JP2003236923A - プリフォームの温調方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 二軸延伸ブロー成形時に薄肉となりやすい部
位に確実に肉厚を確保することができるプリフォームの
温調方法を提供する。 【解決手段】 射出成形されたプリフォーム１４を容器
に二軸延伸ブロー成形する前にプリフォーム１４を延伸
適温に温調するプリフォームの温調方法に関する。この
温調方法は、プリフォーム１４を内部に挿入して温調す
る温調ポット１２と、プリフォーム１４との軸方向相対
位置を変化させて温調ポット１２に対するプリフォーム
の挿入取り出しを行う工程と、温調ポット１２に取り付
けられた冷却エアノズル６４により、プリフォーム１４
の取り出しに合わせて、二軸延伸ブロー成形時に肉厚を
確保したいプリフォームの部位を局所的に冷却する工程
とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリフォームの温
調方法に関し、特に、プリフォームを局所的に冷却する
プリフォームの温調方法に関する。

【０００２】

【背景技術及び発明が解決しようとする課題】一般に、
合成樹脂製の容器として、二軸延伸ブロー成形によって
製造されたものが知られている。

【０００３】この二軸延伸ブロー成形では、例えば、射
出成形された有底筒状のプリフォームを延伸適温に温調
した後、容器の形状に二軸延伸ブロー成形するようにし
ている。

【０００４】この場合、温調時にプリフォームの軸方向
に温度分布を付与することで、最終的に成形される容器
の軸方向の肉厚分布を付与するようにしたものもある。

【０００５】しかし、このような容器の軸方向の肉厚分
布のみでは、十分でない場合が生じる。

【０００６】例えば、扁平容器や胴部断面ほぼ三角形等
の角形容器、あるいは、ネック部の中心軸と底部の中心
とが偏芯した容器などのように、ネック部の中心軸から
胴部までの距離が短い部分と長い部分を有する容器にあ
っては、ネック部の中心軸からの距離が長い部分が薄肉
となりやすく、かつ、肩部及びヒール部が薄肉となりや
すいため、特に、ネック部の中心から胴部までの距離の
長い部分の肩部と胴部の境界付近及びヒール部が最も薄
肉となる。

【０００７】本発明の目的は、二軸延伸ブロー成形時に
薄肉となりやすい部位に確実に肉厚を確保することがで
きるプリフォームの温調方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明のプリフォームの温調方法は、射出成形され
たプリフォームを、開口を含むネック部に続く肩部、胴
部、ヒール部及び底部を有する容器に二軸延伸ブロー成
形する前に前記プリフォームを延伸適温に加熱する工程
と、前記加熱されたプリフォームを局所的に冷却する工
程とを有し、前記胴部は前記ネック部の中心軸からの距
離が短い部分と長い部分を有し、前記プリフォームを局
所的に冷却する工程では、前記肩部と胴部の境界付近及
び前記ヒール部における前記ネック部の中心軸からの距
離が長い部分に相当する前記プリフォームの部分を局所
的に冷却することを特徴とする。

【０００９】本発明によれば、肩部と胴部の境界付近及
びヒール部におけるネック部の中心軸からの距離が長い
部分に相当するプリフォームの部分を局所的に冷却する
ことで、ネック部の中心軸から胴部までの距離が短い部
分と長い部分を有する容器であっても、その最も薄肉と
なりやすい部位の肉厚を確実に確保して、良好な品質の
容器を成形することができる。

【００１０】本発明の他のプリフォームの温調方法は、
射出成形されたプリフォームを容器に二軸延伸ブロー成
形する前に前記プリフォームを延伸適温に温調するプリ
フォームの温調方法において、温度コントロールされた
プリフォームの外形よりも大きなキャビティ面を有する
温調部材内に前記プリフォームを配置し、前記プリフォ
ーム内に圧縮エアを導入して前記プリフォーム外壁を前
記キャビティ面に接触させて所定時間温調する工程と、
前記温調工程後、前記プリフォーム内の圧縮エアを排気
し、前記プリフォームを温調部材から取り出す工程と、
前記温調部材からの前記プリフォームの取り出しにあわ
せて、前記温調部材に取り付けた冷却手段により二軸延
伸ブロー成形時に肉厚を確保したい前記プリフォームの
部位を局所的に冷却する工程と、を含むことを特徴とす
る。

【００１１】本発明によれば、温調部材によるプリフォ
ームの温調後、温調部材からのプリフォームの取り出し
にあわせて、温調部材に取り付けた冷却手段により二軸
延伸ブロー成形時に肉厚を確保したいプリフォームの部
位を局所的に冷却することで、最も薄肉となりやすい部
位を局所的に冷却して二軸延伸ブロー成形時にその部位
の肉厚を確実に確保して、良好な品質の成形品を得るこ
とができる。

