JPH0449451B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、プラスチツク容器の射出ブロー成形
装置に関するもので、より詳細には、プラスチツ
クの射出と延伸ブロー成形とをワン・ステージ
（同じ装置内）で行つて肉厚が均一でしかも偏肉
のないプラスチツク容器を製造するための装置に
関する。

（従来の技術及び発明の技術的課題） ポリエチレンテレフタレート等の延伸ブロー成
形容器は、器壁に分子配向が付与されており、そ
のため耐衝撃性、適度の剛性、及び透明性に優れ
ており、液体内容物を充填するためのプラスチツ
クびんとして広く使用されている。

延伸プラスチツク容器の製造に際しては、プラ
スチツクを射出成形して有底プリフオームを先ず
製造し、このプリフオームを軸方向に引張り延伸
すると共に周方向に流体吹込みにより膨脹延伸さ
せる。形成されるプリフオームは非晶質の状態に
あることが必要であると共に、延伸ブロー成形時
には延伸成形温度にあることが必要である。

従来、このために、射出成形時にプリフオーム
を非晶質状態に過冷却し、次いでプリフオームを
延伸成形温度に予備加熱した後、別の装置でブロ
ー成形を行うツー・ステージ法と、射出成形され
たプリフオームを過度に冷却することなく、若干
の調温を行つた後、同じ装置内でブロー成形を行
うワン・ステージ法とが知られている。

これらの方法の内、ワン・ステージ法は装置の
設置面積が小さく、しかも熱効率や生産性の点で
も有利であるが、延伸ブロー前のプリフオームに
温度ムラを生じ易く、この温度ムラにより、最終
プラスチツクびんに著しい偏肉を生じ易いという
問題がある。

（発明の目的） 従つて、本発明の目的は、従来のワン・ステー
ジ法における上記欠点が解消されたプラスチツク
ブロー成形容器の製造するための装置を提供する
にある。

本発明の他の目的は、プラスチツクの射出成形
とブロー成形とを同一装置内で行つて、肉厚が周
方向にわたつて均一でありしかも偏肉のないプラ
スチツク容器の製造するための装置を提供するに
ある。

本発明の更に他の目的は、ブロー成形前、従つ
て射出時におけるプリフオームの温度を全周にわ
たつて均一化するための改善に係る。

（発明の構成） 本発明によれば、射出機内で樹脂を溶融混練
し、溶融樹脂をホツトランナーを介して射出金型
内に射出してプリフオームを製造する装置と、前
記装置に引続き、ブロー成形温度にあるプリフオ
ームを、ブロー金型内で軸方向に引張延伸し、流
体吹込みによりブロー成形する装置とから成るプ
ラスチツク容器の製造装置において、前記ホツト
ランナーに、射出機側と射出機反対側との温度差
を均斉化するための機構を設けたことを特徴とす
るワン・ステージ型射出ブロー成形装置が提供さ
れる。

本発明によれば更に、上記射出ブロー成形装置
において、射出位置とブロー成形位置との間に
は、プリフオームの調温位置が設けられ、ブロー
成形位置には昇降動可能な延伸棒が設けられてい
る装置が提供される。

（発明の特徴及び作用効果） 射出成形装置の要部を示す第１図及び第２図に
おいて、射出金型１はキヤビテイ金型２、首部保
持金型３及びコア金型４から成つており、これら
の間にプリフオームに対応する垂直方向のキヤビ
テイ５が形成されており、キヤビテイ金型２の下
部、即ちプリフオーム底部に対応する部分にはゲ
ート６が形成されている。図面に示す具体例で
は、単一の金型内に６ケのキヤビテイ５（第２図
参照）が形成されている。射出金型のキヤビテイ
５は、ホツトランナーノズル７、ホツトランナー
ブロツク８、及びスプルー９を介して、射出機１
０に接続されている。射出機１０はヒーター１１
を備えたバレル１２と、スクリユー１３とから成
つており、バレル先端にはノズル１４が形成され
ている。スプルー９にはノズル１４に連なる単一
のホツトランナー１５が設けられ、スプルー９は
保温のためのヒーター１１を備えている。同様に
ホツトランナーブロツク８にも保温のためのヒー
ター１１が設けられており、その内部には水平方
向に延びているホツトランナー１６と、６個のキ
ヤビテイに対応するように、ホツトランナー１６
から分岐して垂直方向に延びている分岐ホツトラ
ンナー１７ａ，１７ｂ，……１７ｆがある。これ
らの分岐ホツトランナー１７ａ……の各々とゲー
ト６とを接続するために、ホツトランナーノズル
７にもホツトランナー１８が設けられている。

