JP4923774B2 - Method for manufacturing liquid discharge head, liquid discharge head, and liquid discharge device - Google Patents

Method for manufacturing liquid discharge head, liquid discharge head, and liquid discharge device Download PDF

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Description

本発明は、複数の部材を含むアセンブリの製造方法、および、インクジェット式記録装置、ディスプレイ製造装置、電極形成装置、バイオチップ製造装置などの液状体吐出装置、並びに、液状体吐出装置に搭載される液状体吐出ヘッドとその製造方法に関する。   The present invention is mounted on a manufacturing method of an assembly including a plurality of members, a liquid material discharging device such as an ink jet recording device, a display manufacturing device, an electrode forming device, and a biochip manufacturing device, and a liquid material discharging device. The present invention relates to a liquid discharge head and a manufacturing method thereof.

近年、液状体を吐出する微小なノズルを有する液状体吐出ヘッドが、印刷や工業用途に広く利用されるようになってきている。例えば、特許文献1に掲げる液状体吐出ヘッドは、外部からインク(液状体)の供給を受けるための樹脂製のインク供給針(液状体導入部材)がフランジ部において樹脂製のケース(基体)に接合された構成となっている。   In recent years, liquid discharge heads having minute nozzles for discharging liquid have been widely used for printing and industrial applications. For example, in the liquid discharge head disclosed in Patent Document 1, a resin ink supply needle (liquid introduction member) for receiving supply of ink (liquid) from the outside is attached to a resin case (base) at the flange portion. It has a joined structure.

特開2000−211130号公報JP 2000-2111130 A

ところで、上述の液状体導入部材や基体は射出成型により形成されるものであるが、射出成型時における樹脂の流動方向に依存して、樹脂の分子構造に配向性を生じることがある。とりわけ、結晶性樹脂を用いた場合にはこの傾向が強く、配向性に依存した収縮率の偏差によって成型後の部材の形状に歪みが生じてしまうことがあり、これが接合部における形状の不整合等を招いて、接合強度やシール性に関する信頼性を低下させる原因となる。   By the way, although the above-mentioned liquid material introduction member and base are formed by injection molding, orientation may occur in the molecular structure of the resin depending on the flow direction of the resin at the time of injection molding. In particular, when crystalline resin is used, this tendency is strong, and the shape of the molded part may be distorted due to the deviation of the shrinkage rate depending on the orientation. Or the like, leading to a decrease in reliability related to bonding strength and sealing performance.

本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、信頼性に優れたアセンブリを製造するためのアセンブリの製造方法、信頼性に優れた液状体吐出ヘッドとその製造方法、および当該液状体吐出ヘッドを搭載する液状体吐出装置を提供することを目的としている。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems. An assembly manufacturing method for manufacturing an assembly having excellent reliability, a liquid discharge head having excellent reliability, a manufacturing method thereof, and the liquid It is an object of the present invention to provide a liquid material ejection device equipped with a body ejection head.

本発明の一実施形態に係る液状体吐出ヘッドの製造方法は、液状体の供給流路が形成された基体と、前記供給流路に前記液状体を導入するための液状体導入部材とを備える液状体吐出ヘッドの製造方法であって、前記基体と前記液状体導入部材とは結晶性樹脂を含む材料により形成されており、前記材料を溶融樹脂として第1金型の第1キャビティに流入させ、射出成型により前記基体を形成する工程と、前記材料を溶融樹脂として第2金型の第2キャビティに流入させ、射出成型により前記液状体導入部材を形成する工程と、前記基体に前記第1キャビティ内における前記溶融樹脂の主たる流動方向を識別できるように形成された前記基体のマークと前記液状体導入部材に前記第2キャビティ内における前記溶融樹脂の主たる流動方向を識別できるように形成された前記液状体導入部材のマークとを位置決めし、前記基体と前記液状体導入部材とを接合する工程と、を有することを特徴とする。
また本発明の一実施形態に係る液状体吐出ヘッドは、上記の液状体吐出ヘッドの製造方法により生産されることを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係る液状体吐出装置は上記の液状体吐出ヘッドを搭載する。
本発明の一実施形態は、第1部材と第2部材とを含むアセンブリの製造方法であって、射出成型により前記第1部材を形成する工程と、射出成型により前記第2部材を形成する工程と、前記第1部材における前記射出成型に係る方向と前記第2部材における前記射出成型に係る方向とを実質的に一致させるように、前記第1部材と前記第2部材とを結合する工程と、を有することを特徴とする。
A manufacturing method of a liquid discharge head according to an embodiment of the present invention includes a substrate on which a supply passage for a liquid is formed, and a liquid introduction member for introducing the liquid into the supply passage. In the method of manufacturing a liquid discharge head, the base and the liquid introduction member are formed of a material containing a crystalline resin, and the material is allowed to flow into the first cavity of the first mold as a molten resin. A step of forming the substrate by injection molding, a step of flowing the material into the second cavity of the second mold as a molten resin, and forming the liquid material introduction member by injection molding, and the first on the substrate. The main flow direction of the molten resin in the second cavity is identified by the mark on the substrate and the liquid material introduction member formed so that the main flow direction of the molten resin in the cavity can be identified. A mark formed liquid material introduction member so as to be positioned, characterized in that it and a step of bonding the liquid material introduction member and the substrate.
A liquid discharge head according to an embodiment of the present invention is produced by the above-described method for manufacturing a liquid discharge head.
In addition, a liquid discharge apparatus according to an embodiment of the present invention is equipped with the above liquid discharge head.
One embodiment of the present invention is a method of manufacturing an assembly including a first member and a second member, the step of forming the first member by injection molding, and the step of forming the second member by injection molding. And combining the first member and the second member so that the direction related to the injection molding in the first member and the direction related to the injection molding in the second member substantially coincide with each other. It is characterized by having.

