KR101975644B1

KR101975644B1 - 중공 용기의 제조 방법 및 제조 장치

Info

Publication number: KR101975644B1
Application number: KR1020167035763A
Authority: KR
Inventors: 요시키 미야자와; 요이치 즈치야
Original assignee: 닛세이 에이. 에스. 비 기카이 가부시키가이샤
Priority date: 2014-06-20
Filing date: 2015-06-17
Publication date: 2019-05-07
Anticipated expiration: 2035-06-17
Also published as: JPWO2015194607A1; KR20170009958A; CN106414026B; US10737428B2; CN109605716B; CN109605716A; US10173360B2; WO2015194607A1; JP6299054B2; CN106414026A; JP6628823B2; EP3159137A1; US20170129158A1; US20190308362A1; EP3159137B1; EP3159137A4; KR102178400B1; KR20190045425A; JP2018083429A

Abstract

목부와 몸통부를 가지고 몸통부의 적어도 일부가 중실인 프리폼을 사출 성형에 의해 형성하는 사출 성형 공정과, 목부측으로부터 몸통부(23) 내로 천공 로드(134)를 삽입하고, 몸통부에 적어도 소정 깊이의 공간부를 형성하여 프리폼을 중간 성형품으로 하는 중간품 형성 공정과, 중간 성형품을 최종 블로우형 내에서 블로우 성형하여 최종 성형품인 중공 용기를 형성하는 최종 블로우 성형 공정을 가지는 구성으로 한다.

Description

중공 용기의 제조 방법 및 제조 장치{MANUFACTURING METHOD AND MANUFACTURING APPARATUS FOR HOLLOW CONTAINER}

본 발명은, 중공 용기의 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것으로, 특히 목부(neck portion)의 치수 정밀도가 뛰어난 극세(極細) 용기의 제조에 매우 적합한 것이다.

예를 들면, 향수나 의약품, 환약 등의 고가 또한 소량 판매되는 고급 물품의 수납용으로, 또 화장수나 유액 등의 시험제공품의 우송용으로서 세구(細口)의 중공 용기가 이용되고 있다. 이러한 중공 용기의 제조 방법으로서는 예를 들면, 원관상(圓管狀)의 파리손(parison)을 이용하는 다이렉트 블로우(direct blow)나, 저부를 갖는 통 모양의 프리폼(preform)을 사출 성형하여 블로우(blow) 하는 사출 블로우나 사출 연신 블로우 등의 블로우 성형법을 이용하는 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1, 2 등 참조).

일본국 특허공개 2004-1314호 공보 일본국 특허 제4051231호 공보

여기서, 다이렉트 블로우에 의해 중공 용기를 제조하는 경우, 중공 용기의 저부에 있어서 밀봉 불량(핀홀(pin hole)용착 불량 등)이 생기기 쉽다고 하는 문제가 있다. 또 파리손은 나사부의 치수 정밀도나 구부 천면(口部天面)의 평활도는 대체로 거칠다고 하는 문제도 있다. 이 때문에 높은 치수 정밀도나 미적 외관이 요구되는 중공 용기의 성형 방법으로서는 다이렉트 블로우보다 사출 블로우나 사출 연신 블로우가 적합하다.

그렇지만, 사출 블로우나 사출 연신 블로우에서는 세구의 중공 용기를 성형할 수가 없다고 하는 문제가 있다. 사출 블로우나 사출 연신 블로우에 의해 성형 가능한 중공 용기의 최소 구경은 프리폼(preform)을 사출 성형하기 위한 코어형의 최소 직경에 의해 정해진다. 이 코어형의 내부에는 냉각 회로 등을 설치할 필요가 있기 때문에 코어형의 직경은 어느 정도의 크기를 필요로 한다. 이 때문에 프리폼의 최소 구경을 너무 작게 할 수가 없고, 이에 수반하여 중공 용기의 최소 구경도 너무 작게 할 수가 없었다. 구체적으로는, 중공 용기의 최소 구경은 4.0㎜ 정도가 한계이며, 그것보다 세구의 중공 용기를 성형하는 것이 어려웠다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 세구의 중공 용기라도 양호하게 성형할 수가 있는 중공 용기의 제조 방법 및 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하는 본 발명의 제1의 태양은, 목부(neck portion)와 몸통부(barrel portion)를 가지고 이 몸통부의 적어도 일부가 중실(solid)인 프리폼을 사출 성형에 의해 형성하는 사출 성형 공정과, 상기 목부측으로부터 상기 몸통부 내로 천공 로드(rod)를 삽입하고, 당해 몸통부에 적어도 소정 깊이의 공간부를 형성하여 상기 프리폼을 중간 성형품으로 하는 중간품 형성 공정과, 상기 중간 성형품을 블로우 성형하여 최종 성형품인 중공 용기를 형성하는 최종 블로우 성형 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 중공 용기의 제조 방법에 있다.

