(57)【要約】  容器（３００）の製造のための装置（１００）であって、上記容器（３００）の形状を規定すると共に、略筒状のプリフォームを収容するように構成された鋳型と、プリフォームに連結され、プリフォームのキャビティを流体連通させるように構成された射出ヘッド（１１５）と、上記射出ヘッド（１１５）を選択的に流体連通させる射出弁（２０２）と、射出ヘッド（１１５）内に摺動可能に配された延伸ロッド（１１７）とを備える。上記装置（１００）はさらに、上記延伸ロッド（１１７）と同軸状に配され、実質的に射出ヘッド（１１５）内にある後退位置と、射出ヘッド（１１５）から少なくとも部分的に突出する伸長位置との間を上記延伸ロッド（１１７）に対して移動可能な移動プランジャ（２０９）を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器（３００）の製造のための装置（１００）であって、
前記容器（３００）の形状の鋳型キャビティ（１０５）が実質的に画定された複数の鋳型部分（１０１、１０２Ａ、１０２Ｂ）を有すると共に、閉じた第一端部（１０９）を有し、開いた第二端部（１１１）の口部（１１０）に連通するプリフォームキャビティ（１１２）が画定された略筒状のプリフォーム（１０８）を収容するように構成された鋳型（１２１）と、
前記プリフォーム（１０８）の前記口部（１１０）に連結され、液体供給源（１１８）と前記口部（１１０）とを流体連通させるように構成された射出ヘッド（１１５）と、
流体を前記射出ヘッド（１１５）に選択的に連通させる射出弁（２０２）と、
前記射出ヘッド（１１５）内に摺動可能に配され、前記プリフォーム（１０８）の縦軸（２１１）に沿って前記プリフォーム（１０８）に対して移動可能であり、前記プリフォーム（１０８）の前記閉じた第一端部（１０９）における内面を押圧するように構成された延伸ロッド（１１７）と
を備え、
当該装置（１００）はさらに、前記延伸ロッド（１１７）と同軸状に配され、実質的に前記射出ヘッド（１１５）内にある後退位置と、前記射出ヘッド（１１５）から少なくとも部分的に突出する伸長位置との間を前記延伸ロッド（１１７）に対して移動可能な移動プランジャ（２０９）を備えることを特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、前記射出弁（２０２）は、前記射出ヘッド（１１５）内に前記射出ヘッドのノズル（１１６）と同軸状に配され、前記射出弁（２０２）は、閉位置において前記ノズル（１１６）に着座することを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の装置において、当該装置はさらに、前記延伸ロッド（１１７）と前記移動プランジャ（２０９）との間に配された密封手段（２１３）を備えることを特徴とする装置。
【請求項４】
容器（３００）の製造のための方法であって、
閉じた第一端部（１０９）を有し、開いた第二端部（１１１）の口部（１１０）に連通するプリフォームキャビティ（１１２）が画定された略筒状のプリフォーム（１０８）を提供するステップと、
前記プリフォーム（１０８）の少なくとも一部を、複数の鋳型部分（１０１、１０２Ａ、１０２Ｂ）を有すると共に、前記容器（３００）の形状を実質的に規定する鋳型キャビティ（１０５）が画定された鋳型内に配するステップと、
前記プリフォーム（１０８）の前記口部（１１０）と液体源（１１８）とを流体連通させる射出ヘッド（１１５）を前記プリフォーム（１０８）の前記口部（１１０）に位置付け、射出弁（２０２）により、前記射出ヘッド（１１５）を通じた流体連通を選択的に許可するステップと、
前記プリフォーム（１０８）の前記口部（１１０）を通じた延伸ロッド（１１７）の前記プリフォームキャビティ（１１２）への挿入開始後、前記射出弁（２０２）を開弁して、所定量の液体（２１２、３０２）を前記プリフォーム（１０８）の前記プリフォームキャビティ（１１２）に射出するステップであり、前記延伸ロッド（１１７）は、前記プリフォーム（１０８）の前記閉じた第一端部（１０９）の内面に押入され、それにより、前記プリフォーム（１０８）は、前記鋳型キャビティ（１０５）の外郭に沿って延伸し、前記容器（３００）へと成形されるステップと、
実質的に前記射出ヘッド（１１５）内にある後退位置から、前記射出ヘッド（１１５）から少なくとも部分的に突出する伸長位置まで、移動プランジャ（２０９）を前記容器（３００）に挿入し、それにより、前記所定量の液体（２１２、３０２）の一部を移動させ前記射出ヘッド（１１５）から放出させるステップと、
前記射出弁（２０２）を閉弁し、それにより、前記液体源（１１８）と前記容器（３００）との間の流体連通を遮断するステップと、
前記射出ヘッド（１１５）、前記延伸ロッド（１１７）、及び、前記移動プランジャ（２０９）を前記容器（３００）から脱挿入するステップと
