(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持板と、該支持板の表裏及び端部に形成された樹脂被覆とを有するブレードの成形型において、
支持板が連続供給される搬送路と、該搬送路を拡張して設けた樹脂被覆を形成するキャビティと、該キャビティに支持板の表裏方向から溶融した樹脂被覆材を供給する被覆材供給ゲートとを有し、該被覆材供給ゲートが、キャビティへの樹脂被覆材の供給位置より上流側の支持板とのなす角度が、１５°以上、７５°以下となるように設けられたことを特徴とするブレード成形型。
【請求項２】
被覆材供給ゲートが、搬送路に対し対称に設けられ、支持板の表裏方向から溶融した樹脂被覆材を同一の圧力でキャビティに供給することにより支持板をキャビティの中央に配置させ、支持板の表裏に同一の厚さの樹脂被覆を形成可能であることを特徴とする請求項１記載のブレード成形型。
【請求項３】
キャビティが支持板の端部に曲率半径が０．２以上、３以下の曲面を有する樹脂被覆を形成可能な形状を有することを特徴とする請求項１又は２記載のブレード成形型。
【請求項４】
電子写真装置に備えられる現像剤量規制ブレードの成形に用いることを特徴とする請求項１から３のいずれか記載のブレード成形型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持板上に樹脂被覆を有するブレードの成形型に関し、より詳しくは、電子写真装置の現像装置に設けられる現像剤量規制ブレードの成形に用いる成形型に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、レーザービームプリンター、ファクシミリ等の電子写真装置の現像装置には、感光体等の静電潜像担持体へ現像剤を供給する現像ローラーが設けられている。この現像ローラーによって感光体へ供給する現像剤量を一定にすると共に、現像剤を摩擦帯電させるため、現像ローラーに当接し、現像ローラー上の現像剤を一定厚の薄膜に形成する現像剤量規制ブレードが設けられている。現像剤量規制ブレードは金属製薄板等の支持板に樹脂又はエラストマーの被覆が設けられたものが用いられている。このような現像剤量規制ブレードの製造方法としては以下の方法が知られている。
【０００３】
例えば、転写用シート上に、Ｔダイを用いて被覆層の原料を均一膜厚に押出し固化させ被覆層を積層した被覆層積層シートを成形し、この被覆層積層シートをプライマーを介して金属薄板に接着する。その後、ブレード先端部を曲面に切断し、現像剤量規制ブレードを製造する方法（特許文献１、２）が挙げられる。しかしながら、上記方法は被覆層積層シートを作製する工程、金属製薄板にプライマーを塗布する工程、金属製薄板と被覆層積層シートを加圧接着する工程を必要とし、工程数が多く効率的でない。またプライマーが塗布された金属製薄板とブレード部材層に未接着部が発生するのを防止するために金属製薄板より被覆層積層シートを大きめに成形する必要があり、材料にロスが生じる等の問題がある。
【０００４】
被覆材のロスがなく、作業工程が少ない樹脂被覆金属板の製造方法としては、連続的に金属板を通過させるスリットと、スリットの両側から溶融樹脂を供給する樹脂供給路を有する被覆金型を用いて金属板の両表面に樹脂被覆をする方法（特許文献３）がある。しかし特許文献３に記載される方法を使用した場合、金属板の表裏表面が樹脂被膜されるだけであり、金属板の厚さ方向の被覆は形成されない。このため、この方法を現像剤量規制ブレードの製造に使用しても、ブレード端部には被覆が形成されない、又は形成されても良好な端部当接面を形成することができない。特に、現像剤量規制ブレードにおいては、ブレード端部の形状が、現像ローラー上に形成する現像剤の薄膜の状態を左右し、その端部の樹脂被覆は重要である。材料のロスが少なく、少ない工程で効率よく、しかも、ブレード端部に樹脂被覆を成形できるブレード成形型が要請されている。
【特許文献１】特開２００２−３７２８５５
【特許文献２】特開２００２−３７２８５４
