(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状の金属プレートと、金属プレートの少なくとも片側の面上に金属プレートと平行して一体的に配設された弾性部材とよりなるＯＡブレードを形成する方法において、
前記金属プレートをインサートした金型キャビティ内に、前記弾性部材の材料となる紫外線硬化型組成物を充填してキャビティ内をこの組成物で充満させたあと、キャビティ内の全域に紫外線を照射して前記組成物を硬化させるＯＡブレードの形成方法。
【請求項２】
前記金型として、キャビティを画成する一部分に、外部に隣接する透明体を配設したものを用い、紫外線を、この透明体を通過させてキャビティ内に照射する請求項１に記載のＯＡブレードの形成方法。
【請求項３】
前記紫外線硬化型組成物としてゴム組成物を用いる請求項１もしくは２に記載のＯＡブレードの形成方法。
【請求項４】
前記紫外線硬化型組成物として樹脂組成物を用いる請求項１もしくは２に記載のＯＡブレードの形成方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の、ＯＡブレードの形成方法に用いられるブレード形成用金型であって、
相互に接近してキャビティを形成する固定型と可動型とよりなり、これらの型の少なくとも一方には、入射された紫外線をキャビティまで通過させる透明体と、透明体に入射させる紫外線の分布および方向を決定するレンズとが設けられ、前記組成物のキャビティへの入り口となるゲート部は開閉できるバルブゲートで構成されてなるブレード形成用金型。
【請求項６】
前記レンズは、紫外線を、キャビティ長さ方向に対して直角な方向に、かつ、キャビティ長さ方向に均一な分布で出射させるよう構成されてなる請求項５に記載のブレード成形用金型。
【請求項７】
透明体に入射させる紫外線の照度は、長さ方向の平均値の±30%以内である請求項６に記載のブレード形成用金型。
【請求項８】
キャビティの、バルブゲートに隣接する部分にタブを設けてなる請求項５〜７のいずれかに記載のブレード形成用金型。
【請求項９】
前記透明体のキャビティ画成面を平面で構成してなる請求項５〜８のいずれかに記載のブレード形成用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯状の金属プレートと、金属プレートの少なくとも片側の面上に金属プレートと平行して一体的に配設された弾性部材とよりなるＯＡブレードを形成する方法に関し、特に短時間で弾性部材を硬化させることができるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、ファクシミリ、プリンター等の電子写真方式あるいは静電記録方式の画像形成装置において、特にカラー用のものに関しては、非磁性現像剤を帯電させその電荷により感光ドラムに現像剤を転写する方式が採用されていて、この方式においては、現像ローラの外周上に現像剤を担持させ、回転する現像ローラによって供給される現像剤の量を、この外周面に対向する姿勢で取付けられ現像剤量規制ブレードにより規制するとともにこのブレードで現像剤を摩擦帯電させることが行われている。
【０００３】
そして、この現像剤量規制ブレードとして、現像剤が通過する隙間を形成するのに十分な柔軟性と、現像剤を摩擦帯電させるのに必要な特性とを有するシリコーンゴム等の弾性部材を薄肉帯状の金属プレートに接着したものが多く用いられる。
【０００４】
また、上記画像形成装置においては、感光ドラムの表面をクリーニングするクリーニングブレードとしても、薄肉帯状の金属プレートの片面に、シリコーンゴム等の弾性部材を接着させたものが用いられ、この弾性部材を、回転する感光ドラムに押し当てることにより、感光ドラムに付着した現像剤を掻き落とすことが行われている。
【０００５】
このような現像剤量規制ブレードやクリーニングブレードのような、ＯＡ機器に装着され、前記金属プレートに弾性部材を接着された構造のブレード（本明細書では、以下「ＯＡブレード」という）は、従来から、接着剤を塗布した金属プレートを金型にインサートし、トラスファー成形法や射出成形法を用いてゴム材料を金型のキャビティに充填して、金型内で成形された弾性部材を金属プレートに接着させて形成する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
図１は、このようなＯＡブレードの例として、現像剤量規制ブレードを示す図であり、図１（ａ）は、このブレードの取り付け態様を示す模式図、図１（ｂ）はその平面図、図１（ｃ）は斜視図であり、現像剤量規制ブレード９０は、回転する現像ローラ９３の周面９３ａに当接する姿勢、もしくは、周面９３ａと僅かの隙間を有する姿勢で配置され、現像ローラ周面９３ａ上の現像剤９４の層厚さを規制するように機能し、現像剤に直接接する、例えばシリコーンゴムよりなる弾性部材９２を、帯状をした金属プレート９１の一方側の面９１ａに接着して形成される。
【０００７】
