JP2007069241A - ロータリー式ブロー成形装置及びロータリー式ブロー成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ロータリー式であり、かつ、容器の模様と張り出し部を一致させるブロー成形により、付加価値を向上させるとともに、生産速度を高速化し生産コストを低減する。
【解決手段】 ロータリー式ブロー成形装置１は、連続回転する回転部材２と、缶９の下部を保持する複数の真空吸着手段３と、真空吸着手段３ごとに設けられ、缶９をブロー成形するブロー成形金型６と、真空吸着手段３ごとに設けられ、缶９の周方向に対する角度位置を検出し制御する周方向位置決め手段４と、真空吸着手段３を、少なくとも缶９の投入位置，センサ検出位置，ブロー成形位置及びブロー成形された缶９の取出し位置の間で、真空吸着手段３を移動させる移動手段５とを備えた構成としてある。
【選択図】 図４

Description

本発明は、ロータリー式ブロー成形装置及びロータリー式ブロー成形方法に関し、特に、ロータリー式であり、かつ、容器の模様と張り出し部を一致させるブロー成形により、付加価値を向上させるとともに、生産速度を高速化し生産コストを低減することができるロータリー式ブロー成形装置及びロータリー式ブロー成形方法に関する。

一般的に、容器においては、胴部形状を単純な円筒形から様々な形状に張り出し成形して、意匠性を高める差別化が行なわれてきた。
特に、プラスチックボトルを成形するように、高圧エアーを用いて金属缶をブロー成形する、バルジ缶，バルジ缶の製造方法及びバルジ缶の製造装置の技術が提案されており、一部実施もされ注目されている（特許文献１参照）。
この技術によれば、材料の機械的強度を低下させずに、すなわち、焼鈍しなくても、エアーブローによる内圧を用いて、張り出し率の大きなバルジ成形を可能とし、かつ、品質，生産性及び経済性を向上させることができる。

また、容器は、成形された張り出し部を缶胴の印刷模様と一致させることにより、さらに意匠性が高まる。このため、印刷模様と缶胴の形状を一致させることに関連する技術が開示されている（特許文献２参照）。
この技術によれば、缶胴を一方の型に装着させ、この缶胴の外周面に印刷された模様に他方の型を位置合わせし、一方の型と他方の型とで模様の少なくとも一部に凹凸加工を施して缶体を成形する際に、模様と加工された凹凸とが位置合わせされているかどうかを検査することができる。
さらに、缶を位置決めして、内外ロール金型でエンボス成形するロータリー式成形装置の技術が開示されている（特許文献３参照）。

また、ロータリー式ブロー成形装置として、ペットボトルをブロー成形する技術が開示されている（特許文献４参照）。ただし、この特許文献４には、プリフォームの位置決めに関する技術については記載されていない。
さらに、プリフォームを位置決めしてブロー成形する技術も開示されている（特許文献５参照）。ただし、この特許文献５には、ロータリー式のものは記載されていない。
ＰＣＴ／ＪＰ２００４／００８０５０号公報 特開２００１−１９１１３７号公報 ＷＯ９８／０３２７９号公報 特開昭５４−９３０６２号公報 特開２００３−３９５３３号公報

しかしながら、上述したように、胴部に様々な形状の張り出し部を形成する異形容器のうち、金属缶については、模様と張り出し部を一致させ、ロール金型を用いたロータリー式の製造技術が既に開示されているものの、模様と張り出し部を一致させ、ブロー成形金型を用いたロータリー式の製造技術は存在しなかった。また、プラスチックボトルについては、模様と張り出し部を一致させ、ブロー成形金型を用いたバッチ式の製造技術が既に開示されているものの、模様と張り出し部を一致させ、ブロー成形金型を用いたロータリー式の製造技術は存在しなかった。すなわち、容器に様々な形状の張り出し部を成形して、意匠性を高める差別化などが行なわれてきたことにより、容器の付加価値は向上したものの、意匠性をさらに向上させ、かつ、生産速度を高速化し生産コストを低減する観点からは、模様と張り出し部を一致させ、ブロー成形金型を用いたロータリー式の製造技術が要望されていた。

本発明は、上記問題を解決するために提案されたものであり、ロータリー式であり、かつ、容器の模様と張り出し部を一致させるブロー成形により、付加価値を向上させるとともに、生産速度を高速化し生産コストを低減することができるロータリー式ブロー成形装置及びロータリー式ブロー成形方法の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のロータリー式ブロー成形装置は、連続回転する回転部材と、前記回転部材の周縁部に設けられ、上部又は下部の一方が開口され他方が閉止された予備成形体の上部又は下部を保持する複数の保持手段と、前記保持手段ごとに前記回転部材の中央部側に設けられ、前記予備成形体をブロー成形するブロー成形金型と、前記保持手段ごとに前記回転部材に設けられ、前記予備成形体の周方向に対する角度位置を検出するセンサおよび前記センサの検出信号にもとづいて前記予備成形体の周方向に対する角度位置を制御する位置決め用モータを有する周方向位置決め手段と、前記回転部材に設けられ、少なくとも前記予備成形体の投入位置，センサ検出位置，ブロー成形位置及びブロー成形体の取出し位置の間で、前記保持手段を移動させる移動手段と、を備えた構成としてある。
このようにすると、模様と張り出し部の位置を一致させたブロー成形品を、ロータリー式により高速で生産することができる。また、ブロー成形金型が回転部材の中央部側に設けられることにより、回転部材のデッドスペースを有効利用することができ、装置の高速化，小型化及びコストダウンを図ることができる。
なお、連続回転するとは、一時的な回転停止を繰り返す間歇回転ではなく、停止することなく回転することをいう。

また、本発明のロータリー式ブロー成形装置は、前記移動手段が、前記保持手段を水平方向かつ前記回転部材の径方向に移動させる構成としてある。
このようにすると、予備成形体やブロー成形体の移動距離を短縮することができ、装置の大型化及び複雑化を防止することができる。また、缶サイズ（たとえば、３５０ｍｌ缶と５００ｍｌ缶における高さ寸法）が異なっても、移動距離が同じとなり、装置の対応能力を向上させることができる。