この発明のアセンブリの製造方法によれば、第1部材における射出成型に係る方向と第2部材における射出成型に係る方向とを実質的に一致させるように、第1部材と第2部材とを結合するようになっている。これにより、第1部材と第2部材とが、その分子構造に係る配向方向が互いに実質的に一致するような状態で結合されるので、信頼性に優れたアセンブリを製造することができる。   According to the assembly manufacturing method of the present invention, the first member and the second member are combined so that the direction related to the injection molding in the first member and the direction related to the injection molding in the second member substantially coincide with each other. It is supposed to be. As a result, the first member and the second member are coupled in a state in which the orientation directions related to the molecular structure thereof substantially coincide with each other, so that an assembly with excellent reliability can be manufactured.

本発明は、液状体の供給流路が形成された基体と、前記供給流路に前記液状体を導入するための液状体導入部材とを備える液状体吐出ヘッドの製造方法であって、射出成型により前記基体を形成する工程と、射出成型により前記液状体導入部材を形成する工程と、前記基体における前記射出成型に係る方向と前記液状体導入部材における前記射出成型に係る方向とを実質的に一致させるように、前記第1部材と前記第2部材とを接合する工程と、を有することを特徴とする。   The present invention is a method for manufacturing a liquid material discharge head comprising a base body on which a liquid material supply channel is formed, and a liquid material introducing member for introducing the liquid material into the supply channel, the injection molding method Substantially forming the step of forming the substrate by injection molding, the step of forming the liquid material introduction member by injection molding, and the direction of injection molding of the substrate and the direction of injection molding of the liquid material introduction member. A step of joining the first member and the second member so as to coincide with each other.

この発明の液状体吐出ヘッドの製造方法によれば、基体における射出成型に係る方向と液状体導入部材における射出成型に係る方向とを実質的に一致させるように、基体と液状体導入部材とを接合するようになっている。これにより、基体と液状体導入部材とが、その分子構造に係る配向方向が互いに実質的に一致するような状態で接合されるので、信頼性に優れた液状体吐出ヘッドを製造することができる。   According to the manufacturing method of the liquid material discharge head of the present invention, the base body and the liquid material introducing member are arranged so that the direction related to the injection molding in the base material and the direction related to the injection molding in the liquid material introducing member are substantially matched. It comes to join. As a result, the base body and the liquid material introduction member are joined in such a state that the orientation directions related to the molecular structure thereof substantially coincide with each other, so that a liquid material discharge head having excellent reliability can be manufactured. .

また好ましくは、前記液状体吐出ヘッドの製造方法において、結晶性樹脂を含む材料を用いて、前記基体ないし前記液状体導入部材を形成することを特徴とする。
この発明の液状体吐出ヘッドの製造方法によれば、結晶性樹脂の高い化学的安定性によって液状体に対する優れた耐性を有すると共に、接合部の信頼性にも優れた液状体吐出ヘッドを製造することができる。
Preferably, in the method for manufacturing the liquid material discharge head, the substrate or the liquid material introducing member is formed using a material containing a crystalline resin.
According to the method for manufacturing a liquid material discharge head of the present invention, a liquid material discharge head having excellent resistance to a liquid material due to high chemical stability of a crystalline resin and excellent reliability of a joint is manufactured. be able to.

また好ましくは、前記液状体吐出ヘッドの製造方法において、前記基体と前記液状体導入部材とが、前記基体における前記射出成型に係る方向と前記液状体導入部材における前記射出成型に係る方向とを実質的に一致させるような状態の下で一義的に接合されるように、前記基体と前記液状体導入部材との相対的な位置関係を物理的ないし視覚的に規定する位置決め手段を設けることを特徴とする。
この発明の液状体吐出ヘッドの製造方法によれば、位置決め手段によって、基体における射出成型に係る方向と液状体導入部材における射出成型に係る方向とを容易に且つ好適に規定することができる。
Preferably, in the method of manufacturing a liquid material discharge head, the base body and the liquid material introducing member substantially have a direction related to the injection molding in the base material and a direction related to the injection molding in the liquid material introducing member. Positioning means for physically or visually defining the relative positional relationship between the substrate and the liquid material introducing member so as to be uniquely joined under such a state that they are physically matched. And
According to the manufacturing method of the liquid material discharge head of the present invention, the positioning unit can easily and suitably define the direction related to the injection molding in the substrate and the direction related to the injection molding in the liquid material introducing member.

