WO2018198448A1 - 液体入り容器の製造方法 - Google Patents

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preform
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blow
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満 塩川
星野　英明
雄一 奥山
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株式会社吉野工業所
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Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a liquid-containing container for producing a liquid-containing container containing a content liquid from a synthetic resin 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 of a synthetic resin material having thermoplasticity as described above.
  • liquid blow molding As blow molding for molding 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 synthetic resin preform that has been heated to a temperature at which stretchability is developed is set in a blow molding die, and a predetermined pressure is applied by a pump through a blow nozzle inside the preform.
  • a liquid blow molding method is described in which the preform is formed into a container having a predetermined shape along the cavity of the blow molding die by supplying a liquid pressurized to the above.
  • the container is molded and the content liquid is filled into the container. Can be performed at the same time to produce a liquid-containing container containing the content liquid. Therefore, according to the method for manufacturing a liquid container using liquid blow molding as described above, the liquid container can be manufactured at a low cost by omitting the filling process of the content liquid into the container after molding.
  • liquid blow molding the liquid that is the pressurized medium is supplied into the preform while entraining the air present in the preform, so the liquid filled in the container after the liquid blow molding is a bubble.
  • a liquid containing a large amount of bubbles is taken into the supply path. Therefore, at the time of the next liquid blow molding, a liquid containing a large amount of air bubbles is supplied from the supply path toward the inside of the preform, and the amount of liquid filling the inside of the liquid container is insufficient. There is a possibility that the filling pressure in the container becomes unstable and the moldability of the container is deteriorated.
  • the present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a liquid-filled container that can be manufactured accurately and at low cost so that the liquid-filled container has a predetermined internal volume and shape. It is to provide a manufacturing method.
  • the method for producing a liquid-filled container according to the present invention is a method for producing a liquid-filled container for producing a liquid-filled container containing a content liquid from a synthetic resin preform, the preform being mounted on a blow mold A nozzle engaging step in which a blow nozzle is engaged with the mouth of the liquid, and a predetermined amount of liquid smaller than the full capacity of the container containing liquid is added to the inside of the preform from a liquid supply port provided in the blow nozzle.
  • a head space of an amount corresponding to the difference between the amount of liquid supplied to the preform in the liquid blow molding step and the full capacity of the liquid container is generated inside the liquid container.
  • the method for producing a container with a liquid according to the present invention preferably includes an air release step of opening the interior of the liquid container to the atmosphere through the gas supply port after the air blow molding step.
  • the method for producing a liquid-filled container according to the present invention includes a rod stretching step in which the preform is stretched in the axial direction by a stretching rod before the liquid blow molding step or during the liquid blow molding step. At the same time, it is preferable to have a rod drawing step for detaching the stretched rod from the liquid container after the air blow molding step.
  • the present invention it is possible to provide a method for manufacturing a liquid container capable of manufacturing a liquid container accurately and at low cost so as to have a predetermined internal volume and shape.
  • a method for producing a liquid-filled container is a method for producing a liquid-filled container for producing a liquid-filled container containing a content liquid from a synthetic resin preform, which is a blow molding mold.
  • a nozzle engaging step for engaging the blow nozzle with the mouth portion of the preform attached to the preform, and a predetermined amount of liquid smaller than the full capacity of the liquid-filled container from the liquid supply port provided in the blow nozzle to the inside of the preform Is supplied in a pressurized state, and a liquid blow molding step is performed to blow the preform into an intermediate shape, and after the liquid supply port is closed, the preform is supplied from a gas supply port provided separately from the liquid supply port.
  • An air blow molding process for forming a preform in the middle of the shape into a shape along the inner surface of the mold for blow molding by supplying pressurized air into the interior of the container containing liquid after molding A method for producing a liquid-filled container, characterized in that to produce a headspace of an amount corresponding to the difference between the full delivery volume of the amount and liquid-filled container of the liquid supplied to the preform in the liquid blow molding process.
  • the method for manufacturing a liquid-filled container according to the present embodiment includes an air release step of opening the inside of the liquid-filled container to the atmosphere through a gas supply port after the air blow molding process.
  • the method for manufacturing a liquid-filled container according to the present embodiment includes a rod stretching step in which a preform is stretched in the axial direction by a stretching rod before the liquid blow molding step, and the stretching rod is disposed after the air blow molding step. It has a rod pulling process for removing it from the liquid container.
  • Such a method for producing a container with a liquid according to the present invention can be carried out, for example, using the apparatus 1 for producing a container with a liquid shown in FIG.
  • a liquid-filled container manufacturing apparatus 1 shown in FIG. 1 manufactures a liquid-filled container C containing a content liquid from a synthetic resin preform 2.
  • various liquids L 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
  • an engagement protrusion for mounting a closing cap (not shown) on the mouth portion 2a of the molded liquid container C by stoppering (undercut engagement). is provided on the outer wall surface of the mouth portion 2a.