を含む方法。
【請求項５】
請求項４記載の方法により製造された容器（３００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して、容器の製造及び充填のための装置に関連するものである。また、本発明は、上記装置を用いた容器の製造及び充填のための方法、並びに、そうして製造された容器に関連するものである。
【背景技術】
【０００２】
容器製造分野において、延伸ブロー成形法による容器製造は周知である。延伸ブロー成形法では、熱可塑性物質から作られ、口部近傍に開いた端部を有し、この開いた端部の逆側に閉じた端部を有する略筒状のパリソン又は所謂プリフォームが用いられる。プリフォームは、容器の形状及び外郭を実質的に規定するキャビティを有する鋳型内に配される。
【０００３】
圧力下でプリフォーム内に射出される作動流体の作用と、プリフォームの口部に挿入される延伸ロッドの作用とにより、プリフォームを鋳型のキャビティに沿って延伸することができる。加圧流体によりプリフォームは膨脹し、主に径方向に延伸される。延伸ロッドはプリフォーム内を前進し、逆側の内面を押圧してこれを縦方向に延伸し、鋳型に合致させる。
【０００４】
従来、容器の成形時に射出される加圧流体として、プリフォームを変形し易くするために通常は加熱済みの空気が用いられる。一方、作動流体として液体、好ましくは、容器内に最終的にパッケージされることになる液体を用いる方法が知られている。この方法によれば、容器を形成する工程と、容器に製品を充填する工程とを効果的に組み合わせることができ、それにより、空気を射出する延伸ブロー成形システムに比べて設備コスト及び製造効率の著しい有利性が得られる。
【０００５】
容器に液体を充填する際には、容器の上部に僅かな空間を残す必要がある。こうした空間により、容器に入った液体を溢れさせることなく消費者は容器を開封することができ、また、貯蔵時の液体の熱膨張も相殺される。
【０００６】
こうした空間を設けることは、容器の製造及び充填が別々のステップで行われる方法では比較的容易である。そうした方法では、容器の全容量よりも所望量だけ目減りさせた所定量の液体製品を充填ステップで容器に投与しさえすれば、容器内に必要な空間を残すことができるためである。
【０００７】
しかし、容器の形成及び充填が組み合わされた製造工程では、それを行うことはできない。具体的には、プリフォームが鋳型のキャビティに合致するまで十分に延伸されること、及び、結果として得られる容器の外郭が満足に形成されることを保証するためには、容器の最大の最終容量と同じ量の液体を投入する必要がある。結果として、容器には液体製品がいっぱいに充填されることになる。
【０００８】
形成及び充填が組み合わされた工程とプリフォームの延伸ステップとを同時に用いる場合は、容器内の幾らかの体積を延伸ロッドが占めるため、形成及び充填の工程の終了時に延伸ロッドを脱挿入すると容器内に僅かな空間が形成されることになる。ただし、延伸ロッドの移動により形成される空間は、非常に細い延伸ロッドが用いられた場合は特に、容器の開封時の溢れを防止する上で必ずしも十分なものではない。
【０００９】
延伸ロッドの径を大きくすれば容器内に最終的に形成される空間の体積は増えるが、それに従って延伸ロッドと容器の口部内面との間の間隙が減少し、容器形成時の液体の射出が困難になる。したがって、射出工程の終了時には、容器から幾らかの液体を取り出さなければならない。
【００１０】
解決方法として、容器製造中に、少量の液体を吸引して取り出す方法、具体的には、液体の一部を吸引して、プリフォーム内に液体を射出するための手段に戻す方法が挙げられる。具体的には、国際公開第２０１０／００３８５３号（特許文献１）には、延伸ロッドが中空で、少なくとも１の穴を先端に有し、この穴を通じて飲料容器から余剰液体が吸引される、という延伸ブロー成形システムが開示されている。
【００１１】
こうしたシステムは許容可能な充填容器を製造できるものの、いくつかの面で不利である。第一に、延伸ロッドの少なくとも１の穴は、液体の射出中に封止されたままの状態に保たれる必要があるため、装置の複雑性、並びに、装置の製造及び運転に係るコストが増加する。また、延伸ロッド内のチャネルは、洗浄が困難で時間がかかる。チャネル全体にアクセスするためには装置を少なくとも部分的に分解しなければならないためである。さらに、幅狭のチャネル及び穴には、液体の溶解物質による付着物が形成され易く、液体がミネラルウォーターである場合は特に深刻な問題となる。これらの付着物は中空の延伸ロッドを通過する流れを減少させるため、装置の効率的な機能を維持するためには時間のかかる洗浄及びメンテナンスが必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】国際公開第２０１０／００３８５３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
