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清洁刮板、清洁刮板的制造方法、处理盒和电子照相设备.pdf

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清洁 制造 方法 处理 电子 照相 设备
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摘要
申请专利号:

CN201410181122.5

申请日:

2014.04.30

公开号:

CN104133360A

公开日:

2014.11.05

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法?#19978;?#24773;: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G03G 21/00申请日:20140430|||公开
IPC分类号: G03G21/00; G03G21/18; G03G15/00 主分类号: G03G21/00
申请人: 佳能株式会社
发明人: 辛岛贤司; 河田将也; 田上智博; 渡部政弘; 伊藤真吾
地址: 日本东京都大田区下丸子3丁目30番2号
优?#28909;ǎ?/td> 2013.04.30 JP 2013-096019; 2014.04.11 JP 2014-082052
专利代理机构: ?#26412;?#39759;启学律师事务所 11398 代理人: 魏启学
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法律状态
申请(专利)号:

CN201410181122.5

授权公告号:

||||||

法律状态公告日:

2016.05.18|||2014.12.10|||2014.11.05

法律状态类型:

授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

本发明涉及清洁刮板、清洁刮板的制造方法、处理盒和电子照相设备。一种聚氨酯橡胶清洁刮板,其中清洁刮板的与被清洁构件接触的接触部的表面具有10mgf/μm2以上且400mgf/μm2以下的杨氏模量(Y0),清洁刮板的距所述接触部的表面为50μm的内部位置的杨氏模量(Y50)与杨氏模量(Y0)的比例(Y50/Y0)为0.5以下,和清洁刮板的从所述表面到距所述表面为20μm的内部位置的杨氏模量的平均变化率大于或等于清洁刮板的从距所述表面为20μm的内部位置到清洁刮板的距所述表面为50μm的内部位置的杨氏模量的平均变化率。

权利要求书

权利要求书
1.  一种聚氨酯橡胶清洁刮板,其配置为与被清洁构件接触并清洁所述被清洁构件的表面,其中
所述清洁刮板的与所述被清洁构件接触的接触部的表面C具有10mgf/μm2以上且400mgf/μm2以下的杨氏模量Y0;
所述清洁刮板的距所述表面C为50μm的内部位置的杨氏模量Y50与所述杨氏模量Y0的比例Y50/Y0为0.5以下,和
所述清洁刮板的从所述表面C到距所述表面C为20μm的内部位置的杨氏模量的平均变化率[{(Y0-Y20)/Y0}/(20-0)],大于或等于所述清洁刮板的从距所述表面C为20μm的内部位置到所述清洁刮板的距所述表面C为50μm的内部位置的杨氏模量的平均变化率[{(Y20-Y50)/Y0}/(50-20)],其中Y0表示所述表面C的杨氏模量,且Y20和Y50分别表示所述清洁刮板的距所述表面C为20和50μm的内部位置的杨氏模量。

2.  根据权利要求1所述的清洁刮板,其中所述杨氏模量Y0是10mgf/μm2以上且250mgf/μm2以下。

3.  根据权利要求1或2所述的清洁刮板,其中所述聚氨酯橡胶具有异氰脲酸酯基。

4.  根据权利要求1所述的清洁刮板,其中所述杨氏模量Y0是10mgf/μm2以上且250mgf/μm2以下,且所述聚氨酯橡胶具有异氰脲酸酯基。

5.  根据权利要求1或2所述的清洁刮板,其中所述聚氨酯橡胶是具有异氰脲酸酯基的聚酯系聚氨酯橡胶,和
在采用μATR法测量的所述聚酯系聚氨酯橡胶的接触部的表面的IR光谱中,所述聚酯系聚氨酯橡胶的异氰脲酸酯基的C-N峰(1411cm-1)强度ISI与所述聚酯系聚氨酯橡胶的酯基的C=O峰(1726cm-1)强度ISE的比例ISI/ISE,为0.50以上且1.55以下。

6.  根据权利要求1或2所述的清洁刮板,其中在由表示距所述表面C的距 离(表面C被视为距离0μm)的横轴和表示杨氏模量的纵轴限定的平面上,在所述表面C与所述清洁刮板的距所述表面C为50μm的内部位置之间的位置处(距所述表面C为N[μm]的位置处)的杨氏模量YN(0<N<50[μm]),低于所述杨氏模量Y0和所述杨氏模量Y50之间的直线。

7.  根据权利要求1或2所述的清洁刮板,其中所述杨氏模量Y20与所述杨氏模量Y0的比例Y20/Y0为0.5以下。

8.  根据权利要求1或2所述的清洁刮板,其中所述表面C具有1度以上的平均倾斜角θa,并且所述表面C具有10μm以下的10点平均粗糙度。

9.  一种处理盒,其可拆卸地安装到电子照相设备的主体,所述处理盒配置为一体化地支承根据权利要求1至8?#25105;?#39033;所述的清洁刮板和作为要用所述清洁刮板清洁的构件的电子照相感光构件。

10.  根据权利要求9所述的处理盒,其中,沿相对于图像形成时的所述电子照相感光构件的旋转方向的“顺”方向配置所述清洁刮板,并且使所述清洁刮板与所述电子照相感光构件接触,从而形成接触部;和
所述清洁刮板的表面U的杨氏模量YU0是10mgf/μm2以上且400mgf/μm2以下,所述表面U是相对于所述接触部面向所述电子照相感光构件的旋转方向的上游表面的表面。

11.  根据权利要求10所述的处理盒,其中在接触面A和所述表面U之间的角度是40度以上且小于90度,所述接触面A是在所述接触部内的所述旋转方向的中央处与所述电子照相感光构件的表面接触的平面。

12.  一种电子照相设备,其包括:根据权利要求1至8?#25105;?#39033;所述的清洁刮板;和作为要用所述清洁刮板清洁的构件的电子照相感光构件。

13.  根据权利要求12所述的电子照相设备,其中,沿相对于图像形成时的所述电子照相感光构件的旋转方向的“顺”方向配置所述清洁刮板,并使所述清洁刮板与所述电子照相感光构件接触,从而形成接触部;和
所述清洁刮板的表面U的杨氏模量YU0是10mgf/μm2以上且400mgf/μm2以下,所述表面U是相对于所述接触部面向所述电子照相感光构件的旋转方向的上游表面的表面。

14.  根据权利要求13所述的电子照相设备,其中在接触面A和所述表面U之间的角度是40度以上且小于90度,所述接触面A是在所述接触部内的所述旋转方向的中央处与所述电子照相感光构件的表面接触的平面。

15.  一种电子照相设备,其包括:根据权利要求1至8?#25105;?#39033;所述的清洁刮板;和作为要用所述清洁刮板清洁的构件的中间转印构件。

16.  根据权利要求15所述的电子照相设备,其中,沿相对于图像形成时的所述中间转印构件的旋转方向的“顺”方向配置所述清洁刮板,并使所述清洁刮板与所述中间转印构件接触,从而形成接触部;和
所述清洁刮板的表面U的杨氏模量YU0是10mgf/μm2以上且400mgf/μm2以下,所述表面U是相对于所述接触部面向所述中间转印构件的旋转方向的上游表面的表面。

17.  根据权利要求16所述的电子照相设备,其中在接触面A和所述表面U之间的角度是40度以上且小于90度,所述接触面A是在所述接触部内的所述旋转方向的中央处与所述中间转印构件的表面接触的平面。

18.  一种根据权利要求1至8?#25105;?#39033;所述的清洁刮板的制造方法,其中所述聚氨酯橡胶是具有异氰脲酸酯基的聚酯系聚氨酯橡胶,
所述方法包括:
(a)将多异氰酸酯、脂族聚酯系多元醇和聚氨酯形成催化剂混合来制备混合物,所述脂族聚酯系多元醇的摩尔数是所述多异氰酸酯的摩尔数的30%以上且40%以下,
(b)向模具的内表面涂布异氰脲酸酯化催化剂,和
(c)将(a)中制备的混合物装入(b)中涂布有所述异氰脲酸酯化催化剂的所 述模具中,并加?#20154;?#36848;模具。

19.  根据权利要求18所述的清洁刮板的制造方法,其中在(c)中所述模具的加热温度是80℃以上且150℃以下。

20.  根据权利要求18或19所述的清洁刮板的制造方法,其中所述异氰脲酸酯化催化剂是N,N,N'-三甲基?#24065;一?#20057;?#21450;貳?BR>

