JP7426498B2 - 樹脂製容器の製造方法および製造装置 - Google Patents
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Description
第1に、厚肉のプリフォームの白化を抑制するために射出成形時に十分な冷却を行うと、プリフォームから賦形に必要な熱量(保有熱)も奪われてしまう。厚肉のプリフォームはスキン層(表面層)も厚く(固く)形成されるため、温度調整部で再加熱してもプリフォームの熱量が不足しうる。厚底の容器はプリフォームの底部が厚肉なため、底部を射出成形時に十分に冷却しようとすると相対的に薄肉である胴部は過度に冷却される。すると、胴部ではスキン層の比率が大きくなり熱量が著しく低下してしまう。
実施形態では説明を分かり易くするため、本発明の主要部以外の構造や要素については、簡略化または省略して説明する。また、図面において、同じ要素には同じ符号を付す。なお、図面に示す各要素の形状、寸法などは模式的に示したもので、実際の形状、寸法などを示すものではない。
まず、図1を参照して、本実施形態に係る樹脂製容器(以下、単に容器とも称する)10の構成例を説明する。
図1(a)は、本実施形態の容器10の正面図であり、図1(b)は、図1(a)のIb-Ib線断面図であり、図1(c)は、本実施形態の容器10の縦断面図である。
図2は、本実施形態の容器10の製造に適用されるプリフォーム20の例を示す。
図2(a)は、プリフォーム20の縦断面図であり、図2(b)は、プリフォーム20の中間成形体20Aの縦断面図である。
このように、第1層24にテーパー領域24aを形成することで、プリフォーム20において、容器10の底部内面の外縁部14bに対応する部位が厚肉になる。
図3は、本実施形態のブロー成形装置30の構成を模式的に示す図である。ブロー成形装置30は、容器の製造装置の一例であって、プリフォーム20を室温まで冷却せずに射出成形時の保有熱(内部熱量)を活用して容器をブロー成形するホットパリソン方式(1ステージ方式とも称する)を採用する。
搬送機構36は、図3の紙面垂直方向の軸を中心とする回転方向に移動する移送板(不図示)を備える。移送板は、単一の円盤状の平板部材または成形ステーションごとに分割された複数の略扇状の平板部材から構成される。移送板には、プリフォーム20の首部23(または容器10の首部12)を保持するネック型36a(図3では不図示)が、所定角度ごとにそれぞれ1以上配置されている。
第1射出成形部31は、それぞれ図示を省略する射出キャビティ型(第1の射出キャビティ型)、射出コア型(第1の射出コア型)を備え、図2(b)に示すプリフォーム20の中間成形体20Aを製造する。第1射出成形部31には、プリフォーム20の第1層24の原材料(樹脂材料、合成樹脂)を供給する第1射出装置37が接続されている。
第2射出成形部32は、図示を省略する射出キャビティ型を備え、中間成形体20Aの外周部に第2層25を射出成形する。第2射出成形部32には、プリフォーム20の第2層25の原材料(樹脂材料)を供給する第2射出装置38が接続されている。
温度調整部33は、第2射出成形部32から搬送されるプリフォーム20の均温化や偏温除去、さらには温度分布の調整を行い、プリフォーム20の温度を最終ブローに適した温度(例えば約90℃~105℃)に調整する。また、温度調整部33は、射出成形後の高温状態のプリフォーム20を冷却する機能も担う。
ブロー成形部34は、温度調整部33で温度調整されたプリフォーム20に対してブロー成形を行い、容器10を製造する。
ブロー成形部34は、容器10の形状に対応した一対の割型であるブローキャビティ型と、底型と、延伸ロッドおよびエア導入部材(いずれも不図示)を備える。ブロー成形部34は、プリフォーム20を延伸しながらブロー成形する。これにより、プリフォーム20がブローキャビティ型の形状に賦形されて容器10を製造することができる。
取り出し部35は、ブロー成形部34で製造された容器10の首部12をネック型36aから開放し、容器10をブロー成形装置30の外部へ取り出すように構成されている。
次に、本実施形態のブロー成形装置30による容器の製造方法について説明する。図5は、容器の製造方法の工程を示すフローチャートである。
まず、第1射出成形部31において、射出キャビティ型(第1の射出キャビティ型)、先端側にテーパー部を有する射出コア型(第1の射出コア型)および搬送機構36のネック型36aで形成された中間成形体20Aの型空間に第1射出装置37から樹脂材料を射出し、プリフォーム20の第1層24に相当する中間成形体20Aが製造される。
図2(b)に示すように、中間成形体20Aの内周側には、胴部21の肉厚が底部22に向けて増加してゆくテーパー領域24aが形成されている。
