装有液体的容器的制造方法与流程

本发明涉及一种装有液体的容器的制造方法，其从合成树脂制的预塑形坯制造收纳有内容液的装有液体的容器。

背景技术：

以聚丙烯(pp)制的瓶或聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)制的瓶为代表的合成树脂制的容器用于收纳饮料、化妆品、药品、洗涤剂以及洗发水等洗漱品等各种液体作为内容液。这样的容器通常是通过对由上述那样的具有热塑性的合成树脂材料形成的预塑形坯进行吹塑成型而制造的。

作为将预塑形坯成型为容器的吹塑成型，已知有利用经加压的液体代替加压空气作为向预塑形坯的内部供给的加压介质的液体吹塑成型。

例如在专利文献1中记载有如下液体吹塑成型方法：通过将预先加热到展现出拉伸性的温度的合成树脂制的预塑形坯组装于吹塑成型用模具，并且将利用泵加压到预定压力的液体通过吹塑喷嘴而供给到该预塑形坯的内部，从而将该预塑形坯成型为沿着吹塑成型用模具的型腔的预定形状的容器。

在如上所述的液体吹塑成型方法中，通过使用饮料等最终作为产品而被收纳到容器中的内容液作为向预塑形坯供给的液体，从而能够同时进行容器的成型和向该容器填充内容液，并且能够制造收纳了内容液的装有液体的容器。因此，根据如此利用了液体吹塑成型的装有液体的容器的制造方法，能够省略向成型后的容器填充内容液的填充工序，而以低成本制造装有液体的容器。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-69441号公报

技术实现要素：

技术问题

通常，在装有液体的容器的内部设置预定量的顶部空间(没有被液体填充的空间)。在上述以往的装有液体的容器的制造方法中，通过在液体吹塑成型后，进行反向地驱动泵并将预定量的液体从成型后的容器的内部向供给通路吸回的回吸工序，从而在装有液体的容器的内部设置预定量的顶部空间。

然而，在液体吹塑成型中，因为作为加压介质的液体在卷入存在于预塑形坯的内部的空气的同时被供给到预塑形坯的内部，所以在液体吹塑成型后，填充在容器内的液体处于含有大量气泡的状态，若在液体吹塑成型后进行回吸工序，则在供给通路的内部导入含有大量气泡的液体。因此，在下次液体吹塑成型时，从该供给通路向预塑形坯的内部供给含有大量气泡的液体，有可能产生向装有液体的容器的内部填充液体的量不足，或在液体吹塑成型时的填充压力不稳定而导致容器的成型性降低这样的问题。

对此，虽然考虑到在进行下次液体吹塑成型之前，将混入有气泡的液体从供给通路排出到外部，但是在该情况下，还是会产生浪费的液体或工序。

本发明是鉴于这样的课题而提出的，其目的在于提供如下装有液体的容器的制造方法：其能够以具有预定的内容量和形状的方式高精度且低成本地制造装有液体的容器。

技术方案

本发明的装有液体的容器的制造方法的特征在于，从合成树脂制的预塑形坯制造收纳有内容液的装有液体的容器，所述装有液体的容器的制造方法具有：喷嘴卡合工序，使吹塑喷嘴卡合在安装于吹塑成型用模具的所述预塑形坯的口部；液体吹塑成型工序，在加压的状态下从设置在所述吹塑喷嘴的液体供给口向所述预塑形坯的内部供给比所述装有液体的容器的满注容量少的预定量的液体，而将所述预塑形坯液体吹塑成型到中途形状；以及空气吹塑成型工序，在关闭所述液体供给口后，从相对于所述液体供给口另行设置的气体供给口向所述预塑形坯的内部供给加压空气，而将中途形状的所述预塑形坯成型为沿着所述吹塑成型用模具的内表面的形状，在成型后的所述装有液体的容器的内部产生顶部空间，所述顶部空间的量相当于在所述液体吹塑成型工序中供给到所述预塑形坯的液体的量与所述装有液体的容器的满注容量之差。

