中空容器的制造方法以及制造裝置與流程

本發明涉及一種中空容器的制造方法以及制造裝置，特別適于頸部的尺寸精度優異的極細容器的制造。

背景技術：

例如，細口的中空容器用于收納香水、醫藥品、藥丸等昂貴且少量銷售的高級物品，還在郵寄護膚液、乳液等的試用品時使用細口的中空容器。作為上述的中空容器的制造方法已知使用如下方法：例如，使用圓管狀的型坯的直接吹塑、注射成型有底筒狀的預成型件并對其進行吹塑的注射吹塑、注射拉伸吹塑等吹塑成型法(例如，參照專利文獻1、2等)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2004－1314號公報

專利文獻2：日本特許第4051231號公報

技術實現要素：

發明要解決的問題

在這里，在采用直接吹塑來制造中空容器的情況下，存在中空容器的底部容易產生密封不良(針孔、熔接不良等)這樣的問題。另外，型坯還存在螺紋部的尺寸精度、口部頂面的平滑度一般較粗糙的問題。因此，作為被要求較高的尺寸精度、美學外觀的中空容器的成型方法，與直接吹塑相比，適合采用注射吹塑和注射拉伸吹塑。

然而，注射吹塑和注射拉伸吹塑存在無法成型細口的中空容器這樣的問題。能夠通過注射吹塑和注射拉伸吹塑成型的中空容器的最小口徑是由用于注射成型預成型件的芯模的最小直徑來決定的。由于需要在該芯模的內部設置冷卻回路等，因此芯模的直徑需要有一定程度的大小。因此，無法使預成型件的最小口徑太小，與此相伴地，也無法使中空容器的最小口徑太小。具體地說，中空容器的最小口徑的極限為4.0mm左右，難以成型比其更細口的中空容器。

本發明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于，提供一種即使是針對細口的中空容器也能夠良好地進行成型的中空容器的制造方法以及制造裝置。

用于解決問題的方案

解決上述問題的本發明的第一方案為一種中空容器的制造方法，其特征在于，具有：注射成型工序，在該注射成型工序中，通過注射成型來形成預成型件，該預成型件具有頸部和主體部且該主體部的至少一部分為實心；中間品形成工序，在該中間品形成工序中，將穿孔桿自所述頸部側插入于所述主體部內，并在該主體部形成至少具有規定深度的空間部，從而將所述預成型件形成為中間成型品；以及最終吹塑成型工序，在該最終吹塑成型工序中，對所述中間成型品進行吹塑成型，從而形成作為最終成型品的中空容器。

本發明的第二方案為中空容器的制造方法，其特征在于，在第一方案的中空容器的制造方法中，在所述注射成型工序中，在所述頸部形成規定深度的基準孔，在所述中間品形成工序中，將所述穿孔桿自所述基準孔插入于所述主體部內，從而形成所述空間部。

本發明的第三方案為中空容器的制造方法，其特征在于，在第二方案的中空容器的制造方法中，在所述注射成型工序中，將所述基準孔以到達所述主體部的深度形成。

本發明的第四方案為中空容器的制造方法，其特征在于，在第一方案～第三方案中的任一方案的中空容器的制造方法中，在所述中間品形成工序中，通過一邊自所述穿孔桿的至少頂端部噴出空氣，一邊將該穿孔桿插入于所述主體部內，從而將所述空間部形成為規定深度。

本發明的第五方案為中空容器的制造方法，其特征在于，在第四方案的中空容器的制造方法中，在所述中間品形成工序中，在所述主體部形成所述空間部，并且進行吹塑成型以使所述中間成型品的主體部成為規定直徑。

本發明的第六方案為中空容器的制造方法，其特征在于，在第四方案的中空容器的制造方法中，連續地執行所述中間品形成工序和所述最終吹塑成型工序，利用從所述穿孔桿噴射出的空氣來對所述中間成型品進行吹塑成型，從而形成所述中空容器。

本發明的第七方案為中空容器的制造裝置，其特征在于，具有：注射成型部，其通過注射成型來形成預成型件，該預成型件具有頸部和主體部且至少主體部的一部分為實心；中間成型部，其將穿孔桿自所述頸部側插入于所述主體部內，并在該主體部形成至少具有規定深度的空間部，從而將所述預成型件形成為中間成型品；以及最終吹塑成型部，其對所述中間成型品進行吹塑成型，從而形成作為最終成型品的中空容器。

