(57)【要約】【課題】傷や打痕等の無い安定した曲げ角度を有する電子写真用のブレード部材を製造する。【解決手段】曲げパンチ１と曲げダイ３を有する加工用工具により、金属板と樹脂シートが一体に成形された複合金属板１０をＬ字形状に曲げる曲げ加工方法において、曲げパンチ１と曲げダイ３の工具クリアランスを、複合金属板１０の総厚みの８０〜９８％に設定する。また、複合金属板１０の曲げ内側に当てる曲げダイ３の肩部３ａに対して、複合金属板１０の総厚みの３０％〜１００％のＣ面取りを施して、圧縮応力を集中させることにより、スプリングバックを抑制するとともに傷や打痕の発生を防ぐ。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲げパンチと曲げダイを用いて、金属板と樹脂シートとを一体化した複合金属板をＬ字形状に曲げる曲げ加工工程を有し、
前記曲げパンチと前記曲げダイの工具クリアランスを、前記複合金属板の総厚みの８０〜９８％に設定するとともに、前記複合金属板の曲げ部の内側に当てる部位において、前記曲げダイに、前記複合金属板の総厚みの３０〜１００％のＣ面取りを施したことを特徴とする複合金属板の曲げ加工方法。
【請求項２】
前記金属板は、銅および亜鉛を含有するスズ青銅またはリン青銅を主成分とし、前記複合金属板の総厚みに対して６０％以下の厚さを有することを特徴とする請求項１記載の複合金属板の曲げ加工方法。
【請求項３】
前記樹脂シートは、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、及びこれらの共重合体、並びにこれらのアロイのうちの少なくとも１つを含有し、前記複合金属板の総厚みに対して４０％以上の厚さを有することを特徴とする請求項１または２記載の複合金属板の曲げ加工方法。
【請求項４】
前記樹脂シートは、前記金属板の片面または両面に一体化された樹脂層と、前記樹脂層上の面転写用シートとを有することを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載の複合金属板の曲げ加工方法。
【請求項５】
前記複合金属板が、電子写真に用いられる金属製のブレード部と、前記ブレード部に一体形成された樹脂製の支持部材を有するブレード部材であることを特徴とする複合金属板の曲げ加工方法。
【請求項６】
請求項５記載の複合金属板の曲げ加工方法によって曲げ加工されたことを特徴とするブレード部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタ等に用いられるブレード部材等を製造するための複合金属板の曲げ加工方法及びブレード部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真に用いられる高精度のブレード部材を従来の加工装置を用いた曲げ加工方法で成形するには、以下のような問題がある。
【０００３】
まず、被加工材のスプリングバック影響を想定し、パンチ先端角とダイ溝角を最終製品角に合わせて加工を行うことができるヤゲン曲げにおいては、９０度のＶ字形のみぞを有する下型を用いる。これに対して、曲げる材料にもよるが８８度ぐらいに加工した上型を用いて、金属板を９０度より小さな角度で曲げ加工する。しかし、金属板に樹脂シートを積層したものは、ヤゲン曲げ加工で成形すると、下死点位置でダイ肩部に相当する箇所に打痕（ショックマーク）が生じてしまう。
【０００４】
また、パンチとダイを有する曲げ型を使用して金属板をＬ字曲げする加工方法では、被加工材の厚み以上の工具クリアランスを設けた金型で曲げ加工を行う。しかし、この加工方法では被加工材の材質によってはスプリングバックが生じ、安定した角度の曲げ加工が困難である。そこで、ダイの肩部に曲げる金属板の板厚の１／１０程度突出した幅１ｍｍ程度の小さな縁を設け、このダイの中にパンチにより金属板を押し込んで、金属板の曲げ部に強い圧縮力を加えて打ち込み部を形成し、スプリングバックの影響を小さくする。あるいはパンチ側に種々の工夫をこらしたりしている。
【０００５】