キヤビテイ金型２には、射出された樹脂を冷却
するための冷却水孔１９（第１図）が設けられて
いるが、本発明が対象とするワン・ステージ法で
は、加温なしに、或いは加温するとしても若干の
調温程度でブロー成形を続行するために、キヤビ
テイ内の樹脂温度が80乃至120℃となるような冷
却が行われるにすぎない。

しかして、公知の方法においては、このように
して形成されるプリフオームの温度はその周方向
にかなり偏よつた不均一なものとなることが見出
されたのである。第３図はポリエチレンテレフタ
レート（PET）から形成されるプリフオーム２
０について、６個のキヤビテイに夫々対応するプ
リフオーム胴部の中心部水平周状断面について各
部の温度を実測した結果を示す。尚、第３図にお
いて矢印は射出機側を示す。この結果によるプリ
フオーム胴部２１の温度は、何れも射出機側が高
温となり、その反対側が低温となつて、その温度
差は２〜５℃にも達することがわかる。

また、第４図は第３図に示す周方向に温度分布
をもつたプリフオームをブロー成形して得た容器
胴部２２の厚みの分布を示す断面図であつて、厚
みの単位はmmである。第４図の結果から、高温の
部分がブロー成形後では薄肉となり、前述した温
度差は、最大厚み／最小厚みの比で約２倍もの極
めて大きな厚みの変動となつて表れることが明ら
かである。

本発明の特徴は、上述した射出機と交叉するホ
ツトランナー１６に射出機側と射出機反対側との
温度差を均斉化するための機構を設けることによ
り、プリフオーム器壁の温度を周方向にわたつて
均一化させる点に顕著な特徴を有するものであ
る。

第５図は、ホツトランナー１６の外側ないし内
面に、後述する実施例（第７図ないし第１１図）
の温度均斉化機構を設ける以外は前記従来技術と
同様にして射出成形して得られるプリフオーム胴
部２１の温度分布を示すものであり、この場合に
は、プリフオームの温度ムラは円周方向に約１℃
以内に抑制し得ることがわかる。また、第６図は
このプリフオームを用いてブロー成形して得られ
る容器胴部について、円周方向の厚み分布を示す
もので、単位及び矢印の意味は第４図の場合と同
様である。第６図の結果から、本発明によれば、
厚みの円周方向バラツキを約±５％以内に抑制し
得るという驚くべき事実が明らかとなる。

（実施例） 本発明を次の実施例にて具体的に説明する。

温調機構 第７図ないし第１０図はホツトランナー１６の
片面を加熱、断熱等の手段により、射出された樹
脂の円周方向の温度を均一化する目的に好適に使
用されるホツトランナーブロツク８の適当な例を
示すものである。

第７図において、射出された樹脂の温度は、一
般に、射出機側の面（前面）１６ａが射出機と反
対側の面（後面）１６ｂよりも高くなつている。

本発明の一実施例を示す第７図は、ホツトラン
ナーの後面１６ｂ側にカートリツジヒーター等の
加熱装置２３を備えたホツトランナーブロツク８
を示したもので、ホツトランナーの後面１６ｂを
加熱して射出された樹脂の円周方向の温度を均一
化せしめる機構としたものである。

本発明の他の実施例を示す第８−Ａ図は、ホツ
トランナー１６の後面１６ｂ側の内面２４にシボ
加工を施こしてホツトランナーの後面１６ｂ側の
樹脂温度をシボ加工した摩擦熱によりホツトラン
ナーの前面１６ａ側の樹脂温度まで上昇させるよ
うにして、樹脂温度の均一化ならしめるようにし
たものである。

本発明の更に他の実施例を示す８−Ｂ図は、ホ
ツトランナー１６の前面１６ａ側の内面２５にク
ロム等のメツキ層を施すことにより、ホツトラン
ナー１６の前面１６ａ側の樹脂温度が上昇しすぎ
るのを防止し、円周方向におけるホツトランナー
１６内の樹脂温度を均一化ならしめるようにした
ものである。

本発明の更に他の実施例を示す第９図及び第１
０図は、ホツトランナー１５とホツトランナー１
６との間に断熱材２６ないしエアーギヤツプ２７
を設けることにより、ホツトランナー１６の後面
１６ｂ側の樹脂温度が上昇しすぎるのを防止し、
円周方向におけるホツトランナー１６内の樹脂温
度を均一化ならしめる機構としたものである。

