(57)【要約】【課題】溶融樹脂材料の、成形ダイ内での滞留を防止し、それに伴って、それぞれの樹脂流路開口から流出した樹脂材料の接合線の発生をも防止して、成形される樹脂製薄肉チューブの、物性、厚み等の局部的な変動を取り除く。【解決手段】溶融樹脂材料を、成形ダイの、マンドレル１と外筒ダイリング２との間の環状通路６を経てダイスリット７から押出して、転写ベルト用の樹脂製薄肉チューブを成形するに当り、環状通路６内の溶融樹脂材料に円周方向の外力を及ぼして、その溶融樹脂材料を環状通路内で強制流動させる。【選択図】図１
2005053031.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融樹脂材料を、成形ダイの、マンドレルと外筒ダイリングとの間の環状通路を経てダイスリットから押出して、樹脂製薄肉チューブを成形するに当り、
環状通路内の溶融樹脂材料に円周方向の外力を及ぼして、その溶融樹脂材料を環状通路内で強制流動させる樹脂製薄肉チューブの成形方法。
【請求項２】
マンドレルもしくは外筒ダイリングの一部または全体を、中心軸線の周りで揺動変位もしくは回転変位させて、環状通路内の溶融樹脂材料に円周方向の外力を及ぼす請求項１に記載の樹脂製薄肉チューブの成形方法。
【請求項３】
マンドレルの外周面に設けられて周方向に間隔をおく複数の樹脂流路開口と対向する部分およびその近傍で、外筒ダイリングの一部を揺動変位もしくは回転変位させる請求項２に記載の樹脂製薄肉チューブの成形方法。
【請求項４】
マンドレルの外周面に形成されて、それぞれの樹脂流路開口からダイスリットに向けて、ともに同方向に螺旋状に延びる案内溝に対し、外筒ダイリングの一部を、その案内溝の延在方向とは逆方向に回転変位させる請求項３に記載の樹脂製薄肉チューブの成形方法。
【請求項５】
外筒ダイリングの内周面に設けられて周方向に間隔をおく複数の樹脂流路開口と対向する部分およびその近傍で、マンドレルの一部を揺動変位もしくは回転変位させる請求項２に記載の樹脂製薄肉チューブの成形方法。
【請求項６】
外筒ダイリングの内周面に形成されて、それぞれの樹脂流路開口からダイスリットに向けて、ともに同方向に螺旋状に延びる案内溝に対し、マンドレルの一部を、その案内溝の延在方向とは逆方向に回転変位させる請求項５に記載の樹脂製薄肉チューブの成形方法。
【請求項７】
マンドレルもしくは外筒ダイリングの変位部分の、溶融樹脂材料への接触面の、その樹脂材料に対する拘束力を、非変位部分の溶融樹脂材料に対する拘束力より大きくする請求項２〜６のいずれかに記載の樹脂製薄肉チューブの成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等に適用される導電性シームレスベルトを製造するに用いる樹脂製薄肉チューブの成形方法に関するものであり、とくには、成形ダイ内での、溶融樹脂材料の滞留を防止する技術を提案するものである。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、押出機から送給される溶融樹脂材料をもって樹脂製薄肉チューブを成形する成形ダイとしては、マンドレルと外筒ダイリングとの間の環状通路を経て、ダイスリットからその溶融樹脂材料を押出し成形するものが広く一般に使用されており、近年は、このようなダイをもって成形される樹脂製薄肉チューブの、厚み精度を高めることを目的として、外筒ダイリングの内周面に螺旋溝を形成したもの（特開２００１−１３８３０号公報参照）または、マンドレルの外周面に螺旋溝を形成したものが使用されるに至っている。
【０００３】