本発明は、液状体の供給流路が形成された基体と、前記供給流路に前記液状体を導入するための液状体導入部材とを備える液状体吐出ヘッドであって、前記基体と前記液状体導入部材とは、分子構造に関して配向性を有する樹脂を含む材料から形成されており、前記基体と前記液状体導入部材とは、前記基体に係る配向方向と前記液状体導入部材に係る配向方向とが実質的に一致するように互いに接合されていることを特徴とする。   The present invention is a liquid discharge head comprising a substrate on which a supply passage for a liquid is formed, and a liquid introduction member for introducing the liquid into the supply passage, wherein the substrate and the liquid The body introduction member is formed from a material including a resin having an orientation with respect to the molecular structure, and the base and the liquid introduction member include an orientation direction related to the base and an orientation direction related to the liquid introduction member. Are joined to each other so as to substantially coincide with each other.

この発明の液状体吐出ヘッドによれば、基体と液状体導入部材とが、その分子構造に係る配向方向が互いに実質的に一致するような状態で接合されているので、接合部に関しての信頼性に優れている。   According to the liquid discharge head of the present invention, the substrate and the liquid introduction member are bonded in a state where the orientation directions related to the molecular structure thereof substantially coincide with each other. Is excellent.

本発明の液状体吐出装置は、前記液状体吐出ヘッドを搭載することを特徴とする。
この発明の液状体吐出装置は、上記液状体吐出ヘッドを搭載しているので、優れた信頼性を有する。
The liquid material discharge apparatus of the present invention is equipped with the liquid material discharge head.
Since the liquid discharge apparatus of the present invention is equipped with the liquid discharge head, it has excellent reliability.

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。また、以下の説明で参照する図では、図示の便宜上、部材ないし部分の縦横の縮尺を実際のものとは異なるように表す場合がある。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
The embodiment described below is a preferred specific example of the present invention, and thus various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention is particularly limited in the following description. Unless otherwise stated, the present invention is not limited to these forms. In the drawings referred to in the following description, the vertical and horizontal scales of members or portions may be represented differently from actual ones for convenience of illustration.

(液状体吐出装置の全体構成について)
まずは、図1を参照して液状体吐出装置の構成について説明する。
図1は、液状体吐出装置の全体構成を示す図である。
(About the overall configuration of the liquid material discharge device)
First, the configuration of the liquid material discharge apparatus will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of a liquid material discharge apparatus.

図1において、液状体吐出装置100は、基板101を載置するためのステージ102と、基板101に対向するキャリッジ103と、キャリッジ103に液状体を供給する液状体供給機構106と、吐出制御回路107とを備えている。ステージ102は、主走査機構104によりキャリッジ103に対して図の左右方向に往復動(主走査)され、また、キャリッジ103は、副走査機構105により主走査に直交する方向に移動(副走査)される。主走査機構104、副走査機構105、吐出制御回路107は、制御コンピュータ108により統括制御される。   In FIG. 1, a liquid discharge apparatus 100 includes a stage 102 for placing a substrate 101, a carriage 103 facing the substrate 101, a liquid supply mechanism 106 for supplying a liquid to the carriage 103, and a discharge control circuit. 107. The stage 102 is reciprocated in the horizontal direction in the figure with respect to the carriage 103 by the main scanning mechanism 104 (main scanning), and the carriage 103 is moved in the direction orthogonal to the main scanning by the sub scanning mechanism 105 (sub scanning). Is done. The main scanning mechanism 104, the sub-scanning mechanism 105, and the discharge control circuit 107 are comprehensively controlled by the control computer 108.

液状体供給機構106は、例えば、複数種の液状体を収容する容器と、容器から液状体を移送する移送管と、液状体の供給圧を一定の下に制御する圧力制御ユニットを備えている。使用される液状体としては、水や有機溶媒等の液体、およびこれらの溶液のほか、液体中に固体微粒子を分散させたものなどを採用することもできる。   The liquid supply mechanism 106 includes, for example, a container that stores a plurality of types of liquid, a transfer pipe that transfers the liquid from the container, and a pressure control unit that controls the supply pressure of the liquid under a certain level. . As the liquid used, liquids such as water and organic solvents, and solutions thereof, as well as liquids in which solid fine particles are dispersed in a liquid, can be employed.

キャリッジ103は、複数の液状体吐出ヘッド10(図2参照)を備えており、吐出制御回路107からの電気信号を受けて、ノズル20(図2参照)から基板101に対して液状体を吐出する。詳しくは、後述する。   The carriage 103 includes a plurality of liquid discharge heads 10 (see FIG. 2), and discharges the liquid from the nozzle 20 (see FIG. 2) onto the substrate 101 in response to an electric signal from the discharge control circuit 107. To do. Details will be described later.

