樹脂容器の成形方法
【課題】自動車用の樹脂製燃料タンクなどの樹脂容器の成形方法において、異なる複数の機能を具備しつつ、複雑な金型構造を有することなく、確実に開口周縁部を接合可能な成形方法についての技術の提供を課題とする。
【解決手段】燃料透過防止機能を有する三層のフィルム材１１と、該フィルム材１１の表裏面に積層する溶融樹脂シート１２・１２と、を加圧ロール５によって圧着して積層し、積層シート１０・１０を成形する第一工程と、二組の成形金型２０・２０に積層シート１０・１０を配設して、積層シート１０・１０を所定形状の成形体２３・２３に加圧成形する第二工程と、凹型金型２１・２１同士を型合わせして成形体２３・２３同士を圧着結合する第三工程と、を備え、第二工程では、積層シート１０・１０の一面側の溶融樹脂シート１２が凹型金型２１・２１側に配置され、他面側の溶融樹脂シート１２が凸型金型２２・２２側に配置される。
【解決手段】燃料透過防止機能を有する三層のフィルム材１１と、該フィルム材１１の表裏面に積層する溶融樹脂シート１２・１２と、を加圧ロール５によって圧着して積層し、積層シート１０・１０を成形する第一工程と、二組の成形金型２０・２０に積層シート１０・１０を配設して、積層シート１０・１０を所定形状の成形体２３・２３に加圧成形する第二工程と、凹型金型２１・２１同士を型合わせして成形体２３・２３同士を圧着結合する第三工程と、を備え、第二工程では、積層シート１０・１０の一面側の溶融樹脂シート１２が凹型金型２１・２１側に配置され、他面側の溶融樹脂シート１２が凸型金型２２・２２側に配置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂容器の成形方法についての技術に関する。より詳しくは、例えば、自動車用の樹脂製燃料タンクなどの成形方法において、異なる複数の機能を具備するとともに、複雑な金型構造を有することなく容易、且つ確実に開口周縁部を接合可能な、樹脂容器の成形方法についての技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車用燃料タンクについては、車体重量の軽量化を図るべく樹脂製のものが公知となっている（例えば、「特許文献１」を参照。）。前記樹脂製燃料タンクは通常、バリヤー層と、高密度ポリエチレン層と、接着層と、の積層構造からなる樹脂をブロー成形することで成形される。よって、前記樹脂製燃料タンクはバリヤー層を構成するナイロン層の特性によりガソリンの気化、漏洩の防止機能（ガソリンの透過防止機能）を具備するとともに、高密度ポリエチレン層の特性により十分な強度を保つことのできる構成となっている。
【０００３】
ここで、ブロー成形法とは、押出機から下方に押し出されたチューブ状のパリソン（溶融樹脂）を一対の凹型金型で挟み込み、ブローノズルを介してパリソン内に空気を吹き込み膨らますことで、パリソンを金型の内壁面に密着させ、所定の形状の樹脂容器（樹脂製燃料タンク）を成形する手法である。
【０００４】
しかし、ブロー成形法により大型の樹脂製燃料タンクを成形する場合、成形される樹脂製燃料タンクは外形形状が規制されるのみであるとともに、パリソンは流動性を有するため自重による伸びが生じ、上部の肉厚が下部に比べて薄くなる傾向にある。このようなことから、ブロー成形法による大型の樹脂製燃料タンクでは、肉厚の均一化を図るのは困難であった。また、複雑な形状からなる樹脂製燃料タンクの場合、パリソン膨張時の展開率が製品の部位によって異なるため、やはり肉厚の均一化を図るのは困難であった。
【０００５】
このような点を改善するべく、予め分割構造として凹形状の成形体を各々成形し、これら成形体の開口周縁部を互いに接合することで、中空体構造からなる樹脂製燃料タンクを成形する方法が提案されている（例えば、「特許文献２」乃至「特許文献４」を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平０１−０４４２２０号公報
【特許文献２】特開２０００−３１８０２９号公報
【特許文献３】特許第３０４７５９５号公報
【特許文献４】特許第３０９９５７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記「特許文献２」によれば、上方に開口し、内部に成形面を有する凹型金型において、該凹型金型の上方開口端に積層構造を有する溶融樹脂を載置して前記成形面が形成される金型内部の空間を密封し、その後、前記溶融樹脂により密封した金型内部の空間を吸気ポンプの作動により負圧にすることで前記溶融樹脂を成形面に密着し、成形面に密着した溶融樹脂を冷却固化することで、成形体を成形する成形方法が開示されている。
このような成形方法を用いれば、溶融樹脂は水平状態で凹型金型の上方開口端に載置されることとなり、自重による肉厚の不均一化は改善できる。
【０００８】
しかし、溶融樹脂の肉厚は、依然として吸気ポンプの負圧によって規制されるのみであり、複雑な形状からなる樹脂製燃料タンクに対しては、溶融樹脂の展開率が製品の部位によって異なるため、やはり肉厚の均一化を図るのは困難であった。また、一旦冷却した成形体の開口周縁部を接合するので確実な溶着が行われにくく、接合強度、および気密性について疑問が残るものであった。
【０００９】
一方、前記「特許文献３」によれば、凹型、および凸型で一対を成す金型の間に高温状態の溶融樹脂を挟み込んで加圧し、燃料タンクの上部と下部とを構成する凹形状の成形体を各々成形し、一定の高温状態を維持しつつ、これら成形体の開口周縁部を接合することで、中空体の樹脂製燃料タンクを成形する成形方法が開示されている。
このような成形方法を用いれば、前記「特許文献２」と同じく、溶融樹脂は水平状態で凹型金型の上方開口端に載置されることとなり、自重による肉厚の不均一化は改善できる。また、複雑な形状からなる樹脂製燃料タンクであっても、凹型、および凸型にて加圧成形を行うため、溶融樹脂のあらゆる部位において肉厚が規制されることとなり、肉厚の均一化を図ることができる。
【００１０】
しかし、各成形体の開口周縁部の接合箇所については、依然として接合強度、および気密性について疑問が残る。即ち、本成形方法における溶融樹脂は単一の樹脂素材から成形されており、確実な溶着状態を確保するための、各成形体温度の高温状態保持の要求と、成形体自身の十分な強度を確保するための、早急な成形体の冷却の要求と、の両方を同時に満足することが困難である。
【００１１】
そこで、前述の両方の要求を満足するための技術として、前記「特許文献４」により、凹型、および凸型で一対を成す金型の一部分に加熱手段と、断熱手段と、を備える成形方法が開示されている。
このような成形方法を用いれば、各成形体の開口周縁部の接合箇所を集中的に高熱状態とすることができるため、単一の樹脂素材からなる溶融樹脂であっても成形体自身の十分な強度を確保しつつ、互いの成形体の溶着状態を確実なものとし、接合箇所の接合強度、および気密性を確実なものとすることが可能である。
【００１２】
しかし、加熱手段と、断熱手段と、を別途装置として設けることで、金型構造は複雑、且つ大掛かりなものとなり、設備コストが嵩むこととなる。
また、これら前記「特許文献３」や「特許文献４」に示される成形方法では単一の樹脂素材からなる溶融樹脂を対象としており、成形された樹脂製燃料タンクの機能は前記樹脂素材の特性によって決まるため、バリヤー層を含まない樹脂製燃料タンクにあっては、確実にガソリンの透過防止機能を具備することは困難である。
