JP2014237553A - ガラス容器のワンプレス製造方法 - Google Patents

ガラス容器のワンプレス製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2014237553A
JP2014237553A JP2013119434A JP2013119434A JP2014237553A JP 2014237553 A JP2014237553 A JP 2014237553A JP 2013119434 A JP2013119434 A JP 2013119434A JP 2013119434 A JP2013119434 A JP 2013119434A JP 2014237553 A JP2014237553 A JP 2014237553A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
glass container
cooling
mold
plunger
cooling air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013119434A
Other languages
English (en)
Inventor
健徳 山中
Takenori Yamanaka
健徳 山中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koa Glass Co Ltd
Original Assignee
Koa Glass Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koa Glass Co Ltd filed Critical Koa Glass Co Ltd
Priority to JP2013119434A priority Critical patent/JP2014237553A/ja
Publication of JP2014237553A publication Critical patent/JP2014237553A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Containers Having Bodies Formed In One Piece (AREA)

Abstract

【課題】冷却エアーとして、外気をそのまま圧縮使用したような場合であっても、肉厚で、装飾性等に優れたガラス容器が効率的に得られるガラス容器のワンプレス製造方法を提供する。【解決手段】内面に縦筋または斜筋を有する、仕上形状のガラス容器を成形するためのプレス用金型と、口部を支持する支持部、底部を載置する載置部、および内部冷却するためのブローヘッドを有する冷却用金型と、を用いたガラス容器のワンプレス製造方法であって、プレス用金型に、ゴブを投入した後、縦筋または斜筋を側面に有するとともに、先端部に平坦部位を有する円錐形または多角錐形のプランジャを挿入し、成形するプレス工程と、冷却用金型に、移送した後、ブローヘッドから、内部に対して、第1の冷却エアーを導入するとともに、載置部に設けた吹出口から、第2の冷却エアーを外周面に沿って送風する冷却工程と、を含む。【選択図】図1

Description

本発明は、一回のプレスで仕上形状のガラス容器(仕上形状のパリソンと称する場合がある。)を形成した後、それを冷却することによってガラス容器を製造するガラス容器のワンプレス製造方法に関する。
特に、冷却エアーとして、外気をそのまま使用したような場合であっても、肉厚で、装飾性等に優れたガラス容器を効率的に得るためのガラス容器のワンプレス製造方法に関する。
従来、ガラスは化学的に安定で、透明性に優れていることから、ガラス容器の構成材料として多用されており、一般に、成形金型を用いて製造されている。かかるガラス容器を工業的に連続的に製造する方法としては、ブローアンドブロー成形法やプレスアンドブロー成形法が知られている。
例えば、ブローアンドブロー成形法は、ゴブと称する溶融ガラスの塊を粗型内に充填するとともに、この粗型内にブローエアーを吹き込ませることによりパリソンを形成し、次いで、このパリソンを仕上型に移動してリヒートした後、パリソン内部に対してブローエアーを吹き込ませることにより膨らませ、仕上型の形に成形する製造方法である。
また、プレスアンドブロー成形法は、ゴブと称する溶融ガラスの塊を粗型内に充填するとともに、この粗型内にプランジャを挿入してパリソンを形成し、次いで、このパリソンを仕上型に移動してリヒートした後、パリソン内部に対してブローエアーを吹き込ませることにより膨らませ、仕上型の形に成形する製造方法である。
しかしながら、かかるブローアンドブロー成形法やプレスアンドブロー成形法においては、成形工程において、パリソン内部にブローエアーを吹き込んで成形するために、製造されるガラス容器は、口部の内径よりも本体側の内径が大きくなるという特性があった。そのため、例えば、化粧品等のクリーム状の物を内部に収容して使用した場合に、ガラス容器の容器本体における口部に近い箇所に付着した内容物が取り出しにくくなるおそれがあった。
また、これらの成形法においては、ブローエアーを吹き込んで金型成形面にパリソンを圧接させて成形するために、得られるガラス容器の表面に、金型成形面の表面凹凸や、金型内の残留エアーの跡が残ってしまうために、品質が低下してしまうおそれもあった。
ここで、内容物が取り出しにくいという問題に対しては、ガラス容器の肉厚を厚くして、口部と容器本体との内径を均一にすることにより、内部の収容物を取り出しやすくすることが可能である。
一方、ガラス容器の表面に凹凸がついてしまうという問題に対しては、ガラス容器を成形する際に、仕上形状のガラス容器の表面と金型とが接触しないようにすることにより防ぐことができる。
そこで、このような形状の肉厚のガラス容器を効率的に製造可能なワンプレス製造方法が提案されている(特許文献1参照)。
より具体的には、ゴブを充填した仕上型内に、プランジャを挿入して仕上形状のガラス容器を形成するプレス工程と、この仕上形状のガラス容器を冷却用金型に移動して、冷却用金型の内部に送風される冷却エアー、および仕上形状のガラス容器の内部に送風される冷却エアーで、仕上形状のガラス容器の外周面および内周面をそれぞれ強制的に冷却する冷却工程と、からなるワンプレス製瓶方法である。
すなわち、図13に示すように、仕上形状のガラス容器210の内部に送風される冷却エアー212と、冷却用金型200の内部に送風される冷却エアー214とを併用して、仕上形状のガラス容器210の内周面および外周面をそれぞれ強制的に冷却するワンプレス製瓶方法の態様である。
また、本発明の出願人は、所定の熱交換器等を用いて、ガラス容器の内周面および外周面を、さらに効果的に冷却するワンプレス製造方法を提案している(特許文献1参照)。
より具体的には、所定の熱交換器等を介して、ブローヘッドから、仕上形状のガラス容器の内部に送風される第1の冷却エアーとして、温度20〜60℃、相対湿度80〜100%、含有水蒸気量15〜130g/m3の範囲内の値に調節された冷却エアーを用い、冷却用金型と、仕上形状のガラス容器の外表面との間隙に送風される第2の冷却エアーとして、温度20〜80℃、相対湿度50〜100%、含有水蒸気量10〜130g/m3の範囲内の値に調節された冷却エアーを用いることを特徴としている。
特開2000−211930号(特許請求の範囲等) 特許第5107422号(特許請求の範囲等)
しかしながら、特許文献1および特許文献2に記載のワンプレス製造方法において、それぞれ肉厚であって、かつ、内面に平滑曲面を有するガラス容器が、最終的に得られるものの、内面の側壁に加工したり、あるいは、底部に凹凸模様を形成したりすることができなかった。
また、特許文献1のワンプレス製造方法においては、冷却用金型の側方から、集中的に冷却エアーを吹き付けることから、得られるガラス容器が変形しやすいという問題が見られた。
さらに、特許文献2のワンプレス製造方法においては、冷却用金型による冷却効果を上げるために、大規模な熱交換器等を用いて、第1の冷却エアーおよび第2の冷却エアーの温度、湿度、および含有水蒸気量について、それぞれ厳格に制限しなければならないという問題も見られた。
そこで、本発明の発明者らは、上記の問題に鑑み鋭意検討したところ、所定形態のプランジャを用いることによって、第1の冷却エアーおよび第2の冷却エアーの温度、湿度、および、含有水蒸気量について過度に制限することなく、外気をそのまま使用するような場合であっても、肉厚で、装飾性等に優れたガラス容器が効率的に得られることを見出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明は、肉厚であっても、装飾性や使い勝手性等に優れたガラス容器の効率的なワンプレス製造方法を提供することを目的とする。
