(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状口頸部と該口頸部から垂下する有底筒状ブロー成形部とから構成されたブロー成形用前成形体を圧縮成形する方法において、
合成樹脂素材を圧縮して該前成形体に成形するための成形空洞を規定する開閉自在な成形型の適宜位置に合成樹脂素材を供給し、次いで主型閉工程とこれに続く最終型閉工程とを遂行して該成形型を閉じ、該主型閉工程においては、該前成形体の全外面及び該ブロー成形部の内面を規定すると共に該口頸部の内周面の下部を規定し、該最終型閉工程においては、該口頸部の該内周面の上部を規定し、該口頸部の該内周面における該上部の内径を該下部の内径よりも大きくせしめ、該口頸部の頂面から該内周面の該上部の下端までの長さＬを合成樹脂素材の供給量の変動に応じて変動可能とする、ことを特徴とする方法。
【請求項２】
該最終型閉工程においては、該口頸部の該内周面の該上部をその上端から下端に向けて漸次規定する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
環状口頸部と該口頸部から垂下する有底筒状ブロー成形部とから構成されたブロー成形容器用前成形体を圧縮成形する装置において、
該前成形体を圧縮成形するための成形空洞を規定する開閉自在な成形型を具備し、
該成形型は、該前成形体の少なくとも該ブロー成形部の外面を規定する第一の成形型手段と、該前成形体の該口頸部の少なくとも上端面を規定する第二の成形型手段と、該前成形体の該ブロー成形部の内面と共に該口頸部の内周面の下部を規定する第三の成形型手段と、該前成形体の該口頸部の該内周面の上部を規定するための第四の成形型手段とを含み、
該第四の成形型手段は該第三の成形型手段の外径に対応した内径とこれよりも大きい外径を有する中空筒形状であり、該第一成形型手段、第二成形型手段及び第三成形型手段が閉じられて該前成形体の全外面及び該ブロー成形部の内面が規定されると共に該口頸部の内周面の下部が規定された後に、該第三の成形型手段に対して相対的に下降せしめられ、これによって該口頸部の該内周面における該上部の内径が該下部の内径よりも大きくせしめられると共に、該口頸部の頂面から該内周面の該上部の下端までの長さＬが合成樹脂素材の供給量の変動に応じて変動可能とする、ことを特徴とする装置。
【請求項４】
該第二の成形型手段は、該前成形体の該口頸部の外周面を規定する一対の割型部材を含んでいる、請求項３記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、環状口頸部とこの口頸部から垂下する有底筒状ブロー成形部とから構成され、ブロー成形部をブロー成形して容器にせしめられる合成樹脂製ブロー成形容器用前成形体を圧縮成形する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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の如き適宜の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。かような合成樹脂製容器は、一般に、環状口頸部とこの口頸部から垂下する有底筒状ブロー成形部とから成る前成形体を射出成形し、次いでかかる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。前成形体の口頸部は容器の口頸部を規定し、その外周面には通常サポートリングが形成されている。容器内に内容物を充填した後に口頸部に蓋を装着して容器を密封する際には、このサポートリングの下面を支持することによって容器が保持される。
【０００３】
而して、合成樹脂製容器の従来の製造様式には、前成形体の射出成形における成形効率に限度があり、高成形効率で前成形体を成形することができない、という問題がある。高成形効率で前成形体を成形するためには、射出成形に代えて圧縮成形を採用することが意図される。しかしながら、前成形体を圧縮成形する場合には、次のような解決すべき問題がある。即ち、圧縮成形の場合には、成形型を閉じて成形空洞を規定する前に、成形型に合成樹脂素材を充填することが必要である。かかる合成樹脂素材の充填は、例えば押出機から軟化或いは溶融状態の合成樹脂素材を押し出し、かかる合成樹脂素材を押出機の押出口から切り離すことによって遂行されるが、押出機による押出量の変動等に起因して合成樹脂素材の充填量を充分精密に制御することは著しく困難であり、通常の場合、合成樹脂素材の充填量には０．