そこで、本発明は、当分野で知られた装置の不利な面を生じさせることなく、製造及び充填された容器に正確に空間を設けることが可能な、飲料容器の製造及び充填のための方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
第一の側面によれば、本発明は、容器の製造のための装置であって、容器の形状の鋳型キャビティが実質的に画定された複数の鋳型部分を有すると共に、閉じた第一端部を有し、開いた第二端部の口部に連通するプリフォームキャビティが画定された略筒状のプリフォームを収容するように構成された鋳型と、プリフォームの口部に連結され、液体供給源と上記口部とを流体連通させるように構成された射出ヘッドと、流体を上記射出ヘッドに選択的に連通させる射出弁と、射出ヘッド内に摺動可能に配され、上記プリフォームの縦軸に沿ってプリフォームに対して移動可能であり、上記プリフォームの閉じた第一端部における内面を押圧するように構成された延伸ロッドとを備えた装置を提供する。
【００１５】
本発明によれば、上記装置はさらに、上記延伸ロッドと同軸状に配され、実質的に射出ヘッド内にある後退位置と、上記射出ヘッドから少なくとも部分的に突出する伸長位置との間を上記延伸ロッドに対して移動可能な移動プランジャを備えることを特徴とする。
【００１６】
このように構成された装置は、従来技術で知られた装置の不利な面を生じさせることなく、正確に測定された量の液体と空間とを有する充填容器を複数製造することができる点で効果的である。延伸ロッドの周囲に移動プランジャを設けることにより、容器から放出される液体量、及び、さらに重要な点として、容器中の残りの液体量を極めて高い精度で制御することができる。
【００１７】
具体的には、移動プランジャを容器中に伸長させることにより、容器内の空間がより正確に形成される。移動プランジャの伸長は高精度に制御でき、容器から放出される流体量は、延伸ロッド及び移動プランジャの容器に挿入される部分の合計体積に正に等しくなるためである。これにより、容器から抽出される液体量のばらつき及び誤差の原因になるポンプ、配管、流量計等を動作時に必要とする当分野で公知の装置よりも遥かに正確な結果が得られる。
【００１８】
さらに、移動プランジャを設けることにより、装置の動作の信頼性及び経済性が当分野で公知の装置よりも高くなる。洗浄が困難で時間がかかり、付着物質による詰まりが生じ易い、延伸ロッド内のチャネル及び穴を省略することができるためである。
【００１９】
別の特徴によれば、射出弁は、射出ヘッド内に当該射出ヘッドのノズルと同軸状に配され、上記射出弁は、閉位置において上記ノズルに着座する。
【００２０】
この特徴は、射出弁が射出ヘッドに一体化されている点で効果的である。装置全体を小型化すると共に、射出ヘッドのノズルと射出弁との間に設けられた液体チャネルの体積を減少させることができる。それにより、射出ヘッドの精度及び反応性、並びに、装置内の射出ヘッドの配置に係る自由度が向上する。
【００２１】
一の特徴によれば、装置はさらに、延伸ロッドと移動プランジャとの間に配された密封手段を備える。
【００２２】
この特徴は、容器からの液体が延伸ロッドと移動プランジャとの間の摺動接合部に侵入することを防ぐ点で効果的である。容器からの不要な液体の放出による空間形成の不正確さ、並びに、液体の侵入による腐食及びその他の磨耗を防止することができる。それにより、装置の正確性及び信頼性が向上する。
【００２３】
第二の側面によれば、本発明は、容器の製造のための方法であって、閉じた第一端部を有し、開いた第二端部の口部に連通するプリフォームキャビティが画定された略筒状のプリフォームを提供するステップと、プリフォームの少なくとも一部を、複数の鋳型部分を有すると共に、容器の形状を実質的に規定する鋳型キャビティが画定された鋳型内に配するステップと、上記口部と液体源とを流体連通させる射出ヘッドをプリフォームの口部に位置付け、射出弁により、流体を上記射出ヘッドに選択的に連通させるステップと、プリフォームの口部を通じた延伸ロッドのプリフォームキャビティへの挿入開始後、射出弁を開弁して、所定量の液体をプリフォームのプリフォームキャビティに射出するステップであり、上記延伸ロッドは、プリフォームの閉じた第一端部の内面に押入され、それにより、上記プリフォームは、鋳型キャビティの外郭に沿って延伸し、容器へと成形されるステップと、実質的に射出ヘッド内にある後退位置から、上記射出ヘッドから少なくとも部分的に突出する伸長位置まで、移動プランジャを上記容器に挿入し、それにより、所定量の液体の一部を移動させ上記射出ヘッドを通じて放出させるステップと、射出弁を閉弁し、それにより、流体源と容器との間の流体連通を遮断するステップと、射出ヘッド、延伸ロッド、及び、移動プランジャを容器から脱挿入するステップとを含む方法を提供する。
