CN1945456A - 成像装置用清洁刮板 - Google Patents

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Abstract

一种成像装置用清洁刮板，其通过塑模含有橡胶组分的树脂组合物而形成，该橡胶组分由含有丙烯腈作为其构成单体且所结合的丙烯腈含量为15～50％的热固性弹性体组成。

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，更具体地涉及一种适于低温下使用的清洁刮板。
                                    背景技术
在普通纸用作记录纸的静电复印机中，复印操作按下述方法执行：通过放电将静电电荷施加于感光器表面，将图像暴露于感光器以使其上形成静电潜像，极性相反的色粉附着于静电潜像以使静电潜像显像，上色的图像转印到记录纸，着色图像转印其上的记录纸在压力下受热以将色粉着色于该记录纸。
所以为了连续地将原始文件的图像复制到多张记录纸上，有必要在上述着色图像从感光器转印到记录纸的过程后，除去已经保留在感光器表面的色粉。而除去色粉的方法，已知的清洁方法是用清洁刮板压住感光器的表面，在感光器表面上滑动清洁刮板。
由聚氨酯等弹性材料制成的刮板大多用作成像装置用清洁刮板。但弹性材料制成的清洁刮板有下列问题：
(1)高温和高湿下，由于清洁刮板和感光器之间的滑动接触引起的振动，容易发生产生噪音现象。
(2)清洁刮板与感光器相反地配置。于是，这种反转现象即清洁刮板边缘按感光器的转动方向移动，容易发生在具有少量残余色粉的区域。
(3)因为最近人们已开发出非常细小的球形色粉用于形成高质量图像，很难除去已经保留在感光器表面的色粉，除非清洁刮板强力压住感光器表面。这样容易进行不完善的清洁。
(4)由于在低温和低湿度下清洁刮板的材料特性发生变化，使得清洁刮板会抖动，并且其压住感光器的力量小。这样容易进行不完善的清洁。
为了阻止产生噪音现象的发生和反转现象，人们普遍采用下列改善措施：涂敷清洁刮板表面、清洁刮板的表面配置上辅助构件，以及在感光器表面施涂用于减少感光器摩擦系数的润滑剂。
但是清洁刮板表面的处理引起制造工序的步骤增加，从而增加了清洁刮板的生产成本，并且清洁刮板表面的精确度降低。感光器表面上润滑剂的使用使得成像装置上安装润滑剂施涂器成为必要。因而增加了部件的数量，并由此增加了生产成本。
更具体地说，日本专利申请公开号2003-103686(专利文献1)，公开了一种清洁刮板，其由聚氨酯橡胶制成，并通过等离子化学的气相蒸发法在其边缘形成有一个层。该层用挠性的类金刚石的碳制成。根据该公开，使得清洁刮板在不降低组成基础材料的弹性体特性的情况下，具有低的摩擦系数和出色的耐磨性。
由于使用挠性的类金刚石的碳制成的层，使得清洁刮板摩擦系数低。进一步抑制了由于感光器和清洁刮板之间的滑动接触引起的振动而发生的产生噪音现象。但挠性的类金刚石的碳仅附着于清洁刮板边缘。这样在清洁刮板的实际应用中，清洁刮板的耐用度和耐磨度不够高。清洁刮板的另一个问题是，有必要在组成基础材料的弹性体上进行等离子化学的气相蒸发法以形成挠性的类金刚石的碳层。这样就必需进行复杂的制造过程，由此提高了生产成本。
为了解决上述问题，有人提出了改善构造清洁刮板的组合物的方案。
例如，在日本专利申请公开号5-24049(专利文献2)中，公开了聚异氰酸酯与一部分多元醇可以彼此进行反应以形成预聚物，而将剩余的多元醇和硬化剂加到预聚物中进行铸塑，并且与混合物交联。根据该公开，在不降低组合物的例如硬度、强度和低温特征等机械性能的条件下，可以降低由于倾斜而产生的张力。这样得到的静电复印机用清洁刮板很耐用。
在专利文献2说明书的“实施例”仅描述了硬化氨基甲酸乙酯的玻璃化转变温度Tg，而未评价低温下清洁刮板的清洁性能。玻璃化转变温度Tg至少为0℃的聚氨酯橡胶，其低温特性差。因此专利文献2描述的发明，未改善静电复印机用清洁刮板的低温特性。
日本专利申请公开号10-17718(专利文献3)，公开了一种构件(权利要求1和段落[0053]有描述)，其由半导电的弹性体组成，可以用作成像装置用清洁刮板。由半导电弹性体组成的所述构件含有导电赋予剂、弹性体(a)和弹性体(b)。弹性体(a)形成微区域结构，该微区域结构基本上形成了连续相。包含于弹性体(a)的导电赋予剂的混合量大于包含于弹性体(b)的导电赋予剂的混合量。弹性体(a)的硬度比弹性体(b)高。弹性体(a)的压缩变定因子是至多20％，而弹性体(b)的压缩变定因子是至多50％。丁腈橡胶被描述(段落[0027]中描述)成优选的弹性体(a)物质。
专利文献3的丁腈橡胶中结合丙烯腈含量未作描述，也没有建议。在专利文献3中描述(段落[0036]、[0094]中描述)的所述构件，其由半导电的弹性体构件组成，具有按照日本工业标准JIS-A计20～60的低硬度。该构件由低硬度的半导电的弹性体组成，其清洁性能较差。这样实际上很难使用由半导电弹性体组成的构件作为清洁刮板。
专利文献1
日本专利申请公开号2003-103686
专利文献2
日本专利申请公开号5-24049
专利文献3
日本专利申请公开号10-17718
