CN114206584B - 树脂成形品的冷却用模具单元、吹塑成形装置、注射成形装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种冷却用模具单元，其用于冷却注射成形的有底形状的树脂制的预塑形坯，所述冷却用模具单元具备型芯模具，该型芯模具具有与预塑形坯的内部形状对应的外形，且能够***到预塑形坯的内部，在面向预塑形坯的底部的型芯模具的前端部，设置有经由型芯模具的内部从预塑形坯内排出空气的排气口。

Description

树脂成形品的冷却用模具单元、吹塑成形装置、注射成形装置 及方法

技术领域

本发明涉及树脂成形品的冷却用模具单元、吹塑成形装置、注射成形装置以及方法。

背景技术

以往，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形装置。热型坯式的吹塑成形装置是利用预塑形坯的注射成形时的保有热来对树脂制容器进行吹塑成形的结构，与冷型坯式相比，在能够制造多样且外观美感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形周期、预塑形坯的注射成形周期，以缩短成形周期为目的而提出了各种方案。为了这些成形周期的缩短化，提出了缩短作为限速阶段的预塑形坯的注射成形时间(注射模具中的预塑形坯的冷却时间)，在注射成形后的下游工序中进行高热的预塑形坯的追加冷却的方案(例如参照专利文献1)。

另外，还提出了如下结构：使预塑形坯与型腔模具以及型芯模具接触而通过与模具的热交换来冷却预塑形坯，并且进行预塑形坯的偏温的调整(例如参照专利文献2)。

现有技术文献

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

发明所要解决的课题

在通过与型芯模具的接触来进行高温状态的预塑形坯的追加冷却的情况下，需要使预塑形坯与模具均等地接触。例如，若在将型芯模具***冷却对象的预塑形坯时在预塑形坯内残留空气，则会妨碍预塑形坯的内周面与型芯模具的接触，难以适当地进行预塑形坯的冷却、温度调整。

因此，本发明鉴于这样的课题而作，其目的在于提供一种能够提高高温状态的预塑形坯的追加冷却、温度调整的效率的冷却用模具单元。

用于解决课题的技术方案

本发明的一个方式是一种冷却用模具单元，其用于对注射成形后的有底形状的树脂制的预塑形坯进行冷却，所述冷却用模具单元具备型芯模具，该型芯模具具有与预塑形坯的内部形状对应的外形，且能够***到预塑形坯的内部，在面向预塑形坯的底部的型芯模具的前端部，设置有经由型芯模具的内部从预塑形坯内排出空气的排气口。

本发明的其他方式是一种冷却用模具单元，其用于对注射成形后的有底形状的树脂制的预塑形坯进行冷却，所述冷却用模具单元具备型芯模具，该型芯模具具有与预塑形坯的内部形状对应的外形，且能够***到预塑形坯的内部，在型芯模具中面向预塑形坯的内表面的表面，设置有从预塑形坯的***部分的前端侧延伸到基端侧的排气槽。

发明效果

根据本发明，能够提高高温状态的预塑形坯的追加冷却、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形装置的结构的图。

图2是表示温度调整部的结构例的图。

图3是表示冷却管的结构例的立体图。

图4的(A)是型芯模具的仰视图，(B)是型芯模具的型芯销的横剖视图，(C)是型芯模具的主体部的横剖视图。

图5是表示将型芯模具***预塑形坯时的空气的流动的图。

图6是表示吹塑成形方法的工序的流程图。

图7是表示本实施方式以及比较例的吹塑成形方法中的预塑形坯的温度变化例的图表。

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型芯模具中的排气槽的形成例的图。

图10是表示在第二实施方式中将型芯模具***预塑形坯时的空气的流动的图。

图11是表示第二实施方式中的排气槽的加工方法的例子的图。

图12是示意性地表示第三实施方式的注射成形装置的结构的图。

图13是表示型芯模具中的排气槽的其他形成例的图。

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结构、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标号。此外，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形装置20的结构的图。本实施方式的吹塑成形装置20是不将预塑形坯11冷却至室温而有效利用注射成形时的保有热(内部热量)对容器进行吹塑成形的热型坯方式(也称为1阶段方式)的装置。

吹塑成形装置20具备注射成形部21、温度调整部22、吹塑成形部23、取出部24、以及输送机构26。注射成形部21、温度调整部22、吹塑成形部23以及取出部24配置于以输送机构26为中心每次旋转给定角度(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，每隔给定角度分别配置有一个以上的保持预塑形坯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，将颈部12由颈模27保持的预塑形坯11(或容器)按照注射成形部21、温度调整部22、吹塑成形部23、取出部24的顺序进行输送。此外，输送机构26也能够使旋转板升降，也进行注射成形部21中的预塑形坯的闭模、开模(脱模)所涉及的动作。

