JP7271167B2 - Ink tank, ink cartridge, manufacturing method of ink tank, joining parts - Google Patents
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Description
本発明は、射出した接合用樹脂により、空間部を有する第１部品、第２部品、及び第３部品を接合して形成されるインクタンク、インクカートリッジ、インクタンクの製造方法、接合部品に関する。 The present invention relates to an ink tank, an ink cartridge , an ink tank manufacturing method, and a joined part formed by joining a first part, a second part, and a third part having a space with an injected joining resin.
射出成形等の成形方法では、あらかじめ溶融した材料を金型内部のキャビティ空間に供給し、材料を金型内で冷却・固化させた後、エジェクタ機構等により金型から取出し所望の成形品を得るという一連の動作を繰り返して生産が行われる。通常、射出成形で中空形状を形成する場合はブロー成形が用いられるが、ブロー成形では中空形状の内部に仕切りを設けたり何らかの部材を配置したりして、何らかの機能を持たせることができない。 In a molding method such as injection molding, a pre-melted material is supplied to the cavity space inside the mold, and after the material is cooled and solidified in the mold, it is removed from the mold by an ejector mechanism or the like to obtain the desired molded product. Production is carried out by repeating a series of operations. Blow molding is usually used to form a hollow shape by injection molding, but in blow molding, it is not possible to provide some function by providing a partition or arranging some kind of member inside the hollow shape.
そこで、例えば容器と蓋の組み合わせにより中空形状を形成し、かつ内部に機能を持たせる場合は、まずは容器と蓋とをそれぞれの金型を用いて射出成形により製造する。次に、それらの部品を後工程における超音波溶着や振動溶着を用いて接合すれば、内部に機能を持たせた中空形状の部品を得ることができる。また、ＤＳＩ（ダイ・スライド・インジェクション）などに代表される型内組立においては、あらかじめ１次成形において製造した２つ以上の部品を何らかの方法で組み合わせ、２次成形により接合形状を射出成形する。これにより、射出成形で内部に複雑な形状を実現することができる。 Therefore, for example, when a container and a lid are combined to form a hollow shape and have a function inside, the container and the lid are first manufactured by injection molding using respective molds. Next, by joining these parts using ultrasonic welding or vibration welding in a post-process, it is possible to obtain a hollow part having a function inside. In the in-mold assembly represented by DSI (Die Slide Injection), two or more parts manufactured in advance by primary molding are combined by some method, and the joining shape is injection molded by secondary molding. This makes it possible to realize complex shapes inside by injection molding.
また、型内組立においては、通常２部品を接合して中空形状を製造する場合がほとんどだが、３部品以上を組み合わせて接合する場合もある。３部品を接合する場合、それぞれの部品の接合箇所が隣り合っていない場合、ゲートを２箇所以上にすることで、必要な接合箇所のみに接合用樹脂を充填させることができる。しかしながら、ゲートを２箇所以上にする場合、金型の造が複雑となり、その結果、金型のコストアップになることがあるため、なるべく１個所のゲートで成形することが望ましい。そのため、合成樹脂製マニホルドの製造方法として、ガス吸入部と、デリバリパイプ部と、シリンダヘッド接合部との３部品を接合する際、まず、それぞれの部品を射出成形機の金型内にセットする。そして、インサート成形により表面に被覆層を設けることで、３部品を一体に成形する方法が提案されている（特許文献１）。 In the case of in-mold assembly, two parts are usually joined together to produce a hollow shape, but there are cases where three or more parts are joined together. In the case of joining three parts, if the parts to be joined are not adjacent to each other, by providing two or more gates, the joining resin can be filled only in the required joints. However, if two or more gates are provided, the mold construction becomes complicated, and as a result, the cost of the mold increases. Therefore, as a method of manufacturing a synthetic resin manifold, when joining the three parts of the gas suction part, the delivery pipe part, and the cylinder head joint part, first, each part is set in the mold of the injection molding machine. . A method of integrally molding three parts by providing a coating layer on the surface by insert molding has been proposed (Patent Document 1).
しかしながら、特許文献１の方法で複数の部品を一体に形成しようとすると、中空形状の部品における外壁面の全面に対して接合用樹脂を成形する必要がある。この際、内部に金型が配置されていない中空形状の部品には、接合のために射出された樹脂の圧力がかかり、成形品が内側に大きく変形する虞がある。その対策として、例えば中空形状の部品を窒素ガスで凍結して剛性を保持させる方法や、中空形状の部品に水を入れて凍らせることで剛性を保持させる方法も考えられる。しかしながら、これらの方法では新たな設備導入が必要になったり、新たな工程が増えたりする等、製造コストがアップするため現実的ではない。
However, when trying to integrally form a plurality of parts by the method of
そこで本発明は、複数の部品を一体に形成する際に、接合用樹脂の射出圧力による変形を低減し、かつコストアップの防止を図ることが可能なインクタンク、インクカートリッジ、インクタンクの製造方法、接合部品を提供することを目的とするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention provides an ink tank, an ink cartridge, and a method for manufacturing an ink tank that can reduce deformation due to injection pressure of a bonding resin and prevent an increase in cost when a plurality of parts are integrally formed. , is intended to provide a joining component .
本発明に係るインクタンクは、空間部を囲む壁部を有する第１部品と、第２部品と、前記第２部品と前記壁部との間に、接合用樹脂により形成される第１形状部と、前記第１部品と接合された第３部品と、を有する、ことを特徴とする。
また、本発明に係るインクタンクの製造方法は、空間部を囲む壁部および前記空間部を仕切る仕切り壁部を有する第１部品と、第２部品と、前記第２部品と前記壁部との間および前記第２部品と前記仕切り壁部との間に、接合用樹脂により形成される第１形状部と、を有する接合部品であるインクタンクを製造する製造方法であって、前記第１部品と前記第２部品とが金型内で組立てられた状態で、前記第２部品に形成された孔から接合用樹脂を充填することにより前記第１形状部が形成される充填工程を備えることを特徴とする。
また、本発明に係る接合部品は、空間部を囲む壁部を有する第１部品と、第２部品と、を有する接合部品であって、前記第２部品には、前記第２部品と前記壁部との間に位置する溝部が設けられ、前記第１部品は、前記空間部を仕切る仕切り壁部を有し、前記第２部品と前記壁部との間と、前記第２部品と前記仕切り壁部との間、に接合用樹脂により形成される第１形状部を備え、前記第１形状部は、前記溝部に配置されることを特徴とする。
An ink tank according to the present invention includes a first part having a wall surrounding a space, a second part, and a first shaped part formed of bonding resin between the second part and the wall. and a third part joined to the first part.
