(57)【要約】    【課題】    容器の強度および美観を低下させるおそれがなく、また、優れた作業性を有するプリフォームの口部を結晶化させる方法を提供することにある。    【解決手段】  容器本体に加工される胴部と、該胴部の上方に設けられた口部とを備え、前記口部が、下端部にて前記胴部の上端よりも外方に凸出している凸出部を有しているポリエステル容器のプリフォームを、前記胴部を収容し且つ前記口部を露出するようにホルダーにて支持しつつ、前記口部を加熱結晶化させる結晶化方法であって、前記口部の前記凸出部下面の少なくとも一部が露出するように、前記凸出部の下面と前記ホルダーの上縁との間に０．５ｍｍを超える間隙が形成されないように、前記ホルダーの上縁を当接させて支持し、前記口部を加熱結晶化させることを特徴とする結晶化方法を提供する。【選択図】  図１
2005280108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器本体に加工される胴部と、該胴部の上方に設けられた口部とを備え、前記口部が、下端部にて前記胴部の上端よりも外方に凸出している凸出部を有しているポリエステル容器のプリフォームを、前記胴部を収容し且つ前記口部を露出するようにホルダーにて支持しつつ、前記口部を加熱結晶化させる結晶化方法であって、
前記口部の前記凸出部下面の少なくとも一部が露出するように、前記凸出部の下面と前記ホルダーの上縁との間に０．５ｍｍを超える間隙が形成されないように、前記ホルダーの上縁を当接させて支持し、前記口部を加熱結晶化させることを特徴とする結晶化方法。
【請求項２】
前記ホルダーとして、拡縮自在の上縁部を有し、収縮時の上縁部の内周長が、前記プリフォームの胴部が収容される収容部よりも小さくし得るホルダーを用いることを特徴とする、請求項１記載の結晶化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器口部の結晶化方法に関し、詳しくは、容器本体に加工される胴部と、該胴部の上方に設けられた口部とを備え、前記口部が、下端部にて前記胴部の上端よりも外方に凸出している凸出部を有しているポリエステル容器のプリフォームを、前記胴部を収容し且つ前記口部を露出するようにホルダーにて支持しつつ、前記口部を加熱結晶化させる結晶化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
延伸ポリエステルびんは、透明性、強度、軽量性などの点から、種々の容器として広く用いられている。前記延伸ポリエステルびんは、射出成型により胴部と口部とを備えるプリフォームを作成した後、前記胴部を２軸延伸ブロー成型することで得られる。
斯かる延伸ポリエステルびんにおいては、その使用時に、殺菌目的などで高温とされる場合や、高温の内容物を充填する場合などに口部に熱変形が生じ密封性や外観を損ねる問題がある。そのため、これらの高温用途には耐熱変形性を高めた延伸ポリエステルびんが採用されており、前記耐熱変形性を高める手段として前記口部の結晶化が行われている。
また、前記口部は、前記結晶化によって、結晶化前に比べてその強度も高くなることが知られている。
なお、前記口部の結晶化には、筒状のホルダーにプリフォームの胴部を収容し、且つ、前記口部を露出するように前記ホルダーにて支持しつつ、前記露出した口部を赤外線、熱風などの加熱手段によってポリエステルの結晶化温度以上に加熱する一方で、前記ホルダーにより前記加熱手段の熱を遮断して、胴部が結晶化することを防止する方法がとられている。
従来、前記口部の結晶化時において、前記口部と前記ホルダーとが接していると、前記ホルダーに接していて熱を受けることができない部分や、その部分の周辺部分が結晶化温度に到達することなく、結晶化が不十分になるため、前記口部の結晶化は、プリフォームの底部を受ける部材を備えたホルダーを用い、前記ホルダーの上端から前記口部を浮かせた状態で行われている（特許文献１）。
【特許文献１】特公平６−２２８７６号公報
【０００３】
しかしこのような、従来の口部の結晶化においては、プリフォームの長さのばらつきや、結晶化時の凸出部の熱変形などから、ホルダーと接触することを回避するために、口部とホルダーとの間に１ｍｍ以上もの間隙があり、該間隙から熱風などが流入して、胴部の一部が変形し、さらには結晶化してしまうおそれがある。また、結晶化によってポリエステルは透明から白色へと変化するために、容器本体が一部にくもりや歪みを生じる等美観を損ねるものとなるという問題を有している。
