多層成形品およびその製造方法
【課題】射出圧縮成形を用いた２層成形品の製造において、箱形状などの複雑な形状の薄型の成形品をも低コストにて製造する。
【解決手段】２層成形品は第１及び第２の熱可塑性樹脂層からなる積層構造を含んでいる。積層構造において、第１層５の周縁部には積層構造の積層方向に関して第２層の方へと突出する凸形状部９が形成されている。凸形状部９は積層方向に沿った外側面と積層方向に対して鋭角をなす内側面とを有しており、第２層の周縁部は第１層の凸形状部９の内側面と接している。第１層５と型部材２１の形状転写面２１ｂとの間に熱可塑性樹脂２５を射出し、第１層５と型部材２１とを接近させて熱可塑性樹脂２５を圧縮することで、第２層を形成する。第２層を形成する工程では、圧縮された熱可塑性樹脂２５により凸形状部９が形状転写面２１ｂの方へと押される。
【解決手段】２層成形品は第１及び第２の熱可塑性樹脂層からなる積層構造を含んでいる。積層構造において、第１層５の周縁部には積層構造の積層方向に関して第２層の方へと突出する凸形状部９が形成されている。凸形状部９は積層方向に沿った外側面と積層方向に対して鋭角をなす内側面とを有しており、第２層の周縁部は第１層の凸形状部９の内側面と接している。第１層５と型部材２１の形状転写面２１ｂとの間に熱可塑性樹脂２５を射出し、第１層５と型部材２１とを接近させて熱可塑性樹脂２５を圧縮することで、第２層を形成する。第２層を形成する工程では、圧縮された熱可塑性樹脂２５により凸形状部９が形状転写面２１ｂの方へと押される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂の多層成形品およびその製造方法に関するものである。このような多層成形品は、例えば事務機、情報機器及び家電機器などの構成部品として利用することができる。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性樹脂の多層成形品は、外観性の向上、耐環境性及び耐磨耗性などの機能を容易に付加できる為、幅広く利用されている。
【０００３】
一方で、近年の環境問題への対応策として、熱可塑性樹脂で作られた構成部品を含む製品に関するリサイクルが重要視されている。例えば、オフィスで使用される複写機や一般家庭で使用される家電製品については、リサイクルに関わる法令の施行を契機として、リサイクルが盛んになって来ている。また、インクジェットプリンターの消耗品であるインクタンクについても、家電量販店等に回収ボックスを設置することで回収され、リサイクルが行われている。すなわち、回収された製品から分別された熱可塑性樹脂部品から原材料としての熱可塑性樹脂を再生し、この熱可塑性樹脂をリサイクル材料として使用して新たな成形品を製造するリサイクル活動が盛んになっている。例えば、通常の２色成形やサンドイッチ成形を行って製品の構成部品を製造するに際して、部品の表面などの所要の性能が要求される部分のみに未使用の熱可塑性樹脂を使用し、その他の部分にリサイクル熱可塑性樹脂材料を使用する試みもなされている。
【０００４】
さらに、未使用の熱可塑性樹脂の価格高騰により、リサイクル熱可塑性樹脂材料をより多く使用し、高価な未使用の熱可塑性樹脂の使用量を少なくするとともに、製品の構成部品に使用する樹脂量を低減することも望まれている。
【０００５】
特許第３５２７５７５号公報（特許文献１）あるいは特許第３３７７０１０号公報（特許文献２）には、二層成形品を製造する技術が開示されている。ここでは、２つの射出ユニットを備えた射出成形機を用いて射出圧縮成形を行って二層成形品を製造しており、薄肉であっても充填不良の少ない多層成形品を得る方法およびそれに使用する金型が開示されている。
【特許文献１】特許第３５２７５７５号公報
【特許文献２】特許第３３７７０１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の従来の技術は、通常の２色成形やサンドイッチ成形よりも薄肉化には良好に対応できるが、次のような解決すべき技術的課題を有する。
【０００７】
図２Ａ〜図２Ｃに、上述した従来の技術で用いられる代表的な成形方法とそれに使用される金型の構造とを概略断面図にて示す。
【０００８】
従来の方法で用いられる金型５０では、固定側型部材５１と可動側型部材５２との合わせ部が型締め方向に対して略平行なインロー構造になっている。この部分をインロー構造部５３というものとする。そして、金型５０は、非圧縮層５４を形成する為の第一の熱可塑性樹脂を型キャビティ内に充填させる為の第一のホットランナー５６を固定側型部材５１に備えている。また、圧縮層５５を形成する為の第二の熱可塑性樹脂５９を型キャビティ内に充填させる為の第二のホットランナー５７を固定側型部材５１に備えている。
【０００９】
成形に際しては、まず、図２Ａに示すように、金型１０を完全に閉じた状態で、第一のホットランナー５６より第一の熱可塑性樹脂を型キャビティ内に射出して非圧縮層５４を形成する。
【００１０】
次に、図２Ｂに示すように、可動側型部材５２を上方へと動かし、固定側型部材５１と非圧縮層５４との間に、その後に形成する圧縮層５５の厚みよりも大きな厚みの隙間（型キャビティ）を形成する。そして、第二のホットランナー５７より第二の熱可塑性樹脂５９をその隙間へ射出する。
【００１１】
その後、図２Ｃに示すように、可動側型部材５２を下方へと動かして金型１０を閉じることで、第二の熱可塑性樹脂５９を圧縮し、所望の厚みの圧縮層５５を形成する。
【００１２】
ここで、金型５０を閉じた時のインロー構造部５３での固定側型部材５１と可動側型部材５２との隙間が小さいと、図２Ａや図２Ｃにおいて金型１０を閉じる時に、かじりが発生しやすくなる。また、射出圧縮成形では、型締め力により金型内の溶融樹脂に圧力を加えるので流動長が大きく薄肉層の形成が容易であるが、インロー構造部５３の隙間が大きいと、図２Ｃの工程で圧縮層５５を形成する際にバリが発生しやすくなってしまう。その為、従来の二層成形用の金型は、インロー構造部５３の隙間に高い精度が要求されるので、通常の射出成形に用いる金型よりコスト高になりやすい上に、寿命も短くなるという技術的課題があった。
【００１３】
また、従来の方法では、成形品の複数の層のそれぞれを形成するために、可動側型部材及び固定側型部材に形成される形状転写面すなわち型凹部及び型凸部の同一の組み合わせを用いることが多かった。従って、平板形状のような単純な形状の多層成形品を製造することが主であった。このような多層射出圧縮成形技術を、凹凸のある複雑な形状の成形品の製造に利用する場合、複数の射出ユニットを持つ回転方式の多層成形機を利用することが考えられる。しかしながら、回転方式の多層成形機を用いる場合、複数の型凹部と型凸部との組み合わせが発生することとなる。例えば、２層成形の場合、１層目の成形と２層目の成形とでは、使用する型凹部と型凸部との組み合わせが変わるので、インロー構造部の合わせが更に難しくなる。つまり、回転方式の多層成形機にて射出圧縮成形を用いて多層成形品を成形する場合、従来の方法では、さらに金型コストが上昇し金型寿命もさらに短くなるという技術的課題がある。
【００１４】
ところで、インクジェット記録装置は、微小な吐出口より微細な液滴を吐出する為、インクタンクの内面部にインクに溶出する物質などが含まれていると、その物質などがインクに溶出して微細な液滴の吐出性能に影響を与えることがある。更に、インクに溶出した物質が微小な吐出口に析出付着して微細な液滴の吐出に影響を与える恐れもある。つまり、インクタンクの少なくとも内面部をリサイクル材料からなるものとすると、リサイクル材料中に含有されている不純物等がインクに溶出して、微細な液滴の吐出に影響を与え印字不良を引き起こす恐れがある。このため、リサイクル材料をインクタンクの全体を構成するのに使用することは難しい。そこで、インクタンクの内面部以外の部分を構成するのにリサイクル材料を用いて２層成形を行うことが考えられるが、通常の２層成形であると、インクタンクの肉厚が厚くなることでインクタンクが大きくなってしまう。すると、インクタンクが装着されるインクジェット記録装置の大型化を招き、商品価値が低下してしまう。また、射出圧縮成形を用いた回転方式の２層成形機を使用して２層成形品を製造することも考えられるが、上記従来技術だと、金型コストが高くなるとともに、金型寿命も短くなる。従って、この技術をインクジェットプリンターの消耗品であるインクタンクの量産に利用することは、該インクタンクに低コスト化が求められることから、難しい。
