DE69212616T2

DE69212616T2 - Reinigungsklinge mit anorganischer Verstärkung

Info

Publication number: DE69212616T2
Application number: DE69212616T
Authority: DE
Inventors: Nero R Lindblad; Robert C U Yu
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1991-04-29
Filing date: 1992-04-29
Publication date: 1997-02-06
Anticipated expiration: 2012-04-30
Also published as: JP3218072B2; US5153657A; EP0511848A2; EP0511848A3; JPH05158389A; DE69212616D1; EP0511848B1

Description

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Reinigungsklinge, die besonders, wenn auch nicht ausschließlich, zum Entfernen von Teilchen nützlich ist, welche an dem photoleitfähigen Element einer elektrophotographischen Druckvorrichtung haften.
Bei dem Verfahren des elektrophotographischen Druckens wird eine photoleitfähige Oberfläche auf ein im wesentlichen gleichförmiges Potential aufgeladen. Die photoleitfähige Oberfläche wird unter Aufzeichnen eines elektrostatischen Latentbildes, welches den Intormationsbereichen eines wiederzugebenden Originaldokuments entspricht, bildweise belichtet. Dies zeichnet ein elektrostatisches Latentbild auf der photoleitfähigen Oberfläche auf, welches den im Originaldokument enthaltenen Informationsbereichen entspricht. Danach wird ein Entwicklermaterial zur Berührung mit dem elektrostatischen Latentbild transportiert. Tonerteuchen werden von den Trägertelichen des Entwicklermaterials zum Latentbild angezogen. Das sich daraus ergebende Tonerpulverbild wird anschließend von der photoleitfähigen Oberfläche auf einen Bogen Trägermaterial übertragen und darauf dauerhaft fixiert.
Dieses Verfahren ist wohlbekannt und zum Kopieren mit Lichtlinsen von einem Original und für Druckanwendungen von elektronisch erzeugten oder gespeicherten Originalen oder zur Ionographie wohlbekannt.
Bei einem Reproduktionsverfahren des vorstehend beschriebenen Typs ist es unvermeidlich, daß einige Tonerreste auf der photoleitfähigen Oberfläche zurückbleiben, nachdem das Tonerbild auf den Bogen Trägermaterial (z.B. Papier) übertragen worden ist. Man hat gefunden, daß bei einem derartigen Verfahren die Kräfte, welche einige Tonerteilchen an der Abbildungsoberfläche festhalten, stärker sind als die Übertragungskräfte und deshalb einige Teilchen nach der Übertragung des Tonerbildes auf der Oberfläche zurückbleiben. Außer den Tonerresten werden andere Teilchen, wie etwa Bruchstücke von Papier (d.h. Kaolin, Fasern, Ton), Additive und Kunststoff nach der Bildübertragung auf der Oberfläche zurückgelassen. (Hierin umfaßt nachstehend der Ausdruck "Restteilchen" Tonerreste und andere Restteilchen, die nach der Bildüberführung zurückbleiben.) Die Restteilchen haften fest an der Oberfläche und müssen vor dem nächsten Druckdurchgang entfernt werden, um ihr Stören des Aufzeichnen eines neuen Latentbildes darauf zu vermeiden.
Verschiedene Verfahren und Vorrichtungen können zum Entfernen von Restteilchen von der photoleitfähigen Abbildungsoberfläche verwendet werden. Bisher sind eine Reinigungsbürste, ein Reinigungsnetz und eine Reinigungsklinge verwendet worden. Sowohl Reinigungsbürsten als auch Reinigungsnetze arbeiten durch Wischen der Oberfläche, um eine Überführung der Restteilchen von der Abbildungsoberfläche zu bewirken. Nach längerem Gebrauch werden jedoch diese beiden Typen Reinigungsvorrichtung mit Toner verunreinigt und müssen ersetzt werden. Dies erfordert das Verwerfen der schmutzigen Reinigungsvorrichtungen. Bei Hochgeschwindigkeitsmaschinen hat sich diese Praxis als nicht nur als verschwenderisch sondern auch als teuer erwiesen.
Die Nachteile der Bürste und des Netzes haben den Weg für eine weitere und derzeit vorherrschende Reinigungsform bereitet, die in der Technik als Klingenreinigung bekannt und offenbart ist. Das Klingenreinigen umfaßt eine Klinge, die normalerweise aus einem gummiähnlichen Material (z.B. Polyurethan) hergestellt ist, welches unter Entfernen der Restteilchen von der Oberfläche über die Oberfläche gezogen oder gewischt wird. Das Klingenreinigen ist verglichen mit anderen Verfahren aufgrund seines einfachen, wohlfeilen Konstruktion ein äußerst wünschenswertes Verfahren zum Entfernen von Restteilchen. Es gibt jedoch gewisse Schwächen beim Klingenreinigen, die hauptsächlich ein Ergebnis des Reibschlußkontakts sind, der zwischen der Klinge und der Oberfläche auftreten muß.
Dynamische Reibung ist die Kraft, die der Relativbewegung zweier miteinander in Berührung stehender Körper entgegensteht. Diese Reibung zwischen der Klingenkante und der Oberfläche verursacht ein Abnutzen der Klingenkante und schädigt die Berührung der Klinge mit der Oberfläche. Für die Zwecke dieser Anmeldung ist die Volumenabnutzung (W) der Belastung (F) multipliziert mit der durchlaufenen Entfernung (D) proportional. Somit ist WαFαDαFVT oder bei Einführung eines Proportionalitätsfaktors K, W = KFVT, worin K der Abnutzungsfaktor ist, V die Geschwindigkeit ist und T die abgelaufene Zeit ist. Demzufolge erhöht sich die Abnutzung mit größeren Werten von K. Verschiedene Klingenschmiermaterialien oder Tonerschmieradditive sind zum Verringern der Reibung vorgeschlagen worden, welche dadurch die Abnutzung verringerten. Schmiermittel neigen jedoch dazu, die Betriebseigenschaften der Druckmaschine ungünstig zu verändern. Zum Beispiel kann eine Polyurethanklinge mit einem guten Schmiermittel im Toner idealerweise einen Reibungskoeffizienten von 0,5 erreichen. Dies tritt jedoch wegen der empfindlichen Ausgewogenheit selten auf, welche am Erreichen der richtigen Gewichtsprozent Schmiermittel im Toner beteiligt ist. Normale Werte des Reibungskoeffizienten für Reinigungsklingen, welche Toner von der Abbildungsoberfläche entfernen, reichen von etwa 0,5 unten bis etwa 1,5 oben.
