CN101349888B - 电子照相设备用刮板及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供电子照相设备用刮板及其生产方法。所述电子照相设备用刮板，其避免了翘起，获得了耐磨性和优良的清洁性质。所述刮板由支撑构件和由热固性聚氨酯弹性体形成的刮板构件结合在一起组成。所述刮板构件具有氮浓度由与对应构件接触的接触部内部向接触部表面连续升高的结构。

Description

电子照相设备用刮板及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种在电子照相设备中使用的电子照相设备用刮板的生产方法，和一种电子照相设备用刮板。
背景技术
通常，如此构造电子照相设备以将感光鼓上的调色剂图像转印至记录片材上，除去残留在所述感光鼓上的调色剂，然后使用该感光鼓重复进行转印。因此，电子照相设备内部设置有清洁刮板和显影刮板，其中该清洁刮板构件结合在支撑体上，该显影刮板在显影组件等中摩擦充电调色剂的同时形成薄层。
在所述清洁刮板中，将金属构成的用于将所述刮板连接在电子照相设备等上的支架与弹性材料构成的连接在所述支架一侧的所述刮板构件一体化形成。作为形成所述刮板构件的材料，由于具有优良的耐磨性和永久形变性，通常使用热固性聚氨酯弹性体。
然而，当使用热固性聚氨酯弹性体形成的常规刮板时，有时所述刮板构件与感光鼓间的摩擦系数升高。从而，使得刮板翘起，产生噪声，并需要提高所述感光鼓的驱动扭矩。另外，近年来，由于处理速度提高，这类问题趋于更加明显地发生。
从而，已经尝试了多种方法，以防止由刮板与感光鼓间的摩擦导致的刮板翘起。
(1)作为第一方法，提出了涉及用润滑剂粉末涂覆刮板表面的方法。
(2)作为第二方法，采用涉及提高作为刮板材料的热固性聚氨酯弹性体的总体硬度，从而降低摩擦的方法。
(3)作为第三方法，提出了涉及仅降低由热固性聚氨酯弹性体形成的刮板构件表面的摩擦，从而保持刮板的总体弹性的方法。具体地说，根据该方法，将所述刮板构件用聚硅氮烷涂覆，从而仅降低刮板构件表面的摩擦(参见例如日本专利申请特开H08-314343)。
相反，作为不同于上述的问题，当使用由聚氨酯弹性体形成的清洁刮板时，由于刮板与感光鼓反复摩擦，有时所述接触部已经被削去。在此情况下，产生了调色剂从被削去的部分漏出，导致清洁不良的问题。从而，为改进耐磨性，已经提出了将聚氨酯弹性体的交联密度调节至8.5×10-4-11.0×10-4mol/cm3(参见例如日本专利申请特开H 11-212418)。
发明内容
(1)上述第一方法引起了以下问题：难于均匀涂覆；涂层易分离，耐久性差；施涂时使用对环境具有较大影响的卤化有机溶剂。
(2)所述第二方法引起了以下问题：当降低硬度以实现摩擦下降时，感光鼓和显影辊损坏，所述刮板要求的橡胶弹性变得不足，劣化了刮板性能。
(3)所述第三方法引起了以下问题：由于热固性聚氨酯弹性体表面使用另一种材料覆盖，降低摩擦的效果不足，如此使得例如使用期间涂膜脱落。另外，在该方法中，刮板构件由性质相互不同的涂膜和热固性聚氨酯弹性体两种材料形成。从而，当刮板与感光鼓接触时，涂膜与热固性聚氨酯弹性体间的性质不同，导致不能获得所述组件间稳定接触条件的问题。
另外，在日本专利申请特开H 11-212418记载的方法中，尽管轻微地改进了耐磨性，但有时降低摩擦的效果不足。
基于上述问题，做出了本发明。更具体地说，本发明目的在于提供电子照相设备用刮板，其避免了翘起，并还通过形成其中氮浓度由接触部内部向接触部表面(A部)连续增加的刮板构件获得了耐磨性。另外，本发明目的在于提供电子照相设备用刮板，其由于这类刮板构件而具有优良的与感光鼓的接触性。
为实现上述目标，本发明具有以下组成：
1.一种电子照相设备用刮板，包括支撑构件和与该支撑构件结合的由热固性聚氨酯弹性体形成的刮板构件，其中氮浓度由与对应的构件接触的接触部内部向接触部表面(A部)连续增加；
2.根据上述1的电子照相设备用刮板，其中至少接触部表面(A部)的氮浓度为1.0wt％以上至20.0wt％以下；接触部表面(A部)与由A部在垂直于该表面的厚度方向向内0.5mm位置(B部)间的氮浓度差为0.2wt％以上；