装置全体の配置 本発明の装置の全体的な配置を示す第１１図に
おいて、固定された機台の中心部には回転ターレ
ツト５２が設けられている。この回転ターレツト
５２の移動路には射出成形ステーシヨンP₁、調
温ステーシヨンP₂、ブロー成形ステーシヨンP₃
及び容器取出ステーシヨンP₄が夫々約90度の角
度をなして設けられている。

回転ターレツト５２には各ステーシヨンに対応
して90度の角度をおいて４組の首部把持金型３が
設けられている（第１２−Ａ図参照）。かくして、
首部把持金型３は90度ずつ回転して射出成形ステ
ーシヨンP₁から順次各ステーシヨンに回転移動
し得ることが明らかとなろう。

射出成形装置 射出成形ステーシヨンP₁を詳細に示す第１２
−Ａ及び１２−Ｂ図において、首部把持金型３の
下方にはキヤビテイ金型２とブロツク８とが一体
にしかも流体圧シリンダー５３により、第１２−
Ａ図に示す上方の射出成形位置と第１２−Ｂ図の
右半分に示す下方プリフオーム取出位置との間で
昇降動可能に設けられている。一方、首部把持金
型３の上方にはコア金型４が、流体圧シリンダー
５４により、第１２−Ａ図及び第１２−Ｂ図の右
半分に示す上方のプリフオーム取出位置と第１２
−Ｂ図の左半分に示す射出成形位置との間で昇降
動可能に設けられている。

射出成形に際して、キヤビテイ金型２及びブロ
ツク８が第１２−Ｂ図の左半分に示す位置に上昇
し且つコア金型４も第１２−Ｂ図左半分に示す位
置に下降して、各金型が組合せる。この状態で射
出成形装置１０が第１２−Ａ図において左方向に
移動し、ブロツク８を通して金型キヤビテイ内に
樹脂を射出する。樹脂の射出終了後、第１２−Ｂ
図の右半分に示す通り、コア金型４は上昇し、キ
ヤビテイ金型３が下降して、プリフオーム５５は
首部把持金型３で保持された状態で型抜きされ
る。この状態でターレツト５２が90度回転し、プ
リフオーム５５は調温ステーシヨンP₂に移る。

調温装置 調温ステーシヨンP₂の装置を示す第１３図に
おいて、首部保持金型３の下方には、調温ポツト
５６が第１３図の右半分に示すプリフオーム取出
のための位置と第１３図の左半分に示すプリフオ
ーム調温位置との間を昇降機構５７により昇降動
可能に設けられている。また、首部保持金型３の
上方には、調温コア５８が、第１３図の右半分に
示すプリフオーム取出のための位置と第１３図の
左半分に示すプリフオーム調温位置との間を、昇
降機構５９により昇降動可能な様に設けられてい
る。調温ポツト５６はプリフオーム５５を保温す
るための収容部６０を有しており、収容部６０の
周囲には保温のための電熱ヒーター等の加温機構
（図示せず）が設けられている。また調温コア５
８はプリフオーム５５の内部に保温の目的で挿入
するものであり、やはり電熱ヒーター等の加温機
構が設けられている。

第１３図の右半分に示す通り、調温コア５８が
上昇位置、調温ポツト５６が下降位置にある状態
で回転ターレツト５２が90度回転し、射出成形ス
テーシヨンP₁で射出成形されたばかりのプリフ
オーム５５が首部把持金型３で把持された状態
で、調温コア５８及び調温度ポツト５６の同一垂
直軸線上に位置するように移送され、この位置で
停止する。

次いで、調温コア５８が下降し且つ調温ポツト
５６が上昇して、第１３図の左半分に示すように
組合され、プリフオーム５５の調温が行われる。
調温終了と共に調温コア５８が再び上昇し、調温
ポツト５６が下降し、調温されたプリフオーム５
５は回転タレツトの回転により、次のブロー成形
位置P₃に移送される。

ブロー成形装置 ブロー成形装置の全体の配置を示す第１４図及
びその要部を拡大して示す第１５図において、回
転タレツト５２の下方には、一対の割金型６１，
６２が流体シリンダのような型締機構６３，６４
により水平方向に開閉可能に設けられている。こ
の具体例においては、割金型６１，６２の型合せ
位置の下方に昇降動可能な底金型６５が設けられ
ている。割金型６１，６２には型合せされた状態
でびんの最終形状を規定するキヤビテイ６６が設
けられている。

