(57)【要約】【課題】折り曲げても座屈や裂けが生じにくい液体供給用チューブを提供する。【解決手段】チューブ50は、平行に配置した２本の管部15と、管部の軸線方向に所定間隔をおいて形成された半円盤状の複数の周リブ51と、管部の軸線方向と平行に周リブと交差して形成された縦リブ52と、周リブ同士を連結する第２連結部53を有する。両リブが曲げ内側となるようにチューブを曲げる。曲げ内側では周リブ同士が接触して曲げに抗するため座屈が起きにくい。曲げ外側には周リブがないので、引張り応力が局所に集中せず、裂けが生じにくい。【選択図】図６
2018183887.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の出口と入口を接続する際に所定部分が屈曲状態となるように取り付けられるチューブであって、
並列して配置された複数本の管部と、
前記管部の軸線方向に間隔をおいて前記管部の外周面に周方向に沿って形成され、前記所定部分の外側が非連続部分とされた複数の周リブと、
隣接する前記管部と前記管部の間で、隣接する前記周リブと前記周リブを連結する連結部と、
を有するチューブ。
【請求項２】
前記管部の軸線に直交する面内において、前記管部の前記外周面から突出するとともに、前記所定部分の内側において前記管部の前記軸線方向に沿って直線状に形成された縦リブを有することを特徴とする請求項１記載のチューブ。
【請求項３】
前記連結部の数が、一つの前記管部に設けられた前記周リブの数よりも少ないことを特徴とする請求項１又は２に記載のチューブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体を流すためのチューブに係り、特に折り曲げた場合にも座屈しにくく、座屈に起因する裂けが発生しにくい液体供給用のチューブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図８に示すように、インクジェット印刷装置は、インクを吐出するインクジェットヘッド３０と、このインクジェットヘッド３０にインクを供給し、又はインクジェットヘッド３０からインクを回収する装置であるインクバス３１とを有している。このインクバス３１は、インクの供給路と回収路を構成する２本一対のゴム製のチューブ３２により、インクジェットヘッド３０と接続されている。図８に示すように、このチューブ３２は、インクジェット印刷装置内におけるインクジェットヘッド３０とインクバス３１の配置関係から、許容範囲内の曲率で曲げられた状態で配置されている。なお、このインクジェット印刷装置では、複数台のインクジェットヘッド３０の各々がインクバス３１に対して２本一対の流路を有するチューブ３２でそれぞれ接続されているが、図８では図示の都合上、インクジェットヘッド３０は１台、チューブ３２は１本のみが表れている。
【０００３】
このようなインクジェット印刷装置において、インクジェットヘッド３０を交換したり、ヘッド周辺のメンテナンスを行う際には、インクバス３１やインクジェットヘッド３０を移動することがあり、この場合にチューブ３２が設置された状態の曲率を越えてさらに折り曲げられることがある。
【０００４】
図９は、チューブ３２が折り曲げられた状態を示す図であり、同図（ａ）に示すように、曲げによりチューブ３２に生じた力は、図中矢印で示すように曲げられたチューブ３２の頂部（屈曲部分と称する）に向けて働き、屈曲部分の曲率がある程度大きい場合（例えば通常の設置状態）は、屈曲部分を挟むチューブ３２の両側でそれぞれ生じた力は反対向きであるため相殺される。しかし、同図（ｂ）に示すように、屈曲部分の曲率がある程度小さくなると（上述したインクバス３１等の移動時）、屈曲部分の前後のチューブ３２に生じた力は、図中矢印で示すように平行に近い状態となり、チューブ３２を座屈させてしまうことがある。また座屈が繰り返されるとチューブ３２が裂けてしまうことがある。このように座屈や裂けが発生すれば、十分なインクをインクジェットヘッド３０に供給できないだけでなく、インクジェットヘッド３０に設けられたノズルにおけるインク吐出の不安定化を招き、インク漏れやインク不吐出を招来する恐れがある。
【０００５】
下記特許文献１には、このようなゴムチューブの座屈等を防止するための技術として、チューブの周面に、軸線方向に平行な複数のリブを周方向に所定間隔をおいて形成した医療用チューブの発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２９１８８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１に開示された医療用チューブの発明は、軸方向に平行な複数の縦リブを、チューブの軸方向の全長にわたり、かつチューブの周面に周方向について所定間隔で設けた構造であるため、どのような方向に曲げてもリブによる補強効果が期待でき、座屈に対する相応の強度が期待されるものとされていた。しかしながら、実際には、このような軸方向に平行な縦リブでは、補強の程度に限度があり、想定以上の外力が加わった場合には縦リブが折れ、チューブが座屈してしまう場合があるという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような従来の技術及びその課題に鑑みてなされたものであり、折り曲げた場合にも座屈しにくく、裂けが発生しにくい液体供給用のチューブを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のチューブは、
