JP7026595B2 - 液体入り容器の製造方法及び製造装置 - Google Patents
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Description
本発明は、合成樹脂製のプリフォームから内容液を収容した液体入り容器を製造する液体入り容器の製造方法及び製造装置に関する。
ポリプロピレン(PP)製のボトルやポリエチレンテレフタレート(PET)製のボトルに代表されるような合成樹脂製の容器は、飲料、化粧品、薬品、洗剤、シャンプー等のトイレタリーなどの様々な液体を内容液として収容する用途に使用されている。このような容器は、上記したような熱可塑性を有する合成樹脂材料によって形成されたプリフォームをブロー成形することにより製造されるのが一般的である。
プリフォームを容器に成形するブロー成形としては、プリフォームの内部に供給する加圧媒体として、加圧エアーに替えて加圧した液体を用いるようにした液体ブロー成形が知られている。
例えば特許文献1には、予め延伸性を発現する温度にまで加熱しておいた合成樹脂製のプリフォームをブロー成形用金型に装着し、このプリフォームの内部にブローノズルを通してポンプ等の加圧手段により所定圧力にまで加圧した液体を供給することにより、当該プリフォームをブロー成形用金型のキャビティに沿った所定形状の容器に成形するようにした液体ブロー成形方法が記載されている。
上記のような液体ブロー成形方法では、プリフォームに供給する液体として最終的に製品として容器に収容される内容液を使用することにより、容器の成形と当該容器への内容液の充填とを同時に行って、内容液を収容した液体入り容器を製造することができる。したがって、このように液体ブロー成形を利用した液体入り容器の製造方法によれば、成形後の容器への内容液の充填工程を省略して、液体入り容器を低コストで製造することができる。
上記のような液体ブロー成形方法においては、ブローノズルの内周面に開口する排気用、吸引用等の流路が設けられている場合がある。しかしながら、液体ブロー成形の過程において、ブローノズル内周面への開口から当該流路に充填内容液が侵入することがあり、流路に侵入した内容液が容器に戻されて内容液の量が安定し難くなったり、口部から離脱させたブローノズルからの液だれの原因となったりする虞がある。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ブローノズルの内周面に開口する流路への内容液の侵入を抑制可能な液体入り容器の製造方法及び製造装置を提供することにある。
本発明の液体入り容器の製造方法は、ノズルユニットとブロー成形用金型とを用いて合成樹脂製のプリフォームから内容液を収容した液体入り容器を製造する液体入り容器の製造方法であって、
前記ノズルユニットは、加圧液体供給源に接続され、ブローノズルまで延びる液体の供給路と、
前記ブローノズルの内周面に設けられた開口から前記ノズルユニットの内部に延びるとともに、前記ブローノズルに内蔵されたバルブによって開閉可能に構成された流路と、を有し、
前記流路は、前記開口に隣接する連通空間と、前記連通空間に隣接し、軸方向に沿って進退移動可能なシールピンが配置されたピン収容空間とを有し、
前記シールピンは、前記バルブの閉状態において前記連通空間に入り込む突起部を有し、
前記ブローノズルを前記プリフォームの口部に係合させた状態で前記供給路から前記プリフォームの内部に前記加圧液体供給源によって加圧した液体を供給することにより、前記プリフォームを前記ブロー成形用金型の内面に沿った形状の前記液体入り容器に成形する液体ブロー成形工程を有するものである。
前記ノズルユニットは、加圧液体供給源に接続され、ブローノズルまで延びる液体の供給路と、
前記ブローノズルの内周面に設けられた開口から前記ノズルユニットの内部に延びるとともに、前記ブローノズルに内蔵されたバルブによって開閉可能に構成された流路と、を有し、
前記流路は、前記開口に隣接する連通空間と、前記連通空間に隣接し、軸方向に沿って進退移動可能なシールピンが配置されたピン収容空間とを有し、
前記シールピンは、前記バルブの閉状態において前記連通空間に入り込む突起部を有し、
前記ブローノズルを前記プリフォームの口部に係合させた状態で前記供給路から前記プリフォームの内部に前記加圧液体供給源によって加圧した液体を供給することにより、前記プリフォームを前記ブロー成形用金型の内面に沿った形状の前記液体入り容器に成形する液体ブロー成形工程を有するものである。
本発明の液体入り容器の製造方法は、上記構成において、前記液体入り容器の内部から液体を排出することにより、前記液体入り容器にヘッドスペースを形成するヘッドスペース形成工程を有し、
前記ヘッドスペース形成工程において、前記供給路を閉塞するとともに前記流路から前記液体入り容器の内部に加圧した気体を導入し、前記液体入り容器の内部から液体を排出するのが好ましい。
前記ヘッドスペース形成工程において、前記供給路を閉塞するとともに前記流路から前記液体入り容器の内部に加圧した気体を導入し、前記液体入り容器の内部から液体を排出するのが好ましい。
本発明の液体入り容器の製造方法は、上記構成において、前記液体ブロー成形工程より前に前記プリフォームの内部に液体を供給することにより、前記プリフォームの内部の空気を、前記流路を通して外部に排出させる空気排出工程をさらに有するのが好ましい。
本発明の液体入り容器の製造方法は、上記構成において、前記空気排出工程において、前記バルブは、前記シールピンが前記開口から最も離れた位置にある全開状態と、前記シールピンが前記開口に最も近接した位置にある前記閉状態との間の半開状態であるのが好ましい。
本発明の液体入り容器の製造方法は、上記構成において、前記ブローノズルを前記プリフォームの口部に係合させる前、及び、前記液体ブロー成形工程の後で前記ブローノズルを前記容器の口部から離脱させる際の少なくとも何れかにおいて、前記バルブを開くとともに前記流路内の液体を吸引可能な吸引源に前記流路を接続するのが好ましい。
本発明の液体入り容器の製造装置は、ノズルユニットとブロー成形用金型とを備え、
前記ノズルユニットは、加圧液体供給源に接続され、ブローノズルまで延びる液体の供給路と、
前記ブローノズルの内周面に設けられた開口から前記ノズルユニットの内部に延びるとともに、前記ブローノズルに内蔵されたバルブによって開閉可能に構成された流路と、を有し、
前記流路は、前記開口に隣接する連通空間と、前記連通空間に隣接し、軸方向に沿って進退移動可能なシールピンが配置されたピン収容空間とを有し、
前記シールピンは、前記バルブの閉状態において前記連通空間に入り込む突起部を有し、
前記ブローノズルを合成樹脂製のプリフォームの口部に係合させた状態で前記供給路から前記プリフォームの内部に前記加圧液体供給源によって加圧した液体を供給することにより、前記プリフォームを前記ブロー成形用金型の内面に沿った形状の液体入り容器に成形することが可能なものである。
前記ノズルユニットは、加圧液体供給源に接続され、ブローノズルまで延びる液体の供給路と、
前記ブローノズルの内周面に設けられた開口から前記ノズルユニットの内部に延びるとともに、前記ブローノズルに内蔵されたバルブによって開閉可能に構成された流路と、を有し、
前記流路は、前記開口に隣接する連通空間と、前記連通空間に隣接し、軸方向に沿って進退移動可能なシールピンが配置されたピン収容空間とを有し、
前記シールピンは、前記バルブの閉状態において前記連通空間に入り込む突起部を有し、
前記ブローノズルを合成樹脂製のプリフォームの口部に係合させた状態で前記供給路から前記プリフォームの内部に前記加圧液体供給源によって加圧した液体を供給することにより、前記プリフォームを前記ブロー成形用金型の内面に沿った形状の液体入り容器に成形することが可能なものである。
本発明によれば、ブローノズルの内周面に開口する流路への内容液の侵入を抑制可能な液体入り容器の製造方法及び製造装置を提供することができる。
