JPH0999477A - 同時充填中空成形方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 医薬品あるいは食品などを中空成形装置で成
形された容器内に充填する際、容器の内部に雑菌あるい
は異物の侵入を容易に防ぐことができる、同時充填中空
成形方法およびその装置を提供する。 【解決手段】 同時充填中空成形装置において、金型１
を保持する型締装置３４をパリソン受取位置Ａと充填位
置Ｂとの間を往復動させる駆動部、金型１を開閉させる
駆動部、および充填ノズル昇降装置３５の充填ノズル３
６を昇降させる駆動部を電動駆動とし、前記金型１の上
方に、充填ノズル３６が収納されるクリーンエアーボッ
クス１１を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、同時充填中空成形
方法およびその装置に係るものであり、詳しくは、成形
品の汚染防止と無菌化を図った同時充填中空成形方法お
よびその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】中空成形装置で成形された容器内に医薬
品あるいは食品などを充填する場合、容器の内部の汚染
防止と無菌化を図る必要がある。従来、知られているこ
の種の中空成形方法および装置としては、たとえば、特
公平7-35089号公報に示すようなものがあり、これを図
５〜図８を参照して説明する。

【０００３】図５に示すように、押出機（図示せず）の
先端部に取り付けられているクロスヘッド７０には、下
向きに開口するパリソン成形用のノズル７１が付設され
ている。移動フレーム７２に押えプレート７３を介して
保持されている金型７４は、移動フレーム７２に組み込
まれている図示しない駆動シリンダにより開閉自在とさ
れている。前記移動フレーム７２は一対のリンクアーム
７５を介しコラム７６によって支持されている。前記移
動フレーム７２の背面には、連結ブロック７７が突設さ
れ、この連結ブロック７７とコラム７６との間には駆動
シリンダ７８が配設されている。この駆動シリンダ７８
を伸縮することにより、前記移動フレーム７２は、金型
７４がクロスヘッド７０の直下に位置するパリソン受領
位置（同図の実線）と、金型７４が後述するブローシリ
ンダ７９の直下に位置するブロー位置（同図の二点鎖
線）との間を、往復移動することができる。

【０００４】図６に示すように、各ブローシリンダ７９
は、固定のケーシング８０と可動のロッド８１とからな
り、ロッド８１の先端には、エアマンドレル８２が連結
されている。このブローシリンダ７９は、エア圧または
油圧により、ロッド８１、エアマンドレル８２を上下に
駆動することができ、また、エアマンドレル８２は、エ
ア源を接続することにより、その先端から、清浄エアを
噴出することができる。ブローシリンダ７９が取り付け
られている水平ベース８３の下面には、収納ケース８４
が取り付けられている。収納ケース８４は、底面に、ロ
ッド８１、エアマンドレル８２を挿通するための丸孔８
４ａを有する他は、完全な密閉構造になっている。この
収納ケース８４には清浄エアを供給するエアパイプ８７
が内装され、収納ケース８４内は常に清浄エアで満たさ
れている。なお、収納ケース８４は、エアーマンドレル
８２が上昇したときに、その全体を収納することができ
る。

【０００５】図７に示すように前記収納ケース８４の下
面と金型７４の上面間には、シール型８５が設けられ、
図示しないシリンダにより開閉し、パリソンの上端部を
封止する。