上記の弾性部材を形成するための材料の粘度が高い場合には、キャビティが細長くキャビティ内の流路が長いことによって流路の末端では充填不足やひけ等の形状不良が起きやすい。この問題を防止するため、高圧で材料を射出した場合には、バリが発生しやすくなり、また、流路を短くするため、複数のゲートを設けた場合には、これらのゲートからの流れがぶつかって形成されるウエルドラインが生じるという不良が発生する。
【０００８】
その対応策として、材料として粘度の低い液状組成物を用いるＬＩＭ成形法によってＯＡブレードを形成することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）
【特許文献１】特開２００５−２７４６４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の液状シリコーンゴム等を用いたＬＩＭ成形では、熱を加えて硬化させていたので、硬化するまでの時間が長くなり問題となっていた。また、液状の材料を用いない場合でも、硬化時間の短縮は、液状材料ほどではないにしても、生産性を向上させるための重要な課題であった。
【００１０】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、硬化時間を短くして生産性を向上させることのできるＯＡブレードの形成方法、および、そのための金型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
＜１＞は、帯状の金属プレートと、金属プレートの少なくとも片側の面上に金属プレートと平行して一体的に配設された弾性部材とよりなるＯＡブレードを形成する方法において、
前記金属プレートをインサートした金型キャビティ内に、前記弾性部材の材料となる紫外線硬化型組成物を充填してキャビティ内をこの組成物で充満させたあと、キャビティ内の全域に紫外線を照射して前記組成物を硬化させるＯＡブレードの形成方法である。
【００１２】
＜２＞は、＜１＞において、前記金型として、キャビティを画成する一部分に、外部に隣接する透明体を配設したものを用い、紫外線を、この透明体を通過させてキャビティ内に照射するＯＡブレードの形成方法である。
【００１３】
＜３＞は、＜１＞もしくは＜２＞において、前記紫外線硬化型組成物としてゴム組成物を用いるＯＡブレードの形成方法である。
【００１４】
＜４＞は、＜１＞もしくは＜２＞において、前記紫外線硬化型組成物として樹脂組成物を用いるＯＡブレードの形成方法である。
【００１５】
＜５＞は、＜１＞〜＜４＞のいずれかの、ＯＡブレードの形成方法に用いられるブレード形成用金型であって、
相互に接近してキャビティを形成する固定型と可動型とよりなり、これらの型の少なくとも一方には、入射された紫外線をキャビティまで通過させる透明体と、透明体に入射させる紫外線の分布および方向を決定するレンズとが設けられ、前記組成物のキャビティへの入り口となるゲート部は開閉できるバルブゲートで構成されてなるブレード形成用金型である。
【００１６】
＜６＞は、＜５＞において、前記レンズは、紫外線を、キャビティ長さ方向に対して直角な方向に、かつ、キャビティ長さ方向に均一な分布で出射させるよう構成されてなるブレード成形用金型である。
【００１７】
＜７＞は、＜６＞において、透明体に入射させる紫外線の照度は、長さ方向の平均値の±30%以内であるブレード形成用金型である。
【００１８】
＜８＞は、＜５＞〜＜７＞のいずれかにおいて、キャビティの、バルブゲートに隣接する部分にタブを設けてなるブレード形成用金型である。
【００１９】
＜９＞は、＜５＞〜＜８＞のいずれかにおいて、前記透明体のキャビティ画成面を平面で構成してなるブレード形成用金型である。
【発明の効果】
【００２０】
＜１＞によれば、金属プレートをインサートした金型キャビティ内に、前記弾性部材の材料となる紫外線硬化型組成物を充填してキャビティ内をこの組成物で充満させたあと、キャビティ内の全域に紫外線を照射して前記組成物を硬化させるので、熱硬化型の組成物を用いてこれを加熱して硬化させた場合に対比して短時間で成形することができ、生産性を向上させることができる。さらに、この形成方法に用いられる金型は加熱の必要がないので、熱硬化性組成物の場合に必要な温調設備や温調ジャケット付きの金型等、複雑な装置を不要なものにするとともに、常時温調を必要とすることによるエネルギーロスをなくして経済的にも有利なものとすることができる。
【００２１】
＜２＞によれば、金型として、キャビティを画成する一部分に、外部に隣接する透明体を配設したものを用い、紫外線を、この透明体を通過させてキャビティ内に照射するので、容易に紫外線をキャビティ内の全域に入射させることができる。
【００２２】
＜３＞によれば、紫外線硬化型組成物としてゴム組成物を用いるので、柔軟で所望の弾性を有する成形品を形成することができる。
【００２３】
＜４＞によれば、紫外線硬化型組成物として樹脂組成物を用いるので、寸法精度に優れ、所望の硬度を有する成形品を形成することができる。
【００２４】
