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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】P2024095943
(43)【公開日】2024-07-11
(54)【発明の名称】容器
(51)【国際特許分類】
   B65D 1/44 20060101AFI20240704BHJP
   B65D 1/02 20060101ALI20240704BHJP
   B29C 49/04 20060101ALI20240704BHJP
【FI】
B65D1/44
B65D1/02 221
B29C49/04
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023120736
(22)【出願日】2023-07-25
(62)【分割の表示】P 2022581723の分割
【原出願日】2022-12-29
(71)【出願人】
【識別番号】514192398
【氏名又は名称】ギバーライフ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100166899
【弁理士】
【氏名又は名称】鳥巣 慶太
(74)【代理人】
【識別番号】100085291
【弁理士】
【氏名又は名称】鳥巣 実
(74)【代理人】
【識別番号】100117798
【弁理士】
【氏名又は名称】中嶋 慎一
(74)【代理人】
【識別番号】100221006
【弁理士】
【氏名又は名称】金澤 一磨
(72)【発明者】
【氏名】平井 俊宇
【テーマコード(参考)】
3E033
4F208
【Fターム(参考)】
3E033AA02
3E033BA13
3E033BA18
3E033DA03
3E033DB03
3E033DC03
3E033DD01
3E033EA07
3E033EA09
3E033FA03
3E033GA02
4F208AG07
4F208AG25
4F208AG28
4F208AH55
4F208LA01
4F208LB01
4F208LG04
4F208LG13
4F208LG14
4F208LG22
4F208LG25
4F208LG37
4F208LG39
4F208LJ09
(57)【要約】
【課題】 外面が凹凸のないフラットな面で形成され、内面の周方向に連続した凹凸を有する容器を提供する。
【解決手段】 外面が凹凸のないフラットな面で形成され、かつ、内面の周方向に、エッジがなく滑らかにつながる山型の隆起部と谷型の沈降部とが、交互に連続して形成されていることを特徴とする。
【選択図】 図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
外面が凹凸のないフラットな面で形成され、かつ、
内面の周方向に、エッジがなく滑らかにつながる山型の隆起部と谷型の沈降部とが、交互に連続して形成されていることを特徴とする、
容器。
【請求項2】
内面の周方向の全周に渡って、前記隆起部と前記沈降部が連続して形成されている、
請求項1記載の容器。
【請求項3】
前記沈降部の頂部の厚みが、容器の底部の最厚部の厚みよりも小さい、
請求項2記載の容器。
【請求項4】
前記隆起部の頂部の厚みが、容器の底部の最厚部の厚みよりも大きい、
請求項2記載の容器。
【請求項5】
前記沈降部の頂部の厚みが、容器の底部の最厚部の厚みよりも小さく、
前記隆起部の頂部の厚みが、容器の底部の最厚部の厚みよりも大きい、
請求項2記載の容器。
【請求項6】
前記沈降部の周方向の寸法が、前記隆起部の周方向の寸法よりも大きい、
請求項1記載の容器。
【請求項7】
容器の高さ方向に直交する断面において、前記沈降部が円弧状である、
請求項1記載の容器。
【請求項8】
複数の前記沈降部の周方向の寸法が略同一である、
請求項2記載の容器。
【請求項9】
前記沈降部の周方向の寸法が、前記沈降部の周方向の寸法よりも大きく、
複数の前記沈降部の周方向の寸法が略同一であり、
容器の高さ方向に直交する断面において、前記沈降部が円弧状である、
請求項2記載の容器。
【請求項10】
内面の高さ方向の全長に渡って連続する凹凸が形成されている、
請求項1乃至9のいずれか1項記載の容器。
【請求項11】
周方向に異なる肉厚で形成されている、
請求項1乃至9のいずれか1項記載の容器。
【請求項12】
高さ方向に異なる肉厚で形成されている、
請求項1乃至9のいずれか1項記載の容器。
【請求項13】
内面に、高さ方向に渡って突条が形成されている、
請求項1乃至9のいずれか1項記載の容器。
【請求項14】
前記突条が、螺旋状に形成されている、
請求項10記載の容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、肉厚の異なる部分を具備する容器に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来のダイレクトブロー成形装置は、溶融状態の可塑性樹脂をチューブ状に押し出してパリソンを形成するパリソン形成ダイ(以下、単に「ダイ」という。)と、ダイの熱可塑性樹脂の排出開口部の中央に配置されたコアと、形成されたパリソンの一端部を封止した状態でパリソンを挟み込み、内側から膨張させて容器形状とするための容器型とを備える。
