JP2021041704A - プリフォームの温度調整装置及び温度調整方法、及び樹脂成形容器の製造装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】成形サイクル時間の短縮化を実現することのできるブロー成形装置における、プリフォームの温度調整装置及び温度調整方法を提供する。【解決手段】射出成形された、有底状のプリフォーム（１Ａ）を温度調整するため、保持部材（５０）により保持されたプリフォーム（１Ａ）内に、中空ロッド部材（１８）が挿入され、前記プリフォーム（１Ａ）及び中空ロッド部材（１８）間に第１の空気流通路（２１ａ）が形成されるプリフォームの温度調整装置において、流路調整部材が前記中空ロッド部材（１８）外周に嵌合して取付けられ、これにより前記第１の空気流通路（２１ａ）の断面の面積が少なくとも部分的に調整される、プリフォームの温度調整装置及び温度調整方法である。【選択図】図４

Description

本発明は、ホットパリソン式のブロー成形装置におけるプリフォームの温度調整装置及び温度調整方法等に関する。具体的には、射出成形時間が短く高温状態で離型されたプリフォームに対しても短時間で適切な温度調整処理を行うことのできるプリフォームの温度調整装置及び温度調整方法等に関する。

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ばかりのプリフォームは、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、プリフォームの底部のみを短時間かつ局所的に冷却して、底部が肉厚である容器が良好に成形できる温度調整法も存在する。具体的には、温調ポッド型のキャビティ内にプリフォームを挿入して、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温調ポッド型の下方に配置された冷却ポットと冷却ロッドに密着させて確実に冷却し、底部に連続する胴部の下部を除く胴部を温調ポッド型の上方に配置された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）。

また、プリフォームを射出成形部に加えて温度調整部でも冷却し、成形サイクル時間を決定づける射出成形時間（具体的には冷却時間）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）。更に近年では、温調ポッド型に収容したプリフォーム内に中空ロッドを挿入し、中空ロッド外周とプリフォーム内周との間の空隙に冷却用空気を流通させてプリフォーム全体を冷却して、成形サイクル時間の短縮及び容器の透明化を図るものも考案されている。

特開平０６−３１５９７３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、上記従来例では、中空ロッド外周とプリフォーム内周との間の空隙の半径方向寸法を微調整する作業が困難で空隙断面積が比較的大きくならざるを得ず、空気の流通速度がその分低下しやすく冷却効率が不十分であった。その結果、プリフォームの材料としてブロー成形時の温度帯で結晶化し易い熱可塑性樹脂を用いる場合は、得られた完成容器が透明にならず白化又は白濁化を生じ易いという問題があった。

また、射出成形部から来たプリフォームの周方向に偏温があっても短時間の温度調整部での処理では解消が困難で、温度調整部の後工程のブロー成形部においてプリフォームをブロー成形して得られた容器の胴部に偏肉を生ずるという問題があった。

本発明は、成形サイクル時間の短縮化を実現することのでき、しかも容器の透明化を図りつつ偏肉を解消し得るブロー成形装置におけるプリフォームの温度調整装置及びこれに使用する整流部材等を提供することを目的とする。

本発明のプリフォームの温度調整装置は、射出成形された、有底状のプリフォーム（１）を温度調整するため、保持部材（５０）により保持されたプリフォーム（１）内に、中空ロッド部材（１８）が挿入され、前記プリフォーム（１）及び中空ロッド部材（１８）間に第１の空気流通路（２１ａ）が形成されるプリフォームの温度調整装置（２０）において、流路調整部材（１９）が前記中空ロッド部材（１８）外周に嵌合して取付けられ、これにより前記第１の空気流通路（２１ａ）の断面の面積が少なくとも部分的に調整されることを特徴とする。

また、本発明のプリフォームの温度調整方法は、射出成形された、有底状のプリフォーム（１）を、保持部材（５０）により保持して、温度調整部（２０）において温度調整する、プリフォームの温度調整方法において、流路調整部材（１９）を取付けた中空ロッド部材（１８）をプリフォーム（１）内に挿入することにより、前記プリフォーム（１）及び前記流路調整部材（１９）間に第１の空気流通路（２１ａ）を形成するステップと、前記中空ロッド部材（１８）、流路調整部材（１９）及びプリフォーム（１）を、温調ポット型（１７）のキャビティ（１７ａ）に挿入した後に、第１の空気流通路（２１ａ）に冷却用空気を流通させるステップと、を備えることを特徴とする。

また、本発明の樹脂成形容器の製造装置は、有底状のプリフォーム（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、前記温度調整部（２０）で温度調整した前記プリフォーム（１）をブロー成形するブロー成形部（３０）とを備えた樹脂成形容器の製造装置（１００）であって、保持部材（５０）により保持されたプリフォーム（１）内に、中空ロッド部材（１８）が挿入されることにより、前記プリフォーム（１）及び中空ロッド部材（１８）間に第１の空気流通路（２１ａ）が形成される前記ブロー成形装置（１００）において、流路調整部材（１９）が前記中空ロッド部材（１８）外周に嵌合して取付けられ、これにより前記第１の空気流通路（２１ａ）の面積が少なくとも部分的に調整されることを特徴とする。

