JP3799788B2 - プラスチックボトルの成形方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリフォームをブロー成形して得られるプラスチックボトルの口部を加熱により結晶化処理して強化するプラスチックボトルの成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にポリエチレンテレフタレート製のプラスチックボトル（通称；ペットボトル）の成形加工は、図６（ａ）〜（ｇ）の成形加工の工程図に示すように、まず、（ａ）にてコア型部Ａの支持部１に取付支持されたコア型２（内金型）のネック２ａに半円形状の一対の対向するネック型３、３を、図中矢印（以下実際の矢印方向は上下方向）のように所定間隙を以て近接させ、続いてプリフォーム成形用キャビティ部Ｂのキャビティ１１（外金型）内に設けた型部１１ａ内に（ｂ）のように前記コア型２を装填して、コア型２と型部１１ａとの間に空間部３１を形成する。
【０００３】
次に（ｃ）にて射出ノズル１１ｃより溶融樹脂（ポリエチレンテレフタレート）を、コア型２とキャビティ１１の型部１１ａとの間の空間部３１に流路１１ｂを通って射出した後に、型を冷却して樹脂を固化させることにより胴部３２ａ、底部３２ｂ、口部３２ｃ、ネジ部３２ｄを備えたプリフォーム３２が成形され、続いて（ｄ）にてコア型２とともにプリフォーム３２（パリソン）を、キャビティ１１の型部１１ａ内より引き抜き、続いて支持部１に取り付けたコア型２もネック型３、３にて保持された状態のプリフォーム３２内から引き抜く。
【０００４】
次に前記ネック型３、３にて保持された状態のプリフォーム３２（パリソン）を温度調整ポット（図示せず）内に装填してプリフォーム３２をブロー成形温度まで加熱した後、（ｅ）に示すようにネック型３、３にて保持された状態のプリフォーム３２をブロー成形用キャビティ部Ｃのキャビティ２１（外金型）内に設けたボトル成形用型部２１ａ内に装填し、続いてブロー装置支持部４に取り付けられたブローアシストプラグ５をそのプリフォーム３２内に装填して、ネック型３、３と支持部４とを固定した後、（ｆ）にて前記アシストプラグ５を伸長させながらその先端部にてプリフォーム３２の内底部を押しながらブローエアをブローエアノズル４ａからアシストプラグ５とプリフォーム３２との間に導入して、プリフォーム３２をボトル成形用型部２１ａの内面に密着するように膨張させてボトルＰを成形し、続いてボトル成形用型部２１ａを冷却してボトルＰを固化させ、そして最後に（ｇ）に示すようにキャビティ２１、２１及びネック型３、３を開放して、ボトルＰの成形を完了する。
【０００５】
ところで、従来より上記プラスチックボトルの成形加工においては、ボトルＰの口部３２ｃを加熱して結晶化させて強度を高める加熱強化処理がされるものであり、従来のプラスチックボトル口部の加熱強化方法としては、特開昭５７−１８９８２４号、特開平１−２５８９２９号などがある。
【０００６】
上記方法は、口部を加熱する工程と、加熱した口部内に口径よりも僅かに小さい外径の型ピンを挿入する工程と、口部の内外を前記型ピンと外側からの冷気とにより徐冷する工程とにより白化（結晶化）させるものである。
【０００７】
その他に例えば、特開昭６２−２８４７２３号があり、この方法は、プリフォームの口部を外側から加熱しながら熱結晶化するとともに、その口部内に加熱ノズルを密に嵌入して該口部内を内側からも加熱して熱結晶化を促進させるとともに口部を内側から押し拡げ、前記加熱ノズルを抜き取った後に口部を徐冷するものである。
【０００８】
また、その他に特開昭６２−２８４７２４号があり、これはプリフォームの口部を外側から加熱しながら熱結晶化するとともに、その口部内に加熱ノズルを密に嵌入して該口部内を内側からも加熱して熱結晶化を促進させるとともに口部を内側から押し拡げ、前記加熱ノズルを抜き取った後、該口部を外側から嵌合する治具により内方径方向に押圧しながら徐冷するものである。
【０００９】
また、上記のような従来の口部の結晶化方法の他に、例えば特開昭５５−５１５２５号のように、ボトル（壜体）を回転させながら口部を加熱して結晶化させる方法などもある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようなプラスチックボトル口部の結晶化における口部の加熱処理は、ヒーターなどの加熱手段を用いて行うものであり、口部が不均一に加熱されると口部はその熱によって不用意に変形したり歪みを生じたりし易く、口部が不均一に加熱されることにより結晶化の進行が不安定となって十分な強度が得られない場合がある。
【００１１】