さらに、前記結晶化した胴部は、２軸延伸ブロー成型する際に延伸されない又は低延伸となって他の胴部に比べ強度が低くなり、前記２軸延伸ブロー成型後の工程において割れが発生するなどの問題を有している。
また、従来の口部の結晶化においては、口部とホルダーとの間に間隙を設けるために前記プリフォームを底部で受ける部材を用いている。該部材を備えたホルダーを用いる場合、前記プリフォームの胴部の長さのバラツキごと、あるいは異なる胴部の長さを有するプリフォームの口部の結晶化を行うごとに多数のホルダー全てに対して、底部で受ける部材の位置を調整するか又は別のホルダーに取り替えなければならず、作業性が非常に悪いという問題を有している。
一方、前記間隙を防ぐために、口部が下端部にて前記胴部の上端よりも外方に凸出している凸出部を有しているポリエステル容器のプリフォームを用いて、前記凸出部の下面をホルダーの上縁部に当接させて支持し結晶化する方法も考えられるが、この方法では、ホルダーに接している凸出部の下面とその周辺とが結晶化せずに透明なままとなって、部分的に強度の低い個所を有するものとなったり、高温の内容物を充填する場合などに変形を生じたり、さらには美観を損ねたりする問題を有している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、上記問題点に鑑み、容器の強度および美観を低下させるおそれがなく、また、優れた作業性を有するプリフォームの口部を結晶化させる方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、前記課題を解決すべく、容器本体に加工される胴部と、該胴部の上方に設けられた口部とを備え、前記口部が、下端部にて前記胴部の上端よりも外方に凸出している凸出部を有しているポリエステル容器のプリフォームを、前記胴部を収容し且つ前記口部を露出するようにホルダーにて支持しつつ、前記口部を加熱結晶化させる結晶化方法であって、前記口部の前記凸出部下面の少なくとも一部が露出するように、前記凸出部の下面と前記ホルダーの上縁との間に０．５ｍｍを超える間隙が形成されないように、前記ホルダーの上縁を当接させて支持し、前記口部を加熱結晶化させることを特徴とする結晶化方法を提供する。
【０００６】
好ましくは、前記ホルダーとして、拡縮自在の上縁部を有し、収縮時の上縁部の内周長が、前記プリフォームの胴部が収容される収容部よりも小さくし得るホルダーを用いることができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、前記凸出部の下面と前記ホルダーの上縁との間に０．５ｍｍを超える間隙が形成されないように、前記ホルダーの上縁を当接させて支持しているため、胴部に熱風などが流入するのを防止でき、胴部が結晶化して容器の強度と美観の低下を招くおそれもない。また、前記凸出部の下面の少なくとも一部が露出するように支持しているため、少なくとも露出している部分は結晶化させて白くさせることができ、よって、結晶化不良により、高温の内容物を充填する場合などに変形を生じたり、凸出部裏面全体が白くならず、美観が損なわれたりすることを招くおそれを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本発明の好ましい実施の形態について添付図面に基づき説明する。
【０００９】
まず、本実施形態において用いるプリフォームおよびホルダーについて説明する。
前記プリフォーム１は、図１に示すとおり、胴部２０と該胴部２０の上方に設けられた口部１０とを備えている。前記口部１０は、下端部において径外方に凸出した凸出部１１を有している。
【００１０】
前記ホルダー２は、管状に形成されてなり、前記プリフォーム１の胴部２０を収容し得るように、内径が前記胴部２０よりも径大とされ、さらに、上縁部を前記凸出部１１よりも径小とされてなる。
さらに、前記ホルダー２は、前記プリフォーム１を支持した際に、前記凸出部１１の下面１２の少なくとも一部（径方向外側）が露出するように、外径も凸出部１１より径小とされてなる。
本実施形態においては、前記凸出部１１の下面の径方向外側を露出させるべく、ホルダー２は先鋭なる上縁を有する。
前記上縁部を先鋭とするには、ホルダー２の上端部外周を面取りして、前記ホルダー本体の肉厚に対して上縁部を先鋭としたり、前記ホルダー２に対し、薄肉なる部材を前記ホルダー２の上縁部に備えて先鋭としたりする方法など一般的な先鋭構造形成方法を採用することができる。
