(57)【要約】【課題】樹脂材料の性質に係わることなく、溶融樹脂の径が細くなったり、溶融樹脂がドローダウンしたりすることを防止し、しわのないプリフォームを成形すること。【解決手段】本発明のプリフォーム圧縮成形装置は、溶融樹脂６１’を吐出口７から上方に向けて押し出す押出装置５０と、押出装置５０の上方に設けられ、上方に向けて押し出された溶融樹脂６１’を側方から支持するとともに、溶融樹脂６１’を切断して溶融樹脂塊６１を生成する切断支持部１０とを備えている。押出装置５０の上方には、切断支持部１０によって側方から支持された溶融樹脂塊６１を金型３０のメス型３１の上方まで搬送する樹脂供給ロータリー（搬送機構）２５が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融樹脂を吐出口から上方に向けて押し出す押出装置と、
押出装置の上方に設けられ、上方に向けて押し出された溶融樹脂を側方から支持するとともに、溶融樹脂を切断して溶融樹脂塊を生成する切断支持部と、
切断支持部によって側方から支持された溶融樹脂塊を金型のメス型の上方まで搬送する搬送機構と、
を備えたことを特徴とするプリフォーム圧縮成形装置。
【請求項２】
搬送機構は、切断支持部によって側方から支持された溶融樹脂塊が金型のメス型の上方に位置したときに、当該溶融樹脂塊に上方から気体を噴射して、溶融樹脂塊を金型内に投入する気体噴射部を有することを特徴とする請求項１記載のプリフォーム圧縮成形装置。
【請求項３】
押出装置の上端に、押出装置の吐出口に対応して配置された供給孔を有する付加的押出ダイを取り外し自在に設けたことを特徴とする請求項１記載のプリフォーム圧縮成形装置。
【請求項４】
押出装置の吐出口から、上方に向けて溶融樹脂を押し出す押出工程と、
押出装置の上方に設けられた切断支持部によって、上方に向けて押し出された溶融樹脂を側方から支持するとともに、溶融樹脂を切断して溶融樹脂塊を生成する切断支持工程と、
切断支持部によって側方から支持された溶融樹脂塊を、搬送機構によって金型のメス型の上方まで搬送する搬送工程と、
を備えたことを特徴とするプリフォーム圧縮成形方法。
【請求項５】
溶融樹脂塊が金型のメス型の上方に位置したときに、当該溶融樹脂塊に上方から気体を噴射して、溶融樹脂塊を金型内に投入する投入工程をさらに備えたことを特徴とする請求項４記載のプリフォーム圧縮成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器などをブロー成形するために用いられるプリフォームを成形するプリフォーム圧縮成形装置およびプリフォーム圧縮成形方法に係り、とりわけ、溶融樹脂の径が細くなったり、溶融樹脂がドローダウンしたりすることを防止することによって、しわのないプリフォームを確実に成形するプリフォーム圧縮成形装置およびプリフォーム圧縮成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリフォームを圧縮成形によって製造する際には、図８に示すように、溶融樹脂６１’が押出装置５０の吐出口７から鉛直下方に押し出される。このように押し出された溶融樹脂６１’は、重力の影響でドローダウンし、径の細い部分６１’ｎが生じることがある。このような溶融樹脂６１’をカッターによって切断して溶融樹脂塊を得て、図示しない金型に投入して圧縮成形すると、溶融樹脂塊の径の細くなった部分で、プリフォームの表面にしわが形成されることがある。また、溶融樹脂６１’のドローダウンが大きいと、溶融樹脂塊が２つに分離して圧縮成形そのものが不可能となる場合もある。
【０００３】
このようなプリフォームを圧縮成形する際のドローダウンを防止する方法として、多官能成分を０．０１乃至０．３モル％ 含有し、溶融張力が４０ｍＮ以上であるポリエステル樹脂を用いることによってドローダウンを防止する方法が知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−１７１０８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の発明によると、樹脂材料の性質が一定程度決まってしまい、容器としての性能、リサイクル性、ブロー成形性、樹脂の製造コスト等の様々な要因をバランス良く満たすことができない。
