(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外方に突出するリング部をネック部に有するプリフォームをブロー成形して、中空容器を成形するブロー成形機において、
前記プリフォームの前記リング部を気密シールするシール部を含み、直線移動案内されるブローコア部材と、
前記ブローコア部材を退避位置である第１の位置と、シール位置である第２の位置と、前記第１，第２の位置の中間の待機位置である第３の位置とに変位させる駆動機構と、
を有し、
前記駆動機構は、一端が固定端と回転自在に連結され、他端が前記ブローコア部材と回転自在に連結されたロッド部材を含み、前記ロッド部材の長さを、前記第１〜第３の位置に応じて三段階に調整可能であることを特徴とするブロー成形機。
【請求項２】
請求項１において、
前記ロッド部材は、第１，第２のエアシリンダを直列に接続して形成されていることを特徴とするブロー成形機。
【請求項３】
請求項２において、
前記第１，第２のエアシリンダの各々は、シリンダ本体とシリンダロッドを含み、前記第１，第２のエアシリンダの前記シリンダ本体同士が連結され、前記第１のエアシリンダの前記シリンダロッドの自由端側が前記固定端と回転自在に連結され、前記第２のエアシリダの前記シリンダロッドの自由端側が前記ブローコア部材と回転自在に連結されていることを特徴とするブロー成形機。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかにおいて、
前記ブローコア部材は、
支持板に支持されたガイドロッドにより直線移動案内されるブローコア固定板と、
前記ブローコア固定板に支持されて各々が前記シール部を含む複数個のブローコアと、
一端が前記支持板に回転自在に支持され他端が軸に回転自在に支持された第１アームと、
一端が前記ブローコア固定板に支持され他端が前記軸に回転自在に支持された第２アームと、
を含み、
前記ロッド部材の前記他端が前記軸に回転自在に支持されていることを特徴とするブロー成形機。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかにおいて、
前記ブローコア部材が前記第１の位置にある時に、前記プリフォームの前記ネック部を把持した受け渡し部材がブロー成形位置に対して搬入され、かつ、前記中空容器の前記ネック部を把持した前記受け渡し部材が前記ブロー成形位置より搬出されることを特徴とするブロー成形機。
【請求項６】
請求項５において、
前記受け渡し部材により把持された前記プリフォームが前記ブロー成形位置に配置された時に型締めされる一対のブローキャビティ割型をさらに有し、
前記ブローコア部材が前記第３の位置にある時に、型締めされた前記一対のブローキャビティ割型に支持された前記プリフォームより前記受け渡し部材を離脱させることを特徴とする特徴とするブロー成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネック部のサポートリング等のリング部をシールしてブロー成形するブロー成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブロー成形するには、ブローキャビティ型内に配置されたプリフォーム等のネック部内にブローコア型を圧入し、ネック部の内側を気密シールしてブローエアを導入するのが通常である。
【０００３】
これとは異なり、ネック部を包囲するブローコア部材が、ネック部にて外方に突出するサポートリング等の外部リング部をシールするものが提案されている（特許文献１−３）。
【特許文献１】特開平７−２９０５６２号公報
【特許文献２】特表２００３−５０７２０８号公報
【特許文献３】特開２００３−２２５９４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１−３の通り外部リングをシールする方式では、ネック部の内外周に均一なブロー圧が作用するのでネック部の変形を防止できる。さらには、このシール方式は、ネック部内にブローコア型を圧入する方式と比べれば、ネック部内のエア流路の有効断面積が広がるので、ブロー時間を短縮して生産性を向上できる。
【０００５】
ただし、特許文献１−３には、如何にしてブローコア部材をネック部にシール装着するかは無言である。特に、ブローキャビティ型内にプリフォームを搬入させるアーム等の受け渡し部材との関係で、ブローコア部材を速やかにネック部にシール装着し、あるいはその装着解除を行なう機構が望まれていた。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、簡易な構造でありながら、ブローコア部材を、退避位置と、シール位置と、それらの中間位置である待機位置に設定可能として、ネック部を把持する受け渡し部材と干渉させずに、かつ、ブローコア部材を素早くネック部にシール装着可能なブロー成形機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、外方に突出するリング部をネック部に有するプリフォームをブロー成形して、中空容器を成形するブロー成形機において、
