CN100504658C - 成像装置用清洁刮板 - Google Patents

Abstract

一种清洁刮板，用来清洁成像装置感光器表面上色粉，其是通过将含有橡胶组分(1)的热固性弹性体组合物塑模成薄板制成的，该橡胶组分(1)包含丁腈橡胶、天然橡胶、丁二烯橡胶、丁苯橡胶、异戊二烯橡胶、丁基橡胶、氯丁橡胶、丙烯酸橡胶、表氯醇橡胶、乙丙橡胶和三元乙丙橡胶或者二种或二种以上所述橡胶的混合物。清洁刮板与感光器的初始接触角设定为10°～50°；并且清洁刮板施加于感光器上的线性压力设定为0.1N/cm～1.5N/cm。

Description

成像装置用清洁刮板

技术领域

本发明涉及一种成像装置用清洁刮板，更具体地讲，涉及一种清洁小直径球形聚合色粉时性能有了极大提高的清洁刮板。

背景技术

在以普通纸为记录纸的静电摄影设备中，复印操作是按下列方式进行的：通过放电将静电电荷施加于感光器表面，使影像暴露在感光器上形成静电潜伏影像，使具有相反极性的色粉附着于静电的潜伏影像上，从而将静电潜伏影像显像，将色粉影像转移至记录纸上，并且在一定压力下加热显色影像即将转至的记录纸，使得色粉固定在记录纸上。因此将原始文件的影像循序地复印在大量的记录纸上时，需要清除上述过程中显色影像从感光器上传递到记录纸上后残留在感光器表面上的色粉。清除色粉的方法中，一种熟知的清洁方法为将清洁刮板压在感光器的表面，滑动与感光器表面紧密接触的清洁刮板。

上述方法中，一般的成像装置用清洁刮板由聚氨酯橡胶构成。通常情况下，清洁刮板与感光器的初始接触角设定为15°～25°，并且清洁刮板作用于感光器上的线性压力设定为0.15N/cm～0.4N/cm来清洁感光器上粉状色粉或使聚合染色剂变形。聚氨酯橡胶构成的清洁刮板能够清洁一般的粉状色粉或变形的聚合色粉，即使清洁刮板在清洁刮板与感光器接触部分的压力(以下称为线性压力)很低。

目前的趋势是节约能源、减少成像装置的成本，并形成高质量的影像。在这种情况下，要求使用直径小的球状聚合色粉。除非增加清洁刮板的线性压力，否则很难清除残留在感光器表面上的小直径球状聚合色粉。因此色粉的清洁不完全。当提高在由聚氨酯橡胶构成的清洁刮板与感光器接触部分间的清洁刮板压力时，摩擦力变得很大。因此清洁刮板的边缘将过度磨损，由于清洁刮板与感光器之间的滑动接触引起的振动将会产生制造噪音现象，并且产生清洁刮板沿感光器的转动方向移动的反转想象。因此在清洁刮板为聚氨酯构成的情况下很难提升线性压力。

为了解决上述问题，日本专利申请公开NO.2004-361844(专利文件1)提出并公布了一种由聚氨酯橡胶构成的利于清洁球形色粉的清洁刮板。该清洁刮板边缘的氨基甲酸乙酯树脂具有JIS-A硬度不小于90度的高硬度。依据专利文件1中公布的内容，使清洁刮板具有不大于0.5的低摩擦系数。但是使用清洁刮板进行清洁时，不仅需要清洁感光器表面的色粉，还需要一起清洁纸屑、外来物质和载体。因此，考虑到清洁刮板在进行清洁操作时压在感光器上，唯恐因为清洁刮板具有低的弹性变形和不小于90度的JIS硬度而损坏感光器的表面。专利文件1的清洁刮板中，将金属弹性件粘接在清洁刮板上，使得清洁刮板具有弹性。因此要求有将金属弹性件粘接到聚氨酯橡胶上的加工过程。所以加工过程的数量上升，清洁刮板的制造成本会增加。另外，需要将金属弹性件准确地粘接在聚氨酯橡胶上。因此该清洁刮板存在生产率的问题。

日本专利申请公开NO.2005-99340(专利文件2)公开了一种可以抑制噪声制造现象和反转想象以及避免小直径球状聚合色粉清洁不完全的成像装置。在该成像装置中，从支持器的顶端到清洁刮板顶端的自由长度b(mm)与清洁刮板的厚度a(mm)比设定在2.9LS/1000+3.7<b/a<3.1LS/1000+3.9的范围内，这里LS表示感光器的线性速度(mm/秒)。

在专利文件2公布的内容中，清洁刮板的初始接触角优选设定为7°～20°。本申请人在上述条件下对由聚氨酯橡胶制成的清洁刮板性能的进行了测试。结果发现，清洁刮板没有优良的清洁性能。