【０００５】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、樹脂材料の性質に係わることなく、溶融樹脂の径が細くなったり、溶融樹脂がドローダウンしたりすることを防止し、しわのないプリフォームを成形することができるプリフォーム圧縮成形装置およびプリフォーム圧縮成形方法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】
【０００６】
本発明は、溶融樹脂を吐出口から上方に向けて押し出す押出装置と、
押出装置の上方に設けられ、上方に向けて押し出された溶融樹脂を側方から支持するとともに、溶融樹脂を切断して溶融樹脂塊を生成する切断支持部と、
押出装置の上方に設けられ、切断支持部によって側方から支持された溶融樹脂塊を金型のメス型の上方まで搬送する搬送機構と、
を備えたことを特徴とするプリフォーム圧縮成形装置である。
【０００７】
このような構成により、樹脂材料の性質に係わることなく、溶融樹脂の径が細くなったり、溶融樹脂がドローダウンしたりすることを防止し、しわのないプリフォームを成形することができる。
【０００８】
本発明は、搬送機構が、切断支持部によって側方から支持された溶融樹脂塊が金型のメス型の上方に位置したときに、当該溶融樹脂塊に上方から気体を噴射して、溶融樹脂塊を金型内に投入する気体噴射部を有することを特徴とするプリフォーム圧縮成形装置である。
【０００９】
このような構成により、切断支持部によって側方から支持された溶融樹脂塊を、金型内に確実に投入することができる。
【００１０】
本発明は、押出装置の上端に、押出装置の吐出口に対応して配置された供給孔を有する付加的押出ダイを取り外し自在に設けたことを特徴とするプリフォーム圧縮成形装置である。
【００１１】
このような構成により、付加的押出ダイに溶融樹脂が付着して汚れた場合であっても取り外して容易に洗浄することができる。また、付加的押出ダイと切断支持部とが干渉して摩耗したり破損したりした場合であっても、新しい付加的押出ダイに取り替えることができるので、維持コストを低く抑えることができる。
【００１２】
本発明は、押出装置の吐出口から、上方に向けて溶融樹脂を押し出す押出工程と、
押出装置の上方に設けられた切断支持部によって、上方に向けて押し出された溶融樹脂を側方から支持するとともに、溶融樹脂を切断して溶融樹脂塊を生成する切断支持工程と、
切断支持部によって側方から支持された溶融樹脂塊を、押出装置の上方に設けられた搬送機構によって金型のメス型の上方まで搬送する搬送工程と、
を備えたことを特徴とするプリフォーム圧縮成形方法である。
【００１３】
このような構成により、樹脂材料の性質に係わることなく、溶融樹脂の径が細くなったり、溶融樹脂がドローダウンしたりすることを防止し、しわのないプリフォームを成形することができる。
【００１４】
本発明は、溶融樹脂塊が金型のメス型の上方に位置したときに、当該溶融樹脂塊に上方から気体を噴射して、溶融樹脂塊を金型内に投入する投入工程をさらに備えたことを特徴とするプリフォーム圧縮成形方法である。
【００１５】
このような構成により、切断支持部によって側方から支持された溶融樹脂塊を、金型内に確実に投入することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、押出装置によって上方に向けて溶融樹脂を押し出すため、樹脂材料の性質に係わることなく、溶融樹脂の径が細くなったり、溶融樹脂がドローダウンしたりすることを防止することができ、しわのないプリフォームを成形することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
第１の実施の形態
以下、本発明に係るプリフォーム圧縮成形装置およびプリフォーム圧縮成形方法の第１の実施の形態について、図面を参照して説明する。ここで、図１乃至図６は本発明の第１の実施の形態を示す図である。
【００１８】
