(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出機に装着した環状ダイの軸線の延長線上に、内径を製造しようとする樹脂製チューブの外径とほぼ等しくした外当てリングと、樹脂製チューブを放射方向に吸引するエア吸引手段と、樹脂製チューブを環状ダイから引き出す方向に送り出す送り機構とを順次配設し、前記環状ダイのリップ部から吐出する溶融状態の樹脂製チューブを、前記外当てリングの内面に接触させつつ通過させることにより、整形するとともに冷却し、かつ前記エア吸引手段内を通過させることにより、放射方向に吸引して、前記樹脂製チューブに、外当てリングの内面への押圧力を付与するようにした樹脂製チューブの製造装置において、
前記エア吸引手段より上流側の樹脂製チューブ内における前記環状ダイの軸線の延長線上に、エア吸引による樹脂製チューブの振動が樹脂製チューブの上流側に伝達されるのを阻止する振動防止手段を設け、この振動防止手段を、樹脂製チューブの内面に摺接する外周面が、放射方向に拡大及び縮小しうるようにした拡縮手段としたことを特徴とする樹脂製チューブの製造装置。
【請求項２】
拡縮手段を、圧縮流体を封入することにより放射方向に伸縮しうる伸縮性の袋体を備えるものとした請求項１記載の樹脂製チューブの製造装置。
【請求項３】
拡縮手段を、樹脂製チューブの上流側と下流側とから袋体を挾む１対の支持板を備えるものとした請求項２記載の樹脂製チューブの製造装置。
【請求項４】
拡縮手段を、ほぼ円板状の支持体と、この支持体に放射方向に進退自在に装着された複数のセグメントと、各セグメントを放射方向に付勢する付勢手段と、各セグメントの放射方向への最大進出量を規制する規制手段とを備えるものとした請求項１記載の樹脂製チューブの製造装置。
【請求項５】
拡縮手段を、円板状の支持体と、この支持体の外周面に設けられ、かつ外周面が樹脂製チューブの内面に摺動するようにした環状弾性体とを備えるものとした請求項１記載の樹脂製チューブの製造装置。
【請求項６】
外当てリングより上流側の樹脂製チューブにおける環状ダイの軸線の延長線上に、外当てリングの内径より大径の外径を有し、溶融状態の樹脂製チューブの内面に摺接する成形円板を設けた請求項１〜５のいずれかに記載の樹脂製チューブの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機等に使用される紙搬送ベルト、転写ベルト、または中間転写ベルト等を製造するのに用いられる樹脂製チューブの製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の樹脂製チューブの製造装置につき、本出願人は、特願２００１−１９６１７３号としてすでに特許出願している。
【０００３】
この特許出願の明細書及び図面中には、押出機に装着した環状ダイの軸線の延長線上に、内径を製造しようとする樹脂製チューブの外径とほぼ等しくした外当てリングと、樹脂製チューブを放射方向に吸引するエア吸引手段と、樹脂製チューブを環状ダイから引き出す方向に送り出す送り機構とを順次配設し、前記環状ダイのリップ部から吐出する溶融状態の樹脂製チューブを、前記外当てリングの内面に接触させつつ通過させることにより、整形するとともに冷却し、かつ前記エア吸引手段内を通過させることにより、放射方向に吸引して、前記樹脂製チューブに、外当てリングの内面への押圧力を付与するようにした樹脂製チューブの製造装置が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記先願の装置においては、エア吸引手段により樹脂製チューブを放射方向に吸引する際、吸引むら等により、樹脂製チューブが振動し、その振動が樹脂製チューブの外当てリング入口部まで伝わると、樹脂製チューブに、しわやスパイラル模様等が生じ、完成時の製品に悪影響を及ぼすおそれがある。