【0003】
また、従来のダイレクトブロー成形装置では、容器の周方向に異なる肉厚の容器を成形できるよう、コアに溝を形成する発明が開示されている(特許文献1参照)。このコアの溝は、コアの溝によってダイから押し出されるパリソンの内面に、高さ方向に沿った肉厚部が形成される。そして、このパリソンを上述した容器型に入れて、パリソンを容器の形状に膨張させることで、内面の周方向に異なる肉厚の容器が形成される。
【0004】
しかしながら、従来のダイレクトブロー成型装置では、容器の内面の高さ方向にリブ(突条)を形成することで周方向に異なる肉厚とすることはできるものの、容器の内面に周方向に連続する凹凸を備える容器を製造することはできず、そのような発想さえなかった。また、容器の内面の周方向に連続する凹凸を備える容器も存在しなかった。
【0005】
また、容器の外面側に凹凸を形成する場合は、パリソンを挟み込む容器型を凹凸のある形状にすれば容易く形成できるが、内面側に凹凸を有する容器や肉厚が異なる容器を形成することはできなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2000-202894号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
そこで、本発明の発明者は、容器の内面の周方向に凹凸を形成するために鋭意研究を行い、試行錯誤のすえ、本発明の完成に至ったものである。本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的の1つは、内面側の周方向に凹凸を具備する容器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一の態様にかかる容器の製造方法は、外面に凹凸を有するチューブ状のパリソンを形成する工程Aと、前記パリソンを金型で挟み込む工程Bと、前記パリソンを内側から膨らませて容器を形成する工程Cと、を備え、前記工程Aにおいて、樹脂が押し出されるダイの開口部が外周に凹凸を有する形状であり、前記樹脂が前記ダイから押し出されることによって、外面に凹凸を有するパリソンが形成され、前記工程Cを経て形成された容器の内面に凹凸が形成されることを特徴とする。
【0009】
この構成によれば、パリソンを形成する樹脂が、開口部の外周に凹凸を有するダイから押し出されることによって、凹凸を外面に有するパリソンが形成される。これにより、押し出されたパリソンの肉厚が周方向で異なるものとなり、このパリソンを金型で挟み込んだ状態で、エアー等によって内側からパリソンを膨らませることで、容器の内面に凹凸を形成することが可能となる。この製造方法によって形成される凹凸は、周方向に形成され、凹部(沈降部)と凸部(隆起部)が滑らかに連続する凹凸となる。
【0010】
また、この容器の製造方法は、前記工程Aにおいて、前記ダイの開口部は、凹部と凸部が交互に周方向に連続してつながる形状であることを特徴とする。この構成によれば、内面の周方向に、凹部と凸部が交互に連続してつながる容器を製造することができる。
【0011】
また、この容器の製造方法は、前記工程Aにおいて、前記ダイの開口部が、歯車状に形成されていることを特徴とする。この構成によれば、容器の断面が歯車状で、内面の周方向に凹部と凸部が交互に連続する容器とすることができる。
【0012】
また、この容器の製造方法は、前記工程Aにおいて、前記ダイの開口部は、前記凹部と前記凸部が滑らかにつながることを特徴とする。この構成によれば、内面の周方向に、凹部と凸部が滑らかにつながる容器とすることができる。
【0013】
また、この容器の製造方法は、前記工程Aにおいて、前記ダイの開口部に連通する挿通孔の中央にコアが挿通されていて、前記ダイの開口部と前記コアの隙間から樹脂が押し出され、周方向に肉厚の相違するチューブ状のパリソンが形成される。
【0014】
また、この容器の製造方法は、前記工程Cにおいて、前記金型で挟み込まれたパリソンの内側からエアーにより膨らませることで、外面に凹凸がなく、内面に周方向に肉厚の相違する凹凸が存在する容器が形成されることを特徴とする。この構成によれば、外面に凹凸がなく、内面に周方向に肉厚の相違する凹凸が存在する容器を容易に製造することができる。
【0015】
また、この容器の製造方法は、前記工程Aが、前記パリソンを形成する樹脂がダイから押し出される際に、コア又はダイが上下動して肉厚の異なるパリソンが連続して押し出されることを特徴とする。この構成によれば、コア又はダイが連続して上下動することで、コアとダイのクリアランスが変わり、そこから押し出される樹脂の量が変わる。
【0016】
これにより、押し出されたパリソンの肉厚が高さ方向で異なるものとなり、このパリソンを金型で挟み込んだ状態で、エアー等によって内側からパリソンを膨らませることで、容器の内面に凹凸を形成することが可能となる。この製造方法によって形成される凹凸は、高さ方向に形成され、凹部(沈降部)と凸部(隆起部)が滑らかに連続する凹凸となる。
【0017】
また、この容器の製造方法は、前記工程Aが、所定の間隔、所定の振幅でコア又はダイを上下動させることを特徴とする。この構成によれば、所定の間隔で、所定の肉厚の容器を製造することができる。
【0018】
