぞれ、取り付けられている。そして、スライド板52bの半割部分が中心方向に付勢されて相互に結合すると、把持解除従動部材52cの半割部分も相互に結合し、結合箇所に、図1に示されるような楔(くさび)状のノッチが形成される。該ノッチは、把持解除部材の突起部材に対応する位置にあり、前記把持解除部材が前進すると、前記突起部材がノッチに進入し、把持解除従動部材52cが横方向に押し広げられるようになっている。これにより、各スライド板52bの半割部分及び各ねじ用割型52aの半割部分も、横方向に押し広げられて分割されるので、吹込ステーションにおいて、ブロー成形が終了した後、最終成形品62の口部の把持を解除することができる。
そして、前記把持枠32が取り付けられているガイドバー33を支持する左右の回転枠31は、図1に示されるようにボールベアリング、ローラベアリング等から成る軸受部材47aを介して、支持コラム47の外周に回転可能に取り付けられている。そして、一方の回転枠31の側面には、環状の従動ギヤ31aが取り付けられ、電気モータ34の回転軸34aに取り付けられた駆動ギヤ34bが前記従動ギヤ31aに噛(か)み合っている。これにより、前記電気モータ34を作動させることによって、前記回転枠31を支持コラム47を中心として回転させることができる。
また、前記コア型枠41は、一部の壁面が開放された略直方体状の形状を有し、内部には、連結板46aが可動割型14側に進退可能に配設されている。前記連結板46aは、上下端近傍の一部分がコア型枠41の上側の外表面及び下側の外表面に突出し、延伸ロッド用駆動装置46に取り付けられている。また、連結板46aには、各延伸ロッド44の根本部分が取り付けられ、各延伸ロッド44を同時に突き出すことができるようになっている。なお、該延伸ロッド44は、可動割型14によって形成されるブロー成形用雌型58のそれぞれに対応する位置に配設され、上下方向に6個並んだ列を2列形成する。
本実施の形態において、可動割型14の駆動側可動部14a及び従動側可動部14bは、横方向(図1における上下方向)にスライド可能に可動プラテン12の金型取り付け面に取り付けられている。この場合、左右の組の駆動側可動部14aは、割型駆動シリンダ装置17のピストンロッド17aに接続され、前記割型駆動シリンダ装置17によって直接横方向に移動させられる。また、左右の組の従動側可動部14bは、連結部材14dによって他の組の駆動側可動部14aに接続され、自組の駆動側可動部14aと対向する方向に移動させられる。そして、左右の割型駆動シリンダ装置17を同期して作動させることによって、各組における駆動側可動部14aと従動側可動部14bとを対向する方向に移動させて結合させ、ブロー成形用雌型58を形成させることができる。
また、前記射出吹込成形機10が射出ステーション及び吹込ステーションにおいて型閉すると、固定プラテン11に中間型支持枠21が接触し、該中間型支持枠21に可動プラテン12が接触した状態になる。この場合、把持枠係合部32aとガイドバー33の先端部33aとの係合は解除されており、射出ステーション及び吹込ステーションにおける把持枠32は、ガイドバー33の軸方向にスライドして、コア型枠41に接触する。
そして、射出ステーションにおいては、固定金型13に取り付けられた各雌型部51の中に各雄型部42bが進入する。また、半割部分が相互に結合されたねじ用割型52aは、雌型部51の入口近傍部分に嵌まり込んだ状態で、雌型部51と射出用コア型42との間に挟み込まれている。これにより、雌型部51及びねじ用割型52aの内面と雄型部42bの外面との間にキャビティが形成され、該キャビティ内に樹脂が充填されて、プリフォーム61が形成される。本実施の形態において、該プリフォーム61は、略試験管状の細長い有底容器であるが、開口する口部の外周にはねじ用割型52aの内面によって雄ねじが形成され、口部の境界にはねじ用割型52aと雌型部51との間の隙(すき)間によって鍔(つば)部が形成されている。
また、吹込ステーションにおいては、駆動側可動部14a及び従動側可動部14bとが結合して、ブロー成形用雌型58が形成される。この場合、前記駆動側可動部14a及び従動側可動部14bが左右から結合し、前記ブロー成形用雌型58の内面は瓶状又はボトル状の有底容器の形状を有する。
