JP2018065277A - ブロー成形装置、及びこれを用いた合成樹脂製容器の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】昇降可能とされた底型を備えるブロー成形装置を用いて合成樹脂製容器をブロー成形するに際し、プリフォームの延伸方向が軸方向からずれてしまうのを抑制しつつ、底型と延伸ロッドとの干渉を避ける。【解決手段】下動する延伸ロッド4が、プリフォームPを延伸しつつ下死点に達したときに、第二ブロー成形位置にある底型3との干渉を避けた位置で停止するように、延伸ロッド4の駆動を制御するとともに、底型3から突出した押えロッド5が、停止した延伸ロッド4から離れた延伸途中のプリフォームPを支えながら下動して底型3内に引き返すように、押えロッド5の駆動を制御する。【選択図】 図3
Description
本発明は、昇降可能とされた底型を備えるブロー成形装置、及びこれを用いた合成樹脂製容器の製造方法に関する。
従来、ポリエチレンテレフタレートなどの熱可塑性樹脂を用いて有底筒状のプリフォームを形成し、次いで、このプリフォームを二軸延伸ブロー成形などによってボトル状に成形してなる合成樹脂製の容器が、各種飲料品、各種調味料等を内容物とする容器として広い分野で利用されている。
また、この種の合成樹脂製容器にあっては、その軽量化や、使用樹脂量の削減による低コスト化のために、従前より、可能な限り容器を薄肉に成形する試みがなされている。例えば、特許文献1では、昇降可能とされた底型を備えるブロー成形装置を用いて、底型を下降させた状態でプリフォームを延伸させた後に、底型を上昇させて延伸させたプリフォームの底部側を押し上げる底部押し上げ工程を経て、最終形状に成形する合成樹脂製ボトルの製造方法が提案されている。そして、このような方法によれば、容器を薄肉化でき、その上、容器底部にて減圧吸収もできるとされている。
しかしながら、ブロー成形によってプリフォームを所定の容器形状に成形するに際しては、通常、延伸ロッドによりプリフォームを軸方向に延伸させるが、その際に、プリフォームの延伸方向が軸方向からずれてしまわないように、底型の直前まで延伸ロッドでプリフォームを支えながら延伸させる必要がある(引用文献1の図3(a)参照)。そうすると、底型を上昇させるにあたり、底型とともに延伸ロッドも一緒に上昇させなければならず、このとき底型と延伸ロッドが干渉し合ってしまうと、成形された容器の底部に傷が生じたり、型部材が損傷したりする虞がある。
本発明は、上記したような事情に鑑みてなされたものであり、昇降可能とされた底型を備えるブロー成形装置を用いて合成樹脂製容器をブロー成形するに際し、プリフォームの延伸方向が軸方向からずれてしまうのを抑制しつつ、底型と延伸ロッドとの干渉を避けることができるブロー成形装置、及びこれを用いた合成樹脂製容器の製造方法の提供を目的とする。
本発明に係るブロー成形装置は、有底筒状のプリフォームをブロー成形により所定の容器形状に成形するブロー成形装置であって、開閉可能な分割型からなる胴型と、前記胴型の底部側に組み入れられて第一ブロー成形位置と第二ブロー成形位置との間を昇降可能とされた底型と、前記プリフォームを軸方向に延伸する延伸ロッドと、前記底型の中央部に前記延伸ロッドと同軸に内設されて軸方向に上下動する押えロッドとを備え、下動する前記延伸ロッドが、前記プリフォームを延伸しつつ下死点に達したときに、第二ブロー成形位置にある前記底型との干渉を避けた位置で停止するように、前記延伸ロッドの駆動が制御されるとともに、前記底型から突出した前記押えロッドが、停止した前記延伸ロッドから離れた延伸途中のプリフォームを支えながら下動して前記底型内に引き返すように、前記押えロッドの駆動が制御される構成としてある。
