WO2020158920A1 - 樹脂製容器の製造装置および製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、成形サイクル時間が短縮化されたホットパリソン式射出ブロー成形法であっても良好な品質の容器を製造することのできる樹脂製容器の製造装置およびブ製造方法を提供することを目的とする。　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、前記プリフォーム１を前記射出成形部１０、前記温度調整部２０、及び前記ブロー成形部３０に等しい時間で順次搬送する、樹脂製容器の製造装置１００において、前記射出成形部１０で成形した前記プリフォーム１の外側表面温度が内側表面温度より高くなる前に前記プリフォーム１を前記温度調整部２０に搬入し、前記温度調整部２０にて前記プリフォーム１を１０℃以上５０℃以下の範囲だけ低下するように冷却させるようにした。

Description

樹脂製容器の製造装置および製造方法

　本発明は、ホットパリソン式ブロー成形法による樹脂製容器の製造装置および製造方法に関する。具体的には、製造時間を短縮させても外観や物性が良質な樹脂製容器の製造を可能にする、ホットパリソン式ブロー成形法による樹脂製容器の製造装置及び製造方法に関する。

　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直後のプリフォームは、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方法も存在する。具体的には、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冷却ポットで機械的に密着して確実に冷却し、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）。

　さらに、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）。

特開平６－３１５９７３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、上記従来の技術によるブロー成形装置では、射出成形後の冷却時間を短く設定した場合、温度調整部で偏温除去や均温度化を十分に行うことができなかった。そのため、プリフォームの材料としてブロー成形の温度帯で結晶化し易い熱可塑性樹脂（ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等）を用いた場合、偏肉や白化（白濁化）を良好に抑制して肉厚分布が整った高品質な容器を製造する方法は、未だ確立できていなかった。

　本発明は、成形サイクル時間が短縮化されたホットパリソン式ブロー成形法であっても良好な品質の容器を製造することのできる樹脂製容器の製造装置および製造方法を提供することを目的とする。

　本発明は、プリフォームを射出成形する射出成形部と、前記射出成形部で成形した前記プリフォームを温度調整する温度調整部とを備え、前記温度調整部で温度調整した前記プリフォームをブロー成形する、樹脂製容器の製造装置において、前記射出成形部で成形した前記プリフォームの外側表面温度が内側表面温度より高くなる前に前記プリフォームを前記温度調整部に搬入し、前記温度調整部にて前記プリフォームを１０℃以上５０℃以下の範囲だけ低下するように冷却させる、ことを特徴とする。

　この場合において、前記プリフォームを形成する樹脂材料のガラス転移温度が５０℃以上１５０℃以下、肉厚が１．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下である場合に、前記プリフォームの外側表面温度が１１０℃以上１５０℃以下の状態で前記プリフォームを前記温度調整部に搬入してもよい。前記プリフォームを形成する樹脂材料のガラス転移温度が５０℃以上１５０℃以下、肉厚が２．０ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下である場合に、前記プリフォームの外側表面温度が１００℃以上１４０℃以下である状態で前記プリフォームを前記温度調整部に搬入してもよい。前記温度調整部は、温調コア型と温調キャビティ型とで前記プリフォームを挟んで圧縮変形させてもよい。前記温度調整部は、前記プリフォームの内側に空気を循環させてもよい。

　また、本発明は、プリフォームを射出成形し、射出成形した前記プリフォームを温度調整部で温度調整し、温度調整した前記プリフォームをブロー成形する、樹脂製容器の製造方法において、射出成形した前記プリフォームの外側表面温度が内側表面温度より高くなる前に前記プリフォームを前記温度調整部に搬入し、前記温度調整部にて前記プリフォームを１０℃以上５０℃以下だけ冷却させることを特徴とする。

　この場合において、前記プリフォームのガラス転移温度が５０℃以上１５０℃以下、肉厚が１．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下である場合に、前記プリフォームの外側表面温度が１１０℃以上１５０℃以下の状態で前記プリフォームを前記温度調整部に搬入されてもよい。前記プリフォームのガラス転移温度が５０℃以上１５０℃以下、肉厚が２．０ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下である場合に、前記プリフォームの外側表面温度が１００℃以上１４０℃以下である状態で前記プリフォームを前記温度調整部に搬入されてもよい。前記温度調整部は、温調コア型と温調キャビティ型とで前記プリフォームを挟んで圧縮変形させてもよい。前記温度調整部は、前記プリフォームの内側に空気を循環させてもよい。

　本発明では、成形サイクル時間が短縮化されたホットパリソン式ブロー成形法であっても良好な品質の容器を製造することのできる樹脂製容器の製造装置および製造方法を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係るブロー成形装置（射出成形部、温度調整部、ブロー成形部、取出し部を有する）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正面から見た拡大断面図を示す。 前記温度調整部の概略図を示す。 前記温度調整部の別の例の概略図を示す。 プリフォームがブロー成形部でブロー成形されている様子の断面図を示す。 肉厚２．８５ｍｍのプリフォームを温度調整したときの温度分布のグラフを示す。 肉厚３．８５ｍｍのプリフォームを温度調整したときの温度分布のグラフを示す。 プリフォームの第一の均温化工程を含む全工程のフローチャート図を示す。 プリフォームの第一及び第二の均温化工程を含む全工程のフローチャート 本発明の第２実施形態に係るブロー成形装置の模式図を示す。 全行程の工程図を示す。 全行程におけるプリフォームの温度変化を示す。 ネック型及びプリフォームの例を示す図を示す。

　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、本発明の第１実施形態に係るブロー成形装置（射出成形部、温度調整部、ブロー成形部、取出し部を有する）の斜視図を示し、図２は、射出成形部で射出成形されているプリフォームの正面から見た拡大断面図を示し、図３は、温度調整部でプリフォームを温調コアと温調ポットにより冷却する状態を示す断面図を示し、図４は、温度調整部でプリフォームを空気により冷却する状態を示す拡大断面図を示し、図５は、プリフォームがブロー成形部でブロー成形されている様子の断面図を示している。

　ブロー成形装置１００は、図１に示すように、射出成形部１０と、温度調整部２０と、ブロー成形部３０と、取出部４０とを備えており、プリフォーム１を射出成形した後に、ブロー成形して容器１ａ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、及び取出部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、及び取出部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、４組のネック型５０の各々は、射出成形部１０、温度調整部２０、ブロー成形部３０、及び取出部４０を等しい時間で順次移動して、ネック型５０に保持されたプリフォーム１に対して各工程が等しい時間だけ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、解放側のネック部３及び閉鎖側の貯留部（本体部）２を備えた有底状（有底筒状）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容器１ａ（図５参照）となるものであり、ブロー成形後の容器１ａを図中上下方向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。

　プリフォーム１を射出成形する際には、射出コア型１１、射出キャビティ型１２、及びネック型５０が組み合わされてプリフォーム１に対応する空間を規定する。このとき、射出コア型１１でプリフォーム１の貯留部２及びネック部３の内面形状を成形し、射出キャビティ型１２で貯留部２の外面形状を成形するとともに、ネック型５０でネック部３の外面形状を成形する。

　射出成形部１０は、熱可塑性の合成樹脂（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）の材料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型面（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、又はスキン層とも呼ぶ）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は、その内部層（適宜、内層、又はコア層とも呼ぶ）が融点以下かつガラス転移点温度以上の温度に設定され（例えば１５０～２００℃）、ブロー成形部３０で延伸可能な熱量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。