また、本発明のロータリー式ブロー成形装置は、前記センサを光センサとした構成としてある。
このようにすると、予備成形体に傷が付くといった不具合を回避するとともに、印刷マーク等によって周方向に対する角度位置を決めることができ、表面に凹凸などのマークを付けにくい（２ピース）缶などにも適用できる。

また、本発明のロータリー式ブロー成形装置は、前記保持手段が、前記ブロー成形金型の複数ある分割金型のうち、前記予備成形体の上部又は下部に対応する分割金型を有する構成としてある。
このようにすると、ブロー成形金型の一部と保持手段の一部を共用化できるので、装置の構造を簡便化することができる。

また、本発明のロータリー式ブロー成形装置は、前記予備成形体を前記保持手段に渡す投入ターレットを備え、該投入ターレットが、前記予備成形体の開口された上部又は下部と当接するパッドを介して、前記予備成形体内の空気を吸引する真空吸着手段を有する構成としてある。
このようにすると、予備成形体を高速で受け渡しすることができるとともに、様々な胴部形状の予備成形体に容易に対応することができ、すなわち、予備成形体の胴部形状の変更にともなうポケット，グリッパ，ガイド等の切替を行なわなくてもすみ、生産性を向上させることができる。また、予備成形体が上部にフランジ部を有するネックイン・フランジ成形されたものであっても、パッドがフランジ部と当接することにより、予備成形体を確実に吸着し保持手段に供給することができる。

また、本発明のロータリー式ブロー成形装置は、前記保持手段から前記ブロー成形体を受け取る取出しターレットを備え、該取出しターレットが、前記ブロー成形体の開口された上部又は下部と当接するパッドを介して、前記ブロー成形体内の空気を吸引する真空吸着手段を有する構成としてある。
このようにすると、ブロー成形により缶胴が張り出している場合であっても、缶胴の凹みや傷つきを防止することができる。また、ブロー成形体を高速で受け渡しすることができる。

また、本発明のロータリー式ブロー成形装置は、前記保持手段から独立した状態で、プッシュロッドが設けられ、該プッシュロッドが、前記予備成形体又はブロー成形体を受け渡す際、前記真空吸着手段を前記保持手段方向に押す構成としてある。
このように、保持手段から独立したプッシュロッドを用いることにより、真空吸着手段を、予備成形体の高さ方向における接近方向に移動させることができるとともに、保持手段周辺の構造を単純化することができ、高速化や動作の信頼性を向上させることができる。すなわち、プッシュロッドを保持手段に設けると、保持手段の全体的な構造が、大掛かり、かつ、重すぎる構造となってしまうので、これを回避することにより、高速化や動作の信頼性を向上させることができる。

また、本発明のロータリー式ブロー成形装置は、前記プッシュロッドが、前記回転部材に設けられた構成としてある。
このようにすると、プッシュロッドが保持手段と同期した状態で回転し、すなわち、プッシュロッドを、予備成形体の受渡し位置の真上に位置させることができるので、真空吸着手段を予備成形体の高さ方向における接近方向に移動させる動作の信頼性が向上し、予備成形体の受渡しを確実に行うことができる。

また、本発明のロータリー式ブロー成形装置は、前記予備成形体を、金属缶とした構成としてある。
このようにすると、模様と一致するブロー成形の施された金属缶を、ロータリー式によって、高速で生産することができる。

また、本発明のロータリー式ブロー成形装置は、前記予備成形体を、プラスチックボトルのプリフォームとした構成としてある。
このようにすると、模様と一致するブロー成形の施されたペットボトルを、ロータリー式によって、高速で生産することができる。

また、上記目的を達成するため、本発明のロータリー式ブロー成形方法は、連続回転する回転部材に設けられた複数の保持手段が、上部又は下部の一方が開口され他方が閉止された予備成形体の上部又は下部の一方を順次保持し、前記保持手段ごとに前記回転部材に設けられたセンサが、保持された前記予備成形体の周方向に対する角度位置を検出し、さらに、前記保持手段ごとに前記回転部材に設けられた位置決め用モータが、前記センサの検出信号にもとづいて前記予備成形体の周方向に対する角度位置を制御し、開いた状態のブロー成形金型が、前記予備成形体を型締めし、前記ブロー成形金型内の予備成形体に高圧気体を吹き込んでブロー成形し、続いて、前記高圧気体を排気し、閉じた状態の前記ブロー成形金型を開き、前記ブロー成形体が、上部又は下部の他方を保持されることにより、順次取り出される方法としてある。
このようにすると、ロータリー式ブロー成形であって、かつ、位置決め機構を有するので、例えば印刷絵柄に位置あわせした張り出し成形を行なうなど、意匠性の高い缶の高速バルジ成形、あるいは、周方向で肉厚分布をつけたプリフォームを用いて非円形ボトルのブロー成形を行なうことができる。これにより、軽量化ボトルの高速成形など、予備成形体の位置決めを必要とするブロー成形を高速で行なうことができ、生産性を向上させることができる。

また、本発明のロータリー式ブロー成形方法は、前記回転部材に設けられ、少なくとも前記予備成形体の受渡し位置及びブロー成形位置の間で、前記保持手段を移動させる移動手段が、前記保持手段を水平方向かつ前記回転部材の径方向に移動させる方法としてある。
このようにすると、予備成形体の受渡しやブロー成形を効率よく行なうことができる。

以上のように、本発明のロータリー式ブロー成形装置及びロータリー式ブロー成形方法によれば、容器の模様と張り出し部を一致させ、ブロー成形金型を用いたロータリー式の製造技術により、付加価値を向上させるとともに、生産速度を高速化し生産コストを低減することができる。

