專利名稱：：顯影刮板的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及顯影刮板，尤其涉及激光打印機、復印機及傳真機等電子照相圖像形成裝置的顯影裝置中使用的顯影刮板。
背景技術：
：在采用電子照相成像工藝的圖像形成裝置中，設有用以使感光鼓上的潛像顯影的顯影裝置。公知的顯影裝置，例如顯影裝置71(參照特開2003-43812號公報等)，如圖5所示，它設有貯料斗72、顯影輥73、可轉(zhuǎn)動的攪拌板74及顯影刮板75。這種顯影裝置71中，貯料斗72內(nèi)的顯影劑76由攪拌板74提供給顯影輥73，并通過顯影刮板75和顯影輥73的摩擦帶電，以薄層的形式均勻地附著在顯影輥203的周面上，然后，顯影劑76從顯影輥73移動到形成有潛影的感光鼓77上從而進行顯影。公知的顯影刮板75,例如具有以下結構的顯影刮板沿著金屬制支持構件82的端側部，形成有由彈性構件構成刮板構件84。顯影刮板75的刮板構件84使用的彈性構件，例如由硅橡膠形成。在形成由這種硅橡膠構成的彈性構件時，將交聯(lián)劑(硬化劑)摻混到硅橡膠中，并通過將其注入模具的型腔中后使其硬化，成形出具有預定形狀的彈性構件。迄今，未曾有人作過這樣的嘗試為了有效利用硅橡膠本身具有的良好物性(如柔軟性、耐熱性、耐久性等)而特意向硅橡膠內(nèi)加添加劑，使其發(fā)揮特殊功能。然而，提高由彈性構件構成的刮板構件84的耐刷性是極為重要的3因素，因為這關系到是否能夠長時間確保產(chǎn)品質(zhì)量。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明基于上述實際情況構思而成，其目的在于在實用范圍內(nèi)不使硅橡膠的柔軟度等物性受損地減小摩擦系數(shù)，使其容易滑動以減少橡膠的磨損量、不影響畫質(zhì)并提高顯影刮板的耐刷性。完成上述課題的本發(fā)明為一種顯影刮板，所述顯影刮板在支持構件的端側部設有刮板構件；所述刮板構件的結構以硅橡膠為主要成分，并含有從由作為所述硅橡膠的添加成分的超高分子量聚乙烯、碳納米管及球殼狀碳分子組成的組中選出的至少1種。作為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中所述超高分子量聚乙烯為含有100萬以上的分子量、其平均顆粒尺寸為20~125pm的粉末；硅橡膠以100重量份中占5~40重量份的比例包含所述超高分子量聚乙烯。作為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中所述超高分子量聚乙烯的表面進行了活性化處理，其表面生成有-OH基、-COOH基。作為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中硅橡膠以100重量份中占2~10重量份的比例包含所述碳納米管。作為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中硅橡膠以100重量份中占0.5~5重量份的比例包含所述球殼狀碳分子。作為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中所述刮板構件的摩擦系數(shù)為1.2以下。本發(fā)明的顯影刮板上的刮板構件，以硅橡膠為主要成分而構成，含有從由作為所述硅橡膠的添加成分的超高分子量聚乙烯、碳納米管及球殼狀碳分子組成的組中選出的至少1種，因此，在實用范圍內(nèi)不使硅橡膠的柔軟度等物性受損地減小摩擦系數(shù)，使其容易滑動以減少橡膠的磨損量，不影響畫質(zhì)并提高顯影刮板的耐刷性。