特許 7426498 樹脂製容器の製造方法および製造装置

(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】2024-01-24

(45)【発行日】2024-02-01

(54)【発明の名称】樹脂製容器の製造方法および製造装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 49/22 20060101AFI20240125BHJP

   B29C 49/06 20060101ALI20240125BHJP

   B29B 11/08 20060101ALI20240125BHJP

   B29C 45/78 20060101ALI20240125BHJP

   B29C 45/16 20060101ALI20240125BHJP

【ＦＩ】

B29C49/22

B29C49/06

B29B11/08

B29C45/78

B29C45/16

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2022550575

(86)(22)【出願日】2021-09-15

(86)【国際出願番号】 JP2021033866

(87)【国際公開番号】W WO2022059695

(87)【国際公開日】2022-03-24

【審査請求日】2023-03-10

(31)【優先権主張番号】P 2020155082

(32)【優先日】2020-09-16

(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】土屋 要一

(72)【発明者】

【氏名】石坂 和也

【審査官】田代 吉成

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６１－２５８７５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１０－５０３５６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ４９／２２

Ｂ２９Ｃ ４９／０６

Ｂ２９Ｂ １１／０８

Ｂ２９Ｃ ４５／７８

Ｂ２９Ｃ ４５／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

有底筒状の樹脂製の中間成形体を射出成形する第１射出成形工程と、
前記中間成形体の外側に樹脂材料を射出成形し、前記中間成形体の外周側に樹脂層が積層された多層のプリフォームを製造する第２射出成形工程と、
射出成形時の保有熱を含む状態で前記プリフォームをブロー成形して、胴部よりも底部の肉厚が厚い樹脂製容器を製造するブロー成形工程と、を有し、
前記中間成形体の内周側の底部に臨む部位には、肉厚が底部に向けて増加してゆくテーパー領域が形成され、
前記ブロー成形の前に、前記第２射出成形工程で製造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をさらに有し、
前記温度調整工程において、前記テーパー領域の温度および前記底部の温度は、前記胴部よりも低い温度に調整される
樹脂製容器の製造方法。

【請求項2】

前記樹脂製容器の底部内面において、中央部よりも外縁部が厚肉である
請求項１に記載の樹脂製容器の製造方法。

【請求項3】

前記温度調整工程では、
前記プリフォームの胴部に臨む第１金型で前記胴部は加熱され、
前記プリフォームの底部外面に臨む第２の金型と、前記プリフォーム内に挿入される第３の金型で前記プリフォームが挟み込まれて、前記テーパー領域および前記底部が冷却される
請求項１に記載の樹脂製容器の製造方法。

【請求項4】

有底筒状の樹脂製の中間成形体を射出成形する第１射出成形部と、
前記中間成形体の外側に樹脂材料を射出成形し、前記中間成形体の外周側に樹脂層が積層された多層のプリフォームを製造する第２射出成形部と、
射出成形時の保有熱を含む状態で前記プリフォームをブロー成形して、胴部よりも底部の肉厚が厚い樹脂製容器を製造するブロー成形部と、を備え、
前記第１射出成形部は、前記中間成形体の内周側の底部に臨む部位に、肉厚が底部に向けて増加してゆくテーパー領域を形成し、
前記ブロー成形部の前に、前記第２射出成形部で製造された前記プリフォームの温度調整を行う温度調整部をさらに有し、
前記温度調整部において、前記テーパー領域の温度および前記底部の温度は、前記胴部よりも低い温度に調整される
樹脂製容器の製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

化粧品や乳液等を収容する容器には、消費者の購買意欲を高めるため、容器自体に美的鑑賞に堪える外観が要求される。この種の化粧品等を収容する容器には、重厚感や高級感があり、繰返し使用しても美麗な状態を保つことが可能なガラス製のびんが好んで用いられている。しかし、ガラス製のびんは重くて割れやすく、輸送や製造にかかるコストも高い。そのため、化粧品等を収容する容器においてもガラス製のびんを樹脂製容器に代替することが検討されている。

【0003】

ここで、樹脂製容器の製造方法の一つとして、ホットパリソン式のブロー成形方法が従来から知られている。ホットパリソン式のブロー成形方法は、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がブロー成形される。そのため、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。

【0004】

化粧品等を収容する容器として樹脂製容器を採用する場合、高級感や重量感を強調するために、底部を厚肉にするとともに胴部を薄く均肉化させた形状に樹脂製容器を成形することが望ましい。ホットパリソン式のブロー成形方法によって上記の肉厚分布の樹脂製容器を成形しようとする場合には、底部の厚さが最も厚く設定された厚肉のプリフォームが適用される（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第６２３０１７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１のような厚肉のプリフォームはヒケ・気泡・白化等が生じ易いため、射出型と溶融樹脂との接触時間を長く確保して十分に冷却させる必要がある。そのため、ホットパリソン式のブロー成形方法で厚肉のプリフォームを射出成形する場合、プリフォームの射出成形時間（射出時間（充填時間）、保圧時間および冷却時間からなる）を長く確保する必要が生じる。また、容器やプリフォームの材料に結晶性の合成樹脂（ポリエチレンテレフタレート等）を用いる場合、従来の製法では射出成形時間を長くしたとしても、底部が５ｍｍ以上の厚さでヒケ・気泡・白化等の成形不良がない厚肉の容器をホットパリソン法で成形することは非常に困難であった。

