本发明涉及通过向预塑形坯的内部供给加压了的液体而将预塑形坯成形为沿着吹塑成形模具的型腔的内表面的形状的容器的液体吹塑成形来制造容器的容器制造方法。
背景技术
以聚丙烯(pp)制的瓶或聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)制的瓶为代表的树脂制的容器用于容纳饮料、化妆品、药品、清洗剂、洗发水等日用品等各种液体作为内容液。这样的容器通常是将由具有上述那样的热塑性的树脂材料形成的预塑形坯通过吹塑成形而制造的。
作为向预塑形坯的内部供给加压介质而将预塑形坯成形为沿着吹塑成形模具的型腔的内表面的形状的容器的吹塑成形，已知有使用液体作为加压介质的液体吹塑成形。
另外，例如如专利文献1所记载，已知有如下容器制造方法：通过在液体吹塑成形时，将应容纳于容器的内容液作为加压介质供给到预塑形坯而制造容器，从而能够省略向成形后的容器填充内容液的工序，能够简化其制造工序、成形以及填充生产线。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-28485号公报
技术实现要素：
技术问题
这样在使用内容液作为液体吹塑成形的加压介质的情况下，优选地，通过在将装内容液的容器成形时在容器的上部形成适度的大小的顶部空间，从而防止产生内容液的溢出。特别是，在容器的成形后的封盖工序中将带泵的排出装置的安装盖安装于容器的口部的情况下，因为泵机构被插入到容器的内部，所以谋求与安装浇注塞的安装筒部和/或密闭盖的情况相比更大的顶部空间。
为了根据向容器的口部的安装对象物等而形成所希望的大小的顶部空间，在专利文献1中，作为吹塑成形模具，使用具备在其型腔的底部形成向上凸状且具有钩住部位的内表面的底模部的成型模，在将预塑形坯成形为沿着型腔的内表面的形状的容器之后，通过使底模部向下方移动而利用钩住部位拉动容器的底部而使其向下方翻转，塑性变形为呈向下凸状的形状，并且向容器的内部导入外部空气，由此在容器的上部形成顶部空间。
然而，在专利文献1中记载那样的利用液体吹塑成形的容器制造方法中，难以使底模部与容器的底部的钩住程度稳定，容易且稳定地制造具有所希望大小的顶部空间的容器存在改善的余地。
本发明是鉴于上述课题而完成的，目的在于，提供一种能够容易且稳定地制造具有所希望大小的顶部空间的加入内容液的容器的利用液体吹塑成形的容器制造方法。
技术方案
本发明的利用液体吹塑成形的容器制造方法的特征在于，包括：液体吹塑成形工序，作为吹塑成形模具而使用在其型腔的底部具备底模部的成型模具，所述底模部形成向上凸状的内表面，向树脂制的预塑形坯的内部供给加压了的液体而将该预塑形坯成形为沿着上述型腔的内表面的形状的容器；以及顶部空间形成工序，在将上述容器配置在上述型腔内的状态下，利用从上述容器的口部插入的按压杆按压在上述容器的底部成形为向上凸状的底面面板部而使其翻转，塑性变形为呈向下凸状的形状，并且向上述容器的内部导入外部空气，由此在上述容器的上部形成顶部空间。
另外，本发明的利用液体吹塑成形的容器制造方法优选的是，在上述顶部空间形成工序中，使成形为向上凸状的上述底面面板部在保持被上述按压杆与上述底模部夹持的状态下翻转而塑性变形为呈向下凸状的形状。
另外，本发明的利用液体吹塑成形的容器制造方法优选的是，在上述顶部空间形成工序中，在使上述底模部相对于成形为向上凸状的上述底面面板部而向下方相对移动后，利用上述按压杆按压上述底面面板部而使其翻转，从而使上述底面面板部与上述底模部抵接而塑性变形为呈向下凸状的形状。
另外，本发明的利用液体吹塑成形的容器制造方法优选的是，在上述液体吹塑成形工序中，通过将上述按压杆用作拉伸杆的双轴拉伸吹塑成形，将上述预塑形坯成形为沿着上述型腔的内表面的形状的容器。
并且，本发明的利用液体吹塑成形的容器制造方法优选的是，作为上述底模部，使用具备底模部主体和能够相对于该底模部主体在上下方向上相对移动的承接销的部件，在上述液体吹塑成形工序中，一边利用上述承接销支撑上述预塑形坯的底部部分，一边将上述预塑形坯成形为沿着上述型腔的内表面的形状的容器。
