JP4078098B2 - 瓶状容器の延伸ブロー成形方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、瓶状容器の延伸ブロー成形方法に関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
図３（Ｂ）に示すように、延伸ブロー成形によるこの種の従来の瓶状容器１０は、首部１と有底の胴部２とを射出成形により一体成形したプリフォーム３を、ネック型４により成形した上記首部１を保持してブロー型５のキャビティ内にセットし、延伸ロッド６とブローエアとにより首部下側の頸部７から胴部２を底部と共に延伸ブローして成形している。
【０００３】
この延伸ブロー成形では、プリフォーム３の首部１を上記瓶状容器１０の首部として、そのまま未延伸の状態で用いることから、予め首部１を延伸ブローされる胴部２及底部よりも薄肉に形成しており、瓶状容器１０の用途によって図示のように、首部１の外周囲に注出口嵌着用の係止リング８とその下側のサポートリングを兼ねる受座９とを一体形成したり、或いは図は省略するが、飲料用の細口ボトルではスクリュキャップのねじとサポートリングとを外周囲に一体形成するなどしている。
【０００４】
また内容物の充填は、充填ラインのサポーターをサポートリング下側の頸部に側方から差込んで首部を支持し、上方から充填ノズルを首部開口に挿入して行っている。これにより瓶状容器の種類ごとにサポートリング位置に高低差があると、ノズル位置との関連から充填に不具合が生ずるので、首部の高さは充填ラインに適合する高さに揃えている。
【０００５】
図４及び図５に示すように、キャップ１１を備えた注出口１２を首部上部に嵌着する従来の瓶状容器１０では、注出口１２の下端を受ける上記受座９の上面９ａとサポートリングとして機能する下面９ｂとの位置に高低差があるので、これを一体成形して首部下部を帯状リングによる上記受座９に形成している。
【０００６】
また上記注出口１２は、通常構造の帽状のもので、内外二重の壁部を仕切りにより接続して、上記受座９の上面９ａまで嵌り込む嵌合溝を壁部間に形成し、その嵌合溝内の外側壁面に上記係止リング８と係合する係合突起１２ａを環状に突設し、外側壁部にスナップキャップ１１をヒンジにより開閉自在に一体成形したものからなり、圧入による上記係止リング８と係合突起１２ａとの係合により首部上部１ａに固着されている。
【０００７】
上記帯状リングによる受座９では、肉厚が係止リング７を一体成形した首部上部１ａよりも著しく厚肉に形成され、また延伸ブロー成形前の胴部側よりも厚肉に形成されていることから冷却に時間を要し、ひけも生じ易いので帯状リングの表面に窪みが生じて外観を損なうことが多い。また図３（Ｂ）に示すように、プリフォーム３の受座下側の部位は、キャビティの頸部を成形する部分と殆ど同径に形成されていることから、横方向の延伸が殆ど行われず、このため瓶状容器１０の頸部７は厚肉に残り、また胴部の薄肉化も肩先から生ずるようになって、肩部１３に贅肉が残り易いなどの課題を有する。
【０００８】
上記受座９の厚肉による課題の解決として、受座９に鎖線で示すように、上下二つの薄肉のリングに分割することが考えられるが、その分だけネック型の構造が複雑となり、また薄肉のリング間に生じた環状溝が、帽状の注出口１２との一体感を損なうので、帯状リングに比べて首部の外観が劣るなどのことから、採用され難いものとされている。
【０００９】
また射出成形したプリフォームを、同一成形機内にて延伸ブロー成形するホットパリソン方式における成形サイクルタイムは、プリフォームの成形時間、特に冷却時間に依存するとされている。そこでプリフォームの肉厚を全体的にこれまでよりも薄肉に形成し、その分を長さに置き換えて増し、これにより冷却時間を短かく済むようにして成形サイクルタイムを短縮し、ハイサイクルで成形を行うことが一部で採用されている。
【００１０】
