特開2015-205518(P2015-205518A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2015-205518(P2015-205518A)
(43)【公開日】2015年11月19日
(54)【発明の名称】ブロー成形装置
(51)【国際特許分類】
   B29C 49/46 20060101AFI20151023BHJP
   B29C 49/12 20060101ALI20151023BHJP
【FI】
   B29C49/46
   B29C49/12
【審査請求】有
【請求項の数】6
【出願形態】OL
【全頁数】20
(21)【出願番号】特願2015-162029(P2015-162029)
(22)【出願日】2015年8月19日
(62)【分割の表示】特願2012-287493(P2012-287493)の分割
【原出願日】2012年12月28日
(71)【出願人】
【識別番号】000006909
【氏名又は名称】株式会社吉野工業所
(74)【代理人】
【識別番号】100147485
【弁理士】
【氏名又は名称】杉村 憲司
(74)【代理人】
【識別番号】100154003
【弁理士】
【氏名又は名称】片岡 憲一郎
(72)【発明者】
【氏名】森上 茂樹
(72)【発明者】
【氏名】田村 信之
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 澄人
【テーマコード(参考)】
4F208
【Fターム(参考)】
4F208AG07
4F208AH55
4F208LA04
4F208LA07
4F208LG03
4F208LG28
4F208LN03
4F208LN07
4F208LN23
(57)【要約】
【課題】本発明は、加圧媒体として液体を使用するブロー成形装置において、異種の媒体への段取り替えを短時間に実施できるようにすることを技術的課題とするものである。
【解決手段】ブロー成形用の金型と、有底筒状のプリフォームを金型に装着した状態でプリフォームの口筒部に密に連通するブローノズルと、このブローノズルの軸方向に挿通する延伸ロッドを有し、プリフォームの延伸ロッドによる縦延伸と、別途配設した加圧液体供給部からブローノズルを介して供給される加圧した液体による膨張状の延伸により容器を賦形するブロー成形装置において、ブローノズルは、延伸ロッドの姿勢を支持する支持部と、液体のプリフォームへの供給路が軸方向に形成されプリフォームの口筒部に連通する充填ヘッド部を有し、これら支持部と充填ヘッド部を相互に着脱可能に上下方向に連結する構成とする。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ブロー成形用の金型(1)と、有底筒状のプリフォーム(31)を前記金型(1)に装着した状態で該プリフォーム(31)の口筒部(32)に密に連通するブローノズル(4)と、該ブローノズル(4)の軸方向に挿通する延伸ロッド(8)を有し、前記プリフォーム(31)の延伸ロッド(8)による縦延伸と、別途配設した加圧液体供給部(22)から前記ブローノズル(4)を介して供給される加圧した液体(L)による膨張状の延伸により容器(41)を賦形するブロー成形装置であって、前記ブローノズル(4)は、前記延伸ロッド(8)の姿勢を支持する支持部(4A)と、前記液体(L)のプリフォーム(31)への供給路(Fs)が軸方向に形成され、前記プリフォーム(31)の口筒部(32)に連通する充填ヘッド部(4B)を有し、該支持部(4A)と充填ヘッド部(4B)を相互に着脱可能に上下方向に連結する構成としたことを特徴とするブロー成形装置。
【請求項2】
充填ヘッド部(4B)において、供給路(Fs)の下流側端部に該供給路(Fs)の開閉が可能にバルブ機構(Vm)を配設し、前記バルブ機構(Vm)の閉状態で供給路(Fs)と加圧液体供給部(22)で液体(L)の循環が可能に、また開状態で供給路(Fs)を経てプリフォーム(31)内への加圧した液体(L)の供給が可能に構成した請求項1記載のブロー成形装置。
【請求項3】
加圧液体供給部(22)に所定の温度に調整して液体(L)を供給する液体循環部(23)を配設し、供給路(Fs)は、充填ヘッド部(4B)の該供給路(Fs)の上流側端部に配設される導入路(6Ba)を介して加圧液体供給部(22)と開閉可能に連通し、下流側でバルブ機構(Vm)の上流側位置に配設される排出路(6Bb)を介して開閉可能に前記液体循環部(23)に連通するものとし、前記バルブ機構(Vm)の閉状態で、前記液体循環部(23)を介して、供給路(Fs)と加圧液体供給部(22)の間で液体(L)の循環が可能に構成した請求項2記載のブロー成形装置。
【請求項4】
筒棒状の軸体(9a)に摺動可能に延伸ロッド(8)を挿通して棒状のシール体(9)とし、該シール体(9)をブローノズル(4)の軸方向に移動可能に挿通、配設し、該シール体(9)の先端部の、充填ヘッド部(4B)の内周面に配設したシール段部(6Bs)への当接により供給路(Fs)を閉状態とすることが可能に構成し、該シール体(9)の先端部のシール段部(6Bs)への当接と脱当接によりバルブ機構(Vm)を構成した請求項1、2または3記載のブロー成形装置。
【請求項5】
液体(L)用の充填ヘッド部(4B)と交換して、別途用意したエアブロー用の充填ヘッド部(4Br)を支持部(4A)に連結し、エアブローによるプリフォーム(31)の膨張状の延伸を実施可能に構成した請求項1、2、3または4記載のブロー成形装置。
【請求項6】