发明效果
根据本发明，在将容器配置于型腔内的状态下，通过将容器的成形为向上凸状的底面面板部利用按压杆按压而使其反转，塑性变形为呈向下凸状的形状，由此能够在容器的上部形成顶部空间。
因此，根据利用本发明的液体吹塑成形的容器制造方法，能够容易且稳定地制造具有所希望大小的顶部空间的加入内容液的容器。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的利用液体吹塑成形的容器制造方法中的液体吹塑成形工序的情况的说明图，表示液体供给前的状态。
图2是表示本发明的一个实施方式的利用液体吹塑成形的容器制造方法中的液体吹塑成形工序的情况的说明图，表示液体供给时的状态。
图3是表示本发明的一个实施方式的利用液体吹塑成形的容器制造方法中的顶部空间形成工序的情况的说明图，表示使底模部退出的状态。
图4是表示本发明的一个实施方式的利用液体吹塑成形的容器制造方法中的顶部空间形成工序的情况的说明图，表示在容器的上部形成有顶部空间的状态。
符号说明
1：液体吹塑成形装置
11：吹塑成形模具
11a：底模部
11a1：底模部主体
11a2：承接销
11b：外周模部
12：型腔
13：喷嘴单元
14：主体块
15：吹塑喷嘴
15a：喷嘴主体
15b：夹持部
15c：封闭面
16：供给路径
17：配管
18：加压液体供给部
19：密封销
19a：锥面
20：按压杆
pf：预塑形坯
pfa：预塑形坯的口部
pfb：预塑形坯的主体部
hs：顶部空间
l：加压液体
c：容器
ca：容器的口部
cb1：容器的底部
cb11：底面面板部
具体实施方式
以下，参照附图对本发明进行更具体的说明。
本发明的利用液体吹塑成形的容器制造方法(以下，简称为“容器制造方法”)的特征在于，包括：液体吹塑成形工序，作为吹塑成形模具而使用在该型腔的底部形成向上凸状的内表面的底模部，向树脂制的预塑形坯的内部供给加压了的液体而将预塑形坯成形为沿着型腔的内表面的形状的容器；和顶部空间形成工序，在将容器配置在型腔内的状态下，利用从容器的口部插入的按压杆按压在容器的底部成形为向上凸状的底面面板部而使其翻转，塑性变形为呈向下凸状的形状，并且向容器的内部导入外部空气，由此在容器的上部形成顶部空间。
本发明的容器制造方法可以使用例如图1～图4所示那样的液体吹塑成形装置1而实施。
图1～图4所示的液体吹塑成形装置1通过对预塑形坯pf进行液体吹塑成形，而制造具有顶部空间hs的装内容液的容器c。应予说明，液体吹塑成形是指向预塑形坯pf的内部供给加压了的液体(加压液体l)而将预塑形坯pf成形为沿着吹塑成形模具11的型腔12的内表面的形状的容器c的吹塑成形。
作为加压液体l，可使用作为应容纳于容器c的内容液的液体。作为这样的液体，例如可举出饮料、化妆品、药品、清洗剂、洗发水等日用品等液体。
预塑形坯pf能够通过例如将聚丙烯(pp)和/或聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)等热塑性的树脂作为原材料，进行注射模塑成形、直接吹塑成形、或挤出成形等而获得。预塑形坯pf的形状例如图1所示地可以形成为具备圆筒状的口部pfa和与该口部pfa连结的有底筒状的主体部pfb的大致试验管状。
应予说明，预塑形坯pf的形状只要是能够对该预塑形坯pf进行液体吹塑成形而制造装内容液的容器c即可，能够进行各种变更。
另外，在口部pfa的外壁面，设置有用于在成形后的装内容液的容器c的口部ca螺紧带泵的排出装置的安装盖的外螺纹(省略图示)。应予说明，可以构成为在口部pfa的外壁面设置嵌合用的卡合部(底切部)代替外螺纹，通过塞紧而安装。另外，在容器c的口部ca，除了安装这样的带泵的排出装置的安装盖之外，还可以安装浇注塞的安装筒部和/或密闭盖等。
