JPH10279998A - 金属石鹸ブロックの製造型及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 型成形時に割れや欠けが生じることなく、短
時間で容易に成形可能な金属石鹸ブロックの製造型及び
方法を提供する。 【解決手段】 平板状の上型４とキャビティ６を設けた
下型５からなり、上型４のキャビティ６との対応位置の
長手方向途中部位に、キャビティ６内を２分してそれぞ
れ所望とする成形品長さに対応するように凸状部材７を
設ける。凸状部材７の成形品に相対する面は平面状と
し、凸状部材７付近の冷却固化を遅くしかつ付近への応
力集中を効果的に行わせるために、材質は、上、下の割
型４、５のより熱伝導率が小さいものを用いる。上下の
型４、５を締結して予熱し、キャビティ６内に加熱溶融
させた高級脂肪酸金属塩を注入した後、これらを自然冷
却して高級脂肪酸金属塩を固化させるだけで、凸状部材
７の位置で分割されて固化した金属石鹸ブロックを得ら
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンター等の電子写真装置の滑剤塗布機構に用
いられる金属石鹸ブロックの製造型及びこの方を用いる
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】複写機
等の電子写真装置の画質向上（クリーニング性の向上）
のために、感光体や中間転写ベルトに金属石鹸を滑剤あ
るいはクリーニング助剤として塗布する方式が従来より
提案されている。金属石鹸とは、アルカリ金属の高級脂
肪酸金属塩をいい、高級脂肪酸部分に基づく無極性の部
分と、金属部に基づく極性の部分とを合わせ持った構造
をなし、高い滑性を有する。感光体や中間転写ベルト
に、この金属石鹸を塗布することによって感光体や中間
転写ベルトに対する現像剤の付着力が低減し、クリーニ
ング性が向上する。

【０００３】金属石鹸の塗布方式としては、省スペー
ス、定量均一塗布の点で有利であることから、ブロック
状の金属石鹸を用い、これをブラシ等で削り取り、微粒
子化して塗布する方式が一般的である。図１は金属石鹸
ブロック及びそれを用いた塗布方式の概略図である。図
中１が金属石鹸ブロック、２が板状支持体、３がブラシ
であり、金属石鹸ブロック１は図示のようにアスペクト
比（縦横比）の大きい直方体ブロック形状となってい
る。このような金属石鹸ブロック１を板状支持体２上に
固定し、その表面を回転駆動するブラシ３で削り取り、
ブラシ３に付着した微粉末化した金属石鹸を、ブラシ３
と接触する位置に配した図示せぬ感光体や中間転写ベル
ト上に搬送して均一に塗布する。

【０００４】金属石鹸ブロック１の材料として使用され
る高級脂肪酸金属塩としては、例えばステアリン酸亜
鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、
ステアリン酸アルミニウム、ラウリン酸亜鉛、ラウリン
酸カルシウム等が挙げられる。金属石鹸ブロック１の成
形は、微粒子状態の上述した高級脂肪酸金属塩を加熱溶
融した後、所望のキャビティ形状を有する型に注型し、
冷却固化することによって行う。

【０００５】ところが、高級脂肪酸金属塩は冷却固化時
の収縮が大きいために、特にアスペクト比の大きい棒状
の成形品では、冷却固化時に割れや欠けが生じてしまう
といった不具合がある。これを解決するために、高級脂
肪酸金属塩に樹脂バインダを適量添加することが考えら
れる。しかしながら、樹脂バインダの添加は、金属石鹸
本来の機能である滑剤としての機能を低下させ、結果と
して装置のクリーニング性を低下させることになり好ま
しくない。

【０００６】そこで、例えば特開平７−２６２７８号公
報に開示の技術においては、型内において溶融状態にあ
る高級脂肪酸金属塩を下部から上部へと順次冷却固化さ
せることにより、割れや欠けを防止する方法がとられて
いる。しかしながら、この方法においては、冷却固化時
の急激な収縮を避けるために非常に長い時間をかけて冷
却処理を施さなければならず、また脱型後の成形品上部
には必ず体積収縮の影響による空洞が生ずるため、その
部分を切断除去して所望の成型品形状にしなければなら
ないといった不具合がある。さらに、冷却固化時に外部
から強制的な刺激を加えてクラックや巣の発生を防止す
るという方法も考えられているが、本来の型構造以外に
外部刺激となる振動等を加える装置が必要となるため、
装置構成が複雑化、大型化するといった問題がある。