本發明的第八方案為中空容器的制造裝置，其特征在于，在第七方案的中空容器的制造裝置中，所述穿孔桿構成為，能夠至少自其頂端部向所述預成型件的所述主體部內噴出空氣。

本發明的第九方案為中空容器的制造裝置，其特征在于，在第八方案的中空容器的制造裝置中，所述穿孔桿在其頂端部具有用于噴出空氣的環狀的開口部。

本發明的第十方案為中空容器的制造裝置，其特征在于，在第七方案～第九方案中的任一方案的中空容器的制造裝置中，所述中間成型部具有中間吹塑成型模具，該中間吹塑成型模具具有所述穿孔桿并且能夠收納所述預成型件，在該中間吹塑成型模具內收納有所述預成型件的狀態下將所述穿孔桿插入于所述主體部，形成所述空間部，并且進行吹塑成型以使該主體部成為規定直徑。

本發明的第十一方案為中空容器的制造裝置，其特征在于，在第七方案～第九方案中的任一方案的中空容器的制造裝置中，所述最終吹塑成型部兼用作所述中間成型部，所述最終吹塑成型部具有所述穿孔桿并且具有最終吹塑成型模具，在該最終吹塑成型部中，在所述最終吹塑成型模具內收納有所述預成型件的狀態下將所述穿孔桿插入于所述主體部，形成所述空間部，將所述預成型件形成為所述中間成型品，接著繼續對該中間成型品進行吹塑成型，從而形成所述中空容器。

發明的效果

在本發明中，由于無需在用于注射成型預成型件的芯模內設置冷卻回路，因此與以往相比能夠將芯模的直徑形成得較細。因此，能夠使預成型件的最小直徑較小，并且能夠使中空容器的最小口徑較小。即，采用本發明，對于口徑比較大的中空容器自不必說，即使對于口徑極小的細口的中空容器也能夠良好地進行成型。

附圖說明

圖1是表示中空容器的一個例子的立體圖。

圖2是表示中空容器的一個例子的剖視圖。

圖3是注射成型出的預成型件的剖視圖。

圖4是表示一個實施方式的中空容器的制造裝置的概略結構的框圖。

圖5是說明一個實施方式的注射工序的概略剖視圖。

圖6是說明一個實施方式的中間品形成工序的概略剖視圖。

圖7是表示穿孔桿的變形例的剖視圖。

圖8是說明一個實施方式的最終吹塑成型工序的概略剖視圖。

圖9是表示一個實施方式的中空容器的制造裝置的其他例子的框圖。

圖10是說明一個實施方式的最終吹塑成型工序的其他例子的概略剖視圖。

具體實施方式

下面，參照附圖，詳細地說明本發明的實施方式。

圖1是表示中空容器的一個例子的立體圖，圖2是其剖視圖。

圖1及圖2示出的中空容器10由在上端具有口部11的頸部12、自頸部12連續的筒狀的主體部13、自主體部13連續的底部14構成。該中空容器10是例如被用作收納有護膚液、乳液等的試用品的小型容器，口部11例如由2mm～3mm左右的極細的口徑形成。另外，在本實施方式中，中空容器10的底部14形成得厚度大于主體部13的壁厚。即，主體部13的壁厚相對于底部14而言形成得較薄。另外，中空容器10的材料沒有特別地限定，例如，可適當地使用聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。

通過將中空容器10形成為上述形狀，能夠接近例如消費者所持有的化妝品容器的造型。即，由于能夠提高中空容器10的美觀性，因此能夠將中空容器10用作顯得好看較為重要的化妝品容器等。

另外，上述的口部11為極小徑的中空容器10能夠通過下面說明的本發明的中空容器的制造方法來制造。

如圖3所示，在本發明的中空容器的制造方法中，經由規定形狀的預成型件20以及中間成型品30，成型出作為最終成型品的中空容器10(參照圖2)。

在這里，如圖3的(a)所示，本實施方式的預成型件20具有在外周部形成有螺紋槽21的頸部22和與頸部22相連續的主體部23。在該預成型件20的頸部22以規定的深度設置有在上端(頂面)開口的基準孔24。在本實施方式中，該基準孔24以貫穿頸部22并到達主體部23的程度的深度形成。并且，預成型件20的主體部23的大概整體為實心。換言之，預成型件20的主體部23在其軸向范圍內填滿成型材料，不是內部具有空間的筒狀而是實質上形成為圓柱狀。