【0007】

ホットパリソン式のブロー成形方法では、容器の成形サイクルにおける各工程の律速はプリフォームの射出成形時間で規定される。つまり、厚肉のプリフォームを射出成形する場合には、律速段階であるプリフォームの射出成形時間がより長くなることから、容器の成形サイクルも長くなってしまう。

【0008】

また、ホットパリソン式のブロー成形方法で、例えば厚底（底部が胴部より相対的に厚い形状）の角形容器などをブロー成形する場合、以下のような課題も生じる。
第１に、厚肉のプリフォームの白化を抑制するために射出成形時に十分な冷却を行うと、プリフォームから賦形に必要な熱量（保有熱）も奪われてしまう。厚肉のプリフォームはスキン層（表面層）も厚く（固く）形成されるため、温度調整部で再加熱してもプリフォームの熱量が不足しうる。厚底の容器はプリフォームの底部が厚肉なため、底部を射出成形時に十分に冷却しようとすると相対的に薄肉である胴部は過度に冷却される。すると、胴部ではスキン層の比率が大きくなり熱量が著しく低下してしまう。

【0009】

その結果として、ブロー成形時に容器胴部の角部や稜線のエッジがはっきり賦形されない事象が生じうる。化粧品等を収容する容器では美的外観が重要視され、容器の成形精度が低いと商品の購買意欲の低下にもつながる。なお、通常、射出型（射出コア型および射出キャビティ型）の温度は一律に設定されるため（例えば２０℃）、プリフォームの厚肉部（底部等）のみ選択的に低温化させることは困難である。

【0010】

第２に、ブロー成形された容器底部の内部（内面）において、外周部（隅部）側が凹んだ形状に成形されうる。例えば、胴部および底部の横断面が多角形（四角形等）をなす底部が厚肉の角形容器を成形する場合、プリフォームの底部も厚肉に形成される。ホットパリソン成形法では厚肉な部分ほど熱量（保有熱）が高くブロー成形時に延伸され易い。容器底部の外部（外面）はブロー型や底型のキャビティ面に倣って賦形されるが、容器底部の内部は外周部側が中心側部より薄肉になり凹んでしまう。つまり、容器底部の内部（内面）の横断面形状において、外周部側が凹状で中心部側が凸状の曲面形状になってしまう。

【0011】

さらに、角形容器は対角方向と対面方向でプリフォームの延伸倍率が異なり、対角方向側は対面方向側より延伸量が大きい。そのため、底部の角部に対応する対角方向の部位が対面方向の部位より一層延伸されて薄肉になり、底部内部の角部近傍の凹みがより顕著になる。かかる形状の容器に香水等の高額な液状物を収容すると、内容物を完全に使い切ることが困難になるので使い勝手が悪い。

【0012】

第３に、プリフォーム（または容器）の底部にヒケや気泡（ボイド）が生じ易い。上記のような底部が厚肉のプリフォームの射出成形の条件は厳しく、特に厚肉の底部に十分な保圧や冷却処理を作用させることは困難である。プリフォーム（または容器）の底部の樹脂が冷却される際に、底部での樹脂の密度差や温度差により冷却速度が部位毎に相違して局所的な異常収縮が生じ、ヒケや気泡が発生しやすい。また、ブロー成形時の容器底部の冷却が不十分になり易く、ブロー成形後の容器の底部はヒケが生じ易い。

【0013】

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、厚底（底部が胴部より相対的に厚い形状）の樹脂製容器を、良好な形状かつ短い成形サイクルで製造できる製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0014】

本発明の一態様である樹脂製容器の製造方法は、有底筒状の樹脂製の中間成形体を射出成形する第１射出成形工程と、中間成形体の外側に樹脂材料を射出成形し、中間成形体の外周側に樹脂層が積層された多層のプリフォームを製造する第２射出成形工程と、射出成形時の保有熱を含む状態でプリフォームをブロー成形して、胴部よりも底部の肉厚が厚い樹脂製容器を製造するブロー成形工程と、を有する。中間成形体の内周側の底部に臨む部位には、肉厚が底部に向けて増加してゆくテーパー領域が形成される。また、ブロー成形の前に、第２射出成形工程で製造されたプリフォームの温度調整を行う温度調整工程をさらに有し、温度調整工程において、テーパー領域の温度および底部の温度は、胴部よりも低い温度に調整される。