【００１２】また、大型容器の成形などのように、プリ
フォームを予備ブローする必要がある場合に、温調ポッ
トを用いて確実に予備ブローを行うことができる。

【００１３】本発明においては、前記冷却手段は、前記
プリフォームの冷却部位に冷却エアを吹き付ける冷却エ
アノズルとすることができる。

【００１４】このような構成とすることにより、冷却エ
アノズルからの冷却エアによりプリフォームを冷却する
ことで、接触式の冷却手段の場合に比し、移動手段を用
いることなく冷却でき、簡単な構造で安価なものとする
ことができる。

【００１５】この場合、前記温調部材に温調ポットを用
い、前記温調ポットによるプリフォームの温調時、前記
プリフォーム内にブローエアを供給して前記プリフォー
ムを予備ブローし、この予備ブローしたプリフォームに
対して前記冷却エアノズルによる局所冷却を行うように
することができる。

【００１６】このような構成とすることにより、大型容
器の成形などのように、プリフォームを予備ブローする
必要がある場合に、温調ポットを用いて予備ブローを行
い、この予備ブローしたプリフォームに対して冷却エア
ノズルによる局所冷却を行うことで、大型の容器の製造
に対しても容易に対応することができる。

【００１７】本発明においては、前記容器は、開口を含
むネック部に続く肩部、胴部、ヒール部及び底部を有
し、前記胴部は前記ネック部の中心軸からの距離が短い
部分と長い部分を有し、前記局所的に冷却する工程で
は、前記肩部と胴部の境界付近及び前記ヒール部におけ
る前記ネック部の中心軸からの距離が長い部分に相当す
る前記プリフォームの部分を局所的に冷却するすること
ができる。

【００１８】このような構成とすることにより、ネック
部の中心軸から胴部までの距離が短い部分と長い部分を
有する容器であっても、最も薄肉となりやすい部位を局
所的に冷却して、その部位の肉厚を確実に確保すること
ができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。

【００２０】図１は、本発明の一実施の形態に係るプリ
フォームの温調装置を示す断面図、図２は、この温調装
置を用いて温調した後、二軸延伸ブロー成形された容器
の正面図、図３は、図２の容器の平面図、そして、図４
は、図１のプリフォームの温調装置の平面図である。

【００２１】図１において、このプリフォームの温調装
置１０は、温調部材としての温調ポット１２内でプリフ
ォーム１４を加熱、温調するようにしている。

【００２２】プリフォーム１４は、この温調工程の前工
程である射出成形工程にて射出成形される。

【００２３】このプリフォーム１４は、開口端部のネッ
ク部１６と、そのネック部１６より下方に筒状に延びる
胴部１８と、胴部１８の一端に閉鎖して設けられた底部
２０とから構成され、例えば、ポリエチレンテレフタレ
ート（ＰＥＴ）にて成形されている。

【００２４】射出成形されたプリフォーム１４は、割型
からなるネック型２２によってネック部１６を保持され
た状態にて搬送されて、この温調装置１０に移行され、
加熱、温調された後、次工程のブロー成形工程にて最終
形状の容器に二軸延伸ブロー成形されるようになってい
る。

【００２５】なお、ネック型２２は、図示せぬ搬送用の
回転板に取り付けられた分割板からなるネック型支持板
６２に支持されている。

【００２６】図１では、一方のネック型及びネック型支
持板の図示を省略している。

【００２７】二軸延伸ブロー成形された容器は、図２及
び図３に示すような形状となっている。

【００２８】この容器２４は、容量が５ガロン程度の大
型のもので、開口端側のネック部１６と、このネック部
１６から下方に拡径して連なる肩部２６と、この肩部２
６の下方に連なる胴部２８と、この胴部２８に連なるヒ
ール部３０と、このヒール部３０に連なる底部３２とを
有するものとされている。

【００２９】また、この容器２４は、図３に示すよう
に、胴部１８がほぼ三角形状に形成され、ネック部１６
の中心軸Ｃとほぼ三角形の各辺の中間部とを結ぶ距離Ａ
の短い部分と、ネック部１６の中心軸Ｃとほぼ三角形の
各コーナー部３４とを結ぶ距離Ｂの長い部分とを有する
状態となっている。