본 발명의 제2의 태양은, 제1의 태양의 중공 용기의 제조 방법에 있어서, 상기 사출 성형 공정에서는 상기 목부에 소정 깊이의 기준 구멍을 형성하고, 상기 중간품 형성 공정에서는 상기 기준 구멍으로부터 상기 몸통부 내에 상기 천공 로드를 삽입하여 상기 공간부를 형성하는 것을 특징으로 하는 중공 용기의 제조 방법에 있다.

본 발명의 제3의 태양은, 제2의 태양의 중공 용기의 제조 방법에 있어서, 상기 사출 성형 공정에서는 상기 기준 구멍을 상기 몸통부에 이르는 깊이로 형성하는 것을 특징으로 하는 중공 용기의 제조 방법에 있다.

본 발명의 제4의 태양은, 제1~제3의 어느 하나의 태양의 중공 용기의 제조 방법에 있어서, 상기 중간품 형성 공정에서는 상기 천공 로드의 적어도 선단부로부터 에어(air)를 분출하게 하면서 당해 천공 로드를 상기 몸통부 내로 삽입함으로써, 상기 공간부를 소정 깊이에 형성하는 것을 특징으로 하는 중공 용기의 제조 방법에 있다.

본 발명의 제5의 태양은, 제4의 태양의 중공 용기의 제조 방법에 있어서, 상기 중간품 형성 공정에서는 상기 몸통부에 상기 공간부를 형성함과 아울러, 상기 중간 성형품의 몸통부가 소정 직경이 되도록 블로우 성형하는 것을 특징으로 하는 중공 용기의 제조 방법에 있다.

본 발명의 제6의 태양은, 제4의 태양의 중공 용기의 제조 방법에 있어서, 상기 중간품 형성 공정과 상기 최종 블로우 성형 공정을 연속적으로 실행하고, 상기 천공 로드로부터 분사시킨 에어에 의해 상기 중간 성형품을 블로우 성형하여 상기 중공 용기를 형성하는 것을 특징으로 하는 중공 용기의 제조 방법에 있다.

본 발명의 제7의 태양은, 목부와 몸통부를 가지고 적어도 몸통부의 일부가 중실인 프리폼을 사출 성형에 의해 형성하는 사출 성형부와, 상기 목부측으로부터 상기 몸통부 내로 천공 로드를 삽입하여 당해 몸통부에 적어도 소정 깊이의 공간부를 형성하여 상기 프리폼을 중간 성형품으로 하는 중간 성형부와, 상기 중간 성형품을 블로우 성형하여 최종 성형품인 중공 용기를 형성하는 최종 블로우 성형부를 가지는 것을 특징으로 하는 중공 용기의 제조 장치에 있다.

본 발명의 제8의 태양은, 제7의 태양의 중공 용기의 제조 장치에 있어서, 상기 천공 로드는, 적어도 그 선단부로부터 상기 프리폼의 상기 몸통부 내로 에어를 분출 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 중공 용기의 제조 장치에 있다.

본 발명의 제9의 태양은, 제8의 태양의 중공 용기의 제조 장치에 있어서, 상기 천공 로드는, 그 선단부에 에어를 분출하는 링(ring) 모양의 개구부를 구비하는 것을 특징으로 하는 중공 용기의 제조 장치에 있다.

본 발명의 제10의 태양은, 제7~제9의 어느 하나의 태양의 중공 용기의 제조 장치에 있어서, 상기 중간 성형부는, 상기 천공 로드를 구비함과 아울러, 상기 프리폼이 수용되는 중간 블로우 성형형을 구비하고, 이 중간 블로우 성형형 내에 상기 프리폼을 수용한 상태로 상기 몸통부에 상기 천공 로드를 삽입하여 상기 공간부를 형성함과 아울러, 당해 몸통부가 소정 직경이 되도록 블로우 성형하는 것을 특징으로 하는 중공 용기의 제조 장치에 있다.

본 발명의 제11의 태양은, 제7~제9의 어느 하나의 태양의 중공 용기의 제조 장치에 있어서, 상기 최종 블로우 성형부가 상기 중간 성형부를 겸하고 있고, 상기 최종 블로우 성형부가, 상기 천공 로드를 구비함과 아울러, 최종 블로우 성형형을 구비하고, 당해 최종 블로우 성형부에서는, 상기 최종 블로우 성형형 내에 상기 프리폼을 수용한 상태로 상기 몸통부에 상기 천공 로드를 삽입하여 상기 공간부를 형성하여 상기 프리폼을 상기 중간 성형품으로 하고, 연속하여 당해 중간 성형품을 블로우 성형함으로써 상기 중공 용기를 형성하는 것을 특징으로 하는 중공 용기의 제조 장치에 있다.

