(57)【要約】      （修正有）【課題】安定的にフィルターを溶着できる液体供給部材の製造方法、その方法によって形成される液体供給部材および液体供給部材の判定方法を提供する。【解決手段】溶着ヘッド３がフィルター２と共に溶着リブ１２に侵入し、フィルター２を溶着する。溶着後、各溶着リブ１２のそれぞれにおいて、第３の部分１２３を基準面とし、判定面である第２の部分１２２との高低差を求め、フィルター２が確実に溶着リブ１２に溶着されていることを判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂で形成され部材と、フィルターと、を溶着ヘッドを用いて溶着する工程を有する液体供給部材の製造方法において、
前記部材に形成された基準面の位置と関連付けられた位置の所定面に、前記フィルターを搭載する第１工程と、
前記フィルターを所定方向に前記部材に侵入させるように、前記溶着ヘッドで前記フィルターを前記所定面に押圧しつつ、前記溶着ヘッドを前記部材の前記所定面から前記部材に前記所定方向に所定量侵入させることで、前記溶着ヘッドと前記所定方向において対向する位置に判定面を形成する第２工程と、
を有することを特徴とする液体供給部材の製造方法。
【請求項２】
前記部材と前記フィルターとの溶着は、熱による溶着であることを特徴とする請求項１に記載の液体供給部材の製造方法。
【請求項３】
前記基準面は、前記所定面と同一面であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体供給部材の製造方法。
【請求項４】
前記基準面が形成されたリブに、前記判定面を形成することを特徴とする請求項１ないし請求項３にいずれか１項に記載の液体供給部材の製造方法。
【請求項５】
前記リブは、前記フィルターの外周に沿って複数配列されて設けられていることを特徴とする請求項４に記載の液体供給部材の製造方法。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項の液体供給部材の製造方法で製造されたことを特徴とする液体供給部材。
【請求項７】
前記樹脂は、熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項６に記載の液体供給部材。
【請求項８】
請求項６に記載の液体供給部材において、前記フィルターの溶着状態を判定する液体供給部材の判定方法であって、
前記判定面を形成する際の前記溶着ヘッドの前記所定面からの移動量を取得する第１取得工程と、
前記基準面と前記判定面の位置に関する情報を取得する第２取得工程と、
前記第１取得工程で得られた移動量と、前記第２取得工程で得られた情報と、を比較することで、前記フィルターの溶着状態を判定することを特徴とする液体供給部材の判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルターが熱溶着によって接合された、熱可塑性樹脂からなる液体供給部材の製造方法、液体供給部材および液体供給部材の判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インク等の液体を吐出して記録を行うインクジェット方式の記録装置は、一般にインクを吐出するインクジェット記録ヘッド、インクを貯留するインクタンク及びインクジェット記録ヘッドにインクを供給するインク供給部材を有する。インク供給部材は、一般に熱可塑性樹脂材料で成形され、インクタンクとインクジェット記録ヘッドとをつなぐインク供給路が形成されている。またインク供給路の外周部には、フィルターを溶着するための凸形状からなる溶着リブが立設されている。フィルターは、例えばステンレス等の材料が用いられ、金属メッシュ形状、繊維形状等、気泡や異物の通過を遮断可能な構造に形成されている。フィルターは熱圧着によって溶着リブに溶着され、インク供給路を被覆するように配設される。この構造によりフィルターよりも上流側に存在するインク供給路内の気泡や異物は、フィルターに遮断され、フィルター下流側のインク供給路内、ひいてはインクジェット記録ヘッド内への侵入が防止される。
【０００３】
