JP5169495B2 - 圧縮成形金型及び圧縮成形装置 - Google Patents

Description

本発明は、溶融状態の合成樹脂、すなわち溶融樹脂が固化する際の体積変化に応じてキャビティ容積を変化させることができる圧縮成形金型及び圧縮成型装置に関する。

飲料等のための容器として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のような合成樹脂から形成された合成樹脂製容器が広く実用に供されている。このような合成樹脂製容器は、一般に、環状の口部とこの口部の下部に位置するリング状のサポートリングを含む口頸部、この口頸部から垂下する有底筒状のブロー成形部とから成る前成形体（プリフォーム）を成形し、次いで前成形体のブロー成形部をブロー成形或いは延伸ブロー成形することによって製造される。
前成形体を形成するためには、射出成形や圧縮成形による方法が知られている。これらのうち、圧縮成形装置による成形方法の一例では、押出機の押出開口から押し出された溶融状態の合成樹脂（；溶融樹脂）をカッターで切断し、切断された溶融樹脂（ドロップ）を把持手段によって、圧縮成形機の樹脂供給域に搬送している。樹脂供給域では、上方に向けてキャビティの開口を形成した雌金型が搬送され、把持手段が雌金型の直上方に配置されるタイミングを見計らって合成樹脂をキャビティ内に投入する。次いで、把持手段が雌金型から離れ、コアを下向きに形成した雄金型が上方位置から下降して雄金型と雌金型が閉じられ、キャビティ内の溶融樹脂を圧縮成形し、前成形体が成形される。前成形体は冷却された後、圧縮成形金型が開かれて前成形体は金型から取り出される。

下記の特許文献１には、本発明とは目的が異なるが、キャビティの底部に入力部材が配設され、樹脂の圧縮成形時に入力部材が作動する構造が開示されている。
特開２００２−３２１２７３号公報 特開２００３−１５９７３９号公報

上述したように、前成形体が雄金型と雌金型とによって圧縮成形がされている状態では、溶融樹脂が、徐々に固化する。合成樹脂は溶融状態から固化する過程において、体積が減少し、ポリエチレンテレフタレートでは、例えば樹脂密度が溶融状態で１．１２ｇ／ｃｍ^３から固化時には１．３４ｇ／ｃｍ^３となる。そのため、キャビティ内では、合成樹脂の体積減少に伴い、前成形体の口頸部が楕円形状になったり、底部に歪みが生じたりしていた。
上記特許文献２では、低温での固化工程において、樹脂温度の低下により、溶融樹脂の体積収縮に基づく歪みの発生につき、前成形体の寸法に影響を及ばさない部分として、前成形体のサポートリング（フランジ部、ネックリングとも呼ぶ）下部に、キャビティ型上方へ突出する環状の小突起部（又は溝部）を形成していた。そして、従動金型には、小突起部の外周形状に対応させた嵌合部を形成し、コア金型に圧縮力を加え、それらを噛み合わせることによりキャビティを体積収縮するようにして歪みをなくし若しくは歪みを抑制していた（特許文献２の図５）。
本発明は、特許文献２とは、異なる方法で溶融した合成樹脂の固化時における体積減少に応じた圧縮成形金型及び圧縮成形装置を提供することを目的とする。

