JP2010194746A - コネクタ付きチューブの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】製造の低コスト化、製造工程の短縮化を図り、流体漏れを抑止できるコネクタ付きチューブの製造方法の提供を目的とする。
【解決手段】コネクタ110を備えるインク供給チューブ12の製造方法であって、インク流路を形成する屈曲したコアピン210を備えると共にコネクタ110の形状に沿ったキャビティ201を有する成形型200に、弾性チューブ100の端部100Aを、該端部100Aのインク流路101にコアピン210を挿入した状態で装着して型締めする型締め工程と、上記型締め工程の後、キャビティ201に液状の樹脂材を注入し固化させる成形工程と、上記成形工程の後、成形型200を開いて端部100Aに成形されたコネクタ110を取り出すと共にコアピン210を抜き取る型開き工程とを有する手法を用いる。
【選択図】図8
【解決手段】コネクタ110を備えるインク供給チューブ12の製造方法であって、インク流路を形成する屈曲したコアピン210を備えると共にコネクタ110の形状に沿ったキャビティ201を有する成形型200に、弾性チューブ100の端部100Aを、該端部100Aのインク流路101にコアピン210を挿入した状態で装着して型締めする型締め工程と、上記型締め工程の後、キャビティ201に液状の樹脂材を注入し固化させる成形工程と、上記成形工程の後、成形型200を開いて端部100Aに成形されたコネクタ110を取り出すと共にコアピン210を抜き取る型開き工程とを有する手法を用いる。
【選択図】図8
Description
本発明は、コネクタ付きチューブの製造方法に関する。
柔軟性エラストマ材料より形成されたチューブは、容易に屈曲させることができ、振動や屈曲に耐性を持つため、気体や液体等の流体を扱う分野に広く用いられている。例えば、インクジェット型の流体噴射装置の分野では、インクカートリッジと記録ヘッドとの間を繋ぐ流路を形成するものとして、上記チューブを用いている。
下記特許文献1には、上記チューブを接続対象に容易に接続するべく、該チューブより硬質の部材からなるコネクタをチューブの端部に一体的に備えたコネクタ付きチューブが開示されている。このコネクタは、チューブの端部を成形型に装着し、該端部の周囲に液状の樹脂材を注入し固める射出成形により、チューブの端部に形成される。
ところで、上記コネクタは、チューブと連通する屈曲した流体流路を備える。この流体流路の一部は、特許文献1の記載にあるように、射出成形によりコネクタの端面に形成された溝と、その端面を封止するシート材(封止フィルム)とで形成されている。この構成は、成形型の型開きの際に流体流路を形成するピンを直線的に抜き取りするために、コネクタに一体で屈曲した流体流路が形成できないことに起因している。
しかしながら、シート材は、コネクタと別物品であり、コネクタと別途にコストが掛かるという問題がある。また、製造工程では、シート材を貼付する工程が増えてしまう。さらに、該工程においてシート材の貼付が不十分であると流体が漏れる虞がある。
しかしながら、シート材は、コネクタと別物品であり、コネクタと別途にコストが掛かるという問題がある。また、製造工程では、シート材を貼付する工程が増えてしまう。さらに、該工程においてシート材の貼付が不十分であると流体が漏れる虞がある。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、製造の低コスト化、製造工程の短縮化を図り、流体漏れを抑止できるコネクタ付きチューブの製造方法の提供を目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明は、第1流路を有するチューブと、上記チューブの端部に一体的に設けられ、上記第1流路と連通する屈曲した第2流路を有するコネクタとを備えるコネクタ付きチューブの製造方法であって、上記第2流路を形成する屈曲したピンを備えると共に上記コネクタの形状に沿ったキャビティを有する成形型に、上記チューブの端部を、該端部の上記第1流路に上記ピンを挿入した状態で装着して型締めする型締め工程と、上記型締め工程の後、上記キャビティに液状の樹脂材を注入し固化させる成形工程と、上記成形工程の後、上記成形型を開いて上記端部に成形された上記コネクタを取り出すと共に上記ピンを抜き取る型開き工程とを有する手法を用いる。
このような手法を採用することによって、本発明では、屈曲したピンをチューブの端部に挿入した状態でキャビティ内の樹脂を固化させる。そして、型開きの際に、成形されたコネクタからピンを抜き取ることにより、コネクタに一体で屈曲した流体流路を形成する。
このような手法を採用することによって、本発明では、屈曲したピンをチューブの端部に挿入した状態でキャビティ内の樹脂を固化させる。そして、型開きの際に、成形されたコネクタからピンを抜き取ることにより、コネクタに一体で屈曲した流体流路を形成する。
また、本発明においては、上記型開き工程では、上記ピンを変形させつつ抜き取るという手法を用いる。
このような手法を採用することによって、本発明では、ピンを変形させつつ屈曲した流体流路に沿っての抜き取りを行うことができる。このため、該流体流路が複雑に屈曲している場合であってもピンを抜き取ることができる。
このような手法を採用することによって、本発明では、ピンを変形させつつ屈曲した流体流路に沿っての抜き取りを行うことができる。このため、該流体流路が複雑に屈曲している場合であってもピンを抜き取ることができる。
また、本発明においては、上記ピンは、形状記憶合金から形成されているという手法を用いる。
このような手法を採用することによって、本発明では、ピンが上記抜き取りにより変形しても、該ピンに加熱などの所定の処理を施すことで、元の屈曲した形状に回復させることができる。このため、該ピンの形状を元に戻して、再びコネクタの成形に用いることが可能となる。
