JP5233270B2 - 溶融樹脂圧縮成形装置及びダイヘッド並びに有底筒状体の製造方法及び樹脂製容器の製造方法 - Google Patents
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Description
このような樹脂製容器は、一般に、有底筒状に成形されたプリフォームをブロー成形型内に収納し、次いで、プリフォームに高圧エアーを吹き込んで所定の容器形状に膨張形成するブロー成形によって製造されている。また、このようなブロー成形に供されるプリフォームは、例えば、本出願人が先に提出した特許文献1に示したように、圧縮成形により製造することができる。
したがって、圧縮成形時に、カッターマークを成形型の雄型の先端に付着させて、プリフォームの底部付近にとどまらせるためには、切断面に形成されるカッターマークが大きくなり過ぎてしまわないように、切断時に作用する押圧力による溶融樹脂の変形を考慮して、予め対処しておく必要がある。
図1は、本発明に係る溶融樹脂圧縮成形装置の実施形態を示す概略平面図であり、図2に、この溶融樹脂圧縮成形装置の要部を拡大して示す。これらの図に示す例において、溶融樹脂供給装置1は、押出機2と、搬送ホイール3に取り付けられた搬送手段としての複数の搬送ユニット30とを備えている。また、圧縮成形装置10は、このような溶融樹脂供給装置1とともに、成形ホイール4、取出ホイール5及び搬出コンベア6を備えている。
なお、押出ノズル20を楕円状に開口させるにあたり、その開口形状は、数学上の厳密な楕円形状とすることまでは要求されない。例えば、トラック形状などのように、直交する二軸のうち一方の軸に対して他方の軸が相対的に長くなっているような長円形状に開口するものも、楕円状に開口するものとする。この場合、相対的に長くなっている方の軸を長軸X1とすればよい。
本実施形態において、押出ノズル20が形成されたダイヘッド21の近傍での搬送ユニット30の移動経路を広域的に見ると、図2に示すように、搬送ユニット30は、回転軌跡O3上を円弧状に移動することになる。しかし、押出ノズル20の直下での搬送ユニット30の移動経路を局所的に見ると、搬送ユニット30は、ほぼ略直線状に移動するとみなすことができる。このため、図5に示す切断刃301の移動経路も、切断刃301が直線状に移動するものとして示している。
溶融樹脂Dが供給される回転軌跡O4上の位置では、併走する搬送ユニット30が、キャビティ型401とネックハーフ402との間に入り込み(図10(a)参照)、保持具302を開いて溶融樹脂Dをキャビティ型401内に落下させ、これによって成形型40への溶融樹脂Dの供給がなされる(図10(b)参照)。このとき、溶融樹脂Dは、その押出方向上流側の切断面がキャビティ型401の開口側に向いた状態で、成形型40に供給されるようになっている。すなわち、搬送ユニット30は、押出ノズル20から押し出される溶融樹脂を切断し、保持した溶融樹脂Dを搬送して成形型40に供給するに際し、溶融樹脂Dの上下を逆転させることなく、そのまま成形型40に供給する。
搬送ユニット30は、成形型40に溶融樹脂Dを供給した後は、回転軌跡O4を離れて、回転軌跡O3上を押出機2に向かって移動する。
このとき、本実施形態によれば、プリフォームPの底部付近にカッターマークをとどまらせることが容易となるため、そのようなプリフォームPをブロー成形してなる樹脂製容器の側面に、カッターマークの痕跡が現れてしまうのを有効に回避することができる。
なお、搬送ユニット30の進行方向に対して、切断刃301の刃先が直線状に直交するようにすれば、切断刃301による溶融樹脂の切断方向を、搬送ユニット30の移動方向とほぼ一致させることができる。