　射出コア型１１は、プリフォーム１の貯留部２（より具体的には胴部２ａ）に対応する部分の横方向断面がネック部３に対応する部分の横方向断面よりも小さく形成されている。これにより、射出成形されたプリフォーム１の内側は、ネック部３よりも貯留部２の方がプリフォーム１の軸心Ｚに垂直な方向の内部空間面積が小さく形成されている。

　また、射出コア型１１は、プリフォーム１の底部２ｂと対応する型面（キャビティ面）上の位置に近付く程、横方向断面が漸次的に小さく形成されている。これにより、射出成形されたプリフォーム１の内側は、プリフォーム１の軸心Ｚに垂直な方向に広がる内部空間面積は、プリフォーム１の底部２ｂに近付く程、漸次的に小さくなるように形成されている。

　射出成形部１０で射出成形された後にある程度固まった（貯留部２の内外表面にスキン層が形成されて外形が維持できる程度の）プリフォーム１は、ネック型５０に保持されたまま射出コア型１１および射出キャビティ型１２から引き抜かれ（離型され）、図１に示すように、回転盤が上面視で反時計回りに９０度回転することにより温度調整部２０に搬送される。このプリフォーム１は従来法よりも高温の状態で射出成形部１０にて離型されるため、貯留部２の外層（スキン層）は薄く形成される一方、内層（コア層）は厚く形成されて従来法よりも高い保有熱が維持されている。

　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および図４に示すように、温調キャビティ型２２と温調コア型２１またはエア導入出部材６１の何れか一方を備えている。

　射出成形部１０から搬送されてきたプリフォーム１は、温調キャビティ型２２上に取り付けられた芯出しリング６０にネック型５０が当接するまで回転盤と共に下がって温調キャビティ型２２内に差し込まれる。プリフォーム１が温調キャビティ型２２内に差し込まれると、プリフォーム１のネック部３に形成された上側開口を通して温調コア型２１またはエア導入出部材６１がプリフォーム１内に差し込まれる。なお、温調コア型２１を用いる場合は、温調コア型２１がプリフォーム１内に差し込まれた後に、温調コア型２１と共にプリフォーム１が温調キャビティ型２２に差し込まれてもよい。

　温調コア型２１及び温調キャビティ型２２は、内部に形成された流路内を冷媒（温調媒体）が流れていることにより、１０℃以上９０℃以下、好ましくは６０℃以上８０℃以下に冷却されている。エア導入出部材６１は所定温度の冷却用圧縮空気を貯留部２に流通させる。温度調整部２０に搬送されたプリフォーム１は、ブロー成形するには温度が高過ぎ、放冷中に解消しきれなかった偏温も有する。貯留部２の内外表面を温調コア型２１と温調キャビティ型２２への接触、または、外表面を温調キャビティ型２２に接触させつつ内表面にエア導入出部材６１からのエアを吹き当てることで、冷却されてブロー成形に適した温度に温度調整される。

　図３は、プリフォーム１の貯留部２を、温調キャビティ型２２と温調コア型２１で冷却する例である。温調コア型２１は、温調コア型２１を温調キャビティ型２２に挿入した際にネック部３に接触しないようにくびれ部２３ａが形成されている。

　また、本実施形態に係る温調コア型２１は、射出成形部１０のテーパー形状に形成された射出コア型１１よりも小さな角度のテーパー形状を有している。これにより、プリフォーム１を射出成形部１０から取り外し（離型）または成形し易い形状からブロー成形し易い所望形状へ圧縮変形させることができる。

　温度調整部２０は、図３に示すように、温調コア型２１がプリフォーム１の貯留部２の内表面の略全体に接して押圧すると共に、温調キャビティ型２２がプリフォーム１の貯留部２の外表面の略全体に接して押圧するように設けられている。これにより、プリフォーム１が射出成形部１０で離型された後に不規則的に収縮変形していても、温調コア型２１と温調キャビティ型２２との間にプリフォーム１の貯留部２を挟んでプリフォーム１を冷却すると共に形状を修正することができる。また、プリフォーム１を温調コア型２１と温調キャビティ型２２とで圧力をかけながら挟むと共に冷却させることで、射出成形時の一次形状のプリフォーム１から最終的な容器１ａへのブロー成形に適した二次形状のプリフォーム１へと強制的に圧縮変形させながら内外同時に温度調整を行っても良い。

　図４は、プリフォーム１の貯留部２を、温調キャビティ型２２とエア導入出部材６１で冷却する例である。同図中、エア導入部材６１は、中空で内部にエア流通孔が設けられたロッド部材６２と、嵌合コア（温調用ブローコア部材）６３とから構成されている。ロッド部材６２は嵌合コア６３の内部に上下動可能に収容されている。ロッド部材６２の先端にはエアを噴出または吸引可能な内方流通口６２ａが設けられている。エアの温度はプリフォーム１や容器１ａの肉厚に応じ、例えば約０℃～約２０℃（常温）の範囲内で適宜設定される。嵌合コア６３は、エア導入部材６１がプリフォーム１に挿入されると（気密可能に当接されると）、ネック部３に嵌る（密接する）ように構成されている。これにより、プリフォーム１の内部のエアがネック部３から嵌合コア６３の外側に漏れることを防止できる。ロッド部材６２と嵌合コア６３との間の隙間は、プリフォーム１に対しエアを給排するためのエア流通経路である。嵌合コア６３の先端とロッド部材６２とが形成する隙間が、エアを噴出または吸引可能な第一の外方流通口６４を構成する。内方流通口６２ａおよび外方流通口６４は、それぞれ送風口および排出口となり得る。

　その操作としては、図４中、まず、プリフォーム１を温調キャビティ型２２のプリフォーム形状の空間内に収容する。続いて、キャビティ型２２に収容されたプリフォーム１の内部にエア導入部材６１を挿入する（気密可能に当接する）。そして、第一の内方流通口６２ａを閉栓した状態でエア導入部材６１の外方流通口６４からプリフォーム１の内部にエアを送り、プリフォーム１の貯留部２をキャビティ型２２の内壁に密着させる予備ブローを行う。次いで、内方流通口６２ａを開栓し、該内方流通口６２ａからエアを導入しつつ、外方流通口６４を介してプリフォーム１の外部にエアを排出する冷却ブロー（クーリングブロー）を行う。このように、予備ブローと冷却ブローでは、エアの流れる方向を逆に設定するのが好ましい。この時、内方流通口６２ａからエアが噴出し続けているため、プリフォーム１は内部を流れるエアの対流により、内側から冷却される。また、プリフォーム１はキャビティ型２２と接触し続けるため、外側からブロー成形に適した温度以下にならないように温度調整され、さらに、射出成形時に生じた偏温も低減される。なお、キャビティ型２２がプリフォーム形状の空間を有しているため、プリフォーム１の形状は大きく変化しない。一定時間の冷却の後に、冷却されたプリフォーム１をブロー成形部３０へ移動させる。

　なお、エア導入部材６１のエアの流通方向は適宜変えることができる。例えば、図４に示すように、冷却ブローにおいて、外方流通口６４からエアを送り、内方流通口６２ａからロッド部材６２の内部を通って排出するようにしてもよい。この際の予備ブローは、外方流通口６４を閉栓させた状態で、内方流通口６２ａからプリフォーム１の内部にエアを送るのが好ましい。プリフォーム１の下方側（貯留部２の底部側）の冷却強度を上げたい場合は、内方流通口６２ａから外方流通口６４の方向へエアを流す。プリフォーム１
の上方側（貯留部２の上側）の冷却強度を上げたい場合は、外方流通口６４から内方流通口６２ａの方向にエアを流す。なお、プリフォーム１の特定部分を強く冷却し容器１ａの特定部分の肉厚を大きくさせたい場合等には、予備ブローと冷却ブローとのエアの送風方向を同じに設定しても構わない。

