(57)【要約】  容器を形成するための装置の射出ヘッド（１００、２００、３００、４００）であって、射出液源（１０３、２０３、３０３、４０３）とプリフォーム（１０７、２０７、３０７、４０７）の開端（１１０、２１０、３１０、４１０）に配された口部（１０９、２０９、３０９、４０９）と連通するプリフォームキャビティ（１０８、２０８、３０８、４０８）との間で流体を流通させる第１ノズル（１０４、２０４、３０４、４０４）を有し、当該射出ヘッド（１００、２００、３００、４００）の第１ノズル（１０４、２０４、３０４、４０４）は、上記プリフォーム（１０７、２０７、３０７、４０７）の開端（１１０、２１０、３１０、４１０）に挿入されてプリフォーム（１０７、２０７、３０７、４０７）との間に密封を実現するように構成された略筒状のスパウト（１０６、２０６、３０６、４０６）を有することを特徴とする射出ヘッド（１００、２００、３００、４００）を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器を製造するための装置の射出ヘッド（１００，２００，３００，４００）であって、射出液源（１０３、２０３、３０３、４０３）と略筒状のプリフォーム（１０７、２０７、３０７、４０７）のプリフォームキャビティ（１０８、２０８、３０８、４０８）との間で流体を流通させる第１ノズル（１０４、２０４、３０４、４０４）を有し、前記プリフォームキャビティ（１０８、２０８、３０８、４０８）は、前記プリフォーム（１０７、２０７、３０７、４０７）の開端（１１０、２１０、３１０、４１０）に配された口部（１０９、２０９、３０９、４０９）と連通しており、前記第１ノズル（１０４、２０４、３０４、４０４）は、前記プリフォーム（１０７、２０７、３０７、４０７）の前記開端（１１０、２１０、３１０、４１０）に挿入されてその間に密封を実現するように構成された略筒状のスパウト（１０６、２０６、３０６、４０６）を有することを特徴とする射出ヘッド（１００、２００、３００、４００）。
【請求項２】
請求項１記載の射出ヘッド（１００、２００、３００、４００）において、前記筒状のスパウトは、前記プリフォーム（１０７、２０７、３０７、４０７）の前記開端（１１０、２１０、３１０、４１０）への挿入時に、前記プリフォーム（１０７、２０７、３０７、４０７）の内面に設けられた肩部（１１３、２１３、３１３、４１３）に当接するように構成されていることを特徴とする射出ヘッド（１００、２００、３００、４００）。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の射出ヘッド（２００、４００）において、前記第１ノズル（２０４、４０４）はさらに、前記筒状のスパウト（２０６、４０６）の周囲に配された環状口部シール（２２６、４２６）を有し、前記口部シール（２２６、４２６）は、前記筒状スパウト（２０６、４０６）の前記プリフォーム（２０７、４０７）の前記開端（２１０、４１０）への挿入時に、前記プリフォーム（２０７、４０７）の前記口部（２０９、４０９）に付勢されてその間に密封を実現することを特徴とする射出ヘッド（２００、４００）。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の射出ヘッド（３００、４００）において、前記プリフォーム（３０７、４０７）はさらに、前記口部（３０９、４０９）から距離を置いて前記プリフォーム（３０７、４０７）の前記開端（３１０、４１０）の周囲に配されたネックリング（３１５、４１５）を有し、当該射出ヘッド（３００、４００）はさらに、前記第１ノズル（３０４、４０４）から延設されこれと連通する第２ノズル（３２８、４２８）を有し、前記第２ノズル（３２８、４２８）は、前記第１ノズル（３０４、４０４）の内径よりも大きな内径を有する略円筒形のノズルキャビティ（３３０、４３０）を有し、前記第１ノズル（３０４、４０４）が前記プリフォーム（３０７、４０７）の前記口部（３０９、４０９）に接触して配される際に、前記第２ノズル（３２８、４２８）の肩部シール（３２９、４２９）が前記プリフォーム（３０７、４０７）のネックリング（３１５、４１５）との間に密封を実現するように、前記ノズルキャビティ（３３０、４３０）は、基端では前記第１ノズル（３０４、４０４）に、末端では前記ノズルキャビティ（３３０、４３０）の内周を規定する環状の前記肩部シール（３２９、４２９）により画定されていることを特徴とする射出ヘッド（３００、４００）。
【請求項５】
請求項４記載の射出ヘッド（４００）において、当該射出ヘッド（４００）はさらに、前記ノズルキャビティ（４３０）と加圧圧縮流体源との間で流体を流通させるチャネル（４３１）を有することを特徴とする射出ヘッド（４００）。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の射出ヘッド（１００、２００、３００、４００）において、前記射出ヘッド（１００、２００、３００、４００）はさらに、前記プリフォーム（１０７、２０７、３０７、４０７）の内面を押圧し、前記プリフォーム（１０７、２０７、３０７、４０７）をその縦軸（１２２、２４２、３４２、４４２）に沿って変形させるように構成された延伸ロッド（１２３、２４３、３４３、４４３）を有することを特徴とする射出ヘッド（１００、２００、３００、４００）。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の射出ヘッドにおいて、前記射出ヘッドはさらに、前記流体源（１２０、２４０、３４０、４４０）と前記前記プリフォームキャビティ（１０８、２０８、３０８、４０８）との間の流体の流通を選択的に遮断するように構成された射出弁（１２０、２４０、３４０、４４０）を有することを特徴とする射出ヘッド（１００、２００）。
