WO2020075267A1

WO2020075267A1 - 延伸ブロー成形装置とブロー成形方法

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Publication number: WO2020075267A1
Application number: PCT/JP2018/037932
Authority: WO
Inventors: 信彦中澤
Original assignee: 株式会社青木固研究所
Priority date: 2018-10-11
Filing date: 2018-10-11
Publication date: 2020-04-16
Also published as: CN111315555B; CN111315555A; JPWO2020075267A1; EP3666498A1; US20210299932A1; CA3062869C; ES2938507T3; KR102278155B1; KR20210028048A; TW202014296A; TWI768230B; JP6843453B2; EP3666498A4; EP3666498B1; CA3062869A1

Abstract

成形サイクルの短縮化が図られた射出延伸ブロー成形機で中空成形体を製造し、中空成形体の製造に対しての省エネルギー化を図る。延伸ブロー成形装置（１１）の吹き込み装置（１０）は、賦形対象物（ｅ）を膨らませて中空成形体の形状に賦形する空気圧にして圧縮空気を送り出す圧縮空気供給源（３２）と、圧縮空気供給源からブロー型（８）内に配置されている賦形対象物の内部空間に圧縮空気が流れる流入路（３３）と、内部空間からブロー型外の排気空間に圧縮空気が流れ出る非閉止の流出路（３４）とを備えて、吹き込み装置のブロー動作の全工程で、圧縮空気供給源から流入路と内部空間とを通って流出路から排気空間に圧縮空気が流れる圧縮空気流路（３６）を形成して、ブロー動作の全工程に亘って、プリフォームの形態とされている賦形対象物を膨らませて中空成形体に賦形する空気圧とされた圧縮空気を吹き込んで、賦形と冷却とを、同時に行なうようにした。

Description

延伸ブロー成形装置とブロー成形方法

　本発明は、プリフォームから中空成形体を成形する延伸ブロー成形装置とブロー成形方法に関するものである。

　従来、空気の吹き込みにより中空成形体を成形する装置において、ダイレクトブロー成形の方式のものとして、特許文献１に示されているように押し出し機から押し出されたパリソンと称される筒状の溶融樹脂を半割りのブロー型で挟み込んだ後、成形体での開口部となる部分にブローピンを当てて、そのブローピンから冷却用圧縮空気を前記筒状の溶融樹脂に吹き込み、その吹き込みにより膨らませた溶融樹脂がブロー型の型内面の中空成形体形成面に接することで冷却され、その冷却後に冷却用圧縮空気を中空形成体から排気するようにしたものがある。

　そして特許文献１では、冷却用圧縮空気を吹き込んで冷却した後、ブローピンの先端から中空成形体の内部の冷却用圧縮空気を排気する際に、ブローピンをブロー金型から若干上昇させて、型内で形付けられている中空成形体の開口部の内面とブローピンとの間に隙間を設けて、中空成形体内で高圧状態となっている冷却用圧縮空気が抜け出るようにした技術が示されている。

　また、特許文献２に、同様のダイレクトブロー成形でのブロー成形方法において、中空成形体が成形された後に圧縮空気の吹き込みと排気とを共に行われるようにしたものであって、中空成形体の内部ガス圧力を所定の圧力に設定するとともに流量を定めて圧縮空気を吹き込みながら排気するようにした点が示されている。

　この特許文献２の技術では、上述と同様に押し出し機から押し出された筒状の溶融樹脂をブロー型で挟み込んだ後、金型のノズル部分にブローピンを当てるようにし、電磁弁が開いて、圧縮空気がパリソン内に送り込まれ、パリソンが膨らんで金型の型面に押し付けられて、中空成形体が成形されるようにしている。そして、中空成形体が成形された後、この中空成形体の内圧がリリーフ弁の設定値まで達すると、中空成形体に吹き込まれた圧縮空気が型外に排気されるようにしている。

　また同様にダイレクトブロー成形において、空気等の吹き込みによる中空成形体内の圧力を所定圧力に保持させながら、中空成形体内の熱気を中空成形体外へ排出することが、特許文献３に示されている。

　この特許文献３では、パリソンを配した合わせ金型を閉じて、パリソン内に、空気吹き込み兼排出ノズルの中心に配した吹き込みノズル部の吹き出し口から空気を吹き込み、パリソンを略柱状の形状が安定した中空成形体にして、この中空成形体内の圧力が所定圧力になったときに、空気吹き込み兼排出ノズルの吹き込みノズル部周りに配された排出ノズル部から中空成形体内の空気を排出させて、吹き込みノズル部からの吹き込み空気により中空成形体を膨らませ、膨らませ作用を果たした空気が熱気を伴ない排出ノズル部から中空成形体外に排出され、熱気の滞留を防ぎ、冷却を促進するようにした点が示されている。

　また、ダイレクトブロー成形とは異なる延伸ブロー成形においては、高温度で賦形可能なプリフォームを割り型とされているブロー型に配置し、プリフォームの口部となる側からロッドを進入させてロッド軸方向にプリフォームを引き延ばし、そのプリフォームの内部に圧縮空気を吹き込んでブロー型の型内面に接しさせることで、前記中空成形体を成形するようにしている。

　そして、プリフォームを延伸するとともに圧縮空気を吹き込んで中空成形体を成形するに際し、例えば特許文献４に示されているように、ロッドを移動可能に配置したブローコアに圧縮空気が通る通路を設けておき、この通路を通して圧縮空気をプリフォームに吹き込んで膨らませ、そのプリフォームが中空成形体の形状となった後には前記通路を通じて排気が行なわれるようにしている点が示されている。

特開平１０－００６３９１号公報特開平０９－１３１７８４号公報特開平０３－０１３３１３号公報特開平０５－２３７９２３号公報

（射出延伸ブロー成形機）
　上記延伸ブロー成形の方法を用いて中空成形体を製造する装置としては射出延伸ブロー成形機がある。図１は射出延伸ブロー成形機１を示している。この射出延伸ブロー成形機１は、射出装置２が接続されて溶融樹脂が送り込まれ、プリフォームを成形する射出成形部３と、前記射出成形部３で成形されて高温度で賦形可能な状態となっている前記プリフォームを中空成形体に成形する延伸ブロー成形部４と、前記延伸ブロー成形部４で成形された中空成形体を射出延伸ブロー成形機１の外に向けて搬出する取り出し部５とを備えている。

