JPH01127313A - 熱固定プラスチック中空容器の製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は熱固定プラスチック中空容器の製造装置に関す
るもので、よシ詳細には、延伸によシ二軸方向に分子配
向され且つ熱固定されたプラスチック容器を、ワンモー
ルド内で能率よく製造するための装置に関する。

（従来の技術及びその問題点） ポリエチレンテレフタレー）　（ＰＥＴ）の如き熱可塑
性ポリエステルの二軸延伸ブロー成形容器は、優れた透
明性や表面光沢を有すると共に、びんに必要な′耐衝撃
性、剛性、ガスバリヤ−性をも有しておシ、各種液体の
びん詰容器として利用されている。

しかしながら、ぼりエステル容器は、耐熱性に劣るとい
う欠点があシ、内容物を熱間充填する用途に対しては、
熱変形や容積の収縮変形を生じるため二軸延伸ブロー容
器を成形後に熱固定（ヒート・セット）すべく多くの提
案が既に行われている。

熱固定の方法には、共通の１個の金型内で延伸ブロー成
形と熱固定とを行う所謂ワン・モールド法と、延伸ブロ
ー成形と熱固定とを別個の金型内で行なう所謂ツー・モ
ールド法とが行われている。

前者のワンモールド法には、特公昭５９−６２１６号公
報にみられる通シ、ブロー成形型中で延伸ブロー成形と
同時に熱固定を行う方法があるが、延伸ブロー操作後の
熱固定と中空成形体の取出のための冷却とのために比較
的長い型内滞留時間を必要とし、生産速度が未だ低いと
いう問題がある。

また、このワンモールド法として、中空金型の温度を、
最終中空成形体を実質上非冷却下でも変形なしに取出し
得る範囲内で可及的に高温の温度、例えば１００℃〈維
持し、ポリエステルプリフォームに高温高圧エアを吹込
むと同時に二輪延伸することが提案されている（特開昭
５４−９５６６６号公報）が、この方法では、型の昇温
及び降温は不必要となるにしても、高温ガスからの伝熱
による熱固定では、伝熱境膜の存在によシ、熱固定に未
だ比較的長時間を必要とすると共に、得られる耐熱収縮
性の程度においても未だ十分に満足し得るものではなか
った。

まだ、ツーモールド法〈は、特公昭６０−５６６０６号
公報にみられる通り、延伸ブロー成形によシ得られる成
形品を成形ブローをから取出し死後、熱固定用の金型内
に保持して熱固定を行う方法や、特開昭５７−５３３２
６号公報にある通シ、−次金型中で延伸ブロー成形と同
時に熱処理を行ない。

成形品を一次金型から取出してこれを冷却することなく
、二次処理金型中で再度ブロー成形する方法等が知られ
ている。

しかしながら、このツーモールド法では成形用と熱固定
用との２セツトの金型が必要であシ、装置コストが高く
つき、また工程数が多くなる等改善すべき点が多い。

（発明の目的） 従って、本発明の目的は、前述したワンモールド法によ
シ、比較的短かい全型内占有時間で延伸され且つ熱固定
されたプラスチック容器を連続的に製造し得る装置を提
供するにある。

本発明の他の目的は、単一の金型内で、プリフォームの
二軸延伸ブロー成形、中空成形体の熱固定及び金型から
の取出しのための冷却が、予定され７′？、７″ログラ
ムだ従ってタイムロスなしに有効に行われる熱固定プラ
スチック中空容器の製造装置を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明によれば、延伸され且つ熱固定されたプラスナッ
ク中空容器の製造装置であって、プラスチックから成る
デリフ矛−ム及び該プリフォームからの中空容器を支持
するマンｒレル：該マンドレルにプリフォームを載置さ
せる供給域；周囲にマンドレルを支持するための複数の
支持座を備えたターレットと、該ターレットの外周に沿
ってマンドレル上のデリフｔ−ムを加熱するための加熱
機構とから成る予備加熱域；複数の開閉可能なブロー成
形及び熱固定用の金型と該金型に対応するマンドレル支
持部材とを周囲に備えた回転部材から成るブロー成形及
び熱固定域；予備加熱域から予備加熱されたプリフォー
ムを載置したマンドレルをブロー成形及び熱固定域に移
送させる移送域；ブロー成形及び熱固定域からブロー成
形及び熱固定された容器を載置するマンドレルを取出す
取出域及び前記供給域、予備加熱域、移送域、グロー成
形及び熱固定域及び取出域をこの順に通るマンドレルの
無端移送路から成シ、前記ブロー成形及び熱固定域には
、回転の全過程を通じて熱固定温度に加熱されている金
型、金型が移送域を通シ過ぎた後金歴を閉じ且つ取出域
に達したとき金をを開く金型の開閉機構、マンドレルに
対し同心状に配置されたプリ７ｔ−ムに対して往復動可
能な中空な延伸棒、延伸棒の周囲とマントルとの間に設
けられ且つプリフォーム内に通ずる第一の気体通路、延
伸棒の内部に設けられ、延伸棒の長さ方向に分布した開
口を通してプリフォーム内に通ずる第二の気体通路、第
一の気体通路に開閉弁乃至切換弁を介して通ずる高圧の
熱風供給機構と熱風排出機構、第二の気体通路に開閉弁
を介して通ずる低圧の冷風供給機構、及びプリフォーム
への延伸棒の挿入動に同期して第一の気体通路を高圧の
熱風供給機構と接続して、プリフォームの延伸ブロー成
形を行うと共に熱風を成形容器内に閉じ込めて該容器の
熱固定を行い、次いで熱固定後筒−の気体通路を熱風排
出機構と接続し且つ第二の気体通路を冷風供給機構と接
続して、熱風の排出と容器の冷却とを行う開閉弁の制御
機構が設けられていることを特徴とする熱固定プラスチ
ック中空容器の製造装置が提供される。

