(57)【要約】【課題】  成形条件に変更があった場合に、迅速にこれに対応することができ、短時間のうちに適正な条件に設定変更することが可能なパリソン肉厚調整機構を提供する。【解決手段】  ダイヘッドにおいて、ダイとコアの間の環状スリットから円筒状のパリソンを供給し、ダイとコアの間隔であるダイコア開度を制御することによりパリソンの肉厚を制御するパリソン肉厚調整機構である。パリソンの押し出し方向において、所定の間隔毎に設定ポイントを設定し、各設定ポイントにおいて設定されるダイコア開度の設定プロファイルを保存し、成形条件に応じて保存された設定プロファイルをシフト移動させる。保存された設定プロファイルは、操作部の操作によりパリソンの押し出し方向にシフト移動される。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイヘッドにおいて、ダイとコアの間の環状スリットから円筒状のパリソンを供給し、前記ダイとコアの間隔であるダイコア開度を制御することによりパリソンの肉厚を制御するパリソン肉厚調整機構であって、
パリソンの押し出し方向において、所定の間隔毎に設定ポイントを設定し、各設定ポイントにおいて設定されるダイコア開度の設定プロファイルを保存し、成形条件に応じて保存された設定プロファイルをシフト移動させることを特徴とするパリソン肉厚調整機構。
【請求項２】
前記保存された設定プロファイルが、操作部の操作によりパリソンの押し出し方向にシフト移動されることを特徴とする請求項１記載のパリソン肉厚調整機構。
【請求項３】
請求項１または２項記載のパリソン肉厚調整機構を備えるブロー成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パリソンの肉厚を調整して成形される製品の肉厚を均一化し得るパリソン肉厚調整機構に関するものであり、さらには、これを備えたブロー成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブロー成形においては、製品の形状により、局所的な薄肉部が発生する場合があり、パリソンの肉厚調整機構を用いることが有効である。ブロー成形においてはドローダウン対策や成形品の一部分のみ厚肉にしたいとき等にダイコアの開度を所定のタイミングで変化させることでパリソンの肉厚を増減させるパリソンコントロールが行われている。
【０００３】
パリソンコントローラーにより部分的な肉厚調整をしなかった場合、例えば成形品のブロー比が高い部分は薄肉になる。パリソンコントローラーにより部分的な肉厚調整をした場合、成形品は均一な肉厚になる。
【０００４】
例えば特許文献１には、前記のようなパリソンコントロールを行うパリソン肉厚制御回路及びそれを用いた中空成形機の肉厚調整方法が開示されている。
【０００５】
特許文献１に記載されるパリソン肉厚制御回路、中空成形機の肉厚調整方法は、パリソン下端と基準位置間の距離をパリソン長検出用リニアセンサで検出した検出信号を用い、パリソン設定値の重みを補正し、波形設定値の波形を補正することによって得たパリソン肉厚指令を用いて中空成形機の肉厚調整装置を制御してパリソンのパリソン長を一定に制御するというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３０５８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、経時変化により原料の物性が変化した場合、設定した肉厚調整値から実際の肉厚の値がずれてしまうことがある。例えば経時的に樹脂の粘度が変化する原料を用いた場合等においては、時間の経過と共にドローダウンの度合いやパリソンの延展性が変化する。このような現象が生じた場合には、パリソン設定値を変更する必要がある。
【０００８】
この設定の変更には再調整が必要であり、再調整には時間を要し、その間、成形機の稼動を停止する必要がある。成形機の停止時間が長くなると、成形品の生産性の低下につながる。
【０００９】
成形条件変更に伴う他の対応策としては、例えば型締め速度を変更することも考えられるが、成形装置の油圧回路では精度良く対応することは難しい。また、通常の成形装置には、型締めスタートのタイミングを変更する設定がなく、金型とパリソンが接する条件が変わってくることから、この点においても精度良く対応することが難しい。同様に、押し出し速度を変更することも考えられるが、この場合には、樹脂の物性が変わりやすいという問題がある。
【００１０】
