JP3907494B2 - ブロー成形方法及び装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブロー成形方法及び装置並びに最終成形品に関し、特に一次ブロー成形で加熱した後二次ブロー成形を行うブロー成形方法及び装置並びにそれによって成形される最終成形品に関する。
【0002】
【背景技術及び発明が解決しようとする課題】
一般に、包装用の容器としてポリエチレンテレフタレート(PET)等の合成樹脂製の容器が知られている。
【0003】
このような容器は、通常、予め所定温度に加熱したプリフォーム等の成形品をブロー金型内で延伸ロッド及び高圧のブローエアにより縦軸及び横軸方向に二軸延伸ブローして製品の形状に成形されている。
【0004】
ところで、前述したPET製の容器は、内部に例えば加熱殺菌された果汁飲料等の高温の内容物を充填した場合に、容器が変形してしまうという耐熱性の問題がある。
【0005】
そこで、PET製の容器に耐熱性を与える種々の成形方法が提案されている。
【0006】
この成形方法としては、例えば、特公昭61-29858号公報、特公平1-56891号公報、特公平2-35656号公報及び特公平3-51568号公報等に示されるようなものが知られている。
【0007】
これらの成形方法は、延伸適温に加熱したプリフォームを加熱した一次成形金型内で一次ブローして膨張させて中間成形品を成形し、かつ、この中間成形品を加熱した後、中間成形品を一次成形金型から取り出し、収縮して軟化状態にある中間成形品を二次成形金型内で二次ブローして再膨張させるようにしている。
【0008】
しかし、このような成形方法を用いた成形装置は、現実には実用化されなかった。
【0009】
その原因は、第1に、次の点にある。
【0010】
一次成形金型でブロー成形された中間成形品は、高圧のブローエアによりその外表面が一次成形金型のキャビティ面に密着された状態となり、ブロー成形後にブローエアを排気すると同時に胴部が収縮することとなる。
【0011】
その収縮の際に、中間成形品の外表面の一部がキャビティ面から離型せずに張り付いた状態になっていると、中間成形品が変形し、成形不良を生じさせることとなる。
【0012】
特に、一次成形金型に容器の底部に対応した形状の底型を用いている場合、底型と底部が密着して離型しにくい状態となりやすく、底部が底型に密着したまま収縮すると、底部形状の変形や反転等が生じてしまうこととなる。
【0013】
このような中間成形品の変形は、容器底部の耐熱性を向上させるために、底型を加熱している場合に生じやすい。
【0014】
また、中間成形品は、ネック部が保持固定された状態となっているため、底部が底型に張り付いた状態となっていると、中間成形品のネック部と底部が固定された状態で、胴部がキャビティ面より剥がれたところから収縮することとなり、形状が不安定となる上に、胴部に縦縞が生じたりすることとなる。
【0015】
特に、形状が不安定になると芯ずれを起こして二次ブロー成形が困難となったり、二次ブロー成形時に二次成形金型で中間成形品を挟んでしまったり、中間成形品が偏肉になって最終成形品にも偏肉が生じたりしてしまい、さらに、縦縞が生じると最終成形品にも縦縞が残ってしまい商品価値がなくなってしまう。
【0016】
第2に、次の点にある。
【0017】
一次成形金型内でプリフォームを膨張させた中間成形品を一次成形金型に密着させて加熱した後、脱気を行うと中間成形品が収縮し始める。
【0018】
この時、中間成形品が一次成形金型に張り付いた状態で、収縮によって無理に剥離されると、中間成形品の外表面がざらついて荒れた状態となる。
【0019】
これを二次成形型で二次ブローしても外表面のざらつきはとれずそのままの荒れた透明度の低い状態となってしまい商品価値がなくなってしまう。
【0020】
本発明の目的は、一次成形金型で中間成形品を加熱する場合であっても底部の変形や胴部形状が不安定となったり、縦縞が入ったりすることがなく、外表面が荒れることのないブロー成形方法及び装置を提供することにある。
【0021】
本発明の他の目的は、一次成形金型で中間成形品を加熱する場合であっても外表面に縦縞が入ったり、荒れたりすることのない品質良好な最終成形品を提供することにある。
【0022】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明のブロー成形方法は、加熱した一次ブロー金型内で二軸延伸ブロー成形して一次成形品を製造する一次ブロー成形工程と、前記一次成形品を用いて最終ブロー金型内で二軸延伸ブロー成形して最終成形品を製造する最終ブロー成形工程とを含むブロー成形方法において、
