インクタンク、該インクタンクの製造方法及び樹脂接合方法
【課題】 樹脂シートの溶着部以外への覆射熱による影響を少なくし、溶着部へのカーボンの付着を防止する溶着を可能にする方法を提供する。
【解決手段】 樹脂シートを樹脂部材上に重ね合わせる工程と、前記樹脂シート上の前記樹脂部材と重ね合わせた部分にエキシマレーザーに対して加工性のある有加工性部材を被せる工程と、該有加工性部材上に石英ガラス製の板ガラスを被せる工程と、該板ガラス側からエキシマレーザーを照射することにより、エキシマレーザーを照射した際に発生する熱を利用して前記樹脂シートと前記樹脂部材とを溶着する工程と、前記樹脂部材に溶着された前記樹脂シートから前記加工性部材及び前記板ガラスを剥離する工程と、を含む。
【解決手段】 樹脂シートを樹脂部材上に重ね合わせる工程と、前記樹脂シート上の前記樹脂部材と重ね合わせた部分にエキシマレーザーに対して加工性のある有加工性部材を被せる工程と、該有加工性部材上に石英ガラス製の板ガラスを被せる工程と、該板ガラス側からエキシマレーザーを照射することにより、エキシマレーザーを照射した際に発生する熱を利用して前記樹脂シートと前記樹脂部材とを溶着する工程と、前記樹脂部材に溶着された前記樹脂シートから前記加工性部材及び前記板ガラスを剥離する工程と、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録ヘッド用のインクタンク及び該インクタンクの製造方法、並びに樹脂シートと樹脂部材との接合方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の樹脂製部材の熱溶着には、一般的に樹脂シートと樹脂部材、又は樹脂シートを重ね合わせ溶着部に昇温された熱コテを上から押し当てて溶着している。
【０００３】
図１（ａ）及び（ｂ）におけるｙはアラミカシートであり、接合する樹脂シートｂが熱コテｘに熔けて貼り付くのを防止する為に被せる物である（図１（ａ）、図１（ｂ）参照）。
【０００４】
ほぼ同様の熱コテを使用した熱溶着方法が特開平５−１３８７３９号公報に記載されている。
【０００５】
また、本発明で使用するエキシマレーザーを樹脂シートに照射すると、照射部周辺にカーボンが付着する為、付着したカーボンをウォータージェット等で除去している。
【０００６】
ほぼ同様のカーボンの除去方法が特開２００１−１００６３号公報に開示されている。
【特許文献１】特開平５−１３８７３９号公報
【特許文献２】特開２００１−１００６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来技術におけるシートと部材の接合では、熱コテ（ｘ）を上から溶着部以外に覆い被せる様に押し当てる為、熱コテ内部及び溶着部周辺に熱コテから発生する輻射熱が伝わる。
【０００８】
その影響で熱コテ内部と溶着部周辺が変質（硬化等）して、品質に悪影響を及ぼしている。
【０００９】
この品質への悪影響とは、密閉性や部材の変質（硬化等）による負圧特性への影響（負圧特性が出なくなること）のことである。
【００１０】
また、エキシマレーザーを使用した加工方法においては、加工部周辺にカーボンが付着してしまう。
【００１１】
本発明は、上記の問題点を解消し樹脂シートの溶着部以外への覆射熱による影響を少なくし、溶着部へのカーボンの付着を防止する溶着を可能にする方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
課題を解決するための、本発明の樹脂溶着方法は、樹脂シートを樹脂部材上に重ね合わせる工程と、前記樹脂シート上の前記樹脂部材と重ね合わせた部分にエキシマレーザーに対して加工性のある有加工性部材を被せる工程と、該有加工性部材上に石英ガラス製の板ガラスを被せる工程と、該板ガラス側からエキシマレーザーを照射することにより、エキシマレーザーを照射した際に発生する熱を利用して前記樹脂シートと前記樹脂部材とを溶着する工程と、前記樹脂部材に溶着された前記樹脂シートから前記加工性部材及び前記板ガラスを剥離する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明では、エキシマレーザーを照射した際に発生する熱を利用することによりエキシマレーザーを溶着部のみに照射する事で覆射熱を抑え、溶着部近辺への伝導熱のみに抑えられ溶着部周辺が変質（硬化等）しない又は変質が少ない熱溶着を可能とした（図２、図３参照）。
