(57)【要約】      （修正有）【課題】より容易に、より確実に、また、より短時間で、断熱部材と一体となった成形材を成形するブロー成形装置を提供する。【解決手段】エアバルブ５１は、パリソンに吹き込まれる空気を供給する。インジェクタ５４は、空気が吹き込まれたパリソンによって成形される成形材であって、外側に断熱部材を有する成形材の内部に吹き込まれて成形材を冷却する冷却媒体であるドライアイスを供給する。パリソンに吹き込まれる空気と、空気が吹き込まれたパリソンによって成形される成形材であって、外側に断熱部材を有する成形材の内部に吹き込まれて成形材を冷却する冷却媒体であって、常温常圧で気化・蒸発する冷却媒体であるドライアイスとが供給されるので、成形材を成形した後に、より短い時間で成形材が冷却される。【選択図】図１
0003192050.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
パリソンに吹き込まれる空気を供給する空気供給手段と、
空気が吹き込まれた前記パリソンによって成形される成形材であって、外側に断熱部材を有する成形材の内部に吹き込まれて前記成形材を冷却する冷却媒体であって、液体窒素、液化二酸化炭素、およびドライアイスのうち少なくとも１つを含む常温常圧で気化・蒸発する冷却媒体を供給する冷却媒体供給手段と
を備えるブロー成形装置。
【請求項２】
請求項１に記載のブロー成形装置において、
前記パリソンまたは前記成形材の内部に、前記空気供給手段によって供給される空気と前記冷却媒体供給手段によって供給される前記冷却媒体とを吹き込む吹き込み口は、切り換え弁を介して同一である
ブロー成形装置。
【請求項３】
請求項１に記載のブロー成形装置において、
前記空気供給手段によって供給される空気を前記パリソンに吹き込む第１の吹き込み口と、
前記冷却媒体供給手段によって供給される前記冷却媒体を前記成形材の内部に吹き込む第２の吹き込み口と、
前記冷却媒体が前記成形材の内部に吹き込まれるとき、前記第１の吹き込み口を介して前記成形材の内部から空気または前記冷却媒体を放出させる放出手段と
をさらに備え、
前記第２の吹き込み口は、前記第１の吹き込み口の位置とは異なる位置に設けられ、
前記放出手段は、前記空気供給手段による空気が供給される供給経路に設けられている
ブロー成形装置。
【請求項４】
請求項３に記載のブロー成形装置において、
前記第２の吹き込み口は、前記第１の吹き込み口に対して、下側に設けられ、
前記冷却媒体を上方に吹き込む
ブロー成形装置。
【請求項５】
請求項１に記載のブロー成形装置において、
前記パリソンに吹き込まれる空気の圧力、および前記成形材の内部に吹き込まれる前記冷却媒体の圧力をそれぞれ制御する制御手段
をさらに備えるブロー成形装置。
【請求項６】
請求項５に記載のブロー成形装置において、
前記制御手段は、前記成形材の内部への前記冷却媒体の吹き込みの開始および終了のタイミングをタイマー制御する
ブロー成形装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案はブロー成形装置に関し、特に、断熱部材と一体となった成形材を成形できるようにしたブロー成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶融状態にされたプラスチックの成形材料からダイによって円筒状のパリソンを成形し、このパリソンを金型で挟み、管をパリソンに刺し込み、空気をパリソン内に吹き込んで成形品を成形するブロー成形が用いられている。
【０００３】
従来、中空樹脂成形品の外部の所定形状をなし複数に分割された外部成形体要素を形成し、中空樹脂成形品の中空部の所定形状とほぼ同一又は小形の形状をなす内部成形体を形成し、上記内部成形体を内部に挿入した状態で複数の外部成形体要素同士を接着又は溶着により接合し、次に内部成形体を加熱して軟化させるとともに内部を加圧して内部成形体を外部成形体に密着させて一体化するようにしたものもある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−６３１３０号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、成形型の成形面に断熱部材を予め保持し、空気が吹き込まれたパリソンによって成形される成形材を成形面に保持されている断熱部材に融着させる場合には、成形材の温度が下がりにくくなり、取り出しの工程などで、成形材が変形しやすくなる。さらに、成形材の温度が下がるのに時間が必要なので、成形に要するサイクルタイムが長くなってしまう。
【０００６】
本考案は、このような状況に鑑みてなされたものであり、より容易に、より確実に、また、より短時間で断熱部材と一体となった成形品を成形できるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本考案の一側面は、パリソンに吹き込まれる空気を供給する空気供給手段と、空気が吹き込まれたパリソンによって成形される成形材であって、外側に断熱部材を有する成形材の内部に吹き込まれて成形材を冷却する冷却媒体であって、液体窒素、液化二酸化炭素、およびドライアイスのうち少なくとも１つを含む常温常圧で気化・蒸発する冷却媒体を供給する冷却媒体供給手段とを備えるブロー成形装置である。
【０００８】
本考案の一側面においては、パリソンに吹き込まれる空気と、空気が吹き込まれたパリソンによって成形される成形材であって、外側に断熱部材を有する成形材の内部に吹き込まれて成形材を冷却する冷却媒体であって、液体窒素、液化二酸化炭素、およびドライアイスのうち少なくとも１つを含む常温常圧で気化・蒸発する冷却媒体とが供給されるので、成形材を成形した後に、より短い時間で成形材が冷却されるので、より容易に、より確実に、また、より短時間で断熱部材と一体となった成形材を成形できるようになる。
【０００９】
