JPH11170340A

JPH11170340A - シームレスチューブの製造方法

Info

Publication number: JPH11170340A
Application number: JP9346729A
Authority: JP
Inventors: Makoto Morikoshi; 誠森越; Norihiro Otsu; 紀宏大津; Katsuhiro Furuta; 克宏古田
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1997-12-16
Filing date: 1997-12-16
Publication date: 1999-06-29
Anticipated expiration: 2017-12-16
Also published as: JP3719835B2

Abstract

(57)【要約】【課題】円周方向に均一な電気抵抗分布を有するシー
ムレスチューブを、低コストで且つ大量に製造する方法
を提供すること。【解決手段】所定の導電性を有する熱可塑性樹脂塑性
物を押出機１１に装着した環状ダイ１２よりチューブ状
に溶融押出して冷却固化させた後、チューブ状を維持し
た状態で連続的に引き取ってシームレスチューブを成形
する方法において、冷却固化後のチューブ状体Ｔの引き
取り方向に直交する円周上の体積電気抵抗又は表面電気
抵抗を測定し、この測定値に基づいて溶融押出しチュー
ブの少なくとも２以上の円周方向位置における温度を部
分的に制御すべく配設した温度制御装置（１５ａ〜１５
Ｌ）、（２５ａ〜２５Ｌ）、（３１、３２ａ、３２
ｂ）、又は（４１）により調整することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はシームレスチューブ
の製造方法に関し、更に詳細には例えば複写機等の電子
機器における導電性、半導電性の無端ベルト等に使用す
るのに好適なシームレスチューブを製造する方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】マイクロコンピューター、ワードプロセ
ッサー、プリンター、複写機などの電子機器には、導電
性、半導電性の無端ベルト、スリーブ、ローラー被覆筒
状体などが使用されていることは既によく知られてい
る。

【０００３】これら無端ベルト、スリーブ、ローラー被
覆筒状体などを製造する方法としては、ディッピング成
形、コーティング成形、ブロー成形、押し出し成形等の
多数の方法が既に知られている。本出願人も前述した用
途に用いるシームレスベルトを提案（特開平４−２５５
３３２号公報）し、高い評価を得ている。

【０００４】この特開平４−２５５３３２号公報に開示
されたシームレスベルトの製造方法は、要するには、所
定の電気抵抗を示すように導電性フィラーを配合した熱
可塑性合成樹脂組成物をチューブ状に溶融押出し成形
し、所定の幅で切断することによって継ぎ目や折り目の
ないシームレスベルトを形成するもので、この方法によ
ると生産コストや品質などの点から転写ベルト等の筒状
体として極めて優れたものを提供することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半導電
といわれる電気抵抗が１０¹〜１０¹⁴（Ω・ｃｍ）の領
域は、僅かな押し出し変動、引き取り変動、導電性フィ
ラー配合変動などにより抵抗値が大きく変動する領域で
ある。そのため、安定した生産ができないばかりか、電
子写真式の複写機、プリンター等に用いる転写ベルトの
機能を満足させるために必要な約１オーダー以内の抵抗
均一性が得られにくいという問題があった。

【０００６】そこで、均一な抵抗値を得るために、ギヤ
ポンプで溶融樹脂を定量押し出しする方法、ダイス内の
温度を均一にする方法、又は溶融樹脂温度を均一にする
方法など種々の方法を試みたが、十分な抵抗均一性を得
ることができなかった。

【０００７】発明者等は研究の結果、抵抗値がバラツク
原因は、固定ペレット形状の材料が溶融中にチューブ状
になる過程において導電性フィラーが受けるせん断力が
チューブ状体の各場所により異なるためではないかと推
測した。換言すれば、ダイス内の各場所においてカーボ
ン粒子間の距離が部分的に異なるか、又はダイス内の各
場所ごとにカーボン粒子が連続的に連なった状態のスト
ラクチャーの破壊程度が異なるため、結果としてチュー
ブ状体の円周方向に電気抵抗バラツキが発生するものと
推測した。