（作用） 本発明の装置においても、公知の装置と同様Ｋ、デリフ
ｔ−ム及び延伸ブロー成形中及び成形後の中空容器を支
持するマンドレルが、延伸ブロー成形のための予備加熱
域及び延伸ブロー成形域を通る無端の移動路に沿って移
動し、且つ延伸ブロー成形域では、回転部材に対して放
射状に取付けられ且つ開閉可能に設けられた金型内で、
プリフォーム内に挿入される延伸棒と高圧流体吹込みと
の協働作業でプリフォームの延伸ブロー成形が行われる
。しかしながら、本発明では、単一の金型内で、デリフ
ｔ−ムの延伸ブロー成形、成形された中空容器の熱固定
及び熱固定された中空容器の聾か−らの取出しの念めの
冷却が、ロスタイムなしに一連の動作として行われる。

この一連の動作を能率良く行うために、本発明では先ず
金型の回転の全過程を通じて熱固定温度に加熱されてい
る金型を使用し且つプリフォームをブロー延伸する九め
の流体として高温及び高圧のがスを使用する。延伸棒に
よるプリ７ｔ−ムの軸方向延伸及び高温高圧がスの吹込
みＫよる周方向膨張延伸によシ器壁が二軸方向に分子配
向された中空容器が形成されるが、この中空容器の成形
に直ちに引き続かて、成形された容器壁は、その内面が
容器内に圧入されている高温高圧がスと接触し、一方そ
の外面が高温に加熱された金型表面と接触して、配向容
器壁の熱固定が行われる。この熱固定の終期に、容器内
に加圧されている高温高圧がスは解放され、代りに容器
内には冷風が吹込まれて、熱固定された中空容器の取出
しのための冷却が行われる。最後に、金型が開いて、二
軸分子配向され且つ熱固定された中空容器が収縮や室形
なしに金型から取出される。

本発明によれば、高温高圧の気体及び低圧の冷却用気体
の供給を次のように制御する。先ず、延伸棒の周囲とマ
ンドレルとの間にデリフｔ−ム内に通じる第一の気体通
路を設け、延伸棒の内部に延伸棒の長さ方向に分布して
設けられ九開口を通してプリフォーム内に通じる第二の
気体通路を設ける。第一の気体通路には、開閉弁乃至切
換弁を介して高圧の熱風供給機構と熱風排出機構とを設
け、第二の気体通路には開閉弁を介して低圧の冷風供給
ａ構を設ける。各開閉弁乃至切換弁の制御は、延伸ブロ
ー成形開始に際して、プリフォームへの延伸棒の挿入動
に同期して第一の気体通路と高圧の熱風供給機構とが接
続され、熱固定終了後には第一の気体通路と熱風排出機
構とが接続され且つ第二の気体通路と低圧の冷風供給機
構とが接続されるようＫする。即ち、先ず高温高圧のガ
スがプリフォーム内に吹込まれて、デリフｔ−ムの延伸
ブロー成形が著しく高速度で行われるばかりではなく、
成形さｎた中空容器中へ高温高圧ガスを印加し続けてお
くことにより、中空容器壁の熱固定が迅速に且つ能率的
に進行する。熱固定の終期には延伸棒周期とマンドレル
との間の第一の気体通路を熱風排出機構と接続すること
によシ、容器内に閉じ込められていた高温高圧ガスが有
効に排出されると共に、延伸棒の長さ方向に分布して設
けられていた多数の開口を通して容器の内面全面にわた
って一様に冷風が吹き付けられ、熱固定された中空容器
の型外への取出しの之めの冷却が短時間の内に容易に行
われることになる。

本発明によればかくして、ワンモールド法によシ、比較
的短かい全型内占有時間で、延伸され且つ熱固定された
プラスチック容器を連続的に製造することが可能となる
。

（実施例） 本発明の装置の全体的配置を上面図として示す第１図に
おいて、この装置は大まかＫｔりて、グラスチックから
成るプリフォーム１をマンドレル１０に載置させるよう
に供給する供給機構（詳細は後述する）３０、マンドレ
ル上のプリフォーム１を延伸温度に予備加熱する予備加
熱機構１００予備加熱されたプリフォームを型内で延伸
ブロー成形し且つ熱固定するための成形熱固定機構２０
０、及び成形中空容器２０をマンドレル１０から取外し
て排出するための排出機構（詳細は後述する）４０から
成っている。

予備加熱機構１００のプリフォーム導入側と成形熱固定
機構２００の中空容器排量側との間には、プリフォーム
１をマンドレル１０に載置し且つマンドレル１０から中
空容器２０を分離するためのターレット状のマンドレル
への着脱機構５０が設けられる。また、予備加熱機構１
００のプリフォーム排出側と成形熱固定機構２００のグ
リフオーム導入側との間には、予備加熱されたグリフオ
ームを成形熱固定機構２００の型内に移送するための移
送機構６０が設けられる。更に、ターレット状着脱機構
５０と予備加熱機構２００との間には、プリフォーム支
持マンドレルの乗替機構７０が、また成形熱固定機構１
００とターレット状着脱機構５０との間には中空容器支
持マンドレルの乗替機構８０が設けられている。かくし
て、マンドレル１０の無端移送路９０は、ターレット状
着脱機構５０１乗替機構フＯ１予備加熱機構１００．移
送機構６０、成形熱固定機構２００、及び乗替機構８０
の順に形成されていることが了解されよう。

