JPH0622874B2 - 高分子樹脂成型品の加熱方法 - Google Patents

高分子樹脂成型品の加熱方法

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JPH0622874B2 JP62143321A JP14332187A JPH0622874B2 JP H0622874 B2 JPH0622874 B2 JP H0622874B2 JP 62143321 A JP62143321 A JP 62143321A JP 14332187 A JP14332187 A JP 14332187A JP H0622874 B2 JPH0622874 B2 JP H0622874B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は熱可塑性プラスチックびんまたはプリフォーム
の加熱方法に関し、特に有底円筒状の胴部と口部とから
なる熱可塑性プラスチックのプリフォームから吹込成形
によりびんを製造するにあたり前記プリフォームの胴部
を均一に加熱する方法、および熱可塑性プラスチックび
んまたはプリフォームの口部の高温での寸法安定性が得
られるように該口部を結晶化するために加熱する方法に
関する。
〔従来の技術〕
熱可塑性プラスチックのびんに内容物を高温で充填する
とき口部が加熱されて熱変形すると蓋により密封するこ
とが不可能となる。
そのためプラスチックびんの口部を結晶化することによ
り、熱変形を防ぐことが一般的に行われている。そのた
めの方法としては、従来、口部にキャップを被せ該キャ
ップを誘導加熱方法により加熱する方法（特開昭５５−
１２０３１）口部の周囲に加熱カバーを配置し該加熱カ
バー内に熱風を吹込む方法（特開昭６１−７９６２７）
あるいは口部の内外に電極を配し該電極に高周波電圧を
印加し高周波誘電により加熱する方法（特開昭５８−２
１７３２６）等が知られている。
また、有底円筒状の胴部と口部とからなる熱可塑性プラ
スチックのプリフォームから吹込成形によりびんを製造
する場合プリフォームの胴部を加熱することが必要であ
るが、そのために従来プリフォームの外部に赤外線のヒ
ータを配置して外部からプリフォームを加熱していた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記プラスチックびんの口部を結晶化するためにキャッ
プを被せこれを誘導加熱する方法や口部の周囲に加熱カ
バーを配置し該加熱カバー内に熱風を吹込む方法または
プリフォームを外部から赤外線ヒータで加熱する方法に
おいてはいずれもプリフォームの胴部やプラスチックび
んの口部は外部から加熱され、熱はプラスチック樹脂の
管壁を外部から内部へと伝えられる。この場合プラスチ
ック樹脂の熱伝導率は低く、内部を充分に昇降するため
には長時間を要する。また、内部を所望の温度まで急速
に昇温させるためには、外表面の温度を高めなければな
らず、外部が過加熱となり、材料の性質が悪化してしま
う。さらに、内外にわたり均一な温度分布を得ることが
困難である。
一方誘電加熱法により加熱する方法では電極と被加熱体
の形状により各部の加熱速度が決まるがこれを均一にす
ることは困難であること、および加熱されて局部的に温
度が高くなった部分は加熱速度が一層大きくなり温度が
極端に上昇することのため均一加熱を行うことが困難で
ある。
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので熱
可塑性プラスチックびんまたはプリフォームを短時間に
しかも均一に加熱する方法を提供することを目的とす
る。
〔問題点を解決するための手段〕
空胴共振器内にマイクロ波を導入し、該空胴共振器内に
共振状態で存在する定在波の高電界域および低電界域を
高分子樹脂成型品の被加熱部分を回転しながら繰返し通
過させることにより高分子樹脂成型品を加熱する。前記
マイクロ定在波による加熱の前または後に被加熱物を回
転させながら特定箇所に赤外線を集光させて加熱するこ
とによりより一層の均一加熱を達成することができる。
〔作 用〕
空胴共振器内に共振状態の定在波を作り、高電界領域お
よび定電界領域を高分子樹脂成型品を回転しながら通過
