CN100549869C - 用于成像装置中的清洁刮刀 - Google Patents

Abstract

一种用于静电复印机中的用以除去残留在其感光鼓表面上的色粉的清洁刮刀，该清洁刮刀与该感光鼓相接触。该清洁刮刀由包含热固性弹性体组合物的薄片形成。沿纵向在与该感光器接触的该清洁刮刀边缘上形成的脊线的粗糙度设定为不超过10μm。该脊线的平直度设定为不超过100μm。在通过将该清洁刮刀安装在该静电复印机上以实现供应150，000张纸的测试中，沿纵向在该边缘上形成的该脊线的平均粗糙度值Re的变化率ΔRe设定为不超过+0.7，并且与该感光器接触的以45°角倾斜的该边缘的磨损面的截面长度Ws45设定为不超过50μm。

Description

用于成像装置中的清洁刮刀

技术领域

本发明涉及一种用于成像装置中的清洁刮刀以及用以制造该清洁刮刀的方法。特别的是，本发明试图通过增强与感光器接触的清洁刮刀的脊线的精度来提高其除去残留在感光器表面上的色粉的清洁性能，并通过降低其边缘的磨耗度来长时间保持其清洁性能。

背景技术

在用普通纸作记录纸的静电复印机中，复印操作按下述方法进行：通过放电将静电电荷施加于感光器的表面上，曝光图像以在感光器上形成静电复制像，将极性相反的色粉附着于静电复制像上以显影静电复制像，将色粉图像转移到记录纸上，对其上已经转移了色粉图像的记录纸进行加压加热以将色粉固定到记录纸上。因此，为了连续地将原始文件图像复制到多张记录纸上，有必要在用上述工艺将色粉图像转移到记录纸上之后，除去残留在感光器表面上的色粉。

作为除去残留在感光器上的色粉的方法，已知的方法是通过使与感光器表面接触的清洁刮刀压住感光器的表面并滑动以除去色粉。

在上述清洁方法中使用的传统的清洁刮刀由聚氨酯橡胶组成以除去存在于感光器上的粉状色粉或变形的聚合色粉。

由聚氨酯橡胶组成的清洁刮刀的耐热性较低。于是，用以除去色粉的起重要作用的清洁刮刀的边缘会因其与感光器间的摩擦而磨损成圆形。因此，清洁刮刀的清洁性能降低，从而不能除去色粉。

由聚氨酯橡胶组成的传统的清洁刮刀能够清洁普通的粉状色粉或变形的聚合色粉，尽管在清洁刮刀边缘和感光器间的接触部分处施加给感光器的清洁刮刀边缘的压力(以下简称线压)较低。在此情况下，目前还没有发现耐磨性优于聚氨酯橡胶的材料。

目前的发展趋势是节能、降低成像装置的成本，并且形成高质量的图像。为此，已经开发出了小直径的色粉和球形聚合的色粉。于是，除非增大在其间接触部分处施加于感光器上的清洁刮刀边缘的线压，否则难以除去残留在感光器表面上的色粉。因此，易于使色粉除去不完全。

当在其间接触部分处施加于感光器上的由聚氨酯橡胶组成的清洁刮刀的边缘线压增大时，摩擦力变大，从而使清洁刮刀的边缘过度磨损，进而降低其边缘脊线的粗糙度。因此，很难提高由聚氨酯橡胶组成的清洁刮刀边缘的线压。

由聚氨酯橡胶制成的传统的清洁刮刀因其出色的耐磨性而在其边缘具有最小程度的磨损。但出色的耐磨性导致其边缘沿清洁刮刀的纵向磨损不均匀。当其边缘的脊线磨损不均匀时，色粉聚集在没有磨损的边缘部分的附近。从而使过应力局部集中于其边缘上。于是，应力集中区受到破坏。结果，当向成像装置供应150,000张纸时，清洁刮刀不能保持优越的清洁性能。

日本专利公开号No.2005-37852(专利文献1)中公开的清洁装置已经开发出来以有效去除存在于其内采用小直径的色粉和球形聚合的色粉的成像装置中的图像载体部件或转印-支撑部件上的色粉和杂质。清洁装置具有磨光的第一刮刀和第二刮刀，它们具有由含有磨粒的弹性材料组成的层。

专利文献1中公开的清洁刮刀的清洁功能通过磨粒起作用。当磨粒从磨光的刮刀中脱落时，清洁刮刀的清洁功能会下降。此外，这些磨粒有可能损伤感光器的表面。

通过将材料塑模成橡胶片，用切割机将橡胶片切割成矩形并将其粘结到支架上制造出用于成像装置中的清洁刮刀。最后对用此工序制成的清洁刮刀进行测试。用切刀切割橡胶片以获得具有高性能和高精度的清洁刮刀，切割橡胶片以形成与感光器表面接触的切削面的脊线的工序是最重要的工序。

在传统的切割工序中，仅通过切刀的转动切割橡胶片。但在橡胶片被切割时，切刀和橡胶片之间始终存在摩擦。于是，橡胶片的脊线受到损伤，从而不能获得精确的脊线。切刀在切削操作中会产生应力。于是，橡胶片因切刀的振动而具有较低的切削精度，并进一步因橡胶片和切刀之间的摩擦而发生磨损。当切刀每天切割橡胶片10～100次时，切刀的性能会降低。于是，需要经常更换切刀，从而降低了生产效率。如果操作员没有发现切刀的性能已经降低，橡胶片在形成脊线过程中的切削精度非常低。

为了解决上述问题，人们提出了下述清洁刮刀的制造方法。

例如，日本公开专利号No.6-230710(专利文献2)中公开的清洁刮刀中，在由钢板形成支撑配件后，将用于清洁刮刀中的橡胶片粘结到支撑配件上。在橡胶片被放在该位置之后，将其切割以形成脊线。

但切刀在切割橡胶片以形成脊线的过程中通过压床以极低的速度(切削速度)下降。于是，橡胶片在切割的同时发生变形。因此，该方法不能提供具有高精度的脊线。专利文献2中也揭示了一种通过移动切刀切割橡胶片以形成脊线的方法。当橡胶片在接触切刀的基面上被曲线切割时，应力沿拉伸方向在橡胶片的上部产生。因此，橡胶片易于切割。但应力沿挤压方向在橡胶片的下部产生。结果，施加于切刀上的应力和摩擦力都很大。于是，切刀振动并使橡胶片磨损。因此，不可能获得具有高精度的脊线。

专利文献1：日本公开专利号No.2005-37852。

专利文献2：日本公开专利号No.6-230710。

发明内容

鉴于上述问题提出了本发明。因此，本发明的一个目的在于提供一种清洁刮刀，可以通过降低脊线的粗糙度及其平直度来提高其除去残留在感光器表面上的色粉的性能，并通过提高与感光器接触的清洁刮刀边缘的耐磨性来长时间保持其清洁性能。

本发明的另一个目的在于提供一种清洁刮刀的制造方法，当使用切刀切割橡胶片时，可以通过防止在切刀上产生的应力过大并降低橡胶片和切刀间的摩擦程度，使在清洁刮刀边缘形成的脊线具有较高的精度。

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于静电复印机中的清洁刮刀，通过与感光鼓相接触除去残留在其感光鼓表面上的色粉。该清洁刮刀由包含热固性弹性体组合物的薄片形成。沿纵向在与感光器接触的清洁刮刀边缘上形成的脊线的粗糙度设定为不超过10μm。脊线的平直度设定为不超过100μm。在通过将清洁刮刀安装在静电复印机上以实现供应150,000张纸的测试中，沿纵向形成于边缘上的脊线的平均粗糙度值Re的变化率ΔRe设定为不超过+0.7，并且与感光器接触的以45°角倾斜的边缘磨损面的截面长度Ws45设定为不超过50μm。

边缘脊线的粗糙度的上限设定为10μm的原因如下：如果边缘脊线的粗糙度高于10μm，则直径小于5μm的色粉会从脊线的凸面和凹面中漏出。于是，清洁刮刀具有较低的清洁性能。脊线的粗糙度的下限没有具体限定。虽然优选脊线的粗糙度的下限设定值尽可能的小，但脊线的粗糙度的下限通常为1μm。

