特許 5794567 耐熱容器の加熱成形装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5794567

(24)【登録日】2015年8月21日

(45)【発行日】2015年10月14日

(54)【発明の名称】耐熱容器の加熱成形装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 49/18 20060101AFI20150928BHJP

   B29C 49/56 20060101ALI20150928BHJP

   B29C 49/64 20060101ALI20150928BHJP

   B29K 67/00 20060101ALN20150928BHJP

【ＦＩ】

   B29C49/18

   B29C49/56

   B29C49/64

   B29K67:00

【請求項の数】6

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2011-157153(P2011-157153)

(22)【出願日】2011年7月15日

(65)【公開番号】特開2012-45928(P2012-45928A)

(43)【公開日】2012年3月8日

【審査請求日】2014年6月30日

(31)【優先権主張番号】特願2010-168500(P2010-168500)

(32)【優先日】2010年7月27日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000227032

【氏名又は名称】日精エー・エス・ビー機械株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101236

【弁理士】

【氏名又は名称】栗原 浩之

(72)【発明者】

【氏名】柳澤 篤

【審査官】 山本 雄一

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−２６４２４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０１２７２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５１−１１６８６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１１１０５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第３７６００４５（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特表２００３−５００２６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０３４１５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００６−５２７６７２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ４９／００−４９／８０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ポリエチレンテレフタレート樹脂からなるプリフォームを一次ブロー成形することによって得られた一次ブロー成形品を、熱処理すると共に成形して耐熱容器を形成する耐熱容器の加熱成形装置であって、
前記一次ブロー成形品が載置されたテーブルを上昇させて当該一次ブロー成形品のネック部開口に位置出しピンを嵌合させ、当該一次ブロー成形品を位置決めした状態で前記ネック部の外周部を把持手段で把持することで、直線移動可能に設けられた搬送手段に当該一次ブロー成形品を装着する装着部と、
該装着部から前記搬送手段によって搬送された前記一次ブロー成形品を、加熱した熱処理用金型に接触させることで加熱処理成形して中間成形品を得る熱処理部と、
該熱処理部から前記搬送手段によって搬送された前記中間成形品を、加熱した最終ブロー金型に接触させた状態で最終ブロー成形して所定形状の耐熱容器を得る最終ブロー成形部と、
該最終ブロー成形部から前記搬送手段によって搬送された耐熱容器を前記搬送手段から取り外して回収する回収部と、を備えることを特徴とする耐熱容器の加熱成形装置。

【請求項2】

前記熱処理用金型と前記最終ブロー金型とは、これらの型締め方向に対して略直交する方向で並設されていることを特徴とする請求項１に記載の耐熱容器の加熱成形装置。

【請求項3】

前記把持手段は、ガイド部材に前記装着部側から所定間隔で固定された第１〜第３の３つの把持部材を備え、前記第１の把持部材が前記装着部と前記熱処理部との間を往復移動する際に、前記第２の把持部材が前記熱処理部と前記最終ブロー成形部との間を往復移動し且つ前記第３の把持部材が前記最終ブロー成形部と前記回収部との間を往復移動するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の耐熱容器の加熱成形装置。

【請求項4】

前記把持手段は、一端側を支点として回動可能な一対のアームを備え、この一対のアーム間に前記ネック部の外周部を把持することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の耐熱容器の加熱成形装置。

【請求項5】

前記搬送手段が、前記ネック部を把持した一対のアームの外側に係合されて当該一対のアームの開きを規制する規制手段をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の耐熱容器の加熱成形装置。

【請求項6】

前記熱処理部及び前記最終ブロー成形部は、前記熱処理用金型又は前記最終ブロー金型を構成する一対の割型のそれぞれを、両者を当接させた状態で加圧する第１及び第２の加圧手段を備え、
前記第１の加圧手段が固定された第１のフレームと、前記第２の加圧手段が固定された第２のフレームとが、これら第１及び第２のフレームの上端部に設けられた連結フレームを介して一体化されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の耐熱容器の加熱成形装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂からなるプリフォームを一次ブロー成形することによって得られた一次ブロー成形品を、熱処理すると共に成形して耐熱容器を形成する耐熱容器の加熱成形装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、例えば、ミネラルウォータ用のリターナブル容器等として、耐熱性を有する耐熱容器が採用されている。ミネラルウォータ用等のリターナブル容器は、通常、使用後に消費者から回収され、６５℃程度の温度に加熱した洗浄液によって洗浄（温水洗浄）されて複数回再利用される。このため、耐熱性に優れたポリカーボネート樹脂等からなる耐熱容器が、リターナブル容器として好適に用いられている。なお、このようなミネラルウォータ用のリターナブル容器としては、例えば、３ガロンから５ガロン（約１２リットルから２０リットル）の比較的大型のものが世界中で多く採用されている。

