WO2017187698A1 - 液体ブロー成形方法 - Google Patents

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WO2017187698A1
WO2017187698A1 PCT/JP2017/003863 JP2017003863W WO2017187698A1 WO 2017187698 A1 WO2017187698 A1 WO 2017187698A1 JP 2017003863 W JP2017003863 W JP 2017003863W WO 2017187698 A1 WO2017187698 A1 WO 2017187698A1
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preform
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鈴木　正人
満 塩川
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株式会社吉野工業所
鈴木　正人
満 塩川
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    • B29L2031/7158—Bottles

Definitions

  • the present invention relates to a liquid blow molding method for molding a container containing a liquid containing a content liquid from a bottomed cylindrical preform.
  • Synthetic resin containers such as polypropylene (PP) bottles and polyethylene terephthalate (PET) bottles contain various liquids such as beverages, cosmetics, chemicals, detergents, toiletries such as shampoos, etc. Used for housing applications.
  • PP polypropylene
  • PET polyethylene terephthalate
  • Such a container is generally manufactured by blow-molding a preform formed into a bottomed cylindrical shape from the above-described thermoplastic synthetic resin material.
  • blow molding for forming a preform into a container liquid blow molding is known in which a pressurized liquid is used instead of pressurized air as a pressurized medium supplied to the interior of the preform.
  • Patent Document 1 a preform that has been heated to a temperature at which stretchability is developed in advance is set in a mold for blow molding, and the preform is stretched in the longitudinal direction by a stretching rod.
  • a liquid blow molding method is described in which a preform is formed into a container having a predetermined shape along a cavity of a mold by supplying a liquid pressurized to a predetermined pressure through a blow nozzle. .
  • the container is molded and the content liquid in the container is transferred. Since the container with the liquid containing the content liquid can be easily formed by performing filling at the same time, the filling process of the content liquid into the container after molding can be omitted, and the production process and production line (device) The configuration can be simplified.
  • the liquid nozzle in order to provide a predetermined amount of head space (a space not filled with liquid) inside the molded container, the liquid nozzle is stretched after the blow nozzle is closed with a sealing body. By pulling the rod out of the container, a head space corresponding to the volume of the extending rod is generated in the container.
  • the pump is driven in the reverse direction to suck back a predetermined amount of liquid from the inside of the molded container toward the supply path, thereby providing a predetermined amount of head space in the container.
  • a method of providing it is also possible.
  • Liquid blow molding is possible even when a large head space is required in a container such as a container with a pump that contains shampoo or the like as a content liquid by combining the method using a stretching rod and the method using a suck back.
  • a head space having a required size can be formed in the container.
  • liquid blow molding the liquid is supplied into the preform while entraining the air present in the preform. Therefore, when sucking back, the liquid containing a large amount of bubbles is taken into the supply path. Will be. Therefore, at the time of the next liquid blow molding, a liquid containing a large amount of bubbles is supplied from the supply path toward the inside of the preform, and the amount of filling liquid and the filling pressure into the container after the molding are reduced. There is a problem that the moldability of the container may be lowered due to instability.
  • the present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a liquid blow molding method capable of accurately molding a liquid-containing container having a head space in the container by repeated liquid blow molding. There is.
  • the liquid blow molding method of the present invention is a liquid blow molding method for molding a container containing a liquid containing a content liquid from a bottomed cylindrical preform, wherein the blow nozzle connected to a pump via a supply path A nozzle engaging step for engaging with a mouth portion of the preform, and supplying a pressurized liquid from the pump through the supply path and the blow nozzle into the preform to form the preform into a container having a predetermined shape.
  • the pump is operated in the forward direction with the discharge port connected to the supply path open, and a predetermined amount of liquid in the supply path is discharged from the discharge port to the supply path.
  • the preform in the molding step, is stretched in the axial direction by a stretching rod, and after the closing step, the container is molded into a predetermined shape in the molding step. It is preferable to perform a drawing step of drawing the drawing rod.
  • the liquid discharged from the discharge port to the outside of the supply path in the discharge step is recovered to a supply tank that supplies the liquid to the pump through a recovery path. preferable.
  • the same amount of liquid sucked back into the supply path in the suck back step is discharged from the discharge port to the outside of the supply path in the discharge step. preferable.
  • the liquid blow molding method of the present invention is a liquid blow molding method for molding a container containing a liquid containing a content liquid from a bottomed cylindrical preform, and a blow nozzle connected to a pump via a supply path is pushed.
  • Such a liquid blow molding method of the present invention can be said to be a method for producing a liquid-containing container containing a liquid content from a preform, and is carried out using, for example, the liquid blow molding apparatus 1 having the configuration shown in FIG. be able to.
  • a liquid blow molding apparatus 1 shown in FIG. 1 forms a preform 2 into a liquid-containing container containing a content liquid therein by liquid blow molding.
  • the liquid blow molding is a blow molding performed using a pressurized liquid instead of the pressurized air used in air blow molding as a pressurized medium (pressurized fluid) supplied to the preform 2. It is.
  • liquid L supplied to the preform 2 that is, the content liquid L contained in the molded liquid container
  • various liquids such as beverages, cosmetics, chemicals, detergents, toiletries such as shampoos can be used.
  • a synthetic resin material having thermoplasticity such as polypropylene (PP) or polyethylene terephthalate (PET) is connected to the cylindrical mouth portion 2 a serving as the opening end and the mouth portion 2 a and the lower end is closed.