  • 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-filled container manufacturing apparatus 1 has a blow molding die 10.
  • the blow molding die 10 has a cavity 11 having a shape corresponding to the final shape of the liquid container C such as a bottle shape.
  • the cavity 11 opens upward on the upper surface of the blow molding die 10.
  • the body portion 2 b is disposed inside the cavity 11 of the blow molding die 10, and the mouth portion 2 a protrudes upward from the blow molding die 10. It is attached to.
  • the blow molding die 10 can be opened to the left and right, and after the preform 2 is molded into the liquid container C, the blow molding die 10 is opened to the left and right so that the liquid container can be opened. C can be taken out from the blow molding die 10.
  • a nozzle unit 20 for supplying pressurized liquid L to the inside of the preform 2 is provided above the blow molding die 10.
  • the nozzle unit 20 has a main body block 21, and the main body block 21 is relatively movable in the vertical direction with respect to the blow molding die 10.
  • 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.
  • the inner part of the cylindrical part of the blow nozzle 23 is a liquid supply port 23a. Further, a gas supply port 23b that opens to the lower end of the cylindrical portion is provided in the cylindrical portion that constitutes the liquid supply port 23a of the blow nozzle 23. In the present embodiment, eight gas supply ports 23b are arranged at equal intervals in the circumferential direction in the cylindrical portion of the blow nozzle 23, but the number thereof can be variously changed.
  • 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 liquid supply port 23a of the blow nozzle 23, and communicates with the liquid supply port 23a of 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.
  • a seal body 26 for opening and closing the liquid supply port 23 a of the blow nozzle 23 is disposed inside the supply path 24.
  • the seal body 26 is fixed to the lower end of a shaft body 27 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 26 may be formed integrally with the shaft body 27.
  • the seal body 26 is formed in a cylindrical shape, and when it moves to the closed position, which is the lower stroke end position, the lower end surface contacts the upper surface of the blow nozzle 23 to block the liquid supply port 23a of the blow nozzle 23. To do.
  • the seal body 26 moves upward from the closed position, the liquid supply port 23 a of the blow nozzle 23 is opened and communicated with the supply path 24.
  • the liquid-filled container manufacturing apparatus 1 can be provided with a stretching rod 28.
  • the extending rod 28 is inserted into the axial center of the shaft body 27 so as to be relatively movable in the vertical direction with respect to the shaft body 27, and can pass through the shaft center of the seal body 26 so as to protrude from the lower end of the seal body 26. Is provided.
  • the stretching rod 28 is driven by a driving source (not shown) and moves downward, so that the preform 2 can be stretched in the axial direction.
  • a pressurized liquid supply source 30 is connected to the supply port 25 by a pipe P1.
  • the pressurized liquid supply source 30 can be constituted by, for example, a plunger pump provided with a cylinder 30a and a piston (plunger) 30b.
  • a supply tank 31 is connected to the pressurized liquid supply source 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 open / close valve V1 is provided in the flow path between the pressurized liquid supply source 30 and the supply tank 31, and the open / close valve V1 can open and close the flow path.
  • symbol 32 is the pressure gauge provided in the piping P1.
  • the plurality of gas supply ports 23b provided in the blow nozzle 23 communicate with a connection path 23c provided in an annular shape on the outer peripheral surface of the blow nozzle 23 by a flow path that extends upward and bends radially outward.
  • the connection path 23 c is connected to the pressurized air supply source 33 via a pipe P ⁇ b> 2 connected to the connection port 22 a on the side surface of the support block 22. That is, the plurality of gas supply ports 23 b provided in the blow nozzle 23 are each connected to the pressurized air supply source 33.
  • the pressurized air supply source 33 can be constituted by, for example, an air compressor.
  • the pipe P2 is provided with an on-off valve V2.
  • the piping P3 opened to the atmosphere is branched and connected to the portion of the piping P2 closer to the gas supply port 23b than the opening / closing valve V2.
  • the pipe P3 is provided with an on-off valve V3.
  • the pressurized liquid supply source 30 operates in the forward direction (pressurization direction) when the seal body 26 moves upward, the liquid supply port 23a is opened, and the on-off valves V1 to V3 are closed.
  • the liquid L pressurized to a predetermined pressure can be supplied to the inside of the preform 2 through P1, the supply port 25, the supply path 24, and the liquid supply port 23a of the blow nozzle 23.
  • the pressurized liquid supply source 30 is accommodated in the supply tank 31 by operating in the reverse direction (suction direction) when the liquid supply port 23a is closed by the seal body 26 and the on-off valve V1 is opened.
  • the liquid L that is present can be sucked into the cylinder 30a to prepare for the next liquid blow molding.