　上記射出延伸ブロー成形機１においては、後述のリップ型６が旋回移動して、射出成形部３で成形される複数個のプリフォームを組にして延伸ブロー成形部４に搬送し、その延伸ブロー成形部４にてブロー成形された複数個の中空成形体を組にして取り出し部５に搬送することができるように、射出延伸ブロー成形機１の中心を廻る方向に沿って順に射出成形部３と延伸ブロー成形部４と取り出し部５とを配置している。図２参照

　そして、プリフォーム口部の外周面成形用兼プリフォーム搬送用のリップ型６が、射出成形部３と延伸ブロー成形部４と取り出し部５とを順に移動するように設けられているものであって、前記リップ型６を下面に有する回転板７が一定回転角度の回転ごとに停止して昇降可能とされ、この回転板７が降下するごとにリップ型６が射出成形部３と延伸ブロー成形部４と取り出し部５とに対応し、射出成形部３で成形されたプリフォームをリップ型６が支持して延伸ブロー成形部４に搬送し、この延伸ブロー成形部４で成形された中空成形体をリップ型６が支持して取り出し部５に搬送し、取り出し部５から中空成形体が成形機外に送り出されるまでを１サイクルにして中空成形体を製造するようにしている。なお、射出成形部３と延伸ブロー成形部４と取り出し部５との配置は、リップ型６の移動方向１２０°ごとになるようにして割り振られている。

（延伸ブロー成形装置）
　上記延伸ブロー成形部４にあっては、図３に示すようにブロー型８と延伸装置９と吹き込み装置１０とからなる延伸ブロー成形装置１１が構成されている。この延伸ブロー成形装置１１での前記ブロー型８は割り型とされているもので、高温度で賦形可能なプリフォームをリップ型６に支持された状態で配置可能にしており、型内面には中空成形体形状形成面を有している。

（延伸装置）
　延伸ブロー成形装置１１での上記延伸装置９は、ブロー型８の上部に重ね合わされたリップ型６を通ってブロー型８の型内方に入り込むロッド１２を昇降可能にして備えている。ロッド１２はロッド取付体１３に支持されており、ロッド取付体１３の降下によって前記ロッド１２が、リップ型６の中央となる部分を通して降下し、リップ型６に支持されてブロー型８に配置されたプリフォームの内部に入り、ロッド１２の下方（ロッド軸方向の下方）に向けた移動によりプリフォームをロッド軸方向に引き伸ばす延伸動作を行なう。

（吹き込み装置）
　また延伸ブロー成形装置１１の吹き込み装置１０では、図４に示されているように内部に圧縮空気ａが流れるとともに上記ロッド１２を通すコア内通路１４を有した筒状のブローコア１５をブローコア取付体１６に支持させ、このブローコア取付体１６の上昇と降下とでブローコア１５を昇降可能な状態にして有している。

　そして、ブローコア１５を降下させてこのブローコア１５の下部を上記リップ型６の内側に嵌め入れることで、ブローコア１５のコア内通路１４の部分を、ブロー型８の型内のプリフォームｂの内部空間ｃと連通状態にし、コア内通路１４を降下する上記ロッド１２で引き伸ばされるプリフォームｂの内部に、コア内通路１４を通して圧縮空気ａを吹き込んで、この圧縮空気ａによりプリフォームｂを膨らまして中空成形体ｄにするブロー動作を行なう。

　上述のように延伸ブロー成形装置１１はブロー型８と延伸装置９と吹き込み装置１０とを備えていて、ブロー型８の型内で延伸装置９により引き伸ばされたプリフォームｂを膨らませて、ブロー型８の中空成形体形状形成面に接触させるようにすることで中空成形体ｄの形状に賦形し、そして中空成形体ｄをブロー型８と接触させることにより中空成形体ｄ自体の温度を下げて、形状が安定した中空成形体ｄが形成される。

　上記吹き込み装置１０では、図５と図６に示すようにコンプレッサーなどの圧縮機１８から圧縮空気をエアタンク１９に貯めて、そのエアタンク１９から減圧弁２０により低圧にして圧縮空気が取り出されるようにした第一の圧縮空気供給源２１が接続されていて、低圧とされた前記圧縮空気をコア内通路１４を通してプリフォームに吹き込んで、その低圧の圧縮空気にてプリフォームを膨らませる低圧ブロー用の流路が形成できるようにしている。

　また、吹き込み装置１０では、上記低圧の圧縮空気による賦形が行なわれた後に高圧の圧縮空気を吹き込む流路が形成されるようにしている。この吹き込み装置１０には、上記エアタンク１９から高圧の空気が取り出せるようにした第二の圧縮空気供給源２２も接続されていて、賦形された中空成形体をブロー型に密着させてブロー型側からの冷却の作用をより有効にするために、高圧の圧縮空気をコア内通路１４を通してプリフォームに吹き込む高圧ブロー用の流路が形成できるようにしている。

　そして、吹き込み装置１０において、高圧ブロー用の流路を通して高圧の圧縮空気が吹き込まれて中空成形体の冷却が行なわれた後に、中空成形体からコア内通路１４を通して圧縮空気をコア型外に排気する流路が形成できるようにしている。

　図５と図６とに示されている吹き込み装置１０において、低圧の圧縮空気をプリフォームに吹き込むときと高圧の圧縮空気を賦形後の中空成形体に吹き込むときとで圧縮空気の流れを切り換えるため、また、必要時に圧縮空気をコア型外に排気できるようにするための流路開閉用の電磁弁２３が上記流路それぞれに取り付けられている。また、低圧の圧縮空気をプリフォームに吹き込むための流路の部分には逆止弁２４が取り付けられており、排気を行なう流路の端部にはサイレンサ２５が取り付けられている。

