专利名称：离心成形模具及其制造方法和采用其制造的离心成形体和叶片及其制造方法
技术区域本发明涉及用以成形树脂薄壁圆柱体的离心成形模具及其制造方法和采用其制造的树脂薄壁离心成形体和用于电子照相装置中的叶片及其制造方法。
背景技术：
图7表示不采用电晕放电而是进行接触带电处理和接触复制处理的电子照相装置的概略结构。也就是说，形成静电潜影的电子照相感光鼓101具备例如铝制的导电基体层和在该导电基体层的外圆周面上形成的光导电层。与该电子照相感光鼓101的外圆周面相抵接并且使其带有与规定的电位一样的电的带电辊102具有心轴102a和包围该心轴102a的导电弹性体层102b。该带电辊102通过未图示的弹簧等预紧机构以规定的推压力被推压到电子照相感光鼓101的外圆周面上，随着电子照相感光鼓101的驱动旋转而进行从动旋转。并且，通过向带电辊102的心轴102a加载于直流成分中加入交流成分的偏压或者仅是直流成分的偏压，使电子照片感光鼓101的表面接触带电至规定的电位。这样，通过在与规定的电位带电相同的电子照相感光鼓101的表面采用激光或LED等的曝光装置的成像透镜103对图像信息进行曝光，从而在电子照片感光鼓101的表面形成与该图像信息相对应的静电潜影，并经显影器104中的显影套管104a，通过供给来的调色剂105，将该静电潜影作为上色图像可视化。在显影套管104a的外周上滑动连接着用以适当地限制向电子照相感光鼓101提供调色剂105的供给量的显影套管104b。对于在电子照相感光鼓101的表面形成的上色图像，通过具有将两端部旋转自由地进行轴支承的心轴106a和在该心轴106a的周围设置成圆柱状的导电弹性体层106b的复制辊106，从纸张等复制煤体107的内面开始进行与调色剂105反极性的带电，从而将电子照相感光鼓101的表面的上色图像复制到复制煤体107的表面。将复制上色图像的复制煤体107与电子照相感光鼓101分离，通过一对固定辊108被加热加压，固定在复制煤体107上。而且，通过设置在清洗器109上的清洁叶片109a将附着在复制后的电子照相感光鼓101上的残留调色剂拂拭，将电子照片感光鼓101的表面清扫干净。
用在这样的的电子照片装置中的各种叶片部件，例如用以适当地限制被挂于上述显影套管104a的外圆周的调色剂105的量的显影叶片104b，或者用以拂拭附着在电子照片感光鼓101的表面的调色剂105的清洁叶片109a，是通过将耐摩性和机械性能优异的聚氨酯橡胶等热固性树脂注入形成高速旋转的圆筒状的离心成形模具的内圆周面中，薄薄地延展，经加热做成薄壁(显影叶片104b时为0.5～2mm，清洁叶片109a时为1.5～3mm)的圆筒状薄板材料，将其从模具中取出切成规定的尺寸形状而制造出的，在通过粘接剂分别与金属保持部件104c，109b粘合的状态下使用。
图8中以一部分截断状态表示将这样的薄壁圆筒体进行离心成形的现有的离心成形模具的外观。也就是说，在一端形成开口110a的做成杯状的模具主体110的另一端上突出设置与未图示的驱动源连结的旋转轴110b。经开口110a供给到模具主体110的内圆周面110c上的热固性树脂，随着根据驱动源的动作模具主体110进行的旋转，而均匀地扩散到其内圆周面110c的整个区域，通过模具主体110中内置的未图示的加热器，受到加热而硬化。这样，进行离心成形的薄壁圆筒体111，在停止了模具主体110的旋转后，从模具主体110的内圆周面110c即内壁被剥离，并切成规定的尺寸形状，作为如上所述的显影叶片104b或清洁叶片109a等，被利用。
附带提一下，分别将通过离心成形法制造的薄壁圆筒提111的内圆周面111a称为空气面，将与其相反侧的模具主体110的内壁110c接触的外圆周面111b称为模具面，与空气面111a成为镜面状态相反，模具面111b具有将模具主体110的内壁110c的表面光洁度进行复制的性质。因此，将进行离心成形的薄壁圆筒体111作为显影叶片104b或清洁叶片109a利用时，与模具面111b相比，一般将平滑性较高的空气面111a作为与显影套管104a或电子照片感光鼓101进行滑动连接的一侧的面使用。
根椐离心成形法制造的薄壁圆筒体，可以很容易地对均匀厚度的东西进行成形，然而，近年来随着打印机或复印机等电子照片装置的高速化、彩色化和高画质化的同时，也要求叶片的尺寸形状更加高精度化。
然而，在其旋转轴110b的旋转中心轴线与图8所示的现有的模具主体110的内圆周面110c的中心轴线偏心的情况下，或模具主体的内圆周面110c的圆度较低时，出现这样的问题由于模具旋转中模具内圆周面110c产生振动，所以沿着圆周方向的离心力的分布不均匀，结果导致获得的薄壁圆筒体111的壁厚沿着其圆周方向不均匀。
为了解决上述问题，在特开2000-172068号专利公报中曾提出这样的方法向模具主体的内圆周面上提供偏心补偿用树脂，使其加热硬化，预先形成与模具主体成一体的偏心补偿层，再向该偏心补偿层的内圆周面上提供成为应该进行成形的薄壁圆筒体的树脂。此方法在成形过程中自动地矫正偏心补偿层的内圆周面相对模具主体的旋转轴的旋转中心的振动，结果可以几乎消灭沿着在该偏心补偿层的内圆周面上进行成形的薄壁圆筒体的圆周方向的壁厚变动。而且，由于不使模具主体的内圆周面进行镜面加工，也可使偏心补偿层的内圆周面变为镜面状态，所以得到的薄壁圆筒体的模具面与其空气面一样地可以加工成镜面。特别是，作为偏心补偿层采用硅酮橡胶时，即使不在偏心补偿层的内圆周面上涂敷脱模剂，也可容易地使进行成形的薄壁圆筒体从偏心补偿层上剥离，因此可以由于不使用脱模剂而省略清洗工时以及实现低成本化。