Außer dem Abnutzungsproblem, das mit der Zeit mehr oder minder vorhersagbar ist, unterliegen Klingen ferner nichtvorhersagbaren Ausfällen. Der Stoß von Trägerkugeln, die auf der ladungsrückhaltenden Oberfläche nach der Entwicklung zurückbleiben, können die Klinge beschädigen und plötzliche örtliche Zunahmen der Reibung zwischen der Klinge und der Oberfläche können das pHänomen einer Faltenbildung hervorrufen, wo die Klingenreinigungskante unterhalb der Kante gefaltet wird, wodurch die zum Klingenreinigen erforderliche Reibschlußbeziehung verloren wird. Außerdem scheint eine geringe Schädigung der Berührungskante der Klinge möglicherweise Rißstellen auszulösen. Diese Probleme erfordern das Entfernen und den Austausch der Klinge.
Die Untersuchung der Eigenschaften des Leistungsverhaltens der Reinigungsklinge hat gezeigt, daß die seitliche Anpassung der Klinge, d.h. die Anpassung der Klinge über die Abbildungsoberfläche im allgemeinen durch
&epsi;α1/E
gegeben ist, worin
&epsi; die Klingenanpassung in Mikron ist,
E der Elastizitätsmodul für ein gegebenes Elastomer ist,
Ein hoher Wert für die seitliche Anpassung ist sehr erwünscht und dementsprechend sollte der Elastizitätsmodul für eine gegebene Klinge klein sein.
Es ist ferner festgestellt worden, daß zum optimalen Ansprechen der Klinge auf die Rauhigkeit der Abbildungsoberfläche, insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten, die Resonanzfrequenz der Klinge so hoch wie möglich sein muß. Die Resonanzfrecuenz einer Klinge ist durch
ω&sub0;α E
gegeben, worin
ω&sub0; die Resonanzfrequenz der Klinge ist.
Eine hohe Resonanzfrequenz ist zur optimalen Frequenzantwort sehr erwünscht und dementsprechend sollte der Elastizitätsmodul bei einer gegebenen Klinge für das ausgewählte Elastomer groß sein.
Es ist zu erkennen, daß die Verwendung isotroper Materialien, wie etwa die gegenwärtig in elektrophotographischen Reinigungsverfahren verwendeten Urethanreinigungsklingen, einen Ausgleich bei der Auswahl von Materialien mit einem Elastizitätsmodul erfordern, welcher sowohl die Erfordernis der seitlichen Anpassung als auch die Resonanzfrequenzerfordernisse befriedigend erfüllt.
Die gemeinhin verwendete Reinigungsklinge vom Elastomertyp ist ein nachgiebiges Material, welches kurzen Restteilchen gestattet, auf der Oberfläche zu verbleiben. Dies erfolgt deshalb, weil das nachgiebige Elastomermaterial nicht genügend Kontakt zum Schaffen einer engen Abdichtung zwischen der Reinigungsklinge und der Oberfläche liefern kann, wenn ein Falte auftritt; deshalb macht es die Nachgiebigkeit der elastomeren Klinge leicht, über die Restteilchen zu gleiten.
Verschiedene Reinigungstechniken sind bisher verwendet worden, wie durch die folgenden Offenbarungen veranschaulicht wird, was für gewisse Aspekte der vorliegenden Erfindung von Bedeutung sein kann:
Die US-A-4 984 326 an Hone et al. beschreibt eine Reinigungsklinge für ein elektrophotographisches Gerät, bei dem ein teilchenförmiger, nichtleitender anorganischer Füllstoff in einem thermoplastischen Fluorkohlenstoffpolymer dispergiert ist.
"Impregnated Poromeric Material deaning Blade", Xerox Disclosure Journal, et al., Bd. 1, Nr. 4, April 1976, S. 79, beschreibt eine Reinigungsklingenzusammensetzung aus in Polyurethan zusammen verbundenen Polyestervliesfasern zur Verbesserung der Abriebsbeständigkeit, Härte, Nachgiebigkeit und Tragfähigkeit.
"Nylon Fiber Reinforcement for Polyurethane Composites", Polymer Composites, Cordova et al., Bd. 8, Nr. 4, August 1987, S. 253-255, schlägt ein wärmehärtbares Polyurethanmaterial mit einem Nylonfaserfüllstoff für eine verbesserte Stoßfestigkeit, Dauerschlagfestigkeit und verringerten Spannungsbruch vor.
Die US-A-2 767 529 an Scott beschreibt einen Spatel für eine Papierherstellungsmaschine, die aus Metall oder Gewebeschichten hergestellt ist, die durch synthetisches Harz verbunden sind.
Die US-A-3 635 556 an Levy schlägt ein Trägerkissen vor, das aus einem kohlegefüllten Plastikschaummaterial hergestellt ist.
Die US-A-3 915 735 an Moreland beschreibt ein monomeres Silan, das auf mikrokristallines Novaculit gesprüht oder gegossen ist, während es in einem Mischgerät mit hoher Intensität bei einer Temperatur zwischen 21ºC und 177ºC gerührt wird, und man das monomere Silan und das monokristalline Novaculit mindestens 1 Minute bei einer Temperatur zwischen 21ºC und 177ºC an Ort und Stelle verbleiben läßt.
Die US-A-4 549 933 an Judd et al. beschreibt einen Verbundspatel mit inhomogenen Steifigkeitseigenschaften und mit einer Mehrzahl nebeneinanderliegender Faserschichten, die in einem Epoxyharz eingeschlossen sind. Die Verbundklinge besitzt einen Faserkern, in einer Richtung verlaufende Graphitzwischenschichten und äußere Faserschichten. Die in eine Richtung verlaufenden Graphitfasern in den Zwischenschichten sind in Maschinenrichtung angeordnet.