　なお、図５においては低圧の圧縮空気が吹き込まれる状態を示していて、低圧ブロー用の流路の電磁弁２３は開となり、高圧ブロー用の流路の電磁弁２３は閉となり、排気用の流路の電磁弁２３は閉とされる。図６は高圧の圧縮空気が吹き込まれる状態を示していて、低圧ブロー用の流路の電磁弁２３は閉となり、高圧ブロー用の流路の電磁弁２３は開となり、排気用の流路の電磁弁２３は閉とされる。そして、図示はしていないが、排気時には、排気用の流路の電磁弁２３のみが開となるようにしている。

　上記ブロー成形では、上述したようにプリフォームｂの膨らましから中空成形体ｄ自体の温度を下げて中空成形体ｄの形状が安定するまでのブロー動作の間に、ブロー型外に排気を行なわない状態の下で圧縮空気の吹き込みを行なっている。

　しかしながらこの場合のブロー成形では冷却の効率が悪いものとなる。つまり、プリフォームｂが膨らんで形成される中空成形体ｄの内部空間ｃは外部への排気が無く、断熱状態でプリフォームｂや中空成形体ｄから熱を受けて昇温した圧縮空気ａが滞留することとなり、圧縮空気ａによる中空成形体ｄの冷却は効率が悪い。

　そこで、従来の射出延伸ブロー成形機における上記延伸ブロー成形装置での延伸ブロー成形では、ブロー型外に非排気の状態の下でプリフォームを膨らまして中空成形体を成形するために、圧縮空気を吹き込んで膨らましをして中空成形体の形状にする賦形段階と、ブロー型外に排気可能の状態の下で、中空成形体をブロー型に直接接触させて温度を下げるとともに、中空成形体の内部空間からブロー型外への換気にて排熱をして内部空間側から冷却するために、圧縮空気を吹き込む冷却段階とを備えているものとなっている。

　さらに近年の射出延伸ブロー成形機では、射出成形部のプリフォーム成形に要する時間を短かくして、中空成形体の成形サイクルの短縮化が図られるようになってきている。そして、この射出延伸ブロー成形機の延伸ブロー成形部でのブロー動作に係る時間を短かくする仕組みが施されている。

　具体的には、上記延伸ブロー成形装置において、膨らましを行なう賦形の段階（非排気）に吹き込む圧縮空気の圧力と、冷却の段階（ブロー型外に排気）に吹き込む圧縮空気の圧力とが異なるようにしている。このように圧縮空気の圧力を賦形段階と冷却段階とで異なるようにするために、吹き込み装置は以下の構成にしている。

　この吹き込み装置１０でも、上述した吹き込み装置１０の場合と同様に、内部に圧縮空気ａが流れるとともにロッド１２を通すコア内通路１４を有した筒状のブローコア１５をブローコア取付体１６に支持させて、ブローコア取付体１６の上昇と降下とでブローコア１５を昇降可能な状態にして有している。図７参照

　また、ロッド１２の内部にもロッド内通路１７が形成されていて、ロッド取付体１３の降下によってロッド１２がプリフォームの内部に入り、透孔２６の部分を介してロッド内通路１７がプリフォームｂの内部空間ｃと連通するようにしている。

　そして、ブローコア１５を降下させてこのブローコア１５の下部をリップ型６の内側に嵌め入れることで、ブローコア１５のコア内通路１４の部分を、ブロー型８の型内のプリフォームｂの内部空間ｃと連通状態にし、コア内通路１４を降下するロッド１２で引き伸ばされるプリフォームｂの内部に、コア内通路１４を通して圧縮空気ａを吹き込んで、この圧縮空気ａによりプリフォームｂを膨らまし、さらにロッド１２のロッド内通路１７を通して圧縮空気ａを吹き込んで、中空成形体ｄを得るブロー動作を行なう。

　図８と図９に示すようにこの吹き込み装置１０の流路は、図４から図６に示す上述した吹き込み装置１０での流路に、圧縮空気を通す新たな管路を付け加えて構成されている。この吹き込み装置１０では、上記エアタンク１９から圧縮空気を取り出すようにしてなる第一、第二の二つの圧縮空気供給源２１、２２が接続されていて、圧縮空気ａがコア内通路１４やロッド内通路１７を通ってプリフォームの内部に入り、そのプリフォームの内部からコア内通路１４を通ってブロー型外の排気空間へ流れて排気される圧縮空気流路２７が形成されるようにしている。

　勿論、プリフォームに圧縮空気が入るようにするとともに中空成形体に入ってから排気（中空成形体の内部空間の換気）されるようにする圧縮空気流路２７自体は、リップ型６にブローコア１５が入り込みし、このブローコア１５を通してロッド１２がプリフォームの内方に位置することで形成される。

　図７から図９で示す吹き込み装置１０での流路については、上述したように図４から図６の非排気でブローを行なう吹き込み装置１０の上記高圧ブロー用の流路Ｘが残されている形態を図に表現されている。即ち、この図７から図９に示す吹き込み装置１０は、新たに加えられた流路の部分に圧縮空気を通さずに、非排気で高圧ブローを行なえるようにすることも可能とした流路構成を備えているものである。なお、以下の説明は、非排気の高圧ブローを行なう流路Ｘへ圧縮空気を通さない使用形態のものである。

　図示されているように圧縮空気流路２７には、第一の圧縮空気供給源２１が接続され、ブロー型８の型内に配置した高温度で賦形可能なプリフォームｂの形態とされた賦形対象物ｅの内部空間ｃに前記第一の圧縮空気供給源２１からコア内通路１４を通って圧縮空気が流れるようにしている第一流入路２８がある。

　また、第二の圧縮空気供給源２２が接続され、ブロー型８の型内に配置されていて賦形により中空成形体ｄの形状となっている段階の賦形対象物ｅの内部空間ｃに前記第二の圧縮空気供給源２２から圧縮空気ａが流れるようにしているロッド内通路１７とこのロッド内通路１７が前記賦形対象物ｅ（プリフォームが中空成形体となった状態のもの）の内部空間ｃに対して連通するように開口された複数個の上記透孔２６とを通って圧縮空気が流れるようにしている第二流入路２９がある。

