JP2004230881A - 接合体、接合体の製造方法、およびインクジェットヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】ある部材と他の部材を接合する接合体において、安定的で強固な接合を得る。また、ある部材と他の部材との接合状態を容易に確認できるようにする。
【解決手段】本発明の継手部材（接合体）３１は、第１の部材４１と第２の部材４２とを向き合わせ、両部材４１・４２の接合面３６に形成された空隙５５に樹脂を射出して前記第１の部材４１と前記第２の部材４２とを接合させた構成である。第１の部材４１には一本の第１の流路５１が、第２の部材４２には二本の第２の流路５２が、それぞれ形成され、両部材４１・４２を向き合わせたときに両流路５１・５２同士が連通する。前記空隙５５は、前記接合面３６に交差する方向に前記接合面３６から離れるに従って、前記空隙の断面積が大きくなるような領域５５Ｃを有する。また、第１部材４１は、空隙から流れ出た樹脂の流路を外部空間に連通させる確認用窓を有する。
【選択図】図５

Description

本発明は、ある部材と他の部材を接合する接合体の構成及び接合体の製造方法に関する。好適には、インクジェット印字分野等において、内部に複雑な流路を形成する継手部材としての接合体に関する。

従来から、第１の部材と第２の部材とを接合して接合体を形成する構成としては、様々な技術が開発され公知となっている。

例えば、特許文献１に開示される接合体がある。この技術は合成樹脂の中空成形体の製造方法に関するものであって、射出成形機で成形された半割りの一対の部材（Ｒ1，Ｒ2）を接合させ、当該接合部に形成された溝（ｇ）に射出樹脂が充填されそのまま硬化させることで、接合部を封止し、中空の成形体を構成することとしている。

また、特許文献２の第７の実施の形態に開示される接合体（中空成形体）においては、成形分割体（９０，９１）の接合部の内面や外面や端面に凹状接合面（９０ａ，９１ａ／９０ｂ，９１ｂ）あるいは溝状接合面（９０ｃ，９１ｃ）が成され、ここに液状シリコーンゴム（Ｂ）を介在させることで、両成形分割体（９０，９１）同士を接合固着するよう構成している。

このように、第１の部材と第２の部材とを接合して接合体が形成される場合には、両部材を接合させた後で、これらの接合状態が適正であるかどうかを確認するための検査が行われることが多い。

特開平４−５５０９１号公報（第２頁右段第１９行〜２３行、第５図、第６図、第７図） 特開２００２−３０１７３８号公報（段落番号００４７、図１０）

しかし、特許文献１や２に示すような従来の接合体は、その接合部分の強度は、溝や接合面の表面と射出樹脂あるいは接着剤との界面間の接着強度に専ら依存するものであって、接着面積を増大させたとしても、接合部分に得られる強度には限界があった。また、界面間の接着強度は界面の状態などの条件によってバラつきが大きいことから、接合部分の強度のバラつきも大きく、歩留まりの低下によるコスト増大を招いていた。また、第１部材と第２部材との接合状態を確認するための検査は煩雑であるので、接合体の製造に要する時間が著しく長くなると共に、この点からもコスト増大を招いていた。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

本発明の接合体は、第１の部材と第２の部材とを向き合わせ、前記第１の部材と前記第２の部材との接合面に形成された空隙に樹脂を射出して前記第１の部材と前記第２の部材とを接合させる接合体において、前記空隙は、前記接合面に交差する方向に前記接合面から離れるに従って、前記空隙の断面積が大きくなるような領域を有するものである。

本発明の接合体において、前記第１の部材には、前記空隙および前記空隙から流れ出た樹脂の流路のいずれかを外部空間に連通させる孔が形成されていてもよい。

本発明の接合体において、内部に第１の流路を形成した第１の部材と、内部に第２の流路を形成した第２の部材とを、前記第１の流路と前記第２の流路とが連通するように向き合わせ、前記第１の部材と前記第２の部材との接合面に形成された空隙に樹脂を射出して前記第１の部材と前記第２の部材とを接合させる接合体において、前記空隙は、前記接合面近傍において前記第１の流路および前記第２の流路を囲むように形成されていてもよい。

本発明の接合体において、前記第２の流路は、前記第１の流路の数より多い数の流路からなるものであってもよい。

本発明の接合体において、前記空隙は、前記接合面に交差する方向に前記接合面から離れるに従って、前記空隙の断面積が大きくなるような領域を有するものであってもよい。

本発明の接合体において、前記空隙が、前記接合面近傍において前記第１の流路および前記第２の流路を囲む環状部と、前記環状部に連通し且つ前記環状部の外側に向かって延在する２つの延在部であって、一方が樹脂の入口側となり他方が樹脂の出口側となる２つの延在部とを有していると共に、前記第１の部材には、前記出口側の延在部および前記出口側の延在部から流れ出た樹脂の流路のいずれかを外部空間に連通させる孔が形成されていてもよい。

本発明の接合体において、前記第１の部材と前記第２の部材は、樹脂からなるものであってもよい。

本発明の接合体において、前記第１の部材と前記第２の部材は、前記空隙に射出する樹脂によって、その空隙を形成している部分が溶融される材料であるものであってもよい。

本発明の接合体において、前記第１の部材と前記第２の部材は、前記空隙に射出する樹脂と同一の材質からなるものであってもよい。

本発明の接合体の製造方法は、第１の雌雄型間に樹脂を射出して内部に第１の流路を形成した第１の部材を形成する第１の工程と、第２の雌雄型間に樹脂を射出して内部に前記第１の流路に連通する第２の流路を形成した第２の部材を形成する第２の工程と、前記第１の部材と前記第２の部材とを向き合わせ、その接合面近傍において前記第１の流路および前記第２の流路を囲むように形成された空隙に樹脂を射出して、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、を備えたものである。