このような手法を採用することによって、本発明では、ピンが上記抜き取りにより変形しても、該ピンに加熱などの所定の処理を施すことで、元の屈曲した形状に回復させることができる。このため、該ピンの形状を元に戻して、再びコネクタの成形に用いることが可能となる。
また、本発明においては、上記ピンは、所定の曲率で屈曲しており、上記型開き工程では、上記ピンを上記所定の曲率に沿って抜き取るという手法を用いる。
このような手法を採用することによって、本発明では、ピンの曲形状に沿って抜き取りが行われるため、ピンの変形を微小にし、あるいは、変形させることなく抜き取りを行うことが可能となる。このため、ピンの寿命が向上し、且つ、ピンの形状を元に戻す処理も簡単に済ませることができる。
このような手法を採用することによって、本発明では、ピンの曲形状に沿って抜き取りが行われるため、ピンの変形を微小にし、あるいは、変形させることなく抜き取りを行うことが可能となる。このため、ピンの寿命が向上し、且つ、ピンの形状を元に戻す処理も簡単に済ませることができる。
また、本発明においては、上記型開き工程では、上記ピンを加熱して上記抜き取りを行うという手法を用いる。
このような手法を採用することによって、本発明では、加熱によりピン自体を軟化あるいは変形させ、屈曲した流体流路からの抜き取りを容易にすることができる。
このような手法を採用することによって、本発明では、加熱によりピン自体を軟化あるいは変形させ、屈曲した流体流路からの抜き取りを容易にすることができる。
また、本発明においては、上記ピンの表面には上記加熱で溶融する所定厚のコーティング層が形成されているという手法を用いる。
このような手法を採用することによって、本発明では、加熱によりコーティング層が溶融すると、ピンとコネクタとの間に層の厚さ分の微小な隙間が形成されるため、コネクタからのピンの抜き取りを容易に行うことが可能となる。
このような手法を採用することによって、本発明では、加熱によりコーティング層が溶融すると、ピンとコネクタとの間に層の厚さ分の微小な隙間が形成されるため、コネクタからのピンの抜き取りを容易に行うことが可能となる。
また、本発明においては、上記樹脂材は、紫外線硬化性を有し、上記成形型の少なくとも一部は、紫外線透過性を有する紫外線透過部を備え、上記成形工程では、上記成形型の外部から上記紫外線透過部を介して内部の上記樹脂材に紫外線を照射するという手法を用いる。
このような手法を採用することによって、本発明では、紫外線硬化樹脂を用いてチューブの端部に一体的に設けられるコネクタを成形する。紫外線硬化樹脂は高い流動性を有するため、高圧で液状の樹脂材を送り出す機構は必要なく、また紫外線による硬化は数秒〜数十秒であるため、製造サイクルを短縮できる。また、紫外線で樹脂材を硬化できるため、熱収縮によるヒケが生じることがなく、流体流路を安定化させることができる。
このような手法を採用することによって、本発明では、紫外線硬化樹脂を用いてチューブの端部に一体的に設けられるコネクタを成形する。紫外線硬化樹脂は高い流動性を有するため、高圧で液状の樹脂材を送り出す機構は必要なく、また紫外線による硬化は数秒〜数十秒であるため、製造サイクルを短縮できる。また、紫外線で樹脂材を硬化できるため、熱収縮によるヒケが生じることがなく、流体流路を安定化させることができる。
以下、本発明に係るコネクタ付きチューブの製造方法について、図を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。本実施形態では、本発明に係るコネクタ付きチューブを用いる流体噴射装置として、記録媒体である記録紙(対象物)にインクの滴を吐出(噴射)して、その記録紙に対する記録を実行するインクジェット式プリンター(以下、インクジェットプリンターと称する)を例示する。
(第1実施形態)
図1は、本実施形態に係るインクジェットプリンター1の構成を示す斜視図である。
図1に示すように、インクジェットプリンター1は、インクにより記録紙に対する記録を実行する記録ユニット2と、記録紙を搬送する記録紙搬送機構3とを備えている。
記録ユニット2は、インクを噴射する記録ヘッド(流体噴射ヘッド)4と、記録ヘッド4を支持しながら移動可能なキャリッジ5と、記録ヘッド4及びキャリッジ5と対向する位置に配置され、インクが噴射される記録紙を支持するプラテン6とを含む。
図1は、本実施形態に係るインクジェットプリンター1の構成を示す斜視図である。
図1に示すように、インクジェットプリンター1は、インクにより記録紙に対する記録を実行する記録ユニット2と、記録紙を搬送する記録紙搬送機構3とを備えている。
記録ユニット2は、インクを噴射する記録ヘッド(流体噴射ヘッド)4と、記録ヘッド4を支持しながら移動可能なキャリッジ5と、記録ヘッド4及びキャリッジ5と対向する位置に配置され、インクが噴射される記録紙を支持するプラテン6とを含む。
インクジェットプリンター1は、キャリッジ5を移動するモータ等を含むキャリッジ駆動装置7と、キャリッジ5の移動を案内するキャリッジガイド部材とを備えている。
キャリッジ5は、キャリッジガイド部材に案内されながら、キャリッジ駆動装置7によって、主走査方向に移動する。記録紙は、記録紙搬送機構3により、記録ユニット2に対して、主走査方向と交差する副走査方向に移動する。
キャリッジ5は、キャリッジガイド部材に案内されながら、キャリッジ駆動装置7によって、主走査方向に移動する。記録紙は、記録紙搬送機構3により、記録ユニット2に対して、主走査方向と交差する副走査方向に移動する。
また、インクジェットプリンター1は、記録紙を収容する給紙カセット9を備えている。
給紙カセット9は、インクジェットプリンター1の本体の背面側に、着脱可能に設けられている。給紙カセット9は、積層された複数の記録紙を収容可能に設けられている。
給紙カセット9は、インクジェットプリンター1の本体の背面側に、着脱可能に設けられている。給紙カセット9は、積層された複数の記録紙を収容可能に設けられている。
