JP2020034074A - 圧力調整ユニットの製造方法および製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圧力調整ユニットの性能のばらつきを抑える。【解決手段】圧力調整ユニット１００の製造方法は、凹部を有する本体部５と、凹部の開口を塞ぐように本体部５に接合された可撓性のフィルム２と、本体部５とフィルム２との間に形成された空間Ｓに収容され、本体部５とフィルム２との間で所定の長さに圧縮された弾性体１と、を有する圧力調整ユニット１００の製造方法であって、本体部５とフィルム２との間で弾性体１を所定の長さよりも短い長さに圧縮した状態で、フィルム２を本体部５に接合する工程と、短い長さに圧縮された弾性体１の復元力Ｆによってフィルム２を変形させる工程と、フィルム２を変形させる際に、弾性体１が所定の長さを超える長さにならないように弾性体１の復元を規制する工程と、弾性体１の復元を規制した状態で、フィルム２を冷却してフィルム２の変形を停止させる工程と、を含んでいる。【選択図】図３

Description

本発明は、液体吐出ヘッドに供給される液体を負圧に維持するための圧力調整ユニットの製造方法および製造装置に関する。

インクジェット記録ヘッド等の液体吐出ヘッドの液体吐出部は、メニスカスを保持して液体漏れを抑制するために負圧に維持される必要がある。このため、液体吐出ヘッドの液体吐出動作が可能な範囲で適切な負圧を生じさせる圧力調整ユニットが用いられている。特許文献１には、バネ（弾性体）が内部に収納された容器と、容器開口を塞ぐように接合された可撓性のシート（フィルム）とを有し、弾性体の伸縮によって容器内部（液体収容空間）の負圧を維持する圧力調整ユニットが開示されている。この圧力調整ユニットは以下のようにして製造される。まず、治具によってフィルムを張力が付与された平坦な状態に保持する。そして、ヒートヘッドを下降させ、弾性体を圧縮した状態でフィルムを容器の開口縁部に当接させる。そして、ヒートヘッドによってフィルムと容器の開口縁部とを加熱し、開口縁部に沿ってフィルムを熱溶着（熱圧着）する。このとき、フィルムは、加熱により全体的に柔らかくなるため、弾性体の復元力によって押し上げられ、平坦な状態から外側に撓んだ状態に変形して固定される。その後、容器の外側にある余分なフィルムを切断することで圧力調整ユニットが完成する。

特開２０１３−１２４７１３号公報

圧力調整ユニットの性能を安定して発揮させるためには、弾性体が設計通りに伸縮することが重要である。しかしながら、特許文献１に記載の製造方法では、熱圧着時にフィルムを押し上げる弾性復元力の違いによってフィルムの変形量にばらつきが生じ、液体収容空間の容積にばらつきが生じる可能性がある。その結果、弾性体が設計通りに伸縮することができず、液体収容空間の負圧を適切に維持することができなくなり、記録画像の品質が低下するおそれがある。
そこで、本発明の目的は、性能のばらつきが少なく信頼性の高い圧力調整ユニットの製造方法および製造装置を提供することである。

上述した目的を達成するために、本発明の圧力調整ユニットの製造方法は、凹部を有する本体部と、凹部の開口を塞ぐように本体部に接合された可撓性のフィルムと、本体部とフィルムとの間に形成された空間に収容され、本体部とフィルムとの間で所定の長さに圧縮された弾性体と、を有する圧力調整ユニットの製造方法であって、本体部とフィルムとの間で弾性体を所定の長さよりも短い長さに圧縮した状態で、フィルムを本体部に接合する工程と、短い長さに圧縮された弾性体の復元力によってフィルムを変形させる工程と、フィルムを変形させる際に、弾性体が所定の長さを超える長さにならないように弾性体の復元を規制する工程と、弾性体の復元を規制した状態で、フィルムを冷却してフィルムの変形を停止させる工程と、を含むことを特徴とする。
また、本発明の圧力調整ユニットの製造装置は、凹部を有する本体部と、凹部の開口を塞ぐように本体部に接合された可撓性のフィルムと、本体部とフィルムとの間に形成された空間に収容され、本体部とフィルムとの間で所定の長さに圧縮された弾性体と、を有する圧力調整ユニットの製造装置であって、フィルムを加熱して軟化させることで、本体部とフィルムとの間で所定の長さよりも短い長さに圧縮されていた弾性体の復元力によってフィルムを変形させる加熱手段と、フィルムが変形する際に弾性体が所定の長さを超える長さにならないように、フィルムを介して弾性体に当接して弾性体の復元を規制するストッパ部材と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、性能のばらつきが少なく信頼性の高い圧力調整ユニットの製造方法および製造装置を提供することが可能となる。