本発明によれば、内面に縦筋または斜筋(横筋も含む。以下、縦筋等と称する場合がある。)を有する、仕上形状のガラス容器を成形するためのプレス用金型と、仕上形状のガラス容器の口部を支持する支持部、仕上形状のガラス容器の底部を載置する載置部、および仕上形状のガラス容器を内部冷却するためのブローヘッドを有する冷却用金型と、を用いたガラス容器のワンプレス製造方法であって、プレス用金型に、ゴブを投入した後、縦筋または斜筋を側面に有するとともに、先端部に平坦部位を有する円錐形または多角錐形のプランジャを挿入し、仕上形状のガラス容器に成形するプレス工程と、冷却用金型に、仕上形状のガラス容器を移送した後、ブローヘッドから、仕上形状のガラス容器の内部に対して、第1の冷却エアーを導入するとともに、載置部に設けた吹出口から、仕上形状のガラス容器の外周面を冷却する第2の冷却エアーを、仕上形状のガラス容器の外周面に沿って送風する冷却工程と、を含むことを特徴とするガラス容器のワンプレス製造方法が提供され、上述した問題を解決することができる。
すなわち、本発明によれば、所定形状のプランジャを用いることによって、第1の冷却エアーおよび第2の冷却エアーの温度、湿度、および、含有水蒸気量について、それほど厳格に制限することなく、外気をそのまま使ったような場合であっても、肉厚で、かつ、装飾性や使い勝手性等に優れたガラス容器を、効率的に製造することができる。
より具体的には、外気を使用した第1の冷却エアー等であっても、冷却時の温度降下速度が十分速くなるばかりか、温度分布が小さくなって、さらに装飾性に優れたガラス容器を効率的に製造することができる。
また、得られたガラス容器において、当該ガラス容器に収容した内容物を取り出す際に、形成した縦筋等を利用することができ、すなわち、縦筋等に沿って、内容物を、迅速かつ同量で、外部に取り出すことができ、使い勝手性が著しく向上する。
また、本発明のガラス容器のワンプレス製造方法を実施するに際して、プランジャの縦筋または斜筋を、側面の周囲に沿って、複数本設けるとともに、当該複数の縦筋または斜筋を、ガラス容器の中心軸に対して、対称位置に設けることが好ましい。
このように均一配置された複数本の縦筋等を設けることによって、第1の冷却エアー等による冷却時の温度降下速度が速くなるばかりか、温度分布がより小さくなって、さらに装飾性に優れたガラス容器を効率的に製造することができる。
また、得られたガラス容器において、当該ガラス容器に収容した内容物を取り出す際に、対称位置に形成した複数の縦筋等のうちの少なくとも一本を利用することができ、すなわち、少なくとも一本の縦筋等の溝等に沿って、内容物を、迅速、かつ同量で、外部に取り出すことができる。
また、本発明のガラス容器のワンプレス製造方法を実施するに際して、プランジャの縦筋または斜筋の凸部を0.01〜3mmの範囲内の値とすることが好ましい。
このような凸部を有する縦筋等をプランジャの側面に設けることによって、当該縦筋等に対応したへこみが仕上形状のガラス容器に形成され、ひいては、装飾性に優れたガラス容器を効率的に製造することができる。
また、得られたガラス容器において、当該ガラス容器に収容した内容物を取り出す際に、形成した、所定へこみを有する縦筋等を利用することができ、すなわち、縦筋等に沿って、迅速かつ同量で、外部に取り出すことができる。
また、本発明のガラス容器のワンプレス製造方法を実施するに際して、プランジャの縦筋または斜筋の幅を0.1〜10mmの範囲内の値とすることが好ましい。
このような幅を有する縦筋等を設けることによって、さらに装飾性に優れたガラス容器を効率的に製造することができる。
また、得られたガラス容器において、当該ガラス容器に収容した内容物を取り出す際に、形成した、所定幅を有する縦筋等を利用することができ、すなわち、縦筋等に沿って、内容物を、迅速かつ同量で、外部に取り出すことができる。
また、本発明のガラス容器のワンプレス製造方法を実施するに際して、プランジャの水平方向の断面形状を、円形、楕円形、多角形、花形、または星型とすることが好ましい。
このような対称模様をなす断面形状を有することによって、プランジャの挿入および脱離にほとんど影響することなく、さらに装飾性に優れたガラス容器を効率的に製造することができる。
また、本発明のガラス容器のワンプレス製造方法を実施するに際して、プランジャの先端に設けてある平坦部位に凹凸模様が設けてあり、ゴブに挿入した際に、ガラス容器の底部に、凹凸模様を転写することが好ましい。
このような凹凸模様を底部に容易に形成することができ、ひいては、装飾性や情報性にさらに優れたガラス容器を効率的に製造することができる。
また、本発明のガラス容器のワンプレス製造方法を実施するに際して、プランジャの平均直径を10〜50mmの範囲内の値とすることが好ましい。
このような平均直径を有するプランジャであれば、各種大きさのガラス容器に対応することができ、ゴブに挿入して、縦筋等を確実に形成することができるとともに、プランジャを引き抜く際に、形成した縦筋等の形状を変形させるおそれが少なくなる。
また、本発明のガラス容器のワンプレス製造方法を実施するに際して、プランジャの平均長さを10〜50mmの範囲内の値とすることが好ましい。
このような平均長さを有するプランジャであれば、各種大きさのガラス容器に対応することができ、ゴブに挿入して、縦筋等を確実に形成することができるとともに、プランジャを引き抜く際に、形成した縦筋等の形状を変形させるおそれが少なくなる。
図1(a)〜(b)は、複数の縦筋を有し、断面形状が略円状のガラス容器の側面および平面を説明するために供する図である。 図2(a)〜(b)は、複数の縦筋を有し、断面形状が多角形(正六角形)のガラス容器の側面および平面を説明するために供する図である。 図3(a)〜(b)は、複数の縦筋を有し、断面形状が花形(略五角形)のガラス容器の側面および平面を説明するために供する図である。 図4(a)〜(b)は、複数の斜筋を有し、断面形状が同心円状であるガラス容器の側面および平面を説明するために供する図である。 図5は、ガラス容器の製造装置を説明するために供する図である。 図6(a)〜(b)は、断面形状が略円状のプランジャを説明するために供する図である。 図7(a)〜(b)は、断面形状が多角形(正六角形)のプランジャを説明するために供する図である。 図8(a)〜(b)は、断面形状が別の略円状のプランジャを説明するために供する図である。 図9(a)〜(b)は、断面形状が略円状(花形)のプランジャを説明するために供する図である。 図10(a)〜(b)は、ワンプレス法におけるプランジャでの冷却方法を説明するために供する図である。 図11(a)〜(c)は、ワンプレス法によるガラス容器の成形工程を説明するために供する図である(その1)。 図12(a)〜(d)は、ワンプレス法によるガラス容器の成形工程を説明するために供する図である(その2)。 図13は、従来の冷却用金型及び冷却方法を示す図である。
本発明の実施形態は、内面に縦筋または斜筋を有する、仕上形状のガラス容器を成形するためのプレス用金型と、仕上形状のガラス容器の口部を支持する支持部、仕上形状のガラス容器の底部を載置する載置部、および仕上形状のガラス容器を内部冷却するためのブローヘッドを有する冷却用金型と、を用いたガラス容器のワンプレス製造方法である。
そして、プレス用金型に、ゴブを投入した後、縦筋または斜筋を側面に有するとともに、先端部に平坦部位を有する円錐形または多角錐形のプランジャを挿入し、仕上形状のガラス容器に成形するプレス工程と、冷却用金型に、仕上形状のガラス容器を移送した後、ブローヘッドから、仕上形状のガラス容器の内部に対して、第1の冷却エアーを導入するとともに、載置部に設けた吹出口から、仕上形状のガラス容器の外周面を冷却する第2の冷却エアーを、仕上形状のガラス容器の外周面に沿って送風する冷却工程と、を含むことを特徴とするガラス容器のワンプレス製造方法である。
以下、本発明のガラス容器のワンプレス製造方法の実施形態を、対象となるガラス容器、およびワンプレス製造方法を実施するためのガラス容器の製造装置とともに、具体的に説明する。
なお、以下の説明等において、プレス用金型において得られ、冷却用金型で冷却される前までのガラス容器を「仕上形状のガラス容器」と呼び、冷却用金型において所定温度まで冷却された状態の仕上形状のガラス容器を、単に、「ガラス容器」と呼ぶ場合がある。
1.ガラス容器
(1)形状
ガラス容器の外観形状は特に制限されるものでなく、用途に応じて、ボトルネック型のガラスビン、矩形状のガラスビン、円筒状のガラスビン、異形のガラスビン、矩形状のガラス箱、円筒状のガラス箱、異形のガラス箱等が挙げられる。
そして、典型的には、図1(a)〜(b)に示すガラス容器50、図2(a)〜(b)に示すガラス容器50´、図3(a)〜(b)に示すガラス容器50´´、あるいは、図4(a)〜(b)に示すガラス容器50´´´である。
より具体的には、図1(a)は、所定の肉厚部50c、および、複数の縦筋50d(合計12本)を、ガラス容器50の中心軸50fに対して、対称位置に有するとともに、水平方向の断面形状が概ね円形である、全体として円筒状の胴部50bを備えるとともに、キャップ(図示せず)と螺合するネジ部50eを有する筒状の首部50aを備えたガラス容器50を示している。そして、図1(b)は、図1(a)のガラス容器50を矢印Aの方向から眺めた場合に見える平面図である。
また、図2(a)は、所定の肉厚部、および、複数の(合計6本)をガラス容器の中心軸に対して、対称状に有するとともに、水平方向の断面形状が概ね六角形である、全体として円筒状の胴部50´bを備えるとともに、キャップ(図示せず)と螺合する筒状の首部50´aを備えたガラス容器50´を示している。そして、図2(b)は、図2(a)のガラス容器50´を矢印Aの方向から眺めた場合に見える平面図である。
