JP6864578B2 - 液体入り容器の製造装置及び製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、合成樹脂製のプリフォームから内容液を収容した液体入り容器を製造する液体入り容器の製造装置及び製造方法に関する。

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。

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、加圧エアーに替え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。

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合成樹脂製のプリフォームをブロー成形用金型に装着し、このプリフォームの内部にブローノズルを通して加圧ポンプ等により所定圧力にまで加圧した液体を供給することにより、当該プリフォームをブロー成形用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。

上記のような液体ブロー成形方法では、プリフォームに供給する液体として飲料や化粧品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製造することができる。したがって、このように液体ブロー成形を利用した液体入り容器の製造方法によれば、成形後の容器への内容液の充填工程を省略して、液体入り容器を低コストで製造することができる。

特許第５８０６９２９号公報

しかしながら、上記従来の液体ブロー成形方法では、加圧媒体である液体はプリフォームの内部に存在する空気を巻き込みながらプリフォームの内部に供給されることになるので、当該液体の泡立ち等により、成形条件の安定性や容器の成形性等が低下するという問題が生じる虞があった。

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、液体入り容器を所定の内容量及び形状を有するように精度よく且つ低コストで製造することができる液体入り容器の製造装置及び製造方法を提供することにある。

本発明の液体入り容器の製造装置は、ブロー成形用金型とノズルユニットとを有し、合成樹脂製のプリフォームから内容液を収容した液体入り容器を製造する液体入り容器の製造装置であって、前記ノズルユニットは、内部に液体の供給路が設けられたノズルユニット本体と、前記供給路の内部に配置されたシール体とを有し、前記シール体は、環状の第１シール部と、環状の第２シール部と、前記第１シール部と前記第２シール部との間に位置する液体の流入口から、前記第２シール部より前記シール体の先端側に位置する液体の流出口まで延びる予備供給路とを有し、前記シール体は、前記第１シール部が前記供給路に着座した閉塞位置と、前記第１シール部が前記供給路から離脱し、且つ前記第２シール部が前記供給路に着座した予備供給位置と、前記第１シール部が前記供給路から離脱し、且つ前記第２シール部が前記供給路から離脱した開放位置との間で、前記ノズルユニット本体に対して相対的に移動可能であり、前記ノズルユニットは、前記供給路の下端部を形成する内周面を有するとともに前記プリフォームの口部に係合するブローノズルを有し、前記ブローノズルの前記内周面には、前記プリフォームの内部から空気を排出する排気口が設けられているものである。

本発明の液体入り容器の製造装置は、上記構成において、前記シール体は、シール体本体と、前記シール体本体に着脱可能な先端部材とを有し、前記予備供給路は、前記先端部材に設けられているのが好ましい。

本発明の液体入り容器の製造装置は、上記構成において、前記ノズルユニットは、前記プリフォームを軸方向に延伸させる延伸ロッドを有し、前記予備供給路は、前記延伸ロッドを貫通させる縦流路を有するのが好ましい。

本発明の液体入り容器の製造装置は、上記構成において、前記予備供給路は、前記流入口から前記縦流路まで延びる横流路を有し、前記延伸ロッドは、引込方向に、前記横流路と前記縦流路との接続部を越える位置まで移動可能であるのが好ましい。

本発明の液体入り容器の製造方法は、本発明の液体入り容器の製造装置を用いる、液体入り容器の製造方法であって、前記シール体を前記閉塞位置から前記予備供給位置に移動させて、液体を前記供給路から前記予備供給路を通じて、前記ブロー成形用金型に装着した前記プリフォームの内部に供給し、前記プリフォームの内部の空気を外部に排出させる空気排出工程と、前記シール体を前記予備供給位置から前記開放位置に移動させることで前記供給路から前記プリフォームの内部に加圧した液体を供給し、前記プリフォームを前記ブロー成形用金型の内面に沿った形状の液体入り容器に成形する液体ブロー成形工程と、を有するものである。

本発明の液体入り容器の製造方法は、上記構成において、前記ノズルユニットは、前記プリフォームを軸方向に延伸させる延伸ロッドを有し、前記液体ブロー成形工程の前、又は前記液体ブロー成形工程の最中に、前記延伸ロッドにより前記プリフォームを軸方向に延伸させるロッド延伸工程をさらに有するのが好ましい。

本発明の液体入り容器の製造方法は、上記構成において、前記ノズルユニットは、前記供給路の下端部を形成する内周面を有するとともに前記プリフォームの口部に係合するブローノズルを有し、前記空気排出工程において、前記ノズルユニットの前記ブローノズルを前記プリフォームの口部に係合した状態で前記シール体を前記閉塞位置から前記予備供給位置に移動させることにより、液体を前記供給路から前記予備供給路を通じて、前記ブロー成形用金型に装着した前記プリフォームの内部に供給し、前記ブローノズルの内周面に設けられた排気口を通じて前記プリフォームの内部の空気を外部に排出させるのが好ましい。