以下、図面を参照して本発明をより具体的に例示説明する。
本発明の一実施形態である液体入り容器の製造方法は、ノズルユニットとブロー成形用金型とを用いて合成樹脂製のプリフォームから内容液を収容した液体入り容器を製造する液体入り容器の製造方法であって、
ノズルユニットは、加圧液体供給源に接続され、ブローノズルまで延びる液体の供給路と、
ブローノズルの内周面に設けられた開口からノズルユニットの内部に延びるとともに、ブローノズルに内蔵されたバルブによって開閉可能に構成された流路と、を有し、
流路は、開口に隣接する連通空間と、連通空間に隣接し、軸方向に沿って進退移動可能なシールピンが配置されたピン収容空間とを有し、
シールピンは、バルブの閉状態において連通空間に入り込む突起部を有し、
ブローノズルをプリフォームの口部に係合させた状態で供給路からプリフォームの内部に加圧液体供給源によって加圧した液体を供給することにより、プリフォームをブロー成形用金型の内面に沿った形状の液体入り容器に成形する液体ブロー成形工程を有する液体入り容器の製造方法である。
ノズルユニットは、加圧液体供給源に接続され、ブローノズルまで延びる液体の供給路と、
ブローノズルの内周面に設けられた開口からノズルユニットの内部に延びるとともに、ブローノズルに内蔵されたバルブによって開閉可能に構成された流路と、を有し、
流路は、開口に隣接する連通空間と、連通空間に隣接し、軸方向に沿って進退移動可能なシールピンが配置されたピン収容空間とを有し、
シールピンは、バルブの閉状態において連通空間に入り込む突起部を有し、
ブローノズルをプリフォームの口部に係合させた状態で供給路からプリフォームの内部に加圧液体供給源によって加圧した液体を供給することにより、プリフォームをブロー成形用金型の内面に沿った形状の液体入り容器に成形する液体ブロー成形工程を有する液体入り容器の製造方法である。
本実施形態の液体入り容器の製造方法は、液体入り容器の内部から液体を排出することにより、液体入り容器にヘッドスペースを形成するヘッドスペース形成工程を有し、
ヘッドスペース形成工程において、供給路を閉塞するとともに流路から液体入り容器の内部に加圧した気体を導入し、液体入り容器の内部から液体を排出するようにしている。
ヘッドスペース形成工程において、供給路を閉塞するとともに流路から液体入り容器の内部に加圧した気体を導入し、液体入り容器の内部から液体を排出するようにしている。
本実施形態の液体入り容器の製造方法は、液体ブロー成形工程より前にプリフォームの内部に液体を供給することにより、プリフォームの内部の空気を、流路を通して外部に排出させる空気排出工程をさらに有するようにしている。
本実施形態の液体入り容器の製造方法は、空気排出工程において、バルブは、シールピンが開口から最も離れた位置にある全開状態と、シールピンが開口に最も近接した位置にある閉状態との間の半開状態であるようにしている。
本実施形態の液体入り容器の製造方法は、ブローノズルをプリフォームの口部に係合させる前、及び、液体ブロー成形工程の後でブローノズルを容器の口部から離脱させる際の少なくとも何れかにおいて、バルブを開くとともに流路内の液体を吸引可能な吸引源に流路を接続するようにしている。
このような本実施形態の液体入り容器の製造方法は、例えば図1に示す構成の液体入り容器の製造装置1を用いて実施することができる。
本発明の一実施形態である液体入り容器の製造装置は、ノズルユニットとブロー成形用金型とを備え、
ノズルユニットは、加圧液体供給源に接続され、ブローノズルまで延びる液体の供給路と、
ブローノズルの内周面に設けられた開口からノズルユニットの内部に延びるとともに、ブローノズルに内蔵されたバルブによって開閉可能に構成された流路と、を有し、
流路は、開口に隣接する連通空間と、連通空間に隣接し、軸方向に沿って進退移動可能なシールピンが配置されたピン収容空間とを有し、
シールピンは、バルブの閉状態において連通空間に入り込む突起部を有し、
ブローノズルを合成樹脂製のプリフォームの口部に係合させた状態で供給路からプリフォームの内部に加圧液体供給源によって加圧した液体を供給することにより、プリフォームをブロー成形用金型の内面に沿った形状の液体入り容器に成形することが可能な、液体入り容器の製造装置である。
ノズルユニットは、加圧液体供給源に接続され、ブローノズルまで延びる液体の供給路と、
ブローノズルの内周面に設けられた開口からノズルユニットの内部に延びるとともに、ブローノズルに内蔵されたバルブによって開閉可能に構成された流路と、を有し、
流路は、開口に隣接する連通空間と、連通空間に隣接し、軸方向に沿って進退移動可能なシールピンが配置されたピン収容空間とを有し、
シールピンは、バルブの閉状態において連通空間に入り込む突起部を有し、
ブローノズルを合成樹脂製のプリフォームの口部に係合させた状態で供給路からプリフォームの内部に加圧液体供給源によって加圧した液体を供給することにより、プリフォームをブロー成形用金型の内面に沿った形状の液体入り容器に成形することが可能な、液体入り容器の製造装置である。
図1に示す液体入り容器の製造装置1は、合成樹脂製のプリフォーム2から内容液を収容した液体入り容器C(図4参照)を製造するものである。液体入り容器Cに収容される液体(内容液)Lとしては、例えば飲料、化粧品、薬品、洗剤、シャンプー等のトイレタリーなどの様々な液体Lを採用することができる。
プリフォーム2としては、例えばポリプロピレン(PP)やポリエチレンテレフタレート(PET)等の熱可塑性を有する合成樹脂材料によって、開口端となる円筒状の口部2aと、口部2aに連なるとともに下端が閉塞された円筒状の胴部2bとを有する有底筒状に形成されたものを用いることができる。
詳細は図示しないが、口部2aの外壁面には、成形後の液体入り容器Cの口部2aに閉塞キャップ(不図示)を打栓(アンダーカット係合)によって装着するための係合突起が設けられている。なお、口部2aの外壁面に係合突起に替えて雄ネジを設けて閉塞キャップを口部2aにねじ結合により装着する構成とすることもできる。
液体入り容器の製造装置1は、ブロー成形用金型10を有している。ブロー成形用金型10は、例えばボトル形状などの液体入り容器Cの最終形状に対応した形状のキャビティ11を有している。キャビティ11はブロー成形用金型10の上面において上方に向けて開口している。プリフォーム2は、胴部2bがブロー成形用金型10のキャビティ11の内部に配置されるとともに口部2aがブロー成形用金型10から上方に突出した状態となってブロー成形用金型10に装着される。
ブロー成形用金型10は左右に型開きすることができるようになっており、プリフォーム2を液体入り容器Cに成形した後にブロー成形用金型10を左右に開くことで、当該液体入り容器Cをブロー成形用金型10から取り出すことができるようになっている。
ブロー成形用金型10の上方には、プリフォーム2の内部に加圧した液体Lを供給するためのノズルユニット20が設けられている。ノズルユニット20は本体ブロック21を有している。
本体ブロック21の下端には支持ブロック22が設けられ、この支持ブロック22により支持されて本体ブロック21の下端にはブローノズル23が装着されている。ブローノズル23は略円筒状に形成されており、その下端部の内側は液体供給口23aとなっている。本体ブロック21、支持ブロック22及びブローノズル23によって、ノズルユニット本体20aが構成されている。ノズルユニット本体20aはブロー成形用金型10に対して上下方向に相対移動自在となっている。ノズルユニット本体20aが下方側のストローク端にまで下降すると、ノズルユニット本体20a(より具体的には、ブローノズル23)は、ブロー成形用金型10に装着されたプリフォーム2の口部2aに上方側から密封状態で係合する。
ノズルユニット本体20a(より具体的には、本体ブロック21及びブローノズル23)の内部には、ブローノズル23の液体供給口23aまで延びる縦流路24が設けられている。この縦流路24は上下方向に延びている。