このようなハイサイクル成形を、上記瓶状容器１０の成形に採用する場合にも、プリフォーム３における首部１の肉厚を薄減することが要求される。しかし、プリフォーム３の射出成形時に帯状リングの形態を変えることなく、受座９の肉厚を薄減することは技術的に困難で、ハイサイクル成形を採用して成形効率の向上を図るには、瓶状容器１０の首部１を新たな構造に変える必要がある。
【００１１】
この発明の目的は、上記瓶状容器の首部下部及び頸部の厚肉の課題を、首部下部の部分的な延伸ブロー成形により解決し、首部下部を注出口の帯状リングの受座に形成して、首部上部に注出口を嵌着する瓶状容器であっても、上記ハイサイクル成形の採用により効率よく成形することができ、また全体的な肉厚の薄減から材料の節減を行うことができる新たな瓶状容器の延伸ブロー成形方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的によるこの発明は、プリフォームの射出成形時に、瓶状容器の首部上部となるプリフォームの首部上部を外周囲の係止リングと共にネック型により形成して、首部上部が冷却固化した未延伸の状態で、ネック型より下側の壁部全体が配向温度に加熱され、かつ首部上部を除くプリフォーム全体の外径が瓶状容器の頸部よりも小径で胴部肉厚が同一薄肉の有底のプリフォームを形成し、
そのプリフォームを、ネック型により首部上部を保持して首部下部を帯状リングの受座に膨出形成するブロー型内で延伸ブローし、首部が係止シリングと共に未延伸の首部上部と、頸部と共に薄肉に延伸膨張されて帯状リングによる注出口の受座に形成された首部下部とからなる瓶状容器に成形してなる、というものである。
【００１３】
また上記プリフォームの首部上部の内側を、上記係止リングの部位から上面がテーパー面の環状突縁に射出成形し、そのテーパー面までブローコアの先端面を挿入してプリフォームの開口を気密に閉鎖してなる、というものである。
【００１４】
また上記首部下部の受座を、注出口の下端を受ける上面と、サポートリングとして機能する下面を有する帯状リングに膨出形成してなる、というものである。
【００１５】
上記構成では、プリフォームの首部を瓶状容器の首部として、予め首部下部を厚肉の帯状リングの受座に射出成形する必要がなく、これによりプリフォーム全体の肉厚を薄肉に形成できるので材料の節減となり、冷却時間も短縮されるのでハイサイクル成形が可能となる。また瓶状容器の頸部の肉厚も薄く成形されて肩部の贅肉がなくなるので、材料無駄もなくなり、瓶状容器の製造コストも低減するなどの利点を有する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１及び図２と図３（Ａ）は、この発明の延伸ブロー成形による瓶状容器と、そのプリフォームとを示すもので、上記従来の瓶状容器及びプリフォームと同一の部分は、同一符号を付して説明する。
【００１７】
瓶状容器１０は、従来と同様に射出成形した有底のプリフォーム３を、ブロー型５により延伸ブロー成形したものからなる。この瓶状容器１０の首部１は、プリフォーム３の射出成形時に、ネック型４により外周囲の係止リング８と共に射出成形して冷却固化した未延伸の首部上部１ａと、ブロー型５により頸部７と共に薄肉に延伸ブロー成形した首部下部１ｂとからなる。
【００１８】
この首部上部１ａの内側は、係止リング８の部位から上面がテーパー面の環状突縁８ａに形成され、そのテーパー面まで図４（Ａ）に示すようにブローコア１４の先端面を挿入して、プリフォーム３の開口を気密に閉鎖できるようにしてある。また首下部１ａは、注出口１２の下端を受ける上面９ａと、サポートリングとして機能する下面９ｂとを有する帯状リングの受座９に膨出形成され、その受座９の上方に上記係止リング８が間隔を空けて突出位置している。
【００１９】