【特許文献３】特公平４−０５４５７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、材料のロスが少なく、少ない工程で効率よく、しかも、ブレード端部に樹脂被覆を成形できるブレード成形型を提供することにある。特に、電子写真装置の現像装置において、ブレード端部に曲面を有する樹脂被覆が形成されることにより現像ローラーとの当接が適切になされる現像剤量規制ブレードを成形することができるブレード成形型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、支持板と、該支持板の表裏及び端部に形成された樹脂被覆とを有するブレードの成形型において、支持板が連続供給される搬送路と、該搬送路を拡張して設けた樹脂被覆を形成するキャビティと、該キャビティに支持板の表裏方向から溶融した樹脂被覆材を供給する被覆材供給ゲートとを有し、該被覆材供給ゲートが、キャビティへの樹脂被覆材の供給位置より上流側の支持板とのなす角度が、１５°以上、７５°以下となるように設けられたことを特徴とするブレード成形型に関する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のブレード成形型は、材料のロスが少なく、少ない工程で効率よく、しかも、ブレード端部に樹脂被覆を成形できるブレードを成形することができる。特に、電子写真装置の現像装置において、ブレード端部に曲面を有する樹脂被覆が形成されることにより現像ローラーとの当接が適切になされる現像剤量規制ブレードの成形用として好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明のブレード成形型は、支持板と、該支持板の表裏及び端部に樹脂被覆を有するブレードの成形型である。本発明のブレード成形型は、例えば、図１に示すブレードの成形に用いられる。成形するブレードの一例を図１（ａ）平面図、（ｂ）側面図に示す。図１に示すブレードＢは、支持板６と、支持板の長手方向の一方の端部６ａ、端部６ａ側の長手方向に沿った表裏（表面６ｂ、裏面６ｃ）に、それぞれ端部被覆７ａ、表面被覆７ｂ、裏面被覆７ｃの樹脂被覆を有する。このようなブレードとしては、具体的には、電子写真装置の現像装置に設けられる現像剤量規制ブレードを例示することができる。
【０００９】
上記支持板の材質としては、高硬度の樹脂製であってもよいが、スズ青銅又はリン青銅、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、特にステンレスを用いることが好ましい。支持板の大きさとしては、例えば、幅１０ｍｍ〜１００ｍｍ、厚さ０．０６〜０．２ｍｍの範囲を挙げることができる。支持板の長さは予め作製するブレード長としてもよいが、長尺のままとし、樹脂被覆形成後、切断しブレード長としてもよい。
【００１０】
上記樹脂被覆に用いる材料としては、樹脂のみならずエラストマーを主成分とするものを用いることができる。具体的には、ポリアミド、ポリアミドエラストマー、ポリエステル、ポリエステルエラストマー、ポリエステルテレフタレート、ポリウレタン、シリコンゴム、シリコン樹脂、メラミン樹脂等を挙げることができる。これらは１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。樹脂被覆に導電性を求める場合には、必要に応じてイオン導電材やカーボンブラック等の導電剤を添加し、また、求められる機能に応じてその他の添加剤を含有させることも可能である。
【００１１】
上記表面被覆７ｂ、裏面被覆７ｃは、支持板の表裏全面に亘って設けてもよいが、例えば、支持板６の端部６ａから、１ｍｍ以上の幅を有するものであってもよく、５ｍｍ以上の幅を有するものを好ましいものとして挙げることができる。また、表裏の被覆の幅が異なるものであってもよいが、同一の幅で設けることが、形成する樹脂被覆の厚さの制御が容易であることから好ましい。
【００１２】
上記支持板上に積層した樹脂被覆の厚さとしては、例えば、０．０１ｍｍ以上、１ｍｍ以下の範囲であってもよく、具体的には、０．０３ｍｍが好ましい。
【００１３】
本発明のブレード成形型は、支持板が連続供給される搬送路と、搬送路を拡張して設けた樹脂被覆を形成するキャビティと、キャビティに支持板の表裏方向から溶融した樹脂被覆材を供給する被覆材供給ゲートとを有する。その一例を、図２（ａ）側面方向から見た断面図、図２（ａ）のＣＣ´における断面図を図２（ｂ）、ＡＡ´における断面図を図２（ｃ）、ＢＢ´における断面図を図２（ｄ）に示す。
【００１４】