在专利文件2公布的内容中，指出清洁辊应安装于清洁刮板的上端。为了使用专利文件2中的清洁刮板以可靠地清洁色粉，需要给成像装置提供辅助的清洁手段。

专利文件1：日本专利申请公开NO.2004-361844。

专利文件2：日本专利申请公开NO.2005-99340。

发明内容

鉴于上述问题，做出了本发明。因此本发明的目的是提供一种清洁刮板，其清洁小直径球状聚合色粉的性能有很大改善，并且在清洁时可以抑制噪声的产生并避免反转现象。

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于清洁成像装置感光器上的小直径球状聚合色粉的清洁刮板，由热固性弹性体组合物构成，所述热固性弹性体组合物包含：作为基准的100质量份的含有丁腈橡胶或氢化丁腈橡胶的橡胶成分，15～50质量份的炭黑，10～20质量份的由氧化镁和甲基丙烯酸构成的填料或者1～10质量份的由氧化锌和硬脂酸构成的填料，1.5～3质量份的交联剂。

清洁刮板与感光器的初始接触角设定为10°～50°。清洁刮板作用于感光器的线性压力设定为0.1N/cm～1.5N/cm。

本发明的成像装置用清洁刮板呈具有矩形上下表面及垂直于上下表面的厚度表面的薄板状。残留在感光器表面上的色粉由厚度表面与上表面和下表面之间形成的清洁刮板的边缘进行清洁。

如上所述，通过使用含有橡胶组分(1)的热固性弹性体组合物在一薄板内形成本发明的成像装置用清洁刮板，可以降低清洁刮板的摩擦系数，该橡胶组分(1)包含丁腈橡胶、天然橡胶、丁二烯橡胶、丁苯橡胶、异戊二烯橡胶、丁基橡胶、氯丁橡胶、丙烯酸酯橡胶、表氯醇橡胶、乙丙橡胶和三元乙丙橡胶，或者为两种或两种以上橡胶的组合物。因此使得清洁刮板对感光器施加较大的线性压力，并且进一步极大地改善了清洁小直径球状聚合色粉的性能。此外抑制了清洁刮板在清洁时的噪声制造现象并且阻止了反转现象。

丁腈橡胶(NBR)可以使用带有羰基的丁腈橡胶和氢化丁腈橡胶(HNBR)。

可以使用上述橡胶的一种或者两种以上橡胶组分。当两种橡胶作为橡胶组分使用时，假设橡胶组分的总质量为100质量份，两种橡胶中的一种(橡胶a)的混合量优选90质量份～50质量份，并且进一步优选90质量份～70质量份，并且每100质量份橡胶组分(1)中其它橡胶(橡胶b)的混入量优选10质量份～50质量份，并且进一步优选10质量份～30质量份。

如上所述，本发明成像装置用清洁刮板由热固性弹性体组合物构成。另外，清洁刮板与成像装置的感光器的初始接触角设定为10°～50°。并且清洁刮板作用于感光器上的线性压力设定为0.1N/cm～1.5N/cm。

初始接触角是指在清洁操作开始时，清洁刮板的边缘与感光器表面接触位置处清洁刮板与感光器表面间的角度。

线性压力是指每单位长度清洁刮板边缘施加于感光器上的压力。

清洁刮板于感光器的初始接触角设定为10°～50°的原因如下：当初始接触角小于10°时，清洁感光器时不能在感光器上施加适当的压力，因此对感光器的清洁不完全。另一方面，当初始接触角大于50°时，线性压力太大，以至于由于清洁刮板和感光器之间很大的摩擦力而产生噪声制造现象和反转现象。

清洁刮板与感光器之间的初始接触角优选设定为20°～40°，并且进一步优选为20°～30°。

清洁刮板施加于感光器的线性压力设定为0.1N/cm～1.5N/cm的原因如下：当清洁刮板作用于感光器的线性压力小于0.1N/cm时，清洁感光器时不能在感光器上施加适当的压力，因此对感光器的清洁不完全。另一方面，当清洁刮板作用于感光器上的线性压力大于1.5N/cm时，在清洁刮板和感光器之间会产生很大的摩擦力。结果会产生噪声制造现象和反转现象。

清洁刮板作用于感光器上的线性压力进一步优选设定为0.2N/cm～1.4N/cm，并且最优选设定为0.5N/cm～1.4N/cm。

塑模成清洁刮板的热固性弹性体组合物基本上含有上述橡胶组分(1)、填料(2)和交联剂(3)。热固性弹性体组合物优选以100质量份的橡胶组分(1)为基准，含有0.1质量份～80质量份的填料(2)和0.1质量份～30质量份的交联剂(3)。

以100质量份的橡胶组分(1)为基准，填料(2)的混入量优选设定为0.1质量份～80质量份的原因如下：当设定填料(2)的混入量小于0.1质量份时，唯恐橡胶组分得不到充分增强或充分硫化。另一方面，当填料(2)的混入量超过80质量份时，唯恐热固性弹性体组分有非常高的硬度，以及由该热固性弹性体组成的清洁刮板损坏感光器。

交联剂(3)的混入量设定为0.1质量份～30质量份的原因如下：当交联剂(3)的混入量小于0.1质量份时，硫化密度变小，并且唯恐不能为热固性弹性体组合物提供理想的特点。另一方面，当交联剂(3)的混入量超过30质量份时，将会发生过度交联反应。其结果是，热固性弹性体组合物的硬度过高，唯恐本发明的清洁刮板可能会损坏感光器。