また、本発明の樹脂成形容器の製造方法は、射出成形された、有底状のプリフォーム（１）を、保持部材（５０）により保持して、温度調整部（２０）において温度調整した後にブロー成形する、樹脂成形容器の製造方法において、前記温度調整部（２０）での温度調整時に、流路調整部材（１９）を取付けた中空ロッド部材（１８）をプリフォーム（１）内に挿入することにより、前記プリフォーム（２）及び前記流路調整部材（１９）間に第１の空気流通路（２１ａ）を形成するステップと、前記中空ロッド部材（１８）、流路調整部材（１９）及びプリフォーム（１）を、温調ポット型（１７）のキャビティに挿入した後に、第１の空気流通路（２１ａ）に冷却用空気を流通させるステップと、を備える。

本発明では、成形サイクル時間の短縮化を実現でき、しかも完成容器の透明化を図りつつ偏肉を解消し得るプリフォームの温度調整装置及び温度調整方法等を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るプリフォームの温度調整装置を適用した樹脂成形容器の製造装置の一例であるブロー成形装置の斜視図を示す。 前記射出成形部で射出成形されているプリフォームの一例の斜視図である。 前記温度調整部を正面から見た断面図を示す。 図３の要部の拡大断面図を示す。 前記温度調整部の中空ロッドの正面図を示す。 図６（Ａ）及び（Ｂ）は夫々、前記温度調整部で使用する整流ロッドの第１の実施形態の正面図、及び図６（Ａ）中ＶＩＢ−ＶＩＢ線に沿った断面図を示す。 図７（Ａ）及び（Ｂ）は夫々、整流ロッドの第２の実施形態の一部断面正面図、及び図７（Ａ）中ＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線に沿った断面図を示す。 図８（Ａ）及び（Ｂ）は夫々、整流ロッドの第３の実施形態の一部断面正面図、及び図８（Ａ）中ＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ線に沿った断面図を示す。 図９（Ａ）及び（Ｂ）は夫々、整流ロッドの第４の実施形態の正面断面図、及び図９（Ａ）中ＩＸＢ−ＩＸＢ線に沿った断面図を示す。 図９に示した整流ロッドを温度調整部で使用したときの図４に対応する断面図を示す。 図１１（Ａ）乃至（Ｃ）は夫々、整流ロッドの第５の実施形態の正面断面図、及び図１１（Ａ）中ＸＩＢ−ＸＩＢ線及びＸＩＣ−ＸＩＣ線に沿った各断面図を示す。 図１２（Ａ）乃至（Ｃ）は夫々、整流ロッドの第６の実施形態の正面断面図である図１２（Ｂ）中ＸＩＩＡ―ＸＩＩＡ線に沿った断面図、前記正面断面図、及び図１２（Ｂ）中ＸＩＩＣ−ＸＩＩＣ線に沿った断面図を示す。 図１３（Ａ）及び（Ｂ）は夫々、図１２に示した整流ロッドが適用される中空ロッドの一例の正面断面図である図１３（Ｂ）中ＸＩＩＩＡ―ＸＩＩＩＡ線に沿った断面図、及び前記正面断面図である。 図１２、図１３及び図１５に示した整流ロッド及び中空ロッドを温度調整部で使用したときの図４に対応する断面図を示す。 図１５（Ａ）乃至（Ｃ）は夫々、整流ロッドの第７の実施形態の正面断面図である図１５（Ｂ）中ＸＶＡ―ＸＶＡ線に沿った断面図、前記正面断面図、及び図１５（Ｂ）中ＸＶＩＣ−ＸＶＩＣ線に沿った断面図を示す。 図１６（Ａ）及び（Ｂ）は夫々、図１５に示した整流ロッドが適用される中空ロッドの他の例の正面断面図である図１６（Ｂ）中ＸＶＩＡ―ＸＶＩＡ線に沿った断面図、及び前記正面断面図である。 図１７（Ａ）乃至（Ｃ）は夫々、前記プリフォームをブロー成形した後に取出された完成容器の斜視図、正面図及び平面図を示す。 図６に示した整流ロッドの断面図である。 図１９（Ａ）及び（Ｂ）は夫々、完成容器の偏肉状態を示す第１及び第２の実験データを示す図である。

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。
（第１実施形態）
図１は、本発明の一実施形態に係るプリフォームの温度調整装置を適用した樹脂成形容器の製造装置の一例であるブロー成形装置の斜視図を示し、図２は、前記射出成形部で射出成形されたプリフォームの斜視図を示し、図３は、前記温度調整部を正面から見た断面図を示し、図４は図３の要部の拡大断面図を示す。

