(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネック部、その下方に続く胴部及び前記胴部の下端を閉鎖する底部を有するプリフォーム本体と、
前記プリフォーム本体の前記ネック部に形成された取手部と、
を有し、
前記取手部は、
前記ネック部より側方に向けて延びる基部と、
前記基部よりさらに側方に向けて延び、かつ中央に中空領域を有する中空リング部と、
前記基部より前記中空リング部の前記中空領域を横切って形成されて、前記中空リング部の自由端部側と前記基部とを連結する連結部と、
を有し、
前記連結部は、縦断面の垂直高さが水平幅よりも大きく、かつ、前記連結部の前記縦断面の垂直高さは、前記中空リング部自体の縦断面の垂直高さよりも大きいことを特徴とする取手付きプリフォーム。
【請求項２】
請求項１において、
前記連結部は、前記プリフォーム本体の縦軸中心より半径方向に向けて一直線に延在形成されていることを特徴とする取手付きプリフォーム。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記中空リング部の自由端部側であって前記中空領域の周縁には、前記中空リング部の表裏面より突出する補強リブが形成され、
前記連結部の一端は前記補強リブと連結されていることを特徴とする取手付きプリフォーム。
【請求項４】
ネック部、その下方に続く胴部及び前記胴部の下端を閉鎖する底部を有する容器本体と、
前記容器本体の前記ネック部に形成された取手部と、
を有し、
前記取手部は、
前記ネック部より側方に向けて延びる基部と、
前記基部よりさらに側方に向けて延び、かつ中央に中空領域を有する中空リング部と、
前記基部より前記中空リング部の前記中空領域を横切って形成されて、前記中空リング部の自由端部側と前記基部とを連結する連結部と、
を有し、
前記連結部は、縦断面の垂直高さが水平幅よりも大きく、かつ、前記連結部の前記縦断面の垂直高さは、前記中空リング部自体の縦断面の垂直高さよりも大きいことを特徴とする取手付き容器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ネック部に取手部を有するプリフォーム及びその成形方法並びに取手付き容器及びその成形方法に関する。
【０００２】
【背景技術及び発明が解決しようとする課題】
本願出願人は、取手部を有するプリフォーム及び容器は、特開平１０−１１３９７８号公報に開示されている。
【０００３】
この取手付きプリフォームは、ネック部に一体的に中空リング部が取手として形成される。
【０００４】
ここで、通常のプリフォームの射出成形にあっては、プリフォーム底部の一箇所より樹脂を充填するため、ネック部には最も樹脂が遅く到達する。特に、取手付きプリフォームの場合には、そのネック部の一側面より側方に延びる取手部は、樹脂流路が屈曲されるため樹脂はネック部と比較しても流れにくくなる。
【０００５】
さらに、取手部の中空リング部にあっては、樹脂経路がリング部に沿って２つに分岐して流れるため、樹脂はさらに流れにくくなる。
【０００６】
そして、樹脂の選択や可塑化状態によっては、ショートショットが発生する場合があり、取手部の機械的強度が低下するばかりか商品価値を減ずる。
【０００７】
このため、通常のプリフォームを射出成形するときによりも過度に射出圧力を挙げなければならない。
【０００８】
そこで、中空リング部を形成するキャビティと連通させて多くのエアベントを設け、エアベントにより樹脂によって押し出されるキャビティ内のエアが逃がして樹脂の流れを良好とさせることも試みた。
【０００９】
しかし、エアベントを多数設けると中空リング部にバリが生じ易くなり、この現象は射出圧力を上げるほど顕著となり、プリフォームの商品価値、ひいてはそれにより成形される取手付き容器の商品価値を著しく低下させる。
【００１０】
さらに他の課題として、通常この種の取手付き容器は例えば容量が８リットルもの大型容器であり、その容器に内容物を充填しかつ取手を把持して持ち上げると、取手部の中空リング部が重量に耐えきれず変形するという問題もあった。
【００１１】