液状体吐出装置100は、基板101の任意の位置に対してキャリッジ103から液状体を吐出することで、液状体を基板101上にパターン化して配置(描画)することができる。そして、配置した液状体を乾燥等により固化して、パターン化された様々な機能性膜を形成することができる。   The liquid material ejecting apparatus 100 can arrange (draw) the liquid material in a pattern on the substrate 101 by ejecting the liquid material from the carriage 103 to an arbitrary position of the substrate 101. Then, the arranged liquid material can be solidified by drying or the like to form various patterned functional films.

(液状体吐出ヘッドの構成について)
次に、図2、図3を参照して液状体吐出ヘッドの構成について説明する。
図2は、液状体吐出ヘッドの全体構成を示す図である。図3は、液状体導入部材の周辺構造を示す断面図である。
(About the configuration of the liquid discharge head)
Next, the configuration of the liquid material discharge head will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 is a diagram showing the overall configuration of the liquid material discharge head. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the peripheral structure of the liquid material introduction member.

液状体吐出ヘッド10は、液状体供給機構106(図1参照)から液状体を導入するケースアセンブリ14と、液状体を吐出する吐出アセンブリ15と、吐出制御回路107(図1参照)とフレキシブル配線基板110を介して電気的に接続される回路基板16とを備えている。ケースアセンブリ14は、内部に供給流路33を有する基体としてのケース30と、液状体供給機構106からの導出管109と結合する液状体導入部材40とを備えている。尚、本実施形態のケースアセンブリ14は、同じ構造の二つの液状体導入部材40が取り付けられた構成となっている。   The liquid discharge head 10 includes a case assembly 14 for introducing a liquid from a liquid supply mechanism 106 (see FIG. 1), a discharge assembly 15 for discharging the liquid, a discharge control circuit 107 (see FIG. 1), and a flexible wiring. And a circuit board 16 electrically connected via the board 110. The case assembly 14 includes a case 30 serving as a base body having a supply flow path 33 therein, and a liquid material introduction member 40 coupled to the outlet pipe 109 from the liquid material supply mechanism 106. The case assembly 14 of the present embodiment has a configuration in which two liquid material introduction members 40 having the same structure are attached.

液状体導入部材40は、尖端部41に導入孔42を、内部に導入流路46を有する中空針状の部材であり、尖端部41の反対側は裾を広げたフランジ部43となっている。液状体導入部材40は、フランジ部43においてケース30と超音波溶着により接合されている。   The liquid material introduction member 40 is a hollow needle-like member having an introduction hole 42 in the pointed end portion 41 and an introduction flow path 46 therein, and the opposite side of the pointed end portion 41 is a flange portion 43 having an expanded hem. . The liquid material introduction member 40 is joined to the case 30 at the flange portion 43 by ultrasonic welding.

ケース30は、フランジ部43の外周における外周面43aを規定するガイド部31と、ガイド部31の内側においてフランジ部43の下面を受けるフランジ取付部32を備えている。導入孔42を通じて導入された液状体は、導入流路46、フィルタ50、供給流路33を通じて吐出アセンブリ15に供給される。   The case 30 includes a guide portion 31 that defines an outer peripheral surface 43 a on the outer periphery of the flange portion 43, and a flange attachment portion 32 that receives the lower surface of the flange portion 43 on the inner side of the guide portion 31. The liquid introduced through the introduction hole 42 is supplied to the discharge assembly 15 through the introduction flow path 46, the filter 50, and the supply flow path 33.

フィルタ50は、金属線をメッシュ状に編みこんでなる部材であり、供給流路33の連通口の形成面に溶着されている。フィルタ50は、導入流路46から供給流路33へと供給される液状体に含まれる異物等をトラップする役割を果たすものである。尚、導入流路46および供給流路33のフィルタ50側が拡幅されているのは、フィルタ50の有効面積を大きくして通過に係るインクの流動抵抗(損失水頭)を低減するための配慮である。   The filter 50 is a member formed by braiding a metal wire into a mesh shape, and is welded to a surface where the communication channel of the supply channel 33 is formed. The filter 50 plays a role of trapping foreign matters contained in the liquid material supplied from the introduction flow path 46 to the supply flow path 33. Note that the width of the introduction channel 46 and the supply channel 33 on the filter 50 side is widened in order to increase the effective area of the filter 50 and reduce the flow resistance (loss head) of ink related to passage. .

液状体導入部材40およびケース30には、化学的安定性に優れた結晶性樹脂、本実施形態においては、PPS(PolyPhenylene-Sulfide)が用いられている。これは、工業用途に用いられる様々な化学的性質の液状体によっても侵食されないようにするための配慮である。また、上述の結晶性樹脂にガラス素材などの別材料を混入させて用いることで、強度や化学的な耐性を補強することも可能である。   The liquid material introduction member 40 and the case 30 are made of a crystalline resin excellent in chemical stability, in the present embodiment, PPS (PolyPhenylene-Sulfide). This is a consideration for preventing erosion even by liquids of various chemical properties used in industrial applications. Moreover, it is also possible to reinforce strength and chemical resistance by using another material such as a glass material mixed with the above crystalline resin.