図２に示すブレード成形型は、支持板６をその短辺６ｄ（図１）から、矢印ｈ方向へ挿入するスリット８と、該スリット８に接続して設けられ、支持板６を長手方向に沿って連続して移動させ搬送可能な搬送路８ａを有する。搬送路８ａには、その一部を拡張して設けたキャビティ５が設けられている。キャビティは支持板６の長手方向の一方の端部６ａ、端部６ａ側の長手方向に沿った表面６ｂ、裏面６ｃにそれぞれ端部被膜７ａ、表面被覆７ｂ、裏面被覆７ｃの樹脂被覆を形成するための空間を有する。搬送路の一部を拡張してキャビティを設ける場合、搬送路は支持板が、無理なく通過するサイズであって、キャビティに供給された溶融した樹脂被覆材が、樹脂被覆を形成しない搬送路部分の支持板上に流出しない大きさであることが好ましい。溶融した樹脂被覆材の粘度と供給圧力にも関係するが、支持板と搬送路間の隙間は、具体的には、１０μｍ以上、１００μｍ以下を挙げることができる。
【００１５】
更に、ブレード成形型には、このキャビティに樹脂被覆を形成するための溶融した樹脂被覆材を供給する樹脂被覆材の供給手段が設けられる。樹脂被覆材の供給手段には、ホットランナーで溶融した樹脂被覆材が押出し機（図示せず）から押し出されて供給されるスプルー１が設けられる。スプルー１は、支持板の搬送路に対向した位置に設けられる。そして、該スプルーから分岐して、それぞれ支持板の表裏方向に延びるランナー２、該ランナーから搬送路に平行で且つ、キャビティを挟むように延びるマニホールド３、該マニホールドとキャビティ端部とを接続する被覆材供給ゲート４が設けられる。上記スプルー、ランナー、マニホールド、被覆材供給ゲートを有する被覆材供給手段は搬送路８ａに対して対称に設けられていることが好ましい。被覆材供給ゲートは、キャビティに溶融した樹脂被覆材を供給する位置、即ち、キャビティに設けられた開口４ａより上流側の支持板とのなす角度４ｂが、刷毛塗りにより塗膜を形成するときの、刷毛と被塗布体とがなす角度に相当するように設けることが好ましい。被覆材供給ゲートのキャビティに設けられた開口４ａから溶融した樹脂被覆材が吐出される一方、支持板が矢印ｈ方向に進行することにより、樹脂被覆材が支持板の表裏及び端部上に刷毛塗りされるような状態で塗布され、成形される。吐出された樹脂被覆材の流れる方向と支持板の進行方向とが、順ベクトルであると、樹脂被覆材に乱れが生じにくく、均一な塗膜を形成することができる。被覆供給ゲートが、開口４ａより上流側の支持板とのなす角度４ｂが、具体的には、１５°以上、７５°以下になるように設ける。好ましくは、３０°以上、７０°以下であり、特に、４０°程度が好ましい。
【００１６】
このようなブレード成形型を用いて、ブレードを形成するには、スリット８から支持板６をその短辺６ｄから挿入し、支持板６を長手方向に沿って搬送路８ａに連続して供給する。支持板は、一定の張力が取れるよう紙管等に巻き付け、繰出し装置により繰り出しつつ、スリットに連続的に挿入させることが好ましい。支持板の繰出し装置には、ブレーキ機構を設けたものが好ましい。また、支持板は樹脂被覆材の溶融温度に近い温度に予備加熱をしておくことが、樹脂被覆材の熱接着を容易にすることから好ましい。
【００１７】
一方、押出し機から定量の溶融した樹脂被覆材をスプルーに供給し、順次ランナー２、マニホールド３、被覆材供給ゲート４を通ってキャビティに開口４ａから供給する。被覆材供給手段は搬送路８ａに対して対称に設けられ、スプルーを流れる樹脂被覆材は、各マニホールドに均等に分けられて流れ込む。スプルーからマニホールドの各流路の単位時間当たりの流量を均一にする。即ち、スプルーを流れる樹脂被覆材の流量がマニホールドを流れる樹脂被覆材の流量にマニホールドの数を乗じた値になり、又はスプルーを流れる樹脂被覆材の流速と、マニホールドを流れる樹脂覆材の流速が同じになるようにする。キャビティの表裏の開口４ａから樹脂被覆材を流量を均一にして供給することにより、搬送路を進行する支持板に表裏から同一の圧力で樹脂被覆材が供給され、支持板はフローティング効果によりキャビティ内で厚さ方向においてキャビティの中央に配置される。これにより、支持板の位置決め機構を不要とし、支持板の表裏に同一の厚さを有する樹脂被覆の積層が可能となる。また、開口４ａより上流側の支持板と被覆材供給ゲートとのなす角度４ｂが、刷毛と被塗布体とがなす角度に相当して設けられているため、樹脂被覆材の乱流を抑制し、支持板の表裏に均一な樹脂被覆が成形され、支持板端部にも樹脂被覆が形成される。
【００１８】
このように支持板上に樹脂被覆が成形された積層部材は、成形型を通過した後、積層部材の表裏に形成された樹脂被覆を挟むように積層シートが積層され、引張ローラーにより一定速で引取られた後、樹脂を硬化して所望の寸法に切断される。
【００１９】