优选使用丁腈橡胶(NBR)或氢化丁腈橡胶(HNBR)作为橡胶组分(1)。特别优选使用含有残留双键少于10％的氢化丁腈橡胶(HNBR)。

NBR或用于制备HNBR材料的NBR，可以使用丙烯腈含量为25％以下的低腈NBR、丙烯腈含量为25％～31％的中腈NBR、丙烯腈含量为31％～36％的中高腈NBR、丙烯腈含量为36％以上的高腈NBR中任意一种。优选使用丙烯腈含量为31％～36％的中高腈NBR。

按预期，其它橡胶组分(橡胶b)可以与丁腈橡胶或氢化丁腈橡胶(橡胶a)结合。其它橡胶(橡胶b)可以使用上述举例的橡胶中的任何一种。当其它橡胶组分(橡胶b)与丁腈橡胶或氢化丁腈橡胶(橡胶a)结合时，以100质量份橡胶组分(1)的总量为基准，橡胶a的混合量为90质量份～50质量份，并且优选90质量份～70质量份，而以100质量份橡胶组分(1)为基准，橡胶b的混合量为10质量份～50质量份，并且优选10质量份～30质量份。

用于构成本发明清洁刮板的热固性弹性体组合物的填料(2)优选包含共交联剂、硫化促进剂、抗老化剂、橡胶用软化剂、增强剂和其它的添加剂。这些填料(2)可以单独使用，也可以两种或两种以上彼此混合使用。

共交联剂自身交联，并且与橡胶分子反应使它们交联，因此使整个弹性体组合物成为聚合体形态。

共交联剂可以使用以甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸或丙烯酸的金属盐为代表的乙烯类不饱和单体；多官能聚合物；以及二肟类化合物。

乙烯类不饱和单体包括下列物质：

(a)一元羧酸如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等。

(b)二元羧酸如马来酸、富马酸、衣康酸等。

(c)上述(a)和(b)的酯或酸酐。

(d)上述(a)～(c)的金属盐。

(e)脂肪族共轭二烯烃如1，3-丁二烯、异戊二烯、2-氯-1，3-丁二烯等等。

(f)芳香族乙烯基化合物如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙基苯乙烯、二乙烯基苯等。

(g)带有杂环的乙烯基化合物如异氰尿酸三烯丙酯、氰尿酸三烯丙酯和乙烯基吡啶。

(h)丙烯腈化合物如2-甲基丙烯腈和α-氯丙烯腈、丙烯醛、甲酰基苯乙烯、乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮和乙烯基丁基酮。

一元羧酸酯包括下列物质：

甲基丙烯酸烷基酯如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正戊酯、甲基丙烯酸异戊酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸环己酯、2-甲基丙烯酸乙基己酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸异壬酯、甲基丙烯酸叔丁基环己酯、甲基丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸羟甲基酯、甲基丙烯酸羟乙基酯。

甲基丙烯酸氨基烷基酯如丙烯酸氨乙酯、丙烯酸二甲基氨乙酯、丙烯酸丁基氨乙酯等。

带有一个芳香环的甲基丙烯酸酯如甲基丙烯酸苄基酯、甲基丙烯酸苯甲酰酯、甲基丙烯酸烯丙基酯等。

带有环氧基团的甲基丙烯酸酯如甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲基缩水甘油酯、甲基丙烯酸环氧基环己酯等。

带有功能基团的甲基丙烯酸酯如N-羟甲基甲基丙烯酰胺、γ-甲基丙烯基丙氧基三甲氧基硅烷，以及

多官能团的甲基丙烯酸酯如二甲基丙烯酸乙二醇酯、三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯等。

上述(c)中所述的“二元羧酸酯”，包括半酯如马来酸甲酯、衣康酸甲酯、邻苯二甲酸二丙烯酯、衣康酸二丙烯酯等等。

上述(c)中所述的“不饱和羧酸的酸酐”包括丙烯酸酐、马来酸酐等。

上述(d)中所述的的“金属盐”包括不饱和羧酸，如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸和富马酸的铝盐、钙盐、锌盐和镁盐。

优选作为本发明的共交联剂的乙烯类不饱和单体包括下列物质：

甲基丙烯酸；

甲基丙烯酸高级酯如三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯(TMPT)、二甲基丙烯酸乙烯酯(EDMA)、二甲基丙烯酸聚乙二醇酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸烯丙基酯、甲基丙烯酸四氢呋喃甲酯和二甲基丙烯酸异丁烯基乙烯基酯；

甲基丙烯酸或丙烯酸的金属盐如丙烯酸铝、甲基丙烯酸铝、丙烯酸锌、甲基丙烯酸锌、丙烯酸钙、甲基丙烯酸钙、丙烯酸镁、甲基丙烯酸镁等等；以及

异氰尿酸三烯丙酯、氰尿酸三烯丙酯、二烯丙基邻苯二甲酸酯、二烯丙基衣康酸酯、乙烯基甲苯、乙烯基吡啶和二乙烯基苯。

使用官能团1，2-聚丁二烯的的多官能聚合物。更具体地讲，有Buton 150、Buton 100、聚丁二烯R-15、Diene-35、Hystal-B2000等。