3.根据上述1或2的电子照相设备用刮板，其中在B部的氮浓度为0.7wt％以上至10.0wt％以下；
4.根据上述1-3任意一项的电子照相设备用刮板，其中所述接触部表面(A部)的不均匀度为10μm以下；
5.一种生产根据上述1-4任意一项的电子照相设备用刮板的方法，其中由热固性聚氨酯弹性体形成的刮板构件与支撑构件结合，所述方法包括：模塑工艺；和包括由该模塑工艺结束至使用所述刮板的老化期的老化工艺，其中所述模塑工艺包括以下步骤(1)-(3)：
(1)使异氰酸酯化合物与由聚氨酯弹性体形成的刮板构件接触，
(2)通过使所述异氰酸酯化合物保持与刮板构件表面接触，使该异氰酸酯化合物渗透到该刮板构件中，和
(3)步骤(2)中的渗透后，除去残留在刮板构件表面的异氰酸酯化合物；
当与刮板构件接触时，异氰酸酯化合物的粘度为800mPa·s以下；和
当与刮板构件接触时，所述异氰酸酯化合物的接触角为50°以下；
6.根据上述5的电子照相设备用刮板的生产方法，包括以如下方式形成所述刮板构件，所述方式为在步骤(3)结束后的5分钟老化工艺中，由以下方程(1)表示的未反应异氰酸酯基的浓度，保证A部，即接触部表面未反应异氰酸酯基浓度，高于由A部在垂直于所述表面的厚度方向向内0.5mm位置的B部的未反应异氰酸酯基的浓度：
(方程1)
未反应异氰酸酯基浓度＝2,260cm-1处v(NCO)的吸光度/2,950cm-1处v(C-H)的吸光度(1)；
7.根据上述6的电子照相设备用刮板生产方法，其中所述刮板构件以如下方式形成，所述方式为在步骤(3)结束后的5分钟老化工艺中，A部与B部间由上述方程(1)表示的未反应异氰酸酯基的浓度差为0.10以上，该差值通过用A部的未反应异氰酸酯基的浓度减去B部的未反应异氰酸酯基浓度求得；
8.根据上述5-7任意一项的电子照相设备用刮板生产方法，其中在步骤(2)中，所述异氰酸酯化合物通过涂覆或渗透与刮板构件接触；
9.根据上述5-8任意一项的电子照相设备用刮板生产方法，其中在步骤(3)中，残留在刮板构件表面的异氰酸酯化合物通过在能够溶解异氰酸酯化合物的溶剂中溶解所述异氰酸酯化合物除去；和
10.根据上述5-9任意一项的电子照相设备用刮板生产方法，在所述步骤(3)后进一步包括通过使活泼氢化合物与刮板构件表面接触，钝化刮板构件中的未反应异氰酸酯基。
本发明可提供一种电子照相设备用刮板，其避免了翘起，并还获得了耐磨性，具有优良的刮板性能(清洁感光鼓上残留调色剂的性质等)。
通过以下示例性实施方案的描述，本发明的进一步特征将变得显而易见。
具体实施方式
以下将详细描述本发明的优选实施方案。
本发明涉及电子照相设备用刮板，其中由热固性聚氨酯弹性体形成的刮板构件与支撑构件结合。所述电子照相设备用刮板的特征在于氮浓度由与对应构件接触的接触构件内部向接触构件表面连续升高。更具体地说，所述电子照相设备用刮板具有其中硬片段浓度由接触部内部向表面连续增加的结构。从而，所述接触部内部具有聚氨酯的固有弹性，向着表面硬度增加且摩擦下降。另外，由于所述表面较硬并具有低摩擦，接触时施加于边缘的负荷下降，并改进了耐磨性。这里使用的接触部内部是指除接触部表面外的部分。
另外，由于这样的结构，其中刮板并非由具有性质不同于涂层的材料形成，且氮浓度连续增加，因此稳定了接触时的所述性质。应该指出的是，这里使用的术语“氮浓度连续增加”不仅包括氮浓度随着距接触部内部的深度单调增加的情况，还包括氮浓度由接触部表面至特定深度恒定不变，然后从该特定深度随着深度下降的情况。然而，在术语“氮浓度连续增加”中不包括所述浓度恒定部占由接触部内部至接触部表面(A部)的大部分的情况。
由聚氨酯弹性体形成的刮板构件可根据例如采用上述材料的预聚物法或半-一次装料法(semi-one-shot)生产。
所述接触部表面(A部)的氮浓度优选为1.0wt％以上至20.0wt％以下。这是由于当A部的氮浓度为1.0wt％以上时，可获得防止刮板翘起的效果，并且由于降低了摩擦还可改进耐磨性。当氮浓度为20.0wt％以下时，接触构件未损坏。