　さらに、賦形対象物ｅの内部空間ｃからコア内通路１４を通りブロー型外の排気空間に圧縮空気ａが流れるようにしている流出路３０がある。この流出路３０自体は、上述した図４から図６の非排気でブローを行なうタイプの吹き込み装置におけるコア型外に排気する流路と同じである。

（第一の圧縮空気供給源、図７～図９）
　冷却時にブロー型外に排気をする吹き込み装置１０での第一の圧縮空気供給源２１は、ブロー型８に配置された高温度で賦形可能なプリフォームの形態とされている賦形対象物ｅを膨らましてそのブロー型８の型内面（中空成形体形状形成面）に接触させて賦形することができる空気圧の圧縮空気を送り込むものである。そして、上記流出路３０側を非閉止の状態の場合（流出路開放）でもプリフォームが膨らんで中空成形体の形状が適正に賦形される内圧になるようにしている。この賦形するための圧縮空気ａの空気圧としては、例えば１ＭＰａとしている。

（第二の圧縮空気供給源、図７～図９）
　冷却時にブロー型外に排気をする吹き込み装置１０での第二の圧縮空気供給源２２は、賦形対象物ｅ（中空成形体）の内部空間ｃからブロー型外に多くの空気を換気して中空成形体ｄである賦形対象物ｅを内部空間ｃ側から効率よく冷却ができる空気圧の圧縮空気を送り込むものである。そして、後述のように流出路３０側を非閉止の状態の場合で賦形対象物ｅが適正に冷却される内圧になるようにしている。この冷却をするための圧縮空気の空気圧としては、例えば３ＭＰａとしている。

（第一流入路）
　第一流入路２８には電磁弁２３が介在しており、賦形段階の工程では電磁弁２３が開いて第一の圧縮空気供給源２１からの圧縮空気（１ＭＰａ）が賦形対象物（プリフォームの形態）ｅの内部空間ｃに吹き込まれるようにしている。

（第二流入路）
　第二流入路２９には圧縮空気の流れの上流側から減圧弁２０、電磁弁２３、逆止弁２４が介在しており、上記冷却段階の工程では電磁弁２３が開いて第二の圧縮空気供給源２２からの圧縮空気（３ＭＰａ）が中空成形体の形状となっている賦形対象物ｅの内部空間ｃに吹き込まれるようにしている。

（流出路）
　流出路３０は、上述したように賦形対象物ｅ（中空成形体）に入った圧縮空気ａをブロー型外に排気する流路であって、電磁弁２３が介在している。上記賦形段階の工程ではこの電磁弁２３が閉じるとともに、冷却段階の工程ではこの電磁弁２３が開く。

　これによって吹き込み装置１０において、賦形段階では第一の圧縮空気供給源２１から第一流入路２８を通って空気圧１ＭＰａの圧縮空気ａが吹き込まれ、流出路３０が閉止された状態の下でプリフォームの膨らまし（中空成形体にする賦形）が行なわれる。図８参照

　また、冷却段階では、第一流入路２８が閉止されるとともに第二流入路２９が開いて、さらに流出路３０も開いて、第二の圧縮空気供給源２２から第二流入路２９を通って賦形段階の空気圧より高圧力である空気圧３ＭＰａの圧縮空気ａが吹き込まれ、賦形対象物ｅ（中空成形体）の内部空間ｃと流出路３０とを経てブロー型外の排気空間へと排気するようにして換気し、内部空間側からの冷却が行なわれる。図９参照

　上記流出路３０の端部には、上述した非排気のブロータイプにおける吹き込み装置１０の排気側の流路と同じようにサイレンサ２５が接続されており、冷却段階の圧縮空気ａはサイレンサ２５を通過して排気空間に流れ出るように設けられている。

　なお、図８と図９とにおいては圧縮空気の流れの方向を矢印で示している。また、圧縮空気の流れの方向を見易くするために、プリフォームや中空成形体である賦形対象物については図示していない。また、図において、エアタンク１９には、コア型の開閉、ブローコアの昇降、ロッドの昇降などの動作に圧縮空気を用いる操作系の管路を接続している点が図示されている。

　しかしながら、冷却時にブロー型外に排気をする上記吹き込み装置では、賦形段階用の第一の圧縮空気供給源からの管路と冷却段階用の第二の圧縮空気供給源とからの管路とを別個にして二系統の管路をそれぞれ射出延伸ブロー成形機に組み込んでおり、射出延伸ブロー成形機全体の構造が複雑になるという問題がある。

　また、エアタンクに圧縮空気を貯め置く圧縮機としては、冷却段階用とする空気圧３ＭＰａの圧縮空気を生成する能力を有する機器である。そして、高圧の圧縮空気を生成するコンプレッサなどの圧縮機は大型のものとなってしまい、消費電力も多くなるという問題がある。

　本願発明者にあっては、上記射出延伸ブロー成形機にて中空成形体を製造するに際し、賦形段階と冷却段階との全ブロー工程で上記吹き込み装置の流出路を開放し、賦形段階の上記空気圧と同じ空気圧の圧縮空気の吹き込みをするブロー動作をさせて、中空成形体を成形する試みを行なった。

　そして、上記賦形段階と上記冷却段階（コア型外へ排気）とを経るブロー動作を行なってブロー成形した中空成形体と、前記ブロー動作の全ブロー工程に亘って流出路を開放し、圧縮空気の吹き込みで賦形をしながら冷却をもするブロー動作を行なってブロー成形した中空成形体とを比較した。その結果、両者の中空成形体が同等となっていて、全ブロー工程に亘って賦形と冷却とを同時にしても、適正な中空成形体が得られることを見出した。

