JP5872361B2 - ブロー成形装置及び合成樹脂製容器の製造方法 - Google Patents

Description

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、及びこの装置を使用した合成樹脂製容器の製造方法に関するものである。

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、膨張状に延伸させて成形されるのが一般的である。

すなわち、図９（文献１の図１２に相当する。）に示すように、延伸効果が発現する温度に加熱されたプリフォーム３１を、口筒部３２を上方に突き出させ、プリフォーム３１の口筒部３２の外周面下端に一体周設したネックリング３３をネック支持鍔部１０３に係止させた状態でブロー金型１０１に装着し、
ブローノズル１０４の先端部であるガイド筒部１１０をプリフォーム３１の口筒部３２に緩く嵌入した状態で、
ブローノズル１０４の中央に貫通形成された挿通孔１１１を通して挿通される延伸ロッド１０８により軸方向に延伸すると共に、挿通孔１１１を通して加圧流体であるブローエアにより径方向に膨張状に延伸して、壜体４１への成形を達成する。

また、特許文献２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、液体として製品に最終的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。

特開２００３−２５１６８５号公報 特開２０００−４３１２９号公報

ここで、特許文献２に記載されるようにブロー成形において加圧媒体として液体を使用する場合には、容器の成形後に容器中に液体が充満し、ブローノズルを口筒部から脱挿入する際、すなわち引抜く際に、液体が口筒部から周辺外部に散乱し、内容液のヘッドスペースを一定量に制御することが難しく、製品ごとにヘッドスペースがまちまちになり、商品性に係る問題が生じる。

また、縦延伸のために延伸ロッドを使用する場合には、縦延伸後の延伸ロッドは賦形された容器内でかなりの容積を占めるため、ブロー成形の最終段階で加圧した液体により容器が賦形され、液体の供給が停止された状態で延伸ロッドを容器内から引抜く際、容器の内部が減圧状態になり、賦形された容器が減容状に変形すると云う問題がある。

そこで、本発明は加圧媒体として飲料、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、延伸ロッドにより縦延伸するブロー成形装置において、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と共に、延伸ロッドの引抜き工程に起因する容器の減容変形を効果的に防ぐことを技術的課題とするものである。

上記課題を解決するための本発明のうち、ブロー成形装置に係る主たる構成は、
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、このブローノズルに挿通する延伸ロッドと、ブローノズル内に形成される供給路を介してプリフォーム内に加圧した液体を供給する加圧液体供給部と、供給路を開閉する開閉機構とを有し、延伸ロッドによる縦延伸と、加圧した液体による膨張状の延伸により金型のキャビティに沿って容器を賦形するブロー成形装置において、
延伸ロッドの先端部の形状及び先端の引上げ高さ位置により液体を充填した状態で成形された容器におけるヘッドスペースを所定の量に制御する制御手段を有し、制御手段は、加圧した液体による膨張状の延伸に係る液体の供給を継続した状態で延伸ロッドによる縦延伸後の所定のタイミングで延伸ロッドの先端が縦延伸後の位置から容器内部の所定の高さ位置になるまで引上げ、延伸ロッドの引上げ後の所定のタイミングで、液体の供給を停止した状態で延伸ロッドを容器内から脱挿入する手段である、と云うものである。

上記構成の装置によれば、プリフォームを延伸ロッドにより縦延伸しながら、あるいは縦延伸の終了後に加圧した液体により膨張状に延伸して容器を賦形するが、延伸ロッドをプリフォームの底壁中央部に当接させながら、所謂、芯ずれのない状態で縦延伸を均一に実施することができ、容器の賦形を安定した状態で達成することができる。
一方、容器の賦形後には、容器内に挿入された延伸ロッドは容器内でかなりの容積を占めるため、ブロー成形の最終段階で加圧した液体により容器が賦形され、液体の供給が停止された状態で延伸ロッドを容器内から引抜く際、容器の内部がかなりの減圧状態になり、賦形された容器が減容状に変形すると云う問題がある。

