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WO2020158917A1 - 樹脂製容器の製造装置及び製造方法 - Google Patents

樹脂製容器の製造装置及び製造方法 Download PDF

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WO2020158917A1
WO2020158917A1 PCT/JP2020/003640 JP2020003640W WO2020158917A1 WO 2020158917 A1 WO2020158917 A1 WO 2020158917A1 JP 2020003640 W JP2020003640 W JP 2020003640W WO 2020158917 A1 WO2020158917 A1 WO 2020158917A1
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WO
WIPO (PCT)
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preform
temperature
injection molding
injection
blow molding
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/003640
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
土屋　要一
Original Assignee
日精エー・エス・ビー機械株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to EP20748125.0A priority patent/EP3919254A4/en
Priority to CN202080023702.5A priority patent/CN113613862A/zh
Priority to JP2020542463A priority patent/JP6778354B1/ja
Priority to US17/427,494 priority patent/US11731336B2/en
Priority to KR1020237010786A priority patent/KR102735371B1/ko
Publication of WO2020158917A1 publication Critical patent/WO2020158917A1/ja
Priority to US18/216,919 priority patent/US12042974B2/en

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Definitions

  • the present invention relates to a manufacturing apparatus and a manufacturing method for a resin container by a hot parison blow molding method. Specifically, the present invention relates to an apparatus and a method for manufacturing a resin container by a hot parison blow molding method, which enables manufacturing of a resin container having a good appearance and physical properties even if the manufacturing time is shortened.
  • an injection molding unit for injection molding a preform a temperature adjusting unit for adjusting the temperature of the preform molded by the injection molding unit, and a blow molding unit for blow molding the preform temperature-controlled by the temperature adjusting unit have been provided.
  • a blow molding device is known (for example, refer to Patent Document 1).
  • This type of blow molding apparatus is a conventional blow molding apparatus mainly including only an injection molding section and a blow molding section (for example, see Patent Document 2) with a temperature control section added. Since the preform immediately after being molded in the injection molding section does not have a temperature distribution suitable for blow molding, the temperature of the preform can be adjusted more actively between the injection molding section and the blow molding section.
  • the temperature adjusting unit uses a heating pot type (heating block) or a heating rod, and is of a system that adjusts the temperature by heating the preform in a non-contact manner.
  • a temperature adjustment method for blow molding a container whose bottom is thick.
  • a temperature adjusting unit for adjusting the temperature of the preform of this type of container so as to have a temperature distribution suitable for blow molding
  • the bottom of the preform and the lower part of the body part continuous to the bottom are When the blow molding is performed, the outer peripheral surface is mechanically brought into close contact with the cooling pot to ensure cooling, and the body, excluding the lower part of the body continuous to the bottom, is heated to a predetermined temperature by a heating block.
  • a blow molding apparatus for producing a container has been proposed, which has a bottom having a desired thickness and a body having a wall portion that is stretched uniformly and thinly (see, for example, Patent Document 3).
  • a blow molding apparatus has been proposed in which the preform is cooled not only in the injection molding section but also in the temperature adjusting section to shorten the injection molding time that regulates the molding cycle time (see, for example, Patent Document 4). ..
  • the present invention comprises an injection molding section for injection molding a preform and a temperature adjusting section for adjusting the temperature of the preform molded by the injection molding section, and blow molding the preform whose temperature is adjusted by the temperature adjusting section.
  • the preform is inserted into the temperature adjusting unit in a state where the outer surface temperature of the preform is higher than the glass transition temperature of the preform by 30° C. or more and 60° C. or less, and the temperature is The adjusting unit cools the preform to a predetermined temperature suitable for blow molding.
  • the temperature adjusting unit may compress and deform by sandwiching the preform with a temperature control core mold and a temperature control cavity mold.
  • the temperature adjustment unit may circulate air inside the preform.
  • the present invention is a method for producing a resin container, wherein a preform is injection-molded, the temperature of the injection-molded preform is adjusted by a temperature adjusting unit, and the temperature-adjusted preform is blow-molded.
  • the outer surface temperature of the preform is higher than the glass transition temperature of the preform by 30° C. or more and 60° C. or less, and the preform is inserted into the temperature adjusting unit, and the temperature adjusting unit is operated to a predetermined temperature suitable for blow molding.
  • the preform is cooled.
  • the temperature adjusting unit may compress and deform by sandwiching the preform with a temperature control core mold and a temperature control cavity mold.
  • the temperature adjustment unit may circulate air inside the preform.
  • the present invention is an apparatus for manufacturing a resin container, comprising: an injection molding unit for injection molding a preform; and a blow molding unit for blow molding the preform molded by the injection molding unit, wherein the preform After increasing the outer surface temperature of the preform by 80° C. or more with respect to the outer surface temperature at the time of mold release, by 4 seconds or more and 8 seconds or less after being released from the injection molding part, The preform is inserted into the blow molding part.
  • the present invention provides a method for producing a resin container, comprising: an injection molding section for injection molding a preform, and a blow molding section for blow molding the preform molded by the injection molding section.
  • the outer surface temperature of the preform is increased by 80° C. or more with respect to the outer surface temperature at the time of mold release by 4 seconds or more and 8 seconds or less after the reform is released from the injection molding part.
  • the reform is inserted into the blow molding part.
  • the present invention it is possible to provide a resin container manufacturing apparatus and a manufacturing method capable of manufacturing containers of good quality even by the hot parison blow molding method in which the molding cycle time is shortened.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a blow molding apparatus (having an injection molding section, a temperature adjusting section, a blow molding section, and a take-out section) according to an embodiment of the present invention.
  • the enlarged sectional view seen from the front of the preform injection-molded in the said injection molding part is shown.
  • the schematic diagram of the said temperature adjustment part is shown.
  • the figure of another form of the said temperature adjustment part is shown.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing how the preform is blow-molded in a blow-molding section. The graph of the temperature distribution when the temperature of the preform is adjusted is shown.
  • FIG. 1 is a perspective view of a blow molding apparatus (having an injection molding section, a temperature adjusting section, a blow molding section, and a take-out section) according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is an enlarged sectional view of the preform viewed from the front side
  • FIG. 3 is a sectional view of the temperature control section viewed from the front side
  • FIG. 4 is a front view of the preform whose temperature is controlled by the temperature control section.
  • FIG. 5 shows an enlarged cross-sectional view as seen
  • FIG. 5 shows a cross-sectional view of the preform being blow-molded at the blow-molding section.
  • a blow molding device (a resin container manufacturing device) 100 includes an injection molding unit 10, a temperature adjusting unit 20, a blow molding unit 30, and an ejection unit 40.
  • 1 is an apparatus for producing a container 1a by injection molding 1 and then blow molding.
  • the injection molding unit 10, the temperature adjusting unit 20, the blow molding unit 30, and the take-out unit 40 are arranged in an array that forms four sides of a square when viewed from above.
  • a turntable (not shown) provided with a neck mold 50 (see FIG. 3) for holding the neck portion 3 (see FIG. 2) of the preform 1 molded by the injection molding portion 10 is provided.
  • This turntable has four sets of neck molds 50 arranged in an array so as to form four sides of a square when viewed from above. As a result, the turntable rotates counterclockwise on the injection molding unit 10, the temperature adjusting unit 20, the blow molding unit 30, and the take-out unit 40 by 90 degrees about the vertical axis, whereby four sets of neck molds 50 are formed.
  • the injection molding unit 10 includes an injection core mold 11, an injection cavity mold 12, and an injection device (not shown), and is provided to injection-mold the preform 1.
  • the preform 1 is formed in a bottomed shape (hollow shape with a bottom) having a neck part 3 on the release side and a storage part (main body part) 2 on the closed side.
  • the preform 1 becomes a container 1a (see FIG. 5) by being blow-molded, and has a shape such that the container 1a after blow-molding is contracted vertically and horizontally in the drawing to have a thick wall. doing.
  • the reservoir 2 is composed of a body 2a connected to the neck 3 on the open side and a bottom 2b located on the closed side and connected to the body 2a.