　そこで本発明は上記事情に鑑み、成形サイクルの短縮化が図られた射出延伸ブロー成形機で中空成形体を製造するに際して、プリフォームの賦形段階用の圧縮空気の吹き込みと中空成形体の内部空間側からの冷却用の圧縮空気の吹き込とみとを区別することなく、圧縮空気を流路端部から排気しながら一つの圧縮空気供給源からの圧縮空気の吹き込みにより賦形と冷却とを同時に行なうブロー成形をすることを課題とし、中空成形体の製造に対しての省エネルギー化を図ることを目的とするものである。

（請求項１の発明）
　本発明は上記課題を考慮してなされたもので、高温度で賦形可能なプリフォームの形態とされている賦形対象物を配置可能にし型内面に中空成形体形状形成面を有するブロー型と、前記ブロー型に配置された前記プリフォームの形態とされている賦形対象物の内方に向けてロッドを進入させる延伸装置と、前記プリフォームの形態とされている賦形対象物の内方に向けて圧縮空気を吹き込む吹き込み装置とを有していて、
前記プリフォームの形態とされている賦形対象物をロッド軸方向に前記ロッドの進入により引き伸ばす延伸動作をし、
前記ロッドで引き伸ばされる前記賦形対象物を膨らませてこの賦形対象物を中空成形体の形状にする賦形と賦形対象物の内部空間の換気による冷却とからなるブロー動作をする延伸ブロー成形装置において、
前記吹き込み装置は、前記プリフォームの形態とされている賦形対象物を膨らませて中空成形体の形状に賦形する空気圧にして圧縮空気を送り出す圧縮空気供給源と、前記圧縮空気供給源からブロー型の型内に配置されている賦形対象物の内部空間に前記圧縮空気が流れる流入路と、前記賦形対象物の内部空間からブロー型外の排気空間に前記圧縮空気が流れ出る非閉止の流出路とを備えていて、
前記ブロー動作の全工程で、圧縮空気供給源から流入路と賦形対象物の内部空間とを通って流出路から排気空間に前記圧縮空気が流れる圧縮空気流路が形成され、
前記圧縮空気流路は、プリフォームの形態とされている賦形対象物を膨らませて中空成形体に賦形する空気圧とされた圧縮空気を吹き込んで、プリフォームの形態とされている賦形対象物を膨らませて中空成形体の形状にする前記賦形と賦形対象物の内部空間を換気することによる前記冷却とが、前記ブロー動作の全工程に亘って同時に行なわれる流路とされているものであることを特徴とする延伸ブロー成形装置を提供して、上記課題を解消するものである。

（請求項２の発明）
　また、もう一つの発明は、高温度で賦形可能なプリフォームの形態とされている賦形対象物を配置可能にし型内面に中空成形体形状形成面を有するブロー型と、前記ブロー型に配置された前記プリフォームの形態とされている賦形対象物の内方に向けてロッドを進入させる延伸装置と、前記プリフォームの形態とされている賦形対象物の内方に向けて圧縮空気を吹き込む吹き込み装置とを有していて、
前記プリフォームの形態とされている賦形対象物をロッド軸方向に前記ロッドの進入により引き伸ばす延伸動作をし、
前記ロッドで引き伸ばされる前記賦形対象物を膨らませてこの賦形対象物を中空成形体の形状にする賦形と賦形対象物の内部空間の換気による冷却とからなるブロー動作をする延伸ブロー成形装置によってプリフォームの形態とされている賦形対象物を中空成形体の形状とされた賦形対象物にするブロー成形方法において、
前記吹き込み装置は、前記プリフォームの形態とされている賦形対象物を膨らませて中空成形体の形状に賦形する空気圧にして圧縮空気を送り出す圧縮空気供給源と、前記圧縮空気供給源からブロー型の型内に配置されている賦形対象物の内部空間に前記圧縮空気が流れる流入路と、前記賦形対象物の内部空間からブロー型外の排気空間に前記圧縮空気が流れ出る非閉止の流出路とを備えていて、
前記吹き込み装置のブロー動作の全工程で、圧縮空気供給源から流入路と賦形対象物の内部空間とを通って流出路から排気空間に前記圧縮空気が流れる圧縮空気流路を形成して、
前記ブロー動作の全工程に亘って、プリフォームの形態とされている賦形対象物を膨らませて中空成形体に賦形する空気圧とされた圧縮空気を吹き込んで、プリフォームの形態とされている賦形対象物を膨らませて中空成形体の形状にする前記賦形と賦形対象物の内部空間を換気することによる前記冷却とを、同時に行なうことを特徴とする延伸ブロー成形方法であり、このブロー成形方法を提供して、上記課題を解消するものである。

　本発明によれば、延伸ブロー成形装置における吹き込み装置のブロー動作の全工程で、圧縮空気供給源から流入路と賦形対象物の内部空間とを通って流出路から排気空間に圧縮空気が流れる圧縮空気流路を形成していて、前記ブロー動作の全工程に亘って、圧縮空気流路からブロー型外の排気空間に圧縮空気が流れ出る状態の下で、プリフォームの形態とされている賦形対象物を膨らませて中空成形体に賦形する空気圧とされた圧縮空気を吹き込んで、賦形対象物に対して賦形と冷却とを同時に行なうようにしている。

　従来の射出延伸ブロー成形機を用いた中空成形体の製造では、冷却段階用の第二圧縮空気供給源として高圧の圧縮空気をエアタンクから取り出せるようにするために、高圧の圧縮空気を生成する大型のコンプレッサなどの設備が必要とされていたが、本発明では、上述のようにブロー動作の全工程に亘って、圧縮空気流路からブロー型外の排気空間に圧縮空気が流れ出る状態の下で、プリフォームの形態とされている賦形対象物を膨らませて中空成形体に賦形する空気圧とされた圧縮空気を吹き込むので、従来の賦形段階用に対応する低圧用の圧縮空気を生成する設備を用いることで中空成形体を製造することができ、中空成形体の製造に対する省エネルギー化が簡単に行なえるという優れた効果を奏する。

