プリフォーム加熱方法、プリフォームキャリアおよび二軸延伸ブロー成形方法
【課題】加熱時にプリフォームが横倒れ、熱収縮することのないようにしたプリフォーム加熱方法を採用した二軸延伸ブロー成形機を提案すること。
【解決手段】二軸延伸ブロー成形機１の搬送路６に沿って、支持棒７６を備えたプリフォームキャリア７が循環する。プリフォームキャリア７にはプリフォーム１０が倒立状態で担持される。担持状態では、支持棒７６がプリフォーム１０の口部１２から胴部１１内に挿入された状態で、当該口部１２が差込ノズルに差し込まれる。加熱部を経由してプリフォーム１０が加熱されて軟化して自重によって横倒れ、あるいはその軸線方向に熱収縮しようとすると、挿入されている支持棒７６によってそのような変形が阻止される。よって、ブロー成形に支障を来たすような大きな変形状態に陥ることなく、プリフォーム１０が二軸延伸ブロー成形部４に送り込まれて精度良く二軸延伸ブロー成形される。
【解決手段】二軸延伸ブロー成形機１の搬送路６に沿って、支持棒７６を備えたプリフォームキャリア７が循環する。プリフォームキャリア７にはプリフォーム１０が倒立状態で担持される。担持状態では、支持棒７６がプリフォーム１０の口部１２から胴部１１内に挿入された状態で、当該口部１２が差込ノズルに差し込まれる。加熱部を経由してプリフォーム１０が加熱されて軟化して自重によって横倒れ、あるいはその軸線方向に熱収縮しようとすると、挿入されている支持棒７６によってそのような変形が阻止される。よって、ブロー成形に支障を来たすような大きな変形状態に陥ることなく、プリフォーム１０が二軸延伸ブロー成形部４に送り込まれて精度良く二軸延伸ブロー成形される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形法によって製造されたプリフォーム（ブロー成形前躯体）をブロー成形に適した温度に加熱するためのプリフォーム加熱方法、当該加熱方法に用いるプリフォームキャリア、および当該加熱方法を用いる二軸延伸ブロー成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＰＥＴボトルなどの樹脂製のボトルは、射出成形法により予め製造された有底筒状のプリフォームを再加熱して二軸延伸ブロー成形などのブロー成形に適した温度状態にし、しかる後にブロー成形を施すことにより製造される。例えば、二軸延伸ブロー成形法においては、プリフォームを倒立状態でプリフォームキャリアに担持させ、プリフォームキャリアを遠赤外線ヒータなどの加熱素子が配列されている搬送経路に沿って搬送することによりプリフォームを二軸延伸ブローに適した温度状態に加熱している。加熱後のプリフォームをプリフォームキャリアと共に二軸延伸ブロー成形用のブロー金型に送り込み、ブロー金型を型締めした後に、延伸ロッドをプリフォームキャリアの中心孔を介して下側から押し上げて加熱状態のプリフォームを延伸させ、同時に、プリフォーム内にブロー成形用の圧縮空気を送り込むことにより、プリフォームを二軸延伸ブローして、ブロー金型のキャビティ内周面に沿った形状の成形品を得るようにしている。二軸延伸ブロー成形機は下記の特許文献１に開示されている。また、倒立状態でプリフォームを搬送しながら加熱する機構は、特許文献２に開示されている。
【特許文献１】ＷＯ９８／００３３２４のパンフレット
【特許文献２】特開２００５−２８８０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、プリフォームをブロー成形に適した温度となるように加熱すると、プリフォームが軟化する。従来においては、プリフォームの肉厚が厚いので、倒立状態でブロー金型に送り込まれるプリフォームがブロー成形に悪影響を与えるような熱変形は起きない。すなわち、ブロー成形前に、加熱して軟化した倒立状態のプリフォームが、横倒れ状態に変形し、あるいは、その軸線方向に収縮して、ブロー成形を適切に行うことができないという弊害は発生していない。
【０００４】
しかしながら、最近においては、ＰＥＴボトルなどの軽量化を図るためにその薄肉化が要求されている。かかる要求を満たすためには、薄肉のプリフォームをブロー成形する必要がある。例えば、ＰＥＴ樹脂製のプリフォームの薄肉化を図ると、ブロー成形に適した温度までプリフォームを加熱すると、プリフォームが自重に耐えることができずに横倒れする可能性がある。横倒れ変形のままブロー成形されると、精度良くブロー成形が行われず、不良成形品となる可能性が高い。
【０００５】
また、ＰＰ樹脂あるいはＰＥ樹脂などからなるプリフォームの薄型化を図ると、その加熱時に、軸線方向に大きく収縮してプリフォームが全体として大きく変形し、やはり、ブロー成形を適切に行うことができない可能性が高い。
【０００６】
本発明の課題は、このような新たな問題点に鑑みて、ブロー成形前の加熱時にプリフォームが横倒れ、あるいは軸線方向に収縮することを防止あるいは抑制可能なプリフォーム加熱方法、当該加熱方法に用いるプリフォームキャリア、および当該加熱方法を用いた二軸延伸ブロー成形方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明は、有底筒状の胴部と口部を備えた樹脂製のプリフォームを、ブロー成形に適した温度状態となるように加熱するためのプリフォーム加熱方法において：前記プリフォームをその口部を下にして立てた状態で加熱し；遅くとも、前記プリフォームの加熱終了前の時点において、当該プリフォームの口部からその胴部内に所定長さの支持棒を挿入し；当該支持棒によって、前記プリフォームの胴部における熱変形による横倒れ、および／または、胴部における軸線方向への熱収縮を防止あるいは抑制することを特徴としている。
【０００８】
ここで、前記プリフォームの加熱開始前の時点において、当該プリフォームの口部からその胴部内に前記支持棒を挿入すればよい。
【０００９】
また、支持棒を挿入することによって、プリフォームの加熱に悪影響が及ぶことが無いようにするためには、前記支持棒を、前記プリフォームに挿入する前に、所定の温度に加熱しておくことが望ましい。
【００１０】
さらに、前記プリフォームに挿入された前記支持棒を加熱して、前記プリフォームを内側からも加熱すれば、プリフォームを全体として均一に加熱できるので好ましい。
【００１１】
次に、プリフォームの横倒れ、軸線方向の収縮を防止するためには、前記支持棒の先端が前記プリフォームの胴部底面に当たらない位置まで、当該支持棒を前記プリフォームの胴部内に挿入することが望ましい。
【００１２】
さらに、プリフォームが変形して支持棒の表面に当接して当該表面に貼り付いてしまうことの無いように、前記支持棒に表面処理を施し、前記支持棒の表面に前記プリフォームの樹脂が貼り付き難くし、あるいは、プリフォームの樹脂に対するすべり性を高めておくことが望ましい。例えば、表面処理としては、プリフォームとの接触面積を少なくするために、支持棒の表面を梨地などの粗面とすればよい。あるいは、縦横に細かなスリット、突起を形成して接触面積を少なくすればよい。
【００１３】
さらには、支持棒によってプリフォームに過剰な応力が作用することが無いようにするためには、前記支持棒の先端に、前記プリフォームの側から所定以上の押し付け力が作用した場合に、当該支持棒を、その軸線方向に沿って縮めるか、あるいは、前記プリフォームの口部から押し出される方向に移動させることが望ましい。
【００１４】
さらにまた、前記プリフォームを二軸延伸ブロー成形する場合には、当該二軸延伸ブロー成形時に用いる延伸ロッドを、前記支持棒に兼用することもできる。
【００１５】