(注射成形部21)

注射成形部21分别具备省略图示的注射型腔模具、注射型芯模具，制造图2所示的预塑形坯11。在注射成形部21连接有供给作为预塑形坯11的原材料的树脂材料的注射装置25。

在注射成形部21中，将上述的注射型腔模具、注射型芯模具以及输送机构26的颈模27闭模而形成预塑形坯形状的模具空间。然后，通过使树脂材料从注射装置25流入这样的预塑形坯形状的模具空间内，从而利用注射成形部21制造预塑形坯11。

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

另外，容器以及预塑形坯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(聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯)、Tritan(TRITAN(注册商标)：伊士曼化学公司制的共聚酯)、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。

此外，在进行了注射成形部21的开模时，输送机构26的颈模27也不开放而原样保持预塑形坯11并进行输送。由注射成形部21同时成形的预塑形坯11的数量(即，能够由吹塑成形装置20同时成形的容器的数量)可以适当设定。

(温度调整部22)

温度调整部22进行由注射成形部21制造的预塑形坯11的均温化、偏温去除，将预塑形坯11的温度调整为适于吹塑成形的温度(例如约90℃～105℃)。另外，温度调整部22还承担对注射成形后的高温状态的预塑形坯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是冷却用模具单元的一例，具备能够收纳预塑形坯11的型腔模具(调温罐)31和型芯模具32。

型腔模具31是具有与由注射成形部21制造的预塑形坯11的外形大致相同形状的温度调整用的空间的模具，配置在支持台33上。本实施方式的型腔模具31具有上层模31a和下层模31b，是被分割为上下2层的结构。

在上层模31a以及下层模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，型腔模具31的温度通过在上层模31a以及下层模31b的内部流动的温度调整介质而保持为给定的温度。也可以通过变更上层模31a和下层模31b的温度调整介质的温度，使预塑形坯11的温度分布在预塑形坯11的长度方向上变化。

此外，型腔模具31的温度调整介质的温度没有特别限定，例如可以在5℃～80℃的范围内适当选择，优选在30℃到60℃之间的范围内适当选择。

在此，型腔模具31的结构并不限于本实施方式的结构。例如，型腔模具31也可以是上下分为3层的结构。另外，例如，型腔模具31也可以由在预塑形坯11的长度方向上分割的一对分型模构成。

型芯模具32是***预塑形坯11的内部的模具，在温度调整部22中以能够相对于保持预塑形坯11的颈模27进退的方式配置。在图2中，示出了型芯模具32向图中下侧伸展而***颈模27的内部的状态。

型芯模具32至少具备型芯销(第一型芯模具)34和主体部(第二型芯模具)35以及冷却管36。

型芯销34是***预塑形坯11的有底筒状的棒状部件，具有与预塑形坯11的内部形状大致相同形状的外形。另外，在型芯销34的内部，沿轴向形成有用于使温度调整介质流动的圆筒状的内部空间。

在面向预塑形坯11的底面的型芯销34的前端，形成有与型芯销34的内部空间连通的排气口40。型芯销34的排气口40承担在将型芯模具32***预塑形坯11时将预塑形坯11内的空气向型芯销34内排出，提高型芯模具32与预塑形坯11的接触性的功能。

排气口40以型芯模具32(更具体而言，是型芯销34)的中心轴为基准，以在型芯模具32(更具体而言，是型芯销34)的周向上呈旋转对称的形状形成。若以在型芯模具32(更具体而言，是型芯销34)的周向呈旋转对称的方式形成排气口40，则容易将预塑形坯11内的空气在周向上均匀地均等地排出，因此，更难以产生型芯模具32与预塑形坯11的接触的偏差。例如，在图4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型芯销34的前端。然而，排气口40也可以不必旋转对称地配置，例如，也可以在型芯模具32(更具体而言，是型芯销34)的前端，在距其中心轴给定距离范围内的任意的位置处配置多个排气口40。

此外，只要是以型芯模具32的中心轴为基准呈旋转对称的配置，则在型芯销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，也可以在型芯销34的中心轴的位置(型芯销的中央)设置一个排气口40。

主体部35是与使型芯模具32进退驱动的驱动机构(未图示)连结的部件，在主体部35的前端侧连结型芯销34。在主体部35的内部，沿轴向形成有与型芯销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35a及排出路35b分别连接。另外，在将型芯销34安装于主体部35的状态下，主体部35与型芯销34的各内部空间同轴地连接，在型芯模具32中构成液密(水密)的1个圆筒状的空间。

