(57)【要約】  プリフォームコーティング装置５は、プリフォーム１を水平方向に保持する複数の回転保持部９と、複数の回転保持部９を移動させることによってプリフォーム１を搬送する搬送部８であって、搬送部８の搬送経路に沿って複数の回転保持部９が所定の間隔で配置される搬送部８と、コーティング液を吐出するディスペンサー６と、を備え、ディスペンサー６が、コーティング液を送り出すための機構を含むヘッド６０と、ヘッド６０と流体連通する複数のノズル６１であって、各々がコーティング液を吐出するためのスロットを含む、複数のノズル６１と、を有し、複数のノズル６１が、搬送経路に沿って所定の間隔で配置され、複数のノズル６１の間の間隔が、複数の回転保持部９の間の間隔と等しい。
2019131687.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリフォームを水平方向に保持すると共に、該プリフォームを該プリフォームの軸線回りに回転させる複数の回転保持部と、
前記複数の回転保持部を移動させることによって前記プリフォームを搬送する搬送部であって、当該搬送部の搬送経路に沿って前記複数の回転保持部が所定の間隔で配置される、搬送部と、
前記プリフォームに向かってコーティング液を吐出する第１のディスペンサーと、
を備え、
前記第１のディスペンサーが、
前記コーティング液を送り出すための機構を含むヘッドと、
前記ヘッドと流体連通する複数のノズルであって、各々が前記コーティング液を吐出するためのスロットを含む、複数のノズルと、
を有し、
前記複数のノズルが、前記搬送経路に沿って所定の間隔で配置され、
前記複数のノズルの間の間隔が、前記複数の回転保持部の間の間隔と等しい、プリフォームコーティング装置。
【請求項２】
前記複数のノズルのうちの少なくとも１つのノズルが、前記ヘッドから当該ノズルのスロットまでの距離を調節するための長さ調節機構を有する、請求項１に記載のプリフォームコーティング装置。
【請求項３】
前記複数のノズルのうちの少なくとも１つのノズルが、当該ノズルからの前記コーティング液の吐出量を調節するための流量調節機構を有する、請求項１又は２に記載のプリフォームコーティング装置。
【請求項４】
前記第１のディスペンサーと同様な構成を有する第２のディスペンサーを更に備え、
前記第１及び第２のディスペンサーの一方が、上向きに前記コーティング液を吐出するように、吐出すべき前記プリフォームの下方に配置され、
前記第１及び第２のディスペンサーの他方が、下向きに前記コーティング液を吐出するように、吐出すべき前記プリフォームの上方に配置される、請求項１〜３のいずれか一項に記載のプリフォームコーティング装置。
【請求項５】
前記第１のディスペンサーの複数のノズルと、前記第２のディスペンサーの複数のノズルとが、前記搬送経路に沿う方向において、交互に配置される、請求項４に記載のプリフォームコーティング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチックボトル用のプリフォームをコーティング液でコーティングするためのプリフォームコーティング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製のプラスチック容器（ペットボトル）等のプラスチックボトルが飲料又は食料を収容するのに広く使用されている。プラスチックボトルは、試験管状のプリフォームを延伸ブロー成形で膨らませることによって成形される。【０００３】
特許文献１に開示されるように、酸素及び二酸化炭素のようなガスがプラスチックボトルの内外に透過することを低減すべく、プリフォームの外周面にバリアコーティングを形成することが知られている。バリアコーティングは、コーティング液をプリフォームの外周面に塗布し、塗布されたコーティング液を乾燥させることによって形成される。【０００４】
コーティングを形成するための装置として、例えば特許文献２，３に記載されるプリフォームコーティング装置が知られている。これらの装置では、１つ又は複数のプリフォームがベルトコンベア又はチェーンコンベア等の搬送部に沿って搬送され、水平方向に保持されたプリフォームに向かってディスペンサーからコーティング液が吐出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２５０７７１号公報
【特許文献２】特開２０１７−６４６４０号公報
