(57)【要約】【課題】より簡便な方法で材料ロスの発生し難い、複合チューブを製造する方法とこの方法に使用可能な芯管を提供する。【解決手段】管状体表面に弾性体の材料を被覆したチューブを製造する方法。（１）　金属管２の押出し方向と未加硫ゴム４の押出し方向が一定の角度を有しつつ、（２）　所定長さを有する外筒部の長さ方向の少なくとも一方の端部近傍に切欠き溝１３が形成されている複数の金属管２、３を接当・連結状態で押出しながら、（３）　金属管２、３表面に未加硫ゴム４を連続的に被覆し、（４）　この未加硫ゴム４が被覆された金属管２、３を所定強さで引伸ばしながら、（５）　複数の金属管２、３どうしの接当箇所を切り離す複合チューブの製造方法。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状体表面に弾性体材料を被覆したチューブを製造する方法において、（１）　前記管状体の押出し方向と前記弾性体材料の押出し方向が一定の角度を有しつつ、（２）　所定長さを有する外筒部の長さ方向の少なくとも一方の端部近傍に切欠き溝が形成されている複数の前記管状体を接当・連結状態で押出しながら、（３）　前記管状体表面に前記弾性体材料を連続的に被覆し、（４）　この弾性体材料が被覆された管状体を所定強さで引伸ばしながら、（５）　複数の前記管状体どうしの接当箇所を切り離すことを特徴とする複合チューブの製造方法。
【請求項２】
前記管状体の内面にチャックを装着し、前記管状体の押出し速度よりも早い速度で前記チャックを引張り、複数の前記管状体どうしの接当箇所を切り離す請求項１の複合チューブの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２の複合チューブの製造方法に使用可能で、管状体外筒部の長さ方向の少なくとも一方の端部近傍に、切欠き溝が形成されている芯管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複合チューブの製造方法と芯管に関し、詳しくは、管状体表面にゴムなどの弾性体材料を被覆した複合チューブを製造する方法とこの方法に使用可能な芯管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一定の厚みを有するゴムあるいはゴムチューブなどを金属ドラムに被覆した複合チューブは、所定の幅に裁断されてＯＡ機器における搬送装置に用いられたり、各種機器の構成部品などとして広く利用されている。この場合のゴムチューブは、厚み０．３〜２ｍｍ程度のものが多用される。
【０００３】
こうしたゴムチューブは、各々の用途に見合う特性、例えば、絶縁性・耐食性・導電性や強度などが求められる一方、品質面では、こうした特性の均一性や厚みの均等性などが求められる。このため、かかる要求を満たすチューブの製造方法については、従来から多くの工夫がされてきた。
【０００４】
特に、一定の厚みを有する所定長さのゴムチューブを製造するためには、ゴムチューブとほぼ同じ長さの芯管である、所定口径の金属管の表面に未加硫のゴムを被覆し、加硫後、取外して複合チューブを製造する方法が一般的である。
【０００５】
以下に、従来のゴム被覆した複合チューブの製造方法を、図４に基づいて説明する。
【０００６】
（１）　所定長さを有する複数の金属管２を、管押出し口から一定の間隔を置きながら、クロスヘッド１に向けて一定速度で押出す。
【０００７】
（２）　クロスヘッド１からは未加硫のゴム４を、スクリューコンベア（図示略）を内包する押出機Ａによって押出し、金属管の表面に順次被覆していく。このとき、各金属管２の間には、図４に示すように一定の隙間１２が生じ、ここにもゴム４が被覆されることとになる。
【０００８】
（３）　金属管２の支持がないゴムのみのチューブ箇所４ａを、半丸刃状をしたヒートカッター（図示略）などにて切断する。カッターを入れるポイントは、上記凹みを検知する方法や金属管２の長さと押出速度から自動的に設定する方法などによって決定される。
【０００９】
（４）　ゴム４が被覆されチューブを形成した状態で、金属管２を順次加熱槽に導入し、ゴム４を加硫する。このとき、金属管２の隙間１２にあるゴムチューブはいくらか内側に凹みが生じている。