本発明によれば、液体入り容器を所定の内容量及び形状を有するように精度よく且つ低コストで製造することができる液体入り容器の製造装置及び製造方法を提供することができる。

本発明の一実施形態である液体ブロー成形装置を、ブロー成形用金型にプリフォームを装着した状態で示す説明図である。 図１の部分拡大図である。 空気排出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３の部分拡大図である。 図４の部分拡大図である。 ロッド延伸工程と液体ブロー成形工程とを行っている状態の液体入り容器の製造装置を示す説明図である。 液体入り容器が成形された状態の液体入り容器の製造装置を示す説明図である。

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。

まず、図１〜図７を参照して、本発明の一実施形態である液体入り容器の製造装置１について例示説明する。

図１に示す液体入り容器の製造装置１は、合成樹脂製のプリフォーム２から内容液を収容した液体入り容器Ｃ（図７参照）を製造するものである。液体入り容器Ｃに収容される液体（内容液）Ｌとしては、例えば飲料、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Ｌを採用することができる。

プリフォーム２としては、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）等の熱可塑性を有する合成樹脂材料によって、開口端となる円筒状の口部２ａと、口部２ａに連なるとともに下端が閉塞された円筒状の胴部２ｂとを有する有底筒状に形成されたものを用いることができる。

詳細は図示しないが、口部２ａの外壁面には、成形後の液体入り容器Ｃの口部２ａに閉塞キャップ（不図示）を打栓（アンダーカット係合）によって装着するための係合突起が設けられている。なお、口部２ａの外壁面に係合突起に替えて雄ネジを設けて閉塞キャップを口部２ａにねじ結合により装着する構成とすることもできる。

図１に示すように、液体入り容器の製造装置１は、ブロー成形用金型１０を有している。ブロー成形用金型１０は、例えばボトル形状などの液体入り容器Ｃの最終形状に対応した形状のキャビティ１１を有している。キャビティ１１はブロー成形用金型１０の上面において上方に向けて開口している。プリフォーム２は、胴部２ｂがブロー成形用金型１０のキャビティ１１の内部に配置されるとともに口部２ａがブロー成形用金型１０から上方に突出した状態となってブロー成形用金型１０に装着される。

ブロー成形用金型１０は左右に型開きすることができるようになっており、プリフォーム２を液体入り容器Ｃに成形した後にブロー成形用金型１０を左右に開くことで、当該液体入り容器Ｃをブロー成形用金型１０から取り出すことができるようになっている。

ブロー成形用金型１０の上方には、プリフォーム２の内部に加圧した液体Ｌを供給するためのノズルユニット２０が設けられている。ノズルユニット２０は本体ブロック２１を有している。

図２に示すように、本体ブロック２１の下端には支持ブロック２２が設けられ、この支持ブロック２２により支持されて本体ブロック２１の下端にはブローノズル２３が装着されている。ブローノズル２３は略円筒状に形成されている。本体ブロック２１、支持ブロック２２及びブローノズル２３によって、ノズルユニット本体２０ａが構成されている。ノズルユニット本体２０ａはブロー成形用金型１０に対して上下方向に相対移動自在となっている。ノズルユニット本体２０ａが下方側のストローク端にまで下降すると、ノズルユニット本体２０ａ（より具体的には、ブローノズル２３）は、ブロー成形用金型１０に装着されたプリフォーム２の口部２ａに上方側から密封状態で係合する。

ノズルユニット本体２０ａ（より具体的には、本体ブロック２１及びブローノズル２３）の内部には上下方向に延びる供給路２４が設けられている。この供給路２４の下端部は、ブローノズル２３のノズル内周面２３ｃによって構成されている。ノズルユニット本体２０ａ（より具体的には、本体ブロック２１）には、供給路２４の上端に連通する供給ポート２５が設けられている。

図５に示すように、供給路２４は、本実施形態では、環状（円環状）の第１座部２４ａと、第１座部２４ａの下流に位置する環状（円環状）の第２座部２４ｂとを有している。第１座部２４ａ及び第２座部２４ｂは、ブローノズル２３によって構成されている。ブローノズル２３は、大内径部２３ａと、大内径部２３ａの下流側（下方）に隣接するとともに大内径部２３ａより内径が縮径する小内径部２３ｂとを有している。大内径部２３ａは、下向き円錐状に傾斜した上面からなる大内径部上面２３ｃと、大内径部上面２３ｃの内周縁からシール体２６の軸心と平行に垂下する内周面からなる大径内周面２３ｄとを有している。小内径部２３ｂは、円環状の水平な（傾斜していてもよい）上面からなる小内径部上面２３ｅと、小内径部上面２３ｅの内周縁からシール体２６の軸心と平行に垂下する内周面からなる小径内周面２３ｆとを有している。本実施形態では、第１座部２４ａが大内径部上面２３ｃによって構成され、第２座部２４ｂが大径内周面２３ｄによって構成されている。小径内周面２３ｆは、供給路２４の下端部を形成している。大内径部上面２３ｃ、大径内周面２３ｄ、小内径部上面２３ｅ及び小径内周面２３ｆの形状は、変更が可能である。

