液体供给构件的制造方法及制造设备与流程

本发明涉及液体供给构件的制造方法及制造设备，其中，液体供给构件中包括液体供给路径。

背景技术：

例如，这种类型的液体供给构件设置于能够通过喷出部将从液体容器供给的液体喷出的液体喷出头。液体供给构件中包括在液体容器和喷出单元之间的液体供给路径。液体喷出头可以是能够通过多个喷出口(喷出部)喷出从墨盒(液体容器)供给的墨的喷墨打印头。能够喷出多种类型的墨的打印头包括墨供给构件(液体供给构件)，该墨供给构件包括与各种墨对应的多条墨供给路径(液体供给路径)。

通常，从容易制造、轻量且耐腐蚀的观点出发，通过使树脂材料经受注射成型获得多个部件的组合来构造具有如上所述的液体供给路径的液体供给构件。例如，多个部件单独地经受注射成型，随后通过例如超声波焊接或粘接材料的粘接而进行组装。

然而，当单独地经受了注射成型的多个部件通过例如焊接或粘接而组装时，多个部件之间的尺寸精度可能会降低。原因是，在组装之后液体供给构件的尺寸精度例如会受这些部件的成型精度和接合精度的影响。

技术实现要素：

本发明提供能够制造在确保液体供给路径的适于稳定的液体供给的形状的同时具有高尺寸精度的液体供给构件的制造方法及制造设备。

在本发明的第一方面，提供一种液体供给构件的制造方法，所述液体供 给构件由包括第一构成部件和第二构成部件的多个构成部件构成，所述液体供给构件的制造方法用于在所述第一构成部件和所述第二构成部件之间形成液体供给路径，所述制造方法包括：

第一工序，其中，在第一模具的第一位置和第二模具的第一位置之间注射成型所述第一构成部件，在所述第一模具的第二位置和所述第二模具的第二位置之间注射成型所述第二构成部件；

第二工序，其中，以使所述第一模具的所述第一位置保持所述第一构成部件并且所述第二模具的所述第二位置保持所述第二构成部件的方式使所述第一模具和所述第二模具开模，随后，以使所述第一构成部件与所述第二构成部件相对的方式使所述第一模具与所述第二模具相对移动；

第三工序，其中，以使得所述第一构成部件中的形成所述液体供给路径的部分的周围的第一区域和所述第二构成部件中的形成所述液体供给路径的部分的周围的第二区域彼此抵接的方式使所述第一模具和所述第二模具合模；以及

第四工序，其中，使熔融树脂流入所述第一区域和所述第二区域的外侧，

其中，在所述第三工序中，当所述第一模具和所述第二模具合模时，所述第一区域和所述第二区域中的一个被推入所述第一区域和所述第二区域中的另一个。

在本发明的第二方面，提供一种液体供给构件的制造设备，所述液体供给构件由包括第一构成部件和第二构成部件的多个构成部件构成，所述液体供给构件的制造设备用于在所述第一构成部件和所述第二构成部件之间形成液体供给路径，所述制造设备包括：

第一模具和第二模具，

成型单元，其用于在所述第一模具的第一位置和所述第二模具的第一位置之间注射成型所述第一构成部件并且在所述第一模具的第二位置和所述 第二模具的第二位置之间注射成型所述第二构成部件；

移动单元，其用于以使所述第一模具的所述第一位置保持所述第一构成部件并且所述第二模具的所述第二位置保持所述第二构成部件的方式使所述第一模具和所述第二模具开模，随后，以使所述第一构成部件与所述第二构成部件相对的方式使所述第一模具与所述第二模具相对移动；

模具闭合单元，其用于以使得所述第一构成部件中的形成所述液体供给路径的部分的周围的第一区域和所述第二构成部件中的形成所述液体供给路径的部分的周围的第二区域彼此抵接的方式使所述第一模具和所述第二模具合模；以及

使熔融树脂流入所述第一区域和所述第二区域的外侧的单元，

其中，当所述第一模具和所述第二模具合模时，所述模具闭合单元将所述第一区域和所述第二区域中的一个推入所述第一区域和所述第二区域中的另一个。

在本发明的第三方面，提供一种液体供给构件的制造方法，所述液体供给构件由包括第一构成部件和第二构成部件的多个构成部件构成，所述液体供给构件的制造方法用于在所述第一构成部件和所述第二构成部件之间形成液体供给路径，所述制造方法包括如下工序：

