JP5549085B2 - 成形品の製造方法及び液体供給ユニット - Google Patents

Description

本発明は、例えば、液体供給ユニットなどの成形品の製造方法及び液体供給ユニットに関する。

従来、合成樹脂製の中空製品の製造方法としては特許文献１に記載されたものが知られている。すなわち、特許文献１では、第１半中空成形品と第２半中空成形品とを金型内で衝合した状態に保持し、その衝合部に樹脂を射出してこれらを一体化することで中空製品を製造している。

特開平６−２３８７０７号公報

ところで、特許文献１に記載の中空製品の製造方法において、第１半中空成形品と第２半中空成形品との間に可撓性のシート部材をインサート成形する場合には、第１半中空成形品と第２半中空成形品との間の衝合部に樹脂を射出すると、その樹脂の射出圧がシート部材と平行な方向から該シート部材に対して作用する。このため、シート部材が樹脂の射出圧によって圧縮されて変形してしまうという問題があった。

本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、第１成形部材と第２成形部材との間に可撓性のシート部材を挟み込んだ状態でこれらを一体に成形してもシート部材の変形を抑制することが可能な成形品の製造方法及び液体供給ユニットを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の成形品の製造方法は、第１成形部材と第２成形部材との間にシート部材を挟み込んだ状態で前記第１成形部材、前記第２成形部材、及び前記シート部材を一体に成形する成形品の製造方法であって、第１型に接合面上に周壁部を有する前記第１成形部材を保持させるとともに第２型に前記第２成形部材を保持させる保持ステップと、前記第１成形部材の周壁部の内側に前記シート部材を配置する配置ステップと、前記第１型と前記第２型との型締めを行うことで、前記シート部材と前記第１成形部材との間、及び前記シート部材と前記第２成形部材との間に空間を形成した状態で、前記第１成形部材と前記第２成形部材とで前記シート部材を挟持する型締めステップと、前記第１成形部材と前記第２成形部材との接合箇所に形成される接合用キャビティに、溶融樹脂を、少なくとも前記第１成形部材の周壁部と前記第２成形部材との間を通って前記シート部材側に向かって流れるように射出して、前記第１成形部材と前記第２成形部材と前記シート部材とを接合する射出ステップとを備え、前記第２成形部材における前記第１成形部材の周壁部と対向する位置には、前記シート部材に対して斜状の案内面が形成されている。

この発明によれば、第１成形部材の周壁部の内側にシート部材が配置され、溶融樹脂が第１成形部材の周壁部と第２成形部材との間を通ってシート部材側に向かって流れるように射出される。このため、溶融樹脂の射出圧がシート部材と平行な方向から該シート部材に対して作用することが周壁部によって抑制される。したがって、第１成形部材と第２成形部材との間に可撓性のシート部材を挟み込んだ状態でこれらを一体に成形してもシート部材の変形を抑制することが可能となる。

さらに、案内面により、第１成形部材の周壁部と第２成形部材との間を通ってシート部材側に向かって流れる溶融樹脂を、シート部材に対して斜めに流れるように導くことが可能となる。

本発明の成形品の製造方法において、前記第２成形部材における前記シート部材の周縁部と対向する位置には、凸部が設けられている。
この発明によれば、型締めステップにおいて第１成形部材と第２成形部材とでシート部材を挟持した際に、凸部により、シート部材の周縁部に対する第２成形部材の接触圧力を高めることが可能となる。

本発明の成形品の製造方法において、前記第１成形部材には、前記射出ステップにおいて前記溶融樹脂が流れ込むアンダーカット部が形成されている。
この発明によれば、射出ステップにおいて第１成形部材のアンダーカット部に溶融樹脂が流れ込んで固化することで、該固化した樹脂を第１成形部材から剥がれ難くすることが可能となる。

本発明の液体供給ユニットは、上記構成の成形品の製造方法によって製造される液体供給ユニットであって、前記シート部材はフィルターであり、前記第１成形部材は液体が流れる流路を有するケース部材であり、前記第２成形部材は管状に形成されるとともに前記第１成形部材の流路と前記フィルターを介して管路が連通する状態に接合される針部材である。

この発明によれば、フィルターの変形を抑えた液体供給ユニットを提供することが可能となる。

実施形態の液体供給ユニットの正面簡略図。 実施形態において、金型のキャビティに溶融樹脂を１次射出することによって成形されたケース部材及び各針部材を示す斜視図。 実施形態におけるケース部材の断面図。 実施形態において、金型のキャビティに溶融樹脂を１次射出することによって成形されたケース部材に各フィルターをセットしたときの状態を示す斜視図。 図４の要部拡大断面図。 実施形態において、金型の２次型締めを行ったときのケース部材、各針部材、及び各フィルターの状態を示す断面図。 図６の斜視図。 図６の要部拡大断面図。 実施形態において、金型の接合用キャビティに溶融樹脂を２次射出したときの状態を示す断面図。 実施形態の液体供給ユニットの斜視図。

