JPH10278106A - ネック部が結晶化されたプリフォームの成形方法及びその装置 - Google Patents
ネック部が結晶化されたプリフォームの成形方法及びその装置Info
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Abstract
ネック部を結晶化する。 【解決手段】 回転盤14に、ネックキャビティ型30
が配置される。ネックキャビティ型30の回転停止位置
に、射出成形ステーション100、第1加熱ステーショ
ン200、第2加熱ステーション300及び冷却取り出
しステーション400を有する。射出成形ステーション
100では、射出された樹脂を、ネックキャビティ型3
0を含む射出金型に充填し、プリフォーム40を射出成
形する。プリフォーム40は、ネックキャビティ型30
によりネック部が保持されて、第1加熱ステーション2
00に搬送され、プリフォーム40のネック部が結晶化
温度に達するように、加熱する。第2加熱ステーション
300でも同様の加熱工程を実施する。その後、冷却取
り出しステーション400にて冷却後に、プリフォーム
40がネックキャビティ型30より離型される。
Description
ブロー成形する際に用いる有底筒状のプリフォームの成
形方法及びその装置に関する。さらに詳しくは、射出成
形工程に用いるネックキャビティ型を利用して、ネック
部を結晶化させるプリフォーム射出成形方法及びその装
置に関する。
性ボトルを成形するにあたり、そのボトルあるいは該ボ
トル成形用のプリフォームのネック部あるいは口部など
と称される未配向もしくは著しく低配向の領域を、結晶
化させて耐熱性を持たせる方法がある。この方法は、特
に、高温内容物を充填するポリエチレンテレフタレート
(PET)製のボトルで実用化されている。
は、例えば、特公昭62−25491に開示されるよう
に成形されたびん体(もしくはプリフォーム)のネック部
の周りにヒータを配置させて結晶化するという方法であ
る。
加熱時に歪みや熱による収縮などの変形を受けやすく、
そのため、良品を得るためには熟練した成形者によるプ
リフォームの射出成形条件の設定、製品(びん体もしく
はプリフォーム)の保管の管理、収縮を予測したネック
部の設計などの多くの課題があり、中小の容器成形業者
では導入に耐えない。特に、ネック部は内容物の漏れを
防ぐ目的で高い寸法精度が多くの規格で要求されてい
る。
めに、射出成形後のネックキャビティ型を用いて、プリ
フォームのネック部を結晶化することを課題して、本発
明に至った。
ックキャビティ型を加熱してプリフォームのネック部を
結晶化することで、そのネック部の寸法精度を維持した
まま結晶化することのできるプリフォームの成形方法及
びその装置を提供することにある。
型されてからネックの結晶化を射出成形工程以外の時間
で行うため、プリフォームの射出成形時間をむやみに長
くすることなく結晶化することのできるプリフォームの
成形方法及びその装置を提供することにある。
ック部が結晶化されたプリフォームの成形方法は、開口
側のネック部及びそれに続く有底胴部を有する熱可塑性
樹脂製プリフォームを、少なくとも射出キャビティ型、
射出コア型及びネックキャビティ型を用いて射出成形す
る工程と、前記プリフォームの前記ネック部を前記ネッ
クキャビティ型で保持したまま、前記プリフォームを前
記射出キャビティ型及び射出コア型より離型する工程
と、前記ネックキャビティ型内にて前記ネック部を加熱
して、前記ネック部の温度を前記熱可塑性樹脂の結晶化
温度に設定する工程と、前記ネック部を前記ネックキャ
ビティ型より離型して、前記プリフォームを取り出す工
程と、を有し、前記加熱工程では、前記ネックキャビテ
ィ型を加熱する工程を含むことを特徴とする。
られるネックキャビティ型を用いて結晶化工程を実施し
ているので、ネック部は射出成形時の寸法精度を維持し
たまま効率よく結晶化できる。しかも、射出コア型及び
射出キャビティ型から離型した後にネックキャビティ型
を加熱するので、射出成形時間をむやみに長くする必要
がない。又、プリフォームのネック部を結晶化工程を、
プリフォームの射出成形直後に実施しているので、ネッ
ク部を結晶化温度まで加熱するのに、射出成形時の熱を
利用することができ、ネック部の昇温に有利である。
記ネックキャビティ型は、前記取り出し工程後に射出成
形工程に戻し搬送され、前記ネックキャビティ型を用い
て前記射出成形工程を繰り返し実施する前に、前記ネッ
クキャビティ型を冷却する工程をさらに有することを特
徴とする。
ィ型が高温のまま射出成形工程が実施されないので、ネ
ック部のヒケや気泡などといった成形不良を防止でき
る。又、プリフォームの射出成形時にネックキャビティ
型が既に冷却されているので、射出成形型内での冷却時
間が通常の射出成形時より長くなるのを防止することが
できる。
記冷却工程は、前記加熱工程後であって前記取り出し工
程の実施前に実施されることを特徴とする。
取り出し工程は、ネックキャビティ型を開放駆動するだ
けで短時間で実施できる。したがって、プリフォームの
取り出し工程前に比較的十分な時間を確保できるので、
この時間を利用して冷却を実施している。
れかにおいて、前記加熱工程は、前記プリフォームの前
記ネック部内側より該ネック部を加熱する工程を含むこ
とを特徴とする。
ネック部は開口を有するため、ここに加熱部材を挿入す
ることで、ネック部の露出する内壁面側から効率よく加