本発明は、プラスチックボトルブロー成形用のプリフォーム（パリソン）の口部又はブロー成形後のプラスチックボトルの口部に対して加熱手段により加熱操作する際に、ガイドに沿って回転できるようにした口部に対して、その口部の外周に沿って相対的に加熱手段を近接回転させながら、口部全体を均一に加熱することによって口部を結晶化してボトルを成形するプラスチックボトルの成形方法を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る発明は、プリフォーム又はプリフォームをブロー成形して得られるプラスチックボトルの口部を加熱により結晶化処理して強化するプラスチックボトルの成形方法において、プリフォームの口部若しくはブロー成形後のボトルの口部を、その口部内周面に当接したガイド部と該口部外周面に近接した加熱体との間に装填するとともに、該口部内に回転軸部を装填して該軸部先端部の保持体を該プリフォーム底部の内面若しくはブロー成形後のボトル底部の内面に押し当てながら、該底部の外側から回転可能な支持体を前記回転軸部の方向に押し当て、前記軸部先端部の保持体と前記支持体との押し当てにより底部を保持しながら、前記口部をガイド部と加熱体とに対して相対的に回転移動させながら加熱して結晶化させることを特徴とするプラスチックボトルの成形方法である。
【００１３】
また本発明は、上記請求項１に係るプラスチックボトルの成形方法において、前記プリフォームの口部若しくはブロー成形後のボトルの口部を回転移動させながら、その口部内周面に当接した前記ガイド部と該口部外周面に近接した前記加熱体とを定位置に固定して加熱するプラスチックボトルの成形方法である。
ている
【００１４】
また本発明は、上記請求項１に係るプラスチックボトルの成形方法において、前記プリフォームの口部若しくはブロー成形後のボトルの口部を定位置に固定させ、その口部内周面に当接した前記ガイド部と該口部外周面に近接した前記加熱体とを回転移動させて加熱するプラスチックボトルの成形方法である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明のプラスチックボトルの成形方法を、図１（ａ）〜（ｇ）に示す成形工程の実施の形態に従って以下に詳細に説明する。
【００１６】
図１（ａ）〜（ｄ）はプリフォーム成形工程を示し、コア型部Ａとプリフォーム成形用キャビティ部Ｂによりプリフォーム成形される。
【００１７】
図１（ａ）に示すようにコア型部Ａ（内金型部）は、移動動作可能なコア取付支持部１（可動ブロック）と該支持部１に取り付け支持されたプリフォーム成形用コア型２（内金型）と該コア型２のネック部２ａに対して所定間隙に近接動作乃至離反動作する半円形状の互いに対向する開閉式の各々ネック型３、３と該ネック型３、３の対向内面に螺設したネジ型部３ａとを備える。
【００１８】
また同図に示すように、プリフォーム成形用キャビティ部Ｂ（外金型部）は互いに対向して開閉動作する各々キャビティ１１、１１（外金型）と、該キャビティ１１、１１の内部に形成されたプリフォーム型部１１ａと、溶融樹脂の供給流路１１ｂと射出ノズル１１ｃとを備える。
【００１９】
まず、図１（ａ）にてコア型部Ａの支持部１に取付支持されたコア型２（内金型）のネック２ａに半円形状の一対の対向するネック型３、３を、矢印のように所定間隙を以て近接させ、続いてプリフォーム成形用キャビティ部Ｂのキャビティ１１（外金型）内に設けた型部１１ａ内に、図１（ｂ）のように前記コア型２を装填し、コア型２と型部１１ａとの間に空間部３１を形成する。
【００２０】
次に図１（ｃ）にて射出ノズル１１ｃより溶融樹脂（ポリエチレンテレフタレート）を、コア型２とキャビティ１１の型部１１ａとの間の空間部３１に流路１１ｂを通って射出した後に、キャビティ１１の構造体内に冷水を送流してキャビティ１１を冷却して樹脂を固化させることにより胴部３２ａ、底部３２ｂ、口部３２ｃ、ネジ部３２ｄを備えたプリフォーム３２が成形され、続いて図１（ｄ）にてコア型２とともにプリフォーム３２（パリソン）を、キャビティ１１の型部１１ａ内より引き抜く。
【００２１】
そして図１（ｅ）に示すように引き抜かれた前記プリフォーム３２の口部３２ｃ外周にあるネック型３、３を開放分離して、プリフォーム３２をコア型２より引き抜く。
【００２２】
図１（ｆ）〜（ｇ）は成形された上記プリフォーム３２の口部３２ｃを加熱結晶化して強化する口部強化処理工程であり、プリフォーム３２を口部加熱ガイド手段Ｄに装着して口部３２ｃを加熱することにより行う。
【００２３】
口部加熱ガイド手段Ｄは支持ブロック４１と、該支持ブロック４１に取り付け支持されたプリフォーム３２を装着するための回転軸部４２と、該回転軸部４２の基部周囲に沿って設けた口部３２ｃの内周をガイドするガイド部４４とを備える。
【００２４】
前記回転軸部４２はシャフト状であって、その先端部に保持体４３を備え、該保持体４３は、支持ブロック４１に対して自由回転可能又はモーターにて駆動回転可能に設けてもよいし、あるいは該回転軸部４２は、支持ブロック４１に対して立設固定して、その回転軸部４２先端部に対して自由回転可能な保持体４３を設けたものでもよい。