【００１４】
さらに、本発明では、溶着部に樹脂シートを被せて溶着し、後でエキシマレーザーに対して加工性がある樹脂シート（有加工性部材）を剥がすことで溶着部にカーボンを付着させない熱溶着を可能とした。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図２〜図８を用いて本発明を説明する。
【００１６】
図４は接合する樹脂部材（またはシート）ａと接合する樹脂シートｂを重ね合わせた断面図である。符号ａで示す部材は樹脂部材（またはシート）である。また、符号ｂで示す部材は接合する樹脂シートである。
【００１７】
樹脂シートｂは厚過ぎると、樹脂部材ａと樹脂シートｂの溶着部に熱（溶着できる温度で材質がＰＰの場合１２０℃以上）が伝わりにくい為、０．０５〜０．２ｍｍ程度が望ましい。
【００１８】
図５は図４で重ね合わせた、接合する樹脂部材（またはシート）ａと接合する樹脂シートｂの接合する樹脂シートｂ側にエキシマレーザーによる加工性がある樹脂シートｃを被せた断面図である。
【００１９】
樹脂シートｃはエキシマレーザーによる加工性（アブレーション性）がある樹脂シートである。
【００２０】
樹脂シートｃの材質としては、ＰＳＦ（ポリサルフォン）やアラミカが望ましい。
【００２１】
この樹脂シートの厚さは、厚すぎると溶着部に熱が伝わりにくくなり薄すぎると接合するシートに焼き付いてしまう為０．０５〜０．２ｍｍ程度が望ましい。
【００２２】
図３は図２までで重ね合わせた、接合する樹脂部材（またはシート）ａと接合する樹脂シートｂとエキシマレーザーによる加工性がある樹脂シートｃの上に石英板ガラスｄを被せた断面図である。符号ｄで示す部材は石英板ガラスである。
【００２３】
石英板ガラスｄは溶着部を固定し、かつエキシマレーザー光を透過出来る物が望ましく、石英ガラスで有る事が必要である。また、樹脂シートｃと密着させる面には溶着部のみにエキシマレーザー光を透過させる為、メッキ等によるマスキングを施していることが好ましい。石英板ガラスｄの厚さは、１．０〜２．０ｍｍ程度が望ましい。
【００２４】
図７−（ａ）及び（ｂ）は図６まで重ね合わせた、接合する樹脂部材（またはシート）ａと接合する樹脂シートｂとエキシマレーザーによる加工性がある樹脂シートｃと石英板ガラスｄとを固定治具ｅに固定した断面図である。符号ｅで示す部材は固定治具である。
【００２５】
固定治具ｅは図６に示すように重ねた部材を、それぞれの位置がずれない様に、かつ溶着部全体に一定の圧力（１〜５０Ｋｇｆ／ｃｍ2程度）が掛けられる物であることが望ましい。
【００２６】
図８は図７で固定した、接合する樹脂部材（またはシート）ａと接合する樹脂シートｂとエキシマレーザーによる加工性がある樹脂シートｃと石英板ガラスｄにこの石英板ガラスｄ側からエキシマレーザー光（ＫｒＦ）ｆを照射した様子の断面図である。
【００２７】
その後、固定治具ｅから、接合する樹脂部材（またはシート）ａと接合する樹脂シートｂとエキシマレーザーによる加工性がある樹脂シートｃと石英板ガラスｄを取り外し、エキシマレーザーによる加工性がある樹脂シートｃと石英板ガラスｄを外して終了する。符号ｆはエキシマレーザー光（ＫｒＦ）を示している。
【００２８】
より具体的には、樹脂部材ａをポリプロピレン製部材とし、樹脂シートｂをポリプロピレン製シートとした場合には、溶着個所に２〜３秒以上の溶着温度が掛かる条件としては、溶着部の温度が１２０℃であった。その時のレーザー条件は、２００Ｈｚ、４９０ｍｊ、６００ｐｕｌｓｅであった。この際、接合するポリプロピレン製シートの厚さは０．２ｍｍ程度とした。また、使用したレーザーは、エキシマレーザーｆの波長は２４８ｎｍとした。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明はインク等の液体を記録媒体に向けて噴射する液体噴射記録（インクジェット記録）に用いられる液体噴射記録ヘット用タンク（インクジェット記録ヘット用タンク）及びその製造方法に好適に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】（ａ）は従来技術の接合する樹脂部材（またはシート）ａと接合する樹脂シートｂおよび熱コテｘの溶着前断面図である。（ｂ）は従来技術の接合する樹脂部材（またはシート）ａと接合する樹脂シートｂおよび熱コテｘの溶着後断面図である。