本発明に係る合成樹脂製容器の製造方法は、上記のブロー成形装置を用いた合成樹脂製容器の製造方法であって、前記底型を第一ブロー成形位置に下降させた状態で前記胴型を型閉じした前記ブロー成形装置にセットされた前記プリフォームをブロー成形するに際し、下死点で停止した前記延伸ロッドから離された延伸途中のプリフォームを、前記押えロッドで支えながら、さらに延伸させる工程と、延伸された前記プリフォームの底部側が、第一ブロー成形位置にある前記底型に到達したら、前記底型を第二ブロー成形位置まで上昇させて、延伸された前記プリフォームの底部側を押し戻しながら反転させつつ、延伸された前記プリフォームに前記胴型及び前記底型の内面形状を賦形して所定の容器形状に成形する工程とを含む方法としてある。
本発明によれば、延伸ロッドを底型との干渉を避けた位置に停止させることによって、底型と延伸ロッドとの干渉を避けるとともに、停止した延伸ロッドから離れた延伸途中のプリフォームを押えロッドで支えるようにすることで、プリフォームの延伸方向が軸方向からずれてしまうのを抑制することができる。
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
[ブロー成形装置]
本発明に係るブロー成形装置の一実施形態として、その概略を図1に示す。図1に示すブロー成形装置1は、有底筒状のプリフォームPをブロー成形により所定の容器形状に成形するためのものである。かかるブロー成形装置1は、開閉可能な分割型からなる胴型2と、胴型2の底部側に組み入れられて第一ブロー成形位置と第二ブロー成形位置との間を昇降可能とされた底型3と、プリフォームPを軸方向に延伸する延伸ロッド4と、底型3の中央部に延伸ロッド4と同軸に内設されて軸方向に上下動する押えロッド5とを備えている。
なお、図1中、底型3を第二ブロー成形位置に上昇させた状態を二点鎖線で示している。
本発明に係るブロー成形装置の一実施形態として、その概略を図1に示す。図1に示すブロー成形装置1は、有底筒状のプリフォームPをブロー成形により所定の容器形状に成形するためのものである。かかるブロー成形装置1は、開閉可能な分割型からなる胴型2と、胴型2の底部側に組み入れられて第一ブロー成形位置と第二ブロー成形位置との間を昇降可能とされた底型3と、プリフォームPを軸方向に延伸する延伸ロッド4と、底型3の中央部に延伸ロッド4と同軸に内設されて軸方向に上下動する押えロッド5とを備えている。
なお、図1中、底型3を第二ブロー成形位置に上昇させた状態を二点鎖線で示している。
ブロー成形装置1が備える延伸ロッド4は、図示しない駆動装置によって軸方向に上下動するように構成されている。そして、下動する延伸ロッド4が、プリフォームPを延伸しつつ下死点に達したときに、図1に二点鎖線で示すように、第二ブロー成形位置にある底型3との干渉を避けた位置で停止するように、換言すれば、底型3を第二ブロー成形位置に上昇させたときに、延伸ロッド3が底型3の上方に位置して底型3と干渉しないように、その駆動が制御されている。
また、ブロー成形装置1が備える押えロッド5は、図示しない駆動装置によって延伸ロッド4と同軸に上下動するように構成されている。そして、底型3から突出した押えロッド5が、停止した延伸ロッド4から離れた延伸途中のプリフォームPを支えながら下動して底型3内に引き返すように、その駆動が制御されている。
ここで、ブロー成形装置1について規定する上下左右及び縦横の方向は、底型3側を下方として、図1に示す状態で規定された方向とする。
[合成樹脂製容器の製造方法]
本発明に係る合成樹脂製容器の製造方法は、上記したようなブロー成形装置1を好適に用いて実施することができる。その一実施形態について、かかるブロー成形装置1を用いて合成樹脂製容器を製造する例を挙げて説明しながら、ブロー成形装置1をより詳細に説明する。
本発明に係る合成樹脂製容器の製造方法は、上記したようなブロー成形装置1を好適に用いて実施することができる。その一実施形態について、かかるブロー成形装置1を用いて合成樹脂製容器を製造する例を挙げて説明しながら、ブロー成形装置1をより詳細に説明する。
本実施形態では、まず、図2(a)に示すように、底型3を第一ブロー成形位置に下降させた状態で、胴型2を型閉じするとともに、加熱、軟化させてブロー成形が可能な状態とされたプリフォームPをブロー成形装置1にセットする。
