(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、該ブロー成形部をブロー成形して容器とするブロー成形容器用前成形体の圧縮成形装置で、
該口頸部の上端面と共に、該口頸部の外周面の、少なくとも下部以外の部分を規定する第一の成形型手段と、該ブロー成形部の外面を規定する第二の成形型手段と、該第一の成形型手段に形成されている中央貫通開口に移動自在に挿通せしめられ、少なくとも該ブロー成形部の内面を規定する第三の成形型手段とを具備し、
該第二の成形型手段内に軟化或いは溶融状態の合成樹脂素材が充填され、次いで該第一の成形型手段、該第二の成形型手段及び第三の成形型手段が相互に協働して仮成形型空洞を規定する状態に閉じられ、しかる後に該第一の成形型手段と該第二の成形型手段との関係は変化せしめられることなく維持されるが、該第三の成形型手段が該第一の成形型手段及び該第二の成形型手段に対して移動せしめられて、該仮成形型空洞における該ブロー成形部を規定している部分の厚さが低減せしめられる、ことを特徴とする装置。
【請求項２】
該第三の成形型手段は、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し、該第一の成形型手段は、該口頸部の外周面の、少なくとも下部以外の部分を規定する第一の型部材と、該口頸部の該上端面と共に、該口頸部の内周面の、該下部以外の部分を規定する第二の型部材とを有する、請求項１記載の装置。
【請求項３】
該第三の成形型手段は、該ブロー成形部の内面と共に、該口頸部の内周面の全体を規定し、該第一の成形型手段は、該口頸部の外周面の、少なくとも下部以外の部分を規定する第一の型部材と、該口頸部の該上端面を規定する第二の型部材とを有する、請求項１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前成形体を圧縮成形する装置に関する。
【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、次のとおりの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型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、第一の成形型手段と第二の成形型手段と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。前成形体のブロー成形部における寸法の若干の変動は特に問題を生成せしめることはないが、口頸部の高さ、内外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、前成形体を圧縮成形する際の上述したとおりの問題を解決するために、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。
【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、前成形体の口頸部の形状及び寸法を一定にせしめると共に前成形体の全高を一定にせしめることができる、前成形体を圧縮成形するための新規且つ改良された装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上記主たる技術的課題を達成する圧縮成形装置として、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、該ブロー成形部をブロー成形して容器とするブロー成形容器用前成形体の圧縮成形装置で、
該口頸部の上端面と共に、該口頸部の外周面の、少なくとも下部以外の部分を規定する第一の成形型手段と、該ブロー成形部の外面を規定する第二の成形型手段と、該第一の成形型手段に形成されている中央貫通開口に移動自在に挿通せしめられ、少なくとも該ブロー成形部の内面を規定する第三の成形型手段とを具備し、
該第二の成形型手段内に軟化或いは溶融状態の合成樹脂素材が充填され、次いで該第一の成形型手段、該第二の成形型手段及び第三の成形型手段が相互に協働して仮成形型空洞を規定する状態に閉じられ、しかる後に該第一の成形型手段と該第二の成形型手段との関係は変化せしめられることなく維持されるが、該第三の成形型手段が該第一の成形型手段及び該第二の成形型手段に対して移動せしめられて、該仮成形型空洞における該ブロー成形部を規定している部分の厚さが低減せしめられる、ことを特徴とする装置が提供される。
【００１１】
好適実施形態においては、該第三の成形型手段は、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し、該第一の成形型手段は、該口頸部の外周面の、少なくとも下部以外の部分を規定する第一の型部材と、該口頸部の該上端面と共に、該口頸部の内周面の、該下部以外の部分を規定する第二の型部材とを有する。他の好適実施形態においては、該第三の成形型手段は、該ブロー成形部の内面と共に、該口頸部の内周面の全体を規定し、該第一の成形型手段は、該口頸部の外周面の、少なくとも下部以外の部分を規定する第一の型部材と、該口頸部の該上端面を規定する第二の型部材とを有する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成された圧縮成形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。
【００１３】
図１には、本発明の圧縮成形装置の好適実施形態によって成形される前成形体の典型例が図示されている。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１４と半球状の底部１６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の内周面下端部からブロー成形部６の内周面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円錐台形状部１７が存在する。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。
【００１４】