従来、熱可塑性樹脂部材に対してフィルターを接合する方法として、加熱した溶着ヘッドを上方から押圧することによりフィルターを熱可塑性部材に溶着するフィルター溶着方法が知られている。フィルター溶着ではフィルターと溶着リブとを当接しながら熱加圧することにより、溶着リブを形成する熱可塑性樹脂が溶融されてフィルターの微細孔に入り込み、溶着ヘッド退避後に冷却固化して接合される。接合部全域を当接させ、平坦状に所定の溶着量で変形させながら確実に溶着接合することが重要である。
【０００４】
ここにおいて、フィルター溶着のような一般的な熱圧着における溶着状態の管理、判定は、溶着後にフィルター上面に表出した樹脂のはみ出し状態を目視判定したり、破壊試験によって接合面を確認して行われる。
【０００５】
特許文献１には、溶着度を判定する構成の一例として、頂部が溶着面の高さより低い凸部を設けて、頂部が溶着したか否かを判定する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１０３９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、今後インクの色数が増えてインク供給部材が大型化したり、流路が複雑化したりすると、成形部品としてのインク供給部材のソリ、ヒケが大きくなり、成形条件でソリやヒケの発生を制御しきれない場合が生じる虞がある。このようにソリやヒケが生じた成形部品に対してフィルター溶着すると、溶着時に溶融した樹脂のフィルター内への侵入量がばらついて、部分的に樹脂がフィルター上面に表出しない箇所が現れてしまい溶着状態の判定が困難になる。
【０００８】
一方、インク供給部材におけるフィルター溶着面の内側は、インク供給路があるため特許文献１のような凸部の配設は不可能である。また、フィルター溶着面の外側のフィルター全周域に凸部を配置すると、樹脂溶融量が過多となってインク供給路内に溶け出して流路面積を狭めたり、溶融量増加に伴うタクト増により生産性が低下したりする。
【０００９】
本発明は、このような問題に対処するためになされたものであり、溶着状態の判定を簡便に行って、安定的にフィルターを溶着できる液体供給部材の製造方法、その方法によって形成される液体供給部材および液体供給部材の判定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そのため本発明の液体供給部材の製造方法は、樹脂で形成され部材と、フィルターと、を溶着ヘッドを用いて溶着する工程を有する液体供給部材の製造方法において、前記部材に形成された基準面の位置と関連付けられた位置の所定面に、前記フィルターを搭載する第１工程と、前記フィルターを所定方向に前記部材に侵入させるように、前記溶着ヘッドで前記フィルターを前記所定面に押圧しつつ、前記溶着ヘッドを前記部材の前記所定面から前記部材に前記所定方向に所定量侵入させることで、前記溶着ヘッドと前記所定方向において対向する位置に判定面を形成する第２工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば液体供給部材の製造方法では、基準面を設け、溶着ヘッドがフィルターと共に溶着リブに侵入し、基準面からの侵入量と溶着ヘッドの移動量とを比較する。これによって、溶着状態の判定を簡便に行って、安定的にフィルターを溶着できる液体供給部材の製造方法、その方法によって形成される液体供給部材および液体供給部材の判定方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）から（ｅ）は液体供給部材のフィルター溶着方法を示す断面図である。
【図２】液体供給部材とその周囲の構成を示す平面図である。
【図３】（ａ）から（ｃ）は、フィルター溶着した液体供給部材を示した図である。
【図４】液体供給部材とフィルターの溶着部の断面とその拡大断面を示した図である。
【図５】液体供給部材のフィルターとの接合部を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態について説明する。  
図１（ａ）から（ｅ）は、本発明の第１の実施形態における液体供給部材のフィルター溶着方法を示す断面図である。図１（ａ）は、熱可塑性樹脂材料で形成された支持部材１、フィルター２及び溶着ヘッド３を示す断面図である。支持部材１は、液体であるインクの通路となるインク供給路１１を備えている。またインク供給路１１の外側にはフィルター２を溶着するための凸形状の溶着リブ１２がインク供給路１１の外周に渡って形成されている。フィルター２は、溶着リブ１２の上面（所定面）にインク供給路１１を被覆するように配置（搭載）される。この溶着リブ１２の上面は、後述する基準面の位置と関連付けられている（同一面である）。溶着ヘッド３は、溶着時に溶着リブ１２を溶融するに足る温度に昇温される。そのため溶着ヘッド３は、熱変形あるいは表面劣化しにくい部材が良い。本実施形態では、変性ＰＰＥ＋ＰＣ樹脂製の液体供給部材、ＳＵＳメッシュフィルター及びＳＵＳ３０３製の溶着ヘッドを使用した。
