(57)【要約】【課題】飽和ポリエステル製プリフォームの結晶化品質を維持しつつ、生産効率を低下させずに、成形装置と結晶化装置の同期化を図ることができる、飽和ポリエステル製プリフォーム成形装置と結晶化装置の同期化の提供を目的とする。【解決手段】同期化システム１は、成形装置１１０と結晶化装置１２０の間におけるプリフォーム１０の待機数を検出する検出手段３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄと、この検出手段が検出した待機数，結晶化装置１１０の運転情報及び／又は成形装置１２０の運転情報にもとづいて、結晶化装置１１０の生産及び／又は成形装置１２０の生産を制御する同期化制御手段４０とを具備した構成としてある。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
飽和ポリエステル製プリフォームの成形装置と結晶化装置の同期化システムであって、
前記成形装置と結晶化装置の間におけるプリフォームの待機数を検出する検出手段と、
この検出手段が検出した前記待機数，前記結晶化装置の運転情報及び／又は前記成形装置の運転情報にもとづいて、前記結晶化装置の生産及び／又は前記成形装置の生産を制御する同期化制御手段と
を具備したことを特徴とする飽和ポリエステル製プリフォームの成形装置と結晶化装置の同期化システム。
【請求項２】
前記結晶化装置の生産制御の条件として、生産速度，加熱条件及び／又は投入条件を含むことを特徴とする請求項１記載の飽和ポリエステル製プリフォームの成形装置と結晶化装置の同期化システム。
【請求項３】
前記成形装置と結晶化装置の間におけるプリフォームの温度を制御する温度制御手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の飽和ポリエステル製プリフォームの成形装置と結晶化装置の同期化システム。
【請求項４】
成形された前記プリフォームを、結晶化する前に一時的に保管する保管装置を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の飽和ポリエステル製プリフォームの成形装置と結晶化装置の同期化システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、飽和ポリエステル製プリフォームの成形装置と結晶化装置の同期化システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
飽和ポリエステルよりなるボトルは、通常射出成形等による形成された無定形組織の有底プリフォームを、口頸部となるべき部分を残して、２軸延伸ブロー成形することによって製造される。
この種のボトルは、肩部，胴部及び底部が分子配向されており、透明性，ガスバリヤー性，強度，耐衝撃性等の容器特性に優れ、さらに、これらの肩部，胴部及び底部をヒートセットしたボトルは、熱間充填した場合に、これらの部分が収縮による変形が起こり難いという利点を有している。
【０００３】
ところで、容器の口頸部は無定形組織のままであるので、熱間充填の際に口頸部全体もしくはねじ部等は変形し、密封性が損なわれやすい。
この欠点を解消するため、２軸延伸ブロー成形前に結晶化装置にて、プリフォームの口頸部を加熱して結晶化することにより、口頸部の硬度や耐熱性を向上させる技術が採用されている（特許文献１）。
また、プリフォーム成形装置（適宜、成形装置と略称する。）とプリフォーム結晶化装置（適宜、結晶化装置と略称する。）とは別個の装置であり、一連ラインとして連結しても、各々が最高スピードで製造できる能力、仕様が採用されており、定常条件での稼働では特に問題が生じないように制御されている。
【０００４】
【特許文献１】
特公平６−２２８７６号公報  （第１−３頁、第１図，第５図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、プリフォーム成形装置とプリフォーム結晶化装置との僅かの速度差や、プリフォーム検査機での排斥数の変化によって、プリフォーム結晶化装置へのプリフォームの供給数に変動が生ずる場合がある。
また、前工程であるプリフォーム成形装置がトラブル等により停止すると、プリフォームが供給されない状態で結晶化装置が運転され、加熱が続くと、再投入後のプリフォームが加熱過多となる問題があった。