記録紙搬送機構3は、給紙カセット9の記録紙を搬出するための給紙ローラと、給紙ローラを駆動するモータ等を含む給紙ローラ駆動装置10と、記録紙の移動を案内する記録紙ガイド部材11と、給紙ローラに対して搬送方向の下流側に配置されている搬送ローラと、搬送ローラを駆動する搬送ローラ駆動装置と、記録ユニット2に対して搬送方向の下流側に配置されている排出ローラとを有している。
給紙ローラは、給紙カセット9に積層されている複数の記録紙のうち、最も上側に配置されている記録紙をピックアップし、給紙カセット9より搬出可能に構成されている。給紙カセット9の記録紙は、記録紙ガイド部材11に案内されながら、給紙ローラ駆動装置10によって駆動する給紙ローラによって、搬送ローラに送られる。搬送ローラに送られた記録紙は、搬送ローラ駆動装置によって駆動する搬送ローラにより、搬送方向の下流側に配置された記録ユニット2に搬送される。
記録ユニット2のプラテン6は、記録ヘッド4及びキャリッジ5と対向する位置に配置され、記録紙の下面を支持する。記録ヘッド4及びキャリッジ5は、プラテン6の上方に配置されている。記録紙搬送機構3は、記録ユニット2による記録動作と連動して、記録紙を副走査方向に搬送する。記録ユニット2で記録された記録紙は、排出ローラを含む記録紙搬送機構3によって、インクジェットプリンター1の正面側から排出される。
また、インクジェットプリンター1は、インクカートリッジのインクをキャリッジ5の記録ヘッド4に供給するインク供給チューブ(コネクタ付きチューブ)12(後述)を備えている。インクカートリッジのインクは、インク供給針を介してインク供給路に供給され、そのインク供給路より、インク供給チューブ12を介して、キャリッジ5の記録ヘッド4に供給される。
また、インクジェットプリンター1は、記録ヘッド4をメンテナンス可能なメンテナンス装置13を備えている。
また、インクジェットプリンター1は、記録ヘッド4をメンテナンス可能なメンテナンス装置13を備えている。
メンテナンス装置13は、キャッピング装置14及びワイピング装置15を含む。ワイピング装置15は、記録ヘッド4と対向可能なワイプ部材44を備えている。ワイピング装置15は、ワイプ部材44を用いて、残留したインク等、記録ヘッド4の噴射面に付着している異物を拭き取ったり、払ったりすることができる。
メンテナンス装置13は、キャリッジ5及び記録ヘッド4のホームポジションに配置されている。ホームポジションは、キャリッジ5の移動領域内であって、記録ユニット2による記録動作が実行される記録領域の外側の端部領域に設定されている。
電源が切断されている間、あるいは長時間に亘って記録動作が実行されない場合、キャリッジ5及び記録ヘッド4は、ホームポジションに配置される。
メンテナンス装置13は、キャリッジ5及び記録ヘッド4のホームポジションに配置されている。ホームポジションは、キャリッジ5の移動領域内であって、記録ユニット2による記録動作が実行される記録領域の外側の端部領域に設定されている。
電源が切断されている間、あるいは長時間に亘って記録動作が実行されない場合、キャリッジ5及び記録ヘッド4は、ホームポジションに配置される。
次に、本実施形態に係るインク供給チューブ12の構成について図2〜図6を参照して詳しく説明する。
図2は、本発明の第1実施形態におけるインク供給チューブ12の端部の構成を示す斜視図である。図3は、図2における線視A−A断面図である。図4は、図2における線視B−B断面図である。図5は、図2における線視C−C断面図である。図6は、本発明の第1実施形態におけるインク供給チューブ12に挿入されているプラ管150の構成を示す斜視図である。
図2は、本発明の第1実施形態におけるインク供給チューブ12の端部の構成を示す斜視図である。図3は、図2における線視A−A断面図である。図4は、図2における線視B−B断面図である。図5は、図2における線視C−C断面図である。図6は、本発明の第1実施形態におけるインク供給チューブ12に挿入されているプラ管150の構成を示す斜視図である。
インク供給チューブ12は、長手方向に沿ったインク流路(第1流路)101を有する弾性チューブ(チューブ)100と、弾性チューブ100の端部100Aに一体的に設けられ、インク流路101に連通する屈曲したインク流路(第2流路)130を有するコネクタ110とを備える。
弾性チューブ100は、図3に示すように、長手方向に沿う互いに独立したインク流路101を、複数(本実施形態では4つ)有するマルチチューブである。複数のインク流路101は、所定間隔を空けて並設されている。インク供給チューブ12は、これらインク流路101を用い、インクカートリッジから記録ヘッド4に向けて、互いに色調の異なるインク(例えば、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K))を一括して搬送する構成となっている。
弾性チューブ100は、インク流路101の並設方向に沿う幅広面を備える略帯形状を有する。この弾性チューブ100は、幅広面に対し交差する方向(厚さ方向)に容易に屈曲させることができ、図1に示すように取り付けられ、主走査方向に移動するキャリッジ5に追従して屈曲、伸展を繰り返す構成となっている。
弾性チューブ100は、振動や屈曲に耐性を持つ柔軟性エラストマ材料の合成樹脂等から形成される。弾性チューブ100は、例えばポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、オレフィン系の熱可塑性エラストマ(TPE)、スチレン系のTPE、ポリアミド系のTPE及びウレタン系のTPE等を用いた押し出し成形により単独で製造される。