然而，在反复采用此方法进行薄壁圆筒体的成形时，由于偏心补偿层的内圆周面的脱模性逐渐下降，所以每到某种程度的成形次数，就需将偏心补偿层从模具主体的内圆周面除去，重新形成新的偏心补偿层。特别是作为偏心补偿层采用机械强度不足的硅酮橡胶的情况下，在从模具主体上除去脱模性较低的硅酮橡胶时，硅酮橡胶容易破碎，要完全将其从模具主体的内圆周面除去，需要相当长的时间和劳力。
另外，在特开2000-172068号专利公报或特开2001-305858号公报中公开的方法中，即使不使模具主体的内圆周面进行镜面加工，也可使偏心补偿层的内圆周面变为镜面状态，所以得到的薄壁圆筒体的模具面与其空气面一样地加工成镜面，从而胶粘性即粘性增大。结果，在将获得的薄壁的离心成形体加工成电子照片装置的叶片等时，容易粘贴到成形夹具等上，产生操作上的困难，引起作业性下将。
发明内容
本发明的目的是提供即使不使用脱模剂，离心成形体的剥离也容易进行，可以反复成形的使用次数多，并且容易再生的离心成形模具及其制造方法。
本发明的另一目的是提供采用这样的离心成形模具制造的具有均匀厚度的形成质量良好的圆筒状的离心成形体以及用于电子照片装置的叶片及其制造方法。
本发明第一方面是具备圆筒状的模具主体、与该模具主体的内圆周面可以剥离地进行接合的保持层、以及与该保持层的内圆周面进行一体接合的脱模层的离心成形模具，前述脱模层可以剥离地将供给到其内圆周面的离心成形材料进行保持。
本发明中，将离心成形材料供给到脱模层的内圆周面，驱动旋转模具主体以使它均匀地扩散到脱模层的内圆周面全区域，在此状态下，使离心成形材料硬化后，将成形为圆筒状的离心成形体从脱模层剥离。
根椐本发明，由于将保持层可以剥离地接合在圆筒状模具主体的内圆周面上，再进一步将剥离层一体地接合到该保持层的内圆周面，所以在脱模层的内圆周面上能够形成具有均匀厚度的圆筒状离心成形体，并且可以使其容易且确实地从脱模层剥离出来。
在本发明第一方面的离心成形模具中，保持层优选采用超过离心成形材料的固化温度，一般具有150℃程度的耐热温度的热固化树脂形成，特别在从室温到150℃的范围内，如果没有显示橡胶态弹性，则从模具主体将脱模层连同保持层一起除去时，是有利的。作为这样的热固性树脂可以举出例如聚酰亚胺树脂、聚氨基甲酸乙酯、酚树脂、环氧树脂等，特别优选能够在与模具主体的内圆周面之间保持适度的粘合性的环氧树脂。作为保持层除了上述热固性树脂之外，只要是在溶剂等中能够溶解的树脂等，在固化前为液体，当固化时变为固体的，都可以没有特别限定。作为象这样能够溶解在溶剂中的树脂，可以举出例如聚苯乙烯、聚酰胺、聚碳酸酯等。
保持层具有0.5～5.0mm的厚度是有效的。保持层的厚度小于0.5mm时，保持层的强度不足，很难将保持层连同脱模层一起从模具主体除去。反之，保持层的厚度超过5mm时，经过该保持层以及脱模层从模具主体向离心成形材料的导热效率下降，阻碍了离心成形材料的顺利固化，有可能对其物性产生不良影响。这样，通过将保持层的厚度设定在0.5～5.0mm，在使离心成形材料加热固化时，可以抑制保持层的热损耗，并且能够确保保持层自身的强度，可以顺利地对离心成形材料进行加热。
作为形成脱模层的材料，如果是通过加热而固化的树脂或橡胶态材料，或者是可以溶解在溶剂或水中的树脂或橡胶等，相对离心成形材料具有脱模性并且在形成该脱模层时为液体，则没有特别限定。但是，优选在制造时容易将内圆周面作成镜面、不用溶剂等的具有150℃以上的耐热性的热固性树脂。作为这样的热固性树脂可以举出氟树脂、硅树脂、硅酮橡胶等，特别是固化前在室温下变为液态的硅酮橡胶，尤其是单液固化型或双液固化型等，优选对固化剂的有无没有限定，并且在150℃以下进行固化的所谓LTV(Low TemperatureVulcanizing低温加硫)或RTV(Room Temperature Vulcanizing室温加硫)型的。
脱模层可以在其表层部含有用以将脱模层的内圆周面粗糙面化的具有150℃程度的耐热性的粉状粗糙面化处理剂。作为该粗糙面化处理剂可以采用固体润滑剂，例如硅系列润滑剂、氟系列润滑剂、二硫化钼、石墨、氟化石墨、氮化硼、二硫化钨、滑石等。特别是从各种作业性的观点出发，优选氟化石墨，当固体润滑剂的粒子直径超过10μm时，脱模层的内圆周面的平滑性下降，结果对得到的离心成形体的厚度产生不良影响，因此，其粒子直径小于10μm特别是小于5μm时是有效的。还有，脱模层的内圆周面的十点平均表面粗糙度Rz优选在2～10μm。这样，通过将脱模层的内圆周面粗糙面化，可以很容易地使形成于该脱模层的内圆周面的离心成形体从脱模层剥离，并且，由于将模具面粗糙面化，所以可以减少其胶粘性。
本发明第二方面提供具有以下步骤的离心成形模具的制造方法，所述步骤为向形成圆筒状的模具主体的内圆周面提供第一液剂以构成可以剥离地进行接合的保持层的步骤；驱动旋转模具主体以使第一液剂在模具主体的内圆周面的全部区域均匀地扩散的步骤；使在模具主体的内圆周面的全部区域扩散的第一液剂固化形成前述保持层的步骤；向该保持层的内圆周面提供第二液剂以构成进行一体接合的脱模层的步骤；驱动旋转模具主体以使第二液剂在前述保持层的内圆周面的全部区域均匀地扩散的步骤；使在模具主体的内圆周面的全部区域扩散的第二液剂固化形成前述脱模层的步骤。
根椐本发明，由于形成与变为圆筒状的模具主体的内圆周面可以剥离地进行接合的保持层，形成与该保持层的内圆周面进行一体接合的脱模层，所以在脱模层的内圆周面上可以形成具有均匀厚度的圆筒状的离心成形体，并且，能够容易并且确实地使其从脱模层剥离。