流体の出口と入口を接続する際に所定部分が屈曲状態となるように取り付けられるチューブであって、
並列して配置された複数本の管部と、
前記管部の軸線方向に間隔をおいて前記管部の外周面に周方向に沿って形成され、前記所定部分の外側が非連続部分とされた複数の周リブと、
隣接する前記管部と前記管部の間で、隣接する前記周リブと前記周リブを連結する連結部と、
を有している。
【発明の効果】
【００１０】
チューブを機器に取り付ける。すなわち、チューブを構成する管部の一端と他端を、機器における流体の出口と入口にそれぞれ接続する。このとき、管部は所定部分が屈曲した状態となる。管部に設けられた周リブは、管部の外周面から外方に突出している。このため、管部の屈曲した所定部分において、屈曲形状の曲率中心が存在する内側の周面では、隣接する周リブと周リブは互いに接近する。そして、屈曲した管部の曲率がある限度を越えたところで、周リブと周リブが接触するため、管部はそれ以上曲がることができなくなる。周リブの寸法、配置等を適宜に設定することにより、管部を曲げた場合に周リブと周リブが接触する管部の曲率を、管部に座屈が発生しない程度に設定しておけば、このチューブを使用する際に管部に座屈が発生することを防止することができる。
【００１１】
チューブを機器に取り付ける際、チューブを屈曲した状態にすると、管部は加えられた力によって捩れ、周リブは周方向に沿って屈曲の内側から外側に移動する向きの力を受ける。しかしながら、複数本の管部の中の一の管部の周リブと、これに隣接する他の管部の周リブとは連結部で連結されて移動が拘束されているため、管部が捩じれても周リブは屈曲の内側から外側に向けて移動しにくい。従って、チューブの取り付け状態において、周リブの位置はほぼ固定され、屈曲した管路の内側に周リブが存在する状態は確実に維持される。このため、管路が屈曲した際に周リブと周リブが接触して管部の曲げを阻止し、座屈を防止する上記効果を確実に得ることができる。
【００１２】
管部の屈曲した所定部分において、屈曲形状の曲率中心が存在する内側とは反対側である外側の周面では、周リブが非連続部分となっており、周リブが存在しない。管部の周面から突出した周リブは、管部に力を加えても変形しないので、周リブの存在しない管部の外側の周面は、その全体に力が加わって変形するため、特定の箇所に引張応力が集中することがない。従って、管路の材料や使用する環境温度が同一であれば、屈曲した管路の外側に周リブがある場合に比べて圧縮応力が加わる範囲が広く一様であり、引張応力の集中に起因する裂けは発生しにくい。特に、この管部の材料として柔軟性が高いゴム材料を使用すれば、環境温度が高いためにゴムの引張強度が低下した場合であっても、管部が裂ける恐れをさらに一層低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態のチューブの適用例であるインクジェットプリンタの構成の主要部を示す模式構成図である。
【図２】分図（ａ）は本願出願人が本願出願前に提案したチューブの表面側（曲げ内側）から見た斜視図であり、分図（ｂ）は同チューブの裏面側（曲げ外側）から見た斜視図である。
【図３】分図（ａ）は、図２に示したチューブを屈曲状態とした場合における管部の曲げ外側における引張応力分布解析図であり、分図（ｂ）は第１実施形態のチューブを屈曲状態とした場合における管部の曲げ外側における引張応力分布解析図である。
【図４】第１実施形態のチューブを構成するフッ素ゴムの引張応力と温度の関係を示す特性図である。
【図５】分図（ａ）は第１実施形態のチューブの表面側（曲げ内側）から見た斜視図であり、分図（ｂ）は第１実施形態のチューブの裏面側（曲げ外側）から見た斜視図であり、分図（ｃ）は第１実施形態のチューブを管部の軸線に平行な視線で見た図である。
【図６】分図（ａ）は第１実施形態のチューブを曲げた場合の屈曲部の拡大側面図であり、分図（ｂ）は第１実施形態のチューブを曲げた場合における分図（ａ）のＡ−Ａ切断線における拡大断面図である。
【図７】分図（ａ）は第２実施形態のチューブの表面側（曲げ内側）から見た斜視図であり、分図（ｂ）は第２実施形態のチューブの裏面側（曲げ外側）から見た斜視図であり、分図（ｃ）は第２実施形態のチューブを管部の軸線に平行な視線で見た図である。
【図８】インクジェット印刷装置において、インクジェットヘッドとインクバスがチューブによって接続された状態を示す図である。
【図９】インクジェット印刷装置において使用されているチューブを曲げた場合の作用を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
１．チューブの適用例であるインクジェットプリンタについて
図１は、インクジェットプリンタ１の構成の主要部を示す模式構成図である。このインクジェットプリンタ１は、後述するように、本発明に係るチューブと、本発明のチューブに先行して本願出願人が提案したチューブの適用対象である機器の一例である。
【００１５】
図１に示すインクジェットプリンタ１は、例えば、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４種類の色のインクを用いて記録媒体に画像を記録することができるが、図１では代表的に１色のインク（Ｋ）に係るインク循環経路の構成を示している。
