溶融樹脂供給方法、溶融樹脂供給装置、溶融樹脂圧縮成形方法、溶融樹脂圧縮成形装置、及び合成樹脂製容器の製造方法
【課題】押出機から押し出される溶融樹脂を切断して圧縮成形型に供給し、圧縮成形によって所定形状の合成樹脂成形品を製造するにあたり、より高荷重の負荷が必要とされる合成樹脂成形品の製造にも好適に利用することができ、また、圧縮成形型に十分な精度をもって溶融樹脂を供給することができるのはもとより、圧縮成形型に供給された後においても、供給された溶融樹脂の位置精度が損なわれないようにする。
【解決手段】押出機２０の押出口２２を中心に配置された各搬送手段３０が、押出機２０の押出口２２から押し出された溶融樹脂を、所定の長さごとに交互に切断しつつ、切断された溶融樹脂Ｄを、それぞれに設定された供給位置まで搬送し、それぞれと対になって設置された複数の圧縮成形型４０のそれぞれに順次供給して圧縮成形する。
【解決手段】押出機２０の押出口２２を中心に配置された各搬送手段３０が、押出機２０の押出口２２から押し出された溶融樹脂を、所定の長さごとに交互に切断しつつ、切断された溶融樹脂Ｄを、それぞれに設定された供給位置まで搬送し、それぞれと対になって設置された複数の圧縮成形型４０のそれぞれに順次供給して圧縮成形する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押出機から押し出される溶融樹脂を所定の長さに切断して圧縮成形型に供給するための溶融樹脂供給方法、そのような溶融樹脂供給方法を好適に実施するための溶融樹脂供給装置、これらの溶融樹脂供給方法、溶融樹脂供給装置を好適に利用して圧縮成形型に供給された溶融樹脂を所定形状に圧縮成形する溶融樹脂圧縮成形方法、そのような溶融樹脂圧縮成形方法を好適に実施するための溶融樹脂圧縮成形装置、これらの溶融樹脂圧縮成形方法、溶融樹脂圧縮成形装置を好適に利用して合成樹脂製容器を製造する合成樹脂製容器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
所定形状の合成樹脂成形品を圧縮成形により量産する技術として、本出願人は、先に、特許文献１において、合成樹脂供給域、圧縮成形・冷却域及び取出域を周回する複数の圧縮成形型に、押出装置から押し出される合成樹脂を押出口から切り離して順次供給し、合成樹脂成形品を連続成形する圧縮成形システムを提案した。
【特許文献１】特開２００７−２１６５３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、特許文献１では、回転駆動源に接続された回転基盤上に複数の支持台を固定し、これらの支持台の各々に、雌型や雄型とともに、圧縮成形に際して荷重を負荷するための加圧機構（シリンダー機構）を備えた成形型手段を装着することによって、複数の圧縮成形型が前記各領域を周回するようにした例を示したが、その後、本発明者らが、かかる例について改善を重ねていったところ、次のような知見を得るに至った。
【０００４】
例えば、上記した例にあっては、それぞれが単独で圧縮成形を行う成形型手段の全てが、回転基盤の回転に伴って移動するように構成されている。
このため、圧縮成形に際してより高荷重の負荷が必要とされ、加圧機構の能力向上や、これに伴う強度確保などのために、成形型手段の重量増加が避けられない場合には、回転基盤を回転させるための機構も相応の強度を確保して、成形型手段の重量増加に耐えられるように対処しなければならない。ところが、このようにして対処しようとすると、装置全体が大型化してしまったり、装置の建造コストが増大したりするというような不具合が考えられる。
【０００５】
ここで、特許文献１で例示した圧縮成形システムは、主として、いわゆるＰＥＴボトルの如き合成樹脂製容器を延伸ブロー成形などによって成形するために用いるプリフォーム（前成形体）を対象とし、これを圧縮成形によって製造することを念頭において設計したものである。このようなプリフォームは比較的厚肉であり、圧縮成形に必要とされる荷重も相対的に小さいため、上記の不具合はそれほど問題にはならない。
【０００６】
これに対して、例えば、供給された合成樹脂をそのまま圧縮成形によって、薄肉カップ状の合成樹脂製容器に成形しようとする場合には、必要とされる荷重は、上記の如きプリフォームを成形するときの数十倍にも及ぶことがある。このため、特許文献１で例示した圧縮成形システムを、より高荷重の負荷が必要とされる圧縮成形品の製造に適用しようとしても、実際には、上記した不具合が許容できる範囲内にある場合に限られてしまうことになる。
【０００７】
また、特許文献１で例示した圧縮成形システムによれば、雄型の成形キャビティ内の所要位置に十分精密に合成樹脂を供給することができるが、キャビティ内に供給された合成樹脂には、回転基盤の回転に伴って成形型手段が移動する際に、その回転によって遠心力が作用することになる。
このため、キャビティ内の所要位置に十分精密に合成樹脂を供給することができても、合成樹脂を供給してから型締めがなされるまでの間に、キャビティ内に供給された合成樹脂が、遠心力によって傾いてしまったりするなどして、キャビティ内での位置にずれが生じてしまうことが懸念される。特に、多層構成とされた薄肉の合成樹脂製容器を圧縮成形によって製造する場合（詳細については後述する）には、圧縮成形時における供給された合成樹脂のキャビティ内での位置や姿勢に格段の精度が要求されるため、キャビティ内に供給された合成樹脂には、遠心力などの外力が作用しないようにすることが望まれる。
【０００８】
本発明は、上記のような知見に基づいてなされたものであり、押出機から押し出される溶融樹脂を切断して圧縮成形型に供給し、圧縮成形によって所定形状の合成樹脂成形品を製造するにあたり、より高荷重の負荷が必要とされる合成樹脂成形品の製造にも好適に利用することができ、また、圧縮成形型に十分な精度をもって溶融樹脂を供給することができるのはもとより、圧縮成形型に供給された後においても、供給された溶融樹脂の位置精度が損なわれないようにするのに好適な溶融樹脂供給方法、そのような溶融樹脂供給方法を好適に実施するための溶融樹脂供給装置、これらの溶融樹脂供給方法、溶融樹脂供給装置を好適に利用する溶融樹脂圧縮成形方法、そのような溶融樹脂圧縮成形方法を好適に実施するための溶融樹脂圧縮成形装置、これらの溶融樹脂圧縮成形方法、溶融樹脂圧縮成形装置を好適に利用する合成樹脂製容器の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る溶融樹脂の供給方法は、押出機の押出口から溶融状態にある樹脂をほぼ鉛直下方に押し出すとともに、前記押出口を中心に配置された複数の搬送手段によって、前記押出口から押し出されてくる溶融樹脂を所定長さごとに交互に切断しつつ、前記搬送手段のそれぞれに設定された供給位置まで搬送する方法としてある。
【００１０】
また、本発明に係る溶融樹脂供給装置は、溶融状態にある樹脂をほぼ鉛直下方に押し出すように押出口を設けた押出機と、前記押出口から押し出されてくる溶融樹脂を切断する切断部を有し、前記切断部によって切断された溶融樹脂をそれぞれに設定された供給位置まで搬送する複数の搬送手段とを備え、前記各搬送手段が、前記押出口を中心に配置されて、前記押出口の下方位置と前記供給位置との間を交互に往復移動する構成としてある。
【００１１】
また、本発明に係る溶融樹脂の圧縮成形方法は、押出機の押出口から溶融状態にある樹脂をほぼ鉛直下方に押し出すとともに、前記押出口を中心に配置された複数の搬送手段によって、前記押出口から押し出されてくる融樹樹脂を所定長さごとに交互に切断しつつ、前記搬送手段と対になって設置された複数の圧縮成形機のそれぞれに供給し、前記圧縮成形機によって、前記切断された溶融樹脂を所定形状に圧縮成形する方法としてある。
【００１２】
また、本発明に係る溶融樹脂圧縮成形装置は、溶融状態にある樹脂をほぼ鉛直下方に押し出すように押出口を設けた押出機と、前記押出口から押し出されてくる溶融樹脂を切断する切断部を有し、前記切断部によって切断された溶融樹脂をそれぞれに設定された供給位置まで搬送する複数の搬送手段と、前記搬送手段と対になって前記搬送手段ごとに設定された前記供給位置に設置されて、前記切断された溶融樹脂を所定形状に圧縮成形する複数の圧縮成形型とを備え、前記各搬送手段が、前記押出口を中心に配置されて、前記押出口の下方位置と前記供給位置との間を交互に往復移動することによって、前記切断された溶融樹脂を前記圧縮成形型に順次供給する構成としてある。
【００１３】
また、本発明に係る合成樹脂製容器の製造方法は、押出機の押出口から溶融状態にある樹脂をほぼ鉛直下方に押し出すとともに、前記押出口を中心に配置された複数の搬送手段によって、前記押出口から押し出されてくる融樹樹脂を所定長さごとに交互に切断しつつ、前記搬送手段と対になって設置された複数の圧縮成形機のそれぞれに供給し、前記圧縮成形機によって、前記切断された溶融樹脂を所定の容器形状に圧縮成形する方法としてある。
【発明の効果】
【００１４】
