JP6840393B2 - 射出延伸ブロー成形機と中空成形体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、一台の成形機に構成された三つの工程からなる成形サイクルで中空成形体を製造する射出延伸ブロー成形機と、この射出延伸ブロー成形機による中空成形体の製造方法に関するものである。

（射出延伸ブロー成形機）
従来から合成樹脂製の容器形状とした中空成形体の製造においては射出延伸ブロー成形機が用いられている。図６と図７と図８とは従来の射出延伸ブロー成形機の一例を示している。この射出延伸ブロー成形機１は、射出装置ａが接続されて溶融樹脂が送り込まれる射出成形部２と、射出成形部２で射出成形されたプリフォームを容器形状の中空成形体としてブロー成形する延伸ブロー成形部３と、延伸ブロー成形部３にてブロー成形された中空成形体を機器外に搬出する取り出し部４との三つのステーションを備えている。

（回転板）
上記射出延伸ブロー成形機１では、三つのステーションを同一の円周上の位置であって等角度ごとにして配置し、三つのステーションの上に、成形されたプリフォームおよび中空成形体を旋回移動させる形で搬送する回転板５を中間基盤６の内側に備えている。

（リップ型）
射出延伸ブロー成形機１の上記回転板５は、プリフォーム口部の外周面を形成し、また成形されたプリフォームの口部を咥える形でプリフォームの搬送と容器形状に成形された中空成形体の搬送をするプリフォーム口部の外周面形成用兼プリフォーム搬送用のリップ型７を下面に有しているものである。

（回転板の一定角度回転）
射出延伸ブロー成形機１では、特許文献１、そして図９に示されているように、回転板５の回転中心軸回りに射出成形部２、延伸ブロー成形部３、取り出し部４が等角度（１２０度）ごとにして設けられている。中間基盤６に制御装置や駆動電動機などを組み付けてなる回転板部８が前記回転板５を支えており、回転板部８の制御の下で、回転板５が一定回転角度（１２０度）の回転ごとに停止し、また回転を停止した状態の回転板が回転板部８と共に降下と上昇とをするようにしている。

（射出成形部）
そして、回転板５が降下するごとに、回転板５の下面のリップ型７は、射出成形部２、延伸ブロー成形部３、取り出し部４に対応していて、射出形成部２では、リップ型７が降下することでこの射出成形部２に配置されている金型とリップ型７とで射出成形型９が形成される。また、延伸ブロー成形部３では、リップ型７が降下することで延伸ブロー成形部３に配置されている金型とリップ型７とで延伸ブロー成形型が形成されるようにしている。

なお、図６では、射出延伸ブロー成形機１の構造などを理解し易くするために、射出成形型９のキャビティ型やコア型は図示されていない。図７では、射出成形部２で射出成形型９が型開きした状態が表現されており、上部基盤１０側にコア型１１が上昇し、下部基盤１２側にキャビティ型１３が位置している。

リップ型７は射出成形型９の一部としてプリフォーム口部の外周面の形状を形成するとともに、射出成形されて高温度で軟質の状態となっているプリフォームを保持して延伸ブロー成形部３に搬送する。

（延伸ブロー成形部）
延伸ブロー成形部３では、図６に示されているようにブロー型締ユニット１４で割り型が構成されているとともに、延伸ブロー成形部３の上方になるようにして中間基盤６に、プリフォームを延伸する延伸ユニット１５が組み付けられており、延伸ブロー成形部３にリップ型７が対応することでブロー成形型１６が形成されるようにしている。

延伸ブロー成形部３は射出成形部２に対して回転板回転方向での下流側で位置しており、射出成形部２に対してつぎの成形段階である。この延伸ブロー成形部３にリップ型７が対応することで、プリフォームがブロー成形型に位置され、図１０に示すように、上記延伸ユニット１５の動作及びブローエアｃの吹き込みによって、プリフォームから容器形状に中空成形体がブロー成形される。

ブロー成形された中空成形体はリップ型７に保持された状態のままであり、このリップ型７が前記中空成形体をつぎの段階の取り出し部４へと搬送する。そしてリップ型７が取り出し部４に対応することで、中空成形体が取り出し部４に位置することとなる。

（取り出し部）
取り出し部４にあっては、下部基盤１２側に不図示のスロープが配置されている。そして、取り出し部４に対応するリップ型から解放された中空成形体が前記スロープに案内されて射出延伸ブロー成形機１の機器外へと送り出されるようにしている。図８は射出延伸ブロー成形機１を取り出し部４側から見た状態で示されており、図面上、奥側に延伸ブロー成形部３のブロー型締ユニット１４が位置している。

また、取り出し部４には上記スロープの上方側にして、このスロープに向けて中空成形体を突き出すための機構が構成されている。図６と図８とに示すようにこの取り出し部４に対応する位置にして上記中間基盤６側に取り出しユニット１７が配置されていて、リップ型７によって取り出し部４に位置した中空成形体を押し出す複数本のロッド１８を、前記取り出しユニット１７が案内して上昇と降下とが行なわれるようにしている。

一方、回転板５に配置されているリップ型７は、図１１に示すように対の半体が組み合わされているものであって、二つ割り可能とされているものである。そして、前記ロッド１８が降下して中空成形体の例えば口部に当接する直前にリップ型７が開くように設けられており、リップ型７の保持から解放された中空成形体にロッド１８が当接して、中空成形体がスロープ側へと突き出されるようにして、中空成形体がスロープから機器外へと送り出されるものとなっている。

ロッド１８が上昇して待機位置に戻るときにリップ型７が再び閉じられるように設けられている。その後、回転板５の回転によりこのリップ型７が上記射出成形部２へと移動する。なお、リップ型７が射出成形部２から延伸ブロー成形部３に移動するとき、また延伸ブロー成形部３から取り出し部４に移動するとき、さらに取り出し部４から射出成形部２に移動するときには、回転板５は回転板部８（中間基盤６）とともに昇降するものである。

（成形サイクル）
従来の射出延伸ブロー成形機では、射出成形工程と、ブロー成形工程と、エジェクト工程とが順に進行する成形サイクルを備えていて、この成形サイクルを経ることで中空成形体が製造される。（各工程は、成形機動作である。）

