JP7629406B2

JP7629406B2 - 樹脂製容器の製造方法および樹脂製容器の製造装置

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Publication number: JP7629406B2
Application number: JP2021549064A
Authority: JP
Inventors: 敏章美斉津
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Publication date: 2025-02-13
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Description

本開示は、樹脂製容器の製造方法および樹脂製容器の製造装置に関する。

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ブロー成形する方法であり、コールドパリソン式のブロー成型方法と比較して多様かつ美的外観に優れた容器の製造が可能である。ホットパリソン式のブロー成形機には、射出成形部とブロー成形部との間に温調部が設けられた機種（４ステーション式）と設けられない機種（２ステーション式と３ステーション式）が存在する。温調部が存在すると、一般的に、ブロー前のプリフォームの温度条件を最終容器の賦形に適したものに調整しやすい。

また、ホットパリソン式ブロー成形機において、成形サイクルの短縮を目的とした種々の方法・装置が開発されている。例えば、特許文献１及び特許文献２では射出成形型の型開閉動作や延伸装置の昇降動作に係る時間の短縮、特許文献３では射出装置の制御方法の変更、特許文献４では早期離型可能なプリフォーム形状とその射出成形型の採用、等を行い、成形サイクルの短縮を図っている。

日本国特開２００５－００７７９７号公報国際公開第２０１６－１４８１８９号国際公開第２０１７－００２１５０号国際公開第２０１７－０９８６７３号

成形サイクルの短縮を目的として、上記の特許文献１～４に記載される技術の他、射出成形工程におけるプリフォームの冷却時間を短縮して、温調工程にて後冷却を行うことで、成形サイクル時間を短縮する技術が開発されている。しかしながら、この方法でブロー成形されて製造された容器は、その肩部に、ブロー成形時の延伸不足に起因する肉残り不良が生じやすく容器の肉厚分布が適切に形成されない傾向にあり、美的外観や物性が低下することを本発明者は技術的な課題として発見した。

そこで、本開示は、温調工程で後冷却することで成形サイクル時間を短縮しつつ、容器の肩部に肉残り不良が生じにくい樹脂製容器の製造方法および製造装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本開示の樹脂製容器の製造方法は、
ネック部と胴部と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工程と、
射出成形された前記プリフォームを冷却しつつ温調する温調工程と、
温調された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工程と、を有する樹脂製の容器の製造方法であって、
前記射出成形工程では、
前記プリフォームの前記ネック部と前記胴部との間に、少なくとも前記ネック部の係合溝よりも肉厚のステップ部が形成されるとともに、前記ステップ部の外径は、少なくとも前記ネック部の係合溝の外径よりも大きくなるように形成され、
前記ブロー成形工程では、
前記プリフォームに基づいてブロー成形される容器のネック部と肩部との間に、前記ステップ部の少なくとも一部が残るように前記プリフォームがブロー成形される。

上記方法によれば、ブロー成形工程では、保有熱が高い状態のステップ部を有するプリフォームが、容器のネック部と肩部との間にステップ部の少なくとも一部が残るように延伸ブローされるため、容器のネック部から肩部にわたって良好に延伸ブローすることができる。
このように、上記方法によれば、温調工程で後冷却することで成形サイクル時間を短縮しつつ、容器の肩部に肉残り不良が生じにくい製造方法を提供することができる。

また、本開示の樹脂製容器の製造装置は、
ネック部と胴部と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冷却しつつ温調する温調部と、
温調された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、を有する樹脂製の容器の製造装置であって、
前記射出成形部は、前記プリフォームの前記ネック部と前記胴部との間に、前記ネック部よりも肉厚のステップ部を形成し、前記ステップ部の外径は、少なくとも前記プリフォームの前記ネック部の係合溝の外径よりも大きく、
前記温調部は、前記プリフォームの前記胴部を当該胴部の内側と外側から同時に冷却し、
前記ブロー成形部は、前記プリフォームに基づいてブロー成形される容器のネック部と肩部との間に、前記ステップ部の少なくとも一部が残るように前記プリフォームをブロー成形する。

上記構成によれば、ブロー成形部では、保有熱が高い状態のステップ部を有するプリフォームが、容器のネック部と肩部との間にステップ部の少なくとも一部が残るように延伸ブローされるため、容器のネック部から肩部にわたって良好に延伸ブローすることができる。
このように、上記構成によれば、温調部で後冷却することで成形サイクル時間を短縮しつつ、容器の肩部に肉残り不良が生じにくい製造装置を提供することができる。

本開示によれば、温調工程で後冷却することで成形サイクル時間を短縮しつつ、容器の肩部に肉残り不良が生じにくい樹脂製容器の製造方法および製造装置を提供することができる。