说明书

说明书清洁刮板、清洁刮板的制造方法、处理盒和电子照相设备
技术领域
本发明涉及清洁刮板、该清洁刮板的制造方法以及各自包括该清洁刮板的处理盒和电子照相设备。
背景技术
通常,即使在电子照相感光构件(下文中?#24067;?#31216;为"感光构件")表面(外周面)上形成的调色剂图像被转印到转印介质或中间转印构件之后,或即使在调色剂图像被从中间转印构件进一步转印到转印介质之后,部分调色剂也?#23376;誆辛?#22312;感光构件和/或中间转印构件上。因此,在感光构件或中间转印构件上的?#36763;?#35843;色剂必须例如用清洁刮板除去。现有的清洁刮板可具有板状形状,且可具有1mm以上且3mm以下的厚度。现有清洁刮板的与被清洁构件(例如感光构件或中间转印构件)相对的表面的纵向长度可?#28304;?#20110;厚度。
清洁刮板可以被固定到电子照相设备的金属支架,使得清洁刮板的边缘(前端棱线部)与被清洁构件接触。
通常在清洁刮板中使用聚氨酯橡胶,这?#19988;?#20026;其高耐磨耗性和抗永久变形性。
已经被开发以满足目前对高图像质量需求的一种已知调色剂具有小的粒径和高的球形度(接近于球形)。这种具有小粒径和高球形度的调色剂有利地具有相对高的转印效率,并且可以满足对高图像质量的需求。
然而,很难用清洁刮板从被清洁构件表面完全除去具有小粒径和高球形度的调色剂,因?#21496;?#24120;导致不良清洁。这?#19988;?#20026;:具有小粒径和高球形度的调色剂与其它调色剂相比,更?#23376;?#22312;清洁刮板和被清洁构件之间滑动。
提高接触压力并减少在清洁刮板与被清洁构件之间的间隙,对防止调色 剂的滑过是有效的。
然而,在清洁刮板和被清洁构件之间更高的接触压力,?#23376;?#23548;致在清洁刮板和被清洁构件之间形成更高的摩擦力。在清洁刮板和被清洁构件之间更高的摩擦力,增加了清洁刮板沿被清洁构件表面的移动方向被拉伸(drawn)以及清洁刮板的边缘在被清洁构件表面上?#26131;?catches)(翘起)的可能性。当清洁刮板对抗拉伸力(drawing force)而回到其原始位置时,清洁刮板可能发出异常噪音。用具有翘起边缘的清洁刮板连续清洁,?#23376;?#23548;致在清洁刮板边缘附近(距离边缘几微米至几十微米)局部磨损。进一步的连续清洁增加局部磨损,因此不能完全除去调色剂。
从清洁刮板和被清洁构件的长寿命化和节约能源的观点来看,必须减小被清洁构件在清洁期间的旋转扭矩(扭矩减小)。对于扭矩减小,减少清洁刮板与被清洁构件的接触部的表面上的摩擦是有效的。
关于扭矩减小,日本专利特开2008-268670公开了在与被清洁构件接触的聚氨酯橡胶(聚氨酯弹性体)清洁刮板的表面层中包括具有3μm以下的平均粒径的细颗粒的技术。
日本专利特开2012-150203公开了如下技术:设置具有比清洁刮板的基层更高的硬度的表面层的与被清洁构件接触的清洁刮板的接触部。
日本专利特开2009-025451公开了如下技术:连续增加与被清洁构件接触的清洁刮板的接触部的从接触部的内部到表面的氮浓度。
日本专利特开2001-075451公开了如下技术?#27827;?#32858;氨酯橡胶(聚氨酯弹性体)清洁刮板的边缘的内部的异氰脲酸酯基浓度相比,增加在边缘的表面上的异氰脲酸酯基的浓度。
然而,本发明人的研究表明,现有技术的这些技术具有下列问题。
如在日本专利特开2008-268670和2012-150203中描述的具有表面层和基层的此类双层清洁刮板中,当清洁刮板与被清洁构件接触时,表面层和基层 行为不同。因此,由于在被清洁构件表面上的凹凸(一般为1μm以上且2μm以下)或异物导致表面层有时剥离或碎?#36873;?#22312;日本专利特开2008-268670中描述的技术中,很难在表面层中均匀地分散细颗粒。细颗粒的不均匀分散,有?#24065;?#36215;在接触部中特性的变化、局部破碎或不良清洁。
在日本专利特开2009-025451中描述的技术,增加与被清洁构件接触的聚氨酯橡胶(聚氨酯弹性体)清洁刮板的接触部的表面上的交联浓度,以形成?#25830;?#27573;。然而,该技术有时不充分地减小扭矩。
在日本专利特开2001-075451中描述的技术,包括向模具的内表面涂布异氰酸酯化合物和异氰脲酸酯化催化剂的液体混合物,以增加在聚氨酯橡胶(聚氨酯弹性体)清洁刮板的表面上的异氰脲酸酯基浓度。为了在清洁刮板的表面附近获得基本稳定的硬度和充分的扭矩减小而增加异氰脲酸酯基浓度,有时导致对被清洁构件的表面上的凹凸或异物的差的追随性。对被清洁构件表面上的凹凸或异物的差的追随性,?#23376;?#23548;致调色剂的滑过。
在现有技术的这些技术中,清洁刮板通常对在清洁刮板与被清洁构件之间的调色?#37327;?#31890;或具有调色?#37327;?#31890;尺寸的颗粒具有不足的追随性。更具体地说,清洁刮板的与被清洁构件接触的接触部,有时在清洁刮板与被清洁构件之间的颗粒上以非常大的曲率半径改变其形状。因此,该颗粒周围的调色?#37327;?#31890;有时在清洁刮板和被清洁构件之间滑过。
发明内容
本发明提供一种清洁刮板,其使得与被清洁构件的摩?#33391;?#23569;,并且对在被清洁构件的表面上的凹凸或异物具有良好的追随性。本发明?#22266;?#20379;该清洁刮板的制造方法。本发明?#22266;?#20379;各自包括这样的清洁刮板的处理盒和电子照相设备。
本发明提供一种聚氨酯橡胶清洁刮板,其配置为与被清洁构件接触并清 洁被清洁构件的表面,其中
清洁刮板的与被清洁构件接触的接触部的表面具有10mgf/μm2以上且400mgf/μm2以下的杨氏模量(Y0);
清洁刮板的距接触部的表面为50μm的内部位置的杨氏模量(Y50)与杨氏模量(Y0)的比例(Y50/Y0)为0.5以下,和
从接触部的表面到清洁刮板的距接触部的表面为20μm的内部位置的杨氏模量的平均变化率[{(Y0-Y20)/Y0}/(20-0)],大于或等于从清洁刮板的距接触部的表面为20μm的内部位置到清洁刮板的距接触部的表面为50μm的内部位置的杨氏模量的平均变化率[{(Y20-Y50)/Y0}/(50-20)],其中Y0表示接触部的表面的杨氏模量,且Y20和Y50分别表示距接触部的表面20和50μm的清洁刮板的内部位置的杨氏模量。
本发明?#22266;?#20379;一种可拆卸地安装到电子照相设备主体的处理盒,该处理盒配置为一体化地支承清洁刮板和作为要用清洁刮板清洁的构件的电子照相感光构件。
本发明?#22266;?#20379;一种电子照相设备,其包括清洁刮板和作为要用清洁刮板清洁的构件的电子照相感光构件和/或中间转印构件。
本发明?#22266;?#20379;一种制造清洁刮板的方法,
其中聚氨酯橡胶是聚酯系聚氨酯橡胶,该方法包括:
(a)将多异氰酸酯、脂族聚酯系多元醇和聚氨酯形成催化剂混合以制备混合物,所述脂族聚酯系多元醇的摩尔数为所述多异氰酸酯的摩尔数的30%以上且40%以下,
(b)向模具的内表面涂布异氰脲酸酯化催化剂,和
(c)将(a)中制备的混合物装入(b)中涂布有异氰脲酸酯化催化剂的模具中,并加热该模具。
本发明提供一种清洁刮板,其使得与被清洁构件的摩?#33391;?#23569;,并且对被 清洁构件表面上的凹凸或异物具有良好的追随性。本发明?#22266;?#20379;该清洁刮板的制造方法。本发明?#22266;?#20379;各自包括该清洁刮板的处理盒和电子照相设备。
参照附图,从示例性实施方案的以下描述,本发明进一步的特征将变得显而易见。
附图说明
图1A和1B是显示实施例A1结果的图。
图2A是显示实施例A2至A7结果的图。
图2B是显示比较例A1至A3结果的图。
图3A是显示比较例A4至A6结果的图。
图3B是显示比较例A7和A8结果的图。
图4A和4B是在清洁刮板和被清洁构件之间的接触部及其附近的示意图。
图5A至5C是清洁刮板与被清洁构件接触的示意图。
图6A和6B是当将调色?#37327;?#31890;放置在清洁刮板和被清洁构件之间时清洁刮板的形状变化的示意图。
图7A是清洁刮板的示意图,其中通过颜色的浓淡表示杨氏模量的差异。
图7B是测试清洁刮板的杨氏模量的部分的示意图。
图8A和8B是显示实施例B1结果的图。
图9A是显示实施例B2至B7结果的图。
图9B是显示比较例B1至B3结果的图。
图10A是显示比较例B4和B5结果的图。
图10B是显示比较例B6和B7结果的图。
图11是说明计算平均倾斜角θa的方法的示意图。
图12A和12B分别是"反(counter)"方式和"顺(with)"方式的清洁刮板的接触状态的示意图。
图13A和13B分别是"反"方式和"顺"方式的接触部的附近的状态的示意图。
图14A和14B是显示实施例C1中距清洁刮板的接触部的表面的距离与杨氏模量之间关系的图。
图15A和15B分别是"顺"方式和"反"方式的清洁设备的示意图。
图16A和16B是在清洁刮板的前端的接触状态的示意图。
图17是电子照相设备的示意图。
图18A是显示实施例C1至C4中距清洁刮板的接触部的表面的距离与杨氏模量之间关系的图。
图18B是显示比较例C1至C3中距清洁刮板的接触部的表面的距离与杨氏模量之间关系的图。
具体实施方式
作为广泛研究的结果,本发明人发现,可以通过适当地控制接触部的表面和内部的杨氏模量来制造如下的清洁刮板:在其与被清洁构件接触的接触部(下文也称作"清洁刮板的接触部"或简称为"接触部")具有低摩擦表面且对被清洁构件表面上的凹凸或异物具有良好的追随性(下文?#24067;?#31216;为"对凹凸或异物的追随性")并且在其边缘几乎不破碎。
更具体地说,清洁刮板的接触部的表面的杨氏模量(Y0)可以为10mgf/μm2以上,以减少清洁刮板的接触部的表面上的摩擦。清洁刮板的接触部变得耐变形。
清洁刮板的接触部的表面上摩?#33391;?#23569;的貌似合理的理由大概是在清洁刮板和被清洁构件之间的摩擦中涉及的微观接触点(?#23548;式?#35302;面积)的减少。在清洁刮板的接触部的表面上减少的摩擦和清洁刮板的接触部的增加的抗变形性防止清洁刮板翘起。清洁刮板的接触部的表面上减少的摩擦和清洁刮板 的接触部的增加的抗变形性,也使得更加容易维持如?#28388;?#36848;的高清洁角β。它们还使清洁刮板的接触部的宽度稳定化。这可以防止清洁刮板震动或者制造异常噪音。
通过控制接触部的聚氨酯橡胶的分子结构,可以有效地增加聚氨酯橡胶清洁刮板的接触部的杨氏模量。
可以使用多异氰酸酯、多元醇、扩?#37255;?例如,多官能的多元醇)和聚氨酯橡胶合成催化剂来合成聚氨酯橡胶。
在聚酯系聚氨酯橡胶的合成中,多元醇可以为聚酯系多元醇。在脂族聚酯系聚氨酯橡胶的合成中,多元醇可以为脂族聚酯系多元醇。
更具体地说,通过改变聚氨酯橡胶的交联度或者控制聚氨酯橡胶的原料的分子量,可以增加聚氨酯橡胶清洁刮板的接触部的杨氏模量。在一个合适的方法中,通过增加聚氨酯橡胶的异氰脲酸酯基浓度,可以增加聚氨酯橡胶清洁刮板的接触部的杨氏模量。聚氨酯橡胶的异氰脲酸酯基可源自多异氰酸酯,其是聚氨酯橡胶的原料。
根据本发明实施方案的清洁刮板可以是由具有异氰脲酸酯基的聚氨酯橡胶制得的清洁刮板。容易控制由具有异氰脲酸酯基的聚氨酯橡胶制得的清洁刮板的接触部的表面的杨氏模量。通过增加在接触部的聚氨酯橡胶表面(及其附近)的异氰脲酸酯基含量,可以增加这样的清洁刮板的接触部的表面的杨氏模量。更具体地说,在聚酯系聚氨酯橡胶的情况下,采用μATR法测量在接触部的聚酯系聚氨酯橡胶的表面的IR光谱。在聚酯系聚氨酯橡胶中,源自异氰脲酸酯基的C-N峰强度(ISI)与源自酯基的C=O峰强度(ISE)的比例(ISI/ISE)可以为0.50以上。C-N峰出现在1411cm-1,且C=O峰出现在1726cm-1。比例(ISI/ISE)以源自不受异氰脲酸酯基的量影响的酯基的C=O峰强度为基准。通过比较源自异氰脲酸酯基的C-N峰强度与该基准,可以由比例(ISI/ISE)定性地确定异氰脲酸酯基的量。
图4A和4B是在清洁刮板和被清洁构件之间的接触部及其附近的示意图。
清洁刮板801的接触部803与被清洁构件802在预定的接触压力下以清洁角β接触。对调色?#37327;?#31890;移动进入接触部803后面的楔形部分的阻止,取决于接触压力和清洁角β。清洁角β越高,导致在越低的接触压力下调色?#37327;?#31890;的阻止(blockage)。在图4A中与图4B中相比,清洁角β更高,并?#19994;?#33394;?#37327;?#31890;被强地阻止。
如在图4A和4B中所示,沿被清洁构件802的表面的移动方向(图4A和4B中箭头的方向)向清洁刮板801施加的负荷,起到引起清洁刮板的接触部变形的负荷的作用。
图5A至5C是清洁刮板与被清洁构件接触的示意图。