Die US-A-4 823 161 an Yamada et al. beschreibt einen Reinigungsklingenaufbau, der eine Doppelschichtstruktur hat, die als Kontaktelement eine erste Schicht, welche aus Poly(urethan)ureamidpolymer hergestellt ist und mit der Oberfläche eines das Tonerbild tragenden Elements in Berührung gehalten wird, und als Trägerelement eine zweite Schicht umfaßt, die zum Liefern einer verbesserten Klingenfunktion an der ersten Kontaktschicht haftet. Das Trägerelement für das Kontaktelement hat dieselbe Härte oder im wesentlichen dieselbe Härte wie das Kontaktelement und liegt in der Glasübergangstemperatur niedriger als das Kontaktelement.
Die US-A-4 825 249 an Oki et al. beschreibt eine Reinigungsklinge für eine photoelektronische Kopiermaschine, welche ein Substrat aus Urethankautschuk und einen Überzug aus Perfluorpolyether umfaßt.
Die US-A-4 978 999 an Frenkel et al. beschreibt eine Reinigungsklinge, die in einer Elastomermatrix in einer einzigen Richtung ausgerichtete Faserfüllstoffe umfaßt.
Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines Reinigungsklingenelements, das eine verbesserte Reißbeständigkeit der Klingenspitze liefert.
Ein Weg zum Erhöhen der Lebensdauer der Reinigungsklinge ist das Verbessern der Klingenabnutzungsgeschwindigkeit. Die bei einer Klinge aufgrund der Abnutzung beobachteten physikalischen und geometrischen Änderungen werden als eines der Schlüsselelemente angesehen, welche die Klinge ihre Reinigungswirksamkeit verlieren lassen. Da diese schlechte Abnutzungsbeständigkeit im Betrieb zu häufigem Klingenaustausch führen kann, ist er deshalb sehr kostspielig und belastet ebenfalls unser Kundenservicesystem. Ein Gegenstand dieser Erfindung ist das Verbessern der Abnutzungsbeständigkeit und der Haltbarkeit, wodurch auf diese Weise der Klingenaustausch verringert wird.
Obschon es scheinen könnte, daß eine steife Metallklinge die Probleme der Steifigkeit und Abnutzung lösen könnte, nutzt tatsächlich der zwischen der Oberfläche und der Klinge erforderliche Reibungskontakt die Klinge und irgendwelche darauf aufgebrachten Oberflächenschmiermittel rasch ab. Was die Klingenkantenabnutzung betrifft, ändert sie sich von einer ausgeprägten Kante zu einer runden oder abgeflachten Oberfläche, die einer hohen Kraft bedarf, um die Kante in schlüssiger Berührung zu halten. Während eine abgeschrägte Kante bei Flüssigtoner anwendungen nützlich ist, ist sie bei Trockentoneranwendungen für eine Schädigung und Abnutzung äußerst empfänglich. Demgemäß ist es erwünscht, die quadratische Klmgenkante ohne Abnutzung zu erhalten. Außerdem kann die Abnutzungsreibung Tonerschmelztemperaturen erzeugen, was bewirkt, daß Toner an die Klinge oder die Oberfläche schmilzt. Weiterhin kann eine Filmbildung auf der Oberfläche die Bildqualität verschlechtern. Eine Filmbildung tritt entweder gleichförmig oder in Streifen auf, was auf Mängel beim Klingenreinigen zurückzuführen ist und zum Verhindern der Filmbildung die Verwendung eines Schmiermittels und eines den Abrieb ausgleichenden Elements erfordert. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist das Verringern des Reibungskontakts zwischen einer Reinigungsklinge und einer Abbildungsoberfläche.
Weitere Gegenstände der vorliegenden Erfindung umfassen: das Bereitstellen eines Reinigungsklingenelements mit verbesserter Beständigkeit gegenüber Ermüdungsbruch und das Bereitstellen eines Reinigungsklingenelements mit beträchtlicher mechanischer Stabilität und verlängerter Betriebsdauer.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine in den begleitenden Ansprüchen definierte Reinigungsklinge bereitgestellt.
Andere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden im Verlauf der folgenden Beschreibung und beim Bezug auf die Zeichnung deutlich, in welcher:
Figur 1 eine Querschnittsansicht einer Reinigungsklinge ist, die eine Teilchenverstärkung zeigt,
Figur 2 eine schematische Darstellung eines füllstoffverstärkten, vernetzten Polyurethannetzwerks ist,
Figur 3 eine schematische Darstellung eines Siliziumoxid teilchens und einer Polyurethanmolekülbindung ist,
Figur 4 ein Schema von mit 3-Aminopropyltriethoxysilan oberflächenbehandeltem Siliziumdioxid und der Polyurethanwechselwirkung ist.
Unter Bezug nun auf die Zeichnungen, wo die Darstellungen zum Zweck des Veranschaulichens einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung und nicht zu deren Einschränkung sind, zeigt Figur 1 eine schematische Ansicht einer Elastomeren-Reinigungsklinge mit Teilchenverstärkung gemäß der Erfindung, welche schematisch deren verschiedene Bestandteile darstellt. Nachstehend werden hierin gleiche Bezugszeichen überall zum Bezeichnen identischer Elemente verwendet. Obschon das Reinigungsgerät der vorliegenden Erfindung besonders an die Verwendung in einer elektrophotographischen Druckmaschine angepaßt ist, sollte aus der folgenden Diskussion deutlich werden, daß sie zur Verwendung in einer breiten Vielfalt von Vorrichtungen gleichermaßen gut geeignet ist und nicht notwendigerweise auf die besonderen, hierin dargestellten Ausführungsformen begrenzt ist.