液体(L)用の充填ヘッド部(4B)と交換して、別途用意したもう一つの加圧した液体(L)用の充填ヘッド部(4B)を支持部(4A)に連結し、先に使用した液体(L)とは異種の加圧した液体(L)によるプリフォーム(31)の膨張状の延伸を実施可能に構成した請求項1、2、3または4記載のブロー成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、加圧媒体として液体を使用する合成樹脂製プリフォームのブロー成形装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂製のブロー成形壜体(所謂、ペットボトル)が、数多くの優れた特性を発揮することから、壜体容器として多方面で使用されている。
この種の容器は、有底筒状に射出成形されたプリフォームを、延伸効果を発現させることのできる温度に加熱した状態で、延伸ロッドで縦方向に延伸すると共に加圧したエアを吹き込んで、すなわちエアブローにより膨張状に延伸変形させて成形されるのが一般的である。
【0003】
一方、特許文献1には加圧媒体としてエアの替わりに液体を使用してプリフォームをブロー成形する方法に係る発明が記載されている。
このような成形方法では、液体として、飲料、化粧品、薬品等の最終的に製品に充填される内容液を使用すれば、充填工程を省略することができ生産ラインを簡略化することが可能となる。
【0004】
図8は加圧媒体としてエアの替わりに液体を使用してプリフォームをブロー成形する、従来のブロー成形装置の概略説明図である。
この装置の主部は金型101とブローノズル104を有し、隣接して加圧媒体を供給するための付属設備として加圧液体供給部122と液体循環部123を配置している。
【0005】
加圧液体供給部122はプランジャーポンプ状で、加圧ポンプやコンプレッサー等の加圧装置121から配管P1を介して供給される加圧媒体Fpを動力源として作動し、加圧した液体Lを配管P2、電磁バルブV101を介してブローノズル104内の供給路Fsを経て、ブローノズル104の先端部に密に外嵌するプリフォーム31の内部に供給し、延伸ロッド108による縦延伸と加圧した液体Lによる膨張状の延伸により、プリフォーム31を金型101のキャビティ102の形状に沿って賦形し、容器41を成形する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2000−43129号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ここで、上記のように加圧媒体として液体を使用する装置では、加圧媒体を異種の液体に替える、あるいはエアに替える、所謂、段取り替え時に特にブローノズルに付着した液体を除去するためのフラッシングに多大な時間を要する。
特にブローノズルは実際には多くの部品から構成されており、分解→フラッシング(洗浄)→再組立て、と云う工程が必要で、次の加圧媒体による生産を開始するのに長時間を要し生産性が低下してしまうと云う問題がある。
【0008】
そこで本発明は、加圧媒体として液体を使用するブロー成形装置において、異種の媒体への段取り替えを短時間に実施できるようにすることを技術的課題とし、複数の加圧媒体による成形を高い生産性で実施できるブロー成形装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決するための本発明の主たる構成は、
ブロー成形用の金型と、有底筒状のプリフォームを金型に装着した状態でプリフォームの口筒部に密に連通するブローノズルと、このブローノズルの軸方向に挿通する延伸ロッドを有し、プリフォームの延伸ロッドによる縦延伸と、別途配設した加圧液体供給部からブローノズルを介して供給される加圧した液体による膨張状の延伸により容器を賦形するブロー成形装置において、
ブローノズルは、延伸ロッドの姿勢を支持する支持部と、液体のプリフォームへの供給路が軸方向に形成されプリフォームの口筒部に連通する充填ヘッド部を有し、
これら支持部と充填ヘッド部を相互に着脱可能に上下方向に連結する構成とする、と云うものである。
【0010】
上記構成は、多くの部品から構成されるブローノズルを上下方向に、加圧媒体である液体が触れない部分である延伸ロッドの姿勢を支持する支持部と、液体の供給路が形成され液体が付着、残留する充填ヘッド部に分割し、充填ヘッド部を、謂わば、交換可能なカートリッジタイプとすることにより、異種媒体への段取り替え時には、これまで使用してきた充填ヘッド部を取り外し、別途用意した異種媒体用の充填ヘッド部と取り替えて次の異種媒体によるブロー成形を短時間でスタートすることができる。
【0011】
そして、取り外した充填ヘッド部は必要に応じて分解→洗浄→再組立て、をして次の生産に備えておくことができるが、
この洗浄についても、支持部と充填ヘッド部が一体となった従来の装置に比較して、洗浄の対象がコンパクトで、また充填ヘッド部に限定されるので、部品点数も減り、別工程で実施できることも相俟って、より効率的に洗浄をすることが可能となる。
さらに、液体の流動性、整流性、プリフォームへの充填性を損なわない範囲で充填ヘッド部に形成される供給路を短く、またシンプルに構成することにより、液体の接触面積や、液体の滞留部分を少なくすることができ、充填ヘッド部洗浄に要する時間をより短縮化することができる。
【0012】
上記課題を解決するための本発明の他の構成は、上記主たる構成において、
