JP5796978B2

JP5796978B2 - ブロー成形方法

Info

Publication number: JP5796978B2
Application number: JP2011069828A
Authority: JP
Inventors: 小川　俊也; 俊也小川
Original assignee: Kojima Industries Corp
Current assignee: Kojima Industries Corp
Priority date: 2011-03-28
Filing date: 2011-03-28
Publication date: 2015-10-21
Anticipated expiration: 2031-03-28
Also published as: JP2012201074A

Description

本発明は、２つのブローピンを用いて行なうブロー成形方法に関する。

特開平７−８８９４４号公報は、２つのブローピンを同時にパリソンと呼ばれる溶融樹脂の側方から樹脂内に挿入してエアを吹き込んで樹脂を膨張させ、次いで、一方のブローピンから樹脂内にエアを吹き込みつつ他方のブローピンから樹脂内のエアを排出させて樹脂を冷却するようにした、ブロー成形方法を開示している。

しかし、従来のブロー成形方法には、つぎの問題点がある。
２つのブローピンを同時に樹脂側方から樹脂内に挿入するため、ブローピンを樹脂内に挿入するときに、ブローピンで樹脂を押してしまい（樹脂が逃げてしまい）ブローピンを樹脂内に挿入できないおそれがある。
この問題点は、樹脂内を流れるエア流量を増加させて樹脂の冷却時間を短縮させるためにブローピンを流れるエア流路径を大きくすると、ブローピン自体も太くなってしまうため、顕著になる。

特開平７−８８９４４号公報

本発明の目的は、２つのブローピンを確実に樹脂内に挿入できるブロー成形方法を提供することにある。

上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１）型開き状態にある一対の金型間に押し出し機からパリソンと呼ばれる溶融樹脂を押し出し、前記一対の金型を閉じて該一対の金型にて前記樹脂を挟持する第１の工程と、
第１のブローピンを、前記樹脂の前記金型によって挟持される部位から前記樹脂内に挿入し、前記第１のブローピンから前記樹脂内にエアを吹き込んで前記樹脂を膨らませる第２の工程と、
前記第１のブローピンから前記樹脂内にエアを吹き込みつつ、第２のブローピンを、前記第１のブローピンとは異なる部位に設けられる第２のブローピン用孔から前記樹脂内に挿入し、前記第２のブローピンから前記樹脂内にエアを吹き込む第３の工程と、
前記第１、第２のブローピンの一方から前記樹脂内にエアを吹き込みつつ、前記第１、第２のブローピンの他方から前記樹脂内のエアを該樹脂外に排出する第４の工程と、
を有するブロー成形方法であって、
前記第２の工程では、前記第１のブローピンは、前記一対の金型が互いに接近して型閉じした際に形成されるキャビティの周囲にあり前記一対の金型が互いに接近して型閉じした際に互いに対向して合わさる面である合わせ面の、前記一対の金型を閉じて該一対の金型にて前記押し出し機から押し出された前記樹脂を挟持するときに該樹脂に接触する部分から、前記樹脂内に挿入されており、
前記第３の工程では、前記第２のブローピンは、前記第２の工程で前記樹脂内のエアが前記樹脂を破って前記第２のブローピン用孔から抜けた直後に該第２のブローピン用孔を挿通して前記樹脂内に挿入される、ブロー成形方法。

上記（１）のブロー成形方法によれば、つぎの効果を得ることができる。
第２の工程で、第１のブローピンを、樹脂の金型によって挟持される部位から樹脂内に挿入するため、金型で樹脂が逃げることを抑制しつつ、第１のブローピンを樹脂内に挿入することができる。そのため、第１のブローピンを確実に樹脂内に挿入することができる。
また、第２の工程で第１のブローピンから樹脂内にエアを吹き込んで樹脂を膨らませた後、第３の工程で、第１のブローピンから樹脂内にエアを吹き込みつつ、第２のブローピンを、第１のブローピンとは異なる部位から樹脂内に挿入するため、第１のブローピンから吹き込まれるエアにより樹脂の内圧を高めた状態で、第２のブローピンを樹脂内に挿入することができる。そのため、第２のブローピンも確実に樹脂内に挿入できる。
よって、２つのブローピンを確実に樹脂内に挿入できる。