                                发明内容
鉴于上述问题，制造出本发明。因此本发明的一个目的是提供一种清洁刮板，其可以用简单的工艺以很低的成本制造，可以制止由于低温和低湿度下清洁刮板和感光器之间的滑动接触引起的振动而产生的抖动现象，并且甚至在低温下能够确保除去保持在感光器表面上的色粉。
为达到该目的，本发明提供了一种清洁刮板，其用于成像装置，通过塑模含有橡胶组分的树脂组合物而形成，该橡胶组分由含有丙烯腈作为其组分单体的热固性弹性体组成，并且所结合丙烯腈含量为15～50％。
本发明人重复了多种实验，研究出能够展示出预期的低温下清洁性能的树脂组合物，并且得出下列结论。
通过使用含有丙烯腈作为其构成单体、并且所结合丙烯腈含量为15～50％的热固性弹性体作为组成成像装置用清洁刮板的树脂组合物，可以阻止在低温和低湿度下抖动现象发生，并且阻止清洁刮板在低温和低湿度下压向感光器上的压力低。因此改善了清洁刮板低温下的清洁性能。
热固性弹性体中所结合丙烯腈含量设定为15～50％，其原因是如果所结合丙烯腈含量小于15％，热固性弹性体的机械强度较低。这样清洁刮板耐磨性和耐用性低。另一方面，如果所结合丙烯腈含量大于50％，热固性弹性体的玻璃化转变温度Tg较高。这样清洁刮板在低温和低湿度下的清洁性能较低。
所结合丙烯腈含量更优选设定为25～42％，并且最优选28～40％。
热固性弹性体中所结合丙烯腈含量可以按照日本工业标准JIS K 6384所述的方法测量。因为结合丙烯腈含量标在商品上，应使用本发明规定的所结合丙烯腈含量的产品。
优选用作热固性弹性体的丁腈橡胶(NBR)，可以使用任何的所结合丙烯腈含量小于25％的低腈NBR，所结合丙烯腈含量为25％～31％的中腈NBR，所结合丙烯腈含量为31％～36％的中/高腈NBR，所结合丙烯腈含量为36～43％的高腈NBR，以及所结合丙烯腈含量不小于43％的超高腈NBR，只要它们的所结合丙烯腈含量在15～50％之间。尤其优选使用中腈NBR、中/高腈NBR或高腈NBR。
用作氢化丁腈橡胶的丁腈橡胶(NBR)的情况也是如此。
含有丙烯腈并且用作橡胶组分的热固性弹性体，可以罗列出丁腈橡胶(以下简称NBR)、氢化丁腈橡胶(以下简称HNBR)、羧基改性丁腈橡胶、丙烯腈异戊二烯橡胶、丙烯腈-丁二烯-异戊二烯共聚型橡胶和液体丁腈橡胶(液态丙烯腈-丁二烯橡胶)。
上述含有丙烯腈的热固性弹性体中，优先选择丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)、NBR及其它橡胶组分的混合物或具有至多10％剩余双键的氢化丁腈橡胶(HNBR)。尤其优选单独使用NBR或HNBR。
当其它弹性体与NBR混合时，NBR对于全部橡胶组分的比率优选是至少50质量份，更优选至少70质量份。
可用于本发明的“其它弹性体”，可以列举出天然橡胶(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)和乙烯-丙烯-二烯三元共聚橡胶(EPDM)。这些弹性体可以单独使用或者两种或更多种混合使用。
当热固性弹性体(“弹性体a”)通过与其它弹性体(“弹性体b”)混合而使用时，以100质量份弹性体组分的总质量为基准，弹性体a的混合量是90～50质量份，并且优选90～70质量份，而以100质量份弹性体组分的总质量为基准，弹性体b的混合量是10～50质量份，并且优选10～30质量份。
弹性体a的混合量设定为至少50、也不超过90质量份，并且弹性体b的混合量设定为至少10、也不超过50质量份的理由如下：如果弹性体a的混合量小于50质量份、而弹性体b的混合量大于50质量份，本发明的成像装置用清洁刮板有机械强度较低之虞。另一方面，如果弹性体a的混合量大于90质量份，而弹性体b的混合量小于10质量份，有弹性体b不能显示其性能之虞。
热固性弹性体的数均分子量优选是至少50,000也不超过800,000。热固性弹性体的数均分子量设定为至少50,000的原因如下：如果其数均分子量小于50,000，热固性弹性体的机械强度较低，并且因此耐磨性和耐用性较低。热固性弹性体的数均分子量设定为至多80,000的原因如下：如果其数均分子量大于80,000，则热固性弹性体的门尼粘度较高。因此有热固性弹性体的塑模加工性能较低之虞。
其数均分子量更优选是至少70,000也不超过500,000，并且最优选是至少70,000也不超过300,000。
组成本发明的成像装置用清洁刮板的组合物可以含有除上述热固性弹性体之外的组分，只要该组合物含有热固性弹性体。
除上述弹性体组分(A)之外，本发明的组合物优选含有填料(B)和交联剂(C)。
以100质量份的弹性体组分(A)为基准，该组合物优选含有0.1～80质量份的填料(B)。以100质量份的弹性体组分(A)为基准，填料(B)的混合量设定为0.1～80质量份的原因如下：如果填料(B)的混合量小于0.1质量份，有弹性体组分的增强和交联不足之虞。另一方面，如果填料(B)的混合量大于80质量份，则组合物的硬度很高。因此有本发明的清洁刮板损害感光器之虞。