【０００８】そこで、発明者等は、鋭意研究の結果、溶
融押出しチューブにおける各場所でのせん断量を個別に
温度によりコントロールすることで電気抵抗バラツキを
少なくすることが可能であることを突き止め、本発明に
至った。すなわち、チューブ状体の円周方向における細
分化された部分について個別に電気抵抗を制御する手段
を配設してチューブ状体を形成すると、円周方向に均一
な抵抗分布を有するチューブが連続的に押し出されるこ
とになり、その結果低コストで且つ大量に、安定したシ
ームレスチューブを得ることができた。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明はシームレスチュ
ーブの製造方法であり、前述の技術的課題を解決するた
めに以下のような構成とされている。すなわち、本発明
は、所定の導電性を有する熱可塑性樹脂塑性物を押出機
に装着した環状ダイよりチューブ状に溶融押出して冷却
固化させた後、チューブ状を維持した状態で連続的に引
き取ってシームレスチューブを成形する方法において、
冷却固化後のチューブ状体の引き取り方向に直交する円
周上の体積電気抵抗又は表面電気抵抗を測定し、この測
定値に基づいて溶融押出しチューブの少なくとも２以上
の円周方向位置における温度を部分的に制御すべく配設
された温度制御装置により調整することを特徴とする。

【００１０】＜本発明における具体的構成＞本発明のシ
ームレスチューブの製造方法は、前述した必須の構成要
素からなるが、その構成要素が具体的に以下のような場
合であっても成立する。その具体的構成要素とは、温度
制御装置を、溶融樹脂の前記環状ダイ中での円周方向流
れが終了した後から溶融押出しチューブが冷却固化され
るまでの間に配設したことを特徴とする。

【００１１】また、本発明におけるシームレスチューブ
の製造方法では、温度制御装置を、環状ダイの円周方向
に少なくとも２箇所以上配設することも好ましい。更
に、本発明におけるシームレスチューブの製造方法で
は、前述した温度制御装置を、加熱器又は冷却器で構成
することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明におけるシームレス
チューブの製造方法の実施形態を図に示される製造装置
を参考にして更に詳細に説明する。図１には本発明の一
実施形態に係るシームレスチューブの製造方法を実施す
る、冷却用マンドレルをチューブ内側に配設したインサ
イドマンドレル方式のチューブ状体製造装置１０の一例
が示されている。

【００１３】このチューブ状体製造装置１０は、押出機
１１に装着した環状ダイ１２を含む。この環状ダイ１２
の中心部にはこれを貫通するように中空の支持棒１３の
上部が同軸状に固定され、この支持棒１３の下方側は、
冷却用マンドレル１４の中心部を貫通して当該冷却用マ
ンドレル１４を固定支持し、更にその下方部へ伸長して
いる。

【００１４】環状ダイ１２は、下端面に環状のスリット
１２ａが形成され、且つ内部には上方から下端面のスリ
ット１２ａに向かう環状の流路１２ｂが形成され、この
環状流路１２ｂを区画する内側ダイ部分１２ｃの外周面
には複数条のスパイラル溝１２ｄが形成されて構成され
ている。この環状流路１２ｂは、上方部で前述した押出
機１１の出口に接続されている。

【００１５】環状ダイ１２には、図１〜図３に示される
ように、その周方向に亘って等間隔に１２個のカートリ
ッジタイプの電気ヒータ１５ａ〜１５Ｌと測温センサー
１６ａ〜１６Ｌが内部に埋め込むような形式で取り付け
られている。すなわち、１２個のカートリッジ形電気ヒ
ータ１５ａ〜１５Ｌと測温センサー１６ａ〜１６Ｌは、
それぞれ環状ダイ１２を構成する外側ダイ部分１２ｅに
おいて溶融樹脂が環状流路１２ｂ全体に行き渡る位置、
換言すれば環状流路１２ｂ内で円周方向への流動が終了
する位置からダイリップ部までの間の位置に、周方向に
３０度間隔で埋設されている。

【００１６】環状ダイ１２と冷却用マンドレル１４との
間であってチューブ状体Ｔの外周には、支持棒１３と同
軸状に温調リング１７が配置されている。この温調リン
グ１７は、環状ダイ１２から押し出される溶融状態のチ
ューブ全体を冷却するもので、溶融押出しチューブの外
周面ほぼ全周に冷風を吹き付けるようにその内周部に吹
出口が形成されている。この温調リング１７は、冷却用
マンドレル１４と同じ目的で設けられているものであ
り、従って冷却効率が低下しなければ設ける必要はな
い。

【００１７】更に、支持棒１３の下端付近には周方向に
９０度間隔で４組のニップロール１８が配置されてい
る。この各ニップロール１８は、冷却用マンドレル１４
より下方に位置する支持棒１３の外周に固定された内側
ロール１８ａとこの内側ロールに対峙して支持された外
側ロール１８ｂとから構成されている。

【００１８】外側ロール１８ｂは、その外周にゴム弾性
体で被覆され、且つ駆動ローラとして機能する。そし
て、内側ローラ１８ａと外側ローラ１８ｂとによりチュ
ーブ状体Ｔを挟み付けることによってチューブ状体Ｔを
連続的に引き取る。このようなニップロール１８は、固
化したチューブ状体Ｔに折り目を付けずにチューブ状を
維持したままで連続的に引取る手段として有効である。