　次に、ＰＥＴ材料は１２０℃から２００℃程度の温度帯で徐冷すると結晶化による白化や白濁が生じてしまうので、射出成形部１０にて高温状態で離型されたプリフォーム１から透明度の高い容器１ａ（図５参照）を製造するためには、プリフォーム１を結晶化する温度帯以下まで急冷する必要がある。このとき、厚肉な壁部５（貯留部２、特に胴部２a）を有するプリフォーム１の場合は、壁部５の中央まで十分に冷却するのは従来困難であった。しかし、図３や図４のような温度調整方法では、プリフォーム１の壁部５が厚肉であっても、変温除去や均温化および冷却化の効率を大幅に高められる。また、全体的にブロー成形に適した温度分布になるため、最終的な形態である容器１ａの肉厚の偏りを防止することができる。なお、プリフォーム１の壁部５は、ネック部３に連接して略円筒状に形成された胴部に対応する第１の壁部と、胴部に連接して閉塞領域を備えた底部に対応する第２の壁部、とから構成される。

　温度調整部２０で温度調整されたプリフォーム１は、ネック型５０に保持されたまま温調キャビティ型２２から引き抜かれ、図１に示すように、回転盤がさらに反時計回りに９０度回転してブロー成形部３０に搬送される。

　ブロー成形部３０は、図１に示すように、温度調整部２０の隣に配置されており、ブロー型３１と不図示のエアー吹込部とを備えている。

　ブロー型３１は、容器１ａの形状に対応する型面が内側に形成されており、温度調整部２０の温調キャビティ型２２よりもかなり大きな型面になっている。

　エアー吹込部は、ブロー型３１内に差し込まれたプリフォーム１内に空気を充填するように設けられている。

　ブロー成形部３０に搬送されたプリフォーム１は、ブロー型３１内に差し込まれ、エアー吹込部がプリフォーム１のネック部３の開口に接続され、エアー吹込部がプリフォーム１内に空気を吹き込ませると、図５に示すように、貯留部２の外面全体がブロー型３１の型面に密着して押し付けられるまでプリフォーム１の貯留部２が膨らまされ、容器１ａが成形されるようになっている。

　ブロー成形部３０でブロー成形されたプリフォーム１（容器１ａ）は、ネック型５０に保持されたままブロー型３１から引き抜かれ、図１に示すように、回転盤がさらに反時計回りに９０度回転して取出部４０に搬送される。

　取出部４０は、図１に示すように、ブロー成形部３０と射出成形部１０との間に配置されている。取出部４０では、ネック型５０が開いて容器１ａを保持しなくなることにより容器１ａが落下し、ブロー成形装置１００から容器１ａが取り出されるようになっている。

　本実施形態に係るブロー成形装置１００は、プリフォーム１の外形を維持できる程度までしか冷却されていない高温状態でプリフォーム１を射出キャビティ型１２から離型するようになっている。すなわち、射出成形部１０で離型されたプリフォーム１の胴部２aの外側表面温度（胴部２aの外周面における表面層の温度）が胴部２aの内側表面温度（胴部２aの内周面における表面層の温度）より高くなる前に、例えば外側表面温度がプリフォーム１のガラス転移温度より３０℃以上６０℃以下だけ高い温度で、プリフォーム１を温度調整部２０に挿入（搬入）している。温度調整部２０は、プリフォーム１を温度調整部２０に挿入（搬入）された時点の温度から１０℃以上５０℃以下だけ外側表面温度を低下させるように、内外表面層を介して内部層を冷却させるようになっている。なお、ＰＥＴ製のプリフォーム１のガラス転移温度は例えば約７５℃である。

　通常、射出成形部１０で十分な冷却時間が与えられ成形されたプリフォーム１は、樹脂の収縮により射出コア型１１に強く接触する一方で射出キャビティ型１２から離れる傾向があり、温度調整部に搬送されてきたときには、外側表面温度が内側表面温度より高くなっている。また、プリフォーム１の内層と外層との温度勾配（熱勾配）は比較的小さい状態になっている。一方、本実施形態に係るブロー成形装置１００は、従来技術のものに比べてプリフォーム１が非常に高温のまま温度調整部２０に搬送されるようになっている。射出成形部１０で内層の保有熱が従来のものよりも高い状態でプリフォーム１を射出コア型１１及び射出キャビティ型１２から離型しているため、内層と外層との温度勾配は従来よりも大きくなる。そのため、プリフォーム１の内層と外層との熱伝達による熱交換を活発化させている。これにより、温度調整部２０への搬送中に戻り熱（内部層から外部層への熱量の移動）によりプリフォーム１の外表面温度を一旦上昇させて射出成形部１０と温度調整部２０との間の短い移送時間（射出成形部１０の型開閉動作時間と射出成形部１０から温度調整部２０への搬送時間）を利用して内外層間の温度差の解消や均温化及び偏温除去を促進させている。つまり、高温離型により、この移送時間（例えば、４.０秒から１２.０秒、より好ましくは４．０秒から８．０秒）の間に、プリフォーム１の外層（スキン層）の温度が、射出成形型に近い温度（例えば、５.０℃から２０.０℃）から１１０℃以上１３０℃以下の温度まで急上昇する程度に熱量の移動を促進させ、プリフォーム１の均温化や偏温除去の効果を高めている。同時に、この移送時間において、プリフォーム１の放冷を行い、高温離型により生じたプリフォーム１の余分な熱量を外気に放出させて、温度調整部２０において必要となる内層の冷却時間を短縮させている。このため、温度調整部２０におけるプリフォーム１の内層の冷却効率や内外層の温度調整効率を高めて短時間で結晶化温度帯域より低下させることができ、短時間で延伸配向に適した温度分布状態のプリフォームの調整が可能になり、透明性や物性の高い容器を短時間で製造可能になっている。さらに、射出成形部１０で高温離型することで、プリフォーム１が次工程までに外層が高温化して軟化するため、プリフォーム１の表面層に転写された射出コア型や射出キャビティ型に由来する粗さが低減または解消できる。これにより、従来技術よりもブロー成形直前におけるプリフォーム１の表面層の粗さを小さくさせることができ、表面粗さが小さく表面光沢に優れた容器１aを製造することができる。

　温度調整部２０では、プリフォーム１の壁部５（より具体的には胴部２ａ）の厚さと反比例させるように温度調整（冷却）し、プリフォーム１の少なくとも外側表面温度が所定の温度範囲内に収まるように調整している。無論、内側表面温度も所定の温度範囲内に収まるように調整されても良い。例えば、壁部５の厚さが１．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下の場合は外側表面温度が約８７℃以上９３℃以下に、３．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下の場合は外表面温度が７７℃以上８３℃以下になるよう温度調整部２０でプリフォーム１が温度調整（冷却）されており、壁部５が厚いプリフォーム１ほど温度調整部２０の温度調整時に温度を下げるようになっている。プリフォーム１の壁部５の厚さに応じてブロー成形前のプリフォーム１の温度を従来より低下させることで、ブロー成形時に良好な配向延伸を生じさせ、透明性や物性の高い容器を製造可能になっている。