  • the pressurized air supply source 33 operates via the pipe P2 and the gas supply port 23b by operating with the liquid supply port 23a being closed by the seal body 26, the on-off valve V3 being closed, and the on-off valve V2 being opened.
  • pressurized air having a predetermined pressure can be supplied into the preform 2.
  • the pipe P3 has the liquid supply port 23a closed by the seal body 26, and the on-off valve V3 is opened in a state in which the on-off valve V2 is closed.
  • the inside of the liquid container C can be opened to the atmosphere.
  • the operations of the nozzle unit 20, the seal body 26, the stretching rod 28, the pressurized liquid supply source 30, the pressurized air supply source 33, the on-off valves V1 to V3, 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 or the like.
  • the on-off valves V1 to V3 are preferably constituted by electromagnetic valves that can be controlled by a control device.
  • liquid-filled container manufacturing apparatus 1 having such a configuration, a liquid-filled container C in which a liquid (content liquid) L is accommodated from a synthetic resin preform 2 into a container having a predetermined shape.
  • a method of forming (a method for manufacturing a liquid-containing container according to the present embodiment) will be described.
  • the preform 2 that has been heated to a predetermined temperature for example, 80 ° C. to 150 ° C.
  • a heating means such as a heater
  • a nozzle engagement process is performed.
  • the nozzle unit 20 is lowered toward the blow molding die 10 and the blow nozzle 23 is engaged with the mouth portion 2a of the preform 2 in a sealed state.
  • 1 and 2 show a state in which the blow nozzle 23 is engaged with the mouth 2a of the preform 2.
  • a rod stretching process is performed.
  • the extending rod 28 is moved downward while the seal body 26 and the on-off valves V1 to V3 are closed, and the body 2b of the preform 2 is moved in the axial direction (longitudinal direction) by the extending rod 28. ).
  • a liquid blow molding process is performed.
  • the sealing body 26 is moved upward with the on-off valves V1 to V3 closed to open the liquid supply port 23a, and in this state, the pressurized liquid supply source 30 is moved in the forward direction (pressure direction). Operate.
  • the liquid L pressurized to a predetermined pressure from the pressurized liquid supply source 30 to the inside of the preform 2 through the pipe P1, the supply port 25, the supply path 24, and the liquid supply port 23a of the blow nozzle 23.
  • the preform 2 is subjected to liquid blow molding by the pressure of the liquid L.
  • the preform 2 is not molded into a predetermined shape along the inner surface of the cavity 11 of the blow molding die 10, and is molded into a halfway shape smaller than the predetermined shape.
  • the air blow molding process is performed after the liquid supply port 23a is closed by the seal body 26, as shown in FIG.
  • the pressurized air supply source 33 is operated with the seal body 26 and the open / close valves V1 and V3 closed and the open / close valve V2 open, whereby the pipe P2 and the gas supply are supplied from the pressurized air supply source 33.
  • Pressurized air of a predetermined pressure is supplied into the preform 2 through the opening 23b, and the preform 2 is air blow molded by the pressure of the pressurized air.
  • the preform 2 molded to a halfway shape in the liquid blow molding process is formed in the cavity 11 of the blow molding die 10 by the pressure of the pressurized air supplied from the gas supply port 23b. Molded to a predetermined shape along the inner surface. That is, in the method for manufacturing a liquid-filled container according to the present embodiment, the preform 2 is formed into a liquid-filled container C having a predetermined shape by performing two-stage blow molding of a liquid blow molding process and an air blow molding process. It has become.
  • the air release process is performed.
  • the inside of the liquid container C is opened to the atmosphere through the gas supply port 23b and the pipe P3 by opening the on-off valve V3 while the seal body 26 and the on-off valves V1, V2 are closed.
  • the air release step is not limited to after the rod pulling step, but may be performed before the rod pulling step, or may be performed during the rod pulling step.
  • the drawing rod 28 is pulled out of the liquid container C and removed, so that the head space HS inside the liquid container C increases by the amount of the drawing rod 28 pulled out. Will do. Therefore, when performing the rod stretching step and the rod drawing step, the amount of the liquid L supplied to the preform 2 in the liquid blow molding step is set in consideration of the amount of the head space HS generated by the drawing of the stretching rod 28. Thus, a desired amount of the head space HS is generated in the completed liquid container C.
  • the manufacture of the liquid container C is completed by moving the nozzle unit 20 upward with respect to the blow molding die 10. At this time, by performing the above-described air release step, the liquid L inside the liquid container C can be prevented from jumping out.
  • the blow molding die 10 When the production of the liquid container C is completed, the blow molding die 10 is opened and the liquid container C is taken out from the blow molding die 10, and then a closure cap is attached to the mouth portion 2 a. It is said. Further, the pressurized liquid supply source 30 operates in the reverse direction, and the liquid L stored in the supply tank 31 is sucked into the cylinder 30a. In addition, after mounting the closing cap on the mouth 2a, the blow molding die 10 may be opened to take out the liquid container C from the blow molding die 10.