第１の実施形態に係る圧力調整ユニットの構成を示す図である。 第１の実施形態に係る圧力調整ユニットの製造方法を示す断面図である。 第１の実施形態に係る圧力調整ユニットの製造方法を示す断面図である。 第２の実施形態に係る圧力調整ユニットの製造方法を示す断面図である。 第２の実施形態に係る圧力調整ユニットの製造方法を示す断面図である。 第３の実施形態に係る圧力調整ユニットの製造方法を示す断面図である。 第３の実施形態に係る圧力調整ユニットの製造方法を示す断面図である。 第４の実施形態に係る圧力調整ユニットの製造方法を示す断面図である。 第４の実施形態に係る圧力調整ユニットの製造方法を示す平面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。

（第１の実施形態）
図１（ａ）は、第１の実施形態に係る圧力調整ユニットの構成を示す平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。なお、図１（ａ）では、簡単のために、フィルム２および弾性体受け３の図示を省略している。
圧力調整ユニット１００は、液体吐出ヘッドに供給される液体を負圧に維持するものであり、本体部５と、可撓性のフィルム２と、弾性体１とを有している。本体部５には、凹部６と、凹部６の開口７の周縁部から円筒状に突出する接合部８が形成され、フィルム２は接合部８の頂部８ａに接合されている。これにより、液体を収容可能な液体収容空間Ｓが本体部５とフィルム２との間に形成される。接合部８の頂部８ａは、フィルム２が良好に接合されるために平面状であることが好ましい。弾性体１は液体収容空間Ｓに収容されている。本実施形態では、弾性体１はコイルばねであり、本体部５とフィルム２との間、より詳細には、フィルム２の下面２ａに熱圧着された弾性体受け３との間で圧縮されている。本体部５および弾性体受け３にはそれぞれ、円筒状の窪み１４，１５が形成され、弾性体（コイルばね）１はこれら窪み１４，１５に嵌合して位置決めされている。弾性体１は、弾性復元力によって液体収容空間Ｓの容積が増えるようにフィルム２を弾性変形させることができれば、板ばね等であってもよい。

本体部５の内部には液体導入路１０と液体導出路１１が形成されている。液体導入路１０と液体導出路１１はそれぞれ、一端が本体部５の側面に開口し、他端が液体収容空間Ｓに開口している。液体導入路１０が液体収容空間Ｓに開口する部分には、当該開口を開閉する弁体２１が設けられている。弁体２１の開閉動作は、液体収容空間Ｓの液体の圧力と弾性体２２の付勢力とのバランスに基づいて行われる。弁体２１と弾性体２２は、本体部５に圧入された弁ホルダ２３によって保持されている。液体導出路１１はインクジェット記録ヘッド等の液体吐出ヘッドの液体吐出部と連通している。
フィルム２は、可撓性とバリア性と液体に対する耐性を有する材料からなる層と、耐熱性を有する材料からなる層とを含む多層構造を有していれば、いかなる材料で形成されていてもよい。本実施形態では、本体部５（特に接合部８）と弾性体受け３は熱可塑性材料からなり、そのような熱可塑性材料として、例えばポリプロピレン（ＰＰ）を用いることができる。これに対し、フィルム２としては、フィルム２を本体部５に熱圧着するために、熱可塑性材料からなる層と、この熱可塑性材料よりも融点が高い耐熱性材料からなる層とを含む２層構造を用いることができる。フィルム２の熱可塑性材料として、例えばポリプロピレン（ＰＰ）を用いることができ、耐熱性材料として、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を用いることができる。フィルム２の熱可塑性材料は、本体部５および弾性体受け３の熱可塑性材料と同じであっても同じでなくてもよい。

