JP7373497B2 - ブロー成形機およびブロー成形機の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、ブロー成形機およびブロー成形機の制御方法に関する。

特許文献１には、同時射出成形個数と同時ブロー成形個数とを不一致とした１．５ステージ方式の射出延伸ブロー成形装置が開示されている。

日本国特許第５５６３０９５号公報

機械１台で材料から多様なサイズの容器製造を可能とし、取り数（同時成形個数）も変更できる、１．５ステップ式のブロー成形機が上市されている。この機種は省スペースでの汎用性と生産性の向上を追求した結果、数多くの可動部材と、これら可動部材を駆動するための機械的に制御される専用の駆動部（メカニカルカムやカムクラッチ、タイミングベルトを用いる方法、等）が設けられている。

近年、この機種の市場競争力を高めるため、汎用性の拡充と生産性の向上に関わる部分を改良したいという要望が挙がっている。しかしながら、従前のように機械的な制御方法を採用すると、装置の調整や機械部品の交換に関わる作業が多くなり、作業者の負担が増大する。また、上記の改良を実現するには、一層精密かつ安定的に可動部を動作制御することが必須になり、機械的な制御方法ではこのような制御が困難であった。

本発明は、短時間の成形サイクルを実現でき、多様なサイズの容器製造に容易に対応することができるブロー成形機およびブロー成形機の制御方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決することのできる本発明の一側面に係るブロー成形機は、
ブロー成形部と、加熱部と、前記加熱部で加熱されたプリフォームを前記ブロー成形部へ搬送するための搬送路と、を少なくとも備える樹脂製の容器のブロー成形機であって、
前記搬送路は、連続的かつ間欠的に駆動される搬送可動部材と、前記搬送可動部材を駆動させる複数の搬送駆動部と、第一の駆動部群と、を備え、
前記ブロー成形部は、複数のブロー可動部材と、第二の駆動部群と、を備え、
前記搬送路の複数の前記搬送駆動部の各々が、前記第一の駆動部群によって同期して駆動され、
前記ブロー成形部の前記ブロー可動部材の各々が、前記第二の駆動部群によって同期して駆動される。

また、上記のブロー成形機は、
前記第一の駆動部群と前記第二の駆動部群の各々は複数のサーボモータより構成され、
前記第一の駆動部群は、第一の仮想軸に同期された電子カムによって制御され、
前記第二の駆動部群は、第二の仮想軸に同期された電子カムによって制御されると、好ましい。
当該構成を備えるブロー成形機によれば、搬送駆動部およびブロー可動部材の動作をそれぞれ電子カムによって制御することで、可動部材の動作を安定的かつ最短となるように容易に最適化することができる。

また、上記のブロー成形機は、
前記搬送可動部材はプリフォームを支持可能に構成される第一の搬送部材であり、
前記搬送駆動部は、
前記第一の搬送部材を連続駆動する第一の搬送駆動部と、
前記第一の搬送部材を間欠駆動する第二の搬送駆動部および第三の搬送駆動部と、
を少なくとも備え、
前記搬送路において前記第一の搬送部材は、前記第一の搬送駆動部、前記第二の搬送駆動部および前記第三の搬送駆動部にこの順番で駆動されて搬送され、
前記第一の搬送駆動部、前記第二の搬送駆動部および前記第三の搬送駆動部の各々が、同期されて制御されると、好ましい。
当該構成を備えるブロー成形機によれば、第一の搬送部材の動作を容易に最適化することができる。具体的には、第一の搬送部材の動作による振動を軽減でき、第一の搬送部材の衝突を抑制することができる。また、機械的な制御方法では困難であったイニシャル動作（各駆動部の位相を初期状態にそれぞれ戻す動作）が容易となる。これにより、安定的な動作を実現でき、機械的負荷を軽減できる。

また、上記のブロー成形機は、
前記第二の搬送駆動部および前記第三の搬送駆動部が、それぞれ速度の連続性を保つように駆動されると、好ましい。
当該構成を備えるブロー成形機によれば、駆動される第一の搬送部材が急停止または急発進することなく、スムーズに搬送路上で搬送され、第一の搬送部材の動作による振動や第一の搬送部材同士の衝突を抑制することができる。これにより、安定的な動作を実現でき、機械的負荷も軽減できる。

また、上記のブロー成形機は、
前記第二の搬送駆動部は、前記第一の搬送駆動部の駆動速度と等速で駆動された状態で前記第一の搬送部材を初期駆動し、その後加速されて前記第一の搬送部材を加速駆動すると、好ましい。

また、上記のブロー成形機は、
前記第三の搬送駆動部は、前記第二の搬送駆動部が一定の駆動速度から加速された後に駆動され、前記第三の搬送駆動部の駆動速度が前記第二の搬送駆動部の駆動速度まで加速された時点から前記第二の搬送駆動部の駆動速度と等速で駆動され、前記第二の搬送駆動部の駆動速度が０になった時点で停止するように駆動されると、好ましい。

また、上記のブロー成形機は、
前記ブロー可動部材は少なくとも、割型であるブローキャビティ型および底型ならびに前記プリフォームおよび前記容器を搬送するための第二の搬送部材であり、
前記ブローキャビティ型の開閉動作および前記第二の搬送部材の搬送動作の各々が、同期されて制御されると、好ましい。
当該構成を備えるブロー成形機によれば、ブローキャビティ型および底型ならびに第二の搬送部材の動作を容易に最適化することができる。具体的には、ブローキャビティ型の開閉動作に係る時間を短縮でき、振動や騒音を低減することができる。これにより、安定的な動作を実現でき、機械的負荷を軽減できる。

また、上記のブロー成形機は、
前記第二の搬送部材により前記プリフォームを前記ブローキャビティ型に搬送する第一の搬送動作の途中で、前記ブローキャビティ型を閉じる第一の開閉動作が実施されると、好ましい。

また、上記のブロー成形機は、
前記ブローキャビティ型を開く第二の開閉動作の途中で、前記第二の搬送部材により前記容器を前記ブローキャビティ型から前記ブローキャビティ型の外部へ搬送する第二の搬送動作が実施されると、好ましい。
当該構成を備えるブロー成形機によれば、ブロー成形のサイクル時間を短縮することができる。さらに、ブロー成形部に一定数のプリフォームが搬送される一定のサイクル時間において、第二の搬送部材単体の移動速度を、ブローキャビティ型および第二の搬送部材をそれぞれ独立して動かす場合に比べて、遅くすることができる。短いサイクル時間の間でも、ブロー可動部材の一つである第二の搬送部材の動作を遅くすることができるため、成形サイクルを短縮しつつ、安定的な動作を実現でき、機械的負荷も軽減できる。

また、上記課題を解決することのできる本発明の一側面に係るブロー成形機の制御方法は、
ブロー成形部と、加熱部と、前記加熱部で加熱されたプリフォームを前記ブロー成形部へ搬送するための搬送路と、を少なくとも備える樹脂製の容器のブロー成形機の制御方法であって、
前記搬送路の搬送可動部材を駆動する複数の搬送駆動部の各々を同期させて制御し、
前記ブロー成形部の複数のブロー可動部材を駆動する複数のブロー駆動部の各々を同期させて制御する。

また、上記課題を解決することのできる本発明の一側面に係るブロー成形機の制御方法は、
ブロー成形部と、加熱部と、前記加熱部で加熱されたプリフォームを前記ブロー成形部へ搬送するための搬送路と、駆動部と、を少なくとも備える樹脂製の容器のブロー成形機の制御方法であって、
前記搬送路は連続搬送領域と間欠搬送領域とを含むループ状に構成され、複数の搬送可動部材を備え、
前記搬送可動部材は前記プリフォームを支持可能に構成される第一の搬送部材であり、
前記駆動部は、前記連続搬送領域に設けられて前記第一の搬送部材を連続駆動する第一の搬送駆動部と、前記間欠搬送領域に設けられて前記第一の搬送部材を間欠駆動する第二の搬送駆動部および第三の搬送駆動部と、を少なくとも備え、
前記第二の搬送駆動部と前記第三の搬送駆動部との間の前記搬送路において、停止している前記第一の搬送部材に搭載された前記プリフォームを前記ブロー成形部に転送する転送部と、を備え、
前記第二の搬送駆動部と前記第三の搬送駆動部とを少なくとも同期させて駆動させ、
前記転送部で停止している下流側の前記第一の搬送部材に対して上流側の前記第一の搬送部材を移動させて、上流側の前記第一の搬送部材と下流側の前記第一の搬送部材との間の距離を小さくし、
上流側の前記第一の搬送部材と下流側の前記第一の搬送部材とが接触する前に下流側の前記第一の搬送部材を移動させて、上流側の前記第一の搬送部材と下流側の前記第一の搬送部材との間の距離を保つ。