冷却管36是***型芯模具32的内部空间的筒状的部件。

冷却管36的外周沿着轴向将型芯模具32的内部空间分隔为2个，形成温度调整介质的流路43。

如图3所示，在冷却管36的外周，在轴向上分别形成有与主体部35对应的第一区域36a、与型芯销34对应的第二区域36b。

如图3、图4的(C)所示，冷却管36的第一区域36a具有将与内部空间对应的外径的圆在左右两侧切除而成的长圆形状的横截面。另外，在冷却管36的第二区域36b中，如图3、图4的(B)所示，在管的外周形成有呈双条螺纹的螺旋状的分隔壁37。分隔壁37的外径设定为与内部空间的内径对应的尺寸。

另外，如图2、图3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型芯销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43的功能。另外，如图3所示，在冷却管36的轴向上，在密封部36c的附近，设置有未形成分隔壁37的区域36d。

另外，在冷却管的内部形成有从冷却管的一端到另一端沿轴向延伸的排气通路41。排气通路41承担将从型芯销34的排气口40流入到型芯销34内的空气排出到型芯模具32的外部的功能。

在冷却管36***型芯模具32的组装状态下，在型芯销34的内部空间的底面侧与冷却管36的前端之间，形成有与上述的排气口40以及排气通路41连接的排气室42。由此，在将型芯模具32***预塑形坯11时，预塑形坯11内的空气从型芯销34的排气口40经由排气室42被引导到排气通路41，并被排出至外部。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43被密封。

另外，在冷却管36***型芯模具32的组装状态下，由型芯模具32的内部空间和冷却管36沿着轴向形成温度调整介质的流路43。温度调整介质的流路43具有与温度调整介质的导入路35a连接的第一流路43a、与温度调整介质的排出路35b连接的第二流路43b。

在冷却管36的第一区域36a中，第一流路43a相对于冷却管36形成在图2中右侧，第二流路43b相对于冷却管36形成在图2中左侧。

在冷却管36的第二区域36b中，通过呈双条螺纹的螺旋状的分隔壁37，第一流路43a和第二流路43b沿轴向交替配置。第二区域36b中的第一流路43a及第二流路43b以在冷却管36的外周呈螺旋状卷绕的方式形成。

另外，第一流路43a和第二流路43b构成为，在位于密封部36c的附近的区域36d连接，温度调整介质的流动在型芯模具32的前端处折返。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上的流路43的加工。

在型芯模具32的内部，温度调整介质从主体部35的导入路35a朝向型芯模具32的前端侧在第一流路43a中流动，温度调整介质从型芯模具32的前端侧朝向主体部35的排出路35b在第二流路43b中流动。通过这样的温度调整介质的流动，型芯模具32被保持为给定的温度。此外，上述的温度调整介质的流动是一例，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侧流动。

此外，型芯模具32的温度调整介质的温度没有特别限定，例如可以在5℃～80℃的范围内适当选择，优选在30℃到60℃之间的范围内适当选择。

(吹塑成形部23)

返回图1，吹塑成形部23对由温度调整部22进行了温度调整的预塑形坯11进行吹塑成形，制造容器。

吹塑成形部23具备作为与容器的形状对应的一对分型模的吹塑型腔模具、以及至少具有拉伸杆以及吹塑型芯模具的空气导入部件(均未图示)。吹塑成形部23通过对预塑形坯11进行延伸吹塑成形来制造容器。

(取出部24)

取出部24构成为将由吹塑成形部23制造的容器的颈部12从颈模27开放，将容器向吹塑成形装置20的外部取出。

(吹塑成形方法的说明)

接下来，对基于本实施方式的吹塑成形装置20的吹塑成形方法进行说明。

图6是表示吹塑成形方法的工序的流程图。

(步骤S101：注射成形工序)

首先，在注射成形部21中，从注射装置25向由注射型腔模具、注射型芯模具以及输送机构26的颈模27形成的预塑形坯形状的模具空间注射树脂，从而制造预塑形坯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，使注射成形部21开模。即，在能够维持预塑形坯11的外形的程度的高温状态下，预塑形坯11从注射型腔模具、注射型芯模具脱模。之后，输送机构26的旋转板旋转给定角度，由颈模27保持的预塑形坯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形方法中的预塑形坯11的温度变化进行说明。图7的纵轴表示预塑形坯11的温度，图7的横轴表示时间。在图7中，本实施方式的预塑形坯的温度变化例在图7的(A)中示出。另外，后述的比较例(现有方法)的预塑形坯的温度变化例在图7的(B)中示出。此外，各工序间的空白是预塑形坯11或容器10的移送所需的时间，是相同的。

