JP2942183B2 - 電子写真装置用ブレードの製造方法および製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電子写真方式の
複写機、プリンタ、ファクシミリ等において、感光体
（ドラム、ベルト等）上の残留トナーを除去するための
クリーニングブレードと現像器内でトナーを摩擦帯電さ
せながら薄膜を形成する現像ブレード等の電子写真装置
用ブレード（以下、ブレードともいう）の製造方法並び
にその製造装置に関し、詳しくは、熱硬化型ポリウレタ
ンからなるブレードの製造方法およびその製造装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】この種のブレード２は、図３のように、
通常、金属製のホルダー３に取り付けられた状態で使用
されるが、従来、下記の製造方法のいずれかの方法によ
って製造されている。

【０００３】一つは、遠心成形法と呼ばれる製造方法
で、図４(ａ)に部分断面図により概念を示すように、円
筒形のドラム５１内に、末端イソシアナート基を含有す
るウレタンプレポリマーと架橋剤（鎖延長剤あるいは硬
化剤ともいう）とを混合して撹拌した液状物Ａを注入
し、前記ドラム５１を回転軸５２を介して高速で回転さ
せ、遠心力でドラム５１の内周面に一定厚の液状物Ａの
層を作り、同時に加熱しながら所定時間反応させて円筒
形状のポリウレタンシート成形物を製造し、ドラム５１
の回転を止めて手作業で丁寧に取り出す。そして、その
円筒形状のポリウレタンシート成形物を長さ方向に一か
所で直線状に切り開いて平板状のポリウレタン成形物Ｂ
としたのち、そのポリウレタンシート成形物Ｂを所定温
度で所定時間保持し、二次架橋したのち、さらに常温で
熟成させる。次いで図４(ｂ)のように、所定の寸法に裁
断することによって長方形で平板状のブレード２を多
数、製造する。それから各ブレード２の一側縁部を、図
３のように金属製ホルダー３の先端縁部に接着剤によっ
て接着することによって、最終製品としてのブレード用
具１が完成する。

【０００４】他の製造方法は型成形法と呼ばれる製造方
法で、図４(ｃ)に示すようにあらかじめ接着剤を塗布し
た金属製のホルダー３を分割金型５５・５６内にセット
し、末端イソシアナート基を含有するウレタンプレポリ
マーと架橋剤との混合・撹拌の液状物Ａを、分割金型５
５・５６内に注入し、所定時間加熱してブレード２を硬
化させホルダー３と一体に成形する。次に分割金型５５
・５６を開放して成形物を取り出し、二次架橋および熟
成工程を経たのち、各ブレード２の先端部をエッジ（稜
線）を切り出すためにカッターで切断することで、製品
としてのブレード用具１が完成する。

【０００５】更に、上記液状体Ａを、回転する成形ドラ
ムの外周面に形成された断面凹状の成形用溝に吐出し、
所定時間増粘させた後、エンドレスベルトをその外周面
に圧接して加圧し、加熱して帯状のブレードを連続して
成形する方法も考えられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の製造方法には、それぞれ次のような点で改善すべき
余地がある。

【０００７】 遠心成形法：一回の成形で多数のブレ
ードが得られるという利点がある反面、バッチ処理にな
り注入から取り出しまでに長時間を要する。また、ブレ
ードの成形工程では一度に多量のブレードを成形するの
に対し、成形工程後はブレードを一個ずつホルダーに接
着する必要があるなど、主要な工程間で連続性が欠ける
ため、製造工程を自動化するのが困難である。また、成
形ドラムを高速で回転させる際に生じる振れや注入量の
バラツキにより成形品に厚さのバラツキを生じ易い。

【０００８】 型成形法：ブレードの寸法やホルダー
の形状が異なるなど製品の種類ごとに金型を変更する必
要があり、また大量生産するためには、各種類の金型を
それぞれ相当数ずつ準備しなければならず、しかもそれ
らの金型を収容し搬送する加熱炉も大型になり、設備全
体の設置場所に広いスペースを要し、設備コストが高く
なる。また、段取り替えに時間がかかるため、生産効率
が低い。更に、一個づつ搬送されてくる金型に断続的に
注入する必要があり、金型と金型の間はロスショット
（液状物Ａの連続吐出）させるか、注型機の断続運転を
必要とし、前者では材料ロスを生じ、後者では計量誤差
を生じやすい。

【０００９】 上記液状体Ａ（未硬化ポリウレタン）
を連続する金型内に吐出し、加圧し、加熱して帯状のブ
レードを成形する方法においては、加圧により、過剰の
ポリウレタンをオーバーフローさせるため材料ロスが多
く、加圧装置やオーバーフローしたバリの除去する装置
等を必要とするため装置全体が大きくなる問題が予想さ
れる。