尚、予備加熱機構１００と移送機構６０との間には、プ
リフォームの温度を均一化するための保温経時のための
ターレット１７０及び１８０が設けられているが、その
作用については後述する。

プリフォーム１を示す第２−Ｂ図において、このプリフ
ォーム１は、最終容器の口頚部に対応する寸法及び形状
を有する筒状、口頚部２、筒状の胴部３．閉じた底部４
、及び支持用リング５を備えている。支持用リング５は
、口頚部２の直下に設けられている。

マンドレル１０は、第３図において先端にプリフォーム
１の口頚部内に嵌挿される挿入用先端部１１を備え、下
方に筒状のシャフト部１２を備えている。この筒状シャ
フト部１２は種々の移送機構や予備加熱機構成いは成形
熱固定機構において、マンドレルを保持するための部分
となるものである。マンドレル１０の中央部分には、２
つの７ランノ部１３ｍ及び１３ｂの間に歯車１４が設け
られておシ、これは予備加熱機構においてマンドレル１
０を回転させるのに役立つものである。マンドレル１０
の中心には中空通路１５が設けられており、これは成形
熱固定機構において、延伸棒が昇降動するための空間及
び延伸ブロー成形及び熱固定操作の際の流体通路として
の作用を有するものである。また、挿入用先端部１１の
外周下端には、ノヤリンンロ頚部２の先端と密封係合す
るための密封用０−リング１６が設けられており、筒状
シャフト部１２の下端には、成形熱固定機構のブロー成
形用昇降部材（後に詳述する）と係合する保合面１７が
ある。

更び第１図に戻りて、プリフォーム供給機構３０は、供
給シュート３１、小ターレット３２及び大ターレット３
３から成っており、シュート３１はプリフォーム１の筒
状胴部３の径より大で且つ支持用リング５の径よシも小
さい間隔（ｄ）で設けられた対向スライド板３４．３４
を有し、プリフォーム１は正立した状態でその支持用リ
ング５０部分で対向スライド板３４．３４上を滑って、
小ターレット３２に供給される。小ターレット３２は前
記間隔ｄのプリフォーム受は用凹部３５を有しており、
ガイド３６との協働により凹部３５１Ｃプリフオーム１
を支持し、図において時計方向に回転する。大ターレッ
ト３３も小ターレットと同様のプリフォーム受は用凹部
３７を備えており、小ターレット３２から受取ったプリ
フォームを支持して、ｆ！イド３８に泊って反時計方向
に回転する。尚、小ターレット３２及び大ターレット３
３０周速度は、マンドレルへの着脱機構５００周速度と
同期したものでおる。

マンドレルへの着脱機構５０は、時計方向に駆動回転さ
れる回転体５１とその周囲に等しい間隔で設けられた多
数（図では８個）のり９／″７”機構５２とから成りて
いる。この着脱機構５０を拡大して示す第２−Ａ図にお
いて、このクランプ機構５２は先端に約四分の一円周状
の切欠５３を備えた開閉可能な一対のグリッパ−５４，
５４と、このグリッツ臂−の他端に設けられた開閉用駆
動歯車機構５５及び枢軸５６と、この枢軸５６を回転可
能に支持するブラケット５７と、このブラケット５７を
回転させ或いは昇降させるためのカムフォロワー及び歯
車機構５８とから成っている。

回転体５１と同軸に且つこれよシも下方に回転体５１よ
りも大径のマンドレル支持用回転体５９が設けられてお
り、この回転体５９の周囲には、マンドレル支持用凹部
６１がクランプ機構５２に対応して設けられている。グ
リフ１４−５４１５４が閉じた状態にあるとき、プリフ
ォーム支持用切欠５３，５３の中心軸と、マンドレル支
持用凹部６１の中心軸とが同一垂直軸上て位置するよう
になっている。マンドレル支持用凹部６１には磁石６２
が設けられておυ（第２−Ｃ図参照）、マンドレルｌＯ
のシャフト部１２を吸引し保持し得るようＫなっている
。

第２−Ａ図には、クランプ機構５２が８つの状態Ａ〜Ｈ
にある状態が示されている。ステージ冒ンＡは大ターレ
ット３３からのプリフォームを把持する位置でｓｂ、こ
の位置ではマンドレル１０はマンドレル支持用凹部６１
に磁石６２によシ保持されている。グリッツ４’−５４
，５４は、閉じるように歯車機構５５に、よシ駆動され
、切欠部５３゜５３によシ、グリフオーム１の口頚部２
を把持する。クランプ機構５２がステージ１ンＡからス
テージ＊　７　Ｂ　Ｉｃ移動するにつれて、ブラケット
５７は機構５８によシ時計方向に回転をはじめ、これに
伴ってフラングされているプリフォーム１も回転される
。第２−Ａ図のステージ曹ンＢはプリフォーム１が約９
０度回転した状態を示しているるステージ嘗ンＢからス
テージ冒ンＣにクランプ機構５２が移動する間もブラケ
ット５７は回転を続け、プリフォーム１が１８０度回転
した状態、即ちプリフォーム１が倒立した状態で回転を
停止する。続いて、カム機構（図示せず）によシブラケ
ット５７が下降し、プリフォーム１と同一垂直軸上に位
置するマンドレル支持座対して、プリフォーム１を倒立
した状態で押込む。これにより、第２−０図に示す通シ
、マンドレル１０の挿入用先端部１１がプリフォーム１
０口頚部内に押込まれて、プリフォームｌのマンドレル
゛１０への固定が行われて、ステー７１ンＣＫ達する。