脊线的粗糙度进一步优选设定为不超过8μm。

脊线的粗糙度通过如下方法确定：

通过使用脊线检验装置，用CCD相机以45°角扫描塑模产品剖面的脊线。通过图像处理对长度为326mm的脊线的各个1mm上形成的凸面和凹面间的尺寸差进行计算。脊线的粗糙度由凸面和凹面间的尺寸差的326组数据的平均值确定。

脊线的平直度设定为不超过100μm。如果其平直度超过100μm，则在清洁刮刀的一端产生的接触压力不同于在其另一端产生的接触压力。于是，清洁刮刀具有较低的清洁性能。其平直度的下限没有具体限定。虽然优选其平直度的下限设定为尽可能的小，但优选其平直度设定为不超过80μm。通常设定其平直度为约10μm。

平直度由长度为326mm的脊线的各个1mm中获得的326组数据确定。更具体地说，如图5所示，连接脊线的波形轨迹40的起点和端点的线是理想的直线41。从理想的直线41到波形轨迹40间的垂直距离的极大值和极小值是平直度42。

在向成像装置供应150000张纸的测试中，沿纵向形成于边缘上的脊线的平均粗糙度值Re的变化率ΔRe优选设定为不超过+0.7并且进一步优选设定为不超过+0.5。

变化率ΔRe向减小的数值侧偏移表明脊线的粗糙度已变的小于脊线的初始粗糙度平均值Re。变化率ΔRe向增加的数值侧偏移表明脊线的粗糙度已变得大于脊线的初始粗糙度平均值Re。如果变化率ΔRe设定为高于+0.7，则色粉有可能没有完全从感光器表面除去。

脊线的平均粗糙度值Re的变化率可通过如下方法确定：

通过使用粗糙度检验装置，用CCD相机以45°角扫描清洁刮刀的边缘。通过图像处理对长度为326mm的脊线的各个1mm上形成的凸面和凹面间的尺寸差进行计算。326mm长的脊线的粗糙度由凸面和凹面间的尺寸差的326组数据的平均值确定。在向成像装置供应150000张纸后，脊线的平均粗糙度值Re的变化率ΔRe通过使用条件方程式根据脊线的粗糙度值Re进行计算。

以45°角倾斜的清洁刮刀边缘的磨损面的截面长度Ws45设定为不超过50μm并且优选不超过30μm。优选其边缘的磨损面的截面长度Ws45接近于零，但通常不超过1μm。

边缘磨损面的截面长度低于1μm是指热固性弹性体组合物不发生磨损，而这实际并不存在。因此，其边缘磨损面的截面长度设定为高于1μm。如果其边缘磨损面的截面长度的上限设定为高于50μm，则其边缘过度磨损。于是，清洁刮刀的清洁性能有可能降低。

在将150000张纸供应到成像装置后，其边缘磨损面的截面长度Ws45可用如下方法测定：

将通过冲压由热固性弹性体组合物组成的薄片而获得的具有2mm厚及合适尺寸的清洁刮刀粘结到支撑部件中。之后，将清洁刮刀安装在成像装置(商品打印机)上并使该清洁刮刀与感光器接触。在23℃的室温、55％的相对湿度以及4％的印刷浓度下，通过旋转感光器(200mm/秒～500mm/秒的旋转速度)，将原始文件打印在150,000张纸上。其后，对清洁刮刀的边缘进行观察。

参照图1A可知，阴影线部分表示清洁刮刀的橡胶的磨损部分。磨损面的截面长度Ws(23a)是通过连接磨损宽度Wc(23b)(清洁刮刀的橡胶23边缘的横向磨损长度)的一端和磨损深度Wm(23c)(清洁刮刀的橡胶23边缘的纵向磨损长度)的一端而形成的倾斜面的长度。如图1B所示，磨损面的截面长度Ws45(24)测定的是以45°角倾斜的边缘磨损面的截面长度的水平距离。

在用清洁刮刀除去色粉后残留在成像装置中的单位面积感光器上的色粉的含量(在色粉通过清洁刮刀后的色粉的含量Tb)与施加于单位面积感光器上的色粉的含量(在色粉通过清洁刮刀之前的色粉的含量Ta)的比值即Tb/Ta的含量比优选不超过0.5。进一步优选Tb/Ta的比值不超过0.4。如果表明其清洁性能的Tb/Ta的比值为零则说明清洁刮刀已除去所有存在于感光器上的色粉。也就是说，该清洁刮刀具有最佳的清洁性能。Tb/Ta的比值设定为不超过0.5的原因如下所述。如果表明清洁性能的Tb/Ta的比值高于0.5，则通过清洁刮刀的色粉大部分没有被清洁刮刀除去。于是，打印图像可能受到不利的影响。

清洁性能可通过如下方法进行评定：

将通过冲压由热固性弹性体组合物组成的薄片而获得的具有2mm厚及合适尺寸的清洁刮刀粘结到支撑部件中。之后，将清洁刮刀安装在成像装置(商品打印机)上并使其与感光器接触。在23℃的室温以及55％的相对湿度下以200mm/秒～500mm/秒的转速旋转感光器。如上所述，在计算了施加于单位面积感光器上的色粉的含量(在色粉通过清洁刮刀之前没有被其除去的色粉的含量Ta)后，旋转感光器以用清洁刮刀除去色粉。之后将存在于设置在清洁刮刀后方的感光器表面上的色粉的含量(在色粉通过清洁刮刀后未被清洁刮刀除去的色粉的含量Tb)转换成在单位面积感光器上的含量。之后，根据条件方程式对表明清洁刮刀的清洁性能的值进行评估。

热固性弹性体组合物优选包含橡胶组分、填料、以及交联剂，并且该热固性弹性体组合物具有14～35MPa的抗拉强度、25～80N/mm的抗撕裂强度以及85％～160％的体积溶胀。

热固性弹性体组合物的抗拉强度、抗撕裂强度以及体积溶胀根据如下所述的JIS标准测定。

(1)抗拉强度：通过冲压制备的2mm厚的薄片来形成哑铃形试样No.3，根据JIS K 6251，在500mm/分钟的应力速度下测量其抗拉强度。

(2)抗撕裂强度：通过冲压制备的2mm厚的薄片来形成一种夹角形试样，根据JIS K6252测量其抗撕裂强度。

(3)体积溶胀：根据JIS K 6258计算在40℃下甲苯溶胀24小时的尺寸为20mm×20mm×2mm的试样的体积溶胀。

优选热固性弹性体组合物的橡胶组分包括丁腈橡胶(NBR)、引入了羰基的丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶(HNBR)、引入了羰基的氢化丁腈橡胶、天然橡胶(NR)、丁二烯橡胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)、异戊二烯橡胶(IR)、丁基橡胶(IIR)、氯丁橡胶(CR)、丙烯酸橡胶(ACM，ANN)、表氯醇橡胶(ECO)、乙丙橡胶(EPR)、以及三元乙丙橡胶(EPDM)。这些橡胶组分可以单独使用或者两个或更多地互相混合使用。

当两种橡胶互相混合使用时，以橡胶组分的总质量份(100质量份)为基准，优选其中一种橡胶(橡胶A)的混合量在50～90质量份之间并且进一步优选其在70～90质量份之间，另一种橡胶(橡胶B)的混合量优选在10～50质量份之间并且进一步优选其在10～30质量份之间。

橡胶A的混合量设定为50～90质量份之间的原因如下：如果橡胶A的混合量设定为低于50质量份，则热固性弹性体组合物有可能具有较低的机械强度。另一方面，如果橡胶A的混合量设定为高于90质量份，则橡胶B有可能不展示其性能。

橡胶B的混合量设定为10～50质量份之间的原因如下：如果橡胶B的混合量设定为低于10质量份，则橡胶B有可能不展示其性能。另一方面，如果橡胶B的混合量设定为高于50质量份，则热固性弹性体组合物有可能具有以橡胶A为基准的较低的机械强度。

当用两种橡胶A和B作橡胶组分时，优选橡胶A由NBR或氢化丁腈橡胶(HNBR)组成。以整个橡胶组分为基准，由NBR或氢化丁腈橡胶组成的橡胶A的含量优选不低于50质量份并且进一步优选不低于70质量份。进一步优选使用含有10％以下残留双键的氢化丁腈橡胶(RNBR)作热固性弹性体组合物的橡胶组分。

优选丁腈橡胶、其内引入羰基的丁腈橡胶或氢化丁腈橡胶作橡胶组分，并将分散有甲基丙烯酸锌的氢化丁腈橡胶或甲基丙烯酸与橡胶组分混合。

如上所述，本发明的清洁刮刀并非由用于许多传统的清洁刮刀中的热固性树脂的聚氨酯橡胶组成，而是由丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶或其内引入羰基的丁腈橡胶组成。