  • a predetermined amount of liquid L smaller than the full capacity of the liquid container C, which is a finished product is supplied in the liquid blow molding process, and then air blow By performing the molding, an amount of head corresponding to the difference between the amount of the liquid L supplied to the preform 2 in the liquid blow molding process and the full capacity of the liquid container C in the liquid container C after molding. Since the space HS is generated, a desired head space HS is formed inside the liquid container C without performing other processes such as a suck back process for sucking the liquid L from the inside of the liquid container C after molding. Can be provided.
  • the liquid L containing a large amount of bubbles is taken into the supply path 24 as in the case of the suck back process, so that the amount of the liquid L filled in the liquid container C is insufficient, A wasteful liquid that discharges the liquid L mixed with bubbles from the supply path 24 to the outside without causing the problem that the filling pressure at the time of blow molding becomes unstable and the moldability of the container is lowered. Without causing L or a process, the container C with liquid can be accurately manufactured at a low cost so as to have a predetermined inner volume and shape.
  • the amount of the liquid L supplied to the preform 2 in the liquid blow molding process is adjusted, so that the head space HS provided in the liquid container C after molding is adjusted.
  • the amount can be easily changed. Therefore, even when a large head space HS is necessary, such as a container C with a liquid used for a pump-equipped container that contains shampoo or the like as a content liquid, A large headspace HS can be generated easily and accurately in the liquid container C without greatly reducing the volume of the liquid container C.
  • biaxial stretch blow molding in which liquid blow molding is performed while the preform 2 is stretched in the axial direction by the stretching rod 28 can be performed.
  • the container C can be more accurately formed into a liquid container C having a predetermined shape.
  • the method for manufacturing a liquid container according to the present invention is performed using the liquid container manufacturing apparatus 1 having the configuration shown in FIG. 1 is described.
  • the manufacturing method of the container with a liquid of this invention can also be performed using an apparatus etc.
  • the pressurized liquid supply source 30 is a plunger pump.
  • the present invention is not limited to this, and the liquid L can be pressurized to a predetermined pressure and supplied to the preform 2. If it is a thing, the thing of various structures, such as another kind of pump, can be used.
  • the pressurized air supply source 33 is an air compressor.
  • the present invention is not limited to this, as long as it can supply pressurized air of a predetermined pressure to the preform 2.
  • Various configurations can be used.
