JP2007144469A

JP2007144469A - 複合金属板の曲げ加工方法

Info

Publication number: JP2007144469A
Application number: JP2005343052A
Authority: JP
Inventors: Haruhiko Ueno; 治彦上野
Original assignee: Canon Chemicals Inc
Current assignee: Canon Chemicals Inc
Priority date: 2005-11-29
Filing date: 2005-11-29
Publication date: 2007-06-14
Anticipated expiration: 2025-11-29
Also published as: JP5015449B2

Abstract

【課題】プリンタや複写機のブレードを高精度な曲げ加工によって製造する。
【解決手段】Ｌ字曲げ加工用のパンチ１、ストリッパープレート２、ダイ３からなる曲げ加工装置を用いて、曲げ加工を行うに当たり、まず面転写用シート１３と樹脂シート１１が一体に成形された複合金属板１０を作成する。次いでパンチ１とダイ３のクリアランスＣを、複合金属板１０の総厚みの８０ないし９８％に設定してＬ字曲げ加工を行う。曲げ加工後は、面転写用シート１３を樹脂シート１１から剥離する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複写機やプリンタに用いられるブレードを製造するための複合金属板の曲げ加工方法に関するものである。

電子写真に用いられる高精度のブレードを製造するための、パンチとダイを用いた従来の曲げ加工装置による曲げ加工方法は以下のように行われていた。

（１）被加工材のスプリングバックを想定し、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ヤゲン曲げにおいては、９０度のＶ字形溝を有する下型に対して、上型を、略８８度に加工し、金属板を９０度より小さな角度で曲げる方法がある。

しかし、金属板に樹脂層を積層した複合金属板の場合は、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。

（２）パンチとダイからなる曲げ加工用の型を使用して金属板をＬ字曲げする場合は、被加工材である金属板の厚み以上のクリアランスを設けた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る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、ポンチ側に種々の工夫をこらしたりしている。

しかし、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の曲げ加工に用いるのは困難である。

（３）断面がＵ字型の曲げ加工用工具を用いて金属板をハット型断面形状に成形する方法において、金属板のパンチ側片面またはパンチ側およびダイス側の両面に、充分に軟質で高延性の樹脂シートを１枚または複数枚重ねて加工する方法がある。この場合は、パンチとダイのクリアランスを、樹脂シートの厚さの合計に被加工材である金属板の厚さの８０ないし９８％を加えた値にクリアランスを設定する（特許文献１参照）。
特開平７−１７８４６２号公報

しかしながら上記従来の技術では、いずれの加工方法を用いても、電子写真用のブレードを充分な精度で加工するのは難しい。

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、高速、高精細の画像を形成するための機能部材として用いられる高精度なブレードを安定して製造することのできる複合金属板の曲げ加工方法を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するため、本発明の複合金属板の曲げ加工方法は、パンチとダイとを備えた曲げ加工装置を用いて、金属板と樹脂層が一体化された複合金属板をＬ字形に曲げる曲げ加工工程を有し、前記パンチと前記ダイのクリアランスを、前記複合金属板の総厚みの８０ないし９８％に設定して曲げ加工を行うことを特徴とする。

金属板と樹脂層が一体成形された複合金属板を、複合金属板の総厚みよりも小さいクリアランスでＬ字曲げ加工することで、金属板のスプリングバック量をコントロールすると同時に、傷や打痕等の発生を防ぐ。これによって、高品質な電子写真のブレードを製造することができる。

また、製品保護を兼ねる面転写用シートを一体に成形した複合金属板を用いて上記の曲げ加工を行えば、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。

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。

図１に示すように、パンチ１と、ストリッパープレート２と、ダイ３とによってＬ字曲げ加工を行う曲げ加工装置を用いて、樹脂層である樹脂シート１１と金属板１２が一体に形成された複合金属板１０の曲げ加工を行う。この工程で、図２に示すように、パンチ１とダイ３のクリアランスＣを、複合金属板１０の総厚みの８０ないし９８％に設定する。

パンチ１の肩部１ａの曲率半径Ｒ１は０．２〜５ｍｍが望ましく、特にＲ１＝０．３ｍｍが好ましい。ダイ３の肩部３ａの曲率半径Ｒ２は０．２〜５ｍｍが望ましく、特にＲ２＝０．５ｍｍが好ましい。

複合金属板１０の金属板１２は、少なくとも銅および亜鉛を含有するとよい。

また、金属板１２は、スズ青銅またはリン青銅を用いた板材によって作られているとよい。

金属板１２と一体成形される樹脂シート１１は、金属板１２の片面または両面に１層以上の樹脂層を積層したものであるとよい。

樹脂シート１１は、面転写用シート１３上に樹脂材料を押出し固化させて樹脂層を形成したものである。この方法により製作した樹脂シート１１は、接着層１１ａを介して金属板１２に積層し接合される。面転写用シート１３を有する複合金属板１０を樹脂シート１１の押出し方向に平行に切断し、さらに、所定の形状に切断する。切断した複合金属板１０を上記の曲げ加工装置を用いてＬ字形に曲げて、最終形状に加工を施した後、面転写用シート１３を剥離する。

面転写用シート１３となる樹脂材料は、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、およ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。前記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、およ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。

樹脂シート１１となる樹脂材料には、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。

面転写用シート１３上に樹脂材料を均一な膜厚に押出し固化させて樹脂シート１１を形成し、複合金属板１０の曲げ加工後の面転写用シート１３は剥離される。従って、面転写用シート１３と樹脂シート１１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２μｍ以上３００μｍ以下である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。また樹脂シート１１は厚さ１μｍ以上２００μｍ以下である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。