（射出成形工程）
まず、射出成形工程では、上述したようにリップ型７が射出成形部２に対応して、この射出成形部２で構成された射出成形型９に対して射出装置から樹脂が送り込まれ、前記射出成形型９にてプリフォームが射出成形される。

（ブロー成形工程）
ブロー成形工程は、リップ型２が延伸ブロー成形部３に対応して、延伸ブロー成形部３で構成されるブロー成形型１６によって行われる。具体的には、射出成形部２で射出成形された高温度で軟質のプリフォームを保持するリップ型７が、延伸ブロー成形部３に移動して対応し、このリップ型の対応によって前記プリフォームが延伸ブロー成形部３におけるブロー成形型１６に配置される。そして、プリフォームを上記延伸ユニット１５のロッドにて延伸するとともに、プリフォームにブローエアｃの吹き込みを行なう。これによって容器形状の中空成形体がブロー成形される。

（エジェクト工程）
ブロー成形工程に続くエジェクト工程では、上述したようにブロー成形された中空成形体を保持するリップ型７が、取り出し部４に移動して対応して、このリップ型７の取り出し部４への対応によって前記中空成形体が取り出し部４に配置される。そして、リップ型７が開いて中空成形体の口部に対する保持を解除する。さらに上記取り出しユニット１７に案内されて上方から降下するロッド１８が中空成形体の口部に当接し、このロッド１８で中空成形体が突き出されることでリップ型７から離脱して、上記スロープに送り出されるようにしている。

上記工程を順に進行させる成形サイクルで中空成形体を製造する上記射出延伸ブロー成形機では、前記成形サイクルでの工程進行が、該成形サイクルの次の成形サイクルでの工程進行に対して１工程ずれて進行していて、各成形サイクルごとに中空成形体が製造されるようにしている。（図１２参照）

特開２０１７−１０９４７２号公報

図１２は、上記射出延伸ブロー成形機が稼働しているときの上記三つの工程の進行が概略的に示されている。上述したように成形サイクルは、射出成形工程、ブロー成形工程、エジェクト工程とが順に進行することから、この図１２において、一つの成形サイクルでの工程進行が横方向（Ｘ軸方向）に工程順にして記載されている。即ち、射出成形工程Ａ、ブロー成形工程Ｂ、エジェクト工程Ｃの順となって記載されている。なお、図１２中の符号ｒにて示す部分は、回転板の上昇と回転板の回転（１２０度）と回転板の降下とが行なわれる段階を示している。

また、上記射出延伸ブロー成形機では、成形サイクルが、この成形サイクルの次の成形サイクルでの工程進行に対して１工程ずれて進行する。即ち、成形サイクルの工程進行が次の成形サイクルの工程進行に対して、１工程分で先行するように設けられている。図１２の縦方向（Ｙ軸方向）に、三つの成形サイクル（１）、（２）、（３）を先行順に示されている。そして、先行する成形サイクルの工程進行が、その次の成形サイクルに対して１工程分で進行している状態が示されている。

なお、図１２では説明を容易にするために三つの成形サイクルを示している。勿論、射出延伸ブロー成形機の稼働では、四番目以降の成形サイクルも継続して行われる。

さらに、上記射出延伸ブロー成形機は、図９に示したように下部基盤に１２０度の角度間隔で射出成形部と延伸ブロー成形部と取り出し部とがある。また、一つの回転板に、射出成形部と延伸ブロー成形部と取り出し部とに対応するように１２０度の角度間隔で複数のリップ型が分離配置されている。そして前記回転板が一定回転角度（１２０度）の回転ごとに停止して降下することで、前記射出成形部と延伸ブロー成形部と取り出し部それぞれにリップ型が位置した状態となる。前記射出成形部と延伸ブロー成形部と取り出し部での工程が終了すれば、再び回転板が上昇し、回転板回転方向での下流側に向けて１２０度の回転をする。

このように一つの回転板が降下しているときに、射出成形部では射出成形工程が行なわれ、延伸ブロー成形部ではブロー成形が行なわれ、取り出し部ではエジェクト工程が行なわれることから、射出成形工程とブロー成形工程とエジェクト工程とのいずれにおいて、回転板自体が降下して停止している時間は同一となる。

（延伸ブロー成形部での動作）
従来の射出延伸ブロー成形機の延伸ブロー成形部では、延伸ユニットのロッドがプリフォームの内部に入って、このプリフォームの底部を押し下げて延伸を行なうとともに、プリフォームの内部に、所定温度に設定されたブローエアを吹き込んでブロー成形する。

（膨化段階（三次ブロー））
そして、ブロー成形工程Ｂでの上記ブロー成形では、図１２に示すように膨化段階ｄとこの膨化段階ｄに連続する保持段階ｅとがある。膨化段階ｄは三次ブローと称されていて、ブローエアｃの吹き込みによってブロー成形型の型内でプリフォームを三次元方向に膨らませ、膨らんだプリフォームがブロー成形型の型面に接して、そのプリフォームが形状変化した中空成形体が容器形状に形成される段階である。なお、図１３にプリフォームの形状が変化する膨化段階を示した。

（保持段階（冷却ブロー））
上記保持段階ｅは冷却ブローと称されていて、膨化段階ｄに続いて上記ブローエアｃの吹き込みを継続し、ブロー成形型で前記中空成形体を保持する段階である。そして、この保持段階ｅでは、容器形状が固形化するまでブローエアｃの吹き込みを行なって中空成形体を冷却しており、保持段階ｅで容器形状の固形化を完了させている。図１４に保持段階を示した。

このように保持段階ｅで中空成形体の固形化を完了させているので、延伸ブロー成形部から取り出し部に搬送され、その取り出し部において上記スロープの上に落下するなどしても、中空成形体に潰れや凹みが生じないようになる。

延伸ブロー成形部では、上述したようにブローエアの吹き込みを行なって容器形状が固形化される温度まで中空成形体を冷却するようにしている。そして、中空成形体の容器形状の固形化を完了させることを主たる条件にして、ブロー成形工程で回転体が降下し停止していなければならない時間を定めている。

