(57)【要約】【課題】  部品点数を増やすことなく、弾力性と水分蒸発防止能とを併せ持った廃液用導液チューブを提供する。【解決手段】  ゴム状弾性体からなる弾性チューブ本体（１）内周面の長手方向に沿って、該ゴム状弾性体より水分透過性の低いポリマー、特にフッ素系ポリマー（２）の薄膜を間歇的に接合する。【選択図】    図３               
2005138557.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム状弾性体からなる弾力性を呈するチューブ本体の内周面に、該弾性体より水分透過性の低いポリマーの薄膜が接合されていることを特徴とする水分蒸発防止能を有する複合チューブ。
【請求項２】
該水分透過性の低いポリマーの薄膜が、該チューブ本体の長手方向に沿って間歇的に接合されている請求項１に記載の水分蒸発防止能を有する複合チューブ。
【請求項３】
該水分透過性の低いポリマーの薄膜の膜厚が５０〜５００μｍである請求項１〜２のいずれか１項に記載の水分蒸発防止能を有する複合チューブ。
【請求項４】
該水分透過性の低いポリマーがフッ素系ポリマーである請求項１〜３のいずれか１項に記載の水分蒸発防止能を有する複合チューブ。
【請求項５】
該ゴム状弾性体がシリコーンゴム弾性体である請求項１〜４のいずれか１項に記載の水分蒸発防止能を有する複合チューブ。
【請求項６】
該チューブ本体の肉厚が０．５〜２ｍｍである請求項１〜５のいずれか１項に記載の水分蒸発防止能を有する複合チューブ。
【請求項７】
該チューブ本体が透明であり他方、該水分透過性の低いポリマーの薄膜が着色され、これにより両者の境界部が視覚的に認識されるようにした請求項２〜６のいずれか１項に記載の水分蒸発防止能を有する複合チューブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水分蒸発防止能を有する複合チューブに関し、さらに詳しくは、主として溶液吸引ポンプ、特にインク溶液を採用するプリンタにおいて、インク残留分を除去する溶液吸引ポンプに連接されるのに有用な複合チューブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェットのようなインク溶液を採用するプリンタにおいては、ノズル先端部に滞留／堆積するインク残留分やインクカスを除去する吸引機構が内蔵されている。この吸引機構は、吸引ポンプとそれに連接され、該インク残留分を吸い取り、排液するための導液チューブとからなる。
プリンタ起動時には、前記吸引部分の導液チューブの先端はジェットの先端に接触し、他方ポンプ部ではチューブが押し潰された状態にある。したがって、チューブ先端から押し潰された箇所までの間はほぼ密閉された状態にあり、この状態でポンプが回転することによって引圧され、インク残留分が吸い取られる。
その後、該ポンプ部のチューブ部は押し潰し状態から開放されて、吸い取られたインク残留分の排液部への通過孔として機能する。従って、この導液チューブには押し潰し状態からの回復という意味で、弾力性が要求される。この要求を満たすため、従来は弾力性のあるチューブ（以下、“弾性チューブ”または“単体部品”と称する。）として、特にシリコーンゴム単体チューブが採用されてきた。
しかしながら、この弾性チューブを構成するシリコーンゴムは水分透過性が高いことから、プリンタ停止時にチューブ内に滞留するインク残留分中の水分が蒸発して固形分のみが残り、チューブ内が部分的に詰まるような事態（以下、“閉塞事態”と称することがある。）が生じる。その結果、プリンタの再起動時には、インク残留分の円滑な除去が阻害され、印刷不可といったプリンタ故障の一因をなしていた。
この問題を解決するために、ブチルゴムのような水分透過性の低い素材のチューブと弾性チューブとを接続部材を介して接続した連接構造のチューブが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。しかし、この連接構造のチューブにあっては、２種のチューブと接続具の少なくとも３点の部品を必要とするので、部品点数の増加と組立作業の頻雑化によるコストアップにつながる。同時に、この連接に不可欠な接続具の存在により、狭隙空間に組み込まれるチューブとしてはサイズが大きくなって、その使い勝手が阻害されることも否めない。