本発明の接合体の製造方法において、前記第１の工程が、前記第１の部材に対して、前記空隙および前記空隙から流れ出た樹脂の流路のいずれかを外部空間に連通させる孔を形成する工程を含んでおり、前記第１の部材に形成された前記孔から、前記空隙内および前記空隙から流れ出た樹脂の流路内のいずれかにおける樹脂の流れ込み状況を確認する第４の工程をさらに備えていてもよい。

本発明の接合体の製造方法において、前記空隙が、前記接合面近傍において前記第１の流路および前記第２の流路を囲む環状部と、前記環状部に連通し且つ前記環状部の外側に向かって延在する２つの延在部であって、一方が樹脂の入口側となり他方が樹脂の出口側となる２つの延在部とを有していると共に、前記第１の工程が、前記第１の部材に対して、前記出口側の延在部および前記出口側の延在部から流れ出た樹脂の流路のいずれかを外部空間に連通させる孔を形成する工程を含んでおり、前記第１の部材に形成された前記孔から、前記出口側の延在部内および前記出口側の延在部から流れ出た樹脂の流路内のいずれかにおける樹脂の流れ込み状況を確認する第４の工程をさらに備えていてもよい。

本発明のインクジェットヘッドは、印字面に対しインクを噴射する複数のノズルと、該ノズルに連通するインク供給口と、を有するヘッドユニットと、インク供給源から前記インク供給口に至るインク流路の少なくとも一部をなすインク供給通路を内部に形成した、継手部材と、を備えるとともに、前記継手部材は、本発明の接合体の何れかの接合体によって構成されるものである。

本発明のインクジェットヘッドにおいて、前記ヘッドユニットは、複数列の前記ノズルと、そのノズル列に対応した複数のインク供給口とを有し、前記継手部材は、前記第２の流路が前記第１の流路の数より多い数の流路からなる接合体によって構成され、前記インク供給源側に位置する前記第１の部材は、前記第１の流路を有し、前記ヘッドユニット側に位置する前記第２の部材は、前記複数のインク供給口に対応した複数の前記第２の流路を有するものであってもよい。

本発明のインクジェットヘッドは、印字面に対しインクを噴射する複数のノズルと、該ノズルに連通するインク供給口と、を有するヘッドユニットと、インク供給源から前記インク供給口に至るインク流路の少なくとも一部をなすインク供給通路を内部に形成した、継手部材と、を備えるとともに、前記継手部材は、本発明の接合体の製造方法により製造されたものである。

本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏する。

即ち、接合体が、第１の部材と第２の部材とを向き合わせ、前記第１の部材と前記第２の部材との接合面に形成された空隙に樹脂を射出して前記第１の部材と前記第２の部材とを接合させる接合体において、前記空隙は、前記接合面に交差する方向に前記接合面から離れるに従って、前記空隙の断面積が大きくなるような領域を有するので、射出された樹脂が前記領域で固化することによって、第１の部材と第２の部材との接合を安定的で強固なものとすることができる。

また、前記第１の部材には、前記空隙および前記空隙から流れ出た樹脂の流路のいずれかを外部空間に連通させる孔が形成されているので、第１部材と第２部材とを接合させた後で、第１部材の孔から空隙内における樹脂の流れ込み状況を例えば目視観察により把握することができる。そのため、第１部材と第２部材との接合状態の良し悪しを容易に確認することができる。その結果、第１部材と第２部材との接合状態の良し悪しを確認するために、煩雑な検査を行う必要がなくなる。

また、内部に第１の流路を形成した第１の部材と、内部に第２の流路を形成した第２の部材とを、前記第１の流路と前記第２の流路とが連通するように向き合わせ、前記第１の部材と前記第２の部材との接合面に形成された空隙に樹脂を射出して前記第１の部材と前記第２の部材とを接合させる接合体において、前記空隙は、前記接合面近傍において前記第１の流路および前記第２の流路を囲むように形成されているので、射出された樹脂が固化することによって接合面が封止され、接合体の流路に液体が流入した場合においても、接合面から液体が漏洩することを防止することができる。

また、前記第２の流路は、前記第１の流路の数より多い数の流路からなるので、液体の漏れ防止の効果を奏するほか、一回の射出成形によっては形成が困難な分岐流路のような形状であっても、接合体として構成することにより、内部に容易に形成することができる。

また、前記空隙は、前記接合面に交差する方向に前記接合面から離れるに従って、前記空隙の断面積が大きくなるような領域を有するので、液体の漏れ防止の効果を奏するほか、射出された樹脂が当該領域で固化することによって、第１の部材と第２の部材との接合を安定的で強固なものとすることができる。

また、前記空隙が、前記接合面近傍において前記第１の流路および前記第２の流路を囲む環状部と、前記環状部に連通し且つ前記環状部の外側に向かって延在する２つの延在部であって、一方が樹脂の入口側となり他方が樹脂の出口側となる２つの延在部とを有していると共に、前記第１の部材には、前記出口側の延在部および前記出口側の延在部から流れ出た樹脂の流路のいずれかを外部空間に連通させる孔が形成されているので、第１部材と第２部材とを接合させた後で、第１部材の孔から空隙内における樹脂の流れ込み状況を例えば目視観察により把握することができる。そのため、第１部材と第２部材との接合状態の良し悪しを容易に確認することができる。その結果、第１部材と第２部材との接合状態の良し悪しを確認するために、煩雑な検査を行う必要がなくなる。

また、前記第１の部材と前記第２の部材は、樹脂からなるので、各部材を射出成形で容易に短時間で成形できる。また、射出成形を用いれば前記各部材を寸法精度良く形成することができるので、接合体の寸法のバラつきも少なくできる。

また、前記第１の部材と前記第２の部材は、前記空隙に射出する樹脂によって、その空隙を形成している部分が溶融される材料であるので、空隙の表面が樹脂によって溶融されるので界面間の結合強度が向上し、接合体の接合が更に強固とされる。