プリフォームPは、熱可塑性樹脂を使用して射出成形や圧縮成形などにより、図示するような有底筒状に成形されおり、図示する例において、その開口部近傍は、そのまま容器口部となるように成形されている。使用する熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート,ポリブチレンテレフタレート,ポリエチレンナフタレート,ポリ乳酸,又はこれらの共重合体などの熱可塑性ポリエステル,これらの樹脂あるいは他の樹脂とブレンドされたものなどが挙げられ、特に、ポリエチレンテレフタレート等のエチレンテレフタレート系熱可塑性ポリエステルが好適であるが、これらに限定されない。
ブロー成形装置1にプリフォームPがセットされたら、次いで、押えロッド5を上動させて底型3から突出させる(図2(b)参照)。このとき、押えロッド5の突出長さは、延伸ロッド4の停止位置に応じて適宜設定することができる。
前述したように、延伸ロッド4は、第二ブロー成形位置にある底型3との干渉を避けた位置を下死点とし、その位置で停止するように駆動が制御される。底型3から押えロッド5を突出させるにあたり、本実施形態では、延伸ロッド4が下死点で停止したときに、延伸ロッド4の先端に、押えロッド5の先端が近接した状態となるように、押えロッド5が所定の突出長さで底型3から突出して待機するようにしている。
前述したように、延伸ロッド4は、第二ブロー成形位置にある底型3との干渉を避けた位置を下死点とし、その位置で停止するように駆動が制御される。底型3から押えロッド5を突出させるにあたり、本実施形態では、延伸ロッド4が下死点で停止したときに、延伸ロッド4の先端に、押えロッド5の先端が近接した状態となるように、押えロッド5が所定の突出長さで底型3から突出して待機するようにしている。
そして、押えロッド5を上動させるのと同時に、又はこれと前後させて、延伸ロッド4を下動させるとともに、図示しないブローエアー供給装置からプリフォームPの内部にブローエアーを吹き込んでブロー成形を開始する。これにより、プリフォームPは、延伸ロッド4により軸方向(縦方向)に延伸されるとともに、ブローエアーによって周方向(横方向)にも延伸される(図2(c)及び(d)参照)。
このとき、延伸ロッド4の下動速度やブローエアーの圧力などを適宜調整することで、プリフォームPを均一に延伸することができる。さらに、延伸ロッド4に支えられて延伸するプリフォームPは、その延伸方向が軸方向からずれることなく延伸させることができるが、延伸ロッド4が下死点で停止すると、延伸途中のプリフォームPは、延伸ロッド4による支えを失ってしまう。延伸ロッド4による支えを失った延伸途中のプリフォームPを、そのままの状態でさらに延伸させると、その延伸方向が軸方向からずれてしまう虞がある。延伸方向が軸方向からずれて、プリフォームPの底部中央が、底型3の中央部から外れた位置に向かってしまうのは、プリフォームPを均一に延伸させる上で好ましくない。
このため、本実施形態では、所定の突出長さで底型3から突出した状態で押えロッド5を待機させておき、延伸ロッド4による支えを失った延伸途中のプリフォームPを押えロッド5で受けるようにしている。そして、押えロッド5は、延伸ロッド4が停止した後に、停止した延伸ロッド4から離れた延伸途中のプリフォームPを支えながら下動して底型3内に引き返すように、その駆動が制御されている(図3(e)及び(f)参照)。
このようにすることで、延伸ロッド4が停止した後も、押えロッド5によって、延伸途中のプリフォームPの延伸方向が軸方向からずれてしまうのを抑制しながら、第一ブロー成形位置にある底型3に到達するまで、さらに延伸させることができる。
なお、このときの押えロッド5の下動速度は、その延伸を妨げることなく延伸途中のプリフォームPを押えることができるように適宜調整するのはいうまでもない。
なお、このときの押えロッド5の下動速度は、その延伸を妨げることなく延伸途中のプリフォームPを押えることができるように適宜調整するのはいうまでもない。