また、上記課題を解決することのできる本発明の一側面に係るブロー成形機の制御方法は、
ブロー成形部と、加熱部と、前記加熱部で加熱されたプリフォームを前記ブロー成形部へ搬送するための搬送路と、駆動部と、を少なくとも備える樹脂製の容器のブロー成形機の制御方法であって、
前記ブロー成形部は複数のブロー可動部材を備え、
前記ブロー可動部材は少なくとも、割型であるブローキャビティ型および底型ならびに前記プリフォームおよび前記容器を搬送するための第二の搬送部材であり、
前記駆動部は、前記ブローキャビティ型を開閉させる第一のブロー駆動部と、前記底型を昇降させる第二のブロー駆動部と、前記第二の搬送部材を移動させる第三のブロー駆動部と、を備え、
前記第一のブロー駆動部、前記第二のブロー駆動部、前記第三のブロー駆動部と、を少なくとも同期させて駆動させ、
前記第二の搬送部材により前記プリフォームを前記ブローキャビティ型に搬送する搬送動作の途中で、前記ブローキャビティ型を閉じる開閉動作が実施される。

本発明によれば、短時間の成形サイクルを実現でき、多様なサイズの容器製造に容易に対応することができるブロー成形機およびブロー成形機の制御方法を提供することができる。

ブロー成形機の全体を示す平面概略図である。 ブロー成形機の全体を示す側面概略図である。 搬送路の平面図である。 搬送部材を示す図である。 一組の搬送部材を示す図である。 搬送路に設けられた複数のスプロケットを駆動する第一の駆動部群に設定された電子カムを説明するブロック図である。 ブロー成形部の平面概略図である。 ブロー成形部の側面視における部分断面の概要を示す図である。 ブロー成形部のブロー可動部材を駆動する第二の駆動部群に設定された電子カムを説明するブロック図である。 搬送路における搬送駆動部の駆動の様子を示す図である。 ブロー成形部におけるブロー可動部材の動きを示す図である。 ブロー成形部におけるブロー可動部材の時間に対する変位を示す図である。 ブロー成形機が備えるＧＵＩの一例を示す図である。 ブロー成形機が備えるＧＵＩの別の例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。尚、本図面に示された各部材の寸法は、説明の便宜上、実際の各部材の寸法とは異なる場合がある。

また、本実施形態の説明では、説明の便宜上、「左右方向」、「前後方向」、「上下方向」について適宜言及する。これらの方向は、図１および図２に示すブロー成形機について設定された相対的な方向である。ここで、「上下方向」は、「上方向」及び「下方向」を含む方向である。「前後方向」は、「前方向」及び「後方向」を含む方向である。「左右方向」は、「左方向」及び「右方向」を含む方向である。

図１は、実施形態に係る樹脂製の容器２０のブロー成形機１の全体の様子を示す平面概略図である。図２は、実施形態に係るブロー成形機１の全体の様子を示す側面概略図である。ブロー成形機１は、樹脂製のプリフォーム１０を成形する射出成形部１００と、プリフォーム１０をブロー成形して容器を成形するブロー成形部５００と、射出成形部１００で成形されたプリフォーム１０をブロー成形部５００へ搬送するための搬送路３００と、を備えている。ブロー成形機１は、同時に射出成形されたＮ個のプリフォーム１０をｎ回に分けてＭ個ずつブロー成形動作する、ホットパリソン方式（１．５ステージ方式）のブロー成形機である。

ここで、図１及び図２を参照して、射出成形部１００について説明する。図１及び図２に示すように、射出成形部１００は、Ｎ個のプリフォーム１０を、左右方向と平行なｎ（ｎは２以上の整数）列の各列にてＭ（Ｍ＝Ｎ／ｎ：Ｍは自然数）個ずつ同時に射出成形するように構成されている。射出成形部１００は、樹脂を射出する射出装置１１０と、射出コア型１２０と、射出ネック型（図示省略）と、射出キャビティ型１３０と、４本のタイバー１４０に沿って型締め駆動する型締め機構と、を有する。

図１に示すように、射出成形部１００にて同時に射出成形されるプリフォーム個数Ｎは例えば最大２４個（３列×８個）とされる。プリフォーム径が大きい場合には、各列で４個のプリフォーム配列とされ、３列で計Ｎ＝１２個とされる。

射出成形部１００には、射出成形されたＮ個のプリフォーム１０を取り出す取出装置１５０が設けられている。取出装置１５０は、Ｎ個（例えば３列×８個）の保持部材１５２（例えばポット）を、射出コア型１２０の下方の受取位置Ｐ１と、タイバー１４０で囲まれた空間よりも外方の受渡位置Ｐ２とに、水平移動可能としている。

ここで、取出装置を備えた射出成形部については、例えば本出願人による日本国特許第４１４８５７６号公報に開示されたプリフォーム成形装置の技術を用いることができる。ただし、本実施形態の射出成形部１００はこれに限定されるものではない。

ブロー成形機１は、射出成形部１００から搬送路３００へプリフォーム１０を受け渡すための第一の反転部２００を備えている（図２）。第一の反転部２００は、射出成形部１００で成形された正立状態のプリフォーム１０を、ネック部１２を下向きとした倒立状態に反転させて、搬送路３００へ受け渡すように構成されている。第一の反転部２００は、第一の反転部材２１０と、射出成形部１００の取出装置１５０から第一の反転部材２１０へプリフォーム１０を搬送させるためのプリフォーム搬送装置２２０と、を備えている。

プリフォーム搬送装置２２０は、図２に示す受渡位置Ｐ２にある３列の保持部材１５２に保持されたＮ個のプリフォーム１０を、第一の反転部材２１０まで搬送する。プリフォーム搬送装置２２０は、プリフォーム保持具２２２と、プリフォーム保持具２２２を上下方向にて昇降する第一の搬送機構２２４と、プリフォーム保持具２２２及び第一の搬送機構２２４を前後方向に水平移動させる第二の搬送機構２２６とを有する。第一および第二の搬送機構２２４，２２６の駆動源には、例えば、エアシリンダーやサーボモータが用いられる。

第一の反転部材２１０は、Ｎ個の第一の反転ポット２１２と、第一の反転ポット２１２と対向するように設けられたＮ個の第二の反転ポット２１４と、を有する。第一の反転ポット２１２及び第二の反転ポット２１４（第一の反転部材２１０）は、軸の廻りに１８０°間欠的に反転可能である。第一の反転部材２１０は、駆動源２１６（例えばサーボモータ）により駆動されるボールねじ等によって昇降可能である。

搬送路３００は、射出成形部１００から第一の反転部２００を経て搬送されたプリフォーム１０をブロー成形部５００へ搬送するように構成されている。ここで、図３～図６を参照して、搬送路３００について説明する。図３は、搬送路３００の平面図である。搬送路３００は、プリフォーム１０を支持可能に構成される複数の第一の搬送部材３１０（搬送可動部材の一例）を備える。搬送路３００はループ状で構成されて、第一の搬送部材３１０を循環搬送するように構成されている。搬送路３００は、第一の搬送部材３１０を連続駆動する第一の搬送駆動部３２０である複数のスプロケット３２０ａ，３２０ｂ，３２０ｃ，３２０ｄと、第一の搬送部材３１０を間欠駆動する第二の搬送駆動部３３０であるスプロケット３３０ａと、第一の搬送部材３１０を間欠駆動する第三の搬送駆動部３４０であるスプロケット３４０ａと、第一の搬送部材３１０を間欠駆動する第四の搬送駆動部３５０であるスプロケット３５０ａと、を備えている。搬送路３００は、複数の第一の搬送部材３１０を搬送方向Ｈ（図５参照）に沿って案内する案内レール３０２（図４参照）を備えている。搬送方向Ｈにおいて、第一の搬送駆動部３２０が最も上流側に配置され、第二の搬送駆動部３３０、第三の搬送駆動部３４０および第四の搬送駆動部３５０が、この順番で下流側に配置されている。