上述的二肟类化合物有对醌二肟、对，对’-二苯甲酰醌二肟、N，N’-间亚苯基双马来酰亚胺等。

共交联剂的混入量应该足够大，以使橡胶组分硫化。通常，以100质量份橡胶组分为基准，共交联剂的混入量选择在0.1～10质量份。

硫化促进剂可以使用无机促进剂和有机促进剂。

无机促进剂可以使用熟石灰、氧化镁、氧化钛和氧化铅(PbO)。

有机促进剂包括秋兰姆、噻唑、硫脲、二硫代氨基甲酸盐、胍和亚磺酰胺。

秋兰姆包括一硫化四甲基秋兰姆、二硫化四甲基秋兰姆、二硫化四乙基秋兰姆、二硫化四丁基秋兰姆和四硫化二亚戊基秋兰姆。

噻唑可以包括2-巯基苯并噻唑、二硫化二苯并噻唑、N-环己基苯并噻唑、N-环己基-2-苯并噻唑亚磺酰胺、N-氧联二乙基-2-苯并噻唑亚磺酰胺、N-叔丁基-2-苯并噻唑亚磺酰胺和N，N-二环己基-2-苯并噻唑亚磺酰胺。

硫脲包括N，N’-二乙基硫脲、乙烯基硫脲和三甲基硫脲。

二硫代氨基甲酸盐包括二甲基二硫代氨基甲酸锌、二乙基二硫代氨基甲酸锌、二丁基二硫代氨基甲酸锌、二甲基二硫代氨基甲酸钠、二乙基二硫代氨基甲酸钠、二甲基二硫代氨基甲酸铜、二甲基二硫代氨基甲酸铁(III)、二乙基二硫代氨基甲酸硒和二乙基二硫代氨基甲酸碲。

胍促进剂可以包括二邻甲苯胍、1，3-二苯胍、1-邻甲苯二胍和二儿茶酚硼酸酯的二邻苯二胍盐。

亚磺酰胺包括N-环己基-2-苯并噻唑亚磺酰胺等。

硫化促进剂的混入量需要足够大，以使橡胶组分的性质表现出来。以100质量份橡胶组分为基准，混入的硫化促进剂的量选择在0.5～3质量份范围内。

本发明使用的硫化促进助剂包含金属氧化物如锌白；脂肪酸如硬脂酸、油酸、棉花籽脂肪酸；以及熟知的硫化促进助剂。金属氧化物如锌白也可用作下面讲的增强剂。增塑剂有邻苯二甲酸、己二酸、癸二酸、苯甲酸等化合物。更具体讲，包括邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、磷酸三甲苯酯(TCP)等等。

硫化促进助剂的混入量需要足够大，以使橡胶组分的性质表现出来。通常，以100质量份橡胶组分为基准，混入的硫化促进助剂的量选择在0.5～5质量份范围内。

抗老化剂包括胺、咪唑和酚类化合物。

胺类化合物包括苯乙烯联苯胺、二烷基联苯胺、苯基-α-萘胺、N，N’-二苯基对苯二胺、N-苯基-N’-异丙基对苯二胺、N，N’-二-2-萘对苯二胺和N，N’-二-6-萘对苯二胺。

咪唑包括2-巯基苯并咪唑、2-巯基苯并咪唑的锌盐和2-巯基甲基苯并咪唑。

酚类化合物包括2，5-二叔丁基氢醌、2，5-二叔戊基氢醌、2，2’-亚甲基二(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2，2’-亚甲基二(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、4，4’-硫代二(6-叔丁基-3-甲酚)、苯乙烯甲酚、4，4’-亚丁基二(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、单(α-甲苄基)苯酚、双(α-甲苄基)苯酚、三(α-甲苄基)苯酚和1，1-二(4-羟苯)环己烷。

另外，抗老化剂可以使用聚(2，2，4-三甲基-1，2-二羟基喹啉)、6-乙氧基-1，2-二氢-2，2，4-三甲基喹啉、1-(N-苯胺基)-萘、二丁基二硫代氨基甲酸镍、三(壬基苯基)亚磷酸盐、硫代二丙酸二月桂酯和硫代二丙酸二硬脂酰酯。

抗老化剂的混入量需要足够大，以使橡胶组分的性质表现出来。通常，以100质量份橡胶组分为基准，混入的抗老化剂的量选择在1～10质量份范围内。

橡胶用软化剂可以使用邻苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸、癸二酸、苯甲酸和磷酸的衍生物。

更具体地讲，可以包括邻苯二甲酸二辛酯(DOP)如邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二-(2-乙基己基)酯；邻苯二甲酸二异辛酯(DIOP)、邻苯二甲酸高级醇酯、癸二酸二-(2-乙基己基)酯、聚酯己二酸酯、己二酸二丁基二乙二醇酯、二己二酸(丁氧基乙氧基乙基)酯、脂肪酸异辛基妥尔油酯、磷酸三丁酯(TBP)、磷酸三丁氧基乙基酯(TBEP)、磷酸三甲苯酯(TCP)、磷酸甲苯·联苯酯(CDP)和二苯基烷。