充填ヘッド部の供給路の下流側端部にこの供給路の開閉が可能にバルブ機構を配設し、バルブ機構の閉状態で供給路と加圧液体供給部で液体の循環が可能に、また開状態で供給路を経てプリフォーム内への加圧した液体の供給が可能に構成する、と云うものである。
【0013】
上記構成の装置によれば、プリフォームを金型へセットする工程から成形した容器を金型から取り外す工程に至るブロー成形の全工程のうち、加圧した液体を、供給路を経てプリフォームの内部に供給し容器を賦形する工程を除いた他の工程で、加圧媒体として使用する液体を常時、あるいは必要に応じて供給路と加圧液体供給部との間で循環させて所定の温度に調整することができ、
プリフォーム内に供給する液体の温度を高い精度で制御することでき、容器の賦形を一定の温度条件で安定して達成することができる。
【0014】
ここで、上記構成のような液体の循環機構を付設する構成では、バブル機構を配設したり、供給路と加圧液体供給部で循環路を配設する必要があり、ブローノズルの部品点数がさらに増加すると共に、内部構造が複雑になるため、洗浄により時間を要する。従ってこのような循環機能を付設した装置では前述した主たる構成の、充填ヘッド部を取り替えカートリッジタイプとすることによる作用効果が極めて効果的に発揮される。
【0015】
上記課題を解決するための本発明のさらに他の構成は、上記循環機能を付設した構成において、
加圧液体供給部に所定の温度に調整して液体を供給する液体循環部を配設し、
供給路は、この供給路の上流側端部に配設される導入路を介して加圧液体供給部と開閉可能に連通し、下流側でバルブ機構の上流側位置に配設される排出路を介して開閉可能に液体循環部に連通するものとし、
バルブ機構の閉状態で、液体循環部を介して、供給路と加圧液体供給部の間で液体の循環が可能に構成する、と云うものであり、
供給路と加圧液体供給部の間で液体を循環するための構成に関するものである。
【0016】
上記課題を解決するための本発明のさらに他の構成は、上記主たる構成において、
筒棒状の軸体に摺動可能に延伸ロッドを挿通して棒状のシール体とし、このシール体をブローノズルの軸方向に移動可能に挿通、配設し、
このシール体の先端部の、充填ヘッド部の内周面に配設したシール段部への当接により供給路を閉状態とすることが可能に構成し、
このシール体の先端部のシール段部への当接と脱当接によりバルブ機構を構成する、と云うものである。
【0017】
上記構成は、充填ヘッド部内の供給路の開閉をするバルブ機構に関するものであり、ブローノズルの軸方向に移動可能に挿通、配設した棒状のシール体の移動動作により、供給路を容易に開閉することができる。
また、加圧液体として飲料、化粧品、薬品等の、最終的に製品に充填される液体を使用し、これら液体を最終的に充填した製品を製造する場合には、成形と同時に、内容液が充填された容器におけるヘッドスペースを所定の量に高精度に制御する必要があるが、
上記構成では、液体の供給を停止するためのバルブ機構が充填ヘッド部内に配設されているので、このバルブ機構をプリフォームの口筒部の直上にも配設することもでき、バルブ機構直下からプリフォームの口筒部の上端にかけての供給路部分に残留する液の量を少なくして液体を高精度で計量することができ、ヘッドスペースをより高精度に制御することが可能となる。
【0018】
上記課題を解決するための本発明のさらに他の構成は、上記主たる構成において、液体用の充填ヘッド部と交換して、別途用意したエアブロー用の充填ヘッド部を支持部に連結し、エアブローによるプリフォームの膨張状の延伸を実施可能に構成すると云うものである。
【0019】
上記課題を解決するための本発明のさらに他の構成は、上記主たる構成において、液体用の充填ヘッド部と交換して、別途用意したもう一つの加圧した液体用の充填ヘッド部を支持部に連結し、先に使用した液体とは異種の加圧した液体によるプリフォームの膨張状の延伸を実施可能に構成すると云うものである。
【発明の効果】
【0020】
本発明のブロー成形装置は、上記した構成となっており、本発明の主たる構成を有する装置によれば、多くの部品から構成されるブローノズルを上下方向に、加圧媒体である液体が触れない部分である延伸ロッドの姿勢を支持する支持部と、液体の供給路が形成され液体が付着、残留する充填ヘッド部に分割し、
充填ヘッド部を、謂わば、カートリッジタイプとすることにより、異種の媒体への段取り替えを短時間に実施でき、複数の加圧媒体による成形を高い生産性で実施できる成形ブロー成形装置を提供することができる。
【0021】
また、取り外した充填ヘッド部は必要に応じて分解→洗浄→再組立て、をして次の生産に備えておくことができるが、この洗浄についても、支持部と充填ヘッド部が一体となった従来の装置に比較し、洗浄の対象がコンパクトで、また充填ヘッド部に限定されるので、部品点数も減り、別工程で実施できることも相俟って、より効率的に洗浄をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
図1】本発明のブロー成形装置の全体的な構成の一例を示す説明図である。
図2図1の装置の充填ノズル部近傍を拡大した断面図である。
図3図1の装置による成形工程のうち、図2中のプリフォームを縦延伸した状態 から加圧した液体によりプリフォームを膨張状に延伸して容器を成形した状態を示す 断面図である。
図4図1の装置による成形工程のうち、図3の状態から延伸ロッドを容器内から 脱挿入した状態を示す断面図である。
図5】エアブロー用の充填ヘッド部の一例を示す断面図である。
