擠壓成型裝置以及熱塑性彈性體成型品的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及擠壓成型裝置以及熱塑性彈性體成型品的制造方法。
【背景技術】
[0002] 以往，在圖像形成裝置等的送紙機構中，使用由熱塑性彈性體構成的供紙輥以及 輸送輥。為了在正確的時刻、以正確的速度將記錄紙張等輸送至圖像形成部，因此對這樣的 供紙輥和輸送輥的正圓度與內徑及外徑尺寸要求較高的精度。
[0003] 供紙輥和輸送輥，例如以管狀的熱塑性彈性體為母材。一般情況下，在對管狀的熱 塑性彈性體進行成型的擠壓成型裝置中，從擠壓機起朝下游側依次配設有冷卻用的水槽、 抽取機、切斷機等。
[0004] 被擠壓機加熱而熔融的合成樹脂材料，在通過擠壓機出口的模具（dies)以及芯 棒（mandrel)時，被成型為規(guī)定的截面形狀并大致在水平方向上連續(xù)地被擠壓。從擠壓機 擠出的高溫的管狀成型物，一邊被抽取機抽取、一邊在配設于擠壓機與抽取機之間的水槽 內的冷卻水中通過時被冷卻而硬化。然后，硬化的管狀成型物被切斷機切斷，從而得到作為 成品的供紙輥或輸送輥。
[0005] 在水槽內通過的管狀成型物，除了水壓以外，還受到抽取機的水平方向的張力、施 加于鉛直方向的重力的影響。若這些力的合力增大，則管被壓偏，產生管的截面形狀變得扁 平化等的問題。
[0006] 因此在要求較高的尺寸精度的管狀成型物的擠壓成型裝置中，使用采用了整形模 (sizing die)的真空冷卻水槽。整形模具備具有規(guī)定的口徑的貫通孔、且安裝在水槽的入 口。借助在管狀成型物的內外產生的壓力差而將管朝整形模的貫通孔拉動，利用整形模來 限制管的外形尺寸。
[0007] 作為并用整形模與真空冷卻水槽的技術，例如，在下述專利文獻1中公開有如下 的擠壓成型方法：為了將筒狀成型品的外形尺寸保持為期望的值，利用被反饋控制的真空 泵來調整冷卻水槽內的氣壓。在該擠壓成型方法中，在整形模的內部設置真空區(qū)域，借助真 空區(qū)域的負壓狀態(tài)而使成型品的外表面與整形模的貫通孔密接，使成型品的外表面光滑地 成型。
[0008] 在下述專利文獻2中公開有如下的熱塑性聚酰亞胺系管狀薄膜的制造方法：為了 將具有優(yōu)異的尺寸精度、膜厚精度的熱塑性聚酰亞胺系管狀薄膜成膜，使用借助真空泵而 使內部成為減壓狀態(tài)的整形套筒和冷卻水槽，對整形套筒的內環(huán)供給少量的水。
[0009] 專利文獻1 :日本專利第2731694號公報 [0010] 專利文獻2 :日本專利第3237715號公報
[0011] 然而，例如適合于熱塑性聚氨酯樹脂等的供紙輥以及輸送輥的熱塑性彈性體材 料，與上述專利文獻1、2記載的發(fā)明中所使用的材料相比，具有因與整形模的摩擦而易產 生變形的傾向。因此在對這樣的熱塑性彈性體材料進行擠壓成型的情況下，即使應用上述 專利文獻1、2記載的技術，也無法充分抑制由摩擦引起的變形。其結果，產生成型物無法從 整形模通過而成型本身無法進行、或者即使能夠成型但管狀成型物的尺寸會發(fā)生變化等新 問題。

【發(fā)明內容】

[0012] 本發(fā)明是鑒于以上那樣的實際情況所做出的，主要目的在于提供一種即便使用因 摩擦而易產生變形的熱塑性彈性體材料，也能夠獲得較高的尺寸精度的擠壓成型裝置以及 熱塑性彈性體成型品的制造方法。