＜５＞によれば、入射された紫外線をキャビティまで通過させる透明体と、透明体に入射させる紫外線の分布および方向を決定するレンズとを設けたので、前述の通り、キャビティ内に紫外線を照射して紫外線硬化型組成物を硬化させ、熱硬化型の組成物を用いてこれを加熱して硬化させた場合に対比して短時間で成形することができ、生産性を向上させることができる。また、ゲートを外部からの信号などで開閉できるバルブゲートで構成したので、金型開放時には、ゲートを閉止しておくことにより、硬化されないコールドランナ内の材料が漏出するのを防止することができる。
【００２５】
＜６＞によれば、レンズは、紫外線を、キャビティ長さ方向に対して直角な方向に、かつ、キャビティ長さ方向に均一な分布で出射させるよう構成されているので、キャビティに充満した紫外線硬化型組成物を全長にわたって均一に硬化させることができ、その結果、長さ方向に均一な特性のブレードを形成することができる。
【００２６】
＜７＞は、透明体に入射させる紫外線の照度を、長さ方向の平均値の±30%以内とするものであり、照度が平均値の130%を越え、もしくは、70%未満となった場合には、長さ方向位置による照度のバラツキが大きいので、硬化の度合いのバラツキが増大し、その結果硬度や収縮率の長さ方向変動が大きくなって、長期的に安定した特性を得るのがむつかしくなってしまう。
【００２７】
＜８＞によれば、キャビティの、バルブゲートに隣接する部分にタブを設けたので、ゲートから注入された材料の急激な流れの変化を、タブを形成するタブ形成部内で収めることができ、弾性部材本体への影響を抑え、高精度のブレードを形成することができる。
【００２８】
＜９＞によれば、透明体のキャビティ画成面を平面で構成したので、透明体を安価にすることができ好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明の形成方法に係るＯＡブレードは、従来の現像剤規制用ブレードとして図１に例示した通りであり、図２は、このＯＡブレード９０を形成するための金型を示す断面図、図３は、図２のＡ−Ａ矢視に対応する断面図、図４（ａ）は、固定型を示す斜視図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の“ｂ”部の詳細を示す斜視図である。
【００３０】
ＯＡブレード９０を形成するための金型１０は、固定型１３と、固定型１３に対して上下に変位する可動型１２とよりなり、金型１０を閉止した状態において、可動型１２と固定型１３とは当接してキャビティ１６を画成する。
【００３１】
固定型１２は、固定型本体３３に、入れ駒２１と、外部から入射した紫外線を通過させてキャビティ１６に導く透明体１７とを装着して構成され、透明体１７は透明体押さえプレート１９によって固定型本体３３に固定される。固定型１２には、成形材料である紫外線硬化型組成物のキャビティ１６への通路となるコールドランナ１４が設けられ、コールドランナ１４のキャビティ１６への開口部となるゲート部には、成形材料を通過させたり遮断したりすることのできる開閉機能を有するバルブゲート１５が配置される。
【００３２】
バルブゲート１５を開閉するため、コールドランナ１４内で上下する開閉ピン２３が設けられ、開閉ピン２３は、材料を注入する工程では、最下点に位置してバルブゲート１５を開放し、それ以外の工程では、最上点に位置してバルブゲート１５を閉止しするよう作動する。そして、この開閉のために、開閉ピン２３に連結されたピストン２４を上下進退させるシリンダ２５が設けられる。
【００３３】
また、固定型１２には、紫外線を、透明体１７に入射させるＵＶレンズ１８が取付けられ、ＵＶレンズ１８は、光ファイバ２７を介して紫外線照射装置２９に接続される。透明体１７の材料としては、金型材料として射出圧に耐える十分な強度を有し、かつ、紫外線を透過させることができる透明な材料のものであればよく、例えば、石英ガラス、ほう珪酸ガラスなどの透明ガラスや、透明なプラスチックなどを用いることができる。また、透明体１７のキャビティ面１７ｓを平面で構成するのが好ましく、透明体１７を比較的安価で高精度なものにすることができる。
【００３４】
ここで、ＵＶレンズ１８として、例えば、紫外線を通過させる光ファイバを多数本束ねて所望の方向に拡散、収束、もしくは、平行照射させることのできるＵＶファイバレンズを用いることができる。弾性部材９２の本体部９２ａをその長さ方向に均一なものとするためには、紫外線を、キャビティ長さ方向に均一にかつ直角に照射してキャビティ１６内の紫外線硬化型組成物を均一に硬化させる必要があり、そのキャビティ長さ方向についての照射分布は、平均値の±30%以内であるのが好ましい。
【００３５】
キャビティ１６は、弾性部材９２の本体部９２ａに対応する本体キャビティ部３０と、弾性部材９２のタブ９２ｂに対応するタブ形成部３１と、金属プレート９１を載置するためのインサートスペース３２とで構成される。
【００３６】
なお、上記の実施例においては、可動型１２を変位する側の型、固定型１３を変位しない側の型として例示したが、型１２を変位しない側に、型１３を変位する側にしてもよく、さらに、これらの型１２、１３のいずれも変位するように構成することもできる。