【００２４】
こうした方法による容器の製造は、容器の製造及び充填における上述したような装置の利点を実現する点において効果的である。この方法により、中空の延伸ロッドを通じて液体を取り出すための複雑な機構を必要とすることも、上記中空の延伸ロッドの清浄度及び円滑な流れを維持するための高コストで時間のかかるメンテナンス工程を必要とすることもなく、密封、ラベル付け、及び流通が可能な、製造及び充填された容器を製造することができる。
【００２５】
また、移動プランジャの挿入により、容器から移動する液体量に係る制御を向上することができる。具体的には、延伸ロッド及び移動プランジャの径は分かっており、変化しないため、移動ロッドの容器内における前進を制御するだけで、容器から放出される液体量を制御することができる。また、移動ロッドの挿入により、容器から放出される液体量を測定するための流量測定手段又はその他の手段を省略することができると同時に、装置の動作を単純化して、そうして製造された容器内に、確実に一定かつ正確な液体量を残存させることができる。
【００２６】
第三の側面によれば、本発明は、上述した方法により製造された容器を提供する。こうした容器は、上述したような方法の利点を実現する点において効果的である。
【００２７】
本発明のその他の特性及び効果については、以下の説明から明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
非限定的な例として示されている添付の図面について説明する。
【図１】図１Ａは、部分分解された状態の例示的な延伸ブロー成形装置を示す斜視図であり、図１Ｂは、組み立てられた状態の例示的な延伸ブロー成形装置を示す斜視図である。
【図２】図２Ａは、図１Ａ及び図１Ｂの実施形態による射出ヘッドを、射出弁が閉弁された状態で示す垂直断面図であり、図２Ｂは、図１Ａ及び図１Ｂの実施形態による射出ヘッドを、射出弁が開弁された状態で示す垂直断面図である。
【図３】図３Ａ〜図３Ｆは、移動プランジャの挿入前、挿入中、及び挿入後における容器を示す一連の垂直断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１Ａ及び図１Ｂは、本発明の実施形態に従った例示的な延伸ブロー成形装置１００を示す斜視図である。図１Ａは、部分分解された状態の装置を示す図である。装置１００は、底面鋳型部分１０１と、２個の側面鋳型部分１０２Ａ、１０２Ｂとを有する。底面鋳型部分１０１には、容器の底面を実質的に規定する底面凹部１０３が設けられている。側面鋳型部分１０２Ａ、１０２Ｂにはそれぞれ、側面凹部１０４Ａ、１０４Ｂが設けられ、これらはそれぞれ、容器の本体の半分を規定する。底面凹部１０３及び側面凹部１０４は共に、実質的に容器の形状を規定する鋳型キャビティ１０５を形成する。
【００３０】
側面凹部１０４Ａ、１０４Ｂはそれぞれ、対応する側面鋳型部分１０２Ａ、１０２Ｂの上面１０６に連絡し、協働して、鋳型キャビティ１０５に連絡する鋳型孔１０７を形成する。鋳型孔１０７には、略筒状であり、閉じた端部１０９と、プリフォームキャビティ１１２と連通する開いた端部１１１の口部１１０とを有するプリフォーム１０８が配置される。
【００３１】
本発明の本実施形態では、鋳型部分１０１、１０２Ａ、１０２Ｂは、略独立した部品で、それぞれが他の２個の部品に関係なく全範囲に移動できるものとして示されている。しかし、鋳型部分同士の間に連係状態若しくは他の同様の関連性を持たせて、これらの可動域を互いに制限するか、又は、レール若しくはスライダーといった手段により鋳型部分同士を連結することが好ましいと考えられる。
【００３２】
図１Ａでは、明瞭化のために、プリフォーム１０８は、鋳型キャビティ１０５から取り出された状態で示されているが、理解されるように、プリフォーム１０８は、実質的には鋳型キャビティ１０５内に配される。プリフォーム１０８にはフランジ１１３が設けられ、フランジ１１３が側面鋳型部分１０２の上面１０６で支持されることが好ましい。また、上面１０６には、鋳型孔１０７の周囲に配されたプレフォームシート１１４を設けることができ、それにプリフォーム１０８のフランジ１１３を位置付けて、プリフォーム１０８を鋳型キャビティ１０５内の中心に位置付けることができる。
【００３３】
好ましくは、プリフォーム１０８の開いた端部１１１は、側面鋳型部分１０２Ａ、１０２Ｂの上面１０６から突出し、プリフォーム１０８の残りの部分は、上述したように、底面凹部１０３及び側面凹部１０４により形成された鋳型キャビティ１０５内に配される。
【００３４】