図6図1中の充填ヘッド部に替えて、図5に示したエアブロー用の充填ヘッド部 を装着したブロー成形装置を示す説明図である。
図7図1に示すブロー成形装置の比較例となるブロー成形装置を示す説明図であ る。
図8】加圧した液体によるブロー成形装置の従来例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、本発明の実施形態を実施例に沿って図面を参照しながら説明する。
図1〜4は本発明のブロー成形装置の一実施例、さらにはこの装置を使用したブロー成形方法を説明するためのものである。
まず、図1図2を参照しながら装置の全体的な構成を説明するが、図1は本発明のブロー成形装置の全体的な構成を示す説明図であり、図2図1中、縦断面で示される装置の主部の充填ヘッド部4B近傍を拡大した断面図で、細かい構成部位については図2を参照する。
【0024】
図1、2は、金型1にプリフォーム31を装着し、ブローノズル4の先端をこのプリフォーム31の口筒部32に嵌入した状態を示している。
使用するプリフォーム31の形状は有底円筒の試験管状で、上端部に口筒部32を起立設し、この口筒部32の下端部にはネックリング33が配設されており、口筒部32を外部に(図1、2中では上方に)突出させた状態で金型1内に装着されている。
【0025】
この装置の主部は金型1、ブローノズル4を有し、付属設備として加圧装置21、加圧液体供給部22、液体循環部23を配置している。ブローノズル4は全体として筒状で、後述するシール体9や延伸ロッド8の姿勢を支持する支持部4Aと、液体Lのプリフォーム31への供給路Fsが軸方向に形成され、その下端部がプリフォーム31の口筒部32に連通する充填ヘッド部4Bから構成されており、この支持部4Aと充填ヘッド部4Bは、相互に着脱可能にシール部材14により液密状に、上下方向に連結されており、本実施例では支持部4Aの下端部が充填ヘッド部4Bの上端部に嵌入するようにして螺合により両者が着脱可能に連結固定している。
【0026】
支持部4Aは中心軸方向に沿ってシール体9や延伸ロッド8が挿通する支持筒部6Aと、この支持筒部6Aの上部に配設され延伸ロッド8のガイドとしての機能を発揮する上部ロッドガイド6Atgを有する。
【0027】
一方、充填ヘッド部4Bは、内部に供給路Fsを形成したヘッド筒部6Bと、このヘッド筒部6Bにシール部材(Oリング)7bを介して密に連結される嵌入筒片5と、隔壁部材11から構成されている。
嵌入筒片5は、図2に示されるように外周壁には先端に向かって縮径する周段部5aが周設されており、円筒状の先端部がプリフォーム31の口筒部32に嵌入し、周段部5aと口筒部32の上端面のシール部材(Oリング)7aを介した当接により、充填ヘッド部4Bと口筒部32が密に連通状に連結するようにしている。
【0028】
隔壁部材11は、図2に示されるように金型1の上方に突出したプリフォーム31の口筒部32の外周面を、空間Sを介して囲繞するように金型1の上方に配設される。
また、隔壁部材11には必要に応じて空間Sに加圧気体を供給するための通気孔13が配設されている。
また隔壁部材11の下端部に周設した支持鍔片12をプリフォーム31のネックリング33に上方から当接させて、プリフォーム31の装着姿勢を保持するようにしている。
【0029】
ノズル筒部6Bは全体として円柱状の中空部を有する筒状の部材で、図1、2に示されるように、上端部に周壁を貫通して液体Lの導入路6Baが配設されており、下方には同じく周壁を貫通して液体Lの排出路6Bbが配設されている。
また、この排出路6Bbのさらに下方、このノズル筒部6Bの下端部の内周面には下方に向かって縮径状に傾斜したシール段部6Bsが周設されており、このシール段部6Bsの直下には縮径部6Bdが配設されている。
また、このシール段部6Bsの下にはこのノズル筒部6Bの外部と内部を連通するための通気孔6Bcが配設されている。
【0030】
また、上記のように支持部4Aと充填ヘッド部4Bから構成されるブローノズル4の中には、軸方向(図1中では上下方向)に細長い棒状のシール体9が挿通、配設されている。
このシール体9は、下端部に短円筒状のシール筒片9tが同軸心状に嵌合組み付きして構成される細長い円筒棒状の金属性の軸体9aとシール筒片9tの下端に同軸心状に連結する短円筒状でポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂製のロッドガイド9gに、円柱状の延伸ロッド8を挿通したものである。
ここで、耐摩耗性や滑り性等の観点から、延伸ロッド8は若干の隙間を介して軸体9aに挿通しており、一方、ロッドガイド9gには延伸ロッド8が摺動可能に周接状に挿通する構成としている。
【0031】
なお、延伸ロッド8は支持部4Aを構成する支持筒部6Aの上端部で上部ロッドガイド6Atgに摺動可能に周接状に挿通している。(図1参照)
また、シール筒片9tの下端面の外周縁部は角取りしてテーパー縁部9taとなっている。
また、ロッドガイド9gは充填ヘッド部4Bの縮径部6Bdへの摺動状の嵌入、脱嵌入が可能に配設されている。
【0032】
そして、充填ヘッド部4Bとシール体9により充填ヘッド部4B内に、この充填ヘッド部4Bの軸方向に沿って、プリフォーム31内に連通する円筒状の供給路Fsが形成され、
シール体9を下降させることにより図1、2に示されるようにシール筒片9tのテーパー縁部9taがヘッド筒部6Bの下端部の内周面に周設されるシール段部6Bsに当接して供給路Fsのプリフォーム31内部への連通を閉状態とすることができ、またシール体9を図3に示されるように上昇させることにより開状態とすることができ、このテーパー縁部9taのシール段部6Bsへの当接と、脱当接によりバルブ機構Vmが構成される。
