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CN102529013A - 刮刀制作方法 - Google Patents

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CN102529013A
CN102529013A CN2012100277852A CN201210027785A CN102529013A CN 102529013 A CN102529013 A CN 102529013A CN 2012100277852 A CN2012100277852 A CN 2012100277852A CN 201210027785 A CN201210027785 A CN 201210027785A CN 102529013 A CN102529013 A CN 102529013A
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Abstract

本发明提供一种刮刀制作方法，刮刀包括由硬胶料制成的刀架及由软胶料制成的刀片，刮刀的制作步骤包括备模；加料;注塑刀架；注塑刀片；脱模。本发明采用双物料注塑机生产全塑料的刮刀，降低了生产原料成本、减少生产工序、提高刮刀平面度即提高产品质量，还避免了传统工艺制作刮刀导致的污染环境。

Description

刮刀制作方法
技术领域
本发明涉及电照相成像设备的零部件，尤其是电照相设备的处理盒中刮刀的制作方法。
背景技术
电照相成像设备是一种利用电照相成像处理在记录材料上形成图像的设备，它包括电照相复印机、电照相打印机、电照相打印的传真机等。在使用电照相成像处理的电照相成像设备中使用的处理盒，是一个至少包括作为显影装置的显影辊和电子照相感光鼓的单元盒，处理盒能够可拆卸地安装到电照相成像设备的主体上。
一个典型的电照相成像设备是激光打印机，激光打印机是目前应用最广泛的计算机外部输出设备之一，它利用光、电、热的物理、化学原理通过相互作用输出文字或图像。激光打印机的基本工作过程可分为充电、曝光、显影、转印、定影、清洁、消电等七个步骤。首先，感光鼓表面由充电辊均匀地充电，激光扫描器向感光鼓发射含有图像信息的经过调制的激光，在感光鼓表面形成与待复制图像对应的静电潜像。然后，来自显影辊的碳粉转而吸附在感光鼓表面上使静电潜像转换成可视图像，随着感光鼓的旋转，碳粉在感光鼓表面形成的可视图像换位至转印辊。最后，在转印辊转印电压的作用下，可视图像转印至纸张等记录介质上，经过加热辊和加压辊对记录介质上的可视图像的加热和加压，碳粉形成的可视图像完全固化于记录介质上，这就是激光打印机的基本成像过程。激光打印机使用时，不断重复基本成像过程。
显影辊是通过静电吸附效用将碳粉仓内的碳粉吸附在其表面的。在显影辊上的碳粉转移至感光鼓上之前，需要通过出粉刮刀将显影辊表面的碳粉刮平至适宜的厚度，用以保证显影的均匀性。出粉刮刀的刀片沿显影辊轴向弹性接触显影辊的周面，出粉刀刀片的长度与显影辊轴向长度相同。通过出粉刮刀使显影辊表面拥有一层均匀和厚度适宜的碳粉层是打印品质优良的关键。
感光鼓在重复使用之前，其上一次工作过程使得感光鼓表面留有残余电位，并由于残余电位对碳粉的吸引力，使得感光鼓表面会残留少量碳粉。只有消除残余电位和残留碳粉，才能提高转印效率。所以，需要对感光鼓清洁和消电。消电通常采用预曝光，清洁通常采用清洁刮刀。清洁刮刀刀片沿感光鼓轴向紧贴于感光鼓的周面上，清洁刮刀刀片长度与感光鼓的轴向长度相同，感光鼓转动过程中，清洁刮刀将其表面的残余碳粉刮下来，碳粉落入废粉仓内。
出粉刮刀和清洁刮刀都是由刀架和固定于刀架上的刀片组成，其不同点只是出粉刮刀刀架宽度相对于清洁刮刀刀架宽度较窄。出粉刮刀和清洁刮刀统称为刮刀。
现有刮刀有两种结构：胶条型和全金属型。胶条型刮刀由作为刀片的胶条和金属刀架组成，胶条沿长度方向延伸的支撑端边通过粘胶固定于金属刀架上。全金属型刮刀由金属刀片和金属刀架组成，金属刀片沿长度方向延伸的支撑端边通过焊接固定于金属刀架上。