本開示の実施形態に係る樹脂製容器の製造装置を示す模式図である。射出成型部を構成する射出成型金型を説明する図である。温調部を構成する温調金型を説明する図である。ブロー成型部を構成するブロー成型金型を説明する図である。ブロー成形された樹脂製容器に残るステップ部を示す図である。樹脂製容器の製造方法を説明するフローチャートである。ネック部に形成されるサポートリングを説明する図である。射出成形金型の変形例を示す図である。射出成型によって形成されたプリフォームの変形例を示す図である。

以下、本開示の実施形態について、図面を参照して説明する。尚、本図面に示された各部材の寸法は、説明の便宜上、実際の各部材の寸法とは異なる場合がある。

図１～図５を参照して、実施形態に係る樹脂製容器の製造装置１０について説明する。
図１は、樹脂製容器の製造装置１０を示す模式図である。図１に示すように、樹脂製容器の製造装置１０は、樹脂製容器のプリフォームを射出成形するための射出成形部１１と、形成されたプリフォームの温度を調整するための温調部１２と、を備えている。射出成形部１１には、樹脂製容器の原材料である樹脂材料を供給する射出装置１５が接続されている。また、樹脂製容器の製造装置１０は、温度調整されたプリフォームをブローして樹脂製容器を製造するためのブロー成形部１３と、製造された樹脂製容器を取り出すための取出部１４と、を備えている。

プリフォームおよび樹脂製容器は、搬送手段１６によって、樹脂製容器の製造装置１０内で射出成形部１１、温調部１２、ブロー成形部１３、取出部１４の順に搬送される。射出成形部１１と温調部１２とブロー成形部１３と取出部１４とは、搬送手段１６を中心として所定角度（本実施形態では９０度）ずつ回転した位置に設けられている。搬送手段１６は、例えば回転板等で構成されており、当該回転板の回転に伴ってプリフォームおよび樹脂製容器を各部に搬送する。プリフォームおよび樹脂製容器は、図２～図４に示すように、回転板に取付けられているネック型１０２によりネック部２１が支持された状態で、回転板の回転に伴って各部に搬送される。樹脂製容器の製造装置１０は、射出成形部１１とブロー成形部１３との間に温調部１２が設けられたホットパリソン式の製造装置であって、プリフォームおよび樹脂製容器の製造を連続的に実施する。

図２は、射出成形部１１を構成する射出成形金型１００の断面図である。図２のＦ２Ａに示すように、射出成形金型１００は、ネック型１０２と、射出コア型１０４と、射出キャビティ型１０６と、を含む。射出成形金型１００は、これらの型が型締めされることで形成されるキャビティ内にポリエステル系樹脂（例えばＰＥＴ：ポリエチレンテレフタレート）等の合成樹脂材料を流し込む（溶融樹脂を充填する）ことによりプリフォーム２０を形成するように構成されている。

プリフォーム２０は、ネック部２１と、ネック部２１に連なるステップ部２２と、ステップ部２２に連なる胴部２３と、胴部２３に連なる底部２４と、を有する。ステップ部２２は、ネック部２１と胴部２３との間に設けられる中間接続部であり、ネック部２１の下端Ｔから外径方向に突出する部位である。図２のＦ２Ｂ（部分拡大図）に示すように、ステップ部２２の厚みＴ２は、少なくともネック部２１の係合溝２１ａの厚みＴ１よりも肉厚に形成される。なお、ステップ部２２の厚みＴ２は、係合突部２１ｂの厚みと同一であってもよいし、係合突部２１ｂの厚みよりも厚くても薄くても良い。また、ステップ部２２の外径は、少なくともネック部２１の係合溝２１ａの外径よりも大きく形成される。なお、ステップ部２２の外径は、係合突部２１ｂの外径と同一であってもよいし、大きくても小さくても良い。さらに、図２のＦ２Ｃ（部分拡大図）に示すように、ネック部２１の下部（最下段の係合突部２１ｂ下部）の外壁面とステップ部２２の上面との間には第一角部が設けられ、その角度Ｋ１は例えば９０°～１１０°に設定される。また、ステップ部２２の上面と側面との間には第二角部が設けられ、その角度Ｋ２は例えば８０°～１００°に設定される。

また、プリフォーム２０のステップ部２２は、ネック型１０２の下側のキャビティ面の一部で規定される上側ステップ部２２ａと、射出キャビティ型の１０６の上側のキャビティ面の一部で規定される下側ステップ部２２ｂと、で構成されている。上側ステップ部２２ａは、ネック部２１と下側ステップ部２２ｂの間に形成される。下側ステップ部２２ｂは、上側ステップ部２２ａと胴部２３の間に形成される。図２のＦ２Ｂに示すように、本例では、上側ステップ部２２ａの上下方向の長さと下側ステップ部２２ｂの上下方向の長さは略同一である。上側ステップ部２２ａと下側ステップ部２２ｂの境界は、ネック型１０２の底面と射出キャビティ型１０６の上面とのパーティング面に相当する位置にあるため、その境界には、パーティングラインに相当する痕跡が観察可能に形成される場合もある。なお、上側ステップ部２２ａはネック部２１の下端Ｔを基端としたステップ部２２の上部１．５ｍｍ～２．０ｍｍの領域、下側ステップ部２２ｂはそれに連接する１.５ｍｍの領域と設定しても良い。