一方、この場合、結晶化装置をも停止させると、結晶化装置の再運転開始後、加熱条件が安定化するまで製造できないこととなり、生産効率が低下するといった問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決すべく、飽和ポリエステル製プリフォームの結晶化品質を維持しつつ、生産効率を低下させずに、成形装置と結晶化装置の同期化を図ることができる、飽和ポリエステル製プリフォーム成形装置と結晶化装置の同期化の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明の請求項１記載の飽和ポリエステル製プリフォームの成形装置と結晶化装置の同期化システムは、前記成形装置と結晶化装置の間におけるプリフォームの待機数を検出する検出手段と、この検出手段が検出した前記待機数，前記結晶化装置の運転情報及び／又は前記成形装置の運転情報にもとづいて、前記結晶化装置の生産及び／又は前記成形装置の生産を制御する同期化制御手段とを具備した構成としてある。
このようにすると、結晶化品質を維持し、かつ、生産効率を低下させずに、成形装置と結晶化装置の同期化を容易に実現することができる。
なお、「生産を制御する」とは、成形装置と結晶化装置の生産速度や生産タイミング等を制御することをいう。
【０００８】
また、本発明の請求項２記載の飽和ポリエステル製プリフォームの成形装置と結晶化装置の同期化システムは、前記結晶化装置の生産制御の条件として、生産速度，加熱条件及び／又は投入条件を含む構成としてある。
このようにすると、成形装置の生産変動に対して、柔軟に対応することができ、たとえば、結晶化不良の不良品を生産することによる生産効率の低下を防ぐことができる。
【０００９】
また、本発明の請求項３記載の飽和ポリエステル製プリフォームの成形装置と結晶化装置の同期化システムは、前記成形装置と結晶化装置の間におけるプリフォームの温度を制御する温度制御手段を備えた構成としてある。
このようにすると、結晶化装置に投入されるプリフォームの温度をほぼ同じにすることができるので、プリフォームの結晶化品質を安定させることができる。
【００１０】
また、本発明の請求項４記載の飽和ポリエステル製プリフォームの成形装置と結晶化装置の同期化システムは、成形された前記プリフォームを、結晶化する前に一時的に保管する保管装置を備えた構成としてある。
このようにすると、結晶化装置が停止した場合であっても、成形されるプリフォームを効率よく保管し再投入することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な各実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１２】
［第一実施形態］
図１は、本発明にかかる成形装置と結晶化装置の同期化システムの第一実施形態における要部の構成を説明するための概略平面図を示している。
同図において、飽和ポリエステル製プリフォームの成形装置と結晶化装置の同期化システム１（適宜、同期化システム１と略称する。）は、複数の成形装置１１０と、結晶化装置１２０と、成形装置１１０から結晶化装置１２０へ搬送する搬送装置１３０とからなっている。
【００１３】
各プリフォーム成形装置１１０は、多数個取りの金型１１１を備えており、数十個のプリフォーム１０をまとめて成形し、排出シューター１１２に排出する。そして、排出シューター１１２は、成形されたプリフォーム１０を搬送装置１３０まで移動させる。
この際、成形されたプリフォーム１０は、高温の状態で金型１１１から取り出され、搬送装置１３０に供給される。また、通常、成形装置１１０は、生産能力に応じて複数台使用されるので、搬送装置１３０には、各成形装置１１０から、数十〜数百個のプリフォーム１０がまとめて供給される。
【００１４】
搬送装置１３０は、一般的に、シューターやベルトコンベア等が用いられ、各成形装置１１０から排出されたプリフォーム１０を、排出シューター１１２から結晶化装置１２０の投入シューター１２１まで搬送する。
【００１５】