前記プリフォームの前記リング部を気密シールするシール部を含み、直線移動案内されるブローコア部材と、
前記ブローコア部材を退避位置である第１の位置と、シール位置である第２の位置と、前記第１，第２の位置の中間の待機位置である第３の位置とに変位させる駆動機構と、
を有し、
前記駆動機構は、一端が固定端と回転自在に連結され、他端が前記ブローコア部材と回転自在に連結されたロッド部材を含み、前記ロッド部材の長さを、前記第１〜第３の位置に応じて三段階に調整可能であることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、プリフォームのリング部を気密シールするシール部を含むブローコア部材を、駆動機構により退避位置（第１の位置）、シール位置（第２の位置）及びそれらの中間位置である待機位置（第３の位置）に変位させることができる。従って、ブローコア部材を、退避位置よりシール位置に移動させる移動ストロークに比べて、待機位置からシール位置に移動させる移動ストロークを短くできる。よって、ブローコア部材を速やかにネック部にシール装着することができる。また、受け渡し部材の移動に応じて、ブローコア部材を退避位置又は待機位置に設定することで、ブローコア部材と受け渡し部材との干渉を防止できる。さらに、ブローコア部材の位置を３箇所に変位させるための駆動機構は、長さを三段階に調整可能なロッド部材により実現しているので、駆動機構を簡易な構造とすることができる。例えば、駆動機構としてピストン−クランクなどの回転−直線変換機構などを採用すると、装置が大型化して好ましくない。
【０００９】
本発明では、前記ロッド部材は、第１，第２のエアシリンダを直列に接続して形成することができる。
【００１０】
こうすると、第１，第２のエアシリンダの一方のみを駆動した時と、第１，第２のエアシリンダの双方を駆動した時と、第１，第２のエアシリンダの双方を駆動しない時とで、ロッド部材の全長を三段階に調整できる。なお、ロッド部材はエアシリンダを用いるものに限定されないが、油圧シリンダでは油漏れがプリフォームまたは中空容器を汚染することが危惧される。また、電動や電磁石により直線運動させる方式は応答性の点でエアシリンダよりも劣っている。
【００１１】
本発明では、前記第１，第２のエアシリンダの各々は、シリンダ本体とシリンダロッドを含み、前記第１，第２のエアシリンダの前記シリンダ本体同士が連結され、前記第１のエアシリンダの前記シリンダロッドの自由端側が前記固定端と回転自在に連結され、前記第２のエアシリダの前記シリンダロッドの自由端側が前記ブローコア部材と回転自在に連結されてもよい。
【００１２】
このようにすると、一方のシリンダ本体と他方のシリンダロッドを連結したり、あるいは、双方のシリンダロッド自体を連結するものに比べて、ロッド部材全体としての剛性が最も高くなる。よって、ロッド部材の全長を変化させる際に振動や曲がりを生ずることが低減される。
【００１３】
本発明では、前記ブローコア部材は、支持板に支持されたガイドロッドにより直線移動案内されるブローコア固定板と、前記ブローコア固定板に支持されて各々が前記シール部を含む複数個のブローコアと、一端が前記支持板に回転自在に支持され他端が軸に回転自在に支持された第１アームと、一端が前記ブローコア固定板に支持され他端が前記軸に回転自在に支持された第２アームと、を含み、前記ロッド部材の前記他端が前記軸に回転自在に支持されるように構成することができる。
【００１４】
こうすると、ロッド部材の長さの変化に応じて、第１，第２アームが一直線状となってシール位置が設定され、第１，第２アームの成す角度が二段階に変えられて、退避位置及び待機位置が設定される。
【００１５】
本発明では、前記ブローコア部材が前記第１の位置にある時に、前記プリフォームの前記ネック部を把持した受け渡し部材がブロー成形位置に対して搬入され、かつ、前記中空容器の前記ネック部を把持した前記受け渡し部材を前記ブロー成形位置より搬出することができる。
【００１６】
プリフォームをブロー成形位置に搬入し、中空容器をブロー成形位置より搬出する際に、受け渡し部材を高速移動させ、受け渡し部材が仮に振動したとしても、退避位置にあるブローコア部材と受け渡し部材とが干渉する虞はない。
【００１７】