熱することができる。
れかにおいて、前記冷却工程は、前記プリフォームの前
記ネック部内側より該ネック部及び前記ネックキャビテ
ィ型を冷却する工程を含むことを特徴とする。
と同様に、プリフォームのネック部の開口に冷却部材を
挿入することで、ネック部の露出する内壁面側から効率
よく冷却することができ、ネック部が結晶化したプリフ
ォームをネックキャビティ型から短時間で離型できる。
又、離型後の変形も防止できる。
記冷却工程は、前記プリフォームの前記ネック部内壁に
冷却部材を接触させて行うことを特徴とする。
ク部内壁面に接触していると、効率よく冷却できる。内
壁面を規制できるとともに、ネックキャビティ型外壁面
が規定されるので、より寸法精度の高い結晶化したネッ
ク部を得ることができる。
れかにおいて、前記熱可塑性樹脂がポリエチレンテレフ
タレートであることを特徴とする。
レフタレート(PET)樹脂を用いることで、プリフォー
ムをブロー成形して得られるボトル胴部は延伸配向され
て所定のボトル品質を確保でき、延伸されないネック部
を白化結晶化することで、耐熱性を確保できる。
記加熱工程では、前記ネック部が150〜220℃の結
晶化温度に達するように加熱することを特徴とする。
120℃以上で結晶化するが、150〜220℃の温度
範囲では特に結晶化速度が速く、加熱時間を短縮できる
ため、結晶化工程を含む成形サイクル時間を短縮でき
る。
れかにおいて、前記ネック部は、キャップが装着される
キャップ装着部と、その下方に続く非装着部とを有し、
前記ネックキャビティ型は、少なくとも前記キャップ装
着部の外壁面を規定し、前記ネック部のうち少なくとも
前記キャップ装着部を結晶化することを特徴とする。
チック製キャップが装着される場合などには、高温殺菌
の内容物が充填される際の耐熱性が要求されるキャップ
装着部のみを結晶化しておけば足りる。
ずれかにおいて、前記ネック部は、キャップが装着され
るキャップ装着部と、その下方に続く非装着部とを有
し、前記ネックキャビティ型は、前記キャップ装着部及
び前記非装着部の外壁面を規定し、そのネック部全域を
結晶化することを特徴とする。
あるネック部全域を結晶化することで、ネック部の熱変
形を防止できる。例えば、金属製キャップが装着される
場合などには、ネック部全域を結晶化して、キャッピン
グ時の圧力に起因した変形を防止することが望ましい。
部の全域を結晶化するものに限らず、その一部のみであ
っても良く、あるいはネック部の下方領域の非延伸領域
まで結晶化しても良い。
前記ネックキャビティ型は、前記各工程を循環間欠搬送
されることを特徴とする。
ティ型の各停止位置で各工程を順次確実に実施できる。
て、前記加熱工程は、複数段階に分かれており、前記ネ
ックキャビティ型は、複数段階に分かれた前記加熱工程
に順次間欠搬送されることを特徴とする。
かかるネックキャビティ型の加熱工程を複数段階に分け
ることで、単位時間当たりの生産性を上げることができ
る。
て、複数段階に分かれた前記加熱工程の各段階の時間
は、前記射出成形する工程の時間を超えないことを特徴
とする。
縮することの困難な射出成形工程の時間を加熱工程の各
段階の時間が越えないことで、プリフォームの生産性を
下げることなく、ネック部の結晶化を行うことができ
る。
装置は、複数のネックキャビティ型が循環搬送される搬
送路と、前記搬送路途中に配置され、前記ネックキャビ
ティ型に加えて、射出キャビティ型及び射出コア型を用
いて、熱可塑性樹脂にてプリフォームを射出成形する射
出成形スーテションと、前記搬送路途中に配置され、前
記プリフォームのネック部を保持した前記ネックキャビ
ティ型を加熱して、前記ネックキャビティ型内にて前記
ネック部を前記熱可塑性樹脂の結晶化温度に達するよう
に加熱する加熱ステーションと、前記ネック部を前記ネ
ックキャビティ型より離型して、前記プリフォームを装
置外部に取り出す取り出しステーションと、を有するこ
とを特徴とする。
いることで、請求項1の発明方法を実施することができ
る。
て、前記取り出しステーションには、前記ネックキャビ
ティ型を冷却する冷却装置が配置されていることを特徴
とする。
いることで、請求項3の発明方法を実施することができ
る。
て、前記加熱ステーションは、複数設けられており、前
記ネックキャビティ型は、前記各ステーションで停止す
ることを特徴とする。
かかるネックキャビティ型の加熱工程を複数段階に分け
ることで、単位時間当たりの生産性を上げることができ
る。
ティ型が間欠循環搬送される搬送路と、前記搬送路途中
のネックキャビティ型の停止位置に設けられた射出成形
ステーションと複数の加熱ステーションと取出ステーシ
ョンを有するプリフォームの成形装置において、前記複
数の加熱ステーションの数は、2〜6ステーションであ
ることを特徴とする。
ォームの射出成形時間(金型の開閉時間を除く)は、10
から25秒程度で、30秒を超えるものはほとんどな
い。結晶化に必要なネックキャビティ型の加熱工程の時
間は60秒から180秒程度なので、加熱ステーション
が2〜6ステーションが商業上最適な生産能力を得られ
る。
1に示すように、機台12と対向する上方位置に回転盤
14を有する。この回転盤14の回転角90度毎の4箇
所に、それぞれ2列からなる計8個の一対のネック型固
定板20が設けられている。この一対のネック型固定板
20は、開閉可能な2つの分割板22,24から構成さ
れる。
例えば図1では2個のネックキャビティ型30が設けら
