JP2013539725A - 流体または液圧ブロー成形のための伸長ロッドシステム - Google Patents

Abstract

予備的形成品からプラスチック容器を形成するための鋳型デバイスおよび方法。鋳型デバイスは、鋳型穴を規定する鋳型と、上記予備的形成品の内部部分と係合して伸長始動領域を規定する伸長始動ロッドシステムと、中央に配置され、加圧流体を注入するために上記予備的形成品内に位置可能な圧力源とを備える。

Description

発明の詳細な説明

〔関連出願に対する相互参照〕
本出願は、米国実用出願第１３／２６７，９７９号（２０１１年１０月７日出願）の優先権、および、米国仮出願第６１／３９３，４１１号（２０１０年１０月１５日出願）の利益を主張する。上記出願の開示の全体が、参考として本明細書にて援用される。

〔技術分野〕
本開示は、概して、固体または液体の物品のような物品を保有するための容器の形成に関する。特に本開示は、汚染を最小化し、かつ、所望の方向に予備的形成品を維持する芯合わせデバイスであって、プラスチック容器をブロー形成する形成デバイスと共に使用する芯合わせデバイス（centering device）に関する。

〔背景技術〕
本節は、本開示に係る背景情報を提供するものであり、必ずしも先行技術であるとは限らない。

環境などへの懸念の結果、現在、プラスチック容器、特に、ポリエステル、より詳しくは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）容器が、以前はガラス容器に入れられ供給されていた多数の物品を包装するために、これまで以上に使用されている。製造業者および充填業者、並びに消費者は、ＰＥＴ容器が軽量、安価、再利用可能であり、大量に生産可能であることを認識している。

ブロー成形プラスチック容器は、多数の物品を包装することにおいて、一般的になった。ＰＥＴは結晶化可能なポリマーである。これは、ＰＥＴが非結晶性の形態または半結晶性の形態において利用することができることを意味する。物質の品質を維持するＰＥＴ容器の能力は、ＰＥＴ容器の「結晶度」としても知られている、ＰＥＴ容器の結晶形態の割合に関係している。下記の数式は、体積分率としての結晶度の割合を定義する：

ここで、ρはＰＥＴ物質の密度であり、ρ_ａは純粋な非結晶性ＰＥＴ物質の密度である（1.333 g/cc）。ρ_ｃは純粋な結晶性ＰＥＴ物質の密度である（1.455 g/cc）。

容器製造業者は、機械的処理および熱処理を用いて、容器のＰＥＴポリマーの結晶度を増加させる。機械的処理は、緊張硬化を実現するために、非結晶性物質の方向を揃える工程を含む。この処理は、一般的に、射出形成されたＰＥＴ予備的形成品を長軸に沿って引き伸ばす工程と、ＰＥＴ予備的形成品を横軸または放射軸に沿って膨張させて、ＰＥＴ容器を形成する工程とを含む。上記の組合せは、製造業者が上記容器における分子構造の二軸配向として定義するものを促進する。ＰＥＴ容器の製造業者は、現在、機械的処理を用いて、容器の側壁において約２０％の結晶度を有するＰＥＴ容器を製造する。

しかしながら、いくつかの従来技術の形態では、機械的処理において、予備的形成品は損傷し得る、または不衛生になり得る。つまり、いくつかの形態では、予備的形成品は伸長工程において機械的なデバイスにより調整不良になり、その結果として、鋳型穴に対して未熟な接触、および／または、他の機械的なデバイスとの接触を引き起こすことがわかる。それゆえ、この調整不良は、欠陥および廃品を引き起こす。

いくつかのケースにおいて、物質（非結晶性または半結晶性のどちらも）を加熱する工程を含む熱処理は、結晶の成長を促進するために使用される。非結晶物質に関して、ＰＥＴ物質に対して熱処理することにより、光の透過に干渉する球顆状形態（spheruliticmorphology）となる。換言すれば、生じた結晶物質は不透明であり、それゆえ、一般的に望ましくない。しかし、機械的処理の後に用いられることによって、熱処理は、容器の二軸分子配向を有する部分に、より高い結晶度および優れた透明さを生じさせる。配向ＰＥＴ容器の上記熱処理は、加熱硬化として公知であり、典型的には、約２５０°Ｆ〜３５０°Ｆ（約１２１℃〜１７７℃）に加熱された鋳型に対してＰＥＴ予備的形成品をブロー形成することと、上記加熱された鋳型にブローされた容器を約２〜５秒間保持することと、を含む。ＰＥＴのジュースボトルは約１８５°Ｆ（８５℃）で高温充填されなくてはならず、該ＰＥＴのジュースボトルの製造業者は、現在、加熱硬化を用いて、全体にわたり約25％〜35％の範囲の結晶度を有するＰＥＴボトルを製造する。