【発明の効果】

【0015】

本発明の一態様によれば、厚底の樹脂製容器を、良好な形状かつ短い成形サイクルで製造できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】（ａ）は本実施形態の容器の正面図であり、（ｂ）は図１（ａ）のIb-Ib線断面図であり、（ｃ）は本実施形態の容器の縦断面図である。

【図2】（ａ）はプリフォームの縦断面図であり、（ｂ）はプリフォームの中間成形体の縦断面図である。

【図3】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。

【図4】温度調整部の構成例を示す図である。

【図5】容器の製造方法の工程を示すフローチャートである。

【図6】ブロー成形装置の他の構成例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

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。

【0018】

＜樹脂製容器の構成例＞
まず、図１を参照して、本実施形態に係る樹脂製容器（以下、単に容器とも称する）１０の構成例を説明する。
図１（ａ）は、本実施形態の容器１０の正面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のIb-Ib線断面図であり、図１（ｃ）は、本実施形態の容器１０の縦断面図である。

【0019】

図１（ｂ）に示すように、容器１０は横断面形状が多角形、好ましくは四角形の角形容器である。容器１０は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の樹脂材料で形成され、化粧水や乳液等の化粧品が内部に収容される。

【0020】

図１（ａ）、（ｃ）に示すように、容器１０は、上端に口部１１を有する首部１２と、首部１２から連続する筒状の胴部１３と、胴部１３から連続する底部１４とを有している。図１（ｃ）に示すように、容器１０の胴部１３および底部１４は、容器内面に臨む第１層（内層）２４と容器外面に臨む第２層（外層）２５とが積層された構造を有している。この構造は、後述するプリフォーム２０をブロー成形することで形成される。

【0021】

また、図１（ｃ）に示すように、容器１０の底部１４の肉厚（厚さ方向寸法）ｔ２は、胴部１３の肉厚ｔ１よりも厚く形成されている。すなわち、胴部１３の肉厚ｔ１は底部１４に対してかなり薄く形成されており、また胴部１３は均肉化されている。例えば、肉厚ｔ２は肉厚ｔ１の２倍以上、より好ましくは３倍以上に設定される。なお、底部１４において、第２層（外層）２５は第１層（内層）２４より厚く設定されることが好ましい。また、胴部１３の肉厚ｔ１は、例えば１．５～６ｍｍ（好ましくは２～４ｍｍ）に形成され、底部１４の肉厚ｔ２は、例えば４～２０ｍｍ（好ましくは６～１２ｍｍ、より好ましくは８～１０ｍｍ）に形成される。

【0022】

容器１０を上記の肉厚分布を有する形状とすることで高級感や重量感が強調され、容器１０を消費者の持つ化粧品容器のイメージに近づけることができる。すなわち、容器１０の美観を高めることができるため、容器１０を見栄えが重要な化粧品容器等として使用することができる。

【0023】

また、図１（ｃ）に示すように、容器１０の底部内面の中央部１４ａは略平坦状に成形されている。容器１０の底部内面において、中央部１４ａよりも外縁部１４ｂ（底部内面の外周側に位置し胴部内面と隣接する部分）が厚肉である。そして、底部内面の外縁部１４ｂは、中央部１４ａからみて底側や外側に凹むことなく、底部１４と胴部１３とを曲線状につないでいる。これにより、内容液の残量が少ないときに底部内面の外縁部１４ｂに内容液が残りにくくなり、内容液を最後まで使い切ることが容易となる。

【0024】

また、底部１４において、第２層（外層）２５と第１層（内層）２４の底部内面の中央部１４ａはともに略平坦状に形成されていることが好ましい。また、底部１４において、第２層（外層）２５と第１層（内層）２４の底部内面の外縁部１４ｂはともに底側や外側に凹みがない曲線状に形成されていることが好ましい。なお、容器１０の底部内面の縦断面は、中央部が外縁部よりもくぼんだ湾曲状であってもよい。

【0025】

＜プリフォームの構成例＞
図２は、本実施形態の容器１０の製造に適用されるプリフォーム２０の例を示す。
図２（ａ）は、プリフォーム２０の縦断面図であり、図２（ｂ）は、プリフォーム２０の中間成形体２０Ａの縦断面図である。

【0026】

プリフォーム２０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２０は、円筒状に形成された胴部２１と、胴部２１の他端側を閉塞する底部２２と、胴部２１の一端側の開口に形成された首部２３とを備える。

【0027】

また、プリフォーム２０は、内周側に位置する第１層（内層）２４と、外周側に位置する第２層（外層）２５とが積層された構造を有している。首部２３は第１層２４の材料で構成されるが、胴部２１および底部２２においては、第１層２４の外周に第２層２５が積層されて構成されている。