供給路２４の内部にはシール体２６が配置されている。シール体２６は、環状（円環状）の第１シール部２７と、環状（円環状）の第２シール部２８とを有している。シール体２６は、第１シール部２７と第２シール部２８との間に位置する液体の流入口２９から、第２シール部２８よりシール体２６の先端側に位置する液体の流出口３０まで延びる予備供給路３１を有している。本実施形態では、シール体２６は、大外径部２６ａと、大外径部２６ａの下流側（下方）に隣接するとともに大外径部２６ａより外径が縮径する中外径部２６ｂと、中外径部２６ｂの下流側（下方）に隣接するとともに中外径部２６ｂより外径が縮径する小外径部２６ｃとを有している。大外径部２６ａは、シール体２６の軸心と平行な外周面からなる大径外周面２６ｄと、下向き円錐状に傾斜した下面からなる大外径部下面２６ｅとを有している。大外径部下面２６ｅは、ブローノズル２３の大内径部上面２３ｃと一致する傾きを有している。本実施形態では、第１シール部２７は、第１座部２４ａに（液密に）着座可能な大外径部下面２６ｅによって構成されている。中外径部２６ｂは、シール体２６の軸心と平行な外周面からなる中径外周面２６ｆと、円環状の水平（又は傾斜した）な下面からなる中外径部下面２６ｇとを有している。第２シール部２８は、第２座部２４ｂに（液密に）着座可能な中径外周面２６ｆ（の下端部）によって構成されている。流入口２９は、中径外周面２６ｆ（における第２シール部２８より上側の部分）に設けられている。小外径部２６ｃは、シール体２６の軸心と平行な外周面からなる小径外周面２６ｈと、円環状の水平な（傾斜していてもよい）下面からなる小外径部下面２６ｉとを有している。流出口３０は、小外径部下面２６ｉ（の中央）に設けられている。大外径部２６ａ、中外径部２６ｂ、小外径部２６ｃ、大径外周面２６ｄ、大外径部下面２６ｅ、中径外周面２６ｆ、中外径部下面２６ｇ、小径外周面２６ｈ及び小外径部下面２６ｉの形状は、変更が可能である。

シール体２６は、第１シール部２７が供給路２４の第１座部２４ａに（液密に）着座した閉塞位置（図２参照）と、第１シール部２７が供給路２４の第１座部２４ａから離脱し、且つ第２シール部２８が供給路２４の第２座部２４ｂに（液密に）着座した予備供給位置（図４、図５参照）と、第１シール部２７が供給路２４の第１座部２４ａから離脱し、且つ第２シール部２８が供給路２４の第２座部２４ｂから離脱した開放位置（図６参照）との間で、ノズルユニット本体２０ａに対して相対的に移動可能となっている。閉塞位置では、供給路２４が閉塞される。予備供給位置では、供給路２４が予備供給路３１のみを通じて開放される。開放位置では、供給路２４が、シール体２６と供給路２４との間に形成された隙間を通じて開放される。本実施形態では、開放位置では、供給路２４が当該隙間のみを通じて開放される。しかし、開放位置では、供給路２４が当該隙間と予備供給路３１との両方を通じて開放されるようにしてもよい。図２に示すように、シール体２６はノズルユニット本体２０ａに対して相対的に上下方向に移動自在に設けられた軸体３２に固定され、供給路２４の内部で上下方向に移動自在となっている。なお、シール体２６は、軸体３２と一体に形成してもよい。