在本发明第二方面的离心成形模具的制造方法中，当成为保持层的第一液剂的粘度过高时，通过离心成形很难形成均匀厚度的保持层，因此，第一液剂的粘度小于要2Pa.s，尤其优选小于1Pa.s。
要适当地调整保持层与模具主体的内圆周面的接合状态，在向模具主体的内圆周面提供第一液剂之前，向该模具主体的内圆周面涂敷少量的脱模剂也是有效的。作为这样的脱模剂，除了硅系列脱模剂、氟系列脱模剂等或者蜡之外，可以采用在溶剂中溶解可溶的树脂，例如将氟树脂或聚缩醛等在溶剂中溶解百分之几左右等等。
与上述保持层的情况相同，当构成脱模层的第二液剂的粘度过高时，通过离心成形很难形成均匀厚度的脱模层，因此，第二液剂的粘度也要小于2Pa.s，尤其优选小于1Pa.s。
形成脱模层的步骤，可以设有在向模具主体的内圆周面的全部区域扩散的第二液剂完全固化之前，进一步将在其内圆周面含有粗糙面化处理剂的第二液体分散，使脱模层的内圆周面粗糙面化的步骤。此种情况下，能够形成将模具面粗糙面化胶粘性小的圆筒状离心成形体。也就是说，将与第二液剂一起形成脱模层的粗糙面化处理剂添加到第二液剂中的目的是通过将脱模层的内圆周面粗糙面化，而减少得到的离心成形体的模具面的胶粘性。该粗糙面化处理剂可以是具有150℃程度的耐热性的粉粒状的，尤其在采用固体润滑剂时，更能减少获得的离心成形体的模具面的胶粘性。
在将粗糙面化处理剂与第二液剂一起分散时，要使粗糙面化处理剂均匀地分散到第二液剂中，将不残留在成形后的脱模层内这样的溶剂，例如将甲苯或己烷等较高挥发性的溶剂并用是有效的。
作为脱模剂采用硅酮橡胶时，由于随着成形作业的反复进行，其脱模性慢慢地下将，将完成成形的离心成形体取出变得困难，所以可以进一步设置在该脱模层的内圆周面上形成新的脱模层的步骤，从而在确保相对完成成形的离心成形体的脱模性方面是有效的。
脱模层的每一层的厚度为0.3～3mm程度，尤其优选0.3～1mm的范围。脱模层的厚度小于0.3mm时，在保持层上很难形成均匀厚度的脱模层，反之，当脱模层的厚度超过3mm时，在层压多层脱模层的情况下，各脱模层的粘合性下将，有可能出现层间剥离。另外，在使脱模层多层层压时，脱模层整体的厚度要在3～20mm，特别是优选设定在5mm以内。当脱模层整体的厚度超过20mm时，经保持层及脱模层，从模具主体向离心成形材料的导热效率降低，阻碍了离心成形材料的顺利固化，有可能对其物性带来不良影响。
为了确保脱模层的脱模性，依次形成多层脱模层，当其整体的厚度对获得的离心成形体的物性产生不良影响程度时，从模具主体上将脱模层和保持层一起除去，重新形成新的保持层和脱模层是有效的。也就是说，由于与保持层与模具主体的内圆周面显示适度的接合性相对，保持层与脱模层之间以及多层脱模层间被牢固地接合，所以将保持层与脱模层一起从模具主体除去是较容易的。具体地讲，可以进一步设置将模具主体冷却，利用该模具主体和保持层的热膨胀系数的差异，使保持层与脱模层一起从该模具主体剥离的步骤，和于将保持层与脱模层一起除去的模具主体的内圆周面上再按顺序形成保持层和脱模层的步骤。由于模具主体及保持层这些的热膨胀系数差异较大(模具的热膨胀系数是10-5，保持层的热膨胀系数是10-4)，所以随着模具主体的冷却保持层的体积变化，降低模具主体与保持层的粘合性，不难将保持层与脱模层一起从模具主体上剥离。这样，由于反复进行离心成形加工而必须更换使用中的离心成形模具的脱模层时，很容易将脱模层与保持层一起从模具主体除去，形成新的保持层和脱模层，从而可以半永久地使用模具主体，并且能够最小限度地抑制运转率的下降。
本发明的第三方面是采用本发明第一方面地离心成形模具或根椐本发明第二方面的方法制造出的离心成形模具，而制造的圆筒状离心成形体。
根椐本发明，采用本发明的离心成形模具或根椐其制造方法制造的离心成形模具来制造圆筒状离心成形体的，因此能够低成本且高效地制造具有均匀厚度的高质量的产品。
作为构成本发明第三方面的圆筒状离心成形体的材料，可以举出例如聚氨基甲酸乙酯橡胶、硅酮橡胶等，作为电子照片装置的显影叶片或清洁叶片使用时，适于永久应变小耐磨性优秀的聚氨基甲酸乙酯橡胶。该聚氨基甲酸乙酯橡胶是使聚二异氰酸酯化合物和高分子多元醇和固化剂进行热固化反应而制造出的。
作为上述聚二异氰酸酯化合物可以举出例如4，4`-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、三氟乙烯二异氰酸酯(TDI)、4，4`-二环己基甲烷二异氰酸酯(水添加MDI)、碳化二亚胺变性MDI、2，4-三氟乙烯二异氰酸酯ウレチジンジオン(2，4-TDI的双量体)、聚甲烯苯聚异氰酸酯(PAPI)、二甲苯二异氰酸酯(XDI)、三甲基六甲烯二异氰酸酯(TMHDI)、原甲苯胺二异氰酸酯(TODI)、次萘二异氰酸酯(NDI)、对苯二异氰酸酯(PDI)、赖氨酸二异氰酸酯甲酯(LDI)等。这些可以单独地使用，也可将两种以上并用。
作为上述高分子多元醇，可以举出聚酯多元醇或聚醚多元醇等。其中，作为聚酯多元醇可以采用例如聚乙烯己二酸酯、聚丁烯己二酸酯、聚己烯己二酸酯、乙烯己二酸酯与丁烯己二酸酯的共聚体、聚乙酸丙酯等。聚醚多元醇可以采用聚氧四甲撑乙二醇、聚氧丙烯乙二醇等。其中优选采用分子量为1500～3000程度的。也就是说，当分子量小于1500时，可以看到获得的氨基甲酸乙酯橡胶的物性有降低趋势，反之当分子量超过3000时，预聚物的粘度增高，可以看到离心成形时的作业性显著恶化的倾向。