  • the injection core mold 11 and the injection cavity mold 12 are formed with a flow path (not shown) connected to a chiller and through which a low temperature (for example, 5° C. to 20° C.) refrigerant flows.
  • the injection core mold 11 molds the inner surface shape of the storage part 2 and the neck part 3 of the preform 1
  • the injection cavity mold 12 molds the outer surface shape of the storage part 2
  • the neck mold 50 molds the inner surface shape of the neck part 3. Shape the outer surface.
  • the injection molding unit 10 heats and melts a thermoplastic synthetic resin material (for example, a polyester resin such as PET (polyethylene terephthalate)) at a high temperature, and the melted material is injected into an injection core mold 11 by an injection device (not shown).
  • a thermoplastic synthetic resin material for example, a polyester resin such as PET (polyethylene terephthalate)
  • PET polyethylene terephthalate
  • the material is injected and filled between the molding spaces (cavities) defined by the cavity mold 12 and the neck mold 50, and the material near the mold surface (cavity surface) of the injected material has a melting point (for example, in the case of PET).
  • a surface layer skin layer
  • the inner layer (core layer) of the storage part 2 of the preform 1 is kept at a temperature equal to or lower than the melting point and equal to or higher than the glass transition temperature (for example, 150° C. or higher and 230° C. or lower), and the storage part 2 is stretched by the blow molding part 30. Adjust to have a possible amount of heat (heat retention).
  • the molding cycle time that is, the molding time of the preform 1 is shortened as compared with the conventional case.
  • the cooling time is set to be significantly shorter than that of the conventional method.
  • the cooling time is set to 2/3 or less of the injection time, preferably 1/2 or less, and more preferably 1/3 or less.
  • the injection core mold 11 is formed such that the lateral cross section of the portion corresponding to the storage portion 2 (more specifically, the body portion 2a) of the preform 1 is smaller than the lateral cross section of the portion corresponding to the neck portion 3. ..
  • the storage portion 2 is formed to have a smaller internal space area in the direction perpendicular to the axis Z of the preform 1 than the neck portion 3.
  • the injection core mold 11 is formed such that its lateral cross section becomes gradually smaller as it approaches the position on the mold surface (cavity surface) corresponding to the bottom portion 2b of the preform 1.
  • the inside of the injection-molded preform 1 is formed so that the internal space area that expands in the direction perpendicular to the axis Z of the preform 1 becomes gradually smaller as it approaches the bottom portion 2b of the preform 1. Has been done.
  • the preform 1 which has been hardened to some extent (to the extent that a surface layer is formed on the inner and outer surfaces of the storage part 2 and the outer shape can be maintained) after being injection-molded in the injection-molding part 10 is held in the neck mold 50 and then is injected into the injection cavity mold 12 Then, it is pulled out from the injection core mold (released), and as shown in FIG. 1, the turntable is conveyed to the temperature adjusting unit 20 by rotating 90 degrees counterclockwise in a top view. Since this preform 1 is released from the injection molding part 10 at a higher temperature than the conventional method, the surface layer of the storage part 2 is formed thin, while the inner layer is formed thicker, which is higher than the conventional method. The retained heat is maintained.
  • the temperature adjusting unit 20 is arranged next to the injection molding unit 10, and as shown in FIGS. 3 and 4, one of the temperature adjusting core mold 21 or the air introducing/extracting member 21a and the temperature adjusting cavity mold 22 is provided. I have it.
  • the preform 1 conveyed from the injection molding unit 10 goes down together with the turntable and is inserted into the temperature control cavity mold 22 until the neck mold 50 contacts the centering ring 60 mounted on the temperature control cavity mold 22. ..
  • the temperature control core mold 21 or the air introduction/extraction member 21 a is inserted into the preform 1 through the upper opening formed in the neck portion 3 of the preform 1.
  • the temperature control core mold 21 may be inserted into the preform 1 and then the preform 1 may be inserted into the temperature control cavity mold 22 together with the temperature control core mold 21.
  • the temperature control core mold 21 and the temperature control cavity mold 22 are 10° C. or higher and 90° C. or lower, and more preferably 60° C. or higher and 80° C., due to the flow of the refrigerant (temperature control medium) in the flow passage formed inside. It is cooled below.
  • the air inlet/outlet member 21 a causes compressed air for cooling having a predetermined temperature to flow through the reservoir 2.
  • the preform 1 released from the injection molding unit 10 at a higher temperature than before and conveyed to the temperature adjusting unit 20 has a too high temperature for blow molding and cannot be eliminated by cooling during conveyance. Also has.
  • the preform 1 is cooled and the temperature is adjusted to a temperature suitable for blow molding.
  • FIG. 3 shows an example in which the storage part 2 of the preform 1 is cooled by the temperature control cavity mold 22 and the temperature control core mold 21.
  • the temperature control core die 21 is formed with a constricted portion 23 a so as not to contact the neck portion 3 when the temperature control core die 21 is inserted into the temperature control cavity die 22.
  • the temperature control core die 21 has a taper shape with an angle smaller than that of the injection core die 11 formed in the taper shape of the injection molding part 10.
  • the preform 1 can be removed from the injection molding part 10 (mold release) or can be compressed and deformed from a shape that is easy to mold to a desired shape that is easy to blow mold.
  • the temperature adjusting core mold 21 contacts and presses substantially the entire inner surface of the storage unit 2 of the preform 1, and the temperature adjusting cavity mold 22 stores the preform 1. It is provided so as to come into contact with and press the substantially entire outer surface of the portion 2. As a result, even if the preform 1 is irregularly contracted and deformed after being released from the injection molding unit 10, the storage unit 2 of the preform 1 is provided between the temperature control core mold 21 and the temperature control cavity mold 22. It is possible to correct the shape of the preform 1 by sandwiching.
  • the temperature adjusting unit 20 sandwiches the preform 1 between the temperature control core mold 21 and the temperature control cavity mold 22 while applying pressure, and cools the preform 1 so that the preform 1 having a primary shape at the time of injection molding is finally cooled.
  • the temperature may be adjusted simultaneously inside and outside while forcibly compressing and deforming the preform 1 having a secondary shape suitable for blow molding into the container 1a.
  • the storage part 2 of the preform 1 is cooled while being sandwiched by applying pressure between the temperature control core mold 21 and the temperature control cavity mold 22, but not limited to this, as shown in FIG.
  • the preform 1 may be cooled by using an alternative temperature adjusting section including the temperature adjusting cavity mold 22 and the air introducing/extracting member 61.
  • FIG. 4 shows an example in which the storage part 2 of the preform 1 is cooled by the temperature control cavity mold 22 and the air introduction/extraction member 61.
  • the air introducing member 61 is composed of a rod member 62 that is hollow and has an air passage hole inside, and a fitting core (temperature controlling blow core member) 63.
  • the rod member 62 is housed inside the fitting core 63 so as to be vertically movable.
  • the rod member 62 is provided at its tip with an inward flow port 62a capable of ejecting or sucking air.
  • the temperature of the air is appropriately set within the range of, for example, about 0° C. or more and about 20° C. or less (normal temperature) according to the wall thickness of the preform 1 or the container 1a.
  • the fitting core 63 is configured to fit (closely contact) the neck portion 3 when the air introducing member 61 is inserted into the preform 1 (when it is in airtight contact). Thereby, the air inside the preform 1 can be prevented from leaking from the neck portion 3 to the outside of the fitting core 63.
  • the gap between the rod member 62 and the fitting core 63 is an air circulation path for supplying/discharging air to/from the preform 1.
  • a gap formed by the tip of the fitting core 63 and the rod member 62 constitutes a first outer circulation port 64 capable of ejecting or sucking air.
  • the inner circulation port 62a and the outer circulation port 64 can be a blower port and a discharge port, respectively.
  • the preform 1 When adjusting the temperature of the preform 1, first, the preform 1 is housed in the preform-shaped space of the temperature control cavity mold 22. Then, the air introducing member 61 is inserted into the inside of the preform 1 housed in the cavity mold 22 (abuts airtightly). Next, air is sent into the inside of the preform 1 from the outer circulation port 64 of the air introducing member 61 while the first inner circulation port 62a is closed, and the storage portion 2 of the preform 1 is moved to the inner wall of the cavity mold 22. Perform a preliminary blow to adhere to.