第１シール部２７及び／又は第２シール部２８の配置及び形状は、変更が可能である。例えば、第１シール部２７を中径外周面２６ｆ（の上端部）によって構成してもよい（図５参照）。この場合、大径内周面２３ｄによって、第１座部２４ａと第２座部２４ｂとの両方が構成される（つまり、第２座部２４ｂが第１座部２４ａを兼ねる）。第２シール部２８を小径外周面２６ｈによって構成してもよい。この場合、小径内周面２３ｆによって第２座部２４ｂが構成される。また、この場合、シール体２６に中外径部２６ｂを設けない構成としてもよい（流入口２９は、小径外周面２６ｈにおける第２シール部２８より上側の部分に形成される）。本実施形態では、中外径部下面２６ｇと小内径部上面２３ｅとは、シール体２６が閉塞位置にある状態で、互いに当接するように構成されていてもよいし、互いに当接しないように構成されていてもよい。互いに当接するように構成されている場合には、中外径部下面２６ｇと小内径部上面２３ｅとは、互いに一致する形状を有していることが好ましい。本実施形態では、小径外周面２６ｈと小径内周面２３ｆとは、シール体２６が閉塞位置にある状態で、互いに当接するように構成されていてもよいし、互いに当接しないように構成されていてもよい。互いに当接するように構成されている場合には、小径外周面２６ｈと小径内周面２３ｆとは、当該当接部において、互いに一致する形状を有していることが好ましい。シール体２６に小外径部２６ｃを設けない構成としてもよい。

図５に示すように、シール体２６は、シール体本体３３と、シール体本体３３に着脱可能な先端部材３４とを有し、予備供給路３１は、先端部材３４に設けられている。シール体２６の中径外周面２６ｆ、中外径部下面２６ｇ、小径外周面２６ｈ及び小外径部下面２６ｉは、先端部材３４に設けられている。シール体２６の大外径部下面２６ｅは、シール体本体３３に設けられている。先端部材３４は、シール体本体３３に螺着するねじ部３４ａを有している。先端部材３４は、先端部材３４をシール体本体３３に着脱可能にする係合部として、ねじ部３４ａの代わりに例えば嵌合部を有していてもよい。シール体本体３３と先端部材３４との間には、延伸ロッド３５とシール体２６との間を封止するシールリング３６が配置されている。

図２に示すように、ノズルユニット２０は、プリフォーム２を軸方向に延伸させる延伸ロッド３５を有している。鋼材等によって略円柱状に形成された延伸ロッド３５は、軸体３２の軸心に挿入されており、シール体本体３３の軸心を貫通し、予備供給路３１の縦流路３１ａ内に延びている。延伸ロッド３５は、図示しない駆動源により駆動されて軸体３２及びシール体２６に対して相対的に上下方向に移動することができる。延伸ロッド３５は、縦流路３１ａを貫通して下方に向けて移動することにより、シール体２６の下端部から出没してプリフォーム２を軸方向に延伸させることができる。しかし、ノズルユニット２０は、延伸ロッド３５を有していなくてもよい。

図５に示すように、予備供給路３１は、流出口３０まで下方に延びる縦流路３１ａと、流入口２９から縦流路３１ａまで径方向に水平に延びる複数の横流路３１ｂとからなっている。複数の横流路３１ｂは、流入口２９から縦流路３１ａまで斜め（好ましくは斜め下方）に延びていてもよい。複数の横流路３１ｂは、周方向に例えば等角度間隔で配置されている。横流路３１ｂの数は、複数に限らず、単数であってもよい。延伸ロッド３５は、引込方向（上方）に、横流路３１ｂと縦流路３１ａとの接続部を越える位置まで（図４、図５参照）移動可能となっている。本実施形態では、延伸ロッド３５は、シール体２６が閉塞位置から予備供給位置に移動する前、最中又は後に、引込方向に、横流路３１ｂと縦流路３１ａとの接続部を越える位置まで移動することで、縦流路３１ａを開放して縦流路３１ａから液体Ｌをプリフォーム２の内部に供給するようになっている。しかし、延伸ロッド３５と縦流路３１ａとの間に液体Ｌが通過可能な（例えば環状の）隙間を設けておき、延伸ロッド３５が縦流路３１ａを貫通した状態のままで当該隙間を通じて液体Ｌをプリフォーム２の内部に供給するようにしてもよい。予備供給路３１の形状は、縦流路３１ａと横流路３１ｂとを有する形状に限られず、変更が可能である。

図５に示すように、ブローノズル２３の内周面を構成する小径内周面２３ｆには、プリフォーム２の内部から空気を排出する排気口３７が設けられている。シール体２６の小径外周面２６ｈには、シール体２６の先端部から基端側に向けて延在するとともに周方向に連続的又は断続的に設けられた凹部からなる先端凹部３８が形成されている。ノズルユニット２０（のノズルユニット本体２０ａ）の内部には、排気口３７を外部に連通させる排気流路３９が設けられている。排気流路３９には、排気用開閉弁Ｖ２が設けられている。排気用開閉弁Ｖ２は、電磁弁により構成されるのが好ましい。プリフォーム２の内部の空気は、排気用開閉弁Ｖ２を開くことで、先端凹部３８、排気口３７及び排気流路３９を通じて、外部に排出可能である。しかし、ノズルユニット２０は、排気口３７を有していなくてもよい。

