(57)【要約】      （修正有）【課題】コアピンの先端部を吐出口から突出させた状態で樹脂を押出すことに起因する「目ヤニ」と「ピンホール」の発生の抑制という技術的課題に着目し、チューブの真円度を確保しつつ「目ヤニ」及び「ピンホール」の発生を抑制し得る押出し成形金型を提供する。【解決手段】外型の吐出口の内側に、先端が吐出口より一部突出するピン２３ａ〜２３ｄを位置させて、前記外型とピンとで筒状の押出し成形空間を形成し、当該成形空間より溶融樹脂を押出すようにした押出し成形金型であって、前記ピンの突出量を吐出口から２ｍｍを若干超える値を上限として、それ以下に設定した。【選択図】図４
2009220320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外型の吐出口の内側に、先端が吐出口より一部突出するピンを位置させて、前記外型と
ピンとで筒状の押出し成形空間を形成し、当該成形空間より溶融樹脂を押出すようにした
押出し成形金型であって、前記ピンの突出量を吐出口から２ｍｍを若干超える値を上限と
して、それ以下に設定したことを特徴とする押出し成形金型。
【請求項２】
前記ピンの吐出口からの突出量を１．５ｍｍ乃至２ｍｍの間に設定したことを特徴とす
る請求項１に記載の押出し成形金型。
【請求項３】
前記ピンの突出量の調整手段を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の
押出し成形金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型に関し、より詳細には押出し成形により成形されるチューブを製造する
場合に用いられる押出し成形金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図１０（ａ）に示すとおり長手状のチューブ１００を作成するにあたっては、Ｐ
Ｐ（ポリプロピレン）等の溶融樹脂をコアピン１１０と当該コアピン１１０を囲む外型１
２０とにより形成される成形空間の吐出口１３０から高圧で連続的に押出すことにより成
形する所謂押出し成形法が知られている。しかし、上記押出し成形により成形されたチュ
ーブ１００は、押出し直後においては外周が大気解放され急速に冷却される一方で、内周
は急速には冷却されないため、外周と内周との間に温度差が発生し、チューブ１００の断
面の真円度を十分に確保できなかった。そこで、近年においては、コアピン１１０の先端
１１０ａを外型１２０の吐出口１３０より僅かに突出させることにより、吐出口１３０よ
り押出されるチューブ１００の内周を若干冷却することで、チューブ１００の外周との温
度差が小さくなるようにして、チューブ１００の断面の真円度向上を図る技術が提案され
ている。
【特許文献１】特開２００６−００７７５４
【特許文献２】特開２００７−２１６５８０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記のとおりコアピン１１０の先端１１０ａを突出させた場合には、チ
ューブ１００の断面の真円度の向上には寄与するものの、コアピン１１０の先端１１０ａ
の表面側にキャビテーションが発生し、チューブ１００内面に、内面方向の吸引力を生じ
ることで図１０（ｂ）に示すようにチューブ１００の内部に通称「目ヤニ」と称される突
状の変形突起１６０が発生していた。この「目ヤニ」は、チューブ１００の内面に溶着状
態で固着しているので、簡単には取ることはできない。そして、そのままインクを始めと
する種々の流体が流れる流路としてチューブ１００を用いると、インク等の流体が目詰ま
りを生じる要因となっていた。また、溶融樹脂のＰＰ（ポリプロピレン）等の成分配合の
関係で、「目ヤニ」が発生しない場合であっても、図１０（ｃ）に示す如く「ピンホール
」と呼ばれる穴１４０が発生することがあった。