【請求項８】
容器を製造するための集合体であって、開端（１１０、２１０、３１０、４１０）に設けられた口部（１０９、２０９、３０９、４０９）と連通するプリフォームキャビティ（１０８、２０８、３０８、４０８）を有する略筒状のプリフォーム（１０７、２０７、３０７、４０７）と、前記口部（１０９、２０９、３０９、４０９）から距離を置いて前記開端（１１０、２１０、３１０、４１０）に配されたネックリング（１１５、２１５、３１５、４１５）と、請求項１乃至７のいずれかに記載の射出ヘッド（１００、２００、３００、４００）を少なくとも１個とを有することを特徴とする集合体。
【請求項９】
容器を製造するための方法であって、
開端（１１０、２１０、３１０、４１０）に配された口部（１０９、２０９、３０９、４０９）に連通するプリフォームキャビティ（１０８）を有する略筒状のプリフォーム（１０７、２０７、３０７、４０７）を提供する提供ステップと、
前記プリフォーム（１０７，２０７，３０７，４０７）を、略容器形状をなす型キャビティ（１１９）を有する型（１１７）内に配する配置ステップと、
射出液源（１０３、２０３、３０３、４０３）と前記プリフォーム（１０７、２０７、３０７、４０７）の前記プリフォームキャビティ（１０８、２０８、３０８、４０８）との間を流体を流通させるように構成されていると共に、前記プリフォーム（１０７、２０７、３０７、４０７）の前記開端（１１０、２１０、３１０、４１０）に挿入されてその間に密封を実現する略筒状のスパウト（１０６、２０６、３０６、４０６）を備えている第１ノズル（１０４、２０４、３０４、４０４）を有する射出ヘッド（１００、２００、３００、４００）を、前記プリフォーム（１０７、２０７、３０７、４０７）と流体を流通するように位置付ける位置付けステップと、
射出液を、前記射出液源（１０３、２０３、３０３、４０３）から前記射出ヘッド（１００、２００、３００、４００）を通じて前記プリフォーム（１０７、２０７、３０７、４０７）の前記プリフォームキャビティ（１０８、２０８、３０８、４０８）内に射出し、それにより、前記プリフォーム（１０７、２０７、３０７、４０７）を前記型キャビティ（１１９）の形状に膨張させる射出ステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項９記載の方法において、前記プリフォーム（１０７、２０７、３０７、４０７）の内面には肩部（１１３、２１３、３１３、４１３）が設けられており、前記筒状のスパウト（１０６、２０６、３０６、４０６）は、前記位置付けステップにおける前記プリフォーム（１０７、２０７、３０７、４０７）の前記開端（１１０、２１０、３１０、４１０）への挿入時に、前記プリフォーム（１０７、２０７、３０７、４０７）の前記肩部（１１３、２１３、３１３、４１３）に当接することを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載の方法において、前記射出ヘッド（２００，４００）はさらに、前記筒状のスパウト（２０６，４０６）の周囲に配された弾性密封リング（２２６，４２６）を有し、前記弾性密封リング（２２６，４２６）は、前記位置付けステップにおいて、前記プリフォーム（２０７，４０７）の前記口部（２０９，４０９）に付勢されてその間に密封を実現することを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項９乃至１１のいずれかに記載の方法において、前記プリフォーム（３０７、４０７）はさらに、前記口部（３０９、４０９）から距離を置いて前記プリフォーム（３０７、４０７）の開端（３１０、４１０）の周囲に配されたネックリング（３１５、４１５）を有し、当該射出ヘッド（３００、４００）はさらに、前記第１ノズル（３０４、４０４）から延設されこれと連通する第２ノズル（３２８、４２８）を有し、前記第２ノズル（３２８、４２８）は、前記第１ノズル（３０４、４０４）の内径よりも大きな内径を有する略円筒形のノズルキャビティ（３３０、４３０）を有し、前記位置付けステップにおいて、肩部シール（３２９、４２９）が前記プリフォーム（３０７、４０７）の前記ネックリング（３１５、４１５）に接触して配されその間に密封を実現するように、前記ノズルキャビティ（３３０、４３０）は、基端では前記第１ノズル（３０４、４０４）に、末端では前記ノズルキャビティ（３３０、４３０）の内周を規定する環状の前記肩部シール（３２９、４２９）により画定されていることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の方法において、前記射出ステップにおいて、加圧補償流体を、前記ノズルキャビティ（４３０）と加圧補償流体源との間で流通させる、前記射出ヘッド（４００）に設けられたチャネル（４３１）を通じて前記ノズルキャビティ（４３０）内に射出することを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の方法において、前記射出ステップにおいて、前記補償流体の前記ノズルキャビティ（４３０）内への射出圧力は、前記射出液の前記プリフォーム（４０７）の前記プリフォームキャビティ（４０８）内への射出圧力と略等しいことを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１３又は１４記載の方法において、前記補償流体は圧縮空気であることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器を、特にブロー成形法により製造するための装置に関する。また、本発明は、そうした容器を製造するための装置を用いた方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