れている。このネックキャビティ型30は、割型32,
34から構成される。一方の割型32が分割板22に固
定され、他方の割型34が分割板24に固定され、分割
板22,24の開閉駆動により、ネックキャビティ型3
0の開閉駆動が可能となる。
20は、回転盤14の90度毎の間欠回転駆動により、
一方向に向かって順次間欠回転駆動されるようになって
いる。これらの構成は、本出願人の特許第1735818号に
記載されているので、その詳細については省略する。
1に示すように、射出成形ステーション100、第1加
熱ステーション200、第2加熱ステーション300及
び冷却取り出しステーション400が配置されている。
ステーション100は、熱可塑性樹脂例えばPETを射
出可能な射出装置102を有する。この射出装置102
は、図示しないホットランナー型にノズルタッチしてお
り、図2に示すホットランナーノズル104を介して溶
融した樹脂を射出金型に向けて充填可能である。
して、上述したネックキャビティ型30と、射出キャビ
ティ型110と、射出コア型120とを有する。
について図2を参照して説明すると、このプリフォーム
40は、大別して開口側のネック部42と、その下方に
続く有底胴部44とを有する。ネック部42は、例えば
ねじ部42aと、ロッキングリング42bと、サポート
リング42cとを有する。ねじ部42a及びロッキング
リング42bの領域は、このプリフォーム40を用いて
成形されたボトル内に内容物が充填された後に、プラス
チック製または金属製のキャップが装着されるキャップ
装着領域となる。一方、サポートリング42cの領域は
非キャップ装着領域であり、内容物の充填工程あるいは
キャッピング工程時にボトル本体を支えるために用いら
れる。
40の有底胴部44の外壁面を規定するものである。こ
の射出キャビティ型110には、冷媒例えば冷却水を通
過させるための冷却水路112が形成されている。射出
キャビティ型110の周囲には冷却水分配板114が配
置され、射出キャビティ型110内の冷却水路112
は、冷却水分配板114内の冷却水路116と連通して
いる。
内壁面を規定するコアピン122を有する。このコアピ
ン122内部にも、冷媒例えば冷却水を通過させる冷却
水路124が形成されている。
ビティ型30は、プリフォーム40のネック部42の外
壁面を規定するものである。本実施の形態のネックキャ
ビティ型30は、ネック部42の開口端側の天面から、
サポートリング42cの上向き面までを規定するように
構成されている。又、例えば、びん体成形時にも未配向
領域のままのサポートリング直下の胴部外壁面までネッ
クキャビティ型が規定するものであっても良い。
1,第2加熱ステーション200,300は共に同一構
成を有するため、図3に示された第1加熱ステーション
200の構成について説明する。
200は、ネックキャビティ型30の外壁面と接触して
加熱する加熱ブロック210と、プリフォーム40のネ
ック部42内部に挿入されて内側より加熱する加熱コア
220とを有する。加熱ブロック210には、加熱源と
して例えばバンドヒータ212がその周囲に巻回されて
いる。この加熱ブロック210は、支持部材214を介
して昇降板216に連結されている。この昇降板216
を、シリンダロッド218により昇降移動させること
で、加熱ブロック210を、ネックキャビティ型30の
外壁面に密着する位置と、プリフォームの回転搬送に干
渉しない位置とに移動させることができる。
方より下方に向けて移動する加熱コアロッド222の先
端に固定されている。プリフォーム40を保持したネッ
クキャビティ型30が、第1加熱ステーション200ま
で回転されて停止されると、加熱コアロッド222が下
降駆動され、加熱コア220がプリフォーム40のネッ
ク部42内部に配置される。
冷却取り出しステーション400は、図4に示すよう
に、ネックキャビティ型30の外壁面と接触して冷却す
る第1,第2冷却ブロック410,412と、プリフォ
ーム40のネック部42内に配置されて内側より冷却す
る冷却コア420とを有する。第1冷却ブロック410
は冷媒例えば冷却水を通過させる冷却水路410aを有
し、第1駆動シリンダ414の駆動により、ネックキャ
ビティ型30を構成する一方の割型32に対して接離可
能となっている。第2冷却ブロック412は、冷媒例え
ば冷却水を通過させる冷却水路412aを有し、第2駆
動シリンダ416の駆動により、ネックキャビティ型3
0を構成する他方の割型34に対して接離可能となって
いる。
させる冷却水路420aを有し、回転盤14の上方より
下方に向かって移動される冷却コアロッド422の先端
に固定されている。ネック部42がネックキャビティ型
30に保持されてプリフォーム40が冷却取り出しステ
ーション400に搬送されると、冷却コアロッド422
の下降移動により、冷却コア420が、プリフォーム4
0のネック部42内部に配置される。このとき、冷却コ
ア420は、ネック部42の内壁に密着する構成となっ
ている。
に、2つの分割板22,24で構成された一対のネック
型固定板20を開放駆動するために、図5に示すように
型開きカム430を有する。このために、分割板22,
24には、図5に示すように、カムフォロア面22a,
24aがそれぞれ形成されている。型開きカム430
は、下降駆動されることで、前記カムフォロア面22
a,24aを押し広げ、前記分割板22,24を開放駆
動する。これにより、図5に示すように、ネックキャビ