射出延伸ブロー成形機を示す説明図である。射出成形部と延伸ブロー成形部と取り出し部との配置を概略的に示す説明図である。従来の延伸ブロー成形装置の一例を示す説明図である。従来のブロー時非排気のタイプの延伸ブロー成形装置における要部を概略的に示す説明図である。従来のブロー時非排気のタイプの延伸ブロー成形装置の低圧ブロー時の圧縮空気の流れを概略的に示す説明図である。従来のブロー時非排気のタイプの延伸ブロー成形装置の高圧ブロー時の圧縮空気の流れを概略的に示す説明図である。従来の冷却時コア型外排気のタイプの延伸ブロー成形装置における要部を概略的に示す説明図である。従来の冷却時コア型外排気のタイプの延伸ブロー成形装置の賦形段階での圧縮空気の流れを概略的に示す説明図である。従来の冷却時コア型外排気のタイプの延伸ブロー成形装置の冷却段階での圧縮空気の流れを概略的に示す説明図である。本発明に係る延伸ブロー成形装置の一例を延伸ブロー成形部の正面側から見た状態で概略的に示す説明図である。本発明に係る延伸ブロー成形装置における要部を概略的に示す説明図である。本発明に係る延伸ブロー成形方法での圧縮空気の流れを概略的に示す説明図である。同じく延伸ブロー成形方法での圧縮空気の流れの他の例を概略的に示す説明図である。

　つぎに本発明を図１０～図１３に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。なお、図１から図９に示す従来例と構成が重複する部分は同符号を付してその説明を省略する。本発明の延伸ブロー成形装置１１は、上述したように射出延伸ブロー成形機１の延伸ブロー成形部４に構成されている装置であり、ブロー型８と延伸装置９と吹き込み装置１０を有している。

　そして延伸ブロー成形装置１１は、ブロー型８に対応位置したリップ型６にブローコア１５を嵌め入れるとともに、そのブローコア１５のコア内通路１４を通るようにしてロッド１２が下方（ロッド軸方向での下方）に移動して、リップ型６に支持される形でブロー型８の内部に配置されている賦形対象物ｅ（高温度で賦形可能なプリフォームの形態とされている）の内方に向けて進入し、その賦形対象物ｅをロッド軸方向に引き伸ばす延伸動作を、延伸装置９により行なうものとしている。図１０、図１１参照

　さらに、延伸ブロー成形装置１１は、上記延伸動作でのロッド１２で引き伸ばされる賦形対象物を膨らませてこの賦形対象物を中空成形体の形状にする賦形と前記賦形対象物の内部空間の換気による冷却（吹き込む圧縮空気を換気することによる冷却）とからなるブロー動作を、吹き込み装置１０により行なうものとされており、上述した従来例とは異なって、本発明においては賦形と冷却とを同時に行なうように設けられているものである。

（吹き込み装置）
　本発明の延伸ブロー成形装置１１の吹き込み装置１０は、エアタンク１９から圧縮空気を取り出す圧縮空気供給源３２と流入路３３と流出路３４とを備えてなるものである。

（圧縮空気供給源）
　上記圧縮空気供給源３２は、高温度で賦形可能なプリフォームの形態とされている賦形対象物ｅを膨らませて中空成形体ｄの形状に賦形する空気圧にして圧縮空気を送り出すものである。この圧縮空気供給源３２からは、賦形対象物ｅを膨らませて中空成形体ｄの形状の賦形対象物ｅにする圧縮空気ａが送り出されるようにすればよいものであるので、圧縮機１８としては、上述した従来例での第一の圧縮空気供給源２１にて取り出される圧縮空気をエアタンクに送り込む性能を有したコンプレッサなどの圧縮機を使用することができる。そして、前記圧縮空気供給源３２から送り出される圧縮空気ａの空気圧を１ＭＰａとしている。

（流入路）
　上記流入路３３は、圧縮空気供給源３２からブロー型８の型内の賦形対象物ｅの内部空間ｃに上記圧縮空気ａが流れるようにした流路である。具体的には、圧縮空気供給源３２に一端が接続された不図示の送気管を、ブローコア取付体１６での上記コア内通路１４に連通する部分に接続して、圧縮空気供給源３２からの空気圧１ＭＰａとした圧縮空気ａを、送気管とコア内通路１４とを通るようにしており、前記ブローコア１５の下端がリップ型６に嵌まり込んで延伸装置９でのロッド１２が賦形対象物ｅの内方に入ったブロー成形が可能になっている状態のときに、前記圧縮空気ａを賦形対象物ｅの内方に吹き込むことができる流路である。

　図１０に示されているように圧縮空気ａをコア内通路１４に導入する送気管の部分はブローコアに対応するように分岐されていて、昇降する動作に応じることができるようにそれぞれの送気管をフレキシブルチューブ３７で構成している。

　上記流入路３３には、送気管とされている部分に図１２に示すように電磁弁２３が流路の途中に配置されていて、吹き込み装置１０がブロー動作するときに流入路３３を開くようにしている。

（流出路）
　上記流出路３４は、賦形対象物ｅの内部空間ｃからブロー型外の排気空間に圧縮空気ａが流れ出るようにした非閉止の流路としている流路である。具体的には、ロッド取付体１３での上記ロッド内通路１７に連通する部分に不図示の送気管を接続して、賦形対象物ｅの内部空間ｃからの空気圧１ＭＰａとされた上記圧縮空気ａを、ブロー型外の排気空間に向けて流し出す（排気する）ことができるように形成されており、ブローコア１５の下端がリップ型６に嵌まり込んで延伸装置９でのロッド１２が賦形対象物ｅの内方に入ったブロー成形が可能になっている状態のときに、ブロー全工程に亘って前記圧縮空気ａを排気する流路である。

　ロッド内通路１７に接続されている送気管の部分も、昇降する動作に応じることができるようにその送気管をフレキシブルチューブ３７で構成している。

　上記流出路３４には、送気管とされている部分に図１２に示すように絞り弁３５が配置され、端部にはサイレンサ２５が配置されており、吹き込み装置１０がブロー動作しているときとブロー動作を停止しているときにかかわらずに常時開放された流路としている。