【００１３】
以上のような点に鑑み、本発明においては、例えば、自動車用の樹脂製燃料タンクなどの樹脂容器の成形方法において、ガソリンの透過防止機能と樹脂容器の強度保持機能といったように異なる複数の機能を具備するとともに、複雑な金型構造を有することなく、確実に開口周縁部を接合可能な樹脂容器の成形方法についての技術の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１５】
即ち、請求項１においては、樹脂容器内部に貯留される物質の透過を防止するバリヤー層と、該バリヤー層の表裏面に積層する接着層とを有する三層フィルム材の表裏面に、前記バリヤー層とは異なる特性を有した樹脂シートを積層して、積層シートを成形する第一工程と、互いに嵌合可能な凹型金型と凸型金型との間に前記積層シートを各々配設して、前記凸型金型と前記凹型金型とで前記積層シートをプレス成形することで、前記積層シートを所定の凹形状を有する成形体に成形する第二工程と、前記第二工程にて成形された前記成形体を保持する二つの前記凹型金型を、前記各成形体の凹形状が対向する方向に型合わせして、前記成形体同士を圧着結合する第三工程と、を備え、前記第二工程では、前記積層シートの一面側の溶融樹脂シートが前記凹型金型側に配置され、他面側の溶融樹脂シートが前記凸型金型側に配置されるものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１７】
請求項１においては、例えばガソリンなどの透過防止機能と樹脂容器の強度保持機能といったように、異なる複数の機能を具備するとともに、複雑な金型構造を有することなく、確実に開口周縁部を接合可能な樹脂製燃料タンク（樹脂容器）を成形することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施例に係る成形装置の積層工程部の構成を示した断面図。
【図２】積層シートを成形金型の形状にプレス成形する工程を示した図であり、（ａ）は凹型および凸型金型の間に積層シートを配設した直後の状態を示した断面図、（ｂ）は凹型および凸型金型によって積層シートをプレス成形した直後の状態を示した断面図。
【図３】成形体同士を圧着結合する工程を示した図であり、（ａ）は凸型金型が離脱した直後の凹型金型の状態を示した断面図、（ｂ）は凹型金型同士を型合わせした直後の状態を示した断面図。
【図４】本発明に係る成形方法により成形された樹脂製燃料タンクを示した断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、発明の実施の形態を説明する。
【００２０】
［成形装置１］
先ず、本発明における樹脂容器の成形方法を用いた成形装置１の構成について、図１および図２を用いて説明する。尚、便宜上、図１および図２の上下方向を成形装置１の上下方向とし、且つ矢印Ａの方向を前方と規定して、以下説明する。
【００２１】
本実施例における成形装置１は、中空体構造からなる樹脂容器において、例えば自動車用の樹脂製燃料タンク５０（図４を参照）を成形する装置である。
より具体的には、予め燃料（ガソリン）透過防止機能を有するバリヤー層１１ａを含んだフィルム材１１の表裏面に、二枚の溶融樹脂シート１２・１２を重ね合わせて積層シート１０を成形し、この積層シート１０を二組の成形金型２０・２０によって加圧成形することで二組の成形体２３・２３（図３を参照）を成形し、前記成形金型２０・２０の凹型金型２１・２１同士を型合わせすることで、これら成形体２３・２３同士を圧着結合して樹脂製燃料タンク５０を成形するものである。
【００２２】
成形装置１は主に積層工程部２や、成形工程部３などにより構成される。
先ず、積層工程部２の構成について、図１を用いて説明する。
積層工程部２は溶融樹脂シート１２・１２と、フィルム材１１と、を重ね合わせて積層シート１０を成形し、成形金型２０・２０に積層シート１０を供給するための工程部であり、押出機４・４や、加圧ロール５や、中間ロール６や、ボビン７などにより構成される。
【００２３】
前記押出機４・４は先端部におけるダイ４ａ・４ａを介して、高密度ポリエチレンにて構成される溶融樹脂をシート状に押し出す装置である。ここで、本成形装置１では押出機４・４は二基設けられており、互いに前後方向に所定寸法だけ離間した状態で対向して配設され、各々単独で溶融樹脂シート１２・１２の成形条件を設定することが可能になっている。
【００２４】
押出機４・４の下方には加圧ロール５が配設される。
前記加圧ロール５は一対のロール部５ａ・５ａや、該ロール部５ａ・５ａを各々軸支する軸部５ｂ・５ｂなどにより構成される。そして、加圧ロール５は、これらロール部５ａ・５ａの軸心を水平左右方向（水平方向で押出機４・４の離間方向と直交する方向）に向けつつ、互いに前後方向（押出機４・４の離間方向）に対向して配設される。
【００２５】
前記軸部５ｂ・５ｂには、例えば駆動チェーンなどからなる図示せぬ駆動伝達手段が各々設けられており、該駆動伝達手段を介して駆動部からの駆動力が前記軸部５ｂ・５ｂに対して伝達されて、前記ロール部５ａ・５ａは互いに対向する部分が下方へ向けて回動するように各々単独で回転駆動される構成となっている。
即ち、前側（図１における左側）のロール部５ａは時計回りに回転駆動され、後側（図１における右側）のロール部５ａは反時計回りに回転駆動される構成となっている。
【００２６】
また、加圧ロール５の軸部５ｂ・５ｂは図示せぬガイドレールなどによって前後方向へ各々案内されており、両ロール部５ａ・５ａの位置は互いに近接離間する方向に移動可能となっている。
つまり、前記両ロール部５ａ・５ａの間隙寸法（図１に示す寸法Ｘ）は容易に変更することが可能であり、寸法Ｘの値を変更することで、後述する積層シート１０の厚み寸法を容易、且つ高精度に変更することができるようになっている。
【００２７】
加圧ロール５の上方には中間ロール６が設けられる。
前記中間ロール６は二本のロール部６ａ・６ａや、図示せぬ軸受などを介して該ロール部６ａ・６ａを各々軸支する軸部６ｂ・６ｂなどにより構成される。そして、中間ロール６は押出機４・４と、加圧ロール５と、の間において、これらロール部６ａ・６ａの軸心を水平左右方向（水平方向で押出機４・４の離間方向と直交する方向）に向けつつ、互いに前後方向（押出機４・４の離間方向）に対向して配設される。
【００２８】
中間ロール６の上方にはボビン７が設けられる。
前記ボビン７は筒状の部材からなり、その外周面には長尺のフィルム材１１が予め巻き付けられている。
【００２９】
ここで、フィルム材１１はガソリンなど燃料の透過防止機能を有する樹脂材、例えば、エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）やポリアミドなどからなるバリヤー層１１ａと、該バリヤー層１１ａの表裏面に各々積層される無水マレイン酸変性ポリエチレンなどの樹脂材からなる接着層１１ｂ・１１ｂと、が積層密着された三層フィルムとして構成されるものである。
このような構成からなるフィルム材１１を用いて、後述する積層シート１０を成形することで、完成品である樹脂製燃料タンク５０（図４を参照）に、ガソリンなど燃料の透過防止機能を容易に具備させることができるのである。
【００３０】
前記ボビン７の中央部には軸心に沿って貫通する貫通孔７ａが設けられており、該貫通孔７ａ内に支持軸８が貫通することで、ボビン７は支持軸８を介して回転自在に支持される。
