(57)【要約】【課題】長手状成形品の温度による収縮問題を解決する製造方法を提供する。【解決手段】樹脂を押出し成形し、冷却した後、所定寸法にカットするようにした所定長の長手状成形品の製造方法において、長手状成形品を冷却後に所定温度を加えてアニールすることにより長手状成形品を製造し、樹脂が管状に押出し成形されてチューブとして成形されアニールは長手状成形品をカット後に行い、アニールは約６０℃以上で約１時間以上加熱し、アニールは炉中に投入することで加熱するようにした長手状成形品の製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂を押出し成形し、冷却した後、所定寸法にカットするようにした所定長の長手状成
形品の製造方法において、上記長手状成形品を上記冷却後に所定温度を加えてアニールし
たことを特徴とする長手状成形品の製造方法。
【請求項２】
樹脂が管状に押出し成形されてチューブとして成形されたことを特徴とする請求項１に
記載の長手状成形品の製造方法。
【請求項３】
アニールは、長手状成形品をカット後に行うようにしたことを特徴とする請求項１に記
載の長手状成形品の製造方法。
【請求項４】
アニールは、約６０℃以上で約１時間以上加熱したことを特徴とする請求項１に記載の
長手状成形品の製造方法。
【請求項５】
アニールは、炉中に投入することで加熱したことを特徴とする請求項１に記載の長手状
成形品の製造方法。
【請求項６】
長手状成形品をカット後、巻物の状態と成し、この巻物状態でアニールしたことを特徴
とする請求項１に記載の長手状成形品の製造方法。
【請求項７】
長手状成形品をカットの後、アニールしてから巻物の状態としたことを特徴とする請求
項１に記載の長手状成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は弾性材料を素材とする長手状成形品の製造方法に関するもので、例えば、プリ
ンタ装置に用いられるインクを流通させる長手状成形品が収縮するのを防止した長手状成
形品を製造する手法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、可撓性樹脂を素材とする長手状成形品の一形態として、インクを流通させるチュ
ーブがある。プリンタ装置ではインクタンクから記録ヘッドまでインクを流通させる為の
インク流通経路の一部に使用される。特に、記録ヘッドでは、記録用紙に対し左右方向の
動作を行うために、その動作に追従する柔軟性を持ったインク流通チューブが必要とされ
る。
【０００３】
例えば図７に示す如く、従来のライトフォーマットプリンタ（ＬＦＰ）装置７０では、
第１，第２カートリッジ７１，７２側から分岐部７４に延長するチューブ７３、７３と、
分岐部７４からヘッド保持用のキャリッジ７５側に延長する湾曲チューブ７６により構成
されていた。この場合、チューブ７３，７３は長さに余裕を有して成形されているが、湾
曲チューブ７６にあってはキャリッジ７５の正確な動作のため、湾曲チューブ７６の長さ
は、必要かつ十分な長さのみ有している。また、湾曲チューブ７６におけるチューブのバ
ラツキ抑制のため、湾曲チューブ７６に沿って弾性板、例えば所定長の帯状のステンレス
板をクランプ止めして一体化して使用されていた。
【０００４】
このようなチューブにはポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、オレフィン
系の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，ある
いは、ウレタン系のＴＰＥなどを混合し、押出し成形金型により押出して成形され、図８
（ａ）に示す断面形状のように孔９１から９４を横並びした状態で一体成形したものを図
８（ｂ）に示すように所定寸法にカットしたチューブを、図８（ｃ）の湾曲チューブ７６
に示す如く、Ｊ字又はＵ字形状を成す如く変形して使用されるのが一般的である（例えば
、特許文献１参照）。この湾曲チューブ７６はその変形から見ると、内面側Ａと外面側Ｂ