図１に示す如く、ブロー成形装置１００は、射出成形部１０と、温度調整部２０と、ブロー成形部３０と、取り出し部４０とを備えており、プリフォーム１を射出成形部１０で射出成形した後に、最後にブロー成形部３０でブロー成形して容器１０１（図１及び図１４参照）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、及び取り出し部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、及び取り出し部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、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。射出コア型１１および射出キャビティ型１２には図示しない冷却回路が設けられ、５〜２０℃程度の冷却媒体が流されている。
プリフォーム１は熱可塑性の合成樹脂を材料として、図２に示すように、開放側のネック部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。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。プリフォーム１は、ブロー成形されることによりペットボトル等の完成容器１０２（図１及び図１４参照）になるものであり、ブロー成形後の容器１０２を図１４中上下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。

射出成形部１０は熱可塑性の合成樹脂材料（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（充填）し、射出した材料のうち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、例えば、２０℃程度まで冷やして固めることにより貯留部２に表面層（適宜、外部層、外層、又はスキン層と呼ぶ）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（適宜、内層、又はコア層と呼ぶ）は成形材料の融点以下-ガラス転移点温度以上の温度に保ち（例えば１５０〜２００℃）、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、本実施形態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に関する射出時間（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。

射出成形部１０で射出成形された後にある程度固まったプリフォーム１は、ネック型５０に保持されたまま回転盤と共に上方に持ち上げられて射出キャビティ型１２および射出コア型１１から引き抜かれ（離型され）、図１に示すように、回転盤が反時計回りに９０度回転することにより温度調整部２０に搬送される。

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及び図４に示すように、上方の筒形エアノズル１６及び下方の温調ポット型１７を備えている。エアノズル１６の下端はプリフォーム１のネック部３に気密可能に当接する。温調ポット型１７はプリフォーム１の上下方向で温度調整ができるよう、上下方向で複数の段部（温調ブロック）から構成されている。各段部には異なった温度（例えば１０℃から９０℃の範囲の所定の温度）の温調媒体（冷却媒体）を循環させることができる。
以下、筒形エアノズル１６の内部構成について説明する。

１８は、プリフォーム１内に挿入される中空ロッドであり、図３乃至図５に示す如く、下端にスリーブ（中空ピース）１８ａを嵌合固着され、且つ筒形エアノズル１６に対して同心的に且つ上部の固定部１８ｂにて固着して配置される。この中空ロッド１８は、図５に示す如く、上端の冷却空気出口穴１８ｃと、下方の周溝１８ｄと、内部の空気流通路２１ｂとを有する。なお、スリーブ１８ａは、プリフォーム１の軸方向長さが大きいときに設けられるものであって、プリフォーム１の長さが短いときは必ずしも設ける必要はない。

１９Ａは筒形流路調整ロッド（以下、適宜整流ロッドという）の第１の実施形態であり、図４及び６に示す如く、外周１９ａは真円形断面（図６（Ｂ）参照）を有し、且つ上部から下部に向かって漸次外径が減少する円錐台形状であり、上端に設けた被係合部（ねじ穴）１９ｂと、下端１９ｃ外周に後述する冷却用空気の流通を円滑にするように設けた比較的大きな湾曲面とを有する。この円錐台の傾斜角度は、プリフォーム１の内周の傾斜角度に応じて決められるが、この場合軸線に対して例えば０．３４度である。

この整流ロッド１９Ａは、図３及び図４に示す如く、中空ロッド１８の下端及びスリーブ１８ａの外周に共通に嵌合して取付けられ、整流ロッド１９Ａ上端で係合部材（ねじ）２４（図４参照）を上記被係合部（ねじ穴）１９ｂを介して周溝１８ｄに係合することにより、強固に固着される。従って、整流ロッド１９Ａは中空ロッド１８に対してねじどめ形式等で容易に着脱が行えるから、同一の中空ロッド１８に対して種種の異なる形式の整流ロッドを容易に交換的に取付けることができる。即ち、中空ロッド自体を異なる形式のものを用意する必要が無くなり、コスト及び作業工数も低減し得る。
かくして、エアノズル１６、中空ロッド１８及び整流ロッド１９Ａは一体構成（以下、この一体構成を適宜、単にエア導入出部材と呼ぶ）となり、不図示の駆動装置により一体的に昇降される。