前記支持軸８は、加圧ロール５の各ロール部５ａ・５ａの軸部５ｂ・５ｂと平行、且つ両ロール部６ａ・６ａの上方に設けられており、その前後方向の位置は、ボビン７から巻き解かれるフィルム材１１が両ロール部５ａ・５ａ間に位置するように配置されている。また、前記支持軸８は、その一端部（例えば右端部）が図示せぬフレーム部に固定保持されている。
【００３１】
また、ボビン７の貫通孔７ａの断面寸法は、支持軸８の断面寸法に比べて幾分大きく形成されており、ボビン７は容易に支持軸８より着脱可能となっている。
つまり、成形装置１による樹脂製燃料タンク５０の成形中において、ボビン７に巻かれたフィルム材１１の全てが繰り出されたとしても、作業者の手により空になったボビン７を支持軸８より離脱させ、再びフィルム材１１が巻かれたボビン７を支持軸８に容易に挿入することができるようになっている。
【００３２】
このように、積層工程部２は二基の押出機４・４を互いに前後方向に対向して設け、その下方側に、上から順にボビン７、中間ロール６、加圧ロール５を配置して構成されている。
そして、二基の押出機４・４のダイ４ａ・４ａより押し出された二枚の溶融樹脂シート１２・１２は、自重により各々下方に垂下した後、中間ロール６を介して一旦斜下方へと規制され、加圧ロール５の両ロール部５ａ・５ａの間隙に導かれるようになっている。また、ボビン７より繰り出されたフィルム材１１も自重により下方へと垂下し、そのまま加圧ロール５の両ロール部５ａ・５ａの間隙に導かれ、二枚の溶融樹脂シート１２・１２の間に挟み込まれるようになっている。
【００３３】
つまり、フィルム材１１を中心にしてその表面（前面）、および裏面（後面）に溶融樹脂シート１２・１２が配置された状態で、前記フィルム材１１および溶融樹脂シート１２・１２が加圧ロール５の両ロール部５ａ・５ａの間隙を通過することで、これらのフィルム材１１と溶融樹脂シート１２・１２とが積層されるとともに、前記両ロール部５ａ・５ａに扱かれながら圧着され、積層シート１０が成形されるのである。
【００３４】
そして、積層工程部２の下方には、後述する二組の成形金型２０・２０が設けられており、成形された積層シート１０は加圧ロール５より下方に垂下されつつ、両成形金型２０・２０に供給されるようになっている。
【００３５】
次に、成形工程部３の構成について、図２を用いて説明する。
成形工程部３は上述の積層工程部２より供給された積層シート１０を用いて二個の成形体２３・２３（図３を参照）を成形し、これら成形体２３・２３を接合して最終製品である樹脂製燃料タンク５０（図４を参照）を成形するための工程を実施する部分であり、主に二組の成形金型２０・２０により構成される。
【００３６】
前記各成形金型２０は一対の凹型金型２１と、凸型金型２２と、により構成されており、これら凹型金型２１、および凸型金型２２の一方の側面部に各々形成される凹部２１ａ、および凸部２２ａが互いに嵌合しあうようにして、水平方向に所定寸法だけ離間した状態で対向して配設される。
【００３７】
即ち、図２（ａ）に示すように、各成形金型２０は水平前後方向における前側に凸型金型２２が、凸部２２ａを後方に突出するようにして配設されるとともに、後側に凹型金型２１が、凹部２１ａを前面側に位置するようにして配設される。
また、凹型金型２１、および凸型金型２２は図示せぬガイドレールなどによって各々案内されており、互いに近接離間する方向に移動可能となっている。
【００３８】
これにより、凸型金型２２は、対向する凹型金型２１の方向へと移動されるとともに、凹型金型２１も対向する凸型金型２２の方向へと移動され、凸型金型２２の凸部２２ａと、凹型金型２１の凹部２１ａと、が嵌合しあうようになっている。
【００３９】
このように、一対の凹型金型２１と、凸型金型２２とからなる成形金型２０が、積層工程部２の下方において二組設けられており、これら両成形金型２０・２０による積層シート１０のプレス成形が完了し、二個の成形体２３・２３が成形されると、凹型金型２１、および凸型金型２２は互いに離間するよう各々前後方向へ一旦移動されることとなる。
【００４０】
その後、既知の移動機構や位置決め機構などから構成される型合わせ機構により、両成形金型２０・２０の凹型金型２１・２１のみが互いに凹部２１ａ・２１ａを向かい合わせて、例えば前後方向に配設される状態となり、このような状態から各凹型金型２１・２１を互いに近接するように前後方向に移動させて型合わせを行うことで、二個の成形体２３・２３の開口周縁部が互いに接合され、最終製品である樹脂製燃料タンク５０が成形されるのである。
【００４１】
［樹脂製燃料タンク５０の成形手順］
次に本実施例における成形装置１を用いた樹脂製燃料タンク５０の成形手順について、図１乃至図４を用いて説明する。尚、便宜上、図３の上下方向を成形装置１の上下方向とし、且つ矢印Ａの方向を前方と規定して、以下説明する。
【００４２】
先ず、図１に示すように、第一工程として押出機４・４によって溶融樹脂シート１２・１２が下方に向かってシート状に押し出されるとともに、ボビン７に巻き付けられたフィルム材１１も下方に向かって繰り出される。
ここで、各押出機４・４の溶融樹脂シート１２・１２の成形条件はそれぞれ異なる設定となっている。より具体的には、前方の押出機４より押し出される溶融樹脂シート１２は、後述のとおり、成形体２３・２３同士の圧着状態を確実なものとするべく高温状態に保たれ、後方の押出機４より押し出される溶融樹脂シート１２は、急速冷却により成形形状の安定化を図るべく、前方の押出機４より押し出される溶融樹脂シート１２の温度に対して比較的低温状態に保たれる設定となっている。
【００４３】
そして、加圧ロール５の上方において、これら２枚の溶融樹脂シート１２・１２の間にフィルム材１１を挟むようにして、これら溶融樹脂シート１２・１２と、フィルム材１１と、は積層され、このような状態を維持しつつ加圧ロール５の両ロール部５ａ・５ａの間隙を通過することで、フィルム材１１は接着層１１ｂ・１１ｂを介して溶融樹脂シート１２・１２と圧着され、積層シート１０が成形される。
【００４４】
次に、図２（ａ）に示すように、第二工程として加圧ロール５より繰り出された積層シート１０は、二組の成形金型２０・２０を構成する各凸型金型２２・２２、および凹型金型２１・２１の間に各々垂下する状態にて供給される。
この際、先ず一方の成形金型２０を構成する凸型金型２２、および凹型金型２１の間に積層シート１０を垂下し、これら凸型金型２２、および凹型金型２１によって積層シート１０のプレス成形が開始され（図２（ｂ）を参照）、その後、プレス成形を開始した成形金型２０は、既知の移動機構などにより加圧ロール５の直下の位置から離隔されるとともに、他方の成形金型２０が凹型金型２１と凸型金型２２とを離間した状態にて加圧ロール５の直下の位置に搬送（セット）される。
【００４５】
そして、再び凹型金型２１と凸型金型２２との間に積層シート１０が垂下され（図２（ａ）を参照）、成形金型２０のプレス成形が開始される。
【００４６】
ここで、加圧ロール５の直下にセットされる際の二組の成形金型２０・２０は、ともに前側に凸型金型２２・２２が、後側に凹型金型２１・２１が位置するようにして各々配設されるようになっている。
【００４７】
つまり、前側の押出機４より押し出された高温状態の溶融樹脂シート１２は、常に凸型金型２２・２２の配設される側に向くこととなり、後側の押出機４より押し出された比較的低温状態の溶融樹脂シート１２は、常に凹型金型２１・２１の配設される側に向くこととなる。