前記一次ブロー成形工程では、前記一次成形品を二軸延伸ブロー成形した後、加熱状態の前記一次成形品の胴部及び底部をほぼ同時に前記一次ブロー金型から離型させて収縮させることを特徴とする。
【0023】
本発明によれば、一次成形品を二軸延伸ブロー成形した後、加熱状態の一次成形品の胴部及び底部をほぼ同時に一次ブロー金型から離型させて収縮させることで、底部が一次ブロー金型に張り付いた状態で一次成形品が収縮して変形し、芯ずれや偏肉が生じて成形不良になったり、胴部に縦縞が生じたりするのを防止して最終成形品とほぼ相似形の形状の安定した一次成形品を得ることができ、その結果、最終ブロー成形工程において確実なブロー成形を行うことができ、かつ、良好な品質の最終成形品を得ることができる。
【0024】
また、胴部においても良好な離型状態にでき、表面がざらついて荒れた状態となるのを防止でき、その結果、透明度の高い良好な品質の最終成形品を得ることができる。
【0025】
本発明においては、前記一次成形品は、胴部の断面がほほ円形に形成され、
収縮後の一次成形品は、胴部所定位置の断面における長径部に対する短径部の長さの比が80%以上とすることができる。
【0026】
また、収縮後の一次成形品は、胴部所定位置の断面において、
最も小さい収縮率に対する最も大きい収縮率の比が80%以上とすることができる。
【0027】
このような構成とすることにより、胴部所定位置の断面において、長径部に対する短径部の長さの比、あるいは最も小さい収縮率に対する最も大きい収縮率の比が80%以上の収縮後の一次成形品を用いて、最終ブロー成形工程で最終ブロー成形を行うことにより良好な品質の最終成形品を得ることができる。
【0028】
本発明においては、前記収縮後の一次成形品は、胴部の濁度が10%以下とすることができる。
【0029】
このような構成とすることにより、胴部の濁度が10%以下の収縮後に一次成形品を用いて最終ブロー成形工程で最終ブロー成形を行うことで、透明度の高い良好な品質の最終成形品を得ることができる。
【0030】
本発明においては、前記一次ブロー金型は、前記一次成形品の胴部の形状に対応したブローキャビティ型と、前記一次成形品の底部の形状に対応した底型と、前記底型に組み込まれた突出部材とを有し、
一次ブロー成形終了後、前記一次成形品内のブローエア排気開始と同時もしくは開始からわずかな時間経過後、前記底型から前記一次成形品の底部に向けて予め設定した距離で前記突出部材を突出させ、前記一次成形品の底部と前記底型との離型を強制的に行うことができる。
【0031】
このような構成とすることにより、ブローエア排気開始と同時もしくはわずかな時間経過後に突出部材を底型から突出させることで、少なくとも収縮による底型との離型よりも早く強制的に離型させることができるので、一次成形品の底部が底型に張り付いて胴部より離型が遅れることによる変形を防止することができる。
【0032】
また、予め突出部材の突出距離を設定することで、突出距離が長すぎて変形させてしまったり、短すぎて偏芯してしまったりすることを防止できる。
【0033】
さらに、突出部材の突出の制御は、ブローエア排気開始の命令からスタートするタイマー設定によって、タイマーの設定時間経過後に突出部材を駆動するように制御部によって制御することができる。
【0034】
この場合、前記一次ブロー成形工程では、最終成形品よりも高さ方向で大きい一次成形品を成形し、
前記一次ブロー金型のブローキャビティ型は、少なくとも160℃以上に加熱され、
前記突出部材の突出距離は、前記一次成形品の高さ方向の収縮距離に設定することができる。
【0035】
このような構成とすることにより、加熱された一次ブロー金型で熱処理された一次成形品は、ブローエアが排気された途端に内部応力に従って急速に収縮するため、その収縮に遅れずに突出部材が底部を押すことで、底部が底型との密着力によって収縮が遅れることによる変形なしに、確実に底型から離型させることができる。
【0036】
また、熱処理された一次成形品は、ブローエアの排気後、一次成形品の高さ方向に大きく収縮するため、この収縮距離を予めテスト成形で測定もしくは経験値から計算した距離に設定することで、偏芯を防止し、最終ブロー成形時に底部の偏芯による成形不良を防止することができる。
【0037】
この場合、前記一次成形品の収縮距離は、前記一次ブロー金型の前記底型の高さ位置と、前記最終ブロー金型の底型の高さ位置の差と同じか短い値に設定できる。
【0038】
このような構成とすることにより、2段階にブロー成形する場合、収縮後の一次成形品の高さが、最終成形品の高さと同じかそれよりも高いほうが好ましいため、このように収縮距離を設定することで、望ましい最終成形品を得ることができる。