【００１５】
本発明は、以上のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、その目的の１つは、射出圧縮成形を用いた多層成形品の製造において、非平板形状例えば箱形状などの複雑な形状の薄型の成形品をも低コストにて製造することにある。とくに、このような多層成形品の製造のための金型についてのコスト低減と寿命長期化とを可能にする多層成形品の製造方法を提供することである。
【００１６】
また、本発明の他の目的は、以上のような製造方法で製造される多層成形品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するため、本発明によれば、熱可塑性樹脂からなる複数の層を積層してなる多層成形品であって、該多層成形品は互いに隣接する第１層及び第２層からなる積層構造を含んでいる多層成形品が提供される。この多層成形品は、その積層構造において、前記第１層の周縁部には前記積層構造の積層方向に関して前記第２層の方へと突出する凸形状部が形成されている。この凸形状部は前記積層方向に沿った外側面と前記積層方向に対して鋭角をなす内側面とを有しており、前記第２層の周縁部は前記第１層の凸形状部とは前記内側面で接している。
【００１８】
本発明の一態様においては、前記積層方向と前記内側面とのなす角度は３０°以上６０°以下である。本発明の一態様においては、前記第２層の周縁部は前記第１層の凸形状部と該凸形状部以外の部分とにより挟まれている。本発明の一態様においては、前記多層成形品は底面部と側面部とを有する箱の形状をなしており、前記第１層は前記第２層より前記箱の内側に位置する。本発明の一態様においては、前記第１層は未使用の熱可塑性樹脂材料からなり、前記第２層はリサイクルされた熱可塑性樹脂材料からなる。
【００１９】
また、上記目的を達成するため、本発明によれば、上記多層成形品を製造する方法が提供される。この方法は、第１層の凸形状部の突出する側の面と型部材の形状転写面との間に熱可塑性樹脂を射出し、前記第１層と型部材とを接近させて前記熱可塑性樹脂を圧縮することで、第２層を形成する工程を有する。
【００２０】
本発明の一態様においては、前記型部材の形状転写面には前記第１層の凸形状部の外側面に対応する外側転写面部分が形成されており、前記第２層を形成する工程では、圧縮された前記熱可塑性樹脂により前記凸形状部が前記外側転写面部分の方へと押される。本発明の一態様においては、前記第２層を形成する工程は、前記凸形状部の外側面の前記積層方向の長さより小さい距離だけ前記積層方向に前記第１層と型部材とを接近させた後に実行される。
【発明の効果】
【００２１】
以上のような本発明によれば、第２層を形成する工程では圧縮された熱可塑性樹脂により第１層の凸形状部が外方へと押されるので、この圧力により凸形状部と型部材の形状転写面との隙間がシールされる。したがって、第２層を成形する際に熱可塑性樹脂が凸形状部と型部材の形状転写面との隙間から漏れ出てバリ発生を引き起こすようなことが抑制される。かくして、型部材のインロー構造部をなくすことが可能となり、射出圧縮成形を用いた多層成形品の成形の為の金型のコストを低減し、さらに金型寿命を延ばすことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。
【００２３】
図１Ａは本発明による多層成形品の一実施形態を示す概略断面図である。本実施形態は、液体収容容器１のケース２及びフタ３として具体化されたものである。図１Ｂ及び図１Ｃに、その寸法を示す。図１Ｂは図１Ａと同一の縦断面を示し、図１Ｃはそれと直交する縦断面を示す。
【００２４】
図１Ａ〜図１Ｃに示すように、液体収容容器１は、複数の層を積層してなる多層成形品たる２層成形品としての箱形状のケース２と複数の層を積層してなる多層成形品たる２層成形品としての平板形状のフタ３とにより構成されている。ケース２とフタ３とは溶着部４において超音波溶着により結合されている。ケース２は、底面部と側面部とを有する。
【００２５】
ケース２は第１層としての非圧縮層５と第２層としての圧縮層６とからなる。内側の非圧縮層５は熱可塑性樹脂からなり射出成形で形成される。外側の圧縮層６は熱可塑性樹脂からなり射出圧縮成形で形成される。これらの互いに隣接する非圧縮層５及び圧縮層６から積層構造が形成されている。すなわち、２層成形品は互いに隣接する非圧縮層５及び圧縮層６からなる積層構造を含んでいる。この積層構造において、非圧縮層５の周縁部（すなわち側面部の上縁部）には、積層構造の積層方向（すなわち上下方向）に関して圧縮層６の方へと突出する凸形状部９が形成されている。すなわち、第１層の周縁部には積層構造の積層方向に関して第２層の方へと突出する凸形状部９が形成されている。該凸形状部９は積層方向に沿った外側面（上下方向寸法５ｍｍ）と上記積層方向に対して鋭角（図では３０°）をなす内側面とを有する。凸形状部９の外側面は、積層方向に沿って形成されているが、成形の便宜上、積層方向に対して抜き勾配（下側ほど内方へと後退する勾配）を有する。この抜き勾配は、後述の圧縮層６の射出圧縮成形の際の凸形状部９による良好なシール効果を得るために、１°以下であることが好ましい。非圧縮層５の厚さは１．２ｍｍであり、圧縮層６の厚さは０．３ｍｍである。圧縮層６の周縁部（すなわち側面部の上縁部）は、非圧縮層５の凸形状部９とは内側面で接しており外側面では接していない。すなわち、第２層の周縁部は第１層の凸形状部９とは内側面で接している。
【００２６】
積層構造の積層方向は、後述の２層成形品の製造における型締め方向に相当する。
【００２７】
このように、圧縮層６の周縁部は、非圧縮層５により挟まれている。ここで、挟まれているとは、挟む方の両側の面同士のなす角度が０°または鋭角の場合をいう。本実施形態では、圧縮層６の周縁部は、非圧縮層５の凸形状部９の内側面とこれに対して３１°の角度をなす側面部外面（凸形状部以外の部分）とにより挟まれている。このような構造によれば、非圧縮層５と圧縮層６との剥離が防止される。
【００２８】
また、フタ３は第１層としての非圧縮層７と第２層としての圧縮層８とからなる。内側の非圧縮層７は熱可塑性樹脂からなり射出成形で形成される。外側の圧縮層８は熱可塑性樹脂からなり射出圧縮成形で形成される。これらの互いに隣接する非圧縮層７及び圧縮層８から積層構造が形成されている。すなわち、２層成形品は互いに隣接する非圧縮層７及び圧縮層８からなる積層構造を含んでいる。この積層構造において、非圧縮層７の周縁部には、積層構造の積層方向（すなわち上下方向）に関して圧縮層８の方へと突出する凸形状部１０が形成されている。該凸形状部１０は積層方向に沿った外側面（上下方向寸法０．２ｍｍ）と上記積層方向に対して鋭角（図では４５°）をなす内側面とを有する。非圧縮層７の外周面は、凸形状部１０の外側面をも含めて、成形の便宜上、積層方向に対して１°の抜き勾配（上側ほど内方へと後退する勾配）を有する。非圧縮層７の厚さは０．８ｍｍであり、圧縮層６の厚さは０．２ｍｍである。圧縮層８の周縁部は、非圧縮層７の凸形状部１０とは内側面で接しており外側面では接していない。
【００２９】
ここで、非圧縮層５，７は未使用の熱可塑性樹脂材料（いわゆるバージン材料）からなり、圧縮層６，８はリサイクルされた熱可塑性樹脂材料（いわゆるリサイクル材料）からなる。リサイクル材料としては、使用済の液体収容容器１を原料とするものを用いることができる。
【００３０】
次に、ケース２の製造方法の一実施形態について、図３及び図４Ａ〜図４Ｇを用いて説明する。
【００３１】