「プリフォーム」と一般的に呼称される略筒状のプラスチックパリソンを型のキャビティに配し、加圧流体を上記プリフォームに射出することにより、その形状に膨張させるブロー成形による容器の製造は知られている。この方法は、着実に高品質な容器を迅速に製造するのに好適である。
【０００３】
典型的なブロー成形装置は、製造される容器の形状の型キャビティが形成された型を有する。プリフォームは、全体的には試験管のような略筒状であり、少なくとも部分的に型内に配され、通常は、型の上面に設けられた穴を通じて型キャビティに挿入される。
【０００４】
好適には、プリフォームの僅かな部分が型から突出しており、それにより、射出ヘッドをプリフォームの内部キャビティに連通するプリフォームの口部へ取り付けることが可能となる。このプリフォームの口部には、通常、蓋等の封止装置と連結するためのねじ山、リム又はその他の同様の手段が設けられており、口部は、プリフォームの残部が容器へと膨張される容器製造工程中も実質的には変化しないまま維持される。一般的に、プリフォームはネックリングを備え、ネックリングは、成形工程において型の上面に載置されてプリフォームが抜け落ちるのを防ぐ。
【０００５】
任意選択的には、容器形成中のプリフォームの変形を容易にするために、プリフォームは型への挿入前に加熱される。
【０００６】
射出ヘッドは、成形装置をプリフォームに連結するための手段であり、射出ヘッドは、プリフォームの口部と加圧流体源との間で流体を流通させるためのノズル又はその他の同様のチャネルを有する。装置の動作中、加圧流体はプリフォームのキャビティに射出ヘッドを通じて射出され、それにより、プリフォームを型の輪郭を帯びるように塑性変形及び膨張させる。
【０００７】
流体は高圧力でプリフォームに射出されるため、射出ヘッドのノズルには、加圧流体の漏洩や、後に結果として生じる圧力損失による容器の形状不良を防止することを目的として、プリフォームとの間に強固な密封を実現するための手段を設けることが必要である。
【０００８】
これは一般的に、プリフォームの口部周辺のノズルと型の上面との間に密封を実現することにより達成される。例えば、仏国特許出願公開第２８４８９０５号には、型から突出するプリフォームの一部に装着される概してベル形状の射出ヘッドが記載されている。射出ヘッドは、機械、空気圧、液圧又は磁力を用いた手段により型に押圧され、その端縁とプリフォームを囲む型の上面との間の密封によって、プリフォームのキャビティに連通した密封チャンバを形成する。
【０００９】
まず考えられるのは、プリフォームに射出される加圧流体は、気体、例えば、圧縮空気である。しかし、最近では、液体、具体的には、製造される容器に最終的にパッケージされる液体をプリフォームに射出することが知られている。これは、前者の技術に比べて、容器の形成ステップ及び充填ステップを組み合わせ、それにより、容器製造にかかるスペースと時間を縮小することができるため効果的である。
【００１０】
しかし、従来技術で知られた射出ノズルは液体の射出には理想的とは言えない。特に、従来技術で公知の型の上面を密封するノズルのベル形状は、結果として、射出ノズル内のプリフォームの上方及び周辺の空間に、或る量の射出液を保留させてしまう。
【００１１】
こうした液体は、射出ノズルと型との間の密封が破られた場合に射出ノズルから漏洩し、最終的に得られた容器を取り出すために型を開けたときに型キャビティに侵入する。型キャビティ内に液体が存在すると、装置の後続する容器形成サイクルにおいて容器の形状不良が生じ、容器にラベル又はその他の模様を付けることができなくなり、射出液が油又は砂糖といった食品物質を含んでいる場合には清潔性の問題も生じる。こうしたシステムでは、形成工程の終了後に型キャビティ及び容器を清浄するための清浄及び／又は乾燥システムの使用が必要となり、形成工程の費用が嵩むと共に、容器の形成及び充填にかかる速度が低下する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、本発明は、上述した先行技術の欠点を解決するブロー成形装置の射出ノズル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】
【００１３】
本発明の第１の側面では、容器を製造するための装置の射出ヘッドであって、射出液源と略筒状のプリフォームのプリフォームキャビティとの間で流体を流通させる第１ノズルを有し、上記プリフォームキャビティは、上記プリフォームの開端に配された口部と連通している射出ヘッドを提供する。
【００１４】
本発明によれば、上記第１ノズルは、上記プリフォームの上記開端に挿入されてその間に密封を実現するように構成された略筒状のスパウトを有する。
【００１５】
これは、上記構成の射出ヘッドが、従来技術のように容器の形成中にプリフォームの外部周辺に射出液を循環させないようなプリフォームとの間の密封を実現する点で効果的である。射出ヘッドが容器から後退し、第１ノズルとプリフォームの口部との間の密封が破られた場合、プリフォームの口部周辺には漏洩し型を汚染するような液体が存在しないことになる。
【００１６】
また、筒状のスパウトをプリフォームの開端内に配することにより、本発明は、プリフォームに使用するプラスチックの量を減少できる点でさらに効果的である。特に、筒状のスパウトは、容器の形成中の射出液の圧力に対して耐性があることから、さもなければ開端の変形を防止するために必要となるプリフォームの開端の厚みを減少させることができる。プリフォームの重量の減少は、プリフォームの提供コストの縮小につながり、特に、そうした射出ヘッドの大量の産業規模の実施において効果的である。
【００１７】