当清洁刮板801与被清洁构件802接触时,如在图5A中所示,清洁刮板801的边缘可与被清洁构件802接触。可选地,如在图5C中所示,清洁刮板801的边缘可漂浮在空中,且清洁刮板801的与被清洁构件802相对的面可与被清洁构件802接触。可选地,如在图5B中所示,可?#28304;?#22312;图5A和5C中所示的状态之间的中间状态。在本发明中,在这些状态的?#25105;?#20010;中,清洁刮板与被清洁构件接触的部分被称作接触部。
因为在被清洁构件表面上的凹凸或局部形成的图像,所以沿清洁刮板的纵向或者沿被清洁构件的表面的移动方向的接触部的表面状态不必需是均匀的。例如,当由于?#25345;?#21407;因将调色?#37327;?#31890;804放置在接触部803和被清洁构件802之间时,清洁刮板801用清洁刮板的弹性改变它的形状并保持该调色?#37327;?#31890;。清洁刮板801的表面倾向于追随调色?#37327;?#31890;804的形状。当将调色?#37327;?#31890;804放置在清洁刮板801的接触部803与被清洁构件802之间时,沿将清洁刮板801向上推动的方向和沿被清洁构件802的表面的移动的方向(图4A和4B中箭头的方向)施加力。
图6A和6B是当将调色?#37327;?#31890;(异物的一种)放置在清洁刮板和被清洁构 件之间时,清洁刮板形状变化的示意图。图6A和6B是图4A和4B的左侧视图。
当清洁刮板801的表面具有低杨氏模量时,如在图6A中所示,清洁刮板801可容易地追随调色?#37327;?#31890;804的形状。当清洁刮板801的表面具有过高的杨氏模量时,清洁刮板801难以追随调色?#37327;?#31890;804的形状。当清洁刮板801难以追随调色?#37327;?#31890;804的形状时,不仅清洁刮板801的与调色?#37327;?#31890;804相对的表面部分,而且清洁刮板801的与调色?#37327;?#31890;804的周围相对的表面部分都被上推,从而导致具有大曲率半径的变形,如在图6B中所示。如在图6B中所示的具有大曲率半径的变形,使得调色?#37327;?#31890;滑过调色?#37327;?#31890;804周围的空?#19969;?#22240;此,根据本发明的实施方案的清洁刮板的接触部的表面的杨氏模量为400mgf/μm2以下,优选344mgf/μm2以下,更优选250mgf/μm2以下。
如上所述,根据本发明实施方案的清洁刮板由具有异氰脲酸酯基的聚氨酯橡胶制得。为?#31169;?#32858;氨酯橡胶清洁刮板的接触部的表面的杨氏模量(Y0)减少到?#25345;?#31243;度(400mgf/μm2以下),在接触部的聚氨酯橡胶表面(及其附近)的异氰脲酸酯基含量可以减少到?#25345;?#31243;度。更具体地说,比例(ISI/ISE)可以为1.55以下。为?#31169;?#26472;氏模量(Y0)减少到344mgf/μm2以下,比例(ISI/ISE)可以为1.35以下。为?#31169;?#26472;氏模量(Y0)减少到250mgf/μm2以下,比例(ISI/ISE)可以为1.20以下。
因此,根据本发明的实施方案的清洁刮板的接触部的表面的杨氏模量(Y0)为10mgf/μm2以上且400mgf/μm2以下,优选10mgf/μm2以上且344mgf/μm2以下,更优选10mgf/μm2以上且250mgf/μm2以下。为了获得在10mgf/μm2以上且400mgf/μm2以下?#27573;?#20869;的清洁刮板的接触部的表面的杨氏模量(Y0),比例(ISI/ISE)可以为0.50以上且1.55以上。为了获得10mgf/μm2以上且344MP以下的杨氏模量(Y0),比例(ISI/ISE)可以为0.50以上且1.35以下。为了获得10mgf/μm2以上且250mgf/μm2以下的杨氏模量(Y0),比例(ISI/ISE)可以为0.50以上且1.20以下。
根据本发明的实施方案的清洁刮板的接触部的表面具有适度高的杨氏模量(10mgf/μm2以上且400mgf/μm2以下),并且杨氏模量从接触部的表面向清洁刮板的内部?#26723;汀?#26356;具体地说,清洁刮板的距清洁刮板的接触部的表面为50μm的内部位置的杨氏模量(Y50)与杨氏模量(Y0)的比例(Y50/Y0)是0.5以下(优选0.2以下)。即使当接触部的表面的杨氏模量增加到?#25345;?#31243;度时,这样的清洁刮板对凹凸或异物也具有良好的追随性。?#21271;?#20363;(Y50/Y0)是0.5以下(优选0.2以下)时,清洁刮板可容易地维持高的清洁角β,并令人满意地阻止调色剂。
当清洁刮板具有10mgf/μm2以上且400mgf/μm2以下的杨氏模量和0.5以下的比例(Y50/Y0)时,杨氏模量从清洁刮板的接触部的表面向清洁刮板的内部显著?#26723;汀?
本发明人的研究表明:清洁刮板的破碎倾向于发生在清洁刮板中的应力集中的地方。本发明人还发现?#27827;?#21147;集中倾向于发生在由多个具有不同杨氏模量的层组成的清洁刮板中的各层之间的界面处或者发生在杨氏模量显著变化的部位处。
如上所述,根据本发明的实施方案的清洁刮板的杨氏模量从接触部的表面向清洁刮板的内部显著?#26723;停?#24182;且在接触部的表面附近特别显著地?#26723;汀?#26356;具体地说,从接触部的表面到清洁刮板的距该表面为20μm的内部位置的杨氏模量的平均变化率,大于或等于清洁刮板的距该表面为20μm的内部位置到清洁刮板的距该表面为50μm的内部位置的杨氏模量的平均变化率。从接触部的表面到清洁刮板的距该表面为20μm的内部位置的杨氏模量的平均变化率由[{(Y0-Y20)/Y0}/(20-0)]计算,其中Y20表示清洁刮板的距清洁刮板的接触部的表面为20μm的内部位置的杨氏模量。从清洁刮板的距该表面为20μm的内部位置到清洁刮板的距该表面为50μm的内部位置的杨氏模量的平均变化率由[{Y20-Y50)/Y0}/(50-20)]计算。即使当杨氏模量从接触部的表面向内部(距接触部的表面为50μm的内部位置)显著?#26723;?#26102;,这样的结构也可防止清洁刮板的 破碎。这样的结构对被清洁构件表面上的凹凸或异物也具有良好的追随性。这或许?#19988;?#20026;?#21644;?#36807;显著?#26723;?#22312;高变形应力下表面附近的杨氏模量并逐步?#26723;?#20869;部的杨氏模量,分散了变形应力。
从接触部的表面到距该表面为20μm的内部位置的杨氏模量的平均变化率[{Y0-Y20)/Y0}/(20-0)]以下也称作"ΔY0-20"。从距该表面为20μm的内部位置到距该表面为50μm的内部位置的杨氏模量的平均变化率[{Y20-Y50)/Y0}/(50-20)]以下也称作"ΔY20-50"。因此,根据本发明实施方案的清洁刮板满足ΔY0-20≥ΔY20-50。
如上所述,在根据本发明实施方案的清洁刮板中,杨氏模量(Y50)与杨氏模量(Y0)的比例(Y50/Y0)为0.5以下。杨氏模量(Y20)与杨氏模量(Y0)的比例(Y20/Y0)可以为0.5以下。这样的清洁刮板对被清洁构件表面上的凹凸或异物具有良好的追随性。
在由表示距清洁刮板的接触部的表面的距离(接触部的表面视为距离0μm)的横轴和表示杨氏模量的纵轴限定的平面上,在接触部的表面与清洁刮板的距该表面为50μm的内部位置之间的位置处(距接触部的表面为N[μm]的位置处)的杨氏模量(YN)(0<N<50[μm]),可以低于在杨氏模量(Y0)和杨氏模量(Y50)之间的直线。这意味着:从接触部的表面到清洁刮板的内部杨氏模量的变化形成了向下凸出的曲线。这样的清洁刮板对被清洁构件表面上的凹凸或异物具有良好的追随性。
图7A是清洁刮板的示意图,其中通过颜色的浓淡显示杨氏模量的差异。图7B是测试清洁刮板的杨氏模量的部分的示意图。使清洁刮板的接触部变形的负荷,变成在沿着清洁刮板的与被清洁构件相对的面的方向(在图7A中箭头X的方向)的应力。在图7A中,颜色越深表示杨氏模量越高。尽管为了说明方便起见,在图7A中杨氏模量逐步变化,但清洁刮板的杨氏模量可以连续变化。
清洁刮板的杨氏模量可连续变化,而不是逐步变化。连续变化意指:不存在引起剥离或破碎发生的具有不同杨氏模量的部分之间的界面。
在根据本发明实施方案的清洁刮板中,清洁刮板的表面区域处理在清洁刮板的接触部的表面附近的局部(微观)变形,例如对被清洁构件表面上的凹凸或异物的追随性,或者对在该清洁刮板边缘中破碎的防止。如本文中使用的,术语清洁刮板的"表面区域"是指清洁刮板的杨氏模量从接触部的表面到清洁刮板的内部?#26723;?#30340;区域。另一方面,清洁刮板的内部区域可以处理清洁刮板的总体(宏观)特性,例如整体弯曲或由于温度变化的特征变化。
如本文中使用的,术语"内部区域"是指在表面区域内部的区域。清洁刮板的表面区域可具有不超过清洁刮板厚度一半的厚度。
在清洁刮板和被清洁构件之间的接触部或辊隙部的宽度通常为几十至一百微?#20303;?#22240;此,表面区域可以为距清洁刮板的边缘2mm以上。
可以通过将清洁刮板粘合到支承构件或者将清洁刮板放在多个支承构件之间来支承清洁刮板。可选地,可以通过在支承构件的顶端形成清洁刮板(清洁刮板的一部分作为支承部分)来支承清洁刮板。
如上所述,根据本发明实施方案的清洁刮板是聚氨酯橡胶清洁刮板。在聚氨酯橡胶中,聚酯系聚氨酯橡胶,特别是脂族聚酯系聚氨酯橡胶,具有高的机械强度,例如耐磨耗性、高的抗由接触压力引起的永久变形性(抗蠕变性)。
如上所述,通过控制聚氨酯橡胶的分子结构,可以有效地控制聚氨酯橡胶清洁刮板的接触部的杨氏模量。
可以使用多异氰酸酯、高分子量多元醇、扩?#37255;?例如,多官能的低分子量多元醇)和聚氨酯橡胶合成催化剂来合成聚氨酯橡胶。在聚酯系聚氨酯橡胶的合成中,多元醇可以为聚酯系多元醇,或者在脂族聚酯系聚氨酯橡胶的合成中,多元醇可以为脂族聚酯系多元醇。
更具体地说,如上所述,通过改变聚氨酯橡胶的交联度或者控制聚氨酯橡胶的原料的分子量,可以有效地控制聚氨酯橡胶清洁刮板的接触部的杨氏模量。特别是,为了改善控制杨氏模量的精度,可?#28304;?#32858;氨酯橡胶的内部到表面增加源自多异氰酸酯(它是聚氨酯橡胶的原料)的异氰脲酸酯基浓度。
具有异氰脲酸酯基(异氰脲酸酯键)的聚氨酯橡胶,与不具有异氰脲酸酯基的聚氨酯橡胶相比,即使当这些聚氨酯橡胶具有实质上相同的硬度(例如,国际橡?#27827;?#24230;)时,也可以更容易地维持高的清洁角β。
多异氰酸酯的实例包括4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI,4,4'-MDI)、2,4-甲苯二异氰酸酯(2,4-TDI)、2,6-甲苯二异氰酸酯(2,6-TDI)、二甲苯二异氰酸酯(XDI)、1,5-萘二异氰酸酯(1.5-NDI)、对亚苯基二异氰酸酯(PPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(氢化MDI)、四甲基二甲苯二异氰酸酯(TMXDI)、碳化二亚胺改性的MDI和多亚甲基多苯基异氰酸酯(PAPI)。多异氰酸酯可以为4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯。
高分子量多元醇(脂族聚酯系多元醇)的实例包括:乙烯丁烯己二酸酯聚酯系多元醇、丁烯己二酸酯聚酯系多元醇、?#21512;?#24049;二酸酯聚酯系多元醇和内酯聚酯系多元醇。这些多元醇可以单独或组合使用。丁烯己二酸聚酯系多元醇和?#21512;?#24049;二酸聚酯系多元醇具有高的结晶性。脂族聚酯系多元醇的结晶性越高,导?#28388;?#24471;聚酯系聚氨酯橡胶(聚酯系聚氨酯橡胶清洁刮板)的硬度越高和清洁刮板的耐久性越高。
高分子量多元?#21152;?#36873;具有1500以上且4000以下、更优选2000以上且3500以下的数均分子量。多元醇的数均分子量越高,导?#28388;?#24471;聚氨酯橡胶(聚氨酯橡胶清洁刮板)的硬度、弹性系数和拉伸强度越高。多元醇的数均分子量越低,导致粘度越低和操作性越高。
扩?#37255;?多官能低分子量多元醇)可以是二醇。二醇的实例包括:乙二醇 (EG)、二甘醇(DEG)、丙二醇(PG)、二丙二醇(DPG)、1,4-丁二醇(1,4-BD)、1,6-己二醇(1,6-HD)、1,4-环己二醇、1,4-环?#21644;?#20108;甲醇、亚二甲苯基二甲醇(对苯二甲醇)和三甘醇。除了二醇外的扩?#37255;?#36824;可以是三价或更高价的多元醇。三价或更高价多元醇的实例包括三羟甲基丙烷、?#35270;汀?#23395;戊四醇和山梨糖醇。这些二醇和多元醇可以单独或组合使用。
聚氨酯橡胶合成催化剂大致地分成促进橡胶化(树脂化)或发泡的聚氨酯形成催化剂(?#20174;?#20419;进催化剂)和异氰脲酸酯化催化剂(异氰酸酯三聚化催化剂)。这些催化?#37327;?#20197;单独或组合使用。
