WO2025084209A1 - 温度調整用金型、樹脂製容器の製造装置および製造方法 - Google Patents

Abstract

樹脂製の容器のブロー成形に適用される有底筒状のプリフォームを温度調整するための温度調整用金型は、プリフォームを内側に収容し、プリフォームの外面と接触するキャビティ金型と、プリフォーム内に挿入され、プリフォーム内に圧縮空気を導入して冷却を行う冷却金型と、を備える。キャビティ金型は、キャビティ金型よりも熱伝導率の低い断熱領域を有する環状の断熱部材を交換可能に収容する。断熱部材は、容器の接地部に対応するプリフォームの対象部位の外周に配置され、対象部位に当接して対象部位の温度を他の部位よりも高い温度に調整する。

Description

温度調整用金型、樹脂製容器の製造装置および製造方法

　本発明は、温度調整用金型、樹脂製容器の製造装置および製造方法に関する。

　従来から樹脂製容器の製造装置の一つとして、ホットパリソン式のブロー成形装置が知られている。ホットパリソン式のブロー成形装置は、プリフォームの射出成形時の保有熱を利用して樹脂製容器をブロー成形する構成であり、コールドパリソン式と比較して多様かつ美的外観に優れた樹脂製容器を製造できる点で有利である。

　一般的に、射出成形直後のプリフォームは、容器の賦形に適した温度分布を備えていない。そのため、ホットパリソン式の容器製造サイクルでは、プリフォームの偏温の抑制や、あるいは容器の賦形に適した所望の温度分布をプリフォームに付与するために、射出成形工程とブロー成形工程の間にプリフォームの温度調整工程が行われる。

　例えば、樹脂製容器の製造サイクルを短縮し、容器の高速成形を促進する観点からは、射出成形工程においてプリフォームの射出金型内での冷却時間をできる限り短縮することが求められている。かかる高速成形の際に容器の品質を担保するためには、温度調整工程でプリフォームの温度分布を適切に調整することがより重要となる。

　この種の温度調整工程では、例えば、特許文献１、２のように、プリフォームの内側に圧縮空気を導入してプリフォームの外周を金型表面に押し当て、プリフォームを内側および外側から冷却することも提案されている。

特許第６７７８３５５号公報 特許第６５０５３４４号公報

　例えば、１２Ｌ～２０Ｌサイズの大型容器の製造にホットパリソン式のブロー成形を適用する場合、プリフォームの特性は、胴部形状が細長く、厚肉で高重量となり、プリフォームの保有熱も大きく延伸しやすくなる。一方で、大型容器では、容器の座屈強度や落下耐性を確保する仕様上、大型容器では底部の外縁（ヒール部）を厚肉化する必要がある。そのため、上記のプリフォームの温度調整では、上記のヒール部の厚肉化に対応する必要が生じる。

　また、大型容器に適用されるプリフォームは容器とほぼ同じ長さであり、ブロー成形時にはほぼ横軸延伸のみが施される。そのため、大型容器のブロー成形では、ブロー成形の開始直後にプリフォームの底部が底型と接触しやすい。そのため、上記の底型との接触により、容器底部の接地面が必要以上に厚肉となる一方で、容器のヒール部が厚肉になりにくい点で改善の余地があった。

　そこで、本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、樹脂製容器のヒール部の厚肉化に対応したプリフォームの温度調整を好適に行うことができる温度調整用金型を提供することを目的とする。

　本発明の一態様は、樹脂製の容器のブロー成形に適用される有底筒状のプリフォームを温度調整するための温度調整用金型である。温度調整用金型は、プリフォームを内側に収容し、プリフォームの外面と接触するキャビティ金型と、プリフォーム内に挿入され、プリフォーム内に圧縮空気を導入して冷却を行う冷却金型と、を備える。キャビティ金型は、キャビティ金型よりも熱伝導率の低い断熱領域を有する環状の断熱部材を交換可能に収容する。断熱部材は、容器の接地部に対応するプリフォームの対象部位の外周に配置され、対象部位に当接して対象部位の温度を他の部位よりも高い温度に調整する。