次に、プリフォームの変形を防止するためには、前記プリフォームの加熱時に、当該プリフォーム内を加圧状態に保持することが望ましい。
【００１６】
ここで、本発明では、前記プリフォームの口部に差し込み可能な差込ノズルを備えたプリフォームキャリアによって倒立状態でプリフォームを搬送しながら当該プリフォームを加熱し、前記差込ノズルのノズル穴を介して下側から前記支持棒を前記プリフォームの胴部内に挿入することができる。
【００１７】
この場合に用いる本発明のプリフォームキャリアは、前記差込ノズルを備えているキャリア本体と、このキャリア本体に取り付けた前記支持棒とを有していることを特徴としている。
【００１８】
ここで、前記支持棒はその軸線方向に伸縮あるいは移動可能な状態でキャリア本体に取り付け、弾性部材によって、常に伸張方向あるいはプリフォーム内に押し込まれる方向に付勢しておくことができる。
【００１９】
次に、本発明は、プリフォームを二軸延伸ブロー成形に適した温度状態にする加熱工程と、加熱後のプリフォームを二軸延伸ブローして成形品を得るブロー工程とを有する二軸延伸ブロー成形方法において、前記加熱工程では、上記のプリフォーム加熱方法によってプリフォームを加熱することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明では、プリフォームを加熱する際に、その内部に支持棒を挿入するようにしている。したがって、プリフォームの肉厚を薄くして倒立状態で加熱しながら搬送した場合において、プリフォームが自重によって横倒れ状態に陥ることが防止され、また、軸線方向に熱収縮することが防止される。この結果、次の工程であるブロー成形において熱変形に起因して成形不良が生ずることが回避される。
【００２１】
また、本発明では、挿入した支持棒を利用して、プリフォームを内側から加熱しているので、プリフォームを全体として均一に加熱できる。
【００２２】
さらに、本発明では、プリフォームの加熱時に、プリフォームの内圧を高めるようにしているので、プリフォームの熱による変形を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、図面を参照して、本発明を適用したＰＥＴボトルの二軸延伸ブロー成形機の例を説明する。
【００２４】
図１は二軸延伸ブロー成形機の全体構成を示す模式図である。図２ないし図４は、それぞれ、二軸延伸ブロー成形機の側面構成図、平面構成図、および二軸延伸ブロー成形部の断面構成図である。
【００２５】
図１ないし図４を参照して説明すると、二軸延伸ブロー成形機１は、プリフォーム１０を供給するプリフォーム供給部２と、プリフォーム加熱部３と、加熱後のプリフォーム１０を二軸延伸ブロー成形する二軸延伸ブロー成形部４と、成形品２０を回収する回収部５と、これらの各部分を順次に経由する閉鎖状の搬送路６と、この搬送路６に沿って搬送される複数個のプリフォームキャリア７とを有している。
【００２６】
搬送路６は、図３において太線で示すように長方形をした閉鎖形状となっており、プリフォームキャリア７の搬送方向を矢印で示してある。搬送路６は、プリフォーム１０が担持されたプリフォームキャリア７をプリフォーム加熱部３および二軸延伸ブロー成形部４を介して搬送する第１の搬送路部分６２（図３における点Ａから点Ｂまでの経路）と、成形品２０が回収された後のプリフォームキャリア７を二軸延伸成形部４の下側を通ってプリフォーム供給部２まで搬送する第２の搬送路部分６４（図１および図３における点Ｃから点Ｄまでの経路）を備えている。図１および図４から分かるように、二軸延伸ブロー成形部４のブロー型締機構４１の下側の位置を第２の搬送路部分６４が通過するように構成されている。
【００２７】
各搬送路部分６２、６４は水平な搬送経路である。従って、これらの搬送経路部分のプリフォーム供給側の搬送経路部分は下側の第２の搬送経路部分６４から上側の第１の搬送経路部分６２に到る上昇経路部分６１（図１および図３における点Ｄから点Ａまでの経路）となっている。逆に、成形品回収側の搬送経路部分は上側の第１の搬送経路部分６２から下側の第２の搬送経路部分６４に到る降下経路部分６３（図１および図３における点Ｂから点Ｃまでの経路）となっている。
【００２８】
図５（ａ）および（ｂ）はプリフォームキャリアを示す斜視図および断面図である。これらの図に示すように、プリフォームキャリア７は、矩形の本体７１と、これを上下方向に回転自在の状態で貫通している回転軸７２と、この回転軸７２の上端面に同軸状態に形成した円筒状のプリフォーム差込ノズル７３と、回転軸７２の下端側の突出部分に形成した外歯７４から構成されている。回転軸７２およびプリフォーム差込ノズル７３の中心には貫通孔７５が形成されている。この貫通孔７５の下側には、後述のようにブローエアー吹き込み口コアを差し込み可能である。また、延伸ロッドをこの貫通孔７５を介して上側のプリフォーム１０の内部に差し込み可能となっている。
【００２９】
ここで、プリフォームキャリア７の貫通孔７５には、同軸状態で一回り小さな外径寸法の細長い円柱状の支持棒７６が配置されている。この支持棒７６はプリフォーム差込ノズル７３から上方に所定の長さだけ突出している。本例では、プリフォーム差込ノズル７３にプリフォーム１０の口部を差し込んだ状態において、その底部内周面の近傍位置に達する長さとされている。貫通孔７５の内部に位置している支持棒７６の下端部分にはばね受け用の大径フランジ７６ａが形成されている。貫通孔７５の内周面部分の下端側の部位には、内方に突出した円環状のフランジ７８がばね受けとして形成されている。これら大径フランジ７６ａとフランジ７８の間にコイルばね７９が装着されている。支持棒７６の下端７６ｂは貫通孔７５の下端開口７５ａから下方に突出している。
【００３０】
プリフォーム１０は、有底筒状の細長い円筒状の胴部１０ａと、この開口側の端に形成されている円筒状の口部１０ｂとを備えている。口部１０ｂと胴部１０ａの間の外周面部分には口部フランジ１０ｃが形成されており、この口部１０ｂの外周面部分には雄ねじが形成されている。口部１０ｂは二軸延伸ブロー成形されずにそのまま成形品２０の口部として残り、胴部１０ａのみが二軸延伸ブロー成形される。
【００３１】
この形状のプリフォーム１０は、プリフォーム供給部２の側から地点Ｄに至ったプリフォームキャリア７に供給される。口部１０ｂが上向き状態で待機しているプリフォーム１０は軸線２１の回りに旋回可能な旋回グリッパ２２によって口部１０ｂが把持される。次に、グリッパ２２が軸線２１の回りに１８０度旋回すると、把持されているプリフォーム１０の口部１０ｂの開口が下向きとなり、丁度、地点Ｄに待機しているプリフォームキャリア７の真上に位置決めされる。
【００３２】
この状態において、二軸搬送機構６１Ａによって、プリフォームキャリア７がＺ軸方向に上昇する。この結果、支持棒７６がプリフォーム１０の口部１０ｂから内部に挿入され、続いて、その差込コア７３が口部１０ｂに差し込まれる。図５（ｂ）に想像線で示すように、支持棒７６はプリフォーム１０内にほぼ同軸状態で挿入され、その先端面７６ｂが、プリフォーム１０の底部１０ｄの内周面に僅かの隙間で対峙した状態になる。
【００３３】
このようにして、プリフォーム１０がプリフォームキャリア７に担持された後は、グリッパ２２による把持が解除された後に、二軸搬送機構６１Ａによって、プリフォームキャリア７はＹ軸方向に移動して地点Ａに到る。地点Ａに至ったプリフォームキャリア７は、プッシュロッド６１ＢによってＸ軸方向に向けて水平に押し出されて、二軸搬送機構６１Ａから第１の搬送路部分６２に引き渡される。
【００３４】