以上のような本発明にあっては、搬送手段ごとに設定された供給位置に、圧縮成形型が設置されるようにしてあり、圧縮成形型を移動するための機構を必要としない。このため、圧縮成形に際してより高荷重の負荷が必要とされ、型締めのための加圧機構の能力向上や、これに伴う強度確保が要求される場合であっても、圧縮成形型以外の部分には、その影響が及ばない。このため、装置全体が大型化してしまったり、装置の建造コストが増大したりするというような不具合を伴うことなく、より高荷重の負荷が必要とされる合成樹脂成形品の製造にも対応可能である。さらに、圧縮成形型に十分な精度をもって溶融樹脂を供給することができることに加え、圧縮成形型に供給された後においても、供給された溶融樹脂の位置精度が損なわれないようにすることも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１６】
［溶融樹脂圧縮成形装置］
まず、本発明に係る溶融樹脂圧縮成形装置の実施形態について説明する。
図１は、本発明に係る溶融樹脂圧縮成形装置の実施形態について、その概略を示す平面図であり、図２は、その要部拡大図である。また、図３は、図２に示す要部を図２中矢印Ｘ方向からみた要部側面図である。
【００１７】
これらの図に示す成形装置１０は、熱可塑性樹脂を溶融、混練して押出口２２から押し出す押出機２０と、押出機２０の押出口２２を中心に配置された複数の搬送手段３０と、各搬送手段３０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。
なお、図２及び図３は、押出機２０の押出口２２を中心に配置された複数の搬送手段３０のうち、その一つに着目して成形装置１０の要部を示すものである。また、図示する成形装置１０から圧縮成形型４０を除いたものが、本発明に係る溶融樹脂供給装置の実施形態に相当し、本発明に係る溶融樹脂供給方法及び溶融樹脂圧縮成形方法は、これらの装置を好適に利用して実施することができる。
【００１８】
押出機２０は、そのダイヘッド２１に開口する押出口２２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ればよい。押出機２０そのものは、単軸スクリュー型押出機、多軸スクリュー型押出機、ギヤポンプアシスト型押出機などの公知の押出機の中から任意に選択することができる。
【００１９】
また、押出機２０によって溶融、混練して、押出口２２から押し出される熱可塑性樹脂としては、圧縮成形が可能であれば、任意の樹脂を用いることができる。具体的には、ポリエチレンテレフタレート，ポリブチレンテレフタレート，ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂，ポリプロピレン，ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂，ポリカーボネート，ポリアリレート，ポリ乳酸，又はこれらの共重合体などが用いられる。
【００２０】
図示する例において、溶融樹脂が押し出されてくる押出口２２を中心に配置される搬送手段３０のそれぞれは、押出口２２を中心に放射状に設置された複数の駆動機構３００のそれぞれに取り付けられて、押出口２２の下方位置と、搬送手段３０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、搬送手段３０ごとに設定された供給位置には、搬送手段３０のそれぞれと対になる圧縮成形型４０が設置されている。
【００２１】
また、図４及び図５に一例を示すように、搬送手段３０は、供給位置に設置された圧縮成形型４０に向かって押出口２２の下方位置を通過する際に、押出口２２から押し出されてくる溶融樹脂を削ぎ取るようにして切断する切断部３１を有している。この切断部３１は、基部３２の上方に位置する周端縁に沿って形成されており、切断部３１によって切断された溶融樹脂Ｄの側面に、基部３２の内周面が保持面３３となって当接するようにしてある（図５（ｂ）参照）。
【００２２】
ここで、図４は、搬送手段３０の概略を示す説明図であり、図４（ａ）は、その平面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ断面図である。また、図５は、搬送手段３０が、押出機２０の押出口２２の下方位置を通過する前後の状態を示す説明図である。
【００２３】
また、搬送手段３０の基部３２には、その保持面３３に対向して開閉可能となるように、保持部材３４が取り付けられている。保持部材３４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３５を中心に、その開閉動作がなされるようにすることができる。このような保持部材３４は、切断部３１による溶融樹脂の切断を妨げないように、搬送手段３０が押出口２２の下方位置を通過する際には開放位置にあり（図５（ａ），（ｂ）参照）、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５（ｃ）参照）。
ここで、図４では、保持部材３４が閉じた状態を実線で示し、開放位置にある保持部材３４を二点破線で示してある。また、図５（ａ），（ｂ）では、保持部材３４の図示を省略している。
なお、保持部材３４の開閉動作は、回転軸３５を中心とする回動によるものには限定されない。特に図示しないが、例えば、保持部材３４を平行移動などさせることによって、その開閉動作がなされるようにしてもよい。
【００２４】
保持部材３４が閉じると、保持面３３と保持部材３４との間には円柱状の空間が形成される。この空間内に、切断された溶融樹脂Ｄが保持されるが、このとき、移送手段３０の移動時の慣性力を利用して、切断された溶融樹脂Ｄを基部３２に設けた保持面３３に保持して搬送するようにするのが好ましい。この場合、保持面３３と保持部材３４との間に形成される円柱状の空間の内径は、押出口２２の外径、すなわち、押出口２２から押し出されてくる溶融樹脂の外径よりも若干大きくなるように設定する。
このようにすることで、切断された溶融樹脂Ｄに対して過度の負荷がかからないようにして、その変形などを有効に回避することができるともに、搬送手段３０が供給位置で停止したときに溶融樹脂Ｄが自重で落下し、これによって成形型４０への溶融樹脂Ｄの供給がなされるようにすることができる。
【００２５】
以上、搬送手段３０について、その一例を示して説明したが、搬送手段３０の具体的な構成は上記した例には限定されない。押出機２０の押出口２２を中心に配置された各搬送手段３０が、押出機２０の押出口２２から押し出された溶融樹脂を、所定の長さごとに交互に切断しつつ、切断された溶融樹脂Ｄを、それぞれに設定された供給位置まで搬送し、それぞれと対になって設置された複数の圧縮成形型４０のそれぞれに順次供給できるようになっていればよい。
【００２６】
ここで、押出口２２から押し出される溶融樹脂を切断する長さは、押出機２０の押出速度や、各搬送手段３０によって溶融樹脂を交互に切断するタイミングなどを調整することで、成形に必要な樹脂量に応じて任意に設定することができる。また、各搬送手段３０は、押出口２２から押し出される溶融樹脂の切断と、切断された溶融樹脂Ｄの搬送が同一の条件下でなされるように、駆動機構３００も含めて等しく構成するのが好ましい。特に、それぞれの搬送手段３０の移動距離を等しくして、押出口２２から押し出されてくる溶融樹脂を切断するタイミングの調整が容易となるように、搬送手段２０ごとに設定された供給位置、すなわち、搬送手段３０のそれぞれと対になって設置される圧縮成形型４０の全てが、押出機２０の押出口２２を中心とする同一円周上にあるようにするのが好ましい。
【００２７】
また、搬送手段３０による溶融樹脂の切断と、切断された溶融樹脂Ｄの搬送に支障を来たすものでない限り、搬送手段３０の移動を担う駆動機構３００の具体的な構成は任意である。
【００２８】
例えば、駆動機構３００は、図示するように、搬送手段３０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３０１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３０２との組み合わせからなるものとすることができる。鉛直駆動用アクチュエーター３０２は、押出口２２から押し出される溶融樹脂を切断するに先だって、時間差で移動する他の搬送手段３０との衝突を避けつつ、押出口２２を越えて水平駆動用アクチュエーター３０１の移動方向の上手側に搬送手段３０を回り込ませる際に、水平駆動用アクチュエーター３０１とともに搬送手段３０を昇降させるが、その具体的な動作については後述する。
なお、搬送手段３０は、水平駆動用アクチュエーター３０１によって押出口２２の下方位置と、圧縮成形型４０（供給位置）との間を往復移動するところ、便宜上、圧縮成形型４０に向かう方向を往路、圧縮成形機４０から離れる方向を復路とし、その移動方向の押出口２２側を上手側、圧縮成形型４０側を下手側とする。
【００２９】
