CN101896870B

CN101896870B - 显影刮板用模具和显影刮板的制造方法

Info

Publication number: CN101896870B
Application number: CN2008801203171A
Authority: CN
Inventors: 后藤泰平
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Arkema Co ltd
Priority date: 2007-11-14
Filing date: 2008-11-14
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2028-11-14
Also published as: US20100243144A1; EP2216691B1; CN101896870A; WO2009063985A1; JP4799532B2; JP2009122384A; EP2216691A4; US8236229B2; EP2216691A1

Abstract

一种用于制造显影刮板(1)的模具(30)，显影刮板(1)是通过将弹性构件沿着长形的硬质板(2)的长度方向(LD)粘接到硬质板(2)而形成的，其中，硬质板在其长度方向的两侧部具有切口部，且弹性构件被成型为跨骑切口部，所述模具包括：模腔部(CA)，其形状对应于弹性构件的形状；以及浇口部(35)，其用于将材料注射到模腔部(CA)中，其中，浇口部(35)在长度方向(LD)上被定位在各切口部与模腔部的主体的中央侧的交界、交界的外侧或者交界的内侧10mm以内的位置。由于模腔(CA)的浇口部(35)被最佳地定位在模具内，因此在与切口部对应的小径部存在于模腔的情况下，能利用材料可靠地填充模腔，由此能够以抑制填充不良和发生飞边的方式制造显影刮板。

Description

显影刮板用模具和显影刮板的制造方法

技术领域

本发明涉及一种用于制造显影刮板(developing blade)的模具，这种显影刮板是通过将如橡胶材料等弹性构件(elastic member)粘接在由金属等制成的硬质板的一侧面而形成的。本发明还涉及一种如上所述的使用这种模具来制造显影刮板的方法。

背景技术

在如复印机、传真机或打印机等电子照相式或静电记录式图像形成设备(下文中将统称为“OA设备”)中，特别是在用于彩色打印的图像形成设备中，采用对非磁性显影剂充电并且通过使用显影剂的电荷将显影剂转移到感光鼓的方法。在该方法中，显影辊在显影辊的外周承载显影剂，由转动的显影辊所供给的显影剂的量受以面向显影辊的外周面的方式安装的显影刮板限制，显影剂被刮板摩擦地充电。

对于如上所述的这种显影刮板，采用如下显影刮板：其中，橡胶构件被粘接到薄金属板，该橡胶构件具有足够的柔软性，以形成供显影剂通过的间隙，且该橡胶构件具有对显影剂进行摩擦充电所需的特性。

作为如上所述的用于限制显影剂的量的这种显影刮板的制造方法，传统采用的是如下方法：将预涂布有用作为粘结剂的底漆(primer)(下文将称为底漆)的金属板插入模具中的预定位置；通过转移成型(transfer molding)或注射成型将橡胶材料注射到模具的模腔内；以及在模具内成型使得硅橡胶构件等被粘接到金属板。

此外，近年来，商业上已制造出各种类型和形状的显影刮板，以满足OA设备侧的各种要求。结果，成型显影刮板用模具也需要进行适当地改进并且相应地改变。例如，日本特开2004-151249号公报公开了一种显影刮板的制造方法，其中，橡胶构件被粘接到在金属板长度方向的两侧具有切口部的金属板。日本特开2004-151249号公报特别地提出了一种能够容易地从配置有金属板的用于夹物模压的模具中取出显影刮板的方法和在该方法中使用的模具。

发明内容

发明要解决的问题

如上所述，日本特开2004-151249号公报提出的技术能在制造过程中容易地从模具中取出显影刮板而未能探讨利用固化之前的材料可靠地填充模腔内部。由于在日本特开2004-151249号公报公开的显影刮板中采用的金属板具有复杂的形状，在金属板的长度方向的两侧具有上述切口部，各切口部附近的橡胶构件被成型为具有较小的宽度和截面积。结果，需要为成型橡胶构件所用的模具设置与切口部的附近对应的小径部，并且还需要利用橡胶材料可靠地填充这些小径部。然而，一般很难利用橡胶材料等填充这种窄且形状复杂的部分，可能导致制造处理中的填充不良(short shot)。