可能な実施態様では、筒状のスパウトは、プリフォームの開端への挿入時に、プリフォームの内面に設けられた肩部に当接するように構成されている。
【００１８】
これは、そうした肩部を設けることにより、筒状のスパウトとプリフォームとの間の密封が実現される表面積が増加するため、強度が向上するという点で効果的である。また、肩部は、ノズルのプリフォームへの挿入時に筒状のスパウトの端部が当接する対向面を提供するため、プリフォーム及び筒状のスパウトを共に押圧することにより、両者の間にさらに向上した密封強度を実現することができる。これにより、ユーザは、射出液をさらに高い圧力で射出することができ、こうした射出ヘッドが組み込まれた容器製造装置の適応性及び性能が向上する。
【００１９】
本発明の好適な実施態様では、第１ノズルは、筒状のスパウトの周囲に配された環状口部シールを有し、上記口部シールは、上記筒状スパウトの上記プリフォームの開端への挿入時に、プリフォームの口部に付勢されてその間に密封を実現する。
【００２０】
これは、弾性密封リングを設けることにより、射出ヘッドとプリフォームとが流体の流通状態になったとき両者の間の密封を強化できる点で効果的である。両者の間の密封が強化されると、第１ノズルに弾性密封リングがない場合に比べて高い圧力で射出液を射出することが可能となる。その結果、本発明による射出ヘッドが組み込まれた容器製造装置により製造可能な容器の構成の幅が広がる。
【００２１】
実際的な実施態様では、プリフォームはさらに、上記プリフォームの口部から距離を置いて上記プリフォームの開端の周囲に配されたネックリングを有し、射出ヘッドはさらに、上記第１ノズルから延設されこれと連通する第２ノズルを有し、上記第２ノズルは、上記第１ノズルの内径よりも大きな内径を有する略円筒形のノズルキャビティを有し、上記第１ノズルが上記プリフォームの口部に接触して配される際に、上記第２ノズルの肩部シールがプリフォームのネックリングとの間に密封を実現するように、上記ノズルキャビティは、基端では上記第１ノズルに、末端では上記ノズルキャビティの内周を規定する環状の前記肩部シールにより画定されている。
【００２２】
これは、肩部シールを第２ノズルに設けることにより、万一、筒状のスパウトとプリフォームとの間の密封が成形中に破れても、射出ヘッドの流体の漏洩を最小化する冗長的な密封部品を追加することとなる点で効果的である。また、これは、そうした密封が破れた場合に、製品のこぼれを減少させ、結果として生じる容器の形状不良又は充填不足を低減する。
【００２３】
効果的な構成として、射出ヘッドはさらに、ノズルキャビティと加圧圧縮流体源との間で流体を流通させるチャネルを有する。
【００２４】
これにより、第１ノズルと第２ノズルとの間に配されたノズルキャビティの一部、及び、プリフォームが補償流体により加圧され、容器の製造中にプリフォームキャビティの加圧射出液により加えられる圧力が相殺されるという点で効果的である。これにより、プリフォームの開端の壁の厚みを減少させ、それにより、プリフォームの重量及びその製造費用を低減することができる。
【００２５】
実際的な実施態様では、射出ヘッドはさらに、プリフォームの内面を押圧し、上記プリフォームをその縦軸に沿って変形させるように構成された延伸ロッドを有する。
【００２６】
これは、延伸ロッドを有する射出ヘッドにより、プリフォームの容器への成形中に、プリフォームの変形に関する多大な制御を加えることができる点で効果的である。具体的には、延伸ロッドのプリフォーム内への前進は、プリフォームのその縦軸に沿った変形を促進し、延伸ロッドがない場合に比べて幅広い形状及び容量の容器の製造を可能にする。
【００２７】
別の実際的な実施態様では、射出ヘッドはさらに、上記流体源と上記プリフォームキャビティとの間の流体の流通を選択的に遮断するように構成された射出弁を有する。
【００２８】
これは、射出弁と第１ノズルとの間に配された射出ヘッドのデッドボリュームを減少させ、容器の形成中にユーザがプリフォーム内に射出される射出液の量に関して行う制御を向上させる点で効果的である。
【００２９】
本発明の第２の側面では、容器を製造するための集合体であって、開端に設けられた口部と連通するプリフォームキャビティを有する略筒状のプリフォームと、上記口部から距離を置いて上記開端に配されたネックリングと、先述した射出ヘッドを少なくとも１個とを有する集合体を提供する。
【００３０】
こうした集合体は、プリフォームから形成される容器を製造し、それにより、本発明の効果を実現する点で効果的である。
【００３１】
本発明の第３の側面では、容器を製造するための方法であって、開端に配された口部に連通するプリフォームキャビティを有する略筒状のプリフォームを提供する提供ステップと、上記プリフォームを、略容器形状をなす型キャビティを有する型内に配する配置ステップと、射出液源と上記プリフォームの上記プリフォームキャビティとの間を流体を流通させるように構成されていると共に、上記プリフォームの上記開端に挿入されてその間に密封を実現する略筒状のスパウトを備えている第１ノズルを有する射出ヘッドを、上記プリフォームに対して流体を流通するように位置付ける位置付けステップと、射出液を、上記射出液源から上記射出ヘッドを通じて上記プリフォームのプリフォームキャビティ内に射出し、それにより、上記プリフォームを上記型キャビティの形状に膨張させる射出ステップとを含む方法を提供する。
【００３２】
こうした方法は、射出液のプリフォームからの漏洩及びこぼれを大幅に減少又は防止する形で容器の形成及び充填が行える点で効果的である。特に、射出ヘッドとプリフォームの口部との間には直接密封が実現されるため、従来技術のように、容器の形成後にプリフォームの開端周辺部分に射出液が残存することはない。これにより、射出液がキャビティに侵入すること、及び、結果として生じる後の容器の成形における問題を防止する。