【０００５】
本発明は、従来の技術が有する上記のような問題点に鑑み、エア吸引時に発生する樹脂製チューブの振動により生じる樹脂製チューブのしわやスパイラル模様の発生を未然に防止し、厚さや周長だけでなく、外面形状が均一な樹脂製チューブを、安定して製造しうるようにした、構造が簡単な樹脂製チューブの製造装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、上記課題は次のようにして解決される。
(１) 押出機に装着した環状ダイの軸線の延長線上に、内径を製造しようとする樹脂製チューブの外径とほぼ等しくした外当てリングと、樹脂製チューブを放射方向に吸引するエア吸引手段と、樹脂製チューブを環状ダイから引き出す方向に送り出す送り機構とを順次配設し、前記環状ダイのリップ部から吐出する溶融状態の樹脂製チューブを、前記外当てリングの内面に接触させつつ通過させることにより、整形するとともに冷却し、かつ前記エア吸引手段内を通過させることにより、放射方向に吸引して、前記樹脂製チューブに、外当てリングの内面への押圧力を付与するようにした樹脂製チューブの製造装置において、
前記エア吸引手段より上流側の樹脂製チューブ内における前記環状ダイの軸線の延長線上に、エア吸引による樹脂製チューブの振動が樹脂製チューブの上流側に伝達されるのを阻止する振動防止手段を設け、この振動防止手段を、樹脂製チューブの内面に摺接する外周面が、放射方向に拡大及び縮小しうるようにした拡縮手段とする。
【０００７】
(２) 上記(１)項において、拡縮手段を、圧縮流体を封入することにより放射方向に伸縮しうる伸縮性の袋体を備えるものとする。
【０００８】
(３) 上記(２)項において、拡縮手段を、樹脂製チューブの上流側と下流側とから袋体を挾む１対の支持板を備えるものとする。
【０００９】
(４) 上記(３)項において、拡縮手段を、ほぼ円板状の支持体と、この支持体に放射方向に進退自在に装着された複数のセグメントと、各セグメントを放射方向に付勢する付勢手段と、各セグメントの放射方向への最大進出量を規制する規制手段とを備えるものとする。
【００１０】
(５) 上記(２)項において、拡縮手段を、円板状の支持体と、この支持体の外周面に設けられ、かつ外周面が樹脂製チューブの内面に摺動するようにした環状弾性体とを備えるものとする。
【００１１】
(６) 上記(１)〜(５)項のいずれかにおいて、外当てリングより上流側の樹脂製チューブにおける環状ダイの軸線の延長線上に、外当てリングの内径より大径の外径を有し、溶融状態の樹脂製チューブの内面に摺接する成形円板を設ける。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の樹脂製チューブの製造装置の一実施形態を示す。
【００１３】
図中(１)は、例えばポリカーボネートその他の熱可塑性樹脂の材料が投入され、かつ加熱、溶融、混練されて、未硬化状態の樹脂が出口から定量的に押し出されるようにした押出機、(２)は、スパイラル溝(2a)を有する環状ダイである。
【００１４】
環状ダイ(２)におけるスパイラル溝(３)に連なる薄い円筒形のスリットからなるリップ部(４)から、溶融樹脂は、樹脂製チューブ(５)に成形されて、上方に向かって連続的に吐出される。
【００１５】
環状ダイ(２)のリップ部(４)には、スパイラル溝(３)からの溶融樹脂の吐出厚さを調整するための環状の可動リップ(６)が、複数の調芯ボルト(７)により調芯可能として設けられている。
【００１６】
環状ダイ(２)における上下方向を向く中心軸線上には、樹脂製チューブ(５)内に圧縮空気またはその他の圧縮気体を供給して、リップ部(４)から吐出した直後の樹脂製チューブを、内圧をかけて膨満させる気体供給管(８)が設けられている。気体供給管(８)の中央には、上方を向く支持杆(９)が、間隙を設けて挿通されている。
【００１７】