【００１０】
（５）　切断されたゴム被覆チューブは、そのまま転写ドラム等の部材として取り扱われ、あるいは金属管を引き抜くことにより所定長さの部材として取り扱われ、必要に応じて異なる長さに裁断されて搬送ベルト、転写ベルト等として利用される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、昨今の各種機器に対する仕様の多様化に伴い、最終加工品だけでなく、部材として上記チューブに求められる性能も厳しく、また、生産効率や材料の有効利用の観点からの要求も強く、加工方法に対しても従来以上の工夫が求められている。
【００１２】
例えば、上記従来技術の製造方法において、製品仕上げ段階で金属管どうしの隙間部分に位置するチューブを切断するが、両端にゴムチューブの端部が残る。そこで、後工程においてゴム被覆チューブの先端箇所を金属管と共にカットし廃棄するようにしているが、その分、材料ロスが生じていた。
【００１３】
また、従来法で使用される金属管は、所定口径のストレート管であることが多く、切断面からチューブが離れ易くなる場合があり、加硫工程におけるチューブの移送方向に特別な配慮をする必要が生じたり、チューブの均一性に影響を与える可能性が生じることがある。
【００１４】
そこで本発明の目的は、かかる従来技術の有する問題点を回避しつつ、より簡便な方法で材料ロスの発生し難い、複合チューブを製造する方法とこの方法に使用可能な芯管を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、各請求項に記載された発明により達成される。すなわち、本発明に係る複合チューブの製造方法の特徴構成は、管状体表面に弾性体材料を被覆したチューブを製造する方法において、（１）　前記管状体の押出し方向と前記弾性体材料の押出し方向が一定の角度を有しつつ、（２）　定長さを有する外筒部の長さ方向の少なくとも一方の端部近傍に切欠き溝が形成されている複数の前記管状体を接当・連結状態で押出しながら、（３）　前記管状体表面に前記弾性体材料を連続的に被覆し、（４）　この弾性体材料が被覆された管状体を所定強さで引伸ばしながら、（５）　複数の前記管状体どうしの接当箇所を切り離すことにある。
【００１６】
この方法によれば、管状体を所定強さで引伸ばして管状体どうしの接当箇所を切り離すようにしているので、金属管の両端に弾性体材料、例えばゴムの端部が残ることなく、しかも特に複雑で大かがりな設備を必要とせず、簡便な方法を用いて、材料ロスのない、厚みや加硫の均一性の高い特性を有する複合チューブの製造が可能となる。特に、管状体外筒部の長さ方向の少なくとも一方の端部近傍に、切欠き溝が形成されているので、弾性体材料が管状体からずれたり外れたりすることを確実に防止し、弾性体の移送方向に特別な配慮をする必要なく複合チューブを製造することが可能となる。その場合、溝をＶ形状にすると、後工程の弾性体の取外し作業も円滑に行えることから、その技術的効果は一層高い。又、使用可能な弾性体としては、各種ゴムあるいは熱可塑性エラストマー等がある。
【００１７】
上記製造方法において、前記管状体の内面にチャックを装着し、管状体の押出し速度よりも早い速度で前記チャックを引張り、前記弾性体を引伸ばしつつ切断することが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、弾性体外面を傷付けることなく、材料ロスのない、特に厚みや加硫の均一性の高い特性を有する複合チューブの製造が可能となる。
【００１９】
前記弾性体がゴムである場合、未加硫の状態で切断することが好ましい。このようにすれば、可塑化されているので、伸張することにより特別なカッターを必要とせずに容易に切断することができるとともに、材料ロスがなく、切断面にむらのないチューブを製造することが可能となる。
【００２０】
ただし、前記弾性体をヒートカッターで切断することも可能である。加硫後または未加硫状態の弾性体を、所定強さで伸張しながらヒートカッターで切断することにより、より切断面にむらのないチューブを製造することが可能となる。