プリフォーム結晶化装置１２０は、熱可塑性ポリエステルからなるプリフォーム１０の口部（首部）を結晶化させる装置であり、投入シューター１２１，プリフォーム供給装置１０１，移送装置１０２，加熱部１０３及び制御盤１０８を有している。
この結晶化装置１２０は、投入されたプリフォーム１０をホルダー（図示せず）に口部を露出した状態で収納し、移送装置１０２が連続的に加熱部１０３を通過させることにより、口部を結晶化させる。
【００１６】
なお、一般的に、結晶化装置１２０は、成形装置１１０の生産能力（単位時間当たりの生産数）に応じて、あらかじめ生産能力（移送速度）を設定してある。すなわち、成形装置１１０の生産能力が、たとえば、毎分１００個の場合、結晶化装置１２０は、毎分１００個のプリフォーム１０を投入できる移送速度に設定され、成形装置１１０と結晶化装置１２０との同期化が図られる。
【００１７】
また、同期化システム１は、成形装置１１０と結晶化装置１２０の間におけるプリフォーム１０の待機数を検出する検出手段として、搬送装置１３０の所定位置に、プリフォーム１０を検出する複数の検出センサー３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄが取り付けられている。すなわち、投入シューター１２１から排出シューター１１２に向かってＡ点，Ｂ点，Ｃ点，Ｄ点に、各検出センサー３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄをそれぞれ配設してある。
【００１８】
各検出センサー３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄは、同期化制御手段４０と接続されており、取り付けられた位置にプリフォーム１０があるか否かを検出し、検出信号を同期化制御手段４０に出力する。これにより、待機しているプリフォーム１０の最後尾が、Ａ点より投入シューター１２１側にあるのか，Ａ点とＢ点の間にあるのか，Ｂ点とＣ点の間にあるのか，Ｃ点とＤ点の間にあるのか，又はＤ点より排出シューター１１２側にあるのかを検知することができる。
なお、検出センサー３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄは、通常、透過型又は反射型の光センサーや、マイクロスイッチ等の機械的に検知するセンサーが使用されるが、センサーの種類は特に限定されるものではなく、プリフォーム１０を検出できるセンサーであればよい。
【００１９】
また、搬送装置１３０の投入シューター１２１側の端部には、ストッパー３１が取り付けられており、このストッパー３１は、同期化制御手段４０からのストップ信号を入力すると、プリフォーム１０が投入シューター１２１に投入されないように、プリフォーム１０を止める。
ストッパー３１は、通常、電磁ソレノイドやエアシリンダが用いられるが、特に限定されるものではなく、プリフォーム１０を一時的に停止させることができる装置であればよい。また、ストッパー３１の設置場所は、搬送装置１３０の投入シューター１２１側の端部に限定されるものではなく、たとえば、投入シューター１２１に設けてもよい。
【００２０】
図２は、本発明にかかる同期化システムの同期化制御手段の構成を説明するための概略ブロック図を示している。
同図において、同期化制御手段４０は、外部入力装置４１と、外部出力装置４２と、演算処理装置４３とからなっている。
外部入力装置４１は、各検出センサー３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄから検出信号を入力し、さらに、結晶化装置１２０の制御盤１０８及び各成形装置１１０から運転情報を入力する。
【００２１】
結晶化装置１２０の制御盤１０８からの運転情報には、結晶化装置１２０の生産速度（たとえば、毎分当たりの生産数）や、加熱部１０３の加熱条件（たとえば、各ヒータユニットの加熱ランプの出力等）などが含まれる。
また、成形装置１１０からの運転情報には、運転状況（正常運転中，計画停止中又は異常停止中）や、プリフォーム１０を排出するまでの予定時間などが含まれる。これにより、プリフォーム１０の待機数および次に成形されるプリフォーム１０が排出されるまでの時間にもとづいて、より精度よく同期化を図ることができる。
【００２２】