在本实施方式中，若在树脂材料的熔点以上的温度下对树脂材料进行注射成形，则在注射成形部21中仅进行注射成形后的预塑形坯11的最小限度的冷却，利用温度调整部22进行预塑形坯11的冷却以及温度调整。在本实施方式中，在利用注射成形部21完成树脂材料的注射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，上述的冷却树脂材料的时间可以根据树脂材料的重量，相对于注射树脂材料的时间设定得更短。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，因此预塑形坯的表皮层(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，成形出表皮层与芯层之间的热梯度大且在高温下保有热高的预塑形坯。

在本实施方式中，注射成形的预塑形坯11以比比较例的情况高的脱模温度从注射成形部21脱模，向温度调整部22输送。随着向温度调整部22的移动，预塑形坯11进行由表皮层与芯层之间的热交换(热传导)引起的均温化。另外，通过与外部空气的接触，预塑形坯11从外表面稍微冷却。但是，在向温度调整部22搬入时之前，预塑形坯11的温度维持在在大致高温的脱模温度的状态。在温度调整部22中，预塑形坯11的温度从高温的脱模温度降低到吹塑温度，之后，预塑形坯11的温度维持在吹塑温度，直到进行吹塑成形为止。

此外，吹塑温度是适于吹塑成形的温度，例如在PET树脂的情况下设定为90℃～105℃。但是，在吹塑温度为低温的情况下，预塑形坯11的延伸取向性变得良好，能够提高容器的强度(物性)。因此，例如在PET树脂的情况下，吹塑温度优选设定为90℃～95℃。

在此，在吹塑成形装置20的结构上，注射成形工序、温度调整工序、吹塑成形工序以及容器取出工序的各时间分别为相同长度。同样地，各工序间的输送时间也分别为相同长度。

另一方面，作为比较例，对在注射成形工序中进行预塑形坯11的冷却的情况下的预塑形坯的温度变化例(图7的(B))进行说明。

在比较例中，在注射成形部21的模具内将预塑形坯11冷却至比吹塑温度低或大致相同程度的温度。其结果，在比较例中，注射成形工序的时间比本实施方式长。如此一来，各工序的时间与最长的注射成形工序的时间相匹配地设定，因此结果容器的成形周期的时间也变长。

(步骤S102：温度调整工序)

接下来，在温度调整部22中，进行用于使预塑形坯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，预塑形坯11被收纳于型腔模具31的预塑形坯形状的温度调整用的空间内。接下来，向收纳于型腔模具31的预塑形坯11***型芯模具32。

此外，型腔模具31以及型芯模具与预塑形坯11的形状对应，因此预塑形坯的形状在温度调整工序中也维持所期望的形状。

在温度调整工序中，通过预塑形坯11与型腔模具以及型芯模具接触，从而预塑形坯11被温度调整为不成为适于吹塑成形的温度以下，进而还降低了在注射成形时产生的偏温。

特别是，在冷却管36的第二区域36b中，第一流路43a以及第二流路43b形成为螺旋状。由此，通过型芯模具32内的温度调整介质沿周向流动，来促进型芯模具32中的周向的热传导，能够大幅降低与型芯模具32接触的预塑形坯11的周向的偏温。

另外，如图5所示，在将型芯模具32***预塑形坯11时，预塑形坯11内的空气从排气口40经由型芯销内的排气室42被引导到排气通路41，并向外部排气。因此，在将型芯模具32***预塑形坯11时，例如，能够抑制在预塑形坯11的底面、侧面中与型芯模具32之间产生空气积存。由此，预塑形坯11的内周面与型芯模具32的接触面积进一步扩展，因此能够进一步提高基于型芯模具32的预塑形坯11的追加冷却、偏温调整的效率。

此外，型芯模具32的排气通路41配置于比温度调整介质的流路43靠内周侧处。即，由于排气通路41不位于预塑形坯11与温度调整介质的流路43之间，因此与型芯模具32接触的预塑形坯11与在型芯模具32中流动的温度调整介质之间的热传导不会被排气通路41隔热而受到妨碍。

在温度调整工序之后，输送机构26的旋转板旋转给定角度，保持于颈模27的温度调整后的预塑形坯11被输送到吹塑成形部23。

(步骤S103：吹塑成形工序)