如图1所示，对于预塑形坯pf而言，在使用加热器等而预先加热到呈现延伸性的预定的温度之后，口部pfa能够以从型腔12向上方突出的直立姿势配置于吹塑成形模具11。
液体吹塑成形装置1具备具有型腔12的吹塑成形模具11。在图示的情况下，型腔12形成为瓶状，在吹塑成形模具11的上表面朝向上方而开口。
另外，吹塑成形模具11在型腔12的底部具备底模部11a，所述底模部11a形成向上凸状的内表面。另外，吹塑成形模具11的由除了底模部11a以外的部分构成的外周模部11b虽然没有详细图示，但能够左右开模，能够通过打开外周模部11b而从吹塑成形模具11取出装内容液的容器c。
底模部11a在图示的情况下具备底模部主体11a1、和能够相对于该底模部主体11a1沿型腔12的轴心在上下方向上相对移动的承接销11a2。
另外，底模部11a在图示的情况下形成由中央向上方凸出的顶面和从该顶面的外周边垂下的周面构成的穹顶状的内表面，并且能够相对于外周模部11b在上下方向上相对移动。因此，如图3所示，底模部11a通过相对于外周模部11b朝向下方移动，能够从容器c的成形为向上凸状的底面面板部cb11退出。
应予说明，底模部11a的内表面的形状只要是能够通过液体吹塑成形而成形出利用后述的按压杆20按压容器c的底部cb1而能够翻转的向上凸状的底面面板部cb11即可，能够进行各种变更。另外，底模部11a的移动只要能够从容器c的底面面板部cb11退出即可，不限于向下方移动。
在吹塑成形模具11的上侧，能够相对于吹塑成形模具11在上下方向上相对移动地设置有喷嘴单元13。喷嘴单元13具有主体块14和吹塑喷嘴15。
吹塑喷嘴15构成为，插入到预塑形坯pf的口部pfa的内部的形成为圆筒状的喷嘴主体15a和与该喷嘴主体15a一体形成的大径的夹持部15b通过例如钢材和/或树脂材料等而形成一体，夹持部15b被嵌入到主体块14的内表面而固定于主体块14。
喷嘴主体15a被配置成与吹塑成形模具11的型腔12同轴，如果喷嘴单元13下降到预定位置，则与安装于吹塑成形模具11的预塑形坯pf的口部pfa卡合。
在主体块14的内部设置有与喷嘴主体15a同轴且在上下方向上延伸的供给路径16，该供给路径16在其下端与吹塑喷嘴15连接。
在供给路径16经由配管17与加压液体供给部18连接。加压液体供给部18能够经由配管17而向供给路径16供给加压到预定的压力的加压液体l。
如果从加压液体供给部18向供给路径16供给加压液体l，则如图2所示，该加压液体l从供给路径16经由吹塑喷嘴15而供给到配置于吹塑成形模具11的预塑形坯pf的内部。由此，预塑形坯pf通过加压液体l而液体吹塑成形为沿着吹塑成形模具11的型腔12的形状的容器c。
作为加压液体供给部18，例如利用使用柱塞泵作为加压源的构成。
在供给路径16的内部，配置有用于将该供给路径16相对于吹塑喷嘴15开闭的密封销19。密封销19形成为沿着供给路径16的轴心延伸的圆柱形，并且在供给路径16的内部能够相对于主体块14在上下方向上相对移动。与此相对，在吹塑喷嘴15的夹持部15b的上表面设置有锥形的封闭面15c。如果密封销19移动到下方的行程端而使设置于密封销19的下端的锥面19a与封闭面15c抵接，则利用密封销19切断供给路径16与喷嘴主体15a的连通，供给路径16成为相对于吹塑喷嘴15封闭的状态。另一方面，如果密封销19向上方移动而使设置于密封销19的下端的锥面19a与封闭面15c分离，则供给路径16和喷嘴主体15a连通，供给路径16成为相对于吹塑喷嘴15打开的状态即开放状态。
因此，如图2所示，在使喷嘴主体15a与预塑形坯pf的口部pfa卡合，并且打开密封销19而在使供给路径16与吹塑喷嘴15连通的状态下使加压液体供给部18工作，从而能够从加压液体供给部18经由供给路径16以及吹塑喷嘴15向预塑形坯pf内供给加压液体l而对预塑形坯pf进行液体吹塑成形。并且，通过该液体吹塑成形，成形为沿着吹塑成形模具11的型腔12的内表面的形状的容器c。
