(57)【要約】本発明は、炭酸液体飲料に応じた所定量の溶存二酸化炭素（ＣＯ２）を有する周囲温度の炭酸液体を用いて、熱可塑性ポリマー製プリフォームから容器へのブロー成形と炭酸液体の前記容器への充填とを同時に行うための方法であって、延伸段階において、金型（１２）内に置かれた熱可塑性ポリマー製プリフォーム（１６）を延伸すること及び前記延伸段階の開始後に、前記炭酸液体を前記プリフォームに注入する注入段階を開始することを含み、前記炭酸液体は、前記注入段階の開始前において、前記容器内の上記炭酸液体に対応する炭酸液体飲料に設定された二酸化炭素（ＣＯ２）分圧（Ｐ２）以上の所定圧力（Ｐ１）であることを特徴とする方法に関する。また、本発明は、それに関連するシステムに関する。
2015521968.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭酸液体飲料に応じた所定量の溶存二酸化炭素（ＣＯ２）を有する炭酸液体を用いて、熱可塑性ポリマー製プリフォームから容器へのブロー成形と前記炭酸液体の前記容器への充填とを同時に行うための方法であって、
延伸段階において、金型（１２）内に置かれた熱可塑性ポリマー製プリフォーム（１６）を延伸すること及び
前記延伸段階の開始後に、前記炭酸液体を前記プリフォームに注入する注入段階を開始すること
を含み、
前記炭酸液体は、前記注入段階において、周囲温度であり、前記注入段階の開始前において、前記容器内の炭酸液体飲料に設定された二酸化炭素（ＣＯ２）分圧（Ｐ２）以上の所定圧力（Ｐ１）であることを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、当該方法はさらに、
前記注入段階の開始前に、前記炭酸液体を、前記容器内の前記炭酸液体飲料に設定された前記二酸化炭素（ＣＯ２）分圧（Ｐ２）以上の前記所定圧力（Ｐ１）に加圧すること
を含む方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の方法において、前記容器がポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）熱可塑性ポリマー製である場合、前記注入前の前記炭酸液体の前記所定圧力（Ｐ１）は、４０ｂａｒ以下、より好ましくは、１５ｂａｒ以下であることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか記載の方法において、当該方法はさらに、
液体注入回路（１８）の弁装置（２４）を開弁して、加圧された前記炭酸液体を前記液体注入回路に放出し、前記プリフォーム内に注入すること
を含み、
前記弁装置（２４）の開弁前において、前記弁装置の上流の前記加圧炭酸液体は、前記所定圧力（Ｐ１）であることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか記載の方法において、当該方法はさらに、
前記容器へのブロー成形及び前記炭酸液体の充填の後に、前記容器を大気圧までベントすること及び
前記容器を蓋締めすること
を含む方法。
【請求項６】
炭酸液体を用いて、熱可塑性ポリマー製プリフォームから容器へのブロー成形と、前記炭酸液体の前記容器への充填とを行うためのシステム（１０；４０；８０）であって、
熱可塑性ポリマー製プリフォーム（１６）を取り囲む金型（１２；６４ａ〜ｆ）、
前記金型内に置かれた前記熱可塑性ポリマー製プリフォームを延伸するための延伸手段（６６ａ〜ｆ）及び
前記炭酸液体を前記プリフォームに注入するための注入手段（２２；  ６４ａ〜ｆ）
を有し、
前記注入手段による前記炭酸液体の前記プリフォームへの注入前において、前記炭酸液体は、前記容器内の炭酸液体飲料に設定された二酸化炭素（ＣＯ２）分圧（Ｐ２）以上の所定圧力（Ｐ１）であることを特徴とするシステム。
【請求項７】
請求項６記載のシステムにおいて、当該システムはさらに、
前記炭酸液体を、前記容器内の前記炭酸液体飲料に設定された前記二酸化炭素（ＣＯ２）分圧（Ｐ２）以上の前記所定圧力（Ｐ１）に加圧するための手段（２６；４６；７６）
を有することを特徴とするシステム。
【請求項８】
請求項７記載のシステムにおいて、前記炭酸液体を前記所定圧力（Ｐ１）に加圧するための前記手段は、
ピストン／シリンダ装置（４２；７０ａ〜ｆ）及びポンプ装置（２６；４６；７６）のいずれか