【特許文献３】特開２０１７−６５１４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本技術分野においては、設置面積及び製造コストを増大させることなく、短時間でより多くのプリフォームにコーティングを形成することができる装置の開発が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様は、プリフォームを水平方向に保持すると共に、プリフォームをプリフォームの軸線回りに回転させる複数の回転保持部と、複数の回転保持部を移動させることによってプリフォームを搬送する搬送部であって、当該搬送部の搬送経路に沿って複数の回転保持部が所定の間隔で配置される、搬送部と、プリフォームに向かってコーティング液を吐出する第１のディスペンサーと、を備え、第１のディスペンサーが、コーティング液を送り出すための機構を含むヘッドと、ヘッドと流体連通する複数のノズルであって、各々がコーティング液を吐出するためのスロットを含む、複数のノズルと、を有し、複数のノズルが、搬送経路に沿って所定の間隔で配置され、複数のノズルの間の間隔が、複数の回転保持部の間の間隔と等しい、プリフォームコーティング装置である。【０００８】
本開示の一態様によるプリフォームコーティング装置では、ディスペンサーが、１つのヘッドに対して、複数のノズルを有している。したがって、比較的高価なヘッドを増やすことなく、複数のノズルで同時にコーティング液を吐出することができる。また、複数のノズルの間の間隔が、複数の回転保持部の間の間隔と等しくなるように設定されている。したがって、搬送部を拡大することなく複数のプリフォームに同時にコーティングを形成することができる。よって、設置面積及び製造コストを増大させることなく、短時間でより多くのプリフォームにコーティングを形成することができる。【０００９】
複数のノズルのうちの少なくとも１つのノズルが、ヘッドから当該ノズルのスロットまでの距離を調節するための長さ調節機構を有してもよい。この場合、ヘッドの位置を変えることなく、少なくとも１つのノズルと、プリフォームと、の間の間隔を調節することができる。したがって、例えば、複数のノズルの間でコーティング液の吐出範囲にばらつきがある場合に、同様な範囲のコーティングが複数のプリフォームに形成されるように、ヘッドから少なくとも１つのノズルのスロットまでの距離を調節することができる。【００１０】
複数のノズルのうちの少なくとも１つのノズルが、当該ノズルからのコーティング液の吐出量を調節するための流量調節機構を有してもよい。この場合、複数のノズルから同様な量のコーティング液が吐出されるように、少なくとも１つのノズルからのコーティング液の吐出量を調節することができる。【００１１】
プリフォームコーティング装置は、第１のディスペンサーと同様な構成を有する第２のディスペンサーを更に備えてもよく、第１及び第２のディスペンサーの一方が、上向きにコーティング液を吐出するように、吐出すべきプリフォームの下方に配置されてもよく、第１及び第２のディスペンサーの他方が、下向きにコーティング液を吐出するように、吐出すべきプリフォームの上方に配置されてもよい。この場合、第１及び第２のディスペンサーの一方が、プリフォームの下方に配置され、第１及び第２のディスペンサーの他方が、プリフォームの上方に配置されるため、ディスペンサーを固定するための固定具及びフレーム等の構成要素の干渉を防止することができる。したがって、装置の拡大を防止することができる。また、ディスペンサーでは、気体がスロットから進入して、気泡がディスペンサーの内部に存在する場合がある。気泡はコーティングの品質に影響を与える場合があり、したがって、気泡をディスペンサーの内部から取り除くことが好ましい。上向きにコーティング液を吐出するディスペンサーでは、気泡は、ノズル内を自然に上昇して、スロットから排出される。したがって、第１及び第２のディスペンサーの一方は、気泡を容易に取り除くことができる。【００１２】
第１のディスペンサーの複数のノズルと、第２のディスペンサーの複数のノズルとが、搬送経路に沿う方向において、交互に配置されていてもよい。この場合、第１及び第２のディスペンサーは、搬送経路に沿う方向において、重複する領域を有する。したがって、第１及び第２のディスペンサーを配置するための領域を低減することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、設置面積及び製造コストを増大させることなく、短時間でより多くのプリフォームにコーティングを形成することができる装置を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、プラスチックボトル用のプリフォームを示す。
【図２】図２（ａ）〜（ｄ）は、プリフォームからプラスチックボトルを成形するための延伸ブロー成形法を示す。
【図３】図３は、プリフォームから成形されたプラスチックボトルを示す。