また、図3(a)は、所定の肉厚部、および、複数の縦筋(合計5本)をガラス容器の中心軸に対して、対称状に有するとともに、水平方向の断面形状が概ね花形である、全体として円筒状の胴部50´´bを備えるとともに、キャップ(図示せず)と螺合する筒状の首部50´´aを備えたガラス容器50´´を示している。そして、図3(b)は、図3(a)のガラス容器50´´を矢印Aの方向から眺めた場合に見える平面図である。
さらにまた、図4(a)は、所定の肉厚部、および、複数の斜筋(合計10本、下方に向かって口径が小さくなる段差を含む。)をガラス容器の内面に対して、渦を巻くように有するとともに、水平方向の断面形状が概ね同心円形である、全体として円筒状の胴部50´´bを備えるとともに、キャップ(図示せず)と螺合する筒状の首部50´´´aを備えたガラス容器50´´´を示している。そして、図4(b)は、図4(a)のガラス容器50´´´を矢印Aの方向から眺めた場合に見える平面図である。
すなわち、製造対象物は、図1等に例示するように、内面に縦筋50dまたは斜筋を有するガラス容器50である。
このように、内面に、所定の縦筋等を有することにより、ガラス容器の装飾性が向上し、ひいては、製造安定性や取り扱い性等が向上するためである。
より具体的には、形成された縦筋等が複雑な光反射を生じさせ、意匠効果を発揮することから、ガラス容器の装飾性が向上するものである。
また、また、内面に形成される縦筋等が、第1の冷却エアーおよび第2の冷却エアーによる冷却効果を促進し、第1の冷却エアーおよび第2の冷却エアーの温度、湿度、および、含有水蒸気量について、それほど厳格に制限することなく、肉厚のガラス容器であっても、効率的に製造することができる。
すなわち、内面に形成される縦筋等により、第1の冷却エアー等による冷却時の温度降下速度が速くなるばかりか、温度分布が小さくなって、さらに装飾性に優れたガラス容器を効率的に製造することができる。
その上、ガラス容器に収容した内容物を取り出す際に、形成した縦筋等を利用することができ、当該縦筋等に沿って、内容物を、迅速かつ同量で、垂直方向に押し上げ、そのまま外部に取り出すことができる。
また、図1等に例示するように、ガラス容器50の内面に形成される縦筋等50dに関して、側面の周囲に沿って、複数本設けるとともに、当該複数の縦筋等50dを、ガラス容器50の中心軸50fに対して、対称位置に設けることが好ましい。
この理由は、このようなガラス容器50を作成するためには、所定のプランジャ14を用いる必要があるが、対称形に、均一配置された複数本の縦筋等14fがプランジャ14に設けてあることによって、第1の冷却エアー等による冷却時の温度降下速度が速くなるばかりか、温度分布が小さくなり、その結果、装飾性等に優れたガラス容器50を効率的に製造することができるためである。
また、得られたガラス容器50において、当該ガラス容器50に収容した内容物を取り出す際に、形成した縦筋等50dを利用することができるためである。
すなわち、このようなガラス容器50であれば、縦筋等50dの溝に沿って、内容物を、所定量だけ、かつ迅速に、外部に取り出すことができる。
また、図1等に例示するように、ガラス容器50の内面に形成される縦筋50dに関して、当該縦筋50dが外周に向かって、徐々に突出し、最大深部を有する構成をなしており、その縦筋の深さ50gを0.01〜3mmの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、このような深さ(へこみ)を有する縦筋50dを設けることによって、さらに装飾性に優れたガラス容器50を効率的に製造することができるためである。
また、得られたガラス容器50において、当該ガラス容器50に収容した内容物を取り出す際に、所定の深さを有する縦筋50dを容易に利用することができ、内容物を、所定量、かつ迅速に外部に取り出すことができるためである。
なお、縦筋の深さは、当該縦筋の深さ50gの最大深部から、内面に想定される最大円50hまでの最短距離を意味している。
また、図1等に例示するように、ガラス容器50の内面に形成される縦筋等50dに関して、当該縦筋等50dの幅を0.1〜10mmの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、このような幅を有する縦筋等を設けることによって、さらに装飾性に優れたガラス容器を効率的に製造することができるためである。
また、得られたガラス容器において、当該ガラス容器に収容した内容物を取り出す際に、形成した、所定幅を有する縦筋等を容易に利用することができ、内容物を、所定量、かつ迅速に外部に取り出すことができるためである。
また、図1等に例示するように、本発明のワンプレス製造方法によって得られたガラス容器50は、プランジャによる一回のプレスで、事実上、仕上形状が形成されることから、ビン口50aの内径と、容器本体の内径と、が実質的に等しいことが好ましい。
すなわち、このようなガラス容器50であれば、化粧品等のクリーム状物であっても、容易に充填できる上、外部に取り出す際にも、迅速かつ容易に取り出しやすくなり、ガラス容器50の使い勝手を向上させることができる。
また、図1(b)、図2(b)、図3(b)、および図4(b)等に例示するように、ガラス容器50、50´、50´´、50´´´の胴部50b、50b´、50b´´、50b´´´における水平方向の断面形状を、円形、楕円形、多角形、花形、同心円状、または星型の少なくとも一つとすることが好ましい。
この理由は、このような対称形の断面形状を有することによって、さらに装飾性に優れたガラス容器とすることができるばかりか、所定のプランジャを用い、このようなガラス容器を容易かつ効率的に製造することができるためである。
また、図示しないものの、ガラス容器の内面底部において、凹凸模様を設けることが好ましい。
この理由は、このような凹凸模様を、プランジャの先端に設けた凹凸模様に対応させて、内面底部に設けることによって、装飾性や情報性にさらに優れたガラス容器とすることができるためである。
例えば、かかる凹凸模様として、プリズム模様を設けることによって、光が所定方向に集中的に反射され、内容物の視認性を向上させることができる。
また、例えば、かかる凹凸模様として、文字や数字等を設けることによって、ガラス容器の装飾性を上げながら、識別性や情報性についても向上させることができる。
その他、本発明によれば、所定値以上の最大肉厚部を有する仕上形状のガラス容器に生じる外観劣化や表面凹凸数を低減できることを特有の効果としていることから、例えば、図1〜図4に示すように、厚さ(t)0.8cm以上の最大肉厚部50c、50c´、50c´´、50c´´´を有するガラス容器のガラス容器50、50´、50´´、50´´´を対象とすることが好ましい。
一方、最大肉厚部の厚さ(t)が過度に厚くなると、ワンプレス製造方法で効率的に作成することが困難となることから、最大肉厚部の厚さを1〜5cmの範囲内の値とすることがより好ましく、1.2〜3cmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、ガラス容器における最大肉厚部の厚さとは、ガラス容器の底部や側面の厚さ、あるいは、図1(a)、図2(a)、図3(a)、および図4(a)に具体的に示すように、角部から、ガラス容器の内面に至るまでの長さのうち、最大値を示す箇所の長さを最大肉厚部(t)として、その最大値を示す箇所の厚さを意味している。
(2)材質
また、ガラス容器を構成するガラスの種類についても特に制限されるものでなく、ソーダ石灰ガラス、ホウ珪酸ガラス、鉛ガラス、リン酸塩ガラス、アルミノ珪酸塩ガラス等が挙げられる。
また、ガラス容器を構成するガラスとして、無色透明ガラスを用いることも好ましいが、着色透明ガラスや着色半透明ガラスを用いることも好ましい。
無色透明ガラスを用いた場合には、ガラス容器内に収容する内容物の色を外部で十分に認識できるとともに、光の内部反射を利用して、内容物の色を鮮やかに認識することができる。
一方、着色透明ガラスや着色半透明ガラスを用いた場合には、光の内部反射を利用して、内容物の色を加味して、装飾性により優れたガラス容器を得ることができる。
2.ガラス容器の製造装置
(1)基本構成
ガラス容器の製造装置として、基本的に、図5に示すように、インディビジュアルセクションマシーン(ISマシーン)10を使用することができる。
そして、ゴブが充填される従来の粗型の変わりに、所定の成形型11を使用するとともに、当該成形型11で、仕上形状のガラス容器を冷却用金型20に移した後、ブローヘッド27から噴出させる第1の冷却エアーと、冷却用金型の内周面20に沿って噴出させる第2の冷却エアーと、を用いて、冷却するように構成されている。
すなわち、従来のリヒート工程やブロー工程を省略することにより、一回のプレスで仕上形状のガラス容器を形成した後、当該仕上形状のガラス容器を、冷却型の中で冷却するだけで、所定のガラス容器を製造することができるガラス容器の製造装置である。
したがって、図1〜図4に示すような、口部と容器本体との内径が等しいような、肉厚で装飾性に富んだ特定形状のガラス容器50、50´、50´´、50´´´を、容易かつ連続的に製造することができる。
(2)成形型
また、図5に示す成形型11は、図6〜8、あるいは図9に示すプランジャ14によるプレス成形により、精度良く、しかも高い生産性で、仕上形状のガラス容器32を形成するための金型である。