【0028】

第２層２５の胴部２１の肉厚は、軸方向において略一定である。一方、第１層２４の胴部２１のうち底部２２に臨む部位には、胴部２１の肉厚が底部２２に向けて増加してゆくテーパー領域（肉厚漸増領域）２４ａが内周側に形成されている。ここで、第１層２４の胴部２１の外径は軸方向において略一定であり、テーパー領域２４ａの内周面は底部２２に向けて先細る形状をなしている。よって、テーパー領域２４ａの内周面は略円錐台形状になっている。なお、プリフォーム２０において、容器１０の対角方向と対面方向に対応する部位とでテーパー領域２４ａの肉厚の増加量を変更してもよい（例えば、テーパー領域２４ａにおいて対角方向の対応部位を対面方向の対応部位より厚くする、等）。

【0029】

プリフォーム２０の胴部２１の肉厚（第１層２４と第２層２５の胴部の厚さの合計）は、例えば４～１０ｍｍ（好ましくは６～８ｍｍ）に、テーパー領域２４ａを除く底部２２の肉厚（第１層２４と第２層２５の底部の厚さの合計）は、例えば８～２０ｍｍ（好ましくは１０～１６ｍｍ）に、各々設定されている。また、プリフォーム２０の第２層２５において、底部２２の肉厚は、例えば、胴部２１の肉厚の２．０倍以下で１０ｍｍ以下に設定されている。また、プリフォーム２０の第１層２４において、テーパー領域２４ａを除いた底部２２の肉厚は、胴部２１の肉厚の２．０倍以下、好ましくは１．５倍以下で６ｍｍ以下に設定されている。
このように、第１層２４にテーパー領域２４ａを形成することで、プリフォーム２０において、容器１０の底部内面の外縁部１４ｂに対応する部位が厚肉になる。

【0030】

図２（ａ）のプリフォーム２０は、以下のようにして形成される。まず、胴部２１、底部２２および首部２３を有する中間成形体２０Ａ（図２（ｂ））を第１層２４の材料で射出成形する。その後、中間成形体２０Ａの胴部２１および底部２２の外周に第２層２５の材料をさらに射出成形することで、プリフォーム２０が形成される。

【0031】

ここで、第１層２４および第２層２５の材料の組成は、同じでも異なっていてもよい。例えば、第１層２４と第２層２５で同じ樹脂材料を用いてもよく、異なる材料を用いてもよい。また、例えば、第１層２４、第２層２５の各材料で、着色材の分量（色の濃淡）や着色材の種類（色の種類）などを変化させてもよい。なお、第１層２４または第２層２５は、光を透過させる性質（透光性）を有していてもよい。

【0032】

プリフォーム２０の寸法や仕様、例えば、第１層２４および第２層２５の厚さは、製造する容器１０の形状に応じて適宜変更できる。なお、プリフォーム２０の軸方向長さ（首部２３の上端から底部２２の第２層２５の下端までの長さ）は、容器１０より長く設定されることが好ましい。

【0033】

＜容器の製造装置の説明＞
図３は、本実施形態のブロー成形装置３０の構成を模式的に示す図である。ブロー成形装置３０は、容器の製造装置の一例であって、プリフォーム２０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。

【0034】

ブロー成形装置３０は、第１射出成形部３１と、第２射出成形部３２と、温度調整部３３と、ブロー成形部３４と、取り出し部３５と、搬送機構３６とを少なくとも備える。第１射出成形部３１、第２射出成形部３２、温度調整部３３、ブロー成形部３４および取り出し部３５は、搬送機構３６を中心として所定角度（例えば７２度）ずつ回転した位置に配置されている。

【0035】

（搬送機構３６）
搬送機構３６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２０の首部２３（または容器１０の首部１２）を保持するネック型３６ａ（図３では不図示）が、所定角度ごとにそれぞれ１以上配置されている。

【0036】

搬送機構３６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３６ａで首部２３が保持されたプリフォーム２０（または容器１０）を、第１射出成形部３１、第２射出成形部３２、温度調整部３３、ブロー成形部３４、取り出し部３５の順に搬送する。なお、搬送機構３６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、第１射出成形部３１や第２射出成形部３２等における型閉じや型開き（離型）に係る動作も行う。

【0037】

（第１射出成形部３１）
第１射出成形部３１は、それぞれ図示を省略する射出キャビティ型（第１の射出キャビティ型）、射出コア型（第１の射出コア型）を備え、図２（ｂ）に示すプリフォーム２０の中間成形体２０Ａを製造する。第１射出成形部３１には、プリフォーム２０の第１層２４の原材料（樹脂材料、合成樹脂）を供給する第１射出装置３７が接続されている。

【0038】

第１射出成形部３１においては、上記の射出キャビティ型、射出コア型と、搬送機構３６のネック型３６ａとを型閉じして中間成形体２０Ａの型空間を形成する。そして、上記の型空間内に第１射出装置３７から樹脂材料を流し込むことで、第１射出成形部３１において、プリフォーム２０の第１層２４に相当する中間成形体２０Ａ（図２（ｂ））が製造される。

【0039】

ここで、第１層２４の原材料は、熱可塑性の合成樹脂であり、容器１０の仕様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、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。また、樹脂材料には、着色材などの添加材が添加されていてもよい。また、第１層２４（または第２層２５）の原材料は、最終成形品である容器１０の透明性が確保できる熱可塑性の結晶性樹脂であることが好ましい。