【０００６】次にその動作について説明する。

【０００７】前記パリソン成形用のノズル７１からパリ
ソン８６が一定の長さに押し出されたところで、金型７
４を閉じ、クロスヘッド７０に付設された図示しないカ
ッタ装置によってパリソン８６を切断する。次いで、移
動フレーム７２は、ブロー位置へ移動する。そこで、ブ
ローシリンダ７９を伸長させると、その先端が金型７４
内のパリソン８６内に挿入されるから（図６の二点鎖
線）、つづいて、パリソン８６内に清浄エアーを吹き込
んで、パリソン８６をブロー成形することができる。な
お、図７に示すように、シール型８５は、エアマンドレ
ル８２が上昇する以前に、金型７４の上面レベルの僅か
上方において、エアマンドレル８２を挟む位置に待機し
ており、エアマンドレル８２が上昇すると同時に閉じ、
パリソン８６の上端部を成形して封止する。この後、金
型７４を開いて、シール型８５を開けば、図８に示すよ
うな帽体を有するプラスチック容器が下方に排出され
る。以下、同様の動作を繰り返すことにより、プラスチ
ック容器を連続的に生産することができる。以上の動作
工程において、エアマンドレル８２は、収納ケース８４
内に収納されている間は、エアパイプ８７から供給され
る清浄エアによって洗浄されているので、雑菌等によっ
て汚損されるおそれがなく、プラスチック容器は、極め
て高い清浄度で製造することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べた中
空成形方法および装置は、以上のように構成されている
ため、次のような課題が存在していた。 (a) 容器本体の開口部が帽体によって仮に塞がれている
プラスチック容器を成形した後、別に設けた充填装置に
搬送し、この充填装置で前記プラスチック容器の外部の
みを滅菌し、上端を開封して充填、密封を行っている。
このように、中空成形装置と充填装置を分離すると、充
填されたプラスチック容器を製造するのに仮密封、開
封、充填、キャップ工程が必要となり工程が複雑となる
と共に、それぞれの工程で滅菌作業を行う必要がある。 (b) 金型をクロスヘッド直下のパリソン受領位置とブロ
ーシリンダの直下に位置するブロー位置との間を、傾斜
方向に往復動させる過程で、パリソンの内部に異物など
が侵入する可能性がある。 (c) 金型内のパリソンに対し、エアマンドレルの先端を
挿入してエア源からのエアを噴出して、パリソンをブロ
ー成形するので、エア源および配管などからパリソン内
部に異物などが侵入する可能性がある。 (d) 移動フレームの移動、金型の開閉、エアマンドレル
の昇降などに使用されている駆動シリンダ、油圧ユニッ
ト、配管などから作動油がもれた場合に、プラスチック
容器が汚染されたり、作動油のミストがパリソンの内部
に入り、プラスチック容器の内面が汚染されたりする危
険が常に存在していた。特にエアマンドレルの駆動シリ
ンダより作動油が洩れると、下部にプラスチック容器が
あるため、エアマンドレルを介して作動油がプラスチッ
ク容器に入る危険性があった。

【０００９】すなわち、従来の油圧駆動式の中空成形装
置では、十分な無菌化および異物除去管理が困難であっ
た。

【００１０】本発明は、上述した課題を解決するために
なされたものであって、医薬品あるいは食品などを中空
成形装置で成形された容器内に充填する際、容器の内部
に雑菌あるいは異物の侵入を容易に防ぐことができる、
同時充填中空成形方法およびその装置を提供することを
目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明による同時充填中
空成形方法は、同時充填中空成形において、金型の移
送、金型の開閉、充填ノズルの昇降を電動化し、前記金
型の上方をクリーンエアー雰囲気としたことを特徴とす
る。

【００１２】本発明による同時充填中空成形装置は、金
型を保持する型締装置をパリソン受取位置と充填位置と
の間を往復動させる駆動部、金型を開閉させる駆動部お
よび充填ノズル昇降装置の充填ノズルを昇降させる駆動
部を電動駆動とし、前記金型の上方に、充填ノズルが収
納されるクリーンエアーボックスを設けたことを特徴と
する。

【００１３】本発明による同時充填中空成形装置は、金
型を保持する型締装置をパリソン受取位置と充填位置と
の間を往復動させる駆動部、金型を開閉させる駆動部お
よび充填ノズル昇降装置の充填ノズルを昇降させる駆動
部を電動駆動とし、前記金型の金型本体を通気部材で構
成し、真空吸引によりパリソンを拡張することを特徴と
する。また、前記金型の上方には、充填ノズルを収納す
るクリーンエアーボックスを設けることが好ましい。

【００１４】

【発明の実施の形態】パリソンを挟持して拡張し、容器
を成形する金型を、型移送装置によってパリソン受取位
置から充填位置に移送し、充填ノズル昇降装置の充填ノ
ズルを前記容器に挿入して液体を充填して成形品とする
同時充填中空成形装置において、前記金型を開閉する型
締装置、前記型移送装置および前記充填ノズル昇降装置
の駆動を電動駆動とする。また、前記金型の上方にクリ
ーンエアーボックスを設けて、前記充填ノズルを収納す
ると共に、クリーンエアーボックスの下面に設けた噴出
口から、クリーンエアーを噴出して金型の上方をクリー
ンエアー雰囲気とする。さらに、前記金型の金型本体を
通気部材で構成し、金型本体内のパリソンを真空吸引に
より拡張して容器を成形する。