　例えば、ガラス転移温度が５０℃以上１５０℃以下、肉厚が１．５ｍｍ以上４．０ｍｍ以下、より好ましくは１．５ｍｍ以上３．５ｍｍ以下である熱可塑性樹脂（例えばＰＥＴ）を主たる材料とするプリフォーム１を用いる場合は、プリフォーム１の外側表面温度が１１０℃以上１５０℃、より好ましくは１００℃から１３５℃以下の状態でプリフォーム１を温度調整部２０の温調キャビティ型２２に挿入するようになっている。

　また、ガラス転移温度が５０℃以上１５０℃以下、肉厚が３．０ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下、より好ましくは３．５ｍｍ以上７．０ｍｍ以下である熱可塑性樹脂（例えばＰＥＴ製）を主たる材料とするプリフォーム１を用いる場合は、プリフォーム１の外側表面温度が１００℃以上１４０℃以下、より好ましくは８５℃から１３０℃の状態でプリフォーム１を温度調整部２０の温調キャビティ型２２に挿入するようになっている。

　このとき、射出成形部１０でのプリフォーム１の成形時間、すなわち、ネック型５０が射出成形部１０で待機（静止）している時間は短く設定され、射出成形部１０での冷却時間を短くし、温度調整部２０で不足分の冷却時間を確保している。例えば、ＰＥＴ製の肉厚２．８５ｍｍのプリフォーム１を用いて容器１ａを製造する際には、射出成形部１０での射出成形から取出部４０での容器１ａの取出しまでの一連の工程からなる１サイクルに要するサイクル時間は約５．０～約１０．０秒、すなわち各工程の処理時間は約１０．０秒以下であり、ＰＥＴ製の肉厚３．８５ｍｍのプリフォーム１を用いて容器１ａを製造する際には、サイクル時間は約１０.０～約１６．４秒、すなわち各工程の処理時間は約１６．４秒以下である。

　以下、射出成形部１０で射出成形されたプリフォーム１の温度調整部２０における温度調整について具体的に説明する。

　図６は、壁部５（胴部２a）の肉厚が１．０ｍｍから４．０ｍｍのとき（より好ましくは１．５ｍｍから３．５ｍｍのとき）、具体的には、肉厚２．８５ｍｍのプリフォームを温度調整したときの温度分布のグラフを示し、図７は、壁部５（胴部２a）の肉厚が３．０ｍｍから１０．０ｍｍのとき（より好ましくは３．５ｍｍから７．０ｍｍのとき）、具体的には、肉厚３．８５ｍｍのプリフォームを温度調整したときの温度分布のグラフを示す。図６（ａ）及び図７（ａ）は、従来技術によりプリフォームを温度調整したときのグラフを示し、図６（ｂ）及び図７（ｂ）は、本実施形態によりプリフォームを温度調整したときのグラフを示す。

　図６（ａ）において、横軸は肉厚方向の位置を示し、縦軸は温度を示し、温度分布曲線Ｃ１は温度調整前の温度分布を示し、温度分布曲線Ｃ２は温度調整後の温度分布を示し、直線Ｌ１は温度分布曲線Ｃ１の近似直線を示し、直線Ｌ２は温度分布曲線Ｃ２の近似直線を示している。図６（ｂ）において、横軸は肉厚方向の位置を示し、縦軸は温度を示し、温度分布曲線Ｃ３は温度調整前の温度分布を示し、温度分布曲線Ｃ４は温度調整後の温度分布を示し、直線Ｌ３は温度分布曲線Ｃ３の近似直線を示し、直線Ｌ４は温度分布曲線Ｃ４の近似直線を示している。図７（ａ）において、横軸は肉厚方向の位置を示し、縦軸は温度を示し、温度分布曲線Ｃ５は温度調整前の温度分布を示し、温度分布曲線Ｃ６は温度調整後の温度分布を示し、直線Ｌ５は温度分布曲線Ｃ５の近似曲線を示し、直線Ｌ６は温度分布曲線Ｃ６の近似曲線を示している。図７（ｂ）において、横軸は肉厚方向の位置を示し、縦軸は温度を示し、温度分布曲線Ｃ７は温度調整前の温度分布を示し、温度分布曲線Ｃ８は温度調整後の温度分布を示し、直線Ｌ７は温度分布曲線Ｃ７の近似曲線を示し、直線Ｌ８は温度分布曲線Ｃ８の近似曲線を示している。なお、温度分布曲線Ｃ１～Ｃ８の温度は、その肉厚位置における壁部５（より具体的には胴部２a）の平均温度を示している。

　肉厚２．８５ｍｍのプリフォーム１を従来技術により温度調整する際には、射出成形されたプリフォーム１を射出成形部１０で事前に十分に冷却する必要があるため、射出成形工程に要する時間、すなわち、ネック型が射出成形部に待機している時間は約１２．９秒以下となっている（射出成形部１０の型開閉動作およびプリフォーム１の搬送にかかる機械動作時間（移送時間）が約４．０秒の場合、プリフォーム１の射出成形時間は約８．９秒となる。以下の例でも、機械動作時間を約４．０と仮定する）。

　プリフォーム１は、射出成形部にて十分に冷却された後に温度調整部に搬送されており、図６（ａ）に示すように、温度調整部に搬送されたときの温度分布曲線Ｃ１は外側表面温度が内側表面温度より高くなっている。このとき、直線Ｌ１は外側表面温度が最も高くなるように、プリフォーム１の内側から外側に向かって右上がりになっており、外側表面温度は約９９℃（胴部２aの平均温度は約９８℃）である。

　温度調整部で温調（冷却を行わずに偏温解消や均温化、温度低下の抑止を主目的とした温度調整処理（加熱処理））された後の温度分布曲線Ｃ２も外側表面温度が内側表面温度より高くなっている。このとき、直線Ｌ２は外側表面温度が最も高くなるようにプリフォーム１の内側から外側に向かって右上がりになっており、外側表面温度は約９５℃（胴部２aの平均温度は約９３℃）である。

　一方、本実施形態に係る温度調整部２０により温度調整する際には、射出成形されたプリフォーム１は射出成形部でほとんど冷却されないため、射出成形工程に要する時間、すなわち、ネック型５０が射出成形部１０に待機している時間はたったの約１０．０秒以下となっている（プリフォーム１の射出成形時間は射出時間の約４.０秒と冷却時間の約２.０秒の合計で約６．０秒となる）。

　プリフォーム１は、射出成形部１０にてほとんど冷却されずに温度調整部２０に搬送されており、図６（ｂ）に示すように、温度調整部２０に搬送されたときの温度分布曲線Ｃ３は外側表面温度が内側表面温度より低くなっている。このとき、直線Ｌ３は外側表面温度が最も低くなるように、プリフォーム１の内側から外側に向かって右下がりになっており、外側表面温度は約１２０℃（１００℃から１３５℃の温度範囲（胴部２aの平均温度は約１２５℃））である。

　温度調整部２０で冷却された後の温度分布曲線Ｃ４は外側表面温度が内側表面温度と略同じ高さになっている。このとき、直線Ｌ４は外側表面温度が最も高くなるようにプリフォーム１の内側から外側に向かって右上がりになっており、外側表面温度は約９０℃(８５℃から１０５℃の温度範囲（胴部２aの平均温度は約９０℃）)である。

　本実施形態に係るブロー成形装置１００は、温度調整部２０に搬送されたときのプリフォーム１の壁部５（胴部２a）の肉厚方向において、内側から外側に向けて温度が概ね下がっていく状態になっている。