以下、本発明を具体化した第一実施形態を図１〜図１０に従って説明する。
図１は、本実施形態において成形される成形品（製品）の一例である液体供給ユニット１１の側面図である。図１に示すように、液体供給ユニット１１は、プリンターの記録ヘッド１２及び４つのインクカートリッジ１３が取り付けられるプリンター用の部品であり、第１成形部材としての平板状のケース部材１４と、可撓性のシート部材としての４つの円板状のフィルター１５（図４参照）と、第２成形部材としての４つのインク供給用の針部材１６とを一体に成形してなるものである。

すなわち、液体供給ユニット１１は、ケース部材１４の上面に並列に開口した４つの流路としてのインク供給路１７の開口部を覆うように配置された各フィルター１５をケース部材１４とで挟むように立設された管状の各針部材１６に各インクカートリッジ１３がそれぞれ接続されるとともに、ケース部材１４の下面に記録ヘッド１２が取り付けられる。そして、各インクカートリッジ１３内の各インクは、各針部材１６の管路１８（図６参照）及びケース部材１４の各インク供給路１７を介して記録ヘッド１２に供給され、該記録ヘッド１２の下面に開口した複数のノズル（図示略）からそれぞれ噴射される。

次に、液体供給ユニット１１の製造方法について説明する。
本実施形態の液体供給ユニット１１は、ダイスライドインジェクション成形法によって成形される。ダイスライドインジェクション成形法とは、１次型締めした２つの型内に溶融樹脂を１次射出して２つの成形部品を１度に成形し、２つの型に成形部品が１つずつ保持されるように１次型開きを行った後、２つの型のうち一方の型を型開閉方向と直交する方向にスライド移動させて２つの成形部品を対向させてから２次型締めを行い、２つの成形部品の接合箇所に形成されたキャビティに溶融樹脂を２次射出してこれら２つの成形部品を接合する成形法であり、特に中空の成形品を成形する場合に適している。

図３に示すように、ダイスライドインジェクション成形用の金型２０は型開閉可能に構成された第１型としての可動型２１及び第２型としての固定型２２を備えており、可動型２１は固定型２２に対して近接及び離間する方向である型開閉方向に移動可能であるとともに該型開閉方向と直交する方向にスライド移動可能に構成されている。

さて、液体供給ユニット１１を製造するには、まず、金型２０の１次型締めを行った後、金型２０のキャビティに射出装置（図示略）から溶融樹脂を１次射出して、図２に示すように、ケース部材１４と４つの針部材１６とを一度に成形する。このとき、ケース部材１４上には各インク供給路１７を囲むように周壁部２３がそれぞれ形成される。周壁部２３の内径はインク供給路１７の開口部の外径よりも大きく設定されており、ケース部材１４上における各インク供給路１７の開口部と各周壁部２３との間の部分はそれぞれ平坦な載置面２４とされている。周壁部２３の上面は載置面２４よりも高くなっており、周壁部２３の上面と載置面２４との高さの差はフィルター１５（図４参照）の厚さとほぼ同じになっている。

また、図３に示すように、金型２０におけるケース部材１４を成形するためのキャビティにおける各周壁部２３が成形される部分の周囲には、ケース部材１４にアンダーカット部２５を成形するためのスライドコア２６が複数突出している。各スライドコア２６は可動型２１に設けられており、金型２０におけるケース部材１４を成形するためのキャビティに対して突出及び退避自在にスライド移動可能になっている。したがって、ケース部材１４を成形した際には、該ケース部材１４における各周壁部２３の周囲に各スライドコア２６により複数のアンダーカット部２５が成形される。

続いて、金型２０の１次型開きを行う。このとき、可動型２１にケース部材１４が保持されるとともに、固定型２２に各針部材１６が保持される（保持ステップ）。さらにこのとき、金型２０のランナー（図示略）によって成形される不要部分Ａ（図２参照）は取り除かれる。続いて、可動型２１を固定型２２に対して型開閉方向と直交する方向にスライド移動させ、ケース部材１４の各載置面２４と各針部材１６とをそれぞれ対向させる。

続いて、図４及び図５に示すように、ケース部材１４の各周壁部２３の内側の各載置面２４上にフィルター１５を１つずつ配置する（配置ステップ）。このとき、フィルター１５の上面は周壁部２３の上面とほぼ面一になるとともに、フィルター１５の周面は周壁部２３の内周面と接触する。さらにこのとき、ケース部材１４の各インク供給路１７を介して吸引装置（図示略）により各フィルター１５を吸引し、該吸引力により該各フィルター１５をケース部材１４の各載置面２４上に保持する。

