(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体部にインクを貯蔵するタンクとタンク内部のインクを外部へ導出する流路部を有するインクコントロール集合体の製造方法であって、
前記インクコントロール集合体の所定の部品を一体成形する部品成形工程と、
前記一体成形された部品を金型内に挿入して、本体部を前記部品と一体成形すると共に、蓋体を成形する１次成形工程と、
前記１次成形工程により成形された本体部を金型内でスライドさせ、前記本体部と前記成形された蓋体との接合面に２次樹脂を供給して、前記本体部と前記蓋体とを接合する２次成形工程と、
を含み、
前記部品成形工程は、インク残量を検知する電極と電極支持部とを一体成形してセンサー部を製造する工程と、予め定められた孔部が穿孔されたインク制御部を射出成形し、該孔部にチェックバルブを嵌めてインク制御部単体を完成させる工程と、を有し、
前記１次成形工程は、前記本体部を、少なくとも前記一体成形されたセンサー部及び前記チェックバルブが嵌入されたインク制御部と一体成形して該インク制御部を前記タンクと流路部との間でインク流量を制御する位置に設けると共に、蓋体を成形するものであることを特徴とするインクコントロール集合体の製造方法。
【請求項２】
前記センサー部は、並列した棒状電極が本体部内部に挿入され、該電極の他端が本体部外部に露出しているものであり、
前記インク制御部は、２つの孔部に、夫々互いに逆方向に流れを許容する２個のチェックバルブが嵌入されているものであることを特徴とする請求項１に記載のインクコントロール集合体の製造方法。
【請求項３】
前記１次成形工程は、更に前記本体部を、インクを外部へ送る複数のチューブを固定するチューブ取付部と、タンク内部に溜まった空気を外部に排出する排出口と、タンク内部のインクを外部へ導出する流路部と一体に成形するものであることを特徴とする請求項１または２に記載のインクコントロール集合体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印刷機のヘッドにインクを供給するためのインクコントロール集合体の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタ等に使用されプリンタヘッドにインクを供給するためのインクコントロールユニットとしては、インクを貯蔵するタンクと、インク残量を検知するセンサー部と、インクの流量を制御するインク制御部を有するものが一般的に知られている。このような従来のインクコントロールユニットでは、タンク、インク制御部、センサー部が夫々別体となっており、各部を別個に成形している。そして、インク制御部をタンク及びポンプとチューブにより接続し、センサー部をタンク側面に超音波溶着によって取り付けることによりインクコントロールユニットを製造している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来のインクコントロールユニットは各部が別体で成型されて各種方法によって接続されているが、各部を一体にしたインクコントロールユニットを提供することがコンパクト化を図るために望ましい。
【０００４】
ここで、タンク等の中空体を成形する方法として、ダイスライドインジェクション成形法（以下、「ＤＳＩ成形」という）が知られている。このＤＳＩ成形法は、まず１次成形で中空体を形成する一方の半割体を金型に挿入して射出成形し、型開きをして１次成形品を金型内でダイスライドさせ、２次成形で他方の半割体と１次成型品との接合面に２次樹脂を供給して、半割体と１次成型品を接合することにより中空体を成形するものである。このＤＳＩ成形によれば、成形工程が少なくなる、等の利点があるため、中空体の成形に近年利用されている。このため、このＤＳＩ成形法によってインクコントロールユニットを製造することも考えられる。
【０００５】
しかしながら、センサー部は金属製の電極が特殊形状であり、また電極の一端をユニット内部に挿入し、他端をユニット外部に露出させてコネクタと取り付ける構造としなければならない。またこのような複雑な構造とするためにセンサー部には電極部を支持部材で支持する必要もある。このため、電極部を直接金型に挿入することが困難であり、ＤＳＩ成形により一体成形することができないという問題がある。