本発明実施例のブロー成形方法に用いる装置の概略図である。本発明実施例のブロー成形方法に用いる装置の、部分斜視模式図である。本発明実施例のブロー成形方法における第１の工程の、一対の金型を閉じて一対の金型にてパリソンを挟持する工程の模式図である。なお、図中の矢印は、エアの流れ方向を示している。本発明実施例のブロー成形方法における第２の工程の模式図である。なお、図中の矢印は、エアの流れ方向を示している。本発明実施例のブロー成形方法における第３の工程の模式図である。なお、図中の矢印は、エアの流れ方向を示している。本発明実施例のブロー成形方法における第４の工程の模式図である。なお、図中の矢印は、エアの流れ方向を示している。本発明実施例のブロー成形方法の、第４の工程後に第１、第２のブローピンの両方を排出した状態の模式図である。

以下に、本発明実施例のブロー成形方法を図面を参照して説明する。
まず、本発明実施例のブロー成形方法に用いるブロー成形装置１０について、説明する。
ブロー成形装置１０は、図１に示す、パリソンと呼ばれる筒状の溶融樹脂Ｐを押し出す押し出し機１１と、押し出された樹脂Ｐを樹脂Ｐの両側から挟む一対の金型１２と、一対の金型１２を接近・離反させて型閉じ・型開きさせる金型駆動機構１３と、図２に示す、第１のブローピン１４ａが設けられる第１のエア配管１４と、第２のブローピン１５ａが設けられる第２のエア配管１５と、を有する。

金型１２は、キャビティ面１２ａと、合わせ面１２ｂと、第１のブローピン用孔１２ｃと、第２のブローピン用孔１２ｄと、を備える。

キャビティ面１２ａは、図３に示すように、一対の金型１２が金型駆動機構１３の駆動力により互いに接近して型閉じした際に形成されるキャビティ１２ｅを形成する面である。
合わせ面１２ｂは、図２に示すように、キャビティ面１２ａ（キャビティ１２ｅ）の周囲にあり、一対の金型１２が金型駆動機構１３の駆動力により互いに接近して型閉じした際に互いに対向して合わさる面である。

第１のブローピン用孔１２ｃは、一対の金型１２を型閉じした際にキャビティ１２ｅと金型１２の外部とを連通する孔であり、第１のブローピン１４ａを差し込み可能（第１のブローピン１４ａが挿通可能）な孔である。第１のブローピン用孔１２ｃは、合わせ面１２ｂに設けられている。第１のブローピン用孔１２ｃは、合わせ面１２ｂの、一対の金型１２を閉じて一対の金型１２にて押し出し機１１から押し出された樹脂Ｐを挟持するときに樹脂Ｐに接触する（実際に樹脂Ｐを挟持する）部分に、設けられている。

第２のブローピン用孔１２ｄは、一対の金型１２を型閉じした際にキャビティ１２ｅと金型１２の外部とを連通する孔であり、第２のブローピン１５ａを差し込み可能（第２のブローピン１５ａが挿通可能）な孔である。第２のブローピン用孔１２ｄは、第１のブローピン用孔１２ｃと異なる部位に設けられている。第２のブローピン用孔１２ｄは、合わせ面１２ｂに設けられていてもよく、キャビティ面１２ａに設けられていてもよい。第２のブローピン用孔１２ｄは、第１のブローピン用孔１２ｃが金型１２の下端部（一端部）に設けられている場合、金型１２の上端部（他端部）またはその近傍に設けられていることが望ましい。なぜならば、樹脂Ｐの冷却工程で第１のブローピン１４ａから吹き込まれるエアが樹脂Ｐとの間で熱交換することなく第２のブローピン１５ａから排出されてしまうことを抑制するためである。