[0013] 本發(fā)明是一種擠壓成型裝置，對熱塑性彈性體進行擠壓成型，所述擠壓成型裝置 的特征在于，具有：擠壓單元，該擠壓單元對熱塑性彈性體進行加熱并將其從模具擠出；抽 取單元，該抽取單元對所述擠出的熱塑性彈性體進行抽??；以及形狀調整單元，該形狀調整 單元配置在所述擠壓單元與所述抽取單元之間，并且對所述擠出的熱塑性彈性體的形狀進 行調整，所述形狀調整單元具有被冷卻水充滿的水槽，所述冷卻水對熱塑性彈性體進行冷 卻，在劃分出所述水槽的側壁設置有：由用于供熱塑性彈性體進入到所述水槽內的貫通孔 形成的入口、和由用于供所述熱塑性彈性體從所述水槽排出的貫通孔形成的出口，至少所 述入口的口徑大于從所述擠壓單元擠出后即將進入所述入口前的熱塑性彈性體的外徑，所 述冷卻水的水位高于所述入口及所述出口的上端。
[0014] 在本發(fā)明的所述擠壓成型裝置中，優(yōu)選地，所述水槽具有安裝于所述側壁的第一 部件，所述入口形成于所述第一部件。
[0015] 在本發(fā)明的所述擠壓成型裝置中，優(yōu)選地，所述模具用于將所述熱塑性彈性體以 管狀擠出，所述水槽具有：供從所述擠壓單元擠出的熱塑性彈性體最先通過的常壓水槽、和 設置在所述常壓水槽的下游側的減壓水槽。
[0016] 在本發(fā)明的所述擠壓成型裝置中，優(yōu)選地，所述水槽包括將所述常壓水槽與所述 減壓水槽分隔的第一分隔壁，在所述第一分隔壁設置有由供所述熱塑性彈性體通過的貫通 孔形成的第一通過口，所述第一通過口的口徑大于從所述擠壓單元擠出后即將進入所述入 口前的熱塑性彈性體的外徑，所述冷卻水的水位高于所述第一通過口的上端。
[0017] 在本發(fā)明的所述擠壓成型裝置中，優(yōu)選地，所述水槽具有安裝于所述第一分隔壁 的第二部件，所述第一通過口形成于所述第二部件。
[0018] 在本發(fā)明的所述擠壓成型裝置中，優(yōu)選地，所述第一通過口的擠壓方向上的長度 為 0· 5mm ~10mnin
[0019] 在本發(fā)明的所述擠壓成型裝置中，優(yōu)選地，所述減壓水槽包括：第一減壓水槽、設 置在所述第一減壓水槽的下游側的第二減壓水槽、以及將所述第一減壓水槽與所述第二減 壓水槽分隔的第二分隔壁，在所述第二分隔壁設置有由供所述熱塑性彈性體通過的貫通孔 形成的第二通過口，所述第二通過口的口徑大于從所述擠壓單元擠出后即將進入所述入口 前的熱塑性彈性體的外徑，所述冷卻水的水位高于所述第二通過口的上端。
[0020] 在本發(fā)明的所述擠壓成型裝置中，優(yōu)選地，所述入口的口徑為從所述擠壓單元擠 出后即將進入所述入口前的熱塑性彈性體的外徑的1. 04倍~1. 26倍。
[0021] 在本發(fā)明的所述擠壓成型裝置中，優(yōu)選地，所述第一通過口的口徑以及所述第二 通過口的口徑為所述熱塑性彈性體的精加工外徑的1. 08倍~1. 45倍。
[0022] 在本發(fā)明的所述擠壓成型裝置中，優(yōu)選地，在所述減壓水槽設置有限位單元，該限 位單元對沿水平方向通過所述減壓水槽內的所述熱塑性彈性體的上下位置以及/或者左 右位置進行限制。
