JP4799381B2 - びんの製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、びん口のリップ部の下方の外周面に凸部が周設されたびんを製造するためのびんの製造方法に関するものであり、特に、「超軽量びん」と呼ばれる薄い肉厚のびんを製造するのに好適なびんの製造方法に関する。

典型的なびんは、図５に示すように、びん口１１の外周面にリップ部ａが突出形成されるとともに、その下方に例えば「かぶら」と呼ばれる凸状の部分（以下「かぶら部」という。）ｂが一周形成されている。かぶら部ｂは機能上、必ずしも不可欠な部分ではないので、近年、かぶら部ｂのないびんも提案されている。しかし、外観上はかぶら部ｂが存在する方がびんらしくもあり、そのために、一般的にはかぶら部ｂのあるびんが好まれている。

びんの製造方法として、プレス＆ブロー方式、ブロー＆ブロー方式、ナロー・ネック・プレス＆ブロー方式が知られている。いずれの方式も、粗型内に投入されたゴブよりパリソンを成形する粗型工程と、粗型よりパリソンを取り出して仕上型へ移送する移送工程と、仕上型内でパリソンにエアを吹き込んでびんを成形する仕上型工程とを一連に実施するものである（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−２１７４７６号公報

粗型工程では、図６に示すように、粗型１００の下方に位置する口型１０１によってパリソンＰにリップ部ａを有するびん口１１を成形し、さらに、リップ部ａの下方（同図のパリソン反転状態では上方）の外周面に前記のかぶら部ｂを成形している。なお、図中、１０２はバッフルである。

パリソンＰは、びん口１１を口型１０１で保持した状態のまま仕上型へ移送される。仕上型工程では、パリソンＰの内部にエアを吹き込み、図７に示すように、かぶら部ｂより下方の首部１２および胴部１３を仕上型１０３に沿った形に成形する。なお、図中、１０４はびんの底部１４を成形するための底型、１０５はびん口１１よりパリソンの内部にエアを吹き込むためのブローヘッドである。また、ｃは粗型１００による成形部分と口型１０１による成形部分との境界をなすパーティングラインであり、図５に示すように、かぶら部ｂのすぐ下に出現している。

上記したびんの製造方法では、粗型工程において、口型１０１でびん口１１のリップ部ａとその下方のかぶら部ｂとを成形しているので、特にびん全体の肉厚が薄い「超軽量びん」においては、かぶら部ｂへガラス材料が従前と同じように供給されるため、その分のガラス材料がびん全体にバランス良く配分されないという問題がある。

ところで、ガラスびんは、びんの容量とびんの質量（ガラス使用量）との関係から、レベル１、レベル２、レベル３、レベル４（超軽量びん）に区分され（日本ガラスびん協会のホームページ参照、詳細は後述。）、特に近年、省資源化や省エネルギー化のために、びんの軽量化が進んでいる。ところが、上記した製造方法によって「超軽量びん」を製造すると、ガラス材料をびん全体にバランスよく配分するのが困難であるため、かぶら部ｂより下方の首部１２や胴部１３の強度が不足し、びんの製造および流通過程でびん同士が接触したとき、びんが破損するおそれがある。

この発明は、上記問題に着目してなされたもので、ガラス材料をびん全体にバランスよく配分して、首部や胴部の強度を高め、びん同士の接触によるびんの破損を防止し得るびんの製造方法を提供することを目的とする。

この発明によるびんの製造方法は、びん口のリップ部の下方の外周面に凸部が周設されたびんを製造するためのもので、前記リップ部を有するパリソンを粗型およびその下方の口型により成形する第１の成形工程と、前記凸部を成形する部分に凸部成形用の凹部が設けられた仕上型内に前記パリソンを上下反転してパリソンのリップ部より下方の部分を導入する移送工程と、前記パリソンの内部へエアを吹き込んで前記リップ部より下方を仕上型に沿った形に成形する第２の成形工程とを一連に実施することにより、リップ部の下方の外周面に前記凸部が周設されかつ内周面における前記凸部に対応する位置にくぼみが一周形成されたびんを製造することを特徴としている。

この発明の上記した構成において、「凸部」とは「かぶら」と呼ばれる凸状の部分を含む他、「スカート」や「ビード」と呼ばれる凸状の部分も含むもので、びん口の近傍のリップ部の下方においてびんの外周面より突出する形態のものであれば、凸部の形状や大きさは問わない。なお、通常の使用に耐える強度確保の観点から「凸部」の肉厚を１．５ｍｍ以上に設定するのが望ましい。