を有することを特徴とするシステム。
【請求項９】
請求項７記載のシステムにおいて、前記炭酸液体を前記所定圧力（Ｐ１）に加圧するための前記手段は、ピストン／シリンダ装置（４２；７０ａ〜ｆ）と、当該ピストン／シリンダ装置に接続されたポンプ装置（４６；７６）とを有することを特徴とするシステム。
【請求項１０】
請求項６乃至９のいずれか記載のシステムにおいて、前記容器がポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）熱可塑性ポリマー製である場合、前記注入前の前記炭酸液体の前記所定圧力（Ｐ１）は、４０ｂａｒ以下、好ましくは、１５ｂａｒ以下であることを特徴とするシステム。
【請求項１１】
請求項６乃至１０のいずれか記載のシステムにおいて、当該システムはさらに、
前記炭酸液体を前記プリフォームに注入するための液体注入回路（１８；６０ａ〜ｆ）と、前記炭酸液体の前記注入回路の上流に置かれた弁装置（２４；６８ａ〜ｆ）と
を有し、
前記弁装置は、閉弁時においては、前記炭酸液体を当該炭酸液体の前記二酸化炭素（ＣＯ２）分圧（Ｐ２）以上の前記所定圧力（Ｐ１）に維持して注入可能状態とし、開弁時においては、前記液体注入回路の加圧された前記炭酸液体を放出して前記プリフォームに注入することを特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周囲温度の炭酸液体製品を用いて、熱可塑性ポリマー製プリフォームをブロー成形して容器とし、当該容器を充填するための方法に関する。
【０００２】
また、本発明は、容器へのブロー成形及び充填のための関連システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
液体飲料用ボトルといったプラスチック容器は、ブロー成型又は延伸ブロー成型等の様々な方法で製造及び充填することができる。
【０００４】
公知の方法によれば、プラスチック製プリフォームはまず、成型工程を経て製造され、それから、加熱後、ブロー金型内に置かれる。
【０００５】
通常、プリフォームは、下端が閉塞され、上端が開口した円筒形である。
【０００６】
プリフォームを金型内に置くと、金型の上方からは、プリフォームの開口端のみが見える。
【０００７】
この方法は、プリフォームの開口端に下方方向に嵌入され、プリフォームの閉塞下端に当接する延伸ロッドを利用する。また、延伸ロッドを駆動し、閉塞端を付勢して、プリフォームを下方へ延伸する。
【０００８】
第一の公知の方法によれば、延伸段階の開始後、プリフォームを加圧空気でブロー成形して、容器を形成する。冷却時間の経過後、容器に液体製品を充填する。
【０００９】
飲料が炭酸液体である場合は、製品の発泡性を抑制すると共に、容器に充填された後も炭酸液体飲料の炭酸化特性を維持する必要がある。この解決方法として、炭酸製品を容器に充填する前に１０〜１７°Ｃの温度で冷却することが知られている。しかし、こうした冷却工程は、特に、高温気候条件にある地域では、製造時間及びエネルギー消費量を増加させる。
【００１０】
第二の製造方法によれば、例えば、ある出願人による欧州特許第1 529 620 B1号に記載されているように、延伸段階の開始後、液体を、プリフォーム内へその開口端から注入する。液体注入によって、プリフォームは膨張していき、最後には、金型の内壁と接触する。これにより、容器の最終形状が得られる。注入液体は、容器に充填される液体であることが好ましい。炭酸製品の場合、容器への充填中も、こうした製品の発泡性を管理する必要がある。
【００１１】
その解決方法として、この特定の方法では、炭酸液体製品の冷却の可能性はあり得ない。冷却炭酸液体の温度がプリフォームの膨張に与える影響や、重要なエネルギー消費量がその理由である。
【００１２】
したがって、炭酸液体の発泡を抑制すると共に、炭酸液体の所望の炭酸化特性を維持することが可能な、容器へのブロー成形と炭酸液体の充填とを同時に行うための方法及びシステムが必要とされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記の状況に鑑みて、出願人は、プリフォームへの注入前の炭酸液体を周囲温度及び所定圧力とすることは、新規性及び発明性があり、上述した問題への解決方法になり得ることを発見した。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
