JP3824405B2 - プリフォームの成形装置及び成形方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、合成樹脂製容器をブロー成形する際に用いる有底筒状のプリフォームの成形装置及び成形方法に関する。さらに詳しくは、射出成形に用いるネックキャビティ型を利用して、ネック部を結晶化させるプリフォームの成形装置及び成形方法に関する。
【０００２】
【背景技術及び発明が解決しようとする課題】
特に耐熱性容器を成形するにあたり、その容器あるいは該容器成形用のプリフォームのネック部あるいは口部などと称される未配向もしくは著しく低配向の領域を、結晶化させて耐熱性を持たせる方法がある。この方法は、特に、高温内容物を充填するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製の容器で実用化されている。
【０００３】
この実用化されたネック部の結晶化方法は、例えば、特公昭６２−２５４９１に開示されるように成形されたびん体(もしくはプリフォーム)のネック部の周りにヒータを配置させて結晶化するという方法である。
【０００４】
この様な方法で結晶化されたネック部は、加熱時に歪みや熱による収縮などの変形を受けやすく、そのため、良品を得るためには熟練した成形者によるプリフォームの射出成形条件の設定、製品(びん体もしくはプリフォーム)の保管の管理、収縮を予測したネック部の設計などの多くの課題があり、中小の容器成形業者では導入に耐えない。特に、ネック部は内容物の漏れを防ぐ目的で高い寸法精度が多くの規格で要求されている。
【０００５】
本発明者等は、これらの課題を解決するために、射出成形後のネックキャビティ型を用いて、プリフォームのネック部を結晶化することを課題にして、本発明に至った。
【０００６】
従って、本発明の目的は、射出成形時のネックキャビティ型を加熱してプリフォームのネック部を結晶化することで、そのネック部の寸法精度を維持したまま効率よく結晶化することのできるプリフォームの成形装置及び成形方法を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、射出成形金型から離型されてからネック部の結晶化を射出成形工程以外の時間で行うことで、プリフォームの射出成形時間をむやみに長くすることなく結晶化することのできるプリフォームの成形装置及び成形方法を提供することにある。
【０００８】
本発明のさらに他の目的は、射出成形時の型締め時間を用いてプリフォームのネック部を保持するネックキャビティ型を取り出し、空のネックキャビティ型を供給することで、ネックキャビティ型の取り出し、供給のための待ち時間を設けることなく、効率よく射出成形を行うことができるプリフォームの成形装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係るプリフォームの成形装置は、複数のネックキャビティ型を支持する一対の搬送板を着脱可能に取り付けた回転板により前記各搬送板のネックキャビティ型を射出成形ステーション及び取出ステーションに交互に搬送し、射出成形ステーションで前記ネックキャビティ型に加え射出キャビティ型及び射出コア型を用いて熱可塑性樹脂にてプリフォームを射出成形する射出成形部と、
前記プリフォームのネック部を保持した状態で前記取出ステーションに搬送された前記ネックキャビティ型を、前記搬送板に支持させた状態で前記回転板より取り出し、前記プリフォームを保持していない空の前記ネックキャビティ型を支持する前記搬送板を前記回転板に受け渡す受渡し部と、
前記回転板から取り出された前記搬送板を前記受渡し部から受け取り、前記プリフォームのネック部を保持した前記ネックキャビティ型を加熱して、前記ネックキャビティ型内にて前記ネック部を前記熱可塑性樹脂の結晶化温度に達するように加熱する加熱部と、
前記ネック部を前記搬送板に支持された前記ネックキャビティ型より離型して、前記プリフォームを装置外部に取り出す取出部と、
前記プリフォームの取り出された空の前記ネックキャビティ型を前記搬送板に支持させたまま前記受渡し部に戻す戻し部と、
を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、射出成形に用いられるネックキャビティ型を用いて結晶化を行うので、ネック部は射出成形時の寸法精度を維持したまま効率よく結晶化できる。しかも、射出コア型及び射出キャビティ型から離型した後にネックキャビティ型を加熱するので、射出成形時間をむやみに長くする必要がない。又、プリフォームのネック部の結晶化を、プリフォームの射出成形直後に実施しているので、ネック部を結晶化温度まで加熱するのに、射出成形時の熱を利用することができ、ネック部の昇温に有利である。さらに、複数のネックキャビティ型を支持する搬送板を搬送して同時に複数のプリフォームのネック部を加熱し、ネックキャビティ型からプリフォームを装置外に取り出し、空のネックキャビティ型を支持する搬送板を回転板に戻すため、搬送効率がよく、成形効率もよい。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１において、
前記加熱部は、前記ネックキャビティ型を受け入れて前記ネックキャビティ型外面と接触し、前記ネックキャビティ型を介して前記ネック部の外面を加熱する加熱ポットと、
前記ネックキャビティ型内より前記ネック部内に挿入されてネック部内面とは非接触で前記ネック部内面を加熱する加熱コアと、
を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、請求項１の状態に加え、加熱ポットによりネックキャビティ型を加熱しネックキャビティ型によりネック部外面を加熱すると共に、ネック部内に挿入された加熱コアによりネック部内面を非接触で加熱することにより、加熱ポットや加熱コア等の加熱部材が直接ネック部に接触することなく加熱することができ、加熱によってネック部が加熱部材にくっついて変形してしまうのを防止できる。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項２において、
前記加熱コアは、前記ネックキャビティ型内面に接触してネックキャビティ型内面を加熱する加熱ピースを有することを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、請求項２の状態に加え、加熱ピースがネックキャビティ型内面と接触して加熱することで、ネックキャビティ型を内外面から加熱して加熱効率を向上させることができる。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記加熱部と前記取出部との間に、前記ネックキャビティ型を冷却して前記ネック部を冷却する冷却部が配置されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、請求項１〜３のいずれかの状態に加え、加熱部でネック部を加熱した後に冷却部でネック部を冷却することで、ネック部の結晶化したプリフォームをネックキャビティ型から短時間でネック部に変形を生じさせることなく離型することができる。
【００１７】
さらにネックキャビティ型を冷却することで、次の射出成形時のプリフォーム成形にも不具合がない。
【００１８】
請求項５の発明は、請求項４において、
前記冷却部は、前記ネックキャビティ型を受け入れて前記ネックキャビティ型外面と接触し、前記ネックキャビティ型を介して前記ネック部の外面を冷却する冷却ポットと、
前記ネックキャビティ型内より前記ネック部内に挿入されて前記ネック部内面に接触し、かつ、ブローエアを供給するブローコアと、
を有することを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、請求項４の状態に加え、ネックキャビティ型に接触する冷却ポット及びネック部内面に接触するブローコアによりネック部の内外両面から冷却することにより、効率よく冷却を行うことができ、ネック部が結晶化したプリフォームをネックキャビティ型から短時間でネック部に変形を生じさせることなく離型できる。また、ブローコアがネック部内面に接触し、さらにブローエアによってネック部を内側からネックキャビティ型に押しつけることでネック部の形状規制を行うことができる。
【００２０】
請求項６の発明は、請求項５において、
前記ブローコアは、前記ネック部内面と接触する部分の外径が、その接触する部分のネック部の内径よりも大きく形成され、前記ネック部内に挿入される際に前記ネック部を前記ネックキャビティ型内面に押し付け可能にされていることを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、請求項５の状態に加え、ブローコアがネック部をネックキャビティ型内面に押し付けることで、より確実なネック型の形状規制を行うことができる。
【００２２】
請求項７の発明は、請求項５または６において、
前記ブローコアは、前記ネック部の天面シール部及びこの天面シール部付近の内面と接触する部分と隣接して外周に環状溝部を有し、この環状溝部にブローエア導入口が臨ませられることを特徴とする。
【００２３】
本発明によれば、請求項５または６の状態に加え、ネック部の冷却時に環状溝部内にブローエアを供給することにより、ブローエアの圧力によって環状溝部に相当する位置のネック部をネックキャビティ型内面に押し付けて形状規制を行うと共に、ネック部の冷却を行うことができる。
【００２４】
請求項８の発明は、前記受渡し部が、前記回転板からの前記搬送板の取り出し及び前記回転板に対する前記搬送板の受渡しを、前記ネックキャビティ型、射出キャビティ型及び射出コア型の型締め時に行うことを特徴とする。
【００２５】
本発明によれば、射出成形時の型締め時間を用いてプリフォームのネック部を保持する複数のネックキャビティ型を支持した搬送板を取り出し、空のネックキャビティ型を支持した搬送板を供給することで、ネックキャビティ型の取り出し、供給のための待ち時間を設けることなく、効率よく射出成形を行うことができる。
【００２６】
請求項９の発明に係るプリフォームの成形方法は、ネックキャビティ型と、射出キャビティ型と、射出コア型とを用いて熱可塑性樹脂にてプリフォームを射出成形する工程と、
射出成形された前記プリフォームのネック部を前記ネックキャビティ型で保持したまま、ネックキャビティ型を支持する搬送板と共に回転板により取出ステーションに搬送する工程と、
前記取出ステーションに搬送された前記ネックキャビティ型及び前記搬送板を前記回転板から取り出す工程と、
前記回転板から取り出された前記ネックキャビティ型及び前記搬送板を加熱部に搬送する工程と、
前記加熱部に搬送された前記ネックキャビティ型を加熱することで、前記ネック部を熱可塑性樹脂の結晶化温度に加熱する工程と、
加熱された前記ネックキャビティ型とこのネックキャビティ型を支持する搬送板を冷却部に搬送する工程と、
前記冷却部に搬送された前記ネックキャビティ型を冷却することで、前記ネック部を冷却する工程と、
冷却された前記ネックキャビティ型から前記ネック部を離型してプリフォームを装置外部に取り出す工程と、
前記プリフォームの取り出された空の前記ネックキャビティ型を前記搬送板に支持させたまま前記回転板の前記取出ステーション対応位置まで戻す工程と、
空の前記ネックキャビティ型と前記搬送板を前記回転板の前記取出ステーションに受け渡す工程と、
を含むことを特徴とする。
【００２７】
本発明によれば、請求項１のプリフォームの成形装置を実施して請求項１と同様の作用効果が得られる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２９】
図１〜図９は、本発明の一実施の形態にかかるプリフォームの成形装置を示す図である。
【００３０】