５乃至１．０％程度の誤差が存在する。かかる合成樹脂素材の充填量の誤差は、成形型を構成している第一の成形型手段と第二の成形型手段とを相互に接近する方向に移動せしめて閉状態にせしめ、両者間にて合成樹脂素材を圧縮成形した時の、２個又はそれ以上の成形型手段の相互間隔を変動せしめる。それ故に、通常、圧縮成形された前成形体全体の厚さ、外径等の寸法に若干の変動を生成せしめる。特に、前成形体における口頸部の所要形状及び寸法、即ち口頸部の高さ、外径、上部内径等の主要寸法に若干の変動が生成されると、（イ）口頸部に蓋を装着した時に蓋に配設されているシール手段が密接せしめられる部位の寸法変動に起因して、所要とおりの密封特性が達成されない、（ロ）サポートリングの下面から口頸部の先端までの高さの変動に起因して、口頸部に蓋を装着する蓋自動装着操作に種々の障害が発生する、等の許容し得ない問題が発生する虞が少なくない。
【０００４】
特開平１０−３３７７６９号公報には、前成形体における口頸部の高さ、口頸部の上部内外径等の主要寸法における変動の発生を回避するために、前成形体の形態をそのサポートリングの下面の内周縁部に環状溝が形成された形態にせしめ、合成樹脂素材の充填量の変動に応じてブロー成形部の肉厚と共に上記環状溝の深さが変化せしめられるようになすことによって、合成樹脂素材の充填量の変動にかかわらず、口頸部の所要形状及び寸法を一定にせしめる圧縮成形様式が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、特開平１０−３３７７６９号公報に開示されている上述したとおりの圧縮成形様式も未だ充分に満足し得るものではなく、次のとおりの問題を有する。即ち、サポートリングに環状溝が形成される故に、特に環状溝の深さが比較的深い場合、サポートリング乃至その近傍の強度が過小になり、ブロー成形に先立って前成形体を延伸する際或いは前成形体のブロー成形部をブローする際に前成形体が変形乃至破損されてしまう虞がある。また、前成形体におけるブロー成形部の肉厚の変動に起因して、最終製品である容器の主部の肉厚が若干ではあるが変動する。
【０００６】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、局部的に低強度の部分を前成形体に生成せしめることなく、合成樹脂素材の充填量の変動にかかわらず、前成形体における口頸部の所要形状及び寸法、更に詳しくは口頸部の高さ、外径、上部内径を一定にせしめることができ、そして更に前成形体のブロー成形部の形状及び寸法も一定にせしめることができる、新規且つ改良されたブロー成形容器用前成形体の圧縮成形方法及び装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、鋭意研究の結果、前成形体の口頸部の内周面を比較的大きい内径を有する大径上部と比較的小さい内径を有する小径下部とを有する形態にせしめて、合成樹脂素材の供給量の変動に応じて口頸部の頂面から大径上部の下端までの長さＬを変動せしめることによって、上記主たる技術的課題を達成することができることを見出した。
【００１０】
本発明の一局面によれば、環状口頸部と該口頸部から垂下する有底筒状ブロー成形部とから構成されたブロー成形用前成形体を圧縮成形する方法において、  合成樹脂素材を圧縮して該前成形体に成形するための成形空洞を規定する開閉自在な成形型の適宜位置に合成樹脂素材を供給し、次いで主型閉工程とこれに続く最終型閉工程とを遂行して該成形型を閉じ、該主型閉工程においては、該前成形体の全外面及び該ブロー成形部の内面を規定すると共に該口頸部の内周面の下部を規定し、該最終型閉工程においては、該口頸部の該内周面の上部を規定し、該口頸部の該内周面における該上部の内径を該下部の内径よりも大きくせしめ、該口頸部の頂面から該内周面の該上部の下端までの長さＬを合成樹脂素材の供給量の変動に応じて変動可能とする、ことを特徴とする方法が提供される。
【００１１】
該最終型閉工程においては、該口頸部の該内周面の該上部をその上端から下端に向けて漸次規定するのが好ましい。
【００１２】
本発明の他の局面によれば、環状口頸部と該口頸部から垂下する有底筒状ブロー成形部とから構成されたブロー成形容器用前成形体を圧縮成形する装置において、
該前成形体を圧縮成形するための成形空洞を規定する開閉自在な成形型を具備し、