演算処理装置４３は、通常、パーソナルコンピュータなどが用いられ、各検出センサー３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄからの検出信号により、待機数を求めることができる。
たとえば、各検出センサー３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄが、全てプリフォーム１０を検出しているときは、プリフォーム１０がＤ点の排出シューター１１２側まで待機していることになり、待機数はｄ個以上となる。また、検出センサー３０ａ，３０ｂがプリフォーム１０を検出し、かつ、検出センサー３０ｃ，３０ｄがプリフォーム１０を検出しないときは、待機中のプリフォーム１０の最後尾がＢ点とＣ点の間にあり、待機数はｂ個以上ｃ個未満となる。
また、たとえば、最後尾のプリフォーム１０がＢ点を通過すると、検出センサー３０ｂがプリフォーム１０を検出しなくなるので、この通過時刻から任意時間経過した時刻における待機数は、Ｂ点における待機数（ｂ個）から（任意時間／結晶化装置１２０の生産速度）を引き算することにより算出でき、待機数を精度よく求めることもできる。
【００２３】
演算処理装置４３は、プリフォーム１０の待機数，結晶化装置１２０の運転情報及び／又は成形装置１１０の運転情報にもとづいて、結晶化装置１２０の生産及び／又は成形装置１１０の生産を制御する。
たとえば、演算処理装置４３は、制御盤１０８から結晶化装置１２０が非常停止した運転情報を入力すると、各成形装置１１０が、成形中のプリフォーム１０を成形し終わったところで自動的に停止するように制御する。
なお、演算処理装置４３は、読み込まれたプログラムにより、状況に応じて様々な指示が出力される。
【００２４】
ここで、好ましくは、結晶化装置１２０の生産制御の条件として、生産速度，加熱条件及び／又は投入条件を含む構成とするとよい。このようにすると、成形装置１１０の生産変動に対して、柔軟に対応することができ、たとえば、結晶化不良の不良品を生産することによる生産効率の低下を防ぐことができる。
【００２５】
「生産速度」とは、結晶化装置１２０の移送装置１０２の移送速度をいう。
通常、結晶化装置１２０は、成形装置１１０の生産能力にもとづいて移送速度が設定され、また、この移送速度に応じた加熱条件が設定されている。このようにすることにより、結晶化品質を満足するように、口部１１を結晶化させることができる。
【００２６】
ただし、結晶化装置１２０は、結晶化品質を満足する範囲内で移送速度を変更することができ、たとえば、プリフォーム１０の待機数が減って、待機中のプリフォーム１０の最後尾がＡ点とＢ点の間にあるとき、演算処理装置４３は、外部出力装置４２から口頸部加熱装置１２０の制御盤１０８に生産速度制御信号を出力し、移送装置１０２の移送速度を上記範囲内で遅らせることができる。
また、プリフォーム１０の待機数が増えて、最後尾がＣ点とＤ点の間にあるとき、演算処理装置４３は、外部出力装置４２から制御盤１０８に生産速度制御信号を出力し、結晶化品質を満足する範囲内で移送装置１０２の移送速度を速くすることができる。
【００２７】
また、「加熱条件」とは、結晶化装置１２０の加熱部１０３のヒータユニットにおける加熱ランプの出力や加熱ランプと口部１１との距離等をいう。
通常、結晶化装置１２０は、成形装置１１０の生産能力にもとづいた移送速度における加熱ランプの出力が設定されている。
また、結晶化装置１２０は、上記移送速度より速い及び遅い移送速度に対しても、加熱ランプの出力が設定されており、たとえば、結晶化品質を満足できない範囲に移送速度を変更する場合には、過熱ランプの出力を調節することにより、移送速度を変更しても結晶化品質を満足することができる。
【００２８】
したがって、たとえば、プリフォーム１０の待機数が減って、待機中のプリフォーム１０の最後尾がＡ点より投入シューター１２１側にあるとき、演算処理装置４３は、外部出力装置４２から口頸部加熱装置１２０の制御盤１０８に加熱条件信号を出力し、加熱ランプの出力を小さくし、さらに、生産速度を遅らせることができる。
また、プリフォーム１０の待機数が増えて、最後尾がＤ点より排出シューター１１２側にあるとき、演算処理装置４３は、外部出力装置４２から口頸部加熱装置１２０の制御盤１０８に加熱条件信号を出力し、加熱ランプの出力を大きくし、さらに、生産速度を速めることができる。
