(57)【要約】【課題】ブロー成形時における液体内への空気の巻き込みを抑制することができる液体ブロー成形方法を提供する。【解決手段】口部２を有する有底筒状のプリフォーム１を所定形状の液体入り容器Ｃに成形する液体ブロー成形方法であって、口部２を密封しない第１位置にまでブローノズル１７を下降させる第１ノズル下降工程と、第１位置にあるブローノズル１７からプリフォーム１の内部に液体Ｌを供給しつつプリフォーム１の内部の空気を口部２とブローノズル１７との隙間から外部に排出させる気液置換工程と、気液置換工程の後、口部２を密封する第２位置にまでブローノズル１７を下降させる第２ノズル下降工程と、第２位置にあるブローノズル１７からプリフォーム１の内部に液体Ｌを供給してプリフォーム１を所定形状にブロー成形するブロー成形工程と、を有することを特徴とする液体ブロー成形方法。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
口部を有する有底筒状のプリフォームを所定形状の液体入り容器に成形する液体ブロー成形方法であって、
前記口部を密封しない第１位置にまでブローノズルを下降させる第１ノズル下降工程と、
前記第１位置にある前記ブローノズルから前記プリフォームの内部に液体を供給しつつ該プリフォームの内部の空気を前記口部と前記ブローノズルとの隙間から外部に排出させる気液置換工程と、
前記気液置換工程の後、前記口部を密封する第２位置にまで前記ブローノズルを下降させる第２ノズル下降工程と、
前記第２位置にある前記ブローノズルから前記プリフォームの内部に液体を供給して該プリフォームを所定形状にブロー成形するブロー成形工程と、を有することを特徴とする液体ブロー成形方法。
【請求項２】
前記気液置換工程において前記プリフォームの内部へ供給される液体の圧力及び／又は流速が、前記ブロー成形工程において前記プリフォームの内部へ供給される液体の圧力及び／又は流速よりも小さい、請求項１に記載の液体ブロー成形方法。
【請求項３】
前記プリフォームは、前記口部の内周面に該口部の開口端から軸方向に向けて延びるとともに前記ブローノズルの外径よりも大径の拡径部と該拡径部の下端から径方向内側に向けて延びる段差面とを有するものであり、
前記第１位置は、前記ブローノズルの下端が前記段差面との間に軸方向の隙間を有する位置であり、
前記第２位置は、前記ブローノズルの下端が前記段差面に全周に亘って当接する位置である、請求項１または２に記載の液体ブロー成形方法。
【請求項４】
前記気液置換工程の前に、前記プリフォームの内部にロッド部材を挿入するロッド挿入工程を有し、
前記ロッド挿入工程により前記ロッド部材が挿入された状態の前記プリフォームに対して前記気液置換工程を行う、請求項１〜３の何れか１項に記載の液体ブロー成形方法。
【請求項５】
前記ロッド挿入工程において、前記ロッド部材を、前記プリフォームの内容積の３０％〜７０％を占める位置まで挿入する、請求項４に記載の液体ブロー成形方法。
【請求項６】
前記ロッド部材が、前記プリフォームを軸方向に延伸させる延伸ロッドである、請求項４または５に記載の液体ブロー成形方法。
【請求項７】
前記ブローノズルを開閉するシール体の開度を調整することにより、前記気液置換工程において前記プリフォームの内部に液体を供給する際の前記ブローノズルの有効断面積を、前記ブロー成形工程において前記プリフォームの内部に液体を供給する際の前記ブローノズルの有効断面積の１０％以下とする、請求項１〜６の何れか１項に記載の液体ブロー成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、口部を有する有底筒状のプリフォームを所定形状の液体入り容器に成形する液体ブロー成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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口部を有する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。
【０００３】
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。
【０００４】
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、このプリフォームの口部を密封する位置にまでブローノズルを下降させ、当該ブローノズルを通してプリフォームの内部に所定圧力で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。したがって、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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２０８８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の液体ブロー成形方法では、ブローノズルからプリフォームの内部に供給された液体は、プリフォームの内部の空気を巻き込みながら当該プリフォームに充填されることになるので、成形後の容器内に充填された液体は空気を巻き込んだ状態で存在することになる。そのため、特に液体の粘度が所定以上の場合には、液体に巻き込まれた空気が当該液体内に保持されて、液面に泡立ちが生じる、液体中に気泡が存在して見映えが悪くなる、あるいは液体の見掛け上の比重が低下して規定量の液体を容器内に充填することができないなどの問題を生じるおそれがあった。