【０００６】
また、従来のインクコントロールユニットの製造方法では、センサー部及び蓋体をタンクに超音波溶着により取り付けているので、溶着時にセンサー部、蓋体、又はタンクから融着くずが発生し、ユニット内部に紛れ込むおそれがある。更に、全ての部品を別個に成形した後に、各部を接続しなければならないため、製造工程の数が多くなり、この結果製造コストも増大するという問題もある。
【０００７】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、ＤＳＩ成形を容易に行うことができるインクコントロール集合体の製造方法を提供することを主な目的とする。本発明の別の目的は、成形工程においてくず、ゴミ等の不要物が生じることを回避して品質の高いインクコントロール集合体の製造方法を提供することである。本発明の別の目的は、製造工数及び製造コストの削減を図ることができるインクコントロール集合体の製造方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、請求項１に係る発明は、本体部にインクを貯蔵するタンクとタンク内部のインクを外部へ導出する流路部を有するインクコントロール集合体の製造方法であって、前記インクコントロール集合体の所定の部品を一体成形する部品成形工程と、前記一体成形された部品を金型内に挿入して、本体部を前記部品と一体成形すると共に、蓋体を成形する１次成形工程と、前記１次成形工程により成形された本体部を金型内でスライドさせ、前記本体部と前記成形された蓋体との接合面に２次樹脂を供給して、前記本体部と前記蓋体とを接合する２次成形工程と、を含み、前記部品成形工程は、インク残量を検知する電極と電極支持部とを一体成形してセンサー部を製造する工程と、予め定められた孔部が穿孔されたインク制御部を射出成形し、該孔部にチェックバルブを嵌めてインク制御部単体を完成させる工程と、を有し、前記１次成形工程は、前記本体部を、少なくとも前記一体成形されたセンサー部及び前記チェックバルブが嵌入されたインク制御部と一体成形して該インク制御部を前記タンクと流路部との間でインク流量を制御する位置に設けると共に、蓋体を成形することを特徴とする。
【０００９】
この請求項１に係る発明は、ＤＳＩ成形法を利用したインクコントロール集合体の製造方法である。本発明では、１次成形工程及び２次成形工程でＤＳＩ成形を行ってインクコントロール集合体を製造しているが、１次成形工程では金型内部に部品成形工程で一体成形された所定部品を挿入してタンクと一体成形する。言い換えれば、本発明では部品成形工程で予め所定の部品をインサート成形しておき、このインサート成形された部品を更に１次成形工程及び２次成形工程で本体部とインサート成形する。このため、部品が特殊形状であったり、複雑な構造をしていて直接ＤＳＩ成形でインサート成形を行うことが困難な場合でも、ＤＳＩ成形によりインクコントロール集合体を容易に製造することが可能となる。
【００１０】
また、本発明では、ＤＳＩ成形の２次成形工程によって本体部と蓋体とを接合面に２次樹脂を供給して接合しているので、超音波溶着等の振動溶着の際に生じる融着くず等の不要物が生じることなく品質の高いインクコントロール集合体を製造することができる。また、ＤＳＩ成形の２次成形工程によって、従来の超音波溶着により蓋体の接合に比べて蓋体が本体部に確実に融着されるので、プリンタ使用中にインク漏れ等の不具合が生じることを防止することができる。
【００１１】
本発明における１次成形工程は、インクコントロール集合体の所定の部品を一体成形するものであればよく、部品の金型への挿入位置については任意に定めることができる。
【００１２】
また、部品成形工程でインサート成形を行う所定の部品も任意に定めることができ、一部の部品の他、複雑な構造の部品が複数個ある場合には、これら複数部品を本体部と一体成形するように構成すれば、ＤＳＩ成形が容易なものとなる。このような所定の部品としては、例えばインクセンサー、インク制御部等があるが本発明ではこれに限定されるものではない。