【０００４】
本発明は、前記のとおりコアピンの先端部を吐出口から突出させた状態で樹脂を押し出
すことに起因する「目ヤニ」と「ピンホール」の発生の抑制という技術的課題に着目し、
チューブの真円度を確保しつつ「目ヤニ」及び「ピンホール」の発生を抑制し得る押出し
成形金型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記の目的を達成するためになされた本発明の第一の構成として、外型の吐出口の内側
に、先端が吐出口より一部突出するピンを位置させて、前記外型とピンとで筒状の押出し
成形空間を形成し、当該成形空間より溶融樹脂を押出すようにした押出し成形金型であっ
て、前記ピンの突出量を吐出口から２ｍｍを若干超える値を上限として、それ以下に設定
したことを特徴とする押出し成形金型とした。
本構成からなる押出し成形金型によれば、チューブの真円度を十分に確保しつつ、「目
ヤニ」及び「ピンホール」が発生する割合を抑制することができる。
【０００６】
また、第二の構成として、前記第一の構成におけるピンの吐出口からの突出量を、１．
５ｍｍと２ｍｍとの間に設定したことを特徴とする押出し成形金型とした。
本構成からなる押出し成形金型によれば、チューブの真円度を十分に確保しつつ、「目
ヤニ」及び「ピンホール」が発生する割合を極めて抑制することができる。
【０００７】
また、第三の構成として第一又は第二の構成からなる押出し成形用金型において、前記
ピンの突出量の調整手段を設けたことを特徴とする押出し成形金型とした。
本構成からなる押出し成形金型によれば、吐出口からのピンの突出量を可変できること
からチューブの形状、材質等の種々の特性に合わせて最適な突出量に調整することができ
る。
なお、本発明において「チューブ」とは所謂インクジェットプリンタのインク流路とし
てのインク供給チューブを始めとして、医療用カテーテル等の他、内部に流体を流入可能
な中空状の長手部材全般を含むものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、チューブ１００の製造工程を模式的に表した概略構成図である。
同図においてチューブ１００は、最良の形態に係る押出し成形金型１が先端部に搭載され
た押出し成形装置１５０のホッパー１５１に投入されるＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（
ポリエチレン）、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等固化後に可撓性を有する樹脂又はこれら
の組み合わせが加熱筒１５２により溶解状態されつつ、スクリュー１５３により加圧され
ながらホッパー１５１から押出し成形金型１の方向に押出されることにより成形される。
【０００９】
押出し成形金型１から押出されたチューブ１００は、引取機７０により一定の張力で引
取られる過程で、冷却槽９０により冷却されつつ、冷却後に一定の長さ毎に切断機８０に
よって切断される。
以下、本明細書においてホッパー１５１の方向を上流側と称し、引取機７０の方向を下
流側と称する。
【００１０】
図２は、最良の形態に係る押出し成形金型１の分解斜視図である。
同図においては、押出し成形金型１は、外型２と、外型２の内部に嵌めこまれる内型２０
と、当該内型２０と接続されるスパイダ２５とが一体化されることにより構成される。
外型２は、ヘッドダイ３とリップ１０とから構成される。ヘッドダイ３は、全体として
両端開口の管状に形成される躯体を有する。下流側であるヘッドダイ３の端面４には、ロ
ックボルト７のネジ穴５が、開口６を中心とする周囲に等間隔に形成される。
【００１１】
リップ１０は、図２に示す如く吐出口１２が開口する先端面１０ａから上流側の後端面