ノズルユニット本体20a(より具体的には、本体ブロック21)には、縦流路24の上端に連通する供給ポート25が設けられている。
ノズルユニット本体20a(より具体的には、ブローノズル23)は、縦流路24に設けられた環状(円環状)の座部24aを有している。環状の座部24aは、ブローノズル23の上面によって構成されている。環状の座部24aは、ブローノズル23の内周面によって構成してもよいし、ブローノズル23の上面及び内周面によって構成してもよい。環状の座部24aは、下向き円錐状のテーパ面からなっている。しかし、環状の座部24aの形状は適宜変更が可能である。縦流路24の内部には、縦流路24(の座部24a)を開閉するためのシール体26が配置されている。シール体26は円筒状に形成されており、シール体26の下端には、下向き円錐状のテーパ面26aが設けられている。シール体26は、下方側のストローク端位置である閉塞位置にまで移動したときに、テーパ面26aにおいてブローノズル23の上面(座部24a)に当接して縦流路24(の座部24a)を閉塞する。テーパ面26aはシール体26の下端に設けられているが、その配置は適宜変更が可能である。また、テーパ面26aは下向き円錐状をなしているが、その形状は適宜変更が可能である。一方、シール体26が閉塞位置から上方に向けて移動すると、シール体26の下端面がブローノズル23の上面(座部24a)から離脱して縦流路24(の座部24a)が開放される。
シール体26は、縦流路24(の座部24a)を閉塞する閉塞位置と、縦流路24(の座部24a)を、液体ブロー成形工程内で最大となる開度である最大開度で開放する開放位置との間で移動可能である。より具体的には、シール体26は、閉塞位置(図1参照)と、予備開放位置(図2参照)と、開放位置(図4参照)との間で移動可能となっている。予備開放位置では、縦流路24(の座部24a)を開閉するシール体26の開度は、開放位置での開度よりも小さくなっている。好ましくは、予備開放位置での縦流路24の有効断面積は、開放位置での縦流路24の有効断面積の10%以下とする。なお、ここでいう有効断面積とは、シール体26とブローノズル23との間に形成される流路の有効断面積である。図1に示すように、シール体26はノズルユニット本体20aに対して相対的に上下方向に移動自在に設けられた軸体27に固定され、縦流路24の内部で上下方向に移動自在となっている。なお、シール体26は、軸体27と一体に形成してもよい。
ノズルユニット20は、排出口28aが設けられた排出ロッド28を有している。鋼材等によって略円柱状に形成された排出ロッド28は、軸体27及びシール体26の軸心に沿って延びている。排出ロッド28は、図示しない駆動源により駆動されて軸体27及びシール体26に対して相対的に上下方向に移動することができる。排出口28aは、排出ロッド28の中空部(図示省略)を介して第1配管P1に連通している。より具体的には、排出ロッド28の中空部の下端部が排出口28aに連通し、排出ロッド28の中空部の上端部が第1配管P1に連通している。第1配管P1には、ロッドバルブV1が設けられ、このロッドバルブV1により第1配管P1を開閉することができる。なお、ロッドバルブV1は、制御装置によって制御可能な電磁弁により構成されるのが好ましい。本実施形態では、排出ロッド28の下端が閉塞されており、排出口28aは排出ロッド28の周壁に設けられている。したがって、容器CのヘッドスペースHS(図7参照)の形成後に排出ロッド28を原位置に引き戻す際に、液垂れが生じ難い。しかし、このような構成に限定されず、排出口28aは、排出ロッド28の下端面に設けても、下端面と周壁との両方に設けてもよい。
排出ロッド28は、本実施形態のように、延伸ロッドとして用いてもよい。排出ロッド28は、下方に向けて移動することにより、プリフォーム2を軸方向に延伸させることができる。
ノズルユニット20(のノズルユニット本体20a)の内部には、液体L及び/又は気体(本実施形態では空気)が流れる流路29が設けられている。流路29は、後述する供給路(供給路は、第3配管P3、供給ポート25及び縦流路24で構成される)における座部24aより下流側の部分(本実施形態ではブローノズル23の内周面)に設けられた開口31を吸引源32に接続した吸引状態と、開口31を加圧した気体(本実施形態では空気)を供給可能な加圧気体供給源33に接続した加圧状態と、開口31を大気に接続した大気開放状態と、開口31を吸引源32、加圧気体供給源33及び大気のいずれに対しても遮断した閉状態とを択一的に選択可能に構成されている。開口31は、液体供給口23aに開通している。図1及び図8に示すように、流路29を吸引状態とすることで、例えば、ブローノズル23が上昇した状態で当該ブローノズル23に付着した内容液を吸引し、ブローノズル23からの液だれを防止することができる。内容物が液だれを生じ難い液体である場合や液だれを生じても構わない場合などにおいては、流路29を吸引状態にする必要はない(第3経路29c及び吸引源32を設けない構成としてもよい)。図2に示すように、流路29を大気開放状態とすることで、空気排出工程において、プリフォーム2の内部から空気を、流路29を通して大気(外部)に排出することができる。条件によっては、空気排出工程において、流路29を大気開放状態とする代わりに吸引状態とし、プリフォーム2の内部から空気を排出してもよい。図3及び図4に示すように、流路29を閉状態とすることで、液体ブロー成形工程において、プリフォーム2の内部に加圧した液体Lを安定して供給することができる。図7に示すように、流路29を加圧状態とすることで、ヘッドスペース形成工程において液体入り容器Cの内部から排出ロッド28の排出口28aを通して液体Lを排出するときに、液体入り容器Cの内部に加圧した気体(空気)を供給することによって液体Lの排出を促進又は支援すること(エアアシスト)ができる。吸引源32は、例えば吸引ポンプ等で構成することができる。加圧気体供給源33は、例えば加圧ポンプ等で構成することができる。吸引源32及び加圧気体供給源33は、吸引ポンプと加圧ポンプを一体型とした吸引・加圧ポンプ(例えば、加圧液体供給源30のようなプランジャーポンプ)で構成してもよい。流路29は、その一部又は全体をノズルユニット20(のノズルユニット本体20a)の内部に設けることができる。
本実施形態では、流路29は、図1に示すように、第1バルブVa(バルブ)が設けられた第1経路29aと、第2バルブVbが設けられた第2経路29bと、第3バルブVcが設けられた第3経路29cと、第4バルブVdが設けられた第4経路29dと、第5バルブVeが設けられた第5経路29eとを有している。第1経路29aの一端は開口31に接続し、他端は第1分岐部34に接続している。第2経路29bの一端は第2分岐部35に接続し、他端は大気に開放されている。第3経路29cの一端は第2分岐部35に接続し、他端は吸引源32に接続している。第4経路29dの一端は第1分岐部34に接続し、他端は第2分岐部35に接続している。第5経路29eの一端は第1分岐部34に接続し、他端は加圧気体供給源33に接続している。第1~第5バルブVa~Veは、電磁弁により構成されるのが好ましい。
供給ポート25には、第3配管P3及び第2配管P2を介して加圧液体供給源30が接続されている。加圧液体供給源30は、例えばシリンダ30aとピストン(プランジャー)30bとを備えたプランジャーポンプで構成することができる。
加圧液体供給源30は、図3及び図4に示すように、ブロー成形用金型10に装着されたプリフォーム2の口部2aにブローノズル23が密封状態で係合するとともにシール体26が縦流路24を開放した状態において、正方向(加圧方向)に作動することにより、第2配管P2、第3配管P3、供給ポート25及び縦流路24(の座部24a)及び液体供給口23aを介してプリフォーム2の内部に加圧した液体Lを供給することができる。第2配管P2は、分岐部Sで第1配管P1と第3配管P3とに分岐している。ノズルユニット20は、加圧液体供給源30から分岐部Sまで延びる第2配管P2で構成される共通経路と、分岐部Sから供給ポート25まで延びる第3配管P3、供給ポート25及び縦流路24で構成される供給路と、分岐部Sから排出ロッド28に設けられた排出口28aまで延びる排出経路(第1配管P1を含む)とを有している。