【００１６】
このインクジェットプリンタ１は、複数のインクジェットヘッド２（Ｋ１〜Ｋ６）と、複数のインクジェットヘッド２にインクを分配して供給する第１インクバス３と、複数のインクジェットヘッド２から戻されるインクを回収する第２インクバス４を備えている。複数のインクジェットヘッド２の各々は、第１インクバス３と、第２インクバス４に、それぞれ２つの管路を一組としたチューブ５で接続されている。さらに、インクジェットプリンタ１は、相対的な高所に配置されて第１インクバス３にインクを供給する第１インクタンク６と、相対的な低所に配置されて第２インクバス４から戻ったインクを回収する第２インクタンク７を備えている。これら第１インクタンク６と第２インクタンク７は、ポンプ８が介装された循環路９を介して接続されている。また、これら第１インクタンク６と第２インクタンク７には、それぞれ液面検出部１０が設けられており、各内部のインクの量を検出してインク循環及び吐出等の制御に供するようになっている。第２インクタンク７には、図示しないインクカートリッジ（図１中符号Ｘで存在を示す）からインクを供給するインク供給管１１が接続されている。第１インクタンク６と第２インクタンク７は、インクの全色について共通である図示しない第１共通気室（図１中符号Ｙで存在を示す）と第２共通気室（図１中符号Ｚで存在を示す）にそれぞれ通気管１２，１２を介して接続連通されている。これら第１共通気室Ｙと第２共通気室Ｚにはそれぞれ大気解放弁が設けられており、第１インクタンク６と第２インクタンク７の各内部は、任意に大気と連通し又は遮断できるように構成されている。
【００１７】
以上の構成によれば、第１インクタンク６から供給されたインクは、第１インクバス３からチューブ５を経てインクジェットヘッド２に分配供給され、インクジェットヘッド２のノズルから吐出されて用紙に画像が形成される。インクジェットヘッド２からチューブ５を経て第２インクバス４に戻ったインクは、第２インクタンク７に回収される。第１及び第２インクタンク６，７のインク量は各液面検出部１０，１０により検出され、図示しない制御部が、その検出結果に基づいてポンプ８を駆動して第２インクタンク７のインクを第１インクタンク６に還流させ、またインクカートリッジＸの図示しない供給手段を作動させて第２インクタンク７にインクを補充供給する。
【００１８】
図１では、第１インクバス３とインクジェットヘッド２を接続する流路は１本であり、第２インクバス４と該インクジェットヘッド２を接続する流路も１本であり、一つのインクジェットヘッド２について独立した２本の流路が第１及び第２インクバス３，４との接続に用いられているように表現されているが、これは流路としての機能を示す模式的な表現にすぎず、実際には、各インクジェットヘッド２と、第１及び第２インクバス３，４とを接続するチューブ５は、液体流路を構成する中空筒状の部材である２本の管部を備えた同一材質、一体構造の長手形状部材である。なお、詳細は後述するが、チューブ５は、インクに対する耐性を備えた弾性材料である各種材質のゴムから構成されている。
【００１９】
模式図である図１にも表現されているように、このインクジェットプリンタ１において、チューブ５で接続された第１及び第２インクバス３，４とインクジェットヘッド２は、高さ方向（上下方向）の設置位置が異なっている。すなわち、第１及び第２インクバス３，４が相対的に高い位置にあり、インクジェットヘッド２は相対的に低い位置にある。
【００２０】
２．先行技術のチューブについて
本発明の実施形態を説明する前に、本願出願前に本願出願人が提案したチューブについて説明し、次項３では、その課題について説明する。
図２に示すように、このチューブ５は２本の管部１５，１５を備えている。各管部１５の両端には、前述した第１及び第２インクバス３，４におけるインクの出口及び入口である各接続口と、インクジェットヘッド２とを接続するために、相対的に大径の接続部１６が設けられている。２本の管部１５は同一長さであり、両端部を揃え、その軸線が互いに平行となるように所定間隔をおいて並列して配置されている。そして、長さ方向について中央よりも一端部に寄った位置に、２つの管部１５，１５の外周面と外周面を連結する第１連結部１７が設けられている。第１連結部１７は平坦な板状であり、その厚さは概ね管部１５の肉厚と同等であり、第１連結部１７の、管部１５の軸線に平行な長手方向の長さは管部１５の長さの概ね１割程度である。
【００２１】
このチューブを、図１に示すインクジェットプリンタ１に取り付ける場合には、第１連結部１７から遠い方の接続部１６（図２において左下側の接続部１６）を、相対的に高い位置にある第１及び第２インクバス３，４のインク出入口に接続し、第１連結部１７に近い方の接続部１６（図２において右上側の接続部１６）を、相対的に低い位置にあるインクジェットヘッド２のインク出入口に接続する。これによってチューブ５は、第１連結部１７から遠い方の接続部１６と第１連結部１７との略中間の位置において屈曲する。なお、インクジェットプリンタ１にチューブ５を寄りつけた際に屈曲する部分を特に屈曲部分と称する。
【００２２】