本发明的装有液体的容器的制造方法优选在上述构成中，在所述空气吹塑成型工序之后，具有将所述装有液体的容器的内部通过所述气体供给口而向大气敞开的大气敞开工序。

本发明的装有液体的容器的制造方法优选在上述构成中，在所述液体吹塑成型工序之前或者在所述液体吹塑成型工序之中，具有利用拉伸杆使所述预塑形坯沿轴向拉伸的杆体拉伸工序，并且在所述空气吹塑成型工序之后，具有使所述拉伸杆从所述装有液体的容器脱离的杆体抽出工序。

技术效果

根据本发明，能够提供一种装有液体的容器的制造方法，其能够以具有预定的内容量和形状的方式高精度且低成本地制造装有液体的容器。

附图说明

图1是示出用于作为本发明的一个实施方式的液体吹塑成型方法的装有液体的容器的制造装置的一例的说明图。

图2是示出图1的喷嘴单元的主要部件的详细构造的截面图。

图3是示出处于进行杆体拉伸工序的状态的装有液体的容器的制造装置的说明图。

图4是示出处于进行液体吹塑成型工序的状态的装有液体的容器的制造装置的说明图。

图5是示出处于进行空气吹塑成型工序的状态的装有液体的容器的制造装置的说明图。

图6是示出在进行杆体抽出工序之后，处于进行大气敞开工序的状态的装有液体的容器的制造装置的说明图。

图7是示出处于装有液体的容器的制造结束后的状态的装有液体的容器的制造装置的说明图。

符号说明

1装有液体的容器的制造装置

2预塑形坯

2a口部

2b主体部

10吹塑成型用模具

11型腔

20喷嘴单元

21主体块

22支承块

22a连接口

23吹塑喷嘴

23a液体供给口

23b气体供给口

23c连结通路

24供给通路

25供给口

26密封体

27轴体

28拉伸杆

30加压液体供给源

30a缸体

30b活塞

31供给箱

32压力计

33加压空气供给源

l液体

p1配管

v1开闭阀

p2配管

v2开闭阀

p3配管

v3开闭阀

c装有液体的容器

具体实施方式

以下，参照附图对本发明进行更具体的示例说明。

作为本发明的一个实施方式的装有液体的容器的制造方法从合成树脂制的预塑形坯制造收纳有内容液的装有液体的容器，该装有液体的容器的制造方法的特征在于，具有：喷嘴卡合工序，使吹塑喷嘴卡合在安装于吹塑成型用模具的预塑形坯的口部；液体吹塑成型工序，在加压的状态下从设置在吹塑喷嘴的液体供给口向预塑形坯的内部供给比装有液体的容器的满注容量少的预定量的液体，而将预塑形坯液体吹塑成型到中途形状；以及空气吹塑成型工序，在关闭液体供给口后，从相对于液体供给口另行设置的气体供给口向预塑形坯的内部供给加压空气，而将中途形状的预塑形坯成型为沿着吹塑成型用模具的内表面的形状，在成型后的装有液体的容器的内部，产生相当于在液体吹塑成型工序中供给到预塑形坯的液体的量与装有液体的容器的满注容量之差的量的顶部空间。

本实施方式的装有液体的容器的制造方法，在空气吹塑成型工序之后，具有将装有液体的容器的内部通过气体供给口而向大气敞开的大气敞开工序。

另外，本实施方式的装有液体的容器的制造方法，在液体吹塑成型工序之前，具有利用拉伸杆使预塑形坯沿轴向拉伸的杆体拉伸工序，并且在空气吹塑成型工序之后，具有使拉伸杆从装有液体的容器脱离的杆体抽出工序。

这样的本发明的装有液体的容器的制造方法可以利用例如图1所示的构成的装有液体的容器的制造装置1来实施。

图1所示的装有液体的容器的制造装置1是从合成树脂制的预塑形坯2制造收纳有内容液的装有液体的容器c的装置。作为收纳在装有液体的容器c的液体(内容液)l，能够采用例如饮料、化妆品、药品、洗涤剂、以及洗发水等洗漱品等各种各样的液体l。