【0039】
また、本発明においては、前記一次ブロー金型は、前記一次成形品の胴部の形状に対応したブローキャビティ型と、前記一次成形品の底部の形状に対応した底型とを有し、
少なくとも前記ブローキャビティ型は、キャビティ面に離型用の表面コーティング処理が施され、
前記底型には、前記底部を強制的に離型させる強制離型手段が配設され、
前記表面コーティングにより前記胴部の離型を促進させ、前記強制離型手段により底型に対する底部の強制離型を行うことができる。
【0040】
このような構成とすることにより、キャビティ面の表面コーティングにより胴部の離型を促進させ、強制離型手段により底型に対する底部の強制離型を行うことで、底部及び胴部のキャビティ面に対する張り付きを防止し、最終成形品とほぼ相似形の形状の安定した一次成形品を得ることができ、しかも胴部の透明度も高いものとすることができるため、最終ブロー成形工程において確実なブロー成形を行うことができ、かつ、良好な品質の最終成形品を得ることができる。
【0041】
本発明の最終成形品は、前記ブロー成形方法によって成形された容器形状の最終成形品であって、胴部の濁度が10%以下とすることができる。
【0042】
本発明によれば、胴部の濁度が10%以下の透明度の高いものとすることができる。
【0043】
本発明のブロー成形装置は、加熱した一次ブロー金型内で二軸延伸ブロー成形を行い一次成形品を製造する一次ブロー成形部と、
一次成形品を用いて最終ブロー金型内で二軸延伸ブロー成形を行って最終成形品を製造する最終ブロー成形部とを有するブロー成形装置において、
前記一次ブロー金型は、前記一次成形品の胴部の形状に対応したブローキャビティ型と、前記一次成形品の底部の形状に対応した底型とを有し、
前記底型には、前記底型内に組み込まれて先端部分が前記底型のキャビティ面を構成する突出部材と、前記突出部材を前記底型のキャビティ面より突出させる駆動手段と、ブロー成形時に前記突出部材を常時後退方向に付勢する弾性部材とが設けられていることを特徴とする。
【0044】
本発明によれば、一次ブロー金型に底型を用いている場合に、底型に突出部材を組み込み、ブロー成形時は弾性部材により突出部材を後退させて、その先端部分を底型のキャビティ面の一部とし、成形終了後の一次成形品内のブローエア排気による一次成形品の収縮時に駆動手段により底型より底部に向けて突出部材を突出させることで、底部と底型との離型を強制的に行い、収縮時に底部が変形したり反転した形状となるのを確実に防止することができる。
【0045】
本発明の他のブロー成形装置は、加熱した一次ブロー金型内で二軸延伸ブロー成形を行い一次成形品を製造する一次ブロー成形部と、
前記一次成形品を用いて最終ブロー金型内で二軸延伸ブロー成形を行って最終成形品を製造する最終ブロー成形部とを有するブロー成形装置において、
前記一次ブロー金型は、前記一次成形品の胴部の形状に対応したブローキャビティ型と、前記一次成形品の底部の形状に対応した底型とを有し、
少なくとも前記ブローキャビティ型は、キャビティ面に離型用の表面コーティング処理が施され、
前記底型には、前記底部を強制的に離型させる強制離型手段が配設されることを特徴とする。
【0046】
本発明によれば、強制離型手段により底部と底型との離型を強制的に行い、収縮時に底部が変形したり反転した形状となるのを確実に防止することができ、しかも、ブローキャビティ型のキャビティ面に施した離型用の表面コーティングによりキャビティ面からの胴部の離型を促進させることができ、最終成形品とほぼ同じ大きさで安定したしかも透明度の高い一次成形品を得ることができ、その結果、品質の良好な最終成形品を得ることができる。
【0047】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【0048】
図1〜図4は、本発明の一実施の形態に係るブロー成形装置を示す図である。
【0049】
図1は、ブロー成形装置の全体構成を示す平面図である。
【0050】
このブロー成形装置100は、最終成形品である耐熱容器を製造するもので、供給部102と、加熱ステーション104と、転送部106と、ブロー成形ステーション108とがプリフォーム(図示せず)の搬送方向Aに沿って直線上に配設されている。
【0051】
供給部102は、プリフォームを加熱ステーション104に供給するもので、供給レール110と、整列機構112と、反転受渡し機構114とを備える。
【0052】