加圧液体供給源30は、図7に示すように、シール体26が縦流路24を閉塞し、第1配管P1に配置されるロッドバルブV1が開いた状態において逆方向に作動することにより、排出ロッド28の排出口28aを通して、液体入り容器Cの内部から液体Lを排出口28aから分岐部Sまでの排出経路内に排出することができる。
加圧液体供給源30は、シール体26が縦流路24を閉塞し、ロッドバルブV1が閉じた状態において逆方向に作動することにより、図示しない供給タンクに収容されている液体Lをシリンダ30aの内部に吸引し、次の液体ブロー成形に備えることができる。
ノズルユニット本体20a、シール体26、排出ロッド(延伸ロッド)28、加圧液体供給源30(プランジャー30b)、ロッドバルブV1、第1~第5バルブVa~Ve、吸引源32及び加圧気体供給源33等の作動は、図示しない制御装置によって統合的に制御される。
次に、このような構成の液体入り容器の製造装置1を用いて、合成樹脂製のプリフォーム2から所定形状の容器の内部に液体(内容液)Lが収容されてなる液体入り容器Cを成形する方法(本実施形態に係る液体入り容器の製造方法)について説明する。
まず、待機工程が行われる。待機工程においては、予めヒーター等の加熱手段(不図示)を用いて延伸性を発現する程度の所定の温度(例えば80℃~150℃)にまで加熱しておいたプリフォーム2をブロー成形用金型10に装着し、型締めする。
このとき、ノズルユニット20は、図1に示すように、ブロー成形用金型10に対して上方に離れた位置にあり、シール体26は座部24aを閉塞した状態となっている。また、流路29は吸引状態となっている。より具体的には、第1バルブVaは開き、第2バルブVbは閉じ、第3バルブVcは開き、第4バルブVdは開き、第5バルブVeは閉じている。このとき、プリフォーム2の口部2aは開放されているので、プリフォーム2は、その内部に空気が充満した状態である。
次に、本実施形態では、空気排出工程が行われる。空気排出工程においては、図2に示すように、ノズルユニット20を下降させてプリフォーム2の口部2aにブローノズル23を係合させ、流路29を大気開放状態とした状態で、シール体26を予備開放位置に移動させ、プランジャー30bを第1速度で(すなわち、第1圧力で)正方向に作動させ、縦流路24(供給路)からプリフォーム2の内部に液体Lを供給することにより、プリフォーム2の内部の空気を、流路29を通して大気(外部)に排出させる。すなわち、プリフォーム2の内部に液体Lを供給することで、プリフォーム2の内部に充満している空気の大部分を液体Lによって外部に押し出して排出させる。このとき、流路29においては、第1バルブVaは開き、第2バルブVbは開き、第3バルブVcは閉じ、第4バルブVdは開き、第5バルブVeは閉じている。なお、空気排出工程における第1速度は、プリフォームを実質的に延伸(膨張)させない程度に設定することが好ましい。
空気排出工程が完了すると、次に、液体ブロー成形工程が行われる。液体ブロー成形工程においては、ブローノズル23をプリフォーム2の口部2aに係合させた状態で、縦流路24(供給路)からプリフォーム2の内部に加圧液体供給源30によって加圧した液体Lを供給することにより、プリフォーム2がブロー成形用金型10のキャビティ11に沿った形状の液体入り容器Cに成形される。
本実施形態では、図3に示すように、この液体ブロー成形工程の始めに、まず、ロッドパージ工程が行われる。ロッドパージ工程においては、まず、流路29を閉状態とし、ロッドバルブV1を開き、次いで、シール体26を予備開放位置に保持したままでプランジャー30bを第1速度より大きい第2速度で(すなわち、第1圧力より大きい第2圧力で)正方向に作動させ、液体入り容器Cへの成形前及び/又は成形途中のプリフォーム2の内部の液体L中で、排出ロッド28の排出口28aから液体Lを吐出する。本実施形態では、ロッドパージ工程及び液体ブロー成形工程において、第1~第5バルブVa~Veはいずれも閉じられる。しかし、第3バルブVcはロッド上昇・脱圧工程に備え、事前に開いておいてもよい。また、第5バルブVeはヘッドスペース形成工程における2段目サックバックに備え、事前に開いておいてもよい。
前回のヘッドスペース形成工程において排出ロッド28の排出口28aから排出した液体Lには、排出ロッド28の上下動の過程等により若干の空気が混入する場合があり、この空気が縦流路24(供給路)に戻され、容器Cを成形する毎に蓄積していくと、成形条件(液体ブロー成形時の液体Lの加圧の圧力等)の安定性や容器の成形性等の低下を招く虞がある。上記のロッドパージ工程によって、前回のヘッドスペース形成工程において排出ロッド28の排出口28aから排出した液体L(の好ましくは全量)をプリフォーム2の内部に吐出すれば、このように空気が蓄積するのを防止することができる。また上記のロッドパージ工程において、プリフォーム2の内部に供給される空気の量は僅かであるため、成形性に及ぼす影響は無視できる。ロッドパージ工程では排出口28aからの液体Lの吐出がプリフォーム2の内部の液体L中で行われる。したがって、プリフォーム2の内部での泡立ちの発生を抑制することができる。
本実施形態では、シール体26を予備開放位置に保持したままでプランジャー30bを第2速度で正方向に作動させることでロッドパージ工程を行っているが、シール体26を開放位置に移動させながら又は開放位置に移動させてから、プランジャー30bを第2速度で正方向に作動させるようにしてもよい。また、ロッドパージ工程においてより安定して排出口28aからの吐出を実現するためには、シール体26を閉塞位置に移動させてからロッドバルブV1を開いてプランジャー30bを正方向に作動(例えば、第2速度)させるようにすることが好ましい。或いは、第3配管P3に開閉バルブを設けて、当該開閉バルブを閉じるとともにロッドバルブV1を開いて(このときシール体26は予備開放位置に保持したままでもよいし、開放位置に移動させてもよい)、プランジャー30bを正方向に作動(例えば、第2速度)させるようにしてもよい。
液体ブロー成形工程においては、ロッドパージ工程が完了すると、次に、プランジャー30bを第2速度で正方向に作動させたままでシール体26を予備開放位置から開放位置に向けて上昇させ、縦流路24(供給路)から座部24aを通して第2圧力に加圧した液体Lをプリフォーム2の内部に供給する。その結果、プリフォーム2は、図4に示すように、ブロー成形用金型10のキャビティ11に沿った形状の液体入り容器Cに成形される。なお、ロッドパージ工程終了後のブロー工程において、図3、4ではロッドバルブV1が開放されているが、閉じていてもよい。
ここで、液体ブロー成形工程は、空気排出工程においてプリフォーム2の内部の空気の大部分が外部に排出された状態で行われるので、プリフォーム2の内部に加圧した液体Lを供給したときに当該液体Lが空気を巻き込むことがなく、これにより、液体入り容器Cの内部の液体Lへの空気の混入が抑制される。
本実施形態では、図3及び図4に示すように、液体ブロー成形工程の最中にロッド延伸工程が行われる。ロッド延伸工程においては、下方に向けて進出移動する延伸ロッド28により、プリフォーム2の胴部2bを軸方向(縦方向)に延伸させる。液体ブロー成形工程より前にロッド延伸工程を行う構成とすることもできる。ロッド延伸工程の後又は最中に液体ブロー成形工程を行う(液体ブロー成形工程の開始後にロッド延伸工程を開始してもよい)ことにより、プリフォーム2を延伸ロッド28により軸方向に延伸させつつブロー成形を行う二軸延伸ブロー成形を行うことができるので、プリフォーム2をより精度よく所定形状の液体入り容器Cに成形することができる。しかし、ロッド延伸工程を行わずに液体ブロー成形工程を行うようにしてもよい。図1には、延伸ロッド28が原位置にある状態が示されている。延伸ロッド28の下端面は、原位置において、図1に示されたようにシール体26の下端面と同じ高さに位置する必要はなく、当該高さより上方又は下方に位置してもよい。