図３は、ケース２を成形する為の型装置たる金型２０の概略断面図である。金型２０は図において下側に配置された固定側型部材２１と図において上側に配置された可動側型部材２２とから構成されている。
【００３２】
可動側型部材２２には、その下面に下方へと突出した２つの形状転写部が形成されている。各形状転写部の表面が非圧縮層５の内側面及び上端面を転写形成するための形状転写面２２ａとされている。一方、固定側型部材２１には、その上面に下方へと窪んだ２つの形状転写部が形成されている。図において右側に配置された形状転写部の表面が非圧縮層５の外側面を転写形成するための形状転写面２１ａとされており、図において左側に配置された形状転写部の表面が圧縮層６の外側面を転写形成するための形状転写面２１ｂとされている。
【００３３】
固定側型部材２１は、形状転写面２１ａにて開口せる第一のホットランナー２３と形状転写面２１ｂにて開口せる第二のホットランナー２４とを備えている。第一のホットランナー２３は非圧縮層５に用いる第一の熱可塑性樹脂（バージン材料）を型キャビティへと射出し、第二のホットランナー２４は圧縮層６に用いる第二の熱可塑性樹脂（リサイクル材料）を型キャビティへと射出する。
【００３４】
可動側型部材２２は、固定側型部材２１に対して上下方向の回転中心Ｘの周りで回転可能とされている。
【００３５】
金型２０は、図２に示すような従来技術に用いられている金型５０のインロー構造５３をもたない為、コスト高になることがなく、さらには寿命が短くなることもない。
【００３６】
この実施形態は、以下に示すように、非圧縮層５の凸形状部９の突出する側の面と型部材（固定側型部材２１）の形状転写面２１ｂとの間に熱可塑性樹脂を射出し、非圧縮層５と型部材とを接近させて熱可塑性樹脂を圧縮することで、圧縮層５を形成する工程を有する。
【００３７】
成形に際しては、まず、図４Ａに示すように、可動側型部材２２を下向きに移動させ固定側型部材２１に接近させて金型２０を閉じる。すなわち、可動側型部材２２の下側の合わせ平面と固定側型部材２１の上側の合わせ平面とを当接させる。これにより、図において右側に配置された可動側型部材２２の形状転写面２２ａと固定側型部材２１の形状転写面２１ａとの間に、非圧縮層５に対応する形状の型キャビティが形成される。該型キャビティ内に第一のホットランナー２３よりバージン材料を吐出し充填して、非圧縮層５を形成する。
【００３８】
次に、図４Ｂに示すように、可動側型部材２２を上向きに移動させ固定側型部材２１から離隔させて金型２０を開く。非圧縮層５は、可動側型部材２２の形状転写面２２ａに付着したままである。このような、形状転写面２２ａへの非圧縮層５の付着を確保するために、図４Ａで金型２０を閉じる前に、固定側型部材２１の形状転写面２１ａに離型剤を塗布しておくことができる。
【００３９】
その後、図４Ｃに示すように、可動側型部材２２を固定側型部材２１に対して回転中心Ｘの周りで１８０度回転させる。これにより、可動側型部材２２の非圧縮層５が付着した形状転写部が、固定側型部材２１の形状転写面２１ｂに対応して配置される。同時に、可動側型部材２２の非圧縮層５が付着していなかった形状転写部が、固定側型部材２１の形状転写面２１ａに対応して配置される。
【００４０】
次に、図４Ｄに示すように、可動側型部材２２を下向きに移動させ固定側型部材２１に接近させる。ここで、可動側型部材２２の下側の合わせ平面と固定側型部材２１の上側の合わせ平面との距離が、凸形状部９の外側面の上下方向寸法（５ｍｍ）より小さくなるようにする。すなわち、以下において圧縮層６を形成する工程は、凸形状部９の外側面の積層方向の長さより小さい距離だけ積層方向に非圧縮層５と固定側型部材２１とを接近させた後に実行される。
【００４１】
これにより、非圧縮層５の底面部外面並びに側面部の外面及び凸形状部９の内側面と固定側型部材２１の形状転写面２１ｂとの間に、圧縮層６に対応するが該圧縮層の体積よりかなり大きな容積の型キャビティが形成される。この状態で、第二のホットランナー２４より所要量のリサイクル材料２５を射出すると、該リサイクル材料２５は型キャビティ内に上部空隙を残して充填される。可動側型部材２２を更に下向きに移動させ固定側型部材２１に接近させ、型締め力にてリサイクル材料２５を圧縮する。これにより、型キャビティの容積が減少し、上部空隙が小さくなる。
【００４２】
そして、ついには、図４Ｅに示すように、可動側型部材２２の下側の合わせ平面と固定側型部材２１の上側の合わせ平面とが当接する。この型締めにより、図において左側に配置された可動側型部材２２の形状転写面２２ａに付着した非圧縮層５と固定側型部材２１の形状転写面２１ｂとの間に、圧縮層６に対応する形状の型キャビティが形成され、この型キャビティ内に圧縮層６が形成される。
【００４３】
以上の図４Ｄから図４Ｅにかけての、射出圧縮成形による圧縮層６の形成の際には、非圧縮層５の周縁部に凸形状部９が存在することにより、バリの発生が抑制される。すなわち、図４Ｆ（ａ）に示されるように、リサイクル材料２５の射出終了後であって圧縮開始前には、非圧縮層５の凸形状部９の外側面と固定側型部材２１の形状転写面２１ｂとの間に隙間が存在するが、リサイクル材料２５は未だここには到達していない。仮に、到達したとしても、リサイクル材料２５の圧力は低く、また隙間が０．１ｍｍ未満であることから、この隙間からリサイクル材料２５が漏れ出すことはない。やがて、リサイクル材料２５の圧縮が進行すると、図４Ｆ（ｂ）に示されるように、リサイクル材料２５は凸形状部９へと到達する。しかし、この状態では、リサイクル材料２５の圧力は未だ低いし、隙間は更に小さくなっているので、この隙間からリサイクル材料２５が漏れ出すことはない。更に、リサイクル材料２５の圧縮が進行すると、図４Ｆ（ｃ）に示されるように、リサイクル材料２５の圧力が高められるが、隙間が十分に小さくなる。また、リサイクル材料２５の熱により凸形状部９は軟化する。従って、凸形状部９の内側面がリサイクル材料２５から押圧力を受け、これにより、凸形状部９が固定側型部材の形状転写面２１ｂの方へと押され、凸形状部９の外側面がそれに対応する形状転写面２１ｂの外側転写面部分と密着する。かくして、凸形状部９のシール効果でバリの発生は抑制される。
【００４４】
以上のような、シール効果を高めるためには、積層方向と非圧縮層５の凸形状部９の内側面とのなす角度は６０°以下であることが好ましい。また、積層方向と非圧縮層５の凸形状部９の内側面とのなす角度は、非圧縮層５の成形の際の凸形状部９の形状安定化のためには、３０°以上であることが好ましい。すなわち、積層方向と非圧縮層５の凸形状部９の内側面とのなす角度は、３０°以上６０°以下であるのが好ましい。
【００４５】
以上のように、固定側型部材２１の形状転写面２１ｂには非圧縮層５の凸形状部９の外側面に対応する外側転写面部分が形成されている。そして、圧縮層６を形成する工程では、圧縮された熱可塑性樹脂により凸形状部９が外側転写面部分の方へと押される。
【００４６】
尚、図４Ｅに示すように、型締めが完了した後に、図における右側にて可動側型部材２２と固定側型部材２１との間に形成される型キャビティ内に第一のホットランナー２３よりバージン材料を吐出し充填して、非圧縮層５を形成する。これは、上記図４Ａと同様な工程である。
【００４７】
次に、図４Ｇに示すように、金型を開いて、図における左側にてケース２を取りだす。これにより、上記図４Ｂと同様な状態が実現する。
【００４８】
その後は、図４Ｃ以降の工程を繰り返すことで、連続成形を行うことができる。
【００４９】
以上のようにして、ケース２は、インロー構造をもたない安価で長寿命な金型を用いて、バリの発生を心配することなく成形することが可能である。
【００５０】
非圧縮層５と圧縮層６との密着性を向上させてこれらの剥離を生じにくくするには、非圧縮層５の熱可塑性樹脂と圧縮層６の熱可塑性樹脂との相溶性が良好であることが好ましい。また、圧縮層６として、非圧縮層５の熱可塑性樹脂の溶融温度より高い溶融温度の熱可塑性樹脂からなるものを使用することが好ましい。これは、圧縮層６を射出圧縮成形する際に、溶融した熱可塑性樹脂が非圧縮層５の表面を溶融することで、密着性が高められるからである。このような効果は、射出圧縮行程での圧力印加と相俟って高められる。