に分かれる。
【特許文献１】特開平１０−２８８５７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の製造方法により成形されたチューブではＬＦＰ装置７０の使用環
境の温度変化により、湾曲チューブ７６は、一例としてチューブ使用長さの４ｍに対して
約２％程度縮む恐れがある。この縮みによる引張り力が湾曲チューブ７６とクランプ止め
されているステンレス板を縮める方向に作用するため、ステンレス板が片寄り状態となっ
てしまい、ステンレス板と湾曲チューブ７６との間できしみ音が生じ、商品性を損ねる欠
点を有していた。また、湾曲チューブ７６の縮みがより大きくなってしまうと、キャリッ
ジ自体を首吊り状態にすべく、大きな引張り力が作用し、ヘッドを規定位置に位置決めす
るのが容易ではなくなるという欠点を有していた。チューブが縮む理由の一つとしては、
押出し成形時に引取機でチューブを引き出しながら押出し成形することが考えられる。押
出し成形の送り速度と引取機による引取速度の差により張力が生じる。この張力がチュー
ブ製造過程において残留応力となりチューブに内在してしまい、チューブが応力に反して
復元する課程で縮みが生じてしまうことが考えられる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで本発明は、上記課題の解決を目的として、樹脂を押出し成形し、冷却した後、所
定寸法にカットするようにした所定長の長手状成形品の製造方法において、長手状成形品
を冷却後に所定温度を加えてアニールすることにより長手状成形品を製造する。これによ
り、長手状成形品の温度変化に起因する長手方向への収縮を短時間に飽和状態とし、製品
としての使用時に長手方向への収縮変化のない長手状成形品を得ることができる。
【０００７】
また、他の発明によると、樹脂が管状に押出し成形されてチューブとして成形される。
これにより、例えば記録装置のインクタンクから記録ヘッドにインクを流通させるチュー
ブとして取付けることで、記録ヘッドがインクチューブの収縮変化に影響されること無く
ヘッド位置を規定位置へ安定に保持でき、かつ正確な動作を可能とし、精度良くインクを
噴射して付着でき、高品質な記録装置を得ることができる。
【０００８】
また、他の発明によると、アニールは、長手状成形品をカット後に行う。これにより、
所望する所定長さ、例えば長手状成形品を直ちに製品として使用できる寸法、あるいは、
長手状成形品の所定長さをロット単位とした、温度変化による収縮の無い長手状成形品を
製造することができる。
【０００９】
また、他の発明によると、アニールは、約６０℃以上で約１時間以上の加熱処理を施す
ことによる。これにより、製造する長手状成形品の素材や長手方向に垂直な横断面形状が
変更となった場合でも、温度変化による収縮のない長手状成形品の製造が安定して可能と
なる。
【００１０】
また、他の発明によると、アニールは、炉中に投入することで加熱する。これにより、
押出し成形により成形された長手状成形品を所定長さにカット後、炉中に所定長さすべて
が完全に投入され、アニールされる。よって、所定長さを持つ長手状成形品に対して、完
全に均質なアニールを施すことができる。この発明によれば、所定長さを持つアニールさ
れた長手状成形品を、利用状況に応じて、さらに短くカットしても、カットされた成形品
はどの部分においても同じ性質を有している。
【００１１】
また、他の発明によると、所定の長さに長手状成形品をカット後、巻物の状態と成し、
この巻物の状態でアニールする。これにより、長手方向に曲率を持った、温度変化により
伸縮の無い長手状成形品を製造できる。例えば、巻物の曲率を利用する条件に合うように
選べば生産効率の向上が期待できる。
【００１２】
また、他の発明によると、長手状成形品をカットの後、アニールしてから巻物の状態と
する。これにより、曲率を必要としない場合の長手状成形品を輸送に適した製品とするこ
とができる。所定長さが長い状態のままでは、工場間の輸送や製品としての出荷などの輸