また、この容器の製造方法は、前記工程Aが、容器の内面の高さ方向の全長に渡って連続する凹凸が形成されるようにコア又はダイを上下動させることを特徴とする。この構成によれば、容器の内面の高さ方向の全長に渡って、連続する凹凸が形成された容器とすることができる。
【0019】
また、この容器の製造方法は、形成された容器が周方向に異なる肉厚で形成されることを特徴とする。この構成によれば、容器の周方向において、周壁の肉厚の異なる部分が在する容器とすることができる。
【0020】
また、この容器の製造方法は、形成された容器が高さ方向に異なる肉厚で形成されることを特徴とする。この構成によれば、容器の高さ方向において、周壁の肉厚の異なる部分が在する容器とすることができる。
【0021】
また、この容器の製造方法は、前記工程Aが、前記ダイから押し出されて垂れ下がった前記パリソンの下端を挟持し、該パリソンの下端を挟持したまま該パリソンを周方向へ捻る工程を含むことを特徴とする。この構成によれば、容器の内面に螺旋状の凹凸を有する容器とすることができる。
【0022】
また、この容器の製造方法は、前記工程Aにおいて、前記コアを、前記ダイに設けられた中央の穴の中心位置から偏心させた位置に配し、前記ダイから押し出される前記パリソンの肉厚を一部の周壁が他部の周壁よりも薄く形成されるよう押し出し、形成された容器が周方向に異なる肉厚で形成されることを特徴とする。
【0023】
この構成によれば、コアをダイの中央の穴の中心位置から偏心させた位置に配置することで、コアとダイのクリアランスが左右で変わり、そこから押し出される樹脂の量が変わる。これにより、押し出されたパリソンの肉厚が周方向で異なるものとなり、このパリソンを金型で挟み込んだ状態で、エアー等によって内側からパリソンを膨らませることで、容器の周方向で肉厚が異なる容器を形成することができる。
【0024】
本発明の一の態様にかかる容器の製造装置は、容器の製造装置であって、外面に凹凸を有するチューブ状のパリソンを形成する手段Aと、前記パリソンを金型で挟み込む手段Bと、前記パリソンを内側から膨らませて容器を形成する手段Cと、を備え、前記手段Aにおいて、樹脂が押し出されるダイの開口部が外周に凹凸を有する形状であり、前記樹脂が前記ダイから押し出されることによって、外面に凹凸を有するパリソンが形成される手段であり、形成された容器の内面に凹凸が形成されることを特徴とする。この構成によれば、この製造装置を用いることで、内面の周方向に凹凸が形成される容器を製造することができる。
【0025】
また、この容器の製造装置は、前記ダイの開口部が、凹部と凸部が交互に周方向に連続してつながる形状である構成とすることができる。
【0026】
また、この容器の製造装置は、前記ダイの開口部が、歯車状に形成されている構成とすることができる。
【0027】
また、この容器の製造装置は、前記ダイの開口部が、前記凹部と前記凸部が滑らかにつながる構成とすることができる。
【0028】
また、この容器の製造装置は、前記ダイの開口部に連通する挿通孔の中央に挿通されるコアを備え、前記ダイの開口部と前記コアの隙間から樹脂が押し出され、周方向に肉厚の相違するチューブ状のパリソンが形成される構成とすることができる。
【0029】
また、この容器の製造装置は、前記コア又は前記ダイが上下動可能に構成され、前記パリソンを形成する樹脂がダイから押し出される際に、前記コア又は前記ダイが上下動して肉厚の異なるパリソンが連続して押し出される構成とすることができる。
【0030】
また、この容器の製造装置は、前記コア又は前記ダイが、所定の間隔、所定の振幅で上下動する構成とすることができる。
【0031】
また、この容器の製造装置は、形成された容器が周方向に異なる肉厚で形成される構成とすることができる。
【0032】
また、この容器の製造装置は、形成された容器が高さ方向に異なる肉厚で形成される構成とすることができる。
【0033】
また、この容器の製造装置は、前記手段Aが、前記ダイから押し出されて垂れ下がった前記パリソンの下端を挟持し、該パリソンの下端を挟持したまま該パリソンを周方向へ捻る手段を有する構成とすることができる。
【0034】
また、この容器の製造装置は、前記コア又は前記ダイは、水平方向に移動可能である構成とすることができる。
【0035】
本発明の一の態様にかかる容器は、外面が凹凸のないフラットな面で形成され、かつ、内面の周方向に、エッジがなく滑らかにつながる山型の隆起部と谷型の沈降部とが、交互に連続して形成されていることを特徴とする。この構成によれば、従来は製造できなかった外面がフラットで、内面の周方向に連続する凹凸が形成された容器とすることができる。
【0036】
また、この容器は、内面の周方向の全周に渡って、前記隆起部と前記沈降部が連続して形成されている構成とすることができる。
【0037】
また、この容器は、前記沈降部の頂部の厚みが、容器の底部の最厚部の厚みよりも小さい構成とすることがきる。
【0038】
また、この容器は、前記隆起部の頂部の厚みが、容器の底部の最厚部の厚みよりも大きい構成とすることがきる。
【0039】
また、この容器は、前記沈降部の頂部の厚みが、容器の底部の最厚部の厚みよりも小さく、前記隆起部の頂部の厚みが、容器の底部の最厚部の厚みよりも大きい構成とすることがきる。
【0040】