【００１５】上述したように同時充填中空成形装置を構
成することにより、成形品の汚染防止と無菌化を図るこ
とが可能となる。

【００１６】

【実施例】本発明の実施例について図面を参照して説明
する。図１は本発明による同時充填中空成形装置を示す
正面図であり、図２はその側面図である。

【００１７】図１において、符号２１で示されるもの
は、中空成形装置のフレームであり、このフレーム２１
の上部には、液体を充填する充填ノズル３６を有する充
填ノズル昇降装置３５が載設されている。この充填ノズ
ル昇降装置３５の図１中左側には、押出機２２とその先
端部に接続されているクロスヘッド２３が配設されてい
る。このクロスヘッド２３の直下には、クロスヘッド２
３から押出されるパリソン２４を切断するパリソン切断
装置２５が配設されている。なお、前記充填ノズル昇降
装置３５の下方には、支えピン５２を有する成形品支え
装置５３が設けられている。

【００１８】前記フレーム２１の下部には、ロータリー
エンコーダ２６を有する電動機であるＡＣサーボモータ
２７が設けられている。このＡＣサーボモータ２７に
は、カップリング２８を介して、ボールネジ２９が回転
可能に接続され、このボールネジ２９には、ボールナッ
ト３０が螺合されている。前記ボールナット３０には、
接続部材３１が固定されており、この接続部材３１の上
部には、ガイドバー３２に移動可能に嵌合されている金
型移送装置３３が配設されている。この金型移送装置３
３に金型１を開閉する型締装置３４が取り付けられてい
る。すなわち、金型移送装置３３に取り付けられている
型締装置３４および金型１は、図１中実線で示す充填位
置Ｂと仮想線で示すパリソン受取位置Ａとの間を往復動
可能とされている。

【００１９】前記充填ノズル昇降装置３５の充填ノズル
３６は、電動機で昇降可能とされ、前記クロスヘッド２
３と共にクリーンエアーボックス１１内に収納されてい
る。なお、前記充填ノズル３６は、下降するとクリーン
エアーボックス１１から突出し、上昇するとクリーンエ
アーボックス１１内に収納されるようになっている。こ
のクリーンエアーボックス１１にはクリーンエアー用配
管１２が接続され、クリーンエアーが流量調節弁１３を
介して供給されている。上述したように、充填ノズル３
６は、充填中を除きクリーンエアーボックス１１内に収
納されているので、雑菌あるいは異物が付着することが
ない。また、クリーンエアーボックス１１の下面には、
パリソン２４が垂下するための穴、充填ノズル３６が上
下動するための穴、その他のクリーンエアーの噴出穴１
４が設けられ、金型１が移動するパリソン受取位置Ａか
ら充填位置Ｂの間の金型１の上方は、全てクリーンエア
ーで覆われるようにされている。

【００２０】次に、図２を参照して前記型締装置３４に
ついて説明する。金型１の金型本体（後）２を保持する
型取付板３９は、電動機４０で駆動されるトグル機構４
１を介して、リアプレート４２に接続されている。この
リアプレート４２には、一対のタイバー４４，４５が接
続され、各タイバー４４，４５は金型本体（前）２を保
持する型取付板３８に接続されたフロントプレート４３
に固定して接続されている。上部のタイバー４４は、型
取付板３９を作動自在に貫通している。

【００２１】次に、図３を参照して前記金型１について
説明する。金型１は、金型本体２と、その外周を包囲す
る冷却部材３と、金型本体２および冷却部材３の上部に
摺動自在に設けられている圧着シール金型４と、この圧
着シール金型４の上部に配設されているパリソン吸引板
５とから構成されている。すなわち、前記金型本体２
は、冷却部材３を介して、前記型取付板３８，３９に取
り付けられている。前記金型本体２は、通気部材として
の多孔質材、例えばステンレスの焼結金属あるいはセラ
ミックで製作され、両金型本体２の対向面には、キャビ
ティ２ａが形成されている。キャビティ２ａを包囲し
て、キャビティ２ａからエアーを吸引するためのエアー
吸引通路２ｂである吸引ジャケットまたは吸引孔が形成
され、吸引装置としての真空ポンプ（図示せず）に接続
されている。前記冷却部材３には、前記金型本体２を冷
却するための冷却水通路３ａである冷却水ジャケットま
たは冷却水孔が形成され、冷却水ポンプ（図示せず）に
接続されている。なお、上記実施例では金型本体２に通
気部材として多孔質材を用いたが、キャビテイ面に小径
の孔または幅が細く長いスリットを多数加工してもよ
い。