パリソンまたは成形材の内部に、空気供給手段によって供給される空気と冷却媒体供給手段によって供給される冷却媒体とを吹き込む吹き込み口を、切り換え弁を介して同一とすることができる。この場合、吹き込み口を複数設ける必要がないので、より簡単な構成とすることができる。
【００１０】
空気供給手段によって供給される空気をパリソンに吹き込む第１の吹き込み口と、冷却媒体供給手段によって供給される冷却媒体を成形材の内部に吹き込む第２の吹き込み口と、冷却媒体が成形材の内部に吹き込まれるとき、第１の吹き込み口を介して成形材の内部から空気または冷却媒体を放出させる放出手段とをさらに設け、第２の吹き込み口を、第１の吹き込み口の位置とは異なる位置に設け、放出手段を、空気供給手段による空気が供給される供給経路に設けることができる。このようにすることで、より簡単な構成で、成形材に吹き込まれる冷却媒体の量および圧力をより容易に調整することができる。
【００１１】
第２の吹き込み口を、第１の吹き込み口に対して、下側に設けることができる。この場合、空気が吹き込まれた成形材の内部において、冷却媒体が循環しやすくなり、さらにより短い時間で成形材を冷却することができる。
【００１２】
パリソンに吹き込まれる空気の圧力、および成形材の内部に吹き込まれる冷却媒体の圧力をそれぞれ制御する制御手段をさらに設けることができる。パリソンに吹き込まれる空気の圧力と、成形材の内部に吹き込まれる冷却媒体の圧力とを個別に制御することにより、空気が吹き込まれた成形材の内部に冷却媒体を行き渡らせることができ、より確実に、また、より短時間で断熱部材と一体となった成形材を成形できる。
【００１３】
制御手段には、成形材の内部への冷却媒体の吹き込みの開始および終了のタイミングをタイマー制御させることができる。パリソンに空気を吹き込むタイミングと、成形材に冷却媒体を吹き込むタイミングとを制御できるようになるので、確実に成形された成形材を、より確実に冷却することができる。
【考案の効果】
【００１４】
以上のように、本考案の一側面によれば、より容易に、より確実に、また、より短時間で断熱部材と一体となった成形材を成形できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ブロー成形装置１の構成の一例を示す正面図である。
【図２】ブロー成形装置１の構成の一例を示す上面図である。
【図３】ブロー成形装置１の構成の一例を示す断面図である。
【図４】成形型１１−１および１１−２の一例の断面図である。
【図５】ブローエアが吹き込まれるタイミングと冷却媒体が吹き込まれるタイミングとを示すタイミングチャートである。
【図６】ブロー成形装置１の構成の他の例を示す正面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１６】
以下に本考案の実施の形態を説明するが、本考案の構成要件と、考案の詳細な説明に記載の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本考案をサポートする実施の形態が、考案の詳細な説明に記載されていることを確認するためのものである。従って、考案の詳細な説明中には記載されているが、本考案の構成要件に対応する実施の形態として、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。
【００１７】
本考案の一側面は、パリソンに吹き込まれる空気を供給する空気供給手段（例えば、図１のエアバルブ５１）と、空気が吹き込まれたパリソンによって成形される成形材であって、外側に断熱部材を有する成形材の内部に吹き込まれて成形材を冷却する冷却媒体であって、液体窒素、液化二酸化炭素、およびドライアイスのうち少なくとも１つを含む常温常圧で気化・蒸発する冷却媒体を供給する冷却媒体供給手段（例えば、図１のインジェクタ５４）とを備えるブロー成形装置である。
【００１８】
以下、本考案の一実施の形態のブロー成形装置を図１乃至図６を参照して説明する。図１は、ブロー成形装置１の構成の一例を示す正面図である。図２は、図１中の断面ＡＡ’から見た、ブロー成形装置１の構成の一例を示す上面図である。図３は、図１中の断面ＢＢ’から見た、ブロー成形装置１の構成の一例を示す断面図である。
【００１９】
なお、ブロー成形装置１に対して前後の方向をＹ軸で図示し、上下の方向をＺ軸で図示し、左右の方向をＸ軸で図示する。また、以下、Ｘ軸方向のうち、図１中の左側を単に左側と称し、Ｘ軸方向のうち、図１中の右側を単に右側と称する。さらに、以下、Ｙ軸方向のうち、図１中の手前側を単に前側と称し、Ｙ軸方向のうち、図１中の奥側を単に後側と称する。さらにまた、以下、Ｚ軸方向のうち、図１中の上側を単に上側と称し、Ｚ軸方向のうち、図１中の下側を単に下側と称する。
【００２０】
ブロー成形装置１において、パリソンに吹き込まれる空気と、成形材を冷却する冷却媒体の一例であるドライアイスとが供給される。ブロー成形装置１において、パリソンに空気が吹き込まれて、外側に断熱部材を有する成形材が成形されると、外側に断熱部材を有する成形材の内部に、ドライアイスが吹き込まれる。
【００２１】
ブロー成形装置１の金型の成形面には、発泡材などからなる断熱部材を着脱自在に保持する保持ピンが設けられている。ブロー成形前に、人手またはロボットや自動機などにより発泡材などからなる断熱部材が型開きされている金型の成形面に装着される。そして、ブロー成形装置１は、ナイロン（商標）6またはナイロン6,6などのプラスチックの成形材料から円筒状のパリソンを成形し、型開きされている金型の間に配置し、金型を型締めすることで、パリソンを挟む。
【００２２】
さらに、ブロー成形装置１は、パリソンに吹き込まれる空気を供給し、パリソンに刺し込んだ管状の針から、供給された空気をパリソン内に吹き込んで、パリソンによって成形される成形材を成形面に保持されている断熱部材に融着させる。さらにまた、ブロー成形装置１は、成形材を冷却するドライアイスを供給し、パリソンに刺し込んだ管状の針から、供給されたドライアイスを吹き込んで、成形材を冷却する。
【００２３】
