(57)【要約】【課題】フィルムやシートを樹脂部品、および前記樹脂部品と組み合わされている構成物の一部に熱溶着を行う際に、熱溶着を行う部分と熱を加えたくない部分とが近傍にあっても、それぞれの特性、性能を怠ること無く熱溶着を行うことができる溶着装置を提供することにある。【解決手段】本発明は、断熱材を介して固定された本体ブロックおよび加熱ブロックと、吸着シャフトに隙間を設け、加熱ブロックからの熱を吸着シャフトに伝えにくくし、さらにその隙間に空気を流すことにより、断熱材を介して固定された本体ブロックおよび加熱ブロックと吸着シャフトとの間の断熱効果を高めたヒータツールにより、フィルム、シートを樹脂部品に溶着するための、溶着装置である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向への運動を繰り返し得る本体ブロックと、前記本体ブロックの下側に前記本体ブロックと板状の断熱材を介して固定した加熱ブロックと、前記本体ブロックと前記加熱ブロックに対してスライド自在に支持しかつ本体ブロックと加熱ブロックに沿って垂下する吸着シャフトと、前記本体ブロックと前記吸着シャフトとの間に介在しかつ前記吸着シャフト下端を前記加熱ブロックの下端より下方に押し出すように取付けた弾力反発材とにより構成したことを特徴とする溶着装置。
【請求項２】
前記弾力反発材をばねにより構成したことを特徴とする請求項１に記載の溶着装置。
【請求項３】
前記断熱材を介して固定された本体ブロックおよび加熱ブロックと、吸着シャフトに隙間を設け、加熱ブロックからの熱を吸着シャフトに伝えにくくしたことを特徴とする請求項１に記載の溶着装置。
【請求項４】
前記断熱材を介して固定された本体ブロックおよび加熱ブロックと吸着シャフトとの隙間に空気を流すことにより、断熱材を介して固定された本体ブロックおよび加熱ブロックと吸着シャフトとの間の断熱効果を高めたことを特徴とする請求項３に記載の溶着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットプリンタのインクカートリッジの製造において、フィルム、シートを樹脂部品に溶着するための、溶着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、フィルムやシートを樹脂へ熱溶着する際は、加熱体により加圧、溶着を行うとともに、溶着前、および溶着後にフィルムやシートが動かないように、固定する押えを用いている（例えば、特許文献１参照）。
また、フィルムやシートの熱溶着後の硬化時間を短縮するために、溶着部位に空気を吹き付けて冷却を促進させているものもある（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
登録実用新案公報−第３０２６９６２号
【特許文献２】
特開昭５９−２０７６４２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来技術の場合、フィルムやシート、および樹脂部品の一部や、前記樹脂部品と組み合わされている構成物の一部、または全部に熱を加えないようにするためには、加熱体の形状を、熱を加えない部分を避けるような構造とすることが考えられるが、加熱体の熱が前記加熱体の近傍へ伝わることは避けられない。また、空気を吹き付けて溶着部位を冷却する場合も、フィルムやシート、および樹脂部品の一部や、前記樹脂部品と組み合わされている構成物の一部、または全部を任意に冷却することは難しい。
【０００５】
本発明の目的は、上記課題を解決すべく、フィルムやシートを樹脂部品、および前記樹脂部品と組み合わされている構成物の一部に熱溶着を行う際に、熱溶着を行う部分と熱を加えたくない部分とが近傍にあっても、それぞれの特性、性能を怠ること無く熱溶着を行うことができる溶着装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、上下方向への運動を繰り返し得る本体ブロックと、前記本体ブロックの下側に前記本体ブロックと板状の断熱材を介して固定した加熱ブロックと、前記本体ブロックと前記加熱ブロックに対してスライド自在に支持しかつ本体ブロックと加熱ブロックに沿って垂下する吸着シャフトを有する熱溶着部を持つ溶着装置である。