【００５１】
フタ３は、ケース２の底面部と側面部とが一体化して平板状になったものに相当する。フタ３についても、ケース２と同様に、インロー構造をもたない安価で長寿命な金型を用いて、バリの発生を心配することなく成形することが可能である。
【００５２】
非圧縮層５，７の凸形状部９，１０の形状は、種々の変形が可能である。図５に、凸形状部の断面形状の例を示す。図５の（ａ）〜（ｋ）のそれぞれにおいて、凸形状部は図４（Ｆ）に示されるものと同様な配置で非圧縮層に形成されており、左側に外側面が位置し、右側に内側面が位置している。
【００５３】
図５（ａ）では、外側面が１つの平面からなり、内側面が１つの平面からなる。図５（ｂ）では、外側面が１つの平面からなり、内側面が１つの平面からなり、外側面と内側面との間に上記積層方向と直交する１つの平面からなる中間面が位置している。図５（ｃ）では、外側面が１つの平面からなり、内側面が１つの凹曲面からなる。図５（ｄ）では、外側面が１つの平面からなり、内側面が１つの凹曲面からなり、外側面と内側面との間に上記積層方向と直交する１つの平面からなる中間面が位置している。図５（ｅ）では、外側面が１つの平面からなり、内側面が１つの凸曲面からなる。図５（ｆ）では、外側面が１つの平面からなり、内側面が互いに傾きの異なる２つの平面からなる。図５（ｇ）では、外側面が１つの平面からなり、内側面が互いに傾きの異なる２つの平面からなり、外側面と内側面との間に上記積層方向と直交する１つの平面からなる中間面が位置している。図５（ｈ）では、外側面が１つの平面からなり、内側面が１つの凹曲面と１つの平面とからなる。図５（ｉ）では、外側面が１つの平面からなり、内側面が１つの凹曲面と１つの平面とからなり、外側面と内側面との間に上記積層方向と直交する１つの平面からなる中間面が位置している。図５（ｊ）では、外側面が１つの平面からなり、内側面が１つの凸曲面と１つの平面とからなる。図５（ｋ）では、外側面が１つの平面と１つの凸曲面とからなり、内側面が１つの平面からなる。
【００５４】
以上のようにして成形されたケース２とフタ３とを超音波溶着にて結合する際には、リサイクル材料２５で形成される圧縮層６，８は溶融しない。すなわち、圧縮層６，８の周縁部は、非圧縮層５，７の凸形状部９，１０とは、その外側面では接触せず内側面のみで接しているので、超音波溶着を圧縮層６，８の存在しない凸形状部外側面の近傍にて行うことができる。かくして、リサイクル材料２５が溶着部に達することはないからである。
【００５５】
従って、液体収容容器１をインジェット記録装置のインクタンクとして使用する場合でも、リサイクル材料に含有される不純物等が液体収容容器１に収容されるインクに溶解して印字不良の原因となるようなことがない。
【００５６】
さらに、ケース２及びフタ３は、圧縮層６，８の形成に射出圧縮成形を用いている為、肉厚が大きくなるのを抑えることができる。かくして、液体収容容器１が大型化することがなくなり、インクジェット記録装置が大型化することもなくなる。
【００５７】
以上の実施形態では多層成形品が２層成形品であって第１層及び第２層からなる積層構造のみからなるものが示されているが、本発明は、これに限定されない。本発明の多層成形品は、第１層及び第２層からなる積層構造の少なくとも一方の面に更に１層以上の層を付加したものをも含むものである。このような付加層は、上記実施形態の２層成形品の製造工程の前または後に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１Ａ】本発明による多層成形品の一実施形態を示す概略断面図である。
【図１Ｂ】図１Ａの実施形態の寸法を示す概略断面図である。
【図１Ｃ】図１Ａの実施形態の寸法を示す概略断面図である。
【図２Ａ】従来の技術で用いられる代表的な成形方法とそれに使用される金型の構造とを示す概略断面図である。
【図２Ｂ】従来の技術で用いられる代表的な成形方法とそれに使用される金型の構造とを示す概略断面図である。
【図２Ｃ】従来の技術で用いられる代表的な成形方法とそれに使用される金型の構造とを示す概略断面図である。
【図３】図１Ａの実施形態の多層成形品を成形する為の金型の概略断面図である。
【図４Ａ】本発明による多層成形品の製造方法の一実施形態の工程を説明するための概略断面図である。
【図４Ｂ】本発明による多層成形品の製造方法の一実施形態の工程を説明するための概略断面図である。
【図４Ｃ】本発明による多層成形品の製造方法の一実施形態の工程を説明するための概略断面図である。
【図４Ｄ】本発明による多層成形品の製造方法の一実施形態の工程を説明するための概略断面図である。
【図４Ｅ】本発明による多層成形品の製造方法の一実施形態の工程を説明するための概略断面図である。
【図４Ｆ】本発明による多層成形品の製造方法の一実施形態の工程を説明するための概略断面図である。
【図４Ｇ】本発明による多層成形品の製造方法の一実施形態の工程を説明するための概略断面図である。
【図５】凸形状部の断面形状の例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 液体収容容器
２ ケース
３ フタ
４ 溶着部
５ 非圧縮層
６ 圧縮層
７ 非圧縮層
８ 圧縮層
９ 凸形状部
１０ 凸形状部
２０ 金型
２１ 固定側型部材
２２ 可動側型部材
２３ 第一のホットランナー
２４ 第二のホットランナー
２５ リサイクル材料
５０ 金型
５１ 固定側部材
５２ 可動側部材
５３ インロー構造部
５４ 非圧縮層
５５ 圧縮層
５６ 第一のホットランナー
５７ 第二のホットランナー
５９ 第二の熱可塑性樹脂
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂の多層成形品およびその製造方法に関するものである。このような多層成形品は、例えば事務機、情報機器及び家電機器などの構成部品として利用することができる。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性樹脂の多層成形品は、外観性の向上、耐環境性及び耐磨耗性などの機能を容易に付加できる為、幅広く利用されている。
【０００３】
一方で、近年の環境問題への対応策として、熱可塑性樹脂で作られた構成部品を含む製品に関するリサイクルが重要視されている。例えば、オフィスで使用される複写機や一般家庭で使用される家電製品については、リサイクルに関わる法令の施行を契機として、リサイクルが盛んになって来ている。また、インクジェットプリンターの消耗品であるインクタンクについても、家電量販店等に回収ボックスを設置することで回収され、リサイクルが行われている。すなわち、回収された製品から分別された熱可塑性樹脂部品から原材料としての熱可塑性樹脂を再生し、この熱可塑性樹脂をリサイクル材料として使用して新たな成形品を製造するリサイクル活動が盛んになっている。例えば、通常の２色成形やサンドイッチ成形を行って製品の構成部品を製造するに際して、部品の表面などの所要の性能が要求される部分のみに未使用の熱可塑性樹脂を使用し、その他の部分にリサイクル熱可塑性樹脂材料を使用する試みもなされている。
【０００４】
さらに、未使用の熱可塑性樹脂の価格高騰により、リサイクル熱可塑性樹脂材料をより多く使用し、高価な未使用の熱可塑性樹脂の使用量を少なくするとともに、製品の構成部品に使用する樹脂量を低減することも望まれている。
【０００５】
特許第３５２７５７５号公報（特許文献１）あるいは特許第３３７７０１０号公報（特許文献２）には、二層成形品を製造する技術が開示されている。ここでは、２つの射出ユニットを備えた射出成形機を用いて射出圧縮成形を行って二層成形品を製造しており、薄肉であっても充填不良の少ない多層成形品を得る方法およびそれに使用する金型が開示されている。
【特許文献１】特許第３５２７５７５号公報