本発明では、前記受け渡し部材により把持された前記プリフォームが前記ブロー成形位置に配置された時に型締めされる一対のブローキャビティ割型をさらに有し、前記ブローコア部材が前記第３の位置にある時に、型締めされた前記一対のブローキャビティ割型に支持された前記プリフォームより前記受け渡し部材を離脱させることができる。
【００１８】
この際に離脱される受け渡し部材の離脱ストロークは比較的短いので、受け渡し部に生ずる振動は少なく、待機位置にあるブローコア部材と受け渡し部材が干渉する虞はない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態に係るブロー成形機の型締め状態の要部を示す概略正面図、図２は図１の平面図、図３はブローコア部材によるサポートリングのシール状態を示す概略断面図である。
【００２１】
先ず、図３を参照して、ブロー成形時のネック部のシール構造について説明する。図３は、型締めされた一対のブローキャビティ割型１０，１２内にプリフォーム２０が配置されている状態を示している。プリフォーム２０は、ネック部２２と有底の胴部２４とを有する。ネック部２２には、ネジ部２２Ａとリング部例えばサポートリング２２Ｂが形成されている。プリフォーム２０は、型締めされた一対のブローキャビティ割型１０，１２の上面に載置して支持されている。
【００２２】
ブローコア３０は、先端がサポートリング２２Ｂに当接してシールする筒部（シール部）３０Ａを含んだ中空筒状に形成され、内部通路３０Ｂにブローエアを導入可能である。なお、この内部通路３０Ｂには延伸ロッド１８０（図４〜図７参照）が挿通可能である。プリフォーム２０は、ブローエア３０と延伸ロッド１８０とにより二軸延伸されて、一対のブローキャビティ割型１０，１２及び底型１４（図４〜図７参照）の内部形状に沿った形状の中空容器１９０（図７参照）にブロー成形される。なお、底型１４は、中空容器１９０の底部が内方に窪んだ形状である時に使用される。この際、プリフォーム２０のネック部２２内にブローコア型を圧入する必要がないのでエア流路断面が広がり、ブロー時間が短縮されて生産性が向上する。また、ブローエアはブローコア３０内にてネック部２２の内外に均等に導入されるので、ネック部２２の変形も防止される。
【００２３】
なお、図３では一つのブローキャビティしか示していないが、一対のブローキャビティ割型１０，１２には、同時に複数個のプリフォームをブロー成形できる複数個のブローキャビティが形成されている。このため、ブローコア３０も複数個用意されている。
【００２４】
図１及び図２において、支持フレーム１００はブロー成形部の上方に張り渡されたベースフレーム１０２に固定されている。支持フレーム１００に隣接配置された支持板１１０も、ベースフレーム１０２に固定されている。この支持板１１０には、第１アーム１１２の一端が回動自在に支持されている。この支持板１１０にはさらに、図２に示すように２本のガイドロッド１１４（図１では省略）が垂下して設けられている。そして、この２本のガイドロッド１１４に直線移動案内され、図１に示すブローコア３０を複数個支持したブローコア固定板１２０が設けられている。ブローコア固定板１２０には、第２アーム１２２の一端が回動自在に支持されている。これら第１，第２アーム１１２，１２２の他端同士は軸１３０に回転自在に支持されている。なお、複数個のブローコア３０に加えて、支持板１１０、第１アーム１１２、ガイドロッド１１４、ブローコア固定板１２０、第２アーム１２２及び軸１３０を総称して、ブローコア部材と称する。
【００２５】
支持フレーム１１０の固定端側の支点１００Ａと、可動側の軸１３０との間にロッド部材１４０が設けられている。このロッド部材１４０は、ブローコア３０を退避位置である第１の位置（図４参照）と、シール位置である第２の位置（図７参照）と、これら第１，第２の位置の中間の待機位置である第３の位置（図５，６参照）とに変位させる駆動機構である。
【００２６】
ロッド部材１４０は、一端が固定端側の支点１００Ａと回転自在に連結され、他端がブローコア３０側の軸１３０と回転自在に連結されている。
【００２７】
このロッド部材１４０は、ロッド部材１４０自身の長さを、上述した第１〜第３の位置に応じて三段階に調整可能である。
【００２８】
このために、ロッド部材１４０は、第１，第２つのエアシリンダ１５０，１６０を直列に接続して形成されている。第１，第２のエアシリンダ１５０，１６０の各々は、シリンダ本体１５２，１６２とシリンダロッド１５４，１６４とを含む。そして、第１，第２のエアシリンダ１５０，１６０のシリンダ本体１５２，１６２同士が背面にて連結されている。第１のエアシリンダ１５０のシリンダロッド１５４の自由端側が固定端である支点１００Ａと回転自在に連結されている。第２のエアシリダ１６０のシリンダロッド１６４の自由端側が可動側である軸１３０と回転自在に連結されている。
