圧縮成形装置及び圧縮成形方法
【課題】成形型に供給する合成樹脂の偏りを抑制し、さらには圧縮成形する合成樹脂の形状をこれから成形しようとする前成形体の形状に成形しやすくすること。
【解決手段】雌型３１は、可動ロッド３４と可動ロッド３４を囲繞する雌型本体３３とを含み、雌型本体３３には上方に開放されたキャビティー孔３３ａが形成されており、可動ロッド３４は通常位置と通常位置よりも上方に移動された上昇位置との間を昇降動する。合成樹脂の切断・保持ユニット１４は、合成樹脂８の下端を挟持部材１５，１６から下方へ突出させ、雌型３１の直上方に移送されると、挟持部材１５，１６を下降させて、合成樹脂８を載置する可動ロッド３４の載置面３４ａの所定位置に合成樹脂８の下端を当接させ、さらに合成樹脂８を下端側へ押圧する。
【解決手段】雌型３１は、可動ロッド３４と可動ロッド３４を囲繞する雌型本体３３とを含み、雌型本体３３には上方に開放されたキャビティー孔３３ａが形成されており、可動ロッド３４は通常位置と通常位置よりも上方に移動された上昇位置との間を昇降動する。合成樹脂の切断・保持ユニット１４は、合成樹脂８の下端を挟持部材１５，１６から下方へ突出させ、雌型３１の直上方に移送されると、挟持部材１５，１６を下降させて、合成樹脂８を載置する可動ロッド３４の載置面３４ａの所定位置に合成樹脂８の下端を当接させ、さらに合成樹脂８を下端側へ押圧する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂によって成形される蓋、容器、容器のプリフォームなどを圧縮成形する圧縮成形装置と圧縮成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
飲料等のための容器として、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のような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。ブロー成形することによって合成樹脂製容器にされる前成形体（プリフォーム）は、圧縮成形装置を用いた圧縮成形によって成形が可能である。このような圧縮成形の遂行に際し、押出機のダイヘッドの吐出口から押し出された溶融状態の合成樹脂は、樹脂供給装置によって圧縮成形装置に供給される。圧縮成形装置では、溶融状態の合成樹脂を圧縮成形して前成形体を成形し、次いでかかる前成形体をブロー成形することによって、容器を形成することができる。
【０００３】
下記の特許文献１には、前成形体の圧縮成形方法が開示されている。かかる圧縮成形方法においては、押出機の押出開口から押し出された溶融状態の合成樹脂をカッターで切断し、切断された合成樹脂（ドロップ）を圧縮成形装置の樹脂供給域に搬送している。樹脂供給域では、所定案内位置に位置させている案内手段を通して切断された合成樹脂を、開状態にある成形型の上方に開放された凹部内に、落下するようにしている。そして、成形型を閉状態にし、凹部内に落下された合成樹脂を所定形状に圧縮成形している。
【０００４】
上述の合成樹脂の案内手段は、下方に向かって断面積が漸次減少する逆円錐台形状の上部案内路と上部案内路に続く直立筒形状の下部案内路とを有している。下部案内路の断面形状は、上部案内路の下端の断面形状と実質上同一である。案内手段を通して、成形型の凹部内に合成樹脂を落下させる際には、案内手段はその上部案内路及び下部案内路の中心軸線を凹部の中心軸線に合致させた案内位置に位置するようにし、合成樹脂は案内手段の上部案内路及び下部案内路を通る際に、凹部の中心位置に位置合わせされる。
【特許文献１】特開２０００−２８０２４８号公報（合成樹脂の位置合わせに関する記載がある）
【特許文献２】特表２００７−５０８９６６号公報（雄型を下型とし雌型を上型とする成形金型の記載がある）
【特許文献３】特公平６−２３５９号公報（雄型を下型とし雌型を上型とする成形金型の記載がある）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されている圧縮成形方法には、次のとおりの解決すべき問題が存在することが判明した。例えば広口容器を成形するための前成形体を圧縮成形する成形型においては、凹部の内径が比較的大きく、切断された合成樹脂の外径に対して凹部の内径が相当大きくなる。特に合成樹脂の外径に対して凹部の内径が相当大きい場合に、案内手段を通ることによって一旦は凹部の中心に位置合わせされた合成樹脂が、凹部内に落下した後に凹部の中心に対して移動し、凹部内に偏って位置されてしまう傾向がある。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、成形型における凹部内の合成樹脂の偏りを充分に抑制して合成樹脂を凹部内に所要とおりに位置させ、さらには圧縮成形する合成樹脂の形状をこれから成形しようとする成形体又は前成形体の形状に成形しやすくすることができる圧縮成形装置及び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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の圧縮成形装置は、合成樹脂素材の圧縮成形を行う上金型（雌金型又は雄金型）と下金型（雄金型又は雌金型）、及び合成樹脂素材の搬入手段（切断・保持ユニット）を具備し、搬入手段は合成樹脂素材が下方に突出した状態で降下し、合成樹脂素材を下金型に押し付けて解放するようにした。
上記圧縮成形装置は、前記搬入手段の上下方向長さが、保持する合成樹脂素材の上下方向長さよりも小さくすることができる。
上記圧縮成形装置は、保持している合成樹脂素材を強制的に下方に作用させる手段（噴き出しノズル又は昇降ロッド）をさらに備えることができる。
上記目的を達成するために、本発明の圧縮成形方法は、合成樹脂素材の搬入手段の下端から合成樹脂素材を下方へ突出させて保持し、搬入手段を下金型の直上方まで搬送し、搬入手段を下降させて合成樹脂素材を下金型に押し付けた後、搬入手段が合成樹脂素材を解放し、下金型と上金型とによって合成樹脂素材を圧縮成形するようにした。
上記圧縮成形方法は、前記下金型及び上金型によって合成樹脂素材を圧縮成形する前に、合成樹脂素材を任意の形状に成形することができる。
詳しくは、上記圧縮装置は、上方（又は下方に）に開放された成形凹部を有する雌型部材、該雌型部材の上方（又は下方）に配置され該雌型部材に対して相対的に昇降動されて、該雌型部材と協働して成形空間を規定する閉位置と該雌型部材から上方に離隔して位置する開位置とに選択的に位置される雄型部材、及び合成樹脂素材搬入手段を具備し、該合成樹脂素材搬入手段は合成樹脂素材の貫通孔を規定する搬入部材を含み、該搬入部材は雄型が開位置にあるときに該雄型部材と雌型部材との間に位置せしめられる圧縮成形装置において、該合成樹脂搬入手段は搬入部材を昇降動せしめるための昇降手段を含み、該搬入部材の該貫通孔の上下方向長さは該貫通孔内に保持せしめられる合成樹脂素材の上下方向長さよりも大きく、該搬入部材は該貫通孔に保持せしめられた合成樹脂素材が該貫通孔から下方に突出した状態で該雌型部材に対向してその上方に位置せしめられ、次いで、該搬入部材が下降せしめられて合成樹脂素材の下端が該雌型部材に押し付けられ、しかる後に該搬入部材から解放することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の圧縮成形装置及び圧縮成形方法は、合成樹脂素材の圧縮成形を行う上金型と下金型、及び合成樹脂素材の搬入手段を具備し、搬入手段は合成樹脂素材が下方に突出した状態で降下し、合成樹脂素材を下金型に押し付けて解放するので、合成樹脂を下金型に対して正確な位置に配置することができる。
上記圧縮成形装置及び圧縮成形方法は、合成樹脂素材が該雌型部材の該中央部材の上面上に或いは該雄型部材上に到達した後も、例えば該気体流噴射手段による気体流の噴射或いは該押下部材による合成樹脂素材を強制的に下方に作用させる手段によって、強制が継続されて合成樹脂素材が予備成形されるので、予め合成樹脂素材が圧縮成形されやすい形状に成形され、位置ズレもないことから圧縮成形時の合成樹脂素材の方向性もよく、均一に周囲に拡がることができる。また、樹脂塊の金型への受け渡しを高速・短時間で行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の第１の実施形態による圧縮成形装置について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の圧縮成形方法の好適実施形態を実施するための成形システム１の概略平面図、図２は図１の成形システムの一部を示す部分拡大平面図である。
この成形システム１は、押出機２、合成樹脂供給装置３、圧縮成形装置４及び搬出装置５を備えている。
押出機２は、ほぼ筒状の外形を有しており、ＰＰ、ＰＥＴ等の合成樹脂素材を加熱溶融及び混練して、合成樹脂を生成する。押出機２の先端側は、実線で示す非作用位置と二点鎖線で示す作用位置との設定角度間を、回動自在に装着されている押出ノズル７を含んでいる。この押出ノズル７にはその先端部下面に形成されている図３のＡ及びＢに示す押出開口２０まで延びる樹脂流路が形成されている。すなわち、押出機２は溶融合成樹脂８を押出ノズル７に連続的に送出し、押出機２から送出された合成樹脂８が押出開口２０から押し出される。成形システム１の作動時では、押出ノズル７は図１の二点鎖線で示す作用位置に待機されている。
【００１０】
図１及び図２を参照して説明すると、合成樹脂供給装置３は矢印ａで示す方向に回転駆動する回転円盤１１を含んでいる。この回転円盤１１の周縁には、周方向に等間隔をおいて複数個の切断・保持ユニット１４が配設されている。回転円盤１１の回転に応じて、切断・保持ユニット１４は、回転円盤１１の周縁に沿って延在する円形搬送径路を通して搬送され、上記押出ノズル７の押出開口２０に対向してその直ぐ下方に位置する受入域１８、及び圧縮成形装置４の所定部位（後に詳述する如く、雌型又は雄型の溶融樹脂の載置部若しくは凹部）に対向してその上方に位置する樹脂供給域２１を通して搬送される。
【００１１】
図２と共に図３を参照して説明を続けると、切断・保持ユニット１４の各々は、カッター１７、第１の挟持部材１５及び第２の挟持部材１６を有する。第１の挟持部材１５と第２の挟持部材１６とは協働して、移動方向前面と共に上面及び下面が開放された受入空間を規定している。第２の挟持部材１６は、図３のＡに示す第１の挟持部材１５から離隔する開放位置と、図３のＢに示す第１の挟持部材１５に接近する挟持位置との間を適宜に移動することができる。
挟持部材１５，１６の上下方向の長さは、押出ノズル７から下方へ吐出されて、カッター１７により切断された後の合成樹脂８の一単位（ドロップ）の長さよりも短く形成している。すなわち、挟持部材１５，１６が合成樹脂８を保持しているときに、挟持部材１５，１６の下端よりも合成樹脂８の下端が下方へ突出するようにしている（挟持部材１５，１６の平面図は図１５のＡを参照）。
合成樹脂８を切断するカッター１７は、挟持部材１５，１６の受入空間の上方を横方向に延びている。切断・保持ユニット１４が受入域１８を通過する直前には、図３のＡに示すように、第２の挟持部材１６は開放位置にあり、押出ノズル７の押出開口２０から押し出されている溶融状態の合成樹脂８が受入空間内に受け入れられる。