【特許文献２】特許第３３７７０１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の従来の技術は、通常の２色成形やサンドイッチ成形よりも薄肉化には良好に対応できるが、次のような解決すべき技術的課題を有する。
【０００７】
図２Ａ〜図２Ｃに、上述した従来の技術で用いられる代表的な成形方法とそれに使用される金型の構造とを概略断面図にて示す。
【０００８】
従来の方法で用いられる金型５０では、固定側型部材５１と可動側型部材５２との合わせ部が型締め方向に対して略平行なインロー構造になっている。この部分をインロー構造部５３というものとする。そして、金型５０は、非圧縮層５４を形成する為の第一の熱可塑性樹脂を型キャビティ内に充填させる為の第一のホットランナー５６を固定側型部材５１に備えている。また、圧縮層５５を形成する為の第二の熱可塑性樹脂５９を型キャビティ内に充填させる為の第二のホットランナー５７を固定側型部材５１に備えている。
【０００９】
成形に際しては、まず、図２Ａに示すように、金型１０を完全に閉じた状態で、第一のホットランナー５６より第一の熱可塑性樹脂を型キャビティ内に射出して非圧縮層５４を形成する。
【００１０】
次に、図２Ｂに示すように、可動側型部材５２を上方へと動かし、固定側型部材５１と非圧縮層５４との間に、その後に形成する圧縮層５５の厚みよりも大きな厚みの隙間（型キャビティ）を形成する。そして、第二のホットランナー５７より第二の熱可塑性樹脂５９をその隙間へ射出する。
【００１１】
その後、図２Ｃに示すように、可動側型部材５２を下方へと動かして金型１０を閉じることで、第二の熱可塑性樹脂５９を圧縮し、所望の厚みの圧縮層５５を形成する。
【００１２】
ここで、金型５０を閉じた時のインロー構造部５３での固定側型部材５１と可動側型部材５２との隙間が小さいと、図２Ａや図２Ｃにおいて金型１０を閉じる時に、かじりが発生しやすくなる。また、射出圧縮成形では、型締め力により金型内の溶融樹脂に圧力を加えるので流動長が大きく薄肉層の形成が容易であるが、インロー構造部５３の隙間が大きいと、図２Ｃの工程で圧縮層５５を形成する際にバリが発生しやすくなってしまう。その為、従来の二層成形用の金型は、インロー構造部５３の隙間に高い精度が要求されるので、通常の射出成形に用いる金型よりコスト高になりやすい上に、寿命も短くなるという技術的課題があった。
【００１３】
また、従来の方法では、成形品の複数の層のそれぞれを形成するために、可動側型部材及び固定側型部材に形成される形状転写面すなわち型凹部及び型凸部の同一の組み合わせを用いることが多かった。従って、平板形状のような単純な形状の多層成形品を製造することが主であった。このような多層射出圧縮成形技術を、凹凸のある複雑な形状の成形品の製造に利用する場合、複数の射出ユニットを持つ回転方式の多層成形機を利用することが考えられる。しかしながら、回転方式の多層成形機を用いる場合、複数の型凹部と型凸部との組み合わせが発生することとなる。例えば、２層成形の場合、１層目の成形と２層目の成形とでは、使用する型凹部と型凸部との組み合わせが変わるので、インロー構造部の合わせが更に難しくなる。つまり、回転方式の多層成形機にて射出圧縮成形を用いて多層成形品を成形する場合、従来の方法では、さらに金型コストが上昇し金型寿命もさらに短くなるという技術的課題がある。
【００１４】
ところで、インクジェット記録装置は、微小な吐出口より微細な液滴を吐出する為、インクタンクの内面部にインクに溶出する物質などが含まれていると、その物質などがインクに溶出して微細な液滴の吐出性能に影響を与えることがある。更に、インクに溶出した物質が微小な吐出口に析出付着して微細な液滴の吐出に影響を与える恐れもある。つまり、インクタンクの少なくとも内面部をリサイクル材料からなるものとすると、リサイクル材料中に含有されている不純物等がインクに溶出して、微細な液滴の吐出に影響を与え印字不良を引き起こす恐れがある。このため、リサイクル材料をインクタンクの全体を構成するのに使用することは難しい。そこで、インクタンクの内面部以外の部分を構成するのにリサイクル材料を用いて２層成形を行うことが考えられるが、通常の２層成形であると、インクタンクの肉厚が厚くなることでインクタンクが大きくなってしまう。すると、インクタンクが装着されるインクジェット記録装置の大型化を招き、商品価値が低下してしまう。また、射出圧縮成形を用いた回転方式の２層成形機を使用して２層成形品を製造することも考えられるが、上記従来技術だと、金型コストが高くなるとともに、金型寿命も短くなる。従って、この技術をインクジェットプリンターの消耗品であるインクタンクの量産に利用することは、該インクタンクに低コスト化が求められることから、難しい。
【００１５】
本発明は、以上のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、その目的の１つは、射出圧縮成形を用いた多層成形品の製造において、非平板形状例えば箱形状などの複雑な形状の薄型の成形品をも低コストにて製造することにある。とくに、このような多層成形品の製造のための金型についてのコスト低減と寿命長期化とを可能にする多層成形品の製造方法を提供することである。
【００１６】
また、本発明の他の目的は、以上のような製造方法で製造される多層成形品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するため、本発明によれば、熱可塑性樹脂からなる複数の層を積層してなる多層成形品であって、該多層成形品は互いに隣接する第１層及び第２層からなる積層構造を含んでいる多層成形品が提供される。この多層成形品は、その積層構造において、前記第１層の周縁部には前記積層構造の積層方向に関して前記第２層の方へと突出する凸形状部が形成されている。この凸形状部は前記積層方向に沿った外側面と前記積層方向に対して鋭角をなす内側面とを有しており、前記第２層の周縁部は前記第１層の凸形状部とは前記内側面で接している。
【００１８】
本発明の一態様においては、前記積層方向と前記内側面とのなす角度は３０°以上６０°以下である。本発明の一態様においては、前記第２層の周縁部は前記第１層の凸形状部と該凸形状部以外の部分とにより挟まれている。本発明の一態様においては、前記多層成形品は底面部と側面部とを有する箱の形状をなしており、前記第１層は前記第２層より前記箱の内側に位置する。本発明の一態様においては、前記第１層は未使用の熱可塑性樹脂材料からなり、前記第２層はリサイクルされた熱可塑性樹脂材料からなる。
【００１９】
また、上記目的を達成するため、本発明によれば、上記多層成形品を製造する方法が提供される。この方法は、第１層の凸形状部の突出する側の面と型部材の形状転写面との間に熱可塑性樹脂を射出し、前記第１層と型部材とを接近させて前記熱可塑性樹脂を圧縮することで、第２層を形成する工程を有する。
【００２０】
本発明の一態様においては、前記型部材の形状転写面には前記第１層の凸形状部の外側面に対応する外側転写面部分が形成されており、前記第２層を形成する工程では、圧縮された前記熱可塑性樹脂により前記凸形状部が前記外側転写面部分の方へと押される。本発明の一態様においては、前記第２層を形成する工程は、前記凸形状部の外側面の前記積層方向の長さより小さい距離だけ前記積層方向に前記第１層と型部材とを接近させた後に実行される。
【発明の効果】
【００２１】
以上のような本発明によれば、第２層を形成する工程では圧縮された熱可塑性樹脂により第１層の凸形状部が外方へと押されるので、この圧力により凸形状部と型部材の形状転写面との隙間がシールされる。したがって、第２層を成形する際に熱可塑性樹脂が凸形状部と型部材の形状転写面との隙間から漏れ出てバリ発生を引き起こすようなことが抑制される。かくして、型部材のインロー構造部をなくすことが可能となり、射出圧縮成形を用いた多層成形品の成形の為の金型のコストを低減し、さらに金型寿命を延ばすことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。
