(57)【要約】【課題】パリソンの高温部を効果的に冷却する。【解決手段】ブローピン１３Ａは、パリソン３の高温部である特定部位４に向けてエアを吹き出す構成とされている。ブローピン１３Ａは、外筒部３１と、外筒部３１の内側に配されてエアの吹き出し方向を転換する方向転換部材３３と、を備えている。エアは、方向転換部材３３の後端からエア流路３５に入り込み、直線部３５Ａを通過して、屈曲部３５Ｂで方向転換されて、先端部３５Ｃから噴出して、吹き出し穴１９から吹き出される。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブロー成形品を成形するブロー成形方法であって、
ブロー成形金型内のパリソンにブローピンにて、エアを吹き込む際、
前記ブローピンによって前記パリソンの特定部位に向けて前記エアを吹き出して、前記特定部位を局所的に冷却することを特徴とするブロー成形方法。
【請求項２】
前記ブローピンは、外筒部と、前記外筒部の内側に配されて前記エアの吹き出し方向を転換する方向転換部材と、を備えていることを特徴とする請求項１に記載のブロー成形方法。
【請求項３】
前記方向転換部材は、付加製造方式にて形成されていることを特徴とする請求項２に記載のブロー成形方法。
【請求項４】
前記ブローピンは、前記ブローピンの軸方向に対して斜めに前記エアを吹き出すことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のブロー成形方法。
【請求項５】
ブロー成形品を成形するブロー成形方法に用いるブローピンであって、
外筒部と、前記外筒部の内側に配されてエアの吹き出し方向を転換する方向転換部材と、を備えていることを特徴とするブローピン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はブロー成形方法及びブローピンに関する。
【背景技術】
【０００２】
ブロー成形では、押出し機によって成形材料を溶融し、ヘッドを通して筒状のパリソンを形成する。そして、このパリソンを金型で挟み込み、その内側に気体を吹き込み、その圧力で金型の内面にパリソンを押しつけてブロー成形品（中空成形体）を成形する。
【０００３】
このブロー成形について、特許文献１では、次の技術が開示されている。すなわち、２つのブローピンを同時にパリソンの側方から挿入して、エアを吹き込んでパリソンを膨張させる。次いで、一方のブローピンからパリソン内にエアを吹き込みつつ他方のブローピンからパリソン内のエアを排出させてパリソンを冷却するようにしたブロー成形方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−８８９４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の方法を用いても、パリソンの厚肉部等の高温部があると、その部分の冷却が不十分となってしまう課題があった。
【０００６】
本発明は、上記従来の実情に基づいて完成されたものであって、パリソンの高温部を効果的に冷却することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のブロー成形方法は、
ブロー成形品を成形するブロー成形方法であって、
ブロー成形金型内のパリソンにブローピンにて、エアを吹き込む際、
前記ブローピンによって前記パリソンの特定部位に向けて前記エアを吹き出して、前記特定部位を局所的に冷却することを特徴とするブロー成形方法である。
【発明の効果】
【０００８】
ブロー成形方法において、パリソンには、厚肉部等の高温部（ヒートスポット）が存在する場合がある。本発明の構成によれば、パリソンの厚肉部等の特定部位に対して、ブローピンによってエアを吹き付けて、特定部位を局所的かつ効果的に冷却できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１の押し出し工程を示す模式図である。
【図２】実施例１のパリソン吸着工程、パリソン切断工程を示す模式図である。
【図３】実施例１のパリソン搬送工程を示す模式図である。
【図４】実施例１のプリブロー工程を示す模式図である。
【図５】実施例１の型閉じ工程を示す模式図である。