そこで、上記構成のブロー成形装置によれば、加圧した液体による膨張状の延伸に係る液体の供給を継続した状態で、延伸ロッドの先端を縦延伸後の位置から容器内部の所定の高さ位置になるまで引上げることができ、延伸ロッドを上昇させた分、加圧した液体が容器の内部に充填されるため、延伸ロッドの引上げに伴う容器の減容変形を防ぎながら、金型のキャビティに沿った容器の賦形を完成し、さらに加圧した液体で容器の周壁を金型キャビティに押付けて、保圧、冷却することが可能となる。

また、上記構成によれば、延伸ロッドの引上げ後の所定のタイミングで、液体の供給を停止した状態で延伸ロッドを容器内から脱挿入する手段により、
液体の供給が停止された状態で、ノズル内の供給路から容器内部にかけての領域に予め決められた量、すなわち最終的に容器内に充填される量の液体を残留させ、この状態で容器内から延伸ロッドの先端部を脱挿入、すなわち引抜くことにより、供給路に残留する液体を全て、口筒部から周辺外部に散乱させることなく容器内に流入させることができ、ヘッドスペースの量を再現良く調整することができる。
また、同じ容器でも製品によってヘッドスペースを変える必要がある場合、さらに異なる形状の容器を成形する場合にも、装置を大幅に変更することなく、延伸ロッドの先端部の形状を変更したり、引上げ時の先端位置を変更したりすることで容易に対応することが可能である。

ここで、上記したように特に延伸ロッドを所定の高さ位置に引上げるタイミングや、引上げ後の延伸ロッドの先端の高さ位置の調整は、容器の成形性や成形後の物性、そしてヘッドスペースの調整に関連して重要な要素であるが、
サーボモータを使用したサーボ機構を配設することにより、延伸ロッドの引上げを所定のタイミングで開始したり、所定の位置で停止させる動作を高精度に制御したりすることが可能である。
また、延伸ロッドの高さ位置をモニタリングしたり、供給路における液体の圧力をモニタリングする等することにより、これら高さ位置や、圧力の変動パターンにより延伸ロッドの引上げや脱挿入を開始する所定のタイミングを知ることがでる。
そして、このような延伸ロッドの高さ位置のモニタリングや液体の圧力のモニタリング機構と延伸ロッドの移動を制御するサーボ機構を連動させること等により、所定のタイミングで所定の高さ位置まで延伸ロッドを引上げる手段や、所定のタイミングで液体の供給を停止した状態で延伸ロッドを容器内から脱挿入する手段を構成することができる。

なお、上記装置の構成によれば、
前述したようにプリフォームを延伸ロッドにより縦延伸しながら、あるいは縦延伸の終了後に加圧した液体により膨張状に延伸して容器を賦形することができる。
また、延伸ロッドによる縦延伸についてはプリフォームの底壁が延伸ロッドの先端と金型の底壁により挟持する状態になるまで延伸する構成の他にも、途中まで延伸する構成とすることもできる。
また、延伸ロッドの先端を縦延伸後の位置から容器内部の所定の高さ位置になるまで引上げる所定のタイミングは、加圧した液体による膨張状の延伸による容器の賦形中、賦形が完了すると同時、賦形が完了してから所定の時間後等、特に限定されるものではないが、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適宜決めることができるものである。

本発明のブロー成形装置に係る他の構成は、上記主たる構成において、
ブローノズルの先端にプリフォームの口筒部に嵌入する嵌入筒片を配設し、この嵌入筒片の外周壁に先端に向かって縮径する周段部を周設し、この周段部と口筒部の上端面のシール部材を介した当接により、ブローノズルを口筒部に密に連通する構成とすると、云うものである。

上記構成は、ブローノズルを口筒部に密に連通するためのシール方法に係るものであるが、上記構成によりシンプルな構成でシール性を確実に保持することができ、またプリフォームの装着、脱装着についても高速で実施でき、さらにシール部材の交換を含む保守管理も容易に実施することができる。
勿論、上記シール方法に関する構成は一例であり、シール性、生産性等を考慮して適宜のシール方法を採用することができる。

本発明のブロー成形装置に係るさらに他の構成は、上記主たる構成において、ブローノズル内の供給路の下流側端部に、開閉機構として、この供給路の開閉が可能にバルブ機構を配設する構成とする、と云うものである。