〔概要〕
本節は、本開示の一般的概要を提供するものであり、全ての範囲または全ての特徴の包括的な開示ではない。

本開示の原理に従って、予備的形成品からプラスチック容器を形成することに関する鋳型デバイスおよび方法が提供される。上記鋳型デバイスは、鋳型穴を規定する鋳型と、伸長始動領域（a stretch initiation area）を規定し、予備的形成品の内側部分と結合する伸長始動ロッドシステム（a stretch initiation rod system）と、予備的形成品内に配置可能な、加圧流体を導入する中央に配置された圧力源と、を含む。

本明細書において提供される記載から、より広い範囲に適用可能であることが明確となるであろう。本概要における上記記載および具体例は、例示のみを目的として意図しており、本開示の範囲を限定することを意図してはいない。

〔図面の簡単な説明〕
本明細書において記載されている図面は、特定の実施形態のみの例示を目的とするものであり、全ての可能な実施を例示することを目的とするものではなく、本開示の範囲を制限することは意図されていない。

図１Ａ−１Ｃは、形成工程中において予備的形成品を誘導する従来の中央ロッドを示す、一連の概略側面図を示す（縮尺は一定ではない）。

図１Ｄは、中央ロッドがずれた状態（slipped condition）の概略側面図を示す。

図２Ａ−２Ｄは、本教示の原理に基づく複数の位置決め特徴物（locating features）を示している。

図３Ａ−３Ｂは、流体の上部開口を作るために、容器から取り出した伸長始動ロッドを示す。

図４Ａ−４Ｂは、流体圧力上昇（a fluid pressure spike）を生じさせる、容器に挿入した伸長始動ロッドを示す。

図５Ａは、本教示に基づく中央ロッドを有する鋳型デバイスを示す。

図５Ｂは、本教示に基づく中央ロッドと結合する芯合わせ特徴物（a centering feature）を有する鋳型デバイスを示す。

各図を通じて、対応する参照番号は対応する部分を示す。

〔詳細な説明〕
添付の図面を参照しつつ、実施例をより完全に説明していく。本開示を完全にし、本開示がその範囲を当業者に対して完全に伝えるために、実施例を提供する。本開示の実施形態の完全な理解を提供するため、具体的な構成要素、デバイス、および方法の例のような、多くの具体的詳細を示す。具体的詳細が採用されることは必ずしも必要ではなく、実施例は多くの異なる形態において実施可能であり、具体的詳細および実施例はいずれも、本開示の範囲を制限するように解釈されるべきではないことは、当業者にとって明らかであろう。

本明細書にて使用される用語は、特定の実施例のみを記載することを目的としており、限定することを意図するものではない。本明細書にて使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈が明らかにそうでないことを示していないかぎり、複数形を含むことを意図してもよい。「備える（comprises）」、「備えていること（comprising）」、「含んでいること（including）」、および「有すること（having）」の用語は、包括的（inclusive）であり、したがって、所定の特徴、完全体（integer）、ステップ、動作、要素、および／または構成要素の、存在を明示する。しかし、１以上の他の特徴、完全体、ステップ、動作、要素、構成要素、および／または、それらの集合の、存在または付加を排除しない。本明細書にて記載される、方法のステップ、処理、および動作は、特に実行の順を明確化されない限り、記載または例示された特定の順によって必ず実行されることが必要である、と解釈されるべきではない。さらに、付加的ステップまたは代替ステップが使用されてもよいことも理解されるであろう。

要素または層が、別の要素または層「の上にある（on）」、「と係合する（engaged to）」、「と接合する（connected to）」、または「と連結する（coupled to）」ような状態として言及された場合、別の要素または層「の直接上にある」、「と直接係合する」、「と直接接合する」、または「と直接連結する」ような状態であってもよいし、間接的な要素または間接的な層が存在していてもよい。対照的に、要素が別の要素または層「の直接上にある」、「と直接係合する」、「と直接接合する」、または「と直接連結する」ような状態として言及された場合、間接的な要素または間接的な層は存在しなくてもよいだろう。要素間の関係を説明するために使用される他の用語も、同様に解釈されるべきである（例えば、「の間にある」に対する「の直接の間にある」、「近傍する」に対する「直接に近傍する」等）。本明細書において、「および／または」という用語は、連結されて列挙された項目の１つ、またはそれ以上の、いずれか、および全ての組合せを含む。