装置１００はさらに、射出ヘッド１１５を有する。射出ヘッド１１５にはノズル１１６が設けられ、ノズル１１６は、プリフォーム１０８の口部１１０に接合され、口部１１０との間に液密の密封を形成するように構成されている。射出ヘッド１１５にはさらに、延伸ロッド１１７が設けられ、ここでは、ノズル１１６から僅かに伸長している状態で示されている。射出ヘッド１１５は、流体源１１８に結合されており、当該流体源１１８から射出ヘッド１１５を通ってノズル１１６に所定量の流体を導出することができる。流体源１１８は、射出弁により制御される。射出弁は、本実施形態のように射出ヘッド１１５内に配してもよいし、任意選択的には、射出ヘッドの外部、例えば、ポンプユニット又はその他の同様の流体輸送システムの中に配してもよい。また、図１Ａでは、射出ヘッド１１５は、アーム１１９により位置決め機構に装着されており、６本の主要軸１２０の方向それぞれに並進させてプリフォーム１０８の口部１１０上に位置付けることができる。ただし、理解されるように、射出ヘッド１１５は上述のとおりに構成されていなくてもよい。特に、製造ライン全体に対する成形装置１００の組み入れ方や、成形装置の構成によっては、例えば、射出ヘッド１１５の縦軸に沿った鋳型部分１０１、１０２に対する移動を可能にする手段を設けさえすればよい。装置の詳細な構成については、実施に係る具体的な要望に応じて当業者が決定することができる。
【００３５】
図１Ｂは、組み立てられた状態の成形装置を示す図である。図中、鋳型部分１０１、１０２Ａ、１０２Ｂは、当接する形で合体し、鋳型キャビティ１０５が画定された鋳型１２１を形成している。プリフォーム１０８は、実質的には鋳型キャビティ１０５内に配されており、射出ヘッド１１５は、鋳型キャビティ１０５から突出したプリフォーム１０８の口部（図示せず）の上に位置付けられている。この時点で、射出ヘッド１１５から所定量の液体をプリフォーム１０８に射出し、プリフォーム１０８を鋳型キャビティ１０５の外郭に沿って延伸して容器を成形することが何時でも可能である。
【００３６】
図２Ａ及び図２Ｂは、図１Ａ及び図１Ｂに示されている本発明の実施形態の射出ヘッド１１５を示す断面図である。図２Ａは、射出ステップの前の閉状態における射出ヘッド１１５を示し、図２Ｂは、射出ステップ中の開状態における射出ヘッド１１５を示す図である。
【００３７】
図２Ａ及び図２Ｂに示されているように、射出ヘッド１１５は、全体として本体部分２０１及びノズル１１６を備えた外部ケーシング２００を有し、ノズル１１６は、上述したように、プリフォーム１０８の口部１１０に接合され、プリフォーム１０８内のプリフォームキャビティ１１２に連通するように構成されている。射出ヘッドはさらに、外部ケーシング２００内に配され、外部ケーシング２００との間に射出ヘッドキャビティ２０３を規定する射出弁２０２を有する。こうして、射出ヘッドキャビティ２０３は、ノズル１１６と流体連通している。
【００３８】
射出弁２０２は、上記ノズル１１６の所にあるテーパー部２０５が設けられた弁体２０４、及び、テーパー部２０５と接合するように構成された外部ケーシング２００の内壁２０７の一部から形成された弁シート２０６から成る。弁体２０４は、上述したように、図２Ａに示されている閉位置では、射出ヘッドキャビティ２０３とプリフォームキャビティ１１２との間の流体連通を遮断する。
【００３９】
また、いくつかの実施形態では、射出ヘッド１１５とプリフォーム１０８との間の接合部を密封するための手段を射出ヘッド１１５に設けて、これらの間の液密性を保証することが効果的であり得る。本実施形態のような他の実施形態では、射出ヘッド１１５とプリフォーム１０８との間の液密性は、射出ヘッド１１５をプリフォーム１０８に押圧する力２０８により実現される。
【００４０】
射出ヘッド１１５にはさらに、延伸ロッド１１７を取り囲む移動プランジャ２０９が設けられている。延伸ロッド１１７は、移動プランジャ２０９と同軸状に配されている。延伸ロッド１１７及び移動プランジャ２０９はいずれも弁体２０４内に同軸状に配されており、弁体２０４及び互いに対してそれぞれ移動できるように構成されている。弁体２０４そのものは、弁シート２０６及びノズル１１６と同軸状に配されており、ノズル１１６、弁体２０４、弁シート２０６、移動プランジャ２０９、及び延伸ロッド１１７の一組が縦軸２１１に沿って整列配置されている。移動プランジャ２０９及び延伸ロッド１１７は、電気アクチュエータにより移動されることが好ましい。ただし、油圧シリンダや空気アクチュエータ等のその他の手段を代替的に用いてもよい。
【００４１】
図２Ａは、射出ステップ前の射出ヘッド１１５を示す図である。弁体２０４は弁シート２０６に着座することにより、射出ヘッド１１５の流体連通を遮断し、液体２１２がノズル１１６に流れるのを防ぐ。延伸ロッド１１７及び移動プランジャ２０９はいずれも、十分に後退して射出ヘッド１１５内にある。
