CN114302800B - 模具单元、吹塑成型装置以及吹塑成型方法 - Google Patents

Abstract

一种模具单元，其用于对被注射成型出的有底形状的树脂制的预制件进行冷却，所述模具单元具备芯模具，所述芯模具具有与预制件的内部形状对应的外形且能够插入预制件的内部，在芯模具的内部形成有在芯模具的轴向上延伸的温度调整介质的流路，流路形成于在芯模具的周向上偏向的位置，流路的位置能够沿周向调整。

Description

模具单元、吹塑成型装置以及吹塑成型方法

技术领域

本发明涉及模具单元、吹塑成型装置以及吹塑成型方法。

背景技术

一直以来，作为树脂制容器的制造装置之一，已知有热型坯式的吹塑成型装置。热型坯式的吹塑成型装置是利用预制件的注射成型时的保有热来对树脂制容器进行吹塑成型的结构，在能够制造与冷型坯式相比多样且外观优异的树脂制容器这一点上是有利的。

例如，关于热型坯式的吹塑成型周期、预制件的注射成型周期，以缩短成型周期为目的而提出了各种方案。为了缩短这些成型周期，提出了缩短作为限速阶段的预制件的注射成型时间(注射模具中的预制件的冷却时间)，在注射成型后的下游工序中进行高温状态的预制件的追加冷却的方案(例如参照专利文献1)。

另外，还提出了这样的结构：使预制件与腔模具以及芯模具接触，通过与模具的热交换来冷却预制件，并且进行预制件的偏温的调整(例如参照专利文献2)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第6505344号公报

专利文献2：日本专利第6230173号公报

发明内容

(发明要解决的课题)

由于在注射成型装置或热流道中产生的剪切发热、或注射成型模具(注射芯模与注射腔模)中的略微的偏芯等的影响，通常注射成型后的预制件具有来自注射成型的周向上的温度的不均(偏温)。

在对在周向上具有大的偏温的预制件进行吹塑成型时，由于预制件的周向的保有热的差而制造的容器的壁厚分布、外观的偏差变大，对容器的品质造成不良影响。

因此，本发明是鉴于这样的课题而完成的，其目的在于提供一种能够提高高温状态的预制件的追加冷却、温度调整的效率的模具单元。

(用于解决课题的技术方案)

本发明的一个方式是一种模具单元，其用于对被注射成型出的有底形状的树脂制的预制件进行冷却，所述模具单元具备芯模具，所述芯模具具有与预制件的内部形状对应的外形且能够插入预制件的内部，在芯模具的内部形成有沿芯模具的轴向延伸的温度调整介质的流路，流路形成于在芯模具的周向上偏向的位置，流路的位置能够在周向上调整。

本发明的另一方式是一种模具单元，其用于对被注射成型出的有底形状的树脂制的预制件进行冷却，所述模具单元具备芯模具，所述芯模具具有与预制件的内部形状对应的外形且能够插入预制件的内部，在面向预制件底部的芯模具的前端部设置有经由芯模具的内部从预制件内排出空气的排气口，在芯模具的内部形成有多个沿芯模具的轴向延伸的温度调整介质的流路，温度调整介质的流路沿着芯模具的周向并排地配置。

(发明效果)

根据本发明，能够提高高温状态的预制件的追加冷却、温度调整的效率。

附图说明

图1是示意性地表示第一实施方式的吹塑成型装置的结构的图。

图2是表示温度调整部的结构例的图。

图3是表示偏温调整管的结构例的立体图。

图4中，(A)是插入了偏温调整管时的芯销的横剖视图，(B)是插入了冷却管时的芯销的横剖视图。

图5中，(A)是偏芯机构的俯视图，(B)是表示在偏芯机构中使轴芯Z1、Z2偏芯的状态的图。

图6是表示吹塑成型方法的工序的流程图。

图7是示出本实施方式和比较例的吹塑成型方法中的预制件的温度变化例的曲线图。

图8是表示第二实施方式的温度调整部的结构例的图。

图9是表示第二实施方式的冷却管的结构例的立体图。

图10中，(A)是第二实施方式的芯模具的仰视图，(B)是第二实施方式的芯模具的芯销的横剖视图，(C)是示出在图10的(B)中配置了止栓的状态的图。

图11中，(A)是表示第二实施方式的主体部的第一环状槽和第二环状槽的图，(B)是图11的(A)的B-B线剖视图。

图12是表示在第二实施方式中将芯模具插入预制件时的空气的流动的图。

图13是示意性地表示第三实施方式的注射成型装置的结构的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

在实施方式中，为了容易理解说明，对本发明的主要部分以外的构造、要素进行简化或省略而进行说明。另外，在附图中，对相同的要素标注相同的附图标记。另外，附图所示的各要素的形状、尺寸等示意性地表示，并不表示实际的形状、尺寸等。

<第一实施方式>

图1是示意性地表示第一实施方式的吹塑成型装置20的结构的图。本实施方式的吹塑成型装置20是不将预制件11冷却至室温而利用注射成型时的保有热(内部热量)对容器进行吹塑成型的热型坯方式(也称为1阶段(对应日语：1ステージ)方式)的装置。

吹塑成型装置20具备注射成型部21、温度调整部22、吹塑成型部23、取出部24和输送机构26。注射成型部21、温度调整部22、吹塑成型部23以及取出部24配置于以输送机构26为中心且每次旋转规定角度(例如90度)的位置。

(输送机构26)

输送机构26具备以图1的纸面垂直方向的轴为中心旋转的旋转板(未图示)。在旋转板上，每隔规定角度分别配置有1个以上的用于保持预制件11或树脂制容器(以下简称为容器)的颈部12的颈模27(在图1中未图示)。输送机构26通过使旋转板旋转，而将由颈模27保持颈部12后的预制件11(或容器)按照注射成型部21、温度调整部22、吹塑成型部23、取出部24的顺序进行输送。另外，输送机构26也能够使旋转板升降，也进行注射成型部21中的预制件的闭模、开模(脱模)所涉及的动作。

