(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
押し出し方向下流側で複数に分岐した先端部および前記先端部に共通して連結された基部を有するコアと、前記コアの前記基部及び前記先端部を間隔をおいて一括して包囲する開口を有するダイとを備え、前記コアおよび前記ダイの間に形成された樹脂流路の一端から軟化した可撓性樹脂を注入して、前記樹脂流路の他端から複数の液体流路を有する可撓性樹脂チューブを押し出し成形する金型であって、
前記基部が、前記樹脂流路における可撓性樹脂の流通方向に沿って前記複数の先端部の相互の間まで配置された複数の溝を有する金型。
【請求項２】
前記基部の前記押し出し方向に直交する断面の面積が、前記先端部に向かって漸減する請求項１に記載の金型。
【請求項３】
前記基部が、前記先端部の各々の後端に滑らかに連続する複数の円錐体を結合した形状を有する請求項１に記載の金型。
【請求項４】
前記溝が互いに平行に形成される請求項１に記載の金型。
【請求項５】
前記基部の前記押し出し方向に直交する断面の各々において、ひとつの辺の上に形成された前記溝が互いに等間隔で配置される請求項１に記載の金型。
【請求項６】
押し出し方向下流側で複数に分岐した先端部および前記先端部に共通して連結された基部を有するコアと、前記コアの前記基部及び前記先端部を間隔をおいて一括して包囲する開口を有するダイとを備えた金型を用い、前記コアおよび前記ダイの間に形成された樹脂流路の一端から軟化した可撓性樹脂を注入して、前記樹脂流路の他端から複数の液体流路を有する可撓性樹脂チューブを押し出し成形する可撓性樹脂チューブの製造方法であって、
前記基部に、前記樹脂流路における可撓性樹脂の流通方向に沿って前記複数の先端部の相互の間まで配置された複数の溝を設け、前記溝の形成された領域を通して可撓性樹脂を注入する可撓性樹脂チューブの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型および製造方法に関する。より詳細には、押し出し成形によりチューブを製造する場合に用いる金型と、それを用いたチューブの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
互いに独立した複数の流路を樹脂材料により一体に成形した流体搬送チューブがある。下記特許文献１には、様々な仕様のチューブ部分を備えた配管用チューブを、押し出し成形を含む一連の工程により製造することが記載される。これにより、所与の金属チューブを加工および組み立てして製造する場合に比較して製造工数を削減できるとされる。なお、ここで開示される配管用チューブは、吸気背圧等を分配することもできる強度を有するものが含まれる。
【０００３】
下記特許文献２には、互いに平行な複数のインクチューブを同時成形により一体化した構造が記載される。これにより、例えば複数種類の色材を同時に供給できるインクチューブを廉価に供給できる。
【０００４】
下記特許文献３には、押出成形による管材の製造において、成形品の内側にガスを注入しつつ成形することにより成形品に所望の口径の孔を形成することが記載される。これにより、金型の形状だけでは制御し切れない成形品の寸法精度を補正できる。
【特許文献１】特公昭５８−０４１１８０号公報
【特許文献２】実開平０６−０００７４６号公報
【特許文献３】特公平０７−００２３６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、複数の流路を有する多列チューブは、複数種類の流体を同時に取り扱う種々の装置において好適に使用できる。連続した流路を有する多列チューブは、流路の内面形状を規定するコアと、コアに対して間隔をおいてコアの外側を包囲するダイとを備えた金型を用いた押し出し成形により製造できる。このような金型に対して、コアおよびダイの間に形成された樹脂流路の一端から溶融状態または軟化状態の材料樹脂を注入して、樹脂流路の他端に形成された押し出し穴から成形品が連続して押し出される。従って、材料樹脂を連続して供給すれば、長尺の成形品を連続して成形することができる。
【０００６】
ところが、実際に上記のような金型を用いて多列チューブを製造した場合、金型により規定された断面形状が製品に正確に反映されない場合がある。特に、多列チューブを製造した場合は、断面形状が円形のコアを用いても流路の断面形状が楕円になる場合がある。また、複数の流路相互の隔壁となる部分で材料樹脂が不足する「ひけ」が生じ、隔壁が薄くなったために列間で流体が漏洩する場合もある。そこで、意図した断面形状を再現性よく形成することができる成形技術が切望される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題の解決を目的として、本発明の第１の形態として、押し出し方向について下流側で複数に分岐した先端部および先端部に共通して連結された基部を有するコアと、コアに対して間隔をおいて先端部を一括して包囲する開口を有するダイとを備え、コアおよびダイの間に形成された樹脂流路の一端から軟化した可撓性樹脂を注入して、樹脂流路の他端から可撓性樹脂により形成された複数の液体流路を有するチューブを押し出す場合に用いる金型であって、更に、基部が、樹脂流路内の可撓性樹脂の流通方向に沿って配置され先端部の相互の間に対して連通する溝を有する金型が提供される。これにより、コアの分岐した先端部相互の間への材料樹脂の供給を円滑にして、材料樹脂の不足によるひけの発生を防止できる。また、ひけが防止されることにより、互いに接近した複数の流路を有する成形品を製造できるので、材料を節約して多列チューブの製造コストを低減できると共に、多列チューブを用いた装置の小型化にも寄与する。