本発明の目的は、ショートショットあるいは変形のない取手を有するプリフォーム及びその成形方法並びに取手付き容器及びその成形方法を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、バリのない取手を有するプリフォーム及びその成形方法並びに取手付き容器及びその成形方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係る取手付きプリフォームは、
ネック部、その下方に続く胴部及び前記胴部の下端を閉鎖する底部を有するプリフォーム本体と、
前記プリフォーム本体の前記ネック部に形成された取手部と、
を有し、
前記取手部は、
前記ネック部より側方に向けて延びる基部と、
前記基部よりさらに側方に向けて延び、かつ中央に中空領域を有する中空リング部と、
前記基部より前記中空リング部の前記中空領域を横切って形成されて、前記中空リング部の自由端部側と前記基部とを連結する連結部と、
を有することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項４の発明は、請求項１の取手付きプリフォームを用いて成形される取手付き容器を定義しており、この場合の取手部の構成は請求項１と同じとなる。
【００１５】
請求項５の発明は、請求項１のプリフォームを成形する成形方法であって、
前記プリフォーム本体の前記ネック部の外壁を規定するネックキャビティ型と、前記プリフォーム本体の前記胴部及び前記底部の外壁を規定する射出キャビティ型と、前記プリフォームの内壁を規定する射出コア型とを型締めして、前記プリフォーム本体成形用キャビティを形成し、かつ、前記プリフォーム本体成形用キャビティに連通される取手部形成用キャビティを形成する工程と、
前記プリフォーム本体形成用キャビティに、前記プリフォーム本体の前記底部と対向する位置より成形樹脂材料を充填して、前記プリフォーム本体を射出成形する工程と、
前記プリフォーム本体形成用キャビティを経由させて、前記ネック部成形用キャビティに前記成形樹脂材料を流入させて、前記取手部を射出成形する工程と、
を有し、
前記取手部の射出成形工程では、
前記基部と対向する領域より前記成形樹脂材料を３方に分岐させて、前記中空リング部及び前記連結部を射出成形することを特徴とする。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項５の方法により成形された取手付きプリフォームを用いて取手付き容器を成形するブロー成形を定義している。
【００１７】
請求項１，４，５及び６の各発明によれば、請求項４に示すように、連結部の存在により中空リング部を成形するための樹脂経路が３方にて確保されるので、中空リング部でのショートシヨットが防止される。このショートショットを防止することで中空リング部の機械的強度が増加することに加えて、連結部によっても補強されるので、変形の少ない取手が得られる。このように樹脂の流れが良好となるため、射出圧力を過度に高める必要もなく、また中空リング部付近に多数のエアベントを設ける必要がなくなるためバリの発生も低減する。
【００１８】
請求項２の発明は、請求項１において、
前記連結部は、前記プリフォーム本体の縦軸中心より半径方向に向けて一直線に延在形成されていることを特徴とする。
【００１９】
こうすると、連結部を形成する領域を流れる樹脂の圧力ロスが低減されるため、中空リング部でのショートショットをより確実に防止できる。
【００２０】
請求項３の発明は、請求項１又は２において、
前記連結部は、その縦断面の垂直高さが水平幅よりも大きいことを特徴とする。
【００２１】
こうすると、連結部を形成する領域を流れる樹脂量が多くして、中空リング部でのショートショットをより確実に防止する際に、中空リング部の中央の中空領域の範囲を狭めることを最小限に止められるため、取手部の把持操作性も損なわれない。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
（取手付きプリフォームの説明）