(注射成型部21)

注射成型部21具备分别省略图示的注射腔模、注射芯模，制造图2所示的预制件11。在注射成型部21连接有供给作为预制件11的原材料的树脂材料的注射装置25。

在注射成型部21中，将上述的注射腔模、注射芯模与输送机构26的颈模27闭模而形成预制件形状的模空间。然后，通过使树脂材料从注射装置25流入这样的预制件形状的模空间内，从而利用注射成型部21制造预制件11。

在此，预制件11的整体形状是一端侧开口且另一端侧封闭的有底圆筒形状。在预制件11的开口侧的端部形成有颈部12。

另外，容器及预制件11的材料是热塑性的合成树脂，可以根据容器的用途适当选择。作为具体的材料的种类，例如可列举出PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、PCTA(聚环己烷二亚甲基对苯二甲酸酯)、Tritan(Tritan(注册商标)：EastmanChemical公司制造的共聚酯)、PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、PC(聚碳酸酯)、PES(聚醚砜)、PPSU(聚苯砜)、PS(聚苯乙烯)、COP/COC(环状烯烃系聚合物)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯：丙烯酸)、PLA(聚乳酸)等。

另外，在进行了注射成型部21的开模时，输送机构26的颈模27也不开放而直接保持预制件11并进行输送。由注射成型部21同时成型的预制件11的数量(即，能够由吹塑成型装置20同时成型的容器的数量)能够适当设定。

(温度调整部22)

温度调整部22进行由注射成型部21制造的预制件11的均温化、偏温除去，将预制件11的温度调整为适于吹塑成型的温度(例如约90℃～105℃)。另外，温度调整部22还承担对注射成型后的高温状态的预制件11进行冷却的功能。

如图2所示，温度调整部22具有温度调整用的模具单元30。模具单元30是模具单元的一例，具备能够收纳预制件11的腔模(调温罐)31和芯模具32。

腔模31是具有与由注射成型部21制造的预制件11的外形大致相同的形状的温度调整用的空间的模具，配置在支承台33上。本实施方式的腔模31具有上段模31a和下段模31b，是被分割为上下2段的结构。

在上段模31a和下段模31b各自的内部形成有供温度调整介质(冷却介质)流动的流路(未图示)。因此，腔模31的温度通过在上段模31a和下段模31b的内部流动的温度调整介质而保持为规定的温度。也可以通过改变上段模31a和下段模31b的温度调整介质的温度，而使预制件11的温度分布在预制件11的长度方向上变化。

需要说明的是，腔模31的温度调整介质的温度没有特别限定，例如可以在5℃～80℃、优选30℃～60℃之间的范围内适当选择。

在此，腔模31的结构并不限定于本实施方式的结构。例如，也可以是腔模31上下分为3段的结构。另外，例如，腔模31也可以由在预制件11的长度方向上分割的一对分型模构成。

芯模具32是插入预制件11内部的模具，在温度调整部22中以能够相对于保持着预制件11的颈模27进退的方式配置。在图2中，示出了芯模具32向图中下侧伸展而插入到颈模27的内部的状态。

芯模具32至少具备芯销(第一芯模具)34、主体部35(第二芯模具)和冷却管36。

芯销34是插入预制件11的有底筒状的棒状部件，具有与预制件11的内部形状大致相同的形状的外形。另外，在芯销34的内部沿轴向形成有用于供温度调整介质流动的圆筒状的内部空间。

主体部35是与使芯模具32进退驱动的驱动机构(未图示)连结的部件，在主体部35的前端侧连结有芯销34。在主体部35的内部沿轴向形成有与芯销34的内径对应的圆筒状的内部空间。主体部35的内部空间与温度调整介质的导入路径35a连接。另外，在将芯销34安装于主体部35的状态下，主体部35与芯销34的各内部空间同轴地连接，在芯模具32中构成液密(水密)的1个圆筒状的空间。

冷却管36是能够更换地插入到芯模具32的内部空间中的筒状的部件，承担对来自导入路径35a的温度调整介质的流动进行分隔的功能。

冷却管36的外径比芯模具32的内部空间的直径小，冷却管36的轴向长度设定为与芯模具32的内部空间的轴向长度大致相同的尺寸。

在冷却管被插入的状态下，芯模具32的内部空间沿轴向被分隔为冷却管36的外周侧的第一流路43和冷却管36的内周侧的第二流路41。第一流路43和第二流路41在面对芯销34的内底的、冷却管36的前端侧连接。第一流路43在主体部35中与温度调整介质的导入路径35a连接，第二流路41与未图示的温度调整介质的排出流路连接。

由此，在芯模具32的内部，温度调整介质从主体部35的导入路径35a朝向芯模具32的前端侧在第一流路43中流动，温度调整介质从芯模具32的前端侧折回而在冷却管36内的第二流路41中流动。通过这样的温度调整介质的流动，芯模具32被保持在规定的温度。另外，上述的温度调整介质的流动是一个例子，也可以使温度调整介质的流动相反而使温度调整介质从第二流路41侧开始流动。

需要说明的是，芯模具32的温度调整介质的温度没有特别限定，例如可以在5℃～80℃、优选30℃～60℃之间的范围内适当选择。

另外，在本实施方式的芯模具32中，能够通过更换冷却管36来调整预制件11的周向上的偏温。

图3是表示作为用于调整偏温的冷却管的偏温调整管37的一例的图。偏温调整管37构成为在芯模具32的周向的一部分形成第一流路43。

如图3所示，偏温调整管37在中心具有沿轴向延长的第二流路41。在偏温调整管37中，在插入芯销34的前端部分设置有与芯模具32的内部空间大致相同直径的厚壁部37a。厚壁部37a在偏温调整管37的周向上局部地形成。