本発明のブレード成形型としては、支持板の端部に曲率半径が０．２以上、３以下の曲面を有する樹脂被覆を形成可能なキャビティを有するものが好ましい。図３、図４に示すように、端部被覆７ａを形成ずるキャビティの部分に端部被覆７ａの曲率半径と同形の曲面を有するものであってもよい。また、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、端部被覆７ａを形成ずるキャビティの部分に菱形や矩形の角を設け、成形型で成形した菱形や矩形が、樹脂自身で安定形状へ変形することにより上記曲率半径を有する曲面形状を有するものとすることもできる。また、図３、図５（ｂ）、（ｄ）に示すように、支持板の表裏全面に亘って表面被覆や裏面被覆を形成するものであってもよい。
【００２０】
上記ブレード成形型においては、溶融した樹脂被覆材を供給する樹脂被覆材の供給手段として、スプルー、ランナー、マニホールド、被覆材供給ゲードを搬送路に対称に設けたものを例示しているが、これらを非対称に設けたものであってもよい。これにより搬送路中の支持板の表裏から異なる圧力で樹脂被覆材を供給し、支持板をキャビティの中央から外れた位置に偏在させ、支持板の表裏に異なる厚さの被覆を設けることもできる。
【実施例】
【００２１】
以下に、本発明のブレード成形型を、具体的に詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらに限定されるものではない。
［実施例１］
支持板には厚さ０.１ｍｍ、幅２５ｍｍ、長さ３０ｍのリン青銅（原田伸銅所社製）を用いた。樹脂被覆材として、ＪＩＳ  Ｄ  ６２５３で規定される、ショアーＤ硬度が４０°のポリアミドエラストマー（ダイセル・デグサ社製、商品名：ダイアミドＥ４０）を用い、た。樹脂被覆の端部が曲率半径Ｒ０．５の曲面を有し、支持板の端部から表裏それぞれ５ｍｍ幅、厚さ３０μｍの樹脂被覆を形成し、現像剤量規制ブレードを作製した。
【００２２】
成形型は図４に示すものを用いた。スプルー径をΦ８.５ｍｍ、スプルーから分岐されるランナー数を２、マニホールド径をΦ６ｍｍ、ランナーとマニホールドの断面積は等しくした（Φ８.５の半円型の型を使用）。被覆材供給ゲートはマニホールド側で幅３ｍｍのスリット、キャビティ開口部で幅１ｍｍのスリットになるようリニアに幅を狭くし、溶融した樹脂被覆材の吐出圧を上昇させてキャビティに供給した。被覆材供給ゲートと、キャビティへの樹脂被覆材の供給位置より上流側の支持板とのなす角度（図２（ｂ）の４ｂに相当する角度）は４０°とした。キャビティは、作製する樹脂被覆のブレード端部に形成する曲面と同様の曲率半径Ｒ０．５の曲面を有するものとした。支持板上に樹脂被覆を形成する部分のキャビティ幅（図４中のｃ１に相当）は０.１６ｍｍ、樹脂被覆を形成しない部分のキャビティ幅（同図中のｃ２に相当）は、片側クリアランスを２０μｍとした０.１４ｍｍとした。片側クリアランスを２０μｍとすると、溶融した樹脂被覆材がこの部分に流入せず、また、移動中の支持板がキャビティ面と接触して巻き込みが生じるのを抑制できる。搬送路の横幅は支持板幅２５ｍｍに対し２５.２ｍｍとし、端部被覆を形成する側の反対側の端部を搬送路面に突き当てて搬送した。
【００２３】
支持板は紙管からトルクモーターを用いて張力を与えて、２ｍ／ｍｉｎの一定速で繰り出し、１５０〜１８０℃に加熱し、成形型を搬送した。溶融した樹脂被覆材は２００〜２７０℃で成形機（プラ技研社製）を用いて押出し、同様の温度に加熱した成形型内で、支持板上に樹脂被覆を成形した。キャビティへの樹脂の供給不足が発生しないよう押出し機のスクリュー回転数の調整を行い成形し、現像剤量規制ブレードとして求められる形状に切断し現像剤量規制ブレードを得た。
【００２４】
得られた現像剤量規制ブレードをレーザービームプリンタに搭載し、ベタ黒の画像を出力して、出力画像におけるスジ及びムラ等の有無を観察した。以下の基準により画像形成能、トナー量の規制能を評価した。結果を表１に示す。
画像形成能
○：出力画像にスジ、ムラがない。
△：出力画像に僅かにスジ、ムラが見られるが、実用上問題がない。
×：出力画像に明確にスジ、ムラが見られる。
トナー量の規制能
○：出力画像の濃度が充分である。
△：出力画像の濃度が僅かに不足するが、実用上問題がない。
×：出力画像の濃度が明らかに不足している。
【００２５】
［実施例２］
樹脂被覆のブレード端部を形成するキャビティの曲面を、作製する現像剤量規制ブレードと同様の曲率半径Ｒ１．０の曲面を有するものとした他は、実施例１と同様にして現像剤量規制ブレードを作製し、画像形成能、トナー量規制能を評価した。結果を表１に示す。
【００２６】
［実施例３］