しかしながら、この方法では曲げ部近くにショックマークを付けなければならない。また、被加工材を曲げるためにパンチと被加工材を摺擦しなければならず、製品に若干でも摺働傷が生じてしまう。そのため電子写真に用いられるブレード部材の曲げ加工に適用するのは困難である。
【０００６】
さらに、特許文献１に開示されたように、断面がＵ字型の曲げ加工用工具を用いて、被加工材である金属板のパンチ側片面またはパンチ側およびダイ側の両面に樹脂シートを１枚または複数枚重ねて加工する方法が知られている。この方法では、パンチとダイの工具クリアランスを、樹脂シートの厚さの合計に金属板の厚さの８０〜９８％を加えた値に設定する。
【特許文献１】特開平７−１７８４６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記いずれの加工方法を用いても、電子写真に用いられるブレード部材を曲げ加工すると、トナー層の厚さを規制し、トナーに摩擦帯電させる帯電機能として十分ではないだけでなく、製品に打痕や摺働傷を生じさせてしまう。また加工する際、摩擦抵抗を下げるための潤滑剤を用いた加工が行われるため、加工後に脱脂する洗浄工程を必要としてしまう。
【０００８】
近年では、電子写真技術の向上により、高速、高精細の画像形成が要望されており、そこに用いられるブレード部材は、現像スリーブ及び現像ローラーとの間の電荷制御状態において、現像剤量および現像剤粒径を適正に規制することが要求される。また、電荷制御面の面精度を容易に得ることによって、現像剤によるムラ及びスジなどの画像不良を抑制できるものが求められる。
【０００９】
本発明は上記従来の技術の有する未解決の課題に鑑みてなされたものであり、電子写真用の高品質なブレード部材に高精度な曲げ加工を施すことのできる複合金属板の曲げ加工方法及びブレード部材を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の複合金属板の曲げ加工方法は、曲げパンチと曲げダイを用いて、金属板と樹脂シートとを一体化した複合金属板をＬ字形状に曲げる曲げ加工工程を有し、前記曲げパンチと前記曲げダイの工具クリアランスを、前記複合金属板の総厚みの８０〜９８％に設定するとともに、前記複合金属板の曲げ部の内側に当てる部位において、前記曲げダイに、前記複合金属板の総厚みの３０〜１００％のＣ面取りを施したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
金属板と樹脂シートが一体化された複合金属板の総厚みよりも小さい工具クリアランスで、曲げ部の内側を形成する曲げダイの肩部にＣ面取りを施して加工を行う。
【００１２】
加工後のスプリングバック量を減少させるとともに、打痕や摺動傷の発生を防ぎ、電子写真に用いられるブレード部材を傷等の無い高精度な成形品として製作することができる。
【００１３】
また、製品保護を兼ねる製品使用面の面転写用シートに樹脂層を搭載した形態の樹脂シートを用いて加工を行えば、オイルレス成形を可能とするため、加工後の洗浄工程を必要としない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１に示すように、曲げパンチ１と、ストリッパープレート２と、曲げダイ３を有する加工用工具により、図２に示すように、金属板１１と、樹脂層１２および面転写用シート１３からなる樹脂シートとを有する複合金属板１０をＬ字形状に曲げ加工する。曲げパンチ１と曲げダイ３の工具クリアランスは、複合金属板１０の総厚み０．１ｍｍ以上３ｍｍ以下であるものに対して、８０〜９８％に設定する。さらに、図３に示すように、複合金属板１０の曲げ部の内側に当てる曲げダイ３の肩部３ａに対して、複合金属板１０の総厚みの３０〜１００％のＣ面取り（４５°の面取り）を施しておく。
【００１６】
金属板１１は、少なくとも銅および亜鉛を含有するスズ青銅またはリン青銅を用いて形成され、複合金属板１０の総厚みに対して６０％以下の厚さを有する。
【００１７】