また、前記第１の部材と前記第２の部材は、前記空隙に射出する樹脂と同一の材質からなるので、樹脂と空隙表面との馴染み性が向上するので、接合体の接合を更に強固とすることができる。

また、第１の雌雄型間に樹脂を射出して内部に第１の流路を形成した第１の部材を形成する第１の工程と、第２の雌雄型間に樹脂を射出して内部に前記第１の流路に連通する第２の流路を形成した第２の部材を形成する第２の工程と、前記第１の部材と前記第２の部材とを向き合わせ、その接合面近傍において前記第１の流路および前記第２の流路を囲むように形成された空隙に樹脂を射出して、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、を備えたので、第３の工程において射出された樹脂が固化することによって接合面が封止され、接合体の流路に液体が流入した場合においても、接合面からの液体の漏洩を防止することができる。

また、前記第１の工程が、前記第１の部材に対して、前記空隙および前記空隙から流れ出た樹脂の流路のいずれかを外部空間に連通させる孔を形成する工程を含んでおり、前記第１の部材に形成された前記孔から、前記空隙内および前記空隙から流れ出た樹脂の流路内のいずれかにおける樹脂の流れ込み状況を確認する第４の工程をさらに備えているので、第１部材と第２部材とを接合させた後で、第１部材の孔から空隙内における樹脂の流れ込み状況を例えば目視観察により把握することによって、第１部材と第２部材との接合状態の良いものを分別することができる。

また、前記空隙が、前記接合面近傍において前記第１の流路および前記第２の流路を囲む環状部と、前記環状部に連通し且つ前記環状部の外側に向かって延在する２つの延在部であって、一方が樹脂の入口側となり他方が樹脂の出口側となる２つの延在部とを有していると共に、前記第１の工程が、前記第１の部材に対して、前記出口側の延在部および前記出口側の延在部から流れ出た樹脂の流路のいずれかを外部空間に連通させる孔を形成する工程を含んでおり、前記第１の部材に形成された前記孔から、前記出口側の延在部内および前記出口側の延在部から流れ出た樹脂の流路内のいずれかにおける樹脂の流れ込み状況を確認する第４の工程をさらに備えているので、第１部材と第２部材とを接合させた後で、第１部材の孔から空隙内における樹脂の流れ込み状況を例えば目視観察により把握することによって、第１部材と第２部材との接合状態の良いものをより確実に分別することができる。

また、印字面に対しインクを噴射する複数のノズルと、該ノズルに連通するインク供給口と、を有するヘッドユニットと、インク供給源から前記インク供給口に至るインク流路の少なくとも一部をなすインク供給通路を内部に形成した、継手部材と、を備えるとともに、前記継手部材は、上述の何れかの接合体によって構成されるので、インク漏れを確実に防止したインクジェットヘッドを得ることができる。

また、前記ヘッドユニットは、複数列の前記ノズルと、そのノズル列に対応した複数のインク供給口とを有し、前記継手部材は、上述の前記第２の流路が前記第１の流路の数より多い数の流路からなる接合体によって構成され、前記インク供給源側に位置する前記第１の部材は、前記第１の流路を有し、前記ヘッドユニット側に位置する前記第２の部材は、前記複数のインク供給口に対応した複数の前記第２の流路を有するので、インク漏れ防止の効果を奏するほか、一回の射出成形によっては形成が困難な（例えば分岐流路のような）形状であっても、接合体として構成することにより、そのような流路形状を内部に形成した継手部材を容易に得ることができる。

また、印字面に対しインクを噴射する複数のノズルと、該ノズルに連通するインク供給口と、を有するヘッドユニットと、インク供給源から前記インク供給口に至るインク流路の少なくとも一部をなすインク供給通路を内部に形成した、継手部材と、を備えるとともに、前記継手部材は、上述の接合体の製造方法により製造されたので、インク漏れを確実に防止したインクジェットヘッドを得ることができる。

以下、本発明の好ましい実施形態について、添付図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態としての継手部材を用いるカラーインクジェットプリンタの全体的な構成を示した概略斜視図である。

〔全体構成〕
図１に示すカラーインクジェットプリンタ１００のインクジェットヘッド６３は、その本体フレーム６８に、四色（例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）のインクを噴射させるために各色ごとに配設された計四個の圧電式のインクジェットヘッドユニット（以下「ヘッドユニット」）６を固着し、更に、カラーインクがそれぞれ充填される計四個のインクカートリッジ６１を本体フレーム６８に着脱可能に取り付けた構成としている。この本体フレーム６８は、駆動機構６５により直線方向に往復駆動されるキャリッジ６４に固着されている。用紙を送るためのプラテンローラ６６は、その軸線がキャリッジ６４の往復移動方向に沿うよう配置され、ヘッドユニット６と対向して配置されている。

キャリッジ６４は、プラテンローラ６６の支軸と平行に配設されるガイド軸７１およびガイド板７２によって、摺動自在に支持される。ガイド軸７１の両端部の近傍にはプーリー７３・７４が支持され、これらのプーリー７３・７４の間に無端ベルト７５が掛け渡される。前記のキャリッジ６４はこの無端ベルト７５に固定される。

このような駆動機構６５の構成において、一方のプーリー７３がモータ７６の駆動により正逆回転されると、それに伴ってキャリッジ６４がガイド軸７１およびガイド板７２に沿って直線方向に往復駆動され、インクジェットヘッド６３の往復移動を行わせる。

用紙６２は、インクジェットプリンタ１００の側方に設けられた給紙カセット（図示せず）から給紙され、ヘッドユニット６とプラテンローラ６６との間の空間に導かれて、ヘッドユニット６から噴射されるインクにより所定の印字がなされた後に排紙される。なお、図１においては、用紙６２の給紙機構および排紙機構の図示を省略している。