  • PP polypropylene
  • PET polyethylene terephthalate
  • preform 2 is not limited to the shape described above, and various shapes can be used according to the shape of the molded container and the like as long as it has a bottomed cylindrical shape.
  • an engaging projection for mounting a closing cap (not shown) on the mouth 2a of the molded liquid container by a stopper (undercut engagement) is provided on the outer wall surface of the mouth 2a. Is provided. In addition, it can also be set as the structure which replaces with an engagement protrusion on the outer wall surface of the opening part 2a, and provides an obstruction
  • the liquid blow molding apparatus 1 has a mold 10 for blow molding.
  • the mold 10 has a cavity 11 having a shape corresponding to the final shape of the container such as a bottle shape.
  • the cavity 11 opens upward on the upper surface of the mold 10.
  • the preform 2 is mounted on the mold 10 with the body 2b disposed inside the cavity 11 of the mold 10 and the mouth 2a protruding upward from the mold 10.
  • the mold 10 can be opened left and right, and after the preform 2 is molded into a liquid container, the mold 10 is opened to the left and right to take out the liquid container from the mold 10. Can do.
  • a nozzle unit 20 for supplying the liquid L to the inside of the preform 2 is provided above the mold 10.
  • the nozzle unit 20 has a main body block 21, and the main body block 21 is movable relative to the mold 10 in the vertical direction.
  • a support block 22 is provided at the lower end of the main body block 21, and a blow nozzle 23 is attached to the lower end of the main body block 21 supported by the support block 22.
  • the blow nozzle 23 is formed in a substantially cylindrical shape, and engages with the mouth 2a of the preform 2 attached to the mold 10 from above when the main body block 21 is lowered to the lower stroke end.
  • a supply path 24 extending in the vertical direction is provided inside the main body block 21.
  • the supply path 24 is a flow path for supplying the liquid L to the blow nozzle 23 and communicates with the blow nozzle 23 at the lower end thereof.
  • the main body block 21 is provided with a supply port 25 communicating with the upper end of the supply path 24 and a discharge port 26 communicating with an intermediate portion of the supply path 24.
  • a seal body 27 for opening and closing the blow nozzle 23 is disposed inside the supply path 24.
  • the seal body 27 is fixed to a lower end of a shaft body 28 provided in the nozzle unit 20 so as to be movable in the vertical direction, and is movable in the vertical direction inside the supply path 24.
  • the seal body 27 is formed in a columnar shape, and closes the blow nozzle 23 by contacting the upper surface of the blow nozzle 23 at the lower end surface when the seal body 27 moves to the closed position that is the lower stroke end position.
  • the seal body 27 moves upward from the closed position, the blow nozzle 23 is opened and communicated with the supply path 24.
  • the liquid blow molding apparatus 1 can be configured to include a stretching rod 29.
  • the extension rod 29 is inserted into the shaft center of the shaft body 28 so as to be movable relative to the shaft body 28 in the vertical direction, and penetrates the shaft center of the seal body 27 so that it can protrude from the lower end of the seal body 27. Is provided.
  • the stretching rod 29 is driven by a driving source (not shown) and moves downward, so that the preform 2 can be stretched in the axial direction.
  • the liquid blow molding apparatus 1 is the pressurized liquid L supplied from the opening part 2a, extending the preform 2 by the extending
  • biaxial stretch blow molding that stretches in the radial direction can be performed.
  • the liquid blow molding apparatus 1 can be configured not to include the stretching rod 29.
  • a pump 30 is connected to the supply port 25 through a supply path P1.
  • the pump 30 can be constituted by, for example, a plunger pump provided with a cylinder 30a and a piston 30b.
  • a supply tank 31 is connected to the pump 30.
  • the supply tank 31 can be configured to store the liquid L and to heat the liquid L to a predetermined temperature and hold the liquid L at the temperature.
  • An opening / closing valve V1 is provided in the flow path between the pump 30 and the supply tank 31, and the opening / closing valve V1 can open and close the flow path.
  • Reference numeral 32 denotes a pressure gauge provided in the supply path P1.
  • the discharge port 26 is connected to the supply tank 31 by a recovery path P2. That is, the supply path 24 can communicate with the supply tank 31 via the discharge port 26 and the recovery path P2.
  • An opening / closing valve V2 is provided in the collection path P2, and the collection path P2 can be opened and closed by the opening / closing valve V2.
  • the pump 30 supplies the liquid L pressurized to a predetermined pressure by operating in the positive direction (pressure direction) when the blow nozzle 23 is opened and the on-off valves V1 and V2 are closed. It can be supplied to the inside of the preform 2 through the passage 24 and the blow nozzle 23.
  • the pump 30 is accommodated in the supply tank 31 by operating in the reverse direction (suction direction) when the blow nozzle 23 is closed by the seal body 27, the on-off valve V2 is closed and the on-off valve V1 is opened.
  • the liquid L that has been used can be sucked into the pump 30.
  • the pump 30 operates in the forward direction in a state where the blow nozzle 23 is closed by the seal body 27, the on-off valve V1 is closed, and the on-off valve V2 is opened, so that the liquid L inside the supply passage 24 is discharged.
  • a predetermined amount can be discharged from the discharge port 26 to the recovery path P2 outside the supply path 24.
  • the operations of the nozzle unit 20, the seal body 27, the stretching rod 29, the pump 30, the on-off valve V1, the on-off valve V2, and the like are integrally controlled by a control device (not shown). This control can be performed with reference to the value of the pressure gauge 32.
