特許 7166439 冷却用金型、樹脂成形品の製造装置および製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-27

(45)【発行日】2022-11-07

(54)【発明の名称】冷却用金型、樹脂成形品の製造装置および製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 49/64 20060101AFI20221028BHJP

   B29C 49/06 20060101ALI20221028BHJP

   B29C 45/73 20060101ALI20221028BHJP

   B29C 49/48 20060101ALI20221028BHJP

【ＦＩ】

B29C49/64

B29C49/06

B29C45/73

B29C49/48

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021513674

(86)(22)【出願日】2020-04-08

(86)【国際出願番号】 JP2020015844

(87)【国際公開番号】W WO2020209294

(87)【国際公開日】2020-10-15

【審査請求日】2021-10-05

(31)【優先権主張番号】P 2019073501

(32)【優先日】2019-04-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000227032

【氏名又は名称】日精エー・エス・ビー機械株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114775

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 亮一

(74)【代理人】

【識別番号】100121511

【弁理士】

【氏名又は名称】小田 直

(74)【代理人】

【識別番号】100116001

【弁理士】

【氏名又は名称】森 俊秀

(72)【発明者】

【氏名】竹花 大三郎

(72)【発明者】

【氏名】丸山 康秀

【審査官】▲高▼橋 理絵

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２００６／０２０４６０７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１２／０５７０１６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／０２６３８２０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００１－０１８２７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ４５／００－４５／８４

Ｂ２９Ｃ ４９／００－４９／８０

Ｂ２９Ｃ ３３／００－３３／７６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

底部中心から外側に突出したゲート部を有する樹脂製のプリフォームを冷却するための冷却用金型であって、
前記冷却金型には、前記プリフォームを収容する収容空間が形成され、
前記収容空間において、前記プリフォームの胴部に臨む領域と前記プリフォームの底部に臨む底部領域は一体に形成されており、
前記収容空間において前記底部領域は、前記プリフォームの底部に倣った形状であり、
前記底部領域には、前記プリフォームの底部中心からずれた位置に空気を吸引する空気吸引穴が形成される
冷却用金型。

【請求項2】

前記空気吸引穴は、前記プリフォームの底部中心を基準として回転対称をなすように前記底部領域に複数形成されている
請求項１に記載の冷却用金型。

【請求項3】

底部中心から外側に突出したゲート部を有する樹脂製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を収容する請求項１または請求項２に記載の冷却用金型と、を備え、
前記冷却用金型は、前記空気吸引穴から空気を吸引して前記収容空間内に前記プリフォームを引き込み、前記底部領域で前記ゲート部を押し潰して前記ゲート部を除去する
樹脂成形品の製造装置。

【請求項4】

前記冷却用金型は、前記射出成形部から前記プリフォームを搬出する受け取り部および前記射出成形部から搬出された前記プリフォームを冷却する冷却部の少なくともいずれかに配置される
請求項３に記載の樹脂成形品の製造装置。

【請求項5】

前記冷却部で冷却された前記プリフォームを連続搬送して加熱する加熱部と、
加熱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部と、をさらに備える
請求項４に記載の樹脂成形品の製造装置。

【請求項6】

前記ブロー成形部での前記ブロー成形のサイクルは、前記射出成形部での前記プリフォームの射出成形のサイクルより短く、
前記射出成形部の１回のサイクルで成形された複数の前記プリフォームが、複数回の前記ブロー成形のサイクルに分けてブロー成形される
請求項５に記載の樹脂成形品の製造装置。

【請求項7】

請求項１または請求項２に記載の冷却用金型を用いた樹脂成形品の製造方法であって、
前記冷却用金型の前記空気吸引穴から空気を吸引して前記収容空間内に前記プリフォームを引き込み、
前記底部領域で前記ゲート部を押し潰して前記ゲート部を除去する
樹脂成形品の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷却用金型、樹脂成形品の製造装置および製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

樹脂製容器のブロー成形においては、射出成形型から離型した樹脂製のプリフォームを、射出成形型とは異なる冷却用金型を用いて強制冷却する構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、この種の冷却用金型に関しては、金型とプリフォームとの間の空気を吸引することで金型表面にプリフォームを密着させるものも知られている（例えば、特許文献２、３参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開第２０１７－０７３７９１号公報