Further, in the method for manufacturing an ink tank according to the present invention, a first component having a wall portion surrounding a space portion and a partition wall portion partitioning the space portion, a second component, and the second component and the wall portion are provided. A manufacturing method for manufacturing an ink tank, which is a joining component having a first shaped portion formed of a joining resin between the second component and the partition wall, the ink tank comprising: and a filling step of forming the first shaped portion by filling a bonding resin from a hole formed in the second part in a state in which the second part is assembled in a mold. Characterized by
A joint component according to the present invention includes a first component having a wall portion surrounding a space and a second component, wherein the second component includes the second component and the wall. The first part has a partition wall part that partitions the space part, and the second part and the wall part and between the second part and the partition are provided. A first shape portion formed of bonding resin is provided between the wall portion and the first shape portion, and the first shape portion is arranged in the groove portion.
本発明によると、例えば１つのゲート孔から接合用樹脂を射出することで第１部品及び第２部品を一体に形成することを可能とするものでありながら、接合用樹脂の射出圧力による第１部品の変形を低減することができる。また、第１部品の剛性を保持するための新たな設備導入や新たな工程を設けることが不要となり、コストアップの防止を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to integrally form the first part and the second part by injecting the bonding resin from, for example, one gate hole. Deformation of one part can be reduced. In addition, it becomes unnecessary to introduce new equipment or to provide a new process for maintaining the rigidity of the first part, and it is possible to prevent an increase in cost.
＜第１の実施形態＞
以下、本発明を適用し得る第１の実施の形態を図１乃至図４を用いて説明する。図１は、連通路が壁部に形成された第１の実施形態に係る中空部品を示す図で、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は接合用樹脂の部分だけを示す一部省略斜視図、（ｃ）は外観斜視図である。図２は、第１の実施形態に係る中空部品の接合前の状態を示す分解斜視図である。図３は、射出成形機と金型を示す模式図であり、図４は中空部品の製造工程を示すフローチャートである。
<First embodiment>
A first embodiment to which the present invention can be applied will be described below with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. FIG. 1 is a view showing a hollow part according to a first embodiment in which a communication passage is formed in a wall portion, (a) is an exploded perspective view, and (b) is a partly omitted showing only the bonding resin portion. A perspective view, and (c) is an external perspective view. FIG. 2 is an exploded perspective view showing a state before joining of hollow parts according to the first embodiment. FIG. 3 is a schematic diagram showing an injection molding machine and a mold, and FIG. 4 is a flow chart showing a manufacturing process of a hollow part.
図１（ａ）に示すように、第１の実施形態に係る中空部品１１は、第１部品の一例である容器部品１０と、第２部品の一例である蓋部品２０と、第３部品の一例である注入部品３０と、の３部品が接合されて構成される接合部品である。容器部品１０は、中空形状の空間部である中空部１９を形成する壁部１１を有している。壁部１１は、４つの側壁１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが一体成形されることにより（後述する蓋部品２０が接合される第１形状部４１の側から視て）矩形の形状に形成されている。また、壁部１１の側壁１１ａと側壁１１ｃとの内側には一体的に仕切り壁部１２が連結されていてもよい。この仕切り壁部１２により中空部１９を２つの部屋に仕切ることができる。本実施形態では、仕切り壁部１２により、中空部１９を２つの部屋に仕切る例について説明するがこれに限ることはなく、仕切り壁部１２がなくてもよいし、複数の仕切り壁部によって３つ以上の部屋に仕切ってもよい。
As shown in FIG. 1A, the hollow part 11 according to the first embodiment includes a
一方、図２に示すように、容器部品１０の底部分には、底壁１４が壁部１１の端部に一体成形されており、底壁１４には、上記中空部１９に対応して貫通孔１５が穿設されている。この貫通孔１５は、後述の注入部品３０の貫通孔３１に対応した位置に配置されている。本実施形態においては、上記中空部１９が２つあるので、２つの部屋のそれぞれに対応して貫通孔１５が穿設されているがこれに限らず、仕切り壁部１２がなく、１つの部屋であれば貫通孔が１つであってもよい。また、容器部品（第１部品）には、底壁１４が形成されていなくてもよく、また一部分だけに設けられていてもよい。
On the other hand, as shown in FIG. 2, a