樹脂被覆のブレード端部を形成するキャビティの曲面を、作製する現像剤量規制ブレードと同様の曲率半径Ｒ２．０の曲面を有するものとした他は、実施例１と同様にして現像剤量規制ブレードを作製し、画像形成能、トナー量規制能を評価した。結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】
0005100322.tif 000002
【００２８】
本発明のブレード成形型により得られるブレードの樹脂被覆の端部に曲面を有することにより、画像形成能、トナー量規制能に優れたブレードを成形することができ、曲率半径が大きい曲面を有することにより、優れた画像形成能を有するものとできる。
【００２９】
［実施例４］
成形型として、図５（ｃ）に示すものを用い、支持板上の表裏に形成する３０μｍ厚の樹脂被覆に替えて、厚さ２ｍｍの樹脂被覆を形成した他は、実施例３と同様にして現像剤量規制ブレードを作製し、画像形成能、トナー量規制能を評価した。結果を表２に示す。
【００３０】
【表２】
0005100322.tif 000003
【００３１】
曲面を有するキャビティで製作した現像剤量規制ブレードと比較して、菱形や矩形のキャビティで製作した現像剤量規制ブレードは若干画像スジが生じ、曲面を有するキャビティで作製した現像剤量規制ブレードが優れることが分かった。
【００３２】
［比較例１］
Ｔダイを用いて面転写用シートに均一膜厚に押出した樹脂被覆材を、固化して成形した積層樹脂シートと、予めプライマーを塗布された支持板をローラーで加圧接着し、求められる形状に切断し現像剤量規制ブレードを作製した。樹脂被覆材として、ポリアミドエラストマー（ダイセル・ヒュルス社製、商品名：ダイアミド  ＰＡＥ  Ｅ４０−Ｓ３）を用いた。この樹脂被覆材を２５０℃に溶融し、面転写用シート（押出成形により製作された、厚さが０．１ｍｍ、表面粗さＲｚが０．３μｍのポリプロピレンフィルム）に、固化後の厚さが０．１２ｍｍとなるよう押出した。この積層シートと実施例で用いた支持板と同じ支持板とをプライマーを介して接着して、厚さ０．２２ｍｍの２層シートを、ロールコーター法により作製した。実施例１と同様にして、画像形成能、トナー量規制能を評価した。結果を表３に示す。
【００３３】
［比較例２］
樹脂被覆を設けず実施例で用いた支持板と同じ支持板のみを用いて現像剤量規制ブレードを作製し、実施例１と、同様にして、画像形成能、トナー量規制能を評価した。結果を表３に示す。
【００３４】
【表３】
0005100322.tif 000004
【００３５】
面転写用シートに均一膜厚に押出した樹脂被覆材を成形した積層樹脂シートと、プライマ−を介して支持板を加圧接着し、求められる形状に切断して得られた現像剤量規制ブレードにおいても、画像形成能、トナー量規制能の問題は生じなかった。しかしながら、実施例では、ブレードの製造工程が溶着、ブレード抜き加工の２工程で行えるのに対し、比較例１では、プライマー塗布、シート接着、ブレード抜き加工と工程数が多くなる。それぞれの方法で製造するブレード成形タクトに違いはないが、本発明のブレード成形型を用いてブレードの成形を行うことにより、簡潔で省力な製造を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明のブレード成形型によって成形されるブレードの一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明のブレード成形型の一例を示す概略断面図である。
【図３】本発明のブレード成形型の他の例を示す概略断面図である。
【図４】本発明のブレード成形型の他の例を示す概略断面図である。
【図５】本発明のブレード成形型の他の例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  スプルー
２  ランナー
３  マニホールド
４  被覆材供給ゲート
４ａ  開口
４ｂ  被覆材供給ゲートとキャビティへの樹脂被覆材の供給位置より上流側の支持板とのなす角度
５  キャビティ
６  支持板
６ａ  支持板の端部
６ｂ  支持板の表面
６ｃ  支持板の裏面
６ｄ  支持板の短辺
７ａ  端部被覆
７ｂ  表面被覆
７ｃ  裏面被覆
８  スリット
８ａ  搬送路
Ｂ  現像剤量規制ブレード（ブレード）
【図１】
0005100322.tif 000005
【図２】
0005100322.tif 000006
【図３】
0005100322.tif 000007
【図４】
0005100322.tif 000008
【図５】
0005100322.tif 000009