【0033】
また、バルブ機構Vmの閉状態では、ロッドガイド9gが、ヘッド筒部6Bのシール段部6Bs直下の縮径部6Bdに嵌入した状態となり、バルブ機構Vmの開状態では、ロッドガイド9gが縮径部6Bdから上方に脱嵌入した状態となり、液体Lの流路が開放される。
【0034】
次に、付属設備についてみると、加圧装置21は、従来からブロー成形では必須の設備であり、加圧ポンプやコンプレッサー等の大型の設備であり、この加圧装置21から配管P1を介して供給される加圧流体Fpが、加圧した液体Lを供給するプランジャーポンプ状の加圧液体供給部22を駆動するための動力源となる。
また、加圧液体供給部22には、図示したプランジャー等ポンプ状のものの他にも2部屋を有するピストン内蔵のシリンダー等のものを使用することができる。
【0035】
また、本実施例の装置では液体循環部23を配設し、液体Lを配管R1から新たに補給しながら所定の温度に調整して配管R2により加圧液体供給部22に供給すると共に、液体Lを、所定の温度に調整しながら加圧液体供給部22と充填ヘッド部4B内の供給路Fsとの間を循環させる循環機能を付設している。
すなわち、図1に示される状態のようにバルブ機構Vmが閉状態にある際には、必要に応じて、液体Lを供給路Fs→排出路6Bb→配管R3→液体循環部23→配管R2→加圧液体供給部22→配管P2→導入路6Ba→供給路Fsと云うように構成される循環路CRを循環させることができる構成としている。
そして、このような循環機能を付設することにより、プリフォーム内に供給する液体Lの温度を高い精度で制御することができ、成形される容器の品質を安定化し、生産性を高めることができる。
【0036】
次に、図1図4を参照しながら、上記説明したブロー成形装置を使用した合成樹脂製容器のブロー成形の工程の一例について説明する。
ブロー成形は次の(1)〜(7)に記載した工程を順次、実施する。
(1)まず、口筒部32を除く部分をブロー成形に適した温度に加熱したプリフォーム31を、口筒部32を上方に突出させた状態でブロー成形用の金型1に装着し、型締めする。
(2)次に、支持部4Aと充填ヘッド部4Bを連結固定したブローノズル4を口筒部32の上方から下降させ、嵌合筒片5の先端部を口筒部32に嵌入し図1、2に示す状態とする。
ここで、シール体9の下端部を構成するシール筒片9tのテーパー縁部9taは供給筒部6Bのシール段部6Bsに当接しており、バルブ機構Vmが閉状態となっており、また延伸ロッド8がプリフォーム31内に挿入した状態となっている。
また、バルブV1、V2、V3はいずれも開状態とし、液体Lは、液体循環部23で温度調整されながら前述した循環路CRを循環している。
【0037】
(3)次に、図2中、二点鎖線で示したように延伸ロッド8によりプリフォーム31を縦延伸する。
この縦延伸工程では、延伸ロッド8の姿勢は、支持筒部6Aの上部に位置する上部ロッドガイド6Atgとヘッド筒部6Bの縮径部6Bdに支持されたロッドガイド9gによりしっかりと支持されており、プリフォーム31の縦延伸を、芯ブレおよび芯ズレのない状態で安定して実施することができる。
ここで、本実施例では延伸ロッド8によりプリフォーム31の底壁が金型の底壁に当接するまで縦延伸する構成としているが、ブロー成形の生産性や、成形される容器の肉厚分布等を考慮して途中の高さまで縦延伸する構成とすることもできる。
【0038】
(4)次に、図2の縦延伸した状態から、図3に示されるように軸体9aを上昇させてバルブ機構Vmを開状態とし、バルブV1、V3を閉状態として循環路CRに沿った液体Lの循環を停止し、加圧液体供給部22から供給される加圧した液体Lを、充填ヘッド部4B内の供給路Fsを介して口筒部32からプリフォーム31内に供給して金型1のキャビティ2の形状に沿って膨張状に延伸して容器41を賦形する。
なお、この工程で、液体Lの圧力により口筒部32が拡径変形するような場合には、配管P3を介して隔壁部材11に配設した通気孔13から加圧気体を隔壁部材11内に導入し、口筒部32の外周面を囲繞する空間Sを加圧することにより、このような拡径変形を効果的に抑制することができる。
【0039】
(5)次に、上記のように容器41が賦形された後に、図4に示されるように軸体9aを下降させてバルブ機構Vmを閉状態とし、バルブV1、V2、V3を開状態として、液体Lを再び循環路CRに沿って循環させる。
(6)そして(5)の工程と同時に、あるいは少し遅れて、図4に示されるようにロッド8の先端部を容器41内から脱挿入する。
ここで、ロッド8の先端部の脱挿入に伴って、バブル機構Vmより下方の供給路Fsに残存する液体Lは全て容器41内に流入し、さらに容器41内で液面Lsが下降し、図4に示されるように予め設定した所定のヘッドスペースHsに調整することができる。
なお、ロッド8の先端部の脱挿入動作の際に、容器41内が減圧状態になり容器41が減容状に変形する場合には、充填ヘッド部4Bのヘッド筒部6Bに配設した通気孔6BcをバルブV4により開状態とすることにより、容器41内の減圧状態を緩和することができ、上記のような容器41の変形を効果的に防ぐことができる。
【0040】
ここで、本実施例の上記構成では、液体Lの供給を停止するためのバルブ機構Vmが充填ヘッド部4Bの下端部近傍に配設されているので、このバルブ機構Vmが配設されている位置からプリフォームの口筒部32の上端にかけての供給路Fs部分に残留する液体Lの量を少なくして高精度で計量することができ、ヘッドスペースHsをより高精度に制御することが可能となる。