金型駆動機構１３は、図１に示すように、一対の固定プレート１３ａと、一対の可動プレート１３ｂと、を備える。
可動プレート１３ｂは、固定プレート１３ａに対して、固定プレート１３ａに接近・離反する方向に移動可能とされている。可動プレート１３ｂの固定プレート１３ａに対する移動は、たとえば油圧シリンダ１３ｃを用いることで行なわれる。可動プレート１３ｂには金型１２が固定して取付けられている。可動プレート１３ｂを固定プレート１３ａに対して移動させることで、一対の金型１２を型閉じ・型開きさせることができる。

第１、第２のエア配管１４、１５は、図２に示すように、継手２０によってつながれて単一配管２１となってエア元に延びている。
第２のエア配管１５には、切替弁１５ｂが設けられている。切替弁１５ｂは、たとえば電磁弁である。切替弁１５ｂは、切換弁用制御装置１５ｃからの信号に基き、第２のエア配管１５の切替弁１５ｂと第２のブローピン１５ａとの間を流れるエア流れの方向を、給気側と排気側とに切り替える。給気側のときには、エア元からのエアが切替弁１５ｂを通って第２のブローピン１５ａ側に流れることが許容され、排気側のときには、樹脂Ｐ内のエアが第２のブローピン１５ａから切替弁１５ｂ側に流れ切替弁１５ｂから排出されることが許容される。
単一配管２１には、開閉弁２１ａが設けられている。開閉弁２１ａは、たとえば電磁弁である。開閉弁２１ａは、開閉弁用制御装置２１ｂからの信号に基き、エア元から単一配管２１を流れるエアの流れのオン・オフを行なう。開閉弁用制御装置２１ｂは、本発明図示例では切換弁用制御装置１５ｃと別体品であるが、切換弁用制御装置１５ｃと一体品であってもよい。

つぎに、本発明実施例のブロー成形方法を説明する。
本発明実施例のブロー成形方法は、
（ａ）図１に示すように、型開き状態にある一対の金型１２間に押し出し機１１から溶融樹脂Ｐを押し出し、図３に示すように、一対の金型１２を閉じて一対の金型１２にて樹脂Ｐを挟持する第１の工程と、
（ｂ）図４に示すように、第１のブローピン１４ａを、樹脂Ｐの金型１２によって挟持される部位から樹脂Ｐ内に挿入し（樹脂Ｐに差し込み）、第１のブローピン１４ａから樹脂Ｐ内にエアを吹き込んで樹脂Ｐを膨らませる第２の工程と、
（ｃ）図５に示すように、第１のブローピン１４ａから樹脂Ｐ内にエアを吹き込みつつ、第２のブローピン１５ａを、第１のブローピン１４ａとは異なる部位から樹脂Ｐ内に挿入し、第１のブローピン１４ａからだけでなく第２のブローピン１５ａからも樹脂Ｐ内にエアを吹き込む第３の工程と、
（ｄ）図６に示すように、第１のブローピン１４ａから樹脂Ｐ内にエアを吹き込みつつ、第２のブローピン１５ａから樹脂Ｐ内のエアを樹脂Ｐ外に排出する第４の工程と、
を順に有する。

第２の工程は、第１のブローピン１４ａからのエアブローによって樹脂Ｐを膨らませ、第３の工程で第２のブローピン１５ａを確実に樹脂Ｐ内に挿入できるようにするための工程である。

第２の工程において、第１のブローピン１４ａは、図３、図４に示すように、開閉弁２１ａを開けることでエアブローしながら、第１のブローピン用孔１２ｃを挿通して樹脂Ｐ内に挿入される。なお、このとき、第２のブローピン１５ａからもエアブローされていてもよい。第１のブローピン１４ａをエアブローしながら樹脂Ｐ内に挿入するため、第１のブローピン１４ａを樹脂Ｐ内に挿入するときに樹脂Ｐの一部が第１のブローピン１４ａに追随して樹脂Ｐの内部に移動してしまうこと（ピン形状の樹脂が形成されてしまうこと）を抑制できる。