（圧縮空気流路）
　このように吹き込み装置１０にあっては、ブロー動作の全工程で、圧縮空気供給源３２から流入路３３と賦形対象物ｅ（プリフォームの形態となっている状態から中空成形体の形状となっている状態までの賦形対象物）の内部空間ｃとを通って流出路３４から排気空間に圧縮空気ａが流れる圧縮空気流路３６が形成される。

　そして、図１２に示されているように圧縮空気流路３６においては、ブロー動作の全工程に亘って、賦形対象物ｅを膨らませて中空成形体の形状に賦形する空気圧１ＭＰａとされた圧縮空気を通すようにしているとともに、圧縮空気ａの送り込み方向下流の流出路３４から前記圧縮空気ａが排気されるようにしているので、延伸ブロー成形装置１１は、ブロー動作の全工程に亘って、前記圧縮空気ａを賦形対象物ｅに吹き込んで、賦形対象物ｅを膨らませて中空成形体の形状にする賦形と、前記賦形対象物ｅの内部空間ｃを換気することによる冷却とを同時に行なうように設けられているものである。

　流出路３４に上述したように絞り弁３５を配置することで、高温度で賦形可能なプリフォームの形態の賦形対象物を中空成形体の形状とされた賦形対象物にするための圧力がより確実に生じるようにしている。

　図１１と図１２とで示されている上記実施の例における流入路３３において、圧縮空気供給源３２は、減圧弁２０にて調圧された圧縮空気が取り出せる部分として構成されている点を示している。勿論、エアタンク１９から所望の空気圧が取り出せる場合には、図１３に示すように、前記圧縮空気供給源３２を、エアタンク１９から直接的に圧縮空気ａを取り出す構成の部分とすることも可能である。

　なお、圧縮空気供給源３２から空気圧１ＭＰａの圧縮空気を送り込むようにするとともに、流出路３４を開放する状態の下で中空成形体の形状を得る賦形を行なう圧力を、賦形対象物ｅの内部空間を換気しながら確実に得られるようにする手段としては、絞り弁３５を用いることに限定されない。

　また、プリフォームｂの形態とされた賦形対象物ｅを膨らませて中空成形体ｄの形状の賦形対象物ｅにするために、上述した例では、圧縮空気供給源３２から取り出される圧縮空気ａの空気圧を１ＭＰａとしたが、膨らませて中空成形体の形状の賦形対象物が得られればよく、圧縮空気の空気圧は１ＭＰａに限定されない。例えば、圧縮空気供給源３２から送り出される圧縮空気を、０．１ＭＰａから３．５ＭＰａの範囲から選択された空気圧とすることが可能である。

（成形品の比較）
　射出延伸ブロー成形機に、従来の延伸ブロー成形装置を組み込んで中空成形体を製造し、また、実施例である延伸ブロー成形装置を組み込んで上述した本発明を実施して中空成形体を製造した。そして、製造された両者の中空成形体を比較した。

　従来の延伸ブロー成形装置と本発明を実施した延伸ブロー成形装置とのそれぞれのブロー動作は以下の通りとした。中空成形体はＰＥＴ製のミルクボトル（内容量２５０ｍＬ用）とした。

（比較に際しての従来の延伸ブロー成形装置）
ブロー動作として、空気圧１ＭＰａの圧縮空気の送り込みにて賦形（非排気の状態）を１．９秒で行ない、その後に空気圧３ＭＰａの圧縮空気の送り込みにて換気による冷却（排気）を２．３秒で行なった。なお、射出延伸ブロー成形機での成形サイクルを９．９４秒とした。

（比較に際しての実施例の延伸ブロー成形装置）
ブロー動作として、上記圧縮空気流路の端部（サイレンサーの部分）から常時排気が行なわれるようにして、空気圧１ＭＰａの圧縮空気を送り込みして、上記賦形と上記冷却とを同時にしながら４．２秒で行ない、中空成形体を得た。なお、射出延伸ブロー成形機での成形サイクルを９．９６秒とした。

　上述した従来の延伸ブロー成形装置を組み込んで製造された中空成形体と、実施例の延伸ブロー成形装置を組み込んで上述した本発明を実施して製造された中空成形体とを比較したところ、両者の中空成形体は成形寸法が同等であり、両者の中空成形体が良好に成形されていることが確認できた。

（圧縮空気の流量についての比較）
　ブロー成形で行なう空気圧３ＭＰａの圧縮空気の吹き込みの空気の流量と、空気圧１ＭＰａの圧縮空気の吹き込みの空気の流量とを比較した場合、
空気圧３ＭＰａの圧縮空気の吹き込みでは最大流量は、約１０，０００Ｌ／ｍｉｎ
空気圧１ＭＰａの圧縮空気の吹き込みでは最大流量は、約　２，０００Ｌ／ｍｉｎ
であり、空気圧１ＭＰａの最大流量は、空気圧３ＭＰａの最大流量の約１／５であった。

　また、
空気圧３ＭＰａの圧縮空気の吹き込みでは最小流量は、約　４，０００Ｌ／ｍｉｎ
空気圧１ＭＰａの圧縮空気の吹き込みでは最小流量は、約　１，０００Ｌ／ｍｉｎ
であり、空気圧１ＭＰａの最小流量は、空気圧３ＭＰａの最小流量の約１／４であった。

　空気圧３ＭＰａの最大流量と空気圧１ＭＰａの最小流量とを比較すると、空気圧１ＭＰａの最小流量は、空気圧３ＭＰａの最大流量の約１／１０となる。このように空気圧１ＭＰａの場合の流量が圧倒的に小さいことから、射出延伸ブロー成形機に、従来の延伸ブロー成形装置を組み込んで中空成形体を製造した場合と、実施例である延伸ブロー成形装置を組み込んで上述の本発明を実施して中空成形体を製造した場合とでは、本発明の実施により中空成形体を成形する場合の方が、使用する空気量が少ないことがわかる。