【００１９】チューブ状体Ｔが小径で、このチューブ状
体Ｔ内に内側ロールを設けることができない時、又はチ
ューブ状体Ｔが剛性を有する時には、この内側ロールを
省略しても差し支えない。なお、このようなニップロー
ル１８は、支持棒１３の周囲に少なくとも２ヶ所以上設
けることが好ましい。

【００２０】支持棒１３には圧力・流量制御気体供給装
置１９及び冷却用マンドレル１４に冷媒を供給する機構
２０が付設されている。前者の圧力・流量制御気体供給
装置１９は、一端が圧力・流量制御気体供給源（図示せ
ず）に接続され且つ支持棒１３内を通る供給管２１及び
排出管２２を備え、この供給管２１の他端である吹出口
２１ａは環状ダイ１２と冷却用マンドレル１４との間で
あって冷却用マンドレル１４に近接した位置の支持棒１
３に形成された開口から僅かに突出して固定されてい
る。

【００２１】この供給管２１の吹出口２１ａは、環状ダ
イ１２の下端面スリット１２ａから下方に向かって押し
出されるチューブ状体Ｔの内部に位置し、これにより、
圧力・流量制御気体は、供給源から供給管２１を通って
その吹出口２１ａからチューブ状体Ｔ内に導入できる。
また、排出管２２の他端である吸込口２２ａは、環状ダ
イ１２と冷却用マンドレル１４との間であって環状ダイ
１２に近接した位置の支持棒１３に形成された開口から
僅かに突出して固定されている。

【００２２】他方、冷却用マンドレル１４に冷媒を供給
する機構２０は、一端が冷媒供給源（図示せず）に接続
され且つ支持棒１３内を通って他端である開口部２３
ａ、２４ａがそれぞれ冷却用マンドレル１４内に位置す
る流入管２３及び排出管２４から構成されている。

【００２３】次に、前述したチューブ状体製造装置１０
を用いて本発明のシームレスチューブの製造方法におけ
る一実施形態について説明する。導電性フィラーが配合
された熱可塑性樹脂塑性物は押出機１１から環状ダイ１
２のスパイラル溝１２ｄに送り込まれ、このスパイラル
溝１２ｄを通って環状ダイ１２の全周に回り込むと同時
にこのスパイラル溝１２ｄから溢れた溶融樹脂は環状流
路１２ｂを真っ直ぐ下方向へ流れ、これにより溶融樹脂
は環状流路１２ｂ全体に行き渡る。

【００２４】そして、溶融樹脂は、環状のスリット１２
ａからチューブ状に押出され、温調リング１７から吹き
出される冷却エアーカーテンを通過し且つ冷却用マンド
レル１４の外周囲面に摺接しながら下方向へ移動する間
に冷却され、ニップロール１８で引き取られ、所定の長
さで切断される。このようにして得られたシームレスチ
ューブは、テストピースとして使用されるもので、従っ
て１２個のカートリッジタイプの電気ヒータ１５ａ〜１
５Ｌは不作動状態とされている。

【００２５】その後、このテストピースとして形成され
たシームレスチューブにおける軸線方向に直交する円周
上の電気抵抗が測定される。図４において実線で示され
る曲線Ｋはテストピースにおける電気抵抗分布を示して
おり、図５において同様に実線で示される曲線Ｍは環状
ダイ１２の温度分布を示している。

【００２６】これにより得られたテストピースの電気抵
抗分布即ちデータに基づいてシームレスチューブの円周
方向における電気抵抗を調整する部分に対応する環状ダ
イ１２における周方向部分の温度を、１２個のカートリ
ッジタイプの電気ヒータ１５ａ〜１５Ｌの個々の通電量
を細かく変更することにより調整する。

【００２７】次いで、製品としてのシームレスチューブ
を形成すべく、導電性フィラーが配合された熱可塑性樹
脂塑性物を押出機１１から環状ダイ１２のスパイラル溝
１２ｄに送り込み、環状のスリット１２ａからチューブ
状に押出し、温調リング１７から吹き出される冷却エア
ーカーテン内を通過し且つ冷却用マンドレル１４の外周
囲面に摺接させながら下方向へ移動する間に冷却し、ニ
ップロール１８で引き取る。