本明細書にて第１、第２、第３等の用語は、種々の要素、構成要素、領域、層、および／または、区画を説明するために使われてもよく、これらの要素、構成要素、領域、層、および／または、区画は、それらの用語によって限定されるべきではない。これらの用語は、或る要素、構成要素、領域、層、または区画と、他の領域、層、または区画とを区別するためだけに使用されてもよい。本明細書において使用される場合、文脈によって明白に示されるのでないかぎり、「第１」、「第２」、および他の数値的用語のような用語は、連続性（sequence）または順序（order）を含意するものではない。よって、実施例の教示から外れることなく、下記の第１の要素、構成要素、領域、層、または区画は、第２の要素、構成要素、領域、層、または区画と名付けられ得る。

「内側（inner）」、「外側（outer）」、「直下（beneath）」、「下方（below）」、「より下の（lower）」、「上方（above）」、「より上の（upper）」等のような空間的な関係を示す用語は、本明細書にて、図面に例示されているような或る要素または特徴の、別の要素または特徴に対する関係を説明するための記載を簡略化するのに使用してもよい。空間的な関係を示す用語は、図面に描写されている方向に加え、使用時または動作時におけるデバイスの異なる方向を含むことを意図してもよい。例えば、図面におけるデバイスの向きを変えた場合、他の要素または特徴の「下方（below）にある」、または「直下（beneath）にある」ものとして記載される要素は、他の要素または特徴の「上方（above）」の方向となる。したがって、例示的な用語「下方（below）」は、上方および下方の両方の方向を含み得る。上記デバイスを他の方向に向かせてもよく（９０°回転させる、または他の方向に回転させる）、本明細書にて使用される空間的な関係を示す記載は、それに応じて解釈される。

本教示は、成形工程中に予備的形成品容器を係合させるための動作が可能な芯合わせデバイスと、上記予備的形成品容器上に伸長始動領域を作るための動作可能な伸長始動デバイスとを有する伸長ブロー成形機を提供する。成形機と異なる伸長始動デバイスは、予備的形成品の伸長を始めるために使用されてもよいし、予備的形成品を促進させて芯合わせデバイスと係合させてもよい。従来の成形機と異なる本教示の芯合わせデバイスは、予め定められた方向に予備的形成品を維持するための改良された制御を与え、予備的形成品と伸長ロッドとの接触を最小にする。その結果として、完成した容器に汚染が生じ得る。

本明細書により詳細を述べるように、本教示に関連して記載される容器の形状は、数ある変形例の任意の１つであり得る。非限定的な例示により、本開示の容器は、飲料、食物、または他の高温充填物（hot-fill type materials）のような、多数の物品のうちの任意の１つを保持するために構成され得る。

上記芯合わせデバイスの大きさおよび正確な形状は、形成される容器の大きさおよび形状に依存することが、正しく認識されるべきである。したがって、本記載の設計において変形例が存在し得ることが、認識されるべきである。

本教示は一体型プラスチック容器の形成に関する。一般に、これらの容器は、形成後に、口部（finish）を形成する円筒形状の側壁を有する上部部分を含む本体を規定する。肩部は上記口部と一体的に形成され、上記口部から下方に伸びている。上記肩部は、上記口部と側壁部との間の移行部に同化し、該移行部をもたらす。上記側壁部は、上記肩部から、基底を有する基底部に向かって下方に伸びる。いくつかの実施形態において、上記移行部の上部は、上記肩部と上記側壁部との間の移行において規定されてもよい。いくつかの実施形態において、上記移行部の下部は、上記基底部と上記側壁部との間の移行において規定されてもよい。

例示的な容器は首部を有してもよい。上記首部は、極端に低い高さであってもよく、つまり、上記口部からの短い延伸となってもよい。また、上記首部は、延伸された高さであってもよく、つまり、上記口部と上記肩部との間に延伸していてもよい。上記上部部分は、開口部を規定し得る。上記容器は、飲料用容器および食物用容器として示されるが、例えば、側壁および開口部といった種々の形状を有する容器が、本教示の原理に従って作成され得ることが、正しく認識されるべきである。