이러한 본 발명에서는, 프리폼을 사출 성형하기 위한 코어형 내에 냉각 회로를 설치할 필요가 없기 때문에, 코어형의 직경을 종래에 비해 가늘게 할 수가 있다. 따라서, 프리폼의 최소 직경을 작게 할 수가 있음과 아울러, 중공 용기의 최소 구경을 작게 할 수가 있다. 즉 본 발명에 의하면, 구경이 비교적 큰 중공 용기는 물론, 구경이 매우 작은 세구의 중공 용기라도 양호하게 성형할 수가 있다.

도 1은 중공 용기의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 2는 중공 용기의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 3은 사출 성형된 프리폼의 단면도이다.
도 4는 일실시 형태와 관련되는 중공 용기의 제조 장치의 개략 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5는 일실시 형태와 관련되는 사출 공정을 설명하는 개략 단면도이다.
도 6은 일실시 형태의 중간품 형성 공정을 설명하는 개략 단면도이다.
도 7은 천공 로드의 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 8은 일실시 형태의 최종 블로우 성형 공정을 설명하는 개략 단면도이다.
도 9는 일실시 형태와 관련되는 중공 용기의 제조 장치의 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 10은 일실시 형태와 관련되는 최종 블로우 성형 공정의 다른 예를 설명하는 개략 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 중공 용기의 일례를 나타내는 사시도이며, 도 2는 그 단면도이다.

도 1 및 도 2에 나타내는 중공 용기(10)는 상단에 구부(mouth portion)(11)를 가지는 목부(12)와, 목부(12)로부터 연속하는 통 모양의 몸통부(13)와, 몸통부(13)로부터 연속하는 저부(14)로 구성되어 있다. 이 중공 용기(10)는, 예를 들면 화장수나 유액 등을 수용한 시험제공품으로서 이용되는 소형의 용기이며, 구부(11)는, 예를 들면 2~3㎜ 정도의 매우 가는 구경으로 형성되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 중공 용기(10)의 저부(14)는 몸통부(13)의 두께보다 두껍게 형성되어 있다. 즉 몸통부(13)의 두께는 저부(14)에 대해서 얇게 형성되어 있다. 또 중공 용기(10)의 재료는, 특히 한정되지 않지만, 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등이 매우 적합하게 이용된다.

중공 용기(10)를 이러한 형상으로 함으로써, 예를 들면 소비자가 가지는 화장품 용기의 이미지에 가까이 할 수가 있다. 즉, 중공 용기(10)의 미관을 높일 수가 있기 때문에 중공 용기(10)를 볼품이 중요한 화장품 용기 등으로서 사용할 수가 있다.

또, 이러한 구부(11)가 매우 소경인 중공 용기(10)는 이하에 설명하는 본 발명과 관련되는 중공 용기의 제조 방법에 따라 제조할 수가 있다.

도 3에 나타내듯이, 본 발명과 관련되는 중공 용기의 제조 방법에서는, 소정 형상의 프리폼(20) 및 중간 성형품(30)을 경유하여 최종 성형품인 중공 용기(10)(도 2 참조)가 성형된다.

여기서, 본 실시 형태와 관련되는 프리폼(20)은, 도 3(a)에 나타내듯이, 외주부에 나사 홈(21)이 형성된 목부(22)와, 목부(22)에 연속하는 몸통부(23)를 구비하고 있다. 이 프리폼(20)의 목부(22)에는 상단(천면(天面))에 개구하는 기준 구멍(24)이 소정의 깊이로 설치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 이 기준 구멍(24)은 목부(22)를 관통하여 몸통부(23)에 이르는 정도의 깊이로 형성되어 있다. 그리고 프리폼(20)의 몸통부(23)는 거의 전체가 중실로 되어 있다. 바꾸어 말하면, 프리폼(20)의 몸통부(23)는 그 축방향에 걸쳐서 성형 재료가 채워져 있고, 내부에 공간이 있는 통 모양이 아니라 실질적으로 원기둥 모양으로 형성되어 있다.

또한 중공 용기를 형성하기 위한 프리폼이란, 일반적으로는 사출 성형에 의해 형성되고, 목부와 저부를 갖는 통 모양의 몸통부를 가지는 것을 말하지만, 본 발명과 관련되는 프리폼(20)은 사출 성형에 의해 형성되고, 상술과 같이 목부(22)와 실질적으로 중실인 몸통부(23)를 구비하는 것을 말한다. 따라서, 본 발명과 관련되는 프리폼에는, 예를 들면 사출 형성에 의해 형성되어 중실인 몸통부와 기준 구멍이 형성되어 있지 않은 중실인 목부로 구성되어 있는 것도 포함된다.