需要說明的是，用于形成中空容器的預成型件是指，通常通過注射成型形成且具有頸部和有底筒狀的主體部的構件，但本發明的預成型件20是通過注射成型形成且如上所述具有頸部22和實質上實心的主體部23。因此，本發明的預成型件還包含例如通過注射成型形成，且由實心的主體部和沒有形成基準孔的實心的頸部構成的構件。

另外，如圖3的(b)所示，中間成型品30具有呈與預成型件20的頸部22相同的形狀的頸部32和與該頸部32相連續的主體部33。在中間成型品30的頸部32形成有口部34，該口部34由基準孔24構成且在上端開口。另外，中間成型品30的主體部33具有通過將后述的穿孔桿從基準孔24插入于主體部33而形成的空間部35。即，本發明的中間成型品30是指具有通過將穿孔桿插入于主體部33而形成的空間部35的構件。需要說明的是，空間部35是指至少通過將穿孔桿插入來形成的部位，還包含例如通過將穿孔桿插入且進行吹塑成型來形成的部位。在本實施方式中，空間部35如后述那樣是通過將穿孔桿插入且進行吹塑成型來形成的，其結果是，主體部33的直徑比預成型件20的主體部23大，空間部35的直徑比口部34的直徑大。

在這里，如圖4所示，本實施方式的中空容器的制造裝置(成型裝置)100例如具有：連結有注射裝置110的注射成型部120；中間成型部130；最終吹塑成型部140；以及取出部150。即，中空容器的制造裝置100例如具有日本特許第3722671號公報所公開那樣的4站式的構造。首先，由注射成型部120通過注射成型來形成規定形狀的預成型件20(注射成型工序)，詳細內容將在后面進行敘述。將該預成型件20輸送至中間成型部130，由中間成型部130從預成型件20形成中間成型品30(中間品形成工序)。將中間成型品30輸送至最終吹塑成型部140，通過由該最終吹塑成型部140對中間成型品30進行吹塑成型而形成作為最終成型品的中空容器10(最終吹塑成型工序)。之后，將中空容器10輸送至取出部150，并將中空容器10從該取出部150取出至制造裝置100的外部。

具體地說，首先，如圖5所示，在注射成型部120中，使用注射成型模具121形成上述的規定形狀的預成型件20。注射成型模具121由以下部分構成：頸模122，其包括規定預成型件20的頸部22的外周面并能夠開閉的分型模具；注射腔模123，其規定主體部23的外周面；以及注射芯模124，其規定預成型件20的內周面，在本實施方式中規定頸部22的內周面。利用上述的頸模122、注射腔模123以及注射芯模124形成注射空間125。

然后，將作為原材料的樹脂材料(例如，PET樹脂)經由在注射腔模123的底部中央設置的澆口126填充至注射空間125內，從而形成上述的預成型件20。

在這里，由于本實施方式的預成型件20的主體部23形成為實心，因此，即使在注射成型之后不對預成型件20進行冷卻，也能夠在由頸模122保持著頸部22的狀態下將主體部23自注射成型模具121脫模并輸送至中間成型部130。即，預成型件20能夠確保如下程度的強度：即使在注射成型之后不進行冷卻，也能夠將主體部23自注射成型模具121脫模并輸送至中間成型部130。即，預成型件20的主體部23以至少一部分為實心的方式形成為能夠確保上述的預成型件20的強度的程度。換言之，預成型件20的基準孔24以能夠確保上述強度的程度的深度形成。

如圖6所示，在中間成型部130中，將預成型件20配置在中間吹塑成型模具131內(圖6的(a))，在該中間吹塑成型模具131內，自預成型件20形成中間成型品30(參照圖6的(b)，圖3的(b))。

中間吹塑成型模具131具有：頸模132，其保持頸部22(32)；中間吹塑成型分型模具133；以及穿孔桿134，其自預成型件20的頸部22側插入于主體部23內，即經由基準孔24插入于主體部23。穿孔桿134設置為能夠沿上下方向移動，并且構成為能夠自其頂端部噴出空氣(air)等氣體。在本實施方式中，如圖6的(c)的剖視圖所示，穿孔桿134由圓筒狀的第一構件135和插入至該第一構件135內的棒狀的第二構件136構成，在上述的第一構件135和第二構件136之間形成有環狀的流路空間(開口部)137。并且，空氣自穿孔桿134的頂端經由該環狀的流路空間137向外部噴出。

