(57)【要約】【課題】製造処理の問題を最小限に抑えた容器または容器のプリフォームを製造する、流動長対壁厚比が高くおよび材料応力を低くする射出成形処理及びその装置を提供する。【解決手段】本発明の射出成形金型２は、基底部及び側壁部を有する成形金型キャビティを間に形成する閉鎖構造で互いに結合されている第１の成形金型部及び第２の成形金型部と、物品に成形される溶融材料を成形金型キャビティ１０へ射出する射出装置と、第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部が成形金型キャビティ１０の体積を変化させるような閉鎖構造にあるとき可動である第１の成形金型部及び第２の成形金型部のうちの一方の少なくとも一部分と、第１の成形金型部及び第２の成形金型部のうちの前記一方の少なくとも一部分を第１の方向及び第２の方向に選択的に動かして、成形金型キャビティ１０の体積をそれぞれ増減するアクチュエータとを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基底及び側壁を有する物品を射出成形するための射出成形金型であって、
第１の成形金型部及び第２の成形金型部であって、その間に成形金型キャビティを形成するように完全閉鎖構造で互いに結合され、前記完全閉鎖構造において、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部は前記成形金型キャビティで成形される前記物品の外形を形成するキャビティの外面を形成し、前記成形金型キャビティは成形される物品の基底及び側壁をそれぞれ形成する基底形成部及び側壁形成部を有する、第１の成形金型部及び第２の成形金型部と、
前記物品に成形される溶融材料を前記成形金型キャビティへ射出する射出装置と、
前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部が前記完全閉鎖構造にあって、前記成形金型キャビティの体積を前記完全閉鎖構造内で変化させるとき可動である、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部のうちの一方の少なくとも一部分と、
前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部のうちの前記一方の少なくとも一部分を第１の方向及び第２の方向に選択的に動かして、前記完全閉鎖構造内で前記成形金型キャビティの体積をそれぞれ増減するアクチュエータと、
を備える射出成形金型。
【請求項２】
請求項１において、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部のうちの前記一方の少なくとも一部分は、前記第１の成型金型部及び前記第２の成型金型部のうちの一方の可動部である、射出成形金型。
【請求項３】
請求項１において、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部のうちの前記一方の少なくとも一部分は、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部のうちの一方の全体である、射出成形金型。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項において、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部はそれぞれ雄部及び雌部であり、前記雄部及び前記雌部は、基底部及び前記基底部から伸張している環状の側壁を有する前記成形金型キャビティをその間に形成する、射出成形金型。
【請求項５】
請求項４において、前記射出装置は、前記成形金型キャビティの前記基底部に開口している、射出成形金型。
【請求項６】
請求項４または請求項５において、前記射出装置は前記雄部を通って伸張している、射出成形金型。
【請求項７】
請求項４または請求項５において、前記射出装置は前記雌部を通って伸張している、射出成形金型。
【請求項８】
請求項４から７のいずれか一項において、前記第１の成形金型部は、前記第２の成形金型部に形成された細長いキャビティに受け入れられる細長いコアである、射出成形金型。
【請求項９】
請求項８において、前記可動部は前記コアの自由端に面している前記第２の成形金型部の基底部である、射出成形金型。
【請求項１０】
請求項２において、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部はそれぞれ雄部及び雌部であり、
前記雄部及び前記雌部は、基底部及び前記基底部から伸張している環状の側壁を有する前記成形金型キャビティをその間に形成し、
前記第１の成形金型部は、前記第２の成形金型部に形成された細長いキャビティに受け入れられる細長いコアであり、
前記可動部は前記コアの自由端のパッドである、射出成形金型。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項において、複数の成形金型キャビティを有する射出成形金型であって、各成形金型キャビティは、それぞれ一対の前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部によって形成され、それぞれ射出装置を有し、
前記アクチュエータは、前記複数の成形金型キャビティの体積を同時にそれぞれ増減する共有アクチュエータである、射出成形金型。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項において、前記アクチュエータの動きの方向を制御する制御機構をさらに備えた、射出成形金型。
【請求項１３】
請求項１２において、前記制御機構は、前記アクチュエータまたは前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部のうちの前記一方の少なくとも一部分が特定の位置に移動することにより起動されるスイッチを備える、射出成形金型。
【請求項１４】
請求項１２において、前記制御機構は、前記アクチュエータに関連する圧力を検出する検出装置を備える、射出成形金型。
【請求項１５】
請求項１４において、前記検出装置は、前記アクチュエータにかかる圧力を検出する少なくとも一つの圧力検出器を備える、射出成形金型。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか一項において、前記アクチュエータは、シリンダ内に配置されたピストンを備え、前記ピストンは前記シリンダ内の加圧された流体によって駆動される、射出成形金型。
【請求項１７】
請求項１２において、前記制御機構は前記アクチュエータに関連する圧力を検出する検出装置を備え、
前記検出装置は前記アクチュエータにかかる圧力を検出する少なくとも一つの圧力検出器を備え、
前記アクチュエータはシリンダ内に配置されたピストンを備え、
前記ピストンは前記シリンダ内の加圧された流体によって駆動され、
前記圧力検出器は、前記シリンダ内の流体圧力を検出する圧力トランスデューサを備える、射出成形金型。
【請求項１８】
請求項１６において、前記加圧された流体は、前記ピストンの一方の側の前記シリンダ内のチャンバに配置される、射出成形金型。
【請求項１９】
請求項１６において、前記加圧された流体は、前記ピストンの対向する側にある前記シリンダ内の２つのチャンバに配置され、前記圧力トランスデューサは前記チャンバのうちの一方の流体圧力を検出する、射出成形金型。
【請求項２０】
請求項１から１５のいずれか一項において、前記アクチュエータは、複数のピストンを備え、
前記複数のピストンはそれぞれのシリンダに配置され、
前記複数のピストン及びシリンダは、それぞれのシリンダ内に、前記ピストンの移動の方向に沿った長手方向に同軸心に配列される、射出成形金型。
【請求項２１】
請求項１６から２０のいずれか一項において、前記ピストンは環状であり、環状チャンバに配置される、射出成形金型。
【請求項２２】
請求項１から２１のいずれか一項において、前記アクチュエータは、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部のうちの前記一方の少なくとも一部分を、前記第２の成形金型部及び前記第１の成形金型部のうちの他方に向けて及び他方から離れるように移動させて、その間の分離距離を、前記射出装置の近傍の前記成形金型キャビティの領域で、変化させる、射出成形金型。
【請求項２３】
請求項２２において、前記分離距離を、前記成形金型キャビティが最小の体積を持つときの前記分離距離の幅の少なくとも２倍変化させる、射出成形金型。
【請求項２４】
請求項１４において、前記検出装置に接続されて、前記アクチュエータに関連して検出される圧力を表す入力信号を受信するよう配置されたコントローラをさらに備え、
前記コントローラは前記アクチュエータを制御して、前記成形金型キャビティの体積を変化させる、射出成形金型。
【請求項２５】
請求項２４において、前記コントローラは、前記アクチュエータを制御して、前記射出装置によって前記成形金型キャビティに射出される溶融材料の圧力を制御する、射出成形金型。
【請求項２６】
請求項２５において、前記コントローラは、前記アクチュエータを制御して、射出成形周期で所定の圧力特性に従って、前記成形金型キャビティ内の前記溶融材料の圧力を制御する、射出成形金型。
【請求項２７】
請求項２６において、前記成形金型キャビティ内の前記溶融材料の圧力は、前記射出成形周期にわたって前記所定の圧力特性に従って制御される、射出成形金型。
【請求項２８】
請求項２６または請求項２７において、前記コントローラは、前記アクチュエータを制御して、前記射出成形周期の中間時に前記射出装置の射出圧力より低い値まで、前記成形金型キャビティ内の前記溶融材料の圧力を下げる、射出成形金型。
【請求項２９】
請求項２６から２８のいずれか一項において、前記コントローラは、前記アクチュエータを制御して、前記射出成形周期の第１段階で前記キャビティの体積を増やして、前記射出成形周期の第２段階で前記キャビティの体積を減らし、両段階において、前記溶融材料は前記射出装置によって前記成形金型キャビティに射出される、射出成形金型。
【請求項３０】
請求項２９において、前記コントローラは、前記アクチュエータを制御して、前記第２の段階に続く、前記射出成形周期の第３段階で前記キャビティの体積を連続して減らし、  前記第３段階では前記射出装置による前記成形金型キャビティへの溶融材料の前記射出が終了する、射出成形金型。
【請求項３１】
請求項２４から３０のいずれか一項において、前記コントローラは、前記アクチュエータを制御して、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部のうちの前記一方の少なくとも一部分を、前記第２の成形金型部及び前記第１の成形金型部のうちの他方に向けて及び他方から離れるように移動させて、その間の分離距離を、前記射出装置の近傍の前記成形金型キャビティの領域で、変化させる、射出成形金型。
【請求項３２】
請求項１から３１のいずれか一項において、前記成形金型キャビティは、容器または容器にブロー成形するためのプリフォームを成形する、射出成形金型。
【請求項３３】
基底及び側壁を有する物品を射出成形する方法であって、
（ａ）第１の成形金型部及び第２の成形金型部を備えた射出成形金型を準備するステップと、
（ｂ）成形金型キャビティを間に形成するように完全閉鎖構造に前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部を配置するステップであって、前記完全閉鎖構造において、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部は前記成形金型キャビティで成形される前記物品の外形を形成するキャビティの外面を形成し、前記成形金型キャビティは成形される物品の基底及び側壁をそれぞれ形成する基底形成部及び側壁形成部を有する、ステップと、
（ｃ）前記キャビティの射出口で前記キャビティに溶融材料を射出するステップと、
（ｄ）前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部のうちの一方の少なくとも一部分を前記射出口から離れるように前記射出中に移動させて、前記完全閉鎖構造内で前記成形金型キャビティの体積を変化させるステップと、
を備える方法。
【請求項３４】
請求項３３において、前記射出ステップ（ｃ）は、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部が、閉め付け力のもと相互に押圧している前記配置ステップ（ｂ）中に開始される、方法。
【請求項３５】
請求項３３または請求項３４において、前記ステップ（ｄ）において、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部のうちの前記一方の少なくとも一部分を前記射出口から離れるように前記射出中に移動させて記キャビティ内の前記溶融材料の充填圧力を制御する、方法。
【請求項３６】
請求項３５において、前記ステップ（ｄ）において、前記キャビティ内の前記溶融材料の前記充填圧力は、射出成形周期の所定の圧力特性に従って制御される、方法。
【請求項３７】
請求項３６において、前記成形金型キャビティ内の前記溶融材料の前記充填圧力は、前記射出成形周期にわたって前記所定の圧力特性に従って制御される、方法。
【請求項３８】
請求項３６または請求項３７において、前記成形金型キャビティ内の前記溶融材料の圧力は、前記射出成形周期の中間時に前記射出装置の射出圧力より低い値まで下げられる、方法。
【請求項３９】
請求項３６から３８のいずれか一項において、前記射出成形周期の第１段階で前記キャビティの体積を増やして、前記射出成形周期の第２段階で前記キャビティの体積を減らし、両段階において、前記溶融材料は前記成形金型キャビティに射出される、方法。
【請求項４０】
請求項３９において、前記第２段階に続く、前記射出成形周期の第３段階で前記キャビティの体積を連続して減らし、前記第３段階では前記成形金型キャビティへの溶融材料の前記射出が終了する、方法。
【請求項４１】
請求項４０において、前記第２段階の終盤に、前記成形金型キャビティが前記溶融材料で過剰充填されて、前記第３段階で、前記成形金型キャビティ内の過剰の溶融材料が、制御された射出圧力に抗して前記射出口を介して押し戻される、方法。