传统采用的聚氨酯橡胶具有较高的交联密度、高速下的较高的耐磨性以及较大的变形度，但具有不均匀的交联密度。于是聚氨酯橡胶导致清洁刮刀在其边缘处磨损不均匀。

另一方面，在本发明中用作橡胶组分的丁腈橡胶以及氢化丁腈橡胶具有较高的抗拉强度、抗撕裂强度以及抗撕裂阻力。为了改善聚氨酯橡胶交联密度的不均匀性并且使清洁刮刀的边缘均匀磨损，可使用交联密度低于聚氨酯橡胶但具有均匀的交联密度的丁腈橡胶以及氢化丁腈橡胶。

通过使清洁刮刀边缘均匀磨损，由聚氨酯制成的传统的清洁刮刀中存在的应力集中问题不会出现。因此，在向成像装置供应150000张纸的条件下，清洁刮刀具有优越的清洁性能。

当将丁腈橡胶(NBR)或氢化丁腈橡胶(HNBR)用作热固性弹性体组合物的橡胶组分时，尤其优选采用含有10％以下残留双键的氢化丁腈橡胶(HNBR)。而NBR或用作HNBR材料的NBR，可以使用低腈NBR、中腈NBR、含31％～35％丙烯腈的中等高腈NBR、含36％～42％丙烯腈的高腈NBR、以及极高腈NBR中的任何一种。优选使用含有31％～35％丙烯腈的中度高腈NBR以及含有36％～42％丙烯腈的高腈NBR。传统上使用的氢化丁腈橡胶被用于本发明中。优选氢化丁腈橡胶中结合的丙烯腈的含量为17％～50％。

通过在氢化丁腈橡胶中将甲基丙烯酸锌微分散至较高程度，甲基丙烯酸锌因受甲基丙烯酸锌共聚交联的影响而在交联时间内发生接合聚合反应从而形成微细结构。于是，与传统的用炭黑增强的热固性弹性体组合物相比，获得的该热固性弹性体组合物具有更高的机械性能。从而使热固性弹性体组合物的耐磨性得到提高。因此，本发明的清洁刮刀可出色地除去小直径的色粉以及球形聚合的色粉。而甲基丙烯酸锌，可以使用甲基丙烯酸锌、或甲基丙烯酸和氧化锌的混合物。

而其内有微分散至较高程度的甲基丙烯酸锌的氢化丁腈橡胶，可以采用其商品。例如，使用由Zeon公司制造的“Zeoforte ZSC系列”。

优选将90～30质量份的丁腈橡胶、其内引入羰基的丁腈橡胶或氢化丁腈橡胶和10～70质量份的其内有微分散至较高程度的甲基丙烯酸锌的氢化丁腈橡胶与橡胶组分混合在一起。

用于成像装置中的构成本发明的成像装置的热固性弹性体组合物包含如上所述的橡胶组分(此橡胶组分根据需要包含其内有微分散至较高程度的甲基丙烯酸锌的氢化丁腈橡胶)、如上所述的填料及交联剂。

优选将0.1～80质量份的填料和0.1～30质量份的交联剂与100质量份的橡胶组分混合，填料为共交联剂、硫化促进剂、硫化促进助剂、抗老化剂、橡胶软化剂、增强剂、以及其它添加剂中的至少一种，并且交联剂为硫、有机含硫化合物、有机过氧化物、耐热交联剂以及树脂交联剂中的至少一种。

与用于成像装置中的许多传统的清洁刮刀中的热固性树脂如聚氨酯所不同的是，构成本发明的成像装置用的清洁刮刀的热固性弹性体组合物可通过改变橡胶组分、填料以及交联剂间的混合比而具有各种特性。

也就是说，通过将热固性弹性体的摩擦系数调节到某个低值，可以避免产生传统的问题，即，在边缘接触到感光器时由高的摩擦系数引起的清洁刮刀边缘的反转现象。此外，通过控制热固性弹性体组合物的阻尼振动特性，可以抑制在边缘接触到感光器时产生的噪音现象。通过将热固性弹性体组合物的弹性调节到恰当的程度，可以使清洁刮刀以较大的压力压住感光器。从而可以完全除去残留的球形的细色粉。

优选将0.1～80质量份的填料与100质量份的橡胶组分混合。如果填料的混合量低于0.1质量份，橡胶组分有可能未被充分增强或硫化。如果填料的混合量高于80质量份，热固性弹性体组合物的硬度很高从而导致本发明的清洁刮刀有可能损伤感光器。

以100质量份的橡胶组分为基准，优选交联剂的混合量设定为0.1～30质量份的原因如下：当交联剂的混合量低于0.1质量份时，硫化密度变小并且热固性弹性体组合物有可能达不到预期性能。另一方面，当交联剂的混合量高于30质量份时，由于过度交联反应，热固性弹性体组合物的硬度很高从而导致本发明的清洁刮刀有可能损伤感光器。

而本发明中使用的填料，可列举出共交联剂、硫化促进剂、硫化促进助剂、抗老化剂、橡胶软化剂、增强剂、以及其他各类添加剂。这些填料可以单独使用或两个或更多个的互相混合使用。

共交联剂交联其本身并与橡胶分子发生反应，并且将它们进行交联，从而使整个弹性体组合物聚合在一起。

而共交联剂，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不饱和单体、1，2-聚丁二烯官能团的多官能团的聚合物、以及二肟。

而乙烯不饱和单体，列举出下列物质：

(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)的酯或酐；

(d)上述(a)～(c)的金属盐；

(e)脂肪族的共轭二烯例如1，3-丁二烯、异戊二烯、2-氯-1，3-丁二烯等；

(f)芳族乙烯基化合物如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙基乙烯基苯、二乙烯基苯等；

(g)具有杂环的乙烯基化合物如异氰脲酸三烯丙酯、氰脲酸三烯丙酯和乙烯吡啶；

(h)丙烯腈化合物如甲基丙烯腈和α-氯代丙烯腈、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5-壬酮。

而上述(c)的“一元羧酸的酯”，可列举出下列物质：

甲基丙烯酸的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、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸环己酯、2-乙基己基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸异壬酯、叔丁基甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸十二烷酯、甲基丙烯酸羟甲酯；

丙烯酸的甲基丙烯酸羟乙基氨基烷基酯如丙烯酸氨乙酯、丙烯酸丁氨乙酯等；

具有芳环的甲基丙烯酸酯如甲基丙烯酸苯甲酯、甲基丙烯酸甲酰苯酯、甲基丙烯酸烯丙酯等；

具有环氧基的甲基丙烯酸酯如甲基丙烯酸缩水甘油酯，甲基丙烯酸甲基甘油酯、环氧基环己基甲基丙烯酸酯等；以及具有官能团的甲基丙烯酸酯如N-羟甲基甲基丙烯酰胺、γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷；

具有多功能团的甲基丙烯酸酯如二甲基丙烯酸乙二醇酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯等。

而上述(c)的“二羧酸酯”，可列举出半酯如马来酸甲酯、衣康酸甲酯、苯二甲酸二烯丙酯、衣康酸二烯丙酯等。

而上述(c)的“不饱和羧酸的酸酐”，可列举出丙烯酸酐、马来酸酐等。

而上述(d)的“金属盐”，可列举出不饱和羧酸类比如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸和富马酸的铝盐、钙盐、锌盐和镁盐。

而在本发明中优选使用的乙烯不饱和单体，可列举出下列物质：

甲基丙烯酸；

甲基丙烯酸的高级酯如三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPT)、二甲基丙烯酸乙二酯(EDMA)、二甲基丙烯酸聚乙二醇酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸氢糠酯和异丁烯二甲基丙烯酸乙二酯；

甲基丙烯酸或丙烯酸的金属盐，比如丙烯酸铝、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；以及

异氰脲酸三烯丙酯、氰脲酸三烯丙酯、苯二甲酸二烯丙酯、衣康酸二烯丙酯、乙烯基甲苯、乙烯基吡啶和二乙烯基苯。

而多官能团的聚合物，可以列举出那些使用1，2-聚丁二烯官能团的聚合物。更具体地讲，可列举出Buton 350、Buton 100、聚丁二烯R-15、Diene-35、Hystal-B2000等。