如图4的(A)所示，在将偏温调整管37插入到芯模具32的状态下，厚壁部37a的外周与芯销34的内周面接触(或者接近与芯销34的内周面的距离几乎不存在的程度)。另外，在偏温调整管37的前端部分中的、在周向上没有形成厚壁部37a的区域，沿着轴向形成有周向截面呈在径向上具有规定宽度的圆弧状的切口37b。该切口37b在偏温调整管37的前端部分形成上述的第一流路43。另外，切口37b的外周与芯销34的内周面分离。需要说明的是，在偏温调整管的轴向上没有厚壁部的区域中，管主体的外周全部成为第一流路43。

如图4的(A)所示，在偏温调整管37的前端部分的周向截面中，由于温度调整介质在切口37b的部分流动，因此切口37b的附近的芯模具32的温度容易降低。另一方面，温度调整介质实质上不流过厚壁部37a的部分，芯模具32的表面与温度调整介质的流路之间的距离变大。即，在厚壁部37a的附近，芯模具32的温度难以降低。因此，通过使用图3所示的偏温调整管37，能够在芯模具32的周向上产生温度差。

在本实施方式中，准备切口37b的周向长度、切口37b的半径方向长度分别不同的多种偏温调整管37。并且，通过适当改变偏温调整管37，能够微调芯模具32的周向的温度分布。另外，在本实施方式中，也可以使用在周向的多个部位形成有切口37b的偏温调整管37。

并且，本实施方式的模具单元30具备调整腔模31的轴芯Z1与芯模具32的轴芯Z2的位置关系的偏芯机构50。如图2所示，偏芯机构50配置于腔模31的上方。

如图5的(A)、(B)所示，偏芯机构50具备圆筒状的定心环52和配置在定心环52周围的固定部51。定心环52是承接颈模27的环状的部件，其中心与插入于颈模27的芯模具32的轴芯Z2对应。

固定部51安装于腔模31的上表面侧。在固定部51的中心设置有具有比定心环52的外径大的尺寸且能够配置定心环52的空间(环配置部)。在将定心环52配置于固定部51的环配置部时，在定心环52的外周与固定部51之间形成间隙。

在固定部51的环配置部，用于保持定心环52的8个保持轴53在定心环52的周围以每隔45度的间隔呈环状配置。各个保持轴53朝向固定部51的内周侧突出，在偏芯机构50中构成为，配置成对角的一对保持轴53夹持定心环52。另外，各个保持轴53与设置于固定部51的螺纹孔螺合，能够相对于定心环52进退。通过调整配置成对角的一对保持轴53的进退，而能够沿着保持轴53的移动方向调整固定部51的环配置部处的定心环52的位置。另外，也可以通过在定心环52与保持轴53之间夹入薄板状的垫片(未图示)来进行位置调整。

由此，偏芯机构50在与芯模具32的进退方向(芯模具32的轴向)正交的平面方向上，能够在间隙的范围内调整腔模31的轴芯Z1与芯模具32的轴芯Z2的位置关系。即，在芯模具32插入预制件时，芯模具32的被引导的位置根据定心环52的位置而变化，因此，如图5的(A)所示，偏芯机构50能够使芯模具32的轴芯Z2与腔模具31的轴芯Z1的位置一致，或者如图5的(B)所示，使轴芯Z1、Z2错开而偏芯。

(吹塑成型部23)

返回图1，吹塑成型部23对由温度调整部22进行了温度调整的预制件11进行吹塑成型，制造容器。

吹塑成型部23具备作为与容器的形状对应的一对分型模的吹塑腔模、以及兼作延伸杆的空气导入部件(均未图示)。吹塑成型部23通过对预制件11进行拉伸吹塑成型来制造容器。

(取出部24)

取出部24构成为将由吹塑成型部23制造出的容器的颈部12从颈模27开放，将容器向吹塑成型装置20的外部取出。

(吹塑成型方法的说明)

接着，对第一实施方式的吹塑成型装置20所进行的吹塑成型方法进行说明。

图6是表示吹塑成型方法的工序的流程图。在本实施方式中，在实施吹塑成型方法的后述的各工序(S101～S104)之前，进行基于测试运转的结果来调整温度调整部22的偏温调整工序(S100)。

(步骤S100：偏温调整工序)

偏温调整工序是根据在测试运转中注射成型的预制件11的温度分布、或者在测试运转中吹塑成型的容器的壁厚分布，调整温度调整部22中的芯模具32的温度分布、位置的工序。

在吹塑成型装置20的测试运转时，例如将不具有厚壁部且不具有偏温调整功能的冷却管36配置在芯模具32内。图4的(B)表示插入了不具有偏温调整功能的冷却管36时的芯销34的横截面图。

另外，在上述的测试运转时，例如，如图5的(A)所示，偏芯机构50成为腔模31的轴芯Z1与芯模具32的轴芯Z2的位置一致的状态。在上述的状态下使吹塑成型装置20运转，得到调整前的预制件11的温度分布或容器的壁厚分布的信息。

在上述的测试运转的结果是，在预制件11的温度分布、容器的壁厚分布存在偏差的情况下，温度调整部22中的芯模具32的温度分布、位置如以下那样被调整。在以下的说明中，作为一个例子，在周向上调整为预制件11的温度分布、容器的壁厚分布的偏差变小。

例如，在预制件11的周向上存在温度分布的偏差的情况下，将插入到芯模具32的冷却管36更换为图3所示的偏温调整管37。此时，偏温调整管37以在周向上的切口37b的位置在周向上与预制件11的温度高的部分对置的方式配置于芯模具32内。

通过上述的调整，在芯模具32的周向上，在预制件11的温度高的部分的附近配置第一流路43。另一方面，在预制件11的温度低的部分的附近配置偏温调整管37的厚壁部37a，预制件11与温度调整介质的流路的距离变大。由此，在预制件11的周向上在测试运转时温度高的部分比其他部分容易进行热交换，能够减小预制件11的周向上的温度分布的偏差。