【００１０】この発明は上述の点に鑑みなされたもの
で、熱硬化型ポリウレタンを使用する高品質のブレード
を連続して製造することができ、生産効率が高く、簡単
な構造で製造工程の自動化が容易な装置であり、設備コ
ストも安くできるブレードの製造方法および製造装置を
提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めにこの発明の電子写真装置用ブレードの製造方法は、
熱硬化型ポリウレタンの原料成分であるポリウレタンプ
レポリマーの液状物と架橋剤の液状物とを混合撹拌して
混合物を調製し、その混合物を、所定の温度に加熱され
回転している成形ドラムの外周面に所定の寸法で彫り込
まれた溝部に吐出し、その溝部とその溝部を覆って前記
成形ドラムに従動して回走するエンドレスベルトとによ
り構成される空間部に前記混合物を充満させながら所定
の時間を加熱して、所定の幅と厚さを有する帯状のブレ
ード成形物を連続して成形し、そのブレード成形物を冷
却したのち一定長さごとに切断するものである。ここ
で、ポリウレタンプレポリマーの混合物とは、高分子量
ポリオールとポリイソシアネートの反応物を意味し、高
分子量ポリオールの配合比の少ないポリウレタン擬プレ
ポリマーを含む。また、架橋剤とは、架橋剤（鎖延長
剤）だけの場合と高分子量ポリオールを含む場合があ
る。

【００１２】この方法によれば、エンドレスベルトは成
形ドラムの外周面の溝部を覆って空間部（キャビテイと
もいう）を形成して、その空間部に前記混合物（流動性
のある未硬化ポリウレタン）を充満させ、回転しながら
加熱し硬化させて帯状のブレード成形物を成形する。成
形ドラムの回転速度と吐出量とは、後述の手段により微
調整されバランスされるが、更に前記空間部での混合物
の液面高さの変動を可能とすることにより一層バランス
が良くなり、充填量不足によるくぼみを生じることがな
く、また、加圧しないのでいわゆるバリ（ハミダシ）を
生じることがなく材料ロスも少ない。また、このブレー
ド成形物は一連に連続して取り出せるから、製品の個数
に応じて必要な長さだけ成形し、製品の長さに合わせて
ブレード成形物を一定長さごとに切断することができ
る。したがって、あとはブレードを支持するホルダーに
ブレード成形物を接着剤で接着すれば、製品となる。こ
のように、本発明の製造方法によると、一定長さのブレ
ード成形物を必要な個数だけ連続的に製造することがで
きるから、無駄がなく、またブレード成形物を一個ずつ
順に送り出せるから、ホルダーに対するブレード成形物
の接着を含めて自動化が容易に図られる。

【００１３】請求項２記載のように、ポリウレタンプレ
ポリマーの液状物および架橋剤との液状物のうち少なく
とも一方に混合される高分子量ポリオールの成分が数平
均分子量５００〜５０００、平均官能基数(ｆ)が２≦ｆ
≦４であるとなおよい。なお、前記高分子量ポリオール
成分の数平均分子量は、好ましくは１０００〜３０００
の範囲がより望ましい。この組成物を注型することによ
り反応が円滑に行われ、得られるブレードの物性も好ま
しい。すなわち、高分子量ポリオール成分の分子量が５
００未満では、粘度が低すぎて操作性が悪く、得られる
ポリウレタンの最終物性も良好でない。逆に同分子量が
５０００を超えると、粘度が高くなりすぎて混合が困難
になる。また平均官能基数(ｆ)がｆ＝１ではモノオール
となるため重合せず、ｆ≧５では多官能になりすぎるた
めに、重合物の粘度が増大し且つ物性が低下するからで
ある。

【００１４】

【００１５】

【００１６】本発明のブレードの製造装置は、請求項３
に記載のように、断面凹状の成形用溝を外周面の全周に
わたり形成し、水平に支持されその水平中心軸を中心に
回転する成形ドラムと、下端の混合液吐出口を前記成形
用溝内に臨ませて前記成形ドラムの上方に配設され、熱
硬化型ポリウレタンの原料成分であるポリウレタンプレ
ポリマーの液状物と架橋剤の液状物とを計量、混合し撹
拌し吐出するための定量混合注型機と、前記成形ドラム
の外周面に当接され、前記成形ドラムに従動して回走す
る金属製のエンドレスベルトと、前記成形ドラムの前記
成形用溝における帯状ブレード成形物の取出部に一端部
を近接して前記ブレード成形物の搬送部を水平に配置し
た冷却用コンベヤと、この冷却用コンベヤを冷却する冷
却装置と、前記ブレード成形物を一定長さごとに切断す
る裁断装置とを備えている。

【００１７】上記の製造装置によると、定量混合注型機
の吐出口からポリウレタンプレポリマーの液状物と架橋
剤の液状物との混合物を、加熱され回転している成形ド
ラムの成形用溝部に吐出し、この成形用溝部と金属製エ
ンドレスベルトとにより構成される空間部（キャビテ
イ）内に充満しながら、そのキャビテイ内で所定の時間
加熱して重合反応させて所定の幅と厚さで帯状に連続す
るポリウレタンエラストマー（ブレード成形物）を連続
的に成形する。成形ドラムの成形用溝部の底面を高精度
の鏡面に仕上げることにより、ブレード成形物の一面を
平滑な鏡面に形成することができる。そして、成形ドラ
ムの成形用溝部から連続的に取り出されるブレード成形
物は、冷却用コンベヤの平坦なベルト上で冷却されなが
ら形状も整えられる。一方、冷却用コンベヤのベルトは
ブレード成形物の熱を吸収し温度が上昇するが、冷却装
置によって冷却される。こうして、ブレード成形物は常
温付近まで冷却されると、硬化して安定する。この状態
で、製品としてのブレードの長さに裁断装置で次々と切
断され、所定の幅と厚さおよび長さを有する熱硬化型ポ
リウレタン製のブレードが完成する。

