本發明涉及諸如噴墨打印設備等的液體噴出設備用的液體供給構件的制造方法,更具體地,涉及在模具內成型和組裝液體供給構件的多個部件的制造方法。
背景技術:
日本特開2002-178538號公報公開了這種制造方法。在該方法中,例如,通過注射成型(一次成型)在同一模具中的不同位置形成中空體的兩個部件。在開模之后,保持兩個部件中的一個部件的一個模具相對于保持另一部件的另一個模具滑動至兩個部件彼此接觸的位置。然后,模具關閉,使得兩個部件彼此接觸從而形成中空體。另外,熔融的樹脂流動至接觸部,以使接觸部接合和密封,從而形成密封的中空部件(二次成型)。根據此技術,能夠簡單地制造液體供給構件。
但是,日本特開2002-178538號公報公開的使用模具的制造方法具有如下問題:當兩個部件之間的接觸部位于一個部件內的深位置時,開模行程增大。
圖11A和圖11B是分別示出兩個部件H500和H521在淺位置彼此接觸的狀態和兩個部件H500和H521在深位置彼此接觸的狀態的圖。在圖11A和圖11B中,未示出模具,僅示出了兩個部件。在圖11A和圖11B中,保持部件的各模具(未示出)上下打開。如圖11B所示,當兩個部件之間的接觸部位于兩個部件中的一個部件中的深位置時,為了開模并使模具相對于彼此滑動,需要與比接觸部位于淺位置時的距離A8大的距離A9對應的開模行程。
這樣,當開模行程大時,還產生例如如下問題。當考慮在注射成型中大 批量生產時,為了防止制造出諸如澆道(runner)部等的作為缺陷產品的不需要的成型部,一般將熱澆道系統(hot runner system)用作噴嘴結構。更具體地,熱澆道系統允許熱澆道澆口閥配置成最靠近成型產品,因此能夠執行成型,使得不會形成作為成型后不需要的產品的澆道部。但是,為了構造使用熱澆道系統的模具,必須沿模具的厚度方向配置澆口閥和閥驅動缸,這導致模具厚度增大。另外,當成型產品的取出自動化時,用于取出成型產品的機器人的工作空間要求為開模空間。從這些點出發,當開模行程相對大時,在使用的成型機內要求大的模具安裝空間。即,模具和成型機的尺寸和成本增大。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供液體供給構件制造方法,該方法即使在兩個部件之間的接觸部位于兩個部件中的一個部件中的深位置時使用模具的成型工序的情況下,也能夠抑制模具或成型機的尺寸的增大。
在本發明的第一方面中,提供一種用于成型液體供給構件的制造方法,所述方法使用第一模具和第二模具使所述液體供給構件成型,所述第一模具和所述第二模具能夠相對于彼此開模和合模,并且所述第一模具能夠相對于所述第二模具滑動,所述方法包括:第一成型步驟,其中,在所述第一模具和所述第二模具相對于彼此合模的狀態下,執行注射成型,以在彼此不同的位置形成所述液體供給構件的第一部件和所述液體供給構件的除了所述第一部件之外的第二部件;退避步驟,其中,沿與所述第一模具相對于所述第二模具滑動的方向和使所述第一模具和所述第二模具開模、合模的方向均相交的方向使形成的第二部件滑動;接觸步驟,其中,使所述第一模具相對于所述第二模具滑動并且使形成了的所述第二部件與形成了的所述第一部件接觸;以及第二成型步驟,其中,在所述第一模具和所述第二模具相對于彼 此合模的狀態下,執行注射成型,以使所述第一部件和所述第二部件接合。
根據上述結構,在液體供給構件制造方法中,即使在兩個部件之間的接觸部位于兩個部件中的一個部件中的深位置時使用模具的成型工序的情況下,也能夠抑制模具或成型機的尺寸的增大。
從以下(參照附圖)對示例性實施方式的說明,本發明的其他特征將變得明顯。
附圖說明
圖1A和圖1B是示出作為根據本發明的液體噴出設備的實施方式的噴墨打印設備中使用的打印頭的立體圖;
圖2是示出圖1A和圖1B所示的液體供給構件的詳細結構的分解立體圖;
