WO2023003041A1

WO2023003041A1 - 樹脂製容器の製造方法および製造装置

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Publication number: WO2023003041A1
Application number: PCT/JP2022/028390
Authority: WO
Inventors: 俊輝大池; 大三郎竹花
Original assignee: Nissei ASB Machine Co Ltd
Current assignee: Nissei ASB Machine Co Ltd
Priority date: 2021-07-21
Filing date: 2022-07-21
Publication date: 2023-01-26
Anticipated expiration: 2024-01-21
Also published as: JPWO2023003041A1; JP7560674B2; EP4375044A4; JP2024169592A; CN117715739A; EP4375044A1

Abstract

アンダーカット形状を有する樹脂製容器の製造方法は、アンダーカット部を有するキャビティ金型にプリフォームを収容する工程と、プリフォームの内側にコア金型を挿入する工程と、コア金型を介してプリフォーム内にブローエアを導入し、プリフォームを容器にブロー成形する工程と、内側に前記コア金型が配置された容器の首部を外側から搬送チャックで把持し、コア金型と搬送チャックで容器の首部を挟み込む工程と、キャビティ金型を型開きする工程と、を含む。型開きにより、コア金型および搬送チャックで首部が挟み込まれた容器がアンダーカット部から離型される。

Description

樹脂製容器の製造方法および製造装置

　本発明は、樹脂製容器の製造方法および製造装置に関する。

　従来から、例えばウォータサーバ用などの大容量の樹脂製容器において、容器の剛性を確保するために容器の肩部に凸リブを形成したものが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。また、ウォータサーバ用の樹脂製容器（バック・イン・ボックス）を、１ステップ式（ホットパリソン式）のブロー成形装置で製造する方法も知られている（例えば、特許文献３参照）。

特許第５２５３０８５号公報特開２０１０－１２６２２４号公報特許第３３５４２７９号公報

　この種のリブ付容器をブロー成形する場合、ブロー割型に対して凸リブがアンダーカット形状となる。そのため、ブロー成形後に容器をブロー割型から無理抜きすると、離型の際に容器が横揺れし、容器とブロー割型の接触や搬送部材からの容器の脱落等が生じて適正な容器の搬出が妨げられる可能性がある。特に、大容量のリブ付容器の場合、大型化した容器とブロー割型の離型時の隙間が小さくなる傾向があるので、上記の事象がより生じやすくなる。

　特許文献３のような１ステップ式のブロー成形装置は、搬送機構（回転盤）に固定されたネック型により、成形中はプリフォームや容器がそれらのネック部（首部）を介して常時支持されている。１ステップ式のブロー成形装置では、プリフォームや容器のネック部が外側から剛性度の高いネック型で強く支持され、ネック部とネック型との係合度合も高い。そのため、ブロー割型からの離型時に容器の脱落等の不具合が生ずるおそれは比較的低いといえる。一方、ブロー成形中にチャック部材等によりプリフォームや容器に対する脱着動作を行う２ステップ式のブロー成形装置（例えば特許第５５０３７４８号）や１．５ステップ式のブロー成形装置（例えば特許第６１１８５２９号）では、離型時に容器の脱落等が生ずるおそれは高くなる。

　リブ付容器の製造工程でブロー成形後に容器の搬出が適正に行われない場合、容器の除去等のメンテナンス作業で生産性が大きく低下し、装置や金型の破損も生じやすくなってしまう。また、可動式入子を有するブロー割型を使用すれば上記の事象を防止できるが、この場合には金型の製造コストが高くなってしまう。さらに、容器の高速生産をするためにはブロー割型から容器を高速で搬出させる必要があるが、大容量のリブ付容器を製造する場合は、脱落等による搬出時の不具合が一層生じ易くなる。

　さらに、２ステップ式や１．５ステップ式のブロー成形装置で肩部に凸リブがある樹脂製容器を製造する場合、１ステップ式のようにネック型でプリフォームの首部全体を支持した状態でブロー成形を行わず、プリフォームをその首部の突状部（サポートリングや環状フランジ）でブロー型の上面にフリー状態で支持させてブロー成形を行うことがある。この態様では、容器を離型させる際、首部の突起部がブロー型の上面とこすれ、突起部の下面にキズが形成されてしまう場合がある。突起部にキズが形成されると、容器の見栄えが悪くなり、後工程への搬送で支障が生じるおそれがある。

　本発明の一態様は、アンダーカット形状を有する樹脂製容器の製造方法であり、アンダーカット部を有するキャビティ金型にプリフォームを収容する工程と、プリフォームの内側にコア金型を挿入する工程と、コア金型を介してプリフォーム内にブローエアを導入し、プリフォームを容器にブロー成形する工程と、内側にコア金型が配置された容器の首部を外側から搬送チャックで把持し、コア金型と搬送チャックで容器の首部を挟み込む工程と、キャビティ金型を型開きする工程と、を含む。型開きにより、コア金型および搬送チャックで首部が挟み込まれた容器がアンダーカット部から離型される。

　本発明の一態様によれば、アンダーカット形状を有する容器をブロー割型から離型したときに、離型後の容器を適正に搬出できる。

本実施形態のブロー成形装置の構成を模式的に示す平面図である。射出成形部および冷却部のプリフォームの搬送の概略を示す図である。ブロー成形部および容器の正面図である。閉状態の支持部材を示す平面図である。開状態の支持部材を示す平面図である。ブロー成形工程の動作例を示す図である。図６の続きの図である。図７の続きの図である。図８の続きの図である。図９の続きの図である。ブローキャビティ型を型開きするときの状態例を示す図である。第１の変形例のブローキャビティ型の構成例を示す図である。第２の変形例のブロー成形部の構成例を示す図である。

　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。
　実施形態では説明を分かり易くするため、本発明の主要部以外の構造や要素については、簡略化または省略して説明する。また、図面において、同じ要素には同じ符号を付す。なお、図面に示す各要素の形状、寸法などは模式的に示したもので、実際の形状、寸法などを示すものではない。