【００２５】
また、前記ガイド部４４は回転軸部４２の基部に対して、図示するように一体に若しくは接触して設けてられていてもよいし、又は所定間隔を置いて設けられていてもよい。
【００２６】
前記ガイド部４４の外方には、それと対向して１個所乃至回転軸部４２の外周を囲むように２個所〜複数個所に、又は連続環状に、電熱ヒーター方式、高周波加熱方式、熱風加熱方式などによる加熱部５１を備える。
【００２７】
まず、図１（ｆ）に示すように口部加熱ガイド手段Ｄの回転軸部４２をプリフォーム３２の口部３２ｃより装填し、続いて図１（ｇ）に示すように回転軸部４２先端部の保持体４３をプリフォーム３２の底部３２ｂ内面に押し当てるとともに、プリフォーム３２の口部３２ｃ内にガイド部４４を、密に又は所定のクリアランスを保持して嵌入する。
【００２８】
次に同図１（ｇ）にてプリフォーム３２の底部３２ｂ外側から回転可能な回転支持体６１を回転軸部４２方向に押し当てることによって、プリフォーム３２を回転可能に保持する。なお回転支持体６１は単にシャフト先端状部であってもよいし、シャフト先端状部に取り付けたプレート状部であってもよいし、プリフォーム３２の底部３２ｂの外形状に対応した形状の凹状部などであってもよい。
【００２９】
次に、回転軸部４２側、又は回転支持体６１側を、モーターにて駆動回転させることによりプリフォーム３２を回転させ、該プリフォーム３２の口部３２ｃをその内周とガイド部４４とが互いに相対的に摺接するように回転させながら、同時に加熱体５１によって口部３２ｃを加熱して、その後、口部３２ｃを常温若しくは冷温のエアブローにて徐冷若しくは急冷して結晶化させ、プリフォーム３２の口部３２ｃ及び口部３２ｃの外周に成形されているネジ部３２ｄの強度を強化するものである。
【００３０】
加熱体５１による口部３２ｃに対する結晶化のための加熱温度は、口部３２ｃのガラス転移点である７０℃以上、１４０℃〜１７０℃以下であり、加熱時間は４０秒〜１８０秒以上であって４分〜１０分以下が適当である。
【００３１】
このようにしてプリフォーム３２の口部３２ｃを結晶化して強化処理した後には、従来の技術における図６（ｅ）に示すように、前記プリフォーム３２の口部３２ｃ外周のネジ部３２ｄにネック型３、３を嵌合閉鎖した後、このプリフォーム３２を温度調整ポット（図示せず）内にてブロー成型温度まで加熱した後、ブロー成形用キャビティ部Ｃのキャビティ２１（外金型）内に設けたボトル成形用型部２１ａ内に装填し、続いてブロー装置支持部４に取り付けられたブローアシストプラグ５をそのプリフォーム３２内に装填して、ネック型３、３と支持部４とを固定する。
【００３２】
そして図６（ｆ）にて前記アシストプラグ５を伸長させながらその先端部にてプリフォーム３２の内底部を押しながらブローエアをブローエアノズル４ａからアシストプラグ５とプリフォーム３２との間に導入して、プリフォーム３２をボトル成形用型部２１ａの内面に密着するように膨張させてボトルＰを成形し、続いてボトル成形用型部２１ａを冷却してボトルＰを固化させ、そして最後に図６（ｇ）に示すようにキャビティ２１、２１及びネック型３、３を開放して、ボトルＰの成形を完了する。
【００３３】
なお、本発明のプラスチックボトル成形方法においては、上記の他に、プラスチックボトル成形後のボトルＰの口部に対して、本発明における前述の口部加熱ガイド手段Ｄを用いて加熱強化処理することは可能である。
【００３４】
本発明のプラスチックボトル成形方法において使用する口部の加熱強化処理のための口部加熱ガイド手段Ｄの一例を図２〜図５に示す。
【００３５】
図２に示す口部加熱ガイド手段Ｄは、プリフォーム又はボトルの口部側を、定位置に固定された加熱体５１に対して回転移動させて加熱強化処理する方式に使用するものであり、この口部加熱ガイド手段Ｄは定位置に固定の支持ブロック４１に対して固定状態で回転軸部４２が立設され、該回転軸部４２の基部周囲に少なくとも平面視の仮想円に内接する外側縁を、連続（円筒状）に若しくは等間隔で断続に備えるガイド部４４が一体に取り付けられ、該回転軸部４２先端部には自由回転可能な保持体４３を備えている。
【００３６】
該保持体４３と対向してプリフォーム３２の底部３２ｂ又は成形後のボトルＰの底部を押圧保持する支持体６１は、モーターにて駆動回転する軸部６４に取り付け支持されたブロック体６２と、該ブロック体６２にプリフォーム３２の底部３２ｂ又は成形後のボトルＰの底部の外形状に対応した凹状部６３を備え、該凹状部６３には、吸着固定用のエア吸引用孔６２ａを備え、軸部６４内のエア通路６４ａよりエアが吸引されて、プリフォーム３２の底部３２ｂ又は成形後のボトルＰの底部を吸着保持する。
【００３７】
前記軸部６４及びブロック体６２を駆動回転させることにより口部をその内周をガイド部４４に摺接させて回転させながら、加熱体５１によって口部を均一に加熱するものである。