在具有上述那樣的中間吹塑成型模具131的中間成型部130中，如圖6的(b)所示那樣將穿孔桿134自預成型件20的頸部22側插入于主體部23內，從而在主體部23內形成規定深度的空間部35，以形成中間成型品30。主體部23維持在比較高的溫度下(充分地具有源自注射成型時的保有熱)，處于沒有完全固化的狀態，因此，通過將穿孔桿134插入從而能夠良好地形成空間部35。另外，在將穿孔桿134插入于預成型件20的主體部23時，自穿孔桿134的頂端噴出空氣。因此，能夠一邊利用該空氣推開樹脂，一邊良好地形成空間部35。

并且，在本實施方式中，利用自穿孔桿134的頂端噴出的空氣來對主體部33(23)進行吹塑成型。即，利用自穿孔桿134噴出的高壓空氣使主體部33(23)沿橫軸方向延伸并按壓于中間吹塑成型分型模具133。其結果，中間成型品30的主體部33的直徑比預成型件20的主體部23大，空間部35的直徑比口部34的直徑大(參照圖3的(b))。

另外，穿孔桿134也可以與作為最終成型品的中空容器10的外觀形狀、期望被賦形的空間部35的內表面形狀相匹配地適當變更。例如，在中空容器10的主體部的截面形狀為橢圓形狀的情況下，穿孔桿134的截面形狀也可以形成為大致橢圓形狀。具體地說，例如，如圖7的(a)所示，穿孔桿134也可以由截面形狀為大致橢圓形的圓筒狀的第一構件135A和截面形狀為大致正圓的棒狀的第二構件136A構成。

另外，例如，如圖7的(b)所示，穿孔桿134也可以構成為，將對側面進行倒角后(截面形狀為大致橢圓形)的棒狀的第二構件136B貫穿于截面形狀為大致正圓的圓筒狀的第一構件135B的內部。通過構成為上述那樣，從而將空氣的噴出流路限定于規定方向，因此，在中空容器10具有例如橢圓形狀等復雜的外觀形狀的情況下也能夠適當地進行賦形。另外，出于提高成型的自由度的目的，也可以使構成穿孔桿134的第一構件135和第二構件136各自能夠獨立地驅動。

本實施方式的制造裝置100是所謂的一級成型裝置，由注射成型部120注射成型的預成型件20在維持比較高的溫度的狀態下被輸送至中間成型部130。特別是，由于預成型件20的主體部23為實心，因此溫度下降較少。并且，在本實施方式中，基準孔24以到達溫度下降較少的主體部23的深度形成。因此，在中間成型部130中，能夠通過在不對預成型件20進行加熱的情況下將穿孔桿134插入于主體部23，來良好地形成空間部35。

當然，在中間成型部130中，也可以在將預成型件20配置在中間吹塑成型分型模具133內之前、或者在中間吹塑成型分型模具133內，根據需要將預成型件20加熱(調溫)至規定溫度。

另外，在制造裝置100為一級裝置的情況下，優選的是，基準孔24以到達主體部23的程度形成得較淺。其原因在于，這樣一來能夠抑制在預成型件20向中間成型部130輸送的期間內主體部23的溫度的下降。另一方面，在制造裝置100是所謂的兩級成型裝置的情況下，即，在注射成型出的預成型件20被暫時冷卻的情況下，優選將基準孔24形成得比較深。其原因在于，這樣一來容易進行對預成型件20的再加熱。需要說明的是，基準孔24的深度沒有特別地限定，只要在考慮脫模時預成型件20的變形(強度)等的前提下適當地確定即可。

之后，中間成型品30被輸送至最終吹塑成型部140，如圖8所示，配置在被加熱至規定溫度的最終吹塑成型模具141內。最終吹塑成型模具141具有保持中間成型品30的頸部32的頸模142以及能夠開閉的最終吹塑成型分型模具143。

并且，通過在該最終吹塑成型模具141內對中間成型品30進行吹塑成型，從而獲得作為最終成型品的中空容器10(參照圖2)。即，通過自頸部32(口部34)向配置在最終吹塑成型模具141內的中間成型品30的主體部33(空間部35)導入高壓空氣，從而主體部33延伸并按壓于最終吹塑成型分型模具143。其結果，成型出期望形狀的最終成型品即中空容器10(參照圖1、圖2)。需要說明的是，在最終吹塑成型部140中，出于防止中間成型品30的錯位、得到積極的縱軸方向的延伸等目的，也可以采用如下方式，即：將桿自頸部32插入于空間部35內，并在該狀態下對中間成型品30進行吹塑成型，從而形成中空容器10。

