JP5750426B2 - 二軸延伸ブロー成形方法および射出・二軸延伸ブロー成形システム - Google Patents
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Description
射出成形装置によって射出成形された熱可塑性樹脂製の有底筒状のプリフォームを、前記射出成形装置の射出成形型から所定の第1残熱状態のうちに取り出すプリフォーム取り出し工程と、
前記プリフォームの口部から、設定温度状態のコア外周面を備えた温度調整コアを挿入して、前記コア外周面が、前記プリフォームの胴部内周面および底部内周面に密接した密接状態を形成するコア挿入工程と、
前記プリフォームと前記コア外周面との間における接触伝熱による熱交換によって、前記プリフォームを、前記残熱状態に比べて二軸延伸ブローするのに適した第1温度状態に調整する第1温度調整工程と、
前記プリフォームの口部を介して前記温度調整コアを前記プリフォームから引き抜くコア引抜工程と、
前記プリフォームを二軸延伸ブローして有筒状容器を成形するブロー成形工程と、
を含むことを特徴としている。
熱可塑性樹脂からなる有底筒状のプリフォームを製造する射出成形装置と、
前記射出成形装置の射出成形型から、所定の第1残熱状態にある前記プリフォームを取り出すプリフォーム取り出し装置と、
前記プリフォーム取り出し装置によって取り出された前記プリフォームを、二軸延伸ブローするのに適した温度状態に調整するプリフォーム温度調整装置と、
温度状態が調整された後の前記プリフォームを二軸延伸ブローして、有底筒状の容器を製造する二軸延伸ブロー成形装置とを有し、
前記プリフォーム温度調整装置は、設定温度状態に制御可能なコア外周面を備えた温度調整コア、および、前記プリフォームの口部を介して、当該プリフォームに対して前記温度調整コアの挿入および引抜動作を行うコア挿入・引抜機構を備え、
前記プリフォーム温度調整装置は、前記プリフォームの口部から前記温度調整コアを挿入して、前記コア外周面が、前記プリフォームの胴部内周面および底部内周面に密接した密接状態を形成し、前記プリフォームと前記コア外周面との間における接触伝熱による熱交換によって、前記プリフォームを、前記残熱度状態に比べて二軸延伸ブローするのに適した第1温度状態に調整することを特徴としている。
まず、本実施の形態に係る射出・二軸延伸ブロー成形システムは、図1に示すように、厚肉のプリフォームPから厚肉の広口ブロー成形容器Bを製造するためのものである。広口ブロー成形容器Bは例えば化粧料容器である。プリフォームPは、偏平な円筒状胴部Paと、円盤状の底部Pbと、ほぼ円筒状胴部Paと同一径の口部Pcとを備えており、口部Pcの外周面には雄ねじ部Pdが形成されている。口部Pcの開口径は例えば32mm〜120mmであり、円筒状胴部Paの肉厚は例えば6〜8mmである。
図2は、本実施の形態に係る射出・二軸延伸ブロー成形システムの全体構成を示す概略平面図である。射出・二軸延伸ブロー成形システム1は、プリフォームPを製造するための射出成形装置2を備えている。射出成形装置2において、図1に示す形状のプリフォームPが多数個取りにより射出成形される。射出成形されたプリフォームPは、スキン層が形成されて取り出し可能となった残熱状態において金型から取り出される。
図3(a)はプリフォーム温度調整装置7を取り出して示す概略平面図であり、図3(b)は温度調整コアの挿入・引抜機構を示す概念図である。また、図4(a)はプリフォーム温度調整装置7において温度調整コアが待機位置にある状態を示す説明図であり、図4(b)は温度調整コアがマンドレルに担持されているプリフォームに挿入されてその内面に密接した状態を示す説明図であり、図4(c)は二軸延伸ブロー成形装置21に送り込まれたプリフォームPおよび二軸延伸ブロー成形によって得られた広口ブロー成形容器Bを示す説明図である。これらの図を参照して、射出成形・ブロー成形システム1における主要な部分の構造を説明する。
図4(a)を参照して、マンドレル5の構造を説明する。プリフォームPを倒立状態で担持して搬送するマンドレル5は、中空貫通穴50を備えた円筒体51からなる。円筒体51は、外側円筒52、内側円筒53、外側リング54および内側リング55から構成されている。外側円筒52の内側に同軸に内側円筒53が装着されており、内側円筒53の上端には内側リング55が同軸に取り付けられ、この外側には外側リング54が同軸に取り付けられている。内側リング55と外側リング54の間には、上方に開口したリング状の差込溝56が形成されている。差込溝56に、真上から、プリフォームPの口部Pcを差し込み可能である。
