CN106182563B - 液体喷出头的制造方法和液体供给构件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

液体喷出头的制造方法和液体供给构件的制造方法。提供液体喷出头的制造方法，在型模滑动注射成型中，利用该方法能够在二次成型中稳定地注入树脂而不损坏在一次成型中形成的部件的形状。为此，在盖构件的凸部插入液体供给构件的开口中的连接部中，在注入二次树脂的区域中与开口最近的距离大于开口和凸部之间的间隙。结果，能够在二次成型期间防止树脂流入液路。

Description

液体喷出头的制造方法和液体供给构件的制造方法
技术领域
本发明涉及用于将像墨一样的液体喷出为滴的液体喷出头的制造方法。
背景技术
在用于形成照片、文件、三维构造体等的将液体喷出为滴的液体喷出头中，形成用于接收来自管或罐的液体并且将液体导向多个喷出元件的液路。例如，在接收多种墨并且将这些墨引导至对应的喷出元件的彩色喷墨打印头的情况下，必须为各色的墨独立地配备从墨供给口至喷出元件的流路。还必须具有如下中空内部构造：用于临时存储各墨的液室的尺寸能够维持在一定程度，并且将每种墨弯曲且可靠地引导至配置在高密度的窄区域中的用于每种颜色的喷出元件。因此，在近年的液体喷出头中，中空内部构造变得复杂。
一般地，从容易制造、轻量化和耐腐蚀性方面出发，通常使用树脂成型形成液体喷出头的流路。在日本特开2002-178538号公报中，公开了如下方法：在一次成型中，通过将树脂注入同一模具内的不同位置而形成用于实现上述这种复杂的内部构造的多个部件，然后在二次成型中，使多个部件彼此连接并且再次将树脂注入连接区域以将同一模具内的这些部件结合在一起。以下，这种制造方法将被称为“型模(die)滑动注射成型”。通过采用“型模滑动注射成型”，能够以高精度和良好的效率制造具有复杂的内部结构的成型部件。
然而，近年来，当部件具有如上所述的复杂的中空构造时，存在如下可能性：在一次成型期间形成的部件会在二次成型期间由于用于注入树脂的压力而变形。特别地，当在一次成型期间形成的中空区域位于在二次成型期间的注入开口附近时，存在如下可能性：在二次成型期间树脂可能会流入此中空区域并且此中空区域的容积可能会减小。在液体喷出头中，这样的中空区域用作将液体供给至多个喷出元件的液路。当液路的容积小于设计值时，或当仅用于一种特定颜色的墨的液路减小时，都会出现对图像的影响，所以液体喷出头的可靠性都会降低。
发明内容
创造本发明以解决上述问题。因此，本发明的目的在于提供在型模滑动注射成型中，能够在不损坏一次成型中形成的部件的形状的情况下，在二次成型期间稳定地执行树脂注入的用于液体喷出头的制造方法。
根据本发明的第一方面，提供一种液体喷出头的制造方法，所述液体喷出头包括喷出液体的喷出元件部和形成有用于将液体引导至所述喷出元件部的液路的液体供给部，其中，准备主模具和能够在所述主模具内滑动的型模滑动模具，所述型模滑动模具沿所述滑动的方向配置有用于形成所述液体供给部的第一部件的模具和用于形成所述液体供给部的第二部件的模具，所述方法包括：第一成型工序，其用于在所述主模具处于合模状态时，通过将树脂注入用于形成所述第一部件的模具和用于形成所述第二部件的模具来形成所述第一部件和所述第二部件；滑动工序，其用于使所述型模滑动模具滑动并且使所述第一部件和所述第二部件在所述滑动的方向上定位和对齐；以及第二成型工序，其用于通过将所述第二部件的凸部插入所述第一部件的开口内而使所述第一部件和所述第二部件接触、然后注入用于将所述第一部件和所述第二部件连接在一起的树脂来形成所述液体供给部，其中，在所述第二成型工序中，注入树脂的区域和所述开口之间的距离大于所述开口的内壁面和所述凸部的外壁面之间的距离。
根据本发明的第二方面，提供一种液体供给构件的制造方法，所述液体供给构件包括用于供给液体的液路，其中，准备主模具和能够在所述主模具内滑动的型模滑动模具，所述型模滑动模具沿所述滑动的方向配置有用于形成所述液体供给构件的第一部件的模具和用于形成所述液体供给构件的第二部件的模具，所述方法包括：第一成型工序，其用于在所述主模具处于合模状态时，通过将树脂注入用于形成所述第一部件的模具和用于形成所述第二部件的模具来形成所述第一部件和所述第二部件；滑动工序，其用于使所述型模滑动模具滑动并且使所述第一部件和所述第二部件在所述滑动的方向上定位和对齐；以及第二成型工序，其用于通过将所述第二部件的凸部插入所述第一部件的开口内而使所述第一部件和所述第二部件接触、然后注入用于将所述第一部件和所述第二部件连接在一起的树脂来形成所述液体供给构件，其中，在所述第二成型工序中，注入树脂的区域和所述开口之间的距离大于所述开口的内壁面和所述凸部的外壁面之间的距离。