【文献】特表２００４－５２１７７９号公報

【文献】特許第２５０９８０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

射出成形されたプリフォームの底部には、製造工程上、ホットランナーから射出成形型への樹脂導入痕となるゲート部が形成される。プリフォームから容器をブロー成形するときには、成形後の容器の外観および品質の面からプリフォームのゲート部を底部から完全になくすことが好ましい。しかし、プリフォームのゲート部を高い精度で機械的に切除することは、プリフォーム等の成形条件や装置構成などの制約から実際には困難である。

【0005】

一方、ブロー成形の製造サイクルにおいては、容器の成形サイクル時間につき一層の短縮化が要望されている。例えば、プリフォームのゲート部を機械的に切除する工程を追加すると、追加される切除工程の時間だけ容器の成形サイクル時間が長くなってしまう。

【0006】

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、容器の成形サイクル時間を延長することなく、プリフォームのゲート部を高い精度で除去することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様は、底部中心から外側に突出したゲート部を有する樹脂製のプリフォームを冷却するための冷却用金型であって、前記冷却用金型には、プリフォームを収容する収容空間が形成され、前記収容空間において、前記プリフォームの胴部に臨む領域と前記プリフォームの底部に臨む底部領域は一体に形成されており、前記収容空間において前記底部領域は、前記プリフォームの底部に倣った形状であり、前記底部領域には、前記プリフォームの底部中心からずれた位置に空気を吸引する空気吸引穴が形成される。

【発明の効果】

【0008】

本発明の一態様によれば、容器の成形サイクル時間を延長することなく、プリフォームのゲート部を高い精度で除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】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】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】プリフォームの一例を示す図である。

【図4】冷却部の構成例を示す正面図である。

【図5】冷却ポットの構成例を示す図である。

【図6】冷却ポットによるゲート部の除去を示す図である。

【図7】本実施形態のブロー成形方法におけるプリフォームの温度変化例を示すグラフである。

【図8】射出成形装置の構成を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

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。

【0011】

＜ブロー成形装置の説明＞
まず、図１を参照して樹脂製容器を製造する製造装置の一例であるブロー成形装置１００について説明する。図１は、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。

【0012】

本実施形態のブロー成形装置１００は、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熱を保有したプリフォーム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は、複数回のブロー成形のサイクルに分けてブロー成形される。特に限定するものではないが、同時に射出成形されるプリフォームの数（Ｎ）と同時にブロー成形される容器の数（Ｍ）の比（Ｎ：Ｍ）は、例えば３：１などに設定される。

【0013】

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を連続的に搬送する構成の搬送装置である。すなわち、連続搬送部１５０は、ループ状の搬送ライン１５１に沿って各々の搬送治具１５２を繰り返し搬送可能である。

【0014】

射出成形部１１０は、樹脂成形品である有底筒状のプリフォーム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。

【0015】

本実施形態の射出成形部１１０は、例えば、３列×４個（Ｎ＝１２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。

【0016】

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を射出成形部１１０の外に取り出す受け取り部１１５を備えている。
受け取り部１１５は、コア型１１１の下側の受け取り位置からタイバー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。

【0017】

受け取り部１１５は、射出成形部１１０で成形された３列×４個分のプリフォームをそれぞれ収容する１２個の冷却ポット３００を保持している。
各々の冷却ポット３００は、冷却用金型の一例であって、プリフォーム２００の外形に対応するプリフォーム２００の収容空間を有する。受け取り部１１５の冷却ポット３００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を冷却する機能を有する。また、冷却ポット３００は、プリフォーム２００のゲート部を除去する機能を有する。なお、冷却ポット３００の構成については後述する。

【0018】

また、受け取り部１１５は、受け取り位置から受け渡し位置への移動中に冷却ポット３００の列の間隔（図中Ｘ方向の間隔）を調整する機構（不図示）を備えている。これにより、受け取り部１１５は、プリフォーム２００の列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。