この発明の好ましい実施態様のびんは、軽量度指数が０．７未満の超軽量びんに属するものである。

ここで、「軽量度指数」（「Ｌ値」と呼ばれる。日本ガラスびん協会のホームページ参照）とは、びんの容量とびんの質量（ガラス使用量）との関係を関数で求めた、軽量度を示す指数である。具体的にいえば、びんの質量（ｇ）をびんの満量容量（ｍｌ）の０．７７乗で割り、それに０．４４という係数を掛けることでＬ値が求められる。
このＬ値が１．４以上のびんを「レベル１」、１．０以上、１．４未満のびんを「レベル２」、０．７以上、１．０未満のびんを「レベル３」、０．７未満のびんを「レベル４（超軽量びん）」と呼んでいる。

この発明のさらに好ましい実施態様のびんは、口内径が２２ｍｍ以上、全長が１７０ｍｍ以下、胴径が６６ｍｍ以下に形成されている。

ここで、びんの口内径を２２ｍｍ以上としたのは、びん口に下唇を当てて内容物を飲む場合に、上唇の上方に隙間が生じて、その隙間から内容物の香りが嗅げるようにするとともに、口内径の小さなものより飲みやすくするためである。すなわち、飲みやすくしたうえに風味と味わいを楽しめるようにするためである。また、口内径が広く成形されているので、例えば家庭で再利用する際、びんの洗浄作業が行いやすくなる。

また、びんの全長（以下「高さ」という。）を１７０ｍｍ以下とし、さらに、胴径を６６ｍｍ以下としたのは、５００ｍｌの缶の高さおよび直径とほぼ同じにするためである。これにより、例えばコンビニエンスストア等の陳列棚に上記した製造方法により製造されたびんの製品を陳列する際、５００ｍｌの缶が陳列されている棚にそのまま陳列することができ、陳列棚の高さや幅を調節するなどの作業が必要でなく、従業員の手間を省くことができる。

この発明の上記した製造方法によると、びん口が成形される第１の成形工程ではリップ部を成形するだけで凸部は成形されない。凸部は第２の成形工程で成形されるので、仕上型に凸部成形用の凹部が形成されている。第２の成形工程において、パリソンの内部にエアを吹き込んでリップ部より下方を仕上型に沿った形に成形すると、びんの内周面における凸部に対応する位置にくぼみが形成される。従来の製造方法によるびんの内周面には凸部に対応する位置にそのような凹みは存在しなかったが、この発明の製造方法によるびんでは、びんの内周面における凸部に対応する位置にくぼみが形成されるので、その部分の肉が削がれてガラス材料が凸部より下方に配分されることになり、凸部の下方の首部や胴部の強度が高められる。特に、超軽量びんでは、その効果は顕著である。

この発明によれば、ガラス材料がびん全体にバランスよく配分されるので、びんの質量を変えることなく、首部や胴部の強度を高めることができ、特に超軽量びんについて、びん同士の接触などによるびんの破損を防止することができる。

図１は、この発明にかかるびんの製造方法を実施して製造されたびん１であって、びん口１１から首部１２に至るびん１の外観と構造とを示している。同図のびん１は、口内径が約２３ｍｍ、高さが約１６５ｍｍ、胴径が約６５ｍｍ、満量容量が約３４６ｍｌ、質量が約１４０ｇ、軽量度指数のＬ値が０．６８の超軽量びんであり、びん口１１のリップ部ａの下方の外周面には前記したかぶら部ｂに当たる凸部１５が周設されるとともに、内周面の凸部１５に対応する位置にはくぼみ１６が一周形成されている。

図２は、図１に示したびん１を製造するための手順を示している。
図示例のびんの製造方法は、ナロー・ネック・プレス＆ブロー方式によるものであり、２つ割り構造の粗型２内にゴブＧを投入してパリソンＰを成形する粗型工程（図２（１）〜図２（３））と、粗型２よりパリソンＰを取り出して反転装置５により仕上型６へ移送する移送工程（図２（４））と、仕上型６内でパリソンＰにエアを吹き込んでびん１を成形する仕上型工程（図２（５）〜図２（７））とを一連に実施するものである。

粗型工程では、粗型２内に約１１５０℃のゴブＧが投入されると（図２（１））、バッフル２１により粗型２が塞がれる（図２（２））。ゴブＧは自重で粗型２の内面を流下するとともに、プランジャ４の上昇によりゴブＧが粗型２の内面で０．０２５〜０．０５ＭＰａのプレス圧により加圧され、粗型２とその下方の口型３とによってびん口１１を有するパリソンＰが成形される（図２（３））。
前記口型３は、図３に示すように、パリソンＰにリップ部ａを有するびん口１１を成形するためのもので、リップ部成形用の凹部３１が形成されたものである。

移送工程では、前記口型３を反転装置５のアーム５０の先端で保持し、バッフル２１を除いて粗型２を２つ割り状態に開いた後、反転装置５を１８０度回転させてパリソンＰを反転させる。パリソンＰは仕上型６内へ導入され、その後、口型３を開いてパリソンＰを仕上型６内に解放する（図２（４）（５））。