第３の工程は、図５に示すように、第１のブローピン１４ａだけでなく第２のブローピン１５ａからも樹脂Ｐ内にエアブローすることによって、樹脂Ｐの内圧を高めて樹脂Ｐの転写性を確保するための工程である。

第３の工程は、第２の工程において樹脂Ｐを第１のブローピン１４ａから吹き込まれるエアにて膨らませ、樹脂Ｐの内圧上昇により樹脂Ｐ内のエアが樹脂Ｐを破って第２のブローピン用孔１２ｄから金型１２の外部に抜けた（排出された）直後に（たとえば０．５〜１．０秒後）、行なわれる。

第３の工程において、第２のブローピン１５ａは、第２の工程で樹脂Ｐ内のエアが樹脂Ｐを破って第２のブローピン用孔１２ｄから抜けた直後に、第２のブローピン用孔１２ｄを挿通して樹脂Ｐ内に挿入される。第２のブローピン１５ａを樹脂Ｐが破れた直後に樹脂Ｐ内に挿入するのは、（ｉ）樹脂Ｐの内圧が高まっており確実に第２のブローピン１５ａを樹脂Ｐ内に挿入できることを樹脂Ｐが破れることで把握できるからであり、また、（ｉｉ）樹脂Ｐが冷えて冷却固化してしまう前に第２のブローピン１５ａから樹脂Ｐ内にエアを吹き込んで樹脂Ｐの内圧を高めることができる（樹脂Ｐの転写性を高めることができる）ようにするためである。
第２のブローピン１５ａは、開閉弁２１ａを開いている状態で切替弁１５ｂを給気側にすることによりエアブローしながら、樹脂Ｐ内に挿入される。エアブローしながら第２のブローピン１５ａを挿入するため、第２のブローピン１５ａに樹脂Ｐの一部が詰まってしまうことを抑制できる。

第３の工程では、第１、第２のブローピン１４ａ、１５ａの両方から樹脂Ｐ内にエアブローした状態を所定時間維持する。なお、この所定時間は、数秒であり、たとえば５秒である。これにより、樹脂Ｐ内部の圧力を高めて樹脂Ｐの転写性を高めることができ、樹脂Ｐの表面形状を確実にキャビティ面１２ｂ形状にすることができる。

第４の工程は、図６に示すように、第１のブローピン１４ａから樹脂Ｐ内にエアを吹き込みつつ第２のブローピン１５ａから樹脂Ｐ内のエアを樹脂Ｐ外（金型１２外）に排出することで、樹脂Ｐ内をエアが流れるようにして樹脂Ｐを冷却固化させるための工程である。

第４の工程では、開閉弁２１ａを開いて第１のブローピン１４ａから樹脂Ｐ内にエアブローした状態のまま、切替弁１５ｂを給気側から排気側に切替えることで、樹脂Ｐ内のエアを第２のブローピン１５ａを通して切替弁１５ｂから排出する。この結果、樹脂Ｐ内をエアが流れ樹脂Ｐが冷却固化される。

第４の工程で樹脂Ｐの冷却固化を行った後は、先ず、図７に示すように、開閉弁２１ａを閉じて第１、第２のブローピン１４ａ、１５ａを樹脂Ｐから抜き、その後、一対の金型１２を型開きしてブロー成形後の樹脂Ｐを金型１２内から取外して、ブロー成形が終了する。