また、壁部１１の内側で底壁１４の縁部分には、１周に亘って連通するように溝形状に形成された底溝１６が形成されている。そして、壁部１１の側壁１１ａ，１１ｃには底溝１６に連通し、かつ容器部品１０と蓋部品２０とが組合わされた場合に後述の蓋部品２０の蓋溝２２に連通する連通路となる連通溝１３が形成されている。本実施形態では、連通溝１３が２箇所に形成されている例を示すがこれに限らず、樹脂の充填状況に応じて、シミュレーションなどを用いて適宜決定する。
A
なお、容器部品１０の大きさは、例えば長手方向が５４ｍｍ、短手方向が２７ｍｍ、高さが２６ｍｍ、壁部１１、仕切り壁部１２、底壁１４の肉厚が１．６ｍｍである。また、底溝１６は、例えば幅が１．６ｍｍ、高さが１．５ｍｍであり、連通溝１３は、幅が１．８ｍｍ、高さが１ｍｍである。そして、容器部品１０の樹脂材料は、例えばＰＰＥ＋ＰＳ＋ＧＦ３５％である。
The size of the
上記蓋部品２０は、図１（ａ）及び図２に示すように、板状に形成されており、上記容器部品１０の一方側に接合される部材である。蓋部品２０の裏側には、容器部品１０と組合される状態で壁部１１の側壁１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，及び１１ｄの端面に対向する部分に、１周に亘って連通するように溝形状に形成された蓋溝２２が形成されている。仕切り壁がある場合は、壁部１１の側壁１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，および仕切り壁部１２の端面に対向する部分に、１周に亘って連通するように溝形状に形成された蓋溝２２が形成されている。そして、蓋部品２０には、接合用樹脂を蓋溝２２に向けて射出可能にするゲート孔２１が、蓋部品２０の表側から蓋溝２２まで貫通するように穿設されている。
As shown in FIGS. 1A and 2, the
なお、蓋部品２０の大きさは、例えば長手方向が６０ｍｍ、短手方向が３０ｍｍ、肉厚が２．５ｍｍである。また、蓋溝２２は、例えば幅が１．６ｍｍ、高さが１．５ｍｍである。そして、蓋部品２０の樹脂材料は、容器部品１０と同じく、例えばＰＰＥ＋ＰＳ＋ＧＦ３５％である。
The size of the
一方、上記注入部品３０は、図１（ａ）及び図２に示すように、板状に形成されており、上記容器部品１０の他方側（蓋部品２０とは反対側）に接合される部材である。また、注入部品３０には、上記容器部品１０の底壁１４に穿設された貫通孔１５に対応した位置に、貫通孔３１が穿設されている。即ち、この貫通孔３１は、中空部１９の２つの部屋のそれぞれにあらかじめ貯蔵された流体を、中空部１９に圧力をかけることにより中空部品１１の外部の適切な位置に流すために形成されている。
On the other hand, as shown in FIGS. 1A and 2, the
なお、注入部品３０の大きさは、例えば長手方向が５４ｍｍ、短手方向が２７ｍｍ、肉厚が６ｍｍである。そして、注入部品３０の樹脂材料は、容器部品１０及び蓋部品２０と同じく、例えばＰＰＥ＋ＰＳ＋ＧＦ３５％である。
The size of the
次に射出成形機１００及び金型２００の構成について説明する。図３に示すように、金型２００は、中空部品１１をキャビティに挿入してセットする固定側金型２０１と、その固定側金型２０１に合わさってキャビティを閉塞する可動側金型２０２とを有している。一方、射出成形機１００には、固定側金型２０１が固定される架台１０５と、可動側金型２０２が固定される可動台１０６と、可動台１０６を架台１０５に対して可動させるためのタイバー１０７とを有している。また、射出成形機１００は、射出時の圧力を例えば１８０ｔで発生可能な射出装置１０１と、接合用樹脂の材料をセットして供給するホッパ１０２と、射出装置１０１からの圧力によりホッパ１０２の接合用樹脂を先端から射出するノズル１０３とを有している。これら射出装置１０１、ホッパ１０２、ノズル１０３などによって射出ユニットが構成されている。なお、可動台１０６及び可動側金型２０２にはノズル１０３が挿入可能な孔（不図示）が形成されており、ノズル１０３の先端は上記ゲート孔２１に到達するように移動されて、ノズル１０３から接合用樹脂の射出が行われる。
Next, configurations of the
なお、このように構成された射出成形機１００は、一般的な射出ユニットの大きさであり、中空部品１１の大きさでは、例えば２本以上のノズルを並列的に配置して、２箇所以上から中空部品１１に接合用樹脂を射出することが難しい。また、架台１０５及び固定側金型２０１の側に射出ユニットを設けると射出成形機１００が大型になると共にコストが増大するため、好ましくない。そのため、本実施形態では、接合用樹脂の射出を１箇所から行うものである。
The injection molding machine 100 configured as described above has the size of a general injection unit. From the above, it is difficult to inject the joining resin into the hollow part 11 . Further, if an injection unit is provided on the side of the
また、図３では、射出成形機１００のノズル１０３から接合用樹脂の射出をする例を示したが、これに限ることはない。簡易的な樹脂注入装置を用いることもできる。具体的には、簡易的な樹脂注入装置のノズルをゲート孔２１に当接させて、接合用樹脂をノズルから注入してもよい。
Also, FIG. 3 shows an example in which the bonding resin is injected from the
続いて、中空部品１１の製造工程について説明する。図４に示すように、まず、容器部品用の金型に樹脂を射出して容器部品１０を形成する（Ｓ１）（第１部品形成工程）。この容器部品用の金型には、壁部１１、仕切り壁部１２、底壁１４等の型が形成されていると共に、貫通孔１５、底溝１６、連通溝１３の型が形成されていて、つまり容器部品１０を形成する際には底溝１６及び連通溝１３も同時に形成される。
Next, a manufacturing process for the hollow part 11 will be described. As shown in FIG. 4, first, a
次に、蓋部品用の金型に樹脂を射出して蓋部品２０を形成する（Ｓ２）（第２部品形成工程）。この蓋部品用の金型には、ゲート孔２１、蓋溝２２の型が形成されており、つまり蓋部品２０を形成する際にはゲート孔２１、蓋溝２２も同時に形成される。さらに、注入部品用の金型に樹脂を射出して注入部品３０を形成する（Ｓ３）（第３部品形成工程）。この注入部材用の金型には、貫通孔３１の型が形成されており、つまり注入部品３０を形成する際には貫通孔３１も同時に形成される。
Next, resin is injected into the mold for the lid component to form the lid component 20 (S2) (second component forming step). A mold for the
なお、容器部品１０、蓋部品２０、注入部品３０の形成は、それぞれ違う場所で独立して行われ、特に工程上の順序はどのような順序でもよい。また、１つの金型で、容器部品１０、蓋部品２０、注入部品３０のキャビティを有しているものを用い、いわゆるファミリー成形により製造してもよい。
The formation of the
次に、注入部品３０、容器部品１０、蓋部品２０を、多関節ロボットやそれ以外の搬送手段などを用いて、接合用の金型である上記金型２００の固定側金型２０１に順番にセット（インサート）する（Ｓ４）（インサート工程）。その後、可動側金型２０２を移動してキャビティを閉じると、注入部品３０、容器部品１０、蓋部品２０が組立てられた状態となり、その状態でノズル１０３からゲート孔２１に接合用樹脂を射出する（Ｓ５）（充填工程）。これにより、ゲート孔２１から蓋溝２２に接合用樹脂が流れ、さらに固定側金型２０１によって塞がれた連通溝１３に流れ、底溝１６に流れ、これらの各溝に接合用樹脂が導通されて充填される。接合用樹脂が充填された後は、例えば５０ＭＰａで保圧を行い（保圧工程）、その後、冷却して（冷却工程）、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、接合用樹脂形状４０が形成される。