［ロータリー式ブロー成形装置］
図１は、本発明の一実施形態に係るロータリー式ブロー成形装置の全体的な構成を説明するための概略平面図を示している。
同図において、ロータリー式ブロー成形装置１は、ロータリー式ブロー成形装置本体であるブローホイール１０，予備成形体である缶９をブローホイール１０に供給する投入ターレット１１，及び，ブロー成形された缶９をブローホイール１０から取り出す取出しターレット１２を備えている。

＜ブローホイール＞
図２は、本発明の一実施形態に係るロータリー式ブロー成形装置のブローホイールを説明するための要部の概略拡大図であり、（ａ）は缶を受け渡すときの平面図を、（ｂ）は缶をブロー成形するときの平面図を示している。
また、図３は、図２のＡ−Ａ概略断面図を、図４は、図２のＢ−Ｂ概略断面図を示している。
図２，３，４において、ブローホイール１０は、回転部材２，保持手段としての真空吸着手段３，周方向位置決め手段４，移動手段５及びブロー成形金型６を備えている。
なお、図２において、理解しやすいように、圧縮空気供給手段６４を省略してある。

回転部材２は、図２，３に示すように、回転円板２１とスライドブロック２２とからなっている。
回転円板２１は、投入ターレット１１と同期した回転速度で、時計回り方向に連続回転する。また、回転円板２１は、周縁部に、２０個のスライドブロック２２が等間隔で取り付けられている。このスライドブロック２２は、回転円板２１に固定される取付け部２２１と、真空吸着手段３がスライド自在に収まる収容部２２２と、スライドシャフト５１１を取り付けるシャフト押え２２３を備えている。

上記取付け部２２１は、回転円板２１側に軽量化のための凹部が形成されたほぼ直方体状としてあり、回転円板２１の側面にボルト固定するためのボルト孔（図示せず）が穿設してある。また、この取付け部２２１の上面には、図示してないが、圧縮空気供給手段６４の保持部材６４５が螺着される。
収容部２２２は、取付け部２２１の外周側端面から水平方向に突設された、上方から見るとほぼＵ字状としてあり、中央の開口部に、対向する一対のスライドシャフト５１１が設けられ、真空吸着手段３が回転円板２１の半径方向にスライドする。この収容部２２２の付け根部には、金型ホルダー６２，６３が回動自在に軸支されている。
また、シャフト押え２２３は、スライドシャフト５１１の外周側端部が装入される装入穴（図示せず）が形成された板部材であり、ボルト等によって収容部２２２の外周側端面に固定される。

回転部材２の周縁部に設けられた複数の保持手段として、本実施形態では、真空吸着手段３を設けてある。この真空吸着手段３は、図３に示すように、ボトムパッド３１，吸気軸３２，ボールベアリング３３，ベアリングブロック３４，受け台３５，ベース３６及び歯車３７を備えている。
なお、上部又は下部の一方が開口され他方が閉止された予備成形体として、上部がネックイン・フランジ成形された缶９を使用しているが、本発明の予備成形体は缶９に限定されるものではない。また、開口されたフランジ部を上方とした姿勢で、缶９をブロー成形しているが、この姿勢に限定されるものではない。

ボトムパッド３１は、金属などの剛体からなるほぼ円板状としてあり、上面中央部から下方に向かって真空引きする吸気孔３１１が貫通してある。また、本実施形態のボトムパッド３１は、上面に、缶９の底部に対応した形状が形成してあり、ブロー成形金型６の底金型として機能する。すなわち、周縁部に円環状の溝３１２が形成され、その内側に、（部分的な）球面状に膨らんだ凸部３１３が形成されている。この溝３１２に缶９の底部が嵌合することにより、缶９をブロー形成する際、缶９のチャイム部９２ａや中央ドーム部９２ｃが膨らむといった不具合を回避することができる。また、ボトムパッド３１に対する缶９の位置が精度よく決められる。さらに、ボトムパッド３１は、下面中央に、円筒状の嵌入部３１４が突設され、吸気軸３２の上部に嵌入される。また、ボトムパッド３１が、ブロー成形金型６の底金型としてあるので、装置の構造を簡便化することができる。

吸気軸３２は、金属製のほぼ管状としてあり、内部がボトムパッド３１の吸気孔３１１と連通する。また、上端部にボトムパッド３１を支持するフランジ部３２１と、嵌入部が収まる円筒部３２２が形成してある。吸気軸３２は、上部及び下部がボールベアリング３３によって回転自在に軸支される。また、下部には、歯車３７が取り付けられており、ステッピングモータ４３によって、缶９の周方向の角度位置が制御される。さらに、最下端部は、ジョイントを介して、フレキシブル吸気管と連結してある。

ベアリングブロック３４は、上部に円板３４１を有するほぼ円筒状としてあり、受け台３５に螺着される。また、内側の上部及び下部に、吸気軸３２を軸支するボールベアリング３３が取り付けられている。このベアリングブロック３４は、上記円板３４１が、分割金型６１の凹部６１３に嵌合され、分割金型６１に対して、ボトムパッド３１を精度よく位置決めする。
また、受け台３５は、ほぼ直方体状としてあり、ベアリングブロック３４が嵌入される孔が穿設してあり、ベース３６に取り付けられている。
ベース３６は、中央部に、ベアリングブロック３４が嵌入される孔が穿設された、ほぼ直方体状としてあり、リニアベアリング５１のスライドユニット５１２に螺着される。

移動手段５は、リニアベアリング５１とスライドカム５２とからなっている。
リニアベアリング５１は、スライドシャフト５１１とスライドユニット５１２とからなっており、一対のスライドシャフト５１１が、スライドブロック２２に対向した状態で回転円板２１の半径方向に沿って、取り付けられている。また、スライドユニット５１２には、真空吸着手段３が固定されており、真空吸着手段３が、回転円板２１の半径方向に往復移動する。