上記プリフォーム３は、全体的に外径が成形される瓶状容器１０の頸部７の外径よりも小径に形成され、またネック型４より下側の壁部全体が配向温度に加熱された状態にあって、その壁部全体をブロー型内にて延伸ブロー成形することができる状態にある。
【００２０】
また瓶状容器１０を成形する上記ブロー型５のキャビティには、首部下部１ａの上記受座９を帯状リングに膨出形成する成形面１５が、パーティング面から頸部７の成形面１６に連続形成してある。また瓶状容器１０の頸部７よりも小径のプリフォーム３では、ネック型４により保持されてブロー型内にセットされると、図３（Ａ）に示すように、頸部７の成形面１６との間にスペースを空けてキャビティ内に位置する。
【００２１】
このような状態で、型閉及び型締後に挿入された上記延伸ロッド６により、プリフォーム３を、キャビティ底面まで縦に延伸すると共に、ブローコア１４から圧縮空気をエアブローすると、ネック型４により保持された部分を除いて、キャビティの成形面から離れているプリフォーム全体が、ネック型４により保持された下側から縦方向と横方向とに均一に延伸膨張するようになる。
【００２２】
これによりネック型４の下側部分がキャビティの受座成形面１５に薄く伸ばされて膨張圧着され、またその下側が頸部成形面１６に膨張圧着して、頸部７と受座９とがプリフォーム３の肉厚よりも薄肉に連続形成される。これにより瓶状容器１０の首部１が未延伸の首部上部１ａと、薄肉に延伸膨張された帯状リングの首部下部１ｂとから構成され、また頸部７の肉厚も薄減して肩部１３から肉厚が胴部肉厚へと移行した瓶状容器１０となる。
【００２３】
このように、首部１を首部上部１ａと首部下部１ｂとに分けて、首部上部１ａを射出成形したままの未延伸とし、首部下部１ｂをブロー金型内にて頸部と共に延伸ブローして成形すると、瓶状容器１０の首部となるプリフォーム３の首部下部１ａを厚肉の受座９に射出成形する必要がなくなるので、プリフォーム３の射出成形に要する冷却時間が短縮され、またプリフォーム全体の肉厚も薄肉に形成できるので、１本当たりの瓶状容器に使用される樹脂量も減って材料の節減となる。また冷却時間の短縮からハイサイクル成形も可能となる。
【００２５】
【実施例】
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に係る延伸ブロー成形による瓶状容器の首部と注出口の半部縦断正面図である。
【図２】 同上の瓶状容器の首部に注出口を固着した状態の半部縦断正面図である。
【図３】 この発明の延伸ブロー成形による瓶状容器及びプリフォーム（Ａ）と、従来の瓶状容器及びプリフォーム（Ｂ）の半部縦断正面と延伸ブロー状態を示す図である。
【図４】 従来の延伸ブロー成形による瓶状容器の首部と注出口の半部縦断正面図である。
【図５】 同上の瓶状容器の首部に注出口を固着した状態の半部縦断正面図である。
【符号の説明】
１ 首部
１ａ 首部上部
１ｂ 首部下部
２ 胴部
３ プリフォーム
４ ネック型
５ ブロー型
６ 延伸ロッド
７ 瓶状容器の頸部
８ 係止リング
９ 帯状リングの受座
１０ 瓶状容器
１２ 注出口
１３ 肩部
１４ ブローコア
１５ 受座形成面
１６ 頸部成形面
【発明の属する技術分野】
この発明は、瓶状容器の延伸ブロー成形方法に関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
図３（Ｂ）に示すように、延伸ブロー成形によるこの種の従来の瓶状容器１０は、首部１と有底の胴部２とを射出成形により一体成形したプリフォーム３を、ネック型４により成形した上記首部１を保持してブロー型５のキャビティ内にセットし、延伸ロッド６とブローエアとにより首部下側の頸部７から胴部２を底部と共に延伸ブローして成形している。
【０００３】
この延伸ブロー成形では、プリフォーム３の首部１を上記瓶状容器１０の首部として、そのまま未延伸の状態で用いることから、予め首部１を延伸ブローされる胴部２及底部よりも薄肉に形成しており、瓶状容器１０の用途によって図示のように、首部１の外周囲に注出口嵌着用の係止リング８とその下側のサポートリングを兼ねる受座９とを一体形成したり、或いは図は省略するが、飲料用の細口ボトルではスクリュキャップのねじとサポートリングとを外周囲に一体形成するなどしている。
