ブロー成形装置の作動方法
【課題】排気エアを作動エアとして有効に再利用することができ且つ成形品の品質バラツキを抑制することができるブロー成形装置の作動方法を提供する。
【解決手段】ブローエアを中間成形品に供給して所定形状に膨張させた後、作動エアタンクに排気エアを回収し、この回収した排気エアを作動エアとして再利用するに際し、排気エアを作動エアタンクに飽和状態となるまで回収し、その時点で作動エアタンクの圧力が第１の設定圧力Ｐ１に達していない場合には、次に排気エアの回収が開始されるまでの間に、所定のタイミングでエア源から作動エアタンクにエアを圧縮供給し、作動エアタンクの圧力を所定圧力まで上昇させることで、排気エアの回収が開始される時点の作動エアタンクの圧力が第２の設定圧力Ｐ２となるようにする。
【解決手段】ブローエアを中間成形品に供給して所定形状に膨張させた後、作動エアタンクに排気エアを回収し、この回収した排気エアを作動エアとして再利用するに際し、排気エアを作動エアタンクに飽和状態となるまで回収し、その時点で作動エアタンクの圧力が第１の設定圧力Ｐ１に達していない場合には、次に排気エアの回収が開始されるまでの間に、所定のタイミングでエア源から作動エアタンクにエアを圧縮供給し、作動エアタンクの圧力を所定圧力まで上昇させることで、排気エアの回収が開始される時点の作動エアタンクの圧力が第２の設定圧力Ｐ２となるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂製の中空容器をブロー成形する際に用いるブロー成形装置の作動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、プラスチック容器等の合成樹脂製の中空容器は、一般に筒状のパリソンもしくは有底円筒状のプリフォームをブロー成形装置のブロー型内に配置し、このブロー型内でプリフォーム等を高圧のブローエアによってブロー成形することで得られる。また近年、プラスチック容器として、延伸ブロー成形されたポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴとも称する）樹脂製のボトルが多く用いられている。ただしＰＥＴ樹脂製の容器は耐熱性に劣るという欠点がある。そしてＰＥＴ樹脂製の容器の耐熱性を向上させるために、例えば、熱処理ブローと、最終ブローとを別々のブロー型で行う、いわゆる２ブロー若しくは３ブロー方式を採用したブロー成形装置も実用化されている。
【０００３】
これらのブロー成形装置は何れも、エアシリンダ装置を含む各種駆動装置を一般的に備えており、各種駆動装置（エアシリンダ装置）は、ブローエアよりも低圧の作動エアによって駆動されるようになっている。
【０００４】
近年、経済性や環境面の観点から、成形後の高圧のブローエア（排気エア）を回収し、回収した排気エアを作動エアとして再利用する技術が複数提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
ところで、一度に成形する容器の数や容器の大きさ等にもよるが、このように排気エアを作動エアとして再利用するとしても、作動エアの全てを排気エアで賄うことはできないことがある。その場合には、所定のタイミングでコンプレッサを駆動させること等により、作動エアが蓄えられている作動エアタンクにエアを圧縮供給する必要がある。例えば、特許文献１に記載の装置では、複数の成形サイクルの間に作動エアタンクの圧力が徐々に低下して作動エアタンクの圧力が設定圧力以下となると、コンプレッサを作動させて作動エアタンクの圧力が上記設定圧力に保たれるようにしている。これにより、作動エアタンクには各種駆動装置を作動させるのに充分な圧力の作動エアが確保される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３６６６１２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述のような特許文献１に記載の装置では、排気エアを再利用して各種駆動装置を良好に作動させることはできるものの、成形サイクル毎に成形品の品質にバラツキが生じてしまう虞があった。
【０００８】
本願発明者は、誠意研究を重ねた結果、この成形品の品質バラツキが、排気エア回収時の作動エアタンクの圧力に起因するとの知見を得た。具体的には、排気エア回収時のレシーバタンク（作動エアタンク）の圧力によって、成形後に単位時間あたりに排出される排気エアの量（排気エア率）が変動し、この排気エア率によって成形品の品質に違いが生じることを知見した。
【０００９】
本発明はこのような知見に基づいてなされたものであり、排気エアを作動エアとして有効に再利用することができ且つ最終成形品の品質バラツキを抑制することができるブロー成形装置の作動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】
【００１０】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、樹脂材料からなる成形体をブロー型内でブロー成形して中空容器を成形するブロー成形装置の作動方法であって、ブローエアタンクに蓄えられているブローエアを前記ブロー型に収容された前記成形体に供給して当該成形体を所定形状に膨張させた後、前記成形体から排出される排気エアをレシーバタンクに回収し、回収した排気エアを各種駆動装置の作動のための作動エアとして再利用するに際し、前記排気エアを前記レシーバタンクに飽和状態となるまで回収した時点で、前記レシーバタンクの圧力が設定圧力に達していない場合には、次に前記排気エアの回収が開始されるまでの間に、エア源から前記レシーバタンクにエアを圧縮供給して当該レシーバタンクの圧力を上昇させ、各成形サイクルにおける前記排気エアの回収開始時点の前記レシーバタンクの圧力が略一定となるようにしたことを特徴とするブロー成形装置の作動方法にある。
【００１１】
本発明の第２の態様は、前記排気エアを前記レシーバタンクに飽和状態となるまで回収した後、次に前記成形体のブロー成形が開始されるまでの間に、エア源から前記レシーバタンクにエアを圧縮供給して当該レシーバタンクの圧力を上昇させることを特徴とする第１の態様のブロー成形装置の作動方法にある。
【００１２】
本発明の第３の態様は、前記排気エアをレシーバタンクに飽和状態となるまで回収した直後に、エア源から前記レシーバタンクにエアを圧縮供給して、前記レシーバタンクの圧力を前記第１の設定圧力に達するまで上昇させることを特徴とする第２の態様のブロー成形装置の作動方法にある。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように本発明によれば、排気エアを作動エアとして有効に再利用することができると共に、最終成形品の品質バラツキを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態１に係るブロー成形装置の側面図である。
【図２】実施形態１に係るブロー成形装置の概略構成を示す図である。
【図３】実施形態１に係るブロー成形装置の作動方法の一例を示すフローチャートである。
【図４】成形体及びレシーブタンクの圧力と経過時間との関係を示すグラフである。
【図５】成形体及びレシーブタンクの圧力と経過時間との関係を示すグラフである。
【図６】実施形態１に係るブロー成形装置の作動方法の一例を示すフローチャートである。
【図７】実施形態２に係るブロー成形装置の概略構成を示すブロック図である。
【図８】中空容器の製造工程において得られる成形品を示す図である。
【図９】実施形態２に係る一次ブロー及び最終ブロー成形部を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るブロー成形装置の側面図である。
【００１７】
図１に示すように、ブロー成形装置１０は、搬送部材１２上に倒立状態で保持された、例えば、ＰＥＴ樹脂等からなるプリフォーム（成形体）１１０を所定形状の中空容器１００にブロー成形するものである。本実施形態に係るブロー成形装置１０は、ブローキャビティ型１４内に配されたプリフォーム１１０を、ブローエアと共に延伸ロッド１６によって延伸させて所定形状の中空容器を形成する、いわゆる二軸延伸ブロー成形装置である。
【００１８】
