JP4162982B2 - 延伸ブロー成形方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、合成樹脂製の容器の延伸ブロー成形方法に関し、特に、該容器の胴部に凹部を有する容器の延伸ブロー成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
合成樹脂製の容器として、ラムネびんがある。ラムネびんは、その胴部に胴部内側にくびれた凹部によって、容器内にあるビー玉が底部まで落ちないようにしている。この胴部の凹部は、容器の内側に非常に狭い空間を形成している。
【０００３】
近年、リサイクルの必要性から、この様な胴部に凹部を有する合成樹脂製の容器をポリエチレンテレフタレート（以下、「ＰＥＴ」という）製の容器に移行する動きがある。従来、このような胴部に凹部６を有するＰＥＴ製の容器１は、図６に示すように、型締めされた特殊なブローキャビティ型１０、１０内で、有底筒状のプリフォーム１２を、延伸ロッド１６による縦軸延伸と、高圧ブローエアによる横延伸の成形途中において、凹部成形型１３、１３をプリフォーム１２側へ押出し、凹部６を成形していた（特許文献１参照）。
【０００４】
このような延伸ブロー成形方法では、ブローキャビティ型１０、１０を型締めさせた状態で縦軸延伸工程及び高圧ブロー工程が行われるため、独立して進退可能な凹部成形型１３、１３が必要であった。この凹部成形型１３、１３を独立して進退駆動するためには、凹部成形型１３、１３用の油圧シリンダ１４、１４及びピストン１５、１５が必要であり、それらを作動させるための油圧回路も別途必要となっていた。
【０００５】
【特許文献１】
実用新案登録第３０７４６１６号公報（第１−２頁、図２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、特殊なブローキャビティ型を用いることなく、胴部に凹部を有する容器を成形する延伸ブロー成形方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の一態様の胴部に凹部を有する合成樹脂製容器の延伸ブロー成形方法においては、プリフォームの開口側から延伸ロッドを挿入し、該プリフォームを縦軸方向に延伸させる縦軸延伸工程と、前記縦軸延伸工程の開始後、前記凹部を形成するための凸部を有するブローキャビティ型を前記プリフォームに対し前進させ、該ブローキャビティ型の型締めを完了させる型締工程と、前記型締工程が完了した後に、前記プリフォーム内に高圧ブローエアーを導入する高圧ブロー工程と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明の一態様によれば、ブローキャビティ型の型締めを完了させる前に縦軸延伸工程が開始されるので、従来のような複雑で高価な金型を用いることなく、胴部に比較的大きな凹部を有する合成樹脂製の容器を成形することができる。また、延伸ロッドによる縦軸延伸工程によって、プリフォームの縦軸方向の肉厚分布を容易に調整することができる。
【０００９】
ここで、前記縦軸延伸工程は、前記延伸ロッドの縦軸延伸駆動の開始と同時または直後に、低圧ブローエアーを導入することができる。
【００１０】
このような構成とすることで、プリフォームの縦軸延伸工程の途中において、延伸ロッドがプリフォーム内表面に接触することを防止できる。
【００１１】
さらに、前記縦軸延伸工程の完了後、前記ブローキャビティ型の前進によって、前記凸部を縦軸延伸された前記プリフォームの表面に接触させることができる。
【００１２】
このような構成とすることで、縦軸延伸工程によって容器の縦軸方向の肉厚分布を調整した後に、凸部がプリフォームの表面に接触することで、凸部によって縦軸方向の肉厚分布調整を阻害されることがない。また、縦軸延伸途中にプリフォームが凸部と接触することによるプリフォーム表面の擦り傷が防止できる。