本発明の圧縮成形金型は、上記目的を達成するために、上方に開放された内孔を有する雌金型と、該雌金型に対して相対的な昇降動によって、該雌金型と協働して成形空間（キャビティ）を規定する閉状態と前記雌金型から離隔して位置する開状態とを構成する雄金型とを備え、前記雌金型には、前記成形空間の外周面を形成する内孔を設けたキャビティ本体と、前記成形空間の底部外面を形成し前記内孔の軸方向へ昇降可能な入力部材とを備え、前記雄金型には前記成形空間の少なくとも内周面乃至底部内面を形成する、下方へ突出するコア本体を備え、前記入力部材には、前記成形空間の底部外面を形成する可動ボトムと、該可動ボトムの下部に連結されたロッドと、該ロッドの中間部に設けられている台座とを備え、前記キャビティ本体の前記内孔の下部には、前記入力部材の前記ロッドが貫通し、前記可動ボトムと前記台座との間に位置させて仕切壁を形成し、該仕切壁と前記台座（中間部台座）との間に中間ばねを配設し、前記入力部材の下部には前記入力部材を上方へ付勢する成形ばねを配設するとともに、該成形ばねの昇降手段を設け、前記キャビティ本体を前記入力部材及び前記中間ばねを介して、前記成形ばねによって支持させ、前記雌金型と前記雄金型とが閉状態にあるとき、前記昇降手段による前記成形ばねの圧縮弾性力によって前記雌金型を前記雄金型に付勢することで、前記雌金型と前記雄金型との間に配置された前記溶融樹脂を有底筒状体に圧縮成形するようにした。
また、上記有底筒状体が、ネジ部はたはフランジ部の少なくとも一方を有する口頸部を備えた、容器の前成形体であり、前記圧縮成形金型には、さらに、前記成形空間の口頸部外面を形成するためのネックリング型が備えられ、圧縮成形金型が閉状態のときに、前記雌金型と雄金型との間に組付き、成形空間が規定される。その際、上記圧縮成形金型の前記キャビティ本体の周囲には、前記ネックリング型外周の少なくとも一部が嵌合する略筒状の嵌合部を備えたロックリングを設け、前記ロックリングは、前記キャビティ本体の外周部を摺動する摺動筒と、前記キャビティ本体に形成された係止部（底面）に当接して前記摺動筒の上昇位置を規制する規制部（底壁）とを備え、前記キャビティ本体には前記摺動筒の下部に間隔を空けて形成したばね座部（フランジ部）を設け、前記摺動筒の下部と前記ばね座部との間には前記ロックリングを上昇位置に付勢しロックリングばねを設け、該ロックリングばねは、前記ネックリング型と前記ロックリングとの非係合状態にて前記ロックリングを上昇位置に規制することができる。
上記圧縮成形金型の前記昇降手段は、前記成形ばねの下部に連結された従動子と案内カムとのカム機構であって、前記従動子（転動子）が前記案内カムに案内されて前記成形ばねを昇降動させることができる。
上記圧縮成形金型は、前記中間ばね、前記成形ばね及び前記カム機構によって、前記雌金型と前記雄金型とによる圧縮成形時における前記成形空間で成形された溶融樹脂の固化時における溶融樹脂の容積減少分に相当させて、前記可動ボトムを前記内孔に沿って上昇させることができる。
上記圧縮成形金型の前記入力部材には、該入力部材の上昇位置を規制するストッパーを設け、前記キャビティ本体には、該ストッパーの上昇を規制する係合部（基部）を設けることができる。
また、上記圧縮成形金型の前記成形ばねのばね定数が、前記中間ばねのばね定数より大きい方が好ましい。
さらに、上記中間ばねのばね定数が、前記ロックリングばねのばね定数より大きい方が好ましい。
また、本発明の圧縮成形装置は、上記目的を達成するために成形空間を有する圧縮成形金型と、前記キャビティに溶融樹脂を供給する溶融樹脂搬入手段を備えた圧縮成形装置において、前記キャビティを有する圧縮成形金型から構成される。

本発明の圧縮成型装置の圧縮成形金型は、雌金型にキャビティの外周面を形成する内孔を形成し、内孔の下部にはキャビティの底部外面を形成する可動ボトムを備えた入力部材を設け、入力部材を昇降させることによって、溶融樹脂の圧縮成形時に溶融樹脂が固化して体積の減少が生じる際に、可動ボトムを上昇させてキャビティの容積を減少させることができる。したがって、キャビティの容積の減少分だけ、可動ボトムを押し上げることによって、前成形体の口頸部が楕円形状になったり、前成形体の下部（先端）に皺などの歪みが生じたりすることを防止又は抑制することができる。