ブロー成形装置１は、成形型１１−１および１１−２、ベース１２−１および１２−２、型締め部１３−１および１３−２、ダイ１４、封止型１５−１および１５−２、ベース１６−１および１６−２、型締め部１７−１および１７−２、ブローピン１８、ガイド１９、エアバルブ２０、エアシリンダ２１、封止型３０−１および３０−２、ベース３１−１および３１−２、型締め部３２−１および３２−２、ドライアイス吹き込みピン３３、ガイド３４、エアバルブ３５、エアシリンダ３６、エアバルブ５１、リリースバルブ５２、ドライアイス粒子生成部５３、インジェクタ５４、並びに制御部５５を含み構成される。
【００２４】
成形型１１−１および１１−２は、２枚割の分割型（金型）である。成形型１１−１および１１−２の面のうち、相互に接する面側、すなわち、図１、図２、または図３において、成形型１１−１の右側および成形型１１−２の左側には、成形品を成形するための成形面が形成されている。例えば、成形型１１−１および１１−２は、成形品のうち、製品として使用される製品部分を成形するための金型である。すなわち、図１中の矢印Ｔに示される方向に移動することにより成形型１１−１および１１−２が型締めされると、成形型１１−１および１１−２の成形面によってキャビティが形成される。また、成形型１１−１および１１−２には、温度を調整するための温度調整装置（図示せず）が設けられている。
【００２５】
ベース１２−１は、成形型１１−１を固定し、ベース１２−２は、成形型１１−２を固定する。ベース１２−１および１２−２は、それぞれ、固定されている成形型１１−１および１１−２と共に、型締め部１３−１および１３−２によって、ブロー成形装置１のフレーム上を移動させられる。型締め部１３−１および１３−２は、油圧、電動、またはエアなどを動力源として、成形型１１−１および１１−２と共にベース１２−１および１２−２を図１中の矢印Ｔに示される方向またはその逆（反対）方向（左右方向）に移動させる。すなわち、型締め部１３−１および１３−２は、ベース１２−１および１２−２を図１中の矢印Ｔに示される方向に移動させることにより、その成形面が合わさるように成形型１１−１および１１−２を合体させて型締めする。また、型締め部１３−１および１３−２は、ベース１２−１および１２−２を図１中の矢印Ｔに示される方向とは逆（反対）の方向に移動させることにより、成形型１１−１および１１−２を離して型開きする。
【００２６】
ダイ１４は、成形材料から円筒状のパリソンを成形し、図１中の下向きに押し出す。すなわち、図示せぬホッパーに投入されたペレット状の成形材料は、図示せぬ射出スクリューによって混練されて溶融状態にされて、ダイ１４に供給される。ダイ１４は、溶融状態にされた成形材料を、ダイヘッドとその中に設けられた中子との間に形成された下に向かって徐々に径が小さくなるパリソン形成キャビティから押し出すことにより、円筒状のパリソンを形成し、そのパリソンを図１中の下向きに押し出す。
【００２７】
封止型１５−１、ベース１６−１、型締め部１７−１、ブローピン１８、ガイド１９、エアバルブ２０、並びにエアシリンダ２１は、成形型１１−１の上側に設けられている。また、封止型１５−２、ベース１６−２、および型締め部１７−２は、成形型１１−２の上側に設けられている。
【００２８】
封止型１５−１および１５−２は、ベース１６−１および１６−２並びに型締め部１７−１および１７−２により、開閉可能とされている。封止型１５−１および１５−２は、ダイ１４から下向きに押し出されたパリソンの上端を挟んで封止し、また、閉じられたとき内部の成形面によってキャビティを形成する。封止型１５−１および１５−２の上端には、パリソンを挟んで封止する封止部が設けられている。封止型１５−１および１５−２の封止部の下には、閉じられたとき、上側が略半球状のキャビティを形成する成形面が形成されている。
【００２９】
ベース１６−１は、封止型１５−１を移動可能に保持する。ベース１６−２は、封止型１５−２を移動可能に保持する。型締め部１７−１および１７−２は、油圧、電動、またはエアなどを動力源として、封止型１５−１および１５−２を図１中の矢印Ｔに示される方向またはその逆（反対）方向（左右方向）に移動させる。すなわち、型締め部１７−１は、ベース１６−１に固定され、ベース１６−１に移動可能に保持された封止型１５−１を図１中の矢印Ｔに示される方向またはその逆（反対）方向に移動させる。型締め部１７−２は、ベース１６−２に固定され、ベース１６−２に移動可能に保持された封止型１５−２を図１中の矢印Ｔに示される方向またはその逆（反対）方向に移動させる。
【００３０】
言い換えると、型締め部１７−１および１７−２は、封止型１５−１の封止部と封止型１５−２の封止部とが合わさり、封止型１５−１の成形面と封止型１５−２の成形面とが合わさるように封止型１５−１および１５−２を合体させて型締めする。また、型締め部１７−１および１７−２は、封止型１５−１および１５−２を離して型開きする。
【００３１】
ブローピン１８は、金属などで形成され、先端が鋭利な管状の針からなり、パリソンの上端に刺し込まれて、所定の圧力の空気（いわゆるエア）や窒素などの気体を吹き込む。以下、パリソンにエア（以下、ブローエアと称する。）を吹き込む場合を例に説明する。ガイド１９は、ブロック状に形成され、型締めされたときの型締め部１７−１および１７−２のパーティングラインに沿うように配置される。ガイド１９は、設けられている穴によってブローピン１８を封止型１５−１および１５−２の喰い切りまで案内する。ガイド１９に設けられている、ブローピン１８を案内する穴は、型締めされたときの封止型１５−１および１５−２のパーティングラインが配置される面上に位置する。エアバルブ２０は、制御部５５の制御によって電磁的に入り切りされるエア切換弁であり、ブローピン１８にブローエアを流して供給するか、またはブローエアを遮断してブローピン１８に流れるブローエアを止める。
【００３２】
エアシリンダ２１は、エアによって、エアバルブ２０およびブローピン１８を移動させる。すなわち、エアシリンダ２１は、閉じて封止部によってパリソンを封止している封止型１５−１および１５−２のキャビティの部分のうち、略半球状に形成されている部分に位置するパリソンの部分に、封止型１５−１および１５−２のパーティングラインに交差するように、ブローピン１８を刺し込む。