本実施形態の圧力調整ユニット１００は以下のように作動する。インク等の液体は、液体導入路１０から供給され、液体収容空間Ｓを通って液体導出路１１から排出される。このとき、液体収容空間Ｓの液体はポンプ（図示せず）によって引かれており、圧縮状態にある弾性体１の復元力がフィルム２に作用する。この結果、フィルム２は、液体収容空間Ｓの容積を増やす方向、すなわち押し広げられる方向に変形し、液体収容空間Ｓに負圧を発生させる。液体収容空間Ｓの負圧を適切に維持することで、液体吐出部に形成されるメニスカスを維持し、液体吐出部における液体漏れを抑制することができる。
本実施形態では、弾性体受け３が円形の平面形状を有し、円筒状の接合部８と同軸上に設けられている。このため、弾性体受け３から接合部８の頂部８ａまでの距離が周方向で一定である。したがって、弾性体１は安定して伸縮し、フィルム２に均等な張力を印加することが可能になり、所望の負圧を維持することが可能になる。

次に、図２および図３を参照して、本実施形態の圧力調整ユニットの製造方法について説明する。図２および図３は、それぞれ本実施形態の製造方法の各工程における圧力調整ユニットの概略断面図である。なお、図３（ｂ）は、図３（ａ）の円Ａで囲まれた領域の拡大図である。

まず、位置決め治具（図示せず）に本体部５を固定し、治具置き台１６の内側に本体部５を配置する。弾性体１は本体部５に予め設置され、窪み１４に嵌合している。また、ＰＰとＰＥＴの２層構造のフィルム２を用意する。フィルム２のＰＰからなる層には予め弾性体受け３が熱圧着されている。
次に、図２（ａ）に示すように、フィルム２を外側から保持した状態で、凹部６の開口７に対向するように本体部５から離れた位置に配置する。具体的には、円筒状のフィルム保持治具９の中央開口９ｂ部分にフィルム２を挟んで固定し、ある程度の張力が付与された状態に保持する。そして、フィルム２のＰＰからなる層（弾性体受け３が熱圧着された層）が本体部５を向くように治具置き台１６に設けられたピン１６ａとフィルム保持治具９に設けられた穴９ａを嵌め合わせることで、治具置き台１６の上にフィルム保持治具９を設置する。ここで、治具置き台１６は、治具置き台１６の上に設置される円筒状のフィルム保持治具９が同じく円筒状の接合部８と同軸になるように配置されている。また、治具置き台１６は、フィルム保持治具９を治具置き台１６の上に設置した際に、フィルム保持治具９に保持されたフィルム２に弛みや皺があっても、フィルム２が接合部８の頂部８ａに接触しないような高さを有している。これは、フィルム２が接合部８の頂部８ａに接触すると、後述する工程においてフィルム２を押し込んでフィルム２を塑性変形させることができず、フィルム２に張力Ｔを与えることができないためである。一例では、接合部８の突出高さは０．５ｍｍ、接合部８の頂部８ａからフィルム保持治具９によって保持されるフィルム２まで高さは１．５ｍｍである。この過程で、弾性体１は本体部５および弾性体受け３の窪み１４，１５に嵌合し、安定した姿勢で圧縮される。