而上述二肟，可以列举出对苯醌二肟、二苯甲酰醌二肟、N，N′-间亚苯基双马来酰亚胺等。

共交联剂的混合量应足够高从而使橡胶组分硫化。因此，通常情况下，以100质量份的橡胶组分为基准，共交联剂的混合量选择在0.1～10质量份之间。

而硫化促进剂，可以使用无机促进剂和有机促进剂。

而无机促进剂，可以使用消石灰、氧化镁、二氧化钛和一氧化铅(PbO)。

而有机促进剂，可以列举出秋兰姆、噻唑、硫脲、二硫代氨基甲酸盐、胍和亚磺酰胺。

而秋兰姆，可以列举出四甲基秋兰姆一硫化物、四甲基秋兰姆二硫化物、四乙基秋兰姆二硫化物、四丁基秋兰姆二硫化物和双五亚甲基秋兰姆四硫化物。

而噻唑，可以列举出2-硫醇基苯并噻唑、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、以及N，N-二环己基-2-苯并噻唑亚磺酰胺。

而硫脲，可以列举出N，N′-二乙基硫脲、亚乙基硫脲和三甲基硫脲。

而二硫代氨基甲酸盐的盐，可以列举出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、敌百亩、二乙基硫代氨基甲酸钠、二甲基氨甲酸铜、二甲基二硫氨基甲酸铁(III)、二乙基二硫代氨基甲酸硒和二乙基二硫代氨基甲酸碲。

而胍类促进剂，可以列举出二邻甲苯基胍、1，3-二苯胍、1-氧-甲苯基胍和二邻苯二酚硼酸的二邻-甲苯基胍盐。

而亚磺酰胺，可以列举出N-环己基-2-苯并噻唑基亚磺酰胺等。

硫化促进剂的混合量应足够大，从而使橡胶组分的性能得以充分展示。以100质量份的橡胶组分为基准，无机硫化促进剂的混合量选择在0.5～15质量份之间。以100质量份的橡胶组分为基准，有机硫化促进剂的混合量选择在0.5～3质量份之间。

本发明中使用的硫化促进助剂包括金属氧化物如氧化锌、碳酸锌等、脂肪酸如硬脂酸、油酸、棉籽脂酸、以及已知的硫化促进助剂。金属氧化物如氧化锌也用作增强剂，将在下面对其进行描述。

硫化促进助剂的混合量应足够大，从而使橡胶组分的特性充分展示出来。通常情况下，以100质量份的橡胶组分为基准，硫化促进助剂的混合量选择在0.5～10质量份之间。

而抗老化剂，可以列举出胺、苯酚、咪唑、以及含磷物质和硫脲。

而胺，可以列举出苯基-α-萘胺、2，2，4-三甲基-1，2-二氢化氮杂萘聚合物(TMDQ)，6-乙氧基2，2，4-三甲基-1，2-二氢化氮杂萘(ETMDQ)、二辛基二苯胺、二枯基二苯胺(DCDP)、N，N′-双-2-萘基-对苯二胺(DNPD)、N，N′-二苯基对苯二胺(DPPD)、N-苯基-N′-异丙基-对苯二胺(IPPD)、以及N-苯基-N′-1，3-二甲基丁基-对苯二胺(6PPD)。

本发明中使用的苯酚包括2，6-二叔丁基-4-甲基酚(BHT或DTBMP)、苯乙烯基甲基酚、2，2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基酚)(MBMBP)、2，2’-亚甲基双(4-乙基-6-叔丁基酚)、4，4’-硫代双(3-甲基-6-叔丁基酚)(TBMTBP)、4，4’-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基酚)(BBMTBP)、2，5-二叔丁基对苯二酚(DBHQ)、以及2，5-二叔戊基对苯二酚(DAHQ)。

而咪唑，可以列举出2-巯基苯丙咪唑(MBI)、2-巯基苯丙咪唑的锌盐(ZnMBI)、以及二丁基二硫代氨基甲酸镍(NiBDC)。

而其他的抗老化剂，可以使用含磷物质如三羟甲基氨基甲烷(壬基苯基)亚磷酸盐(TNPP)、硫脲如1，3-双(二甲基丙胺)-2-硫脲、三丁基硫脲(TBTU)等、以及用以防止由臭氧引起的老化的蜡。

抗老化剂的混合量应足够大，从而使橡胶组分的特性充分展示出来。在本发明中，通常情况下，以100质量份的橡胶组分为基准，抗老化剂的混合量选择在0.1～15质量份之间。以100质量份的橡胶组分为基准，抗老化剂的混合量设定为0.1～15质量份的原因如下：当抗老化剂的混合量低于0.1质量份时，抗老化剂的效果没有显示出来。于是，生成的热固性弹性体组合物有可能具有较差的机械性能并过度磨损。另一方面，当抗老化剂的混合量高于15质量份时，抗老化剂由于其过多的混合量而发生不利的分散。于是，热固性弹性体组合物有可能具有较差的机械性能。

以100质量份的橡胶组分为基准，进一步优选抗老化剂的混合量设定为0.5～10质量份。

而用于橡胶的软化剂，可以使用邻苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸、癸二酸、安息香酸和磷酸的衍生物。

更具体地讲，可以列举出邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、二(2-乙基己基)邻苯二甲酸酯、邻苯二甲酸二异辛酯(DIOP)、二(2-乙基己基)癸二酸酯、聚酯己二酸酯、二甘醇己二酸二丁酯、二(丁氧基乙氧基乙基)己二酸酯、异辛基-妥尔油脂肪酸酯、磷酸三丁酯(TBP)、磷酸三丁氧乙酯(TBEP)、磷酸三甲苯酯(TCP)、磷酸甲苯联苯酯(CDP)和二苯基烷烃。

橡胶的软化剂的混合量应足够大，从而使橡胶组分的特性充分展示出来。通常情况下，以100质量份的橡胶组分为基准，软化剂的混合量选择在0.5～5质量份之间。

而增强剂，除主要用作填料以引导炭黑与弹性体交互作用的炭黑之外，可以使用无机增强剂比如白炭黑(硅石填料，例如干硅石或湿硅石、硅酸盐比如硅酸镁)、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、以及有机补强剂比如香豆酮和茚树脂、酚醛树脂、高苯乙烯树脂和木屑。

优选使用炭黑，这是因为其具有出色的增强效果、低成本、可分散性强以及出色的耐磨性。而炭黑，可以使用SAF炭黑(平均粒径：18～22nm)、SAF-HS炭黑(平均粒径：大约20nm)、ISAF炭黑(平均粒径：19～29nm)、N339碳黑(平均粒径：大约24nm)、ISAF-LS炭黑(平均粒径：21～24nm)、I-ISAF-HS碳黑(平均粒径：21～31mm)、HAF碳黑(平均粒径：大约26～30nm)、HAF-HS碳黑(平均粒径：22～30nm)、N-351碳黑(平均粒径：大约29nm)、HAF-LS碳黑(平均粒径：大约25～29nm)、LI-HAF碳黑(平均粒径：大约29nm)、MAF碳黑(平均粒径：30～35nm)、FEF碳黑(平均粒径：大约40～52nm)、SRF碳黑(平均粒径：58～94nm)、SRF-LM炭黑，以及GPF碳黑(平均粒径：49～84nm)。尤其优选使用FEF碳黑、ISAF炭黑、SAF炭黑、以及HAF碳黑。

橡胶组分中的增强剂的混合量应足够大，从而使橡胶组分的特性充分展示出来。通常情况下，以100质量份的橡胶组分为基准，增强剂的混合量选择在5～100质量份之间。

而如上所述的添加剂，可以列举出酰胺类化合物、脂肪酸金属盐和石蜡。

而酰胺类化合物，可以列举出脂肪族酰胺化合物和芳香族酰胺化合物。而脂肪族酰胺化合物的脂肪酸包含选自列举出的油酸、硬脂酸、芥子酸、己酸、辛酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、花生酸、山芋酸、棕榈油酸、二十碳烷酸、芥子酸、反油酸、反式-11-二十碳烷酸的、反式-13-二十二烷酸、亚油酸、亚麻酸和蓖麻醇酸中的至少一种脂肪酸。还优选使用油酸酰胺、硬脂酸酰胺、芥子酸酰胺。