接下来，在吹塑成形部23中，进行容器的吹塑成形。

首先，将吹塑成形模具闭模而将预塑形坯11收纳于模具空间，在预塑形坯11的颈部12***空气导入部件。然后，一边使具有拉伸杆的空气导入部件下降，一边从空气导入部件向预塑形坯11内导入吹塑空气。由此，预塑形坯11以紧贴吹塑成形模具的模具空间的方式鼓出并被赋形，吹塑成形为容器。

(步骤S104：容器取出工序)

当吹塑成形结束时，将吹塑成形模具开模。由此，容器能够从吹塑成形部23移动。

接下来，输送机构26的旋转板旋转给定角度，容器被输送到取出部24。在取出部24中，容器的颈部12从颈模27开放，容器被向吹塑成形装置20的外部取出。

以上，吹塑成形方法的一系列的工序结束。之后，通过使输送机构26的旋转板旋转给定角度，反复进行上述的S101至S104的各工序。

以下，对本实施方式的吹塑成形装置以及吹塑成形方法的效果进行说明。

若将热型坯式的预塑形坯以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)为材料进行成形，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，在将PET树脂作为材料的情况下，在促进结晶化的温度带(120℃～200℃)下对预塑形坯进行缓慢冷却(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，通过对预塑形坯的注射成形模具进行骤冷(例如在10℃下5秒)来缩短上述的结晶化温度带的通过时间，在注射成形工序中充分地冷却而抑制预塑形坯的白化。

与此相对，根据本实施方式的吹塑成形方法，在注射成形工序(S101)中，几乎不进行预塑形坯11的冷却工序，在温度调整工序(S102)中进行预塑形坯11的冷却。在温度调整工序(S102)中，能够使预塑形坯11与型腔模具31以及型芯模具32紧贴，并与预塑形坯11的温度调整同时地进行预塑形坯11的冷却。在本实施方式中，由于能够在温度调整工序(S102)中进行预塑形坯11的温度调整与冷却，因此在注射成形工序(S101)中即使在高温的状态下也能够使预塑形坯11脱模，能够尽早开始下一个预塑形坯11的成形。即，根据本实施方式，能够使成形周期时间比比较例的成形周期时间缩短，并且能够良好地成形容器。

另外，根据本实施方式，在型芯模具32的前端部设置有经由型芯模具32的内部的排气通路41从预塑形坯11内排出空气的排气口40。由此，在将型芯模具32***预塑形坯11时，能够将预塑形坯11内的空气排出到外部。通过消除型芯模具32与预塑形坯11的接触被空气妨碍的区域，预塑形坯11的内周面与型芯模具32的接触面积扩大，能够进一步提高基于型芯模具32的高温状态的预塑形坯11的追加冷却、偏温调整的效率。不论预塑形坯11的形状如何，上述的效果均相同，例如，即使是难以脱气的细长形状的预塑形坯11，也能够提高追加冷却、偏温调整的效率。

特别是，若对成形周期时间进行缩短化，则温度调整工序的时间也变短，需要进一步提高型芯模具32与预塑形坯11的热交换的效率。根据本实施方式，基于型芯模具32的高温状态的预塑形坯11的追加冷却、偏温调整的效率通过排气口40以及排气通路41的形成而进一步提高，因此能够在温度调整工序(S102)中进行短时间的温度调整。即，能够在不降低所制造的容器的品质的前提下，实现成形周期的缩短化。

＜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标记，均省略重复说明。在第二实施方式的吹塑成形装置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是冷却用模具单元的一例，具备能够收纳预塑形坯11的型腔模具(调温罐)31和型芯模具32。型腔模具31的结构与第一实施方式相同。

型芯模具32是***预塑形坯11的内部的模具，在温度调整部22中以能够相对于保持预塑形坯11的颈模27进退的方式配置。在图8中，示出了型芯模具32向图中下侧伸展而***颈模27的内部的状态。

型芯模具32具备型芯销34、主体部35、以及冷却管36。

型芯销34是***预塑形坯11的有底筒状的棒状部件，具有与预塑形坯11的内部形状大致相同形状的外形。另外，在型芯销34的内部沿轴向形成有用于使温度调整介质流动的圆筒状的内部空间。

主体部35是与使型芯模具32进退驱动的驱动机构(未图示)连结的部件，在主体部35的前端侧连结型芯销34。在主体部35的内部沿轴向形成有与型芯销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35a连接。另外，在将型芯销34安装于主体部35的状态下，主体部35与型芯销34的各内部空间同轴地连接，在型芯模具32中构成液密(水密)的1个圆筒状的空间。