ブローキャビティ型１４は、割型で構成され、図示しないブロー型締め装置により機台１８上で型開閉、型締め可能にされている。また、ブローキャビティ型１４の上部には、図示しない底型が組み合わされるようになっている。
【００１９】
なお図１では、左側のブローキャビティ型１４が型閉、右側のブローキャビティ型１４が型開状態で示され、右側のブローキャビティ型１４の断面が省略されている。
【００２０】
延伸ロッド１６は、延伸ロッド昇降機構２０に保持されており、延伸ロッド昇降機構２０は、作動エアによって延伸ロッド１６を昇降可能に構成されている。なお延伸ロッド昇降機構２０の構成は、公知の構成であるため詳細な説明は省略する。
【００２１】
また搬送部材１２の下方位置には、延伸ロッド１６を貫通させて延伸ロッド１６の昇降時の案内を行う案内部材としてのシールピストン２２が設けられている。このシールピストン２２は、作動エアにて昇降可能にされ、載置台２４の下端に上端のシール部をプリフォーム１１０の開口部に当接させてシール可能にすると共に、ブロー成形時に内部に形成したエア供給路よりブローキャビティ型１４（プリフォーム１１０）内にブローエアを供給し得るようになっている。
【００２２】
ここで、本実施形態に係るブロー成形装置１０では、プリフォーム１１０をブロー成形する際に、使用済の高圧のブローエア（排気エア）を回収し、ブロー成形装置１０が備える各種駆動装置、例えば、上述した延伸ロッド昇降機構２０、シールピストン２２等を作動させるための作動エアとして再利用している。このように排気エアを有効的に利用することで経済性を高めることができる。
【００２３】
以下、ブロー成形装置１０の作動方法、具体的には、ブロー成形装置１０における排気エアの回収方法について説明する。
【００２４】
本実施形態に係るブロー成形装置１０は、図２に示すように、上述した各種駆動装置を作動させるための低圧の作動エアが蓄えられたレシーバタンク３０を備えている。すなわちレシーバタンク３０は、供給管３１を介して各種駆動装置に接続されており、これら各種駆動装置には、供給管３１を介して適正圧力の作動エアが供給される。例えば、供給管３１には、第１の減圧バルブ３２およびリリーフバルブ３３が設けられており、これら第１の減圧バルブ３２およびリリーフバルブ３３によってレシーバタンク３０内の作動エアが設定圧力まで減圧されるようになっている。具体的には、レシーバタンク３０から供給管３１に供給される作動エアは、まずは第１の減圧バルブ３２によって予め設定された設定圧力まで減圧される。このとき第１の減圧バルブ３２によって作動エアが充分に減圧されていない場合には、作動エアの一部がリリーフバルブ３３から外部に排出されて供給管３１を流れる作動エアの圧力が設定圧力まで減圧される。
【００２５】
なお本実施形態では、リリーフバルブ３３の下流にあたる供給管３１上に、第２の減圧バルブ３４を設けている。この第２の減圧バルブ３４は、作動エアが第１の減圧バルブ３２およびリリーフバルブ３３によって設定圧力まで減圧されなかった場合に機能する。すなわち第２の減圧バルブ３４は、設定圧力までの減圧処理をより安全で確実なものにするために予備的に設けられている。したがって、第１の減圧バルブ３２及びリリーフバルブ３３によって作動エアを設定圧力まで確実に減圧することができれば、第２の減圧バルブ３４は必ずしも設けられていなくてもよい。
【００２６】
またこのようなレシーバタンク３０には、上述したブローキャビティ型１４が回収管３５を介して接続されている。図示は省略するがブローキャビティ型１４は、本実施形態では４つ設けられており、これらの各ブローキャビティ型１４が回収管３５によってレシーバタンク３０にそれぞれ接続されている。各回収管３５には回収バルブ３６と逆止バルブ３７とが設けられている。逆止バルブ３７は、回収管３５の回収バルブ３６よりも下流側（レシーバタンク３０側）に設けられている。また回収管３５の回収バルブ３６と逆止バルブ３７との間には、排気管３８を介して排気バルブ３９が接続されている。
【００２７】
そして詳しくは後述するが、このような回収管３５を介して使用済の高圧のブローエア（排気エア）をブローキャビティ型１４からレシーバタンク３０に回収することで、ブロー成形中に各種駆動装置で消費された作動エアの補給を行っている。
【００２８】
またレシーバタンク３０には、プリフォーム１１０をブロー成形するための高圧のブローエアが蓄えられたブローエアタンク４０が連通管４１によって接続されている。なおブローエアタンク４０には、例えば、コンプレッサ等の供給手段が接続されており、ブローエアタンクの圧力は、常に所定範囲内に保持されている。例えば、本実施形態では、ブローエアタンク内の圧力は、３．０ＭＰａ〜３．５ＭＰａの範囲内に保持されている。
【００２９】
またレシーバタンク３０とブローエアタンク４０とを接続する連通管４１には供給バルブ４２が設けられており、この供給バルブ４２の開閉によってレシーバタンク３０へのエアの供給が制御されている。供給バルブ４２の開閉は、後述するように基本的には排気エアの回収状況に応じて制御されている。ただしレシーバタンク３０内の圧力が下限値を下回った場合には、供給バルブ４２を強制作動させてレシーバタンク３０内の圧力が所定の範囲となるようにしている。具体的には、レシーバタンク３０には、レシーバタンク３０内の圧力を検出する圧力計４３と、圧力計４３が示すレシーバタンク３０の値に応じて作動するスイッチ４４が接続されており、このスイッチ４４に連動して供給バルブ４２が強制作動されるようになっている。例えば、本実施形態では、スイッチ４４は、レシーバタンク３０の圧力が下限値（本実施形態では１．０ＭＰａ）を下回ると供給バルブ４２をＯＮさせるための信号を出力する。これにより供給バルブ４２が開かれて連通管４１を介してブローエアタンク４０とレシーバタンク３０とが連通された状態となる。その後スイッチ４４は、レシーバタンク３０の圧力が上限値（本実施形態では２．３ＭＰａ）に達すると供給バルブ４２をＯＦＦさせるための信号を出力する。これにより供給バルブ４２が閉じられてブローエアタンク４０とレシーバタンク３０との連通が遮断される。このように供給バルブ４２がスイッチ４４と連動することで、レシーバタンク３０の圧力が、下限値と上限値との間に保持されている。
【００３０】
なおレシーバタンク３０には、内部の圧力が所定値（例えば、上記上限値）を超えると開くように構成されたリリーフバルブ４５が設けられている。このため、レシーバタンク３０の圧力がたとえ上限値を超えてしまった場合でも、圧力の大幅な上昇は抑えられる。したがって、レシーバタンク３０の圧力がより確実に所定範囲内に保持される。
【００３１】
以下、図３のフローチャートを参照し、このようなブロー成形装置１０の作動方法について説明する。
【００３２】
射出成形等によって形成されたプリフォーム１１０がブローキャビティ型１４内に配置されると、図３に示すように、まずステップＳ１でブローが開始される。すなわちブローエアタンク４０からブローキャビティ型１４（プリフォーム１１０）に高圧のブローエアが供給され始める。このとき、回収バルブ３６、排気バルブ３９及び供給バルブ４２は閉じた状態となっている。その後、プリフォーム１１０が所定形状の中空容器１００に形成されるとブローが終了する（ステップＳ２）。つまりブローエアタンク４０からブローキャビティ型１４へのブローエアの供給が停止される。
【００３３】
次いでステップＳ３で回収バルブ３６がＯＮにされる。すなわち図示しない開閉バルブ等によってブローキャビティ型１４へのブローエアの供給が停止されるのと同時に回収バルブ３６が開かれて、ブローキャビティ型１４（中空容器１００）から排出される排気エアが回収管３５を介してレシーバタンク３０に回収される。
【００３４】
ステップＳ４では、排気エアの回収によりレシーバタンク３０の圧力が第１の設定値Ｐ１以上であるか否かが判定される。ここで、レシーバタンク３０の圧力が第１の設定値Ｐ１以上である場合には（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、ステップＳ５で回収バルブ３６がＯＦＦにされて排気エアのレシーバタンク３０への回収が停止される。なお回収バルブ３６がＯＦＦにされる際には、同時に排気バルブ３９がＯＮにされ、ブローキャビティ型１４に残っているブローエアが外部に排出された後、ブローキャビティ型１４が開かれて中空容器１００が回収される。その後は、ステップＳ６に進み、次に処理する対象がある場合（次のブローがある場合）には（ステップＳ６：Ｎｏ）、ステップＳ１に戻り、次に処理する対象がない場合には（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、一連の処理を終了する。