また、図示する例において、圧縮成形型４０は、下型としての雄型４１と、上型としての雌型４２とを有しており、雄型４１の上面には凹状の受け部４１１が形成されている。雄型４１の上面に形成する受け部４１１の大きさや形状は、成形しようとする製品の形状を考慮しつつ、供給される溶融樹脂Ｄの大きさや形状に応じて設計することができる。
このようにすることで、雄型４１上に溶融樹脂Ｄを落下、供給するに際して、溶融樹脂Ｄを受け部４１１で受けることにより、その供給位置の精度を高めることができる。さらに、雄型４１を固定して、雄型４１に対して雌型４２が上下動することで型開きと型締めがなされるようにすることで、雌型４２が下動して型締めがなされるまでの間に、雄型４１上に供給された溶融樹脂Ｄの位置ずれが生じてしまうのをより確実に防止することができる。
【００３０】
ここで、図示する例では、供給された溶融樹脂Ｄが、薄肉カップ状の容器に圧縮成形される型構造としてあるが、圧縮成形型４０の具体的な型構造は、成形品の形状などに応じて適宜変更できるのはいうまでもない。
【００３１】
以上のように、本実施形態にあっては、搬送手段３０ごとに設定された供給位置に、圧縮成形型４０が設置されるようにしてあり、圧縮成形型４０を移動するための機構を必要としない。このため、圧縮成形に際してより高荷重の負荷が必要とされ、型締めのための加圧機構の能力向上や、これに伴う強度確保が要求される場合であっても、圧縮成形型４０以外の部分には、その影響が及ばない。したがって、装置全体が大型化してしまったり、装置の建造コストが増大したりするというような不具合を伴うことなく、より高荷重の負荷が必要とされる合成樹脂成形品の製造にも好適に利用することができる。
【００３２】
さらに、切断された溶融樹脂Ｄを十分な精度をもって圧縮成形型４０に供給することができるのはもとより、圧縮成形型４０は、定められた供給位置に設置して固定されるものであるから、圧縮成形型４０に溶融樹脂Ｄが供給された後においても、溶融樹脂Ｄの位置精度が損なわれないようにすることも容易である。特に、前述したように、供給される溶融樹脂Ｄを受ける雄型４１を固定することで、溶融樹脂Ｄの位置ずれをより確実に防止することができる。
【００３３】
［合成樹脂製容器の製造方法］
次に、本発明に係る合成樹脂製容器の製造方法の実施形態について説明する。
本発明に係る合成樹脂製容器の製造方法は、上記したような成形装置１０を好適に利用して実施することができ、成形装置１０の動作を以下に説明することによって、本発明に係る合成樹脂製容器の製造方法の実施形態を説明する。
【００３４】
図６及び図７は、成形装置１０の動作を説明する工程図である。これらの図には、押出機２０の押出口２２を中心に、二つの搬送手段３０ａ，３０ｂと、それぞれと対になって設置された二つの圧縮成形型４０ａ，４０ｂとを配置した例を示している。また、図６は、搬送手段３０ａが、押出機２０の押出口２２から押し出された溶融樹脂を切断して、圧縮成形型４０が設置された供給位置に搬送するまでの工程を示し、図７は、圧縮成形型４０に溶融樹脂Ｄが供給されてから、搬送手段３０ａが、他方の搬送手段３０ｂの下方の待機位置に向かって移動を開始するまでの工程を示している。
【００３５】
成形装置１０を利用して合成樹脂製容器を製造するにあたり、一方の搬送手段３０ａは、図６（１）に示すように、押出口２２を越えて、その移動方向の上手側に回り込んだ位置で、押出機２０の押出口２２から押し出されてくる溶融樹脂の切断に備える。これとともに、他方の搬送手段３０ｂは、搬送手段３０ａの下方で待機する。
【００３６】
押出口２２から押し出されてくる溶融樹脂が所定の長さに達すると、水平駆動用アクチュエーター３０１によって、搬送手段３０ａを図中矢印方向に移動させる。このとき、押出口２２の下方位置を通過する搬送手段３０ａが、押出口２２から押し出されてくる溶融樹脂を切断するとともに、搬送手段３０ａの移動による慣性力を利用して、切断された溶融樹脂Ｄを保持する（図６（２）参照）。
なお、溶融樹脂の切断がなされると保持部材３４が閉じて、保持面３３との間に形成される空間内に、切断された溶融樹脂Ｄが保持されるのは前述した通りであるが、図６及び図７では、保持部材３４の図示は省略してある。
【００３７】
搬送手段３０ａに保持された溶融樹脂Ｄは、圧縮成形型４０が設置された供給位置で搬送手段３０が停止すると、圧縮成形型４０ａの雄型４１ａ上に落下され、その供給が完了する（図６（３）参照）。これとともに、他方の搬送手段３０ｂは、鉛直駆動用アクチュエーター３０２によって上昇し、押出口２２から押し出されてくる溶融樹脂の切断に備える。
このとき、他方の搬送手段３０ｂを上昇させるタイミングは、一方の搬送手段３０ａとの衝突が避けられる限り任意である。搬送手段３０ａが押出口２２の下方位置を通過した直後に、搬送手段３０ｂが上昇するようにしてもよい。
【００３８】
溶融樹脂Ｄが圧縮成形型４０ａの雄型４１ａ上に供給されると、図７（４）に示すように、水平駆動用アクチュエーター３０１によって、搬送手段３０ａが図中矢印方向に退避するとともに、圧縮成形型４０の雌型４２ａが下動する（図７（５）参照）。これにより、雌雄一対の型４１ａ，４２ａによって形成されるキャビティ内で、溶融樹脂Ｄが所定の容器形状の合成樹脂製容器５０に圧縮成形される。
【００３９】
図７（６）に示すように、圧縮成形を終えると圧縮成形型４０ａの雌型４２ａが上動し、成形された合成樹脂製容器５０の取り出しを行う。その一方で、下動してくる雌型４２ａと接触しないように退避した搬送手段３０ａは、退避後又は退避すると同時に、鉛直駆動用アクチュエーター３０２によって下降する。次いで、搬送手段３０ａは、水平駆動用アクチュエーター３０１によって図中矢印方向に移動して、その移動方向の上手側に押出口２２を越えて回り込み、他方の搬送手段３０ｂの下方で待機する。
【００４０】
この後は、搬送手段３０ａと搬送手段３０ｂとが入れ替わって、搬送手段３０ｂが、上記した搬送手段３０ａと同様に動作することにより、押出口２２から押し出されてくる溶融樹脂を切断して圧縮成形型４０ｂに供給し、圧縮成形型４０ａと圧縮成形型４０ｂとで合成樹脂製容器の圧縮成形を交互に繰り返す。
このようにすることで、本実施形態によれば、合成樹脂製容器５０を安定に連続して量産することができる。
【００４１】
以上、押出機２０の押出口２２を中心に、二つの搬送手段３０ａ，３０ｂと、それぞれと対になって設置された二つの圧縮成形型４０ａ，４０ｂとを配置した成形装置１０によって、圧縮成形を交互に繰り返す例を挙げて説明したが、搬送手段３０と、これと対となる圧縮成形型４０を三つ以上に増やして設置した場合であっても同様である。すなわち、搬送手段３０と、これと対となる圧縮成形型４０が三つ以上に増えても、全ての搬送手段３０について、上記した搬送手段３０ａと同様の動作を時間差でさせることで、それぞれの圧縮成形型４０において、圧縮成形を交互に繰り返すことができる。
【００４２】
本実施形態において製造される合成樹脂製容器５０としては、圧縮成形に際して比較的高荷重の負荷が必要とされる薄肉カップ状の容器が好適であり、特に、多層構造とされた薄肉カップ状の容器を製造するのに適している。合成樹脂製容器５０を多層構造とするには、例えば、押出機２０のダイヘッド２１の内部構造を図８に示すようなものとすればよい。
【００４３】
図８に示す例において、ダイヘッド２１内には、押出口２２に連なる吐出流路２２０と、押出口２２と同心状に配置されて、それぞれに送られてきた溶融樹脂を吐出流路２２０に流入させる四つの環状流路２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが形成されている。押出口２２と同心状に配置される四つの環状流路２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄは、便宜上、その外周側から、第一環状流路２２ａ、第二環状流路２２ｂ、第三環状流路２２ｃ、第四環状流路２２ｄというものとする。
【００４４】
第一環状流路２２ａと第二環状流路２２ｂは、吐出流路２２０に対して別々に交わっており、第二環状流路２２ｂに送られてきた溶融樹脂が、第一環状流路２２ａに送られてきた溶融樹脂よりも上流側で、吐出流路２２０に流入するようになっている。
一方、第三環状流路２２ｃは、吐出流路２２０に至る途中で第四環状流路２２ｄに交わっており、第三環状流路２２ｃに送られてきた溶融樹脂が、第四環状流路２２に送られてきた溶融樹脂とともに、吐出流路２２０に流入するようになっている。このときの流入位置は、第二環状流路２２ｂに送られてきた溶融樹脂が吐出流路２２０に流入する位置よりも上流側にある。そして、第三環状流路２２ｃに送られてきた溶融樹脂と、第四環状流路２２に送られてきた溶融樹脂とは、図示するような弁体２３を開閉することによって、吐出流路２２０に間欠的に流入するようになっている。
【００４５】
ここで、図８（ａ）は、押出口２２から押し出されてきた溶融樹脂を切断する直前の状態を示しており、その切断される部位を図中鎖線で示す。このとき、図示する例では、弁体２３が開いており、第三環状流路２２ｃに送られてきた溶融樹脂と、第四環状流路２２に送られてきた溶融樹脂とが、吐出流路２２０に流入し、吐出流路２２０内を流下していく過程で、第二環状流路２２ｂに送られてきた溶融樹脂と、第一環状流路２２ａに送られてきた溶融樹脂とに順次合流する。