図１に示すように、供給ポート２５には、配管Ｐ１により加圧液体供給源４０が接続されている。加圧液体供給源４０は、例えばシリンダ４０ａとピストン（プランジャー）４０ｂとを備えたプランジャーポンプで構成することができる。

加圧液体供給源４０には供給タンク４１が接続されている。供給タンク４１は、液体Ｌを収容するとともに当該液体Ｌを所定温度にまで加熱して当該温度に保持する構成とすることができる。加圧液体供給源４０と供給タンク４１との間の流路には開閉弁Ｖ１が設けられ、この開閉弁Ｖ１により当該流路を開閉することができる。なお、符号４２は配管Ｐ１に設けられた圧力計である。

図６に示すように、加圧液体供給源４０は、ブロー成形用金型１０に装着されたプリフォーム２の口部２ａにノズルユニット２０（より具体的には、ブローノズル２３）が密封状態で係合するとともにシール体２６が開放位置となった状態において、正方向（加圧方向）に作動することにより、配管Ｐ１、供給ポート２５及び供給路２４（の小径内周面２３ｆ）を介してプリフォーム２の内部に所定圧力にまで加圧した液体Ｌを供給することができる。加圧液体供給源４０は、図３に示すようにシール体２６が予備供給位置にある状態では、正方向（加圧方向）に作動させなくてもよい。この場合、重力のみによって予備供給路３１からプリフォーム２の内部に液体Ｌが供給される。加圧液体供給源４０は、シール体２６が予備供給位置にある状態で、正方向（加圧方向）に作動させてもよい。この場合、配管Ｐ１、供給ポート２５、供給路２４及び予備供給路３１を介してプリフォーム２の内部に加圧した液体Ｌを供給することができる。この場合の液体Ｌの圧力は、前記の所定圧力より小さくてよい。

加圧液体供給源４０は、シール体２６が閉塞位置にあり、開閉弁Ｖ１が開かれた状態において逆方向に作動することにより、供給タンク４１に収容されている液体Ｌをシリンダ４０ａの内部に吸引し、次の液体ブロー成形に備えることができる。

ノズルユニット本体２０ａ、シール体２６、延伸ロッド３５、加圧液体供給源４０、開閉弁Ｖ１及び排気用開閉弁Ｖ２等の作動は、図示しない制御装置によって統合的に制御される。この制御は、圧力計４２の値等を参照して行うことができる。なお、開閉弁Ｖ１は、制御装置によって制御可能な電磁弁により構成されるのが好ましい。

次に、本発明の一実施形態である液体入り容器の製造方法について例示説明する。

本発明の一実施形態である液体入り容器の製造方法は、前述した本実施形態の液体入り容器の製造装置１を用いる、液体入り容器の製造方法であって、シール体２６を閉塞位置から予備供給位置に移動させて、液体Ｌを供給路２４から予備供給路３１を通じて、ブロー成形用金型１０に装着したプリフォーム２の内部に供給し、プリフォーム２の内部の空気を外部に排出させる空気排出工程と、シール体２６を予備供給位置から開放位置に移動させることで供給路２４からプリフォーム２の内部に加圧した液体Ｌを供給し、プリフォーム２をブロー成形用金型１０の内面に沿った形状の液体入り容器Ｃに成形する液体ブロー成形工程と、を有するものである。

本実施形態の液体入り容器の製造方法は、ノズルユニット２０は、プリフォーム２を軸方向に延伸させる延伸ロッド３５を有し、液体ブロー成形工程の前、又は液体ブロー成形工程の最中に、延伸ロッド３５によりプリフォーム２を軸方向に延伸させるロッド延伸工程をさらに有している。

本実施形態の液体入り容器の製造方法は、ノズルユニット２０は、供給路２４の下端部を形成する内周面（小径内周面２３ｆ）を有するとともにプリフォーム２の口部２ａに係合するブローノズル２３を有し、空気排出工程において、ノズルユニット２０のブローノズル２３をプリフォーム２の口部２ａに係合した状態でシール体２６を閉塞位置から予備供給位置に移動させることにより、液体Ｌを供給路２４から予備供給路３１を通じて、ブロー成形用金型１０に装着したプリフォーム２の内部に供給し、ブローノズル２３の内周面に設けられた排気口３７を通じてプリフォーム２の内部の空気を外部に排出させるようにしている。

しかし、本実施形態の液体入り容器の製造方法は、前述した本実施形態の液体入り容器の製造装置１とは異なる装置を用いて実施してもよい。

本実施形態の液体入り容器の製造方法では、まず、図１に示すように、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２をブロー成形用金型１０に装着し、型締めする。

このとき、ノズルユニット２０はブロー成形用金型１０に対して上方に離れた位置にあり、シール体２６は閉塞位置にある状態となっている。また、プリフォーム２の口部２ａは開放されているので、プリフォーム２は、その内部に空気が充満した状態である。