本発明は、上述した従来の実情に鑑みて提案されたものであり、成形条件に変更があった場合に、迅速にこれに対応することができ、短時間のうちに適正な条件に設定変更することが可能なパリソン肉厚調整機構を提供することを目的とし、さらにはブロー成形装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前述の目的を達成するために、本発明のパリソン肉厚調整機構は、ダイヘッドにおいて、ダイとコアの間の環状スリットから円筒状のパリソンを供給し、前記ダイとコアの間隔であるダイコア開度を制御することによりパリソンの肉厚を制御するパリソン肉厚調整機構であって、パリソンの押し出し方向において、所定の間隔毎に設定ポイントを設定し、各設定ポイントにおいて設定されるダイコア開度の設定プロファイルを保存し、成形条件に応じて保存された設定プロファイルをシフト移動させることを特徴とする。また、本発明のブロー成形装置は、前述のパリソン肉厚調整機構を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明においては、設定プロファイルを保存しておき、これをシフトさせることで成形条件の変更に対応しているので、極めて短時間に対応することが可能である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、成形条件に変更があった場合に、迅速にこれに対応することができ、短時間のうちに適正な条件に設定変更することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（Ａ）はダイヘッドから供給されるパリソンＰを模式的に示す図であり、（Ｂ）はダイコア開度を一定にした設定プロファイルを示す図である。
【図２】（Ａ）は突出部を有する容器の断面形状を示す図、（Ｂ）は（Ａ）の容器を成形する際のパリソンＰの厚さ分布を示す図、（Ｃ）はそのときのダイコア開度の設定プロファイルを示す図である。
【図３】（Ａ）は成形条件変更により厚さムラを生じた容器の断面形状を示す図、（Ｂ）はそのときのパリソンＰの厚さ分布を示す図、（Ｃ）は調整前のダイコア開度の設定プロファイルを示す図である。
【図４】（Ａ）は成形条件変更に伴うパリソンＰの厚さ分布の調整を説明する図、（Ｂ）は設定プロファイルにおける調整を説明する図である。
【図５】ダイヘッドの制御機構の一例を示す図である。
【図６】本発明による調整の一例を示すものであり、（Ａ）は調整により厚さムラが解消された容器の断面形状を示す図、（Ｂ）はパリソンＰの厚さ分布の調整を説明する図、（Ｃ）は設定プロファイルにおける調整を説明する図、（Ｃ）は操作部の一例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態におけるダイヘッドの制御機構の一例を示す図である。
【図８】サクションブローの一例を示す図であり、（Ａ）は成形工程を示す図、（Ｂ）は成形された管状成形体の一例を示す図、（Ｃ）はバリを除去した管状成形体を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を適用したパリソン肉厚調整機構及びブロー成形装置の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
ブロー成形においては、ダイヘッドからパリソンを押し出し、ダイヘッドから垂下されるパリソンＰを金型で挟み込むことで成形が行われる。図１（Ａ）は、ダイヘッド１とパリソンＰを示すものであり、ダイヘッド１のダイ２とコア３の間の円環状の隙間から溶融樹脂を押し出すことにより円筒状のパリソンＰが供給される。
【００１７】
パリソンＰの厚さは、図１（Ｂ）に示すように、パリソンＰの押し出し方向において、一定の間隔で設定される設定ポイント毎にダイ２とコア３の間隔（ダイコア開度）を設定することで調整される。ダイコア開度を１００％とすればパリソンＰの厚さが最大となり、０％ではダイコア開度がゼロとなってパリソンＰの供給が停止する。
【００１８】
図１に示す例では、図１（Ａ）に示すように、パリソンＰの厚さは一定であり、図１（Ｂ）に示すように、各設定ポイントにおいてダイコア開度は一定（ここでは９０％）である。図１（Ｂ）において、各設定ポイントのダイコア開度は、横棒の長さが長いほど大きく、ここでは各設定ポイントの横棒の長さは一定である。
【００１９】