  • the inner circulation port 62a When the preliminary blow is completed, the inner circulation port 62a is opened, air is introduced into the preform 1 from the inner circulation port 62a, and air is supplied to the outside of the preform 1 through the outer circulation port 64. Perform cooling blow to discharge. As described above, it is preferable that the directions of air flow be set to be opposite between the preliminary blow and the cooling blow. At this time, since the air continues to be ejected from the inner circulation port 62a, the preform 1 is cooled from the inside by the convection of the air flowing inside. Further, since the preform 1 is kept in contact with the cavity mold 22, the temperature is adjusted or cooled from the outside so that the temperature does not fall below the temperature suitable for blow molding, and the temperature deviation caused during injection molding is reduced. Since the cavity mold 22 has a preform-shaped space, the shape of the preform 1 does not change significantly. The preform 1 cooled for a certain period of time is moved to the blow molding unit 30.
  • the air flow direction of the air introducing member 61 can be changed as appropriate.
  • air may be sent from the outer circulation port 64 and discharged from the inner circulation port 62a through the inside of the rod member 62.
  • air is made to flow from the inner circulation port 62a to the outer circulation port 64.
  • the highly transparent container 1 a is separated from the preform 1 released at a high temperature in the injection molding section 10.
  • the preform 1 having the thick wall portion 5 in the storage portion 2, particularly in the body portion 2b it was conventionally difficult to sufficiently cool the center of the wall portion 5.
  • the temperature adjusting method as shown in FIG.
  • the preform 1 is compressed and deformed, and in the temperature adjusting method as shown in FIG. Since the air is blown, the efficiency of temperature change removal, temperature equalization and cooling can be greatly improved. Further, since the temperature distribution is suitable for blow molding as a whole, it is possible to prevent uneven thickness of the container 1a which is the final form.
  • the preform 1 whose temperature has been adjusted by the temperature adjustment unit 20 is pulled out from the temperature adjustment cavity mold 22 while being held by the neck mold 50, and as shown in FIG. 1, the turntable further rotates 90 degrees counterclockwise. And is conveyed to the blow molding unit 30.
  • the blow molding unit 30 is arranged next to the temperature adjusting unit 20 and includes a blow mold 31 and an air blowing unit (not shown).
  • the blow mold 31 has a mold surface corresponding to the shape of the container 1a formed inside, and has a considerably larger mold surface than the temperature control cavity mold 22 of the temperature control unit 20.
  • the air blowing section is provided so as to fill the preform 1 inserted into the blow mold 31 with air.
  • the preform 1 conveyed to the blow molding part 30 is inserted into the blow mold 31, the air blowing part is connected to the opening of the neck part 3 of the preform 1, and the air blowing part blows air into the preform 1.
  • the storage portion 2 of the preform 1 is inflated until the entire outer surface of the storage portion 2 is pressed against the mold surface of the blow mold 31 to form the container 1a. ing.
  • the preform 1 (container 1a) blow-molded by the blow-molding unit 30 is pulled out from the blow mold 31 while being held by the neck mold 50, and as shown in FIG. 1, the turntable is further rotated counterclockwise by 90 degrees. It is rotated and conveyed to the take-out section 40.
  • the take-out section 40 is arranged between the blow molding section 30 and the injection molding section 10, as shown in FIG. In the take-out section 40, the neck mold 50 is opened and the container 1a is no longer held, so that the container 1a falls and the container 1a is taken out from the blow molding apparatus 100.
  • the blow molding apparatus 100 is configured to release the preform 1 from the injection cavity mold 12 in a high temperature state where the preform 1 is cooled only to an extent that the outer shape of the preform 1 can be maintained. That is, the outer surface temperature of the body 2a of the preform 1 released in the injection molding unit 10 (the temperature of the surface layer on the outer peripheral surface of the body 2a) is the inner surface temperature of the body 2a (the inner surface of the body 2a). Before the temperature becomes higher than the temperature of the surface layer on the surface), for example, the outer surface temperature is higher than the glass transition temperature of the preform by 30° C. or more and 60° C. or less, and the preform 1 is inserted (loaded) into the temperature adjusting unit 20. doing.
  • the temperature adjusting unit 20 interposes a surface layer on the inside so as to reduce the outer surface temperature by 15° C. or more and 30° C. or less from the temperature at the time of inserting (carrying in) the inserted preform 1 into the temperature adjusting unit 20. It is designed to allow the layers to cool.
  • the glass transition temperature of the PET preform 1 is, for example, about 75°C.
  • the preform 1 molded by the injection molding unit 10 with sufficient cooling time tends to come into strong contact with the injection core mold 11 due to the shrinkage of the resin while leaving the injection cavity mold 12 away from the injection cavity mold 12.
  • the outer surface temperature is higher than the inner surface temperature when it is transported to the. Further, the temperature gradient (thermal gradient) between the inner layer and the surface layer of the preform 1 is in a relatively small state.
  • the preform 1 is conveyed to the temperature adjusting unit 20 while maintaining a very high temperature as compared with the conventional technology. Since the preform 1 is released from the injection core mold 11 and the injection cavity mold 12 in a state where the heat of the inner layer is higher than that of the conventional one in the injection molding unit 10, the temperature gradient between the inner layer and the surface layer is It will be larger than before. Therefore, heat exchange by the heat transfer between the inner layer and the surface layer of the preform 1 is activated.
  • the outer surface temperature of the preform 1 is once increased by the return heat (the transfer of the amount of heat from the inner layer to the surface layer) during the transportation to the temperature adjusting unit 20, so that the injection molding unit 10 and the temperature adjusting unit 20 Short transfer time (the release operation time of the injection molding unit 10 and the transportation time from the injection molding unit 10 to the next step, for example, 4.0 seconds or more and 12.0 seconds or less, more preferably 4.0 seconds or more and 8. seconds or more. 0 seconds or less) is used to promote elimination of the temperature difference between the inner layer and the surface layer, temperature equalization, and temperature deviation removal.
  • the temperature of the surface layer of the preform 1 is changed from a temperature close to that of the injection mold (for example, 5.0° C. or higher and 20.0° C. or lower) to 110° C. or higher and 130° C. during this transfer time. It accelerates the movement of the amount of heat to the extent that it rapidly rises to the temperature below, and enhances the effect of soaking the temperature of the preform 1 and removing the temperature deviation (The temperature of the surface layer of the preform 1 is injected during the transfer time. The temperature is rapidly raised to a temperature of 110°C or higher and 130°C or lower with respect to the set temperature of the molding die (for example, 5.0°C or higher and 20°C or lower)).
  • the preform 1 is allowed to cool to the outside air to release the excessive amount of heat of the preform 1 generated by the high temperature mold release, and the next step (the temperature adjusting section 20 and the blow molding section 30).
  • the cooling time of the inner layer which is required in the above, is shortened. Therefore, the cooling efficiency of the inner layer of the preform 1 in the temperature adjusting unit 20 and the temperature adjusting efficiency of the inner layer and the surface layer can be increased to lower the temperature from the crystallization temperature band in a short time, and the draw orientation can be achieved in a short time. It is possible to adjust the preform in the temperature distribution state suitable for, and it is possible to manufacture a container with high transparency and physical properties in a short time.
  • the surface layer of the preform 1 is heated to a high temperature and softened by the next step due to the high temperature mold release, the roughness derived from the injection core mold or the injection cavity mold transferred to the surface layer of the preform 1 can be eliminated. Therefore, as compared with the conventional technique, the roughness of the surface layer of the preform 1 immediately before the blow molding can be reduced, and the container 1a having a small surface roughness and an excellent surface gloss can be manufactured.
  • FIG. 6 shows a graph of temperature distribution when the temperature of the preform is adjusted.
  • FIG. 6A shows the temperature distribution immediately before the temperature is adjusted (cooled) by the temperature adjusting unit.