【図４】図４は、本発明の第１実施形態に係るプリフォームコーティング装置の主要部分の概略正面図である。
【図５】図５は、コーティング液を塗布しているときの第１実施形態に係るプリフォームコーティング装置の概略部分側面図である。
【図６】図６は、ディスペンサーの部分的な正面図である。
【図７】図７は、本発明の第２実施形態に係るプリフォームコーティング装置の主要部分の概略正面図である。
【図８】図８は、コーティング液を塗布しているときの上向きのノズルを有するディスペンサーの概略部分側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同様な構成要素には同一の参照番号を付す。
【００１６】
＜プラスチックボトルの成形方法＞
最初に、図１〜図３を参照して、プリフォームからプラスチックボトルを成形する方法について簡単に説明する。なお、本明細書において、プラスチックボトルとは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）及びポリエチレン（ＰＥ）のようなプラスチックから構成されるボトルを意味し、ペットボトルに限定されない。
【００１７】
図１は、プラスチックボトル用のプリフォーム１を示す。プリフォーム１はインジェクション（射出）成形法又はＰＣＭ（プリフォームコンプレッションモールディング）成形法によって樹脂から成形される。プリフォーム１は、プラスチックボトルのキャップと嵌合する口部１ａと、口部１ａと隣接する円筒状胴部１ｂと、円筒状胴部１ｂの一方の端部を閉塞する底部１ｃとから成り、試験管のような形状を有する。口部１ａの外周面には、プラスチックボトルのキャップの雌ネジと螺合する雄ネジが形成される。プリフォーム１の口部１ａ側の端部は開いている。
【００１８】
プリフォーム１の成形後、プリフォーム１の外周面にはバリアコーティングが形成される。バリアコーティングは、コーティング液をプリフォーム１の外周面に塗布し、塗布されたコーティング液を乾燥させることによって形成される。バリアコーティングは、酸素及び二酸化炭素のようなガスが、プリフォーム１から成形されたプラスチックボトルの内外に透過することを低減し、プラスチックボトルに収容される飲料等の保存寿命を延ばすことができる。また、バリアコーティングは、プラスチックボトルの引掻耐性、防湿性等も向上させることができる。
【００１９】
プラスチックボトルは延伸ブロー成形によってプリフォーム１から成形される。図２（ａ）〜（ｄ）は、プリフォーム１からプラスチックボトル３を成形するための延伸ブロー成形法を示す。最初に、図２（ａ）に示されるように、プリフォーム１がプリフォーム加熱装置４０で加熱される。次いで、図２（ｂ）に示されるように、プリフォーム１が金型２に挿入され、金型２が閉じられる。次いで、図２（ｃ）に示されるように、プリフォーム１が延伸ロッド（図示せず）で縦方向に延伸され且つ加圧空気で横方向に延伸される。次いで、図２（ｄ）に示されるように、プリフォーム１が所望の形状まで膨らむと、冷却空気でプラスチックボトル３の内面が冷却され、最終的に、プラスチックボトル３が金型２から取り出される。図３は、プリフォーム１から成形されたプラスチックボトル３を示す。
【００２０】
＜プリフォームコーティング装置＞
以下、図４〜図６を参照して、本発明の第１実施形態に係るプリフォームコーティング装置について詳細に説明する。図４は、本発明の第１実施形態に係るプリフォームコーティング装置５の主要部分の概略正面図である。
【００２１】
プリフォームコーティング装置５は、プリフォーム１にコーティング液を塗布し、塗布されたコーティング液を乾燥させることによってプリフォーム１の外周面にバリアコーティングを形成するように構成される。このため、プリフォームコーティング装置５は、プリフォーム１にコーティング液を塗布するディスペンサー６と、塗布されたコーティング液を乾燥させる乾燥機７とを備える。乾燥機７はディスペンサー６から離間されて配置される。本実施形態では、乾燥機７はディスペンサー６から水平方向に離間されて配置される。
【００２２】
プリフォームコーティング装置５は、プリフォーム１を搬送する搬送部８を更に備える。搬送部８はプリフォーム１をディスペンサー６の位置から乾燥機７の位置に向かって移動させる。本実施形態では、搬送部８はベルトコンベアである。搬送部８は、二つのプーリー８１ａ、８１ｂと、プーリー８１ａ、８１ｂに掛けられたベルト８２とを有する。プーリー８１ａ、８１ｂは、水平方向に延在するプーリー支持板２０に回転可能に固定されている。プーリー支持板２０は、鉛直方向に延在する二つの支柱２１ａ、２１ｂによって支持されている。プーリー８１ａ、８１ｂのいずれか一方はモータ（図示せず）によって駆動される。プーリー８１ａ、８１ｂのいずれか一方を図４における時計回りに回転させることによって、ベルト８２が図４における時計回りに駆動される。このことによって、搬送部８はプリフォーム１を搬送することができる。なお、プーリーの数は３つ以上であってもよい。また、搬送部８は、プリフォーム１を搬送することができれば、チェーンコンベア等の他の機構であってもよい。