【００１２】
カッター１７はその上面が押出ノズル７の下面に接触乃至近接して移動され、押出ノズル７の下面と協働して、押出開口２０から押し出されている合成樹脂８を切断する。カッター１７が合成樹脂８を切断し始めた後の適宜の時点で、図３のＢに示すように、第２の挟持部材１６が挟持位置に移動され、こうして押出開口２０から切断された切断合成樹脂８が、第１の挟持部材１５と第２の挟持部材１６との間に挟持される。
切断・保持ユニット１４が樹脂供給域２１を通過する際には、第２の挟持部材１６が開放位置に移動され、第１の挟持部材１５と第２の挟持部材１６との協働による合成樹脂８の挟持が解放される。
図４は、本発明の第１の実施形態における金型２２を示し、金型２２は雌型２３と雄型２４とから構成され、雌型２３は中央部に上方に開放された凹部２３ａが形成され、凹部２３ａの底部に合成樹脂８の載置面２３ｂを形成している。
雄型２４は、雄型本体２５と雄型本体２５の中央部の孔に配設されているコア型２６とを備えている。雄型２４は図示しない駆動手段によって、上下動することができる。
【００１３】
次に、本発明の第１の実施形態における圧縮成形装置の作用について説明する。
上述した構成により、押出機２は、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂素材を加熱溶融及び混練して、合成樹脂８を押出ノズル７に搬送する。図３のＡ及びＢに示すように、押出ノズル７の押出開口２０から押し出された合成樹脂８は、カッター１７によって切断され、押出開口２０から切り離される。合成樹脂８が切り離された時には、第１及び第２の挟持部材１５，１６を閉じることによって合成樹脂８を保持する。挟持部材１５，１６は、合成樹脂８の下端を挟持部材１５，１６から下方へ突出するようにして保持する。切断・保持ユニット１４に保持された合成樹脂８は、圧縮成形装置４の雌型２３まで移動させられる。
【００１４】
こうして、切断・保持ユニット１４が圧縮成形装置４の雌型２３の同一軌道上となる樹脂供給域２１（図２参照）に移動したときに、挟持部材１５，１６は、雌型２３の上方に合成樹脂８を位置させる。このとき、図３のＣに示すように、切断・保持ユニット１４が図示しない昇降手段によって、挟持部材１５，１６を雌型２３側に下降させる。挟持部材１５，１６は、合成樹脂８を載置する雌型２３の載置面２３ｂの所定位置に合成樹脂８の下端を当接させ、当接した後も合成樹脂８の下端を押圧若しくは押し潰すようにして合成樹脂８を載置面２３ｂに位置決めする。したがって、挟持部材１５，１６が雌型２３に接触しないように、合成樹脂８の下端は挟持部材１５，１６の下端よりも、十分に下方へ突出している必要がある。
そして、合成樹脂８を載置面２３ｂに載置した後、切断・保持ユニット１４の第１及び第２の挟持部材１５，１６を開状態にして、切断・保持ユニット１４を上昇させる。その後、切断・保持ユニット１４が、金型２２の軌道上から離れる。なお、この際、下記の実施形態に示すような、噴き出しノズル３７（図６のＣ参照）から圧縮空気を合成樹脂８の任意の部位に噴出したり、合成樹脂８をプッシャー５１ａ（図８のＣ参照）の先端面の形状に応じて、予備成形したりして合成樹脂８の形状を整えてもよい。この場合は、第１及び第２の挟持部材１５，１６の下部には、拡径部３８が形成されているので、合成樹脂８の予備成形を妨げることがない。
【００１５】
図４に示す、雄型２４が下降することによって、雄型２４が雌型２３の上に重ねられ、雄型２４とともにコア型３６が下降して合成樹脂８が圧縮されることによって、容器の圧縮成形が行われる。圧縮成形時では、予め合成樹脂８が圧縮成形されやすい形状に成形され、位置ズレもないことから圧縮成形時の合成樹脂８の方向性もよく、均一に周囲に拡がることができる。こうして、圧縮成形された、プリフォーム（容器又は蓋など）は、冷却後に金型２２からとりだされる。
【００１６】
なお、本実施形態において、合成樹脂８は一層（一種類）の合成樹脂を用いたが、中心のコア層とコア層の周りにシェル層を有する二層以上の合成樹脂を用いて（特許文献１を参照）、本実施形態と同様な方法で圧縮成形をすることができる。特に、そのような二層以上の合成樹脂は、例えば機械的特性及び衛生性に優れた外側層内にガスバリア性に優れた内側層が包み込まれている構造である場合、合成樹脂の雌型内での偏りは、合成樹脂のコア層が均一に拡がらないという重大な問題を発生させる。本実施形態によれば、多層構造の合成樹脂を圧縮成形するにも好適な効果を有する。これについては、以下に述べる他の実施形態も同様である。
【００１７】
図５は、本発明の第２の実施形態における金型３０を示し、金型３０は雌型３１と雄型３２とから構成され、雌型３１は雌型本体３３と可動ロッド３４とを備えている。
雌型３１は中央部材である円柱形状の可動ロッド３４と該可動ロッド３４を囲繞する雌型本体３３とを含み、該雌型本体３３には上方に開放された凹部３３ｃが形成されている。可動ロッド３４は、その載置面３４ａが雌型本体３３の凹部３３ｃと協働して、図５及び図６のＤに示すキャビティー孔３３ａを形成する。可動ロッド３４は、図６のＤに示す通常位置（下降位置）と該通常位置よりも上方に移動された図６のＡに示す上昇位置との間を昇降動される。可動ロッド３４の上端部は、上方へ突出する緩やかな円弧形状に形成された合成樹脂８の載置面３４ａを形成している。
雄型３２は、雄型本体３５と雄型本体３５の中央部に配設されているコア型３６とを備えている。雄型３２は図示しない駆動手段によって、上下に移動することができる。
【００１８】
図６のＢ及びＣに示すように、上述の切断・保持ユニット１４の合成樹脂８を保持する第１の挟持部材１５と第２の挟持部材１６は、上記第１の実施形態と同じ構成であり、挟持部材１５，１６の上下方向の長さは、押出ノズル７から吐出されて、カッター１７により切断された後の合成樹脂８の一単位（ドロップ）の長さよりも短く形成し、挟持部材１５，１６が合成樹脂８を保持しているときに、挟持部材１５，１６の下端よりも合成樹脂８の下端が下方へ突出するようにする。
挟持部材１５，１６で形成される合成樹脂８を保持する部位の上方には、気体の噴き出しノズル３７を配設し、噴き出しノズル３７には図示しない気体の供給手段に接続されている。噴き出しノズル３７から噴出される気体は不活性ガスやエアなどの圧縮気体が排出される。第１の挟持部材１５及び第２の挟持部材１６の下部には、下側へ向かって裾拡がりの拡径部３８が形成されている。
【００１９】
次に、本発明の第２の実施形態における圧縮成形装置の作用について説明する。
上述した構成により、押出機２は、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂素材を加熱溶融及び混練して、合成樹脂８を押出ノズル７に搬送する。押出ノズル７の押出開口２０から押し出された合成樹脂８は、カッター１７によって切断され、押出開口２０から切り離される。合成樹脂８が切り離された時には、第１及び第２の挟持部材１５，１６を閉じることによって合成樹脂８を保持する。この際、挟持部材１５，１６は、図３のＢに示すように、合成樹脂８の下端を挟持部材１５，１６から下方へ突出するようにして保持する。閉状態の切断・保持ユニット１４に保持された合成樹脂８は、圧縮成形装置４の雌型３１の上方位置まで移動させられる。
【００２０】
雌型３１では、予め図６のＡに示すように、可動ロッド３４が上昇位置に待機した状態に配置する。切断・保持ユニット１４が圧縮成形装置４の雌型３１が同一軌道上となる樹脂供給域２１（図２参照）に移動したときに、図６のＢに示すように、切断・保持ユニット１４は、雌型３１の可動ロッド３４の上方に位置する。このとき、合成樹脂８を載置する可動ロッド３４の載置面３４ａが合成樹脂８に近接した位置に配置され、互いの軌道が樹脂供給域２１に移動したときに、切断・保持ユニット１４の図示しない昇降手段が、挟持部材１５，１６を下降させて、挟持部材１５，１６を雌型３１側に下降させる。挟持部材１５，１６は、合成樹脂８を載置する雌型３１の可動ロッド３４の載置面３４ａの所定位置に合成樹脂８の下端を当接させ、当接した後も合成樹脂８を下端側へ押圧若しくは押し潰すように合成樹脂８を載置面３４ａに位置決めする。そして、合成樹脂８を位置決めした後、挟持部材１５，１６を開状態にして、合成樹脂８を解放した後、挟持部材１５，１６を上昇させる。その後、切断・保持ユニット１４が、金型２２の軌道上から離れる。
この際、噴き出しノズル３７から圧縮空気を合成樹脂８の任意の部位に噴出し、合成樹脂８の形状を整えるとともに、合成樹脂８の位置決めを行う。この合成樹脂８の予備成形は、例えば、合成樹脂８の圧縮時に拡げられる方向（合成樹脂が拡がりにくい方向があれば、その方向）へ合成樹脂８の形状を予備成形するとよい。この際、第１及び第２の挟持部材１５，１６の下部には、拡径部３８が形成されているので、合成樹脂８の予備成形を妨げることがない。
【００２１】
その後、図６のＤに示すように、切断・保持ユニット１４が、金型３０の軌道上から離れた後、可動ロッド３４が下降位置まで、合成樹脂８とともに下降する。合成樹脂８は、形状が整えられ、可動ロッド３４上の載置面３４ａに付着するように保持されているので、合成樹脂８の位置ズレを防止できる。
次いで、雄型３２が下降することによって、雄型３２が雌型３１の上に重ねられ、雄型３２とともにコア型３６が下降して合成樹脂８が圧縮されることによって、プリフォーム（又は容器、蓋など）の圧縮成形が行われる。圧縮成形時では、予め合成樹脂８が圧縮成形されやすい形状に成形され、位置ズレもないことから圧縮成形時の合成樹脂８の方向性もよく、均一に周囲に拡がることができる。
圧縮成形された、プリフォームなどは、冷却後に金型３０からとりだされる。
上記第１の実施形態では、例えば、挟持部材１５，１６が雌型２３の凹部２３ｂ内に入り込むような機構であれば、底の深い容器を形成することは可能であるが、挟持部材１５，１６と凹部２３ｂと干渉するようであれば、底の深い容器には不向きである。本第２の実施形態では、可動ロッド３４が上昇して合成樹脂８を向かいに行くので、そのような干渉が生じることがなく、底の深い容器に条件なしに適用できる効果がある。
【００２２】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
なお、本実施形態では、上記第１の実施形態に対して金型４０のみが異なる。
図７の金型４０は、図７のＤに示すように、雄型４２を下型に配置し雌型４１を上型に配置した例である。雄型４２には中心部に上側に突出するパンチ本体４３が設けられ、パンチ本体４３の上部に下側へ円弧状に窪む合成樹脂８の載置部である凹部４３ａを形成している。雌型４１は、中央に下側に開口するキャビティー孔４１ａを形成している。
上述の切断・保持ユニット１４の合成樹脂８を保持する第１の挟持部材１５と第２の挟持部材１６は、上記第１の実施形態と同じ構成であり、挟持部材１５，１６の上下方向の長さは、押出ノズル７から吐出されて、カッター１７により切断された後の合成樹脂８の一単位の長さよりも短く形成する。そして、図７のＢに示すように、挟持部材１５，１６が合成樹脂８を保持しているときに、挟持部材１５，１６の下端よりも合成樹脂８の下端が下方へ突出するようにする。