そこで、本発明は、請求項１に規定の方法であって、炭酸液体は、注入段階の開始前において、容器内の上記炭酸液体に対応する炭酸液体飲料に設定された二酸化炭素（ＣＯ２）分圧以上の所定圧力である方法を提供する。
【００１５】
より好ましくは、上記方法は、注入段階の開始前に、炭酸液体を、容器内の上記炭酸液体飲料に設定された二酸化炭素（ＣＯ２）分圧以上の所定圧力に加圧し、こうして加圧又は前負荷された炭酸液体を注入可能状態にすることを含む。
【００１６】
効果的には、静止状態で既に、容器内の上記炭酸液体飲料に設定された二酸化炭素（ＣＯ２）分圧以上の所定圧力下、かつ、周囲温度（室温）にされた炭酸液体を用いて注入を開始することにより、プリフォームを高速に充填及び膨張することができる。
【００１７】
さらに、炭酸製品は冷却されておらず周囲温度であるため、プリフォームの温度は、プリフォームを損傷することなく高速に膨張させる程十分に高い値のまま保たれる。
【００１８】
上記の選択された圧力は、炭酸製品の全ての炭酸化特性を維持させる。これは、容器へのブロー成形及び充填の工程において、炭酸製品が二酸化炭素濃度を維持し、工程の最後において、炭酸製品が所要の炭酸化特性を呈することを意味する。
【００１９】
液体が達する所定圧力は、容器に充填される特定の炭酸飲料の二酸化炭素分圧に応じて設定される。炭酸飲料はそれぞれ特定の炭酸化特性を有するため、容器内の炭酸飲料の二酸化炭素分圧は様々に規定されている。
【００２０】
炭酸液体が達する所定圧力は、上述したような分圧以上となるように設定される。
【００２１】
好ましい特徴によれば、所定圧力は、４０ｂａｒ以下である。
【００２２】
別の好ましい特徴によれば、熱可塑性ポリマーがポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）である場合、所定圧力は、１５ｂａｒ以下である。
【００２３】
所定圧力の値は、当業者が行い得る試行錯誤により、注入時のプリフォームの破損を防止し、炭酸飲料の所望の特性を維持できるように調整することができる。
【００２４】
好ましい特徴によれば、上記方法は、液体注入回路の弁装置を開弁し、液体注入回路内の加圧炭酸液体を放出し、プリフォーム内に注入することを含む。弁装置の開弁前において、弁装置の上流の加圧炭酸液体は、所定圧力である。
【００２５】
このように、注入される液体は、注入段階の開始前及び液体の液体注入回路への循環前に、例えば、静止状態で既に加圧されている。
【００２６】
別の好ましい特徴によれば、上記方法はさらに、容器へのブロー成形及び炭酸液体の充填の後に、容器を大気圧までベントすること及び容器を蓋締めすることを含む。
【００２７】
容器は、キャップ又はシール又等の様々な閉塞手段を用いて蓋締めすることができる。
【００２８】
留意すべき点として、製造工程全体として、複雑又は高コストなステップを必要としないため、炭酸飲料が充填された容器の製造工程は大幅に簡略化される。
【００２９】
また、本発明は、請求項６に規定のシステムを提供する。
【００３０】
上記システムは、上述した方法について記載したものと同様の効果を有する。また、上述した問題への解決方法となり得る。
【００３１】
好ましい特徴によれば、上記システムは、液体を、容器内の上記炭酸液体に対応する炭酸液体飲料に設定された二酸化炭素（ＣＯ２）分圧以上の所定圧力に加圧するための手段を有する。
【００３２】
さらに詳細な特徴によれば、液体を大気圧超の上記所定圧力に加圧するための上記手段は、ピストン／シリンダ装置、ポンプ装置又は同様の機能を有する同様の装置のうち少なくとも１つを有する。
【００３３】
こうした加圧手段はいずれも、注入手段の上流に接続することができる。
【００３４】
好ましい特徴によれば、液体を上記所定圧力に加圧するための上記手段は、ピストン／シリンダ装置、ポンプ装置、又はポンプ装置に接続されたピストン装置を有する。
【００３５】
これらの装置は、協働に適しており、圧力下の炭酸液体をプリフォームに効率的に注入することができる。以下の３つの動作様態が考えられる。
【００３６】
