JP2021126875A - 押出成型機用の口金および押出成型機 - Google Patents

Abstract

【課題】チューブ状ゴムの内径、外径寸法および形状を容易に変更することができ、生産性の向上を図ることができる押出成型技術を提供する。【解決手段】ゴム材料または樹脂材料をチューブ状に連続的に押し出す押出成型機用の口金であって、外ダイスとマンドレルが一体的に設けられ、外ダイスの内周面とマンドレルの外周面とによって本体側空間部を形成する口金本体と、口金本体のゴム材料または樹脂材料の押出方向側に取り付けられる調整片とを備え、調整片は、マンドレルの先端部が挿通可能な開口部を備えて、開口部の周面と開口部に挿通されたマンドレルの先端部の外周面との間に環状の押出口を形成すると共に、マンドレルの先端部の押出口の前端からの突出量を調整可能に構成されており、調整片が、口金本体に取り付けられた状態で、開口部の周面とマンドレルとが同一軸線を有するように構成されている押出成型機用の口金。【選択図】図１

Description

本発明は、ゴムローラ等に用いられるチューブ状ゴムを押出成型する際に使用される押出成型機用の口金および前記口金が設けられた押出成型機に関する。

複写機、ファクシミリ、プリンタなどの電子写真装置には、転写ローラ、現像ローラ、帯電ローラ、給紙ローラ、駆動ローラなど、種々のゴムローラが用いられている。これらのゴムローラは、押出成型機から押し出されたチューブ状ゴムを用いて製造されている。

具体的には、マンドレルと外ダイスとを備えた押出成型機用の口金（以下、単に「口金」ともいう）を押出成型機に取り付け、マンドレルと外ダイスとで形成される流路を経由してチューブ状ゴムを押出成型していた。

このとき、マンドレルのセンター軸と外ダイスのセンター軸とが一致していないと、成型されたチューブ状ゴムに偏肉厚を生じてしまい、製品不良となる。

そこで、押出成型機に口金をセットする度に、外ダイスの位置を調整して、マンドレルのセンター軸と外ダイスのセンター軸とを一致させることが提案されている（例えば、特許文献１）。

しかし、マンドレルのセンター軸と外ダイスのセンター軸とを一致させるためには、まず、押出圧力が安定するまでチューブ状ゴム材料を押し出し、その後、押し出されたチューブ状ゴムの偏肉具合を確認しながら、互いのセンター軸の調整を行う必要があった。このため、口金を交換する際には、押出圧力が安定するまでの時間だけでなく、軸調整のための時間が必要となり、また、その間に押し出されたチューブ状ゴム材料は廃棄ゴムとせざるを得ないため、生産性の低下を招き、生産コストの上昇を招く恐れがあった。

そこで、このような不具合を解消するために、特許文献２に記載の押出成型機が提案されている。図１８は、特許文献２に記載の従来の押出成型機のゴム押出口近傍を示す模式的縦断面図である。図１８に示すように、押出成型機は、流入したチューブ状ゴム材料を矢印Ａ方向に進行させてチューブ状に形成する成型部１５６と、形成したチューブ状ゴムを送出する送出口金１５４とが設けられている。成型部１５６は略紡錘形の空間を形成する内壁１５６ａを有し、形成される空間にスパイダー１６０が設けられる。

スパイダー１６０は、略円柱状のマンドレル１６２と、マンドレル１６２を紡錘形をした外ダイス１５２の内部空間内の中心部に固定するための、マンドレル１６２の外周面１６２ａと外ダイス１５２の内壁１５６ａとの間に設けられた脚部１６４とを有し、マンドレル１６２の外周面１６２ａと外ダイス１５２の内壁１５６ａとの間に円筒状のゴム流路１５８を形成する。チューブ状ゴム材料はゴム流路１５８を通って外ダイス１５２の前端部中央に設けられた押出口１５５からチューブ状に押し出される。

これにより、構造上、マンドレル１６２のセンター軸と外ダイス１５２のセンター軸とが一致するように構成することができるため、送出口金１５４の交換時に、外ダイス１５２の位置を調整する必要がなくなる。

特開２００８−１８８９０７号公報 特開２０１０−５９６０号公報

しかしながら、特許文献２の押出成型機の場合、チューブ状ゴムの内径寸法および外径寸法を変更しようとすると、マンドレルおよび送出口金など、ゴム押出口の近傍全体を交換する必要があり、容易なことではなく、生産性向上の面ではまだ問題がある。