【００４２】
好ましくは、延伸ロッド１１７と移動プランジャ２０９との間の接合部に密封手段２１３が設けられている。密封手段２１３は、本実施形態のように円周ロッドシールの形としてもよいし、あるいは、その他の密封手段を装置の構成に応じて適宜用いてもよい。
【００４３】
図２Ｂは、射出ステップ中の射出ヘッド１１５を示す図である。延伸ロッド１１７は、キャビティ１１２内を前進する。延伸ロッド１１７は、プリフォーム１０８の閉じた端部（図示せず）に向かって前進し、プリフォームを縦軸２１１に沿って延伸させる。
【００４４】
その後間もなく、弁体２０４は弁シート２０６から離れ、それにより、液体２１２を射出ヘッドのノズル１１６に流通させる。液体２１２は、プリフォーム１０８のキャビティ１１２内に向かう流れ２１４となって射出され、プリフォーム１０８をさらに延伸させて、プリフォーム１０８が置かれた鋳型キャビティ（図示せず）の形状へと変化させる。一方、移動プランジャ２０９は、射出ステップを通じて後退位置に留まったままの状態を保つ。
【００４５】
図３Ａ〜図３Ｆは、容器３００の製造及び充填のための方法における本実施形態の射出ヘッド１１５の動作を詳細に示す一連の断面図である。
【００４６】
図３Ａは、製造終了直後の射出ヘッド１１５及び容器３００を示す図である。延伸ロッド１１７は、最大伸長位置まで前進しているが、弁体２０４は、弁シート２０６から離れ、射出ノズルと容器３００のキャビティ３０１との間の流体連通は未だ維持されている。射出ステップで完全に形成された容器３００には、液体３０２が充填されている。
【００４７】
図３Ｂは、移動プランジャ２０９を挿入するステップにおける射出ヘッド１１５及び容器３００を示す図である。移動プランジャ２０９は、容器３００の容器キャビティ３０１内に前進して、液体３０２の一部を容器キャビティ３０１から射出ヘッド１１５へと押し出す。この液体３０２は、移動プランジャ２０９と容器３００の口部３０５との間の環状間隙３０４を通って容器キャビティ３０１から流出する流れ３０３となって押し出される。
【００４８】
図３Ｃは、移動プランジャ２０９を挿入するステップの終了時における射出ヘッド１１５及び容器３００を示す図である。移動プランジャ２０９は、伸長位置にあり、所望量の液体３０２が容器から放出され、残りの液体が容器内に残された状態である。
【００４９】
容器から放出される液体３０２の量は、移動プランジャ２０９が容器３００のキャビティ３０１内のどの程度まで前進するかに応じて変化し得る。したがって、移動プランジャ２０９の伸長の程度を変化させることにより、結果をある程度は、製造したい容器の特性に適合させることができる。
【００５０】
例えば、移動プランジャを容器に挿入するステップに関して、移動プランジャの伸長の程度を変化させることにより、同一の射出ヘッドを用いて様々な容量の容器を製造することができる。例えば、大量の液体を押し出して適切な空間を設けなければならない大きな容器の製造時には、移動プランジャの伸長の程度を大きくし、液体の押し出しが少なくて済む小さな容器の製造時には、移動プランジャの伸長の程度を小さくすればよい。
【００５１】
ただし、いずれの場合も、容器３００から放出される液体量は、容器３００のキャビティ３０１内まで伸長する移動プランジャ２０９及び延伸ロッド１１７の部分の合計体積に略等しいと考えられる。
【００５２】
図３Ｄは、後続する射出ヘッド１１５内の射出弁を閉弁するステップにおける射出ヘッド１１５及び容器３００を示す図である。弁体２０４は弁シート２０６まで前進することにより、射出ヘッドキャビティ２０３と容器キャビティ３０１との間の流体連通を遮断する。図２Ａ、図２Ｂ、及び図３Ａ〜図３Ｆは、射出弁が射出ヘッド内に組み込まれた実施形態が示されているが、射出弁は、閉弁時に液体の容器への流入を遮断することができさえすれば、容器製造装置の別の位置に設けてもよいことを理解されたい。例えば、代替的に、射出弁を射出ヘッドの外部、例えば、液体貯蔵部又はポンプユニットの中に設けることが効果的であると考えられる。容器製造装置の部品の正確な配置については、それぞれの装置の特性に応じて当業者が決定することができる。
【００５３】
図３Ｅは、射出ヘッド１１５、移動プランジャ２０９、及び延伸ロッド１１７を容器３００の容器キャビティ３０１から脱挿入するステップにおける射出ヘッド１１５及び容器３００を示す図である。まず、射出ヘッド１１５が容器３００の口部３０５から僅かに離脱され、それにより、容器キャビティ３０１は周囲大気に連絡する。その後、移動プランジャ２０９が容器キャビティ３０１から脱挿入され、図２Ａに示されている元の最大後退位置に戻る。こうして、容器３００内の液体３０２の液高さは、距離３０７だけ低下する。
【００５４】