【０００７】
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、ブロー成形時における液体内への空気の巻き込みを抑制することができる液体ブロー成形方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の液体ブロー成形方法は、口部を有する有底筒状のプリフォームを所定形状の液体入り容器に成形する液体ブロー成形方法であって、前記口部を密封しない第１位置にまでブローノズルを下降させる第１ノズル下降工程と、前記第１位置にある前記ブローノズルから前記プリフォームの内部に液体を供給しつつ該プリフォームの内部の空気を前記口部と前記ブローノズルとの隙間から外部に排出させる気液置換工程と、前記気液置換工程の後、前記口部を密封する第２位置にまで前記ブローノズルを下降させる第２ノズル下降工程と、前記第２位置にある前記ブローノズルから前記プリフォームの内部に液体を供給して該プリフォームを所定形状にブロー成形するブロー成形工程と、を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の液体ブロー成形方法は、上記構成において、前記気液置換工程において前記プリフォームの内部へ供給される液体の圧力及び／又は流速が、前記ブロー成形工程において前記プリフォームの内部へ供給される液体の圧力及び／又は流速よりも小さいのが好ましい。
【００１０】
本発明の液体ブロー成形方法は、上記構成において、前記プリフォームは、前記口部の内周面に該口部の開口端から軸方向に向けて延びるとともに前記ブローノズルの外径よりも大径の拡径部と該拡径部の下端から径方向内側に向けて延びる段差面とを有するものであり、前記第１位置は、前記ブローノズルの下端が前記段差面との間に軸方向の隙間を有する位置であり、前記第２位置は、前記ブローノズルの下端が前記段差面に全周に亘って当接する位置であるのが好ましい。
【００１１】
本発明の液体ブロー成形方法は、上記構成において、前記気液置換工程の前に、前記プリフォームの内部にロッド部材を挿入するロッド挿入工程を有し、前記ロッド挿入工程により前記ロッド部材が挿入された状態の前記プリフォームに対して前記気液置換工程を行うのが好ましい。
【００１２】
本発明の液体ブロー成形方法は、上記構成において、前記ロッド挿入工程において、前記ロッド部材を、前記プリフォームの内容積の３０％〜７０％を占める位置まで挿入するのが好ましい。
【００１３】
本発明の液体ブロー成形方法は、上記構成において、前記ロッド部材が、前記プリフォームを軸方向に延伸させる延伸ロッドであるのが好ましい。
【００１４】
本発明の液体ブロー成形方法は、上記構成において、前記ブローノズルを開閉するシール体の開度を調整することにより、前記気液置換工程において前記プリフォームの内部に液体を供給する際の前記ブローノズルの有効断面積を、前記ブロー成形工程において前記プリフォームの内部に液体を供給する際の前記ブローノズルの有効断面積の１０％以下とするのが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ブロー成形時における液体内への空気の巻き込みを抑制することができる液体ブロー成形方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】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プリフォームの断面図である。
【図２】図１に示すプリフォームの要部を拡大して示す断面図である。
【図３】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説明図である。
【図４】第１ノズル下降工程によりブローノズルを第１位置にまで下降させた状態の液体ブロー成形装置を示す説明図である。
【図５】第１位置にあるブローノズルとプリフォームの口部との位置関係を拡大して示す断面図である。
【図６】気液置換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。
【図７】第２ノズル下降工程によりブローノズルを第２位置にまで下降させた状態の液体ブロー成形装置を示す説明図である。
【図８】第２位置にあるブローノズルとプリフォームの口部との位置関係を拡大して示す断面図である。
【図９】ブロー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。
【図１０】ブロー成形工程を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。
【図１１】（ａ）はブローノズルとプリフォームの変形例をブローノズルが第１位置にある状態で示す断面図であり、（ｂ）は当該変形例をブローノズルが第２位置にある状態で示す断面図である。
【図１２】気液置換工程の前にロッド挿入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。
