CN107710078A

CN107710078A - 清洁刮板

Info

Publication number: CN107710078A
Application number: CN201680034190.6A
Authority: CN
Inventors: 二村安纪; 铃木智志; 山口和志
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2015-09-30
Filing date: 2016-08-24
Publication date: 2018-02-16
Also published as: US20180150018A1; JP2017067971A; JP6537949B2; WO2017056795A1

Abstract

本发明提供一种难以污染配合部件、难以阻碍氨基甲酸酯催化剂的反应性、且能够对残留调色剂一边除电一边刮取的清洁刮板(1)。清洁刮板(1)，为了通过与采用电子照相方式的图像形成装置内的配合部件的滑动接触来去除残留在配合部件的表面的残留调色剂而使用。清洁刮板(1)具有：具有板状部(21)的导电性支撑体(2)、在板状部(21)形成的聚氨基甲酸酯橡胶制成的刮板部(3)、以及介于板状部(21)与刮板部(3)之间且含有导电剂的导电性粘合层(4)。刮板部(3)含有0.3质量％以上且不足10质量％的钾盐。

Description

清洁刮板

技术领域

本发明涉及一种清洁刮板，更详细而言，涉及在电子照相方式的图像形成装置中使用的清洁刮板。

背景技术

在电子照相方式的图像形成装置中，使用例如用于对感光体等图像载体、中间转印带的表面进行清洁的清洁刮板。清洁刮板将刮板部的前端的端部按压于作为配合部件的图像载体、中间转印带的表面。通过配合部件与端部的滑动接触而刮取去除残留在配合部件表面的残留调色剂。

作为以往的清洁刮板，例如众所周知有包括具有板状部的金属制成的支撑体、和在板状部的前端侧的经由粘合层粘合的板状的由聚氨基甲酸酯橡胶形成的刮板部的清洁刮板。

并且，在现有的专利文献1中，作为清洁刮板的导电性弹性层形成材料，记载了含有多元醇、氨基甲酸酯聚合物、硼酸酯化合物的导电性组合物。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3772402号公报

发明内容

本发明要解决的问题

近年来，在图像形成装置中，由于高画质化的要求，开始使用球形且粒径较小的调色剂。因此，调色剂容易通过在配合部件表面与刮板部的端部之间产生的微小的间隙漏出。因此，变得难以利用刮板部的橡胶弹性高效地将残留调色剂刮落在调色剂回收盒内。

在图像形成装置中，残留调色剂通常处于带电的状态。因此，在回收于调色剂回收盒内的调色剂彼此之间产生静电排斥力。因此，存在调色剂不能收纳于调色剂回收盒内、调色剂从调色剂回收盒溢出的情况。

为了应对上述问题，可考虑通过清洁刮板对残留调色剂一边除电一边刮取的方法。因此，需要使刮板部导电化。作为使刮板部导电化的方法，可考虑添加炭黑、离子导电剂的方法。

但是，由于炭黑的分散状态的控制较困难，难以使刮板部的体积电阻稳定化。另外，若在刮板部中添加炭黑，则刮板部的压缩永久变形、永久伸长率变差，由于硬度上升，聚氨基甲酸酯橡胶的橡胶弹性受损，对调色剂的刮取造成妨碍。

另一方面，若在刮板部中添加离子液体，则容易产生渗出，存在因渗出的离子液体而污染配合部件的问题。另外，双(三氟甲烷磺酰基)亚胺锂(LiTFSI)、双(氟磺酰基)亚胺锂(LiFSI)等一般的离子导电剂，在形成刮板部时使氨基甲酸酯催化剂的反应性变差。因此，在以往的制造条件下，刮板部的固化性降低，刮板部向板状部的粘合性变差，其结果是，无法得到能够对残留调色剂一边除电一边刮取的清洁刮板。

本发明是鉴于上述背景而完成的，目的在于提供一种难以污染配合部件、难以阻碍氨基甲酸酯催化剂的反应性、且能够对残留调色剂一边除电一边刮取的清洁刮板。

用于解决问题的手段

本发明的一个方式是一种清洁刮板，是为了通过与采用电子照相方式的图像形成装置内的配合部件的滑动接触来去除残留在上述配合部件的表面的残留调色剂而使用的清洁刮板，具有：