一方、図２（Ａ）に示すような突出部１１，１２を有する容器１０を成形する場合、パリソンＰの厚さを一定にして成形を行うと、突出部１１，１２において成形品である容器１０の厚さが薄くなるという傾向にある。図２（Ａ）においては、容器１０は肩部及び底部近傍に突出部１１，１２を有しており、これら突出部１１，１２において容器１０の肉厚が薄くなる。また、成形品によっては、成形部分によって厚さを変えるということもある。
【００２０】
このような場合、図２（Ｂ）に示すように成形される容器１０の突出部１１，１２に対応する位置のパリソンＰの厚さ（パリソンＰの容器１０の突出部１１，１２に対応する部分Ｐ１，Ｐ２の厚さ）を厚くすれば相殺されて容器１０の厚さが一定になる。このときのダイコア開度の設定は、パリソンＰの厚さを厚くする部分Ｐ１，Ｐ２に対応する設定ポイントにおいて、ダイコア開度を大きくし、その他の部分ではダイコア開度を小さく設定する。すなわち、図２（Ｃ）に示すような設定プロファイルとする。
【００２１】
ところで、前述の成形においては、成形環境や樹脂の変化により、成形条件が変わることがある。例えば経時的に樹脂の粘度が変化する原料を用いた場合等においては、時間の経過と共にドローダウンの度合いやパリソンの延展性が変化するという現象が生ずることがある。成形環境の変化としては、室温の変化、成形機自体の温度（熱量）の変化等が挙げられ、樹脂の変化としては、ロットの切り替え、粉砕材の物性の変化（酸化）等である。
【００２２】
例えば、使用する樹脂としては、エンジニアリングプラスチック等を挙げることができ、エンジニアリングプラスチックとしては、ナイロン６、ナイロン６，６、ナイロン１１、ナイロン１２などの各種ポリアミド（ＰＡ）樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）などの水酸基含有各種樹脂、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）やポリブチレンテレフタラート（ＰＢＴ）などの各種ポリエステル樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂（ＡＢＳ）、アクリロニトリル−スチレン共重合樹脂（ＡＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリアセタール（ＰＯＭ）樹脂やポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、芳香族ポリエステル樹脂（液晶樹脂）等が挙げられる。
【００２３】
樹脂は無機充填剤や補強繊維等を含有していてもよく、無機充填剤としては、タルク、シリカ、炭酸カルシウム、雲母等が挙げられ、補強繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、有機高弾性率繊維（例えばポリアラミド繊維）、無機繊維（金属繊維、ウイスカ、ボロン繊維、チラノ繊維）等が挙げられる。これらは１種類でもよいし、２種類以上を併用することもできる。
【００２４】
本発明のパリソン肉厚調整機構は、特に、酸化防止剤、光安定剤、熱安定剤等の各種安定剤を含まない場合に、物性の変化が大きくなるため有用である。酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、リン系酸化防止剤が挙げられ、光安定剤としては、例えば、ヒンダードアミン系光安定剤が挙げられ、熱安定剤としては、例えば、銅化合物やハロゲン化アルカリ金属化合物の混合物や、多価アルコール類が挙げられる。各種安定化剤と、成形品における内容物とが接触することが好ましくない場合、樹脂にはこれら酸化防止剤、光安定剤、熱安定剤等の各種安定剤を添加しないことが好ましく、このような場合に本発明のパリソン肉厚調整機構は有用である。
【００２５】
勿論、本発明のパリソン肉厚調整機構については、汎用の熱可塑性樹脂を使用した成形においても、適用可能であることは言うまでもない。
【００２６】
このような現象が生ずると、例えば図３（Ｃ）に示すように、ダイコア開度の設定プロファイルが図２（Ｃ）に示す設定プロファイルと同じであっても、前記ドローダウンの度合いやパリソンの延展性の変化等に伴い、例えば図３（Ｂ）に示すように、パリソンＰの厚さが厚い部分Ｐ１，Ｐ２が下方にシフトしてしまう。その結果、成形される容器１０の突出部１１，１２よりも下方の部分の肉厚が大きくなり、結果として厚みムラが生じてしまう。
【００２７】