【請求項４２】
請求項４１において、前記第３段階において、前記溶融材料は、圧力がかけられている状態で前記成形金型キャビティに充填されて、前記第３段階で射出された材料の収縮を抑制する、方法。
【請求項４３】
請求項３３から４２のいずれか一項において、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部のうちの前記一方の少なくとも一部分を、前記第２の成形金型部及び前記第１の成形金型部のうちの他方に向けて及び他方から離れるように移動させて、その間の分離距離を、前記射出口の近傍の前記成形金型キャビティの領域で、変化させる、方法。
【請求項４４】
請求項４３において、前記分離距離を、前記成形金型キャビティが最小の体積を有するときの前記分離距離の幅の少なくとも２倍変化させる、方法。
【請求項４５】
請求項３３から４４のいずれか一項において、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部のうちの前記一方の少なくとも一部分は、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部のうちの一方の可動部である、方法。
【請求項４６】
請求項３３から４５のいずれか一項において、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部のうちの前記一方の少なくとも一部分は、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部のうちの一方の全体である、方法。
【請求項４７】
請求項３３から４６のいずれか一項において、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部はそれぞれ雄部及び雌部であり、前記雄部及び前記雌部は、基底部及び前記基底部から伸張している環状の側壁を有する前記成形金型キャビティをその間に形成する、方法。
【請求項４８】
請求項４７において、前記射出口は、前記成形金型キャビティの前記基底部の方に開口している、方法。
【請求項４９】
請求項４７または請求項４８において、前記射出口は前記雄部を通って伸張している射出装置に含まれる、方法。
【請求項５０】
請求項４または請求項４９において、前記射出口は前記雌部を通って伸張している射出装置に含まれる、方法。
【請求項５１】
請求項４７から５０のいずれか一項において、前記第１の成形金型部は、前記第２の成形金型部に形成された細長いキャビティに受け入れられる細長いコアである、方法。
【請求項５２】
請求項５１において、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部のうちの前記一方の少なくとも一部分は、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部のうちの一方の可動部であり、前記可動部は、前記コアの自由端に面している前記第２の成形金型部の基底部である、方法。
【請求項５３】
請求項５１において、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部のうちの前記一方の少なくとも一部分は、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部のうちの一方の可動部であり、前記可動部は、前記コアの自由端のパッドである、方法。
【請求項５４】
請求項３３から５３のいずれか一項において、前記射出成形金型は、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部のうちの前記一方の少なくとも一部分を第１の方向及び第２の方向に選択的に動かして、前記成形金型キャビティの体積をそれぞれ増減するアクチュエータをさらに備える、方法。
【請求項５５】
請求項５４において、前記射出成形金型は、複数の成形金型キャビティを有し、
各成形金型キャビティは、それぞれ一対の前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部によって形成されており、
各キャビティは射出口をそれぞれ有し、
前記アクチュエータは、前記複数の成形金型キャビティの体積を同時にそれぞれ増減する共有アクチュエータである、方法。
【請求項５６】
請求項５４または請求項５５において、前記アクチュエータの動きの方向を制御するステップをさらに備える、方法。
【請求項５７】
請求項５６において、前記アクチュエータの動きの前記方向は、前記アクチュエータまたは前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部のうちの前記一方の少なくとも一部分が特定の位置に移動することにより起動されるスイッチによって制御される、方法。
【請求項５８】
請求項５６において、前記アクチュエータの動きの前記方向は、前記アクチュエータに関連する圧力を検出する検出装置によって制御される、方法。
【請求項５９】
請求項５７において、前記検出装置は前記アクチュエータにかかる圧力を検出する圧力検出器である方法。
【請求項６０】
請求項５４から５９のいずれか一項において、前記アクチュエータは、シリンダ内に配置されるピストンを備え、
前記ピストンは前記シリンダ内の加圧された流体によって駆動される、方法。
【請求項６１】
請求項６０において、前記検出装置は前記シリンダ内の流体圧力を検出する圧力トランスデューサを備える方法。
【請求項６２】
請求項６０または６１において、前記加圧された流体は前記ピストンの一方の側の前記シリンダ内のチャンバに配置される方法。
【請求項６３】
請求項６１において、前記加圧された流体は、前記ピストンの対向する側にある前記シリンダ内の２つのチャンバに配置され、
前記圧力トランスデューサは前記チャンバのうちの少なくとも一方の流体圧力を検出する、方法。
【請求項６４】
請求項５４から６３のいずれか一項において、前記アクチュエータは、複数のピストンを備え、
前記複数のピストンはそれぞれのシリンダに配置され、
前記複数のピストン及びシリンダは、それぞれのシリンダ内に、前記ピストンの移動の方向に沿った長手方向に同軸心に配列される、方法。
【請求項６５】
請求項３３から６４のいずれか一項において、前記成形金型キャビティは容器または容器にブロー成形するためのプリフォームを成形する方法。
【請求項６６】
請求項３３から６５のいずれか一項に記載されている前記射出成形方法によって形成される容器または容器にブロー成形するためのプリフォーム。
【請求項６７】
容器または容器にブロー成形するためのプリフォームを射出成形する射出成形装置であって、
複数の成形金型部であって、その間に成形金型キャビティを形成するように完全閉鎖構造で互いに結合され、前記完全閉鎖構造において、前記複数の成形金型部は前記成形金型キャビティで成形される前記物品の外形を形成するキャビティの外面を形成し、前記成形金型キャビティは成形される前記容器または前記プリフォームの基底及び側壁をそれぞれ形成する基底形成部及び側壁形成部を有する、複数の成形金型部と、
成形される溶融材料を前記成形金型キャビティへ射出する射出装置と、
前記完全閉鎖構造における前記成形金型部の一つを選択的に動かして、前記完全閉鎖構造内で前記射出装置に近接する前記成形金型キャビティの体積を変化させるアクチュエータと、
前記アクチュエータの動きの方向を制御して、前記完全閉鎖構造内で前記射出装置に近接する前記成形金型キャビティの体積を変化させる制御機構と、
を備える射出成形装置。
【請求項６８】
請求項６７において、前記制御機構は前記アクチュエータまたは前記成形金型部のうちの一つがが特定の位置に移動することにより起動されるスイッチを備える射出成形装置。
【請求項６９】
請求項６７において、前記制御機構は前記アクチュエータに関連する圧力を検出する検出装置を備える射出成形装置。
【請求項７０】
請求項６９において、前記検出装置に接続されて、検出された圧力に対応して前記アクチュエータを制御するコントローラをさらに備える射出成形装置。
【請求項７１】
請求項７０において、前記アクチュエータは前記射出装置によって前記成形金型キャビティに射出される溶融材料の圧力を制御する射出成形装置。
【請求項７２】
請求項７１において、前記コントローラは、前記アクチュエータを制御して、射出成形周期で所定の圧力特性に従って、前記成形金型キャビティ内の前記溶融材料の圧力を制御する、射出成形装置。
【請求項７３】
請求項７２において、前記成形金型キャビティ内の前記溶融材料の圧力は前記射出成形周期にわたって前記所定の圧力特性に従って制御される射出成形装置。
【請求項７４】
請求項７２または７３において、前記コントローラは、前記アクチュエータを制御して、前記射出成形周期の中間時に前記射出装置の射出圧力より低い値まで、前記成形金型キャビティの前記溶融材料の圧力を下げる、射出成形装置。
【請求項７５】
請求項７０から７４のいずれか一項において、前記コントローラは、前記アクチュエータを制御して、前記射出成形周期の第１段階で前記射出装置に近接した前記成形金型キャビティの体積を大きくし、前記射出成形周期の第２段階で前記体積を小さくして、両段階において、前記溶融材料は前記射出装置によって前記成形金型キャビティに射出される、射出成形装置。
【請求項７６】
請求項７５において、前記コントローラは、前記アクチュエータを制御して、前記第２の段階に続く、前記射出成形周期の第３段階で前記体積を連続して小さくして、前記第３段階では前記射出装置による前記成形金型キャビティへの溶融材料の前記射出を終了する、射出成形装置。
【請求項７７】
基底及び側壁を有する物品を射出成形するための射出成形金型であって、
第１の成形金型部及び第２の成形金型部であって、その間に成形金型キャビティを形成するように完全閉鎖構造で互いに結合され、前記完全閉鎖構造において、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部は前記成形金型キャビティで成形される前記物品の外形を形成するキャビティの外面を形成し、前記成形金型キャビティは、成形される物品の基底及び側壁をそれぞれ形成する基底形成部及び側壁形成部を有する、第１の成形金型部及び第２の成形金型部と、
前記物品に成形される溶融材料を前記成形金型キャビティへ射出する射出装置と、
前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部が前記完全閉鎖構造にあって、前記成形金型キャビティの体積を前記完全閉鎖構造で変化させるとき可動である、第１の成形金型部及び第２の成形金型部のうちの一方の少なくとも一部分と、
前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部のうちの前記一方の少なくとも一部分を第１の方向及び第２の方向に選択的に動かして、前記完全閉鎖構造で前記成形金型キャビティの体積をそれぞれ増減するアクチュエータであって、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部のうちの前記一方の少なくとも一部分に接続されて、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部のうちの前記一方の少なくとも一部分の動きの方向に共通に可動である可動部を含むアクチュエータと、
を備える射出成形金型。
【請求項７８】
請求項７７において、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部のうちの前記一方の少なくとも一部分は、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部のうちの一方の可動部である、射出成形金型。
【請求項７９】
請求項７７において、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部のうちの前記一方の少なくとも一部分は、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部のうちの一方の全体である、射出成形金型。
【請求項８０】
請求項７７から７９のいずれか一項において、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部はそれぞれ雄部及び雌部であり、
前記雄部及び前記雌部は基底部及び前記基底部から伸張している環状の側壁を有する前記成形金型キャビティをその間に形成する、射出成形金型。
【請求項８１】
請求項８０において、前記射出装置は前記成形金型キャビティの前記基底部に開口している射出成形金型。
【請求項８２】
請求項８０または請求項８１において、前記射出装置は前記雄部を通って伸張している射出成形金型。
【請求項８３】
請求項８０または請求項８１において、前記射出装置は前記雌部を通って伸張している射出成形金型。
【請求項８４】
請求項８０から８３のいずれか一項において、前記第１の成形金型部は前記第２の成形金型部に形成された細長いキャビティに受け入れられる細長いコアである射出成形金型。
【請求項８５】
請求項８４において、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部のうちの前記一方の少なくとも一部分は、前記コアの自由端に面している前記第２の成形金型部の基底部である、射出成形金型。
【請求項８６】
請求項８４において、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部のうちの前記一方の少なくとも一部分は、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部のうちの一方の可動部であり、前記可動部は、前記コアの自由端のパッドである、射出成形金型。
【請求項８７】
請求項７７から８６のいずれか一項において、複数の成形金型キャビティを有する射出成形金型であって、各成形金型キャビティは、それぞれ一対の前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部によって形成されており、
各キャビティはそれぞれ射出装置を有し、
前記アクチュエータは、前記複数の成形金型キャビティの体積を同時にそれぞれ増減する共有アクチュエータである、射出成形金型。
【請求項８８】