　本発明の一態様によれば、樹脂製容器のヒール部の厚肉化に対応したプリフォームの温度調整を好適に行うことができる温度調整用金型を提供できる。

本実施形態で容器の製造に適用されるプリフォームの一例を示す図である。 図１のプリフォームを賦形して製造される容器の一例を示す図である。 本実施形態のブロー成形装置の構成を模式的に示す図である。 本実施形態の温度調整部の構成例を示す縦断面図である。 図４に示すボトムブロック部材の構成例を示す図である。 容器の製造方法の工程を示すフローチャートである。

　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、本実施形態で樹脂製容器（以下、単に容器とも称する）の製造に適用されるプリフォーム１の一例を示す図である。図２は、図１のプリフォーム１を賦形して製造される樹脂製容器の一例を示す図である。

　図１に示すように、プリフォーム１の全体形状は、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１は、一端側に形成され開口を有する首部２と、首部２に接続されて円筒状に形成された胴部３と、胴部３に接続されて他端側を閉塞する底部４とを有する。

　また、図２に示す本実施形態の容器１０は、例えば、ウォータサーバ等に適用される大型容器であり、１２リットル～２０リットルの容量を有する。なお、容器１０は、再使用可能なリフィラブルボトルである。

　容器１０は、プリフォーム１と共通し、一端側に形成されて開口を有する首部２と、首部２から拡径する肩部１１と、肩部１１に接続されて円筒状に形成された胴部１２と、胴部１２に接続されて他端側を閉塞する底部１３とを有する。

　また、容器１０の底部１３は、ヒール部１３ａと、接地部１３ｂと、上底部１３ｃとを有している。ヒール部１３ａは、底部１３の外縁に形成され、胴部１２と接続される。接地部１３ｂは、ヒール部１３ａの内周側に環状に形成される。上底部１３ｃは、接地部１３ｂより内周側の容器中央部に形成され、接地部１３ｂよりも容器１０の内側（図２上側）にくぼんでいる。なお、ヒール部１３ａの肉厚は、容器１０の座屈強度や落下耐性を確保するため、接地部１３ｂおよび上底部１３ｃよりも厚く設定されている。

　ここで、プリフォーム１および容器１０の材料は、熱可塑性の合成樹脂であり、容器１０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。特に限定するものではないが、本実施形態でのプリフォーム１および容器１０の材料は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）またはトライタンである。

　図３は、容器の製造に適用される本実施形態のブロー成形装置２０の構成を模式的に示す図である。ブロー成形装置２０は、容器の製造装置の一例であって、プリフォーム１を室温まで冷却せずに射出成形時の保有熱（内部熱量）を活用して容器をブロー成形するホットパリソン方式（１ステージ方式とも称する）を採用する。

　ブロー成形装置２０は、射出成形部２１と、温度調整部２２と、ブロー成形部２３と、取り出し部２４と、搬送機構２６とを備える。射出成形部２１、温度調整部２２、ブロー成形部２３および取り出し部２４は、搬送機構２６を中心として所定角度（例えば９０度）ずつ回転した位置に配置されている。

（搬送機構２６）
　搬送機構２６は、図３の紙面垂直方向の軸を中心とする回転方向に移動する移送板（不図示）を備える。移送板は、単一の円盤状の平板部材または成形ステーションごとに分割された複数の略扇状の平板部材から構成される。移送板には、プリフォーム１の首部２（または容器１０の首部２）を保持するネック型２７（図３では不図示）が、移送板の中心に対し所定角度（例えば９０°）ごとにそれぞれ１以上配置されている。

　搬送機構２６は、不図示の回転機構を備え、移送板を移動させることで、ネック型２７で首部２が保持されたプリフォーム１（または容器１０）を、射出成形部２１、温度調整部２２、ブロー成形部２３、取り出し部２４の順に搬送する。なお、搬送機構２６は、昇降機構（縦方向の型開閉機構）やネック型の型開き機構をさらに備え、移送板を昇降させる動作や、射出成形部２１等における型閉じや型開き（離型）に係る動作も行う。

（射出成形部２１）
　射出成形部２１は、それぞれ図示を省略する射出キャビティ型、射出コア型を備え、図１に示すプリフォーム１を製造する。射出成形部２１には、プリフォーム１の原材料である樹脂材料を供給する射出装置２５が接続されている。