また、回転タレツト５２の上方には、ブローコ
ア６７と延伸棒６８とが夫々流体シリンダのよう
な昇降機構６９及び７０により昇降可能に設けら
れている。第１５図によく示される通り、ブロー
コア６７は中空体であり、延伸棒６８はブローコ
ア６７の内部にこれと同軸にしかも互いに垂直方
向に相対的移動が可能であるように設けられてお
り、またブローコア６７と延伸棒６８との間には
断面が環状のブロー用流体の通路７１が垂直方向
に延びている。ブローコア６７の先端にはプリフ
オーム５５の口部と密封的に係合するシール部７
２があり、また、延伸棒６８の先端にはプリフオ
ーム底部と係合する滑らかな形状の延伸チツプ７
３がある。

ブローコア６７は第１４図の左半分に示す型抜
き上昇位置と第１４図の右半分に示す、コアシー
ル部７１とプリフオーム５５の口部とが係合する
下降位置との間で昇降動可能であり、一方延伸棒
６８は第１４図の左半分に示す型抜き上昇位置と
第１４図の右半分に示す延伸終了位置との間で昇
降動可能である。

先ず、延伸ブロー成形の開始に先立つて割金型
６１，６２は開いた状態にあり、ブローコア６７
及び延伸棒６８は第１４図の左半分に示す上昇位
置にある。この状態において、タレツト５２が90
度回転し、調温ステーシヨンP₂で調温されたプ
リフオーム５５が首部把持金型３で把持された状
態で、ブローコア６７の同一垂直軸線上に位置す
るように移送され、この位置で停止する。

次いで型締機構６３，６４が作動して、割金型
６１，６２が閉じ、コア金型３と組合される。昇
降機構６９が作動してブロー金型６７を下降さ
せ、そのシール部７２がプリフオーム５５の口部
と密封係合した位置で停止する。更に、昇降機構
７０が作動して延伸棒６８が下降し始め、プリフ
オーム底部は延伸チツプ７３を押当てられ、プリ
フオームは垂直方向に引脹り延伸される。これと
同時に或いは引張り延伸に続いてブロー用液体が
プローコア６７内の流動通路７１を経てプリフオ
ーム５５内に吹込まれ、プリフオーム５５の周方
向への膨脹延伸が行われる。

延伸ブロー成形終了後、延伸棒６８が上昇し且
つブローコア６７が上昇して第１４図の左半分に
示す位置に達し、次いで金型６１，６２が開き、
得られたブロー成形ボトル７４（第１６図参照）
はタレツト５２の回転により取出しステーシヨン
P₄へ移送される。

取出し装置 取出し装置を示す第１６図において、回転タレ
ツト５２の上方には、ブロー成形ボトル７４の放
出位置規制部材７５が、第１６図右半分に示す上
昇位置と第１６図左半分に示す下降動作位置との
間を、昇降機構７６により昇降動し得るように設
けられている。この放出位置規制部材７５には、
ボトル７４内に挿入される先端部７７が設けられ
ている。また、放出位置規制部材７５には第１７
図に示すコア金型開放用楔部材７８が以下に説明
する位置関係で一体に設けられている。更に回転
タレツト５２の下方には、ボトル７４を位置決め
された状態で放出するためのシユート７９が設け
られている。

最初に、放出位置規制部材７５は第１６図の右
半分に示す上昇位置にある。この状態において、
タレツト５２が90度回転し、ブロー成形されたボ
トル７４が首部把持金型３で把持された状態で、
放出位置規制部材７５の同一垂直軸線上に位置す
るように移送され、停止する。尚首部把持金型３
は水平方向に開閉可能ではあるが、バネ（図示せ
ず）等の弾性部材により常時閉じる方向に付勢さ
れている。

次いで、放出位置規制部材７５が下降し、その
先端部７７がボトル口部内に挿入され始める。そ
れと同時に、第１７図に示すように、楔部材７８
も下降して、首部把持金型３，３の割れ目に挿入
され、首部把持金型３，３は水平方向に開き始め
る。放出位置規制部材７５はボトルが何れか一方
の金型３に付着した状態で水平方向に移動するの
を防止し、ボトル７４が正しい位置で型離れをさ
せる作用を行う。首部把持金型３から放出される
ボトル７４はシユート７９を経て正しく位置決め
された状態で、コンベア等の搬送機構（図示せ
ず）上に送られる。

本発明の装置において、樹脂のプリフオームへ
の射出成形、プリフオームの調温、プリフオーム
の延伸ブロー成形及び容器の取出は全て、一定の
時間内で同期して行われる。