請求項７７から８７のいずれか一項において、前記アクチュエータは、シリンダ内に配置されたピストンを備え、
前記ピストンは前記シリンダ内の加圧された流体によって駆動される、射出成形金型。
【請求項８９】
請求項７７から８８のいずれか一項において、前記アクチュエータは、複数のピストンを備え、
前記複数のピストンはそれぞれのシリンダに配置され、
前記複数のピストン及びシリンダは、それぞれのシリンダ内に、前記ピストンの移動の方向に沿った長手方向に同軸心に配列される、射出成形金型。
【請求項９０】
請求項８８または請求項８９において、前記ピストンは環状であり、環状チャンバに配置される、射出成形金型。
【請求項９１】
請求項７７から９０のいずれか一項において、前記アクチュエータは、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部のうちの前記一方の少なくとも一部分を、前記第２の成形金型部及び前記第１の成形金型部のうちの他方に向けて及び他方から離れるように移動させて、その間の分離距離を、前記射出装置の近傍の前記成形金型キャビティの領域で、変化させる、射出成形金型。
【請求項９２】
請求項９１において、前記分離距離を、前記成形金型キャビティが最小の体積を有するときの前記分離距離の幅の少なくとも２倍変化させる、射出成形金型。
【請求項９３】
請求項７７から９２のいずれか一項において、前記アクチュエータを制御して、前記成形金型キャビティの体積を変化させるコントローラをさらに備える、射出成形金型。
【請求項９４】
請求項９３において、前記コントローラは、前記アクチュエータを制御して、前記射出装置から前記成形金型キャビティに注入される溶融材料の圧力を制御する、射出成形金型。
【請求項９５】
請求項９４において、前記コントローラは、前記アクチュエータを制御して、射出成形周期で所定の圧力特性に従って、前記成形金型キャビティ内の前記溶融材料の圧力を制御する、射出成形金型。
【請求項９６】
請求項９５において、前記成形金型キャビティ内の前記溶融材料の圧力は、前記射出成形周期にわたって前記所定の圧力特性に従って制御される、射出成形金型。
【請求項９７】
請求項９５または請求項９６において、前記コントローラは、前記アクチュエータを制御して、前記射出成形周期の中間時に前記射出装置の射出圧力より低い値まで、前記成形金型キャビティの前記溶融材料の圧力を下げる、射出成形金型。
【請求項９８】
請求項９３から９７のいずれか一項において、前記コントローラは、前記アクチュエータを制御して、前記射出成形周期の第１段階で前記キャビティの体積を増やして、前記射出成形周期の第２段階で前記キャビティの体積を減らし、両段階において、前記溶融材料は前記射出装置によって前記成形金型キャビティに射出される、射出成形金型。
【請求項９９】
請求項９８において、前記コントローラは、前記アクチュエータを制御して、前記第２段階に続く、前記射出成形周期の第３段階で前記キャビティの体積を連続して減らし、前記第３段階では前記射出装置による前記成形金型キャビティへの溶融材料の前記射出が終了する、射出成形金型。
【請求項１００】
請求項９３から９９のいずれか一項において、前記コントローラは、前記アクチュエータを制御して、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部のうちの前記一方の少なくとも一部分を、前記第２の成形金型部及び前記第１の成形金型部のうちの他方に向けて及び他方から離れるように移動させて、その間の分離距離を、前記射出装置の近傍の前記成形金型キャビティの領域で、変化させる、射出成形金型。
【請求項１０１】
請求項７７から１００のいずれか一項において、前記成形金型キャビティは容器またはブロー成形で容器にするためのプリフォームを成形する射出成形金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は射出成形金型、射出成形装置及び単一の物品または複数の物品を射出成形する方法に関する。特に、本発明は、プラスチック材料から容器及び容器のプリフォームの射出成形することに関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチック材料、特に熱可塑性ポリマーから物品を射出成形することはこの技術において公知である。特にプラスチック材料から容器及び容器のプリフォームを射出成形することはこの技術において、従来から行われている。
【０００３】
例えば、材料コストを低減するために、壁厚が薄いプラスチック容器を射出成形することがしばしば要望される。高いＬ/Ｔ比（Ｌは射出ゲートからの溶融プラスチック材料の流動長であり、Ｔは壁厚である）の容器を射出成形する必要がある場合、成形金型のキャビティを溶融プラスチック材料で確実に充填するにはゲートでの射出圧力を高くする必要がある。ゲートは、そこを通る材料の流れを制限するよう作用し、ゲートとは正反対の側にある壁部も材料のキャビティへの流入を制限する。
【０００４】
ゲートでの高い射出圧力を低減するために、従来から、比較的速い射出速度で溶融プラスチック材料を射出して、溶融温度を上げて溶融粘度を下げ、成形金型が溶融プラスチック材料で充填されることを可能とする方法が試みられている。
【０００５】
充填圧力を下げるために、容器の設計時に、特にゲート領域で基底部の厚さを厚くすることも可能であることは公知である。このゲート領域は、射出成形において最も温度の高い領域でもある。充填の第１段階で、敷設された静的な外部表面層の間に形成された内部の間隙内で、側壁にある材料はすべて、基底部を横切って流れるようになっているので、基底部の冷却が常に課題となる。このような基底部を横切る層状の流れの他の問題は、表面が徐々に凝固してきて、そのため厚さが増し、流路が狭くなるということである。これによって、材料の流れがさらに制限される。
【０００６】
これらのことは全て、溶融材料をより速い速度でキャビティに流し込み、充填圧力を高めるために必要なことを行う必要があるということである。充填圧力を高めると、コアの端部で油圧の力に対抗するために締め付け圧を高める必要がある。プラスチック包装の製造業者用の射出成形装置が、簡単な容器またはプリフォームのようなものを製作するのに非常に高い射出速度と圧力及び非常に堅い取り付け盤（platen）を有する必要がある理由を当業者なら容易にわかるであろう。
【０００７】
何年にもわたって、これらの課題に取り組もうと包装技術においてなされた有効な開発は、プラスチック材料の剛性と衝撃抵抗を維持しながら、プラスチック材料の溶融流動指数（Melt Flow Index）を上げることであった。これは単に、新たな材料に適合させて装置と成形金型の仕様を調節する必要があるだけであった。つまり、プラスチック材料を薄壁体に射出成形することに関する、上述の高いゲート圧力の問題を解決するための試みは、基本的な射出成形処理及び射出成形装置というよりも、プラスチック材料の性質に主に焦点がおかれてきた。
【０００８】
包装業界における射出成形の特に重要な用途は、射出成形されたポリエステル、特にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）や、通常は炭酸飲料のボトルなどの容器への後続のブロー成形のためのプリフォームを製作することである。ＰＥＴ射出成形されたプリフォームから高品質のブロー成形のボトルを作るために、プリフォームは、成形による応力を最低限に抑えて、射出成形されなくてはならないことはこの技術においては明らかである。先行する射出成形処理による応力パターンが、後続するブロー成形処理におけるプリフォームの伸長の仕方に影響を与えるからである。
【０００９】
最適なプリフォームは、偏光のもとで見ると応力は目に見える形で現れない、しかし従来の射出成形技術ではこれを達成することは非常に難しい。
【００１０】
これは、射出成形周期の充填段階でプリフォームが冷却するとき材料をプリフォームに連続的に加える必要があるからである。内部の収縮によって、プリフォームが成形金型のキャビティの壁面からはがれてつぶれ、表面に「波紋」（ripple）が生じるが、これはブロー成形処理には歓迎しがたいことである。内部の収縮を解決するためには、この収縮が起こる段階で、材料をプリフォームに連続して加えることが必要なのである。このためには、材料の冷却によって起こる密度の変化を補償するのに十分な充填圧力と材料の流れを維持することが必要である。しかしながら、このような圧力と強制的な流れは、最終的な射出成形品内に残留応力を存在させる。
【００１１】
プリフォームを良品質のボトルにブロー成形するのに必要な低い応力を達成するには、プリフォームの射出成形において、圧力と流れの精密なバランスが必要とされる。
【００１２】
比較的長く薄い壁部の成形部を充填するのに必要な比較的高い圧力を避けようとして、ゲートの応力の低減を促すために、プリフォームは長年にわたってより短く太くなる傾向がみられた。このような比較的高い圧力はまた、コアを移動させる傾向があり、プリフォームのキャビティを形成する中央のコアが、比較的高い圧力での充填によって軸心からずれ、後続のブロー成形段階で、許容できないプリフォーム周縁の壁部のずれを作る。
【００１３】
締め付け圧が射出成形金型に完全にかかる前に、すなわち、２つの半分に分かれた成形金型が、加えられた締め付けの力のもとでお互いを圧迫して、成形金型のキャビティを完全に閉じてしまう前に、溶融プラスチック材料を射出することも公知である。ハスキー(Husky)、ネットスタル(Netstal)、及びＢＭＢはすべて自社の射出成形装置を操作するためのソフトウェアに標準の手順としてこれを組み込んでいる。このため、射出の第１段階で、ゲートの反対側のキャビティの基底部の厚さを効果的に厚くして、溶融材料の流れを増進している。この方法の課題は、成形金型が完全に閉じていないときに成形金型が同心性を失うということである。２つの半分に分かれた成形金型は通常先細のロックでお互いに係合しており、閉鎖構造で、２つの半分に分かれた成形金型を確実に同軸心としている。しかしながら、締め付け圧が射出成形金型に完全にかかる前に同心性を確実にするのに先細のロックの効果が発揮されなくなれば、早い段階で射出された材料がキャビティ内で周縁で非対称に配分される可能性がある。
【００１４】
これらの課題の多くを解決することが実証された射出圧縮成形（ＩＣＭ）の処理も当該技術において公知である。特に、射出圧縮成形処理は射出成形部品の流動長対壁厚比（Ｌ／Ｔ）を上げることを可能とし、締め付け力と射出圧力を低減できるため、内部の材料の応力を低減する。
【００１５】
４つの射出圧縮成形処理がある。
【００１６】
逐次射出圧縮成形（Ｓｅｑ−ＩＣＭ）では、材料は、成形金型が完全に閉じていないときに成形金型のキャビティに射出される。これにより、最終的な壁厚の約２倍の比較的大きな成形金型キャビティ部が作られ、そこに注入される材料が受け入れられる。その後、成形金型はクランプにより閉じられる。この閉じる動作により、材料は、成形金型のキャビティ全体に、閉じる締め付け圧によって分配される。
【００１７】
同時射出圧縮成形（Ｓｉｍ−ＩＣＭ）では、材料は、成形金型が完全に閉じていないときに成形金型のキャビティに注入されて同時に成形金型がクランプによって閉じられる。
【００１８】
呼吸式射出圧縮成形（Ｂｒｅａｔｈ−ＩＣＭ）では、材料が成形金型のキャビティに射出される前に成形金型が完全に閉じられる。成形金型は射出中に徐々に開き、最終的な壁厚よりも大きな成形金型キャビティ部を作る。ほとんどすべての材料体積量が射出されると、成形金型はクランプによって閉じられる。この閉じる動作により、材料は、成形金型キャビティ全体に、閉じる締め付け圧によって分配される。
【００１９】
これら３つのすべての射出圧縮成形処理では、成形処理中は成形金型は少なくとも部分的に開いていることが必要である。そのため、これらの処理では、上述の半分の成形金型に同軸心に整列しないという問題が起こる。
【００２０】
本発明の発明者は特許文献１の主題である改良型の逐次射出圧縮成形処理を先に考案した。これによると、軽いばねの圧力のもとで流入される材料によって押し返されるコアを使用し、機械を用いて流入を終わらせて成形金型を充填するために締め付けを行うことを教示している。この処理は精密にショットの体積を制御して可変キャビティに材料を計量供給して、圧縮し、十分に充填された低い応力の成形品を実現した。この改造型の逐次射出圧縮成形処理は材料をすべて、コアの端部とキャビティの基底部の間のキャビティ体積空間に射出していた。この射出圧力によってコアが押し返されて、体積空間を大きくして、キャビティ内の材料の圧力を低減する。その後、コアは急速に流れの方向に押しやられて、体積空間を小さくして、材料をキャビティ内の流れの端に移動させる。この力は機械のクランプから来るものである。
【００２１】
この発明者の先の改造型の逐次射出圧縮成形処理は、従来の射出成形処理に比べ多くの利点を有する。特に、材料を低い温度で処理することができ、締め付け圧を低くすることが必要であり、周期時間を３０％早めることが達成でき、非常に薄い成形品を作ることができる。
【００２２】
しかしながら、この処理にはいくつかの欠点もある。特に、キャビティ毎に個々の発射ポットを用いる必要があり、他のＩＣＭ処理については、複雑で高額な金型成形配列システムが必要であり、成形金型が非常に高額である。さらに、締め付け圧によって成形金型を閉じてコアの動きを制御するため、処理はこの改造型の射出成形装置でのみ実行可能であり、特に、全ての種類の装置での実行には適していない（例えば、処理はロック機には向くようになされていない）。
【００２３】
第４の射出圧縮成形処理は選択的射出圧縮成形(Select-ＩＣＭ)、すなわちコイニング（coining）として知られている。材料の射出中またはその後に、成形金型は完全に閉じて、別個のコアが局所的に成形金型内に押しこまれる。これによりキャビティの体積を小さくして、成形金型中に、射出された材料が分配される。しかしながら、コイニングは容器の製造に用いることは知られていない。コイニングは伝統的には、一体式のヒンジなどの成形品の面積を局所的に間引いてその耐用寿命を改善するために用いられる。このため、小型の油圧シリンダーを成形金型内で必要とするのみであり、コアを引くための標準的なバルブを装置上で用いる。製品の設計が許す場合のみ、平坦な成形品のわずかな面積を圧縮して充填を完結させる。
【００２４】