また後述する如く、ネック型５０により支持されたプリフォーム１を温調ポット型１７のポットキャビティ１７ａ（図４参照）内に挿入してエア導入出部材を下降させてネック部３に当接させたときに、冷却空気流入口１６ａ（図３参照）から流入した冷却空気（圧縮空気）が、エアノズル１６内周から、整流ロッド１９Ａ外周とプリフォーム１内周との間にリング状断面の第１の空気流通路２１ａが形成され、また整流ロッド１９Ａ下端部で半径方向内方へ移動した冷却後空気がスリーブ１８ａの下端開口から上方へ該スリーブ１８ａ内部及び中空ロッド１８内部を順次案内する第２の空気流通路２１ｂが形成される。冷却後空気は、上部の冷却空気出口穴１８ｃ（図３参照）を介して空気流出口１６ｂから外部へ排出される。なお、場合によっては、空気は第２の空気流通路２１ｂから流入して第１の空気流通路２１ａを通って流出させても良い。なお、第１の空気流通路２１ａのうち特に整流ロッド１９Ａ及びプリフォーム１内周との間の部分に形成される空間をリング状空隙２２（図４参照）と呼ぶ。このリング状空隙２２の半径方向寸法は上流側の中空ロッド１８とエアノズル１６との間に形成される半径寸法より小さく、例えば０．５〜１．５ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍから１．０ｍｍの範囲に設定される。よって、リング状空隙２２を通過する空気流れは絞られて、上流側よりも高速で流通する。つまり、流路調整ロッドを用いることにより、リング状空隙２２において、その上流域よりも、冷却空気の高速化や整流化を図ることができる。

次に、本発明のプリフォームの温度調整装置の動作について説明する。
図３及び図４に示す如く、ネック型５０により支持されたプリフォーム１が、射出成形部１０から搬送されてきて、温調ポット型１７のキャビティ１７ａ内に挿入される。その前後に、エア導入出部材が下降され、中空ロッド１８及び整流ロッド１９がプリフォーム１内に挿入される。
このとき、ネック型５０が、温調ポット型１７上に取り付けられた芯出しリング６０に対して芯出しされる。

また、上述した如く、冷却空気が流入する第１の空気流通路２１ａ（リング状空隙２２）と、プリフォーム１冷却後の空気が流通する第２の空気流通路２１ｂが形成されている。

そして、図３中、例えば、室温（例えば１０℃〜２０℃）の冷却空気が、空気流入口１６ａから第１の空気流通路２１ａ、即ちリング状空隙２２の箇所を比較的高速で通過することにより、プリフォーム１の本体部２（胴部２ａおよび底部２ｂ）に対して大きな冷却効果を与えて、プリフォーム１の温度を、次のブロー工程に適した適温まで降下させる。なお、冷却空気をプリフォーム１内に流通させて冷却する前に、プリフォーム１内に圧縮空気を別途導入してプリフォーム１を温調ポット型１７のキャビティ１７ａに密着させても構わない。これにより、プリフォーム１を内側から冷却させるのと共に外側からも確実な温調が可能になり、冷却効果に加えて偏温の除去や均温化の効率も向上できる。
冷却後の空気は第１の空気流通路２１ａの下端、即ち、整流ロッドの下端１９ｃで円滑に半径方向内方へ流れ方向を変えた後に、更にスリーブ１８ａ内部の第２の空気流通路２１ｂを介して上昇して空気流出口１６ｂから外部へ排出される。

これによれば、整流ロッドを設けない従来例の場合と、本発明の如く整流ロッド１９Ａを設けた場合とを比較すると、本発明のリング状空隙２２の半径方向寸法は、前者の如整流ロッドを設けない場合に比して、整流ロッド１９Ａを設けた分だけ微調整的に小さくなる。従って、この第１の空気流通路２１ａを通過する冷却空気の流速はその分大きくなり、プリフォームの冷却効率が向上する。

なお、従来例のリング状空隙の断面積が比較的大きい場合でも、空気圧力や空気供給量を大きくして冷却空気の流速をより高めることとは可能であるが、その場合空気消費量が大きくなってしまうという問題点がある。

（第２実施形態）
図７は、整流ロッドの第２の実施形態である整流ロッド１９Ｂを示す。
この整流ロッド１９Ｂは、外周の周方向の少なくとも一箇所に軸方向に伸びる切欠部１９ｄを有する。

この切欠部１９ｄを有する整流ロッド１９Ｂを使用して実験を行った結果（図１６（Ａ）（Ｂ）参照）、プリフォーム貯留部２の切欠部１９ｄに対応する部分の容器１０１の肉厚が非対応の部分の肉厚よりも大きくなる傾向を観察した。これについては後に詳述する。

（第３実施形態）
図８は、整流ロッドの第３の実施形態である整流ロッド１９Ｃを示す。
この整流ロッド１９Ｃは、外周の直径方向に対向する周方向二箇所に軸方向に伸びる切欠部１９ｄ１及び１９ｄ２を有する。
従って、プリフォーム貯留部２の上記二つの切欠部１９ｄ１及び１２ｄ２ｄに対応する二箇所の容器１０１の肉厚が非対応の部分の肉厚よりも大きくなった。勿論、切欠部１９ｄは外周の周方向３箇所以上に設けてもよい。

（第４実施形態）
図９は、整流ロッドの第４の実施形態である整流ロッド１９Ｄを示す。
この整流ロッド１９Ｄは、上端の大径部１９ｅと軸方向下方の部分を小径部１９ｆとこれらを接続する略テーパ形状部１９ｇとを有している。
図１０に、この整流ロッド１９Ｄを中空ロッド１８及びスリーブ１８ａに取付け、更にネック型５０により保持したプリフォーム１Ａとは異なるプリフォーム１Ｂと共に温調ポッド型１７のキャビティ１７ａ内に挿入した状態を示し、同図中、図４と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
これを見ると、第２のプリフォーム１Ｂは、ネック部３Ａ箇所の大きな内径部１ａと下方の小さな内径部１ｂとを接続する略テーパー形状内径部１ｃを有する。