弾性チューブ100は、振動や屈曲に耐性を持つ柔軟性エラストマ材料の合成樹脂等から形成される。弾性チューブ100は、例えばポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、オレフィン系の熱可塑性エラストマ(TPE)、スチレン系のTPE、ポリアミド系のTPE及びウレタン系のTPE等を用いた押し出し成形により単独で製造される。
コネクタ110は、弾性チューブ100の端部100Aをキャリッジ5に接続すると共に、インク流路101を記録ヘッド4に連通させるものであり、ネック部120、インク流路130及びブラケット部140を有する。コネクタ110は、弾性チューブ100よりも硬質の樹脂材から成形されている。
ネック部120は、弾性チューブ100の端部100Aの外部を包囲する部位である。このネック部120は、弾性チューブ100の脱落を防止すべく、長手方向と直交する内径方向に端部100Aを弾性変形させて把持力を発現させる構成となっている。
ネック部120は、弾性チューブ100の端部100Aの外部を包囲する部位である。このネック部120は、弾性チューブ100の脱落を防止すべく、長手方向と直交する内径方向に端部100Aを弾性変形させて把持力を発現させる構成となっている。
図4に示すように、ネック部120により把持される端部100Aには、弾性チューブ100よりも硬質のプラ管(管部材)150がインク流路101に挿入されている。プラ管150は、端部100Aにおいて弾性チューブ100の内面を支持することで、ネック部120から受ける把持力によるインク流路101の内径方向の変形(潰れ)を抑制する。このプラ管150は、図4及び図6に示すように、弾性チューブ100の端面100A1に当接する段差部151を備えると共に、先端部が挿入方向に対して斜めに切断された先細り部152を備える。
インク流路130は、図4に示すように、一端が弾性チューブ100のインク流路101に連通し、他端がブラケット部140のインク供給口141に連通する構成となっている。このインク流路130は、コネクタ110内で所定方向に屈曲しており、コネクタ110に一体で形成されている。本実施形態では、インク流路130の方向が、その曲部131において略直角方向に変更される湾曲形状を備える。この構成のインク流路130は、図5に示すように、複数のインク流路101に対応するように、各々独立して複数設けられている。
ブラケット部140は、記録ヘッド4にインクを供給するインク供給口141と、キャリッジ5にコネクタ110を固定する場合に固定用のネジを挿通するネジ穴142を有する。インク供給口141は、ブラケット部140の固定面140aに対し垂直方向に突出すると共に、略円形に開口している。ネジ穴142は、複数並設されたインク供給口141を、列方向において挟む位置に対となって設けられる。
コネクタ110は、ネジ穴142に挿通されるネジの締結力によりキャリッジ5に対して強固に固定される。コネクタ110は、面積の広い固定面140a全体でキャリッジ5に当接するので、安定して固定される。なお、インク供給口141の周囲には、接続部からのインクの漏洩を防止するパッキン材を嵌めても良い。
コネクタ110は、ネジ穴142に挿通されるネジの締結力によりキャリッジ5に対して強固に固定される。コネクタ110は、面積の広い固定面140a全体でキャリッジ5に当接するので、安定して固定される。なお、インク供給口141の周囲には、接続部からのインクの漏洩を防止するパッキン材を嵌めても良い。
続いて、上記構成のインク供給チューブ12の製造方法について、図7及び図8を参照して説明する。
図7は、本発明の第1実施形態におけるインク供給チューブ12の製造方法の一工程を説明する図である。図8は、本発明の第1実施形態におけるインク供給チューブ12の製造方法の型開き工程を説明する図である。これらの図は、図4に示す断面図と対応する位置の断面図である。
図7に示すように、コネクタ110は、弾性チューブ100の端部100Aを包囲して装着された成形型200の内部に注入した樹脂材により形成される。
成形型200は、インク流路130を形成するコアピン(ピン)210を備えると共にコネクタ110の形状に沿ったキャビティ201(成形空間)を有する。なお、成形型200は、第1成形型200Aと、第2成形型200Bとに分割可能となっている。さらに、図示はしていないが、成形型200は、複数の部材(成形型)により構成され、その複数に分割可能となっている。
図7は、本発明の第1実施形態におけるインク供給チューブ12の製造方法の一工程を説明する図である。図8は、本発明の第1実施形態におけるインク供給チューブ12の製造方法の型開き工程を説明する図である。これらの図は、図4に示す断面図と対応する位置の断面図である。
図7に示すように、コネクタ110は、弾性チューブ100の端部100Aを包囲して装着された成形型200の内部に注入した樹脂材により形成される。
成形型200は、インク流路130を形成するコアピン(ピン)210を備えると共にコネクタ110の形状に沿ったキャビティ201(成形空間)を有する。なお、成形型200は、第1成形型200Aと、第2成形型200Bとに分割可能となっている。さらに、図示はしていないが、成形型200は、複数の部材(成形型)により構成され、その複数に分割可能となっている。
本手法では先ず、弾性チューブ100の端部100Aを成形型200に装着し型締めする(型締め工程)。
型締め工程では、先ず、コネクタ110が成形される弾性チューブ100の端部100Aにおいて、各インク流路101にプラ管150を挿入する。ここで、プラ管150は、図6に示す先細り部152を備えているため、容易にインク流路101に挿入できる。また、プラ管150は、端部100Aの端面100A1に当接する段差部151を備えており、挿入時に段差部151が端面100A1で係止されるため、弾性チューブ100の端部100Aに対する位置決めがなされる。したがって、コネクタ110のネック部120の把持力を受ける適切な位置おいて、プラ管150が弾性チューブ100の内面を支持できる。