また、生産性向上のために、生産ライン速度を上げようとしても、設備のコンベア速度や、チューブ状ゴムの押出時に与えられる単位時間当たりの熱量などに限界があるため、生産ライン速度の向上には制限がある。

そこで、本発明は、チューブ状ゴムの内径、外径寸法および形状を容易に変更することができ、生産性の向上を図ることができる押出成型技術を提供することを課題とする。

本発明者は、上記課題の解決について鋭意検討を行い、以下に記載する発明により上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

請求項１に記載の発明は、
ゴム材料または樹脂材料をチューブ状に連続的に押し出す押出成型機用の口金であって、
外ダイスとマンドレルが一体的に設けられ、前記外ダイスの内周面と前記マンドレルの外周面とによって本体側空間部を形成する口金本体と、
前記口金本体の前記ゴム材料または樹脂材料の押出方向側に取り付けられる調整片とを備え、
前記調整片は、前記マンドレルの先端部が挿通可能な開口部を備えて、前記開口部の周面と前記開口部に挿通された前記マンドレルの先端部の外周面との間に環状の押出口を形成すると共に、前記マンドレルの先端部の前記押出口の前端からの突出量が調整可能に構成されており、
前記調整片が、前記口金本体に取り付けられた状態で、前記開口部の周面と前記マンドレルとが同一軸線を有するように構成されていることを特徴とする押出成型機用の口金である。

請求項２に記載の発明は、
前記調整片が、ボルトによって前記口金本体の先端部に螺着して取り付け可能であり、
前記ボルトを時計回り方向または反時計回り方向に回すことにより、前記調整片が前記マンドレルの軸方向に平行移動することを特徴とする請求項１に記載の押出成型機用の口金である。

請求項３に記載の発明は、
前記調整片が、前記調整片の外周面に形成した第１ねじ部と、前記口金本体の前記外ダイスの内周面の先端部に形成した第２ねじ部とを螺着することによって、前記口金本体の先端部に取り付けられ、
前記調整片を時計回り方向または反時計回り方向に回すことにより、前記調整片が前記マンドレルの軸方向に平行移動することを特徴とする請求項１に記載の押出成型機用の口金である。

請求項４に記載の発明は、
前記調整片は、前記口金本体の前記外ダイスの先端側端面との対向面に、ダブルナット機構が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の押出成型機用の口金である。

請求項５に記載の発明は、
前記マンドレルは、略円柱状であり、マンドレルの先端部は、小径円柱状または先細状の突起である内径ピンであって、前記外ダイスの押出口から露出していることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の押出成型機用の口金である。

請求項６に記載の発明は、
前記マンドレルは、前記口金本体の外ダイスに着脱可能に嵌め込まれていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の押出成型機用の口金である。

請求項７に記載の発明は、
前記口金本体が、同一形状同一サイズの前記マンドレルを２本備えると共に、前記調整片が、同一形状同一サイズの前記開口部を２つ備えて、前記押出口が２つ形成されており、
前記マンドレルが前記外ダイスに固定されている位置より軸方向先端側で、前記２つの開口部の周面と前記２本のマンドレルのそれぞれの外周面とによって形成される２つの独立した筒形状の空間に分割されており、
前記調整片が、前記口金本体に取り付けられた状態で、前記２つの開口部の周面と前記２本のマンドレルとがそれぞれ同一軸線を有するように構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の押出成型機用の口金である。

請求項８に記載の発明は、
ゴム材料または樹脂材料をチューブ状に連続的に押し出す押出成型機であって、
請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の口金が設けられて、前記ゴム材料または樹脂材料をチューブ状に連続的に押し出すように構成されていることを特徴とする押出成型機である。

本発明によれば、チューブ状ゴムの内径、外径寸法および形状を容易に変更することができ、生産性の向上を図ることができる押出成型技術を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る押出成型機用の口金の組立縦断面図である。 図１に示した調整片の平面図である。 図１に示した外ダイスの平面図である。 調整片がボルトによって外ダイスに取り付けられた状態を示す縦断面図である。 第２の実施の形態に係る押出成型機用の口金を示す外ダイスの平面図である。 図５に示したＶＩ−ＶＩ線の断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る押出成型機用の口金の平面図である。 図７に示したＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線の断面図である。 図７に示したＩＸ−ＩＸ線の断面図である。 図７に示したスパイダーを示す平面図である。 本発明の第４の実施の形態に係る押出成型機用の口金の組立縦断面図である。 本発明の第４の実施の形態に係る押出成型機用の口金を口金本体の後端側から見た図である。 従来の押出成型機のゴム押出口近傍を示す模式的縦断面図である。