【０００４】
また内容物の充填は、充填ラインのサポーターをサポートリング下側の頸部に側方から差込んで首部を支持し、上方から充填ノズルを首部開口に挿入して行っている。これにより瓶状容器の種類ごとにサポートリング位置に高低差があると、ノズル位置との関連から充填に不具合が生ずるので、首部の高さは充填ラインに適合する高さに揃えている。
【０００５】
図４及び図５に示すように、キャップ１１を備えた注出口１２を首部上部に嵌着する従来の瓶状容器１０では、注出口１２の下端を受ける上記受座９の上面９ａとサポートリングとして機能する下面９ｂとの位置に高低差があるので、これを一体成形して首部下部を帯状リングによる上記受座９に形成している。
【０００６】
また上記注出口１２は、通常構造の帽状のもので、内外二重の壁部を仕切りにより接続して、上記受座９の上面９ａまで嵌り込む嵌合溝を壁部間に形成し、その嵌合溝内の外側壁面に上記係止リング８と係合する係合突起１２ａを環状に突設し、外側壁部にスナップキャップ１１をヒンジにより開閉自在に一体成形したものからなり、圧入による上記係止リング８と係合突起１２ａとの係合により首部上部１ａに固着されている。
【０００７】
上記帯状リングによる受座９では、肉厚が係止リング７を一体成形した首部上部１ａよりも著しく厚肉に形成され、また延伸ブロー成形前の胴部側よりも厚肉に形成されていることから冷却に時間を要し、ひけも生じ易いので帯状リングの表面に窪みが生じて外観を損なうことが多い。また図３（Ｂ）に示すように、プリフォーム３の受座下側の部位は、キャビティの頸部を成形する部分と殆ど同径に形成されていることから、横方向の延伸が殆ど行われず、このため瓶状容器１０の頸部７は厚肉に残り、また胴部の薄肉化も肩先から生ずるようになって、肩部１３に贅肉が残り易いなどの課題を有する。
【０００８】
上記受座９の厚肉による課題の解決として、受座９に鎖線で示すように、上下二つの薄肉のリングに分割することが考えられるが、その分だけネック型の構造が複雑となり、また薄肉のリング間に生じた環状溝が、帽状の注出口１２との一体感を損なうので、帯状リングに比べて首部の外観が劣るなどのことから、採用され難いものとされている。
【０００９】
また射出成形したプリフォームを、同一成形機内にて延伸ブロー成形するホットパリソン方式における成形サイクルタイムは、プリフォームの成形時間、特に冷却時間に依存するとされている。そこでプリフォームの肉厚を全体的にこれまでよりも薄肉に形成し、その分を長さに置き換えて増し、これにより冷却時間を短かく済むようにして成形サイクルタイムを短縮し、ハイサイクルで成形を行うことが一部で採用されている。
【００１０】
このようなハイサイクル成形を、上記瓶状容器１０の成形に採用する場合にも、プリフォーム３における首部１の肉厚を薄減することが要求される。しかし、プリフォーム３の射出成形時に帯状リングの形態を変えることなく、受座９の肉厚を薄減することは技術的に困難で、ハイサイクル成形を採用して成形効率の向上を図るには、瓶状容器１０の首部１を新たな構造に変える必要がある。
【００１１】
この発明の目的は、上記瓶状容器の首部下部及び頸部の厚肉の課題を、首部下部の部分的な延伸ブロー成形により解決し、首部下部を注出口の帯状リングの受座に形成して、首部上部に注出口を嵌着する瓶状容器であっても、上記ハイサイクル成形の採用により効率よく成形することができ、また全体的な肉厚の薄減から材料の節減を行うことができる新たな瓶状容器の延伸ブロー成形方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的によるこの発明は、プリフォームの射出成形時に、瓶状容器の首部上部となるプリフォームの首部上部を外周囲の係止リングと共にネック型により形成して、首部上部が冷却固化した未延伸の状態で、ネック型より下側の壁部全体が配向温度に加熱され、かつ首部上部を除くプリフォーム全体の外径が瓶状容器の頸部よりも小径で胴部肉厚が同一薄肉の有底のプリフォームを形成し、