　図１は、本実施形態のブロー成形装置の構成を模式的に示す平面図である。図２は、射出成形部および冷却部のプリフォームの搬送の概略を示す図である。図３は、ブロー成形部および容器の正面図である。

　図３に示すように、本実施形態のブロー成形装置で製造される樹脂製容器（以下、単に容器３００と称する）は、例えばミネラルウォーターや食油等の収容に使用される大容量（例えば５～２０リットル、好ましくは９～１５リットル）の容器（例えばバック・イン・ボックス）であり、後述する樹脂製のプリフォーム２００をブロー成形して製造される。容器３００の全体形状は角部に丸みを帯びた角柱状であり、横断面が略矩形をなしている。容器３００は、上方が開口された首部３０１と、首部３０１の下方に接続される肩部３０２と、肩部３０２の下方に接続される胴部３０３と、胴部３０３の下端を閉塞する底部３０４とを有している。首部３０１には、ほぼ同一径で丸筒状の円筒部２０１ｃと、円筒部２０１ｃから外径方向に突出するフランジ（後述）が形成されている。なお、容器３００の首部３０１と後述するプリフォーム２００の首部２０１は同一形状である。

　また、容器３００の肩部には、容器３００の外側に突出し、首部３０１から胴部３０３に向けて筋状に延びる凸リブ（容器の外径方向に突出する凸状のリブ）３０５が複数形成されている。各々の凸リブ３０５は、首部３０１を中心として放射状に配置され、肩部３０２の径方向強度を高めることで容器３００の剛性を向上させる機能を担う。

　また、容器３００およびプリフォーム２００の材料は、熱可塑性の合成樹脂であり、容器３００の用途に応じて適宜選択できる。具体的な材料の種類としては、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＣＴＡ（ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート）、Ｔｒｉｔａｎ（トライタン（登録商標）：イーストマンケミカル社製のコポリエステル）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＳ（ポリエーテルスルホン）、ＰＰＳＵ（ポリフェニルスルホン）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＣＯＰ／ＣＯＣ（環状オレフィン系ポリマー）、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル：アクリル）、ＰＬＡ（ポリ乳酸）などが挙げられる。

　一方、本実施形態のブロー成形装置１００は、上記の容器３００を製造するために、ホットパリソン方式とコールドパリソン方式の利点を併せ持つ１．５ステージ方式と称されるブロー成形方法を実行する。１．５ステージ方式のブロー成形方法では、基本的にホットパリソン方式（１ステージ方式）と同様に、射出成形時の保有熱を有するプリフォーム２００をブロー成形して容器を製造する。ただし、１．５ステージ方式でのブロー成形のサイクルは、プリフォーム２００の射出成形のサイクルよりも短く設定される。そして、１回の射出成形のサイクルで成形された複数のプリフォーム２００は、複数回（例えば３回）のブロー成形のサイクルに分けてブロー成形される。

　図１に示すように、ブロー成形装置１００は、射出成形部１１０と、冷却部１２０と、加熱部１３０と、ブロー成形部１４０とを備える。
　また、ブロー成形装置１００は、冷却部１２０から搬出されたプリフォーム２００を、加熱部１３０を経由してブロー成形部１４０に搬送する連続搬送部１５０を備えている。連続搬送部１５０は、複数の湾曲部を有するループ状の搬送ライン１５１に沿って、プリフォーム２００を保持する搬送治具１５２を連続的に繰り返し搬送する。

　射出成形部１１０は、樹脂成形品であるプリフォーム２００を射出成形する。
　射出成形部１１０は、図２に示すように、上方に配されたコア型１１１と、下方に配されたキャビティ型１１２と、タイバー１１３によりコア型１１１およびキャビティ型１１２を型締めする型締め機構１１４を備えている。射出成形部１１０は、コア型１１１およびキャビティ型１１２で形成される射出空間内に射出装置（不図示）から樹脂材料（原材料）を充填することでプリフォーム２００を射出成形する。

　ここで、プリフォーム２００の全体形状は、図６等に示すように、一端側が開口され、他端側が閉塞された有底円筒形状である。プリフォーム２００は、一端側に形成され開口を有する首部２０１と、首部２０１に接続されて円筒状に形成された胴部２０２と、胴部２０２に接続されて他端側を閉塞する底部２０３とを有する。また、プリフォーム２００の首部２０１の近傍には、外周面に２つの環状のフランジ２０１ａ，２０１ｂが形成されている。２つのフランジ２０１ａ，２０１ｂは、首部２０１の下側において、軸方向に間隔をあけて平行に形成されている。以下の説明では、プリフォームの上側のフランジを第１フランジ２０１ａとも称し、下側（または最下端側）のフランジを第２フランジ２０１ｂとも称する。

　本実施形態の射出成形部１１０は、例えば、３列×４個や３列×３個のプリフォーム２００を同時に成形する構成である。また、プリフォーム２００は、射出成形部１１０では首部２０１を上向きとした正立状態で成形され、射出成形部１１０では正立状態でプリフォーム２００が搬送される。

　また、射出成形部１１０は、図２に示すように、射出成形されたプリフォーム２００を射出成形部１１０の外に取り出す受け取り部１１５をさらに備えている。
　受け取り部１１５は、コア型１１１の下側の受け取り位置（タイバー１１３で囲まれた空間）よりも外側の受け渡し位置まで、水平方向（図中Ｘ方向）に移動可能に構成されている。

　受け取り部１１５は、射出成形部１１０で成形された３列×４個分（または３列×３個分）のプリフォーム２００をそれぞれ収容する１２個の冷却ポット１１９を保持している。受け取り部１１５の冷却ポット１１９は、収容されたプリフォーム２００と接触することでプリフォーム２００を冷却する。また、受け取り部１１５は、プリフォーム２００の列の間隔（図中Ｘ方向の間隔）を受け取り位置の広ピッチ状態から受け渡し位置の狭ピッチ状態に変換する。