作为上述固化剂，可以采用分子量小于300的低分子量二元醇或超过3价的多元醇等。作为低分子量二元醇可以举出例如乙烯二元醇(EG)、二甘醇(DEG)、丙烯乙二醇(PG)、二丙烯乙二醇(DPG)、1，4-丁二醇(1，4-BD)、己二醇、1，4-己二醇(HD)等。作为三价以上的多元醇可以举出三官能脂肪族多元醇，例如甘油、1，2，4-丁三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷(TMP)、1，2，6-己烷三醇等等。此外，可以举出在该三官能脂肪族多元醇中附加乙烯氧化物、丙烯氧化物、丁烯氧化物等的聚醚三醇或在三官能脂肪族多元醇中附加内酯等的聚酯三元醇等，可以将这些单独或者将两种以上混合使用。
本发明第四方面是与电子照片装置的电子照片感光鼓的外圆周面滑动连接，通过粘接剂保持在保持部件上，用以拂拭前述电子照片感光鼓的外圆周面的清洁叶片，将根椐本发明第三方面而制造的圆筒状离心成形体沿着其圆周方向，切成长方形而获得的。
本发明第五方面，是与电子照片装置的显影套管的外圆周面滑动连接，通过粘接剂保持在保持部件上，用以限制前述显影套管所挂调色剂的量的显影叶片，将根椐本发明第三方面而制造的圆筒状离心成形体沿着其圆周方向，切成长方形而获得的。
本发明的清洁叶片或显影叶片，是采用本发明的离心成形模具或根椐其制造方法制造的离心成形模具，将圆筒状离心成形体沿着其圆周方向切成长方形，将其作为清洁叶片或显影叶片使用而获得的，因此，可以低成本高效率地得到具有均匀厚度的高质量的清洁叶片或显影叶片。
在本发明第四方面的清洁叶片或第五方面的显影叶片中，保持部件可以是具有规定的机械强度的金属或塑料或陶瓷等，从零件成本的观点出发优选钢板，特别是从防止相对腐蚀等的经时老化的观点出发优选施行了磷酸锌处理或铬酸盐处理等表面处理的钢板。作为粘接方法，可以利用粘胶带或瞬时粘接剂或反应粘接剂(例如紫外线固化型粘接剂或热固化粘接剂)等，但是从粘接力和成本等观点出发，优选采用热熔融型粘接剂。
本发明第六方面的电子照片用叶片的制造方法，采用本发明第一方面的离心成形模具或根椐本发明第二方面制造的离心成形模具，具有以下步骤将成为电子照片用叶片的液体材料提供到脱模层的内圆周面的步骤；驱动旋转模具主体以使前述液体材料在前述脱模层的内圆周面的全部区域均匀地扩散的步骤；使扩散到前述脱模层的内圆周面的全部区域的前述液体材料固化获得圆筒状的离心成形体的步骤；停止模具主体的旋转，使固化的圆筒状的离心成形体从前述脱模层剥离取出的步骤；将前述离心成形体沿着其圆周方向切成长方形的步骤。
本发明的电子照片用叶片的制造方法，是采用本发明的离心成形模具或根椐其制造方法制造的离心成形模具，将圆筒状离心成形体沿着其圆周方向切成长方形，将其作为电子照片用叶片使用而获得的，因此，可以低成本高效率地得到具有均匀厚度的高质量的电子照片用叶片。
本发明第七方面是具有将本发明第三方面的圆筒状离心成形体沿着其圆周方向切成长方形的步骤的电子照片用叶片的制造方法。
本发明的电子照片用叶片的制造方法，是将本发明的圆筒状离心成形体沿着其圆周方向切成长方形，将其作为电子照片用叶片使用而成的，因此可以低成本高效率地得到具有均匀厚度的高质量的电子照片用叶片。
在本发明第六或第七方面的电子照片用叶片的制造方法中，电子照片用叶片可以是与电子照片装置的电子照片感光鼓的外圆周面进行滑动连接，通过粘接剂保持在保持部件上，用以拂拭电子照片感光鼓的外圆周面的清洁叶片。或者是与电子照片装置的显影套管的外圆周面进行滑动连接，通过粘接剂保持在保持部件上，用以限制前述显影套管所挂调色剂的量的显影叶片。
本发明上述以及其它的目的、效果、特征和优点选取与附图相关的以下实施例进行说明，会更加理解。
图1是模拟表示本发明的离心成形模具的一个实施例的外观的立体图。
图2是将图1表示的离心成形模具的圆筒部的一部分抽出截断的截面图。
图3是模拟地表示根椐图1所示的离心成形模具制造的离心成形体的外观的立体图。
图4是表示电子照片装置的清洁叶片的一部分的外观的截断立体图。
图5是模拟地表示本发明的离心成形模具的其他的实施例的外观的立体图。
图6是将图5所示的离心成形模具的圆筒部的一部分抽出截断的截面图。
图7是表示电子照片装置的一例的模式图。
图8是模拟地表示现有的离心成形模具的外观的立体图。
具体实施例方式
关于将本发明的离心成形模具应用在制造图7所示的电子照片装置的清洁叶片的离心成形体的成形的实施例，参照图1～图6详细地说明，本发明不仅限于这些实施例，包含记载于此说明书的权利要求范围的本发明的概念的所有变更或修订是可以的，因此当然也可以应用在归属于本发明的精神的其他技术中，例如也适用于上述的电子照片装置的显影叶片等上。
图1模拟地表示本实施例的离心成形模具的外观，图2中将其主要部分的截面构造抽出放大表示。也就是说，本实施例的模具主体11可以直接利用现有采用的圆筒状的杯形部分，具体地讲，设有在一端形成开口12a，在另一端突出设置与未图示的驱动源连结的旋转轴11a的圆筒部12。在该模具主体11的圆筒部12的内圆周面12b上可以剥离地接合着具有由超过离心成形材料的硬化温度的耐热温度的热固性树脂构成的保持层13，而且，在该保持层13的内圆周面13a上成一体地接合由可以剥离地保持离心成形材料的硅酮橡胶构成的脱模层14。也就是说，脱模层14的内圆周面14a成为相对离心成形材料的成形面(模具面)。
这样的离心成形模具10，按以下所述进行制造。也就是，向驱动旋转的模具主体11的圆筒部12的内圆周面12b提供第一液剂，使其均匀地扩散到圆筒部12的内圆周面12b的全部区域，在此状态下使第一液剂固化，形成与圆筒部12的内圆周面12b可以剥离地进行接合的保持层13。