第一に、ポンプ装置は、炭酸液体を供給し、容器の形成（注入段階）前及び形成中、炭酸液体圧力を制御する。ピストン装置の機能とは、形成工程の最後に、特に、容器の外面に適切な装飾（details）が確実にプリントされるようにするために、炭酸液体の圧力を付与することである。
【００３７】
第二に、代替的な動作様態において、ポンプ装置は、炭酸液体を提供してピストン装置に充填する。ピストン装置は、容器の形成前の液体圧力の蓄積や、容器への充填中及び充填後の圧力の付与といった全てを制御する。
【００３８】
第三に、代替的な動作様態において、システムには、ポンプ装置が組み込まれていない。最初のステップでは、ピストン装置を用いて、炭酸液体を所定圧力に加圧及び／又は維持し、注入段階中、大量の炭酸液体をプリフォームに移動する。次のステップでは、ピストンにより、形成工程の最後に、特に、容器の外面に適切な装飾が確実にプリントされるようにするために、炭酸液体の圧力を付与する。
【００３９】
好ましい特徴によれば、上記システムは、液体を大気圧超の上記所定圧力に加圧する際に生じるエネルギーを貯蔵するための手段を有する。
【００４０】
上述したように、注入前の炭酸液体の上記所定圧力は、４０ｂａｒ以下、より好ましくは、容器がＰＥＴ熱可塑性ポリマー製である場合、１５ｂａｒ以下である。
【００４１】
別の好ましい特徴によれば、システムは、
炭酸液体をプリフォームに注入するための液体注入回路と、
上記炭酸液体注入回路の上流に置かれた弁装置（又は同様の機能を有する同様の装置）と
を有し、
上記弁装置は、閉弁時においては、液体を上記炭酸液体の二酸化炭素（ＣＯ２）分圧以上の上記所定圧力に維持して注入可能状態とし、開弁時においては、液体注入回路内の加圧液体を放出してプリフォームに注入する。
【００４２】
弁装置の上流の液体は、静止状態で所定圧力下にある。
【００４３】
したがって、液体注入回路を循環する炭酸液体の圧力は、弁装置の開弁時に低下するにもかかわらず、弁装置が開弁された後、プリフォームに導入される時点においても十分に高い値のまま保たれる。
【００４４】
次に、本発明の非限定的な実施形態を示す添付図面を参照しながら、本発明について説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第一実施形態による、容器へのブロー成形及び充填のためのシステムを概略的に示す図である。
【図２】本発明の容器内の炭酸液体の二酸化炭素（ＣＯ２）分圧を、所定の二酸化炭素（ＣＯ２）濃度及び所定の周囲温度について示す図である。
【図３】本発明の第二実施形態による、容器へのブロー成形及び充填のためのシステムを概略的に示す図である。
【図４】本発明の第三実施形態による、容器へのブロー成形及び充填のためのシステムを概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
図１は、本発明による、炭酸飲料を用いた、熱可塑性ポリマー製プリフォームから熱可塑性ポリマー製のボトルといった容器へのブロー成形及び当該容器の充填を同時に行うためのシステム１０を概略的に示す図である。
【００４７】
上記システムは、室温の炭酸液体を用いた、容器へのブロー成形及び充填を同時に行うためのものである。
【００４８】
炭酸飲料は、液体であり、水又は水性飲料等とすることができる。液体中には、圧力下の二酸化炭素（ＣＯ２）が溶存している。炭酸飲料の例として、炭酸水、ソーダ、トニック及びソフトドリンクが挙げられる。
【００４９】
本実施形態において、また、一般的にも、炭酸飲料として通常用いられる液体は、水性液体である。
【００５０】
炭酸飲料は、液体中に二酸化炭素が溶存しており、その液体中の溶解度は、温度、液体の二酸化炭素分圧、液体の性質及び気体（ここでは、二酸化炭素）の性質によって決まる。
【００５１】
炭酸飲料は、日常生活で見られるヘンリーの法則の一例である。充填中の二酸化炭素分圧が高い値に設定された密封容器内の溶液には、溶存した二酸化炭素が留まる。容器が開封されると、二酸化炭素分圧は著しく低下し、溶存二酸化炭素は液体から徐々に放出される。
【００５２】
重要な点として、本システムは、容器へのブロー成形及び充填の際に、炭酸液体の炭酸化特性を維持することができ、密封容器に最終的に「気の抜けた」製品が充填される事態を防止する。
【００５３】
全工程及びシステムは、室温で動作する。