　射出成形部２１では、上記の射出キャビティ型、射出コア型と、搬送機構２６のネック型２７とを型閉じしてプリフォーム形状の型空間を形成する。そして、このようなプリフォーム形状の型空間内に射出装置２５から溶融状態の樹脂材料を射出することで、射出成形部２１でプリフォーム１が製造される。

　なお、射出成形部２１の型開きをしたときにも、搬送機構２６のネック型２７は開放されずにそのままプリフォーム１を保持して搬送する。射出成形部２１で同時に成形されるプリフォーム１の数（すなわち、ブロー成形装置２０で同時に成形できる容器の数）は、適宜設定できる。

（温度調整部２２）
　温度調整部２２は、射出成形部２１から搬送されるプリフォーム１の均温化や偏温除去、さらには温度分布の調整を行い、プリフォーム１の温度を最終ブローに適した温度（例えば材料がＰＥＴの場合は約９０℃～１１０℃、ＰＣの場合は約１７０℃～１８０℃）に調整する。また、温度調整部２２は、射出成形後の高温状態のプリフォーム１を冷却する機能も担う。

　図４は、本実施形態の温度調整部２２の構成例を示す縦断面図である。温度調整部２２は、プリフォーム１を収容可能な温調キャビティ型３１と、冷却コア（冷却用エアの導入出コア）３２と、筒状体の冷却ロッド３３とを組み合わせた構成である。

　温調キャビティ型３１は、温度調整用金型の一例であり、ネック型１７に保持されたプリフォーム１を収容可能な温度調整用の空間を有する金型である。温調キャビティ型３１は、後述の予備ブローに対応するため、軸方向（鉛直方向）に沿って分割された一対の割型からなる上方の第一部位と、割型ではない下方の第二部位とで構成される。型閉じ状態の第一部位と第二部位により、温調キャビティ型３１の温度調整用の空間が形成される。

　温調キャビティ型３１の温度調整用の空間は、上側が開放された有底筒状に形成されている。温調キャビティ型３１の空間の内径はプリフォームの外形よりも大きく、温調キャビティ型３１の空間の軸方向長さはプリフォーム１とほぼ同様の寸法に設定されている。上方の第一部位の割型が水平方向に型開閉可能なため、温調キャビティ型３１の空間には、上側からプリフォーム１を挿入してプリフォーム１を収容することや、予備ブローまたは冷却ブロー後の膨らんだプリフォーム１を上側から抜き取ることが可能である。

　温調キャビティ型３１は、例えば、プリフォーム１の軸方向に多段状に積み重ねられた複数のブロック部材３４から構成されている。図４では、温調キャビティ型３１が４段分のブロック部材３４を積み重ねて構成された例を示すが、温調キャビティ型３１の分割数は上記に限定されず適宜変更することが可能である。最上段のブロック部材３４が温調キャビティ型３１の第一部位を構成する。最上段より下方のブロック部材３４が温調キャビティ型３１の第二部位を構成する。

　温調キャビティ型３１の各ブロック部材３４は、温度調整用の空間を形成する開口部（内周面部、キャビティ部）３５を内側に有する。また、各ブロック部材３４は、温度調整媒体（冷却媒体）を流す流路３６と、流路３６に外部から温度調整媒体を流すための複数のポート３７とを有している。各ブロック部材３４の温度は、金型内部を流れる温度調整媒体により所定の温度に保たれる。これにより、温調キャビティ型３１は、収容されるプリフォーム１の温度をその外表面と接触することで調整できる。温度調整媒体の温度は特に限定されるものではないが、例えば、プリフォーム１の材料がＰＥＴの場合は５０℃～１００℃、好ましくは６０℃～９０℃、ＰＣの場合は１００℃～２００℃、好ましくは１４０℃から１８０℃の間の範囲内で適宜設定される。また、各ブロック部材３４の温度は、プリフォーム１の軸方向に所望の温度分布を形成するためにそれぞれ異なる温度に調整されてもよい。

　また、ブロック部材３４のうち、温調キャビティ型３１の最下段に配置され、プリフォーム１の底部４に臨むボトムブロック部材３４Ａは、開口部３５の金型面の一部に断熱部材４１が環状に配置されている。ボトムブロック部材３４Ａの断熱部材４１は、プリフォーム１における接地部１３ｂの形成領域（対象部位の一例）と対向する部位に配置され、ブロック部材３４の材料と比べて熱伝導率の低い材料で形成された断熱領域を有している。