また、本例では、ステップ部２２の外壁面と胴部２３の外壁面とは連接しており、例えば略面一の状態またはその中間になだらかな縮径部（例えばテーパー形状）を備えた状態になるように形成される。また、胴部２３は、その内壁面がプリフォーム２０の底部２４に向かうにつれて徐々にプリフォーム２０の中心側に傾斜するように形成され、胴部２３の内径がプリフォーム２０の底部２４に向かうにつれて徐々に小さくなるように形成される。

ネック型１０２は、プリフォーム２０のネック部２１の外形状を規定するキャビティ面である外ネック規定部１１１と、プリフォーム２０のステップ部２２の上側ステップ部２２ａの外形状を規定するキャビティ面である外ステップ規定部１１２と、を有している。外ステップ規定部１１２の内径は、少なくとも、外ネック規定部１１１のうちネック部２１の係合溝２１ａを規定する部位の内径よりも大きく形成されている。なお、外ステップ規定部１１２の内径は、外ネック規定部１１１のうちネック部２１の係合突部２１ｂを規定する部分の内径と同一であってもよいし、係合突部２１ｂを規定する部分の内径より大きくても小さくてもよい。

射出コア型１０４は、プリフォーム２０のネック部２１の内形状を規定する内ネック規定部１２１と、プリフォーム２０のステップ部２２の内形状を規定する内ステップ規定部１２２と、プリフォーム２０の胴部２３の内形状を規定する内胴規定部１２３と、プリフォーム２０の底部２４の内形状を規定する内底規定部１２４と、を有している。内ネック規定部１２１に内ステップ規定部１２２が連続し、内ステップ規定部１２２に内胴規定部１２３が連続し、内胴規定部１２３に内底規定部１２４が連続している。内ネック規定部１２１と、内ステップ規定部１２２と、内胴規定部１２３と、内底規定部１２４と、を含む射出コア型１０４の一部分には、テーパーがつけられている。射出コア型１０４は、図２における上下方向Ｙ１に昇降可能に構成されている。なお、図２に示されている射出コア型１０４は、プリフォーム２０の形成が終了して上方へ上昇している途中の状態である。

射出キャビティ型１０６は、プリフォーム２０の胴部２３の外形状を規定する外胴規定部１３１と、プリフォーム２０の底部２４の外形状を規定する外底規定部１３２と、外胴規定部１３１を挟んで外底規定部１３２の反対側に位置する開口部１３３と、ステップ部２２の下側ステップ部２２ｂの外形状を規定するキャビティ面である外ステップ規定部１３４と、を有している。射出キャビティ型１０６下部にはホットランナー１０８が接続される。ホットランナー１０８は射出装置１５に接続されている。ＰＥＴ等の溶融樹脂は、射出装置１５からホットランナー１０８を介して充填される。

図３は、温調部１２を構成する温調金型２００の断面図である。図３に示すように、温調金型２００は、ネック型１０２と、温調コア型（温調用ブローコア型）２０２と、エア導入ロッド２０３と、温調キャビティ型２０４と、を有している。ネック型１０２は、射出成形部１１で形成されたプリフォーム２０を保持した状態で温調金型２００の位置まで移動する共通のネック型である。

温調コア型２０２は図３における上下方向Ｙ２に昇降可能に構成されている。図３に示すように、ネック型１０２と温調キャビティ型２０４とが型締めされた状態に対して、温調コア型２０２が下降されてネック型１０２に挿入されると、温調コア型２０２はプリフォーム２０のネック部２１に嵌合または当接するように構成されている。これにより、プリフォーム２０の内部のエアがネック部２１から温調コア型２０２の外側に漏れることを防止できる。

エア導入ロッド２０３は、温調コア型２０２の内部に、図３における上下方向Ｙ２に昇降可能に構成されている。エア導入ロッド２０３の先端にはエアを噴出または排出（給気または排気：給排）可能な第１内方流通口２２１が設けられている。

温調コア型２０２とエア導入ロッド２０３との間の隙間は、プリフォーム２０に対しエアを給排するための流通経路である。温調コア型２０２の先端とエア導入ロッド２０３とが形成する隙間が、エアを噴出または吸引可能な第１外方流通口２２２を構成する。第１内方流通口２２１および第１外方流通口２２２は、それぞれ送風口および排出口となり得る。

温調キャビティ型２０４は、射出成形部１１で形成されたプリフォーム２０を収容する。温調キャビティ型２０４の内部には、冷却媒体循環路２０５が設けられている。冷却媒体循環路２０５には、例えば水等の冷却媒体が流れている。温調金型２００は、射出成形部１１で形成されたプリフォーム２０を温調キャビティ型２０４に収容して、プリフォーム２０の温度をブロー成形するための適した温度に冷却しつつ調整するように構成されている。冷却媒体循環路２０５に流される冷却媒体の温度は、例えば約１０℃～約６５℃に設定されている。