ここで、図6〜9、あるいは図10(b)に示すプランジャ14については、後述するが、図10(a)〜(c)に示されるように、所定の成形型11を、プランジャ14とともに、仕上形状のガラス容器32を成形するためのワンプレス製造方法に用いることができる。
そして、図10(a)等に示す成形型11は、鉄や鉄合金、真鋳、銅−ニッケル合金等からなり、その形状は、製造するガラス容器の外形形状に応じて、適宜変更することができる。
同様に、図10(a)等に示すプランジャ14についても、成形型11と同様の材料を用いて構成することができ、また、製造するガラス容器の内部形状に応じてその形状を適宜変更することができる。
すなわち、図10(a)に示すように、成形型11の内部に溶融ガラス(ゴブ)31を充填し、次いで、図10(b)に示すように、ゴブ31が充填された成形型11にプランジャ15を、上方をバッフル13で押さえながら、下方から圧入することによって、図10(c)に示すように、ビン口(口部)と容器本体との内径が同じ大きさの仕上形状のガラス容器32を容易に形成することができる。
また、成形型11の内面に対して、離型処理を施しておくことが好ましい。例えば、成形型の内面に、ニッケル合金等からなるライニングを設けたり、ニッケルメッキを施したり、さらには離型剤を塗布したりすることが好ましい。
このように離型処理を施しておくことにより、仕上形状のガラス容器を成形型から取り出す際に、成形型に付着して引っ張られ、変形することを防ぐことができるためである。したがって、精度良く、しかも高い生産性でガラス容器の仕上形状を形成することができる。
さらに、成形型11と、仕上形状のガラス容器32とが溶着(焼付き)しないように、成形型を外部から冷却できる構成とすることが好ましい。
また、成形型11の温度については、仕上形状のガラス容器32の成形性や外観性、あるいは経済性等を考慮して定めることができるが、通常、400〜700℃の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、このように成形型11の温度を所定範囲内の値とすることによって、所定値以上の最大肉厚部を有する場合であっても、仕上形状のガラス容器32において、過度に歪を生じさせることなくワンプレスにて成形し、それを冷却した場合に発生する外観劣化や表面凹凸数を低減することができるためである。
より具体的には、成形型11の温度が400℃未満となると、仕上形状のガラス容器32の成形性が過度に低下し、冷却工程で、外観劣化が生じたり、表面凹凸の発生数が増加したりする場合があるためである。
一方、成形型11の温度が700℃を超えると、仕上形状のガラス容器32の成形性や冷却性が不十分になって、逆に、冷却工程で、外観劣化が生じたり、表面凹凸の発生数が増加したりする場合があるためである。
したがって、成形型11の温度を450〜680℃の範囲内の値とすることがより好ましく、500〜650℃の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、成形型の温度は、各種温度センサで直接的に測定することもできるし、あるいは、サーモグラフィを用いて、間接的に温度測定することもできる。
(3)プランジャ
また、プランジャ14は、図6(a)〜(b)、図7(a)〜(b)、図8(a)〜(b)、および図9(a)〜(b)に、側面断面図および平面図をそれぞれ示すように、例えば、先端部が丸みを帯びた金属製の円筒部材である。
そして、図10(b)に示すように、プランジャ14は、プランジャ要素14aと、その内部に、冷却エアーの通過路としての間隙14bを形成するように収容され、多数の吹出孔14dを備えたステンレス製円筒部材であるクーラー14cと、そのクーラー14c内部にさらに収容された空気導入路14eと、から構成されている。
したがって、図5に示すように、送風器51および送風管53から取り入れた外部空気が、各プランジャ14に導かれ、それを利用することができる。
すなわち、図10(b)に示されるように、空気導入路14eを介して、クーラー14cに導入された外部空気からなる冷却エアー(プランジャ冷却エアー)は、クーラー14cの先端部およびその近傍に設けてある多数の吹出孔14dから、間隙14bに導入される。
そして、かかる冷却エアーは、間隙14bを通って、プランジャ要素14aの内部を均一に冷却しながら、外部に出ていくが、その過程で、プランジャ14の全体を所定温度に冷却することができる。
(4)縦筋または斜筋
また、図6〜9に示すように、プランジャ14における縦筋または斜筋14fを、側面の周囲に沿って、複数本設けるとともに、当該複数の縦筋等14fを、プランジャの中心軸14gに対して、対称位置に設けることが好ましい。
この理由は、プランジャ14の形状に対応させて、ガラス容器50の内面に対して、所定の縦筋等50dを形成することができるとともに、ガラス容器50の中心軸50fに対して、対称位置に形成すことができるためである。
そして、プランジャ14の均一位置に配置された複数本の縦筋等14fにより、第1の冷却エアー等による冷却時の温度降下速度が速くなるばかりか、温度分布が小さくなって、さらに装飾性に優れたガラス容器50を効率的に製造することができる。
また、プランジャ14の縦筋等14fに関して、当該縦筋等14fにおける突起高さを0.01〜3mmの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、プランジャ14の先端方向から眺めた場合に、側方に向かって突出する縦筋等14fを設けることによって、さらに装飾性に優れたガラス容器50を効率的に製造することができるためである。
また、このような突起高さを有する縦筋等14fを有するプランジャ14であれば、第1の冷却エアー等による冷却時の温度降下速度が速くなるばかりか、温度分布のばらつきが小さくなって、さらに装飾性に優れたガラス容器50を効率的に製造することができるためである。
また、プランジャ14の縦筋等14fに関して、当該縦筋等14fの幅を0.1〜10mmの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、このような所定幅を有する縦筋等14fを設けることによって、さらに装飾性に優れたガラス容器50を効率的に製造することができるためである。
また、このような所定幅を有する縦筋等14fを有するプランジャ14であれば、第1の冷却エアー等による冷却時の温度降下速度が速くなるばかりか、温度分布のばらつきが小さくなって、さらに装飾性に優れたガラス容器50を効率的に製造することができるためである。
また、プランジャ14の水平方向の断面形状につき、図5(b)に示すように略円形、楕円形、図6(b)に示すように多角形(正六角形)、図7(b)あるいは図8(b)に示すように花形、あるいは、星型とすることが好ましい。
この理由は、このような断面形状とすることによって、さらに装飾性に優れたガラス容器を効率的に製造することができるためである。
また、図示しないものの、プランジャの先端に設けてある平坦部位に凹凸模様が設けてあることが好ましい。
この理由は、このような凹凸模様を所定場所に設けることによって、さらに装飾性や情報性に優れたガラス容器を効率的に製造することができるためである。
また、プランジャ14の平均直径を10〜50mmの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、このような平均直径を有するプランジャ14であれば、ゴブ31に挿入することが容易となるばかりか、脱離させた際に、仕上形状のガラス容器32の内面に形成した縦筋等50dの形態を損傷するおそれが少なくなって、装飾性に優れたガラス容器50を効率的に製造することができるためである。
すなわち、プランジャ14の平均直径が10mm未満の値となると、ゴブ31に挿入が容易になるが、仕上形状のガラス容器32の冷却が不十分となったり、不均一となったりする場合があるためである。
一方、プランジャの平均直径が50mmを超えると、ゴブへの挿入が困難となったり、仕上形状のガラス容器の形状が、変形しやすくなったりする場合があるためである。
したがって、プランジャ14の平均直径を12〜48mmの範囲内の値とすることがより好ましく、プランジャ14の平均直径を15〜35mmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
また、プランジャ14の平均長さを10〜50mmの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、このような平均直径を有するプランジャ14であれば、高さの異なる仕上形状のガラス容器32の作成に容易に対応することができるばかりか、脱離させた際に、仕上形状のガラス容器32の内面に形成した縦筋等50dの形態を損傷するおそれが少なくなって、装飾性に優れたガラス容器50を効率的に製造することができるためである。
すなわち、プランジャ14の平均長さが10mm未満の値となると、ゴブ31に対しする挿入は容易になるものの、仕上形状のガラス容器32の冷却が不十分となったり、不均一となったりする場合があるためである。
一方、プランジャの平均長さが50mmを超えると、ゴブへの挿入が困難となったり、仕上形状のガラス容器の形状が、変形しやすくなったりする場合があるためである。