【図２】図７における実使用想定図である。
【図３】図２における溶着部の拡大断面図である。
【図４】接合する樹脂部材（またはシート）ａと接合する樹脂シートｂの断面図である。
【図５】接合する樹脂部材（またはシート）ａと接合する樹脂シートｂの上にエキシマレーザーによる加工性がある樹脂シートｃを被せた断面図である。
【図６】接合する樹脂部材（またはシート）ａと接合する樹脂シートｂとエキシマレーザーによる加工性がある樹脂シートｃの上に石英板ガラスｄを被せた断面図である。
【図７】（ａ）は接合する樹脂部材（またはシート）ａと接合する樹脂シートｂとエキシマレーザーによる加工性がある樹脂シートｃと石英板ガラスｄを固定治具ｅに固定した断面図である。（ｂ）は（ａ）の上面図である。
【図８】エキシマレーザーによる熱溶着断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
ａ 接合する樹脂部材（またはシート）
ｂ 接合する樹脂シート
ｃ エキシマレーザーによる加工性がある樹脂シート
ｄ 石英板ガラス
ｅ 固定治具
ｆ エキシマレーザー光（ＫｒＦ）
ｘ 熱コテ
ｙ アラミカシート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録ヘッド用のインクタンク及び該インクタンクの製造方法、並びに樹脂シートと樹脂部材との接合方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の樹脂製部材の熱溶着には、一般的に樹脂シートと樹脂部材、又は樹脂シートを重ね合わせ溶着部に昇温された熱コテを上から押し当てて溶着している。
【０００３】
図１（ａ）及び（ｂ）におけるｙはアラミカシートであり、接合する樹脂シートｂが熱コテｘに熔けて貼り付くのを防止する為に被せる物である（図１（ａ）、図１（ｂ）参照）。
【０００４】
ほぼ同様の熱コテを使用した熱溶着方法が特開平５−１３８７３９号公報に記載されている。
【０００５】
また、本発明で使用するエキシマレーザーを樹脂シートに照射すると、照射部周辺にカーボンが付着する為、付着したカーボンをウォータージェット等で除去している。
【０００６】
ほぼ同様のカーボンの除去方法が特開２００１−１００６３号公報に開示されている。
【特許文献１】特開平５−１３８７３９号公報
【特許文献２】特開２００１−１００６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来技術におけるシートと部材の接合では、熱コテ（ｘ）を上から溶着部以外に覆い被せる様に押し当てる為、熱コテ内部及び溶着部周辺に熱コテから発生する輻射熱が伝わる。
【０００８】
その影響で熱コテ内部と溶着部周辺が変質（硬化等）して、品質に悪影響を及ぼしている。
【０００９】
この品質への悪影響とは、密閉性や部材の変質（硬化等）による負圧特性への影響（負圧特性が出なくなること）のことである。
【００１０】
また、エキシマレーザーを使用した加工方法においては、加工部周辺にカーボンが付着してしまう。
【００１１】
本発明は、上記の問題点を解消し樹脂シートの溶着部以外への覆射熱による影響を少なくし、溶着部へのカーボンの付着を防止する溶着を可能にする方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
課題を解決するための、本発明の樹脂溶着方法は、樹脂シートを樹脂部材上に重ね合わせる工程と、前記樹脂シート上の前記樹脂部材と重ね合わせた部分にエキシマレーザーに対して加工性のある有加工性部材を被せる工程と、該有加工性部材上に石英ガラス製の板ガラスを被せる工程と、該板ガラス側からエキシマレーザーを照射することにより、エキシマレーザーを照射した際に発生する熱を利用して前記樹脂シートと前記樹脂部材とを溶着する工程と、前記樹脂部材に溶着された前記樹脂シートから前記加工性部材及び前記板ガラスを剥離する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明では、エキシマレーザーを照射した際に発生する熱を利用することによりエキシマレーザーを溶着部のみに照射する事で覆射熱を抑え、溶着部近辺への伝導熱のみに抑えられ溶着部周辺が変質（硬化等）しない又は変質が少ない熱溶着を可能とした（図２、図３参照）。