【００１３】
【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。
【００１４】
図１〜図５は、本発明の一実施の形態に係る延伸ブロー成形方法を説明する図である。図１は合成樹脂製の容器１の正面図、図２は延伸ブロー成形前の状態を示す図、図３は縦軸延伸工程を示す図、図４は型締工程と高圧ブロー工程を示す図、図５はシャンペン成形工程を示す図である。
【００１５】
この合成樹脂例えばＰＥＴ製の容器１は、図１に示すように、開口するネック部２と、円筒状の胴部３と、シャンペン底状の底部４を有する一般的なラムネびんである。容器１の胴部３は、ラムネびん特有の栓体であるビー玉５が、ラムネを充填する際に、底部４まで落ちないようにするためのくびれ状の凹部６を有する。この容器１の成形方法を図２〜図５を用いて、以下、詳細に説明する。
【００１６】
（搬入工程）
図２は、延伸ブロー成形部１００の延伸ブロー成形金型装置の概略図であり、延伸ブロー成形開始前の状態を示す図である。本実施の形態に係る延伸ブロー成形方法においては、開口するネック部２と有底筒状のプリフォーム１２をあらかじめ射出成形もしくは圧縮成形によって成形される。プリフォーム１２は、プリフォーム成形部とは別体もしくは一体に配置された図示せぬ加熱部に導入される。加熱部においては、複数の赤外線ヒータなどの加熱手段によって、プリフォーム１２はネック部を除いて延伸適温に加熱される。
【００１７】
延伸適温のプリフォーム１２は、図２に示すように、搬送部材１１上に倒立状態で支持されたまま、ブロー成形部１００に搬入され、停止される。ブロー成形部１００には、プリフォーム１２の両側に配置された型開状態の割型のブローキャビティ型１０，１０と、ブローキャビティ型１０、１０の下部にスライド可能に設けられたネックガイド２０、２０と、プリフォームの上方に配置された底型１８と、を有する。
【００１８】
ネックガイド２０、２０は、プリフォーム１２のネック部２を保持する一対の割型で構成されている。ブローキャビティ型１０、１０と共にプリフォームに対して進退駆動されるが、図示せぬ弾性部材によってブローキャビティ型よりもプリフォーム側に一定距離だけ前進（付勢）した状態で配置されている。従って、ネックガイド２０，２０は、ブローキャビティ型１０，１０をプリフォーム１２に対し前進させると、その型締め完了前にまずネックガイド２０，２０がプリフォーム１２のネック部２を保持することができる。
【００１９】
（縦軸延伸工程）
次に、図３に示すように、割型のブローキャビティ型１０，１０は、ネックガイド２０，２０とともに、プリフォーム１２側に前進し、まずネック部２をネックガイド２０、２０が両側から保持した状態で停止する。このとき、ブローキャビティ型１０、１０は、型締め前の状態であり、少なくとも縦軸延伸途中のプリフォーム１２の外表面にブローキャビティ型１０、１０に形成された凸部２１、２１が接触しない程度の距離を残して停止する。ブローキャビティ型１０、１０の開閉は、図示しない型締め装置、例えば油圧装置によって行われる。このようなブローキャビティ型１０，１０の型閉め動作の途中停止は、ブローキャビティ型１０，１０間の途中停止位置に設けられたセンサによって、ブローキャビティ型１０，１０を検知したら、油圧装置の電磁弁をニュートラルとすることで型閉め動作を停止することができる。また、さらに正確な停止動作をさせる場合には、上記センサに加えてエアシリンダなどを所定位置に配置させ、強制的なストッパとすることでブローキャビティ型１０、１０を途中停止させることもできる。
【００２０】