従って、整流ロッド１９Ｄの大径部１９ｅ、テーパ形状部１９ｇ及び小径部１９ｆが夫々、プリフォーム１Ｂの３つの内径部１ａ、１ｃ及び１ｂの形状に順に倣ってほぼ均一の空隙寸法で接することにより、冷却空気の流れに沿って均一な断面積の第１の空気流通路２１ａを提供し得、このプリフォーム１Ｂの軸方向に沿って均一な冷却効果を与えることができる。

（第５実施形態）
図１１は、整流ロッドの第５の実施形態である整流ロッド１９Ｅを示す。
この整流ロッド１９Ｅは、図９の整流ロッド１９Ｄと同一形状であるが、更に外周の周方向一箇所に軸方向に伸びる切欠部１９ｈを有する。勿論、切欠部１９ｈは外周の周方向２箇所以上に設けてもよい。

従って、これによれば、上記第３及び第４の実施形態（図７及び図８）の切欠部１９ｄ（１９ｄ１及び１９ｄ２）と同様の効果を奏する。
なお、上記各実施形態において、整流ロッド１９の断面形状は基本的に円形であるが、これに限らず楕円形又は多角形であっても良く、またこれら楕円形又は多角形に更に一つ以上の切欠部を設けても良い。
また、上記各実施形態において、切欠部１９ｄ、１９ｈは直線状であるが、これに限らず曲線状又は凹凸状と種種の形態を取りうる。

（第６実施形態）
図１２（Ａ）乃至（Ｃ）は、整流ロッドの第６の実施形態である整流ロッド１９Ｆを示す。
この整流ロッド１９Ｆは、上端に多角形（例えば正八角形）状の係合凹部１９ｉが設けられている。多角形係合凹部１９ｉは略矩形状の内面部を複数（八個）備える。

図１３に、前記整流ロッド１９Ｆを取り付けるための中空ロッド１８Ｘを示す。図４及び図１０に示した実施形態では中空ロッド１８の下端に別部材のスリーブ１８ａを取付けていたが、この中空ロッド１８Ｘは、下端にスリーブ部分１８ｅを一体的に設けられ、且つ途中高さ位置に多角形状の角柱部で構成される係合凸部１８ｆが形成されている。この角柱部は複数（八個）の略矩形状の外面部を複数備える。従って、図１４に示す如く、整流ロッド１９Ｆは、中空ロッド１８Ｘのスリーブ部分１８ｅに対して図中下方（圧縮空気が流入出する開口端がある方向の側）から嵌合されて、その多角形係合凹部１９ｉが中空ロッド１８Ｘの多角形係合凸部１８ｆに多角形係合に基づいて方向決めして係合される。より具体的には、係合凹部１９ｉの複数の内面部と多角形係合凸部１８ｆの角柱部の複数の外面部とが当接し、整流ロッド１９Ｆは中空ロッド１８Ｘに対し周方向の所定角度位置に方向決めされた状態で（位置決めされた状態で）係合される。更に整流ロッド１９Ｆの下端は、スリーブ部分１８ｅ下端の止めリング用係合凹部１８ｇに取付けられる係止部材（止めリング）２３（図１４参照）により支持されて、中空ロッド１８Ｘに係止される。

これによれば、図１４中、例えばリング状空隙２２の空隙寸法が周方向角度位置に応じて微妙に異なることに起因して冷却空気による冷却程度（冷却強度）を周方向の角度位置に応じて変更させることができる。具体的には、整流ロッド１９Ｆを取り外して所定化角度（例えば４５度）単位で回転させて中空ロッド１８Ｘに再度取付けることにより、上記冷却程度の分布を調節可能である。つまり、整流ロッド１９Ｆの切欠部１９ｈをプリフォーム１の高温部位に相対させるように位置変更し、高温部位の冷却度合い（冷却強度）を高めることができる。なお、上記多角形係合凹部１９ｉ及び多角形係合凸部１８ｆは、八角形以外に三角形以上であればそれ以外の多角形でもよい。

（第７の実施形態）
図１５（Ａ）乃至（Ｃ）は、整流ロッドの第７の実施形態である整流ロッド１９Ｇを示す。
この整流ロッド１９Ｇは、上端の周方向等分位置に複数（例えば八個）の係合凹部１９ｊが設けられている。各係合凹部１９ｊは例えば略矩形状またはスリット状であり、整流ロッド１９Ｇの上端に形成された略円筒状の陥没部の内周面に外径側に凹むように形成されている。