【００１４】
さらに、本発明では、溶着部に樹脂シートを被せて溶着し、後でエキシマレーザーに対して加工性がある樹脂シート（有加工性部材）を剥がすことで溶着部にカーボンを付着させない熱溶着を可能とした。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図２〜図８を用いて本発明を説明する。
【００１６】
図４は接合する樹脂部材（またはシート）ａと接合する樹脂シートｂを重ね合わせた断面図である。符号ａで示す部材は樹脂部材（またはシート）である。また、符号ｂで示す部材は接合する樹脂シートである。
【００１７】
樹脂シートｂは厚過ぎると、樹脂部材ａと樹脂シートｂの溶着部に熱（溶着できる温度で材質がＰＰの場合１２０℃以上）が伝わりにくい為、０．０５〜０．２ｍｍ程度が望ましい。
【００１８】
図５は図４で重ね合わせた、接合する樹脂部材（またはシート）ａと接合する樹脂シートｂの接合する樹脂シートｂ側にエキシマレーザーによる加工性がある樹脂シートｃを被せた断面図である。
【００１９】
樹脂シートｃはエキシマレーザーによる加工性（アブレーション性）がある樹脂シートである。
【００２０】
樹脂シートｃの材質としては、ＰＳＦ（ポリサルフォン）やアラミカが望ましい。
【００２１】
この樹脂シートの厚さは、厚すぎると溶着部に熱が伝わりにくくなり薄すぎると接合するシートに焼き付いてしまう為０．０５〜０．２ｍｍ程度が望ましい。
【００２２】
図３は図２までで重ね合わせた、接合する樹脂部材（またはシート）ａと接合する樹脂シートｂとエキシマレーザーによる加工性がある樹脂シートｃの上に石英板ガラスｄを被せた断面図である。符号ｄで示す部材は石英板ガラスである。
【００２３】
石英板ガラスｄは溶着部を固定し、かつエキシマレーザー光を透過出来る物が望ましく、石英ガラスで有る事が必要である。また、樹脂シートｃと密着させる面には溶着部のみにエキシマレーザー光を透過させる為、メッキ等によるマスキングを施していることが好ましい。石英板ガラスｄの厚さは、１．０〜２．０ｍｍ程度が望ましい。
【００２４】
図７−（ａ）及び（ｂ）は図６まで重ね合わせた、接合する樹脂部材（またはシート）ａと接合する樹脂シートｂとエキシマレーザーによる加工性がある樹脂シートｃと石英板ガラスｄとを固定治具ｅに固定した断面図である。符号ｅで示す部材は固定治具である。
【００２５】
固定治具ｅは図６に示すように重ねた部材を、それぞれの位置がずれない様に、かつ溶着部全体に一定の圧力（１〜５０Ｋｇｆ／ｃｍ2程度）が掛けられる物であることが望ましい。
【００２６】
図８は図７で固定した、接合する樹脂部材（またはシート）ａと接合する樹脂シートｂとエキシマレーザーによる加工性がある樹脂シートｃと石英板ガラスｄにこの石英板ガラスｄ側からエキシマレーザー光（ＫｒＦ）ｆを照射した様子の断面図である。
【００２７】
その後、固定治具ｅから、接合する樹脂部材（またはシート）ａと接合する樹脂シートｂとエキシマレーザーによる加工性がある樹脂シートｃと石英板ガラスｄを取り外し、エキシマレーザーによる加工性がある樹脂シートｃと石英板ガラスｄを外して終了する。符号ｆはエキシマレーザー光（ＫｒＦ）を示している。
【００２８】
より具体的には、樹脂部材ａをポリプロピレン製部材とし、樹脂シートｂをポリプロピレン製シートとした場合には、溶着個所に２〜３秒以上の溶着温度が掛かる条件としては、溶着部の温度が１２０℃であった。その時のレーザー条件は、２００Ｈｚ、４９０ｍｊ、６００ｐｕｌｓｅであった。この際、接合するポリプロピレン製シートの厚さは０．２ｍｍ程度とした。また、使用したレーザーは、エキシマレーザーｆの波長は２４８ｎｍとした。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明はインク等の液体を記録媒体に向けて噴射する液体噴射記録（インクジェット記録）に用いられる液体噴射記録ヘット用タンク（インクジェット記録ヘット用タンク）及びその製造方法に好適に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】（ａ）は従来技術の接合する樹脂部材（またはシート）ａと接合する樹脂シートｂおよび熱コテｘの溶着前断面図である。（ｂ）は従来技術の接合する樹脂部材（またはシート）ａと接合する樹脂シートｂおよび熱コテｘの溶着後断面図である。
