JP6727760B2 - Hollow container manufacturing method and blow molding apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、飲料等の液体が充填される中空容器の製造方法及びブロー成形装置に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a hollow container filled with a liquid such as a beverage and a blow molding device.
従来、飲料等の各種液体が充填される中空容器(ボトル)として、例えば、ポリエチレンテレフタレート(以下、PETと称する)等の樹脂材料で形成された中空容器が採用されている。 BACKGROUND ART Conventionally, as a hollow container (bottle) filled with various liquids such as beverages, for example, a hollow container formed of a resin material such as polyethylene terephthalate (hereinafter referred to as PET) has been adopted.
樹脂材料からなる中空容器の製造方法としては、例えば、有底筒状に射出成形したプリフォームを、延伸効果を発現でさせることのできる温度に加熱した状態で、延伸ロッドにより軸方向に延伸させると共に、加圧気体(ブローエア)によりブロー成形して径方向に延伸変形させる方法が一般的である。 As a method for producing a hollow container made of a resin material, for example, a preform injection-molded into a bottomed cylinder is heated in a temperature capable of exerting a stretching effect, and is stretched in an axial direction by a stretching rod. At the same time, a method of blow molding with a pressurized gas (blow air) to stretch and deform in the radial direction is generally used.
また近年は、加圧気体に替えて加圧液体によりプリフォームをブロー成形する方法が様々提案されている(例えば、特許文献1等参照)。 Further, in recent years, various methods of blow molding a preform with a pressurized liquid instead of the pressurized gas have been proposed (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に記載の方法のように、加圧液体によるブロー成形によって中空容器を形成した場合、中空容器の肉厚分布にばらつきが生じてしまう虞がある。例えば、液体は気体に比べて熱容量が大きく、また液体は気体に比べて流速が遅いこともあり、加圧液体によるブロー成形では、加圧気体によるブロー成形の場合に比べて、中空容器の肉厚分布が不均一になり易い。また、特許文献1の方法では、プリフォームをブローする過程でボトルが破裂してしまうと、ブロー媒体である加圧液体がブロー成形装置の内外に飛散してしまうことになる。これは、復旧作業の長時間化を招き、装置の稼働率低減といった原因にもなる。
However, when the hollow container is formed by blow molding with a pressurized liquid as in the method described in
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、加圧液体によるブロー成形を行っても肉厚分布の均一化を図ることができる中空容器の製造方法及びブロー成形装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a method for manufacturing a hollow container and a blow molding apparatus capable of achieving a uniform wall thickness distribution even when blow molding with a pressurized liquid is performed. With the goal.
上記課題を解決する本発明の第1の態様は、プリフォームを加圧気体によりブロー成形して中間成形品を形成する中間成形工程と、前記中間成形品を加圧液体によりブロー成形して最終成形品である中空容器を形成する最終成形工程と、を備えることを特徴とする中空容器の製造方法にある。 A first aspect of the present invention for solving the above-mentioned problems is an intermediate molding step of blow molding a preform with a pressurized gas to form an intermediate molded article, and a final molding by blow molding the intermediate molded article with a pressurized liquid. And a final molding step of forming a hollow container which is a molded product.
本発明の第2の態様は、第1の態様の中空容器の製造方法において、前記最終成形工程では、第1のブロー型内で前記中間成形品を加圧液体によりブロー成形し、前記中間成形工程では、前記第1のブロー型とは別の第2のブロー型内で前記プリフォームを加圧気体によりブロー成形することを特徴とする中空容器の製造方法にある。 A second aspect of the present invention is the method for manufacturing a hollow container according to the first aspect, wherein in the final molding step, the intermediate molded article is blow molded with a pressurized liquid in a first blow mold, and the intermediate molding is performed. In the step, the method for producing a hollow container is characterized in that the preform is blow-molded by a pressurized gas in a second blow mold different from the first blow mold.