【００２３】
図１Ａは本発明による多層成形品の一実施形態を示す概略断面図である。本実施形態は、液体収容容器１のケース２及びフタ３として具体化されたものである。図１Ｂ及び図１Ｃに、その寸法を示す。図１Ｂは図１Ａと同一の縦断面を示し、図１Ｃはそれと直交する縦断面を示す。
【００２４】
図１Ａ〜図１Ｃに示すように、液体収容容器１は、複数の層を積層してなる多層成形品たる２層成形品としての箱形状のケース２と複数の層を積層してなる多層成形品たる２層成形品としての平板形状のフタ３とにより構成されている。ケース２とフタ３とは溶着部４において超音波溶着により結合されている。ケース２は、底面部と側面部とを有する。
【００２５】
ケース２は第１層としての非圧縮層５と第２層としての圧縮層６とからなる。内側の非圧縮層５は熱可塑性樹脂からなり射出成形で形成される。外側の圧縮層６は熱可塑性樹脂からなり射出圧縮成形で形成される。これらの互いに隣接する非圧縮層５及び圧縮層６から積層構造が形成されている。すなわち、２層成形品は互いに隣接する非圧縮層５及び圧縮層６からなる積層構造を含んでいる。この積層構造において、非圧縮層５の周縁部（すなわち側面部の上縁部）には、積層構造の積層方向（すなわち上下方向）に関して圧縮層６の方へと突出する凸形状部９が形成されている。すなわち、第１層の周縁部には積層構造の積層方向に関して第２層の方へと突出する凸形状部９が形成されている。該凸形状部９は積層方向に沿った外側面（上下方向寸法５ｍｍ）と上記積層方向に対して鋭角（図では３０°）をなす内側面とを有する。凸形状部９の外側面は、積層方向に沿って形成されているが、成形の便宜上、積層方向に対して抜き勾配（下側ほど内方へと後退する勾配）を有する。この抜き勾配は、後述の圧縮層６の射出圧縮成形の際の凸形状部９による良好なシール効果を得るために、１°以下であることが好ましい。非圧縮層５の厚さは１．２ｍｍであり、圧縮層６の厚さは０．３ｍｍである。圧縮層６の周縁部（すなわち側面部の上縁部）は、非圧縮層５の凸形状部９とは内側面で接しており外側面では接していない。すなわち、第２層の周縁部は第１層の凸形状部９とは内側面で接している。
【００２６】
積層構造の積層方向は、後述の２層成形品の製造における型締め方向に相当する。
【００２７】
このように、圧縮層６の周縁部は、非圧縮層５により挟まれている。ここで、挟まれているとは、挟む方の両側の面同士のなす角度が０°または鋭角の場合をいう。本実施形態では、圧縮層６の周縁部は、非圧縮層５の凸形状部９の内側面とこれに対して３１°の角度をなす側面部外面（凸形状部以外の部分）とにより挟まれている。このような構造によれば、非圧縮層５と圧縮層６との剥離が防止される。
【００２８】
また、フタ３は第１層としての非圧縮層７と第２層としての圧縮層８とからなる。内側の非圧縮層７は熱可塑性樹脂からなり射出成形で形成される。外側の圧縮層８は熱可塑性樹脂からなり射出圧縮成形で形成される。これらの互いに隣接する非圧縮層７及び圧縮層８から積層構造が形成されている。すなわち、２層成形品は互いに隣接する非圧縮層７及び圧縮層８からなる積層構造を含んでいる。この積層構造において、非圧縮層７の周縁部には、積層構造の積層方向（すなわち上下方向）に関して圧縮層８の方へと突出する凸形状部１０が形成されている。該凸形状部１０は積層方向に沿った外側面（上下方向寸法０．２ｍｍ）と上記積層方向に対して鋭角（図では４５°）をなす内側面とを有する。非圧縮層７の外周面は、凸形状部１０の外側面をも含めて、成形の便宜上、積層方向に対して１°の抜き勾配（上側ほど内方へと後退する勾配）を有する。非圧縮層７の厚さは０．８ｍｍであり、圧縮層６の厚さは０．２ｍｍである。圧縮層８の周縁部は、非圧縮層７の凸形状部１０とは内側面で接しており外側面では接していない。
【００２９】
ここで、非圧縮層５，７は未使用の熱可塑性樹脂材料（いわゆるバージン材料）からなり、圧縮層６，８はリサイクルされた熱可塑性樹脂材料（いわゆるリサイクル材料）からなる。リサイクル材料としては、使用済の液体収容容器１を原料とするものを用いることができる。
【００３０】
次に、ケース２の製造方法の一実施形態について、図３及び図４Ａ〜図４Ｇを用いて説明する。
【００３１】
図３は、ケース２を成形する為の型装置たる金型２０の概略断面図である。金型２０は図において下側に配置された固定側型部材２１と図において上側に配置された可動側型部材２２とから構成されている。
【００３２】
可動側型部材２２には、その下面に下方へと突出した２つの形状転写部が形成されている。各形状転写部の表面が非圧縮層５の内側面及び上端面を転写形成するための形状転写面２２ａとされている。一方、固定側型部材２１には、その上面に下方へと窪んだ２つの形状転写部が形成されている。図において右側に配置された形状転写部の表面が非圧縮層５の外側面を転写形成するための形状転写面２１ａとされており、図において左側に配置された形状転写部の表面が圧縮層６の外側面を転写形成するための形状転写面２１ｂとされている。
【００３３】
固定側型部材２１は、形状転写面２１ａにて開口せる第一のホットランナー２３と形状転写面２１ｂにて開口せる第二のホットランナー２４とを備えている。第一のホットランナー２３は非圧縮層５に用いる第一の熱可塑性樹脂（バージン材料）を型キャビティへと射出し、第二のホットランナー２４は圧縮層６に用いる第二の熱可塑性樹脂（リサイクル材料）を型キャビティへと射出する。
【００３４】
可動側型部材２２は、固定側型部材２１に対して上下方向の回転中心Ｘの周りで回転可能とされている。
【００３５】
金型２０は、図２に示すような従来技術に用いられている金型５０のインロー構造５３をもたない為、コスト高になることがなく、さらには寿命が短くなることもない。
【００３６】
この実施形態は、以下に示すように、非圧縮層５の凸形状部９の突出する側の面と型部材（固定側型部材２１）の形状転写面２１ｂとの間に熱可塑性樹脂を射出し、非圧縮層５と型部材とを接近させて熱可塑性樹脂を圧縮することで、圧縮層５を形成する工程を有する。
【００３７】
成形に際しては、まず、図４Ａに示すように、可動側型部材２２を下向きに移動させ固定側型部材２１に接近させて金型２０を閉じる。すなわち、可動側型部材２２の下側の合わせ平面と固定側型部材２１の上側の合わせ平面とを当接させる。これにより、図において右側に配置された可動側型部材２２の形状転写面２２ａと固定側型部材２１の形状転写面２１ａとの間に、非圧縮層５に対応する形状の型キャビティが形成される。該型キャビティ内に第一のホットランナー２３よりバージン材料を吐出し充填して、非圧縮層５を形成する。
【００３８】
次に、図４Ｂに示すように、可動側型部材２２を上向きに移動させ固定側型部材２１から離隔させて金型２０を開く。非圧縮層５は、可動側型部材２２の形状転写面２２ａに付着したままである。このような、形状転写面２２ａへの非圧縮層５の付着を確保するために、図４Ａで金型２０を閉じる前に、固定側型部材２１の形状転写面２１ａに離型剤を塗布しておくことができる。
【００３９】
その後、図４Ｃに示すように、可動側型部材２２を固定側型部材２１に対して回転中心Ｘの周りで１８０度回転させる。これにより、可動側型部材２２の非圧縮層５が付着した形状転写部が、固定側型部材２１の形状転写面２１ｂに対応して配置される。同時に、可動側型部材２２の非圧縮層５が付着していなかった形状転写部が、固定側型部材２１の形状転写面２１ａに対応して配置される。
【００４０】
次に、図４Ｄに示すように、可動側型部材２２を下向きに移動させ固定側型部材２１に接近させる。ここで、可動側型部材２２の下側の合わせ平面と固定側型部材２１の上側の合わせ平面との距離が、凸形状部９の外側面の上下方向寸法（５ｍｍ）より小さくなるようにする。すなわち、以下において圧縮層６を形成する工程は、凸形状部９の外側面の積層方向の長さより小さい距離だけ積層方向に非圧縮層５と固定側型部材２１とを接近させた後に実行される。
【００４１】