【0019】

ここで、図３を参照して、本実施形態で適用されるプリフォーム２００の一例を説明する。図３（Ａ）は、正立状態のプリフォーム２００を正面方向からみた縦断面図であり、図３（Ｂ）は、プリフォーム２００の平面図である。なお、図３（Ｃ）は、本実施形態の射出成形部１１０または冷却部１２０によりゲート部が除去された状態のプリフォーム２００を示す縦断面図である。

【0020】

プリフォーム２００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２００は、円筒状に形成された胴部２０１と、胴部２０１の他端側を閉塞する底部２０２と、底部２０２に形成されるゲート部２０３と、胴部２０１の一端側の開口に形成された首部２０４とを備える。
ゲート部２０３は、ホットランナーからの樹脂導入痕であり、底部２０２の中心において底部２０２よりも外側に突出するように形成される。

【0021】

プリフォーム２００の原材料は、熱可塑性の合成樹脂であり、容器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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

冷却部１２０は、図４に示すように反転部１２１を有する。反転部１２１は、図中Ｘ方向に延びる軸１２２を回転軸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。反転部１２１の図中上側に示す第１面１２１ａと、第１面１２１ａと対向する第２面１２１ｂには、３列×４個分のプリフォーム２００を収容するために、各面にそれぞれ１２個ずつ冷却ポット３００が配置されている。

【0025】

本実施形態において、反転部１２１の第１面１２１ａおよび第２面１２１ｂに配置される冷却ポット３００は、受け取り部１１５の冷却ポット３００と同様の構成である。反転部１２１の冷却ポット３００は、反転部１２１に設けられた冷媒通路（不図示）を循環する冷媒により冷却される。また、反転部１２１の冷却ポット３００は、収容されたプリフォーム２００を吸引して保持する機能と、プリフォームのゲート部を除去する機能を有する。
なお、以下の説明では、反転部１２１の第１面１２１ａに配置された冷却ポット３００を第１冷却ポット３００ａとも称し、反転部１２１の第２面１２１ｂに配置された冷却ポット３００を第２冷却ポット３００ｂとも称する。

【0026】

また、反転部１２１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などの駆動力により搬送ライン１５１に沿って順次搬送される。

【0027】

加熱部１３０は、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は、搬送ライン１５１の両側に、搬送ライン１５１に沿って所定間隔おきに配置された複数のヒーター（不図示）を備えている。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、プリフォーム２００全体が均一に加熱される。

【0028】

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（Ｍ個、例えば４個）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。

【0029】

なお、本実施形態では、搬送方向にて連続する複数（例えば、８つ）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の駆動と停止とを繰り返すことで、一度に、複数（Ｍ個、例えば４個）のプリフォーム２００を受渡部１７０に供給する。

【0030】

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。

【0031】

間欠搬送部１６０は、間欠搬送部１６０に設けられた開閉可能なブロー搬送用チャック部材（不図示）により、正立状態の各プリフォーム２００の首部をそれぞれ把持する。そして、間欠搬送部１６０のチャック部材（不図示）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。

【0032】

ブロー成形部１４０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１４１と、延伸ロッドを兼ねるエア導入部材（不図示）とを備える。ブロー成形部１４０では、受渡部１７０より受け取った所定個数のプリフォーム２００を、ブローキャビティ型１４１に搬送し、ブローキャビティ型１４１でプリフォーム２００を延伸ブロー成形することで容器を製造する。
なお、ブロー成形部１４０で製造された容器は、間欠搬送部１６０によりブロー成形部１４０の外側の取り出し位置Ｐ３まで搬送される。

【0033】

＜冷却ポットの説明＞
次に、図５、図６を参照しつつ、射出成形部１１０および冷却部１２０の冷却ポット３００の構成例を説明する。
上記のように、冷却部１２０の第１冷却ポット３００ａおよび第２冷却ポット３００ｂは受け取り部１１５の冷却ポット３００と同様である。そのため、ここでは受け取り部１１５の冷却ポット３００の構成を説明することで、重複説明は省略する。