換言すれば、前記積層シート１０の後面側（一面側）の溶融樹脂シート１２が前記凹型金型２１側に配置され、前面側（他面側）の溶融樹脂シート１２が前記凸型金型２２側に常に配置されることとなる。
【００４８】
従って、両成形金型２０・２０によって成形される成形体２３・２３は、常に開口側（樹脂製燃料タンク５０における内部側）が高温状態の溶融樹脂シート１２によって形成され、突出側（樹脂製燃料タンク５０における外部側）が比較的低温状態の溶融樹脂シート１２によって形成されることとなるのである。
なお、この場合、積層工程部２・２を二つの成形金型２０・２０にそれぞれ一台ずつ設置し、二つの成形金型２０・２０で同時に成形体２３・２３を成形してもよい。
【００４９】
その後、プレス成形を開始してから、予め定められた設定時間が経過すると、各成形金型２０・２０は各々「型開き」される。即ち、各成形金型２０・２０を構成する凹型金型２１・２１、及び凸型金型２２・２２は、互いに離隔するように各々移動され、図２（ａ）に示すような、積層シート１０が供給される前の初期の状態へと復元される。
【００５０】
ここで、例えば、凹型金型２１・２１の凹部２１ａ・２１ａの表面は、凸型金型２２・２２の凸部２２ａ・２２ａの表面に比べて僅かに粗く形成されており、両成形金型２０・２０を「型開き」すると、プレス成形によって成形された成形体２３・２３は、常に凹型金型２１・２１の凹部２１ａ・２１ａに残存されることとなる。
【００５１】
その後、第三工程として、図３（ａ）に示すように、型合わせ機構などにより、両成形金型２０・２０の凹型金型２１・２１のみが互いに凹部２１ａ・２１ａを向かい合わせて、前後方向に配設される状態となり、このような状態から図３（ｂ）に示すように、各凹型金型２１・２１を互いに近接するように前後方向に移動して型合わせすることで、該凹型金型２１・２１の凹部２１ａ・２１ａに留まる成形体２３・２３同士が圧着結合され、図４に示す樹脂製燃料タンク５０が成形されるのである。
【００５２】
尚、両成形体２３・２３は、上述のように、互いに開口側（樹脂製燃料タンク５０における内部側）が高温状態の溶融樹脂シート１２側となるため、これら凹型金型２１・２１を型合わせすれば、両成形体２３・２３の開口周縁部では、互いに高温状態の溶融樹脂シート１２側の表面にて密着されることとなる。
その後、製品となる両成形体２３・２３の外周端材は、既知の方法でトリミングする。
【００５３】
このように、本実施形態においては、樹脂製燃料タンク５０内部に貯留される燃料の透過防止機能を有するバリヤー層１１ａと、該バリヤー層１１ａの表裏面に積層する接着層１１ｂ・１１ｂとからなる三層のフィルム材１１と、二基の押出機４・４により押出され該フィルム材１１の表裏面に各々配置された溶融樹脂シート１２・１２と、を加圧ロール５に具備される複数のロール部５ａ・５ａの間隙に通過させつつ圧着することで、前記フィルム材１１の表裏面に、前記バリヤー層１１ａとは異なる特性を有した溶融樹脂シート１２・１２を積層して、積層シート１０・１０を成形する第一工程と、互いに嵌合可能な凹型金型２１・２１と凸型金型２２・２２との間に前記積層シート１０・１０を各々配設して、前記凸型金型２２・２２と前記凹型金型２１・２１とで前記積層シート１０・１０をプレス成形することで、前記積層シート１０・１０を所定の凹形状を有する成形体２３・２３に成形する第二工程と、前記第二工程にて成形された前記成形体２３・２３を保持する二つの前記凹型金型２１・２１を、前記各成形体２３・２３の凹形状が対向する方向に型合わせして、前記成形体２３・２３同士を圧着結合する第三工程と、を備え、前記第二工程では、前記積層シート１０・１０の一面側の溶融樹脂シート１２が前記凹型金型２１・２１側に配置され、他面側の溶融樹脂シート１２が前記凸型金型２２・２２側に配置される成形方法により、樹脂製燃料タンク（樹脂容器）５０を成形することとしている。
【００５４】
このような成形方法を用いることで、本成形装置１では例えばガソリンなどの透過防止機能や、樹脂製燃料タンク（樹脂容器）５０の強度保持機能といったように、異なる複数の機能を具備するとともに、複雑な金型構造を有することなく、確実に開口周縁部を接合可能な樹脂製燃料タンク（樹脂容器）５０の成形を可能としている。
【００５５】
即ち、第一工程において、バリヤー層１１ａを含むフィルム材１１を積層シート１０内に取り込むことで、溶融樹脂シート１２・１２独自の特性に加えて、前記溶融樹脂シート１２・１２の特性とは異なる前記フィルム材１１の有する特性をも積層シート１０に付加することができ、完成品である樹脂製燃料タンク５０に、ガソリンなど燃料の透過防止機能を容易に具備させることができるのである。
また、積層シート１０は、取り込むフィルム材１１の種類に応じて、酸素透過防止機能や、水分透過防止機能などを具備することも可能である。
【００５６】
また、第一工程にて積層シート１０を成形する際には、フィルム材１１の一面側に配置される溶融樹脂シート１２の温度を、他面側へ配置される溶融樹脂シート１２の温度よりも高い温度に保持し、第二工程で積層シート１０を成形金型２０・２０に供給する際には、高温に保持された溶融樹脂シート１２の側が凹型金型２１・２１とは反対側に向き、低温に保持された溶融樹脂シート１２の側が凹型金型２１・２１側に向くように供給するように構成している。
【００５７】
従って、第三工程において、凹型金型２１・２１同士を型合わせすることで、互いに一方側（凹型金型２１・２１とは反対側）が高温状態である成形体２３・２３の開口周縁部同士を密着することができる。
【００５８】
その結果、他に加熱手段や断熱手段を別途設けるなど、複雑な金型構造を有することもなく、両成形体２３・２３の開口周縁部を高温状態に保ったまま接合することができ、完成品である樹脂製燃料タンク（樹脂容器）５０の接合箇所での接合強度、および気密性を確実なものとすることが可能である。
また、前記樹脂製燃料タンク（樹脂容器）５０の外側（凹型金型２１・２１側）を形成する溶融樹脂シート１２は、常に低温に保持された溶融樹脂シート１２によって形成されることとなるため、強度保持機能も具備されるのである。
【００５９】
さらに、本発明における成形方法では、互いに嵌合可能な一対の凹型金型２１、および凸型金型２２によって成形体２３の肉厚を規制するだけでなく、加圧ロール５の両ロール部５ａ・５ａの間隙寸法Ｘの値を変更することで、積層シート１０自身の厚みをも規制可能としている。
従って、完成品の樹脂製燃料タンク５０の肉厚については、より高精度に該肉厚の均一化を図ることができるのである。
【符号の説明】
【００６０】
４ 押出機
５ 加圧ロール
５ａ ロール部
１０ 積層シート
１１ フィルム材
１１ａ バリヤー層
１１ｂ 接着層
１２ 溶融樹脂シート
２０ 成形金型
２１ 凹型金型
２２ 凸型金型
２３ 成形体
５０ 樹脂製燃料タンク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂容器の成形方法についての技術に関する。より詳しくは、例えば、自動車用の樹脂製燃料タンクなどの成形方法において、異なる複数の機能を具備するとともに、複雑な金型構造を有することなく容易、且つ確実に開口周縁部を接合可能な、樹脂容器の成形方法についての技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車用燃料タンクについては、車体重量の軽量化を図るべく樹脂製のものが公知となっている（例えば、「特許文献１」を参照。）。前記樹脂製燃料タンクは通常、バリヤー層と、高密度ポリエチレン層と、接着層と、の積層構造からなる樹脂をブロー成形することで成形される。よって、前記樹脂製燃料タンクはバリヤー層を構成するナイロン層の特性によりガソリンの気化、漏洩の防止機能（ガソリンの透過防止機能）を具備するとともに、高密度ポリエチレン層の特性により十分な強度を保つことのできる構成となっている。