プラスチック容器の口部は、ネジ山を有するネジ山領域、下部密封隆起、および補助リングを含んでもよい。ネジ山領域は、同様のネジ山の封止具またはキャップ（図示せず）の取り付けのための手段を提供する。代案には、プラスチック容器の口部に係合する他の好適なデバイスが含まれてもよい。上記デバイスは、例えば、圧着型（press-fit）キャップ、またはスナップ嵌め（snap-fit）キャップである。よって、上記封止具またはキャップ（図示しない）は上記口部と係合し、望ましくはプラスチック容器の密封シールを提供する。上記封止具またはキャップ（図示しない）は、望ましくは、封止具産業において通常であり、その後の熱処理に好適である、プラスチック材料製または金属材料製であることが好ましい。

上記容器は、本教示の原理に従って形成され得る。容器の予備的形成品の変形は、補助リングを含む。上記補助リングは、製造の種々の段階を通して、または上記製造の種々の段階において、上記予備的形成品を運ぶために、または上記予備的形成品を方向付けするために、使用されてもよい。例えば、上記予備的形成品は、上記の補助リングによって運ばれてもよく、上記補助リングは、鋳型穴への上記予備的形成品の配置を補助するために使用されてもよいし、または、上記補助リングは、一度成形された中間容器を運ぶために使用されてもよい。最初に、上記鋳型穴の上端部において上記補助リングが捕捉されるように、上記予備的形成品を鋳型穴内に配置してもよい。

一般的に、図５Ａおよび５Ｂに示すように、鋳型３００は、ブローされた容器の所望の外部輪郭に対応する内部表面３０４を有する鋳型穴３０２を備える。より詳細には、本教示に基づく鋳型穴は、本体形成領域、付加的なモイル形成領域（moil forming region）、および、付加的な開口形成領域を規定する。いくつかの実施形態において、以下に中間容器と称する、結果として生じた構造が形成されると、モイル形成領域によって生成された、あらゆるモイルは、切断され廃棄されてもよい。モイル形成領域、および／または、開口形成領域の使用は、全ての形成方法、すなわち、本教示の全ての実施形態において、必須ではないことが正しく認識されるべきである。

或る例において、機械は、約１９０°Ｆ〜２５０°Ｆ（約８８℃〜１２１℃）に加熱された上記予備的形成品を、上記鋳型穴内に配置する。上記鋳型穴は、約２５０°Ｆ〜３５０°Ｆ（約１２１℃〜１７７℃）に加熱されてもよい。内部延伸ロッド装置は、上記鋳型穴内で加熱された予備的形成品を、およそ以下の長さに引き伸ばし、または、延伸する。すなわち、一般的に上記中間容器の中央長軸に対応する軸方向に上記ポリエステル物質を分子的に配向することにより得られる上記中間容器の長さに、上記予備成型品を引き延ばし、または延伸する。上記伸長ロッドが上記予備的形成品を延伸する間、３００ＰＳＩから６００ＰＳＩ（2.07MPaから4.14MPa）の間の圧力を有する流体であって、中央に配置された圧力源からの流体が、軸方向に上記予備的形成品を延伸すること、および、上記予備的形成品を円周方向または輪方向に膨脹させること、を支援する。これによって、実質的に、上記ポリエステル物質を上記鋳型穴の形と同じにし、さらに、上記ポリエステル物質を、上記軸方向に対し一般に垂直の方向に、分子的に配向させる。したがって、多くの上記中間容器において、ポリエステル物質の２軸分子配向を確立する。上記鋳型穴から上記中間容器を取り出す前の、およそ２秒から５秒の間、加圧された流体は、上記鋳型穴に対して、大部分の２軸分子配向のポリエステル物質を保持する。この工程は、加熱硬化として知られており、高熱で製品を充填するのに好適な耐熱容器を生じる。

図１Ａ−４Ｂを特に参照すると、伸長ブロー成型システムは、内部特徴物または予備的形成品１１２の表面と係合する中央内部伸長始動ロッドシステム２０、および／または、予備的形成品１１２の外部特徴物１１０（または他の部分）と係合する中央外部ロッドシステム１００を使用してもよい。本教示の原理に基づいて、中央内部伸長始動ロッドシステム２０および中央外部ロッドシステム１００を、単独でまたは組み合わせて使用してもよいことが正しく認識されるべきである。さらに、中央内部伸長始動ロッドシステム２０および中央外部ロッドシステム１００は、独立して、および／または、同時に使用されてもよい。