容器のための射出圧縮成形処理の実行可能な商業ベースでの使用は初期段階にあり、製造が実行可能となり有効な費用効果を得るには道のりが長い。      
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２５】
【特許文献１】米国特許第7,090,800号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
費用効率が良く、上述の公知の処理の種々の問題を少なくとも部分的に解決する確固たる射出成形処理がこの技術において必要である。
【００２７】
特に、従来の射出成形装置を用いて製造可能であり、そのため従来の製造処理の問題を最小限に抑えられた容器または容器のプリフォームを製造するのに適した、流動長対壁厚比が高く及び／または材料応力を低くする射出成形処理及びそのための装置を必要としている。
【００２８】
本発明は、容器の製造の技術におけるこれらの要求を少なくとも部分的に満たすことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
従って、本発明は、基底及び側壁を有する物品を射出成形するための射出成形金型を提供し、前記射出成形金型は、第１の成形金型部及び第２の成形金型部であって、その間に成形金型キャビティを形成するように完全閉鎖構造で互いに結合され、前記完全閉鎖構造において、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部は前記成形金型キャビティで成形される前記物品の外形を形成するキャビティの外面を形成し、前記成形金型キャビティは成形される物品の基底及び側壁をそれぞれ形成する基底形成部及び側壁形成部を有する、第１の成形金型部及び第２の成形金型部と、前記物品に成形される溶融材料を前記成形金型キャビティへ射出する射出装置と、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部が前記完全閉鎖構造にあって、前記成形金型キャビティの体積を前記完全閉鎖構造内で変化させるとき可動である、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部のうちの一方の少なくとも一部分と、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部のうちの前記一方の少なくとも一部分を第１の方向及び第２の方向に選択的に動かして、前記完全閉鎖構造内で前記成形金型キャビティの体積をそれぞれ増減するアクチュエータとを備える。
【００３０】
さらに、本発明は基底及び側壁を有する物品を射出成形する方法を提供し、前記方法は、（ａ）第１の成形金型部及び第２の成形金型部を備える射出成形金型を準備するステップと、（ｂ）成形金型キャビティを間に形成するように完全閉鎖構造に前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部を配置するステップであって、前記完全閉鎖構造において、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部は前記成形金型キャビティで成形される前記物品の外形を形成するキャビティの外面を形成し、前記成形金型キャビティは成形される物品の基底及び側壁をそれぞれ形成する基底形成部及び側壁形成部を有する、ステップと、（ｃ）前記キャビティの射出口で前記キャビティに溶融材料を射出するステップと、（ｄ）前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部のうちの一方の少なくとも一部分を前記射出口から離れるように前記射出中に移動させて、前記完全閉鎖構造内で前記成形金型キャビティの体積を変化させるステップとを備える。
【００３１】
本発明はさらに、容器または容器にブロー成形するためのプリフォームを射出成形する射出成形装置を提供し、前記射出成形装置は、複数の成形金型部であって、その間に成形金型キャビティを形成するように完全閉鎖構造で互いに結合され、前記完全閉鎖構造において、前記複数の成形金型部は前記成形金型キャビティで成形される前記物品の外形を形成するキャビティの外面を形成し、前記成形金型キャビティは成形される前記容器または前記プリフォームの基底及び側壁をそれぞれ形成する基底形成部及び側壁形成部を有する、複数の成形金型部と、成形される溶融材料を前記成形金型キャビティへ射出する射出装置と、前記完全閉鎖構造における前記成形金型部の一つを選択的に動かして、前記完全閉鎖構造内で前記射出装置に近接する前記成形金型キャビティの体積を変化させるアクチュエータと、前記アクチュエータの動きの方向を制御して、前記完全閉鎖構造内で前記射出装置に近接する前記成形金型キャビティの体積を変化させる制御機構とを備える。
【００３２】
本発明は、さらに、基底及び側壁を有する物品を射出成形するための射出成形金型を提供し、前記射出成形金型は、第１の成形金型部及び第２の成形金型部であって、その間に成形金型キャビティを形成するように完全閉鎖構造で互いに結合され、前記完全閉鎖構造において、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部は前記成形金型キャビティで成形される前記物品の外形を形成するキャビティの外面を形成し、前記成形金型キャビティは、成形される物品の基底及び側壁をそれぞれ形成する基底形成部及び側壁形成部を有する、第１の成形金型部及び第２の成形金型部と、前記物品に成形される溶融材料を前記成形金型キャビティへ射出する射出装置と、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部が前記完全閉鎖構造にあって、前記成形金型キャビティの体積を前記完全閉鎖構造内で変化させるとき可動である、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部のうちの一方の少なくとも一部分と、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部のうちの前記一方の少なくとも一部分を第１の方向及び第２の方向に選択的に動かして、前記完全閉鎖構造内で前記成形金型キャビティの体積をそれぞれ増減するアクチュエータであって、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部のうちの前記一方の少なくとも一部分に接続されて、前記第１の成形金型部及び前記第２の成形金型部のうちの前記一方の少なくとも一部分の動きの方向に共通に可動である可動部を含むアクチュエータとを備える。
【００３３】
本発明は、射出成形装置の成形金型を用いて、成形される射出材料の充填圧力を、コアまたはコアの一部を射出ゲートから離れるように移動させることで制御する。または、同様の方法で、キャビティまたはキャビティの一部を移動させることができる。いずれの場合も、成形金型部のこの移動は、成形金型キャビティの基底部の体積を変化させ、ゲートと反対側のほうのまたはゲートに近い基部の厚さを厚くして、射出材料の充填圧力を下げることが可能である。
【００３４】
本発明の実施形態は、以下に添付の図面を参照してほんの一例として説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施形態による可動コアを有する射出成形金型の概略断面図である。
【図２】図１の射出成形金型の動作を概略的に示したグラフである。
【図３】本発明の第２の実施形態による可動コアを有する射出成形金型の概略断面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態による可動コア部を有する射出成形金型の概略断面図である。
【図５】本発明の第４の実施形態による可動コア部を有する射出成形金型の概略断面図である。
【図６】本発明の第５の実施形態による可動キャビティ部を有する射出成形金型の概略断面図である。
【図７】本発明の第６の実施形態による可動コア部をそれぞれ有する複数のキャビティの射出成形金型の概略断面図である。
【図８】本発明の第７の実施形態による可動キャビティ部を有する射出成形金型の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１を参照すると、容器を形成するための後続のプロー成形用のプリフォームを、例えばポリエステル、特にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）から射出成形する、本発明の第１の実施形態による射出成形金型（２）が図示されている。成形される射出材料は、射出成形金型（２）の第１の後部プレート（６）の送出ノズル（４）を介して射出される。キャビティプレート（８）が第１の後部プレート（６）に隣接しており、射出成形金型キャビティ（１０）を形成する。送出ノズル（４）のゲート（５）はキャビティ（１０）に開口している。第２の成形金型部であるキャビティプレート（８）は、使用にあたって射出成形される物品の外形を形成するキャビティ（１０）の外面（１２）を形成する。複数のネックスプリット（１４）が、送出ノズル（４）から離れているほうの、キャビティ（１０）の端部（１５）に配置されている。このネックスプリット（１４）は、射出成形される物品の一方端の外形（本実施形態ではボトルを形成するための後続のブロー成形用のプリフォームのネックの終端部）を成形するよう形づくられている。ネックスプリット（１４）はまた、射出成形された材料が凝固したあとにキャビティ（１０）から取り除かれるときに射出成形品を支持する。
【００３７】
コア軸受（１６）が、複数のネックスプリット（１４）に隣接しており、細長のコア（２０）が摺動可能に受け入れられる中央部内腔（１８）を有している。細長のコア（２０）は、キャビティ（１０）の軸心及び送出ノズル（４）と同軸心で長手方向に並進運動させられうる。従って、第１の成形金型部であるコア（２０）は、送出ノズル（４）に向かうキャビティ（１０）への方向であって第１の方向である順方向にまたは送出ノズル（４）から離れるようにキャビティ（１０）の外への方向であって第２の方向である逆方向に選択的にコア軸受（１６）内を摺動可能である。このような順方向及び逆方向への動きによって、送出ノズル（４）からのコア（２０）の自由端（２２）の距離を変えることができる。コア軸受（１６）は、環状のコア軸受支持体（２４）内に受け入れられる。
【００３８】
ネックスプリット（１４）は、（通常は円錐台形の）先細の雄部（２５）を有し、この雄部はキャビティプレート（８）の相補的な先細の雌部（２６）に嵌合する。同様に、コア軸受（１６）は、（通常は円錐台形の）先細の雄部（２８）を有し、この雄部はネックスプリット（１４）の相補的な先細の雌部（３０）に嵌合する。これにより、コア（２０）とネックスプリット（１４）は、キャビティ（１０）の軸心を中央にして軸心周りに配置される。
【００３９】
圧力プレートアセンブリ（３２）は、キャビティ（１０）内の自由端（２２）から離れているほうの、コア（２０）の端部（３４）に嵌合する。圧力プレートアセンブリ（３２）はコア（２０）に対して軸心方向に固定されているので、圧力プレートアセンブリ（３２）の長手方向の動きにより、これに対応するようにキャビティ（１０）内のコア（２０）は長手方向動くことができる。圧力プレートアセンブリ（３２）は１対の隣接したプレート部材（３５，３６）を有し、この１対のプレート部材の間にコア（２０）の端部（３４）が固定される。コア（２０）の端部（３４）は環状のフランジ（３８）を有しており、環状のフランジ（３８）はコア（２０）の残りの部分の円筒状の外面（４０）に対して半径方向外側に向いている。圧力プレートアセンブリ（３２）の平面状の端部プレート部材（３５）はフランジ（３８）の横方向の端部面（３９）に当接して配置され、圧力プレートアセンブリ（３２）の中間プレート部材（３６）は円筒状の外面を形成する中央孔（４０）を有し、この中央孔（４０）にフランジ（３８）を有するコア（２０）の端部（３４）がぴったりと受け入れられるため、フランジ（３８）及びこれによってコア（２０）が圧力プレートアセンブリ（３２）に把持される。圧力プレートアセンブリ（３２）はコア軸受支持体（２４）に隣接した環状のハウジング（４４）によって形成されるチャンバ（４２）内に配置される。
【００４０】
油圧ピストン・シリンダアセンブリ（４５）が、ハウジング（４４）に隣接して取り付けられる。油圧ピストン・シリンダアセンブリ（４５）のピストン（４６）は、コア（２０）の軸心と同軸心とした方向に沿って順方向及び逆方向の長手方向に並進運動するように取り付けられており、圧力プレートアセンブリ（３２）の端部面（４７）に当たっている。油圧ピストン・シリンダアセンブリ（４５）のシリンダ（４８）は、油圧チャンバ（５０）を備え、油圧チャンバ（５０）は、油圧装置（５３）を有する、加圧された流体である油圧油（５１）の供給元へ連結するための流体注入口（５２）を有する。
【００４１】
トランスデューサ（５４）が油圧チャンバ（５０）の壁（５６）に取り付けられて、油圧チャンバ（５０）内の油圧油の圧力の測定を行うことができる。
【００４２】
従って、油圧チャンバ（５０）内の油圧油は油圧装置（５３）によって加圧され、これによって油圧ピストン（４６）は油圧チャンバ（５０）への外の方向に動かされうる。これによって、コア（２０）は、圧力プレートアセンブリ（３２）を介して、送出ノズル（４）に向かうキャビティ（１０）の中への順方向に順々に動かされ、コア（２０）にかかる順方向の圧力がキャビティ（１０）内の逆方向の射出圧力に打ち勝つこととなる。これに対して、油圧が圧力プレートアセンブリ（３２）にかかった結果、キャビティ（１０）内の射出圧力によって、コア（２０）への順方向の力より大きい逆方向の力がコア（２０）に加わると、コア（２０）は、送出ノズル（４）から離れるように、キャビティ（１０）の外への方向に逆方向に動かされる。
【００４３】
トランスデューサ（５４）が連続的にまたは定期的に用いられて、油圧チャンバ（５０）内の油圧油の圧力を測定し、この測定により、油圧が動的に制御され、これによってピストン（４６）とコア（２０）の動きと位置が制御される。このように、コア（２０）のキャビティ（１０）に対する位置が、射出成形処理中に、射出成形金型キャビティ（１０）内の特定の圧力条件を維持するために、動的に制御される。
【００４４】