先ず、図１（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）を参照して取手付きプリフォームについて説明する。取手付きプリフォーム１００は大別して、プリフォーム本体１１０と取手部１２０とを有する。プリフォーム本体１１０は、図１（Ｂ）に示すように、ネック部１１２と、その下方に続く胴部１１４と、胴部１１４の下端を閉鎖する底部１１６とを有する。図１（Ｂ）では、底部１１６にはゲート痕１１６Ａが残存しているが、これは取手付きプリフォーム１００の射出成形後にカットされても良い。
【００２４】
取手部１２０は、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ネック部１１２より側方に向けて水平に延びる基部１２２と、基部１２２よりさらに側方に向けて水平に延びかつ中央に中空領域１２３を有する中空リング部１２４と、基部１２２より中空リング部１１４の中空領域１２５を横切って形成されて、中空リング部１２４の自由端部１２４Ａ側と基部１２２とを連結する連結部１２６とを有する。
【００２５】
これらプリフォーム本体１１０と取手部１２０とは、ポリエチレンテレフタレート等の成形樹脂材料を用いた射出成形により一体的に形成される。
【００２６】
図１（Ｂ）に示すように、基部１２２の下面には、断面略Ｖ字状の溝１２３が形成され、この溝１２３はヒンジ部を構成する。
【００２７】
連結部１２６は、図１（Ａ）に示すように、プリフォーム本体１１０の縦軸中心Ｐにより半径方向外側に向けて一直線状に形成されている。換言すれば、連結部１２６は中空リング部１２４の中央の中空領域１２５を２分する位置に設けられている。さらに換言すれば、中空リング部１２４は連結部１２６の中心線に対して線対称の形状を有する。この連結部は、図１（Ａ）のＡ−Ａ断面図に示すように、縦断面の垂直高さＨ１が水平幅Ｗよりも大きくなっている。
【００２８】
ここで、中空リング部１２４は、中空領域１２５に臨む内縁部に、厚さＨ４の中空リング部１２４の表裏面に突出する補強リブ１２４Ｂ，１２４Ｃを有する。中空リング部１２４の内縁部のうちの円弧領域に形成されたリブ１２４Ｂの高さＨ２よりも、直線領域に形成されたリブ１２４Ｃの高さＨ３の方が高く設定されている。
【００２９】
連結部１２６は、基部１２２の溝１２３よりも半径方向外側の位置より一端が開始され、しかも連結部１２６の開始端は基部１２２の下面に下向きに肉厚が徐々に増加するように傾斜して上記高さＨ１に至っている。連結部１２６の終結端は、中空リング部１２４の直線領域の補強リブ１２４Ｃに連結されている。  この取手付きプリフォーム１００の射出成形は、射出成形型を型締めした後にゲート痕１１６Ａの位置から成形樹脂材料を射出成形型内に充填することにより行われる。このとき、射出成形型内には、プリフォーム本体１１０のためのプリフォーム本体成形用キャビティと、取手部１２０のためのキャビティであって、プリフォーム本体成形用キャビティに連通する取手部成形用キャビティとが形成される。
【００３０】
従って、取手部成形用キャビテイに流れ込む成形樹脂材料は、プリフォーム本体成形用キャビティを経由することになり、樹脂圧が低下している。
【００３１】
しかし、本実施の形態によれば樹脂が最も遅く到達する領域においても、ショートショットが発生することがなかった。この領域とは、図１（Ａ）に示す領域Ｂである。この領域Ｂは、もし連結部１２６が存在しない従来技術の場合には、基部１２２により中空リング部１２４に沿って２つに分岐されて流れる樹脂が合流する領域である。本実施の形態では、この領域Ｂには連結部１２６に沿って流れる樹脂も合流される。従って、本実施の形態では、従来技術の場合よりも領域Ｂに流れ込む成形樹脂材料の圧力を大きく確保でき、それによりシートショットが生じないのである。
【００３２】
領域Ｂに流れ込む成形樹脂材料の圧力を高く確保できれば、成形樹脂材料によって押し出されるエアを逃がすためのエアベントを、中空リング部１２４の付近に多数設ける必要はない。もし、中空リング部１２４付近の多くの箇所にてエアベントを実施しようとすると、エアベントのための溝に樹脂が入り込み、バリとなってしまうが、本実施の形態では中空リング部１２４の付近で多くのエアベントを設けることが不要なことからバリの発生も防止できる。
【００３３】
（取手付き容器の説明）
図２は、図１（Ａ）〜（Ｃ）に示す取手付きプリフォーム１００を二軸延伸ブロー成形して得られる容器である取手付きボトル１３０を示している。