ステージｌンＣは、プリフォーム支持マントルを乗替機
構７０（第１図）に移し替える位置である。グリフ／＃
−５４，５４は歯車機構５５によシ開放駆動され、プリ
フォーム１を開放する。このステージ曹ンＣにおいては
、やはシ磁石を備え九乗替機構のマンドレル支持部７１
がプリフォーム支持マンドレル１０と近接して、この磁
石による吸引力がマンドレル１０に作用する。マンドレ
ル１０の進行方向側にはマントル剥離用ガイド６３が設
けられており、マンドレル１０を着脱機構５０から乗替
機構７０へ移動させる。着脱機構５０のステージ璽ンＣ
以降の動作については後述する。

図面に示す具体例において、各回転部材間におけるマン
ドレルの移動は、上述した如く、磁石による吸引作用と
分離ガイドとの組合せで行われる。

プリフォーム予備加熱機構１００は、駆動回転されるタ
ーレット１０１と、ターレットの外周に一定間隔をおい
て設けられたマンドレル支持座１０２と、該ターレット
の外周に沿って配置された赤外線輻射加熱機構１０３と
、マンドレルを自転させるための駆動機構１０４（第４
図）とから成っている。

この予備加熱機構を拡大して示す第４図において、プリ
フォーム１を支持したマンドレル１０は磁石（図示せず
）Ｋよシマンｒレル支持座１０２に吸引されているが、
コロ−０５によって自転可能に保持されている。マンド
レル自転用の駆動機構１０４はチェノから成りておシ、
最上流の赤外線輻射加熱機構１０３ｍから最下流の赤外
線輻射加熱機構１０３ｚ迄の範囲でマンドレルの歯車（
スプロケット）１４と係合している。かくして、ターレ
ット１０１が回転することにより、プリフォーム支持マ
ンドレル１０は公転し、駆動機構１０４が駆動されるこ
とＫより、プリフォーム支持マンドレル１０は自転され
るようになっている。

赤外線輻射加熱機構１０３は、円周方向に沿って延びて
おり且つ垂直方向に小間隔をおいて多数配置され赤外線
輻射ユニツ）１０６を備えており、この赤外線輻射ユニ
ツ）１０６の列が、プリフォーム１０筒状胴部及び底部
と対応するような位置関係で機枠１０７に取付られてい
る。赤外線輻射ユニツ）１０６はプリフォームｌの列の
外周側に位置しているが、プリフォーム１０列の内周側
には、支持部材１０８．１０９を介して赤外線遮蔽板１
１０が設けられ、またプリフォーム底部の上方にも支持
部材１１１を介して赤外線反射板１１２が設けられてい
て、プリフォーム１の延伸温度への予備加熱が効率良く
行われるようになりている。

プリフォーム支持マンドレル１０は乗替機構７０から予
備加熱機構１００のマンドレル支持座１０２に移し替ら
れ、プリフォームｌは赤外線輻射ユニット１０６に沿り
て移動しながら、それ自体も自転し、所定の温度に予備
加熱される。この場合、赤外線輻射加熱はプリフォーム
１の外面から専ら行われるので、プリフォームの外面は
比較的高く、内面は比較的低いという温度勾配が形成さ
れる。

この温度勾配を解消し、プリフォーム内外面の温度を均
一化するためのターレット１７０及ヒ１８０が設けられ
る。

第一の温度均一化ターレット１７０は、マンドレル支持
座１７１を、また第二の温度均一化ターレット１８０は
マンドレル支持座１８１を夫々備えている。予備加熱機
構１００で所定温度に加熱されたプリフォームを備えた
マンドレルは、第一のターレット１７０の支持座１７１
に移行され、−定の保温経時後、第二のターレッ）１８
０の支持座１８１に移行され、更に所定の保温経時を受
ける。これらの保温経時によシ、プリフォーム１の内面
は外面からの熱伝導によシ次第に高温に昇温すると共に
、プリフォーム１の外面は次第に冷却されて、両者の温
度は実質上等しい温度となる。

温度が均一化されたプリフォームを備えたマンドレルは
、第二ターレット１８０のマンドレル支持座１８１から
移送機構６０のマンドレル支持部６５に移送され、更に
成形熱固定機構２００に供給される。

成形熱固定機構２００は、回転部材２０１と、回転部材
の周囲に回転部材と共に回転し得るように設けられた開
閉可能な割金型２０２と、該金型に対応する金型開閉部
材２０３（第５図参照）とから成る。割金型の円周移動
路には、プリフォーム支持マンドレルの移送域Ｉ、延伸
ブロー成形熱固定域Ｊ、冷却域Ｋ及び容器支持マンドレ
ルの取出域りがこの順序に配置されておシ、延伸ｆμ−
成形及び熱固定域Ｊ及び冷却域にでは金梨２０２は閉じ
ているが、それ以外の領域では金型２０２は開放してい
る。

成形熱固定機構２００の詳細を示す第５図において、回
転部材２０１には、型開閉アーム２０６、が放射状に固
着されておシ、その支持部には垂直軸２０５が固定され
ている。この垂直軸２０５を中心にして水平方向に揺動
し得るように型開閉アーム２０６が設けられ、この型開
閉アーム２０６の一端部には割金型２０２が取付けられ
ておシ、その他端部には割金型２０２を開閉駆動するた
めの流体圧シリンダー２０７が設けられている。割金型
２０２には、マンドレルに支持された最終容器形状に対
応する寸法及び形状のキャピテイ２０８が設けられてい
る。