【００３３】
封止型３０−１、ベース３１−１、および型締め部３２−１は、成形型１１−１の下側に設けられている。また、封止型３０−２、ベース３１−２、型締め部３２−２、ドライアイス吹き込みピン３３、ガイド３４、エアバルブ３５、およびエアシリンダ３６は、成形型１１−２の下側に設けられている。
【００３４】
封止型３０−１および３０−２は、ベース３１−１および３１−２並びに型締め部３２−１および３２−２により、開閉可能とされている。封止型３０−１および３０−２は、ダイ１４から下向きに押し出されたパリソンの下端を挟んで封止し、また、閉じられたとき内部の成形面によってキャビティを形成する。封止型３０−１および３０−２の下端には、パリソンを挟んで封止する封止部が設けられている。封止型３０−１および３０−２の封止部の上には、閉じられたとき、下側が略半球状のキャビティを形成する成形面が形成されている。
【００３５】
ベース３１−１は、封止型３０−１を移動可能に保持する。ベース３１−２は、封止型３０−２を移動可能に保持する。型締め部３２−１および３２−２は、油圧、電動、またはエアなどを動力源として、封止型３０−１および３０−２を図１中の矢印Ｔに示される方向またはその逆（反対）方向（左右方向）に移動させる。すなわち、型締め部３２−１は、ベース３１−１に固定され、ベース３１−１に移動可能に保持された封止型３０−１を図１中の矢印Ｔに示される方向またはその逆（反対）方向に移動させる。型締め部３２−２は、ベース３１−２に固定され、ベース３１−２に移動可能に保持された封止型３０−２を図１中の矢印Ｔに示される方向またはその逆（反対）方向に移動させる。
【００３６】
言い換えると、型締め部３２−１および３２−２は、封止型３０−１の封止部と封止型３０−２の封止部とが合わさり、封止型３０−１の成形面と封止型３０−２の成形面とが合わさるように封止型３０−１および３０−２を合体させて型締めする。また、型締め部３２−１および３２−２は、封止型３０−１および３０−２を離して型開きする。
【００３７】
ドライアイス吹き込みピン３３は、金属などで形成され、先端が鋭利な管状の針からなり、パリソンの下端に刺し込まれて、所定の圧力の冷却媒体を吹き込む。冷却媒体は、パリソンで成形される成形材を冷却し、常温常圧で気化・蒸発する。例えば、冷却媒体として、液体窒素、液化二酸化炭素、粒子状のドライアイスを用いることができる。より具体的には、冷却媒体として、液体窒素、液化二酸化炭素、および粒子状のドライアイスのいずれか１つを用いることができ、また、液体窒素、液化二酸化炭素、および粒子状のドライアイスを適宜組み合わせて用いることもできる。すなわち、冷却媒体は、液体窒素、液化二酸化炭素、およびドライアイスのうち少なくとも１つを含む。以下、冷却媒体として粒子状のドライアイスを空気と共に吹き込む場合を例に説明する。
【００３８】
ガイド３４は、ブロック状に形成され、型締めされたときの型締め部３２−１および３２−２のパーティングラインに沿うように配置される。ガイド３４は、設けられている穴によってドライアイス吹き込みピン３３を封止型３０−１および３０−２の喰い切りまで案内する。ガイド３４に設けられている、ドライアイス吹き込みピン３３を案内する穴は、型締めされたときの封止型３０−１および３０−２のパーティングラインが配置される面上に位置する。エアバルブ３５は、制御部５５の制御によって電磁的に入り切りされる切換弁であり、ドライアイス吹き込みピン３３に空気と共に粒子状のドライアイスを流して供給するか、または空気と共に粒子状のドライアイスを遮断してドライアイス吹き込みピン３３に流れる粒子状のドライアイスを止める。
【００３９】
エアシリンダ３６は、エアによって、エアバルブ３５およびドライアイス吹き込みピン３３を移動させる。すなわち、エアシリンダ３６は、閉じて封止部によってパリソンを封止している封止型３０−１および３０−２のキャビティの部分のうち、略半球状に形成されている部分に位置するパリソンの部分に、封止型３０−１および３０−２のパーティングラインに交差するように、ドライアイス吹き込みピン３３を刺し込む。
【００４０】
エアバルブ５１は、制御部５５からの指令に従って、外部から供給されるエアの圧力および量を制御し、所望の圧力および量のエアをブローエアとしてリリースバルブ５２に供給する。すなわち、エアバルブ５１は、パリソンに吹き込まれる空気であるブローエアを供給する。リリースバルブ５２は、制御部５５からの指令に従って、エアバルブ５１から供給されたブローエアをエアバルブ２０に供給するか、またはブローエアを大気に放出することで、成形型１１−１および１１−２の成形面によって形成されるキャビティ内のブローエアの圧力を調整する。また、リリースバルブ５２は、制御部５５からの指令に従って、エアを大気に放出することで、成形型１１−１および１１−２の成形面によって形成されるキャビティ内の、冷却媒体の一例であるドライアイスの粒子が含まれるエアの圧力を調整する。
【００４１】
ドライアイス粒子生成部５３は、制御部５５からの指令に従って、ドライアイスの粒子を生成する。例えば、ドライアイス粒子生成部５３は、格納されているペレット状またはブロック状のドライアイスを回転する切削刃により切削することにより、ドライアイスの粒子を生成する。また、例えば、ドライアイス粒子生成部５３は、格納されているペレット状またはブロック状のドライアイスをミルにより粉砕することにより、ドライアイスの粒子を生成する。さらに、例えば、ドライアイス粒子生成部５３は、液化二酸化炭素を微小孔から放出し、圧力を制御しつつ断熱膨張させることで、所望の粒径のドライアイスの粒子を生成する。ドライアイス粒子生成部５３は、生成したドライアイスの粒子をインジェクタ５４に供給する。
【００４２】