　一方、温度調整部２０で冷却されたプリフォーム１は、温度調整部２０に挿入（搬送）された時点の温度から外側表面温度が１５℃以上温度低下するように内外表面層を介して内部層が冷却され、十分に冷却されたプリフォーム１の壁部５（胴部２a）の肉厚方向において、内側から外側に向けて温度が概ね上がっていく状態になっている。上記から分かるように、温度調整部２０では、プリフォーム１の内側表面の冷却強度の方が外側表面の冷却強度よりも高く設定されている。

　次に、肉厚３．８５ｍｍのプリフォームの温度調整について図７を参照して説明する。
　肉厚３．８５ｍｍのプリフォームを従来技術により温度調整する際には、肉厚２．８５ｍｍのプリフォーム１を用いた場合と同様に、射出成形されたプリフォーム１を射出成形部で十分に冷却する必要があるため、射出成形工程に要する時間、すなわち、ネック型が射出成形部に待機している時間は約２０．９秒以下となっている（プリフォーム１の射出成形時間は約１４．９秒となる）。

　プリフォーム１は、射出成形部にて十分に冷却された後に温度調整部に搬送されており、図７（ａ）に示すように、温度調整部に搬送されたときの温度分布曲線Ｃ５は外側表面温度が内側表面温度より高くなっている。このとき、直線Ｌ５は外側表面温度が最も高くなるようにプリフォーム１の内側から外側に向かって右上がりになっており、外側表面温度は約９４℃（胴部２aの平均温度は約１０２℃）である。

　温度調整部で温調（加熱処理）された後の温度分布曲線Ｃ６も外側表面温度が内側表面温度より高くなっている。このとき、直線Ｌ６は外側表面温度が最も高くなるように、プリフォーム１の内側から外側に向かって右上がりになっており、外側表面温度は約１０３℃（胴部２aの平均温度は約１００℃）である。

　一方、本実施形態に係る温度調整部２０により温度調整する際には、射出成形されたプリフォーム１は射出成形部１０でほとんど冷却されないため、射出成形工程に要する時間、すなわち、ネック型５０が射出成形部１０に待機している時間はたったの約１６．４秒以下となっている（プリフォーム１の射出成形時間は約１２．９秒となる）。

　プリフォーム１は、射出成形部１０にてほとんど冷却されずに温度調整部２０に搬送されており、図７（ｂ）に示すように、温度調整部２０に搬送されたときの温度分布曲線Ｃ７は外側表面温度が内側表面温度より低くなっている。このとき、直線Ｌ７は外側表面温度が最も低くなるように、プリフォーム１の内側から外側に向かって右下がりになっており、外側表面温度は約１１５℃（８５℃から１３０℃の温度範囲（胴部２aの平均温度は約１２６℃）である。

　温度調整部２０で冷却された後の温度分布曲線Ｃ８は外側表面温度が内側表面温度と略同じ高さになっている。このとき、直線Ｌ８は外側表面温度が最も高くなるようにプリフォーム１の内側から外側に向かって右上がりになっており、外側表面温度は約９０℃（７５℃から１００℃の温度範囲（胴部２aの平均温度は約９４℃））である。

　以上により、温度調整部２０に搬送されたときのプリフォーム１の壁部５（胴部２a）の肉厚方向において、内側から外側に向けて温度が概ね下がっていく状態になっている。

　一方、温度調整部２０で冷却されたプリフォーム１は、温度調整部２０に挿入（搬送）された時点の温度から外側表面温度が１５℃以上温度低下するように内外表面層を介して内部層が冷却され、十分に冷却されたプリフォーム１の壁部５（胴部２a）の肉厚方向において、内側から外側に向けて温度が概ね上がっていく状態になっている。

　本実施形態に係るブロー成形装置１００は、射出成形部１０で成形したプリフォーム１の外側表面温度が内側表面温度より高くなる前にプリフォーム１を温度調整部２０に挿入し、温度調整部２０にてプリフォーム１の少なくとも外側表面温度が温度調整部２０に搬送された時点と比較して１０℃から５０℃の温度範囲で低下するように、プリフォーム１を内外同時に冷却させる。これにより、射出成形工程を短時間で行うことができて成形サイクル時間が短縮化されるとともに、温度調整部２０で十分に冷却されるため、ホットパリソン式射出ブロー成形法であっても良好な品質の容器を製造することができる。

　また、図６や図７で示されているように、ブロー成形部３０に搬送されるプリフォーム１の温度、つまり、ブロー成形される直前のプリフォーム１の温度は従来の方法よりも低温に設定されている。これにより、ブロー成形時にプリフォームを従来の方法より良好に配向延伸（略均等な二軸延伸）させることができ、製造される容器の透明性や物性を向上させ、さらに、容器にフィッシュアイ（涙模様）、リング模様（伸びムラ）およびオレンジピール（梨地状態の表面荒れ）といった成形不良（外観不良）低減させることが可能になる。

　上述した如く、図１に示した４ステーションタイプの実施形態において、プリフォーム１を射出成形部１０から温度調整部２０へ搬送する時間を利用してプリフォーム内外層間の均温化（以下、第一の均温化という）を行っていたが、更にプリフォーム１を温度調整部２０からブロー成形部３０へ搬送する間の時間を利用して第二の均温化を行ってもよく、以下これらについて詳しく述べる。

　まず図８のフローチャートにより、第一の均温化工程について再度説明する。同図中、プリフォームから最終的に容器を得るために、４ステーションタイプの射出成形工程１０１、温調工程１０３、ブロー成形工程１０４及び容器の取り出し工程１０５が連続的に設けられるが、射出成形工程１０１と温調工程１０３との間に、第一の均温化工程１０２が設けられている。これにより、上述した如く、射出成形工程１０１と温調工程１０３との間の短いプリフォームの搬送時間（移送時間）を利用してプリフォーム内外層間の温度差を解消して内外層間の温度分布を均温化させる。従って、温調工程１０３における温度調整作業を効率化することができる。

　次に、図９のフローチャートにより、第二の均温化工程について説明するが、同図中、図８と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。これによれば、上記第一の均温化工程に加えて、温調工程１０３とブロー成形工程１０４との間に、第二の均温化工程１０６が更に設けられるが、その理由は以下の通りである。

　温調工程１０３でプリフォームを温調・冷却する場合、多段式温調キャビティ型（図４に示す温調キャビティ型２２が上下方向に複数段分割して積み重なった形状のもの）の隣接段どうしの分割面（エアベント）に対応する部位（壁部５）が空気層に接触して低温になったり、冷却ブロー法においては温調工程時のプリフォーム１への冷却空気の当て方（流し方）によりプリフォーム１が局所的に低温になったりする現象（均温化の不足、偏温の残存）が発生して、これが引き続いてのブロー成形工程における容器の成形不良（外観不良）、例えば容器表面のリング模様、涙模様等の発生を誘発するおそれがある。また、温調工程１０３の各部材を最適に調整しても、プリフォーム１の偏温が解消しきれない場合も多く、温調工程１０３の後もプリフォーム１の温度分布を微調節したい場合がある。しかしながら、第二の均温化工程１０６により温調済みプリフォーム１をブロー成形直前に所定時間、例えば２－４秒間だけ放置（待機）させることにより、プリフォーム１の局所的な低温が緩和されて全体的な均温化が進み、上記成形不良の発生が防止される。また、第二の均温化工程１０６において当初の射出成形工程１０１に由来するプリフォーム１の保有熱と自然放冷を活用してプリフォーム１の温度分布を自然に微調整させて偏温を解消でき、当該第二の均温化工程１０６が無い場合と比べて外観や肉厚分布、物性がより良い容器が成形できる。