ティ型30を構成する割型32,34が開放駆動され、
プリフォーム40が下方に落下する。
ム40を受け入れる搬出ポット440を有している。こ
の搬出ポット440は、図5に示すように、例えばベル
トコンベア442に固定されて所定ピッチで配列されて
おり、ベルトコンベア422の駆動により間欠搬送され
る。
けるプリフォーム成形方法について説明する。
2に示すように、ネックキャビティ型30、射出キャビ
ティ型110及び射出コア型120を型締めして、射出
装置102よりホットランナーノズル104を介して、
PET樹脂を充填することで行われる。このとき、射出
キャビティ型110及び射出コア型120は、それらの
内部に形成した冷却水路112,124を介して冷却さ
れている。従って、充填された溶融樹脂は冷却され、各
金型にて規定されたキャビティにならってプリフォーム
40が射出成形される。所定の射出時間及び冷却時間が
終了した後に、ネックキャビティ型30に対して相対的
に、射出コア型120を上方移動させ、かつ、射出キャ
ビティ型110を下降移動させる。これにより、そのネ
ック部42がネックキャビティ型30に保持されたプリ
フォーム40は、射出キャビティ型110及び射出コア
型120から離型される。
のネックキャビティ型30を用いて実施されて、4個の
プリフォーム40が同時に射出成形される。その後、回
転盤14が回転角90度だけ間欠回転されて、プリフォ
ーム40はネックキャビティ型30に保持されて第1加
熱ステーション200に搬送される。
に固化するまで金型内で冷却する必要はなく、プリフォ
ームから射出コア型が抜ける状態まで冷却された時点で
型開するのが生産性の面から好ましい。汎用のプリフォ
ームの胴部肉厚は2.5mmから5.0mmで、射出成形
(射出及び冷却時間)工程は約10秒から25秒である。 (第1加熱工程)ネックキャビティ型30に保持された
プリフォーム40が、第1加熱ステーション200の位
置に到達すると、加熱ブロック210が上昇移動され、
加熱コア222が下降移動されて、図3に示す状態に設
定される。加熱ブロック210はバンドヒータ212を
有するため、この加熱ブロック210に密着されたネッ
クキャビティ型30が加熱されることになる。従って、
プリフォーム40のネック部42は、ネックキャビティ
型30の固体熱伝導により、その外壁面側より加熱され
ることになる。一方加熱コア222は、プリフォーム4
0のネック部42内部に挿入され、ネック部42を内壁
側より輻射加熱することになる。このネック部42の内
外両側からの加熱により、プリフォーム40のネック部
42は、その射出形成樹脂材料に適合する結晶化温度ま
で加熱される。本実施の形態では、プリフォーム40が
PET樹脂にて形成されるため、ネック部42はその結
晶化温度である120℃以上に加熱される。PET樹脂
の場合、そのグレードにより多少相違するが、ほぼ18
0℃付近が結晶化温度が最も促進されるピーク温度であ
り、PET樹脂の結晶化温度としては、好ましくは15
0〜220℃にて、結晶化を促進することができる。
42が局所的に加熱されることで、そのネック部42の
白化結晶化が開始されることになる。
ネック部42と非接触な状態で、輻射熱によりネック部
42を加熱している形態を示している。これに代えて、
その表面をテフロン処理等の離型しやすい処理を施した
加熱コア220を、ネック部42の内壁面に接触させ、
固体熱伝導により加熱してもよい。こうすると、ネック
42の熱変形を防止することができる。
フォーム40の生産サイクル時間を短縮するために、最
も時間のかかる加熱工程を複数例えば2回に分けて実施
している。このために、第1加熱ステーション200に
おいて、ネックキャビティ型30に対して相対的に、加
熱ブロック210が下降移動され、加熱コア220が上
昇移動された後に、回転盤14が回転角90度だけ間欠
回転される。これにより、プリフォーム40は、そのネ
ック部42がネックキャビティ型30に保持された状態
で、第2加熱ステーション300に搬送されることにな
る。
も、図3に示す第1加熱ステーション200での動作と
同様に、プリフォーム40のネック部42の結晶化のた
めの加熱が実施される。この加熱は、加熱ブロック21
0を下降するなどして外部からの加熱を停止した後もネ
ック部が結晶化温度以上にある間は、進行しているもの
と考える。従って、次工程の冷却時間を補うために、適
宜、外部からの加熱を止め、ネック部が降温するように
しても良い。第2加熱ステーション300での所定の加
熱時間が終了後、第1加熱ステーション200での動作
と同様にして、加熱ブロック210及び加熱コア220
がプリフォーム40のネック部42の周囲より離脱さ
れ、回転盤14がさらに回転角90度だけ間欠回転させ
る。これにより、そのネック部42がネックキャビティ
型30に保持されたプリフォーム40は、最終工程の冷
却取り出しステーション400に搬送されることにな
る。
は、製品毎のネック部の肉厚の違いや、ネックキャビテ
ィ型の材質・大きさ、さらに目的とする耐熱温度や結晶
化度などの要因により異なるが、約60秒から180秒
が汎用のボトルに用いられる時間である。
0を保持したネックキャビティ型30が冷却取り出しス
テーション400に到達すると、第1,第2駆動シリン
ダ414,416が駆動され、第1,第2冷却ブロック
410,412が、ネックキャビティ型30を構成する
2つの割型32,34に密着駆動される。この第1,第