本発明の第3の態様は、第1の態様の中空容器の製造方法において、前記最終成形工程では、第1のブロー型内で前記中間成形品を加圧液体によりブロー成形し、前記中間成形工程でも、前記第1のブロー型内で前記プリフォームを加圧気体によりブロー成形することを特徴とする中空容器の製造方法にある。 A third aspect of the present invention is the method for manufacturing a hollow container according to the first aspect, wherein in the final molding step, the intermediate molded article is blow molded with a pressurized liquid in a first blow mold, and the intermediate molding is performed. Also in the step, there is a method for producing a hollow container, characterized in that the preform is blow-molded by a pressurized gas in the first blow mold.
本発明の第4の態様は、第1〜3の何れか一つの態様の中空容器の製造方法において、前記中間成形工程では、前記プリフォームを加圧気体によりブロー成形して前記中空容器よりも大きいサイズの一次ブロー成形品を形成した後、該一次ブロー成形品を前記中空容器よりも小さいサイズまで収縮させることで前記中間成形品を形成することを特徴とする中空容器の製造方法にある。 A fourth aspect of the present invention is the method for manufacturing a hollow container according to any one of the first to third aspects, wherein in the intermediate forming step, the preform is blow-molded with a pressurized gas, and is blown more than the hollow container. A method of manufacturing a hollow container, comprising forming a primary blow-molded product of a large size and then shrinking the primary blow-molded product to a size smaller than the hollow container to form the intermediate molded product.
本発明の第5の態様は、プリフォームを加圧気体でブロー成形して中間成形品を形成する中間成形部と、前記中間成形品を加圧液体でブロー成形して最終成形品である中空容器を形成する最終成形部と、を有することを特徴とする中空容器の成形装置にある。 A fifth aspect of the present invention is an intermediate molding part that blow-molds a preform with a pressurized gas to form an intermediate molded product, and a hollow molded product that is a final molded product blow-molded with the pressurized liquid. A final molding unit for forming a container, and a molding device for a hollow container.
本発明の第6の態様は、第5の態様の中空容器の成形装置において、前記最終成形部は、前記中間成形品を加圧液体により成形する第1のブロー型を備え、前記中間成形部は、前記プリフォームを加圧気体により成形する前記第1のブロー型とは別の第2のブロー型を備えていることを特徴とする中空容器の成形装置にある。 According to a sixth aspect of the present invention, in the hollow container molding apparatus according to the fifth aspect, the final molding section includes a first blow mold for molding the intermediate molded article with a pressurized liquid, and the intermediate molding section is provided. Is a molding apparatus for a hollow container, comprising a second blow mold different from the first blow mold for molding the preform with pressurized gas.
かかる本発明では、加圧気体(ブローエア)によってプリフォームをブロー成形して中間成形品を形成した後、この中間成形品を加圧液体によりブロー成形するようにしたので、最終成形品である中空容器の肉厚の均一化を図ることができる。すなわち加圧気体によってブロー成形された中間成形品の肉厚分布は略均一になっているため、この中間成形品を加圧液体によってブロー成形することで、肉厚分布が均一な中空容器を製造することができる。 In the present invention, since the preform is blow-molded by the pressurized gas (blow air) to form the intermediate molded product, the intermediate molded product is blow-molded by the pressurized liquid, so that the final molded product is hollow. The thickness of the container can be made uniform. That is, the thickness distribution of the intermediate molded product blow-molded by the pressurized gas is almost uniform, so by blow molding this intermediate molded product with a pressurized liquid, a hollow container with a uniform wall thickness distribution is manufactured. can do.