外当てリング(11)のわずかに下方、すなわち上流の位置において、支持杆(９)の中位部に、ほぼ水平の円盤状の成形円板(10)の中央部を固着し、樹脂製チューブ(５)の収縮を抑制するとともに、樹脂製チューブ(５)を円形に整えるようにしてある。この成形円板(10)は、樹脂製チューブ(５)内の圧縮気体の下流側への洩れを少なくする作用もしている。
なお、成形円板(10)の外周端には、適宜の丸みを付けるのが、樹脂製チューブ(５)のキズ防止等の点で好ましい。
【００１８】
環状ダイ(２)の中心軸線の延長線上で成形円板(10)のわずかに上方、すなわち下流の位置には、リップ部(４)から吐出した樹脂製チューブ(５)の外周面が内面に接触するようにした円筒状の外当てリング(11)が配設されている。
【００１９】
外当てリング(11)の内径Ｄ2は、成形円板の外径Ｄ1より小さく定められている。Ｄ1とＤ2との差を適正な値に設定することにより、樹脂製チューブ(５)に適正なテンションが加えられて、その外当てリング(11)の内面への密接性がよくなり、それらの間への空気の流入を確実に阻止することができるとともに、樹脂製チューブ(５)の収縮の不均一によるしわ等の発生を抑制することができ、かつ樹脂製チューブ(５)を真円に整えることができる。
【００２０】
Ｄ1とＤ2との差は、樹脂の材質、樹脂製チューブ(５)の厚さ、樹脂の溶融温度、外当てリング(11)の設定温度、樹脂製チューブ(５)の引き取り速度等の諸条件を考慮して適切に選択される。
【００２１】
外当てリング(11)の上流端部分は、内径が端面に向かって拡開するテーパ状の断面形状となっており、上流端部分の外面にはヒータ(12)が配設されている。このようなテーパ形状としたことにより、外当てリング(11)の上流端による樹脂製チューブ(５)へのキズの発生が防止でき、またヒータ(12)を配設したことにより、樹脂製チューブ(５)が急冷されることによるしわ、波うち等の発生が抑制される。
【００２２】
外当てリング(11)の上端部分を除く外周には、温度調節された冷却媒体(13)、例えば水を循環させるようにした温調式の冷却手段(14)が設けられている。
【００２３】
外当てリング(11)の下流側には、外当てリング(11)に接して、内端面が開口するコ字状断面の環状リング(15)に、エア吸引装置(図示略)から延出してきた吸引管(16)を接続したエア吸引手段(17)を配設し、樹脂製チューブ(５)を、外当てリング(11)の下流側において、放射方向に吸引するようにしてある。
【００２４】
環状リング(15)内には、多孔質板(18)が嵌挿されている。多孔質板(18)を設けたことにより、エアの吸引作用が円周方向に均一になるとともに、エア吸引圧力が強過ぎた場合にも、樹脂製チューブ(５)が環状リング(15)内に深く吸い込まれることが防止できる。なお、多孔質板(18)に代えて、網目板を配設してもよい。
【００２５】
環状リング(15)の下流側には、環状リング(15)に接して、ドーナツ状のガイドリング(19)が配設されている。ガイドリング(19)が設けられているのは、後述する送り機構(20)のピンチローラ(21)(21)により偏平状態に変形させられた樹脂製チューブ(５)の影響を、外当てリング(11)及び環状リング(15)内に位置する樹脂製チューブ(５)に及ぼさないためである。
なお、ガイドリング(19)に代えて、第２の成形円板を、環状リング(15)と送り機構(20)の間に設けても、同様の効果が得られる。
【００２６】
ガイドリング(19)の上方、すなわち樹脂製チューブ(５)の下流側で、かつ上記延長線上には、樹脂製チューブ(５)を環状ダイ(２)から引き出す方向、すなわち上方に送り出す送り機構(20)が設けられている。
【００２７】