第１の搬送路部分６２は、プリフォームキャリアの矩形の本体７１が摺動する一対のレール６２ａ、６２ｂを備えている。これらのレール上に乗ったプリフォームキャリア７は、上記のプッシュロッド６１Ｂによりプリフォームキャリア７が１個ずつ押し出される毎に、当該搬送路部分６２に沿って移動する。すなわち、この搬送路部分６２においては、プリフォームキャリア７の搬送方向の長さによって送りピッチが規定され、この送りピッチ毎に一列に配列されたプリフォームキャリア７が全体として間欠的に搬送されることになる。
【００３５】
次に、加熱部３においては、搬送経路６２に沿って片方の側にプリフォーム加熱用のヒータが配列されている。プリフォーム１０、駆動プーリ、従動プーリおよびこれらの間に架け渡したタイミングベルトからなる回転機構６２Ａによって回転させられながら加熱部３を搬送される。すなわち、タイミングベルトがプリフォームキャリア７の歯車７４に噛み合って、歯車７４を回転させると、この歯車７４が一体的に取付けられている回転軸７２が回転して、その上端面の差込コア７３に差し込まれているプリフォーム１０が回転する。
【００３６】
次に、加熱部３において回転しながら加熱された後のプリフォーム１０は、加熱部３を通り抜けた後に一定の期間だけ冷却されて、成形に適した温度状態とされる。しかる後に二軸延伸ブロー成形部４に搬入される。
【００３７】
本例のプリフォームキャリア７は支持棒７６を備えており、支持棒７６が胴部内に挿入された状態でプリフォーム１０が加熱される。したがって、薄いプリフォーム１０を加熱する場合であっても、倒立状態の当該プリフォーム１０が自重によって横倒れ状態に変形することが防止あるいは抑制される。また、ＰＰ樹脂、ＰＥ樹脂などからなる薄いプリフォームの場合には、軸線方向への熱収縮が阻止あるいは抑制される。このため、二軸延伸ブロー成形部４に、大きく変形したプリフォーム１０が送り込まれ、成形不良が発生するという弊害を確実に回避できる。
【００３８】
また、支持棒７６はコイルばね７９によって支持されており、ばね力より大きな力を加えると、下方に移動可能となっている。プリフォーム１０が熱変形によって支持棒７６の先端面に当り、支持棒７６を下方向に押し込んだ場合には、押し込み力が小さい場合にはプリフォーム１０の変形が防止される。押し込み力が大きくなると、支持棒７６が下方に押されて変形可能となる。したがって、プリフォーム１０に悪影響を及ぼすような大きな力がプリフォーム１０に作用する前に支持棒７６を押し下げることができる。なお、支持棒７６を伸縮式の構造として、ばね力によって伸張状態に保持しておき、所定以上の力が作用すると押し縮めることができるようにしておいてもよい。
【００３９】
次に、本例では、加熱後のプリフォーム１０が担持されたプリフォームキャリア７を二軸延伸ブロー成形部４に１個ずつ送り込むための送り機構９を備えている。この送り機構９は、プリフォームキャリア７を、加熱部３での送りピッチよりも広い送りピッチで１個ずつ二軸延伸ブロー成形部４に送り込むためのものである。
【００４０】
図６は加熱後のプリフォームを二軸延伸成形部に送り込むための送り機構を示す説明図である。送り機構９は、搬送方向に向けて送りピッチＬ２の間隔で一対のグリッパ９１、９２を備えている。これらのグリッパは一体となって搬送方向に向けて送りピッチ２で往復移動するように構成されている。加熱部３を通過して送りピッチＬ１で搬送されて地点Ａ１に至ったプリフォームキャリア７は、グリッパ９２によって把持される。この状態では、前方側のグリッパ９１は二軸延伸成形部４における成形位置Ａ２に位置している。
【００４１】
二軸延伸ブロー成形が終了した後は、グリッパ９１、９２は搬送方向に向けて送りピッチＬ２で移動する。この結果、図６において実線で示すように、後ろ側のグリッパ９２に把持されているプリフォームキャリア７が二軸延伸成形位置Ａ２に至り、成形品２０が担持されているプリフォームキャリア７を把持している前側のグリッパ９１は地点Ｂに到る。
【００４２】
送り機構９はこのような往復動作を繰り返し行うことにより、送りピッチＬ１で送られて来たプリフォームキャリア７をそれよりも広い送りピッチＬ２で二軸延伸ブロー成形部４に搬送する。
【００４３】
再び、図２、４を参照して説明すると、二軸延伸ブロー成形部４は、１組の成形型４２と、この型締機構４１と、プリフォームキャリア７の貫通孔７５の下端開口７５ａから差し込まれるブローエアー吹き込み口コア４３と、同じく貫通孔７５の下端開口７５ａから差し込まれる延伸ロッド４４と、これらブローエアー吹き込み口コア４３および延伸ロッド４４の差し込み動作を行う駆動機構４５とを備えた構成となっている。
【００４４】
成形時には、地点Ａ２にプリフォーム１０が搬入されると、型締機構４１によって左右一対の成形型４２の型締が行われる。この後に、ブローエアー吹き込み口コア４３が上昇してプリフォームキャリア７の貫通孔７５に連結され、プリフォーム１０へのブローエアーの吹き込みが開始される。これと同時に、延伸ロッド４４が上昇して、貫通孔７５を通ってプリフォーム１０内に差し込まれる。エアーの吹き込みと延伸ロッド４４の差し込みによって二軸延伸成形が行われる。
【００４５】
ここで、図７は延伸ロッド４４の上昇時の状態を示してある。この図に示すように、延伸ロッド４４が上昇すると、その先端面がプリフォームキャリア７の貫通孔７５の下端開口から下方に突出している支持棒７６の下端面に当たる。この後は、支持棒７６と一体となって上昇する。延伸ロッド４４と支持棒７６が一本の延伸ロッドとして機能する。換言すると、支持棒７６が二軸延伸ブロー成形部４では延伸ロッドとして機能する。
【００４６】
この結果、従来のように延伸ロッド４４を大きなストロークで昇降させる必要がなく、ブローエアー吹込み口コア４３と同程度のストロークで昇降させることができ、大きなストロークで昇降させていた場合に比べて、これらの昇降に要する時間を大幅に低減でき、処理効率を向上させることができる。
【００４７】
次に、二軸延伸ブロー成形によって得られた成形品２０は、上述した送り機構９によって地点Ｂまで搬送される。この地点Ｂにおいて、プリフォームキャリア７は二軸搬送機構６３Ａに引き渡される。
【００４８】
プリフォームキャリア７が二軸搬送機構６３Ａに引き渡されると、成形品回収部５の旋回グリッパ５Ａがプリフォームキャリア７上の成形品２０のネック部分を把持する。この状態で二軸搬送機構６３Ａはプリフォームキャリア７を降下（Ｚ軸方向に移動）させる。この結果、成形品２０の口部１２からプリフォームキャリア７の側の支持棒７６および差込コア７３が引き抜かれる。この後は、旋回グリッパ５Ａが旋回して、成形品２０を回収する。二軸搬送機構６３Ａによる降下を利用して、成形品２０をプリフォームキャリア７の側から抜き取る抜き取り機構が構成されている。従って、簡単な機構によって成形品２０を回収することができる。
【００４９】
二軸搬送機構６３Ａは降下させることにより空となったプリフォームキャリア７を第２の搬送路部分６４の開始点Ｃに向けて搬送する（Ｙ軸方向に搬送する）。地点Ｃに到ると、プッシュロッド６３Ｂによってプリフォームキャリア７が二軸搬送機構６３Ａの側からＸ軸方向に押し出されて、第２の搬送路部分６４を構成している左右一対の搬送ベルト６４ａ，６４ｂに乗る。これらの搬送ベルトによってプリフォームキャリア７は、二軸延伸成形部４の型締機構４１の下側を通ってプリフォーム供給部２の側に向けて搬送される。
【００５０】
以後、同様にしてプリフォームキャリア７が搬送路６を繰り返し移動してプリフォーム１０の二軸延伸ブロー成形が行われる。
【００５１】
（その他の実施の形態）
