(57)【要約】　　　（修正有）【課題】端面における摺動抵抗を有効に低減できる成形体を提供する。【解決手段】この成形体１は、熱硬化性樹脂又は、ゴムからなる基材３内にシート状に配置されたフッ素樹脂繊維５を含む様に、積層成形する。その成形体を裁断、切削する事により表面にフッ素繊維が露出した摺動面を形成させる。切断面でのフッ素樹脂繊維が露出する面積が大きく、摺動抵抗を確実に、且つ有効に低減できる。【効果】感光体ドラムに付着したトナーのクリーニングブレードとして有用である。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材内にフッ素樹脂繊維を含む成形体であって、
少なくとも一部に前記フッ素樹脂繊維の一部が露出している、
成形体。
【請求項２】
前記基材は、シート状に配置された前記フッ素樹脂繊維の両側に積層されるよう配置されている、請求項１に記載の成形体。
【請求項３】
前記フッ素樹脂繊維は分枝及び／またはループ構造を有している、請求項１または２に記載の成形体。
【請求項４】
前記フッ素樹脂繊維は、焼成または半焼成ポリテトラフルオロエチレン繊維である、請求項１から３のいずれかに記載の成形体。
【請求項５】
前記フッ素樹脂繊維は、コ−モノマーにより変性されたものからなる繊維である、請求項１から３のいずれかに記載の成形体。
【請求項６】
前記フッ素樹脂繊維は、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体からなる繊維である、請求項１から３のいずれかに記載の成形体。
【請求項７】
前記フッ素樹脂繊維は長繊維である、請求項１から６のいずれかに記載の成形体。
【請求項８】
画像形成装置の感光体ドラムに付着したトナーを掻き取るためのクリーニングブレードとして用いられる、請求項１から７のいずれかに記載の成形体。
【請求項９】
液状の硬化性樹脂またはゴムにフッ素樹脂繊維を混入する第１工程と、
前記第１工程を経た樹脂またはゴムを硬化させて成形体を得る第２工程と、
前記成形体の少なくとも一部に前記フッ素樹脂繊維の一部を露出させる第３工程と、
を備えた成形体の製造方法。
【請求項１０】
液状の硬化性樹脂またはゴムを、シート状に配置されたフッ素樹脂繊維の両側から前記フッ素樹脂繊維の少なくとも一部に含浸させる第１工程と、
前記第１工程を経た樹脂またはゴムを硬化させて成形体を得る第２工程と、
前記成形体の少なくとも一部に前記フッ素樹脂繊維の一部を露出させる第３工程と、
を備えた成形体の製造方法。
【請求項１１】
前記第３工程では、前記成形体を裁断または切削することにより、前記フッ素樹脂繊維を前記成形体の少なくとも一部に露出させる、請求項１０に記載の成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、成形体及びその製造方法、特に、フッ素樹脂繊維を備えた成形体及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フッ素樹脂は低摩擦性を有しているため、これを他の樹脂からなる基材中に配置して得られる成形体は、例えば、表面の摩擦抵抗が低減された摺動部材として用いることができる。
この種の成形体として、フッ素樹脂の微粒子をフィラーとして硬化性樹脂中に配合してなるものが既に提案されている。この種の成形体は、例えば、画像形成装置の感光体ドラムに付着したトナーを掻き落とすためのクリーニングブレード等、種々の摺動部材として用いることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の成形体では、フッ素樹脂は粒子の形態で基材中に配合されているため、摺動面となる成形体端面に現れるフッ素樹脂の面積は端面全体の面積に比べ微小であり、端面における摺動抵抗の低減の程度は十分でなかった。また、例えば、予めシート状に加工した成形体から使用分だけを切り出す場合、フッ素樹脂は、粒子の形態であるため、その裁断面に確実に配置させることが困難である。また、裁断面に存在する粒子の一部が脱落しやすいという問題があった。
【０００４】