优选由接触部表面(A部)以垂直于所述表面的厚度方向向内0.5mm位置(B部)与A部间的氮浓度差为0.2wt％以上。另外，优选B部的氮浓度为0.7wt％以上至10.0wt％以下。当A部与B部间的氮浓度差为0.2wt％以上时，与对应构件接触的A部在聚氨酯弹性体本身的低摩擦性和耐磨性不足方面可获得改进。另外，所述B部可保持聚氨酯弹性体的固有性质，即优良的柔性和弹性。进一步地，当B部的氮浓度为0.7wt％以上时，耐磨性要求的硬片段量是足够的。当氮浓度为10.0wt％以下时，不会产生由过量硬片段导致的清洁所需橡胶弹性不足的问题。
进一步地，本发明涉及一种电子照相设备用刮板的生产方法，其中由热固性聚氨酯弹性体形成的刮板构件结合在支撑构件上。优选所述生产方法包括模塑工艺和老化工艺，所述老化工艺包括由模塑工艺结束至使用所述刮板的老化期，所述模塑工艺包括以下步骤(1)-(3)：
(1)使异氰酸酯化合物与由聚氨酯弹性体形成的刮板构件接触；
(2)通过使所述异氰酸酯化合物与刮板表面保持接触，将异氰酸酯化合物渗透到刮板构件中；和
(3)上述(2)中的渗透后，除去残留在刮板构件表面的异氰酸酯化合物。
在此情况下，优选当与所述刮板构件接触时，异氰酸酯化合物的粘度为800mPa·s以下。进一步地，优选当与具有聚氨酯弹性体表面的刮板构件接触时，异氰酸酯化合物的接触角为50°以下。
所述异氰酸酯化合物可通过涂覆或渗透与由聚氨酯弹性体形成的刮板构件接触。对所述异氰酸酯化合物的施涂方法没有限制。例如，异氰酸酯化合物可通过逐滴添加、喷涂或使用刷子等工具涂覆至刮板构件上。
进一步地，所述异氰酸酯化合物通过使该异氰酸酯化合物与刮板构件表面保持接触渗透到所述刮板构件中。在上述步骤(2)中，优选当与所述刮板构件接触时，异氰酸酯化合物的粘度为800mPa·s以下。异氰酸酯化合物的粘度越低，则越容易将异氰酸酯化合物渗透到组成刮板构件的聚氨酯弹性体中。当异氰酸酯化合物的粘度为800mPa·s以下时，可用所述异氰酸酯化合物渗透刮板构件，直至获得降低摩擦的效果。
另外，在上述步骤(2)中，当与刮板构件接触时，异氰酸酯化合物与刮板构件的聚氨酯弹性体表面的接触角优选为50°以下。这是因为接触角越小，异氰酸酯化合物越能够均匀地在刮板构件上散开以将其润湿。当接触角为50°以下时，能够均匀平滑地渗透所述刮板构件。
在渗透期间，渗透到刮板构件中的异氰酸酯化合物与形成刮板构件的组分(未反应的异氰酸酯基等)反应。从而，形成目标刮板构件。另外，在该步骤期间，提高了刮板构件总体中多元醇与异氰酸酯化合物反应率，从而可形成具有期望性质(弹性等)的热固性聚氨酯弹性体。
作为所述异氰酸酯化合物，可不受限制地使用任意异氰酸酯化合物，只要所述异氰酸酯化合物在每个分子中具有至少一个异氰酸酯基，并具有以下性质即可：
-当与刮板构件接触时，异氰酸酯化合物的粘度为800mPa·s以下；和
-当与具有聚氨酯弹性体表面的刮板构件接触时，异氰酸酯的接触角为50°以下。
作为异氰酸酯化合物之一，可例举MTL(商品名：MillionateMTL；Nippon Polyurethane Industry Co.，Ltd.制)。
另外，所述异氰酸酯化合物可以以在溶剂中稀释至粘度和接触角在上述范围内的状态使用。对所述异氰酸酯化合物的使用温度没有特别限制，只要其在难于导致聚氨酯弹性体和异氰酸酯基热劣化的范围内即可。
本发明的生产方法包括渗透后除去残留在刮板构件表面的异氰酸酯化合物。这是因为当异氰酸酯化合物残留在刮板构件表面时，在接触部产生不均匀性，导致不均匀接触，从而调色剂容易漏出。因此，优选渗透后除去残留在刮板构件表面的异氰酸酯化合物。
在本发明中，优选步骤(3)结束后，老化工艺5分钟后未反应异氰酸酯基的浓度在以下式(2)表示的IR吸收率比(未反应的异氰酸酯基浓度)方面，满足由A部＞B部表示的关系。如这里使用的，B部是指由A部在垂直于A部表面的厚度方向向内0.5mm位置的部分。
(方程2)
未反应的异氰酸酯基浓度＝v(NCO)吸收的吸光度/v(C-H)吸收的吸光度    (2)