现有刮刀的制作过程：胶条型刮刀的制作过程是，先通过冲压成型工艺制作金属刀架、通过挤出成型工艺制作胶条，最后将胶条和金属刀架粘接固定；全金属型刮刀的制作过程是，先通过冲压成型工艺分别制作金属刀架和金属刀片，最后将金属刀架和金属刀片通过焊接固定。
由于金属材质比塑料材质贵，所以大部分刮刀采用胶条作为刀片，以节省成本。而胶条型刮刀生产过程中，用于将胶条和金属刀架粘接的粘胶是一种散发着刺鼻气味的有毒胶水，长期接触该粘胶会对人体造成伤害。另外，现有刮刀的生产工序繁多，而且刀架和刀片组装过程中容易导致刮刀平面度的降低，影响刮刀控粉质量。
发明内容
本发明的目的是提供一种生产工序少、既降低成本又环保的刮刀制作方法。
为实现上述的目的，本发明提供的刮刀制作方法，其刮刀包括由硬胶料制成的刀架及由软胶料制成的刀片，其制作步骤包括：
备模：制作刮刀的模具，模具包括刀片模腔和刀架模腔，且刀片模腔由一可移动的模芯填充；
加料：向双物料注塑机的主射胶装置的料斗加入硬胶料，向双物料注塑机的副射胶装置的料斗加入软胶料;
注塑刀架：主射胶装置对硬胶料进行塑化和熔融处理，将熔体注入刀架模腔，于刀架模腔注满后并保压后，将模芯退出刀片模腔；
注塑刀片：副射胶装置对软胶料进行塑化和熔融处理，将熔体充入刀片模腔，将刀片模腔注满并保压；
脱模：于刀架模腔及刀片模腔冷却定型后顶出，即得刮刀。
由上述方案可见，本方案所制作的刮刀由全塑料材料制得，降低了生产原料成本。另采用双物料注塑机一次成型制作刮刀，减少了工序、提高了生产效率，且制作刮刀过程不再使用有毒胶水，生产过程安全、环保。
一个具体的方案是，硬胶料为玻纤增强聚苯硫醚（PPS+GF）、玻纤增强聚碳酸酯（PC+GF）或者聚对苯二甲酸丁二酯（PBT）。采用此方案中优选材料制作的刮刀的刀架具有结构稳固、不易变形且具有良好弹性的特点。
另一个具体的方案是，软胶料为热塑性聚氨酯弹性体（TPU）或者聚酰胺树脂（PA）。采用此方案中优选的材料制作的刮刀的刀片具有耐磨性好且具有一定强度的特点。
又一个具体的方案是，模具为一个刮刀的模具，其包括一个刀片的模腔和一个刀架的模腔。可一次成型一个刮刀，生产工艺简单易于操作。
上述方案的进一步方案是，注塑刀架步骤中，主射胶装置的喷嘴温度为255～285℃、主射胶装置的加热料筒上自进料端向出料端所化分的四个温度区间依次为245～265℃、270～290℃、275～295℃和275～295℃；注塑刀片步骤中，副射胶装置的喷嘴温度为170～180℃、副射胶装置的加热料筒上自进料端向出料端化分的四个温度区依次为170～180℃、180～190℃、185～195℃和185～195℃。根据刮刀硬胶料和软胶料材质的特性，选用该温度范围，可制得具有良好塑性和强度的刮刀。
另一进一步方案是，注塑刀架步骤中，螺杆转速为149.5r/min，注塑压力为181.8Mpa,注塑时间为4.2s，保压压力为97.0Mpa，保压时间为3.0s，冷却时间为18.0s;注塑刀片步骤中，螺杆转速为126.5r/min，注塑压力为131.3Mpa,注塑时间为4.5s，保压压力为121.2Mpa，保压时间为3.0s，冷却时间为16.0s;其中，于注塑刀架步骤完成后，将刀架模腔冷却2.0s再开始注塑刀片步骤，于注塑刀片步骤完成后，将刀架模腔和刀片模腔一起冷却16.0s。根据适用于处理盒内的刮刀结构形状特征，选取本方案中的相关参数，可保证刮刀的刀架和刀片注塑效果好，刮刀具有稳固的结构。
再一个具体的方案是，模具为两个相连刮刀的模具，其包括两个相连刀片模腔和位于两个相连刀片模腔两侧的各一个刀架模腔；并在脱模步骤之后增加切割步骤：切割机的刀刃对准两个相连刮刀的沿长轴方向延伸的中线进行切割，将两个相连刮刀一分为二，即得两个独立的刮刀。
由上述方案可见，注塑工艺制作完成的两个相连刮刀只需经过切割机切割即完成刮刀制作，生产过程能较好地保持刮刀表面的平面度，刮刀良好的平面度提高了控粉质量。此外，通过注塑工艺一次制作两个刮刀，减少生产工序，提高生产效率，且生产过程中安全环保。