Wie in Figur 1 veranschaulicht ist Klinge 10 zum Reinigen einer Abbildungsoberfläche eines sich in Richtung 13 bewegenden elektrophotographischen Bildelements 12 mit oberen und unteren Klingenoberflächen 14 und 16 mit der Länge L, Vorderseite 18 und Höhe h versehen. Die anorganischen Teilchen 22 der Erfindung sind in der Klingenmatrix 23 homogen dispergiert. Die Dispersion der anorganischen Teilchen 22 verstärkt die Klinge 10. In Kombination mit der unteren Oberfläche 16 bildet die Vorderseite 18 die Reinigungskante 20, die mit dem elektrophotographischen Abbildungselement 12 in Reinigungskontakt steht.
Das Klingenträgerelement, das die Klinge während des Reinigungsverfahrens mit dem Abbildungselement 12 reibschlüssig ist, wird in der Figur nicht gezeigt. Die Klinge 10 und die Reinigungskante 20 erstrecken sich über die gesamte Breite des Abbildungselements 12 und quer zur Richtung der Bewegung des Abbildungselements.
Die Reinigungsklinge ist aus einem Elastomermaterial hergestellt, wobei seine Matrix mit anorganischen Teilchen zur Verstärkung gefüllt ist. Ein Vielfalt an Füllstofftypen kann entweder allein oder in Kombination verwendet werden.
Die für die vorliegende Erfindung gewählten Füllstoffe sind anorganische Füllstoffe. Diese Füllstoffe werden für eine geeignete Dispersion in der Klingenmaterialmatrix ausgewählt, da sie durch herkömmliche Lösungsmischtechniken leicht dispergiert werden und in der fertiggestellten Reinigungsklinge zu keiner Teilchenagglomeration führen. Ein anorganischer Füllstoff von besonderem Interesse ist mikrokristallines Siliziumdioxid, natürlich vorkommende Quarzteilchen von unregelmäßiger Form. Mikrokristallines Siliziumdioxid kommt auch in zwei anderen Formen vor (Cristobalit und Tridymit). Das mikrokristalline Siliziumdioxid der vorliegenden Erfindung besitzt eine Mohs- Härtezahl von etwa 7 mit einer ausgezeichneten Abriebsbeständigkeit. Andere teilchenförmige Materialien aus Siliziumdioxidderivaten, wie etwa auf Mikrongröße gemahlenes Glas und synthetische Glaskugeln von Mikrongröße sind ebenfalls gute anorganische Füllstoffe zur Einarbeitung in eine Reinigungsklinge. Wahlweise sind kugelförmige Keramikteilchen, wie etwa Zeeospher, gute Füllstoffkandidaten zur Anwendung in der vorliegenden Erfindung.
Unter Bezug nun auf Figur 2 wird eine mit einem teilchenförmigen Füllstoff 22 kombinierte Elastomermatrix 23 zum Erzeugen eines verstärkten Materials gezeigt.
Unter Bezug nun auf Figur 3 wird die Molekülbindung eines Polymers an Füllstoffteilchen, in diesem Fall die Wechselwirkung von Siliziumoxid 60 und Polyurethan, unter Erhalten eines Figur 2 dargestellten verstärkten Materials gezeigt. Ein Weg zum Verbessern der Füllstoff-Polymer-Wechselwirkung ist die Verwendung von Kupplungsmitteln. Ein Beispiel einer derartigen Wechselwirkung ist eines, bei dem mikrokristalline Siliziumdioxidteilchen mit einem bifunktionellen Silankupplungsmittel 70 wie in Figur 4 dargestellt oberflächenbehandelt werden können. Die interessierenden Silankupplungsmittel zur Teilchenoberflächenbehandlung sind: Chlorpropyltriethoxysilan mit der Molekularformel Cl(CH&sub2;)&sub3;Si(OC&sub2;H&sub5;)&sub3;, Azidosilan mit der Molekularformel:
N&sub3; -R-Si(OC&sub2;H&sub5;)&sub3;
3-Aminopropyltriethoxysilan mit der Molekularformel NH&sub2;(CH&sub2;)&sub3;Si(OC&sub2;H&sub5;)&sub3;, N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropyltriethoxysilan mit der Molekularformel NH&sub2;CH&sub2;CH&sub2;NH(CH&sub2;)&sub3;Si(OC&sub2;H&sub5;)&sub3;, 3-Glycidoxypropyltriethoxysilan mit der Molekularformel
und dergleichen. Diese Silane werden in hydrolysierter Form eingesetzt, da die OH-Gruppen der hydrolysierten Silane leicht mit den funktionellen Silanolgruppen der mikrokristallinen Siliziumoxidoberflächen reagieren und unter Bilden von Siloxanbindungen bei erhöhter Temperatur kondensieren. Die Kondensationsreaktion zwischen den OH- und Silanolgruppen bringt das Siloxan auf den Oberflächen der Siliziumdioxidteilchen an und richtet die funktionelle organische Gruppe des Silans unter Wechselwirken mit den Polymermolekülen des Elastomers nach außen aus. Von der Silan-Polymer-Wechselwirkung wird erwartet, daß sie die gewünschte Füllstoff-Verstärkungswirkung erzeugt.
Die hydrolysierte Silanlösung, die zum Behandeln des mikrokristallinen Siliziumoxids benützt werden kann, kann durch Hydrolysieren der Alkoxygruppen eines Silans in einer überschüssigen Menge Wasser unter Bilden einer verdünnten wäßrigen Lösung mit etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 5,0 Gew.-% Silan hergestellt werden. Ein Lösungs-pH zwischen etwa 9 und 13 ist bevorzugt. Die Kontrolle des pH der hydrolysierten Silanlösung kann durch Essigsäure- oder Iodwasserstoffzusatz erreicht werden. Die Silan-Oberflächenbehandlung des mikrokristallinen Siliziumdioxids kann durch etwa 1 Minute bis etwa 30 Minuten Waschen der Siliziumoxidteilchen in der verdünnten hydrolysierten Silanlösung bewirkt werden. Die sich daraus ergebenden Siliziumoxidteilchen werden mit einem Filterpapier filtriert und zum Abschließen des Silan-Oberflächenbehandlungsverfahrens etwa 30 Minuten in einem Ofen bei 135ºC getrocknet. Wahlweise kann die Hydrolyse des Silans und die Oberflächenbehandlung direkt auf der Oberfläche der mikrokristallinen Siliziumoxidteilchen wie zum Beispiel in Beispiel 2 des US-Patents Nr. 3 915 735 beschrieben ausgeführt werden.
Andere wertvolle und zur Anwendung in der vorliegenden Erfindung geeignete Kupplungsmittel zur Oberflächenbehandlung sind die organischen Titanate. Sie umfassen:

(1) organische Titanate

a. Tetraalkyltitanate, die durch die Molekülstruktur Ti(OR)&sub4; dargestellt werden können. Typische Alkyltitanate sind Tetraisopropyltitanat mit der Molekularformel Ti(OC&sub3;H&sub7;)&sub4;, Tetra-n-butyltitanat mit der Molekularformel Ti(OC&sub4;H&sub9;)&sub4; und Tetrakis(2-ethylhexyl)titanat mit der Molekularformel
b. Titanatchelate, die durch die allgemeine Molekülstruktur
dargestellt werden, worin X eine Sauerstoff oder Stickstoff enthaltende funktionelle Gruppe darstellt und Y eine Kette aus zwei oder drei Kohlenstoffen darstellt.

2. Organische Zirkonate

Typische Neoalkoxyzirkonate sind Tris(ethylendiamino)ethylzirkonat mit der Molekularformel RO-Zr(O-C&sub2;H&sub4;-NH-C&sub2;H&sub4;-NH&sub2;)&sub3; und Tris(m-amino)phenylzirkonat mit der Molekularformel RO-Zr(OC&sub6;H&sub4;-NH&sub2;)&sub3;

3. Organische Aluminate

Andere anorganische Füllstoffe von Mikrometergröße mit großer Härte und ausgezeichneten Abnutzungsbeständigkeitseigenschaften umfassen zum Beispiel:
Feine Glaskugeln in Polyurethan. Die Glaskugeln sind amorphe synthetische Glaskugeln.
Glimmer in Polyurethan. Die Glimmer sind Teilchenmaterialien unregelmäßiger Gestalt von natürlichem Vorkommen. Sie sind kristalline Teilchen aus Kalium-, Magnesium-, Aluminium-, Vanadium- und Calciumsilikaten.
Wollastonit in Polyurethan. Sie sind kristalline Fasern (nadelartig) von natürlichem Vorkommen, welche aus 50% SiO&sub2;, 40% CaO und 10% verschiedenen Metalloxiden bestehen.
Glasfasern in Polyurethan. Die Glasfasern sind amorphes synthetisches Glas, das in Faserform ausgezogen ist.
Basaltfasern in Polyurethan.
Basalt ist ein natürlich vorkommendes Ergußgestein. Basaltfasern werden im Laboratorium durch Ausziehen des geschmolzenen Ergußgesteins bei hoher Temperatur (1250ºC) zu Fasern mit den gewünschten Abmessungen hergestellt. Die typische Zusammensetzung von Basalt ist 55% SiO&sub2;, 11% Al&sub2;O&sub3;, 22% TiO&sub2; und der Rest Oxide von Fe, Mn, Mg, Ca, Na und P.
Alle vorstehend beschriebenen anorganischen Füllstoffe besitzen so wie sie von den Herstellern geliefert werden eine Teilchengrößenverteilung von etwa 0,1 Mikrometer bis etwa 10 Mikrometer. Die gewählten Glasfasern und Basaltfasern sind zylindrisch geformte kurze Fasern mit einem Seitenverhältnis (Verhältnis Länge zu Durchmesser) von weniger als 10.
Die Teilchenmaterialien der vorliegenden Erfindung werden direkt in die Präpolymerflüssigkeit eingearbeitet und können in der Polymermatrix der Reinigungsklinge in einem Bereich zwischen etwa 0,5 und 25 Gew.-% vorliegen. Ein Zusatzbereich von etwa 1 bis etwa 10 Gew.-% ist bevorzugt. Falls jedoch das Erhöhen der Steifigkeit der Reinigungsklinge eine erwünschte Eigenschaft ist, ist ein höherer Füllstoffzusatzwert bis zu 35 Gew.-% möglich. Die anorganischen Füllstoffe der Erfindung verleihen der sich daraus ergebenden Reinigungsklinge eine Verstärkung der mechanischen Eigenschaften was sich sowohl in der Zunahme der Abnutzungsbeständigkeit, Reißfestigkeit und des Ermüdungsbruches als auch dem Verringern der Oberflächenkontaktreibung widerspiegelt.
Zum Verbessern der Abnutzungs- und Reibeigenschaften der Reinigungsklinge aus elastomerem Material sind andere mikronisierte anorganische Teilchen, die eine 5 Mohs entsprechende oder übersteigende Härte besitzen, ebenfalls in dieser Erfindung eingeschlossen. Sie umfassen: gemahlenes Glas, Topas, Korund, Zeospher, Actinolit, Akermanit, Allanit, Almandin, Aluminiumoxid, Amblygonit, Analcit, Anatas, Andalusit, Andesin, Andradit, Anorthit, Antophyllit, Arsenopyrit, Augit, Axinit, Baddoleyite, Benitoit, Bertrandit, Beryll, Beryllonit, Bixbyit, Boracit, Braunit, Bravoit, Brookit, Cancrinit, Cassiterit, Celsian, Chloritoid, Chondrodit, Chrysoberyll, Clinozoisit, Columbit, Cordierit, Cummingtonit, Danburit, Datolit, Diaspor, Diopsid, Enstatit, Epidot, Euclasit, Eudialit, Euxenit, Fayalit, Fergussonit, Forsterit, Franklinit, Gahnit, Gehlenit, Geikielit, Glaukophan, Goethit, Grossularit, Hambergit, Hauyn, Hedenbergit, Helvit, Hämatit, Hereynit, Hornblende, Humit, Hydrogrossularit, Ilmenit, Jadeit, Kaliophyllit, Kyanit, Lazulit, Leuoit, Magnetit, Manganosit, Markasit, Marialit, Meionit, Melilit, Mikroklin, Mesolit, Mikrolit, Monticellit, Natrolit, Nephelin, Nicolit, Noseon, Oligoklas, Olivin, Orthoklas, Orthopyroxen, Pectolit, Periklas, Pekorskit, Petalit, Phenakit, Piemontit, Pigeonit, Pollucit, Prehnit, Pseudobrookit, Psilomelan, Pumpellyite, Pyrit, Pyrochlor, Pyralusit, Pyrop, Rammelsbrit, Rhodonit, Rutil, Samarskit, Saphirin, Scapolit, Schaelit, Sillimanit, Skutterudit, Sodalit, Sperrylit, Spessartit, Spodumen, Staurolit, Stibiotantalit, Tantalit, Tapiolit, Thomsonit, Thorianit, Turmalin, Tremolit, Türkis, Ullmannit, Uranimit, Uvarovit, Vesuvianit, Wagnerit, Willemit, Wollastonit, Zirkon, Zirkoniumoxid, Zoisit und synthetische Glaskugeln.
Andere Mineralteilchen mit einer niedrigeren Härte wie etwa Zinkit (4,0 Mohs) und Boehmit (4,0 Mohs) sind für diese Erfindung ebenfalls annehmbar.
Zufriedenstellende Matrixmaterialien für die Reinigungsklinge schließen flüssige Prepolymere ein, die den Füllstoff anfeuchten können, im allgemeinen eine geringere Viskosität als etwa 60 kg m&supmin;¹ S&supmin;¹ besitzen und einen ungefüllten Elastizitätsmodulwert im Bereich von 7 bis 84 kg cm&supmin;² besitzen und die wärmehärtbare Elastomere sind. Bekannte Klingenmaterialien schließen Urethanharze, Caprolactone, Polyester und Polyether ein.
Obschon die Erfindung unter Bezug auf spezielle bevorzugte Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist nicht beabsichtigt, sie darauf zu beschränken. Vielmehr erkennt der Fachmann, daß dabei Änderungen und Modifikationen durchgeführt werden können, welche innerhalb des Geistes der Erfindung und innerhalb des Umfangs der Ansprüche liegen.
Eine Anzahl Beispiele wird nachstehend angeführt und veranschaulicht unterschiedliche Zusammensetzungen und Bedingungen, die beim Ausüben der Erfindung verwendet werden können. Alle Anteile sind in Gewicht solange nicht anders angegeben. Es ist jedoch offensichtlich, daß die Erfindung mit vielen Typen Zusammensetzungen ausgeübt werden kann und im Einklang mit der vorstehenden Beschreibung und wie nachstehend ausgeführt viele unterschiedliche Verwendungen haben kann.

