WO2010010682A1 - 樹脂成形装置、樹脂成形方法および樹脂容器 - Google Patents

樹脂成形装置、樹脂成形方法および樹脂容器 Download PDF

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hollow molded
molded body
resin
neck
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大木和幸
山本貞樹
佐藤正史
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三井・デュポンポリケミカル株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a resin molding apparatus, a resin molding method, and a resin container.
  • Resin containers As a container for storing liquid materials with fluidity such as lotion, chemicals or beverages, molten resin was injected to the outside of the resin hollow molded body (inner shell) to overmold the resin exterior body (outer shell).
  • Resin containers have been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2 below).
  • Such resin containers can be made of different materials for the inner shell and outer shell.
  • the inner shell requires corrosion resistance and the outer shell requires mechanical strength. Is done.
  • the hollow molded body is formed by forming screw shapes on the neck and neck of the hollow molded body and the molding die, and screwing them together. Is attached to a molding die and used for the overmolding process.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and provides a resin molding apparatus, a resin molding method, and a resin container having a simple structure that can be easily handled by a work robot and can increase throughput. It is.
  • the resin molding apparatus of the present invention has a bottomed cylindrical main body portion and a cylindrical mouth and neck portion, and has a spiral shape divided into a plurality of spiral pieces by a slit portion extending in the axial direction of the mouth and neck portion.
  • the resin molding apparatus of the present invention is provided with a plurality of the ribs at unequal intervals on the peripheral surface of the recess, and the peripheral surface is formed between the long peripheral portion and the adjacent ribs. And a short circumference that is shorter than the long circumference, and The angle formed by the standing surface of the rib sandwiching the long peripheral portion and the peripheral surface may be smaller than the angle formed by the standing surface of the rib sandwiching the short peripheral portion and the peripheral surface.
  • the resin molding apparatus according to the present invention is configured such that the ribs sandwiched between the long circumferential portion and the short circumferential portion are engaged with the slit portions, and the long circumferential portion of the ribs is engaged.
  • the clearance between the proximal end portion of the standing surface on the side and the spiral piece may be larger than the clearance between the proximal end portion of the standing surface on the side of the short peripheral portion of the rib and the spiral piece.
  • the resin molding apparatus of the present invention is provided with a plurality of ribs at symmetrical positions with respect to a symmetry plane passing through the center of the recess,
  • the standing surface of the rib may be formed toward the symmetry plane.
  • the resin molding apparatus of the present invention further includes an outer mold fitting that covers the main body portion of the held hollow molded body,
  • the standing position of the slit portion may be variable in the circumferential direction of the recess with respect to the outer mold fitting.
  • the resin molding apparatus includes, as a more specific aspect, a fluid that supplies a fluid to the inside of the hollow molded body that is fitted in the recess and a fluid channel that communicates the inside and outside of the recess via the channel. And a supply unit.
  • the resin molding method according to the present invention includes a bottomed cylindrical main body portion and a cylindrical mouth and neck portion, and has a spiral shape divided into a plurality of spiral pieces by a slit portion extending in the axial direction of the mouth and neck portion.
  • a resin molding method of overmolding a resin sheathing body on the outside of the main body A holding step of holding the hollow molded body by locking the slit portion with a locking piece;
  • the hollow molded body in the holding step, may be held with the mouth-and-neck portion facing downward in the direction of gravity.
  • the spiral piece includes a long spiral piece, and a short spiral piece having a circumferential length of the mouth and neck that is shorter than the long spiral piece.
  • the clearance between the tip of the long spiral piece and the locking piece is made larger than the clearance between the tip of the short spiral piece and the locking piece to lock the slit portion. May be.
  • the resin container of the present invention has a hollow molded body having a bottomed cylindrical main body portion and a cylindrical mouth-neck portion, and a spiral protrusion provided around the mouth-neck portion, A resin outer body provided integrally with the hollow molded body on the outside of the main body, and The slit part which divides
  • the resin container of the present invention further includes a cap portion that is screwed to the mouth-neck portion and seals the hollow molded body,
  • the cap part may have a threaded part formed continuously over at least one loop threadedly engaged with the plurality of spiral pieces.
  • the spiral piece includes a long spiral piece and a short spiral piece having a circumferential length of the mouth-and-neck portion shorter than the long spiral piece.
  • the angle at which both ends in the circumferential direction of the long spiral piece rise from the circumferential surface of the mouth-and-neck portion may be steeper than the angle at which both ends in the circumferential direction of the short spiral piece rise from the circumferential surface of the mouth-and-neck portion.
  • the resin molding apparatus referred to in the above invention refers to a part or all of a resin or other supply device, a handling device or a control device, in addition to a metal fitting, jig, fixture or mold used for overmolding. Means a combination of Therefore, as an aspect of the resin molding apparatus of the present invention, as an example, a holding bracket or a holding jig for holding a hollow molded body, a combination of a holding bracket and a mold, or a combination of these with an injection device is taken as an example. Including.
  • the mouth-and-neck part is cylindrical means that the whole mouth-and-neck part or a part on the tip side has a cylindrical shape with a circular cross section or a substantially circular shape.
  • the axis through which the mouth and neck extends may be straight or curved, and the cross-sectional shape does not require a geometrically perfect circle.
  • the slit part extends in the axial direction of the mouth-and-neck part means that a cut is provided along the spiral axis direction with respect to the protruding part.
  • the depth of cut of the slit portion is not particularly limited, and the depth and the standing height of the ridge portion are not limited. That is, the bottom surface of the slit portion may be flush with the peripheral surface of the mouth and neck portion, or cut deeper than the peripheral surface of the mouth and neck portion to completely divide the ridge portion into a plurality of spiral pieces. Also good.
  • the slit portion may be formed in such a manner that the bottom surface of the slit portion is provided higher than the peripheral surface of the mouth-and-neck portion, and the protruding portion is partially cut in the height direction.
  • the height of the spiral piece with reference to the bottom surface of the slit portion may be the same as or different from the height of the ridge portion with reference to the peripheral surface of the mouth-and-neck portion. Accordingly, the fact that the ridges are divided into a plurality of spiral pieces by the slits means that the ridges are partially separated from each other in addition to the state in which the ridges are completely separated into individual spiral pieces. Including a partly separated state carved in a comb-teeth shape.
  • the fluid is a fluid substance such as a gas and a liquid, and may be a liquid or paste, or a mixture of powder or gel.
  • the various components of the present invention do not have to be individually independent, that a plurality of components are formed as one member, and one component is formed of a plurality of members. That a certain component is a part of another component, a part of a certain component overlaps a part of another component, and the like.
  • the spiral protrusion provided around the mouth and neck is divided by the slit portion extending in the axial direction.
  • the hollow molded body can be fixed to the molding die by using the slit portion as a key groove.
  • the neck portion can be mounted on the molding die without rotating the hollow molded body, and the orientation of the hollow molded body relative to the molding die can be positioned with high reproducibility. Therefore, the throughput of overmolding can be improved.
  • the present invention even when the mouth neck portion of the hollow molded body is thermally expanded by being heated by the molten resin, it is possible to prevent the helical piece from biting into the rib of the resin molding apparatus. Throughput can be further improved. This effect will be described in detail in an embodiment described later.
  • FIG. 3A and 3B are three views of a frame metal fitting, in which FIG. 3A is a top view, FIG. FIG.
  • FIG. 7 is an enlarged view of FIG. 4A and 4B are four-side views of the nozzle fitting, in which FIG. 4A is a top view, FIG. 5B is a front view, FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line IX-IX in FIG. FIG. It is explanatory drawing which shows each process of the resin molding method of this embodiment. It is explanatory drawing which shows each process of the resin molding method of this embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic front view illustrating an example of a resin container 100 according to the present embodiment.
  • FIG. 2A is a schematic plan view of a hollow molded body 10 used as an inner shell in the present embodiment, and FIG. 2B is a front view thereof.
  • the resin container 100 includes a hollow molded body 10 having a bottomed cylindrical main body portion 12 and a cylindrical mouth-and-neck portion 20, and a spiral protrusion 22 provided around the mouth-and-neck portion 20, and a main body.
  • a resin sheathing body 30 provided integrally with the hollow molded body 10 is provided outside the portion 12.
  • the resin container 100 is provided with a slit portion 24 that divides the protruding portion 22 into a plurality of spiral pieces 26 so as to extend in the axial direction of the mouth-and-neck portion 20.
  • the hollow molded body 10 can contain contents in the main body portion 12 and the mouth and neck portion 20.
  • the contents are not particularly limited, and may be liquid, gas, or solid, and examples thereof include lotion, chemicals, and beverages.
  • the mouth-and-neck portion 20 formed in a cylindrical shape with a diameter smaller than that of the main body portion 12 is provided with a spiral protrusion 22 having a plurality of loops.
  • the number of loops of the ridge 22 is arbitrary, but can be about 2 to 3 turns.
  • each of the protrusions 22 is divided into four spiral pieces 26 by four slit portions 24. That is, the slit portion 24 intersects the spiral protrusion 22 in the spiral axis direction. All of the slit portions 24 of the present embodiment extend linearly in the axial direction of the mouth-and-neck portion 20.
  • the number of the slit parts 24 provided in the mouth / neck part 20 is not limited to this, and may be three or less, or five or more.
  • the slit part 24 of this embodiment exists as a non-formation area
  • the bottom surface of the slit portion 24 is flush with the peripheral surface of the mouth-and-neck portion 20 (the mouth-and-neck peripheral surface 28).
  • a plurality of spiral pieces 26 are spaced apart from each other on the mouth-and-neck peripheral surface 28 to discontinuously form the ridge 22.
  • the positions and lengths of the spiral pieces 26 are regularly repeated in the circumferential direction of the mouth-and-neck portion 20, and the gaps between the adjacent spiral pieces 26 are aligned in the axial direction so that the slit portions 24 are formed. Is formed.
  • the resin container 100 further includes a cap portion 40 that is screwed to the neck portion 20 to seal the hollow molded body 10.
  • the cap part 40 has a threaded part 42 formed continuously over at least one loop threadedly engaged with the plurality of spiral pieces 26.
  • the cap portion 40 has a bottomed cylindrical shape and is attached to the outside of the mouth-and-neck portion 20.
  • the cylindrical inner peripheral surface of the cap portion 40 is provided with a threaded portion 42 that is engaged with the protruding portion 22 continuously.
  • the screw portion 42 of the cap portion 40 does not have a slit corresponding to the slit portion 24 of the ridge portion 22, and the cap portion 40 is attached to the mouth and neck portion 20 to be screwed.
  • the joining portion 42 is engaged with all the spiral pieces 26.
  • the resin outer package 30 is a member that tightly covers and covers the main body 12 of the hollow molded body 10 and gives the resin container 100 aesthetics and mechanical strength.
  • the resin outer package 30 is formed by overmolding a highly transparent synthetic resin on the hollow molded body 10.
  • a styrene resin such as an ionomer resin, an acrylic resin, a polyester resin, or a styrene / acrylonitrile copolymer resin can be used, preferably an ionomer resin, a polyester resin, more preferably an ionomer resin. .