【００４６】
次いで、図８（ｂ）に示すように弁体２３を閉じて、第三環状流路２２ｃに送られてきた溶融樹脂と、第四環状流路２２に送られてきた溶融樹脂の吐出流路２２０への流入を遮断する。これにより、先に吐出流路２２０に流入したこれらの樹脂が切り離されて、シェル体Ｓが形成される。そして、シェル体Ｓは、第二環状流路２２ｂから吐出流路２２０に流入してくる溶融樹脂に押されて扁平になりながら、吐出流路２２０内を流下していく（図８（ｃ）参照）。
なお、上記のようにして、押出口２２から押し出されてくる溶融樹脂内にシェル体Ｓを形成するにあたり、シェル体Ｓが形成される間隔や、切断された溶融樹脂Ｄ中に含まれるシェル体Ｓの形状は、弁体２３を開閉するタイミングや、各環状流路２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄに送られてくる溶融樹脂の流速などを適宜調整することによって制御することができる。
【００４７】
以上のようにして、押出口２２から押し出されてくる溶融樹脂内にシェル体Ｓを形成し、そのような溶融樹脂を切断して圧縮成形型４０に供給して圧縮成形することにより、例えば、図９に示すような薄肉多層構造のカップ状容器５０を成形することができる。すなわち、圧縮成形型４０に供給された溶融樹脂Ｄは、雌雄一対の型４１，４２によって形成されるキャビティ内で押し拡げられていくが、このとき、シェル体Ｓにより中間層５０ｂ及び内層５０ｃが形成されて、薄肉多層構造のカップ状容器５０に成形される。
【００４８】
ここで、図９は、本実施形態において成形される薄肉多層構造のカップ状容器５０の一例を示し、図９（ｂ）に、図９（ａ）中鎖線で囲む部分の断面を示している。ダイヘッド２１の内部構造を前述したようなものとして、このような薄肉多層構造のカップ状容器５０を成形するにあたり、第一環状流路２２ａに送られてきた溶融樹脂と、第二環状流路２２ｂに送られてきた溶融樹脂には、通常、同種の樹脂が用いられ、これらの樹脂によって外層５０ａが形成される。そして、シェル体Ｓを形成する第三環状流路２２ｃに送られてきた溶融樹脂と、第四環状流路２２に送られてきた溶融樹脂とによって、それぞれ中間層５０ｂと、内層５０ｃとが形成される。
【００４９】
このとき、圧縮成形型４０に十分な精度をもって溶融樹脂Ｄを供給することができず、また、供給後に溶融樹脂Ｄの位置精度が損なわれてしまうようなことがあると、中間層５０ｂ及び内層５０ｃを形成するシェル体Ｓが、圧縮成形の過程で容器全体に行き渡らなかったり、容器表面にはみ出してしまったりするなどして、中間層５０ｂ及び内層５０ｃの形成に支障を来してしまうことになる。
【００５０】
これに対して、本実施形態によれば、切断された溶融樹脂Ｄを十分な精度をもって圧縮成形型４０に供給することができるのはもとより、圧縮成形型４０は、定められた供給位置に設置して固定されるものであるから、圧縮成形型４０に溶融樹脂Ｄが供給された後においても、溶融樹脂Ｄの位置精度が損なわれないようにすることも容易であるため、シェル体Ｓによって形成される中間層５０ｂ及び内層５０ｃの容器内における分布を均一にすることができる。本実施形態における合成樹脂容器の製造方法が、特に、多層構造とされた薄肉カップ状の容器を製造するのに適しているのは、このような理由による。
【００５１】
以上、本発明について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない範囲で種々の変更実施が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、圧縮成形による合成樹脂成形品、特に、多層構造とされた薄肉の合成樹脂容器の製造に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係る溶融樹脂圧縮成形装置の実施形態を示す概略平面図である。
【図２】本発明に係る溶融樹脂圧縮成形装置の実施形態を示す要部拡大図である。
【図３】本発明に係る溶融樹脂圧縮成形装置の実施形態を示す要部側面図である。
【図４】搬送手段の概略を示す説明図である。
【図５】搬送手段が押出口の下方位置を通過する前後の状態を示す説明図である。
【図６】本発明に係る溶融樹脂圧縮成形装置の実施形態の動作を説明する工程図である。
【図７】本発明に係る溶融樹脂圧縮成形装置の実施形態の動作を説明する工程図である。
【図８】合成樹脂製容器を多層構造とするダイヘッドの一例を示す説明図である。
【図９】合成樹脂製容器の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０ 成形装置
２０ 押出機
２２ 押出口
３０ 搬送手段
３１ 切断部
３３ 保持面
３４ 保持部材
３００ 駆動機構
３０１ 水平駆動用アクチュエーター
３０２ 鉛直駆動用アクチュエーター
４０ 圧縮成形型
４１ 雄型（下型）
４１１ 受け部
４２ 雌型（上型）
５０ 合成樹脂製容器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押出機から押し出される溶融樹脂を所定の長さに切断して圧縮成形型に供給するための溶融樹脂供給方法、そのような溶融樹脂供給方法を好適に実施するための溶融樹脂供給装置、これらの溶融樹脂供給方法、溶融樹脂供給装置を好適に利用して圧縮成形型に供給された溶融樹脂を所定形状に圧縮成形する溶融樹脂圧縮成形方法、そのような溶融樹脂圧縮成形方法を好適に実施するための溶融樹脂圧縮成形装置、これらの溶融樹脂圧縮成形方法、溶融樹脂圧縮成形装置を好適に利用して合成樹脂製容器を製造する合成樹脂製容器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
所定形状の合成樹脂成形品を圧縮成形により量産する技術として、本出願人は、先に、特許文献１において、合成樹脂供給域、圧縮成形・冷却域及び取出域を周回する複数の圧縮成形型に、押出装置から押し出される合成樹脂を押出口から切り離して順次供給し、合成樹脂成形品を連続成形する圧縮成形システムを提案した。
【特許文献１】特開２００７−２１６５３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、特許文献１では、回転駆動源に接続された回転基盤上に複数の支持台を固定し、これらの支持台の各々に、雌型や雄型とともに、圧縮成形に際して荷重を負荷するための加圧機構（シリンダー機構）を備えた成形型手段を装着することによって、複数の圧縮成形型が前記各領域を周回するようにした例を示したが、その後、本発明者らが、かかる例について改善を重ねていったところ、次のような知見を得るに至った。
【０００４】
例えば、上記した例にあっては、それぞれが単独で圧縮成形を行う成形型手段の全てが、回転基盤の回転に伴って移動するように構成されている。
このため、圧縮成形に際してより高荷重の負荷が必要とされ、加圧機構の能力向上や、これに伴う強度確保などのために、成形型手段の重量増加が避けられない場合には、回転基盤を回転させるための機構も相応の強度を確保して、成形型手段の重量増加に耐えられるように対処しなければならない。ところが、このようにして対処しようとすると、装置全体が大型化してしまったり、装置の建造コストが増大したりするというような不具合が考えられる。
【０００５】
ここで、特許文献１で例示した圧縮成形システムは、主として、いわゆるＰＥＴボトルの如き合成樹脂製容器を延伸ブロー成形などによって成形するために用いるプリフォーム（前成形体）を対象とし、これを圧縮成形によって製造することを念頭において設計したものである。このようなプリフォームは比較的厚肉であり、圧縮成形に必要とされる荷重も相対的に小さいため、上記の不具合はそれほど問題にはならない。
【０００６】
これに対して、例えば、供給された合成樹脂をそのまま圧縮成形によって、薄肉カップ状の合成樹脂製容器に成形しようとする場合には、必要とされる荷重は、上記の如きプリフォームを成形するときの数十倍にも及ぶことがある。このため、特許文献１で例示した圧縮成形システムを、より高荷重の負荷が必要とされる圧縮成形品の製造に適用しようとしても、実際には、上記した不具合が許容できる範囲内にある場合に限られてしまうことになる。
【０００７】
また、特許文献１で例示した圧縮成形システムによれば、雄型の成形キャビティ内の所要位置に十分精密に合成樹脂を供給することができるが、キャビティ内に供給された合成樹脂には、回転基盤の回転に伴って成形型手段が移動する際に、その回転によって遠心力が作用することになる。