【００２３】
プリフォームコーティング装置５は、プリフォーム１を水平方向に保持すると共に、プリフォーム１をプリフォーム１の軸線Ａ回りに回転させる、複数（本実施形態では２つ）の回転保持部９を更に備える。複数の回転保持部９は、所定の間隔で搬送部８の搬送経路に沿って配置されている。複数の回転保持部９の間の間隔は、例えば、搬送部８のベルト又はチェーンのピッチ、及び、プリフォームの直径等を考慮して、任意に決定され得る。プリフォームコーティング装置５は、３つ以上の回転保持部９を備えてもよい。また、プリフォームコーティング装置５は、搬送部８の搬送経路の全周に沿って、複数の回転保持部９を備えてもよい。この場合、搬送部８を拡大することなくより多くのプリフォーム１を搬送するためには、複数の回転保持部９の間の間隔はできるだけ小さいことが望ましい。また、複数の回転保持部９は、複数のバッチに分割されてもよい。この場合、バッチの間の間隔は、回転保持部９の間の間隔と異なってもよい。
【００２４】
図５は、コーティング液を塗布しているときのプリフォームコーティング装置５の概略部分側面図である。なお、図５は、図４において右側から見たプリフォームコーティング装置５を示しており、したがって、１つの回転保持部９のみ（及び１つのノズル６１のみ）が示されていることに留意されたい。回転保持部９は、プリフォーム１の口部１ａを把持するチャック９１と、チャック９１に連結された回転軸９２とを有する。
【００２５】
回転保持部９は、チャック９１でプリフォーム１の口部１ａを把持することによってプリフォーム１を水平方向に保持する。したがって、プリフォーム１は回転保持部９によって片持ちされる。チャック９１は、例えば、エアーでプリフォーム１を吸着する真空チャック又はプリフォーム１を機械的に把持するメカチャックである。なお、本実施形態においてチャック９１はプリフォーム１の口部１ａの内側を把持しているが、チャック９１はプリフォーム１の口部１ａの外側を把持してもよい。
【００２６】
回転軸９２はモータ（図示せず）によって駆動されてチャック９１と共に回転する。回転軸９２の軸線はプリフォーム１の軸線Ａと同軸である。したがって、回転保持部９を回転させることによってプリフォーム１をプリフォーム１の軸線Ａ回りに回転させることができる。回転保持部９は、図４に示されるように、ベルト８２に連結される。このため、搬送部８は回転保持部９を移動させることによってプリフォーム１を搬送することができる。
【００２７】
ディスペンサー６はプリフォーム１の円筒状胴部１ｂの上部に配置される。ディスペンサー６は、コーティング液を収容すると共に、プリフォーム１に向かってコーティング液を吐出する。コーティング液はポンプ等によってディスペンサー６に供給される。
【００２８】
図６は、ディスペンサー６の部分的な正面図である。図６を参照して、ディスペンサー６は、ヘッド６０と、シャフト６２と、プレート６３と、複数（本実施形態では２つ）のノズル６１と、を有する。なお、ディスペンサー６は、３つ以上のノズル６１を有していてもよい。ディスペンサー６は、例えば、任意の固定具を用いて不図示のフレーム又は床等に固定されることができる。
【００２９】
ヘッド６０は、コーティング液をノズル６１に送り出すための機構、例えば、一軸偏心ネジポンプ若しくは他のポンプ、又は、圧縮空気の力でコーティング液を吐出するエアー式ディスペンサー等を有し得る。
【００３０】
シャフト６２は、ヘッド６０から下方に延びる。シャフト６２は、ヘッド６０の送り出し機構と流体連通する流路を有している。プレート６３は、長尺の平板形状を有しており、その長手方向が、シャフト６２の中心軸線に対して垂直になるように、かつ、搬送部８の搬送方向に沿うように、シャフト６２の下端に取り付けられている。プレート６３は、シャフト６２の流路と流体連通する流路を有しており、この流路は、プレート６３の長手方向に沿って２方向に分岐している。
【００３１】
各ノズル６１は、プレート６３の下面から下方に延びる。複数のノズル６１は、プレート６３の長手方向に沿って（すなわち、搬送部８の搬送経路に沿って）所定の間隔でプレート６３に取り付けられている。複数のノズル６１の間の間隔は、複数の回転保持部９の間の距離と等しく設定されている。各ノズル６１は、プレート６３の分岐した流路のうちの１つと流体連通する流路を有している。各ノズル６１は、長さ調節機構６５と、流量調節機構６６と、を有している。
