(57)【要約】【課題】プラスチック成形体の口部を白熱ランプで加熱する際に、効率良く光を利用することができ、しかも、白熱ランプからの熱的影響を受ける反射鏡の構造が最適な構造であるプラスチック成形体光加熱装置を提供することにある。【解決手段】本発明のプラスチック成形体光加熱装置は、プラスチック成形体Ｐの口部を白熱ランプ１で加熱するプラスチック成形体光加熱装置であって、管状の白熱ランプ１と樋状の反射鏡２を有し、反射鏡２は長手方向に沿って分割された２つの分割ミラー２１、２２よりなり、それぞれの分割ミラー２１、２２は反射面が楕円形状であるとともに、各分割ミラーの第１焦点が共通し、各分割ミラーの第２焦点が他方の分割ミラー側に位置することにより分割ミラーの第１焦点と第２焦点の間で分割ミラーから反射された光が交差することを特徴とする。【選択図】    図１
2005028735.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエステル樹脂よりなるプラスチック成形体の口部を白熱ランプで加熱するプラスチック成形体光加熱装置において、
前記白熱ランプは両端に封止部を有する管状の白熱ランプであり、当該白熱ランプを取り囲むように樋状の反射鏡を有し、
前記プラスチック成形体の口部が、白熱ランプの管軸に沿って一定の離間距離を保った状態で自転しながら移動し、前記白熱ランプからの直射光と前記反射鏡からの反射光によって加熱され、
前記反射鏡は、長手方向に沿って分割された２つの分割ミラーよりなり、
前記それぞれの分割ミラーは反射面が楕円形状であるとともに、それぞれの分割ミラーの第１焦点が共通し、それぞれの分割ミラーの第２焦点が他方の分割ミラー側に位置することにより分割ミラーの第１焦点と第２焦点の間で分割ミラーから反射された光が交差することを特徴とするプラスチック成形体光加熱装置。
【請求項２】
前記それぞれの分割ミラーは、その両側面がケーシングを構成する側板に固定されており、
該側板のうち、一方の側板は前記反射鏡の背後に設けられたケーシングを構成する背板に移動不能に固定され、他方の側板は前記背板に対して相対的に移動可能に係合されていることを特徴とする請求項１に記載のプラスチック成形体光加熱装置。
【請求項３】
前記反射鏡は、それぞれの分割ミラーが略水平状態になるようにケーシングに保持されており、
前記反射鏡の開口を構成するそれぞれの分割ミラーの開口縁に、光透過性の窓部材が嵌め込まれており、
前記下方に位置する分割ミラーの下方には、前記背板に固定された当該分割ミラーを支持する支持部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のプラスチック成形体光加熱装置。
【請求項４】
前記反射鏡の開口とは反対側の頂部は、前記それぞれの分割ミラーとの間に隙間が形成され、
当該隙間から反射鏡内部に冷却風が流入することを特徴とする請求項３に記載のプラスチック成形体光加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、飲料・食料用のペットボトルとなるプラスチック成形体の口部を加熱し結晶化処理を行い口部を強化するためのプラスチック成形体光加熱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
飲料・食料用のペットボトルは、内部に空間を有するプラスチック成形体であるパリソンを白熱ランプから放射される光で加熱し、パリソンが軟化した状態の時にパリソンの周囲に金型を配置し、パリソン内部の空間を気体で加圧して膨張させ、パリソンを所定の形状に膨らませてペットボトルを成型するものである。
【０００３】
そして、ペットボトルの口部は、そのままでは比較的柔らかく、そのため口部に異物があたったり、あるいはペットボトル内に内容物を充填し、口部に形成された螺旋状のネジ部にキャップを螺合させると、口部が変形して密閉性が損なわれる恐れがあるので、一般的に、パリソンを所定の形状に形成した後、別工程で、パリソンの口部のみ１１０〜１８０℃に加熱して口部を結晶化させ強化する方法が採用されている。
【０００４】