上記構成はプリフォーム内への液の供給の開始と、供給の停止を達成するための手段に係るものであり、供給路の下流側端部、すなわちプリフォームの口筒部に極く近い位置に供給路を開閉するためのバルブ機構を配設することにより、
プリフォーム内への液の供給と停止を所定のタイミングで高精度に達成することができる。
また、後述するように本発明の容器の製造方法では、ブロー成形の最終段階で、延伸ロッドを口筒部から脱挿入する分、供給路に残留した液が容器の内部に流入して液体を充填した状態で成形された容器におけるヘッドスペースを所定の量に制御するが、
上記構成では、バルブ機構で液の供給路を閉状態とした際、このバルブ機構が配設される位置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

本発明のブロー成形装置に係るさらに他の構成は、上記構成において、
ブローノズルに、このブローノズルの軸方向に沿って移動可能に筒棒状の軸体を挿通、配設し、この軸体に液密状に摺動可能に延伸ロッドを挿通する構成とし、
軸体と延伸ロッドでシールピンを構成し、
このシールピンの先端部の、ブローノズルの内周面に配設した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。

上記構成は、ブローノズル内の下端部に配設するバルブ機構の具体例に係るものであり、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ピンの移動動作により、供給路を容易に開閉することができる。
ここで、筒棒状の軸体とこの軸体に挿通する延伸ロッドは独立に上下方向に移動可能であり、前述した延伸ロッドと同様に、軸体についてもサーボモータを使用したサーボ機構により上下動の開始と停止を高精度に制御することができ、
バルブ機構がプリフォームの口筒部に極く近い位置に配設されることと相俟って、プリフォーム内部への液体の供給の開始と停止を所定のタイミングに高精度に制御することができる。

本発明のうち、合成樹脂製容器の製造方法に係る主たる構成は、前述した本発明のブロー成形装置により可能なものであり、
ブロー成形用の金型と、有底筒状のプリフォームの口筒部に密に連通するブローノズルと、ブローノズルに挿通する延伸ロッドと、ブローノズル内に形成される供給路を介してプリフォーム内に加圧した液体を供給する加圧液体供給部を有し、延伸ロッドによる縦延伸と、加圧した液体による膨張状の延伸により金型のキャビティに沿って容器を賦形するブロー成形装置を使用し、
次に記載する工程１〜３を次実施し、液体を充填した状態で成形された容器におけるヘッドスペースを所定の量に制御する、と云うものである。
・工程１；延伸ロッドによりプリフォームを縦延伸しながら、あるいは縦延伸の終了後、加圧液体供給部から加圧した液体を、ブローノズル内の供給路を介して口筒部からプリフォーム内に供給して金型のキャビティの形状に沿って容器を膨張状に延伸して賦形する。
・工程２；延伸ロッドによる縦延伸後の所定のタイミングで、加圧した液体による膨張状の延伸に係る液体の供給を継続した状態で、延伸ロッドの先端が縦延伸後の位置から容器内部の所定の高さ位置になるまで引上げる。
・工程３；延伸ロッドの先端が前記所定の高さ位置へ到達し、また容器の賦形が完了した後の所定のタイミングで液体の供給を停止し、延伸ロッドを容器内から脱挿入する。

なお、上記製造方法の構成によれば、
加圧した液体による容器を賦形は、延伸ロッドにより縦延伸しながら、あるいは縦延伸の終了後に実施することができる。
また、延伸ロッドによる縦延伸についてはプリフォームの底壁が延伸ロッドの先端と金型の底壁により挟持する状態になるまで延伸する構成の他にも、途中まで延伸する構成とすることもできる。
また、延伸ロッドの先端を縦延伸後の位置から容器内部の所定の高さ位置になるまで引上げる所定のタイミングは、加圧した液体による膨張状の延伸による容器の賦形中、賦形が完了すると同時、賦形が完了してから所定の時間後等、特に限定されるものではないが、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適宜決めることができるものである。

上記課題を解決するための本発明のうち、合成樹脂製容器の製造方法に係る他の構成は上記主たる構成において、延伸ロッドによる縦延伸後に、縦延伸されたプリフォームの底壁中央部を延伸ロッドの先端部と金型の底壁で挟持した状態とする、と云うものであり、
延伸ロッドの先端部と金型の底壁でプリフォームの底壁を挟持して、縦延伸されたプリフォームの姿勢を、所謂、芯ずれのない状態でより安定して保持することができ、加圧した液体による膨張状の延伸による容器の賦形をより安定した状態で達成することができる。