樹脂層１２および面転写用シート１３からなる樹脂シートは、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、これらの共重合体、及びこれらのアロイからなる群を用いて形成され、複合金属板１０の総厚みに対して４０％以上の厚さを有する。
【００１８】
金属板１１と一体成形される樹脂層１２は、金属板１１の片側または両側に少なくとも１層設ける。複合金属板１０の一例として、ブレード部（金属板）と一体に形成した支持部材（樹脂層）を有する電子写真用のブレード部材がある。
【００１９】
具体的に説明すると、図２に示す複合金属板１０の樹脂層１２は、面転写用シート１３上に溶融樹脂を押出して固化させたものである。面転写用シート１３の材料となる樹脂は、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、これらの共重合体、及びこれらのアロイからなる群より選ばれる１種以上の樹脂を含んでなるものである。ポリエステル系樹脂においては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−２、６−ナフタレート、これらの共重合体、及び複合体からなる群より選ばれる１種以上の樹脂等を用いることができる。
【００２０】
樹脂層１２には、ウレタンゴム、ポリアミド樹脂、ポリアミドエラストマー、シリコンゴム、シリコン樹脂等を用いることができる。
【００２１】
面転写用シート１３上に樹脂層１２となる樹脂を均一な膜厚に押出して固化させ、Ｌ字形状に曲げ加工し、その後に面転写用シート１３が剥離されるため、面転写用シート１３と樹脂層１２の剥離性は良好であることが望ましい。このような観点から、面転写用シート１３は極性基を含まない厚さ２〜３００μｍの直鎖状高分子であることが望ましく、特にオレフィン系高分子が好ましい。また、樹脂層１２は厚さ１μｍ以上２００μｍ以下で、極性基を含む高分子であることが望ましく、特にポリアミド系高分子が好ましい。
【００２２】
金属板１１は、スズ青銅またはリン青銅、ステンレススチール、アルミ板等スプリングバックの大きな材質を用いることができ、特にリン青銅を用いることが好ましい。
【００２３】
また、金属板１１と樹脂層１２との接合は、例えば、ウレタン系の接着剤１２ａを用いた接着によって行われる。
【００２４】
複合金属板１０は、打抜き加工により目的とするブレード形状に加工される。抜き加工により成形された複合金属板１０は、複合金属板１０の総厚みよりも小さく設定した曲げパンチ１と曲げダイ３間の工具クリアランスで、厚さ方向に圧縮変形を受けながら曲げ加工される。
【００２５】
複合金属板１０の曲げ部の内側を形成する曲げダイ３の肩部３ａには、Ｃ面取りを施して、２箇所の角部に集中的に応力を加えることにより加工後のスプリングバック量を減少させる。
【００２６】
詳しく説明すると、複合金属板１０の厚み方向に圧縮変形を与えながら曲げ加工を行うことは、複合金属板１０のスプリングバックの防止に効果的であるが、工具クリアランスを小さくすることにより、樹脂層１２に傷が生じたり、厚みを損なったりする。またクリアランス量によっては、切断してしまうことが考えられる。そこで工具クリアランスを複合金属板１０の総厚みの８０〜９８％の範囲に設定し、樹脂シートを圧縮させて曲げ加工を行うことで、複合金属板１０に傷や切断が生じないようにする。
【００２７】
一般的に、曲げ内側を形成する工具にＣ面取りを施して曲げ加工を行うと、被加工材は工具形状に沿った曲げ形状になるため、被加工材の厚みに対して大きな面取り量の曲げ工具を用いることはできない。しかし、従来のようにＲ形状を有する曲げ工具では、曲げ部全体に歪が生じ加工後のスプリングバックが大きくなる。
【００２８】
これに対して、比較的少量のＣ面取りを施した工具を用いれば、工具と被加工材が接触する点に集中した応力を加えることができるため、スプリングバック量を減少させることが可能である。
【００２９】
そこで本実施の形態においては、金属板と樹脂シートからなる複合金属板の曲げ加工における曲げ内側の工具のＣ面取り量を、総厚みの３０〜１００％の範囲に設定する。
【００３０】