【００３５】
ここで、ブロー成形装置１０の動作方法を図４のグラフを参照して説明する。まず時刻Ｔ１でブローエアタンク４０からブローキャビティ型１４へのブローエアの供給が開始されると、図４中に点線で示すようにブローキャビティ型１４（プリフォーム１１０）内の圧力が徐々に上昇する。ブローキャビティ型１４の圧力が所定圧力Ｐｍに達すると、この圧力が一定時間保持されてプリフォーム１１０が所定形状の中空容器１００に成形される。ブロー成形中、レシーバタンク３０の圧力は、延伸ロッド昇降機構２０等の各種駆動装置を作動させることによって徐々に減少する（図４中実線参照）。ブロー成形が終了すると（時刻Ｔ２）、ブローエアの供給が停止されると共に回収バルブ３６がＯＮにされ、ブローキャビティ型１４（中空容器１００）内の圧力は急激に減少する。一方、レシーバタンク３０の圧力は、排気エアが回収されることで急激に上昇する。そして、排気エアの回収が終了し（時刻Ｔ３）、回収バルブ３６がＯＦＦにされて次の成形サイクルに移行すると、レシーバタンク３０の圧力は、次のブロー成形が終了するまで（排気エアの回収が開始されるまで）、各種駆動装置の作動によって再び徐々に減少する。
【００３６】
なお各種駆動装置の作動エアの消費量は、各成形サイクルにおいて略一定である。すなわちレシーバタンクの圧力の減少量は、各成形サイクルにおいて略一定である。したがって各成形サイクルにおいて、排気エア回収後のレシーバタンク３０の圧力が一定であれば、排気エアの回収開始時におけるレシーバタンク３０の圧力も略一定となる。
【００３７】
例えば、図４に示すように、排気エアの回収後（時刻Ｔ３）にレシーバタンク３０の圧力が略一定の値（第１の設定値Ｐ１）に達している場合、次に排気エアの回収が開始される時点（時刻Ｔ４）には、レシーバタンク３０の圧力は略一定の値（第２の設定値Ｐ２）となる。
【００３８】
これにより、各成形サイクルにおいてブローキャビティ型１４（中空容器１００）のブローエアが排出される際には、ブローキャビティ型１４内の圧力と、レシーバタンク３０内の圧力との差圧は略一定となる。すなわち、ブローキャビティ型１４から単位時間あたりに排出される排気エアの量（排気エア率）は各成形サイクルにおいて略一定となる。したがって、中空容器１００の品質バラツキが抑えられる。また排気エアも作動エアとして有効に利用することができる。
【００３９】
なお第１の設定値Ｐ１の値は、特に限定されないが、１成形サイクル中に各種駆動装置の作動に必要なエア量に応じて適宜設定されればよい。
【００４０】
また、中空容器の大きさや、一度に成形する数等にもよるが、排気エアの回収のみによってはレシーバタンク３０の圧力が第１の設定値Ｐ１まで上昇しない場合がある。レシーバタンクの圧力が第１の設定値Ｐ１まで上昇していなくても、各種駆動装置の作動に支障はない。つまりレシーバタンク３０の圧力が上述した上限値と下限値との間となっていれば、各種駆動装置の作動に支障はない。なお下限値は、例えば、第２の設定値Ｐ２よりも若干低い値に設定され、上限値は、例えば、第１の設定値Ｐ１よりも若干高い値に設定されている。
【００４１】
しかしながら、レシーバタンク３０の圧力が第１の設定値Ｐ１まで上昇していない場合、排気エアの回収が開始される時点（時刻Ｔ２）におけるレシーバタンク３０の圧力が、成形サイクル毎に低下することになる。すなわち排気エアの回収が開始される時点におけるレシーバタンク３０の圧力が、各成形サイクルにおいて略一定の値（第２の設定値Ｐ２）にはならない。このため、各成形サイクルで成形される中空容器の品質にバラツキが生じてしまう虞がある。
【００４２】
そこで本発明では、排気エアをレシーバタンク３０に飽和状態となるまで回収した時点、つまり排気エアの回収終了時点（時刻Ｔ３）において、レシーバタンク３０の圧力が第１の設定値Ｐ１まで上昇していない場合には、次に排気エアの回収が開始されるまでの間に、エア源からレシーバタンク３０にエアを圧縮供給してレシーバタンク３０の圧力を所定値に達するまで上昇させ、次の排気エアの回収開始時点（時刻Ｔ４）におけるレシーバタンク３０の圧力が、各成形サイクルにおいて略一定（第２の設定値Ｐ２）となるようにしている。
【００４３】
図３のフローチャートに示すように、ステップＳ４において排気エアの回収によってもレシーバタンクの圧力が第１の設定値Ｐ１未満である場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、ステップＳ７に進み、排気エアの回収開始（時刻Ｔ２）からの経過時間ＴＭが所定時間を超えたか否かを判定する。このステップＳ７では、経過時間ＴＭに基づいてレシーバタンク３０に飽和状態となるまで排気エアが回収されたか否かを判定している。経過時間ＴＭが所定時間を超えている場合には、レシーバタンク３０に飽和状態となるまで排気エアが回収されたと判定され（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、ステップＳ８に進む。ステップＳ８では、次に排気エアの回収が開始されるまでの間に、所定のタイミングでレシーバタンク３０の圧力を所定値以上に上昇させる。すなわち、上記所定のタイミングにおけるレシーバタンクの圧力が、図４中に実線で示すレシーバタンクの圧力に達するまで上昇させる。例えば、図５（ａ）に示すように、所定のタイミング（時刻Ｔ５）で実施する場合には、レシーバタンク３０の圧力を所定値Ｐ３に達するまで上昇させる。また例えば、図５（ｂ）に示すように、所定のタイミング（時刻Ｔ６）で実施する場合には、レシーバタンク３０の圧力を所定値Ｐ４に達するまで上昇させる。その後、ステップＳ６に進み、次に処理する対象がある場合（次のブローがある場合）には（ステップＳ６：Ｎｏ）、ステップＳ１に戻り、次に処理する対象がない場合には（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、一連の処理を終了する。
【００４４】
このようにレシーバタンク３０の圧力を所定圧力まで上昇させることで、排気エアの回収が開始される時点におけるレシーバタンク３０の圧力が、各成形サイクルで略一定の値（第２の設定値Ｐ２）となる。したがって、上述のように各成形サイクルで成形される中空容器１００の品質バラツキを抑制することができる。
【００４５】
なおステップＳ８においてレシーバタンク３０の圧力を所定値まで上昇させる方法は特に限定されないが、例えば、本実施形態では、エア源であるブローエアタンク４０からレシーバタンク３０にエアを圧縮供給することでレシーバタンク３０の圧力を所定値に達するまで上昇させている。具体的には、図６のフローチャートに示すように、ステップＳ１１で供給バルブ４２がＯＮにされる。これによりブローエアタンク４０内の高圧のエアがレシーバタンク３０に供給され、レシーバタンク３０の圧力が上昇する。ステップＳ１２では、レシーバタンク３０の圧力が所定値まで上昇したか否かが判定され、レシーバタンク３０の圧力が所定値まで上昇した時点で（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、供給バルブ４２がＯＦＦにされる（ステップＳ１３）。
【００４６】
このようにステップＳ８でレシーバタンク３０の圧力を上昇させるタイミングは、排気エアの回収が終了して次に排気エアの回収が開始されるまでであれば、特に限定されないが、プリフォーム１１０のブロー成形が開始されるまでに実施することが好ましい。特に、排気エアをレシーバタンク３０に飽和状態となるまで回収した直後に実施して、レシーバタンク３０の圧力を第１の設定値Ｐ１に達するまで上昇させることが好ましい。これにより、ブロー成形に影響を及ぼすことなくレシーバタンク３０の圧力を良好に上昇させることができる。したがって中空容器１００の品質バラツキを抑制することができ、且つ排気エアも作動エアとして有効に利用することができる。
【００４７】