液体ブロー成形工程が完了すると、次に、ヘッドスペース形成工程が行われる。図5に示すように、本実施形態では、ヘッドスペース形成工程においては、まず、1段目のサックバックを行う(すなわち、加圧液体供給源30を吸引方向に作動させることによって供給路を通して液体入り容器Cの内部から液体Lを排出する)。1段目のサックバックにおいては、図5に示すようにシール体26が開放位置にあり、流路29が閉状態であり、ロッドバルブV1が開いたままで(ロッドバルブV1を閉じてもよい)、プランジャー30bを所定の作動量だけ逆方向(吸引方向)に作動させて、成形後の液体入り容器Cの内部から所定量の液体Lを縦流路24(供給路)に吸い戻す。この1段目のサックバックによって、容器Cの内部の正圧状態を解消し(負圧状態にしてもよい)、その後に流路29を加圧状態とする際に容器Cの内部から液体Lが流路29内に侵入するのを抑制できる。また、この1段目のサックバックを、縦流路24(供給路)を通して行うことにより、排出ロッド28の排出口28aのみを通して行う場合よりも速やかな液体Lの排出を実現し、容器Cの内部の正圧状態を速やかに解消することができる。この1段目のサックバックによる吸い戻しの量は、成形後の容器Cの内部の液体Lに混入した若干の空気ができるだけ縦流路24(供給路)に戻されない程度の僅かな量に留めることが好ましい。
本実施形態では、ヘッドスペース形成工程においては、1段目のサックバックが完了すると、シール体26を閉塞位置に移動させ(図6参照)、流路29を加圧状態とし、2段目のサックバックを行う(図7参照)。流路29は、より具体的には、図7に示すように、第1バルブVaは開き、第2バルブVbは閉じ、第3バルブVcは閉じ、第4バルブVdは閉じ、第5バルブVeは開いている。しかし、第3バルブVcはロッド上昇・脱圧工程に備え、事前に開いておいてもよい。2段目のサックバックにおいては、ロッドバルブV1を開いて、縦流路24(供給路)を閉塞した状態で加圧液体供給源30(のプランジャー30b)を吸引方向に作動させることにより、ブローノズル23を通して液体入り容器Cの内部まで延びた排出ロッド28に設けられた排出口28aを通して、液体入り容器Cの内部から液体Lを排出し、液体入り容器CにヘッドスペースHSを形成する。本実施形態では、この2段目のサックバックは、液体入り容器Cの内部に流路29から加圧した気体を供給しながら行われるため、排出口28aを通した液体Lの排出が促進される。この加圧気体による支援は、特に、内容液とする液体Lの粘度が大きい場合に有効である。内容液とする液体Lの粘度が小さい場合などのように、加圧気体による支援がなくとも排出口28aからの液体Lの排出が可能な場合には、流路29を大気開放状態とし(或いは、ブローノズル23を容器Cの口部2aから離脱させて外部から大気を導入可能な状態とし)、2段目のサックバックを行うようにしてもよい。このように、液体入り容器Cの内部に気体を導入しながら2段目のサックバックを行う場合には、流路29を閉状態とし、2段目のサックバックで容器Cの内部を負圧化した後に、流路29を大気開放状態にしてヘッドスペースHSを形成する場合と比べ、容器Cに過大な負圧化による変形(永久変形)を生じることなくより大きなヘッドスペースHSを形成することができる。しかし、流路29を閉状態とし、2段目のサックバックで容器Cの内部を負圧化した後に、流路29を大気開放状態にしてヘッドスペースHSを形成するようにしてもよい。この場合、2段目のサックバックを1段目のサックバックと同時(時間差による一部重複を含む)に行ってもよい。また、2段目のサックバックに代えて、流路29からの加圧気体のみにより、排出口28aを通して液体Lを排出し(すなわち、供給路を閉塞した状態で、加圧液体供給源30を吸引方向に作動させずに液体入り容器Cの内部に加圧した気体を導入することにより、排出ロッド28の排出口28aを通して液体入り容器Cの内部から液体Lを排出し)、ヘッドスペースHSを形成するようにしてもよい。
本実施形態のように排出口28aを通した液体Lの排出によれば、縦流路24(の座部24a)を通した液体Lの排出を行う場合と比べ、液中、特に空気の混入が少ない液体の下方部分から所望量の液体Lを排出することができる。このため、ロッドパージ工程を行う場合に、排出口28aを通して排出した液体Lの全量をロッドパージ工程で戻すことは必須ではない(空気の混入が予想される量を戻せばよい)。特に、本実施形態では、図7に示すように、空気の混入が少ない液体入り容器Cの下半部LP(高さを上下に2等分したときの下側部分)に位置する排出口28aを通して、液体入り容器Cの内部から液体Lを排出するようにしている。なお、これに代えて、液体入り容器Cの上半部に位置する排出口28aを通して、液体入り容器Cの内部(液中)から液体Lを排出するようにしてもよい。排出ロッド28に複数の排出口28aを軸方向及び/又は周方向に沿って設けてもよい。排出口28aの配置位置、数、形状等は液体Lの種類、性質などに合わせて適宜設定することができる。
また、ヘッドスペース形成工程においては、排出口28aを通して液体入り容器Cの内部から排出する液体Lの量を、排出経路の内部体積以下としている。したがって、排出した液体Lが空気とともに供給路(縦流路24、供給ポート25及び第3配管P3)に混入することを防止することができる。この観点から、ヘッドスペース形成工程において排出口28aを通して液体入り容器Cの内部から排出する液体Lの量は、排出経路における排出口28aからロッドバルブV1までの内部体積以下とすることが好ましい。また、本実施形態によれば、供給路を加圧するための加圧液体供給源30を、この排出のためにも兼用して、ノズルユニット20の構成を簡素化することができる。しかし、ヘッドスペース形成工程において排出口28aを通して液体入り容器Cの内部から排出する液体Lの量を、排出経路の内部体積より多くしてもよい。
本実施形態では、ヘッドスペース形成工程が完了すると、ロッド上昇・脱圧工程が行われる。ロッド上昇・脱圧工程においては、図8に示すように、排出ロッド(延伸ロッド)28を上昇させ、原位置に戻す。また、流路29を吸引状態とし、ロッドバルブV1を閉じる。次いで、ノズルユニット20を上昇させ、液体入り容器Cをブロー成形用金型10から取出す。そして、加圧液体供給源30を充填し、図1に示す待機工程へと移行する。
ここで、本実施形態の第1バルブVaについてより詳細に説明する。なお、図1~図8では概略的に示しているが、本実施形態の第1バルブVaは、図9、10に示すように、ブローノズル23に内蔵されている。
第1バルブVaは、ノズルユニット20の内部に設けられた流路29において、ブローノズル23の内周面に設けられた開口31から第1分岐部34(図1参照)までを接続する第1経路29aに設けられている。
第1経路29aにおいてブローノズル23の内部に形成された部分には、開口31に隣接する連通空間41と、連通空間41に隣接するピン収容空間42とが形成されている。連通空間41は、開口31とピン収容空間42との間で、後述するシールピン45の進退移動方向(本例では上下方向に対して垂直な方向(水平方向))に沿って直線的に延在する円柱状の空間とすることができる。なお、シールピン45の進退移動方向を「軸方向」とする。
ピン収容空間42は、連通空間41と同一方向に延在し、連通空間41よりも大径の円柱状の空間とすることができる。連通空間41及びピン収容空間42の形状及び延在方向は図示例に限定されず、適宜変更可能である。