第一の搬送部材３１０によって第一の搬送部材３１０が連続駆動される領域は連続搬送領域Ｔ１であり、第二の搬送駆動部３３０、第三の搬送駆動部３４０、及び第四の搬送駆動部３５０によって第一の搬送部材３１０が間欠駆動される領域は間欠搬送領域Ｔ２である。連続搬送領域Ｔ１には、プリフォーム１０の温度をブロー成形に適した温度に加熱する加熱部３６０が設けられている。加熱部３６０は、高さ方向にて多段で搬送方向Ｈにて間隔をおいて配置されたヒーター例えばクォーツヒーターと反射鏡とを連続搬送領域Ｔ１の搬送路３００の両側に配置して構成することができる。加熱部３６０内では、ヒーターの背面から熱風を吹き出してもよく、この熱風を加熱部３６０内にてプリフォーム１０の搬送方向Ｈに沿って導くことができる。

図４は、第一の搬送部材３１０を示す図であり、図５は一組の第一の搬送部材３１０を示す図である。第一の搬送部材３１０は、自転軸Ｓに対して延びる本体部３１１を備える部材である。自転軸Ｓの延びる方向における本体部３１１の一端部（上端部）に、プリフォーム１０のネック部１２に挿入される保持部３１２が固定されている。自転軸Ｓの延びる方向における本体部３１１の他端部（下端部）には、自転駆動力が付与されるスプロケット３１３が固定されている。スプロケット３１３は、加熱部３６０に配される固定または可動チェーン３６２に噛合して自転軸Ｓを中心に自転する。

図５に示すように、搬送方向Ｈにて隣り合う２つの第一の搬送部材３１０は、互いにが接するリング状部材３１４を有する。リング状部材３１４は、本体部３１１に対して回転ベアリング３１５を介して支持されている。リング状部材３１４の外周は例えば円形であり、隣り合うリング状部材３１４は転接可能である。これにより、搬送路３００の湾曲した部分でも隣り合うリング状部材３１４は転接関係を維持できる。

図５に示すように、搬送方向Ｈにて連続するＭ（例えばＭ＝８）個の第一の搬送部材３１０は、連結部材３１６により連結されて一つの搬送治具３１０Ａ（一組の第一の搬送部材３１０）を構成する。連結部材３１６は、一つの第一の搬送部材３１０の本体部３１１を、例えば上流側にて隣り合う他の第一の搬送部材３１０の本体部３１１と連結する内側リンク３１６ａと、一つの第一の搬送部材３１０の本体部３１１を、例えば下流側にて隣り合うさらに他の第一の搬送部材３１０の本体部３１１と連結する外側リンク３１６ｂと、で構成される。内側リンク３１６ａと外側リンク３１６ｂとの連鎖である連結部材３１６がチェーンを形成し、このチェーンが図１及び図３に示す複数のスプロケット３２０ａ，３２０ｂ，３２０ｃ，３２０ｄ，３３０ａ，３４０ａ，３５０ａに噛合される。

なお、図５に示すようにＭ個の第一の搬送部材３１０を連結して搬送治具３１０Ａを構成する場合、同時ブロー成形個数Ｍが異なる仕様では、個数Ｍに合わせて搬送治具３１０Ａを用意する。これに対して、非連結の第一の搬送部材３１０を用いる場合には、同時ブロー成形個数Ｍの変化に対する対応が容易となる。ただし、連結せずに個々の第一の搬送部材３１０を用いる場合には、スプロケット等の連続・間欠駆動部材に噛合するチェーンに相当する部材を、個々の第一の搬送部材３１０に設けておく必要がある。

ここで、図３では、一つの搬送治具３１０Ａの中の先頭の第一の搬送部材３１０（またはプリフォーム１０）の位置を、先頭以外の他の７つと区別するためにマーキングしている。

図６は、搬送路３００に設けられた複数のスプロケット（搬送駆動部）を駆動させる第一の駆動部群に設定された電子カムを説明するブロック図である。スプロケット３２０ａ，３３０ａ，３４０ａ，３５０ａは、それぞれアクチュエーター３２０Ａ，３３０Ａ，３４０Ａ，３５０Ａ（第一の駆動部群）によって駆動される。アクチュエーター３２０Ａ，３３０Ａ，３４０Ａ，３５０Ａは、例えばサーボモータである。アクチュエーター３２０Ａ，３３０Ａ，３４０Ａ，３５０Ａの各々には、電子カム３２０Ｅ，３３０Ｅ，３４０Ｅ，３５０Ｅが設定されている。各々の電子カムは第一の仮想軸３００Ａに同期されており、各々の電子カムによって、アクチュエーター３２０Ａ，３３０Ａ，３４０Ａ，３５０Ａの各々の動作が第一の仮想軸３００Ａに同期して制御される。これにより、第一の搬送駆動部３２０～第四の搬送駆動部３５０の動作が第一の仮想軸３００Ａに同期して制御される。

連続駆動する第一の搬送駆動部３２０は、図３に示される複数のスプロケット３２０ａ，３２０ｂ，３２０ｃ，３２０ｄのうち、１つ（スプロケット３２０ａ）が電子カム３２０Ｅによって制御され、残りのスプロケット３２０ｂ，３２０ｃ，３２０ｄはスプロケット３２０ａと、タイミングベルト等によって機械的に同期されている。または、残りのスプロケット３２０ｂ，３２０ｃ，３２０ｄの内のいくつかを機械的に同期せずに上流の搬送治具３１０Ａに働く駆動力によって従動するような構成としてもよい。

また、間欠駆動する第二の搬送駆動部３３０、第三の搬送駆動部３４０、および第四の搬送駆動部３５０は速度の連続性を保つように制御される。速度の連続性を保つとは、間欠駆動する第二の搬送駆動部、第三の搬送駆動部及び第四の搬送駆動部がパルス状の速度変化によって動作するのではなく、緩やかな加速と減速とによって駆動速度が連続的になった状態を保つことを指す。

ここで、図１、図２に戻り、ブロー成形機１を説明する。間欠搬送領域Ｔ２の第二の搬送駆動部３３０および第三の搬送駆動部３４０の間には、搬送路３００で搬送されるプリフォーム１０を倒立状態から正立状態に反転させてブロー成形部５００に受け渡す、第二の反転部４００（搬送路３００からブロー成形部５００にプリフォーム１０を転送する転送部の一例）が設けられている。第二の反転部４００は、第二の搬送駆動部３３０および第三の搬送駆動部３４０の間の搬送路３００において静止したプリフォーム１０を、ブロー成形部５００に設けられた後述する第二の搬送部材５３０に受け渡す、第二の反転部材（図示省略）を備えている。

また、搬送路３００の第一の反転部２００の下方の位置には、（ｎ＋１）以上の数例えば４つ（４列）の搬送治具３１０Ａを並列駆動する並列駆動装置３７０が配置されている（図２）。並列駆動装置３７０は、左右方向端部の各２つのスプロケット３７２ａ，３７２ｂに掛け渡された２つのチェーン３７４に複数の搬送レールの両端を取り付けて構成される。スプロケット３７２ａ，３７２ｂの一方が１ステップ分だけ回転されると、搬送レールが１ステップ分だけ移送される。並列駆動装置３７０に配置される４列の搬送治具３１０Ａの中の先頭列は、例えばエアシリンダー等で構成される搬出装置（図示省略）により左方向に押し出されるように構成されている。これにより、プリフォーム１０が搭載された８つの第一の搬送部材３１０（搬送治具３１０Ａ）が順次、連続駆動するスプロケット３２０ｄと噛合して連続搬送されることになる。

先頭列の搬送治具３１０Ａの中の先頭の第一の搬送部材３１０が、搬出装置により搬出されて最上流のスプロケット３２０ｄと噛合されて、スプロケット３２０ｄから搬送治具３１０Ａに連続搬送力が付与される。連続搬送領域Ｔ１に存在する４つの連続駆動するスプロケット３２０ａ，３２０ｂ，３２０ｃ，３２０ｄと噛合する各搬送治具３１０Ａ（第一の搬送部材３１０）に駆動力が付与されることで、それよりも上流側にて連続駆動するスプロットと非噛合の他の搬送治具３１０Ａ（第一の搬送部材３１０）が押動され、複数の搬送治具３１０Ａが連続搬送領域Ｔ１の搬送方向Ｈに沿って連続搬送される。

ブロー成形部５００は、Ｍ個のプリフォーム１０を吹き込みエアーと延伸ロッドの縦軸駆動で二軸延伸して容器に成形するものである。ここで、図７～図９を参照して、ブロー成形部５００について説明する。図７は、ブロー成形部５００の平面概略図であり、図８は、ブロー成形部５００の側面視における部分断面の概要を示す図である。ブロー成形部５００は、割型であって容器２０の胴部の形状を規定する左右方向に開閉可能なブローキャビティ型５１０と、容器２０の底部を規定する昇降可能な底型５２０と、プリフォーム１０および容器２０を前後方向に搬送するための第二の搬送部材５３０と、を備えている。ブロー成形部５００は、これらの他に延伸ロッド、ブローコア型、ネック型等を備え得るが、これらの構成については周知のものを適用でき、これらの詳細な説明は本明細書では省略される。