本発明は、いわゆる2段ブロー方式による中空容器の製造方法及びブロー成形装置に関し、加圧した気体(加圧気体)によるブロー成形と、加圧した液体(加圧液体)によるブロー成形と、によって中空容器を成形するようにした点に特徴を有するものである。 The present invention relates to a method for producing a hollow container by a so-called two-stage blow method and a blow molding apparatus, which comprises blow molding with a pressurized gas (pressurized gas) and blow molding with a pressurized liquid (pressurized liquid). It is characterized in that a hollow container is molded.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施形態1)
本実施形態に係る中空容器の製造方法では、図1に示すように、射出成形により形成したプリフォーム10から、一次ブロー成形品20、中間成形品30を経て、最終成形品である中空容器40を成形する。
(Embodiment 1)
In the method for manufacturing a hollow container according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, a
中空容器40は、例えば、飲料等の液体が充填される耐熱性を有する壜体であり、PET等の樹脂材料で形成される。本実施形態では、中空容器40の胴部41には周方向に亘って凹部42が形成され、底部43には、容器内方に突出する上底部44が形成されている。
The
このような中空容器40を成形するためのブロー成形装置100は、図2に示すように、成形品(プリフォーム10、一次ブロー成形品20、中間成形品30及び中空容器40)を直線的に搬送するリニア搬送型の装置であり、射出装置110が接続される射出成形部120、温調部(加熱部)130、中間成形部140、最終成形部150及び取出し部160の5つのステーション(工程)を備えている。なお、射出成形部120と温調部130との間でステーションを分け、それぞれを独立化させた装置構成にしても構わない。また、必要に応じ、射出成形部120と温調部130の間にプリフォーム10のネック部を結晶化させるステーションを設置しても良い。
A
射出成形部120は、射出装置110から射出される樹脂材料によってプリフォーム10を成形する(射出工程)。射出成形部120は、図3(a)に示すように、射出装置110に接続される射出成形型121を備える。射出成形型121は、プリフォーム10の胴部の外面を規定する射出キャビティ型122と、プリフォーム10の内面を規定するコア型123とを備えている。また射出成形型121の上部には、成形品のネック部の外壁面を規定する水平方向に開閉可能な割型からなるネック型124が設けられている。そして、原材料である樹脂材料(例えば、PET樹脂)を、射出キャビティ型122の底部中央に設けられたゲート125を介して射出キャビティ型122内に充填することで、プリフォーム10が形成される。このように射出成形されたプリフォーム10は、ネック型124に保持された状態で温調部130に搬送される。
The
温調部130では、中間成形部140におけるブロー成形前にプリフォーム10の温度を調整する(温調工程)。温調部130は、図3(b)に示すように、例えば、プリフォーム10の軸方向に所定間隔で配置される複数本の棒状ヒータ131を備え、これらの棒状ヒータ131により、樹脂材料(PET樹脂)の延伸適正温度以上(100℃から120℃程度)になるように温度調整を行う。所定の延伸適温に加熱されたプリフォーム10は、その後、中間成形部140に搬送される。
In the
中間成形部140では、プリフォーム10から一次ブロー成形品20を介して中間成形品30を形成する(中間成形工程)。中間成形部140は、図3(c)に示すように、一次ブロー成形型(第2のブロー型)141を備える。一次ブロー成形型141は、開閉可能な一次ブロー成形割型142と、ブローコア型(図示は省略)を通して上下移動可能な延伸ロッド143と、一次ブロー底型144と、を備える。また図示は省略するが、中間成形部140は、ブローコア型を介して加圧気体を供給する供給部を備えている。
In the
そして中間成形部140では、一次ブロー成形型141内に配置されたプリフォーム10を延伸ロッド143により縦軸方向に延伸させると共に、供給部から供給される加圧気体(高圧エアー)により、結晶化温度以上の所定温度、例えば140℃から180℃に加熱された一次ブロー成形型141の内壁面に接触するまで径方向に延伸させることで、縦軸方向及び径方向の長さが最終成形品である中空容器40よりも大きい一次ブロー成形品20を形成する。このとき、樹脂材料(PET樹脂)の残留応力が緩和され、また、結晶化密度が向上する(ヒートセット処理による耐熱性の向上)。このように加圧気体によるブロー成形によって形成された一次ブロー成形品20は、肉厚分布が略均一となる。
Then, in the