以下、実施の形態に基づき、本発明について具体的に説明する。

［１］本発明の完成に至る経緯
本発明者は、押出成型されるチューブ状ゴムの外径寸法や形状の変更を容易に行い、生産性の向上を図るためには、押出成型機用の口金（以下、単に「口金」ともいう）の口金本体の先端側に、これらの調整を行うことができるような調整片を設ければよいことに思い至った。

具体的には、チューブ状ゴムの内径は、図１８に示されたマンドレル１６２の先端に設けられた小径円柱状または先細状の内径ピン１６６の外ダイス１５２の押出口１５５から露出している長さに依存しているため、押出口１５５から突き出ている内径ピン１６６の長さを変更することができれば、マンドレル１６２のセンター軸と押出口１５５のセンター軸とが一致した状態で、押出されるチューブ状ゴム材料が外ダイスおよび内径ピンの表面と擦れることにより生じるせん断歪みのチューブ状ゴム材料にかかる速度を調整でき、ダイスウェルの影響も調整できるため、内径寸法を容易に調整でき、生産性の向上を図ることができると考え、実験の結果、これを確認して、本発明を完成するに至った。

そして、このような押出成型機用の口金を２つ設けて、２本の独立した押出経路とした場合、偏肉を生じることなく、２本のチューブ状ゴムを同時に押出成型できるため、従来と同じライン速度であっても、生産性を飛躍的に向上させることができる。

［２］本発明の実施の形態
以下、具体的な実施の形態を挙げて説明する。

１．第１の実施の形態
（１）押出成型機用の口金の構成
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る押出成型機用の口金の組立縦断面図である。図２は、図１に示した調整片の平面図である。図３は、図１に示した外ダイスの平面図である。図４は、調整片がボルトによって外ダイスに取り付けられた状態を示す縦断面図である。

口金１Ａは、流入したゴム材料または樹脂材料を矢印Ａ方向に進行させて、チューブ状に連続的に押し出す口金である。口金１Ａは、口金本体１０と調整片３０とを備えている。

（ａ）口金本体
口金本体１０は、筒状の外ダイス１２と、小径円柱状のマンドレル（内径ピンともいう）２４を持つスパイダー２３とを備えている。外ダイス１２とスパイダー２３（マンドレル２４を含む）とは、一体的に設けられている。そして、口金本体１０は、外ダイス１２の内周面１２ａとマンドレル２４の外周面２４ａとによって本体側空間１６を形成する。

スパイダー２３は、さらに、小径円柱状のマンドレル２４を、本体側空間１６内の中心部に固定するための、マンドレル２４の外周面２４ａと外ダイス１２の内周面１２ａとの間に設けられた脚部２６とを有している。そして、スパイダー２３は、マンドレル２４の外周面２４ａと外ダイス１２の内周面１２ａとの間に略円筒状のゴム流路１８を形成する。

スパイダー２３の脚部２６は、略円筒状のゴム流路１８を横切るように、外ダイス１２の内周面１２ａに向かって、等間隔角度で放射状に複数（図３では３つ）設けられている。

（ｂ）調整片
調整片３０は、円板形状（図２）をしており、外ダイス１２の先端面１２ｂに取り付けられる。調整片３０には中央にマンドレル２４の先端部が挿通可能な開口部３２が設けられており、開口部３２にマンドレル２４の先端部を挿通させることにより、開口部３２の周面３２ａとマンドレル２４の先端部の外周面２４ａとの間に、本体側空間１６と連通する押出口３３が環状に形成される。調整片３０は、マンドレル２４の先端部が押出口３３の先端から所定の量だけ突出するように、口金本体１０に取り付けられている。本実施の形態においては、このとき、マンドレル２４のセンター軸と開口部３２のセンター軸とが一致するように構成されている。

さらに、調整片３０には、開口部３２を間にして、一対のボルト４０のためのねじ穴３４が対向して設けられている。一方、このねじ穴３４に対応して、外ダイス１２の先端面１２ｂにもボルト４０のためのねじ穴２８が設けられている。

調整片３０は、一対のボルト４０が調整片３０のねじ穴３４および口金本体１０のねじ穴２８にそれぞれ螺着することによって、口金本体１０に取り付けられ、このとき、開口部３２の周面３２ａと外ダイス１２の内周面１２ａとが同一の軸Ｌを有するように構成されて、マンドレル２４のセンター軸と外ダイス１２のセンター軸とが一致するように構成されている。