另外，通過減小摩擦系數(shù)使其容易滑動，可減小因顯影輥與顯影刮板接觸而產(chǎn)生的力，從而可通過將驅(qū)動電動機的小型化來節(jié)約能源并實現(xiàn)裝置的緊湊化。圖1為表示一例本發(fā)明的顯影刮板的透^f見圖2為表示又一例本發(fā)明的顯影刮板的透視圖3為表示又一例本發(fā)明的顯影刮板的透視圖4為圖3的平面圖5為一例表示顯影裝置的結構；圖6為用以說明摩擦磨損試驗的測量裝置的概略圖7為表示摩擦磨損試驗的結果的曲線圖8為用以說明旋轉(zhuǎn)式摩擦磨損試驗的測量裝置的概略圖9為表示摩擦磨損試驗的結果的曲線圖；以及圖IO為表示摩擦磨損試驗的結果的曲線圖。具體實施例方式以下就本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明。本發(fā)明例如涉及顯影刮板75，如圖1所示，具有位于支持構件82端側部的刮板構件84,其要點在于刮板構件84的形成材料。本發(fā)明的要部即刮板構件84，以硅橡膠為主要成分構成，并含有從由作為所述硅橡膠的添加成分的超高分子量聚乙烯、碳納米管及球殼狀碳分子組成的組中選出的至少1種。對于本發(fā)明使用的刮板構件84的形狀，并無特殊限定，例如，可為如圖1~3所示的任一刮板構件84的形狀，作為支持構件82,可適當選用例如不銹鋼、彈簧用磷青銅等的金屬基板，也可選用陶瓷基板或樹脂基板。作為刮板構件84的主要成分即硅橡膠，例如可為液態(tài)硅橡膠和硬化劑的混合物。以下分別就硅橡膠中的各添加成分進行詳細說明?！渤叻肿恿烤垡蚁潮景l(fā)明中使用的超高分子量聚乙烯，含有100萬以上(特別是100萬~500萬)的分子量，其平均顆粒尺寸為20~125nm(優(yōu)選35~100pm)的粉末。超高分子量聚乙烯中也可混入碳化鈦微粒。本發(fā)明中使用的超高分子量聚乙烯的表面最好進行活性化處理，在其表面生成-OH基、-COOH基。通過對其表面進行活性化處理，提高在主要成分即硅橡膠中的分散性及粘接性。硅橡膠以100重量份中占5~40重量份的比例包含所述超高分子量聚乙烯。若不足5重量份，則會產(chǎn)生如下問題不能通過添加超高分子量聚乙烯而充分減小摩擦系數(shù)并提高耐磨損性。另一方面，若超過40重量份，則存在如下傾向由于添加成分即超高分子量聚乙烯添加過量，導致超出了硅橡膠具有的柔軟性等物性的實用允許范圍。作為超高分子量聚乙烯，具體可優(yōu)選使用商品名為inhance(美國Fluoroseal公司)和商品名為mipelon(三井化學公司)等的超高分子量聚乙烯?！蔡技{米管〕本發(fā)明使用的碳納米管最好由等離子CVD法(化學汽相沉積法(ChemicalVaporDeposition))、熱CVD法、表面分解法、流動汽相合成法、電弧放電法等合成。這樣的碳納米管以100重量份中占2~10重量份的比例包含于硅橡膠。若不足2重量份，則會產(chǎn)生如下問題不能通過添加超高分子量聚乙烯而充分減少摩擦系數(shù)并提高耐磨損性。另一方面，若超過10重量份，則存在如下傾向由于添加成分即超高分子量聚乙烯添加過量，導致超出了硅橡膠具有的柔軟性等物性的實用允許范圍?！睬驓钐挤肿?fUllerene)〕例如，以C60和C70為代表的球殼狀碳分子，含有將多個碳原子配置成球狀的籠型結構。