具有板状部的导电性支撑体、在上述板状部形成的聚氨基甲酸酯橡胶制成的刮板部、以及介于上述板状部与上述刮板部之间且含有导电剂的导电性粘合层，

上述刮板部含有0.3质量％以上且不足10质量％的钾盐。

发明效果

上述清洁刮板在刮板部含有上述特定范围内的钾盐。因此，能够抑制作为离子导电剂的钾盐在刮板部的表面渗出、起霜。因此，上述清洁刮板难以污染配合部件。另外，钾盐不会像LiTFSI、LiFSI等离子导电剂那样，阻碍氨基甲酸酯催化剂的反应性。因此，上述清洁刮板即使在以往的制造条件下，刮板部也会固化，可确保刮板部向板状部的粘合性，能够充分确保刮板部的聚氨基甲酸酯橡胶的橡胶弹性。而且，上述清洁刮板由于刮板部的板状部与导电性粘合层的密接性较高，因此在清洁刮板的使用时在刮板部与导电性粘合层的界面处难以产生由剥离导致的翘起等。因此，上述清洁刮板能够抑制刮板部与导电性粘合层之间的接触电阻的增大。因此，根据上述清洁刮板，能可靠地确保由刮板部、导电性粘合层以及导电性支撑体形成的导电路径。因此，通过将上述清洁刮板以接地的状态组装于图像形成装置，由此能够一边对残留调色剂除电一边利用刮板部的聚氨基甲酸酯橡胶的橡胶弹性来刮取除去调色剂。

因此，根据本发明，能够提供一种难以污染配合部件、难以阻碍氨基甲酸酯催化剂的反应性、且能够对残留调色剂一边除电一边刮取的清洁刮板。

附图说明

图1是实施例1的清洁刮板的立体图。

图2是示意性地表示图1中的II-II线剖面的图。

图3是实施例2的清洁刮板的立体图。

图4是示意性地表示图3中的IV-IV线剖面的图。

具体实施方式

为了通过与采用电子照相方式的图像形成装置内的配合部件的滑动接触来去除残留在配合部件的表面的残留调色剂而使用上述清洁刮板。作为图像形成装置，具体可举例说明为采用使用带电图像的电子照相方式的复印机、打印机、传真机、多功能一体机、按需打印机等图像形成装置。另外，作为配合部件，可举例说明为感光鼓等图像载体、中间转印带等。此外，中间转印带是用于在将承载在图像载体上的调色剂图像一次转印在该转印带上后，再将该调色剂图像从该转印带向纸张等转印材料二次转印的转印带。上述清洁刮板，更具体地，可以以下述方式使用，将刮板部的前端的端部作为用于与配合部件滑动接触的滑动接触部，并通过使其与动作的配合部件的表面以相互摩擦的状态接触，来刮取去除被运送至滑动接触部的配合部件表面的残留调色剂。

上述清洁刮板具有导电性支撑体，该导电性支撑体具有板状部。导电性支撑体可以由金属材料等的导电性材料构成。板状部，具体而言，例如可以具备具有规定厚度的长方体等的形状。在这种情况下，板状部在长度方向的长度可以优选为230-360mm。另外，板状部的厚度可以优选为1.2-2mm。导电性支撑体，更具体地，例如可以设为具有与板状部连接并用于向图像形成装置的部件上安装的安装部的结构。在这种情况下，导电性支撑体整体可以形成为截面呈“L”字形等的形状。

上述清洁刮板具有在板状部形成的聚氨基甲酸酯橡胶制成的刮板部。具体而言，刮板部可形成于板状部的宽度方向的前端部侧。板状部的前端部可以埋设于刮板部。另外，也可以将刮板部粘合于板状部的任一方的板面侧。在这种情况下，可以使刮板部的一部分与板状部的前端面粘合。

刮板部含有钾盐。即，在上述清洁刮板中，刮板部通过钾盐而被导电化。钾盐作为离子导电剂发挥功能。因此，与在刮板部中添加作为电子导电剂的炭黑等的情况相比，易于使上述清洁刮板的刮板部的体积电阻稳定化。另外，上述清洁刮板的刮板部的压缩永久变形、永久伸长率难以变差，也难以产生硬度上升。