図１は、プリフォームの成形装置の全体概略を示すもので、このプリフォームの成形装置１０は、機台１２上に、射出成形部１４と、受渡し部１６と、加熱部１８と、冷却部２０と、取出部２２と、戻し部２４とを有する。
【００３１】
ここで、射出成形されるプリフォーム２について図７、図８を参照して説明すると、このプリフォーム２は、大別して開口側のネック部４と、その下方に続く有底胴部６とを有する。ネック部４は、例えばねじ部４ａと、ロッキングリング４ｂと、サポートリング４ｃとを有する。ねじ部４ａ及びロッキングリング４ｂの領域は、このプリフォーム２を用いて成形された容器内に内容物が充填された後に、プラスチック製または金属製のキャップが装着されるキャップ装着領域となる。一方、サポートリング４ｃの領域は非キャップ装着領域であり、内容物の充填工程あるいはキャッピング工程時に容器本体を支えるために用いられる。
【００３２】
射出成形部１４は、機台１２上に配置した射出装置２６と対向する位置に射出成形ステーション２８が設けられ、この射出成形ステーション２８の射出装置２６と反対側の位置に取出ステーション３０が設けられている。
【００３３】
射出成形ステーション２８には、射出金型装置３２が型開閉可能に設けられている。
【００３４】
射出金型装置３２は、図２に示すように、射出キャビティ型３４と、ネックキャビティ型３６と、射出コア型３８とを有する。
【００３５】
射出キャビティ型３４は、射出装置２６と接続されるホットランナ型４０上に取り付けられており、ホットランナ型４０は、機台１２上に設けた下部基盤４１上に取り付けられている。この射出キャビティ型３４は、１列８個のプリフォーム２を２列同時に射出可能なキャビティ５８を有している。
【００３６】
型締めシリンダ４２は、ピストンロッド４４を機台１２内に突出させて機台１２内の可動部材４６に設けられた貫通孔５２を貫通可能とされている。可動部材４６は、タイバー４８を介して機台１２上方の可動盤５０と連結されると共に早送りシリンダ５６により昇降可能にされている。そして、型閉時には、図２の状態の様に貫通孔５２をスライド可能に設けたストッパ部材５４により閉塞し、型締シリンダ４２に油を注入することでピストンロッド４４と当接させ、型締力を得ている。
【００３７】
ネックキャビティ型３６は、ネック型固定板６０及び搬送板６２を介して回転板６４に取り付けられ、回転板６４は上部基盤６６の下面に回転自在に取り付けられている。
【００３８】
このネックキャビティ型３６は、図４及び図７に示すように、割型３６ａ、３６ｂから構成される。
【００３９】
ネック型固定板６０は、８個のネックキャビティ型３６を射出キャビティ型３４のキャビティ５８に対応した間隔で１列に取り付けている。このネック型固定板６０は、図４及び図７に示すように、開閉可能な２つの分割板６０ａ、６０ｂから構成され、この分割板６０ａ、６０ｂの開閉駆動により、ネックキャビティ型３６の開閉駆動が可能にされている。このネック型固定板６０が、各搬送板６２にそれぞれ２個ずつ取り付けられている。
【００４０】
搬送板６２は、図３に示すように、１列８個の射出コア型貫通孔６８を２列有し、その２列の間には、軽量化のための大きな孔が有る。
【００４１】
回転板６４には、搬送板６２が、その回転中心をはさんで両側に２枚係合片７２を回転外側に向けた状態で着脱可能に取り付けられる。回転板６４と搬送板６２の取り付けは、回転板６４の下面に設けられたガイドレール（図示せず）上にスライド可能に搬送板６２の両端のスライド辺７０を載せ、さらに搬送板６２の下方へ退避可能に回転板６４に設けられたロックピン（図示せず）を搬送板６２の両端付近に２ヶ所設けられた位置決め孔７４と係合することで固定されている。前記ロックピンは上部基盤６６上の取出ステーション２８に設けられたロックピン解除機構７６により下降駆動することで、位置決め孔７４から解除される。
【００４２】
回転板６４は、上部基盤６６の下面に回転可能に取り付けられており、この回転板６４の回転中心に連結された回転軸７８を駆動シリンダにより進退駆動するラック８０及びピニオン８２からなる回転機構８４にて１８０゜交互に反転駆動させることで、各搬送板６２に支持されたネックキャビティ型３６を射出成形ステーション２８及び取出ステーション３０に交互に搬送し得るようになっている。
【００４３】
上部基盤６６は、タイバー４８に沿って昇降可能にされており、回転軸７８を昇降させる昇降シリンダ８６により回転板６４と一体に昇降駆動されるようになっている。また、上部基盤６６は、射出コア型３８を貫通させるようになっている。
【００４４】
射出コア型３８は、可動盤５０の下面に、射出キャビティ型３４のキャビティ５８及びネックキャビティ型３６と対応させて１列８個で２列取り付けられ、可動盤５０によって昇降可能にされている。
【００４５】
受渡し部１６は、取出ステーション３０と対向配置され、プリフォーム２のネック部４を保持したネックキャビティ型３６を支持する搬送板６２を回転板６４から取り出して加熱部１８に受け渡すと共に、空のネックキャビティ型３６を支持する搬送板６２を戻し部２４から受け取って搬送板６２の取り出された回転板６４に受け渡すようになっている。
【００４６】
具体的には、連結部材９０によって上端を固定した４本のガイドロッド９４が機台１２上に設けられ、このガイドロッド９４に沿って受渡しフレーム９６が昇降可能に設けられている。そして、この受渡しフレーム９６を昇降する第１昇降シリンダ９８と、第１昇降シリンダ９８をガイドロッド９４に沿って昇降可能に取り付ける取付板９１、９２と、取付板９２に設けられ、機台１２に対して取付板９２を昇降可能とする第２昇降シリンダ１００とが設けられている。
【００４７】
受渡しフレーム９６には、下部に回転板６４から加熱部１８へと搬送板６２を受け渡すための第１のレール１０２が設けられ、上部に戻し部２４から回転板６４へと搬送板６２を受け渡すための第２のレール１０４が設けられている。
【００４８】
そして、第１及び第２昇降シリンダ９８、１００の双方を駆動させることにより、受渡しフレーム９６が最上昇位置まで上昇して第２のレール１０４が戻し部２４から搬送板６２を受け取る受取り位置Ａに停止し、戻し部２４から搬送板６２を第２のレール１０４上に受け取る。また、可動盤５０、上部基盤６６が下降して型締めされる際に上部基盤が押下げ板１０６を押すことで受渡しフレーム９６を押し下げ、第１のレール１０２が射出成形ステーション２８の型締め時における搬送部材６２の取出し受渡し位置Ｂに停止させ、回転板６４から搬送板６２を第１のレール１０２上に取り出すことを可能にする。
【００４９】
この状態から、第１昇降シリンダ９８により第２のレール１０４を取出し受渡し位置Ｂまで下降させると、第２のレール１０４上の搬送板６２を回転板６２に受け渡すことが可能である。
【００５０】
さらに、この状態から、第２昇降シリンダ１００により取付板９１、９２、第１昇降シリンダ９８及び受渡しフレーム９６を下降させると、第１のレール１０２が加熱部１８に対して搬送板６２を受け渡す受渡し位置Ｃで停止し、受渡しが可能である。
【００５１】
さらに、連結部材９０には、戻し部２４によって搬送されてきた搬送板６２を停止させるためのショックアブソーバ１０７を昇降させるショックアブソーバ昇降シリンダ１０８が設けられている。
【００５２】
また、受取り位置Ａ及び受渡し位置Ｃには、それぞれ搬送板６２を第２のレール１０４、加熱部１８へ送り出すための送出しシリンダ１１０、１１２が配設され、取出し受渡し位置Ｂには、搬送板６２を回転板６４から取り出し、あるいは回転板６４に受け渡すための受渡しシリンダ１１４が配設されている。
【００５３】
送出しシリンダ１１０には、戻し部２４で搬送された搬送板６２の受渡し部１６側への通過を許し、通過後に搬送板６２を押し出すことのできる送出し部材１１６が取り付けられている。
【００５４】
受渡しシリンダ１１４には、搬送板６２の係合片７２と上下方向で非係合、水平方向で係合する係合部材１１８が取り付けられ、係合片７２と係合した状態で搬送板６２の取り出し、受渡しが行えるようになっている。
【００５５】
また、第２のレール１０４側には、搬送部材６２の位置決め孔７４に係合して位置決めを行う位置決めピン（図示せず）を昇降させる位置決めシリンダ１２０が設けられている。
【００５６】
加熱部１８は、プリフォーム２のネック部４を保持したネックキャビティ型３６を搬送板６２に支持させた状態で、ネック部４を加熱して結晶化させることで、耐熱性を向上させるもので、第１加熱ステーション１２２から第５加熱ステーション１３０の５つのステーションを直線状に有している。
【００５７】
第１から第４加熱ステーション１２２〜１２８は、２つの搬送板６２に支持される３２個のプリフォーム２のネック部４を同時に加熱処理するようになっており、第５加熱ステーション１３０は、１つの搬送板６２に支持される１６個のプリフォーム２のネック部４を加熱処理するようになっている。第１〜第５加熱ステーション１２２〜１３０には、第１のレール１０２の受渡し位置Ｃと同じ高さ位置に搬送板６２を搬送するための第１搬送レール１３２が連続して掛け渡されており、搬送板６２は送出しシリンダ１１２により順次第１加熱ステーション１２２〜第５加熱ステーション１３０へと搬送駆動されるようになっている。
【００５８】
第１〜第５加熱ステーション１２２〜１３０は、基本的にはほぼ同様の構成を有するので、図２及び図４に示された第１加熱ステーション１２２について説明し、他の加熱ステーションは相違点のみ説明する。
【００５９】
第１加熱ステーション１２２は、搬送レール１３２を挟んで２つの搬送板６２の各プリフォーム２対応位置下方に加熱ポット１３６を配置すると共に、各プリフォーム２対応位置上方に加熱コア１３８を配置している。
【００６０】
各加熱ポット１３６は、図４に示すように、プリフォーム２のネック部４付近に相当する筒状のもので、内面にネックキャビティ型３６の外面形状に対応したテーパ部１４２を有し、このテーパ部１４２付近外周にヒータ１４４を鋳込んで形成されている。この加熱ポット１３６には、熱電対１４６が設けられ、加熱温度を検出して温度調節し得るようになっている。
【００６１】
また、各加熱ポット１３６は、プリフォーム２対応位置に貫通孔１４８を有する加熱ポット台１４０上に固定されている。そして、同図左側に示す下降位置から図示せぬ駆動手段により同図右側に示す上昇位置まで上昇し、ネックキャビティ型３６を受け入れてネックキャビティ型３６の外面と接触し、ネックキャビティ型３６を介してプリフォーム２のネック部４を加熱するようになっている。
【００６２】
各加熱コア１３８は、加熱コア固定板１５４に取り付けられており、内部にロッドヒータ１５０を有し、このロッドヒータ１５０の下端部に加熱ピース１５２が取り付けられた状態となっている。
【００６３】
そして、同図左側に示す上昇位置から図示せぬ駆動手段により同図右側に示す下降位置まで下降し、搬送板６２を貫通してネックキャビティ型３６内に挿入されてネック部４の内面とは非接触でネック部４の内面を加熱するようになっている。この場合、加熱ピース１５２の上部外面がネックキャビティ型３６の内面に接触してネックキャビティ型３６を加熱するようになっている。
【００６４】
第２及び第４加熱ステーション１２４、１２８は第１加熱ステーション１２２と同じ構成であり、第３加熱ステーション１２６は、図１に示すように、一方の搬送板６２のプリフォーム２に対応する加熱ポット１３６が省略されている点で第１加熱ステーション１２２と相違している。また、第５加熱ステーション１３０でも、加熱ポット１３６が省略されている。
【００６５】
冷却部２０は、加熱部１８でネック部４が加熱されて結晶化したプリフォーム２のネック部４を冷却するもので、第１冷却ステーション１５６と、第２冷却ステーション１５８とを有する。
【００６６】
第１冷却ステーション１５６では、２つの搬送板６２に支持されたプリフォーム２を同時に冷却するようにしており、第２冷却ステーション１５８では、１つの搬送板６２に支持されたプリフォーム２を冷却するようにしている。
【００６７】