【００２９】
また、「投入条件」とは、プリフォーム１０をプリフォーム供給装置１０１に投入する条件をいう。この投入条件には、プリフォーム１０の投入を強制的にスキップして断続的に投入することも含まれる。
たとえば、プリフォーム１０の連続投入が途切れて、５回連続してプリフォーム１０が結晶化装置１２０に投入されない場合、６回目に投入されるプリフォーム１０は、より加熱され結晶化が進みすぎることが想定される。このような場合、演算処理装置４３は、プリフォーム１０の待機数及び成形装置１１０の運転情報から、５回連続してプリフォーム１０が結晶化装置１２０に投入されないことを察知し、５回連続してプリフォーム１０を投入しない代わりに、「投入せず、投入、投入」を５回繰り返すことにより、プリフォーム１０の結晶化が進みすぎるといった不具合を防止でき、５回プリフォーム１０を投入できない場合であっても、結晶化不良品を出さずに生産することができる。
【００３０】
なお、演算処理装置４３は、待機中のプリフォーム１０の最後尾が、Ｂ点とＣ点の間にあるときは、適正な待機数があるものとして、所定の生産速度，加熱条件及び投入条件を制御盤１０８に出力する。
また、演算処理装置４３は、適正な待機数がある場合であっても、たとえば、一台の成形装置１１０が故障停止した運転情報を入力した場合には、結晶化装置１２０の生産速度を許容される範囲内で遅くすることもできる。
【００３１】
このように、本実施形態の同期化システム１によれば、結晶化装置１２０へのプリフォーム１０の投入が連続して行なわれないことに起因する加熱異常の発生を防止することができ、プリフォーム１０の結晶化品質を維持しつつ、生産効率を低下させずに、成形装置１１０と結晶化装置１２０の同期化を図ることができる。
また、演算処理装置４３が、プリフォーム１０の待機数，結晶化装置１２０の運転情報及び／又は成形装置１１０の運転情報にもとづいて、結晶化装置１２０の生産速度，加熱条件及び／又は投入条件を制御するので、成形装置１１０の生産変動に対して、柔軟に対応することができ、成形装置１１０と結晶化装置１２０の同期化を精度よく実現することができる。
【００３２】
さらに、演算処理装置４３が、プリフォーム１０の待機数等に応じて、結晶化装置１２０の生産速度を自動的に調節するので、オペレータの作業負荷を軽減することができるとともに、あらかじめ十分検討された対策を適切に実施することができる。したがって、成形装置１１０や結晶化装置１２０が異常停止した場合であっても、適切に対応することができ、たとえば、短時間の停止であれば同期化生産を続行することができる。
【００３３】
［第二実施形態］
図３は、本発明にかかる成形装置と結晶化装置の同期化システムの第二実施形態における要部の構成を説明するための概略平面図を示している。
同図において、同期化システム１ａは、温度制御手段として、搬送装置１３０に待機中のプリフォーム１０の温度を制御する加熱装置３２を備えた構成としてある。
【００３４】
この加熱装置３２は、搬送装置１３０の側面に設けられており、通常、加熱ランプが使用される。加熱装置３２は、同期化制御手段４０からの予備加熱信号にもとづいて、搬送装置１３０に長時間放置されて温度が低下したプリフォーム１０を通常の生産時におけるプリフォーム１０の温度まで予備加熱する。また、冷えてしまったプリフォーム１０を加熱する場合の他、搬送装置１３０に待機中のプリフォーム１０が冷えないように保温することもできる。
なお、その他の構成は、上記第一実施形態の同期化システム１とほぼ同様としてある。
【００３５】
このように、本実施形態の同期化システム１ａによれば、プリフォーム１０の待機数が増加した場合であっても、最後尾のプリフォーム１０が投入待ちしている間に冷えてしまうといった不具合を防止できる。これにより、待機中のプリフォーム１０の温度をほぼ一定に制御することができ、結晶化品質をより安定させることができる。
【００３６】
［第三実施形態］
図４は、本発明にかかる成形装置と結晶化装置の同期化システムの第三実施形態における要部の構成を説明するための概略平面図を示している。
同図において、同期化システム１ｂは、成形されたプリフォーム１０を一時的に保管する保管装置５０備えた構成としてある。
【００３７】