【0040】

なお、第１射出成形部３１の型開きをしたときにも、搬送機構３６のネック型は開放されずにそのまま中間成形体２０Ａを保持して搬送する。第１射出成形部３１で同時に成形される中間成形体２０Ａの数（すなわち、ブロー成形装置３０で同時に成形できる容器１０の数）は、適宜設定できる。

【0041】

（第２射出成形部３２）
第２射出成形部３２は、図示を省略する射出キャビティ型を備え、中間成形体２０Ａの外周部に第２層２５を射出成形する。第２射出成形部３２には、プリフォーム２０の第２層２５の原材料（樹脂材料）を供給する第２射出装置３８が接続されている。

【0042】

第２射出成形部３２においては、射出キャビティ型の内部に中間成形体２０Ａを収容した後、中間成形体２０Ａの外周と射出キャビティ型の間に第２射出装置３８から樹脂材料が射出される。これにより、第２射出成形部３２において、中間成形体２０Ａの外周部に第２層２５が形成され、図２（ａ）のプリフォーム２０が製造される。

【0043】

第２層２５の原材料は、熱可塑性の合成樹脂であり、具体的な材料の種類は第１層２４の原材料の説明と同様である。第２層２５の原材料の組成は、第１層２４と同じでも異なっていてもよい。例えば、第１層２４と第２層２５で同じ樹脂材料を用いてもよく、異なる材料を用いてもよい。また、例えば、第１層２４、第２層２５の各材料で、着色材の分量や着色材の種類などを変化させてもよい。

【0044】

（温度調整部３３）
温度調整部３３は、第２射出成形部３２から搬送されるプリフォーム２０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２０の温度を最終ブローに適した温度（例えば約９０℃～１０５℃）に調整する。また、温度調整部３３は、射出成形後の高温状態のプリフォーム２０を冷却する機能も担う。

【0045】

図４は、温度調整部３３の構成例を示す図である。温度調整部３３は、プリフォーム２０の胴部２１を収容する第１金型（加熱ポット４１）と、プリフォーム２０の底部２２の外面に臨む第２金型（温度調整ポット４２）と、プリフォーム２０の内部に挿入される第３金型（温度調整ロッド４３）とを備える。特に限定するものではないが、第１金型（加熱ポット４１）と第２金型（温調ポット）は一体化されて単一の温度調整用キャビティ型として構成されることが好ましい。

【0046】

加熱ポット４１は、例えば、ヒーターの設置または温度調整媒体の流れる流路の形成により、金型が所定の温度に保たれている。加熱ポット４１は、径方向に所定の間隔をあけて非接触状態でプリフォーム２０の胴部２１を収容する内部空間を有し、プリフォーム２０の胴部２１を外側から輻射熱で加熱する。温度調整部３３において、加熱ポット４１に臨むプリフォーム２０の胴部２１は、底部２２と比べて高い温度に調整される。

【0047】

温度調整ポット４２は、プリフォーム２０の底部２２に対応する形状の金型であり、プリフォーム２０の底部２２を外側から接触して冷却する機能を担う。温度調整ポット４２は、加熱ポット４１の下側に配置され、プリフォーム２０の底部２２に面接触することで底部２２の熱を逃がして冷却を行う。

【0048】

温度調整ロッド４３は、軸方向に延びる本体部４３ａと、本体部４３ａの先端に形成された押圧部４３ｂとを有している。温度調整ロッド４３は、プリフォーム２０を温度調整ポット４２に向けて押圧し、プリフォーム２０の底部２２を温度調整ポット４２に押し当てる機能を担う。

【0049】

本体部４３ａの外径は、プリフォーム２０の第１層２４の内径よりも小さい。したがって、温度調整ロッド４３を第１層２４に挿入したときに、本体部４３ａは第１層２４の胴部２１とは接触しない。

【0050】

押圧部４３ｂの先端は、テーパー領域２４ａの形状に対応する先細のテーパー形状に形成されている。温度調整ロッド４３を第１層２４に挿入すると、本体部４３ａの先端に形成された押圧部４３ｂは第１層２４のテーパー領域２４ａと密着し、押圧部４３ｂとテーパー領域２４ａとの熱交換が行われる。さらに、この状態で温度調整ロッド４３を下方に押し込むことで、プリフォーム２０の底部２２は、温度調整ポット４２の上側の金型面に押し当てられる。

【0051】

（ブロー成形部３４）
ブロー成形部３４は、温度調整部３３で温度調整されたプリフォーム２０に対してブロー成形を行い、容器１０を製造する。
ブロー成形部３４は、容器１０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部材（いずれも不図示）を備える。ブロー成形部３４は、プリフォーム２０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２０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。

【0052】

（取り出し部３５）
取り出し部３５は、ブロー成形部３４で製造された容器１０の首部１２をネック型３６ａから開放し、容器１０をブロー成形装置３０の外部へ取り出すように構成されている。