【００３０】このような容器２４は、距離Ｂの長い部分
が薄肉となりやすい。

【００３１】また、肩部２６とヒール部３０が肉薄にな
る傾向にある。

【００３２】そのため、特に、肩部２６と胴部２８との
境界付近及びヒール部３０のコーナー部３４は、プリフ
ォーム１４から最も遠い位置にあるため、肉厚不足にな
りやすい。

【００３３】また、胴部２８の１つのコーナー部３４に
は、容器２４の内方に向かって凹む取手取付凹部３６が
形成され、この取手取付凹部３６に容器２４の軸方向に
沿って取手３８をインサート成形により一体化してい
る。

【００３４】この取手３８の取付部分は、取手３８の脱
落を防止するため、十分な肉厚を確保する必要がある。

【００３５】このため、温調装置１０による温調工程
で、容器２４の成形に適した状態に温調を行うようにし
ている。

【００３６】まず、温調ポット１２は、軸方向に分割さ
れた第１〜第４の温調ブロック４０ａ〜４０ｄを有し、
これら第１〜第４の温調ブロック４０ａ〜４０ｄを駆動
手段としての図示せぬエアシリンダにてネック型２２に
対し昇降可能にしている。

【００３７】そして、これら第１〜第４の各温調ブロッ
ク４０ａ〜４０ｄをそれぞれ個別に温度制御するように
している。

【００３８】すなわち、各第１〜第４の温調ブロック４
０ａ〜４０ｄには、それぞれ温調流体路４２ａ〜４２ｄ
が独立して設けられ、各温調流体路４２ａ〜４２ｄに個
別に温調流体を供給するようにしている。

【００３９】例えば、最上段の第１の温調ブロック４０
ａでは６３℃、第２段目の第２の温調ブロック４０ｂで
は５３℃、第３段目の第３の温調ブロック４０ｃでは５
１℃、そして、最下段の第４の温調ブロック４０ｄでは
８７℃に加熱されるようになっている。

【００４０】これによって、容器２４の肩部２６とヒー
ル部３０に相当する第２及び第３の温調ブロック４０ｂ
及び４０ｃの温度を低くして、容器２４の肩部２６とヒ
ール部３０の肉厚を確保するようにしている。

【００４１】また、第１〜第４の温調ブロック４０ａ〜
４０ｄの内面は、予備ブロー用のキャビティ面４４とさ
れている。

【００４２】そして、温調時にネック型２２内に挿入さ
れる予備ブローコア型４６からプリフォーム１４内にブ
ローエアを供給してプリフォーム１４の表面をキャビテ
ィ面４４に密着させることで、プリフォーム１４を、図
４に示すように、ほぼ三角形状に予備ブロー成形し、次
工程のブロー成形を容易にしている。

【００４３】本実施の形態の温調ポット１２のキャビテ
ィは、プリフォーム１４中心からの距離の比（予備ブロ
ー後のプリフォーム／予備ブロー前のプリフォーム）
が、三角形の頂点付近で１．６倍、三角形の辺で１．３
倍程度に設定されている。

【００４４】さらに、この温調時に、予備ブローコア型
４６に取り付けられたコアピン４９が、プリフォーム１
４内に挿入されるようになっている。

【００４５】そして、このコアピン４９に形成した冷却
エア孔４８よりプリフォーム１４の取手３８取付け対応
位置に冷却エアを吹き付けて冷却することで、容器２４
の取手３８取付部の肉厚を確保し、容器２４の胴部２８
からの取手３８の脱落を防止し得るようにしている。

【００４６】なお、予備ブロー時のエアを逃がすため
に、第４の温調ブロック４０ｄにエアベント５０ｂを形
成している。

【００４７】また、温調終了後、エアシリンダによりネ
ック型２２に対し温調ポット１２を下降させてプリフォ
ーム１４を温調ポット１２から取り出す必要がある。

【００４８】そのため、第１の温調ブロック４０ａを、
図４に示すように、割型としている。

【００４９】図１において、第１の温調ブロックの一方
の割型の図示を省略している。

【００５０】この割型からなる第１の温調ブロック４０
ａは、それぞれ可動板５２に取り付けられ、この可動板
５２同士が長孔プレート５４の長孔（図示せず）を介し
て連結されている。

【００５１】また、一方の可動板５２には、一対の駆動
用のエアシリンダ５６が取り付けられ、そのピストンロ
ッドが他方の可動板５２に連結されている。

【００５２】そして、エアシリンダ５６の駆動により第
１の温調ブロック４０ａを開閉し得るようにすること
で、プリフォーム１４の取り出しを可能にしている。

【００５３】なお、長孔プレート５４は、載置プレート
５８上に設けられた固定部材６０に固定され、長孔によ
って第１の温調ブロック４０の開閉ストロークが設定さ
れている。