スライドカム５２は、上面に従動部５２１の装入される溝５２２が形成され、ブローホイール１０の基台（図示せず）にボルト固定されたレール５２３と、一端がベース３６に固定され、他端に従動部５２１が取り付けられた半径方向に長いアーム５２４とを備えている。これにより、回転円板２１が回転すると、真空吸着手段３は、缶９の受渡し位置（投入位置）→センサ検出位置→ブロー成形位置→ブロー成形された缶９の受渡し位置（取出し位置）を１サイクルとする往復移動を繰り返す。なお、本実施形態では、図１に示すように、缶９の投入位置，センサ検出位置及びブロー成形された缶９の取出し位置は、同じ半径（Ｒ）としてあり、ブロー成形位置は半径Ｒより短い半径ｒとしてある。

周方向位置決め手段４は、二つの光センサ４１，４２と、コンピュータなどの情報処理装置を有する制御部（図示せず）と、制御部からの制御信号を入力して駆動するステッピングモータ４３を備えている。
光センサ４１，４２は、センサ検知位置における缶９の側面の印、たとえば、模様、色彩、文字、凹凸などの一部を検出するセンサである。また、光センサ４１，４２は、缶９の外周に沿って湾曲した（目盛り付き）固定部を有する支持部材４４を介して、各スライドブロック２２に固定される。また、ステッピングモータ４３は、ベース３６の下部に設けられ、制御部（図示せず）からの制御信号により駆動される。また、ステッピングモータ４３は、軸端にギア４３１が設けてあり、駆動されると、ギア４３１と噛み合う歯車３７を介してボトムパッド３１を回転させる。このようにすると、缶９の周方向に対する角度位置を制御することができる。

ブロー成形金型６は、図４に示すように、分割金型６１，金型ホルダー６２，６３，及び，圧縮空気供給手段６４を備えている。このブロー成形金型６は、真空吸着手段３３ごとに回転部材２の中央部側に設けられている。
分割金型６１は、缶９の側面に張り出し部を成形するための、缶９の中心軸に沿って二分割された、左右一対の直方体状の金型である。この分割金型６１は、上部に圧縮空気供給手段６４との位置を決める円環状の凸部６１１が形成され、中段部に缶９が収容される空間６１２が形成され、下部にボトムパッド３１との位置を決める円環状の凹部６１３が形成されている。また、分割金型６１は、それぞれ金型ホルダー６２，６３に螺着されている。
なお、本実施形態の分割金型６１は、凸部６１１，空間６１２及び凹部６１３を一つの金型材に直接的に成形してあるが、この構造に限定されるものではなく、たとえば、缶９のフランジ部や胴部の形状に加工した、部分金型（図示せず）を分割金型６１に組み込む構造としてもよい。

金型ホルダー６２，６３は、収容部２２２の回転円板２１側に、回動自在に軸支してある。また、金型ホルダー６２，６３は、図示してないが、回動するための駆動手段（たとえば、ロータリーシリンダやカム機構など）を備えている。さらに、一方の金型ホルダー６２は、先端部に係止ピン６２１が埋設してあり、他方の金型ホルダー６３は、先端部に係止ピン６２１に係止する鉤状の係止部６３１が設けられている。係止部６３１は、金型ホルダー６２，６３が閉じた後、時計回り方向に約９０度回動し、係止ピン６２１に係止され、金型ホルダー６２，６３が閉じた状態を確実に維持する。

圧縮空気供給手段６４は、昇降するエアシリンダ部６４１，エアシリンダ部６４１と連結され、缶９に（ブロー成形用の）圧縮空気を供給・排気する給気孔６４６が形成されたロッド６４２，ロッド６４２の下端に取り付けられ、缶９の開口部をシールするシール材６４３が設けられたフランジ部６４４，及び，エアシリンダ部６４１を所定位置に保持する保持部材６４５とからなっている。圧縮空気供給手段６４は、エアシリンダ部６４１が、ロッド６４２を降下させ、ブロー成形位置に移動してきた缶９のフランジ部と圧縮空気供給手段６４のフランジ部６４４を当接させシールする。これにより、缶９内に高圧の圧縮空気を供給し、ブロー成形することが可能となる。

＜投入ターレット＞
図５は、本発明の一実施形態に係るロータリー式ブロー成形装置の投入ターレットを説明するための要部の概略拡大図であり、（ａ）は断面図を、（ｂ）は平面図を示している。
同図において、投入ターレット１１は、回転円板１１１と、軸受ブロック１１２と、ローラーガイド１１３と、真空吸着手段１１４と、直動カム１１５と、揺動カム１１６と、プッシュロッド１１７（図７参照）とを備えている。

回転円板１１１は、ブローホイール１０と同期した回転速度で、反時計回り方向に回転する。また、回転円板１１１は、周縁部に、１２個の軸受ブロック１１２が等間隔で取り付けられている。

軸受ブロック１１２は、一対のボールベアリングによって回転自在に軸支される揺動軸１１２ａを備えている。揺動軸１１２ａは、上端部に、ローラーガイド１１３のレール部がボルト（図示せず）等により固定されており、下端部が揺動カム１１６と連結されている。この揺動カム１１６は、揺動軸１１２ａ，ローラーガイド１１３を介して、真空吸着手段１１４を揺動させる。また、ローラーガイド１１３は、レール部に沿って直線的に往復移動する取付け部が直動カム１１５と連結されており、直動カム１１５が真空吸着手段１１４をレール部方向に直動させる。

投入ターレット１１は、上記揺動カム１１６及び直動カム１１５によって、図６に示すように、缶９を受け渡す際、ブローホイール１０のボトムパッド３１の（上方から見た）軌跡に沿って、かつ、ボトムパッド３１と同期した状態で、真空吸着手段１１４を移動させる。このようにすると、同期区間内で缶９を受け渡しすることができ、缶９の移行時間を確保できる。したがって、投入ターレット１１及びブローホイール１０が（間歇回転ではなく）連続回転した状態で、缶９を受け渡すことができ、生産速度を高速化することができる。