上記課題を解決するための本発明のうち、合成樹脂製容器の製造方法に係る他の構成は上記主たる構成において、供給路の開閉が可能にブローノズル内の供給路の下流側端部に配設したバルブ機構により、液体のプリフォーム内、あるいは容器内への供給と停止を制御する、と云うものである。

本発明のブロー成形装置及び合成樹脂製容器の製造方法は、上記した構成となっており、
プリフォームを延伸ロッドにより縦延伸しながら、あるいは縦延伸の終了後に加圧した液体により膨張状に延伸して容器を賦形するため、延伸ロッドをプリフォームの底壁中央部に当接させながら、所謂、芯ずれのない状態で縦延伸を均一に実施することができ、容器の賦形を安定した状態で達成することができる。

また、加圧した液体による膨張状の延伸に係る液体の供給を継続した状態で、延伸ロッドの先端を縦延伸後の位置から容器内部の所定の高さ位置になるまで引上げることができ、延伸ロッドを上昇させた分、加圧した液体が容器の内部に充填されるため、延伸ロッドの引上げに伴う容器の減容変形を防ぎながら、金型のキャビティに沿った容器の賦形を完成し、さらに加圧した液体で容器の周壁を金型キャビティに押付けて、保圧、冷却することができる。

そして、容器を賦形後、容器内から先端が所定の高さ位置になるまで引上げた延伸ロッドを容器内から脱挿入、すなわち引き抜くことにより、その分、供給路に残留する液体を全て、口筒部から周辺外部に散乱させることなく容器内に流入させることができ、ヘッドスペースの量を再現良く調整することができる。

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１の装置の主部の下半部を拡大した断面図である。 図１の装置による成形工程のうち、図２の状態から延伸ロッドでプリフォームを縦延伸した状態を示す断面図である。 図１の装置による成形工程のうち、図３の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する工程において、容器の賦形を完了する直前の状態を示す断面図である。 図１の装置による成形工程のうち、図４の状態から延伸ロッドを所定の高さ位置まで引上げ、容器の賦形を完了した状態を示す断面図である。 図１の装置による成形工程のうち、図５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。 成形工程の他の例を示す断面図である。 延伸ロッドによる縦延伸の他の態様の例を示す説明図である。 従来のブローエアによるブロー成形装置の一例の要部を示す断面図である。

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〜図６は本発明のブロー成形装置およびこの装置を使用した合成樹脂製容器の製造方法を説明するためのものであり、以下、主として図１、２により本発明のブロー成形装置の全体的な構成の一例を説明し、図１〜図６によりこの装置を使用した本発明の合成樹脂製容器の製造方法の一例、すなわち液体を圧力媒体としたブロー成形法の工程の一例を説明する。

まず、図１と図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の一例を示す説明図であり、図２は図１中、縦断面で示される装置の主部の下半部を拡大した断面図で、主部の細かい構成部位については図２を参照する。
図１は、金型１にＰＥＴ樹脂製のプリフォーム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の形状は全体として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。

この装置の主部は金型１、隔壁部材１１、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。
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の上方に配設されている。
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に上方から密に当接させて、プリフォーム３１の装着姿勢を保持するようにしている。

ブローノズル４は全体として筒状で、シール部材７ｂにより密に連結される嵌入筒片５と供給筒部６から構成されている。
嵌入筒片５は、内部に円柱状の中空部を有し、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、ブローノズル４と口筒部３２が密に連通状に連結するようにしている。

供給筒部６は全体として内部が円柱状の中空部を有する部材で、図１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６ａが配設されており、下端部近傍には同じく周壁を貫通して液体Ｌの排出路６ｂが配設されている。
また、この排出路６ｂのさらに下方、供給筒部６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６ｓが周設されている。