【００２８】その後、このチューブ状体を所定の長さで
順次切断して所望のシームレスチューブが形成される。
このシームレスチューブにおける軸線方向に直交する円
周上の電気抵抗を測定すると、図４に点線で示される曲
線Ｌのように相当に均一な電気抵抗分布を示しているこ
とが分かる。なお、図５に点線で示される曲線Ｎは、電
気ヒータ１５により環状ダイ１２の周方向部分における
温度を制御した時の温度分布を示している。

【００２９】このチューブ状体製造装置１０において、
環状ダイ１２のダイリップと、溶融状態のチューブ状体
Ｔが最初に冷却用マンドレル１４に接する位置との距離
は、通常、２０ｍｍ以上５００ｍｍ以下とされる。この
理由は、２０ｍｍ未満であるとダイリップと冷却用マン
ドレル１４との間でチューブ状体Ｔが急激に変形するた
め切断し易くなって連続生産が困難となり、他方５００
ｍｍ以上とすると溶融張力の小さい溶融チューブの占め
る割合が大となるためチューブ状体Ｔの形状が不安定と
なって安定的連続生産が困難となるためである。

【００３０】環状ダイ１２については、スパイダーダ
イ、サイドフィードダイ、マンドレルサポートダイ、リ
ングスパイラルダイ、スクリーンパックダイと称するも
のでもよく、要するには環状のスリット１２ａがダイ出
口として形成されていればよい。しかし、環状方向のせ
ん断速度分布、せん断応力分布がより均一になるように
設計された４条から１０条のスパイラル溝１２ｄを備え
た所謂スパイラルダイを用いることが好ましい。

【００３１】また、環状ダイの材質は、特に制限はない
が、ＪＩＳ規格、Ｓ４５Ｃに硬質クロームメッキや無電
解ニッケルメッキ、或いはチタンコートしたものが熱伝
導性がよく好ましい。なお、腐食を防止する目的で、ハ
ステロイ、各種ニッケル又はチタン等の合金やセラミッ
ク製であってもよい。

【００３２】環状ダイ１２におけるダイリップの直径Ｄ
₁と冷却用マンドレル１４の直径Ｄ₂との関係は、通常、
３Ｄ₁≧Ｄ₂≧０．３Ｄ₁とされる。冷却用マンドレル１
４の直径Ｄ₂が３Ｄ₁より大きいと、溶融状態のチューブ
状体Ｔが冷却用マンドレル１４に接する位置でスティッ
クスリップによる垂みが発生し、長手方向に肉厚の均一
なチューブ状体Ｔが得られなくなり、他方Ｄ₂が０．３
Ｄ₁未満であると、溶融状態のチューブ状体Ｔが円周方
向に同時に冷却用マンドレル１４に接触しなくなり、肉
厚の均一なチューブ状体Ｔが得られにくい傾向にある。

【００３３】冷却用マンドレル１４における軸方向長さ
は、通常、１０ｍｍ以上且つダイリップの直径Ｄ₁の３
倍以下とされる。この長さが１０ｍｍ未満であると、ダ
イリップと冷却用マンドレル１４と溶融状態のチューブ
状体Ｔとで囲まれた空間内の圧力制御が不安定となる傾
向にある。

【００３４】また、この長さがダイリップの直径Ｄ₁の
３倍より大きいと、固化したチューブ状体Ｔと冷却用マ
ンドレル１４の側面との摩擦力が増大し、冷却用マンド
レル１４とこの下方に位置するニップロール１８との間
で固化したチューブ状体Ｔが塑性変形し、チューブの肉
厚が不均一になる傾向にある。

【００３５】冷却用マンドレル１４は、一般には金属又
はセラミックが使用され、その表面は通常０．３μ以上
２５μ以下の凹凸を形成した所謂梨地加工処理表面が好
ましい。この凹凸が０．３μ未満であると、溶融状態の
チューブが冷却用マンドレル１４に接する位置でスティ
ックスリップを発生し、長手方向に均一な肉厚のチュー
ブ状体Ｔが得られにくい傾向にあり、凹凸が２５μより
大きいと、チューブ状体Ｔの内面に引掻き傷が発生する
と共に、ダイリップ部と冷却用マンドレル１４と溶融状
態のチューブ状体Ｔとで囲まれた空間内の圧力制御が不
安定となる傾向にある。

【００３６】更に、冷却用マンドレル１４には冷媒供給
機構２０によって内部に温度調整された冷媒が送られ且
つ循環されて、その表面が所定温度に冷却される。冷却
用マンドレル１４の表面温度は、非結晶樹脂の成形にお
いてはガラス転移点（Ｔｇ）＋２０℃以下、結晶性樹脂
の成形においては融点（Ｔｍ）以下、好ましくは、Ｔｇ
又はＴｍ−１０℃以下とされる。