【図１３】ロッド挿入工程を行った後、延伸ロッドが挿入された状態のプリフォームに対して気液置換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。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
本発明の液体ブロー成形方法は、口部を有する有底筒状のプリフォームを所定形状の液体入り容器に成形する液体ブロー成形方法であって、口部を密封しない第１位置にまでブローノズルを下降させる第１ノズル下降工程と、第１位置にあるブローノズルからプリフォームの内部に液体を供給しつつプリフォームの内部の空気を口部とブローノズルとの隙間から外部に排出させる気液置換工程と、気液置換工程の後、口部を密封する第２位置にまでブローノズルを下降させる第２ノズル下降工程と、第２位置にあるブローノズルからプリフォームの内部に液体を供給してプリフォームを所定形状にブロー成形するブロー成形工程と、を有することを特徴とするものである。
【００１９】
本発明の液体ブロー成形方法は、例えばシャンプーやリンス、液体石鹸等の、粘度が比較的高い液体を内容液として収容する液体入り容器を成形する場合に適用するのが好ましいが、例えば水や飲料等の粘度が比較的低い液体を内容液として収容する液体入り容器を成形する場合など、その粘度に拘わらず種々の液体を内容液として収容する液体入り容器を成形する場合にも適用することができる。
【００２０】
本発明の液体ブロー成形方法は、例えば図１、図２に示す形状のプリフォーム１と図３に示す構成の液体ブロー成形装置１０とを用いて実施することができる。
【００２１】
プリフォーム１は、液体ブロー成形装置１０により液体ブロー成形されて所定形状の液体入り容器Ｃ（図１０参照）に成形されるものであり、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）、ポリエチレン（ＰＥ）等の加熱により延伸性が発現する樹脂材料を射出成形、圧縮成形、押出成形等の手段を用いて成形することによって、口部２、本体部３およびネックサポート部４を備えた有底筒状に形成されている。
【００２２】
このプリフォーム１は１種類の樹脂材料のみで形成された単層構造となっているが、外側層と内側層とを異材質又は同材質で形成して積層した積層構造や、当該積層構造において外側層の内側に内側層が剥離可能に積層された構成とすることができる。また、３層以上の積層構成のものを採用することもできる。
【００２３】
口部２は、ブロー成形によっては延伸されない部分であり、略円筒状に形成されている。本体部３は、ブロー成形によって延伸される部分であり、口部２と同軸の略試験管状に形成されて口部２の下端に一体に連ねて設けられている。ネックサポート部４は口部２と本体部３との間に設けられている。このネックサポート部４はフランジ状に形成され、口部２の外周面に対して径方向外側に向けて突出している。また、ネックサポート部４は、プリフォーム１の周方向の全周に亘って延びる環状に形成されている。
【００２４】
プリフォーム１の内周面には段差面５が設けられている。この段差面５は、口部２の軸方向に略垂直な平坦面つまり口部２の軸方向に垂直な面に対して径方向外側から径方向内側に向けて徐々に口部２の開口端から離れる方向に向けて僅かに傾斜する平坦面であるとともに、プリフォーム１の内周面の全周に亘って延びる環状に形成されている。段差面５は、このプリフォーム１を液体ブロー成形装置１０によってブロー成形する際に、ブローノズル１７のノズル本体１７ａが軸方向から当接するシール面として機能する（図８参照）。段差面５を口部２の軸方向に略垂直な平坦面に構成することにより、当該ブローノズル１７のノズル本体１７ａを確実に段差面５に当接させることができる。
【００２５】
なお、本実施の形態では、段差面５は、口部２の軸方向に垂直な面に対して径方向外側から径方向内側に向けて徐々に口部２の開口端から離れる方向に向けて僅かに傾斜する平坦面に形成されているが、これに限らず、ブローノズル１７のノズル本体１７ａとの当接により口部２を密封させることができる形状であれば、例えば口部２の軸方向に完全に垂直な平坦面としたり湾曲面等に形成したりすることもできる。
【００２６】
図２に示すように、プリフォーム１の段差面５から口部２の開口端の側に向けて延びる部分は拡径部６となっており、この拡径部６における内径は、プリフォーム１の段差面５から本体部３の側に向けて延びる内周面７の内径よりも大きくなっている。このように、本体部３の側から口部２の側に向けてプリフォーム１の内周面の内径が段差状に拡大され、当該内周面の内径が拡大された部分が段差面５となっている。なお、拡径部６の内径は、ブローノズル１７のノズル本体１７ａの外径よりも大きくなっている。
【００２７】
次に、液体ブロー成形装置１０の構成について説明する。
【００２８】
図３に示すように、液体ブロー成形装置１０は、ブロー成形用の金型１１を有している。図３中においては上側の一部のみを示すが、この金型１１のキャビティ１２は成形後の液体入り容器Ｃに対応した壜形状となっており、金型１１の上面において上方に向けて開口している。詳細は図示しないが、金型１１は左右に型開きすることができるようになっており、金型１１を開くことで成形後の液体入り容器Ｃを金型１１から取り出すことができる。
【００２９】