【００２２】次に、図１および図４（ａ〜ｆ）を参照し
て、上述した同時充填中空成形装置による同時充填工程
について説明する。

【００２３】金型１は、型締装置３４によって型開され
た状態で充填位置Ｂに待機している。この金型１の位置
は、ロータリーエンコーダ２６によって検出されてい
る。押出機２２からクロスヘッド２３に供給された溶融
樹脂は、筒状のパリソン２４としてクロスヘッド２３か
ら下向きに押出される。 (a) クロスヘッド２３から所定の長さのパリソン２４が
押出された状態で、金型移送装置３３のＡＣサーボモー
タ２７が前進方向に回転駆動される。これによりカップ
リング２８を介してボールネジ２９が回転され、これと
かみ合っているボールナット３０によって回転運動が直
線運動に変換される。すなわち、ボールナット３０が図
１中左方向に前進し、これと一体の接続部材３１、金型
移送装置３３、型締装置３４および金型１が、充填位置
Ｂからパリソン受取位置Ａへと前進する。 (b) クロスヘッド２３から押出されたパリソン２４を金
型本体２で挟み、パリソン２４の下端を圧着してシール
した後、パリソン２４の上部をパリソン切断装置２５で
切断する。パリソン２４は冷却されている金型本体２の
キャビティ２ａ面に密着されていないので、樹脂温度は
少なくとも120℃以上であり十分殺菌効果がある。 (c) 金型移送装置３３のＡＣサーボモータ２７が後退方
向に回転駆動され、上部が開口されたパリソン２４を保
持する金型１は、パリソン受取位置Ａから充填位置Ｂま
で移送される。充填位置Ｂ（またはパリソン受取位置
Ａ）で、金型本体２内のパリソン２４をエアー吸引通路
２ｂを介して吸引して所定形状の容器が成形される。ま
た、パリソン２４の上部はパリソン吸引板５に密着され
る。金型１の移送中および真空吸引中、金型１の上方は
クリーンエアー雰囲気とされているので容器の内部に雑
菌あるいは異物が侵入することはない。 (d) クリーンエアーボックス１１内に収納されている充
填ノズル３６が下降して、容器内に挿入され、液体が充
填される。液体が充填された成形品は、金型１により外
面から、また充填された液体により内面から冷却され
る。 (e) 充填ノズル３６が上昇してクリーンエアーボックス
１１内に収納されると共に、圧着シール金型４６が閉
じ、液体が充填された成形品の口部がシールされる。次
いで、パリソン２４の上部はパリソン吸引板５から解放
される。

【００２４】なお、上記(d)、(e)の工程においても、金
型１の上方の雰囲気は、常にクリーンボックス１１内に
供給されているクリーンエアーが、充填ノズル３６が上
下するために設けられている噴出穴１４などより流出
し、パリソン２４の開口部を覆っているために、雑菌あ
るいは異物の逆流の危険性は全くない。 (f) 金型１の下方に設けられている成形品支え装置５３
の支えピン５２を上昇して成形品の下部に挿入して支持
した後、金型１を開く。

【００２５】上記工程ａ〜ｄにおいて、パリソン２４の
内部に存在するエアーは、パリソン温度（少なくとも12
0℃以上）により加熱殺菌されている。例え、パリソン
２４の内部にエアーを供給する場合にもフィルターを通
過した無菌のクラス100以下のエアーを使用する。ま
た、パリソン２４内部のエアーは、外部エアーに対して
温度が高いため熱膨張して外に流出するので、パリソン
２４内に異物または汚染エアーを吸引することはない。
また、金型１の上方は、常に無菌のクラス100以下のエ
アーで覆割れている。なお、クラス100とは、１立方フ
ィートのエアー中に0.5μ以下の微粒子が100個以下の状
態をいう。