【００５４】
室温とは、必要とされるシステムが用いられた製造ユニットの地理的位置に依るが、１３〜３５°Ｃ、最も好ましくは２０〜２５°Ｃを意味する。
【００５５】
図１を参照する。システム１０は、熱可塑性ポリマー製プリフォームを取り囲む金型１２を有する。通常、プリフォーム１６は、半結晶性ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）から作られている。
【００５６】
金型１２は、例えば、二分割金型であり、その２つの部分１２ａ及び１２ｂを組み合わせて、内側キャビティ１４が規定される。
【００５７】
図１に示されているように、熱可塑性ポリマー製プリフォーム１６は、ブロー成形及び充填の工程の開始時又はその工程の直前に、キャビティ１４内に挿入される。
【００５８】
キャビティの形状は、得られる容器の形状に対応しており、ブロー成形及び充填の工程の最後には、キャビティ全体に容器が形成される。
【００５９】
本実施形態において、ブロー成形及び充填に供される容器は、炭酸液体が充填されるボトルである。
【００６０】
留意すべき点として、製造工程及び作成する容器の形状に応じて、金型１２は、代替的に、３つ以上の部分から成ることとしてもよい。
【００６１】
例えば、金型の底部に３つ目の部分を追加し、内側キャビティの底部の少なくとも一部を構成することができる。
【００６２】
システム１０はさらに、金型の上方に液体注入回路１８を有する。
【００６３】
液体注入回路１８は、ダクト２０及びダクト２０の下流側の注入手段２２を有する。
【００６４】
注入手段２２は、プリフォーム１６と（液密を図るために）密封接触する注入ヘッドとすることができる。
【００６５】
注入ヘッドは、注入ノズル（図示せず）を有する。注入ノズルは、液体をプリフォームに注入できる注入位置と、注入ノズルが注入ヘッドの内面に密封嵌合する形で支持され、注入ヘッドからプリフォームに液体が流れるのを防ぐことができる休止位置との間を移動することができる。
【００６６】
システム１０はさらに、金型１２に取り囲まれたプリフォーム１６を延伸するための延伸手段を有する。
【００６７】
延伸手段は、注入ノズルにスライド可能に接続された延伸ロッドを有する。
【００６８】
延伸ロッドは、図１では、明瞭化のため図示しない。
【００６９】
延伸手段は、図４に示されており、後に説明する。
【００７０】
図１の実施形態の延伸ロッドは、プリフォーム１６への挿入操作により駆動され、プリフォーム１６を延伸する。一方、金型内で上記プリフォームを膨張させるために充填用液体がプリフォーム１６に注入される。
【００７１】
ロッドを駆動するための駆動手段も、明瞭化のため図示しない。
【００７２】
システム１０は、開弁時においては、炭酸液体を回路１８に流通させ、閉弁時においては、炭酸液体が弁装置及びその下流に流通することを防止することができる弁装置２４を有する。
【００７３】
プリフォームに注入される炭酸液体は、上記液体をシステム１０のポンプ装置２６に送出する液体源Ｓから供給される。
【００７４】
ポンプ装置２６は、弁装置２４の上流に置かれている。
【００７５】
図１に示されているように、流通弁２８は、安全弁としてポンプ装置２６と並列に装着されている。
【００７６】
この弁は、例えば、液体圧力の蓄積時又はボトルを製造していない間、ポンプ装置を保護するための吐出弁として機能する。
【００７７】
システム１０はさらに、弁装置２４の上流に置かれた液体回路３０を有する。液体回路３０は、ポンプ装置２６及び流通弁２８を有する液体供給回路である。
【００７８】
液体回路はさらに、ポンプ装置２６と弁装置２４との間に配置され、弁装置２４に接続されたダクト又はパイプ３２を有する。
【００７９】
本実施形態において、ダクト又はパイプ３２は、弾性変形可能である点において可撓性を有する。
【００８０】
本発明によるブロー成形及び充填のための方法の実行過程において、延伸手段は延伸段階に駆動されるが、一方で、弁装置２４は閉位置にあり、それにより、炭酸液体のプリフォーム１６への注入を防止することができる。
【００８１】
ポンプ装置２６により、室温の炭酸液体は、所定圧力Ｐ１に加圧される。これは、液体注入回路１８及び弁装置２４の上流の液体回路での前負荷と見なされる。
【００８２】