図１６に、この整流ロッド１９Ｇを取り付ける中空ロッド１８Ｘａを示す。この中空ロッド１８Ｘａも、下端にスリーブ部分１８ｅを一体的に設け、且つ途中高さ位置に半径方向に突出する単一突起部（略矩形平板状の凸部）で構成される単一係合凸部１８ｈが形成されている。従って、整流ロッド１９Ｇは、中空ロッド１８Ｘａのスリーブ部分１８ｅに対して図中下方（圧縮空気が流入出する開口端がある方向の側）から嵌合されて、その一つの係合凹部１９ｊが中空ロッド１８Ｘаの単一係合凸部１８ｈに方向決めして係合される。より具体的には、複数の係合凹部１９ｊの何れかに単一係合凸部１８ｈが嵌合し、整流ロッド１９Ｇは中空ロッド１８Ｘａに対し周方向の所定角度位置へ方向決めされた状態で（位置決めされた状態で）係合される。更に整流ロッド１９Ｇの下端は、スリーブ部分１８ｅの下端の止めリング用係合凹部１８ｇに取付けられる係止部材（止めリング）２３により支持されて（図１４参照）、中空ロッド１８Ｘａに係止される。

これによれば、例えばリング状空隙２２の空隙寸法が周方向角度位置に応じて微妙に異なることに起因して冷却空気による冷却程度（冷却強度）を周方向の角度位置に応じて変更させることができる。具体的には、整流ロッド１９Ｇを取り外して回転させて以前と異なる係合凹部１９ｊを中空ロッド１８Ｘａの単一係合凸部１８ｈに係合させて取り付けることで、上記冷却程度の分布を調節可能である。つまり、整流ロッド１９Ｇの切欠部１９ｈをプリフォーム１の高温部位に相対させるように位置変更し、高温部位の冷却度合い（冷却強度）を高めることができる。

図１４は、中空ロッド１８Ｘと整流ロッド１９Ｆ（中空ロッドＸａと整流ロッド１９Ｇの場合も同様である）が搭載された場合の温度調整部２０の模式図あり、図４と同一部分については詳しい説明は省略する。なお、図１４中、温調ポット型１７のキャビティ１７ａ（図４参照）は、段部間の境い目（スリットやパーティングライン）が存在しない、単一の面で構成されている。

なお、図１２及び１３中の多角形係合凹部１９ｉ、多角形係合凸部１８ｆは、多角形に限らず、少なくとも多角形の頂点に相当する部分を有して互いに選択的に係合し得る各種形状の係合部でもよい。また、図１５及び１６中の複数の係合凹部１９ｊは各種形状の複数の係合部でも良く、また単一の係合凸部１８ｈは前記複数の係合部に選択的に係合する２個以上の係合凸部であってもよい。また、場合によっては、整流ロッドと中空ロッドとで係合凸部と係合凹部が上記実施形態の場合に比して逆配置になってもよい。

（第１の実験例）
次に、図１７乃至図１９に第１の実験例を示す。

図１７はプリフォーム１を温度調整した後に、ブロー成形部３０でブロー成形されて取り出されたペットボトル等の完成容器１０１を示し、この場合、容器１０１の胴部１０２は、正八角形の断面を有して、８個の辺部１０２ａを有する。

図１８は本実験に使用する整流ロッド１９Ｂの断面を図式的に示すものであり、９０度の方向に一つの切欠部１９ｄを有する。

図１９（Ａ）及び（Ｂ）は、この容器１０２を成形する途中の温度調整部２０において、整流ロッド１９に切欠部を設けない場合（曲線Ａ・実戦）、上記一つの切欠部１９ｄを設けた場合（曲線Ｂ・点線）、及び切欠部１９ｄ以外の外周部分にアルミテープを貼って切欠部１９ｄ以外の空気流路面積を更に絞った場合（曲線Ｃ・一点鎖線）（これはアルミテープを貼らずに切欠部１９ｄ寸法を一層大きくした場合に相当する）について、容器１０１の時計方向に４５度ずつの位置（上記八角形に対応した八箇所）で、プリフォーム１をブロー成形して得られた容器１０１の肉厚ｔを測定した結果であり、図１６中、中心からの半径方向距離は容器１０１の胴部の肉厚（ｍｍ）であり、その肉厚ｔは０．６〜１．４ｍｍの範囲で変動していることが分かる。
尚、この場合、図１５の整流ロッド１９の切欠部１９ｄが設けられた９０度の方向が、図１６の９０度の方向と一致している。