【0003】

ところで、近年、ポリカーボネート樹脂製の容器から環境ホルモンが溶出することが確認されている。このことは世界中において問題視されてきており、上記のようなリターナブル容器等の耐熱容器の材料としても、環境ホルモンの溶出の虞がない樹脂材料を用いることが望まれている。例えば、飲料用の小型容器等の材料として用いられているＰＥＴ樹脂は、環境ホルモンの問題がない。このため、耐熱容器の材料としてもＰＥＴ樹脂を用いることが検討されている。

【0004】

しかしながら、ＰＥＴ樹脂製の容器は、一般的に耐熱性が低く、例えば、上述したような温水洗浄によっても容器が変形（収縮）してしまうという虞がある。このため、ＰＥＴ樹脂は、リターナブル容器等の耐熱容器の材料として採用されるに至っていない。

【0005】

これに対し、近年、ＰＥＴ樹脂性の容器の耐熱性を向上させる方法が提案されてきている。例えば、熱処理ブローと、最終ブローとを別々の金型で行う、いわゆる２ブロー若しくは３ブロー方式の成形装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第３７６００４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上述のような成形装置では、耐熱性を向上したＰＥＴ樹脂製の耐熱容器を製造することができる。しかしながら、上記成形装置は、一連の工程でプリフォームから最終製品である耐熱容器を製造するものであるため、非常に大型であり、また非常に高価である。また容器が大型なものになると、それに伴って成形装置も大型になり価格もより高くなってしまう。

【0008】

このため、耐熱容器の材料としては、ポリカーボネート樹脂等の耐熱性に優れた材料が一般的に用いられており、ＰＥＴ樹脂製の耐熱容器の普及は進んでいない。特に大型の耐熱容器については普及が進んでいない。つまり耐熱容器の製造装置としては、いわゆる１ブロー方式の成形装置が一般的に多く採用されている。

【0009】

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、既存の成形装置を利用してＰＥＴ樹脂製の耐熱容器を比較的安価に製造することができる耐熱容器の加熱成形装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決する本発明の第１の態様は、ポリエチレンテレフタレート樹脂からなるプリフォームを一次ブロー成形することによって得られた一次ブロー成形品を、熱処理すると共に成形して耐熱容器を形成する耐熱容器の加熱成形装置であって、前記一次ブロー成形品が載置されたテーブルを上昇させて当該一次ブロー成形品のネック部開口に位置出しピンを嵌合させ、当該一次ブロー成形品を位置決めした状態で前記ネック部の外周部を把持手段で把持することで、直線移動可能に設けられた搬送手段に当該一次ブロー成形品を装着する装着部と、該装着部から前記搬送手段によって搬送された前記一次ブロー成形品を、加熱した熱処理用金型に接触させることで加熱処理成形して中間成形品を得る熱処理部と、該熱処理部から前記搬送手段によって搬送された前記中間成形品を、加熱した最終ブロー金型に接触させた状態で最終ブロー成形して所定形状の耐熱容器を得る最終ブロー成形部と、該最終ブロー成形部から前記搬送手段によって搬送された耐熱容器を前記搬送手段から取り外して回収する回収部と、を備えることを特徴とする耐熱容器の加熱成形装置にある。

【0011】

かかる本発明の第１の態様では、既存の射出延伸ブロー成形装置によって形成したＰＥＴ樹脂製の一次ブロー成形品から比較的安価に耐熱容器を製造することができる。

【0012】

本発明の第２の態様は、前記熱処理用金型と前記最終ブロー金型とは、これらの型締め方向に対して略直交する方向で並設されていることを特徴とする第１の態様の耐熱容器の加熱成形装置にある。

【0013】

かかる第２の態様では、加熱成形装置のコンパクト化を図ることができ、比較的狭いスペースにも設置することが可能となる。

【0014】

本発明の第３の態様は、前記把持手段は、ガイド部材に前記装着部側から所定間隔で固定された第１〜第３の３つの把持部材を備え、前記第１の把持部材が前記装着部と前記熱処理部との間を往復移動する際に、前記第２の把持部材が前記熱処理部と前記最終ブロー成形部との間を往復移動し且つ前記第３の把持部材が前記最終ブロー成形部と前記回収部との間を往復移動するように構成されていることを特徴とする第１又は２の態様の耐熱容器の加熱成形装置にある。

【0015】

かかる第３の態様では、加熱成形装置をよりコンパクト化することができ、比較的狭いスペースにも設置することが可能となる。

【0016】

本発明の第４の態様は、前記把持手段は、一端側を支点として回動可能な一対のアームを備え、この一対のアーム間に前記ネック部の外周部を把持することを特徴とする第１〜３の何れか一つの態様の耐熱容器の加熱成形装置にある。