吐出アセンブリ15は、一面に所定の配列で形成されたノズル20と、ノズル20の個々と連通するキャビティ22と、対応する液状体種ごとにキャビティ22に液状体を供給するリザーバ23を備えている。キャビティ22の天蓋部24は可撓性膜25により移動可能となっており、天蓋部24と接合された圧電素子26の駆動により、液状体がノズル20から吐出される。尚、圧電素子26の駆動制御は、フレキシブル配線基板110を介して伝送される電気信号により、ノズル20ごとに行われる。   The discharge assembly 15 includes nozzles 20 formed in a predetermined arrangement on one surface, cavities 22 communicating with each of the nozzles 20, and a reservoir 23 that supplies a liquid material to the cavities 22 for each corresponding liquid material type. . The canopy portion 24 of the cavity 22 is movable by the flexible film 25, and the liquid material is discharged from the nozzle 20 by driving the piezoelectric element 26 joined to the canopy portion 24. The drive control of the piezoelectric element 26 is performed for each nozzle 20 by an electrical signal transmitted through the flexible wiring board 110.

フランジ部43とフランジ取付部32との重なり領域である接合部52において、フランジ部43の下面側には、超音波溶着の際にその作用部となる溶着突起44(図3では、溶着により先端が潰された状態)が形成されている。溶着突起44は、フランジ部43の外周面43aに沿ってループを描くように形成されており、接合前においては仮想線で示すような断面三角形型の形状を有していたものである。   In the joint portion 52, which is an overlapping region between the flange portion 43 and the flange mounting portion 32, a welding protrusion 44 (in FIG. 3, the tip is formed by welding) on the lower surface side of the flange portion 43 as an action portion during ultrasonic welding. Is formed). The welding projection 44 is formed so as to draw a loop along the outer peripheral surface 43a of the flange portion 43, and has a triangular cross-sectional shape as indicated by an imaginary line before joining.

接合部52において、フランジ部43(液状体導入部材40)とフランジ取付部32(ケース30)との間には中間部材としての溶融樹脂51が介在している。この溶融樹脂51は、超音波溶着によってフランジ部43(液状体導入部材40)とフランジ取付部32(ケース30)の一部が溶融して形成されたものであり、両部材を接合すると共に導入流路46と供給流路33との接続部をシールする役割も果たしている。   In the joint portion 52, a molten resin 51 as an intermediate member is interposed between the flange portion 43 (liquid material introduction member 40) and the flange mounting portion 32 (case 30). The molten resin 51 is formed by melting a part of the flange portion 43 (liquid material introduction member 40) and the flange mounting portion 32 (case 30) by ultrasonic welding. It also serves to seal the connection between the flow path 46 and the supply flow path 33.

ガイド部31およびフランジ部43の上面には、部材表面に凹凸を施して形成された位置決め手段としてのマーク35、マーク45がそれぞれ設けられている。マーク35、マーク45は、ケースアセンブリ14の組み立ての際(詳しくは後述する)において、液状体導入部材40とケース30との位置関係を規定する役割を果たすものである。   On the upper surfaces of the guide portion 31 and the flange portion 43, a mark 35 and a mark 45 are provided as positioning means formed by unevenness on the surface of the member. The marks 35 and 45 serve to define the positional relationship between the liquid material introduction member 40 and the case 30 when the case assembly 14 is assembled (described in detail later).

(液状体吐出ヘッドの製造方法について)
次に、図2、図4、図5、図6、図7を参照して液状体吐出ヘッドの製造方法(アセンブリの製造方法)について説明する。
図4は、ケースの成型過程を示す図である。図5は、液状体導入部材の成型過程を示す図である。図6は、ケースアセンブリの組み立て過程を示す斜視図である。図7は、ケースアセンブリの組み立て工程を示すフローチャートである。
(About manufacturing method of liquid discharge head)
Next, a manufacturing method (assembly manufacturing method) of the liquid material discharge head will be described with reference to FIGS. 2, 4, 5, 6, and 7.
FIG. 4 is a diagram showing a molding process of the case. FIG. 5 is a diagram showing a molding process of the liquid material introducing member. FIG. 6 is a perspective view showing an assembling process of the case assembly. FIG. 7 is a flowchart showing an assembly process of the case assembly.

図2に示す液状体吐出ヘッド10は、それぞれ別々に組み立てたケースアセンブリ14と吐出アセンブリ15と回路基板16とを集合させることで製造される。以下では、ケースアセンブリ14の組み立てについて、詳細に説明を行う。   The liquid material discharge head 10 shown in FIG. 2 is manufactured by assembling the case assembly 14, the discharge assembly 15, and the circuit board 16 that are separately assembled. Hereinafter, the assembly of the case assembly 14 will be described in detail.