  • the horizontal axis indicates the position in the thickness direction
  • the vertical axis indicates the temperature
  • the temperature distribution curve C1 indicates a predetermined transfer time (about 5 seconds, specifically 4.0) immediately after mold release according to the conventional technique.
  • the temperature distribution before temperature adjustment is shown after a lapse of more than 2 seconds and less than 8.0 seconds, and the temperature distribution curve C2 shows a predetermined transfer time (about 5 seconds, specifically 4.0 seconds or more) immediately after the mold release according to the present embodiment. It shows the temperature distribution before the temperature adjustment after the elapse of 8.0 seconds or less).
  • a temperature distribution curve C1a shows the temperature distribution immediately after the injection molding part 10 according to the prior art is released
  • a temperature distribution curve C2a is the temperature immediately after the injection molding part 10 according to the present embodiment is released. The distribution is shown.
  • FIG. 6B shows the temperature distribution immediately after the temperature is adjusted (cooled) by the temperature adjustment unit.
  • the horizontal axis indicates the position in the wall thickness direction
  • the vertical axis indicates temperature
  • the temperature distribution curve C3 indicates the temperature distribution after temperature adjustment by the conventional technique
  • the temperature distribution curve C4 indicates the temperature adjustment by this embodiment.
  • the previous temperature distribution is shown.
  • a temperature distribution curve C5 indicated by a broken line shows the temperature distribution immediately after the temperature of the preform is adjusted by the cold parison method.
  • the outer surface temperature of the preform 1 is transferred for about 5 seconds immediately after the injection molding unit 10 is released from the mold.
  • the temperature rises from about 20° C. to about 120° C. by about 100° C. during the time, and rises rapidly by 80° C. or more in a short time. That is, in the blow molding apparatus 100 according to the present embodiment, as shown by the temperature distribution curve C2 in FIG. 6A, the outer surface temperature of the preform 1 is about 75 which is the glass transition temperature of the PET preform 1.
  • a state in which the temperature is higher than 30° C. by about 30° C., that is, a state of about 115° C.
  • the preform 1 is inserted into the temperature adjusting unit 20. At this time, the inner surface temperature of the preform 1 is about 117° C., and the outer surface temperature is lower than the inner surface temperature.
  • the outer surface temperature of the preform 1 is about 20 during the transfer time of about 5 seconds immediately after the injection molding unit 10 is released from the mold. Only about 60°C can be raised from 0°C to about 80°C. That is, in the temperature control according to the conventional technique, the injection molding process is performed for a long time to carefully cool the preform. Therefore, as shown by the temperature distribution curve C1, when the outer surface temperature of the preform is about 87° C. The preform is inserted in the temperature adjustment part. At this time, the outer surface temperature is higher than the inner surface temperature.
  • the temperature adjusting unit 20 mainly adjusts the temperature of the preform 1 by the temperature adjusting unit 20, as shown by the temperature distribution curve C4 in FIG.
  • the outer surface temperature has dropped to about 85°C. At this time, the outer surface temperature is higher than the inner surface temperature.
  • the heat accumulated in the center of the wall of the preform is transferred to the inner surface and the outer surface of the preform, so that the temperature is adjusted as shown by the temperature distribution curve C3.
  • the outer surface temperature of the preform has risen to about 102°C. At this time, the outer surface temperature is higher than the inner surface temperature.
  • the outer surface temperature of the temperature-adjusted preform has risen to about 100°C from the room temperature state.
  • the outer surface temperature is higher than the inner surface temperature