另外，如图3所示，通过在该液体吹塑成形后在使加压液体供给部18停止的状态下关闭密封销19而切断供给路径16和吹塑喷嘴15的连通，并且使底模部11a相对于外周模部11b朝向下方移动，从而能够在阻止液体从供给路径16向容器c流入的同时使底模部11a从容器c的底面面板部cb11退出。
在形成于密封销19的中央部的插入孔，滑动自如地安装有按压杆20。应予说明，按压杆20在图示的情况下构成为，如后所述地还可用作双轴拉伸吹塑成形用的拉伸杆。按压杆20能够相对于密封销19在上下方向(轴向)上相对移动，如图4所示，在底模部11a退出后相对于密封销19朝向下方(型腔12的底部)移动，由此能够按压容器c的成形为向上凸状的底面面板部cb11而使其翻转，使其塑性变形为呈向下凸状的形状。
另外，虽然没有详细图示，但在液体吹塑成形装置1设置有通气路径，所述通气路径在利用按压杆20按压底面面板部cb11而使其翻转时用于向容器c的内部导入外部空气。通气路径可以设置于吹塑喷嘴15以及主体块14，也可以设置于按压杆20，还可以设置于密封销19。另外，液体吹塑成形装置1的这样的外部空气导入用的构成只要是在利用按压杆20按压底面面板部cb11而使其翻转时能够向容器c的内部导入外部空气即可，能够进行各种变更。例如，代替设置通气路径，可以构成为使喷嘴单元13相对于吹塑成形模具11朝向上方移动而向容器c的内部导入外部空气。
因此，液体吹塑成形装置1在底模部11a退出了的状态下，通过利用按压杆20按压容器c的成形为向上凸状的底面面板部cb11而使其翻转，使其塑性变形为呈向下凸状的形状，并且向容器c的内部导入外部空气，由此能够在容器c的上部形成顶部空间hs。
应予说明，这样形成的顶部空间hs是通过将按压杆20从容器c的内部拉出而被进一步放大的。
液体吹塑成形装置1在图示的情况下构成为，将按压杆20用作双轴拉伸吹塑成形用的拉伸杆。因此，如图1～图2所示，按压杆20通过相对于密封销19朝向下方(型腔12的底部)移动，从而将配置于吹塑成形模具11的预塑形坯pf的主体部pfb的底部部分朝向下方按压，而使该主体部pfb在型腔12的内部沿轴向(纵向)延伸。换言之，通过将按压杆20用作拉伸杆，能够通过在利用按压杆20使配置于吹塑成形模具11的预塑形坯pf沿纵向延伸的同时利用加压液体l沿径向延伸的双轴拉伸吹塑成形而制造容器c。
另外，液体吹塑成形装置1在图示的情况下构成为，一边利用承接销11a2支撑预塑形坯pf的主体部pfb的底部部分一边进行双轴拉伸吹塑成形。
接下来，对使用这样构成的液体吹塑成形装置1而进行本发明的利用液体吹塑成形的容器制造方法的情况下的容器c的制造方法进行说明。
首先，将使用加热器等预先加热到呈现延伸性的程度的预定温度(例如80℃～150℃)的预塑形坯pf安装于吹塑成形模具11，进行锁模。然后，使喷嘴单元13下降，如图1所示，使吹塑喷嘴15与预塑形坯pf的口部pfa卡合。
接下来，进行液体吹塑成形工序。在液体吹塑成形工序中，如图1～图2所示，打开密封销19而向预塑形坯pf的内部供给加压液体l，将预塑形坯pf成形为沿着型腔12的内表面的形状的容器c。
此时，能够通过将按压杆20用作拉伸杆的双轴拉伸吹塑成形而将预塑形坯pf成形为沿着型腔12的内表面的形状的容器c。根据这样的双轴拉伸吹塑成形，能够抑制成形过程中的错位。应予说明，按压杆20不需要从最初就按压预塑形坯pf，可以在仅通过加压液体l使预塑形坯pf沿轴向一定程度地延伸之后，利用按压杆20按压预塑形坯pf而使其进一步沿轴向延伸。
另外，此时，可以构成为一边利用承接销11a2支撑预塑形坯pf的主体部pfb的底部部分(即，一边利用按压杆20的前端部和承接销11a2的前端部夹持)一边沿轴向延伸，通过这样的构成，能够进一步抑制成形过程中的错位。应予说明，承接销11a2不需要从最初就支撑预塑形坯pf，可以在使预塑形坯pf沿轴向一定程度地延伸之后利用承接销11a2支撑预塑形坯pf。