送において非効率的である。また、アニールによる曲率の維持を望まない場合などでは、
本発明による長手状成形品の製造方法が最も良く、かつ、温度変化により収縮の無い長手
状成形品が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
最良の形態１
以下、発明を実施の形態を用いて本発明の説明をする。
図１は最良の形態１を示し、巻物状にした後アニールを施す長手状成形品の製造方法を
説明するための製造工程図、図８は生産される長手状成形品の例で、例えば中空チューブ
１を示す。
【００１４】
図１に示す長手状成形品の押出し成形による製造工程において、中空チューブ１を構成
する樹脂の素材としては、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、オレフィン
系の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、及び
、ウレタン系のＴＰＥなどの、固化後に可撓性を有する樹脂が用いられる。
【００１５】
中空チューブ１は、上記樹脂を押出成形機１０のホッパ１１に投入し、シリンダ１２で
、これを加熱・溶融しながらスクリュー１３により押出しヘッド１４の吐出口から吐出さ
せる。押出しヘッド１４に取付けられた成形用金型１５により所定の断面形状を有する長
手状成形品の形状に成形して押し出す。押出された中空チューブ１は、冷却機２０の冷却
槽２１内の冷却水２２で常温近傍まで冷却される。
【００１６】
冷却槽２１内の冷却水２２は１５℃に設定されているが、高温な押出し成形品にさらさ
れるため冷却水温度が上昇してしまう。これを防ぐために冷却機２０には冷却水を循環さ
せるための排水口２４と給水口２３が冷却機２０下部に設置してある。この冷却水循環用
の排水口２４を出た冷却水２２は冷却装置２５にて冷却され、冷却機２０の給水口２３か
ら冷却機２０に戻され、一定温度を維持するように循環される。この循環により冷却水２
２の温度は一定に保たれ、押出し成形により成形される長手状成形品の製造過程の冷却が
安定に行われる。
【００１７】
冷却された中空チューブ１は、引取機３０に引取られる途中、引取り経路上に設置して
あるマーカ３３により、長手方向に連続なマーキングが施される。このマーキングは後述
のドラム巻きをした場合、図９に示すように内面側Ａに対応する部位にマーキングされる
。この巻き癖判別用のマーキングは、後述するように長手状成形品の例えばプリンタ装置
への取付け・組付け方向を一目瞭然とし、生産性の向上に有効となる。
【００１８】
引取機３０は、様々な形状の長手状成形品に対応できるように、引取部の高さを調整す
る機構を持つ。昇降機３２は昇降調節ハンドル３１を回転することで上下動可能であり、
押出し成形された長手状成形品の横断面形状に合う高さに調整される。
【００１９】
引取機３０を通過した中空チューブ１は、例えば４ｍ等、巻取りドラム４１に巻取られ
ながら所定の長さで切断刃３４により切断された後巻取りドラム４１に手作業で巻取られ
、あるいは自動回転させた巻取りドラム４１に巻取られる。この所定長に切断された巻取
り済みドラム４２は１つの製品単位となり、順次ドラム巻きの製品として生産される。所
定長の中空チューブ１を巻き取った巻取り済みドラム４２はドラム積載トレー４０上に所
定数載置される。ドラム積載トレー４０上に所定数の巻取り済みドラム４２が載置された
後、ドラム積載トレー４０ごとアニール機５０に送られ、炉５２内に投入される。
【００２０】
アニール機５０は密閉炉で投入扉５３、取出扉５４を持つ。アニール機５０は炉内底部
に加熱部５１を持ち、炉５２を下方から加熱する。巻取り済みドラム４２を載せたドラム
積載トレー４０は、アニール機５０の投入扉５３からアニール機５０の炉５２に完全に投
入される。積載トレー投入後、投入扉５３は完全に閉められ所定時間、例えば２時間、所
定温度、例えば７０℃で加熱される。加熱終了後、投入扉５３に対向する取出扉５４から
取出される。このアニールにより急速に強制収縮が施されるのでアニール後は収縮変化の