【００１３】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のインクコントロール集合体の製造方法において、前記センサー部は、並列した棒状電極が本体部内部に挿入され、該電極の他端が本体部外部に露出しているものであり、前記インク制御部は、２つの孔部に、夫々互いに逆方向に流れを許容する２個のチェックバルブが嵌入されているものであることを特徴とする。
【００１４】
本発明における部品成形工程で一体成形する部品をセンサー部とした。電極の形状や、電極と電極支持部材の支持構造等により、センサー部を直接ＤＳＩ成形の金型内部に挿入して本体部とインサート成形を行うことが困難な場合がある。しかし、本発明によれば、部品成形工程により、予め電極支持部材を電極とインサート成形してセンサー部を製造しているので、１次成形工程によって、この一体成形されたセンサー部を、電極を電極支持部材で支持した状態で金型に挿入すれば、電極支持部材を本体部と一体成形することができる。従って、電極の形状やセンサー部の構造に拘わらず、インクコントロール集合体をＤＳＩ成形により容易に製造することが可能となる。
【００１６】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載のインクコントロール集合体の製造方法において、前記１次成形工程は、更に前記本体部を、インクを外部へ送る複数のチューブを固定するチューブ取付部と、タンク内部に溜まった空気を外部に排出する排出口と、タンク内部のインクを外部へ導出する流路部と一体に成形するものであることを特徴とする。
【００１７】
１次成形工程によってタンクを全ての部品と一体に成形すると、各部品ごとに別個に成形して後で接続したり、超音波溶着を行う従来の製造方法に比べて製造工数の削減を図ることができる。また部品点数が少なく製造工数も少ないので従来の製造方法に比べて製造コストの削減を図ることができる。更に、２次成形工程で１次成形工程で製造された成形品に蓋体を溶着すれば全ての工程は完了するので、成形工程終了後に接続作業や振動溶着作業等、後の加工を必要としない。このため、後の加工工程でゴミ等の不要物が製品に混入されることもなく品質の向上が図られる。また、各部品を所望の位置に配置して一体成形することができるので、従来の製造方法に比べて設計の自由度が拡がる。
【００１８】
また、本発明の製造方法によって製造されたインクコントロール集合体は、タンク、センサー部、他全ての部品が集合して一体化されているので、インクコントロール集合体がシンプルにまとまり、省スペース化が図られる。
【００１９】
尚、本発明における全ての部品とは、タンク、センサー部、インク制御部は勿論、インクを外部へ送るチューブを固定するチューブ取付部、タンク内部に溜まった空気を外部に排出する排出口、タンク内部のインクを外部へ導出する流路部等が含まれ、更にインクの貯蔵、供給、検出に関するものであれば他の部品も含まれる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施形態について、以下図示例とともに説明する。まず、本実施形態のインクコントロール集合体について説明する。図４は、本実施形態のインクコントロール集合体の外観構成図である。図３（ａ）は本実施形態のインクセンサーの外観構成図であり、図３（ｂ）はインク制御部の外観構成図である。図５（ａ）は、インクセンサーのコネクタ接続側の外観構成図であり、図５（ｂ）は、インク制御部の拡大図であり、図５（ｃ）は、チューブ取付部の外観構成図である。本実施形態のインクコントロール集合体１は、後述する製造方法により、図３（ｃ）に示すようにタンク４、インクセンサー５、インク制御部８、流路部１０、チューブ取付部１１、排出口１３が一体となって成形されている。尚、図３〜５で示されているインクコントロール集合体の各部品のサイズ、厚さ等はこれに限定されるものではなく、任意に定めることができる。
【００２１】
タンク４はインクを貯蔵するものであり、インクセンサー５はタンク４内のインク残存量を検出するものである。インクセンサー５は、２個の並列した棒状電極６と電極６を支持する電極支持部７から構成され、電極支持部７が本体部２と一体成形されている。電極６が本体部内部に挿入され、電極６の他端が図５（ｃ）に示すように本体部外部に露出している。そして、本体外部側の端部はコネクタを取り付けるようになっている。
【００２２】