そして、供給レール110によって、プリフォームのネック部の下部を支持して倒立状態でプリフォームを自重により搬送方向Aに沿って整列機構112へと連続搬送し、整列機構112によって連続搬送されたプリフォームを所定個数ずつ受け取って搬送方向Aと直交する方向に所定ピッチで整列し、この整列機構112で整列された所定ピッチのプリフォームを反転受渡し機構114により把持部材116にて把持し、反転させて倒立状態で加熱ステーション104へと受け渡すようになっている。
【0053】
加熱ステーション104は、供給部102から供給されたプリフォームを加熱するもので、搬送方向Aに沿って2本並列に配設させた搬送路118と、各搬送路118に2つずつ配設された加熱ボックス120とを備える。
【0054】
各搬送路118は、供給部102から受け渡されたプリフォームを倒立状態で支持する複数の搬送部材122を有し、この複数の搬送部材122によってプリフォームを搬送方向Aに沿って間欠搬送し、加熱ボックス120内を通過する際にプリフォームを加熱して、プリフォームを延伸適温まで加熱するようになっている。
【0055】
なお、図示せぬが、搬送路118には自転機構が配設され、プリフォームを自転させながら搬送することで、プリフォームの温度を周方向で均一にし得るようになっている。
【0056】
また、各加熱ボックス120には、並列するプリフォームを遮る状態でプリフォームの搬送方向Aに沿って遮蔽板124が設けられている。
【0057】
転送部106は、加熱ステーション104で加熱された所定個数のプリフォームを倒立状態のままブロー成形ステーション108に転送するようになっている。
【0058】
また、この転送部106では、ピッチ換え機構126を有し、プリフォーム間のピッチをブロー成形ステーション108におけるブロー成形ピッチに変換させるようになっている。
【0059】
ブロー成形ステーション108は、複数の搬送部材128を固定した搬送チェーン130を4つのスプロケット132に掛け渡したほぼ矩形状の搬送路134を有している。
【0060】
また、この矩形状の搬送路134の一辺を転送部106と対向させてプリフォームの受取部136とすると共に、この受取部136と対向する一辺に最終成形品である容器を装置外に取出す取出部138を配設している。
【0061】
さらに、受取部16と取出部138との間の一辺に、プリフォームを一次ブロー金型142内で二軸延伸ブロー成形して一次成形品を成形しかつ一次ブロー金型142の内面で熱処理する一次ブロー成形部140と、一次ブロー成形部140を経た一次成形品を最終ブロー金型144内で最終成形品の形状に二軸延伸ブロー成形する最終ブロー成形部146とを配設した状態となっている。
【0062】
受取部136は、転送部106から転送された倒立状態のプリフォームをそのまま搬送部材128上に受け取るようになっており、取出部138は、最終ブロー成形された倒立状態の容器を反転取出機構148にて反転して正立状態で取り出すようになっている。
【0063】
一次ブロー成形部140及び最終ブロー成形部146には、それぞれ一次ブロー金型142及び最終ブロー金型144の型開閉、型締を行う型締機構150が設けられている。
【0064】
また、一次ブロー金型142と最終ブロー金型144とは、一次ブロー金型142のキャビティが最終ブロー金型144のキャビティより大きくされている点、一次ブロー金型142は加熱されるのに対し、最終ブロー金型144は加熱されない点及び一次ブロー金型はブローキャビティ型のキャビティ面に表面コーティングがされ、かつ、底型に強制離型手段が配設されるのに対し、最終ブロー金型は表面コーティングも強制離型手段もない点で相違するだけであるため、以下では、一次ブロー金型142についてのみ説明し、最終ブロー金型144については説明を省略する。
【0065】
図2は、前記各部のうち一次ブロー成形部140の状態を示している。
【0066】
この一次ブロー成形部140は、下部に搬送路134が配設され、この搬送路134上方に一次ブロー金型142として割型からなるブローキャビティ型14と、底型16とが配設されている。
【0067】
搬送路134は、搬送方向に沿って配設した搬送レール18にカムフォロア20を介して搬送部材128が係合し、この搬送部材128に固定された搬送チェーン130が搬送方向に沿って配設されたガイド部材26に沿って移動可能にされ、この搬送チェーン130を図示せぬ駆動手段により駆動させることで、搬送部材128が間欠搬送されるようになっている。
【0068】
この搬送部材128は、内筒状の載置部材28と、この載置部材28を貫通させる外筒状の固定部材30とを有し、載置部材28の上端部にプリフォーム(図示せず)のネック部に差し込まれてプリフォームを倒立状態で載置する載置部32が設けられている。
【0069】