VERGLEICHSBEISPIEL 1

Eine Polyurethantestprobe zur Kontrolle wurde durch Gießen des flüssigen Q-Thane KR-4780 auf ein Trägersubstrat aus 20 nm Titan/75 µm Polyethylenterephthalat (PET) mittels eines Auftraggeräts mit einem Spalt von 150 µm hergestellt. Der feuchte Gießfilm, der aus 35 Gew.-% Polyurethan bestand, das in 65 Gew.-% Toluol gelöst war, wurde zum Liefern eines vernetzten Elastomerüberzugs von etwa 50 µm Trockendicke 5 Minuten bei 135ºC in einem Umluftofen getrocknet. Die Gründe, weshalb dieses aliphatische Polyurethan zur Demonstration des Konzepts der vorliegenden Erfindung gewählt wurde, sind:
(1.) Das gehärtete Elastomer dieses Polyurethans besitzt mechanische Eigenschaften, die denen eines Reinigungsklingen-Polyurethanmaterials ungefähr gleichwertig sind,
(2.) die Leichtigkeit der Versuchsprobenherstellung zur Einarbeitung von Füllstoffen der Erfindung und
(3.) ist es ein System, das durch die in der Luft vorhandene Feuchtigkeit katalytisch gehärtet wird und der Härtungsvorgang wird bei erhöhter Temperatur beschleunigt. Bei 135ºC wird das Material in 3 Minuten vollständig zu einem Elastomer gehärtet.

BEISPIEL II

Polyurethanproben der Erfindung wurden hergestellt, indem man denselben Verfahren folgte und dasselbe Material verwendete wie im VERGLEICHSBEISPIEL 1 beschrieben, außer daß mikrokristallines Siliziumdioxid eingearbeitet wurde, um in der sich daraus ergebenden gehärteten Probe 3 Gew.- % zu liefern. Die Dispersion des mikrokristallinen Siliziumoxids in der Polyurethanlösung wurde zuerst durch direkte Zugabe des Siliziumoxids zu der Lösung durchgeführt. Mit der Hilfe eines Blattdispergierers mit hoher Scherkraft (Tekmar Dispax Dispersator) wurden die Teilchen in der Lösung im Innern eines wassergekühlten, ummantelten Behälters dispergiert, um die Lösung am Überhitzen und Verlieren von Lösungsmittel aufgrund der Verdampfung vor dem Lösungsgießen zu hindern.
Das von Malvern Minerals Company erhältliche mikrokristalline Siliziumoxid sind unregelmäßig geformte, harte Quarzteilchen natürlichen Vorkommens. Mit einer Härte von 7,0 Mohs besitzen die Teilchen selbst die Eigenschaft der Abnutzungsbeständigkeit. Das mikrokristalline Siliziumoxid besitzt so wie es gefördert wird einen Teilchengrößenbereich von etwa 0,1 Mikrometer bis etwa 8 Mikrometer. Es wird zum Ergeben eines Teilchengrößenbereiches zwischen etwa 0,1 Mikrometer und 4,9 Mikrometer mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 2,5 Mikrometer klassiert. Alternative Formen des mikrokristallinen Siliziumoxids, das für die Herstellung einer Probe der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, sind Cristobalit und Tridymit.

BEISPIEL III

Die Testprobe des Polyurethans der Erfindung wurde hergestellt, indem man denselben Verfahren folgte und die Materialien verwendete wie in BEISPIEL II beschrieben, ausgenommen, daß die Dispersion des mikrokristallinen Siliziumoxids in der gehärteten Probe 5 Gew.-% beträgt.

BEISPIEL IV

Die Testprobe des Polyurethans der Erfindung wurde hergestellt, indem man denselben Verfahren folgte und dieselben Materialien verwendete wie in BEISPIEL II beschrieben, ausgenommen, daß das mikrokristalline Siliziumoxid vor der Zugabe zu der Polyurethanlösung mit einem bifunktionellen Silankupplungsmittel, NH&sub2;(OH&sub2;)&sub3;Si(OC&sub2;H&sub5;)&sub3; (3-Aminopropyltriethoxysilan), oberflächenbehandelt worden war. Die Dispersion des oberflächenbehandelten mikrokristallinen Siliziumoxids in der sich daraus ergebenden gehärteten Polyurethantestprobe beträgt 3 Gew.-%.
Obschon die mit dem bifunktionellen Silankupplungsmittel behandelten Siliziumdioxidteilchen im Handel von Malvern Minerals Company erhältlich sind, kann jede geeignete Technik zum Behandeln der kristallinen Teilchen mit dem Reaktionsprodukt des hydrolysierten Silans verwendet werden. Zum Beispiel kann gewaschenes kristallines Siliziumdioxid zwischen etwa 1 Minute und etwa 60 Minuten in einer hydrierten Silanlösung geschwenkt werden und anschließend kann man die Feststoffe absitzen und zwischen etwa 1 Minute bis etwa 60 Minuten mit dem hydrolysierten Silan in Berührung bleiben lassen. Die überstehende Lösung kann anschließend dekantiert und das behandelte kristalline Siliziumoxid kann mit Filterpapier filtriert werden. Das kristalline Siliziumdioxid kann zwischen etwa 1 Minute und etwa 60 Minuten bei etwa 80ºC und etwa 165ºC in einem Umluftofen getrocknet werden. Gewünschtenfalls kann die Hydrolyse des Silans wie zum Beispiel in Beispiel 2 des US-Patents Nr. 3 915 735 beschrieben auf der Oberfläche der Oberfläche des mikrokristallinen Siliziumoxids ausgeführt werden.

BEISPIEL V

Die Testprobe des Polyurethans der Erfindung wurde hergestellt, indem man denselben Verfahren folgte und dieselben Materialien verwendete wie in BEISPIEL IV beschrieben, ausgenommen, daß die Dispersion des oberflächenbehandelten mikrokristallinen Siliziumoxids in der gehärteten Probe 5 Gew.-% beträgt.