本例では、最初からプリフォームに支持棒を挿入した状態で搬送している。支持棒を挿入する時点は、本例のようにプリフォームの加熱開始前の時点でもよいが、加熱開始の時点、加熱中の時点であってもよい。場合によっては、加熱終了の時点、あるいは、加熱後の時点であってもよい。
【００５２】
また、プリフォーム１０に支持棒７６を挿入する前に、支持棒７６を所定の温度まで加熱しておいてもよい。支持棒７６を挿入することによってプリフォーム１０の内部が十分に加熱されず、全体として不均一な加熱状態に陥るおそれがある場合には、支持棒７６を加熱しておくことが望ましい。
【００５３】
さらに、支持棒７６をプリフォームを加熱するために積極的に利用してもよい。すなわち、支持棒７６をプリフォームに挿入した後に、支持棒７６を加熱すれば、プリフォームを内側から加熱することができる。この結果、プリフォームを全体として均一に加熱できるので好ましい。
【００５４】
次に、支持棒に表面処理を施し、支持棒の表面にプリフォームの樹脂が貼り付き難くし、あるいは、当該樹脂に対するすべり性を高めることが望ましい。例えば、支持棒を金属棒から形成し、この表面にテフロン（登録商標）コーティングなどの表面処理を施すことができる。また、支持棒の表面を梨地とし、あるいは、縦横の微細な溝などを形成することによって、プリフォームとの接触面積を少なくすればよい。
【００５５】
さらに、本例では、支持棒を延伸ロッドとして利用している。この代わりに、支持棒を中空部材から形成し、この中を貫通させて延伸ロッドをプリフォーム内に押し込むようにしてもよい。
【００５６】
次に、本例では、支持棒７６を用いてプリフォームの変形を防止あるいは抑制している。この代わりに、プリフォームの加熱時に、プリフォーム内に圧縮空気を供給してその内圧を高めて変形しないようにしてもよい。勿論、支持棒を挿入すると共に、プリフォーム内圧を高めてプリフォームの変形を確実に防止できるようにしてもよい。
【００５７】
なお、上記の例では、二軸延伸成形部においては１組の成形型を備えた、所謂１個取りの構成となっている。この代わりに、例えば、２個取りの構成とすることもできる。この場合には、送り機構９の代わりに、２個ずつプリフォームキャリアを搬送する送り機構を採用すればよい。この場合、搬送動作に連動させて、２個のパレットの間隔を広げる機構を付設すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明を適用した二軸延伸ブロー成形機の全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明を適用した二軸延伸ブロー成形機の側面構成図である。
【図３】図２の二軸延伸ブロー成形機の平面構成図である。
【図４】図２の二軸延伸ブロー成形機の二軸延伸成形部の断面構成図である。
【図５】図２の二軸延伸ブロー成形機におけるプリフォームキャリアの斜視図および断面図である。
【図６】図２の二軸延伸ブロー成形機における加熱後のプリフォームを二軸延伸ブロー成形部に送り込むための送り機構を示す説明図である。
【図７】延伸ロッドによって支持棒を押し出すときの状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 二軸延伸成形機
２ プリフォーム供給部
３ プリフォーム加熱部
４ 二軸延伸成形部
５ 回収部
６ 搬送路
７ プリフォームキャリア
７３ 押し込みコア
７６ 支持棒
７６ａ フランジ
７９ コイルばね
９ 送り機構
１０ プリフォーム
１０ａ 胴部
１０ｂ 口部
１０ｄ 底部
６２ 第１搬送路部分
６４ 第２搬送路部分
９１、９２ グリッパ
Ｌ１、Ｌ２ 送りピッチ
１０ プリフォーム
２０ 成形品
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形法によって製造されたプリフォーム（ブロー成形前躯体）をブロー成形に適した温度に加熱するためのプリフォーム加熱方法、当該加熱方法に用いるプリフォームキャリア、および当該加熱方法を用いる二軸延伸ブロー成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＰＥＴボトルなどの樹脂製のボトルは、射出成形法により予め製造された有底筒状のプリフォームを再加熱して二軸延伸ブロー成形などのブロー成形に適した温度状態にし、しかる後にブロー成形を施すことにより製造される。例えば、二軸延伸ブロー成形法においては、プリフォームを倒立状態でプリフォームキャリアに担持させ、プリフォームキャリアを遠赤外線ヒータなどの加熱素子が配列されている搬送経路に沿って搬送することによりプリフォームを二軸延伸ブローに適した温度状態に加熱している。加熱後のプリフォームをプリフォームキャリアと共に二軸延伸ブロー成形用のブロー金型に送り込み、ブロー金型を型締めした後に、延伸ロッドをプリフォームキャリアの中心孔を介して下側から押し上げて加熱状態のプリフォームを延伸させ、同時に、プリフォーム内にブロー成形用の圧縮空気を送り込むことにより、プリフォームを二軸延伸ブローして、ブロー金型のキャビティ内周面に沿った形状の成形品を得るようにしている。二軸延伸ブロー成形機は下記の特許文献１に開示されている。また、倒立状態でプリフォームを搬送しながら加熱する機構は、特許文献２に開示されている。
【特許文献１】ＷＯ９８／００３３２４のパンフレット
【特許文献２】特開２００５−２８８０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、プリフォームをブロー成形に適した温度となるように加熱すると、プリフォームが軟化する。従来においては、プリフォームの肉厚が厚いので、倒立状態でブロー金型に送り込まれるプリフォームがブロー成形に悪影響を与えるような熱変形は起きない。すなわち、ブロー成形前に、加熱して軟化した倒立状態のプリフォームが、横倒れ状態に変形し、あるいは、その軸線方向に収縮して、ブロー成形を適切に行うことができないという弊害は発生していない。
【０００４】
しかしながら、最近においては、ＰＥＴボトルなどの軽量化を図るためにその薄肉化が要求されている。かかる要求を満たすためには、薄肉のプリフォームをブロー成形する必要がある。例えば、ＰＥＴ樹脂製のプリフォームの薄肉化を図ると、ブロー成形に適した温度までプリフォームを加熱すると、プリフォームが自重に耐えることができずに横倒れする可能性がある。横倒れ変形のままブロー成形されると、精度良くブロー成形が行われず、不良成形品となる可能性が高い。
【０００５】
また、ＰＰ樹脂あるいはＰＥ樹脂などからなるプリフォームの薄型化を図ると、その加熱時に、軸線方向に大きく収縮してプリフォームが全体として大きく変形し、やはり、ブロー成形を適切に行うことができない可能性が高い。
【０００６】
本発明の課題は、このような新たな問題点に鑑みて、ブロー成形前の加熱時にプリフォームが横倒れ、あるいは軸線方向に収縮することを防止あるいは抑制可能なプリフォーム加熱方法、当該加熱方法に用いるプリフォームキャリア、および当該加熱方法を用いた二軸延伸ブロー成形方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明は、有底筒状の胴部と口部を備えた樹脂製のプリフォームを、ブロー成形に適した温度状態となるように加熱するためのプリフォーム加熱方法において：前記プリフォームをその口部を下にして立てた状態で加熱し；遅くとも、前記プリフォームの加熱終了前の時点において、当該プリフォームの口部からその胴部内に所定長さの支持棒を挿入し；当該支持棒によって、前記プリフォームの胴部における熱変形による横倒れ、および／または、胴部における軸線方向への熱収縮を防止あるいは抑制することを特徴としている。