以下、本発明の実施の形態による圧縮成形金型及びこれを備えた圧縮成形装置について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係わる圧縮成形装置の概略平面図、図２は図１の圧縮成形装置の一部を示す部分拡大平面図である。
圧縮成形装置１は、押出機２、合成樹脂供給装置３、圧縮成形機４及び搬出装置５を備えている。
押出機２は、ほぼ筒状の外形を有しており、ＰＰ、ＰＥＴ等の合成樹脂素材を加熱、溶融及び混練して、溶融樹脂を生成する。押出機２の先端側は、実線で示す非作用位置と二点鎖線で示す作用位置との設定角度間を、回動自在に装着されている押出ノズル７を備えている。押出ノズル７には、その先端部下面に形成されている図３に示す押出開口まで延びる樹脂流路が形成されている。すなわち、押出機２は溶融合成樹脂を押出ノズル７に連続的に送出し、押出機２から送出された合成樹脂が押出開口２０から押し出される。圧縮成型装置１の作動時では、押出ノズル７は図１の二点鎖線で示す作用位置に待機されている。

合成樹脂供給装置３は矢印ａで示す方向に回転駆動する回転円盤１１を含んでいる。この回転円盤１１の周縁には、周方向に等間隔をおいて複数個の切断・保持ユニット１４が配設されている。回転円盤１１の回転に応じて、切断・保持ユニット１４は、回転円盤１１の周縁に沿って延在する円形搬送径路に沿って搬送される。円形搬送経路には、押出ノズル７の押出開口２０に対向してその直ぐ下方に位置する合成樹脂の受入域１８と、合成樹脂を圧縮成形装置４の雌金型４１に供給する樹脂供給域２１が設けられている。

図２と共に図３を参照して説明を続けると、切断・保持ユニット１４の各々は、カッター１７、第１の挟持部材１５及び第２の挟持部材１６を有する。第１の挟持部材１５と第２の挟持部材１６とは協働して、移動方向前面と共に上面及び下面が開放された受入空間を規定している。第２の挟持部材１６は、図３のＡに示す第１の挟持部材１５から離隔する開放位置と、図３のＢに示す第１の挟持部材１５に接近する挟持位置との間を適宜に移動することができる。

図４は、圧縮成形金型の雄金型及び雌金型の正面図、図５は雄金型の分解正面図、図６は雌金型の分解正面図である。
圧縮成形金型は、雄金型３１、雌金型４１及び雌金型４１を支持する成形ばね４２を備えている。
なお説明の便宜上、ネックリング型３２は、以下の説明で雄金型３１側に属させるが、独立しているとみてもよい。
図５に示すように、雄金型３１には、ネックリング型３２とコア３３とが備えられ、ネックリング３２型は、分離が可能であって左右一対のネックリングハーフ３２ａ，３２ｂから構成されている。ネックリング型３２は、一体となっているときは、ネックリング型３２の中央に上下方向へ貫通する貫通孔３４を形成した環状体であって、貫通孔３４の中心軸を通る分離面を有する。ネックリング型３２が分離した状態では、ネックリングハーフ３２ａ，３２ｂが水平方向外側へ離間する。

ネックリング型３２の貫通孔３４は、上方から下方へ向かってテーパ形状に減径されるコア嵌合部３４ａを上端側に形成し、コア嵌合部３４ａの下部には、前成形体の口頸部とサポートリングの外面（必要に応じて更に天面）を形成する成形部３４ｂを有している。成形部３４ｂの下部には、後述する雌金型４１のキャビティ本体４３の環状突状部４９と嵌合する段差孔部３４ｃが形成されている。ネックリング型３２の外周面には、下端側が下側に向かって減径するテーパ面３２ｃが形成されている。本実施形態では、ネックリング型３２は円錐台形状である。

コア３３は、支持体３６とコア本体３７とを備え、コア本体３７は支持体３６の底面から下方へ突出する。コア本体３７は、ほぼ円柱形状であり、下端側の先端部がほぼ半円球形状に形成され、前成形体の内面（ネックリング型３２との兼ね合いで、必要に応じて更に天面）を形成する。
本実施形態では、コア３３は静止位置に配置され、ネックリング型３２は図示しない昇降手段によって、コア３３に対して上下動が可能になるように構成されている。コア本体３７の中心軸と、貫通孔３４の中心軸とは同一軸線上に配置され、コア本体３７は貫通孔３４に差し込まれ、ネックリング型３２の上昇位置では、コア３３の支持体３６と貫通孔３４のコア嵌合部３４ａとが嵌合し、ネックリング型３２とコア３３とが一体構造となる。