BEISPIEL VI

Die Testprobe des Polyurethans der Erfindung wurde hergestellt, indem man denselben Verfahren folgte und dieselben Materialien verwendete wie in BEISPIEL II beschrieben, ausgenommen, daß das mikrokristalline Siliziumoxid durch Zeeosphere vom Typ X-60 ersetzt wird, welches von Zeelan Industries Inc. erhältlich sind. Die Zeeosphere sind kugelig geformte inerte Keramikteilchen. Sie sind Hohlkugeln mit dicken Wänden und mit einer Härte von 7 Mohs. Die Zusatzhöhe in der gehärteten Polyurethanprobe ist 3 Gew.-%.

BEISPIEL VII

Die Testprobe des Polyurethans der Erfindung wurde hergestellt, indem man denselben Verfahren folgte und dieselben Materialien verwendete wie in BEISPIEL VI beschrieben, ausgenommen, daß der Zeeosphere-Gehalt in der gehärteten Polyurethanprobe 5 Gew.-% beträgt.

BEISPIEL VIII

Die Testproben des elastomeren Polyurethans der Erfindung aus BEISPIEL II bis VII wurden auf den Koeffizienten der Oberflächenkontaktreibung gegen die Ladungstransportschicht eines photoleitfähigen Abbildungselements untersucht. Die Testprobe aus VERGLEICHSBEISPIEL I wurde ebenfalls als Kontrolle untersucht.
Der Test auf den Koeffizienten der Oberflächenreibung wurde durch Befestigen des photoleitfähigen Abbildungselements mit seiner Ladungstransportschicht nach oben zeigend auf einer Tischoberfläche ausgeführt. Eine Polyurethantestprobe aus VERGLEICHSBEISPIEL I wurde anschließend auf der ebenen Oberfläche der Unterseite einer horizontal gleitenden, 200 g wiegenden Platte befestigt. Die gleitende Platte wurde in einer geraden Linie über den Tisch gegen die Oberfläche der horizontalen Ladungstransportschicht des photoleitfähigen Abbildungselementes gezogen, wobei die äußere Oberfläche des Polyurethans nach unten zeigte. Die gleitende Platte wurde durch ein Kabel bewegt, dessen eines Ende an der Platte befestigt war und dessen anderes Ende um eine Rolle mit niedriger Reibung gewickelt und an dem Instron Tensile Tester befestigt war. Die Rolle wurde so angebracht, daß der Kabelabschnitt zwischen dem Gewicht und der Rolle parallel zu der Oberfläche der ebenen horizontalen Testoberfläche war. Das Kabel wurde durch den Instron Tensile Tester von der Rolle senkrecht nach oben gezogen. Der Koeffizient der Oberflächenkontaktreibung wurde durch Dividieren der Belastung, die zum Ziehen der gleitenden Platte mit 200 g erforderlich ist, berechnet.
Die Messung des Koeffizienten der Oberflächenkontaktreibung gegen eine frisch beladene Ladungstransportschichtoberfläche eines neuen photoleitfähigen Abbildungselements wurde durch Ersetzen der Polyurethanprobe aus VERGLEICHSBEISPIEL I durch jede Polyurethanprobe aus BEISPIEL II bis VII erneut wiederholt. Die nachstehend in TABELLE I dargestellten Ergebnisse zeigen, daß in ein elastomeres Polyurethan eingebaute anorganische Füllstoffe seinen Koeffizienten der Oberflächenkontaktreibung gegen die Ladungstransportschicht des photoleitfähigen Abbildungselements wesentlich verringern können. TABELLE I

BEISPIEL IX

Die Testproben des elastomeren Polyurethans der Erfindung aus BEISPIEL II bis VII wurden zusammen mit der Kontrollprobe aus VERGLEICHSBEISPIEL I auf die Abnutzungsbeständigkeitseigenschaften als Ergebnis des Füllstoffeinbaus getestet.
Das Testen auf Abnutzung wird mittels einer dynamischen mechanischen Kreislaufvorrichtung ausgeführt, in welcher man Glasröhrchen über die Oberfläche der Polyurethantestprobe aus jedem Beispiel gleiten läßt. Genauer wird ein Ende der Testprobe an einen stationären Ständer geklemmt und die Probe wird über drei räumlich gleich entfernte horizontale Glasröhrchen und anschließend abwärts über ein stationäres Führungsrohr auf einem im allgemeinen U- förmigen Weg im Kreis geführt, wobei das freie Ende der Probe an einem Gewicht befestigt ist, das auf die Probe eine Spannung in der Breite von 17,8 kg m&supmin;¹ ausübt. Die Seite der Testprobe, welche das Polyurethanelastomer trägt, zeigt nach unten, so daß sie die Glasrohre berühren kann. Die Glasrohre haben einen Durchmesser von mm. Jedes Rohr ist an jedem Ende an einer benachbarten senkrechten Oberfläche eines Scheibenpaars befestigt, das um eine Welle drehbar ist, welche die Mittelpunkte der Scheiben verbindet. Die Glasrohre sind zueinander parallel und voneinander gleich weit entfernt und gleich weit von der Welle entfernt, welche die Scheibenmittelpunkte verbindet. Obschon sich die Scheiben um die Welle drehen ist jedes Glasrohr fest an der Scheibe befestigt, um die Drehung der Rohre um jede einzelne Rohrachse zu verhindern. Wenn sich die Scheiben so um die Welle drehen, werden zwei Glasrohre zu jeder Zeit in gleitender Berührung mit der Oberfläche der Polyurethanprobe gehalten. Die Achse jedes Glasrohrs ist etwa 4 cm von der Welle angeordnet. Die Bewegungsrichtung der Glasrohre entlang der Polyurethanoberfläche ist weg von dem beschwerten Probenende zu dem Ende hin, das an den stationären Ständer geklammert ist. Da es drei Testrohre in der Testvorrichtung gibt, entspricht jede vollständige Umdrehung der Scheibe drei Abnutzungskreisläufen, bei denen sich die Oberfläche des Polyurethanelastomers während des Testens in gleitender Berührung mit einem einzigen stationären Trägerrohr befindet. Die Umdrehung der sich drehenden Scheibe wird zum Liefern einer 287 mm je Sekunde entsprechenden Tangentialgeschwindigkeit eingestellt. Das Ausmaß der Polyurethanabnutzung wird mittels eines Permaskops nach 90 0000 Abnutzungskreisläufen Testen gemessen. Die erhaltenen Abnutzungsergebnisse werden im Folgenden aufgeführt: TABELLE II
Diese Daten zeigen, daß der Einbau anorganischer Füllstoffe in das Polyurethanelastomer für die Abnutzungsbeständigkeit ein herausragendes Ergebnis erzeugen kann. Bei 5 Gew.-% Zusatz betrug die Verbesserung der Abnutzung etwa das 3-fache des Polyurethan-Kontrollgegenstücks.
Zusammengefaßt ist es offensichtlich, daß die Reinigungsklinge der vorliegenden Erfindung den Einbau homogen dispergierter anorganischer Teilchen in die Elastomermatrix der Klinge einschließt. Die Verstärkungswirkung des Füllstoffeinbaus verbessert sowohl die Abnutzungsbeständigkeit und die Reißfestigkeit als auch ihre Kontaktreibung gegenüber einer ladungsrückhaltenden Oberfläche eines elektrophotographischen Abbildungselementes verringert wird, während in der Seitenrichtung eine gute Anpassung erhalten wird.
Es ist deshalb offensichtlich, daß gemäß der vorliegenden Erfindung eine Elastomerklinge mit einem teilchenförmigen Füllstoff bereitgestellt worden ist, welche die vorstehend angeführten Absichten und Vorteile vollständig erfüllt. Obschon diese Erfindung in Verbindung mit einer speziellen Ausführungsform derselben beschrieben worden ist, ist offensichtlich, daß viele Alternativen, Modifikationen und Änderungen für den Fachmann offensichtlich sind. Demgemäß sollen alle derartigen Alternativen, Modifikationen und Änderungen, die unter den Umfang der angefügten Ansprüche fallen, umfaßt sein.