型締め工程では、先ず、コネクタ110が成形される弾性チューブ100の端部100Aにおいて、各インク流路101にプラ管150を挿入する。ここで、プラ管150は、図6に示す先細り部152を備えているため、容易にインク流路101に挿入できる。また、プラ管150は、端部100Aの端面100A1に当接する段差部151を備えており、挿入時に段差部151が端面100A1で係止されるため、弾性チューブ100の端部100Aに対する位置決めがなされる。したがって、コネクタ110のネック部120の把持力を受ける適切な位置おいて、プラ管150が弾性チューブ100の内面を支持できる。
次に、プラ管150が挿入された弾性チューブ100の端部100Aにコアピン210の先端部を挿入して取り付ける。コアピン210は、針金状となっており、形成対象となるインク流路130の形状に沿って屈曲している。また、コアピン210の基端部は、第2成形型200Bに固定されている。本実施形態のコアピン210は、変形しても加熱処理を施すことによって元の屈曲した形状に回復する形状記憶合金から形成されている。この形状記憶合金としては、例えば、チタンとニッケルの合金や、鉄、マンガン、ケイ素の合金等から、コネクタ110の仕様(インク流路130の形状)に応じて、硬さや太さ等が適切なものを選択する。
コアピン210は、弾性チューブ100の各インク流路101に対応して複数設けられており、それらをプラ管150が挿入されたインク流路101の各々に挿入する。
コアピン210は、弾性チューブ100の各インク流路101に対応して複数設けられており、それらをプラ管150が挿入されたインク流路101の各々に挿入する。
次に、コアピン210が挿入された状態の弾性チューブ100を、成形型200に装着し方締めする。成形型200の所定位置には、成形型200の外部と内部とを貫通し、弾性チューブ100の端部100Aが挿入される装着部202が設けられている。装着部202は、弾性チューブ100の表面に密着する密着面202aを備えて、キャビティ201内の樹脂材が成形型200の外部に漏洩することを防止する。
続いて、上記の様に型締めした成形型200のキャビティ201に液状の樹脂材を注入する(注入工程:成形工程)。
本手法で用いる樹脂材は、紫外線硬化樹脂材である。紫外線硬化樹脂材は、周知のように紫外線の光エネルギーに反応して液体から固体に化学的に変化する特性を有する。この紫外線硬化樹脂材は、プレポリマー、モノマー、光重合開始剤及び添加剤を含む合成樹脂からなる。なお、本実施形態に用いる紫外線硬化樹脂材としては、特に種類は限定しないが、コネクタ110の仕様に応じて適切なものを選択する。
本手法で用いる樹脂材は、紫外線硬化樹脂材である。紫外線硬化樹脂材は、周知のように紫外線の光エネルギーに反応して液体から固体に化学的に変化する特性を有する。この紫外線硬化樹脂材は、プレポリマー、モノマー、光重合開始剤及び添加剤を含む合成樹脂からなる。なお、本実施形態に用いる紫外線硬化樹脂材としては、特に種類は限定しないが、コネクタ110の仕様に応じて適切なものを選択する。
成形型200への樹脂材の注入は、樹脂材を所定圧で送り出す射出成形機を用いる。射出成形機は、周知のように樹脂材を投入するホッパー、樹脂材を押し出すシリンダー、樹脂材を成形型200に注入するノズル等を備える。本手法では、紫外線硬化樹脂材を用いているため樹脂材の流動性が高く、熱を加えて所定の粘度で高圧射出する熱可塑性樹脂を用いる場合と比べて、加圧機構の小さい小型の射出成形機で済む。
次に、キャビティ201に注入した樹脂材に、紫外線を照射して硬化(固化)させる(紫外線照射工程:成形工程)。
成形型200は、紫外線透過性を有する紫外線透過部を備えている。本実施形態の成形型200は、その一部あるいは全てが紫外線透過部から構成されており、紫外線照射工程では、所定波長の紫外線を出力する紫外線照射装置250を用い、成形型200の外部から紫外線透過部を介して内部に紫外線を多方向から照射する。そして、該紫外線照射により成形型200に注入した樹脂材を硬化させる。紫外線照射する時間は、選択した樹脂材の種類にもよるが短時間(数秒〜数十秒程度)で済むため、製造サイクルを短縮できる。
成形型200は、紫外線透過性を有する紫外線透過部を備えている。本実施形態の成形型200は、その一部あるいは全てが紫外線透過部から構成されており、紫外線照射工程では、所定波長の紫外線を出力する紫外線照射装置250を用い、成形型200の外部から紫外線透過部を介して内部に紫外線を多方向から照射する。そして、該紫外線照射により成形型200に注入した樹脂材を硬化させる。紫外線照射する時間は、選択した樹脂材の種類にもよるが短時間(数秒〜数十秒程度)で済むため、製造サイクルを短縮できる。
紫外線透過部は、紫外線透過する特性を有する材料であれば、特に種類(無機物、有機物)は問わない。本実施形態では、紫外線透過部に光透過性無機物の石英ガラスを用いる。なお、光透過性の有機物(例えば樹脂)は、紫外線の照射により劣化するため、コネクタ110を大量に成形する成形型200には適さない。しかし、コスト安の利点を利用して、例えば少量のサンプル製品等を成形する成形型200に用いてもよい。
そして、キャビティ201に注入した樹脂材を硬化させ形状を安定させた後、成形型200を型開きする(型開き工程)。
型開き工程では、先ず、第1成形型200Aと第2成形型200Bとを分割すると共に成形されたコネクタ110からコアピン210を抜き取る(図8参照)。コネクタ110は、成形工程により形状が安定しているため、インク流路130に沿ったコアピン210の抜き取りが可能となる。インク流路130は曲部131を備えるため、抜き取り時には、針金状のコアピン210がインク流路130の形状に沿って変形しつつ抜き取られる。なお、コアピン210の抜き取りを円滑に実施すべく、曲部131は、直角形状ではなく湾曲形状となっていることが望ましい。