【０００７】本発明者は、型内で溶融した高級脂肪酸金
属塩が冷却固化時に体積収縮をする際に発生する応力を
任意の箇所で強制的に解放することで割れや欠けの発生
を防止できることを見い出し、これを応用することによ
り、上記従来の問題点である成形時に割れや欠けが生じ
ることなく、短時間で容易に成形可能な金属石鹸ブロッ
クの製造型及び方法を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の金属石鹸ブロッ
クの製造型のうち請求項１に係るものは、棒状のキャビ
ティを有する型に加熱溶融させた高級脂肪酸金属塩を注
入して冷却固化させることにより、棒状の金属石鹸ブロ
ックを得る製造型において、上記キャビティ内の途中部
位に、冷却固化中に上記棒状の金属石鹸ブロックを切断
するための凸部を配設してなることを特徴とする。

【０００９】同請求項２に係るものは、上記凸部の熱伝
導率が、型の他の部位の熱伝導率より小さいことを特徴
とする。

【００１０】同請求項３に係るものは、上記凸部に孔を
設けたことを特徴とする。

【００１１】同請求項４に係るものは、上記請求項１な
いし３のいずれかの金属石鹸ブロックの製造型を用い、
上記キャビティ内で上記高級脂肪酸金属塩を冷却固化す
る際に、冷却固化しあるいは冷却固化した上記棒状の金
属石鹸ブロックを切断することを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。なお以下では従来と共通する部分
には共通する符号を付して説明する。図２は本発明に係
る金属石鹸ブロックの製造型の一実施形態を概略的に示
す平面図（Ａ）、断面図（Ｂ）及び側面断面図（Ｃ）で
ある。図示の実施形態の型は、いわゆる割型構造となっ
ており、一方の割型（以下、上型）４は平板状、他方の
割型（以下、下型）５には成形品に対応した棒状のキャ
ビティ６が任意数設けてある。キャビティ６の長さは所
望の成形品長さより長くしてある。

【００１３】また、上型４のキャビティ６との対応位置
の長手方向途中の任意の部位には、凸状部材７を設けて
ある。この凸状部材７は、キャビティ６内を２分してそ
れぞれ所望とする成形品長さに対応する位置に設ける。
凸状部材７の形状は任意であるが、成形品に相対する面
は平面状であることが望ましい。成形品切断部の断面形
状の美観が優れるからである。また材質も任意である
が、上、下の割型４、５の材質より熱伝導率が小さいも
のを用いると、凸状部材７付近の冷却固化が最も遅くな
り、凸状部材７付近への応力集中がより効果的に行われ
る。もちろん凸状部材７を下型５側に設けてもよい。ま
た上型４あるいは下型５と一体のものであってもよい。

【００１４】上側の型材４には、図示は省略するが、溶
融した高級脂肪酸金属塩を注ぎ込むための注入口を設け
てあり、キャビティ６と直結している。使用時には任意
の手段で上下の型４、５を締結して予熱し、キャビティ
６内に加熱溶融させた高級脂肪酸金属塩を注入する。注
入後、予め加熱した断熱蓋を型上部に設置し、これらを
自然冷却して高級脂肪酸金属塩を固化させる。この際、
急激な冷却は好ましくない。冷却時に高級脂肪酸金属塩
の固化が急激に起こると、固化時の収縮により成形品に
割れ、欠けが生じやすくなるからである。十分に冷却後
に型を開き、固化した金属石鹸ブロックを取り出す。こ
の金属石鹸ブロックは、それぞれが凸状部材７の位置で
分割されている。

【００１５】なお図３に示す他の実施形態のように、凸
状部材７に孔８を設けると、溶融した高級脂肪酸金属塩
を注入する際に流路断面積が増大するため、より短時間
での注入が可能となる。空孔率の大きい素材を凸状部材
７として用いてもよい。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。本発明者
らは、ブロック状金属石鹸を以下に示す方法で各１２本
成形した。

【００１７】

【実施例１】ステアリン酸亜鉛（堺化学製）を１４０℃
で溶融し、別に幅８×深さ８×長さ５００ｍｍのキャビ
ティを４本有するアルミ製金型を上記溶融温度と同一温
度で予熱した。金型キャビティ内には下部から３００ｍ
ｍの位置に直方体形状（幅８×奥行き４×長さ４ｍｍ）
のアルミ部材を凸状部材として設置した。溶融したステ
アリン酸亜鉛融液を金型キャビティ内に注入した。注入
後、予め加熱した断熱蓋を型上部に設置し、次いで金型
を室温下に置き、金型温度が５０℃になるまで放冷し
た。２時間後、金型から固化した成形品を取り出した。
同様の操作を２回繰り返し、計１２本の金属石鹸ブロッ
クを得た。