【図６】実施例１の本ブロー工程を示す模式図である。
【図７】実施例１の型開き工程を示す模式図である。
【図８】実施例１の製品の取り出し、及びバリ切りを示す模式図である。
【図９】実施例１の２次冷却工程を示す模式図である。
【図１０】実施例１のパリソン内のエアの流れを示す模式図である。
【図１１】実施例１で用いるブローピンの一例を示す正面図である。
【図１２】実施例１で用いるブローピンの一例を示す断面図（図１１のＩ−Ｉ線断面図）である。
【図１３】実施例２で用いるブローピンの一例を示す断面図である。
【図１４】実施例１，２のブローピンを用いた場合のパリソン内のエアの流れを示す模式図である。
【図１５】他の実施例のパリソン内のエアの流れを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（１）本発明のブロー成形方法では、前記ブローピンは、外筒部と、前記外筒部の内側に配されて前記エアの吹き出し方向を転換する方向転換部材と、を備えていることが好ましい。
この構成によれば、ブローピンの方向転換部材を交換することで、エアの吹き出し方向を自在に変更することができる。
【００１１】
（２）本発明のブロー成形方法では、前記方向転換部材は、付加製造方式にて形成されていることが好ましい。
この構成によれば、金型を作製する必要がなくなり、時間及びコストが削減できる。また、付加製造方式を用いることで、複雑な形状の方向転換部材も作製でき、パリソンの特定部位に向けて確実にエアを吹き出すことができる。
ここで、付加製造方式とは、付加製造技術（３Ｄプリンタ）による立体造形方式である。この技術は、３次元（３Ｄ）のデータをもとにして、コンピュータで薄い断面の形状を計算し、この計算結果をもとに材料を積層して３次元の造形物を作製するものである。従って、付加製造方式にて形成され方向転換部材は、材料が積層された積層構造を有している場合があり、この積層構造により他の方法により作製されたものと区別可能な場合がある。
【００１２】
また、方向転換部材の材料としては、特に限定されず、任意の材料を用いることができる。例えば、材料として、ＡＢＳ、ＡＢＳライク（光硬化性アクリル樹脂）、ＡＳＡ（ＡＢＳのブタジエン成分をアクリレートに置換えた熱可塑性樹脂）、ＰＣ−ＡＢＳ、ＰＬＡ（ポリ乳酸）、ＰＰライク（光硬化性アクリル樹脂）、Ｕｌｔｅｍ（非晶性熱可塑性ポリエーテルイミド）、ゴムライク（光硬化性アクリル樹脂）、石膏、ＰＡ６、ＰＡ１１、ＰＡ１２、ポリカーボネート、ポリプロピレン（ＰＰ）、ワックスなどが挙げられる。
【００１３】
（３）本発明のブロー成形方法では、前記ブローピンは、前記ブローピンの軸方向に対して斜めに前記エアを吹き出してもよい。
ブローピンからエアを吹き出すとき、吹き出し穴からエアが噴出する。本構成では、ブローピンの軸方向に対して斜めにエアを吹き出すから、吹き出し穴に対して水平な位置関係にない高温部に対してもエアを吹き付けて冷却できる。
【００１４】
（４）本発明のブローピンは、ブロー成形品を成形するブロー成形方法に用いるブローピンであって、
外筒部と、前記外筒部の内側に配されてエアの吹き出し方向を転換する方向転換部材と、を備えていることを特徴とするブローピンである。
この構成によれば、ブローピンの方向転換部材を交換することで、エアの吹き出し方向を自在に変更することができる。
【００１５】
次に、本発明のブロー成形方法を具体化した実施例１について、図面を参照しつつ説明する。
【００１６】
＜実施例１＞
本実施例１のブロー成形品を成形するブロー成形方法は、パリソン３にブローピン１３Ａにて、エアを吹き込む際、ブローピン１３Ａによってパリソン３の特定部位４に向けてエアを吹き出して、特定部位４を局所的に冷却することを特徴とする。
【００１７】
まず、本実施例のブロー成形方法について、その流れを説明する。
ブロー成形方法には、ブロー成形装置を用いる。ブロー成形装置は、パリソン３と呼ばれる筒状の溶融樹脂を押し出す押し出し機１と、パリソン３をその両側から挟む一対の金型７と、一対の金型７を接近・離反させて型閉じ・型開きさせる金型駆動機構（図示しない）とを備えている。
【００１８】
