(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の開口部を有する第１の部材と、前記複数の開口部の周縁に当接し前記開口部を覆う第２の部材と、を備え、その当接部を封止材料で密封することによって形成される中空部を有するモールド部品であって、
前記第２の部材は、前記第１の部材との間に、前記封止材料を充填するための流路を画定し、
前記第２の部材は、前記複数の開口部を覆う位置に相当する部位がそれぞれ分断され、且つ、前記流路のゲート近傍が共通部分として繋がった、枝分かれ形状を有し、
前記枝分かれ形状は、分断された各部位を接続する橋渡し構造を有することを特徴とするモールド部品。
【請求項２】
前記モールド部品は、複数の吐出口から液体を吐出可能なインクジェット記録ヘッドの液体供給部材であり、前記中空部は、前記インクジェット記録ヘッドに液体を供給する供給路であることを特徴とする、請求項１に記載のモールド部品。
【請求項３】
請求項１または２に記載のモールド部品を製造する製造方法であって、
前記第１の部材と、前記第２の部材と、をそれぞれ射出成形により形成する第１の工程と、
前記第１の部材と前記第２の部材とを当接させる第２の工程と、
前記第１の部材と前記第２の部材との当接部に封止材料を充填し、射出成形により前記第１の部材と前記第２の部材とを接合する第３の工程と、を含み、前記第１から第３の工程は、同一金型内で連続的に進行され、
前記金型は、前記第３の工程において、前記当接部に充填された前記封止材料と当接するように配置される駒を有し、且つ温度制御が可能に構成されていることを特徴とするモールド部品の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の製造方法に用いられる、金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空部を有するモールド部品、その製造方法および金型に関し、特に液体の供給路が内部に形成された液体供給部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
中空部を有するモールド部品の例として、液体供給部材が知られている。液体供給部材は、例えば、液体容器から供給される液体を吐出部から吐出可能な液体吐出ヘッドに備えられており、液体供給部材の内部には、液体容器と吐出部との間の液体の供給路が形成されている。液体吐出ヘッドとしては、インクタンク（液体容器）から供給されるインク（液体）を複数の吐出口（吐出部）から吐出可能なインクジェット記録ヘッドがある。複数種のインクを吐出可能な記録ヘッドには、それぞれのインクに対応する複数のインク供給路（液体供給路）が形成されたインク供給部材（液体供給部材）が備えられており、それらのインク流路は屈曲するように形成されている。
【０００３】
一般的には、インク供給路を有するインク供給部材は、製法の容易さや、軽さ、耐腐食性の観点から、樹脂モールド部品であることが多い。また、前述の屈曲したインク流路を構成するには、液供給路を複数の部品に分けて成形し、その後、超音波溶着や接着材による接着等によって各部品を組立てている。
【０００４】
これに対して、近年は、この製造方法をより簡便化する技術として、先行技術文献に記載されているような、成形金型内で複数部品を同時に成形し、組立て完成させる技術がある。これは、中空体を構成する２部品（たとえば１面を開放している立体状の部品と、その開放面を覆う大きさ、形状の部品）を同じ金型内のずれた位置で同時に成形し（１次成形）、一度金型を開く。その際に、１部品は金型の固定側に残し、もう１部品は金型の可動側に残す。次に、どちらか一方の部品を金型ごと、再度金型が閉まった時にもう一方の部品と当接する位置まで、移動し、金型を閉める。この状態で、２部品は当接し、中空体を形成しているが、当接部は、分離したままとなっているので、当接部に溶融樹脂を流し、当接部を接着および封止して、密閉中空部品を形成する（２次成形）、技術である。