  • the on-off valve V1 and on-off valve V2 are preferably configured as electromagnetic valves that can be controlled by a control device.
  • a preform 2 that has been preliminarily heated to a predetermined temperature (for example, 80 ° C. to 150 ° C.) that exhibits stretchability by using a heating means (not shown) such as a heater is used. Attach to 10 and clamp.
  • a predetermined temperature for example, 80 ° C. to 150 ° C.
  • FIG. 1 shows a state where the nozzle engaging step is completed.
  • the seal body 27, the on-off valve V1, and the on-off valve V2 are all closed, and the stretching rod 29 is held at the original position where it does not protrude downward from the blow nozzle 23. ing.
  • the on-off valve V1 is opened while the seal body 27 and the on-off valve V2 are closed, and in this state, the pump 30 is operated in the reverse direction (suction direction) and accommodated in the supply tank 31.
  • the liquid L being sucked is sucked into the pump 30.
  • the amount of the liquid L sucked by the pump 30 is appropriately set according to the capacity of the liquid-containing container C after molding.
  • a molding process is performed next.
  • the molding step as shown in FIG. 3, the seal body 27 is opened while the on-off valve V1 and the on-off valve V2 are closed, and in this state, the pump 30 is operated in the forward direction (pressurizing direction).
  • the liquid L pressurized to a predetermined pressure is supplied from the pump 30 to the inside of the preform 2 through the supply path 24 and the blow nozzle 23, and the preform 2 is molded by the pressure of the liquid L (liquid blow molding).
  • the preform 2 is formed until it becomes a container C with a predetermined shape along the cavity 11.
  • the stretching rod 29 When the stretching rod 29 is provided in the liquid blow molding apparatus 1, the stretching rod 29 is moved downward in the molding process, and the preform 2 is stretched in the axial direction (longitudinal direction) by the stretching rod 29. Can do. Thereby, the biaxial stretch blow molding which shape
  • a suck back process is performed next.
  • the on-off valve V1 and the on-off valve V2 are closed, and the pump 30 is operated in the reverse direction while the seal body 27 is open.
  • a predetermined amount of the liquid L is sucked back (sucked back) from the inside of the liquid container C formed into a predetermined shape in the forming step into the supply path 24.
  • the amount of the liquid L sucked back into the supply path 24 in the suck back process is appropriately set so that the head space HS provided in the liquid container C after completion becomes a predetermined amount.
  • the volume of the liquid container C is reduced by the amount of the liquid L sucked back to the supply path 24 by the suck-back process, and a gap is generated between the cavity 11 and the cavity 11. It will be in a deformed state, and the inside will be in a negative pressure state lower than atmospheric pressure.
  • the nozzle closing process is performed next.
  • the sealing body 27 keeps a predetermined amount of the liquid L sucked back into the supply path 24 from the inside of the liquid container C formed into a predetermined shape in the suck back process.
  • the blow nozzle 23 is closed.
  • molded by the formation process can be performed after a nozzle obstruction
  • the internal volume of the liquid container C can be further reduced by the volume of the extending rod 29.
  • the amount of the liquid L sucked back into the supply path 24 from the inside of the liquid container C in the suck back process takes into account the decrease in the internal volume caused by pulling the stretching rod 29 out of the liquid container C. Is set.
  • the discharging process is performed next.
  • the on-off valve V2 is opened while the seal body 27 and the on-off valve V1 are closed, and the pump 30 is operated in the forward direction in that state. That is, the pump 30 is operated in the forward direction with the discharge port 26 connected to the supply path 24 opened.
  • a predetermined amount of the liquid L inside the supply path 24 is discharged from the discharge port 26 to the outside of the supply path 24, that is, toward the recovery path P2.
  • the liquid L is drawn into the preform 2 while entraining the air existing inside the preform 2. Since the liquid is supplied to the interior of the reform 2, the liquid L containing a large amount of bubbles is taken into the supply path 24 when the suck back process is performed. However, in the liquid blow molding method of the present invention, since the discharge step is performed after the suck back step, the liquid L containing bubbles sucked back into the supply path 24 in the suck back step is discharged from the discharge port 26. It can be discharged out of the supply path 24.
  • the same amount of the liquid L sucked back into the supply path 24 in the suck back process is discharged out of the supply path 24 from the discharge port 26.
  • the liquid L containing bubbles sucked back into the supply path 24 in the suck back process can be reliably discharged out of the supply path 24, and the liquid-containing container C can be shaped with higher accuracy.
  • the liquid L discharged from the discharge port 26 to the outside of the supply path 24 is recovered to the supply tank 31 through the recovery path P2.
  • the bubbles mixed in the liquid L are discharged to the outside and are prevented from mixing into the liquid L supplied to the pump 30.
  • the discharge port 26 is provided at an intermediate position in the vertical direction of the supply path 24, but the position can be variously changed.
  • the liquid L has a relatively low viscosity such as water
  • the bubbles mixed in the liquid L suddenly rise upward in the supply path 24, and thus the liquid L containing the bubbles
  • the liquid L has a relatively high viscosity such as a shampoo or a liquid detergent
  • the bubbles mixed in the liquid L slowly rise upward in the supply path 24, so that the bubbles are included.
  • the nozzle unit 20 is moved upward, and the mouth portion 2a of the molded liquid container C is the same shape as the mouth portion 2a of the preform 2. It can be performed after the blow nozzle 23 is pulled out from the above, but it can also be performed with the blow nozzle 23 engaged with the mouth portion 2a.