ケースアセンブリ14の組み立ては、第1部材としてのケース30および第2部材としての液状体導入部材40をそれぞれ射出成型により形成(図7の工程S1および工程S2)した後、図6に示すように、ケース30にフィルタ50と液状体導入部材40とを取り付けることで行われる。ここで、フィルタ50は、ケース30における供給流路33の連通口形成面34に超音波溶着等により接合される(図7の工程S3)。また、液状体導入部材40は、ガイド部31によりフランジ部43の外周面43aが、フランジ取付部32によりフランジ部43の下面部43bが規定された状態で、ケース30と超音波溶着等により接合される(図7の工程S4)。   As shown in FIG. 6, the case assembly 14 is assembled after the case 30 as the first member and the liquid material introduction member 40 as the second member are formed by injection molding (step S1 and step S2 in FIG. 7), respectively. This is done by attaching the filter 50 and the liquid material introducing member 40 to the case 30. Here, the filter 50 is joined to the communication port forming surface 34 of the supply flow path 33 in the case 30 by ultrasonic welding or the like (step S3 in FIG. 7). The liquid material introduction member 40 is joined to the case 30 by ultrasonic welding or the like in a state where the outer peripheral surface 43a of the flange portion 43 is defined by the guide portion 31 and the lower surface portion 43b of the flange portion 43 is defined by the flange mounting portion 32. (Step S4 in FIG. 7).

図4に示すように、工程S1に用いる金型60は、ケース30(図6参照)に対応するキャビティ61と、樹脂を注入するための注入口63と、樹脂をキャビティ61に導く流路64と、キャビティ61における樹脂の導入口であるゲート65とを有している。本実施形態では、1つの金型60について独立した2つのキャビティ61を有しており、各キャビティ61の長手方向における両端に、互いに対向する1対のゲート65が形成された構成となっている。   As shown in FIG. 4, the mold 60 used in step S <b> 1 includes a cavity 61 corresponding to the case 30 (see FIG. 6), an injection port 63 for injecting resin, and a flow path 64 for guiding the resin to the cavity 61. And a gate 65 that is a resin inlet in the cavity 61. In this embodiment, each mold 60 has two independent cavities 61, and a pair of gates 65 facing each other are formed at both ends in the longitudinal direction of each cavity 61. .

図5に示すように、工程S2に用いる金型70は、内部に、液状体導入部材40(図6参照)に対応するキャビティ71と、樹脂を注入するための注入口73と、樹脂をキャビティ71に導く流路74と、キャビティ71における樹脂の導入口であるゲート75とを有している。本実施形態では、1つの金型70について独立した4つのキャビティ71を有しており、各キャビティ71のフランジ部43(図6参照)に対応する領域の一端に、ゲート75が形成された構成となっている。   As shown in FIG. 5, the mold 70 used in step S2 includes a cavity 71 corresponding to the liquid material introduction member 40 (see FIG. 6), an injection port 73 for injecting resin, and a resin cavity. A flow path 74 that leads to 71, and a gate 75 that is a resin inlet in the cavity 71. In the present embodiment, there are four independent cavities 71 for one mold 70, and a gate 75 is formed at one end of a region corresponding to the flange portion 43 (see FIG. 6) of each cavity 71. It has become.

工程S1では、注入口63から注入された溶融状態の樹脂が、流路64、ゲート65を通じて、矢印に示す方向に沿ってキャビティ61内に流入される。また、工程S2では、注入口73から注入された溶融状態の樹脂が、流路74、ゲート75を通じて、矢印に示す方向に沿ってキャビティ71内に流入される。尚、樹脂としてPPSを採用した本実施形態では、工程S1,S2は、金型温度:150℃、樹脂温度:300℃という比較的高温の下で行われるようになっている。   In step S <b> 1, the molten resin injected from the injection port 63 flows into the cavity 61 along the direction indicated by the arrow through the flow path 64 and the gate 65. In step S2, the molten resin injected from the injection port 73 flows into the cavity 71 through the flow path 74 and the gate 75 along the direction indicated by the arrow. In this embodiment in which PPS is used as the resin, the steps S1 and S2 are performed at a relatively high temperature of mold temperature: 150 ° C. and resin temperature: 300 ° C.

キャビティ61,71内で樹脂が固化された場合、その分子構造は、射出成型の際の樹脂の流動方向(図示の矢印の方向)との関係で配向性を有する。これは、樹脂の流動時に、鎖状の樹脂の分子がその流動方向に沿って配向し、その配向状態を維持したまま固化がなされるためである。   When the resin is solidified in the cavities 61 and 71, the molecular structure has orientation in relation to the flow direction of the resin during injection molding (the direction of the arrow in the drawing). This is because, when the resin flows, the chain resin molecules are aligned along the flow direction and solidified while maintaining the alignment state.