図１および図４に示すように、プリフォーム圧縮成形装置は、ペレット状の樹脂を溶融して得た溶融樹脂６１’を、横断面が円形の吐出口７から上方に向けて押し出す押出装置５０と、押出装置５０の上方に設けられ、上方に向けて押し出された溶融樹脂６１’を側方から支持するとともに、溶融樹脂６１’を切断して溶融樹脂塊６１を生成する切断支持部１０と、押出装置５０の上方に設けられ、切断支持部１０によって側方から支持された溶融樹脂塊６１を金型３０のメス型３１の上方まで搬送する円形の樹脂供給ロータリー（搬送機構）２５とを備えている。なお、溶融樹脂６１’は、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリ乳酸（ＰＬＡ）等の熱可塑性樹脂からなっている。
【００１９】
また、図１乃至図３に示すように、切断支持部１０は樹脂供給ロータリー２５の下面に設けられている。また、図４に示すように、樹脂供給ロータリー２５はＲ１方向に回転可能となっている。
【００２０】
このうち切断支持部１０は、図１乃至図４に示すように、樹脂供給ロータリー２５の下面に設けられ、上方に向けて押し出された溶融樹脂６１’を側方から支持する一対の樹脂ガイド１６，１７と、一対の樹脂ガイド１６，１７の間に設けられ、一対の樹脂ガイド１６，１７によって側方から支持された溶融樹脂６１’を切断して溶融樹脂塊６１を生成するカッター（切断部）１５とを有している。また、図４に示すように、切断支持部１０は、樹脂供給ロータリー２５下面に円周状で複数個設けられている。
【００２１】
また、図１に示すように、押出装置５０は、ペレット状の樹脂を溶融して押し出す押出機１と、押出機１の下流側に設けられ、一定量の溶融樹脂６１’を供給するギヤポンプなどからなる定量供給装置２とを有している。なお、成形するプリフォーム６０（図５参照）に求める精度や、押出機１の性能などによっては、この定量供給装置２を省略することもできる。
【００２２】
また、図１および図４に示すように、押出装置５０は、定量供給装置２から供給された溶融樹脂６１’を上面に設けられた吐出口７へと導く供給路６を有する押出ダイ３を含んでいる。
【００２３】
また、図１および図３に示すように、樹脂供給ロータリー２５は、切断支持部１０によって側方から支持された溶融樹脂塊６１が金型３０のメス型３１の上方に位置したときに、当該溶融樹脂塊６１に上方から空気や窒素などの気体を噴射して、溶融樹脂塊６１を金型３０内に投入する気体噴射部２１を有している。
【００２４】
この気体噴射部２１は、図１乃至図３に示すように、樹脂供給ロータリー２５の下面のうち、一対の樹脂ガイド１６，１７の間であって、樹脂供給ロータリー２５の回転方向Ｒ１の前方に設けられた噴射口２３と、当該噴射口２３に気体供給装置（図示せず）からの気体を導く気体流入路２２とを有している。
【００２５】
また、図３に示すように、金型３０は、溶融樹脂塊６１が投入されるメス型３１と、メス型３１に対向して配置され、メス型３１内に挿入されることによって、メス型３１内に投入された溶融樹脂塊６１を圧縮しプリフォーム６０を生成するオス型３２と、メス型３１の上方であってオス型３２の側方に設けられ、水平方向にスライド自在なスライド型３３とを備えている。
【００２６】
このような金型３０は、図４に示すように、樹脂供給ロータリー２５の下流側に設けられた円形状の成形ロータリー３５に円周状で複数個設けられている。この成形ロータリー３５は、Ｒ２方向に回転可能となっている。ところで、本願において「下流」とは、ペレット状の樹脂からプリフォーム６０を成形する過程において、下流にあることを意味する。
【００２７】
また、図４に示すように、成形ロータリー３５の下流側には、金型３０によって成形されたプリフォーム６０が排出されて収容される収容部４２と、収容部４２に収容されたプリフォーム６０を排出路４３に搬送する円形状の搬送ロータリーとが設けられている。この搬送ロータリーは、Ｒ３方向に回転可能となっている。
【００２８】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について述べる。
【００２９】
まず、図示しない供給装置によって、ペレット状の樹脂が押出機１に供給される。
【００３０】
次に、押出機１内で、ペレット状の樹脂が溶融されて溶融樹脂６１’となり、一定量の溶融樹脂６１’が定量供給装置２によって押出装置５０の押出ダイ３に供給される（図１参照）。その後、溶融樹脂６１’が、供給路６を介して押出ダイ３の上面に設けられた吐出口７まで導かれ、当該吐出口７から上方に向けて押し出される（押出工程）（図１参照）。このとき、樹脂供給ロータリー２５はＲ１方向に回転している（図４参照）。