使用一对第一模具和第二模具以注射成型所述第一构成部件和所述第二构成部件，随后，以使所述第一构成部件与所述第二构成部件相对的方式使所述第一模具与所述第二模具相对移动，以使得所述第一构成部件中的形成所述液体供给路径的部分的周围的第一区域和所述第二构成部件中的形成所述液体供给路径的部分的周围的第二区域彼此抵接的方式使所述第一模具和所述第二模具合模，随后，使熔融树脂流入所述第一区域和所述第二区域的外侧以使所述第一构成部件和所述第二构成部件接合，

其中，当所述第一模具和所述第二模具合模时，所述第一区域和所述第 二区域中的一个被推入所述第一区域和所述第二区域中的另一个。

根据本发明，第一构成部件和第二构成部件在同一模具中注射成型且接合。因而，能够制造具有高尺寸精度的液体供给构件。

此外，第一构成部件和第二构成部件能够以第一构成部件和第二构成部件的彼此抵接的各区域被推向彼此的方式接合，由此可靠地使这些区域彼此抵接。例如，即使当这些区域包括例如缩痕(sink mark)或翘曲(warpage)时，这些区域也能够在整个表面上可靠地彼此抵接。结果，这使得当熔融树脂被允许流入这些区域的外侧时能够抑制熔融树脂流入形成液体供给路径的部分，由此确保了液体供给路径的适于稳定的液体供给的形状。

从以下(参照附图)对示例性实施方式的说明，本发明的其他特征将变得明显。

附图说明

图1A和图1B分别是示出了本发明的第一实施方式的打印头的立体图；

图2A和图2B分别是示出了图1A的打印头在制造阶段的主要部分的示意性截面图；

图3A、图3B和图3C分别是示出了图1A的打印头在制造阶段的主要部分的示意性截面图；

图4A和图4B分别是示出了图1A的打印头在制造阶段的第一构成部件和第二构成部件的主要部分的立体图；

图5A和图5B分别是示出了图1A的打印头在制造阶段的第一构成部件和第二构成部件的立体图；

图6A、图6B、图6C和图6D分别是示出了图1A的打印头在制造阶段的主要部分的示意性截面图；

图7A和图7B分别是示出了说明图1A的打印头的另一构造例在制造阶段 的主要部分的示意性截面图；

图8A和图8B分别是示出了本发明的第二实施方式中的打印头的立体图；

图9是示出了图8A的打印头的分解立体图。

具体实施方式

首先，在说明本发明的实施方式之前，以下部分将说明如下中空结构的制造方法(型模滑动注射成型(die slide injection molding))：该中空结构中包括能够在一个模具内注射成型并接合多个部件的中空单元。例如，日本特开2002-178538号公报中公开了如上所述的制造方法。

在如上所述的制造方法中，在一对模具(固定侧模具和可动侧模具)内的错开位置处，构成中空结构的两个部件(例如，一个是具有开口单元的部件，另一个是覆盖开口单元的部件)分别注射成型(一次成型)，并且这两个模具随后开模。在此期间，使两个部件中的一个留在固定侧模具中，而使两个部件中的另一个留在可动侧模具中。接着，使这些模具中的一个滑动使得留在固定侧模具中的一个部件和留在可动侧模具中的另一个部件彼此相对，然后使这些模具合模。在此时，两个部件彼此抵接以形成中空结构但并不接合。之后，使熔融树脂流入抵接部(二次成型)以使这些部件粘接，从而形成中空结构。