【００３２】
長さ調節機構６５は、ノズル６１の上端に形成された雄ねじ６５ａと、ナット６５ｂと、を含んでいる。雄ねじ６５ａは、プレート６３に形成された雌ねじ（不図示）と係合することができ、ノズル６１をプレート６３に対して所望の位置においてナット６５ｂで固定することによって、ヘッド６０から各ノズル６１のスロットまでの距離が他のノズル６１と独立に調節可能である。
【００３３】
流量調節機構６６は、例えば、絞り弁のような機構を含んでもよい。流量調節機構６６は、例えば、ナット６６ａを締めることによって、ノズル６１の流路を狭めるように、かつ、ナット６６ａを緩めることによって、ノズル６１の流路を広めるように、構成されることができる。このような構成によって、各ノズル６１からのコーティング液の吐出量が調節可能である。
【００３４】
各ノズル６１の先端にはスロットが形成されている。各ノズル６１はプリフォーム１の円筒状胴部１ｂに向かってスロットからコーティング液を面状に吐出する。スロットの横幅（プリフォーム１の軸線方向における長さ）は、調整可能であり、例えば１５ｍｍ〜４０ｍｍである。また、スロットの縦幅（プリフォーム１の軸線方向と垂直な方向における長さ）は、調整可能であり、例えば０．１ｍｍ〜１．０ｍｍである。また、図６の矢印Ｚで示されるように、ディスペンサー６は鉛直方向に移動可能である。このため、ノズル６１のスロットとプリフォーム１の円筒状胴部１ｂとの間の距離を調整することができる。なお、本実施形態ではプリフォーム１の上部からコーティング液が吐出されているが、他の方向、例えばプリフォーム１の下部からコーティング液が吐出されてもよい。この場合も、ディスペンサー６は、ノズル６１のスロットとプリフォーム１の円筒状胴部１ｂとの間の距離を調整することができるように構成される。
【００３５】
搬送部８は、ディスペンサー６がコーティング液を吐出している間、回転保持部９を移動させない。一方、回転保持部９は、ディスペンサー６がコーティング液を吐出している間、プリフォーム１を回転させる。ディスペンサー６は、プリフォーム１がほぼ一回転する間、コーティング液を吐出し続ける。吐出されたコーティング液はプリフォーム１の円筒状胴部１ｂの外周面によって巻き取られる。このことによって、プリフォーム１の円筒状胴部１ｂの外周面全体にコーティング液が塗布される。このとき、プリフォーム１が水平方向に保持されているため、重力によってコーティング液の膜厚がプリフォーム１の底部１ｃに向かって次第に厚くなることが防止される。
【００３６】
しかしながら、本実施形態では、プリフォーム１が回転保持部９によって片持ちされているため、プリフォーム１の回転によってプリフォーム１の底部１ｃ側の外周面がプリフォーム１の軸線Ａから離れようとする。言い換えれば、プリフォーム１の回転によってプリフォーム１が偏心する。この結果、プリフォーム１に塗布されるコーティング液の膜厚が不均一になる場合がある。
【００３７】
図５を参照して、そこで、本実施形態では、プリフォーム１の偏心を抑制すべく、プリフォームコーティング装置５はプリフォーム支持部１０を更に備える。プリフォーム支持部１０は、例えば、プリフォーム１と接する平面を有することができる。また、プリフォーム支持部１０のプリフォーム１と接する面には、移動するプリフォーム１との滑らかな接触のために、面取りが形成されていてもよい。プリフォーム支持部１０は支柱２１ｃによって支持され固定されている。プリフォーム支持部１０は、少なくともディスペンサー６がコーティング液を吐出している間、プリフォーム１を回転可能に支持する。プリフォーム支持部１０は、塗布されたコーティング液に接触しないように、プリフォーム１の円筒状胴部１ｂの底部１ｃ側端部を支持する。プリフォーム支持部１０の少なくともプリフォーム１との接触部分は、樹脂から構成され、好ましくはポリオキシメチレン（ＰＯＭ）から構成される。このことによって、プリフォーム１の偏心を効果的に抑制しつつ、プリフォーム支持部１０とプリフォーム１との接触によってプリフォーム１が傷つくことを抑制することができる。本実施形態では、プリフォーム支持部１０は、複数のプリフォーム１を支持することができる（図４参照）。
【００３８】
本発明者らは、プリフォーム１が回転保持部９及びプリフォーム支持部１０によって両端を支持されるにもかかわらず、いくつかの場合（例えば、プリフォーム１が、炭酸飲料のプラスチックボトル用であり、比較的長い及び／又は重い場合）、プリフォーム１が偏心し得ることを見出した。本発明者らは、回転保持部９のチャック９１の上下方向の位置精度及び／又は保持精度等が、プリフォーム１の偏心に影響を与え得ることを見出した。本発明者らは、プリフォーム１の口部１ａの外周面を支持することで、チャック９１の上下方向の位置精度及び／又は保持精度等に因らずに、プリフォーム１の偏心を低減できることを想到するに至った。