【０００８】
また、ひとつの形態として、上記金型において、基部の押し出し方向に直交する断面の面積が、先端部に向かって漸減する。これにより、成形品が押し出される樹脂流路の出口付近において材料樹脂に高い成形圧力を発生させ、成形性を向上させることができる。
【０００９】
また、他の形態のひとつとして、上記金型において、基部が、先端部の各々の後端に滑らかに連続する複数の円錐体を結合した形状を有する。これにより、金型内の樹脂流路において材料樹脂が円滑に流通するので、品質が均一な成形品を製造できる。
【００１０】
また、他の形態のひとつとして、上記金型において、溝が互いに平行に形成される。これにより、溝を有するコアを容易に製造できるので、金型コストを低減させることができる。
【００１１】
また、他の形態のひとつとして、上記金型において、基部の押し出し方向に直交する断面の各々において、ひとつの辺の上に形成された溝が互いに等間隔で配置される。これにより、各溝を介して、先端部の間に均等に材料樹脂が供給されるので、成形品の成形性が向上される。
【００１２】
更に、本発明の第２の形態として、押し出し方向について下流側で複数に分岐した先端部および先端部に共通して連結された基部を有するコアと、コアに対して間隔をおいて先端部を一括して包囲する開口を有するダイとを備えた金型を用い、コアおよびダイの間に形成された樹脂流路の一端から軟化した可撓性樹脂を注入して、樹脂流路の他端から可撓性樹脂により形成された複数の液体流路を有するチューブを押し出すチューブの製造方法であって、更に、基部に、先端部の相互の間に連通する溝を設け、溝の形成された領域を通して大量の可撓性樹脂を注入する製造方法が提供される。これにより、ひけを生じることなく多列チューブを製造することができる。
【００１３】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明される特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１５】
図１は、実施形態に係る金型３００を用いて押し出し成形により製造できる多列チューブ１００の外観を示す図である。同図に示すように、多列チューブ１００は、互いに独立した複数の平行な液体流路１１０を一体に形成する樹脂成形品１２０により形成される。液体流路１１０の各々は多列チューブ１００の長手方向に連通して、液体、気体等の流体を個別に流通させることができる。このような多列チューブ１００は、例えば、固定式のインクカートリッジと被記録物上を往復移動する記録ヘッドとを備えたインクジェット式記録装置において、インクカートリッジおよび記録ヘッドを連通させるために好適に使用できる。この場合、液体流路１１０には、互いに色の異なるインクが流通する。
【００１６】
なお、このような多列チューブ１００は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、オレフィン系の熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）、スチレン系のＴＰＥ、ポリアミド系のＴＰＥおよびウレタン系のＴＰＥ等の樹脂材料を押し出し成形して製造できる。また、流通させる流体の種類によって、複数の材料を組み合わせて多層構造とすることもできる。
【００１７】
図２は、図１に示す多列チューブ１００を押し出し成形により製造する押し出し成形装置２００の構造を模式的に示す図である。同図に示すように、押し出し成形装置２００は、後述する金型３００に対して材料となる樹脂を供給するホッパ２１０を備える。ホッパ２１０から溶融状態で金型３００に供給された樹脂材料は、多列チューブ１００として金型３００から押し出された後、寸法を調整するサイジングプレート２２０と、サイジングプレート２２０の直後に配置された冷却装置２３０とを経由して、引取機２４０により引き取られる。また、裁断機２５０により所望の長さに切断されて製品となる。
【００１８】
ここで、金型３００は、押し出される多列チューブ１００の内側形状を規定するコア部３１４を有するコアプレート３１０と、コアプレート３１０に積層されてコア部３１４の周囲を包囲して樹脂流路３０１を形成するダイプレート３２０と、金型３００の終端に配置されて多列チューブ１００の外側形状を規定するリッププレート３３０とを組み合わせて形成される。