その後、一次ブロー成形品20は、加圧気体が排気されると共に一次ブロー成形型141から取り出されて温度が低下する際(主に排気時)に収縮し、最終成形品である中空容器40よりも若干小さい中間成形品30となる(図3(d))。
After that, the primary blow-molded
上述のように一次ブロー成形品20の肉厚分布は略均一であるため、一次ブロー成形品20が若干収縮した中間成形品30の肉厚分布も大きくばらつくことはない。そして中間成形品30は、ネック型124に保持された状態で最終成形部150に搬送される。
As described above, since the thickness distribution of the primary blow-molded
最終成形部150では、中間成形品30を加圧液体によりブロー成形することにより最終成形品である中空容器40を形成する(最終成形工程)。最終成形部150は、図3(e)に示すように、最終ブロー成形型(第1のブロー型)151を備える。最終ブロー成形型151は、開閉可能な最終ブロー成形割型152と、最終ブロー底型153とを備える。最終ブロー成形割型152は、中空容器40の外形形状に沿った内壁面を有している。すなわち最終ブロー成形割型152の内壁面には、中空容器40の凹部42に対応する位置に内側に突出する凸部154が設けられている。また図示は省略するが、最終成形部150は、ブローコア型を介して加圧液体を供給する供給部を備えている。
In the
そして、最終ブロー成形型151内に配置された中間成形品30の内部に、図示は省略するが供給部からブローコア型を介して加圧液体を供給し、所定温度(例えば、115℃程度)に加熱された最終ブロー成形割型152の内壁面に接触するまで中間成形品30を縦軸方向及び横軸方向に延伸させる。これにより、最終成形品である中空容器40が成形される。
Then, although not shown, the pressurized liquid is supplied from the supply unit through the blow core mold to the inside of the intermediate molded
中空容器40は、その後、取出し部160に搬送され、取出し部160から装置外に取り出される。
The
このように本実施形態では、いわゆる2段ブロー方式でプリフォーム10から中空容器40を製造している。このため、1段ブロー方式で製造する場合に比べて、中空容器40の賦形性が向上する。例えば、中空容器40の胴部41に凹部42を良好に形成することができる。また耐熱性に優れた中空容器40を実現することができる。
As described above, in this embodiment, the
さらに本実施形態では、中間成形品30を加圧液体によりブロー成形することで中空容器40を形成しているが、中間成形品30(一次ブロー成形品20)は、プリフォーム10を加圧気体によりブロー成形することで形成している。このため、中空容器40の肉厚分布の均一化を図ることができる。
Further, in the present embodiment, the
すなわち加圧液体によってブロー成形する中間成形品30は、加圧気体によるブロー成形によって形成されており、その肉厚分布が略均一となっている。また中間成形品30は、最終成形品である中空容器40に近い大きさであり、加圧液体によるブロー成形時の延伸倍率は低い。したがって、本実施形態の製造方法によれば、加圧液体によるブロー成形によっても中空容器40の肉厚分布を均一化することができる。また、本実施形態では、ボトルの破裂が生じうる部位は、ブロー媒体が加圧気体である中間成形部140に限定される。そのため、加圧気体の圧力低減等によりボトルの破裂を検出した場合、続く最終成形部150の動作を事前に停止させることができ、特許文献1で発生しうる装置内外への液体の飛散といった欠点も解消される。
That is, the intermediate molded
なお最終成形工程(ブロー成形)に用いる液体は、特に限定されないが、中空容器40に最終的に充填される内容液(例えば、飲料等)を使用することが好ましい。これにより、中空容器40の最終成形工程と、内容液の充填工程とを同時に行うことができ、生産ラインの簡略化を図ることができる。
The liquid used in the final molding step (blow molding) is not particularly limited, but it is preferable to use the content liquid (for example, beverage) finally filled in the
(実施形態2)
図4は、実施形態2に係るブロー成形装置の概略構成を示すブロック図であり、図5は、実施形態2に係る中空容器の製造方法を示す概略図である。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a blow molding device according to the second embodiment, and FIG. 5 is a schematic diagram showing a method for manufacturing a hollow container according to the second embodiment.