【００１８】本発明の製造装置において、請求項４に記
載のように、前記ベルトコンベヤのコンベヤベルトを金
属製のエンドレスコンベヤベルトで構成し、このエンド
レスコンベヤベルトの水平回走部上に、セラミックス製
刃物を前記帯状ブレード成形物の一側縁部を長手方向に
切断可能に配置することができる。成形ドラムより引き
出された帯状のブレード成形物が完全に硬化しないうち
に、セラミックス製刃物で所定の幅に切断され、同時に
搬送される。こうして、クリーニングブレードに求めら
れる鋭利な稜線が形成される。刃物にセラミックを使用
することにより、ポリウレタンとの滑りがよく、切断面
が鋭利でかつ長期間連続して切断できる。

【００１９】ところで、本発明に係るポリウレタンエラ
ストマー製造の為の成分としては、従来公知のものが使
用できる。高分子量ポリオールとしては、ポリエチレン
グルコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシテ
トラメチレングリコール等のポリオキシアルキレングリ
コール類あるいは、ビスフェノールＡ、グリセリンのエ
チレンオキシド、プロピレンオキシド等のアルキレンオ
キシド付加物類のポリエーテル型ポリオールおよびアジ
ピン酸、無水フタル酸、イソフタル酸、マレイン酸、フ
マール酸等の２塩基酸とエチレングリコール、プロピレ
ングリコール、１,４ブタンジオール、１,６ヘキサンジ
オール、トリメチロールプロパン等のグリコール類との
重合反応により得られるポリエステル型ポリオールなら
びにポリカプロラクトンジオール、ポリカーボネートジ
オール等をあげることができる。

【００２０】これら高分子量ポリオールの数平均分子量
は、５００〜５０００、特に好ましくは１０００〜３０
００範囲である。

【００２１】ジイソシアナート化合物としては、トリレ
ンジイソシアナート、４,４ジフェニルメタンジイソシ
アナート、ヘキサメチレンジイソシアナート、イソホロ
ンジイソシアナート、１,４シクロヘキサンジイソシア
ナート等を挙げることができる。 鎖延長剤として、エチ
レングリコール、１,４ブタンジオール、ジエチレング
リコール、１,６ヘキサンジオール、ネオペンチルグリ
コール等の低分子量ジオール並びにエチレンジアミン、
ヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミン等のジア
ミンを挙げることができる。望ましくは、低分子量ジオ
ールが用いられる。さらに必要に応じて多官能成分とし
てトリメチロールプロパン、トリエタノールアミン、グ
リセリン、及びこれらのエチレンオキシド、プロピレン
オキシド付加物を添加してもよい。これらのポリオール
およびジイソシアナート化合物は、従来のポリウレタン
製造方法に採用されているワンショット法、擬プレポリ
マー法、及びプレポリマー法の何れによって反応させて
も良いが、擬プレポリマー法或はプレポリマー法を用い
た方が得られる製品の物性が安定し性状がよい。

【００２２】上記のポリウレタンの製造においては、Ｏ
Ｈ基／ＮＣＯ基の当量比は生成するポリウレタンの物性
から０.８〜１.０５がよく、望ましくは０.８５〜１.０
０の範囲である。また必要に応じて反応促進剤がもちい
られる。この反応促進剤は下記の一般化学式で表される
イミダゾール誘導体等であって、その具体例としては、
化学構造上から反応温度依存性の高い２-メチルイミダ
ゾールや１,２ジメチルイミダゾール等を挙げることが
できる。