この技術を応用すれば、インクジェット記録ヘッドの液体供給路であっても、同一金型内で成形、組立することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２-１７８５３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、成形する中空部品の形状が複雑である場合、例えば、複数の開口部を持つ立体状の成形体（筺体）とその開口部を覆う大きさおよび形状の蓋状成形体（蓋部材）とを同一金型内で成形、組み立てして密封中空部品を成形する場合に以下の懸念がある。すなわち、この場合、蓋部材は、各開口部に相当する部位がそれぞれ分断され、ゲート近傍のみが繋がった、強度が非常に弱い形状となる。１次成形体の成形後、金型を開く際に可動側に蓋部材を保持する必要があるが、離型抵抗により、強度が弱い箇所が破損し、逆側に取り残されてしまう虞がある。
【０００７】
本発明の目的は、上記課題を解決するものである。すなわち、同一金型内で２以上の部品を１次成形し、２次成形で組み立てする際の、封止材料の充填性を向上させるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成する本発明は、複数の開口部を有する第１の部材と、前記複数の開口部の周縁に当接し前記開口部を覆う第２の部材と、を備え、その当接部を封止材料で密封することによって形成される中空部を有するモールド部品であって、前記第２の部材は、前記第１の部材との間に、前記封止材料を充填するための流路を画定し、前記第２の部材は、前記複数の開口部を覆う位置に相当する部位がそれぞれ分断され、且つ、前記流路のゲート近傍が共通部分として繋がった、枝分かれ形状を有し、前記枝分かれ形状は、分断された各部位を接続する橋渡し構造を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の構成によれば、１次成形後、金型を開く際の部材の破損が防止され、且つ２次成形時の封止材料の充填性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態のインク供給部材を備えた記録ヘッドの斜視図である。
【図２】図１の記録ヘッドの分解斜視図である。
【図３】図１のインク供給部材の分解斜視図である。
【図４】図１の記録ヘッドの断面を示す斜視図である。
【図５】図１のインク供給部材の製造段階における金型の斜視図である。
【図６】図１のインク供給部材の製造段階における金型の斜視図である。
【図７】図１のインク供給部材の製造段階における金型の斜視図である。
【図８】図１のインク供給部材の１つの構成部品の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
まず、本発明の実施の形態の説明に先立ち、内部に中空部を有する中空体の製造方法として、同一金型内において、複数の部品の射出成形と、それらの部品の接合と、の連続的な進行が可能な製造方法（ダイスライド・インジェクション成形）について説明する。このような製造方法は、例えば、特許文献１に記載されている。
【００１２】
このような製造方法においては、一対の金型（固定側金型と可動側金型）内のずれた位置において、中空体を構成する２つの部品（例えば、一方は開口部を有する部品、他方は、その開口部を覆う部品）のそれぞれを射出成形し（１次成形）、その後、金型を開く。その際には、２つの部品の一方は固定側金型に残し、他方は可動側金型に残す。次に、固定側金型に残る一方の部品と、可動側金型に残る他方の部品と、を対向させるように、可動側金型をスライドさせてから、それらの金型を閉じる。このとき、２つの部品は当接して中空体を成してはいるものの、接合されてはいない。その後、それらの当接部に溶融樹脂（２次樹脂）を流し込むことにより、それらの部品を接着して中空体を形成する（２次成形）。
【００１３】
成形する部品の形状が複雑で、強度の弱い部分を有する場合、１次成形後に金型を開いた際に、部品が破損する可能性がある。また、２次成形において、封止材料である溶融樹脂（２次樹脂）の充填性が劣る場合がある。
【００１４】
本発明は、このような知見に基づいてなされたものである。
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。以下の実施形態におけるモールド部品は、液体供給部材は、インクジェット記録ヘッドに備わるインク供給部材としての適用例である。
【００１６】
（第１の実施形態）