【００３９】
図５を参照して、本実施形態では、プリフォーム１の偏心をさらに抑制すべく、プリフォームコーティング装置５は、口部支持部１１を更に備える。口部支持部１１は、例えば、口部１ａと接する平面を有することができる。また、口部支持部１１の口部１ａと接する面には、移動するプリフォーム１との滑らかな接触のために、面取りが形成されていてもよい。口部支持部１１は支柱２１ｄによって支持され固定されている。口部支持部１１は、少なくともディスペンサー６がコーティング液を吐出している間、プリフォーム１の口部１ａの外周面を回転可能に支持する。これによって、プリフォーム１の口部１ａは、チャック９１の上下方向の位置精度及び／又は保持精度等に因らずに、口部支持部１１によって一定の位置に配置される。このため、プリフォーム１の偏心を効果的に抑制することができる。
【００４０】
図１を参照して、口部支持部１１は、口部１ａ（すなわち、コーティング液が塗布されず、かつ、開口を有する、プリフォーム１の部分）の外周面の様々な部分を支持することができる。例えば、口部支持部１１は、口部１ａの外周面のうち、軸線を中心にして径方向の最も外側に突出する部分、雄ネジが形成されている部分、及び、径方向の最も外側に突出する部分と円筒状胴部１ｂとの間の部分、のうちの１箇所又は複数箇所を支持してもよい。また、口部支持部１１は、チャック９１が口部１ａの外側を把持する場合は、チャック９１と干渉しない部分を支持することができる。口部支持部１１の少なくとも口部１ａとの接触部分は、樹脂から構成され、好ましくはポリオキシメチレンから構成される。このことによって、口部支持部１１と口部１ａとの接触によって口部１ａが傷つくことを抑制することができる。本実施形態では、口部支持部１１は、複数のプリフォーム１の口部１ａを支持する。
【００４１】
図４を参照して、プリフォーム１は、コーティング液が塗布された後、搬送部８によって乾燥機７の位置まで搬送される。搬送部８は、プリフォーム１を水平方向に保持した状態で搬送する。このことによって、プリフォーム１の搬送中にコーティング液が重力によってプリフォーム１の底部１ｃに向かって移動することが抑制される。したがって、本実施形態によれば、プリフォーム１の外周面におけるコーティング層の膜厚のバラツキを低減することができる。
【００４２】
乾燥機７は例えばカーボンヒータ又は遠赤外線ヒータである。なお、カーボンヒータ及び遠赤外線ヒータの両方が乾燥機７として用いられてもよい。また、乾燥機７は光又は風によってコーティング液を乾燥させるように構成されてもよい。回転保持部９は、乾燥機７がコーティング液を乾燥させている間、プリフォーム１を回転させる。このことによって、プリフォーム１に塗布されたコーティング液を均一に乾燥させることができる。
【００４３】
コーティング液を乾燥させた後、搬送部８はプリフォーム１を乾燥機７の下流側に搬送する。その後、回転保持部９はプリフォーム１を解放し、プリフォーム１はプリフォームコーティング装置５から取り出される。したがって、プリフォームコーティング装置５によれば、プリフォーム１の外周面におけるバリアコーティングの形成を自動化することができる。
【００４４】
本実施形態において用いられるコーティング液は、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）溶液のようなガスバリア性を有するバリアコーティング液である。なお、コーティング液は、水溶性ポリアミド、水溶性ポリエステル、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリアクリロニトリル、エチレン・ビニルアルコール共重合樹脂（ＥＶＯＨ）、ポリグリコール酸のようなバリア樹脂の溶液等であってもよい。また、コーティング液は、上記いずれかの溶液に無機材料が添加されたものであってもよい。バリアコーティング液の粘度は例えば２５ｍＰａ・ｓ以上１００００ｍＰａ・ｓ以下である。
【００４５】
なお、プリフォーム１に塗布されたバリアコーティング液を乾燥させた後、バリアコーティング液を保護する保護コーティング液をバリアコーティング液の上に更に塗布してもよい。保護コーティング液は、例えば、ポリオレフィン分散溶液、各種変性ポリオレフィン分散溶液、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）のような非水溶性のコーティング剤である。保護コーティング液の粘度は例えば０．５ｍＰａ・ｓ以上１００ｍＰａ・ｓ以下である。保護コーティング液もバリアコーティング液と同様にプリフォームコーティング装置５を使用してプリフォーム１にコーティングすることができる。