【０００３】
ここで、ブロー成形法とは、押出機から下方に押し出されたチューブ状のパリソン（溶融樹脂）を一対の凹型金型で挟み込み、ブローノズルを介してパリソン内に空気を吹き込み膨らますことで、パリソンを金型の内壁面に密着させ、所定の形状の樹脂容器（樹脂製燃料タンク）を成形する手法である。
【０００４】
しかし、ブロー成形法により大型の樹脂製燃料タンクを成形する場合、成形される樹脂製燃料タンクは外形形状が規制されるのみであるとともに、パリソンは流動性を有するため自重による伸びが生じ、上部の肉厚が下部に比べて薄くなる傾向にある。このようなことから、ブロー成形法による大型の樹脂製燃料タンクでは、肉厚の均一化を図るのは困難であった。また、複雑な形状からなる樹脂製燃料タンクの場合、パリソン膨張時の展開率が製品の部位によって異なるため、やはり肉厚の均一化を図るのは困難であった。
【０００５】
このような点を改善するべく、予め分割構造として凹形状の成形体を各々成形し、これら成形体の開口周縁部を互いに接合することで、中空体構造からなる樹脂製燃料タンクを成形する方法が提案されている（例えば、「特許文献２」乃至「特許文献４」を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平０１−０４４２２０号公報
【特許文献２】特開２０００−３１８０２９号公報
【特許文献３】特許第３０４７５９５号公報
【特許文献４】特許第３０９９５７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記「特許文献２」によれば、上方に開口し、内部に成形面を有する凹型金型において、該凹型金型の上方開口端に積層構造を有する溶融樹脂を載置して前記成形面が形成される金型内部の空間を密封し、その後、前記溶融樹脂により密封した金型内部の空間を吸気ポンプの作動により負圧にすることで前記溶融樹脂を成形面に密着し、成形面に密着した溶融樹脂を冷却固化することで、成形体を成形する成形方法が開示されている。
このような成形方法を用いれば、溶融樹脂は水平状態で凹型金型の上方開口端に載置されることとなり、自重による肉厚の不均一化は改善できる。
【０００８】
しかし、溶融樹脂の肉厚は、依然として吸気ポンプの負圧によって規制されるのみであり、複雑な形状からなる樹脂製燃料タンクに対しては、溶融樹脂の展開率が製品の部位によって異なるため、やはり肉厚の均一化を図るのは困難であった。また、一旦冷却した成形体の開口周縁部を接合するので確実な溶着が行われにくく、接合強度、および気密性について疑問が残るものであった。
【０００９】
一方、前記「特許文献３」によれば、凹型、および凸型で一対を成す金型の間に高温状態の溶融樹脂を挟み込んで加圧し、燃料タンクの上部と下部とを構成する凹形状の成形体を各々成形し、一定の高温状態を維持しつつ、これら成形体の開口周縁部を接合することで、中空体の樹脂製燃料タンクを成形する成形方法が開示されている。
このような成形方法を用いれば、前記「特許文献２」と同じく、溶融樹脂は水平状態で凹型金型の上方開口端に載置されることとなり、自重による肉厚の不均一化は改善できる。また、複雑な形状からなる樹脂製燃料タンクであっても、凹型、および凸型にて加圧成形を行うため、溶融樹脂のあらゆる部位において肉厚が規制されることとなり、肉厚の均一化を図ることができる。
【００１０】
しかし、各成形体の開口周縁部の接合箇所については、依然として接合強度、および気密性について疑問が残る。即ち、本成形方法における溶融樹脂は単一の樹脂素材から成形されており、確実な溶着状態を確保するための、各成形体温度の高温状態保持の要求と、成形体自身の十分な強度を確保するための、早急な成形体の冷却の要求と、の両方を同時に満足することが困難である。
【００１１】
そこで、前述の両方の要求を満足するための技術として、前記「特許文献４」により、凹型、および凸型で一対を成す金型の一部分に加熱手段と、断熱手段と、を備える成形方法が開示されている。
このような成形方法を用いれば、各成形体の開口周縁部の接合箇所を集中的に高熱状態とすることができるため、単一の樹脂素材からなる溶融樹脂であっても成形体自身の十分な強度を確保しつつ、互いの成形体の溶着状態を確実なものとし、接合箇所の接合強度、および気密性を確実なものとすることが可能である。
【００１２】
しかし、加熱手段と、断熱手段と、を別途装置として設けることで、金型構造は複雑、且つ大掛かりなものとなり、設備コストが嵩むこととなる。
また、これら前記「特許文献３」や「特許文献４」に示される成形方法では単一の樹脂素材からなる溶融樹脂を対象としており、成形された樹脂製燃料タンクの機能は前記樹脂素材の特性によって決まるため、バリヤー層を含まない樹脂製燃料タンクにあっては、確実にガソリンの透過防止機能を具備することは困難である。
【００１３】
以上のような点に鑑み、本発明においては、例えば、自動車用の樹脂製燃料タンクなどの樹脂容器の成形方法において、ガソリンの透過防止機能と樹脂容器の強度保持機能といったように異なる複数の機能を具備するとともに、複雑な金型構造を有することなく、確実に開口周縁部を接合可能な樹脂容器の成形方法についての技術の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１５】
即ち、請求項１においては、樹脂容器内部に貯留される物質の透過を防止するバリヤー層と、該バリヤー層の表裏面に積層する接着層とを有する三層フィルム材の表裏面に、前記バリヤー層とは異なる特性を有した樹脂シートを積層して、積層シートを成形する第一工程と、互いに嵌合可能な凹型金型と凸型金型との間に前記積層シートを各々配設して、前記凸型金型と前記凹型金型とで前記積層シートをプレス成形することで、前記積層シートを所定の凹形状を有する成形体に成形する第二工程と、前記第二工程にて成形された前記成形体を保持する二つの前記凹型金型を、前記各成形体の凹形状が対向する方向に型合わせして、前記成形体同士を圧着結合する第三工程と、を備え、前記第二工程では、前記積層シートの一面側の溶融樹脂シートが前記凹型金型側に配置され、他面側の溶融樹脂シートが前記凸型金型側に配置されるものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１７】
請求項１においては、例えばガソリンなどの透過防止機能と樹脂容器の強度保持機能といったように、異なる複数の機能を具備するとともに、複雑な金型構造を有することなく、確実に開口周縁部を接合可能な樹脂製燃料タンク（樹脂容器）を成形することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施例に係る成形装置の積層工程部の構成を示した断面図。
【図２】積層シートを成形金型の形状にプレス成形する工程を示した図であり、（ａ）は凹型および凸型金型の間に積層シートを配設した直後の状態を示した断面図、（ｂ）は凹型および凸型金型によって積層シートをプレス成形した直後の状態を示した断面図。