因此，本发明的目的是提供如下技术：在根据弹性构件的形状而形成的模腔部具有可能妨碍材料的充分填充的复杂形状的情况下，该技术能够利用材料可靠地填充模腔部，而制造显影刮板。

用于解决问题的方案

上述目的可以通过用于制造显影刮板的模具来实现，所述显影刮板是通过将弹性构件沿着长形的硬质板的长度方向粘接到所述硬质板而形成的，其中，所述硬质板在其长度方向的两侧部具有切口部，所述弹性构件被成型为跨骑所述切口部，所述模具包括：模腔部，其形状对应于所述弹性构件的形状，且宽度方向的尺寸为2mm～10mm；以及浇口部，其用于将材料注射到所述模腔部中，其中，所述浇口部在所述长度方向上位于各切口部与所述模腔部的主体的中央侧之间的交界、所述交界的外侧、或者所述交界内侧的距所述交界10mm以内的位置。

此外，所述模腔部的主体优选地具有矩形形状，并且所述模腔部包括突出部，所述突出部形成为在所述切口部所在侧的相反侧沿与所述长度方向垂直的宽度方向扩展。更进一步，各浇口部优选地被设计成在所述宽度方向上均位于与该浇口部对应的突出部内。更进一步地，各突出部的沿宽度方向的尺寸在1mm～10mm的范围。

更进一步地，优选地，所述模腔部形成为具有与所述弹性构件的形状匹配的形状，用于排出气体的出气部被设置到所述模腔部的位于各切口部的所述长度方向的外侧的各侧端部处。

更进一步地，优选地，用于密封的密封圈被设置在所述模腔部的周围，抽真空部形成于所述密封圈的内侧，使得所述模腔部能经由所述抽真空部与外部吸气设备连接，从而能使所述模腔部真空化。

更进一步地，通过将模腔部设计成能同时形成多个显影刮板的多个模腔部获得在生产率方面进一步优选的模具结构。模腔部的数量优选在4～16的范围内。考虑到浇口的平衡，数量优选为4、8或16。

当上述显影刮板用模具被应用于通过将液体硅酮(silicone)作为材料注射到显影刮板用模具中来制造显影刮板的方法时，上述显影刮板用模具特别有效。

发明的效果

根据本发明，由于用于将材料注射到模具的模腔部的浇口部(gate portion)的位置在模腔部的长度方向上被最佳地设定，因此可以提供在存在与切口部对应的小径部的情况下能够用材料可靠地填充模腔部以抑制填充不良和产生飞边(flash)的显影刮板用模具。

此外，通过适当地设定浇口部的在与长度方向垂直的宽度方向上的位置，也可以提供能够更可靠地抑制填充不良和产生飞边的显影刮板用模具。

更进一步地，通过在模腔部的位于切口部的外侧的侧端部处设置用于排出气体的出气部，可以提供允许可靠地将气体易于残留的部位处的气体排出且由此更可靠地抑制发生填充不良的显影刮板用模具。

在模具被构造成使得用于密封的密封圈被设置在模腔部的周围以使得密封圈的内部真空化的情况下，能够用材料有效地填充模腔部。在这种情况下，如果材料的填充压力(注射压力)较低，则确保气体的排出，且可靠地防止发生填充不良。

在模腔部被设计成能够同时形成多个显影刮板的多个模腔部的情况下，由于能够同时制造多个显影刮板，因此可以缩短成型时间且如上所述简化抽真空设备。包括多个模腔部的模具一般需要复杂的压力和材料流的控制，因此很有可能遭受如各模腔部之间的浇口平衡等材料填充条件的变化。结果，材料的一部分可能漏出，而在设计成包括多个模腔部的模具结构中产生“飞边”。为了解决如上所述的这种问题，本发明提出了包括上述出气部的结构，作为更佳的选择，提出了如下结构：该结构中，模腔部被吸气设备抽气，使得用材料以较低的注射压力容易地填充模腔部。因此，即使在模腔部包括可能妨碍材料的顺利填充的复杂形状的情况，也可以提供能够利用材料可靠地填充模腔部的模具。