金属板１２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。

また、金属板１２と樹脂シート１１とを接合する接着層１１ａは、例えば、ウレタン系の接着剤を用いる。

上記材料と成形方法により成形された複合金属板１０は、打抜き加工によってブレード形状に加工される。打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の総厚みよりもクリアランスＣを小さく設定したパンチ１とダイ３によって、厚さ方向に圧縮変形を受けながらＬ字曲げ加工される。

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、金属板１２のスプリングバックの防止に効果的であるが、工具のクリアランスを小さくすることにより、樹脂シート１１に傷が生じたり、厚みを損なったりしてしまうことが考えられる。そこで上記のクリアランスＣを複合金属板１０の総厚みの８０ないし９８％の範囲に設定する。

また、製品保護を兼ねる面転写用シート１３と金属板１２と樹脂シート１１からなる多層構成の複合金属板１０を用いて加工を行うことで、パンチ１またはダイ３と摺擦する箇所は樹脂シート１１によって摩擦抵抗を低減し、オイルレス成形を可能とする。加えて、面転写用シート１３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。

曲げ加工が完了した複合金属板１０は、使用面である樹脂シート１１を残し、加工の保護シート、潤滑シート、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１３を剥離する。このようにして、電子写真として使用可能なブレードとする。

樹脂シートの原料である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ＰＡＥＥ４０−Ｓ３）を２５０℃で溶融した。この溶融材料を、面転写用シートとして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（ＰＥＴ）フィルムに、固化後の厚さが０．０３ｍｍとなるように押出して、厚さ０．１３ｍｍのシートをロールコーター法にて作製した。

このシートと、金属板である板厚０．１２ｍｍのリン青銅シートとの間に、接着剤（東洋モートン社製、商品名：アドコートＡＤ−７６Ｐ１）を設けて貼合し、所定の形状にプレス切断することで長さ２００ｍｍ、幅２３ｍｍのブレード形状の複合金属板とした。

打抜き加工により成形された複合金属板は、パンチ、ストリッパープレート、ダイを有する曲げ加工装置を用いて、複合金属板の総厚み０．２６ｍｍに対し８０ないし９８％（０．２２ｍｍ〜０．２５ｍｍ）に設定したクリアランスでＬ字曲げ加工を行った。工具肩部の形状は、パンチの肩部のＲ１＝０．３ｍｍ、ダイの肩部のＲ２＝０．５ｍｍとした。Ｌ字曲げ加工時の材料押え圧力は、金型下死点時で２６５ｋｇに設定した。

プレス加工により抜き切断された形状の複合金属板は、幅２３ｍｍのうち１ｍｍをダイからの突出し量としてダイにセットし曲げ加工を行った。

曲げ加工した複合金属板から、面転写用シートであるポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離した。このようにして、電子写真用のブレードを製作した。

製作された複合金属板のブレードは、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。

比較のために、ＰＰの面転写用シートと樹脂シートを一体成形した複合金属板（サンプル１）と、ＰＥＴの樹脂シートに面転写用シートを貼合せた複合金属板（サンプル２）を製作した。また、ＰＰの樹脂シートに面転写用シートを貼合せた複合金属板（サンプル３）と、面転写用シートなしの複合金属板（サンプル４）を製作した。

本実施例およびサンプル１〜４の加工評価を行った結果を表１に示す。

本実施例や、サンプル１のように樹脂シートと面転写用シートを一体で成形した複合金属板に関しては、曲げ加工後、複合金属板から面転写用シートを剥がしても樹脂シートに不良要因は確認できない。しかし、サンプル２およびサンプル３のように、金属板と樹脂シートを接着層により貼合した後に、面転写用シートを積載して曲げ加工を行うと、樹脂シートに傷や剥れといった問題が生じる。また、面転写用シートを使用せずに曲げ加工を行うと、樹脂シートと工具間の摩擦力が増大し、樹脂シートを剥がしてしまう問題が生じた。

プリンタや複写機のブレードのみならず、樹脂層を積層した複合金属板の曲げ加工に広く適用できる。

一実施例による曲げ加工に用いる曲げ加工装置および被加工材である複合金属板の構成を示す図である。パンチとダイのクリアランスを説明する図である。

符号の説明

１パンチ
２ストリッパープレート
３ダイ
１０複合金属板
１１樹脂シート
１１ａ接着層
１２金属板
１３面転写用シート

Claims

パンチとダイとを備えた曲げ加工装置を用いて、金属板と樹脂層が一体化された複合金属板をＬ字形に曲げる曲げ加工工程を有し、前記パンチと前記ダイのクリアランスを、前記複合金属板の総厚みの８０ないし９８％に設定して曲げ加工を行うことを特徴とする複合金属板の曲げ加工方法。
前記金属板は、少なくとも銅および亜鉛を含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。
前記金属板は、スズ青銅またはリン青銅を用いた板材によって製作されてい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。
前記樹脂層は、前記金属板の片面または両面に１層以上積層されてい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。
前記曲げ加工工程の前に、前記樹脂層と面転写用シートとを一体成形する工程と、前記曲げ加工工程の後に、前記面転写用シートを剥離する工程と、を有することを特徴とする請求項１ないし４いずれか１項記載の複合金属板の曲げ加工方法。
前記複合金属板を曲げ加工することによって、電子写真に用いられるブレードを製造することを特徴とする請求項１ないし５いずれか１項記載の複合金属板の曲げ加工方法。