本発明の目的は、摺動抵抗を有効に低減できる成形体を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る成形体は、基材内にフッ素樹脂繊維を含む成形体であって、少なくとも一部に前記フッ素樹脂繊維の一部が露出している。ここで、フッ素樹脂繊維が露出しているという場合は、フッ素樹脂繊維の一部が成形体表面から外方に延びている場合の他に、成形体の表面とほぼ面一に位置している場合も含む。
この成形体では、成形体の少なくとも一部にフッ素樹脂繊維が配置されているため、表面における摺動抵抗は小さくなっている。したがって、この成形体は、例えば、フッ素樹脂繊維が露出した表面を摺動面とする摺動部材として適したものとなっている。
【０００６】
そして、基材中には、従来のフッ素樹脂粒子に代えてフッ素樹脂繊維が配置されているため、フッ素樹脂繊維が露出する表面でのフッ素樹脂の占める面積が大きく、また、成形体を裁断、切削等した場合に、その裁断面等からフッ素樹脂繊維をより確実に露出させることができる。したがって、この成形体では、摺動抵抗をより有効に低減させることができる。
なお、成形体の形状は、シート状、テープ状、ロッド状、中空円筒状などの種々の形状であってよい。
【０００７】
請求項２に係る成形体は、請求項１の成形体において、基材は、シート状に配置されたフッ素樹脂繊維の両側に積層されるよう配置されている。
この成形体では、フッ素樹脂繊維は基材中でシート状に配置されているため、どの部分で裁断、切削等しても、その裁断面等において確実にフッ素樹脂繊維が露出した状態を得ることができる。したがって、ここでは、成形体の抵抗をより確実に低減することができる。
請求項３に係る成形体は、請求項１または２の成形体において、フッ素樹脂繊維は分枝及び／またはループ構造を有している。
【０００８】
分枝、ループ構造を有する繊維は、互いに絡みやすく、繊維同士が連結されることで連続した１本の繊維状に延びた或いはシート状に広がった形態をとりやすい。したがって、このような繊維が成形体中に配置された場合、裁断面等においてより確実にフッ素樹脂を露出させることができる。
また、この成形体では、繊維が分枝等を有しているため、隣接する繊維同士では互いにアンカー効果を及ぼし合い、繊維の抜け落ちが特に有効に抑制される。
ここでは、かかる分枝構造を有するフッ素樹脂繊維を用いた成形体により、端面等における摺動抵抗を低減させるようにしている。
【０００９】
請求項４に係る成形体は、請求項１から３のいずれかの成形体において、フッ素樹脂繊維は、焼成または半焼成ポリテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥ）繊維である。焼成または半焼成ＰＴＦＥ繊維とは、ＰＴＦＥの焼成体または半焼成体からなる繊維である。
焼成または半焼成ＰＴＦＥは、擦過等による解繊において、分枝構造を有する繊維をより多く得られる性質を有する。特に、半焼成ＰＴＦＥは、このような性質が強い。ここでは、かかるフッ素樹脂を用いた成形体により、摺動抵抗を低減させるようにしている。
【００１０】
請求項５に係る成形体は、請求項１から３のいずれかの成形体において、フッ素樹脂繊維は、コ−モノマーにより変性されたものからなる繊維である。
ここでは、かかるフッ素樹脂繊維を用いた成形体により、摺動抵抗を低減させるようにしている。
請求項６に係る成形体は、請求項１から３のいずれかの成形体において、フッ素樹脂繊維は、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（以下、ＥＴＦＥ）からなる繊維である。
【００１１】
ＥＴＦＥは、ＰＴＦＥと同様に低摩擦性を有している。ここでは、かかるＥＴＦＥからなる繊維を用いた成形体により、摺動抵抗を低減させるようにしている。
請求項７に係る成形体は、請求項１から６のいずれかの成形体において、フッ素樹脂繊維は長繊維である。
長繊維は、短繊維に比べ繊維長が長いことから、互いに絡みやすく、繊維同士が連結された形態をとりやすい。したがって、長繊維が成形体中に配置された場合、裁断面においてより確実にフッ素樹脂を露出させることができる。ここでは、かかる構造を有するフッ素樹脂繊維を用いた成形体により、摺動抵抗を低減させるようにしている。