（射出成形部での動作）
一方、上記射出延伸ブロー成形機での射出成形部では、ホットランナー部分（射出成形部のキャビティ型に通じるランナー）に接続された射出装置から樹脂を射出成形型に射出する。そしてプリフォームが適正に離型でき、且つ、回転板回転方向の下流である上記延伸ブロー成形部に搬送するときに変形しないプリフォーム形状に安定するまで冷却を行なっている。そして、この射出成形型への樹脂の射出と射出成形型でのプリフォームの冷却とを主要な動作として、上記射出成形工程で行なわれる。図１２において符号ｆにて、そのプリフォームの射出冷却段階を示した。

（取り出し部での動作）
取り出し部では、上述したように中空成形体の口部を保持しているリップ型を開き、取り出しユニットのロッドで中空成形体をスロープ側へと落とす動作をしている。そして、エジェクト工程中にリップ型の開き、中空成形体のロッドによる突き落とし、リップ型の閉じを行なっている。

（不具合な事象）
しかしながら、上記従来の射出延伸ブロー成形機を用いて中空成形体を製造する場合に、
・延伸ブロー成形部において容器形状の固形化を完了させるまでに要する時間と、
・射出成形部において型内に樹脂が広がる時間とプリフォームの冷却に要する時間との合計時間（射出装置の射出動作に関する時間を除く）と、
・取り出し部においてリップ型の開閉とロッドの昇降に係る実動作の時間と
を比較すると、延伸ブロー成形部において容器形状の固形化を完了させるまでに要する時間の方が、一番長くなるようになってきた。なお、取り出し部においてリップ型の開閉とロッドの昇降に係る実動作の時間は短時間である。

上述したように成形サイクルの射出成形工程とブロー成形工程とエジェクト工程とのいずれでも、回転板自体が降下して停止している時間は同一である。そして上記延伸ブロー成形部でのブロー成形工程に要する時間が一番長くなっている、そのため、成形サイクル中、射出成形工程に割り振られる時間と、ブロー成形工程に割り振られる時間と、エジェクト工程に割り振られる時間とが、何れも一番長いブロー成形工程に割り振られた時間と同じになってしまうという不具合がある。

例えば、射出成形工程における射出成形部の各機器の動作と射出装置の動作を、ブロー成形工程で規定される時間に適合するように調整しなければならない。特に、プリフォーム形状が安定しているといえども軟質状態にあるプリフォームを、射出成形部から延伸ブロー成形部のブロー成形型の型内にスムーズに移動させるために、射出装置側のショット前動作を長くする調整をしなければならない。

さらに近年では、射出成形型からプリフォームを早期に離型できる工夫を施して、射出成形部における動作時間を短縮し、これによって成形サイクルの短縮化を図る試みがなされるようになってきている。

しかし、射出成形工程に割り振られる時間が、ブロー成形工程で要する時間と同じになるため、射出成形部においてプリフォームを早期に離型できるように図ったとしても、射出装置側のショット前動作を長くする調整が必要である。よってプリフォームを早期に離型できるようにした利点を生かすことができない。

本発明者は、延伸ブロー成形部に対して回転板回転方向の下流側に構成されている取り出し部において、リップ型の開閉とロッドの昇降に係る実動作の時間は短時間であるとともに、そのリップ型の開閉とロッドの昇降との動作タイミングを、射出成形部での機器の動作や延伸ブロー成形部での機器の動作に影響を及ぼさずに、エジェクト工程中で設定し易いという点に着目した。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、中空成形体の容器形状の固形化を、ブロー成形工程中に完了させずに、取り出し部のエジェクト工程中に完了させるようにし、延伸ブロー成形部での動作時間を縮めることを課題とし、成形サイクル中のブロー成形工程に要する時間の短縮化によって、中空成形体の製造効率を向上させることを目的とするものである。

（請求項１の発明）
本発明は上記課題を考慮してなされたもので、プリフォーム口部の外周面形成用兼プリフォーム搬送用のリップ型を下面に有していて一定回転角度の回転ごとに停止して昇降する回転板の下方に、該回転板の回転中心軸回りにして射出成形部と延伸ブロー成形部と取り出し部とが設けられ、前記一定回転角度の回転をして回転板が降下するごとにリップ型が射出成形部と延伸ブロー成形部と取り出し部とに対応する射出延伸ブロー成形機であって、
リップ型が対応した射出成形部にてプリフォームが射出成形される射出成形工程と、
前記射出成形部で射出成形された高温度で軟質のプリフォームを保持するリップ型が、延伸ブロー成形部に移動して対応し、このリップ型の延伸ブロー成形部への対応によってプリフォームが延伸ブロー成形部に配置され、プリフォームへのブローエアの吹き込みにより中空成形体が容器形状にしてブロー成形されるブロー成形工程と、
前記延伸ブロー成形部でブロー成形された中空成形体を保持するリップ型が、取り出し部に移動して対応し、このリップ型の取り出し部への対応によって中空成形体が取り出し部に配置され、取り出し部に対応したリップ型が開いてこのリップ型から中空成形体が離脱するエジェクト工程と
が順に進行する成形サイクルを有し、
前記成形サイクルでの工程進行が、該成形サイクルの次の成形サイクルでの工程進行に対して１工程ずれて進行して、成形サイクルごとに中空成形体を製造する射出延伸ブロー成形機において、
前記取り出し部に配置されて口部がリップ型にて保持されている中空成形体の内側に、次の成形サイクルでのブロー成形工程中に、冷却エアを吹き込み可能とした冷却装置を有しており、
前記冷却装置が、延伸ブロー成形部で容器形状の固形化未完了状態にブロー成形されてからこの延伸ブロー成形部に対して回転板回転方向下流側にある取り出し部に配置された固形化未完了状態の中空成形体の内側に、次の成形サイクルでのブロー成形工程中に冷却エアを吹き込んで、取り出し部に配置された前記固形化未完了状態の中空成形体を冷却して容器形状の固形化を完了させる構成を有することを特徴とする射出延伸ブロー成形機を提供して、上記課題を解消するものである。

（請求項２の発明）
そして、上記発明において、上記延伸ブロー成形部のブロー成形は、ブローエアの吹き込みによって上記プリフォームを膨らませて容器形状の中空成形体を形成する膨化段階と、この膨化段階に続いて中空成形体を保持する保持段階とを備えているものであって、
前記延伸ブロー成形部は、ブロー成形での保持段階に、上記冷却装置での中空成形体に対する上記冷却の前処理として中空成形体を冷却するものとされていることが良好である。