図１Ａ，３Ａ，３Ｂ，４Ａおよび４Ｂを特に参照すると、いくつかの実施形態では、伸長始動ロッドシステム２０は、予備的形成品１１２に対して高くしたり、低くしたりして、機械的に切迫する力を予備的形成品１１２の内部表面に対して与えてもよい。伸長始動ロッドシステム２０は、先端２４を有するロッド部材２２と、延伸シャフト２６と、延伸シャフト２６と結合し、収縮位置（図３Ｂおよび４Ａ参照）と伸長位置（図１Ａ、３Ａおよび４Ｂ参照）との間で先端２４を動かす駆動システム２８とを備えていてもよい。駆動システム２８は、ロッド部材２２の運動を生成するために、空気式の駆動システム、サーボ機構の駆動システム、または、他の公知のシステムを備えていてもよい。いくつかの実施形態では、駆動システム２８は、位置情報を提供する、サーボ機構または確実な停止機構（positive stop）を含む。さらに、いくつかの実施形態では、駆動システム２８は、リアルタイム制御を与えるために、ロッド部材２２の位置および／または駆動速度をリアルタイムでトラッキングするために使用されてもよい。さらに、ロッド部材２２が半円形の先端を伴う円筒形として記述および図示されているが、これに限定しないが、円錐形、非定形、先細、針、平板などを含む他の形状および先端が想像されること、すなわち、所定の容量を規定するために変化してもよいことが正しく認識されるべきである。

しかしながら、伸長始動ロッドシステム２０がブロー成型システムの代表的な中央ロッドと分離されていてもよいし、結合されていてもよいことに注意すべきである。つまり、伸長始動ロッドシステム２０は、中央ロッドと別々に形成されてもよいし、一体として形成されてもよい。しかしながら、伸長始動ロッドシステム２０は、先端２４を使用して、予備的形成品１１２と係合、もしくはその他の方法で接触し、伸長始動領域、および／または、前伸長（prestretch）を規定する。非限定の例により、約４０ｍｍの前伸長が有益であることがわかったが、他の前伸長の長さ、例えば、図１Ａの距離Ｘが適切であってもよい。これは、成型の間中、従来の成型システムに共通の予測できない伸長反応より、知られた伸長反応および物質分布を保証する。この物質分布は、予め定められた設計基準のための非定型の分布を含んでいてよい。

図１Ａ−１Ｄを参照すると、中央外部ロッドシステム１００は、理想的には、図１Ａ−１Ｃに示すように、伸長ブロー形成処理の間中、予め定めた方向に予備的形成品１１２を維持するために使用されてもよい。中央内部伸長始動ロッド２０は、理想的には、形成処理を始めるために使用されてもよい。このように、予備的形成品１１２は、初めに伸長されて、伸長始動ロッドシステム２０を使用する、予め定めた成形反応を成し遂げる。そして、予備的形成品１１２は、それから延伸する伸長ロッドおよび／または伸長始動ロッドシステム２０に関連する中央外部ロッドシステム１００によって、中央に維持される。予備的形成品１１２は、これによって、伸長ロッドが予備的形成品の内側に接触しないことを保証する。そのような、予備的形成品内の伸長ロッドとの接触は、結果として容器の汚染を生じさせることがあり、それにより、容器を破棄したり、消毒したりする必要が生じ得る。

いくつかの実施形態では、伸長始動ロッドシステム２０は、最終的に充填された容器内に正確なヘッドスペースを成し遂げるために、使用されてもよい。特に、図３Ａ−３Ｂに見られるように、伸長始動ロッドシステム２０は、（最終充填物品を伴う）最終容器に予備的形成品１１２の形状を追随させるために駆動され、および／または、一定の大きさで作られてもよい。ロッド部材２２の収縮は、収縮時における、包装および出荷のための所望のヘッドスペースを与える、正確な容積を表すことができる（つまり、ロッド部材２２の容積は、最終充填物品内に配分される）。そのような正確なヘッドスペースは、複雑なバルブシステム等なしに、成し遂げられる。