  • the liquid container C When the blow nozzle 23 is pulled out from the mouth portion 2a of the molded liquid container C, the liquid container C is filled with a predetermined amount of liquid L and a predetermined amount of head space HS is formed. . In this state, a cap is attached to the mouth portion 2a by a stopper device (not shown), and then the mold 10 is opened and the completed liquid container C is taken out from the mold 10. The cap may be attached after the container C with liquid is taken out of the mold.
  • the bubble-containing liquid L sucked back into the supply path 24 from the liquid-containing container C after molding in the suck back process is discharged from the discharge port 26 to the outside of the supply path 24. Therefore, it is possible to prevent the liquid L containing a large amount of air bubbles from being supplied into the preform 2 in the next forming step, and to accurately form the liquid container C.
  • a container having a large head space such as a liquid container used for a pump-equipped container that contains shampoo or the like as a content liquid
  • many bubbles are formed in the supply path 24 in the suck back process. Even in this case, the liquid L containing air bubbles sucked back into the supply path 24 is reliably discharged from the discharge port 26 to the outside of the supply path 24, and the liquid container C is discharged. It can be molded with high accuracy.
  • liquid blow molding apparatus of the present invention is performed using the liquid blow molding apparatus 1 having the configuration shown in FIG.
  • the liquid blow molding method of the invention can also be performed.
  • the biaxial stretch blow molding is performed using the stretch rod 29 in the molding step, and the pulling step of pulling the stretch rod 29 from the liquid container C is performed.
  • a drawing or drawing process for forming the head space HS may not be performed (for example, a drawing rod is drawn from the molding process to the nozzle closing process).
  • the liquid blow molding method of the present invention is not limited to the case of molding a product having a large head space inside thereof, such as a liquid-filled container used for a pump-equipped container that contains shampoo or the like as a content liquid. Regardless of the size of the space, it can be applied to molding various liquid containers.
  • the pump 30 is a plunger pump.
  • the pump 30 is not limited to this, and the liquid L can be pressurized to a predetermined pressure and supplied to the preform 2 and after molding. As long as a predetermined amount of liquid L can be sucked back from the inside of the liquid container C, pumps having various configurations can be used.

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Abstract