温調金型２００は、エア導入ロッド２０３から吹き込まれるエアと温調キャビティ型２０４による直接冷却によって、射出成形されたプリフォーム２０のネック部２１、ステップ部２２、胴部２３、および底部２４を、内側と外側から同時に冷却することで温度調整する。
なお、ヒータ２０６を、ステップ部２２に対向する温調キャビティ型２０４の上部に設けても良い。このヒータ２０６は胴部２３を加熱するためのものではない。

図４は、ブロー成形部１３を構成するブロー成形金型３００の断面図である。図４のＦ４Ａは、ブロー成形金型３００内にプリフォーム２０が収容された状態を示す。図４のＦ４Ｂは、プリフォーム２０を樹脂製容器３０の形状まで膨らませた状態を示す。

図４のＦ４Ａ，Ｆ４Ｂに示すように、ブロー成形金型３００は、ネック型１０２と、ブローコア型３０２と、延伸ロッド３０４と、ブローキャビティ型３０６と、底型３０８と、を含む。ネック型１０２は、温調部１２で温度調整されたプリフォーム２０を保持した状態でブロー成形金型３００の位置まで移動する共通のネック型である。ブロー成形金型３００は、温調部１２で温度調整されたプリフォーム２０を延伸ロッド３０４で延伸しつつ、ブローコア型３０２からエアを導入してプリフォーム２０をブローキャビティ型３０６と底型３０８で規定される形状に膨らませて、樹脂製容器３０を形成する。

ブローキャビティ型３０６と底型３０８が型締めされることにより、樹脂製容器３０の側面および底面の外形が規定される。底型３０８は、ブローキャビティ型３０６の成形空間の下方中心に配置されている。

延伸ロッド３０４は、ブローコア型３０２の内部に、図４における上下方向Ｙ３に昇降可能に構成されている。延伸ロッド３０４の先端には、プリフォーム２０の内底面に接触して延伸時の芯ずれを防止する当接部３１１が設けられている。延伸ロッド３０４の外周面には、エアを噴出可能な第２内方流通口３１２が形成されている。

ブローコア型３０２は、ネック型１０２とブローキャビティ型３０６と底型３０８とが型締めされた図４のＦ４Ａの状態に対して、ネック型１０２に挿入されると、プリフォーム２０のネック部２１に嵌合または当接するように構成されている。これにより、プリフォーム２０の内部のエアがネック部２１からブローコア型３０２の外側に漏れることを防止できる。

延伸ロッド３０４とブローコア型３０２との間の隙間は、プリフォーム２０に対しエアを給排するための流通経路である。ブローコア型３０２の先端と延伸ロッド３０４とが形成する隙間が、エアを吸引可能な第２外方流通口３１３を構成する。延伸ロッド３０４は、第２内方流通口３１２からプリフォーム２０の内部へエアを噴出できるように構成されている。第２内方流通口３１２は送風口であり、第２外方流通口３１３は排出口である。

図５は、ブロー成形された樹脂製容器３０の断面図である。図５に示すように、樹脂製容器３０は、ネック部２１と肩部３６との間に、上側ステップ部２２ａを有している。上側ステップ部２２ａは、プリフォーム２０の射出成形時にプリフォーム２０に形成されたステップ部２２の一部である。ブロー成形部１３は、プリフォーム２０の射出成形時に形成されたステップ部２２の少なくとも一部が、樹脂製容器３０のネック部２１と肩部３６との間に残るようにプリフォーム２０をブロー成形する。なお、樹脂製容器３０のネック部２１と肩部３６との間にステップ２２の少なくとも一部が残る事象の例としては、例えば、樹脂製容器３０の肩部３６上に、ステップ部２２の痕跡（ライン）が残る例も含まれる。

取出部１４は、樹脂製容器３０のネック部２１をネック型１０２から開放することにより、樹脂製容器３０が取り出されるように構成されている。

次に、図６および図２～図５を参照して、実施形態に係る樹脂製容器３０の製造方法について説明する。図６は、樹脂製容器３０の製造方法を説明するフローチャートである。図６に示すように、樹脂製容器３０の製造方法は、プリフォーム２０を射出成形する射出成形工程Ｓ１と、プリフォーム２０を温度調整する温調工程Ｓ２と、プリフォーム２０をブロー成形して樹脂製容器３０を成形するブロー成形工程Ｓ３と、取り出し工程Ｓ４と、を少なくとも有している。

まず、射出成形工程Ｓ１について説明する。射出成形工程Ｓ１において、ネック型１０２と射出コア型１０４と射出キャビティ型１０６とで構成される射出成形金型１００を型締めする。続いて、型締めされた射出成形金型１００のキャビティ内に、射出装置１５からホットランナー１０８を介して樹脂材料を充填する。