【００２３】

【化１】 式中Ｒは水素、メチル基,又はエチル基を示す。

【００２４】かかる、反応促進剤は有効量としてプレポ
リマー１００重量部に対して、０.０１〜０.５重量部、
好ましくは０.０５〜０.３重量部の範囲で用いられる。
望ましくは更に感温性、或は遅効性を有するものがポッ
トライフを長くとれ脱型時間が短くなるため好適に用い
られる。その具体例としては、ブロックアミンと称され
る１,８-ジアザビシクロ（５,４,０）ウンデセン-７-有
機酸塩、１,５-ジアザビシクロ（４,３,０）ノネン-５-
有機酸塩またはこれらの混合物等があげられる。本発明
では熱硬化型ポリウレタンの原料成分であるポリウレタ
ンプレポリマーの液状物と架橋剤の液状物との混合撹拌
に使用する２液混合注型機には、市販のものを使用でき
る。また計量ポンプはその定量精度を考慮して、３連以
上のプランジャータイプを使用することが好ましいがギ
アーポンプタイプも使用可能である。特に、本発明の製
造装置（請求項５）では、脱型時に所定の硬度を得るた
めに反応促進剤を使用して速硬化処方にする必要がある
ので、撹拌混合室は、特公平６−１１３８９号公報に開
示されているような、混合室内での滞留を防ぎ、且つ反
応熱による発熱を抑制した小容量のタイプが好ましい。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、この発明のブレードおよび
その製造装置の実施の形態を製造方法と併せて図面に基
づいて説明する。図１は電子写真装置に使用するブレー
ドの製造装置の実施例を概要的に示す全体正面図、図２
(ａ)はクリーニングブレードの製造装置の他の実施例を
示す斜視図、図２（ｂ）は図２(ａ)の成形ドラム２０の
一部を示す断面図である。図１に示すように、ブレード
の製造装置１０は、２台のタンク１１・１２を備え、各
タンク１１・１２の出口から計量ポンプ１３・１４を介
設した配管１５・１６が、ミキシングヘッド（２液定量
混合注型機）１７に接続されている。なお、ミキシング
ヘッド１７と各タンク１１・１２とは、それぞれ循環用
配管１５ａ・１６ａによって接続されている。またミキ
シングヘッド１７は、上端に液状物の導入口を２つ備
え、下端中央部に液状物の吐出口を備えたチャンバー内
に、撹拌用回転子１７ｂをその上端中央部で回転可能に
支持し、上方のモータ１７ｃで回転駆動する公知の構造
からなる。また、この計量ポンプ１３・１４およびミキ
シングヘッド１７は駆動モータの選択、チャンバー内の
滞留防止等により流量を高精度に制御できる。

【００２６】成形ドラム２０は、円筒状の金属製ドラム
の外周面に全周にわたり断面凹状の成形用溝２１を形成
し（図２(ａ)参照）、その溝２１の外周をエンドレスベ
ルト２４で覆って空間部を形成して、注入液Ｕを充満す
る（図２（ｂ）参照）。成形ドラム２０は、例えば、硬
質アルミニウム、ステンレス等からなり、本例では、成
形ドラム２０の内部に加熱蒸気又はオイルのジャケット
（図示せず）が設けられ、成形ドラム２０の外周面が所
定温度（１４５℃前後）に加熱される。また、成形ドラ
ム２０の中心部は、水平な回転軸２３により回転自在に
支持され、図示を省略した駆動装置により、所定速度で
反時計方向に回転する。駆動装置としてはＡＣサーボモ
ータを使用し、負荷変動をフィードバックすると共に、
駆動モータと成形ドラム２０との間の減速比を大きく取
り、モータ回転数を上げ（例えば１５００ｒｐｍレベ
ル）て回転速度の変動を、±０．３％以内に調整する
（従来は約±１．５％）。

【００２７】成形ドラム２０のほぼ下半分の外周面に
は、ステンレスなどの金属帯板からなる成形用空間（金
型）形成用のエンドレスベルト２４が当接され、このエ
ンドレスベルト２４は、このエンドレスベルト２４を予
熱する予熱ロール２６、ベルト走行を調整するガイドロ
ール２８、エンドレスベルトに張力を付与するテンショ
ンロール２７およびエンドレスベルト２４を冷却する冷
却ロール２５に掛け渡されて、成形ドラム２０の回転に
従動して同一方向に回転する。また、エンドレスベルト
２４は、例えば図２(ａ)のように、内部に近接する複数
本のヒータ４１を備え、所定温度（１４５℃前後）に加
熱される。この温度によってもポリウレタンの硬化速度
を調整できる。さらに、図１の予熱ロール２６は、成形
ドラム２０に対し接近・離間可能に構成され、ドラム２
０の外周面とエンドレスベルト２４の接触開始点、つま
り注入液Ｕの加熱開始位置を調整できるようにしてい
る。この構成により、ポリウレタン原料である注入液Ｕ
の反応性のばらつきに対応して、ドラム２０の周速を変
化させずにａ点〜ｂ点間の加熱時間を微調整できる。

【００２８】ドラム２０のｃ点とａ点との間には、図１
では図示を省略したが、成形用溝２１内を清掃して離型
剤をスプレーする離型剤処理装置２９（図２(ａ)参照）
を付属している。また、同様の装置（図示せず）をエン
ドレスベルト２４のリターン側（例えば、テンションロ
ール２７とガイドロール２８との間）に付属することが
できる。なお、溝２１内の清掃装置には、たとえばロー
ル状に巻取られた清掃布を繰り出して溝２１内を拭き取
るようにしたものが使用される。