在本发明的生产方法中，所述反应未仅通过模塑工艺完成，残留有未反应的异氰酸酯基。从而，未获得最终的物理性质。因此，在模塑工艺后进行老化工艺。同时，未反应的异氰酸酯基残留量可如下计算。聚氨酯弹性体的IR通过ATR测量，未反应的异氰酸酯基残留量可由v(NCO)和v(C-H)的吸光度根据上述方程(1)计算。
当未反应的异氰酸酯基浓度满足A部＞B部表示的关系时，即当接触部表面(A部)的未反应异氰酸酯基浓度大于接触部内部(B部)的浓度时，硬片段浓度较高。因此，接触部内部具有聚氨酯的固有弹性，所述表面比内部更硬，摩擦下降。
另外，优选在步骤(3)结束后的老化工艺5分钟内，A部与B部间由上述方程(1)表示的未反应的异氰酸酯基浓度差为0.10以上。当未反应的异氰酸酯基浓度差((A部未反应的异氰酸酯基浓度)-(B部未反应的异氰酸酯基浓度))为0.10以上时，来自内部的硬度差足够，可获得优良的降低摩擦效果。
根据本发明的生产方法，在步骤(2)的渗透后，除去残留在刮板构件表面的异氰酸酯化合物。所述除去异氰酸酯化合物的方法包括使用具有不损坏热固性聚氨酯弹性体形成的刮板构件的硬度的海绵等，擦去刮板构件表面的过量异氰酸酯化合物。
另外，当除去残留在刮板构件表面的异氰酸酯化合物时，可使用能够溶解异氰酸酯化合物的溶剂。这类溶剂包括甲苯、二甲苯、醋酸丁酯、甲乙酮等。将所述异氰酸酯化合物溶解在上述能够溶解所述异氰酸酯化合物的溶剂中，从而可有效除去所述异氰酸酯化合物。
通过充分除去残留在清洁刮板表面的异氰酸酯化合物，可将接触部的不均匀度(十点平均高度Rzjis)调节至10μm以下，可保证接触部的边缘精确性。
在本发明中，优选包括使活泼氢化合物与刮板构件表面接触，从而在步骤(3)后的老化工艺中钝化刮板构件中的未反应异氰酸酯基的步骤。对所述活泼氢化合物没有特别限制，只要在每分子中包含至少一个具有活泼氢的官能团即可。优选老化工艺后不需要洗涤工艺的活泼氢化合物。因此，列举一元醇和单胺作为具有低分子量和高挥发性的化合物，并最优选水。
对使活泼氢化合物与刮板构件表面接触的方法没有特别限制，可列举涂覆、渗透等。当使用水时，所述刮板构件可通过简单地使其保持在具有特定湿度的环境中老化。
所述形成刮板构件的热固性聚氨酯弹性体主要包含多异氰酸酯化合物，高分子量多元醇，低分子量多元醇扩链剂如双官能多元醇和三官能多元醇，以及催化剂。
多异氰酸酯化合物的例子包括4，4’-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、2，4-苯亚甲基二异氰酸酯(2，4-TDI)、2，6-苯亚甲基二异氰酸酯(2，6-TDI)、二甲苯基二异氰酸酯(XDI)、1，5-亚萘基二异氰酸酯(1，5-NDI)、对亚苯基二异氰酸酯(PPDI)、亚己基二异氰酸酯(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)、四甲基二甲苯基二异氰酸酯(TMXDI)、碳二酰亚胺改性MDI和多亚甲基苯基多异氰酸酯(PAPI)。其中优选使用MDI。
上述高分子量多元醇为聚酯多元醇、聚醚多元醇、己内酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、硅酮多元醇等。另外，所述高分子量多元醇的数均分子量优选为1,500-4,000。这是因为当数均分子量为1,500以上时，得到的聚氨酯弹性体物理性质优良。当数均分子量为4,000以下时，粘度适宜，易于加工，从而优选上述范围。
作为所述扩链剂，使用例如二醇。所述二醇的例子包括乙二醇(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-环己二甲醇、苯二甲醇(对苯二甲醇)和三甘醇。除所述二醇外，可使用多元醇。所述多元醇的例子包括三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇和山梨醇。这些可单独或组合使用。