なお本実施形態では、ブローエアタンク４０をエア源としてレシーバタンク３０の圧力を上昇させるようにしているが、例えば、コンプレッサ等の供給手段をレシーバタンク３０に接続しておき、供給手段をエア源としてレシーバタンク３０の圧力を上昇させるようにしてもよい。
【００４８】
（実施形態２）
実施形態１では、プリフォーム１１０をブロー成形することによって最終形状である中空容器１００を形成するようにしたが、本実施形態は、プリフォーム１１０をブロー成形して中間成形品である一次ブロー成形品１２０を形成した後、この一次ブロー成形品１２０をさらにブロー成形することにより最終形状である中空容器１００を形成するようにした例である。
【００４９】
実施形態２に係るブロー成形装置１０Ａは、例えば、耐熱性を有する中空容器を製造するものであり、図７に示すように、プリフォーム供給部５０と、加熱部６０と、一次ブロー成形部７０と、最終ブロー成形部８０とを備える。そして、このブロー成形装置１０Ａでは、図８に示すように、プリフォーム１１０、一次ブロー成形品１２０を経て、最終成形品である中空容器１００が成形される。なお特許請求の範囲でいう「成形体」には、プリフォーム１１０と一次ブロー成形品１２０とが含まれる。
【００５０】
プリフォーム供給部５０は、機外からのプリフォーム１１０の供給を受け、供給されたプリフォームを加熱部６０に搬送する。加熱部６０は、ヒータによりプリフォーム１１０を成形適温に加熱する。所定温度に加熱されたプリフォーム１１０は一次ブロー成形部７０に搬送される。
【００５１】
一次ブロー成形部７０では、一次ブロー成形型内に配されたプリフォームを二軸延伸ブロー成形することにより、最終成形品である中空容器１００よりも若干大きいサイズかほぼ同じサイズの一次ブロー成形品を形成する（一次ブロー成形工程）。具体的には、図９（ａ）に示すように、所定の延伸適温に加熱されたプリフォーム１１０を、一次ブロー成形型７１内に配置し、一次ブロー成形型７１（プリフォーム１１０）内に高圧のブローエアを供給すると共に、延伸ロッド１６によってプリフォーム１１０を縦軸方向に延伸させる。これにより最終成形品である中空容器１００よりも若干大きいサイズかほぼ同じサイズの一次ブロー成形品１２０が形成される（図８参照）。
【００５２】
さらに一次ブロー成形部７０では、一次ブロー成形型７１を加熱しているので、成形された一次ブロー成形品１２０に加熱処理が施される（熱処理工程）。具体的には、一次ブロー成形品１２０に高圧のブローエアを供給した状態で一次ブロー成形型７１を加熱し、一次ブロー成形型７１内の内壁面に一次ブロー成形品１２０を所定時間接触させて加熱処理（ヒートセット処理）する。そして、一次ブロー成形品１２０内のブローエアを排気エアとして排気した後、一次ブロー成形品１２０を一次ブロー成形型７１から取り出す。
【００５３】
なお一次ブロー成形品１２０は、最終成形品である中空容器１００よりも若干大きく膨らむ場合もあるが（図８中に点線で示す）、上述のような加熱処理を受けた後、高圧のブローエアが排気された途端に内部応力に従って急速に収縮する（図８中に実線で示す）。その結果、一次ブロー成形品１２０の全高は中空容器よりも低い高さに落ち着く。その後、一次ブロー成形品１２０は、最終ブロー成形部８０に搬送される。
【００５４】
最終ブロー成形部８０では、加熱処理が施されて収縮した一次ブロー成形品１２０をブロー成形することにより最終成形品である中空容器１００を形成する。具体的には、図９（ｂ）に示すように、最終ブロー成形型８１内に一次ブロー成形品１２０を配置し、最終ブロー成形型８１を所定温度に加熱した状態で、最終ブロー成形型８１（一次ブロー成形品１２０）に高圧のブローエアを供給する。これにより一次ブロー成形品１２０が縦軸方向及び横軸方向に延伸され、最終ブロー成形型８１の内壁面に押圧されて熱処理され、最終成形品である中空容器１００が成形される（図８参照）。
【００５５】
このように最終ブロー成形部８０で成形された中空容器１００は、内部のブローエアが排気エアとして排気された後、最終ブロー成形型８１から取り出され、例えば、ベルトコンベアー等の移動手段によって、所定の保管場所まで搬送される。
【００５６】
そして、このような本実施形態のブロー成形装置１０Ａでは、一次ブロー成形部７０、最終ブロー成形部８０のそれぞれにおいて、実施形態１で説明したように排気エアの再利用を行っている。すなわち、排気エアを再利用する際に、一次ブロー成形部７０及び最終ブロー成形部８０のそれぞれで、排気エアの回収開始時点におけるレシーバタンク３０の圧力が、各成形サイクルにおいて略一定（第２の設定値Ｐ２）となるようにしている。
【００５７】
これにより、中空容器１００の品質バラツキを抑制することができ、且つ排気エアも作動エアとして有効に利用することができる。特に熱処理工程後には、一次ブロー成形品１２０の品質バラツキが生じやすいため、熱処理工程を実施する場合には、最終成形品である中空容器の品質バラツキも生じやすい。しかしながら、本実施形態では、一次ブロー成形部７０において、排気エアの回収時点のレシーバタンク３０の圧力が各成形サイクルで一定となるようにしているため、中空容器１００の品質バラツキを効果的に抑制することができる。
【００５８】
（他の実施形態）
以上本発明の実施形態について説明したが、勿論、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、その主旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変更が可能である。
【００５９】
例えば、上述したブロー成形装置の構成は、あくまで一例であり、排気エアを回収可能な構成であれば、特に限定されるものではない。上述の実施形態では、いわゆる１ブロー及び２ブロー方式を採用したブロー成形装置を一例として本発明を説明したが、勿論、本発明は、いわゆる３ブロー方式を採用したブロー成形装置にも適用することができるものである。また上述の実施形態では、プリフォームを倒立状態で二軸延伸ブロー成形する装置について説明したが、この例に限らず、本発明は、プリフォームを成立状態でブロー成形する装置であっても勿論適用することができる。
【００６０】
また実施形態２では、一次ブロー成形部７０及び最終ブロー成形部８０のそれぞれで、使用済の高圧のブローエア（排気エア）を回収するようにしたが、必要に応じて、一次ブロー成形部７０又は最終ブロー成形部８０の何れか一方で実施するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１０ ブロー成形装置
３０ レシーバタンク
３１ 供給管
３２ 第１の減圧バルブ
３３ リリーフバルブ
３４ 第２の減圧バルブ
３５ 回収管
３６ 回収バルブ
３７ 逆止バルブ
３８ 排気管
３９ 排気バルブ
４０ ブローエアタンク
４１ 連通管
４２ 供給バルブ
４３ 圧力計
４４ スイッチ
４５ リリーフバルブ
５０ プリフォーム供給部
６０ 加熱部
７０ 一次ブロー成形品
７１ 一次ブロー成形型
８０ 最終ブロー成形部
８１ 最終ブロー成形型
１００ 中空容器
１１０ プリフォーム
１２０ 一次ブロー成形部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂製の中空容器をブロー成形する際に用いるブロー成形装置の作動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、プラスチック容器等の合成樹脂製の中空容器は、一般に筒状のパリソンもしくは有底円筒状のプリフォームをブロー成形装置のブロー型内に配置し、このブロー型内でプリフォーム等を高圧のブローエアによってブロー成形することで得られる。また近年、プラスチック容器として、延伸ブロー成形されたポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴとも称する）樹脂製のボトルが多く用いられている。ただしＰＥＴ樹脂製の容器は耐熱性に劣るという欠点がある。そしてＰＥＴ樹脂製の容器の耐熱性を向上させるために、例えば、熱処理ブローと、最終ブローとを別々のブロー型で行う、いわゆる２ブロー若しくは３ブロー方式を採用したブロー成形装置も実用化されている。
【０００３】
これらのブロー成形装置は何れも、エアシリンダ装置を含む各種駆動装置を一般的に備えており、各種駆動装置（エアシリンダ装置）は、ブローエアよりも低圧の作動エアによって駆動されるようになっている。