【００５４】また、固定部材６０上には、ネック型支持
板６２の下面に当接して温調ポットの上限位置を規制す
る上限ストッパ６３が設けられている。

【００５５】そして、第１の温調ブロック４０ａのプリ
フォーム挿入側端部にプリフォーム１４の周方向にわた
って複数の冷却エアノズル６４を配設している。

【００５６】具体的には、容器２４のコーナー部３４と
対応するプリフォーム１４の３ヶ所の位置に向けて３つ
の冷却エアノズル６４が配設されている。

【００５７】これら冷却エアノズル６４は、取付部材６
６ａ、６６ｂを介して固定部材６０に取り付けられた状
態となっている。

【００５８】この冷却エアノズル６４からのエアの吹き
出しは、タイマーによって制御されるようになってい
る。

【００５９】すなわち、予備ブロー及び温調終了後に、
温調ポット１２を図示せぬエアシリンダにより所定速度
で下降させてプリフォームを温調ポット１２内から取り
出す際に、その温調ポット１２の移動途中で、一体に下
降する冷却エアノズル６４が容器２４の肩部２６と胴部
２８との境界付近及びヒール部３０に相当するプリフォ
ーム１４の部位６８ａ、６８ｂを通過する時間にあわせ
て冷却エアを吹き付けるようにしている。

【００６０】これによって、ブロー成形時に最も薄肉と
なりやすい部分を冷却してその部分の肉厚を確保するこ
とができる。

【００６１】次に、このようなプリフォームの温調装置
１０を用いたプリフォームの温調方法について説明す
る。

【００６２】まず、射出成形されプリフォーム１４がネ
ック型２２に保持された状態で、温調工程に搬送されて
きた状態で、温調ポットの第１の温調ブロック４０ａを
閉じた状態で待機している温調ポット１２をエアシリン
ダにより上昇させ、第１の温調ブロック４０ａとネック
型２２とを閉じる。

【００６３】このとき温調ポット１２の上端に設けられ
た上限ストッパ６３によって温調ポット１２の上限位置
が規制される。

【００６４】次いで、予備ブローコア型４６及びコアピ
ン４９を下降させてネック型２２と型締めするととも
に、コアピン４８をプリフォーム１４内に挿入する。

【００６５】次いで、予備ブローコア型４６からプリフ
ォーム１４内にブローエアを供給して予備ブローを行
い、プリフォームの表面を温調ポット１２のキャビティ
面４４に密着させ、プリフォーム１４の胴部形状をほぼ
三角形状に形成するとともに、第１〜第４の温調ブロッ
ク４０ａ〜４０ｄによってプリフォーム１４を軸方向で
温度分布を持たせた状態で温調を行う。

【００６６】この状態で、コアピン４９の冷却エア孔４
８から冷却エアをプリフォーム１４の内面に向けて吹き
出し、取手３８の取付部に相当する部分を冷却する。

【００６７】次に、所定時間経過後、予備ブローコア型
４６及びコアピン４９を上昇させてネック型２２により
プリフォーム１４を搬送可能な状態とする。

【００６８】そして、エアシリンダ５６を駆動させて第
１の温調ブロック４０ａを開き、温調ポット１２をエア
シリンダにより所定の速度で下降させる。

【００６９】この温調ポット１２の下降途中において、
プリフォーム１４の肩部２６と胴部２８の境界付近及び
ヒール部３０に相当する部分を通過する時間に、冷却エ
アノズル６４から冷却エアをプリフォーム１４の表面に
吹き付けて冷却を行う。

【００７０】そして、プリフォーム１４が温調ポット１
２から完全に取り出された状態でネック型２２に保持さ
れたプリフォームをブロー成形工程へと搬送する。

【００７１】本発明は、前記実施の形態に限定されるも
のではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の形態
に変形可能である。

【００７２】例えば、前記実施の形態では、プリフォー
ムを射出成形工程で射出成形した状態で、プリフォーム
をネック型で保持し温調工程及びブロー成形工程へと搬
送する場合について説明したが、予め射出成形されたプ
リフォームを搬送部材にて倒立状態で保持して加熱工程
を経て加熱し、その後ブロー成形工程に至る前に所定位
置に配設した冷却手段にて冷却するようにすることも可
能である。