橡胶用软化剂的混入量需要足够大，以使橡胶组分的性质表现出来。通常，以100质量份橡胶组分为基准，混入的橡胶用软化剂选择在0.5～5质量份的范围内。

除了用于引导炭黑与弹性体之间发生相互作用而主要用作填料的炭黑外，可以使用无机增强剂如白炭(二氧化硅填料如干二氧化硅或湿二氧化硅、硅酸盐如硅酸镁)、碳酸钙、碳酸镁、硅酸镁、粘土(硅酸铝)、硅烷改性的粘土和滑石粉；有机增强剂如香豆酮与茚树脂、酚树脂、高苯乙烯树脂和木粉。

增强效果出色、成本低、分散性高和耐磨性高的炭黑，优选使用SAF碳(平均颗粒直径：18～22nm)、SAF-HS碳(平均颗粒直径：约20nm)、ISAF碳(平均颗粒直径：19～29nm)、N-339碳(平均颗粒直径：约24nm)、ISAF-LS碳(平均颗粒直径：21～24nm)、I-ISAF-HS碳(平均颗粒直径：21～31nm)、HAF碳(平均颗粒直径：约26～30nm)、HAF-HS碳(平均颗粒直径：22～30nm)、N-351碳(平均颗粒直径：约29nm)、HAF-LS碳(平均颗粒直径：约25～29nm)、LI-HAF碳(平均颗粒直径：约29nm)、MAF碳(平均颗粒直径：30～35nm)、FEF碳(平均颗粒直径：40～52nm)、SRF碳(平均颗粒直径：58～94nm)、SRF-LM碳和GPF碳(平均颗粒直径：49～84nm)。上述所有炭黑中，优选FEF碳、ISAF碳、SAF碳和HAF碳。

增强剂的混入量需要足够大，以使橡胶组分的性质表现出来。通常，以100质量份橡胶组分为基准，混入的增强剂的量选择在5～100质量份的范围内。

其它添加剂包括酰胺类化合物、脂肪酸金属盐和蜡。

酰胺类化合物包括脂肪族酰胺和芳族酰胺。脂肪族酰胺化合物中的脂肪酸包括油酸、硬脂酸、芥酸、己酸、癸酸、月桂酸、豆蔻酸、棕榈酸、花生酸、山嵛酸、棕榈炔酸、二十烷酸、芥酸、反油酸、反式-11-二十烷酸、反式-13-二十二烷酸、亚油酸和蓖麻酸。脂肪族酰胺化合物可以优选使用乙烯-二芥酸酰胺、乙烯—二油酸酰胺、乙烯—二硬脂酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酸酰胺、芥酸酰胺和山嵛酸酰胺。特别优选油酸酰胺、硬脂酸酰胺和芥酸酰胺。

为了形成脂肪酸金属盐，脂肪酸可以选自月桂酸、硬脂酸、棕榈酸、豆蔻酸和油酸。金属选自锌、铁、钙、铝、锂、镁、锶、钡、铈、钛、锆、铅和锰。

所用的蜡包括石蜡、褐煤蜡和酰胺蜡。

这些添加剂的混合量应该足够大，以使橡胶组分的性能显现出来。通常，以100质量份的橡胶组分为基准，混入的添加剂的量期望在1～10质量份的范围内选择。

加到构成本发明的清洁刮板的热固性弹性体组分中的交联剂(3)，包括硫、含硫有机化合物、有机过氧化物、耐热性交联剂和树脂交联剂。

使用的硫是用再生硫磨成的细粉。优先使用表面经过处理使分散性能提高的硫。不溶性硫也能用来防止从未硫化橡胶中霜化出来。

含硫有机化合物包括N，N’-二硫基双吗啉等。

有机过氧化物包括过氧化苯甲酰、1，1-二(叔丁基过氧)-3，3，5-三甲基环己烷、2，5-二甲基-2，5-二(苯甲酰过氧)己烷、2，5-二甲基-2，5-二(苯甲酰过氧)-3-己烯、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧)己烷、二叔丁基过氧-双茴香素、二叔丁基过氧化物、二叔丁基过氧苯甲酸酯、过氧化二异丙苯、叔丁基过氧化异丙苯、2，5-二甲基-2，5双(叔丁基过氧)-3-己烯、1，3-双(叔丁基过氧异丙基)苯、正丁基-4，4-二(叔丁基过氧)戊酸盐、过氧对氯苯甲酰、过氧2，4-二氯苯、叔丁基过氧异丙基碳酸酯、过氧二乙酰、过氧月桂酰。

耐热交联剂包括1，3-二(柠康酸二酰亚胺甲基)苯、环己基-1，6-二水二硫代硫酸钠和1，6-二(二苯甲基硫代氨基甲酰二硫)己烷。

树脂交联剂包括烷基苯酚树脂或溴化烷基酚甲醛树脂，如Tackrol 201(Taoka化学有限公司生产)，Tackrol 250-III(Taoka化学有限公司生产)和Hiltano 2501(Hitachi化学有限公司生产)。