（２）チューブ状ゴムの押出成型
チューブ状ゴムの押出成型には、従来と同様に、押出成型機が用いられるが、本実施の形態においては、押出成型機の前端には、上記した構造の口金本体１０および調整片３０を備えた口金１Ａが装着されている。

押出成型機の図示しないスクリューによって押し出されたチューブ状ゴム材料は、スパイダー２３を通過して、外ダイス１２内のゴム流路１８に供給された後、調整片３０の前端側中央に設けられた押出口３３からチューブ状に押し出される。

本実施の形態においては、開口部３２が押出成型機の最前面に位置しているため、押し出されたチューブ状ゴムの断面形状または寸法を定期的に確認する際に、押し出し中のチューブ状ゴムを押出口３３の位置で容易に、かつ、切断面を潰すことなくきれいに切り取ることができる。

そして、チューブ状ゴムの内径を変更するには、調整片３０に螺着されたボルト４０を時計回り方向または反時計回り方向に回して、調整片３０をマンドレル２４の軸Ｌの方向に移動させる。これにより、マンドレル２４の押出口３３の先端からの突出量を容易に変更させることができる。

具体的には、押出口３３から突き出ているマンドレル２４の長さが長くなることに伴って、チューブ状ゴムの内径を大きくさせることができる。なお、このとき、一対のボルト４０を、同じ程度に緩めたり、締めたりして、チューブ状ゴムの偏肉が発生しないようにする。また、調整片３０は、前方に平行移動するほどガタツキが大きくなるため、注意する。

また、調整片３０と口金本体１０の外径を等しくし、調整片３０と口金本体１０を前記外径と等しい内径を有する金属製の外筒４４の内側に収納した場合、調整片３０のマンドレル２４の軸方向における取り付け位置を調整片３０が口金本体１０から離間した位置に調整しても前記ガタツキを防止でき、かつ調整片３０と口金本体１０との間に生じた隙間からチューブ状ゴム材料が漏出することを確実に防止することができる。

以上のように、本実施の形態における口金１Ａは、調整片３０の押出口３３から突き出ているマンドレル２４の長さを変更することができるような構造としているため、チューブ状ゴムの内径の変更を容易に行うことができる。また、調整片３０を交換するだけで、押出口３３の外径を変更できるため、チューブ状ゴムの外径寸法および形状についても容易に変更することができる。この結果、生産性の向上を図ることができる。

２．第２の実施の形態
第２の実施の形態は、チューブ状ゴムの内径の変更を容易に行うことに加えて、サイズ毎に異なる口金の作製コストを抑制することにより、さらに生産性の向上を図るものである。

図５は、第２の実施の形態に係る押出成型機用の口金を示す外ダイスの平面図である。そして、図６は、図５に示したＶＩ−ＶＩ線の断面図である。

なお、この口金１Ｂは、多種類のサイズのチューブ状ゴムを製造するときの口金作製コストを抑えるため、マンドレルの径を容易に変更することができるように、スパイダーを小ブロック化したものである。

スパイダー５０は、小径円柱状のマンドレル６４、外ダイス１２の内周面１２ａに固定される外輪５８、マンドレル６４を本体側空間１６内の中心部に固定するためにマンドレル６４の外周面６４ａと外輪５８との間に設けられた脚部５６、スパイダー５０を外ダイス１２に位置決めするための位置決め固定部材６０を有している。なお、スパイダー５０の脚部５６は、外輪５８に向かって、等間隔角度で放射状に複数（図では３つ）設けられている。

スパイダー５０は、位置決め固定部材６０に設けたねじ穴６２にボルト４２を通して外ダイス１２に螺着することによって、外ダイス１２に取り付けられる。

以上のような構成とすることにより、スパイダー５０の交換に際して、ボルト４０を緩めて調整片３０を外すと共に、ボルト４２を緩めてスパイダー５０を外した後、異なる径のマンドレル６４を有する別のスパイダー５０に交換し、再びボルト４２を締めることにより、新たなスパイダー５０を、外ダイス１２に取り付けることができる。さらに、異なる径の開口部３２を有する別の調整片３０に交換し、再びボルト４０を締めることにより、新たな調整片３０を外ダイス１２に取り付けることができる。その結果、マンドレル６４の径および調整片３０の押出口３３の径を容易に変更することができる。

また、本実施の形態における口金１Ｂは、スパイダー５０が小ブロック化されて、チューブ状ゴムの内径の変更に、スパイダー５０の交換で対応できるため、多種類のサイズのチューブ状ゴムを製造するときの口金の作製コストを抑制して、さらに生産性の向上を図ることができる。