冷却管36是***到型芯模具32的内部空间的筒状的部件，承担对来自导入路35a的温度调整介质的流动进行分隔的功能。

与型芯模具32的内部空间相比，冷却管36的外径是小径，冷却管36的轴向长度设定为与型芯模具32的内部空间的轴向长度大致相同的尺寸。

在冷却管***的状态下，型芯模具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在面向型芯销34的内底的冷却管36的前端侧相连。第一流路43在主体部35中与温度调整介质的导入路35a连接，第二流路41与未图示的温度调整介质的排出路连接。

由此，在型芯模具32的内部，温度调整介质从主体部35的导入路35a朝向型芯模具32的前端侧在第一流路43中流动，温度调整介质从型芯模具32的前端侧折返而在冷却管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，型芯模具32被保持为给定的温度。此外，上述的温度调整介质的流动是一例，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侧流动。

另外，在型芯销34的外侧的表面，设置有从***至预塑形坯11的型芯销34的前端侧延伸到未***至预塑形坯11的基端部的排气槽34a。排气槽34a承担在将型芯模具32***预塑形坯11时将预塑形坯11内的空气排出到预塑形坯11外，提高型芯模具32与预塑形坯11的接触性的功能。

图9是表示本实施方式中的排气槽34a的形成例的图。如图9的(A)所示，在本实施方式的型芯销34形成有多个沿着型芯销34的轴向的直线状的排气槽34a。如图9的(B)所示，排气槽34a例如在型芯销的周向上每隔90°的等间隔形成有4个。排气槽34a的数量、配置间隔可以适当变更。

此外，排气槽34a的横截面的形状只要能够对预塑形坯11与型芯销34之间的空气进行脱气，就没有特别限定，例如，也可以是V字状、矩形状、半圆状等任意的形状。

型芯销34的排气槽34a也可以是1个，但若在型芯销34形成多个排气槽34a，则在将型芯模具32***预塑形坯11时能够从多个部位排出空气，更难以产生型芯模具32与预塑形坯11的接触的偏差。特别是，若在型芯销34的周向上，在旋转对称的位置形成多个排气槽34a，则能够容易在周向上均等地排出预塑形坯11内的空气，因此更优选。

各排气槽34a的槽宽度的尺寸没有特别限定，例如设定为0.02mm以上且0.2mm以下。

若排气槽34a的槽宽度变大，则在从预塑形坯11赋形的容器中，排气槽34a的痕迹容易变得显眼。因此，从形成排气槽34a的痕迹不易显眼的良好的容器的观点出发，优选排气槽34a的槽宽度为0.2mm以下。

另一方面，排气槽34a的槽宽度越小，则越难以排出空气，但排气槽34a的加工的成本变高。因此，从保持排气槽34a的功能并且使加工的成本收敛于实用的范围的观点出发，优选排气槽34a的槽宽度为0.02mm以上。

另外，各排气槽34a的槽深度的尺寸没有特别限定，例如设定为0.02mm以上且3mm以下。

从确保在排气槽34a中排出空气的功能的观点出发，优选排气槽34a的槽深度为0.02mm以上。

另一方面，若增大排气槽34a的槽深度，则容易排出空气，但为了形成排气槽34a而需要将型芯销34相应地增加壁厚，基于型芯模具32的预塑形坯11的冷却的效率可能降低。因此，为了使型芯销34的壁厚可以不超过所需的厚度，优选排气槽34a的槽深度为3mm以下。

另外，作为在型芯销34加工排气槽34a的方法，可以从与型芯销34的材料对应的公知的加工技术中采用任意的方法。

例如，如图11的(A)所示，也可以在俯视时从倾斜方向将柱状的立铣刀50的一端按压于型芯销34的周面，通过使立铣刀50相对于型芯销34沿轴向相对移动，从而在型芯销34形成排气槽34a。根据图11的(A)的加工方法，能够以比较低的成本容易地形成排气槽34a。

另外，如图11的(B)所示，也可以准备与排气槽34a的形状对应的尖细形状的旋转切削工具51，在型芯销34的周面垂直地按压上述的旋转切削工具51，通过使旋转切削工具51相对于型芯销34在轴向上相对移动来形成排气槽34a。

另外，如图11的(C)所示，也可以将沿型芯销34的轴向旋转的锯片52按压于型芯销34的周面而形成排气槽34a。

第二实施方式中的吹塑成形方法的工序除了温度调整工序(图6的S102)之外，与第一实施方式相同。

如图10所示，在第二实施方式的温度调整工序中将型芯模具32***预塑形坯11时，预塑形坯11内的空气通过型芯销34的排气槽34a而排出到预塑形坯11外。因此，在将型芯模具32***预塑形坯11时，例如，能够抑制在预塑形坯11的底面、侧面处与型芯模具32之间产生空气积存。由此，预塑形坯11的内周面与型芯模具32的接触面积进一步扩展，因此能够进一步提高基于型芯模具32的预塑形坯11的追加冷却、偏温调整的效率。