インジェクタ５４は、制御部５５からの指令に従って、ドライアイス粒子生成部５３から供給されたドライアイスの粒子を、外部から供給されるエアに混合して、ドライアイスの粒子が含まれるエア（空気）であって、所望の圧力および量のエアをエアバルブ３５に供給する。
【００４３】
制御部５５は、いわゆるシーケンサ（プログラマブルロジックコントローラ）などの専用の制御装置、ファクトリコンピュータ、または汎用のパーソナルコンピュータなどであり、制御プログラムを実行することにより、ブロー成形装置１を制御する。特に、制御部５５は、エアバルブ５１、リリースバルブ５２、ドライアイス粒子生成部５３、およびインジェクタ５４を制御することで、パリソンに吹き込まれるエアの圧力および量を制御すると共に、成形材の内部に吹き込まれる、ドライアイスの粒子が含まれるエアの圧力および量を制御する。また、制御部５５は、エアバルブ５１、リリースバルブ５２、ドライアイス粒子生成部５３、およびインジェクタ５４をタイマー制御することで、パリソンにブローエアが吹き込まれるタイミングと成形材の内側に冷却媒体が吹き込まれるタイミングとを制御する。なお、制御部５５は、エアバルブ５１、リリースバルブ５２、ドライアイス粒子生成部５３、およびインジェクタ５４をシーケンス制御するようにしてもよい。
【００４４】
図４は、図１中の断面ＣＣ’から見た、成形型１１−１および１１−２の一例の断面図である。以下、図４を参照して、ブロー成型の手順を説明する。
【００４５】
まず、図４（Ａ）に示されるように、成形型１１−１および１１−２が型開きされている状態で、成形型１１−１の成形面７１−１に、発泡材などからなる断熱部材８１−１が装着され、成形型１１−２の成形面７１−２に、発泡材などからなる断熱部材８１−２が装着される。なお、成形型１１−１の成形面７１−１および成形型１１−２の成形面７１−２には、断熱部材８１−１または８１−２を保持するための保持ピンが設けられている。
【００４６】
断熱部材８１−１および８１−２は、それぞれ、作業者による人手またはロボットや自動機などにより、成形面７１−１および７１−２のそれぞれに装着される。断熱部材８１−１および８１−２は、ウレタンフォーム、フェノールフォーム、ポリスチレンフォーム、または発泡ゴムなどの発泡材などからなる。断熱部材８１−１または８１−２は、平板状に形成されたものであっても、成形面７１−１または７１−２の形状に合わせて２次元または３次元で形状が形成されたものであっても良い。また、断熱部材８１−１または８１−２は、成形面７１−１または７１−２の全部（全面）に装着されても、成形面７１−１または７１−２の一部（一部の面）に装着されてもよい。
【００４７】
そして、図４（Ｂ）に示されるように、ダイ１４は、ナイロン（商標）6またはナイロン6,6などのプラスチックの成形材料から円筒状のパリソン８２を成形し、型開きされている成形型１１−１および１１−２の間に押し出して、配置する。このとき、パリソン８２は、溶融状態にある。
【００４８】
次に、図４（Ｃ）に示されるように、成形型１１−１および１１−２が、図１中の矢印Ｔに示される方向に移動することにより、型締めされる。型締めにより、成形型１１−１の成形面７１−１と成形型１１−２の成形面７１−２とで、空気を吹き込まれるパリソン８２が膨張する空間であるキャビティ８３が形成される。このとき、封止型３０−１および３０−２は、型締めされる。このとき、パリソン８２の下端（キャビティ８３の下側の開口部から出たパリソン８２の部分）は、封止型３０−１および３０−２の下端に設けられている封止部によって挟まれて封止される。さらに、封止型１５−１および１５−２は、型締めされる。このとき、パリソン８２の上端（ダイ１４のパリソン８２の押し出し口のすぐ下）は、封止型１５−１および１５−２の上端に設けられている封止部によって挟まれて封止される。
【００４９】
さらに、図４（Ｄ）に示されるように、ブローピン１８がパリソン８２に刺し込まれて、所定の圧力のブローエアが吹き込まれるので、溶融状態にあるパリソン８２はキャビティ８３内で膨張して、キャビティ８３の形状に沿った形状の成形材８４が成形される。言い換えれば、成形材８４は、合わされている成形面７１−１と成形面７１−２とに沿った形状に成形される。このとき、成形材８４は、断熱性を有する断熱部材８１−１および８１−２に接するので、直接成形面７１−１または７１−２に接する場合に比較して、成形材８４の温度が下がりにくく、より長い時間溶融状態が維持されたまま断熱部材８１−１および８１−２に接することになる。従って、成形材８４は、成形面７１−１および７１−２のそれぞれに装着されている断熱部材８１−１および８１−２に融着する。成形材８４とこれに融着した断熱部材８１−１および８１−２とは、成形品８５を構成する。なお、断熱部材８１−１または８１−２が、平板状に形成されたものである場合、膨張して成形される成形材８４によって、断熱部材８１−１および８１−２が、成形面７１−１または７１−２に押し付けられるので、断熱部材８１−１および８１−２は、成形面７１−１と成形面７１−２とに沿った形状となり、その結果、成形品８５は、成形面７１−１と成形面７１−２とに沿った形状に成形される。
【００５０】
また、ブローピン１８がパリソン８２に刺し込まれると同時に、またはブローピン１８がパリソン８２に刺し込まれる前若しくは後に、ドライアイス吹き込みピン３３がパリソン８２に刺し込まれる。
【００５１】
図４（Ｅ）に示されるように、断熱部材８１−１および８１−２と、これに融着した成形材８４とからなる成形品８５が形成された後、成形材８４（成形品８５）の内側に、ドライアイス吹き込みピン３３から、冷却媒体として粒子状のドライアイスが空気と共に吹き込まれる。成形材８４の外側には、断熱部材８１−１および８１−２が配置されているので、溶融状態にあるパリソン８２が膨張して形成された成形材８４の熱は、成形面７１−１または７１−２に伝わりにくく、成形材８４の温度は下がりにくい。ブロー成形装置１においては、断熱部材８１−１および８１−２と、これに融着した成形材８４とからなる成形品８５の成形直後に、成形材８４（成形品８５）の内側に、冷却媒体として粒子状のドライアイスが空気と共に吹き込まれるので、成形材８４の熱が除去されて、より短い時間で、成形材８４の温度を下げて、成形材８４を固化（凝固）させることができる。従って、取り出しの工程などで、成形材８４（成形品８５）の変形を防止することができる。これにより、成形品８５の成形に要するサイクルタイムをより短くすることができる。
