(57)【要約】【課題】  底壁の中央部に凹み１２ａの有るボトルを、均一な肉厚にブロー成形する方法及び同装置を提供する。【解決手段】  （Ａ）のように金型本体１０のなかにバリソン（溶けたプラスチック）７を位置せしめ、（Ｂ）のようにバリソン７を膨らませて、その頭部７ａを金型本体の合わせ面１０ａに臨ましめ、上記の状態で（Ｃ）のようにスライド金型１１の凸部１１ａをバリソン頭部７ａに接触させ、圧縮気味に該バリソン頭部７ａを変形させて、（Ｄ）のように成形されたボトル１２の底壁中央部に凹み１２ａを形成する。上記の工程でバリソン頭部７ａが局部的に引き伸ばされることが無いので、均一な肉厚が得られる。【選択図】  図1
2006346875.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有頂有底の筒状をなし、頂壁を貫通する給水口（６ａ）と、底壁に形成された凹部（６ｂ）とを有するボトル（６）をブロー成形する方法において、
予め、ボトルの筒状側壁に対応するキャビティ（１４）を有する金型本体（１０）と、ボトルの 底壁に対応するキャビティ（１４′）を有する補助金型（１１）とを構成しておき、
イ．金型本体（１０）の中でバリソン（７）を膨らませる工程と、
ロ．膨らんだバリソン（７）のバリソン頭部（７ａ）を金型の合わせ面（１０ａ）に臨ませる工程と、
ハ．膨らんだバリソン頭部（７ａ）に補助金型（１１）を接触させ、該バリソン頭部を圧縮気味に変形させて、ボトルの底部を形成する工程と、
ニ．金型本体（１０）と補助金型（１１）とを型合わせして、ほぼ密閉されたキャビティを形成し、バリソンを膨らませて所望のボトルを得る工程と、を具備していることを特徴とする、ボトルのブロー成形方法。
【請求項２】
前記の金型本体（１０）及び補助金型（１１）を、予め分割金型として構成しておき、
前記の「工程ニ」において所望形状のボトルが成形された後、上記分割金型を型開きして製品を取り出すことを特徴とする、請求項１に記載したボトルのブロー成形方法。
【請求項３】
前記の補助金型（１１）を、スライド金型として構成しておき、金型本体（１０）とスライド金型（１１）との間にエアシリンダ（１３）を介装しておいて、該エアシリンダを伸縮させて型の開閉操作を行なうことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載したボトルのブロー成形方法。
【請求項４】
有頂有底の筒状をなし、頂壁を貫通する給水口（６ａ）と、底壁に形成された凹部（６ｂ）とを有するボトル（６）をブロー成形する装置であって、
ボトルの筒状側壁に対応するキャビティ（１４）を有する金型本体（１０）と、
ボトルの 底壁に対応するキャビティ（１４′）を有する補助金型（１１）と、が設けられるとともに、
前記の金型本体（１０）と補助金型（１１）とを開閉操作する手段が設けられており、
かつ、これらの金型本体（１０）と補助金型（１１）とによって囲まれる空間の中で、中空のバリソン（７）を形成させ、膨張させる手段を具備していることを特徴とする、ボトルのブロー成形装置。  
【請求項５】
前記の補助金型（１１）がスライド金型であり、金型本体（１０）に対して開閉自在に案内されるとともに、開閉駆動用のシリンダ手段（１３）が設けられていることを特徴とする、請求項４に記載したボトルのブロー成形装置。
【請求項６】
前記の補助金型（１１）および金型本体（１０）のそれぞれが分割金型であることを特徴とする、請求項４または請求項５に記載したボトルのブロー成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料水を容れる合成樹脂製のボトルをブロー成形する技術に関するものであり、特に、複雑な形状であっても均一な肉厚に成形できるように改良したブロー成形方法及び同装置を提供するものである。
【背景技術】
【０００２】