また、第１及び第２冷却ステーション１５６、１５８では、冷却ポット１６０及びブローコア１６２を用いて冷却するもので、図５及び図６に示すように、各搬送板６２に対応した数の冷却ポット１６０を、個々に設けられた第２搬送レール１６４により搬送される搬送板６２の下方位置に固定し、搬送板６２の上方位置には、ブローコア１６２にブローエアを供給するエア供給ブロック１６６を配設している。なお、第２冷却ステーション１５８側のエア供給ブロック１６６は、第１冷却ステーション１５６のエア供給ブロック１６６の半分の大きさにされている。
【００６８】
ブローコア１６２は、１つの搬送板６２のプリフォーム２の数に対応させて１６個がブローコア固定板１６８に取り付けられた状態で、搬送板６２上に載置されて搬送板６２と一緒に第２搬送レール１６４上を搬送されるようになっている。また、このブローコア固定板１６８には、搬送板６２の位置決め孔７４内に挿入されて各ブローコア１６２の位置決めを行う位置決めロッド１７０が設けられている。
【００６９】
このブローコア１６２を取り付けたブローコア固定板１６８は、第５加熱ステーション１３０と隣接して設けられたブローコア下降機構１７２によって、搬送板６２上に載置されるようになっている。
【００７０】
ブローコア下降機構１７２は、ブローコア固定板保持部材１７４と、ブローコア固定板保持部材１７４を下降可能に案内するガイドロッド１７６と、ブローコア固定板保持部材１７４を下降させるブローコア下降シリンダ１７８とを有している。
【００７１】
ブローコア固定板保持部材１７４には、ブローコア固定板１６８の搬送方向に沿ってＬ字状の保持溝１８０が２箇所に形成され、この保持溝１８０にブローコア固定板１６８の上面に突出形成したＬ字状の保持片１８２を係合させて、ブローコア固定板１６８を保持させるようにしている。
【００７２】
また、このブローコア下降機構１７２の下方位置まで加熱部１８の第１搬送レール１３２が延長されており、このブローコア下降機構１７２下方位置の搬送板６２に対しブローコア下降機構１７２によりブローコア固定板１６８を下降させて位置決めロッド１７０を搬送板６２の位置決め孔７４に差し込んで位置決めした状態で、搬送板６２が第１冷却ステーション１５６側に搬送されると、保持溝１８０に対して保持片１８２がスライドして係合が解除され、搬送板６２に対してブローコア固定板１６８が載置されるようになっている。
【００７３】
第１冷却ステーション１５６及び第２冷却ステーション１５８では、それぞれ第２搬送レール１６４及びエア供給ブロック１６６が昇降シリンダ１８４により昇降ガイドロッド１８６を介して昇降可能にしている。
【００７４】
エア供給ブロック１６６は、昇降ガイドロッド１８６の上端に固定され、第２搬送レール１６４は、エア供給ブロック１６６の下方で昇降ガイドロッド１８６に対してスライド可能にされると共に、図６左側に示すように、エア供給ブロック１６６との間にブローコア固定板１６８を移動可能にする所定スペースを形成するためのスプリング１８８が設けられ、かつ、割リング１９０によって下方位置が規制されるようになっている。
【００７５】
そして、昇降シリンダ１８４を駆動することにより、図６右側に示すように、エア供給ブロック１６６及び第２搬送レール１６４が下降して、図７及び図８に示すように、冷却ポット１６０、ネックキャビティ型３６及びブローコア１６２が組み合わせられてプリフォーム２のネック部４が冷却されるようになっている。
【００７６】
この冷却ポット１６０は、プリフォーム２のネック部４付近に冷却水路１９２が形成され、その中を冷却水が循環するようになっており、ネック部４付近の有底胴部６の外面と直接接触して冷却すると共に、ネックキャビティ型３６を受け入れてネックキャビティ型３６の外面と接触し、ネックキャビティ型３６を介してネック部４の外面を冷却するようになっている。
【００７７】
また、ブローコア１６２は、ネックキャビティ型３６内よりネック部４内に挿入されてネック部４の内面と接触し、ネック部４を内面から冷却すると共に、エア供給ブロック１６６から供給されたブローエアを供給してネック部４付近をネックキャビティ型３６に押し付けることで形状規制するようにしている。
【００７８】
この場合、ブローコア１６２は、ネック部４の内面と接触する部分の外径が、その接触する部分のネック部の内径よりも大きく形成され、ネック部４内に挿入される際に、ネック部４をネックキャビティ型３６の内面に押し付けてネック部４の外面形状を規制するようになっている。
【００７９】
また、ブローコア１６２は、ネック部４の天面シール部１９４及びこの天面シール部付近の内面と接触する部分と隣接して、ロッキングリング４ｂとの接触部との間に外周に環状溝部１９６を有し、この環状溝部１９６にブローエア導入口１９８が臨ませられ、ブローエアの圧力によって環状溝部１９６に相当する位置のネック部４をネックキャビティ型３６内面に押し付けて形状規制を行うと共に、ネック部４の冷却を行うようにしている。なお、特にブローコア１６２がロッキングリング４ｂを接触冷却することにより、厚肉のロッキングリング４ｂ部分にひけ等が生じるのを防止できる。
【００８０】
そして、冷却部２０の最終位置、すなわち、第２冷却ステーション１５８と隣接し、かつ、第２搬送レール１６４を兼用する位置に、載置用のブローコア下降機構１７２と同じ機構を有する戻し用のブローコア上昇機構２００が設けられており、冷却が終了してブローコア上昇機構２００の下方に搬送されたブローコア固定板１６８を搬送板６２上から受け取って、ブローコア下降機構１７２、２００間に配設されたブローコア搬送レール２０２及びロッドレスシリンダからなるブローコア搬送シリンダ２０４にてブローコア固定板１６８をブローコア下降機構１７２に戻すようにしている。
【００８１】
取出部２２は、ブローコア上昇機構２００によってブローコア固定板１６８が取り外された状態で、第２搬送レール１６４から搬送板６４が搬送されてくると、図９に示すように、第３搬送レール２０６によって受け取るようになっている。
【００８２】
この第３搬送レール２０６上の搬送板６２に支持されるネック型固定板６０の下方には、分割板６０ａ、６０ｂを開いてネックキャビティ型３６を型開する型開カム２０８が型開シリンダ２１０によって昇降可能に設けられており、この型開カム２０８を型開シリンダ２１０により上昇させてネックキャビティ型３６を型開し、ネックキャビティ型３６にネック部４が支持されたプリフォーム２を装置外に取り出せるようになっている。プリフォーム２を装置外へ取り出すためのコンベア等は図示していないが、公知の手段を適宜用いる。
【００８３】
戻し部２４は、取出部２２でプリフォーム２が取り出されて空になったネックキャビティ型３６を支持する搬送板６２を受渡し部１６まで戻すもので、戻しレール２１２と、搬送レール昇降シリンダ２１４と、送出しシリンダ（図示せず）とを有している。
【００８４】
戻しレール２１２は、図６及び図９に示すように、取出部２２の上方位置から受渡し部１６の受取り位置Ａまで掛け渡されている。この戻しレール２１２は、チャネル状のもので、下部フランジ部の内側面にカムフォロア２１６（図２参照）を設け、搬送板６２を転動可能にしている。また、戻しレール２１２が確実に戻し部１６まで転動できるように、取出部２２側を持ち上げて戻し部１６に向かって下降傾斜させる持ち上げシリンダ（図示せず）を設けるようにしている。
【００８５】
搬送レール昇降シリンダ２１４は、取出位置から第３搬送レール２０６を戻しレール２１２の高さ位置まで搬送するようになっている。
【００８６】
送出しシリンダは、第３搬送レール２０６が戻しレール２１２の高さ位置にあるときに、第３搬送レール２０６から戻しレール２１２へと搬送板６２を送り出すようにしている。
【００８７】
次に、前述のプリフォームの成形装置１０を用いたプリフォームの成形方法について説明する。
【００８８】
まず、射出成形部１４でネックキャビティ型３６と、射出キャビティ型３４と、射出コア型３８とを用いて熱可塑性樹脂にてプリフォーム２を射出成形する。
【００８９】
この場合、射出成形ステーション２８において、昇降シリンダ８６及び早送りシリンダ５６を駆動させて、射出キャビティ型３４、ネックキャビティ型３６及び射出コア型３８を型閉し、型締めシリンダ４２を駆動して型締め力をタイバー４８を介して可動盤に５０に伝達させ、型締めを行う。
【００９０】
この状態で、射出装置２６からホットランナ型４０を介し、射出キャビティ型３４内に熱可塑性樹脂を射出して、外面がネックキャビティ型３６によって規定されたネック部４及び外面が射出キャビティ型３４によって規定された有底胴部６を有するプリフォーム２を射出成形する。
【００９１】
その後、射出キャビティ型３４及び射出コア型３８を冷却して所定時間プリフォーム２を冷却し、型締めシリンダ４２による型締めを解除し、早送りシリンダ５６及び昇降シリンダ８６により、可動盤５０及び上部基盤６６を上昇させると、射出キャビティ型３４とプリフォーム２が離型されてプリフォーム２が射出キャビティ型３４内から取り出され、また、射出コア型３８とプリフォーム２が離型されて射出コア型３８が取り出され、プリフォーム２のみがネックキャビティ型３６にネック部４が保持された状態となる。
【００９２】
次に、射出成形されたプリフォーム２のネック部４をネックキャビティ型３６で保持したまま、ネックキャビティ型３６を支持する搬送板６２と共に、回転板６４により取出ステーション３０に搬送する。
【００９３】
この場合、回転機構８４により回転軸７８を回転させて回転板６４を１８０゜回転させると、ネックキャビティ型３６にネック部４を保持されたプリフォーム２が射出成形ステーション２８から取出ステーション３０へと搬送されることとなる。この回転により、取出ステーション３０に取り付けられている、プリフォーム２の保持されていないネックキャビティ型３６が搬送板６２に支持された状態で、射出成形ステーション２８へと搬送され次の射出成形に備える。
【００９４】
次いで、受渡し部１６において、取出ステーション３０に搬送されたネックキャビティ型３６及び搬送板６２を回転板６４から取り出す。
【００９５】
この場合、上記型開に合わせて第１及び第２昇降シリンダ９８、１００の双方を駆動させて受渡しフレーム９６を最上昇位置まで上昇させる。この状態で、第２のレール１０４は、受取り位置Ａとなって戻しレール２１２と同じ高さになる。
【００９６】
この状態から、ショックアブソーバ昇降シリンダ１０８によりショックアブソーバを上昇させて、送出しシリンダ１１０により戻し部２４の空のネックキャビティ型３６を支持する搬送板６２を第２のレール１０４上に送り出し、位置決めシリンダ１２０を駆動して空のネックキャビティ型３６を支持する搬送板６２の位置決めを行う。
【００９７】
これにあわせて、第１のレール１０２側では、受渡しシリンダ１１４により係合部材１１８を取出しステーション３０側に進出させると共に、射出成形ステーション２８側では次の射出成形を行うために、可動盤５０及び上部基盤６６を下降させて型締めを行う。これにより、取出しステーション３０の搬送板６２の係合片７２が係合部材１１８内に入り込んで係合状態となる。また、射出成形のための型閉じ動作によって上部基盤６６が下降して押し下げ板１０６を型締位置まで押し下げる。押し下げ板１０６の下降によって、第１のレール１０２は受け渡し位置Ｂの高さに設定される。この様にすれば、プリフォーム２の長さが変更されても装置の調整は不要である。この状態でロックピン解除機構７６により搬送板６２の回転板６４に対するロックを解除して、そのまま係合部材１１８を後退させれば、取出しステーション３０の回転板６４から搬送板６２を第１のレール１０２上に取出すことができる。
【００９８】
次に、回転板６４から取り出されたネックキャビティ型３６及び搬送板６２を加熱部１８に搬送する。
【００９９】