作为上述催化剂，可使用用于固化聚氨酯弹性体的通用催化剂，可列举例如叔胺催化剂。具体地说，可例举以下：氨基醇如二甲基乙醇胺、三烷基胺如三乙胺、四烷基二胺如N，N，N’，N’-四甲基-1，3-丁二胺、三亚乙基二胺、哌嗪、三嗪等。另外，可使用通常用于聚氨酯弹性体的金属催化剂，可列举二月桂酸二丁基锡等。
另外，视需要，可混合添加剂，如催化剂、颜料、增塑剂、防水剂、抗氧化剂、UV吸收剂和光稳定剂。
使用根据本发明的电子照相设备用刮板用作应用电子照相技术的电子照相设备的清洁刮板、显影刮板等，所述电子照相设备为例如复印机、激光打印机、LED打印机和电子照相制版系统。所述电子照相设备用刮板具有将使用热固性聚氨酯弹性体原料组合物生产的刮板构件与支撑构件相互结合的结构。对所述支撑构件和刮板构件的形状没有特别限制，可将该支撑构件和刮板构件形成为适于使用目的的形状。
例如，可将所述支撑构件置于用于清洁刮板的模具中，将热塑性聚氨酯弹性体原料组合物注入腔室内，然后加热并固化所述组合物。如此，可得到刮板构件为板型并且集成和支撑构件的本发明的清洁刮板。
另外，可使用如下方法，所述方法涉及由热固性聚氨酯弹性体原料组合物分别模塑热固性聚氨酯弹性体片；将所述片切割成用作刮板构件的条；将刮板构件的粘着部层压在涂覆或粘贴粘合剂的支撑构件上，热压得到的产物以进行粘合。
对形成所述支撑构件的材料没有特别限制，可列举金属和树脂。更具体地说，所述支撑构件可由金属材料和树脂材料生产，所述金属材料为例如钢板、不锈钢板、镀锌铬酸盐薄膜钢板和无铬钢板，所述树脂材料为例如尼龙6和尼龙6，6。
所述支撑构件与刮板构件通过不受限制的任意方法相互结合，适宜的方法可选自公知方法。具体地说，可列举其中采用粘合剂如酚醛树脂进行粘合的方法。
实施例
以下，将参考实施例描述本发明，但本发明并不仅限于此。
(实施例1)
(模塑清洁刮板)
制备已在一端的一侧预先涂覆酚醛树脂粘合剂的支架(支撑构件)。接着，制备用于清洁刮板的成型模，然后将所述支架以使得该支架一端一侧突出的状态，置于模具用于形成刮板构件的腔室中。
使296.6g 4，4’-二苯甲烷二异氰酸酯和703.4g具有数均分子量为2,000的聚己二酸丁二醇酯聚酯多元醇在80℃下反应3小时，以生产NCO％为7.00％的预聚物。将该预聚物与39.1g 1，4-丁二醇、21.0g三羟甲基丙烷、0.06g DABCO P15(醋酸钾的EG溶液，Air Products Japan，Inc.制)和其中添加了0.18g TEDA的固化剂混合。将该混合物注入所述模具中，并在130℃下固化5分钟。然后，将固化产物从模具中脱模，并切割以形成接触部的边缘。
接着，将MTL(商品名：Millionate MTL；NipponPolyurethane Industry Co.，Ltd.制)作为异氰酸酯化合物涂覆(25℃)至切割面，并使之与刮板构件保持接触30分钟(25℃)。此后，用海绵除去残留在刮板构件表面的过量异氰酸酯化合物。然后，使用含有少量醋酸丁酯的海绵进行进一步修整擦拭。此后，使产物在25℃温度和50％湿度下保持24小时以进行老化。
(异氰酸酯化合物的粘度)
异氰酸酯化合物的粘度使用A&D Co.，Ltd.生产的SV黏度计SV-10，在使所述化合物与刮板构件接触的温度(25℃)下测量。结果，MTL的粘度为50mPa·s。
(与刮板构件接触时异氰酸酯化合物的接触角)
异氰酸酯化合物与刮板构件的接触角使用Kyowa InterfaceScience Co.，Ltd.生产的Model CA-X，在使所述化合物与刮板构件接触的温度(25℃)下测量。结果，MTL的接触角为25°。
(测量模塑工艺后未反应的异氰酸酯基残余量的方法)
使用Thermo Electron Co.，Ltd.生产的NEXUS470测量模塑工艺后两分钟时聚氨酯弹性体部分的IR。所述测量在两个点处进行：刮板表面上的A部和在垂直于A部表面的厚度方向内部0.5mm处的B部(使用部分厚度的45％为2.0mm)。根据以下方程(1)由得到的光谱在2,950cm-1处的v(C-H)和2,260cm-1处v(NCO)的吸光度比计算未反应的异氰酸酯基残余量。由此，在A部的未反应异氰酸酯基残余量为5.0，内部为0.25，从而A部与B部之差为4.75。
(方程1)