如以上說明那樣，采用本實施方式的中空容器的制造方法，由于以主體部23實質上為實心的方式形成預成型件20，因此，能夠在不對預成型件20進行冷卻的情況下在保持著頸部22的狀態下將主體部23自注射成型模具121脫模并向中間成型部130輸送。因此，無需在注射成型時規定預成型件20的內表面的注射芯模124的內部設置冷卻回路等，能夠使注射芯模124的直徑與以往相比形成得較細。并且，與注射芯模124的直徑變細相伴地，中空容器10的口部11也形成得極細。

即，采用本發明，對于口徑比較大的中空容器自不必說，即使對于口徑極小的細口的中空容器也能夠良好地進行成型。

另外，在本實施方式中，將中空容器10的底部14形成得厚度大于主體部13的壁厚。在成型上述那樣的形狀的中空容器10的情況下，預成型件20的底部和中間成型品30的底部也形成得厚度大于主體部的壁厚。如上所述，在本發明中，通過將穿孔桿134插入于預成型件20的主體部23，從而形成空間部35。因此，能夠比較容易地調整預成型件20的底部的壁厚。因此，即使是對于底部的壁厚大于主體部的壁厚的中空容器，也能夠高精度地形成。

如上所述，采用本發明的中空容器的制造方法，無論中空容器10的形狀如何，都能夠顯得好看且良好地形成中空容器10，例如，也能夠作為化妝品容器等來使用。

以上，針對本發明的一個實施方式進行了說明，當然，本發明不限定于上述的實施方式。本發明能夠在不脫離其主旨的范圍內適當地變更。

例如，在上述的實施方式中，針對在預成型件上形成有到達主體部的深度的基準孔的例子進行了說明，但該基準孔的深度沒有特別地限定。基準孔例如是為了對穿孔桿進行定位，那么即便設置得很淺也期望設置基準孔，但也不一定要設置基準孔。

另外，例如，在上述的實施方式中，通過從預成型件形成中間成型品并對中間成型品進行吹塑成型，從而成型出作為最終成型品的中空容器。然而，成型順序并不限定于上述順序。例如也可以是，注射成型預成型件，之后將穿孔桿插入于預成型件而形成空間部，將預成型件形成為中間成型品，之后，接著繼續對中間成型品進行吹塑成型，從而成型出作為最終成型品的中空容器。

例如，中空容器的制造裝置100的最終吹塑成型部140也可以兼用作中間成型部。具體地說，如圖9所示，中空容器的制造裝置100也可以由注射成型部120、兼用作中間成型部的最終吹塑成型部140、取出部150構成。即，制造裝置100也可以是例如日本特公平5－32211號公報公開那樣的3站式的構造。在該情況下，如圖10的(a)所示，由注射成型部120注射成型的預成型件20配置在最終吹塑成型部140的最終吹塑成型模具141內。然后，將最終吹塑成型模具141所具有的穿孔桿144自預成型件20的頸部22側插入于主體部23內，從而如圖10的(b)所示那樣形成規定深度的空間部35，將預成型件20形成為中間成型品30。再接著利用自穿孔桿144的頂端噴出的空氣，對中間成型品30進行吹塑成型。由此，獲得作為最終成型品的中空容器10(參照圖2)。另外，制造裝置100也可以構成為最終吹塑成型部140還具有取出部150。即，制造裝置100也可以是例如日本特許第2530398號公報公開那樣的2站式的構造。

另外，在上述的實施方式中，例示出底部的壁厚大于主體部的厚度的圓筒狀的中空容器10，但中空容器10的形狀沒有特別地限定。例如，中空容器的底部的壁厚也可以與主體部的厚度相同，中空容器也可以不是圓筒狀。

附圖標記說明

10中空容器、11口部、12頸部、13主體部、14底部、20預成型件、21螺紋槽、22頸部、23主體部、24基準孔、30中間成型品、32頸部、33主體部、34口部、35空間部、100制造裝置(成型裝置)、110注射裝置、120注射成型部、121注射成型模具、122頸模、123注射腔模、124注射芯模、125注射空間、126澆口、130中間成型部、131中間吹塑成型模具、132頸模、133中間吹塑成型分型模具、134穿孔桿、135第一構件、136第二構件、137流路空間、140最終吹塑成型部、141最終吹塑成型模具、142頸模、143最終吹塑成型分型模具、144穿孔桿、150取出部。