３．第３の実施の形態
第３の実施の形態は、第２の実施の形態と同様に、チューブ状ゴムの内径の変更を容易に行うことに加えて、サイズ毎に異なる口金の作製コストを抑制することにより、さらに生産性の向上を図るものである。

図７は、第３の実施の形態に係る押出成型機用の口金の平面図である。図８は、図７に示したＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線の断面図である。図９は、図７に示したＩＸ−ＩＸ線の断面図である。図１０は、図７に示したスパイダーを示す平面図である。なお、本実施の形態における口金２は、多種類のサイズのチューブ状ゴムを製造するときの口金作製コストを抑えるため、マンドレルの径を容易に変更することができるように、スパイダーを小ブロック化したものである。

口金２は、流入したゴム材料または樹脂材料を矢印Ａ方向に進行させて、チューブ状に連続的に押し出す口金であるが、本実施の形態において、口金２は、口金本体７０と調整片１１０とダブルナット１３０とを備えている。

（ａ）口金本体
口金本体７０は、外ダイス７２と、外ダイス７２の内部に収容されたマンドレル８０と、マンドレル８０の一部と一体化しているスパイダー９０とを備えている。マンドレル８０は、小径円柱状または先細状の突起である内径ピン（先端部）８２と、内径ピン８２の後端側に別個に配置されて、後方に向かって外径が増大する円錐台部（コーン）８４とから構成されている。

外ダイス７２は、その内周面７２ａの先端部に、周方向に沿って第２ねじ部形成部分７８ａが、第２ねじ部非形成部分７８ｂを間にして、等間隔に３箇所形成されている（図７参照）。第２ねじ部非形成部分７８ｂは、スパイダー９０の位置決め固定部材１００が接続している領域に形成され、スパイダー９０を着脱する際の妨げとならないように、内周面７２ａから後退している（図８参照）。

外ダイス７２とスパイダー９０（マンドレル８０の内径ピン８２を含む）とは、一体的に設けられている。そして、口金本体７０は、外ダイス７２の内周面７２ａとマンドレル８０の外周面８０ａとによって円錐筒状の本体側空間８６を形成する。

スパイダー９０は、マンドレル８０の内径ピン８２と、内径ピン８２を本体側空間８６内の中心部に固定するための、内径ピン８２の外周面８２ａと外ダイス７２の内周面７２ａとの間に設けられた脚部９６と、スパイダー９０を外ダイス７２に位置決めするための位置決め固定部材１００とを有している。そして、スパイダー９０は、マンドレル８０の外周面８０ａと外ダイス７２の内周面７２ａとの間に円錐筒状のゴム流路８８を形成する。

スパイダー９０の脚部９６は、円錐筒状のゴム流路８８を横切るように、外ダイス７２の内周面７２ａに向かって等間隔角度で放射状に複数（図７では３つ）設けられている。

スパイダー９０は、位置決め固定部材１００に設けたねじ穴１０２にボルト１２２を通して外ダイス７２に螺着することによって、外ダイス７２に取り付けられる。

（ｂ）調整片
調整片１１０は、大径の円板形状部１１２と、小径の円筒形状部１１７とを有しており、ボルト１２０によってダブルナット１３０に固定されている。調整片１１０は、本体側空間８６と連通する略円錐形状の押出口１１６を形成する周面１１７ｂを有している開口部１１４が、中央に設けられている。

これにより、調整片１１０を、マンドレル８０の内径ピン（先端部）８２が、開口部１１４から所定の量だけ突出するように、口金本体７０に取り付けることができる。

そして、調整片１１０には、開口部１１４を中心にして等間隔に、ボルト１２０のための３つのねじ穴１１３が設けられている。

さらに、調整片１１０には、円筒形状部１１７の外周面に、第１ねじ部１１７ａが形成されており、スクリューキャップ構造となっている。

ダブルナット１３０は、調整片１１０と同じ径を有している円板形状であり、中央部に、調整片１１０の円筒形状部１１７の外周面に形成している第１ねじ部１１７ａに螺着するためのねじ穴１３２が形成されている。このねじ穴１３２を中心にして、ボルト１２０が螺着される３つのねじ穴１３４が等間隔に形成されている。ボルト１２０とボルト１２２とは、同一の軸上に位置し、かつ、連続的に連なるように構成される。

ダブルナット１３０は、ボルト１２０によって調整片１１０に螺着され、チューブ状ゴムを開口部１１４から押し出している間に、調整片１１０の位置がずれることを防止することができる。