図３（Ａ）は飲料水スタンド１を示す模式図である。利用者がカップ２を置いてボタンスイッチ３を押すと、湯茶または冷水が注がれるようになっている。このような機能を果たすため、原材料としての良質な水がボトル４に入れられてセットされている。
上記のボトル４は、良質水の出荷、輸送、販売、保管に使用され、空になったボトルは返送され、繰り返し使用されて循環する。
【０００３】
以前は、図３（Ｂ）に示した従来形のボトル５が用いられていたが、一抱えもあるような大きさのボトルであるから人手で取り扱うことが容易でなかった。図示したような把手５ａを設けるなどの工夫も為されたが、このような把手を掴んでボトルを持ち上げる作業は、一般婦人には困難であった。その上、このような従来形のボトル５は、保管や搬送に
多くのスペースを取り、具合が悪かった。
【０００４】
そこで、図３（Ｃ）のような新形ボトル６が提案されている（特開２００４−１８２３３４号公報）。
この新形ボトルは、その底壁に「給水口６ａに対応する凹部６ｂ」が設けられているので、図示のようにして積み重ねることができ、  
かつ、その底壁に手掛け部６ｃが形成されているので、ここに指先を掛けると、一般婦人でも容易に安全に持ち上げることができる。
【０００５】
この新形ボトル６はユーザーの評判が良く、従来形のボトル５に取って代わりつつあるが、その生産が追っつかないのが現状（平成１７年６月）である。
【特許文献１】特開２００４−５９１４４号公報
【特許文献２】特開２００４−１８２３３４号公報
【特許文献３】特開２００４−２３７７０７号公報
【非特許文献１】意匠登録第１１８７６７１号公報
【非特許文献２】意匠登録第１２２７９２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
プラスチック（合成樹脂）を用いて、図３（Ｃ）に示した新形ボトル６をブロー成形しようとすると、底壁に複雑な凹凸が有るため、肉厚が不均一になり、甚だしい場合は製造の途中でパンクしてしまって歩留まりが悪い。
当然に製造価格が高く、製品の品質が不揃いで耐久性が悪い。
前掲の図３（Ｃ）に示した新形ボトル６それ自体は非常に具合が良いにも拘わらず、生産がネックになってその普及が滞っている。
【０００７】
つぎに、上記新形ボトル６のブロー成形が困難である理由について、図４を参照しつつ説明する。
金型８の中に中空のバリソン（溶けたプラスチック）７を位置せしめ、これを膨らませる場合について考察する。
符号９を付して示したのは成形しようとするボトルの理想の形状を描いたものであって
このように均一な肉厚は、図４に図示したような金型８では得られない。なお符号ＰＴは金型８のパーティングライン（分割金型の合わせ面）である。
【０００８】
バリソン７に中へ空気を吹き込んで膨らませ、成形ボトル９を作ろうとしたとき、
図示ａ、ａ′の部分は、それぞれｂ、ｂ′の部分になる。この場合、バリソンの流路は矢印ｃ，ｄ、ｃ′，ｄ′のように、ほぼ平行流である。
（注１）この図４の正面断面図において平行流になる、との意である。
これを立体的に考察して、水平断面（平面図）を心に描いてみると、ａ部は半径  
方向に拡散流動してｂ部になる。
（注２）上記矢印ｃ，ｄは、隣接部分からの影響を受けて少し変化するが、これについ
ては後に詳述する。
【０００９】
バリソン７のｆ部が膨らんでｇ部となるのも、付記矢印のようにほぼ平行流である。
ところが、ｈ部が膨らんでｉ部になる形態を考えてみると、矢印ｊ〜矢印ｎのように、
著しい拡散流になる。
拡散流動の結果として、成形ボトル９のｉ部は薄肉となり、甚だしい場合はパンクしてしまう。
先に説明したａ，部の流動（矢印ｄ）は、ｈ部の拡散に引っ張られて矢印ｅのように曲げられる。同様に、ａ′部の流動矢印ｄ′も矢印ｅ′のようにまげられる。
前掲の図３（Ｃ）に例示した新形ボトル６のブロー成形が非常に難しい理由は上述のごとくである。
【００１０】
本発明は以上に述べた事情に鑑みて為されたものであって、その目的とするところは、