　射出成形部１１０で射出成形されたプリフォーム２００は、射出成形部１１０から冷却部１２０に供給される。冷却部１２０は、射出成形部１１０で成形されたプリフォーム２００を強制冷却する。プリフォーム２００は、所定温度まで冷却された状態で冷却部１２０から搬出され、搬送ライン１５１に沿って連続的に搬送される。

　図２に示すように、射出成形部１１０と冷却部１２０の間には、受け取り部１１５から冷却部１２０まで正立状態でプリフォーム２００を搬送する搬送装置１８０が設けられている。搬送装置１８０は、正立状態のプリフォーム２００の首部２０１を保持する保持部１８１を備え、図示しないエアシリンダにより、垂直方向（図中Ｚ方向）および水平方向（図中Ｘ方向）に保持部１８１を移動可能に構成されている。

　冷却部１２０は、図中Ｘ方向に延びる回転軸を中心として反転可能であり、図中Ｚ方向（上下方向）に昇降可能に構成されている。冷却部１２０の図中上側に示す第１面１２０ａと、第１面１２０ａと対向する第２面１２０ｂには、３列×４個分のプリフォーム２００を収容する冷却ポットが配置されている。

　冷却部１２０の第１面１２０ａおよび第２面１２０ｂに配置される冷却ポットは、冷媒通路（不図示）を循環する冷媒により冷却され、収容されたプリフォーム２００を吸引して保持する。

　冷却部１２０は、搬送装置１８０から受けた正立状態のプリフォーム２００を、冷却時間中に首部２０１を下向きとした倒立状態に反転させる。そして、倒立状態のプリフォーム２００は、冷却部１２０の下方に複数列配置されている連続搬送部１５０の搬送治具１５２に受け渡される。プリフォーム２００を保持した搬送治具１５２は、スプロケット１５４などの駆動により搬送ライン１５１に沿って順次搬送される。

　加熱部１３０は、搬送ライン１５１に沿って配置された複数のヒーター（不図示）を有し、連続搬送部１５０によって連続搬送される倒立状態のプリフォーム２００を延伸適温まで加熱する。加熱部１３０内では、プリフォーム２００の軸方向を中心として倒立状態のプリフォーム２００が自転しながら加熱され、これによりプリフォーム２００全体が均一に加熱される。加熱部１３０は、例えば、少なくとも射出成形１回分（例えば３×４個分や３×３個分）のプリフォーム２００を同時に加熱可能に構成されている。

　また、ブロー成形装置１００は、搬送ライン１５１における加熱部１３０の下流側に、間欠搬送部１６０と、受渡部１７０とを備えている。
　間欠搬送部１６０は、加熱部１３０によって加熱された複数のプリフォーム２００を保持してブロー成形部１４０に間欠的に搬送する。受渡部１７０は、連続搬送部１５０によって連続搬送されたプリフォーム２００を搬送ライン１５１から間欠搬送部１６０に受け渡す。

　なお、本実施形態では、搬送方向に連続する複数の搬送治具１５２が連結部材（不図示）によって連結されている。そして、連続搬送部１５０は、所定半径で湾曲する湾曲搬送部１５５の下流側の搬送ライン１５１において、スプロケット１５４ａの駆動と停止を繰り返すことで、一度に複数のプリフォーム２００を受渡部１７０に供給する。

　受渡部１７０は、受渡位置Ｐ０に図示しない反転装置を備える。搬送ライン１５１に沿って倒立状態で搬送されたプリフォーム２００は、受渡位置Ｐ０においてプリフォーム２００の上側に配置された反転装置で反転されて正立状態になる。また、受渡部１７０は、例えば、反転装置を昇降させる昇降装置（不図示）を備え、正立状態のプリフォーム２００を所定位置（受渡位置Ｐ１）まで上昇させた状態で間欠搬送部１６０に受け渡す。

　間欠搬送部１６０は、開閉可能な搬送チャック１６１（図１では不図示）により、正立状態の各プリフォーム２００の首部２０１をそれぞれ把持する。そして、間欠搬送部１６０の搬送チャック１６１は、受渡位置Ｐ０の上方に位置する受渡位置Ｐ１でプリフォーム２００の首部２０１を把持し、当該プリフォーム２００を受渡位置Ｐ１からブロー成形位置Ｐ２まで移動させる。これにより、複数のプリフォーム２００が所定間隔でブロー成形部１４０に搬送される。

　ブロー成形部１４０は、加熱部１３０で温度調整され、受渡部１７０より受け取った所定個数のプリフォーム２００に対して延伸ブロー成形を行い、容器３００を製造する。
　ブロー成形部１４０は、ブロー型ユニット１４０ａを備える。ブロー型ユニット１４０ａは、一対のブローキャビティ割型１４１１、１４１２で構成されるブローキャビティ型１４１（キャビティ金型）と、底型１４２と、後述する型開閉機構１４４に連結される一対のブロー型固定板１４９（１４９１、１４９２）と、を少なくとも備える。ブロー型ユニット１４０ａは、さらに、エア導入部材であるブローコア型１４３を備える。一つのブロー型固定板１４９１（１４９２）には複数（例えば３つまたは４つ）のブローキャビティ割型１４１１（１４１２）が固定されているため、一対のブロー型固定板１４９には複数（例えば３つまたは４つ）のブローキャビティ型１４１が設けられている。

　底型１４２は、ブローキャビティ型１４１と同数（例えば３つまたは４つ）の底部用キャビティ型１４２１とそれらを固定する底型固定板１４２２とから構成される。ブローキャビティ型１４１と底型１４２は、一対のブロー型固定板１４９の間に一列に配置されている。ブロー型ユニット１４０ａを構成する各金型部品は同時にブロー成形装置１００に搬入または搬出可能で、一度に交換可能である。また、ブロー成形部１４０は、ブローキャビティ型１４１を開閉させる開閉機構１４４と、底型１４２を上下させる第１の昇降装置（不図示）と、ブローコア型１４３を上下させる第２の昇降装置（不図示）とを備える。