（請求項３の発明）
また、上記発明において、上記取り出し部は突き出し機構体を備えていて、
該突き出し機構体は、取り出し部に配置された中空成形体の口部に対応して上下方向に移動可能とされたロッドを有し、該ロッドの下端の移動範囲を、取り出し部に配置された中空成形体の上方からこの中空成形体の口部の位置を通過して中空成形体の内方までの範囲にしていて、ロッドの下端が中空成形体の上方からこの中空成形体の口部の位置に達したときにロッドの降下を一旦停止させ、この一旦停止後のロッドの降下時にリップ型を開いてリップ型による中空成形体の口部の保持を解除し、リップ型による保持が解除された中空成形体を下方に突き出すものであり、
前記突き出し機構体のロッドに、該ロッドの下端に吹き出し口を位置させて上記冷却装置の冷却エアが通る通路が設けられていて、
前記冷却装置は、遅くともロッドの降下の一旦停止までの間に、吹き出し口から中空成形体の内方に冷却エアを吹き込むものとされていることが良好である。

（請求項４の発明）
また、もう一つの発明は、プリフォーム口部の外周面形成用兼プリフォーム搬送用のリップ型を下面に有していて一定回転角度の回転ごとに停止して昇降する回転板の下方に、該回転板の回転中心軸回りにして射出成形部と延伸ブロー成形部と取り出し部とが設けられ、前記一定回転角度の回転をして回転板が降下するごとにリップ型が射出成形部と延伸ブロー成形部と取り出し部とに対応し、射出成形部ではこの射出成形部に設けられた金型とリップ型とで射出成形型が形成され、延伸ブロー成形部ではこの延伸ブロー成形部に設けられた金型とリップ型とでブロー成形型が形成される射出延伸ブロー成形機であって、
リップ型が対応した射出成形部にてプリフォームが射出成形される射出成形工程と、
前記射出成形部で射出成形された高温度で軟質のプリフォームを保持するリップ型が、延伸ブロー成形部に移動して対応し、このリップ型の延伸ブロー成形部への対応によってプリフォームが延伸ブロー成形部に配置され、プリフォームへのブローエアの吹き込みにより中空成形体が容器形状にしてブロー成形されるブロー成形工程と、
前記延伸ブロー成形部でブロー成形された中空成形体を保持するリップ型が、取り出し部に移動して対応し、このリップ型の取り出し部への対応によって中空成形体が取り出し部に配置され、取り出し部に対応したリップ型が開いてこのリップ型から中空成形体が離脱するエジェクト工程と
が順に進行する成形サイクルを有し、
前記成形サイクルでの工程進行が、該成形サイクルの次の成形サイクルでの工程進行に対して１工程ずれて進行する射出延伸ブロー成形機で中空成形体を製造する方法において、
前記射出延伸ブロー成形機は、取り出し部に配置されて口部がリップ型にて保持されている中空成形体の内側に冷却エアを吹き込み可能とした冷却装置を有しており、
前記冷却装置によって、延伸ブロー成形部で容器形状の固形化未完了状態にブロー成形されてからこの延伸ブロー成形部に対して回転板回転方向下流側にある取り出し部に配置された固形化未完了状態の中空成形体の内側に、次の成形サイクルでのブロー成形工程中に冷却エアを吹き込んで、取り出し部に配置された前記固形化未完了状態の中空成形体を冷却して該中空成形体の容器形状を固形化することを特徴とする中空成形体の製造方法であり、この中空成形体の製造方法を提供して上記課題を解消するものである。

（請求項５の発明）
そして上記発明において、上記ブロー成形工程は、ブローエアの吹き込みによって上記ブロー成形型の型内で上記プリフォームを膨らませて容器形状の中空成形体を形成する膨化段階と、この膨化段階に続いてブロー成形型で中空成形体を保持する保持段階とを有していて、
上記成形サイクルには、ブロー成形工程中での保持段階から該成形サイクルでのエジェクト工程に亘って中空成形体における容器形状を固形させる固形化期間が設けられており、
この固形化期間での保持段階で、ブロー成形型で保持されている中空成形体にブローエアの吹き込みをして中空成形体を冷却し、かつ固形化期間での前記エジェクト工程で、取り出し部に配置された中空成形体に上記冷却装置の冷却エアの吹き込みをして中空成形体を冷却して、この固形化期間で中空成形体の固形化を完了させることが良好である。

（請求項１の発明の効果）
請求項１の発明によれば、射出延伸ブロー成形機は、取り出し部に配置された中空成形体の内側に、次の成形サイクルでのブロー成形工程中に、冷却エアを吹き込み可能とした冷却装置を有していて、この冷却装置が、前記中空成形体の内側に、前記次の成形サイクルでのブロー成形工程中に冷却エアを吹き込んで、この中空成形体を冷却して容器形状の固形化を完了させるので、延伸ブロー成形部での動作時間を縮めることができる。

そして、延伸ブロー成形部での動作時間が縮まることで、成形サイクル中のブロー成形工程に割り振られる時間が短くなる。本射出延伸ブロー成形機における成形サイクルの射出成形工程に割り振る時間とエジェクト工程に割り振る時間も、ブロー成形工程に割り振る時間と同じであるので、成形サイクルの短縮化を図ることができるという効果を奏する。

さらに、延伸ブロー成形部のブローエアと冷却装置からの冷却エアとを異なるものとすることができるので、冷却装置から送り込む前記冷却エアの温度や圧力を設定するときの自由度が高いという効果を奏する。

（請求項２の発明の効果）
請求項２の発明によれば、延伸ブロー成形部は、ブロー成形での保持段階に、冷却装置での中空成形体に対する固形化を完了させるための冷却の前処理として、中空成形体を冷却するものとしているので、成形サイクル中に、容器形状の固形化を行なうための時間をより一層確保し易くなるという効果を奏する。

（請求項３の発明の効果）
請求項３の発明によれば、突き出し機構体のロッドに、冷却装置の冷却エアが通る通路を設け、この通路での冷却エアの流路の終端である吹き出し口を、前記ロッドの下端に位置させていて、冷却装置は、遅くともロッドの降下の一旦停止までの間に、前記吹き出し口から中空成形体の内方に冷却エアを吹き込むものとされている。そのため、突き出し機構体のロッドが、冷却装置の冷却エアを中空成形体に案内するパイプ材の役割も兼ねることになり、前記ロッドの周囲に冷却エア用のパイプ材を取り付ける必要がない。