聚氨酯形成催化剂的实例包括:锡催化剂,如二月桂酸二丁基锡和?#20102;?#20122;锡;和胺催化剂,如三?#19988;一?#20108;胺、四甲基胍、五甲基二?#19988;一?#19977;胺、二甲基咪唑、四甲基丙二胺和N,N,N'-三甲基?#24065;一?#20057;?#21450;貳?#36825;些聚氨酯形成催化?#37327;?#20197;单独或组合使用。三?#19988;一?#20108;胺具有高的?#20174;?#24615;。
异氰脲酸酯化催化剂的实例包括:金属氧化物,例如Li2O和(Bu3Sn)2O;氢化化合物物,例如NaBH4;?#20339;?#21270;合物,例如NaOCH3、KO-(t-Bu)和硼酸盐;胺化合物,例如N(C2H5)3、N(CH3)2CH2C2H5和N2C6H12;碱性?#20154;?#30416;化合物,例如HCO2Na、CO3Na2、PhCO2Na/DMF、CH3CO2K、(CH3CO)2Ca、碱性皂和环烷酸盐;碱性甲酸盐化合物;和季铵盐化合物,例如((R1)3-NR2OH)-OOCR3。组合的催化剂的实例包括组合催化剂,例如胺/?#36153;?#21270;物、胺/?#20154;?#21644;胺/亚烷基酰亚胺。在本发明中,这些异氰脲酸酯化催化?#37327;?#20197;作为混合物使用。
N,N,N'-三甲基?#24065;一?#20057;?#21450;?#20316;为聚氨酯形成催化剂和异氰脲酸酯化催化剂两者。
如果必要的话,还可以使用添加剂,例如颜料、增塑剂、防水剂、抗氧剂、紫外线吸收剂或光稳定剂。
本发明人发现?#21644;?#36807;如?#28388;?#36848;合成聚氨酯橡胶,可以如上所述控制异氰 脲酸酯基的分布。也就是说,通过使用脂族聚酯系多元醇作为多元醇,将异氰脲酸酯化催化剂涂布到模具的内表面,并用含有特定比例的多异氰酸酯和脂族聚酯系多元醇的原料填充该模具来合成聚氨酯橡胶。
涂布到模具内表面的异氰脲酸酯化催化剂促进与模具内表面接触的部分原材料的异氰脲酸酯化。因此,可以使用相对于脂族聚酯系多元醇的量过量的多异氰酸酯。对于过量的多异氰酸酯,通过在涂布到模具内表面的异氰脲酸酯化催化剂和模具温度的作用合成具有如上所述控制的异氰脲酸酯基分布的聚氨酯橡胶。
脂族聚酯系多元醇的摩尔数可以为多异氰酸酯摩尔数的30%以上且40%以下。脂族聚酯系多元醇的摩尔数越少导致过量多异氰酸酯的效果越大,并有利于将清洁刮板的接触部的表面的杨氏模量(Y0)控制在10mgf/μm2以上的?#27573;?#20869;。另一方面,将多异氰酸酯的过量抑制到?#25345;?#31243;度,有利于将清洁刮板的接触部的表面的杨氏模量(Y0)控制在400mgf/μm2以下。
模具温度优选为80℃以上且150℃以下,更优选100℃以上且130℃以下。当使得模具中的原材料?#20174;?#20197;合成聚氨酯橡胶时,可以升高模具温度以增加?#20174;?#36895;率。然而,模具温度越高倾向于导致在接触部的表面和内部之间的杨氏模量的差异越小。
除上述方法之外,还可以通过如下方法制造清洁刮板:用液体填充鼓?#25991;?#20855;并在离心力下形成清洁刮板(离心法),或者用液体填充带或槽状模具并形成清洁刮板(铸压(cast press)法)。
为了减少摩?#31890;?#26681;据本发明实施方案的清洁刮板可以具有凹凸,以使得清洁刮板的接触部的表面(以下也称作"表面C")上的平均倾斜角θa为1度以上。当在清洁刮板的表面C上的平均倾斜角θa为1度以上时,这导致在清洁刮板和被清洁构件之间形成小的?#23548;式?#35302;面积和低的摩擦。
当清洁刮板具有在其表面C上具有1度以上的平均倾斜角θa的凹凸时,必 需防止清洁对象调色剂滑过该凹凸。为了这个目的,在清洁刮板的表面C上的10点平均粗糙度Rz可以为10μm以下。
清洁刮板的表面C上的1度以上的平均倾斜角θa,可以通过以下实现:在对应于表面C的模具表面上形成凹凸以使得在表面C上的平均倾斜角θa为1度以上,并将该凹凸的形状转印到表面C。在模具表面上的凹凸可以通过蚀刻、喷磨、喷丸硬化、激光加工、放电加工、微压印或纳米压印来形成。
根据本发明实施方案的清洁刮板可以"反"方式使用。在"反"方式中,将清洁刮板设置为与图像形成时的被清洁构件的旋转方向(被清洁构件的表面的移动方向)相反的方向。根据本发明实施方案的清洁刮板可以"顺"方式使用。在“顺”方式中,将清洁刮板设置为与图像形成时的被清洁构件的旋转方向(被清洁构件的表面的移动方向)相同的方向。在“顺”方式中,?#23376;?#32500;持在被清洁构件的表面和清洁刮板的前端之间的合适的楔形状和接触压力。合适的楔形状和接触压力导致形成对凹凸或异物良好的追随性、高的清洁性能和被清洁构件的低的旋转扭矩。
下面将描述"反"方式和“顺”方式。
"反"方式的清洁
图12A和12B分别是"反"方式和“顺”方式的清洁刮板的接触状态的示意图。
在"反"方式中,如在图12A中所示,将清洁刮板的支承构件992配置在沿被清洁构件的表面的移动方向的接触部的下游侧(以下?#24067;?#31216;为"下游侧")。在图12A中,R1表示被清洁构件表面的移动方向,且虚线V表示在接触部垂直于被清洁构件的表面的线。将支承构件992配置在虚线V的下游侧。
在"反"方式中,以压缩整个清洁刮板的方向施加清洁刮板和被清洁构件之间的摩擦力。这增加施加到清洁刮板前端的压力,并且该增加的压力进一步增加摩擦力。在清洁刮板和被清洁构件之间摩擦力的增加,导致接触力增 加,这倾向于引起摩擦力的进一步增加。因此,接触力和摩擦力倾向于异常地增加。在这?#26234;?#20917;下,清洁刮板的前?#25628;?#19979;游方向拉伸,然后?#25351;?#21040;其原?#30002;?#24577;。清洁刮板倾向于重复这样的移动。重复移动有时产生异常噪音。通常在被清洁构件开始或停止的时候产生异常噪音。当清洁刮板发出异常噪音时,清洁刮板的前端可能沿下游方向翘起。
图13A和13B分别是"反"方式和“顺”方式的接触部附近的状态的示意图。
图13A示出了"反"方式的接触部的附近。在图13A中,清洁刮板991和被清洁构件901在清洁刮板的前端的上游侧形成角度β。更?#38750;械?#35828;,在清洁刮板991和被清洁构件901之间的接触部的沿被清洁构件901的旋转方向(被清洁构件901表面的移动方向)的中央处与被清洁构件901的表面接触的平面被称作接触面A。在该接触部的沿被清洁构件901的旋转方向(移动方向)的上游侧,清洁刮板991的与被清洁构件901表面相对的表面被称作表面U。在接触面A和表面U之间的角度是角度β。如本文中使用的,术语"上游侧"是指接触部的沿被清洁构件的表面的移动方向的上游侧。下面同样适用。在图13A和13B中,N表示在清洁刮板991和被清洁构件901之间的接触部,且T表?#38236;?#33394;?#37327;?#31890;。调色?#37327;?#31890;T的阻止取决于角度β和施加到接触部N上的压力P。压力P越高导致在越低的角度β下调色?#37327;?#31890;T的阻止。在"反"方式中,由于在清洁刮板前端和被清洁构件之间的摩擦力,导致清洁刮板的前?#25628;?#19979;游方向拉伸。这增加?#25628;?#21147;P,从而有效地防止调色?#37327;?#31890;T的滑过。具有小粒径和高球形度的调色剂的除去需要高的接触压力。因此,"反"方式也适合于这样的清洁。此外,因为它高的接触压力,"反"方式的清洁刮板的前端在清洁刮板前端和被清洁构件表面之间具有很少的间隙的情况下具有对被清洁构件表面上凹凸的良?#31859;?#38543;性。
然而,具有高接触压力的"反"方式倾向于导致被清洁构件的高的旋转扭矩。
“顺”方式的清洁
在“顺”方式中,如在图12B中所示,清洁刮板的支承构件992配置在上游侧。在图12B中,R1表示被清洁构件表面的移动方向,并且虚线V表示在接触部垂直于被清洁构件表面的线。将支承构件992配置在虚线V的上游侧。
在“顺”方式中,沿使整个清洁刮板拉伸的方向在清洁刮板和被清洁构件之间施加摩擦力。这倾向于减轻在清洁刮板前端的压力。因此,与"反"方式相比,接触压力和摩擦力不太可能异常地增加。因此,“顺”方式不太可能产生异常噪音,并且适合于减小扭矩。
图13B示出了“顺”方式的接触部的附近。在图13B中,清洁刮板991和被清洁构件901在清洁刮板前端的上游侧形成角度β。在图13A和13B中,N表示在清洁刮板991和被清洁构件901之间的接触部,且T表?#38236;?#33394;?#37327;?#31890;。在“顺”方式中,由于在清洁刮板991和被清洁构件901之间的摩擦力,导致清洁刮板的前端可能沿R1方向(下游方向)拉伸。清洁刮板前?#25628;豏1方向的拉伸倾向于减小角度β,并使调色?#37327;?#31890;?#23376;?#36827;入接触部N。随着清洁刮板991前端被更强?#19994;?#25289;伸,接触部N的宽度倾向于增加。接触部N的宽度越大导致压力P越小,使得在接触部N中的调色?#37327;?#31890;T?#23376;?#27839;下游方向滑过接触部N。当清洁刮板991更强?#19994;?#21387;向被清洁构件901时(更高的接触压力),清洁刮板的前?#25628;?#19979;游方向被更强?#19994;?#25289;伸。这进一步减小角度β,并增加接触部N的宽度。因此,接触压力难以有效地增加。当接触部N的宽度显著地增加时,一些类型的清洁刮板可更强?#19994;?#31896;附到被清洁构件的表面。在这?#26234;?#20917;下,被清洁构件可能具有与"反"方式中的旋转扭矩一样大的旋转扭矩。
图16A和16B是在清洁刮板前端的接触状态的示意图。
如在图16A中所示,在接触部的上游侧,与被清洁构件的表面相对的“顺”方式的清洁刮板的表面U(以下?#24067;?#31216;为"表面U")的杨氏模量(YU0)可以为10mgf/μm2以上。具有10mgf/μm2以上的杨氏模量(YU0)的清洁刮板表面U,可 以抵抗将清洁刮板的前?#25628;豏1的方向(下游方向)拉伸的力。从而,可以适当地维持清洁刮板的姿势。因而,适当地保持角度β。这样的表面U?#24067;?#23569;了清洁刮板前端的变形,并减少接触部N的宽度,使得?#23376;?#22686;加接触压力P。因此,即使具有小粒径和高球形度的调色剂也可以充分地除去。高的接触压力P导致对被清洁构件上凹凸的良?#31859;?#38543;性。接触部N的宽度越小,导致在清洁刮板和被清洁构件之间的粘着力越低,使得?#23376;?#20943;少被清洁构件的旋转扭矩。杨氏模量(YU0)越高使得越?#23376;?#22686;加角度β和接触压力P,并减少接触部N的宽度,从而进一步改善清洁性能。因此,“顺”方式的清洁刮板可具有40mgf/μm2以上的杨氏模量(YU0)。在其整个表面上,表面U不必须具有10mgf/μm2以上的杨氏模量(YU0)。为了强?#19994;?#23545;抗将清洁刮板的前?#25628;豏1方向(下游方向)拉伸的力,并稳定地保持整个清洁刮板的姿势,整个表面U可具有10mgf/μm2以上的杨氏模量(YU0)。为了减少在清洁刮板前端的变形,可以增加接触部附近的杨氏模量(YU0)。虽然可以增加角度β来除去具有小粒径和高球形度的调色剂,但在“顺”方式中,最高的角度β小于90度。
如上所述,根据本发明实施方案的清洁刮板的表面C具有适度高的杨氏模量(10mgf/μm2以上且400mgf/μm2以下),并且杨氏模量从表面C向清洁刮板的内部?#26723;汀?#26356;具体地说,距清洁刮板的接触部的表面为50μm的清洁刮板的内部位置的杨氏模量(Y50)与杨氏模量(Y0)的比例(Y50/Y0)是0.5以下(优选0.2以下)。可以增加杨氏模量(Y0),以防止清洁刮板的前?#25628;?#19979;游方向被拉伸,并使得?#23376;?#32500;持高的角度β。即使?#21271;?#38754;C的杨氏模量增加到?#25345;?#31243;度时,0.5以下的比例(Y50/Y0)导致对凹凸或异物的良?#31859;?#38543;性。
然而,过高的杨氏模量(Y0)和杨氏模量(YU0)倾向于导致清洁刮板的表面的变形小。这倾向于导致对被清洁构件表面上的凹?#20849;?#30340;追随性,或者由于施加到被清洁构件表面的非常高的局部压力导致破坏被清洁构件的表面。因此,杨氏模量(Y0)和杨氏模量(YU0)可以为400mgf/μm2以下。
测量杨氏模量的方法
采用由Elionix Inc.制造的微压痕硬度测试机ENT-1100(商品名)测量清洁刮板的杨氏模量。在下列条件下,在接触部的表面到清洁刮板的内部之间的合适的点处进行负荷-除荷测试。以试验机中的计算结果来获得杨氏模量。