Next, the
接合用樹脂形状４０は、第１形状部４１、第２形状部４２、第３形状部４３を含む。第１形状部は、蓋部品２０と壁部１１との間に、接合用樹脂により形成される。つまり、第１形状部は、壁部１１の端面と蓋部品２０の蓋溝２２との間に形成される。仕切り壁部１２がある場合は、壁部１１および仕切り壁部１２の端面と蓋部品２０の蓋溝２２との間に形成される。第２形状部４２は、壁部１１と注入部品３０との間に、接合用樹脂により形成される。つまり、第２形状部４２は、底溝１６と注入部品３０の内面との間に形成される。そして、第１形状部４１と第２形状部４２とをつなぐ連通部である第３形状部４３が壁部１２の連通溝１３に形成される。第１形状部は、蓋部品２０の内部を通って容器部品１０とは反対側まで抜ける凸部４４を有する。この接合用樹脂形状４０によって、第３部品である注入部品３０、第１部品である容器部品１０、第２部品である蓋部品２０が一体に接合され、図１（ｃ）に示す中空部品１１が構成される。そして、金型２００を開くことで、一体化された中空部品１１を金型２００から取り出すことができる（Ｓ６）。
The
なお、本実施形態では、接合用の金型を容器部品１０、蓋部品２０、注入部品３０の金型とは別に準備して用いている。しかしながら、固定側金型２０１には、注入部品３０が最も下側にインサートされるので、注入部品用の金型を用いてもよい。つまり、中空部品１１を組み合わせたときに金型内で最も下側に配置される部品の金型を接合用の金型として用いてもよい。また、ファミリー成形により１つの金型で容器部品１０、蓋部品２０、注入部品３０を製造した場合は、中空部品１１を金型内でインサートしたときに金型の最も深い位置に配置される部品のキャビティを接合用のキャビティとして用いてもよい。また、各部品の金型（ファミリー成形を含む）を各部品の製造と部品の接合とで流用する際、例えば可動側金型に各部品をインサートする場合は、固定側金型を接合用の金型に変更する必要がある。反対に例えば固定側金型にインサートする場合は、可動側金型を接合用の金型に変更する必要がある。金型の変更は、手動でもよいし、ＤＳＩでもよいし、その他の方法でもよい。
In addition, in this embodiment, a mold for joining is prepared separately from the molds for the
以上のように本実施形態では、１つのゲート孔２１から接合用樹脂を射出して中空部品１１を一体に形成することができる。また、中空部品１１を一体に形成する際、容器部品１０の外面全体に接合用樹脂を充填するのではなく、連通溝１３を介して第１形状部４１及び第２形状部４２を成形する。これにより、壁部１１の全体に射出圧力がかかることはなく、壁部１１の一部、即ち側壁１１ａ及び側壁１１ｃの一部にだけ射出圧力がかかる。このため、中空部１９を有する容器部品１０にかかる射出圧力を低減することができ、容器部品１０の変形、即ち中空部品１１の変形を低減することができる。また、容器部品１０を窒素ガスで凍結したり水を入れて凍らせたりすることも不要であるため、容器部品１０の剛性を保持するための新たな設備導入や新たな工程を設けることが不要となり、コストアップの防止を図ることができる。
As described above, in this embodiment, the hollow part 11 can be integrally formed by injecting the bonding resin from one
＜第２の実施形態＞
次に上記第１の実施形態を一部変更した第２の実施形態について図５及び図６を用いて説明する。図５は、連通路が、壁部における仕切り壁の外側に対応する部分に形成された第２の実施形態に係る中空部品を示す図で、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は接合用樹脂の部分だけを示す一部省略斜視図である。
<Second embodiment>
Next, a second embodiment obtained by partially modifying the first embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. FIG. 5 is a view showing a hollow part according to a second embodiment in which a communicating passage is formed in a portion of the wall corresponding to the outside of the partition wall, (a) being an exploded perspective view, (b) being a joint FIG. 2 is a perspective view with partial omission showing only a part of the resin for the coating.
図５（ａ）に示すように、第２の実施形態に係る中空部品１２は、連通溝１３を、壁部１１における仕切り壁部１２に連結される部分の外側に位置するように（即ち仕切り壁部１２の板厚を含む平面に重なる位置に）設けたものである。これにより、接合用樹脂をゲート孔２１から射出して充填すると、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、接合用樹脂形状４０において、仕切り壁部１２の外側に位置する部分に、第１形状部４１と第２形状部４２とを連通する第３形状部４３が形成される。この際、射出圧力は、仕切り壁部１２によって支持されるので、仕切り壁部１２が補強部として機能して壁部１１の変形が抑えられ、中空部品１２の変形が低減される。
As shown in FIG. 5A, the hollow part 12 according to the second embodiment has the
なお、これ以外の構成、製造工程、効果などは第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。 Since other configurations, manufacturing processes, effects, and the like are the same as those of the first embodiment, description thereof will be omitted.
＜第３の実施形態＞
次に上記第１の実施形態及び第２の実施形態を一部変更した第３の実施形態について図６を用いて説明する。図６は、連通路が、矩形の形状の壁部における角部に形成された第３の実施形態に係る中空部品を示す図で、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は接合用樹脂の部分だけを示す一部省略斜視図である。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment obtained by partially modifying the first and second embodiments will be described with reference to FIG. 6A and 6B are diagrams showing a hollow part according to a third embodiment in which communication paths are formed at corners of a rectangular wall, in which (a) is an exploded perspective view and (b) is a bonding resin. FIG. 2 is a partially omitted perspective view showing only a part of FIG.