未反应异氰酸酯基的浓度＝2,260cm-1处v(NCO)的吸光度/2,950cm-1处v(C-H)的吸光度    (1)
(氮浓度测量)
使用Shimadzu公司生产的电子探针显微分析仪EPMA1610进行测量。对于该测量，使用已经老化24小时的刮板构件。结果，所述氮浓度如下：接触部的表面(A部)：3.6wt％；由接触部表面在垂直于该表面的厚度方向向内0.02mm位置处的部分：1.4wt％；由接触部表面在垂直于该表面的厚度方向向内0.05mm位置处的部分：1.2wt％；和由所述接触部表面在垂直于该表面的厚度方向向内0.50mm部分(B部)：1.1wt％。
从而，证实了所述氮浓度由接触部内部向表面持续升高。另外，接触部表面A部与距该接触部表面向内0.50mm位置的B部间差值为2.5wt％。
(十点平均高度Rzjis)
测量采用表面粗糙度测量设备表面分析仪(SE3500；KosakaLaboratory Ltd.制)进行。Rzjis为0.8μm。
(摩擦系数)
测量采用Shinto Kagaku K.K.生产的Heidon SurfaceProperty Tester进行。该测量使用2mm厚片材在老化24小时后进行，所述片材在与清洁刮板相同的条件下生产。使由不锈钢制成的向其上施加0.1kg负荷的球形测压计(indenter)与所述片材接触。然后在以50mm/min移动所述球形测压计的同时，进行测量。结果，摩擦系数为0.7。
(实用评估)
将上述得到的清洁刮板安装在激光打印机(商品名：CanonLBP2510)上，在室温环境下进行耐久性试验。
进行10,000页耐久性试验，并根据以下标准进行评估：“A”：未出现翘起和清洁不良，和“B”：出现翘起和耐磨性不足，边缘碎裂，导致清洁不良。
(实施例2)
清洁刮板按照实施例1的步骤生产，除了使涂覆MTL后的放置时间加倍(即60分钟)。刮板构件的氮浓度如下：
接触部表面(A部)：5.1wt％；
由接触部表面在垂直于该表面的厚度方向向内0.02mm位置处的部分：1.8wt％；
由接触部表面在垂直于该表面的厚度方向向内0.05mm位置处的部分：1.3wt％；和
由接触部表面在垂直于该表面的厚度方向向内0.50mm位置处的部(B部)：1.1wt％。
从而，证实了氮浓度由接触部内部向表面连续升高。另外，A部与B部间氮浓度的差值为4.0wt％。
A部的未反应异氰酸酯基残余量为6.7，B部为0.24，从而，A部与B部间的差值为6.46。Rzjis为0.8，摩擦系数为0.5。此外，实用评估表现为未出现翘起和清洁不良，即“A”。
(实施例3)
除了用MEK稀释MTL外，清洁刮板按照实施例1的步骤生产。在此情况下，MTL的MEK溶液粘度为1.3mPa·s，接触角为20°。刮板构件的氮浓度如下：
接触部表面(A部)：3.2wt％；
由接触部表面在垂直于该表面的厚度方向向内0.02mm位置处的部分：1.5wt％；
由接触部表面在垂直于该表面的厚度方向向内0.05mm位置处的部分：1.2wt％；和
由接触部表面在垂直于该表面的厚度方向向内0.50mm位置处的部分(B部)：1.1wt％。
A部与B部间氮浓度的差值为2.1wt％。从而，证实了氮浓度由接触部内部向表面连续升高。
未反应异氰酸酯基的残余量，A部为4.2，B部为0.25，从而A部与B部间的差值为3.95。
Rzjis为0.8，摩擦系数为0.7。
实用评估表现为未出现翘起和清洁不良，即“A”。
(实施例4)
除了使用聚合MDI代替MTL作为异氰酸酯化合物以外，清洁刮板按照实施例1的步骤生产。聚合MDI的粘度为700mPa·s，接触角为27°。刮板构件的氮浓度如下：
接触部表面(A部)：3.1wt％；
由接触部表面在垂直于该表面的厚度方向向内0.02mm位置处的部分：1.2wt％；
由接触部表面在垂直于该表面的厚度方向向内0.05mm位置处的部分：1.1wt％；和
由接触部表面在垂直于该表面的厚度方向向内0.50mm位置处的部分(B部)：1.1wt％。
从而，证实了氮浓度由接触部内部向表面连续升高。另外，A部与B部间氮浓度的差值为2.0wt％。