　図５（ａ），（ｂ）は、ボトムブロック部材３４Ａの構成例を示す図である。ボトムブロック部材３４Ａは左右対称であり、図５（ａ），（ｂ）ではボトムブロック部材３４Ａの半分のみ示している。ボトムブロック部材３４Ａは、軸方向の上下に分割可能な上段部４２および下段部４３と、断熱部材４１とで構成される。上段部４２と下段部４３には、分割面近傍の内周に筒状の段差部（４２ａ，４３ａ）がそれぞれ設けられている。段差部４２ａ，４３ａは上下に隣接する内周面より外径方向に窪んでおり、段差部４２ａ，４３ａの内周（水平方向の内径）はボトムブロック部材３４Ａの金型面（開口部）の径よりも大きい。段差部４２ａ，４３ａの内側には、断熱部材４１を収容可能である。

　断熱部材４１は、軸方向において上段部４２および下段部４３に挟み込まれて段差部４２ａ，４３ａに入子状に収容され、上段部４２および下段部４３に対して交換可能である。また、断熱部材４１の内周面は、ボトムブロック部材３４Ａの金型面と面一となるように構成され、冷却ブローされたプリフォーム１の外周（外表面）と接触する。

　ここで、断熱部材４１は、複数の環状の金型部品を軸方向に積層して構成されている。本実施形態では、上側から順に３つの金型部品４１ａ，４１ｂ，４１ｃを組み合わせて断熱部材４１が構成される例を示すが、断熱部材４１を構成する金型部品の数は３以外であってもよい。複数の金型部品４１ａ，４１ｂ，４１ｃの内、少なくとも一つは熱伝導率の低い部材（例えばポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の樹脂材やコージライト等のセラミックス）で構成される。なお、断熱部材４１（または複数の環状の金型部品の少なくとも一つ）は、０．２５～８．０（Ｗ/ｍ・Ｋ）、好ましくは０．２５～３．０（Ｗ/ｍ・Ｋ）、より好ましくは０．２５～１．５（Ｗ/ｍ・Ｋ）の範囲の低い熱伝導率を備えていることが好ましい。

　各々の金型部品４１ａ，４１ｂ，４１ｃの軸方向長さは、断熱部材４１の軸方向長さが一定となる範囲で適宜変更することができる。金型部品４１ａ，４１ｂ，４１ｃの各々の軸方向長さを変更することで、金型部品４１ａ，４１ｂ，４１ｃがプリフォーム１と接触する位置を調整することができる。なお、断熱部材４１または各々の金型部品４１ａ，４１ｂ，４１ｃは、容器１０の接地部１３ｂを形成するプリフォーム１（より具体的にはプリフォーム１の底部４）の対応領域（対象部位）の外周面（外表面）と対向している。

　例えば、図５（ｂ）では、図５（ａ）と比べて金型部品４１ａの軸方向長さが短く、金型部品４１ｂの軸方向長さが長くなる。そのため、図５（ａ），（ｂ）のボトムブロック部材３４Ａでは、金型部品４１ａ，４１ｂがプリフォーム１に接触する位置がそれぞれ変化する。
　つまり、複数の金型部品のうち、一部分が熱伝導率の低い部品であり、残りの部分が上段部４２や下段部４３のような相対的に熱伝導率の高い部品で構成される場合（例えば、金型部品が３つある場合、１つまたは２つが低い熱伝導率の部品で、残り２つまたは1つが相対的に高い熱伝導率の部品の場合）、熱伝導率の低い金型部品がプリフォーム１と接触する位置を変更できる。

　例えば、図５（ｂ）と図５（ａ）の実施例では、金型部品４１ａまたは金型部品４１ｂの一方が熱伝導率の低い部品である場合、其々、プリフォーム１の底部に対し高い保有熱を残したい部分（温度を低下させたくない部分）の位置を変更できる。熱伝導率が低い部品が金型部品４１ａの場合は、プリフォーム１の底部４における上方部分の保有熱低下（温度低下）を抑制できる。熱伝導率が低い部品が金型部品４１ｂの場合は、プリフォーム1の底部４における下方部分の保有熱低下を抑制できる。また、図５（ｂ）のように、熱伝導率が低い部品が金型部品４１ｂであり軸方向長さが長い場合、プリフォーム１の底部４に対してより広い部分の保有熱低下を抑制できる。熱伝導率が低い部品が金型部品４１aであり軸方向長さが短い場合は、プリフォーム１の底部４に対しより狭い部分（局所部分）の保有熱低下を抑制できる。