【００２９】
図１に示す状態は、第１，第２のエアシリンダ１５０，１６０の各シリンダロッド１５４，１６４が共に突出した状態である。この状態では、第１，第２アーム１１２，１２２は一直線状となり、ブローコア３０は最下点に到達して、図６に示すシール状態が達成される。図１に示す状態か、第１，第２のエアシリンダ１５０，１６０の一方または双方のシリンダロッド１５４，１６４を引き込んでロッド部材１４０の全長を短くすることができる。こうすると、軸１３０の位置が変位して、一直線状であった第１，第２アーム１１２，１２２が互いに角度を持つように屈曲される。これにより、ブローコア３０の位置は、シール位置よりも上方にて二段階の位置に変化する。
【００３０】
ここで、図１に示すように、ブロー成形前のプリフォーム２０をブローキャビティ割型１０，１２に搬入し、その後ブロー成形された中空容器をブローキャビティ割型１０，１２より搬出する受け渡し部材１７０が設けられている。この受け渡し部材１７０は、プリフォーム２０または中空容器のネック部２２を一対のチャック部材により把持して、水平移動可能となっている。つまり、ネック部２２をブローコア３０にてシールしたままでは、受け渡し部材１７０はブローコア３０と干渉してしまい、ネック部２２を把持することはできない。
【００３１】
次に、上述した機構の動作について説明する。
【００３２】
ブロー成形サイクルは、１）受け渡し部材１７０によりプリフォーム２０をブロー成形位置に搬入すること、２）一対のブローキャビティ割型１０，１２及び必要な底型１４を型締めすること、３）型締めにより一対のブローキャビティ割型１０，１２に支持されたプリフォーム２０のネック部２２から受け渡し部材１７０を離脱させること、４）ブローコア３０によりネック部２２をシールすること、５）ブローコア３０からのブローエア導入と延伸ロッドの直線駆動によりプリフォーム２０から中空容器１９０（図７参照）をブロー成形すること、６）ブローコア３０をネック部２２から離脱させて退避させること、８）受け渡し部材１７０によりネック部２２を把持して中空容器を支持すること、９）一対のブローキャビティ割型１０，１２及び必要な底型を型開きすること、１０）受け渡し部材１７０により中空容器１９０（図７参照）を搬出すること、の各工程を経ることで一サイクルが終了し、次の一サイクルに移行することになる。
【００３３】
ここで、図４は上述の工程１）の実施状態を示している。この状態では、ブローコア３０は最上位位置に退避した退避位置（第１の位置）に設定されている。ブローコア３０を退避位置に設定するには、図１の第１，第２のエアシリンダ１５０，１６０の双方のシリンダロッド１５４，１６４を引き込む方向に駆動する。そうすると、図１のロッド部材１４０の長さは最短となる。これにより、第１，第２アーム１１２，１２２が最大の角度を持って屈曲するように駆動され、ブローコア３０は退避位置まで引き上げられる。
【００３４】
図４に示すように、工程１）にて受け渡し部材１７０によりプリフォーム２０のネック部２２をチャックしてプリフォーム２０をブロー成形位置に搬入する方向は、図４の裏面から表面に向かう方向である。この受け渡し部材１７０は、同時にブロー成形する個数分のプリフォーム２０をチャックしており、高速移動により多少であるが上下に振動することがある。よって、図４に示すように、受け渡し部材１７０の最大高さ位置よりもさらに上方にブローコア３０を退避させないと、ブローコア３０と受け渡し部材１７０が干渉することがある。この状況は、上述した工程１０）、つまり、ブロー成形された中空容器１９０のネック部２２を受け渡し部材１７０によりチャックして、中空容器１９０をブロー成形位置より外方に搬出する場合も同じである。本実施形態では、プリフォーム２０の搬入と中空容器１９０の搬出時にはブローコア３０を退避位置に設定して、ブローコア３０と受け渡し部材１７０との干渉を完全に防止している。
【００３５】
図５は上述の工程２）を示している。つまり、工程１）の実施によって、受け渡し部材１７０によりプリフォーム２０をブロー成形位置に搬入された後、一対のブローキャビティ割型１０，１２及び必要な底型１４が型締めされている。このとき、ブローコア３０を図４の退避位置（第１の位置）よりも低い図５の待機位置（第３の位置）に設定することができる。ブローコア３０を待機位置に設定しても、ブローコア３０は受け渡し部材１７０とは干渉してしない。この工程２）の時間を利用して、ブローコア３０は図４に示す退避位置（第１の位置）から待機位置（第３の位置）に引き下げられる。
【００３６】