次に、図3、図4を参照して、プリフォーム温度調整装置7について説明する。プリフォーム温度調整装置7において、水平回転板8の外周縁には、円周方向に一定の間隔で、マンドレル5を円形の搬送路9に沿って搬送するマンドレル搬送溝8aが形成されている。各マンドレル搬送溝8aの真下には、それぞれ、温度調整コア30が配置されている。これらの温度調整コア30は、コア回転機構60によって、水平回転板8と一体となって、その垂直中心線8b回りに回転する。したがって、各温度調整コア30は各マンドレル5と一緒に円形の搬送路9に沿って移動する。
プリフォーム温度調整装置7によるプリフォームPの温度調整動作を説明する。先に述べたように、射出成形装置2から取り出されてマンドレル5に担持されたプリフォームP(プリフォーム取り出し工程を経た後のプリフォームP)は、自己保有熱によって所定の残熱(蓄熱)状態である第1残熱状態にある。プリフォームPは、プリフォーム温度調整装置7に投入されてコア挿入位置12に搬送されるまでの間において、自己保有熱がプリフォームPの内部に拡散して各部の温度ムラが抑制され、第2残熱状態になる(熱拡散工程)。
Pa 円筒状胴部
Pb 底部
Pc 口部
Pd 雄ねじ部
Pf 胴部内周面
Pg 底部内周面
Ph テーパ状内周面部分
B 広口ブロー成形容器
Ba 円筒状胴部
Bb 底部
Bc 口部
Bd 雄ねじ部
Be 肩部
1 射出・二軸延伸ブロー成形システム
2 射出成形装置
3 自動取り出し機
4 プリフォーム供給ステーション
5 マンドレル
5a 中心軸線
6 供給路
7 プリフォーム温度調整装置
8 水平回転板
8a マンドレル搬送溝
8b 垂直回転軸
9 搬送路
10 プリフォーム投入口
11 投入用スターホィール
11a 移送用凹部
12 コア挿入位置
13 コア引抜位置
14 プリフォーム送り出し位置
15 外部加熱機構
16 送り出し用スターホィール
17 送り出し路
18 ピッチ変換機構
19 ピッチ変換腕
20 搬送経路
21 二軸延伸ブロー成形装置
22 成形金型
22a キャビティ
23 搬出路
24 製品排出ステーション
25 製品排出路
26 製品回収機構
26a 腕
26b 開閉チャック
26c 水平回転軸
27 水平ターンテーブル
28 マンドレル供給路
30 温度調整コア
31 円柱部
31a 供給路
31b 回収路
32 空洞部
33 円筒状頭部
34 円筒状スカート部
35 コア外周面
35a 円形外周面部分
35b 円形端面部分
35c テーパ状外周面部分
36 供給管
37 ノズル
38 回収管
40 コア挿入・引抜機構
50 中空貫通穴
51 円筒体
52 外側円筒
53 内側円筒
54 外側リング
55 内側リング
56 差込溝
57、58 円環状フランジ
60 コア回転機構
70 カム機構
71 カム面
72 カム部材
73 カムフォロワ
Claims (14)
- 射出成形装置によって射出成形された熱可塑性樹脂製の有底筒状のプリフォームを、前記射出成形装置の射出成形型から所定の第1残熱状態のうちに取り出すプリフォーム取り出し工程と、
前記プリフォームの口部から、設定温度状態のコア外周面を備えた温度調整コアを挿入して、前記コア外周面が、前記プリフォームの胴部内周面および底部内周面に密接した密接状態を形成するコア挿入工程と、
前記プリフォームと前記コア外周面との間における接触伝熱による熱交換によって、前記プリフォームを、前記第1残熱状態に比べて二軸延伸ブローするのに適した第1温度状態に調整する第1温度調整工程と、
前記プリフォームの口部を介して前記温度調整コアを前記プリフォームから引き抜くコア引抜工程と、
前記プリフォームを二軸延伸ブローして有底筒状容器を成形するブロー成形工程と、
を含むことを特徴とする二軸延伸ブロー成形方法。 - 前記プリフォームを外側から加熱して、前記プリフォームを前記第1温度状態に比べて二軸延伸ブローするのに適した第2温度状態に調整する第2温度調整工程を含み、
前記第2温度調整工程は、前記コア引抜工程と前記ブロー成形工程の間において行われる請求項1に記載の二軸延伸ブロー成形方法。 - 前記第2温度調整工程では、前記プリフォームをその中心軸線回りに回転させながら、当該プリフォームをその外側から輻射加熱する請求項2に記載の二軸延伸ブロー成形方法。
- 前記プリフォームを所定時間に亘って放置することで、当該プリフォームを、前記第1残熱状態に比べて前記プリフォームの各部の温度のバラツキが少ない第2残熱状態にする熱拡散工程を含み、
前記熱拡散工程は、前記プリフォーム取り出し工程と前記コア挿入工程の間において行われる請求項1ないし3のうちのいずれか一つの項に記載の二軸延伸ブロー成形方法。 - 前記プリフォーム取り出し工程において前記射出成形型から取り出された前記プリフォ