  • the temperature distribution curve C3 which is the temperature adjustment by the conventional technique by the hot parison method, and the outer surface temperature are substantially the same.
  • the blow molding apparatus 100 inserts the preform 1 into the temperature adjusting unit 20 in a state where the outer surface temperature of the preform 1 is higher than the glass transition temperature of the preform by 30° C. or more and 60° C. or less, and the temperature is adjusted.
  • the adjusting unit 20 cools the preform 1 to a predetermined temperature suitable for blow molding. As a result, the injection molding process can be performed in a short time, the molding cycle time can be shortened, and the temperature adjusting unit 20 can sufficiently cool the resin. Quality containers can be manufactured.
  • the preform 1 is the injection molding part 10 Therefore, the mold is released at a higher temperature than the conventional technique.
  • the preform is compared with the conventional technique. It is possible to efficiently equalize the temperature of 1 and lower the temperature (lower the amount of heat) as a whole.
  • the present invention has been described above based on the embodiment, but the present invention is not limited to this.
  • the temperature adjusting unit 20 that sandwiches the preform 1 between the temperature adjusting core mold 21 and the temperature adjusting cavity mold 22 and cools while compressing and deforming the preform 1 is used, but the present invention is not limited to this. If the outside surface temperature of the preform can be cooled by 15°C or more in the temperature adjusting unit, the preform is arranged between the temperature adjusting rod and the temperature adjusting pot, and air is supplied from the temperature adjusting rod to the inside of the preform. You may use the temperature adjustment part of a type which blasts and circulates.
  • the injection-molded preform 1 is cooled by using the temperature adjusting unit 20, but the present invention is not limited to this. If the preform 1 can be cooled to a predetermined temperature suitable for blow molding, the temperature adjusting section may not be used.

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Abstract

本発明は、成形サイクル時間が短縮化されたホットパリソン式ブロー成形法であっても良好な品質の容器を製造することのできる樹脂製容器の製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。　プリフォーム１を射出成形する射出成形部１０と、前記射出成形部１０で成形した前記プリフォーム１を温度調整する温度調整部２０とを備え、前記温度調整部２０で温度調整した前記プリフォーム１をブロー成形する、樹脂製容器の製造装置１００において、前記プリフォーム１の外側表面温度が前記プリフォーム１のガラス転移温度より３０℃以上６０℃以下だけ高い状態で前記プリフォーム１を前記温度調整部２０に挿入し、前記温度調整部２０にてブロー成形に適切な所定の温度まで前記プリフォーム１を冷却させるようにした。

Description

樹脂製容器の製造装置及び製造方法
　本発明は、ホットパリソン式ブロー成形法による樹脂製容器の製造装置および製造方法に関する。具体的には、製造時間を短縮させても外観や物性が良質な樹脂製容器の製造を可能にする、ホットパリソン式ブロー成形法による樹脂製容器の製造装置及び製造方法に関する。
　従来、プリフォームを射出成形する射出成形部と、射出成形部で成形したプリフォームを温度調整する温度調整部と、温度調整部で温度調整したプリフォームをブロー成形するブロー成形部とを備えたブロー成形装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この種のブロー成形装置は、射出成形部及びブロー成形部のみを主に備えた従来のブロー成形装置（例えば、特許文献２参照）に温度調節部を追加したものである。射出成形部で成形された直後のプリフォームは、ブロー成形に適した温度分布を備えていないため、射出成形部とブロー成形部との間により積極的にプリフォームの温度調整が可能な温度調整部を設けることにより、プリフォームをブロー成形に適した温度まで温度調整することを可能にしていた。なお、この温度調整部は、加熱ポット型（加熱ブロック）や加熱ロッドを用い、プリフォームを非接触で加熱して、温度調整する方式になっている。
　また、底部のみが厚く形成された容器（化粧品容器）をブロー成形する場合の温度調整方法も存在する。具体的には、この種の容器のプリフォームに対してブロー成形に適した温度分布を有するように温度調整するための温度調整部として、プリフォームの底部及び底部に連続する胴部の下部の外周面を冷却ポットで機械的に密着して確実に冷却し、底部に連続する胴部の下部を除く胴部を加熱ブロックにより所定の温度に昇温させることにより、ブロー成形を行った際に所望の厚さを有する底部と、均一で薄肉に延伸された壁部を有する胴部とを備えた、容器を製造するためのブロー成形装置が提案されている（例えば、特許文献３参照）。さらに、プリフォームを射出成形部の外に温度調整部でも冷却することで、成形サイクル時間を規定する射出成形時間の短縮を図ったブロー成形装置も提案されている（例えば、特許文献４参照）。
特開平６－３１５９７３号公報 国際公開第２０１７／０９８６７３号 国際公開第２０１３／０１２０６７号 特開平０５－１８５４９３号公報
　しかしながら、上記従来の技術によるブロー成形装置では、射出成形後の冷却時間を短く設定した場合、温度調整部で偏温除去や均温度化を十分に行うことができず、偏肉や白化（白濁化、材料がＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等のブロー成形時に結晶化し易い熱可塑性樹脂の場合に発生する）を良好に抑制した高品質な容器を製造することは、未だ確立できていなかった。
　本発明は、成形サイクル時間が短縮化されたホットパリソン式ブロー成形法であっても良好な品質の容器を製造することのできる樹脂製容器の製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。
　本発明は、プリフォームを射出成形する射出成形部と、前記射出成形部で成形した前記プリフォームを温度調整する温度調整部とを備え、前記温度調整部で温度調整した前記プリフォームをブロー成形する、樹脂製容器の製造装置において、前記プリフォームの外側表面温度が前記プリフォームのガラス転移温度より３０℃以上６０℃以下だけ高い状態で前記プリフォームを前記温度調整部に挿入し、前記温度調整部にてブロー成形に適切な所定の温度まで前記プリフォームを冷却させることを特徴とする。
　この場合において、前記温度調整部は、温調コア型と温調キャビティ型とで前記プリフォームを挟んで圧縮変形させてもよい。前記温度調整部は、前記プリフォームの内側に空気を循環させてもよい。