如上所述，在第二实施方式中，通过在温度调整工序(S102)中进行预塑形坯11的冷却，与第一实施方式同样地，能够缩短成形周期时间，并且良好地成形容器。

另外，在第二实施方式中，在面向预塑形坯11的内表面的型芯模具32的表面，设置有从型芯销34的前端侧延伸到基端侧的排气槽34a。由此，在将型芯模具32***预塑形坯11时，能够将预塑形坯11内的空气从排气槽34a排出。通过消除型芯模具32与预塑形坯11的接触被空气妨碍的区域，预塑形坯11的内周面与型芯模具32的接触面积扩展，能够进一步提高由型芯模具32进行的高温状态的预塑形坯11的追加冷却、偏温调整的效率。不论预塑形坯11的形状如何，上述的效果均相同，因此，例如即使是难以脱气的细长形状的预塑形坯11，也能够提高追加冷却、偏温调整的效率。

特别是，若使成形周期时间缩短化，则温度调整工序的时间也变短，需要进一步提高型芯模具32与预塑形坯11的热交换的效率。根据第二实施方式，由型芯模具32进行高温状态的预塑形坯11的追加冷却、偏温调整的效率因排气槽34a的形成而进一步提高，因此能够在温度调整工序(S102)中进行短时间的温度调整。即，能够在不降低所制造的容器的品质的前提下，实现成形周期的缩短化。

另外，一般而言，高温状态的预塑形坯11容易仿效模具的凹部而变形，若增大排气槽34a的宽度，则在最终成形品的容器中，排气槽34a的痕迹也显眼。但是，在本实施方式中，通过将排气槽34a的槽宽度的尺寸设定为0.02mm以上且0.2mm以下，能够得到排气槽34a的痕迹不易明显的良好的容器。

＜第三实施方式＞

图12是示意性地表示第三实施方式的注射成形装置60的结构的图。本实施方式的注射成形装置60是为了高速制造预塑形坯11所使用的装置，相当于从第一实施方式或第二实施方式的吹塑成形装置20中去除了吹塑成形部23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，标注相同标记而省略重复说明。

注射成形装置60具备注射成形部21、温度调整部(冷却预塑形坯11的温度调整部、后冷却部)22、取出部24、作为输送机构的旋转板61。第三实施方式的注射成形装置60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。

注射成形部21、温度调整部22以及取出部24配置于在旋转板61的周向上每次旋转给定角度(例如120度)的位置。旋转板61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相同。

在第三实施方式的注射成形装置60中，通过旋转板61的旋转，颈部12由颈模27保持的预塑形坯11按照注射成形部21、温度调整部22、取出部24的顺序被输送。

在第三实施方式的注射成形装置60中，通过在注射成形部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中进行预塑形坯11的追加冷却。通过由温度调整部22进行预塑形坯11的追加冷却，在注射成形部21中，与第一实施方式或第二实施方式(图7的(A)的本实施方式)同样地，即使在高温的状态下也能够对预塑形坯11进行脱模，能够大幅缩短注射成形部21中的预塑形坯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塑形坯11的成形，因此能够缩短预塑形坯11的成形周期时间。

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。此外，在第三实施方式中，在利用取出部24将预塑形坯11向机外排出后，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将预塑形坯11冷却至完全固化(需要将预塑形坯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以及型腔模具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变更。

例如，在上述第一实施方式中，说明了将型芯模具32中的温度调整介质的第一流路43a和第二流路43b均形成于型芯模具32的相同层的例子。但是，也可以将型芯模具32的内部设为三层结构，将第一流路43a和第二流路43b配置在径向的不同的层。

另外，例如，第二实施方式的排气槽34a并不限定于沿着型芯销34的轴向形成为直线状，也可以是其他的图案。

图13的(A)表示在型芯销34将排气槽34a形成为螺旋状的例子。在将排气槽34a形成为螺旋状的情况下，也优选在型芯销34形成多个排气槽34a，将各个排气槽34a配置于旋转对称的位置。

图13的(B)表示在型芯销34以相互交叉的方式形成多个排气槽34a的例子。在图13的(B)的结构中，在从型芯销34的前端侧到基端侧之间，排气槽34a在多个部位交叉。因此，即使在例如任一个排气槽34a中发生局部的堵塞，也能够经由交叉的其他的排气槽34a使空气通过，在将型芯模具32***预塑形坯11时，能够更可靠地排出预塑形坯11内的空气。