本実施例のブロー成形方法には、押し出し工程、パリソン吸着工程、パリソン切断工程、パリソン搬送工程、プリブロー工程、型閉じ工程、本ブロー工程、型開き工程、２次冷却工程が備えられている。
図１には、押し出し工程が示されている。この工程では、図１に示すように、押し出し機１により筒状の溶融樹脂を押し出してパリソン３とする。図１の左図は、押し出しの途中の状態を示し、図１の右図は、押し出しが完了した状態を示す。パリソン３の具体的な形態は、特には限定されないが、例えば、図１に示されるように、下端に向かうにつれて徐々に拡径する形態とされており、下端側は、垂直方向に対して傾斜している。
【００１９】
次に、図２の左図に示すパリソン吸着工程が行われる。この工程では、パリソン３は、ロボットハンド５により吸着された状態で把持される。この際に、パリソン３の上下端を開放したままで、パリソン３の上端部付近を吸着により把持する真空吸引方式が採用されている。
その後、図２の右図に示すパリソン切断工程が行われる。この工程では、所定の長さにパリソン３が切断される。１つのパリソン３の長さは、製品１５のサイズに応じて適宜調整される。
【００２０】
次に、図３に示すパリソン搬送工程が行われる。パリソン３は、ロボットハンド５によって、一対の金型７の間に位置するまで搬送される。このとき、金型７は型開き状態とされている。
続いて、図４に示すプリブロー工程が行われる。まず、図４の左図に示すように、パリソン３の下側からプリブローピン９が挿入される。そして、図４の中図に示すように、パリソン３の上下に位置するピンチ板を閉じる。この状態で、図４の右図に示すように、プリブローピン９からパリソン３の内部にエアを吹き込んで、パリソン３を少し膨らませる（プリブローする）。
【００２１】
続いて、図５に示す型閉じ工程が行われる。図５の左図の状態から、金型駆動機構によって、一対の金型７を接近させて型閉じを行い、図５の右図の状態にする。
【００２２】
次に、図６に示す本ブロー工程が行われる。この工程では、図６の左図に示すように、型閉じ状態で、ブローピン１３をパリソン３に打ち込む。なお、金型７には、ブローピン１３が差し込み可能（挿通可能）な孔（図示せず）が形成されている。続いて、図６の右図に示すように、この状態で、ブローピン１３からパリソン３の内部にエアを吹き込んで、パリソン３を膨らませる（本ブローする）。
【００２３】
その後、図７に示す型開き工程が行われる。この工程では、型開きして、製品１５を取り出す。そして、図８に示すように、製品１５からバリを切り取る。続いて、図９に示す２次冷却工程が行われる。この工程では図９の左図に示すように、製品１５を冷却用の金型１７に入れる。そして、図９の中図に示すように、２次冷却が終了した後に、製品１５を冷却用の金型１７から取り出し、図９の右図に示すように、室温にて養生する。
【００２４】
ここで、実施例１の特徴を説明する。実施例１では、図６の本ブローの際に、ブローピン１３によってパリソン３の高温部である特定部位４に向けてエアを吹き出すようにしている。この特徴を、図１０を参照して説明する（図１０中、点線の矢印はエアの流れを示している。図１４，１５において同じである）。図１０は、金型７内のパリソン３の内部を模式的に示している。一対の金型７の片方の金型７からは、パリソン３に対して、２本のブローピン１３Ａ，１３Ｂが挿入されている。２本のブローピン１３Ａ，１３Ｂのうち、ブローピン１３Ａは、吹き込み専用に用いられ、ブローピン１３Ｂは、吹き込み及び排気のいずれにも使用される。
【００２５】
ブローピン１３Ａは、特定部位４に向けてエアを噴出可能に構成されている。ブローピン１３Ａは、図１１，１２に示すように、先端部分が尖った棒状であり、内部はエアが流通可能に中空構造とされている。ブローピン１３Ａは、先端近傍の側壁３２に、略円形の吹き出し穴１９が形成されている。ブローピン１３Ａの先端部分は、パリソン３に挿入し易いように先端に向かうほど鋭角となるように尖っており、その角度は、樹脂の種類等に応じて適宜選択される。
【００２６】