該成形型は、該前成形体の少なくとも該ブロー成形部の外面を規定する第一の成形型手段と、該前成形体の該口頸部の少なくとも上端面を規定する第二の成形型手段と、該前成形体の該ブロー成形部の内面と共に該口頸部の内周面の下部を規定する第三の成形型手段と、該前成形体の該口頸部の該内周面の上部を規定するための第四の成形型手段とを含み、
該第四の成形型手段は該第三の成形型手段の外径に対応した内径とこれよりも大きい外径を有する中空筒形状であり、該第一成形型手段、第二成形型手段及び第三成形型手段が閉じられて該前成形体の全外面及び該ブロー成形部の内面が規定されると共に該口頸部の内周面の下部が規定された後に、該第三の成形型手段に対して相対的に下降せしめられ、これによって該口頸部の該内周面における該上部の内径が該下部の内径よりも大きくせしめられると共に、該口頸部の頂面から該内周面の該上部の下端までの長さＬが合成樹脂素材の供給量の変動に応じて変動可能とする、ことを特徴とする装置が提供される。
【００１３】
該第二の成形型手段は、該前成形体の該口頸部の外周面を規定する一対の割型部材を含んでいるのが好都合である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成された合成樹脂製ブロー成形容器用前成形体の圧縮成形方法及び装置の好適実施形態について、添付図面を参照して更に詳細に説明する。
【００１５】
図１には、本発明の圧縮成形方法及び装置によって成形される前成形体の好適実施形態が図示されている。ポリエチレンテレフタレートの如き適宜の合成樹脂から圧縮成形されている、全体を番号２で示す前成形体は、環状口頸部４とこの口頸部４から垂下する有底筒状ブロー成形部６とから構成されている。口頸部４は全体として略円筒形状であり、その外周面上部には雄螺条８が形成されている。口頸部４の外周面下部には半径方向外方に突出せしめられた環状サポートリング１２が形成されている。口頸部４の内周面は比較的大きい内径を有する大径上部１４と比較的小さい内径を有する小径下部１６とを含んでいることが重要である。図示の実施形態においては、口頸部４の内周面は、更に、上部１４の内径から下部１６の内径まで下方に向かって漸次減少する内径を有する逆円錐台形状の中間部１８を含んでいる。後に更に言及する如く、本発明に従って構成された前成形体２においては、成形型に供給される合成樹脂素材量の変動に応じて、口頸部４の頂面から内周面の上部１４の下端までの長さＬが変動せしめられる。口頸部４に続くブロー成形部６は、下方に向かって延びる略円筒形状の胴部２０と半球状の底部２２とを含んでいる。図示の実施形態における前成形体２においては、口頸部４の内周面における下部からブロー成形部６の内周面の上端部に渡る領域に、下方に向かって内径が若干減少する逆円錐台形状部２４が存在し、ブロー成形部６の胴部２０における逆円錐台形状部２４よりも下方の部分における内径は実質上一定である。従って、ブロー成形部６の内径は口頸部４の内周面の下部１６の内径と同一乃至これより小さい。図１に二点鎖線で示す如く、ブロー成形部６にはブロー成形が加えられ或いは延伸成形が加えられた後にブロー成形が加えられ、かくして所要形状の容器が形成される。
【００１６】
図２は前成形体２を圧縮成形するための圧縮成形装置を図示している。図示の圧縮成形装置は第一の成形型手段２６、第二の成形型手段２８、第三の成形型手段３０及び第四の成形型手段３２を含んでいる。第一の成形型手段２６は静止基板（図示していない）に装着され、第二の成形型手段２８、第三の成形型手段３０及び第四の成形型手段３２は適宜に昇降動せしめられる可動基板３４に装着されている。所望ならば、第二の成形型手段２８、第三の成形型手段３０及び第四の成形型手段３２を可動基板３４に装着することに代えて或いはこれに加えて、第一の成形型手段２６を可動基板に装着し、第二の成形型手段２８、第三の成形型手段３０及び第四の成形型手段３２に対して第一の成形型手段２６を相対的に昇降動せしめることもできる。
【００１７】
第一の成形型手段２６は全体として円柱形状であり、その上面中央部には上方に突出する薄肉円筒形状の突出部３６が形成されている。かかる突出部３６の内側には下方に延びる盲穴３８が形成されている。突出部３６の上面４０は、前成形体２における口頸部４の外周面に形成されているサポートリング１２の下面内周縁部を規定する。盲穴３８の内面４２は、前成形体２における口頸部４の外周面下部（更に詳細には外周面に形成されているサポートリング１２の下面よりも下方の部分）と共に、ブロー成形部６の外面を規定する。