【００４６】
以上、本実施形態に係るプリフォームコーティング装置５では、ディスペンサー６が、１つのヘッド６０に対して、複数のノズル６１を有している。したがって、比較的高価なヘッド６０を増やすことなく、複数のノズル６１で同時にコーティング液を吐出することができる。また、複数のノズル６１の間の間隔が、複数の回転保持部９の間の間隔と等しくなるように設定されている。したがって、搬送部８を拡大することなく複数のプリフォーム１に同時にコーティングを形成することができる。よって、設置面積及び製造コストを増大させることなく、短時間でより多くのプリフォーム１にコーティングを形成することができる。
【００４７】
また、プリフォームコーティング装置５では、各ノズル６１が、ヘッド６０から当該ノズル６１のスロットまでの距離を調節するための長さ調節機構６５を有する。したがって、ヘッド６０の位置を変えることなく、ノズル６１のスロットと、プリフォーム１と、の間の間隔を調節することができる。よって例えば、複数のノズル６１のコーティング液の吐出範囲にばらつきがある場合に、同様な範囲のコーティングが複数のプリフォーム１に形成されるように、ヘッド６０からノズル６１のスロットまでの距離を調節することができる。
【００４８】
また、プリフォームコーティング装置５では、各ノズル６１が、当該ノズル６１からのコーティング液の吐出量を調節するための流量調節機構６６を有する。したがって、同様なコーティングが複数のプリフォーム１に形成されるように、ノズル６１からのコーティング液の吐出量を調節することができる。
【００４９】
また、プリフォームコーティング装置５は、プリフォーム１の円筒状胴部１ｂの底部側端部１ｃを支持するプリフォーム支持部１０と、プリフォーム１の口部１ａの外周面を支持する口部支持部１１と、を備える。したがって、回転保持部９の上下方向の位置精度及び／又は保持精度に因らずに、プリフォーム１の底部側端部１ｃと口部１ａとが一定の位置に支持される。よって、回転の際のプリフォーム１の偏心が抑制され、プリフォーム１にコーティングをより正確に形成することができる。
【００５０】
また、プリフォームコーティング装置５では、口部支持部１１は、プリフォーム１の口部１ａの外周面のうち、様々な部分を支持することができる。例えば、口部支持部１１は、軸線Ａを中心にして径方向の最も外側に突出する部分を支持してもよい。
【００５１】
また、プリフォームコーティング装置５では、回転保持部９は、プリフォーム１の口部１ａのうち、様々な部分を支持することができる。例えば、回転保持部９は、プリフォーム１の口部１ａの内側を把持してもよい。
【００５２】
また、プリフォームコーティング装置５では、プリフォーム１が、炭酸飲料のプラスチックボトル用であってもよい。炭酸飲料のプラスチックボトルは、内圧に耐えるために、高い強度を有するように、したがって、より高い重量を有するように形成され得る。このため、高重量によって、プリフォーム１の偏心が起こる可能性がある。よって、偏心を抑制するという効果が好適に発揮され得る。
【００５３】
次に、第２実施形態に係るプリフォームコーティング装置５０について説明する。
【００５４】
図７は、本発明の第２実施形態に係るプリフォームコーティング装置５０の主要部分の概略正面図である。図７を参照して、プリフォームコーティング装置５０は、主に、２つのディスペンサー６Ａ，６Ｂを備える点で、第１実施形態に係るプリフォームコーティング装置５と異なる。
【００５５】
ディスペンサー６Ａは、複数（本実施形態では２つ）のノズル６１の間隔が、第１実施形態に係るディスペンサー６の複数のノズル６１の間隔よりも大きい点で、第１実施形態に係るディスペンサー６と異なる。ディスペンサー６Ａのその他の要素は、ディスペンサー６の対応する要素と同様に構成されることができる。
【００５６】
ディスペンサー６Ｂは、ディスペンサー６Ａと同様な構成を有するが、ディスペンサー６Ｂは、ディスペンサー６Ａと逆向きに配置されている。具体的には、ディスペンサー６Ａは、第１実施形態に係るディスペンサー６と同様に、下向きにコーティング液を吐出する下向きの複数のノズル６１を有しており、吐出すべきプリフォーム１の上方に配置されている。対照的に、ディスペンサー６Ｂは、上向きにコーティング液を吐出する上向きの複数のノズル６１を有しており、吐出すべきプリフォーム１の下方に配置されている。
【００５７】