図１（ａ）、（ｂ）は、本実施形態におけるインク供給部材（液体供給部材）を備えるインクジェット記録ヘッド（液体吐出ヘッド）１の斜視図である。本例の記録ヘッド１は、いわゆるシリアルスキャン方式のインクジェット記録装置（液体吐出装置）のキャリッジに搭載される。記録ヘッド１は、いわゆるフルライン方式のインクジェット記録装置に配備される構成であってもよい。
【００１７】
記録ヘッド１の上部にはサブタンク２が備えられており、不図示のインクタンク（液体容器）のインク（液体）は、不図示のチューブ等の流路からサブタンク２のインク導入口（液体導入口）２Ａに導入される。記録ヘッド１における図中の下方を向く面には、インクを吐出可能な記録素子部３が備えられている。サブタンク２と記録素子部３との間には、インク供給路（液体供給路）を形成するインク供給部材（液体供給部材）が備えられている。
【００１８】
図２は、インク供給部材１０の内部構造を説明するための斜視図、図３は、そのインク供給部材１０の分解斜視図である。
【００１９】
インク供給部材１０内のインク供給路において、サブタンク２に接続されるインクの供給方向上流側の位置には、インク中の異物を除去するためのフィルター４が備えられている。インク供給路において、フィルター４のインクの供給方向下流側の位置には、インクを一時的に貯留するためのインク室（液室）１０Ａが形成されている。サブタンク２内のインクは、インク供給路によって、フィルター４を通してインク室１０Ａ内に導入されてから記録素子部３に供給される。記録素子部３には、インクを吐出可能な複数の吐出口が不図示の吐出口列を形成するように配列されており、それぞれの吐出口に対しては、電気熱変換素子（ヒータ）やピエゾ素子などの吐出エネルギー発生素子が備えられている。本例においては、計１２のサブタンク２のインク導入口２Ａのそれぞれに計１２種のインクが供給され、それらのインクは、それらの対応するインク供給路を通して記録素子部３に供給されて、それらに対応する吐出口列から吐出される。そのため、フィルター４およびインク室１０Ａの配備数は、それぞれ１２である。インク供給部材１０に形成されるインク供給路は、計１２のインク室１０Ａと、それらに対応する吐出口列と、の間を連通する部分を含む。計１２のインク室１０Ａの隣接間隔よりも、それらに対応する吐出口列の隣接間隔の方が小さいため、それらに対応するインク供給路の部分には屈曲した形状のものが含まれる。不図示の記録装置によって、電気接続基板５（図１（ａ）参照）を通して吐出エネルギー発生素子を駆動することにより、それに対応する吐出口からインクが吐出される。
【００２０】
インク供給部材１０は、筐体（第１の構成部品）１１と、蓋部材（第２の構成部品）１２Ａ、１２Ｂと、を含む複数の構成部品によって構成されている。筐体１１に形成されるインク室１０Ａは、フィルター４が備えられる開口部と、記録素子部３に接続される開口部と、これら２つの開口部とは異なる第３の開口部と、を含む。第３の開口部は、後述するように蓋部材１２Ａ、１２Ｂによって塞がれる。本例の場合、計１２のインク室１０Ａは６つずつの２列に形成されており、一方の列の６つのインク室１０Ａのそれぞれにおける第３の開口部が蓋部材１２Ａによって塞がれる。同様に、他方の列の６つのインク室１０Ａのそれぞれにおける第３の開口部が蓋部材１２Ｂによって塞がれる。以下、これらの蓋部材１２Ａ、１２Ｂをまとめて蓋部材１２ともいう。
【００２１】
図４は、インク供給部材１０の筐体１１内に形成されるインク室１０Ａを説明するための断面図であり、図１（ａ）中のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面に対応する。サブタンク２からフィルター４を通して導入されたインクは、インク室１０Ａ内に一時的に貯蔵されてから、記録素子部３の吐出口から吐出される。一般に、インク室１０Ａを構成するインク供給部材１０は、その製法の容易さや、軽さ、耐腐食性の観点から、射出成形による樹脂モールド品であることが多い。本例の場合、インク供給路を形成するインク室１０Ａは、フィルター４側の開口部の形状と、記録素子部３側の開口部の形状と、が異なり、それらの２つの開口部の間の内面は、複雑な面の組み合わせによって形成されている。このようなインク室１０Ａが内部に位置するように、インク供給部材１０の筐体１１を射出成形する場合には、それらの２つの開口部とは異なる第３の開口部を筐体１１の一面に形成する必要がある。筐体１１を射出成形した後に、その第３の開口部が蓋部材１２（１２Ａ、１２Ｂ）によって塞がれることによって、インク室１０Ａが完成される。