【００５２】
なお、ドライアイス吹き込みピン３３は、溶融状態にあるパリソン８２が膨張して形成された成形材８４に刺し込むようにしてもよい。
【００５３】
また、成形材８４（成形品８５）の内側に吹き込まれる冷却媒体は、ドライアイスに限定されず、乾燥などの後処理を不要とし、成形品８５に不要な力が加わって変形するのを防止するため、液体窒素、液化二酸化炭素など常温常圧で気化・蒸発するものが好ましい。このように、冷却媒体は、液体窒素、液化二酸化炭素、およびドライアイスのうち少なくとも１つを含み常温常圧で気化・蒸発するものとされる。
【００５４】
最後に、図４（Ｆ）に示されるように、成形型１１−１および１１−２が型開きされ、封止型１５−１および１５−２が、型開きされて、成形材８４、断熱部材８１−１および８１−２からなる成形品８５が取り出される。
【００５５】
なお、成形面７１−１および成形面７１−２に、断熱部材８１−１または８１−２を保持するための保持ピンが設けられていると説明したが、これに限らず、粘着部材を設けて、断熱部材８１−１および８１−２を保持するようにしてもよく、空気を吸い込む負圧により吸着することで、断熱部材８１−１および８１−２を保持することもできる。
【００５６】
次に、図５のタイミングチャートを参照して、パリソン８２にブローエアが吹き込まれるタイミングと成形材８４の内側に冷却媒体が吹き込まれるタイミングとを説明する。
【００５７】
パリソン８２の下端および上端が封止され、ブローピン１８がパリソン８２に刺し込まれた後の時刻t1から時刻t2までの期間において、圧力Pbのブローエアがパリソン８２に吹き込まれる。すなわち、時刻t1において、制御部５５は、エアバルブ５１に圧力Pbのエアをブローエアとしてリリースバルブ５２に供給させ、リリースバルブ５２を閉じて、リリースバルブ５２に、エアバルブ５１から供給されたブローエアをエアバルブ２０に供給させる。また、時刻t1において、制御部５５は、エアバルブ２０を開いて、エアバルブ２０からブローピン１８にブローエアを流させる。制御部５５は、時刻t2までエアバルブ５１およびエアバルブ２０の状態を維持させる。
【００５８】
また、時刻t1から時刻t2までの期間のうちの所定の時刻において、制御部５５は、リリースバルブ５２を適宜開かせて、ブローエアを含む空気を大気に放出することで、成形材８４（成形品８５）の内側の圧力を調整する。
【００５９】
時刻t2になると、制御部５５は、エアバルブ５１を閉じて、エアバルブ５１からのブローエアの供給を停止させる。
【００６０】
時刻t1から時刻t2までの期間において圧力Pbのブローエアが吹き込まれたパリソン８２は、キャビティ８３内で膨張して成形材８４を形成する。その結果、断熱部材８１−１および８１−２と、これに融着した成形材８４とからなる成形品８５が形成される。
【００６１】
そして、時刻t2から時刻t3までの期間において、ドライアイス吹き込みピン３３から、成形材８４（成形品８５）の内側に、粒子状のドライアイスが圧力Pcの空気と共に吹き込まれる。言い換えれば、時刻t2から時刻t3までの期間において、圧力Pcの冷却媒体が成形材８４（成形品８５）の内側に吹き込まれる。
【００６２】
すなわち、時刻t2において、制御部５５は、ドライアイス粒子生成部５３にドライアイスの粒子を生成させ、インジェクタ５４に、ドライアイスの粒子を外部から供給されるエア（空気）に混合させて、ドライアイスの粒子が含まれる空気であって、圧力Pcの空気をエアバルブ３５に供給させ、エアバルブ３５を開いて、エアバルブ３５からドライアイス吹き込みピン３３に空気と共に粒子状のドライアイスを流させる。制御部５５は、時刻t3までドライアイス粒子生成部５３、インジェクタ５４、およびエアバルブ３５の状態を維持させる。
【００６３】
この場合、成形材８４（成形品８５）の内側にドライアイスが行き渡るように、ドライアイスの圧力Pcは、ブローエアの圧力Pbより高いことが好ましい。
【００６４】
時刻t2から時刻t3までの期間のうちの所定の時刻において、制御部５５は、リリースバルブ５２を適宜開かせて、ブローエアまたは粒子状のドライアイスを含む空気を大気に放出することで、成形材８４（成形品８５）の内側の圧力を調整する。
【００６５】
時刻t2から時刻t3までの期間において、圧力Pcの冷却媒体が吹き込まれた成形材８４（成形品８５）は、内側から冷やされる。その結果、成形材８４が固化（凝固）する。
【００６６】
時刻t3になると、制御部５５は、ドライアイス粒子生成部５３にドライアイスの粒子の生成を停止させ、インジェクタ５４に、ドライアイスの粒子の供給を停止させ、エアバルブ３５を閉じさせる。また、時刻t3になると、制御部５５は、エアバルブ２０を閉じさせる。
【００６７】
このように、パリソン８２にブローエアが吹き込まれて、キャビティ８３内で膨張したパリソン８２によって成形材８４が形成された後、成形品８５の内側、すなわち、成形材８４の内側に、成形材８４（成形品８５）を冷却するドライアイスが吹き込まれる。言い換えれば、パリソン８２に空気が吹き込まれ、空気が吹き込まれたパリソン８２によって成形される成形材８４であって、外側に断熱部材８１−１および８１−２を有する成形材８４の内部に、成形材８４を冷却する冷却媒体であるドライアイスが吹き込まれる。
【００６８】