真空吸着手段１１４は、フランジパッド１１４ａ，スライドピン１１４ｂ，圧縮ばね１１４ｃ，押下板１１４ｄ，バキュームジョイント１１４ｅ，リリーフバルブ１１４ｆ及び連結部材１１４ｇを備えている。
連結部材１１４ｇは、一端がローラーガイド１１３の取付け部に固定され、他端にフランジパッド１１４ａ等が取り付けられる（ほぼ鉤状に形成された）板部材である。
フランジパッド１１４ａは、プラスチックや金属などからなる円板であり、中央部に、バキュームジョイント１１４ｅ及びリリーフバルブ１１４ｆと連通する吸気孔が形成してある。また、フランジパッド１１４ａは、上面に、スライドピン１１４ｂ及び押下板１１４ｄの円筒部が連結してあり、圧縮ばね１１４ｃにより上方に付勢された状態で、上下動自在に連結部材１１４ｇに取り付けられる。このフランジパッド１１４ａは、ネックイン部及びフランジ部が形成された缶９のフランジ部と当接し、缶９内部に真空領域を形成することにより、缶９を吸着保持する。

また、本実施形態では、フランジパッド１１４ａの吸気孔と連通するリリーフバルブ１１４ｆが設けられている。このリリーフバルブ１１４ｆは、搬送バキューム圧が設定された圧力に到達すると、外気を缶９内に導入し、搬送バキューム圧の圧力制御手段として機能する。また、リリーフバルブ１１４ｆは、リリーフ流量を制御する（固定式の）流量制御手段として、オリフィス（図示せず）を備えている。このようにすると、搬送バキューム圧の立ち上がり時間が短縮化され、高速搬送を行なうことができる。

上述したように、投入ターレット１１は、缶９の開口された上部（フランジ部）と当接するパッドを介して、缶９内の空気を吸引する真空吸着手段１１４を有している。このようにすると、缶９を高速で受け渡しすることができるとともに、様々な胴部形状の缶９に容易に対応することができ、すなわち、缶９の胴部形状の変更にともなうポケット，グリッパ，ガイド等の切替を行なわなくてもすみ、生産性を向上させることができる。また、缶９が上部にフランジ部を有するネックイン・フランジ成形されたものであっても、パッドがフランジ部と当接することにより、缶９を確実に吸着し、ブローホイール１０の真空吸着手段３に供給することができる。

＜プッシュロッド＞
ブローホイール１０は、フランジパッド１１４ａを上下移動させる機構として、各真空吸着手段３の受渡し位置の上方に、プッシュロッド１１７を備えている。
図７は、本発明の一実施形態に係るロータリー式ブロー成形装置のブローホイールに設けられた、プッシュロッドを説明するための概略図であり、（ａ）は側面図を、（ｂ）は要部の拡大図を示している。
同図において、プッシュロッド１１７は、支持部材１１７ａ，ローラーガイド１１７ｂ，押下棒１１７ｃ及び当接部１１７ｄを備えている。
また、図示してないが、プッシュロッド１１７は、ブローホイール１０の外周に設けられたカム機構を利用して、投入ターレット１１と同期した状態で押下棒１１７ｃを上下方向に移動させ、フランジパッド１１４ａを上下移動させる。なお、上記カム機構の代わりに、押下棒１１７ｃと連結された電磁ソレノイド，リニアモータ，エアシリンダ等の駆動源を用いて、押下棒１１７ｃを上下方向に移動させてもよい。

支持部材１１７ａは、ブローホイール１０の回転部材２の一部（図示せず）と連結されており、ローラーガイド１１７ｂを介して、押下棒１１７ｃが上下動自在に取り付けられる。押下棒１１７ｃは、下端に、当接部１１７ｄが設けられている。この当接部１１７ｄは、ボールベアリング，圧縮ばね及びスライドピンにより、回転自在、かつ、下方に付勢した状態で上下動自在に、押下棒１１７ｃに設けられている。

このように、プッシュロッド１１７を設けることにより、真空吸着手段１１４を、高さ方向の接近方向（下方）に移動させることができ、構造を単純化することができる。また、ブローホイール１０がブロー成形を行なうために、真空吸着手段３が水平方向にスライドする構成としてあり、ブロー成形金型６等が設けられている。このような場合、真空吸着手段３にカム機構を設けて、真空吸着手段３を昇降させるとすると、構造が大掛かりになるといった不具合があるが、プッシュロッド１１７を設けることにより、この不具合を回避することができる。

＜取出しターレット＞
取出しターレット１２は、投入ターレット１１とほぼ同様な構造としてあり、投入ターレット１１と比べると、投入ターレット１１が、ブロー成形前の缶９を、ブローホイール１０に渡しているのに対して、取出しターレット１２は、ブロー成形された缶９をブローホイール１０から受け取る点が相違する。したがって、詳細な説明は省略する。

次に、上記構成のロータリー式ブロー成形装置１の動作について、図面を参照して説明する。

＜投入ターレットからブローホイールへの搬送＞
図８は、本発明の一実施形態に係るロータリー式ブロー成形装置の、投入ターレットからブローホイールへの移送動作を説明するための概略図であり、（ａ）はプッシュロッドが真空吸着手段と接触したときの側面図を、（ｂ）は缶がボトムパッドと接触したときの側面図を、（ｃ）はブローホイールの真空吸着手段が吸引中の側面図を、（ｄ）はフランジパッドが缶から離れる直前の側面図を、（ｅ）はプッシュロッドが真空吸着手段から離れる直前の側面図を示している。

投入ターレット１１は、同図（ａ）に示すように、フランジパッド１１４ａが、缶９の（上部の）フランジ部を真空吸着により保持した状態で、反時計回り方向に搬送する。また、プッシュロッド１１７の当接部１１７ｄが降下し、当接部１１７ｄが押下板１１４ｄと接触している。
なお、フランジパッド１１４ａは、フランジパッド基準高さを移動しており、ブローホイール１０のボトムパッド３１は、ボトムパッド基準高さを移動している。また、フランジパッド１１４ａは、上述した揺動カム１１６による揺動機構と直動カム１１５による直動機構によって、ボトムパッド３１の（上方から見た）軌跡に沿って、移動している。