図２に示すように、管部１５の外周面、すなわち接続部１６を除く曲面状の表面には、複数のフランジ状の周リブ２０が外周面から突出して設けられている。周リブ２０は、その外縁が周方向に３６０度連続した略円盤状の突起である。これらの周リブ２０は、第１連結部１７から遠い方の接続部１６と第１連結部１７との間の範囲に設けられている。この範囲は、インクバス３，４とインクジェットヘッド２の間にチューブ５を連結した場合に前記屈曲部分となる部分を含んでいる。また、周リブ２０は、管部１５の軸線方向に関して所定間隔で配置されている。周リブ２０の外径は、接続部１６の外径と略同一に設定されている。
【００２３】
図２に示すように、２本の管部１５の周面には、周リブ２０に加えて、縦リブ１８も設けられている。縦リブ１８は、２本の管部１５の各外周面において、周方向について同じ位置に設けられており、その高さ、すなわち管部１５の周面からの突出長さは、周リブ２０と同一に設定されている。縦リブ１８は、管部１５の軸線と平行な直線状であり、第１連結部１７から遠い方の接続部１６に近接した位置から、第１連結部１７にかかる位置まで、すなわち周リブ２０が形成されている範囲よりも広い範囲において形成されている。縦リブ１８と周リブ２０は交差する箇所で一体化されている。
【００２４】
３．先行技術のチューブの課題について
図１に示したようなインクジェットプリンタ１において、第１及び第２インクバス３，４とインクジェットヘッド２を、図２に示したようなチューブ５で連結した場合、以下に説明するような課題が生じることが考えられる。
【００２５】
すなわち、近年のライン型のインクジェットプリンタでは、印刷速度の向上、画像の高精細化と共に、装置の小型化も求められており、インク経路の構成部材であるチューブにおいても、十分な引回しスペースを確保することが困難で、厳しい屈曲状態で引回さなければならず、また装置内の温度上昇の影響を受けやすい箇所で使用しなければならないこともある。
【００２６】
図２に示した前記チューブ５によれば、厳しい屈曲状態での取付け状態においても座屈の発生は抑制可能であるが、屈曲の外側となるゴムチューブの外周面に引張応力（ゴムが伸びる力）の集中が発生し、インクジェットプリンタの筐体内温度の上昇に伴ってゴム材料の引張強度が低下すると、チューブ裂けが発生してしまう恐れがある。
【００２７】
図３（ａ）は、図２に示したチューブ５を屈曲させた際に、屈曲の外側となるチューブ５の外周面に発生する引張応力の分布の解析結果を示す図である。この解析は、チューブ５の材質、寸法その他の設計条件とチューブ５の屈曲条件から、有限要素解析（ＦＥＡ）の手法により算出したデータを可視化したものである。図３（ａ）に示すように、屈曲させた図２に示すチューブ５の外周面では、周リブ２０には全く引張応力は発生しておらず、周リブ２０と周リブ２０の間に、濃度の濃い島状の領域Ａが生じている。これが引張応力が集中している部分である。
【００２８】
図４は、図２に示したチューブ５の材質として使用可能な２種類のフッ素ゴム（ＦＫＭ）について、引張応力と温度の関係を示した特性図である。図中、四角のマークにより得られた上側の特性線の材質が第１のフッ素ゴム（ＦＫＭ）であり、×のマークにより得られた下側の特性線の材質は第１のフッ素ゴムとは材質が異なる第２のフッ素ゴム（ＦＫＭ）である。この特性図から分かるように、常温（２３℃）環境下での引張強度を基準に考えると、何れの種類のフッ素ゴムも、引張強度は６０℃で７割に低下し、９０℃で５割となってしまう。すなわち、高温状態下での引張強度低下が確認できる。
【００２９】
このように、図２に示す本願出願人の提案した前記チューブ５は、インクジェットプリンタ１において第１及び第２インクバス３，４とインクジェットヘッド２を接続するために屈曲状態で取り付けた場合には、座屈には一定の強度を有するが、屈曲の外側となるゴム製の管部１５の外周面には周リブ２０と周リブ２０の間に引張応力の集中が発生し、インクジェットプリンタ１の筐体内温度の上昇に伴ってゴム材料の引張強度が低下すると、チューブ裂けが発生してしまう恐れがあった。
【００３０】
４．本発明に係る第１実施形態のチューブについて
そこで、本願出願人は、図２に示した本願出願人の提案する前記チューブ５の課題を分析し、検討した結果、厳しい屈曲状態での引回しや高温状態下での使用において、座屈はもちろん裂けの発生も確実に抑止できるチューブを発明するに至った。
以下、本発明の第１実施形態を説明する。図２に示す構成と同等の構成については、図２と同一の参照符号を用い、第１実施形態の説明を援用して説明の繰り返しを適宜に省略するものとする。
【００３１】
図５に示すように、このチューブ５０は２本の管部１５，１５を備えている。各管部１５の両端には、前述した第１及び第２インクバス３，４におけるインクの出口及び入口である各接続口と、インクジェットヘッド２におけるインクの出口及び入口とを接続するために、相対的に大径の接続部１６が設けられている。２本の管部１５は同一長さであり、両端部を揃え、その軸線が互いに平行となるように所定間隔をおいて並列して配置されている。そして、長さ方向について中央よりも一端部に寄った位置に、２つの管部１５，１５の外周面と外周面を連結する第１連結部１７が設けられている。第１連結部１７は平坦な板状であり、その厚さは概ね管部１５の肉厚と同等であり、第１連結部１７の、管部１５の軸線に平行な長手方向の長さは管部１５の長さの概ね１割程度である。
【００３２】