【００２２】
図５から図７は、このようなインク供給部材１０の基本的な製造方法の説明図である。これらの図は、インク供給部材１０を製造するための金型２０の１サイクル動作を順番に示したものである。本例の金型２０を構成する固定側金型２１と可動側金型２２には、インク供給部材１０の筐体１１を成形する第１の成形位置Ｐ１と、蓋部材１２を成形する第２の成形位置Ｐ２と、が設定されている。
【００２３】
まずは、図５（ａ）のように、固定側金型２１と可動側金型２２とを型締めした後、それらの金型間に、射出ノズルＮ１，Ｎ２からゲート部を通して成形樹脂（１次樹脂）を流し込む（１次成形）。これにより、第１の成形位置Ｐ１にてインク供給部材１０の筐体１１が成形され、第２の成形位置Ｐ２にて蓋部材１２が成形される。その後、可動側金型を２２矢印Ａ１の方向に型開きする。図５（ｂ）は、このように型開きしたときの可動側金型２２の内部の説明図であり、固定側金型２１の図示は省略する。
【００２４】
第２の成形位置Ｐ２において、蓋部材１２（１２Ａ、１２Ｂ）は、それらに対応する金型駒２３（２３Ａ、２３Ｂ）と、それらに対応する可動側金型２２の一部と、によって成形される。蓋部材１２Ａ、１２Ｂは、図４のように、筐体１１の奥部にてインク室１０Ａの第３の開口部を塞ぐものである。そのため、図５（ｂ）のように、蓋部材１２Ａ，１２Ｂを金型駒２３Ａ、２３Ｂに保持された状態のまま、一時的に矢印Ａ２、Ａ３方向に退避させる。金型駒２３Ａ、２３Ｂは、金型２０の開閉機構とは別に駆動源（例えば、油圧シリンダなど）をもつ不図示のパーツスライド機構によってスライドされることによって、矢印Ａ２、Ａ３方向に退避する。
【００２５】
次に、図６（ａ）のように、金型駒２３Ａ、２３Ｂを退避させてから、固定側金型２１と可動側金型２２とを相対移動させる。本例の場合は、可動側金型２２内に配置されているダイスライド金型２２Ａが矢印Ａ４方向にスライドする。筐体１１は、ダイスライド金型２２Ａに保持されており、インク室１０Ａの第３の開口部が対応する蓋部材１２Ａ、１２Ｂと対向するように、ダイスライド金型２２Ａと共に移動する。ダイスライド金型２２Ａは、金型駒２３Ａ、２３Ｂ用のパーツスライド機構と同様に、金型開閉機構とは別の駆動源をもつ機構によってスライドされる。
【００２６】
その後、図６（ｂ）のように、パーツスライド機構の戻り動作によって、金型駒２３Ａ、２３Ｂと共に、それらの上に保持されている蓋部材１２Ａ、１２Ｂが矢印Ａ５、Ａ６方向に移動する。これにより蓋部材１２Ａ、１２Ｂは、それらに対応する筐体１１のインク室１０Ａの第３の開口部の周縁に当接する。
【００２７】
このように、金型２０の第２の成形位置Ｐ２において、筐体１１のインク室１０Ａの第３の開口部の周縁と、それに対応する蓋部材１２Ａ、１２Ｂと、を当接させる。そして、このような当接状態において、図７（ａ）のように可動側金型２２が矢印Ａ７方向へ移動して、固定側金型２１と型締めされる。その後、インク室１０Ａの第３の開口部の周縁と、それに対応する蓋部材１２Ａ、１２Ｂと、の当接部分に、筐体１１および蓋部材１２Ａ、１２Ｂと相溶性のある封止材料（２次樹脂）を射出ノズルＮ３から流し込む（２次成形）。インク室１０Ａの第３の開口部の周縁と、それに対応する蓋部材１２Ａ、１２Ｂと、の間に、その２次樹脂を隙間なく充填することにより、それらが接合して、第３の開口部が密閉される。その結果、インク室１０Ａは、フィルター４側の開口部と、記録素子部３側の開口部と、を除いて密閉されて、中空のインク供給部材１０が完成する。
【００２８】
その後、金型２０が開かれてから、図７（ｂ）のように金型駒２３Ａ、２３Ｂが矢印Ａ２、Ａ３方向へ移動して、完成した中空構造のインク供給部材１０を矢印Ａ８へ押し出して、それを金型２０から取り出す。
【００２９】
以上、図５〜図７を参照して、インク供給部材１０の基本的な製造方法を説明した。次いで、図８を参照して、本発明のインク供給部材のより詳細な構造および製造方法を説明する。
【００３０】