この口部の加熱技術は、赤外線セラミックヒータで口部を取り囲んで加熱する技術や、赤外線ランプからの光によって加熱する技術が知られている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−２３５７５１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来から知られている、赤外線セラミックヒータや赤外線ランプで口部を加熱する技術は、単に、口部を加熱することだけに着目して装置を設計しており、赤外線や、赤外線を含む光の方向制御に関しては何ら検討されておらず、効率よく口部を加熱することができないという問題があった。
【０００７】
さらには、赤外線ランプで口部を加熱する装置では、口部の高温加熱化に伴いランプ出力が増大し、反射鏡が受ける熱的影響が大きくなるが、その熱影響に対する反射鏡の構造改良がなされていないという問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、プラスチック成形体の口部を白熱ランプで加熱する際に、効率良く光を利用することができ、しかも、白熱ランプからの熱的影響を受ける反射鏡の構造が最適な構造であるプラスチック成形体光加熱装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のプラスチック成形体光加熱装置は、ポリエステル樹脂よりなるプラスチック成形体の口部を白熱ランプで加熱するプラスチック成形体光加熱装置において、前記白熱ランプは両端に封止部を有する管状の白熱ランプであり、当該白熱ランプを取り囲むように樋状の反射鏡を有し、前記プラスチック成形体の口部が、白熱ランプの管軸に沿って一定の離間距離を保った状態で自転しながら移動し、前記白熱ランプからの直射光と前記反射鏡からの反射光によって加熱され、前記反射鏡は、長手方向に沿って分割された２つの分割ミラーよりなり、前記それぞれの分割ミラーは反射面が楕円形状であるとともに、それぞれの分割ミラーの第１焦点が共通し、それぞれの分割ミラーの第２焦点が他方の分割ミラー側に位置することにより分割ミラーの第１焦点と第２焦点の間で分割ミラーから反射された光が交差することを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載のプラスチック成形体光加熱装置は、請求項１に記載のプラスチック成形体光加熱装置であって、特に、前記それぞれの分割ミラーは、その両側面がケーシングを構成する側板に固定されており、該側板のうち、一方の側板は前記反射鏡の背後に設けられたケーシングを構成する背板に移動不能に固定され、他方の側板は前記背板に対して相対的に移動可能に係合されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載のプラスチック成形体光加熱装置は、請求項１に記載のプラスチック成形体光加熱装置であって、特に、前記反射鏡は、それぞれの分割ミラーが略水平状態になるようにケーシングに保持されており、前記反射鏡の開口を構成するそれぞれの分割ミラーの開口縁に、光透過性の窓部材が嵌め込まれており、前記下方に位置する分割ミラーの下方には、前記背板に固定された当該分割ミラーを支持する支持部材が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載のプラスチック成形体光加熱装置は、請求項３に記載のプラスチック成形体光加熱装置であって、特に、前記反射鏡の開口とは反対側の頂部は、前記それぞれの分割ミラーとの間に隙間が形成され、当該隙間から反射鏡内部に冷却風が流入することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のプラスチック成形体光加熱装置の断面図であり、図２は、反射鏡の開口方向から見た本発明のプラスチック成形体光加熱装置の正面図である。
白熱ランプ１は両端に封止部を有する管状の白熱ランプであり、白熱ランプ１を取り囲むように樋状の反射鏡２が設けられている。
反射鏡２の前方には、ポリエステル樹脂よりなるプラスチック成形体Ｐの口部Ｐ１が位置しており、口部Ｐ１が白熱ランプの管軸に沿って一定の離間距離を保った状態で自転しながら移動し、白熱ランプ１からの直射光と反射鏡からの反射光によって加熱される構造になっている。
【００１４】
反射鏡２は、アルミ合金からなり、長手方向に沿って２つに分割された分割ミラー２１、２２よりなる。
【００１５】
図３は、反射鏡２の構造とプラスチック成形体Ｐの口部Ｐ１との位置関係を光線軌跡を含めて示す位置関係説明図である。