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１８、第二の成形型手段２０及び第三の成形型手段２２を含んでいる。第一の成形型手段１８及び第三の成形型手段２２は、昇降動せしめられる可動基板２４に装着されている。一方、第二の成形型手段２０は静止基板（図示していない）に装着されている。所望ならば、第一の成形型手段１８及び第三の成形型手段２２を可動基板２４に装着することに代えて或いはこれに加えて、第二の成形型手段２０を可動基板に装着し、第一の成形型手段１８及び第三の成形型手段２２に対して第二の成形型手段２０を相対的に昇降動せしめることもできる。
【００１５】
図示の実施形態における第一の成形型手段１８は、第一の型部材２６と第二の型部材２８とを有する。第二の型部材２８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２９を介して可動基板２４から懸架せしめられており、可動基板２４の昇降動に応じて昇降動せしめられる。第一の型部材２６は第二の型部材２８の下端部に組み合わされている。第一の型部材２６は１８０度の角度に渡って延在する円弧状の２個の部分２６ａ及び２６ｂから構成されており、周方向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、第一の型部材２６は、可動基板２４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周方向に移動せしめられる。第一の型部材２６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３０を有する。第二の型部材２８は下方に突出する薄肉円筒形状の突出部３２を有し、かかる突出部３２の外周面３４は前成形体２における口頸部４の内周面上部を規定する。また、第二の型部材２８における突出部３２の基端に位置する下方に向いた環状肩面３６は前成形体２における口頸部４の上端面を規定する。
【００１６】
第二の成形型手段２０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３８が形成されている。かかる突出部３８の内側には下方に延びる盲穴４０が形成されている。突出部３８の上面４２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４０の内面４４は、前成形体２における口頸部４の内周面下部（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。
【００１７】
第一の成形型手段１８の第二の型部材２８には、その中央部を貫通して延びる中央貫通開口４６が形成されており、第三の成形型手段２２はかかる中央貫通開口４６に移動自在に挿通せしめられている細長い円柱形状部材から構成されている。かかる第三の成形型手段２２の外周面中間部には上方を向いた肩面４８が形成されており、肩面４８より上方の部分の外周面５０は実質上鉛直に延びる円筒形状である。外周面５０の外径は上記中央貫通開口４６の内径に対応せしめられている。肩面４８よりも下方の部分の外周面５２は実質上鉛直に延びる円筒形状部と、これに続いて下方に向かって内径が若干減少する円錐台形状部と、更にこれに続いて実質上鉛直に延びる円筒形状部を有し、下端部は半球面形状である。第三の成形型手段２２における肩面４８よりも下方の外周面は、前成形体２における口頸部４の内周面下部と共にブロー成形部６の内面を規定する。第三の成形型手段２２の上端には、可動基板２４に対して第三の成形型手段２２を昇降動せしめる昇降動手段５４（その一部のみを図示している）が付設されている。昇降動手段５４は油圧乃至空気圧シリンダ機構の如き適宜の手段から形成することができる。第三の成形型手段２２は、第一の成形型手段１８に対して、肩面４８が第一の成形型手段１８の第二の型部材２８に形成されている突出部３２の下端面に当接せしめられる上昇位置（図１に図示する位置）から下方に相対的に昇降動せしめられる。
【００１８】
上述したとおりの圧縮成形装置による前成形体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２４は上昇位置に移動せしめられており、第一の成形型手段１８及び第三の成形型手段２２は第二の成形型手段２０に対して上方に離隔せしめられている。そして、第二の成形型手段２０の盲穴４０内に軟化或いは溶融状態の合成樹脂素材５６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５６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５６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。本発明に従う圧縮成形方法の好適実施形態においては、可動基板２４を下降せしめて第二の成形型手段２０に対して第一の成形型手段１８を最下降位置まで下降せしめた時（第三の成形型手段２２は第一の成形型手段１８に対して最上位置に位置せしめられており第一の成形型手段１８と共に下降せしめられる）に規定される仮成形空洞（即ち図３に示す状態で規定される仮成形空洞）の容積Ｖ１よりも若干大きい体積Ｖ２の合成樹脂素材５６を充填する。
【００１９】
次いで、可動基板２４を下降せしめて、第二の成形型手段２０に対して第一の成形型手段１８及び第三の成形型手段２２を下降せしめ（この際には第三の成形型手段２２は第一に成形型手段１８に対しては最上位置に位置せしめられている）、合成樹脂素材５６を漸次圧縮する。而して、上述したとおり、充填された合成樹脂素材５６の体積Ｖ２は第二の成形型手段２０に対して第一に成形型手段１８を最下降位置まで下降せしめた時に規定される仮成形空洞の容積Ｖ１よりも大きく、それ故に可動基板２４を所要圧力で下降せしめても、圧縮成形の初期段階においては第一の成形型手段１８及び第三の成形型手段２２を図３に図示する位置まで下降せしめることができず、第一の成形型手段１８及び第三の成形型手段２２は図３に図示する位置よりも若干だけ上方に位置せしめられる。時間の経過と共に充填された合成樹脂素材５６が冷却せしめられ漸次収縮されると、これに応じて第一の成形型手段１８及び第三の成形型手段２２が漸次下降せしめられる。そして、合成樹脂素材５６の体積が仮成形空洞の容積Ｖ１まで低減せしめられると、第一の成形型手段１８及び第三の成形型手段２２は図３に図示する位置まで下降せしめられ、仮成形空洞が規定される。