  • the preform 2 various shapes can be used according to the shape of the container C with the liquid after molding.
  • the rod stretching step is performed before the liquid blow molding step, but is performed during the liquid blow molding step, after the liquid blow molding step, or during the air blow step. It can also be configured. Further, in the liquid blow molding process, the stretching rod 28 is moved forward to a midway position to stretch the preform 2 to a halfway length, and then in the air blow molding process, the stretching rod 28 is further moved forward to blow the preform 2. It can also be made to extend to the bottom part of the mold 10 for use.
  • the gas supply port 23b is provided in the blow nozzle 23.
  • the present invention is not limited to this.
  • a stretching rod It can also be provided in a portion other than the blow nozzle 23 such as 28.
  • the rod drawing process is performed after the air blow molding process.
  • the present invention is not limited to this, and the rod drawing process is performed during the air blow molding process or before the air blow molding process. May be.

Abstract

プリフォーム（２）の口部（２ａ）にブローノズル（２３）を係合させるノズル係合工程と、ブローノズル（２３）の液体供給口（２３ａ）からプリフォーム（２）に液体入り容器（Ｃ）の満注容量よりも少ない所定量の液体（Ｌ）を供給して、プリフォーム（２）を途中形状にまで液体ブロー成形する液体ブロー成形工程と、液体供給口（２３ａ）を閉じた後、気体供給口（２３ｂ）からプリフォーム（２）に加圧エアを供給して、プリフォーム（２）をブロー成形用金型（１０）の内面に沿った形状に成形するエアブロー成形工程とを有し、液体入り容器（Ｃ）の内部に、液体ブロー成形工程においてプリフォーム（２）に供給した液体（Ｌ）の量と液体入り容器（Ｃ）の満注容量との差に相当する量のヘッドスペース（ＨＳ）を生じさせる液体入り容器の製造方法。

Description

液体入り容器の製造方法
　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セットし、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。
特開２０１４－６９４４１号公報
　液体入り容器の内部には、所定量のヘッドスペース（液体が充填されない空間）を設けるのが一般的である。上記した従来の液体入り容器の製造方法では、液体ブロー成形後に、ポンプを逆方向に駆動し、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工程を行うことで、液体入り容器の内部に所定量のヘッドスペースを設けるようにしている。
　しかしながら、液体ブロー成形においては、加圧媒体である液体はプリフォームの内部に存在する空気を巻き込みながらプリフォームの内部に供給されるので、液体ブロー成形後に容器内に充填されている液体は気泡を多く含んだ状態となり、液体ブロー成形後にサックバック工程を行うと、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、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、液体入り容器の内部への液体の充填量が不足したり、液体ブロー成形時における充填圧力が不安定になって容器の成形性が低下したりするという問題点が生じる虞があった。
　これに対し、次の液体ブロー成形を行う前に、気泡が混入した液体を供給路から外部に排出することが考えられるが、この場合、無駄な液体や工程が生じることになる。
　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、液体入り容器を所定の内容量及び形状を有するように精度よく且つ低コストで製造することができる液体入り容器の製造方法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、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、ブロー成形用金型に装着した前記プリフォームの口部にブローノズルを係合させるノズル係合工程と、前記ブローノズルに設けられた液体供給口から前記プリフォームの内部に前記液体入り容器の満注容量よりも少ない所定量の液体を加圧した状態で供給して、前記プリフォームを途中形状にまで液体ブロー成形する液体ブロー成形工程と、前記液体供給口を閉じた後、前記液体供給口とは別に設けられた気体供給口から前記プリフォームの内部に加圧エアを供給して、途中形状の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に成形するエアブロー成形工程と、を有し、成形後の前記液体入り容器の内部に、前記液体ブロー成形工程において前記プリフォームに供給した液体の量と前記液体入り容器の満注容量との差に相当する量のヘッドスペースを生じさせることを特徴とする。
　本発明の液体入り容器の製造方法は、上記構成において、前記エアブロー成形工程の後に、前記気体供給口を通して前記液体入り容器の内部を大気に開放する大気開放工程を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、前記液体ブロー成形工程の前または前記液体ブロー成形工程の最中に、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ロッド延伸工程を有するとともに、前記エアブロー成形工程の後に、前記延伸ロッドを前記液体入り容器から離脱させるロッド引抜き工程を有するのが好ましい。