また、この容器は、前記沈降部の周方向の寸法が、前記隆起部の周方向の寸法よりも大きい構成とすることがきる。例えば、隆起部の周方向の寸法が、沈降部の周方向の寸法よりも非常に小さくすれば、高さ方向に直交する断面が花様の外形状を具備する容器とできる。
【0041】
また、この容器は、高さ方向に直交する断面において、前記沈降部が円弧状である構成とすることがきる。
【0042】
また、この容器は、複数の前記沈降部の周方向の寸法が略同一である構成とすることがきる。
【0043】
また、この容器は、前記沈降部の周方向の寸法が、前記沈降部の周方向の寸法よりも大きく、複数の前記沈降部の周方向の寸法が略同一であり、容器の高さ方向に直交する断面において、前記沈降部が円弧状である構成とすることができる。この構成によれば、容器の高さ方向に直交する断面が花様の外形状とすることがき、意匠性が高い。
【0044】
また、この容器は、内面の高さ方向の全長に渡って連続する凹凸が形成されている構成とすることができる。
【0045】
また、この容器は、周方向に異なる肉厚で形成されている構成とすることができる。
【0046】
また、この容器は、内面に、高さ方向に渡って突条が形成されている構成とすることができる。
【0047】
また、この容器は、複数の前記沈降部の周方向の寸法が略同一である構成とすることがきる。
【0048】
また、この容器は、前記容器の内面の周方向に連続する凹凸が、螺旋状に形成されている構成とすることができる。
【発明の効果】
【0049】
本発明は、内面側の周方向に凹凸を具備する容器とすることができる。
【発明を実施するための形態】
【0050】
<容器の製造装置>
以下、本発明に係る一実施形態について図面に基づき詳細に説明するが、本発明は下記の実施形態に限定されるものではない。図1は、本発明の第一実施形態に係る容器の製造工程を示す、容器の製造装置の概略図である。図2は、同容器の製造装置のパリソン形成機の断面図である。図3は、同パリソン形成機の要部の断面図である。図4はX―X断面図であって(a)はコアが配された図、(b)はコアを除いた図である。図5はパリソン形成機のコアの動きを説明する説明図である。図6はコアを制御する制御図である。
【0051】
(1.全体構成)
まず、容器の製造装置について説明し、容器の製造方法、容器の順に説明する。
この製造装置は、ダイレクトブロー成形により、内面に凹凸を有する容器を容易に製造することができる製造装置1(以下「ダイレクトブロー成形装置1」と称する。)である。
【0052】
図1に示すように、ダイレクトブロー成形装置1は、チューブ状のパリソン4を形成するパリソン形成機5と、パリソン4を容器形状に膨張させて容器2を得る容器形成機6とを備えている。そして、パリソン形成機5によって、溶融状態になった樹脂3がパリソン4を押し出し、パリソン4が容器形成機6に挟み込まれた状態で、パリソン4の内部からエアーを吹き込むことによって膨張され、容器が形成される。なお、ダイレクトブロー成形装置1では、容器形成機6がパリソン形成機5に対して移動自在に構成されている。
【0053】
(2.パリソン形成機)
図1図2に示すように、パリソン形成機5は、熱可塑性の樹脂3を加熱し、加熱されることにより溶融状態になった樹脂3をチューブ状に押し出し、これによりパリソン4が形成される。本実施形態の一例として、熱可塑性を有する樹脂3にポリエチレンテレフタレート(PET)を使用しているが、その他の熱可塑性の樹脂を用いることも可能である。
【0054】
パリソン形成機5は、溶融状態の熱可塑性樹脂をチューブ状に押し出してパリソン4を形成するためのダイヘッド本体8と、溶融された樹脂3をダイヘッド本体8に供給する樹脂材料供給部7とを有している。
【0055】
樹脂材料供給部7は、漏斗状をなす樹脂材料投入口11と、樹脂材料投入口11の下部に設置され樹脂材料を加熱するための円筒状をなす加熱筒12と、加熱筒12の内部の樹脂材料を押し出すための押し出しスクリュー13と、押し出しスクリュー13を駆動する電動モータ14とを有している。
【0056】
押し出しスクリュー13は、加熱筒12の内部に加熱筒12と同軸に設置されて円柱状をなし、外周にらせん状の歯を有している。押し出しスクリュー13は、電動モータ14より駆動されて回転する。これにより、加熱筒12内にある樹脂3が、ダイヘッド本体8に押し出される。
【0057】
(3.ダイヘッド)
図2図3に示すように、ダイヘッド本体8は、溶融状態の熱可塑性樹脂をチューブ状に押し出す際の軸型となるマンドレル18が入れ子状に嵌合され、ダイヘッド本体8の内周面と、マンドレル18の外周面との間に、環状通路19が形成されている。
【0058】
また、ダイヘッド本体8の端部には環状のダイ20が配され、ダイ20の開口部20Aに連通する挿通孔21の中央に挿通されて、先端がダイ20と面一か突出するコア30が配されている。
【0059】
また、図4(a)(b)に示すように、ダイ20の開口部20Aが外周に凹凸を有する形状である。凸部(隆起部)20aと凹部(沈降部)20bが交互に周方向に均等に連続して滑らかにつながる形状で、歯車状に形成されている。凸部20aは互いに等しい形状となっている。本実施形態のダイ20は、一例としてその凸部20aがダイ20の周方向等間隔に8つ形成された構成としているが、凸部20aの数は8つに限定されるものでない。