【００２０】
しかる後においても、合成樹脂素材５６は冷却され続けその体積は漸次減少せしめられる。本発明に従って構成された圧縮成形方法及び装置においては、上述したとおりにして仮成形空洞が規定された後においては、合成樹脂素材５６の収縮に応じて第三の成形型手段２２が所定圧力で下降せしめられる。図３と図４を比較参照することによって理解される如く、仮成形空洞が規定されている図３に図示する状態から図４に図示する状態に向けて第三の成形型手段２２が漸次下降せしめられると、仮成形空洞内における前成形体２の口頸部４を規定する部分の形状及び寸法は実質上変化せしめられないが、ブロー成形部６を規定する部分の厚さ、特にブロー成形部６の下端部を規定する部分が漸次低減せしめられる。かくして、合成樹脂素材５６が充分に冷却されるまで第三の成形型手段２２が漸次下降されて図４に図示する状態に至り、前成形体２が成形される。第一の成形型手段１８に対して第三の成形型手段２２を下降せしめると、図３及び図４を比較参照することによって理解される如く、第一の成形型手段１８における第二の型部材２８に形成されている突出部３２の下端面と第三の成形型手段２２の肩４８との間が離間せしめられ、両者間に若干の間隙５８が生成される。しかしながら、第三の成形型手段２２が下降される際には、特に前成形体２の口頸部４を規定する部分においては合成樹脂素材５６が相当低い温度まで冷却されており、本発明者等の経験によれば上記間隙５８に合成樹脂素材５６が流入することはない（仮に、上記間隙５８に合成樹脂素材５６が若干流入したとしても、上記間隙は前成形体２の口頸部４における内周面の下部に対応して位置する故に、口頸部４の密封性に悪影響が及ぼされることはない）。
【００２１】
上述したとおりの圧縮成形においては次の事実が注目されるべきである。即ち、充填された合成樹脂素材５６の体積に若干の変動が存在していても、図３に図示する状態は必ず確立され、合成樹脂素材５６の充填量の変動は図３に図示する状態からの第三の成形型手段２２の下降量の変動によって補償される。従って、前成形体２の口頸部４の形状及び寸法を実質上変動せしめることなく、ブロー成形部６の肉厚を変動せしめることによって合成樹脂素材５６の充填量の変動が補償される。
【００２２】
所要形状に圧縮成形された合成樹脂素材５６が充分に冷却された後においては、可動基板２４を上昇せしめて第二の成形型手段２０から成形された前成形体２を離脱せしめる。次いで、第一の成形型手段１８に対して第三の成形型手段２２を上昇せしめると共に第一の成形型手段１８における第一の型部材２６を構成している２個の部分２６ａ及び２６ｂを半径方向外方に移動せしめ、第一の成形型手段１８及び第三の成形型手段２２からも前成形体２を離脱せしめ、かくして圧縮成形された前成形体２を取り出すことができる。
【００２３】
図５乃至７図は圧縮成形方法及び装置の変形例を図示している。図５乃至図７に図示する変形例においては、第一の成形型手段１１８における第二の型部材１２８は薄肉円筒形状の突出部（図２における突出部３２を参照されたい）が存在しない。従って、第一の成形型手段１１８の第二の型部材１２８は、前成形体２における口頸部４の上端面のみを規定し、口頸部４の内周面を規定することはない。図５乃至図７に図示する変形例においては、第三の成形型手段１２２の外周面に肩面（図２における肩面４８を参照されたい）が存在せす、第三の成形型手段１２２の外周面上半部は実質上鉛直に延びる円筒形状であり、第三の成形型手段１２２は、前成形体２における口頸部４の全内周面とブロー成形部６の全内面とを規定している。図５乃至図７に図示する変形例においては、仮成形空洞を規定している図６に図示する状態から、第一の成形型手段１１８に対して第三の成形型手段１２２を下降せしめても、成形空洞の内側に間隙（図４における間隙５８を参照されたい）が生成されることがない。他方、図５乃至図７に図示する変形例においては、前成形体２の口頸部４が所要とおりの形状にせしめられたが、合成樹脂素材１５６が未だ充分に冷却されない状態の時に、口頸部４の内周面下部のみならず、口頸部４の密封性にとって比較的重要であることが少なくない内周面上部に対して第三の成形型手段１２２が移動せしめられて両者間に、回避することが望ましい滑りが生成される。図５乃至図７に図示する圧縮成形装置及びこれを使用した圧縮成形方法の上述した点以外は図２乃至図４に図示する圧縮成形装置及びこれを使用した圧縮成形方法と実質上同一である。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の圧縮成形装置によれば、局部的に低強度の部分を前成形体に生成せしめる等の問題を付随せしめることなく、合成樹脂素材の充填量の変動にかかわらず、前成形体の口頸部の形状及び寸法を一定にせしめると共に前成形体の全高を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。
【図５】  本発明の圧縮成形装置の変形例を、圧縮成形工程の初期状態で示す断面図。
【図６】  図５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７】  図５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
１８：第一の成形型手段
２０：第二の成形型手段
２２：第三の成形型手段
５６：合成樹脂素材
１１８：第一の成形型手段
１２０：第二の成形型手段
１２２：第三の成形型手段
１５６：合成樹脂素材
【図１】
0004724920.tif 000002
【図２】
0004724920.tif 000003
【図３】
0004724920.tif 000004
【図４】
0004724920.tif 000005
【図５】
0004724920.tif 000006
【図６】
0004724920.tif 000007
【図７】
0004724920.tif 000008