另外，在预制件11的周向上具有温度分布的偏差的情况下，除了使用插入有上述的偏温调整管37的芯模具32之外，也可以通过偏芯机构50使腔模31的轴芯Z1与芯模具32的轴芯Z2错开而偏芯，通过芯模具32的位置调整来调整预制件11的壁厚分布。

具体而言，只要以使芯模具32的轴芯Z2接近预制件11的温度高的部分的方式调整偏芯机构50即可。由此，能够在预制件11的周向上使在测试运转时温度高的部分的预制件11的壁厚局部地变薄。

在使预制件11的壁厚局部地变薄时，变薄的部分的预制件11的保有热变小。即，通过使预制件11的壁厚局部地变薄，能够调整预制件11的周向上的保有热的偏差，因此能够调整所制造的容器的壁厚分布。进而，通过使用具备以与预制件11的高温部分(薄壁化部位)实质上相对的方式配置有37的切口37b的偏温调整管37的芯模具32，能够更有效地调整预制件11的周向上的保有热的偏差。

另外，在基于在测试运转中制造出的容器的壁厚分布，进行在偏温调整工序中的各种调整的情况下，如以下那样进行即可。

在1阶段方式的吹塑成型中，预制件11的温度高的部分具有大的保有热，预制件11容易被拉伸。即，容器的壁厚较薄的部分与预制件11的温度高的部分对应。另一方面，预制件11的温度低的部分与预制件11的温度高的部分相比，保有热变小，预制件11难以被拉伸。即，容器的壁厚较厚的部分与预制件11的温度低的部分对应。

因此，在基于容器的壁厚分布，进行偏温调整工序中的各种调整的情况下，容器的壁厚较薄的部分视为预制件11的温度高的部分，容器的壁厚较厚的部分视为预制件11的温度低的部分，能够与上述同样地进行调整。

在偏温调整工序中，可以仅进行基于偏温调整管37的芯模具32的温度分布的调整和基于偏芯机构50的芯模具的位置调整中的任一方，或者也可以将两者组合来进行。

在上述的偏温调整工序完成时，执行以下所示的吹塑成型方法的各工序。

(步骤S101：注射成型工序)

首先，在注射成型部21中，从注射装置25向由注射腔模、注射芯模及输送机构26的颈模27形成的预制件形状的模空间注射树脂，从而制造预制件11。

在步骤S101中，在树脂填充刚结束后或树脂填充后设置的最小限度的冷却时间后，注射成型部21开模。即，在能够维持预制件11的外形的程度的高温状态下，预制件11从注射腔模、注射芯模脱模。之后，输送机构26的旋转板旋转规定角度，由颈模27保持的预制件11被输送到温度调整部22。

在此，参照图7对本实施方式的吹塑成型方法中的预制件11的温度变化进行说明。图7的纵轴表示预制件11的温度，图7的横轴表示时间。在图7中，本实施方式的预制件的温度变化例用图7中(A)表示。另外，后述的比较例(现有方法)的预制件的温度变化例用图7中(B)表示。另外，各工序间的空白是预制件11或容器10的移送所需的时间，是相同的。

在本实施方式中，当在树脂材料的熔点以上的温度下对树脂材料进行注射成型时，在注射成型部21中仅进行注射成型后的预制件11的最小限度的冷却，利用温度调整部22进行预制件11的冷却及温度调整。在本实施方式中，在通过注射成型部21完成树脂材料的注射之后冷却树脂材料的时间(冷却时间)优选相对于注射树脂材料的时间(注射时间)为1/2以下。另外，冷却上述树脂材料的时间根据树脂材料的重量，能够相对于注射树脂材料的时间变得更短。冷却树脂材料的时间相对于注射树脂材料的时间更优选为2/5以下，进一步优选为1/4以下，特别优选为1/5以下。与比较例相比，使冷却时间显著缩短，因此预制件的皮层(处于固化状态的表面层)比以往薄，芯层(处于软化状态或熔融状态的内层)形成得比以往厚。即，与比较例相比，成型出皮层与芯层之间的热梯度大、在高温下保有热高的预制件。

在本实施方式中，注射成型后的预制件11以比比较例的情况高的脱模温度从注射成型部21脱模，并向温度调整部22输送。随着向温度调整部22的移动，预制件11进行由皮层和芯层之间的热交换(热传导)引起的均温化。另外，通过与外部空气的接触，预制件11从外表面开始被稍微冷却。但是，到向温度调整部22搬入时为止，预制件11的温度被维持为大致高温的脱模温度的状态。在温度调整部22中，预制件11的温度从高温的脱模温度降低到吹塑温度，之后，预制件11的温度维持在吹塑温度，直至进行吹塑成型。

另外，吹塑温度是适于吹塑成型的温度，例如在PET树脂中设定为90℃～105℃。但是，吹塑温度在低温下，预制件11的拉伸取向性变得良好，能够提高容器的强度(物性)。因此，例如在PET树脂中，优选将吹塑温度设定为90℃～95℃。

在此，在吹塑成型装置20的构造上，注射成型工序、温度调整工序、吹塑成型工序以及容器取出工序的各时间分别为相同的长度。同样地，各工序间的搬送时间也分别为相同的长度。

另一方面，作为比较例，对在注射成型工序中进行预制件11的冷却的情况下的预制件的温度变化例(图7的(B))进行说明。

在比较例中，在注射成型部21的模具内将预制件11冷却至比吹塑温度低或大致相同程度的温度。其结果是，在比较例中，注射成型工序的时间比本实施方式长。于是，各工序的时间根据最长的注射成型工序的时间而设定，结果，容器的成型周期的时间也变长。

(步骤S102：温度调整工序)