또, 중간 성형품(30)은, 도 3(b)에 나타내듯이, 프리폼(20)의 목부(22)와 동일 형상인 목부(32)와, 이 목부(32)에 연속하는 몸통부(33)를 구비하고 있다. 중간 성형품(30)의 목부(32)에는 기준 구멍(24)으로 구성되고 상단에 개구하는 구부(34)가 형성되어 있다. 또 중간 성형품(30)의 몸통부(33)는 기준 구멍(24)로부터 후술하는 천공 로드를 몸통부(33)로 삽입함으로써 형성된 공간부(35)를 구비하고 있다. 즉 본 발명과 관련되는 중간 성형품(30)이란, 몸통부(33)에 천공 로드를 삽입함으로써 형성된 공간부(35)를 구비하는 것을 말한다. 또한, 공간부(35)는 적어도 천공 로드를 삽입함으로써 형성된 것을 말하고, 예를 들면 천공 로드를 삽입함과 아울러 블로우 성형함으로써 형성된 것도 포함된다. 본 실시 형태에서는, 공간부(35)는 후술하듯이 천공 로드를 삽입함과 아울러 블로우 성형함으로써 형성되고, 그 결과 몸통부(33)의 직경은 프리폼(20)의 몸통부(23)보다 크고, 공간부(35)의 직경은 구부(34)의 직경보다 크게 되어 있다.

여기서, 본 실시 형태와 관련되는 중공 용기의 제조 장치(성형 장치)(100)는, 예를 들면 도 4에 나타내듯이, 사출 장치(110)가 연결되는 사출 성형부(120)와, 중간 성형부(130)와, 최종 블로우 성형부(140)와, 취출부(150)를 가진다. 즉 중공 용기의 제조 장치(100)는, 예를 들면 일본국 특허 제3722671호 공보에 개시되어 있는 것 같은 4스테이션(station)식의 구조를 가지고 있다. 자세하게는 후술하지만, 우선 사출 성형부(120)에서 소정 형상의 프리폼(20)을 사출 성형에 의해 형성한다(사출 성형 공정). 이 프리폼(20)을 중간 성형부(130)로 반송하고, 중간 성형부(130)에 의해 프리폼(20)으로부터 중간 성형품(30)을 형성한다(중간품 형성 공정). 중간 성형품(30)을 최종 블로우 성형부(140)로 반송하고, 이 최종 블로우 성형부(140)에 의해 중간 성형품(30)을 블로우 성형함으로써 최종 성형품인 중공 용기(10)를 형성한다(최종 블로우 성형 공정). 그 후, 중공 용기(10)는 취출부(150)로 반송하고, 이 취출부(150)로부터 제조 장치(100)의 외부로 취출한다.

구체적으로는, 우선 사출 성형부(120)에서는, 도 5에 나타내듯이, 사출 성형형(injection molding mold)(121)을 이용하여 상술한 소정 형상의 프리폼(20)을 형성한다. 사출 성형형(121)은, 프리폼(20)의 목부(22)의 외주면을 규정하여 개폐 가능한 할형(split mold)으로 이루어지는 목형(neck mold)(122)과, 몸통부(23)의 외주면을 규정하는 사출 캐비티형(123)과, 프리폼(20)의 내주면, 본 실시 형태에서는 목부(22)의 내주면을 규정하는 사출 코어형(core mold)(124)으로 구성되어 있다. 이들 목형(122)과 사출 캐비티형(123)과 사출 코어형(124)에 의해 사출 공간(125)이 형성되어 있다.

그리고, 원재료인 수지 재료(예를 들면, PET 수지)를 사출 캐비티형(123)의 저부 중앙에 설치된 게이트(126)를 통해 사출 공간(125) 내에 충전함으로써 상술과 같은 프리폼(20)이 형성된다.

여기서, 본 실시 형태와 관련되는 프리폼(20)은 몸통부(23)가 중실로 형성되어 있기 때문에 사출 성형 후에 냉각하지 않아도 목형(122)으로 목부(22)를 보유한 상태로 몸통부(23)를 사출 성형형(121)으로부터 이형하여 중간 성형부(130)로 반송할 수가 있다. 즉 프리폼(20)은 사출 성형 후에 냉각하지 않아도 사출 성형형(121)으로부터 몸통부(23)를 이형하여 중간 성형부(130)로 반송할 수 있는 정도의 강도가 확보되어 있다. 즉 프리폼(20)의 몸통부(23)는 이러한 프리폼(20)의 강도를 확보할 수 있는 정도로 적어도 일부가 중실로 되도록 형성되어 있다. 바꾸어 말하면, 프리폼(20)의 기준 구멍(24)은 이러한 강도를 확보할 수 있는 정도의 깊이로 형성되어 있다.