そして、駆動側可動部14a及び従動側可動部14bによって形成されるブロー成形用雌型58の開口部には、プリフォーム61を把持している状態のねじ用割型52aが押し付けられる。そのため、前記プリフォーム61の鍔部がブロー成形用雌型58の開口部外面に押し付けられ、鍔部より先の部分は、ブロー成形用雌型58内部に進入する。この状態で、延伸ロッド用駆動装置46を作動させると、延伸ロッド44がブロー成形用雌型58の奥側に向かって突出し、前記プリフォーム61の内部に進入して、該プリフォーム61をブロー成形用雌型58の奥側に向かって延伸させる。そして、同時に図示されない空気流路を介して、高圧空気を前記プリフォーム61の内部に吹き込むことによって、該プリフォーム61を膨張させて、ブロー成形用雌型58の内面に押し付ける。これにより、該ブロー成形用雌型58の内面の形状を有する瓶状又はボトル状の有底容器を成形することができる。
次に、前記構成の射出吹込成形機10の動作について説明する。
図5は本発明の実施の形態における射出吹込成形機の吹込ステーションの要部拡大平断面図であって動作を示す第1の図、図6は本発明の実施の形態における射出吹込成形機の吹込ステーションの要部拡大平断面図であって動作を示す第2の図、図7は本発明の実施の形態における射出吹込成形機の吹込ステーションの要部拡大平断面図であって動作を示す第3の図、図8は本発明の実施の形態における図7のA−A矢視断面図、図9は本発明の実施の形態における射出吹込成形機の吹込ステーションの要部拡大平断面図であって動作を示す第4の図、図10は本発明の実施の形態における射出吹込成形機の吹込ステーションの要部拡大平断面図であって動作を示す第5の図、図11は本発明の実施の形態における射出吹込成形機の吹込ステーションの要部拡大平断面図であって動作を示す第6の図、図12は本発明の実施の形態における射出吹込成形機の吹込ステーションの要部拡大縦断面図であって雌型の変形例を示す図である。
この場合、1回の成形サイクルにおいて、射出ステーションでは射出成形によって雌型部51の数に等しい数のプリフォーム61、例えば、12個のプリフォーム61が成形され、吹込ステーションでは、前回の成形サイクルにおいて射出ステーションで成形された12個のプリフォーム61を使用して、ブロー成形が行われ、12個の最終成形品62が成形されるようになっている。
まず、前記図1及び4に示されるように、射出ステーション及び吹込ステーションで型開された状態から、図示されない型締装置が作動して型閉が開始される。これにより、可動プラテン12が型開の状態から型閉の状態に向けて、すなわち、固定プラテン11に近付くように移動する。そして、前記可動プラテン12が型開の状態から型閉の状態に向けて移動する間に、中間型駆動シリンダ装置22が作動して、中間型支持枠21が型開の状態から型閉の状態に向けて、すなわち、固定プラテン11に近付くように移動する。
また、前記可動プラテン12が型開の状態から型閉の状態に向けて移動する間に、中間型支持枠21が固定プラテン11に近付くことによって、回転枠31の固定プラテン11側の側面に取り付けられたガイドバー33の先端部33aと係合している把持枠32の把持枠係合部32aが、固定プラテン11に取り付けられた射出側係脱部材の先端部に接触する。これにより、前記把持枠係合部32aとガイドバー33の先端部33aとの係合が解除され、把持枠32とガイドバー33とのロックが開放される。
同様に、前記可動プラテン12が型開の状態から型閉の状態に向けて移動する間に、中間型支持枠21が可動プラテン12に近付くことによって、回転枠31の可動プラテン12側の側面に取り付けられたガイドバー33の先端部33aと係合している把持枠32の把持枠係合部32aが、可動プラテン12に取り付けられた吹込側係脱部材の先端部に接触する。これにより、前記把持枠係合部32aとガイドバー33の先端部33aとの係合が解除され、把持枠32とガイドバー33とのロックが開放される。なお、前記把持枠32におけるねじ用割型52aは、前回の成形サイクルにおいて射出ステーションで成形された12個のプリフォーム61を把持している。