このため、キャビティ内の所要位置に十分精密に合成樹脂を供給することができても、合成樹脂を供給してから型締めがなされるまでの間に、キャビティ内に供給された合成樹脂が、遠心力によって傾いてしまったりするなどして、キャビティ内での位置にずれが生じてしまうことが懸念される。特に、多層構成とされた薄肉の合成樹脂製容器を圧縮成形によって製造する場合（詳細については後述する）には、圧縮成形時における供給された合成樹脂のキャビティ内での位置や姿勢に格段の精度が要求されるため、キャビティ内に供給された合成樹脂には、遠心力などの外力が作用しないようにすることが望まれる。
【０００８】
本発明は、上記のような知見に基づいてなされたものであり、押出機から押し出される溶融樹脂を切断して圧縮成形型に供給し、圧縮成形によって所定形状の合成樹脂成形品を製造するにあたり、より高荷重の負荷が必要とされる合成樹脂成形品の製造にも好適に利用することができ、また、圧縮成形型に十分な精度をもって溶融樹脂を供給することができるのはもとより、圧縮成形型に供給された後においても、供給された溶融樹脂の位置精度が損なわれないようにするのに好適な溶融樹脂供給方法、そのような溶融樹脂供給方法を好適に実施するための溶融樹脂供給装置、これらの溶融樹脂供給方法、溶融樹脂供給装置を好適に利用する溶融樹脂圧縮成形方法、そのような溶融樹脂圧縮成形方法を好適に実施するための溶融樹脂圧縮成形装置、これらの溶融樹脂圧縮成形方法、溶融樹脂圧縮成形装置を好適に利用する合成樹脂製容器の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る溶融樹脂の供給方法は、押出機の押出口から溶融状態にある樹脂をほぼ鉛直下方に押し出すとともに、前記押出口を中心に配置された複数の搬送手段によって、前記押出口から押し出されてくる溶融樹脂を所定長さごとに交互に切断しつつ、前記搬送手段のそれぞれに設定された供給位置まで搬送する方法としてある。
【００１０】
また、本発明に係る溶融樹脂供給装置は、溶融状態にある樹脂をほぼ鉛直下方に押し出すように押出口を設けた押出機と、前記押出口から押し出されてくる溶融樹脂を切断する切断部を有し、前記切断部によって切断された溶融樹脂をそれぞれに設定された供給位置まで搬送する複数の搬送手段とを備え、前記各搬送手段が、前記押出口を中心に配置されて、前記押出口の下方位置と前記供給位置との間を交互に往復移動する構成としてある。
【００１１】
また、本発明に係る溶融樹脂の圧縮成形方法は、押出機の押出口から溶融状態にある樹脂をほぼ鉛直下方に押し出すとともに、前記押出口を中心に配置された複数の搬送手段によって、前記押出口から押し出されてくる融樹樹脂を所定長さごとに交互に切断しつつ、前記搬送手段と対になって設置された複数の圧縮成形機のそれぞれに供給し、前記圧縮成形機によって、前記切断された溶融樹脂を所定形状に圧縮成形する方法としてある。
【００１２】
また、本発明に係る溶融樹脂圧縮成形装置は、溶融状態にある樹脂をほぼ鉛直下方に押し出すように押出口を設けた押出機と、前記押出口から押し出されてくる溶融樹脂を切断する切断部を有し、前記切断部によって切断された溶融樹脂をそれぞれに設定された供給位置まで搬送する複数の搬送手段と、前記搬送手段と対になって前記搬送手段ごとに設定された前記供給位置に設置されて、前記切断された溶融樹脂を所定形状に圧縮成形する複数の圧縮成形型とを備え、前記各搬送手段が、前記押出口を中心に配置されて、前記押出口の下方位置と前記供給位置との間を交互に往復移動することによって、前記切断された溶融樹脂を前記圧縮成形型に順次供給する構成としてある。
【００１３】
また、本発明に係る合成樹脂製容器の製造方法は、押出機の押出口から溶融状態にある樹脂をほぼ鉛直下方に押し出すとともに、前記押出口を中心に配置された複数の搬送手段によって、前記押出口から押し出されてくる融樹樹脂を所定長さごとに交互に切断しつつ、前記搬送手段と対になって設置された複数の圧縮成形機のそれぞれに供給し、前記圧縮成形機によって、前記切断された溶融樹脂を所定の容器形状に圧縮成形する方法としてある。
【発明の効果】
【００１４】
以上のような本発明にあっては、搬送手段ごとに設定された供給位置に、圧縮成形型が設置されるようにしてあり、圧縮成形型を移動するための機構を必要としない。このため、圧縮成形に際してより高荷重の負荷が必要とされ、型締めのための加圧機構の能力向上や、これに伴う強度確保が要求される場合であっても、圧縮成形型以外の部分には、その影響が及ばない。このため、装置全体が大型化してしまったり、装置の建造コストが増大したりするというような不具合を伴うことなく、より高荷重の負荷が必要とされる合成樹脂成形品の製造にも対応可能である。さらに、圧縮成形型に十分な精度をもって溶融樹脂を供給することができることに加え、圧縮成形型に供給された後においても、供給された溶融樹脂の位置精度が損なわれないようにすることも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１６】
［溶融樹脂圧縮成形装置］
まず、本発明に係る溶融樹脂圧縮成形装置の実施形態について説明する。
図１は、本発明に係る溶融樹脂圧縮成形装置の実施形態について、その概略を示す平面図であり、図２は、その要部拡大図である。また、図３は、図２に示す要部を図２中矢印Ｘ方向からみた要部側面図である。
【００１７】
これらの図に示す成形装置１０は、熱可塑性樹脂を溶融、混練して押出口２２から押し出す押出機２０と、押出機２０の押出口２２を中心に配置された複数の搬送手段３０と、各搬送手段３０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。
なお、図２及び図３は、押出機２０の押出口２２を中心に配置された複数の搬送手段３０のうち、その一つに着目して成形装置１０の要部を示すものである。また、図示する成形装置１０から圧縮成形型４０を除いたものが、本発明に係る溶融樹脂供給装置の実施形態に相当し、本発明に係る溶融樹脂供給方法及び溶融樹脂圧縮成形方法は、これらの装置を好適に利用して実施することができる。
【００１８】
押出機２０は、そのダイヘッド２１に開口する押出口２２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ればよい。押出機２０そのものは、単軸スクリュー型押出機、多軸スクリュー型押出機、ギヤポンプアシスト型押出機などの公知の押出機の中から任意に選択することができる。
【００１９】
また、押出機２０によって溶融、混練して、押出口２２から押し出される熱可塑性樹脂としては、圧縮成形が可能であれば、任意の樹脂を用いることができる。具体的には、ポリエチレンテレフタレート，ポリブチレンテレフタレート，ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂，ポリプロピレン，ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂，ポリカーボネート，ポリアリレート，ポリ乳酸，又はこれらの共重合体などが用いられる。
【００２０】
図示する例において、溶融樹脂が押し出されてくる押出口２２を中心に配置される搬送手段３０のそれぞれは、押出口２２を中心に放射状に設置された複数の駆動機構３００のそれぞれに取り付けられて、押出口２２の下方位置と、搬送手段３０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、搬送手段３０ごとに設定された供給位置には、搬送手段３０のそれぞれと対になる圧縮成形型４０が設置されている。
【００２１】
また、図４及び図５に一例を示すように、搬送手段３０は、供給位置に設置された圧縮成形型４０に向かって押出口２２の下方位置を通過する際に、押出口２２から押し出されてくる溶融樹脂を削ぎ取るようにして切断する切断部３１を有している。この切断部３１は、基部３２の上方に位置する周端縁に沿って形成されており、切断部３１によって切断された溶融樹脂Ｄの側面に、基部３２の内周面が保持面３３となって当接するようにしてある（図５（ｂ）参照）。
【００２２】
ここで、図４は、搬送手段３０の概略を示す説明図であり、図４（ａ）は、その平面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ断面図である。また、図５は、搬送手段３０が、押出機２０の押出口２２の下方位置を通過する前後の状態を示す説明図である。
【００２３】
また、搬送手段３０の基部３２には、その保持面３３に対向して開閉可能となるように、保持部材３４が取り付けられている。保持部材３４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３５を中心に、その開閉動作がなされるようにすることができる。このような保持部材３４は、切断部３１による溶融樹脂の切断を妨げないように、搬送手段３０が押出口２２の下方位置を通過する際には開放位置にあり（図５（ａ），（ｂ）参照）、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５（ｃ）参照）。
ここで、図４では、保持部材３４が閉じた状態を実線で示し、開放位置にある保持部材３４を二点破線で示してある。また、図５（ａ），（ｂ）では、保持部材３４の図示を省略している。