有底筒状のプリフォーム（２）から液体入り容器（Ｃ）を成形する液体ブロー成形方法であって、ブローノズル（２３）をプリフォーム（２）の口部（２ａ）に係合させるノズル係合工程と、ポンプ（３０）からプリフォーム（２）の内部に加圧した液体（Ｌ）を供給して該プリフォーム（２）を所定形状の容器（Ｃ）に成形する成形工程と、容器（Ｃ）の内部から供給路（２４）に所定量の液体（Ｌ）を吸い戻すサックバック工程と、シール体（２７）によりブローノズル（２３）を閉塞するノズル閉塞工程と、ノズル閉塞工程の後、供給路（２４）に連なる排出ポート（２６）を開いた状態でポンプ（３０）を正方向に作動させて供給路（２４）の内部の液体（Ｌ）を所定量だけ排出ポート（２６）から排出する排出工程と、を有することを特徴とする液体ブロー成形方法。

Description

液体ブロー成形方法
　本発明は、有底筒状のプリフォームから内容液を収容した液体入り容器を成形する液体ブロー成形方法に関する。
　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有底筒状に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。
　また、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プリフォームをブロー成形用の金型にセットし、このプリフォームを延伸ロッドにより縦方向に延伸させつつ当該プリフォームの内部にブローノズルを通して所定の圧力にまで加圧した液体を供給することにより、プリフォームを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。このような液体ブロー成形方法によれば、プリフォームに供給する液体として飲料等の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容易に成形することができるので、成形後の容器への内容液の充填工程を省略して、その生産工程や生産ライン（装置）の構成を簡略化することができる。
特開２０１３－２０８８３４号公報
　上記従来の液体ブロー成形方法では、成形後の容器の内部に所定量のヘッドスペース（液体が充填されない空間）を設けるために、液体ブロー成形の後、ブローノズルをシール体で閉塞した状態で延伸ロッドを容器内から引き抜くことにより、当該延伸ロッドの体積に応じたヘッドスペースを容器内に生じさせるようにしている。
　また、液体ブロー成形後に、ポンプを逆方向に駆動して成形後の容器の内部から所定量の液体を供給路に向けて吸い戻すサックバックを行うことで、容器内に所定量のヘッドスペースを設ける方法も考えられる。
　なお、延伸ロッドによる方法とサックバックによる方法を併用することで、シャンプー等を内容液として収容するポンプ付きの容器などの容器内に大きなヘッドスペースが必要となる場合であっても、液体ブロー成形方法により容器内に必要な大きさのヘッドスペースを形成することができる。
　しかしながら、液体ブロー成形においては、液体はプリフォーム内に存在する空気を巻き込みながら当該プリフォームの内部に供給されるので、サックバックを行うと、気泡を多く含んだ液体が供給路の内部に取り込まれることになる。そのため、次の液体ブロー成形時には、当該供給路からプリフォームの内部に向けて気泡を多く含んだ液体が供給されることになり、当該成形後の容器内への液体の充填量や充填圧力が不安定になって容器の成形性が低下する虞があるという問題点があった。
　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、容器内にヘッドスペースを有する液体入り容器を繰り返しの液体ブロー成形により精度よく成形可能な液体ブロー成形方法を提供することにある。
　本発明の液体ブロー成形方法は、有底筒状のプリフォームから内容液を収容した液体入り容器を成形する液体ブロー成形方法であって、供給路を介してポンプに接続されたブローノズルを前記プリフォームの口部に係合させるノズル係合工程と、前記ポンプから前記供給路と前記ブローノズルとを通して前記プリフォームの内部に加圧した液体を供給して該プリフォームを所定形状の容器に成形する成形工程と、前記ポンプを逆方向に作動させ、前記成形工程において所定形状に成形された容器の内部から前記供給路に所定量の液体を吸い戻すサックバック工程と、前記サックバック工程において所定形状に成形された容器の内部から前記供給路に所定量の液体を吸い戻した状態のままシール体により前記ブローノズルを閉塞するノズル閉塞工程と、前記ノズル閉塞工程の後、前記供給路に連なる排出ポートを開いた状態で前記ポンプを正方向に作動させて前記供給路の内部の液体を所定量だけ前記排出ポートから前記供給路の外に排出する排出工程と、を有することを特徴とする。
　本発明の液体ブロー成形方法は、上記構成において、前記成形工程において、延伸ロッドにより前記プリフォームを軸方向に延伸させるとともに、前記閉塞工程の後に、前記成形工程において所定形状に成形された容器から前記延伸ロッドを引き抜く引抜き工程を行うのが好ましい。
　本発明の液体ブロー成形方法は、上記構成において、前記排出工程において前記排出ポートから前記供給路の外に排出された液体を、回収路を通して前記ポンプに液体を供給する供給タンクに回収するのが好ましい。
　本発明の液体ブロー成形方法は、上記構成において、前記サックバック工程において前記供給路に吸い戻した液体と同量の液体を前記排出工程において前記排出ポートから前記供給路の外に排出するのが好ましい。
　本発明によれば、容器内にヘッドスペースを有する液体入り容器を繰り返しの液体ブロー成形により精度よく成形可能な液体ブロー成形方法を提供することができる。
本発明の一実施の形態である液体ブロー成形方法に用いられる液体ブロー成形装置の一例を示す説明図である。 ポンプに液体が補給された状態の液体ブロー成形装置を示す説明図である。 成形工程を行っている状態の液体ブロー成形装置を示す説明図である。 成形工程が完了した状態の液体ブロー成形装置を示す説明図である。 サックバック工程を行っている状態の液体ブロー成形装置を示す説明図である。 閉塞工程の後、引抜き工程を行っている状態の液体ブロー成形装置を示す説明図である。 排出工程を行っている状態の液体ブロー成形装置を示す説明図である。
　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。