【００１４】
図１（ｂ）から（ｄ）は、溶着ヘッド３でフィルター２を溶着する様子を示す断面図である。図１（ｂ）に示すように、予め所定の温度に加温された溶着ヘッド３は、（所定方向に）下降して、まずフィルター２に当接する。フィルター２に当接すると溶着ヘッド３の熱がフィルター２を介して溶着リブ１２に伝達する。溶着ヘッド３の当接後、押圧し続けてフィルター２と溶着リブ１２との当接部が樹脂の荷重撓み温度以上、溶融温度付近まで昇温すると、図1（ｃ）の示すようにフィルター２が溶着リブ１２に沈み込む。同時に溶融した樹脂がフィルター２の微細孔に入り込む。ここで、フィルター２によって溶着される溶着リブ１２の面を支持面１２０と称する。
【００１５】
支持面１２０を形成後、更に溶着ヘッド３を押圧すると、溶着リブ１２には、溶着ヘッド３と当接する領域と当接しない領域とが生じる。ここで当接しない領域を第３の部分１２３と称する。溶着ヘッド３の熱は、支持部材１の溶着ヘッド３が当接している部分に伝達され、更に溶着ヘッド３を押圧し続けると、図１（ｄ）の示すように、溶着ヘッド３がフィルター２と共に溶着リブ１２に沈み込む（侵入する）。そして、フィルター２が支持面１２０から沈み込んで第１の部分１２１が形成される。それと同時に、支持部材１の溶着ヘッド３が当接している部分で溶着ヘッド３が溶着リブ１２に所定量侵入して、溶着ヘッド３が押圧している面（押圧方向において溶着ヘッドと対向する面）に第２の部分１２２が形成される。
【００１６】
本実施形態では、溶着ヘッド３と当接する第２の部分１２２より外側に、溶着ヘッド３と当接しない第３の部分１２３を設け、第２の部分１２２を第３の部分１２３より低くなるように潰してフィルター溶着する。このようにして溶着ヘッド３を所定量下降させた後に、溶着ヘッド３を上昇すると、フィルター２に入り込んだ樹脂が冷却固化してフィルター２が溶着リブ１２上に固定される。こうしてフィルター溶着が完了する。なお、本実施形態では、溶着ヘッドの設定温度は３２０℃、押付け時間は３秒でフィルター溶着を行った。
【００１７】
図１（ｅ）は、フィルター溶着が完了し、溶着ヘッド３が上昇して後退する様子を示した断面図である。上記フィルター溶着のプロセスにおいて、溶着リブ１２の樹脂は、熱可塑性樹脂であるため、溶着ヘッド３が上昇する際に加熱溶融した樹脂が溶着ヘッド３に付着することがある。このような樹脂の付着を回避する目的で、フィルター２や溶着リブ１２と当接する溶着ヘッド３の表面は、鏡面仕上げして表面処理を施したり、またテフロン（登録商標）シートのような離型性に優れたシート部材を挟んでもよい。
【００１８】
また、本実施形態で溶着ヘッド３は温度を設定することで、樹脂を溶融することが可能な温度になるものであるが、これに限定するものではなく、樹脂を溶融できるものであればよく、例えば、超音波等で溶融するものでもよい。
【００１９】
また、樹脂も熱可塑性樹脂に限定するものではなく、使用する溶着ヘッドで溶融可能な樹脂であればよい。
【００２０】
図２は、第１の実施形態における支持部材１とその周囲の構成を示す平面図である。支持部材１は、インクの通路となるインク供給路１１を備えている。また、支持部材１に組み付けられる蓋部材４にも、インクの通路となるインク供給路１３が設けられている。図中矢印はインクの流れる方向を示しており、インクは、インクタンク１４から矢印α方向に流れて液体供給部材２０に入る。そしてインクは、支持部材１のフィルター２よりも上部に形成されたインク供給路１３を通過して、支持部材１上部の空間に入る。その後、フィルター２を通過して支持部材１のインク供給路１１を矢印β方向に流れて、インクジェット記録ヘッド１５に供給される。図中一点鎖線は、フィルターが溶着される位置を仮想的に示した線である。支持部材１には、フィルターが溶着される溶着リブ１２が凸状に形成されている。本実施形態では、フィルター端部及びフィルター各辺の中央部において溶着リブ１２が複数配列され、支持部材１の外側に向かって放射状に設けられている。