次に、投入ターレット１１は、同図（ｂ）に示すように、当接部１１７ｄが押下板１１４ｄを押下し、フランジパッド１１４ａが降下し、缶９の底部がボトムパッド３１と接触する。このとき、フランジパッド１１４ａは、缶９のフランジ部を真空吸着しており、かつ、ボトムパッド３１が、缶９の底部の真空吸着を開始する。

次に、投入ターレット１１は、同図（ｃ）に示すように、押下棒１１７ｃがさらに降下し、缶９の底部がボトムパッド３１に押し付けられる。このとき、ボトムパッド３１は、缶９の底部を真空吸着しており、かつ、フランジパッド１１４ａが、缶９のフランジ部の真空破壊を開始する。

次に、投入ターレット１１は、同図（ｄ）に示すように、押下棒１１７ｃが上昇し、フランジパッド１１４ａから缶９のフランジ部が離れる直前の状態となる。このとき、ボトムパッド３１は、缶９の底部を真空吸着しており、かつ、フランジパッド１１４ａは、缶９のフランジ部の真空破壊を完了している。

次に、ブローホイール１０は、同図（ｅ）に示すように、ボトムパッド３１が、投入ターレット１１から供給された缶９を、缶９の底部を真空吸着により保持した状態で、時計回り方向に搬送する。

＜ブローホイールにおけるブロー成形＞
ブローホイール１０は、図１に示すように、投入ゾーンで供給された缶９を、時計回り方向に搬送し、約６０°の角度を有する周方向位置決めゾーンを搬送する。
続いて、ブローホイール１０は、周方向位置決めゾーンの搬送中に、周方向位置決め手段４が、ステッピングモータ４３を時計回り方向に回転させ、光センサ４１，４２が、センサ検知位置における缶９の側面の印、たとえば、模様、色彩、文字、凹凸などを検出する。これにより、缶９の周方向に対する角度位置を検知し、続いて、ステッピングモータ４３を回転させ、缶９を所定の周方向に対する角度位置に合わせる。なお、本願では、ブロー成形位置とは異なるブロー成形金型６から離れた位置に、缶９が位置するとき、缶９を周方向に対して位置決めするので、光センサ４２と缶９がブロー成形金型６によって遮られるようなことがなく、位置決めを確実に行なえる。

次に、移動手段５が、真空吸着手段３を、スライドシャフト５１１に沿って、回転部材２の径方向内側に向かって、ブロー成形位置まで搬送し、続いて、金型ホルダー６２，６３が閉じ、係止部６３１が回動し係止ピン６２１に係止される。これにより、缶９は、分割金型６１に収容されるとともに、凹部６１３が分割金型６１の凹部に嵌合され、また、分割金型６１の凸部６１１が圧縮空気供給手段６４の凹部に嵌合される。すなわち、分割金型６１に対して、ボトムパッド３１，缶９及びフランジ部６４４が精度よく位置決めされる。

次に、図４に示すように、圧縮空気供給手段６４は、フランジ部６４４を降下させ、シール材６４３によって、缶９のフランジ部がフランジ部６４４とシールされた状態で当接する。続いて、圧縮気体がフランジ部６４４から缶９内部に供給され、缶９がブロー成形される。なお、本実施形態では、フランジ部６４４が静止した状態でブロー成形しているが、この構成に限定されるものではなく、たとえば、フランジ部６４４が圧縮気体を供給するとともに、缶９を下方に押下する構成としてもよい。

次に、圧縮空気供給手段６４は、圧縮気体を缶９から排出し、缶９の内部圧力をほぼ大気圧にもどしてから、フランジ部６４４を上昇させる。
続いて、金型ホルダー６２，６３を開き、移動手段５が、真空吸着手段３を、スライドシャフト５１１に沿って、回転部材２の径方向外側に向かって、取出し位置まで搬送する。

＜ブローホイールから取出しターレットへの搬送＞
次に、ブローホイール１０から取出しターレット１２への搬送について、図８を参照して説明する。
ブローホイール１０は、同図（ｅ）に示すように、ボトムパッド３１が、ブロー成形された缶９を、缶９の底部を真空吸着により保持した状態で、時計回り方向に搬送する。また、ブローホイール１０に設けられたプッシュロッド１１７の当接部１１７ｄが降下し、当接部１１７ｄが（取出しターレット１２の）押下板１１４ｄと接触している。
なお、フランジパッド１１４ａは、フランジパッド基準高さを移動しており、ブローホイール１０のボトムパッド３１は、ボトムパッド基準高さを移動している。また、フランジパッド１１４ａは、上述した揺動カム１１６による揺動機構と直動カム１１５による直動機構によって、ボトムパッド３１の（上方から見た）軌跡に沿って、移動している。

次に、取出しターレット１２は、同図（ｄ）に示すように、当接部１１７ｄが押下板１１４ｄを押下し、フランジパッド１１４ａが降下し、缶９の底部がフランジパッド１１４ａと接触する。このとき、フランジパッド１１４ａは、缶９の（上部の）フランジ部の真空吸着を開始しており、かつ、ボトムパッド３１が、缶９の底部の真空吸着している。

次に、取出しターレット１２は、同図（ｃ）に示すように、押下棒１１７ｃがさらに降下し、缶９の底部がボトムパッド３１に押し付けられる。このときフランジパッド１１４ａが、缶９のフランジ部を真空吸着しており、ボトムパッド３１は、缶９の底部の真空破壊が開始する。

次に、取出しターレット１２は、同図（ｂ）に示すように、フランジ部材１１７ｃが上昇し、ボトムパッド３１から缶９の底部が離れる直前の状態となる。このとき、フランジパッド１１４ａは、缶９のフランジ部を真空吸着しており、かつ、ボトムパッド３１は、缶９の底部の真空破壊を完了している。