この場合、まず、第１昇降シリンダ９８により、第２のレール１０４を取出し受渡し位置Ｂまで下降させる。この動作によって、第１のレール１０２上の搬送板６２の係合片７２が係合部材１１８空抜け出して非係合状態となり、第２のレール１０４上の搬送板６２の係合片７２が係合部材１１８と係合する。この状態で、第２のレール１０４側の位置決めシリンダ１２０により空のネックキャビティ型３６を支持する搬送部材６２の位置決めを解除し、かつ、ロックピン解除機構７６ロックピンを下げた状態にして、受渡しシリンダ１１４により第２のレール１０４上の搬送板６２を回転板６４の取出しステーション３０に受け渡して、ロックピンでロックすれば受渡しが完了する。
【０１００】
そして、第２昇降シリンダ１００により、第１のレール１０２を受渡し位置Ｃまで下降させ、送出しシリンダ１１２により、第１のレール１０２上の搬送板６２を第１搬送レール１３２に送り出せば、加熱部１８への搬送が完了する。
【０１０１】
次いで、加熱部１８に搬送されたネックキャビティ型３６を加熱することで、ネック部４を熱可塑性樹脂の結晶化温度に加熱する。
【０１０２】
この場合、第１搬送レール１３２上に位置する搬送板６２に支持されているネックキャビティ型３６に対し、上下から加熱コア１３８及び加熱ポット１３６を接触させて、ネックキャビティ型３６を介してネック部４を加熱し、ネック部４の結晶化を行う。ここで、ネックキャビティ型３６は、加熱コア１３８の加熱ピース１５２及び加熱ポット１３６が内外から接触して加熱されるため、加熱効率よくネック部４の加熱ができる。また、加熱コア１３８は、加熱ピース１５２がネック部４内に挿入されて、ネック部４の内面とは非接触でネック部４の内面の加熱を行うことにより、加熱によってネック部４が加熱コア１３８にくっついてしまうのを防止している。
【０１０３】
そして、このような加熱を第１〜第４加熱ステーション１２２〜１２８では、２つの搬送板６２に支持されたプリフォーム２を同時に、また、第５加熱ステーション１３０では１つの搬送板６２に支持されたプリフォーム２に対して行い、各搬送板６２のプリフォーム２に対して９回の加熱を行うようにしている。
【０１０４】
次に、加熱されたネックキャビティ型３６とこのネックキャビティ型３６を支持する搬送板６２を冷却部２０に搬送する。
【０１０５】
この場合、送出しシリンダ１１２によって順次搬送板６２が第１搬送レール１３２から第２搬送レール１６４へと搬送される。また、この搬送の際に、ブローコア下降機構１７２によって、搬送板６２上にブローコア１６２を取り付けたブローコア固定板１６８が載置され、搬送板６２と一緒に搬送される。
【０１０６】
次いで、冷却部２０に搬送されたネックキャビティ型３６を冷却することで、ネック部４を冷却する。
【０１０７】
この場合、固定された冷却ポット１６０に対して、搬送板６２及びブローコア固定板１６８を支持する第２搬送レール１６４と、ブローコア固定板１６８のブローコア１６２にブローエアを供給するエア供給ブロック１６６とを昇降シリンダ１８４により下降させることで、冷却ポット１６０、ネックキャビティ型３６及びブローコア１６２が組み合わせられて、プリフォーム２のネック部４を冷却する。
【０１０８】
このプリフォーム２のネック部４の冷却は、冷却ポット１６０をネックキャビティ型３６の外面に接触させてネックキャビティ型３６を介してネック部４の外面を冷却すると共に、ブローコア１６２をネック部４内に挿入してネック部４の内面と接触させてネック部４の内面を冷却することで、ネック部４を短時間で効率よく冷却することができる。
【０１０９】
また、ブローコア１６２のネック部４の内面と接触する部分の外径をその接触する部分の内径より大きくして、ネック部４内への挿入時にネック部４の外面をネックキャビティ型３６の内面に押し付けることで、ネック部４の外面形状を規制することができる。
【０１１０】
さらに、ブローコア１６２の環状溝部１９６よりネック部４の天面シール部１９４付近の内面と隣接する部分に、ブローエアを供給し、ブローエアの圧力でその部分をネック部４の内面に押し付けて冷却しつつ形状規制を行う。このブローエアは、ブローコア１６２の下端からも供給されてネック部４以外の有底胴部６も冷却する。
【０１１１】
この冷却は、各搬送板６２に支持されるプリフォーム２に対して、第１冷却ステーション１５６で２回、第２冷却ステーション１５８で１回の合計３回行われる。
【０１１２】
そして、冷却が終了したブローコア固定板１６８は、第２冷却ステーション１５８と隣接したブローコア上昇機構２００によって取り出され、ブローコア搬送レール２０２及びブローコア搬送シリンダ２０４により、載置側のブローコア下降機構１７２まで戻される。また、搬送板６２は、送出しシリンダ１１２によって順送りに取出部２２へと搬送される。
【０１１３】
次に、取出部２２において、冷却されたネックキャビティ型３６からネック部４を離型してプリフォーム２を装置外部に取り出す。
【０１１４】
この場合、冷却部２０から搬送されて第３搬送レール２０６上にある搬送板３６に支持されたネック型固定板６０に対し、型開シリンダ２１０により、下方から型開カム２０８を上昇させて、分割板６０ａ、６０ｂを開き、ネックキャビティ型３６を型開することで、ネックキャビティ型３６からネック部４を離型して取り出す。
【０１１５】
次いで、プリフォーム２の取り出された空のネックキャビティ型３６を搬送板６２に支持させたまま、回転板６４の取出ステーション３０対応位置まで戻す。
【０１１６】
この場合、まず、戻し部２４において、搬送板６２を第３搬送レール２０６に支持させたまま、搬送レール昇降シリンダ２１４によって、第３搬送レール２０６を戻しレール２１２の高さまで上昇させ、その高さ位置で図示せぬ送出しシリンダにより、搬送板６２を戻しレール２１２側に押し出す。
【０１１７】
この際、図示せぬ持ち上げシリンダにより取出部２２側を持ち上げると、搬送板６２は戻しレール２１２のカムフォロア２１６上を転動して送り出しシリンダ１１０の送出し部材１１６を通過してショックアブソーバ昇降シリンダ１０８に取り付けられた図示せぬショックアブソーバに当接して停止する。
【０１１８】
この状態で、受渡し部１６の第２のレール１０４が上昇して受取り位置Ａにくると、前述のように、送出しシリンダ１１０により戻しレール２１２から第２のレール１０４へと搬送板６２が受取られる。
【０１１９】
こののち、第１のレール１０２では、前述のように、プリフォーム２を支持する搬送板６２を回転板６４から取出し、取出しステーション３０の回転板６４は空になっている。
【０１２０】
この状態で、前述のように、第２のレール１０４を取出し受渡し位置Ｂまで下降させると、空のネックキャビティ型３６を支持する搬送板６２が型締め時の回転板６４の取出しステーション３０位置と対応して位置することとなる。
【０１２１】
そして、この状態で、前述のように、空のネックキャビティ型３６と搬送板６２を回転板６４の取出ステーション３０に受け渡せば、次の射出成形の準備が完了することとなる。
【０１２２】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
【０１２３】
例えば、加熱ステーションを５箇所に設け、４箇所で２つの搬送板のプリフォーム、１箇所で１つの搬送板のプリフォームを加熱する例を示したが、この例に限らず、この加熱ステーションの数の増減、各加熱ステーションでの処理する搬送板数は適宜変更可能である。あるいは、加熱ステーションは残存させたまま、特定の加熱ステーションにて加熱工程を実施しないようにしても良い。また、加熱ポットを省略する場所も、図示の例に限らず、プリフォームの加熱状態に応じて適宜変更できる。
【０１２４】
また、ネックキャビティ型にて結晶化される領域としては、前記実施の形態の状態に限らず、サポートリングの下方の非延伸領域をも結晶化させてもよい。
【０１２５】
さらに、各加熱ステーションでは、加熱コア及び加熱ポットの双方を可動にしているが、いずれか一方のみ可動にすることもできる。
【０１２６】
また、冷却部において、２つの冷却ステーションを設け、一方で２つの搬送板のプリフォーム、他方で１つの搬送板のプリフォームを冷却しているが、冷却ステーションの数及び１度に処理する搬送板の数は適宜変更できる。
【０１２７】
さらに、戻し部では、戻しレールの取出部側を持ち上げて受渡し部側に向けて下降傾斜させるようにしているが、この下降傾斜状態で固定することも可能である。
【０１２８】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るプリフォームの射出成形装置全体の概略側面図である。
【図２】図１の射出成形部、受渡し部及び加熱部の一部を示す概略断面図である。
【図３】図２における搬送板の平面図である。
【図４】図１及び図２の加熱部における加熱ステーションの状態を示す部分拡大断面図である。
【図５】図１の冷却部の状態を示す拡大図である。
【図６】図５の正面図である。
【図７】図５及び図６の冷却ポット及びブローコアの状態を示す断面図である。
【図８】図７のブローコアの部分拡大図である。
【図９】図１の取出部の正面図である。
【符号の説明】
１０ プリフォームの成形装置
１４ 射出成形部
１６ 受渡し部
１８ 加熱部
２０ 冷却部
２２ 取出部
２４ 戻し部
２８ 射出成形ステーション
３０ 取出しステーション
３４ 射出キャビティ型
３６ ネックキャビティ型
３８ 射出コア型
６０ ネック型固定板
６２ 搬送板
６４ 回転板
１３６ 加熱ポット
１３８ 加熱コア
１５２ 加熱ピース
１５４ 加熱コア固定板
１６０ 冷却ポット
１６２ ブローコア
１６６ エア供給ブロック
１６８ ブローコア固定板
１９４ 天面シール部
１９６ 環状溝部
１９８ ブローエア導入口
【発明の属する技術分野】
本発明は、合成樹脂製容器をブロー成形する際に用いる有底筒状のプリフォームの成形装置及び成形方法に関する。さらに詳しくは、射出成形に用いるネックキャビティ型を利用して、ネック部を結晶化させるプリフォームの成形装置及び成形方法に関する。
【０００２】
【背景技術及び発明が解決しようとする課題】
特に耐熱性容器を成形するにあたり、その容器あるいは該容器成形用のプリフォームのネック部あるいは口部などと称される未配向もしくは著しく低配向の領域を、結晶化させて耐熱性を持たせる方法がある。この方法は、特に、高温内容物を充填するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製の容器で実用化されている。
【０００３】
この実用化されたネック部の結晶化方法は、例えば、特公昭６２−２５４９１に開示されるように成形されたびん体(もしくはプリフォーム)のネック部の周りにヒータを配置させて結晶化するという方法である。
【０００４】
この様な方法で結晶化されたネック部は、加熱時に歪みや熱による収縮などの変形を受けやすく、そのため、良品を得るためには熟練した成形者によるプリフォームの射出成形条件の設定、製品(びん体もしくはプリフォーム)の保管の管理、収縮を予測したネック部の設計などの多くの課題があり、中小の容器成形業者では導入に耐えない。特に、ネック部は内容物の漏れを防ぐ目的で高い寸法精度が多くの規格で要求されている。
【０００５】
本発明者等は、これらの課題を解決するために、射出成形後のネックキャビティ型を用いて、プリフォームのネック部を結晶化することを課題にして、本発明に至った。
【０００６】
従って、本発明の目的は、射出成形時のネックキャビティ型を加熱してプリフォームのネック部を結晶化することで、そのネック部の寸法精度を維持したまま効率よく結晶化することのできるプリフォームの成形装置及び成形方法を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、射出成形金型から離型されてからネック部の結晶化を射出成形工程以外の時間で行うことで、プリフォームの射出成形時間をむやみに長くすることなく結晶化することのできるプリフォームの成形装置及び成形方法を提供することにある。
【０００８】