次に、図２（ｂ）に示すように、フィルム２の開口７に対向する領域を開口７に向けて押し込み、フィルム２に張力Ｔを付与しながらフィルム２を塑性変形させて、開口７の周縁部、すなわち接合部８の頂部８ａに当接させる。具体的には、フィルム保持治具９の中央開口９ｂを通じて円柱状のヒートヘッド１２を下降させ、フィルム２の開口７に対向する領域に押し付ける。フィルム２は、本体部５から離れた位置でフィルム保持治具９に保持されているため、ヒートヘッド１２によって開口７の周縁部、すなわち接合部８の頂部８ａに当接する。これにより、フィルム２に張力Ｔが付与されるとともに塑性変形が生じる。フィルム２は張力Ｔを付与されながら塑性変形するため、それまでの過程でフィルム２に不均一な張力が存在していても、その張力が均一化され、皺や弛みが除去または軽減され、かつその状態が固定化される。円柱状のヒートヘッド１２は円筒状のフィルム保持治具９および接合部８と同軸上にあるため、フィルム２に対して周方向に均等に張力Ｔが付与される。この過程で、本体部５および弾性体受け３の窪み１４，１５に嵌合した弾性体１はさらに圧縮される。

そして、弾性体１を上述のように圧縮した状態で、フィルム２を本体部５に接合する。具体的には、ヒートヘッド１２に内蔵されたヒータ１３に通電し、フィルム２と本体部５との当接部分およびその周縁部を加熱する。その結果、フィルム２と本体部５との当接部分が溶融し、その当接部分（接合部８）でフィルム２は本体部５に熱圧着される。
その後、図２（ｃ）に示すように、ヒートヘッド１２を上昇させて退避させる。こうしてフィルム２が冷却されて本体部５に固定されると、図２（ｄ）に示すように、フィルム保持治具９によるフィルム２の保持を解除する。具体的には、本体部５の外側にあるフィルム２を刃物、レーザ等で切断し、フィルム２をフィルム保持治具９から切り離す。こうして、皺や弛みがなく均一な張力Ｔが付与された状態でフィルム２が本体部５の接合部８に接合される。

次に、図３（ａ）に示すように、ヒートヘッド（加熱手段）１２を再度下降させ、フィルム２と本体部５との接合部分である接合部８に当接させる。このとき、ヒートヘッド１２の温度は、ヒータ１３の通電量を調節することで、フィルム２の熱可塑性材料（ＰＰ）の融点以上かつ耐熱性材料（ＰＥＴ）の融点未満の温度に調節される。これにより、フィルム２が再加熱されて軟化するとともに、ＰＰからなる接合部８も加熱されて再溶融される。その結果、図３（ｂ）に示すように、接合部８が変形するのと同時に、フィルム２も弾性体１の復元力Ｆによって持ち上げられるように変形する。なお、フィルム２の熱可塑性材料の融点以上、かつ耐熱性材料の融点未満の温度で接合部８を加熱することができれば、加熱方法として、ヒートヘッド１２の代わりに、例えばヒートブローなどを用いることもできる。また、フィルム２と本体部５に異なる熱可塑性材料が用いられ、それらの融点が異なる場合、そのときの加熱温度は、少なくともフィルム２が軟化すればよいため、フィルム２の熱可塑性材料の融点以上であればよい。本実施形態では、ＰＰとＰＥＴの２層構造のフィルム２を使用しているため、ここでの加熱温度は１６０℃〜１８０℃である。