ない中空チューブ１が製造される。
【００２１】
図４は上記製造方法で製造された、巻物状にした後アニールを施した長手状成形品の長
さと、長手状成形品にアニールを施さず巻物状にした場合の長さに対する時間経過による
収縮率の変化を実験により比較したグラフである。
【００２２】
実験は、アニールによる効果を確認するため、アニールを施さず巻物状の長手状成形品
とした場合、詳しくは押出し成形後、冷却、所定長さにカット後巻物状にした後、室内温
度２５℃に保たれた室内に放置状態として長手方向収縮率の時間変化を調べた。その結果
、約４時間後から収縮率が飽和状態となり、その後の放置時間経過に関わらず収縮率に変
化を生じないことが判った。
【００２３】
一方、巻物状とした後アニールを施した長手状成形品は、アニールを施さない巻物状の
長手状成形品の収縮が飽和する室温２５℃における放置開始後約４時間後から、アニール
を２時間行った。その後上記室温にて放置、収縮の経時変化の確認を行った。
【００２４】
巻物状とした後アニールを施した長手状成形品は、アニール終了の時点で、室温放置の
場合より大きな収縮率が得られることとなり、その後飽和する。さらにその後の時間経過
においても収縮率の変化は見られなかった。つまり、巻物状とした長手状成形品はアニー
ル終了直後に最大の収縮率が得られることになる。
【００２５】
長手状成形品を巻物状にした後にアニールを施すという上記製造方法により製造された
長手状成形品は、アニール温度以下の環境において長手方向には収縮変化を生じない成形
品となる。
【００２６】
アニールを行う有用性は、巻物状態とした長手状成形品を製造する上で、短時間に長手
方向の収縮率を飽和させ、製品としての利用時に、環境温度変化に対しての収縮における
信頼を得られることである。上記製造方法の場合、巻物状としたことで製造完了直後に製
品として直ちに輸送可能、又直ちに製品への組み付けが可能となる利便性が得られる。
【００２７】
図６は長手状成形品を押出し成形後、どの時点においてアニールを施すかのタイミング
について実験により調べた結果の概念図である。図６から判ることは、同一環境でのアニ
ールの場合、長手状成形品製造後の、どの時点に施行されても、飽和する収縮量はほぼ同
じになることを示している。時間に対する製造コストを考えた場合、上記製造方法で巻取
りドラムに巻取り完了の時点で、アニール処理が施されるのが最も生産上の効率がよい。
【００２８】
また、上記製造方法により成形される長手状成形品は所定長さ単位で炉中に投入、アニ
ールされる為、長手状成形品のすべての部分が同時に熱処理される。加熱処理後の長手状
成形品のどの部分も均一な処理が施されるため、製品ムラが生じないメリットがある。
【００２９】
さらに、長手状成形品には中空チューブ１だけでなく、様々な、断面形状、肉厚、素材
が使用される為、アニールは約６０℃以上で約１時間以上での処理が良い。
【００３０】
本発明が実施されるに当たって製造される長手状成形品は図７の湾曲チューブ７６のよ
うに、Ｊ字ないしＵ字状に変形させて使用する場合が最も適している。巻物状としてアニ
ールされたために、製造された長手状成形品が曲率を維持するためである。その他の用途
においても可撓性を有する長手状成形品を使用する場合には、その撓みが必要とされてい
る場合が多い。長手状成形品自らに曲率を持たせ、かつ長手方向に収縮のない可撓性を有
する長手状成形品の利用価値は高い。
【００３１】
長手状部材としてのチューブ１をドラム巻きにすることで、チューブ１に巻き癖が付い
てしまうので、この巻き癖の内面側Ａが、図７に示すように製品としてチューブ１(７６)
を組付けるときに、この製品のチューブ１(７６)の内面側Ａと一致するように組付けする
のが常道である。巻き癖の内面側Ａを、製品のチューブ１(７６)の外面側Ｂに向くように
組付けてしまうと、チューブ１に内在する巻取り方向の反力(モーメント)が、キャリッジ
７５に作用し、このキャリッジ７５で支持されるヘッドに及んで、ヘッドの位置決め精度