【００３４】
この取手付きボトル１３０は、取手付きプリフォーム１００の部分と実質的に変更されない部分を有するため、その部分については取手付きプリフォーム１００の部分と同一符号を付してある。すなわち取手付きボトル１３０は、大別してボトル本体１３２と取手部１２０とを有する。ボトル本体１３２は、ネック部１１２と、その下方に続く胴部１３４と、胴部１３４の下端を密閉する底部１３６とを有する。このように、取手付きボトル１３０のネック部１１２と取手部１２０とはブロー成形されないため、取手付きプリフォーム１００の対応箇所と実質的に同一の構成を有する。
【００３５】
このような取手付きボトル１３０にあっては、取手部１２０が連結部１２６にて強度的に補強されていることに加えて、ショートショットも防止されているため機械的強度はさらに高まっている。このため、ボトル本体１３２内に内容物が充填された状態で取手部１２０を把持して取手付きボトル１３０を持ち上げても、取手部１２０の破損を防止できる。
【００３６】
しかも、取手部１２０は図１（Ｃ）に示すように水平幅Ｗが垂直高さＨ１よりも小さいため、中空リング部１２４の中央の中空領域を最大限に確保でき、操作性も損なわれない。
【００３７】
（延伸ブロー成形機の説明）
図３は、取手付きプリフォーム１００及び取手付きボトル１３０を成形するための延伸ブロー成形装置の平面図である。
【００３８】
この延伸ブロー成形装置は、機台１０上に、大別して、プリフォーム成形ステーション１２と、ブロー成形ステーション１４と、プリフォーム成形ステーション１２とブロー成形ステーション１４との間に位置する受渡し部１６とが設けられている。
【００３９】
プリフォーム成形ステーション１２は、回転角で１８０度離れた２カ所にそれぞれ射出コア型５８（図３では図示せず、図５参照）を有し、回転搬送路に沿って射出コア型５８を間欠的に循環搬送する回転盤１８を有する。そして、射出コア型５８の各停止位置には、それぞれ、射出装置２０と対向する位置に射出成形部２２が設けられ、この射出成形部２２と対向して取出部２４が設けられている。射出成形部２２は、射出コア型に対して相対的に型締め駆動される射出キャビティ型６８を有し、ネック部１１２に取手部１２０をそれぞれ有する例えば４個の取手付きプリフォーム１００を同時に射出成形する。
【００４０】
一方、取出部２４では、取手付きプリフォーム１００を射出コア型５８に対して相対的に離型駆動して、射出コア型より取手付きプリフォーム１００を取り出し可能である。
【００４１】
なお、本実施例では、取手付きプリフォーム１００のネック部１１２を、ネックキャビティ型５６（図３では示せず、図５参照）により成形しており、取手付きプリフォーム１００は、このネックキャビティ型５６及び射出コア型５８により保持されて回転盤１８により取出部２４に搬送される。
【００４２】
そして、取出部２４では、ネックキャビティ型５６の下降による射出コア型５８の部分的な離型後に、ネックキャビティ型５６を開いて取手付きプリフォーム１００が取り出されるようになっている。
【００４３】
ブロー成形ステーション１４は、図３に示すように、４つのスプロケット３０と、これらに掛け渡された搬送用チェーン３２及びこのスプロケット３０を駆動させる図示しない装置、たとえば１つのスプロケット３０を回転させる電動モータや、油圧シリンダに取り付けられたラックとスプロケット３０に取り付けられたピニオン等によって構成される循環搬送用の搬送手段３４を有する。
【００４４】
この搬送用チェーン３２には、所定距離を隔てて複数、例えば、１２個の搬送部材３６が固定され、各搬送部材３６に取手付きプリフォーム１００または取手付きボトル１３０が支持されるようになっている。この搬送部材３６の搬送経路には、受渡し部１６から取手付きプリフォーム１００を受け取る受取部４０と、受取部４０で受け取った取手付きプリフォーム１００をブロー成形適温以上に加熱する加熱部４２と、加熱部４２で加熱した取手付きプリフォーム１００を延伸ブロー成形して取手付きボトル１３０を得るブロー成形部４４と、ブロー成形部４４でブロー成形した取手付きボトル１３０を装置外部に取り出す容器取出部４６とが設けられている。