　本発明によれば、液体入り容器を所定の内容量及び形状を有するように精度よく且つ低コストで製造することができる液体入り容器の製造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入り容器の製造装置の一例を示す説明図である。 図１におけるノズルユニットの要部の詳細構造を示す断面図である。 ロッド延伸工程を行っている状態の液体入り容器の製造装置を示す説明図である。 液体ブロー成形工程を行っている状態の液体入り容器の製造装置を示す説明図である。 エアブロー成形工程を行っている状態の液体入り容器の製造装置を示す説明図である。 ロッド引抜き工程を行った後、大気開放工程を行っている状態の液体入り容器の製造装置を示す説明図である。 液体入り容器の製造が完了した状態の液体入り容器の製造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。
　本発明の一実施の形態である液体入り容器の製造方法は、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であって、ブロー成形用金型に装着したプリフォームの口部にブローノズルを係合させるノズル係合工程と、ブローノズルに設けられた液体供給口からプリフォームの内部に液体入り容器の満注容量よりも少ない所定量の液体を加圧した状態で供給して、プリフォームを途中形状にまで液体ブロー成形する液体ブロー成形工程と、液体供給口を閉じた後、液体供給口とは別に設けられた気体供給口からプリフォームの内部に加圧エアを供給して、途中形状のプリフォームをブロー成形用金型の内面に沿った形状に成形するエアブロー成形工程と、を有し、成形後の液体入り容器の内部に、液体ブロー成形工程においてプリフォームに供給した液体の量と液体入り容器の満注容量との差に相当する量のヘッドスペースを生じさせることを特徴とする液体入り容器の製造方法である。
　本実施の形態の液体入り容器の製造方法は、エアブロー成形工程の後に、気体供給口を通して液体入り容器の内部を大気に開放する大気開放工程を有している。
　また、本実施の形態の液体入り容器の製造方法は、液体ブロー成形工程の前に、延伸ロッドによりプリフォームを軸方向に延伸させるロッド延伸工程を有するとともに、エアブロー成形工程の後に、延伸ロッドを液体入り容器から離脱させるロッド引抜き工程を有している。
　このような本発明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。
　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、この本体ブロック２１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。
　図２に示すように、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。
　ブローノズル２３の円筒状部分の内側部分は液体供給口２３ａとなっている。また、ブローノズル２３の液体供給口２３ａを構成する円筒状部分には、当該円筒状部分の下端に開口する気体供給口２３ｂが設けられている。本実施の形態においては、ブローノズル２３の当該円筒状部分には８つの気体供給口２３ｂが周方向に等間隔に並べて設けられているが、その数は種々変更可能である。
　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の液体供給口２３ａ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の液体供給口２３ａに連通している。
　さらに、図１に示すように、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が設けられている。
　供給路２４の内部にはブローノズル２３の液体供給口２３ａ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２７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。なお、シール体２６は、軸体２７と一体に形成するようにしてもよい。シール体２６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の液体供給口２３ａを閉塞する。一方、シール体２６が閉位置から上方に向けて移動すると、ブローノズル２３の液体供給口２３ａは開かれて供給路２４と連通される。
　図示するように、液体入り容器の製造装置１は延伸ロッド２８を備えた構成とすることができる。延伸ロッド２８は、軸体２７の軸心に該軸体２７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２６の軸心を貫通してシール体２６の下端から出没可能に設けられている。延伸ロッド２８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。
　供給ポート２５には、配管Ｐ１により加圧液体供給源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。加圧液体供給源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。なお、符号３２は配管Ｐ１に設けられた圧力計である。
　ブローノズル２３に設けられた複数の気体供給口２３ｂは、それぞれ上方に延びるとともに径方向外側に曲がる流路によってブローノズル２３の外周面に環状に設けられた連結路２３ｃに連通されている。連結路２３ｃは、支持ブロック２２の側面の接続ポート２２ａに接続された配管Ｐ２を介して加圧エア供給源３３に接続されている。すなわち、ブローノズル２３に設けられた複数の気体供給口２３ｂは、それぞれ加圧エア供給源３３に接続されている。加圧エア供給源３３は、例えばエア圧縮機により構成することができる。配管Ｐ２には開閉弁Ｖ２が設けられている。
　配管Ｐ２の開閉弁Ｖ２よりも気体供給口２３ｂ側の部分には、大気開放された配管Ｐ３が分岐接続されている。配管Ｐ３には開閉弁Ｖ３が設けられている。
　加圧液体供給源３０は、シール体２６が上方に移動して液体供給口２３ａが開かれ、開閉弁Ｖ１～Ｖ３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、配管Ｐ１、供給ポート２５、供給路２４及びブローノズル２３の液体供給口２３ａを介してプリフォーム２の内部に所定圧力にまで加圧した液体Ｌを供給することができる。また、加圧液体供給源３０は、シール体２６により液体供給口２３ａ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。