そして、搬送部材１１の下方から延伸ロッド１６が、縦軸延伸駆動され、プリフォーム１２の底部内側を縦軸方向に押しながら底型１８側へ上昇し、プリフォーム１２は縦軸方向に延伸される。プリフォーム１２が縦軸方向に延伸されると、プリフォーム１２の胴部が細くなり、延伸ロッド１６に接触しないように、低圧の１次ブローエアをプリフォーム１２の内部へ導入する。このようにして、縦軸延伸工程におけるプリフォーム１２の内面の擦り傷を防止する。このとき、ネック部２をネックガイド２０、２０が両側から保持した状態であるので、延伸ロッド１６が縦軸延伸駆動されてもプリフォーム１２は搬送部材１１から浮き上がることはない。
【００２１】
低圧の１次ブローエアは、延伸ロッド１６にプリフォーム１２が接触しない程度の圧力例えば１．０ＭＰａでよい。また、低圧の１次ブローエア導入のタイミングは、延伸ロッド１６の縦軸延伸駆動開始と同時であってもよいし、それより多少遅れて導入されてもよい。また、低圧の１次ブローエアは、一定時間もしくは一定量導入後、図示しないエアバルブを閉じて、エアの導入を停止してもよいし、所定時間経過後、再度導入するような断続的なブローを行ってもよい。
【００２２】
また、延伸ロッド１６の縦軸延伸駆動は、ネック部２をネックガイド２０、２０が保持した時点で開始することができる。したがって、ネック部２をネックガイド２０、２０が保持していれば、プリフォーム１２の縦軸延伸の状態によっては、ブローキャビティ型１０，１０を停止することなく前進しつづけてもよい。
【００２３】
（型締工程と高圧ブロー工程）
さらに、図４に示すように、延伸ロッド１６の縦軸延伸駆動完了後、ブローキャビティ型１０、１０同士が密着するまで前進駆動させて、型閉じを行い、昇圧して型締め工程が完了する。高圧ブロー工程は、ブローキャビティ型１０、１０の型締め完了後、高圧の２次ブローエア、例えば２．０ＭＰａを導入し、ブローキャビティ型１０、１０のキャビティ面に押しつけて賦形することで、最終形状である容器１の凹部６を含む胴部３を成形する。
【００２４】
延伸ロッド１６によるプリフォーム１２の縦軸延伸は、最終成形品である容器１の縦軸方向の肉厚分布を調整することができる。したがって、プリフォームの縦軸延伸工程が完了後に、ブローキャビティ型１０、１０を型締めすることで、容器１の縦軸方向の肉厚分布に影響を与えることなく調整することができる。これは、縦軸延伸されているプリフォーム１２の胴部に、ブローキャビティ型１０、１０に形成された凹部成形用の凸部２１、２１が接触することで、凸部２１、２１の接触した部分から下の縦方向の延伸が実質的に止まってしまうからである。
【００２５】
なお、プリフォームの縦軸延伸工程の完了前であっても、ブローキャビティ型１０、１０の型締め駆動を開始することは、可能である。この場合、ブローキャビティ型１０、１０に形成された凸部２１、２１が、縦軸延伸途中にあるプリフォーム１２の側面に接触しないように、ブローキャビティ型１０、１０の型締め駆動タイミングを調節する。このような微妙な動作調節を不要とするために、ブローキャビティ型１０、１０に形成された凸部２１、２１がプリフォーム１２に接触しない範囲で、できるだけプリフォーム１２に近づけた位置にブローキャビティ型１０、１０を待機させておくことが好ましい。
【００２６】
（シャンペン成形工程）
最後に、図５に示すように、容器１の底部４よりも縦軸方向に大きく膨んだところで、底型１８を所定位置まで下降させ、容器１を成形する。このように底型１８を遅れて下降させることで、底部４の接地部分が鋭角な耐圧形状であっても、確実に成形することができる。なお、本実施の形態では、上底状の底部４であるが、耐圧性を有する複数の脚部からなるいわゆるペタロイドと呼ばれる形状を採用してもよい。その場合には、ブロー型締めと同時、もしくはブロー型締めに先行して底型１８を所定の型締め位置まで下降させる。
【００２７】
底型１８を下降させた後、所定時間例えば１秒程度２次ブローエアによって、容器１をブローキャビティ型１０、１０に押しつけたまま維持する。さらに容器１内の高圧エアを排気して、底型１８を上昇させ、ブローキャビティ型１０、１０を後退させて型開する。こうして胴部３に大きな凹部６を有するラムネびん様の容器１が成形される。