底部に凹部が有るボトルを、均一な肉厚で、迅速，容易にブロー成形し得る方法、および同装置を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために創作した本発明の基本的な原理について、図１を参照して略述すると次のとおりである。
図１（Ａ）参照。無底筒状の金型本体１０の中にバリソン７を位置せしめる。
図１（Ｂ）参照。バリソン７を膨らませ、その頭部７ａを金型本体から少し出させる。
図１（Ｃ）参照。バリソン７にスライド金型１１を圧し当てて、凹凸を形成する。    
図１（Ｄ）参照。金型を閉じ、バリソ７を膨らませて成形を完成する。
上記（Ａ）〜（Ｄ）の工程では、バリソンを局部的に膨らませることが無いので、均一な肉厚が得られる。    
【００１２】
請求項１に係る発明方法の構成は、
（図３（Ｃ）参照）有頂有底の筒状をなし、頂壁を貫通する給水口（６ａ）と、底壁に形成された凹部（６ｂ）とを有するボトル（６）をブロー成形する方法において、
（図２（Ａ）参照）予め、ボトルの筒状側壁に対応するキャビティ（１４）を有する金型本体（１０）と、ボトルの 底壁に対応するキャビティ（１４′）を有する補助金型（１１）とを構成しておき、
（図１（Ａ）参照）イ．金型本体（１０）の中でバリソン（７）を膨らませる工程と、
（図１（Ｂ）参照）ロ．膨らんだバリソン（７）のバリソン頭部（７ａ）を金型の合わせ面（１０ａ）に臨ませる工程と、
（図１（Ｃ）参照）ハ．膨らんだバリソン頭部（７ａ）に補助金型（１１）を接触させ、該バリソン頭部を圧縮気味に変形させて、ボトルの底部を形成する工程と、
（図１（Ｄ）参照）ニ．金型本体（１０）と補助金型（１１）とを型合わせして、ほぼ密閉されたキャビティを形成し、バリソンを膨らませて所望のボトルを得る工程と、を具備していることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に係る発明方法の構成は、前記請求項１の発明方法の構成要件に加えて、
前記の金型本体（１０）及び補助金型（１１）を、予め分割金型として構成しておき、
前記の「工程ニ」において所望形状のボトルが成形された後、上記分割金型を型開きして製品を取り出すことを特徴とする。
【００１４】
請求項３に係る発明方法の構成は、前記請求項１または請求項２の発明方法の構成要件に加えて、
（図２参照）前記の補助金型（１１）を、スライド金型として構成しておき、金型本体（１０）とスライド金型（１１）との間にエアシリンダ（１３）を介装しておいて、該エアシリンダを伸縮させて型の開閉操作を行なうことを特徴とする。
【００１５】
請求項４に係る発明装置の構成は、
（図３（Ｃ）参照）有頂有底の筒状をなし、頂壁を貫通する給水口（６ａ）と、底壁に形成された凹部（６ｂ）とを有するボトル（６）をブロー成形する装置であって、
（図２参照）ボトルの筒状側壁に対応するキャビティ（１４）を有する金型本体（１０）と、
ボトルの 底壁に対応するキャビティ（１４′）を有する補助金型（１１）と、が設けられるとともに、
前記の金型本体（１０）と補助金型（本例ではスライド金型１１）とを開閉操作する手段が設けられており、
かつ、これらの金型本体（１０）と補助金型（スライド金型１１）とによって囲まれる空間の中で、中空のバリソン（７）を形成させ、膨張させる手段（図１参照）を具備していることを特徴とする。  
前記補助金型に設けられているキャビティがボトル底部に対応しているとは、ボトル底部の凹部（６ｂ）をネガチブにした凸部が形成されていることを意味し、本発明装置の特徴的な構成要件である。
【００１６】
請求項５に係る発明装置の構成は、前記請求項４の発明装置の構成要件に加えて、
前記の補助金型がスライド金型（１１）であり、金型本体（１０）に対して開閉自在に案内されるとともに、（図２参照）開閉駆動用のシリンダ手段（１３）が設けられていることを特徴とする。  
【００１７】
請求項６に係る発明装置の構成は、前記請求項４または請求項５の発明装置の構成要件に加えて、