さらに、前記可動プラテン12が型開の状態から型閉の状態に向けて移動する間に、割型駆動シリンダ装置17が作動して、駆動側可動部14a及び従動側可動部14bが横方向(図1における上下方向)に移動させられて結合して閉じ、ブロー成形用雌型58を形成する。これにより、図5に示されるように、駆動側可動部14a及び従動側可動部14bによって形成されるブロー成形用雌型58の開口部には、プリフォーム61の口部を把持している状態のねじ用割型52aが押し付けられた状態となる。また、吹込用ガイド43の根本部43aの先端部43bがプリフォーム61の口部に嵌(かん)入している。そのため、前記プリフォーム61の鍔部がブロー成形用雌型58の開口部外面に押し付けられ、鍔部より先の部分は、ブロー成形用雌型58内部に進入している。なお、図5に示される状態は、後述されるように、延伸ロッド44がブロー成形用雌型58の奥側に向かって突出している途中の状態である。
そして、前記可動プラテン12が型閉の状態になると、射出ステーション及び吹込ステーションにおいて型閉が完了する。この場合、射出ステーション及び吹込ステーションにおける把持枠32は、ガイドバー33とのロックが開放されているので、射出側係脱部材及び吹込側係脱部材の先端部によって押されてガイドバー33の軸方向にスライドし、コア型枠41に接触している。
この場合、射出ステーションにおいては、固定金型13に取り付けられた各雌型部51の中に各雄型部42bが進入している。また、半割部分が相互に結合されたねじ用割型52aは、雌型部51の入口近傍部分に嵌まり込んだ状態で、雌型部51と射出用コア型42との間に挟み込まれている。これにより、雌型部51及びねじ用割型52aの内面と雄型部42bの外面との間にキャビティが形成される。また、吹込ステーションにおいては、ブロー成形用雌型58の開口部外面に前記プリフォーム61の鍔部が押し付けられ、該鍔部より先の部分がブロー成形用雌型58内部に進入している。
続いて、射出ステーションにおいて射出工程が行われ、加熱シリンダの先端のノズルが固定金型13のノズルタッチ部13aに押し付けられ、前記ノズルの先端から樹脂が射出される。そして、射出された該樹脂は、スプルー13b、ランナ13c及びホットランナノズル13dを通過して、雌型部51と対応する雄型部42bとの間に形成されたキャビティ内に充填される。なお、樹脂の充填が完了した後も、型閉した状態を継続し、キャビティ内の樹脂を冷却する。
また、吹込ステーションにおいてブロー成形が行われ、延伸ロッド用駆動装置46が作動し、延伸ロッド44がブロー成形用雌型58の奥側に向かって突出する。これにより、前記プリフォーム61の内部に進入して、該プリフォーム61をブロー成形用雌型58の奥側に向かって延伸させる。同時に、吹込用ガイド43、延伸ロッド44、又は、その間に形成された図示されない空気流路、空気噴出孔等から高圧空気を前記プリフォーム61の内部に吹き込むことによって、該プリフォーム61を膨張させて、ブロー成形用雌型58の内面に押し付ける。これにより、図6に示されるように、該ブロー成形用雌型58の内面の形状を有する瓶状又はボトル状の有底容器を最終成形品62として成形することができる。なお、延伸が終了すると、延伸ロッド44は突出した状態から元の位置に戻される。
そして、ブロー成形が終了すると、型締装置によって可動プラテン12に加えられていた型締力(可動プラテン12を図1及び4における右方向に押し付ける力)が開放される。なお、ブロー成形が開始されてから終了するまでの時間は、プリフォーム61や最終成形品62の材質、大きさ、肉厚等によって変化するが、ここでは、約0.2秒であるものとして説明する。この時点では、中間型支持枠21が中間型駆動シリンダ装置22によって固定金型13と型閉の状態に保たれているので、射出ステーションにおいて型閉の状態が維持され、キャビティ内の樹脂の冷却が継続している。なお、中間型駆動シリンダ装置22が発生する力は、型締装置が発生する型締力よりも弱いが、キャビティ内の樹脂の冷却する際に型閉の状態が維持するには十分なものとなっている。