金型１１には上記のプリフォーム１を装着することができる。図３には、金型１１にプリフォーム１を装着した状態を示す。プリフォーム１は口部２を上側とした起立姿勢で金型１１に装着され、当該装着状態において口部２はキャビティ１２から上方に突出している。
【００３０】
金型１１の上側にはノズルユニット１３が設けられている。ノズルユニット１３は本体ブロック１４を有し、本体ブロック１４にはブローノズル１７が装着されている。ノズルユニット１３は、図示しない制御装置に制御されて、金型１１に対して上下方向に相対移動つまり昇降することができる。
【００３１】
ブローノズル１７は、拡径部６よりも小径の円筒状に形成されたノズル本体１７ａとこのノズル本体１７ａと一体に形成された大径の挟持部１７ｂとを有している。ブローノズル１７は、例えば鋼材や樹脂材料等により形成されたものとすることができ、挟持部１７ｂが本体ブロック１４の内面に挟持されることにより本体ブロック１４に固定されている。なお、本体ブロック１４の下端に設けられているのは金型１１の上面との間でネックサポート部４を挟持するための爪部１４ａである。
【００３２】
ノズル本体１７ａは、金型１１のキャビティ１２と同軸に配置されており、ノズルユニット１３とともに金型１１に対して上下方向に相対移動つまり昇降することができる。ノズル本体１７ａが第１位置にまで下降すると、当該ノズル本体１７ａの下端側部分が金型１１に装着されたプリフォーム１の口部２の内側に挿入される。このとき、ノズル本体１７ａの下端は段差面５に対して上方に離れた位置にあり、ノズル本体１７ａの下端と段差面５との間に軸方向に隙間が生じるようになっている。また、ノズル本体１７ａの外径はプリフォーム１の拡径部６の内径よりも小さくされているので、ノズル本体１７ａの外周面と拡径部６の内周面との間には隙間が生じている。すなわち、ノズル本体１７ａが第１位置にまで下降した状態では、プリフォーム１の内部は、口部２とブローノズル１７との隙間を介してプリフォーム１の外部に連通した状態となる。このように、ノズル本体１７ａを第１位置にまで下降させることにより、ノズル本体１７ａを口部２に挿入させつつプリフォーム１の内部を当該プリフォーム１の外部に連通させた状態とすることができる（図５参照）。
【００３３】
ノズル本体１７ａがノズルユニット１３とともに第１位置よりも下方の第２位置にまで下降すると、ノズル本体１７ａの下端が段差面５に軸方向から所定の圧力で当接する。これにより、プリフォーム１の口部２がブローノズル１７によりプリフォーム１の外部に対して液密に密封される。このように、ノズル本体１７ａを第２位置にまで下降させることにより、口部２をプリフォーム１の外部に対して密封することができる（図８参照）。
【００３４】
本体ブロック１４の内部には上下方向に延びる供給路１８が設けられ、この供給路１８の下端がブローノズル１７に接続されている。また、供給路１８には配管Ｐを介して加圧液体供給部１９が接続されている。加圧液体供給部１９は、所定の圧力ないし流速で、液体Ｌを配管Ｐと供給路１８とを介してブローノズル１７に供給することができる。
【００３５】
加圧液体供給部１９としては、例えば加圧源としてプランジャーポンプを用いた構成のものを用いるのが好ましいが、ブローノズル１７に所定の圧力ないし流速で液体Ｌを供給することができるものであれば、他の構成のものを用いることもできる。
【００３６】
供給路１８の内部にはブローノズル１７を開閉するためのシール体２０が配置されている。シール体２０は、供給路１８の軸心に沿って延びる円筒棒状に形成され、供給路１８の内部で上下方向に移動自在となっている。一方、ブローノズル１７の挟持部１７ｂの上面はテーパー状の閉塞面１７ｃとなっており、シール体２０が下方のストローク端にまで移動してシール体２０の先端部に設けられたテーパー面２０ａが閉塞面１７ｃに当接すると、供給路１８とノズル本体１７ａとの連通がシール体２０によって遮断されてブローノズル１７が閉塞されるようになっている。
【００３７】
シール体２０の内側には延伸ロッド２２が摺動自在に装着されている。延伸ロッド２２はシール体２０に対して上下方向（軸方向）に相対移動可能となっており、延伸ロッド２２をシール体２０に対して下方に向けて移動させることにより、金型１１に装着されたプリフォーム１の本体部３をキャビティ１２の内部において縦方向（軸方向）に延伸させることができる。つまり、この液体ブロー成形装置１０は、プリフォーム１の内部に加圧した液体Ｌを供給する前あるいは供給と同時に延伸ロッド２２を用いてプリフォーム１を縦方向に延伸させることで該プリフォーム１に対して二軸延伸ブロー成形を行うことができる。
【００３８】
なお、液体ブロー成形装置１０は、延伸ロッド２２が設けられない構成とすることもできる。
【００３９】
次に、このような構成の液体ブロー成形装置１０を用いてプリフォーム１を所定形状の液体入り容器Ｃに成形する方法（本発明の液体ブロー成形方法）について説明する。
【００４０】
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１を金型１１に装着、型締めし、図３に示す状態とする。
【００４１】