作为预塑形坯2，能够使用通过例如聚丙烯(pp)和/或聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)等具有热塑性的合成树脂材料而形成为具有成为开口端的圆筒状的口部2a、以及与口部2a相连并且下端被封闭的圆筒状的主体部2b的有底筒状的预塑形坯。

虽然细节没有图示，但是在口部2a的外壁面设置有卡合突起，该卡合突起用于通过打栓(卡扣卡合)将封闭盖(未图示)安装在成型后的装有液体的容器c的口部2a。应予说明，也能够采用在口部2a的外壁面设置外螺纹来代替卡合突起，并通过螺纹结合将封闭盖安装在口部2a的构成。

装有液体的容器的制造装置1具有吹塑成型用模具10。吹塑成型用模具10具有形状与例如瓶状等的装有液体的容器c的最终形状相对应的型腔11。型腔11在吹塑成型用模具10的上表面朝向上方开口。预塑形坯2的主体部2b配置在吹塑成型用模具10的型腔11的内部，并且预塑形坯2的口部2a呈从吹塑成型用模具10向上方突出的状态而安装在吹塑成型用模具10。

吹塑成型用模具10能够左右开模，通过在将预塑形坯2成型为装有液体的容器c后向左右打开吹塑成型用模具10，从而能够从吹塑成型用模具10中取出该装有液体的容器c。

在吹塑成型用模具10的上方设置有用于向预塑形坯2的内部供给经加压的液体l的喷嘴单元20。喷嘴单元20具有主体块21，该主体块21相对于吹塑成型用模具10沿上下方向相对移动自如。

如图2所示，在主体块21的下端设置有支承块22，并且通过该支承块22支承而在主体块21的下端安装有吹塑喷嘴23。吹塑喷嘴23形成为大致圆筒状，在主体块21下降到下方侧的冲程端时，吹塑喷嘴23从上方侧以密封的状态卡合在安装于吹塑成型用模具10的预塑形坯2的口部2a。

吹塑喷嘴23的圆筒状部分的内侧部分成为液体供给口23a。另外，在吹塑喷嘴23的构成液体供给口23a的圆筒状部分设置有向该圆筒状部分的下端开口的气体供给口23b。在本实施方式中，在吹塑喷嘴23的该圆筒状部分沿周向等间隔地排列设置有八个气体供给口23b，但是其数量可以进行各种改变。

在主体块21的内部设置有沿上下方向延伸的供给通路24。该供给通路24是用于向吹塑喷嘴23的液体供给口23a供给液体l的流路，其下端与吹塑喷嘴23的液体供给口23a连通。

此外，如图1所示，在主体块21设置有与供给通路24的上端连通的供给口25。

在供给通路24的内部配置有用于开闭吹塑喷嘴23的液体供给口23a的密封体26。密封体26固定在轴体27的下端，并且在供给通路24的内部沿上下方向移动自如，该轴体27沿上下方向移动自如地设置在喷嘴单元20。应予说明，密封体26可以与轴体27形成为一体。密封体26形成为圆柱状，并且在移动到作为下方侧的冲程端位置的封闭位置时，其下端面抵接于吹塑喷嘴23的上表面而封闭吹塑喷嘴23的液体供给口23a。另一方面，若密封体26从封闭位置向上方移动，则吹塑喷嘴23的液体供给口23a被打开而与供给通路24连通。

如图所示，装有液体的容器的制造装置1能够采用具备拉伸杆28的构成。拉伸杆28沿轴体27的轴心以相对于该轴体27沿上下方向相对移动自如的方式插入，并被设置为贯通密封体26的轴心而能够从密封体26的下端伸缩。通过拉伸杆28被未图示的驱动源驱动而向下方移动，从而能够使预塑形坯2沿轴向拉伸。

在供给口25通过配管p1而连接有加压液体供给源30。加压液体供给源30能够由具备例如缸体30a和活塞(柱塞)30b的柱塞泵构成。

在加压液体供给源30连接有供给箱31。供给箱31能够采用收纳液体l并且将该液体l加热到预定温度并保持在该温度的构成。在加压液体供给源30与供给箱31之间的流路设置有开闭阀v1，并能够利用该开闭阀v1来开闭该流路。应予说明，符号32是设置于配管p1的压力计。