図４及び図６を参照にして、雌金型４１は、キャビティ本体４３とロックリング４４と入力部材４５とを備えている。キャビティ本体４３は成形部４６と基部５５とを備えている。キャビティ本体４３には、中央部の上部側にキャビティ本体４３の上面側から下方に向かう内孔４７が形成され、内孔４７の底部には仕切壁４８が形成されている。円柱形状の内孔４７はキャビティの一部（前成形体の主にブロー成形部外面で、口頸部より下方乃至底部より上方の胴部外周面）を形成し、内孔４７の上部には、キャビティ本体４３の上面から上方へ突出する環状突状部４９が形成されている。この環状突状部４９は、上述したネックリング型３２の段差孔部３４ｃと嵌合する。なお、環状突状部４９と段差孔部３４ｃは、ネックリング型３２とキャビティ本体４３の分割位置の取り方によっては省略可能であり、省略した場合、従来の前成形体用の射出成形金型と同様の分割位置となる。

仕切壁４８には、入力部材４５の中間ロッド６８を通す内孔４７よりも径の小さな挿通孔５２を形成している。挿通孔５２の下部には、挿通孔５２よりも大径の収容孔５１が形成され、収容孔５１には中間ばね５０が収容される。
キャビティ本体４３は、成形部４６と基部５５とが間隔を空けて配置され、これらは複数の脚部５４によって連結されている。すなわち、成形部４６の底面に脚部５４の上端が取付けられ、基部５５の上面に脚部５４の下端が取付けられている。基部５５には脚部５４よりも外側へ突出するフランジ部６１が形成されている。
フランジ部６１の両端付近の上面には、後述のロックリングばね６２が組み付けられた際、横方向移動を防止する突起が設けられている。
なお、フランジ部６１、あるいは成形部４６は、後述のロックリング４４の組み付けの際に脚部５４から適宜必要な箇所を取り外し／取り付け可能となっていると好ましい。
基部５５の中央部には、入力部材４５の下部ロッド７０を通過させる挿通孔５６が形成されている。内孔４７、収容孔５１及び挿通孔５２，５６は、同一軸線上に配置されている。

キャビティ本体４３の成形部４６は、筒状体であるロックリング４４に収容される。ロックリング４４は摺動筒５８と摺動筒５８の下部に設けられている底壁５９とから構成されている。摺動筒５８はキャビティ本体４３の成形部４６に嵌合し、摺動筒５８の内周面と成形部４６の外周面とは上下に摺動できる関係にある。
摺動筒５８の上部には、略円筒状の嵌合部６０が形成されている。嵌合部６０の内周面にはロック面６０ａが形成され、本実施形態では、ネックリング型３２の外周面に合わせロック面６０ａは下方へ向かって半径方向内側へ向かって小さくなるテーパ面である。雌金型４１が上昇すると、ロック面６０ａは、ネックリング型３２のテーパ面３２ｃの下端と嵌合し、ネックリング型３２のそれ以上の下方への侵入を阻止するのとともに、ネックリングハーフ３２ａ，３２ｂ同士の結合力を強める。

ロックリング４４の底壁５９は、成形部４６と基部５５との間に配置される。ロックリング４４の底壁５９には、キャビティ本体４３の各脚部５４に対応させた位置に通孔６４が形成され、通孔６４に脚部５４を貫通させている。脚部５４の外周面と通孔６４の内周面は摺動する関係にあり、底壁５９が成形部４６の底面４６ａに当接すると底壁５９がストッパーの役割を果たし、ロックリング４４の上昇位置を規制し、この位置では嵌合部６０のロック面６０ａが成形部４６の上面から突出する。
底壁５９の中央部には、上面側に凹溝６５が形成され、凹溝６５の中央部には入力部材４５の下部ロッド７０が貫通する底部孔６６が形成されている。なお、凹溝６５は適宜省略可能で、底部孔６６のみ形成してもよい。