【００３８】
なお上記図２における方式とは逆に、支持体６１及びプリフォーム３２又は成形後のボトルＰを定位置に固定させ、支持ブロック４１及び回転軸部４２と加熱体５１とを該プリフォーム３２の胴部又は成形後のボトルＰの胴部の周囲で駆動回転させるようにしてもよい。
【００３９】
図３に示す口部加熱ガイド手段Ｄは、図２と同様にプリフォーム又はボトルの口部側を定位置に固定された加熱体５１に対して回転移動させて加熱強化処理する方式に使用するものであるが、定位置に固定の支持ブロック４１に対して、固定状態で回転軸部４２が立設され、該回転軸部４２の基部周囲に側面視でドーム状（又は球面状）にガイド部４４が一体に取り付けられ、該回転軸部４２先端部には自由回転可能な保持体４３を備えたものである。
【００４０】
軸部６４及びブロック体６２を駆動回転させることにより口部３２ｃをその内周をドーム状（又は球面状）のガイド部４４に摺接させて回転させながら、加熱体５１によって口部３２ｃを均一に加熱するものである。
【００４１】
なお上記図３における方式とは逆に、支持体６１及びプリフォーム３２又は成形後のボトルＰを定位置に固定させ、支持ブロック４１及び回転軸部４２と加熱体５１とを該プリフォーム３２の胴部又は成形後のボトルＰの胴部の周囲で駆動回転させるようにしてもよい。
【００４２】
図４に示す口部加熱ガイド手段Ｄは、図２、図３と同様にプリフォーム又はボトルの口部側を定位置に固定された加熱体５１に対して回転移動させて加熱強化処理する方式に使用するものであるが、定位置に固定の支持ブロック４１に対して、回転可能に回転軸部４２が設けられ、該回転軸部４２の基部周囲に近接して支持ブロック４１にピン状（円柱状）のガイド部４４が取り付けられ、該回転軸部４２先端部には保持体４３を一体に取り付け固定したものである。
【００４３】
回転軸部４２又は軸部６４及びブロック体６２を駆動回転させることにより、図５のＬ−Ｌ断面図に示すように、口部３２ｃをその内周をピン状のガイド部４４に摺接させて回転させながら、加熱体５１によって口部３２ｃを均一に加熱するものである。
【００４４】
なお上記図４における方式とは逆に、支持体６１及びプリフォーム３２又は成形後のボトルＰを定位置に固定させ、支持ブロック４１及び回転軸部４２と加熱体５１とを該プリフォーム３２の胴部又は成形後のボトルＰの胴部の周囲で駆動回転させるようにしてもよい。
【００４５】
【発明の効果】
本発明のプラスチックボトル成形方法は、プラスチックボトルブロー成形用のプリフォーム（パリソン）の口部、又はブロー成形後のプラスチックボトルの口部に対して前述した口部加熱ガイド手段によりガイドに沿って相対的に加熱体を回転移動させながら口部全体を均一に加熱操作することができ、加熱によるボトル口部の均一な結晶化が可能となり、口部の強度の向上を安定して実施できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプラスチックボトル成形方法の実施の形態を示す成形工程図。
【図２】本発明のプラスチックボトル成形方法におけるボトル口部の結晶化処理に使用する口部加熱ガイド手段の一例を示す側断面図。
【図３】本発明のプラスチックボトル成形方法におけるボトル口部の結晶化処理に使用する口部加熱ガイド手段の他の例を示す側断面図。
【図４】本発明のプラスチックボトル成形方法におけるボトル口部の結晶化処理に使用する口部加熱ガイド手段のその他の例を示す側断面図。
【図５】本発明のプラスチックボトル成形方法におけるボトル口部の結晶化処理に使用する口部加熱ガイド手段の部分平面断面図。
【図６】一般的なプラスチックボトル成形方法を説明する成形工程図。
【符号の説明】
Ａ…コア型部 Ｂ…プリフォーム成形用キャビティ部
Ｃ…ブロー成形用キャビティ部 Ｄ…口部加熱ガイド手段
１…支持部 ２…コア型 ３…ネック型
１１…プリフォーム成形用キャビティ
２１…ブロー成形用キャビティ
３１…成形用空間部 ３２…プリフォーム ３２ａ…胴部 ３２ｂ…底部
３２ｃ…口部 ３２ｄ…ネジ部
４１…支持部 ４２…回転軸部 ４３…保持体 ４４…口部ガイド部
５１…加熱体
６１…支持体
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリフォームをブロー成形して得られるプラスチックボトルの口部を加熱により結晶化処理して強化するプラスチックボトルの成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にポリエチレンテレフタレート製のプラスチックボトル（通称；ペットボトル）の成形加工は、図６（ａ）〜（ｇ）の成形加工の工程図に示すように、まず、（ａ）にてコア型部Ａの支持部１に取付支持されたコア型２（内金型）のネック２ａに半円形状の一対の対向するネック型３、３を、図中矢印（以下実際の矢印方向は上下方向）のように所定間隙を以て近接させ、続いてプリフォーム成形用キャビティ部Ｂのキャビティ１１（外金型）内に設けた型部１１ａ内に（ｂ）のように前記コア型２を装填して、コア型２と型部１１ａとの間に空間部３１を形成する。