【0017】

かかる第４の態様では、把持手段を含む搬送手段の構造を簡略化することができ、加熱成形装置をコンパクト化できると共に、コストの削減を図ることができる。

【0018】

本発明の第５の態様は、前記搬送手段が、前記ネック部を把持した一対のアームの外側に係合されて当該一対のアームの開きを規制する規制手段をさらに備えることを特徴とする第４の態様の耐熱容器の加熱成形装置にある。

【0019】

かかる第５の態様では、アームによってネック部をより確実に把持することができ、落下もしくは位置ずれ現象等の発生を抑制することができる。

【0020】

本発明の第６の態様は、前記熱処理部及び前記最終ブロー成形部は、前記熱処理用金型又は前記最終ブロー金型を構成する一対の割型のそれぞれを、両者を当接させた状態で加圧する第１及び第２の加圧手段を備え、前記第１の加圧手段が固定された第１のフレームと、前記第２の加圧手段が固定された第２のフレームとが、これら第１及び第２のフレームの上端部に設けられた連結フレームを介して一体化されていることを特徴とする第１〜５の何れか一つの態様の耐熱容器の加熱成形装置にある。

【0021】

かかる第６の態様では、第１及び第２のフレームの剛性が高められる。したがって、第１及び第２の加圧手段によって熱処理用金型及び最終ブロー用金型を比較的高い圧力で加圧し、強固に型締めすることができる。

【発明の効果】

【0022】

以上のように本発明の加熱成形装置によれば、既存の成形装置を利用しＰＥＴ樹脂製の耐熱容器を比較的安価に製造することができる。つまり、加熱成形装置は、既存の成形装置によって成形された一次ブロー成形品から耐熱容器を成形することができるため、設備投資を最小限に抑えることができる。また加熱成形装置は、コンパクトであるため比較的狭いスペースであっても設置することができる。

【0023】

特に本発明の加熱成形装置は、例えば、容量が３ガロンから５ガロン（約１２リットルから２０リットル）程度の大型のミネラルウォータ用リターナブルボトル等としても好適に用いられる耐熱容器の製造に用いて好適なものである。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】耐熱容器の一例を示す一部断面図である。

【図2】耐熱容器の製造方法の各工程において得られる成形品を示す図である。

【図3】耐熱容器の製造装置の概略構成を示すブロック図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る加熱成形装置を示す概略図である。

【図5】本発明の一実施形態に係る搬送手段を説明する矢視図である。

【図6】本発明の一実施形態に係る加熱成形装置を構成するチャックを説明する平面図である。

【図7】本発明の一実施形態に係る装着部を説明する概略図である。

【図8】本発明の一実施形態に係る熱処理部の構成を説明する概略断面図である。

【図9】本発明の一実施形態に係るブローコア型の構成を説明する一部断面図である。

【図10】本発明の一実施形態に係る熱処理部のフレーム構造を説明する矢視図である。

【図11】本発明の一実施形態に係る最終ブロー成形部の構成を説明する概略断面図である。

【図12】本発明の一実施形態に係る搬送手段の変形例を説明する平面図である。

【図13】本発明の一実施形態に係る搬送手段の変形例を説明する平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。

【0026】

図１に示す耐熱容器１０は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂で形成され、例えば、容量が３ガロンから５ガロン（約１２リットルから２０リットル）程度のミネラルウォータ用リターナブルボトルとして使用されるものである。このような大型のリターナブル容器である耐熱容器１０は、例えば、外径が４０ｍｍ〜６０ｍｍ程度であり上端に開口部１１を有するネック部１２と、例えば、最大径が２７０ｍｍ〜３００ｍｍ程度の筒状の胴部１３と、ネック部１２と胴部１３とを繋ぎネック部１２側から徐々に拡開する肩部１４と、胴部１３の一端を密封する底部１５と、胴部１３と底部１５とを繋ぐヒール部１６と、で構成されている。

【0027】

胴部１３には、複数の環状の傾斜部１７から構成される補強部１８が形成されている。また底部１５には、容器内方に突出する上底部１９が形成されている。これら補強部１８及び上底部１９によって耐熱容器１０の剛性（座屈強度）が高められ、耐熱容器１０内にミネラルウォータ等の内容物を入れた際に、胴部１３或いは底部１５の変形が生じることを防止している。さらに本実施形態では、耐熱容器１０の肩部１４は、胴部１３の肉厚よりも厚く形成されており、このことによっても耐熱容器１０の剛性が高められている。

【0028】

このような耐熱容器１０は、図２に示すように、大型容器用プリフォーム（以下、単にプリフォームという）２０、一次ブロー成形品３０、中間成形品４０を経由して最終形状に成形される。