実験手順としては、温度調整部２０にて、一つの切欠部１９ｄを設けた整流ロッド１９Ｂを使用してプリフォーム１を温度調整した後に、ブロー成形部３０でプリフォーム１をブロー成形して容器１０１を得て、容器１０１の底部からの高さが１１６ｍｍの箇所で該胴部１０２の肉厚を測定した。
最初に、図１６（Ａ）の測定結果を見ると、１３５度の方向において、切欠部１９ｄを設けた場合（曲線Ｂ）と設けない場合（曲線Ａ）とを比較して、前者の方が容器胴部１０２の肉厚が大きくなり、また切欠部１９ｄ以外にアルミテープを貼って空気流路面積を絞った場合（曲線Ｃ）は、上記胴部１０２の肉厚は一層大きくなることが分かり、切欠部１９ｄを設けた効果が確認された。なお切欠部１９ｄを設けた９０度の方向でなく４５度ずれた１３５度の方向の肉厚が大きくなった理由は、容器１０１が八角形の形状であったため、４５度だけ隣接した辺部（又は頂部）に顕著にその傾向が現れたと考えられる。

次に、図１６（Ｂ）は、容器１０２の底部から高さが８４ｍｍの箇所で該胴部１０２の肉厚を測定したことを除いては、図１６（Ａ）の場合と同様の実験を行った結果を示す。
これによれば、容器１０１の１３５度の方向において、切欠部１９ｄを設けた場合（曲線Ｂ）と設けない場合（曲線Ａ）、及び切欠部１９ｄ以外にアルミテープを貼って空気流路面積を絞った場合（曲線Ｃ）を比較して、図１６（Ａ）と同様の傾向が見られたが、切欠部１９ｄ以外にアルミテープを貼った場合（曲線Ｃ）に、図１６（Ａ）の場合に比して一層肉厚が大きくなることが分かる。

このような結果になった理由は、以下の通りと考えられる。即ち、第１の空気流通路２１ａ（リング状空隙２２）の切欠部１９ｄに対応する部分の断面積が他の部分より部分的に大きくなるので、この箇所の空気の流路抵抗が下がるため、他の部分より多くの空気が流れ込むようになり、相対的に冷却効率（冷却強度）が高くなるのだと思われる。これに比して、第１の空気流通路２１ａの切欠部１９ｄに対応しない他の部分は、流路断面積が小さいので流路抵抗が高くなって空気が流れ込む量が減ってしまうため、相対的に冷却効率が低くなるのだと思われる。よって、切欠部１９ｄ付きの整流ロッド１９を備えるエアノズル１６と温調ポット型１７とで構成される温度調整部２０では、プリフォーム１を効率的に急冷して白濁化（ヘイズ、結晶化）が抑制できるのと共に、プリフォーム１の貯留部２の局所的な（縦縞様の）高温部位を選択的に冷却して偏温も積極的に解消させることができる。

これにより、プリフォーム１の貯留部２において、温度調整装置２０へ至る以前にもともと存在した偏肉を、完成容器１０１において均一な厚さへ調整することが可能となり、又は場合によっては逆にあえて偏肉を与えることも可能である。

特に、ブロー成形装置１００で一つのネック型５０に複数（図１中では６個）のプリフォーム１を取付けて運ぶ、いわゆる多数個取りを行う場合、射出成形部１０において例えば６個のうち三番目のプリフォームに由来して常に容器１０１において偏肉を生ずる傾向があるときに、次の温度調整部２０で三番目の温調ポッド型１７において上記切欠部１９ｄを有する整流ロッド１９Ｂにより、容器１０１の偏肉を解消し得る。

（第２の実験例）
次に、下に示す「表１」に、整流ロッドを設けない場合（１）と、設けた場合（２）とでプリフォーム冷却用の空気流量がどのように変化したかの実験例を示す。尚、循環空気（冷却空気、圧縮空気）の設定圧力は整流ロッドを設けない場合と設けた場合とで夫々０．６ＭＰａ及び０．４ＭＰａであり、循環空気はプリフォームのネック側から入り（ＩＮ）、プリフォームの底部から出て行く（ＯＵＴ）状態である。また整流ロッドは、図６及び図９で示す如く、切欠部を設けないものを使用した。

そして上記（１）及び（２）の場合とで、容器１０２に白化や白濁等を生じないように同程度の良好な透明度を得られる温度まで冷却するように、循環空気の供給量を調整した。その結果、循環空気供給量（消費量）は、（１）の場合の４０７リットル／分から、（２）の場合は２０７リットル／分に減少した。これにより、整流ロッドを設けることにより、大幅に循環空気供給量を低減してプリフォーム１の冷却効率を向上させることができ、装置の負荷を低減できることが分った。

１（１Ａ、１Ｂ）…プリフォーム
２…貯留部（本体部）
２ａ…胴部
２ｂ…底部
３、１０３…ネック部
１０…射出成形部
１１…射出コア型
１２…射出キャビティ型
１６…エアノズル
１６ａ…空気流入口
１６ｂ…空気流出口
１７…温調ポッド型
１７ａ…温調ポッド型キャビティ
１８、１８Ｘ、１８Ｘａ…中空ロッド
１８ａ…スリーブ
１８ｂ…固定部
１８ｃ…空気出口穴
１８ｄ…周溝
１８ｅ…スリーブ部分
１８ｆ…多角形係合凸部
１８ｇ…止めリング用係合凹部
１８ｈ…単一係合凸部
１９Ａ〜１９Ｇ…流路調整ロッド（整流ロッド）
１９ａ…外周
１９ｂ…ねじ穴
１９ｃ…下端部
１９ｄ、１９ｄ１、１９ｄ２…切欠部
１９ｅ…大径部
１９ｆ…小径部
１９ｇ…テーパ形状部
１９ｈ…切欠部
１９ｉ…多角形係合凹部
１９ｊ…複数係合凹部
２０…温度調整部
２１ａ…第１の空気流通路
２１ｂ…第２の空気流通路
２２…リング状空隙
２３…止めリング
２４…ねじ
３０…ブロー成形部
４０…取出し部
１０１…容器
１０２…胴部
１０２ａ…辺部