设置于吹塑喷嘴23的多个气体供给口23b分别向上方延伸，并且通过向径向外侧弯曲的流路而与环状地设置于吹塑喷嘴23的外周面的连结通路23c连通。连结通路23c经由与支承块22的侧面的连接口22a连接的配管p2而与加压空气供给源33连接。即，设置于吹塑喷嘴23的多个气体供给口23b分别与加压空气供给源33连接。加压空气供给源33可以由例如空气压缩机构成。在配管p2设置有开闭阀v2。

在配管p2的比开闭阀v2更靠向气体供给口23b侧的部分，分岔连接有向大气敞开的配管p3。在配管p3设置有开闭阀v3。

在密封体26向上方移动而使液体供给口23a被打开，并且开闭阀v1～v3被关闭的状态下，加压液体供给源30向正向(加压方向)动作，由此能够将加压到预定压力的液体l经由配管p1、供给口25、供给通路24以及吹塑喷嘴23的液体供给口23a而供给到预塑形坯2的内部。另外，在液体供给口23a被密封体26关闭并且开闭阀v1被打开的状态下，加压液体供给源30向反向(吸进方向)动作，由此能够将收纳在供给箱31的液体l吸进缸体30a的内部，准备下次液体吹塑成型。

在液体供给口23a被密封体26关闭，开闭阀v3被关闭并且开闭阀v2被打开的状态下，加压空气供给源33进行动作，由此能够将预定压力的加压空气经由配管p2和气体供给口23b而供给到预塑形坯2的内部。

另外，在液体供给口23a被密封体26关闭并且开闭阀v2被关闭的状态下，打开配管p3的开闭阀v3，由此能够将预塑形坯2或成型后的装有液体的容器c的内部经由气体供给口23b而向大气敞开。

喷嘴单元20、密封体26、拉伸杆28、加压液体供给源30、加压空气供给源33以及开闭阀v1～v3等的动作通过未图示的控制装置而被统一控制。该控制能够参照压力计32的值等而进行。应予说明，开闭阀v1～v3优选由能够通过控制装置来控制的电磁阀构成。

接下来，对利用这样的构成的装有液体的容器的制造装置1而从合成树脂制的预塑形坯2使在预定形状的容器的内部收纳有液体(内容液)l而成的装有液体的容器c成型的方法(本实施方式的装有液体的容器的制造方法)进行说明。

首先，将预先利用加热器等加热单元(未图示)加热到展现出拉伸性的程度的预定温度(例如80℃～150℃)的预塑形坯2安装于吹塑成型用模具10，并进行合模。

接下来，进行喷嘴卡合工序。在喷嘴卡合工序中，使喷嘴单元20朝向吹塑成型用模具10下降而使吹塑喷嘴23以密封状态卡合于预塑形坯2的口部2a。图1和图2示出吹塑喷嘴23卡合于预塑形坯2的口部2a的状态。在该状态下，密封体26和开闭阀v1～v3都关闭，另外，拉伸杆28保持在没有从吹塑喷嘴23向下方突出的原位置。

接下来，如图3所示，进行杆体拉伸工序。在杆体拉伸工序中，在保持关闭密封体26和开闭阀v1～v3的状态下，使拉伸杆28向下方进入移动，利用该拉伸杆28使预塑形坯2的主体部2b沿轴向(纵向)拉伸。

接下来，如图4所示，进行液体吹塑成型工序。在液体吹塑成型工序中，在保持关闭开闭阀v1～v3的状态下，使密封体26向上方移动而打开液体供给口23a，在该状态下使加压液体供给源30向正向(加压方向)动作。由此，从加压液体供给源30将加压到预定压力的液体l经由配管p1、供给口25、供给通路24以及吹塑喷嘴23的液体供给口23a而供给到预塑形坯2的内部，并利用液体l的压力使预塑形坯2进行液体吹塑成型。