そのプリフォームを、ネック型により首部上部を保持して首部下部を帯状リングの受座に膨出形成するブロー型内で延伸ブローし、首部が係止シリングと共に未延伸の首部上部と、頸部と共に薄肉に延伸膨張されて帯状リングによる注出口の受座に形成された首部下部とからなる瓶状容器に成形してなる、というものである。
【００１３】
また上記プリフォームの首部上部の内側を、上記係止リングの部位から上面がテーパー面の環状突縁に射出成形し、そのテーパー面までブローコアの先端面を挿入してプリフォームの開口を気密に閉鎖してなる、というものである。
【００１４】
また上記首部下部の受座を、注出口の下端を受ける上面と、サポートリングとして機能する下面を有する帯状リングに膨出形成してなる、というものである。
【００１５】
上記構成では、プリフォームの首部を瓶状容器の首部として、予め首部下部を厚肉の帯状リングの受座に射出成形する必要がなく、これによりプリフォーム全体の肉厚を薄肉に形成できるので材料の節減となり、冷却時間も短縮されるのでハイサイクル成形が可能となる。また瓶状容器の頸部の肉厚も薄く成形されて肩部の贅肉がなくなるので、材料無駄もなくなり、瓶状容器の製造コストも低減するなどの利点を有する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１及び図２と図３（Ａ）は、この発明の延伸ブロー成形による瓶状容器と、そのプリフォームとを示すもので、上記従来の瓶状容器及びプリフォームと同一の部分は、同一符号を付して説明する。
【００１７】
瓶状容器１０は、従来と同様に射出成形した有底のプリフォーム３を、ブロー型５により延伸ブロー成形したものからなる。この瓶状容器１０の首部１は、プリフォーム３の射出成形時に、ネック型４により外周囲の係止リング８と共に射出成形して冷却固化した未延伸の首部上部１ａと、ブロー型５により頸部７と共に薄肉に延伸ブロー成形した首部下部１ｂとからなる。
【００１８】
この首部上部１ａの内側は、係止リング８の部位から上面がテーパー面の環状突縁８ａに形成され、そのテーパー面まで図４（Ａ）に示すようにブローコア１４の先端面を挿入して、プリフォーム３の開口を気密に閉鎖できるようにしてある。また首下部１ａは、注出口１２の下端を受ける上面９ａと、サポートリングとして機能する下面９ｂとを有する帯状リングの受座９に膨出形成され、その受座９の上方に上記係止リング８が間隔を空けて突出位置している。
【００１９】
上記プリフォーム３は、全体的に外径が成形される瓶状容器１０の頸部７の外径よりも小径に形成され、またネック型４より下側の壁部全体が配向温度に加熱された状態にあって、その壁部全体をブロー型内にて延伸ブロー成形することができる状態にある。
【００２０】
また瓶状容器１０を成形する上記ブロー型５のキャビティには、首部下部１ａの上記受座９を帯状リングに膨出形成する成形面１５が、パーティング面から頸部７の成形面１６に連続形成してある。また瓶状容器１０の頸部７よりも小径のプリフォーム３では、ネック型４により保持されてブロー型内にセットされると、図３（Ａ）に示すように、頸部７の成形面１６との間にスペースを空けてキャビティ内に位置する。
【００２１】
このような状態で、型閉及び型締後に挿入された上記延伸ロッド６により、プリフォーム３を、キャビティ底面まで縦に延伸すると共に、ブローコア１４から圧縮空気をエアブローすると、ネック型４により保持された部分を除いて、キャビティの成形面から離れているプリフォーム全体が、ネック型４により保持された下側から縦方向と横方向とに均一に延伸膨張するようになる。