一般知道的是，通过制造具有高尺寸精度的模具能够抑制飞边的产生。然而，在模具被设计成同时成型多个显影刮板的情况下，模具在其内部包括多个模腔部且很难对于所有的模腔部实现良好的尺寸精度。如果对于所有的模腔部能实现良好的尺寸精度，则制造模具所需的成本大幅增加。然而，如果不提高模具的尺寸精度，则需要通过优化成型条件(例如，减小注射压力)来抑制飞边的产生。结果，制造处理所需的调节变复杂，从而最终增加成本。相比之下，通过采用本发明，可以在模具不能使所有的模腔部都具有良好尺寸精度的情况下，解决上述问题且优化成型条件。

通过采用液体硅酮作为如上所述的显影刮板用模具的材料，能够以高生产率制造显影刮板。

附图说明

图1是示出通过使用本发明的实施方式的模具制造的显影刮板被安装到OA设备的状态的示意图。

图2是示出显影刮板被从图1所示的状态取出的正视图。

图3是示意性示出作为用于制造显影刮板的模具的一半的下模件的结构的平面图。

图4是用于说明浇口部的位置设定的图。

图5(a)至图5(d)分别是示出浇口部的设定位置与填充不良和出现飞边等问题的关系的示意图。

图6是示出模具的具体示例的图，图的上部是模具的示意图，图的下部是总结浇口部的位置与填充不良和飞边有无的关系的表。

图7是设计成用于同时成型多个显影刮板的模具的示例的图。

具体实施方式

下文，将参照附图详细说明本发明的实施方式。

图1是示出通过使用本发明的实施方式的模具制造的显影刮板被安装到OA设备的状态的示意图。图2是示出从图1所示的状态取出的显影刮板的正视图。显影刮板1的结构包括：金属板2，该金属板为薄的长硬质板；以及橡胶构件3，该橡胶构件3为配置在金属板2的一面2a部的一部分的弹性构件。橡胶构件3的合适的可用的示例包括如两组分反应可固化聚安酯(two-partreaction curable polyurethane)、氟橡胶、氯丁橡胶和硅橡胶(混练型硅橡胶、液体硅橡胶)等热固化树脂。在如物理特性等性能和制造效率方面，特别优选液体硅酮。金属板2可以例如由不锈钢等形成。橡胶构件3通过底漆被粘接固定到金属板2的长度方向的中央部。

如图1所示，显影刮板1被配置成使得显影刮板定位成抵接转动显影辊100的周面或者显影刮板1与转动显影辊的周面之间具有小间隙。显影刮板1起到限制显影剂101在显影辊的周面100a上的层厚度的作用。

此外，如图2所示，橡胶构件3粘接到显影刮板1的一面。在显影刮板1的金属板2中，切口部3GL形成于金属板2的长度方向LD的两侧部。橡胶构件3成型为跨骑(skip)这些切口部3GL。将详细说明图中作为示例示出的显影刮板1的结构。不配置任何东西的空白区BA形成于显影刮板1的两侧。空白区BA是如下区域：在该区域不贴附任何东西，以用作例如在将显影刮板设定在OA设备中时或设定之后安装所期望的密封构件用的空间。切口部3GL形成于显影刮板1的金属板2的空白区BA的紧内侧。切口部3GL是按照OA设备侧的要求而形成的。如上所述，切口部形成于金属板2的长度方向LD的两侧部，且橡胶构件3成型为跨骑这些切口部。因此，橡胶构件3跨骑这些切口部并且延伸到超过切口部的一侧(即，切口部的外侧)，终止在与空白区BA的交界BL。结果，橡胶构件3的朝向外侧延伸且跨骑各切口部3GL的各延伸部3PR的形状复杂，各延伸部3PR具有较小截面积(较小宽度)。在参照图2的具体示例中，延伸部3PR的沿长度方向LD的尺寸为大约1mm。

此外，参照附图，将说明适于制造显影刮板1的模具。图3是示意性示出作为用于制造显影刮板1的模具的一半的下模件10的结构的平面图。未示出的上模件具有与下模件10对应的形状，且上模件被设计成当上模件被设置于下模件10上时，在上模件和下模件之间限定与显影刮板1对应的内部空间。