パージ機構６７は、前記ヘッドユニット６の内部に溜まる気泡やゴミなどを含んだ不良インクを強制的に吸引して除去するためのものである。このパージ機構６７はプラテンローラ６６の側方に設けられ、前述の駆動機構６５によってインクジェットヘッド６３がリセット位置に至ったときにそのヘッドユニット６に対向するよう、該パージ機構６７の配設位置が定められている。このパージ機構６７はパージキャップ８１を備えており、ヘッドユニット６の下面に設けられる多数のノズルを覆うように、当該ヘッドユニット６の下面に対し当接する。

この構成で、インクジェットヘッド６３がリセット位置にあるときに、このキャリッジ６４に設けられているヘッドユニット６のノズルをパージキャップ８１で覆って、ヘッドユニット６の内部に溜まる気泡などを含んだ不良インクを、カム８３の駆動によりポンプ８２によって吸引して廃インク溜め８４へ廃棄することにより、ヘッドユニット６の復旧を行うようにしている。なお、図１に示すキャップ８５は、印字が終了してリセット位置に戻されるキャリッジ６４上のヘッドユニット６の多数のノズルを覆って、インクの乾燥を防止するためのものである。

〔インクジェットヘッドの構成〕
次に、インクジェットヘッド６３を説明する。図２はインクジェットヘッドの断面図である。図３は図２におけるIII-III線断面図である。図４はヘッドユニットの分解斜視図である。図５は図３で鎖線で囲まれた部分の拡大図である。

インクジェットヘッド６３の断面図が図２に示され、該インクジェットヘッド６３の本体フレーム６８は、図２に示すようにその上面側が開放された略箱状に形成されており、その開放された側から四つのインクカートリッジ６１を着脱自在に装着できるようにして、搭載部を構成している。図２のIII-III線断面図である図３に示すように、本体フレーム６８の底板５の下面には、前述のヘッドユニット６が四つ並べて接着剤で固着されている。

このヘッドユニット６の構成を示す斜視図が図４に示される。ヘッドユニット６は特開２００１−２４６７４４号公報に記載のものと同様に、複数枚の薄い金属板を積層させた構成のキャビティプレート組１０を有し、該キャビティプレート組１０に対してプレート型の圧電アクチュエータ（以下「アクチュエータ」）２０が、接着剤または接着シートを介して接着、積層されている。アクチュエータ２０の上面には、外部機器との電気的接続のためのフレキシブルフラットケーブル４０が、接着剤にて重ね接合されている。

キャビティプレート組１０の下面にはノズル１５が並べて多数開口されており、各ノズル１５から下向きにインクが噴射するようになっている。また、キャビティプレート組１０の上面には多数の圧力室１６が並べて凹設されており、前述のノズル１５は、対応する圧力室１６に対し、キャビティプレート組１０内に形成された図示しない連絡孔を介してそれぞれ接続されている。

アクチュエータ２０の詳細な構成は図示しないが上記公報に記載のものと同様に、キャビティプレート組１０に形成される圧力室１６の一つ一つに対応して設けられる駆動電極と、すべての圧力室１６に共通の共通電極とで、圧電シートを挟んだ、公知の構成とされている。この構成で任意の駆動電極と共通電極との間に電圧を印加すると、圧電シートが変形して、対応する位置の圧力室１６の容積を縮小させ、圧力室１６内部のインクに噴射エネルギーを付与してインクをノズル１５から噴射させる。

複数の圧力室１６にインクを分配するための二つの共通インク室７・７がキャビティプレート組１０内部に形成され、この各共通インク室７・７に繋がるインク供給口１９・１９が、キャビティプレート組１０上面に開口されている。この二つのインク供給口１９・１９に対応させて、キャビティプレート組１０の上面には二つの樹脂製あるいは金属製の筒状部材３５・３５が、接着剤（例えば、エポキシ系のもの）にて接着されて設けられる。筒状部材３５は本体フレーム６８側に向け突出した状態に設けられており、それぞれの筒状部材３５の内部空間は、対応するインク供給口１９に接続される。

図２・図３に示すように、本体フレーム６８の前記搭載部の一側部位において、各ヘッドユニット６に対応させた四つの貫通孔３０が、底板５を貫通させて上下方向に設けられる。そして、この四つの貫通孔３０に跨るように、単一の継手部材３１が底板５の上面に固定されている。図３の鎖線で囲った部分の拡大図である図５に示すように、継手部材３１は合成樹脂製の上半部（第１の部材）４１と下半部（第２の部材）４２を互いに接合した接合体として構成され、その内部には、前記各ヘッドユニット６に対応させてインク供給通路４がそれぞれ形成されている。

上半部４１の内部には各ヘッドユニット６に対応させて第１の流路５１が一本形成されており、また、下半部４２の内部には第２の流路５２が二本形成されている。この構成で上半部４１と下半部４２とを向き合わせて接合することで、第１の流路５１と第２の流路５２とが互いに連通し、継手部材３１の内部で逆「Ｙ」字状に分岐されたインク供給通路４が構成される。前記第１の流路５１は、図示しないインク供給源（具体的には、前述のインクカートリッジ６１内のインクタンク）へ接続している。また、前記第２の流路５２は、いずれも前記貫通孔３０を通過してヘッドユニット６側へ延出され、ヘッドユニット６側に向けて継手部材３１に二股状に突出形成した筒状部分３２・３２の内部を通過し、該筒状部分３２・３２の下端にそれぞれ開口される。

図５に示すように、ヘッドユニット６の筒状部材３５と、継手部材３１の筒状部分３２とは、チューブ３３・３３によって接続されている。このチューブ３３・３３は弾性変形可能な素材（例えば、ゴム）で、円筒状に形成されている。チューブ３３の一端は継手部材３１の筒状部分３２の外周に、他端は、ヘッドユニット６に固着された筒状部材３５の外周に、それぞれ嵌合されている。