【0034】

図５（Ａ）は、冷却ポット３００の平面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のVb-Vb線断面図である。
冷却ポット３００は、全体形状が有底円筒形状であって、上面側からプリフォーム２００を挿入可能な冷却用金型である。冷却ポット３００は、プリフォーム２００の胴部２０１および底部２０２を収容可能であって上面側が開放された収容空間３０１を有する。収容空間３０１の内部形状は、プリフォーム２００の胴部２０１および底部２０２の外形に倣った形状である。

【0035】

冷却ポット３００の収容空間３０１において、プリフォーム２００の底部２０２に臨む底部領域３０１ａには金型とプリフォーム２００との間の空気を吸引するための空気吸引穴３０２が形成されている。空気吸引穴３０２は、冷却ポット３００に形成されたエア流路３０３を介して、空気吸引用のポンプ（不図示）に接続される。

【0036】

空気吸引穴３０２は、収容空間３０１の底部領域３０１ａにおいてプリフォーム２００の底部中心からずれた位置に形成されている。すなわち、冷却ポット３００においてプリフォーム２００のゲート部２０３に臨む位置（冷却ポット３００の軸方向中心）には空気吸引穴３０２がなく、ゲート部２０３に対してプリフォーム２００の底部２０２の外形に倣った底部領域３０１ａの表面が臨むように構成されている。

【0037】

また、空気吸引穴３０２は、プリフォーム２００の底部中心を基準として回転対称をなすように収容空間３０１の底部領域３０１ａに形成されている。図５（Ａ）では、４つの空気吸引穴３０２が９０度の間隔で、底部領域３０１ａの中心（プリフォーム２００の底部中心が臨む位置、冷却ポット３００の軸方向中心）に対して点対称をなすように、底部領域３０１ａの内周面の周方向に間隔をあけて配置された例を示している。なお、プリフォーム２００の底部中心を基準として回転対称をなす配置であれば、空気吸引穴３０２を設ける数は４以外の数（２つや３つ、あるいはそれ以上の整数）であってもよい。また、プリフォーム２００の底部中心と同心の環状の空気吸引穴（不図示）を形成するようにしてもよい。

【0038】

図６（Ａ）は、冷却ポット３００とプリフォーム２００の間の空気を吸引する前の状態を示す模式図であり、図６（Ｂ）は、冷却ポット３００とプリフォーム２００の間の空気を吸引した後の状態を示す模式図である。

【0039】

プリフォーム２００を冷却ポット３００の収容空間３０１内に配置した状態（図６（Ａ）参照）で空気吸引穴３０２から空気を吸引すると、プリフォーム２００が収容空間３０１の内側に引き込まれて冷却ポット３００と密着する（図６（Ｂ）参照）。
これにより、プリフォーム２００の胴部２０１および底部２０２が収容空間３０１の表面と面接触し、冷却ポット３００との熱交換によってプリフォーム２００が効率的に冷却される。冷却ポット３００の収容空間３０１の形状はプリフォーム２００の外形に倣っているので、冷却のときにプリフォーム２００の形状は冷却ポット３００によって維持される。

【0040】

ここで、プリフォーム２００は射出成形時の保有熱を有するので、ゲート部２０３は変形しやすい状態にある。そのため、上記のようにプリフォーム２００を収容空間３０１の内側に引き込むと、プリフォーム２００の底部中心に位置するゲート部２０３は、対向する底部領域３０１ａの表面で押し潰される。これにより、図６（Ｂ）に示すように、プリフォームの底部の形状は収容空間３０１の底部領域３０１ａに倣った曲面となる。
以上のようにして、本実施形態においては、冷却ポット３００でプリフォーム２００を冷却する工程のときに、プリフォーム２００の底部２０２からゲート部２０３が高い精度で除去される。

【0041】

また、空気吸引穴３０２はプリフォーム２００の底部中心からずれた位置にあるが、回転対称をなすように配置されているので、プリフォーム２００を引き込むときの吸引力はプリフォーム２００の底部２０２に対してほぼ均等に作用する。したがって、プリフォーム２００が収容空間３０１の内側に引き込まれるときに、プリフォーム２００の底部２０２に歪みが生じることを抑制できる。