入力部材４５は、可動ボトム６７、中間ロッド６８、中間部台座６９、下部ロッド７０及び基台７１とから構成されている。
可動ボトム６７は、キャビティ本体４３の内孔４７に摺動可能に配設され、ほぼ半円球面に形成された上面がキャビティの底部を形成する。平板形状の中間部台座６９は、中間ロッド６８と下部ロッド７０との間に連結され、ロックリング４４の底壁５９に形成された凹溝６５に収容され、キャビティ本体４３に形成された収容孔５１に挿通できる大きさであればよい。上述したように、中間ロッド６８は仕切壁４８の挿通孔５２を貫通し、下部ロッド７０はロックリング４４の底部孔６６及びキャビティ本体４３の挿通孔５６を貫通する。
下部ロッド７０の下部には平板形状の基台７１が連結され、基台７１の上面には、この上面から上方へ突出するストッパー７２が形成されている。ストッパー７２は、可動ボトム６７の上昇位置を規制する役割を果たす。
なお、ストッパー７２を省略して基台７１にその役割を担わすことも可能である。また、入力部材４５をキャビティ本体４３、ロックリング４４に組み付ける際、可動ボトム６７や中間部台座６９、基台７１は、中間ロッド６９や下部ロッド７０からそれぞれ適宜必要な箇所を取り外し／取り付け可能となっていると好ましい。

図４に示すように、キャビティ本体４３の収容孔５１には、コイル形状の中間ばね５０が配設されている。中間ばね５０は、収容孔５１の天井壁である仕切壁４８の下面と、入力部材４５の中間部台座６９の上面との間に圧縮状態で配設され、中間ばね５０の内側には入力部材４５の中間ロッド６８が貫通する。
ロックリング４４の底壁５９の下面とキャビティ本体４３のフランジ部６１の上面との間には、コイル形状の一対のロックリングばね６２が圧縮状態で配設されている。
基台７１の下部には、コイル形状の成形ばね４２が配設され、成形ばね４２の上端は基台７１の底面に取付けられ、下端は転動子７４が取付けられている。

成形ばね４２、中間ばね５０及びロックリングばね６２のばね定数は、成形ばね４２が最も大きく、中間ばね５０、ロックリングばね６２（一対のロックリングばね６２を併せたばね定数）の順に小さいものを使用している。
なお、各ばねに必要に応じてプリロードを与えておくのが好ましい。
雄金型３１と雌金型４１とが開状態にあるとき、中間ばね５０はキャビティ本体４３の荷重を支え、可動ボトム６７を仕切壁４８に付勢し、中間部台座６９をロックリング４４の凹溝６５の底面に付勢している。ロックリングばね６２はロックリング４４を支え、底壁５９を成形部４６の底面に付勢している。成形ばね４２は雌金型４１の全体を支持している（以下、この状態を初期状態とする）。
転動子７４の下部には案内カム７５が設けられ。案内カム７５は雌金型４１の円軌道上に傾斜面を形成し、傾斜面に転動子７４が案内されて円軌道上を上下動することができる。
その際、雌金型４１は横方向にはブレないよう、ガイドされているのが好ましい。
こうした転動子７４の上下動によって雌金型４１が昇降し、雄金型３１と雌金型４１との間隔を狭めて圧縮成形金型３１，４１を閉じ状態にして圧縮成形することができ、それらの間隔を拡げることにより、圧縮成形金型である雄金型３１，雌金型４１を開状態にすることができる。

次に、本発明の実施形態における圧縮成形装置の作用について説明する。
図１〜図３を参照にして、押出機２は、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂素材を加熱溶融及び混練して、溶融状態の合成樹脂、すなわち溶融樹脂８を押出ノズル７に搬送する。押出ノズル７の押出開口２０から押し出された溶融樹脂８は、溶融樹脂の受入域１８でカッター１７によって切断され、押出開口２０から切り離される。溶融樹脂８が切り離された時には、第１及び第２の挟持部材１５，１６を閉じることによって溶融樹脂８を保持する（図３のＢ）。切断・保持ユニット１４に保持された溶融樹脂８は、圧縮成形機４の樹脂供給域２１の雌金型２３の直上方位置まで移動させられ、雌金型４１のキャビティに投入させる。