この送り機構(20)は、樹脂製チューブ(５)の両側端部が丸まるようにして、その中間部を両側方より挾むようにした、軸線と直交する１対のピンチローラ(21)(21)と、そのいずれかのピンチローラ(21)を回転させるモータ等の駆動手段(図示略)とからなっている。
【００２８】
ピンチローラ(21)の長さは、固化した樹脂製チューブ(５)を偏平に押し潰したときの折り幅よりも短くしてある。ピンチローラ(21)を適正な長さとすることにより、特別な補助手段がなくても、樹脂製チューブ(５)の両側端部が自然に丸まるようになる。なお、この送り機構(20)は、他の構造のものを用いてもよい。
【００２９】
以上の構成は、上掲の特願２００１−１９６１７３号の願書に添付した明細書及び図面に開示されているものと同一であるが、以上の構成だけでは、上述したように、エア吸引手段(17)により、樹脂製チューブ(５)を放射方向に吸引する際、吸引むら等により、樹脂製チューブ(５)が振動し、その振動が樹脂製チューブ(５)におけるエア吸引手段(17)より上流側、特に外当てリング(11)の入口部分まで伝わると、樹脂製チューブ(５)にしわやスパイラル模様等が生じ、完成時の製品に悪影響を及ぼすおそれがある。
【００３０】
そこで、本実施形態においては、エア吸引手段(17)より上流側の樹脂製チューブ(５)内における環状ダイ(２)の中心軸線の延長線上に、エア吸引による樹脂製チューブ(５)の振動が樹脂製チューブ(５)の上流側に伝達されるのを阻止する振動防止手段(22)を設けてある。
【００３１】
図２に詳細に示すように、この例では、振動防止手段(22)は、成形円板(10)を介して上方に延出させた支持杆(９)の上端より若干下方の位置に、中心部を嵌合して固着した円形の固定支持板(23)と、下面中央に固着した下方を向く案内筒(24)を、支持杆(９)の上端部に嵌合した円形の可動支持板(25)とにより、支持杆(９)に外嵌され、かつ内部に空気等の圧縮流体を封入して、放射方向に伸縮しうるようにしたタイヤチューブ状の伸縮性の袋体(26)を、樹脂製チューブ(５)の上流側と下流側とから挾み、支持杆(９)の上端中央に設けたねじ孔(27)に、可動支持板(25)の中央を貫通する調節ボルト(28)を螺合し、かつ調節ボルト(28)の上部に螺合したロックナット(29)を締着することにより、両支持板(23)(25)間の距離を調節した後、固定しうるようにし、それによって、袋体(26)を上下から押圧して、その外周面の最大径を調節しうるようにした拡縮手段(30)としてある。
【００３２】
この拡縮手段(30)は、袋体(26)の外周面が樹脂製チューブ(５)の内面に摺接するように、その最大径を調節して、樹脂製チューブ(５)内に配設され、外周面が放射方向に拡大及び縮小しうることによって、エア吸引手段(17)の作動により生じた樹脂製チューブ(５)の振動が、その上流側に伝達されるのを阻止することができるようになっている。
【００３３】
次に、上述の装置の取扱いと作用とについて説明する。
【００３４】
押出機(１)を作動させて、熱可塑性樹脂を環状ダイ(２)に定量的に押し出すと、環状ダイ(２)のリップ部(４)から、樹脂製チューブ(５)が溶融状態で連続して吐出される。
【００３５】
この樹脂製チューブ(５)は、気体供給管(８)より導入された圧縮気体により膨満させられつつ上昇し、成形円板(10)の外面に接触することにより円形に整えられ、次いで、冷却手段(14)により冷却された外当てリング(11)の内面に接触することにより、冷却固化される。
【００３６】
このとき、樹脂製チューブ(５)は、外方へ膨らみを外当てリング(11)により阻止され、かつ内方へのたるみは、外当てリング(11)の下方においては成形円板(10)により、同じく上方においては、エア吸引手段(17)の吸引圧によりそれぞれ阻止され、外当てリング(11)の内面に、間に空気が流入することなく均一に密接し、周長や厚さが変動することなく、均一に固化される。
【００３７】