【００２３】
このような構成により、押出ノズル７から吐出された合成樹脂８は、カッター１７（図３参照）で切断され、挟持部材１５，１６は、図８のＢに示すように、合成樹脂８の下端を挟持部材１５，１６から下方へ突出するようにして保持する。待機状態にある雄型４２のパンチ本体４３の上方へ、図７のＢに示すように切断・保持ユニット１４が搬送されたときにパンチ本体４３の凹部４３ａに合成樹脂８が近接した位置に配置される。このようにそれらの互いの軌道が樹脂供給域２１（図２参照）に移動したときに、切断・保持ユニット１４の図示しない昇降手段が、挟持部材１５，１６を下降させて、挟持部材１５，１６を雄型側に下降させる。挟持部材１５，１６は、合成樹脂８を載置するパンチ本体４３の載置面である凹部４３ａの所定位置に合成樹脂８の下端を当接させ、当接した後も合成樹脂８を下端側へ押圧若しくは押し潰すように合成樹脂８を凹部４３ａに位置決めする。そして、合成樹脂８を位置決めした後、挟持部材１５，１６を開状態にして、合成樹脂８を解放した後、挟持部材１５，１６を上昇させる。その後、切断・保持ユニット１４が、金型４０の軌道上から離れる。
【００２４】
この際、噴き出しノズル３７から圧縮空気が合成樹脂８の任意の部位に噴出し、合成樹脂８は、形状が整えられ、パンチ本体４３の凹部４３ａに付着するように保持されているので位置ズレを防止できる。成形時では、予め合成樹脂８が圧縮成形されやすい形状に成形され、位置ズレもないことから圧縮成形時の方向性もよく、均一に周囲に拡がることができる。圧縮成形された、容器（又は蓋、プリフォームなど）は、冷却後に金型４０からとりだされる。
上記第１の実施形態では、上述したように、底の深い容器を圧縮成形することについて、工夫を要するが、本第３の実施形態では、雄型４２のパンチ本体４３と挟持部材１５，１６が干渉することがないので、底の深い容器に条件なしに適用できる効果がある。
【００２５】
次に、本発明の第４の実施形態について、図８及び図９を参照にして説明し、上記第２の実施形態と同じ部分については同一符合を付して説明する。
なお、本実施形態では、上記第２の実施形態で説明した金型３０（図５参照）と同じ金型を用いており、異なるのは切断・保持ユニット１４に備えた噴き出しノズル３７を廃止し、昇降ロッド５１を金型に備えていることである。
図８に示すように、雌型３１は雌型本体３３と可動ロッド３４とを備えている。雌型本体３３は、中央部の上側にキャビティー孔３３ａ（図８のＤ参照）と該キャビティー孔３３ａの下部に連通する摺動孔３３ｂが形成され、円柱形状の可動ロッド３４は摺動孔３３ｂを駆動手段によって上下動することができ、図８のＡに示す上方位置と、図８のＤに示す下方位置に位置することができる。可動ロッド３４の上端部は、上方へ突出する緩やかな円弧形状に形成された合成樹脂８の載置面３４ａを形成している。
図８のＢ及びＣに示すように、上述の切断・保持ユニット１４の合成樹脂８を保持する第１の挟持部材１５と第２の挟持部材１６は、上記第１の実施形態と同じ構成であり、挟持部材１５，１６の上下方向の長さは、押出ノズル７から吐出されて、カッター１７により切断された後の合成樹脂８の一単位の長さよりも短く形成し、挟持部材１５，１６が合成樹脂８を保持しているときに、挟持部材１５，１６の下端よりも合成樹脂８の下端が下方へ突出するようにする。
【００２６】
雌型３１の上部には、軸を上下方向に向けた昇降ロッド５１が配設され、昇降ロッド５１の先（下）端部には、合成樹脂８を雌型側へ押し込むプッシャー５１ａが取付けられている。昇降ロッド５１は、上下動することができ、プッシャー５１ａと可動ロッド３４の載置面３４ａと対向して配置され、本実施形態では昇降ロッド５１と可動ロッド３４の軸心を一直線上に一致させている。図８のＢに示すように、切断・保持ユニット１４と雌型３１との軌道を一致させて、昇降ロッド５１と雌型３１との間に、切断・保持ユニット１４を配置する。昇降ロッド５１のプッシャー５１ａは、切断・保持ユニット１４の合成樹脂８の保持部を挿通するように構成されている。
図９は、プッシャー５１の形態を示しており、図９のＡに示すプッシャー５１ａの先端形状は平面であり、図９のＢに示すプッシャー５１ｂの先端形状は凸球面形状であり、図９のＣに示すプッシャー５１ｃの先端形状は、凹球面形状に形成されたものなどが使用できるが、成形体の形状によって適宜異なる。なお、昇降ロッド５１は、切断・保持ユニット１４に取付けることもできる。
【００２７】
このような構成により、挟持部材１５，１６は、図８のＢに示すように、合成樹脂８の下端を挟持部材１５，１６から下方へ突出するようにして保持する。雌型３１では、予め図８のＡに示すように、可動ロッド３４が上昇位置に待機した状態で、昇降ロッド５１を上昇位置に配置する。切断・保持ユニット１４が圧縮成形装置４の雌型３１の上方に位置したとき、図８のＢに示すように、合成樹脂８を載置する可動ロッド３４の載置面３４ａが合成樹脂８の直上方に配置される。そして、切断・保持ユニット１４の図示しない昇降手段が、挟持部材１５，１６を下降させて、挟持部材１５，１６を雌型３１側に下降させる。挟持部材１５，１６は、合成樹脂８を載置する雌型３１の可動ロッド３４の載置面３４ａの所定位置に合成樹脂８の下端を当接させ、当接した後も合成樹脂８を下端側へ押圧若しくは押し潰すように合成樹脂８を載置面３４ａに位置決めする。
【００２８】
次いで、昇降ロッド５１が下降し、第１及び第２の挟持部材１５，１６の内部に挿入され、合成樹脂８をプッシャー５１ａの先端面の形状に応じて、予備成形することができる。例えば、合成樹脂８の圧縮成形時に拡げられる方向（合成樹脂が拡がりにくい方向があればその方向、形状が異形の場合は、肉厚を必要とする方向）へ向かって合成樹脂８の形状を予備成形するとよい。この際、第１及び第２の挟持部材１５，１６の下部には、拡径部３８が形成されているので、合成樹脂８の変形を妨げることがない。
合成樹脂８の予備成形後は、挟持部材１５，１６を開状態にして、合成樹脂８を解放した後、挟持部材１５，１６を上昇させる。その後、切断・保持ユニット１４が、金型２２の軌道上から離れる。
【００２９】
こうして、昇降ロッド５１が上昇位置に戻り、切断・保持ユニット１４が図８のＤに示すよう雌型３１の上部位置から離れ、可動ロッド３４が下降位置まで、合成樹脂８とともに下降する。合成樹脂８は、形状が整えられ、可動ロッド３４上の載置面３４ａに付着するように保持されているので、合成樹脂８の位置ズレを防止でき、載置面３４ａの正確な位置に合成樹脂８を配置することができる。
次いで、雄型３２が下降することによって、雄型３２が雌型３１の上に重ねられ、コア型３６が下降して合成樹脂８が圧縮されることによって、容器の成形が行われる。成形時では、予め合成樹脂８が圧縮成形されやすい形状に成形され、位置ズレもないことから圧縮成形時の方向性もよく、均一に周囲に拡がることができる。
圧縮成形された、容器（又は蓋、プリフォームなど）は、冷却後に金型３０からとりだされる。
上記第１の実施形態では、上述したように、底の深い容器を圧縮成形することについて、工夫を要するが、本第４の実施形態では、可動ロッド３４が上昇して合成樹脂８を向かいに行くので、底の深い容器に条件なしに適用できる効果がある。
【００３０】
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。
なお、本実施形態では、雄型を下型として配置し、上記第３の実施形態で用いた噴き出しノズル３７に代えて、上記第４の実施形態の昇降ロッド５１を用いた例である。
雄型４２は中心部に上側に突出するパンチ本体４３が設けられ、パンチ本体４３の上部に下側へ窪む凹部４３ａを形成している。雌型４１は、中央にキャビティー孔４１ａを形成している。
挟持部材１５，１６の上下方向の長さは、押出ノズル７から吐出されて、カッター１７により切断された後の合成樹脂８の一単位の長さよりも短く形成し、挟持部材１５，１６が合成樹脂８を保持するときに、挟持部材１５，１６の下端よりも合成樹脂８の下端が下方へ突出するようにする。
【００３１】
雄型４２の上部には、軸を上下方向に向けた昇降ロッド５１が配設され、昇降ロッド５１の先（下）端部には、合成樹脂８を雄型側へ押し込むプッシャー５１ａが取付けられている。昇降ロッド５１は、上下動することができ、プッシャー５１ａとパンチ本体４３の凹部４３ａと対向して配置され、図１０のＢに示すように、切断・保持ユニット１４と雄型４２との軌道を一致させたときには、昇降ロッド５１と雄型４２との間に、切断・保持ユニット１４を配置することができる。昇降ロッド５１のプッシャー５１ａは、切断・保持ユニット１４の合成樹脂８の保持部を挿通するように構成されている。
【００３２】
このような構成により、挟持部材１５，１６は、図１０のＢに示すように、合成樹脂８の下端を挟持部材１５，１６から下方へ突出するようにして保持する。
待機状態にある雄型４２のパンチ本体４３の上方へ切断・保持ユニット１４が搬送されたときにパンチ本体４３の凹部４３ａに合成樹脂８が近接した位置に配置される。そして、互いの軌道が樹脂供給域２１（図２参照）に移動したときに、切断・保持ユニット１４の図示しない昇降手段が、挟持部材１５，１６を下降させて、挟持部材１５，１６を雄型側に下降させる。挟持部材１５，１６は、合成樹脂８を載置するパンチ本体４３の載置面である凹部４３ａの所定位置に合成樹脂８の下端を当接させ、当接した後も合成樹脂８を下端側へ押圧若しくは押し潰すように合成樹脂８を凹部４３ａに位置決めする。
【００３３】
次いで、図１０のＣに示すように、昇降ロッド５１が下降し、第１及び第２の挟持部材１５，１６の内部に挿入され、合成樹脂８をパンチ本体４３の凹部４３ａに押圧する。この際、昇降ロッド５１のプッシャー５１ａの先端面の形状に応じて、合成樹脂８を予備成形することができる。この際、第１及び第２の挟持部材１５，１６の下部には、拡径部３８が形成されているので、合成樹脂８の変形を妨げることがない。
その後、プッシャー５１ａを上昇させて、挟持部材１５，１６を開状態にして、合成樹脂８を解放した後、挟持部材１５，１６を上昇させる。その後、切断・保持ユニット１４が、金型４０の軌道上から離れる。
【００３４】
このように、合成樹脂８は形状が整えられ、パンチ本体４３の凹部４３ａに付着するように保持されているので、合成樹脂８の位置ズレを防止でき、また、正確な位置に合成樹脂８を配置することができる。
次いで、雌型３１が下降することによって、雄型３２の上に雌型３１が重ねられ、合成樹脂８が圧縮されることによって、容器の成形が行われる。成形時では、予め合成樹脂８が圧縮成形されやすい形状に成形され、位置ズレもないことから圧縮成形時の方向性もよく、均一に周囲に拡がることができる。
圧縮成形された、容器（又は蓋、プリフォームなど）は、冷却後に金型３０からとりだされる。
上記第１の実施形態では、上述したように、底の深い容器を圧縮成形することについて、工夫を要するが、本第５の実施形態では、雄型４２のパンチ本体４３と挟持部材１５，１６が干渉することがないので、底の深い容器に条件なしに適用できる効果がある。