在图3所示的下模件10中，设置金属板2的位置是预设定的。此外，为了在金属板2的预定位置形成橡胶构件3，在下模件10中形成将用固化之前的材料填充的模腔部(凹部)CA(该模腔部下文被称为“模腔CA”)。模腔部CA包括设置在与位于显影刮板1的各侧部的上述切口部3GL对应的位置的凹部11，在该凹部11处，下模件朝向内侧突出。通过设置凹部11，橡胶构件3能够成型为跨骑切口部3GL。

然而，如上所述的模腔CA中的凹部11的设置形成如下状况：模腔CA的在长度方向LD上位于凹部11的外侧的区域(即，与形成显影刮板1的延伸部3PR的区域对应的区域，模腔CA的该区域下文被称为“侧端部11PR”)具有较小的截面积。结果，当用材料填充模腔CA时，气体(主要是空气)可能滞留在侧端部11PR。在这种情况下，可能在侧端部11PR中出现材料未被充满的部位，引起填充不良。

鉴于此，本发明的发明人研究并且指定了如下允许可靠填充的最佳条件：用于将材料注入模腔CA的浇口部(图3中示出为附图标记15)朝向侧端部移位，以有助于在固化之前将材料引入到模腔的侧端部。

本发明的发明人已经确认：通过以最佳的方式设定用于注射材料的浇口部的位置能够抑制材料填充不良和产生飞边。将参照附图说明浇口部的优选位置设定。图4是用于说明浇口部的位置设定的图，以放大的方式示出模具的一部分(右手侧的部分)。图4所示的模具30的浇口部35位于与模腔的用于形成显影刮板1的延伸部3PR(见图2)的区域相关且对应的预定位置，即与存在于浇口部的外侧的凹部31和侧端部31PR相关且对应的预定位置。图4与图3一样示出下模件处于金属板2被设置在下模件上的状态，且位于金属板2下方的模腔CA用虚线示出。模腔CA为矩形形状。模腔CA包括突出部(桶框部)38，该突出部38在与长度方向LD垂直的宽度方向WD上以从主体扩展宽度WT的方式设置于凹部31(用于形成切口部的部分)的相反侧。

显影刮板1的形状根据要应用的OA设备侧的要求来规定，且根据此来确定模具内部的模腔CA的形状(尺寸)。模腔CA的长度方向LD的尺寸大致在150mm～300mm的范围内，宽度方向WD的尺寸在2mm～10mm的范围内。此外，突出部38的长度方向LD的尺寸例如在5mm～30mm的范围内，突出部38的宽度方向WD的突出幅度在大约1mm～10mm的范围内。

在图4所示的模具30中，浇口部35优选地在长度方向LD上被定位成位于各切口部31与模腔部的主体的中央侧之间的交界CL或位于交界的外侧。可选地，浇口部35优选地定位在边界CL内侧的10mm的范围内。在模腔CA具有上述形状(尺寸)的情况下，侧端部31PR的长度方向LD的尺寸为例如1mm，凹部31的尺寸为例如3mm，突出部38的长度方向的尺寸没有具体限制，例如为15mm左右。

此外，浇口部35被定位在沿宽度方向WD从主体突出的突出部38内。主体的宽度方向WD的尺寸为例如9.5mm。突出部38从主体突出的宽度WT没有具体限制而可以是如下宽度尺寸：该宽度尺寸允许绕浇口部35设置有足够的周围空间。浇口部35为例如圆形通道。浇口部35的直径优选在0.3mm～2.0mm的范围内，更优选在0.5mm～1.2mm的范围内。

如上所述，配置浇口部35的位置优选在突出部38内。通过将浇口部35配置成至少满足长度方向LD上的上述条件，就很有可能获得抑制填充不良和发生飞边的效果。如果浇口部38被配置在主体侧而不是突出部内，特别地当浇口部38被配置在主体的宽度方向的中央的下方时，主体易于产生凹陷及缩痕(sinkmarks)。因此，浇口部35优选被配置在突出部38内。

图5(a)至图5(d)分别是示出浇口部35的设定位置和发生填充不良和出现飞边等问题的关系的示意图。在图5(a)至图5(d)的每幅图中，交界CL被设定为零点(0)，从交界CL朝向主体的中央侧(图中的左手侧)的区域被认为是“正(+)”区域，从交界CL经由凹部31朝向外侧的区域被认为是“负(-)”区域。在图5(a)至图5(d)的每幅图中，起始于浇口部35的多个箭头分别表示材料流。