【００３３】
可能な実施態様では、プリフォームの内面には肩部が設けられており、筒状のスパウトは、位置付けステップにおける上記プリフォームの上記開端への挿入時に、上記プリフォームの上記肩部に当接する。
【００３４】
これは、プリフォームと射出ヘッドとの間のそうした係合が、先述したように両者の間に高品質な密封を実現する点で効果的である。
【００３５】
本発明の好適な実施態様では、上記射出ヘッドはさらに、筒状のスパウトの周囲に配された環状口部シールを有し、上記口部シールは、位置付けステップにおいて、プリフォームの口部に付勢されてその間に密封を実現する。
【００３６】
これは、弾性密封リングにより、射出ステップにおいて射出される射出液の最大圧力が増加し、先述した効果が得られる点で効果的である。
【００３７】
別の好適な実施態様では、プリフォームはさらに、口部から距離を置いて上記プリフォームの開端の周囲に配されたネックリングを有し、射出ヘッドはさらに、第１ノズルから延設されこれと連通する第２ノズルを有し、上記第２ノズルは、上記第１ノズルの内径よりも大きな内径を有する略円筒形のノズルキャビティを有し、位置付けステップにおいて、上記肩部シールが上記プリフォームのネックリングに接触して配されその間に密封を実現するように、ノズルキャビティは、基端では上記第１ノズルに、末端では上記ノズルキャビティの内周を規定する環状肩部シールにより画定されている。
【００３８】
これは、肩部シールを第２ノズルに設けることにより、万一、第１弾性密封リングが動作中に破れても、射出ヘッドの流体の漏洩を最小化する冗長的な密封部品を追加することとなる点で効果的である。
【００３９】
好適な構成として、射出ステップにおいて、加圧補償流体を、上記ノズルキャビティと加圧補償流体源との間を流通させる、射出ヘッドに設けられたチャネルを通じてノズルキャビティ内に射出する。
【００４０】
最も好適な構成として、射出ステップにおいて、補償流体のノズルキャビティ内への射出圧力は、射出液のプリフォームのプリフォームキャビティ内への射出圧力と略等しい。
【００４１】
これは、第１ノズルと第２ノズルとの間に配されたノズルキャビティの一部、及び、プリフォームが補償流体により加圧され、射出ステップ中にプリフォームキャビティの加圧射出液により加えられる圧力が相殺されるという点で効果的である。この相殺により、そうでない場合と比べてプリフォームの壁の厚みを減少させることができ、プリフォームの重量及びコストを低減することができる。補償流体を射出液と略等しい圧力で射出することにより、この効果は一層実現されることになる。
【００４２】
好適な実施態様では、補償流体は圧縮空気である。
【００４３】
これは、圧縮空気は一般的に、大量の供給がなされる場合であっても容易に提供できることができる点で効果的である。また、圧縮空気は、容易に滅菌及び滅菌状態で供給することができるため、製造される容器に食品物質が含まれる場合に特に効果的である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１実施形態に従った射出ヘッドの側面断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態に従った射出ヘッドの側面断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態に従った射出ヘッドの側面断面図である。
【図４】本発明の第４実施形態に従った射出ヘッドの側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
本発明及びその効果についての完全な理解のために、以下の本発明の詳細な説明を参照されたい。
【００４６】
本発明の様々な実施形態は、本発明の他の実施形態と組み合わせることもでき、これらは本発明の具体的な利用方法を例示するためのものにすぎず、特許請求の範囲及び以下の詳細な説明と併せて考慮すれば、本発明の範囲を限定するものではないことを理解されたい。本明細書において、以下の語句の定義を行う。明細書、実施形態及び特許請求の範囲を読み理解する際にはこの定義が考慮されるべきである。
【００４７】
「射出液」は、上記プリフォームの成形工程において、上記プリフォームを塑性変形させるために圧力下で上記プリフォーム内に射出される非圧縮液体物質である。
【００４８】
「ネックリング」は、プリフォームの表面に配され、プリフォームの口部に近接するネックを、口部に対して遠位であるプリフォームの本体から隔離する働きをする平坦な環状突起である。
【００４９】
「プリフォーム」は、熱可塑性樹脂から形成される略筒状の物体で、装置に連結し容器へと成形されるように構成されているものである。
【００５０】
本明細書で用いられるとき、「有する」、「備える」、及びこれらと同様の語句は、排他的又は包括的な意味で解釈されることを意図したものではない。言い換えれば、これらは「含まれる」ことを意味し、限定を意図するものではない。
【００５１】
なお、従来技術文献が参照されているからといって、こうした従来技術が周知であるか、又は、当分野の一般常識の一部であることが認められるわけではない。
【００５２】
以下の実施形態を参照しながら本発明についてさらに説明する。ただし、特許請求の範囲に記載の本発明は、この例に何ら限定されるものではないことを理解されたい。
【００５３】
まず、本発明の主要な原理について説明する。
【００５４】
図１は、本発明の第１実施形態に従った射出ヘッドの側面断面図である。射出ヘッド１００は、内部キャビティ１０２が規定された本体１０１を有する。内部キャビティ１０２は、その循環（サーキュレーション）の一端においては射出液ポート１０３と、他端においては第１ノズル１０４と連通している。