（図２参照）前記の補助金型（１１）および金型本体（１０）のそれぞれが分割金型であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に係るボトルのブロー成形方法によると、
バリソンの、ボトル底部になる箇所を余り膨らませることなく、むしろ圧迫気味に成形するので、該底部全般に均一な肉厚が得られる。
この操作は格別に高度な知識や熟練を要せず、しかも、公知のブロー成形技術を適用して自動的ないし半自動的に行なうことができる。
このため、底部に凹部や手掛け部が設けられている新形ボトルを、低コストで工業的に生産することができ、該新形ボトルの普及を通じて生活の向上に貢献するとともに、ブロー成形産業の発展に寄与するところ多大である。
【００１９】
請求項２の発明方法を請求項１の発明方法に併用すると、金型本体およびスライド金型が分割されているので、複雑な形状のボトルをブロー成形しても、金型からのとりだしを迅速容易に行なうことができる。  
【００２０】
請求項３の発明方法を請求項１または請求項２の発明方法に併用すると、ボトルの底部を成形する補助金型がスライド式に作動するので、該補助金型の凸部を「バリソンの、ボトル底部となるべき箇所」に対して、所望の姿勢で所望の方向から、静粛円滑に圧し当てることができ、高品質の新形ボトルを容易に成形することができる。
【００２１】
請求項４に係るボトルのブロー成形装置によると、
ボトルの 底壁に対応するキャビティを有する補助金型が設けられていて、該補助金型
が金型本体に対して開閉可能であるから、「バリソンの、ボトル底部を形成すべき部分」に大きい伸長を与えることなく、圧縮気味にボトル底部分を成形することができる。
ボトル底部はほとんど伸長せずに成形されるので、均一な肉厚に仕上げられ、過伸長によってパンクする虞れが無い。
【００２２】
請求項５の発明装置を、前記請求項４の発明装置と併用すると、補助金型が金型本体に対してスライドし得るので、バリソンと補助金型との間に摩擦を生じさせずにボトル底部を成形することができ、肉厚の均一性が一層完全に近くなる。
【００２３】
請求項６の発明装置を、前記請求項４または請求項５の発明装置に併用すると、
補助金型および金型本体のそれぞれが分割金型になっているので、成形対象のボトルが複雑な形状であっても、容易に製品（ボトル）を取り出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１は，〔課題を解決する手段〕の欄で参照した本発明の原理を説明するための模式図である。そして図２は本発明装置の１実施形態を模式的に描いた正面図である。以下に、図１、図２を併せて参照しながら説明する。
図２（Ａ）に示したように、分割形の金型本体１０と、分割形の補助金型（１１）とが設けられている。本実施形態の補助金型はスライド金型によって構成されている。
スライド作用は、図２（Ｂ）、（Ｃ）を参照して後に詳しく述べる。符号１３を付して示したのは、スライド用のエアシリンダである。
【００２５】
金型本体１０には、ボトル上半部（底部を除く大半の部分）に対応するキャビティ１４が形成されている。
スライド金型１１には、ボトル底部に対応するキャビティ１４′が形成されている。
先に図３（Ｃ）について述べたように、新形ボトル６の底部には凹部６ｂが設けられるので、前記のキャビティ１４′の中央部にキャビティ凸部１１ａが形成されている。
このように、補助金型（スライド金型）のキャビティ中央部に、「ボトル底の凹部に対応する凸部１１ａ」が形成されていることは本発明装置の特徴的な構成要件である。
【００２６】
図２（Ａ）の状態から、分割形の金型本体１０が矢印Ｐ，Ｐ′のごとく相互に接近し、補助金型（スライド金型）１１が矢印ｑ，ｑ′のごとく相互に接近すると、図２（Ｂ）の状態になる。
さらに、エアシリンダ１３を収縮させてスライド金型１１を矢印ｕのように閉じると、図２（Ｃ）の状態になる。この状態で、ボトル底部の凹部（図３（Ｃ）における符号６ｂ