【0053】

＜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３０による容器の製造方法について説明する。図５は、容器の製造方法の工程を示すフローチャートである。

【0054】

（ステップＳ１０１：第１射出成形工程）
まず、第１射出成形部３１において、射出キャビティ型（第１の射出キャビティ型）、先端側にテーパー部を有する射出コア型（第１の射出コア型）および搬送機構３６のネック型３６ａで形成された中間成形体２０Ａの型空間に第１射出装置３７から樹脂材料を射出し、プリフォーム２０の第１層２４に相当する中間成形体２０Ａが製造される。
図２（ｂ）に示すように、中間成形体２０Ａの内周側には、胴部２１の肉厚が底部２２に向けて増加してゆくテーパー領域２４ａが形成されている。

【0055】

その後、第１射出成形部３１が型開きされると、搬送機構３６の移送板が所定角度分移動し、ネック型３６ａに保持された中間成形体２０Ａが、射出成形時の保有熱を含んだ状態で第２射出成形部３２に搬送される。

【0056】

（ステップＳ１０２：第２射出成形工程）
続いて、第２射出成形部３２において、射出キャビティ型（第２の射出キャビティ型）の内部に中間成形体２０Ａを収容した後、中間成形体２０Ａの外周と射出キャビティ型の間に第２射出装置３８から樹脂材料が射出される。これにより、中間成形体２０Ａの外周部に第２層２５が形成され、プリフォーム２０が製造される。

【0057】

ここで、第２射出成形部３２で射出成形を行う際には、中間成形体２０Ａの形状を保持するために、中間成形体２０Ａの内面形状に倣ったコア金型（第２の射出コア型、不図示）が中間成形体２０Ａに挿入される。中間成形体２０Ａが第２射出成形部３２のコア金型と接触することでテーパー領域２４ａを含めて第１層２４の追加冷却が行われ、第１層２４の過剰な保有熱が低減される。

【0058】

その後、第２射出成形部３２が型開きされると、搬送機構３６の移送板が所定角度分移動し、ネック型３６ａに保持されたプリフォーム２０が、射出成形時の保有熱を含んだ状態で温度調整部３３に搬送される。

【0059】

（ステップＳ１０３：温度調整工程）
続いて、温度調整部３３において、プリフォーム２０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。
温度調整部３３では、プリフォーム２０が加熱ポット４１（または温度調整用キャビティ型）内に収容され、プリフォーム２０には温度調整ロッド４３が挿入される。プリフォーム２０の胴部２１は、胴部２１に臨む加熱ポット４１の加熱を受けて温度調整される。なお、温度調整ロッド４３の本体部４３ａは、第１層２４とは接触しないので第１層２４の温度調整に大きな影響を与えない。なお、加熱ポット４１内にプリフォーム２０を収容した際、プリフォーム２０の底部２２を温度調整ポット４２に接触させて冷却してもよい。

【0060】

また、プリフォーム２０の胴部２１において、特に第１層２４は、第１射出成形部３１と第２射出成形部３２の射出型に２度接触して熱量が低下している。そのため、胴部２１は、第１金型（加熱ポット４１）で加熱されることで賦形（ブロー成形）に必要な熱量を補充できる。

【0061】

一方、温度調整ロッド４３の押圧部４３ｂは第１層２４のテーパー領域２４ａと密着（当接）し、押圧部４３ｂとテーパー領域２４ａとの熱交換が行われる。さらに、この状態で温度調整ロッド４３を下方に押し込むと、プリフォーム２０の底部２２は温度調整ポット４２に押し当てられる。そして、プリフォーム２０の底部２２は、温度調整ポット４２と温度調整ロッド４３に挟み込まれて接触冷却される。

【0062】

これにより、プリフォーム２０の底部２２およびテーパー領域２４ａは、胴部２１と比べて低い温度に調整される。つまり、プリフォーム２０の胴部２１は保有熱の大きな状態となり、プリフォーム２０の底部２２とテーパー領域２４ａは保有熱の小さい状態となる。なお、プリフォーム２０に温度調整ロッド４３を挿入した後、加熱ポット４１と温度調整ポット４２（または温度調整用キャビティ型）を上昇させてプリフォーム２０を上記のポット内に収容してもよい。

【0063】

その後、搬送機構３６の移送板が所定角度分移動し、ネック型３６ａに保持された温度調整後のプリフォーム２０が、ブロー成形部３４に搬送される。

【0064】

（ステップＳ１０４：ブロー成形工程）
続いて、ブロー成形部３４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２０を型空間に収容し、エア導入部材（ブローコア）を下降させることで、プリフォーム２０の首部２３にエア導入部材が当接される。そして、延伸ロッド（縦軸延伸部材）を降下させてプリフォーム２０の底部２２を内面から抑えて、必要に応じて縦軸延伸を行いつつ、エア導入部材からブローエアを供給することで、プリフォーム２０を横軸延伸する。これにより、プリフォーム２０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２０の底部２２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する。