【０００３】
次に（ｃ）にて射出ノズル１１ｃより溶融樹脂（ポリエチレンテレフタレート）を、コア型２とキャビティ１１の型部１１ａとの間の空間部３１に流路１１ｂを通って射出した後に、型を冷却して樹脂を固化させることにより胴部３２ａ、底部３２ｂ、口部３２ｃ、ネジ部３２ｄを備えたプリフォーム３２が成形され、続いて（ｄ）にてコア型２とともにプリフォーム３２（パリソン）を、キャビティ１１の型部１１ａ内より引き抜き、続いて支持部１に取り付けたコア型２もネック型３、３にて保持された状態のプリフォーム３２内から引き抜く。
【０００４】
次に前記ネック型３、３にて保持された状態のプリフォーム３２（パリソン）を温度調整ポット（図示せず）内に装填してプリフォーム３２をブロー成形温度まで加熱した後、（ｅ）に示すようにネック型３、３にて保持された状態のプリフォーム３２をブロー成形用キャビティ部Ｃのキャビティ２１（外金型）内に設けたボトル成形用型部２１ａ内に装填し、続いてブロー装置支持部４に取り付けられたブローアシストプラグ５をそのプリフォーム３２内に装填して、ネック型３、３と支持部４とを固定した後、（ｆ）にて前記アシストプラグ５を伸長させながらその先端部にてプリフォーム３２の内底部を押しながらブローエアをブローエアノズル４ａからアシストプラグ５とプリフォーム３２との間に導入して、プリフォーム３２をボトル成形用型部２１ａの内面に密着するように膨張させてボトルＰを成形し、続いてボトル成形用型部２１ａを冷却してボトルＰを固化させ、そして最後に（ｇ）に示すようにキャビティ２１、２１及びネック型３、３を開放して、ボトルＰの成形を完了する。
【０００５】
ところで、従来より上記プラスチックボトルの成形加工においては、ボトルＰの口部３２ｃを加熱して結晶化させて強度を高める加熱強化処理がされるものであり、従来のプラスチックボトル口部の加熱強化方法としては、特開昭５７−１８９８２４号、特開平１−２５８９２９号などがある。
【０００６】
上記方法は、口部を加熱する工程と、加熱した口部内に口径よりも僅かに小さい外径の型ピンを挿入する工程と、口部の内外を前記型ピンと外側からの冷気とにより徐冷する工程とにより白化（結晶化）させるものである。
【０００７】
その他に例えば、特開昭６２−２８４７２３号があり、この方法は、プリフォームの口部を外側から加熱しながら熱結晶化するとともに、その口部内に加熱ノズルを密に嵌入して該口部内を内側からも加熱して熱結晶化を促進させるとともに口部を内側から押し拡げ、前記加熱ノズルを抜き取った後に口部を徐冷するものである。
【０００８】
また、その他に特開昭６２−２８４７２４号があり、これはプリフォームの口部を外側から加熱しながら熱結晶化するとともに、その口部内に加熱ノズルを密に嵌入して該口部内を内側からも加熱して熱結晶化を促進させるとともに口部を内側から押し拡げ、前記加熱ノズルを抜き取った後、該口部を外側から嵌合する治具により内方径方向に押圧しながら徐冷するものである。
【０００９】
また、上記のような従来の口部の結晶化方法の他に、例えば特開昭５５−５１５２５号のように、ボトル（壜体）を回転させながら口部を加熱して結晶化させる方法などもある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようなプラスチックボトル口部の結晶化における口部の加熱処理は、ヒーターなどの加熱手段を用いて行うものであり、口部が不均一に加熱されると口部はその熱によって不用意に変形したり歪みを生じたりし易く、口部が不均一に加熱されることにより結晶化の進行が不安定となって十分な強度が得られない場合がある。
【００１１】
本発明は、プラスチックボトルブロー成形用のプリフォーム（パリソン）の口部又はブロー成形後のプラスチックボトルの口部に対して加熱手段により加熱操作する際に、ガイドに沿って回転できるようにした口部に対して、その口部の外周に沿って相対的に加熱手段を近接回転させながら、口部全体を均一に加熱することによって口部を結晶化してボトルを成形するプラスチックボトルの成形方法を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る発明は、プリフォーム又はプリフォームをブロー成形して得られるプラスチックボトルの口部を加熱により結晶化処理して強化するプラスチックボトルの成形方法において、プリフォームの口部若しくはブロー成形後のボトルの口部を、その口部内周面に当接したガイド部と該口部外周面に近接した加熱体との間に装填するとともに、該口部内に回転軸部を装填して該軸部先端部の保持体を該プリフォーム底部の内面若しくはブロー成形後のボトル底部の内面に押し当てながら、該底部の外側から回転可能な支持体を前記回転軸部の方向に押し当て、前記軸部先端部の保持体と前記支持体との押し当てにより底部を保持しながら、前記口部をガイド部と加熱体とに対して相対的に回転移動させながら加熱して結晶化させることを特徴とするプラスチックボトルの成形方法である。