　ブローキャビティ型１４１は、底部３０４を除く容器３００の形状を規定する金型である。ブローキャビティ型１４１は、図１の紙面奥行方向（Ｚ方向）に沿ったパーティング面で分割され、開閉機構１４４の駆動によりブロー型固定板１４９を介して図１の上下方向（Ｙ方向）に開閉可能に構成される。

　ブローキャビティ型１４１（またはブローキャビティ割型１４１１、１４１２）の上部（または上面）には、円筒状の開口部１４１ａが形成されている。開口部１４１ａは、金型内部に連通し、プリフォーム２００の首部２０１の外径に対応する（またはプリフォーム２００の首部２０１の最小径より大きい）形状である。

　また、開口部１４１ａの内周面には、プリフォーム２００の第２フランジ２０１ｂを受ける環状の受け溝（溝部）１４１ｂが形成されている。なお、受け溝１４１ｂの溝幅（またはＺ方向の溝の長さ）は、第２フランジ２０１ｂの位置が下降する動きを許容するように、第２フランジ２０１ｂの幅よりも大きな寸法に形成されている。さらに、開口部１４１ａの内周面には、プリフォーム２００の第１フランジ２０１ａより下側に位置する首部２０１の下方部分を収容するための凹部１４１ｄが鉛直方向（反Ｚ方向）に形成されている。

　そのため、ブローキャビティ型１４１の開口部１４１ａに合わせてプリフォーム２００を配置することで、図６等に示すように、プリフォーム２００の首部２０１および第１フランジ２０１ａをブローキャビティ型１４１の外側に出した状態で、プリフォーム２００の胴部２０２および底部２０３をブローキャビティ型１４１の内側に配置できる。また、ブローキャビティ型１４１（またはブローキャビティ割型１４１１、１４１２）の容器肩部に対応する型面には、凸リブ３０５に対応するアンダーカット部１４１ｃが形成されている。

　また、ブローキャビティ型１４１の上面には、平板状の支持部材１４５が一対設けられている。支持部材１４５は、各々のブローキャビティ型１４１（ブローキャビティ割型１４１１、１４１２）に１つずつ設けられており、プリフォーム２００の首部外径に対応する半円形に切り欠かれたネック支持部１４５ａを有している。そして、一対の支持部材１４５は、互いのネック支持部１４５ａが内向きで対向するように配置されている。

　支持部材１４５は、ブローキャビティ型１４１またはブロー型固定板１４９に設けられた直動機構１４６によりブローキャビティ型１４１の上面に沿ってＹ方向に摺動し、ブローキャビティ型１４１の開閉動作とは独立して開閉可能である。図４は、閉位置の支持部材１４５を示す平面図であり、図５は、開位置の支持部材１４５を示す平面図である。

　図４に示すように、支持部材１４５が閉位置のときには、支持部材１４５が互いにパーティング面に向けて接近した状態となる。これにより、閉位置でのネック支持部１４５ａは、ブローキャビティ型１４１の開口部１４１ａと平面視で略重なる位置となり、支持部材１４５のネック支持部１４５ａでプリフォーム２００を両側から挟み込んで支持できる。なお、支持部材１４５のネック支持部１４５ａは、上面側が第１フランジ２０１ａの下面と接触し、第１フランジ２０１ａの下側でプリフォーム２００を支持する。

　図５に示すように、支持部材１４５が開位置のときには、閉位置から支持部材１４５が互いに離間するように摺動している。これにより、開位置でのネック支持部１４５ａは、ブローキャビティ型１４１の開口部１４１ａからいずれも退避した位置となり、支持部材１４５によるプリフォーム２００の支持が解除された状態となる。

　底型１４２は、ブローキャビティ型１４１の下側に配置され、容器３００の底部３０４の形状を規定する金型である（より具体的には、底部用キャビティ型１４２１で底部３０４の形状が規定される）。底型１４２およびブローキャビティ型１４１が型閉じされることで、容器３００の形状を規定する型空間が形成される。

　ブローコア型１４３は、プリフォーム内に圧縮空気（ブローエア）を導入して容器３００を賦形するために、プリフォーム２００の首部２０１に挿入される金型である。ブローコア型１４３は、プリフォーム２００の軸方向に沿って進退可能に構成され、筒状の外側コア１４３ａと筒状の内側コア１４３ｂが同心状に配置された構造である。

　外側コア１４３ａは、プリフォーム２００の首部２０１の外周側に配置され、後述の図８、図９に示すように、ブロー成形時にはプリフォーム２００の首部２０１を外周側から覆う。これにより、外側コア１４３ａは、第１フランジ２０１ａの上面や支持部材１４５の上面と当接し、プリフォーム２００とブローコア型１４３間の気密を確保する。

　内側コア１４３ｂは、プリフォーム２００内に挿入されて首部２０１の内周面と近接する。ブローコア型１４３において、内側コア１４３ｂは外側コア１４３ａよりも軸方向の下方側に突出している。内側コア１４３ｂは、プリフォーム２００の首部２０１（または容器３００の首部３０１）を内周側から支え、首部２０１、３０１の傾きや位置ズレを抑止する機能を担う。

　また、後述の図８、図９に示すように、ブロー成形時には、内側コア１４３ｂと延伸ロッド１４８がプリフォーム２００に挿入される。内側コア１４３ｂは中空の筒状体であって、その内側には延伸ロッド１４８が配置されるとともに、例えば不図示のコンプレッサから圧縮空気をプリフォーム２００に導入し、ブロー成形後の容器から圧縮空気を排気するための流路が形成される。

　延伸ロッド１４８は、ブローコア型１４３に対して図中上下方向に進退可能に構成されている。また、延伸ロッド１４８の先端には、プリフォーム２００の内底面に接触して延伸時の芯ずれを防止する当接部１４８ａが設けられている。