　また、第一の均温化工程１０２は、射出成形部１０１から温度調節部２０への搬送時間のみを利用して行われるのに比して、第二の均温化工程１０６では、実際には、温度調節部２０からブロー成形部３０への搬送時間と、ブロー型３１の型閉じ動作の遅延時間（待機時間）とを加えた時間を利用して行う。即ち、プリフォーム１を、ブロー型３１の型開き状態の一対のブロー割型の間に放置（待機）させながら、後続（後の成形サイクル分）のプリフォームの射出成形及び温調工程を平行して行う。これにより、第二の均温化によるサイクル時間の伸長は最小限で済み、時間的効率が良い。従って、第二の均温化の時間は第一の均温化の時間より長くなるように設定するのが望ましい。
また場合によっては、第一の均温化工程のみ又は第二の均温化工程のみを採用しても良いことは勿論である。

（第２実施形態）
　図１０は、第２実施形態に係るブロー成形装置の模式図を示し、図１１は、全行程の工程図を示している。なお、第２実施形態では第１実施形態と異なる部分について説明し、図中の第１実施形態と略同一の構成に対しては同一の符号を用いている。

　図１０において、工程１はプリフォーム成形工程を示し、工程２はプリフォーム後冷却工程（強制冷却工程）を示し、工程３及び４はプリフォーム温度平衡工程（自然放冷工程）を示し、工程５は再加熱工程を示し、工程６は均温化工程を示し、工程７は延伸ブロー成形工程を示し、工程８は容器取出し工程を示している。なお、工程１のプリフォーム成形工程は第１実施形態の射出成形部１０による射出成形工程に相当し、工程２乃至６のプリフォーム後冷却工程、プリフォーム温度平衡工程、再加熱工程、及び均温化工程は、第１実施形態の温度調整部２０による温度調整工程に相当し、工程７の延伸ブロー成形工程は第１実施形態のブロー成形部３０によるブロー成形工程に相当し、工程８の容器取出し工程は第１実施形態の取出部４０による取出し工程に相当する。

　上述の第１実施形態に係るブロー成形装置１００では、回転盤が射出成形部１０、温度調整部２０、ブロー成形部３０、及び取出部４０上で垂直軸を中心に反時計回りに９０度ずつ回転するように設けられている（図１参照）。これにより、ブロー成形装置１００は、４組のネック型５０の各々は、射出成形部１０、温度調整部２０、ブロー成形部３０、及び取出部４０を等しい時間で順次移動して、ネック型５０に保持されたプリフォーム１に対して各工程が等しい時間だけ実施されるようになっている。

　これに対して、第２実施形態に係るブロー成形装置２００は、図１０に示すように、レール（搬送路）６上をプリフォーム１が順次搬送されて射出成形ステーション１１０、後冷却ステーション１１５、温度調整ステーション（再加熱ステーション）１２０、ブロー成形ステーション１３０、及び取出しステーションによる各工程を経るようになっている。これにより、ブロー成形装置２００は、搬送されるプリフォーム１に対して順次、冷却や温度調節が行われるようになっている。なお、後冷却ステーション１１５は、広義的には温度調整ステーション１２０の一部に含まれ、特にプリフォーム１の強制冷却を担うステーションである。

　ブロー成形装置２００は、射出成形ステーション１１０で射出成形されたプリフォーム１を一度にまとめて温度調整やブロー成形を行わずに、複数回に分けてブロー成形を行っている。すなわち、射出成形ステーション１１０では一度に複数のＭ個（例えば１２個×３列＝３６個）のプリフォーム１が射出成形されるが、レール６によりＭ個より小さいＮ個（例えば１２個：同時ブロー成形個数）ずつ温度調整ステーション１２０に搬送されて温度調整された後に、Ｎ個（例えば１２個）ずつブロー成形ステーション１３０でブロー成形されるように設けられている。射出成形ステーション１１０で射出成形されたプリフォーム１は工程２乃至４で冷却されるため、後冷却工程の後の温度調節ステーション１２０にて加熱ヒータを用いて加熱する構造になっている。なお、ブロー成形装置２００の1成形サイクル時間は、プリフォーム１の射出成形時間（射出成形工程の時間）とほぼ同じと看做すことができる。また、１成形サイクル時間あたりのブロー成形回数はＭ/Ｎで規定される。Ｍ/Ｎは２回、３回または４回の整数が望ましいが、これに限定されない。つまり、射出成形された１バッチ分のプリフォームを複数回に分けてブロー成形する様態であれば何回でも良い。

　本実施形態に係るブロー成形装置２００においても、第１実施形態と同様に、射出成形されるプリフォーム１は、熱可塑性の合成樹脂材料（例えばＰＥＴ樹脂）のガラス転移点より高い温度の熱を有した柔らかい状態のまま（離型後にプリフォーム１の外形が維持できる程度に外層（スキン層）の材料が固化して、内部層（コア層）の材料が融点近傍の高温状態で）射出成形ステーション１１０から離型される。すなわち、ブロー成形装置２００は、射出成形ステーション１１０で成形したプリフォーム１の外側表面温度が内側表面温度より高くなる前にプリフォーム１を射出成形ステーション１１０の射出成形キャビティ型１２から取り出し、工程２のプリフォーム後冷却工程で急冷し、次いで、工程３及び４の自然放冷工程（プリフォーム温度平衡工程）をして、射出成形工程の離型直後からプリフォーム１の胴部２ｂの平均温度を１０℃以上５０℃以下だけ冷却させている。これにより、射出成形時に熱を蓄えたプリフォーム１は、内部層の保有熱を活かしながらブロー成形ステーション１３０で最終的な容器１ａに成形される。

　ブロー成形装置２００は、図１１に示すように、射出成形工程を短くするのとともに温度調整工程の温調ポット型を用いた後冷却機能により、プリフォーム成形サイクル（射出成形サイクル）を短くしている。このとき、プリフォーム１を成形する射出成形ステーション１１０にて、冷却時間は射出時間（充填時間）の２/３以下、１/２以下、１/３以下、好ましくは略０（ゼロ）秒になるように設けられている。

　以下、各工程について説明する。
　先ず、射出成形工程にて、ブロー成形装置２００は、図１１に示すように、所定の射出時間をかけて５℃～２０℃に設定された射出成形型（第１実施形態の射出成形型１１、１２、５０と同様の構成）の成形空間に材料を射出（充填）し、限りなく０（ゼロ）秒に近い短い所定の冷却時間を挟んだ後に、プリフォーム１の射出成形を完了させる。次いで、ブロー成形装置２００は、所定の機械動作時間をかけて、プリフォーム１を射出成形ステーション１１０からや受け取りポット型（不図示）に取り出す（離型する、図１０の工程１、図１１の射出成形工程）。例えば、射出時間（充填時間）は３．０秒から３．５秒、冷却時間は０．５秒から１．０秒に、各々設定される。