図9のA-A断面を示す図10に示すように、ブローノズル23には、ピン収容空間42に対して直交する方向に連通する接続ポート43が設けられている。接続ポート43は第1経路29aの一部を構成し、第1分岐部34に接続されている。なお、接続ポート43は、ピン収容空間42に対して直交していなくてもよい。
連通空間41に連なるピン収容空間42の端部(図示例では段差状の部分)には、環状(円環状)のシール座部44が設けられている。本例のシール座部44は、開口31から離れる方向に突出する先細り状の突起で構成されている。なお、シール座部44の形状は図示例に限定されず、例えば、後述するシールピン45の進退移動方向に垂直な環状の平坦面としてもよい。あるいは、シール座部44を、開口31から離れるにつれて徐々に拡径する傾斜面としてもよく、この場合、後述するシールピン45のシール面46も開口31から離れるにつれて徐々に拡径する傾斜面で構成することが好ましい。
第1経路29aにおけるピン収容空間42の内部には、第1経路29aの軸心に沿うとともに、軸方向に沿って進退移動可能なシールピン45が配置されている。シールピン45は、ピン収容空間42よりも小径の円柱状に形成されており、シール座部44に当接して第1経路29aを閉塞可能な環状のシール面46を有する。本例のシール面46は、シールピン45の軸方向に垂直な環状の平坦面で構成されている。このように、本例の第1バルブVaは、シール座部44とシール面46により構成されている。
シールピン45には、軸部47を介して当該シールピン45よりも大径のピストン48が一体に設けられている。ピストン48は支持ブロック22に設けられたシリンダ室49の内部に配置されており、当該シリンダ室49の内部で軸方向に沿って移動自在となっている。また、支持ブロック22には、シリンダ室49において開口31から離れた後端側に連通する閉側ポート50と、シリンダ室49において開口31に近い前端側に連通する開側ポート51とが設けられている。
閉側ポート50からシリンダ室49の内部に圧縮エア等の加圧媒体を供給することにより、ピストン48を開口31の側に向けて進出移動させてシールピン45のシール面46をシール座部44に当接させ、第1バルブVaを閉状態とすることができる。反対に、開側ポート51からシリンダ室49の内部に圧縮エア等の加圧媒体を供給することにより、ピストン48を開口31から離れる方向に向けて後退移動させてシール面46をシール座部44から離間させ、第1バルブVaを開状態とすることができる。なお、シールピン45は、例えば電磁ソレノイド等の機械的(電気的)な他の駆動装置を用いて開閉駆動される構成とすることもできる。
本実施形態のシールピン45は、シール面46よりも開口31側に突出し、第1バルブVaの閉状態において連通空間41に入り込む突起部52が設けられている。本例の突起部52は、連通空間41の形状に対応して円柱状に形成されているが、適宜変更可能である。突起部52の外径は、連通空間41の内径よりも小さくなっており、また、突起部52の先端には、先細り状となるように傾斜面52aが設けられている。これにより、シールピン45が軸方向に沿って進退移動する際に、突起部52が連通空間41とピン収容空間42との境界部分に干渉することを防止している。
第1バルブVaは、図11に示すようにシールピン45が開口31から最も離れた位置にある全開状態と、図9に示すようにシールピン45が最も開口31に近接し、第1経路29aが閉塞された閉状態と、図12に示すようにシールピン45が上記全開状態と上記閉状態の中間に位置する半開状態と、の間で切替え可能である。なお、例えば、閉側ポート50及び/又は開側ポート51から供給される圧縮エア等の加圧媒体の流量や圧力等を制御することにより、第1バルブVaを半開状態とすることができる。
以下に、上述した本実施形態に係る液体入り容器の製造方法の流れに沿って、第1バルブVaの動きを説明する。上記待機工程では、第1バルブVaを全開状態とし、流路29を吸引状態とすることで、ブローノズル23からの液だれを防止することができる。なお、待機工程においては、第1バルブVaが開いた状態であれば、上記全開状態でも半開状態でもよい。
上記空気排出工程においては、第1バルブVaを半開状態とすることが好ましく、これによれば、連通空間41からピン収容空間42へ向かう経路の幅を狭くして、空気の排出には十分な隙間を確保しつつ、ピン収容空間42内への液体Lの侵入を抑制することができる。なお、第1バルブVaの半開状態において、例えば、突起部52の一部を連通空間41内に残した位置とすることで、連通空間41からピン収容空間42へ向かう経路の幅が狭くなる。また、空気排出工程においては、第1バルブVaを全開状態としてもよい。また、空気排出工程においては流路29を大気開放状態または吸引状態とする。
上記液体ブロー成形工程、及び、ヘッドスペース形成工程における1段目のサックバックの際には、第1バルブVaは閉状態とする。
図9に示すように、第1バルブVaの閉状態においては、シールピン45のシール面46がシール座部44に当接し、連通空間41を塞ぐように突起部52が入り込む。このため、液体ブロー成形工程の際などにおいて、液体Lが開口31を通して連通空間41に侵入し難くなる。また、第1バルブVaの全開状態または半開状態において連通空間41に液体Lが侵入した場合でも、その後に第1バルブVaを閉状態とすることで、連通空間41に存在する液体Lを開口31から押し出すことができる。なお、突起部52は、第1バルブVaの閉状態において、突起部52の先端がブローノズル23の内周面に対応する位置、つまり、開口31の同一面上に位置するように構成されていることが好ましい。これによれば、連通空間41への液体Lの侵入及び残留を抑制する効果を高めるとともに、突起部52がブローノズル23の内周面から突出して他の部材と干渉したり、液体Lが突起部52の先端に付着し易くなったりすることを防止することができる。なお、突起部52は、第1バルブVaの閉状態においてブローノズル23の内周面から突出してもよい。また、突起部52のサイズは適宜変更でき、例えば連通空間41の全てを埋めるサイズでもよい。
ヘッドスペース形成工程における2段目のサックバックの際には、第1バルブVaを全開状態とし、流路29を加圧状態とする。なお、2段目のサックバック時には、第1バルブVaを半開状態としてもよい。
ここで、図13は、比較例として、シールピン45に突起部52が設けられておらず、シールピン45の先端面がシール面46と同一平面となる平坦面で構成されている場合のバルブVfを示している。この場合、バルブVfを閉状態としても連通空間41は空洞となっており、ブローノズル23の内周面に常に露出しているため、例えば、液体ブロー成形及び1段目のサックバックの際などに、液体Lが連通空間41に侵入して残留する虞がある。そして、連通空間41に液体Lが存在する状態で、2段目のサックバックの際に流路29から加圧した空気を導入すると、連通空間41内に残留する液体Lが泡立ちながら空気と共に容器C内に入り込む虞がある。また、2段目のサックバックの際に不要な液体Lが容器C内に入り込むことで、ヘッドスペースHSが所期した大きさよりも小さくなる虞がある。また、連通空間41に侵入した液体Lにより、液体ブロー成形工程後等においてブローノズル23を容器Cの口部2aから離脱させた際に、ブローノズル23から液だれが生じ、当該液だれによって口部2aに液体Lが付着する虞もある。
これに対して、本実施形態にあっては、第1バルブVaの閉状態において連通空間41に配置される突起部52を設けたことにより、連通空間41に不要な液体Lが侵入し、また、残留することを防止することができる。これにより、連通空間41に侵入した液体Lに起因する、加圧気体導入時の泡の発生を防止することができる。また、本実施形態では、連通空間41内の液体Lが加圧気体導入時に容器C内に戻されることに起因して、ヘッドスペースHSの大きさが不安定となることを防止することができる。すなわち、本実施形態では、ヘッドスペースHSの大きさがより安定する。さらに、本実施形態では、連通空間41に侵入した液体Lに起因するブローノズル23からの液だれ、及び、当該液だれに起因する口部2aへの液体Lの付着も防止することができる。