　以下、図６から図１１を参照し、ブロー成形部１４０におけるブロー成形工程での動作例を説明する。
　まず、ブローコア型１４３が上端位置で待機している状態で、間欠搬送部１６０の搬送チャック１６１により、型開状態のブローキャビティ型１４１の開口部１４１ａの位置にプリフォーム２００が搬送される。その後、開閉機構１４４の駆動によりブローキャビティ型１４１がＹ方向に移動して型開状態から型閉状態となる。また、各々の支持部材１４５は予め閉位置にある。ブローキャビティ型１４１が型開状態から型閉状態になると、支持部材１４５のネック支持部１４５ａは、ブローキャビティ型１４１の移動に伴ってプリフォーム２００の下側に配置される。

　これにより、図６に示すように、搬送チャック１６１でプリフォーム２００の首部２０１が保持される一方、プリフォーム２００の胴部２０２および底部２０３がブローキャビティ型１４１内に収容された状態となる。また、支持部材１４５により、プリフォーム２００のブローキャビティ型１４１内への落下が抑止される。なお、図６の段階では、ブローコア型１４３はプリフォーム２００の上方に退避した状態であり、底型１４２はブローキャビティ型１４１の下方に退避している。

　次に、図７に示すように、ブローコア型１４３が中間位置まで下降し、搬送チャック１６１がプリフォーム２００の首部２０１を把持したまま、搬送チャック１６１の位置まで内側コア１４３ｂがプリフォーム２００に挿入された状態となる。その後、搬送チャック１６１が退避すると、ブローコア型１４３がさらに下端位置まで下降し、外側コア１４３ａの先端が第１フランジ２０１ａの上面または／および支持部材１４５の上面と接触する（図８参照）。なお、搬送チャック１６１が退避する際、プリフォーム２００は下降して支持部材１４５の上面に載置されるが、内側コア１４３ｂで内側から保持されるため、プリフォーム２００が不正な姿勢（例えば傾斜姿勢）となることを抑制できる。

　次に、図８に示すように、延伸ロッド１４８がプリフォーム２００内に挿入される。その後、延伸ロッド１４８が下降してその先端（当接部１４８ａ）がプリフォーム２００の底部２０３に押し当てられ、プリフォーム２００の縦軸延伸が行われる。

　そして、内側コア１４３ｂからブローエアを供給することで、プリフォーム２００が横軸延伸される。これにより、図９に示すように、プリフォーム２００は、ブローキャビティ型１４１の型面に密着するように膨出して賦形され、容器３００にブロー成形される。なお、底型１４２は、型閉じ前はプリフォーム２００の底部２０３と接触しない下方の位置で待機し、型閉後においてブロー成形の開始前に成形位置まで素早く上昇するように制御される。

　次に、図１０に示すように、延伸ロッド１４８が上方に退避するとともに、ブローコア型１４３が中間位置まで上昇する。これにより、容器３００の首部３０１の外周が外側に露出するとともに、容器３００の首部内側には内側コア１４３ｂが途中まで挿入された状態となる。その後、容器３００の首部３０１において内側コア１４３ｂの挿入されている部位の外周を搬送チャック１６１が再び把持する。

　ここで、搬送チャック１６１は、後述の移動しろの分だけ容器３００が下方に移動できるように首部３０１を把持する。また、搬送チャック１６１は、下端側に内周側に突出する抜け止め部１６１ａを下端側に有している。抜け止め部１６１ａは、首部３０１の突起（例えば、ねじ）と干渉することで、容器３００の下側への脱落を抑制する。

　また、容器３００の首部３０１には内側コア１４３ｂが挿入されているので、容器３００の首部内周は内側コア１４３ｂの外周面に接触可能になり、水平方向（ＸＹ方向）の移動が規制される。また、容器３００の首部外周は搬送チャック１６１によって外側から把持される。したがって、容器３００の首部３０１は内周側の内側コア１４３ｂと外周側の搬送チャック１６１で挟み込まれた状態となる。これにより、容器３００の首部３０１は、容器３００の軸方向と直交する平面方向（ＸＹ方向）からの力に対して変位しにくくなる（つまり、首部３０１が傾きにくくなる）。

　その後、図１１に示すように、ブローキャビティ型１４１の各支持部材１４５が閉位置から開位置に摺動する。これにより、支持部材１４５による容器３００の支持が解除される。また、第１フランジ２０１ａの下側とブローキャビティ型１４１の間には、退避した支持部材１４５の厚さ分の隙間（移動しろ）が形成される。

　ここで、搬送チャック１６１は容器３００の下方への移動を許容し、ブローキャビティ型１４１の受け溝１４１ｂも第２フランジ２０１ｂの位置が下降する動きを許容する。したがって、搬送チャック１６１に把持された容器３００は、移動しろの分だけ下降することが可能である。また、ブロー成形された容器３００は排気や温度低下に伴い賦形後に収縮し、容器３００の底部側にはある程度の隙間が発生する。そのため、移動しろの分だけ容器３００が下降してもブローキャビティ型１４１の底面側で容器３００との干渉は生じない。

　以上のように、支持部材１４５が開位置に摺動すると、容器３００が移動しろの分だけ下降できるようになる。そして、容器３００が下降すると、アンダーカット部１４１ｃから容器３００の凸リブ３０５が引き離される。

　一方で、搬送チャック１６１は容器３００の下降を許容するが、容器３００の脱落を抑制する抜け止め部１６１ａを有する。また、型開き前に容器３００が下降すると、第１フランジ２０１ａはブローキャビティ型１４１の上面と接触し、第２フランジ２０１ｂは受け溝１４１ｂと接触して、容器３００はそれ以上下降しなくなる。したがって、容器３００の下側への脱落は、抜け止め部１６１ａ、第１フランジ２０１ａ、第２フランジ２０１ｂによって抑制される。