　射出成形ステーション１１０（図１０）における機械動作時間は射出成形型の型開閉時間でありプリフォーム１を射出成形型から受け取りポット型に転送する時間である。機械動作時間は、例えば、３．５秒から４．０秒に設定される。射出型開閉機構（不図示）や受け取りポット型の機械的動作によりプリフォーム１が取り出されて搬送される際に周囲空気や受取ポット型との接触により冷却されるため、温調工程におけるプリフォーム１の受け取り及び強制冷却を実質的に兼ねている（図１１の第１の温調工程（受取冷却工程））。このとき、本実施形態の射出成形時間（射出時間、冷却時間、及び機械動作時間の合計）は、従来技術（ＷＯ２０１２-０５７０１６Ａ）の射出成形時間（在来射出成形サイクル）よりも短い時間に設定されている。　

　受取冷却工程を行うと、ブロー成形装置２００（図１０）は、プリフォーム１を受取ポット型に入れられたまま射出成形ステーション１１０から退避移動して、搬送部材（不図示）によりプリフォーム１を温度調整ステーション１２０へと転送する。この機械動作時間を利用して、プリフォーム１の均温化処理を行う。このとき、プリフォーム１の外層（スキン層）は、内層（コア層）からの熱移動により、射出成形ステーション１１０の離型直後の温度と比較して、８０℃以上上昇する。

　第１の温調工程が完了すると、ブロー成形装置２００は、温度調整ステーション１２０、より正確には後冷却ステーション１１５の温調キャビティ型２２（冷却ポット型）に搬入されたプリフォーム１に対して、強制冷却工程（後冷却工程）を行う（図１０の工程２、図１１の第２の温調工程（強制冷却工程））。プリフォーム１は、材料のガラス転移点温度以下（例えば６０℃以下）に設定された温調キャビティ型２２と外表面側で接触し、強制冷却される。

　第２の温調工程が完了すると、ブロー成形装置２００（図１０）は、温調キャビティ型２２の反転・下降といった機械動作により、プリフォーム１をレール６に待機された搬送部材（不図示）に転送する（図１０の工程３）。次いで、電動モータやスプロケット等による機械動作で、プリフォーム１を搬送部材とともにレール６に沿って温度調整ステーション１２０に移送する（図１０の工程４）。この機械動作時間中（例えば、３．５秒から４．０秒）に、ブロー成形装置２００は、温度調整ステーション１２０において、後冷却工程の終了直後から再加熱工程の開始直前まで、プリフォーム１を自然冷却及び均温化させる（図１１の第３の温調工程（自然冷却工程））。

　プリフォーム１が第３の温調工程で冷却及び均温化されると、ブロー成形装置２００は、温度調整ステーション１２０の再加熱工程にて、プリフォーム１に対して再加熱、均温化、及び再加熱の順に加熱と均温化を行う（図１０の工程５、図１１の第４の温調工程（再加熱工程））。

　プリフォーム１が再加熱、均温化、及び再加熱の順による加熱及び均温化されると、ブロー成形装置２００は、レール６に沿って大気中で搬送されることによりプリフォーム１を均温化させた後、プリフォーム１をブロー成形ステーション１３０内に搬入する（図１０の工程６、図１１の第５の温調工程（均温化工程））。ブロー成形直前に、プリフォーム１の内外層間（スキン層-コア層間）または胴部２ｂの肉厚方向で熱移動を生ぜしめて内外層間の温度差を低減させ、プリフォーム１の温度分布の平衡安定化が行えるため、ブロー成形直前のプリフォーム１の温度条件の最適化が図れる。なお、この工程の時間は、例えば、約１．０秒から２.０秒に設定される。

　ブロー成形ステーション１３０内にプリフォーム１が搬入されると、ブロー成形装置２００は、ブロー工程にて、プリフォーム１をブロー成形して容器１ａを成形する（図１０の工程７、図１１のブロー成形工程）。

　プロフォーム１をブロー成形して容器１ａを成形すると、ブロー成形装置２００は、機械動作により搬出し、容器１ａを取り出す（図１０の工程８、図１１の取り出し工程）。なお、本実施形態では、射出工程にて１度に射出したＭ個（例えば３６個）のプリフォーム１に対して、Ｍ個より小さいＮ個（１２個）ずつ温調工程、自然冷却工程、再加熱工程、及びブロー工程を行っている。このとき、温調工程、自然冷却工程、及び再加熱工程は、プリフォーム１がレール６に沿って搬送されて連続的に実施されるが、ブロー工程では３回に分けて１２個ずつブロー成形を行うようになっている。

　以上の工程により、ブロー成形装置２００によるサイクルを短縮させた全行程に要する時間は、在来の装置による全行程に要する時間よりも短くなっている。

　図１２は、全行程におけるプリフォーム１の胴部２ｂにおける平均温度の変化を示している。この図において、横軸は時間を示し、縦軸はプリフォーム１の温度を示している。ここで、射出成形工程は図１０の工程１（図１１の射出成形工程）に対応し、温度平衡工程１は図１０の工程１（図１１の第１の温調工程）に対応し、後冷却工程は図１０の工程２（図１１の第２の温調工程）に対応し、温度平衡工程２は図１０の工程４（図１１の第３の温調工程）に対応し、加熱１工程、均温工程、及び加熱２工程は図１０の工程５（図１１の第４の温調工程）に対応し、温度平衡安定化工程は図１０の工程６（図１１の第５の温調工程）に対応している。

　射出成形工程にて同時に射出成形されたプリフォーム１は、図１２に示すように、温度平衡工程までは同じ条件で各工程が行われているが、加熱１工程以降は３回にわけて各工程が行われていることが分かる。すなわち、射出成形工程にて１度に射出成形された３６個のプリフォーム１の内、１２個はルートＲ１に示すように温度変化し、別の１２個はルートＲ２に示すように温度変化し、さらに別の１２個はルートＲ３に示すように温度変化している。ここで、温度平衡工程２にてプリフォーム間の温度差がほとんど無い状態まで落ち着いてから各ルートＲ１，Ｒ２，Ｒ３に分けている。温度調整ステーション１２０の後冷却工程においてプリフォーム１をブロー適温以下まで急冷することで、プリフォーム１間の射出成形工程に由来する偏温（熱履歴）の差異を効率的に（積極的に）低減させることができる。また、射出成形ステーション１１０から温度調整ステーション１２０の再加熱工程に至るまでに、プリフォーム１は偏温が除去されて均温化され、さらに、ガラス転移点近傍または以下の温度にまで十分に冷却されている。これにより、プリフォーム１の時間軸に対する温度減少率（温度勾配）が緩くなるため、再加熱工程にて異なった時間で搬入出される各ルートＲ１，Ｒ２，Ｒ３のプリフォーム１の温度履歴を略同一に設定することができる。つまり、いずれのルートＲ１，Ｒ２，Ｒ３を経たプリフォーム１を略同一の温度に調整できるため、最終的な製品１ａは略同じ品質になるようになっている。なお、プリフォーム１は従来よりも低温かつ延伸可能な状態でブロー成形ステーション１３０に搬入させるのが望ましい。よって、本実施形態に係るブロー成形装置２００では、再加熱工程におけるヒータの消費電力を従来の装置よりも低減させることができる。

　図１３は、ネック型及びプリフォームの例を示している。
　ブロー成形装置２００のネック型は、図１３に示すように、リップ金型デザインが適用されていることにより、小型サイズの型締め装置で最大の取数、最大のネックサイズを可能にしている。なお、図１３において、図１３（ａ）は、プリフォーム1のサポートリングを射出キャビティ型との分割面（ＰＬ：パーティングライン）に設定した第一のリップ金型（標準リップ金型）を示し、図１３（ｂ）は、サポートリング下方の胴部上方を逆テーパデザインにして大きなサイズ（容量）の容器に適したプリフォーム１の形成を可能にする第二のリップ金型（シングルリップ金型）を示し、図１３（ｃ）は、リップ金型のサイズを小さくして上下端に二つの縮径部（テーパー部と逆テーパー部）を配してプリフォーム１の射出成形時の型締め力を軽減させることができる第三のリップ金型（ダブルリップ金型）を示している。