従来のこのような成形ダイにあって、マンドレルの外周面に螺旋溝を形成したものとしては、たとえば、図３に部分断面斜視図で模式的に示すものがあり、これは、マンドレル３１と外筒ダイリング３２との間に環状通路３３を区画するとともに、この環状通路３３の下流側端部分をダイスリット３４としたところにおいて、マンドレル３１の中央開口３５からそのマンドレル内へ供給された溶融樹脂材料を、マンドレル３１の外周面に、円周方向に所定の間隔をおいて設けたそれぞれの樹脂流路開口３６へ分岐流動させるとともに、それらの各開口３６から流出したその樹脂材料の流下を、マンドレル３１の外周面に形成されて、それぞれの開口３６からダイスリット３４に向けてともに同方向に螺旋状に延びるそれぞれの案内溝３７によって案内するものである。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１３８３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このような成形ダイで、それぞれの樹脂流路開口３６から流出した溶融樹脂材料の流動態様をみると、図４にマンドレル３１の展開図で示すように、それぞれの開口３６からの溶融樹脂材料ｐｌは、案内溝３７から比較的早期に逸脱して拡散しながら流下するとともに、隣接する開口３６から流出したそれぞれの樹脂材料ｐｌと合流して、ダイスリット３４から押出されることになる。
そしてこの場合は、樹脂材料ｐｌが相互に合流する縁部分、図では太線で示すＶ字状部分では流速がとくに遅くなって、成形ダイ内での材料ｐｌの滞留時間が長くなり、一方、樹脂材料ｐｌが相互に合流した後の境界線部分には、ウェルドラインと称される接合線３８が発生することが明らかになった。
【０００６】
ここにおいて、成形ダイ内での滞留時間が長くなって、既に熱劣化等した樹脂材料部分が、他の材料部分に混じってダイスリット３４から押出された場合は、その熱劣化部分が、成形された樹脂製薄肉チューブの物性、厚み等の局部的な変動をもたらすことになり、また、樹脂材料ｐｌの接合線３８が樹脂製薄肉チューブに、筋状の厚み増加部分もしくは減少部分を発生させるという問題があった。
【０００７】
この発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、溶融樹脂材料の、成形ダイ内での滞留を有効に防止し、それに伴って、それぞれの樹脂流路開口から流出した樹脂材料の接合線の発生をも防止して、成形される樹脂製薄肉チューブの、物性、厚み等の局部的な変動を有利に取り除くことができる、樹脂製薄肉チューブの成形方法を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る、樹脂製薄肉チューブの成形方法は、溶融樹脂材料を、成形ダイの、マンドレルと外筒ダイリングとの間の環状通路を経てダイスリットから押出して、樹脂製薄肉チューブを成形するに当って、環状通路内の溶融樹脂材料に、とくにはそれの上流側部分で円周方向の外力を及ぼして、その溶融樹脂材料を環状通路内で強制流動させるにある。
【０００９】
この方法によれば、たとえば、それぞれの樹脂流路開口から流出したそれぞれの溶融樹脂材料を円周方向に強制流動させることにより、それらの樹脂材料を、滞留を生じさせることなく円滑に合流させることができ、この結果として、それぞれの溶融樹脂材料の接合線を効果的に消去することができる。
【００１０】
従ってここでは、ダイスリットから押出されて成形される樹脂製薄肉チューブ内に、成形ダイ内に滞留して劣化した樹脂材料が混入するおそれを十分に取り除くことができ、併せて、樹脂材料の接合線がそのまま樹脂製薄肉チューブに形成されることに起因するチューブ厚みの変動を有効に防止することができる。
【００１１】
ところで、ここにおける溶融樹脂材料の強制流動は、マンドレルもしくは外筒ダイリングの一部または全部を、中心軸線の周りで揺動変位もしくは回転変位させて、環状通路内の溶融樹脂材料に円周方向の外力を及ぼすことによって行うことができる。
【００１２】
ここで、外筒ダイリングの一部だけを変位させるときは、マンドレルの外周面に設けられて周方向に間隔をおく複数の樹脂流路開口と対応する部分およびその近傍で、外筒ダイリングの一部を揺動変位もしくは回転変位させることが好ましく、これによれば、樹脂流路開口から流出した樹脂材料を、滞留の暇なしに直ちに強制流動こせることができ、より実効を上げることができる。
【００１３】
そしてこの場合は、マンドレルの外周面に形成されて、それぞれの樹脂流路開口からダイスリットに向けて、ともに同方向に螺旋状に延びる案内溝に対し、外筒ダイリングの一部を、その案内溝の延在方向とは逆方向に回動変位させることがより好ましい。