图5(a)示出浇口部35被配置在交界CL处的情况，使得材料能够以最佳平衡的方式朝向主体侧和侧端部31PR侧流动。由此，如图5(a)中所示，最优选地是将浇口部35配置在交界CL。图5(b)示出浇口部35被配置在交界CL的内侧10mm以内的情况，图5(c)示出浇口部35被配置在交界CL的外侧的情况。在这两种情况中的任一情况中，由于材料能够以可以接受的方式在主体的中央侧和侧端部31PR侧流动，因此浇口部35可以被适当地配置在指定范围内。然而，在图5(c)的情况下，如果浇口部35被配置在过度朝向外侧，可能产生飞边。

图5(d)示出作为比较例的浇口部35被配置在交界CL的内侧10mm之外的情况。像这种情况那样，如果浇口部35被配置在过分内侧，材料不能以足够的方式流向侧端部31PR，由此很可能发生填充不良。

图6是示出上述模具30的具体示例的图，图的上部是模具的示意图，图的下部是总结浇口部的位置与填充不良和飞边有无的关系的表。本实施方式中的材料的粘度为70～600Pa·s(10s^-1)，浇口部35的直径在0.8mm～1.2mm的范围内。标准注射压力为20MPa，在发生填充不良的情况下可以适当地增大到50MPa。

从图6显然的是，浇口部35在长度方向上被配置的位置优选在交界CL的内侧10mm以内，且更优选地在交界CL的内侧7mm以内。作为可选方案，浇口部35在长度方向上被配置的位置优选在交界CL的外侧的3mm以内，且更优选地在交界CL的外侧的2mm以内。应该注意的是，上述范围适用于宽度为3mm的凹部被设置在交界CL的外侧和宽度为1mm的侧端部被设置在凹部的外侧的情况。在图6的下部示出的表中，浇口部的优选设定范围表示为AR，更优选的设定范围表示为GR。

此外，下面将说明上述模具优选具有的结构。再次参照图3。图3所示的下模件10的模腔CA还设置有通道型出气部(gas ventportion)12、13，用于排出残留在侧端部11PR中的气体。在该实施方式中，示例性示出设置成沿长度方向延伸的第一出气部12及设置成沿与第一出气部垂直的方向延伸的第二出气部13。可以接受的是，根据设计模腔CA时的要求修改结构，从而仅设置上述出气部中的一个。在图3中，下模件10示出为处于其上设置有金属板2的状态，因此位于金属板2下方的模腔CA和出气部12的一部分用虚线示出。在图3中，浇口部的位置由附图标记15示出。

在如上所述设置出气部12、13的情况下，当用低粘度的材料填充模腔CA且将等于或大于预定压力的压力施加到模腔以防止气体残留在侧端部11PR内时，根据材料的粘度，所采用的材料可能从间隙部分漏出，而产生飞边。因此，优选地是适当地调整所使用的材料的粘度、注射压力和出气部12、13的内径、厚度和宽度等。在参照图3的出气部12的具体示例中，当材料的粘度在70～600Pa·s(10s^-1)的范围中且注射压力在10～50MPa的范围中时，出气部12的宽度(图3中的上下方向的尺寸)可以为大约3.0mm且出气部12的厚度(与图3的纸面垂直的方向的尺寸)可以为大致0.001～0.01mm。

此外，虽然图3示例性示出的下模件10表示单独地制造(一个接一个地制造)显影刮板的情况，而图7示例性示出的下模件20被设计成同时成型多个显影刮板1(图7示出同时成型四个显影刮板的示例)。具体地，在图7的示例中，在下模件20中形成四个模腔CA-1～CA-4，以同时制造四个显影刮板。金属板2以使各模腔CA-1～CA-4被配置在金属板的内侧的方式被保持在下模件20的预定位置。具体地，上面预涂布有底漆的金属板2被设置在下模件中，然后下模件的上部被未示出的上模件闭合。然后，用材料填充各模腔CA-1～CA-4内的预定区域，并且材料固化。在这种情况下，由于能够同时制造多个显影刮板1，因此能够缩短成型所需的时间且能够降低成本。