したがって、プランジャ14の平均長さを12〜48mmの範囲内の値とすることがより好ましく、プランジャ14の平均長さを15〜35mmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、プランジャ14の平均長さは、事実上、ゴブ31に挿入されて、ガラス容器32の最深部に至るまでのプランジャ14の先端部の長さを意味しており、クーラー等の部分まで含む長さではない。
(4)ブローヘッド
また、図12(b)等に示すブローヘッド27は、後述する冷却用金型20の内部の所定位置に収容された仕上形状のガラス容器32の内部に対して、第1の冷却エアー41を効率的に送風するための部材である。
かかるブローヘッド27は、図12(b)に示すように、第1の冷却エアー41を送風する送風孔28と、仕上形状のガラス容器32の内部に対して当該第1の冷却エアー41を吹出させるための吹出口(第1吹出口)29と、を備え、仕上形状のガラス容器32の口部32aやそれを支持する支持部21から離間して配置される。
これによって、送風孔28内を送風されてくる第1の冷却エアー41を、第1吹出口29を介して、仕上形状のガラス容器32の内部に供給するとともに、吹出された第1の冷却エアー41を、ブローヘッド27と、仕上形状のガラス容器32の口部32a及び支持部21との間に設けられた間隙から効率的に排出することができる。
したがって、ブローアンドブロー成形やプレスアンドブロー成形のように、ブローエアーによって膨らませることなく、仕上形状のガラス容器の内側面から、効率的に冷却することができる。
また、このように配置されるブローヘッド27であれば、ブローヘッド27の内部に、第1の冷却エアー41の排出孔を設ける必要がなくなるために、内部加工を簡素化することができる。
なお、かかるブローヘッド27についても、上述した成形型等と同様に、鉄合金や真鋳、銅−ニッケル合金等を用いて構成することができる。
また、図示しないもの、のブローヘッド27は、その内部に収容するためのクーリングを備えることが好ましい。
ここで、クーリング部材は、先端部に、所定の平坦部を有する円筒状部材であって、その先端部およびその近傍側壁に、多数の吹出孔を備えている。
したがって、第1の冷却エアー41は、クーリング部材27aに設けてある多数の吹出孔27bから、冷却用金型20の内部の所定位置に収容された仕上形状のガラス容器32の内部に対して、吹き付けられる。
そして、上述したように、吹出された第1の冷却エアー41は、ブローヘッド27と、仕上形状のガラス容器32の口部32a及び支持部21との間に設けられた間隙から効率的に排出され、その過程で、仕上形状のガラス容器32を内面から、効果的に冷却することができる。
(5)冷却用金型
また、図4等に示す冷却用金型20は、仕上形状のガラス容器32を内部に保持して、冷却するために使用される金型である。
かかる冷却用金型20は、図12にその一例を示すように、仕上形状のガラス容器32の口部32aを支持する支持部21と、仕上形状のガラス容器32の底部32bが載置される載置部22と、を備えている。
そして、かかる冷却用金型20は、仕上形状のガラス容器32の側面に対応する位置に配置される仕上型26と、仕上型26における口部に相当する位置に備えられた支持部21と、載置部としての底型22と、から構成されている。
この冷却用金型20については、成形型11と異なり、仕上形状のガラス容器32を冷却するだけであって、かつ、仕上形状のガラス容器32と側方では直接接触しないことから、通常、鋳物、鉄合金、真鋳等からなり、その形状についても、製造するガラス容器の外形形状32に応じて、適宜変更することができる。
但し、上述した成形型11と同様に、冷却用金型20の内面に、ニッケル合金等からなるライニングを設けたり、離型剤を塗布したりすることも好ましい。
また、支持部21は、仕上形状のガラス容器32の口部32aを支持して、冷却用金型20の内部に保持するための部材である。
また、図12に示す冷却用金型20においては、このような支持部21を仕上型26に備えた構成とされている。
かかる支持部21を備えた仕上型26は、図12(b)に示すように、例えば二分割された二つの構成要素からなり、仕上形状のガラス容器32を挟み込むような構成とされている。
また、支持部21によって、仕上形状のガラス容器32の口部32aを支持するとともに、仕上形状のガラス容器32の外周面と、仕上型26とが接しないように、仕上形状のガラス容器32の外周面と、仕上型26との間に間隙35が設けられるように配置される。
これによって、仕上形状のガラス容器32の口部32a以外に冷却用金型20が接触することがないため、冷却温度にばらつきが生じることを有効に防ぐことができる。
また、かかる支持部21は、図12(b)〜(c)に示すように、ブローヘッド27に対しても接しないように配置されており、第1の冷却エアー41を効率的に排出できるように構成されている。
また、図12(c)に示すように、支持部21に、第2の冷却エアー43の排出孔21aを備えることが好ましい。
この理由は、下方側から吹出された第2の冷却エアー43を、仕上形状のガラス容器32の外周面と、仕上型26の間隙35における、底部分から口部分に至るすべての間隙35を挿通させることができ、仕上形状のガラス容器32の全体を均一に冷却させることができるためである。
したがって、第2の冷却エアー43が、仕上形状のガラス容器32に直接的に吹き付けられずに、良好な冷却効果を発揮できるため、製造されたガラス容器50の品質を著しく向上させることができる。
また、第2の冷却エアー43の排出孔として、仕上型26に対して内部加工を施す必要がなくなるために、冷却用金型20の構成を簡略化することができ、冷却用金型20の製造コストを低く抑えることができる。
また、載置部としての底型22は、仕上形状のガラス容器32の底部が載置される部材であり、仕上型26は、仕上形状のガラス容器32の側面に対応する位置に配置される部材である。
かかる底型22は、図12(a)や(c)に示すように、第2の冷却エアー43を送風する送風孔24と、仕上形状のガラス容器32の外周面と仕上型との間に設けた間隙35に対して挿通させる第2の冷却エアー43を、直接吹き付けることなく、仕上形状のガラス容器32の下方側から吹出させるための第2吹出口25とを備えている。
このような支持部21及び載置部(底型)22を含む仕上型26を備えた冷却用金型20とすることにより、第2の冷却エアー43を、仕上形状のガラス容器32の下方側の第2吹出口25から所定方向(垂直方向)に吹出させることができるために、仕上形状のガラス容器32に対して直接吹き付けられることがなくなる。
したがって、第2の冷却エアー43の風圧等によって、仕上形状のガラス容器32の変形を有効に防ぐことができる。
また、第2吹出口25から吹出された第2の冷却エアー43を、仕上形状のガラス容器32と、仕上型26と、の間隙35に挿通させることより、第1の冷却エアー41と相まって、仕上形状のガラス容器32の内側面及び外周面から、効率よくかつ均一に冷却させることができる。
さらに、仕上型26の内側面の表面状態や温度状態にかかわらず、得られるガラス容器50の表面に不要な凹凸等が形成されることがなくなるため、得られるガラス容器50の品質を向上させることができる。
一方、仕上形状のガラス容器32の下方側の底型22に、第2の冷却エアー43の第2吹出口25を備えた構成とすることにより、仕上形状のガラス容器32の側面に対応した仕上型26に第2の冷却エアー43の送風孔を設ける必要がなくなるとともに、底型22と仕上型26との送風孔の位置ずれ等を制御する必要もなくなる。
よって、冷却用金型20の構成を著しく簡略化できるとともに、冷却用金型20の製造コストを低く抑えることもできる。
また、冷却用金型20の温度については、仕上形状のガラス容器の冷却性や外観性、あるいは経済性等を考慮して定めることができるが、通常、仕上形状のガラス容器32の表面温度が500〜800℃の範囲内の値となるような温度とすることが好ましい。
この理由は、このように冷却用金型の内部における仕上形状のガラス容器の表面温度を所定範囲内の値とすることによって、所定値以上の最大肉厚部を有する仕上形状のガラス容器をワンプレスにて成形し、それを冷却した場合に発生する外観劣化や表面凹凸数をさらに低減することができるためである。
より具体的には、冷却用金型の温度が500℃未満となると、仕上形状のガラス容器を過度に冷却することになって、外観劣化が生じたり、表面凹凸の発生数が増加したり、さらには、第1の冷却エアーおよび第2の冷却エアーを過度に使用することになって、経済的に不利となる場合があるためである。
一方、冷却用金型の温度が800℃を超えると、仕上形状のガラス容器の冷却が不十分になって、逆に、後工程で、外観劣化が生じたり、表面凹凸の発生数が増加したりする場合があるためである。
したがって、冷却用金型の温度を550〜780℃の範囲内の値とすることがより好ましく、600〜750℃の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
3.製造工程
(1)成形工程
まず、図11(a)に示すように、成形型11を設置し、当該成形型11の中にファンネル12を介してガラスゴブ31を投入する。
次いで、図11(b)〜(c)に示すように、ファンネル12の代わりにバッフル13を装着した後、ガラスゴブ31が充填された成形型11に対してプランジャ14を、下方から挿入する。そして、仕上形状のガラス容器32の表面が一定形状を保持する程度に冷却されるまで、そのままの状態を維持する。