ームを、前記ブロー成形工程における二軸延伸ブロー成形位置に向けて搬送しながら、少なくとも、前記コア挿入工程、前記第1温度調整工程およびコア引抜工程を行う請求項1ないし4のうちのいずれかの項に記載の二軸延伸ブロー成形方法。 - 熱可塑性樹脂からなる有底筒状のプリフォームを製造する射出成形装置と、
前記射出成形装置の射出成形型から、所定の第1残熱状態にある前記プリフォームを取り出すプリフォーム取り出し装置と、
前記プリフォーム取り出し装置によって取り出された前記プリフォームを、二軸延伸ブローするのに適した温度状態に調整するプリフォーム温度調整装置と、
温度状態が調整された後の前記プリフォームを二軸延伸ブローして、有底筒状の容器を製造する二軸延伸ブロー成形装置とを有し、
前記プリフォーム温度調整装置は、設定温度状態に制御可能なコア外周面を備えた温度調整コア、および、前記プリフォームの口部を介して、当該プリフォームに対して前記温度調整コアの挿入および引抜動作を行うコア挿入・引抜機構を備え、
前記プリフォーム温度調整装置は、前記プリフォームの口部から前記温度調整コアを挿入して、前記コア外周面が、前記プリフォームの胴部内周面および底部内周面に密接した密接状態を形成し、前記プリフォームと前記コア外周面との間における接触伝熱による熱交換によって、前記プリフォームを、前記第1残熱状態に比べて二軸延伸ブローするのに適した第1温度状態に調整することを特徴とする射出・二軸延伸ブロー成形システム。 - 前記プリフォーム取り出し装置から取り出されたプリフォームを担持するマンドレルと、
前記マンドレルを、前記コア挿入・引抜機構によるコア挿入位置およびコア引抜位置を順次に経由して、前記二軸延伸ブロー成形装置の二軸延伸ブロー位置に導く搬送路とを有し、
前記プリフォーム温度調整装置は、
前記温度調整コアの内部に熱媒を循環させて前記コア外周面を前記設定温度状態に維持するコア加熱機構、および、前記コア挿入位置および前記コア引抜位置を移動する前記マンドレルと一緒に前記温度調整コアを移動させるコア移動機構を備え、
前記コア外周面は、前記プリフォームの胴部内周面および底部内周面の形状と相補的な形状である請求項6に記載の射出・二軸延伸ブロー成形システム。 - 前記プリフォーム温度調整装置は、前記搬送路に沿って前記コア引抜位置から搬送方向の下流側に移動する前記マンドレルに担持されている前記プリフォームを外側から加熱して、前記プリフォームを前記第1温度状態に比べて二軸延伸ブローするのに適した第2温度状態に調整する外部加熱機構を備えている請求項7に記載の射出・二軸延伸ブロー成形システム。
- 前記外部加熱機構によって加熱される前記プリフォームをその中心軸線回りに回転させるプリフォーム回転機構を備えている請求項8に記載の射出・二軸延伸ブロー成形システム。
- 前記搬送路は、前記コア挿入位置に対して搬送方向の上流側に所定長さの残熱拡散用搬送経路を備え、
前記プリフォームは、前記残熱拡散用搬送経路を搬送される間に、前記第1残熱状態に比べて、前記プリフォームの各部の温度のバラツキが少ない第2残熱状態になる請求項7ないし9のうちのいずれか一つの項に記載の射出・二軸延伸ブロー成形システム。 - 前記プリフォーム温度調整装置の前記コア挿入位置および前記コア引抜位置の一方あるいは双方は、前記搬送路における搬送方向の上流側の位置あるいは下流側の位置に変更可
能となっている請求項7ないし10のうちのいずれかの項に記載の射出・二軸延伸ブロー成形システム。 - 前記コア挿入・引抜機構はカム機構を備えており、
前記カム機構は、前記搬送路に沿って延びるカム面が形成されたカム部材と、前記カム面に沿って摺動する前記温度調整コアに形成したカムフォロワとを備えている請求項7ないし11のうちのいずれか一つの項に記載の射出・二軸延伸ブロー成形システム。 - 前記カム機構は、前記カム面が形成されたカム部材を前記搬送路に沿って移動可能であり、
前記カム部材の移動に伴って、前記搬送路上における前記コア挿入位置および前記コア引抜位置が、前記搬送路の上流側あるいは下流側の位置に移動する請求項12に記載の射出・二軸延伸ブロー成形システム。 - 前記マンドレルは、前記温度調整コアを非接触状態で挿通可能な中空貫通穴を備えた筒状体、および前記プリフォームの口部を装着可能な装着部を備え、
前記温度調整コアは、前記筒状体の前記中空貫通穴および前記プリフォームの口部を通って、当該プリフォームに対する挿入、引抜が行われる請求項7ないし13のうちのいずれか一つの項に記載の射出・二軸延伸ブロー成形システム。
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