【００３７】Ｔｇ＋２０℃或いはＴｍ以上となる冷却用
マンドレル１４上でスティックスリップが発生し、長手
方向に肉厚の均一なチューブ状体Ｔが得られなくなる。
ダイリップ部と冷却用マンドレル１４と溶融状態のチュ
ーブ状体Ｔとで囲まれた空間には、圧力・流量制御気体
供給機構１９によって供給圧力と供給量を制御した空
気、窒素等の気体を連続的に供給し且つ排出される。

【００３８】この空間が密閉状態にあると、微小な引取
りむらを起こし、或いはダイリップ部と冷却用マンドレ
ル１４との間の溶融状態にあるチューブ状体Ｔが周方向
において同時に接触しなくなり、肉厚の均一なチューブ
状体Ｔを得ることができ難くなる。

【００３９】前述した実施形態に係るシームレスチュー
ブの製造方法を実施するチューブ状体製造装置１０で
は、それぞれ１２個の電気ヒータ１５ａ〜１５Ｌと測温
センサー１６ａ〜１６Ｌを、環状ダイ１２下面側から内
部に埋設した例について説明したが、本発明のシームレ
スチューブの製造方法はこのような構成の装置に限定さ
れるものではない。例えば、図６に示されるように１２
個の電気ヒータ１５ａ〜１５Ｌを環状ダイ１２の外周面
から埋設するようにしてもよい。なお、電気ヒータ１５
ａ〜１５Ｌ及び測温センサー１６ａ〜１６Ｌの数につい
ても１２個でなければならない理由はなく、その数は適
宜選択可能である。

【００４０】また、前述したチューブ状体製造装置１０
において、測温センサー１６ａ〜１６Ｌは、熱電対を用
いたものを使用しているが、白金抵抗対等公知の感温式
接触式温度センサーや、赤外線による公知の非接触式温
度センサーを用いることもできる。しかし、外気の影響
を受けにくい接触式の温度センサーを使用することが好
ましい。

【００４１】また、前述したチューブ状体製造装置１０
では、環状ダイ１２における周方向部分の温度を複数の
電気ヒータ１５ａ〜１５Ｌで部分的に加熱することによ
って変更制御する例についてのものであったが、電気ヒ
ータに代えてオイルヒータを用いることもできる。しか
し、ダイス型への取り付けの容易さ、温度制御の応答性
の速さ等の点から電気ヒータを使用することが好まし
い。

【００４２】更に、多点でダイスへ取り付けられる点か
ら、前述したようなカートリッジタイプの電気ヒータを
使用することが好ましい。更にまた、前述のチューブ状
体製造装置１０では、環状ダイ１２における周方向部分
の温度を複数の電気ヒータ１５ａ〜１５Ｌで部分的に加
熱することによって変更制御するものであったが、逆に
環状ダイ１２における周方向部分を冷却することにより
温度制御するようにしてもよい。その装置の例は図７に
示されている。

【００４３】図７に示されるチューブ状体製造装置３０
は、環状ダイ１２におけるダイリップ部近傍において周
方向に等間隔に複数の冷却媒体通路３１を形成し、各通
路３１に冷媒導入管３２ａ及び導出管３２ｂをそれぞれ
接続して、冷媒を循環する。各通路３１ごとに流れる冷
媒の温度は、前述したと同様な趣旨で調整される。

【００４４】すなわち、各通路３１を流れるそれぞれの
冷媒温度は、テストピースで得られた電気抵抗分布即ち
データに基づいてシームレスチューブの円周方向におけ
る電気抵抗を調整する部分に対応する環状ダイ１２にお
ける周方向部分の温度が所望の状態になるように調整さ
れる。なお、各通路３１に流す冷媒は、温度調整された
液体であってもよいし、或いは空気又はその他の気体で
あってもよい。

【００４５】前述した実施形態に係るチューブ状体製造
装置１０では、温度制御装置である加熱器としての電気
ヒータ１５ａ〜１５Ｌや冷却器としての冷媒通路３１
は、いずれも環状ダイ１２に設けられていたが、この温
度制御装置は基本的には溶融樹脂の環状ダイ中での円周
方向流れが終了した後から溶融状態のチューブが冷却固
化されるまでの間に配設されているのが好ましい。

【００４６】例えば、環状ダイ１２より押出された後の
溶融押出しチューブの温度を制御する場合には、図８に
示される実施形態のチューブ状体製造装置４０のように
環状ダイ１２の下端面における環状のスリット１２ａか
ら押し出された溶融状態のチューブ状体が冷却用マンド
レル１４に至るまでの間に、複数の温調空気吐出管４１
を周方向に間隔をあけ、且つその吐出口をスリット１２
ａから押し出された溶融状態のチューブ状体Ｔに向ける
ように配置して構成することができる。