また、本実施においては、ホルダー全体を前記凸出部の凸出長よりも薄肉のものとすることによっても、先端を先鋭とした前記ホルダー２と同じく、前記凸出部１１の下面１２の径方向外側を露出させることが可能である。
【００１１】
前記ホルダー２の上縁部の厚みは、その材質にもよるが１mm以下であることが好ましい。例えば、材質が、アルミニウムの場合には、作業時の衝撃や、機械の振動などにより変形することなく、且つ、前記凸出部１１から結晶化に必要な熱を奪ってしまうことのない状態とすることができるという点において、０．３mm〜０．５ｍｍが好適である。
また、本実施形態においては、熱風などが流入するおそれをさらに低下すべく平坦なる上縁を有するホルダーを用いて、ホルダーの上縁全周を前記凸出部の下面に当接させて支持する方法を用いたが、前記凸出部の下面と前記ホルダーの上縁との間が０．５ｍｍ以下の間隙となるようにホルダー２の上縁には微小な突起を設けてもよく、前記突起を有するホルダーは、結晶化に必要な熱を奪ってしまうことをさらに防止し得る。
また、前記突起を有するホルダーに代えて波型や鋸刃型の上縁を有するホルダーを採用することもできる。
【００１２】
また、前記ホルダー２は、前記胴部２０との間の距離が、前記ホルダー２の内径と前記胴部外径の差において０．５ｍｍ以上有するものが好適に用いられる。これは、前記凸出部１１の下面１２の径方向外側を露出させるべく、前記差はできるだけ小さくする方が好ましいが、前記差が０．５ｍｍ未満の場合は前記ホルダー２と前記胴部２０との間隙が小さくなりすぎるために、前記ホルダー２の熱が、前記胴部２０に伝わって、前記胴部２０を変形させ、さらには結晶化させるおそれが生じるためである。
【００１３】
前記ホルダー２の材質としては、アルミニウム、セラミック、ステンレス等が挙げられるが、軽量さ、加工のしやすさ、コスト等の理由からアルミニウムが好適である。
【００１４】
次に、前記プリフォーム、ホルダーを用いた前記口部を加熱結晶化させる結晶化方法について説明する。
本実施形態では、前記ホルダー２に前記胴部２０を収容して、前記凸出部の下面１２の外方が露出するように、下面１２の内方に前記ホルダー２の上縁を当接させて支持し、口部１０の結晶化を行う。
【００１５】
前記ホルダーを用いて、前記プリフォーム１の前記口部１０を結晶化させるには、図２に示すように、まず、前記プリフォーム１の前記口部１０にマンドレル５０とよばれる、口部内周１３を規制するための治具を挿入して係合させる。
次いで、前記ホルダー２により前記凸出部の下面１２の外方が露出するようにホルダーの上縁を当接させて支持し、前記口部が露出した状態にて、前記口部１０の側方に配されたヒーター４０により前記口部１０を外側から加熱する。
この時、前記ヒーター４０からの熱を前記口部１０全体に均等に伝えるために、前記ホルダー２を自転させても良い。
【００１６】
加熱条件としては、例えば、前記口部１０の温度を１６０〜１９０℃とし、９０〜１８０秒間加熱することにより、前記口部１０を結晶化させることができる。
前記口部１０を結晶化させた後は、まず、前記マンドレル５０を係合したまま常温の空気を６０〜１８０秒間吹き付けることで冷却させ、次いで、マンドレル５０を除去して結晶化を終了すればよい。
【００１７】
前記マンドレル５０の材質としては、前記口部の結晶化時の熱により軟化しないものであれば種類に限定を受けるものではないが、合成樹脂系材料であれば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリメチルペンテン（ＴＰＸ）、ナイロン（ＰＡ）、ポリイミド（ＰＩ）又は、これら合成樹脂材料と無機粉体、無機繊維など補強剤との混和物等を用いることができる。
なお、本実施形態においては、口部内周を規制する手段として前記マンドレルを用いたが、前記口部内周を規制する手段であれば前記マンドレルを使用する以外の方法を採用することも可能である。
また、前記ヒーター４０としては電気ヒーター、赤外線ヒーター等のヒーターのほかに、マイクロ波加熱、熱風などの一般的加熱手段を採用することができる。
【００１８】
本実施形態では、前記凸出部の下面の外方が露出するように、前記ホルダーにて支持しているため、少なくとも露出している部分は、結晶化させて白くさせることができる。よって、結晶化不良により、部分的に強度の低い個所を有するものとなったり、高温の内容物を充填する場合などに変形を生じたり、凸出部裏面全体が白くならず、美観が損なわれたりするという事態が発生するおそれを低減できる。