（請求項４の発明の効果）
請求項４の発明によれば、射出延伸ブロー成形機の冷却装置が、中空成形体の内側に、次の成形サイクルでのブロー成形工程中に冷却エアを吹き込んで、この中空成形体を冷却して容器形状の固形化を完了させるので、延伸ブロー成形部での動作時間を縮めることができる。

そして、延伸ブロー成形部での動作時間が縮まることで、成形サイクル中のブロー成形工程に割り振られる時間が短くなる。中空成形体を製造する成形サイクルの射出成形工程に割り振る時間とエジェクト工程に割り振る時間も、ブロー成形工程に割り振る時間と同じであるので、成形サイクルの短縮化を図ることができるという効果を奏する。

（請求項５の発明の効果）
請求項５の発明によれば、成形サイクルには、ブロー成形工程中での保持段階から成形サイクルでのエジェクト工程に亘って中空成形体における容器形状を固形させる固形化期間が設けられている。そして、固形化期間での前記保持段階で、ブロー成形型で保持されている中空成形体にブローエアの吹き込みをして中空成形体を冷却し、かつ固形化期間でのエジェクト工程で、取り出し部に配置された中空成形体に冷却装置の冷却エアの吹き込みをして中空成形体を冷却して、この固形化期間で中空成形体の固形化を完了させるものとしている。

このようにブロー成形部におけるブロー成形工程中の保持段階と取り出し部のエジェクト工程中との両方で、中空成形体を冷却し、固形化を完了させており、成形サイクル中に、容器形状の固形化を行なうための時間をより一層確保し易くなるという効果を奏する。

本発明に係る射出延伸ブロー成形機の実施の形態を示す説明図である。 実施の形態における取り出し部の一例を示す説明図である。 実施の形態におけるリップ型を示す説明図である。 本発明において１工程ずれて進行する成形サイクルを示す説明図である。 従来の製造方法での成形サイクルの工程進行と本発明の製造方法での成形サイクルの工程進行とを対比して示す説明図である。 従来の射出延伸ブロー成形機の一例を示す説明図である。 射出延伸ブロー成形機の一例を射出成形部側から見た状態で示す説明図である。 射出延伸ブロー成形機の一例を取り出し部側から見た状態で示す説明図である。 射出成形部と延伸ブロー成形部と取り出し部とのレイアウトを概略的に示す説明図である。 ブロー成形を概略的に示す説明図である。 リップ型を示す説明図である。 従来の射出延伸ブロー成形機における各成形サイクルの工程進行を示す説明図である。 ブロー成形での膨化段階を概略的に示す説明図である。 ブロー成形での保持段階を概略的に示す説明図である。

つぎに本発明を図１から図５に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。なお、従来例と構成が重複する部分は同符号を付してその説明を省略する。

（射出延伸ブロー成形機）
本発明の射出延伸ブロー成形機１は、図６に示すように従来の射出延伸ブロー成形機と同様に、１２０度の回転角度の回転ごとに停止して昇降する回転板５の下方に、この回転板５の回転中心軸回りにして射出成形部２と延伸ブロー成形部３と取り出し部４とが設けられている。射出成形部２と延伸ブロー成形部３と取り出し部４とは、下部基盤１２に、回転板５の回転中心軸回りにして１２０度ごとに配置されている。

上記回転板５も、従来の射出延伸ブロー成形機と同様に、プリフォーム口部の外周面形成用兼プリフォーム搬送用のリップ型７を下面に有している。前記リップ型７は、回転板５の回転中心軸回りに１２０度の回転角度ごととなるように分離配置されている。（図２参照）

１２０度の回転をして回転板５が降下するごとに前記リップ型７は、射出成形部２と延伸ブロー成形部３と取り出し部４とに対応する。そして、射出成形部２ではこの射出成形部２に設けられた金型とリップ型７とで射出成形型９が形成され、延伸ブロー成形部３ではこの延伸ブロー成形部３に設けられた金型とリップ型７とでブロー成形型１６が形成されるようにしているものである。取り出し部４にあっては、この取り出し部４に対応したリップ型７が開いて中空成形体の口部を解放し、ロッドによる突き落としが行なわれることで、中空成形体がスロープに落下して機器外へ送り出されるようにしている。

また、射出延伸ブロー成形機１は従来の射出延伸ブロー成形機と同じく、射出成形工程Ａとブロー成形工程Ｂとエジェクト工程Ｃとが順に進行する成形サイクルを備えていて、この成形サイクルを経ることで中空成形体が製造される。さらに、成形サイクルでの工程進行が、この成形サイクルの次の成形サイクルでの工程進行に対して１工程ずれて進行する点も従来の例と同じである。

（取り出し部）
本発明の射出延伸ブロー成形機１の取り出し部４では、回転板回転方向の上流側である延伸ブロー成形部３から搬送されてこの取り出し部４に配置された中空成形体を、冷却エアを用いて冷却する工夫が施されている。

図２は取り出し部４のスロープの上方側となるようにして構成されている突き出し機構体１９が示されている。まず、この突き出し機構体１９は中間基盤６に取り出しユニット１７が組み付けられている。また、突き出し機構体１９は、複数本にした突き出し用のロッド１８の上端が連結されてそのロッド１８が下垂するように支持するベース板２０を備えている。そして取り出しユニット１７が前記ベース板２０を案内して上下に移動させることで、前記ロッド１８は昇降可能に設けられている。

ロッド１８自体は従来の射出延伸ブロー成形機での説明で示したように、取り出し部４に対応したリップ型７とこのリップ型７が保持する中空成形体ｂの口部の内側を通ることができるように、取り出し部４に位置する中空成形体ｂの上方に対応位置する。そして、ロッド１８が降下することでそのロッド１８の下端が、リップ型７と中空成形体ｂの口部の内側に対応位置する。さらにロッド１８の所定量の降下が行なわれることで、図示するようにロッド１８の下端の外周回りに取り付けされている当て部材２１が、中空成形体ｂの口部に当接し、中空成形体ｂを下方に向けて突き出す働きをする。