2冷却ブロック410,412は、その冷却水路410
a,412aに冷却水が循環されているため、ネックキ
ャビティ型30を冷却することになる。従って、第1,
第2加熱ステーション200,300にて加熱されたネ
ックキャビティ型30は、このステーション400にて
冷却されることになる。これにより、ネックキャビティ
型30が射出成形ステーション100に戻し搬送され、
次のプリフォーム40を射出成形する前に予め冷却され
ることになる。
入された冷却コア420によってプリフォーム40のネ
ック部42も冷却が実施される。この冷却コア420
は、ネック部42内壁に密着しており、ネック部42を
効率的に冷却すると共に、ネック部42を介してネック
キャビティ型30を冷却することもできる。これによ
り、ネックキャビティ型から取り出された後もそのネッ
ク部42が傷つきや変形することを防止できる。
42内壁面に密着させることにより、プリフォーム40
のネック部42は、その外壁面がネックキャビティ型3
0にて規定され、その内壁面が冷却コア420にて規定
されるため、冷却時にネック部42の形状出しを行うこ
とが可能となる。
クキャビティ型30を所定時間冷却した後に、図5に示
すように、型開きカム430が下降移動される。これに
より、ネックキャビティ型30を固定している一対のネ
ック型固定板20の分割板22,24が開放駆動され
る。そうすると、各分割板22,24に固定されている
割型32,34が開放駆動され、プリフォーム40はそ
のネック部42の保持状態が解除されて、下方に向けて
落下することになる。
には搬出ポット440が待機している。このため、落下
されたプリフォーム40は、搬出ポット440内部に挿
入され、この搬出ポット440内部にてその正立状態が
維持されることになる。これにより、結晶化時の熱を保
有するネック部42が他の部材と接触することが防止さ
れ、ネック部42の変形を防止することができる。
440は、ベルトコンベア442により間欠搬送移動さ
れ、プリフォーム射出成形装置10の外部に向け搬出さ
れることになる。
うに、ネックキャビティ型30を構成する割型32,3
4の開放駆動時に、この割型32,34に対して第1,
第2冷却ブロック410,412を密着させた状態のま
まとしている。この密着状態は、プリフォーム40が落
下された後、割型32,34が閉鎖移動された後も継続
される。すなわち、第1,第2冷却ブロック410,4
12は、冷却取り出しステーション400に搬送されて
きたネックキャビティ型30が、次の射出成形ステーシ
ョン100に搬送される直前まで、継続して冷却を実施
できる。これにより、このネックキャビティ型30が射
出成形ステーション100に戻し搬送される前に、次回
の射出成形に備えて充分に冷却を行うことが可能とな
る。
の実施の形態について説明する。この第2の実施の形態
の装置全体の構成については、図1に示す第1の実施の
形態と同様であり、以下第1の実施の形態と相違する射
出成形ステーション、第1,第2加熱ステーション、冷
却及び取り出しステーションについて、図6〜図9を参
照して説明する。
の説明)この第2の実施の形態に用いられるネックキャ
ビティ型500は、図6に示すように、割型502,5
04から構成される点は、第1の実施の形態と同様であ
るが、ネック部を規定する領域が異なっている。このネ
ックキャビティ型500は、プリフォーム40のネック
部42の内、そのねじ部42a及びロッキングリング4
2bの外壁面のみを規定し、サポートリング42cの領
域までは延在形成されていない。
よる規定領域を狭めた理由は、第1実施例のネックキャ
ビティ型よりも薄肉にして加熱効率を向上させること
と、プラスチックキャップ装着時にはサポートリング4
2cの耐熱性が必ずしも必要ではないためである。
に示すように、射出キャビティ型600を、第1の射出
キャビティ型602と第2の射出キャビティ型604と
に分割している。第1の射出キャビティ型602は、水
平方向に開放可能な割型602a,602bを有する。
この第1の射出キャビティ型602は、プリフォーム4
0のネック部42の内、ネックキャビティ型500にて
規定されないサポートリング42cの領域を規定してい
る。さらに、この第2の実施の形態に用いられるプリフ
ォーム40は、図6に示すように、サポートリング42
cの下方にアンダーカット状のショルダー部41を有す
る。第2の射出キャビティ型602は、アンダーカット
状のショルダー部41の外壁面をも規定している。
ダー部41よりも下方の有底胴部44の外壁面を規定し
ている。なお、第1,第2の射出キャビティ型602,
604も冷媒例えば冷却水路を有している。
ティ型500、第1,第2の射出キャビティ型602,
604及び射出コア型120を、図6に示す型締め状態
とし、その後PET樹脂を充填することで、プリフォー
ム40が射出成形される。そして、所定の射出時間及び
冷却時間の終了後に型開きされ、ネックキャビティ型5
00によりプリフォーム40を第1加熱ステーション2
00に搬送することになる。
が、ネックキャビティ型500に対して相対的に下降移
動する型開き駆動の際には、その型開き駆動の初期の段
階で、第1の射出キャビティ型602を構成する割型6
02a,602bがまず水平方向に型開きされる。この
種の駆動は、テーパピンを用いることで実施することが
できる。割型602a,602bが、プリフォーム40
のネック部42の内、ねじ部42a,ロッキングリング