此时，在旋转模具主体11的同时形成保持层13，向相对模具主体11的旋转轴11a的旋转中心的圆筒部12的内圆周面12b的振幅较大的部分作用较大的离心力，流动较大量的第一液剂，与此相对，向振幅小的部分作用相对小的离心力，流入较少量的第一液剂，因此，在圆筒部12的内圆周面上形成的保持层13的厚度，变厚的程度达到在圆筒部12的内圆周面12b的振幅较大的部分，反之变薄的程度达到圆筒部12的内圆周面12b的振幅较小的部分。其结果，产生的作用缓和了与模具主体11的旋转轴11a的旋转中心相对的保持层13的内圆周面13a的振幅。
接着，在使模具主体11驱动旋转的状态下，向在模具主体11上形成的保持层13的内圆周面13a上供给第二液剂，使其均匀地扩散到其内圆周面的全部区域，在此状态下，使第二液剂固化，形成与保持层13的内圆周面13a进行一体接合的脱模层14。
与刚才提到形成保持层13的情况相同，由于在旋转模具主体11的同时形成脱模层14，所以相对模具主体11的旋转轴11a的旋转中心的脱模层14的内圆周面14a的振动几乎消失，结果沿着以该脱模层14的内圆周面14a为模具面形成的离心成形体的圆周方向的厚度可以变得大致均匀。
当采用得到的离心成形模具10制造离心成形体时，在脱模层14的内圆周面14a上进行成形的离心成形体的脱模性由于成形作业的反复进行而慢慢地劣化，因此在成形作业达到规定次数而失去脱模性的脱模层14上，重叠新的脱模层14，进行成形是有效的，与在保持层13的内圆周面13a上形成脱模层14的情况相同，按顺序层压脱模层14，可以延长离心成形模具10的寿命。此时，由于模具直径仅减少脱模层14的厚度增加的部分，所以最好对投入到这里的离心成形材料的重量做适当的调整。
加之，象这样当重叠的脱模层14达到某种厚度时，从圆筒部12将脱模层14连同保持层13一起除去，然后，按照刚才的形成顺序形成新的保持层13和脱模层14，从而可以对模具主体11进行再利用。
接着，关于采用本发明的离心成形模具10和除此之外的离心成形模具来制造电子照片装置的清洁叶片时的各种特性，具体地讲，关于离心成形模具的内圆周面的振幅的最大值、成形的离心成形体的厚度差异的最大值、成形的离心成形体的模具面及空气面的表面粗糙度、保持层13及脱模层14相对模具主体11的圆筒部12的脱模性、通过电子照片装置形成的图像的质量，其验证的结果表示在表1中。
离心成形模具的内圆周面的振幅，采用1/100mm精度的度盘式指示器，沿着圆筒部12的进深方向在5个地方测量离心成形模具以20rpm的旋转速度进行旋转的状态的圆周方向的最大值和最小值的差，表示其最大值。
离心成形体的厚度变动，采用1/100mm精度的度盘式厚度指示器，在沿着离心成形体的进深方向(与旋转轴11a的轴线平行的方向)的5个地方，沿着圆周方向进行20个地方的测量，以最大值与最小值的差表示。
离心成形体的模具面及空气面的表面粗糙度，采用株式会社小坂研究所制的表面粗糙度测量仪SE3500，对离心成形体以0.05mm/s的进给速度分别测量十点平均表面粗糙度Rz。
保持层13及脱模层14相对圆筒部12的内圆周面12b的脱模性，实际上，通过保持层13及脱模层14相对模具主体11的圆筒部12的内圆周面12b的脱模性的好坏进行评价。
首先，准备开口12a的直径为1050mm，圆筒部12的进深为550mm，相对旋转轴11a的旋转中心的圆筒部12的内圆周面12b的半径方向的振幅在常温下为0.09mm的模具主体11，在将其加热到140℃的状态下以800rpm的转速使之旋转，仅向圆筒部12的内圆周面12b提供规定量的作为本发明第一液剂的环氧树脂，使之遍布到其内圆周面12b的全部区域，加热固化10分钟，在圆筒部12的内圆周面12b上形成1mm厚度的保持层13。
形成该保持层13之后，接着使加热到140℃的成形模具以800rpm的旋转速度进行旋转，在此过程中直接向保持层13的内圆周面13a提供规定量的作为第二液剂的双液混合型硅酮橡胶(东レ·ダウコ一ニング株式会社制)，使之遍布其内圆周面13a的全部区域，加热固化60分钟，在保持层13的内圆周面13a上形成1mm厚度的脱模层14，制造离心成形模具(以下，为了方便将其记述为实施模具I)10。
这样，在制造出的实施模具I的脱模层14的内圆周面14a上，按照与刚才介绍的脱模层14的形成方法相同的顺序，再形成1mm厚度的一层脱模层14，得到第二离心成形模具(以下，为了方便将其记述为实施模具II)。从而，在该实施模具II上形成的脱模层14的厚度合计为2mm。
为了制造电子照片装置的清洁叶片，作为原料将由日本ポリウレタン株式会社制的乙烯己二酸酯及丁烯己二酸酯的共聚体(PEBA)和MDI构成的氨基甲酸乙酯与日本ポリウレタン株式会社制的固化剂(1，4-BD∶TMP＝60∶40)按照OH当量/NCO当量＝0.9的比率进行混合，将其按各规定量分别供给到以800rpm进行驱动旋转加热到140℃的实施模具I，II的脱模层14的内圆周面14a上，使其遍布它们的内圆周面14a，加热固化40分钟，停止实施模具I，II的运转，使厚度为2mm的离心成形体从脱模层14剥离，从实施模具I，II分别取出后，使该离心成形体以130℃在4小时过程中2次固化，得到成为清洁叶片15a的如图3所示的圆筒状叶片材料15。将该叶片材料15如图3中双点划线所示，沿着圆周方向切断，将其模具面15b一侧通过热熔融型粘接剂接合到图4所示的由实施了铬酸盐光泽处理的钢板构成的山形的保持部件16上，将其装到佳能株式会社制的激光打印机(laser shotLBP-850)的清洁器中，确认该激光打印机形成的图像的质量，具体地讲就是确认有无调色剂导致的污垢。