図９は、ブロー成形部５００のブローキャビティ型５１０、底型５２０、および第二の搬送部材５３０を駆動させる第二の駆動部群に設定された電子カムを説明するブロック図である。ブローキャビティ型５１０、底型５２０、および第二の搬送部材５３０は、それぞれアクチュエーター５１０Ａ，５２０Ａ，５３０Ａで構成される第二の駆動部群（ブロー駆動部）によって駆動される。アクチュエーター５１０Ａが第一のブロー駆動部、アクチュエーター５２０Ａが第二のブロー駆動部、アクチュエーター５３０Ａが第三のブロー駆動部に相当する。アクチュエーター５１０Ａ，５２０Ａ，５３０Ａは、例えばサーボモータ、エアシリンダー、油圧シリンダー等である。アクチュエーター５１０Ａ，５２０Ａ，５３０Ａの各々には、電子カム５１０Ｅ，５２０Ｅ，５３０Ｅが設定されている。電子カム５１０Ｅ，５２０Ｅ，５３０Ｅの各々は、第二の仮想軸５００Ａに同期されており、電子カム５１０Ｅ，５２０Ｅ，５３０Ｅによって、アクチュエーター５１０Ａ，５２０Ａ，５３０Ａの各々の動作が第二の仮想軸５００Ａに同期して制御され、すなわち、ブローキャビティ型５１０の開閉動作、底型５２０の昇降動作および第二の搬送部材５３０の搬送動作の各々が第二の仮想軸５００Ａに同期して制御される。

第二の搬送部材５３０は、Ｍ個のプリフォーム１０または容器２０のネック部（１２）を掴んで間欠搬送するチャック部材である。第二の搬送部材５３０は、一対でプリフォーム１０または容器２０のネック部（１２）を掴む保持アーム５３２を有する（図７）。第二の搬送部材５３０は、搬入部５３４と搬出部５３６とを一体的に有し、前後方向に往復駆動するように構成されている。この往復駆動は、アクチュエーター５３０Ａ（例えばサーボモータ）により実現される。その往復駆動により、搬入部５３４はプリフォーム受取位置Ｂ１とブロー成形位置Ｂ２との間を往復し、搬出部５３６はブロー成形位置Ｂ２と取出位置Ｂ３との間を往復する。搬入部５３４および搬出部５３６のそれぞれに、Ｍ個のプリフォーム１０を搬送する一対の保持アーム５３２が設けられている。一対の保持アーム５３２は、例えばエアシリンダーの駆動力によって、一体で左右方向に開閉駆動される。また、搬入部５３４の一対の保持アーム５３２同士の列ピッチは、プリフォーム受取位置Ｂ１からブロー成形位置Ｂ２へ移動する際に、プリフォーム受取位置Ｂ１での狭ピッチからブロー成形位置Ｂ２での広ピッチへと変換される。

続いて、ブロー成形機１におけるプリフォーム１０および容器２０の搬送動作並びに搬送治具３１０Ａの動作について説明する。まず、射出成形されたプリフォーム１０が搬送路３００へ搬送される工程を、図１及び図２を参照して説明する。

射出成形部１００で射出成形されたＮ個のプリフォーム１０は、受取位置Ｐ１で射出コア型１２０から外れて、取出装置１５０の保持部材１５２に収容される。続いて、保持部材１５２が受渡位置Ｐ２に移動し、プリフォーム搬送装置２２０のプリフォーム保持具２２２にプリフォーム１０が保持される。その後、プリフォーム保持具２２２が移動され、第一の反転部材２１０の第一の反転ポット２１２に、プリフォーム保持具２２２からプリフォーム１０が受け渡される。その後、第一の反転部材２１０は下方向に移動され、次いで反転して、第一の反転ポット２１２が上側から下側へ移動される。そして、第一の反転ポット２１２に収容されたプリフォーム１０が、搬送路３００の並列駆動装置３７０上の３つの搬送治具３１０ＡにＭ個ずつ分けて搭載される。この一連の流れにより、射出成形されたプリフォーム１０が搬送路３００へ搬送される。なお、約５００ｍＬの小型プリフォームを成形する場合、射出成形時間（射出成形サイクル）は約１０秒である。射出成形時間は、例えば、前後バッチにおける射出成形部１００の金型を閉じる動作の開始時間の間隔で規定される。

次に、搬送路３００においてプリフォーム１０が搬送される工程を、図２、図３、図６及び図１０を参照して説明する。図１０は、搬送路３００におけるスプロケット３２０ａ，３３０ａ，３４０ａ，３５０ａの駆動の様子を示す図である。

並列駆動装置３７０上の３つの搬送治具３１０Ａに搭載されたプリフォーム１０は、前のサイクルで搬送治具３１０Ａに搭載されたプリフォーム１０が、搬出装置により左方向に搬送された後に、スプロケット３７２ａ，３７２ｂの一方が１ステップ分だけ回転され、１ステップ分だけ前方向に移送される。次いで、並列駆動装置３７０上の先頭の搬送治具３１０Ａが、搬出装置により左方向に搬送されて、連続搬送領域Ｔ１の搬送路３００に搬出される。

連続搬送領域Ｔ１では、連続駆動するスプロケット３２０ａ，３２０ｂ，３２０ｃ，３２０ｄの駆動力と、前後の第一の搬送部材３１０がリング状部材３１４で密接することにより、複数の搬送治具３１０Ａが連続搬送される。その過程で、プリフォーム１０は加熱部３６０により自転されながら加熱される。スプロケット３２０ａは、第一の仮想軸３００Ａの回転周期（サイクル周期）に同期された電子カム３２０Ｅによって制御されるアクチュエーター３２０Ａによって、一定の駆動速度で作動される。なお、ここでの駆動速度とは、スプロケットの位相速度を意味する。以降において、スプロケット３２０ａ，３３０ａ，３４０ａ，３５０ａの駆動速度という場合は、スプロケットの位相速度を意味する。

加熱部３６０を経て、プリフォーム１０を搭載した搬送治具３１０Ａは、間欠搬送領域Ｔ２の、スプロケット３３０ａに噛合される。スプロケット３３０ａは、第一の仮想軸３００Ａの回転周期に同期された電子カム３３０Ｅによって制御されるアクチュエーター３３０Ａによって作動される。搬送治具３１０Ａの先頭の第一の搬送部材３１０がスプロケット３３０ａに噛合される時点（時間ｔ０）において、スプロケット３３０ａはスプロケット３２０ａと等速の駆動速度で作動される（図１０）。時間ｔ０からスプロケット３３０ａは加速され、搬送治具３１０Ａを加速駆動する。この加速駆動は、スプロケット３２０ｂの駆動速度が最高速に達するまでの間、緩やかに加速度を上昇させ、また緩やかに加速度を減少させることで、駆動速度が連続的に変化するようにされる（図１０）。時間ｔ０からスプロケット３３０ａの加速駆動が始まる前の所定時間に、搬送治具３１０Ａとスプロケット３２０ａとの噛合は解除される。つまり、搬送治具３１０Ａはこのタイミングで、連続搬送領域Ｔ１から間欠搬送領域Ｔ２に移る。

所定時間経過後に、スプロケット３３０ａは減速されて、搬送治具３１０Ａを減速駆動し、最終的に時間ｔ５において、駆動速度は０となる（図１０）。この減速駆動は、スプロケット３３０ａの駆動速度が０に達するまでの間、緩やかに加速度を減少させ、また緩やかに加速度を上昇させることで、駆動速度が連続的に変化するようにされる（図１０）。時間ｔ５では、搬送治具３１０Ａはスプロケット３３０ａとの噛合が解除され、スプロケット３４０ａと噛合し静止（停止）される。スプロケット３３０ａの加速駆動及び減速駆動により搬送治具３１０Ａは、スプロケット３３０ａ及びスプロケット３４０ａの間の第二の反転部４００で停止される。搬送治具２１０Ａが停止している間に、搬送治具２１０Ａに搭載されたプリフォーム１０は、第二の反転部材によって倒立状態から正立状態に直されて、ブロー成形部５００の第二の搬送部材５３０に受け渡される。なお、時間ｔ０から時間ｔ５における搬送治具３１０Ａの搬送と停止に係る時間は、例えば、約３．３秒とされる。