脂肪酸的金属盐包含选自月桂酸、硬脂酸、棕榈酸、肉豆蔻酸、以及油酸中的至少一种脂肪酸。金属盐的金属包含选自锌、铁、钙、铝、锂、镁、锶、钡、铈、钛、锆、铅、以及锰中的至少一种金属。

而蜡，可以列举出石蜡、褐煤蜡、酰胺蜡。

这些添加剂的混合量应足够大，从而使橡胶组分的特性充分展示出来。在本发明中，以100质量份的橡胶组分为基准，添加剂的混合量选择在1～10质量份之间。

而本发明中使用的交联剂，可以列举出硫、有机含硫化合物、有机过氧化物、耐热的交联剂和树脂交联剂。

通过将回收的硫粉碎而使用细粉形式的硫。可适当使用分散性得到改善的表面处理过的硫。还可以使用不溶性的硫以防止其从生胶中霜化。

而有机含硫化合物，可以列举出N，N′-二硫代双吗啉、二硫化二苯、五溴二硫等。

而有机过氧化物，可以列举出过氧化苯甲酰、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-已烯、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧)己烷、二叔丁基过氧二丙基苯、二叔丁基过氧化物、二叔丁基过氧化苯甲酸酯、过氧化异丙苯、叔丁基过氧化异丙苯、2、5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧)-3-己烯、正丁基-4，4-二(叔丁基过氧)戊酸酯、对氯代苯甲酰过氧化物、2，4-过氧化二氯苯甲酰、叔丁基过氧异丙基碳酸酯、二乙酰化过氧化物、月桂酰过氧化物。

本发明中使用的耐热交联剂包括1，3-二(甲基柠檬酰胺)苯、环己烷-1，6-二硫代硫酸钠二水合物、1，6-二(二苄基硫代氨甲酰二硫化物)己烷。

而本发明中使用的树脂交联剂，可以列举出烷基酚树脂或溴化烷基酚甲醛树脂如TACKROL 201(Taoka化学有限公司制造)、TACKROL 250-111(Taoka化学有限公司制造)、以及Hitanol 2501(Hitachi化学有限公司制造)。

交联剂的混合量应足够大，从而使橡胶组分的特性充分展示出来。可以组合使用两个或多个交联剂。在本发明中，以100质量份的橡胶组分为基准，交联剂的混合量选择在0.1～30质量份之间。

通过使用橡胶捏合装置比如单轴挤压机、1.5-轴螺杆挤压机、双螺杆挤压机、开放式辊轧机、捏和机、班伯里密炼机或加热滚筒，将上述各组分彼此混合，得到本发明的用于成像装置中的包含热固性弹性体组合物的清洁刮刀。各组分混合的次序没有具体限定，但可以将各组分一起加到捏合装置中。也可以将部分组分加到捏合装置中，将它们捏合获得混合物后，再将剩余的其他组分添加到该混合物中并再次进行捏合操作。优选采用该方法，即将橡胶组分和填料捏合在一起获得混合物后，再将交联剂添加到该混合物中，之后再次进行捏合操作。

通过使用已知的模塑法如压塑或注射模塑法塑模热固性弹性体组合物获得薄片并通过切割薄片，得到本发明的用于成像装置中的清洁刮刀。清洁刮刀的精度由与感光器接触的清洁刮刀边缘的脊线确定。因此，本发明的清洁刮刀边缘被精确地切割。

本发明提供了一种用以制造清洁刮刀的方法，其特征在于，用切刀切割薄片沿其纵向在与感光器接触的清洁刮刀边缘上形成脊线，薄片在与切刀移动方向垂直的方向上被拉伸，从而使薄片产生0.01～1.0的拉伸应变(mm)或/和0.01～5.0的拉伸应力(MPa)。

更具体地讲，用粘结到支架上的薄片的两个侧端将薄片的上侧和下侧固定到支撑夹具上。此后，支撑夹具朝彼此分离的方向移动使薄片向其两个侧端拉伸，从而将拉伸应变和拉伸应力加到薄片上。在此状态下，为切削薄片以形成脊线，切刀沿介于支撑夹具(设置在薄片的两个侧面处)之间的薄片的纵向在保持其与薄片互相垂直的条件下高速移动。

通过用加到薄片上的拉伸负荷来切削薄片以形成脊线，可以防止发生过负荷从而防止切刀振动。此外，可以防止切刀和薄片的侧面彼此磨损，从而防止脊线受损。用这种方式制造出的清洁刮刀具有高精度的脊线。此外由于切刀和橡胶片的侧面彼此间几乎不磨损，故可以防止切刀受损或性能降低，保持切刀较高的脊线形成精度，并延长切刀的使用寿命。于是，可以降低切刀的更换频率并提高清洁刮刀的生产效率。

在切削薄片以形成脊线时，薄片的拉伸应变的下限设定为0.01mm的原因如下：如果薄片的拉伸应变低于0.01mm，则施加到橡胶片上的拉伸应力较小。于是，有可能在橡胶片和切刀的截面上产生摩擦力。薄片的拉伸应变的上限设定为1.0mm的原因如下：如果薄片的拉伸应变高于1.0mm，则橡胶片上产生过大的拉伸应力。于是，支架与在其上粘结的橡胶片彼此分离，并在橡胶片上产生应力集中。因此，有可能形成精度较低的脊线。

更优选拉伸应变设定为0.05～0.8mm。

拉伸应变根据固定橡胶片的夹具水平移动时的移动距离来设定。夹具的可移动范围根据微型计设定。通过读取微型计的刻度测得拉伸应变的范围在0.1～1.0mm之间。两侧的支撑夹具应设置的使切刀能穿过其间的间隙。但优选此间隙尽可能的窄。优选此间隙设定为1～10mm。如果间隙小于1mm，则切刀不能穿过其间的间隙。如果间隙高于10mm，橡胶片弯曲从而不能被精确地切割。更优选此间隙设定为1～5mm。

薄片的拉伸应力的下限设定为0.01MPa的原因如下：如果薄片的拉伸应力低于0.01MPa，则施加到橡胶片上的拉伸应力较小。于是，有可能在橡胶片和切刀的截面上产生摩擦力。薄片的拉伸应力的上限设定为5.0MPa的原因如下：如果薄片的拉伸应力高于5.0MPa，则橡胶片上产生过大的拉伸应力。于是，支架与在其上粘结的橡胶片彼此分离，并在橡胶片上产生应力集中。因此，有可能形成低精度的脊线。

进一步优选拉伸应力设定为0.01～3.0MPa。

当橡胶片在切削过程中被拉伸以形成脊线时，薄片应拉伸到能满足拉伸应变的上述条件或/和拉伸应力的上述条件。

为测量拉伸应力，将测力计水平安装在从上面和下面固定橡胶片的夹具上。根据拉伸测力计读出应力。

优选切刀的移动速度设定为500mm/秒～2500mm/秒。切削速度的下限设定为500mm/秒的原因如下：如果切削速度设定的低于500mm/秒，橡胶在橡胶片被切削之前发生弹性变形，从而有可能降低脊线的粗糙度和平直度。另一方面，如果切削速度设定的高于2500mm/秒，马达的振动对切削脊线的操作产生不利影响，从而向切刀施加很大的震动。于是有可能碎裂或破坏切刀。进一步优选切刀的移动速度设定为1000mm/秒～2000mm/秒。

优选切刀的倾斜角设定为5°～80°。

切刀的倾斜角的下限设定为5°的原因如下：如果切刀的倾斜角低于5°，切刀不能切割整个厚度的橡胶片，并且切刀使橡胶片凸向下弯曲。于是切刀有可能不能切割橡胶片以形成脊线。切刀的倾斜角的上限设定为80°的原因如下：如果切刀的倾斜角高达80°，切刀与近90°角的橡胶片的截面相碰撞。于是，橡胶受负荷过大而变形。因此切刀有可能不能精确地切割橡胶片。

更优选切刀的倾斜角设定为8°～50°。

本发明的效果描述如下。如上所述，本发明的成像装置用的清洁刮刀具有小的脊线粗糙度和平直度。因此，该清洁刮刀不仅对传统的粉状色粉具有出色的清洁性能，而且对小直径的色粉和球形聚合的色粉也具有出色的清洁性能。此外，在通过将清洁刮刀安装在成像装置上以实现供应150000张纸的测试中，与感光器接触的以45°角倾斜的边缘的磨损面的截面长度Ws45设定为不超过50μm，并且沿其纵向形成于该边缘上的脊线的平均粗糙度值Re的变化率ΔRe设定为不超过+0.7。因此，在将150000张纸供应给成像装置后，与传统的由聚氨酯橡胶构成的清洁刮刀相比，该清洁刮刀具有更小的磨耗度并且其粗糙度平均值的变化率更小。也就是说，本发明的清洁刮刀在清洁性能上优于传统的清洁刮刀。