　また、本発明は、プリフォームを射出成形し、射出成形した前記プリフォームを温度調整部で温度調整し、温度調整した前記プリフォームをブロー成形する、樹脂製容器の製造方法において、前記プリフォームの外側表面温度が前記プリフォームのガラス転移温度より３０℃以上６０℃以下だけ高い状態で前記プリフォームを前記温度調整部に挿入し、前記温度調整部にてブロー成形に適切な所定の温度まで前記プリフォームを冷却させることを特徴とする。
　この場合において、前記温度調整部は、温調コア型と温調キャビティ型とで前記プリフォームを挟んで圧縮変形させてもよい。前記温度調整部は、前記プリフォームの内側に空気を循環させてもよい。
　さらに、本発明は、プリフォームを射出成形する射出成形部と、前記射出成形部で成形した前記プリフォームをブロー成形するブロー成形部とを備えた、樹脂製容器の製造装置において、前記プリフォームが前記射出成形部から離型されてから４秒以上８秒以下だけ経過するまでに、前記プリフォームの外側表面温度を離型時の外側表面温度に対して８０℃以上上昇させてから、前記プリフォームを前記ブロー成形部に挿入することを特徴とする。
　さらにまた、本発明は、プリフォームを射出成形する射出成形部と、前記射出成形部で成形した前記プリフォームをブロー成形するブロー成形部とを備えた、樹脂製容器の製造方法において、前記プリフォームが前記射出成形部から離型されてから４秒以上８秒以下だけ経過するまでに、前記プリフォームの外側表面温度を離型時の外側表面温度に対して８０℃以上上昇させ、前記プリフォームを前記ブロー成形部に挿入することを特徴とする。
　本発明では、成形サイクル時間が短縮化されたホットパリソン式ブロー成形法であっても良好な品質の容器を製造することのできる樹脂製容器の製造装置およ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に係るブロー成形装置（射出成形部、温度調整部、ブロー成形部、取出し部を有する）の斜視図を示す。 前記射出成形部で射出成形されているプリフォームの正面から見た拡大断面図を示す。 前記温度調整部の概略図を示す。 前記温度調整部の別形態の図を示す。 プリフォームがブロー成形部でブロー成形されている様子の断面図を示す。 プリフォームを温度調整したときの温度分布のグラフを示す。
　以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。
　図１は、本発明の一実施形態に係るブロー成形装置（射出成形部、温度調整部、ブロー成形部、取出し部を有する）の斜視図を示し、図２は、射出成形部で射出成形されているプリフォームの正面から見た拡大断面図を示し、図３は、温度調整部を正面から見た断面図を示し、図４は、温度調整部で温度調整されているプリフォームを正面から見た拡大断面図を示し、図５は、プリフォームがブロー成形部でブロー成形されている様子の断面図を示している。
　ブロー成形装置（樹脂製容器の製造装置）１００は、図１に示すように、射出成形部１０と、温度調整部２０と、ブロー成形部３０と、取出部４０とを備えており、プリフォーム１を射出成形した後に、ブロー成形して容器１ａを製造するための装置である。
　射出成形部１０、温度調整部２０、ブロー成形部３０、及び取出部４０は、上から見たときに正方形の４つの辺を形成するような配列で配置されている。これらの上方には、射出成形部１０で成形されたプリフォーム１のネック部３（図２参照）を保持するネック型５０（図３参照）が設けられた不図示の回転盤が設けられている。この回転盤は、上方から見たときに正方形の４つの辺を形成するような配列で４組のネック型５０が配置されている。これにより、回転盤が射出成形部１０、温度調整部２０、ブロー成形部３０、及び取出部４０上で垂直軸を中心に反時計回りに９０度ずつ回転することにより、４組のネック型５０の各々は、射出成形部１０、温度調整部２０、ブロー成形部３０、及び取出部４０を等しい時間で順次移動して、ネック型５０に保持されたプリフォーム１に対して各工程が等しい時間だけ実施されるようになっている。
　射出成形部１０は、射出コア型１１、射出キャビティ型１２、及び不図示の射出装置を備え、プリフォーム１を射出成形するように設けられている。
　プリフォーム１は、図２に示すように、解放側のネック部３及び閉鎖側の貯留部（本体部）２を有して有底状（有底中空状）に形成されている。プリフォーム１は、ブロー成形されることにより容器１ａ（図５参照）となるものであり、ブロー成形後の容器１ａを図中上下方向および左右方向に縮めて厚肉にしたような形状を有している。貯留部２は、解放側のネック部３に連なる胴部２ａと、閉鎖側に位置して胴部２ａに連なる底部２ｂとから構成されている。射出コア型１１、射出キャビティ型１２には、チラーに接続されて低温（例えば５℃以上２０℃以下）の冷媒が流通する流路（不図示）が形成されている。
　プリフォーム１を射出成形する際には、射出コア型１１、射出キャビティ型１２、及びネック型５０が組み合わされてプリフォーム１に対応する空間を規定する。このとき、射出コア型１１でプリフォーム１の貯留部２及びネック部３の内面形状を成形し、射出キャビティ型１２で貯留部２の外面形状を成形するとともに、ネック型５０でネック部３の外面形状を成形する。
　射出成形部１０は、熱可塑性の合成樹脂等材料（例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等のポリエステル系樹脂）を高温で加熱して溶かし、溶かした材料を不図示の射出装置により射出コア型１１と射出キャビティ型１２及びネック型５０とで画定される成形空間（キャビティ）の間に射出して充填させ、射出した材料のうち型面（キャビティ面）に近い部分の材料を融点（例えばＰＥＴの場合は約２５５℃）よりも低い温度まで冷やして固めることにより貯留部２に表面層（スキン層）を形成し、プリフォーム１を成形するようになっている。このとき、プリフォーム１の貯留部２の内部層（コア層）は融点以下かつガラス転移点温度以上の温度に保ち（例えば１５０℃以上２３０℃以下）、貯留部２がブロー成形部３０で延伸可能な熱量（保有熱）を有するように調整する。なお、本発明では成形サイクル時間、つまり、プリフォーム１の成形時間を従来よりも短縮化させている。具体的には、プリフォームの射出成形時間を構成する射出時間（充填時間）と冷却時間のうち、冷却時間を従来法より著しく短く設定している。例えば、冷却時間は、射出時間の２／３以下、好ましくは１／２以下、更に好ましくは１／３以下に設定される。
　射出コア型１１は、プリフォーム１の貯留部２（より具体的には胴部２ａ）に対応する部分の横方向断面がネック部３に対応する部分の横方向断面よりも小さく形成されている。これにより、射出成形されたプリフォーム１の内側は、ネック部３よりも貯留部２の方がプリフォーム１の軸心Ｚに垂直な方向の内部空間面積が小さく形成されている。
　また、射出コア型１１は、プリフォーム１の底部２ｂと対応する型面（キャビティ面）上の位置に近付く程、横方向断面が漸次的に小さく形成されている。これにより、射出成形されたプリフォーム１の内側は、プリフォーム１の軸心Ｚに垂直な方向に広がる内部空間面積は、プリフォーム１の底部２ｂに近付く程、漸次的に小さくなるように形成されている。
　射出成形部１０で射出成形された後にある程度（貯留部２の内外表面に表面層が形成されて外形が維持できる程度）固まったプリフォーム１は、ネック型５０に保持されたまま射出キャビティ型１２および射出コア型から引き抜かれ（離型され）、図１に示すように、回転盤が上面視で反時計回りに９０度回転することにより温度調整部２０に搬送される。このプリフォーム１は従来法よりも高温な状態で射出成形部１０にて離型されるため、貯留部２の表面層は薄く形成される一方、内部層は厚く形成されて従来法よりも高い保有熱が維持されている。
　温度調整部２０は、射出成形部１０の隣に配置されており、図３および図４に示すように、温調コア型２１またはエア導入出部材２１ａの何れか一方及び温調キャビティ型２２を備えている。
　射出成形部１０から搬送されてきたプリフォーム１は、温調キャビティ型２２上に取り付けられた芯出しリング６０にネック型５０が当接するまで回転盤と共に下がって温調キャビティ型２２内に差し込まれる。プリフォーム１が温調キャビティ型２２内に差し込まれると、プリフォーム１のネック部３に形成された上側開口を通して温調コア型２１またはエア導入出部材２１ａがプリフォーム１内に差し込まれる。なお、温調コア型２１を用いる場合は、温調コア型２１がプリフォーム１内に差し込まれた後に、温調コア型２１と共にプリフォーム１が温調キャビティ型２２に差し込まれてもよい。
　温調コア型２１及び温調キャビティ型２２は、内部に形成された流路内を冷媒（温調媒体）が流れていることにより、１０℃以上９０℃以下、より好ましくは６０℃以上８０℃以下に冷却されている。エア導入出部材２１ａは所定温度の冷却用圧縮空気を貯留部２に流通させる。射出成形部１０で従来よりも高温状態で離型されて温度調整部２０に搬送されたプリフォーム１は、ブロー成形するには温度が高過ぎ、搬送時の放冷で解消できなかった偏温も有する。温調コア型２１と温調キャビティ型２２への接触、または、外表面を温調キャビティ型２２に当接させつつ内表面にエア導入出部材２１ａからの圧縮空気を吹き当てることで、プリフォーム１は冷却されてブロー成形に適した温度に温度調整される。
　図３は、プリフォーム１の貯留部２を、温調キャビティ型２２と温調コア型２１で冷却する例である。温調コア型２１は、温調コア型２１を温調キャビティ型２２に挿入した際にネック部３に接触しないようにくびれ部２３ａが形成されている。
　また、本実施形態に係る温調コア型２１は、射出成形部１０のテーパー形状に形成された射出コア型１１よりも小さな角度のテーパー形状を有している。これにより、プリフォーム１を射出成形部１０から取り外し（離型）または成形し易い形状からブロー成形し易い所望形状へ圧縮変形させることができる。