図３に示すように、それぞれの分割ミラー２１、２２は反射面２０が楕円形状であるとともに、それぞれの分割ミラー２１、２２は第１焦点Ｆ１が共通しており、共通する第１焦点Ｆ１に白熱ランプ１が配置され、それぞれの分割ミラー２１、２２の第２焦点Ｆ２１、Ｆ２２が他方の分割ミラー２１、２２側に位置している。具体的には、分割ミラー２１の第２焦点Ｆ２１が他方の分割ミラー２２側に位置し、分割ミラー２２の第２焦点Ｆ２２が他方の分割ミラー２１側に位置することにより、分割ミラー２１、２２の第１焦点Ｆ１と第２焦点Ｆ２１、Ｆ２２の間で分割ミラー２１、２２から反射された光が交差するようになっている。
【００１６】
そして、図３に示すように、口部Ｐ１を透過したところにそれぞれの分割ミラー２１、２２の第２焦点Ｆ２１、Ｆ２２が位置するように反射鏡２に対して口部Ｐ１を位置させることにより、言い換えれば、それぞれの分割ミラー２１、２２から反射された光が交差する領域に口部Ｐ１を位置させることにより、口部Ｐ１内にそれぞれの分割ミラー２１、２２の焦点がこないため口部Ｐ１の一部を強く加熱することなく、しかも反射鏡２によって反射された光が口部Ｐ１のみに集光されるので効率よく光を利用しながら、口部Ｐ１をほぼ均一に加熱することができる。
【００１７】
さらには、図４に示すように、それぞれの分割ミラー２１、２２の一方の側面がケーシングを構成する側板Ｋ２にネジによって固定されている。なお、分割ミラー２１、２２の他方の側面も同じように側板Ｋ１ネジによって固定されている。
【００１８】
図５を用いて、分割ミラー２１、２２が固定された側板Ｋ１、Ｋ２とケーシングを構成する背板Ｋ３との連結構造を説明する。なお、白熱ランプ１は省略している。
背板Ｋ３は両側に貫通孔Ｋ３１、Ｋ３２を有し、一方の貫通孔Ｋ３２は反射鏡２の長手方向に沿って長孔になっている。そして、略Ｌ字状に曲げられた側板Ｋ１、Ｋ２と背板Ｋ３は、背板Ｋ３の貫通孔Ｋ３１、Ｋ３２にネジを通し、そのネジによって、背板Ｋ３と側板Ｋ１、Ｋ２を連結している。
【００１９】
具体的には、背板Ｋ３の貫通孔Ｋ３１にネジＮ１を貫通させ、ネジＮ１の先端部を側板Ｋ１に形成された孔に螺合させ、側板Ｋ１と背板Ｋ３をネジＮ１で締め付けることにより、側板Ｋ１が背板Ｋ３に対して移動不能に固定されている。一方、背板Ｋ３の貫通孔Ｋ３２を貫通するように背板Ｋ３の厚みより長いブッシュＮ２が嵌めこまれ、このブッシュＮ２内を貫通するようにネジＮ１が挿入され、ネジＮ１の先端を側板Ｋ２に形成された孔に螺合させ、側板Ｋ２と背板Ｋ３をネジＮ１で締め付けるので、側板Ｋ２と背板Ｋ３が離れることなく、しかも、側板Ｋ２と背板Ｋ３は固定されず、背板Ｋ３の貫通孔Ｋ３２が反射鏡２の長手方向に沿って長孔になっているので、反射鏡２が白熱ランプからの熱によって膨張して長手方向に伸びても、側板Ｋ２は背板Ｋ３に対して相対的に移動することになり、反射鏡２が膨張しても反射鏡２やケーシングを破壊することがない。
【００２０】
また、図１に戻り、説明を続けると、反射鏡２は、それぞれの分割ミラー２１、２２が略水平状態になるようにケーシングに保持されている。
そして、反射鏡２の開口を構成するそれぞれの分割ミラー２１、２２の開口縁２１ａ、２２ａに光透過性の石英ガラスよりなる窓部材３が配置されている。この窓部材３は分割ミラー２１、２２の開口縁２１ａ、２２ａに渡って嵌め込まれている。
【００２１】
白熱ランプ１の点灯中、上方に位置する分割ミラー２１は熱によって軟化し、しかも自重によって下方に撓もうとするが、分割ミラー２１の開口縁２１ａの長手方向全域に渡って窓部材３の上方縁３ａが接触していることになり、この窓部材３が分割ミラー２１の撓みを防止する役目を果たすものであり、装置を長時間使用しても分割ミラー２１が下方に撓むことを防止できる。
【００２２】
一方、下方に位置する分割ミラー２２の下方には、背板Ｋ３に固定され分割ミラー２２を支持し撓みを防止するための支持板４が設けられている。
つまり、白熱ランプ１の点灯中、下方に位置する分割ミラー２２は熱によって軟化し、しかも自重によって下方に撓もうとするが、分割ミラー２２は、下方から支持部材４によって支持されているので、この支持部材４が分割ミラー２２の撓みを防止する役目を果たすものであり、装置を長時間使用しても分割ミラー２２が下方に撓むことを防止できる。
【００２３】
つまり、反射鏡２は、上方に位置する分割ミラー２１と下方に位置する分割ミラー２２の２つの部材からなり、下方のミラー２２は支持部材４によって下方に撓むことが防止され、上方のミラー２１は、撓むことがない下方の分割ミラー２２に当接している窓部材３によって下方に撓むことが防止されており、結果的に、分割ミラー２１、２２の両方は下方に撓むことがないので、点灯中に反射鏡２とプラスチック成形体Ｐの口部Ｐ１との位置関係が常に最適な状態となる。