次に、第１ノズル下降工程が行われる。第１ノズル下降工程においては、図４に示すように、ノズルユニット１３つまりブローノズル１７を、プリフォーム１の口部２を密封しない第１位置にまで下降させる。ブローノズル１７が第１位置にまで下降すると、ブローノズル１７のノズル本体１７ａがプリフォーム１の口部２の内部に挿入されるが、図５に示すように、ノズル本体１７ａの下端は段差面５に対して軸方向に隙間を有した状態となる。また、ノズル本体１７ａの外径は拡径部６の内径よりも小さくされているので、ノズル本体１７ａの外周面と拡径部６の内周面との間にも隙間が生じている。したがって、ブローノズル１７が第１位置まで下降した状態では、プリフォーム１の内部は、口部２とノズル本体１７ａとの隙間を介してプリフォーム１の外部に連通している。
【００４２】
次に、気液置換工程が行われる。気液置換工程においては、図６に示すように、加圧液体供給部１９を作動させるとともにシール体２０を上方に移動させてブローノズル１７を開くことで、第１位置にあるブローノズル１７からプリフォーム１の内部に所定の圧力ないし流速で液体Ｌを供給する。このとき、プリフォーム１の内部は、口部２とノズル本体１７ａとの隙間を介してプリフォーム１の外部に連通しているので、液体Ｌが供給されると、プリフォーム１の内部の空気が口部２とノズル本体１７ａとの隙間からプリフォーム１の外部に排出される。このように、気液置換工程においては、プリフォーム１の内部の空気を液体Ｌに置換させて、プリフォーム１の内部を空気に代えて液体Ｌで満たされた状態とすることができる。
【００４３】
ここで、気液置換工程においては、ノズル本体１７ａからプリフォーム１の内部に供給した液体Ｌがプリフォーム１の内部の空気を巻き込まない程度の低い圧力及び／又は低い流速でプリフォーム１の内部に液体Ｌを供給するのが好ましい。これにより、液体Ｌとして、例えばシャンプーやリンス、液体石鹸等の、粘度が比較的高い液体を用いた場合であっても、当該液体Ｌに空気を巻き込むことなくプリフォーム１の内部を空気から液体Ｌに置換することができる。なお、気液置換工程においてプリフォーム１の内部に供給される液体Ｌの圧力及び／又は流速は、当該液体Ｌによりプリフォーム１がブロー成形されない程度のものでもある。また、プリフォーム１への液体Ｌの供給量は、プリフォーム１の段差面５よりも本体部３の側の部分の全てを液体Ｌで満たす量とするのが好ましいが、それ以下の量であっても、プリフォーム１の内部の全てを満たす量であってもよい。
【００４４】
本実施の形態においては、ブローノズル１７のノズル本体１７ａは、第１位置において、その下端がプリフォーム１の口部２の開口端よりも下側に位置するようになっているので、気液置換工程においてノズル本体１７ａから吐出される液体Ｌを口部２の外側に漏れ出させることなく確実にプリフォーム１の内部に供給することができる。
【００４５】
また、気液置換工程においては、ブローノズル１７を開閉するシール体２０の開度を調整することにより、気液置換工程においてプリフォーム１の内部に液体Ｌを供給する際のブローノズル１７の有効断面積（液体Ｌが流れる環状の流路の断面積）を、後述するブロー成形工程においてプリフォーム１の内部に液体Ｌを供給する際のブローノズル１７の有効断面積の１０％以下とするのが好ましい。
【００４６】
これにより、気液置換工程においてブローノズル１７を通してプリフォーム１の内部に液体Ｌを供給する際に、プリフォーム１の内部の空気がブローノズル１７を通して供給路１８の内部に逆流することを防止することができる。これにより、その後に行われるブロー成形工程において空気が混入した液体Ｌがプリフォーム１の内部に供給されることを防止して、ブロー成形工程において、より精度よくプリフォーム１を液体入り容器Ｃに成形させることができる。
【００４７】
気液置換工程が完了すると、次いで、図７に示すように、シール体２０を開いたまま第２ノズル下降工程が行われる。このとき、加圧液体供給部１９は連続的に作動されても、一旦停止されてもよい。なお、気液置換工程が完了した後、シール体２０を一旦閉じてから、第２ノズル下降工程を行うようにしてもよい。
【００４８】
第２ノズル下降工程においては、ノズルユニット１３つまりブローノズル１７を、プリフォーム１の口部２を密封する第２位置にまで下降させる。第２位置は第１位置よりも下方側の位置である。図８に示すように、ブローノズル１７が第２位置にまで下降すると、ノズル本体１７ａの下端が全周に亘って段差面５に軸方向から所定の圧力で当接する。これにより、プリフォーム１の口部２がブローノズル１７によりプリフォーム１の外部に対して液密に密封される。
【００４９】
第２ノズル下降工程が完了すると、次に、ブロー成形工程が行われる。ブロー成形工程においては、図９に示すように、加圧液体供給部１９を作動させることにより、第２位置にあるブローノズル１７のノズル本体１７ａからプリフォーム１の内部に所定の圧力ないし流速で液体Ｌを供給する。なお、気液置換工程が完了した後、シール体２０を一旦閉じてから第２ノズル下降工程を行う場合には、加圧液体供給部１９を作動させるとともにシール体２０を開くことにより、第２位置にあるブローノズル１７のノズル本体１７ａからプリフォーム１の内部に所定の圧力ないし流速で液体Ｌを供給する。ブロー成形工程においてプリフォーム１の内部に供給する液体Ｌの圧力及び／又は流速は、気液置換工程においてプリフォーム１の内部に供給する液体Ｌの圧力及び／又は流速よりも大きく設定されている。すなわち、ブロー成形工程においてプリフォーム１の内部に供給される液体Ｌの圧力及び／又は流速は、当該液体Ｌによりプリフォーム１をブロー成形可能な程度のものでもある。これにより、ブロー成形工程において、プリフォーム１は、当該液体Ｌを加圧媒体としたブロー成形（液体ブロー成形）により、金型１１のキャビティ１２に沿った所定形状に成形される。