【０００４】
近年、経済性や環境面の観点から、成形後の高圧のブローエア（排気エア）を回収し、回収した排気エアを作動エアとして再利用する技術が複数提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
ところで、一度に成形する容器の数や容器の大きさ等にもよるが、このように排気エアを作動エアとして再利用するとしても、作動エアの全てを排気エアで賄うことはできないことがある。その場合には、所定のタイミングでコンプレッサを駆動させること等により、作動エアが蓄えられている作動エアタンクにエアを圧縮供給する必要がある。例えば、特許文献１に記載の装置では、複数の成形サイクルの間に作動エアタンクの圧力が徐々に低下して作動エアタンクの圧力が設定圧力以下となると、コンプレッサを作動させて作動エアタンクの圧力が上記設定圧力に保たれるようにしている。これにより、作動エアタンクには各種駆動装置を作動させるのに充分な圧力の作動エアが確保される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３６６６１２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述のような特許文献１に記載の装置では、排気エアを再利用して各種駆動装置を良好に作動させることはできるものの、成形サイクル毎に成形品の品質にバラツキが生じてしまう虞があった。
【０００８】
本願発明者は、誠意研究を重ねた結果、この成形品の品質バラツキが、排気エア回収時の作動エアタンクの圧力に起因するとの知見を得た。具体的には、排気エア回収時のレシーバタンク（作動エアタンク）の圧力によって、成形後に単位時間あたりに排出される排気エアの量（排気エア率）が変動し、この排気エア率によって成形品の品質に違いが生じることを知見した。
【０００９】
本発明はこのような知見に基づいてなされたものであり、排気エアを作動エアとして有効に再利用することができ且つ最終成形品の品質バラツキを抑制することができるブロー成形装置の作動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】
【００１０】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、樹脂材料からなる成形体をブロー型内でブロー成形して中空容器を成形するブロー成形装置の作動方法であって、ブローエアタンクに蓄えられているブローエアを前記ブロー型に収容された前記成形体に供給して当該成形体を所定形状に膨張させた後、前記成形体から排出される排気エアをレシーバタンクに回収し、回収した排気エアを各種駆動装置の作動のための作動エアとして再利用するに際し、前記排気エアを前記レシーバタンクに飽和状態となるまで回収した時点で、前記レシーバタンクの圧力が設定圧力に達していない場合には、次に前記排気エアの回収が開始されるまでの間に、エア源から前記レシーバタンクにエアを圧縮供給して当該レシーバタンクの圧力を上昇させ、各成形サイクルにおける前記排気エアの回収開始時点の前記レシーバタンクの圧力が略一定となるようにしたことを特徴とするブロー成形装置の作動方法にある。
【００１１】
本発明の第２の態様は、前記排気エアを前記レシーバタンクに飽和状態となるまで回収した後、次に前記成形体のブロー成形が開始されるまでの間に、エア源から前記レシーバタンクにエアを圧縮供給して当該レシーバタンクの圧力を上昇させることを特徴とする第１の態様のブロー成形装置の作動方法にある。
【００１２】
本発明の第３の態様は、前記排気エアをレシーバタンクに飽和状態となるまで回収した直後に、エア源から前記レシーバタンクにエアを圧縮供給して、前記レシーバタンクの圧力を前記第１の設定圧力に達するまで上昇させることを特徴とする第２の態様のブロー成形装置の作動方法にある。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように本発明によれば、排気エアを作動エアとして有効に再利用することができると共に、最終成形品の品質バラツキを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態１に係るブロー成形装置の側面図である。
【図２】実施形態１に係るブロー成形装置の概略構成を示す図である。
【図３】実施形態１に係るブロー成形装置の作動方法の一例を示すフローチャートである。
【図４】成形体及びレシーブタンクの圧力と経過時間との関係を示すグラフである。
【図５】成形体及びレシーブタンクの圧力と経過時間との関係を示すグラフである。
【図６】実施形態１に係るブロー成形装置の作動方法の一例を示すフローチャートである。
【図７】実施形態２に係るブロー成形装置の概略構成を示すブロック図である。
【図８】中空容器の製造工程において得られる成形品を示す図である。
【図９】実施形態２に係る一次ブロー及び最終ブロー成形部を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るブロー成形装置の側面図である。
【００１７】
図１に示すように、ブロー成形装置１０は、搬送部材１２上に倒立状態で保持された、例えば、ＰＥＴ樹脂等からなるプリフォーム（成形体）１１０を所定形状の中空容器１００にブロー成形するものである。本実施形態に係るブロー成形装置１０は、ブローキャビティ型１４内に配されたプリフォーム１１０を、ブローエアと共に延伸ロッド１６によって延伸させて所定形状の中空容器を形成する、いわゆる二軸延伸ブロー成形装置である。
【００１８】
ブローキャビティ型１４は、割型で構成され、図示しないブロー型締め装置により機台１８上で型開閉、型締め可能にされている。また、ブローキャビティ型１４の上部には、図示しない底型が組み合わされるようになっている。
【００１９】
なお図１では、左側のブローキャビティ型１４が型閉、右側のブローキャビティ型１４が型開状態で示され、右側のブローキャビティ型１４の断面が省略されている。
【００２０】
延伸ロッド１６は、延伸ロッド昇降機構２０に保持されており、延伸ロッド昇降機構２０は、作動エアによって延伸ロッド１６を昇降可能に構成されている。なお延伸ロッド昇降機構２０の構成は、公知の構成であるため詳細な説明は省略する。
【００２１】
また搬送部材１２の下方位置には、延伸ロッド１６を貫通させて延伸ロッド１６の昇降時の案内を行う案内部材としてのシールピストン２２が設けられている。このシールピストン２２は、作動エアにて昇降可能にされ、載置台２４の下端に上端のシール部をプリフォーム１１０の開口部に当接させてシール可能にすると共に、ブロー成形時に内部に形成したエア供給路よりブローキャビティ型１４（プリフォーム１１０）内にブローエアを供給し得るようになっている。
【００２２】
ここで、本実施形態に係るブロー成形装置１０では、プリフォーム１１０をブロー成形する際に、使用済の高圧のブローエア（排気エア）を回収し、ブロー成形装置１０が備える各種駆動装置、例えば、上述した延伸ロッド昇降機構２０、シールピストン２２等を作動させるための作動エアとして再利用している。このように排気エアを有効的に利用することで経済性を高めることができる。
【００２３】
以下、ブロー成形装置１０の作動方法、具体的には、ブロー成形装置１０における排気エアの回収方法について説明する。
【００２４】
本実施形態に係るブロー成形装置１０は、図２に示すように、上述した各種駆動装置を作動させるための低圧の作動エアが蓄えられたレシーバタンク３０を備えている。すなわちレシーバタンク３０は、供給管３１を介して各種駆動装置に接続されており、これら各種駆動装置には、供給管３１を介して適正圧力の作動エアが供給される。例えば、供給管３１には、第１の減圧バルブ３２およびリリーフバルブ３３が設けられており、これら第１の減圧バルブ３２およびリリーフバルブ３３によってレシーバタンク３０内の作動エアが設定圧力まで減圧されるようになっている。具体的には、レシーバタンク３０から供給管３１に供給される作動エアは、まずは第１の減圧バルブ３２によって予め設定された設定圧力まで減圧される。このとき第１の減圧バルブ３２によって作動エアが充分に減圧されていない場合には、作動エアの一部がリリーフバルブ３３から外部に排出されて供給管３１を流れる作動エアの圧力が設定圧力まで減圧される。