このチューブを、図１に示したインクジェットプリンタ１に取り付ける場合には、第１連結部１７から遠い方の接続部１６（図５（ａ），（ｂ）において左下側に示す接続部１６）が、相対的に高い位置にある第１及び第２インクバス３，４のインク出入口に接続され、第１連結部１７に近い方の接続部１６（図５（ａ），（ｂ）において右上側に示す接続部１６）が、相対的に低い位置にあるインクジェットヘッド２のインク出入口に接続される。これによってチューブ５０は、第１連結部１７から遠い方の接続部１６と第１連結部１７との略中間の位置において屈曲する。なお、インクジェットプリンタ１にチューブ５０を寄りつけた際に屈曲する部分を特に屈曲部分と称する。
【００３３】
図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、管部１５の曲面状の表面のうち、第１連結部１７から遠い方の接続部１６と第１連結部１７との間の範囲には、複数のフランジ状の周リブ５１が外周面から突出して設けられている。図５（ｃ）に示すように、周リブ５１の外径は接続部１６の外径よりもやや大きく設定されている。また、周リブ５１は、２本の管部１５，１５の中心を結ぶ仮想線の片側のみに設けられており、その外縁が周方向に１８０度連続した略半円盤状の突起である。すなわち、周リブ５１は、全周にわたって円盤状に連続しているのではなく、１８０度の連続部分と、リブが存在しない１８０度の非連続部分とから構成されている。そして、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、周リブ５１は、管部１５の軸線の方向に沿って、周リブ５１の厚さと略同一の間隔をおいて複数箇所（第１実施形態では１６カ所）に配置されている。
【００３４】
図１に示したインクジェットプリンタ１においてインクバス３，４とインクジェットヘッド２の間にチューブ５０を連結した場合、管部１５は複数の周リブ５１が設けられている範囲において軸線が折れ曲がるように屈曲する。その際、図５（ｃ）において、２つの管部１５の各中心を結ぶ仮想線について、略半円盤状の周リブ５１が存在する表側が曲げの内側（図中「曲げ内側」と表示）となり、周リブ５１が非連続部分となる裏側が曲げの外側（図中「曲げ外側」と表示）となる。すなわち、このチューブは、図５（ａ）に現れている側が凹となり、図５（ｂ）に現れている側が凸である屈曲状態となるように、インクジェットプリンタ１に取り付けられる。なお、インクジェットプリンタ１にチューブ５０を寄りつけた際に屈曲する部分を特に屈曲部分と称する。
【００３５】
図５に示すように、２本の管部１５の周面には、周リブ５１に加えて、縦リブ５２も設けられている。縦リブ５２は、２本の管部１５の各外周面において、周方向について同じ位置に設けられており、その高さ、すなわち管部１５の周面からの突出長さは、周リブ５１よりもやや小さく設定されている。縦リブ５２は、管部１５の軸線と平行な直線状であり、第１連結部１７から遠い方の接続部１６に近接した位置から、第１連結部１７にかかる位置まで、すなわち周リブ５１が形成されている範囲よりも広い範囲において形成されている。縦リブ５２と周リブ５１は交差する箇所で一体化されている。
【００３６】
図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、隣接する管部１５と管部１５の間で、隣接する周リブ５１と周リブ５１の一部の組は、第２連結部５３によって連結されている。第２連結部５３は、管部１５の軸線の方向に関する長さが周リブ５１の厚さと略同等とされた角棒状の部材である。第１実施形態では、１６対の周リブ５１において、２対置きの配置で５本の第２連結部５３が設けられ、５対の周リブ５１を連結している。
【００３７】
このチューブ５０を、図１に示すインクジェットプリンタ１に取り付ける場合には、第１連結部１７から遠い方の接続部１６（図５（ａ）、（ｂ）において左下側の接続部１６）を、相対的に高い位置にある第１及び第２インクバス３，４のインク出入口に接続し、第１連結部１７に近い方の接続部１６（図５（ａ）、（ｂ）において右上側の接続部１６）を、相対的に低い位置にあるインクジェットヘッド２のインク出入口に接続する。これによってチューブ５０は、第１連結部１７から遠い方の接続部１６と第１連結部１７との略中間の位置において屈曲する。
【００３８】
図１に示したインクジェットプリンタ１では、インクバス３，４とインクジェットヘッド２をチューブ５０で接続する作業を行ったり、またインクジェットヘッド２を交換し、インクジェットヘッド２の周辺のメンテナンス等を行うため、インクバス３，４やインクジェットヘッド２を移動する作業を行う場合がある。このような場合に外力による曲げを受けるチューブ５０の挙動について説明する。
【００３９】
まず、座屈について説明する。
インクバス３，４とインクジェットヘッド２をチューブ５０で接続する際には、周リブ５１と縦リブ５２が曲率中心の側（すなわち曲げ内側）に配置された状態となるようにチューブ５０を曲げて設置する。このようにチューブ５０を曲げて設置すると、従来のチューブであれば、想定以上の力が加わることで座屈する場合が考えられた。また、設置されて既にチューブが曲がっている状態において、インクバスやインクジェットヘッドを移動する作業を行うことにより、チューブがさらに強く折り曲げられて座屈する場合が考えられた。しかしながら、第１実施形態のチューブ５０によれば、周リブ５１、縦リブ５２及び第２連結部５３等の働きにより、以下に説明するように座屈は確実に防止される。