【００３１】
このように、溶融樹脂６１’は上方に向かって押し出されるので、この溶融樹脂６１’が自重によって伸びることがない。このため、樹脂材料の性質に係わることなく、溶融樹脂６１’の径が細くなったり、溶融樹脂６１’がドローダウンしたりすることを防止できる。
【００３２】
次に、上方に向けて押出装置５０の吐出口７から押し出された溶融樹脂６１’は、樹脂供給ロータリー２５の下面に設けられた切断支持部１０の一対の樹脂ガイド１６，１７によって側方から支持されるとともに、切断支持部１０のカッター１５によって切断され、溶融樹脂塊６１が生成される（切断支持工程）（図１および図４参照）。
【００３３】
このように、溶融樹脂６１’は、樹脂ガイド１６，１７によって側方から支持されながら、樹脂供給ロータリー２５の下面に固定され、可動部を有さないカッター１５によって切断される。このため、溶融樹脂６１’は飛び散りにくく、プリフォーム圧縮成形装置に溶融樹脂６１’が付着して、作動不良となることを防止することができる。
【００３４】
次に、溶融樹脂塊６１は、切断支持部１０の一対の樹脂ガイド１６，１７およびカッター１５によって支持されながら、樹脂供給ロータリー２５によって、金型３０のメス型３１の上方まで搬送される（搬送工程）（図２および図４参照）。具体的には、溶融樹脂塊６１は、慣性力によってカッター１５に当接しつつ、半径方向外方に働く遠心力によって樹脂ガイド１６に当接しながら、樹脂供給ロータリー２５によって金型３０のメス型３１の上方まで搬送される（図２および図４参照）。ところで、図２および図４に示すように、融性樹脂材料塊６１の半径方向内方にも樹脂ガイド１７が設けられているので、より安定した状態で溶融樹脂塊６１を支持しつつ搬送することができる。
【００３５】
次に、溶融樹脂塊６１が成形ロータリー３５に設けられた金型３０のメス型３１の上方に位置したときに、溶融樹脂塊６１の上方に位置する気体噴射部２１の噴射口２３から気体が噴射されて、溶融樹脂塊６１が金型３０のメス型３１内に投入される（投入工程）（図３および図４参照）。このため、切断支持部１０の一対の樹脂ガイド１６，１７およびカッター１５によって支持された溶融樹脂塊６１を、金型３０のメス型３１内に確実に投入することができる。
【００３６】
このとき、図４に示すように、金型３０は、樹脂供給ロータリー２５の下方にメス型３１が、樹脂供給ロータリー２５の上方にオス型３２とスライド型３３が位置するよう、型開きしている。
【００３７】
次に、２つのスライド型３３が、水平方向に移動して閉じるとともに、メス型３１に密着する（図３参照）。その後、オス型３２が押し込みロッド３９によってメス型３１内に挿入され、メス型３１内に投入された溶融樹脂塊６１が圧縮される（図３参照）。このことによって、メス型３１、オス型３２およびスライド型３３の形状に基づいたプリフォーム６０が生成される（図５参照）。このとき、成形ロータリー３５はＲ２方向に回転している（図４参照）。
【００３８】
次に、金型３０内で生成されたプリフォーム６０が排出ロータリー４５に設けられた収容部４２付近にくると、金型３０が再び開く。そして、生成されたプリフォーム６０は金型３０から排出され、収容部４２に収容される。その後、収容部４２に収容されたプリフォーム６０は、Ｒ３方向に回転している排出ロータリー４５によって排出路４３まで運ばれる（図４参照）。
【００３９】
上述のように、本発明によると、溶融樹脂６１’が押出ダイ３の吐出口７から上方に向かって押し出されるので、当該溶融樹脂６１’が自重によって伸びることがない。このため、樹脂材料の性質に係わることなく、溶融樹脂６１’の径が細くなったり、溶融樹脂６１’がドローダウンしたりすることを防止できる。この結果、しわのない、品質の優れたプリフォーム６０を効率よく生成することができる。
【００４０】
ところで、上記では、溶融樹脂塊６１に対して半径方向内方と半径方向外方に配置された一対の樹脂ガイド１６，１７を用いて説明したが、これに限ることなく、溶融樹脂塊６１に対して半径方向外方にのみ（すなわち、カッター１５に対して半径方向外方にのみ）に、樹脂ガイド１６が設けられていてもよい。