【０００８】
ここで、前記プリフォームの加熱開始前の時点において、当該プリフォームの口部からその胴部内に前記支持棒を挿入すればよい。
【０００９】
また、支持棒を挿入することによって、プリフォームの加熱に悪影響が及ぶことが無いようにするためには、前記支持棒を、前記プリフォームに挿入する前に、所定の温度に加熱しておくことが望ましい。
【００１０】
さらに、前記プリフォームに挿入された前記支持棒を加熱して、前記プリフォームを内側からも加熱すれば、プリフォームを全体として均一に加熱できるので好ましい。
【００１１】
次に、プリフォームの横倒れ、軸線方向の収縮を防止するためには、前記支持棒の先端が前記プリフォームの胴部底面に当たらない位置まで、当該支持棒を前記プリフォームの胴部内に挿入することが望ましい。
【００１２】
さらに、プリフォームが変形して支持棒の表面に当接して当該表面に貼り付いてしまうことの無いように、前記支持棒に表面処理を施し、前記支持棒の表面に前記プリフォームの樹脂が貼り付き難くし、あるいは、プリフォームの樹脂に対するすべり性を高めておくことが望ましい。例えば、表面処理としては、プリフォームとの接触面積を少なくするために、支持棒の表面を梨地などの粗面とすればよい。あるいは、縦横に細かなスリット、突起を形成して接触面積を少なくすればよい。
【００１３】
さらには、支持棒によってプリフォームに過剰な応力が作用することが無いようにするためには、前記支持棒の先端に、前記プリフォームの側から所定以上の押し付け力が作用した場合に、当該支持棒を、その軸線方向に沿って縮めるか、あるいは、前記プリフォームの口部から押し出される方向に移動させることが望ましい。
【００１４】
さらにまた、前記プリフォームを二軸延伸ブロー成形する場合には、当該二軸延伸ブロー成形時に用いる延伸ロッドを、前記支持棒に兼用することもできる。
【００１５】
次に、プリフォームの変形を防止するためには、前記プリフォームの加熱時に、当該プリフォーム内を加圧状態に保持することが望ましい。
【００１６】
ここで、本発明では、前記プリフォームの口部に差し込み可能な差込ノズルを備えたプリフォームキャリアによって倒立状態でプリフォームを搬送しながら当該プリフォームを加熱し、前記差込ノズルのノズル穴を介して下側から前記支持棒を前記プリフォームの胴部内に挿入することができる。
【００１７】
この場合に用いる本発明のプリフォームキャリアは、前記差込ノズルを備えているキャリア本体と、このキャリア本体に取り付けた前記支持棒とを有していることを特徴としている。
【００１８】
ここで、前記支持棒はその軸線方向に伸縮あるいは移動可能な状態でキャリア本体に取り付け、弾性部材によって、常に伸張方向あるいはプリフォーム内に押し込まれる方向に付勢しておくことができる。
【００１９】
次に、本発明は、プリフォームを二軸延伸ブロー成形に適した温度状態にする加熱工程と、加熱後のプリフォームを二軸延伸ブローして成形品を得るブロー工程とを有する二軸延伸ブロー成形方法において、前記加熱工程では、上記のプリフォーム加熱方法によってプリフォームを加熱することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明では、プリフォームを加熱する際に、その内部に支持棒を挿入するようにしている。したがって、プリフォームの肉厚を薄くして倒立状態で加熱しながら搬送した場合において、プリフォームが自重によって横倒れ状態に陥ることが防止され、また、軸線方向に熱収縮することが防止される。この結果、次の工程であるブロー成形において熱変形に起因して成形不良が生ずることが回避される。
【００２１】
また、本発明では、挿入した支持棒を利用して、プリフォームを内側から加熱しているので、プリフォームを全体として均一に加熱できる。
【００２２】
さらに、本発明では、プリフォームの加熱時に、プリフォームの内圧を高めるようにしているので、プリフォームの熱による変形を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、図面を参照して、本発明を適用したＰＥＴボトルの二軸延伸ブロー成形機の例を説明する。
【００２４】
図１は二軸延伸ブロー成形機の全体構成を示す模式図である。図２ないし図４は、それぞれ、二軸延伸ブロー成形機の側面構成図、平面構成図、および二軸延伸ブロー成形部の断面構成図である。
【００２５】
図１ないし図４を参照して説明すると、二軸延伸ブロー成形機１は、プリフォーム１０を供給するプリフォーム供給部２と、プリフォーム加熱部３と、加熱後のプリフォーム１０を二軸延伸ブロー成形する二軸延伸ブロー成形部４と、成形品２０を回収する回収部５と、これらの各部分を順次に経由する閉鎖状の搬送路６と、この搬送路６に沿って搬送される複数個のプリフォームキャリア７とを有している。
【００２６】
搬送路６は、図３において太線で示すように長方形をした閉鎖形状となっており、プリフォームキャリア７の搬送方向を矢印で示してある。搬送路６は、プリフォーム１０が担持されたプリフォームキャリア７をプリフォーム加熱部３および二軸延伸ブロー成形部４を介して搬送する第１の搬送路部分６２（図３における点Ａから点Ｂまでの経路）と、成形品２０が回収された後のプリフォームキャリア７を二軸延伸成形部４の下側を通ってプリフォーム供給部２まで搬送する第２の搬送路部分６４（図１および図３における点Ｃから点Ｄまでの経路）を備えている。図１および図４から分かるように、二軸延伸ブロー成形部４のブロー型締機構４１の下側の位置を第２の搬送路部分６４が通過するように構成されている。
【００２７】
各搬送路部分６２、６４は水平な搬送経路である。従って、これらの搬送経路部分のプリフォーム供給側の搬送経路部分は下側の第２の搬送経路部分６４から上側の第１の搬送経路部分６２に到る上昇経路部分６１（図１および図３における点Ｄから点Ａまでの経路）となっている。逆に、成形品回収側の搬送経路部分は上側の第１の搬送経路部分６２から下側の第２の搬送経路部分６４に到る降下経路部分６３（図１および図３における点Ｂから点Ｃまでの経路）となっている。
【００２８】
図５（ａ）および（ｂ）はプリフォームキャリアを示す斜視図および断面図である。これらの図に示すように、プリフォームキャリア７は、矩形の本体７１と、これを上下方向に回転自在の状態で貫通している回転軸７２と、この回転軸７２の上端面に同軸状態に形成した円筒状のプリフォーム差込ノズル７３と、回転軸７２の下端側の突出部分に形成した外歯７４から構成されている。回転軸７２およびプリフォーム差込ノズル７３の中心には貫通孔７５が形成されている。この貫通孔７５の下側には、後述のようにブローエアー吹き込み口コアを差し込み可能である。また、延伸ロッドをこの貫通孔７５を介して上側のプリフォーム１０の内部に差し込み可能となっている。
【００２９】
ここで、プリフォームキャリア７の貫通孔７５には、同軸状態で一回り小さな外径寸法の細長い円柱状の支持棒７６が配置されている。この支持棒７６はプリフォーム差込ノズル７３から上方に所定の長さだけ突出している。本例では、プリフォーム差込ノズル７３にプリフォーム１０の口部を差し込んだ状態において、その底部内周面の近傍位置に達する長さとされている。貫通孔７５の内部に位置している支持棒７６の下端部分にはばね受け用の大径フランジ７６ａが形成されている。貫通孔７５の内周面部分の下端側の部位には、内方に突出した円環状のフランジ７８がばね受けとして形成されている。これら大径フランジ７６ａとフランジ７８の間にコイルばね７９が装着されている。支持棒７６の下端７６ｂは貫通孔７５の下端開口７５ａから下方に突出している。
【００３０】