测试模式:负荷-除荷测试
负荷?#27573;В篈
试验负荷:100[mgf]
步骤数:1000[-]
步骤间隔:10[ms]
负荷保持时间:2[s]
图7B是测试清洁刮板的杨氏模量的部分的示意图。
首先将清洁刮板沿纵向分成四等份。在除了两端面的三个?#21368;?#38754;(sections)805上在接触部806(在图7B下侧的图中的灰色区域)的?#25105;?#28857;处,沿从接触部806的表面到清洁刮板的内部的方向(在图7B中下侧的图中箭头的方向)进行如上所述的测量和计算。更具体地说,从接触部的表面到清洁刮板的内部从表面到60μm的深度以2μm的间隔、从60μm的深度到100μm深度以10μm的间隔和从100μm深度到300μm深度以20μm的间隔进行如上所述的测量和计算。在各个测量点,将该三个?#21368;?#38754;中的测量值平均,以获得在相应点的杨氏模量。原理上,杨氏模量大于零。
使用μATR法测量IR光谱
采用μATR法,用由PerkinElmer,Inc.制造的傅里叶变换红外分光计(商品名:Perkin Elmer Spectrum One/Spotlight300)(使用钻石晶体的通用ATR)测量IR光谱。
根据本发明实施方案的聚氨酯橡胶清洁刮板(聚氨酯橡胶)可具有65度以上且90度以下的硬度。聚氨酯橡胶清洁刮板(聚氨酯橡胶)的硬度越高,导致 在聚氨酯橡胶清洁刮板与被清洁构件接触时的接触压力越高。聚氨酯橡胶清洁刮板(聚氨酯橡胶)的硬度越低,导致对被清洁构件的破坏越少。聚氨酯橡胶清洁刮板(聚氨酯橡胶)的硬度(IRHD)用由WALLACE制造的Wallace显微硬度计,采用国际橡?#27827;?#24230;测试M法测量。在JIS K6253-1997中规定了国际橡?#27827;?#24230;测试M法。
根据本发明实施方案的聚氨酯橡胶清洁刮板(聚氨酯橡胶)的100%伸长时的拉伸应力(100%模量)可以为2.5mgf/μm2以上且6.0mgf/μm2以下。聚氨酯橡胶清洁刮板(聚氨酯橡胶)的100%伸长时的拉伸应力越高,导致在聚氨酯橡胶清洁刮板与被清洁构件接触时的接触压力越高。聚氨酯橡胶清洁刮板(聚氨酯橡胶)的100%伸长时的拉伸应力(100%模量)越低,导致对被清洁构件表面的追随性?#33014;謾?#22312;聚氨酯橡胶清洁刮板(聚氨酯橡胶)的100%伸长时的拉伸应力(100%模量)的测试中,首先从清洁刮板冲压出JIS3号哑铃。在500mm/min的十字头(crosshead)速度下,测量JIS3号哑铃在100%伸长时的拉伸应力(100%模量)。
形成根据本发明实施方案的清洁刮板的聚氨酯橡胶的tanδ(在10Hz的频率和-50℃以上且+130℃以下的温度下测量;以下同样适用)的峰值温度可以尽可能地低,例如5℃以下。形成清洁刮板的聚氨酯橡胶的tanδ从低温到高温可具有平缓的曲线。更具体地说,tanδ在5℃下可以为0.7以下,在40℃下可以为0.04以上。形成清洁刮板的聚氨酯橡胶的tanδ的峰值温度越低,导致清洁刮板在低温环?#25345;?#30340;弹性越高。tanδ从低温到高温的曲线越平缓,导致清洁刮板在低温环?#25345;?#30340;弹性越高。清洁刮板在低温环?#25345;?#30340;弹性越高,导致在低温环?#25345;?#30340;清洁性能?#33014;謾?#24418;成清洁刮板的聚氨酯橡胶的tanδ的峰值温度越低,倾向于导致?#25215;?#36234;高。tanδ从低温到高温的曲线越平缓,倾向于导致?#25215;?#36234;高。较高的?#25215;?#21487;防止在高温环?#25345;?#28165;洁刮板震动或者翘起。用由Seiko Instruments Inc.制造的动态粘弹性测量仪器(商品名:Exstar6100DMS)测量聚 氨酯橡胶的tanδ。
形成清洁刮板的聚氨酯橡胶的压缩永久变形越大,倾向于导致清洁刮板的边缘在被清洁构件的表面上的接触压力越低。较大的压缩永久变?#25105;?#20542;向于导致在清洁刮板的边缘和被清洁构件的表面之间形成不平的接触。因此,压缩永久变形可以尽可能地小。为了改善聚氨酯橡胶的耐磨耗性,聚氨酯橡胶的压缩永久变形可以尽可能地小。更具体地说,形成清洁刮板的聚氨酯橡胶的压缩永久变形可以为5%以下。按照JIS K262-1997来测量聚氨酯橡胶的压缩永久变形。
测量数均分子量的方法
按照常规步骤来测定数均分子量。使用凝胶渗透色谱(GPC),由峰?#23548;?#25968;(peak count)和GPC用单分散聚苯乙烯的数均分子量来制作标?#35760;?#32447;。更具体地说,将样品溶于四氢呋喃(溶剂)中,用如下仪器在如上所述的条件下测量溶解的组分的数均分子量。
GPC仪器?#27827;蒚osoh Corp.制造的HLC-8120GPC(商品名)
柱?#27827;蒚osoh Corp.制造的TSK-GEL(商品名)、G-5000HXL(商品名)、
G-4000HXL(商品名)、G-3000HXL(商品名)和G-2000HXL(商品名)
检测器:差示折光计
溶剂:四氢呋喃
溶剂浓度:0.5质量%
流速:1.0ml/min
测量十点平均粗糙度(Rz)和平均倾斜角(θa)的方法
用由Kosaka Laboratory Ltd.制造的Surfcorder(商品名:SE-3500)测量十点平均粗糙度(Rz)和平均倾斜角(θa)。按照JIS B0601-94测量十点评价粗糙度(Rz)。图11示出了计算评价倾斜角(θa)的方法。测量条件描述如下。
截取值(Cut-off):0.8mm
测量长度:2.5mm
测量速度:0.1mm/s
动摩?#26009;?#25968;的测量方法
用由Shinto Scientific Co.,Ltd.制造的表面性质测试仪来测量动摩?#26009;?#25968;。将由Sato Tekko Co.,Ltd.制造的SiC球(标称尺寸:3/8英寸)用作压头(indenter)。要测量的部分是包括图7B中的接触部806的、与被清洁构件相对的面。测量条件描述如下。
负荷:100mgf
测量长度:1mm
测量速度:1mm/min
数据采集频率:1000Hz
在如上所述的测量条件下获得60000个数据。动摩?#26009;?#25968;是最后10000个数据的平均值。
根据本发明实施方案的清洁刮板可以"反"方式或“顺”方式用于处理盒中。
根据本发明实施方案的处理盒一体化地支承:根据本发明实施方案的清洁刮板和作为要用清洁刮板清洁的构件的电子照相感光构件。该处理盒可以被可拆卸地安装在电子照相设备的主体。
根据本发明实施方案的清洁刮板可以按"反"方式或“顺”方式应用于电子照相设备中。
根据本发明实施方案的电子照相设备包括:根据本发明实施方案的清洁刮板,和作为要用清洁刮板清洁的构件的电子照相感光构件和/或中间转印构件。
将在下面的实施例中描述本发明。在实施例中的术语"份"是指"质量份"。
实施例A1
制备第一组合物的工艺
使299份4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯(以下也称作"4,4'-MDI")和767.5份具有2600数均分子量的丁烯己二酸酯聚酯系多元醇(以下也称作"BA2600")在80℃下?#20174;?小时,得到第一组合物(预聚物)。第一组合物的NCO基含量为7.2质量%。
制备第二组合物的工艺
将300份具有2000数均分子量的?#21512;?#24049;二酸酯酯聚酯系多元醇(以下也称作"HA2000")和0.25份聚氨酯橡胶合成催化剂N,N,N'-三甲基?#24065;一?#20057;?#21450;?以下也称作"ETA")在60℃下混合1小时,得到第二组合物。
制备混合物的工艺
将加热到80℃的第一组合物与加热到60℃的第二组合物混合,得到第一组合物和第二组合物的混合物。在该混合物中多元醇的摩尔数是混合物中多异氰酸酯摩尔数的17%。该比例在下面也被称作"M(OH/NCO)"。在本实施例中,M(OH/NCO)是17%。
制备聚氨酯橡胶清洁刮板的工艺
将100份乙?#21152;?00份ETA混合,以制备催化剂溶液。将该催化剂溶?#21495;?#23556;到用于制造清洁刮板的模具的内表面的一部分上。用聚氨酯橡胶刮板使该催化剂溶液遍布模具的内表面的该部分(对应于清洁刮板的接触部的面)。
在该模具加热到110℃后,将脱模剂涂布到该模具的内表面的未涂布催化剂溶液的部分。将模具再次加热到110℃,并保持在该温度下。
然后,将混合物注入该模具(模腔)。然后,将混合物在110℃(成型温度)下固化30分?#21360;?#23558;所得聚氨酯橡胶板从该模具除去。用刀具将该聚氨酯橡胶板?#21368;?#20197;形成边缘,从而形成聚氨酯橡胶清洁刮板。清洁刮板具有2mm的厚度、20mm的长度和345mm的宽度。
表1和2示出了制造条件和M(OH/NCO)。
将清洁刮板进行如上所述的分析测试和物性评价。图1A和1B及表3示出?#31169;?#26524;。
在图1A中,L0-50表示在杨氏模量(Y0)和杨氏模量(Y50)之间的直线,L0-20表示在杨氏模量(Y0)和杨氏模量(Y20)之间的直线,且L20-50表示在杨氏模量(Y20)和杨氏模量(Y50)之间的直线。
评价方法
将由CANON KABUSHIKI KAISHA制造的?#20174;?#26426;(商品名:iR-ADVC5255)用作测试机器。制备三个感光?#27169;?#22312;表面上具有凹部的感光?#27169;?#35813;凹部具有40μm的?#26412;?#21644;2.5μm的深度,并占据该感光鼓的表面的50%(以下也称作"在表面上具有凹部的感光鼓");在表面上具有周向条纹的感光?#27169;?#35813;条纹(streak)具有30μm的Sm和2μm的凹凸高度(以下也称作"在表面上具有周向条纹的感光鼓");和具有平滑表面的感光鼓。这三个感光鼓与用于?#20174;?#26426;中的鼓形感光构件(以下也称作"感光鼓")具有相同的尺寸。将三个感光鼓各自安装在?#20174;?#26426;中。将如上所述制备的清洁刮板安装在?#20174;?#26426;中,使得接触面(与模具的内表面的涂布有催化剂溶液的部分相对的面)与感光鼓接触。清洁刮板相对于作为被清洁构件的感光鼓处于"反"方式。安装条件包括:22度的安装角、28gf/cm的接触压力和8mm的自由长度(free length)。在30℃/80%RH的高温高湿环?#25345;?#30340;耐久试验中,检查清洁刮板的异常噪音、震动和翘起。在该耐久试验中,在不显影的情况下在100μA的放电电流下打印10000份。
在将三聚氰胺树脂颗粒(Optbeads(商品名),具有3.5μm的?#26412;叮?#29992;作调色剂的替代品)分散在感光鼓表面上之后,检查三聚氰胺树脂颗粒的滑过,作为在15℃/10%RH的低温低湿环?#25345;?#30340;清洁性能。越少量三聚氰胺树脂颗粒的滑过表示清洁刮板对感光鼓表面上的凹凸以及三聚氰胺树脂颗粒的追随性?#33014;謾?#34920;4示出?#31169;?#26524;。
下面是评价标准。
异常噪音、震动和翘起的评级
A:清洁刮板没有异常噪音、震动和翘起。
B:在停止或开始时,有时出现异常噪音。
C:在停止和开始时或操作期间,出现异常噪音。
D:始终出现异常噪音,或者清洁刮板翘起。
滑过:
A?#22909;?#26377;三聚氰胺树脂颗粒滑过。
B:清洁刮板的下游侧的面(与感光构件相对的面)上观察到三聚氰胺树脂颗粒滑过(观察清洁刮板)。
C:局部观察到目?#20248;?#21035;程度的三聚氰胺树脂颗粒的条?#35889;?#28369;过(观察感光鼓的表面)。
D:整体观察到目?#20248;?#21035;程度的三聚氰胺树脂颗粒的滑过(观察感光鼓的表面)。
根据实施例A1的清洁刮板具有41.8mgf/μm2的杨氏模量(Y0)、0.18的Y50/Y0和0.48的Y20/Y0。从L0-20和L20-50的斜?#27663;?#32780;易见ΔY0-20≥ΔY20-50。杨氏模量(YN)低于L0-50,且杨氏模量从接触部的表面到清洁刮板的内部的变化形?#19978;?#19979;凸出的曲线。比例ISI/ISE为0.50。
实施例A2
除了以下之外,以与实施例A1中相同的方式制造清洁刮板并进行分析测试和物性评价:将用于制备涂布到模具内表面的催化剂溶液的100份ETA用100份具有下式(D)的化合物(商品名:DABCO-TMR,由Sankyo Air Products Co.,Ltd.制造)代替?#39029;?#22411;温度从110℃改变为80℃。表1和2示出了制造条件和M(OH/NCO)。图2A与表3和4示出了分析测试和物性评价的结果。