以上のように、エアバルブ５１は、パリソン８２に吹き込まれる空気を供給する。インジェクタ５４は、空気が吹き込まれたパリソン８２によって成形される成形材８４であって、外側に断熱部材８１−１および８１−２を有する成形材８４の内部に吹き込まれて成形材８４を冷却する冷却媒体であるドライアイスを供給する。パリソン８２に吹き込まれる空気と、空気が吹き込まれたパリソン８２によって成形される成形材８４であって、外側に断熱部材８１−１および８１−２を有する成形材８４の内部に吹き込まれて成形材８４を冷却する冷却媒体であって、常温常圧で気化・蒸発する冷却媒体であるドライアイスとが供給されるので、成形材８４を成形した後に、より短い時間で成形材８４が冷却されるので、より容易に、より確実に、また、より短時間で断熱部材８１−１および８１−２と一体となった成形材８４（成形品８５）を成形できるようになる。
【００６９】
エアバルブ５１によって供給される空気をパリソン８２に吹き込むブローピン１８と、インジェクタ５４によって供給されるドライアイスを成形材８４の内部に吹き込むドライアイス吹き込みピン３３と、ドライアイスが成形材８４の内部に吹き込まれるとき、ブローピン１８を介して成形材８４の内部から空気またはドライアイスを放出させるリリースバルブ５２とをさらに設け、ドライアイス吹き込みピン３３を、ブローピン１８の位置とは異なる位置に設け、リリースバルブ５２を、エアバルブ５１による空気が供給される供給経路に設けることができる。このようにすることで、より簡単な構成で、成形材８４に吹き込まれる冷却媒体の量および圧力をより容易に調整することができる。
【００７０】
また、ドライアイス吹き込みピン３３を、ブローピン１８に対して、下側に設け、ドライアイスを上方に吹き込むことができる。この場合、空気が吹き込まれた成形材８４の内部において、ドライアイスが循環しやすくなり、さらにより短い時間で成形材８４を冷却することができる。
【００７１】
パリソン８２に吹き込まれる空気の圧力、および成形材８４の内部に吹き込まれるドライアイスの圧力をそれぞれ制御する制御部５５をさらに設けることができる。パリソン８２に吹き込まれる空気の圧力と、成形材８４の内部に吹き込まれるドライアイスの圧力とを個別に制御することにより、空気が吹き込まれた成形材８４の内部にドライアイスを行き渡らせることができ、より確実に、また、より短時間で断熱部材８１−１および８１−２と一体となった成形材８４を成形できる。
【００７２】
制御部５５に、成形材８４の内部へのドライアイスの吹き込みの開始および終了のタイミングをタイマー制御させることができる。パリソン８２に空気を吹き込むタイミングと、成形材８４にドライアイスを吹き込むタイミングとを制御できるようになるので、確実に成形された成形材８４を、より確実に冷却することができる。
【００７３】
また、ブローエアとドライアイスとを吹き込む吹き込み口を同一とすることができる。図６を参照して、この場合のブロー成形装置１の構成を説明する。
【００７４】
図６は、ブロー成形装置１の構成の他の例を示す正面図である。図６に示されるブロー成形装置１は、成形型１１−１および１１−２、ベース１２−１および１２−２、型締め部１３−１および１３−２、ダイ１４、封止型１５−１および１５−２、ベース１６−１および１６−２、型締め部１７−１および１７−２、ブローピン１８、ガイド１９、エアバルブ２０、エアシリンダ２１、エアバルブ５１、リリースバルブ５２、ドライアイス粒子生成部５３、インジェクタ５４、切り換えバルブ１０１、リリースバルブ１０２、並びに制御部１０３を含み構成される。
【００７５】
図６に示されるブロー成形装置１において、図１乃至図３に示される構成要素と同様の構成要素には同一の符号を付してあり、その説明は省略する。
【００７６】
切り換えバルブ１０１は、制御部１０３からの指令に従って、リリースバルブ５２を介してエアバルブ５１から供給されるブローエアをエアバルブ２０に供給するか、またはインジェクタ５４から供給される、ドライアイス粒子生成部５３において生成されたドライアイスの粒子が含まれるエア（空気）をエアバルブ２０に供給する。すなわち、切り換えバルブ１０１は、制御部１０３からの指令に従って、経路を切り換えることにより、ブローエアとドライアイスの粒子が含まれるエア（空気）とを切り換える。
【００７７】
リリースバルブ１０２は、制御部１０３からの指令に従って、インジェクタ５４から供給されたドライアイスの粒子が含まれるエア（空気）を切り換えバルブ１０１に供給するか、またはドライアイスの粒子が含まれるエア（空気）を大気に放出することでインジェクタ５４とエアバルブ２０との間のドライアイスの粒子が含まれるエア（空気）の圧力を調整する。
【００７８】
制御部１０３は、いわゆるシーケンサ（プログラマブルロジックコントローラ）などの専用の制御装置、ファクトリコンピュータ、または汎用のパーソナルコンピュータなどであり、制御プログラムを実行することにより、ブロー成形装置１を制御する。特に、制御部１０３は、エアバルブ５１、リリースバルブ５２、ドライアイス粒子生成部５３、インジェクタ５４、切り換えバルブ１０１、およびリリースバルブ１０２を制御することで、パリソン８２に吹き込まれるエアの圧力および量を制御すると共に、成形材８４の内部に吹き込まれる、ドライアイスの粒子が含まれるエアの圧力および量を制御する。
【００７９】
また、制御部１０３は、エアバルブ５１、リリースバルブ５２、ドライアイス粒子生成部５３、インジェクタ５４、切り換えバルブ１０１、およびリリースバルブ１０２をタイマー制御することで、パリソン８２にブローエアが吹き込まれるタイミングと成形材８４の内側に冷却媒体が吹き込まれるタイミングとを制御する。なお、制御部１０３は、エアバルブ５１、リリースバルブ５２、ドライアイス粒子生成部５３、インジェクタ５４、切り換えバルブ１０１、およびリリースバルブ１０２をシーケンス制御するようにしてもよい。
【００８０】
図６に示されるブロー成形装置１においても、図５のタイミングチャートに示されるように、パリソン８２にブローエアが吹き込まれ、成形材８４の内側に冷却媒体が吹き込まれる。
【００８１】