図4に示すように、本実施形態に係るブロー成形装置100Aは、いわゆる回転搬送式の装置であり、射出成形部120、温調部130、ブロー成形部170及び取出し部160が、図示は省略する回転搬送装置の周囲に、搬送方向に沿ってそれぞれ配置されている。
As shown in FIG. 4, the
なお射出成形部120、温調部130及び取出し部160は、実施形態1と同様であるため、ここでの説明は省略する。
The
ブロー成形部170は、実施形態1で説明した中間成形部140及び最終成形部150を兼ねるステーションである。つまりブロー成形部170では、プリフォーム10を加圧気体によりブロー成形することにより一次ブロー成形品20(中間成形品30)を形成し、さらに中間成形品30を加圧液体によりブロー成形することで最終成形品である中空容器40を形成する。
The
ブロー成形部170は、図5に示すように、ブロー成形型(第1のブロー型)171を備える。ブロー成形型171は、開閉可能なブロー成形割型172と、ブローコア型(図示は省略)を通して上下移動可能な延伸ロッド173と、ブロー底型174と、を備える。なおブロー成形割型172は、上述した最終ブロー成形割型152と同様、中空容器40の外形形状に沿った内壁面を有している。また図示は省略するが、ブローコア型を介して加圧気体及び加圧液体のそれぞれを供給する供給部を備えている。
As shown in FIG. 5, the
そして本実施形態に係る中空容器の製造方法では、射出成形部120でプリフォーム10を射出成形し(図3(a)参照)、温調部130でプリフォーム10が加熱されると(図3(b)参照)、プリフォーム10は、ブロー成形部170に搬送されて、ブロー成形型171内に配置される。
In the method for manufacturing a hollow container according to this embodiment, the
ブロー成形部170では、図5(a)に示すように、まずブロー成形型171内に配置されたプリフォーム10を延伸ロッド173により縦軸方向に延伸させると共に、供給部から供給される加圧気体(高圧エアー)により、所定温度に加熱されたブロー成形型171の内壁面に接触するまで径方向に延伸させることで、中空容器40と同一の外形形状を有する一次ブロー成形品20を形成する。
In the
その後、図5(b)に示すように、一次ブロー成形品20内から加圧気体を排気し、その際、一次ブロー成形品20は若干収縮し、最終成形品である中空容器40よりも若干小さいサイズの中間成形品30が形成される。
Thereafter, as shown in FIG. 5(b), the pressurized gas is exhausted from the inside of the primary blow-molded
そして、このブロー成形型171内で中間成形品30をさらにブロー成形することによって最終成形品である中空容器40を形成する。具体的には、図5(c)に示すように、中間成形品30内に延伸ロッド173が挿入された状態で、中間成形品30の内部に、供給部からブローコア型(図示は省略)を介して加圧液体を供給し、所定温度(例えば、115℃程度)に加熱されたブロー成形割型172及びブロー底型174の内壁面に接触するまで中間成形品30を延伸させる。これにより、最終成形品である中空容器40が成形される。
Then, the intermediate molded
その後は、実施形態1と同様に、中空容器40は、取出し部160に搬送され、この取出し部160から装置外に取り出される。
After that, as in the first embodiment, the
このように本実施形態では、一つのブロー成形型171内で、加圧気体によるブロー成形と、加圧液体によるブロー成形とを実施するようにしたので、中空容器40の製造に用いるブロー成形装置の簡略化を図ることができる。また本実施形態に係る製造方法も、いわゆる2段ブロー方式であるため、耐熱性に優れた中空容器40を実現することができる。また中空容器40の賦形性を向上することもできる。
As described above, in this embodiment, the blow molding with the pressurized gas and the blow molding with the pressurized liquid are performed in one blow molding die 171, so that the blow molding apparatus used for manufacturing the
なお、本実施形態では、中間成形品30内に加圧液体を供給する際に、中間成形品30内に延伸ロッド173が挿入された状態を保持しているが、延伸ロッド173は抜き取られた状態であってもよい。
In the present embodiment, when the pressurized liquid is supplied into the intermediate molded
以上本発明の一実施形態について説明したが、勿論、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変更が可能である。 Although one embodiment of the present invention has been described above, of course, the present invention can be variously modified without departing from the scope of the invention.