【0060】
樹脂が押し出されるダイ20の開口部20Aが外周に凸部20aと凹部20bを有する形状であるので、樹脂3がコア30とダイ20の隙間から押し出されることによって(図4(a)のハッチング部分参照)、外面に凸部401と凹部402を有するパリソン4が形成される(図9(a)参照)。この凸部401においてパリソン4の肉厚が相対的に厚くなっている。
【0061】
ダイヘッド本体8の軸芯とコア30の軸芯は、同一線上に設けられている。コア30は、マンドレル18を挿通するコアシャフト15の一方端部に連結され、コアシャフト15の他方端部はダイヘッド本体8の開口部20Aとは反対側の端部に連結され、サーボモータ16に接続されて、コア30が上下動可能に構成されている。
【0062】
また、このサーボモータ16は、図示しない制御部に接続されていて、サーボモータ16を制御することで、コア30が上下動できるよう制御される。
【0063】
図3図4に示すように、コア30の中央には、通風口32から軸方向に伸びる通風路34が形成されている。この通風路34については後述する。
【0064】
また、ダイヘッド本体8の内周面とコア30の外周面との間には、環状通路19に続く環状の樹脂経路が形成されている。
【0065】
ダイ20は、ダイヘッド本体8の端部に配され、ダイ20の内周面とコア30の外周面との間に環状の樹脂経路が形成されている。そして、ダイ20の開口部20Aにおいて、ダイ20とコア30とによって、環状のパリソン吐出用のノズル口33が形成されている(図4(a)参照)。これにより、押出機から投入された樹脂が樹脂通路を通過して、パリソン4がノズル口33から吐出される。
【0066】
なお、本実施形態において、ダイ20は、開口部20A近傍の内周面において、テーパ面を有している。そして、コア30をダイヘッド本体8の上下方向に移動させることで、ダイ20とコア30との隙間が変化して、押し出される樹脂量及びパリソンの厚みが変更される(図5参照)。
【0067】
なお、コア30の形状は、本実施形態においては底面が円形で構成されているが、これに限らず歯車形状や星形形状などとすることも可能である。また、ダイ20は、上下方向だけでなく、水平方向に移動可能な構成としてもよい。このようにすれば、ダイ20の下面の穴と、コア30の底面との隙間を調整することができ、周方向でパリソンの厚みを調整することが可能となる。これにより、周方向で肉厚の異なる容器を製造することができる(図12参照)。
【0068】
また、パリソン形成機5は、マンドレル18に形成された後述する通風路22と、通風路22に加圧冷却気体を供給する気体供給源17とを有している。
【0069】
気体供給源17は、気体流としての加圧冷却気体を、マンドレル18の通風路22に供給している。通風路22は、パリソン4の内側に通じている。加圧冷却気体は、例えば、所定の圧力の常温の空気である。
【0070】
これにより、加圧冷却気体が、通風路22を通じて、通風口32からパリソン4内に吹き込まれるようになっている。その結果、ダイヘッド本体8により形成されたパリソン4をチューブ状に保つことができる。
【0071】
(4.容器形成機)
次に、チューブ状になったパリソン4を容器の形状にする容器形成機6について説明する。図1に示すように、容器形成機6は、基台60と、基台60に設置された2つの容器型25と、形成される容器2の口部の径に応じたブローピン26を有する打ち込み装置27と、基台60とともに容器型25及び打ち込み装置27を移動させる移動機構(図示なし)とを備える。容器型25は、パリソン4を挟み込み、パリソン4の内部から空気等を吹き出して膨張させて、容器形状に形成するためのものである。
【0072】
具体的には、パリソン4の一部を、容器型25内に収容し、容器型25内に収容されたパリソン4を、ブローピン26から高圧の空気を噴射して、パリソン4を内側から容器形状に膨張させて冷却し、これにより、容器2を得るようになっている。
【0073】
なお、ブローピン26は、コア30及びマンドレル18の中央を挿通する形で配されていてもよく、この場合ブローピンを上下動可能に構成し、容器型で挟み込まれたパリソン4の上方から挿通して加圧冷却気体を吹き出す構成としてもよい。また、ブローピンを用いずに、通風路22からコア30の通風口32を介して、パリソン4の上方から、加圧冷却気体を吹き出す構成とすることもできる。
【0074】
容器型25は、容器2を形成する部分としての凹部の内面が、容器2の外面の形状に形成されている。また、容器型25は、横方向に相対移動可能な一対の分離型29により構成されている。なお、本実施形態の分離型29は左右一対で構成されているが、例えば3つや4つの構成としてもよい。
【0075】
容器型25がダイヘッド本体8の下側に移動した後、パリソン4が一対の分離型29の間に配置されると、互いに離隔していた一対の分離型29が互いに接近して、分割面同士が互いに接するようになっている。この状態の容器型25内で、パリソン4を膨張させて容器形状に形成するようになっている。
【0076】
また、容器形成機6は、ブローピン26に形成された通風路と、この通風路に加圧冷却気体を供給する第2の気体供給源28とを有している。
【0077】