時間ｔ５のすぐ後に、スプロケット３３０ａは駆動速度が連続的に変化するように加速されて、スプロケット３２０ａの駆動速度と等速に合せられて、所定時間経過後、連続搬送されてきた次の搬送治具３１０Ａの加速駆動が行われる（時間ｔ０）。

スプロケット３４０ａは、スプロケット３３０ａが時間ｔ０において加速されてから所定時間経過後の時間ｔ１において駆動されて、第二の反転部４００に停止されている搬送治具３１０Ａを加速駆動する。スプロケット３４０ａの加速は駆動速度が連続的に変化するようにされ、時間ｔ３において、スプロケット３４０ａの駆動速度がスプロケット３３０ａの駆動速度と等速となる。スプロケット３４０ａの駆動速度は、時間ｔ３から時間ｔ５までスプロケット３３０ａの駆動速度と同一とされ、時間ｔ５以降は０とされる。時間ｔ１からスプロケット３４０ａの加速駆動が始まる前の所定時間に、搬送治具３１０Ａとスプロケット３３０ａとの噛合は解除される。

ここで、スプロケット３３０ａ，３４０ａにおける搬送治具３１０Ａの挙動について説明する。時間ｔ０において、第二の反転部４００で停止している下流側の搬送治具３１０Ａに対して、スプロケット３３０ａにより上流側の搬送治具３１０Ａを移動させることで、上流側および下流側の搬送治具３１０Ａの距離が小さくなる。そして時間ｔ１において、上流側と下流側との搬送治具３１０Ａが接触する前に、スプロケット３４０ａにより下流側の搬送治具３１０Ａを移動させる。時間ｔ３において、スプロケット３４０ａの駆動速度がスプロケット３３０ａの駆動速度と等速となり、下流側および上流側の搬送治具３１０Ａの距離が一定に保たれる。時間ｔ５において、それぞれの搬送治具３１０Ａが停止する。これにより、下流側および上流側の搬送治具３１０Ａとの距離を保ち、上流側と下流側との搬送治具３１０Ａの接触を防止できる。

スプロケット３５０ａは、スプロケット３４０ａが時間ｔ１において加速されてから所定時間経過後の時間ｔ２において駆動される。スプロケット３５０ａの加速は駆動速度が連続的に変化するようにされ、時間ｔ４において、スプロケット３５０ａの駆動速度がスプロケット３４０ａの駆動速度と等速となる。時間ｔ４から所定時間経過後にスプロケット３５０ａは減速されて、時間ｔ６においてスプロケット３５０ａの駆動速度は０とされる。時間ｔ４以降で、スプロケット３５０ａの駆動速度がスプロケット３４０ａの駆動速度と等速となっている際に、第二の反転部４００からスプロケット３４０ｄによって搬送されてきた搬送治具３１０Ａが、スプロケット３５０ａに噛合されて駆動される。数回の間欠駆動によって、スプロケット３５０ａに噛合された搬送治具３１０Ａは、並列駆動装置３７０の搬送レールにスライドインされる。時間ｔ２からスプロケット３５０ａの加速駆動が始まる前の所定時間に、搬送治具３１０Ａとスプロケット３４０ａとの噛合は解除される。

並列駆動装置３７０上の先頭の搬送治具３１０Ａが、搬出装置により左方向に搬送されて連続搬送領域Ｔ１の搬送路３００に搬出されると、搬送レールが１ステップ分だけ前方向に移送されて、次の搬送治具３１０Ａが並列駆動装置３７０の搬送レールにスライドインされる。３つの搬送治具３１０Ａが並列駆動装置３７０の上に配置されたところで、再びプリフォーム１０が搬送治具３１０Ａに搭載されて、順次連続搬送領域Ｔ１の搬送路３００に搬出される。これら動作を繰り返すことによって、搬送治具３１０Ａが搬送路３００を循環する。
また、図１０で示されている通り、間欠搬送領域Ｔ２のスプロケット３３０ａ，３４０ａ，３５０ａの各々は、回転同期中、等速で駆動されるタイミング（時間ｔ３、時間ｔ４）が設けられている。

次に、ブロー成形部５００においてプリフォーム１０および容器２０が搬送される工程及び容器２０が成形される工程を、図７、図８、図９、図１１及び図１２を参照して説明する。図１１は、ブロー成形部５００におけるブロー可動部材の動きを示す図である。図１２は、ブロー成形部５００におけるブロー可動部材の時間に対する変位を示す図である。なお、図１２における「変位」とは、ベクトルではなくスカラーとしての移動量を意味する。また、図１２の縦軸は、ブロー可動部材のそれぞれ（ブローキャビティ型５１０、底型５２０、および第二のブロー搬送部材５３０のそれぞれ）で異なるスケールとされている。

第二の反転部４００の第二の反転部材により搬送路３００からプリフォーム１０が正立状態で第二の搬送部材５３０の搬入部５３４に受け渡される。プリフォーム１０は、ネック部１２が一対の保持アーム５３２により掴まれることで、搬入部５３４に保持される。この際、搬出部５３６の一対の保持アーム５３２により容器２０のネック部が掴まれることで、ブロー成形された容器２０が搬出部５３６に保持される（図１１のＣ１）。

続いて、ブローキャビティ型５１０を開く開放動作（型開き動作）が開始されて、容器２０が開放される（図１１のＣ２、図１２の時間ｔ１０）。ブローキャビティ型５１０は、第二の仮想軸５００Ａの回転周期（サイクル周期）に同期された電子カム５１０Ｅによって制御されるアクチュエーター５１０Ａによって作動される。ブローキャビティ型５１０の開放動作の途中で、底型５２０を下降する下降動作が開始される（図１２の時間ｔ１１）。底型５２０は、第二の仮想軸５００Ａの回転周期に同期された電子カム５２０Ｅによって制御されるアクチュエーター５２０Ａによって作動される。なお、ブローキャビティ型５１０の分割された型の各々を、２つのアクチュエーター５１０Ａ（２つの電子カム５１０Ｅ）で作動する構成にしても良い。

続いて、第二の搬送部材５３０が後方向へ移動しても容器２０がブローキャビティ型５１０および底型５２０に干渉しない位置まで、ブローキャビティ型５１０が左右方向に移動されて底型５２０が下降したところで、第二の搬送部材５３０の後方向への移動を開始する（図１１のＣ３およびＣ４，図１２の時間ｔ１２）。第二の搬送部材５３０は、第二の仮想軸５００Ａの回転周期に同期された電子カム５３０Ｅによって制御されるアクチュエーター５３０Ａによって作動される。なお、図１２に示すブローキャビティ型５１０および第二の搬送部材５３０の時間と変位と関係では、ブローキャビティ型５１０が開き終わってから第二の搬送部材５３０の移動が開始されているが（時間ｔ１２）、図１１のＣ３に示すようにブローキャビティ型５１０が開き終わる前に、第二の搬送部材５３０の移動を開始してもよい。また、底型５２０が下降しきる前に、第二の搬送部材５３０の移動を開始してもよい。なお、第二の搬送部材５３０は、前後移動用とピッチ変換用の２つのアクチュエーター５３０Ａ（２つの５３０Ｅ）で作動する構成にしても良い。

第二の搬送部材５３０が後方向に移動されることにより、搬入部５３４のプリフォーム１０がプリフォーム受取位置Ｂ１からブロー成形位置Ｂ２へ搬送され、搬出部５３６の容器２０がブロー成形位置Ｂ２と取出位置Ｂ３へ搬送される（図７、図１１のＣ５）。プリフォーム１０がプリフォーム受取位置Ｂ１からブロー成形位置Ｂ２へ搬送される途中で、ブローキャビティ型５１０を閉じる閉鎖動作（型閉じ動作）を開始してもプリフォーム１０がブローキャビティ型５１０に干渉しない位置まで第二の搬送部材５３０が移動されたところで、ブローキャビティ型５１０の閉鎖動作を開始する（図１１のＣ６、図１２の時間ｔ１３）。そして、プリフォーム１０のプリフォーム受取位置Ｂ１からブロー成形位置Ｂ２への搬送が完了した所で（図１１のＣ７，図１２の時間ｔ１４）、ブローキャビティ型５１０が閉じてプリフォーム１０が固定されて（図１１のＣ８，図１２の時間ｔ１６）、容器２０のブロー成形が開始される。