　また、断熱部材４１の各々の金型部品は、同種材料の金型部品を軸方向に積層配置してもよく、それぞれ熱伝導率の異なる材料を使用してもよい。金型部品４１ａ，４１ｂ，４１ｃの材料を変更することで、金型部品４１ａ，４１ｂ，４１ｃによるプリフォーム１の冷却強度を調整することができる。なお、金型部品のいずれかは、ブロック部材３４と同一の材料で形成され、断熱材料の位置を調整するために配置されるスペーサであってもよい。スペーサとなる金型部品は、上段部４２や下段部４３と同じ熱伝導率を有する部材で構成されることが好ましい。

　ここで、金型部品４１ａ，４１ｂ，４１ｃの熱伝導率が高いと、プリフォーム１の熱が金型部品４１ａ，４１ｂ，４１ｃに伝わりやすくなる。上記の場合、金型部品４１ａ，４１ｂ，４１ｃの接触箇所ではプリフォーム１の保有熱が低下し、ブロー成形時に延伸しにくくなって容器１０での肉厚が厚くなりやすい。
　一方、金型部品４１ａ，４１ｂ，４１ｃの熱伝導率が低いと、プリフォーム１の熱が金型部品４１ａ，４１ｂ，４１ｃに伝わりにくくなる。上記の場合、金型部品４１ａ，４１ｂ，４１ｃの接触箇所ではプリフォーム１の保有熱が低下しにくくなり、ブロー成形時に延伸しやすいので容器１０での肉厚が薄くなりやすい。
　本実施形態では、上記の特性を利用して、プリフォーム１の接地部１３ｂの形成領域と対向する部位の温度分布を金型部品４１ａ，４１ｂ，４１ｃの組み合わせで調整する。

　また、ボトムブロック部材３４Ａには、プリフォーム１と金型面との離型を促進するためにエア導入部４４が設けられている。エア導入部４４は、上段部４２と下段部４３の間に配置され、ボトムブロック部材３４Ａの開口部３５に向けて圧縮空気を噴射する。なお、エア導入部４４から噴射された圧縮空気は、上段部４２と下段部４３の隙間を経て、例えば断熱部材４１に形成されるスリット４４ａから開口部３５に導入され、プリフォーム１に噴射される。

　図４に戻って、冷却コア３２は、ネック型２７の内側に挿入される筒状の金型であって、冷却コア３２の内側には環状の隙間を空けて冷却ロッド３３が同心状に配置されている。冷却コア３２は、ネック型２７に挿入された状態でプリフォーム１の首部２の内周または上端面と密着し、プリフォーム１との気密を保つ。また、冷却ロッド３３の内側と、冷却ロッド３３と冷却コア３２の隙間は、それぞれ圧縮空気の供給路および排気路を構成する。図４では、冷却ロッド３３の内側が圧縮空気の供給路に接続され、冷却ロッド３３と冷却コア３２の隙間が圧縮空気の排気路に接続される例を示すが、圧縮空気の供給路と排気路は逆の関係であってもよい。上記のように、温度調整部２２は、プリフォーム１内に圧縮空気を吹き込むことで、圧縮空気による冷却と温調キャビティ型３１との接触による熱交換でプリフォーム１を冷却できる。

　温度調整部２２でプリフォーム１に圧縮空気を導入する場合、ブロー成形に先立って温度調整部２２でプリフォーム１を予備ブローし、プリフォーム１よりも胴部が拡径した中間成形体（不図示）を成形する。その後、中間成形体内に圧縮空気を導入することで冷却ブローが行われる。なお、冷却ロッド３３は同心状かつ多重管パイプ状（例えば二重管パイプ状や三重管パイプ状）の構造でもよく、圧縮空気の噴出位置がプリフォーム１の胴部３に設定されていてもよい。