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是液体喷出头的立体图；
图2是液体供给构件的分解图；
图3A和图3B是示出在二次成型中接合的两个部件的图；
图4是液室和盖构件之间的连接部的放大截面图；
图5是示出用于形成液体供给构件的模具的图；
图6A至图6C是用于形成液体供给构件的模具的截面图；
图7A至图7C是示出用于形成液体供给构件的步骤的图；
图8A至图8C是示出用于形成液体供给构件的步骤的图；
图9A至图9D是示出液体供给构件和盖构件之间的连接部的其他形式的图；以及
图10是示出在二次成型中的三个部件之间的连接的图。
具体实施方式
(实施方式1)
图1A和图1B是从在本实施方式中使用的液体喷出头H001的不同角度看的立体图。本实施方式的液体喷出头H001是用于通过喷出十二种颜色的墨打印图像的彩色喷墨打印头。每种颜色的墨均通过连接于供给口H010的管容纳在副罐H030内。之后，墨通过为各种墨色形成有独立的液路的液体供给构件H100，并被引导至喷出元件单元H020。与各种墨对应的多个喷出元件在喷出元件单元H020内配置成列，基于图像数据从电连接基板H050提供喷出信号。独立的喷出元件根据喷出信号沿Z方向将墨喷出为滴。
图2是液体供给构件H100的分解图。在液体供给构件H100中，与对应于墨色的独立的存储室对应且用于从液体中去除异物的过滤器H101安装于与形成有独立的存储室的副罐H030连接的位置。液室H110形成在过滤器H101和喷出元件单元H020之间用于连接过滤器H101和喷出元件单元H020。连接用于与过滤器H101连接的上开口和用于与喷出元件单元H020连接的下开口的、具有不同弯曲量和不同长度的液路独立地形成于液室H110并且与十二种墨色对应。在本实施方式中，通过型模滑动注射成型形成具有这种复杂的形状的液室H110的中空内部构造。
图3A和图3B是示出在型模滑动注射成型中最终连接的两个部件的图。在本实施方式中，在液体供给构件H100已经如上所述地通过成型形成之后，已经相似地通过成型形成的盖构件H121设置为从+Y方向面对液体供给构件H100，并且如图3B所示地连接。在通过型模滑动注射成型完成液室H110之后，安装喷出元件单元H020和过滤器H101以完成液体供给构件H100。
图4是液室H110和盖构件H121之间的连接部的放大截面图。这两个构件通过将设置于盖构件H121侧的凸部H521插入设置于液体供给构件H100侧的开口H500而连接在一起。为了实现确实的连接，开口H500的截面面积被设定为仅略大于凸部H521的截面面积，该设计使开口H500的内壁面和凸部H521的外壁面之间形成间隙(距离)t1。此外，为了维持液路H501的壁面的平滑性，凸部H521的末端和开口H500的入口配置在Y方向上的几乎相同的位置。
在二次成型中，在液室H110和盖构件H121如图所示地连接的情况下，在周围区域中注入使液室H110和盖构件H121两者熔融的二次树脂。结果，二次树脂流入盖构件H121和液体供给构件H100之间形成的空间H131内，并且两个构件完全连接。当这样做时，在本实施方式中，将二次树脂的注入区域和开口H500之间的最短距离t2设计为比间隙t1足够大(t2>t1)。
图5是示出用于通过型模滑动注射成型形成液体供给构件H100的模具的图。在本实施方式中使用的主模具K001包括能够沿Z方向分离的固定侧模具K100和可动侧模具K200。此外，在主模具K001内的且能够相对于主模具K001沿X方向滑动的型模滑动模具K230设置为属于可动侧模具K200侧。图5示出在一次成型中形成液体供给构件H100和盖构件H121两者的状态。通过经由模具内的第一成型位置K210处的阀门浇口K110和K111注射液体树脂而形成液体供给构件H100。通过经由模具内的第二成型位置K220处的阀门浇口K120注射液体树脂而形成盖构件H121。此外，在一次成型中形成的液体供给构件H100和盖构件H121通过经由模具内的第三成型位置K225处的阀门浇口K130和K131注射液体树脂而连接。