【００３５】
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。
図１１は、本発明の実施形態に係る成形システムの概略を示す平面図、図１２は、成形システム７０の押出機７１の押出ノズル７４を中心に配置された複数の切断・保持ユニット７５のうち、その一つに着目して要部を示す拡大平面図である。
成形システム７０は、合成樹脂を溶融、混練して押出ノズル７４から押し出す押出機７１と、押出機７１の押出ノズル７４を中心に配置された複数の切断・保持ユニット７５と、各切断・保持ユニット７５と対になって設置された複数の圧縮成形型４０とを備えている。
【００３６】
押出機７１は、そのダイヘッド７６に開口する押出ノズル７４が、溶融状態にある樹脂を鉛直方向に沿ってほぼ下向きに押し出すように設けられている。
図示する例において、溶融樹脂が押し出されてくる押出ノズル７４を中心に配置される切断・保持ユニット７５のそれぞれは、押出ノズル７４を中心にほぼ放射状に設置された複数の駆動機構７７のそれぞれに取り付けられて、押出ノズル７４の下方位置と、切断・保持ユニット７５のそれぞれに設定された供給位置との間を交互に往復移動するようになっている。そして、切断・保持ユニット７５ごとに設定された供給は、切断・保持ユニット７５のそれぞれと対になる圧縮成形型４０が設置されている。
【００３７】
図１３は、切断・保持ユニット７５の概略を示す説明図であり、図１３のＡは、その平面図、図１３のＢは、図１３のＡのＹ−Ｙ断面図である。
切断・保持ユニット７５は、供給位置に設置された圧縮成形型４０に向かって押出ノズル７４の下方位置を通過する際に、押出ノズル７４から押し出されてくる溶融樹脂を切断するカッター８１を有している。このカッター８１は、挟持部材８２の上方に位置する周端縁に沿って形成されており、カッター８１によって切断された溶融樹脂８の側面に、挟持部材８２の内周面が保持面８４となって当接するようにしてある。
【００３８】
切断・保持ユニット７５の一方の挟持部材８２には、その保持面８４に対向して開閉可能となるように、他方の挟持部材８３が取り付けられている。他方の挟持部材８３は、例えば、図示しないロータリーアクチュエータなどによって、回転軸８７を中心に、その開閉動作がなされる。このような他方の挟持部材８３は、カッター８１による溶融樹脂の切断を妨げないように、切断・保持ユニット７５が押出ノズル７４の下方位置を通過する際には開放位置にあり（図１３のＡの二点鎖線）、溶融樹脂の切断がなされた後に閉じるようになっている（図１３のＡの実線）。ここで、押出ノズル７４から押し出される溶融樹脂を切断する長さは、保持面８４の下端よりも下側へ突出する長さにすることが必要である。
挟持部材８３が閉じると、保持面８４と挟持部材８３との間には円柱状の空間内に、切断された溶融樹脂８が保持される。そして、切断・保持ユニット７５が供給位置で停止したときに成形型４０への溶融樹脂８の供給がなされるようにすることができる。
【００３９】
図１２に示す駆動機構７７は、切断・保持ユニット７５を水平方向に往復移動させる水平駆動用アクチュエーター８５と、これらを鉛直方向に昇降させる鉛直駆動用アクチュエーター８６を備えている。なお、鉛直駆動用アクチュエーター８６は、鉛直方向に延在し、切断・保持ユニット７５を支持する図示しないガイド支持部材に沿って、切断・保持ユニット７５を昇降させるようにしている。
図１４の金型４０は、図１４のＢ〜Ｄに示すように、上記第３及び第５の実施形態で説明した雄型４２を下型に配置し、雌型４１を上型に配置した例である。雄型４２には、中心部に上側に突出するパンチ本体４３が設けられ、パンチ本体４３の上部に下側へ円弧状に窪む合成樹脂８の載置部である凹部４３ａを形成している。雌型４１は、中央に下側に開口するキャビティー孔４１ａを形成している。
【００４０】
このような構成により、押出ノズル７４から吐出された合成樹脂８は、カッター８１で切断され、挟持部材８２，８３は、図８のＢに示すように、合成樹脂８の下端を挟持部材８２，８３から下方へ突出するようにして保持する。待機状態にある雄型４２のパンチ本体４３の上方へ、図１４のＢに示すように切断・保持ユニット７５が搬送されたときに凹部４３ａに合成樹脂８が近接した位置に配置される。このようにそれらの互いの軌道が樹脂供給域に移動したときに、切断・保持ユニット７５の鉛直駆動用アクチュエーター８６を備えた昇降手段が、挟持部材８２，８３を下降させて、挟持部材８２，８３を雄型側に下降させる。挟持部材８２，８３は、合成樹脂８を載置するパンチ本体４３の載置面である凹部４３ａの所定位置に合成樹脂８の下端を当接させ、当接した後も合成樹脂８を下端側へ押圧若しくは押し潰すように合成樹脂８を凹部４３ａに位置決めする。そして、合成樹脂８を位置決めした後、挟持部材８２，８３を開状態にして、合成樹脂８を開放した後、挟持部材８２，８３を上昇させる。その後、切断・保持ユニット７５が、金型４０から離れる。
このように合成樹脂８は、パンチ本体４３の凹部４３ａに付着するように保持されているので位置ズレを防止できる。成形時では、位置ズレもないことから圧縮成形時の方向性もよく、均一に周囲に拡がることができる。圧縮成形された、容器（又は蓋、プリフォームなど）は、冷却後に金型４０からとりだされる。
【００４１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の技術的思想に基づいて、勿論、本発明は種々の変形又は変更が可能である。
図１５にＡ及び図１３に示すように、上記各実施形態における切断・保持ユニット１４、７５は、一水平方向に挟持部材１５，１６（８２，８３）が進退するいわゆる三ツ割り（３部品）の様式であるが、図１５のＢに示すように、切断・保持ユニット６０は、挟持部材６１，６２の接続部にヒンジ６２を形成して挟持部材６１，６２の一方が回転しながら開閉する二つ割り（２部品）の様式であってもよい。
噴き出しノズル３７については、上記実施形態では、切断・保持ユニット１４に備えたが、図２に示す樹脂供給域２１に設けてもよく、金型に設けてもよい。同様に昇降ロッド５１を金型に備えたが、樹脂供給域２１に設けてもよく、切断・保持ユニット１４にもうけてもよい。
また、噴き出しノズル３７、昇降ロッド５１は、上記第６の実施形態に設けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の圧縮成形方法の好適実施形態を実施するための成形システムの概略平面図である。
【図２】図２は図１の成形システムの一部を示す部分拡大平面図である。
【図３】図２の成形システムにおける合成樹脂供給装置のノズルと切断・保持ユニットを示し、Ａは第１及び第２の挟持部材が開いた状態の断面図、Ｂは第１及び第２の挟持部材が閉じた状態の断面図、Ｃは挟持部材が下降して下型の底面に合成樹脂が当接している状態の断面図である。
【図４】図２の圧縮成形装置の金型であり、本発明の第１の実施形態における金型の断面図である。
【図５】図２の圧縮成形装置の金型であり、本発明の第２及び第４の実施形態における金型の断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態において、合成樹脂の形状を圧縮空気で予備成形している状態であって、Ａは可動ロッドを上昇させた待機状態の断面図、Ｂは合成樹脂を雌型に搬送させた状態の断面図、Ｃは合成樹脂を可動ロッドに載置させて予備成形した状態の断面図、Ｄは可動ロッドを下降させた状態の断面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態の合成樹脂の形状を圧縮空気で予備成形している状態であって（雄型が下型）、Ａは雄型の待機状態の断面図、Ｂは合成樹脂を雄型に搬送させた状態の断面図、Ｃは合成樹脂を雄型に載置させて圧縮空気で合成樹脂を予備成形した状態の断面図、Ｄは雄型に合成樹脂を搬送させた状態の断面図である。
【図８】本発明の第４の実施形態の合成樹脂の形状をプッシャーで予備成形している状態であって、Ａは可動ロッドを上昇させた待機状態の断面図、Ｂは合成樹脂を雌型に搬送させた状態の断面図、Ｃは合成樹脂を可動ロッドに載置させて予備成形した状態の断面図、Ｄは可動ロッドを下降させた状態の断面図である。
【図９】図８のプッシャーの形状を示し、Ａは先端形状が平面であるプッシャーの断面図、Ｂは先端形状が凸球面形状であるプッシャーの断面図、Ｃは先端形状が凹球面形状のプッシャーの断面図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態の合成樹脂の形状をプッシャーで予備成形している状態であって（雄型が下型）、Ａは雄型の待機状態の断面図、Ｂは合成樹脂を雄型に搬送させた状態の断面図、Ｃは合成樹脂を雄型に載置させてプッシャーで合成樹脂を予備成形した状態の断面図、Ｄは雄型に合成樹脂を搬送させた状態の断面図である。
【図１１】本発明の圧縮成形装置の第６の実施形態を実施するための成形システムの概略平面図である。
【図１２】図１１の成形システムの押出機の押出ノズルを中心に配置された複数の搬送手段のうち、その一つに着目して要部を示す拡大平面図である。
【図１３】図１１の成形システムにおける合成樹脂供給装置の切断・保持ユニットを示し、Ａは挟持部材が閉じた状態（二点鎖線は開状態）の断面図、Ｂは第１及び第２の挟持部材が閉じた状態で、押出ノズルからの溶融樹脂を保持している状態の断面図（ＡのＹ−Ｙ線図）である。
【図１４】本発明の第６の実施形態の合成樹脂の圧縮態様を示し、Ａは雄型の待機状態の断面図、Ｂは合成樹脂を雄型に搬送させた状態の断面図、Ｃは合成樹脂を雄型に載置させた状態の断面図、Ｄは雄型に合成樹脂を搬送させた状態の断面図である。
【図１５】Ａは本発明の各実施形態における切断・保持ユニットの挟持部材の平面図、Ｂはその変形例による平面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１ 成形システム
２，７１ 押出機
３，７２ 合成樹脂供給装置
４，７３ 圧縮成形装置
８ 合成樹脂
１４，７５ 切断・保持ユニット
１５，８１ 第１の挟持部材
１６，８２ 第２の挟持部材
２２，３０ 金型
２３，３１ 雌型
２３ａ 凹部
２３ｂ 載置面
３２，４２ 雄型
３３ａ，４１ａ キャビティー孔
３４ 可動ロッド
３５ 雄型本体
３６ コア型
３７ 噴き出しノズル
５１ 昇降ロッド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂によって成形される蓋、容器、容器のプリフォームなどを圧縮成形する圧縮成形装置と圧縮成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
飲料等のための容器として、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のような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。ブロー成形することによって合成樹脂製容器にされる前成形体（プリフォーム）は、圧縮成形装置を用いた圧縮成形によって成形が可能である。このような圧縮成形の遂行に際し、押出機のダイヘッドの吐出口から押し出された溶融状態の合成樹脂は、樹脂供給装置によって圧縮成形装置に供給される。圧縮成形装置では、溶融状態の合成樹脂を圧縮成形して前成形体を成形し、次いでかかる前成形体をブロー成形することによって、容器を形成することができる。