　本発明の液体ブロー成形方法は、有底筒状のプリフォームから内容液を収容した液体入り容器を成形する液体ブロー成形方法であって、供給路を介してポンプに接続されたブローノズルをプリフォームの口部に係合させるノズル係合工程と、ポンプから供給路とブローノズルとを通してプリフォームの内部に加圧した液体を供給して該プリフォームを所定形状の容器に成形する成形工程と、ポンプを逆方向に作動させ、成形工程において所定形状に成形された容器の内部から供給路に所定量の液体を吸い戻すサックバック工程と、サックバック工程において所定形状に成形された容器の内部から供給路に所定量の液体を吸い戻した状態でシール体によりブローノズルを閉塞するノズル閉塞工程と、ノズル閉塞工程の後、供給路に連なる排出ポートを開いた状態でポンプを正方向に作動させて供給路の内部の液体を所定量だけ排出ポートから供給路の外に排出する排出工程と、を有することを特徴とするものである。このような本発明の液体ブロー成形方法は、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方法とも言えるものであり、例えば図１に示す構成の液体ブロー成形装置１を用いて実施することができる。
　図１に示す液体ブロー成形装置１は、プリフォーム２を液体ブロー成形によって内部に内容液を収容した液体入り容器に成形するものである。なお、液体ブロー成形とは、プリフォーム２に供給する加圧媒体（加圧流体）として、エアブロー成形の際に用いられる加圧エアーに替えて、加圧した液体を用いて行うブロー成形のことである。
　プリフォーム２に供給される液体Ｌ、つまり成形後の液体入り容器に収容される内容液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を用いることができる。
　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が用いられる。
　なお、プリフォーム２としては、上記形状のものに限らず、有底筒状であれば、成形後の容器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。
　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。
　液体ブロー成形装置１は、ブロー成形用の金型１０を有している。この金型１０は、例えばボトル形状などの容器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が金型１０から上方に突出した状態となって金型１０に装着される。
　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を液体入り容器に成形した後に金型１０を左右に開くことで、当該液体入り容器を金型１０から取り出すことができる。
　金型１０の上方には、プリフォーム２の内部に液体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、この本体ブロック２１は金型１０に対して上下方向に相対移動自在となっている。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、本体ブロック２１が下方側のストローク端にまで下降したときに金型１０に装着されたプリフォーム２の口部２ａに上方側から係合する。
　本体ブロック２１の内部には上下方向に延びる供給路２４が設けられている。この供給路２４はブローノズル２３に液体Ｌを供給するための流路であり、その下端においてブローノズル２３に連通している。また、本体ブロック２１には、供給路２４の上端に連通する供給ポート２５及び供給路２４の中間部分に連通する排出ポート２６が設けられている。
　供給路２４の内部にはブローノズル２３を開閉するためのシール体２７が配置されている。シール体２７はノズルユニット２０に上下方向に移動自在に設けられた軸体２８の下端に固定され、供給路２４の内部で上下方向に移動自在となっている。シール体２７は円柱状に形成されており、下方側のストローク端位置である閉位置にまで移動したときに下端面においてブローノズル２３の上面に当接してブローノズル２３を閉塞する。一方、シール体２７が閉位置から上方に向けて移動すると、ブローノズル２３は開かれて供給路２４と連通される。
　図示するように、液体ブロー成形装置１は延伸ロッド２９を備えた構成とすることもできる。延伸ロッド２９は、軸体２８の軸心に該軸体２８に対して上下方向に相対移動自在に挿入されており、シール体２７の軸心を貫通してシール体２７の下端から出没可能に設けられている。延伸ロッド２９は図示しない駆動源により駆動されて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。このように、延伸ロッド２９を設けた構成とした場合には、液体ブロー成形装置１は、プリフォーム２を延伸ロッド２９により軸方向に延伸させつつ口部２ａから供給される加圧した液体Ｌにより径方向に延伸させる二軸延伸ブロー成形を行うことができる。なお、液体ブロー成形装置１は、延伸ロッド２９を備えない構成とすることもできる。
　供給ポート２５には、供給路Ｐ１によりポンプ３０が接続されている。このポンプ３０は、例えばシリンダ３０ａとピストン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。
　ポンプ３０には供給タンク３１が接続されている。供給タンク３１は、液体Ｌを収容するとともに当該液体Ｌを所定温度にまで加熱して当該温度に保持する構成とすることができる。ポンプ３０と供給タンク３１との間の流路には開閉弁Ｖ１が設けられ、この開閉弁Ｖ１により当該流路を開閉することができるようになっている。なお、符号３２は供給路Ｐ１に設けられた圧力計である。
　排出ポート２６は、回収路Ｐ２により供給タンク３１に接続されている。すなわち、供給路２４は、排出ポート２６及び回収路Ｐ２を介して供給タンク３１に連通可能となっている。回収路Ｐ２には開閉弁Ｖ２が設けられ、この開閉弁Ｖ２により回収路Ｐ２を開閉することができるようになっている。
　ポンプ３０は、ブローノズル２３が開かれ、開閉弁Ｖ１、Ｖ２が閉じられた状態において正方向（加圧方向）に作動することにより、所定圧力にまで加圧した液体Ｌを供給ポート２５、供給路２４及びブローノズル２３を介してプリフォーム２の内部に供給することができる。また、ポンプ３０は、シール体２７によってブローノズル２３が閉塞され、開閉弁Ｖ２が閉じられるとともに開閉弁Ｖ１が開かれた状態において逆方向（吸引方向）に作動することにより、供給タンク３１に収容されている液体Ｌを当該ポンプ３０の内部に吸引することができる。さらに、ポンプ３０は、シール体２７によってブローノズル２３が閉塞され、開閉弁Ｖ１が閉じられるとともに開閉弁Ｖ２が開かれた状態において正方向に作動することにより、供給路２４の内部の液体Ｌを所定量だけ排出ポート２６から供給路２４の外にある回収路Ｐ２に排出することができる。