중간 성형부(130)에서는, 도 6에 나타내듯이, 프리폼(20)은 중간 블로우 성형형(131) 내에 배치되고(도 6(a)), 이 중간 블로우 성형형(131) 내에서 프리폼(20)으로부터 중간 성형품(30)이 형성된다(도 6(b), 도 3(b) 참조).

중간 블로우 성형형(131)은 목부(22)(32)를 보유하는 목형(132)과, 중간 블로우 성형 할형(split mold)(133)과, 프리폼(20)의 목부(22)측으로부터 몸통부(23) 내로 삽입, 즉 기준 구멍(24)을 통해 몸통부(23)로 삽입되는 천공 로드(134)를 구비한다. 천공 로드(134)는 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되어 있음과 아울러, 그 선단부로부터 공기(에어) 등의 기체를 분출 가능하게 구성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 도 6(c)의 단면도에 나타내듯이, 천공 로드(134)는 원통형의 제1의 부재(135)와, 이 제1의 부재(135) 내로 삽입된 막대 모양의 제2의 부재(136)로 구성되고, 이들 제1의 부재(135)와 제2의 부재(136)의 사이에는 링 모양의 유로 공간(개구부)(137)이 형성되어 있다. 그리고 천공 로드(134)의 선단으로부터는 이 링 모양의 유로 공간(137)을 통해 에어(air)가 외부로 분출하게 되어 있다.

이러한 중간 블로우 성형형(131)을 구비하는 중간 성형부(130)에서는, 도 6(b)에 나타내듯이, 프리폼(20)의 목부(22)측으로부터 몸통부(23) 내로 천공 로드(134)를 삽입함으로써, 몸통부(23) 내에 소정 깊이의 공간부(35)를 형성하여 중간 성형품(30)으로 한다. 몸통부(23)는 비교적 높은 온도로 유지되어 있고(사출 성형시에 유래하는 보유열을 충분히 구비하고 있고), 완전하게는 경화하고 있지 않는 상태이기 때문에 천공 로드(134)를 삽입함으로써 공간부(35)를 양호하게 형성할 수가 있다. 또 천공 로드(134)를 프리폼(20)의 몸통부(23)로 삽입할 때에는 천공 로드(134)의 선단으로부터 에어를 분출하게 하고 있다. 따라서, 이 에어(air)에 의해 수지를 밀어내면서 공간부(35)를 양호하게 형성할 수가 있다.

또한 본 실시 형태에서는, 천공 로드(134)의 선단으로부터 분출하는 에어에 의해 몸통부(33)(23)를 블로우 성형한다. 즉 천공 로드(134)로부터 분출하는 고압의 에어에 의해 몸통부(33)(23)가 횡축 방향으로 연신되고, 중간 블로우 성형 할형(133)으로 밀어붙여진다. 그 결과, 중간 성형품(30)의 몸통부(33)의 직경은 프리폼(20)의 몸통부(23)보다 크게 되고, 공간부(35)의 직경은 구부(34)의 직경보다 크게 된다(도 3(b) 참조).

또, 천공 로드(134)는 최종 성형품으로 되는 중공 용기(10)의 외관 형상이나, 부형(賦型)시키고 싶은 공간부(35)의 내면 형상에 맞추어 적당하게 변경해도 좋다. 예를 들면, 중공 용기(10)의 몸통부의 단면 형상이 타원 형상인 경우, 천공 로드(134)의 단면 형상을 대략 타원 형상으로 해도 좋다. 구체적으로는, 예를 들면 도 7(a)에 나타내듯이, 천공 로드(134)는 단면 형상을 대략 타원형으로 한 원통형의 제1의 부재(135A)와, 단면 형상을 대략 완전한 원으로 한 막대 모양의 제2의 부재(136A)로 이루어지는 구성으로 해도 좋다.

또 예를 들면, 도 7(b)에 나타내듯이, 천공 로드(134)는 단면 형상을 대략 완전한 원으로 한 원통형의 제1의 부재(135B)의 내부에 측면을 모따기 한(단면 형상을 대략 타원형으로 한) 막대 모양의 제2의 부재(136B)를 삽통시키는 구성으로 해도 좋다. 이와 같이 함으로써 에어의 분출 유로가 소정 방향으로 규정되기 때문에 중공 용기(10)가, 예를 들면 타원 형상 등의 복잡한 외관 형상을 구비하고 있는 경우에도 적절하게 부형시키는 것이 가능하게 된다. 또, 성형의 자유도 향상을 목적으로 하여 천공 로드(134)를 구성하는 제1의 부재(135)와 제2의 부재(136)가 각각 독립 구동할 수 있도록 해도 상관이 없다.