【００２４】
なお、窓部材３は、プラスチック成形体の口部を加熱する際、ポリエステル樹脂が蒸発して反射鏡２の方向に飛来してきても、この窓部材３に樹脂が付着するだけであり、反射鏡２の反射面２０の汚染を防止することができる。
そして、窓部材３は、反射鏡２から図１では紙面上下方向にスライドして抜くことができ、汚染した窓部材３の表面をふき取りなどの簡易な方法で洗浄することができる。
【００２５】
前述したように、反射鏡２の開口には窓部材３が配置されているので、開口から冷却風を流し込むことできない。一方、反射鏡２の開口が窓部材３で覆われているので、反射鏡２の内部は高温になり、反射面２０が黒化したり、或いは、白熱ランプ１のバルブが高温になり変形することがあるので、反射鏡２内部に冷却風を流し込む必要がある。
このような問題を解決するために、反射鏡２の窓部材３が嵌め込まれた開口とは反対側の頂部は、それぞれの分割ミラー２１、２２との間に隙間Ｓが形成されており、この隙間Ｓから反射鏡２内部に冷却風を流入して、反射鏡２の冷却と白熱ランプ１の冷却を行うものである。
【００２６】
【発明の効果】
本発明のプラスチック成形体光加熱装置によれば、白熱ランプは両端に封止部を有する管状の白熱ランプであり、白熱ランプを取り囲むように樋状の反射鏡を有し、反射鏡は、長手方向に分割された２つの分割ミラーよりなり、それぞれの分割ミラーは反射面が楕円形状であるとともに、それぞれの分割ミラーの第１焦点が共通し、それぞれの分割ミラーの第２焦点が他方の分割ミラー側に位置することにより分割ミラーの第１焦点と第２焦点の間で分割ミラーから反射された光が交差する構造であり、この交差した領域にプラスチック成形体の口部を位置させることにより、口部内にそれぞれの分割ミラーの焦点がこないため口部の一部を強く加熱することなく、しかも反射鏡によって反射された光が口部のみに集光されるので効率よく光を利用しながら、口部をほぼ均一に加熱することができる。
【００２７】
さらには、それぞれの分割ミラーは、その両側面がケーシングを構成する側板に固定されており、側板のうち、一方の側板は反射鏡の背後に設けられたケーシングを構成する背板に移動不能に固定され、他方の側板は背板に対して相対的に移動可能に係合されているので、白熱ランプの点灯中に反射鏡が膨張しても反射鏡の伸びを逃がすことができ、反射鏡の破壊やケーシングの破壊を防止することができる。
【００２８】
さらに、反射鏡は、それぞれの分割ミラーが略水平状態になるようにケーシングに保持されており、反射鏡の開口を構成するそれぞれの分割ミラーの開口縁に、光透過性の窓部材が嵌め込まれており、下方に位置する分割ミラーの下方には、背板に固定された分割ミラーを支持する支持部材が設けられているので、分割ミラーの垂直方向の撓みを防止することができ、点灯中に反射鏡とプラスチック成形体の口部との位置関係が常に最適な状態となる。
【００２９】
また、反射鏡の開口とは反対側の頂部は、それぞれの分割ミラーとの間に隙間が形成され、この隙間から反射鏡内部に冷却風が流入するので、反射鏡の反射面と反射鏡内の白熱ランプを確実に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプラスチック成形体光加熱装置の断面図である。
【図２】本発明のプラスチック成形体光加熱装置の開口側からみた平面図である。
【図３】本発明のプラスチック成形体光加熱装置の反射鏡の構造とプラスチック成形体の口部との位置関係を光線軌跡を含めて示す位置関説明図である。
【図４】本発明のプラスチック成形体光加熱装置の分割ミラーと側板の固定構造説明図である。
【図５】本発明のプラスチック成形体光加熱装置の分割ミラーが固定された側板と背板の連結構造説明図である。
【符号の説明】
１      白熱ランプ
２      反射鏡
２１    分割ミラー
２２    分割ミラー
３      窓部材
４      支持部材
Ｋ１    側板
Ｋ２    側板
Ｋ３    背板
【図１】
2005028735.tif 000003
【図２】
2005028735.tif 000004
【図３】
2005028735.tif 000005
【図４】
2005028735.tif 000006
【図５】
2005028735.tif 000007