保管装置５０は、図示してないが、排出シューター１１２の搬送装置１３０側に連結された引き込み・送り出し装置５１と、加熱装置付きの保管部５２とからなっている。
引き込み・送り出し装置５１は、同期化制御手段４０からの制御信号により、プリフォーム１０を一時的に保管するために、成形装置１１０から排出されるプリフォーム１０を保管部５２へ引き込み、また、保管したプリフォーム１０を排出シューター１１２に送り出すことができる。
【００３８】
また、保管部５２は、搬送装置１３０とほぼ同様の構造としてあり、引き込み・送り出し装置５１からのプリフォーム１０を保管する。
また、保管部５２に、加熱装置（図示せず）を設けてもよく、このようにすると、保管しているプリフォーム１０が冷えないように温度制御した状態で保管することができる。
【００３９】
このように、本実施形態の同期化システム１ｂによれば、たとえば、待機数が多いとき結晶化装置１２０が停止し、さらに、成形装置１１０から成形したプリフォーム１０を排出する必要があるといった異常事態であっても、成形装置１１０から排出されるプリフォーム１０を自動的に保管することができる。
また、一時保管されたプリフォーム１０は、加熱装置により保温された状態で保管されるので、長時間保管されても、通常の生産における加熱条件で生産を再開することができ、復旧作業を容易にかつ効率よく行なうことができる。
【００４０】
以上、本発明の成形装置と結晶化装置の同期化システムについて、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
たとえば、プリフォーム１０の検出手段は、成形装置１１０と結晶化装置１２０との間に待機しているプリフォーム１０の数量を検出できる手段であればよく、投入カウンタと、排出カウンタと、これらカウンタ値の差を求める演算処理装置とからなる検出手段としてもよい。このようにすると、プリフォーム１０の待機数をより精度よく検出することができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明における成形装置と結晶化装置の同期化システムによれば、結晶化品質を維持し、かつ、生産効率を低下させずに、成形装置と結晶化装置の同期化を容易に実現することができる。
また、成形装置や結晶化装置の運転状況に応じて、柔軟に対応することができ、結晶化不良の不良品を生産することによる生産効率の低下を防ぐことができる。
さらに、同期化制御手段が、成形装置と結晶化装置の同期化を自動的に行ない、オペレータの作業負荷を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明にかかる成形装置と結晶化装置の同期化システムの第一実施形態における要部の構成を説明するための概略平面図を示している。
【図２】図２は、本発明にかかる同期化システムの同期化制御手段の構成を説明するための概略ブロック図を示している。
【図３】図３は、本発明にかかる成形装置と結晶化装置の同期化システムの第二実施形態における要部の構成を説明するための概略平面図を示している。
【図４】図４は、本発明にかかる成形装置と結晶化装置の同期化システムの第三実施形態における要部の構成を説明するための概略平面図を示している。
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ  同期化システム
１０  プリフォーム
３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ  検出センサー
３１  ストッパー
３２  加熱装置
４０  同期化制御手段
４１  外部入力装置
４２  外部出力装置
４３  演算処理装置
５０  保管装置
５１  引き込み・送り出し装置
５２  保管部
１０１  プリフォーム供給装置
１０２  移送装置
１０３  加熱部
１０８  制御盤
１１０  成形装置
１１１  金型
１１２  排出シューター
１２０  結晶化装置
１２１  投入シューター
１３０  搬送装置
【図１】
2004306514.tif 000003
【図２】
2004306514.tif 000004
【図３】
2004306514.tif 000005
【図４】
2004306514.tif 000006