次に、空気排出工程が行われる。空気排出工程においては、まず、プリフォーム２の口部２ａにノズルユニット２０（のブローノズル２３）が係合する位置にまでノズルユニット２０を下降させ、排気用開閉弁Ｖ２を開いた状態とする。次いで、図４に示すように、シール体２６を上昇させて閉塞位置から予備供給位置に移動させることで予備供給路３１を開放して、プリフォーム２の内部に予備供給路３１から液体Ｌを供給し、プリフォーム２の内部の空気を、排気口３７を通じて外部に排出させる。すなわち、プリフォーム２の内部に液体Ｌを供給することで、プリフォーム２の内部に充満している空気の大部分を液体Ｌによって外部に押し出して排出させる。このときの液体Ｌの供給は、プリフォーム２を実質的に延伸（膨張）させない程度の条件（圧力等）で行われる。空気の排出は、排気用開閉弁Ｖ２を閉じることで完了する。

空気排出工程が完了すると、次に、液体ブロー成形工程が行われる。液体ブロー成形工程においては、まず、図６に示すように、シール体２６を上昇させて予備供給位置から開放位置に移動させ、この状態で加圧液体供給源４０を正方向に作動させて小径内周面２３ｆを介してプリフォーム２の内部に所定の圧力にまで加圧した液体Ｌを供給する。このように、プリフォーム２の内部に加圧した液体Ｌを供給して、プリフォーム２を液体Ｌの圧力により、ブロー成形用金型１０のキャビティ１１の内面に沿った所定形状の液体入り容器Ｃに成形する（図７参照）。

ここで、液体ブロー成形工程は、空気排出工程においてプリフォーム２の内部の空気の大部分が外部に排出された状態で行われるので、プリフォーム２の内部に加圧した液体Ｌを供給したときに当該液体Ｌが空気を巻き込むことがなく、これにより、液体入り容器Ｃの内部の液体Ｌへの空気の混入が抑制される。また、空気排出工程においては、小径内周面２３ｆを介さずに、シール体２６の内部に形成された予備供給路３１のみからプリフォーム２の内部に液体Ｌを供給するようにしている。予備供給路３１から液体Ｌを供給するときの予備供給路３１（の縦流路３１ａ）の周方向長さは、小径内周面２３ｆを介して液体Ｌを供給するときの小径内周面２３ｆ内側における開放部分全体の周方向長さよりも短くすることが可能である。また、予備供給路３１から液体Ｌを供給するときの予備供給路３１（の縦流路３１ａ）の径寸法は、小径内周面２３ｆを介して液体Ｌを供給するときの小径内周面２３ｆ内側における開放部分全体の径寸法よりも小さくすることが可能である。このため、予備供給路３１において液体Ｌの流れに周方向で偏りが生じることを抑制できる。したがって、本実施形態によれば、空気排出工程における液体Ｌの供給時に、開放部分から空気が供給路２４内に混入するのを抑制することができる。

本実施形態のように、液体ブロー成形工程の最中にロッド延伸工程を行うこともできる。ロッド延伸工程においては、延伸ロッド３５を下方に向けて進出移動させ、当該延伸ロッド３５によりプリフォーム２の胴部２ｂを軸方向（縦方向）に延伸させる。なお、ロッド延伸工程の後に液体ブロー成形工程を行う構成とすることもできる。ロッド延伸工程の後、又は最中に液体ブロー成形工程を行う（液体ブロー成形工程の開始後にロッド延伸工程を開始してもよい）ことにより、プリフォーム２を延伸ロッド３５により軸方向に延伸させつつ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ので、プリフォーム２をより精度よく所定形状の液体入り容器Ｃに成形することができる。ロッド延伸工程は、空気排出工程より後に行うことが好ましい。空気排出工程の前又は最中に延伸ロッド３５の進出移動を開始する場合は、空気排出工程が完了してから延伸ロッド３５によるプリフォーム２の延伸を始めることが好ましい。ロッド延伸工程を行わずに液体ブロー成形工程を行うようにしてもよい。

液体ブロー成形工程が行われた後は、シール体２６を下降させて開放位置から閉塞位置まで移動させ、ノズルユニット２０をブロー成形用金型１０に対して上方に移動させることで、液体入り容器Ｃ（の口部２ａ）からノズルユニット２０（のブローノズル２３）を離脱させる。液体ブロー成形工程の後、液体入り容器Ｃからノズルユニット２０を離脱させる前に、液体入り容器Ｃにヘッドスペースを形成するための追加の工程（例えば、シール体２６が開放位置にある状態で加圧液体供給源４０を所定の作動量だけ逆方向（吸引方向）に作動させて、成形後の液体入り容器Ｃの内部から所定量の液体Ｌを供給路２４に吸い戻すサックバック）を行ってもよい。完成した液体入り容器Ｃは、ブロー成形用金型１０が開かれてブロー成形用金型１０から取り出された後、口部２ａに閉塞キャップが装着されて製品とされる。このとき、開閉弁Ｖ１を開いた状態で加圧液体供給源４０が逆方向に作動して、供給タンク４１に収容されている液体Ｌがシリンダ４０ａの内部に吸引される。なお、口部２ａに閉塞キャップを装着した後に、ブロー成形用金型１０を開いてブロー成形用金型１０から液体入り容器Ｃを取り出すようにしてもよい。