【００５０】
なお、ブロー成形工程においては、延伸ロッド２２によりプリフォーム１を縦方向へ延伸させた後、または延伸ロッド２２によりプリフォーム１を縦方向へ延伸させつつ液体Ｌによる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。
【００５１】
ここで、ブロー成形工程において、所定の圧力ないし流速で液体Ｌをプリフォーム１の内部に供給する際には、気液置換工程によりプリフォーム１の内部は予め液体Ｌで満たされた状態となっているので、ブローノズル１７からプリフォーム１の内部に供給された液体Ｌは、プリフォーム１の内部の空気を巻き込むことなく当該プリフォーム１に充填されることになる。すなわち、ブロー成形工程において、液体Ｌの内部に空気が巻き込まれることを抑制しつつプリフォーム１をブロー成形することができる。したがって、液体Ｌとして、例えばシャンプーやリンス、液体石鹸等の、粘度が比較的高い液体を用いたとしても、当該液体Ｌに空気が巻き込まれることを抑制して、成形後の液体入り容器Ｃに収容される液体Ｌの液面に泡立ちが生じることを防止し、また、液体Ｌの中に気泡が存在して見映えが悪くなることを防止し、さらに液体Ｌの見掛け上の比重が低下することを防止して規定量の液体Ｌを液体入り容器Ｃに充填することができる。
【００５２】
また、この液体ブロー成形方法によれば、液体ブロー成形装置１０として、本体ブロック１４や延伸ロッド２２等にプリフォーム１の内部の空気を外部に排出するための流路や開閉弁等を備えた複雑な構成の物を用いることなく、また、予め液体Ｌを充填しておいたプリフォーム１を金型１１に装着するという手間のかかる工程を経ることなく、口部２を密封しない第１位置にまでブローノズル１７を下降させた状態でプリフォーム１の内部に液体Ｌを供給することでプリフォーム１の内部の空気を外部に排出しつつ当該プリフォーム１の内部に液体Ｌを供給するという簡単な手順で、プリフォーム１の内部の空気を液体Ｌに置換することができる。したがって、液体ブロー成形装置１０として簡素な構成のものを用いるとともに少ない工数でブロー成形時に液体Ｌに空気が巻き込まれることを防止することを可能として、この液体ブロー成形方法による液体入り容器Ｃの製造コストを低減することができる。
【００５３】
さらに、この液体ブロー成形方法によれば、ブロー成形工程を行う直前にプリフォーム１の内部の空気を液体Ｌに置換することができるので、予め液体Ｌを充填しておいたプリフォーム１を金型１１に装着する方法を採用する場合に比べて、プリフォーム１が冷却されることを抑制するとともに、液体Ｌが加熱状態に曝される時間を短縮して、より精度のよいプリフォーム１のブロー成形を可能にするとともに、成形後の液体入り容器Ｃに収容される液体Ｌの劣化を防止することができる。
【００５４】
図１０に示すように、ブロー成形工程が完了すると、プリフォーム１は内部に液体Ｌを収容した所定形状の液体入り容器Ｃとなる。ブロー成形工程が完了すると、ノズルユニット１３が上方に移動し、ブローノズル１７との係合が解除された口部２にキャップが装着され、次いで金型１１が開かれて完成した液体入り容器Ｃが金型１１から取り出される。なお、液体入り容器Ｃを金型１１から取り出した後に当該液体入り容器Ｃの口部２にキャップを装着するようにしてもよい。また、ブロー成形工程が完了した後、成形後の液体入り容器Ｃの内部から所定量の液体Ｌを吸い戻すサックバック工程又は延伸ロッドの離脱（原点復帰）を行うことで、液体入り容器Ｃに液体Ｌが充填されないヘッドスペースを設けるようにしてもよい。
【００５５】
図１１（ａ）はブローノズル１７とプリフォーム１の変形例をブローノズル１７が第１位置にある状態で示す断面図であり、図１１（ｂ）は当該変形例をブローノズル１７が第２位置にある状態で示す断面図である。なお、図１１においては、前述した部材に対応する部材には同一の符号を付してある。
【００５６】
プリフォーム１としては、図１１（ａ）に示すように、口部２の内周面７に一端が口部２の開口端に開放されるとともに他端が本体部３の側に向けて所定の長さで延びる排気溝３０を設けた構成のものを採用することもできる。プリフォーム１の排気溝３０が設けられる内周面７の内径は、ブローノズル１７のノズル本体１７ａの外径と略同一である。この場合、ブローノズル１７を第１位置にまで下降させると、図１１（ａ）に示すように、ブローノズル１７のノズル本体１７ａの下端が排気溝３０の長手方向の途中に位置することになる。これにより、プリフォーム１の内部を、排気溝３０を介してプリフォーム１の外部に連通させることができる。
【００５７】
一方、ブローノズル１７を第２位置にまで下降させると、図１１（ｂ）に示すように、ブローノズル１７のノズル本体１７ａの下端が排気溝３０の下端よりも下方に位置することになる。これにより、ノズル本体１７ａの下端側部分の外周面を、その全周に亘ってプリフォーム１の内周面７に嵌合させて、プリフォーム１の口部２をブローノズル１７により密封することができる。
【００５８】