【００４５】
加熱部４２には、加熱装置４３が配置され、加熱装置４３は例えば搬送路に沿って延びる赤外線ヒータを複数本プリフォームの高さ方向に並べて配置され、この加熱装置４３を通過する際、搬送部材３６に設けられた自転用スプロケットが自転用チェーンと噛合してプリフォームを自転させながら周方向が均等に加熱されるようになっている。
【００４６】
ブロー成形部４４は、図３に示すように、割型からなるブローキャビティ型４８と図示しない底型とを有する。ブローキャビティ型４８には、取手付きプリフォーム１００のネック部１１２を保持するネックホルダー（図示せず）が設けられている。そして、ネックホルダーにて取手付きプリフォーム１００のネック部１１２を保持した状態で、取手付きプリフォーム１００内に高圧エアーを吹込み、延伸ロッド（図示せず）を延伸駆動することで、ブローキャビティ型４８及び底型の形状に沿った取手付きボトル１３０を例えば一つずつ延伸ブロー成形するようになっている。
【００４７】
容器取出部４６は、取出装置４７により、取手付きボトル１３０を反転させ、正立状態で取り出すようになっている。
【００４８】
受渡し部１６は、プリフォーム成形ステーション１２の取出部２４より取り出された正立状態の取手付きプリフォーム１００を、倒立状態に反転させてブロー成形ステーション１４の受取部４０に受け渡すものである。
【００４９】
プリフォーム成形ステーション１２の取出部２４では、射出成形部２２での同時成形個数（本例では４個）の取手付きプリフォーム１００が取り出されるが、受渡し部１６では、取出部２４にて、例えば４個同時に取り出された取手付きプリフォーム１００を、１個ずつ受取部４０に受け渡している。
【００５０】
さらに、ブロー成形ステーション１４では、搬送手段３４が搬送部材３６を間欠搬送する状態となっており、加熱部４２とブロー成形部４４との間が加熱された取手付きプリフォーム１００を間欠停止させて一時的に待機させる待機部５０として設定されている。
【００５１】
図４は回転盤１８の下面の取り付け構造を回転盤１８を透視して示す平面図であり、図５は射出成形部２２での射出金型の型締め状態を示している。
【００５２】
図４において、回転盤１８は、回転軸５２を中心に１８０度ごと交互に回転されるようになっている。矢印Ｃ方向が射出装置２０からの射出方向を示しており、回転軸５２を挟んで、射出装置側の位置に射出成形部２２が配置され、この射出成形部２２と対向する位置に取出部２４が配置されている。
【００５３】
これら射出成形部２２及び取出部２４に対応する位置の回転盤１８には、２組の射出コア型とネックキャビティ型が取り付けられ、図４には射出コア押え板５４及びネックキャビティ型５６が取り付けられた状態が示されている。
【００５４】
図５に示すように、射出コア押え板５４とネックキャビティ型５６との間には、４本の射出コア型５８を取り付けた射出コア固定板６０と、取手付きプリフォーム１００を取り出すためのエジェクトプレート６２とが取り付けられている。なお、射出コア型５８は中空とされ、その内部に冷却パイプ５８Ａが配置されている。この冷却パイプ５８Ａの内外の各通路５８Ｂ，５８Ｃに冷却水が循環される。また、射出キャビティ型６８の周囲にも冷却水の通路６８Ｂが形成され、冷却水が循環されるようになっている。これら通路５８Ｂ，５８Ｃ，６８Ｂに、図４の回転軸５２を通して冷却水を循環させることで、取手付きプリフォーム１００を冷却するようになっている。
【００５５】
また、図５に示すように、射出成形部２２の機台１０には、１組の射出コア型５８及びネックキャビティ型５６に対応して射出キャビティ型６８が固定配置されている。
【００５６】
射出コア型５８、ネックキャビティ型５６及び射出キャビティ型６８を型締めすることで、取手付きプリフォーム１００の本体１１０を規定するプリフォーム本体成形用キャビティ７０が形成される。
【００５７】
さらに、ネックキャビティ型５６及び射出キャビティ型６８を型締めすることで、その両者間には、プリフォーム本体１１０のネック部１１２に一体形成される取手部１２０を成形するための取手部成形用キャビティ７２が形成される。これら各キャビティ７０，７２は連通しており、射出キャビティ型６８の底部のゲート口６８Ａを介して成形樹脂材料が充填される。