ヘッドユニット６の筒状部材３５と、継手部材３１の筒状部分３２は、いずれもその外径がチューブ３３の内径よりも大きく設定されており、チューブ３３の径を拡げるよう弾性変形させながら、筒状部材３５および筒状部分３２に嵌合させている。このようにしてチューブ３３を組み付けることで、チューブ３３の縮径方向の復元力が筒状部材３５あるいは筒状部分３２に対する締付け力として働き、嵌合部分が密着されてシール作用を営み、インクの漏れが防止される。また、継手部材３１を本体フレームの底板５に固着したときチューブ３３によりヘッドユニット６に曲げ力が作用することのないように、チューブ３３に対し筒状部材３５が嵌合される。

〔継手部材の接合構成〕
次に、継手部材３１の上半部４１と下半部４２の接合構成を説明する。上述したとおり、継手部材３１は上半部４１と下半部４２の二つの半部を向き合わせて接合し固着した構成とされる。上半部４１と下半部４２は、その互いに対向する面（接合面。図５における符号３６）同士を向き合わせて接触させたときに、両半部４１・４２の間に空隙５５が形成されるように、その形状を設定してある。そして、この空隙５５に樹脂を射出して流し込み固化させることによって、両半部４１・４２を互いに剥離しないよう接合して固着している。

上半部４１は射出成形により製造されており、図示しない第一の雌雄型間に樹脂を射出して、その内部に前記第１の流路５１を形成するように、また、その接合面３６に前記空隙５５の一部を構成する凹部を形成するようにしている。また、このとき、上半部４１には、前記空隙５５から流れ出た樹脂の流路を外部空間に連通させる確認用窓５８（図６参照）が形成される（第１の工程）。なお、後述するように、確認用窓５８は、前記空隙５５内における樹脂の流れ込み状況を確認するために利用される。

下半部４２も同様に射出成形により製造されており、図示しない第二の雌雄型間に樹脂を射出して、その内部に前記第２の流路５２を形成するように、また、その接合面３６に前記空隙５５の一部を構成する凹部を形成するようにしている（第２の工程）。なお、この下半部４２側の凹部は、図６に符号５６で示されている。

本実施形態ではこのように、上半部４１と下半部４２とを別々に射出成形で製造する方法を採用しているので、上半部４１と下半部４２それぞれに、内部の流路（上半部４１においては第１の流路５１，下半部４２においては第２の流路５２）をそれぞれ別個独立に形成することができる。従って、例えば本実施形態のような第２の流路５２の数が第１の流路５１の数よりも多い流路形状も、継手部材３１内部に簡単に形成することができる。また、射出成形を採用することで、両半部４１・４２を容易に短時間で製造でき、生産性が高められるほか、前記両半部４１・４２を寸法精度良く形成できるので、継手部材３１の寸法のバラつきも抑制できる。

上半部４１と下半部４２とを接合させたときに内部に形成される前記空隙５５の詳細な形状は、図７の斜視図でハッチングを付した部分として表される。この図７に示すように前記空隙５５は、前記第１の流路５１および第２の流路５２を取り囲むトラック状のループ部５５Ｌと、該ループ部５５Ｌに接続する注入経路５５Ｉ及び空気逃がし経路５５Ｏと、前記ループ部５５Ｌの両端部の上下面に形成される円錐部５５Ｃと、を有している。注入経路５５Ｉ及び空気逃がし経路５５Ｏは、その一端を前記ループ部５５Ｌに接続させる一方、他端は前記継手部材３１の側部に開口を形成するようにしている。

円錐部５５Ｃは上半部４１と下半部４２の双方に形成されるものであり、いずれの半部４１・４２においても円錐部５５Ｃは、一側を前記ループ部５５Ｌに接続し、他側を前記接合面３６と反対側の面に開口するよう形成されている。円錐部５５Ｃは、前記接合面３６と平行な面で切った断面積が、接合面３６から離れるに従って大きくなる形状に形成されている。

そして、図８（ａ）に示すように、両半部４１・４２同士を向き合わせ、互いの接合面３６同士を接触させて、上下方向から一対の型６０で両半部４１・４２を挟み込んだ状態で、前記注入経路５５Ｉから流動状の樹脂を射出する（第３の工程）。このとき、ループ部５５Ｌ内の空気は空気逃がし経路５５Ｏを通じて排出されるので、ループ部５５Ｌ内にスムーズに樹脂を充填させることができる。また、樹脂はループ部５５Ｌを経由して円錐部５５Ｃにも至るが、円錐部５５Ｃは上述するように接合面３６と反対側に開口を有しているので、円錐部５５Ｃ内部の空気は樹脂に押し出される形となって、当該開口を通じて排出される。従って、円錐部５５Ｃ内にもスムーズに樹脂を充填させることができる。なお、前記ループ部５５Ｌの内周に接するように、下半部４２の前記接合面３６にはトラック状の壁部５７が凸状に形成されている（図５・図６参照）。該壁部５７は、樹脂充填の際に、樹脂が第１の流路５１及び第２の流路５２に流れ込まないように作用する。

その後、前記空隙５５内に注入された樹脂が固化すると、図８（ｂ）に示すように、両半部４１・４２を挟み込んでいた型６０が外される。そして、上半部４１の確認用窓５８から前記空隙５５内における樹脂の流れ込み状況が確認される（第４の工程）。ここで、確認用窓５８は、図７および図９に示すように、前記空隙５５から流れ出た樹脂の流路、つまり、上半部４１の空気逃がし経路５５Ｏよりも樹脂の流れ方向下流側に対応するように形成されている。したがって、注入経路５５Ｉから注入された樹脂は、ループ部５５Ｌを通過して空気逃がし経路５５Ｏに到達し、その後、空気逃がし経路５５Ｏから確認用窓５８から見える範囲に流れ出す。このように、前記空隙５５から流れ出た樹脂の流路の状況に基づいて、前記空隙５５内における樹脂の流れ込み状況を推測することができる。