型開き工程では、先ず、第1成形型200Aと第2成形型200Bとを分割すると共に成形されたコネクタ110からコアピン210を抜き取る(図8参照)。コネクタ110は、成形工程により形状が安定しているため、インク流路130に沿ったコアピン210の抜き取りが可能となる。インク流路130は曲部131を備えるため、抜き取り時には、針金状のコアピン210がインク流路130の形状に沿って変形しつつ抜き取られる。なお、コアピン210の抜き取りを円滑に実施すべく、曲部131は、直角形状ではなく湾曲形状となっていることが望ましい。
次に、型締めされた第1成形型200Aを複数に分割してコネクタ110を取り出す。このように取り出されたコネクタ110は、内部に一体となって屈曲したインク流路130が形成されるため、インク漏れを抑止できる。また、コネクタ110は、紫外線硬化樹脂から成形されているため、熱収縮によるヒケが生じることがなく、インク流路130が安定化する。
なお、抜き取り時に変形したコアピン210は、形状記憶合金から形成されているため、所定の加熱処理を施すことによって元の屈曲した形状に回復するので繰り返し使用できる。
なお、抜き取り時に変形したコアピン210は、形状記憶合金から形成されているため、所定の加熱処理を施すことによって元の屈曲した形状に回復するので繰り返し使用できる。
したがって、上述した第1実施形態によれば、インク流路101を有する弾性チューブ100と、弾性チューブ100の端部100Aに一体的に設けられ、インク流路101と連通する屈曲したインク流路130を有するコネクタ110とを備えるインク供給チューブ12の製造方法であって、インク流路130を形成する屈曲したコアピン210を備えると共にコネクタ110の形状に沿ったキャビティ201を有する成形型200に、弾性チューブ100の端部100Aを、該端部100Aのインク流路101にコアピン210を挿入した状態で装着して型締めする型締め工程と、上記型締め工程の後、キャビティ201に液状の樹脂材を注入し固化させる成形工程と、上記成形工程の後、成形型200を開いて端部100Aに成形されたコネクタ110を取り出すと共にコアピン210を抜き取る型開き工程とを有する手法を用いて、コネクタ110に一体で屈曲したインク流路130を形成することができる。
このため、本手法では、従来のシート材を用意してコネクタ110に貼付する工程を省くことができるため、インク供給チューブ12の製造の低コスト化及び製造工程の短縮化を図ることができる。また、コネクタ110に一体で屈曲したインク流路130が形成されるため、インク漏れを抑止でき、安定したインク搬送ができるインク供給チューブ12が得られる。
このため、本手法では、従来のシート材を用意してコネクタ110に貼付する工程を省くことができるため、インク供給チューブ12の製造の低コスト化及び製造工程の短縮化を図ることができる。また、コネクタ110に一体で屈曲したインク流路130が形成されるため、インク漏れを抑止でき、安定したインク搬送ができるインク供給チューブ12が得られる。
(第2実施形態)
続いて、本発明の第2実施形態について図9を参照して説明する。なお、上記実施形態と構成及び手法を同じくする部分の説明は割愛する。
図9は、本発明の第2実施形態におけるインク供給チューブ12の製造方法の型開き工程を説明する図である。
第2実施形態の型開き工程では、コアピン210を加熱する加熱装置260を用いる点と、コアピン210の表面に所定厚のコーティング層211が設けられている点で、上記実施形態と異なる。
続いて、本発明の第2実施形態について図9を参照して説明する。なお、上記実施形態と構成及び手法を同じくする部分の説明は割愛する。
図9は、本発明の第2実施形態におけるインク供給チューブ12の製造方法の型開き工程を説明する図である。
第2実施形態の型開き工程では、コアピン210を加熱する加熱装置260を用いる点と、コアピン210の表面に所定厚のコーティング層211が設けられている点で、上記実施形態と異なる。
加熱装置260は、コアピン210を所定温度まで加熱するものである。加熱装置260は、コアピン210に直接電流を流すことによるジュール熱での直接加熱や、他の抵抗体に電流を流すことジュール熱を発生させコアピン210の熱伝導性を用いて間接加熱する等の種々の構成を採用できる。本実施形態の加熱装置260は、第2成形型200Bの外部に露出するコアピン210の基端部から電流を流すことによるジュール熱で加熱を行う構成となっている。
コーティング層211は、コアピン210の表面を被覆する所定厚の層であり、加熱装置260の加熱により所定温度まで達すると溶融する特性を有する。本実施形態のコーティング層211は、融点が低い樹脂材から構成される。また、この樹脂材としては、溶融した際に潤滑油の役目を果たす油分(グリス等)が内部に分散している含油型樹脂材を選択することが望ましい。
第2実施形態の型開き工程では、コアピン210の抜き取りを行う前に、先ず加熱装置260を駆動させ、コアピン210を加熱する。加熱されたコアピン210は、軟化して硬さが低下し容易に変形できるようになるため、小さい引っ張り力で抜き取りを行うことができる。
また、第2実施形態の型開き工程では、加熱装置260の加熱によりコアピン210が所定温度に達するとコーティング層211が溶融する。コーティング層211が溶融すると、コアピン210とコネクタ110との間に微小な隙間が生じる。このため、コアピン210の抜き取りを容易に行える。さらに、コーティング層211に含まれる油分により、コアピン210とコネクタ110との間の摩擦抵抗が低減するため、小さい引っ張り力で抜き取りを行うことができる。
また、第2実施形態の型開き工程では、加熱装置260の加熱によりコアピン210が所定温度に達するとコーティング層211が溶融する。コーティング層211が溶融すると、コアピン210とコネクタ110との間に微小な隙間が生じる。このため、コアピン210の抜き取りを容易に行える。さらに、コーティング層211に含まれる油分により、コアピン210とコネクタ110との間の摩擦抵抗が低減するため、小さい引っ張り力で抜き取りを行うことができる。