其中，若刮板部中的钾盐的含量不足0.3质量％，则无法得到通过添加而实现的导电性赋予效果。因此，将刮板部中的钾盐的含量设为0.3质量％以上。此外，钾盐的含量是刮板部中所含有的钾盐的质量相对于刮板部的整体质量的比例(％)。刮板部中的钾盐的含量，从使添加的效果可靠的观点出发，优选为0.5质量％以上，更优选为0.7质量％以上，进一步优选为1质量％以上。另一方面，若刮板部中的钾盐的含量达到10质量％以上，则可观察到钾盐渗出、起霜的趋势，因钾盐的使用量增大，制造成本也会上升。因此，将刮板部中的钾盐的含量设为不足10质量％。刮板部中的钾盐的含量，从添加的效果、钾盐的渗出、起霜、制造成本等的平衡等观点出发，优选为9质量％以下，更优选为8质量％以下，进一步优选为7质量％以下，更进一步优选为6质量％以下，最优选为5质量％以下。

上述钾盐中的阴离子，具体而言，可以举例说明为例如CF₃SO₂C₄F₉SO₂N^-<九氟-N-[(三氟甲烷)磺酰基]丁烷磺酰胺阴离子>、(CF₃SO₂)₂N^-<双(三氟甲烷磺酰基)亚胺阴离子>、(FSO₂)₂N^-<双(氟磺酰基)亚胺阴离子>、C₂₈H₂₀BO₆ ^-、AlCl₄ ^-、Al₂Cl₇ ^-、NO₃ ^-、BF₄ ^-、PF₆ ^-、CH₃COO^-、CF₃COO^-、CF₃SO₃ ^-、(CF₃SO₂)₃C^-、AsF₆ ^-、SbF₆ ^-、F(HF)N^-、CF₃CF₂CF₂CF₂SO₃ ^-、(CF₃CF₂SO₂)₂N^-、CF₃CF₂CF₂COO^-、(C₄F₉SO₂)₂N^-、CF₂(CF₂SO₂)₂N^-、CF₃SO₂NH₂ ^-等。这些可以单独使用一种或两种以上并用。另外，刮板部中可以含有1种或2种以上的钾盐。上述钾盐中的阴离子，从可靠地实现上述效果等的观点出发，优选为(CF₃SO₂)₂N^-、CF₃SO₂C₄F₉SO₂N^-、C₂₈H₂₀BO₆ ^-。

上述清洁刮板具有导电性粘合层，该导电性粘合层介于刮板部与板状部之间、且含有导电剂。导电性粘合层不仅将导电化的刮板部和导电性支撑体粘合，还具有将两者电性连接的作用。具体而言，当板状部的前端部埋设于刮板部的情况下，可以将导电性粘合层介于板状部的一侧的板面、另一侧的板面和与各板面相对的刮板部的部分之间。在这种情况下，还可以将导电性粘合层进一步介于板状部的前端面和与该前端面相对的刮板部的部分之间。另外，当刮板部粘合于板状部的任一侧的板面侧的情况下，可以将导电性粘合层介于板状部的任一侧的板面和与该板面相对的刮板部的部分之间。在这种情况下，还可以将导电性粘合层进一步介于板状部的前端面和刮板部的表面的一部分之间。

导电性粘合层中包含的导电剂，具体地可以是电子导电剂、离子导电剂中的任一种。作为电子导电剂，更具体地，例如可以举例说明为炭黑、碳纳米管、石墨烯、金属微粒、金属氧化物微粒等。这些可以使用一种或两种以上并用。作为离子导电剂，可以举例说明为季铵盐、碱金属盐、碱土类金属盐等。这些可以使用一种或两种以上并用。作为导电剂，从向导电性粘合层中的分散性等观点出发，优选使用电子导电剂。作为电子导电剂，从向导电性粘合层中的分散性、分散控制的容易度等观点出发，具体地可以优选使用炭黑。