接着，在温度调整部22中，进行用于使预制件11的温度接近适于最终吹塑的温度的温度调整。

如图2所示，在温度调整工序中，首先，预制件11被收纳于腔模31的预制件形状的温度调整用的空间内。接着，向收纳于腔模31的预制件11插入芯模具32。

在温度调整工序中，通过预制件11与腔模31以及芯模具32接触，从而，预制件11以不会变成适于吹塑成型的温度以下的方式进行温度调整，进而还降低了注射成型时产生的偏温。另外，腔模31以及芯模具与预制件11的形状对应，因此预制件的形状即使在温度调整工序中也一直维持期望的形状。

在温度调整工序之后，输送机构26的旋转板旋转规定角度，保持于颈模27的温度调整后的预制件11被输送到吹塑成型部23。

(步骤S103：吹塑成型工序)

接着，在吹塑成型部23中，进行容器的吹塑成型。

首先，将吹塑成型模具闭模而将预制件11收纳于模空间，在预制件11的颈部12插入空气导入部件。然后，一边使至少具有延伸杆以及吹塑芯模具的空气导入部件下降，一边从空气导入部件向预制件11内导入吹塑空气。由此，预制件11以紧贴吹塑成型模具的模空间的方式鼓出并被赋形，吹塑成型为容器。

(步骤S104：容器取出工序)

在吹塑成型结束时，吹塑成型模具开模。由此，容器能够从吹塑成型部23移动。

接着，输送机构26的旋转板旋转规定角度，容器被输送至取出部24。在取出部24中，容器的颈部12从颈模27开放，容器被向吹塑成型装置20的外部取出。

以上，吹塑成型方法的一系列工序结束。之后，通过使输送机构26的旋转板旋转规定角度，反复进行上述S101～S104的各工序。

以下，对第一实施方式的吹塑成型装置以及吹塑成型方法的效果进行说明。

将结晶性的热塑性树脂(能够成为透明的非晶质状态和白浊的结晶质状态的树脂)作为材料来成型热型坯式的预制件时，则根据材料的不同，有时会因冷却不足而发生白化(白浊)。例如，在以PET树脂为材料的情况下，在促进结晶化的温度带(120℃～200℃)下缓慢冷却预制件(例如在室温下冷却十几秒)时，会产生由球晶生成引起的结晶化，显示出白化的倾向。

因此，以往，通过对预制件的注射成型模具进行骤冷(例如在10℃下5秒)，缩短上述的结晶化温度带的通过时间，在注射成型工序中充分地冷却而抑制预制件的白化。

与此相对，根据本实施方式的吹塑成型方法，在注射成型工序(S101)中几乎不进行预制件11的冷却工序，在温度调整工序(S102)中进行预制件11的冷却。在温度调整工序(S102)中，能够使预制件11紧贴于腔模31以及芯模具，在预制件11的温度调整的同时进行预制件11的冷却。在本实施方式中，由于能够在温度调整工序(S102)中进行预制件11的温度调整和冷却，因此在注射成型工序(S101)中也能够使预制件11在高温的状态下脱模，能够尽早开始下一个预制件11的成型。即，根据本实施方式，能够使成型周期时间比比较例的成型周期时间短，并且能够良好地成型容器。

另外，根据本实施方式，在偏温调整工序(S100)中使用偏温调整管37在周向上调整芯模具32的温度分布。由此，预制件11的周向的偏温被抑制，追加冷却、温度调整的效率提高，从而能够通过吹塑成型良好地成型容器。

另外，在偏温调整工序(S100)中，也可以利用偏芯机构50使腔模31的轴芯Z1与芯模具32的轴芯Z2错开而偏芯，从而调整预制件11的壁厚分布。由此，也能够调整预制件11的周向上的保有热的偏差，通过吹塑成型良好地成型容器。

特别是，若缩短成型周期时间，则温度调整工序(S102)中的预制件的温度调整的时间也变短。根据本实施方式，在偏温调整工序(S100)中，芯模具32的温度分布、位置为了调整偏温而被最佳化，因此能够在温度调整工序(S102)中在短时间内进行温度调整。即，能够在不降低所制造的容器的品质的情况下实现成型周期的缩短化。

<第二实施方式>

第二实施方式是第一实施方式的变形例。

在以下的第二实施方式的说明中，对与第一实施方式相同的要素标注相同的附图标记，并省略重复说明。在第二实施方式的吹塑成型装置20中，温度调整部22的模具单元30的结构不同。

图8是表示第二实施方式的温度调整部的结构例的图。如图8所示，温度调整部22具有温度调整用的模具单元30。模具单元30是模具单元的一例，具备能够收纳预制件11的腔模(调温罐)31和芯模具32。腔模31的结构与第一实施方式相同。

芯模具32是插入预制件11的内部的模具，在温度调整部22中以能够相对于保持着预制件11的颈模27进退的方式配置。在图8中，示出了芯模具32向图中下侧伸展而插入到颈模27的内部的状态。

芯模具32至少具备芯销(第一芯模具)34、主体部(第二芯模具)35和冷却管36。

芯销34是插入预制件11的有底筒状的棒状部件，具有与预制件11的内部形状大致相同的形状的外形。另外，在芯销34的内部沿轴向形成有用于供温度调整介质流动的圆筒状的内部空间。

在面向预制件11底面的芯销34的前端形成有与芯销34的内部空间连通的排气口40。芯销34的排气口40承担在将芯模具32插入预制件11时将预制件11内的空气排出到芯销34内，并提高芯模具32与预制件11的接触性的功能。

排气口40以芯模具32(更具体而言是芯销34)的中心轴为基准，以在芯模具32(更具体而言是芯销34)的周向上呈旋转对称的形状形成。当以在芯模具32(更具体而言是芯销34)的周向上呈旋转对称的方式形成排气口40时，容易在周向上无不均地、均等排出预制件11内的空气，因此更加难以产生芯模具32与预制件11的接触的偏差。例如，在图10的(A)中，4个排气口40以90度的间隔呈点对称的方式在周向上隔开间隔地形成于芯销34的前端。不过，排气口40也可以不必配置成旋转对称，例如，也可以在芯模具32(更具体而言是芯销34)的前端，在距其中心轴规定距离范围内的任意的位置配置多个排气口40。