如果使用这种制造方法制造在内部包括液体供给路径的液体供给构件，则构成液体供给构件的多个部件能够在同一模具中成型且接合，从而将多个部件的接合精度大致维持在一个部件的尺寸内。然而，在二次成型期间，彼此抵接的两个部件的表面可能由于例如当在一次成型之后从模具分离时造成的缩痕或翘曲的影响而局部包括非抵接部。当引起这种非抵接部时，使二次成型熔融树脂流过该部分进入形成液体供给路径的空间内，因而会导致不 能确保液体供给路径的适于稳定液体供给的形状或液体供给路径被堵塞的风险。特别地，在喷墨打印头内包括墨供给构件的情况下，为了提供小型化的打印头密集地构造墨供给路径。因而，二次成型熔融树脂流动的区域(流路)也是窄的，因而需要增大二次成型熔融树脂的压力以便熔融树脂能够流入这些墨供给路径之间的窄区域。因而，熔融树脂特别地倾向于流入。当这种熔融树脂的流入造成墨供给路径内形成具有不同形状的部分时，会导致墨供给路径内的气泡从该部分开始生长、气泡存留以及不能充分地供给墨的风险。这种影响很大。

基于上述发现，做出本发明。

以下部分将参照附图说明本发明的实施方式。在以下实施方式中的液体供给构件是作为包括在打印头内的墨供给构件的应用示例。

(第一实施方式)

图1A和图1B是示出了本实施方式中的包括墨供给构件(液体供给构件)的喷墨打印头(液体喷出头)1的立体图。本示例的打印头1设置于所谓的串行扫描型(serial scan-type)喷墨打印设备(液体喷出设备)的滑架。打印头1还可以构造成包括在所谓的全幅型(full line-type)喷墨打印设备中。

用于喷出诸如墨等的各种液体的本示例的打印头1包括墨供给构件(壳体)2、打印元件单元3以及电气连接基板5。墨(液体)从未示出的墨盒(液体容器)通过墨供给构件2的连接单元4和墨供给构件2内的墨供给路径(液体供给路径)供给到打印元件单元3。在打印元件单元3中，能够喷出墨的多个喷出口以形成未示出的喷出口列的方式配置。对于各喷出口，设置诸如电热转换元件(加热器)或压电元件等的喷出能量产生元件。在本示例中，六个连接部4供给总计6种颜色的墨，并且这些墨从与这些连接部对应的喷出口列喷出。因而，墨供给构件2包括为六个连接部4和与这些连接部4对应的喷出口列之间提供连通的墨供给路径。喷出口列以比与喷出口列对应的六个连 接部的配置间隔小的间隔配置。与六个连接部对应的墨流路包括具有弯曲形状的流路。未示出的打印设备用于通过电气连接基板5来驱动喷出能量产生元件，从而通过与能量产生元件对应的喷出口喷出墨。

图2A至图5B示出了墨供给构件的制造方法。基本上使用制造方法(型模滑动注射成型)作为墨供给构件的制造方法。图2A和图2B是示出了制造工序中第一工序和第二工序中的模具及成型部件的示意性截面图。图3A和图3B是示出了第三工序和第四工序中的模具及成型部件的示意性截面图。图3C是示出了从模具中取出的墨供给构件的截面图。图4A和图4B示出了第一工序和第二工序中的成型部件的位置关系。图5A和图5B示出了第三工序和第四工序中的成型部件的位置关系。图6A、图6B、图6C及图6D分别示出了第一工序、第二工序、第三工序和第四工序的成型部件的主要部分的位置关系。

如图2A所示，在第一工序中，构成墨供给构件2的第一构成部件(成型部件)21和第二构成部件(成型部件)22在一对模具61和62内由树脂材料注射成型。第一构成部件21在模具(第一模具)61的第一位置和模具(第二模具)62的第一位置之间成型。第二构成部件22在模具61的第二位置和模具62的第二位置之间成型。用于成型这两个构成部件的树脂材料通过设置于模具62的浇口621和622供给。模具61能够沿箭头X的方向滑动。未示出的移动机构使模具61和62在均为与箭头X正交的方向的合模方向及开模方向上彼此移动。模具61在箭头X的方向上及其相反方向上移动。

第一构成部件21包括形成墨供给路径的部分的槽部(墨供给路径形成部)213。第二构成部件22包括与槽部213一起形成墨供给路径的盖部223。盖部223被构造成具有比槽部213的宽度W1宽的宽度W2，以便堵塞槽部213的整个开口部(参照图2B和图6A)。