本実施形態では、ディスペンサー６Ａの複数のノズル６１と、ディスペンサー６Ｂの複数のノズル６１とが、搬送部８の搬送経路に沿う方向において、交互に配置されている。したがって、ディスペンサー６Ａとディスペンサー６Ｂとが、搬送部８の搬送経路に沿う方向において、重複する領域を有している。
【００５８】
下向きのノズル６１の下部に配置されている、プリフォーム支持部１０及び口部支持部１１（図７において不図示）は、上記の第１実施形態と略同様に構成されることができる。なお、図７に示されるように、本実施形態では、下向きの複数のノズル６１の各々に対して、プリフォーム支持部１０及び口部支持部１１が配置されていることに留意されたい。したがって、プリフォーム１が１本ずつ支持される。また、図７において右側の支柱２１ｃは、ディスペンサー６Bを示すために、一部示されていないことに留意されたい。
【００５９】
図８は、コーティング液を塗布しているときの上向きのノズル６１を有するディスペンサー６Ｂの概略部分側面図である。なお、図８は、図７において右側から見たディスペンサー６Ｂを示しており、したがって、１つのノズル６１のみが示されていることに留意されたい。図８に示されるように、上向きのノズル６１は、上向きにコーティング液を吐出する。上向きの各ノズル６１に対して、プリフォーム支持部１０及び口部支持部１１が、ノズル６１の上部に配置される。したがって、プリフォーム１は、上部のプリフォーム支持部１０及び口部支持部１１によって支持される。プリフォーム支持部１０及び口部支持部１１は、例えば、それぞれ支柱２１ｅ及び支柱２１ｆに固定されることができる。支柱２１ｅ及び支柱２１ｆは、例えば、水平方向に延在する支柱２１ｇに垂下されることができる。支柱２１ｇは、例えば、任意の固定具を用いて不図示のフレーム等に固定されることができる。
【００６０】
第２実施形態に係るプリフォームコーティング装置５０は、第１実施形態に係るプリフォームコーティング装置５と同様な効果を奏し得る。また、プリフォームコーティング装置５０は、ディスペンサー６Ａと同様な構成を有するディスペンサー６Ｂを更に備えており、ディスペンサー６Ｂが、プリフォーム１の下方に配置されており、ディスペンサー６Ａが、プリフォーム１の上方に配置されている。したがって、ディスペンサー６Ａ，６Ｂを固定するための不図示の固定具及びフレーム等の構成要素の干渉を防止することができる。したがって、装置の拡大を防止することができる。また、ディスペンサーでは、気体がスロットから進入して、気泡がディスペンサーの内部に存在する場合がある。気泡はコーティングの品質に影響を与える場合があり、したがって、気泡をディスペンサーの内部から取り除くことが好ましい。上向きにコーティング液を吐出するディスペンサー６Ｂでは、気泡は、ノズル内を自然に上昇して、スロットから排出される。したがって、ディスペンサー６Ｂは、気泡を容易に取り除くことができる。
【００６１】
また、プリフォームコーティング装置５０では、ディスペンサー６Ａの複数のノズル６１と、ディスペンサー６Ｂの複数のノズル６１とが、搬送経路に沿う方向において、交互に配置されている。したがって、ディスペンサー６Ａ，６Ｂは、搬送経路に沿う方向において、重複する領域を有する。したがって、ディスペンサー６Ａ，６Ｂを配置するための領域を低減することができる。したがって、装置の拡大を防止することができる。
【００６２】
以上、本発明に係る好適な実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載内で様々な修正及び変更を施すことができる。例えば、第２実施形態に係るプリフォームコーティング装置５０では、ディスペンサー６Ａ，６Ｂが、搬送経路に沿う方向において重複する領域を有している。しかしながら、ディスペンサー６Ａ，６Ｂが、搬送経路に沿う方向において重複する領域を有していなくてもよく、上向きの複数のノズル６１の上流又は下流に、下向きの複数のノズル６１が配置されてもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１    プリフォーム
１ａ    口部
１ｂ    円筒状胴部
１ｃ    底部
５    プリフォームコーティング装置
６    ディスペンサー（第１のディスペンサー）
６Ａ    ディスペンサー（第１のディスペンサー、第２のディスペンサー）
６Ｂ    ディスペンサー（第１のディスペンサー、第２のディスペンサー）
６０    ヘッド
６１    ノズル
８    搬送部
９    回転保持部
１０    プリフォーム支持部
１１    口部支持部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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