図６（ａ）に示すように、第３の実施形態に係る中空部品１３は、連通溝１３を、壁部１１における矩形上の角部１１Ｒに位置するように（即ち側壁１１ａ及び側壁１１ｄ、側壁１１ｃ及び側壁１１ｄの両板厚を含む平面が交差する位置に）設けたものである。これにより、接合用樹脂をゲート孔２１から射出して充填すると、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、接合用樹脂形状４０において、壁部１１の角部１１Ｒに位置する部分に、第１形状部４１と第２形状部４２とを連通する第３形状部４３が形成される。この際、射出圧力は、壁部１１における側壁１１ａ及び側壁１１ｄ、或いは側壁１１ｃ及び側壁１１ｄに分散することによって支持されるので、壁部１１の変形が抑えられ、中空部品１３の変形が低減される。
As shown in FIG. 6(a), the hollow part 13 according to the third embodiment has the
なお、これ以外の構成、製造工程、効果などは第１及び第２の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。 Since other configurations, manufacturing processes, effects, and the like are the same as those of the first and second embodiments, the description thereof will be omitted.
＜第１乃至第３の実施形態の比較＞
ついで、上述した第１乃至第３の実施形態と比較例における射出圧力による容器部品１０の変形量及びその評価について説明する。下記の表１に、第１乃至第３の実施形態と比較例における変形量及び評価を一覧で示す。なお、評価は、変形量が１ｍｍ以下であれば○、１～２ｍｍであれば△、それ以上であれば×とした。また、比較例は、容器部品１０、蓋部品２０、注入部品３０の３つの部品の外面を樹脂により覆って一体化して中空部品を製造した例である。
<Comparison of First to Third Embodiments>
Next, the amount of deformation of the
上記比較例のように全体を樹脂で覆うように射出すると、射出圧力によって大きく変形した。一方、第１の実施形態のように容器部品１０の壁部１１に連通溝１３を形成した場合は、変形量を大幅に低減することができた。さらに、第２の実施形態のように連通溝１３を仕切り壁部１２の外側に位置するように形成した場合は、第１の実施形態よりも変形量を低減することができた。また、第３の実施形態のように連通溝１３を壁部１１の角部１１Ｒに位置するように形成した場合も、第１の実施形態よりも変形量を低減することができた。変形量の値は、第１の実施形態、第３の実施形態、第２の実施形態の順に小さくなった。
When the resin was injected so as to cover the whole as in the comparative example, the injection pressure caused a large deformation. On the other hand, when the communicating
＜ゲート位置の比較＞
次に、ゲート位置を中空部品１の短手方向に対して変更した場合における充填完了時の射出圧力及びその評価について説明する。図７はゲート位置を変更した場合の中空部品の一例を示す分解斜視図であり、図８はゲート位置を変更する場合における接合用樹脂形状を示す一部省略斜視図である。なお、このゲート位置の変更の比較は、第２の実施の形態と同様に、仕切り壁部１２の外側に連通溝１３を形成したもので行った。
<Comparison of gate positions>
Next, the injection pressure at the completion of filling when the gate position is changed in the lateral direction of the
図７に示す中空部品１４では、接合用樹脂を射出するゲート孔２１の位置を、仕切り壁部１２の端面に対向する部分における短手方向の中央ではなく（図５参照）、連通溝１３の近くに設けた。容器部品１０と蓋部品２０とを接合する第１形状部４１だけを考えれば、その中央（中心）となる位置にゲート孔２１を設けることが充填バランスとしてよく、その結果、最も射出圧力が低くなるのが一般的である。しかし、第１形状部４１だけでなく第２形状部４２があり、それが壁部１１に形成された連通溝１３、即ち短手方向の端部にある連通溝１３で連通している場合は、充填バランスが異なる。つまり、連通溝１３にゲート孔２１を近づける方が、第１形状部４１と第２形状部４２との充填時間の差が小さくなるため、充填バランスがよくなり、充填完了時の射出圧力は低くなる。
In the hollow part 14 shown in FIG. 7, the position of the
今回のゲート位置の比較を行うに際し、図８に示すように、仕切り壁部１２の上にあって短手方向に端部から中央までを５分割して６か所の位置Ｐ１～Ｐ６を設定した。即ち、位置Ｐ１～Ｐ６は、仕切り壁部１２の上の短手方向の直線ｘと、短手方向の端部と中央との間を５分割した平行な長手方向の直線ｙ１～ｙ６と、の交点である。そして、下記の表２に、位置Ｐ１～Ｐ６、連通溝１３からゲート孔２１までの距離、及び評価を一覧で示す。なお、評価は、充填完了時の接合用樹脂にかかる圧力が５０ＭＰａ以下であれば○、５０～６０ＭＰａであれば△、それ以上であれば×とした。勿論であるが、充填時における他の条件は同じ条件とした。
When comparing the gate positions this time, as shown in FIG. 8, six positions P1 to P6 are set by dividing the area from the end to the center in the short direction on the
これらの結果から、ゲート孔２１の位置は、連通溝１３に近いほど、接合用樹脂にかかる充填完了時の射出圧力は小さくなった。つまり、接合用樹脂にかかる射出圧力による容器部品１０の変形量は、ゲート孔２１の位置が連通溝１３に近いほど小さいという結果となった。また、上記結果から接合用樹脂にかかる圧力を５０ＭＰａ以下にするためには、第１形状部４１と連通溝１３との合流位置から短手方向に８ｍｍ以内にゲート孔２１を設けることが望ましいという結果になった。即ち、容器部品１０の短手方向の長さは上述のように２７ｍｍであるので、ゲート孔２１は、矩形の形状における短手方向の距離が、連通溝１３がある側から短手方向の全体距離の１／３以下の距離に位置することが好ましいといえる。これにより、充填時の射出圧力を低減でき、射出圧力による変形を低減することができる。
From these results, the closer the position of the
＜第４の実施形態＞
次に上記第１の実施形態及び第２の実施形態及び第３の実施形態を一部変更した第４の実施形態について図９を用いて説明する。図９は、蓋溝２２、底溝１６から固定側金型、可動側金型への貫通孔１７を設けた第４の実施形態に係る中空部品を示す図で、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は接合用樹脂の部分だけを示す一部省略斜視図である。
<Fourth Embodiment>
Next, a fourth embodiment obtained by partially modifying the first, second and third embodiments will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a view showing a hollow part according to a fourth embodiment in which through
図９（ａ）に示すように、第４の実施形態に係る中空部品１5は、蓋部品２０の裏側に１周に亘って連通するように溝形状に形成された蓋溝２２の一部に可動側金型２０２まで通じる貫通孔２３を設けた。同様に注入部品３０と第２形状部４２の一部にも固定側金型２０１まで通じる貫通孔３３を設けた。
As shown in FIG. 9A, the hollow part 15 according to the fourth embodiment is part of a