次に、取出しターレット１２は、同図（ａ）に示すように、フランジパッド１１４ａが、ブローホイール１０から供給された缶９を、缶９のフランジ部を真空吸着により保持した状態で、反時計回り方向に搬送する。
なお、ボトムパッド３１は、ボトムパッド基準高さを移動しており、フランジパッド１１４ａは、フランジパッド基準高さを移動している。また、フランジパッド１１４ａは、上述した揺動カム１１６による揺動機構と直動カム１１５による直動機構によって、ボトムパッド３１の（上方から見た）軌跡に沿って、移動してきたが、ここから先は、独自の軌跡に沿って移動する。

このように、ロータリー式ブロー成形装置１は、模様と張り出し部の位置が一致するブロー成形された缶９を、ロータリー式により高速で生産することができる。また、ブロー成形金型６が回転部材２の中央部側に設けられることにより、回転部材２のデッドスペースを有効利用することができ、装置の高速化，小型化及びコストダウンを図ることができる。

［ロータリー式ブロー成形方法］
本発明の一実施形態に係るロータリー式ブロー成形方法は、連続回転する回転部材２の周縁部に設けられた複数の真空吸着手段３が、上部が開口され下部が閉止された缶９の、閉止された下部を順次保持する。
次に、真空吸着手段３ごとに回転部材２に設けられた光センサ４１，４２が、保持された缶９の周方向位置を検出し、真空吸着手段３ごとに回転部材２に設けられたステッピングモータ４３が、光センサ４１，４２の検出信号にもとづいて真空吸着手段３を自転させて、缶９の周方向位置を位置決めする。

次に、移動手段５が、位置決めされた缶９をブロー成形位置に移動させ、開いた状態のブロー成形金型６が、移動してきた缶９を型締めし、ブロー成形金型６内の缶９に高圧気体を吹き込んでブロー成形する。続いて、高圧気体を排気し、閉じた状態のブロー成形金型６を開き、移動手段５が、缶９の受渡し位置に、真空吸着手段３を移動させる。
次に、取出しターレット１２が、開口された上部を保持されることにより、ブロー成形された缶９を順次取り出す。

また、好ましくは、回転部材２に設けられ、少なくとも缶９の受渡し位置及びブロー成形位置の間で、真空吸着手段３を移動させる移動手段５が、真空吸着手段３を水平方向かつ回転部材２の径方向に移動させるとよい。これにより、真空吸着手段３の動作が単純化され、缶９の受渡しやブロー成形を効率よく行なうことができる。

上述したロータリー式ブロー成形方法によれば、ロータリー式ブロー成形であって、かつ、位置決め機構を有するので、例えば印刷絵柄に位置あわせした張り出し成形を行なうなど、意匠性の高い缶の高速バルジ成形、あるいは、周方向で肉厚分布をつけたプリフォームを用いて非円形ボトルのブロー成形を行なうことができる。また、軽量化ボトルの高速成形など、予備成形体の位置決めを必要とするブロー成形を高速で行なうことができ、生産性を向上させることができる。すなわち、本発明は、ロータリー式ブロー成形方法としても有効であり、容器の模様と張り出し部を一致させ、ブロー成形金型を用いたロータリー式の製造技術により、生産速度を高速化し生産コストを低減することができる。

なお、本明細書では、ロータリー式ブロー成形装置について詳細に説明したが、ロータリー式ブロー成形装置１における様々な実施形態、たとえば、移動手段５が、水平方向かつ回転部材２の径方向に移動すること（請求項２），周方向位置決め手段４が光センサ４１，４２を備えたこと（請求項３），ボトムパッド３１がブロー成形金型６の下金型として機能すること（請求項４），投入ターレット１１を備えたこと（請求項５），取出しターレット１２を備えたこと（請求項６），プッシュロッド１１７を備えたこと（請求項７），プッシュロッド１１７を回転部材２に設けたこと（請求項８），予備成形体を金属缶としたこと（請求項９）は、ロータリー式ブロー成形方法にも適用でき、同様の効果を発揮することができる。

以上、本発明のロータリー式ブロー成形装置及びロータリー式ブロー成形方法について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明に係るロータリー式ブロー成形装置及びロータリー式ブロー成形方法は、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、上記実施形態では、予備成形体を缶９としてあるが、これに限定されるものではない。たとえば、ペットボトルのプリフォームとしてもよく、このようにすると、模様と一致するブロー成形の施されたペットボトルを、ロータリー式によって、高速で生産することができる。

以上説明したように、本発明のロータリー式ブロー成形装置及びロータリー式ブロー成形方法は、胴部に様々な形状が成形された異形容器（金属缶，プラスチックボトル，カップなどの様々な容器）に対して、有効に適用することができる。

本発明の一実施形態に係るロータリー式ブロー成形装置の全体的な構成を説明するための概略平面図を示している。 本発明の一実施形態に係るロータリー式ブロー成形装置のブローホイールを説明するための要部の概略拡大図であり、（ａ）は缶を受け渡すときの平面図を、（ｂ）は缶をブロー成形するときの平面図を示している。 図２のＡ−Ａ概略断面図を示している。 図２のＢ−Ｂ概略断面図を示している。 本発明の一実施形態に係るロータリー式ブロー成形装置の投入ターレットを説明するための要部の概略拡大図であり、（ａ）は断面図を、（ｂ）は平面図を示している。 本発明の一実施形態に係るロータリー式ブロー成形装置の投入ターレットの、受渡し動作を説明するための要部の概略平面図を示している。 本発明の一実施形態に係るロータリー式ブロー成形装置のブローホイールに設けられた、プッシュロッドを説明するための概略図であり、（ａ）は側面図を、（ｂ）は要部の拡大図を示している。 本発明の一実施形態に係るロータリー式ブロー成形装置の、投入ターレットからブローホイールへの移送動作を説明するための概略図であり、（ａ）はプッシュロッドが真空吸着手段と接触したときの側面図を、（ｂ）は缶がボトムパッドと接触したときの側面図を、（ｃ）はブローホイールの真空吸着手段が吸引中の側面図を、（ｄ）はフランジパッドが缶から離れる直前の側面図を、（ｅ）はプッシュロッドが真空吸着手段から離れる直前の側面図を示している。