【0042】

冷却部１２０の第１冷却ポット３００ａおよび第２冷却ポット３００ｂも、上記の冷却ポット３００と同様に機能する。なお、冷却部１２０は正立状態で受けたプリフォーム２００を倒立状態に反転させるが、空気吸引穴３０２から空気を吸引することにより、冷却部１２０では倒立状態のプリフォーム２００を吸着して保持できる。

【0043】

＜ブロー成形方法の説明＞
次に、本実施形態のブロー成形装置１００によるブロー成形方法について説明する。
図７は、本実施形態のブロー成形方法におけるプリフォーム２００の温度変化を説明する図である。図７の縦軸はプリフォーム２００の温度を示し、図７の横軸は時間を示す。図７において、本実施形態のプリフォームの温度変化例は図７中（Ａ）で示す。また、後述する比較例（従来方法）のプリフォームの温度変化例は図７中（Ｂ）で示す。

【0044】

（１）まず、射出成形部１１０において、コア型１１１およびキャビティ型１１２で形成されたプリフォーム形状の型空間に射出装置から樹脂を射出し、Ｎ個のプリフォーム２００が製造される。

【0045】

本実施形態では、樹脂充填の終了直後または樹脂充填後に設けられた最小限の冷却時間後に射出成形部１１０が型開きされ、プリフォーム２００の外形が維持できる程度の高温状態でプリフォーム２００がコア型１１１およびキャビティ型１１２から離型される。つまり、本実施形態では、樹脂材料の融点以上の温度で樹脂材料が射出されると、射出成形部１１０では射出成形後のプリフォーム２００の最小限の冷却のみを行い、受け取り部１１５の冷却ポット３００や、冷却部１２０の第１冷却ポット３００ａまたは第２冷却ポット３００ｂにてプリフォーム２００の冷却を行う。

【0046】

本実施形態において、樹脂材料の射出が完了してから射出成形部１１０で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、上記の樹脂材料を冷却する時間は、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。樹脂材料を冷却する時間は、樹脂材料を射出する時間に対して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。後述の比較例よりも冷却時間を著しく短縮させているため、プリフォームのスキン層（固化状態にある表面層）は従来より薄く、コア層（軟化状態または溶融状態にある内層）は従来より厚く形成される。つまり、比較例と比べて、スキン層とコア層と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が成形される。

【0047】

一方、比較例として、コア型１１１およびキャビティ型１１２内でプリフォーム２００の冷却を行う場合のプリフォームの温度変化例（図７の（Ｂ））を説明する。
比較例では、射出成形部１１０の金型内でプリフォーム２００を本実施形態よりも低い温度まで冷却する。そのため、比較例ではプリフォームの成形サイクルの時間が本実施形態よりも長くなり、結果的に容器の成形サイクルの時間も長くなってしまう。

【0048】

（２）射出成形部１１０で製造されたＮ個のプリフォーム２００は、正立状態で受け取り部１１５の冷却ポット３００に受け渡されて射出成形部１１０から搬出される。各々の冷却ポット３００では、上記のようにプリフォーム２００の冷却とゲート部２０３の除去が行われる。

【0049】

（３）受け取り部１１５の受け渡し位置にて、Ｎ個のプリフォーム２００は搬送装置１８０に受け渡されて正立状態のまま冷却部１２０に搬送される。冷却部１２０において、搬送されたＮ個のプリフォーム２００は第１冷却ポット３００ａまたは第２冷却ポット３００ｂのいずれかに収容される。その後に冷却部１２０が反転してプリフォーム２００は倒立状態となり、連続搬送部１５０の搬送治具１５２に受け渡される。

【0050】

冷却部１２０の第１冷却ポット３００ａおよび第２冷却ポット３００ｂでは、プリフォーム２００の冷却が行われる。このとき、第１冷却ポット３００ａ、第２冷却ポット３００ｂでは、空気の吸引によるプリフォーム２００の吸着保持が行われるとともに、ゲート部２０３のさらなる除去が行われる。受け取り部１１５の冷却ポット３００と、冷却部１２０の第１冷却ポット３００ａまたは第２冷却ポット３００ｂとの２回にわたって、上記のゲート部２０３の除去が実行されることで、プリフォーム２００のゲート部２０３をより高い精度で除去できる。