　温度調整部２０は、図３に示すように、温調コア型２１がプリフォーム１の貯留部２の内表面の略全体に接して押圧すると共に、温調キャビティ型２２がプリフォーム１の貯留部２の外表面の略全体に接して押圧するように設けられている。これにより、プリフォーム１が射出成形部１０で離型された後に不規則的に収縮変形していても、温調コア型２１と温調キャビティ型２２との間にプリフォーム１の貯留部２を挟んでプリフォーム１の形状を修正することができる。また、温度調整部２０は、プリフォーム１を温調コア型２１と温調キャビティ型２２とで圧力をかけながら挟むと共に冷却させることで、射出成形時の一次形状のプリフォーム１から最終的な容器１ａへのブロー成形に適した二次形状のプリフォーム１へと強制的に圧縮変形させながら内外同時に温度調整を行っても良い。
　なお、本実施形態では、プリフォーム１の貯留部２を温調コア型２１と温調キャビティ型２２とで圧力をかけて挟みながら冷却しているが、これに限らず、図４に示すように、温調キャビティ型２２とエア導入出部材６１とを備えた代替的な温度調整部を用いてプリフォーム１を冷却してもよい。
　図４は、プリフォーム１の貯留部２を、温調キャビティ型２２とエア導入出部材６１で冷却する例である。同図中、エア導入部材６１は、中空で内部にエア流通孔が設けられたロッド部材６２と、嵌合コア（温調用ブローコア部材）６３とから構成されている。
　ロッド部材６２は、嵌合コア６３の内部に上下動可能に収容されている。ロッド部材６２の先端にはエアを噴出または吸引可能な内方流通口６２ａが設けられている。エアの温度はプリフォーム１や容器１ａの肉厚に応じ、例えば約０℃以上約２０℃以下（常温）の範囲内で適宜設定される。
　嵌合コア６３は、エア導入部材６１がプリフォーム１に挿入されると（気密可能に当接されると）、ネック部３に嵌る（密接する）ように構成されている。これにより、プリフォーム１の内部のエアがネック部３から嵌合コア６３の外側に漏れることを防止できる。ロッド部材６２と嵌合コア６３との間の隙間は、プリフォーム１に対しエアを給排するためのエア流通経路である。嵌合コア６３の先端とロッド部材６２とが形成する隙間が、エアを噴出または吸引可能な第一の外方流通口６４を構成する。内方流通口６２ａおよび外方流通口６４は、それぞれ送風口および排出口となり得る。
　プリフォーム１を温度調整する際には、まず、プリフォーム１を温調キャビティ型２２のプリフォーム形状の空間内に収容する。続いて、キャビティ型２２に収容されたプリフォーム１の内部にエア導入部材６１を挿入する（気密可能に当接する）。次に、第一の内方流通口６２ａを閉栓した状態でエア導入部材６１の外方流通口６４からプリフォーム１の内部にエアを送り、プリフォーム１の貯留部２をキャビティ型２２の内壁に密着させる予備ブローを行う。
　予備ブローが終了すると、内方流通口６２ａを開栓し、該内方流通口６２ａからエアをプリフォーム１内に導入しつつ、外方流通口６４を介してプリフォーム１の外部にエアを排出する冷却ブロー（クーリングブロー）を行う。このように、予備ブローと冷却ブローとでは、エアの流れる方向を逆に設定するのが好ましい。この時、内方流通口６２ａからエアが噴出し続けているため、プリフォーム１は内部を流れるエアの対流により、内側から冷却される。また、プリフォーム１はキャビティ型２２と接触し続けるため、外側からブロー成形に適した温度以下にならないように温度調整または冷却され、さらに、射出成形時に生じた偏温も低減される。なお、キャビティ型２２がプリフォーム形状の空間を有しているため、プリフォーム１の形状は大きく変化しない。一定時間冷却されたプリフォーム１は、ブロー成形部３０へ移動させる。
　なお、エア導入部材６１のエアの流通方向は適宜変えることができる。例えば、図４に示すように、冷却ブローにおいて、外方流通口６４からエアを送り、内方流通口６２ａからロッド部材６２の内部を通って排出するようにしてもよい。この際の予備ブローは、外方流通口６４を閉栓させた状態で、内方流通口６２ａからプリフォーム１の内部にエアを送るのが好ましい。プリフォーム１の下方側（貯留部２の底部側）の冷却効果を上げたい場合は、内方流通口６２ａから外方流通口６４の方向へエアを流す。プリフォーム１の上方側（貯留部２の上側）の冷却効果を上げたい場合は、外方流通口６４から内方流通口６２ａの方向にエアを流す。なお、プリフォーム１の特定部分を集中的に冷却して容器１ａの特定部分の肉厚を大きくさせたい場合等には、予備ブローと冷却ブローとのエアの送風方向を同じに設定しても構わない。
　ＰＥＴ材料は１２０℃から２００℃程度の温度帯で徐冷すると結晶化による白化や白濁が生じてしまうので、射出成形部１０にて高温状態で離型されたプリフォーム１から透明度の高い容器１ａ（図５参照）を製造するためには、プリフォーム１を結晶化する温度帯以下まで急冷する必要がある。このとき、厚肉な壁部５を貯留部２、特に胴部２ｂに有するプリフォーム１の場合は、壁部５の中央まで十分に冷却するのは従来困難であった。しかしながら、図３に示すような温度調整方法では、プリフォーム１の壁部５が厚肉であっても圧縮変形させ、図４に示すような温度調整方法では、プリフォーム１内に冷却空気を送風させているため、変温除去や均温化および冷却化の効率を大幅に高められる。また、全体的にブロー成形に適した温度分布になるため、最終的な形態である容器１ａの肉厚の偏りを防止することができる。
　温度調整部２０で温度調整されたプリフォーム１は、ネック型５０に保持されたまま温調キャビティ型２２から引き抜かれ、図１に示すように、回転盤がさらに反時計回りに９０度回転してブロー成形部３０に搬送される。
　ブロー成形部３０は、図１に示すように、温度調整部２０の隣に配置されており、ブロー型３１と不図示のエアー吹込部とを備えている。
　ブロー型３１は、容器１ａの形状に対応する型面が内側に形成されており、温度調整部２０の温調キャビティ型２２よりもかなり大きな型面になっている。
　エアー吹込部は、ブロー型３１内に差し込まれたプリフォーム１内に空気を充填するように設けられている。
　ブロー成形部３０に搬送されたプリフォーム１は、ブロー型３１内に差し込まれ、エアー吹込部がプリフォーム１のネック部３の開口に接続され、エアー吹込部がプリフォーム１内に空気を吹き込ませると、図５に示すように、貯留部２の外面全体がブロー型３１の型面に密着して押し付けられるまでプリフォーム１の貯留部２が膨らまされ、容器１ａが成形されるようになっている。
　ブロー成形部３０でブロー成形されたプリフォーム１（容器１ａ）は、ネック型５０に保持されたままブロー型３１から引き抜かれ、図１に示すように、回転盤がさらに反時計回りに９０度回転して取出部４０に搬送される。
　取出部４０は、図１に示すように、ブロー成形部３０と射出成形部１０との間に配置されている。取出部４０では、ネック型５０が開いて容器１ａを保持しなくなることにより容器１ａが落下し、ブロー成形装置１００から容器１ａが取り出されるようになっている。
　本実施形態に係るブロー成形装置１００は、プリフォーム１の外形を維持できる程度までしか冷却されていない高温状態でプリフォーム１を射出キャビティ型１２から離型するようになっている。すなわち、射出成形部１０において離型されたプリフォーム１の胴部２ａの外側表面温度（胴部２ａの外周面における表面層の温度）が胴部２ａの内側表面温度（胴部２ａの内周面における表面層の温度）より高くなる前に、例えば外側表面温度がプリフォーム１のガラス転移温度より３０℃以上６０℃以下だけ高い温度で、プリフォーム１を温度調整部２０に挿入（搬入）している。温度調整部２０は、挿入されたプリフォーム１を温度調整部２０に挿入（搬入）された時点の温度から１５℃以上３０℃以下だけ外表面温度を低下させるように、表面層を介して内部層を冷却させるようになっている。なお、ＰＥＴ製のプリフォーム１のガラス転移温度は例えば約７５℃である。
　通常、射出成形部１０で十分な冷却時間が与えられて成形されたプリフォーム１は、樹脂の収縮により射出コア型１１に強く接触する一方で射出キャビティ型１２から離れる傾向があり、温度調整部に搬送されてきたときには、外側表面温度が内側表面温度より高くなっている。また、プリフォーム１の内部層と表面層との温度勾配（熱勾配）は比較的小さい状態になっている。
　一方、本実施形態に係るブロー成形装置１００は、従来技術のものに比べてプリフォーム１が非常に高温のまま温度調整部２０に搬送されるようになっている。射出成形部１０で内部層の保有熱が従来のものよりも高い状態でプリフォーム１を射出コア型１１及び射出キャビティ型１２から離型しているため、内部層と表面層との温度勾配は従来よりも大きくなる。そのため、プリフォーム１の内部層と表面層との熱伝達による熱交換を活発化させている。これにより、温度調整部２０への搬送中に戻り熱（内部層から表面層への熱量の移動）によりプリフォーム１の外表面温度を一旦上昇させて射出成形部１０と温度調整部２０との間の短い移送時間（射出成形部１０の離型動作時間と射出成形部１０から次工程への搬送時間、例えば４．０秒以上１２．０秒以下、より好ましくは４．０秒以上８．０秒以下）を利用して内部層と表面層との間の温度差の解消や均温化及び偏温除去を促進させている。つまり、高温離型により、この移送時間の間に、プリフォーム１の表面層の温度が、射出成形型に近い温度（例えば、５．０℃以上２０．０℃以下）から１１０℃以上１３０℃以下の温度まで急上昇する程度に熱量の移動を促進させ、プリフォーム１の均温化や偏温除去の効果を高めている（移送時間の間に、プリフォーム１の表面層の温度を、射出成形型の設定温度（例えば５．０℃以上２０℃以下）に対して１１０℃以上１３０℃以下の温度まで急上昇させている）。同時に、この移送時間において、プリフォーム１の外気への放冷を行い、高温離型により生じたプリフォーム１の余分な熱量を放出させて、次工程（温度調整部２０やブロー成形部３０）において必要となる内部層の冷却時間を短縮させている。このため、温度調整部２０におけるプリフォーム１の内部層の冷却効率や内部層と表面層との温度調整効率を高めて短時間で結晶化温度帯域より低下させることができ、短時間で延伸配向に適した温度分布状態のプリフォームの調整が可能になり、透明性や物性の高い容器を短時間で製造可能になっている。さらに、高温離型によりプリフォーム１が次工程までに表面層が高温化して軟化するため、プリフォーム１の表面層に転写した射出コア型や射出キャビティ型に由来する粗さが解消できる。このため、従来技術と比べ、ブロー成形直前におけるプリフォーム１の表面層の粗さを小さくさせることができ、表面粗さが小さく表面光沢に優れた容器１ａを製造することができる。