垂直軸２０５の下方には、マンｒレル支持用ブラケット
２０９が固着されている。ブラケット２０９の先端部上
方にはマンドレル支持座２１０があり、この支持座２１
０にはマンドレル１０のシャフト部１２を保持するため
の磁石２１１が設けられている。ブラケット２０９の先
端部下方にはブロー成形用昇降部材２１２を昇降動可能
に支持する収容部２１３が設けられている。ブロー成形
用昇降部材２１２はマンドレル１０の下端面と密封係合
されるべきシール面２１４を有してお）・、その内部に
は垂直方向に延びる通路２１５を有している。ブロー成
形用昇降部材２１２は押しスプリング２１６によシ常時
下向きに賦勢されており、ｖＫ７図の電磁弁２４５の作
動により上昇される。

ブロー成形用昇降部材２１２の通路２１５内に延伸棒２
１７が昇降動可能に設けられている。この延伸棒２１７
の昇降駆動も第７図の電磁弁２４８の作動によシ行われ
る。

ブロー成形用昇降部材２１２の通路２１５と延伸棒２１
７との間には気体通路となる隙間があり、この通路は通
路２１８を経て気体源に接続されている。また、延伸棒
２１７とブロー成形用昇降部材２１２とはシール２１９
により密封されている。

垂直軸２０５の上方には支持具２２０により底型２２１
が昇降軸２２２により昇降動可能に設けられている。昇
降軸２２２の駆動は支持具２２０に設けられた底型昇降
用流体シリンダー２２３により行われる。

割金型２０２が閉じた状態において、キャピテイ２０８
の中心、底型２２１の中心、支持座２１０に支持された
マンドレル１０の中心、ブロー成形用昇降部材２１２の
中心及び延伸棒２１７は倒れも同一垂直軸上に位置する
ように整合されている。

延伸棒２１７は係合用先端部２２４を備えている。

延伸棒２１７はマンドレル１０の通路１５内を通ってプ
リフォーム１内に挿入され、その係合用先端部２２４が
プリフォーム１の底部内壁と係合し、プリフォームｌを
軸方向に延伸させ得るようになっている。

延伸棒の断面構造をマンドレルとの関係で示す第６図に
おいて、マンドレル１０の通路１５内で、延伸棒２１７
の周囲には、プリフォーム或いは容器の内部空間２２５
に通じる、第一の気体通路２２６が設けられている。こ
の第一の気体通路２２６は昇降部材の通路２１５を通り
て、通路２１８に接続されている。延伸棒２１７は中空
でありて第二の気体通路２２７が設けられ、この第二の
気体通路２２７は延伸棒の長さ方向に分布して設けられ
た開口２２８を通して、プリフォーム或いは容器の内部
空間２２５に通じている。第一の気体通路２２６は開閉
弁乃至切換弁を介して後述する高圧の熱風供給機構と熱
風乃至冷風排出機構とに接続され、一方第二の気体通路
２２７は開閉弁を介して低圧の冷風供給機構に接続され
ている。

本発明の装置においては先ず、金型２０２のキャビティ
２０８の表面温度は、金型２０２内に設けられた電熱機
構２２９によシ、熱固定温度となるように、金型の全回
転過程を通して加熱されて埴る。

ブロー成形熱固定機構２００の制御機構を示す第７図に
おいて、Ｂは電磁弁、Ｃは逆止弁、Ｒはロータリジ、イ
ンド、Ｓは絞シ弁である。高圧の空気源（例えば最大４
０に！９／ｃ！１Ｌ２）　２３０は減圧弁２３１を介し
て相対的に高圧のブロー用空気源２３２と、減圧弁２３
３を介して相対的に低圧の冷却用空気源２３４とに分離
される。高圧のブロール用空気源２３２は、電熱機構２
３５を備えた急速加熱タンク２３６に接続される。急速
加熱タンク２３６は、メインブロー用電磁弁２３９を介
して第一の気体通路２２６に接続される。また、第一の
気体通路２２６は排気用電磁弁２４０を介して排気口２
４１に接続されている。

低圧の冷却用空気源２３４は、容器冷却用電磁弁２４２
を介して第二の気体通路２２７に接続されている。

高圧の空気源とは別に、各流体シリンダー駆動用の低圧
空気源２４３が設けられ、圧力調節弁２４４及びロータ
リジ、インドＲ２を介して各流体シリンダーに接続され
る。即ち、マンドレルシール用電磁弁２４５を介してブ
ロー成形用昇降部材の昇降用シリンダー２４６に、延伸
用電磁弁２４７を介して延伸棒の昇降用シリンダー２４
８に、底型用電磁弁２４９を介して底型昇降用シリンダ
ー２２３に夫々接続されている。

また、金型開閉用シリンダー２５１は、開閉用電磁弁２
５５を介してシリンダー駆動用低圧空気源２４３に夫々
接続されている。

また、底型２２１からの熱固定容器の型離れをよくする
ために、底型２２１は空気吹付用配管２５６が設けられ
ておシ、この配管２５６は、型離し用電磁弁２５７を介
して高圧のブロー用空気源２３２に接続されている。

ブロー成形及び熱工程は次の動作によシ行われる。

（１）供給 第１図のステージ、ンＩにおいて、金型２０２は開いた
状態であシ、底型２２１は下降位置、ブロー成形用昇降
機構２１２も下降位置にある。延伸温度に予備加熱され
たプリフォームを備えたマンドレル１０はマンドレル支
持座２１０に保持される。