  • it is selected from the viewpoint of impact resistance, transparency, aesthetics and the like.
  • the ionomer resin for example, a resin obtained by neutralizing at least part of carboxyl groups of an ethylene / unsaturated carboxylic acid copolymer having an unsaturated carboxylic acid content of 1 to 40% by mass with a metal ion can be used.
  • the ethylene / unsaturated carboxylic acid copolymer used as the base polymer of the ionomer resin is obtained by copolymerizing ethylene, an unsaturated carboxylic acid, and any other polar monomer.
  • the metal ions include metal ions having 1 to 3 valences, particularly metal ions having 1 to 3 valences of Group IA, IIA, IIIA, IVA and Group III in the Periodic Table of Elements.
  • the hollow molded body 10 of the present embodiment is made of a resin material such as polyolefin, polyester or polyamide, and a transparent synthetic resin is suitably used from the visibility of the contents.
  • resin material such as polyolefin, polyester or polyamide
  • a transparent synthetic resin is suitably used from the visibility of the contents.
  • Specific materials can be selected from the viewpoints of heat resistance, impact resistance, corrosion resistance, decorativeness, aesthetics, and the like.
  • polyester or polyamide is preferably used because of high melting temperature
  • polyethylene or polypropylene or the above ionomer resin is preferably used because of high corrosion resistance.
  • the resin material may be mixed with light reflecting powder to improve the aesthetics of the resin container 100.
  • the hollow molded body 10 may be made of a mineral material such as glass or a metal material.
  • the shape and dimensions of the hollow molded body 10 are not particularly limited, but in the case of the present embodiment, the cross section of the main body 12 is square, and the upper end connected to the mouth neck portion 20 having a circular cross section is tapered to reduce the diameter. Shape. Further, a flange portion 14 is formed between the main body portion 12 and the mouth neck portion 20, and a boss 15 is provided on the upper surface of the flange portion 14 to reinforce the flange portion 14 and the mouth neck portion 20.
  • the resin hollow molded body 10 of the present embodiment is produced by blow molding.
  • half of the molded bodies that have been previously divided into two and injection molded may be vibration welded together.
  • the hollow molded body 10 may have a substantially target shape with respect to the virtual divided surface SP, and may be molded into a hollow shape by vibration welding of the two-divided molded bodies 16a and 16b.
  • the hollow molded body 10 may be produced by another molding method instead of the blow molding method or the vibration fusion method.
  • the surface of the hollow molded body 10 may be decorated.
  • the cap part 40 you may shape
  • FIG. 3A is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG.
  • a plurality of spiral pieces 26 are erected from the mouth-and-neck peripheral surface 28 so as to be spaced apart from each other in the circumferential direction, and a slit portion 24 is formed between the spiral pieces 26.
  • FIG. 3B is an enlarged view of a region surrounded by a circle X in FIG.
  • the spiral piece 26 of the present embodiment includes a long spiral piece 26a and a short spiral piece 26b whose circumferential length of the mouth-and-neck portion 20 is shorter than the long spiral piece 26a.
  • the angle at which both ends in the circumferential direction of the long spiral piece 26 a rise from the mouth-neck circumferential surface 28 is steeper than the angle at which both ends in the circumferential direction of the short spiral piece 26 b rise from the mouth-neck circumferential surface 28.
  • the angle ⁇ 1 formed by the circumferential end portion 27a of the long spiral piece 26a and the mouth-and-neck peripheral surface 28 is the circumference of the short spiral piece 26b. It is larger than the angle ⁇ 2 formed by the direction end portion 27 b and the mouth-neck peripheral surface 28.
  • the end portion 27a of the long spiral piece 26a rises relatively steeply toward the axial center CA of the mouth-and-neck portion 20, whereas the end portion 27b of the short spiral piece 26b has an axial center CA. It rises relatively gently toward the circumferential direction of the mouth-neck circumferential surface 28.
  • the hollow molded body 10 is produced by blow molding. However, in producing the hollow molded body 10 by vibrating and fusing the two-divided molded bodies 16a and 16b at the virtual dividing plane SP, the both ends (end portions 27b) in the circumferential direction of the short spiral piece 26b gently as described above. By doing so, the undercut is not generated in the spiral piece 26 when the two-piece molded bodies 16a and 16b are molded.
  • FIG. 4 is a schematic longitudinal sectional view showing a state in which the hollow molded body 10 is mounted on the mouth part mold 202 constituting the resin molding apparatus 200 of the present embodiment.
  • FIG. 5 is an exploded configuration diagram of the mouth mold 202.
  • the mouth mold 202 of the present embodiment is a jig that holds the hollow molded body 10, and is formed by combining a frame metal fitting 210, a nozzle metal fitting 230, a closing metal fitting 250, and a holder metal fitting 260.
  • 6A and 6B are three views of the frame metal fitting 210.
  • FIG. 6A is a top view
  • FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 6A
  • FIG. 8 is a four-sided view of the nozzle fitting 230.
  • FIG. 8 (a) is a top view
  • FIG. 8 (b) is a front view
  • FIG. 8 (c) is a sectional view taken along the line CC in FIG. (D) is a bottom view.
  • the mouth mold 202 has a bottomed cylindrical main body portion 12 and a cylindrical mouth and neck portion 20 and has a spiral ridge portion divided by a slit portion 24 extending in the axial direction of the mouth and neck portion 20. 22 is used to hold the hollow molded body 10 provided around the mouth-and-neck portion 20 and to overmold the resin sheathing body 30 (see FIG. 1) outside the main body portion 12.
  • the frame metal fitting 210 is a metal fitting that holds the hollow molded body 10 serving as an inner shell, covers the mouth-and-neck portion 20, and exposes the main body portion 12 in which the resin exterior body 30 (see FIG. 1) is overmolded.
  • the frame metal fitting 210 has a block shape, a concave portion (first concave portion 212) for covering the mouth and neck portion 20, a second concave portion 220 for attaching the holder metal fitting 260, and a nozzle fitting 230 for attaching the nozzle fitting 230. And a third recess 222.
  • the first recess 212 is provided with a small diameter on the front surface side (upper side in FIG.
  • the third recess 222 is provided with a large diameter on the rear surface side (lower side in FIG. 4) of the frame metal fitting 210.
  • the second recess 220 is provided with a medium diameter between the first recess 212 and the third recess 222. That is, the diameter is larger in the order of the third recess 222, the second recess 220, and the first recess 212.
  • the frame fitting 210 includes a first recess 212 into which the mouth / neck portion 20 is fitted, and a first recess 212 erected on the peripheral surface (the recess peripheral surface 214) of the first recess 212. And a rib 216 that extends in the depth direction (depth direction) and engages with the slit portion 24.
  • ribs 216 which are the same number as the slit portions 24, are provided at positions corresponding to the slit portions 24 provided on the mouth-and-neck peripheral surface 28, respectively.
  • the rib 216 extends linearly in the depth direction of the first recess 212.
  • the plurality (four) of ribs 216 are provided at symmetrical positions with respect to a symmetry plane SY that passes through the center of the first recess 212.
  • the standing surfaces 217 and 218 of the rib 216 are formed toward the symmetry plane SY. That is, the rising direction of the rib 216 from the circumferential surface 214 of the recess is directed to the normal direction of the symmetry plane SY.
  • the erected direction of the rib 216 and the normal direction of the symmetry plane SY do not need to be strictly matched.
  • FIG. 7 is an enlarged view of the vicinity of the rib 216 in FIG.
  • a plurality of ribs 216 are provided on the circumferential surface 214 of the recess at unequal intervals, and the circumferential surface 214 of the recess is a long circumferential portion 214a.
  • the angle ⁇ 1 formed between the standing surface 217 of the rib 216 sandwiching the long peripheral portion 214a and the concave peripheral surface 214 (long peripheral portion 214a) is equal to the vertical surface 218 of the rib 216 sandwiching the short peripheral portion 214b. It is smaller than the angle ⁇ 2 formed with the surface 214 (short circumferential portion 214b).
  • the angle ⁇ 2 formed between the standing surface 218 on one side of the rib 216 and the concave portion circumferential surface 214 is an obtuse angle
  • the standing surface 217 on the other side of the rib 216 and the concave portion circumferential surface 214 is an acute angle
  • the standing surfaces 217 and 218 of the rib 216 located at the boundary between the short peripheral portion 214b and the long peripheral portion 214a extend from the center of the first recess 212 toward the long peripheral portion 214a.
  • the upper surface 219 of the rib 216 is formed in a concave shape parallel to the concave peripheral surface 214.
  • the angle ⁇ 1 or ⁇ 2 formed by the standing surfaces 217, 218 of the rib 216 and the peripheral surface 214 of the recess is the center of the rib 216 in the cross section cut perpendicular to the depth direction of the first recess 212. It can be defined as the angle formed by the line and the recess peripheral surface 214. Accordingly, the angles ⁇ 1 and ⁇ 2 are defined even when the standing surfaces 217 and 218 of the rib 216 are not flat surfaces or when the standing surfaces 217 and 218 and the concave peripheral surface 214 are continuous with curved surfaces. Is done.
  • a counterbore 226 is provided in the first recess 212.
  • the counterbore part 226 has a larger diameter than the first recess 212, and the boss 15 of the mouth and neck part 20 is fitted and closed by the flange part 14 (see FIG. 4).
  • a screw hole 224 for fixing the nozzle fitting 230 is provided at the bottom of the third recess 222 of the frame fitting 210.
  • two pairs (four) of screw holes 224 are provided at symmetrical positions with respect to the first recess 212.
  • the pair of opposing screw holes 224 are provided at an angular position of 45 degrees with respect to the first recess 212.
  • the nozzle fitting 230 is a fitting provided with a flange portion 232 fitted into the third recess 222 and a nozzle portion 234 protruding from the flange portion 232.
  • the nozzle portion 234 can be inserted into the hollow molded body 10 from the mouth-and-neck portion 20 of the hollow molded body 10 set in the frame metal fitting 210, and can supply fluid to the inside of the hollow molded body 10.
  • a fluid supply part (not shown) that supplies fluid to the inside of the hollow molded body 10 is connected to the lower surface side of the nozzle fitting 230 via the flow paths 244a to 244c. That is, in the resin molding apparatus 200 of the present embodiment, the flow paths 244a to 244c communicating between the inside and the outside of the first recess 212 and the interior of the hollow molded body 10 fitted in the first recess 212 via the channels 244a to 244c. And a fluid supply part (not shown) for supplying fluid.
  • the nozzle portion 234 has one distal end opening 241 at the distal end position and two proximal end openings 242 and 243 at the proximal end position.
  • the distal end opening 241 and the base end openings 242 and 243 communicate with the lower surface side of the flange portion 232 through the flow paths 244a to 244c, respectively.
  • the flow path 244a opens at the center of the lower surface of the flange portion 232.
  • the flow paths 244b and 244c are opened near the periphery of the lower surface of the flange portion 232.