(第3実施形態)
続いて、本発明の第3実施形態について図10及び図11を参照して説明する。なお、上記実施形態と構成及び手法を同じくする部分の説明は割愛する。
図10及び図11は、本発明の第3実施形態におけるインク供給チューブ12の製造方法の型開き工程を説明する図である。
第3実施形態では、コアピン210が所定の曲率を有しており、その曲率に沿ってコアピン210を抜き取る点で、上記実施形態と異なる。
続いて、本発明の第3実施形態について図10及び図11を参照して説明する。なお、上記実施形態と構成及び手法を同じくする部分の説明は割愛する。
図10及び図11は、本発明の第3実施形態におけるインク供給チューブ12の製造方法の型開き工程を説明する図である。
第3実施形態では、コアピン210が所定の曲率を有しており、その曲率に沿ってコアピン210を抜き取る点で、上記実施形態と異なる。
図10に示すように、コアピン210は、所定位置Oを中心とした半径R上に沿った形状となっており、その曲率は1/Rとなる。また、第2成形型200Bは、コアピン210の基端部を固定する固定部200B1が分割可能な構成となっている。
第3実施形態の型開き工程では、図11に示すように、所定の曲率に沿ってコアピン210を抜き取る。ここで、コアピン210の抜き取り方向と、コアピン210の形状が略一致するため、コネクタ110からの抜き取りにおいてコアピン210の変形を極力抑えることができる。
したがって、第3実施形態では、コアピン210の変形を微小にし、あるいは、変形させることなく抜き取りを行うことが可能となる。このため、コアピン210の寿命が向上し、且つ、コアピン210の形状を元に戻す処理も簡単に済ませることができる。
したがって、第3実施形態では、コアピン210の変形を微小にし、あるいは、変形させることなく抜き取りを行うことが可能となる。このため、コアピン210の寿命が向上し、且つ、コアピン210の形状を元に戻す処理も簡単に済ませることができる。
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した手法や各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば、上記実施形態において、コネクタ110に一体で形成されるインク流路130は、一箇所で屈曲しているのみであるが、本発明は、複数箇所で屈曲するインク流路130を有するコネクタ110の製造方法にも適用可能である。この場合は、複数箇所で屈曲したコアピン210を用いて、抜き取りを行うこととなる。
また、例えば、上記実施形態においては、コアピン210が形状記憶合金からなり、加熱処理を施すことにより元の屈曲した形状に回復させると説明したが、この形状記憶特性をコアピン210の抜き取りに用いる手法を採用しても良い。
例えば、コアピン210の元の形状が直線形状であり、その形状を変形させ、屈曲した状態で型締めを行う。そして、型開きでは、例えば第2実施形態の加熱装置260を用いてコアピン210を加熱し、元の直線形状に戻ろうとする変形を利用しつつ引っ張ることで、コアピン210の抜き取りの容易化を図ることができる。
例えば、コアピン210の元の形状が直線形状であり、その形状を変形させ、屈曲した状態で型締めを行う。そして、型開きでは、例えば第2実施形態の加熱装置260を用いてコアピン210を加熱し、元の直線形状に戻ろうとする変形を利用しつつ引っ張ることで、コアピン210の抜き取りの容易化を図ることができる。
また、例えば、上記実施形態においては、コネクタ110の成形に紫外線硬化樹脂を用いたが、本発明は、この手法に限定されるものでは無く、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を用いる構成であっても良い。
ただし、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を用いる場合はコネクタ110の成形に熱の要素が加わるため、第2実施形態の熱を用いる手法においては、その温度やコーティング層211の材料を考慮しなければならない。この点では、熱を用いない紫外線硬化樹脂を用いる手法を選択した本手法を採用することが望ましい。
ただし、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を用いる場合はコネクタ110の成形に熱の要素が加わるため、第2実施形態の熱を用いる手法においては、その温度やコーティング層211の材料を考慮しなければならない。この点では、熱を用いない紫外線硬化樹脂を用いる手法を選択した本手法を採用することが望ましい。
尚、上述の実施形態においては、本発明のコネクタ付きチューブを適用する流体噴射装置がインクジェットプリンター1である場合を例にして説明したが、インクジェットプリンターに限られず、複写機及びファクシミリ等の装置であってもよい。
また、上述の実施形態においては、流体噴射装置が、インク等の流体(液状体)を噴射する流体噴射装置である場合を例にして説明したが、本発明の流体噴射装置は、インク以外の他の流体を噴射したり吐出したりする流体噴射装置に適用することができる。流体噴射装置が噴射可能な流体は、流体、機能材料の粒子が分散又は溶解されている液状体、ジェル状の流状体、流体として流して噴射できる固体、及び粉体(トナー等)を含む。
また、上述の実施形態において、流体噴射装置から噴射される流体(液状体)としては、インクのみならず、特定の用途に対応する流体を適用可能である。流体噴射装置に、その特定の用途に対応する流体を噴射可能な噴射ヘッドを設け、その噴射ヘッドから特定の用途に対応する流体を噴射して、その流体を所定の物体に付着させることによって、所定のデバイスを製造可能である。例えば、本発明の流体噴射装置(液状体噴射装置)は、液晶ディスプレイ、EL(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ、及び面発光ディスプレイ(FED)の製造等に用いられる電極材、色材等の材料を所定の分散媒(溶媒)に分散(溶解)した流体(液状体)を噴射する流体噴射装置に適用可能である。