また、本実施形態にあっては、シールピン45を中間位置とした第1バルブVaの半開状態で空気排出工程を行うことで、連通空間41からピン収容空間42へ向かう経路(の一部)を狭くして、空気の排出には十分な隙間を確保しつつ、ピン収容空間42内への液体Lの侵入を抑制することができる。
なお、上述の実施形態では、空気排出工程でプリフォーム2内の空気を排出する際の空気の流路(排気経路)と、加圧した空気を導入する際の空気の流路(空気導入径路)と、が少なくとも第1経路29a等において部分的に共通化されていたが、当該排気径路と空気導入径路とを、それぞれ別に設けてもよい。その場合、例えばブローノズル23に、空気排出工程でプリフォーム2内の空気を排出する際に用いる排気径路としての流路29とは別に、ブローノズル23に開口する空気導入径路を設け、当該空気導入径路に第1バルブVaと同様のバルブを設けることができる。この場合でも、空気導入径路の連通空間に入り込む突起部をバルブのシールピンに設けることにより、空気導入径路の連通空間に不要な液体Lが侵入し、また、残留することを防止することができる。その結果、例えば、ブローノズル23を容器Cの口部2aから離脱させた際に、ブローノズル23から液体Lが落下する液だれを防止することができる。なお、このようにブローノズル23の内周面に開口する流路が複数設けられている場合には、少なくとも1つの流路を開閉するバルブのシールピンに突起部が設けられていればよく、全てのシールピンに突起部が設けられていることがより好ましい。
本発明は前記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
例えば、前記の実施形態では、図1に示す構成の液体入り容器の製造装置1を用いて本発明の液体入り容器の製造方法を行う場合を示したが、他の構成の液体入り容器の製造装置等を用いて本発明の液体入り容器の製造方法を行うこともできる。液体入り容器の製造装置1は、排出ロッド28を備えていなくてもよい。
前記の実施形態においては、空気排出工程においてブローノズル23をプリフォーム2の口部2aに係合させた状態で流路29を大気開放状態とすることによってプリフォーム2の内部を大気開放するようにしているが、これに限られない。例えば、空気排出工程においてブローノズル23をプリフォーム2の口部2aに係合させず近接状態として、プリフォーム2の内部からブローノズル23の外面と口部2aの内面との隙間を通じて外部への空気の排出通路を確保するようにしてもよい。
前記の実施形態においては、加圧液体供給源30はプランジャーポンプとされているが、これに限らず、液体Lを所定の圧力にまで加圧してプリフォーム2に供給することができ、液体Lのサックバックのための負圧を生じさせることができるものであれば他種類のポンプなどの種々の構成のものを用いることができる。
前記の実施形態においては、ロッドパージ工程では、液体入り容器Cへの成形前及び/又は成形途中のプリフォーム2の内部の液体L中で、排出ロッド28の排出口28aから液体Lを吐出するようにしていたが、これに限らない。例えば、ロッドパージ工程において、排出ロッド28の排出口28aからの液体Lの吐出は、常に空気中で行われてもよい。また、前記の実施形態においては、ロッドパージ工程では、排出口28aからの液体Lの吐出が常にプリフォーム2の内部の液体L中で行われるようにしていたが、例えば、吐出の初期は空気中で行い、その後は液体L中で行うようにしてもよい。また、ロッドパージ工程より前(例えば、待機工程より前)に、ブローノズル23以外の手段によって、予めプリフォーム2の内部に液体Lを供給する工程を設けてもよい。また、前記の実施形態においては、ロッドパージ工程は、液体ブロー成形工程の最中に行われていたが、これに限らない。例えば、ロッドパージ工程は液体ブロー成形工程より前(例えば空気排出工程の前若しくは最中、又は空気排出工程と液体ブロー成形工程との間)に行ってもよい。また、ロッドパージ工程において、排出ロッド28の排出口28aからの液体Lの吐出は、条件によっては、成形直後(1段目のサックバックより前)の液体入り容器Cの内部の液体L中で行ってもよい。ロッドパージ工程を行わないようにしてもよい。
前記の実施形態においては、空気排出工程を行っていたが、空気排出工程を行わないようにしてもよい。また、前記の実施形態のヘッドスペース形成工程においては、1段目及び2段目のサックバックを行っていたが、1段目及び2段目のサックバックの何れか、又は両方を行わないようにしてもよい。
プリフォーム2として、成形後の液体入り容器Cの形状等に応じて種々の形状のものを用いることができる。
1 液体入り容器の製造装置
2 プリフォーム
2a 口部
2b 胴部
10 ブロー成形用金型
11 キャビティ
20 ノズルユニット
20a ノズルユニット本体
21 本体ブロック
22 支持ブロック
23 ブローノズル
23a 液体供給口
24 縦流路
24a 座部
25 供給ポート
26 シール体
26a テーパ面
27 軸体
28 排出ロッド(延伸ロッド)
28a 排出口
29 流路
30 加圧液体供給源
30a シリンダ
30b ピストン(プランジャー)
31 開口
32 吸引源
33 加圧気体供給源
34 第1分岐部
35 第2分岐部
41 連通空間
42 ピン収容空間
43 接続ポート
44 シール座部
45 シールピン
46 シール面
47 軸部
48 ピストン
49 シリンダ室
50 閉側ポート
51 開側ポート
52 突起部
52a 傾斜面
C 液体入り容器
L 液体
P1 第1配管
P2 第2配管
P3 第3配管
S 分岐部
V1 ロッドバルブ
Va 第1バルブ(バルブ)
Vb 第2バルブ
Vc 第3バルブ
Vd 第4バルブ
Ve 第5バルブ
HS ヘッドスペース
LP 下半部
2 プリフォーム
2a 口部
2b 胴部
10 ブロー成形用金型
11 キャビティ
20 ノズルユニット
20a ノズルユニット本体
21 本体ブロック
22 支持ブロック
23 ブローノズル
23a 液体供給口
24 縦流路
24a 座部
25 供給ポート
26 シール体
26a テーパ面
27 軸体
28 排出ロッド(延伸ロッド)
28a 排出口
29 流路
30 加圧液体供給源
30a シリンダ
30b ピストン(プランジャー)
31 開口
32 吸引源
33 加圧気体供給源
34 第1分岐部
35 第2分岐部
41 連通空間
42 ピン収容空間
43 接続ポート
44 シール座部
45 シールピン
46 シール面
47 軸部
48 ピストン
49 シリンダ室
50 閉側ポート
51 開側ポート
52 突起部
52a 傾斜面
C 液体入り容器
L 液体
P1 第1配管
P2 第2配管
P3 第3配管
S 分岐部
V1 ロッドバルブ
Va 第1バルブ(バルブ)
Vb 第2バルブ
Vc 第3バルブ
Vd 第4バルブ
Ve 第5バルブ
HS ヘッドスペース
LP 下半部
Claims (6)
- ノズルユニットとブロー成形用金型とを用いて合成樹脂製のプリフォームから内容液を収容した液体入り容器を製造する液体入り容器の製造方法であって、
前記ノズルユニットは、加圧液体供給源に接続され、ブローノズルまで延びる液体の供給路と、
前記ブローノズルの内周面に設けられた開口から前記ノズルユニットの内部に延びるとともに、前記ブローノズルに内蔵されたバルブによって開閉可能に構成された流路と、を有し、
前記流路は、前記開口に隣接する連通空間と、前記連通空間に隣接し、軸方向に沿って進退移動可能なシールピンが配置されたピン収容空間とを有し、
前記シールピンは、前記バルブの閉状態において前記連通空間に入り込む突起部を有し、