また、製品保護を兼ねる面転写用シートと樹脂層を含む樹脂シートと一体化した複合金属板を用いて加工を行えば、曲げパンチまたは曲げダイと摺擦する箇所は面転写用シートを介在させることで摩擦抵抗が低減し、オイルレス成形を可能とする。また、面転写用シートが潤滑作用を持つことで加工後の洗浄工程を必要としない。
【００３１】
曲げ加工が完了した複合金属板は、その使用面に樹脂層を残し、加工の保護シートおよび潤滑シートとしての機能と、スプリングバック量のコントロールを併せ持つ面転写用シートを剥離する。このようにして、電子写真用のブレード部材等を加工・製造する。
【実施例】
【００３２】
樹脂層の原料として、ポリアミドエラストマー（ダイセル・ヒュルス社製、商標名：ダイアミド  ＰＡＥ  Ｅ４０−Ｓ３）を２５０℃に溶融する。これを、押出成形によって製作された、厚さが０．１ｍｍのポリエチレンテレフタレートフィルムからなる面転写用シート上に、固化後の厚さが０．０３ｍｍとなるように押出す。このようにして、両者併せて、厚さ０．１３ｍｍの樹脂シートを、ロールコーター法にて作製した。
【００３３】
この樹脂シートと金属板である板厚０．１ｍｍのリン青銅シートの間に、東洋モートン社製アドコートＡＤ−７６Ｐ１（商品名）よりなる接着剤を設けて貼合し、所定の形状にプレス切断することで、複合金属板のサンプルＡ、Ｂ、Ｃを製作した。
【００３４】
複合金属板のサンプルＡ、Ｂ、Ｃについて、図１および図３に示した装置を用いて、複合金属板の総厚み０．２３ｍｍに対して８０〜９８％の範囲にある０．１９〜０．２２ｍｍに設定した工具クリアランスで曲げ加工を行った。加工に用いた工具肩部形状は、曲げパンチの肩部のＲ面取り量０．１ｍｍ、曲げダイの肩部のＣ面取り量では、サンプルＡ、Ｂで０．１ｍｍ、サンプルＣで０．２ｍｍとした。曲げ加工時の材料押え圧力は、曲げ金型下死点時で２６５ｋｇに設定した。
【００３５】
プレス加工により抜き切断された複合金属板からなるサンプルＡ、Ｂ、Ｃは、長さ２３０ｍｍ、幅２３ｍｍであり、幅２３ｍｍのうち１ｍｍを曲げダイからの突出し量としてセットし、曲げ加工を行った。
【００３６】
曲げ加工した複合金属板は、面転写用シート（ポリエチレンテレフタレートフィルム）を剥離することで電子写真用のブレード部材とする。
【００３７】
本実施例により加工された複合金属板のサンプルＡ、Ｂ、Ｃは、樹脂層（ポリアミドエラストマー）に傷や剥れがないものであった。
【００３８】
表１に本実施例によるサンプルＡ、Ｂ、Ｃの曲げ角度等と製品評価を示す。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
比較例として、工具クリアランス０．２３ｍｍ、曲げダイのＲ面取り量０．５ｍｍ、曲げ角度１５０度で上記と同様に曲げ加工を行った場合をサンプルＤ、工具クリアランス０．１９ｍｍ、曲げダイのＲ面取り量０．５ｍｍ、曲げ角度１０５度で曲げた場合をサンプルＥとして実験を行った。さらに、工具クリアランス０．１９ｍｍ、曲げダイのＣ面取り量０．５ｍｍ、曲げ角度１０５度で曲げた場合をサンプルＦとする実験を行った。その結果を表２に示す。
【００４１】
【表２】
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【００４２】
表２から、Ｃ面取り量を大きくしたり、Ｒ面取り量を行った場合は、安定した形状の曲げ加工が困難になることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】一実施の形態による曲げ加工に用いる金型を示す模式図である。
【図２】複合金属板の構成を説明する図である。
【図３】工具クリアランスと曲げ内側のＣ面取りを示す拡大図である。
【符号の説明】
【００４４】
１    曲げパンチ
２    ストリッパープレート
３    曲げダイ
１０    複合金属板
１１    金属板
１２    樹脂層
１２ａ    接着剤
１３    面転写用シート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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