本発明によれば、容器への充填後も炭酸液体の所望の炭酸化特性を維持するために、所定圧力Ｐ１は、容器内の上記炭酸製品に設定された二酸化炭素（ＣＯ２）分圧Ｐ２以上である。
【００８３】
容器がＰＥＴ熱可塑性ポリマー製である本実施形態の場合、所定圧力Ｐ１は、４０ｂａｒ以下、より好ましくは、１５ｂａｒ以下である。
【００８４】
図２には、所定温度の、所定の二酸化炭素濃度（グラム毎リットル）を有する炭酸製品の容器内の二酸化炭素（ＣＯ２）分圧Ｐ２が示されている。
【００８５】
工程において、プリフォームへの注入前に炭酸液体に加える所定圧力Ｐ１は、容器内の上記炭酸製品に設定された二酸化炭素（ＣＯ２）分圧Ｐ２以上でなければならない。
【００８６】
したがって、図２は、容器内の最終製品に所望の二酸化炭素（ＣＯ２）分圧を得るために、プリフォームへの注入前に炭酸液体に加える所定圧力Ｐ１の下限を示す。
【００８７】
図２から見て取れるように、温度は、加えるべき所定圧力Ｐ１の値を決定する上で重要な役割を果たす。
【００８８】
所定圧力値Ｐ１は、周囲温度の値と、特定の炭酸液体に設定された二酸化炭素濃度とに応じて正確に決定することができる。
【００８９】
システム１０に戻ると、弁装置２４の上流の静止状態の炭酸液体は、注入段階の開始前に既に、上述した所定圧力Ｐ１に「前負荷」されている。
【００９０】
延伸段階開始後の所定時間経過後に、炭酸液体をプリフォームに注入するための注入段階が開始される。
【００９１】
注入段階はまず、弁装置２４の開弁から始まる。弁装置２４の駆動は、プロセッサあるいはコンピュータによる制御により行うか、又は、手動で行うことができる。
【００９２】
注入段階の開始時に、弁装置２４が開弁されると、注入回路１８中の静止状態かつ所定圧力Ｐ１下の炭酸液体は放出され、ダクト２０、注入手段２２（注入ノズルが、注入位置に来るように駆動される）及びプリフォーム１６に流入する。
【００９３】
これにより、注入段階は加速され、炭酸液体は、注入と同時に延伸されているプリフォーム１６の中へ、より高速に導入される。
【００９４】
延伸段階のこうした高速な炭酸液体の注入により、プリフォームの膨張を制御し易くなり、また、プリフォームの破損が防止される。
【００９５】
また、注入時の炭酸液体が室温であることで、プリフォームの高速な膨張を促進すると共に、容器形成中の損傷を防止することが可能な程十分高い温度にプリフォームを保つことができる。
【００９６】
見て取れるように、炭酸液体は、容器形成中、圧力下で注入される。炭酸液体は、容器の開口を大気圧までベントするまで、容器内に圧力下で維持される。炭酸液体を圧力下で維持することにより、容器への充填中の発泡を防止することができる。
【００９７】
ベントを行った後すぐに、容器の開口を、キャップ、シール又はその他の密封手段により密封する。
【００９８】
今日、大気圧へのベントは、容器の開口と周囲大気圧との間の連絡路を開通することにより実現されている。容器のブロー成形の分野において、この工程は、脱気工程と呼称される。
【００９９】
本発明では、いかなる脱気工程を用いてもよい。
【０１００】
容器形成中に炭酸液体が容器内で圧力下に維持されること、及び、脱気が制御下で行われることにより、容器への充填及びベントの際に、炭酸液体の発泡性を制御することができる。
【０１０１】
本発明による複数の熱可塑性ポリマー製容器を同時にブロー成形及び充填する方法もシステム１０により行うことができる。
【０１０２】
図３は、本発明の第二実施形による、熱可塑性プラスチック容器をブロー成形及び充填するためのシステム４０を示す図である。
【０１０３】
図１を参照しながら説明したとおり、システム４０は、プリフォーム１６を取り囲む金型１２、すなわち、ここでは、２つの部分金型１２ａ及び１２ｂと、液体をプリフォームに注入するための液体注入回路１８とを有する。
【０１０４】
液体注入回路１８は、ダクト２０及びダクト２０の下流側の注入手段２２を有する。
【０１０５】
弁装置２４は回路１８の上流に置かれている。
【０１０６】
システム４０はさらに、弁装置２４の上流に、ピストン装置４２を有する。ピストン装置４２は、当該ピストン装置４２の上流側に接続された供給ライン４４を介して液体源Ｓから供給される液体を加圧することができる。
【０１０７】
また、供給ライン４４は、逆止弁４８を有し、液体がピストン装置４２から液体源Ｓに戻るのを防止する。