１０ｂ間に連通する吐出孔１１を備えた円柱形状の躯体を有する。吐出孔１１の下流側の
先端縁である吐出口１２は、図６に示す如く複数の円弧が連なった波型状に縁取られる。
吐出口１２を中心とする周囲には、ヘッドダイ３のネジ穴５と対応する所定の間隔毎にロ
ックボルト挿入孔１３が設けられる。
リップ１０は、ヘッドダイ３の軸芯と同軸上で、後端面１０ｂがヘッドダイ３の端面４
に対向する位置に位置決めされ、ロックボルト７がロックボルト挿入孔１３及びネジ穴５
を介して挿入されるとヘッドダイ３と締結される。リップ１０とヘッドダイ３とが締結さ
れると、リップ１０が端面４から下流側に突出した状態となり、外型２が構成される。
なお、ヘッドダイ３及びリップ１０の内部構造については後述する。
【００１２】
内型２０は、基部２１と、基部２１の先端から突出するコアピン２３ａ乃至２３ｄと、
基部２１の後端から突出する雄ネジ２４とを備える。基部２１は、上流側に位置する後端
面２１ａから下流側の先端面２１ｂに向かって漸次傾斜する上下のテーパ面２１ｃ及びテ
ーパ面２１ｄが面取りにより形成され、当該テーパ面２１ｃ及びテーパ面２１ｄとを結ぶ
両側面２１ｅからなる断面略台形状の躯体を有する。また、両側面２１ｅが切り欠かれる
ことにより位置決め片２２が形成される。
【００１３】
コアピン２３ａ乃至２３ｄは、基部２１の内部空間と連通する空気孔２６を備え、先端
面２１ｂから枝分かれする如く下流側へ水平に延長する断面真円状の複数の管状体として
形成される。各コアピン２３ａ乃至２３ｄは、互いに一定間隔離間し其々延長方向と直交
する方向に並列的に配列される。
なお、本例では、コアピン２３ａ乃至２３ｄとして計４本のピンとしたがピンの本数は
これに限定されるものではなく、ピンの数を増減することにより、単管のチューブ１００
や、さらに多くの流路を備えるチューブ１００を成形することも可能である。また、前記
コアピン２３ａ乃至２３ｄの形状は、チューブ１００の内面形状を規定するものであるが
、例えば断面真円以外の長円形状等とすることも可能である。
【００１４】
雄ネジ２４は、中空となり基部２１の内部空間と連通する空気孔２８（図４参照）を備
え、基部２１の後端面２１ａの略中央部から上流側に突出する。雄ネジ２４がスパイダ２
５の雌ネジ部２９に螺入されスパイダ２５と内型２０とが締結されると、図外のエアコン
プレッサの排気孔から基部２１の内部空間を経由してコアピン２３ａ乃至２３ｄの空気孔
２６先端に至る大気開放の空気流路４５（図４参照）が形成される。
【００１５】
スパイダ２５は、両端開口の管状に形成される躯体を有し、雌ネジ部２９を中心として
隔壁２５ａ乃至２５ｄが半径方向外側に延在することにより複数の樹脂導出路３０が形成
される。
【００１６】
図３は、外型２に対して内型２０が締結されたスパイダ２５を図外のボルトにより組み
付けて構成された押出し成形金型１を示す外観図である。
同図において押出し成形金型１は、押出し成形装置４０のホルダ４１内部に収容され、
複数の固定ボルト４２により周囲が固定される。
【００１７】
図４は、前記押出し成形金型１がホルダ４１内に収容された場合の内部構造を示す断面
図である。
同図において、ヘッドダイ３は内部に水平面５０と、当該水平面５０の下流側端部から
下流側に下る傾斜面５１とを備える。水平面５０には前記スパイダ２５が図外の固定手段
により締結される。
傾斜面５１と対向する側には、基部２１のテーパ面２１ｃ及びテーパ面２１ｄが位置し
、傾斜面５１と、傾斜面５１よりも緩やかな傾斜のテーパ面２１ｃ及びテーパ面２１ｄの
間に傾斜状のヘッドダイ側内部空間Ｆが形成される。換言するとテーパ面２１ｃ及びテー
パ面２１ｄの周囲をヘッドダイ３の傾斜面５１が取り囲むことにより下流側に漸次幅狭と
なるヘッドダイ側内部空間Ｆが形成される。
【００１８】
また、図４乃至図６において、リップ１０は、内部に水平方向に延長する前述の吐出孔