トランスデューサ（５４）は油圧装置（５３）用のコントローラ（５５）に電気的に接続される。コントローラ（５５）は、プロセッサを備えていても良く、このプロセッサは、選択的に油圧装置（５３）を操作して、射出成形周期にわたって所定の油圧を油圧チャンバ（５０）内で維持し、射出成形周期内で経時的に油圧を変化させて、その周期内の任意の特定の段階またはタイミングで、特定の油圧を与え、それにともなってキャビティ（１０）内の軸心に沿って、コア（２０）を特定の長手方向の位置に配置するようにプログラムされる。
【００４５】
コア（２０）が射出された材料に対抗して順方向に動かされると、成形金型キャビティ（１０）内の上昇している圧力と平衡をとるために、溶融プラスチック材料を送出ノズル（４）に供給する射出システム（図示せず）によって維持された溶融圧力が上がる。これによって、キャビティ（１０）に射出される材料が増えて、成形金型キャビティ（１０）を完全に充填を促進するか、またはキャビティの圧力が送出ノズル（４）内の射出圧力よりも高くなると、ゲート（５）及び送出ノズル（４）を介して材料の幾分かを戻す。
【００４６】
使用時には、射出成形金型（２）は閉鎖構造に保たれる、後部プレート（６）及び油圧ピストン・シリンダアセンブリ（４５）の油圧シリンダ（４８）は射出成形装置の２つの取り付け盤（５７，５８）の間に配置される。２つの取り付け盤（５７，５８）は全射出成形工程において互いを押圧している。これにより、コア軸受（１６）、ネックスプリット（１４）、及びキャビティプレート（８）は、射出材料がキャビティ（１０）内で十分に凝固して射出成形品が安全にそこから排出されるまで、相互に係合するように保持される。これにより、形状または体積に大きな変化（例えば、成形後収縮）、例えば約５％より大きな変化を引き続いて起こすことなく、キャビティ（１０）を開き、ネックスプリット（１４）に支持された射出成形品を取り出すことができる。
【００４７】
図２は図１の射出成形金型の動作を概略的に示したグラフである。種々の成形パラメータの時間に対する関係が、射出成形の１周期にわたって示されている。射出成形周期全体にわたって、射出成形金型は完全に閉鎖されており、取り付け盤（５７，５８）は射出成形の全工程を通して所定の締め付け圧力のもとで互いを押圧している。一方、コア（２０）は動的制御のもと動かされて、キャビティ（１０）の体積を変化させる。
【００４８】
時間Ｆ１で、射出成形周期が始まる。
【００４９】
第１の段階では、材料は、図２に示す直線的に増加する材料体積変位量に表されるように、一定の体積速度でゲート（４）を介して射出される。ゲート（４）で、材料は、水平線で示されている、一定の機械射出圧力に維持される。材料がゲート（４）を介して射出されると、図２のコア圧力として示される、コアの自由端（２２）に作用する圧力が生じる。このコア圧力は、油圧ピストン・シリンダアセンブリ（４５）を介してトランスデューサ（５４）によって検出される。トランスデュサ（５４）は圧力信号を出力するよう動作し、この圧力信号はコントローラ（５５）によって用いられて油圧ピストン・シリンダアセンブリ（４５）の動作及びそれによるコア（２０）の位置を制御し、その結果としてコア（２０）及びゲート（４）の間の領域の自由コア（２０）に作用する圧力を制御する。時間Ｆ１のすぐ直後に、コア（２０）はゲート（４）から離れるように逆方向に動かされ、コアの位置が図２に示されるようになる（原点における０％値はコアが順方向いっぱいに動かされ、縦座標での１００％値はコアが逆方向いっぱいに動かされたことを表している）。同様に、コア（２０）の逆方向への動きはコアの圧力を下げるため、コア（２０）の圧力は、コア（２０）がゲート（４）から離れるように逆方向へ動かされると下がる。
【００５０】
例示の実施形態では、第１段階は時間ＦＸで終了し、そのときキャビティ（１０）は部分的に射出材料で満たされているだけであり、通常はキャビティ（１０）は少なくとも約７０％満たされており、コア（２０）の圧力は最小値に達しており、コア（２０）はゲート（４）から逆方向に最も離れた位置にある。なお、コアはキャビティ（１０）の圧力を維持するのに十分逆方向に動かされなくてはならないだけで、逆方向の機械的な制限には達していない。通常、射出装置の近傍の成形金型のキャビティの領域で、成形金型のキャビティ（１０）が最小の体積を持つときのゲートからの分離距離の少なくとも２倍、その分離距離を変化させるように、コア（２０）はゲートから離れるように動かされる。より好ましくは、プリフォームのためには、分離距離は、成形金型のキャビティ（１０）が最小の体積を持つときの分離距離の５倍から１５倍、最も好ましくは、その１０倍変化される。第２段階では、材料が同じ一定の体積速度でゲート（４）を介して連続して射出されるにつれて、コア（２０）の圧力が増して、コア（２０）はゲート（４）に向かって順方向に動かされる。時間Ｆ２では、キャビティ（１０）内への材料の射出及び第２段階が終了する。このとき、キャビティ（１０）は、所望のプリフォームを形成するのに必要な１００％の分量に比べて、射出された材料で過剰に充填されている。通常、過剰充填は２％から１０％であり、より一般的には約５％である。時間Ｆ２で、コア（２０）は最終成形位置からまだ逆方向にずれているが、時間ＦＸでの位置と比べると中間位置にある。
【００５１】
その後、射出成形周期の終盤の時間Ｆ２から時間Ｆ３の期間の最終の第３段階では、コア（２０）は最終成形位置に向かって順方向に連続して変位させられ、コアの圧力は、それに対応して連続して上がり、この間は機械射出圧力はまだ一定に保たれている。キャビティが過剰に満たされているときのこのようなコア（２０）の連続した動きによって、射出材料が機械射出圧力でキャビティ（１０）に充填されて、過剰の材料がゲート（４）を介して押し返されもする。時間Ｆ３で、キャビティ（１０）は１００％充填されて、コア（２０）は最初の位置に戻される。
【００５２】
図２から、射出成形周期のかなりの期間でコアの圧力が装置射出圧力より低くなるようにコアの圧力が制御されていることがわかる。このことは、結果として生じる射出成形されたプリフォームには、射出成形処理の結果生じる残留応力が少ないということを意味している。また、コアが動きを止めた後に別の充填周期は必要ない。Ｆ２とＦ３の間の射出成形周期の最終段階では、キャビティの過剰充填が解消されて、コアが最終位置に戻るにつれて材料の必要な充填が行なわれる。射出成形周期の終盤にキャビティの過剰充填が解消されることで、所定の計量供給される材料を射出する必要がなくなり、その結果計量供給システム、すなわち「発射ポット」を射出成形装置に備える必要がなくなる。最終のプリフォームに含まれるべき材料の必要量は、コアの動きによって制御され、このコアの動きはトランスデューサからの圧力信号によって制御される。
【００５３】
図２において、種々のパラメータが一例として定性的に示されているだけであり、パラメータは成形金型ごとに異なり、製作されている個々の物品に依存するだけでなく、材料、構造及び処理パラメータによっても異なる。しかしながら、コアの圧力と機械射出圧力の間に示されている一般的な原理とコア位置及び材料体積変位量は、一般的には本発明の方法に適用される。
【００５４】
これらの一般的な原理を、本明細書中に開示した本発明の方法と射出成形金型を用いてどのように特有の成形金型構造に適用して、特有の射出成形品を製造するかは射出成形方法と装置の知識を有する当業者なら容易にわかるであろう。
【００５５】
別の実施形態によると、第１の段階で、キャビティが完全に充填されるかまたは過剰充填されて、第１の段階で充填範囲が典型てきには７０％から１０５％となり、第１の段階は時間ＦＸで終了するが、時間ＦＸは、過剰充填となり、ゲート（４）を介して材料を射出することによる充填が終了する時間Ｆ２までかかってしまうこともあるであろう、つまり、第２の段階は省かれて、第１の充填段階で直接過剰充填に達し、その後直ちに第３の段階が続き、第３の段階でキャビティが過剰充填されており、コアが順方向の動きによって元の位置まで戻される。
【００５６】
また、例示された実施形態では、圧力トランスデューサの形で単一の検出装置が用いられている。別の実施形態では、複数の検出装置が用いられて、いずれか１つが圧力の制御に用いられ、他のものが圧力を監視するために用いられてもよい、または、全ての検出装置が圧力を制御し監視するために用いられてもよく、コントローラは種々の検出装置から、平均圧力を算出するのに用いられる。
【００５７】
図３は本発明の第２の実施形態による可動コアを有する射出成形金型の断面を概略的に示しており、第２の実施形態では、射出成形金型（１０２）は円筒形の容器、例えば、ペンキの缶を、例えば、ポリオレフィン、特にはポリプロピレン（ＰＰ）またはポリエチレン（ＰＥ）から射出成形するためのものである。
【００５８】
第２の実施形態では、成形される射出材料は、射出成形金型（１０２）の第１の後部プレート（１０６）の送出ノズル（１０４）を介して射出される。第２の成形金型部であるキャビティプレート（１０８）が、第１の後部プレート（１０６）に隣接しており、射出成形金型キャビティ（１１０）を形成する。送出ノズル（１０４）のゲート（１０５）はキャビティ（１１０）の方へ開口している。キャビティプレート（１０８）はキャビティ（１１０）の外面（１１２）を形成し、使用中にあたっては射出成形される物品の外形を形成する。
【００５９】
空気式のストリッパリング（１１５）及び隣接するコア軸受（１１６）は、キャビティプレート（１０８）に隣接する。コア軸受（１１６）は、中央部内腔（１１８）を有し、この中央部内腔（１１８）には第１の成形金型部である細長いコア（１２０）が摺動可能に受け入れられる。細長いコア（１２０）はキャビティ（１１０）の軸心及び送出ノズル（１０４）と同軸心で長手方向に並進運動が可能であり、送出ノズル（１０４）からのコア（１２０）の自由端（１２２）までの距離を変化させる。コア軸受（１１６）は環状コア軸受支持体（１２４）内に受け入れられる。空気式のストリッパリング（１１５）は公知の態様で、起動されて、成形金型が開きはじめた後にコア（１２０）から成形された容器をはずすように動くことができる。
【００６０】
油圧ピストン・シリンダアセンブリ（１４５）が、コア軸受支持体（１２４）に隣接して取り付けられる。長手方向に離間した２つのピストン（１４６ａ、１４６ｂ）が、キャビティ（１１０）内にある自由端（１２２）から離れているほうの、コア（１２０）の端部（１３４）に嵌合している。ピストン（１４６ａ、１４６ｂ）は、例えばボルトで、コア（１２０）に対して軸心方向に固定されて、圧力ピストン（１４６ａ、１４６ｂ）の長手方向の動きにより、これに対応するようにキャビティ（１１０）内のコア（１２０）の長手方向に動くことができる。油圧ピストン・シリンダアセンブリ（１４５）内の長手方向に離間した２つのピストン（１４６ａ、１４６ｂ）は、コア（１２０）の軸心と同軸心とした方向に沿って第１の方向である順方向及び第２の方向である逆方向の長手方向に並進運動するように取り付けられている。各ピストン（１４６ａ、１４６ｂ）は外側環状部（１４７ａ、１４７ｂ）を有しており、この外側環状部（１４７ａ、１４７ｂ）は、油圧ピストン・シリンダアセンブリ（１４５）のシリンダ部（１４８）のそれぞれの油圧チャンバ（１５０ａ、１５０ｂ）内に受け入れられる。各油圧チャンバ（１５０ａ、１５０ｂ）は、各ピストン（１４６ａ、１４６ｂ）の一方側に第１の流体注入口（１５２ａ、１５２ｂ）を有し、各ピストン（１４６ａ、１４６ｂ）の他方側に第２の流体注入口（１５３ａ、１５３ｂ）を有し、各第１または第２の共有導管（１５５ａ、１５５ｂ）を介して油圧装置（図示せず）を有する、加圧された油圧油（図示せず）の供給元にそれぞれ連結される。
【００６１】
トランスデューサ（１５４）が第２の後方プレート（１５７）の一部である最後部の油圧チャンバ（１５０ａ）の壁（１５６）に取り付けられて、油圧チャンバ（１５０ａ）内の油圧油の圧力の測定を行うことができる。
【００６２】
従って、第１の実施形態と同様に、油圧チャンバ（１５０ａ、１５０ｂ）内の油圧油を油圧装置で加圧することができ、第１及び第２の流体注入口（１５２ａ、１５２ｂ、１５３ａ、１５３ｂ）の間に圧力差を生じさせることができ、これによって、油圧ピストン（１４６ａ、１４６ｂ）は共に選択的に各油圧チャンバ（１５０ａ、１５０ｂ）に沿った順方向に動かされる。これによってコア（１２０）が送出ノズル（１０４）に向かうキャビティ（１１０）への順方向に動かされる。これに対して、油圧が油圧ピストン（１４６ａ、１４６ｂ）にかかった結果、第１及び第２の流体注入口（１５２ａ、１５２ｂ、１５３ａ、１５３ｂ）の間の差の圧力及び/またはキャビティ（１１０）内の射出圧力により、コア（１２０）への順方向の力より大きい逆方向の力がコア（１２０）に加わると、コア（１２０）は、送出ノズル（１０４）から離れるように、キャビティ（１１０）の外への逆方向に動かされる。
【００６３】
第２の実施形態では、トランスデューサ（１５４）が連続的にまたは定期的に用いられて、油圧チャンバ（１５０ａ）内の油圧油の圧力を測定し、この測定により、油圧が動的に制御され、これによってコア（１２０）の動きと位置が制御される。このように、コア（１２０）のキャビティ（１１０）に対する位置が、射出成形処理中に、射出成形金型キャビティ（１１０）内の特定の圧力条件を維持するために、動的に制御される。
【００６４】
０．３ｍｍ程の薄い壁の基底部を有する容器を作るための本実施形態においては、通常、射出装置の近傍の成形金型のキャビティの領域で、コアは、成形金型のキャビティが最小の体積を持つときのゲートからコアまでの分離距離の幅の少なくとも２倍、その分離距離を変化させるように、ゲートから離れるように動かされる。より好ましくは、容器のためには、この分離距離は、成形金型のキャビティが最小の体積を持つときの分離距離の幅の２倍から１０倍、変化される。
【００６５】
本実施形態において、長手方向に離間した複数のピストン（１４６ａ、１４６ｂ）を備えることで、特有の技術的な利点を提供する。コア用のアクチュエータのような油圧ピストン・シリンダアセンブリによってコアにかかる力を、アクチュエータの直径を大きくすることなく、大きくすることができる。これによって、アクチュエータの半径の寸法を小さくして、それによって成形金型も小さくなる。さらに、アクチュエータの長さを長くすると、アクチュエータ及び対応する可動成形金型部品の半径方向の剛性を大きくすることができ、これは部分的には軸受の長さが伸びたことにより、コアの不慮の半径方向のゆがみを減らすことができる。本明細書で述べたように、コアのゆがみは公知の成形金型の持つ問題であり、本発明においては、コアは成形金型が完全に閉鎖さているときにのみ移動するために、改良した成形金型の軸心合わせを本質的に備える成形金型構造だけでなく、コアアクチュエータが高い固有の剛性を有しながらも、さらに射出成形処理においてコアが軸心合わせされないことに関する潜在的な問題を軽減する成形金型構造を提供する。