【００４０】
図６（ａ）は、第１実施形態のチューブ５０に対して設置時等に想定以上の曲げが加わった場合、又はインクバス３，４等の移動等に伴い、第１実施形態のチューブ５０が設置状態よりもさらに同方向に曲げられた場合を示している。このように、チューブ５０に対して想定以上の曲げが加わった場合であっても、その曲げが、周リブ５１が設けられている範囲内の何れかの位置に加わった場合には、周リブ５１は曲げによる座屈に対抗する効果を発揮することができる。すなわち、周リブ５１は、曲がった管部１５の曲率の中心側の外周面（曲げ内面）から外方に突出しているため、管部１５が曲がった場合、曲がった管部１５の曲率の中心側（曲げ内面）では、隣接する周リブ５１と周リブ５１が互いに接近する。そして、曲率がある限度を越えたところで周リブ５１と周リブ５１は接触し、管部１５はそれ以上曲がることができなくなる。この状態から、さらに曲がる力が加わっても、接触した周リブ５１と周リブ５１が弾性的に変形して互いに反発するため、これ以上曲がることはない。
【００４１】
従って、周リブ５１の突出高さや配置間隔等を適宜に設定することにより、管部１５を曲げた場合に周リブ５１と周リブ５１が接触する管部１５の曲率を、管部１５に座屈が発生しない程度の曲率に設定しておくことで、チューブ５０を使用する際（設置時又はメンテナンス時等）に管部１５に無理な力が加わって座屈が発生するのを防止することができる。
【００４２】
図６（ｂ）は、図６（ａ）と同様、第１実施形態のチューブ５０に対して想定以上の曲げが加わった場合を示しているが、チューブ５０の曲げの程度によっては、各管部１５，１５を曲げようとする力が、図６（ｂ）に白抜きの矢印で示すように各管部１５，１５を捩じる方向に働く。そして、各管部１５，１５を捩じる力は、各周リブ５１，５１と各縦リブ５２，５２を本来の位置から若干周方向の外側に向けて移動させる向きに働く。しかしながら、第１実施形態では、隣接する管部１５と管部１５の間で、複数対の周リブ５１，５１が第２連結部５３によって結合されており、２本の管部１５，１５の間隔を可及的一定に保持している。このため、屈曲部分では、管部１５を捩じる力は第２連結部５３に作用してこれを湾曲状に変形させ、その分だけ２本の管部１５，１５の間隔が若干短くなり、これによって各周リブ５１，５１と各縦リブ５２，５２が本来の位置から周方向の外側に移動する程度は軽減され、周リブ５１と縦リブ５２を安定して管部１５の曲げ内側に位置させることができる。従って、周リブ５１と縦リブ５２が座屈に抗する作用が失われることはなく、一体化された複数の管部１５，１５は座屈を生じることなく同方向に安定して曲がることができる。
【００４３】
次に、裂けについて説明する。
インクバス３，４とインクジェットヘッド２をチューブ５０で接続し、周リブ５１と縦リブ５２が設けられた部分でチューブ５０を屈曲させた状態とした場合には、従来のチューブ又は本出願人が先に提案した図２のチューブ５によれば、想定以上の力が加わることで管部１５の曲げ外側に裂けが生じる場合が考えられた。しかしながら、第１実施形態のチューブ５０によれば、周リブ５１の構造上の特徴により、以下に説明するように裂けは確実に防止される。
【００４４】
図５（ｂ）、（ｃ）及び図６（ａ）、（ｂ）に示すように、チューブ５０の曲げ外側は、周リブ５１の非連続部分であり、ここには周リブ５１は存在していない。すなわち、チューブ５０の曲げ外側に存在しているのは、管部１５を構成している連続した周壁のみである。このため、管部１５の曲げ外側に加わる引張り応力は、図３（ｂ）に示すように一様となり、特定の領域や位置に集中することがない。これは、図３（ａ）に示した本願出願人の先の提案に係るチューブ５の場合と大きく異なっている。図３（ａ）では、全周構造の周リブ２０には応力が加わらず、周リブ２０と周リブ２０の間の管部１５の周壁（領域Ａ）に引張り応力が集中したため、ここに裂けの危険性が生じていた。このような引張り応力の集中領域は第１実施形態では発生しない。
【００４５】
以上説明した第１実施形態では、座屈を防ぐために、チューブ５０を曲げた場合の曲げ内側に周リブ５１を設け、また引張り応力の集中を避けるために、曲げ外側は周リブ５１の非連続部分としていた。具体的には、周リブ５１を、周方向に１８０度連続した略半円盤型の突起として構成し、残りの１８０度の部分を実体が存在しない非連続部分とした。しかしながら、必ずしも、周リブを半円形のフランジ形状とする必要はなく、具体的な形状に係わらず、チューブ５０を曲げた場合に引張り応力が作用する曲げ外側の特定範囲が非連続部分となっていればよい。この周リブ５１がない非連続部分を周方向で見た場合の角度範囲は、種々の条件、例えばチューブの曲げ方（曲率）やチューブの材質等によって定めることができる。例えば、種々の条件から、引張り応力が集中しやすい領域が、曲げ外側の中央部分から中心角度で９０度の範囲であるとすれば、この部分を周リブ５１がない非連続部分とし、曲げ内側の中央部分から中心角度で２７０度の範囲に実体がある扇形の周リブ５１を採用することができる。また、材質のゴムをフッ素ゴム（ＦＫＭ）とし、屈曲させる曲率を図８及び図９（ａ）で示した程度とすれば、チューブの曲げ外側の非連続部分の中心角度が１６０度程度である周リブを採用することができる。