すなわち、かかる成形工程において、所望の仕上形状のガラス容器32が形成される。
(2)移動工程
次いで、図12(a)に示すように、成形型11及びプランジャ14を抜き取った後、仕上形状のガラス容器32を、アーム15a付きの回転装置15によって、垂直方向に180度回転移動させ、冷却用金型20に収容する。
より具体的には、仕上形状のガラス容器32は、その口部32aを、アーム15aに接続された、成形型11の一部である口型16によって支持された状態で、垂直方向に回転移動されるとともに、仕上形状のガラス容器32の外周面と、冷却用金型20と、の間に間隙35が設けられるように、冷却用金型20内に収容保持される。
このとき、冷却用金型20に移動された仕上形状のガラス容器32は、冷却用金型20における支持部21によって口部32aを支持されるとともに、底部32bが載置部22に載置される。
ただし、冷却用金型20に収容された時点で、冷却用金型20の載置部としての底型22に、仕上形状のガラス容器32の底部が載置される場合もあれば、収容された時点では、底型22と仕上形状のガラス容器32の底部が接していないが、直後に、仕上形状のガラス容器32の自重により、当該底部が、底型22上に載置される場合もある。
(3)冷却工程
次いで、図12(b)に示すように、冷却用金型20の上方に、ブローヘッド27を配置する。
このとき、ブローヘッド27は、仕上形状のガラス容器32の口部32aや仕上形状のガラス容器の口部32aを支持する支持部21から離間して配置される。
次いで、図12(c)に示すように、仕上形状のガラス容器32の内部に対して、冷却用金型20の上方に配置されたブローヘッド27を介して、所定の第1の冷却エアー41を吹き込ませる。
すなわち、図5の製造装置10に示されるように、外部エアー取出口84から取り入れた外気を、コンプレッサ80で圧縮し、それを外部エアー送風路62に続く、マニホールド60に導く。そして、このマニホールド60から、各ブローヘッド27に対して、第1の冷却エアー41が導入される。
同時に、仕上形状のガラス容器32の外周面と、冷却用金型20との間に設けた間隙35に対して、外部空気が導入され、仕上形状のガラス容器32に直接吹付けることなく第2の冷却エアー43として吹き出される。
これによって、仕上形状のガラス容器32が、外周面と内側面とから効率的に冷却されて、ガラス容器50として仕上げることができる。
(3)−1 第1の冷却エアー
次いで、仕上形状のガラス容器32の内周面に吹き付けて、仕上形状のガラス容器32を冷却するための第1の冷却エアー41について、詳しく説明する。
すなわち、ブローヘッド27から、仕上形状のガラス容器32の内部に対して、例えば、温度を20〜60℃、かつ相対湿度を80〜100%の範囲内の値に調整した第1の冷却エアー41を導入し、仕上形状のガラス容器32の内周面に沿って送風する。
このように所定の水蒸気を含んだ冷却エアーを用いることにより、冷却用金型20の内部に収容された仕上形状のガラス容器32を均一に冷却することができるばかりか、仕上形状のガラス容器32から放出される遠赤外線についても、効果的に吸収することができる。
なお、後述するように、第2の冷却エアー43によって、仕上形状のガラス容器32の外周面も同時に冷却されるため、第1の冷却エアー41と相俟って、所定値以上の最大肉厚部を有する場合であっても、仕上形状のガラス容器32を効率的に冷却することができる。
但し、本願発明によれば、第1の冷却エアー41の温度が、上述した温度範囲や相対湿度範囲を超えたような場合であっても、プランジャ14の側面周囲に、所定の縦筋等14fを有しており、それに対応して、仕上形状のガラス容器32の内周面に縦筋等50dが設けられている。
それにより、第1の冷却エアー41によって、効率的かつ経済的に冷却されて、所定の縦筋等50dを有する仕上形状のガラス容器32とすることができる。
すなわち、本願発明によれば、第1冷却エアー41の温度が20〜60℃の範囲外の値であっても、さらには、相対湿度が80〜100%の範囲内外の値であっても、安定的かつ迅速に仕上形状のガラス容器32の内面を冷却することができる。
また、第1の冷却エアー41に含まれる含有水蒸気量についても、特に制限されるものではないが、通常、15〜130g/m3の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、このように第1の冷却エアー41に含まれる含有水蒸気量を、所定範囲内の値に制限してあることから、所定値以上の最大肉厚部を有する場合であっても、仕上形状のガラス容器32をワンプレスにて成形し、それを冷却した場合に発生する外観劣化や、表面凹凸数をさらに低減することができるためである。
したがって、第1の冷却エアー41に含まれる含有水蒸気量を20〜100g/m3の範囲内の値とすることがより好ましく、30〜80g/m3の範囲内の値に調整することがさらに好ましい。
但し、本願発明によれば、第1の冷却エアー41に含まれる含有水蒸気量がかかる範囲を超えたような場合であっても、プランジャ14の側面周囲に、所定の縦筋等14fを有しており、それに対応して、仕上形状のガラス容器32の内周面に縦筋等50dが設けられている。
よって、外部空気のままの第1の冷却エアー41によって、効率的かつ経済的に冷却されて、所定の仕上形状のガラス容器32とすることができる。
また、第1の冷却エアー41の噴射時間を1〜10秒の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、このように第1の冷却エアー41の噴射時間を制限することによって、所定値以上の最大肉厚部を有する場合であっても、仕上形状のガラス容器32を十分に冷却することができるとともに、製造上の歩留まりを高めることができるためである。
より具体的には、第1の冷却エアー41の噴射時間が1秒未満の値になると、仕上形状のガラス容器32の冷却が不十分となる場合があるためであり、逆に、第1の冷却エアー41の噴射時間が10秒を超えると、経済的に不利となる場合があるためである。
したがって、第1の冷却エアー41の噴射時間を2〜8秒の範囲内の値とすることがより好ましく、3〜6秒の範囲内の値に調整することがさらに好ましい。
また、第1の冷却エアー41の噴射速度を1〜50リットル/秒の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、このように第1の冷却エアー41の噴射速度を制限することによって、所定値以上の最大肉厚部を有する場合であっても、仕上形状のガラス容器32を十分に冷却することができるとともに、冷却の際に発生する外観劣化や、表面凹凸数をさらに低減することができるためである。
より具体的には、第1の冷却エアー41の噴射速度が1リットル/秒未満の値になると、仕上形状のガラス容器32の冷却が不十分となる場合があるためであり、逆に、第1の冷却エアー41の噴射速度が50リットル/秒を超えると、経済的に不利となる場合があるためである。
したがって、第1の冷却エアー41の噴射速度を5〜30リットル/秒の範囲内の値とすることがより好ましく、10〜25リットル/秒の範囲内の値に調整することがさらに好ましい。
(3)−2 第2の冷却エアー
次いで、冷却用金型20の内面、ひいては、仕上形状のガラス容器32を外表面側から冷却するための第2の冷却エアー43について、詳しく説明する。
図12(a)や(c)に示す底型22の場合、第2の冷却エアー43が、冷却用金型20の内面と、仕上形状のガラス容器32の側面との間の間隙35に沿って流れることから、仕上形状のガラス容器32の特定箇所において、横方向から集中的に吹付けられることがない。
したがって、第2の冷却エアー43によって仕上形状のガラス容器32を、過度に加圧して変形させることがないことから、最終的に得られるガラス容器50の品質を著しく向上させることができる。
また、第2の冷却エアー43を、仕上形状のガラス容器32に直接吹き付けることなく、その外周面に沿って流動できることから、図12(c)に示すように、第2の冷却エアー43を、仕上形状のガラス容器32の外周面に対して、平行状態となるように、下方から吹出させることが好ましい。
すなわち、下方側から所定の間隙35に挿通された第2の冷却エアー43を、上方側の仕上形状のガラス容器32の口部32a近傍における、支持部21に設けた排出孔21aから排出することが好ましい。
これにより、冷却用金型20の内面によって跳ね返された第2の冷却エアー43によって,仕上形状のガラス容器32を変形させることもないため、所定の仕上形状をより確実に維持することができる。
すなわち、仕上形状のガラス容器32の外周面全体を冷却させることができるために、不均一な温度差によるガラス容器の品質の低下を防止することができる。
一方、ブローヘッド27を介して吹き込まれる第1の冷却エアー41についても、ブローヘッド27と支持部21との間に間隙が設けられていることから、吹き込まれた第1の冷却エアー41を効率的に排出することができるために、仕上形状のガラス容器32の内部形状を変形させることがなくなる。
その他、第2の冷却エアー43及び第1の冷却エアー41の圧力が過度に大きすぎたり、それらのバランスが好ましくない場合には、風圧によって仕上形状のガラス容器を変形させたりしまう場合がある。