ブローピン１３Ａの構造について、図１２を参照してより詳細に説明する。ブローピン１３Ａは、外筒部３１と、外筒部３１の内側に配されてエアの吹き出し方向を転換する方向転換部材３３と、を備えている。外筒部３１と、方向転換部材３３は別体とされている。外筒部３１は、金属製の円筒であり、図１２に示すように、内側に円柱状の内部空間３１Ａを有しており、内部空間３１Ａの先端は頭部３１Ｂにより閉塞されている。頭部３１Ｂは、全体として略円錐状をなす。詳細には、頭部３１Ｂは、円錐台の上底面に、この上底面と同一の底面を有する円錐を載せた形状とされている。頭部３１Ｂを側方から視ると、裾から所定の傾斜角をもって中腹までのぼっていき、中腹から傾斜角が大きくなって頂部に達する段付きの山形となっている。
【００２７】
方向転換部材３３は、付加製造方式により作製されており、全体として略円柱形状とされている。方向転換部材３３の外径は、外筒部３１の内径よりわずかに小さくされており、外筒部３１に方向転換部材３３が嵌め込まれている。また、方向転換部材３３の内部には、貫通孔であるエア流路３５が形成されている。エア流路３５の断面形状は、略円形とされている。エア流路３５は、方向転換部材３３の後端（図１２における下端）から始まり、方向転換部材３３の軸線方向に沿って先端方向に延びる直線部３５Ａと、直線部３５Ａの先端付近で鋭角に曲がる屈曲部３５Ｂとを備えている。エア流路３５は、屈曲部３５Ｂから更に先まで延びて、その先端部３５Ｃは、方向転換部材３３の側面にまで到達している。そして、エア流路３５の先端部３５Ｃは、吹き出し穴１９と正対している（図１１参照）。エア流路３５の先端部３５Ｃは、吹き出し穴１９よりも小さくされている。先端部３５Ｃから噴出したエアが、吹き出し穴１９に当たって方向変化されないように構成されている。エアは、方向転換部材３３の後端からエア流路３５に入り込み、直線部３５Ａを通過して、屈曲部３５Ｂで方向転換されて、先端部３５Ｃから噴出して、吹き出し穴１９から吹き出される。
【００２８】
ここで、実施例１の作用効果について説明する。
ブロー成形方法では、厚肉部等の高温部が存在する場合がある。高温部では、寸法変化が起きやすく、寸法が安定しないおそれがある。また、高温部を冷却するために、サイクルタイムが長くなり、生産性が低下する課題がある。実施例１の構成によれば、図１０に示すように、パリソン３の高温部を特定部位４とし、特定部位４に対して、ブローピン１３Ａによってエアを吹き付けて、特定部位４を局所的かつ効果的に冷却できる。よって、冷却効率を向上させて、サイクルタイムを短くすることができ、生産性が向上する。また、製品１５の冷却過程において、局所的に温度が高いことに起因する寸法変化が抑制されて、寸法精度が向上する。
【００２９】
実施例１のブロー成形方法では、ブローピン１３Ａは、外筒部３１と、外筒部３１の内側に配されてエアの吹き出し方向を転換する方向転換部材３３と、を備えている。この構成によれば、ブローピン１３Ａの方向転換部材３３を交換することで、エアの吹き出し方向を自在に変更することができる。
【００３０】
実施例１のブロー成形方法では、方向転換部材３３は、付加製造方式にて形成されている。この構成によれば、金型を作製する必要がなくなり、時間及びコストが削減できる。また、付加製造方式を用いることで、複雑な形状の方向転換部材３３も作製でき、パリソン３の特定部位４に向けて確実にエアを吹き出すことができる。
【００３１】
実施例１のブロー成形方法では、ブローピン１３Ａは、ブローピン１３Ａの軸方向に対して斜めにエアを吹き出す（図１２参照）。このように本構成では、ブローピン１３Ａの軸方向に対して斜めにエアを吹き出すから、吹き出し穴１９に対して水平な位置関係にない特定部位４に対してもエアを吹き付けて冷却できる。
【００３２】
また、実施例１では、ブローピン１３Ａの構成を改良するという、簡易な手段により、パリソン３の効果的な冷却ができる。よって、実施例１はコスト的に非常に有利である。
【００３３】
＜実施例２＞
次に、実施例２について、図１３を参照しつつ説明する。なお、実施例２に係るブロー成形方法において、上記実施例１と略同じ構成部位には同符号を付けて、構造、作用及び効果の説明は省略する。実施例２では、次の点が、実施例１と相違している。
すなわち、実施例２のブローピン１３Ｃでは、方向転換部材３３のエア流路３５の形態が異なっている。具体的には、図１３に示すように、エア流路３５の屈曲角が鈍角とされている。すなわち、エア流路３５は、方向転換部材３３の後端から始まり、方向転換部材３３の軸線方向に沿って先端方向に延びる直線部３５Ａと、直線部３５Ａの先端付近で鈍角に曲がる屈曲部３５Ｂとを備えている。