ゲート孔２１から充填される接合用樹脂は、蓋溝２２に流れ、さらに固定側金型２０１によって塞がれた連通溝１３に流れ、底溝１６に流れることで接合が行われる。仮に上記貫通孔２３、３３が無い場合には、蓋溝２２、連通溝１３、底溝１６に接合用樹脂が充填される過程で、各溝内に存在していた空気は行き場を失い最終充填部に追いやられる。そして、一部は圧縮され、また一部は微小隙間から滲みだすようにして排出されることで最終充填部までの完全充填が行われるが、末端までの単純な流動よりも大きな圧力を必要とする。
The bonding resin filled from the
本実施形態においては、貫通孔２３、３３を設けたので、金型内の排出回路を通じて各溝部にあった空気を積極的に外へ排出することができる。このため、充填過程において各溝内で圧縮される空気量を減らすことが可能となるため、最終充填までの流動を容易に行うことができ、流動圧力を低減することができるようになる。これにより、第１形状部は、ゲートにより形成される、蓋部品２０の内部を通って容器部品１０とは反対側まで貫通する凸部とは別に、蓋部品２０の内部を通って容器部品１０とは反対側まで貫通する凸部を一つあるいは複数有することになる。さらに、第２形状部にも、注入部品３０の内部を通って容器部品１０とは反対側まで貫通する凸部を一つあるいは複数有することになる。
In this embodiment, since the through
なお、これ以外の構成、製造工程、効果などは第１及び第２の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。 Since other configurations, manufacturing processes, effects, and the like are the same as those of the first and second embodiments, the description thereof will be omitted.
＜ガス抜き形態による充填性の比較＞
第１の実施形態と第４の実施形態と第１の実施形態の変形例とにおける充填性評価について説明する。下記の表３に、第１の実施形態と第４の実施形態と第１の実施形態の変形例とにおけるガス抜き形態の違いによる充填性の評価を一覧で示す。第１の実施形態の変形例として中空部品１６は、図１０に示すように、第１の実施形態に対し蓋部品２０の容器部品１０側の接合面の一部にガス抜き溝２８を、容器部品１０の注入部品３０側の接合面の一部にガス抜き溝１８を、それぞれ設けた例である。それぞれ溝は、深さ０．０２ｍｍで設けた。評価は接合樹脂溝への充填度合いで行い、流動末端まで流せれば○、末端まで流した上で流動圧力を低くできた場合は◎とした。
<Comparison of fillability by degassing form>
Fillability evaluation in the first embodiment, the fourth embodiment, and the modified example of the first embodiment will be described. Table 3 below shows a list of evaluations of filling properties according to differences in gas venting modes between the first embodiment, the fourth embodiment, and the modified example of the first embodiment. As a modification of the first embodiment, as shown in FIG. 10, the hollow part 16 has a
上記表３に示すように、第１の実施形態に対してガス抜き溝１８，２８を設けた変形例では、充填性向上効果は得られなかった。これは接合のために容器部品１０、蓋部品２０、注入部品３０を押し付けたことでガス抜き溝１８，２８も押しつぶされガス抜き効果が得られなかったことによる。一方、接合樹脂溝とつながる貫通孔２３，３３を設けた第４の実施形態では、圧縮方向に貫通孔２３，３３を形成しているため、押しつぶされることはなく、充填性を向上させることができた。
As shown in Table 3 above, in the modified example in which the
＜第５の実施形態＞
図１１は、第５の実施形態として、中空部品１７をインクジェットプリンターに用いられるインクカートリッジに適用した例を示したものである。図１１に示す第５の実施形態おいて、図１に示す第１の実施形態と同じ機能を有する部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。なお、注入部品３０は、容器部品１０の中に収容されるインクを吐出するためのヘッドである。また、インクカートリッジは、スポンジやインクを収容するために複数の部屋に区切る必要があり、そのために壁部１１の内側に連結される仕切り壁部１２及び仕切り壁部１２１が形成されている。第３形状部４３は、壁部１１における仕切り壁部１２に連結される部分の外側に配置している。これにより、中空の容器部品１０（第１部品）を変形させることなく、蓋部品２０（第２部品）、容器部品１０（第１部品）、及び注入部品３０（第３部品）の３部品を射出による接合用樹脂により、一体に接合させることが可能となる。
<Fifth Embodiment>
FIG. 11 shows, as a fifth embodiment, an example in which the hollow part 17 is applied to an ink cartridge used in an inkjet printer. In the fifth embodiment shown in FIG. 11, parts having the same functions as those of the first embodiment shown in FIG. The
なお、第５の実施形態においては、注入部品３０をヘッドとした中空部品１７にインクを収容して、インクカートリッジを構成したものを説明したが、注入部品３０とは別体のヘッドを取付けて中空部品をインクタンクとして構成してもよい。即ち、例えばヘッドがプリンターに備えられ、注入部品３０に、プリンターに備えられたヘッドに取り付けるための取り付け機能が備えられているインクタンクであっても本発明を好適に用いることができる。
In the fifth embodiment, an ink cartridge is constructed by containing ink in the hollow part 17 using the
＜他の実施形態の可能性＞
なお、第１乃至第５の実施形態においては、容器部品１０が中空部１９を有して中空部品１が液体を貯蔵する容器を構成したものを説明したが、これに限らず、３つ以上の部品を２箇所以上の形状部で接合されるものならば何でも本発明を適用可能である。また、容器を構成する場合であっても、液体に限らず、気体や紛体など、何れのものを容器内に貯蔵するものであっても構わない。
<Possibility of Other Embodiments>
In the first to fifth embodiments, the
また、第１乃至第５の実施形態においては、１箇所のゲート孔から接合用樹脂を射出して充填するものを説明したが、これに限らず、ゲート孔を２箇所以上設けてもよい。特に接合する部品の数が４つ以上あり、形状部が３箇所以上ある場合でも、そのうちの２箇所以上を連通路によって接合用樹脂を導通させて充填するものでも本発明を適用可能である。 In the first to fifth embodiments, the bonding resin is injected and filled from one gate hole, but the present invention is not limited to this, and two or more gate holes may be provided. In particular, even when there are four or more parts to be joined and three or more shaped parts, the present invention can be applied to a case in which two or more of these parts are filled with a joining resin through communication paths.