なお、保持部材３４の開閉動作は、回転軸３５を中心とする回動によるものには限定されない。特に図示しないが、例えば、保持部材３４を平行移動などさせることによって、その開閉動作がなされるようにしてもよい。
【００２４】
保持部材３４が閉じると、保持面３３と保持部材３４との間には円柱状の空間が形成される。この空間内に、切断された溶融樹脂Ｄが保持されるが、このとき、移送手段３０の移動時の慣性力を利用して、切断された溶融樹脂Ｄを基部３２に設けた保持面３３に保持して搬送するようにするのが好ましい。この場合、保持面３３と保持部材３４との間に形成される円柱状の空間の内径は、押出口２２の外径、すなわち、押出口２２から押し出されてくる溶融樹脂の外径よりも若干大きくなるように設定する。
このようにすることで、切断された溶融樹脂Ｄに対して過度の負荷がかからないようにして、その変形などを有効に回避することができるともに、搬送手段３０が供給位置で停止したときに溶融樹脂Ｄが自重で落下し、これによって成形型４０への溶融樹脂Ｄの供給がなされるようにすることができる。
【００２５】
以上、搬送手段３０について、その一例を示して説明したが、搬送手段３０の具体的な構成は上記した例には限定されない。押出機２０の押出口２２を中心に配置された各搬送手段３０が、押出機２０の押出口２２から押し出された溶融樹脂を、所定の長さごとに交互に切断しつつ、切断された溶融樹脂Ｄを、それぞれに設定された供給位置まで搬送し、それぞれと対になって設置された複数の圧縮成形型４０のそれぞれに順次供給できるようになっていればよい。
【００２６】
ここで、押出口２２から押し出される溶融樹脂を切断する長さは、押出機２０の押出速度や、各搬送手段３０によって溶融樹脂を交互に切断するタイミングなどを調整することで、成形に必要な樹脂量に応じて任意に設定することができる。また、各搬送手段３０は、押出口２２から押し出される溶融樹脂の切断と、切断された溶融樹脂Ｄの搬送が同一の条件下でなされるように、駆動機構３００も含めて等しく構成するのが好ましい。特に、それぞれの搬送手段３０の移動距離を等しくして、押出口２２から押し出されてくる溶融樹脂を切断するタイミングの調整が容易となるように、搬送手段２０ごとに設定された供給位置、すなわち、搬送手段３０のそれぞれと対になって設置される圧縮成形型４０の全てが、押出機２０の押出口２２を中心とする同一円周上にあるようにするのが好ましい。
【００２７】
また、搬送手段３０による溶融樹脂の切断と、切断された溶融樹脂Ｄの搬送に支障を来たすものでない限り、搬送手段３０の移動を担う駆動機構３００の具体的な構成は任意である。
【００２８】
例えば、駆動機構３００は、図示するように、搬送手段３０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３０１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３０２との組み合わせからなるものとすることができる。鉛直駆動用アクチュエーター３０２は、押出口２２から押し出される溶融樹脂を切断するに先だって、時間差で移動する他の搬送手段３０との衝突を避けつつ、押出口２２を越えて水平駆動用アクチュエーター３０１の移動方向の上手側に搬送手段３０を回り込ませる際に、水平駆動用アクチュエーター３０１とともに搬送手段３０を昇降させるが、その具体的な動作については後述する。
なお、搬送手段３０は、水平駆動用アクチュエーター３０１によって押出口２２の下方位置と、圧縮成形型４０（供給位置）との間を往復移動するところ、便宜上、圧縮成形型４０に向かう方向を往路、圧縮成形機４０から離れる方向を復路とし、その移動方向の押出口２２側を上手側、圧縮成形型４０側を下手側とする。
【００２９】
また、図示する例において、圧縮成形型４０は、下型としての雄型４１と、上型としての雌型４２とを有しており、雄型４１の上面には凹状の受け部４１１が形成されている。雄型４１の上面に形成する受け部４１１の大きさや形状は、成形しようとする製品の形状を考慮しつつ、供給される溶融樹脂Ｄの大きさや形状に応じて設計することができる。
このようにすることで、雄型４１上に溶融樹脂Ｄを落下、供給するに際して、溶融樹脂Ｄを受け部４１１で受けることにより、その供給位置の精度を高めることができる。さらに、雄型４１を固定して、雄型４１に対して雌型４２が上下動することで型開きと型締めがなされるようにすることで、雌型４２が下動して型締めがなされるまでの間に、雄型４１上に供給された溶融樹脂Ｄの位置ずれが生じてしまうのをより確実に防止することができる。
【００３０】
ここで、図示する例では、供給された溶融樹脂Ｄが、薄肉カップ状の容器に圧縮成形される型構造としてあるが、圧縮成形型４０の具体的な型構造は、成形品の形状などに応じて適宜変更できるのはいうまでもない。
【００３１】
以上のように、本実施形態にあっては、搬送手段３０ごとに設定された供給位置に、圧縮成形型４０が設置されるようにしてあり、圧縮成形型４０を移動するための機構を必要としない。このため、圧縮成形に際してより高荷重の負荷が必要とされ、型締めのための加圧機構の能力向上や、これに伴う強度確保が要求される場合であっても、圧縮成形型４０以外の部分には、その影響が及ばない。したがって、装置全体が大型化してしまったり、装置の建造コストが増大したりするというような不具合を伴うことなく、より高荷重の負荷が必要とされる合成樹脂成形品の製造にも好適に利用することができる。
【００３２】
さらに、切断された溶融樹脂Ｄを十分な精度をもって圧縮成形型４０に供給することができるのはもとより、圧縮成形型４０は、定められた供給位置に設置して固定されるものであるから、圧縮成形型４０に溶融樹脂Ｄが供給された後においても、溶融樹脂Ｄの位置精度が損なわれないようにすることも容易である。特に、前述したように、供給される溶融樹脂Ｄを受ける雄型４１を固定することで、溶融樹脂Ｄの位置ずれをより確実に防止することができる。
【００３３】
［合成樹脂製容器の製造方法］
次に、本発明に係る合成樹脂製容器の製造方法の実施形態について説明する。
本発明に係る合成樹脂製容器の製造方法は、上記したような成形装置１０を好適に利用して実施することができ、成形装置１０の動作を以下に説明することによって、本発明に係る合成樹脂製容器の製造方法の実施形態を説明する。
【００３４】
図６及び図７は、成形装置１０の動作を説明する工程図である。これらの図には、押出機２０の押出口２２を中心に、二つの搬送手段３０ａ，３０ｂと、それぞれと対になって設置された二つの圧縮成形型４０ａ，４０ｂとを配置した例を示している。また、図６は、搬送手段３０ａが、押出機２０の押出口２２から押し出された溶融樹脂を切断して、圧縮成形型４０が設置された供給位置に搬送するまでの工程を示し、図７は、圧縮成形型４０に溶融樹脂Ｄが供給されてから、搬送手段３０ａが、他方の搬送手段３０ｂの下方の待機位置に向かって移動を開始するまでの工程を示している。
【００３５】
成形装置１０を利用して合成樹脂製容器を製造するにあたり、一方の搬送手段３０ａは、図６（１）に示すように、押出口２２を越えて、その移動方向の上手側に回り込んだ位置で、押出機２０の押出口２２から押し出されてくる溶融樹脂の切断に備える。これとともに、他方の搬送手段３０ｂは、搬送手段３０ａの下方で待機する。
【００３６】
押出口２２から押し出されてくる溶融樹脂が所定の長さに達すると、水平駆動用アクチュエーター３０１によって、搬送手段３０ａを図中矢印方向に移動させる。このとき、押出口２２の下方位置を通過する搬送手段３０ａが、押出口２２から押し出されてくる溶融樹脂を切断するとともに、搬送手段３０ａの移動による慣性力を利用して、切断された溶融樹脂Ｄを保持する（図６（２）参照）。
なお、溶融樹脂の切断がなされると保持部材３４が閉じて、保持面３３との間に形成される空間内に、切断された溶融樹脂Ｄが保持されるのは前述した通りであるが、図６及び図７では、保持部材３４の図示は省略してある。
【００３７】
搬送手段３０ａに保持された溶融樹脂Ｄは、圧縮成形型４０が設置された供給位置で搬送手段３０が停止すると、圧縮成形型４０ａの雄型４１ａ上に落下され、その供給が完了する（図６（３）参照）。これとともに、他方の搬送手段３０ｂは、鉛直駆動用アクチュエーター３０２によって上昇し、押出口２２から押し出されてくる溶融樹脂の切断に備える。
このとき、他方の搬送手段３０ｂを上昇させるタイミングは、一方の搬送手段３０ａとの衝突が避けられる限り任意である。搬送手段３０ａが押出口２２の下方位置を通過した直後に、搬送手段３０ｂが上昇するようにしてもよい。
【００３８】
溶融樹脂Ｄが圧縮成形型４０ａの雄型４１ａ上に供給されると、図７（４）に示すように、水平駆動用アクチュエーター３０１によって、搬送手段３０ａが図中矢印方向に退避するとともに、圧縮成形型４０の雌型４２ａが下動する（図７（５）参照）。これにより、雌雄一対の型４１ａ，４２ａによって形成されるキャビティ内で、溶融樹脂Ｄが所定の容器形状の合成樹脂製容器５０に圧縮成形される。
【００３９】