【００２９】右側の冷却ロール２５に隣接して、冷却用
コンベヤ３１が水平に設けられている。この冷却用コン
ベヤ３１は、ステンレスなどの金属製のエンドレスコン
ベヤベルト３１ａを、２つのロール３２・３３間に掛け
渡されている。冷却用コンベヤ３１の下部には冷却装置
３４が配設され、冷却水（矢印）をエンドレスベルト３
１ａの下面に噴射し、またロール３２・３３に冷却水を
循環させるなどの方法でエンドレスコンベヤベルト３１
ａを介してブレード成形物Ｓを冷却する。なお、図２
（ａ）に示す他の実施例のようにこの冷却用コンベヤ３
１の水平な搬送部の搬送開始位置付近に、摩擦係数の低
いセラミック製の直線状刃物３５を、エンドレスコンベ
ヤベルト３１ａの上面に垂直な面にあって上流方向に傾
斜して固定することができる。これによって、ブレード
成形体Ｓの一側縁部を鋭利な稜線を形成しながら連続し
て裁断できる。この場合には図示は省略するが、刃物３
５に対して切削液の供給装置を装備するのが好ましい。

【００３０】冷却用コンベヤ３１のロール３３の下流に
隣接して、弛み検知機５２、送りロール５０、裁断装置
３７およびコンベヤ５１がこの順序で配備されている。
弛み検知機５２は、鉛直に立設された一対の支柱５３に
上下一対のセンサー５４・５５を取り付けて、その間に
ブレード成形物Ｓを案内してその弛み状態を検知する。
送りローラ５０は、弛み検知機５２の信号を受けて所定
の速度（冷却用のエンドレスコンベヤベルト３１ａより
速い速度）でブレード成形物Ｓを裁断装置３７に送る。
裁断装置３７は、下刃３７ｂおよび上刃３７ａを有しブ
レード成形物Ｓを、所定の長さに裁断する。コンベヤ５
１は、裁断されたブレード成形物Ｓを次工程（金具接着
工程、幅裁断工程（稜線形成工程）等）に搬送する。こ
のコンベヤ５１の上で次工程の作業を進めることもでき
る。

【００３１】次に、上記のようにして本実施例の製造装
置１０が構成されるが、この製造装置１０による電子写
真装置用ブレードの製造方法を図１に基づいて説明す
る。プレポリマーと架橋剤とをそれぞれ２液定量混合注
型機のタンク１１および１２に投入し、加熱、減圧、撹
拌して脱泡した。こうして得られたプレポリマーと架橋
剤とを計量ポンプ１３および１４により、ミキシングヘ
ッド１７に供給し、均一に撹拌・混合しながら吐出口１
７ａより１４５℃に温度調節された成形ドラム２０の成
形用溝２１(図２(ａ)参照)内に吐出する。このとき、成
形ドラム２０は所定の速度（１回転／８０秒）で反時計
方向に回転しており、ドラム２０の周速と溝２１の彫り
込み深さおよび幅に対応する必要量が連続的に注入され
る。

【００３２】注入液Ｕは成形ドラム２０の吐出口１７ａ
の真下のａ点からｂ点（エンドレスベルト２４の当接開
始直前位置）までの間で反応が開始された後、１４５℃
に加熱された成形用のエンドレスベルト２４により、成
形ドラム２０のｂ点からｃ点までの間で、加熱・保持さ
れる。これにより、注入液Ｕのウレタン重合反応がほぼ
完了し、必要な幅と厚さおよび平滑な鏡面を備えたブレ
ード成形物Ｓが連続的に成形される。なお、本例では、
注入液Ｕがａ点からｂ点まで回転して移動する時間が１
０秒、ｂ点からｃ点への移動時間が５０秒に設定されて
いるが、上記したように予熱ロール２６の成形ドラム２
０に対する接近・離間操作でｂ点の位置を変更し、ａ点
とｂ点間の回転角度およびｂ点とｃ点間の回転角度を変
えることで、注入液Ｕの反応および成形時間を微調整で
きる。

【００３３】こうして連続的に成形された帯状のブレー
ド成形物Ｓは、ｃ点で成形ドラム２０の溝２１から剥離
され、冷却用コンベヤ３１のエンドレスコンベヤベルト
３１ａ上に導かれる。エンドレスコンベヤベルト３１ａ
は冷却装置３４で冷却されているため、ブレード成形物
Ｓはエンドレスコンベヤベルト３１ａ上で常温（２０℃
前後）近くまで冷却されつつ搬送される。

【００３４】そして、冷却されたブレード成形物Ｓは、
冷却用コンベヤ３１より弛み検知機５２、送りロール５
０、裁断装置３７およびコンベヤ５１に導かれる。弛み
検知機５２は、支柱５３に取り付けられたセンサー５４
・５５の間を通ってブレード成形物Ｓを、送りロール５
０に誘導する。送りロール５０は、ブレード成形物Ｓを
挟持して冷却用コンベヤ３１より速く走行するので、そ
のブレード成形物Ｓが上側センサー５４に接するときは
停止し、下側センサー５５に接するとき送りを開始し
て、ブレード成形物Ｓの製造速度と、裁断装置３７の処
理速度とを調整する（ブレード成形物Ｓに過剰な張力を
掛けない）。裁断装置３７は、上刃３７ａおよび下刃３
７ｂの間にブレード成形物Ｓを誘導して所定の長さ（製
品としての長さ）に裁断する。これによって、所定の長
さに裁断された平板状のブレード２（図３）の製造工程
が終了する。