圖3是示出形成圖1A和圖1B所示的液體供給構件中的液室的構件的分解立體圖;
圖4A和圖4B是示出圖1A和圖1B所示的液體供給構件中的液室的結構的截面圖和放大圖;
圖5是示出根據本發明的實施方式的模具的立體圖;
圖6A至圖6C是示出根據本發明的實施方式的模具內的液體供給構件和液室蓋構件H121的成型位置和形狀片的圖;
圖7A至圖7C是示出根據本發明的實施方式的模具的操作的圖;
圖8A至圖8C是示出根據本發明的實施方式的模具的操作的圖;
圖9A和圖9B是示意性地示出用于注入對兩個部件之間的接觸部進行密封的成型材料的閥門澆口的配置位置的截面圖;
圖10A和圖10B是示出根據本發明的另一實施方式的液體供給構件的立體圖;以及
圖11A和圖11B是分別示出在使用模具成型兩個部件期間兩個部件在淺 位置彼此接觸的情況和兩個部件在深位置彼此接觸的情況的圖。
具體實施方式
以下將參照附圖詳細說明本發明的實施方式。
圖1A和圖1B是示出作為根據本發明的液體噴出設備的實施方式的噴墨打印設備中使用的打印頭從不同角度看的立體圖。在圖1A和圖1B中,打印頭H001包括副罐H030,副罐H030設置在圖1A和圖1B中的上部,從存儲作為液體的墨的容器(未示出)供給的液體通過例如連接于液體入口H010的管(未示出)導入副罐H030內。另外,打印頭H001包括打印元件單元H020,打印元件單元H020將液體噴在打印介質上并且設置于圖1A和圖1B中的面向下方的表面。打印頭H001還包括液體供給構件H100,液體供給構件H100連接于副罐H030和打印元件單元H020并且形成液體供給路徑。
圖2是示出液體供給構件H100的詳細結構的分解立體圖。液體供給構件H100中的液體供給路徑包括過濾器H101,過濾器H101設置在連接于副罐H030的部分并且去除從副罐引出的液體中的異物。在液體供給路徑中,暫時儲存液體的液室(流路)H110設置在過濾器H101的下游側。另外,打印元件單元H020連接于液體供給路徑的下游側。
如圖3所示,液室H110具有作為與過濾器H101連接的連接部的開口和作為與打印元件單元H020連接的連接部的開口。在與形成有以上兩個開口的方向不同的方向上設置的開口通過液室蓋構件H121封閉。
圖4A和圖4B是分別示出液體供給構件H100中的液室H110的結構的截面圖和放大圖。圖4A示出沿著圖1B的線S1-S1截取的截面圖。諸如墨等的液體通過連接于副罐H030的過濾器H101從副罐H030(未示出)引入并且暫時儲存在液室H110內。儲存的液體由于打印元件單元H020的噴出操作供給至打印元件單元H020。
在本實施方式中,形成液室H110的液體供給構件H100通過注射成型制造為樹脂成型部件。在注射成型中,如圖4A所示,在過濾器H101側的開口和在打印元件單元H020側的開口的位置或形狀彼此不同并且這兩個開口通過復雜側面的組合而形成的情況下,開口還設置在另一側。然后,在通過注射成型形成液室H110之后,該開口被作為另一構件的液室蓋構件H121封閉。這樣,在本實施方式中,當通過注射成型形成液體供給構件H100時,兩個構件、即液體供給構件H100(除了液室蓋構件H121以外的部分)和液室蓋構件H121成型并且彼此接觸。然后,由于液室蓋構件H121設置在液體供給構件H100中的液室H110的一個開口部,所以在注射成型中液室蓋構件H121形成在液體供給構件H100的結構的深部。
接下來,將說明根據本發明的實施方式的使用注射成型制造液體供給構件的方法。