【００４７】その際、各温調空気吐出管４１について
は、前述した最初の実施形態と同じ趣旨で溶融押出しチ
ューブの周方向に設置される。すなわち、各温調空気吐
出管４１の吐出口が、テストピースで得られた電気抵抗
分布即ちデータに基づいてシームレスチューブの円周方
向における電気抵抗を調整する部分に対応する溶融押出
しチューブにおける周方向部分に対峙するように設置さ
れる。

【００４８】ところで、この種の導電性又は半導電性の
シームレスチューブでは、外層と内層とが異なった性質
を備えていることが必要とされる場合がある。例えば、
外層が内層より摩擦係数が小さいこと、外層と内層
が異なった電気抵抗を有するものであること、更にまた
外層がフッ素樹脂のような柔らかな材料では内層は高
剛性な材料から形成されていること等である。

【００４９】このような要望を満足させるためには内層
と外層（場合には３層又は４層にすることもある）に用
いる材料の種類を変えることが多い。このように内外層
が異なる性質を備えるように異なる材料を使用する場合
には、特に両者の電気抵抗の絶対値も各々異なる。ま
た、成形時における樹脂流路が内外層で異なることから
せん断の履歴もそれぞれ相違し、従って各層における円
周方向の電気抵抗分布も異なる。

【００５０】しかし、本発明におけるシームレスチュー
ブの製造方法では、前述したように溶融樹脂チューブに
おける周方向の温度を部分的にコントロールすることに
より周方向の電気抵抗値を変えることができるため、各
層が同一の樹脂材料であっても、或いは異なった材料で
あっても温度制御装置の配置によっては、各層の電気抵
抗を均一に制御できるのである。例えば、内層及び外層
の周方向電気抵抗分布を変えるチューブ状体製造装置の
一例が図９に示されている。

【００５１】図９に示されるチューブ状体製造装置は、
２層ダイ金型を備えたものである。この２層ダイ金型を
備えたチューブ状体製造装置５０は、ダイ金型５１がほ
ぼ同心状に２つの環状流路５１ａ、５１ｂを備え、これ
ら２つの環状流路５１ａ、５１ｂは下方の下流側で合流
し、１つの環状流路５１ｃとなってダイ金型の下端面に
形成された環状のスリット５１ｄを出口とするように構
成されているものである。このような流路構成に従っ
て、外側の環状流路５１ａを流れる溶融樹脂が外層即ち
表面層を形成し且つ内側の環状流路５１ｂを流れる溶融
樹脂が内層を形成し、内層と外層はダイ金型の下方部で
合流して１層となる。

【００５２】このような２層ダイ金型を備えるチューブ
状体製造装置５０を用いてチューブ状体を製造する場
合、溶融押出しチューブの内周側及び外周側におけるダ
イ金型５１のダイリップ部近傍にそれぞれ、前述した実
施形態で説明されているように複数の温度制御装置であ
るカートリッジタイプの電気ヒータ１５ａ〜１５Ｌ、２
５ａ〜２５Ｌを配置し且つ更にその近傍に測温センサー
１６ａ〜１６Ｌ、２６ａ〜２６Ｌをそれぞれ設置して、
チューブ状体の内層及び外層の表面電気抵抗率を制御す
ることにより、各層が同一の樹脂材料でも、或いは異な
った樹脂材料でも各層の電気抵抗がそれぞれ均一に制御
されたシームレスチューブを容易に製造することができ
る。

【００５３】ただし、図９に示される２層ダイ金型を備
えるチューブ状体製造装置５０では、温度制御装置を溶
融押出しチューブの内周側及び外周側の両方に設けたも
のであったが、この温度制御装置の配置は、溶融押出し
チューブの内周側又は外周側のいずれか一方でもよく、
このような配置は、得ようとするシームレスチューブの
用途等により適宜選択することができる。また、温度制
御装置として、電気ヒータに代えてオイルヒータ等種々
の形式のものを使用できるのみならず、前述した各実施
形態のように冷却器を種々の態様で配置してもよい。

【００５４】なお、前述した各実施形態に係るチューブ
状体製造方法については、冷却用マンドレルをチューブ
内側に配設したインサイドマンドレル方式の製造装置を
例にして説明したが、本発明はこのような製造装置以外
にも、アウトサイドマンドレル等のサイジング方式の製
造装置を用いて実施することができる。特に、直径が３
０ｍｍ以下のシームレスチューブを製造する場合にはア
ウトサイドマンドレルやアウトサイドサイジング方式の
製造装置を用いることが望ましい。