以上の通り、本実施形態における液体入り容器の製造装置１によれば、空気排出工程においてプリフォーム２の内部の空気を外部に排出してから液体ブロー成形工程を行うことができるので、液体ブロー成形工程においてプリフォーム２の内部に加圧した液体Ｌが供給されたときに、当該液体Ｌに空気が混入することを抑制することができる。また、本実施形態における液体入り容器の製造装置１によれば、空気排出工程において、予備供給路３１を介してプリフォーム２の内部に液体Ｌを供給することができるので、液体Ｌの供給時に供給路２４内に空気が混入するのを抑制することができる。また、本実施形態における液体入り容器の製造装置１によれば、シール体２６を閉塞位置から予備供給位置に移動させるという簡単な操作によって空気排出工程を行うことができる。したがって、本実施形態によれば、液体ブロー成形時に、プリフォーム２の内部での液体Ｌの泡立ちや供給路２４内への空気の混入等により、成形条件の安定性や容器の成形性等が低下することを防止して、液体入り容器Ｃを所定の内容量及び形状を有するように精度よく且つ低コストで製造することができる。

また、本実施形態における液体入り容器の製造装置１によれば、予備供給路３１を先端部材３４に設けているので、様々な形状の予備供給路３１を有する複数種類の先端部材３４を用意しておき、適宜、先端部材３４を交換することで、成形条件等に応じた所望の形状の予備供給路３１をシール体２６に与えることができる。

また、本実施形態における液体入り容器の製造装置１によれば、シール体２６の内部における延伸ロッド３５の通路と予備供給路３１（の縦流路３１ａ）とを兼用したので、空気排出工程を行うための構成を簡素化して、そのコストを低減することができる。

また、本実施形態における液体入り容器の製造装置１によれば、空気排出工程において、延伸ロッド３５を、引込方向に、横流路３１ｂと縦流路３１ａとの接続部を越える位置まで移動させて、縦流路３１ａを完全に開放することができる。このため、縦流路３１ａと延伸ロッド３５との間に環状の隙間を形成する場合と比べ、縦流路３１ａ内において液体Ｌの流れに周方向で偏りが生じることをより一層、抑制できる。したがって、本実施形態によれば、空気が供給路２４内に混入するのをより一層、抑制することができる。

また、本実施形態における液体入り容器の製造装置１によれば、ブローノズル２３が排気口３７を有しているので、ブローノズル２３をプリフォーム２の口部２ａに係合した状態で空気排出工程を行うことができる。したがって、本実施形態によれば、空気排出工程における液体Ｌの漏出のおそれを低減することができる。

本発明は前記の実施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。

例えば、前記の実施形態においては、ブローノズル２３に排気口３７を設け、ブローノズル２３をプリフォーム２の口部２ａに係合した状態で空気排出工程を行うようにしているが、これに限られない。例えば、ノズルユニット２０をプリフォーム２に係合させる直前の位置にまで下降させた状態で、空気排出工程を行うようにしてプリフォーム２の内部から外部への空気の排出通路を確保するようにしてもよい。

前記の実施形態においては、シール体２６は、シール体本体３３と、シール体本体３３に着脱可能な先端部材３４とで構成されていたが、これに限らず、シール体本体３３と先端部材３４とが一体成形物であってもよい。

前記の実施形態においては、加圧液体供給源４０はプランジャーポンプとされているが、これに限らず、液体Ｌを所定の圧力にまで加圧してプリフォーム２に供給することができるものであれば他種類のポンプなどの種々の構成のものを用いることができる。