ダブルナット１３０を螺着した状態の調整片１１０は、第１ねじ部１１７ａが、外ダイス７２の第２ねじ部形成部分７８ａに螺着することによって、ダブルナット１３０を介して外ダイス７２の先端面７２ｂに取り付けられる。このとき、調整片１１０における開口部１１４の周面１１７ｂと外ダイス７２の内周面７２ａとは同一の軸Ｌを有し、かつ、連続的に連なるように構成されるため、マンドレル８０の内径ピン８２のセンター軸と外ダイス７２のセンター軸とを一致させることができる。そして、調整片を時計回り方向または反時計回り方向に回して、調整片をマンドレルの軸方向に移動させることによって、マンドレルの調整片からの突出量を調整することができる。

そして、チューブ状ゴムの内径を変更するには、調整片１１０をスクリューによって時計回り方向または反時計回り方向に回して、調整片１１０を内径ピン８２の軸Ｌの方向に移動させて、押出口１１６の前端からの突出量を変更させる。これにより、チューブ状ゴムの内径を変更することができると共に、第１の実施の形態と同じように、調整片１１０におけるガタツキの発生を防止し、また、チューブ状ゴム材料の漏出を防止することができる。

以上のように、本実施の形態に係る口金２は、調整片１１０の押出口１１６から突き出ている内径ピン８２の長さを変更することができる構造であるため、チューブ状ゴムの内径の変更を容易にすることができる。

また、調整片１１０を回して緩めて外すと共に、ボルト１２２を緩めてスパイダー９０を外した後、異なる径の内径ピン８２を有する別のスパイダー９０に交換してから再びボルト１２２を締めてスパイダー９０を外ダイス７２に取り付けることができる。さらに、異なる径の押出口１１６を有する別の調整片１１０に交換してから再び調整片１１０を回して締めて調整片１１０を外ダイス７２に取り付けることができる。その結果、内径ピン８２の径および調整片１１０の押出口１１６の外径を容易に変更することができる。

さらに、本実施の形態における口金２は、スパイダー９０が小ブロック化されて、チューブ状ゴムの内径の変更にスパイダー９０の交換で対応できるだけでなく、調整片１１０の交換により押出口１１６の外径（チューブ状ゴムの外径）の変更にも対応できるため、多種類のサイズのチューブ状ゴムを製造するときの口金の作製コストを抑制して、さらに生産性の向上を図ることができる。

４．第４の実施の形態
第４の実施の形態、および、第５の実施の形態は、同じライン速度で、チューブ状ゴムを２本同時に押出成型することにより、さらなる生産性の向上を図る実施の形態である。

第１の実施の形態〜第３の実施の形態によれば、チューブ状ゴムの内径、外径寸法および形状を容易に変更することができ、生産性の向上を図ることができるが、前記したように、生産ライン速度の向上には制限がある。

そこで、本発明者は、同じライン速度で、チューブ状ゴムを２本同時に押出成型できれば、さらなる生産性の向上を図ることができると考えた。しかし、単純に、１つのゴム流路から２つの押出口に押出した場合には、２つの押出口の内側では、チューブ状ゴム材料に掛かる圧力が２分されて、外側から掛かる圧力よりも低くなるため、チューブ状ゴム材料の取り合いが発生して、押出されたチューブ状ゴムを安定した形状で得ることができなかった。

そこで、さらに検討を進めた結果、ゴム流路も２つに分けて独立したゴム流路とし、各々のゴム流路に押出口を設ければ、上記のようなチューブ状ゴム材料の取り合いが発生せず、安定した形状でチューブ状ゴムを得ることができることが分かった。

図１１Ａは、第４の実施の形態に係る口金の組立縦断面図であり、調整片がボルトによって外ダイスに取り付けられた状態を示す縦断面図である。そして、図１１Ｂは、口金本体を後端側から先端側に向かって、即ちチューブ状ゴム材料の押出方向に向かって見た図である。

図１１Ａおよび図１１Ｂにおいて、３は口金、２１０は口金本体、２１２は外ダイス、２１２ａは外ダイスの内周面である。そして、２１６は本体側空間、２１８はゴム流路、２２３はスパイダー、２２４はマンドレル、２２６は脚部であり、２２８はねじ穴である。また、２３０は調整片、２３２は開口部、２３２ａは開口部２３２の周面、２３３は押出口、２４０はボルトである。

図１１Ａおよび図１１Ｂに示すように、本実施の形態の口金３は、口金本体２１０と調整片２３０とを備えている。そして、口金本体２１０が、外ダイス２１２、スパイダー２２３、および、外ダイス２１２の内部に収容された２本のマンドレル２２４を備えていると共に、調整片２３０が、２つの開口部２３２を備えて押出口２３３が２つ形成されていることにより、スパイダー２２３よりも下流側の調整片２３０の背面側に、それぞれの開口部２３２に通じる２つの独立した内部空間、即ち２つのゴム流路２１８に分割されている。