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请求保护的范围示出，意在包括与请求保护的范围等同的意思以及范围内的全部变更。

符号说明

11…预塑形坯，20…吹塑成形装置，21…注射成形部，22…温度调整部，23…吹塑成形部，30…模具单元，31…型腔模具，32…型芯模具，34…型芯销，34a…排气槽，40…排气口，41…排气通路，50…注射成形装置。

Claims (16)

1.一种冷却用模具单元，是用于对注射成形后的有底形状的树脂制的预塑形坯进行冷却的冷却用模具单元，其中，

所述冷却用模具单元具备型芯模具，该型芯模具具有与所述预塑形坯的内部形状对应的外形，且能够***到所述预塑形坯的内部，

所述型芯模具的表面与所述预塑形坯的内周面接触而对所述预塑形坯进行冷却，

在面向所述预塑形坯的底部的所述型芯模具的前端部，设置有经由所述型芯模具的内部从所述预塑形坯内排出空气的排气口。

2.根据权利要求1所述的冷却用模具单元，其中，

所述排气口以在所述型芯模具的周向上呈旋转对称的形状形成。

3.根据权利要求1所述的冷却用模具单元，其中，

所述型芯模具在内部具有温度调整介质的流路。

4.根据权利要求3所述的冷却用模具单元，其中，

所述温度调整介质的流路具有沿着所述型芯模具的轴向形成为螺旋状的区域。

5.根据权利要求3所述的冷却用模具单元，其中，

所述温度调整介质的流路形成于与所述排气口连接的排气通路的外周侧。

6.一种冷却用模具单元，是用于对注射成形后的有底形状的树脂制的预塑形坯进行冷却的冷却用模具单元，其中，

所述冷却用模具单元具备型芯模具，所述型芯模具具有与所述预塑形坯的内部形状对应的外形，且能够***到所述预塑形坯的内部，

所述型芯模具的表面与所述预塑形坯的内周面接触而对所述预塑形坯进行冷却，

在所述型芯模具中面向所述预塑形坯的内表面的表面，设置有从所述预塑形坯的***部分的前端侧延伸到基端侧的排气槽，

所述排气槽的槽宽度设定为0.02mm以上且0.2mm以下。

7.根据权利要求6所述的冷却用模具单元，其中，

所述排气槽在所述型芯模具的周向上设置有多个。

8.根据权利要求6所述的冷却用模具单元，其中，

所述排气槽的槽深度设定为0.02mm以上且3mm以下。

9.根据权利要求1所述的冷却用模具单元，其中，

所述冷却用模具单元还具备收纳所述预塑形坯的型腔模具。

10.根据权利要求6所述的冷却用模具单元，其中，

所述冷却用模具单元还具备收纳所述预塑形坯的型腔模具。

11.一种吹塑成形装置，其具备：

注射成形部，其对有底形状的树脂制的预塑形坯进行注射成形；

温度调整部，其具有权利要求1至10中任一项所述的冷却用模具单元，进行由所述注射成形部制造的所述预塑形坯的温度调整；以及

吹塑成形部，其对温度调整后的所述预塑形坯进行吹塑成形而制造树脂制容器。

12.一种吹塑成形方法，其包括：

注射成形工序，对有底形状的树脂制的预塑形坯进行注射成形；

温度调整工序，使用权利要求1至10中任一项所述的冷却用模具单元，来进行在所述注射成形工序中制造的所述预塑形坯的温度调整；以及

吹塑成形工序，对温度调整后的所述预塑形坯进行吹塑成形而制造树脂制容器。

13.根据权利要求12所述的吹塑成形方法，其中，

在所述注射成形工序中，在树脂材料的注射完成后在模具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具空间的时间为1/2以下。

14.根据权利要求12所述的吹塑成形方法，其中，

在所述注射成形工序中，在能够维持所述预塑形坯的外形的程度的高温状态下使所述预塑形坯从模具脱模。

15.一种注射成形装置，其具备：

注射成形部，其对有底形状的树脂制的预塑形坯进行注射成形；以及

温度调整部，其具有权利要求1至10中任一项所述的冷却用模具单元，进行由所述注射成形部制造的所述预塑形坯的温度调整。

16.一种注射成形方法，其包括：

注射成形工序，对有底形状的树脂制的预塑形坯进行注射成形；以及

温度调整工序，使用权利要求1至10中任一项所述的冷却用模具单元，来进行在所述注射成形工序中制造的所述预塑形坯的温度调整。