【０１０８】
図３に示されているように、液体は、所定圧力Ｐ１下でピストン装置４２に供給される。
【０１０９】
圧力Ｐ１とは、容器内の特定の炭酸液体飲料に設定された二酸化炭素（ＣＯ２）分圧Ｐ２以上の所定圧力のことを言う。
【０１１０】
ピストン装置４２により、弁装置２４の上流の静止状態の液体を、大気圧超の所定圧力Ｐ１に維持することができる。
【０１１１】
ある時点で、弁装置２４は開弁制御され、それにより、上記弁装置の上流に蓄積された液体が放出される。
【０１１２】
こうして、注入段階が開始され、液体は、液体注入回路１８を通じてプリフォーム１６に流入し、プリフォーム１６は充填される。
【０１１３】
第一実施形態、すなわち、図１に示されているような、プリフォーム１６を同時に延伸する延伸手段は、図３では、明瞭化のため図示しない。
【０１１４】
また、ピストン装置４２は、炭酸液体にさらなる圧力を加えて、圧力ピークで表わされるように、注入段階中の炭酸液体の圧力を増加させる。
【０１１５】
この圧力増加は、ピストン装置４２により液体がプリフォームにさらに送出される時間の間隔内に行われる。
【０１１６】
この圧力増加により、形成される容器を、金型キャビティ１４の内壁にぴったりと沿わせることができる。
【０１１７】
これにより、装飾レリーフ及び波型等の加工面を有する容器を得ることができる。
【０１１８】
ピストン装置の作用により、所定圧力Ｐ１は、圧力Ｐ’１に増加する。それから、圧力Ｐ’１は、少なくとも所定圧力Ｐ１以上、したがって、少なくとも容器内の特定の炭酸液体飲料に設定された二酸化炭素（ＣＯ２）分圧Ｐ２以上である。
【０１１９】
図３の点線で示されているように、システム４０はさらに、図１のポンプ装置２６と同様のポンプ装置４６を有する。
【０１２０】
ポンプ装置４６は、ポンプ装置２６として機能し、液体源Ｓから送出される加圧液体を、供給ライン４４及び供給ライン４４に接続されたピストン装置４２に供給する。
【０１２１】
留意すべき点として、所定量の水といった液体を移動して、弁装置２４の上流の液体回路を前負荷することができさえすれば、いかなる装置を用いてもよい。
【０１２２】
また、炭酸液体の加圧により生じたエネルギーを貯蔵するために、変形可能なダクト３２及びダクト３２に接続された膨張タンク３４が設けられている。
【０１２３】
図３に関して説明したように、システム４０は、（点線で示されている）ポンプ装置４６があってもなくても動作可能である。
【０１２４】
システム４０にポンプ装置４６が設けられていない場合、ピストン装置を用いて、炭酸液体を所定圧力に維持するか、又は、炭酸液体を所定圧力Ｐ１より高い圧力Ｐ’１に加圧することができる。工程の最初のステップでは、ピストン装置を用いて、注入段階中、大量の炭酸液体をプリフォームに移動し、工程の次のステップでは、ピストンにより、形成工程の最後に、特に、容器の外面に適切な装飾が確実にプリントされるようにするために、炭酸液体の圧力を付与する。
【０１２５】
本実施形態では、ポンプ装置以外の代替手段により、炭酸液体をピストン装置に送出する。
【０１２６】
システム４０にポンプ装置４６が設けられている場合、ポンプ装置４６は、炭酸液体を供給してピストン装置４２に充填し、ピストン装置４２は、容器の形成前の液体圧力の蓄積と、容器への充填中及び充填後の圧力の付与とを制御する。
【０１２７】
図４は、本発明の第三実施形態による、複数の熱可塑性ポリマー製容器のブロー成形及び充填を行うためのシステム８０を示す図である。
【０１２８】
図４のシステム８０は、複数の容器を同時にブロー成形及び充填することが可能な回転式マニホールド８２を有する点で図１のシステム１０及び図３のシステム４０と異なる。
【０１２９】
マニホールド８２の周囲を取り囲むように、回転式ステーションが配置されている。
【０１３０】
したがって、各ステーションは、図１及び３の金型１２と同一の金型８４ａの上方に液体注入回路又はユニット６０ａ〜ｆを有する。
【０１３１】
図４に示されているように、金型及び金型に取り囲まれたプリフォームの上方には、液体注入回路及び対応する延伸手段が配されている。各プリフォームは、図１及び３のプリフォーム１６と同一である。
【０１３２】