　加圧エア供給源３３は、シール体２６により液体供給口２３ａが閉じられ、開閉弁Ｖ３が閉じられるとともに開閉弁Ｖ２が開かれた状態で作動することにより、配管Ｐ２及び気体供給口２３ｂを介してプリフォーム２の内部に所定圧力の加圧エアを供給することができる。
　また、配管Ｐ３は、シール体２６により液体供給口２３ａが閉じられ、開閉弁Ｖ２が閉じられた状態において、開閉弁Ｖ３が開かれることにより、気体供給口２３ｂを介してプリフォーム２ないし成形後の液体入り容器Ｃの内部を大気に開放することができる。
　ノズルユニット２０、シール体２６、延伸ロッド２８、加圧液体供給源３０、加圧エア供給源３３及び開閉弁Ｖ１～Ｖ３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の値等を参照して行うことができる。なお、開閉弁Ｖ１～Ｖ３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。
　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（本実施の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、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。
　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をブロー成形用金型１０に向けて下降させてブローノズル２３をプリフォーム２の口部２ａに密封状態で係合させる。図１、図２は、ブローノズル２３がプリフォーム２の口部２ａに係合した状態を示す。この状態においては、シール体２６、開閉弁Ｖ１～Ｖ３は何れも閉じており、また、延伸ロッド２８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３に示すように、ロッド延伸工程が行われる。ロッド延伸工程においては、シール体２６、開閉弁Ｖ１～Ｖ３を閉じたまま、延伸ロッド２８を下方に向けて進出移動させ、当該延伸ロッド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。
　次いで、図４に示すように、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、開閉弁Ｖ１～Ｖ３を閉じたままシール体２６を上方に移動させて液体供給口２３ａを開き、その状態で加圧液体供給源３０を正方向（加圧方向）に作動させる。これにより、加圧液体供給源３０から、配管Ｐ１、供給ポート２５、供給路２４及びブローノズル２３の液体供給口２３ａを介してプリフォーム２の内部に所定圧力にまで加圧された液体Ｌを供給して、プリフォーム２を液体Ｌの圧力により液体ブロー成形する。
　ここで、液体ブロー成形工程においては、完成品である液体入り容器Ｃの満注容量（容器が収容可能な最大の液量）よりも少ない所定量の液体Ｌのみが液体供給口２３ａからプリフォーム２に供給される。したがって、液体ブロー成形工程においては、プリフォーム２は、ブロー成形用金型１０のキャビティ１１の内面に沿った所定形状には成形されず、当該所定形状よりも小さい途中形状にまで成形される。
　液体ブロー成形工程が完了すると、図５に示すように、シール体２６により液体供給口２３ａを閉じた後に、エアブロー成形工程が行われる。エアブロー成形工程においては、シール体２６、開閉弁Ｖ１、Ｖ３を閉じ、開閉弁Ｖ２を開いた状態で加圧エア供給源３３を作動させることで、加圧エア供給源３３から配管Ｐ２及び気体供給口２３ｂを介してプリフォーム２の内部に所定圧力の加圧エアを供給して、プリフォーム２を加圧エアの圧力によりエアブロー成形する。
　ここで、エアブロー成形工程においては、液体ブロー成形工程において途中形状にまで成形されたプリフォーム２が、気体供給口２３ｂから供給される加圧エアの圧力によってブロー成形用金型１０のキャビティ１１の内面に沿った所定形状にまで成形される。すなわち、本実施の形態の液体入り容器の製造方法では、液体ブロー成形工程とエアブロー成形工程の２段階のブロー成形を行うことで、プリフォーム２を所定形状の液体入り容器Ｃに成形するようになっている。
　このように、本実施の形態における液体入り容器の製造方法では、液体ブロー成形工程において完成品である液体入り容器Ｃの満注容量よりも少ない所定量の液体Ｌのみを供給し、その後にエアブロー成形を行ってプリフォーム２を所定形状にまで成形するようにしているので、プリフォーム２を確実に所定形状に成形しつつ、成形後の液体入り容器Ｃの内部に、当該液体入り容器Ｃの満注容量よりも少ない液体Ｌのみを収容させることができる。これにより、成形後の液体入り容器Ｃの内部に、サックバック工程などの別工程を行うことなく、液体ブロー成形工程においてプリフォーム２に供給した液体Ｌの量と液体入り容器Ｃの満注容量との差に相当する量のヘッドスペースＨＳを容易且つ正確に生じさせることができる。
　エアブロー成形工程が完了すると、図６に示すように、延伸ロッド２８を上方に移動させて液体入り容器Ｃから離脱させるロッド引抜き工程を行った後に、大気開放工程が行われる。大気開放工程においては、シール体２６、開閉弁Ｖ１、Ｖ２を閉じたまま開閉弁Ｖ３を開くことで、気体供給口２３ｂ及び配管Ｐ３を通して液体入り容器Ｃの内部を大気に開放する。これにより、液体入り容器Ｃの内部の圧力を大気圧にすることができる。大気開放工程は、ロッド引抜き工程の後に限らず、ロッド引抜き工程の前に行ってもよく、またはロッド引抜き工程の途中に行ってもよい。
　なお、ロッド引抜き工程において、液体入り容器Ｃから延伸ロッド２８が引き抜かれて離脱されることにより、当該延伸ロッド２８が引き抜かれた分の容量だけ、液体入り容器Ｃの内部のヘッドスペースＨＳが増加することになる。したがって、ロッド延伸工程及びロッド引抜き工程を行う場合には、延伸ロッド２８の引き抜きにより生じるヘッドスペースＨＳの量を考慮して、液体ブロー成形工程においてプリフォーム２に供給する液体Ｌの量を設定することで、完成した液体入り容器Ｃに所望量のヘッドスペースＨＳを生じさせるようにする。
　図７に示すように、ノズルユニット２０をブロー成形用金型１０に対して上方に移動させることで液体入り容器Ｃの製造が完了する。このとき、上記した大気開放工程を行っておくことで、液体入り容器Ｃの内部の液体Ｌの外部への飛び出し等を抑制することができる。
　そして、液体入り容器Ｃの製造が完了すると、ブロー成形用金型１０が開かれてブロー成形用金型１０から液体入り容器Ｃが取り出された後、口部２ａに閉塞キャップが装着されて製品とされる。また、加圧液体供給源３０が逆方向に作動して、供給タンク３１に収容されている液体Ｌがシリンダ３０ａの内部に吸引される。なお、口部２ａに閉塞キャップを装着した後に、ブロー成形用金型１０を開いてブロー成形用金型１０から液体入り容器Ｃを取り出すようにしてもよい。