【００２５】
なお本実施形態では、リリーフバルブ３３の下流にあたる供給管３１上に、第２の減圧バルブ３４を設けている。この第２の減圧バルブ３４は、作動エアが第１の減圧バルブ３２およびリリーフバルブ３３によって設定圧力まで減圧されなかった場合に機能する。すなわち第２の減圧バルブ３４は、設定圧力までの減圧処理をより安全で確実なものにするために予備的に設けられている。したがって、第１の減圧バルブ３２及びリリーフバルブ３３によって作動エアを設定圧力まで確実に減圧することができれば、第２の減圧バルブ３４は必ずしも設けられていなくてもよい。
【００２６】
またこのようなレシーバタンク３０には、上述したブローキャビティ型１４が回収管３５を介して接続されている。図示は省略するがブローキャビティ型１４は、本実施形態では４つ設けられており、これらの各ブローキャビティ型１４が回収管３５によってレシーバタンク３０にそれぞれ接続されている。各回収管３５には回収バルブ３６と逆止バルブ３７とが設けられている。逆止バルブ３７は、回収管３５の回収バルブ３６よりも下流側（レシーバタンク３０側）に設けられている。また回収管３５の回収バルブ３６と逆止バルブ３７との間には、排気管３８を介して排気バルブ３９が接続されている。
【００２７】
そして詳しくは後述するが、このような回収管３５を介して使用済の高圧のブローエア（排気エア）をブローキャビティ型１４からレシーバタンク３０に回収することで、ブロー成形中に各種駆動装置で消費された作動エアの補給を行っている。
【００２８】
またレシーバタンク３０には、プリフォーム１１０をブロー成形するための高圧のブローエアが蓄えられたブローエアタンク４０が連通管４１によって接続されている。なおブローエアタンク４０には、例えば、コンプレッサ等の供給手段が接続されており、ブローエアタンクの圧力は、常に所定範囲内に保持されている。例えば、本実施形態では、ブローエアタンク内の圧力は、３．０ＭＰａ〜３．５ＭＰａの範囲内に保持されている。
【００２９】
またレシーバタンク３０とブローエアタンク４０とを接続する連通管４１には供給バルブ４２が設けられており、この供給バルブ４２の開閉によってレシーバタンク３０へのエアの供給が制御されている。供給バルブ４２の開閉は、後述するように基本的には排気エアの回収状況に応じて制御されている。ただしレシーバタンク３０内の圧力が下限値を下回った場合には、供給バルブ４２を強制作動させてレシーバタンク３０内の圧力が所定の範囲となるようにしている。具体的には、レシーバタンク３０には、レシーバタンク３０内の圧力を検出する圧力計４３と、圧力計４３が示すレシーバタンク３０の値に応じて作動するスイッチ４４が接続されており、このスイッチ４４に連動して供給バルブ４２が強制作動されるようになっている。例えば、本実施形態では、スイッチ４４は、レシーバタンク３０の圧力が下限値（本実施形態では１．０ＭＰａ）を下回ると供給バルブ４２をＯＮさせるための信号を出力する。これにより供給バルブ４２が開かれて連通管４１を介してブローエアタンク４０とレシーバタンク３０とが連通された状態となる。その後スイッチ４４は、レシーバタンク３０の圧力が上限値（本実施形態では２．３ＭＰａ）に達すると供給バルブ４２をＯＦＦさせるための信号を出力する。これにより供給バルブ４２が閉じられてブローエアタンク４０とレシーバタンク３０との連通が遮断される。このように供給バルブ４２がスイッチ４４と連動することで、レシーバタンク３０の圧力が、下限値と上限値との間に保持されている。
【００３０】
なおレシーバタンク３０には、内部の圧力が所定値（例えば、上記上限値）を超えると開くように構成されたリリーフバルブ４５が設けられている。このため、レシーバタンク３０の圧力がたとえ上限値を超えてしまった場合でも、圧力の大幅な上昇は抑えられる。したがって、レシーバタンク３０の圧力がより確実に所定範囲内に保持される。
【００３１】
以下、図３のフローチャートを参照し、このようなブロー成形装置１０の作動方法について説明する。
【００３２】
射出成形等によって形成されたプリフォーム１１０がブローキャビティ型１４内に配置されると、図３に示すように、まずステップＳ１でブローが開始される。すなわちブローエアタンク４０からブローキャビティ型１４（プリフォーム１１０）に高圧のブローエアが供給され始める。このとき、回収バルブ３６、排気バルブ３９及び供給バルブ４２は閉じた状態となっている。その後、プリフォーム１１０が所定形状の中空容器１００に形成されるとブローが終了する（ステップＳ２）。つまりブローエアタンク４０からブローキャビティ型１４へのブローエアの供給が停止される。
【００３３】
次いでステップＳ３で回収バルブ３６がＯＮにされる。すなわち図示しない開閉バルブ等によってブローキャビティ型１４へのブローエアの供給が停止されるのと同時に回収バルブ３６が開かれて、ブローキャビティ型１４（中空容器１００）から排出される排気エアが回収管３５を介してレシーバタンク３０に回収される。
【００３４】
ステップＳ４では、排気エアの回収によりレシーバタンク３０の圧力が第１の設定値Ｐ１以上であるか否かが判定される。ここで、レシーバタンク３０の圧力が第１の設定値Ｐ１以上である場合には（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、ステップＳ５で回収バルブ３６がＯＦＦにされて排気エアのレシーバタンク３０への回収が停止される。なお回収バルブ３６がＯＦＦにされる際には、同時に排気バルブ３９がＯＮにされ、ブローキャビティ型１４に残っているブローエアが外部に排出された後、ブローキャビティ型１４が開かれて中空容器１００が回収される。その後は、ステップＳ６に進み、次に処理する対象がある場合（次のブローがある場合）には（ステップＳ６：Ｎｏ）、ステップＳ１に戻り、次に処理する対象がない場合には（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、一連の処理を終了する。
【００３５】
ここで、ブロー成形装置１０の動作方法を図４のグラフを参照して説明する。まず時刻Ｔ１でブローエアタンク４０からブローキャビティ型１４へのブローエアの供給が開始されると、図４中に点線で示すようにブローキャビティ型１４（プリフォーム１１０）内の圧力が徐々に上昇する。ブローキャビティ型１４の圧力が所定圧力Ｐｍに達すると、この圧力が一定時間保持されてプリフォーム１１０が所定形状の中空容器１００に成形される。ブロー成形中、レシーバタンク３０の圧力は、延伸ロッド昇降機構２０等の各種駆動装置を作動させることによって徐々に減少する（図４中実線参照）。ブロー成形が終了すると（時刻Ｔ２）、ブローエアの供給が停止されると共に回収バルブ３６がＯＮにされ、ブローキャビティ型１４（中空容器１００）内の圧力は急激に減少する。一方、レシーバタンク３０の圧力は、排気エアが回収されることで急激に上昇する。そして、排気エアの回収が終了し（時刻Ｔ３）、回収バルブ３６がＯＦＦにされて次の成形サイクルに移行すると、レシーバタンク３０の圧力は、次のブロー成形が終了するまで（排気エアの回収が開始されるまで）、各種駆動装置の作動によって再び徐々に減少する。
【００３６】
なお各種駆動装置の作動エアの消費量は、各成形サイクルにおいて略一定である。すなわちレシーバタンクの圧力の減少量は、各成形サイクルにおいて略一定である。したがって各成形サイクルにおいて、排気エア回収後のレシーバタンク３０の圧力が一定であれば、排気エアの回収開始時におけるレシーバタンク３０の圧力も略一定となる。
【００３７】
例えば、図４に示すように、排気エアの回収後（時刻Ｔ３）にレシーバタンク３０の圧力が略一定の値（第１の設定値Ｐ１）に達している場合、次に排気エアの回収が開始される時点（時刻Ｔ４）には、レシーバタンク３０の圧力は略一定の値（第２の設定値Ｐ２）となる。
【００３８】
これにより、各成形サイクルにおいてブローキャビティ型１４（中空容器１００）のブローエアが排出される際には、ブローキャビティ型１４内の圧力と、レシーバタンク３０内の圧力との差圧は略一定となる。すなわち、ブローキャビティ型１４から単位時間あたりに排出される排気エアの量（排気エア率）は各成形サイクルにおいて略一定となる。したがって、中空容器１００の品質バラツキが抑えられる。また排気エアも作動エアとして有効に利用することができる。