본 실시 형태와 관련되는 제조 장치(100)는 이른바 1스테이지의 성형 장치이며, 사출 성형부(120)에서 사출 성형된 프리폼(20)은 비교적 높은 온도를 유지한 채로 중간 성형부(130)로 반송된다. 특히 프리폼(20)의 몸통부(23)는 중실이기 때문에 온도 저하가 적다. 또한 본 실시 형태에서는 기준 구멍(24)이 온도 저하가 적은 몸통부(23)에 이르는 깊이로 형성되어 있다. 따라서 중간 성형부(130)에서는 프리폼(20)을 가열하는 일 없이 천공 로드(134)를 몸통부(23)로 삽입함으로써 공간부(35)를 양호하게 형성할 수가 있다.

물론, 중간 성형부(130)에서는 프리폼(20)을 중간 블로우 성형 할형(133) 내에 배치하기 전, 혹은 중간 블로우 성형 할형(133) 내에서, 필요에 따라서 프리폼(20)을 소정 온도까지 가열(온조(溫調))하도록 해도 좋다.

그런데, 제조 장치(100)가 1스테이지의 장치인 경우, 기준 구멍(24)은 몸통부(23)에 이르는 정도로 비교적 얕게 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이에 의해 프리폼(20)이 중간 성형부(130)로 반송되는 동안의 몸통부(23)의 온도 저하를 억제할 수가 있기 때문이다. 한편, 제조 장치(100)가, 이른바 2스테이지의 성형 장치인 경우, 즉 사출 성형된 프리폼(20)이 일단 냉각되는 경우에는 기준 구멍(24)은 비교적 깊게 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이에 의해 프리폼(20)의 재가열이 용이하게 되기 때문이다. 또한, 기준 구멍(24)의 깊이는, 특히 한정되지 않고, 이형할 때에 프리폼(20)의 변형(강도) 등을 고려하여 적당하게 결정하면 좋다.

그 후, 중간 성형품(30)은 최종 블로우 성형부(140)로 반송되고, 도 8에 나타내듯이, 소정 온도로 가열된 최종 블로우 성형형(141) 내에 배치된다. 최종 블로우 성형형(141)은 중간 성형품(30)의 목부(32)를 보유하는 목형(142)과 개폐 가능한 최종 블로우 성형 할형(split mold)(143)을 구비한다.

그리고, 이 최종 블로우 성형형(141) 내에서 중간 성형품(30)을 블로우 성형함으로써 최종 성형품인 중공 용기(10)가 얻어진다(도 2 참조). 즉 최종 블로우 성형형(141) 내에 배치된 중간 성형품(30)의 몸통부(33)(공간부(35))에 목부(32)(구부(34))로부터 고압의 에어를 도입함으로써, 몸통부(33)가 연신하여 최종 블로우 성형 할형(143)으로 밀어붙여진다. 그 결과, 소망한 형상의 최종 성형품인 중공 용기(10)가 성형된다(도 1, 도 2 참조). 또 최종 블로우 성형부(140)에서는 중간 성형품(30)의 위치 어긋남 방지나 적극적인 종축 방향의 연신 등을 목적으로 하여 로드를 목부(32)로부터 공간부(35) 내로 삽입하고, 이 상태로 중간 성형품(30)을 블로우 성형하여 중공 용기(10)를 형성하는 방식을 채용해도 상관없다.

이상 설명한 것처럼, 본 실시 형태와 관련되는 중공 용기의 제조 방법에 의하면, 몸통부(23)가 실질적으로 중실로 되도록 프리폼(20)을 형성하고 있기 때문에, 프리폼(20)을 냉각하는 일 없이 목부(22)를 보유한 상태로 몸통부(23)를 사출 성형형(121)으로부터 이형하여 중간 성형부(130)로 반송할 수가 있다. 따라서, 사출 성형 시에 프리폼(20)의 내면을 규정하는 사출 코어형(124)의 내부에 냉각 회로 등을 설치할 필요가 없어 사출 코어형(124)의 직경을 종래에 비해 가늘게 할 수가 있다. 그리고 사출 코어형(124)의 직경이 가늘어짐에 수반하여 중공 용기(10)의 구부(11)도 매우 가늘게 할 수가 있다.

즉 본 발명에 의하면, 구경이 비교적 큰 중공 용기는 물론, 구경이 매우 작은 세구의 중공 용기라도 양호하게 성형할 수가 있다.