【図３】成形体同士を圧着結合する工程を示した図であり、（ａ）は凸型金型が離脱した直後の凹型金型の状態を示した断面図、（ｂ）は凹型金型同士を型合わせした直後の状態を示した断面図。
【図４】本発明に係る成形方法により成形された樹脂製燃料タンクを示した断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、発明の実施の形態を説明する。
【００２０】
［成形装置１］
先ず、本発明における樹脂容器の成形方法を用いた成形装置１の構成について、図１および図２を用いて説明する。尚、便宜上、図１および図２の上下方向を成形装置１の上下方向とし、且つ矢印Ａの方向を前方と規定して、以下説明する。
【００２１】
本実施例における成形装置１は、中空体構造からなる樹脂容器において、例えば自動車用の樹脂製燃料タンク５０（図４を参照）を成形する装置である。
より具体的には、予め燃料（ガソリン）透過防止機能を有するバリヤー層１１ａを含んだフィルム材１１の表裏面に、二枚の溶融樹脂シート１２・１２を重ね合わせて積層シート１０を成形し、この積層シート１０を二組の成形金型２０・２０によって加圧成形することで二組の成形体２３・２３（図３を参照）を成形し、前記成形金型２０・２０の凹型金型２１・２１同士を型合わせすることで、これら成形体２３・２３同士を圧着結合して樹脂製燃料タンク５０を成形するものである。
【００２２】
成形装置１は主に積層工程部２や、成形工程部３などにより構成される。
先ず、積層工程部２の構成について、図１を用いて説明する。
積層工程部２は溶融樹脂シート１２・１２と、フィルム材１１と、を重ね合わせて積層シート１０を成形し、成形金型２０・２０に積層シート１０を供給するための工程部であり、押出機４・４や、加圧ロール５や、中間ロール６や、ボビン７などにより構成される。
【００２３】
前記押出機４・４は先端部におけるダイ４ａ・４ａを介して、高密度ポリエチレンにて構成される溶融樹脂をシート状に押し出す装置である。ここで、本成形装置１では押出機４・４は二基設けられており、互いに前後方向に所定寸法だけ離間した状態で対向して配設され、各々単独で溶融樹脂シート１２・１２の成形条件を設定することが可能になっている。
【００２４】
押出機４・４の下方には加圧ロール５が配設される。
前記加圧ロール５は一対のロール部５ａ・５ａや、該ロール部５ａ・５ａを各々軸支する軸部５ｂ・５ｂなどにより構成される。そして、加圧ロール５は、これらロール部５ａ・５ａの軸心を水平左右方向（水平方向で押出機４・４の離間方向と直交する方向）に向けつつ、互いに前後方向（押出機４・４の離間方向）に対向して配設される。
【００２５】
前記軸部５ｂ・５ｂには、例えば駆動チェーンなどからなる図示せぬ駆動伝達手段が各々設けられており、該駆動伝達手段を介して駆動部からの駆動力が前記軸部５ｂ・５ｂに対して伝達されて、前記ロール部５ａ・５ａは互いに対向する部分が下方へ向けて回動するように各々単独で回転駆動される構成となっている。
即ち、前側（図１における左側）のロール部５ａは時計回りに回転駆動され、後側（図１における右側）のロール部５ａは反時計回りに回転駆動される構成となっている。
【００２６】
また、加圧ロール５の軸部５ｂ・５ｂは図示せぬガイドレールなどによって前後方向へ各々案内されており、両ロール部５ａ・５ａの位置は互いに近接離間する方向に移動可能となっている。
つまり、前記両ロール部５ａ・５ａの間隙寸法（図１に示す寸法Ｘ）は容易に変更することが可能であり、寸法Ｘの値を変更することで、後述する積層シート１０の厚み寸法を容易、且つ高精度に変更することができるようになっている。
【００２７】
加圧ロール５の上方には中間ロール６が設けられる。
前記中間ロール６は二本のロール部６ａ・６ａや、図示せぬ軸受などを介して該ロール部６ａ・６ａを各々軸支する軸部６ｂ・６ｂなどにより構成される。そして、中間ロール６は押出機４・４と、加圧ロール５と、の間において、これらロール部６ａ・６ａの軸心を水平左右方向（水平方向で押出機４・４の離間方向と直交する方向）に向けつつ、互いに前後方向（押出機４・４の離間方向）に対向して配設される。
【００２８】
中間ロール６の上方にはボビン７が設けられる。
前記ボビン７は筒状の部材からなり、その外周面には長尺のフィルム材１１が予め巻き付けられている。
【００２９】
ここで、フィルム材１１はガソリンなど燃料の透過防止機能を有する樹脂材、例えば、エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）やポリアミドなどからなるバリヤー層１１ａと、該バリヤー層１１ａの表裏面に各々積層される無水マレイン酸変性ポリエチレンなどの樹脂材からなる接着層１１ｂ・１１ｂと、が積層密着された三層フィルムとして構成されるものである。
このような構成からなるフィルム材１１を用いて、後述する積層シート１０を成形することで、完成品である樹脂製燃料タンク５０（図４を参照）に、ガソリンなど燃料の透過防止機能を容易に具備させることができるのである。
【００３０】
前記ボビン７の中央部には軸心に沿って貫通する貫通孔７ａが設けられており、該貫通孔７ａ内に支持軸８が貫通することで、ボビン７は支持軸８を介して回転自在に支持される。
前記支持軸８は、加圧ロール５の各ロール部５ａ・５ａの軸部５ｂ・５ｂと平行、且つ両ロール部６ａ・６ａの上方に設けられており、その前後方向の位置は、ボビン７から巻き解かれるフィルム材１１が両ロール部５ａ・５ａ間に位置するように配置されている。また、前記支持軸８は、その一端部（例えば右端部）が図示せぬフレーム部に固定保持されている。
【００３１】
また、ボビン７の貫通孔７ａの断面寸法は、支持軸８の断面寸法に比べて幾分大きく形成されており、ボビン７は容易に支持軸８より着脱可能となっている。
つまり、成形装置１による樹脂製燃料タンク５０の成形中において、ボビン７に巻かれたフィルム材１１の全てが繰り出されたとしても、作業者の手により空になったボビン７を支持軸８より離脱させ、再びフィルム材１１が巻かれたボビン７を支持軸８に容易に挿入することができるようになっている。
【００３２】
このように、積層工程部２は二基の押出機４・４を互いに前後方向に対向して設け、その下方側に、上から順にボビン７、中間ロール６、加圧ロール５を配置して構成されている。
そして、二基の押出機４・４のダイ４ａ・４ａより押し出された二枚の溶融樹脂シート１２・１２は、自重により各々下方に垂下した後、中間ロール６を介して一旦斜下方へと規制され、加圧ロール５の両ロール部５ａ・５ａの間隙に導かれるようになっている。また、ボビン７より繰り出されたフィルム材１１も自重により下方へと垂下し、そのまま加圧ロール５の両ロール部５ａ・５ａの間隙に導かれ、二枚の溶融樹脂シート１２・１２の間に挟み込まれるようになっている。
【００３３】
つまり、フィルム材１１を中心にしてその表面（前面）、および裏面（後面）に溶融樹脂シート１２・１２が配置された状態で、前記フィルム材１１および溶融樹脂シート１２・１２が加圧ロール５の両ロール部５ａ・５ａの間隙を通過することで、これらのフィルム材１１と溶融樹脂シート１２・１２とが積層されるとともに、前記両ロール部５ａ・５ａに扱かれながら圧着され、積層シート１０が成形されるのである。
【００３４】