つぎに、本発明実施例の作用を説明する。
第２の工程で、第１のブローピン１４ａを、樹脂Ｐの金型１２によって挟持される部位から樹脂Ｐ内に挿入するため、金型１２で樹脂Ｐが逃げることを抑制しつつ、第１のブローピン１４ａを樹脂Ｐ内に挿入することができる。そのため、第１のブローピン１４ａを確実に樹脂Ｐ内に挿入することができる。
また、第２の工程で第１のブローピン１４ａから樹脂Ｐ内にエアを吹き込んで樹脂Ｐを膨らませた後、第３の工程で、第１のブローピン１４ａから樹脂Ｐ内にエアを吹き込みつつ、第２のブローピン１５ａを、第１のブローピン１４ａとは異なる部位から樹脂Ｐ内に挿入するため、第１のブローピン１４ａから吹き込まれるエアにより樹脂Ｐの内圧を高めた状態で、第２のブローピン１５ａを樹脂Ｐ内に挿入することができる。そのため、第２のブローピン１５ａも確実に樹脂Ｐ内に挿入できる。
よって、２つのブローピン１４ａ，１５ａを確実に樹脂Ｐ内に挿入できる。

２つのブローピン１４ａ、１５ａを確実に樹脂Ｐ内に挿入できるため、第１、第２のブローピン１４ａ、１５ａを流れるエア流路径を従来に比べて大きくすることができ、その結果、第４の工程で樹脂Ｐ内を流れるエア流量を増加させて樹脂Ｐの冷却時間を短縮させることができる。

本発明実施例および図示例では、切替弁１５ｂを第２のエア配管１５に設けて、第４の工程で第１のブローピン１４ａから樹脂Ｐ内にエアを吹き込みつつ第２のブローピン１５ａから樹脂Ｐ内のエアを樹脂Ｐ外に排出するようにしている例を示しているが、切替弁１５ｂを第１のエア配管１４に設けて、第４の工程で第２のブローピン１５ａから樹脂Ｐ内にエアを吹き込みつつ第１のブローピン１４ａから樹脂Ｐ内のエアを樹脂Ｐ外に排出するようにしてもよい。

１０ブロー成形装置
１１押し出し機
１２金型
１２ａキャビティ面
１２ｂ合わせ面
１２ｃ第１のブローピン用孔
１２ｄ第２のブローピン用孔
１２ｅキャビティ
１３金型駆動機構
１３ａ固定プレート
１３ｂ可動プレート
１４第１のエア配管
１４ａ第１のブローピン
１５第２のエア配管
１５ａ第２のブローピン
１５ｂ切替弁
２０継手
２１単一配管
２１ａ開閉弁
Ｐ樹脂

Claims

型開き状態にある一対の金型間に押し出し機からパリソンと呼ばれる溶融樹脂を押し出し、前記一対の金型を閉じて該一対の金型にて前記樹脂を挟持する第１の工程と、
第１のブローピンを、前記樹脂の前記金型によって挟持される部位から前記樹脂内に挿入し、前記第１のブローピンから前記樹脂内にエアを吹き込んで前記樹脂を膨らませる第２の工程と、
前記第１のブローピンから前記樹脂内にエアを吹き込みつつ、第２のブローピンを、前記第１のブローピンとは異なる部位に設けられる第２のブローピン用孔から前記樹脂内に挿入し、前記第２のブローピンから前記樹脂内にエアを吹き込む第３の工程と、
前記第１、第２のブローピンの一方から前記樹脂内にエアを吹き込みつつ、前記第１、第２のブローピンの他方から前記樹脂内のエアを該樹脂外に排出する第４の工程と、
を有するブロー成形方法であって、
前記第２の工程では、前記第１のブローピンは、前記一対の金型が互いに接近して型閉じした際に形成されるキャビティの周囲にあり前記一対の金型が互いに接近して型閉じした際に互いに対向して合わさる面である合わせ面の、前記一対の金型を閉じて該一対の金型にて前記押し出し機から押し出された前記樹脂を挟持するときに該樹脂に接触する部分から、前記樹脂内に挿入されており、
前記第３の工程では、前記第２のブローピンは、前記第２の工程で前記樹脂内のエアが前記樹脂を破って前記第２のブローピン用孔から抜けた直後に該第２のブローピン用孔を挿通して前記樹脂内に挿入される、ブロー成形方法。