また、搬送部材128に載置されてプリフォームが一次ブロー成形部140に搬送され停止した状態で、搬送部材128の下方から延伸ロッド34が載置部材28内を挿通してプリフォーム内に挿入され縦軸方向での延伸を行うと共に、載置部材28内を通してブローエアがプリフォーム内に供給され横軸方向での延伸を行うことで、二軸延伸ブロー成形を行うようになっている。
【0070】
ブローキャビティ型14は、割型から構成され、各割型が加熱板36、断熱板38及び取付板40を介して図示せぬ型締め板に取り付けられている。
【0071】
また、このブローキャビティ型14のキャビティ面80には、離型用の表面コーティング152が形成され、一次成形品43の胴部45がキャビティ面80に張り付くのを防止して離型を促進し、胴部45の表面のざらついた荒れた状態や変形あるいは縦縞の発生を防止するようにしている。
【0072】
この表面コーティング152の材料としては、金属、セラミックス、化成被膜などの高硬度の無機材料にフッ素樹脂、シロキサン系樹脂などのそれぞれ潤滑、離型、防食、絶縁などの特性のある有機系材料を組み合わせたものを採用することができる。
【0073】
このような材料を用いることで、ブローキャビティ型14がアルミニウムなどの熱伝導率の高い材料を用いた場合であっても、その熱膨張、収縮に追従させることができる。
【0074】
型締め板は、型締め機構を構成する型締め駆動手段により駆動されてブローキャビティ型14の型開閉及び型締めが行われるようになっている。
【0075】
また、加熱板36には、内部に鋳込みヒータ42を有しており、この鋳込みヒータ42を加熱することによって、ブローキャビティ型14を160℃〜200℃に加熱し、一次ブロー成形されてブローキャビティ型14に接触した一次成形品43を熱処理するようになっている。
【0076】
断熱板38は、加熱板36の熱が取付板40に伝達されるのを防止するようになっている。
【0077】
取付板40には、冷却路44が形成され、この冷却路44内に冷却媒体が供給されることで、型締め板への熱の伝達を防止するようになっている。
【0078】
また、型締め板の下部には、ネック部保持部材46がそれぞれ対向方向で進退動可能にされ、ブローキャビティ型14を閉じた状態で、ネック部保持部材46がプリフォームのネック部を保持し得るようになっている。
【0079】
底型16は、底型取付板50を介してブローキャビティ型14の上方に取り付けられ、底型駆動手段(図示せず)の駆動により、ブローキャビティ型14に対して昇降及び型締め可能にされている。
【0080】
また、底型16のキャビティ面52は、キャビティ内方に突出し、かつ、複数の環状の段部が形成された状態となっており、一次成形品43の底部54に一次成形品43の内方に凹む環状段部付きの凹部(上げ底)76を形成するようになっている。
【0081】
また、底型16には、加熱路56が形成され、この加熱路56内に加熱媒体を供給することで、底型16を成形材料のガラス転移点(PETの場合、約70℃)以上、好ましくは80℃〜100℃程度に加熱し、一次成形品43の底部54を加熱することで、底部54の耐熱性を向上させるようにしている。
【0082】
さらに、底型16には、その中心位置に上下方向にわたり、シリンダ58が形成され、このシリンダ58内にピストン60と一体に形成された強制離型手段としての突出部材62が配設されている。
【0083】
また、ピストン60の周囲には、スプリング64が配設され、ピストン60を常時上方に付勢するようにしており、これによって、突出部材62の丸棒状の先端は常時底型16のキャビティ面52の一部を形成する状態となっている。
【0084】
図2では、左側がブロー成形状態、右側が収縮後の状態を示した。
【0085】
そして、シリンダ58内にエア流路66からエアを供給することで、スプリング64の付勢力に抗して、ピストン60が下降し、突出部材62がキャビティ面52より一次成形品43の底部54の中心に向けて突出するようになっている。
【0086】
この突出部材62の突出は、二軸延伸ブロー成形終了後、一次成形品43内のブローエア排気開始と同時もしくはわずかな時間後に行われ、一次成形品43の底部54が収縮によって底型16から離型するよりも早く突出することで離型を強制的に行うことができる。
【0087】
この突出の制御は、ブローエア排気開始の命令からスタートするタイマー設定によって行うことができ、タイマーの設定時間経過後に突出部材62のシリンダ58へのエア供給弁を開くように制御部によって制御される。
【0088】
ここで、タイマー設定を0にすれば、ブローエア排気と同時に突出することになる。
【0089】
本実施の形態は、500mlの最終成形品を成形したが、このタイマー設定が0〜0.3秒までは、底部に変形を伴うことなく成形ができた。