【００１２】
請求項８に係る成形体は、請求項１から７のいずれかの成形体において、画像形成装置の感光体ドラムに付着したトナーを掻き取るためのクリーニングブレードとして用いられる。
画像形成装置の感光体ドラムの近傍位置には、ドラム表面に当接して表面に付着したトナーを掻き取るためのクリーニングブレードが設けられている。クリーニングブレードは、通常、その端面がドラム表面に対する摺動面として機能する。このため、クリーニングブレードの先端部には、低摩擦性が求められる。
【００１３】
そこで、この成形体をクリーニングブレードとして用いることとすれば、摺動抵抗がより確実に低減されているため、フッ素樹脂粒子が配合されてなる摺動部材に比べ適したものとなる。
請求項９に係る成形体の製造方法は、第１工程と、第２工程とを備えている。第１工程では、液状の硬化性樹脂またはゴムにフッ素樹脂繊維を混入する。第２工程では、第１工程を経た樹脂またはゴムを硬化させて成形体を得る。第３工程では、成形体の少なくとも一部にフッ素樹脂繊維の一部を露出させる。
【００１４】
この製造方法では、従来のフッ素樹脂粒子に代えてフッ素樹脂繊維が用いられているため、また、フッ素樹脂繊維は第３工程で成形体の表面に露出されるため、ここでは、摺動抵抗が確実に低減された成形体を得ることができる。
請求項１０に係る成形体の製造方法は、第１工程と、第２工程と、第３工程とを備えている。第１工程では、液状の硬化性樹脂またはゴムを、シート状に配置されたフッ素樹脂繊維の両側からフッ素樹脂繊維の少なくとも一部に含浸させる。第２工程では、第１工程を経た樹脂またはゴムを硬化させて成形体を得る。第３工程では、成形体の少なくとも一部にフッ素樹脂繊維の一部を露出させる。
【００１５】
この製造方法では、フッ素樹脂繊維は、シート状に配置されているため、第３工程において容易に成形体の少なくとも一部に露出させることができる。
請求項１１に係る成形体の製造方法は、請求項１０の製造方法において。第３工程では、成形体を裁断または切削することにより、フッ素樹脂繊維を成形体の少なくとも一部に露出させる。
この製造方法では、裁断、切削によりフッ素樹脂繊維を露出させることができるため、摩擦を確実に低減できるようになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
成形体
図１に、本発明の第１実施形態に係る成形体１を示す。
この成形体１は、シート状に形成され、基材３と、フッ素樹脂繊維５とを備えている。
基材３は、硬化性樹脂またはゴムからなり、フッ素樹脂繊維５を含んだ状態でシート状に形成される。硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等が挙げられるが、高い寸法精度が要求される場合は、ガラス材に積層されるのが好ましい。硬化性ゴムとしては、ウレタンゴム、シリコンゴム等が挙げられるが、耐熱性に優れる点でシリコンゴム、フッ素ゴムが好ましい。また、基材３には、ガラスチョップ、タルク粉等の各種添加剤が添加されてもよい。
【００１７】
フッ素樹脂繊維５は、フッ素樹脂からなる繊維である。フッ素樹脂としては、ＰＴＦＥ、ＥＴＦＥ等が挙げられるが、摩擦係数（静摩擦係数及び動摩擦係数）が低い点でＰＴＦＥが好ましい。
このようなフッ素樹脂からなる繊維としては、例えば、ＰＴＦＥの短繊維（ステープルファイバー）及び長繊維（フィラメント）のいずれかまたは混合物の集合体（ＰＴＦＥウェブ）が挙げられる。ここでは、繊維同士が絡みやすい点で長繊維或いは長繊維を多く含むものが好ましい。フッ素樹脂繊維５は、また、繊維が抜け落ちにくくなる点で分枝構造を有するものが好ましい。
【００１８】
ＰＴＦＥウェブは、ＰＴＦＥ成形品、好ましくは、半焼成または焼成されたＰＴＦＥ成形品から得られる。ＰＴＦＥ成形品は、例えば、ＰＴＦＥのファインパウダー（乳化重合法で得られたＰＴＦＥ微粉末）をペースト押出成形して得られたもの、また、ＰＴＦＥのモールディングパウダー（懸濁重合法で得られたＰＴＦＥ粉末）を圧縮成形して得られたもの等が挙げられる。