こうしてフィルム２は変形し始めるが、このとき、フィルム２の高さが所定の高さよりも高くならないように、すなわち弾性体１が所定の長さを超える長さになるまで復元しないように弾性体１の復元を規制する。具体的には、図３（ｃ）に示すように、接合部８の頂部８ａからヒートヘッド１２のストッパ部材１２ａまでの距離が所定の距離Ｈになる位置までヒートヘッド１２を上昇させる。ストッパ部材１２ａは、ヒートヘッド１２のフィルム２に対向する面に形成された凹部１２ｂ内に設けられている。ここでフィルム２の高さＨは、フィルム２と本体部５により形成される液体収容空間Ｓの容積が液体吐出ヘッドの必要負圧に応じた容積となる高さである。フィルム２の変形が進行すると、弾性体１がフィルム２および弾性体受け３を介してストッパ部材１２ａに当接し、弾性体１の復元が規制される。それと同時に、接合部８およびフィルム２は、ヒートヘッド１２から離間していることで自然冷却される。接合部８およびフィルム２が十分に冷却されると、フィルム２の張力が弾性体１の復元力を上回り、フィルム２の変形は停止する。その結果、フィルム２の高さが所定の高さＨに維持され、液体収容空間Ｓの容積も所定の容積に維持される。
フィルム２の変形が停止した後、図３（ｄ）に示すように、ヒートヘッド１２を上昇させて退避させることで、圧力調整ユニット１００が完成する。こうして本実施形態では、弾性体１の復元力によってフィルム２を変形させる際に、弾性体１の復元を規制することでフィルム２の変形量をほぼ一定にすることができる。これにより、圧力調整ユニット１００ごとに液体収容空間Ｓの容積が異なることが抑制され、圧力調整ユニット１００の性能のばらつきを少なくすることができる。

（第２の実施形態）
図４および図５を参照して、第２の実施形態に係る圧力調整ユニットの製造方法について説明する。図４および図５は、それぞれ本実施形態の製造方法の各工程における圧力調整ユニットの概略断面図である。
本実施形態の製造方法は、フィルム２を保持するフィルム保持手段として、フィルム保持治具９の代わりに、フィルム置き台２６とシリンダ２０が用いられている点で第１の実施形態と異なっている。また、本実施形態では、弾性体１の復元力によってフィルム２を変形させる工程も第１の実施形態と異なっている。以下、第１の実施形態と異なる工程のみ説明する。

まず、図４（ａ）に示すように、位置決め治具（図示せず）によってフィルム置き台２６の内側に本体部５を配置した後、フィルム置き台２６に設けられた吸着機構にフィルム２を吸着させる。そして、図４（ｂ）に示すように、フィルム置き台２６の上方に設けられたシリンダ２０を下降させ、フィルム２をフィルム置き台２６に押し付けて固定する。ここで、フィルム置き台２６は、第１の実施形態の治具置き台１６と同様に、フィルム置き台２６とシリンダ２０により保持されたフィルム２に弛みや皺があっても、フィルム２が接合部８の頂部８ａに接触しないような高さを有している。こうしてフィルム２は、第１の実施形態と同様に、外側から保持された状態で、凹部６の開口７に対向するように本体部５から離れた位置に配置される。
次に、図４（ｃ）に示すように、ヒータ（図示せず）に通電することで加熱されたヒートヘッド１２を下降させ、第１の実施形態と同様の手順で、フィルム２を本体部５に向けて押し込むことで、フィルム２に張力Ｔを付与しながらフィルム２を塑性変形させる。それと同時に、ヒートヘッド１２によりフィルム２が接合部８に押し付けられることで、フィルム２および本体部５のうちヒートヘッド１２が当接している部分が加熱されて溶融する。

その後、図５（ａ）に示すように、シリンダ２０を上昇させ、フィルム２の保持を解除する。そして、図５（ｂ）に示すように、接合部８の頂部８ａからヒートヘッド１２のストッパ部材１２ａまでの距離が所定の距離Ｈになる位置までヒートヘッド１２を上昇させる。これにより、フィルム２と本体部５の溶融部分が自然冷却され、フィルム２が本体部５に熱圧着される。その過程で、ヒートヘッド（加熱手段）１２の加熱により全体的に軟化したフィルム２は、弾性体１の復元力によって上方に撓むように変形する。ただし、ストッパ部材１２ａによって弾性体１の復元が規制されるため、第１の実施形態と同様に、フィルム２の高さが所定の高さＨに維持され、液体収容空間Ｓの容積も所定の容積に維持される。
フィルム２が十分に冷却され変形が停止した後、ヒートヘッド１２を上昇させて退避させる。最後に、本体部５の外側にあるフィルム２を刃物、レーザ等で切断することで、第１の実施形態と同様の圧力調整ユニット１００が完成する。本実施形態では、フィルム保持治具９を使用していない分、製造工程が簡略化され、第１の実施形態と比べて製造コストを低減することができる。
なお、本実施形態では、加熱されたヒートヘッド１２を下降させてフィルム２に当接しているが、ヒートヘッド１２の加熱（ヒータ１３への通電）は少なくともヒートヘッド１２がフィルム２に当接している間だけ行われればよい。そのため、第１の実施形態と同様に、ヒートヘッド１２を下降させてフィルム２に当接した後で、ヒータに通電してもよい。