【００４６】
以上説明した第１実施形態では、第１連結部１７と一方の接続部１６の間に１６対の周リブ５１を設け、周リブ５１と周リブ５１を連結する第２連結部５３を５本設けていた。しかしながら、チューブを設置する状況等から屈曲部分の位置を狭い範囲で特定できる場合には、１本の管部１５について当該屈曲部分を挟む両側の位置に１個ずつ、従って、２本の管部１５，１５に２対４個の周リブ５１を設け、２本の管部１５，１５の間で隣接する１対又は２対の周リブ５１，５１を１本又は２本の第２連結部５３で連結することとしてもよい。このような変形例の構成でも、屈曲時に周リブ５１，５１が曲げ内側の所定の位置を確実に維持して周リブ５１，５１同士が接触し、曲げに抗する座屈防止作用を得ることができる。もちろん、何れの変形例においても、管部１５の曲げ外側における裂けの防止は確実である。
【００４７】
なお、逆に第１実施形態のように所定の範囲にわたって複数の周リブ５１を設け、２本の管部１５，１５の間で隣接する複数対の周リブ５１を第２連結部５３で連結する構成によれば、周リブ５１が設けられた比較的長い範囲のどの位置で管部１５が曲げられても、周リブ５１同士が確実に接触して曲げに抗する作用効果を得ることができるため、チューブ５０の取り付け対象における取り付け位置の変化等に応じてチューブ５０の屈曲状態が変わっても単一の製品で常に一定の効果が得られる。
【００４８】
以上説明した第１実施形態では、図５（ａ）に示したように、２本の管部１５，１５の各縦リブ５２，５２は、第１連結部１７の前記連結方向と直交し、かつ各管部１５，１５の各中心を通過する仮想線に沿って、２本の管部１５，１５の外周面の同位置から同方向に突出していた。しかしながら、２本の管部１５，１５の各縦リブ５２，５２の設置位置は、これのみに限定されるものではなく、チューブ５０を曲げた際の曲げ外側の１８０度内にあればよい。
【００４９】
５．本発明に係る第２実施形態のチューブについて
本発明の第２実施形態について図７を参照して説明する。第１実施形態と実質的に同等の構成については、図２と同一の参照符号を用いるとともに第１実施形態の説明を援用するものとする。第２実施形態のチューブ６０は、周リブ６１と第２連結部の構造が第１実施形態と異なるが、その他の構造は第１実施形態と同様である。
【００５０】
図７（ｃ）に示すように、チューブ６０の周リブ６１は、２つの管部１５，１５の両中心軸を結ぶ線を基線とした場合、右側の管部１５は反時計回り方向に、左側の管部１５は時計回り方向に、それぞれ基線から１３５度回転した位置に至るまでの扇形である周部６１ａと、隣接する周部６１ａと周部６１ａを連結する共通の板部６１ｂから構成される。但し、一方の管部１５の周リブ６０の周部６１ａと、他方の管部１５の周リブ６０の周部６１ａと、両周リブ６０，６０に共通の板部６１ｂは、所定厚さの一体の板体として構成されている。
【００５１】
図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、第２連結部６３は、隣接する管部１５と管部１５の間で隣接する周リブ６１の各対をすべて連結している。すなわち、第２連結部６３は１６あり、これらが隣接する管部１５と管部１５の間で１６対の周リブ６１，６１をそれぞれ連結している。但し、第２連結部６３は、一方の管部１５の周リブ６１の周部６１ａと、他方の管部１５の周リブ６１の周部６１ａと、両周リブ６１，６１に共通の板部６１ｂとを連結しており、これらは管部１５とともに一体の構成となっており、厚さも一定である。
【００５２】
このように、第２実施形態では、隣接する２つの管部１５，１５の間で隣り合う周リブ６１と周リブ６１、及び両周リブ６１を連結する第２連結部６３は、２つの管部１５，１５とともに全体として一体に構成されている。従って、周リブ６１の板部６１ｂは、周リブ６１の一構成部分として説明したが、第２連結部６３の構成部分であるとも言える。
【００５３】
インクバス３，４とインクジェットヘッド２を第２実施形態のチューブ６０で接続する際には、周リブ６１と縦リブ５２が曲率中心の側（すなわち曲げ内側）に配置された状態となるようにチューブ６０を曲げて設置する。周リブ６１は、曲がった管部１５の曲率の中心側の外周面（曲げ内面）から外方に突出しているため、管部１５が曲がった場合、曲がった管部１５の曲率の中心側（曲げ内面）では、隣接する周リブ６１（周部６１ａ及び板部６１ｂ）と周リブ６１（周部６１ａ及び板部６１ｂ）が互いに接近する。そして、曲率がある限度を越えたところで周リブ６１と周リブ６１は接触し、管部１５はそれ以上曲がることができなくなる。この状態から、さらに曲がる力が加わっても、接触した周リブ６１と周リブ６１が弾性的に変形して互いに反発するため、これ以上曲がることはなく、座屈が発生するのを防止することができる。
【００５４】
第２実施形態のチューブ６０によれば、隣接する２つの管部１５，１５の間で隣り合う２つの周リブ６１の周部６１ａと共通の板部６１ｂ、及び両周リブ６１を連結する第２連結部６３は、２つの管部１５，１５とともに、全体として一体に構成されており、第１実施形態以上の確実さで、２本の管部１５，１５の間隔を可及的一定に保持している。このため、屈曲部分では、管部１５を捩じる力が作用しても、各周リブ６１と各縦リブ５２が本来の位置から周方向の外側に移動する程度は著しく軽減され、第１実施形態以上の確実さで、周リブ６１と縦リブ５２を安定して管部１５の曲げ内側に位置させることができる。従って、周リブ６１と縦リブ５２が座屈に抗する作用が失われることはなく、一体化された複数の管部１５，１５は座屈を生じることなく同方向に安定して曲がることができる。