【0041】
(7)そして、図示は省略しているが容器41の口筒部31を嵌入筒片5から脱嵌合し、さらに金型1を型開きして液体Lが充填した容器41を取り出し、口筒部32をキャップでシールし、製品とする。
【0042】
次に、上記のように加圧媒体として液体Lを使用するブロー成形装置で、加圧媒体を異種の流体に替えてブロー成形をする際の段取り替えの一例、ここでは加圧媒体を液体からエアに替える際の段取り替えの例について説明する。
図5は、別途用意した図1に示される装置中の充填ヘッド部4Bに替えて支持部4Aの下端部に連結するエアブロー用の充填ヘッド部4Brの縦断面図である。
この充填ヘッド部4Brはヘッド筒部6Brと嵌入筒片5rと隔壁部材11rから構成されており、ヘッド筒部6Brは液体用のヘッド筒部6Bに比較してシンプルな形状で、筒壁を貫通してエアの導入路6Barと排出路6Bbrが配設されている。
【0043】
段取り替えの際には、図1に示した装置において、支持部4Aから充填ヘッド部4Bを螺脱して取り外し、替わりに上記のエアブロー用の充填ヘッド部4Brを支持部4Aの下端部に螺合により連結固定する。
図6は上記のように図1中の支持部4Aに充填ヘッド部4Bの替わりに充填ヘッド部4Brを連結固定した装置の概要を示すものであり、加圧装置21rからバルブV2r、導入路6Barを介して、プリフォーム31に加圧したエアを吹き込んで、すなわちエアブローにより、延伸ロッド8による縦延伸と共にプリフォーム31を延伸状に膨張させて容器を成形することができる。
なお、延伸ロッド8も別途準備した延伸ロッド8rに交換している。
また、加圧装置21rとして図1に示される加圧装置21を共通的に利用することもできる。
【0044】
一方、取り外した充填ヘッド部4Bについては、適宜の場所に移動させて、必要に応じて分解→洗浄→再組立て、の工程を実施し、液体を加圧媒体とする次の生産に備えておくことができる。
洗浄にあたっては、フラッシングにより付着、残留した液体を除去するが、洗浄の対象がコンパクトで、また充填ヘッド部4Bに限定されるので、部品点数も減り、別工程で実施できることも相俟って、より効率的に実施することができる。
【0045】
ここで、図7図1に示すブロー成形装置の比較例となるブロー成形装置を示す説明図である。
この比較例の装置は図1の装置と同様、液体を加圧媒体として使用するもので、液体Lの循環機構、バルブ機構Vm、周辺装置等、図1に示す装置と略同様な機能を有するものであるが、ブローノズル4を支持部4Aと充填ヘッド部4Bに分割することなく、一体とした装置である。
そして加圧液体供給部22から供給される液体Lは、ブローノズル4Aを構成する供給筒部6の導入路6aから供給路Fsを経てプリフォーム31内に供給される。
また液体Lを、排出路6bを経て循環流路CRにより循環させることができる。
【0046】
但し、この比較例の装置を利用して、前述したようにエアブローによるブロー成形を実施しようとすると、段取り替え時に、特にブローノズル4の内部に付着した液体を除去するため、分解→洗浄→再組立て、と云う工程に多大な時間を要し、エアブローによる生産を開始するのに長時間を要し生産性が低下してしまう。
【0047】
なお、図1の実施例の装置と、図7の比較例の装置を比較すると分かるように、図1の装置ではブローノズル4を支持部4Aと充填ヘッド部4Bに分割するにあたって、液体Lの流動性、整流性、プリフォーム31への充填性を損なわない範囲で充填ヘッド部4Bに形成される供給路Fsを可能な範囲で短くして、充填ヘッド部4Bを短くしコンパクトな構成としている。
そしてこのように、充填ヘッド部4Bをコンパクト化することにより、充填ヘッド部4Bの交換作業が容易になり、また分解→洗浄→再組立の作業をより簡便にすることができる。
【0048】
以上、実施例に沿って本発明のブロー成形装置の実施形態について説明したが、本発明は上記した実施例に限定されるものではない。
上記実施例では、加圧媒体を液体からエアに替える段取り替えについて説明したが、液体から異種の液体に替える構成とすることもできる。
また、上記実施例の装置では液体Lを循環路CRにより循環させる構成としたが、この循環機構のない装置とすることもできる。
また、上記実施例では加圧液体供給部22から導入路6Baを介して供給路Fsへ液体Lを供給する構成としたが、この供給態様についても様々な態様の中から適宜選択することができる。
バルブ機構Vmについても様々な態様の中から適宜選択することができる。
【0049】
また、本発明の装置を使用したブロー成形の工程の例では、まず延伸ロッド8による縦延伸を実施し、その後にバルブ機構Vmを開状態として加圧した液体Lをプリフォーム31内に供給するものとしたが、加圧した液体Lのプリフォーム31内への供給を延伸ロッド8による縦延伸と略同時に実施することもできる。
また、ヘッドスペースの調整や、生産性を含めたブロー成形性、減容変形の有無、成形した容器における残留歪みの有無、周壁の均一性等を考慮して、延伸ロッド8を縦延伸が終了した位置から、加圧した液体Lによる容器41の賦形が完了する直前等の適宜のタイミングで容器41内の所定の高さ位置まで引き上げておく方法を採用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【0050】