【００３５】このようにして製造されるブレード２は、
その一側縁部を、図３のように金属製ホルダー３を接着
剤によって接着して、最終製品としてのブレード用具１
が完成する。なお、ブレード用具１が鋭利な稜線を形成
する必要があるブレード（クリーニングブレード等）で
あるときは、ブレード２の金属製ホルダー３を接着した
側の他の側縁部をセラミックカッター等により裁断して
稜線を形成する。また本発明の場合には、従来の遠心成
形法と違って、ブレード２が必要な本数だけ一本ずつ製
造されていくので、ホルダー３を接着する工程、または
稜線形成工程においてもブレード２を一本ごとに処理す
ればよいので、これらの工程の自動化が容易となる。

【００３６】次に、本発明の製造装置１０の他の実施例
を図２によって説明する。本例の製造装置１０’が上記
実施例と相違するところは下記の点である。すなわち、
図２(ａ)に示すように、多数の半円柱形のヒータ４１を
成形ドラム２０の外周面のａ点からｂ点の間に配備する
とともに、成形ドラム２０のｂ点からｃ点の間ではエン
ドレスベルト２４の内周面側に、またエンドレスベルト
２４の加熱用に他の箇所の内周面に、それぞれヒータ４
１を配備している。またエンドレスベルト２４を掛け渡
すローラ２５〜２７は、４本から３本に本数を減らして
いる。成形ドラム２０のｃ点からａ点の間には、離型剤
処理装置２９が配備されている。

【００３７】冷却用コンベヤ３１においては、エンドレ
スベルト３１ａの冷却手段としてその下部回走部の一部
を、ローラ４４〜４７を介して凹状に下方へ延長して冷
却装置（図示せず）内に挿入するようにしている。ま
た、ブレード成形物Ｓがエンドレスベルト３１ａ上に載
り移った段階では、ブレード成形物Ｓの温度は１４５℃
近くの比較的高温の状態であり、十分に冷却されていな
いために切削抵抗が小さい。そこで、本実施例では、ブ
レード成形物Ｓの一側縁部の切断代Ｓ’を、摩擦係数の
低いセラミック製の刃物３５によってエンドレスベルト
３１ａの搬送力を利用して連続的に切断するようにして
いる。これにより、クリーニングブレードに必要な幅寸
法と直線性を有する鋭利な稜線が作り込まれる。またブ
レード成形物Ｓは、支持板３６上に移載されるまでの
間、水平且つ平坦なエンドレスベルト３１ａ上に保持さ
れ、冷却されることによって硬化し、同時に製品として
のブレードの形態に整えられる。

【００３８】さらにまた、ブレード成形体Ｓを所定の長
さに裁断する装置には下刃を使用せず、上刃３７ａの下
方の支持板３６上に、図２(ａ)のように厚手のロール紙
や軟質合成樹脂テープ等よりなるライナー４２が上刃３
７ａが昇降する度に、一方のロールから繰り出され他方
のロールに上刃３７ａの幅ずつ巻取られるようにしてい
る。そして、支持板３６に対し、直交する方向に往復移
動可能なテーブル４３を連設して、上刃３７ａで切断さ
れたブレード２をテーブル４３上に順に並べるようにし
ている。その他の構成については、上記実施例と共通す
るので、共通した構成部材は図１と同一の符号を付して
説明を省略する。なお、上記二つの実施例において冷却
コンベヤの構成、側縁部の裁断方法、長さの裁断方法
は、仕様により組み合わせることができる。

【００３９】

【実施例】本発明に用いた熱硬化型ポリウレタンの配合
処方と成形条件とを下記の表−１にまた得られたブレー
ド成形物の物性と寸法を表−２に示す。 実施例１ 表−１に示すように、所定量のポリカプロラクトンエス
テルジオール（平均分子量２０００）を７０℃で３時
間、減圧下（５mmＨｇ）にて加熱・撹拌し脱水した後、
これを反応容器に仕込み、引き続いて４,４ジフェニル
メタンジイソシアナートを反応容器に加え窒素ガス雰囲
気下に７０℃で１〜４時間撹拌して残留イソシアナート
基含有量７．０％の液状ウレタンプレポリマーを得た。
一方、架橋剤成分として表−１に示すように、所定量の
１,４ブタンジオール、トリメチロールプロパン及び１,
２ジメチルイミダゾールを７０℃で３時間、減圧下（５
ｍｍＨｇ）にて加熱・撹拌し脱水し水酸基当量４５の架
橋剤を得た。

【００４０】以上のようにして得られたプレポリマーと
架橋剤をそれぞれ２液定量混合注型機のタンク１１およ
び１２に投入し、表−１に示す液温度に成るよう加熱・
撹拌した。これを表１に示す当量比に成るように計量ポ
ンプ１３および１４により、ミキシングヘッド１７に供
給し、均一に撹拌・混合しながら吐出口より１４５℃に
温度調節された成形ドラム２０の成形用溝２１内に吐出
した。この後の製造方法については、製造装置１０を用
いた製造工程で説明したのと同様の方法による。

