JP2009220320A - Extrusion molding die - Google Patents
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Description
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。
The present invention relates to a mold, and more particularly, to an extrusion mold used for manufacturing a tube formed by extrusion.
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。
An
A so-called extrusion molding method is known in which molding is performed by continuously extruding at a high pressure from a discharge port 130 in a molding space formed by 20. However, the
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。
However, when the tip 110a of the core pin 110 is protruded as described above, the tip 110a of the core pin 110 is contributed to improving the roundness of the cross section of the
Cavitation occurs on the surface side of the
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。
The present invention pays attention to the technical problem of suppressing the occurrence of "eyes" and "pinholes" caused by extruding the resin in a state where the tip of the core pin protrudes from the discharge port as described above.
It is an object of the present invention to provide an extrusion mold that can suppress the occurrence of “eyes” and “pinholes” while ensuring the roundness of a tube.
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。
As a first configuration of the present invention made to achieve the above object, a pin having a tip projecting partly from the discharge port is positioned inside the discharge port of the outer mold, and the cylinder is formed by the outer mold and the pin. An extrusion mold in which a molten extrusion space is formed and molten resin is extruded from the molding space, and the protrusion amount of the pin is set to a value slightly exceeding 2 mm from the discharge port, and below that It was set as the extrusion mold characterized by having been set.
According to the extrusion molding die having this configuration, it is possible to suppress the ratio of occurrence of “eyes” and “pinholes” while sufficiently ensuring the roundness of the tube.
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。
Further, as a second configuration, the amount of protrusion from the discharge port of the pin in the first configuration is set as follows.
It was set as the extrusion metal mold | die characterized by setting between 5 mm and 2 mm.
According to the extrusion molding die having this configuration, it is possible to extremely suppress the ratio of occurrence of “eyes” and “pinholes” while sufficiently ensuring the roundness of the tube.
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。
Further, in the extrusion molding die having the first or second configuration as the third configuration, an extrusion molding die characterized in that means for adjusting the protruding amount of the pin is provided.
According to the extrusion molding die having this configuration, since the protruding amount of the pin from the discharge port can be varied, the optimal protruding amount can be adjusted in accordance with various characteristics such as the shape and material of the tube.
In the present invention, the “tube” includes not only an ink supply tube as an ink flow path of a so-called ink jet printer but also a medical catheter and the like and a hollow longitudinal member that can flow a fluid into the inside.
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。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically showing a manufacturing process of the
In the figure, a
Polyethylene), olefin plastic elastomer (TPE), styrene TPE,
Resin having flexibility after solidification such as polyamide-based TPE and urethane-based TPE, or a combination of these is melted by the heating cylinder 152 and pressed by the screw 153 from the hopper 151 toward the
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。
The
Hereinafter, in this specification, the direction of the hopper 151 is referred to as an upstream side, and the direction of the take-
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。
FIG. 2 is an exploded perspective view of the
In the figure, an
And the
The
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。
As shown in FIG. 2, the
Around the
The
The
When the head die 3 is inserted, the head die 3 is fastened. When the
The internal structure of the
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。
The
And a
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。
The core pins 23a to 23d include
In this example, a total of four pins are used as the core pins 23a to 23d. However, the number of pins is not limited to this, and by increasing or decreasing the number of pins, a
It is also possible to mold the
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。
The
When the
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。
The
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。
FIG. 3 is an external view showing the
In the figure, the
The periphery is fixed by a plurality of fixing bolts 42.
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。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the internal structure when the
In the drawing, the head die 3 includes a
The tapered surface 21c and the tapered surface 21d of the
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。
4 to 6, the
3d is arranged so as to protrude from the upstream side to the downstream side, and the discharge hole 11 and the core pins 23a to 2 are provided.
A linear internal space G is formed between 3d.
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。
The internal space G (discharge hole 11) has a height corresponding to the total height H of the tube shown in FIG. 6C, and includes an upper surface L, a lower surface M, one side surface P, and the other side surface Q. .
The upper surface L and the lower surface M are surfaces formed by upper and lower inferiority centering on the central axis of the core pins 23b and 23c, and form a corrugated surface by connecting the inferior arcs to each other. The side surface P and the side surface Q are surfaces formed by grace with the central axis of the core pins 23a and 23d as the center, and are connected to the inferiority that forms the upper surface L and the lower surface M.
That is, the shape of the internal space G depends on the substantially wave-shaped outer surface shape of the
Further, the tip portions A of the core pins 23a to 23d are attached so as to protrude, for example, 2.1 mm downstream (forward) from the
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。
FIG. 5 is a partially enlarged view showing the head die side internal space F and the internal space G. FIG.
When the resin is extruded in the direction of the
When the resin led out to the head die side internal space F reaches the internal space G on the
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。
When the resin is extruded from the
As a result, the discharged air flows into the
1 to 104, the cooling effect inside the
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。
FIG. 9 is an experimental result diagram showing the relationship between the core pin protrusion amount and the occurrence rate of “eyes” (foreign matter) and “pin holes” (P / H).
In addition to the configuration of the
Therefore, in order to suppress both “eyes” and “pinholes” while ensuring the roundness of the
More preferably, by setting the intersection of straight lines, that is, about 1.75 mm,
Since both the occurrence rate of "eyes" and "pinhole" can be suppressed to 2.5% or less, a more remarkable effect can be obtained.
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。
7 and 8 are an exploded perspective view and a cross-sectional view showing a
The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
In the same figure, the
It is a disk-shaped member having substantially the same diameter as b, and the wall thickness is set to 1 mm, for example. A resin outlet hole 61 having substantially the same shape as the
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。
The
When screwed into the
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。
As a result, the distance between the
The distance from the tip portion A to 23d, that is, the protrusion amount P can be relatively shortened.
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。
Therefore, the protrusion amount P when the
Can be obtained.
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。
As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to embodiment, A various change or improvement is possible in the range which does not deviate from the meaning of invention. .
In addition, the present invention can be used when manufacturing a suitable tube in many other fields dealing with fluids, including an ink supply tube used in an ink jet recording apparatus.
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。
1 extrusion mold, 2 outer mold, 3 head die, 10 lip, 11 discharge hole,
12 outlets, 20 inner molds, 23a to 23d core pins, 25 spiders,
30 resin outlet path, 40 extrusion molding device, 51 inclined surface,
100 tube, A tip, F head die side internal space, G internal space.
Claims (3)
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。 A pin with a tip protruding partly from the discharge port is positioned inside the discharge port of the outer mold, and a cylindrical extrusion molding space is formed by the outer mold and the pin, and the molten resin is extruded from the molding space. An extrusion mold according to claim 1, wherein the protruding amount of the pin is set to a value slightly higher than a value slightly exceeding 2 mm from the discharge port.
る請求項1に記載の押出し成形金型。 2. The extrusion mold according to claim 1, wherein an amount of protrusion of the pin from the discharge port is set between 1.5 mm and 2 mm.
押出し成形金型。 The extrusion mold according to claim 1 or 2, wherein means for adjusting the protruding amount of the pin is provided.
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Cited By (1)
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CN103831961A (en) * | 2013-12-21 | 2014-06-04 | 山东中保康医疗器具有限公司 | Self-aligning apparatus for medical multi-chamber catheter extrusion |
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2008
- 2008-03-14 JP JP2008065296A patent/JP2009220320A/en not_active Withdrawn
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CN103831961A (en) * | 2013-12-21 | 2014-06-04 | 山东中保康医疗器具有限公司 | Self-aligning apparatus for medical multi-chamber catheter extrusion |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20110607 |