图6A至图6C是图5所示的主模具的截面图。图6A是图5所示的模具从Z方向看的透视图。图6B是沿着图6A中的截面S3-S3切割模具时从-X方向看的侧截面图。图6C是沿着图6A中的截面S4-S4切割模具时从-X方向看的侧截面图。各阀门浇口K110、K111、K120、K130和K131设计为当主模具K001在合模状态下在成型位置对应地形成部件时，从各阀门浇口的喷嘴注入特定量的液态树脂。
本实施方式的阀门浇口K110、K111、K120、K130和K131都为相同的类型，各阀门浇口均具有由图中的点划线圆表示的截面。因此，相邻的阀门浇口必须间隔至少等于或大于点划线圆的直径的距离配置，在X方向上的位置相同的第二成型位置K220和第三成型位置K225设置于在Y方向上错开的位置。
图7A至图7C和图8A至图8C是示出用于形成液室H110的型模滑动注射成型工序的图。这些图是图5所示的模具从Z方向看的透视图。
在第一步骤中，在固定侧模具K100和可动侧模具K200合模的情况下，树脂从与第一成型位置K210对应的阀门浇口K110、K111和与第二成型位置K220对应的阀门浇口K120流入。结果，如图7A所示，液体供给构件H100和盖构件H121分别形成在模具K001内的第一成型位置K210和第二成型位置K220。在本实施方式中，此第一步骤与第一成型工序对应。
在第二步骤中，可动侧模具K200相对于固定侧模具K100沿+Z方向移动，并且两个模具分开。在本实施方式的第二步骤中，液体供给构件H100和盖构件H121两者属于型模滑动模具K230，换言之，属于可动侧模具K200。
在第三步骤中，如图7B所示，盖构件H121与形成盖构件H121的一侧的部件滑动片K221一起沿+Y方向移动。在第二成型位置K220，用于形成盖构件H121的模具为：一侧的表面包括型模滑动模具K230，另一侧的表面包括部件滑动片K221。在本实施方式中，当部件滑动片K221沿+Y方向移动时，属于该部件滑动片的盖构件H121也沿+Y方向移动。通过与用于使上述可动侧模具K200沿Y方向移动的驱动源不同的驱动源(例如，液压缸)执行部件滑动片K221的移动。
在第四步骤中，如可从图7C看到的，配置在可动侧模具K200内的型模滑动模具K230沿+X方向移动，液体供给构件H100和盖构件H121沿X方向定位并且对齐。和部件滑动片K221的情况一样，用于移动型模滑动模具K230的驱动源与用于移动可动侧模具K200的驱动源不同。
在第五步骤中，如能够从图8A看到的，部件滑动片K221沿-Y方向移动至第三成型位置K225，盖构件H121与液体供给构件H100的特定位置接触。如以上已经说明的能够从图3A和图3B看到的，本实施方式的盖构件H121相对于沿液体供给构件H100的Y方向的宽区域组装在隐蔽的位置。因此，在第三步骤中盖构件H121已经沿+Y方向移出至退避位置并且已经在第四步骤中执行液体供给构件H100的定位和对齐之后，通过在第五步骤中将盖构件H121沿-Y方向移回，能够防止第四步骤中的两个构件之间的冲突。在这种类型的第五步骤中，部件滑动片K221移动到达的位置比第一步骤中执行盖构件H121的一次成型的位置在-Y方向上移位得远。换言之，本实施方式的部件滑动片K221能够移动至三个位置：第二成型位置K220、退避位置和第三成型位置。
在第六步骤中，可动侧模具K200沿-Z方向移动，并且与固定侧模具K100合模。然后在此状态下，如图8B所示，与液体供给构件H100和盖构件H121两者相容(compatible)的树脂从阀门浇口K130、K131流至第三成型位置，用于将液体供给构件H100和盖构件H121连接在一起。在本实施方式中，此第六步骤与第二成型工序对应。
在第七步骤中，主模具K001打开，部件滑动片K221沿+Y方向移出至退避位置，具有密封的中空结构的完成了的液体供给构件H100沿-Z方向受压。结果，使液体供给构件H100和盖构件H121连接，获得完成了的液体供给构件H100。