を悪化させてしまう。本実施形態では、このチューブ１のドラム巻きのときの内面側Ａに
相当する部位にあらかじめマーカ３３で色付け等のマーキングを施しておくことにより、
製品としての組付け方向を一目瞭然で判別でき、反力が生じないチューブ１の組付けが可
能となる。なお、マーキングはドラム巻きしたときの外面側Ｂに付すようにして、これで
外面側Ｂを識別できるようにしても良い。
【００３２】
最良の形態２
図２（ａ）はアニールを施す長手状成形品の製造方法のその他の形態を示す。形態２で
は長手状成形品を成形後、所定長さにカットした後、押出し方向に真直ぐに伸びた状態で
アニールする製造方法を説明する。
【００３３】
形態１の製造方法では、巻取りドラム４１へ巻取り後にアニール処理が成される為、長
手状成形品を製品として使用する場合、曲率を持った製品となり、使用部位よっては好ま
しくない場合もある。また、製造ラインの一貫として長手状成形品を直接利用する場合に
は、まっすぐに伸ばした状態つまりストレートもので製造された方が効率の良い場合があ
る。
【００３４】
形態２の製造方法は形態１のように巻取り後にアニール処理を施すのではなく、巻取り
を行わず、長手状成形品を成形後に真直ぐに伸びた状態で所定長さ、例えば４ｍにカット
後、この直線状態で所定数量を上下方向に重ならないように長もの用トレー６０内の載置
板６１上に載置し、アニール機５０において長もの用トレー６０ごとアニールする製造方
法である。
【００３５】
所定長さで切断刃３４により所定長に伸ばされた状態で切断されたストレートもの長手
状成形品は、長もの用トレー６０の載置板６１上に図２(ｂ)のように長手方向に見て横並
びになるように、かつ、重なりが生じないように載置される。これはアニールが施される
ためカットされた成形品が上下方向に重なり合うようにトレー上に置かれると熱処理ムラ
、また、トレー下部に載置された長手状成形品に上方に重ね置かれた成形品の重さがかか
り、横断面形状に変形を生じさせてしまうことを避けるためである。なお、長もの用トレ
ー６０の載置板６１は金網で構成しても良い。金網は加熱部５１から長もの用トレー６０
に直接伝わる熱で、長手状成形品を局所的に加熱しないように設けてもよい。この金網に
替えて、セラミック等の耐熱材を用いても良い。また、耐熱材を多段に置き、それぞれの
耐熱材に長手状成形品を載置しても良い。
【００３６】
所定長にカットされたストレートもの長手状成形品が長もの用トレー６０の載置板６１
上に所定数量載置されたところで、長もの用トレー６０ごとアニール機５０に投入される
。アニール機５０は形態１で用いたものと同じく、密閉炉で投入扉５３、取出扉５４を持
つ。アニール機５０は炉５２内底部に加熱部５１を持ち、炉５２内を下方から加熱する。
なお、加熱効率を良好とするためには、載置板６１の上部にも加熱部５１を設置して、上
下から加熱しても良い。ストレートもの長手状成形品を載せたトレーは、アニール機投入
扉５３からアニール機５０の炉５２内に完全に入れられる。投入後、投入扉５３は完全に
閉められ所定時間、所定温度で加熱される。加熱終了後、投入扉５３に対向する取出扉５
４から取出される。これにより真直ぐに伸ばされた状態の温度変化に収縮のないストレー
トもの長手状成形品が得られる。
【００３７】
図５は長手状成形品を所定長さでカット後、真直ぐに伸ばされた状態のストレートもの
をアニールした場合と、アニールしない場合の収縮率に関する時間変化を実験により得た
結果を示すグラフである。
【００３８】
実験は、巻物状の場合と同様に、ストレートもの長手状成形品の長手方向長さに対する
アニールによる収縮効果を確認するために行った。
【００３９】
長手状成形品を所定長さでカット後、真直ぐに伸ばされた状態のストレートもの長手状
成形品にアニールを施さず、製造終了後に室内温度２５℃における室温放置状態で、約４
時間後から収縮率が飽和状態となり、その後の放置時間経過に関わらず収縮率に変化を生
じないことが判った。
【００４０】
一方、長手状成形品を所定長さでカット後、真直ぐに伸ばされた状態のストレートもの