本発明のさらに他の目的は、射出成形時の型締め時間を用いてプリフォームのネック部を保持するネックキャビティ型を取り出し、空のネックキャビティ型を供給することで、ネックキャビティ型の取り出し、供給のための待ち時間を設けることなく、効率よく射出成形を行うことができるプリフォームの成形装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係るプリフォームの成形装置は、複数のネックキャビティ型を支持する一対の搬送板を着脱可能に取り付けた回転板により前記各搬送板のネックキャビティ型を射出成形ステーション及び取出ステーションに交互に搬送し、射出成形ステーションで前記ネックキャビティ型に加え射出キャビティ型及び射出コア型を用いて熱可塑性樹脂にてプリフォームを射出成形する射出成形部と、
前記プリフォームのネック部を保持した状態で前記取出ステーションに搬送された前記ネックキャビティ型を、前記搬送板に支持させた状態で前記回転板より取り出し、前記プリフォームを保持していない空の前記ネックキャビティ型を支持する前記搬送板を前記回転板に受け渡す受渡し部と、
前記回転板から取り出された前記搬送板を前記受渡し部から受け取り、前記プリフォームのネック部を保持した前記ネックキャビティ型を加熱して、前記ネックキャビティ型内にて前記ネック部を前記熱可塑性樹脂の結晶化温度に達するように加熱する加熱部と、
前記ネック部を前記搬送板に支持された前記ネックキャビティ型より離型して、前記プリフォームを装置外部に取り出す取出部と、
前記プリフォームの取り出された空の前記ネックキャビティ型を前記搬送板に支持させたまま前記受渡し部に戻す戻し部と、
を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、射出成形に用いられるネックキャビティ型を用いて結晶化を行うので、ネック部は射出成形時の寸法精度を維持したまま効率よく結晶化できる。しかも、射出コア型及び射出キャビティ型から離型した後にネックキャビティ型を加熱するので、射出成形時間をむやみに長くする必要がない。又、プリフォームのネック部の結晶化を、プリフォームの射出成形直後に実施しているので、ネック部を結晶化温度まで加熱するのに、射出成形時の熱を利用することができ、ネック部の昇温に有利である。さらに、複数のネックキャビティ型を支持する搬送板を搬送して同時に複数のプリフォームのネック部を加熱し、ネックキャビティ型からプリフォームを装置外に取り出し、空のネックキャビティ型を支持する搬送板を回転板に戻すため、搬送効率がよく、成形効率もよい。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１において、
前記加熱部は、前記ネックキャビティ型を受け入れて前記ネックキャビティ型外面と接触し、前記ネックキャビティ型を介して前記ネック部の外面を加熱する加熱ポットと、
前記ネックキャビティ型内より前記ネック部内に挿入されてネック部内面とは非接触で前記ネック部内面を加熱する加熱コアと、
を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、請求項１の状態に加え、加熱ポットによりネックキャビティ型を加熱しネックキャビティ型によりネック部外面を加熱すると共に、ネック部内に挿入された加熱コアによりネック部内面を非接触で加熱することにより、加熱ポットや加熱コア等の加熱部材が直接ネック部に接触することなく加熱することができ、加熱によってネック部が加熱部材にくっついて変形してしまうのを防止できる。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項２において、
前記加熱コアは、前記ネックキャビティ型内面に接触してネックキャビティ型内面を加熱する加熱ピースを有することを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、請求項２の状態に加え、加熱ピースがネックキャビティ型内面と接触して加熱することで、ネックキャビティ型を内外面から加熱して加熱効率を向上させることができる。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記加熱部と前記取出部との間に、前記ネックキャビティ型を冷却して前記ネック部を冷却する冷却部が配置されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、請求項１〜３のいずれかの状態に加え、加熱部でネック部を加熱した後に冷却部でネック部を冷却することで、ネック部の結晶化したプリフォームをネックキャビティ型から短時間でネック部に変形を生じさせることなく離型することができる。
【００１７】
さらにネックキャビティ型を冷却することで、次の射出成形時のプリフォーム成形にも不具合がない。
【００１８】
請求項５の発明は、請求項４において、
前記冷却部は、前記ネックキャビティ型を受け入れて前記ネックキャビティ型外面と接触し、前記ネックキャビティ型を介して前記ネック部の外面を冷却する冷却ポットと、
前記ネックキャビティ型内より前記ネック部内に挿入されて前記ネック部内面に接触し、かつ、ブローエアを供給するブローコアと、
を有することを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、請求項４の状態に加え、ネックキャビティ型に接触する冷却ポット及びネック部内面に接触するブローコアによりネック部の内外両面から冷却することにより、効率よく冷却を行うことができ、ネック部が結晶化したプリフォームをネックキャビティ型から短時間でネック部に変形を生じさせることなく離型できる。また、ブローコアがネック部内面に接触し、さらにブローエアによってネック部を内側からネックキャビティ型に押しつけることでネック部の形状規制を行うことができる。
【００２０】
請求項６の発明は、請求項５において、
前記ブローコアは、前記ネック部内面と接触する部分の外径が、その接触する部分のネック部の内径よりも大きく形成され、前記ネック部内に挿入される際に前記ネック部を前記ネックキャビティ型内面に押し付け可能にされていることを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、請求項５の状態に加え、ブローコアがネック部をネックキャビティ型内面に押し付けることで、より確実なネック型の形状規制を行うことができる。
【００２２】
請求項７の発明は、請求項５または６において、
前記ブローコアは、前記ネック部の天面シール部及びこの天面シール部付近の内面と接触する部分と隣接して外周に環状溝部を有し、この環状溝部にブローエア導入口が臨ませられることを特徴とする。
【００２３】
本発明によれば、請求項５または６の状態に加え、ネック部の冷却時に環状溝部内にブローエアを供給することにより、ブローエアの圧力によって環状溝部に相当する位置のネック部をネックキャビティ型内面に押し付けて形状規制を行うと共に、ネック部の冷却を行うことができる。
【００２４】
請求項８の発明は、前記受渡し部が、前記回転板からの前記搬送板の取り出し及び前記回転板に対する前記搬送板の受渡しを、前記ネックキャビティ型、射出キャビティ型及び射出コア型の型締め時に行うことを特徴とする。
【００２５】
本発明によれば、射出成形時の型締め時間を用いてプリフォームのネック部を保持する複数のネックキャビティ型を支持した搬送板を取り出し、空のネックキャビティ型を支持した搬送板を供給することで、ネックキャビティ型の取り出し、供給のための待ち時間を設けることなく、効率よく射出成形を行うことができる。
【００２６】
請求項９の発明に係るプリフォームの成形方法は、ネックキャビティ型と、射出キャビティ型と、射出コア型とを用いて熱可塑性樹脂にてプリフォームを射出成形する工程と、
射出成形された前記プリフォームのネック部を前記ネックキャビティ型で保持したまま、ネックキャビティ型を支持する搬送板と共に回転板により取出ステーションに搬送する工程と、
前記取出ステーションに搬送された前記ネックキャビティ型及び前記搬送板を前記回転板から取り出す工程と、
前記回転板から取り出された前記ネックキャビティ型及び前記搬送板を加熱部に搬送する工程と、
前記加熱部に搬送された前記ネックキャビティ型を加熱することで、前記ネック部を熱可塑性樹脂の結晶化温度に加熱する工程と、
加熱された前記ネックキャビティ型とこのネックキャビティ型を支持する搬送板を冷却部に搬送する工程と、
前記冷却部に搬送された前記ネックキャビティ型を冷却することで、前記ネック部を冷却する工程と、
冷却された前記ネックキャビティ型から前記ネック部を離型してプリフォームを装置外部に取り出す工程と、
前記プリフォームの取り出された空の前記ネックキャビティ型を前記搬送板に支持させたまま前記回転板の前記取出ステーション対応位置まで戻す工程と、
空の前記ネックキャビティ型と前記搬送板を前記回転板の前記取出ステーションに受け渡す工程と、
を含むことを特徴とする。
【００２７】
本発明によれば、請求項１のプリフォームの成形装置を実施して請求項１と同様の作用効果が得られる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２９】
図１〜図９は、本発明の一実施の形態にかかるプリフォームの成形装置を示す図である。
【００３０】
図１は、プリフォームの成形装置の全体概略を示すもので、このプリフォームの成形装置１０は、機台１２上に、射出成形部１４と、受渡し部１６と、加熱部１８と、冷却部２０と、取出部２２と、戻し部２４とを有する。
【００３１】
ここで、射出成形されるプリフォーム２について図７、図８を参照して説明すると、このプリフォーム２は、大別して開口側のネック部４と、その下方に続く有底胴部６とを有する。ネック部４は、例えばねじ部４ａと、ロッキングリング４ｂと、サポートリング４ｃとを有する。ねじ部４ａ及びロッキングリング４ｂの領域は、このプリフォーム２を用いて成形された容器内に内容物が充填された後に、プラスチック製または金属製のキャップが装着されるキャップ装着領域となる。一方、サポートリング４ｃの領域は非キャップ装着領域であり、内容物の充填工程あるいはキャッピング工程時に容器本体を支えるために用いられる。
【００３２】
射出成形部１４は、機台１２上に配置した射出装置２６と対向する位置に射出成形ステーション２８が設けられ、この射出成形ステーション２８の射出装置２６と反対側の位置に取出ステーション３０が設けられている。
【００３３】
射出成形ステーション２８には、射出金型装置３２が型開閉可能に設けられている。
【００３４】
射出金型装置３２は、図２に示すように、射出キャビティ型３４と、ネックキャビティ型３６と、射出コア型３８とを有する。
【００３５】
射出キャビティ型３４は、射出装置２６と接続されるホットランナ型４０上に取り付けられており、ホットランナ型４０は、機台１２上に設けた下部基盤４１上に取り付けられている。この射出キャビティ型３４は、１列８個のプリフォーム２を２列同時に射出可能なキャビティ５８を有している。
【００３６】
型締めシリンダ４２は、ピストンロッド４４を機台１２内に突出させて機台１２内の可動部材４６に設けられた貫通孔５２を貫通可能とされている。可動部材４６は、タイバー４８を介して機台１２上方の可動盤５０と連結されると共に早送りシリンダ５６により昇降可能にされている。そして、型閉時には、図２の状態の様に貫通孔５２をスライド可能に設けたストッパ部材５４により閉塞し、型締シリンダ４２に油を注入することでピストンロッド４４と当接させ、型締力を得ている。
【００３７】
ネックキャビティ型３６は、ネック型固定板６０及び搬送板６２を介して回転板６４に取り付けられ、回転板６４は上部基盤６６の下面に回転自在に取り付けられている。
【００３８】
このネックキャビティ型３６は、図４及び図７に示すように、割型３６ａ、３６ｂから構成される。
【００３９】