【００５５】
第２実施形態のチューブ６０によれば、チューブ６０の曲げ外側は、周リブ６１の非連続部分であり、ここには周リブ６１は存在していない。すなわち、チューブ６０の曲げ外側に存在しているのは、管部１５を構成している連続した周壁のみである。このため、管部１５の曲げ外側に加わる引張り応力は、図３（ｂ）に示した第１実施形態の場合と同様に一様となり、特定の領域や位置に集中することがない。従って、裂けは確実に防止される。
【００５６】
６．各実施形態のチューブ５０，６０の材質及び製法等について
次に、以上説明した各実施形態のチューブ５０，６０の材質及び製法等について説明する。
チューブ５０，６０に使われる材質、材料は、使用されるインクの組成に応じて選択されるものであるが、油性インクの場合の例を挙げれば、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）等が使用可能である。
【００５７】
チューブ５０，６０は、圧縮成形で作成する。圧縮成形は、あらかじめ所定の成分に設定された配合ゴムを、金型のキャビティー内に、スムーズに流入するように注入する。そしてプレス機の可動盤（熱盤）を上昇させ、金型を閉じて加熱・加圧する。やや多目に充填した余分なゴムは、金型の合わせ目（割り面）からはみ出して流出する。この状態で一定時間、加熱・加圧することにより、所定の形状の成形品となり、金型から取り出して製品とする。
【００５８】
圧縮成形の金型は一般的には２つ割り（上型、下型）又は、３つ割り（上型、下型及び中型）になっており、材料はキャビティーに直接投入する。成形品には、はみ出しバリが残るので、後仕上げとしてハサミやバフ、その他デフレッシャー等により処理を行う。
【００５９】
金型は２つ割りが最も簡単な構造であるが、作成時には金型を割る位置、バリの影響の有無、エアー溜りをどう付けるのか等を考慮して製作する。圧縮成形による成形品には、バリが多くでるという問題はあるが、金型の価格が比較的安く、設備も簡単なことから、広い範囲で利用されているプレス成形として最も好ましい成形方法であると言える。
【００６０】
本発明の実施形態のチューブ５０，６０の成形では、管部１５の流路となる管状空洞部を形成するための中型と、上型及び下型を用いることができる。中型は、管部１５の管状空洞部内から引き出すため、２ピース構造とすることが好ましい。
【００６１】
本実施形態の場合、上述のようにコストの小さい圧縮成型で製造することができ、前述した特許文献１の発明のチューブの製造に使用される押し出し成形を用いる必要がなく、従来より低コストでゴム製のチューブ５０，６０を一工程で成形し、製造することができる。
【００６２】
なお、以上説明した各実施形態のチューブ５０，６０は、インクジェットプリンタ１においてインクを供給する流路として使用されていたが、本発明のチューブ５０，６０は必ずしもインク供給路としてのみ使用されるものではない。産業上使用される各種装置、機器、設備等において、流体を供給する流路として広く使用することができる。
【００６３】
７．発明の課題を解決するために実施形態が有する手段とその効果について
本発明の第１及び第２実施形態のチューブは、請求項２に記載されているように、前記管部の軸線に直交する面内において、前記管部の前記外周面から突出するとともに、前記屈曲部分である所定部分の内側において前記管部の前記軸線方向に沿って直線状に形成された縦リブを有している。
【００６４】
このため、管部に曲げる力が働いた場合には、管部が座屈することを縦リブが防止する。管部を曲げる方向に対して、管部の外周面の何れの位置に縦リブがあっても、管部が曲げによって座屈するのを防止する効果は得られるが、特に曲がった管部の曲率の中心側（曲げ内側）に縦リブが存在する場合に高い座屈防止の効果が得られる。
【００６５】
本発明の第１実施形態のチューブは、請求項３に記載されているように、前記第２連結部の数が、一つの前記管部に設けられた前記周リブの数よりも少ない。
【００６６】
このため、チューブを製造するために必要なゴム材料の量が少なくて済み、前記第２連結部の数が多い場合に比べて形状が相対的に簡素であり製造しやすいにも係わらず、適当な個数を設けておけば、チューブを曲げた場合に管部が捩じれて周リブの位置が曲げ内側の所定範囲から外れてしまう不具合を十分に抑止することができる効果が得られる。
【符号の説明】
【００６７】
１…インクジェットプリンタ
２…インクジェットヘッド
３…第１インクバス
４…第２インクバス
１５…管部
１６…管部の一端及び他端である接続部
１７…第１連結部
５０，６０…チューブ
５１，６１…周リブ
６１ａ…周リブの周部
６１ｂ…周リブの板部
５２…縦リブ
５３，６３…第２連結部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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