需要说明的是，只要是以芯模具32的中心轴为基准呈旋转对称的配置，则在芯销34设置排气口40的数量也可以是4以外的数量(2个、3个或其以上的整数)。另外，也可以在芯销34的中心轴的位置(芯销的中央)设置1个排气口40。

主体部35是与使芯模具32进退驱动的驱动机构(未图示)连结的部件，在主体部35的前端侧连结有芯销34。在主体部35的内部沿轴向形成有与芯销34的内径对应的圆筒状的内部空间。另外，在将芯销34安装于主体部35的状态下，主体部35与芯销34的各内部空间同轴地连接，在芯模具32中构成液密(水密)的1个圆筒状的空间。

如图11的(A)所示，在主体部35的外周，并排地形成有分别沿周向延伸的第一环状槽35a和第二环状槽35c。

如图11的(B)所示，在第一环状槽35a，在周向上隔开90度的间隔地形成有4个与内部空间连通的第一贯通孔35b。第一环状槽35a具有从未图示的导入路径接收温度调整介质并经由第一贯通孔35b向芯模具32的内部引导温度调整介质的功能。

另外，在第二环状槽35c沿周向隔开规定角度(例如90度)的间隔地形成有多个(例如4个)与内部空间连通的第二贯通孔35d。如图11的(B)所示，第一贯通孔35b和第二贯通孔35d形成于在周向上错开规定角度(例如45度)的位置。第二环状槽35c接收经由第二贯通孔35d从芯模具32的内部排出的温度调整介质，起到将温度调整介质引导至未图示的排出流路的功能。

冷却管36是插入到芯模具32的内部空间的筒状的部件。

冷却管36的外周沿轴向隔开芯模具32的内部空间，形成温度调整介质的第一流路43a和第二流路43b。

如图9所示，在冷却管36的外周，并排地形成有分别沿轴向延伸的第一槽36a和第二槽36b。如图10的(B)所示，第一槽36a和第二槽36b在冷却管36的周向上隔开规定角度(例如90度)的间隔地各形成有多个(例如4个)。第一槽36a和第二槽36b形成于在冷却管36的周向上各错开规定角度(例如45度)的位置，在冷却管36的周向上交替配置。

另外，第一槽36a、第二槽36b能够使与槽的形状对应的止栓60嵌合而封闭。止栓60例如由橡胶材料等形成。

如图8所示，第一槽36a从冷却管36的前端侧延伸至与主体部35的第一环状槽35a对应的位置。同样地，第二槽36b从冷却管36的前端侧延伸至与主体部35的第二环状槽35c对应的位置。冷却管36的第一槽36a配置在与主体部35的第一贯通孔35b对应的位置，冷却管36的第二槽36b配置在与主体部35的第二贯通孔35d对应的位置。

另外，如图8、图9所示，在冷却管36的前端外周设置有嵌入有O型环38的圆形的密封部36c。密封部36c承担在轴向上分隔形成于芯销34的前端侧的排气室42和形成于冷却管36的外周的温度调整介质的流路43a、43b的功能。

另外，如图9所示，在冷却管36的轴向上，在密封部36c的附近设置有沿周向连接第一槽36a和第二槽36b的区域36d。

另外，在冷却管36的内部形成有从冷却管36的一端到另一端沿轴向延伸的排气路径41。排气路径41起到将从芯销34的排气口40流入到芯销34内的空气排出到芯模具32的外部的功能。

在冷却管36插入于芯模具32后的组装状态下，在芯销34的内部空间的底面侧与冷却管36的前端之间形成有与上述排气口40及排气路径41连接的排气室42。由此，在将芯模具32插入预制件11时，预制件11内的空气从芯销34的排气口40经由排气室42被引导至排气路径41，并向外部排气。此外，排气室42通过O型环38而相对于温度调整介质的流路43a、43b被密封。

另外，在冷却管36插入到芯模具32后的组装状态下，通过芯模具32的内周和冷却管36的第一槽36a形成温度调整介质的第一流路43a。同样地，通过芯模具32的内周和冷却管36的第二槽36b形成温度调整介质的第二流路43b。

第一流路43a和第二流路43b在位于密封部36c的附近的区域36d连接，构成为在芯模具32的前端使温度调整介质的流动折回。在本实施方式中，通过将第一流路43a和第二流路43b均形成于冷却管36的外周，能够容易地进行冷却管36中的温度调整介质的流路的加工。

在芯模具32的内部，温度调整介质从主体部35的第一环状槽35a朝向芯模具32的前端侧在第一流路43a中流动，温度调整介质从芯模具32的前端侧朝向主体部35的第二环状槽35c在第二流路43b中流动。通过这样的温度调整介质的流动，芯模具32被保持于规定的温度。另外，上述的温度调整介质的流动是一个例子，也可以使温度调整介质的流动相反而使温度调整介质从第二流路43b侧开始流动。

另外，在第二实施方式中，也可以利用在芯模具32的周向上配置的第一流路43a和第二流路43b中的任一个来限制温度调整介质的流动，在芯模具32的周向上产生温度差。

图10的(C)表示在第一流路43a的一部分限制温度调整介质的流动的例子。在图10(C)的例子中，使与槽的形状对应的止栓60与图中右上的第一槽36a嵌合而堵塞第一流路43a。在配置有止栓60的第一流路43a中成为不产生温度调整介质的流动的状态。

在图10的(C)的例子中，由于温度调整介质在未配置有止栓60的流路43a、43b中流动，因此在这些流路的附近，芯模具32的温度容易降低。另一方面，温度调整介质不在配置有止栓60的第一流路43a中流动，从而难以进行芯模具32的表面与温度调整介质的热交换，芯模具32的温度难以降低。这样，当在芯模具32的周向上设置温度调整介质的流动被限制的流路时，能够在芯模具32的周向上产生温度差。