如图1A所示，在打印元件单元3位于下方的打印头1的使用期间的姿势 下，槽部213和盖部223在水平面内延伸。具体地，由槽部213和盖部223形成的墨供给路径包括在打印头1的使用期间的姿势下的沿着水平面延伸的部分。在图4A中，第一构成部件21包括多个槽部213，该多个槽部213用于形成分别与六种墨对应的墨供给路径。第二构成部件22包括与这些槽部213对应的未示出的盖部223。在打印头1的使用期间的姿势下，墨供给路径在连接部4附近且在与打印元件单元3连接的连接部附近沿着竖直方向延伸。沿竖直方向延伸的部分和沿水平面延伸的部分之间的连接部具有弯曲部。在本示例中，使用了包括填料的相同的树脂材料作为第一构成部件21和第二构成部件22的成型材料。

在接下来的第二工序中，如图2B所示，模具61和62开模，然后保持第一构成部件21的模具61沿箭头X的方向滑动。如图4B所示，第一构成部件21与被模具62保持的第二构成部件22相对。结果，如图6B所示，槽部213周围的区域(第一区域)A1与盖部223的在槽部213周围的区域(第二区域)A2相对且区域(第一区域)A1沿宽度方向向槽部213的外侧延伸。具体地，通过模具61和62形成构成部件21和22，并且在模具61和62开模的状态下(在模具61和62再次合模(二次合模)之前的状态下)定义区域A1和区域A2。附图标记A1表示与槽部213相邻并且在二次合模期间与盖部223抵接的区域。附图标记A2表示盖部223的前端面的在二次合模期间与构成部件21抵接的区域。

在接下来的第三工序中，模具61和62如图3A所示再次合模，使得区域A1和区域A2如图6B和图6C所示地彼此抵接。结果，在由区域A1和A2封闭的槽部213中形成墨供给路径23。

在接下来的第四工序中，如图3B和图6D所示，使熔融树脂流入区域A1和区域A2外侧的区域内，从而形成密封构件24。形成密封构件24的熔融树脂通过设置于模具62的浇口624供给。树脂的相容性使得第一构成部件21与密封构件24接合并使得第二构成部件22与密封构件24接合，并且使第一构成部 件21、第二构成部件22及密封构件24成为一体以构成墨供给构件2。在此期间，区域A1和区域A2的一部分还可以通过熔融树脂的热而相容(compatible)。在本示例中，熔融树脂是与第一构成部件21和第二构成部件22的树脂材料相同的树脂材料。形成密封构件24的树脂材料可以是与第一构成部件21或第二构成部件22相容的树脂材料或与这些构成部件21和22的树脂材料不同的树脂材料。如图3C所示，从模具61和62中取出由第一构成部件21和第二构成部件22以及密封构件24构成的墨供给构件2。

接下来，以下部分将说明区域A1和区域A2的关系。

图2B中的位置P1被定位在模具61的内表面(第一表面)。模具61在位置P1处与第一构成部件21的在图中合模方向(与箭头X正交的方向)上位于区域A1周围的相反侧的表面抵接。在合模方向上，假设区域A1的位置和位置P1之间的距离为D1。图2B中的位置P2位于模具62的内表面(第二表面)。模具62在位置P2处与第二构成部件22的在合模方向上位于区域A2周围的相反侧的表面抵接。在合模方向上，假设区域A2的位置和位置P2之间的距离为D2。如图3A所示，假设当模具61和62合模时位置P1和P2之间的合模方向上的距离为D3。这些距离D1、D2和D3具有下式(1)的关系：

D1+D2＞D3 (1)。

如图3A所示，距离D3是取决于墨供给构件2的形状(形成墨供给路径23的部分的形状)而限定的距离且与合模期间模具61和62的相对的内表面的间隔对应。距离D1与第一构成部件21的槽部213的部分的形状对应。距离D2与第二构成部件22的盖部223的形状对应。距离D1和D2的和设定为比取决于墨供给构件2的形状而限定的距离D3大。因而，如图6C所示，当第三工序完成时，区域A2被推入区域A1内(或埋入区域A1内)。然后，在区域A1和区域A2附近的部分可以成形为：当与在第二工序结束时的形状相比时区域A1侧或区域A2侧中的仅一者变形，或当与在第二工序结束时的形状相比时，区域 A1侧和区域A2侧两者均变形。