圖5是示出根據本發明的實施方式的模具的立體圖。本實施方式的模具K001包括固定模具K100和可動模具K200。可動模具K200設置有型模滑動件(die slide)K230。固定模具K100和可動模具K200構成為能夠為了開模和合模而打開和關閉。可動模具K200構成為相對于固定模具K100滑動。在模具K001中,用于成型液體供給構件H100的形狀片(piece)和用于成型液室蓋構件H121的形狀片配置于固定模具K100或可動模具K200。在圖5中,附圖標記K110、K111、K120、K130和K131表示用于注入樹脂的閥門澆口(vavle gate)。
圖6A至圖6C是示出模具內的液體供給構件H100和液室蓋構件H121的成型位置和形狀片的圖。圖6A是沿著圖5中的z方向看的圖,為了容易理解模具的內部,圖6A以透視方式示出了固定模具K100。圖6B是示出沿著圖6A的線S3-S3截取的第一成型位置K210的截面的圖,圖6C是示出沿著線S4-S4截取的第二成型位置K220和第三成型位置K225的截面的圖。圖6B和圖6C示出各 成型位置處的閥門澆口的截面結構。
在圖6A至圖6C中,模具K001包括供液體供給構件H100成型的第一成型位置K210、供液室蓋構件H121成型的第二成型位置K220和這些構件彼此接觸和接合的第三成型位置K225。用于注入成型材料的閥門澆口K110、K111、K120、K130或K131設置在各成型位置處。在第一成型位置K210處成型的液體供給構件H100的形狀片由可動模具K200和固定模具K100構成。另外,在第二成型位置K220處成型的液室蓋構件H121的形狀片由部件片K222和部件滑動片K221構成。
圖7A至圖7C和圖8A至圖8C是示出根據本發明的實施方式的模具的操作的圖,并且按順序示出了根據本實施方式的模具的一個周期的操作。在圖中,為了簡化圖示和說明未示出固定模具。
在圖7A所示的工序中,在固定模具(未示出)和可動模具K200合模的狀態下,液體供給構件H100和液室蓋構件H121通過注射成型分別形成在第一成型位置K210和第二成型位置K220(一次成型)。用于注射的閥門澆口K110和K111設置在液體供給構件H100的成型位置處,一個閥門澆口K120設置在液室蓋構件H121的成型位置處。作為液體供給構件H100的第一部件的、除了液室蓋構件H121以外的部分和作為液體供給構件中的除了第一部件以外的第二部件的液室蓋構件H121通過注射成型形成在不同位置。在通過此工序執行成型之后開模。
然后,在圖7B所示的工序中,在成型了的液室蓋構件H121被部件滑動片K221保持的狀態下,部件滑動片K221通過具有與開模和合模機構不同的驅動機構的部件滑動機構(未示出)沿圖7B中的箭頭A2的方向滑動。即,部件滑動片沿與模具K100和模具K200開模方向和下面將說明的型模滑動方向相交(在本實施方式中,與模具K100和模具K200開模的方向和下面將說明的型模滑動方向垂直)的箭頭A2的方向滑動。此滑動使成型了的液室蓋構 件H121從后續工序中執行的型模滑動的路徑退避。如上所述,液室蓋構件H121設置在液體供給構件H100的結構的相對深的位置。在根據本實施方式的成型方法中,液室蓋構件H121不是通過可動模具和固定模具的開模操作而退避,而是通過沿箭頭A2的方向滑動而退避。以此方式,不需要增大可動模具和固定模具的開模操作的行程。
此處,為了利用部件滑動片K221的滑動使成型了的液室蓋構件H121移出,部件滑動片K221的保持液室蓋構件H121的面對部件滑動片K221的表面的力需要大于部件片K222的保持液室蓋構件H121的相反表面的力。因此,為了增大保持力,在液室蓋構件H121的面對部件滑動片K221的表面設置多個套筒(sleeve)結構H122(圖4B)。但是,當保持力太強時,難以在二次成型之后執行脫模。結果,存在成品被損壞的風險。為此,為了獲得強的前保持力和后保持力以及高的脫模性,套筒結構(凸部)H122的內側具有圓錐狀的凹形狀H123(圖4B),凹形狀H123中周面形成斜面H124(圖4B)。形成斜面H124的模具結構是插入銷結構,使得能夠根據使用的材料任意調整保持力,并且周圍產品的結構能夠任意改變。