　ノズルユニット２０、シール体２７、延伸ロッド２９、ポンプ３０、開閉弁Ｖ１、開閉弁Ｖ２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。この制御は、圧力計３２の値を参照して行うことができる。なお、開閉弁Ｖ１、開閉弁Ｖ２は、制御装置によって制御可能な電磁弁に構成されるのが好ましい。
　次に、このような構成の液体ブロー成形装置１を用いて、有底筒状のプリフォーム２から所定形状の容器の内部に内容液が収容されてなる液体入り容器Ｃを成形する方法（本発明の液体ブロー成形方法）について説明する。
　まず、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をブロー成形用の金型１０に装着し、型締めする。
　プリフォーム２が金型１０に装着されると、次に、ノズル係合工程が行われる。ノズル係合工程においては、ノズルユニット２０を金型１０に向けて下降させ、供給路２４を介してポンプ３０に接続されたブローノズル２３をプリフォーム２の口部２ａに係合させる。図１は、ノズル係合工程が完了した状態を示す。なお、ノズル係合工程が完了した状態においては、シール体２７、開閉弁Ｖ１、開閉弁Ｖ２は何れも閉じており、また、延伸ロッド２９はブローノズル２３から下方に突出しない原位置に保持されている。
　次に、図２に示すように、シール体２７と開閉弁Ｖ２を閉じたまま開閉弁Ｖ１を開き、その状態でポンプ３０を逆方向（吸引方向）に作動させて、供給タンク３１に収容されている液体Ｌをポンプ３０の内部に吸引させる。ポンプ３０が吸引する液体Ｌの量は、成形後の液体入り容器Ｃの容量に合わせて適宜設定される。
　ポンプ３０に所定量の液体Ｌが吸引されると、次に成形工程が行われる。成形工程においては、図３に示すように、開閉弁Ｖ１、開閉弁Ｖ２を閉じたままシール体２７を開き、その状態でポンプ３０を正方向（加圧方向）に作動させる。これにより、ポンプ３０から供給路２４とブローノズル２３とを通してプリフォーム２の内部に所定の圧力にまで加圧した液体Ｌを供給し、当該プリフォーム２を液体Ｌの圧力により成形（液体ブロー成形）される。この成形工程においては、図４に示すように、プリフォーム２はキャビティ１１に沿った所定形状の液体入り容器Ｃとなるまで成形される。プリフォーム２が図４に示す液体入り容器Ｃにまで成形されると、成形工程が完了する。
　液体ブロー成形装置１に延伸ロッド２９を設けた場合には、成形工程において延伸ロッド２９を下方に向けて進出移動させ、当該延伸ロッド２９によりプリフォーム２を軸方向（縦方向）へ延伸させることができる。これにより、プリフォーム２を液体Ｌの圧力と延伸ロッド２９とで二軸方向に成形する二軸延伸ブロー成形を行うことができる。二軸延伸ブロー成形によれば、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。
　成形工程が完了すると、次にサックバック工程が行われる。サックバック工程においては、図５に示すように、開閉弁Ｖ１、開閉弁Ｖ２が閉じ、シール体２７が開いたままポンプ３０を逆方向に作動させる。これにより、成形工程で所定形状に成形された液体入り容器Ｃの内部から供給路２４に所定量の液体Ｌが吸い戻（サックバック）される。サックバック工程において供給路２４に吸い戻される液体Ｌの量は、完成後の液体入り容器Ｃの内部に設けられるヘッドスペースＨＳが所定量となるように適宜設定される。サックバック工程が行われると、液体入り容器Ｃは、サックバック工程により供給路２４に吸い戻された液体Ｌの量だけその内容量が減少し、キャビティ１１との間に隙間を生じた減容変形状態となり、その内部は大気圧よりも低い負圧状態となる。
　サックバック工程において液体入り容器Ｃから供給路２４に所定量の液体Ｌが吸い戻されると、次に、ノズル閉塞工程が行われる。ノズル閉塞工程においては、図６に示すように、サックバック工程において所定形状に成形された液体入り容器Ｃの内部から供給路２４に所定量の液体Ｌを吸い戻した状態のままシール体２７によりブローノズル２３を閉塞する。
　なお、液体ブロー成形装置１に延伸ロッド２９を設けた場合には、ノズル閉塞工程の後に、成形工程により成形された液体入り容器Ｃから延伸ロッド２９を引き抜く引抜き工程を行うことができる。液体入り容器Ｃから延伸ロッド２９を引き抜くことにより、延伸ロッド２９の体積分だけさらに液体入り容器Ｃの内容量を減少させることができる。この場合、サックバック工程において液体入り容器Ｃの内部から供給路２４に吸い戻す液体Ｌの量は、延伸ロッド２９を液体入り容器Ｃから延伸ロッド２９を引き抜くことにより生じる内容量の減少を勘案して設定される。
　ノズル閉塞工程が完了すると、次に排出工程が行われる。排出工程においては、図７に示すように、シール体２７及び開閉弁Ｖ１を閉じた状態のまま開閉弁Ｖ２を開き、その状態でポンプ３０を正方向に作動させる。すなわち、供給路２４に連なる排出ポート２６を開いた状態でポンプ３０を正方向に作動させる。これにより、供給路２４の内部の液体Ｌを所定量だけ排出ポート２６から供給路２４の外つまり回収路Ｐ２に向けて排出する。
　ここで、プリフォーム２の内部に加圧した液体Ｌを供給して所定形状の液体入り容器Ｃを成形する成形工程においては、液体Ｌはプリフォーム２の内部に存在する空気を巻き込みながら当該プリフォーム２の内部に供給されるので、サックバック工程を行うと、気泡を多く含んだ液体Ｌが供給路２４の内部に取り込まれることになる。しかし、本発明の液体ブロー成形方法では、サックバック工程の後に排出工程を行うようにしたので、サックバック工程において供給路２４の内部に吸い戻された気泡を含んだ液体Ｌを排出ポート２６から供給路２４の外に排出することができる。これにより、次の成形工程においてプリフォーム２の内部に気泡を多く含んだ液体Ｌが供給されることを防止して、当該成形後の液体入り容器Ｃの内部への液体Ｌの充填量や充填圧力を安定化させ、当該液体入り容器Ｃを精度よく成形することができる。
　排出工程においては、サックバック工程において供給路２４に吸い戻した液体Ｌと同量の液体Ｌを排出ポート２６から供給路２４の外に排出するのが好ましい。これにより、サックバック工程において供給路２４の内部に吸い戻された気泡を含んだ液体Ｌを確実に供給路２４の外に排出して、液体入り容器Ｃをさらに精度よく成形することが可能となる。