【図２】図７における実使用想定図である。
【図３】図２における溶着部の拡大断面図である。
【図４】接合する樹脂部材（またはシート）ａと接合する樹脂シートｂの断面図である。
【図５】接合する樹脂部材（またはシート）ａと接合する樹脂シートｂの上にエキシマレーザーによる加工性がある樹脂シートｃを被せた断面図である。
【図６】接合する樹脂部材（またはシート）ａと接合する樹脂シートｂとエキシマレーザーによる加工性がある樹脂シートｃの上に石英板ガラスｄを被せた断面図である。
【図７】（ａ）は接合する樹脂部材（またはシート）ａと接合する樹脂シートｂとエキシマレーザーによる加工性がある樹脂シートｃと石英板ガラスｄを固定治具ｅに固定した断面図である。（ｂ）は（ａ）の上面図である。
【図８】エキシマレーザーによる熱溶着断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
ａ 接合する樹脂部材（またはシート）
ｂ 接合する樹脂シート
ｃ エキシマレーザーによる加工性がある樹脂シート
ｄ 石英板ガラス
ｅ 固定治具
ｆ エキシマレーザー光（ＫｒＦ）
ｘ 熱コテ
ｙ アラミカシート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂シートを樹脂部材上に重ね合わせる工程と、前記樹脂シート上の前記樹脂部材と重ね合わせた部分にエキシマレーザーに対して加工性のある有加工性部材を被せる工程と、該有加工性部材上に石英ガラス製の板ガラスを被せる工程と、該板ガラス側からエキシマレーザーを照射することにより、エキシマレーザーを照射した際に発生する熱を利用して前記樹脂シートと前記樹脂部材とを溶着する工程と、前記樹脂部材に溶着された前記樹脂シートから前記加工性部材及び前記板ガラスを剥離する工程と、を含むことを特徴とする樹脂接合方法。
【請求項２】
請求項１に記載の樹脂接合方法により溶着された前記樹脂シートと前記樹脂部材とを備えるインクタンクを製造するインクタンク製造方法。
【請求項３】
前記樹脂部材がエキシマレーザーに対して加工性が有ることを特徴とする請求項２に記載のインクタンク製造方法。
【請求項４】
請求項２または３に記載された製造方法によって作成されたインクタンク。
【請求項１】
樹脂シートを樹脂部材上に重ね合わせる工程と、前記樹脂シート上の前記樹脂部材と重ね合わせた部分にエキシマレーザーに対して加工性のある有加工性部材を被せる工程と、該有加工性部材上に石英ガラス製の板ガラスを被せる工程と、該板ガラス側からエキシマレーザーを照射することにより、エキシマレーザーを照射した際に発生する熱を利用して前記樹脂シートと前記樹脂部材とを溶着する工程と、前記樹脂部材に溶着された前記樹脂シートから前記加工性部材及び前記板ガラスを剥離する工程と、を含むことを特徴とする樹脂接合方法。
【請求項２】
請求項１に記載の樹脂接合方法により溶着された前記樹脂シートと前記樹脂部材とを備えるインクタンクを製造するインクタンク製造方法。
【請求項３】
前記樹脂部材がエキシマレーザーに対して加工性が有ることを特徴とする請求項２に記載のインクタンク製造方法。
【請求項４】
請求項２または３に記載された製造方法によって作成されたインクタンク。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−６９０１０（Ｐ２００６−６９０１０Ａ）
【公開日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２５４２６８（Ｐ２００４−２５４２６８）
【出願日】平成１６年９月１日（２００４．９．１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月１日（２００４．９．１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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