また、流体噴射装置としては、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する流体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる流体を噴射する流体噴射装置であってもよい。
さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する流体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ(光学レンズ)などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する流体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する流体噴射装置、ジェルを噴射する流状体噴射装置、トナーなどの粉体を例とする固体を噴射するトナージェット式記録装置であってもよい。そして、これらのうちいずれか一種の流体噴射装置に本発明を適用することができる。
さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する流体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ(光学レンズ)などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する流体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する流体噴射装置、ジェルを噴射する流状体噴射装置、トナーなどの粉体を例とする固体を噴射するトナージェット式記録装置であってもよい。そして、これらのうちいずれか一種の流体噴射装置に本発明を適用することができる。
また、本発明のコネクタ付きチューブは、上記の他に気体や液体等の流体を扱う分野に広く用いることができる。
12…インク供給チューブ(コネクタ付きチューブ)、100…弾性チューブ(チューブ)、100A…端部、101…インク流路(第1流路)、110…コネクタ、200…成形型、201…キャビティ、210…コアピン(ピン)、211…コーティング層
Claims (7)
- 第1流路を有するチューブと、前記チューブの端部に一体的に設けられ、前記第1流路と連通する屈曲した第2流路を有するコネクタとを備えるコネクタ付きチューブの製造方法であって、
前記第2流路を形成する屈曲したピンを備えると共に前記コネクタの形状に沿ったキャビティを有する成形型に、前記チューブの端部を、該端部の前記第1流路に前記ピンを挿入した状態で装着して型締めする型締め工程と、
前記型締め工程の後、前記キャビティに液状の樹脂材を注入し固化させる成形工程と、
前記成形工程の後、前記成形型を開いて前記端部に成形された前記コネクタを取り出すと共に前記ピンを抜き取る型開き工程とを有することを特徴とするコネクタ付きチューブの製造方法。 - 前記型開き工程では、前記ピンを変形させつつ抜き取ることを特徴とする請求項1に記載のコネクタ付きチューブの製造方法。
- 前記ピンは、形状記憶合金から形成されていることを特徴とする請求項2に記載のコネクタ付きチューブの製造方法。
- 前記ピンは、所定の曲率で屈曲しており、
前記型開き工程では、前記ピンを前記所定の曲率に沿って抜き取ることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のコネクタ付きチューブの製造方法。 - 前記型開き工程では、前記ピンを加熱して前記抜き取りを行うことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のコネクタ付きチューブの製造方法。
- 前記ピンの表面には前記加熱で溶融する所定厚のコーティング層が形成されていることを特徴とする請求項5に記載のコネクタ付きチューブの製造方法。
- 前記樹脂材は、紫外線硬化性を有し、
前記成形型の少なくとも一部は、紫外線透過性を有する紫外線透過部を備え、
前記成形工程では、前記成形型の外部から前記紫外線透過部を介して内部の前記樹脂材に紫外線を照射することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のコネクタ付きチューブの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009039638A JP2010194746A (ja) | 2009-02-23 | 2009-02-23 | コネクタ付きチューブの製造方法 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013220533A (ja) * | 2012-04-12 | 2013-10-28 | Satake Corp | 中空樹脂製品の製造方法及び該方法により製造される曲率導管を内包する樹脂一体型エアーノズル |
WO2023192434A1 (en) * | 2022-03-31 | 2023-10-05 | Entegris, Inc. | Overmolding specialty tooling and methods of making flexible substrate components |
-
2009
- 2009-02-23 JP JP2009039638A patent/JP2010194746A/ja active Pending
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