また、第１乃至第５の実施形態においては、蓋部品２０に蓋溝２２を形成して第１形状部４１を構成するものを説明したが、壁部１１や仕切り壁部１２の端面に溝を形成してもよく、また、それら両方に溝を形成してもよい。さらに、第１乃至第３の実施形態においては、容器部品１０に底溝１６を形成して第２形状部４２を構成するものを説明したが、注入部品３０に溝を形成してもよく、また、それら両方に溝を形成してもよい。
In addition, in the first to fifth embodiments, the
また、第１乃至第５の実施形態においては、壁部１１に連通溝１３を形成して連通路を構成するものを説明したが、金型に溝を形成して連通路を構成してもよく、また、それら両方に溝を形成して連通路を構成してもよい。金型に溝を形成した場合は、接合用樹脂により形成される第３形状部４３が壁部１１の外面よりも突出することになるので、その突出部分を後から切削して外面が平らな中空容器となるように後工程を設けてもよい。
In addition, in the first to fifth embodiments, the communicating
また、第１及び第４の実施形態では連通溝１３を仕切り壁部１２の外側と角部１１Ｒとの間に形成し、第２及び第５の実施形態では連通溝１３を仕切り壁部１２の外側に形成し、第３の実施形態では連通溝１３を角部１１Ｒに形成したものを説明した。しかしながら、これらの連通溝１３の配置は、特にその場所のみに形成する必要はなく、２つ以上の配置箇所の組合せ（連通溝１３は計４箇所以上）であってもよく、特に仕切り壁部１２の外側と角部１１Ｒとの両方に配置してもよい。このように２つ以上の配置箇所を組合せれば、射出圧力がより分散し、変形量のさらなる低減を望むことが可能である。また、連通溝１３を仕切り壁部１２の外側と角部１１Ｒとの間にあって２箇所以上形成してもよく、つまり連通溝１３の数は２つに限らず、数が多くなるほど射出圧力の分散効果が見込まれる。
Further, in the first and fourth embodiments, the
また、第１乃至第５の実施形態においては、容器部品１０の壁部１１が矩形の形状となるものを説明したが、これに限らず、円筒形状など、どのような形状であっても本発明を適用可能である。例えば特開平３－６７０５６号公報で示された樹脂製マニホルドのような形状であれば、円筒形状の外壁や円筒形状同士をつないだ接合部分に連通溝を形成することが考えられる。
In addition, in the first to fifth embodiments, the
また、第１乃至第５の実施形態においては、容器部品１０、蓋部品２０、注入部品３０、接合用材料を例えばＰＰＥ＋ＰＳ＋ＧＦ３５％の樹脂で構成したものを説明したが、これに限らず、他の樹脂の種類であってもよい。他の樹脂としては、例えばＰＣ／ＡＢＳ、ＰＳ、ＨＩＰＳ等でも同様に用いることができる。
In the first to fifth embodiments, the
１…中空部品（接合部品）：１０…容器部品（第１部品）：１１…壁部：１１Ｒ…角部：１２…仕切り壁部：１９…中空部（空間部）：２０…蓋部品（第２部品）：２１…ゲート孔：３０…注入部品（第３部品）：４０…接合用樹脂形状：４１…第１形状部：４２…第２形状部：４３…第３形状部：２００…金型：Ｓ１…第１部品形成工程：Ｓ２…第２部品形成工程：Ｓ３…第３部品形成工程：Ｓ４…インサート工程：Ｓ５…充填工程
1 Hollow part (joint part): 10 Container part (first part): 11 Wall part: 11 R corner part: 12 Partition wall part: 19 Hollow part (space part): 20 Lid part (first part) 2 parts): 21 Gate hole: 30 Injection part (third part): 40 Bonding resin shape: 41 First shape part: 42 Second shape part: 43 Third shape part: 200 Gold Mold: S1 First component forming step: S2 Second component forming step S3 Third component forming step S4 Inserting step S5 Filling step
Claims (25)
第２部品と、
前記第２部品と前記壁部との間に、接合用樹脂により形成される第１形状部と、
前記第１部品と接合された第３部品と、を有する、
ことを特徴とするインクタンク。 a first part having a wall surrounding the space;
a second part;
a first shape portion formed of a bonding resin between the second component and the wall portion;
a third component joined to the first component;
An ink tank characterized by:
ことを特徴とする請求項１に記載のインクタンク。 The first part and the third part are joined by a second shape part formed of the joining resin between the wall part and the third part,
2. An ink tank according to claim 1 , characterized in that:
ことを特徴とする請求項２に記載のインクタンク。 The second shaped portion has a convex portion arranged in a hole penetrating through the inside of the third component to the side opposite to the first component,
3. An ink tank according to claim 2 , characterized in that:
ことを特徴とする請求項３に記載のインクタンク。 The second shape portion has a plurality of protrusions,
4. An ink tank according to claim 3 , characterized in that:
ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載のインクタンク。 further comprising a third shape portion formed of the bonding resin that connects the first shape portion and the second shape portion;
5. The ink tank according to any one of claims 2 to 4 , characterized in that:
ことを特徴とする請求項５に記載のインクタンク。 The first shape portion and the second shape portion are connected by a plurality of the third shape portions,
6. An ink tank according to claim 5 , characterized in that:
ことを特徴とする請求項５または６に記載のインクタンク。 The wall portion is formed in a rectangular shape when viewed from the side of the first shape portion,
7. An ink tank according to claim 5 or 6 , characterized in that:
前記第３形状部は、前記壁部における前記仕切り壁部に連結される部分の外側に配置された、
ことを特徴とする請求項７に記載のインクタンク。 The first component has a partition wall connected to the inner side of the wall so as to partition the space,
The third shape portion is arranged outside a portion of the wall portion connected to the partition wall portion,
8. An ink tank according to claim 7 , characterized in that:
ことを特徴とする請求項７に記載のインクタンク。 wherein the third shape portion is arranged at a corner portion of the rectangle in the wall portion,
8. An ink tank according to claim 7 , characterized in that:
前記底部は、前記第３部品側に溝部を有し、
前記第２形状部は、前記溝部と前記第３部品との間に形成される、
ことを特徴とする請求項２乃至９のいずれか一項に記載のインクタンク。 The first part has a bottom integrally formed with the wall on the third part side,
The bottom has a groove on the third component side,
wherein the second shape portion is formed between the groove portion and the third component;
10. The ink tank according to any one of claims 2 to 9 , characterized in that:
前記第１形状部は、前記第２部品に設けられた前記溝部と、前記壁部との間に形成される、
ことを特徴とする請求項１０に記載のインクタンク。 The second component has a groove on the first component side,