【００３９】
なお第１の設定値Ｐ１の値は、特に限定されないが、１成形サイクル中に各種駆動装置の作動に必要なエア量に応じて適宜設定されればよい。
【００４０】
また、中空容器の大きさや、一度に成形する数等にもよるが、排気エアの回収のみによってはレシーバタンク３０の圧力が第１の設定値Ｐ１まで上昇しない場合がある。レシーバタンクの圧力が第１の設定値Ｐ１まで上昇していなくても、各種駆動装置の作動に支障はない。つまりレシーバタンク３０の圧力が上述した上限値と下限値との間となっていれば、各種駆動装置の作動に支障はない。なお下限値は、例えば、第２の設定値Ｐ２よりも若干低い値に設定され、上限値は、例えば、第１の設定値Ｐ１よりも若干高い値に設定されている。
【００４１】
しかしながら、レシーバタンク３０の圧力が第１の設定値Ｐ１まで上昇していない場合、排気エアの回収が開始される時点（時刻Ｔ２）におけるレシーバタンク３０の圧力が、成形サイクル毎に低下することになる。すなわち排気エアの回収が開始される時点におけるレシーバタンク３０の圧力が、各成形サイクルにおいて略一定の値（第２の設定値Ｐ２）にはならない。このため、各成形サイクルで成形される中空容器の品質にバラツキが生じてしまう虞がある。
【００４２】
そこで本発明では、排気エアをレシーバタンク３０に飽和状態となるまで回収した時点、つまり排気エアの回収終了時点（時刻Ｔ３）において、レシーバタンク３０の圧力が第１の設定値Ｐ１まで上昇していない場合には、次に排気エアの回収が開始されるまでの間に、エア源からレシーバタンク３０にエアを圧縮供給してレシーバタンク３０の圧力を所定値に達するまで上昇させ、次の排気エアの回収開始時点（時刻Ｔ４）におけるレシーバタンク３０の圧力が、各成形サイクルにおいて略一定（第２の設定値Ｐ２）となるようにしている。
【００４３】
図３のフローチャートに示すように、ステップＳ４において排気エアの回収によってもレシーバタンクの圧力が第１の設定値Ｐ１未満である場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、ステップＳ７に進み、排気エアの回収開始（時刻Ｔ２）からの経過時間ＴＭが所定時間を超えたか否かを判定する。このステップＳ７では、経過時間ＴＭに基づいてレシーバタンク３０に飽和状態となるまで排気エアが回収されたか否かを判定している。経過時間ＴＭが所定時間を超えている場合には、レシーバタンク３０に飽和状態となるまで排気エアが回収されたと判定され（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、ステップＳ８に進む。ステップＳ８では、次に排気エアの回収が開始されるまでの間に、所定のタイミングでレシーバタンク３０の圧力を所定値以上に上昇させる。すなわち、上記所定のタイミングにおけるレシーバタンクの圧力が、図４中に実線で示すレシーバタンクの圧力に達するまで上昇させる。例えば、図５（ａ）に示すように、所定のタイミング（時刻Ｔ５）で実施する場合には、レシーバタンク３０の圧力を所定値Ｐ３に達するまで上昇させる。また例えば、図５（ｂ）に示すように、所定のタイミング（時刻Ｔ６）で実施する場合には、レシーバタンク３０の圧力を所定値Ｐ４に達するまで上昇させる。その後、ステップＳ６に進み、次に処理する対象がある場合（次のブローがある場合）には（ステップＳ６：Ｎｏ）、ステップＳ１に戻り、次に処理する対象がない場合には（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、一連の処理を終了する。
【００４４】
このようにレシーバタンク３０の圧力を所定圧力まで上昇させることで、排気エアの回収が開始される時点におけるレシーバタンク３０の圧力が、各成形サイクルで略一定の値（第２の設定値Ｐ２）となる。したがって、上述のように各成形サイクルで成形される中空容器１００の品質バラツキを抑制することができる。
【００４５】
なおステップＳ８においてレシーバタンク３０の圧力を所定値まで上昇させる方法は特に限定されないが、例えば、本実施形態では、エア源であるブローエアタンク４０からレシーバタンク３０にエアを圧縮供給することでレシーバタンク３０の圧力を所定値に達するまで上昇させている。具体的には、図６のフローチャートに示すように、ステップＳ１１で供給バルブ４２がＯＮにされる。これによりブローエアタンク４０内の高圧のエアがレシーバタンク３０に供給され、レシーバタンク３０の圧力が上昇する。ステップＳ１２では、レシーバタンク３０の圧力が所定値まで上昇したか否かが判定され、レシーバタンク３０の圧力が所定値まで上昇した時点で（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、供給バルブ４２がＯＦＦにされる（ステップＳ１３）。
【００４６】
このようにステップＳ８でレシーバタンク３０の圧力を上昇させるタイミングは、排気エアの回収が終了して次に排気エアの回収が開始されるまでであれば、特に限定されないが、プリフォーム１１０のブロー成形が開始されるまでに実施することが好ましい。特に、排気エアをレシーバタンク３０に飽和状態となるまで回収した直後に実施して、レシーバタンク３０の圧力を第１の設定値Ｐ１に達するまで上昇させることが好ましい。これにより、ブロー成形に影響を及ぼすことなくレシーバタンク３０の圧力を良好に上昇させることができる。したがって中空容器１００の品質バラツキを抑制することができ、且つ排気エアも作動エアとして有効に利用することができる。
【００４７】
なお本実施形態では、ブローエアタンク４０をエア源としてレシーバタンク３０の圧力を上昇させるようにしているが、例えば、コンプレッサ等の供給手段をレシーバタンク３０に接続しておき、供給手段をエア源としてレシーバタンク３０の圧力を上昇させるようにしてもよい。
【００４８】
（実施形態２）
実施形態１では、プリフォーム１１０をブロー成形することによって最終形状である中空容器１００を形成するようにしたが、本実施形態は、プリフォーム１１０をブロー成形して中間成形品である一次ブロー成形品１２０を形成した後、この一次ブロー成形品１２０をさらにブロー成形することにより最終形状である中空容器１００を形成するようにした例である。
【００４９】
実施形態２に係るブロー成形装置１０Ａは、例えば、耐熱性を有する中空容器を製造するものであり、図７に示すように、プリフォーム供給部５０と、加熱部６０と、一次ブロー成形部７０と、最終ブロー成形部８０とを備える。そして、このブロー成形装置１０Ａでは、図８に示すように、プリフォーム１１０、一次ブロー成形品１２０を経て、最終成形品である中空容器１００が成形される。なお特許請求の範囲でいう「成形体」には、プリフォーム１１０と一次ブロー成形品１２０とが含まれる。
【００５０】
プリフォーム供給部５０は、機外からのプリフォーム１１０の供給を受け、供給されたプリフォームを加熱部６０に搬送する。加熱部６０は、ヒータによりプリフォーム１１０を成形適温に加熱する。所定温度に加熱されたプリフォーム１１０は一次ブロー成形部７０に搬送される。
【００５１】
一次ブロー成形部７０では、一次ブロー成形型内に配されたプリフォームを二軸延伸ブロー成形することにより、最終成形品である中空容器１００よりも若干大きいサイズかほぼ同じサイズの一次ブロー成形品を形成する（一次ブロー成形工程）。具体的には、図９（ａ）に示すように、所定の延伸適温に加熱されたプリフォーム１１０を、一次ブロー成形型７１内に配置し、一次ブロー成形型７１（プリフォーム１１０）内に高圧のブローエアを供給すると共に、延伸ロッド１６によってプリフォーム１１０を縦軸方向に延伸させる。これにより最終成形品である中空容器１００よりも若干大きいサイズかほぼ同じサイズの一次ブロー成形品１２０が形成される（図８参照）。
【００５２】
さらに一次ブロー成形部７０では、一次ブロー成形型７１を加熱しているので、成形された一次ブロー成形品１２０に加熱処理が施される（熱処理工程）。具体的には、一次ブロー成形品１２０に高圧のブローエアを供給した状態で一次ブロー成形型７１を加熱し、一次ブロー成形型７１内の内壁面に一次ブロー成形品１２０を所定時間接触させて加熱処理（ヒートセット処理）する。そして、一次ブロー成形品１２０内のブローエアを排気エアとして排気した後、一次ブロー成形品１２０を一次ブロー成形型７１から取り出す。