そして、積層工程部２の下方には、後述する二組の成形金型２０・２０が設けられており、成形された積層シート１０は加圧ロール５より下方に垂下されつつ、両成形金型２０・２０に供給されるようになっている。
【００３５】
次に、成形工程部３の構成について、図２を用いて説明する。
成形工程部３は上述の積層工程部２より供給された積層シート１０を用いて二個の成形体２３・２３（図３を参照）を成形し、これら成形体２３・２３を接合して最終製品である樹脂製燃料タンク５０（図４を参照）を成形するための工程を実施する部分であり、主に二組の成形金型２０・２０により構成される。
【００３６】
前記各成形金型２０は一対の凹型金型２１と、凸型金型２２と、により構成されており、これら凹型金型２１、および凸型金型２２の一方の側面部に各々形成される凹部２１ａ、および凸部２２ａが互いに嵌合しあうようにして、水平方向に所定寸法だけ離間した状態で対向して配設される。
【００３７】
即ち、図２（ａ）に示すように、各成形金型２０は水平前後方向における前側に凸型金型２２が、凸部２２ａを後方に突出するようにして配設されるとともに、後側に凹型金型２１が、凹部２１ａを前面側に位置するようにして配設される。
また、凹型金型２１、および凸型金型２２は図示せぬガイドレールなどによって各々案内されており、互いに近接離間する方向に移動可能となっている。
【００３８】
これにより、凸型金型２２は、対向する凹型金型２１の方向へと移動されるとともに、凹型金型２１も対向する凸型金型２２の方向へと移動され、凸型金型２２の凸部２２ａと、凹型金型２１の凹部２１ａと、が嵌合しあうようになっている。
【００３９】
このように、一対の凹型金型２１と、凸型金型２２とからなる成形金型２０が、積層工程部２の下方において二組設けられており、これら両成形金型２０・２０による積層シート１０のプレス成形が完了し、二個の成形体２３・２３が成形されると、凹型金型２１、および凸型金型２２は互いに離間するよう各々前後方向へ一旦移動されることとなる。
【００４０】
その後、既知の移動機構や位置決め機構などから構成される型合わせ機構により、両成形金型２０・２０の凹型金型２１・２１のみが互いに凹部２１ａ・２１ａを向かい合わせて、例えば前後方向に配設される状態となり、このような状態から各凹型金型２１・２１を互いに近接するように前後方向に移動させて型合わせを行うことで、二個の成形体２３・２３の開口周縁部が互いに接合され、最終製品である樹脂製燃料タンク５０が成形されるのである。
【００４１】
［樹脂製燃料タンク５０の成形手順］
次に本実施例における成形装置１を用いた樹脂製燃料タンク５０の成形手順について、図１乃至図４を用いて説明する。尚、便宜上、図３の上下方向を成形装置１の上下方向とし、且つ矢印Ａの方向を前方と規定して、以下説明する。
【００４２】
先ず、図１に示すように、第一工程として押出機４・４によって溶融樹脂シート１２・１２が下方に向かってシート状に押し出されるとともに、ボビン７に巻き付けられたフィルム材１１も下方に向かって繰り出される。
ここで、各押出機４・４の溶融樹脂シート１２・１２の成形条件はそれぞれ異なる設定となっている。より具体的には、前方の押出機４より押し出される溶融樹脂シート１２は、後述のとおり、成形体２３・２３同士の圧着状態を確実なものとするべく高温状態に保たれ、後方の押出機４より押し出される溶融樹脂シート１２は、急速冷却により成形形状の安定化を図るべく、前方の押出機４より押し出される溶融樹脂シート１２の温度に対して比較的低温状態に保たれる設定となっている。
【００４３】
そして、加圧ロール５の上方において、これら２枚の溶融樹脂シート１２・１２の間にフィルム材１１を挟むようにして、これら溶融樹脂シート１２・１２と、フィルム材１１と、は積層され、このような状態を維持しつつ加圧ロール５の両ロール部５ａ・５ａの間隙を通過することで、フィルム材１１は接着層１１ｂ・１１ｂを介して溶融樹脂シート１２・１２と圧着され、積層シート１０が成形される。
【００４４】
次に、図２（ａ）に示すように、第二工程として加圧ロール５より繰り出された積層シート１０は、二組の成形金型２０・２０を構成する各凸型金型２２・２２、および凹型金型２１・２１の間に各々垂下する状態にて供給される。
この際、先ず一方の成形金型２０を構成する凸型金型２２、および凹型金型２１の間に積層シート１０を垂下し、これら凸型金型２２、および凹型金型２１によって積層シート１０のプレス成形が開始され（図２（ｂ）を参照）、その後、プレス成形を開始した成形金型２０は、既知の移動機構などにより加圧ロール５の直下の位置から離隔されるとともに、他方の成形金型２０が凹型金型２１と凸型金型２２とを離間した状態にて加圧ロール５の直下の位置に搬送（セット）される。
【００４５】
そして、再び凹型金型２１と凸型金型２２との間に積層シート１０が垂下され（図２（ａ）を参照）、成形金型２０のプレス成形が開始される。
【００４６】
ここで、加圧ロール５の直下にセットされる際の二組の成形金型２０・２０は、ともに前側に凸型金型２２・２２が、後側に凹型金型２１・２１が位置するようにして各々配設されるようになっている。
【００４７】
つまり、前側の押出機４より押し出された高温状態の溶融樹脂シート１２は、常に凸型金型２２・２２の配設される側に向くこととなり、後側の押出機４より押し出された比較的低温状態の溶融樹脂シート１２は、常に凹型金型２１・２１の配設される側に向くこととなる。
換言すれば、前記積層シート１０の後面側（一面側）の溶融樹脂シート１２が前記凹型金型２１側に配置され、前面側（他面側）の溶融樹脂シート１２が前記凸型金型２２側に常に配置されることとなる。
【００４８】
従って、両成形金型２０・２０によって成形される成形体２３・２３は、常に開口側（樹脂製燃料タンク５０における内部側）が高温状態の溶融樹脂シート１２によって形成され、突出側（樹脂製燃料タンク５０における外部側）が比較的低温状態の溶融樹脂シート１２によって形成されることとなるのである。
なお、この場合、積層工程部２・２を二つの成形金型２０・２０にそれぞれ一台ずつ設置し、二つの成形金型２０・２０で同時に成形体２３・２３を成形してもよい。
【００４９】
その後、プレス成形を開始してから、予め定められた設定時間が経過すると、各成形金型２０・２０は各々「型開き」される。即ち、各成形金型２０・２０を構成する凹型金型２１・２１、及び凸型金型２２・２２は、互いに離隔するように各々移動され、図２（ａ）に示すような、積層シート１０が供給される前の初期の状態へと復元される。
【００５０】
ここで、例えば、凹型金型２１・２１の凹部２１ａ・２１ａの表面は、凸型金型２２・２２の凸部２２ａ・２２ａの表面に比べて僅かに粗く形成されており、両成形金型２０・２０を「型開き」すると、プレス成形によって成形された成形体２３・２３は、常に凹型金型２１・２１の凹部２１ａ・２１ａに残存されることとなる。
【００５１】
その後、第三工程として、図３（ａ）に示すように、型合わせ機構などにより、両成形金型２０・２０の凹型金型２１・２１のみが互いに凹部２１ａ・２１ａを向かい合わせて、前後方向に配設される状態となり、このような状態から図３（ｂ）に示すように、各凹型金型２１・２１を互いに近接するように前後方向に移動して型合わせすることで、該凹型金型２１・２１の凹部２１ａ・２１ａに留まる成形体２３・２３同士が圧着結合され、図４に示す樹脂製燃料タンク５０が成形されるのである。
【００５２】