【００１８】
図示の実施形態における第二の成形型手段２８は、型部材４４と共に一対の割型部材４６ａ及び４６ｂを有する。型部材４４は周方向に間隔をおいて配設された複数本の懸架ロッド４８を介して可動基板３４から懸架せしめられており、可動基板３４の昇降動に応じて昇降動せしめられる。型部材４４の下端部に付設されている一対の割型部材４６ａ及び４６ｂの各々は、１８０度の角度に渡って延在する円弧形状であり、半径方向外方に移動せしめるための移動手段（図示していない）が付設されている。従って、一対の割型部材４６ａ及び４６ｂは、可動基板３４の昇降動に応じて昇降せしめられると共に、かかる昇降動とは別個に半径方向外方に移動せしめられる。一対の割型部材４６ａ及び４６ｂは、前成形体２における口頸部４の外周面の、下部以外の部分、更に詳しくは口頸部４の外周面におけるサポートリング１２の下面外周縁部と共にサポートリング１２の下面よりも上方の部分を規定する内周面５０を有する。型部材４４は下方に突出する薄肉円筒形状の突出部５２を有し、かかる突出部５２の下端面５４は前成形体２における口頸部４の上端面を規定する。
【００１９】
第三の成形型手段３０は全体として略円柱形状であり、上記可動基板３４の下面中央部に接続された上端から実質上垂直に垂下せしめられている。第三の成形型部材３０の外周面は実質上円筒形状の上部５６、軸線方向下方に向かって外径が漸次減少する逆円錐台形状の中間部５８、及び実質上円筒形状の下部６０を有する。中間部５８は前成形体２における口頸部４の内周面における下部からブロー成形部６の内周面の上端部に渡る領域に存在する逆円錐台形状部２４を規定し、上部５６の下端部は口頸部４の内周面の下部、更に詳しくは逆円錐台形状部２４よりも上方に位置する下部を規定し、下部６０はブロー成形部６の内面における逆円錐台形状部２４よりの下方の全領域を規定する。
【００２０】
第四の成形型手段３２は薄肉円筒形状であり、比較的肉厚の円筒形状懸架部６２と一体に形成されている。懸架部６２及びその下端から垂下する第四の成形型手段３２は実質上鉛直に延びており、懸架部６２及び第四の成形型手段３２の内径は、上記第三の成形型手段３０の上部５６の外径と対応せしめられている。第四の成形型手段３２の外径は、上記第三の成形型手段３０の上部５６の外径よりも幾分大きい。第四の成形型手段３２の下端面６４は下方に向かって外径が漸次減少する逆円錐台形状である。上記第三の成形型手段３０は懸架部６２及び第四の成形型手段３２を貫通して延在せしめられており、第四の成形型手段３２は第三の成形型手段３０に対して相対的に昇降自在である。懸架部６２には実質上水平に延在する連結フランジ部６６が一体に形成され、かかる連結フランジ部６６は周方向に間隔をおいて配設された複数本の懸架ロッド６８によって、実質上水平に延在する支持板７０に連結されている。上記第二の成形型手段２８を可動基板３４に接続している懸架ロッド４８、及び上記第三の成形型手段３０自体は、連結フランジ部６６に形成されている貫通穴に挿通せしめられており、連結フランンジ部６６に対して相対的に昇降動することができる。第四の成形型手段３２が接続されている支持板７０は、油圧又は空気圧シリンダ機構から構成することができる昇降動手段７２を介して上記可動基板３４に接続されている。従って、第四の成形型手段３２は第２の成形型手段２８及び第三の成形型手段３０と共に昇降動せしめられると共に、昇降動手段７２の作用によって第二の成形型手段２８及び第三の成形型手段３０に対して昇降動せしめられる。
【００２１】
上述したとおりの圧縮成形による前成形体２の圧縮成形方法について説明すると、次のとおりである。圧縮成形を開始する際には、図２に図示する如く、可動基板３４は上昇位置に移動せしめられており、第二の成形型手段２８、第三の成形型手段３０及び第四の成形型手段３２は第一の成形型手段２６に対して上方に離隔せしめられている。第二の成形型手段２８の一対の割型部材４６ａ及び４６ｂは図２に図示する閉位置に位置せしめられている。かような状態において、第一の成形型手段２６の盲穴３８内に軟化或いは溶融状態の合成樹脂素材７４が充填される。ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂素材７４は、押出機（図示していない）の押出口から押し出し、押出口から切り離すことによって好都合に充填することができる。当業者には周知の如く、合成樹脂素材７４の充填量を充分精密に制御することは不可能ではないにしても著しく困難であり、通常、０．５乃至１．０％程度の誤差が生じる。