一个具体的方案是，注塑刀架步骤中，主射胶装置的喷嘴温度为255～285℃、主射胶装置的加热料筒上自进料端向出料端所化分的四个温度区间依次为245～265℃、270～290℃、275～295℃和275～295℃；注塑刀片步骤中，副射胶装置的喷嘴温度为170～180℃、副射胶装置的加热料筒上自进料端向出料端化分的四个温度区依次为170～180℃、180～190℃、185～195℃和185～195℃。根据刮刀硬胶料和软胶料材质的特性，选用该温度范围，可制得具有良好塑性和强度的刮刀。
另一个具体的方案是，注塑刀架步骤中，螺杆转速为149.5r/min，注塑压力为181.8Mpa,注塑时间为5s，保压压力为112.5Mpa，保压时间为3.5s，冷却时间为22s;注塑刀片步骤中，螺杆转速为138r/min，注塑压力为141.4Mpa,注塑时间为4.5s，保压压力为112.5Mpa，保压时间为3s，冷却时间为20s;其中，于注塑刀架步骤完成后，将刀架模腔冷却2s再开始注塑刀片步骤，于注塑刀片步骤完成后，将刀架模腔和两个相连刀片模腔一起冷却20s。根据适用于处理盒内的刮刀结构形状特征，选取本方案中的相关参数，可保证刮刀的刀架和刀片注塑效果好，刮刀具有稳固的结构。
附图说明
图1是采用本发明刮刀制作方法第一实施例所制作的两个相连刮刀的结构图；
图2是采用本发明刮刀制作方法第一实施例制作的刮刀的结构图；
图3是图2中A局部放大视图；
以下结合附图及各实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
本发明刮刀制作方法采用的设备为双物料注塑机，公知的双物料注塑机是用于制造一件含有两种物料构成的工件，并且工件在一个生产周期内成型。双物料注塑机具有主、副两套射胶装置，主、副两套射胶装置呈90度夹角布置，主射胶装置将一种物料注入主模腔，副射胶装置将另一种物料注入副模腔，主射胶装置和副射胶装置同步完成注塑。
双物料注塑机的机身上设有合模装置，合模装置的作用是固定模具，其中动模板作启闭模运动，并能锁紧模具。
主、副射胶装置具有相同的结构，在此仅说明主射胶装置的结构，略去对副射胶装置的说明。主射胶装置有一个射胶座，射胶座可相对双物料注塑机的机身移动，主射胶装置的塑化部、注射部以及料斗都固定于注射座上。塑化部主要包括螺杆、加热料筒等，注射部主要包括注射油缸、活塞及喷嘴等。其中加热料筒的进料端用于接收来自料斗的物料，加热料筒的出料端与喷嘴连通，喷嘴与模具的流道连通。加热料筒内设有螺杆和加热圈，物料可在螺杆剪切热和料筒加热圈的同时供热下很快塑化并熔融，熔融的熔体在注射油缸的注射推力作用下从喷嘴注入模腔。
第一实施例
刮刀制作方法步骤
1）         备模
合模装置的模具依照图1所示的两个相连刮刀的结构设计。图1中所示的两个刮刀具有相同的结构，两个刮刀的刀片2的刀口3对齐并连在一起，并连的刀片2位于同一平面，每一个刀架1的支撑端朝刀片2同一侧弯曲。模具的动模和定模上的模芯围成两个相连刀片模腔和两个刀架模腔，其中定模上有一块可移动的模芯将两个相连刀片模腔填充。
2）         加料
向双物料注塑机的主射胶装置的料斗加入硬胶料，硬胶料可选用玻纤增强聚苯硫醚（PPS+GF）、玻纤增强聚碳酸酯（PC+GF）或者聚对苯二甲酸丁二酯（PBT）中的任一种。同时，向双物料注塑机的副射胶装置的料斗加入软胶料，软胶料可选用软胶料为热塑性聚氨酯弹性体（TPU）或者聚酰胺树脂（PA）。
3）         设定注塑参数并注塑两个相连刮刀
双物料注塑机的整个注塑过程由CPU统一控制合模装置、主副射胶装置以及注射油缸等相关动力机构动作的执行。
双物料注塑机的CPU控制面板上具有注塑参数的输入窗口，包括五个塑化温度、螺杆转速、注塑压力、保压压力、注塑时间和冷却时间。