另外，配置止栓60的流路并不限定于图10的(C)的例子，能够在周向的任意的流路中限制温度调整介质的流动。另外，配置止栓60的流路的数量也可以是多个。

第二实施方式中的吹塑成型方法的工序除了偏温调整工序(图6的S100)和温度调整工序(图6的S102)之外，与第一实施方式相同。

第二实施方式的偏温调整工序(图6的S100)按照以下的步骤进行。

首先，在吹塑成型装置20的测试运转时，在芯模具32中不限制温度调整介质的流动的状态(图10的(B))下使吹塑成型装置20运转，得到调整前的预制件11的温度分布或容器的壁厚分布的信息。

在上述的测试运转的结果是预制件11的温度分布、容器的壁厚分布存在偏差的情况下，温度调整部22中的芯模具32的温度分布如以下那样被调整。在以下的说明中，作为一个例子，在周向上调整为预制件11的温度分布、容器的壁厚分布的偏差变小。

例如，在预制件11的周向上存在温度分布的偏差的情况下，在周向上位于预制件11的温度低的部分附近的流路43a、43b配置止栓60。

通过上述的调整，在芯模具32的周向上，在预制件11的温度低的部分的附近选择性地限制温度调整介质的流动。由此，在预制件11的周向上测试运转时温度低的部分难以进行芯模具32的表面与温度调整介质的热交换，芯模具32的温度不易降低。因此，能够减小预制件11的周向上的温度分布的偏差。

另外，基于在测试运转中制造的容器的壁厚分布的偏温调整工序中的各种调整能够与第一实施方式同样地进行。在偏温调整工序完成后，执行吹塑成型方法的各工序(图6的S101～S104)。

在第二实施方式的温度调整工序(图6的S102)中，如图8所示，首先，预制件11被收纳于腔模31的预制件形状的温度调整用的空间内。接着，向收纳于腔模31的预制件11插入芯模具32。

在第二实施方式的温度调整工序中，预制件11与腔模31以及芯模具32接触，由此，预制件11被温度调整为不会变成适于吹塑成型的温度以下，进而，注射成型时产生的偏温也降低。另外，腔模31以及芯模具与预制件11的形状对应，因此预制件的形状在温度调整工序中也维持期望的形状。

另外，如图12所示，在将芯模具32插入预制件11时，预制件11内的空气从排气口40经由芯销内的排气室42被引导至排气路径41，并向外部排气。因此，在将芯模具32插入预制件11时，例如能够抑制在预制件11的底面、侧面与芯模具32之间产生空气积存。由此，预制件11的内周面与芯模具32的接触面积进一步扩大，因此能够进一步提高由芯模具32进行的预制件11的追加冷却、偏温调整的效率。

另外，芯模具32的排气路径41配置于比温度调整介质的流路43a、43b靠内周侧的位置。即，由于排气路径41不位于预制件11与温度调整介质的流路43a、43b之间，因此在芯模具32中流动的温度调整介质与预制件11之间的热传导不会被排气路径41隔热而妨碍。

如上所述，在第二实施方式中，通过在温度调整工序(S102)中进行预制件11的冷却，与第一实施方式同样地，能够缩短成型周期时间，并且能够良好地成型容器。

另外，在第二实施方式中，在芯模具32的前端部设置有经由芯模具32的内部的排气路径41从预制件11内排出空气的排气口40。由此，在将芯模具32插入预制件11时，能够将预制件11内的空气排出到外部。通过使芯模具32与预制件11的接触被空气妨碍的区域消失，预制件11的内周面与芯模具32的接触面积扩大，能够进一步提高由芯模具32进行的高温状态的预制件11的追加冷却、偏温调整的效率。上述的效果无论预制件11的形状如何都相同，因此，例如即使是难以脱气的细长形状的预制件11，也能够提高追加冷却、偏温调整的效率。

特别是，当缩短成型周期时间时，温度调整工序的时间也变短，需要进一步提高芯模具32与预制件11的热交换的效率。根据本实施方式，由芯模具32进行的高温状态的预制件11的追加冷却、偏温调整的效率由于排气口40和排气路径41的形成而进一步提高，因此能够在温度调整工序(S102)中在短时间内进行温度调整。即，能够在不降低所制造的容器的品质的情况下实现成型周期的缩短化。

另外，在第二实施方式中，通过在偏温调整工序(S100)中选择使温度调整介质流动的流路，来沿周向调整芯模具32的温度分布。由此，预制件11的周向的偏温被抑制，能够通过吹塑成型来良好地成型容器。另外，在偏温调整工序(S100)中，由于芯模具32的温度分布为了调整偏温而被最佳化，因此，也能够在温度调整工序(S102)中在短时间内进行温度调整。

<第三实施方式>

图13是示意性地表示第三实施方式的注射成型装置70的结构的图。本实施方式的注射成型装置70是用于高速地制造预制件11的装置，相当于从第一实施方式或第二实施方式的吹塑成型装置20中除去了吹塑成型部23后的装置。因此，在第三实施方式中，对与第一实施方式或第二实施方式相同的结构标注相同的附图标记并省略重复说明。

注射成型装置70具备注射成型部21、温度调整部(冷却预制件11的温度调整部、后冷却部)22、取出部24以及作为输送机构的旋转板71。第三实施方式的注射成型装置70在温度调整部22具有与第一实施方式或第二实施方式相同的模具单元30。

注射成型部21、温度调整部22以及取出部24配置于在旋转板71的周向上每次旋转规定角度(例如120度)后的位置。旋转板71的结构除了每个步骤的旋转角度不同这一点之外，与第一实施方式的输送机构的结构相同。