또한 본 실시 형태에서는, 중공 용기(10)의 저부(14)를 몸통부(13)의 두께보다 두껍게 형성하고 있다. 이러한 형상의 중공 용기(10)를 성형하는 경우에는 프리폼(20)이나 중간 성형품(30)의 저부도 몸통부의 두께보다 두껍게 형성한다. 상술과 같이 본 발명에서는 천공 로드(134)를 프리폼(20)의 몸통부(23)로 삽입함으로써 공간부(35)를 형성하고 있다. 이 때문에 프리폼(20)의 저부의 두께를 비교적 용이하게 조정할 수가 있다. 따라서, 저부의 두께가 몸통부의 두께보다 두꺼운 중공 용기라도 정밀도 좋게 형성할 수가 있다.

이와 같이 본 발명과 관련되는 중공 용기의 제조 방법에 의하면, 중공 용기(10)의 형상에 관계없이, 중공 용기(10)를 볼품 좋게 형성할 수가 있어, 예를 들면 화장품 용기 등으로도 사용할 수가 있다.

이상, 본 발명의 일실시 형태에 대해 설명하였지만, 물론 본 발명은 상술의 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적당하게 변경이 가능한 것이다.

예를 들면, 상술의 실시 형태에서는, 프리폼에, 몸통부에 이르는 깊이의 기준 구멍을 형성한 예를 설명하였지만, 이 기준 구멍의 깊이는 특히 한정되지 않는다. 기준 구멍은, 예를 들면 천공 로드의 위치 결정을 위해서 얕게라도 설치되어 있는 것이 바람직하지만, 반드시는 설치되지 않아도 좋다.

또 예를 들면, 상술의 실시 형태에서는, 프리폼으로부터 중간 성형품을 형성하고, 이 중간 성형품을 블로우 성형함으로써 최종 성형품인 중공 용기를 성형하도록 하였다. 그렇지만, 성형 순서는 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 프리폼을 사출 성형하고, 그 후에 프리폼에 천공 로드를 삽입하여 공간부를 형성하여 프리폼을 중간 성형품으로 하고, 그 후에 연속하여 중간 성형품을 블로우 성형함으로써 최종 성형품인 중공 용기를 성형하도록 해도 좋다.

예를 들면, 중공 용기의 제조 장치(100)의 최종 블로우 성형부(140)가 중간 성형부를 겸하도록 해도 좋다. 구체적으로는, 중공 용기의 제조 장치(100)는, 도 9에 나타내듯이, 사출 성형부(120)와, 중간 성형부를 겸하는 최종 블로우 성형부(140)와, 취출부(150)로 구성되어 있어도 좋다. 즉 제조 장치(100)는, 예를 들면 일본국 특허공개 1993-32211호 공보에 개시되어 있는 것 같은 3스테이션(station)식의 구조라도 좋다. 이 경우, 도 10(a)에 나타내듯이, 사출 성형부(120)에서 사출 성형된 프리폼(20)은 최종 블로우 성형부(140)의 최종 블로우 성형형(141) 내에 배치된다. 그리고, 프리폼(20)의 목부(22)측으로부터 몸통부(23) 내로 최종 블로우 성형형(141)이 구비하는 천공 로드(144)를 삽입함으로써, 도 10(b)에 나타내듯이, 소정 깊이의 공간부(35)를 형성하고 프리폼(20)을 중간 성형품(30)으로 한다. 또 연속하여 천공 로드(144)의 선단으로부터 분출하는 에어(air)에 의해 중간 성형품(30)을 블로우 성형한다. 이에 의해 최종 성형품인 중공 용기(10)가 얻어진다(도 2 참조). 또 제조 장치(100)는 최종 블로우 성형부(140)가 취출부(150)를 더 구비하도록 구성해도 좋다. 즉 제조 장치(100)는, 예를 들면 일본국 특허 제2530398호 공보에 개시되어 있는 것 같은 2스테이션(station)식의 구조로 해도 좋다.

또, 상술의 실시 형태에서는, 저부의 두께가 몸통부보다 두꺼운 원통형의 중공 용기(10)를 예시하였지만, 중공 용기(10)의 형상은 특히 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 중공 용기의 저부는 몸통부와 동일한 두께라도 좋고, 중공 용기는 원통형이 아니어도 좋다.