（２）成形準備 金型開閉用電磁弁２５５が切替り、金型開閉用シリンダ
ー２５１が閉鎖行程に移動し、金型２０２が閉じる。次
いでマンドレルシール用電磁弁２４５が切替シ、昇降用
シリンダー２４６がブロー成形用昇降部材２１２を上昇
させ、マンドレル１０とのシール状態を維持する。

（３）ブロー成形及び熱固定 第１因のステーションＪで延伸用電磁弁２４７がオンと
なシ、シリンダー２４８が上昇作動して、延伸棒２１７
が上昇しプリフォーム１を軸方向に延伸する。

それと同時に電磁弁２３９が切替シ高温高圧空気が第一
の通路２２６を経てプリフォーム内に吹込まれ、プリフ
ォームの周方向への膨張延伸が行われる。

金型２０２は、熱固定温度に加熱されておシ、二軸方向
に分子配向された器壁は金型２０２のキャピテイ表面と
接触し、熱固定が行われる。また、容器２０内には第一
の通路２２６を介して高温高圧の空気が印加されたまま
であシ、容器２０の熱固定が速やかに行われる。

（４）冷却 第１図のステーションにで金型２０２内で所定の時間熱
固定された延伸ブロー成形容器２０は、金型から取出し
のための冷却が行われる。先ず、ブロー用電磁弁２３９
が切替シ、回路を遮断し、排気用電磁弁２４０が開き、
容器冷却用電磁弁２４２が開となる。これによ）、第６
因に示す通シやや低圧の冷却用空気が延伸棒２１７内の
第二の気体通路２２７及び延伸棒に設けられる開口２２
８を通して、分子配向され且つ熱固定された容器に吹付
けられる。容器内の空間２２５に閉じ込められていた高
温空気及び器壁に吹き付けられた冷却用空気は、延伸棒
周囲の第一の気体通路２２６及び排気口２４１を通って
速やかに外部に排出される。

（５）　　取出し 器壁の変形が防止される程度に冷却された容器は第１図
ステージ、ンＬで最後に型から取出される。先ず容器冷
却用電磁弁２４２が閉じ次いでｉンドレルシール用電磁
弁が切替えられ、ブロー成形用昇降部材２１２はスプリ
ング２１６（第５図参照）により下降位置に戻る。直後
に金型開閉用電磁弁２５５と延伸用電磁弁２４７が切替
シ、シリンダー２５１が作動して金型を開くと共にシリ
ンダー２４８が作動して延伸棒２１７が下降し、第５［
Ｆ］の位置で停止すム此の場合（４）の容器内部からの
冷却は少なくとも金型が開く寸前迄続行するのが望まし
い。次いで排気用の電磁弁２４０が閉じる。

底型用電磁弁２４９が切替られ、シリンダー２２３が上
昇作動して、底型２２１を上昇させる。

同時に、型離し用電磁弁２５７が切替シ、高圧空気が容
器の底に吹付けられて型離しが円滑に行われる。

第１図に示す取出域りにおいて、延伸され且つ熱固定さ
れた容器２０を備えたマンドレル１０は、乗替機構８０
に乗替シ、マンドレルへの着脱機構５０に供給される。

再び第２−Ａ■に戻って、ステージ、ンＣにおいてグリ
ッパ−５４，５４が開放状態にあるクランプ機構５２は
、ステーションＤ及びＥを通シすぎて、容器支持マンド
レルを受取るためのステージ、ンＦに至る。即ち、ステ
ーションＦにおいて、容器支持マンドレル１０はマンド
レル支持用凹部に支持される。グリフ／や−５４，５４
は閉鎖駆動され、切欠部５３．５３により容器２０の口
顕部２を把持する。ステージ、ンＦからステーションＧ
に移動するにつれてクランプ機構５２が上昇動し、これ
によシ、容器２０がマンドレル１０から分離される。

第１図において、容器２０の排出機構４０は、容器反転
機構４１と容器搬送機構４２とから成っている。容器反
転機構４１は倒立状態にある容器を正立させるためのも
のでアシ、マンドレルの支持機構がない点を除けば、第
２−Ａ図に示し友クランプ機構と同様のものである。

この容器反転機構を示す第８図において、回転体４３は
その周囲に多数のクランプ機構５２Ａを有しており、こ
のクランプ機構５２Ａの各部材は第２−Ａ図の各部材と
共通の引照数字に人を付したもので示される。容器反転
機構４１には６つのステージ曹ンＭ〜Ｒがある。ステー
ジｍｙＭは容器フラング位置で、着脱機構５０のステー
ジ１ンＧに対応する。即ち、着脱機構５０のステーシヨ
ンＧにおいて、未だグリフ／ｆ−５４，５４が閉じてい
る状態において、反転機構４１のグリッツ母−５４Ａ、
５４Ａが閉じ、容器２０の支持リング５の下方を把持す
る０次いで、着脱機構５０のグリッツ母−５４，５４が
開放することによシ、容器２０は反転機構４１に移し替
えられる。

反転機構４１のステージ賃ンＭでは容器２０は倒立状態
である０次いで反転機構４１が反時計方向に回転するに
つれて、プラケッ）５７Ａは時計方向に回転しはじめる
。ステーションＮでは容器２０はほぼ９０度回転した状
態であ夛、ステーション０では容器２０は１８０度回転
した王立状態である。このステーシランＯでグリフ、４
５４Ａｅ５４Ａが開き、容器２０を搬送コンベア４２上
に放出し、容器２０は検査及び梱包等の作業域に送られ
る。フラング機構５２Ａは、ステーションＰ。