在本发明的成像装置用的由热固性弹性体组合物制成的清洁刮刀中，丁腈橡胶(NBR)、氢化丁腈橡胶(HNBR)、或其内引入羰基的丁腈橡胶用作橡胶组分。此外，将其内有精细分散的甲基丙烯酸锌的氢化丁腈橡胶与橡胶组分混合。于是，清洁刮刀具有较高的耐磨性，该清洁刮刀甚至在长时间使用后仍保持较高的耐磨性。

根据本发明中用以制造清洁刮刀的方法，由热固性弹性体组合物制成的薄片被切割以形成本发明的成像装置用的清洁刮刀。在用切刀切割薄片以形成与感光器接触的清洁刮刀的边缘的脊线中，薄片在切割过程中被拉伸从而使薄片产生0.01～1.0的拉伸应变(mm)或/和0.01～5.0的拉伸应力(MPa)。于是，可以防止切刀产生过应力并防止橡胶片和切刀之间产生摩擦。因此，本发明提供了具有高精度脊线的清洁刮刀。

附图说明

图1A是说明清洁刮刀磨损面的截面长度Ws的示意图；

图1B是说明清洁刮刀磨损面的截面长度Ws45的示意图；

图2是表示本发明的清洁刮刀在彩色成像装置中安装位置的示意图；

图3A是说明在本发明的实施方式中用以切割薄片形成脊线的方法的剖面图；

图3B是说明在本发明的实施方式中用以切割薄片形成脊线的方法的侧视图；

图4说明在本发明的实施方式中用以检验清洁刮刀的清洁性能的方法；以及

图5说明用以测定脊线平直度的方法。

具体实施方式

下面将根据附图对用于成像装置中的本发明的清洁刮刀的实施方式进行描述。

下面将先对本发明的第一实施方式进行详细地描述。

图2表明本发明的清洁刮刀20和其上安装清洁刮刀20的成像装置。

使用粘合剂将清洁刮刀20粘结到支撑部件21上。支撑部件21由刚性金属、弹性金属、塑料或陶瓷构成。优选支撑部件21由金属制成，进一步优选其由无铬的SECC制成。

而使清洁刮刀20和支撑部件21彼此粘结的粘合剂，使用聚酰胺或聚氨酯热熔胶试剂和环氧化物或石炭酸粘合剂。优选使用热熔胶试剂。

如图2所示的彩色成像装置按如下所述工艺形成图像：

最初，光感受器12沿图2箭头所示方向旋转。在注墨辊11使感光器12荷电后，激光17经由镜面16曝光感光器12中的无图像部分，从而消除无图像部分的静电。此时，对应于图像部分的感光器12的部分是荷电的。此后将色粉15a供应到感光器12上，并附着在荷电图像部分，以形成第一颜色的色粉图像。色粉图像经第一转印辊19a被转移到中间传送带13。同样地，形成于感光器12上的其他颜色的色粉15b～15d的色粉图像也被转移到中间传送带13。包含四种色粉15a～15d颜色的全色图像在中间传送带13上形成。全色图像经第二转印辊19b转移到即将传递过来的材料(通常是纸)18上。当即将传递过来的材料18经过加热到预定温度的一对固定辊14之间时，全色图像被固定到其表面上。

上述工艺中，通过用清洁刮刀20压住感光器表面12来擦拭感光器12，以将没有转移到中间传送带13而是残留在感光器12上的色粉从感光器12表面上去除并收集在色粉收集箱22中，从而将原始文件图像连续地复制在多张记录纸上。

用于成像装置的本发明的第一实施方式的清洁刮刀20由基本包含橡胶组分、填料以及交联剂的热固性弹性体组合物制成的薄片形成。

而橡胶组分，可以优选使用丁腈橡胶(NBR)、氢化丁腈橡胶(HNBR)、引入了羰基的丁腈橡胶、或引入了羰基的氢化丁腈橡胶。第一实施方式中，含有35％～50％丙烯腈的中等高腈的丁腈橡胶被氢化从而使其残留的双键不超过10％。

进一步将其内有微分散至较高程度的甲基丙烯酸锌的氢化丁腈橡胶与上述橡胶组分混合。而其内有微分散至较高程度的甲基丙烯酸锌的氢化丁腈橡胶，可以使用其商品。例如，使用Zeon公司制造的“Zeoforte ZSC系列”。

将80～120质量份的其内有微分散至较高程度的甲基丙烯酸锌的氢化丁腈橡胶(HNBR)与100质量份的橡胶组分混合。

而填料，使用共交联剂、硫化促进剂、硫化促进助剂、增强剂和抗老化剂。以100质量份的橡胶组分为基准，填料的总量为1～80质量份。这些填料可单独使用或两个或更多个的混合使用。

而共交联剂，使用甲基丙烯酸。将5～10的质量份的甲基丙烯酸与100质量份的橡胶组分混合。

而硫化促进剂，使用氧化镁、噻唑如二苯并噻唑二硫化物、秋兰姆如四基甲秋兰姆化一硫化物。在第一实施方式中使用秋兰姆。

将0.5～15质量份的氧化镁与100质量份的橡胶组分混合。将0.5～3质量份的噻唑或秋兰姆与100质量份的橡胶组分混合。

而硫化促进助剂，使用氧化锌或/和硬脂酸。将1～20质量份的硫化促进助剂与100质量份的橡胶组分混合。当混合使用两种或更多种硫化促进助剂时，将其中一种硫化促进助剂以0.5～3的质量份与100质量份的橡胶组分混合。

而增强剂，在第一实施方式中使用炭黑。优选使用ISAF炭黑。将10～80质量份的ISAF炭黑与100质量份的橡胶组分混合。

而抗老化剂，使用二枯基二苯胺和2-巯基苯丙咪唑。以100质量份的橡胶组分为基准，抗老化剂的混合量设定为0.1～15质量份。

而交联剂，使用硫、含硫化合物、有机过氧化物或树脂交联剂。这些交联剂可以单独使用或者两种或更多种地互相混合使用。以100质量份的橡胶组分为基准，交联剂的混合量设定为0.5～30质量份并且更优选1～20质量份。

而硫，优选使用粉状硫。以100质量份的橡胶组分为基准，硫的混合量设定为0.1～5.0质量份。

而含硫化合物，优选使用二硫化二苯。以100质量份的橡胶组分为基准，二硫化二苯的混合量设定为0.1～20质量份。

而有机过氧化物，优选使用过氧化异丙苯。以100质量份的橡胶组分为基准，有机过氧化物的混合量设定为0.5～10质量份。

而树脂交联剂，优选使用烷基酚树脂。以100质量份的橡胶组分为基准，树脂交联剂的混合量设定为5～20质量份。

用于本发明的热固性弹性体组合物的制造过程如下所述：

最初，使用捏合装置如单螺杆挤出机、1.5螺杆挤压机、双螺杆挤压机、开放式辊轧机、捏和机、班伯里密炼机和加热辊等，将橡胶组分和填料在80～120℃下捏合5到6分钟。如果捏合温度低于80℃并且捏合时间少于5分钟，则橡胶组分塑性不足，并且混合物未被充分捏合。如果捏合温度高于120℃并且捏合时间超过6分钟，则橡胶组分有可能分解。

在将交联剂加到所得的混合物中后，通过使用上述捏合装置将它们在80～90℃下捏合5到6分钟。如果捏合温度低于80℃并且捏合时间少于5分钟，则混合物塑性不足，并且未被充分捏合。如果捏合温度高于90℃并且捏合时间超过6分钟，则交联剂有可能分解。

通过塑模用上述方法获得的热固性弹性体组合物来形成薄片。

模塑法没有具体限定，但可以使用已知的方法比如注射模塑法或压塑法。更具体地讲，在160～170℃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，则热固性弹性体组合物未被充分硫化。如果硫化温度高于170℃并且硫化时间超过40分钟，则橡胶组分有可能分解。