インク制御部８には２つの孔部が穿孔されており、互いに逆方向に流れを許容する２個のチェックバルブ９ａ，９ｂ（逆止弁）が各孔部に夫々嵌入され、これらのチェックバルブ９ａ，９ｂによってインクの流れを制御する。
【００２３】
チューブ取付部１１は、図３（ｃ）に示すように、タンク４側面に断面Ｌ字形状の複数の嵌合部を並列して形成されており、インクを外部へ送る複数のチューブを取り付けて固定する。即ち、隣接する嵌合部によってチューブを嵌合し、複数のチューブが乱雑になることを防止している。
【００２４】
流路部１０は、本体部上縁に刻設されており、タンク内部のインクを外部へ導出する通路となる。排出口１３にはチューブが接続され、タンク内部に溜まった空気やインクを外部に排出する。
【００２５】
このように本実施形態のインクコントロール集合体１は、全ての部品が一体化されているので、全体がシンプルにまとまり、省スペース化が図られている。
【００２６】
尚、インクコントロール集合体１の各部品の配置は本実施形態に限られるものではなく、機能的に問題がなければ他の配置構成を採用することは任意である。
【００２７】
次に、このように構成されたインクコントロール集合体１の製造方法について説明する。図１は、本実施形態のインクコントロール集合体製造方法のフローチャートであり、図２は、本製造方法の各工程の金型及び成型品の状態を示す工程図である。本実施形態の製造方法では、タンク４、インクセンサー５、インク制御部８及び蓋体３をＤＳＩ成形により一体成形してインクコントロール集合体１を製造する。
【００２８】
本実施形態のインクコントロール集合体製造方法で使用する成形装置は、図２に示すように、インクコントロール集合体１の本体部２を成形する可動型金型（スライドコア）１５と、蓋体３を成形する固定型金型（キャビティ）１６と、１次成形工程で可動型金型１５と固定型金型１６とで形成される空間１７ａ，１７ｂ内に１次溶融樹脂を供給する射出機１８ａと２次成形工程で間隙１７ｃ内に２次溶融樹脂を供給する射出機１８ｂとを主に備えている。可動型金型１５は図２における上下方向と左右方向にスライド可能となっており、ダイスライド式の金型として構成されている。
【００２９】
本実施形態のインクコントロール集合体製造方法は、ＤＳＩ成形を利用してインクコントロール集合体１を製造するものであり、まず、予め電極６と電極支持部７とによりインクセンサー５をインサート成形する（部品成形工程）。また、別にインク制御部８を成形する（ステップ１０１）。尚、インクセンサー５とインク制御部８の成形は通常の射出成形で行う。そして、成形されたインク制御部８の孔部にチェックバルブ９ａ，９ｂを嵌めてインク制御部単体を完成させる。
【００３０】
次いで、図２（ａ）に示すようにインサート成形されたインクセンサー５と成形されたインク制御部８を可動型金型１５の内部の所定位置に挿入し（ステップ１０２）、可動型金型１５を右方向に移動し固定型金型１６に合わせることにより型閉めを行う（ステップ１０３）。そして、射出機１８ａから１次溶融樹脂を、可動型金型１５と固定型金型１６とで形成される空間１７ａ，１７ｂ内に注入して、図２（ｂ）に示すようにＤＳＩ一次成形を開始する（ステップ１０４）。空間１７ａ，１７ｂ内に１次溶融樹脂が充填されたら、一定時間冷却後一次成形を完了する。そして、可動型金型１５を左方向に移動して型開を行う（ステップ１０５）。これにより、インクコントロール集合体１の本体部２と、蓋体３とが一次成型品として得られる。図３（ｃ）は、一次成形されら本体部２の外観構成図である。図３（ｃ）に示すように、ステップ１０１でインサート成形されたインクセンサー５と、インク制御部８がタンク４と一体成形されて本体部２が製造されている。
【００３１】
次いで、可動型金型１５を上方向にダイスライドさせ（ステップ１０６）、型閉めを行い（ステップ１０７）、図２（ｄ）に示すように射出機１８ｂから２次溶融樹脂を間隙１７ｃ内に注入して２次成形を開始する（ステップ１０８）。間隙１７ｃ内に２次溶融樹脂が充填されたら一定時間冷却後二次成形を完了する。そして、型開をして（ステップ１０９）、成型品を取り出す（ステップ１１０）。これにより、本体部２（一次成型品）と蓋体３とが接合されたインクコントロール集合体１が完成する。
【００３２】