プリフォーム１０は、有底筒状の細長い円筒状の胴部１０ａと、この開口側の端に形成されている円筒状の口部１０ｂとを備えている。口部１０ｂと胴部１０ａの間の外周面部分には口部フランジ１０ｃが形成されており、この口部１０ｂの外周面部分には雄ねじが形成されている。口部１０ｂは二軸延伸ブロー成形されずにそのまま成形品２０の口部として残り、胴部１０ａのみが二軸延伸ブロー成形される。
【００３１】
この形状のプリフォーム１０は、プリフォーム供給部２の側から地点Ｄに至ったプリフォームキャリア７に供給される。口部１０ｂが上向き状態で待機しているプリフォーム１０は軸線２１の回りに旋回可能な旋回グリッパ２２によって口部１０ｂが把持される。次に、グリッパ２２が軸線２１の回りに１８０度旋回すると、把持されているプリフォーム１０の口部１０ｂの開口が下向きとなり、丁度、地点Ｄに待機しているプリフォームキャリア７の真上に位置決めされる。
【００３２】
この状態において、二軸搬送機構６１Ａによって、プリフォームキャリア７がＺ軸方向に上昇する。この結果、支持棒７６がプリフォーム１０の口部１０ｂから内部に挿入され、続いて、その差込コア７３が口部１０ｂに差し込まれる。図５（ｂ）に想像線で示すように、支持棒７６はプリフォーム１０内にほぼ同軸状態で挿入され、その先端面７６ｂが、プリフォーム１０の底部１０ｄの内周面に僅かの隙間で対峙した状態になる。
【００３３】
このようにして、プリフォーム１０がプリフォームキャリア７に担持された後は、グリッパ２２による把持が解除された後に、二軸搬送機構６１Ａによって、プリフォームキャリア７はＹ軸方向に移動して地点Ａに到る。地点Ａに至ったプリフォームキャリア７は、プッシュロッド６１ＢによってＸ軸方向に向けて水平に押し出されて、二軸搬送機構６１Ａから第１の搬送路部分６２に引き渡される。
【００３４】
第１の搬送路部分６２は、プリフォームキャリアの矩形の本体７１が摺動する一対のレール６２ａ、６２ｂを備えている。これらのレール上に乗ったプリフォームキャリア７は、上記のプッシュロッド６１Ｂによりプリフォームキャリア７が１個ずつ押し出される毎に、当該搬送路部分６２に沿って移動する。すなわち、この搬送路部分６２においては、プリフォームキャリア７の搬送方向の長さによって送りピッチが規定され、この送りピッチ毎に一列に配列されたプリフォームキャリア７が全体として間欠的に搬送されることになる。
【００３５】
次に、加熱部３においては、搬送経路６２に沿って片方の側にプリフォーム加熱用のヒータが配列されている。プリフォーム１０、駆動プーリ、従動プーリおよびこれらの間に架け渡したタイミングベルトからなる回転機構６２Ａによって回転させられながら加熱部３を搬送される。すなわち、タイミングベルトがプリフォームキャリア７の歯車７４に噛み合って、歯車７４を回転させると、この歯車７４が一体的に取付けられている回転軸７２が回転して、その上端面の差込コア７３に差し込まれているプリフォーム１０が回転する。
【００３６】
次に、加熱部３において回転しながら加熱された後のプリフォーム１０は、加熱部３を通り抜けた後に一定の期間だけ冷却されて、成形に適した温度状態とされる。しかる後に二軸延伸ブロー成形部４に搬入される。
【００３７】
本例のプリフォームキャリア７は支持棒７６を備えており、支持棒７６が胴部内に挿入された状態でプリフォーム１０が加熱される。したがって、薄いプリフォーム１０を加熱する場合であっても、倒立状態の当該プリフォーム１０が自重によって横倒れ状態に変形することが防止あるいは抑制される。また、ＰＰ樹脂、ＰＥ樹脂などからなる薄いプリフォームの場合には、軸線方向への熱収縮が阻止あるいは抑制される。このため、二軸延伸ブロー成形部４に、大きく変形したプリフォーム１０が送り込まれ、成形不良が発生するという弊害を確実に回避できる。
【００３８】
また、支持棒７６はコイルばね７９によって支持されており、ばね力より大きな力を加えると、下方に移動可能となっている。プリフォーム１０が熱変形によって支持棒７６の先端面に当り、支持棒７６を下方向に押し込んだ場合には、押し込み力が小さい場合にはプリフォーム１０の変形が防止される。押し込み力が大きくなると、支持棒７６が下方に押されて変形可能となる。したがって、プリフォーム１０に悪影響を及ぼすような大きな力がプリフォーム１０に作用する前に支持棒７６を押し下げることができる。なお、支持棒７６を伸縮式の構造として、ばね力によって伸張状態に保持しておき、所定以上の力が作用すると押し縮めることができるようにしておいてもよい。
【００３９】
次に、本例では、加熱後のプリフォーム１０が担持されたプリフォームキャリア７を二軸延伸ブロー成形部４に１個ずつ送り込むための送り機構９を備えている。この送り機構９は、プリフォームキャリア７を、加熱部３での送りピッチよりも広い送りピッチで１個ずつ二軸延伸ブロー成形部４に送り込むためのものである。
【００４０】
図６は加熱後のプリフォームを二軸延伸成形部に送り込むための送り機構を示す説明図である。送り機構９は、搬送方向に向けて送りピッチＬ２の間隔で一対のグリッパ９１、９２を備えている。これらのグリッパは一体となって搬送方向に向けて送りピッチ２で往復移動するように構成されている。加熱部３を通過して送りピッチＬ１で搬送されて地点Ａ１に至ったプリフォームキャリア７は、グリッパ９２によって把持される。この状態では、前方側のグリッパ９１は二軸延伸成形部４における成形位置Ａ２に位置している。
【００４１】
二軸延伸ブロー成形が終了した後は、グリッパ９１、９２は搬送方向に向けて送りピッチＬ２で移動する。この結果、図６において実線で示すように、後ろ側のグリッパ９２に把持されているプリフォームキャリア７が二軸延伸成形位置Ａ２に至り、成形品２０が担持されているプリフォームキャリア７を把持している前側のグリッパ９１は地点Ｂに到る。
【００４２】
送り機構９はこのような往復動作を繰り返し行うことにより、送りピッチＬ１で送られて来たプリフォームキャリア７をそれよりも広い送りピッチＬ２で二軸延伸ブロー成形部４に搬送する。
【００４３】
再び、図２、４を参照して説明すると、二軸延伸ブロー成形部４は、１組の成形型４２と、この型締機構４１と、プリフォームキャリア７の貫通孔７５の下端開口７５ａから差し込まれるブローエアー吹き込み口コア４３と、同じく貫通孔７５の下端開口７５ａから差し込まれる延伸ロッド４４と、これらブローエアー吹き込み口コア４３および延伸ロッド４４の差し込み動作を行う駆動機構４５とを備えた構成となっている。
【００４４】
成形時には、地点Ａ２にプリフォーム１０が搬入されると、型締機構４１によって左右一対の成形型４２の型締が行われる。この後に、ブローエアー吹き込み口コア４３が上昇してプリフォームキャリア７の貫通孔７５に連結され、プリフォーム１０へのブローエアーの吹き込みが開始される。これと同時に、延伸ロッド４４が上昇して、貫通孔７５を通ってプリフォーム１０内に差し込まれる。エアーの吹き込みと延伸ロッド４４の差し込みによって二軸延伸成形が行われる。
【００４５】
ここで、図７は延伸ロッド４４の上昇時の状態を示してある。この図に示すように、延伸ロッド４４が上昇すると、その先端面がプリフォームキャリア７の貫通孔７５の下端開口から下方に突出している支持棒７６の下端面に当たる。この後は、支持棒７６と一体となって上昇する。延伸ロッド４４と支持棒７６が一本の延伸ロッドとして機能する。換言すると、支持棒７６が二軸延伸ブロー成形部４では延伸ロッドとして機能する。
【００４６】
この結果、従来のように延伸ロッド４４を大きなストロークで昇降させる必要がなく、ブローエアー吹込み口コア４３と同程度のストロークで昇降させることができ、大きなストロークで昇降させていた場合に比べて、これらの昇降に要する時間を大幅に低減でき、処理効率を向上させることができる。