図３Ｆは、射出ヘッド１１５、移動プランジャ２０９、及び延伸ロッド１１７を脱挿入するステップの終了後における射出ヘッド１１５及び容器３００を示す図である。移動プランジャ２０９及び延伸ロッド１１７はいずれも、図２Ａに示されている元の最大後退位置に戻り、第二の空間３０８が形成されている状態である。延伸ロッド１１７の脱挿入により、液体はさらに低下して、容器３００の口部３０５から距離３０９だけ下降する。
【００５５】
本発明による方法の例示的な実施形態では、空間３０８は、容器３００に残っている液体３０２の量の約１０％であるか、又は、容器そのものの全内容積の１／１１である。ただしこれは当然のことながら、移動プランジャ２０９の容器３００の容器キャビティ３０１内への挿入長さを変化させることにより、製造する特定の容器の特性に応じて変化させることができる。このように、容器３００の寸法に関わらず、容器３００に残っている液体３０２の正確な量を高精度に制御することができる。
【００５６】
このように、図３Ｆに示されている容器３００は、所望量の液体３０２及び適切な空間３０８で充填されており、さらなる装置に供して密封、蓋締め、ラベル付け、及び／又は梱包し、流通され得る。
【００５７】
当然のことながら、本発明は、上述した実施形態及び添付の図面に限定されるわけではない。本発明の保護範囲を逸脱することなく、特に、様々な要素の構成や、技術的均等物による置換といった変更が可能である。
【００５８】
具体的には、上記説明に記載の要素の正確な寸法及び形状は、本発明が用いられる用途の特性に応じて変化させることができる。例えば、射出ヘッド、射出弁、移動プランジャ、及び延伸ロッドの寸法及び構成は、本発明の発明的原理を具現化しつつ、特定の用途での最適な結果を実現するように適合させることができる。
【００５９】
このように、本発明の実施に際した正確な構成及び動作は、ここに記載の発明的原理から逸脱しない範囲で、上述した説明と異なる場合もある。したがって、本開示の範囲は、限定的ではなく例示を意図するものにすぎず、本発明の範囲は、本開示に部分的に記載された特許請求の範囲により規定されるものである。
【図１Ａ】
2016504218.tif 000003
【図１Ｂ】
2016504218.tif 000004
【図２Ａ】
2016504218.tif 000005
【図２Ｂ】
2016504218.tif 000006
【図３Ａ】
2016504218.tif 000007
【図３Ｂ】
2016504218.tif 000008
【図３Ｃ】
2016504218.tif 000009
【図３Ｄ】
2016504218.tif 000010
【図３Ｅ】
2016504218.tif 000011
【図３Ｆ】
2016504218.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成27年9月16日(2015.9.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器（３００）の製造のための装置（１００）であって、
前記容器（３００）の形状の鋳型キャビティ（１０５）が実質的に画定された複数の鋳型部分（１０１、１０２Ａ、１０２Ｂ）を有すると共に、閉じた第一端部（１０９）を有し、開いた第二端部（１１１）の口部（１１０）に連通するプリフォームキャビティ（１１２）が画定された略筒状のプリフォーム（１０８）を収容するように構成された鋳型（１２１）と、
前記プリフォーム（１０８）の前記口部（１１０）に連結され、液体供給源（１１８）と前記口部（１１０）とを流体連通させるように構成された射出ヘッド（１１５）と、
流体を前記射出ヘッド（１１５）に選択的に連通させる射出弁（２０２）と、
前記射出ヘッド（１１５）内に摺動可能に配され、前記プリフォーム（１０８）の縦軸（２１１）に沿って前記プリフォーム（１０８）に対して移動可能であり、前記プリフォーム（１０８）の前記閉じた第一端部（１０９）における内面を押圧するように構成された延伸ロッド（１１７）と
を備え、
当該装置（１００）はさらに、前記延伸ロッド（１１７）と同軸状に配され、実質的に前記射出ヘッド（１１５）内にある後退位置と、前記射出ヘッド（１１５）から少なくとも部分的に突出する伸長位置との間を前記延伸ロッド（１１７）に対して移動可能な移動プランジャ（２０９）を備えることを特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、前記射出弁（２０２）は、前記射出ヘッド（１１５）内に前記射出ヘッドのノズル（１１６）と同軸状に配され、閉位置において前記射出ヘッド（１１５）に設けられた弁シート（２０６）に着座することを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の装置において、当該装置はさらに、前記延伸ロッド（１１７）と前記移動プランジャ（２０９）との間に配された密封手段（２１３）を備えることを特徴とする装置。