パリソン８２の下端および上端が封止され、ブローピン１８がパリソン８２に刺し込まれた後の時刻t1から時刻t2までの期間において、圧力Pbのブローエアがパリソン８２に吹き込まれる。すなわち、時刻t1において、制御部１０３は、エアバルブ５１に圧力Pbのエアをブローエアとしてリリースバルブ５２に供給させ、リリースバルブ５２を閉じて、リリースバルブ５２に、エアバルブ５１から供給されたブローエアを切り換えバルブ１０１に供給させる。また、時刻t1において、制御部１０３は、切り換えバルブ１０１に、リリースバルブ１０２からエアバルブ２０への経路を閉じさせて、エアバルブ５１からエアバルブ２０への経路を開かせて、エアバルブ５１から供給されるブローエアをエアバルブ２０に供給させ、エアバルブ２０を開いて、エアバルブ２０からブローピン１８にブローエアを流させる。制御部１０３は、時刻t2までエアバルブ５１、リリースバルブ５２、エアバルブ２０、および切り換えバルブ１０１の状態を維持させる。
【００８２】
時刻t2になると、制御部１０３は、エアバルブ５１を閉じて、エアバルブ５１からのブローエアの供給を停止させる。また、時刻t2になると、制御部１０３は、切り換えバルブ１０１に、エアバルブ５１からエアバルブ２０への経路を閉じさせて、リリースバルブ１０２からエアバルブ２０への経路を開かせる。
【００８３】
また、時刻t1から時刻t2までの期間のうちの所定の時刻において、制御部１０３は、リリースバルブ５２を適宜開かせて、ブローエアを含む空気を大気に放出することで、成形材８４（成形品８５）の内側の圧力を調整する。
【００８４】
時刻t1から時刻t2までの期間において圧力Pbのブローエアが吹き込まれたパリソン８２は、キャビティ８３内で膨張して成形材８４を形成する。その結果、断熱部材８１−１および８１−２と、これに融着した成形材８４とからなる成形品８５が形成される。
【００８５】
そして、時刻t2から時刻t3までの期間において、ブローピン１８から、成形材８４（成形品８５）の内側に、粒子状のドライアイスが圧力Pcの空気と共に吹き込まれる。
【００８６】
すなわち、時刻t2において、制御部１０３は、ドライアイス粒子生成部５３にドライアイスの粒子を生成させ、インジェクタ５４に、ドライアイスの粒子を外部から供給されるエア（空気）に混合させて、ドライアイスの粒子が含まれる空気であって、圧力Pcの空気をリリースバルブ１０２に供給させる。また、時刻t2において、制御部１０３は、リリースバルブ１０２に、インジェクタ５４から供給されたドライアイスの粒子が含まれるエア（空気）を切り換えバルブ１０１に供給させ、切り換えバルブ１０１および開かれているエアバルブ２０を介して、ブローピン１８に空気と共に粒子状のドライアイスを流させる。制御部１０３は、時刻t3までドライアイス粒子生成部５３、インジェクタ５４、切り換えバルブ１０１、およびエアバルブ２０の状態を維持させる。
【００８７】
時刻t2から時刻t3までの期間のうちの所定の時刻において、制御部１０３は、リリースバルブ１０２を適宜開かせて、ドライアイスの粒子が含まれるエア（空気）を大気に放出することで成形材８４（成形品８５）の内側のドライアイスの粒子が含まれるエア（空気）の圧力を調整する。
【００８８】
時刻t2から時刻t3までの期間において、圧力Pcの冷却媒体が吹き込まれた成形品８５は、内側から冷やされる。その結果、成形材８４が固化（凝固）する。
【００８９】
時刻t3になると、制御部５５は、ドライアイス粒子生成部５３にドライアイスの粒子の生成を停止させ、インジェクタ５４に、ドライアイスの粒子の供給を停止させ、エアバルブ２０を閉じさせる。
【００９０】
このように、ブローエアとドライアイスとを吹き込む吹き込み口を同一とした場合においても、パリソン８２にブローエアが吹き込まれて、キャビティ８３内で膨張したパリソン８２によって成形材８４が形成された後、成形材８４の内側、すなわち、成形品８５の内側に、成形材８４（成形品８５）を冷却するドライアイスが吹き込まれるようにできる。
【００９１】
以上のように、パリソン８２または成形材８４の内部に、エアバルブ５１によって供給される空気とインジェクタ５４によって供給されるドライアイスとを吹き込む吹き込み口であるブローピン１８を、切り換えバルブ１０１を介して同一とすることができる。この場合、吹き込み口を複数設ける必要がないので、より簡単な構成とすることができる。
【００９２】
なお、成形材料には、ナイロン（商標）6またはナイロン6,6などのプラスチックと説明したが、これに限らず、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、若しくはポリエチレンなどの汎用プラスチックまたはエンジニアリング・プラスチックなどの熱可塑性エラストマーを用いることができる。さらに、成形材料には、ガラス繊維などの繊維により強化した複合材料を用いることができる。
【００９３】
また、ブロー成形装置１を例に説明したが、本考案は、サクションブロー成形装置にも適用できる。
【００９４】
また、本考案の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００９５】
１  ブロー成形装置，１１−１および１１−２  成形型，１２−１および１２−２  ベース，１３−１および１３−２  型締め部，１４  ダイ，１５−１および１５−２  封止型，１６−１および１６−２  ベース，１７−１および１７−２  型締め部，１８  ブローピン，１９  ガイド，２０  エアバルブ，２１  エアシリンダ，３０−１および３０−２  封止型，３１−１および３１−２  ベース，３２−１および３２−２  型締め部，３３  ドライアイス吹き込みピン，３４  ガイド，３５  エアバルブ，３６  エアシリンダ，５１  エアバルブ，５２  リリースバルブ，５３  ドライアイス粒子生成部，５４  インジェクタ，５５  制御部，７１−１および７１−２  成形面，８１−１および８１−２  断熱部材，８２  パリソン，８３  キャビティ，８４  成形材，８５  成形品，１０１  切り換えバルブ，１０２  リリースバルブ，１０３  制御部
【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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