これにより、非圧縮層５の底面部外面並びに側面部の外面及び凸形状部９の内側面と固定側型部材２１の形状転写面２１ｂとの間に、圧縮層６に対応するが該圧縮層の体積よりかなり大きな容積の型キャビティが形成される。この状態で、第二のホットランナー２４より所要量のリサイクル材料２５を射出すると、該リサイクル材料２５は型キャビティ内に上部空隙を残して充填される。可動側型部材２２を更に下向きに移動させ固定側型部材２１に接近させ、型締め力にてリサイクル材料２５を圧縮する。これにより、型キャビティの容積が減少し、上部空隙が小さくなる。
【００４２】
そして、ついには、図４Ｅに示すように、可動側型部材２２の下側の合わせ平面と固定側型部材２１の上側の合わせ平面とが当接する。この型締めにより、図において左側に配置された可動側型部材２２の形状転写面２２ａに付着した非圧縮層５と固定側型部材２１の形状転写面２１ｂとの間に、圧縮層６に対応する形状の型キャビティが形成され、この型キャビティ内に圧縮層６が形成される。
【００４３】
以上の図４Ｄから図４Ｅにかけての、射出圧縮成形による圧縮層６の形成の際には、非圧縮層５の周縁部に凸形状部９が存在することにより、バリの発生が抑制される。すなわち、図４Ｆ（ａ）に示されるように、リサイクル材料２５の射出終了後であって圧縮開始前には、非圧縮層５の凸形状部９の外側面と固定側型部材２１の形状転写面２１ｂとの間に隙間が存在するが、リサイクル材料２５は未だここには到達していない。仮に、到達したとしても、リサイクル材料２５の圧力は低く、また隙間が０．１ｍｍ未満であることから、この隙間からリサイクル材料２５が漏れ出すことはない。やがて、リサイクル材料２５の圧縮が進行すると、図４Ｆ（ｂ）に示されるように、リサイクル材料２５は凸形状部９へと到達する。しかし、この状態では、リサイクル材料２５の圧力は未だ低いし、隙間は更に小さくなっているので、この隙間からリサイクル材料２５が漏れ出すことはない。更に、リサイクル材料２５の圧縮が進行すると、図４Ｆ（ｃ）に示されるように、リサイクル材料２５の圧力が高められるが、隙間が十分に小さくなる。また、リサイクル材料２５の熱により凸形状部９は軟化する。従って、凸形状部９の内側面がリサイクル材料２５から押圧力を受け、これにより、凸形状部９が固定側型部材の形状転写面２１ｂの方へと押され、凸形状部９の外側面がそれに対応する形状転写面２１ｂの外側転写面部分と密着する。かくして、凸形状部９のシール効果でバリの発生は抑制される。
【００４４】
以上のような、シール効果を高めるためには、積層方向と非圧縮層５の凸形状部９の内側面とのなす角度は６０°以下であることが好ましい。また、積層方向と非圧縮層５の凸形状部９の内側面とのなす角度は、非圧縮層５の成形の際の凸形状部９の形状安定化のためには、３０°以上であることが好ましい。すなわち、積層方向と非圧縮層５の凸形状部９の内側面とのなす角度は、３０°以上６０°以下であるのが好ましい。
【００４５】
以上のように、固定側型部材２１の形状転写面２１ｂには非圧縮層５の凸形状部９の外側面に対応する外側転写面部分が形成されている。そして、圧縮層６を形成する工程では、圧縮された熱可塑性樹脂により凸形状部９が外側転写面部分の方へと押される。
【００４６】
尚、図４Ｅに示すように、型締めが完了した後に、図における右側にて可動側型部材２２と固定側型部材２１との間に形成される型キャビティ内に第一のホットランナー２３よりバージン材料を吐出し充填して、非圧縮層５を形成する。これは、上記図４Ａと同様な工程である。
【００４７】
次に、図４Ｇに示すように、金型を開いて、図における左側にてケース２を取りだす。これにより、上記図４Ｂと同様な状態が実現する。
【００４８】
その後は、図４Ｃ以降の工程を繰り返すことで、連続成形を行うことができる。
【００４９】
以上のようにして、ケース２は、インロー構造をもたない安価で長寿命な金型を用いて、バリの発生を心配することなく成形することが可能である。
【００５０】
非圧縮層５と圧縮層６との密着性を向上させてこれらの剥離を生じにくくするには、非圧縮層５の熱可塑性樹脂と圧縮層６の熱可塑性樹脂との相溶性が良好であることが好ましい。また、圧縮層６として、非圧縮層５の熱可塑性樹脂の溶融温度より高い溶融温度の熱可塑性樹脂からなるものを使用することが好ましい。これは、圧縮層６を射出圧縮成形する際に、溶融した熱可塑性樹脂が非圧縮層５の表面を溶融することで、密着性が高められるからである。このような効果は、射出圧縮行程での圧力印加と相俟って高められる。
【００５１】
フタ３は、ケース２の底面部と側面部とが一体化して平板状になったものに相当する。フタ３についても、ケース２と同様に、インロー構造をもたない安価で長寿命な金型を用いて、バリの発生を心配することなく成形することが可能である。
【００５２】
非圧縮層５，７の凸形状部９，１０の形状は、種々の変形が可能である。図５に、凸形状部の断面形状の例を示す。図５の（ａ）〜（ｋ）のそれぞれにおいて、凸形状部は図４（Ｆ）に示されるものと同様な配置で非圧縮層に形成されており、左側に外側面が位置し、右側に内側面が位置している。
【００５３】
図５（ａ）では、外側面が１つの平面からなり、内側面が１つの平面からなる。図５（ｂ）では、外側面が１つの平面からなり、内側面が１つの平面からなり、外側面と内側面との間に上記積層方向と直交する１つの平面からなる中間面が位置している。図５（ｃ）では、外側面が１つの平面からなり、内側面が１つの凹曲面からなる。図５（ｄ）では、外側面が１つの平面からなり、内側面が１つの凹曲面からなり、外側面と内側面との間に上記積層方向と直交する１つの平面からなる中間面が位置している。図５（ｅ）では、外側面が１つの平面からなり、内側面が１つの凸曲面からなる。図５（ｆ）では、外側面が１つの平面からなり、内側面が互いに傾きの異なる２つの平面からなる。図５（ｇ）では、外側面が１つの平面からなり、内側面が互いに傾きの異なる２つの平面からなり、外側面と内側面との間に上記積層方向と直交する１つの平面からなる中間面が位置している。図５（ｈ）では、外側面が１つの平面からなり、内側面が１つの凹曲面と１つの平面とからなる。図５（ｉ）では、外側面が１つの平面からなり、内側面が１つの凹曲面と１つの平面とからなり、外側面と内側面との間に上記積層方向と直交する１つの平面からなる中間面が位置している。図５（ｊ）では、外側面が１つの平面からなり、内側面が１つの凸曲面と１つの平面とからなる。図５（ｋ）では、外側面が１つの平面と１つの凸曲面とからなり、内側面が１つの平面からなる。
【００５４】
以上のようにして成形されたケース２とフタ３とを超音波溶着にて結合する際には、リサイクル材料２５で形成される圧縮層６，８は溶融しない。すなわち、圧縮層６，８の周縁部は、非圧縮層５，７の凸形状部９，１０とは、その外側面では接触せず内側面のみで接しているので、超音波溶着を圧縮層６，８の存在しない凸形状部外側面の近傍にて行うことができる。かくして、リサイクル材料２５が溶着部に達することはないからである。
【００５５】
従って、液体収容容器１をインジェット記録装置のインクタンクとして使用する場合でも、リサイクル材料に含有される不純物等が液体収容容器１に収容されるインクに溶解して印字不良の原因となるようなことがない。
【００５６】
さらに、ケース２及びフタ３は、圧縮層６，８の形成に射出圧縮成形を用いている為、肉厚が大きくなるのを抑えることができる。かくして、液体収容容器１が大型化することがなくなり、インクジェット記録装置が大型化することもなくなる。
【００５７】
以上の実施形態では多層成形品が２層成形品であって第１層及び第２層からなる積層構造のみからなるものが示されているが、本発明は、これに限定されない。本発明の多層成形品は、第１層及び第２層からなる積層構造の少なくとも一方の面に更に１層以上の層を付加したものをも含むものである。このような付加層は、上記実施形態の２層成形品の製造工程の前または後に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１Ａ】本発明による多層成形品の一実施形態を示す概略断面図である。