ブローコア３０を退避位置より待機位置に引き下げるには、第１，第２のエアシリンダ１５０，１６０の一方、例えば第１のエアシリンダ１５０のシンンダロッド１５４を引き出すように駆動する。そうすると、図１のロッド部材１４０は退避位置の時よりも長くなる。これにより、第１，第２アーム１１２，１２２は退避位置の時よりも小さな角度を持って屈曲するように駆動され、ブローコア３０は退避位置から待機位置まで引き下げられる。
【００３７】
図６は上述の工程３）を示している。つまり、型締めにより一対のブローキャビティ割型１０，１２に支持されたプリフォーム２０のネック部２２から受け渡し部材１７０を離脱させている。この時、ブローコア３０の位置は図５と同じく待機位置である。なお、受け渡し部材１７０の型締め時の離脱方向は、図４に示すプリフォーム２０の搬入方向（図４の裏面から表面に向かう方向）とは直交する方向（ブローキャビティ割型１０，１２の型開閉方向である。この際に離脱される受け渡し部材１７０の離脱ストロークは比較的短いので、受け渡し部１７０に生ずる振動は少なく、待機位置にあるブローコア３０と受け渡し部材１７０とが干渉する虞はない。
【００３８】
なお、ブローコア３０を退避位置より待機位置に引き下げる動作は、上述の工程２）〜３）を実施している間に行なっても良い。このようにすれば、ブローコア３０を退避位置から待機位置に移動させる時間はブロー成形サイクルに影響を与えない。ただし、少なくとも工程３）を実施する時には、ブローコア３０を待機位置まで引き下げておくと良い。次にシール位置までブローコア３０をさらに引き下げる際の移動ストロークを短縮して、高速動作可能となるからである。
【００３９】
図７は上述の工程４）を示している。つまり、ブローコア３０によりネック部２２をシールした図３の状態が実現され、ブローコア３０は最下端のシール位置（第２の位置）に設定される。ブローコア３０を待機位置より退避位置に引き下げるには、第１，第２のエアシリンダ１５０，１６０の他方、例えば第２のエアシリンダ１６０のシンンダロッド１６４を引き出すように駆動する。そうすると、図１のロッド部材１４０は退避位置の時よりもさらに長くなる。これにより、図１に示すように、第１，第２アーム１１２，１２２は一直線状となるように駆動され、ブローコア３０は待機位置からシール位置まで引き下げられる。
【００４０】
このように、ブローコア３０をシール位置に設定するには、待機位置からブローコア３０を引き下げればよいので、移動ストロークが短くなり、ブローコア３０によるネック部２２のシール動作を高速化できる。
【００４１】
上述の工程５）であるブロー成形工程も、ブローコア３０をシール位置に維持して実施される。上述の工程６）〜１０）では、図７のシール位置から図４の退避位置まで一気にブローコア３０を引き上げても良いし、あるいは、一旦は図５の待機位置を経て図４の退避位置にブローコア３０を引き上げても良い。図１に示す第１，第２のエアシリンダ１５０，１６０の各シリンダロッド１５４，１６４の双方を同時に引き込み駆動するか、一方ずつ順に引き込み駆動すれば良い。
【００４２】
なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。
【００４３】
例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態に係るブロー成形機においてブロー型締め時の要部を示す概略正面図である。
【図２】図１の要部を上方から見た概略平面図である。
【図３】リング部をシールするブローコアを示す概略断面図である。
【図４】ブローコアを退避位置に設定して型開き状態にてプリフォームを搬入する動作を示す動作説明図である。
【図５】ブローコアを待機位置に設定した型締め状態を示す動作説明図である。
【図６】ブローコアを退避位置に維持した型締め後の受け渡し部材の搬出動作を示す動作説明図である。
【図７】ブローコアをシール位置に設定したシール状態を示す動作説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０，１２  ブローキャビティ割型、１４  底型、２０  プリフォーム、
２２  ネック部、２２Ａ  リング部（サポートリング）、３０  ブローコア、
３０Ａ  シール部、１１０  支持板、１１２  第１アーム、１２０  ブローコア固定板、
１２２  第２アーム、１３０  軸、１４０  ロッド部材、１５０  第１のエアシリンダ、
１５２  シリンダ本体、１５４  シリンダロッド、１６０  第２のエアシリンダ、
１６２  シリンダ本体、１６４  シリンダロッド、１７０  受け渡し部材、
１８０  延伸ロッド、１９０  中空容器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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