将薄片加工成厚1～3mm、宽10～40mm、长200～500mm。

在该工艺中，通过采用下述方法精确地切割薄片以形成与感光器接触的清洁刮刀边缘的脊线：

下面根据附图对用以形成清洁刮刀的脊线的本发明的方法进行描述。

如图3A所示，两个支架32粘结到通过采用上述方法获得的薄片31上。其后用设置在薄片31的上方和下方的支撑夹具33将支架32固定到薄片31上。支架32用热熔胶试剂、硫化粘合剂、由两部分组成的混合粘合剂、压敏带或商品粘合剂与薄片31粘合。

在用切刀35切割薄片31时，支撑夹具33沿图3A箭头所示方向朝彼此分离的方向水平移动，从而使薄片31在水平方向产生预定的拉伸应力。在此状态下，用本申请人制造的脊线切割机切削切断的部分34。

由于薄片31的拉伸，薄片产生0.01～1.0的拉伸应变(mm)或/和0.01～5.0的拉伸应力(MPa)。

图3B是说明用以切割薄片形成脊线的方法的侧视图。

将切刀35安装在脊线成形机上使其与薄片31形成一预定的角度。之后，切刀35沿图3B箭头所示方向移动以切割薄片31从而形成脊线。在第一实施方式中，切刀的倾斜角设定为8～50度。切刀的移动速度设定为500～2000mm/秒。

在用这种方式获得的清洁刮刀中，薄片切割侧的脊线的粗糙度不超过10μm，并且该脊线的平直度不超过100μm。

通过切割具有上述精度的薄片，清洁刮刀能高程度地除去小直径的色粉和球形聚合的色粉。

用这种方式获得的清洁刮刀在其被拉伸成300％时具有14～35MPa的抗拉强度、30～80N/mm的抗撕裂强度以及100～160％的体积溶胀。

具有上述性能的清洁刮刀具有出色的耐磨性并且能高程度地除去小直径的色粉和球形聚合的色粉。于是，在将150000张纸供应到成像装置时，可以降低清洁刮刀边缘的磨耗度并使其边缘沿其纵向均匀磨损。

本发明的第二实施方式如下所述。

而第二实施方式的热固性弹性体组合物的橡胶组分，可以使用丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、丁腈橡胶和氢化丁腈橡胶的混合物以及丁二烯橡胶或丁腈橡胶和丁苯橡胶的混合物。

而丁腈橡胶，优选使用含有31％～35％丙烯腈的中度高腈丁腈橡胶以及含有36％～42％丙烯腈的高腈丁腈橡胶。

而氢化丁腈橡胶，优选使用具有10％以下残留双键的氢化的中度高腈丁腈橡胶。

当将丁腈橡胶与丁二烯橡胶或丁苯橡胶混合使用时，丁腈橡胶以90～50的质量份与总质量份的，即100质量份的橡胶组分混合。

而橡胶组分，进一步优选使用具有10％以下残留双键的氢化丁腈橡胶。

第二实施方式中的其他构成及其影响类似于第一实施方式。故在此省略不再描述。

·实施例

本发明的实施例和对照例如下所述。

·实施例1～6和对照例1

在测定了如表1所示的橡胶组分(1)、填料(2)以及其内有微分散至较高程度的甲基丙烯酸锌的氢化丁腈橡胶的混合量后，将它们加到橡胶捏合装置如双螺杆挤压机、开放式辊轧机或班伯里密炼机中。之后，将它们在80～120℃温度下加热并捏合5到6分钟。

将获得的混合物与交联剂(3)一起加到橡胶捏合装置如开放式辊轧机、班伯里密炼机或捏和机中。交联剂(3)的混合量如表1所示。之后，将它们在80～90℃温度下加热并捏合5到6分钟。

在将获得的橡胶组合物放入冲模中后，在160℃下将其加压硫化30分钟以获得2mm厚的薄片。在用厚2mm的薄片剪出宽度为27mm、长度为320mm的清洁刮刀后，采用热熔化法(金刚石制成的)将清洁刮刀与由无铬SECC制成的支撑部件相粘结。切割薄片的中央部分，得到清洁部件。

表1

表1所示的橡胶组分(1)、填料(2)、交联剂(3)以及其内有微分散至较高程度的甲基丙烯酸锌的丁腈橡胶(4)的混合量的单位为质量份。

表1所示的用作各种组分的产品如下：

·聚氨酯橡胶：聚氨酯橡胶商品(硬度：75A)；

·NBR(丁腈橡胶)：″N232S(商品名)″(结合的丙烯腈含量：35％)，购自JSR公司；

·HNBR(氢化丁腈橡胶)：HNBR被用作橡胶组分(1)的基础聚合物(“Zeptol 2010H(商品名)”，购自Zeon公司，结合的丙烯腈含量：35％，门尼粘度：145)。

·炭黑：“SEAST ISAF(商品名)”，购自Tokai炭黑有限公司。

·甲基丙烯酸：“MAA(商品名)”，购自Mitsubishi Rayon有限公司。

·氧化锌：“两种氧化锌(商品名)”，购自Mitsui矿业和冶炼有限公司。

·硬脂酸：“Tsubaki(商品名)”，购自NOF公司。

·抗老化剂A(二枯基二苯胺)：“NOCRAC CD(商品名)”，购自Ouchishinko化学工业有限公司。

·抗老化剂B(2-巯基苯丙咪唑)：“NOCRAC MB(商品名)”，购自Ouchishinko化学工业有限公司。

·硫化促进剂A(二苯并噻唑二硫化物)：“Nocceler DM(商品名)”，购自Ouchishinko化学工业有限公司。

·硫化促进剂B(四甲基秋兰姆化一硫化物)：“Nocceler TS(商品名)”，购自Ouchishinko化学工业有限公司。

·硫：硫粉末，购自Tsummi化学工业有限公司。

·含硫的化合物(二硫化二苯)：“DPDS(商品名)”，购自Sumitomo Seika化学有限公司。

·有机过氧化物(过氧化异丙苯)：“Percumyl D(商品名)”，购自NOF公司。

·Zeoforte ZSC：“Zeoforte ZSC 2195H(商品名)”，购自Zeon公司。

表1～3中所示的各种性能均用如下所述的方法测定。

(1)抗拉强度：通过冲压制备的2mm厚的薄片来形成哑铃形试样No.3，按照JIS K 6251，在500mm/分钟的应力速度下测量其抗拉强度。

(2)抗撕裂强度：通过冲压制备的2mm厚的薄片来形成一种夹角形试样，根据JIS K6252测定其抗撕裂强度。

(3)体积溶胀：根据JIS K 6258测得的在40℃下溶胀24小时的甲苯，计算尺寸为20mm×20mm×2mm的标样的体积溶胀。

(4)耐磨性评价：

将在实施例及对照例中通过冲压2mm厚及适当尺寸的薄片制得的各个清洁刮刀23粘结到支撑部件上。各个清洁刮刀23安装在具有旋转感光器的成像装置(打印机商品)中。原始文件通过成像装置(其内的感光器以200mm/秒～500mm/秒的速度旋转)被打印在150,000张纸上。印刷浓度是4％。其后，对各个清洁刮刀的边缘进行观察。如图1B所示，测定的清洁刮刀的橡胶磨损面的截面长度Ws45(24)是以45°角倾斜的边缘的橡胶磨损面的截面长度Ws的水平距离。各个清洁刮刀23的耐磨性的测定是以截面长度Ws45(24)为基准的。测试在23℃的室温和55％的相对湿度下进行。

(5)脊线平均粗糙度值Re的变化率：通过使用脊线检验装置，用CCD相机以45°角扫描塑模产品的边缘。选取各个1mm的清洁刮刀的边缘，通过图像处理对形成于其脊线上的凸面和凹面间的尺寸差进行计算。326mm长的脊线的粗糙度由凸面和凹面间的尺寸差的326组数据的平均值确定。在向成像装置供应150000张纸后，脊线的平均粗糙度值Re的变化率ΔRe通过使用条件方程式根据脊线的平均粗糙度值Re’进行计算。脊线检验装置由本申请人制造。

(6)清洁性能的评价：将在实施例及对照例中通过冲压2mm厚及适当尺寸的薄片制得的各个清洁刮刀23粘结到支撑部件上。各个清洁刮刀23安装在具有旋转感光器的成像装置(申请人制造)上。在计算了施加于单位面积感光器上的色粉的含量后(在色粉通过清洁刮刀之前没有被清洁刮刀除去的色粉的含量Ta)，旋转感光器以用清洁刮刀除去色粉。之后将存在于设置在清洁刮刀后方的感光器表面上的色粉的含量(在色粉通过清洁刮刀后未被清洁刮刀除去的色粉的含量Tb)转换成单位面积感光器上的含量。之后，根据条件方程式对表明清洁刮刀的清洁性能的值进行评估。测试在23℃的室温和55％的相对湿度下进行。