【００２１】
又、本発明に係る芯管の特徴構成は、請求項１〜３のいずれか１の複合チューブの製造方法に使用可能で、管状体外筒部の長さ方向の少なくとも一方の端部近傍に、切欠き溝が形成されていることにある。
【００２２】
この構成によれば、切断箇所を特定できるので、より簡便な方法で材料ロスの発生し難い、複合チューブを製造する方法に使用可能な芯管を提供することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、クロスヘッド押出機を用いたクロスヘッド押出法を例に挙げて、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００２４】
ここで、クロスヘッド押出法とは、被覆される芯管となる管状体（本実施形態では、金属管が該当する）の押出し方向と、この管状体表面への弾性体材料（本実施形態では、未加硫ゴムが該当する）の押出し方向が同一でなく一定の角度を有するものをいう。未加硫のゴムが、順次金属管表面を被覆していくため、被覆層の厚みや加硫状態の均一性を確保するのにこの方法は有利であり、品質の揃った複合チューブの製造が可能となる。また、所定の長さを有する複数の金属管の間にいくらかの隙間が生じていても、連続的にその間隙を埋めていくことができることから、部分的に不均一部が生じることを防止することができる。
【００２５】
図１は、金属管２、３と、これら金属管２、３を被覆するゴム４とが一定の角度を有しながら所定の速度で押出されてくる状態を示す。この角度は、一般には３０〜１５０°程度で選択されるが、装置構成からは９０°が多く採用される。
【００２６】
金属管は、複合チューブを切断するのに適した長さを選択するため、或いは、被覆後の工程や輸送・保存などを考慮して、所定長さを有する円筒状のものが用いられ、複数の金属管２、３が接当・連結した状態で順次、クロスヘッド１に向けて押出される。
【００２７】
一方、未加硫のゴム４は、例えば図１のように、スクリューコンベア（図示略）が内蔵された押出機Ａによって混練・攪拌されながら均質な状態で送給され、押出し口から一定の速度で順次押出される。
【００２８】
両者の押出し方向は、９０°の角度を有し、いわゆるクロスヘッド１の状態で、金属管２、３表面に未加硫のゴム４が連続的にチューブ状に被覆され、複合チューブが形成されることとなる。
【００２９】
次に、ゴムチューブ４を被覆された金属管３は、図１に示すように、クロスヘッド１から押出されたところで管内面を押し付け装着された複数個のチャックツメ５により、金属管の押出し速度よりも早い速度で引張られる。チャックツメ５はエアチャック６に備えつけられており、エアチャック６と直結するエアシリンダ７によって上下に移動でき、クロスヘッド１から金属管２が押出され始めた後に、エアチャック６を拡径方向に開き、チャックツメ５にて金属管３の内面を押圧して、金属管を内面より保持する。その後、エアシリンダ７を下降させて金属管３を引張り、金属管２から引き離す。このときのチャックツメ５の押圧強度はエアチャック６によって制御され、金属管３の引張速度はエアシリンダ７によって制御される。
【００３０】
もっとも、金属管３を引張る治具は、必ずしもエアチャック６やチャックツメ５に限定されるものではなく、上記動作が確保できれば他の治具を用いてもよい。例えば、金属管内面と嵌合するテーパ部を有する部材を内面に挿入する方法などが実施可能である。
【００３１】
金属管３を所定の速度で引張ることは、そこに被覆されたゴムチューブ４を所定の強さで伸張することとなり、未加硫のゴムチューブ４は、金属管２との接触がなくなる部位（両金属管の接当箇所）を起点として容易に切断される。このとき、切断面は、未加硫であるため、自然に、凹凸が少なく、むらのない状態となり、後に加硫しても平滑な表面を有する複合チューブが得られることとなる。
【００３２】
又、チューブの仕様から材料を早期に加硫する必要がある場合などにおいては、所定の強さで伸張することに加えて、別途、加硫後または半加硫状態でヒートカッターにより切断することが可能である。例えば、丸刃状または半丸刃状のカッターを、加熱した状態で使用することで、切断面をより平滑な仕上りにすることができる。