【００５５】
第１ノズル１０４は、筒状のスパウト１０６を第１ノズル１０４の定位置に保持するノズル板１０５から成る。あるいは、筒状のスパウト１０６を定位置に保持するその他の手段を設けると共に、ノズル板１０５は本体１０１の一体化された一部として設けることもできる。
【００５６】
射出ヘッド１００は、プリフォーム１０７上に配されてその間に密封を実現するように構成されている。プリフォーム１０７は、ここで図示されているように略筒状であり、内部には、プリフォーム１０７の開端１１０の口部１０９と連通するプリフォームキャビティ１０８が形成されている。
【００５７】
プリフォーム１０７の開端１１０にはカウンターボアスロート１１２が設けられている。カウンターボアスロート１１２は、プリフォーム１０７の残部に比べて大きな内径を有し、口部１０９及び肩部１１３により画定されている。本実施形態では、スロート１１２は直線面を有し、プリフォーム１０７の開端１１０にカウンターボアを形成する。
【００５８】
他の実施形態では、プリフォームの開端をその他の構成、例えば、分析室のガラス器具等に使用されるものと同様の標準的なテーパー継手又はボールソケット形継手で設けることが効果的である。
【００５９】
プリフォーム１０７は、好適にはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂から形成される。成形が容易で重量比に対して効果的な強度を有するためである。ただし、製造される容器の特定の特徴やその中に含まれる物質に応じて、その他のプラスチック樹脂、例えば、低密度、中密度又は高密度のポリエチレン（Ｌ／Ｍ／ＨＤＰＥ）及びポリプロピレン（ＰＰ）等も同様に使用することができる。
【００６０】
プリフォーム１０７は、本実施形態では、均一に高品質であるプリフォームを、工業規模の生産に適した形で作成する射出成形により製造される。ただし、その他の実施形態では、押し出し等のその他の製造方法を使用することもできる。
【００６１】
プリフォーム１０７の開端１１０には、ねじ山１１４が設けられている。ねじ山１１４は、プリフォーム１０７の製造時に形成され、容器の形成中に実質的に変化しない状態で維持され、その後、蓋又はその他の封止装置と係合して容器の密封を実現するために用いられる。
【００６２】
プリフォーム１０７にはさらに、ネックリング１１５が設けられている。これにより、口部１０９とネックリング１１５との間には、プリフォーム１０７の開端１１０の開端領域１１６が画定される。開端領域１１６は、プリフォーム１０７の壁及びねじ山１１４を有する。
【００６３】
プリフォーム１０７は、型開口１１８を通じて型１１７に挿入され、型１１７の面に載置されたネックリング１１５により定位置に保持される。これにより、プリフォーム１０７は、概して製造される容器の形状である型１１７内部の型キャビティ１１９内に実質的に配される。ここでは簡略化のために図示していないが、型１１７はいくつかの部分（割分）として設けられ、それにより、製造工程の終了時には最終的に得られた容器を取り出すことができる。
【００６４】
本実施形態では、射出ヘッド１００にはさらに、射出ヘッド１００の本体１０１に配された弁シート１２１に着座するように構成された射出弁１２０が設けられている。射出弁１２０が弁シート１２１に着座すると、筒状のスパウト１０６は遮断される。また、この構成により、射出弁１２０は縦軸１２２に沿って移動可能であり、射出液ポート１０３から筒状のスパウト１０６、そしてプリフォーム１０７の口部１０９内への流れを選択的に許可する。
【００６５】
好適には、射出弁１２０及び弁シート１２１は、より良い密封性及び磨耗特性が得られるように硬化される。弁シート１２１は、射出ヘッド１００の何らかの整備における改修又は交換を容易とするように、ここで図示されるように別個の部品として設けられることが好適である。
【００６６】
本実施形態では、射出ヘッドはさらに、縦軸１２２を中心として筒状のスパウト１０６及び射出弁１２０と同軸に配された延伸ロッド１２３を有する。延伸ロッド１２３は、筒状のスパウト１０６及び射出弁１２０の両方に対して、縦軸１２２に沿って並進移動可能である。容器の形成中、延伸ロッドはプリフォーム１０７のプリフォームキャビティ１０８内に前進し、その末端１２４と接触して押圧し、プリフォーム１０７を縦軸１２２に沿って変形させる。
【００６７】
射出ヘッド１００をプリフォーム１０７上に位置付ける際、筒状のスパウト１０６はスロート１１２内に挿入されて肩部１１３と当接する。筒状のスパウト１０６はスロート１１２に嵌まり込んでその間に密封を実現する。これにより、プリフォーム１０７を容器に成形する間、射出ヘッド１００とプリフォーム１０７との間の気密性の接続が保証される。プリフォーム１０７及びプリフォーム１０７を成形して得られる容器の特性に応じて、射出ヘッド１０６をプリフォーム１０７に押圧する必要があり得る。
【００６８】
射出ヘッド１００が位置付けられると、射出弁１２０は弁シート１２１から後退し、射出液ポート１０３とプリフォームキャビティ１０８との間で流体が流通する。射出液ポート１０３は加圧射出液源（図示せず）と連通しており、ここから或る量の射出液１２５がプリフォームキャビティ１０８に導入されてプリフォーム１０７を型キャビティ１１９内で膨張させ、容器が形成される。
【００６９】
図２は、本発明の第２実施形態に従った射出ヘッド２００の側面断面図である。射出ヘッド２００は、内部キャビティ２０２が規定された本体２０１を有する点で図１に示されている射出ヘッド１００と同様である。内部キャビティ２０２は、その循環の一端においては射出液ポート２０３と連通し、射出液ポート２０３は射出液源（図示せず）と連通している。循環の他端においては、第１ノズル２０４は、図示されているように筒状のスパウト２０６を定位置に保持するノズル板２０５を有する。型は、図１に示されているように通常は射出ヘッド２００の使用中に存在するものであるが、本図及び後の図では、明瞭化のために省略する。