１１を備える。吐出孔１１内部には、互いに等間隔で平行な４本のコアピン２３ａ乃至２
３ｄが上流側から下流側へ突出するように配置され、吐出孔１１とコアピン２３ａ乃至２
３ｄとの間で直線状の内部空間Ｇが形成される。
【００１９】
前記内部空間Ｇ（吐出孔１１）は、図６（ｃ）に示すチューブの全高Ｈと対応する高さ
を有し、上面Ｌと、下面Ｍと、一方側面Ｐ及び他方の側面Ｑとを備える。
前記上面Ｌ及び下面Ｍは、コアピン２３ｂ及び２３ｃの中心軸を中心とする上下の劣孤
により形成される面であり、互いの劣弧が結ばれることにより断面波型状の面を形成する
。側面Ｐ及び側面Ｑは、コアピン２３ａ及び２３ｄの中心軸を中心とする優孤により形成
される面であり、前記上面Ｌ及び下面Ｍを形成する劣孤と結ばれる。
即ち、前記内部空間Ｇの形状は図６（ｂ），（ｃ）に示すチューブ１００の略波型の外
面形状に依拠し、コアピン２３ａ乃至２３ｄの外周形状は流路１０１乃至１０４の形状に
依拠する。
また、コアピン２３ａ乃至２３ｄの先端部Ａは、吐出口１２よりも例えば２．１ｍｍ下
流側（前方）へ突出するように取り付けられる。なお、突出量については後述する。
【００２０】
図５は、ヘッドダイ側内部空間Ｆと内部空間Ｇとを示す部分拡大図である。
押出し成形装置４０の上流側から押出し成形金型１の方向へ樹脂が押出されると、押出さ
れた樹脂は、矢印で示すとおりスパイダ２５よりも上流側の水平面５０を経由してスパイ
ダ２５の樹脂導出路３０へと流れ込む。樹脂導出路３０へ流れ込んだ樹脂は、基部２１の
テーパ面２１ｃ及びテーパ面２１ｄ及びヘッドダイ３の傾斜面５１との間で形成され、か
つ下流側へ向かうに従って漸次幅狭となるヘッドダイ側内部空間Ｆの下流側へと導出され
る。
ヘッドダイ側内部空間Ｆへ導出された樹脂は、リップ１０側の内部空間Ｇまで到達する
と、前述した内部空間の形状に対応する形状のチューブ１００として成形されつつ、吐出
口１２から押出される。
【００２１】
前記吐出口１２から樹脂が押出される際には、空気流路４５の上流側から下流側へ図外
のエアコンプレッサ等により空気が供給され、コアピン２３ａ乃至２３ｄの空気孔２６の
下流側先端から空気が排出される。
これにより、排出された空気は、吐出口１２より押出されたチューブ１００の流路１０
１乃至１０４へと送り込まれ、チューブ１００内部の冷却効果を高め、真円度を向上させ
ることが可能となる。
【００２２】
図９は、コアピン突出量と、「目ヤニ」（異物）及び「ピンホール」（Ｐ／Ｈ）の発生
率との関係を示す実験結果図である。
前述の空気流路４５の構成に加え、コアピン２３ａ乃至２３ｄの先端部Ａが前記吐出孔
１１の先端縁である吐出口１２から下流側（前方）に突出するように設定することにより
、真円度を確保しつつ「目ヤニ」及び「ピンホール」が発生する割合を約１０％以下に抑
制することができる。また同図から読み取れるとおり、コアピンの突出量Ｐが１ｍｍから
２ｍｍを若干超える範囲内にある場合には、「目ヤニ」及び「ピンホール」の発生率が共
に１０％以下に抑制できるのに対して、２ｍｍを若干超える範囲よりも突出させた場合は
、「ピンホール」の発生率が段階的に大幅に高くなることが分かる。
従って、チューブ１００の真円度を確保しつつ、「目ヤニ」及び「ピンホール」の両方
を抑制するには、コアピンの突出量Ｐを１ｍｍから２ｍｍを僅かに超える範囲に設定する
ことが望ましい。
また、さらに望ましくは、直線の交点、即ち１．７５ｍｍ程度に設定することにより「
目ヤニ」及び「ピンホール」の発生率を共に２．５％以下にまで抑制できるので、さらに
顕著な効果を得ることができる。
【００２３】
図７、図８は、他の形態に係る金型２００を示す分解斜視図及び断面図である。なお、
第一の形態と同一構成については同一符号を用いて説明を省略する。
同図において、調整スペーサ６０は、ヘッドダイ３の端面４及びリップ１０の後端面１０