  • the fluid to be supplied may be gas or liquid, and the material and pressure are not particularly limited.
  • pressurized air is supplied into the hollow molded body 10, and a pressure pump is used as the fluid supply unit.
  • the pressurized gas is a gas of normal pressure or higher supplied into the hollow molded body 10 from the tip opening 241 of the nozzle portion 234. Further, the internal pressure of the hollow molded body 10 can be adjusted by exhausting pressurized air from the base end openings 242 and 243 of the nozzle portion 234.
  • the nozzle fitting 230 of the present embodiment is attached to the frame fitting 210 so that the nozzle portion 234 passes through the axis of the first recess 212. Thereby, when supplying pressurized air from the tip opening 241 of the nozzle part 234 to the hollow molded body 10, the airflow does not give a lateral force to the hollow molded body 10, and the mouth neck portion 20 of the rib 216 Retainability is not impaired.
  • the base end openings 242 and 243 are disposed at symmetrical positions with the front end opening 241 as the center. Accordingly, no lateral force is generated on the hollow molded body 10 even when the pressurized air is exhausted from the base end openings 242 and 243. The same applies to the case where gas or liquid is supplied into the hollow molded body 10 through the base end openings 242 and 243.
  • the hollow molded body 10 By pressurizing the inside of the hollow molded body 10, the hollow molded body 10 is prevented from being melted and deformed by mold pressure during overmold molding.
  • the timing for pressurizing the interior of the hollow molded body 10 is not particularly limited, but it is preferable that the interior is pressurized when the mold pressure of the molten resin becomes maximum.
  • the hollow molded body 10 held by the frame metal fitting 210 is lifted, and the fitting between the rib 216 and the neck portion 20 becomes insufficient.
  • a liquid may be supplied into the hollow molded body 10 instead of the pressurized gas or together with the pressurized gas to temporarily reduce the deformation volume of the hollow molded body 10.
  • the holding force of the hollow molded body 10 by the frame metal fitting 210 is obtained by sucking the inside of the hollow molded body 10 to a negative pressure by the nozzle portion 234 in a state where the hollow molded body 10 is hermetically sealed with a closing metal fitting 250 described later. Can be increased.
  • a pair of through holes 236 penetrating in the thickness direction are provided at symmetrical positions with respect to the nozzle portion 234.
  • the through hole 236 is used as a bolt hole in combination with the screw hole 224 of the frame metal fitting 210.
  • the nozzle fitting 230 is fixed to the entire resin molding apparatus 200 including an outer mold fitting 270 (see FIG. 10), which will be described later, which covers the main body 12 of the hollow molded body 10 held by the frame fitting 210 and a fluid supply section. Is done. Therefore, the frame fitting 210 can rotate with respect to the nozzle fitting 230, and the standing position of the slit portion 24 is variable in the circumferential direction of the first recess 212 with respect to the nozzle fitting 230 and the outer mold fitting 270. Specifically, in the case of this embodiment, the frame metal fitting 210 is fixed at two rotational positions (first position and second position) with respect to the entire resin molding apparatus 200.
  • the closing fitting 250 is a cylindrical fitting that hermetically seals between the hollow molded body 10 with the nozzle portion 234 inserted and the frame fitting 210. As shown in FIG. 4, the closing fitting 250 includes a distal end opening portion 252 around which the O-ring 256 is attached, and a base portion 254 that contacts the flange portion 232 of the nozzle fitting 230 and holds the proximal end portion of the nozzle portion 234. It has. The O-ring 256 abuts the tip of the mouth and neck 20 set on the frame metal fitting 210 in an airtight manner.
  • the holder fitting 260 is a cylindrical fitting that is attached to the second recess 220 of the frame fitting 210 and holds and fixes the closing fitting 250 to the flange portion 232 of the nozzle fitting 230.
  • the holder fitting 260 is provided with a circular groove 262 having a larger diameter than the closing fitting 250 on the lower surface side in contact with the flange portion 232.
  • An O-ring 266 is attached to the circular groove 262 as shown in FIG. The O-ring 266 brings the holder fitting 260 and the flange portion 232 into airtight contact.
  • the holder fitting 260 has a narrow neck portion 268, and the base portion 254 of the held closing fitting 250 abuts hermetically. As a result, the gap between the flange portion 232 of the nozzle fitting 230 and the mouth neck portion 20 of the hollow molded body 10 set in the frame fitting 210 is sealed.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line IX-IX in FIG. 4 and is an enlarged view showing a state in which the mouth and neck portion 20 of the hollow molded body 10 is fitted into the first recess 212 of the frame metal fitting 210.
  • FIG. FIG. 2A shows a holding state of the hollow molded body 10 in which the slit portion 24 of the mouth / neck portion 20 and the rib 216 of the frame metal fitting 210 are engaged.
  • FIG. 4B is an enlarged view relating to the vicinity of the rib 216.
  • the mouth-and-neck peripheral surface 28 and the upper surface 219 of the rib 216 are separated from each other with a predetermined clearance.
  • FIG. 3C shows a state where the hollow molded body 10 is thermally expanded when it is overmolded.
  • the mouth-and-neck peripheral surface 28 and the upper surface 219 of the rib 216 are close to each other.
  • the mouth / neck portion 20 is heated by the inflow of heat received by the main body portion 12 from the molten resin during overmolding.
  • the frame fitting 210 provided with the ribs 216 is generally cooled together with the nozzle fitting 230, and such thermal expansion can be ignored.
  • the end portion 27 a of the long spiral piece 26 a of the ridge portion 22 is closer to the neck surface 28 than the end portion 27 b of the short spiral piece 26 b. It stands up steeply.
  • the standing surface 217 sandwiching the long peripheral portion 214a rises at an acute angle with respect to the concave peripheral surface 214, compared to the standing surface 218 sandwiching the short peripheral portion 214b. Therefore, as shown in FIG.
  • the angle ⁇ 1 (see FIG. 7) between the standing surface 217 and the concave peripheral surface 214 is an acute angle
  • the base end portion 217b on the concave peripheral surface 214 side of the standing surface 217 is It is greatly separated from the portion 27a with a clearance C1.
  • the angle ⁇ 2 (see FIG. 7) between the standing surface 218 and the concave peripheral surface 214 is an obtuse angle.
  • the installation surface 218 is opposed to the rising surface (slope 27d) of the end portion 27b at a relatively shallow angle.
  • the angle formed between the standing surface 218 and the inclined surface 27d is smaller than the angle formed between the standing surface 217 and the inclined surface 27c.
  • the base end part 218b by the side of the recessed part surrounding surface 214 among the standing surfaces 218 is spaced apart from the end part 27b with the predetermined clearance C2.
  • the long peripheral portion 214a in the rib 216 is engaged with the slit 216 and the rib 216 sandwiched between the long peripheral portion 214a and the short peripheral portion 214b.
  • the clearance C1 between the base end portion 217b of the upright surface 217 and the spiral piece 26 (long spiral piece 26a) is equal to the base end portion 218b of the standup surface 218 on the short peripheral portion 214b side of the rib 216 and the spiral piece. 26 (short spiral piece 26b) and larger than the clearance C2.
  • the clearances C1 and C2 between the standing surfaces 217 and 218 on the base end side of the rib 216 and the end portions 27a and 27b of the spiral piece 26 are defined as the long peripheral portion 214a and the long spiral piece 26a ( It is larger on the side (C1) of the end portion 27a) and smaller on the side (C2) of the short peripheral portion 214b and the short spiral piece 26b (end portion 27b).
  • the spiral piece 26 when the spiral piece 26 is thermally expanded together with the mouth-and-neck portion 20, the biting of the spiral piece 26 with respect to the rib 216 occurs on both sides of the standing surfaces 217 and 218. Equalized.
  • FIG. 9C when the mouth and neck part 20 is heated, the mouth and neck part 20 and the spiral piece 26 are thermally expanded as indicated by arrows in the drawing. Then, the diameter of the mouth-and-neck portion 20 is increased as a whole to increase the circumferential length, so that the interval between the spiral pieces 26 is widened, and the width of the slit portion 24 is widened.
  • the clearance C1 between the standing surface 217 and the end portion 27a on the proximal end side of the rib 216 is set to the standing surface 218. It is larger than the clearance C2 with the end portion 27b. For this reason, this can be suppressed as a whole by balancing the occurrence of biting between the spiral piece 26 and the standing surfaces 217 and 218 on both sides of the rib 216.
  • the resin container 100 can be removed from the frame metal fitting 210 without waiting for the hollow molded body 10 heated by overmolding to be completely cooled. Therefore, by using the hollow molded body 10 and the resin molding apparatus 200 of the present embodiment, the problem peculiar to the present invention that improves the throughput of overmolding is solved.
  • ⁇ Resin molding method> 10 and 11 are explanatory views showing each step of the resin molding method of the present embodiment.
  • the resin molding method according to the present embodiment includes a spiral protrusion having a bottomed cylindrical main body 12 and a cylindrical mouth / neck portion 20 and divided by a slit portion 24 extending in the axial direction of the mouth / neck portion 20.
  • This is a resin molding method in which the resin sheathing body 30 is overmolded on the outer side of the main body portion 12 with respect to the hollow molded body 10 in which the strip portion 22 is provided around the mouth and neck portion 20.
  • the resin molding method of the present embodiment includes a holding step of holding the hollow molded body 10 by locking the slit portion 24 with the locking piece (rib 216), and the held hollow molded body 10 is overfilled with molten resin.
  • FIG. 10A shows a state where the slit portion 24 of the mouth-and-neck portion 20 and the rib 216 are engaged by fitting the mouth-and-neck portion 20 of the hollow molded body 10 into the first recess 212 of the frame metal fitting 210. It is a schematic diagram shown.
  • the frame fitting 210 constitutes the mouth mold 202 in combination with the nozzle fitting 230, the closing fitting 250, and the holder fitting 260 (see FIG. 4).
  • the direction of gravity is downward in the figure. That is, in the holding step, the hollow molded body 10 is held with the mouth-and-neck portion 20 facing downward in the direction of gravity.
  • the clearance C1 between the distal end portion of the long spiral piece 26a and the locking piece (rib 216) is made larger than the clearance C2 between the distal end portion of the short spiral piece 26b and the locking piece (rib 216).
  • the part 24 is locked.
  • the mouth mold 202 holding the hollow molded body 10 constitutes a resin molding apparatus 200 in combination with an outer mold fitting 270 for overmolding.
  • the outer mold fitting 270 is divided into split molds 271 and 272.
  • FIG. 10B is a schematic view showing a state in which the split molds 271 and 272 are opposed to each other and combined with each other to form a cavity 273 inside the outer mold fitting 270 and the main body 12 of the hollow molded body 10 is accommodated therein.
  • the flow paths 244a to 244c of the nozzle fitting 230 are in communication with the outside of the outer fitting 270, respectively. That is, the outer mold fitting 270 is provided with a pipe line 275 that individually communicates with the distal end opening 241 and the proximal end openings 242 and 243 of the mouth mold 202.