図７（６）に示すように、圧縮成形を終えると圧縮成形型４０ａの雌型４２ａが上動し、成形された合成樹脂製容器５０の取り出しを行う。その一方で、下動してくる雌型４２ａと接触しないように退避した搬送手段３０ａは、退避後又は退避すると同時に、鉛直駆動用アクチュエーター３０２によって下降する。次いで、搬送手段３０ａは、水平駆動用アクチュエーター３０１によって図中矢印方向に移動して、その移動方向の上手側に押出口２２を越えて回り込み、他方の搬送手段３０ｂの下方で待機する。
【００４０】
この後は、搬送手段３０ａと搬送手段３０ｂとが入れ替わって、搬送手段３０ｂが、上記した搬送手段３０ａと同様に動作することにより、押出口２２から押し出されてくる溶融樹脂を切断して圧縮成形型４０ｂに供給し、圧縮成形型４０ａと圧縮成形型４０ｂとで合成樹脂製容器の圧縮成形を交互に繰り返す。
このようにすることで、本実施形態によれば、合成樹脂製容器５０を安定に連続して量産することができる。
【００４１】
以上、押出機２０の押出口２２を中心に、二つの搬送手段３０ａ，３０ｂと、それぞれと対になって設置された二つの圧縮成形型４０ａ，４０ｂとを配置した成形装置１０によって、圧縮成形を交互に繰り返す例を挙げて説明したが、搬送手段３０と、これと対となる圧縮成形型４０を三つ以上に増やして設置した場合であっても同様である。すなわち、搬送手段３０と、これと対となる圧縮成形型４０が三つ以上に増えても、全ての搬送手段３０について、上記した搬送手段３０ａと同様の動作を時間差でさせることで、それぞれの圧縮成形型４０において、圧縮成形を交互に繰り返すことができる。
【００４２】
本実施形態において製造される合成樹脂製容器５０としては、圧縮成形に際して比較的高荷重の負荷が必要とされる薄肉カップ状の容器が好適であり、特に、多層構造とされた薄肉カップ状の容器を製造するのに適している。合成樹脂製容器５０を多層構造とするには、例えば、押出機２０のダイヘッド２１の内部構造を図８に示すようなものとすればよい。
【００４３】
図８に示す例において、ダイヘッド２１内には、押出口２２に連なる吐出流路２２０と、押出口２２と同心状に配置されて、それぞれに送られてきた溶融樹脂を吐出流路２２０に流入させる四つの環状流路２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが形成されている。押出口２２と同心状に配置される四つの環状流路２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄは、便宜上、その外周側から、第一環状流路２２ａ、第二環状流路２２ｂ、第三環状流路２２ｃ、第四環状流路２２ｄというものとする。
【００４４】
第一環状流路２２ａと第二環状流路２２ｂは、吐出流路２２０に対して別々に交わっており、第二環状流路２２ｂに送られてきた溶融樹脂が、第一環状流路２２ａに送られてきた溶融樹脂よりも上流側で、吐出流路２２０に流入するようになっている。
一方、第三環状流路２２ｃは、吐出流路２２０に至る途中で第四環状流路２２ｄに交わっており、第三環状流路２２ｃに送られてきた溶融樹脂が、第四環状流路２２に送られてきた溶融樹脂とともに、吐出流路２２０に流入するようになっている。このときの流入位置は、第二環状流路２２ｂに送られてきた溶融樹脂が吐出流路２２０に流入する位置よりも上流側にある。そして、第三環状流路２２ｃに送られてきた溶融樹脂と、第四環状流路２２に送られてきた溶融樹脂とは、図示するような弁体２３を開閉することによって、吐出流路２２０に間欠的に流入するようになっている。
【００４５】
ここで、図８（ａ）は、押出口２２から押し出されてきた溶融樹脂を切断する直前の状態を示しており、その切断される部位を図中鎖線で示す。このとき、図示する例では、弁体２３が開いており、第三環状流路２２ｃに送られてきた溶融樹脂と、第四環状流路２２に送られてきた溶融樹脂とが、吐出流路２２０に流入し、吐出流路２２０内を流下していく過程で、第二環状流路２２ｂに送られてきた溶融樹脂と、第一環状流路２２ａに送られてきた溶融樹脂とに順次合流する。
【００４６】
次いで、図８（ｂ）に示すように弁体２３を閉じて、第三環状流路２２ｃに送られてきた溶融樹脂と、第四環状流路２２に送られてきた溶融樹脂の吐出流路２２０への流入を遮断する。これにより、先に吐出流路２２０に流入したこれらの樹脂が切り離されて、シェル体Ｓが形成される。そして、シェル体Ｓは、第二環状流路２２ｂから吐出流路２２０に流入してくる溶融樹脂に押されて扁平になりながら、吐出流路２２０内を流下していく（図８（ｃ）参照）。
なお、上記のようにして、押出口２２から押し出されてくる溶融樹脂内にシェル体Ｓを形成するにあたり、シェル体Ｓが形成される間隔や、切断された溶融樹脂Ｄ中に含まれるシェル体Ｓの形状は、弁体２３を開閉するタイミングや、各環状流路２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄに送られてくる溶融樹脂の流速などを適宜調整することによって制御することができる。
【００４７】
以上のようにして、押出口２２から押し出されてくる溶融樹脂内にシェル体Ｓを形成し、そのような溶融樹脂を切断して圧縮成形型４０に供給して圧縮成形することにより、例えば、図９に示すような薄肉多層構造のカップ状容器５０を成形することができる。すなわち、圧縮成形型４０に供給された溶融樹脂Ｄは、雌雄一対の型４１，４２によって形成されるキャビティ内で押し拡げられていくが、このとき、シェル体Ｓにより中間層５０ｂ及び内層５０ｃが形成されて、薄肉多層構造のカップ状容器５０に成形される。
【００４８】
ここで、図９は、本実施形態において成形される薄肉多層構造のカップ状容器５０の一例を示し、図９（ｂ）に、図９（ａ）中鎖線で囲む部分の断面を示している。ダイヘッド２１の内部構造を前述したようなものとして、このような薄肉多層構造のカップ状容器５０を成形するにあたり、第一環状流路２２ａに送られてきた溶融樹脂と、第二環状流路２２ｂに送られてきた溶融樹脂には、通常、同種の樹脂が用いられ、これらの樹脂によって外層５０ａが形成される。そして、シェル体Ｓを形成する第三環状流路２２ｃに送られてきた溶融樹脂と、第四環状流路２２に送られてきた溶融樹脂とによって、それぞれ中間層５０ｂと、内層５０ｃとが形成される。
【００４９】
このとき、圧縮成形型４０に十分な精度をもって溶融樹脂Ｄを供給することができず、また、供給後に溶融樹脂Ｄの位置精度が損なわれてしまうようなことがあると、中間層５０ｂ及び内層５０ｃを形成するシェル体Ｓが、圧縮成形の過程で容器全体に行き渡らなかったり、容器表面にはみ出してしまったりするなどして、中間層５０ｂ及び内層５０ｃの形成に支障を来してしまうことになる。
【００５０】
これに対して、本実施形態によれば、切断された溶融樹脂Ｄを十分な精度をもって圧縮成形型４０に供給することができるのはもとより、圧縮成形型４０は、定められた供給位置に設置して固定されるものであるから、圧縮成形型４０に溶融樹脂Ｄが供給された後においても、溶融樹脂Ｄの位置精度が損なわれないようにすることも容易であるため、シェル体Ｓによって形成される中間層５０ｂ及び内層５０ｃの容器内における分布を均一にすることができる。本実施形態における合成樹脂容器の製造方法が、特に、多層構造とされた薄肉カップ状の容器を製造するのに適しているのは、このような理由による。
【００５１】
以上、本発明について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない範囲で種々の変更実施が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、圧縮成形による合成樹脂成形品、特に、多層構造とされた薄肉の合成樹脂容器の製造に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係る溶融樹脂圧縮成形装置の実施形態を示す概略平面図である。
【図２】本発明に係る溶融樹脂圧縮成形装置の実施形態を示す要部拡大図である。
【図３】本発明に係る溶融樹脂圧縮成形装置の実施形態を示す要部側面図である。
【図４】搬送手段の概略を示す説明図である。
【図５】搬送手段が押出口の下方位置を通過する前後の状態を示す説明図である。
【図６】本発明に係る溶融樹脂圧縮成形装置の実施形態の動作を説明する工程図である。
【図７】本発明に係る溶融樹脂圧縮成形装置の実施形態の動作を説明する工程図である。
【図８】合成樹脂製容器を多層構造とするダイヘッドの一例を示す説明図である。
【図９】合成樹脂製容器の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０ 成形装置
２０ 押出機
２２ 押出口
３０ 搬送手段
３１ 切断部
３３ 保持面
３４ 保持部材
３００ 駆動機構
３０１ 水平駆動用アクチュエーター
３０２ 鉛直駆動用アクチュエーター
４０ 圧縮成形型
４１ 雄型（下型）
４１１ 受け部
４２ 雌型（上型）