以100质量份的弹性体组分(A)为基准，所述组合物优选含有0.1～30质量份的交联剂(C)。以100质量份的弹性体组分(A)为基准，交联剂(C)的混合量设定为0.1～30质量份的原因如下：如果交联剂(C)的混合量小于0.1质量份，则交联密度较低。因此有得到的组合物不具有所需特性之虞。另一方面，如果交联剂(C)的混合量大于30质量份，则由于过度的交联反应使所得的树脂组合物硬度很高。因此有本发明的清洁刮板损害感光器之虞。
在本发明中使用的填料(B)包括共交联剂、硫化促进剂、硫化促进助剂、抗老化剂、软化剂、增强剂和添加剂。这些填料可以单独使用或者两种或更多种混合使用。
共交联剂其本身交联并且与热固性弹性体分子发生反应和使它们进行交联，因此使整个组合物聚合。
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；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)一元羧酸比如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等。
(b)二元羧酸比如马来酸、富马酸、衣康酸等。
(c)上述(a)和(b)的酯或酐
(d)上述(a)到(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)芳香族的乙烯基化合物比如苯乙烯、-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙基苯乙烯、二乙烯基苯等
(g)具有杂环的乙烯基化合物比如异氰脲酸三烯丙酯、氰脲酸三烯丙酯和乙烯吡啶
(h)丙烯腈化合物比如(甲基)丙烯腈和α-氯代丙烯腈；以及乙烯基甲酮类比如丙烯醛、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。
而一元羧酸的酯，列举出下列物质：
(甲基)丙烯酸烷基酯比如(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、(甲基)丙烯酸2-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)丙烯酸十二烷酯、(甲基)丙烯酸羟甲酯；(甲基)丙烯酸羟乙酯
(甲基)丙烯酸的氨基烷基酯比如丙烯酸氨乙酯、丙烯酸二甲氨乙酯、丙烯酸丁基氨乙酯等；
具有芳环的(甲基)丙烯酸酯比如(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯甲酰酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯等；
具有环氧基的(甲基)丙烯酸酯比如(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；以及
具有官能团的(甲基)丙烯酸酯比如N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、γ-(甲基)丙烯酰基氧丙基三甲氧基硅烷；
具有多官能团的(甲基)丙烯酸酯例如二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二甲基丙烯酸亚乙酯(EDMA)、二甲基丙烯酸聚乙二醇酯、甲基丙烯酸四氢糠酯、异亚丁基二甲基丙烯酸亚乙酯等。
而上述(c)的“二羧酸酯”，，可以列举出比如马来酸甲酯、衣康酸甲酯；邻苯二甲酸二烯丙酯、衣康酸二烯丙酯等半酯。
而上述(c)的“酐”，可列举出丙烯酸酐、马来酸酐等。
而上述(d)的“金属盐”，可以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。
而可以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比如三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPT)、二甲基丙烯酸亚乙酯(EDMA)、聚二甲基丙烯酸乙二醇酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸四氢糠酯和异亚丁基二甲基丙烯酸亚乙酯；
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、邻苯二甲酸二烯丙酯、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，可以列举出Buton 150、Buton 100、聚丁二烯R-15、Diene-35、Hystal-B2000等。
而上述二肟，可以列举出对醌二亚肟、联对，对’二苯甲酰醌二肟、N，N’-间亚苯基二马来酰亚胺。
共交联剂的混合量应大到足以交联或硫化弹性体组分。
通常情况下，以100质量份的弹性体组分为基准，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、二硫代氨基甲酸酯、胍和亚磺酰胺。
而秋兰姆，可以列举出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双五亚甲基秋兰姆。