なお、図１１に示す場合では、排気溝３０を、プリフォーム１の軸方向に沿った縦溝状に形成するようにしているが、排気溝３０は、一端が口部２の開口端に開放され、他端が当該開口端に対して本体部３の側に向けて所定長さで延びたものであれば、例えば軸方向に対して傾斜して延びるものや螺旋状に延びるものなど、種々の形状としてもよい。
【００５９】
また、口部２の内周面７に、排気溝３０に代えて図１に示すのと同様の拡径部６を設けた構成とし、ブローノズル１７を第１位置にまで下降させたときにノズル本体１７ａの下端を拡径部６の軸方向の途中に位置させ、ブローノズル１７を第２位置にまで下降させたときにノズル本体１７ａの下端を拡径部６よりも下方の内周面７に嵌合させるようにしてもよい。この場合、口部２の内周面７に排気溝３０を設ける場合に比べて、ブローノズル１７のノズル本体１７ａと内周面７とが摺接する距離を小さくして、口部２の内周面７の損傷を抑制することができる。
【００６０】
図１２は、気液置換工程の前にロッド挿入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り、図１３は、ロッド挿入工程を行った後、延伸ロッドが挿入された状態のプリフォームに対して気液置換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。なお、図１２、図１３においては、前述した部材に対応する部材には同一の符号を付してある。
【００６１】
本実施の形態に係る液体ブロー成形方法は、気液置換工程の前に、プリフォーム１の内部にロッド部材を挿入するロッド挿入工程を行うとともに、ロッド挿入工程によりロッド部材が挿入された状態のプリフォーム１に対して気液置換工程を行う構成とすることもできる。
【００６２】
ロッド挿入工程においてプリフォーム１の内部に挿入するロッド部材としては、ブロー成形工程においてプリフォーム１を縦方向へ延伸させるための延伸ロッド２２を用いることができる。図１２、図１３においては、ロッド部材として延伸ロッド２２を用いた場合を示す。なお、例えばブロー成形工程においてプリフォーム１を延伸ロッド２２によって縦方向へ延伸させない構成の場合等においては、ロッド挿入工程においてプリフォーム１の内部に挿入するロッド部材として、延伸ロッド２２以外の他のロッド部材を用いることができる。
【００６３】
図１２に示すように、ロッド挿入工程においては、第１ノズル下降工程が行われた後、気液置換工程が行われる前に、延伸ロッド２２を下方に向けて進出移動させて当該延伸ロッド２２をプリフォーム１の内部に挿入する。このとき、延伸ロッド２２の下端がプリフォーム１の底部内面に当接しないようにするのが好ましいが、プリフォーム１を延伸させない程度に延伸ロッド２２の下端をプリフォーム１の底部内面に当接させるようにしてもよい。延伸ロッド２２が挿入されることにより、プリフォーム１の内容積すなわち液体Ｌを収容可能な容積は、延伸ロッド２２のプリフォーム１の内部に挿入された部分の体積の分だけ減少する。
【００６４】
なお、ロッド挿入工程は、第１ノズル下降工程を行う前に予め延伸ロッド２２を下方に向けて進出移動させておき、第１ノズル下降工程を行うことで、延伸ロッド２２がプリフォーム１の内部に挿入される構成とすることもできる。
【００６５】
次に、図１３に示すように、延伸ロッド２２が挿入された状態のままのプリフォーム１に対して気液置換工程を行う。このとき、延伸ロッド２２のプリフォーム１の内部に挿入された部分の体積の分だけプリフォーム１の内容積が減少しているので、ロッド挿入工程を行わない場合に比べて、プリフォーム１の内部の空気を全て液体Ｌに置換するのに必要な液体Ｌの供給量及びプリフォーム１の内部の空気を全て液体Ｌに置換するのに必要な時間を減らすことができる。
【００６６】
したがって、金型１１に装着される際に延伸性を発現する程度の所定の温度（例えば８０℃〜１５０℃）にまで予め加熱されているプリフォーム１が、気液置換工程において冷却されてしまう度合いを低減して、ブロー成形工程において、より精度よくプリフォーム１を液体入り容器Ｃに成形することができる。
【００６７】
ロッド挿入工程においては、延伸ロッド２２を、プリフォーム１の内容積の３０％〜７０％を占める位置まで挿入するのが好ましい。延伸ロッド２２を、プリフォーム１の内容積の３０％未満を占める位置までしか挿入しない場合には、プリフォーム１の内部の空気を全て液体に置換するのに必要な液体Ｌの供給量ないし時間を十分に低減することができず、上記した効果を十分に得ることができない。一方、延伸ロッド２２を、プリフォーム１の内容積の７０％よりも多くを占める位置まで挿入するようにすると、例えば延伸ロッド２２によってプリフォーム１を延伸させる際等において延伸ロッド２２がプリフォーム１の内面に接触して、プリフォーム１の破損等が生じる虞がある。また、延伸ロッド２２を、プリフォーム１の内容積の７０％よりも多くを占める位置まで挿入するようにすると、プリフォーム１の内面と延伸ロッド２２の外周面との間隔が狭くなり、液体Ｌとして例えばシャンプーやリンス、液体石鹸等の、粘度が比較的高いものを用いた場合にプリフォーム１の内部の空気が外部に抜けづらくなって、プリフォーム１の内部の空気を十分に液体Ｌと置換することができなくなる虞がある。
【００６８】