すなわち、外筒ダイリングの一部の回転運動により、樹脂材料に、大きな剪断力を定常的に作用させることができ、またその回転方向を、案内溝の延在方向とは逆方向とすることで、その剪断力を一層高めて、それぞれの流路開口からの樹脂材料の相互をより大きく攪拌することができる。
【００１４】
この一方で、マンドレルの一部だけを変位させるときは、外筒ダイリングの内周面に設けられて周方向に間隔をおく複数の樹脂流路開口と対応する部分およびその近傍で、マンドレルの一部を揺動変位もしくは回動変位させることが好ましく、より好ましくは、外筒ダイリングの内周面に形成されて、それぞれの樹脂流路開口からダイスリットに向けて、ともに同方向に螺旋状に延びる案内溝に対し、マンドレルの一部を、その案内溝の延在方向とは逆方向に回転変位させる。
【００１５】
そしてこれらのいずれの場合にあっても、マンドレルもしくは外筒ダイリングの変位部分の、溶融樹脂材料への接触面の、その樹脂材料に対する拘束力を、たとえば、その接触面の表面粗さを粗くしたり、可動部の温度を下げることによって、非変位部分の溶融樹脂材料に対する拘束力より大きくした場合には、樹脂流動に対する強制力を一層高めることができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上に述べたところから明らかなように、この発明によれば、溶融樹脂材料を、成形ダイの環状通路内で強制流動させ、これによって、その樹脂材料の、成形ダイ内での滞留を防止し、また、それぞれの樹脂流路開口から流出した樹脂材料の合流に伴う接合線の形成を防止することで、成形された樹脂製薄肉チューブの、物性および厚み等の局部的な変動を効果的に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、この発明の実施に用いる成形ダイを例示する略線斜視図であり、これは、従来技術で述べたものと同様の基本構造を有するものにおいて、外筒ダイリングの上端部分を回転駆動可能としたものである。
図中１はマンドレルを、２は、このマンドレル１の周面から所定の間隔をおいて配設した外筒ダイリングをそれぞれ示す。
【００１８】
ここで、マンドレル１は、それの上端中央部に、押出機から送給された溶融樹脂材料の供給を受ける中央開口３を有するとともに、それの上端部分の外周面に、円周方向に所定の間隔をおいて開口されて、上記中央開口３に、放射状に延びるそれぞれの流路を介して連通されるそれぞれの樹脂流路開口４を有し、さらにその外周面上に、それぞれの樹脂流路開口４から図の下方側に向けて、ともに同方向に、かつ等しいつる巻角で螺旋状に延びるそれぞれの案内溝５を有する。
【００１９】
かかるマンドレル１において、各案内溝５は、その下端から幾分の距離をおいた位置で終了され、このマンドレル１の、案内溝形成域は、外筒ダイリング２との間に、溶融樹脂材料の環状通路６を区画する。また、このマンドレル１の、案内溝形成域より下方側の端部分は、外筒ダイリング２との間に、環状通路６より狭幅のダイスリット７を区画する。
【００２０】
外筒ダイリング２は、マンドレル１に対して固定配置した本体部分８と、マンドレル外周面の樹脂流路開口４の形成域と対応して位置する上部回転部分９とを具えてなる。ここで、この上部回転部分９は、図２に、マンドレル１と外筒ダイリング２との展開オーバラップ図で示すように、樹脂流路開口４の成形域および、それより幾分下方側の領域を覆って配置され、またこの上部回転部分９は、図では流路開口４から左方向に下向きに延びる案内溝５に対し、それとは反対の右方向に回転変位される。
【００２１】
ところで、外筒ダイリング２を、このように、固定本体部分８と上部回転部分９とに分割構成したときは、それらの両者間への溶融樹脂材料の入り込みが不可避となるも、それらの間を、ダイの外側に対して完全な液密シールとしたときは、そこへ入り込んで熱劣化等された樹脂材料が環状通路６内へ再び流れ込むのを防止することができなくなるので、好ましくは、本体部分８と回転部分９との間の完全なるシールを防止して、それらの間へ入り込んだ樹脂材料の、ダイの外側へのにじみ出しを作為的に許容することで、熱劣化等された樹脂材料の、樹脂製薄肉チューブへの混入のおそれを十分に取り除く。