42bの最大外径部よりはずれた後に、第1の射出キャ
ビティ型602が第2の射出キャビティ型604と共
に、ネックキャビティ型500に対して相対的に下降移
動されることになる。これとは逆の工程を辿ることで、
型締め駆動することができる。
の第2の実施の形態に係る加熱工程が、図7に示されて
いる。この第2の実施の形態では、図1に示す第1,第
2加熱ステーション200,300において、加熱ブロ
ック700及び加熱/冷却ピース740によりネック部
42を加熱すると共に、冷却ポット720により、有底
胴部44を冷却している。より効率的に冷却ポットによ
る冷却を必要とする場合には、プリフォーム内部に圧縮
エアを導入し、冷却ポットの内壁面に押しつけることも
可能である。
ヒータ702が巻回されている。この加熱ブロック70
0は、断熱連結材710を介して、冷却ポット720と
連結されている。冷却ポット720は、プリフォーム4
0の有底胴部44の外壁面と接触するキャビティ面を有
し、かつ、そのキャビティ面を冷却するための冷却水路
722が形成されている。この冷却ポット720は昇降
板730上に固定され、シリンダロッド732の駆動に
より、加熱ブロック700と共に一体的に昇降移動す
る。
部に挿入される加熱/冷却ピース740は、図1に示す
第1,第2加熱ステーション200,300では加熱ピ
ースとして機能し、冷却取り出しステーション400で
は冷却ピースとして機能するものであり、加熱ピース及
び冷却ピースとして兼用される。この加熱/冷却ピース
740は、中空部744を有する筒体742の上端に、
プリフォーム40のネック部42の天面を規定する天面
規定用フランジ746を有する。また、筒体742の中
空部744途中には、係止部材754に係止される被係
止溝748が形成されている。
熱ステーション200,300では、その先端に加熱ロ
ッド752を備えたコアブロック本体750が、ネック
キャビティ型500内部に挿入される工程を有する点で
共通する。
は、コアブロック本体750の下降駆動により、加熱/
冷却ピース740がプリフォーム40のネック部42内
に挿入される。すなわち、コアブロック本体750の先
端の加熱ロッド752には、係止部材754を介して加
熱/冷却ピース740が保持されている。従って加熱ブ
ロック本体750を下降移動することで、加熱/冷却ピ
ース740も一体的に下降移動され、プリフォーム40
のネック部42内に挿入されることになる。この第1加
熱ステーション200では、加熱ロッド752を介して
加熱/冷却ピース740を加熱し、この結果プリフォー
ム40のネック部42におけるねじ部42a及びロッキ
ングリング42bを加熱することができる。
キャビティ型500を加熱する点は、第1の実施の形態
と同じである。このように内外からネック部42のねじ
部42a及びロッキングリング42bを加熱して、結晶
化温度に設定している。
0の有底胴部44は、冷却ポット720により冷却され
ている。従って、射出成形工程の時間を短縮して熱を保
有したままの有底胴部44が熱変形するのを防止すると
共に、厚肉の有底胴部44が冷却不足に起因して白化結
晶化してしまうことを防止できる。
が終了とすると、ネックキャビティ型500に対してコ
アブロック本体750が上昇移動されるが、このとき
に、加熱/冷却ピース740は、プリフォーム40のネ
ック部42内に残存される。このために、加熱ロッド7
52は係止部材754をその半径方向内側に狭めるため
の駆動機構を有する。これにより、コアブロック本体7
50が上昇移動させると、加熱ロッド752と共に係止
部材754が上昇し、加熱/冷却ピース740の内部よ
り離脱される。
第2加熱ステーション300に向けて、ネックキャビテ
ィ型500によりプリフォーム40を搬送する状態を示
してる。図8に示すように、ネックキャビティ型500
に保持されたプリフォーム40のネック部42内部に
は、加熱/冷却ピース740が残存し、その保有熱によ
りネック部42のねじ部42a及びロッキングリング4
2bを加熱でき、しかもその熱変形を規制できる。
ョン300での加熱工程について説明する。このとき
も、第1加熱ステーション200での動作と同様に、コ
アブロック本体750が下降駆動され、加熱ロッド75
2が加熱/冷却ピース740の中空部744内に挿入し
て密着される。なお、この第2加熱ステーション300
では、係止部材754を必ずしも必要としない。この第
2加熱ステーション300においても、図7に示す加熱
状態と同様にして、加熱ブロック700にてネックキャ
ビティ型500を介してネック部42を外側より加熱
し、加熱/冷却ピース740により、ネック部42をそ
の内側より加熱している。さらにこのときに、冷却ポッ
ト720により、プリフォーム40の有底胴部44が冷
却される。
工程が終了すると、コアブロック本体750が上昇移動
され、このときに加熱ロッド752が、加熱/冷却ピー
ス740より離脱される。従って、この第2加熱ステー
ション300での加熱工程終了後も、加熱/冷却ピース
740は、プリフォーム40のネック部42内に残存し
ている。
から冷却取り出しステーション400に向けてプリフォ
ーム40を搬送する際には、上述した図8と同様な状態
により実施される。
しステーション400においては、ネックキャビティ型
500の外側からの冷却は、図4に示す第1の実施の形
態と同様にして行われる。すなわち、図9に示すよう