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，并且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。
而二硫代氨基甲酸酯的盐，可以列举出二硫代氨基甲酸二甲锌、二硫代氨基甲酸二乙锌、二硫代氨基甲酸二丁锌、二硫代氨基甲酸二甲钠、二硫代氨基甲酸二乙钠、二硫代氨基甲酸二甲铜、二硫代氨基甲酸二甲铁(III)、二硫代氨基甲酸二乙硒和二硫代氨基甲酸二乙碲。
而胍类促进剂，可以列举出二邻甲苯基胍、1，3-二苯胍、1-邻-甲苯基双胍和二邻苯二酚硼酸盐的二邻-甲苯基双胍盐。
而亚磺酰胺，可以列举出N-环己基-2-苯并噻唑亚磺酰胺等。
硫化促进剂的混合量应足够大，使得弹性体组分的特性充分展示出来。以100质量份的弹性体组分为基准，无机硫化促进剂的混合量通常在0.5～15质量份的范围内选择，而以100质量份的弹性体组分为基准，有机的硫化促进剂通常选择在0.5～3质量份的范围内选择。
本发明中使用的硫化促进助剂包括金属氧化物比如氧化锌；脂肪酸比如硬脂酸、油酸、棉籽脂酸；碳酸锌；以及已知的硫化促进助剂。金属氧化物比如氧化锌也作增强剂，将在下面进行描述。
硫化促进助剂的混合量应足够大，使得弹性体组分的特性充分展示出来。以100质量份的弹性体组分为基准，硫化促进助剂的混合量通常在0.5～10质量份的范围内进行选择。
而抗老化剂，可以列举出胺、咪唑和酚类。
而胺类，可以列举出苯乙烯化二苯胺、二烷基二苯胺、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-萘基-对苯二胺和N，N′-二-6-萘基-对苯二胺。而本发明中使用的咪唑，包括2-硫醇基苯并咪唑、2-硫醇基苯并咪唑的锌盐和2-硫醇基甲基苯并咪唑。
本发明中使用的酚类，包括2，5-二叔丁基对苯二酚、2，5-二叔戊基对苯二酚、2，2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基酚)、2，2’-亚甲基双(4-乙基-6-叔丁基酚)、2，6-二叔丁基-4-甲基酚、4，4’-硫代二(6-叔丁基-3-甲基酚)、苯乙烯化甲基酚、4，4’-亚丁基二(3-甲基-6-叔丁基酚)、单(α-甲苄基)酚、二(α-甲苄基)酚、三(α-甲苄基)酚和1，1-二(4-羟苯基)环己烷。
而抗老化剂，可以使用聚(2，2，4-三甲基-1，2-二氢喹啉)、6-乙氧基-1，2-二氢-2，2，4-三甲基喹啉、1-(N-苯基氨基)-萘、二硫代氨基甲酸二丁镍、三(壬基苯基)亚磷酸酯和硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸二硬脂酰酯。
抗老化剂的混合量应足够大，使得弹性体组分的特性充分展示出来。以100质量份的弹性体组分为基准，抗老化剂的混合量通常在1～10质量份的范围内进行选择。
而软化剂，优选使用用于橡胶的软化剂。更具体地讲，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)比如邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和二(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。
软化剂的混合量应足够大，使得弹性体组分的特性充分展示出来。以100质量份的弹性体组分为基准，软化剂的混合量通常在0.5～5质量份的范围内进行选择。
而增强剂，除主要用作填料以引导炭黑与弹性体相互作用的炭黑之外，可以使用无机增强剂比如白炭墨(硅石填料，例如干燥的硅石或湿的硅石、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；以及有机增强剂比如香豆酮和茚树脂、酚醛树脂、高苯乙烯树脂和木屑。
考虑到增强效果、成本和分散能力、以及耐磨性，优选使用炭黑。
而炭黑，优选使用SAF炭黑(平均粒径：18～22)、SAF-HS炭黑(平均粒径：大约20)、ISAF炭黑(平均粒径：19～29)、N-339炭黑(平均粒径：大约24)、ISAF-LS炭黑(平均粒径：21～24)、I-ISAF-LS炭黑(平均粒径：21～31)、HAF炭(平均粒径：大约26～30)、HAF-HS炭黑(平均粒径：22～30)、N-351炭黑(平均粒径：大约29)、HAF-LS炭黑(平均粒径：大约25～29)、LI-HAF炭黑(平均粒径：大约29)、MAF(平均粒径：30～35)、FEF炭黑(平均粒径：大约40～52)、SRF炭黑(平均粒径：58～94)、SRF-LM炭黑和GPF炭黑(平均粒径：49～84)。
尤其优选使用FEF炭黑、ISAF炭黑、SAF炭黑和HAF炭黑。
增强剂的混合量应足够大，使得弹性体组分的特性充分展示出来。以100质量份的弹性体组分为基准，增强剂的混合量通常在5～100质量份的范围内进行选择。
而添加剂，可以列举酰胺类化合物、脂肪酸金属盐和蜡。