在接下來圖7C所示的工序中,在部件滑動片K221退避的狀態下,設置于可動模具K200的型模滑動件K230沿圖7C中的箭頭A3的方向移動(相對執行型模滑動)。在此狀態下,被型模滑動件K230保持的成型了的液體供給構件H100沿箭頭A3的方向移動至液體供給構件H100能夠與液室蓋構件H121接觸的位置。與部件滑動機構相似,型模滑動件K230被與開模和合模機構不同的驅動機構驅動。
然后,在圖8A所示的工序中,通過部件滑動機構的返回操作,被部件滑動片K221保持的成型了的液室蓋構件H121沿圖8A中的箭頭A4的方向移動至第三成型位置K225,以與液體供給構件H100中的液室H110的開口部接觸。用于注入材料的閥門澆口K130和K131也設置在第三成型位置K225。
此處,根據本實施方式的設置于模具的閥門澆口具有相同的結構和由圖中的點劃線表示的截面大小。因此,當閥門澆口配置為彼此相鄰時,這些閥門澆口需要以大于等于圓的直徑的節距配置。由于用于成型液室蓋構件H121的閥門澆口和設置在第三成型位置的閥門澆口K130、K131需要以大于等于閥門澆口的截面圖中的圓的直徑的節距配置,所以它們配置為彼此不相鄰。因此,在本實施方式中,液室蓋構件H121的成型位置與第三成型位置K225不同。即,部件滑動機構具有三個停止位置,即,成型液室蓋構件H121的第二成型位置K220、用于避開型模滑動的退避位置和液體供給構件H100與液室蓋構件H121接觸并接合的位置。
然后,在第三成型位置K225處,在液室蓋構件H121與液體供給構件H100中的液室H110的開口部接觸的狀態下,模具合模。
然后,在圖8B所示的工序中,液室蓋構件H121和液體供給構件H100中的液室H110的開口部之間的接觸部被與液體供給構件H100和液室蓋構件H121相容(compatible)的材料填充,并且在液室蓋構件H121和開口部之間沒有任何空間,使得液體供給構件H100和液室蓋構件H121彼此密封接合。密封材料包括填料。在液室H110中,通過用材料填充而形成除了與副罐H030連接并且位于過濾器H101側的開口和位于打印元件單元H020側的開口以外具有密封結構的中空部。
最終,在圖8C所示的工序中,模具K001打開并且部件滑動片K221沿圖8C中的箭頭A5的方向移動。另外,已經完成了密封的中空結構的液體供給構件H100被推出且從模具K001取出。
使用具有執行以上操作的結構的模具K001能夠抑制固定模具K100和可動模具K200的開模和合模行程的增大。結果,能夠防止模具和成型機的尺寸增大,因此能夠以低成本制造小尺寸的噴墨打印頭。
在本實施方式中,與圖9A所示的情況相比,當兩個部件之間的接觸部定 位在兩個部件中的一個部件中的深位置時,用于注入密封兩個部件之間的接觸部用的成型材料的閥門澆口的配置位置遠離兩個部件之間的接觸位置。如圖9B所示,在兩個部件彼此接觸且接合之后筒狀的澆口澆道(gate runner)H631從產品的最外側部設置至兩個部件之間的接觸部H625,并且從澆口閥K150引入成型材料。該澆口澆道結構能夠改善兩個部件之間的接觸部的位置的自由度以及模具的結構和布局的自由度,即防止模具的尺寸和成型機的尺寸增大。
(其他實施方式)
圖10A和圖10B是示出在液體供給構件H100和液室蓋構件H121彼此接合的狀態下組合有具有連接供給諸如墨等的液體的供給管(未示出)的功能的副罐H130的噴墨打印頭H001的圖。這樣,當采用根據本發明的模具結構時,即使在部件的數量增加的情況下,也能夠在同一模具中通過一系列的操作完成部件。
雖然已經參照示例性實施方式說明了本發明,但是應當理解,本發明不限于所公開的示例性實施方式。權利要求書的范圍應符合最寬泛的解釋,以包括所有這樣的變型、等同結構和功能。