【００７０】
射出ヘッド２００は、開端２１０の口部２０９に連通するプリフォームキャビティ２０８を有するプリフォーム２０７と係合するように構成されている。上記開端２１０はさらに、プリフォーム２０７の周囲に配されたネックリング２１５を有する。図１に示されている第１実施形態と同様に、プリフォーム２０７の開端２１０には、肩部２１３を有するカウンターボアスロート２１２が設けられている。筒状のスパウト２０６がプリフォーム２０７に挿入されると、両者の間に密封が実現される。
【００７１】
本実施形態では、射出ヘッド２００はさらに、筒状のスパウト２０６の周囲に配された口部シール２２６を有する。口部シール２２６は、筒状のスパウト２０６をプリフォーム２０７のカウンターボアスロート２１２に挿入する際に、プリフォーム２０７の口部２０９が口部シールに当接してその間に密封を実現するように位置付けられる。
【００７２】
このようにして、容器の形成中、射出ヘッド２００とプリフォーム２０７との接合部からの射出液２２３の漏洩が防止される。
【００７３】
本実施形態では、口部シール２２６はノズル板２０５により定位置に保持されている。詳細には、口部シール２２６のリップ２２６Ａは、ノズル板２０５と射出ヘッド２００の本体２０１との間に挟持される。口部シールの厳密な構成については、それぞれの個別の用途に応じてユーザが適切に決定すればよい。
【００７４】
口部シールは、弾性を有する食品用銘柄材料、例えば、シリコーンゴム、フルオロエラストマ（例えば、Ｖｉｔｏｎ［登録商標］）又はワックスから形成される。口部シール２２６の正確な材料及び特性は、とりわけ用いられる射出液の化学的性質や射出時の温度及び圧力により異なると考えられる。
【００７５】
本実施形態では、射出ヘッド２００にはさらに、射出弁２４０が設けられている。射出弁２４０は、図示されているような閉位置においては弁シート２４１に当接し、射出液ポート２０３とプリフォーム２０７のプリフォームキャビティ２０８との間の流体の流通を遮断する。
【００７６】
また、延伸ロッド２４３が設けられている。容器の製造中、射出弁２４０は弁シート２４１から後退し、延伸ロッドは縦軸２４２に沿ってプリフォーム２０７内へと前進し、最終的には上記プリフォーム２０７の内面に接触してこれを縦軸２４２に沿って延伸させる。このように、容器製造中のプリフォーム２０７の縦及び径方向の膨張を制御することができる。
【００７７】
図３は、本発明の第３実施形態に従った、図１及び図２と同様に内部キャビティ３０２が規定された本体３０１を有する射出ヘッド３００の側面断面図である。内部キャビティ３０２は、射出液ポート３０３、及び、筒状のスパウト３０６を保持するノズル板３０５を有する第１ノズル３０４と連通している。
【００７８】
図１及び図２と同様に、射出ヘッド３００は、ここで図示されているように、上記プリフォーム３０７の開端３１０の口部３０９に連通するプリフォームキャビティ３０８を有するプリフォーム３０７と係合するように構成されている。筒状のスパウト３０６は、筒状のスパウト３０６が当接するための肩部３１３を有する開端３１０に配されたカウンターボアスロート３１２に挿入される。筒状のスパウト３０６が、ここで図示されているように、カウンターボアスロート３１２内に配されると、両者の間に密封が実現される。
【００７９】
プリフォーム３０７はさらに、開端３１０でプリフォームの周囲に配されたネックリング３１５を有する。プリフォーム３０７のネックリング３１５と口部３０９との間の部分は、開端領域３１６である。
【００８０】
このようにして、容器の形成中、射出ヘッド３００とプリフォーム３０７との接合部からの射出液３２３の漏洩が防止される。
【００８１】
本実施形態では、射出ヘッド３００は、第１ノズル板３０５と共に第２ノズル３２８を規定する第２ノズル板３２７を備えている。第２ノズル３２８には、射出ヘッド３００がプリフォーム３０７上に配される際にネックリング３１５を押圧するように構成された肩部シール３２９が設けられている。ここで図示されているように、筒状のスパウト３０６がプリフォーム３０７のカウンターボアスロート３１２の肩部３１３に当接すると、肩部シール３２９はネックリング３１５を押圧し、その間に密封を実現する。
【００８２】
第２ノズル３２８及び肩部シール３２９の内部には、ノズルキャビティ３３０が形成されている。ノズルキャビティ３３０は、略円筒形で、通常は筒状のスパウト３０６と連通し、第１ノズル板３０５及び第２ノズル板３２７により画定されている。射出ヘッド３００がプリフォーム３０７上に配される際に、プリフォーム３０７はノズルキャビティ３３０内に突出することにより、筒状のスパウト３０６とプリフォーム３０７外部のノズルキャビティ３３０の一部との間の循環を遮断する。これにより、ノズルキャビティ３３０の有効容積は、第１ノズル板３０５及び第２ノズル板３２７、筒状のスパウト３０６、並びに、プリフォーム３０７により画定される空間に縮小する。
【００８３】
万一、筒状のスパウト３０６とプリフォーム３０７との間の密封が破れたり、又は、そうでなければ容器製造工程の圧力に耐えるのに十分でなかった場合であっても、ネックリング３１５と肩部シール３２９との間に実現された密封により、全ての漏洩物はノズルキャビティ３３０に保持される。
【００８４】
また、先述した実施形態と同様に、射出ヘッド３００にはさらに、射出弁３４０が設けられている。射出弁３４０は、図示されているような閉位置においては弁シート３４１に当接し、射出液ポート３０３とプリフォーム３０７のプリフォームキャビティ３０８との間の流体の流通を遮断する。