【００２６】次に、図１に示すように、前記開かれた金
型１がクロスヘッド２３から垂下されたパリソン２４を
挟みにパリソン受取位置Ａに移動する時、形締装置３４
の図中右側に取り付けてある成形品保持装置５１は充填
位置Ｂに移動して、前記成形品を保持する。次に、パリ
ソン２４を挟んだ金型１が充填位置Ｂに移動する時、前
記成形品保持装置５１は成形品排出位置Ｃに移動する。
この成形品排出位置Ｃにおける成形品保持装置５１の下
方には、電動機５４により往復動する傾斜した成形品シ
ュータ５５が設けられているので、成形品を落下させる
ときには、成形品シュータ５５を成形品保持装置５１の
下方に移動して成形品を受けて、成形品シュータ５５の
前部下方に設けられているベルトコンベヤー５６によっ
て成形品を機外に搬出する。また、バリを落下させると
きには、成形品シュータ５５を成形品保持装置５１の下
方から移動して、成形品保持装置５１の下方に設けられ
ているベルトコンベア５７上にバリを落下させて、機外
に搬出する。

【００２７】上述した実施例では、パリソン２４を金型
本体２のキャビティ面２ａに真空吸引して容器を成形す
るとしたが、パリソン２４の内部にクリーンエアーを吹
き込んで容器を成形してもよい。

【００２８】また、クリーンエアーボックス１１はクロ
スヘッド２３と充填ノズル３６を収納するとしたが、充
填ノズル３６だけ収納するようにしてもよい。なお、ク
ロスヘッド２３は、その下部のみを収納するようにして
もよい。

【００２９】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されているような効果を奏す
る。

【００３０】同時充填中空成形装置に電動式中空成形装
置の特徴であるクリーン化を加えたことにより、成形品
の汚染防止と無菌化が可能となった。すなわち、金型よ
り上方にある充填ノズル昇降装置の駆動部ならびに型締
装置および型移送装置の駆動部を油圧駆動とせず、電動
駆動としたことにより、作動油の洩れおよびオイルミス
トによる成形品の汚染が防止された。

【００３１】また、前記金型の上方に、充填ノズルが収
納されるクリーンエアーボックスを設けると、充填ノズ
ルは、充填中を除きクリーンエアーボックス内に収納さ
れているので、雑菌あるいは異物が付着することがな
い。また、パリソン受取位置から充填位置との間を移動
する金型の上方は、クリーンエアーで覆われているの
で、パリソンの開口部（切断部）などから、雑菌あるい
は異物が侵入することがない。 また、パリソンの拡張
を真空吸引によって行う場合、空気吹き込みによって行
うのに比べて、無菌化が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による同時充填成形装置を示す正面図で
ある。

【図２】図１の側面図である。

【図３】金型を示す要部断面図である。

【図４】同時充填成形工程を示す図である。

【図５】従来の中空成形装置を示す図である

【図６】図５の要部拡大図である。

【図７】図６の中央縦断面相当図である。

【図８】従来のプラスチック容器の全体斜視図である。

【符号の説明】

１ 金型 11 クリーンエアーボックス 24 パリソン 27 ＡＣサーボモータ（電動機） 33 金型移送装置 34 型締装置 35 充填ノズル昇降装置 36 充填ノズル 40 電動機 Ａ パリソン受取位置 Ｂ 充填位置 Ｃ 成形品排出位置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同時充填中空成形において、金型（１）
   の移送、金型（１）の開閉、充填ノズル（３６）の昇降
   を電動化し、前記金型（１）の上方をクリーンエアー雰
   囲気としたことを特徴とする同時充填中空成形方法。
2. 【請求項２】 同時充填中空成形装置において、金型
   （１）を保持する型締装置（３４）をパリソン受取位置
   （Ａ）と充填位置（Ｂ）との間を往復動させる駆動部、
   金型（１）を開閉させる駆動部および充填ノズル昇降装
   置（３５）の充填ノズル（３６）を昇降させる駆動部を
   電動駆動とし、前記金型（１）の上方に、充填ノズル
   （３６）が収納されるクリーンエアーボックス（１１）
   を設けたことを特徴とする同時充填中空成形装置。
3. 【請求項３】 同時充填中空成形装置において、金型
   （１）を保持する型締装置（３４）をパリソン受取位置
   （Ａ）と充填位置（Ｂ）との間を往復動させる駆動部、
   金型（１）を開閉させる駆動部および充填ノズル昇降装
   置（３５）の充填ノズル（３６）を昇降させる駆動部を
   電動駆動とし、前記金型（１）の金型本体（２）を通気
   部材で構成し、真空吸引によりパリソン（２４）を拡張
   することを特徴とする同時充填中空成形装置。
4. 【請求項４】 前記金型（１）の上方に、充填ノズル
   （３６）を収納するクリーンエアーボックス（１１）を
   設けたことを特徴とする請求項３記載の同時充填中空成
   形装置。