Claims

1. Reinigungsklinge im Reibschluß mit einer Oberfläche, welche daran angepaßt ist, Teilchen davon zu entfernen, umfassend:

einen aus einem elastomeren Matrixmaterial (23) hergestellten Klingenkörper und

ein anorganisches teilchenförmiges Füllmaterial (22), das in dem Matrixmaterial des Klingenkörpers dispergiert ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

das Matrixmaterial (23) ein wärmehärtendes Material ist, daß das Füllmaterial (22) ein abriebfestes Material mit einer Mohs-Härte von 4 bis 7 ist und seine Teilchen ein Seitenverhältnis von weniger als 10:1 besitzen und daß das Füllmaterial in dem Matrixmaterial im wesentlichen homogen dispergiert ist.

2. Reinigungsklinge wie in Anspruch 1 angeführt, worin das Matrixmaterial aus Polyurethan, Caprolactonen, Polyestern und Polyethern ausgewählt ist.

3. Reinigungsklinge wie in Anspruch 1 oder Anspruch 2 angeführt, worin das anorganische teilchenförmige Füllmaterial eine mittlere Teilchengröße von etwa 2,5 Mikrometer besitzt.

4. Reinigungsklinge wie in einem der Ansprüche 1 bis 3 angeführt, worin der anorganische teilchenförmige Füllstoff aus mikrokristallinem Siliziumoxid, Glas, feinen Glaskugeln, gemahlenem Glas, Wollastonit, Basalt, Topas, Korund, Zeosphere, Actinolit, Akermanit, Allanit, Almandin, Aluminiumoxid, Amblygonit, Analcit, Anatas, Andalusit, Andesin, Andradit, Anorthit, Antophyllit, Arsenopyrit, Augit, Axinit, Baddoleyite, Benitoit, Bertrandit, Beryll, Beryllonit, Bixbyit, Boracit, Braunit, Bravoit, Brookit, Cancrinit, Cassiterit, Celsian, Chloritoid, Chondrodit, Chrysoberyll, Clinozoisit, Columbit, Cordierit, Cummingtonit, Danburit, Datolit, Diaspor, Diopsid, Enstatit, Epidot, Euclasit, Eudialit, Euxenit, Fayalit, Fergussonit, Forsterit, Franklinit, Gahnit, Gehlenit, Geikielit, Glaukophan, Goethit, Grossularit, Hambergit, Hauyn, Hedenbergit, Helvit, Hämatit, Hereynit, Hornblende, Humit, Hydrogrossularit, Ilmenit, Jadeit, Kaliophyllit, Kyanit, Lazulit, Leuoit, Magnetit, Manganosit, Markasit, Marialit, Meionit, Melilit, Mikroklin, Mesolit, Mikrolit, Monticellit, Natrolit, Nephelin, Nicolit, Noseon, Oligoklas, Olivin, Orthoklas, Orthopyroxen, Pectolit, Periklas, Pekorskit, Petalit, Phenakit, Piemontit, Pigeonit, Pollucit, Prehnit, Pseudobrookit, Psilomelan, Pumpellyite, Pyrit, Pyrochlor, Pyralusit, Pyrop, Rammelsbrit, Rhodonit, Rutil, Samarskit, Saphirin, Scapolit, Schaelit, Sillimanit, Skutterudit, Sodalit, Sperrylit, Spessartit, Spodumen, Staurolit, Stibiotantalit, Tantalit, Tapiolit, Thomsonit, Thorianit, Turmalin, Tremolit, Türkis, Ulimannit, Uranimit, Uvarovit, Vesuvianit, Wagnerit, Willemit, Wollastonit, Zirkon, Zirkoniumoxid, Zoisit, Bariumcarbonat, Ton, Zinkit, Boehmit, Gibbsit, Anhydrit und Gips ausgewählt ist.

5. Reinigungsklinge wie in einem der Ansprüche 1 bis 3 angeführt, wobei die anorganischen teilchenförmigen Füllstoff aus Wollastonit, Glas oder Basalt sind und im allgemeinen eine zylindrische Gestalt mit etwa 1 bis etwa 3 Mikrometer mittlerem Durchmesser und etwa 3 bis etwa 10 Mikrometer Länge haben.

6. Reinigungsklinge wie in einem der Ansprüche 1 bis 5 angeführt, wobei die anorganischen Teilchen mit einem Kupplungsmittel oberflächenbehandelt sind, um die Teilchen zur Wechselwirkung mit den Molekülen des Elastomermatrixmaterials zu veranlassen.

7. Reinigungsklinge wie in Anspruch 6 angeführt, wobei das Kupplungsmittel ein Silan, Titanat, Zirkonat oder Aluminat einschließt.