【0090】
このタイマー設定は、成形する容器の大きさによって変わり、最終成形品の状態をみて、成形者が制御手段のタイマー設定を適宜設定することができる。
【0091】
また、突出部材62は、一次成形品43の成形後の収縮量(収縮距離)Lと同じかそれ以内に予めストロークを設定されている。
【0092】
本実施の形態のような2段ブロー成形においては、収縮後の一次成形品43の高さを最終成形品の高さと同じかそれよりも多少高くなるように調整しているので、突出部材62のストロークも最終成形品の高さと同じかそれよりも多少短く設定するのが望ましい。
【0093】
このストロークの調整は、成形者が最終成形品の底部の状態を確認しながら、スペーサ等で任意に調整することができる。
【0094】
次に、このようなブロー成形装置100におけるブロー成形方法について説明する。
【0095】
まず、供給部102に正立状態で連続供給されたプリフォームは、供給レール110より整列機構112に至り、そこで整列され、反転受渡し機構114により倒立状態とされて加熱ステーション104の搬送路118に設けられた搬送部材122上に受け渡される。
【0096】
加熱ステーション104では、プリフォームを保持した搬送部材122が搬送路118に沿って移動しつつ、自転機構によりプリフォームを自転させながら加熱ボックス120位置を間欠搬送してプリフォームを延伸適温に加熱する。
【0097】
延伸適温に加熱されたプリフォームは、転送部106位置まで搬送されて転送部106でピッチをブロー成形ピッチに変換されて倒立状態のまま、ブロー成形ステーション108の受取部136位置にある搬送路134上の搬送部材128に受け渡される。
【0098】
搬送部材128に受け渡されたプリフォームは、搬送チェーン130の駆動により一次ブロー成形部140へと搬送される。
【0099】
プリフォームが一次ブロー成形部140に搬送されてきた状態で、型締め駆動手段により型締め板を駆動してブローキャビティ型14を型閉し、かつ、型締めするとともに、底型駆動手段により底型16を下降させ、型締め駆動手段により型締め板を駆動してブローキャビティ型14を型閉し、かつ型締めする。
【0100】
次いで、搬送部材128の載置部材28内を挿通させて延伸ロッド34をプリフォーム内に挿入し、延伸ロッド34によりプリフォームの底部が底型16に到達するまで縦軸延伸を行うとともに、載置部材28内を通してプリフォーム内にブローエアを供給し、プリフォームの横軸延伸を行ってプリフォームを一次成形品43の形状に二軸延伸ブロー成形する。
【0101】
次いで、この二軸延伸ブロー成形終了後、一次成形品43内のブローエアを排気すると同時に一次成形品43が収縮を始める。
【0102】
ブローキャビティ型14のキャビティ面80には離型用表面コーティング152が施されているので、この収縮によって、胴部45から離型を開始するものと思われ、排気と同時もしくはわずかな時間、例えば0.2秒でシリンダ58内にエアを供給して、ピストン60を下降させると、底型16のキャビティ面52から突出部材62の先端が一次成形品43の底部54の中心を押しながら突出し、底部54が底型16からほとんど遅れることなく強制的に離型させられ、さらに底部54の中心を突出部材62の先端で保持しながら所定の収縮量(収縮距離)L分移動する。
【0103】
これによって、一次成形品43の底部54が底型16のキャビティ面52から強制的に離型されて、一次成形品43の底部54が反転して一次成形品43の外方に突出するような変形を起こすのを確実に防止することができる。
【0104】
また、この突出部材62の移動量は、一次成形品43の収縮量L以内に収まる範囲とされているため、突出部材62が必要以上に一次成形品43の底部54を押して逆に変形させるような事態を防止することができる。
【0105】
さらに、突出部材62が一次成形品43の底部54の中心を押すことで、一次成形品43の収縮時に一次成形品43の変形によって中心位置がずれるのを防止することができ、これによって、最終ブロー成形部146における最終ブロー金型140による一次成形品43のかじりや底部成形不良等を防止して最終ブロー成形を容易かつ確実に行うことができる。
【0106】
このように、胴部45及び底部54をブローキャビティ型14及び底型16からほぼ同時に離型させることで、収縮時の胴部45の変形や縦縞の発生を防止することができる。
【0107】
そして、このように一次成形品43の底部54を確実に底型16のキャビティ面52から離型させた状態で、突出部材62を底型16内に退行させ、ブローキャビティ型14及び底型16を型開すれば、一次成形品43が搬送部材128により搬送可能な状態となり、この状態で一次成形品43をブロー成形部へと搬送して、最終成形品を成形した後、取出部138で最終成形品を正立状態で外部へと取り出すこととなる。