例えば、上述の実施形態では、ブロー成形装置が、射出成形部を備える構成を例示したが、射出成形部は必ずしも備えていなくてもよい。例えば、予め射出形成されたプリフォームを温調部に供給し、温調部で所定温度に調整するようにしてもよい。 For example, in the above-described embodiment, the blow molding device is illustrated as including the injection molding unit, but the injection molding unit may not necessarily be provided. For example, a preform injection-molded in advance may be supplied to the temperature control unit, and the temperature control unit may adjust the temperature to a predetermined temperature.
10 プリフォーム
20 一次ブロー成形品
30 中間成形品
40 中空容器
41 胴部
42 凹部
43 底部
44 上底部
100,100A ブロー成形装置
110 射出装置
120 射出成形部
121 射出成形型
122 射出キャビティ型
123 コア型
124 ネック型
125 ゲート
130 温調部
131 棒状ヒータ
140 中間成形部
141 一次ブロー成形型
142 一次ブロー成形割型
143 延伸ロッド
144 一次ブロー底型
150 最終成形部
151 最終ブロー成形型
152 最終ブロー成形割型
153 最終ブロー底型
154 凸部
160 取出し部
170 ブロー成形部
171 ブロー成形型
172 ブロー成形割型
173 延伸ロッド
174 ブロー底型
10
Claims (3)
最終成形用のブロー成形型内に配置された前記中間成形品を加圧液体によりブロー成形して最終成形品である中空容器を形成する最終成形工程と、を備え、
前記最終成形工程では、前記最終成形用のブロー成形型である第1のブロー型内で前記中間成形品を加圧液体によりブロー成形し、
前記中間成形工程では、前記第1のブロー型とは別の前記中間成形用のブロー成形型である第2のブロー型内で前記プリフォームを加圧気体によりブロー成形する
ことを特徴とする中空容器の製造方法。 An intermediate molding step of forming an intermediate molded article by blow molding a preform placed in a blow molding die for intermediate molding with pressurized gas;
And a final forming step for forming a hollow container which is the final molded article by blow molding by the positioned within a blow mold for final forming said intermediate molded article pressurized liquid,
In the final molding step, the intermediate molded product is blow-molded with a pressurized liquid in a first blow mold that is a blow molding mold for final molding,
In the intermediate molding step, the preform is blow-molded by a pressurized gas in a second blow mold which is a blow molding mold for intermediate molding different from the first blow mold. A method for producing a hollow container characterized by the above .
前記中間成形工程では、前記プリフォームを加圧気体によりブロー成形して前記中空容器よりも大きいサイズの一次ブロー成形品を形成した後、該一次ブロー成形品を前記中空容器よりも小さいサイズまで収縮させることで前記中間成形品を形成する
ことを特徴とする中空容器の製造方法。 Claim1In the method for producing a hollow container according to
In the intermediate molding step, the preform is blow-molded with pressurized gas to form a primary blow-molded product having a size larger than the hollow container, and then the primary blow-molded product is shrunk to a size smaller than the hollow container. To form the intermediate molded product.
A method for manufacturing a hollow container characterized by the following:..
最終成形用のブロー成形型内に配置された前記中間成形品を加圧液体でブロー成形して最終成形品である中空容器を形成する最終成形部と、を有し、
前記最終成形部は、前記中間成形品を加圧液体により成形する前記最終成形用のブロー成形型である第1のブロー型を備え、
前記中間成形部は、前記プリフォームを加圧気体により成形する前記第1のブロー型とは別の前記中間成形用のブロー成形型である第2のブロー型を備えている
ことを特徴とする中空容器の成形装置。 An intermediate molding part for forming an intermediate molded product by blow molding a preform placed in a blow molding die for intermediate molding with pressurized gas,
And a final molding section for forming a hollow container which is the final molded article by blow molding are arranged in the blow mold for final forming said intermediate molded article in pressurized liquid, was closed,
The final molding unit includes a first blow mold that is a blow molding mold for the final molding that molds the intermediate molded product with a pressurized liquid,
The intermediate molding unit includes a second blow mold that is a blow molding mold for the intermediate molding different from the first blow mold that molds the preform with a pressurized gas. An apparatus for forming a hollow container, characterized by:
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