上記ベース板２０を上下に移動させるために、取り出しユニット１７にシリンダ装置２２が設置されている。前記シリンダ装置２２にシャフト２３が進退可能に設けられており、そのシャフト２３がベース板２０に連結されている。そしてシリンダ装置２２の動作の下でロッド１８が昇降するとともに、ロッド１８の下端が後述の設定された高さ位置で一旦停止するように設けられている。

（リップ型の開き）
さらにベース板２０の側端部それぞれには、リップ型７を開くためのリップ型開き板２４が取り付けられている。このリップ型開き板２４でリップ型７を開く点とロッド１８が降下して中空成形体ｂを突き出す動きとが以下のように関連付けられている。

ロッド１８の下端の移動範囲は、取り出し部４の中空成形体ｂの上方からこの中空成形体ｂの口部の位置を通過して中空成形体の内方までの範囲にしている。図２では、左半面にロッド１８が待機位置にある状態が示されている。右半面にロッド１８の下端が中空成形体ｂの口部に対応位置して一旦停止した状態を示している。

まず、シリンダ装置２２の動作によってシャフト２３が下方に伸張して、ベース板２０と、中空成形体ｂの上方位置で下端が中空成形体ｂに向いているロッド１８とが降下する。ロッド１８の下端がリップ型７を通り、さらに中空成形体ｂの口部の高さ位置までに降下した時点で、ロッド１８の降下が一旦停止するように設けられている。一旦停止した状態でロッド１８の下端は、中空成形体ｂの内方に向けて臨むように位置する。（図２の右半面参照）

ベース板２０が、ロッド１８が一旦停止する際の高さ位置にあるときには、このベース板２０に取り付けられているリップ型開き板２４は、それぞれがリップ型７の半体を組み込んでいる対のリップ板２５の位置には到達せず、リップ型７は閉じた状態である。（図３参照）

降下を一旦停止したベース板２０とロッド１８とが再び降下することで、リップ型開き板２４の下端が対のリップ板２５の突き合わせ部分に当接して、対のリップ板２５の間が開くようになる。対のリップ板２５の間が開けば、リップ型７の半体が互いに離れて、リップ型７が開くようにしている。このリップ型７の開きにより中空成形体ｂの口部の保持が解除される。

さらにベース板２０の降下でロッド１８が降下すると、上記当て部材２１が中空成形体ｂの口部に当接してこの中空成形体ｂを下方に突き出す。これによって中空成形体ｂがリップ型７から離脱する。

中空成形体ｂが離脱すれば、ロッド１８を上昇させる動きが行なわれる。ベース板２０が上昇すると、リップ型開き板２４が、開いている対のリップ板２５から上方に離れるとともに、ロッド１８の下端がリップ型７の部分から上方へ抜け出るようにしてロッド１８が上方へ移動し、待機する位置に戻る。

リップ板２５には、リップ型７の半体が常時突き合うように付勢する不図示の付勢手段を備えていて、リップ型開き板２４が上方に移動してリップ板２５から離れるときに対のリップ板２５は間が閉じることとなり、半体が突き合った状態のリップ型７が形成され、これによってリップ型７が閉状態に戻るようにしている。

（冷却装置）
図２に示されているように、ベース板２０にチューブ材を介して冷却装置２６が接続されている。そしてチューブ材の接続部分から前記ベース板２０の内部を通ってロッド１８それぞれに達し、さらにそのロッド１８の内部を通ってロッド１８の下端に開口した吹き出し口２７に達する通路２８が設けられている。前記通路２８は、冷却装置２６から送り込まれる冷却エアが流れる流路であり、流路の末端が前記吹き出し口２７である。

冷却装置２６は、取り出し部４に配置された上記中空成形体ｂの内部に冷却エアを送り込んで中空成形体ｂを冷却し、この冷却によって、中空成形体ｂの容器形状の固形化を完了させるようにするものである。

上述したように延伸ブロー成形部３から移動してきた中空成形体ｂが取り出し部４に配置されて、上記突き出し機構体１９のロッド１８が降下し、そのロッド１８の下端が中空成形体ｂの口部の内側に入り込んで、ロッド１８の下端が中空成形体ｂの口部の高さ位置で一旦停止する。そして、ロッド１８の降下が一旦停止したときに、冷却装置２６は冷却エアの送り込みを行なう。

冷却装置２６が冷却エアの送り込みを行なうとき、上記吹き出し口２７は、中空成形体ｂの内部に向けて臨むように位置している。そして、吹き出し口２７から冷却エアが中空成形体ｂの内部に送り込まれて、中空成形体ｂの冷却を行なって容器形状の固形化を完了させる。中空成形体ｂの内部に送り込まれる冷却エアは、中空成形体ｂの口部と上記当て部材２１との間に形成されている隙間を通して、中空成形体の外に排出される。

そして、ロッド１８が再び降下する前に、冷却装置２６は冷却エアの送り込みを停止する。冷却エアの送り込みの停止の後、上述したリップ型７の開き（中空成形体の口部に対する保持の解除）と、当て部材２１による中空成形体ｂの突き出し（中空成形体の離脱）とが行なわれる。

冷却エアは、中空成形体ｂの内部に入り込んで容器形状の固形化を完了する温度まで冷却するものである。そして、延伸ブロー成形部３から取り出し部４に位置した中空成形体ｂに対して、冷却装置２６は、遅くともロッド１８の降下の一旦停止状態が終了するまでの間に、吹き出し口２７から冷却エアを吹き込むものである。しかし、冷却エアの送り込みを始める段階は、上述したようにロッド１８の降下が一旦停止した時点である必要はない。ロッド１８が中空成形体ｂの上方に対応位置した時点で、冷却エアを送り込むようにすることも可能である。

冷却エアは、上述したように中空成形体ｂの内部に入り込んで容器形状の固形化を完了する温度まで冷却するものであればよい。温度や吹き込みの圧力は特に限定されない。

なお、温度や吹き込みの圧力としては、例えば、温度を−３０℃とし、吹き込みのために加える圧力を１ＭＰａ（ｍｅｇａ ｐａｓｃａｌ）としたり、温度を３０℃とし、前記圧力を２．２ＭＰａとすることも可能である。

（製造方法、ブロー成形工程について）
射出延伸ブロー成形機１では複数の成形サイクルが進行している。そして成形サイクルのエジェクト工程での取り出し部４で冷却エアを吹き込んでいる冷却装置２６の吹き込み動作は、成形サイクルに続く次の成形サイクルでのブロー成形工程中に行なわれているものである。本発明においてこの点は重要である。