このことから、チューブ本体としては弾性チューブから構成されながらも、随意に水分透過性が抑えられた部分を有するコンパクトな導液チューブの出現が望まれている。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１４１６９６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明の第一の課題は、部品点数を増やすことなく、水分蒸発防止能を有する導液チューブを提供することにある。
さらに、本発明の第二の課題は、部品点数を増やすことなく、弾力性と水分蒸発防止能とを併せ持った導液チューブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第一の課題は、弾性チューブを本体に採用し、その内周面に水分透過性の低いポリマーの薄膜（以下、“低透過性薄膜”と称する。）を接合することにより達成される。
さらに、本発明の第二の課題は、該本体部の長手方向に沿う内周面に、該低透過性薄膜を間歇的に接合することにより達成される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、従来と同様の弾性チューブ（単体部品）を本体に採用しながらも、その内周面に低透過性薄膜を接合するようにしたので、外観上は実質的には単体部品とも言える複合チューブが得られる。その結果、チューブサイズ並びに部品点数の増加もなくプリンタ本体の省スペース化に寄与し、しかも水分蒸発防止能を有する複合チューブが実現される。さらに、単体部品と同様の外観を呈しながらも、その長手方向に沿う該低透過性薄膜の間歇接合により、弾力性部分と水分蒸発防止能を有する部分とが選択的に形成された複合チューブが実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の複合チューブについて、図面を参照しながら説明する。  
図１は、本発明の複合チューブの一態様を示す縦断面図である。
図２は、図１の複合チューブの横断面図である。
図３は、本発明の複合チューブの好ましい態様を示す縦断面図である。
図１〜図２において、（１）は弾性チューブ本体、（２）は低透過性薄膜、（Ｄ１）は弾性チューブ本体（１）の肉厚、そして、（Ｄ２）は低透過性薄膜（２）の膜厚である。この構成の特徴は、外径が一定の弾性チューブ本体（１）の内周面に、低透過性薄膜（２）が接合されているにも拘らず、外観上は従来の弾性チューブ単体部品と変わらないことである。この場合、弾性チューブ本体（１）の弾力性は若干低下する傾向はみられるものの水分蒸発防止能が格段に向上し、上述した閉塞事態が回避される。
図３において、符号（１）、（２）、（Ｄ１）、および（Ｄ２）は、図１〜図２の場合と同じである。ここでは、低透過性薄膜（２）が、弾性チューブ本体（１）の内周面で、該本体の長手方向に沿って（Ｌ１）の距離をおいて間歇的に接合されている。（Ｌ２）および（Ｌ３）は低透過性薄膜（２）の接合長さである。この複合チューブの外観も、外径および内径共に一定であり、これまた弾性チューブ単体部品の場合と同じ外観を呈している。このような構成を採ることにより、複合チューブには弾力性を有する部分と、弾力性に加えて水分蒸発防止能を有する部分とが共存することになる。そして、前者の弾力性を有する部分が吸引ポンプ部に組み込まれ他方、後者の弾力性に加えて水分蒸発防止能を有する部分が導液部に配されるとき、インク残留分の吸引と排液が円滑に進行する。
【０００８】
ここで、弾性チューブ本体（１）の肉厚（Ｄ１）は通常０．５〜２ｍｍの範囲にあればよい。また、その長さはプリンタとの関係で適宜設定されるが、一般には３０〜１３０ｃｍの範囲で供されている。一方、低透過性薄膜（２）の膜厚（Ｄ２）は５０〜５００μｍの範囲で適宜選定される。また、図３において、（Ｌ１）の長さに相当する弾性チューブ本体（１）の部分は吸引ポンプ周りに配され他方、長さが（Ｌ２）または（Ｌ３）の複合部分はその先端がインクジェットの先端に接触して吸引チューブとして機能し、長さが（Ｌ３）または（Ｌ２）の部分は吸引ポンプ以降の廃液チューブとして機能する。（Ｌ１）、（Ｌ２）、および（Ｌ３）の値は、複合チューブが組み込まれるプリンタの機種に応じて設定される。一般には、（Ｌ１）は１０〜３０ｃｍ、（Ｌ２）は１０〜５０ｃｍ、そして、（Ｌ３）は１０〜５０ｃｍの範囲で供されている。