在此，在液体吹塑成型工序中，从液体供给口23a向预塑形坯2仅供给比作为制成品的装有液体的容器c的满注容量(容器能够收纳液体的最大量)少的预定量的液体l。因此，在液体吹塑成型工序中，预塑形坯2没有成型为沿着吹塑成型用模具10的型腔11的内表面的预定形状，而是成型到比该预定形状小的中途形状。

若液体吹塑成型工序结束，则如图5所示，在利用密封体26关闭液体供给口23a后，进行空气吹塑成型工序。在空气吹塑成型工序中，通过在关闭密封体26、开闭阀v1和开闭阀v3，并打开开闭阀v2的状态下使加压空气供给源33动作，从而从加压空气供给源33将预定压力的加压空气经由配管p2和气体供给口23b而供给到预塑形坯2的内部，并且利用加压空气的压力使预塑形坯2进行空气吹塑成型。

在此，在空气吹塑成型工序中，在液体吹塑成型工序中成型到中途形状的预塑形坯2通过从气体供给口23b供给的加压空气的压力而成型至沿着吹塑成型用模具10的型腔11的内表面的预定形状。即，在本实施方式的装有液体的容器的制造方法中，通过进行液体吹塑成型工序与空气吹塑成型工序这两个阶段的吹塑成型，从而将预塑形坯2成型为预定形状的装有液体的容器c。

如此，在本实施方式的装有液体的容器的制造方法中，因为在液体吹塑成型工序中仅供给比作为制成品的装有液体的容器c的满注容量少的预定量的液体l，然后进行空气吹塑成型而将预塑形坯2成型至预定形状，所以能够将预塑形坯2可靠地成型为预定形状，并且能够仅使比成型后的装有液体的容器c的满注容量少的液体l收纳于该装有液体的容器c的内部。由此，能够在不进行回吸工序等另外工序的情况下，在成型后的装有液体的容器c的内部容易且准确地产生相当于在液体吹塑成型工序中供给到预塑形坯2的液体l的量与装有液体的容器c的满注容量之差的量的顶部空间hs。

若空气吹塑成型工序结束，则如图6所示，在进行了使拉伸杆28向上方移动而使其从装有液体的容器c脱离的杆体抽出工序后，进行大气敞开工序。在大气敞开工序中，通过在保持关闭密封体26、开闭阀v1和开闭阀v2的状态下打开开闭阀v3，从而通过气体供给口23b和配管p3而将装有液体的容器c的内部向大气敞开。由此，能够将装有液体的容器c的内部的压力变成大气压。大气敞开工序不限于在杆体抽出工序之后进行，可以在杆体抽出工序之前进行，或者也可以在杆体抽出工序之中进行。

应予说明，在杆体抽出工序中，通过从装有液体的容器c抽出拉伸杆28而使其脱离，从而装有液体的容器c的内部的顶部空间hs仅增加该拉伸杆28被抽出的部分的容量。因此，在进行杆体拉伸工序和杆体抽出工序的情况下，通过考虑因抽出拉伸杆28而产生的顶部空间hs的量来设定在液体吹塑成型工序中供给到预塑形坯2的液体l的量，从而在制成的装有液体的容器c中产生期望量的顶部空间hs。

如图7所示，通过使喷嘴单元20相对于吹塑成型用模具10向上方移动从而装有液体的容器c的制造结束。此时，通过进行上述的大气敞开工序，从而能够抑制装有液体的容器c的内部的液体l向外部溅出等。

然后，若装有液体的容器c的制造结束，则在打开吹塑成型用模具10而从吹塑成型用模具10中取出装有液体的容器c后，在口部2a安装封闭盖而成为产品。另外，加压液体供给源30向反向动作，收纳在供给箱31的液体l被吸进缸体30a的内部。应予说明，也可以在将封闭盖安装到口部2a后，打开吹塑成型用模具10而从吹塑成型用模具10中取出装有液体的容器c。