在第二工序结束时，从模具62中脱模的第一构成部件21的表面和从模具61中脱模的第二构成部件22的表面具有例如整体上的翘曲或局部的缩痕。这妨碍了区域A1和A2具有完全的平面。因而，当区域A1和A2以彼此仅仅接触的方式抵接时(在D1+D2＝D3的情况下)，在随后的图3A的第三工序中，作为抵接部的区域A1和A2可以局部包括间隙。在这种情况下，如上所述，在随后的图3B的第四工序中，存在熔融树脂通过该间隙进入墨供给路径23内的风险。

在本示例中，如图6C所示，区域A2能够被推入区域A1内，从而使得区域A1与区域A2可靠地抵接，由此抑制熔融树脂进入墨供给路径23内。区域A2被推入区域A1内的相对推入量Z大致设定为能够吸收第二工序完成时的区域A1和A2在平坦度方面的变化量。另一方面，当推入量Z过高时，槽部213和盖部223显著地变形，会导致墨供给路径23及其它部分的形状受到影响的风险。期望地，推入量Z为大于等于0.03mm且小于等于0.2mm。

当相对于区域A1和A2彼此抵接的部分的宽度W(图6C)推入量Z过高时，并且当模具61和62合模时，抵接部的形状会损坏，由此会导致抵接部包括间隙或墨供给路径23包括具有不同形状的部分的风险。当抵接部具有过小的宽度W时且由于熔融树脂的热而提供了相容性时，槽部213和盖部223的端部的形状会损坏，会导致熔融树脂通过被损坏的部分流入墨供给路径23内的风险。另一方面，当这些抵接部具有过宽的宽度W时，模具61和62的合模力在这些抵接部处分散，由此导致这些抵接部相对于彼此不能充分地推入以及包括缩痕的部分不能完全抵接的风险。从如上所述的观点出发，期望推入量Z和抵接部的宽度W之间的关系设为W/Z在1至30的范围。具体地，期望将该关系设为满足下式(2)的关系：

1≤W/(D1+D2－D3)≤30 (2)

如上所述，在打印头1的墨供给构件2中，密集地形成多条墨供给路径23。因而，在图3B的第四工序中，形成密封构件24的熔融树脂倾向于在较高压力下喷出。此外，由于墨供给路径23是微小的，所以如果形成密封构件24的熔融树脂进入墨供给路径23内时，墨供给受到阻碍的可能性高。从这些观点出发，在打印头1的墨供给构件2中，关系更优选地设为W/Z在1.5至20的范围。具体地，期望上述关系设为满足下式(3)的关系：

1.5≤W/(D1+D2－D3)≤20 (3)。

如图6A至图6D所示，期望区域A1和A2的抵接部具有槽部213的角部(棱线)和盖部223的角部(棱线)。在本发明中，在如图7A所示的与墨供给路径23的延伸方向正交的截面图中，区域A1和A2中的仅一个具有平面且不需要具有角部。然而，在图7A的情况下，第二构成部件22的区域A2必须具有足够宽的宽度，以便防止区域A2由于形成密封构件24的熔融树脂的压力而落下，因而，相应地增大了区域A1和A2的抵接部的宽度。在这些抵接部处，在密封构件24附近的部分，当区域A1和A2塌陷时产生的应力由于熔融树脂的热而减小。然而，抑制了热在远离密封构件24的部分中传递，因而使应力存留在这里。因而，优选为图6A至图6D所示的构造：其中，槽部213的角部和盖部223的角部位于区域A1和区域A2的抵接部以减小区域A1和A2的抵接部的宽度。

在本示例中，如图3A至图3C所示，由第一构成部件21、第二构成部件22以及模具61和62限定密封构件24的形状(熔融树脂在其中流动的流路的形状)。然而，还可以使用图7B所示的构造，其中，密封构件24的形状仅由第一构成部件21和第二构成部件22限定。在该情况下，沿着墨供给路径23定位的区域A1和A2的抵接部具有如上述示例中的推入彼此内的部分。另一方面，限定熔融树脂的外侧的区域(第三区域)B1和区域(第四区域)B2的抵接部可以不需要具有推入彼此内的这样的部分。如上所述，通过将区域A1和 A2的抵接部推入彼此内，能够更可靠地抑制熔融树脂进入墨供给路径23内。此外，区域B1和区域B2的抵接部可以以比区域A1和A2推入彼此内的推入量小的推入量推入彼此内。