続いて、第2射出成形部32において、射出キャビティ型(第2の射出キャビティ型)の内部に中間成形体20Aを収容した後、中間成形体20Aの外周と射出キャビティ型の間に第2射出装置38から樹脂材料が射出される。これにより、中間成形体20Aの外周部に第2層25が形成され、プリフォーム20が製造される。
続いて、温度調整部33において、プリフォーム20の温度を最終ブローに適した温度に近づけるための温度調整が行われる。
温度調整部33では、プリフォーム20が加熱ポット41(または温度調整用キャビティ型)内に収容され、プリフォーム20には温度調整ロッド43が挿入される。プリフォーム20の胴部21は、胴部21に臨む加熱ポット41の加熱を受けて温度調整される。なお、温度調整ロッド43の本体部43aは、第1層24とは接触しないので第1層24の温度調整に大きな影響を与えない。なお、加熱ポット41内にプリフォーム20を収容した際、プリフォーム20の底部22を温度調整ポット42に接触させて冷却してもよい。
続いて、ブロー成形部34において、容器10のブロー成形が行われる。
まず、ブローキャビティ型を型閉じしてプリフォーム20を型空間に収容し、エア導入部材(ブローコア)を下降させることで、プリフォーム20の首部23にエア導入部材が当接される。そして、延伸ロッド(縦軸延伸部材)を降下させてプリフォーム20の底部22を内面から抑えて、必要に応じて縦軸延伸を行いつつ、エア導入部材からブローエアを供給することで、プリフォーム20を横軸延伸する。これにより、プリフォーム20は、ブローキャビティ型の型空間に密着するように膨出して賦形され、容器10にブロー成形される。なお、底型は、ブローキャビティ型の型閉じ前はプリフォーム20の底部22と接触しない下方の位置で待機し、型閉前または型閉後に成形位置まで素早く上昇する。
ブロー成形が終了すると、ブローキャビティ型が型開きされる。これにより、ブロー成形部34から容器10が移動可能となる。
続いて、搬送機構36の移送板が所定角度分移動し、容器10が取り出し部35に搬送される。取り出し部35において、容器10の首部12がネック型36aから開放され、容器10がブロー成形装置30の外部へ取り出される。
また、ブロー成形装置30の構造上、第1射出成形工程、第2射出成形工程、温度調整工程、ブロー成形工程および容器取り出し工程の各時間はそれぞれ同じ長さになる。同様に、各工程間の搬送時間もそれぞれ同じ長さになる。
また、第1層24と第2層25とで色彩や模様のパターンを変化させて容器10の意匠性を向上させてもよい。また、第1層24と第2層25で屈折率に差を生じさせて、第1層24と第2層25の界面で内部反射による光の散乱が生じるようにしてもよい。
Claims (4)
- 有底筒状の樹脂製の中間成形体を射出成形する第1射出成形工程と、
前記中間成形体の外側に樹脂材料を射出成形し、前記中間成形体の外周側に樹脂層が積層された多層のプリフォームを製造する第2射出成形工程と、
射出成形時の保有熱を含む状態で前記プリフォームをブロー成形して、胴部よりも底部の肉厚が厚い樹脂製容器を製造するブロー成形工程と、を有し、
前記中間成形体の内周側の底部に臨む部位には、肉厚が底部に向けて増加してゆくテーパー領域が形成され、
前記ブロー成形の前に、前記第2射出成形工程で製造された前記プリフォームの温度調整を行う温度調整工程をさらに有し、
前記温度調整工程において、前記テーパー領域の温度および前記底部の温度は、前記胴部よりも低い温度に調整される
樹脂製容器の製造方法。 - 前記樹脂製容器の底部内面において、中央部よりも外縁部が厚肉である
請求項1に記載の樹脂製容器の製造方法。 - 前記温度調整工程では、
前記プリフォームの胴部に臨む第1金型で前記胴部は加熱され、
前記プリフォームの底部外面に臨む第2の金型と、前記プリフォーム内に挿入される第3の金型で前記プリフォームが挟み込まれて、前記テーパー領域および前記底部が冷却される
請求項1に記載の樹脂製容器の製造方法。 - 有底筒状の樹脂製の中間成形体を射出成形する第1射出成形部と、
前記中間成形体の外側に樹脂材料を射出成形し、前記中間成形体の外周側に樹脂層が積層された多層のプリフォームを製造する第2射出成形部と、
射出成形時の保有熱を含む状態で前記プリフォームをブロー成形して、胴部よりも底部の肉厚が厚い樹脂製容器を製造するブロー成形部と、を備え、
前記第1射出成形部は、前記中間成形体の内周側の底部に臨む部位に、肉厚が底部に向けて増加してゆくテーパー領域を形成し、
前記ブロー成形部の前に、前記第2射出成形部で製造された前記プリフォームの温度調整を行う温度調整部をさらに有し、
前記温度調整部において、前記テーパー領域の温度および前記底部の温度は、前記胴部よりも低い温度に調整される
樹脂製容器の製造装置。
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