（ブロー成形部２３）
　ブロー成形部２３は、温度調整部２２で温度調整されたプリフォーム１（中間成形体）に対して延伸ブロー成形を行い、容器を製造する。
　ブロー成形部２３は、容器の形状に対応した一対の割型であるブローキャビティ型と、底型と、延伸ロッドおよびエア導入出部材（いずれも不図示）を備える。ブロー成形部２３は、プリフォーム１を延伸しながらブロー成形する。これにより、プリフォーム１がブローキャビティ型の形状に賦形されて容器１０を製造することができる。

（取り出し部２４）
　取り出し部２４は、ブロー成形部２３で製造された容器１０の首部２をネック型２７から開放し、容器１０をブロー成形装置２０の外部へ取り出すように構成されている。

　＜容器の製造方法の説明＞
　次に、本実施形態のブロー成形装置２０による容器の製造方法について説明する。図６は、容器の製造方法の工程を示すフローチャートである。本実施形態では、後述する容器製造サイクルの各工程（Ｓ１０１～Ｓ１０４）が実施される前に金型調整工程（Ｓ１００）が行われる。

（ステップＳ１００：金型調整工程）
　金型調整工程は、ブロー成形する容器１０の仕様に合わせて、ボトムブロック部材３４Ａの断熱部材４１の金型部品４１ａ，４１ｂ，４１ｃの組みあわせを調整する準備工程である。
　具体的には、断熱部材４１において、プリフォーム１の接地部１３ｂの形成領域と対向する金型部品の熱伝導率が相対的に低くなるように、ブロー成形する容器１０の仕様に合わせて金型部品４１ａ，４１ｂ，４１ｃの組みあわせが調整される。また、プリフォーム１の冷却強度を調整するために、熱伝導率の異なる材料の金型部品４１ａ，４１ｂ，４１ｃに変更してもよい。
　上記の金型調整工程が完了すると、以下に示す容器製造サイクルの各工程が実行される。

（ステップＳ１０１：射出成形工程）
　まず、射出成形部２１において、射出キャビティ型、射出コア型および搬送機構２６のネック型２７で形成されたプリフォーム形状の型空間に射出装置２５から樹脂が射出され、プリフォーム１が製造される。そして、樹脂材料の射出（充填および保圧）の完了後、または射出の完了後に設けられた最小限の冷却時間後に射出成形部２１の射出金型が型開きされる。

　特に限定するものではないが、高速な成形サイクルで容器を製造する観点からは、ステップＳ１０１において、樹脂材料の射出（充填および保圧）の完了後に射出金型内でプリフォーム１の冷却時間を設けずに型開きを行うことが好ましい。
　一方、射出金型内でプリフォーム１の最小限の冷却を行う場合、射出成形部２１で樹脂材料の射出（速度制御の充填工程と圧力制御の保圧工程を含む）が完了してから樹脂材料を冷却する時間（冷却時間）は、樹脂材料を射出する時間（射出時間）に対して１／２以下であることが好ましい。また、上記の冷却時間は、樹脂材料の重量に応じて、樹脂材料を射出する時間に対してより短くすることができる。例えば、冷却時間は、樹脂材料の射出時間に対して２／５以下であるとより好ましく、１／４以下であるとさらに好ましく、１／５以下であると特に好ましい。

　本実施形態では、射出金型でのプリフォーム１の冷却時間がない（あるいは冷却時間が非常に短い）ため、射出金型内でプリフォームを十分に冷却する場合と比べて、プリフォームのスキン層（固化状態にある表面層）は薄く、コア層（軟化状態または溶融状態にある内部層）は厚く形成される。つまり、本実施形態では、スキン層とコア層の間の熱勾配が大きく、高温で保有熱が高いプリフォーム１が成形される。

　プリフォーム１の射出成形が完了すると、射出成形部２１の金型が型開きされてプリフォーム１が射出キャビティ型および射出コア型から離型される。次に、搬送機構２６の移送板が所定角度分回転するように移動し、ネック型２７に保持されたプリフォーム１が、射出成形時の保有熱を含んだ状態で温度調整部２２に搬送される。

（ステップＳ１０２：温度調整工程）
　続いて、温度調整部２２において、プリフォーム１の温度を最終ブローに適した温度に近づけるための温度調整が行われる。

　温度調整工程では、移送板の下降により、ネック型２７に保持されたプリフォーム１が温調キャビティ型３１に収容されるとともに、プリフォーム１内に冷却コア３２および冷却ロッド３３が挿入される。そして、プリフォーム１が予備ブローされた後、中間成形体内に圧縮空気を導入することで冷却ブローが行われる。