次に、上半部４１の確認用窓５８から前記空隙５５内における樹脂の流れ込み状況を確認した際の様子について、図９（ａ）〜図９（ｃ）を参照して説明する。図９（ａ）〜（ｃ）には、上半部４１の上面図が示されている。ここで、本実施の形態では、確認用窓５８から前記空隙５５内における樹脂の流れ込み状況を確認したときの確認用窓５８からの樹脂の見え方に基づいて、上半部４１と下半部４２との接合状態が判定される。なお、図９では、樹脂がある部分は斜線で図示されている。

ここで、上半部４１と下半部４２とを型６０で挟み込んだ状態で注入経路５５Ｉから注入される樹脂量は、あらかじめ所定量に設定されている。すなわち、上半部４１と下半部４２とを適正に接合させるために、前記空隙５５内に注入すべき樹脂量が設定されている。なお、本実施の形態では、注入経路５５Ｉから注入する樹脂量としては、注入経路５５Ｉから注入された樹脂が、ループ部５５Ｌ内および円錐部５５Ｃ内に十分に注入されると共に、空気逃がし経路５５Ｏを通過した樹脂の先端部（注入経路５５Ｉから注入された樹脂であって空気逃がし経路５５Ｏの延長線上に形成した下型６０の溝に流れ込んだ樹脂の先端部）が確認用窓５８から見える範囲に到達するような量が設定されている。

したがって、樹脂を空隙５５内に注入した後で型６０を外したときに、図９（ａ）に示すように、樹脂の先端部が確認用窓５８から確認される場合には、上半部４１と下半部４２との接合状態が適正であると判定される。このように、本実施の形態では、確認用窓５８からの樹脂の見え方に基づいて、上半部４１と下半部４２との接合状態が判定されるので、略矩形状の確認用窓５８の樹脂の流れ方向に沿う長さＸ（図７参照）は、樹脂の注入量および上半部４１と下半部４２との接合状態等を考慮して設定しておくことが好ましい。すなわち、確認用窓５８からの樹脂の見え方と空隙５５内における樹脂の流れ込み状況との関係をあらかじめ把握すると共に、確認用窓５８から樹脂がどのように見える場合に、上半部４１と下半部４２との接合状態が適正であるかを把握したうえで、確認用窓５８の長さＸを設定しておくことが好ましい。

また、図９（ｂ）および図９（ｃ）は、上半部４１と下半部４２との接合状態が適正でないと判定される場合の様子が図示されている。図９（ｂ）では、樹脂の先端部が確認用窓５８から見える範囲に到達していないので、確認用窓５８から樹脂（樹脂の先端部）が全く見えない。このように、確認用窓５８から樹脂を確認することができない場合には、注入経路５５Ｉから注入された樹脂が空隙５５内の全体にまわらずに、第１の流路５１および第２の流路５２が外部とつながってしまう現象（流路のリーク）が発生していると考えられる。また、上述したように、所定量の樹脂が空隙５５内に注入されるが、注入時の圧力、流速、温度、樹脂量などにバラツキが生じることによって、あらかじめ設定された所定量の樹脂が注入されない可能性がある。そして、注入される樹脂が所定量よりも少ない場合にも、確認用窓５８から樹脂を確認することができなくなると考えられる。

一方、図９（ｃ）では、樹脂の先端部が確認用窓５８から見える範囲を通過しており、確認用窓５８から樹脂の先端部を確認することができない。このように、確認用窓５８から樹脂を確認することはできるが樹脂の先端部を確認することが出来ない場合には、注入経路５５Ｉから樹脂が比較的速い流速で注入されて、上半部４１と下半部４２が溶けたり変形したりすることによって、第１の流路５１および第２の流路５２と空隙５５とが連通してしまい、第１の流路５１および第２の流路５２内に樹脂が流れ込んで短路流路を作ってしまう現象（流路の詰まり）が発生していると考えられる。

以上説明したように、ループ部５５Ｌと円錐部５５Ｃに注入された樹脂は、いったん固化すると、円錐部５５Ｃ内の部分が変形したり円錐部５５Ｃとループ部５５Ｌとの接続部分が折れたりしない限り、それぞれの半部４１・４２からループ部５５Ｌが離れないことになる。これは、二つの半部４１・４２同士がループ部５５Ｌを介して機械的に強固に且つ安定して接合され、意図に反する剥離を確実に防止できることを意味する。

また、空隙５５は第１の流路５１・第２の流路５２を囲む前記ループ部５５Ｌを有するから、当該ループ部５５Ｌがインク漏れを防止するシールの役割を果たす。この結果、第１の流路５１・第２の流路５２を取り囲むように前記接合面３６が封止されることになるので、継手部材３１内部の流路にインク供給源からのインクが流入した場合においても、接合面３６からインクが漏洩することを防止できる。この結果、インク漏れを確実に防止したインクジェットヘッド６３を得ることができる。

また、上半部４１と下半部４２とを型６０で挟み込んだ状態で、注入経路５５Ｉから樹脂を注入した後で、上半部４１の確認用窓５８から空隙５５内における樹脂の流れ込み状況を例えば目視観察により把握することができる。そのため、上半部４１と下半部４２との接合状態の良し悪しを容易に確認することができる。その結果、上半部４１と下半部４２との接合状態の良し悪しを確認するために、つまり、上半部４１および下半部４２の内部に流路が形成されている場合に、流路のリークや流路の詰まり等の有無を確認するために、煩雑な検査を行う必要がなくなる。その結果、インクジェットヘッド６３の製造に要する時間が短縮されると共に、コストを低減することができる。