そこで、かかる第2の冷却エアー43の圧力としては、製造するガラス容器の種類によるものの、一例として、比較的小さい化粧品等に使用されるガラス容器を製造する場合には、上述した第1の冷却エアー41の圧力と同等、すなわち、第2の冷却エアー43の圧力を、0.05〜0.20MPaの範囲内の値とすることが好ましい。
また、第2の冷却エアー43の温度を20〜80℃、かつ相対湿度を50〜100%の範囲内の値に調整してあることが好ましい。
この理由は、このように第2の冷却エアー43の温度が、所定範囲により制限してあることによって、所定値以上の最大肉厚部を有する場合であっても、仕上形状のガラス容器32をワンプレスにて成形し、それを冷却した場合に発生する外観劣化や、表面凹凸数をさらに低減することができるためである。
さらにまた、第2の冷却エアー43に含まれる含有水蒸気量についても、特に制限されるものではないが、通常、10〜130g/m3の範囲内の値とすることが好ましいが、10g/m3未満であっても良く、あるいは、130g/m3を超えた値とすることも好ましい。
この理由は、このように第2の冷却エアー43に含まれる含有水蒸気量を、所定範囲内の値に制限することによって、所定値以上の最大肉厚部を有する場合であっても、仕上形状のガラス容器32をワンプレスにて成形し、それを冷却した場合に発生する外観劣化や、表面凹凸数をさらに低減することができるためである。
但し、本発明の場合、仕上形状のガラス容器32の内面に、所定の縦筋等50dが設けてあることにより、これらの数値範囲外であっても、第2の冷却エアー43等によって、効率的かつ経済的に冷却されて、良好な仕上形状のガラス容器32とすることができる。
また、第2の冷却エアー43の噴射時間を、通常、1〜10秒の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、このように第2の冷却エアー43の噴射時間を制限することによって、所定値以上の最大肉厚部を有する場合であっても、仕上形状のガラス容器32を十分に冷却することができるとともに、製造上の歩留まりを高めることができるためである。
より具体的には、第2の冷却エアー43の噴射時間が1秒未満の値になると、仕上形状のガラス容器32の外周面からの冷却が不十分となる場合があるためである。一方、第2の冷却エアー43の噴射時間が10秒を超えると、経済的に不利となる場合があるためである。
したがって、第2の冷却エアー43の噴射時間を2〜8秒の範囲内の値とすることがより好ましく、噴射時間を3〜6秒の範囲内の値に調整することがさらに好ましい。
なお、第2の冷却エアー43の噴射時間は、第1の冷却エアー41の噴射時間と同一時間とすることが好ましい。
また、第2の冷却エアー43の噴射速度を1〜50リットル/秒の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、このように第2の冷却エアー43の噴射速度を制限することによって、所定値以上の最大肉厚部を有する場合であっても、仕上形状のガラス容器32を十分に冷却することができるとともに、冷却の際に発生する外観劣化や、表面凹凸数をさらに低減することができるためである。
より具体的には、第2の冷却エアー43の噴射速度が1リットル/秒未満の値になると、所定値以上の最大肉厚部を有する場合であっても、仕上形状のガラス容器32の外周面からの冷却が不十分となる場合があるためである。一方、第2の冷却エアー43の噴射速度が50リットル/秒を超えると、経済的に不利となる場合があるためである。
したがって、第2の冷却エアー43の噴射速度を2〜30リットル/秒の範囲内の値とすることがより好ましく、3〜20リットル/秒の範囲内の値に調整することがさらに好ましい。
(4)脱型工程
次いで、図12(d)に示すように、冷却用金型20やブローヘッド27を外して、冷却されたガラス容器50が、取り出される。
そして、成形金型(仕上型)26から取り出されたガラス容器50は、通常、図5の製造装置10に示すように、デッドプレート57の上で、さらに冷却されることが好ましい。
この理由は、デッドプレート57上で冷却すると、所定場所に移動させながら、ガラス容器50を外面から徐々に冷却することができるためである。
すなわち、所定温度に冷却されたガラス容器50は、次いで、図5に示すコンベヤ59により、徐冷装置(図示せず)に導入されて、そこで、室温付近まで、温度が低下させられることになる。
より具体的には、デッドプレート57の周囲、特に下面を、冷却装置から導入した冷却エアーを用いて冷却することが好ましい。
なお、デッドプレートは、耐熱性や放熱性に優れていることから、カーボン等を材料として、厚さ5〜7mmの平板として構成することが、より好ましい。
[実施例1]
1.ガラス容器の製造
図5に示すガラス容器のワンプレス製造装置を用いて、図1(a)〜(b)に示す外形(高さ:50mm、直径:75mm、縦筋:12本、筋幅(V溝):8mm、筋深さ:2mm、断面形状:略円)を有するソーダ石灰ガラス製のガラス容器を100個製造した。
そして、図5に示すガラス容器のワンプレス製造装置において、外部空気をコンプレッサにより圧縮してなるエアー(圧力:1.8kgf/cm2)をマニホールドに導入し、次いで、噴射時間1.5秒、噴射速度:10リットル/秒の条件で噴出させて、第1の冷却エアーとして用いた。
一方、図示しないものの、ガラス容器のワンプレス製造装置の所定位置に、送風管が連結してあり、外部空気をそのまま、噴射時間1.5秒、噴射速度:50リットル/秒の条件で噴出させて、第2の冷却エアーとして用いた。
2.ガラス容器の評価
(1)ガラス容器の温度
デッドプレート上のガラス容器の外面の温度を、赤外線を利用した温度検知器であるTH9100ワイドバンドトレーサー(NEC三栄株式会社製)を用いて測定した。
◎:測定温度が650℃以下である。
○:測定温度が700℃以下である。
△:測定温度が750℃以下である。
×:測定温度が750℃超である。
(2)製造安定性
得られたガラス容器の外観(内面および外面)を目視観察し、100個中、変形や曲がりの無い合格品の個数を測定して、以下の基準で製造安定性を評価した。
◎:外観上の歩留まりが70%以上である。
○:外観上の歩留まりが60%以上である。
△:外観上の歩留まりが50%以上である。
×:外観上の歩留まりが50%未満である。
(3)装飾性
得られたガラス容器の内部に、金属アルミニウム薄片を含んでなる着色水(薄青色)を収容し、その状態で、外部光を照射しつつ目視観察し、以下の基準で装飾性を評価した。
◎:金属薄片の乱反射が顕著に観察される。
○:金属薄片の乱反射が多く観察される。
△:金属薄片の乱反射が少々観察される。
×:金属薄片の乱反射がほとんど観察されない。
(4)取扱性
得られたガラス容器の内部に、市販のハンドクリームを収容した後、当該ハンドクリームを、指を使って10回取り出し、その平均重量を測定し、そのばらつきから取扱性を評価した。
◎:±5%以下である。
○:±10%以下である。
△:±30%以下である。
×:±30%超である。
[実施例2]
実施例2では、図2(a)〜(b)に示す外形(高さ:65mm、直径:75mm、縦筋:6本、筋幅(V溝):20mm、筋深さ:10mm、断面形状:正六角形)を有するソーダ石灰ガラス製のガラス容器を100個製造し、実施例1と同様に評価した。
[実施例3]
実施例3では、図3(a)〜(b)に示す外形(高さ:115mm、直径:53mm、縦筋:5本、筋幅(U溝):15mm、筋深さ:7mm、断面形状:花形)を有するソーダ石灰ガラス製のガラス容器を100個製造し、実施例1と同様に評価した。
なお、実施例3のガラス容器は、基本的にアトマイザー用ガラス容器であることから、実施例1等と異なり、取り扱い性の基準を以下のように変えて、評価した。
◎:±5%以下である。
○:±10%以下である。
△:±30%以下である。
×:±30%超である。
[実施例4]
実施例4では、図1(a)〜(b)に示すガラス容器の縦筋の数を12本から、36本としたほかは、実施例1と同様に評価した。
[実施例5]
実施例5では、図1(a)〜(b)に示すガラス容器の縦筋の深さを2mmから5mmと深くしたほかは、実施例1と同様に評価した。
[実施例6]
実施例6では、図1(a)〜(b)に示すガラス容器の縦筋の幅を8mmから5mmと狭くしたほかは、実施例1と同様に評価した。
[比較例1]
比較例1では、図1(a)〜(b)に示すガラス容器の縦筋を全く設けなかったほかは、実施例1と同様に評価した。
Figure 2014237553
本発明のガラス容器のワンプレス製造方法によれば、側面に縦筋または斜筋(横筋含む。)を有するとともに、先端部に平坦部位を有する円錐形または多角錐形のプランジャを用いて、ガラス容器を製造することによって、得られたガラス容器の表面(外面)温度を所定温度、例えば、700℃以下に、精度良く制御できるようになった。
したがって、冷却エアーとして、外気をそのまま使用したような場合であっても、肉厚で、かつ、装飾性等に優れたガラス容器が安定的かつ経済的に得られるようになった。