【0029】

プリフォーム２０及び一次ブロー成形品３０は、既存の射出延伸ブロー成形装置を用いて形成することができる。その装置構成は特に限定されないが、例えば、図３に示すように、射出延伸ブロー成形装置１００は、射出装置１１０が連結される射出成形部１２０と、温調部１３０と、一次ブロー成形部１４０と、取出し部１５０とを有する。この射出延伸ブロー成形装置１００にて射出成形されたプリフォーム２０又は一次ブロー成形された一次ブロー成形品３０は、それらのネック部が保持された状態で、例えば回転盤（図示せず）により９０度間隔で回転搬送されるようになっている。なお、この射出延伸ブロー成形装置１００は、上述のように周知の成形装置を採用すればよいため、各部の詳細な説明は省略する。

【0030】

射出延伸ブロー成形装置１００の取出し部１５０より取り出された一次ブロー成形品３０は、例えば、一旦プールされ、常温まで冷却された状態でベルトコンベアー等の移動手段３００（図４参照）によって本発明の加熱成形装置２００に供給される。

【0031】

加熱成形装置２００は、図３及び図４に示すように、装着部２１０と、熱処理部２２０と、最終ブロー成形部２３０と、回収部２４０と、で構成されている。加熱成形装置２００に供給された一次ブロー成形品３０は、詳しくは後述するが、熱処理部２２０で熱処理されて中間成形品４０となり、この中間成形品４０が最終ブロー成形部２３０で成形されて耐熱容器１０が形成される。これら一次ブロー成形品３０、中間成形品４０及び最終成形品である耐熱容器１０は、直線移動可能に設けられた搬送手段（搬送装置）２５０によって、装着部２１０、熱処理部２２０、最終ブロー成形部２３０及び回収部２４０の間を順次搬送されるようになっている。

【0032】

ここで搬送手段２５０は、一次ブロー成形品３０等のネック部を把持する把持手段を構成する複数のチャック（把持部材）２５１が所定間隔で固定された固定部材２５２を備える。図４のＡ−Ａ′矢視図である図５に示すように、固定部材２５２は、フレーム２５３に固定されたガイドレール２５４に係合保持され、モータ等の駆動手段２５５によって直線往復移動可能に構成されている。すなわち固定部材２５２にはラック２５６が設けられ、このラック２５６にはピニオンギヤ２５７が噛合されている。ピニオンギヤ２５７は駆動手段２５５の回転軸（図示なし）に固定されている。そして駆動手段２５５の駆動力が、これらラック２５６及びピニオンギヤ２５７等を介して固定部材２５２に伝達されることで、固定部材２５２がガイドレール２５４に沿って直線往復移動可能となっている。

【0033】

本実施形態では、固定部材２５２には、第１〜第３の３つのチャック２５１ａ〜２５１ｃが、装着部２１０側から所定間隔で固定されている（図４参照）。具体的には、装着部２１０、熱処理部２２０、最終ブロー成形部２３０及び回収部２４０が一定の間隔で配置されており、第１〜第３のチャック２５１ａ〜２５１ｃは、これらの各部間と同一の間隔で、固定部材２５２に固定されている。なお図４中には、回収部２４０に対応する位置にもチャックが示されているが、これは第３のチャック２５１ｃが回収部２４０に移動された状態を併せて示したものである。

【0034】

このような本実施形態の構成では、第１のチャック２５１ａが装着部２１０と熱処理部２２０との間を往復移動する際に、第２のチャック２５１ｂは熱処理部２２０と最終ブロー成形部２３０との間を往復移動し且つ第３のチャック２５１ｃは最終ブロー成形部２３０と回収部２４０との間を往復移動することになる。したがって、このような搬送手段２５０を採用することで、第１のチャック２５１ａが装着部２１０と熱処理部２２０の間を移動する距離だけ固定部材２５２を往復移動させるだけで、一次ブロー成形品３０や中間成形品４０等を装着部２１０から回収部２４０まで順次搬送することができる。

【0035】

これにより各チャック２５１を直線移動させる距離は極めて短くなる。したがって、加熱成形装置２００の小型化を図ることができ、比較的狭いスペースであっても加熱成形装置２００を設置することができる。

【0036】

また各チャック２５１は、図６に示すように、一対のアーム２５８を備える。各アーム２５８は、それぞれ一端側が支持ピン２５９によって固定部材２５２に支持されている。そして、これらのアーム２５８は、図示しないモータ等の回動手段によって支持ピン２５９を支点として回動可能となっている。アーム２５８は、図６（ａ）に示すように、一次ブロー成形品３０等を把持しない状態では、ガイドレール２５４に沿った状態（１８０度開いた状態）となっている。図６（ｂ）に示すようにアーム２５８が閉じられることで、一次ブロー成形品３０等がこれらアーム２５８によって把持される。

【0037】

把持手段としてこのようなチャック２５１を採用することで、搬送手段２５０としての無駄な動きが最小限に抑えられる。したがって、搬送手段２５０の構造を極めて簡略化することができ、加熱成形装置２００の小型化を図ることができる。