这些添加剂的混合量需要足够大，以使橡胶组分的性能显现出来。通常，以100质量份的橡胶组分为基准，混合交联剂的混入量选择在1～3质量份的范围内。

通过使用橡胶捏合设备，如单螺杆挤出机、1.5螺杆挤出机、双螺杆挤出机、开放式辊轧机、捏合机、班伯里混合器或加热辊，将上述组分混合，从而制备出本发明的由热固性弹性体组合物构成的清洁刮板。

这些组分的混合顺序并不作具体限制，可以将所有组分一起加入捏合设备。也可以先将一部分组分加入捏合设备，将它们进行捏合获得混合物，将剩余的组分加到混合物中，再次进行捏合操作。优选先将橡胶组分(1)和填料(2)一起捏合获得混合物，然后将交联剂(3)加到混合物，最后再次进行捏合操作的方法。

通过使用诸如压模或注模等熟知的塑模方法，来塑模热固性弹性体组合物，得到本发明的成像装置用清洁刮板。

用上述方法获得的本发明的成像装置用清洁刮板与感光器的初始接触角为10°～50°，线性压力为0.1N/cm～1.5N/cm。因此这种清洁刮板能够清洁体积平均直径为5μm～10μ和球形度为0.90～0.99的小直径球形聚合色粉。清洁刮板能清洁含有聚酯树脂组合物、苯乙烯-丙烯酸树脂组合物和其它树脂组合物的聚合色粉。

本发明的效果描述如下。如上所述，本发明的成像装置用清洁刮板是由摩擦系数低的热固性弹性体组合物塑模而成的。因此这种清洁刮板能够对感光器施加较大的线性压力，而不会极大地提高清洁刮板和感光器之间的摩擦力。

清洁刮板与感光器的初始接触角设定为10°～50°。清洁刮板施加于感光器上的线性压力设定为0.1N/cm～1.5N/cm。因此这种清洁刮板在清洁时能有效地防止产生噪音制造现象和反转现象，并且能够提高清理具有小直径球形聚合色粉的性能。

附图说明

图1是一种安装有本发明的清洁刮板的彩色成像装置的示意图。

图2是解释本发明的成像装置用清洁刮板与感光器的初始接触角θ和清洁刮板施加于感光器上的线性压力p的示意图。

图3一种检测本发明清洁刮板的清洁性能的方法的示意图。

具体实施方式

结合附图，对本发明的成像装置用清洁刮板的具体实施方式描述如下。

图1显示了本发明的清洁刮板20以及安装有清洁刮板20的成像装置。

用粘合剂将清洁刮板20粘合在支撑部件21上。支撑部件21由刚性金属、弹性金属、塑料或陶瓷制成。支撑部件21优选用金属制成，并且进一步优选用无铬SECC制成。

将清洁刮板20和支撑部件21粘合在一起的粘合剂，可以使用聚酰胺、聚氨酯热熔粘合剂、环氧或酚粘合剂。优选使用热熔粘合剂。

图1所示的彩色成像装置成像方法如下所述：

首先，感光器12按图1箭头所示的方向旋转。在感光器12被充电辊11充电后，激光束17通过反射镜16使感光器12的未成像部分曝光，以此使未成像部分去静电。此时感光器12上成像部分被充电。然后，将色粉15a供应到感光器上，并且附着到已充电的成像部分，形成首次上色的色粉图像。通过初级传送辊19a将色粉图像传送到中间传输带13上。用相同的方法，将在感光器上形成的其它每种色粉15b～15d的色粉图像传送到中间传送带13上。在中间传送带13上形成了一个由四种色粉15a～15d组成的全色图像。通过辅助传送滚轴19b将该全彩色图像传送到欲转移其上的材料(通常是纸)上。当上欲转移其上的材料18经过一对加热到预定温度的固定辊之间时，全彩色图像就被固定到其表面上。

在上述过程中，为了将原始文件的图像按顺序复制到较多的记录纸上，通过用压在感光器12表面上的清洁刮板20刮擦感光器12，将没有被传送到中间输送带13上而是留在感光器12上的色粉从其表面上除掉，并且收集到一个色粉收集盒22中。

本发明的成像装置用清洁刮板由上述基本上含有橡胶组分(1)、填料(2)和交联剂(3)的热固性弹性体组合物塑模而成。

橡胶组分(1)可以使用丁腈橡胶(橡胶a)或是氢化丁腈橡胶(橡胶a)。

优选使用的丁腈橡胶为丙烯腈含量在31％～36％之间的中高腈丁腈橡胶。

而氢化丁腈橡胶，优选使中高腈丁腈橡胶氢化，使得经氢化的丁腈橡胶有不超过10％的残留双键。最优选有不超过10％残留双键的氢化丁腈橡胶作为橡胶组分(1)。

以100质量份的橡胶组合物为基准，填料(2)的混入量设定为1～80质量份，优选为10～80质量份，并且进一步优选为20～70质量份。

填料(2)可以使用共交联剂、硫化促进剂、硫化促进助剂和增强剂。共交联剂优选甲基丙烯酸。以100质量份的橡胶组合物为基准，甲基丙烯酸的混入量设定为5～10质量份，并且优选为7～10质量份。