【００８５】
また、延伸ロッド３４３が設けられている。容器の製造中、射出弁３４０は弁シート３４１から後退し、延伸ロッドは縦軸３４２に沿ってプリフォーム３０７内へと前進し、最終的には上記プリフォーム３０７の内面に接触してこれを縦軸３４２に沿って延伸させる。このように、容器製造中のプリフォーム３０７の縦及び径方向の膨張を制御することができる。
【００８６】
図４は、本発明の第４実施形態に従った射出ヘッド４００の側面断面図である。先述した第１乃至第３実施形態と同様に、本実施形態の射出ヘッド４００は内部キャビティ４０２が規定された本体４０１を有し、内部キャビティ４０２は、射出液ポート４０３、及び、ノズル板４０５を有する第１ノズル４０４と連通している。先述した実施形態と同様に、ノズル板４０５は筒状のスパウト４０６を定位置に保持し、それにより、筒状のスパウト４０６は上記内部キャビティ４０２と流体の流通状態にある。
【００８７】
図３で説明した第３実施形態と同様に、プリフォームキャビティ４０８が規定され、口部４０９を有するプリフォーム４０７が設けられている。口部４０９は、上記プリフォームキャビティ４０８と連通し、プリフォーム４０７の開端４１０に設けられている。先述した実施形態と同様に、プリフォーム４０７はその開端４１０に、筒状のスパウト４０６が挿入されるカウンターボアスロート４１２を有し、上記筒状のスパウト４０６はカウンターボアスロート４１２内に前進して肩部４１３と当接し、プリフォーム４０７との間に密封を実現する。これにより、プリフォーム４０７の開端領域４１６は、口部４０９及びネックリング４１５により画定される。
【００８８】
本実施形態では、筒状のスパウトの周囲に口部シール４２６が設けられている。図示されているように、射出ヘッド４００をプリフォーム４０７に流体の流通状態で配する際、口部シール４２６は、プリフォーム４０７の口部４０９を押圧し、その間に密封を実現する。
【００８９】
また、本実施形態では、射出ヘッド４００には、第１ノズル板４０５と共に第２ノズル４２８を規定する第２ノズル板４２７が設けられている。第２ノズル板４２７は、プリフォーム４０７のネックリング４１５を押圧してその間に密封を実現するように構成された肩部シール４２９を有する。これにより、容器形成中、プリフォーム４０７のキャビティ４０８内に射出される射出液４２３の漏洩が防止される。
【００９０】
図３で図示されている第３実施形態と同様に、第２ノズル板４２７及び肩部シール４２９には、ノズルキャビティ４３０が規定されている。ノズルキャビティ４３０は、略円筒形で、筒状のスパウト４０６と連通している。図示されているように、射出ヘッド４００をプリフォーム４０７の上に位置付ける際、プリフォーム４０７の口部４０９は口部シール４２６を密封し、肩部シール４２９はネックリング４１５を密封する。これにより、筒状のスパウト４０６とプリフォーム４０７外部に位置するノズルキャビティ４３０の一部との間の連絡が遮断される。これにより、ノズルキャビティ４３０の有効容積は、第１ノズル板４０５及び第２ノズル板４２７、口部シール４２６、肩部シール４２９、並びに、プリフォーム４０７により画定される空間に縮小する。
【００９１】
また、本実施形態では、射出ヘッド４００には、ノズルキャビティ４３０と連通する補償流体チャネル４３１が設けられている。補償流体チャネル４３１は、補償流体源（図示せず）と連通している。
【００９２】
プリフォーム４０７からの容器の形成時に、補償流体はノズルキャビティ４３０に射出され、先述したように、プリフォーム４０７と射出ヘッド４００の部品との間に位置するノズルキャビティ４３０の一部を加圧する。好適には、ノズルキャビティ４３０に射出される補償流体は圧縮空気である。
【００９３】
本実施形態では、補償流体は、例えば、コンプレッサ又は同様の手段により供給される滅菌及び加圧された空気とすることができる。当然のことながら、他の実施形態では、状況に適したその他の流体を使用することができる。例えば、二酸化炭素、窒素又はアルゴンといった気体を使用してもよい。あるいは、食品用途以外であれば、アルコールといった速乾性の液体の使用が効率的であり得る。
【００９４】
ノズルキャビティ４３０への補償流体の射出は、プレフォームキャビティ４０８への射出液４２３の射出による開端領域４１６のプリフォーム４０７の壁への圧力差を相殺することになる。好適には、ノズルキャビティ４３０内における補償流体の圧力は、射出される射出液４２３の圧力と略等しい。
【００９５】
最後に、先述した実施形態と同様に、射出ヘッド４００にはさらに、射出弁４４０が設けられている。射出弁４４０は、図示されているような閉位置においては弁シート４４１に当接し、射出液ポート４０３とプリフォーム４０７のプリフォームキャビティ４０８との間の流体の流通を遮断する。
【００９６】
また、延伸ロッド４４３が設けられている。容器の製造中、射出弁４４０は弁シート４４１から後退し、延伸ロッドは縦軸４４２に沿ってプリフォーム４０７内へと前進し、最終的には上記プリフォーム４０７の内面に接触してこれを縦軸４４２に沿って延伸させる。このように、容器製造中のプリフォーム４０７の縦及び径方向の膨張を制御することができる。
【００９７】
ここまで本発明について例を挙げて説明してきたが、特許請求の範囲に規定された本発明の範囲を逸脱しない範囲において、変化又は変更を行うことができるものとして理解されるべきである。また、特定の特徴に関する知られた均等物が存在する場合、そうした均等物を本明細書で具体的に言及されたものとして組み込むものとする。
【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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