さらに、いくつかの実施形態では、伸長始動ロッドシステム２０は、予備的形成品１１２または容器の形作りを助ける流体圧力上昇を成し遂げるために使用されてもよい。特に、図４Ａ−４Ｂに見られるように、ロッド部材２２によって置き換えられた流体容積が予備的形成品１１２または完成したボトルのヘッドスペースより大きくなるように、伸長始動ロッドシステム２０を作動させて、含まれかつ通常の固定された容積を有する予備的形成品１１２または容器にロッド部材２２を挿入することにより、予備的形成品１１２または容器内に圧力上昇が生じる。そのような圧力上昇は、予備的形成品１１２または容器内の最終的な細部を規定するために使用されてもよい。

ここで、図１Ｄを見ると、いくつかの実施形態では、予備的形成品１１２は、中央外部ロッドシステム１００とずらすように、または、離すように形成されてもよい。これは、中央外部ロッドシステム１００との接触、および／または、内部伸長ロッドの汚染により、予備的形成品への損傷をしばしば引き起こされ得る。

図２Ａ−２Ｄを参照すると、いくつかの実施形態では、この問題を解決するために、中央外部ロッドシステム１００は、予備的形成品１１２と係合またはその他の方法で接触するための位置決め特徴物１２０を備えてもよい。位置決め特徴物１２０は、いくつかの実施形態では、第１形状を規定する突出部１２２を備えていてもよい。第１形状に対して相補的な形状を有する対応凹部１２４が、予備的形成品１１２の一部として形成されてもよい。このように、突出部１２２は、凹部１２４内に確実に収容されることができ、それらの間の確実な結合を規定する。いくつかの実施形態では、突出部１２２は、凹部１２４に対して隙間なく一致する大きさおよび形状に作られ、横方向への動き（つまり輪方向の動き）を最小化する。突出部１２２の形状、およびその結果としての凹部１２４は、円筒形状（図２Ａおよび２Ｂ）、先細形状（図２Ｃおよび２Ｄ）、幅の広い形状（図２Ｃ）、幅の狭い形状（図２Ｂおよび２Ｄ）または、中央外部ロッドシステム１００と予備的形成品１１２との間の確実な結合をもたらす任意の他の形状／大きさであってよい。中央外部ロッドシステム１００に形成された凹部と係合する、予備的形成品から延伸する突出部（図２Ｃおよび図２Ｄ）を位置決め特徴物１２０が備えたものとして既に記述したものの反対方向（ダッシュ付の同じ参照番号によって示される）を、位置決め特徴物１２０は規定してもよいことが理解されるべきである。

さらに、図５Ａ−５Ｂに示すようないくつかの実施形態において、中央外部ロッドシステム１００は、通常の円筒形部材（図５Ａ）として成型デバイス２００から延伸してもよいし、中央外部ロッドシステム１００の一部に沿って位置する芯合わせ特徴物２１０を含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、芯合わせ特徴物２１０は、中央外部ロッドシステム１００の端部２１２に配置された特大の頭部部材２１１であってもよい。いくつかの実施形態では、上記特大の部材は、成型デバイス２００に形成された円錐凹部２１６に収容および／または捕捉されるサイズである、円錐部のような先細部２１４を含んでいてもよい。このように、中央外部ロッドシステム１００が収縮すると、先細部２１４は円錐凹部２１６内の中央に収容されて、今膨張された予備的形成品１１２または結果としての容器の適当な位置関係を保証する。また、いくつかの実施形態において、特大の頭部部材２１１が成型デバイスの一部を形成するように形作られてもよく、少なくとも一部において、結果としての容器の形成期間中に、予備的形成品１１２上に形を分け与えてもよいことが理解されるべきである。

さらに、例えば、押出しブロー成形、１段射出伸長ブロー成形、射出ブロー成形、（例えば、熱可塑性物質、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ＰＥＴ／ＰＥＮ混合物または共重合体を含む）他の従来物質を使用すること、および、種々の多層構造を使用すること、といった他の製造方法が、プラスチック容器の製造に好適であり得るし、本教示の原理を伴って使用されてもよい。

上記実施形態のこれまでの記載は、例示および説明の目的のために提供された。網羅的であること、および本発明を限定することは、意図されていない。特定の実施形態の個々の要素または特徴物は、一般に、その特定の実施形態に限定されることはない。特に示され、記載されていない場合であっても、上記個々の要素または個々の特徴は、適用可能である場合、互換性があり、特定の実施形態において使用され得る。同じものが様々な方法で変形され得る。そのような変形は、本発明からの乖離とみなされるべきではなく、上述のような全ての変形例は、本発明の範囲に含まれることが意図される。