符号の説明

１ ロータリー式ブロー成形装置
２ 回転部材
３ 真空吸着手段
４ 周方向位置決め手段
５ 移動手段
６ ブロー成形金型
９ 缶
１０ ブローホイール
１１ 投入ターレット
１２ 取出しターレット
２１ 回転円板
２２ スライドブロック
３１ ボトムパッド
３２ 吸気軸
３３ ボールベアリング
３４ ベアリングブロック
３５ 受け台
３６ ベース
３７ 歯車
４１，４２ 光センサ
４３ ステッピングモータ
４４ 支持部材
５１ リニアベアリング
５２ スライドカム
６１ 分割金型
６２，６３ 金型ホルダー
６４ 圧縮空気供給手段
９２ａ チャイム部
９２ｃ 中央ドーム部
１１１ 回転円板
１１２ 軸受ブロック
１１２ａ 揺動軸
１１３ ローラーガイド
１１４ 真空吸着手段
１１４ａ フランジパッド
１１４ｂ スライドピン
１１４ｃ 圧縮ばね
１１４ｄ 押下板
１１４ｅ バキュームジョイント
１１４ｆ リリーフバルブ
１１４ｇ 連結部材
１１５ 直動カム
１１６ 揺動カム
１１７ プッシュロッド
１１７ａ 支持部材
１１７ｂ ローラーガイド
１１７ｃ 押下棒
１１７ｄ 当接部
２２１ 取付け部
２２２ 収容部
２２３ シャフト押え
３１１ 吸気孔
３１２ 溝
３１３ 凸部
３１４ 嵌入部
３２１ フランジ部
３２２ 円筒部
３４１ 円板
４３１ ギア
５１１ スライドシャフト
５１２ スライドユニット
５２１ 従動部
５２２ 溝
５２３ レール
５２４ アーム
６１１ 凸部
６１２ 空間
６１３ 凹部
６２１ 係止ピン
６３１ 係止部
６４１ エアシリンダ部
６４２ ロッド
６４３ シール材
６４４ フランジ部
６４５ 保持部材
６４６ 給気孔

Claims (12)

1. 連続回転する回転部材と、
   前記回転部材の周縁部に設けられ、上部又は下部の一方が開口され他方が閉止された予備成形体の上部又は下部を保持する複数の保持手段と、
   前記保持手段ごとに前記回転部材の中央部側に設けられ、前記予備成形体をブロー成形するブロー成形金型と、
   前記保持手段ごとに前記回転部材に設けられ、前記予備成形体の周方向に対する角度位置を検出するセンサおよび前記センサの検出信号にもとづいて前記予備成形体の周方向に対する角度位置を制御する位置決め用モータを有する周方向位置決め手段と、
   前記回転部材に設けられ、少なくとも前記予備成形体の受渡し位置及びブロー成形位置の間で、前記保持手段を移動させる移動手段と、
   を備えたことを特徴とするロータリー式ブロー成形装置。
2. 前記移動手段が、前記保持手段を水平方向かつ前記回転部材の径方向に移動させることを特徴とする請求項１記載のロータリー式ブロー成形装置。
3. 前記センサを光センサとしたことを特徴とする請求項１又は２記載のロータリー式ブロー成形装置。
4. 前記保持手段が、前記ブロー成形金型の複数ある分割金型のうち、前記予備成形体の上部又は下部に対応する分割金型を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のロータリー式ブロー成形装置。
5. 前記予備成形体を前記保持手段に渡す投入ターレットを備え、該投入ターレットが、前記予備成形体の開口された上部又は下部と当接するパッドを介して、前記予備成形体内の空気を吸引する真空吸着手段を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のロータリー式ブロー成形装置。
6. 前記保持手段から前記ブロー成形体を受け取る取出しターレットを備え、該取出しターレットが、前記ブロー成形体の開口された上部又は下部と当接するパッドを介して、前記ブロー成形体内の空気を吸引する真空吸着手段を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のロータリー式ブロー成形装置。
7. 前記保持手段から独立した状態で、プッシュロッドが設けられ、該プッシュロッドが、前記予備成形体又はブロー成形体を受け渡す際、前記真空吸着手段を前記保持手段方向に押すことを特徴とする請求項５又は６記載のロータリー式ブロー成形装置。
8. 前記プッシュロッドが、前記回転部材に設けられたことを特徴とする請求項７記載のロータリー式ブロー成形装置。
9. 前記予備成形体を、金属缶としたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のロータリー式ブロー成形装置。
10. 前記予備成形体を、プラスチックボトルのプリフォームとしたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のロータリー式ブロー成形装置。
11. 連続回転する回転部材に設けられた複数の保持手段が、上部又は下部の一方が開口され他方が閉止された予備成形体の上部又は下部の一方を順次保持し、
    前記保持手段ごとに前記回転部材に設けられたセンサが、保持された前記予備成形体の周方向に対する角度位置を検出し、さらに、前記保持手段ごとに前記回転部材に設けられた位置決め用モータが、前記センサの検出信号にもとづいて前記予備成形体の周方向に対する角度位置を制御し、
    開いた状態のブロー成形金型が、前記予備成形体を型締めし、前記ブロー成形金型内の予備成形体に高圧気体を吹き込んでブロー成形し、続いて、前記高圧気体を排気し、閉じた状態の前記ブロー成形金型を開き、
    前記ブロー成形体が、上部又は下部の他方を保持されることにより、順次取り出される
    ことを特徴とするロータリー式ブロー成形方法。
12. 前記回転部材に設けられ、少なくとも前記予備成形体の受渡し位置及びブロー成形位置の間で、前記保持手段を移動させる移動手段が、前記保持手段を水平方向かつ前記回転部材の径方向に移動させることを特徴とする請求項１１記載のロータリー式ブロー成形方法。

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