【０００３】
下記の特許文献１には、前成形体の圧縮成形方法が開示されている。かかる圧縮成形方法においては、押出機の押出開口から押し出された溶融状態の合成樹脂をカッターで切断し、切断された合成樹脂（ドロップ）を圧縮成形装置の樹脂供給域に搬送している。樹脂供給域では、所定案内位置に位置させている案内手段を通して切断された合成樹脂を、開状態にある成形型の上方に開放された凹部内に、落下するようにしている。そして、成形型を閉状態にし、凹部内に落下された合成樹脂を所定形状に圧縮成形している。
【０００４】
上述の合成樹脂の案内手段は、下方に向かって断面積が漸次減少する逆円錐台形状の上部案内路と上部案内路に続く直立筒形状の下部案内路とを有している。下部案内路の断面形状は、上部案内路の下端の断面形状と実質上同一である。案内手段を通して、成形型の凹部内に合成樹脂を落下させる際には、案内手段はその上部案内路及び下部案内路の中心軸線を凹部の中心軸線に合致させた案内位置に位置するようにし、合成樹脂は案内手段の上部案内路及び下部案内路を通る際に、凹部の中心位置に位置合わせされる。
【特許文献１】特開２０００−２８０２４８号公報（合成樹脂の位置合わせに関する記載がある）
【特許文献２】特表２００７−５０８９６６号公報（雄型を下型とし雌型を上型とする成形金型の記載がある）
【特許文献３】特公平６−２３５９号公報（雄型を下型とし雌型を上型とする成形金型の記載がある）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されている圧縮成形方法には、次のとおりの解決すべき問題が存在することが判明した。例えば広口容器を成形するための前成形体を圧縮成形する成形型においては、凹部の内径が比較的大きく、切断された合成樹脂の外径に対して凹部の内径が相当大きくなる。特に合成樹脂の外径に対して凹部の内径が相当大きい場合に、案内手段を通ることによって一旦は凹部の中心に位置合わせされた合成樹脂が、凹部内に落下した後に凹部の中心に対して移動し、凹部内に偏って位置されてしまう傾向がある。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、成形型における凹部内の合成樹脂の偏りを充分に抑制して合成樹脂を凹部内に所要とおりに位置させ、さらには圧縮成形する合成樹脂の形状をこれから成形しようとする成形体又は前成形体の形状に成形しやすくすることができる圧縮成形装置及び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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の圧縮成形装置は、合成樹脂素材の圧縮成形を行う上金型（雌金型又は雄金型）と下金型（雄金型又は雌金型）、及び合成樹脂素材の搬入手段（切断・保持ユニット）を具備し、搬入手段は合成樹脂素材が下方に突出した状態で降下し、合成樹脂素材を下金型に押し付けて解放するようにした。
上記圧縮成形装置は、前記搬入手段の上下方向長さが、保持する合成樹脂素材の上下方向長さよりも小さくすることができる。
上記圧縮成形装置は、保持している合成樹脂素材を強制的に下方に作用させる手段（噴き出しノズル又は昇降ロッド）をさらに備えることができる。
上記目的を達成するために、本発明の圧縮成形方法は、合成樹脂素材の搬入手段の下端から合成樹脂素材を下方へ突出させて保持し、搬入手段を下金型の直上方まで搬送し、搬入手段を下降させて合成樹脂素材を下金型に押し付けた後、搬入手段が合成樹脂素材を解放し、下金型と上金型とによって合成樹脂素材を圧縮成形するようにした。
上記圧縮成形方法は、前記下金型及び上金型によって合成樹脂素材を圧縮成形する前に、合成樹脂素材を任意の形状に成形することができる。
詳しくは、上記圧縮装置は、上方（又は下方に）に開放された成形凹部を有する雌型部材、該雌型部材の上方（又は下方）に配置され該雌型部材に対して相対的に昇降動されて、該雌型部材と協働して成形空間を規定する閉位置と該雌型部材から上方に離隔して位置する開位置とに選択的に位置される雄型部材、及び合成樹脂素材搬入手段を具備し、該合成樹脂素材搬入手段は合成樹脂素材の貫通孔を規定する搬入部材を含み、該搬入部材は雄型が開位置にあるときに該雄型部材と雌型部材との間に位置せしめられる圧縮成形装置において、該合成樹脂搬入手段は搬入部材を昇降動せしめるための昇降手段を含み、該搬入部材の該貫通孔の上下方向長さは該貫通孔内に保持せしめられる合成樹脂素材の上下方向長さよりも大きく、該搬入部材は該貫通孔に保持せしめられた合成樹脂素材が該貫通孔から下方に突出した状態で該雌型部材に対向してその上方に位置せしめられ、次いで、該搬入部材が下降せしめられて合成樹脂素材の下端が該雌型部材に押し付けられ、しかる後に該搬入部材から解放することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の圧縮成形装置及び圧縮成形方法は、合成樹脂素材の圧縮成形を行う上金型と下金型、及び合成樹脂素材の搬入手段を具備し、搬入手段は合成樹脂素材が下方に突出した状態で降下し、合成樹脂素材を下金型に押し付けて解放するので、合成樹脂を下金型に対して正確な位置に配置することができる。
上記圧縮成形装置及び圧縮成形方法は、合成樹脂素材が該雌型部材の該中央部材の上面上に或いは該雄型部材上に到達した後も、例えば該気体流噴射手段による気体流の噴射或いは該押下部材による合成樹脂素材を強制的に下方に作用させる手段によって、強制が継続されて合成樹脂素材が予備成形されるので、予め合成樹脂素材が圧縮成形されやすい形状に成形され、位置ズレもないことから圧縮成形時の合成樹脂素材の方向性もよく、均一に周囲に拡がることができる。また、樹脂塊の金型への受け渡しを高速・短時間で行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の第１の実施形態による圧縮成形装置について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の圧縮成形方法の好適実施形態を実施するための成形システム１の概略平面図、図２は図１の成形システムの一部を示す部分拡大平面図である。
この成形システム１は、押出機２、合成樹脂供給装置３、圧縮成形装置４及び搬出装置５を備えている。
押出機２は、ほぼ筒状の外形を有しており、ＰＰ、ＰＥＴ等の合成樹脂素材を加熱溶融及び混練して、合成樹脂を生成する。押出機２の先端側は、実線で示す非作用位置と二点鎖線で示す作用位置との設定角度間を、回動自在に装着されている押出ノズル７を含んでいる。この押出ノズル７にはその先端部下面に形成されている図３のＡ及びＢに示す押出開口２０まで延びる樹脂流路が形成されている。すなわち、押出機２は溶融合成樹脂８を押出ノズル７に連続的に送出し、押出機２から送出された合成樹脂８が押出開口２０から押し出される。成形システム１の作動時では、押出ノズル７は図１の二点鎖線で示す作用位置に待機されている。
【００１０】
図１及び図２を参照して説明すると、合成樹脂供給装置３は矢印ａで示す方向に回転駆動する回転円盤１１を含んでいる。この回転円盤１１の周縁には、周方向に等間隔をおいて複数個の切断・保持ユニット１４が配設されている。回転円盤１１の回転に応じて、切断・保持ユニット１４は、回転円盤１１の周縁に沿って延在する円形搬送径路を通して搬送され、上記押出ノズル７の押出開口２０に対向してその直ぐ下方に位置する受入域１８、及び圧縮成形装置４の所定部位（後に詳述する如く、雌型又は雄型の溶融樹脂の載置部若しくは凹部）に対向してその上方に位置する樹脂供給域２１を通して搬送される。
【００１１】
図２と共に図３を参照して説明を続けると、切断・保持ユニット１４の各々は、カッター１７、第１の挟持部材１５及び第２の挟持部材１６を有する。第１の挟持部材１５と第２の挟持部材１６とは協働して、移動方向前面と共に上面及び下面が開放された受入空間を規定している。第２の挟持部材１６は、図３のＡに示す第１の挟持部材１５から離隔する開放位置と、図３のＢに示す第１の挟持部材１５に接近する挟持位置との間を適宜に移動することができる。
挟持部材１５，１６の上下方向の長さは、押出ノズル７から下方へ吐出されて、カッター１７により切断された後の合成樹脂８の一単位（ドロップ）の長さよりも短く形成している。すなわち、挟持部材１５，１６が合成樹脂８を保持しているときに、挟持部材１５，１６の下端よりも合成樹脂８の下端が下方へ突出するようにしている（挟持部材１５，１６の平面図は図１５のＡを参照）。
合成樹脂８を切断するカッター１７は、挟持部材１５，１６の受入空間の上方を横方向に延びている。切断・保持ユニット１４が受入域１８を通過する直前には、図３のＡに示すように、第２の挟持部材１６は開放位置にあり、押出ノズル７の押出開口２０から押し出されている溶融状態の合成樹脂８が受入空間内に受け入れられる。
【００１２】
カッター１７はその上面が押出ノズル７の下面に接触乃至近接して移動され、押出ノズル７の下面と協働して、押出開口２０から押し出されている合成樹脂８を切断する。カッター１７が合成樹脂８を切断し始めた後の適宜の時点で、図３のＢに示すように、第２の挟持部材１６が挟持位置に移動され、こうして押出開口２０から切断された切断合成樹脂８が、第１の挟持部材１５と第２の挟持部材１６との間に挟持される。
切断・保持ユニット１４が樹脂供給域２１を通過する際には、第２の挟持部材１６が開放位置に移動され、第１の挟持部材１５と第２の挟持部材１６との協働による合成樹脂８の挟持が解放される。
図４は、本発明の第１の実施形態における金型２２を示し、金型２２は雌型２３と雄型２４とから構成され、雌型２３は中央部に上方に開放された凹部２３ａが形成され、凹部２３ａの底部に合成樹脂８の載置面２３ｂを形成している。
雄型２４は、雄型本体２５と雄型本体２５の中央部の孔に配設されているコア型２６とを備えている。雄型２４は図示しない駆動手段によって、上下動することができる。
【００１３】
次に、本発明の第１の実施形態における圧縮成形装置の作用について説明する。
上述した構成により、押出機２は、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂素材を加熱溶融及び混練して、合成樹脂８を押出ノズル７に搬送する。図３のＡ及びＢに示すように、押出ノズル７の押出開口２０から押し出された合成樹脂８は、カッター１７によって切断され、押出開口２０から切り離される。合成樹脂８が切り離された時には、第１及び第２の挟持部材１５，１６を閉じることによって合成樹脂８を保持する。挟持部材１５，１６は、合成樹脂８の下端を挟持部材１５，１６から下方へ突出するようにして保持する。切断・保持ユニット１４に保持された合成樹脂８は、圧縮成形装置４の雌型２３まで移動させられる。
【００１４】