  • a resin inflow passage 274 for supplying molten resin is provided on the upper portion of the cavity 273 so as to communicate with the outside of the outer mold fitting 270.
  • FIG. 11A is a schematic diagram showing a state in which the molten resin 276 is filled into the cavity 273 through the resin inflow passage 274.
  • pressurized air is supplied from the outside of the outer mold fitting 270 to the inside of the hollow molded body 10 through the pipe line 275 and the flow path 244a.
  • the molten resin 276 flowing into the cavity 273 is filled into the cavity 273 while pressing the hollow molded body 10 in the direction of gravity.
  • a resin inflow passage 274 is formed on the central axis of the hollow molded body 10. Therefore, the hollow molded body 10 held by the mouth part mold 202 does not tilt with respect to the cavity 273.
  • FIG. 11B is a schematic diagram showing a state in which the molten resin 276 is cooled and hardened.
  • the molten resin 276 is cured to form the resin outer package 30.
  • the resin container 100 including the resin sheathing body 30 provided integrally with the hollow molded body 10 on the outside of the main body portion 12 is overmolded.
  • the molded resin container 100 can be taken out by pulling the mouth-and-neck portion 20 straight out of the first recess 212 of the mouth portion mold 202 in the axial direction.
  • a slit portion 24 that divides the protrusion portion 22 into a plurality of spiral pieces 26 is provided so as to extend in the axial direction of the mouth-and-neck portion 20.
  • the resin container 100 having such a configuration is excellent in molding workability and realizes high throughput. That is, since the hollow molded body 10 can be fixed to the mouth mold 202 using the slit portion 24 as a key groove, the mouth neck portion 20 can be connected to the first of the mouth mold 202 without rotating the hollow molded body 10.
  • the hollow molded body 10 can be fixed to the first concave portion 212 in a desired direction with high reproducibility simply by dropping it into the concave portion 212.
  • the cap part 40 of the present embodiment has a threaded part 42 formed continuously over at least one loop threadedly engaged with the plurality of spiral pieces 26.
  • the spiral piece 26 of the present embodiment includes a long spiral piece 26a having a longer circumferential length of the mouth and neck portion 20 and a shorter short spiral piece 26b, and both ends of the long spiral piece 26a in the circumferential direction are
  • the short spiral piece 26b rises more steeply from the circumferential surface 28 of the mouth and neck than the both ends in the circumferential direction.
  • the molding die side projection corresponding to the slit portion 24 and the spiral piece 26 are formed by matching the parting line of the molding die to the virtual dividing surface SP. There is no interference and so-called undercut does not occur. In other words, by providing the above configuration, the hollow molded body 10 having a structure excellent in moldability is provided.
  • the resin molding apparatus 200 includes a first recess 212 into which the neck 20 is fitted, and a slit portion extending in the depth direction of the first recess 212 erected on the peripheral surface 214 of the recess. 24, and a rib 216 that engages with 24.
  • the mouth neck portion 20 is fixed to the frame metal fitting 210 by the engagement between the slit portion 24 and the rib 216 just by inserting the mouth neck portion 20 of the hollow molded body 10 into the first recess 212, and the frame metal fitting.
  • the orientation of the hollow molded body 10 with respect to 210 is positioned with good reproducibility.
  • a plurality of ribs 216 are provided at irregular intervals on the circumferential surface 214 of the recess, and the circumferential surface 214 of the recess includes a long circumferential portion 214a and a short circumferential portion 214b.
  • the angle ⁇ 1 formed by the standing surface 217 of the rib 216 sandwiching the long circumferential portion 214a and the long circumferential portion 214a is the angle ⁇ formed by the standing surface 218 of the rib 216 sandwiching the short circumferential portion 214b and the short circumferential portion 214b. Less than 2 .
  • the engagement between the end portion 27a of the long spiral piece 26a and the standing surface 217 of the rib 216 is improved, and the hollow molded body 10 is positioned with respect to the first recess 212 of the mouth mold 202.
  • the mouth mold 202 has such a configuration, so that the rising angles ⁇ 1 at both ends in the circumferential direction of the long spiral piece 26a and the short spiral piece 26b, which are the structure of the hollow molded body 10 having excellent moldability as described above.
  • ⁇ 2 , the standing angles ⁇ 1 , ⁇ 2 of the standing surfaces 217, 218 of the rib 216 have a complementary relationship (see FIGS. 3 and 7).
  • the clearance C1 between the standing surface 217 and the end portion 27a on the proximal end side of the rib 216 is made larger than the clearance C2 between the standing surface 218 and the end portion 27b.
  • a plurality of (four) ribs 216 are provided at symmetrical positions with respect to the symmetry plane SY passing through the center of the first recess 212, and the standing surfaces 217, 218 of the rib 216 are formed toward the symmetry plane SY. . With this configuration, the holding stability of the mouth / neck portion 20 fitted in the first recess 212 is improved.
  • the resin molding apparatus 200 of the present embodiment further includes an outer mold fitting 270 that covers the main body 12 of the held hollow molded body 10, and the erected position of the slit portion 24 is first with respect to the outer mold fitting 270. It is variable in the circumferential direction of the recess 212. With this configuration, the angle between the hollow molded body 10 corresponding to the inner shell and the resin exterior body 30 corresponding to the outer shell can be adjusted as desired. Thereby, for example, when the cross sections of the hollow molded body 10 and the resin outer package 30 are polygonal, respectively, the containers having different design properties can be obtained by changing the angle around the axis of the hollow molded body 10 and the resin outer package 30. Can be molded.