【0038】

以下、本発明の加熱成形装置２００を構成する装着部２１０、熱処理部２２０、最終ブロー成形部２３０及び回収部２４０について説明する。

【0039】

装着部２１０では、移動手段３００によって供給された一次ブロー成形品３０を搬送手段２５０に装着させる。図４及び図７に示すように、装着部２１０は、テーブル２１１及び位置決めピン２１２を備えている。テーブル２１１は、図示しないアクチュエータ等の昇降手段によって昇降可能となっている。テーブル２１１に隣接して移動手段３００が設けられており、この移動手段３００によって供給された一次ブロー成形品３０がテーブル２１１上に載置される。

【0040】

位置決めピン２１２は、テーブル２１１上に載置された一次ブロー成形品３０の開口部３１に略対向して設けられている。一次ブロー成形品３０を搬送手段２５０に装着させる際、一次ブロー成形品３０は、この位置決めピン２１２によって位置決めされる。具体的には、テーブル２１１上に一次ブロー成形品３０が載置されると、図７（ａ）に示すように、位置決めピン２１２がホームポジションから所定位置まで下降する。なお位置決めピン２１２のホームポジションは、搬送手段２５０による一次ブロー成形品３０等の移動を阻害しない位置に設定されている。その後、一次ブロー成形品３０の上昇（テーブルの上昇）が開始され、図７（ｂ）に示すように、一次ブロー成形品３０の開口部３１に位置決めピン２１２が嵌合された時点で、一次ブロー成形品３０の上昇（テーブルの上昇）が停止する。これにより、一次ブロー成形品３０が所望の位置に高精度に位置決めされる。

【0041】

ここで、位置決めピン２１２の先端部には、その先端側に向かって径が漸小する漸小部２１３が設けられている。これにより、一次ブロー成形品３０がテーブル２１１上に載置された状態で、一次ブロー成形品３０の開口部３１と位置決めピン２１２との中心位置とに、若干のズレが生じていたとしても、開口部３１に位置決めピン２１２が嵌合されることで、そのズレは修正される。すなわち、一次ブロー成形品３０の開口部３１に位置決めピン２１２が嵌合されることで、一次ブロー成形品３０は、左右方向（面内方向）において高精度に位置決めされる。

【0042】

また位置決めピン２１２には、一次ブロー成形品３０の先端面３０ａが当接する段差部２１４が設けられている。そして、一次ブロー成形品３０の開口部３１に位置決めピン２１２が嵌合され、位置決めピン２１２の段差部２１４に一次ブロー成形品３０の先端面３０ａが当接した時点で、テーブル２１１の上昇が停止するようになっている。つまり一次ブロー成形品３０の開口部３１に位置決めピン２１２が嵌合されることで、一次ブロー成形品３０は上下方向においても高精度に位置決めされる。

【0043】

このように一次ブロー成形品３０が高精度に位置決めされた状態で、第１のチャック２５１ａを構成するアーム２５８を閉じる。これにより一次ブロー成形品３０のネック部３２の外周部が第１のチャック２５１ａによって把持される。すなわち、一次ブロー成形品３０が搬送手段２５０に装着される。

【0044】

その後、位置決めピン２１２をホームポジションまで移動（上昇）させ、一次ブロー成形品３０から離脱させる。そしてこの状態で、駆動手段２５５によって固定部材２５２をガイドレール２５４に沿って移動させることで、一次ブロー成形品３０が装着部２１０から熱処理部２２０に搬送される。

【0045】

本発明の加熱成形装置２００は、このような装着部２１０を備えているため、既存の射出延伸ブロー成形装置で製造した一次ブロー成形品３０を比較的高精度に位置決めして搬送手段２５０に装着することができる。したがって、一次ブロー成形品３０を装着部２１０から熱処理部２２０に良好に搬送することができる。

【0046】

なお第２及び第３のチャック２５１ｂ，２５１ｃは、第１のチャック２５１ａに同期して開閉動作する。したがって、熱処理部２２０に熱処理された中間成形品４０が存在する場合、第１のチャック２５１ａによって一次ブロー成形品３０が把持されると共に、第２のチャック２５１ｂによって中間成形品４０が把持される。さらに最終ブロー成形部２３０に最終ブローされた耐熱容器１０が存在する場合、第３のチャック２５１ｃによって耐熱容器１０が把持される。そして、各チャック２５１に把持された一次ブロー成形品３０、中間成形品４０及び耐熱容器１０が同時に良好に搬送される。

【0047】

熱処理部２２０は、加熱された熱処理用金型内にて一次ブロー成形品３０を熱処理することで、その後に熱収縮された中間成形品４０を得る。まず一次ブロー成形品３０が搬送手段２５０によって熱処理部２２０に搬送されると、第１のチャック２５１ａが開かれ、一次ブロー成形品３０が熱処理用金型２２１内に収容される。