在一次成型工序和二次成型工序中，为了使树脂流至模具的各角部并且形成具有复杂构造的部件，优选在模具K001合模的情况下通过阀门浇口以一定程度的高压注射液体树脂。在这样做时，当用于二次成型的树脂以高压注入一次成型中已经形成的复杂的薄壁部件周围的区域内时，存在如下可能性：一次成型中形成的部件将变形，或树脂将流入一次成型中形成的中空空间。
例如，再次参照图4，当距离t2小于间隙t1时，存在如下可能性：由于注入二次树脂时的压力，二次树脂可能会通过间隙t1并且进入液体供给构件H100的液路H501。特别地，当在图5所示的-Y方向是重力方向的情况下执行一系列的步骤时，二次成型工序中流入的液体树脂由于重力能够容易地通过开口H500和凸部H521之间的间隙，并且到达液路H501。当发生这样的情况时，液路H501的容积减小，当用作液体喷出头时，不能有效地执行供给液体的作用。在本实施方式中通过使距离t2比间隙t1足够大，即使在由于注射压力使凸部H521与开口H500的其中一个内壁接触的情况下，空间H131也不会扩张至开口H500，从而充分维持空间H131与开口H500两者之间的距离。因此，即使在用于二次成型的树脂被注入并且以一定程度的高压流动的情况下，树脂也不会到达间隙t1，能够稳定地制造高可靠性的液体喷出头。
此外，液体供给构件H100的壁厚和盖构件H121的凸部H521的长度几乎相同，并且具有用于固定两者的足够大的尺寸。因此，即使在二次树脂以一定程度的高压流入液体供给构件H100的壁和盖构件H121之间的空间H131的情况下，也存在由于液体供给构件H100的壁厚形成的流阻，这能够防止液体供给构件H100的变形。
(其他实施方式)
图9A至图9D示出了能够采用本发明的液体供给构件H100和盖构件H121之间的连接部的其他形式。在以上实施方式中，如图4所示，设置于液体供给构件H100的开口H500的壁面和盖构件H121的凸部H521的壁面与Y方向平行。但是，例如图9A和图9B中的开口H500和凸部H521相对于Y方向倾斜。图9A示出了开口H500和凸部H521沿相同的方向倾斜的情况，图9B示出了开口H500和凸部H521沿不同的方向倾斜的情况。
当形成这样的倾斜(斜坡)时，根据斜坡的倾斜方向，使用于形成部件的模具的在一次成型后在第二步骤中的移动方向受到限制。例如，在图9A的情况下，一次成型中使用的用于形成液体供给构件H100的模具仅能够沿+Y方向移动。因此，当在第二步骤中打开主模具时，液体供给构件H100属于固定侧模具K100侧并且与型模滑动模具K230分开。另一方面，在图9B的情况下，一次成型中使用的用于形成液体供给构件H100的模具仅能够沿-Y方向移动。因此，当在第二步骤中打开主模具时，液体供给构件H100以与上述实施方式相同的方式属于型模滑动模具K230并且与固定侧模具K100分开。在这两种情况中的任一种情况下，盖构件H121以与上述实施方式相同的方式属于型模滑动模具K230侧。
当比较这两种情况时，图9A的插入期间开口面积大的情况可以说使盖构件H121插入开口H500容易。在这种情况下，如图9C所示，使用凸部H521的斜坡形状且开口H500的边缘与凸部H521的侧面接触的构造也是可能的。通过使两个构件如图9C所示地直接接触，即使在盖构件H121接收二次树脂的流体压力的情况下，也能够由于接收到的来自开口H500的边缘的阻力而抑制移动和变形。此外，t1实质为0，至液路H501的通路完全被密封，所以能够更确实地防止二次树脂的流入。
即使在别的形式的情况下，也能够在图9D所示的凸部中形成槽。通过配备这样的槽，能够期待改善开口H500处的液体填充特性或液体供给持续性。
在图9A至图9D所示的任意形式中，如上述实施方式那样，满足关系t2>t1。因此，即使在二次成型期间二次树脂在高压下流动的情况下，树脂也不会侵入液路H501。
间隙t1朝向液路H501敞开，所以当间隙t1太大时，在间隙t1中可能会产生气泡等并且影响向液路H501供给液体的性能。因此，优选地，间隙t1设计为尽可能小，但是不阻碍盖构件H121的插入工序。
此外，在上述实施方式中，如图6A至图6C所示使用了相同形式的五个阀门浇口，但是，本发明当然不限于这样的形式。也能够使用相同的单个阀门浇口执行所有成型，或者也能够在一次成型和二次成型中配备用于注入不同树脂的具有不同形式的阀门浇口。还能够根据液体的注射量以及成型部件的体积和形状对一个部件使用具有相同形式或不同形式的三个或更多个阀门浇口。