【００１９】
図３は、上記押し出し成形装置２００で用いられる金型３００を形成するコアプレート３１０を単独で示す斜視図である。同図に示すように、コアプレート３１０は、金型３００の外型と同じ大きさの平面寸法を有する矩形のフランジ部３１２と、フランジ部３１２の略中央に起立するコア部３１４とを備える。
【００２０】
フランジ部３１２は、コアプレート３１０を後述するダイプレート３２０およびリッププレート３３０と共に締結する場合に締結ボルトを挿通する締結ボルト穴３１１を有する。また、いったん金型３００として組み立てらされた後に分解する場合に工具を挿入できる切欠き部３１３も形成される。
【００２１】
コア部３１４は、単一の基部３１６と、基部３１６の上端に分岐して形成された複数の先端部３１８とをそれぞれ備える。また、フランジ部３１２上で基部３１６の周囲には、コア部３１４の表面に溶融樹脂を案内する樹脂案内溝３１７が形成される。樹脂案内溝３１７は、注入穴３１５を介してホッパ２１０に連通する。基部３１６はフランジ部３１２の表面を底面とする一対の円錐形を平面でつないだ形状を有し、フランジ部３１２から離れるに従って水平断面積が漸減する。従って、基部３１６の表面に沿って材料樹脂を供給した場合に、材料樹脂全体に均一な圧力が作用する。
【００２２】
更に、コアプレート３１０において、コア部３１４の基部３１６表面には、互いに平行な樹脂案内溝３４０が形成される。樹脂案内溝３４０の各々は、基部３１６の表面に対して陥没するように形成され、フランジ部３１２上の樹脂案内溝３１７の直近から、先端部３１８相互の間まで連通する。なお、樹脂案内溝３４０の底部は、先端部３１８の間ではリブ３４２を形成する。リブ３４２は、先端ファイバ１８を相互に連結して、先端部３１８の強度維持に寄与する。また、樹脂案内溝３４０は相互に平行に形成されるので、既存のコア部３１４に対して比較的簡単な加工で形成することができる。
【００２３】
図４は、ダイプレート３２０の形状を単独で示す斜視図である。同図に示すように、ダイプレート３２０は、全体としては立方体の躯体３２２を有して、金型３００として組み立てる場合に締結ボルトを挿通する締結ボルト穴３２１と、分解する場合に工具を挿入する切欠き部３２３とを形成される。また、ダイプレート３２０の中央には、貫通穴３２４が形成される。
【００２４】
貫通穴３２４は、この図では上端側の開口が見えるに過ぎないが、ダイプレート３２０の厚さ全体を貫通して形成される。また、下方にむかって内径が拡大しており、コアプレート３１０のコア部３１４よりも一回り大きな内部空間を有する。
【００２５】
図５は、図４に示したダイプレート３２０を、図３に示したコアプレート３１０に組み付けた状態を示す。同図に示すように、コアプレート３１０のフランジ部３１２と、ダイプレート３２０の躯体３２２は互いに同じ平面寸法を有して、両者を組み合わせた状態では、全体としてひとつの立方体をなす。また、コア部３１４の先端部３１８は、貫通穴３２４を通じて、ダイプレート３２０の上面よりも上方まで延在する。
【００２６】
図６は、金型３００のリッププレート３３０の形状を単独で示す斜視図である。同図に示すように、リッププレート３３０は全体として、コアプレート３１０およびダイプレート３２０と同じ平面寸法を有する矩形のプレート３３２であり、その中央に、成形品が押し出される押し出し穴３３４を有する。押し出し穴３３４の内面形状は、製造する成形品、即ち、本実施形態においては多列チューブ１００の外形と相似な形状を有する。また、ダイプレート３２０の締結ボルト穴３２１と協働する締結ボルト穴３３１を備える。
【００２７】
図７は、図６に示したリッププレート３３０を、図５に示した組み立て体に更に組み付けた状態を示す斜視図である。同図に示すように、コアプレート３１０、ダイプレート３２０およびリッププレート３３０は相互に積層されて、全体として立方体の金型３００を形成する。また、コア部３１４の先端部３１８が、リッププレート３３０の押し出し穴３３４から僅かに突出する。なお、締結ボルトの図示は省略するが、コアプレート３１０、ダイプレート３２０およびリッププレート３３０は、締結ボルト穴３１１、３２１、３３１に挿通された締結ボルトにより一体化される。
【００２８】
図８は、図７に示した金型３００の内部構造を示す断面図であり、コア部３１４の先端部３１８を含む面で金型３００を切った様子を示す。なお、図７と同じ構成要素には同じ参照符号を付して重複する説明を省く。
【００２９】
同図に示すように、この金型３００の内部では、コア部３１４の表面と、ダイプレート３２０の内面との間に樹脂流路３０１が形成される。この樹脂流路３０１には、コアプレート３１０に形成された樹脂案内溝３１７を介してその下端から溶融樹脂が注入され、リッププレート３３０に形成された押し出し穴３３４から押し出される。
【００３０】