上記の弾性チューブ本体（１）を形成するゴム状弾性体としては、シリコーンゴム、ＥＰＤＭ、ブチルゴム、さらにはフッ素ゴムなどが挙げられる。その中でもシリコーンゴムが好ましく用いられる。一方、低透過性薄膜（２）を形成するポリマーとしては、例えば、ポリエチレン、ポリ塩化ビニリデン、さらにはフッ素系ポリマー等が挙げられる。これらのポリマーにあって、特にフッ素樹脂が好ましく用いられる。このフッ素樹脂は、離型性および耐薬品性に優れているので、複合チューブ製造時の“剥ぎ取り性”（これについは後述する）が良くなる；インク溶液が膜に付着しにくい；インク溶液で膜が侵されにくく併せて、インク溶液中の成分が析出しにくくなる；という望ましい挙動を呈する。フッ素樹脂の具体例としては、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、エチレン四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＡ）などが挙げられる。その中でも、ＥＴＦＥやＦＥＰ樹脂が特に好ましく用いられる。
【０００９】
次に、ゴム状弾性体としてシリコーンゴムを、該ゴム状弾性体より水分透過性の低いポリマーとしてフッ素系ポリマーを採用した場合を例にとり、本発明の複合チューブの製造方法について述べる。
a.  図1の複合チューブの製造：
先ず、複合チューブの内径に相当する外径を有する金属単線をコアとし、その外周にフッ素系ポリマーを薄膜状に熔融押出して、円柱状フッ素電線を成形する。その際、押出し機の温度は３００〜５００℃、線速は５〜２５ｍ／分程度であればよい。さらに、このフッ素電線をコアとし、その外周に加硫剤を添加したシリコーンゴム混合物を押出し機にて層状に押出し、引き続き加硫炉内を通過させながら一次加硫を施し、長尺状複合電線として巻き取る。その際、加硫温度は３５０〜４５０℃、加硫時間は１５〜４５秒程度であればよい。
次いで、該長尺状複合電線を所望の長さにカットし、カット品の両端でシリコーンゴム層−フッ素系ポリマー薄膜の複合部分を剥ぎ取って金属単線を掴めるほどの長さ（いわゆる掴み代）に露出させる。そして、両端の露出金属単線を掴んで互いに反対方向に引っ張って金属単線を引伸ばす。
最後に金属単線からシリコーンゴム層−フッ素系ポリマー薄膜の複合部全体を引き抜いて、複合チューブを得る。得られた複合チューブには通常、１８０〜２３０℃のオーブンに３０分〜４時間放置されて二次加硫が施される。但し、この二次加硫はゴムの種類によっては、省略される場合もある。
b.  図３の複合チューブの製造：
押出し条件、加硫条件、および引き抜き操作等については、上記a.の工程の場合と同じである。本質的に異なるのは、フッ素電線の長手方向に沿ってフッ素系ポリマー薄膜を長さ（Ｌ１）に亘って全部またはその一部を剥ぎ取ることである。この剥ぎ取り箇所は、フッ素電線の長手方向に沿って（Ｌ２）または（Ｌ３）の間隔をおいて形成する。その後、該間歇剥ぎ取り構造のフッ素電線をコアとし、その外周に加硫剤を添加したシリコーンゴムの練りゴム材料を押出し機にて層状に押出す。この場合は、前記の剥ぎ取り空間にもシリコーンゴムが流入するので、図３に示すような複合チューブが得られる。
上記の態様において、弾性チューブ本体（１）となるシリコーンゴム層は透明層とし他方、低透過性薄膜（２）となるフッ素系ポリマー薄膜は着色されているのが好ましい。この理由は、以下に述べるとおりである。ポンプ部にて押し潰される部分の内径は重要なポイントになっており、該内径が変化するとポンプの吸引量が不安定になる。すなわち、取り付ける際に引張り気味に付けてしまうと、内径が小さくなり、必要とする吸引量が確保できない恐れがある。つまり、ポンプとしての機能をはたさない事態が生じることがある。この取り付け作業による不具合を防止するために、チューブ本体の取り付け位置に予めマーキングを施し、ポンプの指定位置に正確に取り付けられるようにしている。この点、本発明の複合チューブにおいては、低透過性薄膜（２）であるフッ素系ポリマー薄膜が着色されているので、ポンプ取り付け部分とそうでない部分が明確に区別され、マーキング工程が不要になる。
【実施例】
【００１０】
コアとなる金属単線として、外径φ２．０ｍｍの銀メッキ軟銅線を押出し機のコア材投入口から導入し、同時に、青色に着色したフッ素樹脂「１００Ｊ」（三井・デュポンフロロケミカル株式会社製）を押出し機（聖製作所株式会社製）のシース材投入口から投入し、３５０±１０℃の押出し温度下に１０ｍ／分の線速で円柱状に押出し成形した。このとき、フッ素系ポリマーの膜厚（低透過性薄膜（２）の膜厚（Ｄ２）に相当）は５０μｍに調整し、また巻き取り長さは１０００ｍとした。