【0048】

図８に示すように、熱処理部２２０を構成する熱処理用金型２２１は、一次ブロー成形品３０が収容される熱処理割型２２２と、一次ブロー成形品３０の先端面（天面）に当接するブローコア型２２３と、一次ブロー成形品３０の底部３５に対応する上底加熱型２２４と、で構成されている。この熱処理用金型２２１の成形空間は、一次ブロー成形品３０の外形とほぼ同一形状に形成されている。熱処理部２２０は、一次ブロー成形品３０に生じている歪みを除去することが目的であるから、熱処理によって一次ブロー成形品３０を延伸配向しないことが好ましい。また熱処理割型２２２には、一次ブロー成形品３０の胴部３３に対応する部分に、複数、例えば、１２本の棒状のヒータ２２５が設けられている。これらのヒータ２２５は、熱処理割型２２２の成形空間の周囲に略均等な間隔で内蔵されており、これらのヒータ２２５によって一次ブロー成形品３０の胴部３３が所定温度に加熱されるようになっている。

【0049】

また熱処理割型２２２には、一次ブロー成形品３０の肩部３４に対応する部分に、例えば、加熱されたオイル等の温調媒体が供給される供給路２２６が形成されている。これにより、熱処理割型２２２によって、一次ブロー成形品３０の胴部３３と肩部３４とを異なる温度に加熱することができるようになっている。また上底加熱型２２４にも温調媒体が供給される供給路２２７が設けられている。

【0050】

このような熱処理用金型２２１は予め所定温度に加熱されている。一次ブロー成形品３０を熱処理する際には、一次ブロー成形品３０の内部に高圧エアを送り込み、熱処理用金型２２１内の内壁面２２１ａに一次ブロー成形品３０を所定時間接触させて加熱処理（ヒートセット処理）する。その後一次ブロー成形品３０内の気体を排気すると共に一次ブロー成形品３０を熱処理用金型２２１から取り出すことで中間成形品４０が形成される。すなわち、一次ブロー成形品３０内の気体を排気すると共に熱処理用金型２２１から一次ブロー成形品３０を取り出す際に、一次ブロー成形品３０が収縮して縦軸長さＬ２が最終成形品である耐熱容器１０の縦軸長さＬ３よりも短い中間成形品４０となる（図２参照）。

【0051】

ブローコア型２２３は、一次ブロー成形品３０の開口部を塞ぐと共に一次ブロー成形品３０内に高圧エアを導入するエア導入路２６０を備え、一次ブロー成形品３０内に高圧エアを導入するためのノズルとして機能する。また熱処理終了後には、一次ブロー成形品３０内部の気体が、ブローコア型２２３のエア導入路２６０を介して外部に排気される。

【0052】

本実施形態では、ブローコア型２２３は、図９に示すように、コア型本体２６１とコア型本体２６１の外周面に装着された摺動部材２６２とを備える。コア型本体２６１は、大径部２６３と、大径部２６３よりも小径の小径部２６４とで構成されている。大径部２６３には、エア導入路２６０と共に、このエア導入路２６０に連通するエア供給口２６５及びエア排出口２６６が形成されている。エア供給口２６５には、図示しないエアタンクが接続され、このエアタンクから供給される高圧エアがエア供給口２６５及びエア導入路２６０を介して一次ブロー成形品３０内に導入される。エア排出口２６６には図示しないバルブが設けられており、熱処理終了後にこのバルブが開弁されることで、一次ブロー成形品３０内の気体がこのエア排出口２６６から外部に排出される。

【0053】

またコア型本体２６１の小径部２６４には、この小径部２６４よりも直径が大きいフランジ部２６７が形成されている。一方、摺動部材２６２には、このフランジ部２６７と略同一径の空間部２６８が形成されている。この空間部２６８は、フランジ部２６７によって第１の空間部２６８ａと第２の空間部２６８ｂとに区画されている。また摺動部材２６２には、第１の空間部２６８ａに連通する第１のエア給排口２６９ａと、第２の空間部２６８ｂに連通する第２のエア給排口２６９ｂとが設けられている。

【0054】

そして、摺動部材２６２は、第１のエア給排口２６９ａ又は第２のエア給排口２６９ｂを介して第１の空間部２６８ａ又は第２の空間部２６８ｂにエアが供給されることで、コア型本体２６１の小径部２６４の外周面を摺動するようになっている。

【0055】

具体的には、一次ブロー成形品３０が装着部２１０から熱処理部２２０に搬送されると、第１のエア給排口２６９ａから第１の空間部２６８ａ内にエアが供給される。そのエア圧によって摺動部材２６２が下降して一次ブロー成形品３０の先端面（天面）３０ａに当接する（図９（ａ））。なおこのとき、第２の空間部２６８ｂ内のエアは第２のエア給排口２６９ｂから外部に排出される。そしてこの状態で、エア供給口２６５及びエア導入路２６０を介して一次ブロー成形品３０内に高圧エアが導入される。