【００４１】
また、上記では、一対の樹脂ガイド１６，１７と、一対の樹脂ガイド１６，１７の間に設けられたカッター１５とからなる切断支持部１０を用いて説明したが、これに限ることなく、例えば、図６に示すような円弧状のカッター１９からなる切断支持部１０を用いることもできる。
【００４２】
第２の実施の形態
次に図７により本発明の第２の実施の形態について説明する。図７に示す第２の実施の形態は、押出装置５０の押出ダイ３の上端に、押出装置５０の吐出口７に対応して配置された供給孔９を有する付加的押出ダイ８を取り外し自在に設けたものであり、その他の構成は図１乃至図６に示す第１の実施の形態と略同一である。
【００４３】
図７に示す第２の実施の形態において、図１乃至図６に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４４】
図７に示すように、押出装置５０の押出ダイ３の上端に、押出装置５０の吐出口７に対応して配置された供給孔９を有する付加的押出ダイ８が取り外し自在に設けられている。具体的には、図７に示すように、押出ダイ３はテーパ部３’を有し、付加的押出ダイ８は当該テーパ部３’と係合する凹部８’を有している。そして、押出ダイ３と付加的押出ダイ８とは、ネジなどの連結部材（図示せず）によって連結されている。
【００４５】
図７において、付加的押出ダイ８は押出ダイ３に取り外し自在となっているので、付加的押出ダイ８に溶融樹脂６１’が付着して汚れた場合であっても取り外して容易に洗浄することができる。また、付加的押出ダイ８とカッター１５とが干渉して摩耗したり破損したりした場合であっても、新しい付加的押出ダイ８に取り替えることができるので、維持コストを低く抑えることができる。
【００４６】
また、異なる供給孔９を有する付加的押出ダイ８を複数準備しておくことによって、付加的押出ダイ８を交換するだけで、異なる径の溶融樹脂塊６１を適宜生成することができる。このため、成形しようとするプリフォーム６０の大きさや形状に合わせて、容易に適切な溶融樹脂塊６１を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるプリフォーム圧縮成形装置の押出装置、切断支持部および樹脂供給ロータリーを示す断面図。
【図２】本発明の第１の実施の形態によるプリフォーム圧縮成形装置の切断支持部の斜視図。
【図３】本発明の第１の実施の形態によるプリフォーム圧縮成形装置の金型、切断支持部および樹脂供給ロータリーを示す断面図。
【図４】本発明の第１の実施の形態によるプリフォーム圧縮成形装置およびプリフォーム圧縮成形方法によって生成されたプリフォームを示す断面図。
【図５】本発明の第１の実施の形態によるプリフォーム圧縮成形装置の平面図。
【図６】本発明の第１の実施の形態の変形例によるプリフォーム圧縮成形装置の切断支持部の斜視図。
【図７】本発明の第２の実施の形態によるプリフォーム圧縮成形装置の押出装置の断面図。
【図８】従来のプリフォーム圧縮成形装置の押出装置の断面図。
【符号の説明】
【００４８】
１      押出機
２      定量供給装置
３      押出ダイ
３’    テーパ部
６      供給路
７      吐出口
８      付加的押出ダイ
８’    凹部
９      供給孔
１０    切断支持部
１５    カッター（切断部）
１６  （半径方向外方の）樹脂ガイド
１７  （半径方向内方の）樹脂ガイド
２１    気体噴射部
２２    気体流入路
２３    噴射口
２５    樹脂供給ロータリー（搬送機構）
３０    金型
３１    メス型
３２    オス型
３３    スライド型
３５    成形ロータリー
３９    押し込みロッド
４２    収容部
４３    排出路
４５    排出ロータリー
５０    押出装置
６０    プリフォーム
６１    溶融樹脂塊
６１’  溶融樹脂
【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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