以上説明したように、本発明のブロー成形装置は異種の媒体への段取り替えを短時間に実施できるものであり、生産性の向上の観点から異種の加圧液体を使用するブロー成形の分野での幅広い利用展開が期待される。
【符号の説明】
【0051】
1 ;金型
2 ;キャビティ
4 ;ブローノズル
4A;支持部
4B;充填ヘッド部
5、5r;嵌入筒片
5a;周段部
6 ;供給筒部
6A;支持筒部
6Atg、6tg;上部ロッドガイド
6B、6Br;ヘッド筒部
6a、6Ba、6Bar;導入路
6b、6Bb、6Bbr;排出路
6Bs;シール段部
6Bc;通気孔
6Bd;縮径部
7a、7b;シール部材
8、8r;延伸ロッド
9 ;シール体
9a;軸体
9t;シール筒片
9ta;テーパー縁部
9g;ロッドガイド
11、11r;隔壁部材
12;支持鍔片
13;通気孔
14;シール部材
21、21r;加圧装置
22;加圧液体供給部
23;液体循環部
CR;循環路
Fs;供給路
Hs;ヘッドスペース
L ;液体
Ls:液面
P1、P2、P3;配管
R1、R2;配管
S ;空間
V1、V2、V2r、V3、V3r、V4;バルブ
Vm;バルブ機構
31;プリフォーム
32;口筒部
33;ネックリング
41;容器
101;金型
102;キャビティ
104;ブローノズル
108;ロッド
121;加圧装置
122;加圧液体供給部
V101;バルブ
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
【手続補正書】
【提出日】2015年8月19日
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ブロー成形用の金型(1)と、有底筒状のプリフォーム(31)を前記金型(1)に装着した状態で該プリフォーム(31)の口筒部(32)に密に連通するブローノズル(4)と、該ブローノズル(4)の軸方向に挿通する延伸ロッド(8)を有し、前記プリフォーム(31)の延伸ロッド(8)による縦延伸と、別途配設した加圧液体供給部(22)から前記ブローノズル(4)を介して供給される加圧した液体(L)による膨張状の延伸により容器(41)を賦形するブロー成形装置であって、前記ブローノズル(4)は、前記延伸ロッド(8)の姿勢を支持する支持部(4A)と、前記液体(L)のプリフォーム(31)への供給路(Fs)が軸方向に形成されるとともに該供給路(Fs)への液体(L)の導入路(6Ba)が配設され、前記プリフォーム(31)の口筒部(32)に連通する充填ヘッド部(4B)を有し、該支持部(4A)と充填ヘッド部(4B)を相互に着脱可能に上下方向に連結する構成としたことを特徴とするブロー成形装置。
【請求項2】
充填ヘッド部(4B)において、供給路(Fs)の下流側端部に該供給路(Fs)の開閉が可能にバルブ機構(Vm)を配設し、前記バルブ機構(Vm)の閉状態で供給路(Fs)と加圧液体供給部(22)で液体(L)の循環が可能に、また開状態で供給路(Fs)を経てプリフォーム(31)内への加圧した液体(L)の供給が可能に構成した請求項1記載のブロー成形装置。
【請求項3】
加圧液体供給部(22)に所定の温度に調整して液体(L)を供給する液体循環部(23)を配設し、供給路(Fs)は、充填ヘッド部(4B)の該供給路(Fs)の上流側端部に配設される導入路(6Ba)を介して加圧液体供給部(22)と開閉可能に連通し、下流側でバルブ機構(Vm)の上流側位置に配設される排出路(6Bb)を介して開閉可能に前記液体循環部(23)に連通するものとし、前記バルブ機構(Vm)の閉状態で、前記液体循環部(23)を介して、供給路(Fs)と加圧液体供給部(22)の間で液体(L)の循環が可能に構成した請求項2記載のブロー成形装置。
【請求項4】
筒棒状の軸体(9a)に摺動可能に延伸ロッド(8) を挿通して棒状のシール体(9)とし、該シール体(9)をブローノズル(4)の軸方向に移動可能に挿通、配設し、該シール体(9)の先端部の、充填ヘッド部(4B)の内周面に配設したシール段部(6Bs)への当接により供給路(Fs)を閉状態とすることが可能に構成し、該シール体(9)の先端部のシール段部(6Bs)への当接と脱当接によりバルブ機構(Vm)を構成した請求項1、2または3記載のブロー成形装置。
【請求項5】
液体(L)用の充填ヘッド部(4B)と交換して、別途用意したエアブロー用の充填ヘッド部(4Br)を支持部(4A)に連結し、エアブローによるプリフォーム(31)の膨張状の延伸を実施可能に構成した請求項1、2、3または4記載のブロー成形装置。
【請求項6】
液体(L)用の充填ヘッド部(4B)と交換して、別途用意したもう一つの加圧した液体(L)用の充填ヘッド部(4B)を支持部(4A)に連結し、先に使用した液体(L)とは異種の加圧した液体(L)によるプリフォーム(31)の膨張状の延伸を実施可能に構成した請求項1、2、3または4記載のブロー成形装置。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0009】
上記課題を解決するための本発明の主たる構成は、
ブロー成形用の金型と、有底筒状のプリフォームを金型に装着した状態でプリフォームの口筒部に密に連通するブローノズルと、このブローノズルの軸方向に挿通する延伸ロッドを有し、プリフォームの延伸ロッドによる縦延伸と、別途配設した加圧液体供給部からブローノズルを介して供給される加圧した液体による膨張状の延伸により容器を賦形するブロー成形装置において、
ブローノズルは、延伸ロッドの姿勢を支持する支持部と、液体のプリフォームへの供給路が軸方向に形成されるとともに供給路への液体の導入路が配設されプリフォームの口筒部に連通する充填ヘッド部を有し、