10:ガラス容器の製造装置、11:成形型、12:ファンネル、13:バッフル、14:プランジャ、14a:プランジャ要素、14b:間隙、14c:クーラー、14d:吹出孔、14e:空気導入路、14f:縦筋または斜筋、14g:プランジャの中心軸、15:回転装置、15a:アーム、16:口型、20:冷却用金型、21:支持部、21a:排出孔、22:載置部(底型)、24:送風孔、25:第2吹出口、26:仕上型、27:ブローヘッド、27b:吹出孔、27c:空気導入路、28:送風孔、29:第1吹出口、31:ゴブ、32:仕上形状のガラス容器、32a:口部、32b:底部、35:間隙、41:第1の冷却エアー、43:第2の冷却エアー、50、50´、50´´:ガラス容器、50a:ビン口(首部)、50b:容器本体(胴部)、50c:肉厚部、50d、50d´、50d´´:縦筋または斜筋、50e:ネジ部、50f:ガラス容器の中心点、50g:縦筋または斜筋の深さ、50h:最大円、53:送風管、57:デッドプレート、59:コンベヤ、60:マニホールド、62:外部エアー送風管、80:コンプレッサ、84:外部エアー取出口

Claims (8)

  1. 内面に縦筋または斜筋を有する、仕上形状のガラス容器を成形するためのプレス用金型と、
    前記仕上形状のガラス容器の口部を支持する支持部、前記仕上形状のガラス容器の底部を載置する載置部、および前記仕上形状のガラス容器を内部冷却するためのブローヘッドを有する冷却用金型と、
    を用いたガラス容器のワンプレス製造方法であって、
    前記プレス用金型に、ゴブを投入した後、縦筋または斜筋を側面に有するとともに、先端部に平坦部位を有する円錐形または多角錐形のプランジャを挿入し、仕上形状のガラス容器に成形するプレス工程と、
    前記冷却用金型に、前記仕上形状のガラス容器を移送した後、前記ブローヘッドから、前記仕上形状のガラス容器の内部に対して、第1の冷却エアーを導入するとともに、
    前記載置部に設けた吹出口から、前記仕上形状のガラス容器の外周面を冷却する第2の冷却エアーを、前記仕上形状のガラス容器の外周面に沿って送風する冷却工程と、
    を含むことを特徴とするガラス容器のワンプレス製造方法。
  2. 前記プランジャの縦筋または斜筋を、側面の周囲に沿って、複数本設けるとともに、当該複数の縦筋を、前記ガラス容器の中心軸に対して、対称位置に設けることを特徴とする請求項1に記載のガラス容器のワンプレス製造方法。
  3. 前記プランジャの縦筋または斜筋の凸部を0.01〜3mmの範囲内の値とすることを特徴とする請求項1または2に記載のガラス容器のワンプレス製造方法。
  4. 前記プランジャの縦筋または斜筋の幅を0.1〜10mmの範囲内の値とすることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のガラス容器のワンプレス製造方法。
  5. 前記プランジャの水平方向の断面形状を、円形、楕円形、多角形、花形、または星型とすることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のガラス容器のワンプレス製造方法。
  6. 前記プランジャの先端に設けてある平坦部位に凹凸模様が設けてあり、前記ゴブに挿入した際に、前記ガラス容器の底部に、前記凹凸模様を転写することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のガラス容器のワンプレス製造方法。
  7. 前記プランジャの平均直径を10〜50mmの範囲内の値とすることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のガラス容器のワンプレス製造方法。
  8. 前記プランジャの平均長さを10〜50mmの範囲内の値とすることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載のガラス容器のワンプレス製造方法。
JP2013119434A 2013-06-06 2013-06-06 ガラス容器のワンプレス製造方法 Pending JP2014237553A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013119434A JP2014237553A (ja) 2013-06-06 2013-06-06 ガラス容器のワンプレス製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013119434A JP2014237553A (ja) 2013-06-06 2013-06-06 ガラス容器のワンプレス製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014237553A true JP2014237553A (ja) 2014-12-18

Family

ID=52135089

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013119434A Pending JP2014237553A (ja) 2013-06-06 2013-06-06 ガラス容器のワンプレス製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2014237553A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019199396A (ja) * 2018-05-18 2019-11-21 ショット アクチエンゲゼルシャフトSchott AG 改善された底部ジオメトリを備えたガラス容器
CN114230145A (zh) * 2022-01-19 2022-03-25 浙江光辉玻璃科技股份有限公司 一种机压吹制玻璃灯罩成型设备
CN115215534A (zh) * 2022-08-10 2022-10-21 山西倍高家居用品有限公司 一种表面带有彩点的吹制玻璃器皿的制作工艺

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019199396A (ja) * 2018-05-18 2019-11-21 ショット アクチエンゲゼルシャフトSchott AG 改善された底部ジオメトリを備えたガラス容器
KR20190132208A (ko) * 2018-05-18 2019-11-27 쇼오트 아게 개선된 저부 형상을 갖는 유리 용기
US11014701B2 (en) 2018-05-18 2021-05-25 Schott Ag Glass container with an improved bottom geometry
KR102267994B1 (ko) * 2018-05-18 2021-06-22 쇼오트 아게 개선된 저부 형상을 갖는 유리 용기
CN114230145A (zh) * 2022-01-19 2022-03-25 浙江光辉玻璃科技股份有限公司 一种机压吹制玻璃灯罩成型设备
CN114230145B (zh) * 2022-01-19 2024-04-09 德清县诚达金属材料有限公司 一种机压吹制玻璃灯罩成型设备
CN115215534A (zh) * 2022-08-10 2022-10-21 山西倍高家居用品有限公司 一种表面带有彩点的吹制玻璃器皿的制作工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5666059B1 (ja) ガラス容器のワンプレス製造方法およびガラス容器
JP5113904B2 (ja) ガラス容器のワンプレス製造方法
TW201429752A (zh) 微粒編碼容器
JP2014237553A (ja) ガラス容器のワンプレス製造方法
TW201433505A (zh) 具有通氣頸之瓶
CN105502902A (zh) 一种抗冷热冲击的玻璃奶瓶的生产工艺
CN109160716A (zh) 一种新型的高硼硅耐热玻璃壶壶嘴的制作工艺
CN104718164B (zh) 用于制造由薄玻璃制成的中空制品的加工方法和机器
JP6017462B2 (ja) 薄肉中空ガラス製品を製造する方法及び装置
JP5107422B2 (ja) ガラス容器のワンプレス製造方法
CN113511801A (zh) 一种基于高硼硅玻璃生产用吹塑定型方法
JP5610702B2 (ja) 凹凸模様入りガラスびん及びその製造方法
JP4558603B2 (ja) ガラス容器の製造装置及びガラス容器の製造方法
JP4799381B2 (ja) びんの製造方法
SK7294Y1 (sk) Spôsob výroby skleného výrobku s tvarovaným štýlkom, zariadenie na jeho vykonávanie a sklený výrobok
US10640409B2 (en) Method of manufacturing glass container
JP2009286443A (ja) ブロー成形容器と成形方法
TWI387563B (zh) 玻璃容器之一次模壓製造方法
JP4464190B2 (ja) ガラス容器の製造方法
RU2047574C1 (ru) Стеклянный флакон и способ его изготовления
CN108059323A (zh) 一种玻璃瓶吹法成型工艺
JP4737871B2 (ja) ガラス容器の製造方法
JP2004331411A (ja) ガラス容器の製造方法
CN201592791U (zh) 瓶口下台阶呈直角的pet瓶
CA2861168C (en) Plunger and parison mold assembly for a narrow-neck press-and-blow wine bottle