（第３の実施形態）
図６および図７を参照して、第３の実施形態に係る圧力調整ユニットの製造方法について説明する。図６および図７は、それぞれ本実施形態の製造方法の各工程における圧力調整ユニットの概略断面図である。
本実施形態の製造方法は、ストッパ部材３４がヒートヘッド３３と別体に設けられている点で上述した実施形態と異なっている。なお、本実施形態では、弾性体１の復元力によってフィルム２を変形させる工程は第１の実施形態と同様であり、フィルム２を保持するフィルム保持手段として、フィルム置き台２６とシリンダ２０が用いられている点は第２の実施形態と同様である。以下、第１および第２の実施形態と異なる工程のみ説明する。

まず、第２の実施形態と同様の手順で、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、フィルム置き台２６にフィルム２を吸着させた後、シリンダ２０を下降させ、フィルム２をフィルム置き台２６に押し付けて固定する。
次に、図６（ｃ）に示すように、円筒状のヒートヘッド３３を下降させ、第１の実施形態と同様の手順で、フィルム２を本体部５に向けて押し込むことで、フィルム２に張力Ｔを付与しながらフィルム２を塑性変形させる。そして、ヒートヘッド３３のヒータ（図示せず）に通電し、ヒートヘッド３３に押し付けられたフィルム２と接合部８とを加熱することで、熱圧着によりフィルム２を本体部に接合する。その後、ヒートヘッド３３を上昇させて退避させる。

次に、図７（ａ）に示すように、シリンダ２０を上昇させ、フィルム２の保持を解除するのと同時に、シリンダからなるストッパ部材３４を、接合部８の頂部８ａからの距離が所定の距離Ｈになる位置まで下降させる。その後、図７（ｂ）に示すように、フィルム２の熱可塑性材料の融点以上、かつ耐熱性材料の融点未満の温度に調節したヒートヘッド３３を再度下降させ、接合部８を再溶融するとともにフィルムを再加熱して軟化させる。その結果、弾性体１の復元力によってフィルム２の変形が開始される。
そして、図７（ｃ）に示すように、ヒートヘッド３３を上昇させて退避させ、フィルム２が十分に冷却され変形が停止するまで、ストッパ部材３４を待機させる。これにより、本実施形態においても同様に、フィルム２の高さが所定の高さＨに維持され、液体収容空間Ｓの容積も所定の容積に維持される。最後に、ストッパ部材３４を上昇させて退避させ、本体部５の外側にあるフィルム２を刃物、レーザ等で切断することで、第１および第２の実施形態と同様の圧力調整ユニット１００が完成する。本実施形態では、ストッパ部材３４がヒートヘッド３３と別体に設けられているため、フィルム２の変形時にフィルム２に余分な熱が加わることがなくなり、フィルム２の変形量をより均一にすることができる。

（第４の実施形態）
図８および図９を参照して、第４の実施形態に係る圧力調整ユニットの製造方法について説明する。図８は、本実施形態の製造方法の各工程における圧力調整ユニットの概略断面図であり、図９は、本実施形態の製造方法の各工程における圧力調整ユニットの概略平面図である。なお、図９では、フィルム２および弾性体受け３の図示を省略している。
本実施形態の製造方法は、弾性体１の復元力によってフィルム２を変形させる際に、フィルム２を再加熱しながら液体収容空間Ｓとなる空間に圧縮空気を供給する点で、第１の実施形態と異なっている。これに伴い、フィルム２を再加熱する方法も第１の実施形態と異なっている。以下、第１の実施形態と異なる工程のみ説明する。