wherein the first shape portion is formed between the groove provided in the second component and the wall;
11. An ink tank according to claim 10 , characterized in that:
前記第２部品の前記溝部の幅と、前記壁部の厚さは、等しい、
ことを特徴とする請求項１１に記載のインクタンク。 The groove portion of the second component is formed in a portion facing the end face of the wall portion,
the width of the groove of the second part and the thickness of the wall are equal;
12. An ink tank according to claim 11 , characterized by:
ことを特徴とする請求項１２に記載のインクタンク。 The wall portion has a groove portion serving as a communication path that communicates the groove portion provided in the bottom portion and the groove portion of the second component,
13. An ink tank according to claim 12 , characterized in that:
前記第３部品の前記第１の貫通孔に対応した位置に、第２の貫通孔が設けられる、
ことを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか一項に記載のインクタンク。 The bottom portion is provided with a first through hole corresponding to the space portion ,
A second through hole is provided at a position corresponding to the first through hole of the third component ,
14. The ink tank according to any one of claims 10 to 13 , characterized in that:
ことを特徴とする請求項１に記載のインクタンク。 having ink contained in the space;
2. An ink tank according to claim 1, characterized in that:
前記空間部に収容したインクを吐出するためのヘッドと、を有する、
ことを特徴とするインクカートリッジ。 an ink tank according to claim 15 ;
a head for ejecting ink contained in the space;
An ink cartridge characterized by:
第２部品と、 a second part;
前記第２部品と前記壁部との間および前記第２部品と前記仕切り壁部との間に、接合用樹脂により形成される第１形状部と、を有する接合部品であるインクタンクを製造する製造方法であって、 and a first shaped portion formed of a bonding resin between the second component and the wall and between the second component and the partition wall. A manufacturing method comprising:
前記第１部品と前記第２部品とが金型内で組立てられた状態で、前記第２部品に形成された孔から接合用樹脂を充填することにより前記第１形状部が形成される充填工程を備える、 A filling step of forming the first shaped portion by filling a joining resin through a hole formed in the second part in a state where the first part and the second part are assembled in a mold. comprising
ことを特徴とするインクタンクの製造方法。 A method of manufacturing an ink tank, characterized by:
ことを特徴とする請求項１７に記載のインクタンクの製造方法。 18. The method of manufacturing an ink tank according to claim 17, wherein:
ことを特徴とする請求項１８に記載のインクタンクの製造方法。 19. The method of manufacturing an ink tank according to claim 18, wherein:
前記充填工程において、前記インサート工程で前記金型にインサートされた前記第２部品の孔から接合用樹脂を充填する、
ことを特徴とする請求項１７乃至１９の何れか１項に記載のインクタンクの製造方法。 an inserting step of inserting the first part, the second part, and the third part into the mold;
In the filling step, the bonding resin is filled from the hole of the second component inserted into the mold in the inserting step ,
20. The method of manufacturing an ink tank according to any one of claims 17 to 19, characterized in that:
ことを特徴とする請求項２０に記載のインクタンクの製造方法。 In the filling step, the second shape portion formed by the wall portion of the first component and the third component, and the third shape portion connecting the first shape portion and the second shape portion are also filled with the resin. ,
21. The method of manufacturing an ink tank according to claim 20 , wherein:
前記金型内で、前記第２部品を形成する第２部品形成工程と、
前記金型内で、前記第３部品を形成する第３部品形成工程と、を備える、
ことを特徴とする請求項２１に記載のインクタンクの製造方法。 a first component forming step of forming the first component in a mold;
a second part forming step of forming the second part in the mold;
a third part forming step of forming the third part in the mold;
22. The method of manufacturing an ink tank according to claim 21 , wherein:
第２部品と、を有する接合部品であって、
前記第２部品には、前記第２部品と前記壁部との間に位置する溝部が設けられ、
前記第１部品は、前記空間部を仕切る仕切り壁部を有し、
前記第２部品と前記壁部との間と、前記第２部品と前記仕切り壁部との間、に接合用樹脂により形成される第１形状部を備え、
前記第１形状部は、前記溝部に配置される、
ことを特徴とする接合部品。 a first part having a wall surrounding the space;
a second part; and
The second part is provided with a groove located between the second part and the wall,
The first component has a partition wall portion that partitions the space portion,
a first shape portion formed of a bonding resin between the second component and the wall portion and between the second component and the partition wall portion;
The first shape portion is arranged in the groove,
A joining part characterized by:
ことを特徴とする請求項２３に記載の接合部品。 a third part joined to the first part;
24. The joining part according to claim 23 , characterized in that:
前記底部は、前記第３部品側に溝部を有し、
前記接合用樹脂からなる第２形状部は、前記底部の前記溝部と前記第３部品との間に形成される、
ことを特徴とする請求項２４に記載の接合部品。 The first part has a bottom integrally molded with the wall,
The bottom has a groove on the third component side,
The second shape portion made of the bonding resin is formed between the groove portion of the bottom portion and the third component,
25. Joining component according to claim 24 , characterized in that:
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