10　중공 용기(hollow container) 11　구부(mouth portion)
12　목부(neck portion) 13　몸통부(barrel portion)
14　저부(bottom portion) 20　프리폼(preform)
21　나사 홈(groove)
22　목부 23　몸통부
24　기준 구멍 30　중간 성형품
32　목부 33　몸통부
34　구부(mouth portion) 35　공간부
100　제조 장치(성형 장치)
110　사출 장치 120　사출 성형부
121　사출 성형형(injection molding mold)
122　목형(neck mold)
123　사출 캐비티형(injection cavity mold)
124　사출 코어형(injection core mold)
125　사출 공간 126　게이트(gate)
130　중간 성형부
131　중간 블로우 성형형(intermediate blow molding mold)
132　목형(neck mold)
133　중간 블로우 성형 할형((intermediate blow molding split mold)
134　천공 로드(boring rod)
135　제1의 부재 136　제2의 부재
137　유로 공간(flow path space)
140　최종 블로우 성형부 141　최종 블로우 성형형
142　목형(neck mold) 143　최종 블로우 성형 할형
144　천공 로드(boring rod) 150　취출부

Claims

목부와 몸통부를 가지고 이 몸통부의 축방향에 걸쳐서 성형 재료가 채워진 프리폼을 사출 성형에 의해 형성하는 사출 성형 공정과,
상기 목부측으로부터 상기 몸통부 내로 천공 로드를 삽입하고, 당해 몸통부에 적어도 소정 깊이의 공간부를 형성하여 상기 프리폼을 중간 성형품으로 하는 중간품 형성 공정과,
상기 중간 성형품을 블로우 성형하여 최종 성형품인 중공 용기를 형성하는 최종 블로우 성형 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 중공 용기의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 사출 성형 공정에서는 상기 목부에 소정 깊이의 기준 구멍을 형성하고, 상기 중간품 형성 공정에서는 상기 기준 구멍으로부터 상기 몸통부 내에 상기 천공 로드를 삽입하여 상기 공간부를 형성하는 것을 특징으로 하는 중공 용기의 제조 방법.
제2항에 있어서,
상기 사출 성형 공정에서는 상기 기준 구멍을 상기 몸통부에 이르는 깊이로 형성하는 것을 특징으로 하는 중공 용기의 제조 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중간품 형성 공정에서는 상기 천공 로드의 적어도 선단부로부터 에어를 분출하게 하면서 당해 천공 로드를 상기 몸통부 내로 삽입함으로써, 상기 공간부를 소정 깊이에 형성하는 것을 특징으로 하는 중공 용기의 제조 방법.
제4항에 있어서,
상기 중간품 형성 공정에서는 상기 몸통부에 상기 공간부를 형성함과 아울러, 상기 중간 성형품의 몸통부가 소정 직경이 되도록 블로우 성형하는 것을 특징으로 하는 중공 용기의 제조 방법.
제4항에 있어서,
상기 중간품 형성 공정과 상기 최종 블로우 성형 공정을 연속적으로 실행하고, 상기 천공 로드로부터 분사시킨 에어에 의해 상기 중간 성형품을 블로우 성형하여 상기 중공 용기를 형성하는 것을 특징으로 하는 중공 용기의 제조 방법.
목부와 몸통부를 가지고 적어도 몸통부의 축방향에 걸쳐서 성형 재료가 채워진 프리폼을 사출 성형에 의해 형성하는 사출 성형부와,
상기 목부측으로부터 상기 몸통부 내로 천공 로드를 삽입하여 당해 몸통부에 적어도 소정 깊이의 공간부를 형성하여 상기 프리폼을 중간 성형품으로 하는 중간 성형부와,
상기 중간 성형품을 블로우 성형하여 최종 성형품인 중공 용기를 형성하는 최종 블로우 성형부를 가지는 것을 특징으로 하는 중공 용기의 제조 장치.
제7항에 있어서,
상기 천공 로드는, 적어도 그 선단부로부터 상기 프리폼의 상기 몸통부 내로 에어를 분출 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 중공 용기의 제조 장치.
제8항에 있어서,
상기 천공 로드는, 그 선단부에 에어를 분출하는 링 모양의 개구부를 구비하는 것을 특징으로 하는 중공 용기의 제조 장치.
제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중간 성형부는, 상기 천공 로드를 구비함과 아울러, 상기 프리폼이 수용되는 중간 블로우 성형형을 구비하고,
이 중간 블로우 성형형 내에 상기 프리폼을 수용한 상태로 상기 몸통부에 상기 천공 로드를 삽입하여 상기 공간부를 형성함과 아울러, 당해 몸통부가 소정 직경이 되도록 블로우 성형하는 것을 특징으로 하는 중공 용기의 제조 장치.
제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 최종 블로우 성형부가 상기 중간 성형부를 겸하고 있고, 상기 최종 블로우 성형부가, 상기 천공 로드를 구비함과 아울러, 최종 블로우 성형형을 구비하고,
당해 최종 블로우 성형부에서는, 상기 최종 블로우 성형형 내에 상기 프리폼을 수용한 상태로 상기 몸통부에 상기 천공 로드를 삽입하여 상기 공간부를 형성하여 상기 프리폼을 상기 중간 성형품으로 하고, 연속하여 당해 중간 성형품을 블로우 성형함으로써 상기 중공 용기를 형성하는 것을 특징으로 하는 중공 용기의 제조 장치.