　以上の通り、本実施の形態における液体入り容器の製造方法では、液体ブロー成形工程において完成品である液体入り容器Ｃの満注容量よりも少ない所定量の液体Ｌのみを供給し、その後にエアブロー成形を行うことで、成形後の液体入り容器Ｃの内部に、液体ブロー成形工程においてプリフォーム２に供給した液体Ｌの量と液体入り容器Ｃの満注容量との差に相当する量のヘッドスペースＨＳを生じさせるようにしたので、成形後の液体入り容器Ｃの内部から液体Ｌを吸い戻すサックバック工程等の他の工程を行うことなく、液体入り容器Ｃの内部に所望のヘッドスペースＨＳを設けることができる。したがって、サックバック工程を行う場合のように、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より、液体入り容器Ｃの内部への液体Ｌの充填量が不足したり、液体ブロー成形時における充填圧力が不安定になって容器の成形性が低下したりするという問題を生じさせることなく、また、気泡が混入した液体Ｌを供給路２４から外部に排出するという無駄な液体Ｌや工程を生じさせることなく、液体入り容器Ｃを所定の内容量及び形状を有するように精度よく且つ低コストで製造することができる。
　また、本実施の形態における液体入り容器の製造方法では、液体ブロー成形工程においてプリフォーム２に供給する液体Ｌの量を調整することで、成形後の液体入り容器Ｃに設けられるヘッドスペースＨＳの量を容易に変更することができる。したがって、例えば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Ｃのように、大きなヘッドスペースＨＳが必要な場合であっても、サックバック工程を行う場合のように成形後の液体入り容器Ｃを大きく減容変形させることなく、当該液体入り容器Ｃに容易且つ精度よく大きなヘッドスペースＨＳを生じさせることができる。
　さらに、ロッド延伸工程を設けた構成とした場合には、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液体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。
　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。
　また、前記実施の形態では、延伸ロッド２８を備えた液体入り容器の製造装置１を用いることで、ロッド延伸工程とロッド引抜き工程とを行うようにしているが、これらの工程を行わない構成とすることもできる。この場合、液体入り容器の製造装置１として、延伸ロッド２８を備えない構成のものを用いることができる。
　さらに、前記実施の形態においては、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。
　さらに、前記実施の形態においては、加圧エア供給源３３はエア圧縮機とされているが、これに限らず、所定圧力の加圧エアをプリフォーム２に供給することができるものであれば、種々の構成のものを用いることができる。
　さらに、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。
　さらに、前記実施の形態においては、ロッド延伸工程を液体ブロー成形工程の前に行うようにしているが、液体ブロー成形工程の最中や液体ブロー成形工程の後、あるいはエアブロー工程の最中に行う構成とすることもできる。また、液体ブロー成形工程において延伸ロッド２８を途中位置にまで進出移動させてプリフォーム２を途中長さまで延伸させ、次いで、エアブロー成形工程において延伸ロッド２８をさらに進出移動させてプリフォーム２をブロー成形用金型１０の底部分にまで延伸させるようにすることもできる。
　さらに、前記実施の形態においては、気体供給口２３ｂをブローノズル２３に設けるようにしているが、これに限らず、プリフォーム２の内部に加圧エアを供給することができれば、例えば、延伸ロッド２８等のブローノズル２３以外の部分に設けることもできる。
　さらに、前記実施の形態においては、エアブロー成形工程の後にロッド引抜き工程を行うようにしているが、これに限らず、エアブロー成形工程の最中やエアブロー成形工程の前にロッド引抜き工程を行うようにしてもよい。
　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
２１　　本体ブロック
２２　　支持ブロック
２２ａ　接続ポート
２３　　ブローノズル
２３ａ　液体供給口
２３ｂ　気体供給口
２３ｃ　連結路
２４　　供給路
２５　　供給ポート
２６　　シール体
２７　　軸体
２８　　延伸ロッド
３０　　加圧液体供給源
３０ａ　シリンダ
３０ｂ　ピストン
３１　　供給タンク
３２　　圧力計
３３　　加圧エア供給源
　Ｌ　　液体
Ｐ１　　配管
Ｖ１　　開閉弁
Ｐ２　　配管
Ｖ２　　開閉弁
Ｐ３　　配管
Ｖ３　　開閉弁
　Ｃ　　液体入り容器

Claims (3)

  1. 　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、
    　ブロー成形用金型に装着した前記プリフォームの口部にブローノズルを係合させるノズル係合工程と、
    　前記ブローノズルに設けられた液体供給口から前記プリフォームの内部に前記液体入り容器の満注容量よりも少ない所定量の液体を加圧した状態で供給して、前記プリフォームを途中形状にまで液体ブロー成形する液体ブロー成形工程と、
    　前記液体供給口を閉じた後、前記液体供給口とは別に設けられた気体供給口から前記プリフォームの内部に加圧エアを供給して、途中形状の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に成形するエアブロー成形工程と、を有し、
    　成形後の前記液体入り容器の内部に、前記液体ブロー成形工程において前記プリフォームに供給した液体の量と前記液体入り容器の満注容量との差に相当する量のヘッドスペースを生じさせることを特徴とする液体入り容器の製造方法。
  2. 　前記エアブロー成形工程の後に、前記気体供給口を通して前記液体入り容器の内部を大気に開放する大気開放工程を有する、請求項１に記載の液体入り容器の製造方法。
  3. 　前記液体ブロー成形工程の前または前記液体ブロー成形工程の最中に、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ロッド延伸工程を有するとともに、
    　前記エアブロー成形工程の後に、前記延伸ロッドを前記液体入り容器から離脱させるロッド引抜き工程を有する、請求項１または２に記載の液体入り容器の製造方法。
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