続いて、図６及び図７に示すように、ケース部材１４の各アンダーカット部２５から各スライドコア２６を退避させるともに金型２０の２次型締めを行う。これにより、ケース部材１４の各載置面２４と各針部材１６とで各フィルター１５の周縁部が挟持される（型締めステップ）。

この場合、フィルター１５と針部材１６との間には管路１８となる空間が形成されるととともに、フィルター１５とケース部材１４との間にはインク供給路１７となる空間が形成される。すなわち、針部材１６の管路１８とケース部材１４のインク供給路１７とがフィルター１５を介して連通する。また、このとき、金型２０内における各針部材１６とケース部材１４との接合箇所には接合用キャビティ２７が形成されるとともに、該接合用キャビティ２７はケース部材１４の各アンダーカット部２５とそれぞれ連通している。

図８に示すように、針部材１６の下面１６ａは円環状をなしており、該下面１６ａの内周縁部には円環状の凸部２８が設けられている。したがって、フィルター１５の周縁部は、ケース部材１４の載置面２４の内周縁部と針部材１６の凸部２８とによって挟圧されている。すなわち、針部材１６のフィルター１５に対する接触圧力は高められている。また、針部材１６の下面１６ａにおける外周縁部は外側に向かって上昇するように傾斜した案内面２９になっており、該案内面２９はケース部材１４の周壁部２３の上面と対向している。したがって、案内面２９はフィルター１５に対して斜状になっている。そして、針部材１６の下面１６ａにおける凸部２８と案内面２９との間の部分は、平坦面３０になっているとともに、フィルター１５の周縁部との間に僅かな隙間を形成している。

続いて、金型２０の接合用キャビティ２７に射出装置（図示略）から溶融樹脂を２次射出すると、図９に示すように、接合用キャビティ２７及びケース部材１４の各アンダーカット部２５に該溶融樹脂が流れ込む（射出ステップ）。このとき、図８に示すように、溶融樹脂は、針部材１６の案内面２９とケース部材１４の周壁部２３の上面との間を通って針部材１６の平坦面３０とフィルター１５の周縁部との間の隙間に流れ込むが、フィルター１５内に浸透することはほとんどない。

ここで、溶融樹脂の射出圧がフィルター１５と平行な方向から該フィルター１５に対して作用すると、該射出圧によりフィルター１５が中央部を挟んで対向する周縁から挟圧される。この結果、フィルター１５は、その中央部が管路１８側やインク供給路１７側に撓むように変形してしまうこととなる。

この点、本実施形態では、フィルター１５の周面がケース部材１４の周壁部２３によって覆われているため、溶融樹脂の射出圧がフィルター１５と平行な方向から該フィルター１５に対して作用することがない。加えて、溶融樹脂は針部材１６の案内面２９によりフィルター１５に対して斜めに流れるように該フィルター１５の周縁部に導かれる。したがって、フィルター１５の中央部が管路１８側やインク供給路１７側に撓むように該フィルター１５が変形することが効果的に抑制される。

そして、２次射出した溶融樹脂が冷えて固化すると、ケース部材１４と各フィルター１５と各針部材１６とが一体に接合され、図１０に示す液体供給ユニット１１が得られる。
以上、詳述した実施形態によれば以下の効果を得ることができる。

（１）ケース部材１４の周壁部２３の内側にフィルター１５が配置され、射出ステップにおいて接合用キャビティ２７に２次射出した溶融樹脂がケース部材１４の周壁部２３の上面と針部材１６の案内面２９との間を通ってフィルター１５に向かって流れる。このため、溶融樹脂の射出圧がフィルター１５と平行な方向から該フィルター１５に対して作用することを周壁部２３によって抑制することができる。したがって、ケース部材１４と針部材１６との間に可撓性のフィルター１５を挟み込んだ状態でこれらを一体に成形してもフィルター１５が変形することを抑制することができる。

（２）針部材１６の下面１６ａにおけるケース部材１４の周壁部２３の上面と対向する位置には、フィルター１５に対して斜状の案内面２９が形成されている。このため、ケース部材１４の周壁部２３の上面と針部材１６の案内面２９との間を通ってフィルター１５に向かって流れる溶融樹脂を、案内面２９によりフィルター１５に対して斜めに流れるように導くことができる。したがって、溶融樹脂の射出圧によってフィルター１５が撓むように変形することを効果的に抑制することができる。

（３）針部材１６の下面１６ａにおけるフィルター１５の周縁部と対向する位置には、凸部２８が設けられている。このため、型締めステップにおいてケース部材１４の載置面２４と針部材１６とでフィルター１５の周縁部を挟持した際に、凸部２８により、フィルター１５の周縁部に対する針部材１６の接触圧力を高めることができる。この結果、フィルター１５をケース部材１４の載置面２４上にしっかりと保持することができる。