該球殼狀碳分子的碳骼為這種碳的同素異性體，該碳的同素異性體具有通過含應變的sp2碳雜化軌道間的共價鍵來閉合的立體中空球殼狀結構，其分子結構由多面體構成，其中所述多面體由5邊形和6邊形構成。另外，為了提高在主要成分即硅橡膠中的分散性及粘接性，最好預先用各種公知的方法對球殼狀碳分子表面進行化學改性。所述球殼狀碳分子以100重量份中占0.5~5重量份的比例包含于硅橡膠。若未滿0.5重量份，則會產(chǎn)生如下問題不能通過添加超高分子量聚乙烯而充分減小摩擦系數(shù)并提高耐磨損性。另一方面，若超過5重量份，則有如下傾向由于添加成分即超高分子量聚乙烯添加過量，導致超出了硅橡膠具有的柔軟性等物性的實用允許范圍。〔實施例〕以下通過具體實施例就本發(fā)明進行更詳細的說明。(實施例1)作為向主要成分即硅橡膠中添加的添加劑，準備了超高分子量聚乙烯(商品名為inhance、型號為UH-1250)。該超高分子量聚乙烯為平均粒徑為30pm、分子量約為50~600萬的物質(zhì)。以如下表1所示的比例(重量份)(相對于硅橡膠100重量份)添加由這種超高分子量聚乙烯構成的添加劑，由此制造用于物性測定的各種樣品。用所制作的各樣品分別求出(1)硬度(Duro-A):JISK6253;(2)拉伸強度:JISK6251;以及(3)伸長量JISK6251。并且，制造成作為實際顯影刮板起作用的形態(tài)，然后將其裝入電子照相圖像形成裝置的顯影裝置中，進行了實際使用實驗。對于使用實驗的結果，若判斷沒有問題時，則用ro」表示，若判斷有問題則用「xj表示。作為判斷的分界標準，在圖像形成時若出現(xiàn)條紋或帶時，則判斷為有問題。結果見下表1。表1<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>根據(jù)表l所示的結果確認對于將超高分子量聚乙烯用作添加劑情況，含有量在5~40重量份的范圍內(nèi)時，在完成作為顯影刮板的功能方面，尤其不會有問題。接著，用由如上表l中樣品I-1(超高分子量聚乙烯的含有量為0)的成分而制作的試樣和由樣品1-4(超高分子量聚乙烯的含有量為20重量份)的成分而制作的試樣，根據(jù)如下要領進行摩擦磨損試驗。〔摩擦磨損試驗〕圖6為測量裝置的概略圖。如圖6所示，將試樣片固定在旋轉(zhuǎn)工作臺上，并使其與上部固定的試樣球接觸。這時，試樣球和用于球的固定的夾具類設定為通過萬向支架(gimbal)來調(diào)整整體的平衡，從而消除加在試樣球上的垂直載荷。試樣球上部放有負荷重量，并通過試樣球?qū)⑤d荷的分量(垂直載荷)加在試樣上。從旋轉(zhuǎn)工作臺中心設定試樣球的位置的距離偏離后，通過使工作臺旋轉(zhuǎn)，使得試樣球在以試樣上設定的距離為半徑的圓周上滑動，這時，通過負荷傳感器來測量試樣和試樣球間產(chǎn)生的摩擦力。測定條件設為負荷重量50g設定半徑3mm旋轉(zhuǎn)速度15rpm線速度1.88mm/sec圖7中的曲線示出了結果。根據(jù)如圖7所示的結果，可知樣品1-4(超高分子量聚乙烯的含有量為20重量份)的本發(fā)明樣品，隨著時間的推移，摩擦系數(shù)一直保持極低的狀態(tài)。接著，使用由如上表l中樣品I-1(超高分子量聚乙烯的含有量為0)的成分制造的試樣、由樣品1-2(含有5重量份超高分子量聚乙烯)的成分制造的試樣以及由樣品1-4(含有20重量份超高分子量聚乙烯)的成分制造的試樣，根據(jù)下述要點進行旋轉(zhuǎn)式磨損試驗。