また、前記本体ブロックと前記吸着シャフトとの間に介在しかつ前記吸着シャフト下端を前記加熱ブロックの下端より下方に押し出すように取り付けた弾力反発材を有し、かつ断熱材を介して固定された本体ブロックおよび加熱ブロックと吸着シャフトとの隙間に空気を流し、断熱材を介して固定された本体ブロックおよび加熱ブロックと吸着シャフトとの間の断熱効果を高めることによって、フィルムやシート、および樹脂部品を、加熱する部分と加熱しない部分とに分けて熱溶着できることを特徴構成した溶着装置である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の溶着装置について、図を参照しながら説明する。図１は本発明に係る溶着装置の概略正面図である。図２は図１の概略側面図である。図３は本発明に係る溶着装置で熱溶着を行う際の主要構成物である溶着ツールの概略正面図である。図４は図３の概略下面図である。図５は図３の概略断面図である。図６はシート状フィルタの概略図である。
【０００８】
図１、図２に示すように、溶着装置は、架台１の上に、溶着ツールＡを取り付けた溶着ツール支え２と、フィルタ受け台４とカートリッジ受け台５を取り付けた受け台スライド３から構成されている。溶着ツール支え２に取り付けられた溶着ツールＡは、溶着ツール用アクチュエータ６によって、図１、図２においての上下方向へ駆動する。受け台スライド３は、受け台スライド用アクチュエータ７によって、図１においての左右方向へ駆動する。本実施例においては、溶着ツール用アクチュエータ６、受け台スライド用アクチュエータ７はエアシリンダを用いているが、１軸方向での稼働ができるものであれば、モータ、ロボットなどを用いることも可能である。
【０００９】
図３、図４に示すように、溶着ツールＡは、本体ブロック８と加熱ブロック９とを断熱材１０を介した構造体と、前記構造体に沿って上下方向にスライドする吸着シャフト１１から構成されている。加熱ブロック９内部にはヒータ１２が取り付けられており、加熱ブロック９の下面が溶着を行う部分となる。断熱材１０は、ヒータ１２から発せられる熱を溶着装置全体へ直接伝わることを防ぐ役目をしていると同時に、ヒータ１２の温度安定化に寄与している。吸着シャフト１１は、本体ブロック１に固定されたばね押えブロック１４と吸着シャフト１１に固定されているストッパナット１５とに介在するばね１３によって、常に下方向に力が発生する構造となっている。
【００１０】
この状態で、吸着シャフト１１の下面は、加熱ブロック９の下面よりも下側へ突き出した位置関係となっている。吸着シャフト１１の下面から上方向に、ばね１３による下方向の力よりも大きい力をかけた場合、吸着シャフト１１は上方向へスライドする。そのスライド量と力は、ばね１３の種類やばね押えブロック１４、ストッパナット１５の取付位置を変えることにより任意に変更することができる。
【００１１】
また吸着シャフトには軸方向に貫通穴があり、真空用口１６につながる真空エジェクタ、真空ポンプ、もしくは工場真空設備により貫通穴内は負圧状態となり、シート状フィルタを真空吸着により固定することができる。本体ブロック８と加熱ブロック９とを断熱材１０を介した構造体と、前記構造体に沿って上下方向にスライドする吸着シャフト１１とには隙間が設けてあり、空気層による断熱効果により加熱ブロック９からの熱を吸着シャフト１１に伝えにくくしている。さらに溶着ツールＡ下面から前記隙間を通り空気冷却用穴へと空気を流すことで、より断熱効果を高める構成としている。
【００１２】
図５に示すように、加熱ブロック９の下面は口の字形をしていてその中に穴が開いており、前記穴に吸着シャフト１１が位置している。加熱ブロック９の穴の内壁と吸着シャフト１１の外壁との隙間が、空気冷却を行うための前記隙間となる。
【００１３】
続いて、本実施例による溶着装置を用いた、カートリッジへのシート状フィルタ１８の熱溶着方法および作用について説明する。
【００１４】
図１において、溶着ツールＡは上端へ、受け台スライド３は左端へ位置させる。この状態で、カートリッジ受け台５へカートリッジを、フィルタ受け台３へシート状フィルタ１８を人手によって載せる。