尚、両成形体２３・２３は、上述のように、互いに開口側（樹脂製燃料タンク５０における内部側）が高温状態の溶融樹脂シート１２側となるため、これら凹型金型２１・２１を型合わせすれば、両成形体２３・２３の開口周縁部では、互いに高温状態の溶融樹脂シート１２側の表面にて密着されることとなる。
その後、製品となる両成形体２３・２３の外周端材は、既知の方法でトリミングする。
【００５３】
このように、本実施形態においては、樹脂製燃料タンク５０内部に貯留される燃料の透過防止機能を有するバリヤー層１１ａと、該バリヤー層１１ａの表裏面に積層する接着層１１ｂ・１１ｂとからなる三層のフィルム材１１と、二基の押出機４・４により押出され該フィルム材１１の表裏面に各々配置された溶融樹脂シート１２・１２と、を加圧ロール５に具備される複数のロール部５ａ・５ａの間隙に通過させつつ圧着することで、前記フィルム材１１の表裏面に、前記バリヤー層１１ａとは異なる特性を有した溶融樹脂シート１２・１２を積層して、積層シート１０・１０を成形する第一工程と、互いに嵌合可能な凹型金型２１・２１と凸型金型２２・２２との間に前記積層シート１０・１０を各々配設して、前記凸型金型２２・２２と前記凹型金型２１・２１とで前記積層シート１０・１０をプレス成形することで、前記積層シート１０・１０を所定の凹形状を有する成形体２３・２３に成形する第二工程と、前記第二工程にて成形された前記成形体２３・２３を保持する二つの前記凹型金型２１・２１を、前記各成形体２３・２３の凹形状が対向する方向に型合わせして、前記成形体２３・２３同士を圧着結合する第三工程と、を備え、前記第二工程では、前記積層シート１０・１０の一面側の溶融樹脂シート１２が前記凹型金型２１・２１側に配置され、他面側の溶融樹脂シート１２が前記凸型金型２２・２２側に配置される成形方法により、樹脂製燃料タンク（樹脂容器）５０を成形することとしている。
【００５４】
このような成形方法を用いることで、本成形装置１では例えばガソリンなどの透過防止機能や、樹脂製燃料タンク（樹脂容器）５０の強度保持機能といったように、異なる複数の機能を具備するとともに、複雑な金型構造を有することなく、確実に開口周縁部を接合可能な樹脂製燃料タンク（樹脂容器）５０の成形を可能としている。
【００５５】
即ち、第一工程において、バリヤー層１１ａを含むフィルム材１１を積層シート１０内に取り込むことで、溶融樹脂シート１２・１２独自の特性に加えて、前記溶融樹脂シート１２・１２の特性とは異なる前記フィルム材１１の有する特性をも積層シート１０に付加することができ、完成品である樹脂製燃料タンク５０に、ガソリンなど燃料の透過防止機能を容易に具備させることができるのである。
また、積層シート１０は、取り込むフィルム材１１の種類に応じて、酸素透過防止機能や、水分透過防止機能などを具備することも可能である。
【００５６】
また、第一工程にて積層シート１０を成形する際には、フィルム材１１の一面側に配置される溶融樹脂シート１２の温度を、他面側へ配置される溶融樹脂シート１２の温度よりも高い温度に保持し、第二工程で積層シート１０を成形金型２０・２０に供給する際には、高温に保持された溶融樹脂シート１２の側が凹型金型２１・２１とは反対側に向き、低温に保持された溶融樹脂シート１２の側が凹型金型２１・２１側に向くように供給するように構成している。
【００５７】
従って、第三工程において、凹型金型２１・２１同士を型合わせすることで、互いに一方側（凹型金型２１・２１とは反対側）が高温状態である成形体２３・２３の開口周縁部同士を密着することができる。
【００５８】
その結果、他に加熱手段や断熱手段を別途設けるなど、複雑な金型構造を有することもなく、両成形体２３・２３の開口周縁部を高温状態に保ったまま接合することができ、完成品である樹脂製燃料タンク（樹脂容器）５０の接合箇所での接合強度、および気密性を確実なものとすることが可能である。
また、前記樹脂製燃料タンク（樹脂容器）５０の外側（凹型金型２１・２１側）を形成する溶融樹脂シート１２は、常に低温に保持された溶融樹脂シート１２によって形成されることとなるため、強度保持機能も具備されるのである。
【００５９】
さらに、本発明における成形方法では、互いに嵌合可能な一対の凹型金型２１、および凸型金型２２によって成形体２３の肉厚を規制するだけでなく、加圧ロール５の両ロール部５ａ・５ａの間隙寸法Ｘの値を変更することで、積層シート１０自身の厚みをも規制可能としている。
従って、完成品の樹脂製燃料タンク５０の肉厚については、より高精度に該肉厚の均一化を図ることができるのである。
【符号の説明】
【００６０】
４ 押出機
５ 加圧ロール
５ａ ロール部
１０ 積層シート
１１ フィルム材
１１ａ バリヤー層
１１ｂ 接着層
１２ 溶融樹脂シート
２０ 成形金型
２１ 凹型金型
２２ 凸型金型
２３ 成形体
５０ 樹脂製燃料タンク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂容器内部に貯留される物質の透過を防止するバリヤー層と、該バリヤー層の表裏面に積層する接着層とを有する三層フィルム材の表裏面に、前記バリヤー層とは異なる特性を有した樹脂シートを積層して、積層シートを成形する第一工程と、
互いに嵌合可能な凹型金型と凸型金型との間に前記積層シートを各々配設して、前記凸型金型と前記凹型金型とで前記積層シートをプレス成形することで、前記積層シートを所定の凹形状を有する成形体に成形する第二工程と、
前記第二工程にて成形された前記成形体を保持する二つの前記凹型金型を、前記各成形体の凹形状が対向する方向に型合わせして、前記成形体同士を圧着結合する第三工程と、
を備え、
前記第二工程では、前記積層シートの一面側の溶融樹脂シートが前記凹型金型側に配置され、他面側の溶融樹脂シートが前記凸型金型側に配置される、
ことを特徴とする樹脂容器の成形方法。
【請求項１】
樹脂容器内部に貯留される物質の透過を防止するバリヤー層と、該バリヤー層の表裏面に積層する接着層とを有する三層フィルム材の表裏面に、前記バリヤー層とは異なる特性を有した樹脂シートを積層して、積層シートを成形する第一工程と、
互いに嵌合可能な凹型金型と凸型金型との間に前記積層シートを各々配設して、前記凸型金型と前記凹型金型とで前記積層シートをプレス成形することで、前記積層シートを所定の凹形状を有する成形体に成形する第二工程と、
前記第二工程にて成形された前記成形体を保持する二つの前記凹型金型を、前記各成形体の凹形状が対向する方向に型合わせして、前記成形体同士を圧着結合する第三工程と、
を備え、
前記第二工程では、前記積層シートの一面側の溶融樹脂シートが前記凹型金型側に配置され、他面側の溶融樹脂シートが前記凸型金型側に配置される、
ことを特徴とする樹脂容器の成形方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−２４０８８９（Ｐ２０１０−２４０８８９Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８９４８１（Ｐ２００９−８９４８１）
【出願日】平成２１年４月１日（２００９．４．１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月１日（２００９．４．１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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