圧縮成形機４では、図７のＡに示すように、転動子７４が案内カム７５の傾斜面上を斜め上方へ転動し、雄金型３１は雌金型４１の直上方に位置させて、雌金型４１と同じ円軌道を移動させている。雌金型４１は、雄金型３１に接触する前までは、初期状態を維持する。初期状態は、ネックリング型３２と嵌合部６０とが当接するまで継続する。
図７のＢに示すように、案内カム７５に転動子７４が案内されることによって雌金型４１が上昇し、ロックリング４４の嵌合部６０がネックリング型３２の先（下）端部に嵌合し、ロックリングばね６２はロックリング４４を介してネックリング型３２の重量を支え、その荷重分だけ縮むことになる。
そして、さらなる雌金型４１の上昇により、ネックリング型３２の段差孔部３４ｃにキャビティ本体４３の環状突状部４９が嵌合し、ネックリング型３２とキャビティ本体４３が結合状態となる。このとき、中間ばね５０はキャビティ本体４３を介し、ロックリングばね６２はロックリング４４を介してネックリング型３２の重量を共に支えることになるが、ばね定数が中間ばね５０の方が大きいため、縮小率が大きいのはロックリングばね６２の方である。

この状態から、さらにキャビティ本体４３が上昇すると、図７のＣに示すように、コア３３がネックリング型３２に嵌合し、キャビティ内にて溶融樹脂の圧縮成形が行われる。この時点では、可動ボトム６７はまだ、成形部４６に対し下死点に位置するため、溶融樹脂８は成形空間であるキャビティの上端（ネックリング型３２，コア本体３７の前成形体形成面の上端）に達していない。
この状態から、さらに入力部材４５（可動ボトム６７）が上昇すると、図７のＤ〜図８のＢに示すように溶融樹脂８がキャビティを満たし、保圧が行われる。
圧縮成形の型締め力は、成形ばね４２および中間ばね５０が縮むことにより得ることができる。
保圧時では、中間ばね５０は、可動ボトム６７の底面を仕切壁４８に付勢し、中間ばね５０自体も入力部材４５の中間部台座６９に押し上げられ徐々に縮小する。溶融樹脂８は保圧時に冷却されて固化するが、上述したように固化する際に、溶融樹脂８の体積凝縮が生じる。このときのタイミングに合わせて、案内カム７５の傾斜面を適宜形成して、成形ばね４２を介して入力部材４５の上昇、停留、下降を行う。
入力部材４５を上昇させることによって、中間ばね５０による可動ボトム６７の仕切壁４８への付勢力よりも、成形ばね４２の入力部材４５の押し上げ力が大きくなって、可動ボトム６７が内孔４７を上方へ摺動する。するとキャビティの容積が小さくなり、その減少分を吸収することができ。入力部材４５の停留を所定時間行う。こうして、キャビティの容積を減少させることによって、口頸部の楕円形状の変形することを防止し、底部に皺などの歪みのない前成形体を形成することができる。

また、図８のＢに示すようにストッパー７２は、入力部材４５の上昇時に、キャビティ本体４３の底面に接触して、入力部材４５の上昇を防止する。これによって、圧縮成型の途中で成形力を解除するとともに、コア本体３７と可動ボトム６７との接触を防止する役割を果たす。また、ストッパーの高さを設定することにより、成形される前成形体の底肉厚を設定することも可能である。成形する合成樹脂素材が異なり、固化時における減少率が異なるものを使用するときに、ストッパーを微調整若しくは交換して、規制位置を変更できるようにするとよい。
図８のＣに示すように、圧縮成形金型３１，４１の離型は、案内カム７５に下り傾斜面を形成することによって、雄金型３１と雌金型４１とを分離する。このとき、中間ばね５０によって入力部材４５は下方へ押し戻される。前成形体はネックリング型３２側に支持され、図８のＤに示すように、ネックリングハーフ３２ａ，３２ｂを水平方向外側へ開くことによって、前成形体を取り出すことができる。