此外，以上如图3A和图3B所示，说明了在二次成型中对一次成型中形成的两个部件进行连接的情况，但是，部件的数量可以多于两个。例如，如图10所示，还能够通过使两个盖构件H121和H122以从+Y方向和-Y方向面对的方式与液体供给构件H100接触而完成液室H110。在此情况下，在第三步骤中，第二成型片与如上所述的部件滑动片K221相反地沿-Y方向退避，在第五步骤中，此成型片沿+Y方向移动，使得盖构件与液室H110的-Y方向侧接触。
在以上说明的本发明的情况下，在液体供给构件H100和盖构件H121之间的连接部中，使二次树脂的注入区域和开口之间的最短距离t2大于开口和凸部之间的间隙t1，这能够在二次成型期间防止树脂流入液室。
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。

Claims (11)

1.一种液体喷出头的制造方法，所述液体喷出头包括喷出液体的喷出元件部和形成有用于将液体引导至所述喷出元件部的液路的液体供给部，其中，
准备主模具和能够在所述主模具内滑动的型模滑动模具，所述型模滑动模具沿所述滑动的方向配置有用于形成所述液体供给部的第一部件的模具和用于形成所述液体供给部的第二部件的模具，
所述方法包括：
第一成型工序，其用于在所述主模具处于合模状态时，通过将树脂注入用于形成所述第一部件的模具和用于形成所述第二部件的模具来形成所述第一部件和所述第二部件；
滑动工序，其用于使所述型模滑动模具滑动并且使所述第一部件和所述第二部件在所述滑动的方向上定位和对齐；以及
第二成型工序，其用于通过将所述第二部件的凸部插入所述第一部件的开口内而使所述第一部件和所述第二部件接触、然后注入用于将所述第一部件和所述第二部件连接在一起的树脂来形成所述液体供给部，
其特征在于，
在所述第二成型工序中，注入树脂的区域和所述开口之间的距离大于所述开口的内壁面和所述凸部的外壁面之间的距离。
2.根据权利要求1所述的液体喷出头的制造方法，其中，所述开口的内壁面和所述凸部的外壁面与所述插入的方向平行。
3.根据权利要求1所述的液体喷出头的制造方法，其中，所述开口的内壁面和所述凸部的外壁面相对于所述插入的方向倾斜。
4.根据权利要求3所述的液体喷出头的制造方法，其中，所述开口的内壁面的倾斜方向和所述凸部的外壁面的倾斜方向是相对于所述插入的方向的相同方向。
5.根据权利要求3所述的液体喷出头的制造方法，其中，所述开口的内壁面的倾斜方向和所述凸部的外壁面的倾斜方向是相对于所述插入的方向的不同方向。
6.根据权利要求3所述的液体喷出头的制造方法，其中，所述凸部与所述开口的边缘接触。
7.根据权利要求1所述的液体喷出头的制造方法，其中，所述凸部形成有槽。
8.根据权利要求1所述的液体喷出头的制造方法，其中，所述凸部的末端和所述开口的入口在所述插入的方向上配置在几乎相同的位置。
9.根据权利要求1所述的液体喷出头的制造方法，其中，所述插入的方向为注入的树脂受到的重力的重力方向。
10.根据权利要求1所述的液体喷出头的制造方法，其中，在所述插入的方向上，所述第一部件的壁厚和所述第二部件的所述凸部的长度相等。
11.一种液体供给构件的制造方法，所述液体供给构件包括用于供给液体的液路，其中，
准备主模具和能够在所述主模具内滑动的型模滑动模具，所述型模滑动模具沿所述滑动的方向配置有用于形成所述液体供给构件的第一部件的模具和用于形成所述液体供给构件的第二部件的模具，
所述方法包括：
第一成型工序，其用于在所述主模具处于合模状态时，通过将树脂注入用于形成所述第一部件的模具和用于形成所述第二部件的模具来形成所述第一部件和所述第二部件；
滑动工序，其用于使所述型模滑动模具滑动并且使所述第一部件和所述第二部件在所述滑动的方向上定位和对齐；以及
第二成型工序，其用于通过将所述第二部件的凸部插入所述第一部件的开口内而使所述第一部件和所述第二部件接触、然后注入用于将所述第一部件和所述第二部件连接在一起的树脂来形成所述液体供给构件，
其特征在于，
在所述第二成型工序中，注入树脂的区域和所述开口之间的距离大于所述开口的内壁面和所述凸部的外壁面之间的距离。
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