如以上所述，在本实施方式的装有液体的容器的制造方法中，通过在液体吹塑成型工序中仅供给比作为制成品的装有液体的容器c的满注容量少的预定量的液体l，然后进行空气吹塑成型，从而在成型后的装有液体的容器c的内部产生相当于在液体吹塑成型工序中供给到预塑形坯2的液体l的量与装有液体的容器c的满注容量之差的量的顶部空间hs，所以能够在不进行从成型后的装有液体的容器c的内部吸回液体l的回吸工序等其他工序的情况下，在装有液体的容器c的内部设置期望的顶部空间hs。因此，能够在不使如在进行回吸工序时由于向供给通路24的内部导入含有大量气泡的液体l从而导致向装有液体的容器c的内部填充的液体l的量不足或在液体吹塑成型时的填充压力不稳定而容器的成型性降低这样的问题产生，另外，在不使混入有气泡的液体l从供给通路24排出到外部这样浪费的液体l或工序产生的情况下，以具有预定的内容量和形状的方式高精度且低成本地制造装有液体的容器c。

另外，在本实施方式的装有液体的容器的制造方法中，通过在液体吹塑成型工序中调整向预塑形坯2供给的液体l的量，从而能够容易地改变设置在成型后的装有液体的容器c的顶部空间hs的量。因此，即使在如用于收纳例如洗发水等作为内容液的带泵容器的装有液体的容器c那样，需要大的顶部空间hs的情况下，也不会如进行回吸工序的情况那样使成型后的装有液体的容器c大幅度地减容变形，能够在该装有液体的容器c容易且高精度地产生大的顶部空间hs。

此外，因为在采用设置杆体拉伸工序的构成的情况下，能够进行双轴拉伸吹塑成型，所以能够更高精度地将预塑形坯2成型为预定形状的装有液体的容器c，该双轴拉伸吹塑成型为在利用拉伸杆28使预塑形坯2沿轴向拉伸的同时进行液体吹塑成型。

本发明不限于所述实施方式，当然在不脱离其主旨的范围内能够进行各种改变。

例如，在所述实施方式中，示出了使用图1所示的构成的装有液体的容器的制造装置1来进行本发明的装有液体的容器的制造方法的情况，但是也能够使用其他构成的装有液体的容器的制造装置等来进行本发明的装有液体的容器的制造方法。

另外，在所述实施方式中，通过使用具备拉伸杆28的装有液体的容器的制造装置1，从而进行杆体拉伸工序与杆体抽出工序，但是也能够采用不进行这些工序的构成。在该情况下，作为装有液体的容器的制造装置1，能够使用不具备拉伸杆28的构成的装置。

此外，在所述实施方式中，虽然加压液体供给源30为柱塞泵，但是不限于此，只要能够将液体l加压到预定的压力并供给到预塑形坯2也能够使用其他种类的泵等各种的构成的装置。

此外，在所述实施方式中，虽然加压空气供给源33为空气压缩机，但是不限于此，只要能够将预定压力的加压空气供给到预塑形坯2，就能够使用各种构成的装置。

此外，作为预塑形坯2，能够根据成型后的装有液体的容器c的形状等而使用各种形状的预塑形坯。

此外，在所述实施方式中，虽然在液体吹塑成型工序之前进行杆体拉伸工序，但是也能够采用在液体吹塑成型工序之中或液体吹塑成型工序之后，或者在空气吹塑工序之中进行杆体拉伸工序的构成。另外，也能够在液体吹塑成型工序中使拉伸杆28进入移动到中途的位置而使预塑形坯2拉伸到中途的长度，接下来，在空气吹塑成型工序中使拉伸杆28进一步进入移动而使预塑形坯2拉伸到吹塑成型用模具10的底部部分。

此外，在所述实施方式中，虽然在吹塑喷嘴23设置气体供给口23b，但是不限于此，只要能够将加压空气供给到预塑形坯2的内部，也能够设置于例如拉伸杆28等除吹塑喷嘴以外的部分。

此外，在所述实施方式中，虽然在空气吹塑成型工序之后进行杆体抽出工序，但是不限于此，也可以在空气吹塑成型工序之中或空气吹塑成型工序之前进行杆体抽出工序。