【００７３】この場合、加熱工程では、温調ポットを下
降させてプリフォームを温調ポット内に挿入することで
温調を行うようにすることもできる。

【００７４】また、前記実施の形態では、温調ポットを
用いて温調時に予備ブローを行う場合について説明した
が、この例に限らず、成形する容器の大きさ等の成形条
件によっては、予備ブロー工程を省略することも可能で
ある。

【００７５】この場合、温調ポットを用いることなく、
単に筒状の温調部材を用いて温調することが可能であ
る。

【００７６】さらに、前記実施の形態では、冷却手段と
して、非接触式の冷却エアノズルを用いているが、この
例に限らず、駆動手段を用いて進退動可能な冷却ブロッ
ク等の接触式の冷却手段を用いることも可能である。

【００７７】また、前記実施の形態では、胴部の形状が
横断面ほぼ三角形の容器を成形する場合について説明し
たが、この例に限らず、扁平の容器や四角形等の角形容
器、あるいは、ネック部の中心軸と底部の中心とが偏芯
した容器などのように、ネック部の中心軸から胴部まで
の距離が短い部分と長い部分を有する容器にも適用する
ことが可能である。

【００７８】さらに、前記実施の形態では、温調ポット
をエアシリンダで昇降させ、温調ポットの移動途中で冷
却ノズルにてプリフォームを冷却するようにしている
が、ステップモータを用いて温調ポットを昇降させ停止
状態で冷却するようにすることも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係るプリフォームの温
調装置を示す断面図である。

【図２】図１の温調装置を用いて温調した後、二軸延伸
ブロー成形された容器の正面図である。

【図３】図２の容器の平面図である。

【図４】図１のプリフォームの温調装置の平面図であ
る。

【符号の説明】 １０ 温調装置 １２ 温調ポット １４ プリフォーム １６ ネック部 ２４ 容器 ２６ 肩部 ２８ 胴部 ３０ ヒール部 ４４ キャビティ面 ６４ 冷却エアノズル

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 射出成形されたプリフォームを、開口を
   含むネック部に続く肩部、胴部、ヒール部及び底部を有
   する容器に二軸延伸ブロー成形する前に前記プリフォー
   ムを延伸適温に加熱する工程と、 前記加熱されたプリフォームを局所的に冷却する工程と
   を有し、 前記胴部は前記ネック部の中心軸からの距離が短い部分
   と長い部分を有し、 前記プリフォームを局所的に冷却する工程では、前記肩
   部と胴部の境界付近及び前記ヒール部における前記ネッ
   ク部の中心軸からの距離が長い部分に相当する前記プリ
   フォームの部分を局所的に冷却することを特徴とするプ
   リフォームの温調方法。
2. 【請求項２】 射出成形されたプリフォームを容器に二
   軸延伸ブロー成形する前に前記プリフォームを延伸適温
   に温調するプリフォームの温調方法において、 温度コントロールされたプリフォームの外形よりも大き
   なキャビティ面を有する温調部材内に前記プリフォーム
   を配置し、前記プリフォーム内に圧縮エアを導入して前
   記プリフォーム外壁を前記キャビティ面に接触させて所
   定時間温調する工程と、 前記温調工程後、前記プリフォーム内の圧縮エアを排気
   し、前記プリフォームを温調部材から取り出す工程と、 前記温調部材からの前記プリフォームの取り出しにあわ
   せて、前記温調部材に取り付けた冷却手段により二軸延
   伸ブロー成形時に肉厚を確保したい前記プリフォームの
   部位を局所的に冷却する工程と、 を含むことを特徴とするプリフォームの温調方法。
3. 【請求項３】 請求項２において、 前記冷却手段は、前記プリフォームの冷却部位に冷却エ
   アを吹き付ける冷却エアノズルとされていることを特徴
   とするプリフォームの温調方法。
4. 【請求項４】 請求項３において、 前記温調部材に温調ポットを用い、 前記温調ポットによるプリフォームの温調時、前記プリ
   フォーム内にブローエアを供給して前記プリフォームを
   予備ブローし、 この予備ブローしたプリフォームに対して前記冷却エア
   ノズルによる局所冷却を行うことを特徴とするプリフォ
   ームの温調方法。
5. 【請求項５】 請求項２〜４のいずれかにおいて、 前記容器は、開口を含むネック部に続く肩部、胴部、ヒ
   ール部及び底部を有し、 前記胴部は前記ネック部の中心軸からの距離が短い部分
   と長い部分を有し、 前記局所的に冷却する工程では、前記肩部と胴部の境界
   付近及び前記ヒール部における前記ネック部の中心軸か
   らの距離が長い部分に相当する前記プリフォームの部分
   を局所的に冷却することを特徴とするプリフォームの温
   調方法。