【００２１】
図３（ａ）から（ｃ）は、第１の実施形態における溶着方法でフィルター溶着した支持部材１を示した図である。図３（ａ）は、フィルター２を溶着後の支持部材１を示す平面図である。支持部材１には、フィルター２がインク供給路１１を被覆するように溶着されている。本実施形態では、第２の部分１２２より外側に、第３の部分１２３が設けられ、第２の部分は、第３の部分より低い位置まで潰されている。またフィルター端部及びフィルター各辺の中央部ではフィルター溶着リブ１２がフィルターの外側に向かって延出配置されている。但し、フィルター溶着リブ１２の位置は、この限りではなく、フィルター周囲に亘ってほぼ均等に分散して配置するのが好ましい。本実施形態では矩形のフィルターを用いたが、その他の多角形または円形、楕円形フィルターの場合も同様である。
【００２２】
図３（ｂ）は、図３（ａ）のIIIＢ-IIIＢにおける断面を示した断面図である。フィルター２は、インク供給路１１を被覆するように溶着リブ１２に溶着されており、インク供給路１１から支持部材１の上部の空間に入ったインクは、フィルター２を通らなければインク供給路１３には到達することができない構成となっている。
【００２３】
図３（ｃ）は、図３（ｂ）におけるγ部の拡大断面図である。高さＨ１は、第２の部分１２２の高さであり、高さＨ２は、第３の部分１２３における溶着リブ高さである。第２の部分１２２は、第３の部分１２３より低い位置まで溶かし込まれている。また、第１の部分１２１は、第２の部分１２２よりもフィルター２の厚さ分低い位置まで溶かされている。そのため、第１の部分のフィルター上面と第２の部分は、ほぼ同一高さとなる。よって、フィルター２の上面及び第２の部分１２２の高さと、第３の部分１２３の高さとの高低差は、溶着ヘッド３が支持部材１に当接してからの移動距離と同等になる。
【００２４】
フィルター２を支持部材１に溶着後、溶着リブの高低差ΔＨを測定する。溶着リブの高低差ΔＨは、
溶着リブの高低差ΔＨ＝高さＨ２−高さＨ１
から算出することができる。
【００２５】
フィルター２を溶着した各溶着リブ１２それぞれにおいて高さＨ１と高さＨ２とを測定し溶着リブの高低差ΔＨを算出する。本願発明では、このように第３の部分１２３を基準面として第２の部分１２２（判定面）の高さとの高低差ΔＨを求めている。特許文献１のような従来の技術では、このような基準面となるものが無いため、溶着状態の判定を正確に行うことができなかったが、本願発明ではこの基準面を設けることでそれを可能としている。
【００２６】
算出した溶着リブの高低差ΔＨ（基準面と判定面の位置に関する情報）と、溶着時の溶着ヘッド３が支持部材１に当接してからの移動距離（移動量）と、を（取得して）比較する。これによって、フィルター２が確実に溶着リブ１２に溶着されているかどうかを判定することができる。なお、高さＨ１と高さＨ２とを測定する手段は、高さＨ１と高さＨ２とを検出できればよく、光学的または機械的な接触等の種々のものを用いることができる。例えば、レーザー変位計が用いられる。また、第２の部分１２２と第３の部分１２３との高さ関係はこれに限るものではく、フィルター２の溶着前後でその変位が分かればよい。例えばフィルター２の溶着後、第２の部分１２２が第３の部分１２３より高い位置であっても、同等の高さであってもよい。また、第１の部分１２１と第２の部分１２２との高さの関係もこれに限定するものではなく、第１の部分がさらに低い位置に設けられて、フィルター上面が大２の部分１２２よりも低くなってもよい。
【００２７】
このようにして各溶着リブ１２の高低差ΔＨを求め、その相対関係に基づいて溶着ヘッド３の平行度を調整することにより、フィルター２の傾きを抑えた平坦状の安定した溶着が可能となる。
【００２８】
このように、本実施形態のフィルター溶着によれば、フィルター端部及びフィルター各辺の中央部の各所におけるフィルター溶着前後の第２の部分１２２と第３の部分１２３の高さの変位から、確実に溶着リブに溶着されていることが容易に判定できる。そして、溶着リブの高低差ΔＨに基づいた安定的なフィルターの溶着が可能となる。また、フィルター溶着に要する溶融樹脂量を大幅アップすることなく溶着出来るので、溶融に伴うタクト増も無く、生産タクトをアップせずに加工することが可能である。
【００２９】