こうして、切断・保持ユニット１４が圧縮成形装置４の雌型２３の同一軌道上となる樹脂供給域２１（図２参照）に移動したときに、挟持部材１５，１６は、雌型２３の上方に合成樹脂８を位置させる。このとき、図３のＣに示すように、切断・保持ユニット１４が図示しない昇降手段によって、挟持部材１５，１６を雌型２３側に下降させる。挟持部材１５，１６は、合成樹脂８を載置する雌型２３の載置面２３ｂの所定位置に合成樹脂８の下端を当接させ、当接した後も合成樹脂８の下端を押圧若しくは押し潰すようにして合成樹脂８を載置面２３ｂに位置決めする。したがって、挟持部材１５，１６が雌型２３に接触しないように、合成樹脂８の下端は挟持部材１５，１６の下端よりも、十分に下方へ突出している必要がある。
そして、合成樹脂８を載置面２３ｂに載置した後、切断・保持ユニット１４の第１及び第２の挟持部材１５，１６を開状態にして、切断・保持ユニット１４を上昇させる。その後、切断・保持ユニット１４が、金型２２の軌道上から離れる。なお、この際、下記の実施形態に示すような、噴き出しノズル３７（図６のＣ参照）から圧縮空気を合成樹脂８の任意の部位に噴出したり、合成樹脂８をプッシャー５１ａ（図８のＣ参照）の先端面の形状に応じて、予備成形したりして合成樹脂８の形状を整えてもよい。この場合は、第１及び第２の挟持部材１５，１６の下部には、拡径部３８が形成されているので、合成樹脂８の予備成形を妨げることがない。
【００１５】
図４に示す、雄型２４が下降することによって、雄型２４が雌型２３の上に重ねられ、雄型２４とともにコア型３６が下降して合成樹脂８が圧縮されることによって、容器の圧縮成形が行われる。圧縮成形時では、予め合成樹脂８が圧縮成形されやすい形状に成形され、位置ズレもないことから圧縮成形時の合成樹脂８の方向性もよく、均一に周囲に拡がることができる。こうして、圧縮成形された、プリフォーム（容器又は蓋など）は、冷却後に金型２２からとりだされる。
【００１６】
なお、本実施形態において、合成樹脂８は一層（一種類）の合成樹脂を用いたが、中心のコア層とコア層の周りにシェル層を有する二層以上の合成樹脂を用いて（特許文献１を参照）、本実施形態と同様な方法で圧縮成形をすることができる。特に、そのような二層以上の合成樹脂は、例えば機械的特性及び衛生性に優れた外側層内にガスバリア性に優れた内側層が包み込まれている構造である場合、合成樹脂の雌型内での偏りは、合成樹脂のコア層が均一に拡がらないという重大な問題を発生させる。本実施形態によれば、多層構造の合成樹脂を圧縮成形するにも好適な効果を有する。これについては、以下に述べる他の実施形態も同様である。
【００１７】
図５は、本発明の第２の実施形態における金型３０を示し、金型３０は雌型３１と雄型３２とから構成され、雌型３１は雌型本体３３と可動ロッド３４とを備えている。
雌型３１は中央部材である円柱形状の可動ロッド３４と該可動ロッド３４を囲繞する雌型本体３３とを含み、該雌型本体３３には上方に開放された凹部３３ｃが形成されている。可動ロッド３４は、その載置面３４ａが雌型本体３３の凹部３３ｃと協働して、図５及び図６のＤに示すキャビティー孔３３ａを形成する。可動ロッド３４は、図６のＤに示す通常位置（下降位置）と該通常位置よりも上方に移動された図６のＡに示す上昇位置との間を昇降動される。可動ロッド３４の上端部は、上方へ突出する緩やかな円弧形状に形成された合成樹脂８の載置面３４ａを形成している。
雄型３２は、雄型本体３５と雄型本体３５の中央部に配設されているコア型３６とを備えている。雄型３２は図示しない駆動手段によって、上下に移動することができる。
【００１８】
図６のＢ及びＣに示すように、上述の切断・保持ユニット１４の合成樹脂８を保持する第１の挟持部材１５と第２の挟持部材１６は、上記第１の実施形態と同じ構成であり、挟持部材１５，１６の上下方向の長さは、押出ノズル７から吐出されて、カッター１７により切断された後の合成樹脂８の一単位（ドロップ）の長さよりも短く形成し、挟持部材１５，１６が合成樹脂８を保持しているときに、挟持部材１５，１６の下端よりも合成樹脂８の下端が下方へ突出するようにする。
挟持部材１５，１６で形成される合成樹脂８を保持する部位の上方には、気体の噴き出しノズル３７を配設し、噴き出しノズル３７には図示しない気体の供給手段に接続されている。噴き出しノズル３７から噴出される気体は不活性ガスやエアなどの圧縮気体が排出される。第１の挟持部材１５及び第２の挟持部材１６の下部には、下側へ向かって裾拡がりの拡径部３８が形成されている。
【００１９】
次に、本発明の第２の実施形態における圧縮成形装置の作用について説明する。
上述した構成により、押出機２は、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂素材を加熱溶融及び混練して、合成樹脂８を押出ノズル７に搬送する。押出ノズル７の押出開口２０から押し出された合成樹脂８は、カッター１７によって切断され、押出開口２０から切り離される。合成樹脂８が切り離された時には、第１及び第２の挟持部材１５，１６を閉じることによって合成樹脂８を保持する。この際、挟持部材１５，１６は、図３のＢに示すように、合成樹脂８の下端を挟持部材１５，１６から下方へ突出するようにして保持する。閉状態の切断・保持ユニット１４に保持された合成樹脂８は、圧縮成形装置４の雌型３１の上方位置まで移動させられる。
【００２０】
雌型３１では、予め図６のＡに示すように、可動ロッド３４が上昇位置に待機した状態に配置する。切断・保持ユニット１４が圧縮成形装置４の雌型３１が同一軌道上となる樹脂供給域２１（図２参照）に移動したときに、図６のＢに示すように、切断・保持ユニット１４は、雌型３１の可動ロッド３４の上方に位置する。このとき、合成樹脂８を載置する可動ロッド３４の載置面３４ａが合成樹脂８に近接した位置に配置され、互いの軌道が樹脂供給域２１に移動したときに、切断・保持ユニット１４の図示しない昇降手段が、挟持部材１５，１６を下降させて、挟持部材１５，１６を雌型３１側に下降させる。挟持部材１５，１６は、合成樹脂８を載置する雌型３１の可動ロッド３４の載置面３４ａの所定位置に合成樹脂８の下端を当接させ、当接した後も合成樹脂８を下端側へ押圧若しくは押し潰すように合成樹脂８を載置面３４ａに位置決めする。そして、合成樹脂８を位置決めした後、挟持部材１５，１６を開状態にして、合成樹脂８を解放した後、挟持部材１５，１６を上昇させる。その後、切断・保持ユニット１４が、金型２２の軌道上から離れる。
この際、噴き出しノズル３７から圧縮空気を合成樹脂８の任意の部位に噴出し、合成樹脂８の形状を整えるとともに、合成樹脂８の位置決めを行う。この合成樹脂８の予備成形は、例えば、合成樹脂８の圧縮時に拡げられる方向（合成樹脂が拡がりにくい方向があれば、その方向）へ合成樹脂８の形状を予備成形するとよい。この際、第１及び第２の挟持部材１５，１６の下部には、拡径部３８が形成されているので、合成樹脂８の予備成形を妨げることがない。
【００２１】
その後、図６のＤに示すように、切断・保持ユニット１４が、金型３０の軌道上から離れた後、可動ロッド３４が下降位置まで、合成樹脂８とともに下降する。合成樹脂８は、形状が整えられ、可動ロッド３４上の載置面３４ａに付着するように保持されているので、合成樹脂８の位置ズレを防止できる。
次いで、雄型３２が下降することによって、雄型３２が雌型３１の上に重ねられ、雄型３２とともにコア型３６が下降して合成樹脂８が圧縮されることによって、プリフォーム（又は容器、蓋など）の圧縮成形が行われる。圧縮成形時では、予め合成樹脂８が圧縮成形されやすい形状に成形され、位置ズレもないことから圧縮成形時の合成樹脂８の方向性もよく、均一に周囲に拡がることができる。
圧縮成形された、プリフォームなどは、冷却後に金型３０からとりだされる。
上記第１の実施形態では、例えば、挟持部材１５，１６が雌型２３の凹部２３ｂ内に入り込むような機構であれば、底の深い容器を形成することは可能であるが、挟持部材１５，１６と凹部２３ｂと干渉するようであれば、底の深い容器には不向きである。本第２の実施形態では、可動ロッド３４が上昇して合成樹脂８を向かいに行くので、そのような干渉が生じることがなく、底の深い容器に条件なしに適用できる効果がある。
【００２２】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
なお、本実施形態では、上記第１の実施形態に対して金型４０のみが異なる。
図７の金型４０は、図７のＤに示すように、雄型４２を下型に配置し雌型４１を上型に配置した例である。雄型４２には中心部に上側に突出するパンチ本体４３が設けられ、パンチ本体４３の上部に下側へ円弧状に窪む合成樹脂８の載置部である凹部４３ａを形成している。雌型４１は、中央に下側に開口するキャビティー孔４１ａを形成している。
上述の切断・保持ユニット１４の合成樹脂８を保持する第１の挟持部材１５と第２の挟持部材１６は、上記第１の実施形態と同じ構成であり、挟持部材１５，１６の上下方向の長さは、押出ノズル７から吐出されて、カッター１７により切断された後の合成樹脂８の一単位の長さよりも短く形成する。そして、図７のＢに示すように、挟持部材１５，１６が合成樹脂８を保持しているときに、挟持部材１５，１６の下端よりも合成樹脂８の下端が下方へ突出するようにする。
【００２３】
このような構成により、押出ノズル７から吐出された合成樹脂８は、カッター１７（図３参照）で切断され、挟持部材１５，１６は、図８のＢに示すように、合成樹脂８の下端を挟持部材１５，１６から下方へ突出するようにして保持する。待機状態にある雄型４２のパンチ本体４３の上方へ、図７のＢに示すように切断・保持ユニット１４が搬送されたときにパンチ本体４３の凹部４３ａに合成樹脂８が近接した位置に配置される。このようにそれらの互いの軌道が樹脂供給域２１（図２参照）に移動したときに、切断・保持ユニット１４の図示しない昇降手段が、挟持部材１５，１６を下降させて、挟持部材１５，１６を雄型側に下降させる。挟持部材１５，１６は、合成樹脂８を載置するパンチ本体４３の載置面である凹部４３ａの所定位置に合成樹脂８の下端を当接させ、当接した後も合成樹脂８を下端側へ押圧若しくは押し潰すように合成樹脂８を凹部４３ａに位置決めする。そして、合成樹脂８を位置決めした後、挟持部材１５，１６を開状態にして、合成樹脂８を解放した後、挟持部材１５，１６を上昇させる。その後、切断・保持ユニット１４が、金型４０の軌道上から離れる。
【００２４】
この際、噴き出しノズル３７から圧縮空気が合成樹脂８の任意の部位に噴出し、合成樹脂８は、形状が整えられ、パンチ本体４３の凹部４３ａに付着するように保持されているので位置ズレを防止できる。成形時では、予め合成樹脂８が圧縮成形されやすい形状に成形され、位置ズレもないことから圧縮成形時の方向性もよく、均一に周囲に拡がることができる。圧縮成形された、容器（又は蓋、プリフォームなど）は、冷却後に金型４０からとりだされる。
上記第１の実施形態では、上述したように、底の深い容器を圧縮成形することについて、工夫を要するが、本第３の実施形態では、雄型４２のパンチ本体４３と挟持部材１５，１６が干渉することがないので、底の深い容器に条件なしに適用できる効果がある。
【００２５】
次に、本発明の第４の実施形態について、図８及び図９を参照にして説明し、上記第２の実施形態と同じ部分については同一符合を付して説明する。