Ｑ及びＲと通過するに従って更に１８０度回転し、ステ
ーションＭに達する。

本発明の装置で製造される延伸熱固定中空容器の一例を
示す第９図において、この容器２０は、果汁、ｖＬ菜汁
、茶等の飲料の熱間充填に適したＰＥＴざトルであシ、
ネジ付口頚部２、サポートリング５１円錐状肩部２１．
周状の段差部２２を介して肩部に連なるテーパ状の胴上
部２３、胴上部に周状の凹部２４及び周状の凸部２５を
介して連なる胴下部２６及び底部２７から成っている。

胴下部２６には相対的に径が大で局長が短かく、高さ方
向に延びている凸部２８と、相対的に径が小で且つ周状
の長いパネル状凹部２９とが周方向に交互に多数設けら
れている。

・母ネル状凹部２９は、内圧の増大によシ外方に膨張す
ること、及び内圧の減少によシ内方に収縮することによ
シ内圧変化を緩和する作用を有するものであり、また、
周状凹部２４及び周状凸部２５は容器軸方向への若干の
変形を許容する作用を有する。ま九、底部２７の中央に
は星型の内方への凹み部２７Ａがあシ、圧力や熱変形に
よる外方へのパックリングを防止する機能を有する。

本発明によれば、容器におけるこれらの各部分が有効に
熱固定され、熱間充填時にこれら各部分の熱変形が有効
に防止されることから、各部分の機能が熱間充填時やそ
の後の冷却及び経時後にも維持され、容器の見苦しい不
整変形が防止されるものである。

本発明装置は、種々の延伸熱固定プラスチック容器の製
造に用いることができるが熱可塑性？リエステルから成
る延伸熱固定プラスチック容器の製造に有利に適用させ
得る。

本発明において、熱可塑性ポリエステルとしては、エチ
レンテレフタレート単位を主体とする熱可塑性ポリエス
テル、例えばＰＥＴやグリコール成分トルてヘキサヒド
ロキシリレングリコール等の他のグリコール類の少量を
含有せしめ或いは二塩基酸成分としてイソフタル酸やヘ
キサヒドロテレフタル酸等の他の二塩基酸成分の少量を
含有せしめた所謂改質ＰＥＴ等が使用される。これらの
／　ＩＪエステルは、単独でも或いはナイロン類、ポリ
カーメネート或いはボリアリレート等の他の樹脂とのブ
レンド物の形でも使用し得る。

用いる熱可塑性ポリエステルの固有粘度が０．６７ｄｌ
１１１以上であシ且つジエチレングリコール単位の含有
量が２．０重量５以下の範囲内にあることが望ましい。

延伸ブロー成形に使用する有底グリフオームは、それ自
体公知の任意の手法、例えば射出成形法、パイプ押出成
形法等で製造される。前者の方法では、溶融ポリエステ
ルを射出し、最終容器に対応する口頚部を備えた有底ノ
リフオームを非晶質の状態で製造する。後者の方法はエ
チレン−ビニルアルコール共重合体等のガスバリヤ−性
中間樹脂層を備え光有底グリフオームの製造に有利な方
法であシ、押出された非晶質ノ９イグを切断し、一端部
に圧縮成形で口頚部を形成させると共に、他端部を閉じ
て有底グリフオームとする。高温下での蓋との保合、密
封状態を良好に維持する九めに、容器口頚部となる部分
のみを予じめ熱結晶化させておくことができる゛。勿論
、この熱結晶化は以後の任意の段階で行って差支えない
。

プリフォームの予備加熱温度は、一般に延伸温度と呼ば
れる温度域であシ、ＰＥＴの場合、８０乃至１２０℃、
特に９０乃至１１０Ｃの温度範囲である６本発明はプリ
フォームの高速延伸成形及び熱固定に有利に適用できる
装置であシ、この場合、プリフォーム内面は外面に比し
て延伸倍率が高くなることから、プリフォーム内面の温
度は外面の温度に比してあまシ低くないことが好ましく
、両者の温度差は１０℃以内、特に５℃以内であること
が好ましい。

本発明において、金型の温度は、二輪延伸容器の熱固定
が有効に行われるような温度である。この温度は、容器
に要旨される耐熱性の程度にも大きく依存するが、比較
的短かい冷却時間で変形なしに容器を取出し得る範囲内
で可及的に高温であることが望ましく、一般に１００乃
至１８０℃、特に１２０乃至１５０℃の範囲内にあるこ
とが望ましい。

高温高圧のブロー用空気としては、！リフォーム温度よ
シも高温に加熱された空気が使用され、高速延伸と熱固
定効率の上で、１００乃至１５０℃、特に１１０乃至１
４０℃の温度の空気を用いるのが有利である。また、圧
力は１０乃至５０ｋｇ／菌！　（ゲージ）、特に２５乃
至３０に９／帰２（ゲージ）の範囲内にあることが高速
延伸性と熱固定の効率の点で望ましい。

冷却用空気としては、室温の空気を１０乃至３０　ｋｌ
ｌ／ｃｍ”　（１’−？　）、特に１５　乃至２５　ｋ
ｌｉ／ｃｖ？（ゲージ）の圧力で供給する。

延伸倍率は、軸方向延伸倍率を１．２乃至３．０倍、特
に１．５乃至２．５倍１周方向延伸倍率を２乃至５倍、
特に２４５乃至４．５倍とするのがよい。

本発明装置を使用する二軸延伸され且つ熱固定された中
空容器を、単一の金型を使用して比較的短かい型内滞留
時間で製造することができる。−例として、型内におけ
る延伸ブロー成形時間は一般に０．５乃至３秒間、特に
１乃至２秒間、熱固定時間は３乃至１５秒間、特に４乃
至８秒間、冷却時間は３乃至１５秒秒間時に４乃至８秒
間のオーダーである。