延伸されたプリフォームPの底部側が、第一ブロー成形位置にある底型3に到達したら、図示しない駆動装置により底型3を第二ブロー成形位置まで上昇させて、延伸されたプリフォームPの底部側を押し戻しながら反転させつつ、延伸されたプリフォームPに、胴型2及び底型3の内面形状を賦形して所定の容器形状に成形する(図3(g)参照)。これにより、容器底部側も十分に延伸されて薄肉化された容器Mを成形することができる。
そして、この際、延伸ロッド4は、第二ブロー成形位置にある底型3との干渉を避けた位置で停止しており、底型3と延伸ロッド4が干渉し合うことがない。その結果、底型3と延伸ロッド4が干渉し合うことによって、成形された容器Mの底部に傷が生じてしまったり、型部材が損傷してしまったりするというような不具合が生じることもない。
その後、延伸ロッド4に設けた図示しない噴出孔から冷却用のクーリングエアーを噴出させて(図3(h)参照)、冷却処理などの後処理を施してから、図4に示すように、延伸ロッド4を上動させるとともに、胴型2及び底型3の型開きがなされて、所定の容器形状に成形された容器Mの取り出しが行われる。
なお、延伸ロッド4の停止位置は、このときの冷却処理に支障が生じないようにすることも考慮して適宜調整される。
なお、延伸ロッド4の停止位置は、このときの冷却処理に支障が生じないようにすることも考慮して適宜調整される。
このように、本実施形態によれば、延伸ロッド4を底型3との干渉を避けた位置に停止させることによって、底型3と延伸ロッド4との干渉を避けるとともに、所定の突出長さで底型3から突出して待機する押えロッド5が、延伸ロッド4が停止した後に、停止した延伸ロッド4から離れた延伸途中のプリフォームPを支えながら下動して底型3内に引き返すように、押えロッド5の駆動を制御することで、プリフォームPの延伸方向が軸方向からずれてしまうのを抑制できるようにしているが、より確実にプリフォームPの延伸方向が軸方向からずれてしまうのを抑制するためには、押えロッド5の駆動を次のように制御することもできる。
ここで、図5は、本実施形態の変形例における製造工程を示す説明図である。図5に示す変形例にあっては、前述した実施形態と同様に、ブロー成形装置1にプリフォームPがセットされたら(図5(a)参照)、押えロッド5を上動させて底型3から突出させるが、このとき、押えロッド5の先端が、プリフォームPの底部に当接又は近接するまで押えロッド5を上動させる(図5(b)参照)。
そして、押えロッド5を上動させるのと同時に、又は少し遅れて、延伸ロッド4を下動させるとともに、図示しないブローエアー供給装置からプリフォームPの内部にブローエアーを吹き込んでブロー成形を開始する。これにより、プリフォームPが軸方向及び周方向に延伸されるのは、前述した実施形態と同様であるが(図5(c)及び(d)参照)、この際、底型3から突出した押えロッド5が、延伸ロッド4とともにプリフォームPの底部側を挟持しつつ、延伸ロッド4と同期して下動するように、その駆動を制御することによって、より確実にプリフォームPの延伸方向が軸方向からずれてしまうのを抑制することができる。
そして、延伸ロッド4が停止した後は、停止した延伸ロッド4から離れた延伸途中のプリフォームPを支えながら下動して底型3内に引き返すように、押えロッド5の駆動を制御するのは前述した実施形態と同様であり、その後の工程も前述した実施形態と同様に実施できるので、重複した説明は省略する。
以上、本発明について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、前述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることはいうまでもない。
すなわち、本発明に係るブロー成形装置は、開閉可能な分割型からなる胴型2と、胴型2の底部側に組み入れられて第一ブロー成形位置と第二ブロー成形位置との間を昇降可能とされた底型3と、プリフォームPを軸方向に延伸する延伸ロッド4と、底型3の中央部に延伸ロッド4と同軸に内設されて軸方向に上下動する押えロッド5とを備え、下動する延伸ロッド4が、プリフォームPを延伸しつつ下死点に達したときに、第二ブロー成形位置にある底型3との干渉を避けた位置で停止するように、延伸ロッド4の駆動が制御されるとともに、底型3から突出した押えロッド5が、停止した延伸ロッド4から離れた延伸途中のプリフォームPを支えながら下動して底型3内に引き返すように、押えロッド5の駆動が制御されていればよい。これ以外の事項は、前述した実施形態に限定されることなく適宜変更することができ、前述した実施形態で説明した事項を適宜取捨選択して組み合わせることもできる。