【００２２】
本発明に従う圧縮成形方法においては、主型閉工程とこれに続く最終型閉工程とを遂行することによって成形型が閉じられる。主型閉工程においては、可動基板３４が図３に図示する位置まで下降せしめられ、第一の成形型手段２６に対して第二の成形型手段２８、第三の成形型手段３０及び第四の成形型手段３２が下降せしめられ、これによって前成形体２を圧縮成形するための成形空洞における全外面、ブロー成形部６の内面、及び口頸部４の内周面の下部１６が規定され、合成樹脂素材７４は前成形体２に略対応した形状に圧縮せしめられる。次いで、昇降動手段７２が作用せしめられて第四の成形型手段３２が図４に図示する位置まで下降せしめられ、下降せしめられた第四の成形型手段３２の外周面及び下端面によって口頸部４の内周面における上部１４及び中間部１８が規定され、前成形体２が最終的に圧縮成形される。第四の成形型手段３２の最終下降位置は合成樹脂素材７４の充填量に応じて若干変動せしめられる。従って、合成樹脂素材７４の充填量の変動に応じて、口頸部４の頂面から口頸部４の内周面における上部１４の下端までの長さＬが若干変動せしめられる。前成形体２における上記長さＬ以外の寸法或いは形状が、合成樹脂素材７４の充填量の変動に応じて変動せしめられることはない。上記長さＬが例えば８乃至１２ｍｍ程度の範囲にあるならば、合成樹脂素材７４の充填量の変動に応じて上記長さＬが変動しても、口頸部４に適宜の蓋を装着した時の密封特性或いは容器内に内容物を充填する際の充填性に影響が及ぼされることはない。
【００２３】
所要形状に圧縮成形された合成樹脂素材７４が充分に冷却された後においては、可動基板３４を上昇せしめて第一の成形型手段２６から成形された前成形体２を離脱せしめる。次いで、必要に応じて第四の成形型手段３２を上昇せしめると共に、第二の成形型手段２８における一対の割型部材４６ａ及び４６ｂを半径方向外方に移動せしめて、成形体から圧縮成形された前成形体２を取り出す。成形型からの前成形体２の取り出しを容易に遂行し得るようにせしめるために、所望ならば、第二の成形型手段における一対の割型部材４６ａ及び４６ｂを、第二の成形型手段２８における型部材４４、第三の成形型手段３０及び第四の成形型手段３２に対して図示に位置から相対的に下降せしめることができるように構成し、一対の割型部材４６ａ及び４６ｂを半径方向外方に移動せしめるのに先立って、一対の割型部材４６ａ及び４６ｂを第二の成形型手段２８における型部材４４、第三の成形型手段３０及び第四の成形型手段３２に対して相対的に下降せしめて、圧縮成形された前成形体２を第二の成形型手段２８における型部材４４、第三の成形型手段３０及び第四の成形型手段３２から離脱せしめることもできる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、局部的に低強度の部分を前成形体に生成せしめることなく、合成樹脂素材の充填量の変動にかかわらず、前成形体における口頸部の所要形状及び寸法、更に詳しくは口頸部の高さ、外径、上部内径を一定にせしめることができ、そして更に前成形体のブロー成形部の形状及び寸法も一定にせしめることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の圧縮成形方法及び装置の好適実施形態において成形される前成形体の典型例を図示する半断面図。
【図２】本発明の圧縮成形装置の好適実施形態を、圧縮成形工程の初期状態で示す断面図。
【図３】図２に図示する圧縮成形装置を、圧縮成形工程の中間状態で示す断面図。
【図４】図２に図示する圧縮成形装置を、圧縮成形工程の最終状態で示す断面図。
【符号の説明】
２：前成形体
４：前成形体の口頸部
６：前成形体のブロー成形部
１４：前成形体の口頸部における上部
１６：前成形体の口頸部における下部
２６：第一の成形型手段
２８：第二の成形型手段
３０：第三の成形型手段
３２：第四の成形型手段
７４：合成樹脂素材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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