Claims (10)

1. 射出成形された、有底状のプリフォーム（１）を温度調整するため、保持部材（５０）により保持されたプリフォーム（１）内に、中空ロッド部材（１８）が挿入され、前記プリフォーム（１）及び中空ロッド部材（１８）間に第１の空気流通路（２１ａ）が形成されるプリフォームの温度調整装置（２０）において、
   流路調整部材（１９）が前記中空ロッド部材（１８）外周に嵌合して取付けられ、これにより前記第１の空気流通路（２１ａ）の断面の面積が少なくとも部分的に調整されることを特徴とする、プリフォームの温度調整装置。
2. 請求項１に記載のプリフォームの温度調整装置において、前記流路調整部材（１９）の外周は円形断面であることを特徴とする、装置。
3. 請求項１に記載のプリフォームの温度調整装置において、前記流路調整部材（１９）の外周は、円形断面であり、且つ周方向の少なくとも一箇所に切欠部を有する断面形状であることを特徴とする、装置。
4. 請求項１に記載のプリフォームの温度調整装置において、前記流路調整部材（１９）の外周は楕円形又は多角形の断面形状であることを特徴とする、装置。
5. 請求項１に記載のプリフォームの温度調整装置において、前記流路調整ロッド（１９Ｄ）は、軸方向に見て、プリフォーム（１）のネック部（３）に対応する部分の外径が、それ以外の部分の外径より大きい断面形状であることを特徴とする、装置。
6. 請求項１に記載のプリフォームの温度調整装置において、前記中空ロッド部材（１８）の内部空間が、前記第１の空気流通路（２１ａ）に連通する第２の空気流通路（２１ｂ）を有することを特徴とする、装置。
7. 請求項１に記載のプリフォームの温度調整装置において、前記中空ロッド部材（１８）の内部空間が、前記第１の空気流通路（２１ａ）に連通する第２の空気流通路（２１ｂ）を有し、冷却用空気が、前記第１の空気流通路（２１ａ）へ流入して前記第２の空気流通路（２１ｂ）から排出さることを特徴とする、装置。
8. 射出成形された、有底状のプリフォーム（１）を、保持部材（５０）により保持して、温度調整部（２０）において温度調整する、プリフォームの温度調整方法において、
   流路調整部材（１９）を取付けた中空ロッド部材（１８）をプリフォーム（１）内に挿入することにより、前記プリフォーム（１）及び前記流路調整部材（１９）間に第１の空気流通路（２１ａ）を形成するステップと、
   前記中空ロッド部材（１８）、流路調整部材（１９）及びプリフォーム（１）を、温調ポット型（１７）のキャビティ（１７ａ）に挿入した後に、第１の空気流通路（２１ａ）に冷却用空気を流通させるステップと、を備えることを特徴とする、プリフォームの温度調整方法。
9. 有底状のプリフォーム（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、前記温度調整部（２０）で温度調整した前記プリフォーム（１）をブロー成形するブロー成形部（３０）とを備えた樹脂製容器の製造装置（１００）であって、
   保持部材（５０）により保持されたプリフォーム（１）内に、中空ロッド部材（１８）が挿入されることにより、前記プリフォーム（１）及び中空ロッド部材（１８）間に第１の空気流通路（２１ａ）が形成される前記樹脂製容器の製造装置（１００）において、
   流路調整部材（１９）が前記中空ロッド部材（１８）外周に嵌合して取付けられ、これにより前記第１の空気流通路（２１ａ）の面積が少なくとも部分的に調整されることを特徴とする、装置。
10. 射出成形された、有底状のプリフォーム（１）を、保持部材（５０）により保持して、温度調整部（２０）において温度調整した後にブロー成形する、樹脂製容器の製造方法において、
    流路調整部材（１９）を取付けた中空ロッド部材（１８）をプリフォーム（１）内に挿入することにより、前記プリフォーム（２）及び前記流路調整部材（１９）間に第１の空気流通路（２１ａ）を形成するステップと、
    前記中空ロッド部材（１８）、流路調整部材（１９）及びプリフォーム（１）を、温調ポット型（１７）のキャビティに挿入した後に、第１の空気流通路（２１ａ）に冷却用空気を流通させるステップと、を備えることを特徴とする、方法。
    

Images