【0108】
次に、このようなブロー成形方法に用いられる一次ブロー成形部のブローキャビティ型のキャビティ面に離型用表面コーティングを施した場合に成形される収縮後の一次成形品と、キャビティ面に離型用コーティングを施していないブローキャビティ型を用いて成形した収縮後の一次成形品のそれぞれの胴部の形状比較を行った結果を図3に示す。
【0109】
この収縮後の一次成形品は、500mlの容器を成形するためのもので、高さが200mm程度で、測定はそれぞれネック部の天端から65mm、125mm、170mmの3箇所の位置で行った。
【0110】
形状は、各位置における長径部に対する短径部の長さの比をもって判定した。
【0111】
その結果、離型用表面コーティングを施している場合には、左側の欄に示すように各位置で全て80%以上となっており、離型用表面コーティングを施していない場合には、右側の欄に示すように、65mm及び170mmの位置では80%を超えているが125mmの位置で63.1%と80%を割った変形の大きな状態となった。
【0112】
この結果から、離型用表面コーティングを施した場合には、収縮後の一次成形品は全ての位置で長径部に対する短径部の長さの比が80%以上の良好な形状のものが得られることが判明した。
【0113】
また、離型用表面コーティングを施したブローキャビティ型と、離型用表面コーティングを施していないブローキャビティ型を用いて成形した一次成形品及び最終成形品のそれぞれの濁度を比較した結果を図4(1)及び(2)に示す。
【0114】
この濁度の測定機器は、日本電色工業(株)NDH−300A(濁度計Turbidimeter)standard JIS K7105を用いた。
【0115】
濁度は、次式により求めた。
【0116】
濁度=(拡散透過率÷全光線透過率)×100
測定は、一次成形品及び最終成形品ともに、下胴部及び中胴部の2箇所で行った。
【0117】
その結果、一次成形品においては、図4(1)に示すように、離型用表面コーティングを施している場合は左側の欄に示すように、全ての位置において濁度が10%以下で非常に透明度が高く、表面がざらついて荒れた状態や縦縞が生じていないのに対し、離型用表面コーティングを施していない場合には全ての位置において濁度が10%を超え、非常に透明度が低く、表面がざらついて荒れた状態や縦縞が生じた状態となっている。
【0118】
最終成形品の場合にも、図4(2)に示すように、一次成形品の場合とほぼ同様の結果が得られた。
【0119】
これらの結果から、離型用表面コーティングを施した場合には、一次成形品及び最終成形品のいずれの場合にも濁度10%以上の透明度の高いものが得られることが判明した。
【0120】
図5には、本発明の他の実施の形態に係る突出部材の先端部分を示す斜視図である。
【0121】
この突出部材62は、先端に中心から放射状に十字形に延びる当接部70が設けられ、この当接部70の一次成形品43の底部54との接触面72が底部54の形状である環状の段部74の形状に対応させた段部形状とされている。
【0122】
これによって、突出部材62の底部54との接触面積を確保し、底部54の変形を防止すると共に、より確実な離型を可能としている。
【0123】
他の構成及び作用は前記実施の形態と同様につき、説明を省略する。
【0124】
本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の形態に変形可能である。
【0125】
例えば、前記実施の形態では、一次成形品をブロー成形する一次ブロー成形工程において、一次ブロー金型に離型用表面コーティング及び底部を底型から強制離型する強制離型手段としての突出部材を設けているが、条件に応じては離型用表面コーティングを省略することも可能である。
【0126】
また、前記実施の形態において、二次ブロー成形工程においても、一次ブロー成形工程と同様に底型から突出部材を突出させるようにすることも可能である。
【0127】
さらに、突出部材の駆動機構をエアシリンダとしたが、油圧シリンダなど公知の駆動機構が採用可能である。
【0128】
また、強制離型手段としては突出部材に限らず、底型から底部にエアを吹き付けて離型させるようにすることも可能である。
【0129】
さらに、一次ブロー金型のブローキャビティ型のキャビティ面に加えて、底型のキャビティ面にも離型用表面コーティングを施すようにしてもよい。
【0130】