　各支持部材１４５が開位置に摺動した後、図１１に矢印ＯＰで示すように、開閉機構１４４の駆動によりブローキャビティ型１４１がＹ方向に移動して型開きされる。

　ブローキャビティ型１４１の型面は、凸リブ３０５に対応するアンダーカット部１４１ｃを有し、型閉時には容器３００の凸リブ３０５がアンダーカット部１４１ｃに入り込んでいる。この状態でブローキャビティ型１４１を型開きすると、アンダーカット部１４１ｃから凸リブ３０５が無理抜きされる。しかし、上記のように、容器３００の首部３０１は、内周側の内側コア１４３ｂと外周側の搬送チャック１６１で挟み込まれて支持され、ＸＹ方向の移動が規制されている。そのため、型開きで凸リブ３０５を離型させるときには、型開方向の力に対して内側コア１４３ｂと搬送チャック１６１で支持された容器３００の首部３０１が大きな抵抗となって反力を受けるので、ブローキャビティ型１４１から容器３００を引き剥がして離型できる。したがって、容器３００がブローキャビティ型１４１から離型せずに搬出できない事象が抑制される。

　また、支持部材１４５が開位置に摺動することで容器３００が移動しろの分下降し、上記のように、容器３００の凸リブ３０５がアンダーカット部１４１ｃの型面から離れる。これにより、凸リブ３０５の無理抜きがなくなるため、ブローキャビティ型１４１から容器３００をより離型させやすくなる。

　なお、支持部材１４５が開位置に移動した状態では、容器３００が十分に下降していない場合もありうる。しかし、型開きの際にはブローキャビティ型１４１の型面に凸リブ３０５が当たることで容器３００に上下方向や水平方向の振動が加わる。その結果として、容器３００は上記の振動に伴い移動しろの分だけ下降し、容器３００の凸リブ３０５がアンダーカット部１４１ｃの型面から離れる。そのため、この場合にも凸リブ３０５の無理抜きをなくすことができる。

　また、搬送チャック１６１は振動による容器３００の下降を許容するが、抜け止め部１６１ａを有するので、容器３００が振動で下側に脱落して搬出できない事象は抑制される。

　また、容器３００の首部３０１は内側コア１４３ｂと搬送チャック１６１で挟み込まれているので、ブローキャビティ型１４１から離型した容器３００は軸方向と直交する平面方向（ＸＹ方向）にぶれにくい。したがって、容器３００が型開後のブローキャビティ型１４１と接触して脱落することも抑制される。

　その後、ブローコア型１４３が上方に退避し、容器３００の首部３０１から内側コア１４３ｂが引き抜かれる。そして、容器３００は、搬送チャック１６１によりブロー成形部１４０の外側の取り出し位置Ｐ３に搬送されて取り出される。以上で、ブロー成形部１４０でのブロー成形工程の説明を終了する。

　以上のように、本実施形態のブロー成形装置１００のブロー成形部１４０では、アンダーカット形状の凸リブ３０５を有する容器３００が製造される。ブロー成形部１４０では、アンダーカット部１４１ｃを有するブローキャビティ型１４１にプリフォーム２００が収容され、プリフォーム２００の内側にブローコア型１４３が挿入される。そして、ブローコア型１４３を介してプリフォーム２００内にブローエアが導入されて、プリフォーム２００が容器３００にブロー成形される。その後、内側にブローコア型１４３が配置された容器３００の首部３０１を外側から搬送チャック１６１で把持し、ブローコア型１４３と搬送チャック１６１で容器３００の首部３０１が挟み込まれる。ブローキャビティ型１４１が型開きされると、ブローコア型１４３および搬送チャック１６１で首部３０１が挟み込まれた容器３００がアンダーカット部１４１ｃから離型される。

　ブロー成形部１４０では、ブローコア型１４３および搬送チャック１６１で首部３０１を挟み込んで容器３００を離型するので、アンダーカット形状の凸リブ３０５を有する容器３００をブローキャビティ型１４１から容易に離型させることができる。また、ブローコア型１４３および搬送チャック１６１で首部３０１が挟み込まれた容器３００はぶれにくいので、搬送チャック１６１から脱落しにくい。したがって、本実施形態の構成によれば、ブロー成形部１４０から容器３００を適正に搬出できる。また、本実施形態の構成では、可動式入子を有する割型を使用しなくてすむので、金型の製造コストを抑制することもできる。

　また、容器３００をブローキャビティ型１４１から無理抜きせずに離型させるため、首部３０１の第２フランジ２０１ｂの下面とブロー型１４３の受け溝部１４１ｂ（または第１フランジ２０１ａの下面とブロー型１４３の上面）との摩擦が低減または解消できる。よって、プリフォーム２００の首部３０１の一部をブローキャビティ型１４１に保持させた状態で容器にブロー成形する１．５ステップ式や２ステップ式のブロー成形装置であっても、首部３０１の突起部（サポートリングや環状フランジ等）におけるキズの発生が抑止できる。

　本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行ってもよい。

　例えば、上記実施形態では、一例として、１．５ステップ方式のブロー成形装置でのブロー成形部の構成例を説明した。しかし、本実施形態のブロー成形部の構成は、別の装置で射出成形されて常温まで冷却されたプリフォームを用いてブロー成形を行うコールドパリソン式（２ステップ方式）のブロー成形装置に適用されてもよい。

　また、本発明を適用できる容器の形状は実施形態に限定されることなく、アンダーカット形状を有する容器を延伸ブロー成形で製造する場合に広く適用できる。

（第１の変形例）
　図１２は、第１の変形例のブロー成形部１４０の構成例を示す図である。以下の説明では、実施形態のブロー成形部１４０と共通の要素には、同じ符号を付して重複説明はいずれも省略する。なお、第１の変形例は、ブローキャビティ型１４１（またはブローキャビティ割型１４１１、１４１２）と移動しろの有無以外の構成は実施形態と同じである。

　実施形態とは異なり、凸リブ３０５を有する容器３００がブローキャビティ型１４１から無理抜きされる場合、首部３０１の下側の第２フランジ２０１ｂがブローキャビティ型１４１の受け溝（溝部）１４１ｂと干渉する。また、首部３０１の下側の第１フランジ２０１aもブローキャビティ型１４１の上面と干渉する。より具体的には、無理抜きとなる場合にはキャビティ型１４１のアンダーカット部１４１ｃで容器３００の全体が下向きに押されつつ型開きされるので、第２フランジ２０１ｂの下面がキャビティ型１４１の受け溝１４１ｂの角部（具体的には、ブローキャビティ割型１４１１、１４１２をパーティング面側から見たときに、受け溝部１４１ｂの下端面と凹部１４１ｄとの間に形成される第１の角部）と強く接触する。これにより第２フランジ２０１ｂの下面が擦られて、第２フランジ２０１ｂの下面に凹凸状のキズが生じうる。