このような分子構造の配向性は固化時における収縮率の偏差を生じ、その結果、成型後の部材の形状は、その分子構造に係る配向性に依存することになる。PPSを用いた本実施形態の場合は、樹脂の流動方向における収縮率が相対的に小さくなるため、成型後の部材は、設計された形状に対して当該方向に相対的に長く歪んだ形状となる。   Such orientation of the molecular structure causes a deviation of the shrinkage rate at the time of solidification, and as a result, the shape of the molded member depends on the orientation related to the molecular structure. In the case of the present embodiment using PPS, since the shrinkage rate in the resin flow direction is relatively small, the molded member has a shape distorted relatively long in the direction with respect to the designed shape. Become.

図6においてケース30に重ねて表示する矢印Aは、工程S1の射出成型に係る方向、すなわち、キャビティ61内における樹脂の主たる流動方向(図4参照)に対応する方向を示すものであり、樹脂の主たる配向方向を示すものであると言い換えることもできる。また、図6において液状体導入部材40に重ねて表示する矢印Bは、工程S2の射出成型に係る方向、すなわち、キャビティ71内の樹脂の主たる流動方向(図5参照)に対応する方向を示すものであり、樹脂の主たる配向方向を示すものであると言い換えることもできる。   In FIG. 6, an arrow A displayed over the case 30 indicates a direction related to the injection molding in step S <b> 1, that is, a direction corresponding to the main flow direction of the resin in the cavity 61 (see FIG. 4). In other words, it indicates the main orientation direction. In addition, an arrow B displayed in a superimposed manner on the liquid material introduction member 40 in FIG. 6 indicates the direction corresponding to the injection molding in step S2, that is, the direction corresponding to the main flow direction of the resin in the cavity 71 (see FIG. 5). In other words, it can be said to indicate the main orientation direction of the resin.

図示のように、液状体導入部材40や、液状体導入部材40のフランジ部43を規定するためのケース30のガイド部31、フランジ取付部32は、中心軸に対する回転体様の形状となっている。このため、液状体導入部材40をケース30に接合する際(工程S4)に、液状体導入部材40とケース30との中心軸方向の相対的な回転位置がなんら規定されないとすると、互いの配向方向の関係がバラバラになってしまい、これが接合部における部材間の形状の不整合等を招いて、接合部の強度やシール性を低下させることがある。   As illustrated, the liquid material introduction member 40, the guide portion 31 of the case 30 for defining the flange portion 43 of the liquid material introduction member 40, and the flange mounting portion 32 are shaped like a rotating body with respect to the central axis. Yes. For this reason, when the liquid material introducing member 40 is joined to the case 30 (step S4), if the relative rotational position of the liquid material introducing member 40 and the case 30 in the central axis direction is not specified, the mutual orientation is determined. The directional relationship becomes disjoint, and this may cause inconsistency in the shape of the members at the joint, and may reduce the strength and sealability of the joint.

このような事情に鑑み、工程S4では、ケース30における矢印Aの方向と液状体導入部材40における矢印Bの方向とを一致させるように、両部材間における中心軸方向の相対的な回転位置を規定するようにしている。尚、本実施形態の場合は、ケース30のガイド部31に形成されたマーク35と、液状体導入部材40のフランジ部43に形成されたマーク45を用いることで、このような位置決めを視覚的に容易に行うことが可能となっている。   In view of such circumstances, in step S4, the relative rotational position in the central axis direction between both members is set so that the direction of the arrow A in the case 30 matches the direction of the arrow B in the liquid material introduction member 40. It is trying to regulate. In the case of the present embodiment, such positioning is visually achieved by using the mark 35 formed on the guide portion 31 of the case 30 and the mark 45 formed on the flange portion 43 of the liquid material introduction member 40. Can be easily performed.

マーク35,45は、ケース30および液状体導入部材40を成型する際(工程S1,S2)に、部材の表面形状として一体に形成されるものである。またその位置は、キャビティ61,71内の樹脂の主たる流動方向に基づいて、当該方向を識別できるように設定されている。   The marks 35 and 45 are integrally formed as the surface shape of the member when the case 30 and the liquid material introduction member 40 are molded (steps S1 and S2). The position is set so that the direction can be identified based on the main flow direction of the resin in the cavities 61 and 71.

本発明は上述の実施形態に限定されない。
例えば、上述の実施形態では、視覚的なマークを用いてケース30と液状体導入部材40との中心軸方向の相対的な回転位置を規定するようにしたが、ガイド部31とフランジ部43に互いに嵌合可能な凹凸形状を形成するなどして、物理的に回転位置の規定がなされるようになっていてもよい。
また、ケース30、液状体導入部材40の成型に用いる金型60,70において、キャビティ61,71におけるゲートの位置や数は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を違えない範囲において様々な態様に変更することができる。
また、本発明のアセンブリの製造方法は、上述したケースアセンブリの組み立てのほか、複数の部材を有する様々なアセンブリの組み立て(製造)に適用することができる。
また、実施形態の各構成はこれらを適宜組み合わせたり、省略したり、図示しない他の構成と組み合わせたりすることができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment.
For example, in the above-described embodiment, the relative rotational position in the central axis direction between the case 30 and the liquid material introduction member 40 is defined using visual marks. The rotational position may be physically defined by forming concave and convex shapes that can be fitted to each other.
Further, in the molds 60 and 70 used for molding the case 30 and the liquid material introduction member 40, the position and number of the gates in the cavities 61 and 71 are not limited to the above-described embodiment, and the gist of the present invention. Various modifications can be made without departing from the scope.
Moreover, the assembly manufacturing method of the present invention can be applied to the assembly (manufacture) of various assemblies having a plurality of members in addition to the assembly of the case assembly described above.
Moreover, each structure of embodiment can combine these suitably, can be abbreviate | omitted, or can combine with the other structure which is not shown in figure.