【００１３】
また本発明は、上記請求項１に係るプラスチックボトルの成形方法において、前記プリフォームの口部若しくはブロー成形後のボトルの口部を回転移動させながら、その口部内周面に当接した前記ガイド部と該口部外周面に近接した前記加熱体とを定位置に固定して加熱するプラスチックボトルの成形方法である。
ている
【００１４】
また本発明は、上記請求項１に係るプラスチックボトルの成形方法において、前記プリフォームの口部若しくはブロー成形後のボトルの口部を定位置に固定させ、その口部内周面に当接した前記ガイド部と該口部外周面に近接した前記加熱体とを回転移動させて加熱するプラスチックボトルの成形方法である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明のプラスチックボトルの成形方法を、図１（ａ）〜（ｇ）に示す成形工程の実施の形態に従って以下に詳細に説明する。
【００１６】
図１（ａ）〜（ｄ）はプリフォーム成形工程を示し、コア型部Ａとプリフォーム成形用キャビティ部Ｂによりプリフォーム成形される。
【００１７】
図１（ａ）に示すようにコア型部Ａ（内金型部）は、移動動作可能なコア取付支持部１（可動ブロック）と該支持部１に取り付け支持されたプリフォーム成形用コア型２（内金型）と該コア型２のネック部２ａに対して所定間隙に近接動作乃至離反動作する半円形状の互いに対向する開閉式の各々ネック型３、３と該ネック型３、３の対向内面に螺設したネジ型部３ａとを備える。
【００１８】
また同図に示すように、プリフォーム成形用キャビティ部Ｂ（外金型部）は互いに対向して開閉動作する各々キャビティ１１、１１（外金型）と、該キャビティ１１、１１の内部に形成されたプリフォーム型部１１ａと、溶融樹脂の供給流路１１ｂと射出ノズル１１ｃとを備える。
【００１９】
まず、図１（ａ）にてコア型部Ａの支持部１に取付支持されたコア型２（内金型）のネック２ａに半円形状の一対の対向するネック型３、３を、矢印のように所定間隙を以て近接させ、続いてプリフォーム成形用キャビティ部Ｂのキャビティ１１（外金型）内に設けた型部１１ａ内に、図１（ｂ）のように前記コア型２を装填し、コア型２と型部１１ａとの間に空間部３１を形成する。
【００２０】
次に図１（ｃ）にて射出ノズル１１ｃより溶融樹脂（ポリエチレンテレフタレート）を、コア型２とキャビティ１１の型部１１ａとの間の空間部３１に流路１１ｂを通って射出した後に、キャビティ１１の構造体内に冷水を送流してキャビティ１１を冷却して樹脂を固化させることにより胴部３２ａ、底部３２ｂ、口部３２ｃ、ネジ部３２ｄを備えたプリフォーム３２が成形され、続いて図１（ｄ）にてコア型２とともにプリフォーム３２（パリソン）を、キャビティ１１の型部１１ａ内より引き抜く。
【００２１】
そして図１（ｅ）に示すように引き抜かれた前記プリフォーム３２の口部３２ｃ外周にあるネック型３、３を開放分離して、プリフォーム３２をコア型２より引き抜く。
【００２２】
図１（ｆ）〜（ｇ）は成形された上記プリフォーム３２の口部３２ｃを加熱結晶化して強化する口部強化処理工程であり、プリフォーム３２を口部加熱ガイド手段Ｄに装着して口部３２ｃを加熱することにより行う。
【００２３】
口部加熱ガイド手段Ｄは支持ブロック４１と、該支持ブロック４１に取り付け支持されたプリフォーム３２を装着するための回転軸部４２と、該回転軸部４２の基部周囲に沿って設けた口部３２ｃの内周をガイドするガイド部４４とを備える。
【００２４】
前記回転軸部４２はシャフト状であって、その先端部に保持体４３を備え、該保持体４３は、支持ブロック４１に対して自由回転可能又はモーターにて駆動回転可能に設けてもよいし、あるいは該回転軸部４２は、支持ブロック４１に対して立設固定して、その回転軸部４２先端部に対して自由回転可能な保持体４３を設けたものでもよい。
【００２５】
また、前記ガイド部４４は回転軸部４２の基部に対して、図示するように一体に若しくは接触して設けてられていてもよいし、又は所定間隔を置いて設けられていてもよい。
【００２６】
前記ガイド部４４の外方には、それと対向して１個所乃至回転軸部４２の外周を囲むように２個所〜複数個所に、又は連続環状に、電熱ヒーター方式、高周波加熱方式、熱風加熱方式などによる加熱部５１を備える。
【００２７】
まず、図１（ｆ）に示すように口部加熱ガイド手段Ｄの回転軸部４２をプリフォーム３２の口部３２ｃより装填し、続いて図１（ｇ）に示すように回転軸部４２先端部の保持体４３をプリフォーム３２の底部３２ｂ内面に押し当てるとともに、プリフォーム３２の口部３２ｃ内にガイド部４４を、密に又は所定のクリアランスを保持して嵌入する。