〔旋轉(zhuǎn)式磨損試驗〕圖8概略示出了測定方法。實驗步驟如下。(1)將試樣固定并保持在砝碼上。(2)砝碼的定載荷設為100g。(3)將#2400研磨紙固定在轉(zhuǎn)盤上。(4)對試樣施加100g的定載荷，將研磨紙放在固定的轉(zhuǎn)盤上，使轉(zhuǎn)盤以150rpm的速度旋轉(zhuǎn)30分鐘來研磨試樣，然后對試樣的研磨程度進行評估。通過表面光潔度形狀測量器測量來測量前后的形狀，將前后之差作為研磨量。試樣形狀設為長45mmx寬10mmx厚1.5mm。結果見下表2。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>根據(jù)表2所示的結果可知樣品1-2(含有5重量份超高分子量聚乙烯)和樣品I-4(含有20重量份超高分子量聚乙烯)的本發(fā)明樣品具有非常良好的耐磨損性。還可確認上述實施例1中，將本發(fā)明的超高分子量聚乙烯的平均顆粒尺寸從60pm改變?yōu)?5、45及135pm的粉末，也可得到類似于表1表2和圖7所示的結果。再者，本發(fā)明的超高分子量聚乙烯可作為添加劑添加到通常用作顯影刮板的橡膠材料即硅橡膠、聚氨酯橡膠中，特別是添加到其耐磨損性比聚氨酯橡膠差的硅橡膠中，可取得明顯的添加效果。(實施例2)作為用于向主要成分即硅橡膠中添加的添加劑，準備了碳納米管(昭和電工(股份)VGCF)。以表3所示的比例(重量份)(相對于硅橡膠100重量份)，添加由這種碳納米管構成的添加劑，制造用于物性測定的各樣品。用制成的各樣品，分別求出以下值(1)硬度(Duro-A):JISK6253;(2)拉伸強度JISK6251;以及(3)伸長量JISK6251。并且，將其制成作為實際顯影刮板使用的形態(tài)，然后將其裝入電子照相圖像形成裝置的顯影裝置中進行使用實驗。對于使用實驗的結果，若判斷沒有問題時，則用roj表示，若判斷有問題則用rx」表示。作為判斷的邊界標準(境界k《》)，在圖像形成時若出現(xiàn)條紋或條帶時，則判斷為有問題。結果見下表3。表3棒品編號碳納米管含有量(重量份)硬度(Duro"A〉拉伸強度(MPa)伸長量(%〉裝入圖像形成裝置后的實驗結果11-1(比較)0609.72275OIl一22637.92205oI卜35667.03180o1卜410685.92154o1卜5(比較)20不可制造X根據(jù)表3所示的結果可確認對于將碳納米管用作添加劑的情況，含有量在2~10重量份的范圍內(nèi)時，在實現(xiàn)作為顯影刮板的功能上尤其不會有問題。接著，使用由樣品II-1(碳納米管的含有量為0)的成分制造的試樣和由樣品n-4(含有io重量份碳納米管)的成分制造的試樣，根據(jù)與上述實施例1的情況同樣的要領進行摩擦磨損試驗。圖9的曲線示出了測量結果。從圖9所示的結果可知樣品II-4(含10重量份碳納米管)的本發(fā)明樣品，相對于時間的推移，其摩擦系數(shù)很低。(實施例3)作為向主要成分即硅橡膠中添加的添加劑，準備了通過電弧放電法制造的球殼狀碳分子(C60約60%重量、C70約25%重量、其他為高次球殼狀碳分子)。以表4所示的比例(重量份)(相對于硅橡膠100重量份)，添加ii由這樣的球殼狀碳分子構成的添加劑，從而制成物性測定的各種樣品。使用制成的各樣品，分別求出以下值(1)硬度(Duro-A):JISK6253;(2)拉伸強度:JISK6251;以及(3)伸長量JISK6251,此外，將其制造成用作實際顯影刮板的形態(tài)，然后將其裝入電子照相圖像形成裝置的顯影裝置中進行使用實驗。