【００２２】
以上のような成形ダイを用いた、樹脂製薄肉チューブの成形に当っては、図示しない押出機から押出された溶融樹脂材料を、たとえば定容型のポンプを介して、マンドレル１の中央開口３へ供給するとともに、その樹脂材料を、外筒ダイリング２の上部回転部分９の、所定の速度での回転下、たとえば図１（ｂ）に示すように、モータ１０に連結した駆動ギァ１１の、回転部分９の周面に形成したギァ１２への噛合状態での、駆動ギァ１１の回転に基づく、その上部回転部分９の回転下で、それぞれの樹脂流路開口４から、好ましくはほぼ均等に分岐させて流出させ、これにより、それらの溶融樹脂材料に、上部回転部分９の回転に基づく剪断力を作用させて、それらの全体を環状通路６内で、上部回転部分９の回転方向へ強制流動させる。
【００２３】
これによれば、それぞれの樹脂流路開口４から流出した溶融材料は、滞留する暇なしに強制的に合流され、そして十分に攪拌されることになるので、それぞれの開口４から流出した樹脂材料の相互の合流に起因する接合線の発生もまた完全に防止されることになる。
【００２４】
このように、外筒ダイリング２の上部回転部分９の作動によって溶融樹脂材料の全体を十分に強制流動させた後は、その樹脂材料を、そこへの押出圧力の作用に基づいて環状通路６の下端まで流下させ、続いて、ダイスリット７から押出して、所定の形状および寸法を有する樹脂製薄肉チューブを成形する。
【００２５】
このようにして成形される樹脂製薄肉チューブは、上述したように、成形ダイ内での、溶融樹脂材料の滞留がなく、また、樹脂材料の接合線の形成もないことから、熱劣化等された材料の混入から効果的に保護されることになり、接合線の存在に起因する厚み変動から十分に保護されることになる。
なおここでは、上部回動部分９の回転運動によって、それと本体部分８との間に入り込んで、そこで熱劣化等された溶融樹脂材料を、好ましくは、成形ダイの外側へにじみ出させることにより、外筒ダイリング２に上部回動部分９を設けることを原因とする新たな問題の発生を有効に防止することができる。
【実施例１】
【００２６】
図１に示す成形ダイおよび図３に示す成形ダイのそれぞれを用いて、直径２００ｍｍ、平均厚み１００μｍの樹脂製薄肉チューブを連続的に成形したところにおいて、その樹脂製薄肉チューブへの異物の混入程度および、チューブの、長さ１ｍ当りの厚み精度を求めたところ表１に示す結果を得た。
なおここで、溶融樹脂材料の流量は１０ｋｇ／ｈｒとし、上部回転部分の回転速度は１ｒｐｍとした。
【００２７】
【表１】
2005053031.tif 000003
【００２８】
表１によれば、この発明に係る方法では、従来方法に比して、異物の混入数を大きく低減させることができ、また厚み精度を大きく向上させ得ることが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明の実施に用いる成形ダイを例示する略線斜視図である。
【図２】マンドレルと外筒ダイリングとの展開図を重ね合わせて示す図である。
【図３】従来方法で用いる成形ダイを模式的に示す部分断面斜視図である。
【図４】溶融樹脂材料の流動態様を示すマンドレルの展開図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  マンドレル
２  外筒ダイリング
３  中央開口
４  樹脂流路開口
５  案内溝
６  環状通路
７  ダイスリット
８  本体部分
９  上部回転部分
１０  モータ
１１  駆動ギァ
１２  ギァ
【図１】
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【図２】
2005053031.tif 000005
【図３】
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【図４】
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