导电性粘合层，具体而言，例如从赋予导电性的观点出发，优选含有0.1质量％以上的导电剂，更优选为0.5质量％以上，进一步优选为1质量％以上。另一方面，导电性粘合层，具体而言，例如从粘合性等观点出发，优选含有10质量％以下的导电剂，更优选为8质量％以下，进一步优选为5质量％以下。

导电性粘合层，具体而言，可以由含有导电剂的树脂粘合剂构成。只要树脂粘合剂能够将聚氨基甲酸酯橡胶制成的刮板部和导电性支撑体粘合，则热固性树脂粘合剂、热塑性树脂粘合剂均可以使用。作为树脂粘合剂，从粘合性等观点出发，优选为热固性树脂粘合剂。作为热固性树脂粘合剂，具体地例如可以举例说明为环氧树脂系粘合剂、丙烯酸树脂系粘合剂等。

导电性粘合层的厚度，从确保粘合性等观点出发，可以优选为0.1μm以上，更优选为0.3μm以上，进一步优选为0.5μm以上。另外，导电性粘合层的厚度，从加工稳定性等观点出发，可以优选为20μm以下，更优选为15μm以下，进一步优选为10μm以下。

在上述清洁刮板中，以导电性粘合层的体积电阻为刮板部的体积电阻以下为宜。在这种情况下，即使在比刮板部更薄的导电性粘合层存在厚度偏差的情况下，也能够其视为清洁刮板整体的体积电阻的偏差。因此，易于减小每个清洁刮板的体积电阻的差异。导电性粘合层的体积电阻优选小于刮板部的体积电阻。

上述清洁刮板，从有利于对残留调色剂一边除电一边刮取等观点出发，体积电阻优选为不足1×10¹⁰Ω，更优选为9×10⁹Ω以下，进一步优选为8×10⁹Ω以下

此外，可以为了得到上述各作用效果等而根据需要对上述各构成进行任意组合。

实施例

以下，使用附图对实施例的清洁刮板进行说明。此外，对于相同部件使用相同符号进行说明。

(实施例1)

使用图1、图2对实施例1的清洁刮板进行说明。如图1、图2所示，本例的清洁刮板1，是为了通过与采用电子照相方式的图像形成装置内的配合部件滑动接触来去除残留在配合部件的表面的残留调色剂(不仅是调色剂，还包含调色剂外添剂)而使用。在本例中，配合部件1具体是电子照相方式的图像形成装置内的感光鼓。

清洁刮板1具有：具有板状部21的导电性支撑体2、在板状部21形成的聚氨基甲酸酯橡胶制成的刮板部3、以及介于板状部21与刮板部3之间且含有导电剂(未图示)的导电性粘合层4。刮板部3含有0.3质量％以上且不足10质量％的钾盐(未图示)。

在本例中，导电性支撑体2具有与板状部21一体地连接的安装部22。安装部22是用于向图像形成装置的部件安装的部位。导电性支撑体2整体形成为截面呈“L”字形。刮板部3形成于板状部21的宽度方向上的前端部侧。板状部21的前端部埋设于刮板部3。导电性粘合层4介于板状部21的一侧的板面、另一侧的板面和与各板面相对的刮板部3的部分之间，并且还介于板状部21的前端面与对置于该前端面的刮板部3的部分之间。

(实施例2)

使用图3、图4对实施例2的清洁刮板进行说明。如图3、图4所示，本例的清洁刮板1在板状部21的一侧的板面侧粘合有刮板部3。导电性粘合层4介于板状部21的一侧的板面和与该板面相对的刮板部3的部分之间。其他结构与实施例1相同。

以下，使用实验例进行更具体的说明。

<氨基甲酸酯组合物的制备>

在80℃下以1小时将44质量份的真空脱泡后的聚己二酸丁二醇酯(PBA)(东曹公司制造，“NIPPOLLAN4010”)和56质量份的4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)(东曹公司制造，“Millionate MT”)混合，并在氮气气氛下在80℃下反应3小时，由此制备含有氨基甲酸酯预聚物的主剂液。此外，主剂液中的NCO％(质量％)为17.0％。