まず、第１の実施形態の図２（ａ）から図２（ｄ）に示す工程と同様の手順で、フィルム２を本体部５に熱圧着する。
次に、図８（ａ）に示すように、ヒータ１３に通電することで加熱されたヒートヘッド１２を下降させ、接合部８の頂部８ａからストッパ部材１２ａまでの距離が所定の距離Ｈになる位置まで下降させる。これにより、フィルム２はヒートヘッド１２からの輻射熱により再加熱されて軟化する。
そして、ヒートヘッド１２によりフィルム２の再加熱を開始してから所定時間経過した後、図８（ｂ）および図９（ａ）に示すように、エア流入ノズル３５を通じて、液体収容空間Ｓとなる空間に圧縮空気を供給する。これにより、軟化したフィルム２は弾性体１の復元力と共に圧縮空気の圧力を受けて変形が促進される。なお、圧縮空気の供給は、図示した例では液体導入路１０と液体導出路１１の両方から行われているが、少なくとも一方から行われればよい。そして、圧縮空気の供給を開始してからさらに所定時間経過した後、図８（ｃ）および図９（ｂ）に示すように、エアブローノズル３６によりフィルム２を所定時間冷却する。具体的には、フィルム２とヒートヘッド１２との間の空間に対して四方を取り囲むように設置したエアブローノズル３６からエアブローを行うことで、フィルム２を冷却する。フィルム２を十分に冷却した後、エアブローノズル３６によるフィルム２の冷却を停止するのと同時に、ヒートヘッド１２を上昇させて退避させるとともに、エア流入ノズル３５による液体収容空間Ｓへの圧縮空気の供給を停止する。こうして、フィルム２の変形が停止し、第１の実施形態と同様に、フィルム２の高さが所定の高さＨに維持され、液体収容空間Ｓの容積も所定の容積に維持された圧力調整ユニット１００が完成する。

一例として、本実施形態の製造方法における装置設定条件は以下の通りである。フィルム２の熱圧着時のヒートヘッド１２の設定温度は１６０℃、再加熱時のヒートヘッド１２の設定温度は８０℃である。また、エア流入ノズル３５からの圧縮空気の圧力は０．０８ＭＰａ、エアブローノズル３６からのエアブローの圧力は０．５ＭＰａ、流量は１００Ｌ／ｍｉｎである。ヒートヘッド１２を下降させてから液体収容空間Ｓに圧縮空気を供給するまでの時間は５秒、圧縮空気の供給を開始してからフィルム２の冷却を開始するまでの時間は５秒、その冷却時間は１０秒である。すなわち、本実施形態ではフィルム２の変形に要する時間は２０秒であり、フィルム２の変形に４０秒ほどの時間を要した第１の実施形態と比べて大幅な短縮が可能になる。
本実施形態では、上述の通り、ヒートヘッド１２の設定温度がフィルム２の熱圧着時と再加熱時で異なるため、温度の変更に時間を要することがある。そのため、熱圧着用のヒートヘッドと再加熱用のヒートヘッドを個別に用意してもよい。また、本実施形態では、常温の圧縮空気を用いてフィルム２の変形を行っているが、エア流入ノズル３５にヒータを設置し、そのヒータにより加熱された圧縮空気を液体収容空間Ｓに供給するようにしてもよい。これにより、フィルム２の温度を予め上昇させてフィルム２の変形時間をさらに短縮することができる。圧縮空気の加熱温度は、一例として５０±１０℃である。

１ 弾性体
２ フィルム
５ 本体部
１００ 圧力調整ユニット
Ｓ 液体収容空間

Claims (11)