硫化促进剂优选使用无机促进剂氧化镁和有机促进剂噻唑或秋兰姆。噻唑最优选为二硫化二苯并噻唑。秋兰姆最优选为四甲基秋兰姆单硫化物。以100质量份的橡胶组合物为基准，氧化镁的混入量设定为5～10质量份，并且优选为7～10质量份。以100质量份的橡胶组合物为基准，噻唑和秋兰姆的混入量设定为0.5～3质量份。

优选使用氧化锌或硬脂酸作为硫化促进助剂。以100质量份的橡胶组合物(1)为基准，硫化促进助剂的混入量设定为1～10质量份。优选为2～8质量份。当两种或两种以上硫化促进助剂组合使用时，以100质量份的橡胶组合物(1)为基准，每种硫化促进助剂的混合用量优选0.5～5质量份。

优选使用炭黑作为增强剂，并且特别优选使用ISAF碳。以100质量份的橡胶组合物(1)为基准，炭黑的混入量设定为10～80质量份，并且优选10～60质量份。

上述作为填料(2)使用的组分可以单独使用，也可以至少两种混合使用。尤其优选组合使用共交联剂、硫化促进剂和增强剂；组合使用硫化促进剂、硫化促进助剂和增强剂以及组合使用硫化促进剂和增强剂。尤其优选组合使用甲基丙烯酸、氧化镁和炭黑；组合使用噻唑和/或秋兰姆、氧化锌、硬脂酸和炭黑；组合使用氧化锌、硬脂酸和炭黑。

以每100质量份的橡胶组合物(1)为基准，交联剂(3)的混入量设定为0.5～30质量份，优选为1～20质量份。

交联剂(3)可以使用有机过氧化物或树脂交联剂。这些交联剂可以单独使用，也可以两种以上混合使用。

硫优选使用硫粉末。以100质量份的橡胶组合物(1)为基准，硫的混入量设定为0.5～5质量份，并且优选为1～3质量份。当硫用作交联剂(3)时，优选使用硫化促进剂和硫化促进助剂作为填料(2)。

有机过氧化物优选使用过氧化二异丙苯，以100质量份的橡胶组合物为基准，有机过氧化物的混入量设定为0.5～10质量份，并且优选为1～6质量份。

树脂交联剂优选使用烷基酚树脂。以100质量份的橡胶组合物为基准，树脂交联剂的混入量设定为5～20质量份，并且优选为10～20质量份。

本发明所用的热固性弹性体组合物的制备如下所述：

首先，使用捏合设备如单螺杆挤出机、1.5螺杆挤出机、双螺杆挤出机、开放式辊轧机、捏合机、班伯里混合器和加热辊将橡胶组分(1)和填料(2)在80℃～120℃下捏合5～6分钟。如果捏合温度低于80℃并且捏合时间少于5分钟，橡胶组合物(1)得不到充分塑化，并且混合物得不到充分捏合。如果捏合温度高于120℃，并且捏合时间多于6分钟，橡胶组合物(1)可能会分解。

在将交联剂(3)加到所得到的混合物后，将它们在80℃～90℃条件下用上述捏合设备捏合5～6分钟。如果捏合温度低于80℃，并且时间少于5分钟，混合物将得不到充分塑化和捏合。如果捏合温度大于90℃且捏合时间多于6分钟，交联剂(3)有可能会分解。

本发明的清洁刮板20是通过将上述方法制得的热固性弹性体组合物塑模而成。优选将热固性弹性体组合物塑模加工成1～3mm厚、10～40mm宽、200～500mm长的矩形清洁刮板20。

塑模的方法并不作具体的限制，注模或压模等熟知的方法均可以使用。

更具体地，放在模具中的热固性弹性体组合物在160℃～170℃条件下加压硫化20～40分钟。如果硫化温度低于160℃，并且硫化时间少于20分钟，热固性弹性体组合物得不到充分硫化。如果硫化温度高于170℃，并且硫化时间多于40分钟，橡胶组合物可能会分解。

如图2所示，使由上述方法制备的清洁刮板20以20°～40°的初始接触角θ与感光器12的表面相接触。将清洁刮板20施加于感光器12的线性压力P设定为0.2N/cm～1.4N/cm。因此，该刮板在清理时可以清理体积平均球直径为5μm～10μm、球形度为0.90～0.99的小直径球形聚合色粉，并且不产生噪音制造现象和反转现象。

实施例

本发明的实施例和对照例描述如下：

实施例1～4和对照例1～4

在按照如表1所示的各自混入量称取橡胶组分(1)和填料(2)后，将橡胶组分(1)和填料(2a，2b)加到橡胶捏合设备如双螺杆挤出机、开放式辊轧机或班伯里混合器中。然后，在加热到80℃～120℃的条件下捏合6分钟。

将得到的混合物和交联剂(3)加到橡胶捏合设备如开放式辊轧机、班伯里混合器或捏合机中。交联剂的混入量如表1所示。然后在加热到80℃～90℃的条件下捏合6分钟。

将得到的橡胶组合物填入模具后，在160℃～170℃的条件下加压硫化20～40分钟，从而得到2mm厚的薄板。

在将得到的2mm厚薄板切割成27mm宽、320mm长的清洁刮板后，将清洁刮板用金刚石制成的热熔粘合剂粘合到由无铬SECC制成的支撑部件上。切割薄板的中间部分得到清洁部件。