【0065】

ホットパリソン方式のブロー成形では、プリフォーム２０の保有する内部熱量が大きいほどプリフォーム２０が変形しやすくなる。上記のように、加熱ポット４１に臨んでいたプリフォーム２０の胴部２１は保有熱の大きな状態となる一方、温度調整ポット４２で接触冷却されたプリフォーム２０の底部２２とテーパー領域２４ａは保有熱の小さい状態となっている。つまり、プリフォーム２０は、内部熱量の大きな胴部２１の方が底部２２よりも変形しやすい。

【0066】

したがって、プリフォーム２０にブローエアが供給されると、内部熱量の大きな胴部２１が先行して延伸され、内部熱量の小さい底部２２が遅れて延伸される。これにより、プリフォーム２０の底部２２が延伸されにくくなるので、ブロー成形で賦形される容器１０の底部１４を厚肉にすることができる。

【0067】

また、プリフォーム２０の底部近傍には、第１層２４の肉厚が底部２２に向けて増加するテーパー領域２４ａが形成されている。テーパー領域２４ａは温度調整ロッド４３により接触冷却され、さらに、テーパー領域２４ａは外部からも温度調整ポット４２により冷却されるため、胴部２１よりも保有熱が小さく変形しにくい状態にある。そのため、ブロー成形のときには容器１０の底部１４にテーパー領域２４ａの分の樹脂が残り、図１（ｃ）に示すように容器１０の底部内面の外縁部１４ｂが中央部１４ａよりも厚肉になる。

【0068】

特に、容器１０の胴部や底部の横断面形状が多角形状（四角形状）である場合、容器底部の内面形状において、対角領域にあたる外縁部１４ｂの凹みが確実に抑制できる。つまり、容器底部の内面において中央部１４ａから外縁部１４ｂへのヒケや延伸による肉厚減少が抑制されるので、容器底部の内面形状を平らに形成することができる。

【0069】

（ステップＳ１０５：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３４から容器１０が移動可能となる。
続いて、搬送機構３６の移送板が所定角度分移動し、容器１０が取り出し部３５に搬送される。取り出し部３５において、容器１０の首部１２がネック型３６ａから開放され、容器１０がブロー成形装置３０の外部へ取り出される。

【0070】

以上で、容器の製造方法における１つのサイクルが終了する。その後、搬送機構３６の移送板を所定角度分移動させることで、上記のＳ１０１からＳ１０５の各工程が繰り返される。なお、ブロー成形装置３０の運転時には、１工程ずつの時間差を有する少なくとも５組分の容器の製造が並列に実行される。
また、ブロー成形装置３０の構造上、第１射出成形工程、第２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。

【0071】

以上のように、本実施形態では、第１射出成形工程でプリフォーム２０の第１層２４に相当する中間成形体２０Ａが射出成形され、第２射出成形工程で中間成形体２０Ａの外周部に第２層２５を射出成形して多層のプリフォーム２０が製造される。そして、ブロー成形工程では、上記のプリフォーム２０をブロー成形して、容器胴部の肉厚ｔ１よりも容器底部の肉厚ｔ２が厚い容器１０が製造される。特に、胴部または底部の横断面形状が多角形状（例えば四角形）であり、胴部の肉厚ｔ１よりも底部の肉厚ｔ２が厚い容器において、中央部１４ａから外縁部１４ｂのヒケや延伸による肉厚減少を抑制して底部内面形状を平らとした容器が良好に製造できる。

【0072】

化粧品容器等に適した厚肉の容器１０をホットパリソン式のブロー成形方法で製造する場合、容器底部の肉厚に相応する厚肉のプリフォームを使用する必要が生じる。本実施形態では、厚肉のプリフォーム２０を２回の射出成形工程で製造する。そのため、厚肉のプリフォームを１回の射出成形工程で成形するときの射出成形時間と比べて、第１射出成形工程および第２射出成形工程のそれぞれの射出成形時間はいずれも短くなる。これにより、律速段階となるプリフォームの射出成形時間が短縮されるので、化粧品容器等に適した厚肉の容器１０を製造するときの成形サイクルを短縮できる。

【0073】

また、本実施形態では、厚肉のプリフォーム２０を２回の射出成形工程で製造するので、厚肉のプリフォームを１回の射出成形工程で成形するときと比べて、第１射出成形工程、第２射出成形工程で射出するプリフォームを薄くすることができ、成形の難度も低下する。つまり、本実施形態では、プリフォームにおいて相対的に厚肉である底部にも、冷却や保圧の処理を十分に及ぼすことができる。そのため、胴部等より相対的に厚肉であるプリフォームの底部も十分に冷却できるためヒケや気泡の発生を抑制でき、容器１０の品質を向上させることができる。また、第１射出成形工程、第２射出成形工程での金型内での冷却によって、冷却不足による白化（結晶化）も生じにくくなるので、容器１０の品質を向上させることができる。