ｂと略同径の円盤状部材であり、肉厚が例えば１ｍｍに設定される。調整スペーサ６０の
中央部には、ヘッドダイ３の開口６と略同一形状の樹脂導出孔６１が形成され、当該樹脂
導出孔６１を中心とする周囲にはヘッドダイ３のネジ穴５及びリップ１０のロックボルト
挿入孔１３と対応する位置に挿通孔６２が設けられる。
【００２４】
前記調整スペーサ６０をリップ１０とヘッドダイ３との間に介在させ、ヘッドダイ３及
びリップ１０の軸芯と同軸上に位置決めし、ロックボルト７がロックボルト挿入孔１３、
挿通孔６２を介してネジ穴５に螺入されると、調整スペーサ６０は、ヘッドダイ３とリッ
プ１０とに挟まれた状態で締結される。
【００２５】
これにより、ヘッドダイ３の端面４と、リップ１０の後端面１０ｂとの間の距離が調整
スペーサ６０の厚さ分だけ広がることとなり、リップ１０の吐出口１２とコアピン２３ａ
乃至２３ｄの先端部Ａとの距離、即ち突出量Ｐを相対的に短縮することができる。
【００２６】
よって、最良の形態に係る押出し成形金型１のように調整スペーサ６０が介在しない場
合の突出量Ｐを例えば２．１ｍｍとして設定し、調整スペーサ６０を単一又は複数枚積層
して介在させることにより突出量Ｐを漸次短くすることができるので、最良の形態に係る
押出し成形金型１より生じる効果に加えて先端部Ａの吐出口１２からの突出量Ｐを容易に
調整することができるとともに、チューブ１００の材質、形状に合わせた最適な突出量Ｐ
を得ることができる。
【００２７】
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実施の形態に限
定されることはなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更又は改良が可能である。
また、本発明はインクジェット式記録装置に用いられるインク供給チューブを始めとし
て、流体を扱う他の多くの分野においても好適なチューブを製造する際に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】最良の形態に係る押出し成形金型１を用いた押出し成形工程を示す概略図。
【図２】最良の形態に係る押出し成形金型１を示す分解斜視図。
【図３】最良の形態に係る押出し成形金型１を押出し成形装置に装着した外観を示す斜視図。
【図４】最良の形態に係る押出し成形金型１を押出し成形装置に装着した状態を示す断面図。
【図５】最良の形態に係る押出し成形金型１の内部空間を示す部分拡大図。
【図６】図５に示す先端部Ａを正面から見た場合の正面図、製造されたチューブ１００の斜視図及び正面図。
【図７】他の形態に係る成形金型２００を示す分解斜視図。
【図８】他の形態に係る成形金型２００の内部空間を示す部分拡大図。
【図９】コアピンの突出量と、異物発生率及びピンホール発生率との相関を示す図。
【図１０】従来の押出し成形金型及びチューブを示す断面図。
【符号の説明】
【００２９】
１  押出し成形金型、２  外型、３  ヘッドダイ、１０  リップ、１１  吐出孔、
１２  吐出口、２０  内型、２３ａ乃至２３ｄ  コアピン、２５  スパイダ、
３０  樹脂導出路、４０  押出し成形装置、５１  傾斜面、
１００  チューブ、Ａ  先端部、Ｆ  ヘッドダイ側内部空間、Ｇ  内部空間。
【図１】
2009220320.tif 000003
【図２】
2009220320.tif 000004
【図３】
2009220320.tif 000005
【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】
2009220320.tif 000011
【図１０】
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