【００６６】
さらに、本発明によれば、一般的に、コアが閉じているときに可動成形金型部（つまり、コア、コアパッド、またはキャビティの壁）を動かすアクチュエータが成形金型内に配置されて、移動方向に対して長手方向に配列されている。これによって、可動部のための軸受長を公知の成形金型においてよりも大きく、例えば、コア軸受長をコアの直径の少なくとも３倍、より好ましくは少なくとも５倍にすることができ、これはコアに半径方向の非常に高い剛性を与え、これによって、射出成形処理で意図に反してコアが軸心合わせされないことを軽減する。
【００６７】
図４は、本発明の第３の実施形態による可動コア部を有する射出成形金型の断面を概略的に示しており、第３の実施形態では、射出成形金型（２０２）は円筒形の容器、例えばペンキの缶を、例えば、ポリオレフィン、特にポリプロピレン（ＰＰ）またはポリエチレン（ＰＥ）から射出成形するためのものである。
【００６８】
この射出成形金型（２０２）は２つの主要な点において第２の実施形態を変形している。
【００６９】
第１に、コア（２２０）の大部分が固定されて、コアプレート（２０８）と一体化しており、送出ノズル（２０４）と対向するコア（２２０）の自由端（２２２）の中央部分のみがパッド（２２４）の形で、長手方向に移動可能であり、第１の成形金型部であるコア（２２０）と第２の成形金型部であるキャビティプレート（２２１）の間に形成される射出成形金型キャビティ（２１０）の大きさを変化させる。パッド（２２４）は長手方向の延長部（２２６）を有し、この延長部（２２６）は油圧ピストン・シリンダアセンブリ（２４５）の方に向かって逆方向に、コア（２２０）の中央部内腔（２２８）を通って延長している。
【００７０】
第２に、油圧ピストン・シリンダアセンブリ（２４５）の単一のピストン（２４６）は長手方向の延長部（２２６）の後方端（２３４）に嵌合している。ピストン（２４６）は、長手方向の延長部（２２６）に対して、例えばそれと一体に構成されることで軸心方向に固定され、その結果、ピストン（２４６）の長手方向の動きは、これに対応するようにキャビティ（２１０）内のパッド（２２４）の長手方向の動きを生じさせる。ピストン（２４６）は、外側環状部（２４７）を有し、外側環状部（２４７）は、油圧ピストン・シリンダアセンブリ（２４５）のシリンダ部（２４８）の油圧チャンバ（２５０）内に受け入れられる。油圧チャンバ（２５０）は、ピストン（２４６）の一方の側に第１の流体注入口（２５２）を有し、ピストン（２４６）の他方の側に第２の流体注入口（２５３）を有しており、それぞれ油圧装置（図示せず）を有する、加圧された油圧油（図示せず）の供給元に連結される。
【００７１】
トランスデューサ（２５４）が油圧チャンバ（２５０）の壁（２５６）に取り付けられて、油圧チャンバ（２５０）内の油圧油の圧力の測定を行うことができる。
【００７２】
従って、第１及び第２の実施形態と同様に、油圧チャンバ（２５０）内の油圧油を油圧装置によって加圧することができ、これによって油圧ピストン（２４６）が選択的に油圧チャンバ（２５０）に沿って第１の方向である順方向に動かされる。これによって、コア（２２０）のパッド（２２４）が、送出ノズル（２０４）に向かうキャビティ（２１０）への順方向に動かされる。これに対して、第１及び第２の流体注入口（２５２，２５３）の差の圧力及び／またはキャビティ（２１０）内の射出圧力により、油圧が油圧ピストン（２４６）にかかった結果、コア（２２０）のパッド（２２４）への順方向の力より大きい逆方向の力がコア（２２０）のパッド（２２４）にかかると、コア（２２０）のパッド（２２４）が送出ノズル（２０４）から離れるように、キャビティ（２１０）の外への第２の方向である逆方向に動かされる。
【００７３】
第３の実施形態によると、トランスデューサ（２５４）が連続的にまたは定期的に用いられて、油圧チャンバ（２５０）内の油圧油の圧力を測定し、この測定により、油圧が動的に制御され、これによってコア（２２０）のパッド（２２４）の動きと位置が制御される。このように、コア（２２０）のパッド（２２４）のキャビティ（２１０）に対する位置が、射出成形処理中に、射出成形金型キャビティ（２１０）内の特定の圧力条件を維持するために、動的に制御される。
【００７４】
図５は、本発明の第４の実施形態による可動コア部を有する射出成形金型の断面を概略的に示しており、第４の実施形態では、射出成形金型（３０２）は円筒形の容器、例えば、ペンキの缶を、例えば、ポリオレフィン、特にポリプロピレン（ＰＰ）またはポリエチレン（ＰＥ）から射出成形するためのものである。
【００７５】
この射出成形金型（３０２）は、第３の実施形態を変形しており、コアと可動コアパッドの中に送出ノズルを備え、射出成形金型（３０２）が、成形金型内ラベリング機構（ＩＭＬ）を組み込んでいる射出成形処理で使用される。
【００７６】
コア（３２０）の大部分が固定されて、コアプレート（３０８）と一体化しており、コア（３２０）の自由端（３２２）の中央部分のみが、パッド（３２４）の形で、長手方向に移動可能であり、射出成形金型キャビティ（３１０）の体積を変化させる。パッド（３２４）は複数の長手方向アーム（３２６）に取り付けられており、この複数の長手方向アーム（３２６）は、油圧ピストン・シリンダアセンブリ（３４５）に向かって逆方向にコア（３２０）を通って摺動可能な態様で伸張している。
【００７７】
送出ノズル（３０４）は後部プレート（３０６）、コア（３２０）及びパッド（３２４）を通って伸張している。パッド（３２４）は送出ノズル（３０４）に沿って摺動可能である。送出ノズル（３０４）は第２の成形金型部であるキャビティプレート（３２１）と第１の成形金型部であるコア（３２０）の間に形成されるキャビティ（３１０）に開口している。
【００７８】
油圧ピストン・シリンダアセンブリ（３４５）のピストン（３４６）は長手方向アーム（３２６）の後方端（３３４）に嵌合している。ピストン（３４６）は長手方向アーム（３２６）に対して軸心方向に固定されており、ピストン（３４６）の長手方向の動きは、これに対応するようにキャビティ（３１０）内のパッド（３２４）の長手方向の動きを生じさせる。ピストン（３４６）は、油圧ピストン・シリンダアセンブリ（３４５）のシリンダ部（３４８）の環状油圧チャンバ（３５０）内に受け入れられる環状体（３４７）である。油圧チャンバ（３５０）はピストン（３４６）の一方の側に第１の流体注入口（３５２）を、ピストン（３４６）の他方の側に第２の流体注入口（３５３）を有し、油圧装置（図示せず）を有する、加圧された油圧油（図示せず）の供給元にそれぞれ連結される。
【００７９】
トランスデューサ（３５４）が油圧チャンバ（３５０）の壁（３５６）に取り付けられて、油圧チャンバ（３５０）内の油圧油の圧力の測定を行うことができる。
【００８０】
従って、第１、第２及び第３の実施形態と同様に、油圧チャンバ（３５０）内の油圧油は油圧装置によって加圧することができ、これによって油圧ピストン（３４６）が選択的に油圧チャンバ（３５０）に沿って第１の方向である順方向に動かされる。これによって、コア（３２０）のパッド（３２４）がキャビティ（３１０）への順方向に動かされる。これに対して、第１及び第２の流体注入口（３５２，３５３）の差圧力及び／またはキャビティ（３１０）内の射出圧力により、油圧が油圧ピストン（３４６）にかかった結果、コア（３２０）のパッド（３２４）への順方向の力より大きい逆方向の力がコア（３２０）のパッド（３２４）にかかると、コア（３２０）のパッド（３２４）がキャビティ（３１０）の外への第２の方向である逆方向に動かされる。
【００８１】
前述の実施形態によると、トランスデューサ（３５４）が連続的にまたは定期的に用いられて、油圧チャンバ（３５０）内の油圧油の圧力を測定し、この測定により、油圧が動的に制御され、これによってコア（３２０）のパッド（３２４）の動きと位置が制御される。このように、コア（３２０）のパッド（３２４）のキャビティ（３１０）に対する位置が、射出成形処理中に、射出成形金型キャビティ（３１０）内の特定の圧力条件を維持するために、動的に制御される。
【００８２】
図６は、本発明の第５の実施形態による可動キャビティ部を有する射出成形金型の断面を概略的に示しており、第５の実施形態では、射出成形金型（４０２）は円筒形の容器、例えばペンキの缶を、例えば、ポリオレフィン、特にポリプロピレン（ＰＰ）またはポリエチレン（ＰＥ）から射出成形するためのものである。
【００８３】
この射出成形金型（４０２）は、固定コアと可動キャビティプレートを備えることで、第４の実施形態を変形している。つまり、前述の実施形態でのように可動コアまたはパッドを固定キャビティとともに備えるのではなく、コアは固定されており、キャビティが可動である。
【００８４】
コア（４２０）が固定されており、コアプレート（４２２）と結合されているか一体になっており、送出ノズル（４０４）は後方プレート（４０６）及びコア（４２０）を通って伸張している。送出ノズル（４０４）はキャビティ（４１０）に開口している。
【００８５】
可動キャビティ部（４０９）はコア（４２０）を取り囲んでおり、長手方向に可動であり、射出成形金型キャビティ（４１０）の大きさを変える。可動キャビティ部（４０９）は摺動可能に、固定キャビティプレート（４０８）内に取り付けられている。
【００８６】
可動キャビティ部（４０９）の延長部（４１１）は、油圧ピストン・シリンダアセンブリ（４４５）のピストン（４４６）に結合している。
【００８７】
ピストン（４４６）は可動キャビティ部（４０９）に対して軸心方向に固定されており、ピストン（４４６）の長手方向の動きが、これに対応するように可動キャビティ部（４０９）の長手方向の動きを生じさせて、キャビティ（４１０）の体積を変える。ピストン（４４６）は外側環状部（４４７）を有し、この外側環状部（４４７）は、油圧ピストン・シリンダアセンブリ（４４５）のシリンダ部（４４８）の油圧チャンバ（４５０）内に受け入れられる。油圧チャンバ（４５０）はピストン（４４６）の一方の側に第１の流体注入口（４５２）を、ピストン（４４６）の他方の側に第２の流体注入口（４５３）を有し、油圧装置（図示せず）を有する、加圧された油圧油（図示せず）の供給元にそれぞれ連結される。
【００８８】
トランスデューサ（４５４）が油圧チャンバ（４５０）の壁（４５６）に取り付けられて、油圧チャンバ（４５０）内の油圧油の圧力の測定を行うことができる。
【００８９】
従って、前述の実施形態と同様に、油圧チャンバ（４５０）内の油圧油は油圧装置によって加圧することができ、これによって油圧ピストン（４４６）が選択的に油圧チャンバ（４５０）に沿って順方向または逆方向に動かされ、これに対応する可動キャビティ部（４０９）の動きによってキャビティ（４１０）の体積を変化させる。
【００９０】
前述の実施形態によると、トランスデューサ（４５４）が連続的にまたは定期的に用いられて、油圧チャンバ（４５０）内の油圧油の圧力を測定し、この測定により、油圧が動的に制御され、これによって可動キャビティ部（４０９）の動きと位置が制御される。このように、可動キャビティ部（４０９）の位置及びこれによってキャビティ（４１０）の体積が、射出成形処理中に、射出成形金型キャビティ（４１０）内の特定の圧力条件を維持するために、動的に制御される。
【００９１】
図７は、本発明の第６の実施形態による個々に可動コア部を備えた複数のキャビティを有する射出成形金型の断面を概略的に示しており、第６の実施形態では、射出成形金型（５０２）が、複数の円筒形の容器、例えばペンキの缶を、例えば、ポリオレフィン、特にポリプロピレン（ＰＰ）またはポリエチレン（ＰＥ）から、同時に射出成形するためのものである。
【００９２】
この射出成形金型（５０２）は、コアと可動コアパッドの中に送出ノズルを備えているため、射出成形金型（５０２）が成形金型内ラベリング機構を組み込んでいる射出成形処理で使用されうる点で第４の実施形態と同じである。２つ（またはそれ以上）の成形金型のキャビティが配置されており、それらは共有の送出システム及び可動コアパッドを動かすための共有の油圧ピストン・シリンダアセンブリに結合されている。
【００９３】
各成形金型のキャビティにおいて、コア（５２０）の大部分が固定されて、コアプレート（５０８）と一体化しており、コア（５２０）の自由端（５２２）の中央部分のみがパッド（５２４）の形で、長手方向に移動可能であり、それぞれの射出成形金型キャビティ（５１０）の大きさを変化させる。パッド（５２４）は少なくとも１つの長手方向アーム（５２６）に取り付けられており、この長手方向アーム（５２６）は、油圧ピストン・シリンダアセンブリ（５４５）に向かって逆方向にコア（５２０）を通って摺動可能な態様で伸張している。
【００９４】
各成形金型のキャビティにおいて、各送出ノズル（５０４）は、共有マニホールドプレート（５５０）からコア（５２０）及びパッド（５２４）を通ってパッド（５２４）まで伸張している。パッド（５２４）は送出ノズル（５０４）に沿って摺動可能である。送出ノズル（５０４）はキャビティ（５１０）の方へ開口している。共有ホットランナシステム（５５２）が共有マニホールドプレート（５５０）内の送出ノズル（５０４）に結合している。
【００９５】
油圧ピストン・シリンダアセンブリ（５４５）の共有環状ピストン（５４６）は、長手方向アーム（５２６）の後方端（５３４）に嵌合している。ピストン（５４６）は長手方向アーム（５２６）に対して軸心方向に固定されるため、ピストン（５４６）の長手方向の動きは、これに対応するように各キャビティ（５１０）内の両パッド（５２４）の長手方向の動きを生じさせる。ピストン（５４６）は環状体（５４７）であり、環状体（５４７）は油圧ピストン・シリンダアセンブリ（５４５）のシリンダ部（５４８）の環状油圧チャンバ（５５０）内に受け入れられる。油圧チャンバ（５５０）はピストン（５４６）の一方の側に第１の流体注入口（５５２）を有し、ピストン（５４６）の他方の側に第２の流体注入口（５５３）を有し、油圧装置（図示せず）を有する、加圧された油圧油（図示せず）の供給元にそれぞれ連結される。
【００９６】