ここで、可動プラテン12に加えられていた型締力が開放されることによって、可動プラテン12がコア型枠41からわずかに離れる方向に移動するので、ブロー成形の間密着していた吹込用ガイド43と成形品把持装置52のねじ用割型52aとがわずかに離れ、図7に示されるように、吹込用ガイド43とねじ用割型52aとの間にわずかな隙間αが発生する。なお、αは1〜2〔mm〕程度の寸法である。
また、割型駆動シリンダ装置17の第1段用シリンダ装置が作動して、ブロー成形用雌型58をわずかに分割させる第1段の型開が行われ、駆動側可動部14a及び従動側可動部14bが横方向(図1における上下方向)にわずかに移動して、図7に示されるように、駆動側可動部14aと従動側可動部14bとの間にわずかな隙間βが発生する。なお、βは1〜2〔mm〕程度の寸法である。この場合、可動プラテン12に加えられていた型締力が開放されることによって、成形品把持装置52のねじ用割型52a及びスライド板52bと駆動側可動部14a及び従動側可動部14bとの密着力が減少するので、駆動側可動部14a及び従動側可動部14bを横方向に移動させることができる。
このとき、ねじ用割型52aが最終成形品62の口部を把持している、すなわち、最終成形品62はねじ用割型52aによって支持されているので、駆動側可動部14a及び従動側可動部14bが移動しても最終成形品62は移動しない。そのため、図7に示されるように、駆動側可動部14a及び従動側可動部14bによって形成されるブロー成形用雌型58の内面と最終成形品62との間に隙間が発生する。すなわち、最終成形品62は、駆動側可動部14a及び従動側可動部14bから離型した状態となる。もっとも、駆動側可動部14aと従動側可動部14bとの間に発生した隙間βがわずかであるため、図8に示されるように、駆動側可動部14a及び従動側可動部14bは、縁部Bが最終成形品62の外面とわずかに接触した状態となっている。図8に示されるように、駆動側可動部14a及び従動側可動部14bにおけるブロー成形用雌型58の横断面形状は半円であり、該半円と駆動側可動部14a及び従動側可動部14bの合わせ面との境界である4ヶ所の縁部Bが、横断面形状が円形である最終成形品62の外面と接触している。
続いて、可動プラテン12がコア型枠41から離れる方向に更に移動するとともに、把持解除用駆動装置45が作動し、図示されない把持解除部材が前進、すなわち、可動プラテン12に向けて移動すると、前記把持解除部材の突起部材が、把持枠32に取り付けられた成形品把持装置52の把持解除従動部材52cのノッチに進入し、把持解除従動部材52cの半割部分を横方向に押し広げる。これにより、成形品把持装置52の各スライド板52bの半割部分及び各ねじ用割型52aの半割部分も、横方向に押し広げられて分割されて型開するので、図9に示されるように、最終成形品62の口部の把持が解除される。このとき、吹込用ガイド43の根本部43aの先端部43bが最終成形品62の口部の中に進入した状態を維持しているので、前記最終成形品62は、前記先端部43bと駆動側可動部14a及び従動側可動部14bの縁部Bとによって支持され、移動しないようになっている。
続いて、可動プラテン12がコア型枠41から離れる方向に更に移動すると、図10に示されるように、吹込用ガイド43の根本部43aが最終成形品62の口部から退出する。そのため、最終成形品62は、駆動側可動部14a及び従動側可動部14bの縁部Bとによって支持されている。
続いて、可動プラテン12がコア型枠41から離れる方向に更に移動し、駆動側可動部14a及び従動側可動部14bと成形品把持装置52との間に十分な間隔が形成されると、割型駆動シリンダ装置17の第2段用シリンダ装置が作動して、ブロー成形用雌型58を大きく分割させる第2段の型開が行われる。これにより、駆動側可動部14a及び従動側可動部14bが横方向に更に移動して、図11に示されるように、駆動側可動部14aと従動側可動部14bとの間隔が少なくとも最終成形品62の外径よりも大きくなる。そのため、最終成形品62は、駆動側可動部14a及び従動側可動部14bから外れて落下する(図11に垂直な方向に移動する。)。