ネック型固定板６０は、８個のネックキャビティ型３６を射出キャビティ型３４のキャビティ５８に対応した間隔で１列に取り付けている。このネック型固定板６０は、図４及び図７に示すように、開閉可能な２つの分割板６０ａ、６０ｂから構成され、この分割板６０ａ、６０ｂの開閉駆動により、ネックキャビティ型３６の開閉駆動が可能にされている。このネック型固定板６０が、各搬送板６２にそれぞれ２個ずつ取り付けられている。
【００４０】
搬送板６２は、図３に示すように、１列８個の射出コア型貫通孔６８を２列有し、その２列の間には、軽量化のための大きな孔が有る。
【００４１】
回転板６４には、搬送板６２が、その回転中心をはさんで両側に２枚係合片７２を回転外側に向けた状態で着脱可能に取り付けられる。回転板６４と搬送板６２の取り付けは、回転板６４の下面に設けられたガイドレール（図示せず）上にスライド可能に搬送板６２の両端のスライド辺７０を載せ、さらに搬送板６２の下方へ退避可能に回転板６４に設けられたロックピン（図示せず）を搬送板６２の両端付近に２ヶ所設けられた位置決め孔７４と係合することで固定されている。前記ロックピンは上部基盤６６上の取出ステーション２８に設けられたロックピン解除機構７６により下降駆動することで、位置決め孔７４から解除される。
【００４２】
回転板６４は、上部基盤６６の下面に回転可能に取り付けられており、この回転板６４の回転中心に連結された回転軸７８を駆動シリンダにより進退駆動するラック８０及びピニオン８２からなる回転機構８４にて１８０゜交互に反転駆動させることで、各搬送板６２に支持されたネックキャビティ型３６を射出成形ステーション２８及び取出ステーション３０に交互に搬送し得るようになっている。
【００４３】
上部基盤６６は、タイバー４８に沿って昇降可能にされており、回転軸７８を昇降させる昇降シリンダ８６により回転板６４と一体に昇降駆動されるようになっている。また、上部基盤６６は、射出コア型３８を貫通させるようになっている。
【００４４】
射出コア型３８は、可動盤５０の下面に、射出キャビティ型３４のキャビティ５８及びネックキャビティ型３６と対応させて１列８個で２列取り付けられ、可動盤５０によって昇降可能にされている。
【００４５】
受渡し部１６は、取出ステーション３０と対向配置され、プリフォーム２のネック部４を保持したネックキャビティ型３６を支持する搬送板６２を回転板６４から取り出して加熱部１８に受け渡すと共に、空のネックキャビティ型３６を支持する搬送板６２を戻し部２４から受け取って搬送板６２の取り出された回転板６４に受け渡すようになっている。
【００４６】
具体的には、連結部材９０によって上端を固定した４本のガイドロッド９４が機台１２上に設けられ、このガイドロッド９４に沿って受渡しフレーム９６が昇降可能に設けられている。そして、この受渡しフレーム９６を昇降する第１昇降シリンダ９８と、第１昇降シリンダ９８をガイドロッド９４に沿って昇降可能に取り付ける取付板９１、９２と、取付板９２に設けられ、機台１２に対して取付板９２を昇降可能とする第２昇降シリンダ１００とが設けられている。
【００４７】
受渡しフレーム９６には、下部に回転板６４から加熱部１８へと搬送板６２を受け渡すための第１のレール１０２が設けられ、上部に戻し部２４から回転板６４へと搬送板６２を受け渡すための第２のレール１０４が設けられている。
【００４８】
そして、第１及び第２昇降シリンダ９８、１００の双方を駆動させることにより、受渡しフレーム９６が最上昇位置まで上昇して第２のレール１０４が戻し部２４から搬送板６２を受け取る受取り位置Ａに停止し、戻し部２４から搬送板６２を第２のレール１０４上に受け取る。また、可動盤５０、上部基盤６６が下降して型締めされる際に上部基盤が押下げ板１０６を押すことで受渡しフレーム９６を押し下げ、第１のレール１０２が射出成形ステーション２８の型締め時における搬送部材６２の取出し受渡し位置Ｂに停止させ、回転板６４から搬送板６２を第１のレール１０２上に取り出すことを可能にする。
【００４９】
この状態から、第１昇降シリンダ９８により第２のレール１０４を取出し受渡し位置Ｂまで下降させると、第２のレール１０４上の搬送板６２を回転板６２に受け渡すことが可能である。
【００５０】
さらに、この状態から、第２昇降シリンダ１００により取付板９１、９２、第１昇降シリンダ９８及び受渡しフレーム９６を下降させると、第１のレール１０２が加熱部１８に対して搬送板６２を受け渡す受渡し位置Ｃで停止し、受渡しが可能である。
【００５１】
さらに、連結部材９０には、戻し部２４によって搬送されてきた搬送板６２を停止させるためのショックアブソーバ１０７を昇降させるショックアブソーバ昇降シリンダ１０８が設けられている。
【００５２】
また、受取り位置Ａ及び受渡し位置Ｃには、それぞれ搬送板６２を第２のレール１０４、加熱部１８へ送り出すための送出しシリンダ１１０、１１２が配設され、取出し受渡し位置Ｂには、搬送板６２を回転板６４から取り出し、あるいは回転板６４に受け渡すための受渡しシリンダ１１４が配設されている。
【００５３】
送出しシリンダ１１０には、戻し部２４で搬送された搬送板６２の受渡し部１６側への通過を許し、通過後に搬送板６２を押し出すことのできる送出し部材１１６が取り付けられている。
【００５４】
受渡しシリンダ１１４には、搬送板６２の係合片７２と上下方向で非係合、水平方向で係合する係合部材１１８が取り付けられ、係合片７２と係合した状態で搬送板６２の取り出し、受渡しが行えるようになっている。
【００５５】
また、第２のレール１０４側には、搬送部材６２の位置決め孔７４に係合して位置決めを行う位置決めピン（図示せず）を昇降させる位置決めシリンダ１２０が設けられている。
【００５６】
加熱部１８は、プリフォーム２のネック部４を保持したネックキャビティ型３６を搬送板６２に支持させた状態で、ネック部４を加熱して結晶化させることで、耐熱性を向上させるもので、第１加熱ステーション１２２から第５加熱ステーション１３０の５つのステーションを直線状に有している。
【００５７】
第１から第４加熱ステーション１２２〜１２８は、２つの搬送板６２に支持される３２個のプリフォーム２のネック部４を同時に加熱処理するようになっており、第５加熱ステーション１３０は、１つの搬送板６２に支持される１６個のプリフォーム２のネック部４を加熱処理するようになっている。第１〜第５加熱ステーション１２２〜１３０には、第１のレール１０２の受渡し位置Ｃと同じ高さ位置に搬送板６２を搬送するための第１搬送レール１３２が連続して掛け渡されており、搬送板６２は送出しシリンダ１１２により順次第１加熱ステーション１２２〜第５加熱ステーション１３０へと搬送駆動されるようになっている。
【００５８】
第１〜第５加熱ステーション１２２〜１３０は、基本的にはほぼ同様の構成を有するので、図２及び図４に示された第１加熱ステーション１２２について説明し、他の加熱ステーションは相違点のみ説明する。
【００５９】
第１加熱ステーション１２２は、搬送レール１３２を挟んで２つの搬送板６２の各プリフォーム２対応位置下方に加熱ポット１３６を配置すると共に、各プリフォーム２対応位置上方に加熱コア１３８を配置している。
【００６０】
各加熱ポット１３６は、図４に示すように、プリフォーム２のネック部４付近に相当する筒状のもので、内面にネックキャビティ型３６の外面形状に対応したテーパ部１４２を有し、このテーパ部１４２付近外周にヒータ１４４を鋳込んで形成されている。この加熱ポット１３６には、熱電対１４６が設けられ、加熱温度を検出して温度調節し得るようになっている。
【００６１】
また、各加熱ポット１３６は、プリフォーム２対応位置に貫通孔１４８を有する加熱ポット台１４０上に固定されている。そして、同図左側に示す下降位置から図示せぬ駆動手段により同図右側に示す上昇位置まで上昇し、ネックキャビティ型３６を受け入れてネックキャビティ型３６の外面と接触し、ネックキャビティ型３６を介してプリフォーム２のネック部４を加熱するようになっている。
【００６２】
各加熱コア１３８は、加熱コア固定板１５４に取り付けられており、内部にロッドヒータ１５０を有し、このロッドヒータ１５０の下端部に加熱ピース１５２が取り付けられた状態となっている。
【００６３】
そして、同図左側に示す上昇位置から図示せぬ駆動手段により同図右側に示す下降位置まで下降し、搬送板６２を貫通してネックキャビティ型３６内に挿入されてネック部４の内面とは非接触でネック部４の内面を加熱するようになっている。この場合、加熱ピース１５２の上部外面がネックキャビティ型３６の内面に接触してネックキャビティ型３６を加熱するようになっている。
【００６４】
第２及び第４加熱ステーション１２４、１２８は第１加熱ステーション１２２と同じ構成であり、第３加熱ステーション１２６は、図１に示すように、一方の搬送板６２のプリフォーム２に対応する加熱ポット１３６が省略されている点で第１加熱ステーション１２２と相違している。また、第５加熱ステーション１３０でも、加熱ポット１３６が省略されている。
【００６５】
冷却部２０は、加熱部１８でネック部４が加熱されて結晶化したプリフォーム２のネック部４を冷却するもので、第１冷却ステーション１５６と、第２冷却ステーション１５８とを有する。
【００６６】
第１冷却ステーション１５６では、２つの搬送板６２に支持されたプリフォーム２を同時に冷却するようにしており、第２冷却ステーション１５８では、１つの搬送板６２に支持されたプリフォーム２を冷却するようにしている。
【００６７】
また、第１及び第２冷却ステーション１５６、１５８では、冷却ポット１６０及びブローコア１６２を用いて冷却するもので、図５及び図６に示すように、各搬送板６２に対応した数の冷却ポット１６０を、個々に設けられた第２搬送レール１６４により搬送される搬送板６２の下方位置に固定し、搬送板６２の上方位置には、ブローコア１６２にブローエアを供給するエア供給ブロック１６６を配設している。なお、第２冷却ステーション１５８側のエア供給ブロック１６６は、第１冷却ステーション１５６のエア供給ブロック１６６の半分の大きさにされている。
【００６８】
ブローコア１６２は、１つの搬送板６２のプリフォーム２の数に対応させて１６個がブローコア固定板１６８に取り付けられた状態で、搬送板６２上に載置されて搬送板６２と一緒に第２搬送レール１６４上を搬送されるようになっている。また、このブローコア固定板１６８には、搬送板６２の位置決め孔７４内に挿入されて各ブローコア１６２の位置決めを行う位置決めロッド１７０が設けられている。
【００６９】
このブローコア１６２を取り付けたブローコア固定板１６８は、第５加熱ステーション１３０と隣接して設けられたブローコア下降機構１７２によって、搬送板６２上に載置されるようになっている。
【００７０】
ブローコア下降機構１７２は、ブローコア固定板保持部材１７４と、ブローコア固定板保持部材１７４を下降可能に案内するガイドロッド１７６と、ブローコア固定板保持部材１７４を下降させるブローコア下降シリンダ１７８とを有している。
【００７１】
ブローコア固定板保持部材１７４には、ブローコア固定板１６８の搬送方向に沿ってＬ字状の保持溝１８０が２箇所に形成され、この保持溝１８０にブローコア固定板１６８の上面に突出形成したＬ字状の保持片１８２を係合させて、ブローコア固定板１６８を保持させるようにしている。
【００７２】
また、このブローコア下降機構１７２の下方位置まで加熱部１８の第１搬送レール１３２が延長されており、このブローコア下降機構１７２下方位置の搬送板６２に対しブローコア下降機構１７２によりブローコア固定板１６８を下降させて位置決めロッド１７０を搬送板６２の位置決め孔７４に差し込んで位置決めした状態で、搬送板６２が第１冷却ステーション１５６側に搬送されると、保持溝１８０に対して保持片１８２がスライドして係合が解除され、搬送板６２に対してブローコア固定板１６８が載置されるようになっている。
【００７３】
第１冷却ステーション１５６及び第２冷却ステーション１５８では、それぞれ第２搬送レール１６４及びエア供給ブロック１６６が昇降シリンダ１８４により昇降ガイドロッド１８６を介して昇降可能にしている。