　同様に、無理抜きとなる場合、第１フランジ２０１ａの下面がキャビティ型１４１の上面の角部（具体的には、ブローキャビティ割型１４１１、１４１２をパーティング面側から見たときに、ブローキャビティ割型１４１１、１４１２の上端面と凹部１４１ｄとの間に形成される第２の角部）と強く接触する。第２フランジ２０１ｂや第１フランジ２０１ａの下面にキズが生じると、第２フランジ２０１ｂや第１フランジ２０１ａをレール部材やスターホイール等で支持して搬送する際に摩擦抵抗が増え、容器３００が搬送中にスタックして詰まる可能性がある。また、キズにより容器３００自体の見栄えも悪くなる。

　上記のような首部３０１のフランジのキズを防止するために、例えば、図１２に示すように、第１の変形例として、ブローキャビティ型１４１のパーティング面で容器３００のフランジと当接する箇所の角部（第１の角部領域または／および第２の角部領域）を削って曲面状にしてもよい。具体的には、ブローキャビティ型１４１のパーティング面において首部３０１が挿通されるブローキャビティ型１４１（具体的には、ブローキャビティ割型１４１１、１４１２）の上端部の角部と、受け溝１４１ｂの下側の角部が曲面状に削られる（すなわち、角部が曲面状に面取り加工される）。なお、上述の２つの角部は、ブローキャビティ割型１４１１、１４１２の各々に形成されている。

　なお、首部３０１のフランジのキズをより低減させるため、開口部１４１ａの上面側の縁部（第１フランジ２０１ａが嵌る（載る）ザグリの下端面と凹部１４１ｄとの間に形成される上面視で半円形状の縁）と受け溝部１４１ｂの下面側の縁部（受け溝部１４１ｂの下端面と凹部１４１ｄとの間に形成される上面視で半円形状の縁）も曲面状に削ってもよい。しかし、ブローキャビティ型１４１に対するプリフォーム２００の位置ズレが大きくなるおそれがあるため、縁部の面取りの寸法よりも、角部の面取りの寸法を大きく設定することが好ましい。なお、上述の縁部は、ブローキャビティ割型１４１１、１４１２の各々に形成されている。

　例えば、図１２に破線で示す箇所の角部を削って（切削して、面取りして）一辺が０．７ｍｍから０．９ｍｍの正三角形状の平面状部とし、削った部分（平面状部）が半球状に近づくように研磨し、最終的に角部が半球面状の曲面となるように面取りが行われる。縁部も、例えば、０．１ｍｍから０．２ｍｍ削った（切削した、面取りした）後削った部分が扇状（四分円状）に近づくように研磨して、扇状の曲面となるように面取りが行われてもよい。また、ブローキャビティ型１４１（具体的には、ブローキャビティ割型１４１１、１４１２）において、受け溝部１４１ｂや開口部１４１ａの角部を曲面状に面取り加工して、加工後の角部の丸みの半径（曲率半径、ＲまたはＳＲ）を０．８ｍｍから１．５ｍｍ（好ましくは１．０ｍｍから１．２ｍｍ）に設定してもよい。また、受け溝部１４１ｂや開口部１４１ａの縁部も面取り加工して、加工後の縁部の丸みの半径（曲率半径、Ｒ）を０．３ｍｍから０．８ｍｍ（好ましくは０.４ｍｍから０．６ｍｍ）に設定してもよい。

　第１の変形例の構成によれば、実施形態と同様、無理抜きとなる場合であっても首部３０１のフランジの下面がブローキャビティ型１４１の角部で削られにくくなるので、フランジの下面にキズが生じにくくなる。

（第２の変形例）
　また、首部３０１のフランジのキズを防止する他の手法として、型閉時に支持部材１４５が首部３０１のフランジを受ける構成とし、ブローキャビティ型１４１の型開きの前に支持部材１４５を首部３０１の周囲から退避させてもよい。

　図１３は、第２の変形例のブロー成形部１４０の構成例を示す図である。以下の説明では、実施形態のブロー成形部１４０と共通の要素には、同じ符号を付して重複説明はいずれも省略する。なお、第２の変形例は、ブローキャビティ型１４１（またはブローキャビティ割型１４１１、１４１２）と移動しろの有無以外の構成は実施形態と同じである。

　第２の変形例のブロー成形部１４０では、上記実施形態よりも支持部材１４５がＺ方向に厚く形成され、容器高さ方向（Ｚ方向）において首部３０１（または首部２０１）の第２フランジ２０１ｂを含む部分を両側から支持可能に構成されている。そして、支持部材１４５のネック支持部１４５ａには、首部３０１の第２フランジ２０１ｂを受ける環状の受け溝（溝部）１４５ａ１が形成されている。

　図１３では、一対の支持部材１４５が閉位置のときの状態を示している。支持部材１４５が閉位置のときには支持部材１４５が互いにパーティング面に向けて接近している。この閉位置では、支持部材１４５の受け溝１４５ａ１に第２フランジ２０１ｂが収容された状態かつ支持部材１４５の上面に第１フランジ２０１ａが当接した状態で、首部３０１が支持部材１４５によって支持される。

　第２の変形例では、ブローキャビティ型１４１を型閉じする時点から支持部材１４５は閉位置にあり、ブローキャビティ型１４１とともに型閉じされてプリフォーム２００の首部２０１を支持する。その後、容器３００のブロー成形が終了して容器３００が搬送チャック１６１に把持されると、直動機構１４６の動作により支持部材１４５がＹ方向（矢印ＯＰの方向）に摺動して開位置に移動する。