  • the resin molding apparatus 200 includes a flow path 244a to 244c communicating between the inside and the outside of the first recess 212, and a fluid inside the hollow molded body 10 fitted in the first recess 212 via the channels 244a to 244c. And a fluid supply unit (not shown) for supplying the fluid.
  • pressurized gas or liquid can be supplied into the hollow molded body 10 during overmolding. For this reason, the compressive deformation of the hollow molded body 10 due to the mold pressure can be suppressed, and high adhesion between the hollow molded body 10 and the resin outer package 30 can be obtained.
  • the resin molding method of the present embodiment includes a holding step of holding the hollow molded body 10 by locking the slit portion 24, and an overmolding of the held hollow molded body 10 with a molten resin to mold the resin container 100.
  • a molding process With this configuration, even if the helical ridge portion 22 is provided on the mouth and neck portion 20 of the hollow molded body 10, the slit portion 24 can be locked and the hollow molded body 10 can be held. Screwing of the hollow molded body 10 to the device 200 is not necessary.
  • the resin exterior body 30 is overmolded with respect to the hollow molded body 10 held in a predetermined direction according to the shape of the hollow molded body 10 by locking the slit portion 24 and holding the hollow molded body 10. be able to.
  • the hollow molded body 10 is held with the mouth-and-neck portion 20 facing downward in the direction of gravity. Thereby, the hollow molded body 10 is stably held in the first recess 212 by its own weight, and the hollow molded body 10 is prevented from being inclined with respect to the cavity 273 of the outer mold fitting 270.
  • the clearance C1 between the tip of the long spiral piece 26a and the rib 216 is made larger than the clearance C2 between the tip of the short spiral piece 26b and the rib 216, and the slit portion 24 is locked.

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Abstract

 作業ロボットによるハンドリング性が良好であってスループットを高めることのできる、簡易な構造を備える樹脂成形装置を提供する。  有底筒状の本体部12および円筒状の口頸部20を有し口頸部20の軸方向に延在するスリット部24により複数の螺旋片に分断された螺旋状の突条部22が口頸部20の周囲に設けられた中空成形体10を保持して、本体部12の外側に樹脂外装体をオーバーモールドするための樹脂成形装置200であって、口頸部20を嵌め込む第一凹部と、凹部周面に立設された、第一凹部の深さ方向に延在してスリット部24と係合するリブ216と、を備える樹脂成形装置200。

Description

樹脂成形装置、樹脂成形方法および樹脂容器
 本発明は、樹脂成形装置、樹脂成形方法および樹脂容器に関する。
 化粧水、薬品または飲料など流動性をもつ液状物を収容する容器として、樹脂製の中空成形体(インナーシェル)の外側に溶融樹脂を射出して樹脂外装体(アウターシェル)をオーバーモールド成形した樹脂容器が提案されている(例えば、下記特許文献1,2を参照)。かかる樹脂容器は、インナーシェルとアウターシェルを異なる材料より作製できるため、例えばインナーシェルには耐食性を求め、アウターシェルには機械強度を求めるなど、収容される液状物の特性に応じた容器が実現される。
 ここで、中空成形体の外側に樹脂外装体をオーバーモールド成形するに際しては、成形用金型に対する中空成形体のぐらつきを抑制した状態で行う必要がある。また、中空成形体と樹脂外装体がともに角瓶形状であったり、それぞれに特定の装飾が施されていたりする場合には、成形用金型に対する中空成形体の向きを定めてオーバーモールド成形する必要がある。
 これに対し、上記文献1,2に記載の樹脂成形方法では、中空成形体の口頸部と成形用金型にそれぞれ螺子形状を形成しておき、両者を互いに螺合することで中空成形体を成形用金型に取り付けてオーバーモールド工程に供している。
国際公開第2008/010597号パンフレット 国際公開第2008/010600号パンフレット
 しかし、上記特許文献に記載の樹脂成形方法では、成形用金型に対する中空成形体の取り付けまたは取り外しに際して、中空成形体または成形された樹脂容器を回転させて、口頸部を金型より螺合または脱離させる必要がある。また、中空成形体の口頸部に対する螺子形状の螺刻位置や螺合トルクには所定のばらつきがあるため、成形用金型に装着された状態における中空成形体の角度精度と再現性を向上するには、特別の検知手段が必要であった。このため、成形用金型と作業ロボットを用いたオーバーモールド成形の全自動化によるスループットの向上という観点では改良の余地があった。
 本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、作業ロボットによるハンドリング性が良好であってスループットを高めることのできる、簡易な構造を備える樹脂成形装置、樹脂成形方法および樹脂容器を提供するものである。
 本発明の樹脂成形装置は、有底筒状の本体部および円筒状の口頸部を有し前記口頸部の軸方向に延在するスリット部により複数の螺旋片に分断された螺旋状の突条部が前記口頸部の周囲に設けられた中空成形体を保持して、前記本体部の外側に樹脂外装体をオーバーモールドするための樹脂成形装置であって、
 前記口頸部を嵌め込む凹部と、
 前記凹部の周面に立設された、前記凹部の深さ方向に延在して前記スリット部と係合するリブと、
を備えることを特徴とする。
 本発明の樹脂成形装置は、より具体的な態様として、複数本の前記リブが前記凹部の周面に不等間隔に設けられ、該周面が、長周部と、隣接する前記リブ同士の間隔が前記長周部よりも短い短周部と、を含むこととし、かつ、
 前記長周部を挟む前記リブの立設面と前記周面との為す角を、前記短周部を挟む前記リブの立設面と前記周面との為す角よりも小さいものとしてもよい。
 本発明の樹脂成形装置は、より具体的な態様として、前記長周部と前記短周部とで挟まれた前記リブと前記スリット部とが係合した状態で、前記リブにおける長周部の側の立設面の基端部と前記螺旋片とのクリアランスを、該リブにおける短周部の側の立設面の基端部と前記螺旋片とのクリアランスよりも大きいものとしてもよい。
 本発明の樹脂成形装置は、より具体的な態様として、複数本の前記リブが前記凹部の中心を通る対称面に関して対称位置に設けられているとともに、
 前記リブの立設面が前記対称面に向けて形成されていてもよい。
 本発明の樹脂成形装置は、より具体的な態様として、保持された前記中空成形体の前記本体部を覆う外型金具をさらに備えるとともに、
 前記スリット部の立設位置が、前記外型金具に対して前記凹部の周方向に可変であってもよい。
 本発明の樹脂成形装置は、より具体的な態様として、前記凹部の内外を連通する流路と、前記凹部に嵌め込まれた前記中空成形体の内部に前記流路を介して流体を供給する流体供給手段と、をさらに備えてもよい。
 本発明の樹脂成形方法は、有底筒状の本体部および円筒状の口頸部を有し前記口頸部の軸方向に延在するスリット部により複数の螺旋片に分断された螺旋状の突条部が前記口頸部の周囲に設けられた中空成形体に対して、前記本体部の外側に樹脂外装体をオーバーモールドする樹脂成形方法であって、
 前記スリット部を係止片により係止して前記中空成形体を保持する保持工程と、
 保持された前記中空成形体を溶融樹脂でオーバーモールドして樹脂容器を成形するオーバーモールド工程と、
を含む。
 本発明の樹脂成形方法は、より具体的な態様として、前記保持工程にて、前記口頸部を重力方向の下方に向けて前記中空成形体を保持してもよい。
 本発明の樹脂成形方法は、より具体的な態様として、前記螺旋片が、長螺旋片と、前記口頸部の周方向の長さが前記長螺旋片よりも短い短螺旋片と、を含む前記中空成形体に対してオーバーモールドするとともに、
 前記保持工程にて、前記長螺旋片の先端部と前記係止片とのクリアランスを、前記短螺旋片の先端部と前記係止片とのクリアランスよりも大きくして前記スリット部を係止してもよい。
 本発明の樹脂容器は、有底筒状の本体部および円筒状の口頸部を有し、前記口頸部の周囲に螺旋状の突条部が設けられた中空成形体と、
 前記本体部の外側に前記中空成形体と一体に設けられた樹脂外装体と、を備えるとともに、
 前記突条部を複数の螺旋片に分断するスリット部が、前記口頸部の軸方向に延在して設けられていることを特徴とする。
 本発明の樹脂容器は、より具体的な態様として、前記口頸部に螺合装着されて前記中空成形体を密閉するキャップ部をさらに備えるとともに、
 前記キャップ部が、複数の前記螺旋片と螺合する少なくとも一ループ以上に亘り連続して形成された螺合部を有してもよい。
 本発明の樹脂容器は、より具体的な態様として、前記螺旋片が、長螺旋片と、前記口頸部の周方向の長さが前記長螺旋片よりも短い短螺旋片と、を含むとともに、
 前記長螺旋片の周方向の両端が前記口頸部の周面から立ち上がる角度が、前記短螺旋片の周方向の両端が前記口頸部の周面から立ち上がる角度よりも急峻であってもよい。
 なお、上記発明でいう樹脂成形装置とは、オーバーモールド成形に供される金具、治具、取付具または金型のほか、樹脂その他の供給装置、ハンドリング装置もしくは制御装置などの一部または全部との組み合わせを意味する。したがって、本発明の樹脂成形装置の態様としては、中空成形体を保持する保持金具や保持治具の単体、保持金具と金型との組み合わせ、またはこれらと射出装置との組み合わせ、などを一例として含む。
 また、口頸部が円筒状であるとは、口頸部の全部または先端側の一部が、断面円形または略円形の筒状をなしていることをいう。口頸部が延在する軸は直線であっても曲線であってもよく、断面形状は幾何学的に完全な円形を要するものではない。
 また、スリット部が口頸部の軸方向に延在するとは、突条部に対して螺旋軸方向に沿って切れ込みが設けられていることをいう。ただし、スリット部の延在方向と口頸部の軸方向との厳密な一致を要するものではない。
 また、スリット部の切れ込み深さは特に限定されるものではなく、上記深さと突条部の立設高さとの大小を問わない。すなわち、スリット部の底面は、口頸部の周面と面一であってもよく、または口頸部の周面よりも深く切れ込んで突条部を複数の螺旋片に完全に分断していてもよい。または、スリット部の底面が口頸部の周面よりも高く設けられて、突条部を高さ方向に一部分断する形でスリット部が形成されていてもよい。換言すると、スリット部の底面を基準とする螺旋片の高さは、口頸部の周面を基準とする突条部の高さと同一であっても、または互いに相違してもよい。