この場合、ブロー成形用雌型58をわずかに分割させる第1段の動作が既に行われているので、最終成形品62は、駆動側可動部14a及び従動側可動部14bのいずれにも付着していない。また、前記第1段の動作が行われてからブロー成形用雌型58を大きく分割させる第2段の動作が行われるまでの間、最終成形品62は駆動側可動部14a及び従動側可動部14bの縁部B等によって支持されているので、最終成形品62の位置及び姿勢が安定している。そのため、最終成形品62は、駆動側可動部14a及び従動側可動部14bから外れると、安定した姿勢を保ちながら、真っ直ぐ下方に落下する。そして、最終成形品62は、射出吹込成形機10の下方に排出され、図示されない収容装置内に収容される。
そして、最終成形品62の取り出しが終了すると、中間型駆動シリンダ装置22が作動して、中間型支持枠21が型閉の状態から型開の状態に向けて、すなわち、固定プラテン11から離れるように移動する。このときには、キャビティ内の樹脂は十分に冷却され、プリフォーム61が成形されている。なお、射出成形が開始されてから樹脂が十分に冷却されるまでの時間は、プリフォーム61の材質、大きさ、肉厚等によって変化するが、ここでは、約6.0秒であるものとして説明する。前記中間型支持枠21とともにコア型枠41も移動するので、雄型部42bは、固定金型13に取り付けられた雌型部51から引き出される。また、射出ステーションにおける把持枠32の把持枠係合部32aが射出側係脱部材の先端部と係合しているので、中間型支持枠21が型開の状態に向けて移動しても、把持枠32はガイドバー33の軸方向にスライドし、ねじ用割型52aは雌型部51の入口近傍部分に嵌まり込んだ状態を維持する。そして、把持枠32がガイドバー33の先端部33aに到達すると、把持枠係合部32aは、射出側係脱部材の先端部分との係合を解除し、ガイドバー33の先端部33aと係合するので、把持枠32とガイドバー33とがロックされる。
続いて、中間型支持枠21が固定プラテン11から離れるように更に移動すると、把持枠32もともに移動するので、ねじ用割型52aは雌型部51から引き出される。この場合、ねじ用割型52aの半割部分は、付勢部材によって中心方向に付勢され、相互に結合しているので、プリフォーム61の口部を把持している。この場合、ねじ用割型52aは内周面に雄ねじを形成するための螺旋溝を備え、前記プリフォーム61の口部には前記螺旋溝によって雄ねじが成形され、前記螺旋溝と雄ねじとが係合している。また、プリフォーム61の軸方向に力が加えられても、ねじ用割型52aによる前記プリフォーム61の口部に把持が外れることがない。したがって、前記プリフォーム61は、雌型部51の内面に付着していても、前記ねじ用割型52aによって確実に雌型部51から引き出される。
これにより、射出ステーションにおける把持枠32は、ねじ用割型52aが12個すべてのプリフォーム61を把持した状態で、固定金型13から離れた位置に到達する。この場合、支持コラム47の中心から固定金型13までの距離、及び、支持コラム47の中心から可動割型14までの距離は、互いにほぼ等しく、支持コラム47を中心に回転枠31が回転しても、把持枠32が固定金型13及び可動割型14のいずれにも接触しない程度の距離である。
続いて、電気モータ34が作動して、支持コラム47を中心に回転枠31が回転させられる。これにより、ねじ用割型52aがプリフォーム61を把持した把持枠32は、射出ステーションから吹込ステーションに移動し、他方の把持枠32は、吹込ステーションから射出ステーションに移動する。
そして、前記回転枠31の回転が終了すると、当初のように、射出ステーション及び吹込ステーションで型開された状態となる。これにより、1回の成形サイクルが終了する。以降は、前述の動作を繰り返して実行し、所定回数の成形サイクルが繰り返される。