【００１５】
受け台スライド用アクチュエータ７を起動させ、受け台スライド３を右端へ移動させる。この時、溶着ツールＡとフィルタ受け台４の左右方向の位置関係が適正となるように装置を調整しておくことが必要である。
【００１６】
溶着ツール用アクチュエータ６を起動させ、吸着シャフト１１の下面を、フィルタ受け台４に載っているシート状フィルタ１８の上面まで下降させる。次に真空エジェクタを起動させシート状フィルタ１８を吸着シャフト１１の下面に固定する。
【００１７】
溶着ツール用アクチュエータ６を起動させ、溶着ツールＡを上端へ移動させる。
受け台スライド用アクチュエータ７を起動させ、受け台スライド３を左端へ移動させる。この時、溶着ツールＡと、カートリッジ受け台５とカートリッジの左右方向の位置関係が適正となるように装置を調整しておくことが必要である。
溶着ツール用アクチュエータ６を起動させ、溶着ツールＡをカートリッジの溶着面へ下降させる。この時、シート状フィルタ１８を固定した吸着シャフト１１の下面が、加熱ブロック９の下面よりも先にカートリッジ内のスポンジ状弾性構造物１９に触れ、下方向へ押込みながら下降していく。
【００１８】
加熱ブロック９の下面がカートリッジのシート状フィルタ１８溶着面に達してから更に若干下側へ押込む動作をし、数秒間経過することにより熱溶着を行う。熱溶着が終了したら、真空吸着を開放し加熱ブロック９の下面からシート状フィルタ１８の固定を解除してから、溶着ツール用アクチュエータ６を起動させ、溶着ツールＡを上端へ移動させる。この時、加熱ブロック９の下面がカートリッジの溶着面から上方向に離れてから、その後で吸着シャフト１１の下面がシート状フィルタ１８溶着面から離れる動作となる。
前記カートリッジ内のスポンジ状弾性構造物１９は、熱に対して弱い性質を有しているとともに、圧縮された状態で、カートリッジ部品としての規定の性能を発揮するようになっている。また、シート状フィルタ１８溶着面の近傍に位置する構造となっている。したがって本実施例のような溶着ツールＡの構成であれば、弾性構造物に対して熱を掛けること無く押込み動作を行い、押込み動作をしたままでシート状フィルタ１８の溶着作業を行うことができる。さらに、溶着作業直後の溶着面が柔らかいときに、圧縮されたスポンジ状弾性構造物１９の反発力による溶着面剥がれを防止する効果もある。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る溶着装置を用いることによって、熱溶着を行う部分の近傍に熱を加えたくない構造物があっても、空気層と空気の流れによる断熱効果により、それぞれの特性、性能を怠ること無く熱溶着を行うことができる。
また、上記発明に係る溶着装置は、圧縮体を閉じ込めるような構成での熱溶着を行う場合でも、加熱ブロックと押え部とを上下方向にずらして位置させたことにより、熱溶着時の安定性が向上し、熱溶着直後での剥がれを生じさせにくくする効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る溶着装置の概略正面図。
【図２】本発明に係る溶着装置の概略側面図。
【図３】本発明に係る溶着ツールの概略正面図。
【図４】本発明に係る溶着ツールの概略下面図。
【図５】本発明に係る溶着ツールの概略断面図。
【図６】本発明に係るシート状フィルタの概略図。
【符号の説明】
１  架台
２  溶着ツール支え
Ａ  溶着ツール
３  受け台スライド
４  フィルタ受け台
５  カートリッジ受け台
６  溶着ツール用アクチュエータ
７  受け台スライド用アクチュエータ
８  本体ブロック
９  加熱ブロック
１０  断熱材
１１  吸着シャフト
１２  ヒータ
１３  ばね
１４  ばね押えブロック
１５  ストッパナット
１６  真空用口
１７  空気冷却用口
１８  シート状フィルタ
１９  スポンジ状弾性構造物
【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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