ＰＴＦＥステープルファイバーは、ＰＴＦＥ成形品を一軸延伸したもの（ＰＴＦＥフィルム）を、高速回転する円筒体の外周に設けられた鋭い突起に接触させる方法、また、ＰＴＦＥフィルムを少なくとも１対の高速回転する針刃ロールの間を通過させる方法等により得るのが好ましい。
【００１９】
ＰＴＦＥ長繊維は、ＰＴＦＥ粒子、結着剤等を含むエマルジョンを押出紡糸し、焼成する方法、ＰＴＦＥフィルムを任意幅にスリットした後、得られた繊維を延伸する方法等により得られる。
このようなフッ素樹脂繊維５は、本実施形態では、シート状に形成されている。硬化性樹脂またはゴムは、後述するように、このシート状のフッ素樹脂繊維５の両側に配置されている。
そして、成形体１の端面２の少なくとも一部には、フッ素樹脂繊維５の一部が露出している。
【００２０】
成形体の製造方法
この製造方法は、第１工程と、第２工程と、第３工程とを備えている。
第１工程では、上記フッ素樹脂繊維５をシート状に加工し、このシート状のフッ素樹脂繊維５の両面に上述の液状の硬化性樹脂またはゴムを含浸させる或いは、予備硬化させた樹脂またはゴムで挟む。
第２工程では、第１工程を経た樹脂またはゴムを硬化させて成形体を得る。
第３工程では、この成形体の端面２にフッ素樹脂繊維５の少なくとも一部を露出させる作業を行う。具体的には、成形体を裁断または切削することにより、フッ素樹脂繊維５を成形体１の端面２に露出させる。裁断は、具体的に、成形体に切れ目を入れて折ることにより行う。また、切削は、具体的に、断続した鋸歯のように刃先の不連続なもので切断する。
【００２１】
この方法により得られた成形体１は、端面２から露出するフッ素樹脂の低摩擦性により、この端面２を摺動面とする摺動部材としての利用に適している。例えば、画像形成装置の感光体ドラムに付着したトナーを掻き取るためのクリーニングブレードとしての使用に適している。この場合、ドラム表面に当接する、クリーニングブレードの先端部として用いられる。
［第２実施形態］
ここでは、主に、上記第１実施形態との相違に注目して説明する。
【００２２】
図２に、本発明の第２実施形態に係る成形体を示す。
成形体
この成形体１１は、基材１３と、フッ素樹脂繊維１５とを備えている。
基材１３は、上記第１実施形態で説明したものと同様である。
フッ素樹脂繊維１５は、上記第１実施形態で説明したものとほぼ同様であるが、ここでは、フッ素樹脂繊維１５は、基材１３中に分散した状態で配置されている。また、フッ素樹脂繊維１５としては、基材１３中での繊維同士の絡み防止の点で、ＰＴＦＥステープルファイバーで構成されるものが好ましく用いられる。
【００２３】
なお、フッ素樹脂繊維１５は、上記第１実施形態と同様、成形体１１の端面１２の少なくとも一部に露出している。
成形体の製造方法
この製造方法は、第１工程と、第２工程と、第３工程とを備えている。
第１工程では、液状の硬化性樹脂またはゴム中に、フッ素樹脂繊維１５を混入し、均一に分散させるよう混練する。
第２工程及び第３工程は、上記第１実施形態とほぼ同様である。
【００２４】
この方法により得られた成形体１１も、上記成形体１と同様、その端面１２においてフッ素樹脂が露出しているため、摺動部材としての利用に適したものとなっている。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の成形体は、フッ素樹脂繊維が露出しているため、その表面における摺動抵抗が低減されている。したがって、この成形体は、例えば、フッ素樹脂繊維が露出する表面を摺動面とする摺動部材としての使用に適したものとなっている。
また、本発明の方法によれば、このような成形体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による成形体を示す断面図。
【図２】本発明の第２実施形態による成形体を示す断面図。
【符号の説明】
１，１１　成形体
３，１３　基材
５，１５　フッ素樹脂繊維
【図１】
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【図２】
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