【0051】

また、本実施形態においては、例えば、第ｍサイクルで射出成形された正立状態のＮ個のプリフォーム２００は、第１冷却ポット３００ａで保持された後に反転部１２１により反転されて倒立状態で冷却される。この間に、第ｍサイクルの次のサイクル（第ｍ＋１サイクル）で射出成形された正立状態のＮ個のプリフォーム２００は、第２冷却ポット３００ｂで保持されて冷却される。つまり、冷却部１２０では、第１面１２１ａと第２面１２１ｂで異なるサイクルのプリフォーム２００を同時に冷却できる。
以上のように、冷却部１２０は、射出成形部１１０でＮ個のプリフォーム２００を射出成形するときの射出成形のサイクル時間以上の時間に亘って、プリフォーム２００を強制冷却できる。

【0052】

冷却部１２０で強制冷却されるプリフォーム２００は室温まで冷却される必要はなく、プリフォーム２００は射出成形時の熱を保有しているので、本実施形態においても１ステージ方式のエネルギー効率上の利点を共有できる。
また、加熱直前のＮ個のプリフォーム２００は射出成形時の保有熱を有するが、ブロー成形のサイクルの時間差による自然冷却の時間に依存して、後述のブロー成形のサイクル間で明らかな温度差が生じうる。冷却部１２０での強制冷却は、同時に射出成形されたＮ個のプリフォーム２００が加熱開始タイミングを変えて加熱される場合に、ブロー成形の各サイクルにおける加熱直前のプリフォーム２００の温度差を抑制する点で有効である。

【0053】

（４）倒立状態のプリフォーム２００は、連続搬送部１５０の搬送ライン１５１に沿って連続搬送されて加熱部１３０を通過する。これにより、プリフォーム２００は均温化や偏温除去が行われるとともに、延伸適温まで加熱される。
ここで、第ｍサイクルで同時に射出成形されたＮ個のプリフォーム２００は、Ｍ個ずつ複数回（３回）に分けてブロー成形される。そのため、図７の温度変化を示す線は、ブロー成形のサイクルごとに異なるものとなる。つまり、図７において、連続搬送部１５０に搬入されるまでのプリフォームの温度変化は、ブロー成形のサイクルに拘わらず共通する。しかし、加熱からブロー成形までのプリフォームの温度変化は、ブロー成形のサイクルに応じた時間差を有する３種類の線で示される。

【0054】

（５）加熱部１３０を通過したプリフォーム２００は、受渡部１７０によって、同時にブロー成形される容器の個数（Ｍ個）ごとに間欠搬送部１６０に受け渡される。間欠搬送部１６０は、Ｍ個のプリフォームをブロー成形部１４０に間欠的に搬送する。

【0055】

（６）ブロー成形部１４０においては、プリフォーム２００の延伸ブロー成形が行われて容器が製造される。その後、ブロー成形部１４０で製造された容器は、間欠搬送部１６０によりブロー成形部１４０から搬出される。
以上で、ブロー成形方法の一連の工程が終了する。

【0056】

以下、本実施形態の効果を説明する。
本実施形態によれば、プリフォーム２００を冷却するための冷却ポット３００の収容空間３０１とプリフォーム２００との間の空気を吸引し、収容空間３０１の底部領域３０１ａの表面でプリフォーム２００のゲート部２０３を押し潰す。これにより、プリフォーム２００の底部２０２の形状は収容空間３０１の底部領域３０１ａに倣った曲面となるので、プリフォーム２００の底部２０２からゲート部２０３を高い精度で除去でき、製造される容器の美観を向上させることができる。

【0057】

また、上記のゲート部２０３の除去は、射出成形されたプリフォーム２００を冷却する工程を利用し、冷却ポット３００にプリフォーム２００を収容するときに同時に行われる。そのため、本実施形態においては、プリフォーム２００のゲート部２０３を切除する工程等を新たに追加する必要がないので、ゲート部２０３の除去によって容器の成形サイクル時間が延長されることはない。