させる場合には、高分子樹脂成型品の被加熱物は、ある
時刻では強く加熱され、他の時刻では弱く加熱される。
このような加熱法によれば、被加熱物のある箇所が強く
加熱され、その箇所が益々強く加熱されるといういわゆ
る熱暴走が妨げる。また、集光した赤外線を被加熱物に
照射することにより、被加熱物の温度分布を効果的に制
御できる。すなわち、被加熱物の強く加熱したい部分を
あらかじめ赤外線で照射すれば、その部分の温度が上昇
し、マイクロ波加熱され易くなる。逆に、被加熱物をマ
イクロ波加熱した後、被加熱物の強く加熱したい部分を
赤外線で照射することによっても温度分布を制御するこ
とができる。
〔実施例〕
以下本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。第
１図に示すようにプリフォーム１を支持するマンドレル
３，３……は各回転テーブルの間を矢印で示す順序で巡
回する。すなわちプリフォーム受渡しテーブル４から移
送テーブル５、加熱ステーションテーブル６、アニーリ
ングステーションテーブル７，８、移送テーブル９、ブ
ロー成型ステーションテーブル１０，移送テーブル１
１、を径て再びプリフォーム受渡しテーブル４ヘマンド
レル３，３…が巡回されるが各テーブルでのマンドレル
の保持機構や受渡し機構は従来公知の方法で行われるの
で図示していない。このように巡回されるマンドレル
３，３…の上に従来公知の供給装置から供給テーブル１
２，１３を径てプリフォーム１，１…が装着される。プ
リフォーム１は第２図に示す断面形状をしており有底円
筒状の胴部１５とねじ山や環状突起部を有する口部１６
より成っている。このプリフォーム１がマンドレル３に
装着されて上記順路を巡回する間に加熱ステーションテ
ーブル６で胴部が加熱されブロー成型ステーションテー
ブルで従来公知の方法で吹込成型され、第３図に示す熱
可塑性プラスチックびん２が製造される。製造された熱
可塑性プラスチックびん２は受渡しテーブル４に保持さ
れているマンドレル３上から従来公知の装置で抜き取ら
れ送出テーブル１４を径て送出される。マンドレル３は
第４図に示す断面形状であり各テーブルで保持するため
の周溝１７，１７、と回転駆動するためのスプロケット
１８，１８が一体に設けられている。加熱ステーション
テーブル６およびアニーリングステーションテーブル
７，８のマンドレル３，３…の通過する部分にはチェー
ンが順次段違いとなるように張り回らされて上または下
のスプロケット１８，１８と噛み合いマンドレルに自転
運動を付与するように駆動される。但しチェーンは図示
していない。
次に加熱ステーションテーブル６に付属する装置と加熱
動作について第２図〜第７図を参照して説明する。加熱
ステーションテーブル６には等間隔にマンドレル保持装
置１９が取付けられまたテーブルの周縁に沿って円弧状
の空胴共振器２０が設けられている。第５図に示す様に
マンドレルに差し込まれたポリフォーム１が空胴共振器
２０内を回転搬送される。空胴共振器２０の両端は電波
洩れを防ぐために、第６図に示す様に矩形断面を空胴共
振器内に存在する定在波の一波長以上の長さでせばめて
あり、このせばめた断面の遮断波長が空胴共振器に存在
する定在波の波長より小さくしてある。共振器の下面２
１にはプリフォーム１が通過できる様にスリットが切っ
てあるが、下面からの電波漏洩を防ぐためマンドレル上
部にとりつけられたリング状のつば２２が共振器下面に
押しつけられる様に回転しながら進行する機構となって
いる。この際、共振器下面とリング状のつばとの間で放
電を起さない様、薄いテフロンシート２３が両者の間に
設けられている。又、空胴共振器２０の内部にはポスト
２７等の突起部を設け電界を制御できる様にしても良
い。プリフォーム１は共振器内に生じている定在波の電
界の強い部分と弱い部分を交互に通過し誘電加熱される
が、プリフォームの各部は強い電場を通過するとただち
に弱い電場に移行するのでいわゆる均一電場をかけたと
きに見られる熱暴走の現象は生じない。プリフォームの
温度むらを補正するために第７図に示す様な加熱ユニッ
ト２６からなる赤外線加熱ゾーンが設けられている。こ
の赤外線加熱ゾーンを誘電加熱ゾーンの前工程に設けた
場合は、赤外線加熱された部分が次の誘電加熱ゾーンで