空隙５５内部に射出する樹脂は様々なものが考えられるが、円錐部５５Ｃ内の樹脂の容易な変形を防止する観点からは、固化後に十分な剛性および機械的強度を呈するものが望ましい。また、前記空隙５５に射出する樹脂によって、上半部４１と下半部４２の空隙５５を形成している部分（前記凹部）が溶融されることとなるように、当該樹脂との関係で前記半部４１・４２の材料を定めることが望ましい。射出される樹脂と空隙５５の表面とが溶け合うことによって、両半部４１・４２の接合を更に強固とできるからである。また、この結果として接合部の応力を分散できるから、前記円錐部５５Ｃの根元への応力集中が回避され、円錐部５５Ｃの根元の折損を回避でき、これによっても、両半部４１・４２の接合を更に強固とできる。また、特にループ部５５Ｌの部分が空隙５５の表面と一体化することで、シール性に一層優れ、インク漏れをより確実に防止できる。

あるいは、前記半部４１・４２が熱可塑性樹脂を素材とする場合は、空隙５５に射出する樹脂の温度を前記半部４１・４２が溶融し得る温度に設定すると、同様の効果を得ることができる。ただし温度が高すぎると上半部４１・下半部４２の全体が変形してしまうなどの不具合が考えられるので、上記の事情を考慮して、適当な温度を設定するようにする。

空隙５５内部に射出される樹脂については、当該射出時に粘度が低すぎると、接合面３６において上半部４１・下半部４２間に形成される微少な隙間を介して内部の第１の流路５１・第２の流路５２内に樹脂が流れ出し、インク流を妨げるおそれがあるので、そのような事情も考慮して射出時の樹脂の粘度を調整するのが好ましい。

好ましくは、空隙５５に射出する樹脂は、前記半部４１・４２の素材である樹脂と同一とするのが良い。このように同一材質とすると、空隙５５の表面と樹脂とが馴染み良く一体化するので、両半部４１・４２の接合を更に強固とすることができる。また、円錐部５５Ｃの根元部への応力集中も、前述と同様に回避できる。更には、特にループ部５５Ｌの部分が空隙５５の表面と一体化することで、シール性に一層優れ、インク漏れをより確実に防止できることとなる。

前記空隙５５の形状としては、円錐部５５Ｃを有する形状としているが、この部分は円錐状とすることに限らず、角錐状、キノコ状、楔状等の任意の形状を採用できる。要は、接合面３６から接合面３６に交差する方向に離れるに従って、その断面積が大きくなるような形状となっていれば良い。更に言えば、前記上半部４１・下半部４２を空隙５５に樹脂を流し込むための型に見立てたときに、いわゆるアンダカット部に相当する部分を当該空隙５５が有していれば、接合を強固とできる効果を発揮し得る。ただし本実施形態の円錐部５５Ｃのように、断面積が接合面から離れるに従って連続的に増大する形状とすると、樹脂を空隙５５に射出する工程（前記第３の工程）において、空気を容易に逃がしながら射出樹脂を当該円錐部５５Ｃ内にスムーズに流して充填できる点で好ましい。

前記円錐部５５Ｃの数や配置も、本実施形態に示したものに限定されない。ただし、円錐部５５Ｃは上半部４１・下半部４２の双方に少なくとも一つずつ形成した方が、一方にのみ形成する場合よりも、両半部４１・４２同士を一層強固に接合することができる。

前記空隙５５のループ部５５Ｌの形状としては、トラック状に限らず、円状や楕円状、四角形状などの任意の形状を採用できる。また、前記第１の流路５１・第２の流路５２を取り囲んでいれば良く、必ずしも閉じた形状に限定されず、開いた形状としても良い（例えば、「Ｃ」字状）。ただし、前述のインク漏れの防止を確実とする観点からは、本実施形態のように、切れ目のない閉じたループ状とすることが好ましい。

上半部４１に形成される確認用窓５８の形状としては、略矩形状に限らず、円状や楕円状などの任意の形状を採用できる。また、上半部４１に形成される確認用窓５８は、１つであってもよいし、複数であってもよい。また、確認用窓５８は、必ずしも空隙５５から流れ出た樹脂の流路を外部空間に連通させるように形成される必要はなく、空隙５５を外部空間に連通させるように形成されてもよい。また、確認用窓５８は、下半部４４２に形成されていてもよい。

本実施形態では単一の継手部材３１に四つのインク供給通路４を形成し、一つのインク供給通路４に対応させて前記空隙５５を一つ形成させる構成となっている。しかしながらこれに限らず、ヘッドユニット６が四つあるのに対応させて四つの継手部材３１を配置し、一つの継手部材３１につき一つのインク供給通路４を形成する構成としても良い。この場合は、四つの継手部材３１のそれぞれが上半部４１・下半部４２を有するようにし、上述の空隙５５に樹脂を射出することで両半部４１・４２を接合するようにする。また、本実施形態ではインクジェットヘッドの継手部材３１に接合体を適用した例を示したが、本発明の接合体はこれに限ることなく、内部に流路を形成するとしないとを問わず、また、インクジェット印字分野であると否とを問わず、ある部材と他の部材とを接合する一般的な構成（例えば、金属と金属とを接合または金属と樹脂とを接合する構成）にこれを適用することができる。

本発明の一実施形態としての継手部材を用いるカラーインクジェットプリンタの全体的な構成を示した概略斜視図。 インクジェットヘッドの断面図。 図２におけるIII-III線断面図。 ヘッドユニットの分解斜視図。 図３で鎖線で囲まれた部分の拡大図。 継手部材の分解組立斜視図。 継手部材の上下半部を向き合わせたときに内部に形成される空隙の形状を詳細に示す斜視図。 樹脂注入時の上下半部の状態を示す概略断面図。 確認用窓からの樹脂の見え方を示す図。

符号の説明

３１ 継手部材（接合体）
３６ 接合面
４１ 上半部（第１の部材）
４２ 下半部（第２の部材）
５１ 第１の流路
５２ 第２の流路
５５ 空隙
５５Ｃ 円錐部（接合面に交差する方向に接合面から離れるに従って断面積が大きくなる領域）
５８ 確認用窓（孔）