具体地，在图7B中，假设区域B1和位置P11之间的距离为E1，其中，位置P11是模具61的位于与第一构成部件21的区域B1的相反侧的区域抵接的表面(第三表面)的位置。假设区域B2和位置P12之间的距离为E2，其中，位置P12是与位于第二构成部件22的区域B2的相反侧的区域抵接的第二模具表面(第四表面)的位置。假设当模具61和62闭合时位置P11和P12之间的距离为E3。这些距离E1、E2和E3以及上述距离D1、D2和D3彼此之间具有下式(4)的关系：

D1+D2－D3＞E1+E2－E3 (4)。

在本示例中，墨供给路径23的第一构成部件21侧的部分与墨盒(液体容器)连接。墨供给路径23的第二构成部件22侧的部分与打印元件单元3连接。然而，与此相反，可以使用前者的部分与打印元件单元3连接而后者的部分与墨盒连接的另一构造。还可以使用第一构成部件21包括盖部223而第二构成部件22包括槽部213的另一构造。

(第二实施方式)

图8A是示出了本发明的第二实施方式中的打印头1的立体图。与上述实施方式相同，打印头1包括墨供给构件(壳体)2、打印元件单元3以及电气连接基板5。墨供给构件2由图8B的第一构成部件21和第二构成部件22构成。图9是示出第一构成部件21和第二构成部件22的分解立体图。在本实施方式中，墨供给路径23在上下竖直平面内弯曲且由与上述实施方式相同的工序形成。区域A1和A2的抵接部的宽度W和推入量Z被设为使得W/Z如上述实施方式一样在1至30的范围。

在本示例中，由于接收电气连接基板5的表面位于固定位置，所以接收 面215形成于第一构成部件21，接收面225形成于第二构成部件22。这些接收面215和225位于同一平面，并且电气连接基板5位于接收面215和225。

通常，当两个部件例如通过粘接或焊接而接合时，该两个部件受这两个部件的尺寸变化或接合精度的影响。因而，当第三部件以定位于这两个部件的方式放置时，该两个部件中的一个通常具有包括与第三部件抵接的接收面的表面，而另一部件的表面通常退避至不与第三部件干涉的位置。在电气连接基板5的使用期间，该基板5接收由于与打印设备侧的触点连接而引起的负荷。因而，会导致如下部分变形而产生引起不稳定的电气连接的风险：该部分的背面没有被另一部件的表面接收。

与此相反，在本示例中，如上所述，能够高精度地设定第一构成部件21和第二构成部件22之间的位置关系以改善墨供给构件2的尺寸精度。因而，位于第一构成部件21的接收面215和位于第二构成部件22的接收面225能够相对于彼此准确地定位，因而，不再需要使第一构成部件21和第二构成部件22中的一个从电气连接基板5退避。因而，电气连接基板5上能够具有第一构成部件21的接收面215和第二构成部件22的接收面225，由此抑制电气连接基板5的变形。如上所述，当确保了墨供给路径23的能够提供稳定的墨供给的形状时，能够准确地设定墨供给构件2的外尺寸，因而降低了对诸如电气连接基板5等的部件的布局的限制。相应地，这能够通过第一构成部件21和第二构成部件22的尺寸减小、墨供给构件2的尺寸减小以及打印头1的尺寸减小来使成本降低。此外，从与墨的关系(湿润性能)的观点出发，还优选第一构成部件、第二构成部件以及密封构件24能够由相同的树脂材料形成。此外，当第一构成部件、第二构成部件和密封构件由相同的树脂材料形成时，各部分具有大致相等的线膨胀系数。相应地，这能够减小各部分由于温度变化而引起的膨胀或收缩的影响。

(其它实施方式)

本发明不限于设置于喷出打印头的墨供给构件的制造。本发明能够适用于包括各种液体供给路径的液体供给构件的制造。

虽然已经参照示例性实施方式说明了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施方式。权利要求书的范围应符合最宽泛的解释，以包括所有这样的变型、等同结构和功能。