また、本発明に係る合成樹脂製容器の製造方法は、底型3を第一ブロー成形位置に下降させた状態で胴型2を型閉じした上記ブロー成形装置1にセットされたプリフォームPをブロー成形するに際し、下死点で停止した延伸ロッド4から離された延伸途中のプリフォームPを、押えロッド5で支えながら、さらに延伸させる工程と、延伸されたプリフォームPの底部側が、第一ブロー成形位置にある底型3に到達したら、底型3を第二ブロー成形位置まで上昇させて、延伸されたプリフォームPの底部側を押し戻しながら反転させつつ、延伸されたプリフォームPに胴型2及び底型3の内面形状を賦形して所定の容器形状に成形する工程とを含んでいればよい。これ以外の事項は、前述した実施形態に限定されることなく適宜変更することができ、前述した実施形態で説明した事項を適宜取捨選択して組み合わせることもできる。
本発明は、各種飲料品、各種調味料等を内容物とする合成樹脂製容器を製造する技術として利用可能である。
1 ブロー成形装置
2 胴型
3 底型
4 延伸ロッド
5 押えロッド
P プリフォーム
M 容器
2 胴型
3 底型
4 延伸ロッド
5 押えロッド
P プリフォーム
M 容器
Claims (4)
- 有底筒状のプリフォームをブロー成形により所定の容器形状に成形するブロー成形装置であって、
開閉可能な分割型からなる胴型と、
前記胴型の底部側に組み入れられて第一ブロー成形位置と第二ブロー成形位置との間を昇降可能とされた底型と、
前記プリフォームを軸方向に延伸する延伸ロッドと、
前記底型の中央部に前記延伸ロッドと同軸に内設されて軸方向に上下動する押えロッドと
を備え、
下動する前記延伸ロッドが、前記プリフォームを延伸しつつ下死点に達したときに、第二ブロー成形位置にある前記底型との干渉を避けた位置で停止するように、前記延伸ロッドの駆動が制御されるとともに、
前記底型から突出した前記押えロッドが、停止した前記延伸ロッドから離れた延伸途中のプリフォームを支えながら下動して前記底型内に引き返すように、前記押えロッドの駆動が制御されることを特徴とするブロー成形装置。 - 所定の突出長さで前記底型から突出して待機する前記押えロッドが、前記延伸ロッドが停止した後に、停止した前記延伸ロッドから離れた延伸途中のプリフォームを支えながら下動して前記底型内に引き返すように、前記押えロッドの駆動が制御される請求項1に記載のブロー成形装置。
- 前記底型から突出した前記押えロッドが、前記延伸ロッドとともに前記プリフォームの底部側を挟持しつつ、前記延伸ロッドと同期して下動し、前記延伸ロッドが停止した後に、停止した前記延伸ロッドから離れた延伸途中のプリフォームを支えながら下動して前記底型内に引き返すように、前記押えロッドの駆動が制御される請求項1に記載のブロー成形装置。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載のブロー成形装置を用いた合成樹脂製容器の製造方法であって、
前記底型を第一ブロー成形位置に下降させた状態で前記胴型を型閉じした前記ブロー成形装置にセットされた前記プリフォームをブロー成形するに際し、
下死点で停止した前記延伸ロッドから離された延伸途中のプリフォームを、前記押えロッドで支えながら、さらに延伸させる工程と、
延伸された前記プリフォームの底部側が、第一ブロー成形位置にある前記底型に到達したら、前記底型を第二ブロー成形位置まで上昇させて、延伸された前記プリフォームの底部側を押し戻しながら反転させつつ、延伸された前記プリフォームに前記胴型及び前記底型の内面形状を賦形して所定の容器形状に成形する工程と
を含むことを特徴とする合成樹脂製容器の製造方法。
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