本発明において、軸方向の延伸速度を２．５倍／秒以上
、特に３．０倍／秒以上の速度で、且つ周方向の延伸速
度を４．５倍／秒臥上、特に５．０倍／秒以上の速度で
、パリソンの高速延伸で行なうことがプリフォームの内
部摩擦を有効に利用する九めに望ましい。

（発明の効果） 本発明装置によれば、ワンモールド法で二軸延伸され熱
固定された容器を短かい型占有時間で効率よく製造する
ことができる。

ま九プリフォームの温度が比較的高くしかもグリフオー
ム内部にプリフォームの温度よシも高温の熱風が圧入さ
れることにより、高速延伸ブローが可能となると共に、
高速延伸ブローによシ、ポリエステル内部摩擦及び結晶
化によると思われる自己発熱があシ、延伸ブロー成形さ
れつつあるプリフォームの温度がより高温となって、歪
の緩和及び結晶化が促進され、熱固定が効率よく短時間
の内に行われる。

ワンモールド法によシ熱固定された延伸ブロー容器を実
質上変形なしに取出し得る最高温度は、熱固定温度が高
くなる程高くなる傾向が認められる。本発明では、熱固
定が上述した如く比較的高温で行われ、しかも熱固定操
作から冷却操作への切替もロスタイムなしに極めて迅速
に行われるととから、熱固定容器の冷却に要する時間も
著しく短かくてよいという利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

〆 第１図は本発明の装置の全体的配置を示す上面図であシ
、 第２−Ａ図はマンドレルへの着脱機構を拡大して示す上
面図であシ、 ＠２−Ｂ図はプリフォ−ムを示す側面図であシ、＄２−
Ｃ図はプリフォームが挿入されたマンドレルを示す側面
図であシ、 第３図はマンドレルの拡大側面断面図であシ、第４図は
予備加熱機構を拡大して示す側面断面図であシ。 第５図は成形熱固定機構を拡大して示す側面断面図であ
シ、 第６図は延伸棒の断面構造をマンドレルとの関係で示す
拡大断面図であシ、 第７図は延伸ブロー成形熱固定機構の制御機構を示す系
統図であシ、 第８図は容器反転機構を拡大して示す上面図であシ、 第９図は本発明装置によシ製造される容器の一例を示す
正面図である。 ｌ・・・プリフォーム、１０・・・マンドレル、３０・
・・供給機構、１００・・・予備加熱機構、２００・・
・成形熱固定機構、２０・・・成形中空容器、４０・・
・排出機構、５０・・・着脱機構、２０２・・・割金型
、２１７・・・延伸棒、２２６・・・第一の気体通路、
２２７・・・第二の気体通路、２２９・・・電熱機構、
２３６・・・急速加熱タンク、２３０・・・高圧空気源
、２３２・・・ブロー用空気源、２３４・・・冷却用空
気源、２３９．２４２，２４５，２４７，２４９，２５
５・・・弁、 ２２３．２４６，２４８，２５１・・・流体シリンダー
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）延伸され且つ熱固定されたプラスチック中空容器
   の製造装置であって、 プラスチックから成るプリフォーム及び該プリフォーム
   からの中空容器を支持するマンドレル； 該マンドレルにプリフォームを載置させる供給域； 周囲にマンドレルを支持するための複数の支持座を備え
   たターレツトと、該ターレツトの外周に沿ってマンドレ
   ル上のプリフォームを加熱するための加熱機構とから成
   る予備加熱域； 複数の開閉可能なブロー成形及び熱固定用の金型と該金
   型に対応するマンドレル支持部材とを周囲に備えた回転
   部材から成るブロー成形及び熱固定域； 予備加熱域から予備加熱されたプリフォームを載置した
   マンドレルをブロー成形及び熱固定域に移送させる移送
   域； ブロー成形及び熱固定域からブロー成形及び熱固定され
   た容器を載置するマンドレルを取出す取出域及び前記供
   給域、予備加熱域、移送域、ブロー成形及び熱固定域及
   び取出域をこの順に通るマンドレルの無端移送路から成
   り、 前記ブロー成形及び熱固定域には、 回転の全過程を通じて熱固定温度に加熱されている金型
   、 金型が移送域を通り過ぎた後金型を閉じ且つ取出域に達
   したとき金型を開く金型の開閉機構、 マンドレルに対し同心状に配置されたプリフォームに対
   して往復動可能な中空な延伸棒、延伸棒の周囲とマンド
   ルとの間に設けられ且つプリフォーム内に通ずる第一の
   気体通路、延伸棒の内部に設けられ、延伸棒の長さ方向
   に分布した開口を通してプリフォーム内に通ずる第二の
   気体通路、 第一の気体通路に開閉弁乃至切換弁を介して通ずる高圧
   の熱風供給機構と熱風排出機構、第二の気体通路に開閉
   弁を介して通ずる低圧の冷風供給機構、及びプリフォー
   ムへの延伸棒の挿入動に同期して第一の気体通路を高圧
   の熱風供給機構と接続して、プリフォームの延伸ブロー
   成形を行うと共に熱風を成形容器内に閉じ込めて該容器
   の熱固定を行い、次いで熱固定後第一の気体通路を熱風
   排出機構と接続し且つ第二の気体通路を冷風供給機構と
   接続して、熱風の排出と容器の冷却とを行う開閉弁の制
   御機構 が設けられていることを特徴とする熱固定プラスチック
   中空容器の製造装置。