トランスデューサ（５５４）が油圧チャンバ（５５０）の壁（５５６）に取り付けられて、油圧チャンバ（５５０）内の油圧油の圧力の測定を行うことができる。
【００９７】
従って、前述の実施形態と同様に、油圧チャンバ（５５０）内の油圧油は油圧装置によって加圧することができ、これによって油圧ピストン（５４６）が選択的に油圧チャンバ（５５０）に沿って順方向に動かされる。これによって、コア（５２０）の複数のパッド（５２４）が各キャビティ（５１０）への順方向に動かされる。これに対して、第１及び第２の流体注入口（５５２，５５３）の差圧力及び／またはキャビティ（５１０）内の射出圧力により、油圧が油圧ピストン（５４６）にかかった結果、コア（５２０）のパッド（５２４）への順方向の力より大きい逆方向の力がコア（５２０）のパッド（５２４）にかかると、コア（５２０）のパッド（５２４）が各キャビティ（５１０）の外への逆方向に動かされる。
【００９８】
前述の実施形態によると、トランスデューサ（５５４）が連続的にまたは定期的に用いられて、油圧チャンバ（５５０）内の油圧油の圧力を測定し、この測定により、油圧が動的に制御され、これによってコア（５２０）のパッド（５２４）の動きと位置が制御される。このように、コア（５２０）のパッド（５２４）のキャビティ（５１０）に対する位置は、射出成形処理中に、射出成形金型キャビティ（５１０）内の特定の圧力条件を維持するために、共通に動的に制御される。この複数のキャビティを有する射出成形金型には、共有ホットランナシステムだけでなく、キャビティの体積とキャビティの圧力を制御する共有油圧システムが複数のキャビティのために備えられる。
【００９９】
図８は、本発明の第７の実施形態による可動キャビティ部を有する射出成形金型（６０２）の断面を概略的に示す。これにより、使用中に温度が上昇すると関連して動く部位を有する非常に費用効率が良く、よく工夫された射出成形金型が提供される。
【０１００】
成形金型（６０２）は、固定されたコア（６２０）を有しており、コアプレート（６２２）と一体になっており、送出ノズル（６０４）はコアプレート（６２２）及びコア（６２０）を通って伸張している。送出ノズル（６０４）はキャビティ（６１０）に開口している。送出ノズル（６０４）は機械遮断ノズル（６６０）に結合されている。遮断ノズル（６６０）は遮断ピン（６６７）を有しており、これにより遮断ノズル（６６０）を選択的に閉じる。遮断ノズル（６６０）が閉まると、これにより、圧力をかけることなく機械はねじり返される。ノズル遮断ピン（６６７）は射出成形装置によって起動され、遮断ピン（６６７）を前方に摺動して流れを遮断し、後方に摺動して開く。これは通常、射出装置の下方に取り付けられている油圧アクチュエータ（図示せず）によって行われ、ロッドまたはケーブルを用いてレバーを引いて、遮断ピン（６６７）を動かすことで行われる。
【０１０１】
可動キャビティ部（６０９）はコア（６２０）を取り囲んでおり、長手方向に可動であり、これにより射出成形金型キャビティ（６１０）の開閉を行う。往復式キャビティ基底部（６１１）が可動キャビティ部（６０９）内に摺動可能に取り付けられており、油圧ピストン・シリンダアセンブリ（６４５）のピストン（６４６）に結合されている。往復式キャビティ基底部（６１１）は、コア（６２０）の端部成形面（６１３）に向けられた成形面（６１２）を有する。この往復式キャビティ基底部（６１１）は油圧ピストン・シリンダアセンブリ（６４５）のシリンダ部（６４８）の環状軸受（６１４）内を移動する。
【０１０２】
ピストン（６４６）の長手方向の動きが、これに対応するように往復式キャビティ基底部（６１１）の長手方向の動きを生じさせ、コアプレート（６２２）と可動キャビティ部（６０９）とが結合されることで成形金型（６０２）が閉じたときにキャビティ（６１０）の体積を変化させるように、ピストン（６４６）は配置される。ピストン（６４６）は外側環状部（６４７）を有し、外側環状部（６４７）は、油圧ピストン・シリンダアセンブリ（６４５）のシリンダ部（６４８）の油圧チャンバ（６５０）内に受け入れられる。油圧チャンバ（６５０）はキャビティ基底部（６１１）から離れているほうの、ピストン（６４６）の側に流体注入口（６５２）を有しており、油圧装置（図示せず）を有する、加圧された油圧油（図示せず）の供給元に連結される。
【０１０３】
ピストン（６４６）の制御のもと、往復式キャビティ基底部（６１１）が往復動作を行うことで、成形金型（６０２）が閉じた後、成形金型キャビティ（６１０）の底部（６２３）の体積を変化させることは、図４の実施形態の可動キャビティ部（４０９）の往復運動と同様である。
【０１０４】
射出成形金型の閉じて嵌合している金属部品は熱が加わると膨張することは当業者には明らかである。熱は、キャビティ部品を移動させる前に成形金型に射出される溶融熱可塑性材料から来る。この熱源は、キャビティ部品を膨張させて、これによって、加工のための間隙を減少させる可能性がある。これによって可動部品が動かなくなり、高額な修理作業が必要となる。
【０１０５】
図８の本実施形態は、可動部に関する成形金型部品をすべて同じ温度に保つという優れた技術上の解決をもたらす。これは、キャビティ基底部（６１１）の領域を動かして、溶融材料をコア（６２０）を介して射出させることで容易に達成される。キャビティ基底部（６１１）を囲む領域は、質量と体積が大きく、当業者には公知である多くの冷却チャンネル（図示せず）及び他の冷却手段（図示せず）が多くあるためである。
【０１０６】
図４，５、及び７の実施形態で述べたように、コアの端部内でコアパッドが移動している場合、例えばパッドを冷却することは容易だが、パッドを取り囲む狭い領域を冷却することは難しい。これは、冷却チャンネル及び他の冷却手段のための十分な厚みをとるために、パッドの直径を最小限に抑える必要があるということである。これによって、パッドが大きくなるにつれて、圧縮中に流れの制限が低減することは明らかであるので、処理に支障をきたす可能性がある。これは、移動している材料が容器の側壁により近づくからである。
【０１０７】
そのため、図８の実施形態で述べたように、可動キャビティ基底部パッド、それに類するもの、または、キャビティ側壁の内部とほぼ同じだけの幅のもの（丸型の容器が製造されているときに使用される円形パッド用には直径である）が、よりよく熱を取り除き、温度の平衡をとるためには、好ましい。
【０１０８】
この構造の他の利点は、図８の実施形態に述べるように、より大きい容器の製造に用いるような重いコアを支持するという技術上の課題を解決することである。２０リットルのペールを作るために、コアは、約１．５トンという過大な重量を持つことになる。コアが処理中に動くときに軸受の磨耗を低減するようにこの重量を支持することが、主な技術上の課題である。明確な解決策は、軸受を長くして、約５倍の直径を持たせることであり、これによりコアの長さが過大に伸張することを抑え、カウンターバランスとして作用させることである。しかしながら、これは成形機の可動取り付け盤へかかる過大な重量を著しく増やしてしまう。また、これは、適正な固定トン数を持つ現行の装置のスペースを越えてしまうほどに、装置取り付け盤間の必要なスペースを大きくしてしまう。装置のタイバーまたは装置のベッドから、コアまたは成形金型を支持するものをさらに備えることは可能であろうが、これはコストを増やしてしまい、成形機を特殊なものとなる。これらの問題は図８の実施形態の固定コア（６２０）を有することで回避される。
【０１０９】
図８の実施形態で述べた成形金型の更なる利点は、コア（６２０）はキャビティ（６１０）に対して移動しないということである。これは、射出成形される容器が側面に、洗濯かごのように孔を持つ場合、または取手器具を持つ場合、及び／または、表面を閉じるために必要なこのコア及びキャビティを必要とする開封明示構造、または、例えば、物品が「引き剥がし」バンドをもつ炭酸ソフトドリンクの締切り栓である場合に特に有利である。
【０１１０】
図８の本実施形態において、往復キャビティ基底部（６１１）の動きを制御するアクチュエータとして動作する油圧ピストン・シリンダアセンブリ（６４５）は、ピストン・シリンダアセンブリ（６４５）の油圧装置のためのより簡易な制御システムと連動して使用される。圧力検出装置は用いられない。ピストン（６４６）の動きは、スイッチ（６９０）によって制御され、十分な材料がキャビティ（６１０）に流入できるようキャビティ基底部（６１１）が十分に後退した場合に、このスイッチ（６９０）が起動される。これは後続の段階で簡易な２圧力システムとして作用する。
【０１１１】
第１の段階では、後退の力として低い油圧をピストン（６４６）にかけて、ピストン（６４６）を動かし、その結果キャビティ基底部（６１１）は、材料がキャビティ（６１０）に射出されるにつれて、コア（６２０）の方へ動かされる。これは、流入してくる材料の流れを調整して、キャビティ基底部（６１１）が、あまりに速く戻り、ガスを閉じ込め、ジェッティングを起こさないようにするためである。機械的な圧縮ばね（６６９）（例えば、圧縮コイルばね）をピストン（６４６）の前方に取り付けて、シリンダ部（６４８）に付勢する。この機械的な圧縮ばね（６６９）の作用により、最小閾値よりも大きいが低い油圧を確実に達成する、そうでしなければ、粘性のある油圧油からの抗力が油圧制御バルブに生じて、例えば、１０バールよりも低い低すぎる油圧は、制御が非常に難しくなる。または、ガススプリング、エアシリンダ、シリンダ、またはアクチュエータなど、他のばねによる付勢力の構成及び方法を用いて、高い圧力がかかりはじめると消勢する油圧力を押さえつけてもよい。
【０１１２】
十分なプラスチック材料がキャビティ（６１０）に入り、ピストン（６４６）及びその結果キャビティ基底部（６１１）が所定の距離だけ戻ると、スイッチ（６９０）が機械的に起動する。スイッチ（６９０）は油圧ピストン・シリンダアセンブリ（６４５）を第２の段階へと切り換え、順方向の力としての高い油圧を反対方向にかけて、キャビティ基底部（６１１）を順方向へ動かす。スイッチ（６９０）は調整可能な状態にあり、第１と第２の段階の切り替えは容易に調整可能である。
【０１１３】
本明細書で先に開示した実施形態では、キャビティの体積はキャビティ内の圧力を検出して制御することで調整され、成形金具部品の動きの速度は圧力を制御することで容易に制御できる。しかしながら、本実施形態では、ひとつの油圧供給装置とスイッチを用いて、成形金具部の動きを検出することでシステムと方法を簡素化しており、初期段階でキャビティ／コア部を過剰に速い後退速度で逆方向に急速に動かすことを防ぐことが望まれる。
【０１１４】
溶融材料の先頭縁端部（溶けた前面部）は成形金型の両側面に接している必要がある。溶けた前面部があまりに厚いと、丸みを帯びた先頭縁端部を持つことになり、キャビティの底部の隅で、丸みを帯びた先頭縁端部はキャビティ側壁に当たりその下にガスを取り込んでしまう。これにより圧縮された状態でディーゼリングを起こし、黒い「煙状の」焼け付きの痕跡を成形品の側面に残す。他の問題は、ジェッティングであり、ゲートでの圧力が射出を制御するのには不十分であるときにおこる。材料は制御不可能に高い速度でゲートを通って噴出して、蛇行状の痕跡を成形品の底面に残すこととなる。材料は、コア／キャビティの可動部に当たりながらゲートを通らなければならず、その結果取り囲んでいる面に接触する。ゲートとコア／キャビティ部の間の空隙が固定されていると、ゲートに近い領域を調整する必要がある。
【０１１５】
溶けた前面部の突出した領域は、コア及びキャビティ底部を横切って流れるにつれて大きくなり、そのため流動している溶解物からこれらの部分にかかる流体の力が上昇していく。この方法は、始動のための初期の逆方向の動きを必要としており、実際、それは跳ね返りの低い圧力によって実現されるからである。非常に低い圧力でシステム内で用いられる油圧油を調整することはできないので、この機械的なばね（６６９）により、跳ね返りの圧力は、低いが最小閾値よりは大きくなる態様で、制御され、所望の跳ね返りの低い圧力を実現している。従って、油圧ピストン（６４６）はキャビティ基底部（６１１）に対して圧縮力をかけて、ばね（６６９）によって「はねかえらせる」付勢力を前面部（６７１）にかけて、コア（６２０）から離れるようにキャビティ基底部（６１１）を動かすが、実際はばね（６６９）の主な作用はピストン（６４６）の後面（６７３）の油の圧力を上昇させて、制御可能な最低限のレベルにすることである。
【０１１６】
圧力トランスデューサの代わりの同様の制御システムが本明細書に開示された他の実施形態のいずれかに任意に用いられても良い。
【０１１７】
高速射出成形において、成形金型が完全に閉鎖する前に可塑性樹脂を射出することは公知である、すなわち、安全上の理由から、射出は閉めつけ力をかけながら行なわれうることが機械製造業者にとっては好ましい。本発明の本実施形態の成形金型は、成形金型が閉じつつあるが成形金型が完全に閉鎖する前に射出が始まるようにすることで、この技術の周期時間の節減という利点を得るように用いられる。しかしながら、成形金型にかかる閉めつけの力は、圧縮が始まる前に最小限の十分な力に達しておく必要がある。そうでなければ、射出された樹脂からの圧縮力が、機械の閉めつけの力に打ち勝って、成形された容器は望ましくない厚さの基底部をもつことになる。
【０１１８】
不確かさを避けるために、例示された実施形態の種々の構成が交換可能に使用でき、本発明の別の実施形態が与えられて、２つ以上のいろいろな実施形態を結びつけてできる１つ以上の構成を用いてもよいことはもちろんである。
【０１１９】
本発明のこの射出成形方法は、可変容量式成型（ＶＤＭ）として本明細書中に言及した新たな技術を用いている。この方法で、熱可塑性材料を処理する簡易な技術で、例えば容器、栓、及び蓋を製作することを可能にする。この射出成形品は、基底部及びそこから上方に伸張している側壁を持った中空の物品である。この物品は、いろいろの形の断面を持ち、例えば、それらは丸く、回転軸心を有しており、物品は実質的にこの回転軸心を中心として回転対称であってもよい（例えば、後続のブロー処理のための、ネック終端部のスレッド以外は回転対称であるボトルのような容器を形成するためのプリフォーム、または２つの対向する取っ手台以外は回転対称であるバケツ）。または、物品は丸型ではない断面、例えば、正方形、楕円形、長方形の断面であってもよく、及び／または対称形でなくてもよい。
【０１２０】