これを解消するためには、成形条件変更のたびにダイコア開度の設定プロファイルを再設定すればよい。例えば、図４（Ｂ）に示すように、各設定ポイントにおけるダイコア開度を見直す。本例の場合、ダイコア開度が大きい設定ポイント２，３，４及び設定ポイント１５，１６，１７について、ダイコア開度を小さく設定し直し、設定ポイント５，６，７及び設定ポイント１８，１９，２０について、ダイコア開度を大きく設定し直す。これにより、図４（Ａ）に示すように、パリソンＰの厚さが厚い部分Ｐ１，Ｐ２が上方にシフトし、図２（Ｂ）と同様の厚さ分布となる。その結果、成形品である容器１０の厚みムラが解消される。
【００２８】
図５は、ダイヘッドの制御機構の一例を示すものである。図５に示すダイヘッド制御機構は、条件入力部２１とパリソンコントロール部２２とを有しており、成形に際しては、先ず、条件入力部２１において成形条件を設定する。成形条件としては、樹脂温度、押出速度、金型温度、型締速度等である。
【００２９】
一方、パリソンコントロール部２２では、各設定ポイントにおけるダイコア開度を設定する。ダイコア開度は、例えばコア３のＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向における位置を調整することで設定される。また、ダイコア開度は、各設定ポイント毎に１つ１つ設定する。
【００３０】
これらを設定した後、厚さがコントロールされたパリソンＰの押し出しを開始し、成形を開始する。成形に際しては、一定時間毎に成形品の肉厚測定を行い、異常がなければ成形を再開する。前記肉厚測定において異常が認められた場合には、パリソンコントロール部２２において各設定ポイントにおけるダイコア開度を再調整し、調整後、成形を再開する。
【００３１】
このような制御機構では、前述のように成形条件が変わり、時間の経過と共にドローダウンの度合いやパリソンの延展性が変化するという現象が生じた場合には、前記パリソンコントロール部２２において、各設定ポイント後毎に個別にダイコアの開度をシフト移動させる必要があり、その調整に長時間を要することになる。すなわち、成形条件の変化に即座に対応することは難しい。
【００３２】
設定ポイントが少なく、複雑なパリソンコントロールを行う必要がない場合には、前記調整機構でもある程度は対応可能であるが、サクションブロー成形等、複雑な条件での成形に対応して設定ポイント数が増えていること、成形樹脂もポリエチレンやポリプロピレン等の汎用的なものから特殊な機能樹脂を用いた成形が増えてきていること、等の理由から成形条件の設定難度が上がってきており、前記制御機構では対応が難しい。
【００３３】
そこで、本発明においては、各設定ポイントにおいて設定されるダイコア開度の設定プロファイルを保存し、成形条件に応じて保存された設定プロファイルをシフト移動させることで、これに対応するようにしている。
【００３４】
すなわち、図６（Ｃ）に示すように、各設定ポイントにおけるダイコア開度を個別に設定し直すのではなく、各設定ポイントにおけるダイコア開度の設定プロファイルを一括して記憶（保存）しておき、成形条件に応じて、記憶した設定プロファイルを操作ボタン３１あるいは操作ボタン３２で上下にシフト移動させることで（本例では上方にシフトさせることで）、例えばパリソンＰの厚さの厚い部分Ｐ１，Ｐ２を図６（Ｂ）に示すように上方にシフトさせ、図６（Ａ）に示すような膜厚ムラのない容器１０を成形するようにしている。
【００３５】
図７は、本発明を適用した制御機構の一例を示すものである。図７に示す制御機構は、図５に示す制御機構と同様、条件入力部４１とパリソンコントロール部４２とを有しており、さらに、パリソンコントロール部４２で設定された各設定ポイントにおけるダイコア開度の設定プロファイルを保存する設定プロファイル保存部４３、保存した設定プロファイルをパリソンＰの押し出し方向において上下にスライドさせる操作部３０を有する。
【００３６】
成形に際しては、図５に示す制御機構と同様、条件入力部４１において成形条件を設定する。成形条件としては、樹脂温度、押出速度、金型温度、型締速度等である。パリソンコントロール部４２では、各設定ポイントにおけるダイコア開度を設定する。ダイコア開度は、例えばコア３のＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向における位置を調整することで設定される。また、当該設定では、ダイコア開度は各設定ポイント毎に１つ１つ設定する。
【００３７】
前記パリソンコントロール部４２における設定の後、各設定ポイントにおけるダイコア開度の集合（設定プロファイル）を設定プロファイル保存部４３に記憶させる。例えば、図２（Ｃ）に示すようなパターン（設定プロファイル）をそのまま記憶させる。
【００３８】