また、本実施の形態では、一次ブロー金型が断面がほぼ円形のキャビティを有するものについて説明したが、ほぼ四角形やほぼ楕円形のものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係るブロー成形装置を示す断面図である。
【図2】図1の一次ブロー成形部の状態を示す断面図である。
【図3】一次ブロー金型のブローキャビティ型に離型用表面コーティングを施した場合と施さなかった場合の収縮後の一次ブロー成形品の形状を測定した結果を示す図である。
【図4】(1)は一次ブロー金型のブローキャビティ型に離型用表面コーティングを施した場合と施さなかった場合の一次成形品の濁度を測定した結果を示す図で、(2)は同様の場合の最終成形品の濁度を測定した結果を示す図である。
【図5】本発明の他の実施の形態に係る突出部材の先端部分を示す斜視図である。
【符号の説明】
14 ブローキャビティ型
16 底型
34 延伸ロッド
43 一次成形品
45 胴部
52 底型のキャビティ面
54 底部
62 突出部材
70 当接部
72 接触面
140 一次ブロー成形部
142 一次ブロー金型
144 最終ブロー金型
146 最終ブロー成形部
152 表面コーティング
Claims (9)
- 加熱した一次ブロー金型内で二軸延伸ブロー成形して一次成形品を製造する一次ブロー成形工程と、前記一次成形品を用いて最終ブロー金型内で二軸延伸ブロー成形して最終成形品を製造する最終ブロー成形工程とを含むブロー成形方法において、
前記一次ブロー金型には、前記一次成形品の胴部の形状に対応したブローキャビティ型と、前記一次成形品の底部の形状に対応した底型とを設け、前記底型には、前記底型内に組み込まれて先端部分が前記底型のキャビティ面を構成する突出部材と、前記突出部材を前記底型のキャビティ面より突出させる駆動手段と、ブロー成形時に前記突出部材を常時後退方向に付勢する弾性部材とを設け、
前記一次ブロー成形工程では、前記一次成形品を二軸延伸ブロー成形した後であって、前記一次成形品内のブローエア排気開始と同時もしくはブローエア排気開始後に、前記底型から前記一次成形品の底部に向けて予め設定した距離で前記駆動手段により前記突出部材を突出させ、前記ブローエア排気と前記突出部材とにより前記一次成形品の胴部及び底部を前記一次ブロー金型から離型させて収縮させることを特徴とするブロー成形方法。 - 請求項1において、
前記一次成形品は、胴部の断面が円形に形成され、
収縮後の一次成形品は、胴部所定位置の断面における長径部に対する短径部の長さの比が80%以上であることを特徴とするブロー成形方法。 - 請求項1において、
収縮後の一次成形品は、胴部所定位置の断面において、
最も小さい収縮率に対する最も大きい収縮率の比が80%以上であることを特徴とするブロー成形方法。 - 請求項1〜3のいずれかにおいて、
前記収縮後の一次成形品は、胴部の濁度が10%以下であることを特徴とするブロー成形方法。 - 請求項1〜4のいずれかにおいて、
前記一次ブロー成形工程では、最終成形品よりも高さ方向で大きい一次成形品を成形し、
前記一次ブロー金型のブローキャビティ型は、少なくとも160℃以上に加熱され、
前記突出部材の突出距離は、前記一次成形品の高さ方向の収縮距離に設定されていることを特徴とするブロー成形方法。 - 請求項5において、
前記一次成形品の収縮距離は、前記一次ブロー金型の前記底型の高さ位置と、前記最終ブロー金型の底型の高さ位置の差と同じか短い値に設定されていることを特徴とするブロー成形方法。 - 請求項1〜6のいずれかにおいて、
少なくとも前記ブローキャビティ型は、キャビティ面に離型用の表面コーティング処理が施され、
前記表面コーティングにより前記胴部の離型を促進させることを特徴とするブロー成形方法。 - 加熱した一次ブロー金型内で二軸延伸ブロー成形を行い一次成形品を製造する一次ブロー成形部と、
一次成形品を用いて最終ブロー金型内で二軸延伸ブロー成形を行って最終成形品を製造する最終ブロー成形部とを有するブロー成形装置において、
前記一次ブロー金型は、前記一次成形品の胴部の形状に対応したブローキャビティ型と、前記一次成形品の底部の形状に対応した底型とを有し、
前記底型には、前記底型内に組み込まれて先端部分が前記底型のキャビティ面を構成する突出部材と、前記突出部材を前記底型のキャビティ面より突出させる駆動手段と、ブロー成形時に前記突出部材を常時後退方向に付勢する弾性部材とが設けられていることを特徴とするブロー成形装置。 - 請求項8において、
少なくとも前記ブローキャビティ型は、キャビティ面に離型用の表面コーティング処理が施されていることを特徴とするブロー成形装置。
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