以上、本発明を実施形態に基づいて添付図面を参照しながら詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく、更に他の変形あるいは変更が可能である。
上記実施形態では、成形ばね４２に連結した転動子７４を案内カム７５にガイドさせて、雌金型４１を上昇させて、コア３３を同一高さ位置に配置したが、これに併せてコア３３の上端部に転動子を取付け、転動子を傾斜面を有する案内カムにガイドさせてもよい。また、成形ばね４２の位置を変えないで、コア３３の上端部に転動子を取付け、転動子を傾斜面を揺する案内カムにガイドさせてもよいし、成形ばね４２の下端とコア３３の上端が相対的に接近することで雄金型３１（ネックリング型３２含），雌金型４１を閉じることが可能であれば、昇降移動させる部材は問わない。
また、本実施形態では圧縮成形金型を複数備えたロータリー式（カルーセル式）の圧縮成形装置４を用いたが、圧縮成形金型を１型固定で備え、ロボットなどでドロップを雌金型４１の内孔４７へ供給した後、サーボモーターなど公知のアクチュエーターや、モーターとクランク機構などの公知の動力源と機構の組合せによる昇降装置によって、成形ばね４２の下端とコア３３の上端を相対的に接近させて圧縮成形させてもよい。

また、本実施形態では、成形ばね４２、中間ばね５０及びロックリングばね６２のばね定数は、成形ばね４２が最も大きく、中間ばね５０、ロックリングばね６２（一対のロックリングばね６２を併せたばね定数）の順に小さいものを使用していたが、各ばねのプリロードの設定によっては、大きさの順序を変更してもよい。また、ロックリングばね６２が一以上（一対）に分けて設けられているのと同様に、成形ばね４２、中間ばね５０及びロックリングばね６２は複数本に分けて設けてもよい。
さらに、前成形体に限らす、溶融樹脂を圧縮成形により形成できるものであれば、成形対象品は問わない。その際、成形品によっては適宜、ネックリング型３２，ロックリング４４，ロックリングばね６２，フランジ部６１，脚部５４を略し、適宜、残った部材に代役を担わせた金型構造を採ってもよい。例えばネックリング型３２，ロックリング４４，ロックリングばね６２，フランジ部６１，脚部５４を略した場合、ストッパー７２はキャビティ本体４３のフランジ部６１の代わりに成形部４６の底面に接触させて用いる。

本発明の実施形態による圧縮成型装置の概略平面図である。 図１の圧縮成型装置の合成樹脂供給装置と圧縮成形機の溶融樹脂の受け渡し部の拡大平面図である。 Ａは図２の合成樹脂供給装置の切断・保持ユニットが溶融樹脂を受け取る直前の正面図、Ｂは溶融樹脂を把持した状態の正面図である。 図２に示す圧縮成形機の圧縮成形金型の正面図である。 図４に示す圧縮成形金型の雄金型の分解正面図である。 図４に示す圧縮成形金型の雌金型の分解正面図である。 図４に示す雄金型と雌金型による圧縮成形行程を示し、Ａは雄金型と雌金型が離型した初期状態の正面図、Ｂはネックリング型とロックリングとが接触した状態の正面図、Ｃは雄金型と雌金型の型締め初期状態かつ、コアが溶融樹脂を押圧している状態の正面図、Ｄは可動ボトムが上昇して成形空間が溶融樹脂で満たされ保圧が開始された状態の正面図である。 図７の圧縮成型行程の続きであり、Ａは、入力部材の可動ボトムが上昇してキャビティの容積を減少させている状態の正面図、Ｂは入力部材の可動ボトムが上死点まで上昇して圧縮成形が完了した状態の正面図、Ｃは、雄金型と雌金型とが離型した状態の正面図、ＢＤはネックハーフが分割されて前成形体が取り出された状態の正面図である。

符号の説明

１ 圧縮成型装置
４ 圧縮成形機
３１ 雄金型
３２ ネックリング型
３２ａ，３２ｂ ネックリングハーフ
３３ コア
３７ コア本体
４１ 雌金型
４２ 成形ばね
４３ キャビティ本体
４４ ロックリング
４５ 入力部材
４６ａ 底面（係止部）
４７ 内孔
４８ 仕切壁
５０ 中間ばね
５９ 底壁（規制部）
６０ 嵌合部
６２ ロックリングばね
６７ 可動ボトム
６９ 中間部台座
７１ 基台
７２ ストッパー
７４ 転動子
７５ 案内カム

Claims (8)