プリフォーム１０がブローキャビティ型５１０で固定されたところで、プリフォーム１０は第二の搬送部材５３０から開放される。なお、底型５２０の上昇が完了した時にブローキャビティ型５１０が開いているように、底型５２０の上昇動作は開始される（図１２の時間ｔ１５）。ブロー成形位置Ｂ２から取出位置Ｂ３へ搬送された容器２０は、第二の搬送部材５３０から開放されて回収される。プリフォーム１０および容器２０を開放した第二の搬送部材５３０は、前方向へ移動し、次のサイクルのプリフォーム１０および容器２０を保持して搬送する。これらの動作を繰り返して、ブロー成形部５００においてプリフォーム１０および容器２０が搬送される。

また、ブロー成形機１は、図１３および図１４に示すような、ブロー成形機１の動作を設定するためのグラフィカルユーザーインターフェース（ＧＵＩ）を備えている。作業者は、ＧＵＩ上に表示される各種タブ（図１３の「Ｍｏｌｄ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ」や「ｉｎｊｅｃｔｉоｎ」、図１４の「Ｍａｃｈｉｎｅ ｓｅｔｔｉｎｇ」や「Ｓｅｒｖｏ ｍｏｔｏｒ ｓｅｔｔｉｎｇ」）を選択することで各種設定画面を表示させることができ、各種設定画面において各種パラメータを設定して、ブロー成形機１の動作を設定できる。図１３では、「Ｍｏｌｄ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ」タブが選択された状態が示されており、図１４では、「Ｓｅｒｖｏ ｍｏｔｏｒ ｓｅｔｔｉｎｇ」タブが選択された状態が示されている。またＧＵＩ上には、図１３から図１４のように表示を切り替える、すなわちタブ自体の表示を切り替えるためのアイコンも表示される（図示省略）。

ＧＵＩ上に表示されるパラメータの中には、その値を変更することで対応する複数の駆動部の動作を一度に変更させることができるキーパラメータが存在する。例えば、搬送路３００におけるアクチュエーター３２０Ａ，３３０Ａ，３４０Ａ，３５０Ａの動作を設定する場合において、図１３に示す「Ｃｙｃｌｅ ｔｉｍｅ（前述の射出成形時間に相当）」という一つのパラメータを変えると、自動的に第一の駆動部群の各々の同期された動作時間（第一の駆動部群の電子カム曲線の横軸長（時間長））が一度に変更される。また、例えば、ブロー成形部５００におけるアクチュエーター５１０Ａ，５２０Ａ，５３０Ａの動作を設定する場合において、図１４に示す「Ｖｉｒｔｕａｌ ａｘｉｓ（第二の仮想軸５００Ａに相当）」の「Ｍｏｖｅｍｅｎｔ ｔｉｍｅ」を変更すると、自動的に第二の駆動部群の各々の同期された動作時間（第二の駆動部群の電子カム曲線の横軸長（時間長））が一度に変更される。

ところで、ホットパリソン式（１ステップ式）ブロー成形機の一種である１．５ステップ式のブロー成形機では、省スペースでの汎用性と生産性の向上を追求した結果、可動部（搬送部の移行台やブロー成形部の金型・搬送チャック等）と、それら専用の駆動部（モータ等）が数多く設けられている。汎用性の拡充（生産可能な容器サイズの拡張）、生産性の向上（サイクル短縮）等の改良に際し、従前のように機械的な制御方法（メカニカルカムやタイミングベルトを用いる方法）を採用すると、装置の調整や機械部品の交換に関わる作業が多くなり、作業者の負担が増大する。また、上記の改良を実現するには、例えば、搬送部では取り数に応じ異なる移行台に対し適切な位置・速度制御を行い、ブロー成形部では最終成形品のサイズに応じ型開閉ストローク・速度を適宜調節する必要性が生ずる。このような緻密かつ安定的な動作制御を機械的な制御方法で実施することは困難であった。

上記の実施形態に係るブロー成形機１では、搬送路３００の第一の搬送部材３１０を駆動させるスプロケット３２０ａ，３３０ａ，３４０ａ，３５０ａ（複数の搬送駆動部）の各々が、アクチュエーター３２０Ａ，３３０Ａ，３４０Ａ，３５０Ａ（第一の駆動部群）によって同期して制御され（図６）、ブロー成形部５００のブローキャビティ型５１０、底型５２０、および第二の搬送部材５３０（ブロー可動部材）の各々の動作が、アクチュエーター５１０Ａ，５２０Ａ，５３０Ａ（第二の駆動部群）によって同期して制御される（図９）。搬送駆動部およびブロー可動部材の動作をそれぞれ第一の駆動部群および第二の駆動部群によって同期して制御することにより、可動部材の動作を安定的かつ最短となるように容易に最適化することができる。また、容器の取り数の変更に伴ってサイクル時間を変更する際にも、各駆動部の機械的な調整作業が不要となり、作業時間を短縮することができる。これにより、短時間の成形サイクルを実現でき、多様なサイズの容器製造に容易に対応することができる。また、安定的な動作を実現できることにより、機械的負荷も軽減できる。

また、上記の実施形態に係るブロー成形機１では、第二の搬送駆動部３３０は、第一の搬送駆動部３２０の駆動速度と等速で駆動された状態で第一の搬送部材３１０を初期駆動し（図１０の時間ｔ０）、その後加速されて第一の搬送部材３１０を加速駆動する。当該構成とすることで、第一の搬送駆動部３２０から第二の搬送駆動部３３０にかけて第一の搬送部材３１０をスムーズに駆動させることができ、第一の搬送部材３１０の動作による振動や第一の搬送部材３１０同士の衝突を抑制することができる。これにより、安定的な動作を実現でき、機械的負荷も軽減できる。

また、上記の実施形態に係るブロー成形機１では、第三の搬送駆動部３４０は、第二の搬送駆動部３３０が一定の駆動速度から加速された後に駆動され（図１０の時間ｔ１）、第三の搬送駆動部３４０の駆動速度が第二の搬送駆動部３３０の駆動速度まで加速された時点から第二の搬送駆動部３３０の駆動速度と等速で駆動され（図１０の時間ｔ３）、第二の搬送駆動部３３０の駆動速度が０になった時点で停止するように駆動される（図１０の時間ｔ５）。当該構成とすることで、第二の搬送駆動部３３０から第三の搬送駆動部３４０にかけて第一の搬送部材３１０をスムーズに駆動させることができ、第一の搬送部材３１０の動作による振動や第一の搬送部材３１０同士の衝突を抑制することができる。これにより、安定的な動作を実現できることにより、機械的負荷も軽減できる。

また、上記の実施形態に係るブロー成形機１では、ブロー成形部５００において、第二の搬送部材５３０によりプリフォーム１０をブローキャビティ型５１０に搬送する第一の搬送動作の途中で、ブローキャビティ型５１０を閉じる第一の開閉動作が実施される（図１１、図１２の時間ｔ１３）。当該構成とすることで、ブロー成形のサイクル時間を短縮することができる。さらに、ブロー成形部５００に一定数のプリフォーム１０が搬送される一定のサイクル時間において、ブローキャビティ型５１０単体の移動速度を、ブローキャビティ型５１０および第二の搬送部材５３０をそれぞれ独立して動かす場合に比べて、遅くすることができる。短いサイクル時間の間でも、ブロー可動部材の一つであるブローキャビティ型５１０の動作を遅くすることができるため、成形サイクルを短縮しつつ、安定的な動作を実現でき、機械的負荷も軽減できる。

また、上記の実施形態に係るブロー成形機１を動作させる制御において、搬送路３００の第一の搬送部材３１０（搬送可動部材）を駆動するスプロケット３３０ａ，３４０ａ（複数の搬送駆動部）の各々を同期させて制御し、ブロー成形部５００のブローキャビティ型５１０、底型５２０および第二の搬送部材５３０（複数のブロー可動部材）をそれぞれ駆動するアクチュエーター５１０Ａ，５２０Ａ，５３０Ａ（複数のブロー駆動部）の各々を同期させて制御している（図６、図９）。搬送駆動部およびブロー駆動部の動作を同期して制御することにより、搬送可動部材およびブロー可動部材の動作を安定的かつ最短となるように容易に最適化することができる。また、容器の取り数の変更に伴ってサイクル時間を変更する際にも、各駆動部の機械的な調整作業が不要となり、作業時間を短縮することができる。これにより、短時間の成形サイクルを実現でき、多様なサイズの容器製造に容易に対応することができる。また、安定的な動作を実現できることにより、機械的負荷も軽減できる。