【００２８】
次に同図１（ｇ）にてプリフォーム３２の底部３２ｂ外側から回転可能な回転支持体６１を回転軸部４２方向に押し当てることによって、プリフォーム３２を回転可能に保持する。なお回転支持体６１は単にシャフト先端状部であってもよいし、シャフト先端状部に取り付けたプレート状部であってもよいし、プリフォーム３２の底部３２ｂの外形状に対応した形状の凹状部などであってもよい。
【００２９】
次に、回転軸部４２側、又は回転支持体６１側を、モーターにて駆動回転させることによりプリフォーム３２を回転させ、該プリフォーム３２の口部３２ｃをその内周とガイド部４４とが互いに相対的に摺接するように回転させながら、同時に加熱体５１によって口部３２ｃを加熱して、その後、口部３２ｃを常温若しくは冷温のエアブローにて徐冷若しくは急冷して結晶化させ、プリフォーム３２の口部３２ｃ及び口部３２ｃの外周に成形されているネジ部３２ｄの強度を強化するものである。
【００３０】
加熱体５１による口部３２ｃに対する結晶化のための加熱温度は、口部３２ｃのガラス転移点である７０℃以上、１４０℃〜１７０℃以下であり、加熱時間は４０秒〜１８０秒以上であって４分〜１０分以下が適当である。
【００３１】
このようにしてプリフォーム３２の口部３２ｃを結晶化して強化処理した後には、従来の技術における図６（ｅ）に示すように、前記プリフォーム３２の口部３２ｃ外周のネジ部３２ｄにネック型３、３を嵌合閉鎖した後、このプリフォーム３２を温度調整ポット（図示せず）内にてブロー成型温度まで加熱した後、ブロー成形用キャビティ部Ｃのキャビティ２１（外金型）内に設けたボトル成形用型部２１ａ内に装填し、続いてブロー装置支持部４に取り付けられたブローアシストプラグ５をそのプリフォーム３２内に装填して、ネック型３、３と支持部４とを固定する。
【００３２】
そして図６（ｆ）にて前記アシストプラグ５を伸長させながらその先端部にてプリフォーム３２の内底部を押しながらブローエアをブローエアノズル４ａからアシストプラグ５とプリフォーム３２との間に導入して、プリフォーム３２をボトル成形用型部２１ａの内面に密着するように膨張させてボトルＰを成形し、続いてボトル成形用型部２１ａを冷却してボトルＰを固化させ、そして最後に図６（ｇ）に示すようにキャビティ２１、２１及びネック型３、３を開放して、ボトルＰの成形を完了する。
【００３３】
なお、本発明のプラスチックボトル成形方法においては、上記の他に、プラスチックボトル成形後のボトルＰの口部に対して、本発明における前述の口部加熱ガイド手段Ｄを用いて加熱強化処理することは可能である。
【００３４】
本発明のプラスチックボトル成形方法において使用する口部の加熱強化処理のための口部加熱ガイド手段Ｄの一例を図２〜図５に示す。
【００３５】
図２に示す口部加熱ガイド手段Ｄは、プリフォーム又はボトルの口部側を、定位置に固定された加熱体５１に対して回転移動させて加熱強化処理する方式に使用するものであり、この口部加熱ガイド手段Ｄは定位置に固定の支持ブロック４１に対して固定状態で回転軸部４２が立設され、該回転軸部４２の基部周囲に少なくとも平面視の仮想円に内接する外側縁を、連続（円筒状）に若しくは等間隔で断続に備えるガイド部４４が一体に取り付けられ、該回転軸部４２先端部には自由回転可能な保持体４３を備えている。
【００３６】
該保持体４３と対向してプリフォーム３２の底部３２ｂ又は成形後のボトルＰの底部を押圧保持する支持体６１は、モーターにて駆動回転する軸部６４に取り付け支持されたブロック体６２と、該ブロック体６２にプリフォーム３２の底部３２ｂ又は成形後のボトルＰの底部の外形状に対応した凹状部６３を備え、該凹状部６３には、吸着固定用のエア吸引用孔６２ａを備え、軸部６４内のエア通路６４ａよりエアが吸引されて、プリフォーム３２の底部３２ｂ又は成形後のボトルＰの底部を吸着保持する。
【００３７】
前記軸部６４及びブロック体６２を駆動回転させることにより口部をその内周をガイド部４４に摺接させて回転させながら、加熱体５１によって口部を均一に加熱するものである。
【００３８】
なお上記図２における方式とは逆に、支持体６１及びプリフォーム３２又は成形後のボトルＰを定位置に固定させ、支持ブロック４１及び回転軸部４２と加熱体５１とを該プリフォーム３２の胴部又は成形後のボトルＰの胴部の周囲で駆動回転させるようにしてもよい。
【００３９】
図３に示す口部加熱ガイド手段Ｄは、図２と同様にプリフォーム又はボトルの口部側を定位置に固定された加熱体５１に対して回転移動させて加熱強化処理する方式に使用するものであるが、定位置に固定の支持ブロック４１に対して、固定状態で回転軸部４２が立設され、該回転軸部４２の基部周囲に側面視でドーム状（又は球面状）にガイド部４４が一体に取り付けられ、該回転軸部４２先端部には自由回転可能な保持体４３を備えたものである。