【００５３】
なお一次ブロー成形品１２０は、最終成形品である中空容器１００よりも若干大きく膨らむ場合もあるが（図８中に点線で示す）、上述のような加熱処理を受けた後、高圧のブローエアが排気された途端に内部応力に従って急速に収縮する（図８中に実線で示す）。その結果、一次ブロー成形品１２０の全高は中空容器よりも低い高さに落ち着く。その後、一次ブロー成形品１２０は、最終ブロー成形部８０に搬送される。
【００５４】
最終ブロー成形部８０では、加熱処理が施されて収縮した一次ブロー成形品１２０をブロー成形することにより最終成形品である中空容器１００を形成する。具体的には、図９（ｂ）に示すように、最終ブロー成形型８１内に一次ブロー成形品１２０を配置し、最終ブロー成形型８１を所定温度に加熱した状態で、最終ブロー成形型８１（一次ブロー成形品１２０）に高圧のブローエアを供給する。これにより一次ブロー成形品１２０が縦軸方向及び横軸方向に延伸され、最終ブロー成形型８１の内壁面に押圧されて熱処理され、最終成形品である中空容器１００が成形される（図８参照）。
【００５５】
このように最終ブロー成形部８０で成形された中空容器１００は、内部のブローエアが排気エアとして排気された後、最終ブロー成形型８１から取り出され、例えば、ベルトコンベアー等の移動手段によって、所定の保管場所まで搬送される。
【００５６】
そして、このような本実施形態のブロー成形装置１０Ａでは、一次ブロー成形部７０、最終ブロー成形部８０のそれぞれにおいて、実施形態１で説明したように排気エアの再利用を行っている。すなわち、排気エアを再利用する際に、一次ブロー成形部７０及び最終ブロー成形部８０のそれぞれで、排気エアの回収開始時点におけるレシーバタンク３０の圧力が、各成形サイクルにおいて略一定（第２の設定値Ｐ２）となるようにしている。
【００５７】
これにより、中空容器１００の品質バラツキを抑制することができ、且つ排気エアも作動エアとして有効に利用することができる。特に熱処理工程後には、一次ブロー成形品１２０の品質バラツキが生じやすいため、熱処理工程を実施する場合には、最終成形品である中空容器の品質バラツキも生じやすい。しかしながら、本実施形態では、一次ブロー成形部７０において、排気エアの回収時点のレシーバタンク３０の圧力が各成形サイクルで一定となるようにしているため、中空容器１００の品質バラツキを効果的に抑制することができる。
【００５８】
（他の実施形態）
以上本発明の実施形態について説明したが、勿論、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、その主旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変更が可能である。
【００５９】
例えば、上述したブロー成形装置の構成は、あくまで一例であり、排気エアを回収可能な構成であれば、特に限定されるものではない。上述の実施形態では、いわゆる１ブロー及び２ブロー方式を採用したブロー成形装置を一例として本発明を説明したが、勿論、本発明は、いわゆる３ブロー方式を採用したブロー成形装置にも適用することができるものである。また上述の実施形態では、プリフォームを倒立状態で二軸延伸ブロー成形する装置について説明したが、この例に限らず、本発明は、プリフォームを成立状態でブロー成形する装置であっても勿論適用することができる。
【００６０】
また実施形態２では、一次ブロー成形部７０及び最終ブロー成形部８０のそれぞれで、使用済の高圧のブローエア（排気エア）を回収するようにしたが、必要に応じて、一次ブロー成形部７０又は最終ブロー成形部８０の何れか一方で実施するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１０ ブロー成形装置
３０ レシーバタンク
３１ 供給管
３２ 第１の減圧バルブ
３３ リリーフバルブ
３４ 第２の減圧バルブ
３５ 回収管
３６ 回収バルブ
３７ 逆止バルブ
３８ 排気管
３９ 排気バルブ
４０ ブローエアタンク
４１ 連通管
４２ 供給バルブ
４３ 圧力計
４４ スイッチ
４５ リリーフバルブ
５０ プリフォーム供給部
６０ 加熱部
７０ 一次ブロー成形品
７１ 一次ブロー成形型
８０ 最終ブロー成形部
８１ 最終ブロー成形型
１００ 中空容器
１１０ プリフォーム
１２０ 一次ブロー成形部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂材料からなる成形体をブロー型内でブロー成形して中空容器を成形するブロー成形装置の作動方法であって、
ブローエアタンクに蓄えられているブローエアを前記ブロー型に収容された前記成形体に供給して当該成形体を所定形状に膨張させた後、前記成形体から排出される排気エアをレシーバタンクに回収し、回収した排気エアを各種駆動装置の作動のための作動エアとして再利用するに際し、
前記排気エアを前記レシーバタンクに飽和状態となるまで回収した時点で、前記レシーバタンクの圧力が設定圧力に達していない場合には、
次に前記排気エアの回収が開始されるまでの間に、エア源から前記レシーバタンクにエアを圧縮供給して当該レシーバタンクの圧力を上昇させ、
各成形サイクルにおける前記排気エアの回収開始時点の前記レシーバタンクの圧力が略一定となるようにしたことを特徴とするブロー成形装置の作動方法。
【請求項２】
前記排気エアを前記レシーバタンクに飽和状態となるまで回収した後、次に前記成形体のブロー成形が開始されるまでの間に、エア源から前記レシーバタンクにエアを圧縮供給して当該レシーバタンクの圧力を上昇させることを特徴とする請求項１に記載のブロー成形装置の作動方法。
【請求項３】
前記排気エアをレシーバタンクに飽和状態となるまで回収した直後に、エア源から前記レシーバタンクにエアを圧縮供給して、前記レシーバタンクの圧力を前記第１の設定圧力に達するまで上昇させることを特徴とする請求項２に記載のブロー成形装置の作動方法。
【請求項１】
樹脂材料からなる成形体をブロー型内でブロー成形して中空容器を成形するブロー成形装置の作動方法であって、
ブローエアタンクに蓄えられているブローエアを前記ブロー型に収容された前記成形体に供給して当該成形体を所定形状に膨張させた後、前記成形体から排出される排気エアをレシーバタンクに回収し、回収した排気エアを各種駆動装置の作動のための作動エアとして再利用するに際し、
前記排気エアを前記レシーバタンクに飽和状態となるまで回収した時点で、前記レシーバタンクの圧力が設定圧力に達していない場合には、
次に前記排気エアの回収が開始されるまでの間に、エア源から前記レシーバタンクにエアを圧縮供給して当該レシーバタンクの圧力を上昇させ、
各成形サイクルにおける前記排気エアの回収開始時点の前記レシーバタンクの圧力が略一定となるようにしたことを特徴とするブロー成形装置の作動方法。
【請求項２】
前記排気エアを前記レシーバタンクに飽和状態となるまで回収した後、次に前記成形体のブロー成形が開始されるまでの間に、エア源から前記レシーバタンクにエアを圧縮供給して当該レシーバタンクの圧力を上昇させることを特徴とする請求項１に記載のブロー成形装置の作動方法。
【請求項３】
前記排気エアをレシーバタンクに飽和状態となるまで回収した直後に、エア源から前記レシーバタンクにエアを圧縮供給して、前記レシーバタンクの圧力を前記第１の設定圧力に達するまで上昇させることを特徴とする請求項２に記載のブロー成形装置の作動方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−８１７１４（Ｐ２０１２−８１７１４Ａ）
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３２０１３（Ｐ２０１０−２３２０１３）
【出願日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【出願人】（０００２２７０３２）日精エー・エス・ビー機械株式会社 (35)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【出願人】（０００２２７０３２）日精エー・エス・ビー機械株式会社 (35)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]