　これにより、支持部材１４５が首部３０１から離れ、第２フランジ２０１ｂは支持部材１４５の受け溝１４５ａ１と干渉しなくなる。また、第１フランジ２０１ａは支持部材１４５の上面と干渉しなくなる。つまり、支持部材１４５が開位置に移動した際、第１フランジ２０１ａと第２フランジ２０１ｂはブローキャビティ型１４１の上面に対し所定の隙間が形成されて、接触しない状態となる。なお、フランジと支持部材１４５が接触せずに容器３００が軸方向（Ｚ方向下側）に移動できる移動しろは形成させてもよく、形成させなくてもよい。移動しろを形成させる場合、搬送チャック１６１は、容器３００が下方に移動できるように（容器３００が移動しろ分の距離が下降できるように）首部３０１を把持する。移動しろを形成させない場合、搬送チャック１６１は容器３００が下方に移動でききないように首部３０１を把持する。

　その後、ブローキャビティ型１４１が型開きされ、アンダーカット部１４１ｃから容器３００の凸リブ３０５が引き離される。このとき、キャビティ型１４１のアンダーカット部１４１ｃで容器３００の全体が下向きに押されるが、支持部材１４５は首部３０１から退避しているため、第２フランジ２０１ｂの下面と干渉する部材がない。そのため、第２の変形例の構成によっても、上記実施形態と同様の効果に加えて、凸リブ３０５を有する容器３００の型開きのときに、フランジの下面部材が干渉してキズが生じることを防止できる。また、容器３００を下方移動できるように搬送チャック１６１が容器３００を支持する場合は、実施形態と同様の利点が確保できる。

　加えて、今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１００…ブロー成形装置、１１０…射出成形部、１２０…冷却部、１３０…加熱部、１４０…ブロー成形部、１４１…ブローキャビティ型、１４１ｂ…受け溝、１４１ｃ…アンダーカット部、１４３…ブローコア型、１４３ａ…外側コア、１４３ｂ…内側コア、１４４…開閉機構、１４５…支持部材、１４７…内管、１４８…延伸ロッド、１６０…間欠搬送部、１６１…搬送チャック、２００…プリフォーム、２０１…首部、２０１ａ，２０１ｂ…フランジ、３００…容器、３０１…首部、３０２…肩部、３０５…凸リブ

Claims

　アンダーカット形状を有する樹脂製容器の製造方法であって、
　アンダーカット部を有するキャビティ金型にプリフォームを収容する工程と、
　前記プリフォームの内側にコア金型を挿入する工程と、
　前記コア金型を介して前記プリフォーム内にブローエアを導入し、前記プリフォームを容器にブロー成形する工程と、
　内側に前記コア金型が配置された前記容器の首部を外側から搬送チャックで把持し、前記コア金型と前記搬送チャックで前記容器の首部を挟み込む工程と、
　前記キャビティ金型を型開きする工程と、を含み、
　前記型開きにより、前記コア金型および前記搬送チャックで前記首部が挟み込まれた前記容器が前記アンダーカット部から離型される
樹脂製容器の製造方法。
　前記コア金型は、前記ブロー成形時に前記首部の外周を覆う外側コアと、前記首部内に挿入される内側コアとを有し、
　前記ブロー成形の後に前記外側コアが上昇し、前記内側コアが挿入された前記首部の外周が露出する工程をさらに含む
請求項１に記載の樹脂製容器の製造方法。
　前記キャビティ金型は、前記首部を支持するとともに、首部から退避可能な支持部材を有し、
　前記型開きの前に前記支持部材を前記首部から退避させて、前記容器が軸方向に移動できる移動しろを形成する工程をさらに含み、
　前記容器は、前記移動しろに応じて軸方向に移動することで前記アンダーカット部から離れる
請求項１または請求項２に記載の樹脂製容器の製造方法。
　前記搬送チャックは、内周側に突出して前記首部の突起と干渉し、前記容器の軸方向への脱落を抑制する抜け止め部を有する
請求項３に記載の樹脂製容器の製造方法。
　前記首部は、径方向に突出するフランジを有し、
　前記キャビティ金型と前記フランジの干渉により、前記容器の軸方向への脱落が抑制される
請求項３または請求項４に記載の樹脂製容器の製造方法。
　前記首部は、径方向に突出するフランジを有し、
　前記キャビティ金型のパーティング面において前記フランジの下面と当接する角部が曲面に加工されている
請求項１に記載の樹脂製容器の製造方法。
　前記首部は、径方向に突出するフランジを有し、
　前記キャビティ金型は、型閉じのときに前記フランジを収容して前記首部を支持する支持部材を有し、
　前記型開きの前に前記支持部材を前記首部から退避させて、前記フランジと前記支持部材が接触せずに前記容器が軸方向に移動できる移動しろを形成する工程をさらに含む、
請求項１に記載の樹脂製容器の製造方法。
　前記アンダーカット形状は、前記容器の肩部に形成される
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の樹脂製容器の製造方法。
　前記プリフォームを射出成形する工程と、
　前記プリフォームの温度を調整する工程と、をさらに含み、
　前記プリフォームは、射出成形時の保有熱を有する状態で前記ブロー成形される
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の樹脂製容器の製造方法。
　アンダーカット形状を有する樹脂製容器の製造装置であって、
　プリフォームを収容するとともに、アンダーカット部を有するキャビティ金型と、
　前記プリフォームの内側に挿入されるコア金型と、
　前記プリフォームを容器にブロー成形するために、前記コア金型を介して前記プリフォーム内にブローエアを導入するブローエア導入部と、
　前記容器の首部を外側から把持する搬送チャックと、
　前記キャビティ金型を型開きする開閉機構と、を備え、
　内側に前記コア金型が配置された前記容器の首部を外側から前記搬送チャックで把持し、前記コア金型と前記搬送チャックで前記容器の首部を挟み込み、
　前記型開きにより、前記コア金型および前記搬送チャックで前記首部が挟み込まれた前記容器を前記アンダーカット部から離型する
樹脂製容器の製造装置。