長手状成形品をアニールすることによる収縮の変化を調べるために、アニールを施さない
ストレートもの長手状成形品の収縮が飽和する室温２５℃における放置開始後約４時間後
から、アニールを２時間行った。その後上記室温にて放置、収縮の経時変化の確認を行っ
た。
【００４１】
ストレートもの長手状成形品のアニールによる収縮の効果は、前記形態１で製造される
巻物状態でのアニールによる効果と異なり、加熱終了後においても、加熱による効果が持
続し、収縮変化が約１時間継続され、結果アニール終了後から約１時間で収縮率の変化が
なくなることが分った。
【００４２】
上記製造方法により押出し成形され、アニールされた所定長さを持つ真直ぐに伸ばされ
たストレートもの長手状成形品は、アニール処理温度以下の温度変化において、長さ方向
に対して収縮変化を生じない製品となる。
【００４３】
このアニール処理を行う有用性は、真直ぐに伸ばされた状態のストレートもの長手状成
形品を製造する上で、短時間に収縮を飽和させ、長手状成形品ゆえの長さ方向の温度変化
に対する収縮に対し、信頼性のある製品が得られる。そして、上記製造方法ではアニール
処理１時間後から製品として利用可能となる。
【００４４】
また、上記製造方法により成形されるストレートもの長手状成形品は、所定長さ単位で
アニールされる為、長手状成形品のすべての部分が同時に熱処理加工される。加工後の長
手状成形品のどの部分も均質な処理となり、製品ムラが生じない。他の利用方法として、
真直ぐに伸ばされた状態の長手状成形品の所定長さを利用目的に合った寸法でアニールし
ても良い。
【００４５】
最良の形態３
実際の長手状成形品の利用形態を考慮すれば、前記形態２で製造された、アニール処理
を施された真直ぐに伸ばされた状態での長手状成形品は、輸送などにおいて、非効率的で
ある。そこで、図３に示すように形態２を実施した後に巻取りドラム４１に巻取ることで
曲率を維持しない長手状成形品のストレートもの巻取り済みドラム８０とすることができ
る。この形態は工場内、あるいは製品としての輸送時に有効な方法である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】長手状成形品を所定長さに切断後巻物としてアニールを施す製造工程図。
【図２】ストレートものにアニールを施す形態を示す図。
【図３】ストレートものにアニールを施した後に巻物とする他の形態を示す図。
【図４】巻物状態でのアニールの有無による収縮効果を示したグラフ。
【図５】ストレートものの状態でのアニールによる収縮効果を示したグラフ。
【図６】切断後の放置時間の違いによるアニールの効果を調べた概念図。
【図７】ライトフォーマットプリンタの概略構成図。
【図８】長手状成形品の一例としての中空チューブの概念図。
【図９】所定長さの長手状成形品を巻物にした概略図。
【符号の説明】
【００４７】
１  中空チューブ、１０  押出し成形機、１１  ホッパ、１２  シリンダ、
１３  スクリュー、１４  押出しヘッド、１５  成形用金型、２０  冷却機、
２１  冷却槽、２２  冷却水、２３  給水口、２４  排水口、２５  冷却装置、
３０  引取機、３１  昇降調節ハンドル、３２  昇降機、３３  マーカ、
３４  切断刃、４０  ドラム積載トレー、４１  巻取りドラム、
４２  巻取り済みドラム、５０  アニール機、５１  加熱部、５２  炉、
５３  投入扉、５４  取出扉、６０  長もの用トレー、６１  載置板、
７０  ライトフォーマットプリンタ(ＬＦＰ)、７１  第１カートリッジ、
７２  第２カートリッジ、７３  チューブ、７４  分岐部、７５  キャリッジ、
７６  湾曲チューブ、８０  ストレートもの巻取り済みドラム、
９１，９２，９３，９４  孔、Ａ  内面側、Ｂ  外面側。
【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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