形成工程中において予備的形成品を誘導する従来の中央ロッドを示す、一連の概略側面図を示す。 形成工程中において予備的形成品を誘導する従来の中央ロッドを示す、一連の概略側面図を示す。 形成工程中において予備的形成品を誘導する従来の中央ロッドを示す、一連の概略側面図を示す。 中央ロッドがずれた状態の概略側面図を示す。 本教示の原理に基づく複数の位置決め特徴物を示す。 本教示の原理に基づく複数の位置決め特徴物を示す。 本教示の原理に基づく複数の位置決め特徴物を示す。 本教示の原理に基づく複数の位置決め特徴物を示す。 流体の上部開口を作るために、容器から取り出した伸長始動ロッドを示す。 流体の上部開口を作るために、容器から取り出した伸長始動ロッドを示す。 流体圧力上昇を生じさせる、容器に挿入した伸長始動ロッドを示す。 流体圧力上昇を生じさせる、容器に挿入した伸長始動ロッドを示す。 本教示に基づく中央ロッドを有する鋳型デバイスを示す。 本教示に基づく中央ロッドと結合する芯合わせ特徴物を有する鋳型デバイスを示す。

Claims (32)

1. 予備的形成品からプラスチック容器を形成するための鋳型デバイスであって、
   上記予備的形成品を収容する鋳型穴を規定する鋳型と、
   上記鋳型穴と動作可能に連結する伸長始動ロッドシステムであって、上記予備的形成品の内部部分と係合して伸長始動領域を規定する伸長始動ロッドシステムと、
   上記鋳型穴と流動的に連結する中央配置圧力源であって、上記予備的形成品内に配置可能な、加圧流体を注入する中央配置圧力源と、を備えることを特徴とする鋳型デバイス。
2. 上記伸長始動ロッドシステムは、延伸部材および先端部を備え、
   上記先端部は、上記予備的形成品の上記内部部分と接触することを特徴とする請求項１に記載の鋳型デバイス。
3. 上記伸長始動ロッドシステムは、上記予備的形成品と接触する伸長位置と収縮位置との間で、上記延伸部材および上記先端部を作動させる駆動システムを備えることを特徴とする請求項２に記載の鋳型デバイス。
4. 上記延伸部材および上記先端部の上記作動により、上記予備的形成品内の流体圧力が変化することを特徴とする請求項３に記載の鋳型デバイス。
5. 上記延伸部材および上記先端部の上記作動により、上記プラスチック容器内に流体ヘッドスペースが生成されることを特徴とする請求項３に記載の鋳型デバイス。
6. 中央外部ロッドは、当該中央外部ロッドと共に形成される位置決め特徴物を有し、
   上記位置決め特徴物は、上記予備的形成品の外部特徴物と係合して、形成期間中、上記予備的形成品の中心方向を維持することを特徴とする請求項１に記載の鋳型デバイス。
7. 上記中央外部ロッドの上記位置決め特徴物は、中央外部ロッドから延伸する突出部を備え、
   上記突出部は、上記予備的形成品の上記外部特徴物に対して密接して適合する大きさおよび形状で作られることを特徴とする請求項６に記載の鋳型デバイス。
8. 上記突出部は円筒形であることを特徴とする請求項７に記載の鋳型デバイス。
9. 上記突出部は先細形状であることを特徴とする請求項７に記載の鋳型デバイス。
10. 上記中央外部ロッドの上記位置決め特徴物は、当該中央外部ロッドに形成された凹部を備え、
    上記凹部は、上記予備的形成品の上記外部特徴物を密接して収容するように、大きさおよび形状が形作られることを特徴とする請求項６に記載の鋳型デバイス。
11. 上記凹部は円筒形であることを特徴とする請求項１０に記載の鋳型デバイス。
12. 上記凹部は先細形状であることを特徴とする請求項１０に記載の鋳型デバイス。
13. 予備的形成品からプラスチック容器を形成するための鋳型デバイスであって、
    上記予備的形成品を収容する鋳型穴を規定する鋳型と、
    上記鋳型穴と流動的に連結する圧力源であって、上記予備的形成品内に配置可能な、加圧流体を注入する圧力源と、
    上記鋳型穴と動作可能に連結する伸長始動ロッドシステムであって、上記予備的形成品の内部部分と係合して伸長始動領域を規定する伸長始動ロッドシステムと、
    中央外部ロッドに形成された位置決め特徴物であって、上記予備的形成品の外部特徴物と係合して、形成期間中、上記予備的形成品の中心方向を維持する位置決め特徴物を有する中央外部ロッドと、を備えることを特徴とする鋳型デバイス。
14. 上記伸長始動ロッドシステムは、延伸部材および先端部を備え、
    上記先端部は、上記予備的形成品の上記内部部分と接触することを特徴とする請求項１３に記載の鋳型デバイス。