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。优选使用脂肪族酰胺化合物。而脂肪族酰胺化合物的脂肪酸，可以列举出油酸、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、二十烷酸、芥子酸、反油酸、反式-11-二十烷酸、反式-13-二十二烷酸、亚油酸、亚麻酸和蓖麻油酸。优选使用脂肪族酰胺化合物比如油酰胺、硬脂酰胺和芥酸酰胺。
关于脂肪酸金属盐，可以列举的脂肪酸有月桂酸、硬脂酸、棕榈酸、肉豆蔻酸和油酸，而可以列举的金属包括锌、铁、钙、铝、锂、镁、锶、钡、铈、钛、锆、铅和锰。
而蜡，可以列举出石蜡、褐煤蜡、酰胺蜡。
添加剂的混合量应足够大，使得弹性体组分的特性充分展示出来。以100质量份的弹性体组分为基准，添加剂的混合量通常在1～10质量份的范围内进行选择。
而本发明中使用的交联剂(C)，可以列举出硫、含有机硫的化合物、有机过氧化物、耐热的交联剂和树脂交联剂。
除了通常使用收集的粉状硫之外，也可以使用分散能力提高的表面处理过的硫。也可以使用不溶性硫磺，以阻止硫从生胶中浮现出来。
而含有机硫的化合物，可以列举出N，N′二硫代双吗啉等。
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-己烯、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧)己烷、二叔丁基过氧二异丙苯、二叔丁过氧化物、二叔丁基过氧化苯甲酸酯、过氧化二异丙苯、叔丁基过氧化异丙苯、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧)-3-己烯、1，3-二(叔丁基过氧异丙基)苯、正丁基-4，4-二(叔丁基过氧)戊酸酯、对氯代苯甲酰过氧化物、2，4-二氯代苯甲酰过氧化物、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(柠康二酰亚胺甲基)苯、六亚甲基-1，6-二硫代硫酸钠二水合物、1，6-二(二苄基硫代氨基甲酰基二硫化物)己烷。
而树脂交联剂，可以列举出烷基酚树脂或溴化烷基酚醛树脂，比如Tackyroll 201(TaokaKagaku Kogyo公司制造)、Tackyroll 250-III(Taoka Kagaku Kogyo公司制造)和Hitanol 2501(Hitachi Kasei Kogyo公司制造)。
通过使用已知的橡胶捏合装置比如单轴挤压机、1.5-轴挤压机、二轴挤压机、敞开式辊炼机、捏和机、班伯里密炼机和热辊炼机，使各组分混合，得到组成本发明的成像装置用清洁刮板的组合物。
各组分的混合顺序没有具体限定，但可以将各组分一起输入到捏合装置，或者把一部分组分输入到捏合装置，将其捏合得到混合物，再把剩余组分加到混合物中，并且将该混合物和剩余组分捏合一起。优选的方法是，将弹性体组分(A)和填料(B)捏合得到混合物，把交联剂(C)加到混合物中，然后将混合物和交联剂(C)捏合一起。
通过使用已知的模塑法如压塑或注射模塑法将由上述方式得到的组合物塑模，从而得到本发明的成像装置用清洁刮板。
优选本发明的成像装置用清洁刮板具有下列特性：
优选清洁刮板具有60～90的JIS-A硬度。如果JIS-A硬度小于60，则不能在清洁刮板端部施加压力。因此不能将色粉从感光器上除去。另一方面，如果JIS-A硬度大于90，则清洁刮板会损害感光器。优选清洁刮板具有70～85的JIS-A硬度。
优选清洁刮板的抗拉强度是至少6.0MPa。如果清洁刮板的抗拉强度小于6.0MPa，则清洁刮板很脆，并且因此磨损程度高。更优选抗拉强度在6.0～30MPa，并且最优选在9.0～30MPa的范围。
清洁刮板的排斥弹性模量优选在15～70％之间。如果其模量排斥弹性小于15％，则清洁刮板不具有将色粉从感光器上除去的排斥力，也因此不能将色粉从感光器上除去。如果排斥弹性模量大于70％，则清洁刮板会高度抖动，并且因此不能除去色粉。清洁刮板的排斥弹性模量更优选在15～60％之间。
清洁刮板的玻璃化转变温度优选是至多10℃。如果其玻璃化转变温度大于10℃，则清洁刮板在低温和低湿度下的清洁性能会很低。清洁刮板的玻璃化转变温度更优选在-20～10℃范围内，并且最优选在-20～6℃之间。
本发明的效果描述如下。通过使用所结合的丙烯腈含量在特定范围内的热固性弹性体，本发明的清洁刮板具有改善的机械强度。因此可以阻止在残余少量色粉的区域发生清洁刮板边缘反转的现象。也可以阻止清洁刮板在高温和高湿度下制造噪音，并且防止其在低温和低湿度下压在感光器上的压力低，以及防止其在低温和低湿度下发生抖动现象。因此可以提高不仅是在标准温度而且是在低温下的清洁性能。
关于组成本发明清洁刮板的组合物，将填料和交联剂加到所结合丙烯腈的含量在特定范围内的热固性弹性体中。因此可以通过改变弹性体组分、填料和交联剂的混合比，形成多种特性。
例如，通过在热固性弹性体中加入填料，可以使热固性弹性体和/或填料在清洁刮板表面上抽吸，并且将在清洁刮板和感光器之间的摩擦系数调整到很低的数值。因此不同于传统的摩擦系数大的清洁刮板，本发明的清洁刮板可以阻止其边缘产生反转现象。可以进一步抑制因高温和高湿度下清洁刮板和感光器之间的滑动接触引起的振动而使清洁刮板发生产生噪音现象。也可以抑制因低温和低湿度下清洁刮板和感光器之间的滑动接触引起的振动而使清洁刮板产生抖动现象。根据树脂组合物组分间的混合比，通过控制清洁刮板的树脂组合物的弹性度，可以使清洁刮板以较大力量压在感光器上，并且确保将剩余的细小的球状色粉除去。这样清洁性能高的清洁刮板适合于使用非常细小的球形色粉，从而形成高质量的图像。