（４）ケース部材１４には、射出ステップにおいて接合用キャビティ２７に２次射出した溶融樹脂が流れ込むアンダーカット部２５が形成されているため、該アンダーカット部２５に流れ込んだ溶融樹脂が固化することで、該固化した樹脂をケース部材１４から剥がれ難くすることができる。すなわち、ケース部材１４と針部材１６とを、フィルター１５を挟んだ状態で、確実且つ強固に接合することができる。
（変更例）
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。

・成形品は、液体供給ユニット１１以外の合成樹脂製品であってもよい。
・ケース部材１４のアンダーカット部２５は、全て省略してもよいし、１つだけにしてもよい。

・針部材１６の凸部２８は省略してもよい。また、針部材１６の凸部２８を省略した場合には、フィルター１５における省略前の凸部２８と対応していた部分の厚さを他の部分の厚さよりも厚くしてもよい。

・針部材１６の案内面２９はフィルター１５と平行であってもよい。
・ケース部材１４の円環状の周壁部２３は、必ずしも連続的に設ける必要はなく、断続的に設けてもよい。

・液体供給ユニット１１は必ずしもダイスライドインジェクション成形によって製造する必要はない。ケース部材１４と針部材１６とを別々の金型で成形した後、これらをダイスライドインジェクション成形用ではない通常の金型にそれぞれ保持させた状態で型締めした後、接合用キャビティに溶融樹脂を射出して接合するようにしてもよい。

さらに、上記実施形態から把握できる技術的思想を以下に記載する。
（イ）ケース部材と針部材との間にフィルターを挟み込んだ状態で前記ケース部材、前記針部材、及び前記フィルターを一体に成形してなる液体供給ユニットであって、
第１型に接合面上に液体が流れる流路を囲むように設けられた周壁部を有する前記ケース部材を保持させるとともに第２型に管状に形成されるとともに前記第１成形部材の流路と前記フィルターを介して管路が連通する状態に接合される前記針部材を保持させ、
前記ケース部材の周壁部の内側に前記流路を覆うように前記フィルターを配置し、
前記第１型と前記第２型との型締めを行うことで、前記ケース部材と前記針部材とで前記フィルターを挟持し、
前記ケース部材と前記針部材との接合箇所に形成される接合用キャビティに、溶融樹脂を、少なくとも前記ケース部材の周壁部と前記針部材との間を通って前記フィルター側に向かって流れるように射出して前記ケース部材と前記針部材と前記フィルターとを接合してなることを特徴とする液体供給ユニット。

１１…成形品としての液体供給ユニット、１４…第１成形部材としてのケース部材、１５…シート部材としてのフィルター、１６…第２成形部材としての針部材、１７…流路としてのインク供給路、１８…管路、２１…第１型としての可動型、２２…第２型としての固定型、２３…周壁部、２５…アンダーカット部、２７…接合用キャビティ、２８…凸部、２９…案内面。

Claims (4)

1. 第１成形部材と第２成形部材との間にシート部材を挟み込んだ状態で前記第１成形部材、前記第２成形部材、及び前記シート部材を一体に成形する成形品の製造方法であって、
   第１型に接合面上に周壁部を有する前記第１成形部材を保持させるとともに第２型に前記第２成形部材を保持させる保持ステップと、
   前記第１成形部材の周壁部の内側に前記シート部材を配置する配置ステップと、
   前記第１型と前記第２型との型締めを行うことで、前記シート部材と前記第１成形部材との間、及び前記シート部材と前記第２成形部材との間に空間を形成した状態で、前記第１成形部材と前記第２成形部材とで前記シート部材を挟持する型締めステップと、
   前記第１成形部材と前記第２成形部材との接合箇所に形成される接合用キャビティに、溶融樹脂を、少なくとも前記第１成形部材の周壁部と前記第２成形部材との間を通って前記シート部材側に向かって流れるように射出して、前記第１成形部材と前記第２成形部材と前記シート部材とを接合する射出ステップと
   を備え、
   前記第２成形部材における前記第１成形部材の周壁部と対向する位置には、前記シート部材に対して斜状の案内面が形成されていることを特徴とする成形品の製造方法。
2. 前記第２成形部材における前記シート部材の周縁部と対向する位置には、凸部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の成形品の製造方法。
3. 前記第１成形部材には、前記射出ステップにおいて前記溶融樹脂が流れ込むアンダーカット部が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の成形品の製造方法。
4. 請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の成形品の製造方法によって製造される液体供給ユニットであって、
   前記シート部材はフィルターであり、前記第１成形部材は液体が流れる流路を有するケース部材であり、前記第２成形部材は管状に形成されるとともに前記第１成形部材の流路と前記フィルターを介して管路が連通する状態に接合される針部材であることを特徴とする液体供給ユニット。

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