作为对于实施模具I，II的比较，准备没有形成保持层13及脱模层14的状态的离心成形模具(以下，为了方便将其记述为比较模具I)，和在圆筒部12的内圆周面12a上仅形成由硅酮橡胶构成的脱模层14的离心成形模具(以下，为了方便将其记述为比较模具II)，比较模具I的情况是在其内圆周面上涂敷硅系列油状脱模剂的状态下进行上述离心成形体的成形，以下同样地评价通过激光打印机形成的图像质量。而且，与图8所示的现有的离心成形模具相同在比较模具II的圆筒部的内圆周面上形成的由硅酮橡胶构成的脱模层是通过60分钟的加热固化形成的。
表1
从表1明显看出，实施模具I，II其脱模层14的内圆周面14a的振幅小，成形的离心成形体的厚度的变动幅度小，其表面粗糙度在内圆周面和外圆周面都良好。从实施模具I，II将离心成形体剥离时，没有确认在实施模具II中二层脱模层14之间的浮动或层间剥离等。而且，从圆筒部12将脱模层14除去时，可以很容易地使各保持层13剥离。而且，将这样形成的离心成形体作成的清洁叶片15a装入激光打印机，通过该激光打印机形成图像时，由于清洁叶片15a的模具面15b的表面粗糙度较小，所以不会混入附着在电子照片感光鼓的外圆周面上的残留调色剂，可以确认得到良好的图像。
与此相对，比较模具I中，由于其内圆周面的振幅较大，得到的离心成形体的厚度的变动幅度也大。并且，由于在模具主体11的圆筒部12的内圆周面12b上没有形成脱模层14或保持层13，所以得到的离心成形体的模具面的表面粗糙度直接受到圆筒部12的内圆周面12b的表面粗糙度的影响，明显很大。因此将这样形成的离心成形体作成的清洁叶片15a装入激光打印机，通过该激光打印机形成图像时，由于清洁叶片15a的模具面15b的表面粗糙度较大，所以混入附着在电子照片感光鼓的外圆周面上的残留调色剂，在图像上形成因调色剂导致的污垢。
比较模具II的情况，由于脱模层14的存在，其内圆周面的振幅较小，所以得到的离心成形体与上述实施模具I相仿，但是因为在圆筒部12的内圆周面12b与脱模层14之间不存在保持层13，所以将脱模层14剥离时，需要很多劳力。
要改善成形面的胶粘性，将上述实施例中的离心成形模具10的脱模层14的内圆周面14a粗糙面化是有效的。
图5模拟地表示象这样的本发明的另一实施例的离心成形模具的外观，其主要部分的截面构造在图6中抽出放大表示。也就是说，本实施例的模具主体11也和刚才的实施例一样，可以直接利用以往采用的圆筒状的杯形体，具体地讲就是设有在一端上形成开口12a，在另一端上突出设置与未图示的驱动源连接的旋转轴11a的圆筒部12。将由具有超过离心成形材料的固化硬度的耐热温度的热固性树脂构成的保持层13可以剥离地接合到该模具主体11的圆筒部12的内圆周面12b上，并且将可以剥离地对离心成形材料进行保持且以硅酮橡胶为主体的脱模层14与该保持层13的内圆周面13a进行一体接合。也就是说，脱模层14的内圆周面14a变成相对离心成形材料的成形面(模具面)。在该脱模层14的内圆周面14a一侧即表层部中埋设作为将该内圆周面14a粗糙面化的粗糙面化处理剂的固体润滑剂17，这样脱模层14的内圆周面14a不是镜面，成为例如十点的平均表面粗糙度Rz为2～10μm左右的粗糙面。也就是说，当十点平均表面粗糙度Rz小于2μm时，并不能象想象的那样得到降低胶粘性的效果，反之当十点平均表面粗糙度Rz超过10μm时，必须超量使用价格较高的固体润滑剂，从而可能导致成本上升。
这样的离心成形模具10，如下所述进行制造。也就是说，向进行驱动旋转的模具主体11的圆筒部12的内圆周面12b提供第一液剂，使其均匀地扩散到圆筒部12的内圆周面12b的全部区域，在此状态下使第一液剂固化，形成与圆筒部12的内圆周面12b可以剥离地进行接合的保持层13。
此时，在旋转模具主体11的同时形成保持层13，向相对模具主体11的旋转轴11a的旋转中心的圆筒部12的内圆周面12b的振幅较大的部分作用较大的离心力，流动较大量的第一液剂，与此相对，向振幅小的部分作用相对小的离心力，流入较少量的第一液剂，因此，在圆筒部12的内圆周面12b上形成的保持层13的厚度，变厚的程度达到在圆筒部12的内圆周面12b的振幅较大的部分，反之变薄的程度达到圆筒部12的内圆周面12b的振幅较小的部分。其结果，产生的作用缓和了相对模具主体11的旋转轴11a的旋转中心的保持层13的内圆周面13a的振幅。
接着，在使模具主体11驱动旋转的状态下，向在模具主体11上形成的保持层13的内圆周面13a上供给第二液剂，使其均匀地扩散到其内圆周面13a的全部区域，在此状态下，使第二液剂固化，但是在该第二液剂完全固化之前，再将含有粗糙面化处理剂的第二液剂散布到其内圆周面上，继续加热使这些完全固化，与保持层13的内圆周面13a进行一体接合，形成内圆周面14a变为粗糙面的脱模层14。
上述的粗糙面化处理剂，是用以在离心成形模具10的内圆周面14a上刻意形成凹凸状的东西，特别是，作为粗糙面化处理剂通过采用固体润滑剂17，当使离心成形体从离心成形模具10上剥离时，由于其一部分附着在离心成形体的模具面，从离心成形模具10的内圆周面14a剥离，离心成形体的模具面变为梨皮面，所以可以进一步减小其胶粘性。
与刚才提到形成保持层13的情况相同，由于在旋转模具主体11的同时形成脱模层14，所以相对模具主体11的旋转轴11a的旋转中心的脱模层14的内圆周面14a的振动几乎消失，其结果沿着以该脱模层14的内圆周面14a为模具面形成的离心成形体的圆周方向的厚度可以变得大致均匀。而且，由于本实施例中脱模层14的内圆周面14a通过固体润滑剂17被粗糙面化，所以在制造电子照片装置的清洁叶片时，可以防止将清洁叶片粘贴到成形夹具等的问题出现，能够提高其作业性。