万一、エア吸引手段(17)の吸引むら等により、樹脂製チューブ(５)に振動が生じたとしても、樹脂製チューブ(５)の内面に接している拡縮手段(30)における袋体(26)の外周面が弾性変形することにより、その振動は吸収され、その振動が樹脂製チューブ(５)の上流側に伝達されることはなく、上述したような振動による樹脂製チューブ(５)のしわ等の発生を未然に防止することができる。
【００３８】
その後、樹脂製チューブ(５)は、送り機構(20)により、１対のピンチローラ(21)(21)により中間部が挾まれて、上方へ送られる。このとき、適正な長さのピンチローラ(21)(21)であれば、特別な補助手段がなくても、樹脂製チューブ(５)の両側端部が自然に丸まるようになる。したがって、樹脂製チューブ(５)に折り目がつくこともない。
【００３９】
完成した樹脂製チューブ(５)により、例えばシームレスの転写ベルトを得るには、このチューブ(５)を、軸線方向の所要長さに切断すればよい。
【００４０】
図３及び図４は、振動防止手段(22)の第２の実施形態を示す。
この例では、振動防止手段(22)は、支持杆(９)の上端近傍に、上述の固定支持板(23)と同様にして固着した円形の支持体(31)と、この支持体(31)の上面に放射状に設けた複数（この例では８個）の溝(32)に、放射方向に摺動自在に設けた複数（同じく８個）のセグメント(33)と、各セグメント(33)に設けた放射方向を向く長孔(34)を貫通するようにして支持体(31)における溝(32)の底面に突設され、かつ中位部にセグメント(33)の上面を押える押え鍔(35a)を有する有頭ピン(35)と、この有頭ピン(35)の上端部と各セグメント(33)の内端部上面に突設したピン(36)とに各端部を係止され、各セグメント(33)を放射方向に付勢する引張りコイルばね（付勢手段）(37)と、支持体(31)及びセグメント(33)等の上方を覆うように、支持体(９)の上端に止めねじ(38)をもって固定された円形のカバー(39)とを備える拡縮手段(40)としてある。
【００４１】
長孔(34)と有頭ピン(35)とにより、各セグメント(33)の放射方向への最大進出量及び求心方向への最大後退量を規制する規制手段(41)が形成されている。
【００４２】
各セグメント(33)は、外端部に両側方に延出する突片(33a)を有し、引張りコイルばね(37)の付勢力により放射方向に付勢されて、常時は、長孔(34)の内端が有頭ピン(35)に当接した最大進出位置に位置し、このとき、すべての外端面が、支持杆(９)を中心とする同一半径の円弧をなし、隣接するものの突片(33a)(33a)の先端同士が若干離間するような関係としてある。
【００４３】
この拡径手段(40)によると、各セグメント(33)を最大進出位置としたときに、各セグメント(33)の外端面により形成される円の直径を、樹脂製チューブ(５)の内面の径とほぼ一致するように設定して、それを上記の拡縮手段(30)と同様の位置に配設し、各セグメント(33)の外端面を樹脂製チューブ(５)の内面に摺接させることにより、各セグメント(33)が互いに独立して収縮して、樹脂製チューブ(５)の振動を吸収し、上記拡縮手段(30)と同様に作用する。
【００４４】
図５及び図６は、振動防止手段(22)の第３の実施形態を示す。
【００４５】
この例では、振動防止手段(22)は、支持杆(９)の上端に中心部を止めねじ(42)をもって固着した円板状の支持体(43)と、その外周面に形成した環状の凹溝(44)内に内端部が嵌合され、かつ外端部が支持体(43)の外周面より断面ほぼ半円弧状をなして突出し、樹脂製チューブ(５)の内面に摺接するようにした環状弾性体(45)とを備える拡縮手段(46)としてある。
【００４６】
環状弾性体(45)は、内部が発泡体で、外周面は無孔質の平滑面とした軟質合成樹脂材料またはゴム等により形成するのがよい。
【００４７】