本発明者が気液置換工程においてプリフォーム１の内部に供給する液体Ｌとして常温の水を用いて行った実験では、延伸ロッド２２を、プリフォーム１の内容積の１９％を占める位置まで挿入した場合には、プリフォーム１が冷却され、上記した効果を十分に得ることができず、延伸ロッド２２を、プリフォーム１の内容積の３４％を占める位置まで挿入した場合及びプリフォーム１の内容積の６０％を占める位置まで挿入した場合には、上記した効果を十分に得ることができ、プリフォーム１の内容積の７０．５％を占める位置まで挿入した場合には、延伸ロッドによりプリフォーム１を延伸する際に延伸ロッド２２がプリフォーム１の内面に接触してプリフォーム１の内面に傷が付く場合があることが確認された。
【００６９】
このように、ロッド挿入工程において、延伸ロッド２２を、プリフォーム１の内容積の３０％〜７０％を占める位置まで挿入することにより、気液置換工程において、プリフォーム１の内面に傷を付けることなく、また、プリフォーム１を過度に冷却させることなく確実にプリフォーム１の内部の空気を液体Ｌに置換させて、ブロー成形工程において、より精度よくプリフォーム１を液体入り容器Ｃに成形させることができる。
【００７０】
図１２、図１３に示す場合では、ロッド挿入工程を行う前においては延伸ロッド２２をブローノズル１７の内側に格納した状態としておき、この状態から延伸ロッド２２を下方に進出移動させることでプリフォーム１の内部に延伸ロッド２２を挿入するようにしているが、これに限らず、延伸ロッド２２を、原位置（第１ノズル下降工程の前）にある状態において既にブローノズル１７よりも下方側に向けて突出する長さのものとしておき、第１ノズル下降工程が完了すると、延伸ロッド２２のブローノズル１７よりも下方側に突出している部分がプリフォーム１の内部に挿入される構成としてもよい。この場合、延伸ロッド２２のブローノズル１７よりも下方側に突出している部分を、それよりも上側の部分よりも大径の形状とするなどして、プリフォーム１の内容積に対して延伸ロッド２２が占める割合を適宜変更することができる。
【００７１】
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。
【００７２】
例えば、前記実施の形態では、図３に示す構成の液体ブロー成形装置１０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。
【００７３】
また、前記実施の形態では、液体ブロー成形装置１０は、図１、図１１に示すプリフォーム１を液体ブロー成形するものとして構成されているが、これに限らず、プリフォーム１としては、上記形状のものに限らず、口部を有する有底筒状のものであれば、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。
【００７４】
さらに、前記実施の形態においては、第１位置にまで下降したブローノズル１７のノズル本体１７ａを口部２の内側に挿入させつつ口部２との間に隙間を有するような構成としているが、これに限らず、第１位置にまで下降したブローノズル１７のノズル本体１７ａの下端を口部２の開口端よりも上方に位置させることにより、口部２とブローノズル１７との間に隙間を生じさせる構成としてもよい。この場合、ブローノズル１７を第２位置にまで下降させたときに、ノズル本体１７ａの下端を口部２の開口端に軸方向から当接させて当該口部２を密封するように構成してもよく、ノズル本体１７ａを口部２の内部に嵌合させて当該口部２を密封するように構成してもよく、あるいは、ノズル本体１７ａに設けたフランジ部分を口部２の開口端に軸方向から当接させつつノズル本体１７ａの下端側部分を口部２の内部に嵌合させて当該口部２を密封するように構成してもよい。
【００７５】
さらに、気液置換工程及び／又はブロー成形工程において、徐々に圧力及び／又は流速を高めながらプリフォーム１の内部への液体Ｌの供給を維持するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１    プリフォーム
２    口部
３    本体部
４    ネックサポート部
５    段差面
６    拡径部
７    内周面
１０    液体ブロー成形装置
１１    金型
１２    キャビティ
１３    ノズルユニット
１４    本体ブロック
１４ａ  爪部
１７    ブローノズル
１７ａ  ノズル本体
１７ｂ  挟持部
１７ｃ  閉塞面
１８    供給路
１９    加圧液体供給部
２０    シール体
２０ａ  テーパー面
２２    延伸ロッド（ロッド部材）
３０    排気溝
Ｃ    液体入り容器
Ｐ    配管
【図１】
2018075823.tif 000003
【図２】
2018075823.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2018075823.tif 000007
【図６】
2018075823.tif 000008
【図７】
2018075823.tif 000009
【図８】
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【図９】
2018075823.tif 000011
【図１０】
2018075823.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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