　排出工程において排出ポート２６から供給路２４の外に排出された液体Ｌは、回収路Ｐ２を通して供給タンク３１に回収される。なお、供給タンク３１においては、液体Ｌに混入した気泡は外部に排出され、ポンプ３０に供給される液体Ｌに混入することが防止される。このような構成とすることにより、排出工程において供給路２４の外に排出された液体Ｌを再利用して、当該液体ブロー成形方法を用いた液体入り容器Ｃの製造コストを低減することができる。
　図示する場合では、排出ポート２６は供給路２４の上下方向の中間位置に設けられているが、その位置は種々変更可能である。例えば、液体Ｌが水のような比較的粘度が低いものである場合には、液体Ｌに混入した気泡が供給路２４の内部で急激に上方に浮かび上がることから、当該気泡を含んだ液体Ｌを効果的に供給路２４の外に排出するために、排出ポート２６を供給路２４の上部に設けるのが好ましい。一方、液体Ｌがシャンプーや液体洗剤のような比較的粘度が高いものである場合には、液体Ｌに混入した気泡が供給路２４の内部でゆっくりと上方に浮かび上がることから、当該気泡を含んだ液体Ｌを効果的に供給路２４の外に排出するために、排出ポート２６を供給路２４の下部に設けるのが好ましい。
　図７に示すように、排出工程は、ノズルユニット２０を上方に移動させ、成形後の液体入り容器Ｃの口部２ａ（プリフォーム２の口部２ａと同じ形状であるので同一の符号を付している。）からブローノズル２３を引き抜いてから行うことができるが、口部２ａにブローノズル２３を係合させたまま行うこともできる。
　成形後の液体入り容器Ｃの口部２ａからブローノズル２３が引き抜かれると、その液体入り容器Ｃの内部には所定量の液体Ｌが充填されているとともに所定量のヘッドスペースＨＳが形成される。そして、その状態で図示しない打栓装置により口部２ａにキャップが装着され、次いで金型１０が開かれて完成した液体入り容器Ｃが金型１０から取り出される。なお、液体入り容器Ｃを金型から取り出した後にキャップを装着してもよい。
　以上の通り、本発明の液体ブロー成形方法によれば、サックバック工程において成形後の液体入り容器Ｃから供給路２４に吸い戻された気泡入りの液体Ｌを排出ポート２６から供給路２４の外に排出することができるので、次の成形工程においてプリフォーム２の内部に気泡を多く含んだ液体Ｌが供給されることを防止して、当該液体入り容器Ｃを精度よく成形することができる。特に、シャンプー等を内容液として収容するポンプ付き容器に用いられる液体入り容器のように、その内部に大きなヘッドスペースを有するものを成形する場合には、サックバック工程において供給路２４に多くの気泡が入り込むことになるが、その場合であっても、供給路２４に吸い戻された気泡入りの液体Ｌを排出ポート２６から供給路２４の外に確実に排出して、当該液体入り容器Ｃを精度よく成形することができる。
　本発明は前記実施の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、前記実施の形態では、図１に示す構成の液体ブロー成形装置１を用いて本発明の液体ブロー成形方法を行う場合を示したが、他の構成の液体ブロー成形装置等を用いて本発明の液体ブロー成形方法を行うこともできる。
　また、前記実施の形態では、成形工程において延伸ロッド２９を用いて二軸延伸ブロー成形を行うとともに、液体入り容器Ｃから延伸ロッド２９を引き抜く引抜き工程を行うようにしているが、延伸ロッド２９による延伸やヘッドスペースＨＳを形成するための引抜き工程を行わない（例えば、成形工程からノズル閉塞工程までの間で延伸ロッドを引き抜く）構成とすることもできる。
　さらに、本発明の液体ブロー成形方法は、シャンプー等を内容液として収容するポンプ付き容器に用いられる液体入り容器のように、その内部に大きなヘッドスペースを有するものを成形する場合に限らず、ヘッドスペースの大小に拘わらず種々の液体入り容器の成形に適用することができる。
　さらに、前記実施の形態においては、ポンプ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るとともに成形後の液体入り容器Ｃの内部から所定量の液体Ｌを吸い戻すことができるものであれば種々の構成のポンプを用いることができる。
　１　　液体ブロー成形装置
　２　　プリフォーム
　２ａ　口部
　２ｂ　胴部
１０　　金型
１１　　キャビティ
２０　　ノズルユニット
２１　　本体ブロック
２２　　支持ブロック
２３　　ブローノズル
２４　　供給路
２５　　供給ポート
２６　　排出ポート
２７　　シール体
２８　　軸体
２９　　延伸ロッド
３０　　ポンプ
３０ａ　シリンダ
３０ｂ　ピストン
３１　　供給タンク
３２　　圧力計
　Ｌ　　液体
Ｐ１　　供給路
Ｖ１　　開閉弁
Ｐ２　　回収路
Ｖ２　　開閉弁
　Ｃ　　液体入り容器
ＨＳ　　ヘッドスペース

Claims (4)

  1. 　有底筒状のプリフォームから内容液を収容した液体入り容器を成形する液体ブロー成形方法であって、
    　供給路を介してポンプに接続されたブローノズルを前記プリフォームの口部に係合させるノズル係合工程と、
    　前記ポンプから前記供給路と前記ブローノズルとを通して前記プリフォームの内部に加圧した液体を供給して該プリフォームを所定形状の容器に成形する成形工程と、
    　前記ポンプを逆方向に作動させ、前記成形工程において所定形状に成形された容器の内部から前記供給路に所定量の液体を吸い戻すサックバック工程と、
    　前記サックバック工程において所定形状に成形された容器の内部から前記供給路に所定量の液体を吸い戻した状態のままシール体により前記ブローノズルを閉塞するノズル閉塞工程と、
    　前記ノズル閉塞工程の後、前記供給路に連なる排出ポートを開いた状態で前記ポンプを正方向に作動させて前記供給路の内部の液体を所定量だけ前記排出ポートから前記供給路の外に排出する排出工程と、を有することを特徴とする液体ブロー成形方法。
  2. 　前記成形工程において、延伸ロッドにより前記プリフォームを軸方向に延伸させるとともに、
    　前記閉塞工程の後に、前記成形工程において所定形状に成形された容器から前記延伸ロッドを引き抜く引抜き工程を行う、請求項１に記載の液体ブロー成形方法。
  3. 　前記排出工程において前記排出ポートから前記供給路の外に排出された液体を、回収路を通して前記ポンプに液体を供給する供給タンクに回収する、請求項１または２に記載の液体ブロー成形方法。
  4. 　前記サックバック工程において前記供給路に吸い戻した液体と同量の液体を前記排出工程において前記排出ポートから前記供給路の外に排出する、請求項１～３の何れか１項に記載の液体ブロー成形方法。
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