【図１Ｂ】図１Ａの実施形態の寸法を示す概略断面図である。
【図１Ｃ】図１Ａの実施形態の寸法を示す概略断面図である。
【図２Ａ】従来の技術で用いられる代表的な成形方法とそれに使用される金型の構造とを示す概略断面図である。
【図２Ｂ】従来の技術で用いられる代表的な成形方法とそれに使用される金型の構造とを示す概略断面図である。
【図２Ｃ】従来の技術で用いられる代表的な成形方法とそれに使用される金型の構造とを示す概略断面図である。
【図３】図１Ａの実施形態の多層成形品を成形する為の金型の概略断面図である。
【図４Ａ】本発明による多層成形品の製造方法の一実施形態の工程を説明するための概略断面図である。
【図４Ｂ】本発明による多層成形品の製造方法の一実施形態の工程を説明するための概略断面図である。
【図４Ｃ】本発明による多層成形品の製造方法の一実施形態の工程を説明するための概略断面図である。
【図４Ｄ】本発明による多層成形品の製造方法の一実施形態の工程を説明するための概略断面図である。
【図４Ｅ】本発明による多層成形品の製造方法の一実施形態の工程を説明するための概略断面図である。
【図４Ｆ】本発明による多層成形品の製造方法の一実施形態の工程を説明するための概略断面図である。
【図４Ｇ】本発明による多層成形品の製造方法の一実施形態の工程を説明するための概略断面図である。
【図５】凸形状部の断面形状の例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 液体収容容器
２ ケース
３ フタ
４ 溶着部
５ 非圧縮層
６ 圧縮層
７ 非圧縮層
８ 圧縮層
９ 凸形状部
１０ 凸形状部
２０ 金型
２１ 固定側型部材
２２ 可動側型部材
２３ 第一のホットランナー
２４ 第二のホットランナー
２５ リサイクル材料
５０ 金型
５１ 固定側部材
５２ 可動側部材
５３ インロー構造部
５４ 非圧縮層
５５ 圧縮層
５６ 第一のホットランナー
５７ 第二のホットランナー
５９ 第二の熱可塑性樹脂
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂からなる複数の層を積層してなる多層成形品であって、
該多層成形品は互いに隣接する第１層及び第２層からなる積層構造を含んでおり、
該積層構造において、前記第１層の周縁部には前記積層構造の積層方向に関して前記第２層の方へと突出する凸形状部が形成されており、該凸形状部は前記積層方向に沿った外側面と前記積層方向に対して鋭角をなす内側面とを有しており、前記第２層の周縁部は前記第１層の凸形状部とは前記内側面で接していることを特徴とする多層成形品。
【請求項２】
前記積層方向と前記内側面とのなす角度は３０°以上６０°以下であることを特徴とする、請求項１に記載の多層成形品。
【請求項３】
前記第２層の周縁部は前記第１層の凸形状部と該凸形状部以外の部分とにより挟まれていることを特徴とする、請求項１〜２のいずれか一項に記載の多層成形品。
【請求項４】
前記多層成形品は底面部と側面部とを有する箱の形状をなしており、前記第１層は前記第２層より前記箱の内側に位置することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の多層成形品。
【請求項５】
前記第１層は未使用の熱可塑性樹脂材料からなり、前記第２層はリサイクルされた熱可塑性樹脂材料からなることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の多層成形品。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の多層成形品を製造する方法であって、
該第１層の凸形状部の突出する側の面と型部材の形状転写面との間に熱可塑性樹脂を射出し、前記第１層と型部材とを接近させて前記熱可塑性樹脂を圧縮することで、前記第２層を形成する工程を有することを特徴とする多層成形品の製造方法。
【請求項７】
前記型部材の形状転写面には前記第１層の凸形状部の外側面に対応する外側転写面部分が形成されており、前記第２層を形成する工程では、圧縮された前記熱可塑性樹脂により前記凸形状部が前記外側転写面部分の方へと押されることを特徴とする、請求項６に記載の多層成形品の製造方法。
【請求項８】
前記第２層を形成する工程は、前記凸形状部の外側面の前記積層方向の長さより小さい距離だけ前記積層方向に前記第１層と型部材とを接近させた後に実行されることを特徴とする、請求項６〜７のいずれか一項に記載の多層成形品の製造方法。
【請求項１】
熱可塑性樹脂からなる複数の層を積層してなる多層成形品であって、
該多層成形品は互いに隣接する第１層及び第２層からなる積層構造を含んでおり、
該積層構造において、前記第１層の周縁部には前記積層構造の積層方向に関して前記第２層の方へと突出する凸形状部が形成されており、該凸形状部は前記積層方向に沿った外側面と前記積層方向に対して鋭角をなす内側面とを有しており、前記第２層の周縁部は前記第１層の凸形状部とは前記内側面で接していることを特徴とする多層成形品。
【請求項２】
前記積層方向と前記内側面とのなす角度は３０°以上６０°以下であることを特徴とする、請求項１に記載の多層成形品。
【請求項３】
前記第２層の周縁部は前記第１層の凸形状部と該凸形状部以外の部分とにより挟まれていることを特徴とする、請求項１〜２のいずれか一項に記載の多層成形品。
【請求項４】
前記多層成形品は底面部と側面部とを有する箱の形状をなしており、前記第１層は前記第２層より前記箱の内側に位置することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の多層成形品。
【請求項５】
前記第１層は未使用の熱可塑性樹脂材料からなり、前記第２層はリサイクルされた熱可塑性樹脂材料からなることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の多層成形品。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の多層成形品を製造する方法であって、
該第１層の凸形状部の突出する側の面と型部材の形状転写面との間に熱可塑性樹脂を射出し、前記第１層と型部材とを接近させて前記熱可塑性樹脂を圧縮することで、前記第２層を形成する工程を有することを特徴とする多層成形品の製造方法。
【請求項７】
前記型部材の形状転写面には前記第１層の凸形状部の外側面に対応する外側転写面部分が形成されており、前記第２層を形成する工程では、圧縮された前記熱可塑性樹脂により前記凸形状部が前記外側転写面部分の方へと押されることを特徴とする、請求項６に記載の多層成形品の製造方法。
【請求項８】
前記第２層を形成する工程は、前記凸形状部の外側面の前記積層方向の長さより小さい距離だけ前記積層方向に前記第１層と型部材とを接近させた後に実行されることを特徴とする、請求項６〜７のいずれか一項に記載の多層成形品の製造方法。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図４Ｅ】
【図４Ｆ】
【図４Ｇ】
【図５】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図４Ｅ】
【図４Ｆ】
【図４Ｇ】
【図５】
【公開番号】特開２００９−１０７２１６（Ｐ２００９−１０７２１６Ａ）
【公開日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２８１７５９（Ｐ２００７−２８１７５９）
【出願日】平成１９年１０月３０日（２００７．１０．３０）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月３０日（２００７．１０．３０）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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