另外，将87质量份的聚己二酸丁二醇酯(PBA)(东曹公司制造，“NIPPOLLAN4010”)、13质量份的由1,4-丁二醇(三菱化学公司制造)与三羟甲基丙烷(广荣Perstorp公司制造)按照6：4的重量比混合而成的低分子量多元醇、以及0.01质量份的作为催化剂的三乙烯二胺(东曹公司制造)在氮气气氛下在80℃下混合1小时，由此制备羟基值(OHV)为210(KOHmg/g)的固化剂液。

接着，以主剂液为100质量份计，将上述制备的主剂液、固化剂液和离子导电剂按照固化剂液为94质量份、离子导电剂为表1所示的含量进行配合，在真空气氛下，在60℃下混合3分钟，充分脱泡。由此，制备在各清洁刮板的刮板部的形成中使用的各氨基甲酸酯橡胶组合物。

另外，离子导电剂使用如下物质。

·阳离子种类：K⁺，阴离子种类：CF₃SO₂C₄F₉SO₂N^-(三菱综合材料电子化成株式会社制造，“EF-N142”)

·阳离子种类：K⁺，阴离子种类：(CF₃SO₂)₂N^-(三菱综合材料电子化成株式会社制造，“EF-N112”)

·阳离子种类：K⁺，阴离子种类：C₂₈H₂₀BO₆ ^-(日本Carlit公司制造，“LR-147”)

·阳离子种类：Li⁺，阴离子种类：CF₃SO₂C₄F₉SO₂N^-(三菱综合材料电子化成株式会社制造，“EF-N145”)

·阳离子种类：Li⁺，阴离子种类：(CF₃SO₂)₂N^-(三菱综合材料电子化成株式会社制造，“EF-N115”)

·阳离子种类：Na⁺，阴离子种类：(CF₃SO₂)₂N-(三菱综合材料电子化成株式会社制造，“EF-N113”)

·阳离子种类：(C₄H₉)₄P⁺，阴离子种类：Br^-(广荣化学公司制造，“IL-AP1B”)

<氨基甲酸酯橡胶组合物的固化性>

将各氨基甲酸酯橡胶组合物涂布成厚度为2mm的片状，以130℃进行加热。在氨基甲酸酯橡胶组合物用1分钟固化的情况下，视为氨基甲酸酯催化剂的反应性未因离子导电剂而受到阻碍，在以往的制造条件下氨基甲酸酯橡胶组合物的固化性良好，记为“A”。另外，在氨基甲酸酯橡胶组合物经过5分钟也没有固化的情况下，视为氨基甲酸酯催化剂的反应性因离子导电剂而受到阻碍，在以往的制造条件下氨基甲酸酯橡胶组合物的固化性较差，记为“C”。

<粘合剂的制备>

以所形成的粘合层中的导电剂的含量为表1所示的值的方式，向环氧树脂粘合剂(东亚合成公司制造，“Aron Mighty AS-60”)中添加作为电子导电剂的炭黑(三菱化学公司制造，“#3030B”)，充分混合30分钟。由此，制备在各清洁刮板的粘合层的形成中使用的各粘合剂。此外，对于一部分粘合剂，为了进行比较，未添加导电剂。

<清洁刮板试样的制备>

准备由上模和下模构成的模具。通过使上模和下模接近并合模，由此在模具的内部形成型腔，该型腔具有两个近似长条板状的刮板部的大小。在该型腔设置有相对的两个容纳部。上述各容纳部构成为能够分别配置由截面呈L字形地弯曲形成的金属制成的长条板材(板厚为2mm)构成的导电性支撑体的板状部。

接着，在导电性支撑体的板状部的前端部的正反的板状面及前端面，以后述的表1所示的粘合层的厚度涂布规定的粘合剂。此外，上述涂布宽度为从板状部的前端面向基端侧2mm为止的范围。

接着，将涂布有粘合剂的导电性支撑体分别设置于上述模具的各容纳部，合模后，向型腔内注入规定的氨基甲酸酯橡胶组合物，以130℃加热5分钟，由此使氨基甲酸酯橡胶组合物固化。之后，将成形体从模具中取出，以规定的大小切断为两个。由此，制备经由粘合层将聚氨基甲酸酯橡胶制成的刮板部(厚度为2mm)和导电性支撑体一体化的清洁刮板试样。另外，当氨基甲酸酯橡胶组合物的固化性被评价为“C”的情况下，以130℃加热超过5分钟直到固化，由此制备清洁刮板试样。