15. 上記伸長始動ロッドシステムは、上記予備的形成品と接触する伸長位置と収縮位置との間で、上記延伸部材および上記先端部を作動させる駆動システムを備えることを特徴とする請求項１４に記載の鋳型デバイス。
16. 上記延伸部材および上記先端部の上記作動により、上記予備的形成品内または充填されたプラスチック容器内の流体圧力が変化することを特徴とする請求項１５に記載の鋳型デバイス。
17. 上記延伸部材および上記先端部の上記作動により、上記プラスチック容器内の流体ヘッドスペースを生成することを特徴とする請求項１５に記載の鋳型デバイス。
18. 上記中央外部ロッドの上記位置決め特徴物は、中央外部ロッドから延伸する突出部を備え、
    上記突出部は、上記予備的形成品の上記外部特徴物に対して密接して適合する大きさおよび形状で作られることを特徴とする請求項１３に記載の鋳型デバイス。
19. 上記突出部は円筒形であることを特徴とする請求項１８に記載の鋳型デバイス。
20. 上記突出部は先細形状であることを特徴とする請求項１８に記載の鋳型デバイス。
21. 上記中央外部ロッドの上記位置決め特徴物は、当該中央外部ロッドに形成された凹部を備え、
    上記凹部は、上記予備的形成品の上記外部特徴物を密接して収容するように、大きさおよび形状が形作られることを特徴とする請求項１３に記載の鋳型デバイス。
22. 上記凹部は円筒形であることを特徴とする請求項２１に記載の鋳型デバイス。
23. 上記凹部は先細形状であることを特徴とする請求項２１に記載の鋳型デバイス。
24. 上記中央外部ロッドの一部に配置される芯合わせ特徴物をさらに備え、
    上記芯合わせ特徴物は、上記鋳型と係合し、少なくとも収縮位置で上記鋳型と上記中央外部ロッドとの向きを合わせることを特徴とする請求項１３に記載の鋳型デバイス。
25. 上記芯合わせ特徴物は、円錐形であることを特徴とする請求項２４に記載の鋳型デバイス。
26. 予備的形成品からプラスチック容器を形成する方法であって、
    予備的形成品を華氏１９０度から２５０度の間の温度に加熱するステップと、
    鋳型穴を華氏２５０度から３５０度の間の温度に加熱するステップと、
    上記鋳型穴に上記予備的形成品を挿入するステップと、
    伸長始動ロッドシステムを作動させて、上記予備的形成品の内部部分と係合させ、伸長始動領域を規定するステップと、
    上記予備的形成品に加圧流体を注入して、上記鋳型穴に密接して適合するように、上記予備的形成品を膨張させるステップと、
    中央外部ロッドを作動させて、上記中央外部ロッドに形成された位置決め特徴物を上記予備的形成品の外部特徴物と係合させ、少なくとも上記加圧流体を注入する一部の期間において、上記予備的形成品を予め定めた方向に大体維持するステップと、を含むことを特徴とする方法。
27. 上記加圧流体を少なくとも一部注入した後、上記伸長始動ロッドシステムを作動させて、上記容器内にヘッドスペースを生成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
28. 上記加圧流体を少なくとも一部注入した後、上記伸長始動ロッドシステムを作動させて、上記容器内に流体圧力上昇を生じさせるステップをさらに含むことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
29. 上記加圧流体を注入した後、上記予備的形成品内を予め定めた圧力に維持して、予め定めた期間、上記鋳型穴に対する上記予備的形成品の位置を維持するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
30. 上記予め定めた期間は、０．１秒から１．５秒の期間であることを特徴とする請求項２９に記載の方法。
31. 上記加圧流体は、上記プラスチック容器内に残る液体物品を備えることを特徴とする請求項２６に記載の方法。
32. 上記予備的形成品は、熱可塑性のプラスチック、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ＰＥＴ／ＰＥＮ混合物、共重合体、種々の多層構造体、および、それらの組み合わせもしくは混合から作られることを特徴とする請求項２６に記載の方法。

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