【００３７】
上記の金型１０を用いて、ブレード９０を形成するには以下のようにして行う。図１に示したように、射出成形機のノズル２２をコールドランナ１４の入り口に押し当てたまま、固定型１２と可動型１３とを相互に接近させて金型１０を閉止してキャビティ１６を形成したあと、バルブゲート１５を開き、成形品の材料となる紫外線硬化型組成物を、射出成形機から、コールドランナ１４を通過させてキャビティ１６内に供給し、キャビティ１６内を紫外線硬化型組成物で充満させる。
【００３８】
次いで、ＵＶレンズ１８から、透明体１７を介して、キャビティ１６内に紫外線を照射する。このとき、キャビティ１６が充満された材料は、紫外線によって硬化する組成物なので、この操作により、キャビティ１６の組成物は硬化され、しかも、紫外線量が十分であれば、極めて短時間で硬化される。
【００３９】
キャビティ１６内の紫外線硬化型組成物を完全に硬化させるに必要な予め設定された時間の後、固定型１２と可動型１３とを相互に離隔して金型を開放し、硬化された成形品をキャビティ１６から取り出して一連のサイクルを終了する。
【００４０】
なお、紫外線硬化型組成物がキャビティ１６内に充満された後、金型１０を開放するまでの間に、バルブゲート１５を閉止する必要があり、もし、これを閉止しなかった場合には、コールドランナ１４内に保有されている材料は、紫外線が照射されず硬化されないため、金型を開放した途端漏れ始めるという問題が生じてしまう。同様な理由で、バルブゲート１５に代えて、熱硬化型組成物の成形に用いられる開閉機能のないピンゲートを用いることはできない。
【００４１】
このようにして用いられる紫外線硬化型組成物としては次のようなものをあげることができる。
【００４２】
このようにして用いられる紫外線硬化型組成物としては次のようなものをあげることができる。樹脂組成物としては、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、アミノ樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、アクリルウレタン樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ビニルエーテル系樹脂、ビニルエステル系樹脂などを、また、ゴム組成物として、末端アクリル化1,4−ポリブタジエンゴム、末端アクリル化1,2−ポリブタジエンゴム、末端アクリル化水添1,2−ポリブタジエンゴム、末端アクリル化ポリイソプレンゴム、末端アクリル化水添ポリイソプレンゴム等を挙げることができ、これらの１種又は２種以上を混合して用いることができる。
【００４３】
さらに、上記樹脂に特定の官能基を導入した変性樹脂を用いることもできる。また、力学的強度、耐環境特性を改善するためには、架橋構造を有するものを導入することが好ましい。
【００４４】
上記の組成物のうち、特に、（メタ）アクリレートオリゴマーを含む（メタ）アクリレート系のものより形成された組成物が好適である。
【００４５】
このような（メタ）アクリレートオリゴマーとしては、例えば、ウレタン系（メタ）アクリレートオリゴマー、エポキシ系（メタ）アクリレートオリゴマー、エーテル系（メタ）アクリレートオリゴマー、エステル系（メタ）アクリレートオリゴマー、ポリカーボネート系（メタ）アクリレートオリゴマー等、また、フッ素系、シリコーン系の（メタ）アクリルオリゴマーなどを挙げることができる。
【００４６】
上記（メタ）アクリレートオリゴマーは、ポリエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、多価アルコールとε−カプロラクトンの付加物等の化合物と、（メタ）アクリル酸との反応により、あるいはポリイソシアネート化合物及び水酸基を有する（メタ）アクリレート化合物をウレタン化することにより合成することができる。
【００４７】
ウレタン系（メタ）アクリレートオリゴマーは、ポリオール、イソシアネート化合物と水酸基を有する（メタ）アクリレート化合物とをウレタン化することによって得ることができる。
【００４８】
エポキシ系（メタ）アクリレートオリゴマーの例としては、グリシジル基を有する化合物と（メタ）アクリル酸との反応生成物であればいずれでもよいが、中でもベンゼン環、ナフタレン環、スピロ環、ジシクロペンタジエン、トリシクロデカン等の環状構造を有し、かつグリシジル基を有する化合物と（メタ）アクリル酸の反応生成物が好ましい。
【００４９】
更に、エーテル系（メタ）アクリレートオリゴマー、エステル系（メタ）アクリレートオリゴマー及びポリカーボネート系（メタ）アクリレートオリゴマーは、各々に対するポリオール（ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール及びポリカーボネートポリオール）と（メタ）アクリル酸との反応によって得ることができる。
【００５０】