　温度調整工程の冷却ブローでは、圧縮空気による内側からの冷却と温調キャビティ型３１との接触による熱交換でプリフォーム１が冷却される。また、温調キャビティ型３１のボトムブロック部材３４Ａでは、プリフォーム１の接地部１３ｂの形成領域が断熱部材４１の金型部品４１ａ，４１ｂ，４１ｃと接触する。これにより、プリフォーム１の接地部１３ｂの形成領域は、他の部位よりも相対的に保有熱が高い状態となるように温度調整される。なお、上記の温度調整は、予備ブロー時および冷却ブロー時に同時に行われるため、ブロー成形サイクルの所用時間を延ばさずに済み、ブロー成形サイクルの短縮にも寄与する。なお、断熱部材４１の金型部品４１ａ，４１ｂ，４１ｃは比較的安価に製造できるので、金型の製造コストも抑制できる。

　温度調整部２２において冷却ブローが終了すると、温調キャビティ型３１が型開きするとともに、ボトムブロック部材３４Ａのエア導入部４４からエアが導入され、プリフォーム１が温調キャビティ型３１が金型面から離型する。エア導入部４４からのエアの導入により、プリフォーム１が金型にはりつくことによる離型時の変形を抑制できる。
　その後、搬送機構２６の移送板が所定角度分回転するように移動し、ネック型２７に保持された温度調整後のプリフォーム１がブロー成形部２３に搬送される。

（ステップＳ１０３：ブロー成形工程）
　続いて、ブロー成形部２３において、容器１０のブロー成形が行われる。
　まず、ブローキャビティ型を型閉じしてプリフォーム１を型空間に収容し、エア導入出部材（例えばブローコア）を下降させることで、プリフォーム１の首部２にエア導入出部材が当接される。そして、延伸ロッド（縦軸延伸部材）を下降させてプリフォーム１の底部４を内面から抑えて、必要に応じて縦軸延伸を行いつつ、エア導入出部材からブローエアを供給することで、プリフォーム１を横軸延伸する。これにより、プリフォーム１は、ブローキャビティ型の型空間に密着するように膨出して賦形され、容器１０にブロー成形される。なお、底型は、ブローキャビティ型の型閉じ前はプリフォーム１の底部４と接触しない下方の位置で待機し、型閉前または型閉後に成形位置まで素早く上昇し、ブロー成形後、型開前または型開き後に待機位置まで下降するよう制御される。

　ここで、本実施形態のプリフォーム１の接地部１３ｂの形成領域は、他の部位よりも相対的に保有熱が高い状態となるように温度調整工程（Ｓ１０２）で温度調整されている。したがって、ブロー成形工程では、プリフォーム１（より具体的にはプリフォーム1の底部４）において接地部１３ｂの形成領域が他の領域よりも延伸されやすい。つまり、ブロー成形された容器１０において接地部１３ｂの厚さは薄くなり、横軸延伸により接地部１３ｂの外周側に位置するヒール部１３ａの厚さがその分厚くなる。そのため、本実施形態では、接地部１３ｂの厚さが薄くヒール部１３ａの厚さが厚く形成された好ましい肉厚分布の大型容器を得ることができる。

（ステップＳ１０４：容器取り出し工程）
　ブロー成形が終了すると、ブローキャビティ型が型開きされる。これにより、ブロー成形部２３から容器が移動可能となる。
　続いて、搬送機構２６の移送板が所定角度分移動し、容器１０が取り出し部２４に搬送される。取り出し部２４において、容器１０の首部２がネック型２７から開放され、容器１０がブロー成形装置２０の外部へ取り出される。

　以上で、容器の製造方法における１つの容器製造サイクルが終了する。その後、搬送機構２６の移送板を所定角度分移動させることで、上記のＳ１０１からＳ１０４の各工程が繰り返される。なお、ブロー成形装置２０の運転時には、１工程ずつの時間差を有する４組分の容器１０の製造が並列に実行される。
　また、ブロー成形装置２０の構造上、射出成形工程、温度調整工程、ブロー成形工程および容器取り出し工程の各時間はそれぞれ同じ長さになる。同様に、各工程間の搬送時間もそれぞれ同じ長さになる。