【００４０】
軸部６４及びブロック体６２を駆動回転させることにより口部３２ｃをその内周をドーム状（又は球面状）のガイド部４４に摺接させて回転させながら、加熱体５１によって口部３２ｃを均一に加熱するものである。
【００４１】
なお上記図３における方式とは逆に、支持体６１及びプリフォーム３２又は成形後のボトルＰを定位置に固定させ、支持ブロック４１及び回転軸部４２と加熱体５１とを該プリフォーム３２の胴部又は成形後のボトルＰの胴部の周囲で駆動回転させるようにしてもよい。
【００４２】
図４に示す口部加熱ガイド手段Ｄは、図２、図３と同様にプリフォーム又はボトルの口部側を定位置に固定された加熱体５１に対して回転移動させて加熱強化処理する方式に使用するものであるが、定位置に固定の支持ブロック４１に対して、回転可能に回転軸部４２が設けられ、該回転軸部４２の基部周囲に近接して支持ブロック４１にピン状（円柱状）のガイド部４４が取り付けられ、該回転軸部４２先端部には保持体４３を一体に取り付け固定したものである。
【００４３】
回転軸部４２又は軸部６４及びブロック体６２を駆動回転させることにより、図５のＬ−Ｌ断面図に示すように、口部３２ｃをその内周をピン状のガイド部４４に摺接させて回転させながら、加熱体５１によって口部３２ｃを均一に加熱するものである。
【００４４】
なお上記図４における方式とは逆に、支持体６１及びプリフォーム３２又は成形後のボトルＰを定位置に固定させ、支持ブロック４１及び回転軸部４２と加熱体５１とを該プリフォーム３２の胴部又は成形後のボトルＰの胴部の周囲で駆動回転させるようにしてもよい。
【００４５】
【発明の効果】
本発明のプラスチックボトル成形方法は、プラスチックボトルブロー成形用のプリフォーム（パリソン）の口部、又はブロー成形後のプラスチックボトルの口部に対して前述した口部加熱ガイド手段によりガイドに沿って相対的に加熱体を回転移動させながら口部全体を均一に加熱操作することができ、加熱によるボトル口部の均一な結晶化が可能となり、口部の強度の向上を安定して実施できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプラスチックボトル成形方法の実施の形態を示す成形工程図。
【図２】本発明のプラスチックボトル成形方法におけるボトル口部の結晶化処理に使用する口部加熱ガイド手段の一例を示す側断面図。
【図３】本発明のプラスチックボトル成形方法におけるボトル口部の結晶化処理に使用する口部加熱ガイド手段の他の例を示す側断面図。
【図４】本発明のプラスチックボトル成形方法におけるボトル口部の結晶化処理に使用する口部加熱ガイド手段のその他の例を示す側断面図。
【図５】本発明のプラスチックボトル成形方法におけるボトル口部の結晶化処理に使用する口部加熱ガイド手段の部分平面断面図。
【図６】一般的なプラスチックボトル成形方法を説明する成形工程図。
【符号の説明】
Ａ…コア型部 Ｂ…プリフォーム成形用キャビティ部
Ｃ…ブロー成形用キャビティ部 Ｄ…口部加熱ガイド手段
１…支持部 ２…コア型 ３…ネック型
１１…プリフォーム成形用キャビティ
２１…ブロー成形用キャビティ
３１…成形用空間部 ３２…プリフォーム ３２ａ…胴部 ３２ｂ…底部
３２ｃ…口部 ３２ｄ…ネジ部
４１…支持部 ４２…回転軸部 ４３…保持体 ４４…口部ガイド部
５１…加熱体
６１…支持体
Claims (3)
- プリフォーム又はプリフォームをブロー成形して得られるプラスチックボトルの口部を加熱により結晶化処理して強化するプラスチックボトルの成形方法において、プリフォームの口部若しくはブロー成形後のボトルの口部を、その口部内周面に当接したガイド部と該口部外周面に近接した加熱体との間に装填するとともに、該口部内に回転軸部を装填して該軸部先端部の保持体を該プリフォーム底部の内面若しくはブロー成形後のボトル底部の内面に押し当てながら、該底部の外側から回転可能な支持体を前記回転軸部の方向に押し当て、前記軸部先端部の保持体と前記支持体との押し当てにより底部を保持しながら、前記口部をガイド部と加熱体とに対して相対的に回転移動させながら加熱して結晶化させることを特徴とするプラスチックボトルの成形方法。
- 前記プリフォームの口部若しくはブロー成形後のボトルの口部を回転移動させながら、その口部内周面に当接した前記ガイド部と該口部外周面に近接した前記加熱体とを定位置に固定して加熱する請求項１記載のプラスチックボトルの成形方法。
ている - 前記プリフォームの口部若しくはブロー成形後のボトルの口部を定位置に固定させ、その口部内周面に当接した前記ガイド部と該口部外周面に近接した前記加熱体とを回転移動させて加熱する請求項１記載のプラスチックボトルの成形方法。
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