ステーションはさらに、複数の液体注入回路６０ａ〜ｆを有し、これらはそれぞれ、ダクト６２ａ〜ｆ及び注入手段６４ａ〜ｆ（注入ヘッド）を有する。注入手段６４ａ〜ｆには、延伸手段（延伸ロッド）６６ａ〜ｆが接続されており、これらは同時に行われるブロー成形及び充填の工程中、協働する。
【０１３３】
延伸ロッド６６ａ〜ｆとして図示されている延伸手段は、同時に行われるブロー成形及び充填の工程中、公知の様態で、対応する注入手段６４ａ〜ｆと協働する。
【０１３４】
図４に示されているように、液体注入回路及び対応する延伸手段は、金型及び金型に取り囲まれたプリフォームの上方に配される。各プリフォームは、図１及び２のプリフォーム１６と同一である。
【０１３５】
ステーションはさらに、液体注入回路６０ａ〜ｆの上流の弁装置６８ａ〜ｆを有する。これら弁装置は、工程の所定のステップ又は段階により、開閉制御することができる。
【０１３６】
ステーションはさらに、弁装置６８ａ〜ｆの上流に置かれたピストン装置７０ａ〜ｆと、対応する上流弁７４ａ〜ｆとを有し、これら上流弁７４ａ〜ｆは、対応するマニフォールドアウトレットの下流に置かれている。各ピストン装置７０ａ〜ｆは、図３のピストン装置４２と同様の機能を有し、ダクト又はパイプ６９ａ〜ｆを通じて弁装置６８ａ〜ｆに接続されている。上流弁７４ａ〜ｆは、例えば、液体の流れを正確に制御することができる比例弁である。
【０１３７】
これらの部品と共に、各ステーション及びマニホールドの間の接続部分が全体として回転する。
【０１３８】
さらに詳細には、マニホールド８２は、下流側が各弁７４ａ〜ｆに接続された複数のアウトレットと、上流側がポンプ装置７６に接続された共通インレットとを有する。ポンプ装置７６は、図１のポンプ装置２６及び図３のポンプ装置４６と同一である。
【０１３９】
マニホールド８２の上流には、ポンプ装置７６と、必須ではないが、対応する安全弁７８とが置かれ、マニホールドインレットを介してマニホールド８２に接続されている。安全弁７８は、図１の弁２８と同様の機能を有する。
【０１４０】
図４に示されているように、ポンプ装置７６は、マニホールド８２の上方に置かれているが、システムに許容される場所等の様々な制約により、その他の代替的な配置も考えられる。
【０１４１】
ポンプ装置７６は、定位置にあっても、マニホールド８２と共に回転してもよい。
【０１４２】
システム全体を小型化するために、ポンプ装置７６を中央に置いてもよい。
【０１４３】
本発明による、ポンプ装置７６及び複数のピストン装置７０ａ〜ｆの組み合わせにより、例えば、容器といった複数の熱可塑性ポリマー製容器を同時にブロー成形及び充填することができる。これらの装置はいずれも、図３を参照して説明した様態と同様に動作する。
【０１４４】
ポンプ装置はシステムの回転軸の周りに中心決めされているため、上述した配置は簡単に想起することができる。
【０１４５】
回転式マニホールド８２は、複数の周囲方向のアウトレットを介して、複数の回転式ステーションに接続されている。
【０１４６】
複数のステーションの各金型内に置かれた各プリフォーム（図示せず）に注入される炭酸液体は、液体源Ｓから供給され、加圧液体を回転式マニホールド８２に供給するポンプ装置７６により、所定圧力Ｐ１で加圧される。
【０１４７】
システム８０により、本発明による複数の熱可塑性ポリマー製容器を同時にブロー成形及び充填する方法を行うことができる。
【０１４８】
上記方法は、先述した図を参照しながら既に説明した方法と同一である。
【０１４９】
好ましくは、システム８０の配置により、閉弁時の弁装置６８ａ〜ｆの上流の静止状態の液体が、既に、容器内の上記炭酸液体飲料に設定された二酸化炭素（ＣＯ２）分圧（Ｐ２）以上の所定圧力まで加圧されるように、弁装置６８ａ〜ｆの上流の回路を前負荷することができる。
【０１５０】
なお、実際の本発明の構成及び動作については、本明細書に記載の発明の趣旨を逸脱することなく、上述した説明に変更を加えることができる。したがって、本明細書に記載の範囲は例示のためのものであって、限定的ではなく、特許請求の範囲に記載の本発明の範囲はいずれも、本明細書の少なくとも一部に基づいて規定されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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