1. 溶融樹脂を圧縮成形するための圧縮成形金型であって、
   上方に開放された内孔を有する雌金型と、
   該雌金型に対して相対的な昇降動によって、該雌金型と協働して有底筒状の成形空間を規定する閉状態と前記雌金型から離隔して位置する開状態とを構成する雄金型とを備え、
   前記雌金型には、前記成形空間の外周面を形成する内孔を設けたキャビティ本体と、前記成形空間の底部外面を形成し前記内孔の軸方向へ昇降可能な入力部材とを備え、
   前記雄金型には前記成形空間の少なくとも内周面乃至底部内面を形成する、下方へ突出するコア本体を備え、
   前記入力部材には、前記成形空間の底部外面を形成する可動ボトムと、該可動ボトムの下部に連結されたロッドと、該ロッドの中間部に設けられている台座とを備え、
   前記キャビティ本体の前記内孔の下部には、前記入力部材の前記ロッドが貫通し、前記可動ボトムと前記台座との間に位置させて仕切壁を形成し、
   該仕切壁と前記台座との間に中間ばねを配設し、前記入力部材の下部には前記入力部材を上方へ付勢する成形ばねを配設するとともに、該成形ばねの昇降手段を設け、
   前記キャビティ本体を前記入力部材及び前記中間ばねを介して、前記成形ばねによって支持させ、前記雌金型と前記雄金型とが閉状態にあるとき、前記昇降手段による前記成形ばねの圧縮弾性力によって前記雌金型を前記雄金型に付勢することで、前記雌金型と前記雄金型との間に配置された前記溶融樹脂を有底筒状体に圧縮成形するようにしたことを特徴とする圧縮成形金型。
2. 前記有底筒状体が、ネジ部またはフランジ部の少なくとも一方を有する口頸部を備えた、容器の前成形体であり、
   前記圧縮成形金型には、さらに、前記成形空間の口頸部外面を形成するためのネックリング型が備えられ、圧縮成形金型が閉状態のときに、前記雌金型と雄金型との間に組付き、成形空間が規定され、
   前記キャビティ本体の周囲には、前記ネックリング型外周の少なくとも一部が嵌合する略筒状の嵌合部を備えたロックリングを設け、
   前記ロックリングは、前記キャビティ本体の外周部を摺動し、上端部に前記嵌合部が形成された摺動筒と、
   前記キャビティ本体に形成された係止部に当接して前記摺動筒の上昇位置を規制する規制部とを備え、
   前記キャビティ本体には前記摺動筒の下部に間隔を空けて形成したばね座部を設け、前記摺動筒の下部と前記ばね座部との間には前記ロックリングを上昇位置に付勢するロックリングばねを設け、
   該ロックリングばねは、前記ネックリング型と前記ロックリングとの非係合状態にて前記ロックリングを上昇位置に規制するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の圧縮成形金型。
3. 前記昇降手段は、前記成形ばねの下部に連結された従動子と案内カムとのカム機構であって、前記従動子が前記案内カムに案内されて前記成形ばねを昇降動させるようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の圧縮成形金型。
4. 前記中間ばね、前記成形ばね及び前記カム機構によって、
   前記雌金型と前記雄金型とによる圧縮成形時における前記成形空間で成形された溶融樹脂の固化時における溶融樹脂の容積減少分に相当させて、前記可動ボトムを前記内孔に沿って上昇させるようにしたことを特徴とする請求項３に記載の圧縮成形金型。
5. 前記入力部材には、該入力部材の上昇位置を規制するストッパーを設け、前記キャビティ本体には、該ストッパーの上昇を規制する係合部を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の圧縮成形金型。
6. 前記成形ばねのばね定数が、前記中間ばねのばね定数より大きいことを特徴とする、請求項１〜５に記載のいずれか１項に記載の圧縮成形金型。
7. 前記中間ばねのばね定数が、前記ロックリングばねのばね定数より大きいことを特徴とする、請求項２〜６に記載のいずれか１項に記載の圧縮成形金型。
8. 成形空間を有する圧縮成形金型と、前記キャビティに溶融樹脂を供給する溶融樹脂搬入手段を備えた圧縮成形装置において、
   前記キャビティを有する圧縮成形金型が請求項１〜７のいずれか１項に記載された圧縮成形金型から構成されることを特徴とする圧縮成形装置。

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