在第三实施方式的注射成型装置70中，通过旋转板71的旋转，按照注射成型部21、温度调整部22、取出部24的顺序输送由颈模27保持颈部12的预制件11。

在第三实施方式的注射成型装置70中，通过在注射成型部21的下游侧设置具备图2、图8的模具单元30的温度调整部22，能够在温度调整部22中进行预制件11的追加冷却。通过由温度调整部22进行预制件11的追加冷却，在注射成型部21中，与第一实施方式或第二实施方式(图7的(A)本实施方式)同样地，即使在高温的状态下也能够脱模预制件11，能够大幅缩短注射成型部21中的预制件11的冷却时间。由此，根据第三实施方式，能够尽早开始下一个预制件11的成型，因此能够缩短预制件11的成型周期时间。

另外，在第三实施方式中，也能够同样地得到在第一实施方式或第二实施方式中说明的温度调整部22的效果。另外，在第三实施方式中，在利用取出部24将预制件11排出到机外之后，为了在室温下不产生白化(白浊)、缩痕、不规则变形，需要通过温度调整部22将预制件11冷却至完全固化(需要将预制件11的温度冷却至吹塑适当温度以下的温度(例如50℃以下))。因此，模具单元30及腔模31通过低温(例如0～20℃)的温度调整介质而设定为低温。

本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内，也可以进行各种改良以及设计的改变。

在第一实施方式或第二实施方式的偏温调整工序(S100)中，说明了将预制件11的温度分布、容器的壁厚分布的偏差调整为在周向上变小的例子。但是，例如，在制造颈部的中心轴不与主体部同轴的偏芯容器、带把手的容器的情况下，在偏温调整工序(S100)中，也可以进行调整，使得预制件11的温度分布、容器的壁厚分布的偏差在周向的规定的位置产生所希望的大小。

另外，在第二实施方式中，在调整流动温度调整介质的流路时，也可以不完全堵塞任意的流路。例如，也可以通过缩小任意的流路中的温度调整介质的流量来沿周向调整芯模具32的温度分布。另外，调整流路的机构并不限定于止栓60的嵌合，也可以通过阀的开闭等的其他机构来实现。

此外，本次公开的实施方式在所有方面都是例示而不应被认为是限制性的。本发明的范围不是由上述的说明而是由专利请求的范围示出，意在包括与专利请求的范围等同的意思以及范围内的全部改变。

(标号说明)

11…预制件，20…吹塑成型装置，21…注射成型部，22…温度调整部，23…吹塑成型部，30…模具单元，31…腔模，32…芯模具，36…冷却管，36a…第一槽，36b…第二槽，37…偏温调整管，37a…厚壁部，37b…切口，40…排气口，41…排气路径，43a…第一流路，43b…第二流路，50…偏芯机构，60…止栓，70…注射成型装置。

Claims (9)

1.一种模具单元，所述模具单元是用于对被注射成型出的有底形状的树脂制的预制件进行冷却的模具单元，所述模具单元的特征在于，

所述模具单元具备：

芯模具，所述芯模具具有与所述预制件的内部形状对应的外形且能够插入所述预制件的内部；

腔模，所述腔模收纳所述预制件；以及

偏芯机构，所述偏芯机构调整所述腔模的轴芯与所述芯模具的轴芯的位置关系，

在所述芯模具的内部形成有沿所述芯模具的轴向延伸的温度调整介质的流路，

所述流路形成于在所述芯模具的周向上偏向的位置，

所述流路的位置能够在所述周向上调整，

所述偏芯机构具有：

固定部；以及

圆筒状的定心环，配置于所述固定部的内周，

所述偏芯机构还具有与设置于所述固定部的螺纹孔螺合的保持轴，所述保持轴能够相对于定心环进退，通过调整配置成对角的一对所述保持轴的进退，沿着所述保持轴的移动方向调整所述固定部的环配置部处的所述定心环的位置。

2.根据权利要求1所述的模具单元，其中，

在所述芯模具的内部配置有偏温调整管，所述偏温调整管设置有在所述周向的部分区域形成所述流路的切口。

3.根据权利要求2所述的模具单元，其中，

所述偏温调整管能够相对于所述芯模具更换。

4.一种吹塑成型装置，其特征在于，具备：

注射成型部，其将有底形状的树脂制的预制件注射成型；

温度调整部，其具有权利要求1～3中任一项所述的模具单元，所述温度调整部进行由所述注射成型部制造出的所述预制件的温度调整；以及

吹塑成型部，其对温度调整后的所述预制件进行吹塑成型而制造树脂制容器。

5.一种吹塑成型方法，其特征在于，包括：

注射成型工序，注射成型出有底形状的树脂制的预制件；

温度调整工序，使用权利要求1～3中任一项所述的模具单元，进行由所述注射成型工序制造出的所述预制件的温度调整；以及

吹塑成型工序，对温度调整后的所述预制件进行吹塑成型而制造树脂制容器。

6.根据权利要求5所述的吹塑成型方法，其中，

还包括偏温调整工序，基于预制件的温度分布或容器的壁厚分布的信息，来调整所述温度调整介质在所述模具单元的周向上的流动，

在所述偏温调整工序之后，进行所述注射成型工序、所述温度调整工序以及所述吹塑成型工序。

7.根据权利要求5所述的吹塑成型方法，其中，

在所述注射成型工序中，在树脂材料的注射完成之后在模空间内冷却所述树脂材料的时间相对于将所述树脂材料注射到所述模空间的时间为1/2以下。

8.根据权利要求5～7中任一项所述的吹塑成型方法，其中，

所述芯模具能够通过在所述周向的部分区域设置有切口的偏温调整管的更换来调整所述芯模具的周向的温度分布。

9.根据权利要求5～7中任一项所述的吹塑成型方法，其中，

所述芯模具具有分别在所述芯模具的内部沿轴向延伸且沿着所述芯模具的周向并排配置的多个温度调整介质的流路，

通过将限制所述温度调整介质的流动的止栓选择性地安装于至少一个以上的所述流路，从而在周向上调整所述温度调整介质流动的流路的位置。