射出成形工程Ｓ１では、プリフォーム２０のネック部２１と胴部２３との間に、ステップ部２２を成形する。ステップ部２２は、図２のＦ２Ｂに示すように、その厚みＴ２が少なくともネック部２１の係合溝２１ａの厚みＴ１よりも肉厚となるように成形する。また、ステップ部２２は、その外径が少なくともネック部２１の係合溝２１ａの外径よりも大きくなるように成形する。また、ステップ部２２は、その外壁面が胴部２３の外壁面と略面一の状態または胴部２３の外壁面との間に縮径部（例えばテーパー形状）を備えた状態になるように成形する。また、胴部２３は、その内壁面がプリフォーム２０の底部２４に向かうにつれて徐々にプリフォーム２０の中心側に傾斜し、胴部２３の内径が徐々に細くなる。なお、底部２４に向かうにつれ、胴部２３の肉厚が徐々に厚くなるように成形しても良い。

型締めされた射出成形金型１００のキャビティ内への樹脂材料の充填が完了した後、型締め状態を所定時間維持し、その後に型締めを開放することで、プリフォーム２０を成形する。このとき、キャビティ内に充填された樹脂材料を冷却するために、射出コア型１０４および射出キャビティ型１０６に設けられた循環路に冷却媒体を流す。冷却媒体は例えば約５℃～約２０℃の範囲内で設定する。

成形されたプリフォーム２０を射出コア型１０４およびネック型１０２と共に上昇させてプリフォーム２０を射出キャビティ型１０６から離型させる。続いて、射出コア型１０４をさらに上昇させて射出コア型１０４をプリフォーム２０から離型させる。そして、ネック型１０２に保持されたプリフォーム２０を、搬送手段１６によってネック型１０２ごと回転させて、温調部１２（温調工程）へと移動させる。

次に、温調工程Ｓ２について説明する。温調工程Ｓ２では、まず、温調部１２へと移動されたプリフォーム２０を、ネック型１０２を降下させることにより温調キャビティ型２０４に収容する。続いて、温調コア型２０２を降下させて、プリフォーム２０の内面に温調コア型２０２を当接させる。さらに、エア導入ロッド２０３を降下させてプリフォーム２０の内部に挿入される。そして、第１内方流通口２２１を閉栓した状態で第１外方流通口２２２からプリフォーム２０の内部にエアを送り、プリフォーム２０を温調キャビティ型２０４の内壁に密着させる予備ブローを行う。次いで、第１内方流通口２２１を開栓し、第１内方流通口２２１からエアを導入しつつ、第１外方流通口２２２を介してプリフォーム２０の外部にエアを排出する冷却ブローを行う（図３）。このように、予備ブローと冷却ブローでは、エアの流れる向きが逆に設定するのが好ましい。なお、予備ブローは必ずしも行わなくても良い。また、冷却ブローは、第１外方流通口２２２からエアを導入しつつ、第１内方流通口２２１を介してプリフォーム２０の外部にエアを排出する方式でも構わない。

この時、第１内方流通口２２１からエアが噴出し続けているため、プリフォーム２０は内部を流れるエアの対流により、胴部２３が内側（内表面の側）から冷却される。それと同時に、プリフォーム２０を温調キャビティ型２０４と接触させることで胴部２３が外側（外表面の側）からも冷却される。このようにして、プリフォーム２０をブロー成形に適した温度まで温度調整する。

なお、ヒータ２０６を温調キャビティ型２０４の上部に設けた場合、ステップ部２２を加熱することによって温度調整（熱量調整）が可能であるため、より精密にステップ部２２の温度を制御できる。

温度調整後、温調コア型２０２とエア導入ロッド２０３とを上昇させることでプリフォーム２０を温調コア型２０２から離型させる。続いて、プリフォーム２０を保持しているネック型１０２を上昇させることでプリフォーム２０を温調キャビティ型２０４から離型させる。そして、ネック型１０２に保持されたプリフォーム２０を、搬送手段１６によってネック型１０２ごと回転させて、ブロー成形部１３（ブロー成形工程）へと移動させる。

次に、ブロー成形工程Ｓ３について説明する。ブロー成形工程Ｓ３において、図４のＦ４Ａに示すように、ブローキャビティ型３０６にプリフォーム２０を収容する。続いて、図４のＦ４Ｂに示すように、延伸ロッド３０４によってプリフォーム２０を延伸させつつ、ブローコア型３０２からブローエアを導入することでプリフォーム２０をブローキャビティ型３０６の形状まで膨らませて、樹脂製容器３０を成形する。

ブロー成形工程Ｓ３では、図５に示すように、プリフォーム２０の射出成形時に形成されたステップ部２２の少なくとも一部（上側ステップ部２２ａを含む部分）が、樹脂製容器３０のネック部２１と肩部３６との間に残るように、プリフォーム２０を樹脂製容器３０へとブロー成形する。ブロー成形後、ブロー成形金型３００から樹脂製容器３０を開放して、取出部１４へ樹脂製容器３０を移動させる。