なお、本実施形態では、上記第２の実施形態で説明した金型３０（図５参照）と同じ金型を用いており、異なるのは切断・保持ユニット１４に備えた噴き出しノズル３７を廃止し、昇降ロッド５１を金型に備えていることである。
図８に示すように、雌型３１は雌型本体３３と可動ロッド３４とを備えている。雌型本体３３は、中央部の上側にキャビティー孔３３ａ（図８のＤ参照）と該キャビティー孔３３ａの下部に連通する摺動孔３３ｂが形成され、円柱形状の可動ロッド３４は摺動孔３３ｂを駆動手段によって上下動することができ、図８のＡに示す上方位置と、図８のＤに示す下方位置に位置することができる。可動ロッド３４の上端部は、上方へ突出する緩やかな円弧形状に形成された合成樹脂８の載置面３４ａを形成している。
図８のＢ及びＣに示すように、上述の切断・保持ユニット１４の合成樹脂８を保持する第１の挟持部材１５と第２の挟持部材１６は、上記第１の実施形態と同じ構成であり、挟持部材１５，１６の上下方向の長さは、押出ノズル７から吐出されて、カッター１７により切断された後の合成樹脂８の一単位の長さよりも短く形成し、挟持部材１５，１６が合成樹脂８を保持しているときに、挟持部材１５，１６の下端よりも合成樹脂８の下端が下方へ突出するようにする。
【００２６】
雌型３１の上部には、軸を上下方向に向けた昇降ロッド５１が配設され、昇降ロッド５１の先（下）端部には、合成樹脂８を雌型側へ押し込むプッシャー５１ａが取付けられている。昇降ロッド５１は、上下動することができ、プッシャー５１ａと可動ロッド３４の載置面３４ａと対向して配置され、本実施形態では昇降ロッド５１と可動ロッド３４の軸心を一直線上に一致させている。図８のＢに示すように、切断・保持ユニット１４と雌型３１との軌道を一致させて、昇降ロッド５１と雌型３１との間に、切断・保持ユニット１４を配置する。昇降ロッド５１のプッシャー５１ａは、切断・保持ユニット１４の合成樹脂８の保持部を挿通するように構成されている。
図９は、プッシャー５１の形態を示しており、図９のＡに示すプッシャー５１ａの先端形状は平面であり、図９のＢに示すプッシャー５１ｂの先端形状は凸球面形状であり、図９のＣに示すプッシャー５１ｃの先端形状は、凹球面形状に形成されたものなどが使用できるが、成形体の形状によって適宜異なる。なお、昇降ロッド５１は、切断・保持ユニット１４に取付けることもできる。
【００２７】
このような構成により、挟持部材１５，１６は、図８のＢに示すように、合成樹脂８の下端を挟持部材１５，１６から下方へ突出するようにして保持する。雌型３１では、予め図８のＡに示すように、可動ロッド３４が上昇位置に待機した状態で、昇降ロッド５１を上昇位置に配置する。切断・保持ユニット１４が圧縮成形装置４の雌型３１の上方に位置したとき、図８のＢに示すように、合成樹脂８を載置する可動ロッド３４の載置面３４ａが合成樹脂８の直上方に配置される。そして、切断・保持ユニット１４の図示しない昇降手段が、挟持部材１５，１６を下降させて、挟持部材１５，１６を雌型３１側に下降させる。挟持部材１５，１６は、合成樹脂８を載置する雌型３１の可動ロッド３４の載置面３４ａの所定位置に合成樹脂８の下端を当接させ、当接した後も合成樹脂８を下端側へ押圧若しくは押し潰すように合成樹脂８を載置面３４ａに位置決めする。
【００２８】
次いで、昇降ロッド５１が下降し、第１及び第２の挟持部材１５，１６の内部に挿入され、合成樹脂８をプッシャー５１ａの先端面の形状に応じて、予備成形することができる。例えば、合成樹脂８の圧縮成形時に拡げられる方向（合成樹脂が拡がりにくい方向があればその方向、形状が異形の場合は、肉厚を必要とする方向）へ向かって合成樹脂８の形状を予備成形するとよい。この際、第１及び第２の挟持部材１５，１６の下部には、拡径部３８が形成されているので、合成樹脂８の変形を妨げることがない。
合成樹脂８の予備成形後は、挟持部材１５，１６を開状態にして、合成樹脂８を解放した後、挟持部材１５，１６を上昇させる。その後、切断・保持ユニット１４が、金型２２の軌道上から離れる。
【００２９】
こうして、昇降ロッド５１が上昇位置に戻り、切断・保持ユニット１４が図８のＤに示すよう雌型３１の上部位置から離れ、可動ロッド３４が下降位置まで、合成樹脂８とともに下降する。合成樹脂８は、形状が整えられ、可動ロッド３４上の載置面３４ａに付着するように保持されているので、合成樹脂８の位置ズレを防止でき、載置面３４ａの正確な位置に合成樹脂８を配置することができる。
次いで、雄型３２が下降することによって、雄型３２が雌型３１の上に重ねられ、コア型３６が下降して合成樹脂８が圧縮されることによって、容器の成形が行われる。成形時では、予め合成樹脂８が圧縮成形されやすい形状に成形され、位置ズレもないことから圧縮成形時の方向性もよく、均一に周囲に拡がることができる。
圧縮成形された、容器（又は蓋、プリフォームなど）は、冷却後に金型３０からとりだされる。
上記第１の実施形態では、上述したように、底の深い容器を圧縮成形することについて、工夫を要するが、本第４の実施形態では、可動ロッド３４が上昇して合成樹脂８を向かいに行くので、底の深い容器に条件なしに適用できる効果がある。
【００３０】
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。
なお、本実施形態では、雄型を下型として配置し、上記第３の実施形態で用いた噴き出しノズル３７に代えて、上記第４の実施形態の昇降ロッド５１を用いた例である。
雄型４２は中心部に上側に突出するパンチ本体４３が設けられ、パンチ本体４３の上部に下側へ窪む凹部４３ａを形成している。雌型４１は、中央にキャビティー孔４１ａを形成している。
挟持部材１５，１６の上下方向の長さは、押出ノズル７から吐出されて、カッター１７により切断された後の合成樹脂８の一単位の長さよりも短く形成し、挟持部材１５，１６が合成樹脂８を保持するときに、挟持部材１５，１６の下端よりも合成樹脂８の下端が下方へ突出するようにする。
【００３１】
雄型４２の上部には、軸を上下方向に向けた昇降ロッド５１が配設され、昇降ロッド５１の先（下）端部には、合成樹脂８を雄型側へ押し込むプッシャー５１ａが取付けられている。昇降ロッド５１は、上下動することができ、プッシャー５１ａとパンチ本体４３の凹部４３ａと対向して配置され、図１０のＢに示すように、切断・保持ユニット１４と雄型４２との軌道を一致させたときには、昇降ロッド５１と雄型４２との間に、切断・保持ユニット１４を配置することができる。昇降ロッド５１のプッシャー５１ａは、切断・保持ユニット１４の合成樹脂８の保持部を挿通するように構成されている。
【００３２】
このような構成により、挟持部材１５，１６は、図１０のＢに示すように、合成樹脂８の下端を挟持部材１５，１６から下方へ突出するようにして保持する。
待機状態にある雄型４２のパンチ本体４３の上方へ切断・保持ユニット１４が搬送されたときにパンチ本体４３の凹部４３ａに合成樹脂８が近接した位置に配置される。そして、互いの軌道が樹脂供給域２１（図２参照）に移動したときに、切断・保持ユニット１４の図示しない昇降手段が、挟持部材１５，１６を下降させて、挟持部材１５，１６を雄型側に下降させる。挟持部材１５，１６は、合成樹脂８を載置するパンチ本体４３の載置面である凹部４３ａの所定位置に合成樹脂８の下端を当接させ、当接した後も合成樹脂８を下端側へ押圧若しくは押し潰すように合成樹脂８を凹部４３ａに位置決めする。
【００３３】
次いで、図１０のＣに示すように、昇降ロッド５１が下降し、第１及び第２の挟持部材１５，１６の内部に挿入され、合成樹脂８をパンチ本体４３の凹部４３ａに押圧する。この際、昇降ロッド５１のプッシャー５１ａの先端面の形状に応じて、合成樹脂８を予備成形することができる。この際、第１及び第２の挟持部材１５，１６の下部には、拡径部３８が形成されているので、合成樹脂８の変形を妨げることがない。
その後、プッシャー５１ａを上昇させて、挟持部材１５，１６を開状態にして、合成樹脂８を解放した後、挟持部材１５，１６を上昇させる。その後、切断・保持ユニット１４が、金型４０の軌道上から離れる。
【００３４】
このように、合成樹脂８は形状が整えられ、パンチ本体４３の凹部４３ａに付着するように保持されているので、合成樹脂８の位置ズレを防止でき、また、正確な位置に合成樹脂８を配置することができる。
次いで、雌型３１が下降することによって、雄型３２の上に雌型３１が重ねられ、合成樹脂８が圧縮されることによって、容器の成形が行われる。成形時では、予め合成樹脂８が圧縮成形されやすい形状に成形され、位置ズレもないことから圧縮成形時の方向性もよく、均一に周囲に拡がることができる。
圧縮成形された、容器（又は蓋、プリフォームなど）は、冷却後に金型３０からとりだされる。
上記第１の実施形態では、上述したように、底の深い容器を圧縮成形することについて、工夫を要するが、本第５の実施形態では、雄型４２のパンチ本体４３と挟持部材１５，１６が干渉することがないので、底の深い容器に条件なしに適用できる効果がある。
【００３５】
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。
図１１は、本発明の実施形態に係る成形システムの概略を示す平面図、図１２は、成形システム７０の押出機７１の押出ノズル７４を中心に配置された複数の切断・保持ユニット７５のうち、その一つに着目して要部を示す拡大平面図である。
成形システム７０は、合成樹脂を溶融、混練して押出ノズル７４から押し出す押出機７１と、押出機７１の押出ノズル７４を中心に配置された複数の切断・保持ユニット７５と、各切断・保持ユニット７５と対になって設置された複数の圧縮成形型４０とを備えている。
【００３６】
押出機７１は、そのダイヘッド７６に開口する押出ノズル７４が、溶融状態にある樹脂を鉛直方向に沿ってほぼ下向きに押し出すように設けられている。
図示する例において、溶融樹脂が押し出されてくる押出ノズル７４を中心に配置される切断・保持ユニット７５のそれぞれは、押出ノズル７４を中心にほぼ放射状に設置された複数の駆動機構７７のそれぞれに取り付けられて、押出ノズル７４の下方位置と、切断・保持ユニット７５のそれぞれに設定された供給位置との間を交互に往復移動するようになっている。そして、切断・保持ユニット７５ごとに設定された供給は、切断・保持ユニット７５のそれぞれと対になる圧縮成形型４０が設置されている。
【００３７】
図１３は、切断・保持ユニット７５の概略を示す説明図であり、図１３のＡは、その平面図、図１３のＢは、図１３のＡのＹ−Ｙ断面図である。
切断・保持ユニット７５は、供給位置に設置された圧縮成形型４０に向かって押出ノズル７４の下方位置を通過する際に、押出ノズル７４から押し出されてくる溶融樹脂を切断するカッター８１を有している。このカッター８１は、挟持部材８２の上方に位置する周端縁に沿って形成されており、カッター８１によって切断された溶融樹脂８の側面に、挟持部材８２の内周面が保持面８４となって当接するようにしてある。
【００３８】