これらを設定した後、厚さがコントロールされたパリソンＰの押し出しを開始し、成形を開始する。成形に際しては、一定時間毎に成形品の肉厚測定を行い、異常がなければ成形を再開する。
【００３９】
成形条件が変更された場合や、前記肉厚測定において異常が認められた場合には、操作部３０を操作して各設定ポイントにおけるダイコア開度の設定プロファイルをシフト移動させる。例えば操作部３０の操作ボタン３１を押すと、前記設定プロファイルは上方へとシフト移動する。具体的には、例えば設定ポイント１のダイコア開度の設定は、設定ポイント２にシフトし、設定ポイント２のダイコア開度の設定が、シフト前の設定ポイント１のダイコア開度の設定に設定される。設定ポイント２のダイコア開度の設定は、設定ポイント３に、設定ポイント３のダイコア開度の設定は、設定ポイント４にというように、シフト移動する。操作ボタン３１をさらに操作すると、設定プロファイルはさらに上方にシフト移動する。操作ボタン３２を操作した場合には、逆に設定プロファイルが下方にシフト移動する。
【００４０】
具体的には、図６に示す例では、設定プロファイルを３段階シフトさせ、パリソンＰの厚さの厚い部分Ｐ１，Ｐ２を適正な位置にシフトさせている。厚さの厚い部分Ｐ１に対応する設定ポイント１５，１６，１７のダイコア開度の設定を、設定ポイント１８，１９，２０へとシフト移動させ、厚さの厚い部分Ｐ２に対応する設定ポイント２，３，４のダイコア開度の設定を、設定ポイント５，６，７へとシフト移動させている。これにより、図６（Ｂ）に示すように、パリソンＰの厚さの厚い部分Ｐ１，Ｐ２が適正な位置にシフトし、図６（Ａ）に示すような厚みムラのない容器１０が成形される。
【００４１】
本実施形態の制御機構では、パリソンプロファイルのシフト移動を行うことができる機能を追加したことにより、各設定ポイント毎の再調整を不要とし、再調整時間をなくすことにより、成形調整時間を大幅に短縮することが可能である。
【００４２】
以上、本発明を適用した実施形態について説明してきたが、本発明がこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能であることは言うまでもない。
【００４３】
例えば、先の実施形態では、設定プロファイル全体をシフト移動させるようにしたが、設定プロファイルの一部のみをシフト移動するような構成とすることも可能である。
【００４４】
また、先の実施形態では、容器の成形を例に説明したが、サクションブロー成形に適用することも可能である。サクションブロー成形のような金型を型締めした後にパリソンを挿入する成形では、型締めのタイミング調整を行うことができないため、パリソンプロファイル（各設定ポイントにおけるダイコア開度の設定プロファイル）をシフト移動させる制御は特に有用である。
【００４５】
図８は、サクションブロー成形を説明するものであり、図８（Ａ）はサクションブロー成形装置の一例を簡略化して示すものである。サクションブロー成形装置では、図８（Ａ）に示すように、一対の金型５１，５２を型締めし、それにより形成される金型キャビティ５３内にパリソンＰを挿入した後、パリソンＰの上端及び下端をシャッター５４で封止し、パリソンＰ内に空気を吹き込んでブロー成形を行う。
【００４６】
図８（Ｂ）は、成形後の成形体６０を示すものであり、両端のバリを切り取ることにより、図８（Ｃ）に示すような管状の成形体６０が得られる。本例の管状の成形体６０は蛇腹部分６１を有しており、この蛇腹部分６１は肉厚の厚いパリソンＰで成形することが好ましい。このような場合、本発明の制御機構が有効であり、成形条件が変更になっても、即座に蛇腹部分６１のパリソンＰの厚さを適正なものとすることができる。
【００４７】
成形体の用途としては、主に、燃料タンク（ガソリンや軽油、油や冷却水、尿素水、石油に代わる代替燃料等を収容するタンク）や各種ダクト（吸気ダクト、排気ダクト等）を例示することができるが、これに限られるものではない。
【符号の説明】
【００４８】
１  ダイヘッド
２  ダイ
３  コア
１０  容器
２１，４１  条件入力部
２２，４２  パリソンコントロール部
３０  操作部
３１，３２  操作ボタン
４３  設定プロファイル保存部
５１，５２  金型
５３  キャビティ
５４  シャッター
６０  成形体
６１  蛇腹部分
【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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