 したがって、スリット部によって突条部が複数の螺旋片に分断されているとは、突条部が個々の螺旋片に完全に分離されている状態のほか、突条部が一部厚さで互いに連なったまま、櫛歯状に彫り込まれている一部分離状態を含む。
 上記発明において、流体とは、気体および液体などの流動物質であり、液体やペーストのほか、これらに粉体やゲルを混合したものでもよい。
 なお、本発明の各種の構成要素は、個々に独立した存在である必要はなく、複数の構成要素が一個の部材として形成されていること、一つの構成要素が複数の部材で形成されていること、ある構成要素が他の構成要素の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、等を許容する。
 本発明の樹脂成形装置、樹脂成形方法および樹脂容器によれば、口頸部の周囲に設けられた螺旋状の突条部が、軸方向に延在するスリット部により分断されていることから、かかるスリット部をキー溝として中空成形体を成型用金型に固定することができる。これにより、中空成形体を回転させずとも口頸部を成型用金型に装着することができ、あわせて成型用金型に対する中空成形体の向きを再現性よく位置決めすることができる。したがって、オーバーモールド成形のスループットを向上することができる。
 また、本発明によれば、溶融樹脂により加熱されて中空成形体の口頸部が熱膨張した場合も、樹脂成形装置のリブに螺旋片が噛み込むことが抑制されるため、オーバーモールド成形のスループットをさらに向上することができる。かかる効果に関しては、後述する実施形態にて詳述する。
 上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。
本発明の実施形態にかかる樹脂容器の一例を示す正面模式図である。 (a)は中空成形体の平面模式図であり、(b)はその正面図である。 (a)は図2(b)のIII-III断面図であり、(b)は円X領域の拡大図である。 本実施形態の樹脂成形装置を構成する口部金型に中空成形体を装着した状態を示す縦断面模式図である。 口部金型の分解構成図である。 フレーム金具の三面図であり、(a)は上面図、(b)は(a)のB-B断面図、(c)は下面図である。 図6(a)の拡大図である。 ノズル金具の四面図であり、(a)は上面図、(b)は正面図、(c)は(a)のC-C断面図、(d)は下面図である。 図4のIX-IX断面図であり、(a)は中空成形体の保持状態を示し、(b)はリブの近傍に関する拡大図であり、(c)は中空成形体が熱膨張した状態を示す図である。 本実施形態の樹脂成形方法の各工程を示す説明図である。 本実施形態の樹脂成形方法の各工程を示す説明図である。
 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
<樹脂容器>
 はじめに、本実施形態の樹脂容器100の概要について説明する。樹脂容器100は、後述する樹脂成形装置200および樹脂成形方法を用いてオーバーモールド成形により作製される。
 図1は、本実施形態の樹脂容器100の一例を示す正面模式図である。
 図2(a)は、本実施形態にてインナーシェルとして用いられる中空成形体10の平面模式図であり、同図(b)はその正面図である。
 樹脂容器100は、有底筒状の本体部12および円筒状の口頸部20を有し、口頸部20の周囲に螺旋状の突条部22が設けられた中空成形体10と、本体部12の外側に中空成形体10と一体に設けられた樹脂外装体30と、を備えている。
 そして、樹脂容器100には、突条部22を複数の螺旋片26に分断するスリット部24が、口頸部20の軸方向に延在して設けられている。
 次に、本実施形態の樹脂容器100について詳細に説明する。
 中空成形体10には、本体部12および口頸部20に内容物を収容することができる。内容物は特に限定されず、液体、気体または固体のいずれでもよく、化粧水、薬品または飲料を例示することができる。
 本体部12よりも細径の円筒状に形成された口頸部20には、複数ループの螺旋状の突条部22が設けられている。突条部22のループ数は任意であるが、2~3周程度とすることができる。
 突条部22は、図1,2に示すように、四本のスリット部24により、各ループが4つの螺旋片26に分断されている。
 すなわち、スリット部24は、螺旋状の突条部22に対して螺旋軸方向に交差している。本実施形態のスリット部24は、いずれも口頸部20の軸方向に直線状に延在している。
 なお、口頸部20に設けるスリット部24の本数はこれに限られず、三本以下、または五本以上としてもよい。
 本実施形態のスリット部24は、口頸部20の軸方向(図1における上下方向)に伸びる、突条部22の非形成領域として存在している。そして、スリット部24の底面は口頸部20の周面(口頸周面28)と面一である。
 言い換えると、口頸周面28上に、複数の螺旋片26が互いに離間して非連続に配設されて突条部22が形成されている。そして、螺旋片26は、その位置および長さが口頸部20の周方向に規則的に繰り返され、隣接する螺旋片26同士の間の空隙が軸方向に揃って並ぶことによりスリット部24が形成されている。
 また、樹脂容器100は、口頸部20に螺合装着されて中空成形体10を密閉するキャップ部40をさらに備えている。
 キャップ部40は、複数の螺旋片26と螺合する少なくとも一ループ以上に亘り連続して形成された螺合部42を有している。
 本実施形態の場合、キャップ部40は有底円筒状を為し、口頸部20の外部に装着される。キャップ部40の円筒状の内周面には、突条部22と係合する螺合部42がひと続きに設けられている。すなわち、キャップ部40の螺合部42には、突条部22のスリット部24に対応するスリットを有しておらず、キャップ部40を口頸部20に対して冠着することにより、螺合部42は、すべての螺旋片26に対して係合する。
 樹脂外装体30は、中空成形体10の本体部12を密着して覆い、樹脂容器100に審美性と機械的強度を与える部材である。
 樹脂外装体30は、高透明性の合成樹脂を中空成形体10にオーバーモールドしてなる。材料としては、アイオノマー樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂またはスチレン・アクリロニトリル共重合体樹脂などのスチレン系樹脂を用いることができ、好ましくはアイオノマー樹脂、ポリエステル樹脂、より好ましくは、アイオノマー樹脂を用いることができる。具体的には、耐衝撃性や透明性、審美性などの観点から選択する。
 アイオノマー樹脂としては、例えば不飽和カルボン酸含有が1~40質量%のエチレン・不飽和カルボン酸共重合体のカルボキシル基の少なくとも一部を金属イオンで中和したものを使用することができる。
 アイオノマー樹脂のベースポリマーとなるエチレン・不飽和カルボン酸共重合体は、エチレンと不飽和カルボン酸、さらに任意の他の極性モノマーを共重合体して得られるものである。
 金属イオンとしては、1~3価の原子価を有する金属イオン、特に元素周期律表におけるIA,IIA,IIIA,IVAおよびIII族の1~3価の原子価を有する金属イオンが挙げられる。
 本実施形態の中空成形体10はポリオレフィン、ポリエステルまたはポリアミドなどの樹脂材料からなり、内容物の視認性から透明性合成樹脂が好適に用いられる。具体的な材料は、耐熱性や耐衝撃性、耐食性、装飾性、審美性などの観点から選択することができる。例えば、溶融温度の高さからポリエステルやポリアミド、耐食性の高さからポリエチレンやポリプロピレンまたは上記アイオノマー樹脂が好ましく用いられる。樹脂材料には、光反射粉を混合して、樹脂容器100の審美性を向上してもよい。このほか、中空成形体10には、ガラスなどの鉱物材料や金属材料を用いてもよい。
 中空成形体10の形状や寸法は特に限定されないが、本実施形態の場合、本体部12の横断面は角形であって、横断面円形の口頸部20に連なる上端はテーパー状に細径化する形状である。また、本体部12と口頸部20との間にはフランジ部14が形成され、フランジ部14の上面にはボス15が設けられてフランジ部14と口頸部20を補強している。
 本実施形態の樹脂製の中空成形体10は、ブロー成形で作製される。また、予め二分割して射出成形された半割の成形体を互いに振動融着してもよい。具体的には、中空成形体10は仮想分割面SPに関して略対象形状をなし、二分割成形体16a,16bの振動融着により中空形状に成形されてもよい。
 なお、ブロー成形法や振動融着法に代えて、他の成形方法により中空成形体10を作製してもよい。
 また、中空成形体10の表面には、装飾を施してもよい。
 なお、キャップ部40に関しては、中空成形体10と同材料で成形しても、異種材料で成形してもよい。
 図3(a)は、図2(b)のIII-III断面図である。口頸周面28からは複数の螺旋片26が周方向に互いに離間して立設し、螺旋片26同士の間にはスリット部24が形成されている。図3(b)は、同図(a)の円Xで囲んだ領域の拡大図である。
 本実施形態の螺旋片26は、長螺旋片26aと、口頸部20の周方向の長さが長螺旋片26aよりも短い短螺旋片26bと、を含んでいる。
 そして、長螺旋片26aの周方向の両端が口頸周面28から立ち上がる角度は、短螺旋片26bの周方向の両端が口頸周面28から立ち上がる角度よりも急峻である。
 すなわち、図3に示すように、口頸部20の横断面形状において、長螺旋片26aの周方向の端部27aと口頸周面28との為す角θは、短螺旋片26bの周方向の端部27bと口頸周面28との為す角θよりも大きい。
 具体的には、長螺旋片26aの端部27aは、口頸部20の軸心CAに向かって比較的急峻に立ち上がっているのに対し、短螺旋片26bの端部27bは、軸心CAよりも口頸周面28の周方向に向かって比較的緩やかに立ち上がっている。
 また、口頸部20には、少なくとも一対の短螺旋片26bが、口頸部20の対向位置に設けられている。
 本実施形態の場合、一対の短螺旋片26bおよび短螺旋片26bが、中空成形体10の仮想分割面SPに対して対象位置に対向して設けられており、短螺旋片26bは中空成形体10の仮想分割面SPに対して対象位置に対向することとなる。
 中空成形体10はブロー成形で作製されたものを使用するのが一般的である。しかし、二分割成形体16a,16bを仮想分割面SPで振動融着して中空成形体10を作製するにあたっては、上記のように短螺旋片26bの周方向の両端(端部27b)をなだらかとすることにより、二分割成形体16a,16bの成形に際して螺旋片26にアンダーカットが生じない。
<樹脂成形装置>
 図4は、本実施形態の樹脂成形装置200を構成する口部金型202に中空成形体10を装着した状態を示す縦断面模式図である。
 図5は口部金型202の分解構成図である。本実施形態の口部金型202は中空成形体10を保持する治具であり、フレーム金具210と、ノズル金具230と、閉止金具250と、ホルダ金具260とを組み合わせてなる。
 図6はフレーム金具210の三面図であり、同図(a)は上面図、同図(b)は同図(a)のB-B断面図、同図(c)は下面図である。また、図7は、図6(a)の拡大図である。
 図8はノズル金具230の四面図であり、同図(a)は上面図、同図(b)は正面図、同図(c)は同図(a)のC-C断面図、同図(d)は下面図である。
 本実施形態の樹脂成形装置200およびこれを構成する口部金型202の概要を説明する。
 口部金型202は、有底筒状の本体部12および円筒状の口頸部20を有し口頸部20の軸方向に延在するスリット部24により分断された螺旋状の突条部22が口頸部20の周囲に設けられた中空成形体10を保持して、本体部12の外側に樹脂外装体30(図1を参照)をオーバーモールドするために用いられる。
 フレーム金具210は、インナーシェルとなる中空成形体10を保持するとともに、口頸部20を掩覆し、樹脂外装体30(図1を参照)がオーバーモールドされる本体部12を露出させる金具である。フレーム金具210はブロック状をなし、口頸部20を掩覆するための凹部(第一凹部212)と、ホルダ金具260を装着するための第二凹部220と、ノズル金具230を装着するための第三凹部222とを備えている。第一凹部212はフレーム金具210の表面側(図4における上方)に小径に設けられ、第三凹部222はフレーム金具210の裏面側(図4における下方)に大径に設けられている。第二凹部220は、第一凹部212と第三凹部222との間に、中径に設けられている。すなわち、第三凹部222、第二凹部220、第一凹部212の順に大径である。
 図6各図に示すように、フレーム金具210は、口頸部20を嵌め込む第一凹部212と、第一凹部212の周面(凹部周面214)に立設された、第一凹部212の深さ方向(奥行方向)に延在してスリット部24と係合するリブ216と、を備えている。
 本実施形態のフレーム金具210においては、口頸周面28に設けられたスリット部24とそれぞれ対応する位置に、スリット部24と同数である四本のリブ216が設けられている。リブ216は第一凹部212の深さ方向に直線状に伸びている。
 より具体的には、複数本(四本)のリブ216は、第一凹部212の中心を通る対称面SYに関して対称位置に設けられている。そして、リブ216の立設面217,218は対称面SYに向けて形成されている。
 すなわち、凹部周面214からのリブ216の立ち上がり方向は、対称面SYの法線方向を向いている。ただし、リブ216の立設方向と対称面SYの法線方向とは厳密な一致を要するものではない。
 図7は、図6(a)におけるリブ216近傍の拡大図である。同図に示すように、本実施形態の樹脂成形装置200(フレーム金具210)は、複数本のリブ216が凹部周面214に不等間隔に設けられ、凹部周面214が、長周部214aと、隣接するリブ216同士の間隔が長周部214aよりも短い短周部214bと、を含んでいる。