に、冷却水路800a,802aをそれぞれ有する第
1,第2冷却ブロック800,802が、第1,第2駆
動シリンダ804,806により内側に向けて駆動さ
れ、ネックキャビティ型500を構成する割型502,
504に密着される。
却は、コアブロック本体810を下降移動することで、
その先端に設けられた冷却ロッド812を、加熱/冷却
ピース740の中空部744に挿入しかつ密着すること
で行う。このとき、冷却ロッド812には上述した係止
部材754が設けられており、この係止部材754は、
加熱/冷却ピース740の非係止溝748と対向する位
置にてその外径が拡開され、加熱/冷却ピース740と
連結される。そして、冷却ロッド812を介して加熱/
冷却ピース740を冷却することで、プリフォーム40
のネック部42のうちのねじ部42a及びロッキングリ
ング42bを冷却することができる。
0のネック部42は、その外壁面がネックキャビティ型
500にて規定され、その内壁面及び天面が加熱/冷却
ピース740にて規定されるため、冷却固定の実施と共
にその領域の形状出しをも行うことができる。
本体750が上昇移動される。このとき、冷却ロッド8
12と加熱/冷却ピース740とが、係止部材754を
介して連結されているため、加熱/冷却ピース740が
ネック部42の内側より離脱されることになる。
冷却ピース740は、図示しない搬送経路を介して、第
1加熱ステーション200に戻し搬送される。これによ
り、第1加熱ステーション200では、戻し搬送された
加熱/冷却ピース740を繰り返し用いて、次のプリフ
ォーム40の加熱工程を実施することができる。なお、
この加熱/冷却ピース740の戻し工程途中において、
加熱/冷却ピース740を予備加熱しておくことが好ま
しい。
図5に示した第1の実施の形態における取り出し工程と
同様にして、型開きカム430が下降移動され、ネック
キャビティ型500よりプリフォーム40が取り出され
る。
れるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形
実施が可能である。例えば、プリフォーム40の搬送方
法としては、図1に示す回転搬送に限らず、図10に示
すような直線搬送するものであってもよい。
路に沿ってガイドレール900を支持台902に固定し
て設け、複数のネックキャビティ型固定板904を前記
ガイドレール900上にて間欠循環搬送している。ネッ
クキャビティ型固定板904の停止位置には、射出成形
ステーション910、第1〜第6加熱ステーション91
2〜922及び取出・冷却ステーション924が配置さ
れている。ネックキャビティ型固定板904を搬送する
ために、ネックキャビティ型固定板移動手段である第1
〜第4ロッドレスシリンダ930〜936が各辺にそれ
ぞれ設けられている。この第1〜第4ロッドレスシリン
ダ930〜936によりそれぞれ移動される移動部材9
32で、ネックキャビティ型固定板904を押動して、
ネックキャビティ型固定板904が搬送される。
設けた例が示されている。この場合、第3ロッドレスシ
リンダ934は、移動部材932を図10のA位置まで
移動させる。これにより、ネックキャビティ型固定板9
04は、第3〜第6加熱ステーション916〜922の
全てのステーションに順次停止される。
6加熱ステーション916〜922のいずれか一つ以上
無くして、加熱ステーション数を2〜6の範囲で変更す
ることができる。あるいは、加熱ステーションは残存さ
せたまま、特定の加熱ステーションにて加熱工程を実施
しないようにしても良い。このとき、加熱工程が実施さ
れる加熱ステーションの数の応じて、ネックキャビティ
型固定板904の数と、第3ロッドレスシリンダ934
の移動ストロークを変更すればよい。
形では、図10の状態からネックキャビティ型固定板9
04を2つ減らす。さらに、第3ロッドレスシリンダ9
34は、移動部材932を図10の位置Bに停止させる
ように、移動ストロークが変更される。こうすると、第
3,第4加熱ステーション916,918をとばして、
ネックキャビティ型固定板904を第5加熱ステーショ
ン920まで一気に移動させることができる。同様にし
て、プリフォームの射出成形に要する時間と結晶化に要
する時間とにあわせて、加熱ステーションの数を2から
6まで適宜選択して成形することができる。
て結晶化される領域としては、図2または図6に示すも
のの他、サポートリング42cの下方の非延伸領域をも
結晶化させてもよい。ブロー形成時に延伸されない領域
は耐熱性、機械的強度が低いので、ネックキャビティ型
30,500をその下方にさら更に延長し、それらの領
域をも結晶化することで、所望の耐熱性を確保すること
が可能となる。又さらに、ネックキャビティ型は割型と
したが、必ずしも割型とする必要はない。
形装置の概略平面図である。
ム射出成形工程を示す概略断面図である。
ムのネック部の加熱工程を示す概略断面図である。
ビティ型の冷却工程を示す概略断面図である。
ム取り出し工程を説明するための概略説明図である。
ム射出成形工程を示す概略断面図である。
ムのネック部の加熱工程を示す概略断面図である。
テーション、第2加熱ステーション及び冷却取り出しス
テーション間におけるプリフォームの搬送状態を示す概
略断面図である。
ビティ型の冷却工程を示す概略断面図である。
式の本発明の成形装置の一例を示す概略平面図である。
Claims (17)
- 【請求項1】 開口側のネック部及びそれに続く有底胴