其中，五个塑化温度分别是加热料筒内腔沿轴线长度划分的四段区间分别具有的一个温度范围以及喷嘴的温度范围，且加热料筒内靠近进料端温度较低，靠近喷嘴一端温度较高。螺杆由螺杆电机驱动，螺杆转速可影响物料的熔融速度。注塑压力是指注塑机在注塑工序时螺杆或柱塞头部对塑料熔体施加的压力。保压压力即模腔内的压力，注塑时间即物料注入模腔内的时间，保压时间即保持模腔内恒定压力的时间，冷却时间即冷却定型的时间。这些参数值通常根据刮刀的结构和材质并经过多次测试进行修正后取得。
本实施例的参数设定数值参见表一所示。
表一
　 刀架 刀片
注塑时间 5s 4.5s
保压时间 3.5s 3s
冷却时间 22s 20s
注塑压力1 181.8Mpa 141.4Mpa
保压压力 112.5Mpa 112.5Mpa
螺杆转速 149.5r/min 138r/min
喷嘴 255-285℃ 170-180℃
温度1 275-295℃ 185-195℃
温度2 275-295℃ 185-195℃
温度3 270-290℃ 180-190℃
温度4 245-265℃ 170-180℃
CPU根据所设定的参数数值执行注塑程序：
先注塑两个刀架：两个刀片模腔由模芯填充，硬胶料进入加热料筒中，在高温和螺杆的旋转推动下，硬胶料被塑化、熔融成熔体，熔体通过喷嘴注入与两个刀架模腔连通的流道，直至充满两个刀架模腔；
再注塑两个相连刀片：待两个刀架模腔冷却2s后，可移动的模芯内缩退出两个相连刀片模腔，软胶料进入加热料筒中，在高温和螺杆的旋转推动下，软胶料被塑化和熔融成熔体，熔体通过喷嘴注入与两个相连刀片模腔连通的流道，直至充满两个相连刀片模腔；
冷却定型并脱模：将模具内的两个相连刮刀冷却20s后，开启模具，将两个相连刮刀从模腔中顶出。
4）         制得独立的刮刀
切割：用割切机将两个相连刮刀一分为二，切割机的刀刃对准两个相连刮刀的沿长轴方向延伸的中线进行切割，制得两个独立的刮刀。
参见图2，图2中所示刮刀即是由图1中所示两个相连刮刀切割后所得的其中一个刮刀。从图2的局部放大图即图3可了解，刮刀通过注塑工艺，可制作出刀片2和刀架1之间的牢固连接的刮刀，具体为刀架1用于安装刀片2的一端设置凸部101，凸部101伸入刀片2内，这使得刀架1和刀片2之间的连接更牢固。
第二实施例
刮刀制作方法步骤
1）备模
制作一个刮刀的模具，包括一个刀片模腔和一个刀架模腔，刀片模腔和刀架模腔由模具的动模和定模上的模芯围成，其中定模上有一块可移动的模芯将刀片模腔填充。
2）加料
向双物料注塑机的主射胶装置的料斗加入硬胶料，硬胶料可选用玻纤增强聚苯硫醚（PPS+GF）、玻纤增强聚碳酸酯（PC+GF）或者聚对苯二甲酸丁二酯（PBT）中的任一种。同时，向双物料注塑机的副射胶装置的料斗加入软胶料，软胶料可选用软胶料为热塑性聚氨酯弹性体（TPU）或者聚酰胺树脂（PA）。
3）设定注塑参数并注塑一个刮刀
双物料注塑机的参数设定数值参见表二所示。
表二
　 刀架 刀片
注塑时间 4.2s 4.5s
保压时间 3.0s 3.0s
冷却时间 18.0s 16.0s
注塑压力1 181.8Mpa 131.3Mpa
保压压力 97.0Mpa 121.2Mpa
螺杆转速 149.5r/min 126.5r/min
喷嘴 255-285℃ 170-180℃
温度1 275-295℃ 185-195℃
温度2 275-295℃ 185-195℃
温度3 270-290℃ 180-190℃
温度4 245-265℃ 170-180℃
双物料注塑机的CPU根据所设定的参数数值执行注塑程序：
先注塑刀架：刀片模腔由模芯填充，硬胶料进入加热料筒中，在高温和螺杆的旋转推动下，硬胶料被塑化、熔融成熔体，熔体通过喷嘴注入与刀架模腔连通的流道，直至充满刀架模腔，再保压；
再注塑刀片：待刀架模腔冷却2s后，可移动的模芯内缩退出刀片模腔，软胶料进入加热料筒中，在高温和螺杆的旋转推动下，软胶料被塑化和熔融成熔体，熔体通过喷嘴注入与刀片模腔连通的流道，直至充满刀片模腔，再保压；
冷却定型并脱模：将模具内的刮刀冷却16s后，开启模具，将刮刀从模腔中顶出，即制得一个刮刀，刮刀结构可参见图2所示。
本发明采用双物料注塑工艺制作的全塑料材质的刮刀，降低了刮刀的生产原料成本，且生产工序简单，还避免了使用有毒胶水，安全环保。