【００４１】実施例２ プレポリマー成分中の高分子量ポリオールをポリカプロ
ラクトンエステルジオール（平均分子量２０００）から
ポリエチレンアジペートジオール（平均分子量２００
０）に代えた以外は上記実施例１と同じ方法でブレード
を製造した。

【００４２】実施例３ プレポリマーと架橋剤の粘度差を小さくし、且つプレポ
リマーと架橋剤との混合比を１：１とする擬プレポリマ
ー法に代えた以外は、上記実施例１と同じ方法でブレー
ドを製造した。

【００４３】実施例４ 擬プレポリマー成分及び架橋剤成分中の高分子量ポリオ
ールをポリカプロラクトンエステルジオール（平均分子
量２０００）からポリエチレンアジペートジオール（平
均分子量２０００）に代えた以外は、上記実施例１と同
じ方法でブレードを製造した。

【００４４】いずれの実施例においても、従来法である
ところの遠心成形法、型成形法と比較して遜色のない物
性および寸法精度を有し、ブレードとして十分に実用に
耐えられるものであった。

【００４５】 表−１（配合処方と成形条件） 実施例番号 ＃１ ＃２ ＃３ ＃４ プレポリマーの調整 ・高分子量ポリオールの種類 1) 2) 1) 2) ・高分子量ポリオールの量 （重量部） 66.1 66.1 22.2 22.2 ・ポリイソシアナート3)の量 （重量部） 27.8 27.8 27.8 27.8 ・イソシアナート基含量 （重量部） 7.0 7.0 16.7 16.7 ・イソシアナート基／水酸基当量比 3.4 3.4 9.9 9.9 架橋剤の調整 ・１、４ブタンジオール （重量部） 4.3 4.3 4.3 4.3 ・トリメチロールプロパン （重量部） 1.8 1.8 1.8 1.8 ・高分子量ポリオール4) （重量部） − − 43.9 43.9 ・反応促進剤5) （重量部） 0.07 0.07 0.07 0.07 成形条件 ・ＯＨ基／ＮＣＯ基,当量比 0.95 0.95 0.86 0.86 ・液温度、プレポリマー （℃） 70 70 60 60 ・架橋剤 （℃） 45 45 60 60 ・型温度 成形ロール （℃） 145 145 145 145 成形ベルト （℃） 145 145 145 145 冷却ベルト （℃） 20 20 20 20 ・ベルト接触点迄の時間 （秒） 10 10 10 10 ・加熱保持時間 （秒） 50 50 50 50 ・成形ロールの周速 （ｍ/分） 2 2 2 2 （注）1),ポリカプロラクトンエステルジオール（分子量２０００） 2),ポリエチレンアジペートジオール（分子量２０００） 3),４、４ジフェニルメタンジイソシアナート 4),プレポリマーの調整に用いたものと同じ 5),１、２ジメチルイミダゾール

【００４６】 表−２（成形品の物性と寸法精度） 実施例番号 ＃１ ＃２ ＃３ ＃４ ・成形品の物理的性質1)│ 硬さ （ＪＩＳ−Ａ） 66 65 65 65 引張り強さ （ＭＰａ） 26 24 25 22 伸び （％） 340 330 330 330 引き裂き強さ （ＫＮ／ｍ） 26 32 25 30 永久伸び （％） 1 1 1 1 反発弾性 （％） 28 20 27 19 引張り弾性率 （ＭＰａ） 4.4 4.4 4.7 4.6 ・成形品の寸法│ 厚さ （ｍｍ） 2.0 2.0 2.0 2.0 幅 （ｍｍ） 15.0 15.0 15.0 15.0 長さ （ｍｍ） 320 320 320 320 稜線の粗さ （μｍ） ≦3 ≦3 ≦3 ≦3 真直度 （ｍｍ） ≦0.1 ≦0.1 ≦0.1 ≦0.1 平面度 （ｍｍ） ≦0.1 ≦0.1 ≦0.1 ≦0.1 ・クリーニングブレードの性能 クリーニング性2) ○ ○ ○ ○ 稜線の摩耗、欠損3) ○ ○ ○ ○ 感光体の傷、変質4) ○ ○ ○ ○ （注）1),ＪＩＳ,Ｋ−６３０１加硫ゴム物理試験方法による。 2),市販の複写機に装着し、１０、０００枚コピー後得られた画像を目視 観察した。いずれも良好であった。 3),テスト後のブレードを取り外し顕微鏡で、その摩擦状態を調べた。何 れも極めて僅かな摩耗で従来の成形方法と同等であった。 4),テスト後の感光体表面を目視で観察した。いずれも良好であった。