【００３４】
ここで、実施例１のブローピン１３Ａを用いた場合、及び実施例２のブローピン１３Ｃを用いた場合について、ブローピン１３Ａ，１３Ｃと特定部位４の位置関係を図１４により説明する。図１４は、ブローピン１３Ａ，１３Ｃを用いてパリソン３を本ブローする際の断面図を示している。図１４の右側は、実施例１のブローピン１３Ａであり、左側は、実施例２のブローピン１３Ｃである。
実施例１のブローピン１３Ａを用いた場合、ブローピン１３Ａを挿入した側のパリソン３の壁部に存在する特定部位４Ａに対して、エアを吹き付けて冷却できる。
一方、実施例２のブローピン１３Ｃを用いた場合、ブローピン１３Ｃを挿入しない側のパリソン３の壁部に存在する特定部位４Ｂに対して、エアを吹き付けて冷却できる。
このように、方向転換部材３３を変更することで、エアの吹き出し方向を自在に変更することができる。
なお、図１４では、説明の便宜上、２つのブローピン１３Ａ，１３Ｃを用いた場合を示したが、これらのブローピン１３Ａ，１３Ｃは単独で用いることもできるし、同種のものを複数用いることもできる。
【００３５】
＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００３６】
（１）実施例１では、ブローピン１３の数を特定数としたが、ブローピン１３の数は、特に限定されない。
（２）実施例１，２では、ブローピン１３は、外筒部３１が金属製であることとしたが、外筒部３１の材質は特に限定されず、任意の材質とすることができる。また、方向転換部材３３の材質は特に限定されず、任意の材質とすることができる。
（３）実施例１，２では、方向転換部材３３では、エア流路３５は、屈曲部３５Ｂにおいて鋭角又は鈍角に曲がっていることとした。屈曲部３５Ｂにおけるエア流路３５の屈曲角度は、ブローピン１３Ａ，１３Ｃと、高温部である特定部位４との位置関係等により、ブローピン１３Ａ，１３Ｃから吹き出されたエアが特定部位４に当たるように適宜調整される。また、エア流路３５は、エアの方向転換ができるように、いずれかの部位で曲がっていればよく、その屈曲形状は特に限定されない。
（４）実施例１，２では、１つのブローピン１３Ａ，１３Ｃによって、１つの特定部位４に対して、エアを吹き付ける構成とした。本発明では、図１５に示すように、１つのブローピン１３Ｄから、複数箇所の特定部位４，４に対して、エアを吹き付ける構成としてもよい。この場合には、１つのブローピン１３Ｄについて、エア流路が途中で複数に分岐するように構成し、複数の吹き出し穴を設ける。そして、１つのブローピンから複数の特定部位に向かうエアの流れを作り、１つのブローピンによって複数の特定部位を冷却する。
（５）実施例１，２では、ブローピン１３Ａ，１３Ｃの吹き出し穴は、特定形状のものを示したが、製造される製品１５の大きさ・形態等に応じて適宜変更できる。
（６）実施例１，２では、エア流路３５の断面形状は、略円形としたが、適宜変更できる。
（７）なお、実施例のブロー成形方法では、押し出し工程、パリソン吸着工程、パリソン切断工程、パリソン搬送工程、プリブロー工程、型閉じ工程、本ブロー工程、型開き工程、２次冷却工程が備えられていることとした。本発明では、これらの工程を全て備えることは必須ではなく、製品の形態等によって、工程の一部を省略することもでき、また他の工程を加えることも可能である。
（８）本発明では、方向転換部材３３は、付加製造方式にて形成されているものとしたが、方向転換部材３３の形成方法は特に限定されない。
【符号の説明】
【００３７】
１…押し出し機
３…パリソン
３Ａ…壁部
３Ｂ…壁部
４…特定部位
５…ロボットハンド
７…金型
９…プリブローピン
１３…ブローピン
１５…製品
１７…冷却用の金型
１９…吹き出し穴
３１…外筒部
３１Ａ…内部空間
３１Ｂ…頭部
３２…側壁
３３…方向転換部材
３５…エア流路
３５Ａ…直線部
３５Ｂ…屈曲部
３５Ｃ…先端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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