【0058】

また、上記のゲート部２０３の除去では、ゲート部２０３は押し潰されてプリフォームの底部２０２と一体になるので、ゲート部２０３の除去に伴って破片が生じることはない。そのため、ゲート部２０３の破片の廃棄や再生処理などは不要になるので、容器の製造に伴うコストを抑制できる。
さらに、上記のゲート部２０３の除去は、受け取り部１１５の冷却ポット３００と、冷却部１２０の第１冷却ポット３００ａまたは第２冷却ポット３００ｂとの２回にわたって実行できる。このように、２回にわたって上記のゲート部２０３の除去を行うことで、プリフォーム２００の底部２０２からゲート部２０３をより高い精度で除去できる。

【0059】

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、受け取り部１１５および冷却部１２０に本発明の冷却ポット３００を配置する例を説明したが、本発明の冷却ポットをいずれか一方にのみ配置するようにしてもよい。

【0060】

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に冷却ポット３００を適用する構成を説明した。しかし、ブロー成形部を有しない射出成形機に本実施形態の冷却ポット３００を適用し、ゲート部の除去を行うようにしてもよい。

【0061】

図８は、射出成形装置４００の構成を模式的に示す図である。図８の射出成形装置４００は、プリフォーム２００を高速で製造するために使用される装置である。射出成形装置４００は、射出成形部４０１と、後冷却部４０２と、取出部４０３と、搬送機構としての回転板４０５とを備える。

【0062】

射出成形部４０１、後冷却部４０２および取出部４０３は、回転板４０４の周方向において所定角度（例えば１２０度）ずつ回転した位置に配置されている。射出成形装置４００では、回転板４０５の回転により、回転板４０５に首部が保持されたプリフォーム２００が、射出成形部４０１、後冷却部４０２、取出部４０３の順に搬送される。

【0063】

射出成形部４０１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、プリフォーム２００を射出成形で製造する。射出成形部４０１には、プリフォーム２００の原材料である樹脂材料を供給する射出装置４０４が接続されている。
後冷却部４０２は、取出部４０３でプリフォーム２００を硬化状態で排出可能な程度に短時間で冷却可能な構成である。後冷却部４０２は、上記の冷却ポット３００を備え、空気の吸引によってプリフォーム２００を冷却ポット３００内に収容し、冷却とゲートの除去を同時に行う。
取出部４０３は、プリフォーム２００の首部を回転板４０５から開放し、プリフォーム２００を射出成形装置４００の外部へ取り出すように構成されている。

【0064】

射出成形装置４００においては、射出成形部４０１の下流側に後冷却部４０２を設けることで、後冷却部４０２においてプリフォーム２００の追加冷却を行うことができる。後冷却部４０２でプリフォーム２００の追加冷却を行うことで、射出成形部４０１ではプリフォーム２００を高温の状態でも離形でき、射出成形部４０１におけるプリフォーム２００の冷却時間を大幅に短縮できる。これにより、次のプリフォーム２００の成形を早く開始できるので、射出成形装置４００でのプリフォーム２００の成形サイクル時間を短縮できる。
また、射出成形装置４００の後冷却部４０２では、上記の冷却ポット３００を用いることで、プリフォーム２００からゲート部を良好に除去することができる。

【0065】

また、上記実施形態では、冷却ポット３００の空気吸引穴３０２が回転対称に配置される例を説明したが、空気吸引穴３０２の配置は上記に限定されるものではない。例えば、２以上の空気吸引穴３０２において、中心軸からの空気吸引穴３０２の径方向の距離がそれぞれ異なっていてもよい。例えば、空気吸引穴３０２は、冷却ポット３００の底面領域３０１aにおいて、プリフォーム２００のゲート部２０３が当接する中心（冷却ポット３００の中心軸）から外れた上下方向に延びる所定範囲の内周面上に、２つ以上設けられる構成であっても構わない。

【0066】

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。

【符号の説明】

【0067】

１００…ブロー成形装置、１１０…射出成形部、１１５…受け取り部、１２０…冷却部、１３０…加熱部、１４０…ブロー成形部、１５０…連続搬送部、２００…プリフォーム、２０２…底部、２０３…ゲート部、３００…冷却ポット、３０１…収容空間、３０１ａ…底部領域、３０２…空気吸引穴、４００…射出成形装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】