即ち、口金本体２１０は、筒状の外ダイス２１２と２本のマンドレル２２４が一体的に設けられ、各々の外ダイス２１２の内周面２１２ａとマンドレル２２４の外周面とによって、調整片２３０の背面側に２つの独立した内部空間が形成されている。また、調整片２３０は、マンドレル２２４の先端部が挿通可能な開口部２３２を２つ備え、各々の開口部２３２の周面２３２ａと開口部２３２に挿通されたマンドレル２２４の先端部の外周面との間に環状の押出口２３３が形成され、マンドレル２２４の先端部の押出口２３３の前端からの突出量が調整できるように、マンドレル２２４の軸方向における位置を調整可能に取り付けられている。また、調整片２３０が口金本体２１０に取り付けられた状態で、各々の開口部２３２の周面２３２ａとマンドレル２２４とが、それぞれ同一軸線を有するように構成されている。

上記のような構成とし、互いに独立したゴム流路の各々から、チューブ状ゴムを安定して得ることにより、同じラインスピードであっても、生産性の向上を図ることができる。

以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明する。

［１］実験１
本実験では、導電性スポンジローラ用のチューブ状ゴムを押出成型する際に要する偏肉調整時間、および、押出成型開始時における廃棄ゴム量について測定した。

１．実施例および比較例
実施例では、第１の実施の形態に係る押出成型機用の口金を用いた押出成型機によってチューブ状ゴムを製造した。一方、比較例では、従来の押出成型機によってチューブ状ゴムを製造した。

２．評価
押出成型する際に要した偏肉調整時間を測定すると共に（押出圧力の安定までの時間には差がなかった）、押出成型開始時における廃棄ゴム量（押出圧力の安定、および、偏肉調整の間に押出成型機を通過させたゴム量）について測定した。

その結果、比較例である従来方法では、偏肉調整に２５分を要し、廃棄ゴム量も４．１ｋｇに達した。一方、実施例では、偏肉調整への押出成型する際に要する偏肉調整時間が不要であり、廃棄ゴム量も押出圧力の安定までの１．５ｋｇに留まっていた。

この結果より、本実施の形態を適用することにより、押出成型する際に要する偏肉調整時間が不要となり、廃棄ゴム量も低減させて、生産性の向上を図ることが可能であることが確認できた。

［２］実験２
本実験においては、第１の実施の形態に係る押出成型機用の口金を用いた押出成型機によってチューブ状ゴムを製造する一方（実施例）、従来の押出成型機によってチューブ状ゴムを製造し（比較例）、偏肉状態を測定した。

なお、実施例および比較例のそれぞれの押出成型機の作業条件（スクリューの押出回転数、内径、ヘッド圧、口金径）を表１に示す。

表１より、作業条件は両者に殆んど差はなく、実施例の押出成型機用の口金を用いても、十分に押出成型可能であることが分かる。そして、実施例によって得られたチューブ状ゴムを用いて、周方向の４点において肉厚を測定して、最大値と最小値の差を算出した。その結果、実施例では、Ｔ１＝３．４ｍｍ、Ｔ２＝３．３ｍｍ、Ｔ３＝３．６ｍｍおよびＴ４＝３．６ｍｍであり、最大値と最小値の差は０．３ｍｍであり、狙い目とした偏肉規格「０．４ｍｍ以下」を満足していた。

［３］実験３
１．実験の内容
本実験では、第１の実施に形態に係る（ボルト固定式）押出成型機用の口金を用いた押出成型機（実験例Ａ）、および、第３の実施に形態に係る（スクリュー式）押出成型機用の口金を用いた押出成型機（実験例Ｂ）によってそれぞれチューブ状ゴムを製造した。

なお、本実験においては、転写ローラなどの導電性ゴムローラに用いられるチューブ状ゴムを押出成型した。

２．評価
評価は、表２に示す各種項目について評価した。

評価の結果を表２に示す。なお、表２の「外観」は、成型したチューブ状ゴムの押出肌を目視により観察し、凹凸発生の程度により品質を評価した。具体的には、表面に凹凸が見られず滑らかで実用に耐えるものを「ＯＫ」とした。