の構成部分）に対応する凸部１１ａを備えたキャビティが完成されている。
【００２７】
図２（Ｂ）において金型本体１０の中に、ボトルの筒状側面の外周に対応するキャビティが形成されている。この状態は、図１（Ａ）、（Ｂ）の金型本体１０に対応している。
このキャビティの中で、バリソン７を適宜に膨らませて、その頭部７ａを合わせ面１０ａに臨ましめる（図１（Ｂ）の状態）。ここに合わせ面とは、補助金型（スライド金型）にたいする合わせ面の意である。
【００２８】
図２（Ｂ）の状態で、スライド金型１１を矢印ｕ方向に移動させると、図１（Ｃ）のように、スライド金型１１の凸部１１ａがバリソン頭部７ａに接触し、圧縮気味に変形を与える。
（注）図１は原理の説明図であり、図２は実物の模式図であるから、スライド金型１１の形状が厳密には一致していない。
図２は発明装置の実施形態として、図１は作用説明図として御理解頂きたい。
【００２９】
この工程において、前掲の図４に示した従来例におけるような著しい拡散流動（矢印ｊ〜矢印ｎ）が発生しない。
スライド金型１１を閉じ方向（矢印ｕ）に移動させて図２（Ｃ）、図１（Ｄ）のように型合わせを完了させ、バリソンの中に空気を吹き込んでボトル全体の成形を完了する。
図２（Ｃ）の状態から図２（Ｂ）に、さらに図２（Ａ）に、型外しすることによって、成形ボトルが取り出される（実際の作業では、製品であるボトルが落下する）。
【００３０】
本実施形態においては、補助金型をスライド式に構成したが、前述の構造機能から容易に理解できるように、必ずしもスライド式でなくても、開閉可能な構造にすれば同様の作用効果が得られる。
金型本体および補助金型（スライド金型）を、それぞれ分割式に構成したのは、成形された製品の取り出しをよういならしめるためである。特に、図３（Ｃ）に例示した手掛け部６ｃを設ける場合、分割金型にすることの必要性がおおきい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の基本的な原理を説明するために示した模式的な断面図であって、（Ａ）〜（Ｄ）は成形作業の工程を表す。
【図２】本発明装置の１実施形態を模式的に描いた外観図であって、工程図も兼ねており、（Ａ）は型を開いた状態を、（Ｂ）は型を半ば閉じた状態を、（Ｃ）は型を閉じた状態をそれぞれ描いた正面図
【図３】従来形のボトルと新形ボトルとを対比して説明するための図であって、（Ａ）は飲料水スタンドの側面図、（Ｂ）は従来形のボトルの正面図、（Ｃ）は新形ボトルの正面図
【図４】従来のブロー成形における問題点を説明するために示したものであって、金型のキャビティ内においてバリソンが膨らまされる場合の流動矢印を付記した模式的な断面正面図
【符号の説明】
【００３２】
１…飲料水スタンド
２…カップ
３…ボタンスイッチ
４…ボトル
５…従来形のボトル
５ａ…把手
６…新形ボトル    ６ａ…給水口 
６ｂ…凹部 
６ｃ…手掛け部 
７…バリソン（溶かしたプラスチック） 
７ａ…バリソン頭部 
８…金型 
９…成形ボトル 
１０…金型本体 
１０ａ…補助金型との合わせ面 
１１…補助金型としてのスライド金型 
１１ａ…凸部 
１２…成形されたボトル 
１２ａ…凹み
１３…エアシリンダ 
１４…金型本体のキャビティ 
１４′…スライド金型のキャビティ 
ａ，ａ′…バリソンの側部 
ｂ，ｂ′…ボトルの側部 
ｃ、ｃ′、ｄ、ｄ′…ボトル側方の流線 
ｅ，ｅ′…曲げられた流線 
ｆ…バリソンの中央部 
ｇ…ボトル底の中央部
ｈ…バリソンの隅の部分 
ｉ…成形されたボトルの隅の部分
ｊ〜ｎ…隅部分の流線 
ｐ，ｐ′…金型本体の型合わせ方向を表す矢印 
ｑ，ｑ′…スライド分割金型の結合方向を表す矢印 
ｕ…スライド金型の、金型本体に対する型合わせ方向を表す矢印 
ｚ−ｚ…ボトルの中心線 
【図１】
2006346875.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2006346875.tif 000006