ところで、射出成形工程の冷却時間を短縮してプリフォームを射出型から高温状態で離型させ、そのプリフォームの冷却不足分を温調工程で後冷却（追加冷却）して補完することでハイサイクルを可能としたホットパリソン式のブロー成形法が考案されている。この方法によれば、ＰＥＴ等の結晶性プラスチックの徐冷による白化（結晶化）を抑制することができ、高品質の容器を高速で製造することが可能である。しかし、この方法により成形されるプリフォームは、ネック部の下方領域（ネック部と胴部の境目）が冷えやすいという問題がある。その原因は、ネック部とネック部の下方領域の直径とが略同一であり、下方領域の厚さが、薄いネック部の厚さとほぼ同程度であり、射出成形時におけるネック部の下方領域の熱量（保有熱）が少なく、さらに、近傍の金型を介してネック部の下方領域の熱量が奪われるためである。また、この方法では、ハイサイクルを維持するため温調工程でプリフォームを冷却するため温調工程における再加熱の実施が困難であり、ネック部の下方領域がさらに冷えてしまう虞が高い。ネック部の下方領域が冷えた状態のプリフォームをブロー成形して容器を形成すると、ネック部の下方領域に対応する部位である肩部に肉残り不良（肉厚分布不良）が発生する。容器に肉厚分布不良が生ずるため、美的外観や物性（強度・剛性）が低下する。そこで、ハイサイクルのホットパリソン式のブロー成形法において、容器の肩部に生じる肉残り不良を抑制することが可能な方法および装置の開発が望まれる。

これに対して、上記工程を有する樹脂製容器の製造方法によれば、温調工程Ｓ２においてプリフォーム２０を後冷却するため、射出成形工程Ｓ１における冷却時間を短縮することができる。

また、射出成形工程Ｓ１において、プリフォーム２０のネック部２１と胴部２３との間に、少なくともネック部２１の係合溝２１ａよりも肉厚のステップ部２２が形成される。上述のネック部の下方領域に対応するこのステップ部２２は、少なくともネック部２１の係合溝２１ａよりも肉厚である。また、ステップ部２２の外径は、プリフォーム２０のネック部２１の係合溝２１ａの外径よりも大きく成形される。

上記の構成によれば、ステップ部２２のうちネック型１０２に接触する上側ステップ部２２ａは低温で保有される熱量も低いが、ネック型１０２に接触しない下側ステップ部２２ｂは肉厚にした分だけ保有される熱量を従来形状のプリフォームより高めることができる。続いて、ブロー成形工程Ｓ３においては、保有熱が高い状態の肉厚のステップ部２２を有するプリフォーム２０が、樹脂製容器３０のネック部２１と肩部３６との間にステップ部２２の少なくとも一部（上側ステップ部２２ａの少なくとも一部を含む部分）が残るように延伸ブローされる。このため、保有熱が高い状態の肉厚の下側ステップ部２２ｂを含む部分を、樹脂製容器３０のネック部２１から肩部３６にわたる部分へと良好に延伸ブローすることができる。

また、ステップ部２２の外径を、プリフォーム２０のネック部２１の係合溝２１ａの外径よりも大きく成形したことにより、射出コア型１０４の形状を変更することなく、プリフォーム２０の胴部２２を肉厚に形成するスペースを射出キャビティ１０６に確保することができる。

また、ところで、上述のハイサイクルのホットパリソン式ブロー成形法で外観・物性が良好な樹脂製容器を製造するには、胴部を肉厚にして長さが短いプリフォームを用いて、ブロー成形時の延伸倍率を高くさせるのが望ましい。しかし、従来のプリフォームの胴部を肉厚にする設計手法は、ネック部と胴部の外壁面を略面一にして（直径を略同一にして）、胴部の内壁面をプリフォームの中心軸側に偏らせる方法であった。しかし、この結果、射出コア型を細くさせる（直径を小さくさせる）必要が発生する。射出コア型の内部には冷却媒体循環路が設けられるため一定以上は細くすることはできない。特に、飲料や食油等を収容する細口タイプの樹脂製容器はネック部の内径は小さいため（例えば２８ｍｍ）、対応する射出コア型も細い。よって、在来手法では、プリフォームの胴部の厚さを任意に設計することは困難であった。

これに対して、本実施形態の構成では、プリフォーム２０に、ネック部２２の下端から外径方向に突出する部位（ステップ部２２）を設け、そのステップ部２２を胴部２３に連接させる形状とした。これにより、射出コア型に起因する上述の制限を無くし、プリフォーム２０の胴部２３の厚さを任意に設計可能にした。また、これに加え、胴部２３を、その内壁面がプリフォーム２０の底部２４に向かうにつれて徐々にプリフォーム２０の中心側に傾斜するように形成することもできる。つまり、胴部２３の内径をプリフォーム２０の底部２４に向かうにつれて徐々に小さくなるように形成することもできる。よって、プリフォーム２０の胴部２３をより厚く設計することが容易である。このようにプリフォームの胴部２３を肉厚に形成することで、ブロー成形時の高延伸倍率が達成でき、樹脂製容器３０の肩部や胴部等の物性（強度・剛性）を確保することができる。