（延伸ブロー成形装置での型締ユニットについて）
　空気圧１ＭＰａの圧縮空気を吹き込みして賦形と冷却とを同時に行なう本実施の形態の例では、プリフォームが中空成形体の形状に変形するときにも圧縮空気流路から排気空間に圧縮空気が流れ出るものであり、このときのブロー型を開こうとする圧力は、従来の非排気で賦形する際のブロー型を開こうとする圧力に比べて小さくなっている。

　特に、従来例の場合、非排気で賦形するときに空気圧１ＭＰａの圧縮空気を吹き込むようにしていて、このときの吹き込みによるブロー型を開こうとする圧力は小さいものであるが、本実施例の場合は、同じ空気圧の圧縮空気を吹き込むようにしていても、ブロー型を開こうとする圧力はさらに小さいものとなる。そのため、延伸ブロー成形装置での型締ユニットについては、型締力が小さいものを採用することが可能となる。

　また、底型を有するブロー型の場合、上記型締力の低減化が図れるばかりでなく、底型を押し上げる圧力についても小さな圧力を加える圧力回路のものを採用することができる。さらにブローコアがブロー工程中に上方に向けて押し上げられる圧力に対して抗するようにする力も小さなものとすることができる。このように型締力や底型の押し上げ力、ブローコアの押し込み力を削減できる効果があることがわかる。

　また、ブロー型に加える型締力、底型押し上げ力、ブローコア押し下げ力などを小さくすることができるので、ブロー型の金型強度を下げることも可能となる。

　また、上述した従来装置における第一流入路と第二流入路とを開け閉めする制御的な電気回路が不要となり、故障要素を削減できることがわかる。さらに本実施の形態では構成が簡素なものとなり、圧縮空気の流れを制御する弁の部品点数を大幅に削減することができる。

　１…射出延伸ブロー成形機
　４…延伸ブロー成形部
　６…リップ型
　８…ブロー型
　９…延伸装置
　１０…吹き込み装置
　１１…延伸ブロー成形装置
　１２…ロッド
　１４…コア内通路
　１５…ブローコア
　１７…ロッド内通路
　３２…圧縮空気供給源
　３３…流入路
　３４…流出路
　３５…絞り弁
　３６…圧縮空気流路
　ａ…圧縮空気
　ｂ…プリフォーム
　ｃ…内部空間
　ｄ…中空成形体
　ｅ…賦形対象物

Claims

高温度で賦形可能なプリフォームの形態とされている賦形対象物を配置可能にし型内面に中空成形体形状形成面を有するブロー型と、前記ブロー型に配置された前記プリフォームの形態とされている賦形対象物の内方に向けてロッドを進入させる延伸装置と、前記プリフォームの形態とされている賦形対象物の内方に向けて圧縮空気を吹き込む吹き込み装置とを有していて、
前記プリフォームの形態とされている賦形対象物をロッド軸方向に前記ロッドの進入により引き伸ばす延伸動作をし、
前記ロッドで引き伸ばされる前記賦形対象物を膨らませてこの賦形対象物を中空成形体の形状にする賦形と賦形対象物の内部空間の換気による冷却とからなるブロー動作をする延伸ブロー成形装置において、
前記吹き込み装置は、前記プリフォームの形態とされている賦形対象物を膨らませて中空成形体の形状に賦形する空気圧にして圧縮空気を送り出す圧縮空気供給源と、前記圧縮空気供給源からブロー型の型内に配置されている賦形対象物の内部空間に前記圧縮空気が流れる流入路と、前記賦形対象物の内部空間からブロー型外の排気空間に前記圧縮空気が流れ出る非閉止の流出路とを備えていて、
前記ブロー動作の全工程で、圧縮空気供給源から流入路と賦形対象物の内部空間とを通って流出路から排気空間に前記圧縮空気が流れる圧縮空気流路が形成され、
前記圧縮空気流路は、プリフォームの形態とされている賦形対象物を膨らませて中空成形体に賦形する空気圧とされた圧縮空気を吹き込んで、プリフォームの形態とされている賦形対象物を膨らませて中空成形体の形状にする前記賦形と賦形対象物の内部空間を換気することによる前記冷却とが、前記ブロー動作の全工程に亘って同時に行なわれる流路とされているものであることを特徴とする延伸ブロー成形装置。
高温度で賦形可能なプリフォームの形態とされている賦形対象物を配置可能にし型内面に中空成形体形状形成面を有するブロー型と、前記ブロー型に配置された前記プリフォームの形態とされている賦形対象物の内方に向けてロッドを進入させる延伸装置と、前記プリフォームの形態とされている賦形対象物の内方に向けて圧縮空気を吹き込む吹き込み装置とを有していて、
前記プリフォームの形態とされている賦形対象物をロッド軸方向に前記ロッドの進入により引き伸ばす延伸動作をし、
前記ロッドで引き伸ばされる前記賦形対象物を膨らませてこの賦形対象物を中空成形体の形状にする賦形と賦形対象物の内部空間の換気による冷却とからなるブロー動作をする延伸ブロー成形装置によってプリフォームの形態とされている賦形対象物を中空成形体の形状とされた賦形対象物にするブロー成形方法において、
前記吹き込み装置は、前記プリフォームの形態とされている賦形対象物を膨らませて中空成形体の形状に賦形する空気圧にして圧縮空気を送り出す圧縮空気供給源と、前記圧縮空気供給源からブロー型の型内に配置されている賦形対象物の内部空間に前記圧縮空気が流れる流入路と、前記賦形対象物の内部空間からブロー型外の排気空間に前記圧縮空気が流れ出る非閉止の流出路とを備えていて、
前記吹き込み装置のブロー動作の全工程で、圧縮空気供給源から流入路と賦形対象物の内部空間とを通って流出路から排気空間に前記圧縮空気が流れる圧縮空気流路を形成して、
前記ブロー動作の全工程に亘って、プリフォームの形態とされている賦形対象物を膨らませて中空成形体に賦形する空気圧とされた圧縮空気を吹き込んで、プリフォームの形態とされている賦形対象物を膨らませて中空成形体の形状にする前記賦形と賦形対象物の内部空間を換気することによる前記冷却とを、同時に行なうことを特徴とする延伸ブロー成形方法。