表２に示す結果から、ボルト固定式の口金、および、スクリュー式の口金のそれぞれを用いて製造したチューブ状ゴムは、全ての規格を満足していることが分かる。

以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることができる。

１Ａ、１Ｂ、２、３ （押出成型機用の）口金
１０、７０、２１０ 口金本体
１２、７２、１５２、２１２ 外ダイス
１２ａ、７２ａ、２１２ａ 外ダイスの内周面
１２ｂ、７２ｂ 外ダイスの先端面
１６、８６、２１６ 本体側空間
１８、８８、１５８、２１８ ゴム流路
２３、５０、９０、１６０、２２３ スパイダー
２４、６４、８０、１６２、２２４ マンドレル
２４ａ、６４ａ、８０ａ、１６２ａ マンドレルの外周面
２６、５６、９６、１６４、２２６ 脚部
２８、３４、６２、１０２、１１３、１３２、１３４、２２８ ねじ穴
３０、１１０、２３０ 調整片
３２、１１４、２３２ 開口部
３２ａ、１１７ｂ、２３２ａ 開口部の周面
３３、１１６、１５５、２３３ 押出口
４０、４２、１２０、１２２、２４０ ボルト
４４ 外筒
５８ 外輪
６０、１００ 位置決め固定部材
７８ａ 第２ねじ部形成部分
７８ｂ 第２ねじ部非形成部分
８２、１６６ 内径ピン
８２ａ 内径ピンの外周面
８４ 円錐台部
１１２ 円板形状部
１１７ 円筒形状部
１１７ａ 第１ねじ部
１３０ ダブルナット
１５４ 送出口金
１５６ 成型部
１５６ａ 内壁
Ｌ 軸

Claims (8)

1. ゴム材料または樹脂材料をチューブ状に連続的に押し出す押出成型機用の口金であって、
   外ダイスとマンドレルが一体的に設けられ、前記外ダイスの内周面と前記マンドレルの外周面とによって本体側空間部を形成する口金本体と、
   前記口金本体の前記ゴム材料または樹脂材料の押出方向側に取り付けられる調整片とを備え、
   前記調整片は、前記マンドレルの先端部が挿通可能な開口部を備えて、前記開口部の周面と前記開口部に挿通された前記マンドレルの先端部の外周面との間に環状の押出口を形成すると共に、前記マンドレルの先端部の前記押出口の前端からの突出量が調整可能に構成されており、
   前記調整片が、前記口金本体に取り付けられた状態で、前記開口部の周面と前記マンドレルとが同一軸線を有するように構成されていることを特徴とする押出成型機用の口金。
2. 前記調整片が、ボルトによって前記口金本体の先端部に螺着して取り付け可能であり、
   前記ボルトを時計回り方向または反時計回り方向に回すことにより、前記調整片が前記マンドレルの軸方向に平行移動することを特徴とする請求項１に記載の押出成型機用の口金。
3. 前記調整片が、前記調整片の外周面に形成した第１ねじ部と、前記口金本体の前記外ダイスの内周面の先端部に形成した第２ねじ部とを螺着することによって、前記口金本体の先端部に取り付けられ、
   前記調整片を時計回り方向または反時計回り方向に回すことにより、前記調整片が前記マンドレルの軸方向に平行移動することを特徴とする請求項１に記載の押出成型機用の口金。
4. 前記調整片は、前記口金本体の前記外ダイスの先端側端面との対向面に、ダブルナット機構が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の押出成型機用の口金。
5. 前記マンドレルは、略円柱状であり、マンドレルの先端部は、小径円柱状または先細状の突起である内径ピンであって、前記外ダイスの押出口から露出していることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の押出成型機用の口金。
6. 前記マンドレルは、前記口金本体の外ダイスに着脱可能に嵌め込まれていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の押出成型機用の口金。
7. 前記口金本体が、同一形状同一サイズの前記マンドレルを２本備えると共に、前記調整片が、同一形状同一サイズの前記開口部を２つ備えて、前記押出口が２つ形成されており、
   前記マンドレルが前記外ダイスに固定されている位置より軸方向先端側で、前記２つの開口部の周面と前記２本のマンドレルのそれぞれの外周面とによって形成される２つの独立した筒形状の空間に分割されており、
   前記調整片が、前記口金本体に取り付けられた状態で、前記２つの開口部の周面と前記２本のマンドレルとがそれぞれ同一軸線を有するように構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の押出成型機用の口金。
8. ゴム材料または樹脂材料をチューブ状に連続的に押し出す押出成型機であって、
   請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の口金が設けられて、前記ゴム材料または樹脂材料をチューブ状に連続的に押し出すように構成されていることを特徴とする押出成型機。

Images