　本実施形態によるブロー成形装置２００は、在来の薄肉プリフォームを用いる際のサイクル時間を短縮させる概念を変えるものである。ブロー成形装置２００では、高延伸倍率の（従来よりも胴部が肉厚で短い）プリフォームデザインを採用していることにより配向度を向上させる効果を有している。すなわち、高倍率延伸時に賦形温度が下がる低温延伸ブロー特性利用することで合成樹脂材料の配向度を向上させて、物性（剛性）の高い容器を製造することができる。また、温調ステーション１２０に再加熱工程を有しているため、プリフォーム１の胴部上方がブロー適温以下まで冷却されてしまう逆テーパー型デザインの第二のリップ金型や、型締め力を削減させるデザインの第三のリップ金型（ダブルテーパリップ等）に対応している。

　さらにまた、ブロー成形装置２００は、射出成形工程１回中にブロー成形工程を複数回（例えば３回）実施できるため、ボトル容器１ａの生産量を増加させるほど、ボトル容器１ａの１本当たりの製造に伴う消費電力を削減させることができる。例えば、射出成形ステーション１１０における冷却時間を短縮化してプリフォーム１を肉厚で短い形状に設計した本実施形態では、成形サイクル時間を従来の約１１秒から約７秒へと短縮させることができる。これにより、単位時間当たりのボトル容器１ａの生産量を約１３０００本から約１８０００本まで増加させることができる。単位時間あたりのブロー成形装置２００の消費電力は略同一であるのに対し生産量を約３８％も増加させることできるため、ボトル容器１ａの１本当たりの製造に伴う消費電力は従来よりも約３８％も削減させることができる。

　さらに、ブロー成形装置２００は、射出成形工程とブロー成形工程の間に、多段階からなる温度調整工程（後冷却工程、複数の均温化工程、再加熱工程および温度平衡安定化工程）と機械動作時間を利用した複数の均温化工程を備えているため、ネック型（リップ型）のデザインによらないプリフォーム１の形状が選択でき、さらに温度分布を調整可能な十分な加熱時間を確保することができる。

　また、プリフォーム１を形成する合成樹脂材料はＰＥＴに限定されない。例えば、ＰＥＴ以外の合成樹脂材料として、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、Ｔｒｉｔａｎ（トライタン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＣＬＡ（ポリシクロへキシレンジメチレンテレフタレート）、等が利用可能である。

　　１…プリフォーム
　　１ａ…容器
　　２…貯留部
　　２ａ…胴部
　　２ｂ…底部
　　３…ネック部
　　４…ゲート
　　５…壁部
　　６…レール
　　１０…射出成形部
　　１１…射出コア型
　　１２…射出キャビティ型
　　２０…温度調整部
　　２１…温調コア型
　　２２…温調キャビティ型
　　３０…ブロー成形部
　　３１…ブロー型
　　４０…取出部
　　５０…ネック型
　　６１…エア導入部材
　　６２…ロッド部材
　　６２ａ…内方流通口
　　６３…嵌合コア
　　６４…外方流通口
　　１００…ブロー成形装置
　　１０１…射出成形工程
　　１０２…第一の均温化工程
　　１０３…温調工程
　　１０４…ブロー成形工程
　　１０５…取り出し工程
　　１０６…第二の均温化工程
１１０…射出成形ステーション
１１５…後冷却ステーション
１２０…温度調整ステーション
１３０…ブロー成形ステーション
２００…ブロー成形装置
　　Ｚ…軸心

Claims (10)

1. 　プリフォームを射出成形する射出成形部と、前記射出成形部で成形した前記プリフォームを温度調整する温度調整部とを備え、前記温度調整部で温度調整した前記プリフォームをブロー成形する、樹脂製容器の製造装置において、
   　前記射出成形部で成形した前記プリフォームの外側表面温度が内側表面温度より高くなる前に前記プリフォームを前記温度調整部に搬入し、
   　前記温度調整部にて前記プリフォームの少なくとも外側表面温度が前記温度調整部に搬入された時点と比較して１０℃から５０℃の温度範囲だけ低下するように冷却させる、樹脂製容器の製造装置。
2. 　請求項１に記載の樹脂製容器の製造装置において、前記プリフォームを成形する樹脂材料のガラス転移温度が５０℃以上１５０℃以下、肉厚が１．５ｍｍ以上４．０ｍｍ以下である場合に、前記プリフォームの外側表面温度が１１０℃以上１５０℃以下の状態で前記プリフォームを前記温度調整部に搬入することを特徴とする、樹脂製容器の製造装置。
3. 　請求項１に記載の樹脂製容器の製造装置において、前記プリフォームのガラス転移温度が５０℃以上１５０℃以下、肉厚が３．０ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下である場合に、前記プリフォームの外側表面温度が１００℃以上１４０℃以下である状態で前記プリフォームを前記温度調整部に搬入することを特徴とする、樹脂製容器の製造装置。
4. 　請求項１に記載の樹脂製容器の製造装置において、前記温度調整部は、温調コア型と温調キャビティ型とで前記プリフォームを挟んで圧縮変形させて冷却することを特徴とする、樹脂製容器の製造装置。
5. 　請求項１に記載の樹脂製容器の製造装置において、前記温度調整部は、前記プリフォームの内側に空気を循環させて冷却することを特徴とする、樹脂製容器の製造装置。
6. 　プリフォームを射出成形し、射出成形した前記プリフォームを温度調整部で温度調整し、温度調整した前記プリフォームをブロー成形する、樹脂製容器の製造方法において、
   　射出成形した前記プリフォームの外側表面温度が内側表面温度より高くなる前に前記プリフォームを前記温度調整部に搬入し、
   　前記温度調整部にて前記プリフォームの少なくとも外表面温度が温調部に搬入された時点と比較して１０℃から５０℃の温度範囲だけ低下するように冷却させる、
   樹脂製容器の製造方法。
7. 　請求項６に記載の樹脂製容器の製造方法において、前記プリフォームを成形する樹脂材料のガラス転移温度が５０℃以上１５０℃以下、肉厚が１．５ｍｍ以上４．０ｍｍ以下である場合に、前記プリフォームの外側表面温度が１１０℃以上１５０℃以下の状態で前記プリフォームを前記温度調整部に挿入することを特徴とする、樹脂製容器の製造方法。
8. 　請求項６に記載の樹脂製容器の製造方法において、前記プリフォームを成形する樹脂材料のガラス転移温度が５０℃以上１５０℃以下、肉厚が３．０ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下である場合に、前記プリフォームの外側表面温度が１００℃以上１４０℃以下である状態で前記プリフォームを前記温度調整部に挿入することを特徴とする、樹脂製容器の製造方法。
9. 　請求項６に記載の樹脂製容器の製造方法において、前記温度調整部は、温調コア型と温調キャビティ型とで前記プリフォームを挟んで圧縮変形させて冷却することを特徴とする、樹脂製容器の製造方法。
10. 　請求項６に記載の樹脂製容器の製造方法において、前記温度調整部は、前記プリフォームの内側に空気を循環させて冷却することを特徴とする、樹脂製容器の製造方法。

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