1. 凹部を有する本体部と、前記凹部の開口を塞ぐように前記本体部に接合された可撓性のフィルムと、前記本体部と前記フィルムとの間に形成された空間に収容され、前記本体部と前記フィルムとの間で所定の長さに圧縮された弾性体と、を有する圧力調整ユニットの製造方法であって、
   前記本体部と前記フィルムとの間で前記弾性体を前記所定の長さよりも短い長さに圧縮した状態で、前記フィルムを前記本体部に接合する工程と、前記短い長さに圧縮された弾性体の復元力によって前記フィルムを変形させる工程と、前記フィルムを変形させる際に、前記弾性体が前記所定の長さを超える長さにならないように前記弾性体の復元を規制する工程と、前記弾性体の復元を規制した状態で、前記フィルムを冷却して該フィルムの変形を停止させる工程と、を含むことを特徴とする、圧力調整ユニットの製造方法。
2. 前記本体部が熱可塑性材料からなり、前記フィルムが熱可塑性材料からなる層を含み、
   前記フィルムを接合する工程が、前記フィルムを前記本体部に熱圧着することを含む、請求項１に記載の圧力調整ユニットの製造方法。
3. 前記フィルムを変形させる工程が、前記熱圧着されたフィルムを再加熱して軟化させ、該軟化したフィルムを前記復元力によって変形させることを含む、請求項２に記載の圧力調整ユニットの製造方法。
4. 前記フィルムが、前記熱可塑性材料よりも融点が高い耐熱性材料からなる層をさらに含み、
   前記フィルムの再加熱は、前記フィルムに当接させた加熱手段により、前記フィルムの前記熱可塑性材料の融点以上かつ前記耐熱性材料の融点未満の温度で行われる、請求項３に記載の圧力調整ユニットの製造方法。
5. 前記フィルムを変形させる工程が、前記フィルムから離れた位置に配置した加熱手段からの輻射熱により前記フィルムを再加熱しながら、前記空間に圧縮空気を供給することをさらに含む、請求項３に記載の圧力調整ユニットの製造方法。
6. 前記圧縮空気が加熱されて前記空間に供給される、請求項５に記載の圧力調整ユニットの製造方法。
7. 前記フィルムを変形させる工程が、前記熱圧着時の加熱により軟化した前記フィルムを前記復元力によって変形させることを含む、請求項２に記載の圧力調整ユニットの製造方法。
8. 前記フィルムを、外側から保持した状態で、前記開口に対向するように前記本体部から離れた位置に配置する工程と、前記フィルムの前記開口に対向する領域を前記開口に向けて押し込み、前記フィルムに張力を付与しながら該フィルムを塑性変形させて前記開口の周縁部に当接させるとともに、前記弾性体を前記短い長さまで圧縮する工程と、をさらに含み、
   前記フィルムは、前記周縁部との当接部分で前記本体部に熱圧着される、請求項２から７のいずれか１項に記載の圧力調整ユニットの製造方法。
9. 前記フィルムを変形させる前に前記フィルムの前記保持が解除される、請求項８に記載の圧力調整ユニットの製造方法。
10. 前記弾性体の復元を規制する工程が、前記フィルムを介して前記弾性体に当接するストッパ部材を配置することを含む、請求項１から９のいずれか１項に記載の圧力調整ユニットの製造方法。
11. 凹部を有する本体部と、前記凹部の開口を塞ぐように前記本体部に接合された可撓性のフィルムと、前記本体部と前記フィルムとの間に形成された空間に収容され、前記本体部と前記フィルムとの間で所定の長さに圧縮された弾性体と、を有する圧力調整ユニットの製造装置であって、
    前記フィルムを加熱して軟化させることで、前記本体部と前記フィルムとの間で前記所定の長さよりも短い長さに圧縮されていた前記弾性体の復元力によって前記フィルムを変形させる加熱手段と、
    前記フィルムが変形する際に前記弾性体が前記所定の長さを超える長さにならないように、前記フィルムを介して前記弾性体に当接して前記弾性体の復元を規制するストッパ部材と、を有することを特徴とする、圧力調整ユニットの製造装置。

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