<耐渗出性、耐起霜性>

将各清洁刮板在40℃×95％RH的湿热环境下放置2周。之后，以目视确认刮板部表面的离子导电剂的渗出、起霜。将未在刮板部表面观察到任何离子导电剂的渗出、起霜的情况视为耐渗出性、耐起霜性优异而难以污染配合部件，记为“A”。将在刮板部表面观察到离子导电剂的渗出、起霜的情况视为会污染配合部件，记为“C”。

<除电性及刮取性>

使清洁刮板的刮板部的前端部的端部与能够外加100V的直流电压的金属辊接触。另外，使电压计与清洁刮板的导电性支撑体连接并且接地。然后，在金属辊与清洁刮板的刮板部接触的状态下，测定在金属辊外加100V时的清洁刮板整体的体积电阻。将体积电阻不足1×10¹⁰Ω的情况，视为能够对残留调色剂一边除电一边刮取，记为“A”。将体积电阻为1×10¹⁰Ω以上的情况，视为不能对残留调色剂一边除电一边刮取，记为“C”。

在表1中一并表示各清洁刮板的详细构成、评价结果。

根据表1可知以下内容。试样1C的刮板部中的钾盐的含量低于规定范围。因此，试样1C不能对残留调色剂一边除电一边刮取。

试样2C的刮板部中的钾盐的含量高于规定范围。因此，试样2C不能抑制离子导电剂的渗出、起霜。

试样3C-6C使用了钾盐以外的离子导电剂。因此，在这些试样中，氨基甲酸酯催化剂的反应性受到阻碍，在以往的制造条件下，氨基甲酸酯橡胶组合物的固化性较差。

试样7C由于粘合层不含有导电剂，因此不具有导电性。因此，试样7C难以对残留调色剂一边除电一边刮取。

与此相对，根据试样1-5，可以说能够提供一种难以污染配合部件、难以阻碍氨基甲酸酯催化剂的反应性、且能够对残留调色剂一边除电一边刮取的清洁刮板。

以上，虽然对本发明的实施例进行了详细说明，但是本发明不限定于上述实施例，可以在不损害本发明的主旨的范围内进行各种变更。

Claims

1.一种清洁刮板，是为了通过与采用电子照相方式的图像形成装置内的配合部件的滑动接触来去除残留在所述配合部件的表面的残留调色剂而使用的清洁刮板，具有：

具有板状部的导电性支撑体、在所述板状部形成的聚氨基甲酸酯橡胶制成的刮板部、以及介于所述板状部与所述刮板部之间且含有导电剂的导电性粘合层，

所述刮板部含有0.3质量％以上且不足10质量％的钾盐。

2.根据权利要求1所述的清洁刮板，其特征在于，所述钾盐中的阴离子为选自由CF₃SO₂C₄F₉SO₂N^-、(CF₃SO₂)₂N^-、(FSO₂)₂N^-、C₂₈H₂₀BO₆ ^-、AlCl₄ ^-、Al₂Cl₇ ^-、NO₃ ^-、BF₄ ^-、PF₆ ^-、CH₃COO^-、CF₃COO^-、CF₃SO₃ ^-、(CF₃SO₂)₃C^-、AsF₆ ^-、SbF₆ ^-、F(HF)N^-、CF₃CF₂CF₂CF₂SO₃ ^-、(CF₃CF₂SO₂)₂N^-、CF₃CF₂CF₂COO^-、(C₄F₉SO₂)₂N^-、CF₂(CF₂SO₂)₂N^-、CF₃SO₂NH₂ ^-组成的群组中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的清洁刮板，其特征在于，所述导电剂为电子导电剂。

4.根据权利要求3所述的清洁刮板，其特征在于，所述电子导电剂为炭黑。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的清洁刮板，其特征在于，体积电阻不足1×10¹⁰Ω。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的清洁刮板，其特征在于，所述导电性粘合层的厚度在0.1-20μm的范围内。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的清洁刮板，其特征在于，所述导电性粘合层含有0.1-10质量％的所述导电剂。