【００２２】
これによりネック型４の下側部分がキャビティの受座成形面１５に薄く伸ばされて膨張圧着され、またその下側が頸部成形面１６に膨張圧着して、頸部７と受座９とがプリフォーム３の肉厚よりも薄肉に連続形成される。これにより瓶状容器１０の首部１が未延伸の首部上部１ａと、薄肉に延伸膨張された帯状リングの首部下部１ｂとから構成され、また頸部７の肉厚も薄減して肩部１３から肉厚が胴部肉厚へと移行した瓶状容器１０となる。
【００２３】
このように、首部１を首部上部１ａと首部下部１ｂとに分けて、首部上部１ａを射出成形したままの未延伸とし、首部下部１ｂをブロー金型内にて頸部と共に延伸ブローして成形すると、瓶状容器１０の首部となるプリフォーム３の首部下部１ａを厚肉の受座９に射出成形する必要がなくなるので、プリフォーム３の射出成形に要する冷却時間が短縮され、またプリフォーム全体の肉厚も薄肉に形成できるので、１本当たりの瓶状容器に使用される樹脂量も減って材料の節減となる。また冷却時間の短縮からハイサイクル成形も可能となる。
【００２５】
【実施例】
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に係る延伸ブロー成形による瓶状容器の首部と注出口の半部縦断正面図である。
【図２】 同上の瓶状容器の首部に注出口を固着した状態の半部縦断正面図である。
【図３】 この発明の延伸ブロー成形による瓶状容器及びプリフォーム（Ａ）と、従来の瓶状容器及びプリフォーム（Ｂ）の半部縦断正面と延伸ブロー状態を示す図である。
【図４】 従来の延伸ブロー成形による瓶状容器の首部と注出口の半部縦断正面図である。
【図５】 同上の瓶状容器の首部に注出口を固着した状態の半部縦断正面図である。
【符号の説明】
１ 首部
１ａ 首部上部
１ｂ 首部下部
２ 胴部
３ プリフォーム
４ ネック型
５ ブロー型
６ 延伸ロッド
７ 瓶状容器の頸部
８ 係止リング
９ 帯状リングの受座
１０ 瓶状容器
１２ 注出口
１３ 肩部
１４ ブローコア
１５ 受座形成面
１６ 頸部成形面
Claims (3)
- プリフォームの射出成形時に、瓶状容器の首部上部となるプリフォームの首部上部を外周囲の係止リングと共にネック型により形成して、首部上部が冷却固化した未延伸の状態で、ネック型より下側の壁部全体が配向温度に加熱され、かつ首部上部を除くプリフォーム全体の外径が瓶状容器の頸部よりも小径で胴部肉厚が同一薄肉の有底のプリフォームを形成し、
そのプリフォームを、ネック型により首部上部を保持して首部下部を帯状リングの受座に膨出形成するブロー型内で延伸ブローし、首部が係止シリングと共に未延伸の首部上部と、頸部と共に薄肉に延伸膨張されて帯状リングによる注出口の受座に形成された首部下部とからなる瓶状容器に成形してなることを特徴とする瓶状容器の延伸ブロー成形方法。 - 上記プリフォームの首部上部の内側を、上記係止リングの部位から上面がテーパー面の環状突縁に射出成形し、そのテーパー面までブローコアの先端面を挿入してプリフォームの開口を気密に閉鎖してなることを特徴とする請求項１記載の首部に注出口の受座を有する瓶状容器の延伸ブロー成形方法。
- 上記首部下部の受座を、注出口の下端を受ける上面と、サポートリングとして機能する下面を有する帯状リングに膨出形成してなることを特徴とする請求項１記載の瓶状容器の延伸ブロー成形方法。
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2002
- 2002-03-11 JP JP2002065782A patent/JP4078098B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2003267334A (ja) | 2003-09-25 |
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