Claims (9)

1. 刮刀制作方法，所述刮刀包括由硬胶料制成的刀架及由软胶料制成的刀片，其特征在于：
所述刮刀的制作步骤包括
备模：制作刮刀的模具，所述模具包括刀片模腔和刀架模腔，且所述刀片模腔由一可移动的模芯填充；
加料：向双物料注塑机的主射胶装置的料斗加入硬胶料，向所述双物料注塑机的副射胶装置的料斗加入软胶料;
注塑刀架：由所述主射胶装置向所述刀架模腔注入，于所述刀架模腔注满并保压后，将所述模芯退出所述刀片模腔；
注塑刀片：所述副射胶装置向所述刀片模腔注入，将所述刀片模腔注满并保压；
脱模：于所述刀架模腔及所述刀片模腔冷却定型后顶出，即得刮刀。
2. 根据权利要求1所述的刮刀制作方法，其特征在于：
所述硬胶料为玻纤增强聚苯硫醚（PPS+GF）、玻纤增强聚碳酸酯（PC+GF）或者聚对苯二甲酸丁二酯（PBT）。
3. 根据权利要求1所述的刮刀制作方法，其特征在于：
所述软胶料为热塑性聚氨酯弹性体（TPU）或者聚酰胺树脂（PA）。
4. 根据权利要求1所述的刮刀制作方法，其特征在于：
所述模具为一个刮刀的模具，其包括一个刀片的模腔和一个刀架的模腔。
5. 根据权利要求4所述的刮刀制作方法，其特征在于：
所述注塑刀架步骤中，所述主射胶装置的喷嘴温度为255～285℃、所述主射胶装置的加热料筒上自进料端向出料端所化分的四个温度区间依次为245～265℃、270～290℃、275～295℃和275～295℃；
所述注塑刀片步骤中，所述副射胶装置的喷嘴温度为170～180℃、所述副射胶装置的加热料筒上自进料端向出料端化分的四个温度区依次为170～180℃、180～190℃、185～195℃和185～195℃。
6. 根据权利要求4或者5所述的刮刀制作方法，其特征在于：
所述注塑刀架步骤中，螺杆转速为149.5r/min，注塑压力为181.8Mpa,注塑时间为4.2s，保压压力为97.0Mpa，保压时间为3.0s，冷却时间为18.0s;
所述注塑刀片步骤中，螺杆转速为126.5r/min，注塑压力为131.3Mpa,注塑时间为4.5s，保压压力为121.2Mpa，保压时间为3.0s，冷却时间为16.0s;
其中，于所述注塑刀架步骤完成后，将所述刀架模腔冷却2.0s再开始所述注塑刀片步骤，于所述注塑刀片步骤完成后，将所述刀架模腔和所述刀片模腔一起冷却16.0s。
7. 根据权利要求1所述的刮刀制作方法，其特征在于：
所述模具为两个相连刮刀的模具，其包括两个相连刀片模腔和位于所述两个相连刀片模腔两侧的各一个刀架模腔；
并在脱模步骤之后增加切割步骤：切割机的刀刃对准所述两个相连刮刀的沿长轴方向延伸的中线进行切割，将两个相连刮刀一分为二，即得两个独立的刮刀。
8. 根据权利要求7所述的刮刀制作方法，其特征在于：
所述注塑刀架步骤中，所述主射胶装置的喷嘴温度为255～285℃、所述主射胶装置的加热料筒上自进料端向出料端所化分的四个温度区间依次为245～265℃、270～290℃、275～295℃和275～295℃；
所述注塑刀片步骤中，所述副射胶装置的喷嘴温度为170～180℃、所述副射胶装置的加热料筒上自进料端向出料端化分的四个温度区依次为170～180℃、180～190℃、185～195℃和185～195℃。
9. 根据权利要求7或8所述的刮刀制作方法，其特征在于：
所述注塑刀架步骤中，螺杆转速为149.5r/min，注塑压力为181.8Mpa,注塑时间为5s，保压压力为112.5Mpa，保压时间为3.5s，冷却时间为22s;
所述注塑刀片步骤中，螺杆转速为138r/min，注塑压力为141.4Mpa,注塑时间为4.5s，保压压力为112.5Mpa，保压时间为3s，冷却时间为20s;
其中，于所述注塑刀架步骤完成后，将所述刀架模腔冷却2s再开始所述注塑刀片步骤，于所述注塑刀片步骤完成后，将所述刀架模腔和所述两个相连刀片模腔一起冷却20s。
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