【００７４】
エア供給ブロック１６６は、昇降ガイドロッド１８６の上端に固定され、第２搬送レール１６４は、エア供給ブロック１６６の下方で昇降ガイドロッド１８６に対してスライド可能にされると共に、図６左側に示すように、エア供給ブロック１６６との間にブローコア固定板１６８を移動可能にする所定スペースを形成するためのスプリング１８８が設けられ、かつ、割リング１９０によって下方位置が規制されるようになっている。
【００７５】
そして、昇降シリンダ１８４を駆動することにより、図６右側に示すように、エア供給ブロック１６６及び第２搬送レール１６４が下降して、図７及び図８に示すように、冷却ポット１６０、ネックキャビティ型３６及びブローコア１６２が組み合わせられてプリフォーム２のネック部４が冷却されるようになっている。
【００７６】
この冷却ポット１６０は、プリフォーム２のネック部４付近に冷却水路１９２が形成され、その中を冷却水が循環するようになっており、ネック部４付近の有底胴部６の外面と直接接触して冷却すると共に、ネックキャビティ型３６を受け入れてネックキャビティ型３６の外面と接触し、ネックキャビティ型３６を介してネック部４の外面を冷却するようになっている。
【００７７】
また、ブローコア１６２は、ネックキャビティ型３６内よりネック部４内に挿入されてネック部４の内面と接触し、ネック部４を内面から冷却すると共に、エア供給ブロック１６６から供給されたブローエアを供給してネック部４付近をネックキャビティ型３６に押し付けることで形状規制するようにしている。
【００７８】
この場合、ブローコア１６２は、ネック部４の内面と接触する部分の外径が、その接触する部分のネック部の内径よりも大きく形成され、ネック部４内に挿入される際に、ネック部４をネックキャビティ型３６の内面に押し付けてネック部４の外面形状を規制するようになっている。
【００７９】
また、ブローコア１６２は、ネック部４の天面シール部１９４及びこの天面シール部付近の内面と接触する部分と隣接して、ロッキングリング４ｂとの接触部との間に外周に環状溝部１９６を有し、この環状溝部１９６にブローエア導入口１９８が臨ませられ、ブローエアの圧力によって環状溝部１９６に相当する位置のネック部４をネックキャビティ型３６内面に押し付けて形状規制を行うと共に、ネック部４の冷却を行うようにしている。なお、特にブローコア１６２がロッキングリング４ｂを接触冷却することにより、厚肉のロッキングリング４ｂ部分にひけ等が生じるのを防止できる。
【００８０】
そして、冷却部２０の最終位置、すなわち、第２冷却ステーション１５８と隣接し、かつ、第２搬送レール１６４を兼用する位置に、載置用のブローコア下降機構１７２と同じ機構を有する戻し用のブローコア上昇機構２００が設けられており、冷却が終了してブローコア上昇機構２００の下方に搬送されたブローコア固定板１６８を搬送板６２上から受け取って、ブローコア下降機構１７２、２００間に配設されたブローコア搬送レール２０２及びロッドレスシリンダからなるブローコア搬送シリンダ２０４にてブローコア固定板１６８をブローコア下降機構１７２に戻すようにしている。
【００８１】
取出部２２は、ブローコア上昇機構２００によってブローコア固定板１６８が取り外された状態で、第２搬送レール１６４から搬送板６４が搬送されてくると、図９に示すように、第３搬送レール２０６によって受け取るようになっている。
【００８２】
この第３搬送レール２０６上の搬送板６２に支持されるネック型固定板６０の下方には、分割板６０ａ、６０ｂを開いてネックキャビティ型３６を型開する型開カム２０８が型開シリンダ２１０によって昇降可能に設けられており、この型開カム２０８を型開シリンダ２１０により上昇させてネックキャビティ型３６を型開し、ネックキャビティ型３６にネック部４が支持されたプリフォーム２を装置外に取り出せるようになっている。プリフォーム２を装置外へ取り出すためのコンベア等は図示していないが、公知の手段を適宜用いる。
【００８３】
戻し部２４は、取出部２２でプリフォーム２が取り出されて空になったネックキャビティ型３６を支持する搬送板６２を受渡し部１６まで戻すもので、戻しレール２１２と、搬送レール昇降シリンダ２１４と、送出しシリンダ（図示せず）とを有している。
【００８４】
戻しレール２１２は、図６及び図９に示すように、取出部２２の上方位置から受渡し部１６の受取り位置Ａまで掛け渡されている。この戻しレール２１２は、チャネル状のもので、下部フランジ部の内側面にカムフォロア２１６（図２参照）を設け、搬送板６２を転動可能にしている。また、戻しレール２１２が確実に戻し部１６まで転動できるように、取出部２２側を持ち上げて戻し部１６に向かって下降傾斜させる持ち上げシリンダ（図示せず）を設けるようにしている。
【００８５】
搬送レール昇降シリンダ２１４は、取出位置から第３搬送レール２０６を戻しレール２１２の高さ位置まで搬送するようになっている。
【００８６】
送出しシリンダは、第３搬送レール２０６が戻しレール２１２の高さ位置にあるときに、第３搬送レール２０６から戻しレール２１２へと搬送板６２を送り出すようにしている。
【００８７】
次に、前述のプリフォームの成形装置１０を用いたプリフォームの成形方法について説明する。
【００８８】
まず、射出成形部１４でネックキャビティ型３６と、射出キャビティ型３４と、射出コア型３８とを用いて熱可塑性樹脂にてプリフォーム２を射出成形する。
【００８９】
この場合、射出成形ステーション２８において、昇降シリンダ８６及び早送りシリンダ５６を駆動させて、射出キャビティ型３４、ネックキャビティ型３６及び射出コア型３８を型閉し、型締めシリンダ４２を駆動して型締め力をタイバー４８を介して可動盤に５０に伝達させ、型締めを行う。
【００９０】
この状態で、射出装置２６からホットランナ型４０を介し、射出キャビティ型３４内に熱可塑性樹脂を射出して、外面がネックキャビティ型３６によって規定されたネック部４及び外面が射出キャビティ型３４によって規定された有底胴部６を有するプリフォーム２を射出成形する。
【００９１】
その後、射出キャビティ型３４及び射出コア型３８を冷却して所定時間プリフォーム２を冷却し、型締めシリンダ４２による型締めを解除し、早送りシリンダ５６及び昇降シリンダ８６により、可動盤５０及び上部基盤６６を上昇させると、射出キャビティ型３４とプリフォーム２が離型されてプリフォーム２が射出キャビティ型３４内から取り出され、また、射出コア型３８とプリフォーム２が離型されて射出コア型３８が取り出され、プリフォーム２のみがネックキャビティ型３６にネック部４が保持された状態となる。
【００９２】
次に、射出成形されたプリフォーム２のネック部４をネックキャビティ型３６で保持したまま、ネックキャビティ型３６を支持する搬送板６２と共に、回転板６４により取出ステーション３０に搬送する。
【００９３】
この場合、回転機構８４により回転軸７８を回転させて回転板６４を１８０゜回転させると、ネックキャビティ型３６にネック部４を保持されたプリフォーム２が射出成形ステーション２８から取出ステーション３０へと搬送されることとなる。この回転により、取出ステーション３０に取り付けられている、プリフォーム２の保持されていないネックキャビティ型３６が搬送板６２に支持された状態で、射出成形ステーション２８へと搬送され次の射出成形に備える。
【００９４】
次いで、受渡し部１６において、取出ステーション３０に搬送されたネックキャビティ型３６及び搬送板６２を回転板６４から取り出す。
【００９５】
この場合、上記型開に合わせて第１及び第２昇降シリンダ９８、１００の双方を駆動させて受渡しフレーム９６を最上昇位置まで上昇させる。この状態で、第２のレール１０４は、受取り位置Ａとなって戻しレール２１２と同じ高さになる。
【００９６】
この状態から、ショックアブソーバ昇降シリンダ１０８によりショックアブソーバを上昇させて、送出しシリンダ１１０により戻し部２４の空のネックキャビティ型３６を支持する搬送板６２を第２のレール１０４上に送り出し、位置決めシリンダ１２０を駆動して空のネックキャビティ型３６を支持する搬送板６２の位置決めを行う。
【００９７】
これにあわせて、第１のレール１０２側では、受渡しシリンダ１１４により係合部材１１８を取出しステーション３０側に進出させると共に、射出成形ステーション２８側では次の射出成形を行うために、可動盤５０及び上部基盤６６を下降させて型締めを行う。これにより、取出しステーション３０の搬送板６２の係合片７２が係合部材１１８内に入り込んで係合状態となる。また、射出成形のための型閉じ動作によって上部基盤６６が下降して押し下げ板１０６を型締位置まで押し下げる。押し下げ板１０６の下降によって、第１のレール１０２は受け渡し位置Ｂの高さに設定される。この様にすれば、プリフォーム２の長さが変更されても装置の調整は不要である。この状態でロックピン解除機構７６により搬送板６２の回転板６４に対するロックを解除して、そのまま係合部材１１８を後退させれば、取出しステーション３０の回転板６４から搬送板６２を第１のレール１０２上に取出すことができる。
【００９８】
次に、回転板６４から取り出されたネックキャビティ型３６及び搬送板６２を加熱部１８に搬送する。
【００９９】
この場合、まず、第１昇降シリンダ９８により、第２のレール１０４を取出し受渡し位置Ｂまで下降させる。この動作によって、第１のレール１０２上の搬送板６２の係合片７２が係合部材１１８空抜け出して非係合状態となり、第２のレール１０４上の搬送板６２の係合片７２が係合部材１１８と係合する。この状態で、第２のレール１０４側の位置決めシリンダ１２０により空のネックキャビティ型３６を支持する搬送部材６２の位置決めを解除し、かつ、ロックピン解除機構７６ロックピンを下げた状態にして、受渡しシリンダ１１４により第２のレール１０４上の搬送板６２を回転板６４の取出しステーション３０に受け渡して、ロックピンでロックすれば受渡しが完了する。
【０１００】
そして、第２昇降シリンダ１００により、第１のレール１０２を受渡し位置Ｃまで下降させ、送出しシリンダ１１２により、第１のレール１０２上の搬送板６２を第１搬送レール１３２に送り出せば、加熱部１８への搬送が完了する。
【０１０１】
次いで、加熱部１８に搬送されたネックキャビティ型３６を加熱することで、ネック部４を熱可塑性樹脂の結晶化温度に加熱する。
【０１０２】
この場合、第１搬送レール１３２上に位置する搬送板６２に支持されているネックキャビティ型３６に対し、上下から加熱コア１３８及び加熱ポット１３６を接触させて、ネックキャビティ型３６を介してネック部４を加熱し、ネック部４の結晶化を行う。ここで、ネックキャビティ型３６は、加熱コア１３８の加熱ピース１５２及び加熱ポット１３６が内外から接触して加熱されるため、加熱効率よくネック部４の加熱ができる。また、加熱コア１３８は、加熱ピース１５２がネック部４内に挿入されて、ネック部４の内面とは非接触でネック部４の内面の加熱を行うことにより、加熱によってネック部４が加熱コア１３８にくっついてしまうのを防止している。
【０１０３】
そして、このような加熱を第１〜第４加熱ステーション１２２〜１２８では、２つの搬送板６２に支持されたプリフォーム２を同時に、また、第５加熱ステーション１３０では１つの搬送板６２に支持されたプリフォーム２に対して行い、各搬送板６２のプリフォーム２に対して９回の加熱を行うようにしている。
【０１０４】
次に、加熱されたネックキャビティ型３６とこのネックキャビティ型３６を支持する搬送板６２を冷却部２０に搬送する。
【０１０５】
この場合、送出しシリンダ１１２によって順次搬送板６２が第１搬送レール１３２から第２搬送レール１６４へと搬送される。また、この搬送の際に、ブローコア下降機構１７２によって、搬送板６２上にブローコア１６２を取り付けたブローコア固定板１６８が載置され、搬送板６２と一緒に搬送される。
【０１０６】
次いで、冷却部２０に搬送されたネックキャビティ型３６を冷却することで、ネック部４を冷却する。