また、上記のように嵌入筒片５と供給筒部６から構成されるブローノズル４の中には、軸方向（図１、２中では上下方向）に細長い棒状のシールピン９が挿通、配設されている。
ここで、シールピン９は、細長い円筒棒状の軸体９ａに、液密状に摺動可能に細長い円柱状の延伸ロッド８を挿通したものであり、軸体９ａの先端部には、短円筒状のシール筒片９ｔが同軸心状に嵌合組み付けされている。そして、このシール筒片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、ブローノズル４とシールピン９によりブローノズル４内に、このブローノズル４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、
シールピン９を下降変位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が供給筒部６の下端部の内周面に周設されるシール段部６ｓに当接して供給路Ｆｓのプリフォーム内部への連通を閉状態とすることができ、またシールピン９を図４に示されるように上昇変位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６ｓへの当接と、脱当接によりバルブ機構Ｖｍが構成される。
ここで、前述した導入路６ａは供給路Ｆｓの上流側端部に位置し、排出路６ｂは供給路Ｆｓの下流側端部で上記シール段部６ｓの上流側直近に位置する。

また、延伸ロッド８は後述するようにプリフォーム３１を縦延伸する機能を発揮すると共に、ブロー成形に加圧媒体として使用した液体Ｌを賦形と同時に製品として充填した容器におけるヘッドスペースを所定の量に制御する機能の一端を担う。

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。
なお、この加圧液体供給部２２の駆動にはサーボモータを使用することもできる。
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。

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とブローノズル４内の供給路Ｆｓとの間を循環させる機能を付与している。
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６ｂ→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６ａ→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与することにより、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可能となる。

そして、循環路ＣＲには、ブロー成形の工程に沿って、必要に応じて流路を開閉するバルブが多数配設されているが、図１中には３つの電磁式のバルブＶ１、Ｖ２、Ｖ３を示している。

次に、図１〜図６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製造方法、すなわち加圧媒体を液体とした本発明のブロー成形方法の一例について説明する。（なお、図１〜図６中、図２、３、４では装置の主部の下半部を拡大した断面図としている。）
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、組付け固定した隔壁部材１１とブローノズル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、シールピン９の先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６のシール段部６ｓに当接させてバルブ機構Ｖｍを閉状態とし、延伸ロッド８をプリフォーム３１内に挿入した状態としている。
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。

（３）次に、図２の状態から図３に示されるように延伸ロッド８によりプリフォーム３１を縦延伸すると共に、プリフォーム３１の底壁３５の中央部を、延伸ロッド８の先端部と金型１の底壁１ｂで挟持した状態とする。
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３５が金型の底壁１ｂ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。
（４）次に、図３の状態から図４に示されるようにシールピン９を構成する軸体９ａに伴ってシール筒片９ｔを上昇変位させてバルブ機構Ｖｍを開状態とし、バルブＶ３を閉状態とし、またバルブＶ１を閉状態とし、加圧液体供給部２２から加圧した液体Ｌを、ブローノズル４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の形状に沿って容器４１を膨張状に延伸して賦形する。
ここで、図４の状態では容器４１は、肩部４３や底部４５近傍にキャビティ２面との間に隙間が見られるように賦形の完了の直前の状態であり、胴部４４の周壁がキャビティ２面に緩く接した状態である。
なお、加圧した液体による賦形は（３）の延伸ロッド８による縦延伸と共に実施する構成とすることもできる。

（５）次に、液体Ｌが加圧満中して容器４１の賦形が完了する前の所定のタイミングで（図４の状態）、加圧した液体Ｌの供給を継続した状態で、図５に示すように延伸ロッド８を、その先端が容器４１内部の所定の高さ位置Ｈｔｐになるまで引上げる。
ここで、延伸ロッド８の引上げ動作に伴って、延伸ロッド８を上昇させた分、加圧した液体Ｌが容器４１の内部に充填されるため、延伸ロッド８の引上げに伴う容器４１の減容変形を防ぎながら、図５中に示されるように金型１のキャビティ２に沿った容器４１の賦形を完了し、さらに加圧した液体Ｌで容器４１の周壁をキャビティ２面に押付けて、保圧、冷却することができる。
なお、図５の状態で液体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。