【0074】

特に、プリフォーム２０や容器１０においてはコア層（内層）が冷却不足になりやすいが、本実施形態でのプリフォーム２０および容器１０は、第１層２４および第２層２５を有している。第１層２４、第２層２５では、それぞれのスキン層の間にコア層が形成されるので、プリフォーム２０全体でコア層が分割されている。そして、第１層２４のコア層は、第１の射出キャビティ型等で冷却される。これにより、従来よりも短時間の冷却でも白化を抑制することができる。

【0075】

また、本実施形態では、厚肉のプリフォーム２０を２回の射出成形工程で製造するので、冷却時間などのパラメータを内層と外層で別々に調整できる。したがって、厚肉のプリフォームを１回の射出成形工程で成形するときと比べて、外層側の熱量が調整しやすく、プリフォーム２０の外側である第２層側に熱量を残しやすい。これにより、ブロー成形で容器胴部の角部や稜線のエッジをはっきりと賦形させることが容易となり、容器１０の品質を向上させることができる。

【0076】

また、本実施形態では、プリフォーム２０の底部近傍に第１層２４の肉厚が底部２２に向けて増加するテーパー領域２４ａが形成されている。そのため、ブロー成形のときには容器１０の底部１４にテーパー領域２４ａの分の樹脂が残るので、容器１０の底部内面の外縁部１４ｂが中央部１４ａよりも厚肉にできる。かかる容器１０では、内容液の残量が少ないときに底部内面の外縁部１４ｂに内容液が残りにくくなり、内容液を最後まで使い切ることが容易となる。

【0077】

また、本実施形態の温度調整工程では、プリフォーム２０の底部２２およびテーパー領域２４ａを金型で接触冷却し、プリフォーム２０の胴部２１よりも保有熱を小さくしている。これにより、内部熱量の大きな胴部２１が先行して延伸され、内部熱量の小さい底部２２とテーパー領域２４ａが遅れて延伸され、容器１０の底部１４を所望の形状に成形することがより容易となる。

【0078】

なお、本実施形態では、厚肉のプリフォーム２０を２回の射出成形工程で製造するので、プリフォーム２０の内周側の第１層２４の材料と外周側の第２層２５の材料の組成を異ならせることもできる。これにより、容器１０の製造コストの抑制や意匠性の高い容器１０の製造を実現することができる。

【0079】

例えば、容器１０を着色材で内部着色する場合、第１層２４または第２層２５の着色材の添加量を抑制することで、製造コストを低下させることができる。例えば、第１層２４の材料にのみ着色材を添加させても構わない。
また、第１層２４と第２層２５とで色彩や模様のパターンを変化させて容器１０の意匠性を向上させてもよい。また、第１層２４と第２層２５で屈折率に差を生じさせて、第１層２４と第２層２５の界面で内部反射による光の散乱が生じるようにしてもよい。

【0080】

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。

【0081】

例えば、本発明の製造方法で製造される容器は、上記実施形態のように横断面が四角形の角形容器に限定されるものではない。例えば、上記実施形態のテーパー領域を有するプリフォームを用いて、横断面が三角形状または五角形以上の多角形状、あるいは楕円状の容器などをブロー成形することもできる。

【0082】

また、ブロー成形装置３０の構成は、図３の構成に限定されることはない。例えば、図６に示すように、ブロー成形装置３０は、第１射出成形部３１と第２射出成形部３２の間に、プリフォーム２０の第１層２４のみを加熱または冷却できる温度調整部（第２の温度調整部）３１ａを更に備えていてもよい。この場合、各成形ステーションは、搬送機構３６を中心として６０度ずつ回転した位置に配置される。そして、プリフォーム２０は、搬送機構３６の移送板３６ａにより各成形ステーションに順次搬送される。温度調整部３１ｂの構成は温度調整部３１と同様に、第１金型（加熱ポット４１）と第２金型（温度調整ポット４２）と第３金型（温度調整ロッド４３）とを備えた構成が好ましい。但し、中間成形体２０Ａ（第１層２４）の底部の厚さが胴部とほぼ同じ場合（例えば、底部の厚さが胴部の０．７～１．３倍の場合）には、温度調整部３１ｂは第１金型（加熱ポット４１）と第３金型（温度調整ロッド４３）のみ備えた構成としてもよい。また、図６のブロー成形装置３０の構成は、温度調整部３１ｂを除き、図３のものと同様であることが好ましい。

【0083】

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】

【0084】

１０…容器、２０…プリフォーム、２０Ａ…中間成形体、２１…胴部、２２…底部、２３…首部、２４…第１層、２４ａ…テーパー領域、２５…第２層、３０…ブロー成形装置、３１…第１射出成形部、３２…第２射出成形部、３３…温度調整部、３４…ブロー成形部、３７…第１射出装置、３８…第２射出装置、４１…加熱ポット、４２…温度調整ポット、４３…温度調整ロッド

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】