本发明的清洁刮板可以通过仅仅塑模含有上述热固性弹性体的组合物而制造出来。因此不同于在专利文献1中描述的发明，没必要对清洁刮板的表面进行特殊的处理。这样就使制造过程简化，并且便于制造过程的控制，因此以低成本制造出清洁刮板。进一步地，没必要在成像装置上安装某一装置，以将润滑剂施涂在感光器表面上。这样可以将清洁刮板按照原样组合到成像装置中，并且确保成像装置更紧凑。因而可以以低成本制造清洁刮板。
                                附图说明
图1是安装了本发明清洁刮板的彩色成像装置的示意图。
图2是本发明实施例和对照例的清洁刮板的性能检测方法示意图。
                                 具体实施方式
下面参照示意图，对本发明清洁刮板的实施方式和其上安装了清洁刮板的成像装置进行描述。
如图1所示，使用粘合剂将本发明的清洁刮板20与支承构件21相结合。支承构件21由刚性金属、弹性金属、塑料或陶瓷组成。优选支承构件21用金属制成，更优选用Chrome FreeSECC制成。
而结合清洁刮板20和支承构件21的粘合剂，使用聚酰胺或聚氨酯热熔性粘合剂和环氧类或酚类粘合剂。优选使用热熔性粘合剂。
图1中显示的成像装置具有：充电辊11、感光器12、中间传送带13、固定辊14、色粉15a、15b、15c与15d、反射镜16、激光17、传送的目标18、初级传递辊19a、二次传递辊19b和色粉收集箱22。
彩色成像装置按如下所述过程形成图像：
最初，感光器12沿图1箭头所示方向旋转。在充电辊11使感光器12荷电后，激光17经由反射镜16使感光器12的无图像部分曝光。结果，无图像部分去静电。感光器12上相应于图像的部分是荷电的。此后将色粉15a供应到感光器12上，并且附着在荷电图像部分，以形成第一颜色的上色图像。上色的图像经由初级传递辊19a传向中间传送带13。以同样的方式，感光器12上形成的其它每种色粉15b～15d的彩色上色图像也传向中间传送带13。由四种颜色色粉15a～15d组成的全色图像形成于中间传送带13上。该全色图像经由二次传递辊19b传向即将传递过来的材料18(通常是纸张)。当即将传递过来的材料18经过在被加热到预先设定温度的一对固定辊14之间时，全色图像被定像到其表面上。
上述过程中，通过清洁刮板20压住感光器12的表面而擦拭感光器12，以将没有传向中间传送带13而是保持在感光器12上的色粉从感光器12的表面上除掉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。
本发明的清洁刮板20由基本上由弹性体组分(A)、填料(B)和交联剂(C)组成的组合物所构成。
而弹性体组分(A)，使用所结合的丙烯腈含量为28～40％并且数均分子量为至少70,000也不超过200,000的NBR。
以100质量份的弹性体组分(A)为基准，树脂组合物含有1～80质量份、优选10～80质量份、并且更优选30～75质量份的填料(B)。
而填料(B)，使用共交联剂、硫化促进剂、硫化促进助剂、增强剂和添加剂。
优选使用甲基丙烯酸作为共交联剂。以100质量份的弹性体组分(A)为基准，树脂组合物含有5～10质量份并且优选7～10质量份的甲基丙烯酸。
而硫化促进剂，优选使用无机促进剂氧化镁或有机促进剂噻唑或秋兰姆。而噻唑，最优选二硫化二苯并噻唑。而秋兰姆，最优选一硫化四甲基秋兰姆物。以100质量份的弹性体组分(A)为基准，氧化镁的混合量优选是5～10质量份，并且更优选是7～10质量份。以100质量份的弹性体组分(A)为基准，噻唑或秋兰姆的混合量优选是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质量份的弹性体组分(A)为基准，硫化促进助剂的混合量优选是1～10质量份，并且更优选是2～8质量份。当两种或更多种硫化促进助剂组合使用时，以100质量份的弹性体组分(A)为基准，其中一种硫化促进助剂的混合量优选是0.5～5质量份。
而增强剂，优选使用炭黑，并且更优选使用ISAF炭黑。以100质量份的弹性体组分(A)为基准，炭黑的混合量优选是10～80质量份，并且更优选是10～60质量份。
而添加剂，优选使用脂肪酸金属盐。而脂肪酸金属盐，优选使用硬脂酸金属盐，并且更优选使用硬脂酸锌。以100质量份的弹性体组分(A)为基准，添加剂的混合量优选是1～20质量份，并且更优选是5～15质量份。
填料(B)可以单独使用或者两种或更多种混合使用。优选下述组合：共交联剂、硫化促进剂和增强剂的组合；共交联剂、硫化促进剂、增强剂和添加剂的组合；硫化促进剂、硫化促进助剂和增强剂的组合；硫化促进剂、硫化促进助剂、增强剂和添加剂的组合；以及硫化促进助剂和增强剂的组合。更优选下述组合：甲基丙烯酸、氧化镁和炭黑的组合；甲基丙烯酸、氧化镁、炭黑和硬脂酸金属盐的组合；以及噻唑和/或秋兰姆、氧化锌、硬脂酸、炭黑和硬脂酸金属盐的组合。这些组合中，最优选含有脂肪酸金属盐的组合。