第2の気体供給源28は、加圧冷却気体としての所定の圧力の常温の空気を、ブローピン26の通風路に供給している。この通風路は、容器型25内にあるパリソン4の内側に連通可能である。これにより、加圧冷却気体が、通風路を通じて、パリソン4内に所要のタイミングで吹き出されるようになっている。
【0078】
容器型25による容器2の形成が終了すると、容器形成機6の移動機構が、容器型25をダイヘッド本体8の下側から退避させるとともに、次の容器型25をダイヘッド本体8の下側へ移動させる。この構成により、連続して容器2を形成することができる。
【0079】
<容器の製造方法>
(1.全体)
次に、容器の製造方法(以下、ダイレクトブロー成形方法という。)について説明する。本実施形態のダイレクトブロー成形方法は、(1)溶融状態の熱可塑性樹脂3をチューブ状に押し出しパリソン4を形成するパリソン形成工程と、(2)形成されたパリソン4を容器型25で挟み込み、容器型25内のパリソン4内に加圧冷却気体を吹き込むことによりパリソン4を容器形状に膨張させつつ冷却し、容器2を得る容器形成工程と、を主として備えている。
【0080】
(2.パリソン形成工程)
図1に示すように、パリソン形成工程では、固形状態の樹脂3が、樹脂材料投入口11から加熱筒12に投入される。加熱筒12に投入された樹脂3は、加熱筒12の熱を受け、徐々に溶融する。これとともに、溶融した樹脂3は、電動モータ14により駆動された押し出しスクリュー13の押し出し力により、加熱筒12からダイヘッド本体8に運ばれる。
【0081】
ダイヘッド本体8に達した溶融状態の樹脂3は、環状通路19を通過し、ダイヘッド本体8の下方から、ダイ20とコア30の隙間を通過して下方へ押し出される。これにより、チューブ状のパリソン4が形成される。
【0082】
なお、コア30の上下動を制御可能な構成とすることで、容器の高さ方向の肉厚を調整する機構を備えてもよく、パリソン4を形成する樹脂がダイ20から押し出される際に、サーボモータ16の制御によって、コア30を上下に往復移動させることで、ダイ20とコア30との隙間が随時変化するとともに、押し出される樹脂量を変化させる。これにより、高さ方向に厚い肉厚と、薄い肉厚とが交互になった状態のパリソン4が押し出されるようにすることも可能である(図5図6参照)。
【0083】
また、このパリソン4が形成されるときに、通風路22から通風口32を通して加圧冷却気体が吹き出される。この加圧冷却気体は、弱く加圧(たとえば、0.5~1.0kg/cm2)されており、容器型25で挟み込んだ状態でパリソン4の内側から吹き込む加圧冷却気体よりも低圧としている。通風路22の加圧冷却気体が、軟化状態にある円筒状のパリソン4の内側の空洞に向けて吹き出されたときに、この円筒状のパリソン4の形状が実質的に変化しないようにするためである。
【0084】
(3.容器形成工程)
次に、図1に示すように、容器形成工程において、パリソン4の外側に、一対の分離型29が開いた状態で位置決めされる。このとき、パリソン4はダイから垂れ下がった状態である。その後、一対の分離型29がパリソン4を挟み込むことにより、パリソン4の下側が封止される。なお、この挟み込みのとき、パリソン4の下端部分は切断される。
【0085】
次に、下端部が封止されたパリソン4の上端部が、ホットカッター(図示せず)により切断される。
【0086】
また、通風路22からの加圧冷却気体は、パリソン4の形成開始の時点から、パリソン4の所定部が切断されるまでの間、吹き出されている。なお、加圧冷却気体は、所要のタイミングで吹き出されるようにしてもよい。
【0087】
次に、切断されたパリソン4の上端部の開口に、打ち込み装置27のブローピン26が挿入される。その後、ブローピン26の通風路の吹出口から、約0.39~0.49MPaの加圧空気が、底部が閉塞されたパリソン4内に吹き込まれる。これにより、高温で半固形状態にあるパリソン4は膨張する。その結果、パリソン4の肉厚が薄くなりながら膨張し、パリソン4が容器型25の内面に沿うように形成される。
【0088】
この時、周方向に肉厚の厚い部分と薄い部分とが交互に連続しているので、パリソン4が膨張すると、外側は凹凸のない容器型に沿った形状となる一方、肉厚の厚い部分が内側に隆起したような凸部401と凹部402が存在する形状となる。これにより、肉厚の厚い部分と薄い部分とで、内側に隆起した凸部(隆起部)201と隆起していない凹部(沈降部)202とが交互に滑らかに連続した形状の容器が、半固形状態で形成される(図7参照)。
【0089】
次いで、容器型25を冷却することにより、容器2が固形化される。そして、一対の分離型29を互いに離隔させて、一対の分離型29から容器2を取り外し、図7に示す容器2が完成する。
【0090】
なお、通風路22および通風路34を通る加圧冷却気体としては、空気に限らず、パリソン4を形成する樹脂3と反応しない気体、例えば不活性ガスでもよい。
【0091】
<容器>
図7(b)は、本実施形態の容器の横断面図である。容器2は、有底の略円筒状をなしていて、高さ方向の中央部分が、上下部分より少し膨らんだ形状となっている。また、容器2の頂部には口部が形成され、口部の外周面には雄ねじが形成されている。また、容器2は、内側に隆起した凸部201と隆起していない凹部202とが周方向に連続する一方、外側は凹凸のないフラットな面で形成され、すっきりした外形を有している。