[0023] 在本發(fā)明的所述擠壓成型裝置中，優(yōu)選地，所述限位單元具有：輥，該輥一邊旋轉、 一邊與熱塑性彈性體抵接來限制所述熱塑性彈性體的位置；旋轉軸，該旋轉軸將所述輥軸 支承為旋轉自如。
[0024] 在本發(fā)明的所述擠壓成型裝置中，優(yōu)選地，至少在一個所述貫通孔的表面形成有 用于降低與所述熱塑性彈性體的摩擦的涂覆膜。
[0025] 在本發(fā)明的所述擠壓成型裝置中，優(yōu)選地，還具有切斷單元，該切斷單元將由所述 抽取單元抽取出的熱塑性彈性體切斷為規(guī)定的長度。
[0026] 此外，本發(fā)明的特征在于，用技術方案13所述的擠壓成型裝置來制造將管狀的熱 塑性彈性體切成圓環(huán)的成型品。
[0027] 對于本發(fā)明的擠壓成型裝置而言，由設置于水槽的側壁的貫通孔構成的入口的口 徑大于從擠壓單元擠出后即將進入所述入口前的熱塑性彈性體的外徑，因此抑制在所述擠 壓的熱塑性彈性體與入口之間產生摩擦。即，在水槽的側壁設置有口徑大于熱塑性彈性體 的外徑的貫通孔，來代替在水槽中安裝與熱塑性彈性體的外表面密接的整形模，由此能夠 抑制熱塑性彈性體因摩擦而變形，從而獲得優(yōu)異的尺寸精度。
[0028] 此外，由于冷卻水的水位高于入口及出口的上端，因此借助介于入口及出口與經 過該入口及出口的熱塑性彈性體之間的冷卻水的水膜來防止空氣向水槽內進入。此外，利 用冷卻水的潤滑作用更進一步抑制在熱塑性彈性體與入口及出口之間產生的摩擦。
【附圖說明】
[0029] 圖1是示出本發(fā)明的擠壓成型裝置的一個實施方式的剖視圖。
[0030] 圖2是圖1的水槽的剖視圖。
[0031] 圖3是圖1的第一常壓水槽的剖視圖。
[0032] 圖4是圖1的第一減壓水槽的剖視圖。
[0033] 圖5是示出圖4的限位件的結構的立體圖。
[0034] 附圖標記說明：1…擠壓成型裝置；2…擠壓機（擠壓單元）；3…抽取機（抽取單 元）；4…形狀調整機（形狀調整單元）；5…切斷機（切斷單元）；10…熱塑性彈性體；25··· 模具；40…水槽；42…側壁；45a…入口；45b…出口；46…第一分隔壁；47…第二分隔壁； 61…第一常壓水槽；62…第一減壓水槽；63…第二減壓水槽；71···第一部件；72a…第一通 過口；72···第二部件；73a…第二通過口；83···限位件（限位單元）；91··?棍；92···旋轉軸。
【具體實施方式】
[0035] 以下，基于附圖對本發(fā)明的一個實施方式進行說明。
[0036] 圖1是本實施方式的擠壓成型裝置1的剖視圖。擠壓成型裝置1用于熱塑性彈性 體的擠壓成型。
[0037] 如圖1所示，本實施方式的擠壓成型裝置1具備：擠壓機（擠壓單元）2、抽取機 (抽取單元）3、形狀調整機（形狀調整單元）4以及切斷機（切斷單元）5。
[0038] 擠壓機2配設在擠壓成型裝置1的最上游，將熱塑性彈性體10加熱并擠出。抽取 機3抽取由擠壓機2擠出的熱塑性彈性體10。形狀調整機4配設在擠壓機2與抽取機3之 間，對由擠壓機2擠出的熱塑性彈性體3的形狀進行調整。切斷機5將由抽取機3抽取的 熱塑性彈性體10切斷為規(guī)定的長度。
[0039] 擠壓機2例如具有料斗21、缸體22、螺桿23、芯棒24以及模具25。將成為熱塑性 彈性體10的材料的丸料（pellet) 11投入到料斗21。料斗21將所投入的丸料11朝缸體