此外，将参照图7说明上述模具优选具有的另一种结构。用于密封的密封圈21被配置在下模件20的模腔CA-1～CA-4的周围，且抽真空部22被设置成在密封圈21的内侧(通过图7中密封圈的下侧)开口。抽真空部22适于与外部吸气设备(真空泵)23连接，以使得密封圈21内的模腔真空化。如上所述，通过还包括用于抽真空的结构，模腔的内部能够以使不需要的气体能够快速从模腔内部排出的方式被设定成较低的压力。结果，可以使材料顺利地流到各模腔，以防止发生填充不良。毋庸赘言，如上所述的抽真空结构可以设置在如图3所示的用于一次成型单个显影刮板的模具中。在如图7所示的同时成型多个显影刮板的模具的情况下，与抽真空相关的结构可以被各模腔共享，由此可以简化抽真空设备，由此提高生产率且可以降低单位产品的成本。应该注意的是，上述浇口部被配置的位置的优选设定条件不仅适用于用于一次成型单个显影刮板的模具，而且适用于用于同时成型多个显影刮板的模具。

尽管上面的说明中已经对本发明的优选实施方式进行了详细说明，然而本发明不限于如上所述的这种具体实施方式，在如权利要求所限定的范围的本发明的精神下，可以进行各种变型和变化。

产业上的可利用性

从上述说明中清楚的是，根据本发明，可以提供一种用于可靠且高效地制造用在OA设备中的显影刮板的模具。

Claims

1.一种显影刮板用模具，其用于制造显影刮板，所述显影刮板是通过将弹性构件沿着长形的硬质板的长度方向粘接到所述硬质板而形成的，其中，所述硬质板在其长度方向的两端部具有切口部，所述弹性构件被成型为具有与所述切口部对应的凹口部，所述模具包括：

模腔部，其形状对应于所述弹性构件的形状，且宽度方向的尺寸为2mm～10mm；所述模腔部在所述长度方向上的各端具有相应的凹部使得所述模腔部被分成：位于两个凹部之间的中央部；以及位于所述两个凹部的所述长度方向上的外侧的相应侧端部；以及

浇口部，其用于将材料注射到所述模腔部中，

其中，所述浇口部在所述长度方向上位于所述模腔部的各凹部与所述中央部之间的交界的位置，或者位于所述交界的所述长度方向上的外侧的位置，或者位于所述交界的所述长度方向上的内侧且距所述交界10mm以内的位置。

2.根据权利要求1所述的显影刮板用模具，其特征在于，所述模腔部的主体具有矩形形状，并且所述模腔部包括突出部，所述突出部形成为在所述凹部所在侧的与所述长度方向垂直的宽度方向的相反侧沿所述宽度方向扩展，以及

各浇口部在所述宽度方向上均位于与该浇口部对应的突出部内。

3.根据权利要求2所述的显影刮板用模具，其特征在于，各突出部的沿所述宽度方向的尺寸大于等于1mm，但小于10mm。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的显影刮板用模具，其特征在于，所述模腔部形成为具有与所述弹性构件的形状匹配的形状，用于排出气体的出气部被设置到所述模腔部的位于各凹部的所述长度方向的外侧的各侧端部处。

5.根据权利要求1至3中的任一项所述的显影刮板用模具，其特征在于，用于密封的密封圈被设置在所述模腔部的周围，抽真空部形成于所述密封圈的内侧，使得所述模腔部能经由所述抽真空部与外部吸气设备连接，从而能使所述模腔部真空化。

6.根据权利要求4所述的显影刮板用模具，其特征在于，用于密封的密封圈被设置在所述模腔部的周围，抽真空部形成于所述密封圈的内侧，使得所述模腔部能经由所述抽真空部与外部吸气设备连接，从而能使所述模腔部真空化。

7.根据权利要求5所述的显影刮板用模具，其特征在于，所述模具被构造成包括多个模腔部，使得能够同时成型多个显影刮板。

8.根据权利要求6所述的显影刮板用模具，其特征在于，所述模具被构造成包括多个模腔部，使得能够同时成型多个显影刮板。

9.一种显影刮板的制造方法，其通过将材料注射到权利要求1至8中的任一项所述的显影刮板用模具中来制造显影刮板，所述制造方法包括使用液体硅酮作为所述材料。