实施例A3
除了以下之外,以与实施例A1中相同的方式制造清洁刮板并进行分析测试和物性评价:将用于制备涂布到模具内表面的催化剂溶液的100份ETA,用100份特殊胺(商品名:UCAT-18X,由San-Apro Ltd.制造)代替?#39029;?#22411;温度从110℃改变为150℃。表1和2示出了制造条件和M(OH/NCO)。图2A与表3和4示出了分析测试和物性评价的结果。
实施例A4
除了以下之外,以与实施例A1中相同的方式制造清洁刮板并进行分析测试和物性评价:在制备第二组合物的工艺中,将HA2000的量由300份改变到360份;并且,将用于制备涂布到模具内表面的催化剂溶液的100份ETA,用100份CH3COOK(商品名:Polycat46,由Air Products and Chemicals,Inc.制造)代替。表1和2示出了制造条件和M(OH/NCO)。图2A与表3和4示出了分析测试和物性评价的结果。
实施例A5
除了以下之外,以与实施例A1中相同的方式制造清洁刮板并进行分析测试和物性评价:在制备第一组合物的工艺中,将4,4'-MDI的量由299份改变为350份,将BA2600的量由767.5份改变为860份;在制备第二组合物的工艺中,将HA2000的量由300份改变为170份;将用于制备涂布到模具内表面的催化剂溶液的100份ETA,用100份1:1(质量比)的UCAT-18X(商品名)和DABCO-TMR(商品名)的混合物代替;并将成型温度由110℃改变为90℃。表1和2示出了制造条件和M(OH/NCO)。图2A与表3和4示出了分析测试和物性评价的结果。
实施例A6
除了以下之外,以与实施例A1中相同的方式制造清洁刮板并进行分析测试和物性评价:在制备第二组合物的工艺中,将HA2000的量由300份改变到218.5份;将用于制备涂布到模具内表面的催化剂溶液的100份ETA用100份UCAT-18X(商品名)代替;并将成型温度由110℃改变为100℃。表1和2示出了制造条件和M(OH/NCO)。图2A与表3和4示出了分析测试和物性评价的结果。
实施例A7
除了以下之外,以与实施例A1中相同的方式制造清洁刮板并进行分析测试和物性评价:在制备第二组合物的工艺中,将HA2000的量由300份改变到218.5份;并且将用于制备涂布到模具内表面的催化剂溶液的100份ETA,用100份UCAT-18X(商品名)代替。表1和2示出了制造条件和M(OH/NCO)。图2A与表3和4示出了分析测试和物性评价的结果。
比较例A1
除了以下之外,以与实施例A1中相同的方式制造清洁刮板并进行分析测试和物性评价:在制备第二组合物的工艺中,将HA2000的量由300份改变到500份;并将成型温度从110℃改为140℃。表1和2示出了制造条件和M(OH/NCO)。图2B与表3和4示出了分析测试和物性评价的结果。
比较例A2
除了以下之外,以与实施例A1中相同的方式制造清洁刮板并进行分析测试和物性评价:在制备第一组合物的工艺中,将4,4'-MDI的量由299份改变为350份,将BA2600的量由767.5份改变为860份;在制备第二组合物的工艺中,将HA2000的量由300份改变为150份;并且将用于制备涂布到模具内表面的催化剂溶液的100份ETA用100份UCAT-18X(商品名)来代替。表1和2示出了制造条件和M(OH/NCO)。图2B与表3和4示出了分析测试和物性评价的结果。
比较例A3
除了没有催化剂溶液被涂布到模具的内表面之外,以与实施例A1中相同 的方式制造清洁刮板。将清洁刮板在80℃下浸入4,4'-MDI中30分?#21360;?#28982;后,用乙醇除去清洁刮板表面上的4,4'-MDI。然后,将清洁刮板在25℃/90%RH的高湿环?#25345;?#25918;置2天,从而?#20849;辛?#22312;清洁刮板表面中的4,4'-MDI与水?#20174;Α?#23558;所得清洁刮板用于比较例A3中。表1和2示出了制造条件和M(OH/NCO)。图2B与表3和4示出了分析测试和物性评价的结果。
比较例A4
通过向100份甲基异丁基酮(MIBK)中加入0.1份(相当于1000ppm)DABCO-TMR(商品名)、随后加入200份4,4'-MDI来制备催化剂溶液。将催化剂溶?#21495;?#23556;到加热到130℃的模具的内表面。催化剂溶液在模具内表面上形成包含异氰脲酸酯和未?#20174;DI并具有50μm厚度的多异氰酸酯膜。将以与实施例A1相同的方式制备的第一组合物和第二组合物的混合物注入到模具(模腔)中。然后,将混合物在130℃(成型温度)下固化30分?#21360;?#23558;所得聚氨酯橡胶板从该模具除去。用刀具将该聚氨酯橡胶板?#21368;?#20197;形成边缘,从而形成聚氨酯橡胶清洁刮板。清洁刮板具有2mm的厚度、20mm的长度和345mm的宽度。以与实施例A1中相同的方式将清洁刮板进行分析测试和物性评价。表2示出了制造条件。图3A与表3和4示出了分析测试和物性评价的结果。
比较例A5
除了没有催化剂溶液被涂布到模具的内表面之外,以与实施例A1中相同的方式制造清洁刮板。将厚度为40μm的尼龙涂层涂布到清洁刮板的接触部。将所得清洁刮板用于比较例A5中。图3A与表3和4示出了分析测试和物性评价的结果。
比较例A6
除了以下之外,以与实施例A1中相同的方式制造清洁刮板并进行分析测试和物性评价:在制备第一组合物的工艺中,将BA2600的量由767.5份改变为800份;在制备第二组合物的工艺中,将HA2000的量由300份改变为450份, 将ETA的量从0.25份改变为0.28份;将用于制备涂布到模具内表面的催化剂溶液的100份ETA,用100份3:2(质量比)的Polycat46(商品名)和季铵盐(商品名:Toyocat-TRV,由Tosoh Corp.制造)的混合物来代替;并将成型温度由110℃改变为100℃。表1和2示出了制造条件和M(OH/NCO)。图3A与表3和4示出了分析测试和物性评价的结果。
比较例A7
除了以下之外,以与实施例A1中相同的方式制造清洁刮板并进行分析测试和物性评价:将用于制备催化剂溶液的ETA,用1:1(质量比)的UCAT-18X(商品名)和DABCO-TMR(商品名)的混合物来代替,不将该混合物涂布到模具的内表面,而将0.25份的该混合物与第二组合物混合;并将成型温度由110℃改变为90℃。表1和2示出了制造条件和M(OH/NCO)。图3B与表3和4示出了分析测试和物性评价的结果。
比较例A8
除了以下之外,以与实施例A1中相同的方式制造清洁刮板并进行分析测试和物性评价:在制备第二组合物的工艺中,将HA2000的量由300份改变为380份;在用于制备涂布到模具内表面的催化剂溶液中的100份ETA,用100份1:1(质量比)的Polycat46(商品名)和Toyocat-TRV(商品名)的混合物来代替;并将成型温度由110℃改变为100℃。表1和2示出了制造条件和M(OH/NCO)。图3B与表3示出了分析测试和物性评价的结果。
表1