如表1所示，在实施例1～6中的各个清洁刮刀中，其边缘磨损面的截面长度Ws45不超过50μm，并且脊线粗糙度的变化率ΔRe不超过0.5。

如表1所示，由聚氨酯制成的对照例1中的清洁刮刀在耐磨性、脊线粗糙度的变化率ΔRe及其清洁性能上均次于实施例1～6中的清洁刮刀。

本发明的实施例7～10及对照例2～4如下所述。

表2所示的各个橡胶组分(1)、填料(2)及交联剂(3)的混合量的单位是质量份。

·实施例7～10及对照例2～4

在测定出100质量份的用作橡胶组分(1)的NBR的混合量和填料(2)的混合量即50质量份的炭黑、10质量份的甲基丙烯酸及10质量份的氧化镁后，将它们加入到橡胶捏合装置如双螺杆挤压机、开放式辊轧机或班伯里密炼机中。之后，将它们在80～120℃下加热并捏合5～6分钟。

将获得的混合物及用作交联剂的3质量份的过氧化异丙苯加到橡胶捏合装置如开放式辊轧机、班伯里密炼机或捏和机中。之后，将它们在80～90℃温度下加热并捏合5～6分钟。

在将获得的橡胶组合物放入冲模中后，在160℃下将其加压硫化30分钟以获得2mm厚的各个薄片。

通过采用上述实施方式的方法，如表2所示，通过切割薄片的中心部分来用薄片制成清洁刮刀。这样制造的清洁刮刀产生了不同的拉伸应变或/和拉伸应力。切刀的移动速度及其倾斜角在这些清洁刮刀中也各不相同。

表2

用于实施例7～10和对照例2～4中用作各组分的产品如下：

·NBR(丁腈橡胶)：“N232S(商品名)”(结合的丙烯腈含量：35％)，购自JSR公司。

·炭黑：″SEASTISAF(商品名)″，购自Tokai炭黑有限公司。

·甲基丙烯酸：″MAA(商品名称)″，购自Mitsubishi Rayon有限公司。

·氧化镁：“15OST(商品名)”，购自Kyowa化学工业有限公司。

·过氧化异丙苯(有机过氧化物)：“Percumyl D(商品名)″，购自NOF公司。

表2中所述的各种性能均用如上所述的方法测定。更具体地讲：

(7)脊线粗糙度：通过使用脊线检验装置，用CCD相机以45°角扫描塑模产品的边缘。选取各个1mm的清洁刮刀的边缘，通过图像处理对形成于其脊线上的凸面和凹面间的尺寸差进行计算。326mm长的脊线的粗糙度由凸面和凹面间的尺寸差的326组数据的平均值确定。脊线检验装置由本申请人制造。

(8)平直度：通过使用脊线检验装置，根据在各个1mm的脊线(长为326mm，沿纵向形成于其边缘上)中获得的326组数据来确定其平直度。

(9)清洁性能的评价：如图4所示，小直径的色粉和球形聚合的色粉(色粉选自Canon有限公司和Fuji静电复印有限公司制造的商品打印机)附着于水平放置的其上附有OPC(有机光电导体)的玻璃36上。实施例和对照例中制造的各个清洁刮刀20粘结到支撑部件21上从而使清洁刮刀20相对玻璃36成20°～40°角固定在其上。在此状态下，清洁刮刀20在玻璃36上以200mm/秒的速度滑动以观察色粉被刮除的程度。测试在23℃的室温和55％的相对湿度下进行。

在表2中，完美除去色粉的清洁刮刀用◎标记。较好除去色粉的清洁刮刀用○标记。在感光器上留下少量色粉的清洁刮刀用Δ标记。在感光器上留下的色粉达到可视程度的清洁刮刀用×标记。测试在23℃的室温和55％的相对湿度下进行。

如表2所示，根据实施例7～10的条件通过切割薄片获得的清洁刮刀其脊线粗糙度不超过10μm并且其平直度不超过100μm。此外，该清洁刮刀的清洁性能用○标记。也就是说，它们具有较好的清洁性能。首先，实施例10的清洁刮刀具有3.2μm的脊线粗糙度和72μm的脊线平直度。此外其清洁性能用◎标记。也就是说，它具有最好的清洁性能。

另一方面，在对照例2～4的条件下通过切割薄片获得的清洁刮刀其脊线粗糙度和平直度均差于实施例7～10的清洁刮刀。此外各个清洁刮刀的清洁性能用×标记。也就是说，可以确信它们的清洁性能差于实施例7～10的清洁刮刀的清洁性能。

Claims (9)

1.一种用于静电复印机中的清洁刮刀，用以除去残留在静电复印机感光鼓表面上的色粉的，所述清洁刮刀与所述感光鼓相接触，

其特征在于，所述清洁刮刀由包含热固性弹性体组合物的薄片形成；

沿纵向在与所述感光器接触的清洁刮刀边缘上形成的脊线的粗糙度设定为不超过10μm，所述脊线的平直度设定为不超过100μm；以及

在通过将所述清洁刮刀安装在所述静电复印机上实现供应150,000张纸的测试中，沿纵向在所述边缘上形成的所述脊线的平均粗糙度值Re的变化率ΔRe设定为不超过+0.7，与所述感光器接触的所述边缘的磨损面以45°角倾斜的截面长度Ws45设定为不超过50μm。

2.如权利要求1所述的清洁刮刀，其特征在于，用所述清洁刮刀除去所述色粉后残留在所述静电复印机中的单位面积感光器上的色粉量，即色粉通过所述清洁刮刀后的色粉量Tb，与施加于所述单位面积感光器上的色粉量，即色粉通过所述清洁刮刀之前的色粉量Ta的比值Tb/Ta不超过0.5。

3.如权利要求1所述的清洁刮刀，其特征在于，所述热固性弹性体组合物包含橡胶组分、填料以及交联剂，所述热固性弹性体组合物具有14～35MPa的抗拉强度、25～80N/mm的抗撕裂强度以及85％～160％的体积溶胀。

4.如权利要求1所述的清洁刮刀，其特征在于，所述热固性弹性体组合物的所述橡胶组分包括选自丁腈橡胶(NBR)、引入了羰基的丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶(HNBR)、引入了羰基的氢化丁腈橡胶、天然橡胶(NR)、丁二烯橡胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)、异戊二烯橡胶(IR)、丁基橡胶(IIR)、氯丁橡胶(CR)、丙烯酸橡胶(ACM，ANM)、表氯醇橡胶(ECO)、乙丙橡胶(EPR)、以及三元乙丙橡胶(EPDM)中的一种橡胶或至少两种橡胶的混合物。

5.如权利要求4所述的清洁刮刀，其特征在于，所述丁腈橡胶、所述引入了羰基的丁腈橡胶或所述氢化丁腈橡胶用作橡胶组分；并且

将微分散有甲基丙烯酸锌的氢化丁腈橡胶或甲基丙烯酸与所述橡胶组分混合。

6.如权利要求3所述的清洁刮刀，其特征在于，将0.1～80质量份的所述填料和0.1～30质量份的所述交联剂与100质量份的所述橡胶组分混合，

所述填料包含选自共交联剂、硫化促进剂、硫化促进助剂、抗老化剂、橡胶软化剂、增强剂以及其他添加剂中的一种或多种试剂，并且所述交联剂包含选自硫、有机含硫化合物、有机过氧化物、耐热交联剂以及树脂交联剂中的一种或多种试剂。

7.一种用以制造如权利要求1所述的清洁刮刀的方法，其特征在于，通过用切刀切割薄片，在与静电复印机的感光器接触的清洁刮刀的边缘上沿纵向形成脊线，所述薄片在沿着与所述切刀移动方向相垂直的方向上被拉伸的状态下被切割，该状态使所述薄片产生0.01～1.0的拉伸应变(mm)或/和0.01～5.0的拉伸应力(MPa)。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述切刀的移动速度设定为不小于500mm/秒且不大于2500mm/秒。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述切刀的倾斜角设定为不小于5°且不大于80°。

Images