【００５８】
そして、回転盤１８に設けた射出コア型５８及びネックキャビティ型５６と、射出キャビティ型６８とを、型締めし、成形樹脂材料を射出することでネック部１１２に取手部１２０を有する有底筒状の取手付きプリフォーム１００が成形されることとなる。
【００５９】
このとき、ゲート口６８Ａから最も遠い樹脂の到達位置は、上述した通り図１（Ａ）の領域Ｂである。本実施の形態では、図１（Ａ）に示す中空リング部１２４に沿った二つの樹脂経路と連結部１２６に沿った一つの樹脂経路との計三つの樹脂経路により、図１（Ａ）の領域Ｂに到達する成形樹脂材料の圧力を十分確保できる。これにより通常の射出圧力例えば６．５Ｍｐａ（６６．２８１８ｋｇｆ／ｃｍ2）にて射出成形しても領域Ｂにてショートシヨットが生じない。さらに中空リング部１２４付近にてエアベントを多く設ける必要がないため、バリの発生も防止できる。
【００６０】
したがって、バリの発生によってネックキャビティ型５６が、取出部成形用キャビティ７２側において、押し開かれることもないので、金型の破損も防止されることになる。
【００６１】
なお、ネックキャビティ型５６及び射出キャビティ型の取手成形用キャビティ７２と対応する位置には、それぞれ対向方向にばね８２によって構成された押出しピン８４が設けられ、型開時に取手部１２０を、ネックキャビティ型５６及び射出キャビティ型６８から離すようになっている。
【００６２】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において、種々の変形が可能である。
【００６３】
たとえば、前記実施の形態においては、プリフォーム成形ステーションとブロー成形ステーションとを一体のものとした延伸ブロー成形装置について説明したが、この例に限らず、プリフォーム成形ステーションを単体の射出成形装置として構成したり、ブロー成形ステーションを単体のブロー成形装置として構成することも可能である。
【００６４】
また、前記実施の形態においては、プリフォーム成形ステーションで４個のプリフォームを射出成形し、ブロー成形ステーションで１個ずつプリフォームをブロー成形する場合について説明したが、この例に限らず、同時射出成形個数及び同時ブロー成形個数は、適宜変更可能である。
【００６５】
前記実施の形態においては、取手部の自由端部１２４Ａが直線で形成されているが、例えばハート型にくびれていてもよいし、その他持ち易さなどを考慮して、例えば中空領域１２５が連結部１２６に対して必ずしも対称に形成されていなくてもよい。
【００６６】
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明に係る取手付きプリフォームの平面図、正面図及びＡ−Ａ断面図である。
【図２】本発明に係る取手付き容器の正面図である。
【図３】本発明に係るプリフォーム及び容器を成形する延伸ブロー成形装置を示す平面図である。
【図４】図３の回転盤の下面の取り付け構造を透視して示す平面図である。
【図５】図３のプリフォーム成形ステーションの断面図である。
【符号の説明】
１２  プリフォーム成形ステーション
１４  ブロー成形ステーション
１８  回転盤
２２  射出成形部
２４  取出部
３２  搬送用チェーン
３４  搬送手段
３６  搬送部材
４０  受取部
４２  加熱部
４４  ブロー成形部
４８  ブローキャビティ型
５６  ネックキャビティ型
５８  射出コア型
６８  射出キャビティ型
７０  プリフォーム本体成形用キャビティ
７２  取手部成形用キャビティ
１００  取手付きプリフォーム
１１０  プリフォーム本体
１１２  ネック部
１１４  胴部
１１６  底部
１２０  取手部
１２２  基部
１２４  中空リング部
１２５  中空領域
１２６  連結部
１３０  取手付き容器
１３２  容器本体
１３４  胴部
１３６  底部
【図１】
0004162776.tif 000002
【図２】
0004162776.tif 000003
【図３】
0004162776.tif 000004
【図４】
0004162776.tif 000005
【図５】
0004162776.tif 000006