表2

表3

表4

在其中Y0是10mgf/μm2以下且400mgf/μm2以下、Y50/Y0是0.5以下且ΔY0-20 大于或等于ΔY20-50的实施例A1至A7中,更少量的颗粒从清洁刮板和各感光鼓之间滑过,并防止清洁刮板在各感光鼓上出现异常噪音、震动以及在各感光鼓上的翘起。
实施例B1
制备第一组合物的工艺
使299份4,4'-MDI与767.5份BA2600在80℃下?#20174;?小时,得到第一组合物(预聚物)。第一组合物的NCO基含量为7.2质量%。
制备第二组合物的工艺
将300份HA2000和0.25份聚氨酯橡胶合成催化剂ETA在60℃下混合1小时,得到第二组合物。
制备混合物的工艺
将加热到80℃的第一组合物与加热到60℃的第二组合物混合,得到第一组合物和第二组合物的混合物。在混合物中多元醇的摩尔数为混合物中多异氰酸酯摩尔数的17%(M(OH/NCO)。在本实施例中,M(OH/NCO)是17摩尔%。制备聚氨酯橡胶清洁刮板的工艺
将100份乙?#21152;?00份ETA混合,以制备催化剂溶液。将该催化剂溶?#21495;?#23556;到用于制造清洁刮板的模具的内表面的一部分上。用聚氨酯橡胶刮板使该催化剂溶液遍布模具的内表面的该部分(对应于清洁刮板的接触部的面)。在用于本实施例的模具中,要涂布催化剂的表面(以下也称作“催化剂涂布面”)已经用玻璃珠喷砂,并具有1.01度的平均倾斜角(θa)和0.63μm的十点平均粗糙度(Rz)。
在遍布催化剂溶液之后,将该模具加热到110℃。然后将脱模剂涂布到该模具的内表面的未涂布催化剂溶液的部分。将模具再次加热到110℃,并保持在该温度下。
然后,将混合物注入该模具(模腔)。然后,将混合物在110℃(成型温度) 下固化30分?#21360;?#23558;所得聚氨酯橡胶板从该模具除去。聚氨酯橡胶板的表面具有对应于模具的表面形状的凹凸。用刀具将该聚氨酯橡胶板?#21368;?#20197;形成边缘,从而形成聚氨酯橡胶清洁刮板。清洁刮板具有2mm的厚度、20mm的长度和345mm的宽度。
表5和6示出了制造条件和M(OH/NCO)。
将清洁刮板进行如上所述的分析测试和物性评价。图8A和8B和表7示出结果。
在图8A中,L0-50表示在杨氏模量(Y0)和杨氏模量(Y50)之间的直线,L0-20表示在杨氏模量(Y0)和杨氏模量(Y20)之间的直线,且L20-50表示在杨氏模量(Y20)和杨氏模量(Y50)之间的直线。
评价方法
将由CANON KABUSHIKI KAISHA制造的?#20174;?#26426;(商品名:iR-ADVC5255)用作测试机器。制备两个感光?#27169;?#22312;表面上具有凹部的感光?#27169;?#35813;凹部具有40μm的?#26412;?#21644;2.5μm的深度,并占据该感光鼓的表面的50%(在表面上具有凹部的感光鼓);和具有平滑表面的感光鼓。这两个感光鼓与?#20174;?#26426;中使用的感光鼓具有相同的尺寸。将两个感光鼓各自安装在?#20174;?#26426;中。将如上所述制备的清洁刮板安装在?#20174;?#26426;中,使得接触面(与模具的内表面的涂布有催化剂溶液的部分相对的面)与感光鼓接触。清洁刮板相对于作为被清洁构件的感光鼓为"反"方式。安装条件包括:22度的安装角、28gf/cm的接触压力和8mm的自由长度。在30℃/80%RH的高温高湿环?#25345;?#30340;耐久试验中,检查清洁刮板的异常噪音、震动和翘起。在该耐久试验中,在不显影的情况下在100μA的放电电流下打印10000份。
在将球形调色?#37327;?#31890;(具有5.5μm的?#26412;?分散在感光鼓表面上之后,检查球形调色?#37327;?#31890;的滑过,作为在15℃/10%RH的低温低湿环?#25345;?#30340;清洁性能。越少量的调色?#37327;?#31890;滑过表示清洁刮板对感光鼓表面上的凹凸以及调色?#37327;?粒的追随性?#33014;謾?#34920;8示出?#31169;?#26524;。
下面是评价标准。
异常噪音、震动和翘起的评级
A:清洁刮板没有异常噪音、震动和翘起。
B:在停止或开始时,有时出现异常噪音。
C:在停止和开始时或操作期间,出现异常噪音。
D:始终出现异常噪音,或者清洁刮板翘起。
滑过:
A?#22909;?#26377;调色?#37327;?#31890;滑过。
B:在清洁刮板的下游侧的面(与感光鼓相对的面)上观察到调色?#37327;?#31890;滑过(观察清洁刮板)。
C:局部观察到目?#20248;?#21035;程度的调色?#37327;?#31890;的条?#35889;?#28369;过(观察感光鼓的表面)。
D:整体观察到目?#20248;?#21035;程度的调色?#37327;?#31890;滑过(观察感光鼓的表面)。
根据实施例B1的清洁刮板具有42mgf/μm2的杨氏模量(Y0)、0.19的Y50/Y0和0.48的Y20/Y0。从L0-20和L20-50的斜率来看,ΔY0-20≥ΔY20-50是明显的。杨氏模量(YN)低于L0-50,且杨氏模量从接触部的表面到清洁刮板的内部的变化形?#19978;?#19979;凸出的曲线。比例ISI/ISE为0.50。平均倾斜角θa是1.26度,且10点平均粗糙度Rz是0.71μm。
实施例B2
除了以下之外,以与实施例B1中相同的方式制造清洁刮板并进行分析测试和物性评价:将用于制备涂布到模具内表面的催化剂溶液的100份ETA,用100份具有式(D)的化合物(商品名:DABCO-TMR,由Sankyo Air Products Co.,Ltd.制造)代替;?#39029;?#22411;温度从110℃改变为80℃。表5和6示出了制造条件和M(OH/NCO)。图9A与表7和8示出了分析测试和物性评价的结果。
实施例B3
除了以下之外,以与实施例B1中相同的方式制造清洁刮板并进行分析测试和物性评价:将用于制备涂布到模具内表面的催化剂溶液的100份ETA,用100份特殊胺(商品名:UCAT-18X,由San-Apro Ltd.制造)代替;?#39029;?#22411;温度从110℃改变为150℃。表5和6示出了制造条件和M(OH/NCO)。图9A与表7和8示出了分析测试和物性评价的结果。
实施例B4
除了以下之外,以与实施例B1中相同的方式制造清洁刮板并进行分析测试和物性评价:在制备第二组合物的工艺中,将HA2000的量由300份改变到360份;并且,将用于制备涂布到模具内表面的催化剂溶液的100份ETA,用100份CH3COOK(商品名:Polycat46,由Air Products and Chemicals,Inc.制造)代替。表5和6示出了制造条件和M(OH/NCO)。图9A与表7和8示出了分析测试和物性评价的结果。
实施例B5
除了以下之外,以与实施例B1中相同的方式制造清洁刮板并进行分析测试和物性评价:在制备第一组合物的工艺中,将4,4'-MDI的量由299份改变为350份,将BA2600的量由767.5份改变为860份;在制备第二组合物的工艺中,将HA2000的量由300份改变为170份;将用于制备涂布到模具内表面的催化剂溶液的100份ETA,用100份1:1(质量比)的UCAT-18X(商品名)和DABCO-TMR(商品名)的混合物代替;并将成型温度由110℃改变为90℃。表5和6示出了制造条件和M(OH/NCO)。图9A与表7和8示出了分析测试和物性评价的结果。
实施例B6
除了以下之外,以与实施例B1中相同的方式制造清洁刮板并进行分析测试和物性评价:在制备第二组合物的工艺中,将HA2000的量由300份改变到 218.5份;将用于制备涂布到模具内表面的催化剂溶液的100份ETA,用100份UCAT-18X(商品名)代替;并将成型温度由110℃改变为100℃。表5和6示出了制造条件和M(OH/NCO)。图9A与表7和8示出了分析测试和物性评价的结果。
实施例B7
除了以下之外,以与实施例B1中相同的方式制造清洁刮板并进行分析测试和物性评价:在制备第二组合物的工艺中,将HA2000的量由300份改变到218.5份;并且,将用于制备涂布到模具内表面的催化剂溶液的100份ETA,用100份UCAT-18X(商品名)代替。表5和6示出了制造条件和M(OH/NCO)。图9A与表7和8示出了分析测试和物性评价的结果。
实施例B8
除了以下之外,以与实施例B1中相同的方式制造清洁刮板并进行分析测试和物性评价:模具的催化剂涂布面具有15.1度的平均倾斜角θa和9.2μm的10点平均粗糙度Rz。表5和6示出了制造条件和M(OH/NCO)。在本实施例中,除了模具的表面形状外的制造条件与实施例B1中相同。沿深度方向的杨氏模量的变化与实施例B1中基本相同。表7和8示出了分析测试和物性评价的结果。
实施例B9
除了以下之外,以与实施例B6中相同的方式制造清洁刮板并进行分析测试和物性评价:模具的催化剂涂布面具有15.1度的平均倾斜角θa和9.2μm的10点平均粗糙度Rz。表5和6示出了制造条件和M(OH/NCO)。在本实施例中,除了模具的表面形状外的制造条件与实施例B6中相同。沿深度方向的杨氏模量的变化与实施例B6中基本相同。表7和8示出了分析测试和物性评价的结果。
实施例B10
将以与实施例B9中相同的方式制造的清洁刮板与带状中间转印构件(以下也称作“中间转印带”)一起使用。如在实施例B1中一样,将由CANONKABUSHIKI KAISHA制造的?#20174;?#26426;(商品名:iR-ADV C5255)用作测试机器。 使用在?#20174;?#26426;未使用的中间转印带(具有平滑表面的中间转印带)。安装角为25度,且接触压力为35gf/cm。在30℃/80%RH的高温高湿环?#25345;?#30340;耐久试验中,检查清洁刮板的异常噪音、震动和翘起。在该耐久试验中,在不形成图像的情况下在40μA的一次转印电流和80μA的二次转印电流下打印10000张。在15℃/10%RH的低温低湿环?#25345;校?#23558;具有50mm宽度的实心图像沿着其整个圆周转印到中间转印带。评价对实心图像的清洁性能。没有向二次转印部分施加转印偏压(bias),使得在中间转印带表面上尽可能多的调色?#37327;?#20197;到达清洁部分。调色剂的类型、调色剂堆积量和带电量与实施例B1中的那些相同。表7和8中示出?#31169;?#26524;。
比较例B1
除了以下之外,以与实施例B1中相同的方式制造清洁刮板并进行分析测试和物性评价:在制备第二组合物的工艺中,将HA2000的量由300份改变到500份;并将成型温度从110℃改为140℃。表5和6示出了制造条件和M(OH/NCO)。图9B与表7和8示出了分析测试和物性评价的结果。
比较例B2
除了以下之外,以与实施例B1中相同的方式制造清洁刮板并进行分析测试和物性评价:在制备第一组合物的工艺中,将4,4'-MDI的量由299份改变为350份,将BA2600的量由767.5份改变为860份;在制备第二组合物的工艺中,将HA2000的量由300份改变为150份;并且,将用于制备涂布到模具内表面的催化剂溶液的100份ETA,用100份UCAT-18X(商品名)来代替。表5和6示出了制造条件和M(OH/NCO)。图9B与表7和8示出了分析测试和物性评价的结果。
比较例B3
除了没有催化剂溶液被涂布到模具的内表面之外,以与实施例B1中相同的方式制造清洁刮板。将清洁刮板在80℃下浸入4,4'-MDI中30分?#21360;?#28982;后,用乙醇除去清洁刮板表面上的4,4'-MDI。然后,将清洁刮板在25℃/90%RH的 高湿环?#25345;?#25918;置2天,从而?#20849;辛?#22312;清洁刮板表面中的4,4'-MDI与水?#20174;Α?#23558;所得清洁刮板用于比较例B3中。表5和6示出了制造条件和M(OH/NCO)。图9B与表7和8示出了分析测试和物性评价的结果。
比较例B4
通过向100份甲基异丁基酮(MIBK)中加入0.1份(相当于1000ppm)DABCO-TMR(商品名)、随后加入200份4,4'-MDI来制备催化剂溶液。将催化剂溶?#21495;?#23556;到加热到130℃的模具的内表面。催化剂溶液在模具内表面上形成包含异氰脲酸酯和未?#20174;DI并具有50μm的厚度的多异氰酸酯膜。将以与实施例B1相同的方式制备的第一组合物和第二组合物的混合物注入到模具(模腔)中。然后,将混合物在130℃(成型温度)下固化30分?#21360;?#23558;所得聚氨酯橡胶板从该模具除去。用刀具将该聚氨酯橡胶板?#21368;?#20197;形成边缘,从而形成聚氨酯橡胶清洁刮板。清洁刮板具有2mm的厚度、20mm的长度和345mm的宽度。以与实施例B1中相同的方式将清洁刮板进行分析测试和物性评价。表6示出了制造条件。图10A与表7和8示出了分析测试和物性评价的结果。
比较例B5
除了以下之外,以与实施例B1中相同的方式制造清洁刮板并进行分析测试和物性评价:在制备第一组合物的工艺中,将BA2600的量由767.5份改变为800份;在制备第二组合物的工艺中,将HA2000的量由300份改变为450份,将ETA的量从0.25份改变为0.28份;将用于制备涂布到模具内表面的催化剂溶液的100份ETA,用100份3:2(质量比)的Polycat46(商品名)和季铵盐(商品名:Toyocat-TRV,由Tosoh Corp.制造)的混合物来代替;并将成型温度由110℃改变为100℃。表5和6示出了制造条件和M(OH/NCO)。图10A与表7和8示出了分析测试和物性评价的结果。
比较例B6
除了以下之外,以与实施例B1中相同的方式制造清洁刮板并进行分析测 试和物性评价:将用于制备催化剂溶液的ETA,用1:1(质量比)的UCAT-18X(商品名)和DABCO-TMR(商品名)的混合物来代替,不将混合物涂布到模具的内表面,而将0.25份的该混合物与第二组合物混合;并将成型温度由110℃改变为90℃。表5和6示出了制造条件和M(OH/NCO)。图10B与表7和8示出了分析测试和物性评价的结果。
比较例B7
除了以下之外,以与实施例B1中相同的方式制造清洁刮板并进行分析测试和物性评价:在制备第二组合物的工艺中,将HA2000的量由300份改变为380份;将用于制备涂布到模具内表面的催化剂溶液中的100份ETA,用100份1:1(质量比)的Polycat46(商品名)和Toyocat-TRV(商品名)的混合物来代替;并将成型温度由110℃改变为100℃。表5和6示出了制造条件和M(OH/NCO)。图10B与表7和8示出了分析测试和物性评价的结果。
比较例B8
除了以下之外,以与实施例B1中相同的方式制造清洁刮板并进行分析测试和物性评价:模具的催化剂涂布面具有0.36度的平均倾斜角θa和0.17μm的10点平均粗糙度Rz。表5和6示出了制造条件和M(OH/NCO)。在本实施例中,除了模具的表面形状外的制造条件与实施例B1中相同。沿深度方向的杨氏模量的变化与实施例B1中基本相同。表7和8示出了分析测试和物性评价的结果。
比较例B9
除了以下之外,以与实施例B1中相同的方式制造清洁刮板并进行分析测试和物性评价:模具的催化剂涂布面具有19.8度的平均倾斜角θa和10.3μm的10点平均粗糙度Rz。表5和6示出了制造条件和M(OH/NCO)。在本实施例中,除了模具的表面形状外的制造条件与实施例B1中相同。沿深度方向的杨氏模量的变化与实施例B1中基本相同。表7和8示出了分析测试和物性评价的结 果。
比较例B10
除了以下之外,以与实施例B6中相同的方式制造清洁刮板并进行分析测试和物性评价:模具的催化剂涂布面具有0.36度的平均倾斜角θa和0.17μm的10点平均粗糙度Rz。表5和6示出了制造条件和M(OH/NCO)。在本实施例中,除了模具的表面形状外的制造条件与实施例B6中相同。沿深度方向的杨氏模量的变化与实施例B6中基本相同。表7和8示出了分析测试和物性评价的结果。
比较例B11
除了以下之外,以与实施例B6中相同的方式制造清洁刮板并进行分析测试和物性评价:模具的催化剂涂布面具有19.8度的平均倾斜角θa和10.3μm的10点平均粗糙度Rz。表5和6示出了制造条件和M(OH/NCO)。表7和8示出了分析测试和物性评价的结果。
表5