この拡径手段(46)によっても、環状弾性体(45)の外周面が、樹脂製チューブ(５)の内面に摺接して、各部が放射方向に自由に収縮することができ、もって、拡縮手段(30)と同様の作用を生じることができる。
【００４８】
振動防止手段(22)は、上述した構造のものに限定されるものではなく、その他の構造のものとすることもできる。
【００４９】
また、上記実施形態において、成形円板(10)を省略して実施したり、環状ダイ(２)、及びそれに伴って、図１に示す装置全体を下向きとして、樹脂製チューブ(５)を下方に向かって送り出すようにしたり、幾多の変化、変形が可能である。
【００５０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によると、エア吸引時に、万一、吸引むら等により、樹脂製チューブに振動が生じたとしても、その振動が、樹脂製チューブにおけるエア吸引手段より上流側の溶融状態の部分に伝達されるのが、振動防止手段により阻止されるので、樹脂製チューブにしわやスパイラル模様等が生じるのを未然に防止することができ、厚さや周長だけでなく、外面形状が均一かつ均質な樹脂製チューブを、安定して製造することができる。
【００５１】
また、樹脂製チューブの内外方向の振動を吸収して、その振動が樹脂製チューブの上流側に伝達されるのを確実に防止することができる。
【００５２】
請求項２記載の発明によると、拡縮手段を、簡単な構造のものとすることができる。
【００５３】
請求項３記載の発明によると、袋体を安定して支持することができる。
【００５４】
請求項４記載の発明よると、各セグメントが互いに独立して進退することにより、樹脂製チューブの各部の振動を個別に吸収して、その振動の伝達を確実に阻止することができる。
【００５５】
請求項５記載の発明によると、きわめて簡単な構造で、樹脂製シートの振動の伝達を確実に阻止することができる。
【００５６】
請求項６記載の発明によると、成形円板を設けることにより、樹脂製チューブの内面を均質化し、かつ外当てリングとともに、厚さ及び周長の均一な樹脂製チューブを形成することができる。
【００５７】
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の装置の一実施形態の中央縦断正面図である。
【図２】  同じく、振動防止手段の拡大縦断正面図である。
【図３】  振動防止手段の第２の実施形態の中央縦断正面図である。
【図４】  図３のIV−IV線に沿う横断平面図である。
【図５】  振動防止手段の第３の実施形態の中央縦断正面図である。
【図６】  同じく、図５のVI−VI線に沿う横断平面図である。
【符号の説明】
(１)押出機
(２)環状ダイ
(３)スパイラル溝
(４)リップ部
(５)樹脂製チューブ
(６)可動リップ
(７)調芯ボルト
(８)気体供給管
(９)支持杆
(10)成形円板
(11)外当てリング
(12)ヒータ
(13)冷却媒体
(14)冷却手段
(15)環状リング
(16)吸引管
(17)エア吸引手段
(18)多孔質板
(19)ガイドリング
(20)送り機構
(21)ピンチローラ
(22)振動防止手段
(23)固定支持板
(24)案内筒
(25)可動支持板
(26)袋体
(27)ねじ孔
(28)調節ボルト
(29)ロックナット
(30)拡縮手段
(31)支持体
(32)溝
(33)セグメント
(33a)突片
(34)長孔
(35)有頭ピン
(35a)押え鍔
(36)ピン
(37)引張りコイルばね（付勢手段）
(38)止めねじ
(39)カバー
(40)拡縮手段
(41)規制手段
(42)止めねじ
(43)支持体
(44)凹溝
(45)環状弾性体
(46)拡縮手段
【図１】
0003912727.tif 000002
【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】
0003912727.tif 000007