このように、本実施の形態においては、ブロー成形用雌型58を2段階に分けて型開する。すなわち、吹込ステーションの型開工程における初期にブロー成形用雌型58をわずかに分割させ、その後、該ブロー成形用雌型58を完全に分割するようになっている。この場合、ブロー成形が終了して可動プラテン12に加えられていた型締力が開放されると、割型駆動シリンダ装置17の第1段用シリンダ装置が作動して、ブロー成形用雌型58をわずかに分割させる第1段の型開が行われる。そして、ねじ用割型52aが分割されて最終成形品62の口部の把持が解除され、吹込用ガイド43の根本部43aが最終成形品62の口部から退出した後、割型駆動シリンダ装置17の第2段用シリンダ装置が作動して、ブロー成形用雌型58を大きく分割させる第2段の型開が行われ、駆動側可動部14aと従動側可動部14bとの間隔が少なくとも最終成形品62の外径よりも大きくなって、最終成形品62を落下させる。この場合、第2段の動作が行われる前に第1段の動作が行われているので、最終成形品62が駆動側可動部14a及び従動側可動部14bのいずれにも付着しておらず、また、前記第1段の動作が行われてから第2段の動作が行われるまでの間、最終成形品62が駆動側可動部14a及び従動側可動部14bの縁部B等によって支持されているので、最終成形品62の位置及び姿勢が安定している。そのため、最終成形品62は、駆動側可動部14a及び従動側可動部14bから外れると、安定した姿勢を保ちながら、真っ直ぐ下方に落下する。
したがって、ブロー成形用雌型58を分割させて最終成形品62を落下させる場合に、離型抵抗が発生せず、最終成形品62が斜めに落下したり、乱れた姿勢で落下したりすることを確実に防止することができる。また、最終成形品62は、安定した姿勢を保ちながら、真っ直ぐ下方に落下するので、より下方に位置する駆動側可動部14a及び従動側可動部14bや他の部材に衝突して、損傷してしまうことがない。さらに、最終成形品62同士が相互に干渉して損傷したり、型開した駆動側可動部14a及び従動側可動部14bの間に止まって落下不良が発生してしまうこともない。そのため、射出吹込成形機10の運転を停止させることもない。なお、本実施の形態においては、ブロー成形用雌型58を2段階に分けて型開する場合について説明したが、3段階以上に分けて型開するようにしてもよい。
また、最終成形品62が安定した姿勢を保ちながら、真っ直ぐ下方に落下するので、駆動側可動部14aと従動側可動部14bとの間隔を広くしなくてもよい。すなわち、「背景技術」の項において説明したような従来の射出吹込成形機においては、最終成形品が斜めに落下したり、乱れた姿勢で落下したりするので、駆動側可動部と従動側可動部との間隔を最終成形品の対角線の寸法よりも大きくして、最終成形品が駆動側可動部及び従動側可動部に衝突することを防止する必要がある。これに対し、本実施の形態においては、駆動側可動部14aと従動側可動部14bとの間隔を最終成形品62の最大径部分の外径よりわずかに大きくする程度、例えば、外径より20〔mm〕大きくする程度でよい。したがって、射出吹込成形機10の寸法を小さくすることができ、広い設置スペースを必要としない。
なお、本実施の形態においては、ブロー成形用雌型58が駆動側可動部14aと従動側可動部14bとによって形成される場合についてのみ説明したが、前記ブロー成形用雌型58は、駆動側可動部14a及び従動側可動部14bに加えて、図12に示されるように、固定底部材14c及び可動底部材14eによって形成されるものであってもよい。また、駆動側可動部14aと従動側可動部14bとの間隔を最終成形品の対角寸法より大きくしておけば、最終成形品が可動部に接触することがない。
さらに、本実施の形態においては、ブロー成形用雌型58をわずかな隙間βを発生させた後に、成形品把持装置52の各ねじ用割型52aを押し広げるようにしたが、図7の状態から、成形品把持装置52の各ねじ用割型52aを押し広げた後、ブロー成形用雌型58をわずかな隙間βを発生させるようにしてもよい。このとき、吹込用ガイド43の根本部43aの先端部43bが最終成形品62の口部の中に進入した状態を維持しているので、前記最終成形品62は、駆動側可動部14a及び従動側可動部14bの内周面に付着することがない。
また、本実施の形態においては、ブロー成形を行う際に、延伸ロッド44によってプリフォーム61を延伸させる場合の動作について説明したが、延伸ロッド44によるプリフォーム61の延伸を省略することもできる。
さらに、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。