如果液体吹塑成形工序结束，则接着液体吹塑成形工序而进行顶部空间形成工序。在顶部空间形成工序中，如图3所示，通过关闭密封销19，使底模部11a相对于外周模部11b朝向下方移动，能够使底模部11a从底面面板部cb11退出，所述底面面板部cb11在容器c的底部cb1成形为向上凸状。
另外，在顶部空间形成工序中，通过在底模部11a退出的状态下，利用按压杆20按压容器c的成形为向上凸状的底面面板部cb11而使其翻转，从而能够使其塑性变形为呈向下凸状的形状。
并且，在顶部空间形成工序中，在使底面面板部cb11翻转而塑性变形为呈向下凸状的形状时，通过向容器c的内部导入外部空气，从而在容器c的上部形成顶部空间hs。
另外，本发明的利用液体吹塑成形的容器制造方法还能够通过结构与图1～图4所示的液体吹塑成形装置1不同的液体吹塑成形装置而进行。
例如，对于液体吹塑成形装置1而言，代替底模部11a从在容器c的底部cb1成形为向上凸状的底面面板部cb11退出后利用按压杆20按压底面面板部cb11的构成，可采用底模部11a的承接销11a2与向下方翻转的底面面板部cb11一起向下方移动的构成。在使用这样构成的液体吹塑成形装置的情况下，在顶部空间形成工序中，能够使成形为向上凸状的底面面板部cb11在保持被按压杆20和底模部11a的承接销11a2夹持的状态下翻转，塑性变形为呈向下凸状的形状。根据这样的工序，能够容易地使制造的容器c的底面面板部cb11的形状稳定。
应予说明，此时，可以使底模部主体11a1与承接销11a2一体地向下方移动，也可以在使底模部主体11a1先向下方移动而与成形为向上凸状的底面面板部cb11分离后，使承接销11a2向下方移动。
另外，液体吹塑成形装置1能够构成为在底模部11a不设置承接销11a2。在使用具备这样的底模部的构成的液体吹塑成形装置的情况下，在顶部空间形成工序中，能够使成形为向上凸状的底面面板部cb11在保持被按压杆20和底模部夹持的状态下翻转，塑性变形为呈向下凸状的形状。即使在这样的工序的情况下，也能够容易地使制造的容器c的底面面板部cb11的形状稳定。
另外，在顶部空间形成工序中，也可以在使底模部相对于外周模部11b向下方相对移动后，利用按压杆20按压成形为向上凸状的底面面板部cb11而使其翻转来与底模部抵接，塑性变形为呈向下凸状的形状。在这样的工序的情况下，能够使制造的容器c的底面面板部cb11的形状稳定。
并且，液体吹塑成形工序还能够在不设置承接销11a2的情况下仅通过按压杆20和加压液体l来实施。
另外，液体吹塑成形装置1还可以是不将按压杆20用作拉伸杆的构成，即，在预塑形坯pf的轴向的延伸结束之后，按压杆20与预塑形坯pf的底部部分或者容器c的成形为向上凸状的底面面板部cb11抵接的构成(包括在图1～图3所示的状态下按压杆20缩回到密封销19的内部，且在图4所示的底面面板部cb11翻转时按压杆20开始从密封销19突出而按压底面面板部cb11的构成)。在使用这样构成的液体吹塑成形装置的情况下，液体吹塑成形工序仅通过加压液体l和承接销11a2，而将预塑形坯pf成形为沿着型腔12的内表面的形状的容器c即可。
并且，液体吹塑成形装置1也能够构成为不将按压杆20用作拉伸杆，另外，在底模部11a不设置承接销11a2。在使用这样构成的液体吹塑成形装置的情况下，液体吹塑成形工序仅通过加压液体l，而将预塑形坯pf成形为沿着型腔12的内表面的形状的容器c即可。
这样，在本发明中，在将容器c配置在型腔12内的状态下，通过利用按压杆20按压在容器c的底部cb1成形为向上凸状的底面面板部cb11而使其翻转，塑性变形为呈向下凸状的形状，由此能够在容器c的上部形成顶部空间hs，因此能够容易地制造具有所希望的大小的顶部空间hs的装内容液的容器c。
本发明不限于上述实施方式，当然在不脱离其主旨的范围内可以进行各种变更。