【0092】
このように構成された容器2は、その外周面には凹凸が形成されておらずフラットな面であるので、その外周面にラベルを貼付することが容易である。また、容器2が透明または半透明とすることで、内側に隆起した凸部201と隆起していない凹部202とが周方向に連続しているので、外から見た時に光の反射や屈折などで、非常に綺麗で見栄えがよい。また、中に入れた液体が外から視認できるので、化粧品や医薬品などを収容するための容器として好適である。
【0093】
また、内側に隆起した凸部201の隆起分量は、コア30やダイ20の開口部20Aの形状によって変更可能であるほか、上述したコア30の上下動の制御によっても変更可能である。すなわち、コア30を少し下降した位置とすることで、コア30とダイ20の隙間が広がって押し出される樹脂量を増加させることが可能なためである。
【0094】
また、図8に示すように、パリソン4を形成する樹脂がダイ20から押し出される際に、サーボモータ16の制御によって、コア30を上下に往復移動させることにより、容器2の内面の高さ方向に連続する凸部203と凹部204が形成された容器とすることも可能である。
【0095】
<その他の実施形態>
本発明は、上記の実施形態のほか、例えば、以下のような構成とすることも可能である。図9(a)(b)は上記と別の実施形態の容器の製造工程を示す容器の製造装置の概略図である。図10図11は別の実施形態に係る容器を示す図である。図12は別の実施形態に係る容器の製造装置のパリソン形成機のコアの動きを説明する説明図である。
【0096】
(1.螺旋条形成機を備えた製造装置)
図9(b)に示すように、上記した実施形態の製造装置に、内面に螺旋状の凹凸などを形成するために、パリソンを捻る捻回機構を追加する構成とすることもできる。
【0097】
図9(b)に示すように、捻回機構100は、挟持部としての一対のアーム102と、開閉機構103と、回転部としての回転モータ104とを備えている。
【0098】
一対のアーム102は、パリソン4を掴むためのものである。一例として、アームの材質はアルミニウムであり、アーム102の外面はテフロン(登録商標)で被覆されている。
【0099】
各アーム102は、その下端部が開閉機構103に接続されている。開閉機構103を駆動させると、一対のアーム102の上端部が離間接近することにより、一対のアーム102の開閉動作が行われる。各アーム102は、その上端部が内側へ屈曲した形状を有している。また、このアーム102は幅広の形状を有していて、このような形状にすることによって、アーム102がパリソン4を掴みやすくなっている。
【0100】
そして、この捻回機構100のアーム102が、押し出されて垂れ下がったパリソン4の下側部分を掴み、パリソン4の外周面の下側部分が、アーム102の力で潰れた状態になる。このように、パリソン4の外周面の下側部分を潰すことによって、一対のアーム102にしっかりとパリソン4を掴ませることができる。
【0101】
そして、パリソン4の下側部分を一対のアーム102に掴ませた状態で、回転モータ104を所定の回転速度で所定の回転角度だけ駆動させる。この回転モータ104の駆動により、回転モータ104の回転軸周りに一対のアーム102が回転して、パリソン4が周方向へ捻れる。よって、パリソン4の内面の高さ方向に伸びる凸部401と凹部402が、螺旋状となる。
【0102】
その後は、容器型でパリソンを挟み込み、加圧空気にてパリソンを内側から膨張させて冷却することで、螺旋状の凹凸を有する容器とすることができる。
【0103】
この捻回機構100を追加した製造装置によれば、図10図11に示すように、内面に高さ方向に隆起した凸部201と凹部202が連続し、かつ、内面に螺旋状の凸部201と凹部202を備える容器を製造することが可能となる。
【0104】
(2.ダイとコアが水平方向に相対移動可能な製造装置)
また、図12に示すように、ダイ20とコア30とを水平方向に移動可能な構成とすることで、周方向の肉厚を調整する機構を備える製造装置とすることもできる。この場合、コア30のみを水平移動可能に構成するほか、ダイ20を含むロッド50部分を水平移動可能な構成としたり、コア30を含むマンドレル18全体を水平移動可能に構成してもよい。すなわち、ダイ20とコア30が相対的に水平移動可能とすればよい。水平移動可能な構成としては、サーボモータなどを接続して移動を制御可能とすればよい。
【0105】
これにより、ダイ20に対して、コア30が上下方向かつ水平方向に移動可能な構成とすることができるので、押し出されるパリソンの肉厚を調整して、内面に高さ方向に隆起した凸部と凹部が連続し、かつ、周方向の一部が薄い肉厚の容器とすることができる。そのほか、内面に高さ方向に凸部と凹部が連続し、かつ、高さ方向及び周方向の一部分がその他の部分よりも薄い肉厚部を有する形状とすることも可能であり、このような容器とすることで、薄い肉厚部分を指などで押圧することで、中の液体を押し出すことができる容器となる。
【0106】
(3.その他)
以上の通り、本発明は前述の実施形態をとりうることができるが、本発明は前述した実施の形態に限定されず、本発明の範囲から逸脱せずに、様々な変更を行うことができ、均等物を実施形態の要素の代わりに用いることができる。加えて、本発明の基本的な範囲から逸脱せずに、特定の状況または材料を本発明の教示に適合させるための多くの変形がなされてもよい。