これら支持部と充填ヘッド部を相互に着脱可能に上下方向に連結する構成とする、と云うものである。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0029
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0029】
ヘッド筒部6Bは全体として円柱状の中空部を有する筒状の部材で、図1、2に示されるように、上端部に周壁を貫通して液体Lの導入路6Baが配設されており、下方には同じく周壁を貫通して液体Lの排出路6Bbが配設されている。
また、この排出路6Bbのさらに下方、このヘッド筒部6Bの下端部の内周面には下方に向かって縮径状に傾斜したシール段部6Bsが周設されており、このシール段部6Bsの直下には縮径部6Bdが配設されている。
また、このシール段部6Bsの下にはこのヘッド筒部6Bの外部と内部を連通するための通気孔6Bcが配設されている。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0036
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0036】
次に、図1図4を参照しながら、上記説明したブロー成形装置を使用した合成樹脂製容器のブロー成形の工程の一例について説明する。
ブロー成形は次の(1)〜(7)に記載した工程を順次、実施する。
(1)まず、口筒部32を除く部分をブロー成形に適した温度に加熱したプリフォーム31を、口筒部32を上方に突出させた状態でブロー成形用の金型1に装着し、型締めする。
(2)次に、支持部4Aと充填ヘッド部4Bを連結固定したブローノズル4を口筒部32の上方から下降させ、嵌筒片5の先端部を口筒部32に嵌入し図1、2に示す状態とする。
ここで、シール体9の下端部を構成するシール筒片9tのテーパー縁部9taはヘッド筒部6Bのシール段部6Bsに当接しており、バルブ機構Vmが閉状態となっており、また延伸ロッド8がプリフォーム31内に挿入した状態となっている。
また、バルブV1、V2、V3はいずれも開状態とし、液体Lは、液体循環部23で温度調整されながら前述した循環路CRを循環している。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0039
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0039】
(5)次に、上記のように容器41が賦形された後に、図4に示されるように軸体9aを下降させてバルブ機構Vmを閉状態とし、バルブV1、V2、V3を開状態として、液体Lを再び循環路CRに沿って循環させる。
(6)そして(5)の工程と同時に、あるいは少し遅れて、図4に示されるようにロッド8の先端部を容器41内から脱挿入する。
ここで、ロッド8の先端部の脱挿入に伴って、バルブ機構Vmより下方の供給路Fsに残存する液体Lは全て容器41内に流入し、さらに容器41内で液面Lsが下降し、図4に示されるように予め設定した所定のヘッドスペースHsに調整することができる。
なお、ロッド8の先端部の脱挿入動作の際に、容器41内が減圧状態になり容器41が減容状に変形する場合には、充填ヘッド部4Bのヘッド筒部6Bに配設した通気孔6BcをバルブV4により開状態とすることにより、容器41内の減圧状態を緩和することができ、上記のような容器41の変形を効果的に防ぐことができる。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0041
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0041】
(7)そして、図示は省略しているが容器41の口筒部3を嵌入筒片5から脱嵌合し、さらに金型1を型開きして液体Lが充填された容器41を取り出し、口筒部32をキャップでシールし、製品とする。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0045
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0045】
ここで、図7図1に示すブロー成形装置の比較例となるブロー成形装置を示す説明図である。
この比較例の装置は図1の装置と同様、液体を加圧媒体として使用するもので、液体Lの循環機構、バルブ機構Vm、周辺装置等、図1に示す装置と略同様な機能を有するものであるが、ブローノズル4を支持部4Aと充填ヘッド部4Bに分割することなく、一体とした装置である。
そして加圧液体供給部22から供給される液体Lは、ブローノズル4を構成する供給筒部6の導入路6aから供給路Fsを経てプリフォーム31内に供給される。
また液体Lを、排出路6bを経て循環路CRにより循環させることができる。
【手続補正8】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図3
【補正方法】変更
【補正の内容】
図3
【手続補正9】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図4
【補正方法】変更
【補正の内容】
図4
【手続補正10】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図8
【補正方法】変更
【補正の内容】
図8