【００５５】前述した各実施形態に係るチューブ状体製
造方法を実施する製造装置において、冷却固化後のチュ
ーブ状体Ｔにおける表面電気抵抗の測定は、（株）ダイ
ヤインスツルメンツ製ハイレスタ（商品名）のＨＡプロ
ープを用い、測定電圧１００Ｖ、測定時間１０秒にてチ
ューブ円周方向２０ｍｍピッチで測定した。また、冷却
固化後のチューブ状体Ｔにおける体積電気抵抗の測定に
ついても、（株）ダイヤインスツルメンツ製ハイレスタ
（商品名）のＨＲＳプロープを用い、測定電圧１００
Ｖ、測定時間１０秒にてチューブ円周方向２０ｍｍピッ
チで測定した。

【００５６】ところで、本発明におけるシームレスチュ
ーブの製造方法において適用される熱可塑性樹脂組成物
は、基本的に熱可塑性樹脂を主原料とした樹脂組成物
で、ポリエチレン（高密度、中密度、低密度、直鎖状低
密度）、プロピレンエチレンブロックまたはランダム共
重合体、ゴムまたはラテックス成分例えばエチレン・プ
ロピレン共重合体ゴム、スチレン・ブタジエンゴム、ス
チレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体また
は、その水素添加誘導体、ポリブタジエン、ポリイソブ
チレン、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアセター
ル、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリフェニレ
ンエーテル、変成ポリフエニレンエーテル、ポリイミ
ド、液晶性ポリエステル、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリスルフオン、ポリエーテルスルフォン、ポリフ
ェニレンサルファイド、ポリビスアミドトリアゾール、
ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルイミド、ポ
リエーテルエーテルケトン、アクリル、ポリフッ化ビニ
リデン、ポリフッ化ビニル、エチレンテトラフロロエチ
レン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、テト
ラフルオロエチレンへキサフルオロプロピレン共重合
体、テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニ
ルエーテル共重合体、ポリテトラフルオロエチレン、フ
ッ素ゴム、アクリル酸アルキルエステル共重合体、ポリ
エステルエステル共重合体、ポリエーテルエステル共重
合体、ポリエーテルアミド共重合体、オレフイン共重合
体、ポリウレタン共重合体、の１種またはこれらの混合
物からなるものが使用される。

【００５７】特に電子写真式の複写機、プリンター用の
中間転写体用抵抗制御シームレスベルトとして好ましい
樹脂は、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、エ
チレンテトラフロロエチレン共重合体、ポリクロロトリ
フルオロエチレン、テトラフルオロエチレンへキフルオ
ロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレンパーフ
ルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリテトラフ
ルオロエチレン等のフッ素樹脂やフッ素ゴムがトナー等
からの汚れを防止するためにも好ましく、また、ポリカ
ーボネートやポリブチレンテレフタレート、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリエステルエステル共重合体、ポ
リエーテルエステル共重合体等のエステル系熱可塑性樹
脂が耐電気特性において電気抵抗値の変動が少なく安定
のため好ましい。

【００５８】また、これらの熱可塑性樹脂に導電性を付
与するために、導電性フイラーが添加される。導電性フ
ィラーとしては、カーボンブラック、グラファイト、カ
ーボン繊維、金属粉、導電性金属酸化物、有機金属酸化
物、有機金属化合物、有機金属塩、導電性高分子等から
選ばれる少なくとも１種またはこれら数種の混合物から
なるものが好ましい。

【００５９】その中でも特にカーボンブラックが好まし
い。カーボンブラックとしては、アセチレンブラツク、
フアーネスブラック、チャンネルブラック等のカーボン
ブラックがある。フイルムの外観を損なわないためにも
分散性に優れたアセチレンブラックが好ましい。

【００６０】カーボンブラックの配合量は、カーボンブ
ラツクの種類により異なるが、アセチレンブラックの場
合、熱可塑性樹脂１００重量部に対して３〜２５重量部
が好ましく、ケッチェンブラックの場合には１〜１０重
量部が好ましい。上記範囲未満では導電性に乏しく、上
記範囲以上では製品の外観が悪くなり、また材料強度が
低下して好ましくない。