当采用得到的离心成形模具10制造离心成形体时，在脱模层14的内圆周面14a上进行成形的离心成形体的脱模性由于成形作业的反复进行而慢慢地劣化，因此在成形作业达到规定次数而失去脱模性的脱模层14上，重叠新的脱模层14，进行成形是有效的，与在保持层13的内圆周面13a上形成脱模层14的情况相同，按顺序层压脱模层14，可以延长离心成形模具10的寿命。
加之，象这样当重叠的脱模层14达到某种厚度时，从圆筒部12将脱模层14连同保持层13一起除去，然后，按照刚才的形成顺序形成新的保持层13和脱模层14，从而可以半永久性地对模具主体11进行再利用。
接着，关于采用本发明的离心成形模具10和除此之外的离心成形模具来制造电子照片装置的清洁叶片时的各种特性，具体地讲，关于离心成形模具的内圆周面的振幅的最大值、成形的离心成形体的厚度差异的最大值、成形的离心成形体的模具面及空气面的表面粗糙度及其胶粘性、保持层13及脱模层14相对模具主体11的圆筒部12的脱模性，验证的结果表示在表2中。
关于测量方法和评价方法，基本上与刚才的实施例完全相同，但离心成形体的模具面的胶粘性，以在制造清洁叶片时清洁叶片的模具面是否粘贴到其成形夹具，来判断好坏。
模具主体11的尺寸形状，以及在其圆筒部12的内圆周面12b上形成保持层13之前的处理与刚才的实施例完全相同。形成保持层13之后，接着使加热到140℃的成形模具以800rpm的旋转速度进行旋转，在此过程中直接向保持层13的内圆周面13a提供规定量的作为本发明的第二液剂的双液混合型硅酮橡胶(东レ·ダウコ一ニング株式会社制)，使之遍布其内圆周面13a的全部区域，施行10分钟的加热处理，在该双液混合型硅酮橡胶完全固化之前，将氟化石墨(セントラル硝子株式会社制)和上述的双液混合型硅酮橡胶以及作为溶剂的甲苯按照1∶2∶3的重量比均匀地进行混合的东西在20秒的时间内均匀地散布到其内圆周面上。在此状态下，再使之加热固化60分种，在保持层13的内圆周面13a上形成1mm厚度的脱模层14，制造出离心成形模具(以下为了方便将其记述为实施模具III)10。
而且上述包含通过散布形成的脱模层14的氟化石墨的表层的厚度小于0.01mm。
这样，在制造出的实施模具III的脱模层14的内圆周面14a上，按照与刚才介绍的脱模层14的形成方法相同的顺序，再形成1mm厚度的一层脱模层14，得到第二离心成形模具(以下，为了方便将其记述为实施模具IV)。从而，在该实施模具IV上形成的脱模层14的厚度合计2mm。
电子照片装置的清洁叶片也采用刚才的实施例完全相同的材料和顺序进行。
作为对于实施模具III，IV的比较，准备由没有在圆筒部12的内圆周面12b上一起形成保持层13及脱模层14的模具主体11构成的离心成形模具(以下，为了方便将其记述为比较模具III)，和在圆筒部12的内圆周面12a上仅形成由与图8所示的现有的离心成形模具一样的硅酮橡胶构成的脱模层14的离心成形模具(以下，为了方便将其记述为比较模具IV)，比较模具III的情况是在其内圆周面上涂敷硅系列油状脱模剂的状态下进行上述离心成形体的成形，分别加工成电子照片装置的清洁叶片。而且，在比较模具IV的圆筒部12的内圆周面12b上形成的脱模层14是通过使双液混合型硅酮橡胶均匀地扩散到圆筒部的内圆周面的全部区域，加热固化60分钟而形成的。
表2
从表2明显看出，实施模具III，IV其脱模层14的内圆周面14a的振幅小，成形的离心成形体的厚度的变动幅度小，其内圆周面粗糙度良好。由于在该离心成形体的外圆周面上形成梨皮状的花纹，所以其胶粘性很低，将其加工成清洁叶片16a时，没有出现粘贴到成形夹具等上的问题。另外，从实施模具III，IV将离心成形体剥离时，没有确认在实施模具IV中二层脱模层14之间的浮动或层间剥离等。而且，为了从圆筒部12除去脱模层14，将实施模具III，IV冷却时，保持层13从圆筒部的内圆周面浮起，可以很容易将保持层13连同脱模层14一起从圆筒部的内圆周面除去。
与此相对，比较模具III中，由于其内圆周面的振幅较大，得到的离心成形体的厚度的变动幅度也大。
比较模具IV的情况，由于脱模层14的存在，其内圆周面的振幅较小，所以得到的离心成形体的厚度与上述实施模具III相仿，但是因为在圆筒部12的内圆周面12b与脱模层14之间不存在保持层13，所以将脱模层14剥离时，需要很多劳力。并且，由于离心成形体的模具面变成镜面状态，所以该模具面的胶粘性较高，进行清洁叶片的加工时，不会发生将其粘贴到装卸夹具上等的问题。
有关通过装入从这些模具得到的清洁叶片的电子照片装置形成的图像质量，进行验证的结果，采用通过实施模具III，IV及比较模具IV得到的清洁叶片不会混进附着在电子照片感光鼓的外圆周面的残留调色剂，可以得到良好的图像，与此相对，采用比较模具III得到的清洁叶片，由于清洁叶片的厚度变动，所以会混进一点附着在电子照片感光鼓的外圆周面的残留调色剂，形成因调色剂导致的污垢图像。
本发明对于优选的实施例进行了详细的记述，不脱离本发明的变更或修订等，可以有更广泛的解释，该区域中的熟练的技术人员从前述可以明白，因此包括归属本发明的本来精神的所有变更或修订都是权利要求范围所述的本发明。
权利要求
1.一种离心成形模具，具有圆筒状的模具主体；与该模具主体的内圆周面可以剥离地进行接合的保持层；与该保持层的内圆周面进行一体接合的脱模层，其特征在于，所述脱模层可以剥离地将供给到其内圆周面的离心成形材料进行保持。