図８（ａ）は、蓋部材１２Ｂの斜視図であり、図の手前側が筐体１１に接合したときの外側に相当し、奥側がインク室１０Ａの側に相当する。蓋部材１２Ｂを反対側から見た様子は、図３の斜視図に示される。
【００３１】
蓋部材１２Ｂは、筺体１１が持つ複数のインク室１０Ａ（本例では、１列に並ぶ６個のインク室１０Ａ）の第３の開口部のそれぞれを覆う形状となっている。蓋部材１２Ｂが第３の開口部を覆うことにより、蓋部材１２Ｂと筐体１１との間には、中空部が形成される。蓋部材１２Ｂと筐体１１とは、当接部に封止材料（２次樹脂）を充填することにより密封接合される。
【００３２】
図８（ｂ）は、図８（ａ）の線Ｂ−Ｂの位置で取った部分断面図であり、型締めされた金型内でインク室１０Ａの第３の開口部の周縁とそれに対応する蓋部材１２Ｂとの当接部に封止材料（２次樹脂）を射出ノズルから流し込んだ、上述の２次成形の際の様子を示す。
【００３３】
２次樹脂が流れる流路は、蓋部材１２Ｂと筐体１１との間に画定されている。詳細には、流路は、蓋部材１２Ｂの面と、第３の開口部の周縁の面と、によって画定されている。
【００３４】
図８（ｂ）に示される例では、流路の１つの面は、流路を流れる２次樹脂Ｒが金型２３Ｂと当接可能となるように、開放されている。金型は温度制御が可能であり、この構成によれば、流路内の２次樹脂Ｒの温度制御が容易となる。２次樹脂の温度制御は、溶融状態の２次樹脂の流動性を保ち、流路内への充填性を良好にするために行うことができる。２次樹脂Ｒは、溶融した状態で、ゲート８２から流路に充填される。
【００３５】
流路は、複数の第３の開口部のそれぞれの周縁に沿って形成される。２次樹脂Ｒの温度制御が容易な上述の構成では、筐体１１と接合する前の蓋部材１２Ｂは、複数の第３の開口部を覆う位置に相当する部位がそれぞれ分断され、ゲート近傍のみが共通部分として繋がった枝分かれ形状の部材となっている。そのため、接合前の蓋部材１２Ｂは、強度が非常に弱い形状となっている。
【００３６】
上述の製造方法において、１次成形を行った後、金型を開く際に、蓋部材１２Ｂは、可動側金型に保持される必要がある。しかしながら、上述の蓋部材の形状では、強度が弱い箇所が離型抵抗により破損して、蓋部材１２Ｂが逆側（固定側金型）に取り残されてしまう虞がある。そこで、本実施形態では、図８（ａ）に示されるように、分断された各部位を接続するように橋渡し構造８４を配置している。
【００３７】
橋渡し構造８４は、分断された各部位を接続して補強するために、ゲート近傍の共通部分以外の位置に設けることができる。橋渡し構造８４を、ゲート近傍の共通部分からなるべく遠い箇所に配置することで、高い補強効果が得られる。
【００３８】
一方、橋渡し構造８４を設けた位置では、流路は蓋部材１２Ｂの面と筐体１１の面とのみによって画定され、流路を流れる２次樹脂は金型と接触することができない。そのため、その位置では、金型による２次樹脂の温度制御（加熱、温度維持）ができなくなる。例えば流路が長い構造の場合においては、２次樹脂の温度が低下すると、流動性が低下して、充填不良が発生する虞がある。その場合は、橋渡し構造８４は、最終充填部における２次樹脂の温度を適度に保つことのできる位置に設けることが望ましい。例えば、橋渡し構造８４は、最終充填部よりもゲートに近い側に配置されていることが望ましい。また、例えば、橋渡し構造８４は、ゲートと最終充填部との間の中間部よりも、ゲートに近い側に配置されていることが望ましい。
【００３９】
本実施形態では、インクジェット記録ヘッドのインク供給部材を一例として挙げたが、本発明は、これに限定されず、インクジェット記録装置を構成するモールド部材全般に適用することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１  記録ヘッド（液体吐出ヘッド）
１０  インク供給部材（液体供給部材）
１０Ａ  インク室（液室）
１１  筐体（第１の構成部品）
１２（１２Ａ、１２Ｂ）  蓋部材
２１、２２  金型
２３Ａ、２３Ｂ  金型駒
Ｒ  ２次樹脂
８２  ゲート
８４  橋渡し構造
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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