【００３３】
図１に示す実施形態において、金属管２、３の長さ方向外筒部の両端部近傍に、溝１３が形成されていることが好ましい。つまり、既述したように外筒部がストレートである場合には、切断面からチューブが広い範囲に伸びる場合があるが、外筒部長さ方向の両端部近傍に溝１３を形成すると、ゴムが可塑化されているので接続箇所のみで伸びて切れる。又、加硫途中でのチューブの特性にも影響を与えることがなく、均一な複合チューブが得られる。
【００３４】
特に、図１に示すように、溝１３をＶ形状にすると、溝部１３のゴムチューブ４から金属管２に対して掛かる力が分散されるため脱型性がよく、後工程においてもゴムチューブ４を円滑に取外すことができる。
【００３５】
因みに、本発明者らが具体的に行った実験からは、例えば、ゴムチューブ４の厚みｔが０．５〜１．０ｍｍの場合、Ｖ溝１３の深さｄは、ゴムチューブ４の厚みの約１／２〜等倍程度が望ましいとの結果が得られている。
【００３６】
もとより、溝の形状はＶ形状に限定されるものでなく、例えば図２（ａ）のようなＵ形状の溝であっても、ほぼ同等の効果が得られている。また、ゴムチューブ４の取外し方向が一定であれば、ＵやＶの形状を図２（ｂ）のように傾斜の異なる形状とすることも可能である。さらに、図２（ｃ）のように金属管２の端部に対してエッジを有する形状にすることにより、未加硫のゴムチューブ４の切断が容易となる効果も得られる。
【００３７】
以上のようにして作製された複合チューブは、その後、加硫つまり加熱して形状を固定される。加熱手段としては、一般的には加熱炉の使用が考えられるが、例えば、図３に示すような熱風炉１４を用いた場合には、ヒータ１５で加熱されたファン１６からの熱風が金属管内面にも当たるため、チューブ４には金属管からの加熱効果も得られ、ゴムチューブ４の加硫が容易、かつむらが生じないという効果が得られる。
【００３８】
形状が固定されたゴムチューブ４は、必要に応じて金属管２から引き抜かれてゴムベルトとして使用される場合がある。この場合、所定長さの部材として取り扱われるとともに、搬送ベルトなどの搬送部材、転写ベルト等として更に一定幅に裁断されることもある。また、ここで抜かれた金属管２は、再度未加硫ゴム４の被覆に利用される。
【００３９】
〔別実施の形態〕
（１）上記製造方法は、所定の幅に裁断されてＯＡ機器における搬送ベルトの製造に用いられるだけでなく、シートの生産ラインや複写機のように各種のフィルムや書類などを自動的に移動する場合に用いられる回転ドラムやロールの表面にゴムや樹脂を被覆する場合にも適用でき、移動をスムースにするとともにシートの表面に傷が付いたりごみが付着することを、確実に防止するために有効である。
【００４０】
（２）芯管外周部に形成されている溝は、管の長手方向の両端部近傍に形成されていてもよい。又、図１、２に示したように外周面だけを切削した形状に限定されることなく、内周部側が凹んだ形状になっていてもよく、要は、外周面側に凹み溝が形成されていればよい。
【００４１】
（３）上記実施形態では、芯管に金属管を用いた例を示したが、樹脂製管あるいはセラミック製管などであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る複合チューブの製造方法を説明する概略断面図
【図２】本発明に係る複合チューブ製造方法に用いる芯管端部における溝部の形状例を示す断面図
【図３】本発明に係る複合チューブ製造方法における加熱手段例を示す図
【図４】従来の複合チューブの製造工程を説明する概略断面図
【符号の説明】
１　　クロスヘッド
２　　金属管
３　　金属管
４　　被覆ゴム
５　　チャックツメ
６　　エアチャック
７　　エアシリンダ
１３　　溝
Ａ　　押出機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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