對于使用實驗的結果，若判斷沒有問題時，則用ro」表示，若判斷有問題則用rx」表示。作為判斷的邊界標準，在圖像形成時若出現(xiàn)條紋或條帶時，則判斷為有問題。結果見下表4。<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>根據(jù)表4所示的結果確認對于將球殼狀碳分子作為添加劑使用的情況，含有量在0.5~5重量份的范圍內(nèi)時，在實現(xiàn)作為顯影刮板的功能方面，尤其不會有問題。接著，使用由樣品m-i(球殼狀碳分子的含有量為0)的成分而制造的試樣和由樣品in-5(含5重量份的球殼狀碳分子)的成分而制造的試樣，按照與上述實施例1的情況相同的要領進行摩擦磨損試驗。圖IO的曲線示出了測量結果。如圖IO所示的結果，可知樣品III-5(含5重量份的球殼狀碳分子)的本發(fā)明樣品，相對于時間的推移，摩擦系數(shù)一直保持極低的狀態(tài)。根據(jù)以上結果，本發(fā)明的效果顯而易見。換言之，本發(fā)明的顯影刮板上的刮板構件以硅橡膠為主要成分，并含有從由作為所述硅橡膠的添加成分的超高分子量聚乙烯、碳納米管及球殼狀碳分子組成的組中選出的至少l種，因此，在實用范圍內(nèi)不使硅橡膠的柔軟度受損地減小摩擦系數(shù)并使其容易滑動，可減少橡膠的磨損量、不損畫質(zhì)并提高顯影刮板的耐刷性。另外，通過減小摩擦系數(shù)使其容易滑動，可減小因顯影輥與顯影刮板接觸而產(chǎn)生的力，從而可將驅(qū)動電動機的小型化來節(jié)約能源并實現(xiàn)裝置的緊湊化。產(chǎn)業(yè)上的可利用性可用于電子照相圖像形成裝置的顯影裝置中使用的顯影刮板的制造。權利要求1.一種在支持構件的端側部設有刮板構件的顯影刮板，其特征在于所述刮板構件以硅橡膠為主要成分而構成，并且作為該硅橡膠的添加成分而含有從由超高分子量聚乙烯、碳納米管和球殼狀碳分子組成的組中選出的至少1種。2.如權利要求1所述的顯影刮板，其中所述超高分子量聚乙烯為具有100萬以上的分子量、平均顆粒尺寸為20~125pm的粉末，以100重量份硅橡膠中占5~40重量份的比例;故包含。3.如權利要求2所述的顯影刮板，其中所述超高分子量聚乙烯的表面被活性化處理，其表面生成有-OH基、-COOH基。4.如權利要求1所述的顯影刮板，其中所述碳納米管以100重量份硅橡膠中占2~IO重量份的比例被包含。5.如權利要求1所述的顯影刮板，其中所述球殼狀碳分子以100重量份硅橡膠中占0.5~5重量份的比例孚皮包含。6.如權利要求1所述的顯影刮板，其中所述刮板構件的摩擦系數(shù)為1.2以下。全文摘要一種刮板構件，以硅橡膠為主要成分，并含有從由作為所述硅橡膠的添加成分的超高分子量聚乙烯、碳納米管和球殼狀碳分子組成的組中選出的至少1種而構成，因此，在實用范圍內(nèi)不使硅橡膠的柔軟度受損地減小摩擦系數(shù)使其容易滑動，可減少橡膠的磨損量、不損畫質(zhì)并提高顯影刮板的耐刷性。另外，通過減小摩擦系數(shù)使其容易滑動，可減小因顯影輥與顯影刮板接觸而產(chǎn)生的力，從而可將驅(qū)動電動機的小型化來節(jié)約能源并實現(xiàn)裝置的緊湊化。文檔編號G03G15/08GK101454728SQ20078001928公開日2009年6月10日申請日期2007年5月18日優(yōu)先權日2006年5月26日發(fā)明者中村洋,相馬伸次申請人:藤倉橡膠工業(yè)株式會社