（６）次に、延伸ロッド８の引上げ後の所定のタイミングで、図５の状態から図６に示されるように軸体９ａを下降変位させてバルブ機構Ｖｍにより供給路Ｆｓを閉状態とし、延伸ロッド８を容器４１内から脱挿入する。
この際、バルブ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。
ここで、延伸ロッド８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６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。

（７）そして、図示は省略しているが、ブローノズル４と容器４１の口筒部３２を脱嵌合し、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。

以上、実施例に沿って本発明のブロー成形装置および合成樹脂製容器の製造方法の実施形態について説明したが、これまでも必要に応じて記載したように、本発明は上記した実施例に限定されるものではない。
さらに言及すると、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、この循環回路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６ａ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。
また、供給路Ｆｓの開閉についてテーパー縁部９ｔａのシール段部６ｓへの当接と、脱当接によりバルブ機構Ｖｍを構成した例を説明したが、シール性や、開閉に係る操作性等を考慮して、さまざまな態様の開閉機構を採用することができる。

また、上記実施例では延伸ロッドの先端を縦延伸後の位置から縦延伸後の位置から容器内部の所定の高さ位置になるまで引上げるタイミングを、図４に示されるような、容器４１の賦形が完了する直前としたが、加圧した液体による膨張状の延伸による容器の賦形中、賦形が完了すると同時、賦形が完了してから所定の時間後等、特に限定されるものではなく、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適宜決めることができるものである。

たとえば、図７は上記した実施例の図３から図４にかけての工程のバリエーションの一つを説明するための断面図であり、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による縦延伸と共に実施する構成としたものである。
さらに詳述すると、
図７の状態は図２の状態から延伸ロッド８によりプリフォーム３１を縦延伸すると共に、バルブＶ３とバルブＶ１を閉状態とし、軸体９ａを上昇させてバブル機構Ｖｍを開状態として、加圧した液体Ｌをプリフォーム３１内に供給し、縦延伸が完了した状態であり、
さらに、延伸ロッド８による縦延伸が完了して直ぐに、図５に示すように延伸ロッド８をその先端が容器４１内部の所定の高さ位置Ｈｔｐになるまで引上げると共に、加圧した液体Ｌの供給を継続して膨張状の賦形を継続しながら容器４１の賦形を完了する工程とすることもできる。

また、上記実施例では延伸ロッド８により図３に示されるようにプリフォーム３１の縦延伸を実施する構成としたが、成形中における芯ずれを、より抑制するために、図８に示されるように、金型１の底壁１ｂの中央部にロッド状の迎えピン８ａを挿通、配設し、プリフォーム３１の底壁３５を延伸ロッド８の先端部と迎えピン８ａの先端部で挟持した状態で縦延伸する構成とすることもできる。

以上説明したように、本発明の圧力媒体として液体を使用するブロー成形装置、及び容器の製造方法は、縦延伸に延伸ロッドを使用するブロー成形において、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ことができる共に、延伸ロッドの引抜き工程に起因する容器の減容変形を効果的に防ぐことができるものであり、成形される容器の品質の向上、また生産性の向上の観点から、加圧媒体として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。

１ ；金型
１ｂ；底壁
２ ；キャビティ
４ ；ブローノズル
５ ；嵌入筒片
５ａ；周段部
６ ；供給筒部
６ａ；導入路
６ｂ；排出路
６ｓ；シール段部
７ａ、７ｂ；シール部材
８ ；延伸ロッド
８ａ；迎えピン
９ ；シールピン
９ａ；軸体
９ｔ；シール筒片
９ｔａ；テーパー縁部
１１；隔壁部材
１２；支持鍔片
１３；通気孔
２１；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
Ｈｔｐ；高さ位置
Ｓ ；空間
Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３；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
３５；底壁
４１；容器
４３；肩部
４４；胴部
４５；底部
１０１；金型
１０３；ネック支持鍔部
１０４；ブローノズル
１０８；延伸ロッド
１１０；ガイド筒部
１１１；挿通孔

Claims (7)