この場合、切断刃301による溶融樹脂の切断方向は、刃先の傾斜角度に応じて、搬送ユニット30の進行方向に対して傾き、この方向に沿って、溶融樹脂に押圧力が作用することになる。このため、図6に示すように、押出ノズル20の長軸X1もこれに対応させる。すなわち、図6は、切断刃301の刃先を傾斜させて設けたときの押出ノズル20の開口形状を、図5に対応させて示す説明図であり、上述した実施形態と同様に、押出ノズル20の直下を通過する切断刃301に、押出ノズル20の開口形状を投影したときに、投影された押出ノズル20の開口形状によって切り取られる切断刃301の刃先に沿った長さの中間点a1,a2,a3,a4の軌跡をたどった方向に、押出ノズル20の長軸X1を位置させている。
なお、上記湾曲線の中点Mと、開口中心O′がと一致しない場合には、楕円状に開口する押出ノズル20の長軸X1は、この場合の切断方向と平行又はほぼ平行とすればよい。
さらには、図12に示すように、搬送部を省略して、切断された溶融樹脂Dが、そのまま押出方向上流側の切断面がキャビティ型401の開口側に向いた状態となるように、キャビティ型401へ供給されるようにしてもよい。その際、溶融樹脂Dをキャビティ型401へ導入するためのガイド301bを設けると好ましい。溶融樹脂Dが供給されたキャビティ型401は、例えば、直動30bなどの移動手段により、押出ノズル20の直下位置と、雄型403の直下位置との間を往復移動する。
図1及び図2に示す溶融樹脂供給装置1において、長軸X1が19.5mm、短軸X2が18.2mmとなる楕円状に開口する押出ノズル20が形成されたダイヘッド21を押出機2に取り付けた。また、搬送ユニット30には、図3に示すものと同様のものを用いた。このとき、切断刃301の刃先が、搬送ユニット30の進行方向に対して直線状に直交するようにして、搬送ユニット30の移動方向と、切断刃301による溶融樹脂の切断方向とが一致するようにした。そして、上記ダイヘッド21を押出機2に取り付けるに際し、押出ノズル20の長軸X1を、切断刃301による溶融樹脂の切断方向に一致させた。
押出ノズル20の長軸X1を19.8mm、短軸X2を17.7mmとした以外は実施例1と同様にして、押出ノズル20から溶融樹脂を押し出して、搬送ユニット30によって切断し、その切断面の径方向の長さを測定した。その結果、カッターマークに沿った方向が最小値を示し、その長さは20.9mmであった。また、カッターマークにほぼ直交する径方向が最大値を示し、その長さは21.9mmであった。
押出ノズルを直径19.2mmの真円状に開口させた以外は実施例1と同様にして、押出ノズル20から溶融樹脂を押し出して、搬送ユニット30によって切断し、その切断面の径方向の長さを測定した。その結果、カッターマークに沿った方向が最大値を示し、その長さは22.3mmであった。また、カッターマークにほぼ直交する径方向が最小値を示し、その長さは21.3mmであった。
次に、搬送ユニットを、図3に示すものに代えて、特願2007−238926に開示した溶融樹脂供給装置に準拠して、溶融樹脂の切断面に形成されたカッターマークを内側へ変形させる突部を保持具の内周面に形成したものを用いた以外は、実施例1と同様の溶融樹脂供給装置により、成形型40に溶融樹脂Dを供給し、72,000個のプリフォームPを連続成形した。これらのプリフォームPの全てをブロー成形して、所定の容器形状の樹脂製容器を製造したところ、その側面にカッターマークの痕跡が現れたものは一つもなかった。
実施例2と同様の溶融樹脂供給装置により、成形型40に溶融樹脂Dを供給し、72,000個のプリフォームPを連続成形した。これらのプリフォームPの全てをブロー成形して、所定の容器形状の樹脂製容器を製造したところ、その側面にカッターマークの痕跡が現れたものは一つもなかった。
実施例3と同様の搬送ユニットを用いた以外は、比較例1と同様の溶融樹脂供給装置により、成形型40に溶融樹脂Dを供給し、10,000個のプリフォームPを連続成形した。これらのプリフォームPの全てをブロー成形して、所定の容器形状の樹脂製容器を製造したところ、500個の樹脂製容器において、その側面にカッターマークの痕跡がわずかながらにも認められた。
10 圧縮成形装置
2 押出機
20 押出ノズル
21 ダイヘッド
3 搬送ホイール
30 搬送ユニット
301 切断刃
302 保持具
4 成形ホイール
40 成形型
401 キャビティ型
403 雄型