プリフォーム２として、成形後の液体入り容器Ｃ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。

１ 液体入り容器の製造装置
２ プリフォーム
２ａ 口部
２ｂ 胴部
１０ ブロー成形用金型
１１ キャビティ
２０ ノズルユニット
２０ａ ノズルユニット本体
２１ 本体ブロック
２２ 支持ブロック
２３ ブローノズル
２３ａ 大内径部
２３ｂ 小内径部
２３ｃ 大内径部上面
２３ｄ 大径内周面
２３ｅ 小内径部上面
２３ｆ 小径内周面
２４ 供給路
２４ａ 第１座部
２４ｂ 第２座部
２５ 供給ポート
２６ シール体
２６ａ 大外径部
２６ｂ 中外径部
２６ｃ 小外径部
２６ｄ 大径外周面
２６ｅ 大外径部下面
２６ｆ 中径外周面
２６ｇ 中外径部下面
２６ｈ 小径外周面
２６ｉ 小外径部下面
２７ 第１シール部
２８ 第２シール部
２９ 流入口
３０ 流出口
３１ 予備供給路
３１ａ 縦流路
３１ｂ 横流路
３２ 軸体
３３ シール体本体
３４ 先端部材
３４ａ ねじ部
３５ 延伸ロッド
３６ シールリング
３７ 排気口
３８ 先端凹部
３９ 排気流路
４０ 加圧液体供給源
４０ａ シリンダ
４０ｂ ピストン
４１ 供給タンク
４２ 圧力計
Ｃ 液体入り容器
Ｌ 液体
Ｐ１ 配管
Ｖ１ 開閉弁
Ｖ２ 排気用開閉弁

Claims (7)

1. ブロー成形用金型とノズルユニットとを有し、合成樹脂製のプリフォームから内容液を収容した液体入り容器を製造する液体入り容器の製造装置であって、
   前記ノズルユニットは、内部に液体の供給路が設けられたノズルユニット本体と、前記供給路の内部に配置されたシール体とを有し、
   前記シール体は、環状の第１シール部と、環状の第２シール部と、前記第１シール部と前記第２シール部との間に位置する液体の流入口から、前記第２シール部より前記シール体の先端側に位置する液体の流出口まで延びる予備供給路とを有し、
   前記シール体は、前記第１シール部が前記供給路に着座した閉塞位置と、前記第１シール部が前記供給路から離脱し、且つ前記第２シール部が前記供給路に着座した予備供給位置と、前記第１シール部が前記供給路から離脱し、且つ前記第２シール部が前記供給路から離脱した開放位置との間で、前記ノズルユニット本体に対して相対的に移動可能であり、
   前記ノズルユニットは、前記供給路の下端部を形成する内周面を有するとともに前記プリフォームの口部に係合するブローノズルを有し、
   前記ブローノズルの前記内周面には、前記プリフォームの内部から空気を排出する排気口が設けられている、液体入り容器の製造装置。
2. 前記シール体は、シール体本体と、前記シール体本体に着脱可能な先端部材とを有し、
   前記予備供給路は、前記先端部材に設けられている、請求項１に記載の液体入り容器の製造装置。
3. 前記ノズルユニットは、前記プリフォームを軸方向に延伸させる延伸ロッドを有し、
   前記予備供給路は、前記延伸ロッドを貫通させる縦流路を有する、請求項１又は２に記載の液体入り容器の製造装置。
4. 前記予備供給路は、前記流入口から前記縦流路まで延びる横流路を有し、
   前記延伸ロッドは、引込方向に、前記横流路と前記縦流路との接続部を越える位置まで移動可能である、請求項３に記載の液体入り容器の製造装置。
5. 請求項１に記載の液体入り容器の製造装置を用いる、液体入り容器の製造方法であって、
   前記シール体を前記閉塞位置から前記予備供給位置に移動させて、液体を前記供給路から前記予備供給路を通じて、前記ブロー成形用金型に装着した前記プリフォームの内部に供給し、前記プリフォームの内部の空気を外部に排出させる空気排出工程と、
   前記シール体を前記予備供給位置から前記開放位置に移動させることで前記供給路から前記プリフォームの内部に加圧した液体を供給し、前記プリフォームを前記ブロー成形用金型の内面に沿った形状の液体入り容器に成形する液体ブロー成形工程と、を有する液体入り容器の製造方法。
6. 前記ノズルユニットは、前記プリフォームを軸方向に延伸させる延伸ロッドを有し、
   前記液体ブロー成形工程の前、又は前記液体ブロー成形工程の最中に、前記延伸ロッドにより前記プリフォームを軸方向に延伸させるロッド延伸工程をさらに有する、請求項５に記載の液体入り容器の製造方法。
7. 前記ノズルユニットは、前記供給路の下端部を形成する内周面を有するとともに前記プリフォームの口部に係合するブローノズルを有し、
   前記空気排出工程において、前記ノズルユニットの前記ブローノズルを前記プリフォームの口部に係合した状態で前記シール体を前記閉塞位置から前記予備供給位置に移動させることにより、液体を前記供給路から前記予備供給路を通じて、前記ブロー成形用金型に装着した前記プリフォームの内部に供給し、前記ブローノズルの内周面に設けられた排気口を通じて前記プリフォームの内部の空気を外部に排出させる、請求項５又は６に記載の液体入り容器の製造方法。

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