2.如权利要求1记载的离心成形模具，其特征在于，所述脱模层的内圆周面被粗糙面化。
3.如权利要求2记载的离心成形模具，其特征在于，所述脱模层由硅酮橡胶形成，尤其是含有用以将该脱模层的所述内圆周面粗糙面化的固体润滑剂。
4.如权利要求3记载的离心成形模具，其特征在于，前述固体润滑剂是粒子直径小于5μm的氟化石墨。
5.如权利要求2～4的任一项记载的离心成形模具，其特征在于，所述脱模层的所述内圆周面的十点平均表面粗糙度Rz为2～10μm。
6.如权利要求1～4的任一项记载的离心成形模具，其特征在于，所述保持层采用具有超过离心成形材料的固化温度的耐热温度的热固性树脂形成。
7.如权利要求6记载的离心成形模具，其特征在于，所述热固性树脂是环氧树脂，所述保持层具有0.3～5.0mm的厚度。
8.一种离心成形模具的制造方法，具有以下步骤向形成的圆筒状的模具主体的内圆周面提供第一液剂以构成可以剥离地进行接合的保持层的步骤；驱动旋转模具主体以使第一液剂在模具主体的内圆周面的全部区域均匀地扩散的步骤；使在模具主体的内圆周面的全部区域扩散的第一液剂固化形成所述保持层的步骤；向该保持层的内圆周面提供第二液剂以构成进行一体接合的脱模层的步骤；驱动旋转模具主体以使第二液剂在所述保持层的内圆周面的全部区域均匀地扩散的步骤；使在模具主体的内圆周面的全部区域扩散的第二液剂固化形成所述脱模层的步骤。
9.如权利要求8记载的离心成形模具的制造方法，其特征在于，形成所述脱模层的步骤，设有在向模具主体的内圆周面的全部区域扩散的第二液剂完全固化之前，进一步将在其内圆周面含有粗糙面化处理剂的第二液体分散，使所述脱模层的内圆周面粗糙面化的步骤。
10.如权利要求8或9记载的离心成形模具的制造方法，其特征在于，设有在所述脱模层的内圆周面进一步设置形成至少一层脱模层的步骤。
11.如权利要求8或9记载的离心成形模具的制造方法，其特征在于，进一步设置将模具主体冷却，利用该模具主体和保持层的热膨胀系数的差异，使保持层与脱模层一起从该模具主体剥离的步骤，和在将保持层与脱模层一起除去的模具主体的内圆周面上再按顺序形成所述保持层和脱模层的步骤。
12.一种圆筒状离心成形体，采用权利要求1记载的离心成形模具或根椐权利要求8记载的方法制造的离心成形模具进行制造。
13.一种清洁叶片，与电子照片装置的电子照片感光鼓的外圆周面滑动连接，通过粘接剂保持在保持部件上，用以拂拭所述电子照片感光鼓的外圆周面，其特征在于，将权利要求12记载的圆筒状离心成形体沿着其圆周方向，切成长方形而获得。
14.一种显影叶片，与电子照片装置的显影套管的外圆周面滑动连接，通过粘接剂保持在保持部件上，用以限制所述显影套管所挂调色剂的量，其特征在于，将权利要求12记载的圆筒状离心成形体沿着其圆周方向，切成长方形而获得。
15.一种电子照片用叶片的制造方法，其特征在于，采用权利要求1记载的离心成形模具或根椐权利要求8记载的方法制造的离心成形模具，具备以下步骤将成为电子照片用叶片的液体材料提供到脱模层的内圆周面的步骤；驱动旋转模具主体以使所述液体材料在所述脱模层的内圆周面的全部区域均匀地扩散的步骤；使扩散到所述脱模层的内圆周面的全部区域的所述液体材料固化获得圆筒状的离心成形体的步骤；停止模具主体的旋转，使固化的圆筒状的离心成形体从所述脱模层剥离取出的步骤；将所述离心成形体沿着其圆周方向切成长方形的步骤。
16.如权利要求15记载的电子照片用叶片的制造方法，其特征在于，所述电子照片用叶片是与电子照片装置的电子照片感光鼓的外圆周面进行滑动连接、通过粘接剂保持在保持部件上、用以拂拭电子照片感光鼓的外圆周面的清洁叶片。
17.如权利要求15记载的电子照片用叶片的制造方法，其特征在于，所述电子照片用叶片是与电子照片装置的显影套管的外圆周面进行滑动连接、通过粘接剂保持在保持部件上、用以限制所述显影套管所挂调色剂的量的显影叶片。
18.一种电子照片用叶片的制造方法，其特征在于，具备将权利要求12记载的圆筒状离心成形体沿着其圆周方向切成长方形的步骤。
19.如权利要求18记载的电子照片用叶片的制造方法，其特征在于，所述电子照片用叶片是与电子照片装置的电子照片感光鼓的外圆周面进行滑动连接、通过粘接剂保持在保持部件上、用以拂拭电子照片感光鼓的外圆周面的清洁叶片。
20.如权利要求18记载的电子照片用叶片的制造方法，其特征在于，所述电子照片用叶片是与电子照片装置的显影套管的外圆周面进行滑动连接、通过粘接剂保持在保持部件上、用以限制所述显影套管所挂调色剂的量的显影叶片。
全文摘要
本发明的离心成形模具具备圆筒状的模具主体11、可以剥离地与该模具主体11的内圆周面12b进行接合的保持层13、与该保持层13的内圆周面13a进行一体接合并且可以剥离地将供给到其内圆周14a上的离心成形材料进行保持的脱模层14，即使不使用脱模剂也可以很容易地使壁厚均匀的离心成形体从模具剥离。在制造该离心成形模具时，向模具主体11的内圆周面12b上提供用以构成保持层13的第一液剂，驱动旋转模具主体11以将其均匀地扩散到模具主体11的内圆周面12b的全部区域，使该第一液剂固化形成保持层13后，向该保持层13的内圆周面13a提供用以构成脱模层14的第二液剂，驱动旋转模具主体11以使其均匀地扩散到保持层13的内圆周面13a的全部区域，使该第二液剂固化形成脱模层14。
文档编号G03G15/08GK1456427SQ0312353
公开日2003年11月19日 申请日期2003年5月9日 优先权日2002年5月10日
发明者富山崇, 熊野久雄, 佐藤公一, 畑中拓 申请人:佳能化成株式会社