【０１０７】
この場合、固定された冷却ポット１６０に対して、搬送板６２及びブローコア固定板１６８を支持する第２搬送レール１６４と、ブローコア固定板１６８のブローコア１６２にブローエアを供給するエア供給ブロック１６６とを昇降シリンダ１８４により下降させることで、冷却ポット１６０、ネックキャビティ型３６及びブローコア１６２が組み合わせられて、プリフォーム２のネック部４を冷却する。
【０１０８】
このプリフォーム２のネック部４の冷却は、冷却ポット１６０をネックキャビティ型３６の外面に接触させてネックキャビティ型３６を介してネック部４の外面を冷却すると共に、ブローコア１６２をネック部４内に挿入してネック部４の内面と接触させてネック部４の内面を冷却することで、ネック部４を短時間で効率よく冷却することができる。
【０１０９】
また、ブローコア１６２のネック部４の内面と接触する部分の外径をその接触する部分の内径より大きくして、ネック部４内への挿入時にネック部４の外面をネックキャビティ型３６の内面に押し付けることで、ネック部４の外面形状を規制することができる。
【０１１０】
さらに、ブローコア１６２の環状溝部１９６よりネック部４の天面シール部１９４付近の内面と隣接する部分に、ブローエアを供給し、ブローエアの圧力でその部分をネック部４の内面に押し付けて冷却しつつ形状規制を行う。このブローエアは、ブローコア１６２の下端からも供給されてネック部４以外の有底胴部６も冷却する。
【０１１１】
この冷却は、各搬送板６２に支持されるプリフォーム２に対して、第１冷却ステーション１５６で２回、第２冷却ステーション１５８で１回の合計３回行われる。
【０１１２】
そして、冷却が終了したブローコア固定板１６８は、第２冷却ステーション１５８と隣接したブローコア上昇機構２００によって取り出され、ブローコア搬送レール２０２及びブローコア搬送シリンダ２０４により、載置側のブローコア下降機構１７２まで戻される。また、搬送板６２は、送出しシリンダ１１２によって順送りに取出部２２へと搬送される。
【０１１３】
次に、取出部２２において、冷却されたネックキャビティ型３６からネック部４を離型してプリフォーム２を装置外部に取り出す。
【０１１４】
この場合、冷却部２０から搬送されて第３搬送レール２０６上にある搬送板３６に支持されたネック型固定板６０に対し、型開シリンダ２１０により、下方から型開カム２０８を上昇させて、分割板６０ａ、６０ｂを開き、ネックキャビティ型３６を型開することで、ネックキャビティ型３６からネック部４を離型して取り出す。
【０１１５】
次いで、プリフォーム２の取り出された空のネックキャビティ型３６を搬送板６２に支持させたまま、回転板６４の取出ステーション３０対応位置まで戻す。
【０１１６】
この場合、まず、戻し部２４において、搬送板６２を第３搬送レール２０６に支持させたまま、搬送レール昇降シリンダ２１４によって、第３搬送レール２０６を戻しレール２１２の高さまで上昇させ、その高さ位置で図示せぬ送出しシリンダにより、搬送板６２を戻しレール２１２側に押し出す。
【０１１７】
この際、図示せぬ持ち上げシリンダにより取出部２２側を持ち上げると、搬送板６２は戻しレール２１２のカムフォロア２１６上を転動して送り出しシリンダ１１０の送出し部材１１６を通過してショックアブソーバ昇降シリンダ１０８に取り付けられた図示せぬショックアブソーバに当接して停止する。
【０１１８】
この状態で、受渡し部１６の第２のレール１０４が上昇して受取り位置Ａにくると、前述のように、送出しシリンダ１１０により戻しレール２１２から第２のレール１０４へと搬送板６２が受取られる。
【０１１９】
こののち、第１のレール１０２では、前述のように、プリフォーム２を支持する搬送板６２を回転板６４から取出し、取出しステーション３０の回転板６４は空になっている。
【０１２０】
この状態で、前述のように、第２のレール１０４を取出し受渡し位置Ｂまで下降させると、空のネックキャビティ型３６を支持する搬送板６２が型締め時の回転板６４の取出しステーション３０位置と対応して位置することとなる。
【０１２１】
そして、この状態で、前述のように、空のネックキャビティ型３６と搬送板６２を回転板６４の取出ステーション３０に受け渡せば、次の射出成形の準備が完了することとなる。
【０１２２】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
【０１２３】
例えば、加熱ステーションを５箇所に設け、４箇所で２つの搬送板のプリフォーム、１箇所で１つの搬送板のプリフォームを加熱する例を示したが、この例に限らず、この加熱ステーションの数の増減、各加熱ステーションでの処理する搬送板数は適宜変更可能である。あるいは、加熱ステーションは残存させたまま、特定の加熱ステーションにて加熱工程を実施しないようにしても良い。また、加熱ポットを省略する場所も、図示の例に限らず、プリフォームの加熱状態に応じて適宜変更できる。
【０１２４】
また、ネックキャビティ型にて結晶化される領域としては、前記実施の形態の状態に限らず、サポートリングの下方の非延伸領域をも結晶化させてもよい。
【０１２５】
さらに、各加熱ステーションでは、加熱コア及び加熱ポットの双方を可動にしているが、いずれか一方のみ可動にすることもできる。
【０１２６】
また、冷却部において、２つの冷却ステーションを設け、一方で２つの搬送板のプリフォーム、他方で１つの搬送板のプリフォームを冷却しているが、冷却ステーションの数及び１度に処理する搬送板の数は適宜変更できる。
【０１２７】
さらに、戻し部では、戻しレールの取出部側を持ち上げて受渡し部側に向けて下降傾斜させるようにしているが、この下降傾斜状態で固定することも可能である。
【０１２８】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るプリフォームの射出成形装置全体の概略側面図である。
【図２】図１の射出成形部、受渡し部及び加熱部の一部を示す概略断面図である。
【図３】図２における搬送板の平面図である。
【図４】図１及び図２の加熱部における加熱ステーションの状態を示す部分拡大断面図である。
【図５】図１の冷却部の状態を示す拡大図である。
【図６】図５の正面図である。
【図７】図５及び図６の冷却ポット及びブローコアの状態を示す断面図である。
【図８】図７のブローコアの部分拡大図である。
【図９】図１の取出部の正面図である。
【符号の説明】
１０ プリフォームの成形装置
１４ 射出成形部
１６ 受渡し部
１８ 加熱部
２０ 冷却部
２２ 取出部
２４ 戻し部
２８ 射出成形ステーション
３０ 取出しステーション
３４ 射出キャビティ型
３６ ネックキャビティ型
３８ 射出コア型
６０ ネック型固定板
６２ 搬送板
６４ 回転板
１３６ 加熱ポット
１３８ 加熱コア
１５２ 加熱ピース
１５４ 加熱コア固定板
１６０ 冷却ポット
１６２ ブローコア
１６６ エア供給ブロック
１６８ ブローコア固定板
１９４ 天面シール部
１９６ 環状溝部
１９８ ブローエア導入口
Claims (9)
- 複数のネックキャビティ型を支持する一対の搬送板を着脱可能に取り付けた回転板により前記各搬送板のネックキャビティ型を射出成形ステーション及び取出ステーションに交互に搬送し、射出成形ステーションで前記ネックキャビティ型に加え射出キャビティ型及び射出コア型を用いて熱可塑性樹脂にてプリフォームを射出成形する射出成形部と、
前記プリフォームのネック部を保持した状態で前記取出ステーションに搬送された前記ネックキャビティ型を、前記搬送板に支持させた状態で前記回転板より取り出し、前記プリフォームを保持していない空の前記ネックキャビティ型を支持する前記搬送板を前記回転板に受け渡す受渡し部と、
前記回転板から取り出された前記搬送板を前記受渡し部から受け取り、前記プリフォームのネック部を保持した前記ネックキャビティ型を加熱して、前記ネックキャビティ型内にて前記ネック部を前記熱可塑性樹脂の結晶化温度に達するように加熱する加熱部と、
前記ネック部を前記搬送板に支持された前記ネックキャビティ型より離型して、前記プリフォームを装置外部に取り出す取出部と、
前記プリフォームの取り出された空の前記ネックキャビティ型を前記搬送板に支持させたまま前記受渡し部に戻す戻し部と、
を有することを特徴とするプリフォームの成形装置。 - 請求項１において、
前記加熱部は、前記ネックキャビティ型を受け入れて前記ネックキャビティ型外面と接触し、前記ネックキャビティ型を介して前記ネック部の外面を加熱する加熱ポットと、
前記ネックキャビティ型内より前記ネック部内に挿入されてネック部内面とは非接触で前記ネック部内面を加熱する加熱コアと、
を有することを特徴とするプリフォームの成形装置。 - 請求項２において、
前記加熱コアは、前記ネックキャビティ型内面に接触してネックキャビティ型内面を加熱する加熱ピースを有することを特徴とするプリフォームの成形装置。 - 請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記加熱部と前記取出部との間に、前記ネックキャビティ型を冷却して前記ネック部を冷却する冷却部が配置されていることを特徴とするプリフォームの成形装置。 - 請求項４において、
前記冷却部は、前記ネックキャビティ型を受け入れて前記ネックキャビティ型外面と接触し、前記ネックキャビティ型を介して前記ネック部の外面を冷却する冷却ポットと、
前記ネックキャビティ型内より前記ネック部内に挿入されて前記ネック部内面に接触し、かつ、ブローエアを供給するブローコアと、
を有することを特徴とするプリフォームの成形装置。 - 請求項５において、
前記ブローコアは、前記ネック部内面と接触する部分の外径が、その接触する部分のネック部の内径よりも大きく形成され、前記ネック部内に挿入される際に前記ネック部を前記ネックキャビティ型内面に押し付け可能にされていることを特徴とするプリフォームの成形装置。 - 請求項５または６において、
前記ブローコアは、前記ネック部の天面シール部及びこの天面シール部付近の内面と接触する部分と隣接して外周に環状溝部を有し、この環状溝部にブローエア導入口が臨ませられることを特徴とするプリフォームの成形装置。 - 請求項１〜７のいずれかにおいて、
前記受渡し部は、前記回転板からの前記搬送板の取り出し及び前記回転板に対する前記搬送板の受渡しを、前記ネックキャビティ型、射出キャビティ型及び射出コア型の型締め時に行うことを特徴とするプリフォームの成形装置。 - ネックキャビティ型と、射出キャビティ型と、射出コア型とを用いて熱可塑性樹脂にてプリフォームを射出成形する工程と、
射出成形された前記プリフォームのネック部を前記ネックキャビティ型で保持したまま、ネックキャビティ型を支持する搬送板と共に回転板により取出ステーションに搬送する工程と、
前記取出ステーションに搬送された前記ネックキャビティ型及び前記搬送板を前記回転板から取り出す工程と、
前記回転板から取り出された前記ネックキャビティ型及び前記搬送板を加熱部に搬送する工程と、
前記加熱部に搬送された前記ネックキャビティ型を加熱することで、前記ネック部を熱可塑性樹脂の結晶化温度に加熱する工程と、
加熱された前記ネックキャビティ型とこのネックキャビティ型を支持する搬送板を冷却部に搬送する工程と、
前記冷却部に搬送された前記ネックキャビティ型を冷却することで、前記ネック部を冷却する工程と、
冷却された前記ネックキャビティ型から前記ネック部を離型してプリフォームを装置外部に取り出す工程と、
前記プリフォームの取り出された空の前記ネックキャビティ型を前記搬送板に支持させたまま前記回転板の前記取出ステーション対応位置まで戻す工程と、
空の前記ネックキャビティ型と前記搬送板を前記回転板の前記取出ステーションに受け渡す工程と、
を含むことを特徴とするプリフォームの成形方法。
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