而交联剂(C)，使用硫或有机过氧化物。这些交联剂可以单独地或两种或更多种组合使用。
优选使用粉末硫作为上述的硫。以100质量份的弹性体组分(A)为基准，硫的混合量优选是0.5～5质量份，并且更优选是1～3质量份。当硫用作交联剂(C)时，优选使用硫化促进剂和硫化促进助剂作为填料(B)。
优选使用过氧化二异丙苯作为有机过氧化物。以100质量份的弹性体组分(A)为基准，有机过氧化物的混合量优选是0.510质量份，并且更优选是1～6质量份。当有机过氧化物用作交联剂(C)时，优选使用共交联剂作为填料(B)。
本发明的清洁刮板按如下所述方法制造：最初，使用捏合装置比如单轴挤压机、1.5轴挤压机、二轴挤压机、敞开式辊炼机、捏和机、班伯里密炼机和热辊炼机等，将弹性体成分(A)和填料(B)在80～120℃下捏合五至六分钟。如果捏合温度小于80℃并且捏合时间少于五分钟，则弹性体成分(A)没有充分塑化，并且捏合进行得不够充分。如果捏合温度大于120℃并且捏合时间大于六分钟，有交联剂(C)分解之虞。
在交联剂(C)加到所制得的混合物中后，通过使用捏合装置将它们在80～90℃下捏合五至六分钟。如果捏合温度低于80℃并且捏合时间少于五分钟，则混合物没有充分塑化，并且捏合进行得不够充分。如果捏合温度高于90℃并且捏合时间大于六分钟，有交联剂(C)分解之虞。
将通过上述方法得到的组合物塑模，得到本发明的清洁刮板20。
优选将该组合物塑模并加工成厚1～3mm、宽10～40mm、长度200～500mm的长方形清洁刮板20。
模塑方法没有具体限定，但可以使用已知的方法比如注射模塑法或压模法。更具体地讲，将组合物安置在一模具内，于155～175℃下进行加压硫化10～30分钟。如果硫化温度低于155℃并且硫化时间少于10分钟，则组合物硫化不充分。如果硫化温度高于175℃并且硫化时间大于30分钟，有橡胶燃烧之虞。
通过上述方法得到的清洁刮板20具有60～90的JIS-A硬度，并且优选70～85的JIS-A硬度；其抗拉强度为9.0～35MPa，并且优选9.0～25MPa；排斥弹性模量为15～70％，并且优选15～60％；而玻璃化转变温度为-20～10℃，并且优选-20～6℃。
因为本发明的清洁刮板20具有上述特性，清洁刮板20在下述实施例进行的试验中不会产生抖动现象。进一步地，清洁刮板20在低温下以及标准温度下能够确保刮去所有色粉。
实施例
·实施例1～4和对照例1、2
在测量表中显示的每个弹性体成分(A)和填料(B)的混合量后，将弹性体成分(A)和填料(B)加到橡胶捏合装置，比如二轴挤压机、敞开式辊炼机、班伯里密炼机或捏和机中。此后将它们在80～120℃下加热捏合五至六分钟。
按照如表1所示的混合数量，将得到的混合物和交联剂(C)加到橡胶捏合装置比如敞开式辊炼机、班伯里密炼机或捏和机中，然后在80～90℃下加热捏合五至六分钟。
在将得到的橡胶组合物置入模具后，于155～175℃下加压硫化10～30分钟，得到厚度为的2mm薄片，以及直径为φ27.5mm×12mm厚的压缩球(经塑模的基材)。
在用厚2mm的薄片剪出宽度为27mm、长度为320mm的清洁刮板后，用热熔法将清洁刮板与由Chrome Free SECC制造的支承构件(Diabond公司制造)相粘结。切割薄片中央部分，得到清洁构件。
表1
  实施例1   实施例2   实施例3   实施例4   对照例1   对照例2
 组分A   NBR   100   100   100   100   100   100
 组分B   炭黑   15   15   50   50   15   15
  氧化镁   10   10   10   10
  甲基丙烯酸   10   10   10   10
  氧化锌   5   5
  硬脂酸   1   1
  硬脂酸锌   10   10   10   10
  硫化促进剂A   1.5   1.5
  硫化促进剂B   0.5   0.5
组分C   硫   1.5   1.5
  有机过氧化物   3   3   3   3
组分A的特性   结合的丙烯腈含量(％)   28   39   28   39   14   52
  数均分子量(×104)   7.6   15.0   7.6   15.0   4.5   4.8
 硬度(A型)   81   75   78   82   95   64
 抗拉强度(MPa)   9.8   18.9   22.5   19.5   4.5   23.4
 排斥弹性模量(％)   50   38   38   17   63   19
 玻璃化转变温度Tg(℃)   -10   2   -13   6   -25   23
 抖动   ◎   ○   ◎   ○   ×   ×
 低温下清洁性能   ◎   ○   ◎   ○   ○   ×
 标准温度下清洁性能   ○   ○   ○   ○   △   ×
在所有表1中显示的组分当中，将下列产品用作如下所述的组分：
·NBR
·丙烯腈含量28％：Nipol DN2850，Nippon Zeon公司制造