表6

表7

表8

在实施例B1至B10中,Y0是10mgf/μm2以下且400mgf/μm2以下,Y50/Y0是0.5以下,且ΔY0-20大于或等于ΔY20-50,θa为1度以上,且Rz为10μm以下。在实施例B1至B10中,较少量的颗粒从清洁刮板与各感光鼓和中间转印带之间滑过,并防止清洁刮板出现异常噪音、震动以及在各感光鼓和中间转印带上的翘起。
实施例C1
制备第一组合物的工艺
使299份4,4'-MDI与767.5份BA2600在80℃下?#20174;?小时,得到第一组合物(预聚物)。第一组合物的NCO基含量为7.2质量%。
制备第二组合物的工艺
将300份HA2000和0.25份聚氨酯橡胶合成催化剂ETA在60℃下混合1小时,得到第二组合物。
制备混合物的工艺
将加热到80℃的第一组合物与加热到60℃的第二组合物混合,得到第一组合物和第二组合物的混合物。在混合物中多元醇的摩尔数为混合物中多异氰酸酯摩尔数的17%(M(OH/NCO)。在本实施例中,M(OH/NCO)是17摩尔%。制备聚氨酯橡胶清洁刮板的工艺
将100份乙?#21152;?00份ETA混合,以制备催化剂溶液。将该催化剂溶?#21495;?#23556;到用于制造清洁刮板的模具的内表面的一部分上。用聚氨酯橡胶刮板使该催化剂溶液遍布模具的内表面的该部分(对应于清洁刮板的接触部的面)。
在模具被加热到110℃后,将脱模剂涂布到该模具的内表面的未涂布催化剂溶液的部分。将模具再次加热到110℃,并保持在该温度下。
然后,将混合物注入该模具(模腔)。然后,将混合物在110℃(成型温度)下固化30分?#21360;?#23558;所得聚氨酯橡胶板从该模具除去。用刀具将该聚氨酯橡胶板?#21368;?#20197;形成边缘,从而形成聚氨酯橡胶清洁刮板。清洁刮板具有2mm的厚度、20mm的长度和345mm的宽度。
表9和10示出了制造条件和M(OH/NCO)。
将清洁刮板进行如上所述的分析测试和物性评价。图14A和14B和表11示出?#31169;?#26524;。
在图14A中,L0-50表示在杨氏模量(Y0)和杨氏模量(Y50)之间的直线,L0-20表示在杨氏模量(Y0)和杨氏模量(Y20)之间的直线,且L20-50表示在杨氏模量(Y20)和杨氏模量(Y50)之间的直线。
电子照相设备
在下面的电子照相设备中评价清洁刮板的清洁性能。?#20849;?#37327;了感光鼓的旋转扭矩。
图17示出了用于评价的电子照相设备900。电子照相设备900是串联型的电子照相激光束打印机。
电子照相设备900包括第一、第二、第三和第四图像形成部(站,stations)SY、SM、SC和SK。该第一、第二、第三和第四图像形成部SY、SM、SC和SK可以分别形成黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)图像。
除了使用不同颜色的调色剂之外,图像形成部SY、SM、SC和SK的结构和操作实质上是相同的。因此,除非有必要,在下面的描述中省略了表示颜色的下标(Y、M、C和K)。
各图像形成部S包括感光鼓901。在图17中,感光鼓901沿着箭头R1的方向(顺时针方向)旋转。在电子照相设备900还包括在感光鼓901周围的接触充电构件(充电辊)902、用于图像曝光的激光束扫描仪903、显影设备904和清洁设备909。电子照相设备900还包括在各图形形成部S的感光鼓901和一次转印辊905之间的中间转印带906。
全色图像的图像形成操作(图像形成方法)将通过实例描述如下。
首先,使用充电辊902,将感光鼓901的表面均匀地充电至具有预定极性(在本实施例中为负极性)的预定电位,感光鼓901以300mm/s的圆周速度(表面层移动速度)沿着箭头R1的方向旋转。感光鼓901的圆周速度相当于电子照相设备900的处理速度。
响应于对应的图像信号用由激光束扫描仪(图像曝光设备)903调制的激光束L来扫描感光鼓901的带电表面。激光束照射的感光鼓901表面上的部分电荷被消除,从而在感光鼓901的表面上形成静电潜像。
用在显影设备904中容纳的调色剂,将在感光鼓901表面上形成的静电潜像显影,并形成调色剂图像。在本实施例中,用显影设备904采用反转显影方法,将感光鼓901表面上的静电潜像显影。
在其中一次转印辊905和感光鼓901配置在中间转印带906的相对侧的一 次转印部中,将在感光鼓901表面上形成的不同颜色的调色剂图像连续转印(一次转印)到中间转印带。此时,向一次转印辊905施加一次转印电压。一次转印电压的极性与调色剂的正常电荷极性相反。
中间转印带906随着驱动辊961旋转。在中间转印带906上的四种颜色的叠加调色剂图像,被静电地一起转印到二次转印部907中的转印介质M,例如纸张。
将已经转印有调色剂图像的转印介质M从中间转印带906分离,并输送到定影单元(热辊定影单元)908。将在转印介质M上的未定影调色剂图像用定影单元908加热加压,并定影在转印介质M上。
在一次转印步骤之后未被转印到中间转印带906?#20063;辛?#22312;感光鼓901表面上的调色剂(一次转印?#36763;?#35843;色剂),用清洁设备909从感光鼓901的表面除去并收集。在下面的实施例和比较例中描述了清洁设备的具体结构。将一次转印?#36763;?#35843;色剂已经被除去的感光鼓901再次用于图像形成。
最后,在二次转印步骤后未转印到转印介质M并?#36763;?#22312;中间转印带906上的调色剂(二次转印?#36763;?#35843;色剂),用二次转印带清洁器910从中间转印带906的表面除去并收集。
清洁设备的结构
图15A示出了清洁设备的“顺”方式的结构。清洁刮板991沿“顺”方向与感光鼓901接触,使得涂布有催化剂的表面U与感光鼓901接触。将清洁设备909的组件配置为使得在表面U与在清洁刮板991和感光鼓901之间的接触面之间的角度θ是35度。支承构件992包括旋转中心993,并且可以围绕旋转中心993自由旋转。固定构件994被固定在电子照相设备900的框架(未示出)上,并且用弹簧S1与支承构件992连接。弹簧S1将支承构件992拉伸到固定构件994。因此,在恒定负荷(28gf/cm的线压)下,将清洁刮板991压向感光鼓901的表面。清洁刮板的自由长度(清洁刮板从支承构件992突出的长度)是8mm。
将以下的夹具用于估计在图16B中的角度β:所述夹具使清洁刮板与具有与感光鼓901相同?#26412;?#30340;原料管以与清洁设备909相同的接触状态接触,并可以在沿清洁刮板的截面方向的前端处观察接触状态。原料管由铝制成。在测试中,在原料管旋转的同时,用CCD照相机拍摄清洁刮板的截面图像。?#26412;?#26377;6μm?#26412;?#30340;球形颗粒与清洁刮板的表面U和感光鼓的表面两者接触时,测量角度β。虽然安装角θ是35度,但清洁刮板轻微地朝向感光鼓901弯曲,且角度?#29575;?8度。
评价方法
制备三个具有与电子照相设备900的感光鼓901同样尺寸的感光鼓。三个感光鼓是:在表面上具有凹部的感光?#27169;?#35813;凹部具有40μm的?#26412;?#21644;2.5μm的深度,并占据该感光鼓的表面的50%(在表面上具有凹部的感光鼓);在表面上具有周向条纹的感光?#27169;?#35813;条纹具有30μm的Sm和2μm的凹凸高度(在表面上具有周向条纹的感光鼓);和具有平滑表面的感光鼓。三个感光鼓各自在电子照相设备900的黑色站(black station)中评价。对于三个感光鼓的每一个,将清洁设备以“顺”方式安装,如在图15A中所示。在30℃/80%RH的高温高湿环?#25345;?#30340;耐久试验中,检查清洁刮板的异常噪音、震动和翘起。在该耐久试验中,在不显影的情况下在-100μA的放电电流下打印10000份。当没有异常噪音发出时,监控旋转感光鼓用的驱动电机电流。由驱动电机电流来估计感光鼓的旋转扭矩。
在15℃/10%RH的低温低湿环?#25345;校?#22312;具有50mm宽度的实心图像在黑色站中沿着感光鼓的整个圆周显影后,评价调色剂清洁性能。在黑色站中没有施加转印偏压。因此,几乎所有显影调色剂都到达在感光鼓和清洁刮板之间的接触部。使用双组份彩色显影剂作为显影剂。调色剂是通过悬浮聚合法制造的、具有大约6μm中?#25269;本?#30340;球形调色剂。将1份具有20nm一次粒径的二氧化硅颗粒加入到100份调色剂。在整个实心图像显影时在感光鼓表面上沉积 的调色剂的量和电荷量如用吹出法测定的分别是0.55mg/cm2和-40μC/g。在整个实心图像被显影且感光鼓表面上的调色剂到达接触部之后,将感光鼓旋转一次。在感光?#32784;?#27490;后,通过观察感光鼓和清洁刮板的表面来评价清洁性能。当清洁刮板具有高的角度β、高的接触压力和对感光鼓表面上凹凸的良?#31859;?#38543;性时,清洁刮板具有高的清洁性能。表12示出?#31169;?#26524;。
下面是评价标准。
异常噪音、震动和翘起的评级
AA?#22909;?#26377;清洁刮板的异常噪音、震动和翘起。旋转感光鼓的驱动电机电流(扭矩)非常低。
A?#22909;?#26377;清洁刮板的异常噪音、震动和翘起。
B:在停止或开始时,有时出现异常噪音。
C:在停止和开始时或操作期间,出现异常噪音。
D:始终出现异常噪音,或者清洁刮板翘起。
滑过:
A?#22909;?#26377;调色?#37327;?#31890;滑过。
B:在清洁刮板的下游侧的面(与感光鼓相对的面)上观察到调色?#37327;?#31890;滑过(观察清洁刮板)。
C:局部观察到目?#20248;?#21035;程度的调色?#37327;?#31890;的条?#35889;?#28369;过(观察感光鼓的表面)。
D:整体观察到目?#20248;?#21035;程度的调色?#37327;?#31890;滑过(观察感光鼓的表面)。
根据实施例C1的清洁刮板具有41.8mgf/μm2的杨氏模量(Y0)、0.18的Y50/Y0和0.48的Y20/Y0。从L0-20和L20-50的斜率来看,ΔY0-20≥ΔY20-50是明显的。杨氏模量(YN)低于L0-50,且杨氏模量从接触部的表面到清洁刮板的内部的变化形?#19978;?#19979;凸出的曲线。比例ISI/ISE为0.50。
实施例C2
除了以下之外,以与实施例C1中相同的方式制造清洁刮板并进行分析测试和物性评价:将用于制备涂布到模具内表面的催化剂溶液的100份ETA,用100份具有式(D)的化合物(商品名:DABCO-TMR,由Sankyo Air Products Co.,Ltd.制造)代替;?#39029;?#22411;温度从110℃改变为80℃。表9和10示出了制造条件和M(OH/NCO)。图18A与表11和12示出了分析测试和物性评价的结果。
实施例C3
除了以下之外,以与实施例C1中相同的方式制造清洁刮板并进行分析测试和物性评价:在制备第二组合物的工艺中,将HA2000的量由300份改变到360份;并且,将用于制备涂布到模具内表面的催化剂溶液的100份ETA,用100份CH3COOK(商品名:Polycat46,由Air Products and Chemicals,Inc.制造)代替。表9和10示出了制造条件和M(OH/NCO)。图18A与表11和12示出了分析测试和物性评价的结果。
实施例C4
除了以下之外,以与实施例C1中相同的方式制造清洁刮板并进行分析测试和物性评价:在制备第二组合物的工艺中,将HA2000的量由300份改变到218.5份;将用于制备涂布到模具内表面的催化剂溶液的100份ETA,用100份UCAT-18X(商品名)代替;并将成型温度由110℃改变为100℃。表9和10示出了制造条件和M(OH/NCO)。图18A与表11和12示出了分析测试和物性评价的结果。
实施例C5
在调整清洁设备的组件以使得清洁刮板的安装角θ是50度之后,进行在实施例C1中描述的评价。
实施例C6至C9
在调整清洁设备的组件以使得清洁刮板的安装角θ是75度之后,以与实施例C1中相同的方式来测试根据实施例C1至C4的清洁刮板。
实施例C10至C13
以与实施例C1相同的方法,测试根据实施例C1至C4的"反"方式的清洁刮板。图15B示出了"反"方式的清洁设备的结构。清洁刮板991沿"反"方向与感光鼓901接触,使得表面U与感光鼓901接触。在表面U和在清洁刮板和感光鼓之间的接触点处的切线之间的角度θ是22度。支承构件992包括旋转中心993,并且可以围绕旋转中心993自由旋转。固定构件994被固定在电子照相设备900的框架(未示出)上,并且用弹簧S2与支承构件992连接。弹簧S2将支承构件992拉伸到固定构件994。因此,在恒定负荷(28gf/cm的线压)下,将清洁刮板991压向感光鼓901的表面。清洁刮板具有8mm的自由长度。
比较例C1
除了以下之外,以与实施例C1中相同的方式制造清洁刮板并进行分析测试和物性评价:在制备第二组合物的工艺中,将HA2000的量由300份改变到500份;并将成型温度从110℃改为140℃。表9和10示出了制造条件和M(OH/NCO)。图18B与表11和12示出了分析测试和物性评价的结果。
比较例C2
除了以下之外,以与实施例C1中相同的方式制造清洁刮板并进行分析测试和物性评价:在制备第一组合物的工艺中,将4,4’-MDI的量由299份改变为350份,将BA2600的量由767.5份改变为860份;在制备第二组合物的工艺中,将HA2000的量由300份改变为150份;并且,将用于制备涂布到模具内表面的催化剂溶液的100份ETA,用100份UCAT-18X(商品名)来代替。表9和10示出了制造条件和M(OH/NCO)。图18B与表11和12示出了分析测试和物性评价的结果。
比较例C3
除了没有催化剂溶液被涂布到模具的内表面之外,以与实施例C1中相同的方式制造清洁刮板。将清洁刮板在80℃下浸入4,4'-MDI中30分?#21360;?#28982;后, 用乙醇除去清洁刮板表面上的4,4'-MDI。然后,将清洁刮板在25℃/90%RH的高湿环?#25345;?#25918;置2天,从而?#20849;辛?#22312;清洁刮板表面中的4,4'-MDI与水?#20174;Α?#23558;所得清洁刮板用于比较例C3中。表9和10示出了制造条件和M(OH/NCO)。图18B与表11和12示出了分析测试和物性评价的结果。
比较例C4至C6
在调整清洁设备的组件以使得清洁刮板的安装角θ是75度之后,以与实施例C6至C9中相同的方式来评价根据比较例C1至C3的清洁刮板。
在其中以“顺”方式使用具有10mgf/μm2以上且400mgf/μm2以下的Y0、0.5以上的Y50/Y0且ΔY0-20大于或等于ΔY20-50的根据实施例C1至C4的清洁刮板的实施例C1至C9中,以低的扭矩旋转各感光?#27169;?#24182;且减少了滑过颗粒的数量。特别是,具有40mgf/μm2以上且400mgf/μm2以下的Y0的根据实施例C1、C2和C4的清洁刮板具有令人满意的结果。当角度?#29575;?0度以上(40度以上且小于90度)时,结果进一步改善。如上所述,角度β越高导致滑过的球形调色?#37327;?#31890;的数量越小。在表面C与感光鼓901接触的“顺”方式中,考虑到控制接触位置的精度和刮板的弯曲,安装角θ可以是75度以下,且角度β可以是70度以下。在角度β为70度以下时,在图15A中,防止清洁刮板991在感光鼓901表面上的滑动、围绕旋转中心993的顺时针旋转和从感光鼓901的分离。
表9

表10

表11

表12

尽管在本实施例中使用了包括弹簧的恒定-负荷清洁设备,但没有弹簧的恒定-位移清洁设备也具有本发明的优点。在恒定-位移清洁设备中,固定支承构件992和感光鼓901之间的相对位置。恒定-位移清洁设备比恒定-负荷清洁设备需要更小的覆盖区(footprint)。在恒定-位移清洁设备中,可以增加安装角θ和角度β,因为几乎不发生分离。然而,由于感光鼓的偏芯或框架的弯曲导致的清洁刮板的接触负荷的变化在恒定-负荷清洁设备中比在恒定-位移清洁设备中的更小。
从感光鼓表面刮落并在感光鼓与清洁刮板之间接触部的上游侧收集的调色?#37327;?#20197;用辅助单元除去。例如,可以使导电性毛刷或海绵辊与感光鼓轻轻接触,并且可以与感光鼓的旋转同步旋转。
实施例C14
根据实施例C1的清洁刮板上的调色剂清洁试验在中间转印带的表面上进?#23567;?
制备两种聚酰?#21069;分?#38388;转印带,用于清洁性能的评价。它们是:在表面上具有周向条纹的中间转印带,该条纹具有30μm的Sm和2μm的凹凸高度(以下也称作"在表面上具有周向条纹的中间转印带");和具有平滑表面的中间转印带。各中间转印带被安装在电子照相设备900中。各中间转印带装备有中间转印带清洁器910。除了中间转印带上用于安装中间转印带清洁器910的组件之外,中间转印带910的结构与实施例C1中的结构相同(示于图15A中)。安装角θ是30度。清洁刮板的前端与中间转印带的前面的部分接触。在中间转印带后面上的相对部分(不承载调色剂图像的面)与对向辊(facing roller)962接触。在30℃/80%RH的高温高湿环?#25345;校?#22312;不形成图像的情况下,在40μA的一次转印电流(流过转印辊905的电流)和80μA的二次转印电流(流过二次转印部907的电流)下进行10000张的耐久试验。在该耐久试验中,检查清洁刮板的异常噪音、震动和翘起。当没有异常噪音发出时,监控旋转中间转印带用的驱动辊961的驱动电机电流。由驱动电机电流来估计中间转印带的旋转扭矩。
在15℃/10%RH的低温低湿环?#25345;校?#23558;具有50mm宽度的实心图像沿着其整个圆周转印到中间转印带。评价用中间转印带清洁器910移除实心图像的清洁性能。没有向二次转印部施加转印偏压,使得在中间转印带表面上尽可能多的调色?#37327;?#20197;到达在中间转印带和清洁刮板之间的接触部。调色剂的种类、调色剂的堆积量和电荷量与实施例C1中相同。在中间转印带表面上的调色剂到达中间转印带清洁器910之后,将中间转印带旋转180度。在中间转印带停止后,通过观察中间转印带和清洁刮板的表面,来评价清洁性能。当清洁刮板具有高的角度β、高的接触压力和对中间转印带表面上凹凸的良?#31859;?#38543;性时,清洁刮板具有高的清洁性能。表13示出?#31169;?#26524;。评价标准描述在实施例 C1中。
实施例C15至C17
以与实施例C14中相同的方式,测试根据实施例C2、C3和C4的清洁刮板。
实施例C18
在调整清洁设备的组件以使得清洁刮板的安装角θ是50度之后,进行在实施例C14中所述的评价。
实施例C19至C22
在调整清洁设备的组件以使得清洁刮板的安装角θ是75度之后,以与实施例C14中相同的方式,测试根据实施例C1至C4的清洁刮板。
实施例C23至C26
以与实施例C14相同的方式,测试根据实施例C1至C4的"反"方式的清洁刮板。"反"方式的中间转印带清洁器910的结构与实施例C10的结构(示于图15B中)相同。
比较例C7至C9
以与实施例C14中相同的方式,测试根据比较例C1至C3的清洁刮板。
比较例C10至C12
以与实施例C14中相同的方式,在75度的安装角θ下,测试根据比较例C1至C3的清洁刮板。
在其中以“顺”方式使用清洁刮板C1至C4的实施例C14至C22中,各中间转印带都在低扭矩下旋转,并减少了滑过颗粒的数量。特别是,具有40mgf/μm2以上且400mgf/μm2以下的Y0的清洁刮板C1、C2和C4具有较好的结果,并且40度以上的角度β导致更加好的结果。
表13

尽管已经参考示例性实施方?#35813;?#36848;了本发明,但应该理解的是,本发明并不局限于公开的示例性实施方案。以下权利要求的?#27573;?#24212;被赋予最宽的解?#20572;?#20197;便涵盖所有这样的修改和等同结构和功能。

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