このように本実施形態の製造方法では、インクセンサー５をインサート成形しておき、インサート成形されたインクセンサー５を更に金型内部に挿入してインサート成形しているので、電極６が電極支持部７に支持されるという複雑な構造をしていても、ＤＳＩ成形によりインクコントロール集合体１を容易に製造することが可能となる。また、本実施形態では、ＤＳＩ成形の２次成形によって本体部２と蓋体３とを接合しているので、超音波溶着等の振動溶着の際に生じる融着くず等の不要物が生じるもなく、また、蓋体３と本体部２に確実に接合される。
【００３３】
尚、本実施形態におけるインクコントロール集合体の製造方法では、ＤＳＩ成形の開始前に予めインクセンサー５をインサート成形しているが、更に他の複雑な構造等を有する部品を予めインサート成形するように構成しても良い。
【００３４】
また、本実施形態では、本体部２を成形する金型を上下左右に移動可能な可動型として構成したが、蓋体を成形する金型を可動型とし、本体部を成形する金型を固定型として構成しても良い。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したとおり、請求項１に係る発明では、１次成形工程及び２次成形工程でＤＳＩ成形を行い、１次成形工程において金型内部に、部品成形工程でインサート成形された部品を挿入して本体部とインサート成形しているので、部品が複雑な構造をしている場合でもＤＳＩ成形によりインクコントロール集合体を容易に製造できるという効果を有する。また、本発明によれば、ＤＳＩ成形の２次成形工程によって本体部と蓋体とを接合面に２次樹脂を供給して接合しているので、品質の高いインクコントロール集合体を製造できるという効果を有する。更に、蓋体が本体部に確実に融着されるので、プリンタ使用中にインク漏れ等の不具合を防止できるという効果を有する。特に、１次成形工程により、予め電極支持部材を電極と一体成形してセンサー部を製造し、このインサート成形されたセンサー部をＤＳＩ成形によりインサート成形しているので、電極の形状やセンサー部の複雑な構造に拘わらず、インクコントロール集合体をＤＳＩ成形により容易に製造することができる。
【００３６】
また、１次成形工程によってタンクを全ての部品と一体に成形すると、後の加工を必要とせず製造工数の削減が図られるという効果を有する。また製造工程が少なく、部品点数も少ないので製造コストの削減が図れる。また、本発明によれば後の加工を必要としないので、２次成形工程完了後にゴミ等の不要物が製品に混入されることもなく品質の向上が図られる。また、各部品を所望の位置に配置して一体成形することができるので、設計の自由度が拡がる。更に、本発明によればインクコントロール集合体は、タンク、センサー部、他全ての部品を一体化できるので、インクコントロール集合体がシンプルにまとまり、省スペース化が図られるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のインクコントロール集合体製造方法のフローチャートである。
【図２】本実施形態のインクコントロール集合体製造方法の各工程の状態を示す工程図である。
【図３】図３（ａ）は本実施形態のインクセンサーの構成図である。図３（ｂ）は本実施形態のインク制御部の構成図である。図３（ｃ）は、本実施形態のインクコントロール集合体製造方法の一次成形で得られた成型品の平面図である。
【図４】本実施形態のインクコントロール集合体製造方法で得られたインクコントロール集合体の構成図である。
【図５】図５（ａ）は、インクセンサーのコネクタ接続側の外観構成図である。図５（ｂ）は、インク制御部の拡大図である、図５（ｃ）は、チューブ取付部の外観構成図である。
【符号の説明】
１：インクコントロール集合体
２：本体部
３：蓋体
４：タンク
５：インクセンサー
６：電極
７：電極支持部
８：インク制御部
９ａ，９ｂ：チェックバルブ（逆止弁）
１０：流路部
１１：チューブ取付部
１２：空気抜き
１３：排出口
１４：弁取付部
１５：可動型金型（スライドコア）
１６：固定型金型（キャビティ）
１７ａ，１７ｂ：空間
１７ｃ：間隙
１８ａ，１８ｂ：射出機
【図１】
0004746180.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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