【0056】

また一次ブロー成形品３０の熱処理が終了して一次ブロー成形品３０内のエアがエア導入路２６０及びエア排出口２６６を介して外部に排出されると、第２のエア給排口２６９ｂから第１の空間部２６８ｂ内にエアが供給されると共に第１の空間部２６８ａ内のエアが第１のエア給排口２６９ａから外部に排出される。これにより摺動部材２６２は上昇して一次ブロー成形品３０から離脱される（図９（ｂ））。

【0057】

ところで、熱処理用金型２２１を構成する熱処理割型２２２のそれぞれは、一次ブロー成形品３０を熱処理する際、両者を当接させた状態で加圧されて密封されている。本実施形態では、図４のＢ−Ｂ′矢視図である図１０に示すように、熱処理割型２２２を構成する第１の割型２２２ａを加圧する２つの第１の加圧手段２２８Ａと、第２の割型２２２ｂを加圧する２つの第２の加圧手段２２８Ｂとを備える。これら第１及び第２の加圧手段２２８Ａ，２２８Ｂは、例えば、油圧により熱処理割型２２２（２２２ａ，２２２ｂ）を加圧するものであり、各割型２２２ａ，２２２ｂの外側に設けられた第１のフレーム２２９Ａ及び第２のフレーム２２９Ｂにそれぞれ内蔵されている。

【0058】

上述したように一次ブロー成形品３０を熱処理する際には一次ブロー成形品３０の内部に高圧エアを送り込む。熱処理割型２２２は、この圧力によって開かないように強固に型締めされている必要がある。

【0059】

本実施形態では、第１の加圧手段２２８Ａが内蔵された第１のフレーム２２９Ａと、第２の加圧手段２２８Ｂが内蔵された第２のフレーム２２９Ｂとが、これら第１及び第２のフレーム２２９Ａ，２２９Ｂの上端部に設けられた連結フレーム２２９Ｃによって一体化されている。これにより、第１及び第２のフレーム２２９Ａ，２２９Ｂの剛性が高められている。したがって、第１及び第２の加圧手段２２８Ａ，２２８Ｂによって熱処理割型２２２を比較的高い圧力で加圧したとしても、第１及び第２のフレーム２２９Ａ，２２９Ｂが変形することがない。したがって、熱処理割型２２２を強固に型締めすることができる。なお本実施形態では、最終ブロー成形部２３０においても、同様のフレーム構造を採用している。

【0060】

熱処理用金型２２１から取り出された中間成形品４０は、第２のチャック２５１ｂによって把持されて、最終ブロー成形部２３０に搬送される。最終ブロー成形部２３０は、図１１に示すように、最終ブロー成形型２３１を備える。この最終ブロー成形型２３１は、所定温度に加熱されており、この最終ブロー成形型２３１内で中間成形品４０をブロー成形することにより、最終成形品である耐熱容器１０が得られる。

【0061】

最終ブロー成形型２３１は、上述した熱処理用金型２２１と同様に、中間成形品４０が収容される最終ブロー割型２３２と、中間成形品４０の先端面（天面）に当接するブローコア型２３３と、中間成形品４０の底部４５に対応する上底型２３４とを備えると共に、ブローコア型２３３のエア導入路２３３ａを通して上下移動可能な延伸ロッド２３５を備える。最終ブロー割型２３２の成形空間の周囲には、温調媒体が供給される供給路２３６が縦軸方向に沿って複数設けられている。また上底型２３４にも温調媒体が供給される供給路２３７が設けられている。これら複数の供給路２３６内を循環する温調媒体によって成形空間内の中間成形品４０が所定温度に加熱されるようになっている。

【0062】

最終ブロー成形型２３１内に配置された中間成形品４０が、その内部に供給される高圧エアと延伸ロッド２３５とにより縦軸方向及び横軸方向に延伸され、最終ブロー成形型２３１の内壁面２３１ａに押圧されて熱処理され、最終成形品である耐熱容器１０が成形される（図１参照）。

【0063】

また本実施形態では、最終ブロー成形型２３１によって耐熱容器１０が成形されると、その後、冷却用のエアが延伸ロッド２３５の先端部や途中に設けたエア孔から耐熱容器１０内に供給されるようになっている。この際、耐熱容器１０内のエアは、ブローコア型２３３に設けられたエア導入路２３３ａを介して外部に排出される。これにより、延伸ロッド２３５から供給された冷却用のエアが耐熱容器１０内を循環するため、耐熱容器１０全体が比較的均一に且つ効率的に冷却される。