【００２８】
このように、縦軸延伸開始時点で凸部２１を有するブローキャビティ型を型締め直前の状態とし、プリフォーム１２と凸部２１との間に充分なプリフォーム縦軸延伸空間を有する状態とすることで、凸部２１によってプリフォーム１２の縦軸延伸が阻害されることがなく、全体にバランスの良い肉厚分布の容器が得られることとなる。
【００２９】
なお、本発明は、本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。
【００３０】
例えば、１次ブローエアと２次ブローエアの中間の圧力に設定した中間ブローエアを用いることもできる。この場合、中間ブローエアは、プリフォームの縦軸延伸の途中で、ブローキャビティ型１０、１０の凸部２１、２１がプリフォーム１２の表面に接触しそうになったときに吹きこみを開始させることで、該凸部２１、２１による擦り傷を減少させることもできる。
【００３１】
また、本実施の形態では、ラムネびんを例に説明したが、これに限らず、胴部に大きなくびれ部を有する容器であれば、同様に成形可能であるし、片側にのみ凹部を有する様な容器であってもよい。
【００３２】
さらに、本実施の形態では、搬送部材１１によりプリフォーム１２を支持し、搬送するブロー成形装置について説明したが、プリフォーム１２の射出成形工程から延伸ブロー成形工程までをネック部２をリップ型によって保持したまま搬送する射出延伸ブロー成形装置に適用することも可能である。この場合、成形工程中ネック部２を常時保持しているため、延伸ロッド１６による縦軸延伸駆動時であっても、プリフォーム１２を確実に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】合成樹脂製の容器の正面図である。
【図２】延伸ブロー成形前の状態を示す図である。
【図３】縦軸延伸工程を示す図である。
【図４】型締工程と高圧ブロー工程を示す図である。
【図５】シャンペン成形工程を示す図である。
【図６】従来の延伸ブロー成形工程を示す図である。
【符号の説明】
１ 容器
２ ネック部
３ 胴部
６ 凹部
１０ ブローキャビティ型
１１ 搬送部材
１２ プリフォーム
１６ 延伸ロッド
１８ 底型
２０ ネックガイド
２１ 凸部
１００ ブロー成形部

Claims (3)

1. 開口するネック部と有底筒状の胴部とを有し、該胴部に凹部を有する合成樹脂製容器の延伸ブロー成形方法において、
   プリフォームの開口側から延伸ロッドを挿入し、該プリフォームを縦軸方向に延伸させる縦軸延伸工程と、
   前記縦軸延伸工程の開始後、前記凹部を形成するための凸部を有するブローキャビティ型を前記プリフォームに対し前進させ、前記縦軸延伸工程の完了後に、前記凸部を縦軸延伸された前記プリフォームの表面に接触させて該ブローキャビティ型の型締めを完了させる型締工程と、
   前記型締工程が完了した後に、前記プリフォーム内に高圧ブローエアーを導入する高圧ブロー工程と、を含むことを特徴とする延伸ブロー成形方法。
2. 請求項１において、
   前記縦軸延伸工程は、前記延伸ロッドの縦軸延伸駆動の開始と同時または直後に、低圧ブローエアーを導入することを特徴とする延伸ブロー成形方法。
3. 請求項１または２において、
   前記ブローキャビティ型の型締工程は、
   前記縦軸延伸工程の開始前に前記凸部を縦軸延伸前のプリフォームに近づける待機位置まで前記ブローキャビティ型を前進させる第１工程と、
   前記縦軸延伸工程の開始後に前記待機位置から前記ブローキャビティ型をさらに前進させて、前記縦軸延伸工程の完了後に、前記凸部を縦軸延伸された前記プリフォームの表面に接触させる第２工程と、
   を含むことを特徴とする延伸ブロー成形方法。

Images