本発明の射出延伸ブロー成形機１の成形サイクルは、図４に示されているように射出成形工程Ａとブロー成形工程Ｂとエジェクト工程Ｃとが順に進行する。また、成形サイクルでの工程進行が、この成形サイクルの次の成形サイクルでの工程進行に対して１工程ずれて進行する。そして各成形サイクルごとに中空成形体が製造される。

本発明の中空成形体ｂを製造する各成形サイクルでのブロー成形工程にも、ブロー成形が、延伸ブロー成形部３でブローエアを吹き込んで、高温度で軟質のプリフォームが容器形状に形状変化した膨化段階２９と、膨化段階に続いて上記ブローエアの吹き込みを継続し、ブロー成形型で前記中空成形体を保持する保持段階３０とがある。この膨化段階２９と保持段階３０とによって、ブロー成形工程でのブロー成形が構成されている。

ブロー成形が膨化段階２９と保持段階３０とで構成されている点は、従来の例と同じである。しかしながら、上述した従来の射出延伸ブロー成形機にて中空成形体を製造する方法は、保持段階で容器形状の固形化を完了させている。即ち、ブロー成形で、中空成形体の容器形状の固形化を完了させる。そのため、ブロー成形に要する時間が長くなっている（保持段階に要する時間が長い）。

一方、本発明の方法において、上記保持段階３０では容器形状の固形化を完了させない。即ち、容器形状の固形化の完了に到達しておらず、かつ容器形状が安定している固形化未完了状態の中空成形体ｂを、ブロー成形型で成形するようにしている。そして、ブロー成形工程Ｂを経た固形化未完了状態の中空成形体ｂが上記取り出し部４に搬送され、この取り出し部４でエジェクト工程Ｃに移るようにしている。

（固形化期間）
本発明の方法での成形サイクルでは、図４に示されているようにブロー成形工程Ｂ中での保持段階３０からこの成形サイクルでのエジェクト工程Ｃに亘って中空成形体における容器形状を固形させる固形化期間３１がある。

上記固形化期間３１の終端は、上記冷却装置２６の冷却エアの吹き込みが終了した時点である。冷却エアの吹き込みの終了が上記ロッド１８の一旦停止状態が終了するときであるならば、固形化期間３１の終端はロッド１８の一旦停止状態の終了時である。なお、図４において符号３２で、冷却装置２６が動作して冷却エアが吹き込まれる冷却エア吹き込み段階を示した。

上記エジェクト工程Ｃ中の固形化期間３１では、上述したように冷却装置２６から冷却エアが中空成形体ｂの内部に吹き込まれる。そして、取り出し部４で行なうエジェクト工程Ｃでの固形化期間３１で中空成形体ｂの容器形状の固形化を完了させる。

以上のように本発明では、固形化期間３１での保持段階３０（ブロー成形工程Ｂ中）で、ブロー成形型で保持されている中空成形体にブローエアの吹き込みをして中空成形体を冷却し、固形化未完了状態の中空成形体ｂが得られるようにする。さらに、固形化期間３１でのエジェクト工程Ｃで、取り出し部４の中空成形体ｂに冷却装置２６の冷却エアの吹き込みをして中空成形体を冷却して、容器形状の固形化を完了させる。

本発明では、ブロー成形型を用いたブロー成形において、保持段階３０で中空成形体の容器形状の固形化を完了させないこととなるため、ブロー成形に要する時間が短くなる。また、エジェクト工程Ｃでは、冷却エアを強制的に吹き込んで容器形状の固形化が完了するまで冷却させるので、冷却時間が長時間にならないように設定することが容易である。逆に、このエジェクト工程Ｃに割り振られる時間内であって、射出成形部や延伸ブロー成形部での動作に影響を及ぼさない範囲で、冷却時間を長く確保することも可能である。

ブロー成形に要する時間を短くすることができるので、成形サイクル中の延伸ブロー工程Ｂに対して割り振る時間を短くすることで、射出成形工程Ａとエジェクト工程Ｃとに割り振る時間が短くなる（成形サイクルでの射出成形工程Ａとブロー成形工程Ｂとエジェクト工程Ｃとは、要する時間が同一であるため）。よって、成形サイクルの短縮化が可能となり、中空成形体を製造する効率を向上させることができる。

なお、上記実施の形態において、延伸ブロー成形部３が行なうブロー成形での上記保持段階３０は、ブローエアが吹き込まれて冷却が行なわれるものとして説明したが、保持段階３０でブローエアの吹き込みによる冷却を行なわないブロー成形とすることが可能である。容器形状に形状変化した中空成形体がブロー成形型に接触することで冷却され、固形化未完了状態の中空成形体がブロー成形されるようにしてもよい。

図５は、従来の製造方法における成形サイクルの進みと本発明での製造方法における成形サイクルの進みとを上下に配置して模式的に比較した状態が示されている。この図５で示されているように、本発明の製造方法における成形サイクルでは短縮化が行なわれるので、従来に比べて中空成形体の製造効率が向上する。

１…射出延伸ブロー成形機
２…射出成形部
３…延伸ブロー成形部
４…取り出し部
５…回転板
７…リップ型
１７…取り出しユニット
１８…ロッド
１９…突き出し機構体
２０…ベース板
２１…当て部材
２４…リップ型開き板
２６…冷却装置
２７…吹き出し口
２８…通路
２９…膨化段階
３０…保持段階
３１…固形化期間
Ａ…射出成形工程
Ｂ…ブロー成形工程
Ｃ…エジェクト工程
ｂ…中空成形体

Claims (5)