５０ 合成樹脂製容器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出機の押出口から溶融状態にある樹脂をほぼ鉛直下方に押し出すとともに、
前記押出口を中心に配置された複数の搬送手段によって、前記押出口から押し出されてくる溶融樹脂を所定長さごとに交互に切断しつつ、前記搬送手段のそれぞれに設定された供給位置まで搬送することを特徴とする溶融樹脂の供給方法。
【請求項２】
溶融状態にある樹脂をほぼ鉛直下方に押し出すように押出口を設けた押出機と、
前記押出口から押し出されてくる溶融樹脂を切断する切断部を有し、前記切断部によって切断された溶融樹脂をそれぞれに設定された供給位置まで搬送する複数の搬送手段と
を備え、
前記各搬送手段が、前記押出口を中心に配置されて、前記押出口の下方位置と前記供給位置との間を交互に往復移動することを特徴とする溶融樹脂供給装置。
【請求項３】
前記搬送手段ごとに設定された前記供給位置の全てが、前記押出口を中心とする同一円周上にある請求項２に記載の溶融樹脂供給装置。
【請求項４】
前記搬送手段が、前記切断された溶融樹脂の側面に当接し、前記搬送手段の移動時の慣性力を利用して前記切断された溶融樹脂を保持する保持面と、前記保持面に対向して開閉可能に取り付けられた保持部材とを有し、
前記保持面の上方に前記切断部が形成された請求項２又は３のいずれか１項に記載の溶融樹脂供給装置。
【請求項５】
前記各搬送手段が、前記押出口を中心に放射状に設置された複数の駆動機構のそれぞれに取り付けられて、前記押出口の下方位置と前記供給位置との間を交互に往復移動する請求項２〜４のいずれか１項に記載の溶融樹脂供給装置。
【請求項６】
前記駆動機構が、前記搬送手段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と、前記各搬送手段を鉛直方向に昇降させる鉛直駆動用アクチュエーターとを有する請求項５に記載の溶融樹脂供給装置。
【請求項７】
押出機の押出口から溶融状態にある樹脂をほぼ鉛直下方に押し出すとともに、
前記押出口を中心に配置された複数の搬送手段によって、前記押出口から押し出されてくる融樹樹脂を所定長さごとに交互に切断しつつ、前記搬送手段と対になって設置された複数の圧縮成形機のそれぞれに供給し、
前記圧縮成形機によって、前記切断された溶融樹脂を所定形状に圧縮成形することを特徴とする溶融樹脂の圧縮成形方法。
【請求項８】
溶融状態にある樹脂をほぼ鉛直下方に押し出すように押出口を設けた押出機と、
前記押出口から押し出されてくる溶融樹脂を切断する切断部を有し、前記切断部によって切断された溶融樹脂をそれぞれに設定された供給位置まで搬送する複数の搬送手段と、
前記搬送手段と対になって前記搬送手段ごとに設定された前記供給位置に設置されて、前記切断された溶融樹脂を所定形状に圧縮成形する複数の圧縮成形型と
を備え、
前記各搬送手段が、前記押出口を中心に配置されて、前記押出口の下方位置と前記供給位置との間を交互に往復移動することによって、前記切断された溶融樹脂を前記圧縮成形型に順次供給することを特徴とする溶融樹脂圧縮成形装置。
【請求項９】
前記圧縮成形型の全てが、前記押出口を中心とする同一円周上に設置された請求項８に記載の溶融樹脂圧縮成形装置。
【請求項１０】
押出機の押出口から溶融状態にある樹脂をほぼ鉛直下方に押し出すとともに、
前記押出口を中心に配置された複数の搬送手段によって、前記押出口から押し出されてくる融樹樹脂を所定長さごとに交互に切断しつつ、前記搬送手段と対になって設置された複数の圧縮成形機のそれぞれに供給し、
前記圧縮成形機によって、前記切断された溶融樹脂を所定の容器形状に圧縮成形することを特徴とする合成樹脂製容器の製造方法。
【請求項１１】
前記圧縮成形型が、下型としての雄型及び上型としての雌型を有し、
前記搬送手段によって、前記切断された溶融樹脂を前記圧縮成形型に供給する際に、前記雄型の上面に設けた凹状の受け部で前記切断された溶融樹脂を受ける請求項１０に記載の合成樹脂製容器の製造方法。
【請求項１２】
多層構造とされた薄肉カップ状の容器を製造する請求項１０又は１１のいずれか１項に記載の合成樹脂製容器の製造方法。
【請求項１】
押出機の押出口から溶融状態にある樹脂をほぼ鉛直下方に押し出すとともに、
前記押出口を中心に配置された複数の搬送手段によって、前記押出口から押し出されてくる溶融樹脂を所定長さごとに交互に切断しつつ、前記搬送手段のそれぞれに設定された供給位置まで搬送することを特徴とする溶融樹脂の供給方法。
【請求項２】
溶融状態にある樹脂をほぼ鉛直下方に押し出すように押出口を設けた押出機と、
前記押出口から押し出されてくる溶融樹脂を切断する切断部を有し、前記切断部によって切断された溶融樹脂をそれぞれに設定された供給位置まで搬送する複数の搬送手段と
を備え、
前記各搬送手段が、前記押出口を中心に配置されて、前記押出口の下方位置と前記供給位置との間を交互に往復移動することを特徴とする溶融樹脂供給装置。
【請求項３】
前記搬送手段ごとに設定された前記供給位置の全てが、前記押出口を中心とする同一円周上にある請求項２に記載の溶融樹脂供給装置。
【請求項４】
前記搬送手段が、前記切断された溶融樹脂の側面に当接し、前記搬送手段の移動時の慣性力を利用して前記切断された溶融樹脂を保持する保持面と、前記保持面に対向して開閉可能に取り付けられた保持部材とを有し、
前記保持面の上方に前記切断部が形成された請求項２又は３のいずれか１項に記載の溶融樹脂供給装置。
【請求項５】
前記各搬送手段が、前記押出口を中心に放射状に設置された複数の駆動機構のそれぞれに取り付けられて、前記押出口の下方位置と前記供給位置との間を交互に往復移動する請求項２〜４のいずれか１項に記載の溶融樹脂供給装置。
【請求項６】
前記駆動機構が、前記搬送手段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と、前記各搬送手段を鉛直方向に昇降させる鉛直駆動用アクチュエーターとを有する請求項５に記載の溶融樹脂供給装置。
【請求項７】
押出機の押出口から溶融状態にある樹脂をほぼ鉛直下方に押し出すとともに、
前記押出口を中心に配置された複数の搬送手段によって、前記押出口から押し出されてくる融樹樹脂を所定長さごとに交互に切断しつつ、前記搬送手段と対になって設置された複数の圧縮成形機のそれぞれに供給し、
前記圧縮成形機によって、前記切断された溶融樹脂を所定形状に圧縮成形することを特徴とする溶融樹脂の圧縮成形方法。
【請求項８】
溶融状態にある樹脂をほぼ鉛直下方に押し出すように押出口を設けた押出機と、
前記押出口から押し出されてくる溶融樹脂を切断する切断部を有し、前記切断部によって切断された溶融樹脂をそれぞれに設定された供給位置まで搬送する複数の搬送手段と、
前記搬送手段と対になって前記搬送手段ごとに設定された前記供給位置に設置されて、前記切断された溶融樹脂を所定形状に圧縮成形する複数の圧縮成形型と
を備え、
前記各搬送手段が、前記押出口を中心に配置されて、前記押出口の下方位置と前記供給位置との間を交互に往復移動することによって、前記切断された溶融樹脂を前記圧縮成形型に順次供給することを特徴とする溶融樹脂圧縮成形装置。
【請求項９】
前記圧縮成形型の全てが、前記押出口を中心とする同一円周上に設置された請求項８に記載の溶融樹脂圧縮成形装置。
【請求項１０】
押出機の押出口から溶融状態にある樹脂をほぼ鉛直下方に押し出すとともに、
前記押出口を中心に配置された複数の搬送手段によって、前記押出口から押し出されてくる融樹樹脂を所定長さごとに交互に切断しつつ、前記搬送手段と対になって設置された複数の圧縮成形機のそれぞれに供給し、
前記圧縮成形機によって、前記切断された溶融樹脂を所定の容器形状に圧縮成形することを特徴とする合成樹脂製容器の製造方法。
【請求項１１】
前記圧縮成形型が、下型としての雄型及び上型としての雌型を有し、
前記搬送手段によって、前記切断された溶融樹脂を前記圧縮成形型に供給する際に、前記雄型の上面に設けた凹状の受け部で前記切断された溶融樹脂を受ける請求項１０に記載の合成樹脂製容器の製造方法。
【請求項１２】
多層構造とされた薄肉カップ状の容器を製造する請求項１０又は１１のいずれか１項に記載の合成樹脂製容器の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−２２６６０９（Ｐ２００９−２２６６０９Ａ）
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−７１３６８（Ｐ２００８−７１３６８）
【出願日】平成２０年３月１９日（２００８．３．１９）
【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２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月１９日（２００８．３．１９）
【出願人】（０００００３７６８）東洋製罐株式会社 (1,150)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]