　以下、射出成形部１０で射出成形されたプリフォーム１の温度調整部２０における温度調整について具体的に説明する。
　図６は、プリフォームを温度調整したときの温度分布のグラフを示す。
　図６（ａ）は、温度調整部で温度調整（冷却）される直前の温度分布を示している。この図において、横軸は肉厚方向の位置を示し、縦軸は温度を示し、温度分布曲線Ｃ１は従来技術による離型直後から所定の移送時間（約５秒、具体的には４．０秒以上８．０秒以下）経過した温度調整前の温度分布を示し、温度分布曲線Ｃ２は本実施形態による離型直後から所定の移送時間（約５秒、具体的には４．０秒以上８．０秒以下）経過した温度調整前の温度分布を示している。また、図６（ａ）において、温度分布曲線Ｃ１ａは従来技術による射出成形部１０の離型直後の温度分布を示し、温度分布曲線Ｃ２ａは本実施形態による射出成形部１０の離型直後の温度分布を示している。
　図６（ｂ）は、温度調整部で温度調整（冷却）された直後の温度分布を示している。この図において、横軸は肉厚方向の位置を示し、縦軸は温度を示し、温度分布曲線Ｃ３は従来技術による温度調整後の温度分布を示し、温度分布曲線Ｃ４は本実施形態による温度調整前の温度分布を示している。また、破線で示す温度分布曲線Ｃ５は、コールドパリソン法でプリフォームを温度調整した直後の温度分布を示している。
　本実施形態に係るブロー成形装置１００では、図６（ａ）に温度分布曲線Ｃ２、Ｃ２ａで示すように、プリフォーム１の外側表面温度を射出成形部１０の離型直後から約５秒の移送時間中に約２０℃から約１２０℃まで約１００℃上昇させており、短時間に８０℃以上急激に上昇させている。すなわち、本実施形態に係るブロー成形装置１００では、図６（ａ）に温度分布曲線Ｃ２で示すように、プリフォーム１の外側表面温度がＰＥＴ製のプリフォーム１のガラス転移温度である約７５℃よりも３０℃程度高い状態、すなわち約１１５℃の状態プリフォーム１を温度調整部２０に挿入している。このとき、プリフォーム１の内側表面温度は１１７℃程度であり、内側表面温度よりも外側表面温度の方が低くなっている。
　一方、従来技術による温度調整では、温度分布曲線Ｃ１、Ｃ１ａで示されるように、プリフォーム１の外側表面温度は、射出成形部１０の離型直後から約５秒の移送時間中に、約２０℃から約８０℃まで約６０℃程度しか上昇させることができない。すなわち、従来技術による温度調整では、射出成形工程を長時間行ってプリフォームをじっくりと冷却しているため、温度分布曲線Ｃ１で示すように、プリフォームの外側表面温度が約８７℃の状態でプリフォームを温度調整部に挿入している。このとき、内側表面温度よりも外側表面温度の方が高くなっている。
　本実施形態に係る温度調整部２０は、主に温度調整部２０でプリフォーム１を温度調整するため、図６（ｂ）に温度分布曲線Ｃ４で示すように、温度調整されたプリフォーム１の外側表面温度は８５℃程度まで下がっている。このとき、内側表面温度よりも外側表面温度の方が高くなっている。
　一方、従来技術による温度調整では、プリフォームの壁部の中央に蓄積していた熱がプリフォームの内側表面及び外側表面に伝達されるため、温度分布曲線Ｃ３で示すように、温度調整されたプリフォームの外側表面温度は１０２℃程度まで上がっている。このとき、内側表面温度よりも外側表面温度の方が高くなっている。
　また、コールドパリソン法で作成したプリフォームの温度調整では、温度分布曲線Ｃ５で示すように、常温の状態から温度調整されたプリフォームの外側表面温度は１００℃程度まで上がっている。このとき、内側表面温度よりも外側表面温度の方が高くなっており、ホットパリソン法による従来技術による温度調整である温度分布曲線Ｃ３と外側表面温度が略同じ程度になっている。
　本実施形態に係るブロー成形装置１００は、プリフォーム１の外側表面温度がプリフォーム１のガラス転移温度より３０℃以上６０℃以下だけ高い状態でプリフォーム１を温度調整部２０に挿入し、温度調整部２０にてブロー成形に適切な所定の温度までプリフォーム１を冷却させている。これにより、射出成形工程を短時間で行うことができて成形サイクル時間が短縮化されるとともに、温度調整部２０で十分に冷却されるため、ホットパリソン式射出ブロー成形方であっても良好な品質の容器を製造することができる。
　また、射出成形工程の冷却時間を充填時間の２／３以下、好ましくは１／２以下、更に好ましくは１／３以下に設定した本実施形態の成形条件では、プリフォーム１は射出成形部１０で従来技術よりも高温状態で離型される。これにより、射出成形部１０から次工程への短い移送時間中（例えば４秒以上１２秒以下、より好ましくは４．０秒以上８．０秒以下の間）に、従来技術に比べてプリフォーム１を効率的な均温化させて全体的に温度低下（熱量低下）させることが可能になる。また、次工程（温度調整部２０またはブロー成形部３０）でのプリフォーム１や容器１ａの冷却時間を短縮させることができる。この結果、成形サイクル時間を従来技術より短縮しても、外観不良が抑えられた容器１ａを製造することができる。
　以上、実施形態に基づいて本発明を説明してきたが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態では、プリフォーム１を温調コア型２１と温調キャビティ型２２とで挟み込んで圧縮変形させながら冷却させる温度調整部２０を用いているが、これに限定されない。温度調整部にてプリフォームの外側表面温度を１５℃以上冷却させることができれば、温調ロッドと温調ポットとの間にプリフォームを配置して、温調ロッドからプリフォームの内側に空気を送風して循環させるタイプの温度調整部を用いても良い。
　また、上記実施形態では、射出成形されたプリフォーム１は、温度調整部２０を用いて冷却されているが、これに限定されない。ブロー成形に適切な所定の温度までプリフォーム１を冷却させることができれば、温度調整部を用いなくてもよい。
　　１…プリフォーム
　　２…貯留部
　　３…ネック部
　　４…ゲート
　　５…壁部
　　１０…射出成形部
　　１１…射出コア型
　　１２…射出キャビティ型
　　１ａ…容器
　　２０…温度調整部
　　２１…温調コア型
　　２２…温調キャビティ型
　　３０…ブロー成形部
　　３１…ブロー型
　　４０…取出部
　　５０…ネック型
　　６０…リング
　　１００…ブロー成形装置（樹脂製容器の製造装置）
　　Ｚ…軸心

Claims (8)

  1. 　プリフォームを射出成形する射出成形部と、前記射出成形部で成形した前記プリフォームを温度調整する温度調整部とを備え、前記温度調整部で温度調整した前記プリフォームをブロー成形する、樹脂製容器の製造装置において、
    　前記プリフォームの外側表面温度が前記プリフォームのガラス転移温度より３０℃以上６０℃以下だけ高い状態で前記プリフォームを前記温度調整部に挿入し、
    　前記温度調整部にてブロー成形に適切な所定の温度まで前記プリフォームを冷却させることを特徴とする、
    樹脂製容器の製造装置。
  2. 　請求項１に記載の樹脂製容器の製造装置において、前記温度調整部は、温調コア型と温調キャビティ型とで前記プリフォームを挟んで圧縮変形させることを特徴とする、樹脂製容器の製造装置。
  3. 　請求項１に記載の樹脂製容器の製造装置において、前記温度調整部は、前記プリフォームの内側に空気を循環させることを特徴とする、樹脂製容器の製造装置。
  4. 　プリフォームを射出成形し、射出成形した前記プリフォームを温度調整部で温度調整し、温度調整した前記プリフォームをブロー成形する、樹脂製容器の製造方法において、
    　前記プリフォームの外側表面温度が前記プリフォームのガラス転移温度より３０℃以上６０℃以下だけ高い状態で前記プリフォームを前記温度調整部に挿入し、
    　前記温度調整部にてブロー成形に適切な所定の温度まで前記プリフォームを冷却させることを特徴とする、
    樹脂製容器の製造方法。
  5. 　請求項４に記載の樹脂製容器の製造方法において、前記温度調整部は、温調コア型と温調キャビティ型とで前記プリフォームを挟んで圧縮変形させることを特徴とする、樹脂製容器の製造方法。
  6. 　請求項４に記載の樹脂製容器の製造方法において、前記温度調整部は、前記プリフォームの内側に空気を循環させることを特徴とする、樹脂製容器の製造方法。
  7. 　プリフォームを射出成形する射出成形部と、前記射出成形部で成形した前記プリフォームをブロー成形するブロー成形部とを備えた、樹脂製容器の製造装置において、
    　前記プリフォームが前記射出成形部から離型されてから４秒以上８秒以下だけ経過するまでに、前記プリフォームの外側表面温度を離型時の外側表面温度に対して８０℃以上上昇させてから、前記プリフォームを前記ブロー成形部に挿入することを特徴とする、
    樹脂製容器の製造装置。
  8. 　プリフォームを射出成形する射出成形部と、前記射出成形部で成形した前記プリフォームをブロー成形するブロー成形部とを備えた、樹脂製容器の製造方法において、
    　前記プリフォームが前記射出成形部から離型されてから４秒以上８秒以下だけ経過するまでに、前記プリフォームの外側表面温度を離型時の外側表面温度に対して８０℃以上上昇させ、
    　前記プリフォームを前記ブロー成形部に挿入することを特徴とする、
    樹脂製容器の製造方法。
     
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