より加熱されやすくなり、後工程に設けた場合は誘電加
熱で不足している加熱部分を補正できることになり、ど
ちらの場合でも所望の温度分布を得ることができる。加
熱ユニット２６は赤外線ヒータ２４と反射鏡２５から構
成されており、マンドレル３と共に自転するプリフォー
ム１に向けて赤外線を照射している。反射鏡２５は楕円
面を形成しており、誘電加熱で生じた加熱不足の箇所に
赤外線の焦点を結ばせる様取付けられている。このよう
にしてプリフォーム加熱ステーションテーブル６で加熱
されたプリフォームはアニーリングステーション７，８
で均熱化されブロー成型ステーション１０でびんに吹込
成型される。第８図は本発明の他の実施例を示す断面図
であり、この場合はプリフォームの口部の結晶化が行わ
れる。プリフォームは口部を上向きに支持され自転運動
が加えられ空胴共振器内で誘電加熱される。空胴共振器
２０内にはポスト、２７が立てられ、このポストの形状
や挿入深さで電界が制御できる。第１図の実施例におけ
るプリフォーム外部を加熱する加熱ユニットの一部は第
９図の赤外線集光装置２６′で置き換えられている。赤
外線集光装置２６′は断面楕円形の反射鏡２５′と線状
の赤外線ヒータ２４′より構成されており、反射鏡２
５′の一方の焦点に配置された赤外線ヒータよりの輻射
熱を他方の焦点に配置されたプリフォームの口部の突起
部分に集中させる。このようにしてプリフォームの口部
は全体が必要な温度に昇温される。
〔発明の効果〕
以上説明したように熱可塑性プラスチックびんまたはプ
リフォームの口部またはプリフォームの胴部は内部およ
び外面より加熱されるため加熱に要する時間が短縮され
生産性が向上する。また各部分の均一な加熱が可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例の概略を示す平面図、第２図は
本実施例において加熱されるプリフォーム１の断面図、
第３図はプリフォーム１から吹込成形によって製造され
る熱可塑性プラスチックびんの断面図、第４図はプリフ
ォーム１を支持するマンドレル３の断面図、第５図は第
１図におけるＡ−Ａ断面図、第６図は空胴共振器の搬出
入端を示す概略図、第７図は第１図におけるＢ−Ｂ断面
図、第８図は本発明の他の実施例を示す斜視図、第９図
は本発明の他の実施例における赤外加熱部を示す断面図
である。 １……プリフォーム、２……熱可塑性プラスチックび
ん、３……マンドレル、４……受渡しテーブル、５，
９，１１……移送テーブル、６……加熱ステーションテ
ーブル、７，８……アニーリングステーションテーブ
ル、１０……ブロー成型ステーションテーブル、１２，
１３……供給テーブル、１４……送出テーブル、１５…
…胴部、１６……口部、１７……周溝、１８……スプロ
ケット、１９……保持装置、２０……空胴共振器、２１
……共振器下面、２２……リング状つば、２３……絶縁
シート、２４……赤外ヒータ、２５……反射鏡、２６…
…加熱ユニット、２７……ポスト。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】空胴共振器内にマイクロ波を導入し、該空
    胴共振器内に共振状態で存在する定在波の高電界域およ
    び低電界域を高分子樹脂成型品の被加熱部分を回転しな
    がら繰返し通過させることを特徴とする高分子樹脂成型
    品の加熱方法。
  2. 【請求項２】あらかじめ高分子樹脂成型品の被加熱部分
    の特定箇所に赤外線を集光して加熱し、次いで空胴共振
    器内に共振状態で存在するマイクロ波定在波の高電界域
    および低電界域を前記被加熱部分の全体を回転しながら
    繰返し通過させることを特徴とする高分子樹脂成型品の
    加熱方法。
  3. 【請求項３】空胴共振器内に共振状態で存在するマイク
    ロ波定在波の高電界域および低電界域を高分子樹脂成型
    品の被加熱部分を回転しながら繰返し通過させ、次いで
    前記被加熱部分の低加熱部分に赤外線を集光させて追加
    的に回転しながら加熱することを特徴とする高分子樹脂
    成型品の加熱方法。
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