【００４７】
次に、二軸延伸ブロー成形によって得られた成形品２０は、上述した送り機構９によって地点Ｂまで搬送される。この地点Ｂにおいて、プリフォームキャリア７は二軸搬送機構６３Ａに引き渡される。
【００４８】
プリフォームキャリア７が二軸搬送機構６３Ａに引き渡されると、成形品回収部５の旋回グリッパ５Ａがプリフォームキャリア７上の成形品２０のネック部分を把持する。この状態で二軸搬送機構６３Ａはプリフォームキャリア７を降下（Ｚ軸方向に移動）させる。この結果、成形品２０の口部１２からプリフォームキャリア７の側の支持棒７６および差込コア７３が引き抜かれる。この後は、旋回グリッパ５Ａが旋回して、成形品２０を回収する。二軸搬送機構６３Ａによる降下を利用して、成形品２０をプリフォームキャリア７の側から抜き取る抜き取り機構が構成されている。従って、簡単な機構によって成形品２０を回収することができる。
【００４９】
二軸搬送機構６３Ａは降下させることにより空となったプリフォームキャリア７を第２の搬送路部分６４の開始点Ｃに向けて搬送する（Ｙ軸方向に搬送する）。地点Ｃに到ると、プッシュロッド６３Ｂによってプリフォームキャリア７が二軸搬送機構６３Ａの側からＸ軸方向に押し出されて、第２の搬送路部分６４を構成している左右一対の搬送ベルト６４ａ，６４ｂに乗る。これらの搬送ベルトによってプリフォームキャリア７は、二軸延伸成形部４の型締機構４１の下側を通ってプリフォーム供給部２の側に向けて搬送される。
【００５０】
以後、同様にしてプリフォームキャリア７が搬送路６を繰り返し移動してプリフォーム１０の二軸延伸ブロー成形が行われる。
【００５１】
（その他の実施の形態）
本例では、最初からプリフォームに支持棒を挿入した状態で搬送している。支持棒を挿入する時点は、本例のようにプリフォームの加熱開始前の時点でもよいが、加熱開始の時点、加熱中の時点であってもよい。場合によっては、加熱終了の時点、あるいは、加熱後の時点であってもよい。
【００５２】
また、プリフォーム１０に支持棒７６を挿入する前に、支持棒７６を所定の温度まで加熱しておいてもよい。支持棒７６を挿入することによってプリフォーム１０の内部が十分に加熱されず、全体として不均一な加熱状態に陥るおそれがある場合には、支持棒７６を加熱しておくことが望ましい。
【００５３】
さらに、支持棒７６をプリフォームを加熱するために積極的に利用してもよい。すなわち、支持棒７６をプリフォームに挿入した後に、支持棒７６を加熱すれば、プリフォームを内側から加熱することができる。この結果、プリフォームを全体として均一に加熱できるので好ましい。
【００５４】
次に、支持棒に表面処理を施し、支持棒の表面にプリフォームの樹脂が貼り付き難くし、あるいは、当該樹脂に対するすべり性を高めることが望ましい。例えば、支持棒を金属棒から形成し、この表面にテフロン（登録商標）コーティングなどの表面処理を施すことができる。また、支持棒の表面を梨地とし、あるいは、縦横の微細な溝などを形成することによって、プリフォームとの接触面積を少なくすればよい。
【００５５】
さらに、本例では、支持棒を延伸ロッドとして利用している。この代わりに、支持棒を中空部材から形成し、この中を貫通させて延伸ロッドをプリフォーム内に押し込むようにしてもよい。
【００５６】
次に、本例では、支持棒７６を用いてプリフォームの変形を防止あるいは抑制している。この代わりに、プリフォームの加熱時に、プリフォーム内に圧縮空気を供給してその内圧を高めて変形しないようにしてもよい。勿論、支持棒を挿入すると共に、プリフォーム内圧を高めてプリフォームの変形を確実に防止できるようにしてもよい。
【００５７】
なお、上記の例では、二軸延伸成形部においては１組の成形型を備えた、所謂１個取りの構成となっている。この代わりに、例えば、２個取りの構成とすることもできる。この場合には、送り機構９の代わりに、２個ずつプリフォームキャリアを搬送する送り機構を採用すればよい。この場合、搬送動作に連動させて、２個のパレットの間隔を広げる機構を付設すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明を適用した二軸延伸ブロー成形機の全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明を適用した二軸延伸ブロー成形機の側面構成図である。
【図３】図２の二軸延伸ブロー成形機の平面構成図である。
【図４】図２の二軸延伸ブロー成形機の二軸延伸成形部の断面構成図である。
【図５】図２の二軸延伸ブロー成形機におけるプリフォームキャリアの斜視図および断面図である。
【図６】図２の二軸延伸ブロー成形機における加熱後のプリフォームを二軸延伸ブロー成形部に送り込むための送り機構を示す説明図である。
【図７】延伸ロッドによって支持棒を押し出すときの状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 二軸延伸成形機
２ プリフォーム供給部
３ プリフォーム加熱部
４ 二軸延伸成形部
５ 回収部
６ 搬送路
７ プリフォームキャリア
７３ 押し込みコア
７６ 支持棒
７６ａ フランジ
７９ コイルばね
９ 送り機構
１０ プリフォーム
１０ａ 胴部
１０ｂ 口部
１０ｄ 底部
６２ 第１搬送路部分
６４ 第２搬送路部分
９１、９２ グリッパ
Ｌ１、Ｌ２ 送りピッチ
１０ プリフォーム
２０ 成形品
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底筒状の胴部と口部を備えた樹脂製のプリフォームを、ブロー成形に適した温度状態となるように加熱するためのプリフォーム加熱方法において、
前記プリフォームをその口部を下にして立てた状態で加熱し、
遅くとも、前記プリフォームの加熱終了前の時点において、当該プリフォームの口部からその胴部内に所定長さの支持棒を挿入し、
当該支持棒によって、前記プリフォームの胴部における熱変形による横倒れ、および／または、胴部における軸線方向への熱収縮を防止あるいは抑制することを特徴とするプリフォーム加熱方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記プリフォームの加熱開始前の時点において、当該プリフォームの口部からその胴部内に前記支持棒を挿入することを特徴とするプリフォーム加熱方法。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記支持棒を、前記プリフォームに挿入する前に、所定の温度に加熱しておくことを特徴とするプリフォーム加熱方法。
【請求項４】
請求項２において、
前記プリフォームに挿入された前記支持棒を加熱して、前記プリフォームを内側からも加熱することを特徴とするプリフォーム加熱方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のうちのいずれかの項において、
前記支持棒の先端が前記プリフォームの胴部底面に当たらない位置まで、当該支持棒を前記プリフォームの胴部内に挿入することを特徴とするプリフォーム加熱方法。
【請求項６】
請求項１ないし５のうちのいずれかの項において、
前記支持棒に表面処理を施し、前記支持棒の表面に前記プリフォームの樹脂が貼り付き難くし、あるいは、当該樹脂に対するすべり性を高めることを特徴とするプリフォーム加熱方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のうちのいずれかの項において、