【0107】
例えば、上記の実施形態では、コア30を上下動させる構成であるが、ダイ20を上下動させる構成とすることも考えられ、この場合パリソンを押し出す際にダイ20を上下動させることで、同様の効果が得られると考えられる。この場合、例えばロッド50を伸縮可能にするなどしてダイ20を上下動可能な構成とすることが考えられる。したがって、本発明は、前述した実施の形態に限定されることがなく、特許請求の範囲に収まるすべての実施形態を含む。
【図面の簡単な説明】
【0108】
図1】本発明の一実施形態に係る容器の製造工程を示す容器の製造装置の概略図
図2】同容器の製造装置のパリソン形成機の断面図
図3】同パリソン形成機の要部の断面図
図4図1におけるX―X断面図であって、(a)はコアが配された図、(b)はコアを除いた図
図5】同パリソン形成機のコアの動きを説明する説明図
図6】同パリソン形成機のコアを制御する制御図
図7】本発明の第一実施形態にかかる容器を示す図
図8】容器の変形例を示す図
図9】別の実施形態の容器の製造工程を示す容器の製造装置の概略図
図10】容器の変形例を示す図
図11】容器の変形例を示す図
図12】別の実施形態に係る容器の製造装置のパリソン形成機のコアの動きの説明図
【符号の説明】
【0109】
1 ダイレクトブロー成形装置
2 容器
3 樹脂
4 パリソン
5 パリソン形成機
6 容器形成機
7 樹脂材料供給部
8 ダイヘッド本体
11 樹脂材料投入口
12 加熱筒
13 押し出しスクリュー
14 電動モータ
15 コアシャフト
16 サーボモータ
17 気体供給源
18 マンドレル
19 環状通路
20 ダイ
20A 開口部
20a 凸部(隆起部)
20b 凹部(沈降部)
21 挿通孔
22 通風路
25 容器型
26 ブローピン
27 打ち込み装置
28 気体供給源
29 分離型
30 コア
32 通風口
33 ノズル口
34 通風路
60 基台
100 捻回機構
101 基台
102 アーム
103 開閉機構
104 回転モータ
201 容器の凸部
202 容器の凹部
203 容器の凸部
204 容器の凹部
401 パリソンの外周の凸部
402 パリソンの外周の凹部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
【手続補正書】
【提出日】2023-07-27
【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】
外面が凹凸のないフラットな面で形成され、かつ、
内面の周方向に、エッジがなく滑らかにつながる、直線部分のない山型の隆起部と直線部分のない谷型の沈降部とが、交互に連続して形成されていることを特徴とする、
透明または半透明の容器。
【請求項2】
内面の周方向の全周に渡って、前記隆起部と前記沈降部が連続して形成されている、
請求項1記載の容器。
【請求項3】
前記沈降部の頂部の厚みが、容器の底部の最厚部の厚みよりも小さい、
請求項2記載の容器。
【請求項4】
前記隆起部の頂部の厚みが、容器の底部の最厚部の厚みよりも大きい、
請求項2記載の容器。
【請求項5】
前記沈降部の頂部の厚みが、容器の底部の最厚部の厚みよりも小さく、
前記隆起部の頂部の厚みが、容器の底部の最厚部の厚みよりも大きい、
請求項2記載の容器。
【請求項6】
前記沈降部の周方向の寸法が、前記隆起部の周方向の寸法よりも大きい、
請求項1記載の容器。
【請求項7】
容器の高さ方向に直交する断面において、前記沈降部が円弧状である、
請求項1記載の容器。
【請求項8】
複数の前記沈降部の周方向の寸法が略同一である、
請求項2記載の容器。
【請求項9】
前記沈降部の周方向の寸法が、前記沈降部の周方向の寸法よりも大きく、
複数の前記沈降部の周方向の寸法が略同一であり、
容器の高さ方向に直交する断面において、前記沈降部が円弧状である、
請求項2記載の容器。
【請求項10】
内面の高さ方向の全長に渡って連続する凹凸が形成されている、
請求項1乃至9のいずれか1項記載の容器。
【請求項11】
周方向に異なる肉厚で形成されている、
請求項1乃至9のいずれか1項記載の容器。
【請求項12】
高さ方向に異なる肉厚で形成されている、
請求項1乃至9のいずれか1項記載の容器。
【請求項13】
内面に、高さ方向に渡って突条が形成されている、
請求項1乃至9のいずれか1項記載の容器。
【請求項14】
前記突条が、螺旋状に形成されている、
請求項10記載の容器。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0035
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0035】
本発明の一の態様にかかる容器は、外面が凹凸のないフラットな面で形成され、かつ、内面の周方向に、エッジがなく滑らかにつながる、直線部分のない山型の隆起部と直線部分のない谷型の沈降部とが、交互に連続して形成されていることを特徴とする、透明または半透明の容器である。この構成によれば、従来は製造できなかった外面がフラットで、内面の周方向に連続する凹凸が形成された容器とすることができる。