【００１８】

【実施例２】実施例１と同様の操作を行ったが、金型キ
ャビティ内に設置した直方体形状の凸状部材の材料をフ
ッ素樹脂とし、計１２本の金属石鹸ブロックを得た。

【００１９】

【実施例３】実施例１と同様の操作を行ったが、金型キ
ャビティ内に設置した直方体形状のアルミからなる凸状
部材に、外径１ｍｍの孔を８個設けたものを使用し、計
１２本の金属石鹸ブロックを得た。

【００２０】

【比較例１】実施例１と同様の操作を行ったが、金型キ
ャビティ内にまったく部材を設置せずに行い、計１２本
の金属石鹸ブロックを得た。

【００２１】

【比較結果】実施例１、２、３で得られた金属石鹸ブロ
ックは、凸状部材の設置位置に対応する箇所のみが切断
され（製品長さ３００ｍｍ）、他の部分には割れ、欠け
の生じない成形品が全数得られた。比較例１では、成形
品１２本中５本に割れが生じ、残りの成形品についても
成形品上部に空洞が生じ、上部を切断除去しなくては実
用に供し得ないものであった。なお、実施例１、２、３
で得られた金属石鹸ブロックを電子写真装置に各々搭載
し、画像品質を評価したところ、これらの金属石鹸ブロ
ックは使用時に割れが生じず、またクリーニング性も良
好であったため、画像品質は良好であった。

【００２２】

【発明の効果】請求項１に係る金属石鹸ブロックの製造
型及び請求項４に係る同方法は、以上説明してきたよう
に、型のキャビティの任意の箇所に凸部を配したので、
冷却固化時にこの部材付近に応力集中をさせ、冷却固化
中に成形中の金属石鹸ブロックを切断するようにしたこ
とにより、アスペクト比の大きい、即ち細長い棒状の金
属石鹸ブロックを、切断箇所以外の部分での割れや欠け
が生じることなく製造できるようになり、従来のように
成形後に成形品を切断して割れや欠けを生じた部分を除
去する等の作業を省略でき、短時間で容易に金属石鹸ブ
ロックが成形可能となるという効果がある。

【００２３】請求項２に係る金属石鹸ブロックの製造型
は、以上説明してきたように、凸状部材の熱伝導率を型
の熱伝導率より小さくしたことにより、上記共通の効果
に加え、冷却固化時に凸状部材付近の冷却が最も遅くな
り、凸状部材付近への応力集中がより顕著になり、切断
が容易に行われるようになるという効果がある。

【００２４】請求項３に係る金属石鹸ブロックの製造型
は、以上説明してきたように、凸状部材に孔を設けたこ
とにより、上記共通の効果に加え、溶融した高級脂肪酸
金属塩を注入する際にキャビティ内への充填がより迅速
に行われるようになるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】金属石鹸ブロック及びそれを用いた塗布方式の
概略図である。

【図２】本発明に係る金属石鹸ブロックの製造型の一実
施形態を概略的に示す平面図（Ａ）、断面図（Ｂ）及び
側面断面図（Ｃ）である。

【図３】本発明に係る金属石鹸ブロックの製造型の他の
実施形態の要部拡大断面図である。

【符号の説明】

１ 金属石鹸ブロック ２ 板状支持体 ３ ブラシ状部材 ４ 上型 ５ 下型 ６ キャビティ ７ 凸部材 ８ 孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ１０Ｎ 50:08 70:00

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 棒状のキャビティを有する型に加熱溶融
   させた高級脂肪酸金属塩を注入して冷却固化させること
   により、棒状の金属石鹸ブロックを得る製造型におい
   て、上記キャビティ内の途中部位に、冷却固化中に上記
   棒状の金属石鹸ブロックを切断するための凸部を配設し
   てなることを特徴とする金属石鹸ブロックの製造型。
2. 【請求項２】 上記凸部の熱伝導率が、型の他の部位の
   熱伝導率より小さいことを特徴とする請求項１の金属石
   鹸ブロックの製造型。
3. 【請求項３】 上記凸部に孔を設けたことを特徴とする
   請求項１または２の金属石鹸ブロックの製造型。
4. 【請求項４】 上記請求項１ないし３のいずれかの金属
   石鹸ブロックの製造型を用い、上記キャビティ内で上記
   高級脂肪酸金属塩を冷却固化する際に、冷却固化しある
   いは冷却固化した上記棒状の金属石鹸ブロックを切断す
   ることを特徴とする金属石鹸ブロックの製造方法。