次いで、該フッ素系ポリマー薄膜を２０ｃｍの間隔（Ｌ２＝Ｌ３）をおいて１０ｃｍ（Ｌ１）の長さに亘って剥ぎ取った。さらに、この間歇剥ぎ取りフッ素電線をコアとして、押出し機（三葉製作所株式会社製）のコア材投入口から導入し同時に、透明なシリコーンゴムの練りゴム材料を投入し、２０ｍ／分の線速で層状に押出して、円柱状の複合電線を成形し、引き続き加硫炉内を通過させながら一次加硫を行った。このとき、シリコーンゴム層の肉厚（弾性チューブ本体（１）の肉厚（Ｄ１）に相当）は１ｍｍに調整した。また、加硫条件については、加硫温度を４００±１０℃、加硫時間を３０±２秒に設定した。加硫後の複合電線は９５０ｍの長さに巻き取った。なお、上記の練りゴム材料は、シリコーンゴム「ＫＥ５６１ｕ」（信越化学工業株式会社製）１００重量部と加硫剤「Ｃ−２３」（信越化学工業株式会社製）１．３重量部とを混練機で５〜１０分間練って作成した。
最終工程では、長尺状複合電線を５２ｃｍにカットし、このカット品の両端部でシリコーンゴム層−フッ素系ポリマー薄膜の複合部分をそれぞれ１ｃｍの長さで剥ぎ取った。このときのカット長５２ｃｍは、図３の（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋２）ｃｍの長さに対応する。次いで、該両端の露出金属線を互いに反対方向に引伸して金属単線からシリコーンゴム層−フッ素薄膜の複合部全体を引き抜いて図３に示す複合チューブを得た。さらに、引き抜いた複合部全体を２００±１０℃のオーブンに４時間放置し、二次加硫を行った。
この複合チューブの水分透過損失量を、以下に定義する測定法に従って求めたところ、シリコーンゴム単層の部分（Ｌ１の長さの部分）では、６０．４％（以下の表２）であるのに対して、複合層の部分（Ｌ２およびＬ３の長さの部分）では、わずかに３．６（以下の表１）％であった。
【表１】
2005138557.tif 000003
【表２】
2005138557.tif 000004
表１と表２とを比較すると、本発明の複合チューブの透過損失量Ｔ（％）がわずか４％前後なのに対して、シリコーンチューブ単体のものにあっては６０％を越えるに至っている。このことより、本発明の複合チューブがいかに水分蒸発能が優れているか、容易に理解されよう。
[水分透過損失量の測定法]
１．長さがそれぞれ３００ｍｍの複合チューブ（本発明の複合層の部分）を５本（ｎ数＝５）、およびシリコーンゴム単体のチューブを５本（ｎ数＝５）と、クリップを準備し、各チューブとクリップの合計重量（Ｗ１：単位はｇ、以下同じ）を測定する。
２．各チューブ内に水を入れ、チューブ両端を水漏れしないようにクリップで止める。
３．各チューブ外周側に付着している水を拭き取ってから、チューブ、チューブ内の水およびクリップの合計重量（Ｗ２）を測定する。ここで、チューブに封入された水の量（Ｗ３）は、Ｗ３＝Ｗ２−Ｗ１として求められる。
４．上記３項で得た各チューブを４０℃の恒温槽に６０時間放置する。
５．恒温槽から、各チューブを取り出し、それぞれにつき、チューブ、チューブ内の水およびクリップの合計重量（Ｗ４）を測定する。ここで、チューブ内に残存している水の量（Ｗ５）は、Ｗ５＝Ｗ４−Ｗ１として求められ、従って、恒温槽内での放置状態の間にチューブ壁を透過（蒸発）した水の量（Ｗ６）は、Ｗ６＝Ｗ２−Ｗ４となる。
【産業上の利用可能性】
【００１１】
本発明の複合チューブは、主として溶液吸引ポンプ、そのなかでも特にインク溶液を採用するプリンタにおいて、インク残留分を除去する溶液吸引機構に組み込まれる廃液用導液チューブとして特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の複合チューブの一態様を示す縦断面図である。
【図２】図１の複合チューブの横断面図である。
【図３】本発明の複合チューブの好ましい態様を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００１３】
１    ゴム状弾性体からなる弾力性を呈するチューブ本体
２    該ゴム状弾性体より水分透過性の低いポリマーの薄膜
Ｌ１  該薄膜の間隔（剥ぎ取り長さ）
Ｌ２  該薄膜の接合長さ
Ｌ３  該薄膜の接合長さ
Ｄ１  該チューブ本体の肉厚
Ｄ２  該薄膜の膜厚
【図１】
2005138557.tif 000005
【図２】
2005138557.tif 000006
【図３】
2005138557.tif 000007