Claims (15)

1. 第１の部材と第２の部材とを向き合わせ、前記第１の部材と前記第２の部材との接合面に形成された空隙に樹脂を射出して前記第１の部材と前記第２の部材とを接合させる接合体において、
   前記空隙は、前記接合面に交差する方向に前記接合面から離れるに従って、前記空隙の断面積が大きくなるような領域を有することを特徴とする接合体。
2. 請求項１に記載の接合体において、
   前記第１の部材には、前記空隙および前記空隙から流れ出た樹脂の流路のいずれかを外部空間に連通させる孔が形成されていることを特徴とする接合体。
3. 内部に第１の流路を形成した第１の部材と、内部に第２の流路を形成した第２の部材とを、前記第１の流路と前記第２の流路とが連通するように向き合わせ、前記第１の部材と前記第２の部材との接合面に形成された空隙に樹脂を射出して前記第１の部材と前記第２の部材とを接合させる接合体において、 前記空隙は、前記接合面近傍において前記第１の流路および前記第２の流路を囲むように形成されていることを特徴とする接合体。
4. 請求項３に記載の接合体において、
   前記第２の流路は、前記第１の流路の数より多い数の流路からなることを特徴とする接合体。
5. 請求項３または請求項４に記載の接合体において、
   前記空隙は、前記接合面に交差する方向に前記接合面から離れるに従って、前記空隙の断面積が大きくなるような領域を有することを特徴とする接合体。
6. 請求項３から請求項５までの何れか一項に記載の接合体において、
   前記空隙が、
   前記接合面近傍において前記第１の流路および前記第２の流路を囲む環状部と、
   前記環状部に連通し且つ前記環状部の外側に向かって延在する２つの延在部であって、一方が樹脂の入口側となり他方が樹脂の出口側となる２つの延在部とを有していると共に、
   前記第１の部材には、前記出口側の延在部および前記出口側の延在部から流れ出た樹脂の流路のいずれかを外部空間に連通させる孔が形成されていることを特徴とする接合体。
7. 請求項１から請求項６までの何れか一項に記載の接合体において、
   前記第１の部材と前記第２の部材は、樹脂からなることを特徴とする接合体。
8. 請求項７に記載の接合体において、
   前記第１の部材と前記第２の部材は、前記空隙に射出する樹脂によって、その空隙を形成している部分が溶融される材料であることを特徴とする接合体。
9. 請求項８に記載の接合体において、
   前記第１の部材と前記第２の部材は、前記空隙に射出する樹脂と同一の材質からなることを特徴とする接合体。
10. 第１の雌雄型間に樹脂を射出して内部に第１の流路を形成した第１の部材を形成する第１の工程と、
    第２の雌雄型間に樹脂を射出して内部に前記第１の流路に連通する第２の流路を形成した第２の部材を形成する第２の工程と、
    前記第１の部材と前記第２の部材とを向き合わせ、その接合面近傍において前記第１の流路および前記第２の流路を囲むように形成された空隙に樹脂を射出して、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、
    を備えたことを特徴とする接合体の製造方法。
11. 請求項１０に記載の接合体の製造方法において、
    前記第１の工程が、前記第１の部材に対して、前記空隙および前記空隙から流れ出た樹脂の流路のいずれかを外部空間に連通させる孔を形成する工程を含んでおり、
    前記第１の部材に形成された前記孔から、前記空隙内および前記空隙から流れ出た樹脂の流路内のいずれかにおける樹脂の流れ込み状況を確認する第４の工程をさらに備えていることを特徴とする接合体の製造方法。
12. 請求項１０に記載の接合体の製造方法において、
    前記空隙が、
    前記接合面近傍において前記第１の流路および前記第２の流路を囲む環状部と、
    前記環状部に連通し且つ前記環状部の外側に向かって延在する２つの延在部であって、一方が樹脂の入口側となり他方が樹脂の出口側となる２つの延在部とを有していると共に、
    前記第１の工程が、前記第１の部材に対して、前記出口側の延在部および前記出口側の延在部から流れ出た樹脂の流路のいずれかを外部空間に連通させる孔を形成する工程を含んでおり、
    前記第１の部材に形成された前記孔から、前記出口側の延在部内および前記出口側の延在部から流れ出た樹脂の流路内のいずれかにおける樹脂の流れ込み状況を確認する第４の工程をさらに備えていることを特徴とする接合体の製造方法。
13. 印字面に対しインクを噴射する複数のノズルと、該ノズルに連通するインク供給口と、を有するヘッドユニットと、
    インク供給源から前記インク供給口に至るインク流路の少なくとも一部をなすインク供給通路を内部に形成した、継手部材と、を備えるとともに、
    前記継手部材は、請求項３から請求項６までの何れか一項に記載の接合体によって構成されることを特徴とするインクジェットヘッド。
14. 請求項１３に記載のインクジェットヘッドにおいて、
    前記ヘッドユニットは、複数列の前記ノズルと、そのノズル列に対応した複数のインク供給口とを有し、
    前記継手部材は、請求項４に記載の接合体によって構成され、
    前記インク供給源側に位置する前記第１の部材は、前記第１の流路を有し、
    前記ヘッドユニット側に位置する前記第２の部材は、前記複数のインク供給口に対応した複数の前記第２の流路を有することを特徴とするインクジェットヘッド。
15. 印字面に対しインクを噴射する複数のノズルと、該ノズルに連通するインク供給口と、を有するヘッドユニットと、
    インク供給源から前記インク供給口に至るインク流路の少なくとも一部をなすインク供給通路を内部に形成した、継手部材と、を備えるとともに、
    前記継手部材は、請求項１０から請求項１２までの何れか一項に記載の接合体の製造方法により製造されたことを特徴とするインクジェットヘッド。
    

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