液状体吐出装置の全体構成を示す図。The figure which shows the whole structure of a liquid discharger. 液状体吐出ヘッドの全体構成を示す図。The figure which shows the whole structure of a liquid discharge head. 液状体導入部材の周辺構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the periphery structure of a liquid body introduction member. ケースの成型過程を示す図。The figure which shows the molding process of a case. 液状体導入部材の成型過程を示す図。The figure which shows the formation process of a liquid body introduction member. ケースアセンブリの組み立て過程を示す斜視図。The perspective view which shows the assembly process of a case assembly. ケースアセンブリの組み立て工程を示すフローチャート。The flowchart which shows the assembly process of a case assembly.

符号の説明Explanation of symbols

10…液状体吐出ヘッド、14…ケースアセンブリ、30…第1部材としてのケース、31…ガイド部、32…フランジ取付部、33…供給流路、35…位置決め手段としてのマーク、40…第2部材としての液状体導入部材、43…フランジ部、43a…フランジ部の外周面、43b…フランジ部の下面部、44…溶着突起、45…位置決め手段としてのマーク、46…導入流路、50…フィルタ、51…溶融樹脂、52…接合部、60…金型、61…キャビティ、63…注入口、64…流路、65…ゲート、70…金型、71…キャビティ、73…注入口、74…流路、75…ゲート、100…液状体吐出装置。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Liquid discharge head, 14 ... Case assembly, 30 ... Case as 1st member, 31 ... Guide part, 32 ... Flange mounting part, 33 ... Supply flow path, 35 ... Mark as positioning means, 40 ... 2nd Liquid introduction member as member, 43 ... flange portion, 43a ... outer peripheral surface of flange portion, 43b ... lower surface portion of flange portion, 44 ... welding projection, 45 ... mark as positioning means, 46 ... introduction flow path, 50 ... Filter, 51 ... Molten resin, 52 ... Joint, 60 ... Mold, 61 ... Cavity, 63 ... Inlet, 64 ... Channel, 65 ... Gate, 70 ... Mold, 71 ... Cavity, 73 ... Inlet, 74 ... Flow path, 75 ... Gate, 100 ... Liquid material discharge device.

Claims (3)

液状体の供給流路が形成された基体と、前記供給流路に前記液状体を導入するための液状体導入部材とを備える液状体吐出ヘッドの製造方法であって、
前記基体と前記液状体導入部材とは結晶性樹脂を含む材料により形成されており
前記材料を溶融樹脂として第1金型の第1キャビティに流入させ、射出成型により前記基体を形成する工程と、
前記材料を溶融樹脂として第2金型の第2キャビティに流入させ、射出成型により前記液状体導入部材を形成する工程と、
前記基体に前記第1キャビティ内における前記溶融樹脂の主たる流動方向を識別できるように形成された前記基体のマークと前記液状体導入部材に前記第2キャビティ内における前記溶融樹脂の主たる流動方向を識別できるように形成された前記液状体導入部材のマークとを位置決めし、前記基体と前記液状体導入部材とを接合する工程と、
を有することを特徴とする液状体吐出ヘッドの製造方法。
A manufacturing method of a liquid discharge head comprising a substrate on which a supply passage for a liquid is formed, and a liquid introduction member for introducing the liquid into the supply passage,
The substrate and the liquid material introduction member is formed of a material containing a crystalline resin,
The material allowed to flow into the first cavity of the first mold as a molten resin, and forming the substrate by injection molding,
The material to flow into the second cavity of the second mold as the molten resin, and forming the liquid material introduction member by injection molding,
The main flow direction of the molten resin in the second cavity is identified by the mark on the substrate and the liquid material introduction member formed so that the main flow direction of the molten resin in the first cavity can be identified on the substrate. Positioning the mark of the liquid material introduction member formed so as to be possible, and joining the base body and the liquid material introduction member;
A method for producing a liquid discharge head, comprising:
請求項1に記載の液状体吐出ヘッドの製造方法により生産される液状体吐出ヘッド。   A liquid discharge head produced by the method of manufacturing a liquid discharge head according to claim 1. 請求項2に記載の液状体吐出ヘッドを搭載する液状体吐出装置。   A liquid material discharge apparatus equipped with the liquid material discharge head according to claim 2.
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