【００６１】また、付加的成分として各種フィラーとし
ては、例えば、炭酸カルシウム（重質、軟質）、タル
ク、マイカ、シリカ、アルミナ、水酸化アルミニウム、
水酸化マグネシウム、硫酸バリウム、酸化亜鉛、ゼオラ
イト、ウオラストナイト、けいそう土、ガラスビーズ、
ベントナイト、モンモリナイト、アスベスト、中空ガラ
ス球、黒鉛、二硫化モリブデン、酸化チタン、アルミニ
ウム織維、ステンレススチール繊維、黄銅繊維、アルミ
ニウム粉末、木粉、もみ殻、グラファイト、金属粉、導
電性金属酸化物、有機金属化合物、有機金属塩等のフィ
ラーがあげることができる。

【００６２】また、添加剤としては、例えば、酸化防止
剤（フェノール系、硫黄系等）滑剤、有機・無機系の各
種顔料、紫外線吸収剤、帯電防止剤、分散剤、中和剤、
発泡剤、可塑剤、銅害防止剤、架橋剤、流れ性改良材等
をあげることができる。

【００６３】上記組成物は、所望により付加的成分を一
軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、ロール、
ブラベンダー、ブラストグラフ、ニーダー等の通常の混
練機を用いて製造することができる。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のシームレ
スチューブの製造方法によれば、チューブ状体の円周方
向における細分化された部分について個別に電気抵抗を
制御するための温度制御装置を溶融押出しチューブの周
囲に少なくとも２以上配設してチューブ状体を形成する
ことにより、円周方向に均一な電気抵抗分布を有するチ
ューブを連続的に押出し成形することができ、その結果
低コストで且つ大量に、安定したシームレスチューブを
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るシームレスチューブ
の製造方法を実施するチューブ状体製造装置の一例を示
す断面図である。

【図２】図１に示されるチューブ状体製造装置における
環状ダイの一部を拡大して示す断面図である。

【図３】図１に示されるチューブ状体製造装置における
環状ダイの下面図である。

【図４】図１に示されるチューブ状体製造装置で形成さ
れたシームレスチューブにおける軸線方向に直交する円
周上の電気抵抗を、環状ダイの温度制御を行う前と温度
制御を行った後について測定したグラフを示す特性図で
ある。

【図５】図１に示されるチューブ状体製造装置における
溶融押出しチューブの周方向温度を、温度制御を行う前
と行った後について測定したグラフを示す特性図であ
る。

【図６】本発明の一実施形態に係るシームレスチューブ
の製造方法を実施する別なチューブ状体製造装置につい
て環状ダイの一部を拡大して示す断面図である。

【図７】本発明の一実施形態に係るシームレスチューブ
の製造方法を実施する更に別な例のチューブ状体製造装
置を示す断面図である。

【図８】本発明のシームレスチューブの製造方法を実施
するチューブ状体製造装置の更に別の例を示す断面図で
ある。

【図９】本発明のシームレスチューブの製造方法を実施
するチューブ状体製造装置の更に別の例であって、２層
ダイ金型を備えるチューブ状体製造装置を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１０、３０、４０、５０チューブ状体製造装置１１押出機１２環状ダイ１２ａ環状のスリット１２ｂ環状流路１２ｃ外側ダイ部分１２ｄスパイラル溝１３支持棒１４冷却用マンドレル１５ａ〜１５Ｌ電気ヒータ（温度制御装置）１６ａ〜１６Ｌ測温センサー１７温調リング１８ニップロール２５ａ〜２５Ｌ電気ヒータ（温度制御装置）２６ａ〜２６Ｌ測温センサー３１冷媒通路（温度制御装置）４１冷風吹出管（温度制御装置）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の導電性を有する熱可塑性樹脂塑性
物を押出機に装着した環状ダイよりチューブ状に溶融押
出して冷却固化させた後、チューブ状を維持した状態で
連続的に引き取ってシームレスチューブを成形する方法
において、冷却固化後のチューブ状体の引き取り方向に直交する円
周上の体積電気抵抗又は表面電気抵抗を測定し、この測
定値に基づいて溶融押出しチューブの少なくとも２以上
の円周方向位置における温度を部分的に制御すべく配設
された温度制御装置により調整することを特徴とするシ
ームレスチューブの製造方法。
【請求項２】前記温度制御装置が、溶融樹脂の前記環
状ダイ中での円周方向流れが終了した後から溶融状態の
チューブが冷却固化されるまでの間に配設されているこ
とを特徴とする請求項１に記載のシームレスチューブの
製造方法。
【請求項３】前記温度制御装置が、前記環状ダイの円
周方向に少なくとも２箇所以上配設されていることを特
徴とする請求項１又は２に記載のシームレスチューブの
製造方法。
【請求項４】前記温度制御装置が、加熱器であること
を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のシームレ
スチューブの製造方法。
【請求項５】前記温度制御装置が、冷却器であること
を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のシームレ
スチューブの製造方法。