　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。
　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。

１…プリフォーム、２…首部、３…胴部、４…底部、１０…容器、１１…肩部、１２…胴部、１３…底部、１３ａ…ヒール部、１３ｂ…接地部、１３ｃ…上底部、２０…ブロー成形装置、２１…射出成形部、２２…温度調整部、２３…ブロー成形部、２４…取り出し部、２５…射出装置、２６…搬送機構、２７…ネック型、３１…温調キャビティ型、３２…冷却コア、３３…冷却ロッド、３４…ブロック部材、３４Ａ…ボトムブロック部材、３５…開口部、３６…流路、３７…ポート、４１…断熱部材、４１ａ，４１ｂ，４１ｃ…金型部品、４２…上段部、４２ａ…段差部、４３…下段部、４３ａ…段差部、４４…エア導入部、４４ａ…スリット

Claims (9)

1. 　樹脂製の容器のブロー成形に適用される有底筒状のプリフォームを温度調整するための温度調整用金型であって、
   　前記プリフォームを内側に収容し、前記プリフォームの外面と接触するキャビティ金型と、
   　前記プリフォーム内に挿入され、前記プリフォーム内に圧縮空気を導入して冷却を行う冷却金型と、を備え、
   　前記キャビティ金型は、前記キャビティ金型よりも熱伝導率の低い断熱領域を有する環状の断熱部材を交換可能に収容し、
   　前記断熱部材は、前記容器の接地部に対応する前記プリフォームの対象部位の外周に配置され、前記対象部位に当接して前記対象部位の温度を他の部位よりも高い温度に調整する
   温度調整用金型。
2. 　前記断熱部材は、それぞれ環状に形成され、熱伝導率の異なる第１金型部品および第２金型部品を含み、前記第１金型部品と前記第２金型部品を軸方向に積層して構成される
   請求項１に記載の温度調整用金型。
3. 　前記第１金型部品および前記第２金型部品は、軸方向の寸法の異なる部品に交換可能である
   請求項２に記載の温度調整用金型。
4. 　前記キャビティ金型は、前記プリフォームの外周に圧縮空気を噴射し、前記キャビティ金型から前記プリフォームを離型させるエア導入部を有する
   請求項１に記載の温度調整用金型。
5. 　樹脂製の有底筒状のプリフォームを射出成形する射出成形部と、
   　射出成形された前記プリフォームの温度調整を行う温度調整部と、
   　射出成形時の保有熱を含む状態で温度調整後の前記プリフォームをブロー成形して、樹脂製の容器を製造するブロー成形部と、を備え、
   　前記温度調整部は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の温度調整用金型を有し、前記容器の接地部に対応する前記プリフォームの対象部位に前記断熱部材を当接させて前記対象部位の温度を他の部位よりも高い温度に調整する
   樹脂製容器の製造装置。
6. 　前記射出成形部において、樹脂材料の射出が完了してから射出金型内で前記樹脂材料を冷却する時間は、前記樹脂材料を前記射出金型に射出する時間に対して１／２以下である
   請求項５に記載の樹脂製容器の製造装置。
7. 　樹脂製の有底筒状のプリフォームを射出成形する射出成形工程と、
   　射出成形された前記プリフォームの温度調整を行う温度調整工程と、
   　射出成形時の保有熱を含む状態で温度調整後の前記プリフォームをブロー成形して、樹脂製容器を製造するブロー成形工程と、を含み、
   　前記温度調整工程では、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の温度調整用金型を用いて、前記容器の接地部に対応する前記プリフォームの対象部位に前記断熱部材を当接させて前記対象部位の温度を他の部位よりも高い温度に調整する
   樹脂製容器の製造方法。
8. 　前記断熱部材における前記断熱領域の位置および熱伝導率を調整する金型調整工程をさらに含み、
   　前記金型調整工程の後に、前記射出成形工程、前記温度調整工程、前記ブロー成形工程が行われる
   請求項７に記載の樹脂製容器の製造方法。
9. 　前記射出成形工程において、樹脂材料の射出が完了してから射出金型内で前記樹脂材料を冷却する時間は、前記樹脂材料を前記射出金型に射出する時間に対して１／２以下である
   請求項７に記載の樹脂製容器の製造方法。