·丙烯腈含量39％：Perbunan NT3965，拜耳聚合物公司制造
·丙烯腈含量15％、52％(对照例1、2)：由JSR按实验基础制造
·炭黑：“Sheast ISAF”，Tokai炭黑公司制造
·硬脂酸：“Tsubaki”，Nippon Yushi公司制造
·硬脂酸锌：“ZINC STEARATE”，Nippon Yushi公司制造
·硫化促进剂A：二硫化二苯并噻唑
(“Knockseller DM”，Ouchi Shinko Kagaku Kogyo公司制造)
·硫化促进剂B：一硫化四甲基秋兰姆
(“Knockseller TS”，Ouchi Shinko Kagaku Kogyo公司制造)
·硫：粉末硫(Tsurumi Kagaku公司制造)
·有机过氧化物：过氧化二异丙苯(“Percumyl D”，Nippon Yushi公司制造)
通过下列方法测量表1中显示的特性(硬度、抗拉强度、排斥弹性模量、玻璃化转变温度Tg)：
(1)硬度：按照日本工业标准JIS K 6253(类型A)测量制备出的压缩球硬度。
(2)抗拉强度：在制得的2mm厚薄片上冲压形成哑铃状试样No.3，按照日本工业标准JIS K 6251，在拉伸速率500mm/分钟下测量其抗拉强度。
(3)排斥弹性模量：按照日本工业标准JIS K 6255(Lubke方法)，于23℃下测量制备的压缩球的排斥弹性模量。
(4)玻璃化转变温度Tg：在用2mm厚的薄片制备出宽度为5×40mm的样品后，使用粘弹性分光计(“VR-7110”，Uejima Seisakusho制造)测量tanδ。将tanδ的峰值设定为玻璃化转变温度Tg。以10Hz频率下的拉伸波型测量正弦波。
采用下列方法评价清洁刮板的抖动现象和其清洁性能。
如图2所示，聚合色粉(从佳能公司制造的商品打印机中取出的商品色粉)的粒径为10μm的颗粒附着于水平配置的玻璃板23上，该玻璃板23上涂有OPC(本申请人制造的有机光电导体)。施涂OPC的玻璃板23以200mm/秒的速度移动，每个实施例和对照例的清洁刮板20保持相对于施涂OPC的玻璃板23呈20～40度的角度，以观察是否有抖动现象发生，以及色粉的刮擦状态。试验在23℃的温度和55％的湿度下进行。研究10℃的低温和15％的低湿度下的清洁性能。
试样不抖动标注为○。试样抖动程度低标注为△。试样抖动程度非常高标注为。关于清洁性能，试样完全刮掉全部色粉的标注为◎。试样擦去色粉是标注为○。试样在玻璃板23上留下少量色粉的标注为△。试样在玻璃板23上留下的色粉高到肉眼可见的程度标注为。
对照例1的清洁刮板具有低的玻璃化转变温度。这样清洁刮板在低温下的清洁性能方面很出色。但由于所结合的丙烯腈含量小，其机械强度低。因此发生抖动，并且因此在标准温度下的清洁性能较差。
对照例2的清洁刮板因为所结合的丙烯腈含量高，其玻璃化转变温度较高。在低温下清洁刮板的清洁性能较差。
实施例的清洁刮板不存在对照例的清洁刮板上发生的问题。更具体地讲，实施例的清洁刮板不发生抖动，并且在正常温度和低温下展示出出色的清洁性能。

Claims (10)

1.一种成像装置用清洁刮板，其通过塑模含有橡胶组分的树脂组合物而形成，所述橡胶组分由含有丙烯腈作为其构成单体且所结合的丙烯腈含量为15～50％的热固性弹性体组成。
2.如权利要求1所述的清洁刮板，其特征在于，所述热固性弹性体的数均分子量是至少50,000。
3.如权利要求1所述的清洁刮板，其特征在于，组成所述橡胶组分的所述热固性弹性体选自丙烯腈-丁二烯橡胶、所述丙烯腈-丁二烯橡胶和其它弹性体的混合物、以及剩余双键不超过10％的氢化丁腈橡胶。
4.如权利要求2所述的清洁刮板，其特征在于，组成所述橡胶组分的所述热固性弹性体选自丙烯腈-丁二烯橡胶、所述丙烯腈-丁二烯橡胶和其它弹性体的混合物、以及剩余双键不超过10％的氢化丁腈橡胶。
5.如权利要求1所述的清洁刮板，其特征在于，所述树脂组合物含有：所述橡胶组分；以100质量份的所述橡胶组分为基准，0.1～80质量份的填料；以及以100质量份的所述橡胶组分为基准，0.1～30质量份的交联剂。
6.如权利要求2所述的清洁刮板，其特征在于，所述树脂组合物含有：所述橡胶组分；以100质量份的所述橡胶组分为基准，0.1～80质量份的填料；以及以100质量份的所述橡胶组分为基准，0.1～30质量份的交联剂。
7.如权利要求3所述的清洁刮板，其特征在于，所述树脂组合物含有：所述橡胶组分；以100质量份的所述橡胶组分为基准，0.1～80质量份的填料；以及以100质量份的所述橡胶组分为基准，0.1～30质量份的交联剂。
8.如权利要求1所述的清洁刮板，其特征在于，其具有60～90的JIS-A硬度、至少6.0MPa的抗拉强度和15～70％的排斥弹性模量。
9.如权利要求2所述的清洁刮板，其特征在于，其具有60～90的JIS-A硬度、至少6.0MPa的抗拉强度和15～70％的排斥弹性模量。
10.如权利要求3所述的清洁刮板，其特征在于，其具有60～90的JIS-A硬度、至少6.0MPa的抗拉强度和15～70％的排斥弹性模量。
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