この方法では、標準的な射出成形装置を用いることができる。射出成形の構成には、上述のような可動部が組み込まれているが、別の方法では、大部分が従来からの成形の設計と構造であるものを用いる。成形金型の容量を変化させるには、簡易な機構、例えば、油圧機構がある。コントローラはインテリジェントなコントロールシステムであって特にキャビティ内での残留応力及び溶融圧力を最小限に抑えることで、射出成形処理を最適なものとする。本実施形態の発明は、射出成形品の幾何学上の形状にもよるが、通常、L／Ｔ比は、可動パッドに対して約２０％及び可動コアまたはキャビティに対して５０％の改善が可能であり、及び約２５％から５０％のキャビティ充填圧力の減少が可能である。
【０１２１】
可変容量式成形方法は、キャビティ内に、より自由に材料を流入できるという点で従来の射出成形と異なるため、圧力、温度及び応力が低減される。
【０１２２】
可変容量式成形方法はまた、材料をキャビティにわたって流入するために射出成形装置の締め付け力を利用しないということ、また一回のショット重量を正確に測ること、バルブゲートホットランナまたは外部誘導システムを必要としないため、射出圧縮成形及び逐次射出圧縮成形と異なる。
【０１２３】
可変容量式成形方法の好ましい実施形態では、少なくともコアの一部が、調整された力に抗して流入されるプラスチック材料から離れるように移動できるか、またはキャビティ基底部の壁の一部が、コアを通して材料が送出されると移動できる。どちらの場合も、これによって充填段階の開始時にゲート領域で圧力が下げられる。充填段階の終端で（材料の流れの速度が落ちてくるにつれて）低くなった圧力での充填段階が始まると、コア、コア部、またはキャビティ壁部がアクチュエータによって順方向に動かされて、充填圧力を維持するのを助けることも行なう。
【０１２４】
コア部またはキャビティ基底部の壁部を逆方向に動かすと、表皮が、摺動部が通り去った、露出された側壁表面に当接して凝固するようになる。この表面の問題を低減するために、可動部の領域を大きくして可動部のストローク距離を最小限に抑えることが望まれる。さらに、皮膜の厚さを薄くするため、充填段階が開始してから可動部がその順方向へのストロークを完了するまでの時間を短縮することが望ましい。理想的なタイミングとしては、充填段階の終盤に入ってくる流れが速度を落とすタイミングである。可変容量式成形方法の充填段階は、ゲートと反対側では流れの制限が不十分のため、従来の射出成形に比べてかなり短縮される、そのため、接触時間が短くなるので表皮が薄くなる。
【０１２５】
充填段階の終盤部すなわち保持段階の間、可動部は順方向の位置に戻る。これは、材料がゲートを通って戻ることによって促される。可動部がコアまたはキャビティ基底部の一部のみであるので、可動部をその最終位置に移動させるのに必要な力は、コア全体またはキャビティ基底部全体を移動させる力より小さい。対象領域が、コア全体のものよりも小さくなるためである。可動部を後退させることで現れるシリンダの体積はキャビティを完全に充填するのに必要な全容量の約２５％にすぎないため、可動部のストロークを最小限に抑えることができる。
【０１２６】
可動部にかかる力は保持圧力に抗して順方向に可動部を移動させるのに十分である必要があり、それは通常１５０Ｋｇ／ｃｍ２である。
【０１２７】
包装の用途に通常に用いられる従来の射出成形装置は、本発明のこの可変容量式成形方法にとって理想的であると考えられる。
【０１２８】
コアまたはキャビティ基底部内に可動部品があるため、寸法補助線または成形品の表面の垂直方向のばりを最小限にするために、非常に精密な公差、表面仕上及び表面処理が望まれる。しかしながら、この好ましくない外観を呈する可能性は、キャビティの圧力が従来の射出成形処理に比べて低くなるので、軽減される。
【０１２９】
本発明の好ましい実施形態において、油圧アクチュエータが用いられてパッドのストロークを制御し、トランスデューサがパッド内に（または油供給装置内に）配置されて射出された溶解物から圧力が監視されて、制御装置が情報を分析するため備えられる。比例弁が成形金型にまたはその近傍に取り付けられて、油圧油が機械またはパワーパックから一定の圧力で供給される。トランスデューサが、圧力が設定値より上がるのを感知すると、油圧シリンダの圧力が低減されて、パッドを逆方向に移動させて流れの速度を上げる。充填圧力が低い保持圧力に変化するのにつれて、油圧が増し、パッドを順方向に動かして充填を促す。バルブゲートが用いられると、コントローラが最適の時点でゲートを閉じる。
【０１３０】
複数のキャビティが用いられる場合には、本発明の好ましい実施形態では、コントローラにフィードバックを行うパッド毎にトランスデューサがあってよい。これによって、個々のアクチュエータを制御して、成形金型の圧力平衡を制御する、または、平均値を算出して単一のアクチュエータを制御して全てのパッドを駆動する。バルブゲートブッシングを各キャビティへの流れと同調するように個々に制御することも、必要ならば、可能である。この可変容量式成形は複数のキャビティを有する成形金型への材料の流れの平衡をとることを助ける。パッドの順方向への動きのタイミングは可変であるが、最適なものとしては充填が完了する直前がよく、パッドの力を加えて材料の流れを完全なものとするのを助ける。
【０１３１】
そのため本発明は完全に閉鎖された成形金型を用いて、流入される材料の流れに適合するように、例えばコアを制御することで、可変キャビティを制御する。そうでなければ、コアの動きが遅すぎる場合は、高い圧力がゲート領域で維持されるか、コアの動きが速すぎる場合は、材料がゲートを通った後に圧力の低下によって、空気の取り込み、重力効果、及びキャビテーションが引き起こされる可能性がある（この技術においてはジェッティングとして知られている）。
【０１３２】
可変容量式成形方法では、コアに取り付けられた油圧シリンダと圧力トランスデューサを用いて射出圧力を測定できる。トランスデューサからの情報を分析してコアの動きを制御するインテリジェント制御システムがある。コアは充填圧力に対して逆方向に移動してできる限り充填圧力を低く保ち、射出の速度が落ちるに従って順方向に移動する。コアは射出圧力とともに材料へかかる圧力を維持する。
【０１３３】
その効果は応力を最低限に抑えて、最低限の充填圧力で成形金型の完全な充填を達成することである。
【０１３４】
本発明の発明者は、本発明はプリフォーム及び他の容器型の成形品において今日知られている応力レベルの中で最も低いのものを達成できると信じている。残留応力レベルを上げることなくより長く薄いプリフォームを作成することが可能である。本発明の低い圧力での成形方法は、コアがシフトする問題も軽減できる。（プリフォームを成形金型の開口で引き伸ばす可能性のある）過剰充填を無くすことによって、成形周期をかなり短縮できる。
【０１３５】
本発明の特記すべき利点は、可動成形金型部のためのアクチュエータ、特にピストン・シリンダアセンブリの形での油圧アクチュエータを用いることで、成形金型可動部の非常に速い速度を達成できることである。射出成形において、溶融前面部の順方向の速度はＬ／Ｔ比に関係している。長い流路を有する非常に薄い壁をもつ成形品のためには、溶融前面部の速度が非常に高いことが必要である。そうでなければ溶融物は成形金型のキャビティの側面で凝固するだけであり、溶融材料がキャビティの離れているほうの端部に達するのを妨げる。本発明によると、可動成形金型部を駆動するアクチュエータで、従来の射出成形装置が達するよりもずっと速い溶融前面部速度を達成することを可能とする。可変容量式成形方法では、アクチュエータは、例えば、油圧アクチュエータが用いられるときは油圧油の供給速度は可変であるので、溶融前面部の速度が必要とするどのような速度でも達成するよう操作されうる。本発明によるアクチュエータを用いることで、１０００：１までのまたはそれ以上のＬ／Ｔ比を達成できるので、公知の射出成形技術において３００％の改善率であり、これまでに市販されている射出成形処理において達成されたより薄い、例えば、０．３ｍｍの厚さの壁を射出成形できる。
【０１３６】
本発明の成形金型は、摺動コア、油圧シリンダ、圧力トランスデューサ、及び制御システムに加えて、最新のプリフォームのデザインに対応している。コアアクチュエータは、線形圧力トランスデューサを備えた直接的に油圧を利用した機構であり、コントローラが所望の圧力プロファイルを達成することを可能にする。電子式、電気式、または電気機械式アクチュエータ或いは低圧力用の空気式アクチュエータ等の他のアクチュエータを使用可能であるということは当業者には明らかである。
【０１３７】
射出の終盤では、順方向の移動の前にコアを立ち止まらせないことが望まれる。というのは、成形品においてシャッダ（shudder）の形跡を残すからである。コアは好ましくは動的に方向を変え、厳密な制御のもと順方向に移動できることが好ましい。材料の変動する密度を補償するための減速のプロファイルが理想的には適用されるべきである。
【０１３８】
本発明の可変容量式成形方法は、ゲートから離れるように、コアまたはコアの一部を動かすことで充填圧力を制御できる。ゲート側とは反対のまたはゲートに近い基底部の厚みを厚くすることで充填圧力を下げる。
【０１３９】
ＰＥＴプリフォームのような非常に高いアスペクト比の物品については、最終の基底部厚さのおよそ１０倍分実質的に移動する。これに対して、浅い容器に対しては、最終の基底部厚さの２倍から３倍でよい。
【０１４０】
この後退動作には２つの目的があり、第１の目的は流れの長さ対厚さの比（厚さに対する長さ−Ｌ／Ｔ）を低くすることと、第２の目的は充填圧力を下げることである。これらを合わせることで、７０％も充填圧力を下げることができ、これによりまた抵抗が小さくなるために射出時間をより一層短縮できる。
【０１４１】
しかしながら、複数のキャビティを有する成形金型において低い圧力での充填の平衡をとることはより難しい、というのはホットランナシステムは、引き合うべき抵抗圧力に依存しているからである。そのため、動きは対向圧力で制御されなければならない。対向圧力のプロファイルは最初は高くして、ホットランナ圧力の平衡をとり、材料の流れを大きくできるよう弛緩して、充填の終盤近くで上げて、成形金型のキャビティにわたって材料を移動させるのを助ける必要がある。単一のキャビティの成形金型については、最初の圧力を高くする必要は無い。
【０１４２】
成形金型キャビティごとに個々の一回分のショットを制御することは想定していないが、本発明の範囲内でこれを除外する理由は、コストと煩雑さ以外に理由はない。後退圧力プロファイルは、１回分供給システムからの供給量のプロファイルに単純に適合している。
【０１４３】
コアまたはコア部が材料に抗して順方向に動かされると、成形金型のキャビティ内の上昇中の圧力と平衡をとるように装置によって維持された溶融圧力が上昇する。これによってさらなる材料を加えて成形金型のキャビティを完全に充填するのを助けるか、キャビティの圧力のピークが高すぎる場合は材料の幾分かをゲートを介して戻すよう作用することができる。どちらの方法でも装置は最終の成形金型のキャビティの圧力を調整する。
【０１４４】
１回分のショットの供給を制御する場合は、成形金型のキャビティからの逆流を遮断するために、バルブゲートが適用される。材料の１回分のショットは１回分供給システムによって予め決められているので、装置では制御されない。
【０１４５】
本発明の可変容量式成形方法は、基底部の壁部を調整して充填圧力を下げることで、材料の成形金型のキャビティへの流入の平衡をとることができ、装置の射出圧力に対する成形金型のキャビティの充填圧力の平衡をとる。
【０１４６】
成形金型のキャビティの充填は、より速い射出時間を可能にすることで改良され、充填は、順方向の速度と圧力が、小さいゲートを通してではなく、成形金型のキャビティの広い表面領域にかかることで改良される。
【０１４７】
ゲートを通しての少量の逆流は、ゲートの応力を軽減することができる。これは、充填の間応力がかかっていた材料が移動するためである。ゲートの温度は、充填圧力を下けると大幅に下げることもできる。これによってさらに、温度が熱可塑性材料の結晶構造に影響を与えて脆さを生じさせると、応力のある成型を低減することができる。
【０１４８】
流れの終端を充填するための充填圧力のピークは、コアまたはコアの一部の移動の圧力または機械の圧力で調整できる。
【０１４９】
アクチュエータシリンダからの油圧の流れを遮断して、機械を用いて、移動しているコアによって定まるよりも高く充填圧力を上げることが可能である。しかしながら、これによってゲートと流れの終端の間の圧力差が非常に大きくなるので、好ましいことではない。
【０１５０】
好ましい方法は、コア全体を動かすことで充填圧力のピークを制御することである、そしてこれによって側壁にわたって衝突する力がかかっている先細の容器において特に、全表面積にわたって圧力がかかるからである。
【０１５１】
折り合いをつけるには、パッド法があり、できるだけ大きい環を作り、流れの制限を最低限にし、コアの終端部の大部分を動かす方法である。この方法は、取っ手装備と開封明示構造をコアから遮断するとき理想的である。これはまた開封明示用のミシン目の入ったふちをもつ栓部を作成するのに好ましい方法である。
【０１５２】
成形金型内ラベリング（ＩＭＬ）機構を助けるよう、成形金型がコアを通して供給される場合、ゲート領域が固定されてパッドがそのまわりを移動できる必要がある。そのためパッドは、精密な公差でゲートブッシュのまわりに嵌合される孔を中央に有する。キャビティまたはその一部を同様に移動させることもできる。
【０１５３】
本発明の種々の実施形態を詳細に説明してきたが、添付の特許請求の範囲に含有される本発明の範囲内で、射出成形金型及び射出成形処理の他の変更を用いることが可能であることは当業者には明らかであろう。
【符号の説明】
【０１５４】
２  １０２  ２０２  ３０２  ４０２  ５０２  ６０２        射出成形金型
１０  １１０    ２１０  ３１０  ４１０  ５１０  ６１０    キャビティ
２０  １２０  ２２０  ３２０  ４２０  ５２０  ６２０      コア
【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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【国際調査報告】
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