このとき、押し出される樹脂成形品１２０の内面形状は、コア部３１４の先端部３１８により規定される。従って、コア部３１４の先端部３１８を金型３００の外部まで延在させることにより、成形品の内側において先端部３１８の形状が再現性よく形成される。また、押し出される樹脂成形品１２０の外面形状は、リッププレート３３０の押し出し穴３３４の内面形状により規定される。更に、成形中に、コア部３１４を貫通して形成された通気穴３１９を介して樹脂成形品１２０の内部に気体を吹き込むことにより、変形の少ない液体流路１１０を形成できる。
【００３１】
図９は、図７に示した金型３００の内部構造を示す断面図であり、コア部３１４の先端部３１８相互の中間を通る面、即ち、樹脂案内溝３４０を含む面で金型３００を切った様子を示す。なお、図７および図８と同じ構成要素には同じ参照符号を付して重複する説明を省く。
【００３２】
同図に示すように、この金型３００の内部では、コア部３１４の表面と、ダイプレート３２０の内面との間に樹脂流路３０１が形成される。更に、先端部３１８相互の間には、コア部３１４の基部３１６表面に樹脂案内溝３４０が形成されるので、図中に示すように、この部分ではコア部３１４およびダイプレート３２０の間に形成される樹脂流路３０１の幅が広くなる。従って、樹脂案内溝３１７から注入された材料樹脂は、先端部３１８の間に向かって潤沢に供給される。
【００３３】
図１０は、図８に示すＹ−Ｙ線および図９に示すＺ−Ｚ線を含む面により、金型３００を水平に切った様子を示す断面図である。同図に示すように、ダイプレート３２０は、間隔をおいてコア部３１４の基部３１６を包囲するので、両者の間には樹脂流路３０１が形成される。更に、コア部３１４の先端部３１８相互の間には、コア部３１４の表面に樹脂案内溝３４０が形成されるので、この領域では樹脂流路３０１の幅が広がる。従って、この領域では、金型３００に注入された材料樹脂が潤沢に流通する。
【００３４】
図１１は、図３に示したコアプレート３１０の他の形態を示す斜視図である。同図に示すように、このコアプレート３１０においても、コア部３１４の基部３１６に複数の樹脂案内溝３４０が形成される。ただし、ここに形成された樹脂案内溝３４０は、互いに平行ではなく、フランジ部３１２に近づくほど間隔が開く。このような形状により、樹脂案内溝３４０の各々は、フランジ部３１２上の樹脂案内溝３１７の広い範囲から材料樹脂の供給を受けるので、より潤沢に材料樹脂を供給できる。従って、成形品におけるひけの発生が効果的に防止され、成形性を向上させることができる。
【００３５】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加え得ることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施形態に係る金型３００で押し出し成形できる多列チューブ１００の形状を示す斜視図である。
【図２】図１に示す多列チューブ１００を製造する押し出し成形装置２００の構造を模式的に示す図である。
【図３】金型３００におけるコアプレート３１０の形状を単独で示す斜視図である。
【図４】金型３００におけるダイプレート３２０の形状を単独で示す斜視図である。
【図５】上記コアプレート３１０およびダイプレート３２０を組み立てた状態を示す斜視図である。
【図６】金型３００におけるリッププレート３３０の形状を単独で示す斜視図である。
【図７】リッププレート３３０を組み付けた金型３００の構造を示す断面図である。
【図８】リッププレート３３０を組み付けた金型３００全体を示す斜視図である。
【図９】図７に示した金型３００を、樹脂案内溝３４０を含む面で切った様子を示す断面図である。
【図１０】図８に示すＹ−Ｙ線および図９に示すＺ−Ｚ線を含む面により、金型３００を水平に切った様子を示す断面図である。
【図１１】図３に示したコアプレート３１０の他の形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３７】
１００  多列チューブ、１１０  液体流路、１２０  樹脂成形品、２００  押し出し成形装置、２１０  ホッパ、２２０  サイジングプレート、２３０  冷却装置、２４０  引取機、２５０  裁断機、３００  金型、３０１  樹脂流路、３１０  コアプレート、３１１、３２１、３３１  締結ボルト穴、３１２  フランジ部、３１３、３２３  切欠き部、３１４  コア部、３１５  注入穴、３１６  基部、３１７、３４０  樹脂案内溝、３１８  先端部、３１９  通気穴、３２０  ダイプレート、３２２  躯体、３２４  貫通穴、３３０  リッププレート、３３２  プレート、３３４  押し出し穴、３４２  リブ
【図１】
0004797660.tif 000002
【図２】
0004797660.tif 000003
【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】
0004797660.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0004797660.tif 000011
【図１１】
0004797660.tif 000012