本発明によれば、ホツトランナーで溶融樹脂に
旋回流を与えるという簡単な操作で、偏肉のない
延伸ブロー成形容器をワンステージ法で容易に製
造し得るという利点が達成される

【図面の簡単な説明】

第１図は射出成形装置の要部を示す側断面配置
図、第２図は第１図の装置の線Ａ−Ａにおける断
面図、第３図は６個のキヤビテイに夫々対応して
ポリエチレンテレフタレートから形成されるプリ
フオームについて、胴部中心部水平断面について
実測された温度分布を示す説明図、第４図は第３
図に示す温度分布をもつたプリフオームを延伸ブ
ロー成形して得た容器胴部の厚み分布を示す説明
図、第５図はホツトランナーノズルに旋回流を与
える以外は第３図と同様に成形したプリフオーム
の温度分布を示す説明図、第６図は第５図のプリ
フオームから延伸ブロー成形して得た容器胴部の
厚み分布を示す説明図、第７図は、本発明に係る
射出成形装置のホツトランナーブロツクを示す側
断面図、第８−Ａ図ないし第１０図はそれぞれ本
発明に係る射出成形装置の他のホツトランナーブ
ロツクを示す側断面図、第１１図は本発明の装置
の概略水平面配置を示す平面図、第１２−Ａ図は
射出成形装置の側面図、第１２−Ｂ図は第１２−
Ａ図の装置の正面図であつて、図の左半分は射出
状態、図の右半分は型抜き状態を示し、第１３図
は調温装置を示す正面図であつて、図の左半分は
調温状態、図の右半分は取出し状態を示し、第１
４図は延伸ブロー成形装置を示す正面図であつ
て、図の右半分は延伸成形状態、図の右半分は取
出し状態を示し、第１５図は延伸ブロー成形装置
の要部を示す拡大断面図、第１６図は容器取出装
置を示す正面図であつて、図の左半分は取出状態
を、図の右半分は移送終了状態を示し、第１７図
は首部把持金型の水平方向開放を示す説明図であ
る。 １は射出金型、２はキヤビテイ型、３は首部保
持金型、４はコア金型、７はホツトランナーノズ
ル、１０は射出機、１５及び１６はホツトランナ
ー、２０及び５５はプリフオーム、２１はプリフ
オーム胴部、２２は容器胴部、２３は加熱装置、
２４はホツトランナー後面の内面、２５はホツト
ランナー前面の内面、２６は断熱材、２７はエア
ーギヤツプ、５２は回転タレツト、５６及び５８
は調温機構、６１，６２及び６７はブロー金型、
６８は延伸棒、７８は首部把持金型開放機構を示
す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 射出機内で樹脂を溶融混練し、溶融樹脂をホ
   ツトランナーを介して射出金型内に射出してプリ
   フオームを製造する装置と、 前記装置に引続き、ブロー成形温度にあるプリ
   フオームを、ブロー金型内で、軸方向に引張延伸
   し、流体吹込みによりブロー成形する装置とから
   成るプラスチツク容器の製造装置において、 前記ホツトランナーに、射出機側と射出機反対
   側との温度差を均斉化するための機構を設けたこ
   とを特徴とするワン・ステージ型射出ブロー成形
   装置。 ２ 射出機側と射出機側反対側とのホツトランナ
   ーの温度差を均斉化するための機構が射出機と交
   叉するホツトランナーの外側で、かつ射出機の反
   対側に加熱装置を設けた機構である特許請求の範
   囲第１項記載の射出ブロー成形装置。 ３ 射出機側と射出機反対側とのホツトランナー
   の温度を均斉化するための機構が、射出機と交叉
   するホツトランナーの外側でかつ射出機側に断熱
   材を設けた機構である特許請求の範囲第１項記載
   の射出ブロー成形装置。 ４ 射出機側と射出機反対側とのホツトランナー
   の温度差を均斉化するための機構が、射出機と交
   叉するホツトランナーの外側で、かつ射出機側に
   エアーギヤツプを設けた機構である特許請求の範
   囲第１項記載の射出ブロー成形装置。 ５ 射出機側と射出機反対側とのホツトランナー
   の温度差を均斉化するための機構が、射出機と交
   叉するホツトランナーの内面の射出機側のみ摩擦
   処理を施こした機構である特許請求の範囲第１項
   記載の射出ブロー成形装置。 ６ 射出機側と射出機反対側とのホツトランナー
   の温度差を均斉化するための機構が、射出機と交
   叉するホツトランナーの内面の射出機反対側のみ
   シボ加工を施こした機構である特許請求の範囲第
   １項記載の射出ブロー成形装置。