また、上記の実施形態に係るブロー成形機１を動作させる制御において、スプロケット３３０ａ（第二の搬送駆動部３３０）とスプロケット３４０ａ（第三の搬送駆動部３４０）とを少なくとも同期させて駆動させている（図１０）。そして、第二の反転部４００（転送部の一例）で停止している下流側の第一の搬送部材３１０に対して上流側の第一の搬送部材３１０を移動させて、上流側の前記第一の搬送部材３１０と下流側の前記第一の搬送部材３１０との間の距離を小さくしている（図１０の時間ｔ０）。さらに、上流側の前記第一の搬送部材と下流側の前記第一の搬送部材とが接触する前に下流側の前記第一の搬送部材を移動させて（図１０の時間ｔ１）、上流側の前記第一の搬送部材と下流側の前記第一の搬送部材との間の距離を保っている。このような制御を採用することで、第一の搬送部材３１０の衝突を抑制することができる。これにより、安定的な動作を実現でき、機械的負荷を軽減できる。特に、スプロケット３３０ａとスプロケット３４０ａと間の搬送距離は、スプロケット３４０ａとスプロケット３５０ａとの間の搬送距離より小さい。成形サイクルを高めるため搬送治具３１０Ａの搬送速度を上げると、回転同期させていない従前の方法では２つの搬送治具３１０Ａの衝突が生じやすい。この衝突により僅かながら搬送治具３１０Ａの位置ずれが発生し、搬送治具３１０Ａのプリフォーム１０を第二の反転部４００（第二の反転部材）に上手く転送できない場合があった。上述の制御により、搬送治具３１０Ａと第二の反転部４００との間のプリフォーム１０の転送が確実に実施できる。

また、上記の実施形態に係るブロー成形機１を動作させる制御において、アクチュエーター５１０Ａ，５２０Ａ，５３０Ａ（それぞれ第一のブロー駆動部、前記第二のブロー駆動部および前記第三のブロー駆動部）を少なくとも同期させて駆動させている（図９、図１２）。そして第二の搬送部材５３０によりプリフォーム１０をブローキャビティ型５１０に搬送する搬送動作の途中で、ブローキャビティ型５１０を閉じる開閉動作が実施されている（図１１、図１２の時間ｔ１３）。このような制御を採用することで、ブロー成形のサイクル時間を短縮することができる。さらに、ブロー成形部５００に一定数のプリフォーム１０が搬送される一定のサイクル時間において、ブローキャビティ型５１０単体の移動速度を、ブローキャビティ型５１０および第二の搬送部材５３０をそれぞれ独立して動かす場合に比べて、遅くすることができる。短いサイクル時間の間でも、ブロー可動部材の一つであるブローキャビティ型５１０の動作を遅くすることができるため、成形サイクルを短縮しつつ、安定的な動作を実現でき、機械的負荷も軽減できる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、適宜、変形、改良等が自在である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置場所等は、本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

例えば、上記の実施形態において３列で各列８個、合計２４個のプリフォーム１０を成形する射出成形部１００および８個の第一の搬送部材３１０が連結された搬送治具３１０Ａを説明したが、本発明は一度に射出成形されるプリフォームの数および連結される第一の搬送部材３１０の数は限定されない。射出成形部１００の金型を変えて、３列で各列４個、合計１２個の取り数の態様、３列で各列６個、合計１８個の取り数の態様、３列で各列１２個、合計３６個の取り数の態様等としてもよい。搬送治具においては、各列のプリフォームの数に応じて連結する第一の搬送部材の数を変更することができるし、一部の第一の搬送部材にはプリフォームを搭載せずに駆動させる態様も取り得る。ただし、電子カムが設定された上記の実施形態のブロー成形機１によれば、このようにプリフォームの個数が変更されても、容易に搬送路３００の搬送駆動部の動作を最適化できるので、作業時間を好適に短縮することができる。

本願は、２０１８年９月２８日付で出願された日本国特許出願（特願２０１８－１８５０５３）に基づいており、その全体が引用により援用される。また、ここに引用されるすべての参照は全体として取り込まれる。

１：ブロー成形機、１０；プリフォーム、２０：容器、３００：搬送路、３１０：第一の搬送部材、３２０：第一の搬送駆動部、３３０：第二の搬送駆動部、３４０：第三の搬送駆動部、３５０：第四の搬送駆動部、３６０：加熱部、５００：ブロー成形部、５１０：ブローキャビティ型、５２０：底型、５３０：第二の搬送部材

Claims (14)