前記支持棒の先端に、前記プリフォームの側から所定以上の押し付け力が作用した場合には、当該支持棒を、その軸線方向に沿って縮めるか、あるいは、前記プリフォームの口部から押し出される方向に移動させることを特徴とするプリフォーム加熱方法。
【請求項８】
請求項１ないし６のうちのいずれかの項において、
前記プリフォームを二軸延伸ブロー成形に適した温度に加熱し、
二軸延伸ブロー成形時に用いる延伸ロッドを、前記支持棒として用いることを特徴とするプリフォーム加熱方法。
【請求項９】
請求項１ないし８のうちのいずれかの項において、
前記プリフォームの加熱時に、当該プリフォーム内を加圧状態に保持することを特徴とするプリフォーム加熱方法。
【請求項１０】
請求項１ないし９のうちのいずれかの項において、
前記プリフォームの口部に差し込み可能な差込ノズルを備えたプリフォームキャリアによって倒立状態でプリフォームを搬送しながら当該プリフォームを加熱し、
前記差込ノズルのノズル穴を介して下側から前記支持棒を前記プリフォームの胴部内に挿入することを特徴とするプリフォーム加熱方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載のプリフォーム加熱方法に用いるプリフォームキャリアであって、
前記差込ノズルを備えているキャリア本体と、このキャリア本体に取り付けた前記支持棒とを有していることを特徴とするプリフォームキャリア。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記支持棒はその軸線方向に伸縮あるいは移動可能な状態でキャリア本体に取り付けられており、
弾性部材によって、常に伸張方向あるいはプリフォーム内に押し込まれる方向に付勢されていることを特徴とするプリフォームキャリア。
【請求項１３】
プリフォームを二軸延伸ブロー成形に適した温度状態にする加熱工程と、
加熱後のプリフォームを二軸延伸ブローして成形品を得るブロー工程とを有する二軸延伸ブロー成形方法において、
前記加熱工程は、請求項１ないし１０のうちのいずれかの方法によって前記プリフォームを加熱することを特徴とする二軸延伸ブロー成形方法。
【請求項１】
有底筒状の胴部と口部を備えた樹脂製のプリフォームを、ブロー成形に適した温度状態となるように加熱するためのプリフォーム加熱方法において、
前記プリフォームをその口部を下にして立てた状態で加熱し、
遅くとも、前記プリフォームの加熱終了前の時点において、当該プリフォームの口部からその胴部内に所定長さの支持棒を挿入し、
当該支持棒によって、前記プリフォームの胴部における熱変形による横倒れ、および／または、胴部における軸線方向への熱収縮を防止あるいは抑制することを特徴とするプリフォーム加熱方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記プリフォームの加熱開始前の時点において、当該プリフォームの口部からその胴部内に前記支持棒を挿入することを特徴とするプリフォーム加熱方法。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記支持棒を、前記プリフォームに挿入する前に、所定の温度に加熱しておくことを特徴とするプリフォーム加熱方法。
【請求項４】
請求項２において、
前記プリフォームに挿入された前記支持棒を加熱して、前記プリフォームを内側からも加熱することを特徴とするプリフォーム加熱方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のうちのいずれかの項において、
前記支持棒の先端が前記プリフォームの胴部底面に当たらない位置まで、当該支持棒を前記プリフォームの胴部内に挿入することを特徴とするプリフォーム加熱方法。
【請求項６】
請求項１ないし５のうちのいずれかの項において、
前記支持棒に表面処理を施し、前記支持棒の表面に前記プリフォームの樹脂が貼り付き難くし、あるいは、当該樹脂に対するすべり性を高めることを特徴とするプリフォーム加熱方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のうちのいずれかの項において、
前記支持棒の先端に、前記プリフォームの側から所定以上の押し付け力が作用した場合には、当該支持棒を、その軸線方向に沿って縮めるか、あるいは、前記プリフォームの口部から押し出される方向に移動させることを特徴とするプリフォーム加熱方法。
【請求項８】
請求項１ないし６のうちのいずれかの項において、
前記プリフォームを二軸延伸ブロー成形に適した温度に加熱し、
二軸延伸ブロー成形時に用いる延伸ロッドを、前記支持棒として用いることを特徴とするプリフォーム加熱方法。
【請求項９】
請求項１ないし８のうちのいずれかの項において、
前記プリフォームの加熱時に、当該プリフォーム内を加圧状態に保持することを特徴とするプリフォーム加熱方法。
【請求項１０】
請求項１ないし９のうちのいずれかの項において、
前記プリフォームの口部に差し込み可能な差込ノズルを備えたプリフォームキャリアによって倒立状態でプリフォームを搬送しながら当該プリフォームを加熱し、
前記差込ノズルのノズル穴を介して下側から前記支持棒を前記プリフォームの胴部内に挿入することを特徴とするプリフォーム加熱方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載のプリフォーム加熱方法に用いるプリフォームキャリアであって、
前記差込ノズルを備えているキャリア本体と、このキャリア本体に取り付けた前記支持棒とを有していることを特徴とするプリフォームキャリア。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記支持棒はその軸線方向に伸縮あるいは移動可能な状態でキャリア本体に取り付けられており、
弾性部材によって、常に伸張方向あるいはプリフォーム内に押し込まれる方向に付勢されていることを特徴とするプリフォームキャリア。
【請求項１３】
プリフォームを二軸延伸ブロー成形に適した温度状態にする加熱工程と、
加熱後のプリフォームを二軸延伸ブローして成形品を得るブロー工程とを有する二軸延伸ブロー成形方法において、
前記加熱工程は、請求項１ないし１０のうちのいずれかの方法によって前記プリフォームを加熱することを特徴とする二軸延伸ブロー成形方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
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【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−１２７３７（Ｐ２００８−１２７３７Ａ）
【公開日】平成２０年１月２４日（２００８．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１８４８５０（Ｐ２００６−１８４８５０）
【出願日】平成１８年７月４日（２００６．７．４）
【出願人】（５９４０８２６４８）株式会社フロンティア (34)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月２４日（２００８．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月４日（２００６．７．４）
【出願人】（５９４０８２６４８）株式会社フロンティア (34)
【Ｆターム（参考）】
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