以上のようにして、溶着状態の判定を簡便に行って、安定的にフィルターを溶着できる液体供給部材の製造方法、その方法によって形成される液体供給部材および液体供給部材の判定方法を実現することができた。
【００３０】
（第２の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第２の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第１の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。
【００３１】
本実施形態では、溶着リブ１２における溶着ヘッド３と当接しない第３の部分１２３に、溶着ヘッド３から溶着リブ１２に伝達する熱を遮断する空気層としての凹部１２４を有することを特徴とする。
【００３２】
図４は、本実施形態における支持部材１とフィルター２との溶着部の断面とその拡大断面を示した図である。第１の実施形態と同様に、溶着ヘッド３を用いてフィルター２を熱圧着して支持部材１の有する溶着リブ１２に溶着する。図４（ａ）は、溶着ヘッド３でフィルター２を溶着している様子を示す支持部材１の部分的な断面図である。溶着ヘッド３を用いてフィルター２を熱圧着する際、溶着ヘッド３の熱が溶着リブ１２に伝わって、第３の部分１２３の一部を溶かすことがある。そこで本実施形態では、第３の部分１２３に、フィルター溶着中に溶着ヘッド３から伝達する熱を遮断する空気層として凹部１２４を設けている。なお、凹部１２４の幅Ｗおよび深さＤは任意に設定できる。図４（ａ）では、凹部１２４より溶着ヘッド３に近い側の第３の部分１２３の一部が、溶着ヘッド３からの伝熱により変形していることがわかる。
【００３３】
図４（ｂ）は、フィルター溶着完了後のフィルター溶着部の一部を示す拡大断面図である。第３の部分１２３における、凹部１２４より第２の部分１２２に近い側は、溶着リブ１２の頂部の高さが高さＨ２より僅かに低くなっているものの、凹部１２４より第２の部分１２２から遠い側は熱変形することなく、第３の部分１２３の高さＨ２を確保している。一方、第２の部分１２２は、溶着ヘッド３によって第３の部分１２３より低い位置まで溶かし込まれている。従って、凹部１２４が設けられていても、第２の部分と第３の部分の高低差、即ち高低差ΔＨ＝高さＨ２−高さＨ１を算出することができる。これによって、フィルター２が確実に溶着リブ１２に溶着されているかを判定することができる。
【００３４】
図５は、本実施形態の変形例を示した図であり、支持部材１のフィルター２との接合部を示した断面図である。凹部１２４および第３の部分１２３は、溶着リブ１２に設ける構成に限るものではなく、例えば図５に示すように凹部１２４によって第３の部分１２３が溶着リブ１２とは分離した構成でもよい。図５に示したリブ１２５は、一例としてとして示したものであり、凸形状からなるリブ１２５の上面に第３の部分１２３を設けた構成である。第３の部分は溶着ヘッド３と当接しないよう配置され、第２の部分とのフィルター溶着前後における相対変位が確認しやすい高さが好ましい。
【００３５】
このように本実施形態のフィルター溶着によれば、フィルター溶着時の溶着ヘッド３から溶着リブ１２に伝達する熱を空気層としての凹部１２４で遮断することにより、第３の部分１２３を変形させずにフィルター２を溶着することができる。これによって、より確実かつ容易に溶着状態を判定することができる。
【００３６】
以上のようにして、溶着状態の判定を簡便に行って、安定的にフィルターを溶着できる液体供給部材の製造方法、その方法によって形成される液体供給部材および液体供給部材の判定方法を実現することができた。
【符号の説明】
【００３７】
１  液体供給部材
２  フィルター
３  溶着ヘッド
１１  インク供給路
１２  溶着リブ
１３  インク供給路
１２１  第１の部分
１２２  第２の部分
１２３  第３の部分
１２４  凹部
１２５  リブ
【図１】
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【図２】
2015150788.tif 000004
【図３】
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【図４】
2015150788.tif 000006
【図５】
2015150788.tif 000007