即ち、前記口部は前記ホルダーの上端から口部を浮かせた状態で行われている従来の口部の結晶化と同様に、本実施形態においても、前記口部は十分に結晶化されるのである。
【００１９】
また、本実施形態では前記ホルダーが、前記凸出部の下面に前記ホルダーの上縁との間に０．５ｍｍを超える間隙が形成されないように、前記ホルダーの上縁を当接させて支持しているため、前記ホルダーにより熱が遮断され、ホルダーの上端から前記口部を浮かせた状態で行う従来の口部の結晶化において問題となるような、胴部の一部までが結晶化して、容器の強度および美観を低下させるおそれがない。
【００２０】
さらに本実施形態においては、前記ホルダーが前記プリフォームの前記凸出部を支持することから、底部を受ける部材を備える必要がなくなるという利点も有する。即ち、従来の底部を受けるタイプのホルダーでは、プリフォームの胴部の長さのバラツキごと、あるいは、異なる胴部の長さを有するプリフォームの口部の結晶化を行うごとに、底部を受ける部材の位置を調整するか、又は、別のホルダーに取り替えるかしなければならなかった。
これに対し、本実施形態のホルダーは底部を受ける部材がなく、ホルダーが深さ方向に胴部よりも長い円筒形状をしているため、胴部の長さが変化しても前記ホルダーを調節したり取り替えたりする必要がなく、優れた作業性を有するのである。
【００２１】
また、本発明の他の実施形態として、前記ホルダーは、図３に示すように、上部が拡縮自在となるように拡縮機構３０を上部に備えていても良い。
前記拡縮機構３０は、例えば、ホルダー２の上部が周方向に複数個に分割された分割片を備えて構成されている。
そして、ホルダーの上部は、各分割片が互いに隙間を有することなく収束した縮状態と、互いに各分割片が離反した拡状態とを取り得るように構成されている。尚、縮状態においては口部を結晶化させる場合の熱を遮断し得るようになっている。また、各分割片は下部に配されたヒンジを介して、径外方及び内方に回動可能に支持されている。
【００２２】
前記拡縮自在のホルダーを用いるには、例えば、図４に示すように、まず、前記拡縮機構３０は軸３１を中心にして、その上縁部を外側に開いて、前記ホルダーに胴部を収容する。次いで、図５に示すように、閉じた状態に戻して、凸出部１１の下面１２を露出させるように支持すればよいのである。
前記拡縮自在となる機構を上部に有したホルダーは、前記ホルダーと前記胴部との距離をより大きなものとすることができ、前記ホルダーの熱が、前記胴部に伝わり、胴部の一部までが変形し、さらには結晶化するおそれをさらに低減するという点において好ましい。
前記拡縮自在となる機構としては、前記拡縮機構を例示したが、本発明において拡縮自在となる機構は前記拡縮機構に限定されるものではなく、プリフォームの口部を結晶化させる場合の熱を遮断し得るように収束した縮状態と、前記プリフォームの胴部よりも大きな拡状態とを取り得るように構成され、且つ、縮状態においてその上縁部が前記口部の下面の一部を露出させるように支持し得るものであれば、どのような機構によっても構成することが可能である。
また、前記拡縮自在となる機構は、予め拡縮自在となる機構をプリフォームに取り付けた後に、前記拡縮自在となる機構とホルダー本体とを接合しうるように前記ホルダーから取り外せるように備わっていてもよい。
【００２３】
前記拡縮自在となる機構を上部に備えるホルダーを用いれば、プリフォームの胴部が、ホルダーの上縁部に比べて大きい周長を有する場合にも、前記凸出部の下面の一部が露出するように支持することができ、プリフォームの胴部の長さのみならず、太さが太くなった場合にまで、調節したり取り替えたりする必要のない、さらに優れた作業性をも有するものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】一実施形態のプリフォーム保持状態を示す部分断面図。
【図２】一実施形態の口部結晶化装置示す部分断面図。
【図３】他の実施形態のプリフォーム保持状態を示す部分断面図。
【図４】胴部挿入時のホルダー上縁部を示す拡大断面図。
【図５】プリフォーム保持状態を示す部分拡大断面図。
【符号の説明】
【００２５】
１    プリフォーム
２    ホルダー
１０  口部
１１  凸出部
２０  胴部
【図１】
2005280108.tif 000003
【図２】
2005280108.tif 000004
【図３】
2005280108.tif 000005
【図４】
2005280108.tif 000006
【図５】
2005280108.tif 000007