下列产品用作表1中所示的组分：

·NBR(丁腈橡胶)：“N2326”，JSR公司生产。(键合的丙烯腈含量：35％)；

·聚氨酯橡胶：商品聚氨酯橡胶(硬度：75A)；

·炭黑：“SEAST ISAF”，Tokai Carbon有限公司生产；

·氧化镁：“150ST”，Kyowa化学工业有限公司生产；

·甲基丙烯酸：“MAA(商品名)”，Mitsubishi Rayon有限公司生产；

·氧化锌：“Two kind of zinc oxide(商品名)”，Mitsui矿物与熔炼有限公司生产；

·硬脂酸：“Tsubaki”，NOF公司生产；

·硫化促进剂A(二硫化二苯并噻唑)：“Knockseller DM”，Ouchi Shinko化学工业有限公司生产；

·硫化促进剂B(四甲基秋兰姆)：“Knockseller TS”，Ouchi Shinko化学工业有限公司生产；

·硫：硫粉末，Tsurumi化学有限公司生产；

·有机过氧化合物(过氧二异丙苯)：“Percumyl D”，NOF公司生产。

噪音制造现象、反转现象和清洁刮板的清洁性能评价方法如下所述。

如图3所示，使具有如表1所示直径和体积的小直径球形聚合色粉(佳能公司生产的商品打印机上的商品色粉)吸附到水平放置涂有OPC的玻璃板23上(本申请人生产的有机成像导体)。

将每个实施例和对照例的刮板以20°～40°的初始接触角与涂有OPC的玻璃板23相接触，使涂有OPC的玻璃板23以200mm/s的速度移动，以观察是否有噪音制造想象和反转现象产生，以及被刮擦的色粉的状态。

对于噪音制造现象，不产生噪音的样品标记为○。噪音产生比较轻微的样品标记为△。噪音产生较大的样品标记为×。对于反转现象，不产生反转现象的样品标记为○。只产生轻微反转现象的样品标记为△。产生反转现象的样品标记为×。

对于清洁性能，能从玻璃板23上擦除所有色粉的样品标记为◎。能擦除经过处色粉的样品标记为○。在上面留下少量色粉的样品标记为△。在上面留下的色粉很多以至于能够观察到的样品标记为×。测试是在常温23℃、相对湿度55％的条件下进行的。

表1表明，在由氨基甲酸乙酯橡胶构成的对照例1清洁刮板上可以观察到噪音制造现象和反转现象，尽管对照例1的清洁刮板比实施例1～4的刮板的线性压力要小，但是在清洁小直径球形聚合色粉的清洁性能方面不是令人满意。在由氨基甲酸乙酯构成的对照例2的清洁刮板上发生了程度很大的噪音制造现象和反转现象，尽管对照例2的清洁刮板的线性压力为1.6N/cm，比实施例4稍大一点。并且对照例2的清洁刮板在清洁小直径球形聚合色粉的清洁性能不是令人满意。

实施例1～4的每个含有丁腈橡胶的清洁刮板的初始接触角设定为10°～50°线性压力设定为0.1N/cm～1.5N/cm，均没有观察到噪音制造现象和反转现象。并且实施例1～4的清洁刮板在清洁小直径球形聚合色粉的性能方面是令人满意的。

对照例3和4的每个清洁刮板均含有天然橡胶，但是不含甲基丙烯酸或者氧化锌，初始接触角分别设定为比10°小的8°和比50°大的52°，线性压力分别设定为比0.1N/cm小的0.04N/cm和比1.5N/cm大的1.6N/cm。对照例3和4的清洁刮板在噪音制造现象、反转现象和清洁性能方面评价为×或△。

Claims (5)

1、一种清洁刮板，用来清洁成像装置感光器上的小直径球状聚合色粉，由热固性弹性体组合物构成，所述热固性弹性体组合物包含：

作为基准的100质量份的含有丁腈橡胶或氢化丁腈橡胶的橡胶成分，

15～50质量份的炭黑，

10～20质量份的由氧化镁和甲基丙烯酸构成的填料或者1～10质量份的由氧化锌和硬脂酸构成的填料，

1.5～3质量份的交联剂，

其中，所述清洁刮板与所述感光器的初始接触角设定为10°～50°；并且

所述清洁刮板施加于所述感光器上的线性压力设定为0.1N/cm～1.5N/cm。

2、如权利要求1所述的成像装置用清洁刮板，当混合上述由氧化锌和硬脂酸构成的填料时，同时还混合由二硫化二苯并噻唑和一硫化四甲基秋兰姆构成的硫化促进剂，以及混合硫作为上述交联剂。

3、如权利要求1所述的成像装置用清洁刮板，混合上述由氧化镁和甲基丙烯酸构成的填料时，使用有机过氧化物作为上述交联剂。

4、如权利要求1所述的成像装置用清洁刮板，所述清洁刮板厚1mm～3mm、宽10mm～40mm。

5、如权利要求1所述的成像装置用清洁刮板，上述小直径球状聚合色粉的体积平均球直径为5μm～10μm、球形度为0.90～0.99。

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