1. プリフォーム口部の外周面形成用兼プリフォーム搬送用のリップ型を下面に有していて一定回転角度の回転ごとに停止して昇降する回転板の下方に、該回転板の回転中心軸回りにして射出成形部と延伸ブロー成形部と取り出し部とが設けられ、前記一定回転角度の回転をして回転板が降下するごとにリップ型が射出成形部と延伸ブロー成形部と取り出し部とに対応する射出延伸ブロー成形機であって、
   リップ型が対応した射出成形部にてプリフォームが射出成形される射出成形工程と、
   前記射出成形部で射出成形された高温度で軟質のプリフォームを保持するリップ型が、延伸ブロー成形部に移動して対応し、このリップ型の延伸ブロー成形部への対応によってプリフォームが延伸ブロー成形部に配置され、プリフォームへのブローエアの吹き込みにより中空成形体が容器形状にしてブロー成形されるブロー成形工程と、
   前記延伸ブロー成形部でブロー成形された中空成形体を保持するリップ型が、取り出し部に移動して対応し、このリップ型の取り出し部への対応によって中空成形体が取り出し部に配置され、取り出し部に対応したリップ型が開いてこのリップ型から中空成形体が離脱するエジェクト工程と
   が順に進行する成形サイクルを有し、
   前記成形サイクルでの工程進行が、該成形サイクルの次の成形サイクルでの工程進行に対して１工程ずれて進行して、成形サイクルごとに中空成形体を製造する射出延伸ブロー成形機において、
   前記取り出し部に配置されて口部がリップ型にて保持されている中空成形体の内側に、次の成形サイクルでのブロー成形工程中に、冷却エアを吹き込み可能とした冷却装置を有しており、
   前記冷却装置が、延伸ブロー成形部で容器形状の固形化未完了状態にブロー成形されてからこの延伸ブロー成形部に対して回転板回転方向下流側にある取り出し部に配置された固形化未完了状態の中空成形体の内側に、次の成形サイクルでのブロー成形工程中に冷却エアを吹き込んで、取り出し部に配置された前記固形化未完了状態の中空成形体を冷却して容器形状の固形化を完了させる構成を有することを特徴とする射出延伸ブロー成形機。
2. 上記延伸ブロー成形部のブロー成形は、ブローエアの吹き込みによって上記プリフォームを膨らませて容器形状の中空成形体を形成する膨化段階と、この膨化段階に続いて中空成形体を保持する保持段階とを備えているものであって、
   前記延伸ブロー成形部は、ブロー成形での保持段階に、上記冷却装置での中空成形体に対する上記冷却の前処理として中空成形体を冷却するものとされている請求項１に記載の射出延伸ブロー成形機。
3. 上記取り出し部は突き出し機構体を備えていて、
   該突き出し機構体は、取り出し部に配置された中空成形体の口部に対応して上下方向に移動可能とされたロッドを有し、該ロッドの下端の移動範囲を、取り出し部に配置された中空成形体の上方からこの中空成形体の口部の位置を通過して中空成形体の内方までの範囲にしていて、ロッドの下端が中空成形体の上方からこの中空成形体の口部の位置に達したときにロッドの降下を一旦停止させ、この一旦停止後のロッドの降下時にリップ型を開いてリップ型による中空成形体の口部の保持を解除し、リップ型による保持が解除された中空成形体を下方に突き出すものであり、
   前記突き出し機構体のロッドに、該ロッドの下端に吹き出し口を位置させて上記冷却装置の冷却エアが通る通路が設けられていて、
   前記冷却装置は、遅くともロッドの降下の一旦停止までの間に、吹き出し口から中空成形体の内方に冷却エアを吹き込むものとされている請求項１または２に記載の射出延伸ブロー成形機。
4. プリフォーム口部の外周面形成用兼プリフォーム搬送用のリップ型を下面に有していて一定回転角度の回転ごとに停止して昇降する回転板の下方に、該回転板の回転中心軸回りにして射出成形部と延伸ブロー成形部と取り出し部とが設けられ、前記一定回転角度の回転をして回転板が降下するごとにリップ型が射出成形部と延伸ブロー成形部と取り出し部とに対応し、射出成形部ではこの射出成形部に設けられた金型とリップ型とで射出成形型が形成され、延伸ブロー成形部ではこの延伸ブロー成形部に設けられた金型とリップ型とでブロー成形型が形成される射出延伸ブロー成形機であって、
   リップ型が対応した射出成形部にてプリフォームが射出成形される射出成形工程と、
   前記射出成形部で射出成形された高温度で軟質のプリフォームを保持するリップ型が、延伸ブロー成形部に移動して対応し、このリップ型の延伸ブロー成形部への対応によってプリフォームが延伸ブロー成形部に配置され、プリフォームへのブローエアの吹き込みにより中空成形体が容器形状にしてブロー成形されるブロー成形工程と、
   前記延伸ブロー成形部でブロー成形された中空成形体を保持するリップ型が、取り出し部に移動して対応し、このリップ型の取り出し部への対応によって中空成形体が取り出し部に配置され、取り出し部に対応したリップ型が開いてこのリップ型から中空成形体が離脱するエジェクト工程と
   が順に進行する成形サイクルを有し、
   前記成形サイクルでの工程進行が、該成形サイクルの次の成形サイクルでの工程進行に対して１工程ずれて進行する射出延伸ブロー成形機で中空成形体を製造する方法において、
   前記射出延伸ブロー成形機は、取り出し部に配置されて口部がリップ型にて保持されている中空成形体の内側に冷却エアを吹き込み可能とした冷却装置を有しており、
   前記冷却装置によって、延伸ブロー成形部で容器形状の固形化未完了状態にブロー成形されてからこの延伸ブロー成形部に対して回転板回転方向下流側にある取り出し部に配置された固形化未完了状態の中空成形体の内側に、次の成形サイクルでのブロー成形工程中に冷却エアを吹き込んで、取り出し部に配置された前記固形化未完了状態の中空成形体を冷却して該中空成形体の容器形状を固形化することを特徴とする中空成形体の製造方法。
5. 上記ブロー成形工程は、ブローエアの吹き込みによって上記ブロー成形型の型内で上記プリフォームを膨らませて容器形状の中空成形体を形成する膨化段階と、この膨化段階に続いてブロー成形型で中空成形体を保持する保持段階とを有していて、
   上記成形サイクルには、ブロー成形工程中での保持段階から該成形サイクルでのエジェクト工程に亘って中空成形体における容器形状を固形させる固形化期間が設けられており、
   この固形化期間での保持段階で、ブロー成形型で保持されている中空成形体にブローエアの吹き込みをして中空成形体を冷却し、かつ固形化期間での前記エジェクト工程で、取り出し部に配置された中空成形体に上記冷却装置の冷却エアの吹き込みをして中空成形体を冷却して、この固形化期間で中空成形体の固形化を完了させる請求項４に記載の中空成形体の製造方法。

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