【0064】

また本実施形態では、このような最終ブロー成形部２３０を構成する最終ブロー割型２３２と、熱処理部２２０を構成する熱処理割型２２２とは、これらの型締め方向に対して直交する方向に並設されている。これにより両者が干渉することがなく、最終ブロー割型２３２と熱処理割型２２２とを近接して配置することができる。したがって、加熱成形装置２００を小型化することが可能となる。

【0065】

最終ブロー成形型２３１から取り出された最終成形品である耐熱容器１０は、その後、第３のチャック２５１ｃによって把持されて、回収部２４０に搬送される。そして、この回収部２４０で第３のチャック２５１ｃが開かれ搬送手段２５０から取り外される。図示は省略するが、回収部２４０は、装着部２１０の位置決めピン２１２と同様に、耐熱容器１０の開口部１１に嵌合される位置決めピンを備える。耐熱容器１０が回収部２４０に搬送されると、この位置決めピンをホームポジションから下降させて耐熱容器１０の開口部１１に嵌合させる。この状態で、第３のチャック２５１ｃを開いて耐熱容器１０が搬送手段２５０から取り外される。このように回収部２４０において耐熱容器１０の開口部１１に位置決めピンを嵌合させることで、耐熱容器１０を傾かせることなく効率的に回収することができる。このように加熱成形装置２００から取り出された耐熱容器１０は、その後は、例えば、ベルトコンベアー等の移動手段（図示なし）によって、所定の保管場所まで搬送される。

【0066】

なお一次ブロー成形品３０は熱処理用金型２２１内で高温に加熱されるため、また中間成形品４０は最終ブロー成形型２３１で高温に加熱されるため、熱処理用金型２２１や最終ブロー成形型２３１の内壁面にこれらの成形品（一次ブロー成形品３０，中間成形品４０）が密着してしまい、型開き時にうまく離型できなくなる虞がある。この時、一対のアーム２５８で構成されるチャック２５１だけでは中間成形品４０や最終成形品である耐熱容器１０を適切に把持できず、落下もしくは位置ずれ現象が起こり、良好に把持もしくは搬送できない事態が生じてしまう。

【0067】

この対策としては、搬送手段２５０がチャック２５１の保持力を補強するための機構を備えるようにするのが好ましい。すなわち、搬送手段２５０は成形品（ネック部）を把持した一対のアーム２５８の外側に係合されて一対のアーム２５８の開きを規制する機構（規制手段）を備えていることが好ましい。

【0068】

具体的には、例えば、図１２に示すように、チャック２５１を構成する一対のアーム２５８に対向する位置に、略コ状のチャック補強部材２７１を含む補強機構２７０を設ける。この補強機構２７０は、チャック補強部材２７１と共にエアシリンダ２７２を備えており、チャック補強部材２７１はエアシリンダ２７２によってチャック２５１に対して接離する方向に移動可能に支持されている。

【0069】

このような補強機構２７０を設けることにより、成形品をより確実に把持することができる。例えば、チャック２５１で成形品を把持した後、図１３に示すように、待機位置にあるチャック補強部材２７１を前進させて一対のアーム２５８に係合させる。このように一対のアーム２５８が開かないように固定した状態で型開きして成形品を離型した後、チャック補強部材２７１を後退させて元の待機位置に戻す。その後は、上述したようにチャック２５１により成形品を最終ブロー成形部２３０或いは回収部２４０に搬送させる。これにより、仮に成形品が離型しづらい状態にあったとしても、確実に成形品をチャック２５１によって把持して搬送処理を実施できるようになる。

【0070】

以上説明した本発明の加熱成形装置によれば、既存の射出延伸ブロー成形装置によって形成したＰＥＴ樹脂製の一次ブロー成形品から耐熱容器を製造することができる。すなわち本発明の加熱成形装置を導入することで、既存の装置を利用することができる。したがって、設備投資を最小限に抑えて、比較的安価にＰＥＴ樹脂製の耐熱容器を製造することができる。

【0071】

また以上本発明の一実施形態について説明したが、勿論、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変更が可能である。

【0072】

例えば、上述の実施形態で例示したように、本発明の加熱成形装置は、大型の耐熱容器の製造に用いて好適なものであるが、勿論、本発明の加熱成形装置は、小型の耐熱容器の製造にも適用することができる。

【符号の説明】

【0073】

１０ 耐熱容器
２０ プリフォーム
３０ 一次ブロー成形品
４０ 中間成形品
２００ 加熱成形装置
２１０ 装着部
２１１ テーブル
２１２ 位置決めピン
２２０ 熱処理部
２２８Ａ 第１の加圧手段
２２８Ｂ 第２の加圧手段
２２９Ａ 第１のフレーム
２２９Ｂ 第２のフレーム
２２９Ｃ 連結フレーム
２５０ 搬送手段
２５１ チャック
２５８ アーム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】