部を有する熱可塑性樹脂製プリフォームを、少なくとも
射出キャビティ型、射出コア型及びネックキャビティ型
を用いて射出成形する工程と、 前記プリフォームの前記ネック部を前記ネックキャビテ
ィ型で保持したまま、前記プリフォームを前記射出キャ
ビティ型及び射出コア型より離型する工程と、 前記ネックキャビティ型内にて前記ネック部を加熱し
て、前記ネック部の温度を前記熱可塑性樹脂の結晶化温
度に設定する工程と、 前記ネック部を前記ネックキャビティ型より離型して、
前記プリフォームを取り出す工程と、を有し、 前記加熱工程では、前記ネックキャビティ型を加熱する
工程を含むことを特徴とするネック部が結晶化されたプ
リフォームの成形方法。 - 【請求項2】 請求項1において、 前記ネックキャビティ型は、前記取り出し工程後に射出
成形工程に戻し搬送され、 前記ネックキャビティ型を用いて前記射出成形工程を繰
り返し実施する前に、前記ネックキャビティ型を冷却す
る工程をさらに有することを特徴とするネック部が結晶
化されたプリフォームの成形方法。 - 【請求項3】 請求項2において、 前記冷却工程は、前記加熱工程後であって前記取り出し
工程の実施前に実施されることを特徴とするネック部が
結晶化されたプリフォームの成形方法。 - 【請求項4】 請求項1乃至3のいずれかにおいて、 前記加熱工程は、前記プリフォームの前記ネック部内側
より該ネック部を加熱する工程を含むことを特徴とする
ネック部が結晶化されたプリフォームの成形方法。 - 【請求項5】 請求項2乃至4のいずれかにおいて、 前記冷却工程は、前記プリフォームの前記ネック部内側
より該ネック部及び前記ネックキャビティ型を冷却する
工程を含むことを特徴とするネック部が結晶化されたプ
リフォームの成形方法。 - 【請求項6】 請求項5において、 前記冷却工程は、前記プリフォームの前記ネック部内壁
に冷却部材を接触させて行うことを特徴とするネック部
が結晶化されたプリフォームの成形方法。 - 【請求項7】 請求項1乃至6のいずれかにおいて、 前記熱可塑性樹脂がポリエチレンテレフタレートである
ことを特徴とするネック部が結晶化されたプリフォーム
の成形方法。 - 【請求項8】 請求項7において、 前記加熱工程では、前記ネック部が150〜220℃の
結晶化温度に達するように加熱することを特徴とするネ
ック部が結晶化されたプリフォームの成形方法。 - 【請求項9】 請求項1乃至8のいずれかにおいて、 前記ネック部は、キャップが装着されるキャップ装着部
と、その下方に続く非装着部とを有し、 前記ネックキャビティ型は、少なくとも前記キャップ装
着部の外壁面を規定し、前記ネック部のうち少なくとも
前記キャップ装着部を結晶化することを特徴とするネッ
ク部が結晶化されたプリフォームの成形方法。 - 【請求項10】 請求項1乃至9のいずれかにおいて、 前記ネック部は、キャップが装着されるキャップ装着部
と、その下方に続く非装着部とを有し、 前記ネックキャビティ型は、前記キャップ装着部及び前
記非装着部の外壁面を規定し、そのネック部全域を結晶
化することを特徴とするネック部が結晶化されたプリフ
ォームの成形方法。 - 【請求項11】 請求項1において、 前記ネックキャビティ型は、前記各工程を循環間欠搬送
されることを特徴とするネック部が結晶化されたプリフ
ォームの成形方法。 - 【請求項12】 請求項11において、 前記加熱工程は、複数段階に分かれており、前記ネック
キャビティ型は、複数段階に分かれた前記加熱工程に順
次間欠搬送されることを特徴とするネック部が結晶化さ
れたプリフォームの成形方法。 - 【請求項13】 請求項12において、 複数段階に分かれた前記加熱工程の各段階の時間は、前
記射出成形する工程の時間を超えないことを特徴とする
ネック部が結晶化されたプリフォームの成形方法。 - 【請求項14】 複数のネックキャビティ型が循環搬送
される搬送路と、 前記搬送路途中に配置され、前記ネックキャビティ型に
加えて、射出キャビティ型及び射出コア型を用いて、熱
可塑性樹脂にてプリフォームを射出成形する射出成形ス
ーテションと、 前記搬送路途中に配置され、前記プリフォームのネック
部を保持した前記ネックキャビティ型を加熱して、前記
ネックキャビティ型内にて前記ネック部を前記熱可塑性
樹脂の結晶化温度に達するように加熱する加熱ステーシ
ョンと、 前記ネック部を前記ネックキャビティ型より離型して、
前記プリフォームを装置外部に取り出す取り出しステー
ションと、 を有することを特徴とするプリフォームの成形装置。 - 【請求項15】 請求項14において、 前記取り出しステーションには、前記ネックキャビティ
型を冷却する冷却装置が配置されていることを特徴とす
るプリフォームの成形装置。 - 【請求項16】 請求項14において、 前記加熱ステーションは、複数設けられており、 前記ネックキャビティ型は、前記各ステーションで停止
することを特徴とするプリフォームの成形装置。 - 【請求項17】 複数のネックキャビティ型が間欠循環
搬送される搬送路と、前記搬送路途中のネックキャビテ
ィ型の停止位置に設けられた射出成形ステーションと複
数の加熱ステーションと取出ステーションを有するプリ
フォームの成形装置において、 前記複数の加熱ステーションの数は、2〜6ステーショ
ンであることを特徴とするプリフォームの成形装置。
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