 そして、長周部214aを挟むリブ216の立設面217と凹部周面214(長周部214a)との為す角φは、短周部214bを挟むリブ216の立設面218と凹部周面214(短周部214b)との為す角φよりも小さい。
 すなわち、リブ216の一方側の立設面218と凹部周面214(短周部214b)との為す角φは鈍角であり、リブ216の他方側の立設面217と凹部周面214(長周部214a)との為す角φは鋭角である。
 そして、短周部214bと長周部214aの境界に位置するリブ216の立設面217,218は、第一凹部212の中心よりも長周部214aの側に向かって延在している。
 また、リブ216の上面219は、凹部周面214に平行する凹面状に形成されている。
 なお、リブ216の立設面217,218と凹部周面214との為す角φまたはφは、第一凹部212の深さ方向に対して垂直に切った横断面における、リブ216の中心線と凹部周面214との為す角として定義することができる。これにより、リブ216の立設面217,218が平坦面でない場合や、立設面217,218と凹部周面214とが曲面で連続している場合についても、角φおよびφが定義される。
 第一凹部212には、座ぐり部226が設けられている。座ぐり部226は第一凹部212よりも大径であり、口頸部20のボス15が嵌合するとともにフランジ部14により閉止される(図4を参照)。
 フレーム金具210の第三凹部222の底部には、ノズル金具230を固定するためのネジ穴224が設けられている。本実施形態では二対(四個)のネジ穴224が、第一凹部212に関する対称位置に設けられている。そして、対向する一対のネジ穴224同士は、第一凹部212に関して互いに45度の角度位置に設けられている。
 図8に示すように、ノズル金具230は、第三凹部222に嵌合されるフランジ部232と、フランジ部232から突き出したノズル部234とを備える金具である。ノズル部234は、フレーム金具210にセットされた中空成形体10の口頸部20より内部に挿入され、中空成形体10の内部に流体を供給することができる。
 ノズル金具230の下面側には、流路244a~244cを介して中空成形体10の内部に流体を供給する流体供給部(図示せず)が接続される。
 すなわち、本実施形態の樹脂成形装置200は、第一凹部212の内外を連通する流路244a~244cと、第一凹部212に嵌め込まれた中空成形体10の内部に流路244a~244cを介して流体を供給する流体供給部(図示せず)と、をさらに備えている。
 具体的には、ノズル部234は、先端位置に一つの先端開口241、基端位置に二つの基端開口242,243を有している。先端開口241、基端開口242,243は、それぞれ流路244a~244cを介してフランジ部232の下面側と連通している。
 流路244aは、フランジ部232の下面中央で開口している。そして、流路244bおよび244cは、フランジ部232の下面周縁近傍で開口している。
 供給する流体は気体であっても液体であってもよく、その材料や圧力は特に限定されない。
 本実施形態では、中空成形体10の内部に加圧空気を供給するものとし、流体供給部としては加圧ポンプを用いる。加圧気体は、ノズル部234の先端開口241から中空成形体10内に供給される常圧以上の気体である。また、ノズル部234の基端開口242,243から加圧空気を排気することにより、中空成形体10の内圧を調整することができる。
 本実施形態のノズル金具230は、ノズル部234が第一凹部212の軸心を通るようにフレーム金具210に取り付けられる。これにより、ノズル部234の先端開口241から加圧空気を中空成形体10に供給する際に、気流が中空成形体10に対して横力を与えることがなく、リブ216による口頸部20の保持性を損なわない。
 また、本実施形態のノズル金具230においては、先端開口241を中心にして対称位置に基端開口242,243が配置されている。したがって、基端開口242,243からの加圧空気の排気時にも、中空成形体10に対して横力が生じることがない。基端開口242,243を通じて中空成形体10内に気体または液体を供給する場合も同様である。
 中空成形体10の内部を加圧することにより、オーバーモールド成形時に、モールド圧によって中空成形体10が溶融変形することを防止する。
 中空成形体10の内部を加圧化するタイミングは特に限定されないが、溶融樹脂のモールド圧が最大となる時点では内部が加圧化されていることが好ましい。一方、中空成形体10の内部を加圧化したとしても、フレーム金具210に保持された中空成形体10に浮き上がりが生じてリブ216と口頸部20との嵌合が不十分となったり、フレーム金具210にセットされた中空成形体10のフランジ部14と座ぐり部226との間に空隙が生じて、この隙間に溶融樹脂が浸入したりすることは回避することが好ましい。
 したがって、中空成形体10の本体部12に対する溶融樹脂の射出が開始されてから、モールド圧が最大となるまでの間に中空成形体10の内部を加圧化することが好ましい。
 なお、加圧気体に代えて、または加圧気体とともに、中空成形体10の内部に液体を供給して、中空成形体10の変形容積を一時的に低減してもよい。
 なお、後述する閉止金具250にて中空成形体10を気密に密閉した状態でノズル部234により中空成形体10の内部を負圧に吸引することにより、フレーム金具210による中空成形体10の保持力を増加させることができる。
 フランジ部232には、厚み方向に貫通する一対の通孔236が、ノズル部234に関する対称位置に設けられている。通孔236は、フレーム金具210のネジ穴224と組み合わせてボルト穴として用いられる。
 ノズル金具230は、フレーム金具210に保持された中空成形体10の本体部12を覆う後述する外型金具270(図10を参照)および流体供給部を含む樹脂成形装置200の全体に対して固定される。
 したがって、フレーム金具210はノズル金具230に対して回転可能であり、スリット部24の立設位置がノズル金具230および外型金具270に対して第一凹部212の周方向に可変である。
 具体的には、本実施形態の場合、フレーム金具210は樹脂成形装置200全体に対して二通りの回転位置(第一位置,第二位置)で固定される。
 閉止金具250は、ノズル部234が挿入された状態の中空成形体10と、フレーム金具210との間を気密に密閉する筒状の金具である。閉止金具250は、図4に示すようにOリング256が周着される先端口部252と、ノズル金具230のフランジ部232に当接してノズル部234の基端部を保持するベース部254とを備えている。
 Oリング256は、フレーム金具210にセットされた口頸部20の先端が気密に当接する。
 ホルダ金具260は、フレーム金具210の第二凹部220に装着され、閉止金具250をノズル金具230のフランジ部232に対して保持固定する筒状の金具である。ホルダ金具260には、フランジ部232と当接する下面側に、閉止金具250よりも大径に円形溝262が設けられている。円形溝262には、図4に示すようにOリング266が装着される。Oリング266は、ホルダ金具260とフランジ部232とを気密に当接させる。
 ホルダ金具260は細径の頸部268を有し、保持された閉止金具250のベース部254が気密に当接する。
 これにより、ノズル金具230のフランジ部232と、フレーム金具210にセットされた中空成形体10の口頸部20との間がシールされる。
 図9は、図4のIX-IX断面図であり、フレーム金具210の第一凹部212に中空成形体10の口頸部20が嵌め込まれた状態を示す拡大図である。同図(a)は、口頸部20のスリット部24とフレーム金具210のリブ216とが係合した、中空成形体10の保持状態を示している。同図(b)はリブ216の近傍に関する拡大図である。口頸周面28とリブ216の上面219とは所定のクリアランスを隔てて離間している。
 同図(c)は、中空成形体10がオーバーモールドされる際に熱膨張した状態を示している。口頸周面28とリブ216の上面219とは近接している。
 口頸部20は、オーバーモールド時に溶融樹脂から本体部12が受けた熱の流入により加熱される。一方、リブ216を備えるフレーム金具210はノズル金具230とともに一般に冷却されており、かかる熱膨張は無視することができる。
 図3および図7に示したように、口頸部20に関しては、突条部22の長螺旋片26aの端部27aは、短螺旋片26bの端部27bよりも、口頸周面28より急峻に立ち上がっている。そして、フレーム金具210のリブ216に関しては、長周部214aを挟む立設面217は、短周部214bを挟む立設面218よりも、凹部周面214より鋭角に立ち上がっている。
 したがって、図9に示すように、リブ216をスリット部24に係合させた場合、リブ216の立設面217の外径側にあたる先端部217aは、長螺旋片26aの端部27aの立ち上がり面(斜面27c)に対して深い角度で対向する。このため、螺旋片26とリブ216との係合性は、長螺旋片26aの斜面27cと立設面217の先端部217aとの間で良好となる。
 これに対し、立設面217と凹部周面214との角φ(図7を参照)が鋭角であることから、立設面217のうち凹部周面214側の基端部217bは、端部27aから、クリアランスC1をもって大きく離間している。
 他方、短螺旋片26bの端部27bと立設面218との関係については、立設面218と凹部周面214との間の角φ(図7を参照)が鈍角であって、立設面218は、端部27bの立ち上がり面(斜面27d)に対して比較的浅い角度で対向する。言い換えると、立設面218と斜面27dとのなす角は、立設面217と斜面27cとのなす角よりも小さい。そして、立設面218のうち凹部周面214側の基端部218bは、端部27bから所定のクリアランスC2をもって離間している。
 そして、本実施形態においては、図9に示すように、長周部214aと短周部214bとで挟まれたリブ216とスリット部24とが係合した状態で、リブ216における長周部214aの側の立設面217の基端部217bと螺旋片26(長螺旋片26a)とのクリアランスC1が、リブ216における短周部214bの側の立設面218の基端部218bと螺旋片26(短螺旋片26b)とのクリアランスC2よりも大きい。
 換言すると、本実施形態においては、リブ216の基端側における立設面217,218と螺旋片26の端部27a,27bとのクリアランスC1,C2を、長周部214aおよび長螺旋片26a(端部27a)の側(C1)においてより大きく、短周部214bおよび短螺旋片26b(端部27b)の側(C2)においてより小さいものとしている。
 これにより、本実施形態の樹脂成形装置200では、口頸部20とともに螺旋片26が熱膨張した際にリブ216に対して生じる螺旋片26の噛み込みが、立設面217,218の両側において均等化される。
 図9(c)に示すように、口頸部20が加熱されると、口頸部20および螺旋片26は、図中の矢印にて示すように熱膨張する。すると、口頸部20は全体に拡径して周長が長くなるため、螺旋片26同士の間隔は広がり、スリット部24の幅は拡大する。
 一方、螺旋片26(長螺旋片26a,短螺旋片26b)における端部27a,27bの外周縁側では、矢印にて示すように、スリット部24を狭めるように熱膨張が生じる。これは、端部27a,27bの外周縁側は自由端であって、周方向への規制力が働かないためである。
 この結果、口頸部20が加熱された場合には、螺旋片26が周方向の両側に伸びて、端部27a,27bがリブ216の立設面217,218に噛み込むおそれがある。
 なお、周方向への螺旋片26の熱膨張は、螺旋片26の周方向の長さが大きいほど顕著となる。したがって、短螺旋片26bの端部27bと比較して、長螺旋片26aの端部27aにおいて、クリアランスC1を減じる方向の熱膨張が顕著に発生する。
 これに対し、本実施形態のフレーム金具210および中空成形体10においては、上記のように、リブ216の基端側における立設面217と端部27aとのクリアランスC1を、立設面218と端部27bとのクリアランスC2よりも大きくしている。
 このため、リブ216の両側において螺旋片26と立設面217,218との噛み込みの発生をバランスさせることで、これを全体に抑制することができる。
 したがって、オーバーモールド成形によって加熱された中空成形体10が完全に冷却されることを待たずに、樹脂容器100をフレーム金具210より取り外すことができる。したがって、本実施形態の中空成形体10および樹脂成形装置200を用いることにより、オーバーモールド成形のスループットを向上するという本発明に特有の課題が解決される。
<樹脂成形方法>
 図10および11は、本実施形態の樹脂成形方法の各工程を示す説明図である。
 はじめに、本実施形態の樹脂成形方法の概要について説明する。
 本実施形態による樹脂成形方法は、有底筒状の本体部12および円筒状の口頸部20を有し口頸部20の軸方向に延在するスリット部24により分断された螺旋状の突条部22が口頸部20の周囲に設けられた中空成形体10に対して、本体部12の外側に樹脂外装体30をオーバーモールドする樹脂成形方法である。
 そして、本実施形態の樹脂成形方法は、スリット部24を係止片(リブ216)により係止して中空成形体10を保持する保持工程と、保持された中空成形体10を溶融樹脂でオーバーモールドして樹脂容器100を成形するオーバーモールド工程と、を含む。
 次に、本実施形態の樹脂成形方法について詳細に説明する。
(保持工程)
 図10(a)は、中空成形体10の口頸部20をフレーム金具210の第一凹部212に嵌め込むことにより、口頸部20のスリット部24とリブ216とを係合させた状態を示す模式図である。フレーム金具210は、ノズル金具230、閉止金具250およびホルダ金具260(図4を参照)と組み合わされて口部金型202を構成している。