前記ブローノズルを前記プリフォームの口部に係合させた状態で前記供給路から前記プリフォームの内部に前記加圧液体供給源によって加圧した液体を供給することにより、前記プリフォームを前記ブロー成形用金型の内面に沿った形状の前記液体入り容器に成形する液体ブロー成形工程を有する、液体入り容器の製造方法。 - 前記液体入り容器の内部から液体を排出することにより、前記液体入り容器にヘッドスペースを形成するヘッドスペース形成工程を有し、
前記ヘッドスペース形成工程において、前記供給路を閉塞するとともに前記流路から前記液体入り容器の内部に加圧した気体を導入し、前記液体入り容器の内部から液体を排出する、請求項1に記載の液体入り容器の製造方法。 - 前記液体ブロー成形工程より前に前記プリフォームの内部に液体を供給することにより、前記プリフォームの内部の空気を、前記流路を通して外部に排出させる空気排出工程をさらに有する、請求項1又は2に記載の液体入り容器の製造方法。
- 前記空気排出工程において、前記バルブは、前記シールピンが前記開口から最も離れた位置にある全開状態と、前記シールピンが前記開口に最も近接した位置にある前記閉状態との間の半開状態である、請求項3に記載の液体入り容器の製造方法。
- 前記ブローノズルを前記プリフォームの口部に係合させる前、及び、前記液体ブロー成形工程の後で前記ブローノズルを前記容器の口部から離脱させる際の少なくとも何れかにおいて、前記バルブを開くとともに前記流路内の液体を吸引可能な吸引源に前記流路を接続する、請求項1~4のいずれか一項に記載の液体入り容器の製造方法。
- ノズルユニットとブロー成形用金型とを備え、
前記ノズルユニットは、加圧液体供給源に接続され、ブローノズルまで延びる液体の供給路と、
前記ブローノズルの内周面に設けられた開口から前記ノズルユニットの内部に延びるとともに、前記ブローノズルに内蔵されたバルブによって開閉可能に構成された流路と、を有し、
前記流路は、前記開口に隣接する連通空間と、前記連通空間に隣接し、軸方向に沿って進退移動可能なシールピンが配置されたピン収容空間とを有し、
前記シールピンは、前記バルブの閉状態において前記連通空間に入り込む突起部を有し、
前記ブローノズルを合成樹脂製のプリフォームの口部に係合させた状態で前記供給路から前記プリフォームの内部に前記加圧液体供給源によって加圧した液体を供給することにより、前記プリフォームを前記ブロー成形用金型の内面に沿った形状の液体入り容器に成形することが可能な、液体入り容器の製造装置。
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009533290A (ja) | 2006-04-13 | 2009-09-17 | アムコー リミテッド | 液圧又は水圧ブロー成型 |
JP2016165907A (ja) | 2016-06-21 | 2016-09-15 | 株式会社吉野工業所 | ブロー成形装置 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS586929B2 (ja) | 1975-06-10 | 1983-02-07 | アサヒコウガクコウギヨウ カブシキガイシヤ | ジドウロコウセイギヨカメラニオケル ハツシンシユウキガジカンノシスウデヘンカスルハツシンキ |
JPH07299835A (ja) * | 1994-05-09 | 1995-11-14 | Mitsubishi Chem Corp | 加圧流体圧入排出装置 |
FR2872082B1 (fr) * | 2004-06-23 | 2006-10-06 | Sidel Sas | Installation de soufflage de recipients en materiau thermoplastique |
DE102009020738A1 (de) * | 2009-05-11 | 2010-11-25 | Krones Ag | Vorrichtung zum Blasformen von Kunststoffvorformlingen mit reduziertem Totvolumen |
US10696434B2 (en) * | 2011-01-31 | 2020-06-30 | Khs Gmbh | Method and device for producing containers which are filled with a liquid filling substance |
JP5806929B2 (ja) | 2011-12-27 | 2015-11-10 | 株式会社吉野工業所 | ブロー成形装置およびブロー成形容器の製造方法 |
EP2617650B1 (en) * | 2012-01-17 | 2014-08-20 | Nestec S.A. | Apparatus for blowing and filling a container with liquid collecting means |
EP2832682B1 (en) * | 2012-03-30 | 2018-07-25 | Discma AG | Method for manufacturing container containing content fluid and blow-molding device |
WO2015136368A2 (en) * | 2014-03-10 | 2015-09-17 | Discma Ag | Method of forming and setting headspace within a container |
DE102014004354A1 (de) * | 2014-03-27 | 2015-10-01 | Khs Corpoplast Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines mit Füllgut gefüllten Behälters |
EP2987622B1 (de) * | 2014-08-20 | 2018-02-21 | Krones AG | Formfüllmaschine und Verfahren zum Ausformen und Füllen von Behältern |
WO2016147531A1 (ja) * | 2015-03-13 | 2016-09-22 | 株式会社吉野工業所 | ブロー成形装置 |
US9720425B2 (en) * | 2015-10-08 | 2017-08-01 | The Procter & Gamble Company | Low splash fluid shutoff valve assembly |
JP6864570B2 (ja) * | 2017-04-27 | 2021-04-28 | 株式会社吉野工業所 | 液体入り容器の製造方法 |
JP6864569B2 (ja) * | 2017-06-28 | 2021-04-28 | 株式会社吉野工業所 | 液体入り容器の製造方法 |
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2018
- 2018-08-31 JP JP2018163906A patent/JP7026595B2/ja active Active
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2019
- 2019-06-06 EP EP19853536.1A patent/EP3845360B1/en active Active
- 2019-06-06 CN CN201980056015.0A patent/CN112601651B/zh active Active
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009533290A (ja) | 2006-04-13 | 2009-09-17 | アムコー リミテッド | 液圧又は水圧ブロー成型 |
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