A部的未反应异氰酸酯基残余量为4.3，B部为0.25，从而，A部与B部间的差值为4.05。
Rzjis为1.0，摩擦系数为1.0。实用评估表现为未出现翘起和清洁不良，即“A”。
(实施例5)
除了将接触异氰酸酯化合物的方法由涂覆法变为渗透法以外，清洁刮板按照实施例1的步骤生产。刮板构件的氮浓度如下：
接触部表面(A部)：3.7wt％；
由接触部表面以垂直于该表面的厚度方向向内0.02mm位置处的部分：1.5wt％；
由接触部表面以垂直于该表面的厚度方向向内0.05mm位置处的部分：1.2wt％；和
由接触部表面以垂直于该表面的厚度方向向内0.50mm位置处的部分(B部)：1.1wt％。
从而，证实了氮浓度由接触部内部向表面连续升高。另外，A部与B部间氮浓度的差值为2.6wt％。
A部的未反应异氰酸酯基残余量为5.2，和B部为0.25，从而，A部与B部间的差值为4.95。
Rzjis为0.8，和摩擦系数为0.7。实用评估表现为未出现翘起和清洁不良，即“A”。
(比较例1)
除了不进行异氰酸酯化合物渗透的步骤以外，清洁刮板按照实施例1的步骤生产。刮板构件的氮浓度如下：
接触部表面(A部)：1.1wt％；
由接触部表面在垂直于该表面的厚度方向向内0.02mm位置处的部分：1.1wt％；
由接触部表面在垂直于该表面的厚度方向向内0.05mm位置处的部分：1.1wt％；和
由接触部表面在垂直于该表面的厚度方向向内0.50mm位置处的部分(B部)：1.1wt％。
从而，接触部表面与其内部间未发现氮浓度差异。
A部的未反应异氰酸酯基残余量为0.25，B部为0.25，从而，A部与B部间没有差异。
Rzjis为0.5，摩擦系数为3.2。
实用评估表现为当经过500页后，出现翘起。从而，未证实当经过10,000页时是否出现清洁不良。
(比较例2)
清洁刮板按照实施例1的步骤生产，直至脱模固化产品。此后，将所述清洁刮板在25℃下浸入用乙酸丁酯稀释NCO％为15％的预聚物(商品名：coronate 2041；Nippon PolyurethaneIndustry Co.，Ltd.制)得到的物质中1分钟，并在50℃下干燥3小时。然后，切割所述产物以形成边缘。刮板构件的氮浓度如下：
接触部表面(A部)：5.0wt％；
由接触部表面在垂直于该表面的厚度方向向内0.02mm位置处的部分：5.0wt％；
由接触部表面在垂直于该表面的厚度方向向内0.05mm位置处的部分：1.1wt％；和
由接触部表面在垂直于该表面的厚度方向向内0.50mm位置处的部分(B部)：1.1wt％。
在所述清洁刮板中，在由距接触部表面向内0.05mm位置至0.5mm位置区域中的氮浓度为1.1wt％，从而在多数部分未发现氮浓度差异。A部与B部间的差值为3.9。
A部的未反应异氰酸酯基残余量为6.0，B部为0.25，从而，A部与B部间的差值为5.75。Rzjis为1.3，摩擦系数为0.8。
实用评估表明未出现翘起，但当经过3,000页后出现清洁不良。实用评估后，观察到出现清洁不良的部分，并发现涂层已经脱落。
表1
4，4’-MDI：4，4’-二苯甲烷二异氰酸酯
PBA2000：具有数均分子量2,000的聚己二酸丁二醇酯聚酯多元醇
1，4-BD：1，4-丁二醇
TMP：三羟甲基丙烷
P15：醋酸钾的乙二醇溶液(Air Products and Chemicals，Inc.生产)
TEDA：三亚乙基二胺
MTL：MILLIONATE MTL(NIPPON POLYURETHANEINDUSTRY CO.，LTD.制)
Poly-MDI：聚MDI
MEK：甲乙酮
表2
4，4’-MDI：4，4’-二苯甲烷二异氰酸酯
PBA2000：数均分子量为2,000的聚己二酸丁二醇酯聚酯多元醇1，4-BD：1，4-丁二醇
TMP：三羟甲基丙烷
P15：醋酸钾的乙二醇(Air Products and Chemicals，Inc.生产)
TEDA：三亚乙基二胺
MTL：MILLIONATE MTL(NIPPON POLYURETHANEINDUSTRY CO.，LTD.制)
Poly-MDI：聚MDI
MEK：甲乙酮