【００４７】ところで、本発明は電子写真装置用ブレー
ドの製造に限定されるものではなく、熱硬化型ポリウレ
タンの帯状体に適する用途、例えばスクリーン印刷用の
ポリウレタン・スクィージー用ブレード等の用途にも好
適である。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明の電子写真装置用ブレードの製造方法および製造
装置には、次のような効果がある。 (1)本発明によって、帯状に連続した熱硬化型ポリウレ
タンエラストマーを成形することが可能となったことに
より、従来の熱可塑性ポリウレタンの溶融押し出成形法
では得られなかった熱硬化型ポリウレタンの優れた特性
（耐摩耗性、耐熱性等）を維持したブレードを、自動化
し、簡略化した生産性の高い製造工程により製造が可能
となる。また、設備コストを安くできる。更に、エンド
レスベルトを特に加圧しないことにより、オーバーフロ
ーによる材料ロスがなく、加圧装置やバリの除去装置が
不要で装置が簡単、安価となる。

【００４９】(2) 請求項２に記載の製造方法では、反応
が円滑に行われ、熱硬化性ポリウレタンの特性を維持し
たブレードが得られる。

【００５０】

【００５１】

【００５２】(3) 請求項３に記載の製造装置では、本発
明の製造方法を確実に実施でき、設備コストが低減され
る。

【００５３】(4) 請求項４に記載の製造装置では、セラ
ミックス製刃物が摩擦抵抗が小さく、耐久性に富み、長
期間使用でき、またクリーニングブレードに求められる
鋭利な稜線が形成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るブレードの製造装置の実施例を概
要的に示す全体正面図である。

【図２】図２(ａ)はブレードの製造装置の他の実施例を
示す斜視図、図２(ｂ)は図１の成形ドラム２０の一部を
示す断面図である。

【図３】本発明のブレードを備えたブレード用具を示す
一部を省略した斜視図である。

【図４】図４(ａ)と図４(ｂ)は従来の製造方法の一例を
示すもので、図４(ａ)は遠心成形法におけるドラム状金
型の断面図（部分）、図４(ｂ)はポリウレタンシートを
展開した状態を示す部分平面図、図４(ｃ)は型成形法に
おける分割金型の断面図である。

【符号の説明】

１：ブレード用具 ２：ブレード ３：ホルダー １０・１０'：製造装置 １７：ミキシングヘッド ２０：成形ドラム ２１：成形用溝 ２４：エンドレスベルト ３１：冷却用コンベヤ ３４：冷却装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ２９Ｋ 86:00 (72)発明者 谷口 登志治 兵庫県神戸市兵庫区明和通３丁目２番15 号 バンドー化学株式会社内 (72)発明者 谷 新太 兵庫県神戸市兵庫区明和通３丁目２番15 号 バンドー化学株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−210342（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B29D 31/00 B29D 39/00 - 39/44 G03G 21/00 - 21/10 B29D 29/00 - 29/10

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱硬化型ポリウレタンの原料成分である
   ポリウレタンプレポリマーの液状物と架橋剤の液状物と
   を混合撹拌して混合物を調製し、 その混合物を、所定の温度に加熱され回転している成形
   ドラムの外周面に所定の寸法で彫り込まれた溝部に吐出
   し、その溝部とその溝部を覆って前記成形ドラムに従動
   して回走するエンドレスベルトとにより構成される空間
   部に前記混合物を充満させながら所定の時間を加熱し
   て、所定の幅と厚さを有する帯状のブレード成形物を連
   続して成形し、 そのブレード成形物を冷却したのち、一定長さごとに切
   断することを特徴とする電子写真装置用ブレードの製造
   方法。
2. 【請求項２】 ポリウレタンプレポリマーの液状物およ
   び架橋剤との液状物のうち少なくとも一方に混合される
   高分子量ポリオールの成分が数平均分子量５００〜５０
   ００、平均官能基数(ｆ)が２≦ｆ≦４である請求項１に
   記載の電子写真装置用ブレードの製造方法。
3. 【請求項３】 断面凹状の成形用溝を外周面の全周にわ
   たり形成し、水平に支持されその水平中心軸を中心に回
   転する成形ドラムと、 下端の混合液吐出口を前記成形用溝内に臨ませて前記成
   形ドラムの上方に配設され、熱硬化型ポリウレタンの原
   料成分であるポリウレタンプレポリマーの液状物と架橋
   剤の液状物とを計量、混合し吐出するための定量混合注
   型機と、 前記成形ドラムの外周面に当接され、前記成形ドラムに
   従動して回走する金属製のエンドレスベルトと、 前記成形ドラムの前記成形用溝における帯状ブレード成
   形物の取出部に一端部を近接して前記ブレード成形物の
   搬送部を水平に配置した冷却用コンベヤと、この冷却用
   コンベヤを冷却する冷却装置と、前記ブレード成形物を
   一定長さごとに切断する裁断装置とを備えたことを特徴
   とする電子写真装置用ブレードの製造装置。
4. 【請求項４】 前記冷却用コンベヤのコンベヤベルトを
   金属製のエンドレスコンベヤベルトで構成し、このエン
   ドレスコンベヤベルトの水平回走部上に、セラミックス
   製刃物を前記帯状ブレード成形物の一側縁部を長手方向
   に切断可能に配置した請求項３に記載の電子写真装置用
   ブレードの製造装置。