1. ブロー成形部と、加熱部と、前記加熱部で加熱されたプリフォームを前記ブロー成形部へ搬送するための搬送路と、を少なくとも備える樹脂製の容器のブロー成形機であって、
   前記搬送路は、連続的かつ間欠的に駆動される搬送可動部材と、前記搬送可動部材を駆動させる複数の搬送駆動部と、第一の駆動部群と、を備え、
   前記ブロー成形部は、複数のブロー可動部材と、第二の駆動部群と、を備え、
   前記搬送路の複数の前記搬送駆動部の各々が、前記第一の駆動部群によって同期して駆動され、
   前記ブロー成形部の前記ブロー可動部材の各々が、前記第二の駆動部群によって同期して駆動され、
   前記第一の駆動部群と前記第二の駆動部群の各々は複数のサーボモータより構成され、
   前記第一の駆動部群は、第一の仮想軸に同期された電子カムによって制御され、
   前記第二の駆動部群は、第二の仮想軸に同期された電子カムによって制御される、
   ブロー成形機。
2. ブロー成形部と、加熱部と、前記加熱部で加熱されたプリフォームを前記ブロー成形部へ搬送するための搬送路と、を少なくとも備える樹脂製の容器のブロー成形機であって、
   前記搬送路は、連続的かつ間欠的に駆動される搬送可動部材と、前記搬送可動部材を駆動させる複数の搬送駆動部と、第一の駆動部群と、を備え、
   前記ブロー成形部は、複数のブロー可動部材と、第二の駆動部群と、を備え、
   前記搬送路の複数の前記搬送駆動部の各々が、前記第一の駆動部群によって同期して駆動され、
   前記ブロー成形部の前記ブロー可動部材の各々が、前記第二の駆動部群によって同期して駆動され、
   前記搬送可動部材はプリフォームを支持可能に構成される第一の搬送部材であり、
   前記搬送駆動部は、
   前記第一の搬送部材を連続駆動する第一の搬送駆動部と、
   前記第一の搬送部材を間欠駆動する第二の搬送駆動部および第三の搬送駆動部と、
   を少なくとも備え、
   前記搬送路において前記第一の搬送部材は、前記第一の搬送駆動部、前記第二の搬送駆動部および前記第三の搬送駆動部にこの順番で駆動されて搬送され、
   前記第一の搬送駆動部、前記第二の搬送駆動部および前記第三の搬送駆動部の各々が、同期されて制御され、
   前記第三の搬送駆動部は、前記第二の搬送駆動部が一定の駆動速度から加速された後に駆動され、前記第三の搬送駆動部の駆動速度が前記第二の搬送駆動部の駆動速度まで加速された時点から前記第二の搬送駆動部の駆動速度と等速で駆動され、前記第二の搬送駆動部の駆動速度が０になった時点で停止するように駆動される、
   ブロー成形機。
3. 前記搬送可動部材はプリフォームを支持可能に構成される第一の搬送部材であり、
   前記搬送駆動部は、
   前記第一の搬送部材を連続駆動する第一の搬送駆動部と、
   前記第一の搬送部材を間欠駆動する第二の搬送駆動部および第三の搬送駆動部と、
   を少なくとも備え、
   前記搬送路において前記第一の搬送部材は、前記第一の搬送駆動部、前記第二の搬送駆動部および前記第三の搬送駆動部にこの順番で駆動されて搬送され、
   前記第一の搬送駆動部、前記第二の搬送駆動部および前記第三の搬送駆動部の各々が、同期されて制御される、
   請求項１に記載のブロー成形機。
4. 前記第二の搬送駆動部および前記第三の搬送駆動部が、それぞれ速度の連続性を保つように駆動される、請求項３に記載のブロー成形機。
5. 前記第二の搬送駆動部は、前記第一の搬送駆動部の駆動速度と等速で駆動された状態で前記第一の搬送部材を初期駆動し、その後加速されて前記第一の搬送部材を加速駆動する、請求項３に記載のブロー成形機。
6. 前記第三の搬送駆動部は、前記第二の搬送駆動部が一定の駆動速度から加速された後に駆動され、前記第三の搬送駆動部の駆動速度が前記第二の搬送駆動部の駆動速度まで加速された時点から前記第二の搬送駆動部の駆動速度と等速で駆動され、前記第二の搬送駆動部の駆動速度が０になった時点で停止するように駆動される、請求項３に記載のブロー成形機。
7. 前記ブロー可動部材は少なくとも、割型であるブローキャビティ型および底型ならびに前記プリフォームおよび前記容器を搬送するための第二の搬送部材であり、
   前記ブローキャビティ型の開閉動作および前記第二の搬送部材の搬送動作の各々が、同期されて制御される、
   請求項１に記載のブロー成形機。
8. 前記第二の搬送部材により前記プリフォームを前記ブローキャビティ型に搬送する第一の搬送動作の途中で、前記ブローキャビティ型を閉じる第一の開閉動作が実施される、請求項７に記載のブロー成形機。
9. 前記ブローキャビティ型を開く第二の開閉動作の途中で、前記第二の搬送部材により前記容器を前記ブローキャビティ型から前記ブローキャビティ型の外部へ搬送する第二の搬送動作が実施される、請求項７に記載のブロー成形機。
10. ブロー成形部と、加熱部と、前記加熱部で加熱されたプリフォームを前記ブロー成形部へ搬送するための搬送路と、を少なくとも備える樹脂製の容器のブロー成形機の制御方法であって、
    前記搬送路の搬送可動部材を駆動する複数の搬送駆動部の各々を同期させて制御し、
    前記ブロー成形部の複数のブロー可動部材を駆動する複数のブロー駆動部の各々を同期させて制御し、
    前記ブロー駆動部の各々は複数のサーボモータより構成され、
    前記搬送駆動部は、第一の仮想軸に同期された電子カムによって制御され、
    前記ブロー駆動部は、第二の仮想軸に同期された電子カムによって制御される、
    ブロー成形機の制御方法。
11. ブロー成形部と、加熱部と、前記加熱部で加熱されたプリフォームを前記ブロー成形部へ搬送するための搬送路と、を少なくとも備える樹脂製の容器のブロー成形機の制御方法であって、
    前記搬送路の搬送可動部材を駆動する複数の搬送駆動部の各々を同期させて制御し、
    前記ブロー成形部の複数のブロー可動部材を駆動する複数のブロー駆動部の各々を同期させて制御し、
    前記搬送可動部材は前記プリフォームを支持可能に構成される第一の搬送部材であり、
    前記搬送駆動部は、
    前記第一の搬送部材を連続駆動する第一の搬送駆動部と、
    前記第一の搬送部材を間欠駆動する第二の搬送駆動部および第三の搬送駆動部と、
    を少なくとも備え、
    前記搬送路において前記第一の搬送部材は、前記第一の搬送駆動部、前記第二の搬送駆動部および前記第三の搬送駆動部にこの順番で駆動されて搬送され、
    前記第一の搬送駆動部、前記第二の搬送駆動部および前記第三の搬送駆動部の各々が、同期されて制御され、
    前記第三の搬送駆動部は、前記第二の搬送駆動部が一定の駆動速度から加速された後に駆動され、前記第三の搬送駆動部の駆動速度が前記第二の搬送駆動部の駆動速度まで加速された時点から前記第二の搬送駆動部の駆動速度と等速で駆動され、前記第二の搬送駆動部の駆動速度が０になった時点で停止するように駆動される、
    ブロー成形機の制御方法。
12. ブロー成形部と、加熱部と、前記加熱部で加熱されたプリフォームを前記ブロー成形部へ搬送するための搬送路と、駆動部と、を少なくとも備える樹脂製の容器のブロー成形機の制御方法であって、
    前記搬送路は連続搬送領域と間欠搬送領域とを含むループ状に構成され、複数の搬送可動部材を備え、
    前記搬送可動部材は前記プリフォームを支持可能に構成される第一の搬送部材であり、
    前記駆動部は、前記連続搬送領域に設けられて前記第一の搬送部材を連続駆動する第一の搬送駆動部と、前記間欠搬送領域に設けられて前記第一の搬送部材を間欠駆動する第二の搬送駆動部および第三の搬送駆動部と、を少なくとも備え、
    前記第二の搬送駆動部と前記第三の搬送駆動部との間の前記搬送路において、停止している前記第一の搬送部材に搭載された前記プリフォームを前記ブロー成形部に転送する転送部と、を備え、
    前記第二の搬送駆動部と前記第三の搬送駆動部とを少なくとも同期させて駆動させ、
    前記転送部で停止している下流側の前記第一の搬送部材に対して上流側の前記第一の搬送部材を移動させて、上流側の前記第一の搬送部材と下流側の前記第一の搬送部材との間の距離を小さくし、
    上流側の前記第一の搬送部材と下流側の前記第一の搬送部材とが接触する前に下流側の前記第一の搬送部材を移動させて、上流側の前記第一の搬送部材と下流側の前記第一の搬送部材との間の距離を保つ、ブロー成形機の制御方法。
13. ブロー成形部と、加熱部と、前記加熱部で加熱されたプリフォームを前記ブロー成形部へ搬送するための搬送路と、駆動部と、を少なくとも備える樹脂製の容器のブロー成形機の制御方法であって、
    前記ブロー成形部は複数のブロー可動部材を備え、
    前記ブロー可動部材は少なくとも、割型であるブローキャビティ型および底型ならびに前記プリフォームおよび前記容器を搬送するための第二の搬送部材であり、
    前記駆動部は、前記ブローキャビティ型を開閉させる第一のブロー駆動部と、前記底型を昇降させる第二のブロー駆動部と、前記第二の搬送部材を移動させる第三のブロー駆動部と、を備え、
    前記第一のブロー駆動部、前記第二のブロー駆動部、前記第三のブロー駆動部と、を少なくとも同期させて駆動させ、
    前記第二の搬送部材により前記プリフォームを前記ブローキャビティ型に搬送する搬送動作の途中で、前記ブローキャビティ型を閉じる開閉動作が実施され、
    前記第一のブロー駆動部、前記第二のブロー駆動部、前記第三のブロー駆動部は、それぞれサーボモータによって構成され、
    前記第一のブロー駆動部、前記第二のブロー駆動部、前記第三のブロー駆動部は、同一の仮想軸に同期された電子カムによって制御される、
    ブロー成形機の制御方法。
14. ブロー成形部と、加熱部と、前記加熱部で加熱されたプリフォームを前記ブロー成形部へ搬送するための搬送路と、駆動部と、を少なくとも備える樹脂製の容器のブロー成形機の制御方法であって、
    前記ブロー成形部は複数のブロー可動部材を備え、
    前記搬送路は、連続的かつ間欠的に搬送可動部材を駆動する搬送駆動部を備え、
    前記ブロー可動部材は少なくとも、割型であるブローキャビティ型および底型ならびに前記プリフォームおよび前記容器を搬送するための第二の搬送部材であり、
    前記駆動部は、前記ブローキャビティ型を開閉させる第一のブロー駆動部と、前記底型を昇降させる第二のブロー駆動部と、前記第二の搬送部材を移動させる第三のブロー駆動部と、を備え、
    前記第一のブロー駆動部、前記第二のブロー駆動部、前記第三のブロー駆動部と、を少なくとも同期させて駆動させ、
    前記第二の搬送部材により前記プリフォームを前記ブローキャビティ型に搬送する搬送動作の途中で、前記ブローキャビティ型を閉じる開閉動作が実施され、
    前記搬送可動部材は前記プリフォームを支持可能に構成される第一の搬送部材であり、
    前記搬送駆動部は、
    前記第一の搬送部材を連続駆動する第一の搬送駆動部と、
    前記第一の搬送部材を間欠駆動する第二の搬送駆動部および第三の搬送駆動部と、
    を少なくとも備え、
    前記搬送路において前記第一の搬送部材は、前記第一の搬送駆動部、前記第二の搬送駆動部および前記第三の搬送駆動部にこの順番で駆動されて搬送され、
    前記第一の搬送駆動部、前記第二の搬送駆動部および前記第三の搬送駆動部の各々が、同期されて制御され、
    前記第三の搬送駆動部は、前記第二の搬送駆動部が一定の駆動速度から加速された後に駆動され、前記第三の搬送駆動部の駆動速度が前記第二の搬送駆動部の駆動速度まで加速された時点から前記第二の搬送駆動部の駆動速度と等速で駆動され、前記第二の搬送駆動部の駆動速度が０になった時点で停止するように駆動される、ブロー成形機の制御方法。

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