在实施例1-5中，模塑工艺后接触部表面(A部)的未反应异氰酸酯基残余量高于内部(B部)。氮浓度由接触部内部(B部)向接触部表面(A部)连续升高。从而，表明在清洁刮板表面硬片段增加，摩擦下降，同时清洁刮板内部保持聚氨酯弹性体固有的橡胶弹性。另外，在实施例1-5中的摩擦系数为1.0以下，而未使用异氰酸酯化合物进行处理的比较例1中的摩擦系数为3.2。
实用评估表明比较例1中出现翘起，但在实施例1-5中，即使经过10,000页时，也未出现翘起。在比较例2中，摩擦系数低至0.8，未出现翘起，但由于涂层脱落导致出现清洁不良。其原因被认为是刮板构件由性质不同的两部分组成，从而当接触时，各部分表现不同，并由于反复摩擦导致出现涂层脱落。另外，已经表明，比较例2中由于所述涂层导致氮浓度在特定点处剧烈变化，而在实施例1-5中，由于刮板构件具有氮浓度连续变化的结构，未发生这类问题，并改进了耐磨性。
尽管已经参考示例性实施方案描述了本发明，但应理解本发明不限于公开的示例性实施方案。以下权利要求的范围应根据最宽解释理解以包括所有这类改进和等价结构和功能。
本申请要求2007年7月18日提交的日本专利申请2007-186880的权益，在此将其完整引入以作参考。

Claims (8)

1.一种电子照相设备用刮板，包括：
支撑构件；和
与该支撑构件结合的由热固性聚氨酯弹性体形成的刮板构件，其中
氮浓度由与对应的构件接触的接触部内部向接触部表面，即A部连续增加，
其中
至少接触部表面，即A部的氮浓度为1.0wt％至20.0wt％；和
接触部表面，即A部与由A部在垂直于该表面的厚度方向向内0.5mm位置，即B部间的氮浓度差为0.2wt％以上，
其中在B部的氮浓度为0.7wt％至10.0wt％。
2.根据权利要求1所述的电子照相设备用刮板，其中所述接触部表面，即A部的不均匀度为10μm以下。
3.一种生产根据权利要求1所述的电子照相设备用刮板的方法，所述刮板包括支撑构件和与支撑构件结合的热固性聚氨酯弹性体形成的刮板构件，所述方法包括：
模塑工艺；和
包括由该模塑工艺结束至使用所述刮板的老化期的老化工艺，其中
所述模塑工艺包括以下步骤(1)-(3)：
(1)使异氰酸酯化合物与由聚氨酯弹性体形成的刮板构件接触，
(2)通过使所述异氰酸酯化合物保持与刮板构件表面接触，使该异氰酸酯化合物渗透到刮板构件中，和
(3)步骤(2)中的渗透后，除去残留在刮板构件表面的异氰酸酯化合物；
当与刮板构件接触时，异氰酸酯化合物的粘度为800mPa·s以下；和
当与刮板构件接触时，所述异氰酸酯化合物的接触角为50°以下。
4.根据权利要求3所述的电子照相设备用刮板的生产方法，包括以如下方式形成所述刮板构件，所述方式为在步骤(3)结束后的5分钟老化工艺中，由以下方程(1)表示的未反应的异氰酸酯基浓度，保证A部，即接触部表面的未反应的异氰酸酯基浓度，高于由A部在垂直于所述表面的厚度方向向内0.5mm位置的B部未反应的异氰酸酯基浓度：
未反应的异氰酸酯基浓度＝2,260cm-1处v(NCO)的吸光度/2,950cm-1处v(C-H)的吸光度    (1)。
5.根据权利要求4所述的电子照相设备用刮板的生产方法，包括以如下方式形成所述刮板构件，所述方式为在步骤(3)结束后的5分钟老化工艺中，A部与B部间由方程(1)表示的未反应的异氰酸酯基浓度差为0.10以上，该差值通过用A部未反应的异氰酸酯基浓度减去B部未反应的异氰酸酯基浓度求得。
6.根据权利要求3所述的电子照相设备用刮板的生产方法，其中在步骤(2)中，所述异氰酸酯化合物通过涂覆或渗透与刮板构件接触。
7.根据权利要求3所述的电子照相设备用刮板的生产方法，其中在步骤(3)中，残留在刮板构件表面的异氰酸酯化合物通过在能够溶解异氰酸酯化合物的溶剂中溶解所述异氰酸酯化合物除去。
8.根据权利要求3所述的电子照相设备用刮板的生产方法，在所述步骤(3)后进一步包括通过使活泼氢化合物与刮板构件表面接触，钝化刮板构件中的未反应异氰酸酯基。
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