前記組成物には、必要に応じて粘度調整のために重合性二重結合を有する反応性希釈剤を配合する。このような反応性希釈剤としては、アミノ酸や水酸基を含む化合物に（メタ）アクリル酸がエステル化反応及びアミド化反応で結合した構造の、例えば、単官能、２官能または多官能の重合性化合物等を使用することができる。これらの希釈剤は、（メタ）アクリレートオリゴマー１００重量部当たり、通常１０〜２００重量部用いることが好ましい。
【００５１】
紫外線液状硬化型組成物をとして紫外線照射によって硬化する組成物を用いるに際し、その形成過程において樹脂の硬化反応の開始を促進させるための紫外線重合開始剤を、この組成物に含有させる。
【００５２】
このような紫外線重合開始剤としては、公知のものを使用することができ、例えば、４−ジメチルアミノ安息香酸、４−ジメチルアミノ安息香酸エステル、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、アセトフェノンジエチルケタール、アルコキシアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール、ベンゾフェノンおよび３，３−ジメチル−４−メトキシベンゾフェノン、４，４−ジメトキシベンゾフェノン、４，４−ジアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン誘導体、ベンゾイル安息香酸アルキル、ビス（４−ジアルキルアミノフェニル）ケトン、ベンジルおよびベンジルメチルケタール等のベンジル誘導体、ベンゾインおよびベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン誘導体、ベンゾインイソプロピルエーテル、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、キサントン、チオキサントンおよびチオキサントン誘導体、フルオレン、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルホスフィンオキシド、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキシド、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパン−１−オン，２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（モルホリノフェニル）−ブタノン−１等が挙げられる。これらは１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００５３】
紫外線重合開始剤を配合する場合、その配合量は、例えば、（メタ）アクリレートオリゴマー１００重量部当たり０．１〜１０重量部が好ましい。
【００５４】
本発明においては、上記成分以外に、必要に応じて、上記の重合開始剤による重合反応を促進するためにトリエチルアミン、トリエタノールアミン等の第３級アミン、トリフェニルホスフィン等のアルキルホスフィン系光重合促進剤、ｐ−チオジグリコール等のチオエーテル系光重合促進剤などを紫外線で硬化する組成物に添加してもよい。これらの組成物を添加する場合、その添加量は、通常（メタ）アクリレートオリゴマー１００重量部当たり０．０１〜１０重量部の範囲が好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明に係るブレードの形成方法およびそのための金型は、種々の成形品を形成するのにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】現像剤量規制ブレードを示す取り付け態様図、平面図、および斜視図である。
【図２】ＯＡブレードを形成するための金型を示す断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ矢視に対応する断面図である。
【図４】固定型を示すで斜視図ある。
【符号の説明】
【００５７】
１０    金型
１２    可動型
１３    固定型
１４    コールドランナ
１５    バルブゲート
１６    キャビティ
１７    透明体
１８    ＵＶレンズ
１９    透明体押さえプレート
２１    入れ駒
２３    開閉ピン
２４    ピストン
２５    シリンダ
２９    紫外線照射装置
３０    本体キャビティ部
３１    タブ形成部
３２    インサートスペース
３３    固定型本体
９０    現像剤量規制ブレード
９１    金属プレート
９１ａ    金属プレートの一方側の面
９２ａ    弾性部材の本体部
９２ｂ    弾性部材のタブ
９３    現像ローラ
９４    現像剤
【図１】
0004679330.tif 000002
【図２】
0004679330.tif 000003
【図３】
0004679330.tif 000004
【図４】
0004679330.tif 000005