切断・保持ユニット７５の一方の挟持部材８２には、その保持面８４に対向して開閉可能となるように、他方の挟持部材８３が取り付けられている。他方の挟持部材８３は、例えば、図示しないロータリーアクチュエータなどによって、回転軸８７を中心に、その開閉動作がなされる。このような他方の挟持部材８３は、カッター８１による溶融樹脂の切断を妨げないように、切断・保持ユニット７５が押出ノズル７４の下方位置を通過する際には開放位置にあり（図１３のＡの二点鎖線）、溶融樹脂の切断がなされた後に閉じるようになっている（図１３のＡの実線）。ここで、押出ノズル７４から押し出される溶融樹脂を切断する長さは、保持面８４の下端よりも下側へ突出する長さにすることが必要である。
挟持部材８３が閉じると、保持面８４と挟持部材８３との間には円柱状の空間内に、切断された溶融樹脂８が保持される。そして、切断・保持ユニット７５が供給位置で停止したときに成形型４０への溶融樹脂８の供給がなされるようにすることができる。
【００３９】
図１２に示す駆動機構７７は、切断・保持ユニット７５を水平方向に往復移動させる水平駆動用アクチュエーター８５と、これらを鉛直方向に昇降させる鉛直駆動用アクチュエーター８６を備えている。なお、鉛直駆動用アクチュエーター８６は、鉛直方向に延在し、切断・保持ユニット７５を支持する図示しないガイド支持部材に沿って、切断・保持ユニット７５を昇降させるようにしている。
図１４の金型４０は、図１４のＢ〜Ｄに示すように、上記第３及び第５の実施形態で説明した雄型４２を下型に配置し、雌型４１を上型に配置した例である。雄型４２には、中心部に上側に突出するパンチ本体４３が設けられ、パンチ本体４３の上部に下側へ円弧状に窪む合成樹脂８の載置部である凹部４３ａを形成している。雌型４１は、中央に下側に開口するキャビティー孔４１ａを形成している。
【００４０】
このような構成により、押出ノズル７４から吐出された合成樹脂８は、カッター８１で切断され、挟持部材８２，８３は、図８のＢに示すように、合成樹脂８の下端を挟持部材８２，８３から下方へ突出するようにして保持する。待機状態にある雄型４２のパンチ本体４３の上方へ、図１４のＢに示すように切断・保持ユニット７５が搬送されたときに凹部４３ａに合成樹脂８が近接した位置に配置される。このようにそれらの互いの軌道が樹脂供給域に移動したときに、切断・保持ユニット７５の鉛直駆動用アクチュエーター８６を備えた昇降手段が、挟持部材８２，８３を下降させて、挟持部材８２，８３を雄型側に下降させる。挟持部材８２，８３は、合成樹脂８を載置するパンチ本体４３の載置面である凹部４３ａの所定位置に合成樹脂８の下端を当接させ、当接した後も合成樹脂８を下端側へ押圧若しくは押し潰すように合成樹脂８を凹部４３ａに位置決めする。そして、合成樹脂８を位置決めした後、挟持部材８２，８３を開状態にして、合成樹脂８を開放した後、挟持部材８２，８３を上昇させる。その後、切断・保持ユニット７５が、金型４０から離れる。
このように合成樹脂８は、パンチ本体４３の凹部４３ａに付着するように保持されているので位置ズレを防止できる。成形時では、位置ズレもないことから圧縮成形時の方向性もよく、均一に周囲に拡がることができる。圧縮成形された、容器（又は蓋、プリフォームなど）は、冷却後に金型４０からとりだされる。
【００４１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の技術的思想に基づいて、勿論、本発明は種々の変形又は変更が可能である。
図１５にＡ及び図１３に示すように、上記各実施形態における切断・保持ユニット１４、７５は、一水平方向に挟持部材１５，１６（８２，８３）が進退するいわゆる三ツ割り（３部品）の様式であるが、図１５のＢに示すように、切断・保持ユニット６０は、挟持部材６１，６２の接続部にヒンジ６２を形成して挟持部材６１，６２の一方が回転しながら開閉する二つ割り（２部品）の様式であってもよい。
噴き出しノズル３７については、上記実施形態では、切断・保持ユニット１４に備えたが、図２に示す樹脂供給域２１に設けてもよく、金型に設けてもよい。同様に昇降ロッド５１を金型に備えたが、樹脂供給域２１に設けてもよく、切断・保持ユニット１４にもうけてもよい。
また、噴き出しノズル３７、昇降ロッド５１は、上記第６の実施形態に設けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の圧縮成形方法の好適実施形態を実施するための成形システムの概略平面図である。
【図２】図２は図１の成形システムの一部を示す部分拡大平面図である。
【図３】図２の成形システムにおける合成樹脂供給装置のノズルと切断・保持ユニットを示し、Ａは第１及び第２の挟持部材が開いた状態の断面図、Ｂは第１及び第２の挟持部材が閉じた状態の断面図、Ｃは挟持部材が下降して下型の底面に合成樹脂が当接している状態の断面図である。
【図４】図２の圧縮成形装置の金型であり、本発明の第１の実施形態における金型の断面図である。
【図５】図２の圧縮成形装置の金型であり、本発明の第２及び第４の実施形態における金型の断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態において、合成樹脂の形状を圧縮空気で予備成形している状態であって、Ａは可動ロッドを上昇させた待機状態の断面図、Ｂは合成樹脂を雌型に搬送させた状態の断面図、Ｃは合成樹脂を可動ロッドに載置させて予備成形した状態の断面図、Ｄは可動ロッドを下降させた状態の断面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態の合成樹脂の形状を圧縮空気で予備成形している状態であって（雄型が下型）、Ａは雄型の待機状態の断面図、Ｂは合成樹脂を雄型に搬送させた状態の断面図、Ｃは合成樹脂を雄型に載置させて圧縮空気で合成樹脂を予備成形した状態の断面図、Ｄは雄型に合成樹脂を搬送させた状態の断面図である。
【図８】本発明の第４の実施形態の合成樹脂の形状をプッシャーで予備成形している状態であって、Ａは可動ロッドを上昇させた待機状態の断面図、Ｂは合成樹脂を雌型に搬送させた状態の断面図、Ｃは合成樹脂を可動ロッドに載置させて予備成形した状態の断面図、Ｄは可動ロッドを下降させた状態の断面図である。
【図９】図８のプッシャーの形状を示し、Ａは先端形状が平面であるプッシャーの断面図、Ｂは先端形状が凸球面形状であるプッシャーの断面図、Ｃは先端形状が凹球面形状のプッシャーの断面図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態の合成樹脂の形状をプッシャーで予備成形している状態であって（雄型が下型）、Ａは雄型の待機状態の断面図、Ｂは合成樹脂を雄型に搬送させた状態の断面図、Ｃは合成樹脂を雄型に載置させてプッシャーで合成樹脂を予備成形した状態の断面図、Ｄは雄型に合成樹脂を搬送させた状態の断面図である。
【図１１】本発明の圧縮成形装置の第６の実施形態を実施するための成形システムの概略平面図である。
【図１２】図１１の成形システムの押出機の押出ノズルを中心に配置された複数の搬送手段のうち、その一つに着目して要部を示す拡大平面図である。
【図１３】図１１の成形システムにおける合成樹脂供給装置の切断・保持ユニットを示し、Ａは挟持部材が閉じた状態（二点鎖線は開状態）の断面図、Ｂは第１及び第２の挟持部材が閉じた状態で、押出ノズルからの溶融樹脂を保持している状態の断面図（ＡのＹ−Ｙ線図）である。
【図１４】本発明の第６の実施形態の合成樹脂の圧縮態様を示し、Ａは雄型の待機状態の断面図、Ｂは合成樹脂を雄型に搬送させた状態の断面図、Ｃは合成樹脂を雄型に載置させた状態の断面図、Ｄは雄型に合成樹脂を搬送させた状態の断面図である。
【図１５】Ａは本発明の各実施形態における切断・保持ユニットの挟持部材の平面図、Ｂはその変形例による平面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１ 成形システム
２，７１ 押出機
３，７２ 合成樹脂供給装置
４，７３ 圧縮成形装置
８ 合成樹脂
１４，７５ 切断・保持ユニット
１５，８１ 第１の挟持部材
１６，８２ 第２の挟持部材
２２，３０ 金型
２３，３１ 雌型
２３ａ 凹部
２３ｂ 載置面
３２，４２ 雄型
３３ａ，４１ａ キャビティー孔
３４ 可動ロッド
３５ 雄型本体
３６ コア型
３７ 噴き出しノズル
５１ 昇降ロッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂素材の圧縮成形を行う上金型と下金型、及び合成樹脂素材の搬入手段を具備し、搬入手段は合成樹脂素材が下方に突出した状態で降下し、合成樹脂素材を下金型に押し付けて解放することを特徴とする圧縮成形装置。
【請求項２】
前記搬入手段の上下方向長さが、保持する合成樹脂素材の上下方向長さよりも小さい請求項１に記載の圧縮成形装置。
【請求項３】
保持している合成樹脂素材を強制的に下方に作用させる手段をさらに備えている請求項１又は２に記載の圧縮成形装置。
【請求項４】
合成樹脂素材の搬入手段の下端から合成樹脂素材を下方へ突出させて保持し、搬入手段を下金型の直上方まで搬送し、搬入手段を下降させて合成樹脂素材を下金型に押し付けた後、搬入手段が合成樹脂素材を解放し、下金型と上金型とによって合成樹脂素材を圧縮成形するようにしたことを特徴とする圧縮成形方法。
【請求項５】
前記下金型及び上金型によって合成樹脂素材を圧縮成形する前に、合成樹脂素材を任意の形状に成形するようにしたことを特徴とする請求項４に記載の圧縮成形方法。
【請求項１】
合成樹脂素材の圧縮成形を行う上金型と下金型、及び合成樹脂素材の搬入手段を具備し、搬入手段は合成樹脂素材が下方に突出した状態で降下し、合成樹脂素材を下金型に押し付けて解放することを特徴とする圧縮成形装置。
【請求項２】
前記搬入手段の上下方向長さが、保持する合成樹脂素材の上下方向長さよりも小さい請求項１に記載の圧縮成形装置。
【請求項３】
保持している合成樹脂素材を強制的に下方に作用させる手段をさらに備えている請求項１又は２に記載の圧縮成形装置。
【請求項４】
合成樹脂素材の搬入手段の下端から合成樹脂素材を下方へ突出させて保持し、搬入手段を下金型の直上方まで搬送し、搬入手段を下降させて合成樹脂素材を下金型に押し付けた後、搬入手段が合成樹脂素材を解放し、下金型と上金型とによって合成樹脂素材を圧縮成形するようにしたことを特徴とする圧縮成形方法。
【請求項５】
前記下金型及び上金型によって合成樹脂素材を圧縮成形する前に、合成樹脂素材を任意の形状に成形するようにしたことを特徴とする請求項４に記載の圧縮成形方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１０−５９４９（Ｐ２０１０−５９４９Ａ）
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１６８６７８（Ｐ２００８−１６８６７８）
【出願日】平成２０年６月２７日（２００８．６．２７）
【出願人】（０００００３７６８）東洋製罐株式会社 (1,150)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月２７日（２００８．６．２７）
【出願人】（０００００３７６８）東洋製罐株式会社 (1,150)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]