【請求項４】
容器（３００）の製造のための方法であって、
閉じた第一端部（１０９）を有し、開いた第二端部（１１１）の口部（１１０）に連通するプリフォームキャビティ（１１２）が画定された略筒状のプリフォーム（１０８）を提供するステップと、
前記プリフォーム（１０８）の少なくとも一部を、複数の鋳型部分（１０１、１０２Ａ、１０２Ｂ）を有すると共に、前記容器（３００）の形状を実質的に規定する鋳型キャビティ（１０５）が画定された鋳型内に配するステップと、
前記プリフォーム（１０８）の前記口部（１１０）と液体源（１１８）とを流体連通させる射出ヘッド（１１５）を前記プリフォーム（１０８）の前記口部（１１０）に位置付け、射出弁（２０２）により、前記射出ヘッド（１１５）を通じた流体連通を選択的に許可するステップと、
前記プリフォーム（１０８）の前記口部（１１０）を通じた延伸ロッド（１１７）の前記プリフォームキャビティ（１１２）への挿入開始後、前記射出弁（２０２）を開弁して、所定量の液体（２１２、３０２）を前記プリフォーム（１０８）の前記プリフォームキャビティ（１１２）に射出するステップであり、前記延伸ロッド（１１７）は、前記プリフォーム（１０８）の前記閉じた第一端部（１０９）の内面に押入され、それにより、前記プリフォーム（１０８）は、前記鋳型キャビティ（１０５）の外郭に沿って延伸し、前記容器（３００）へと成形されるステップと、
実質的に前記射出ヘッド（１１５）内にある後退位置から、前記射出ヘッド（１１５）から少なくとも部分的に突出する伸長位置まで、移動プランジャ（２０９）を前記容器（３００）に挿入し、それにより、前記所定量の液体（２１２、３０２）の一部を移動させ前記射出ヘッド（１１５）から放出させるステップと、
前記射出弁（２０２）を閉弁し、それにより、前記液体源（１１８）と前記容器（３００）との間の流体連通を遮断するステップと、
前記射出ヘッド（１１５）、前記延伸ロッド（１１７）、及び、前記移動プランジャ（２０９）を前記容器（３００）から脱挿入するステップと
を含む方法。
【請求項５】
請求項４記載の方法により製造された容器（３００）。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
別の特徴によれば、射出弁は、射出ヘッド内に当該射出ヘッドのノズルと同軸状に配され、閉位置において上記射出ヘッドに設けられた弁シートに着座する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
射出弁２０２は、上記ノズル１１６の側にテーパー部２０５が設けられた弁体２０４、及び、テーパー部２０５と接合するように構成された外部ケーシング２００の内壁２０７の一部から形成された弁シート２０６から成る。弁体２０４は、上述したように、図２Ａに示されている閉位置では、射出ヘッドキャビティ２０３とプリフォームキャビティ１１２との間の流体連通を遮断する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
射出ヘッド１１５にはさらに、延伸ロッド１１７を取り囲む移動プランジャ２０９が設けられている。延伸ロッド１１７は、移動プランジャ２０９と同軸状に配されている。延伸ロッド１１７及び移動プランジャ２０９はいずれも弁体２０４内に同軸状に配されており、弁体２０４及び互いに対してそれぞれ移動できるように構成されている。弁体２０４そのものは、弁シート２０６及びノズル１１６と同軸状に配されており、ノズル１１６、弁体２０４、弁シート２０６、移動プランジャ２０９、及び延伸ロッド１１７の一組が縦軸２１１を中心に同軸状に配置されている。移動プランジャ２０９及び延伸ロッド１１７は、電気アクチュエータにより移動されることが好ましい。ただし、油圧シリンダや空気アクチュエータ等のその他の手段を代替的に用いてもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
好ましくは、延伸ロッド１１７と移動プランジャ２０９との間の接合部に密封手段２１３が設けられている。密封手段２１３は、本実施形態のように円周状にロッドをシールする形としてもよいし、あるいは、その他の密封手段を装置の構成に応じて適宜用いてもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2016504218.tif 000013
【図２】
2016504218.tif 000014
【図３】
2016504218.tif 000015
【国際調査報告】
2016504218.tif 000016
2016504218.tif 000017