D 溶融樹脂
P プリフォーム
X1 押出ノズルの長軸
X2 押出ノズルの短軸
Claims (12)
- 溶融樹脂を中実状に押し出す押出ノズルが設けられたダイヘッドを有する押出機と、
前記押出ノズルから押し出された溶融樹脂を切断する切断刃と、
少なくともキャビティ型と雄型とを有し、前記切断刃によって所定長さに切断された溶融樹脂を有底筒状に圧縮成形する成形型とを少なくとも備え、
前記押出ノズルが、前記切断刃による前記溶融樹脂の切断方向に沿った方向に長軸を有する楕円状に開口するとともに、
所定長さに切断された前記溶融樹脂が、押出方向上流側の切断面が前記キャビティ型の開口側に向いた状態となるように前記成形型に供給されるようにしたことを特徴とする溶融樹脂圧縮成形装置。 - 所定長さに切断された前記溶融樹脂を保持する保持具を有する搬送手段を備え、前記搬送手段により、前記溶融樹脂を前記成形型に供給するようにした請求項1に記載の溶融樹脂圧縮成形装置。
- 前記搬送手段に前記切断刃を設け、前記搬送手段により、前記押出機から押し出される溶融樹脂を切断しつつ、切断された溶融樹脂を保持し、前記搬送手段に保持された前記溶融樹脂を前記成形型に供給するようにした請求項2に記載の溶融樹脂圧縮成形装置。
- 前記搬送手段が有する前記保持具に、所定長さに切断された前記溶融樹脂を保持した際に、前記溶融樹脂の押出方向上流側の切断面を、前記切断刃による前記溶融樹脂の切断方向にほぼ直交するように側方から押し潰す突部を設けた請求項2又は3のいずれか1項に記載の溶融樹脂圧縮成形装置。
- 所定の長さに切断された前記溶融樹脂を、樹脂製容器のブロー成形に用いる有底筒状のプリフォームに圧縮成形する請求項1〜4のいずれか1項に記載の溶融樹脂圧縮成形装置。
- 押出機から中実状に押し出される溶融樹脂を切断刃によって所定の長さに切断し、切断された当該溶融樹脂を、少なくともキャビティ型と雄型とを有する成形型に、押出方向上流側の切断面が前記キャビティ型の開口側に向いた状態となるように供給して有底筒状に圧縮成形するにあたり、前記押出機に取り付けられるダイヘッドであって、
前記切断刃による前記溶融樹脂の切断方向に沿った方向に長軸を有する楕円状に開口する押出ノズルを設けたことを特徴とするダイヘッド。 - 押出機から中実状に押し出される溶融樹脂を切断刃によって所定の長さに切断し、切断された当該溶融樹脂を、少なくともキャビティ型と雄型とを有する成形型に、押出方向上流側の切断面が前記キャビティ型の開口側に向いた状態となるように供給して有底筒状に圧縮成形する有底筒状体の製造方法であって、
前記切断刃による前記溶融樹脂の切断方向に沿った方向に長軸を有する楕円状に開口する押出ノズルが形成されたダイヘッドを前記押出機に取り付けておき、前記押出ノズルから前記溶融樹脂が楕円柱状に押し出されるようにしたことを特徴とする有底筒状体の製造方法。 - 所定長さに切断された前記溶融樹脂を保持する保持具を有する搬送手段により、前記溶融樹脂を前記成形型に供給する請求項7に記載の有底筒状体の製造方法。
- 前記搬送手段に前記切断刃を設け、前記搬送手段により、前記押出機から押し出される溶融樹脂を切断しつつ、切断された溶融樹脂を保持し、前記搬送手段に保持された前記溶融樹脂を前記成形型に供給する請求項8に記載の有底筒状体の製造方法。
- 所定の長さに切断された前記溶融樹脂を前記成形型に供給するに先だって、前記溶融樹脂の押出方向上流側の切断面を、前記切断刃による前記溶融樹脂の切断方向にほぼ直交するように側方から押し潰す請求項7〜9のいずれか1項に記載の有底筒状体の製造方法。
- 所定の長さに切断された前記溶融樹脂を、樹脂製容器のブロー成形に用いる有底筒状のプリフォームに圧縮成形する請求項7〜10のいずれか1項に記載の有底筒状体の製造方法。
- 請求項11に記載の有底筒状体の製造方法により有底筒状のプリフォームを製造し、製造された前記プリフォームをブロー成形することを特徴とする樹脂製容器の製造方法。
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