以上のように、上記樹脂製容器の製造方法によれば、温調工程Ｓ２において後冷却することで成形サイクル時間を短縮しつつ、樹脂製容器３０の肩部３６に肉残り不良が生じにくくすることができる。これにより、適切な肉厚分布を備えた樹脂製容器３０の製造を、ハイサイクルのホットパリソン式ブロー成形法により実現できる。
なお、ヒータ２０６を設けた場合、加熱によるステップ部２２の温度調整（熱量調整）も可能であるため、より精密にステップ部２２の温度を制御できる。これにより、プリフォーム２０をより適した温度でブロー成形できるため、ブロー成形におけるプリフォーム２０の賦形性をさらに向上させることができる。

また、上記樹脂製容器の製造方法によれば、射出成形工程Ｓ１において、ステップ部２２は、射出コア型１０４の内ステップ規定部１２２と、ネック型１０２の外ステップ規定部１１２と、射出キャビティ型１０６の外ステップ規定部１３４との型閉面により成形される。これにより、ネック型１０２と接触している時間が長い部位に肉厚の上側ステップ部２２ａを形成することができる。このため、熱量が金型に奪われて肉残り不良の原因となりやすい部位について、肉厚のステップ部２２を形成して保有する熱量を高めることができる。

また、上記樹脂製容器の製造方法によれば、射出成形工程Ｓ１において、プリフォーム２０のステップ部２２と胴部２３とは、それぞれの外壁面が略面一となるように成形される。また、胴部２３の内壁面がプリフォーム２０の底部２４に向かうにつれて徐々にプリフォームの中心側に傾斜するように形成される。これにより、樹脂製容器３０の重量アップや延伸具合の最適化を図りつつ、例えば広口の樹脂製容器３０についても、ネック部２１から肩部３６にわたって良好に延伸ブローすることができる。

また、上記構成を備える樹脂製容器の製造装置１０によれば、上述の製造方法と同様の作用効果が得られる。

（変形例）
図７は、ネック部２１に形成されるサポートリングを説明する図である。図７のＦ７Ａは、射出成形によってプリフォーム２０のネック部２１に形成される凸部２５（サポートリング）を示す図である。図７のＦ７Ｂは、図７のＦ７Ａに示すプリフォーム２０をブロー成形して製造された樹脂製容器３０に形成される凸部２５（サポートリング）を示す図である。
射出成形工程Ｓ１において、凸部２５は、図７のＦ７Ａに示すように、プリフォーム２０のネック部２１の一部、例えばネック部２１の下端部に成形される。凸部２５は、ネック部２１の下端部であってステップ部２２の上方に成形される。凸部２５は、ネック部２１の外周に外方に向かって突出するつば状の凸部である。凸部２５の外径は、ステップ部２２の外径よりも大きくなるように成形される。
ブロー成形工程Ｓ３では、凸部２５は、図７のＦ７Ｂに示すように、樹脂製容器３０において、ネック部２１と肩部３６との間に少なくとも一部が残るように成形されたステップ部２２の上方に成形される。
このような工程を有する樹脂製容器の製造方法によれば、サポートリングを有する樹脂製容器３０についても、ステップ部２２の肉厚で保有される熱を利用して、ネック部２１から肩部３６にわたって良好に延伸ブローすることができる。

なお、本開示は、上述した実施形態に限定されず、適宜、変形、改良等が自在である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置場所等は、本開示を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

例えば、本例では、ネック型１０２のキャビティ面にステップ部形成用の外ステップ規定部１１２が形成される例を説明したがこの例に限られない。例えば、図８に示すように、ネック型１０２の底面を面一に形成し、その底面の一部が、射出キャビティ型の側面（外ステップ規定部１３４）と、射出コア型の内面（内胴規定部１２３）と組み合わされた時に、外ステップ規定部として機能するようにしても良い。

また、射出成型によって形成されるプリフォームの形状も本例で説明している形状に限られない。例えば、図９に示すように、プリフォーム２０Ａの胴部２３の厚みＴ３が、ステップ部２２の上端の厚みＴ２よりも厚くなるように形成しても良い。このとき、ステップ部２２のうち、少なくとも下側ステップ部２２ｂは、胴部２３に近づくにつれて、徐々に肉厚になるように形成されることが望ましい。図９のプリフォーム２０Ａでは、上側ステップ部２２ａと下側ステップ部２２ｂの境界付近から、胴部２３に近づくにつれて徐々に肉厚になるように形成されているが、この例に限られない。徐々に肉厚になる始点の部位は、上側ステップ２２ａ上でもよい。