仕上型工程では、仕上型６上にブローヘッド７をセットした後、パリソンＰの内部に０．０５〜０．２ＭＰａのエア圧でエアを吹き込む（図２（６））。これにより、パリソンＰは仕上型６および底型８によってびん１に成形され、その後、仕上型６を開くことで、成形されたびん１が得られる（図２（７））。このときのびん１の温度は約７００℃である。

前記仕上型６は、図４に示すように、前記したびんの凸部１５を成形する部分に凸部１５に対応する形状の凸部成形用の凹部６１が形成されており、パリソンＰの内部にエアを吹き込んでリップ部ａより下方を仕上型６に沿う形に成形するとき、成形後のびん１には、びん口１１のリップ部ａの下方の外周面にかぶら部ｂに当たる凸部１５が周設されるとともに、びん１の内周面における凸部１５に対応する位置にくぼみ１６が一周形成される（図１）。図１および図４において、ｃは粗型２による成形部分と口型３による成形部分との境界に現れるパーティングラインであり、リップ部ａと凸部１５との中間に位置している。

この発明の上記した製造方法によると、びん口１１が成形される粗型工程ではリップ部ａが成形されるだけで凸部１５は成形されない。凸部１５は仕上型工程で成形される。仕上型６に凸部成形用の凹部６１が形成されているので、仕上型工程において、パリソンＰの内部にエアを吹き込んでリップ部ａより下方を仕上型６に沿った形に成形すると、びんの内周面における凸部１５に対応する位置がくぼんでくぼみ１６が一周形成される。従来の製造方法によるびんには、凸部の位置にそのようなくぼみ１６は存在しなかったが、この発明による製造方法によるびん１では、びん１の内周面における凸部１５に対応する位置にくぼみ１６が形成されるので、肉が削がれてその分のガラス材料が凸部１５より下方に配分されることになり、凸部１５より下方の首部１２や胴部１３の強度が高められる。特に、口径が大きなびんほど凸部１５の位置の肉を多く削ぐことができるので、上記した効果は期待できる。

特に、超軽量びんにおいては、びん同士が接触するポイントとされている胴部１３の上端部と下端部とにガラス材料を配分して肉厚を増すようにすることで、その部分の強度が高められ、びん同士の接触などによるびんの破損を防止できる。なお、成形工程において、成形のサイクルやメカの作動タイミングを変えるなどして、びんの肉厚を厚くする部位を自由に設定することが可能である。

なお、上記した実施の態様では、製造されるびんは口内径が約２３ｍｍのびんであったが、口内径が２３ｍｍより小さいびんであっても大きいびんであってもよい。
また、上記した実施の態様では、製造されるびんは高さが約１６５ｍｍのびんであったが、高さが１６５ｍｍより小さいびんであっても大きいびんであってもよい。
さらに、上記した実施の態様では、製造されるびんは胴径が約６５ｍｍのびんであったが、胴径が６５ｍｍより小さいびんであっても大きいびんであってもよい。

この発明によるびんの製造方法を実施して製造されたびんのびん口部分の外観および構造を示す一部を破断した正面図である。 この発明によるびんの製造方法の手順を示す説明図である。 粗型および口型の構成と粗型工程で成形されたパリソンとを示す断面図である。 仕上型の構成と仕上型工程で成形されたびんとを示す断面図である。 従来のびんの製造方法を実施して製造されたびんのびん口部分の外観および構造を示す一部を破断した正面図である。 従来の粗型および口型の構成と粗型工程で成形されたパリソンとを示す断面図である。 従来の仕上型の構成と仕上型工程で形成されたびんとを示す断面図である。

符号の説明

１ びん
２ 粗型
３ 口型
６ 仕上型
１１ びん口
１５ 凸部
１６ くぼみ
６１ 凸部成形用の凹部
Ｐ パリソン
ａ リップ部
ｂ かぶら部
Ｇ ゴブ

Claims (3)

1. びん口のリップ部の下方の外周面に凸部が周設されたびんを製造するためのびんの製造方法であって、前記リップ部を有するパリソンを粗型およびその下方の口型により成形する第１の成形工程と、前記凸部を成形する部分に凸部成形用の凹部が設けられた仕上型内にパリソンを上下反転してリップ部より下方の部分を導入する移送工程と、前記パリソンの内部へエアを吹き込んで前記リップ部より下方を仕上型に沿った形に成形する第２の成形工程とを一連に実施することにより、リップ部の下方の外周面に前記凸部が周設されかつ内周面における前記凸部に対応する位置にくぼみが一周形成されたびんを製造することを特徴とするびんの製造方法。
2. 前記びんは、軽量度指数が０．７未満の超軽量びんに属しているびんである請求項１に記載されたびんの製造方法。
3. 前記びんは、口内径が２２ｍｍ以上、全長が１７０ｍｍ以下、胴径が６６ｍｍ以下に形成されているびんである請求項１または２に記載されたびんの製造方法。

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