 同図において、重力方向は図中下方である。すなわち、保持工程では、口頸部20を重力方向の下方に向けて中空成形体10を保持する。
 保持工程では、長螺旋片26aの先端部と係止片(リブ216)とのクリアランスC1を、短螺旋片26bの先端部と係止片(リブ216)とのクリアランスC2よりも大きくしてスリット部24を係止する。
 中空成形体10を保持した口部金型202は、オーバーモールド用の外型金具270と組み合わせて樹脂成形装置200を構成する。外型金具270は、割型271,272に分割構成される。
 図10(b)は、割型271,272を対向させて互いに組み合わせ、外型金具270の内部にキャビティ273を形成し、その内部に中空成形体10の本体部12を収容した状態を示す模式図である。
 このとき、ノズル金具230の流路244a~244cは、外型金具270の外部とそれぞれ連通している。すなわち、外型金具270には、口部金型202の先端開口241および基端開口242,243と個別に連通する管路275が設けられている。
 また、キャビティ273の上部には、溶融樹脂を供給するための樹脂流入路274が外型金具270の外部と連通して設けられている。
 図11(a)は、樹脂流入路274を通じてキャビティ273の内部に溶融樹脂276を充填した状態を示す模式図である。かかる状態では、管路275および流路244aを通じて外型金具270の外部より中空成形体10の内部に加圧空気が供給されている。
 キャビティ273に流入する溶融樹脂276は、中空成形体10を重力方向に押圧しながらキャビティ273に充填されていく。
 本実施形態の外型金具270では、中空成形体10の中心軸上に樹脂流入路274が形成されている。したがって、口部金型202に保持された中空成形体10はキャビティ273に対して傾くことがない。
 図11(b)は、溶融樹脂276が冷却硬化した状態を示す模式図である。溶融樹脂276は硬化して樹脂外装体30となっている。
 そして、ランナー277を切断することにより、本体部12の外側に中空成形体10と一体に設けられた樹脂外装体30を備える樹脂容器100がオーバーモールド成形される。
 成形された樹脂容器100は、口頸部20を口部金型202の第一凹部212から軸方向にまっすぐ引き抜くことで取り出し可能である。
 本実施形態の樹脂成形装置200および樹脂容器100より得られる作用効果について以下説明する。
 本実施形態の樹脂容器100には、突条部22を複数の螺旋片26に分断するスリット部24が、口頸部20の軸方向に延在して設けられている。かかる構成を備える樹脂容器100は成形作業性に優れ、高スループットが実現される。すなわち、スリット部24をキー溝として中空成形体10を口部金型202に固定することができるため、中空成形体10を回転させることなく、口頸部20を口部金型202の第一凹部212に落とし込むだけで、中空成形体10を第一凹部212に対して所望の向きに再現性よく固定することができる。
 本実施形態のキャップ部40は、複数の螺旋片26と螺合する少なくとも一ループ以上に亘り連続して形成された螺合部42を有している。かかる構成により、口頸部20にスリット部24が形成されている樹脂容器100において、キャップ部40が冠着された中空成形体10の内部と外部が連通してしまうことを防止する。このため、中空成形体10の内容物が揮発性の液体の場合、キャップ部40が口頸部20に対して不完全に冠着されたときであっても内容物の蒸散が防止される。
 本実施形態の螺旋片26は、口頸部20の周方向の長さがより長い長螺旋片26aと、より短い短螺旋片26bとを含んでおり、長螺旋片26aの周方向の両端は、短螺旋片26bの周方向の両端よりも急峻に口頸周面28より立ち上がっている。かかる構成により、上述のように中空成形体10の成形を二分割成形体16a,16b(図2(a)を参照)の接合によって行うに際し、二分割成形体16a,16bの成形性が良好となる。また、中空成形体10をブロー成形によって得る場合も、成形金型のパーティングラインを仮想分割面SPに一致させることにより、スリット部24に対応する成形金型側の突起と螺旋片26とが干渉せず、いわゆるアンダーカットが生じない。換言すると、上記構成を備えることにより、成形性に優れる構造の中空成形体10が提供される。
 また、本実施形態の樹脂成形装置200は、口頸部20を嵌め込む第一凹部212と、凹部周面214に立設された、第一凹部212の深さ方向に延在してスリット部24と係合するリブ216と、を備えている。かかる構成により、第一凹部212に中空成形体10の口頸部20を差し込むだけで、口頸部20がスリット部24とリブ216との係合によってフレーム金具210に固定されるとともに、フレーム金具210に対する中空成形体10の向きが再現性よく位置決めされる。これにより、口頸部20に螺旋状の突条部22が形成された中空成形体10であっても、これを回転させることなくフレーム金具210にセットすることができるため、作業ロボットを用いたオーバーモールド成形の全自動化が容易に実現される。
 樹脂成形装置200を構成する口部金型202は、複数本のリブ216が凹部周面214に不等間隔に設けられ、凹部周面214が長周部214aと短周部214bとを含むとともに、長周部214aを挟むリブ216の立設面217と長周部214aとの為す角φが、短周部214bを挟むリブ216の立設面218と短周部214bとの為す角φよりも小さい。かかる構成により、長螺旋片26aの端部27aに対するリブ216の立設面217との係合性が良好となり、口部金型202の第一凹部212に対する中空成形体10の位置決めが良好に行われる。
 これは、口部金型202がかかる構成を備えることにより、上述のように成形性に優れる中空成形体10の構造である長螺旋片26aおよび短螺旋片26bの周方向両端の立ち上がり角θ,θに対して、リブ216の立設面217,218の立設角φ,φが補角の関係となるためである(図3,7を参照)。
 本実施形態の樹脂成形装置200では、リブ216の基端側における立設面217と端部27aとのクリアランスC1を、立設面218と端部27bとのクリアランスC2よりも大きくしている。かかる構成により、オーバーモールド時に中空成形体10が加熱されて長螺旋片26aに顕著な熱膨張が生じたとしても、リブ216の両側の立設面217,218で生じる螺旋片26の噛み込みをバランスして抑制することができる。このため、オーバーモールド成形後の樹脂容器100を迅速に第一凹部212から脱離することができ、高いスループットが達成される。
 複数本(四本)のリブ216が第一凹部212の中心を通る対称面SYに関して対称位置に設けられており、リブ216の立設面217,218は対称面SYに向けて形成されている。かかる構成により、第一凹部212に嵌め込まれた口頸部20の保持安定性が良好となる。
 本実施形態の樹脂成形装置200は、保持された中空成形体10の本体部12を覆う外型金具270をさらに備えるとともに、スリット部24の立設位置が、外型金具270に対して第一凹部212の周方向に可変である。かかる構成により、インナーシェルにあたる中空成形体10と、アウターシェルにあたる樹脂外装体30との角度を所望に調整することができる。これにより、例えば中空成形体10と樹脂外装体30の横断面をそれぞれ多角形とした場合など、中空成形体10と樹脂外装体30との軸周りの角度を変化させることで異なる意匠性の容器を成形することができる。
 本実施形態の樹脂成形装置200は、第一凹部212の内外を連通する流路244a~244cと、第一凹部212に嵌め込まれた中空成形体10の内部に流路244a~244cを介して流体を供給する流体供給部(図示せず)とを備えている。かかる構成により、オーバーモールド成形時に中空成形体10の内部に加圧気体や液体を供給することができる。このため、モールド圧による中空成形体10の圧縮変形を抑制することができ、中空成形体10と樹脂外装体30との高い密着性を得ることができる。
 本実施形態の樹脂成形方法より得られる作用効果について以下説明する。
 本実施形態の樹脂成形方法は、スリット部24を係止して中空成形体10を保持する保持工程と、保持された中空成形体10を溶融樹脂でオーバーモールドして樹脂容器100を成形するオーバーモールド工程と、を含む。かかる構成により、中空成形体10の口頸部20に螺旋状の突条部22が設けられていても、スリット部24を係止して中空成形体10を保持することができるため、樹脂成形装置200に対する中空成形体10の螺合が不要となる。また、スリット部24を係止して中空成形体10を保持することにより、中空成形体10の形状に応じて所定の向きに保持した中空成形体10に対して樹脂外装体30をオーバーモールドすることができる。
 保持工程では、口頸部20を重力方向の下方に向けて中空成形体10を保持する。これにより、中空成形体10はその自重によって第一凹部212に安定して保持され、中空成形体10が外型金具270のキャビティ273に対して傾くことが防止される。
 保持工程では、長螺旋片26aの先端部とリブ216とのクリアランスC1を、短螺旋片26bの先端部とリブ216とのクリアランスC2よりも大きくしてスリット部24を係止する。これにより、オーバーモールド工程において螺旋片26が加熱されて長螺旋片26aが顕著に熱膨張したとしても、係止されているスリット部24に生じる噛み込みが抑制される。このため、オーバーモールド成形後の樹脂容器100を迅速に第一凹部212から脱離することができ、高いスループットが達成される。

Claims (12)

  1.  有底筒状の本体部および円筒状の口頸部を有し前記口頸部の軸方向に延在するスリット部により複数の螺旋片に分断された螺旋状の突条部が前記口頸部の周囲に設けられた中空成形体を保持して、前記本体部の外側に樹脂外装体をオーバーモールドするための樹脂成形装置であって、
     前記口頸部を嵌め込む凹部と、
     前記凹部の周面に立設された、前記凹部の深さ方向に延在して前記スリット部と係合するリブと、
    を備える樹脂成形装置。
  2.  複数本の前記リブが前記凹部の周面に不等間隔に設けられ、該周面が、長周部と、隣接する前記リブ同士の間隔が前記長周部よりも短い短周部と、を含む請求項1に記載の樹脂成形装置であって、
     前記長周部を挟む前記リブの立設面と前記周面との為す角が、前記短周部を挟む前記リブの立設面と前記周面との為す角よりも小さいことを特徴とする樹脂成形装置。
  3.  前記長周部と前記短周部とで挟まれた前記リブと前記スリット部とが係合した状態で、前記リブにおける長周部の側の立設面の基端部と前記螺旋片とのクリアランスが、該リブにおける短周部の側の立設面の基端部と前記螺旋片とのクリアランスよりも大きいことを特徴とする請求項2に記載の樹脂成形装置。
  4.  複数本の前記リブが前記凹部の中心を通る対称面に関して対称位置に設けられているとともに、
     前記リブの立設面が前記対称面に向けて形成されていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の樹脂成形装置。
  5.  保持された前記中空成形体の前記本体部を覆う外型金具をさらに備えるとともに、
     前記スリット部の立設位置が、前記外型金具に対して前記凹部の周方向に可変であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の樹脂成形装置。
  6.  前記凹部の内外を連通する流路と、前記凹部に嵌め込まれた前記中空成形体の内部に前記流路を介して流体を供給する流体供給手段と、をさらに備える請求項1から5のいずれかに記載の樹脂成形装置。
  7.  有底筒状の本体部および円筒状の口頸部を有し前記口頸部の軸方向に延在するスリット部により複数の螺旋片に分断された螺旋状の突条部が前記口頸部の周囲に設けられた中空成形体に対して、前記本体部の外側に樹脂外装体をオーバーモールドする樹脂成形方法であって、
     前記スリット部を係止片により係止して前記中空成形体を保持する保持工程と、
     保持された前記中空成形体を溶融樹脂でオーバーモールドして樹脂容器を成形するオーバーモールド工程と、
    を含む樹脂成形方法。
  8.  前記保持工程にて、前記口頸部を重力方向の下方に向けて前記中空成形体を保持する請求項7に記載の樹脂成形方法。
  9.  前記螺旋片が、長螺旋片と、前記口頸部の周方向の長さが前記長螺旋片よりも短い短螺旋片と、を含む前記中空成形体に対してオーバーモールドする請求項7または8に記載の樹脂成形方法であって、
     前記保持工程にて、前記長螺旋片の先端部と前記係止片とのクリアランスを、前記短螺旋片の先端部と前記係止片とのクリアランスよりも大きくして前記スリット部を係止することを特徴とする樹脂成形方法。
  10.  有底筒状の本体部および円筒状の口頸部を有し、前記口頸部の周囲に螺旋状の突条部が設けられた中空成形体と、
     前記本体部の外側に前記中空成形体と一体に設けられた樹脂外装体と、を備えるとともに、
     前記突条部を複数の螺旋片に分断するスリット部が、前記口頸部の軸方向に延在して設けられていることを特徴とする樹脂容器。
  11.  前記口頸部に螺合装着されて前記中空成形体を密閉するキャップ部をさらに備えるとともに、
     前記キャップ部が、複数の前記螺旋片と螺合する少なくとも一ループ以上に亘り連続して形成された螺合部を有することを特徴とする請求項10に記載の樹脂容器。
  12.  前記螺旋片が、長螺旋片と、前記口頸部の周方向の長さが前記長螺旋片よりも短い短螺旋片と、を含むとともに、
     前記長螺旋片の周方向の両端が前記口頸部の周面から立ち上がる角度が、前記短螺旋片の周方向の両端が前記口頸部の周面から立ち上がる角度よりも急峻であることを特徴とする請求項10または11に記載の樹脂容器。
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