1. ブロー成形用の金型(1)と、有底筒状のプリフォーム(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)に挿通する延伸ロッド(8)と、前記ブローノズル(4)内に形成される供給路(Fs)を介してプリフォーム(31)内に加圧した液体(L)を供給する加圧液体供給部(22)と、前記供給路(Fs)を開閉する開閉機構とを有し、
   前記延伸ロッド(8)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金型(1)のキャビティに沿って容器(41)を賦形するブロー成形装置であって、
   前記延伸ロッド(8)の先端部の形状及び先端の引上げ高さ位置(Htp)により液体(L)を充填した状態で成形された容器(41)におけるヘッドスペース(Hs)を所定の量に制御する制御手段を有し、前記制御手段は、前記加圧した液体(L)による膨張状の延伸に係る液体(L)の供給を継続した状態で前記延伸ロッド(8)による縦延伸後の所定のタイミングで前記延伸ロッド(8)の先端が前記縦延伸後の位置から容器(41)内部の所定の高さ位置(Htp)になるまで引上げ、前記延伸ロッド(8)の引上げ後の所定のタイミングで、液体(L)の供給を停止した状態で前記延伸ロッド(8)を容器(41)内から脱挿入する手段であるブロー成形装置。
2. ブローノズル(4)の先端にプリフォーム(31)の口筒部(32)に嵌入する嵌入筒片(5)を配設し、該嵌入筒片(5)の外周壁に先端に向かって縮径する周段部(5a)を周設し、該周段部(5a)と口筒部(32)の上端面のシール部材(7a)を介した当接により、前記ブローノズル(4)を口筒部(32)に密に連通する構成とした請求項１記載のブロー成形装置。
3. ブローノズル(4)内の供給路(Fs)の下流側端部に、前記開閉機構として、該供給路(Fs)の開閉が可能にバルブ機構(Vm)を配設する構成とした請求項１または２記載のブロー成形装置。
4. ブローノズル(4)に、該ブローノズル(4)の軸方向に沿って移動可能に筒棒状の軸体(9a)を挿通、配設し、該軸体(9a)に液密状に摺動可能に延伸ロッド(8) を挿通する構成とし、前記軸体(9a)と延伸ロッド(8)でシールピン(9)を構成し、該シールピン(9)の先端部の、ブローノズル(4)の内周面に配設したシール段部(6s)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３記載のブロー成形装置。
5. ブロー成形用の金型(1)と、有底筒状のプリフォーム(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)に挿通する延伸ロッド(8)と、前記ブローノズル(4)内に形成される供給路(Fs)を介してプリフォーム(31)内に加圧した液体(L)を供給する加圧液体供給部(22)を有し、前記延伸ロッド(8)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金型(1)のキャビティに沿って容器(41)を賦形するブロー成形装置を使用し、
   次に記載する工程１〜３を実施し、液体(L)を充填した状態で成形された容器(41)におけるヘッドスペース(Hs)を所定の量に制御することを特徴とする合成樹脂製容器の製造方法。
   ・工程１；延伸ロッド(8)によりプリフォーム(31)を縦延伸しながら、あるいは前記縦延伸の終了後、加圧液体供給部(22)から加圧した液体(L)を、ブローノズル(4)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)の形状に沿って容器(41)を膨張状に延伸して賦形する。
   ・工程２；延伸ロッド(8)による縦延伸後の所定のタイミングで、前記加圧した液体(L)による膨張状の延伸に係る液体(L)の供給を継続した状態で、延伸ロッド(8)の先端が縦延伸後の位置から容器(41)内部の所定の高さ位置(Htp)になるまで引上げる。
   ・工程３；延伸ロッド(8)の先端が前記所定の高さ位置(Htp)へ到達し、また容器(41)の賦形が完了した後の所定のタイミングで液体(L)の供給を停止し、延伸ロッド(8)を容器(41)内から脱挿入する。
6. 延伸ロッド(8)による縦延伸後に、縦延伸されたプリフォーム(31)の底壁(35)中央部を延伸ロッド(8)の先端部と金型(1)の底壁(1b)で挟持した状態とする請求項５記載の合成樹脂製容器の製造方法。
7. 供給路(Fs)の開閉が可能にブローノズル(4)内の供給路(Fs)の下流側端部に配設したバルブ機構(Vm)により、液体(L)のプリフォーム(31)内、あるいは容器(41)内への供給と停止を制御する構成とした請求項５または６記載の合成樹脂製容器の製造方法。

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