また、ステップ部２２の上端の厚さＴ２は、胴部２３の厚みＴ３の１／３から９／１０の間で設定されることが望ましく、より好ましくは１／２から３／５の間で設定されることが望ましい。ステップ部２２の上端の厚みＴ２は、例えば２．０ｍｍから４．０ｍｍの間で設定されても良い。

また、ステップ部２２の内径は、ネック部２１の内径と同じか小さくなるように設定される。例えば、上側ステップ部２２ａの内径が、ネック部２１の内径と同じであり、下側ステップ部２２ｂの内径が、ネック部２１の内径よりも小さく形成される。さらに、このとき、下側ステップ部２２ｂの内壁面は、テーパー形状または所定の曲率半径からなる湾曲形状を備えることが望ましい。

上記のように、ステップ部２２の内壁面を胴部２３側に近づくにつれてプリフォームの中心軸側に近づくような形状にすることで（ステップ部２２が胴部に近づくにつれて徐々に肉厚となる形状にすることで）、プリフォーム２２の胴部２３を一層厚く形成可能になる。これにより、ステップ部２２の下方から胴部２３の保有熱を一層高くして、ブロー成形時の高延伸倍率も一層確保し易くなる。この結果、適切な肉厚分布を備え、肩部や胴部等の物性（強度・剛性）や美的外観が確保された樹脂製容器３０を製造することができる。

本出願は、２０１９年９月２７日に出願された日本国特許出願（特願２０１９－１７７２３３号）に開示された内容を適宜援用する。

Claims

ネック部と胴部とを有する樹脂製のプリフォームを、前記ネック部をネック型で保持した状態で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を冷却しつつ温調する温調工程と、
温調された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工程と、を有する樹脂製の容器の製造方法であって、
前記射出成形工程では、
前記プリフォームの前記ネック部と前記胴部との間に、少なくとも前記ネック部の係合溝よりも肉厚のステップ部が形成されるとともに、前記ステップ部の外径は、少なくとも前記ネック部の係合溝の外径よりも大きくなるように形成され、前記ステップ部は、前記ネック型に接触する上側ステップ部と、前記ネック型に接触しない、前記上側ステップ部より保有熱が高い下側ステップ部を備え、
前記ブロー成形工程では、
前記上側ステップ部の少なくとも一部は、前記プリフォームに基づいてブロー成形される容器のネック部と肩部との間に、前記ステップ部の少なくとも一部が残留ステップ部として残るとともに
前記下側ステップ部の少なくとも一部は、前記上側ステップ部より保有熱が高い状態で前記残留ステップ部を形成しない前記ステップ部の一部は前記肩部の一部を形成するように前記プリフォームが高延伸倍率でブロー成形される、
製造方法。
前記射出成形工程において、前記ステップ部は、ネック型と射出キャビティ型との型閉面により形成される、
請求項１に記載の製造方法。
前記射出成形工程において、前記プリフォームの前記ステップ部と前記胴部はそれぞれの外壁面が略面一であるとともに、前記胴部の内壁面は前記プリフォームの底部に向かうにつれて徐々に前記プリフォームの中心側に傾斜している、
請求項１に記載の製造方法。
前記射出成形工程において、前記プリフォームの前記ネック部の一部、に外方に突出する凸部が形成され、前記凸部の外径は前記ステップ部の外径より大きくなるように形成される、
請求項１に記載の製造方法。
前記温調工程において、前記プリフォームの前記胴部が内側と外側から同時に冷却される、
請求項１に記載の製造方法。
前記残留ステップ部は、ネック型と接触する前記ステップ部であり、前記肩部に残留しない前記ステップ部は、前記ネック型と接触しない前記ステップ部である、
請求項１に記載の製造方法。
ネック部と胴部とを有する樹脂製のプリフォームを、前記ネック部をネック型で保持した状態で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冷却しつつ温調する温調部と、
温調された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、を有する樹脂製の容器の製造装置であって、
前記射出成形部は、前記プリフォームの前記ネック部と前記胴部との間に、前記ネック部よりも肉厚のステップ部を形成し、前記ステップ部の外径は、少なくとも前記プリフォームの前記ネック部の係合溝の外径よりも大きく、
前記ステップ部は、前記ネック型に接触する上側ステップ部と、前記ネック型に接触しない、前記上側ステップ部より保有熱が高い下側ステップ部を備え、
前記温調部は、前記プリフォームの前記胴部を当該胴部の内側と外側から同時に冷却し、
前記ブロー成形部は、
前記上側ステップ部の少なくとも一部が、前記プリフォームに基づいてブロー成形される容器のネック部と肩部との間に、前記ステップ部の少なくとも一部が残留ステップ部として残るとともに
前記下側ステップ部の少なくとも一部が、前記上側ステップ部より保有熱が高い状態で前記残留ステップ部を形成しない前記ステップ部の一部は前記肩部の一部を形成するように、
前記プリフォームを高延伸倍率でブロー成形する、
製造装置。