JPH05158389A

JPH05158389A - 無機充填剤強化によるクリーニング・ブレードの摩耗寿命の延長

Info

Publication number: JPH05158389A
Application number: JP4104892A
Authority: JP
Inventors: Robert C U Yu; ロバート・シー・ユー・ユ; Nero R Lindblad; ネロ・アール・リンドブラッド
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1991-04-29
Filing date: 1992-04-23
Publication date: 1993-06-25
Anticipated expiration: 2016-10-15
Also published as: JP3218072B2; US5153657A; EP0511848A2; DE69212616T2; EP0511848A3; DE69212616D1; EP0511848B1

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】クリーニングブレードの部材に、無機充填剤
を強化することによって、顕著な耐摩耗性を得て、クリ
ーニングブレードの耐用寿命を延長する。【構成】方向１３に移動する電子写真結像部材１２の
結像面をクリーニングするブレード１０は長さＬの上
部、下部ブレード面１４，１６と高さｈの正面１８を備
えている。本発明の無機質粒子２２はブレード・マトリ
ックス２３内に均一に分散されており、無機質粒子２２
の分散によりブレード１０の強化が図られている。下部
面１６と正面１８の組合せで、クリーニングの際に電子
写真結像部材１２と接触するクリーニング・エッジ２０
が形成されている。ブレード１０とクリーニング・エッ
ジ２０は電子写真結像部材１２の全幅にわたり結像部材
の移動方向を横切って伸びている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は概略的には電子写真印刷に関し、
さらに詳しくは、光導電部材に付着した粒子を取り除く
ために電子写真印刷で使用されるクリーニング・ブレー
ドに関する。

【０００２】ゼロックス開示ジャーナル（Xerox Disclo
sure Journal) １巻４号（1976年４月）79ページ「含浸
ポロメリック材クリーニング・ブレード(Impregnated P
orometric Material Cleaning Blade)」は摩耗抵抗、硬
さ、弾力性、負荷能力を改善するため、ポリウレタンと
結合した不織ポリエステル繊維のクリーニング・ブレー
ド合成物を説明している。

【０００３】コルドバ(Cordova) らの「ポリマー複合材
料(Polymer Composites)」８巻４号（1987年８月）253
−255 ページ「ポリウレタン複合材料に対するナイロン
繊維による強化(Nylon Fiber Reinforcement for Polyu
rethane Composites) 」は衝撃強度、衝撃疲労の改善と
応力き裂を削減するためナイロン繊維の充填剤を有する
ポリウレタン熱硬化材を提案している。

【０００４】スコット(Scott) に対する米国特許第２，
７６７，５２９号は金属ないし合成樹脂と結合した織物
層からできた製紙機用のドクターブレードを説明してい
る。

【０００５】レビィ(Levy)に対する米国特許第３，６３
５，５５６号はカーボンを充填したプラスチック・フォ
ーム材でできたバッキングパッドを提案している。

【０００６】モーランド(Moreland)に対する米国特許第
３，９１５，７３５号は２１℃（７０゜Ｆ）と１７７℃
（３５０゜Ｆ）の間の温度で高密度混合器内で撹拌して
いる間に微結晶ノヴァキュライト上に噴霧ないし注いだ
単量体シランを説明しており、単量体シランと微結晶ノ
ヴァキュライトは約２１℃（７０゜Ｆ）と１７７℃（３
５０゜Ｆ）の間の温度の位置に少なくとも約１分間とど
まることができる。

【０００７】ジュド(Judd)らに対する米国特許第４，５
４９，９３３号は非均一剛性を有し、エポキシ樹脂内に
包み込んだ複数の並列繊維層を有する複合ドクターブレ
ードを説明している。複合ブレードは繊維コア、中間単
一方向グラファイト層、外部繊維層を有している。中間
層内の単一方向グラファイト・ファイバはマシン方向を
向いている。

【０００８】ヤマダ(Yamada)らに対する米国特許第４，
８２３，１６１号はトナー像受け部材表面と接触して保
持されるポリ（ウレタン）ウレアミド・ポリマーからな
る接触部材第１層と、ブレード機能を向上するため接触
部材と接着した支持部材第２層からなる二重層構造を有
するクリーニング・ブレード設計を説明している。接触
部材に対する支持部材は接触部材と同一硬さを有するか
事実上同一の硬さを有し、ガラス転移温度では接触部材
よりも低い。

【０００９】オキ(Oki) らに対する米国特許第４，８２
５，２４９号はウレタン・ラバーの基板とパーフルオロ
ポリエーテルのコーティングからなる電子複写機用のク
リーニング・ブレードを説明している。

【００１０】図１は、粒子強化を示すクリーニング・ブ
レードの断面図である。

【００１１】図２は、充填剤強化ポリウレタン架橋ネッ
トワークの概略図である。

【００１２】図３は、シリカ粒子とポリウレタン分子結
合の概略図である。

【００１３】図４は、３アミノ・プロピルトリエトキシ
・シラン表面処理シリカとポリウレタンの相互作用の概
略図である。

【００１４】図１は粒子強化を有するクリーニング・ブ
レードの断面図である。図１に示すように、方向１３に
移動する電子写真結像部材１２の結像面をクリーニング
するブレード１０は長さＬの上部、下部ブレード面１
４、１６と高さｈの正面１８を備えている。本発明の無
機質粒子２２はブレード・マトリックス２３内に均一に
分散されており、無機質粒子２２の分散によりブレード
１０の強化が図られている。下部面１６と正面１８の組
合せで、クリーニングの際に電子写真結像部材１２と接
触するクリーニング・エッジ２０が形成されている。ク
リーニング過程中に電子写真結像部材１２と摩擦的に係
合してブレードを支持するブレード支持部材は図示して
いない。ブレード１０とクリーニング・エッジ２０は電
子写真結像部材１２の全幅にわたり結像部材の移動方向
を横切って伸びている。

【００１５】クリーニング・ブレードは強化用に無機質
粒子を充填したマトリックスを有するエラストマ材で作
成する。様々な種類の充填剤を単独ないし組み合わせて
使用することが出来る。

【００１６】本発明で選択する充填剤は無機充填剤であ
る。すなわちそれらの充填剤は従来の溶液混合技術で容
易に分散され、作成したクリーニング・ブレード内に粒
子凝集をもたらさないので、ブレード材マトリックス内
で適切に分散するものとして選択する。問題の無機充填
剤は微結晶シリカ、すなわち天然に存在する不規則な形
のクォーツ粒子である。微結晶シリカはまた他の２つの
形態でも存在する（クリストバライトとトリジマイ
ト）。本発明の微結晶シリカは約７のモース高度を有
し、優れた固有の摩耗抵抗を持っている。ミクロ・サイ
ズの刷りガラスやミクロ・サイズの合成ガラス球といっ
た他のシリカ派生物もクリーニング・ブレードに取り入
れる無機充填剤として用いることが出来る。またゼオス
フィアといった球状のセラミック粒子も本発明に適用す
る優れた充填剤候補である。

【００１７】図２は強化材を造るためにエラストマ・マ
トリックス２３と粒子充填剤２２を組み合わせたものを
示す。

【００１８】図３は図２に示す強化材を得るための充填
剤粒子に対するポリマーの分子結合（この場合はシリカ
６０とポリウレタンの相互作用）を示す。充填剤とポリ
マーの相互作用を向上する方法として、結合材を使用す
る。そのような相互作用例として、図４に示す２官能シ
ラン結合材７０で表面処理した結晶シリカ粒子がある。
粒子表面処理用の問題のシラン結合材には、Ｃｌ（ＣＨ
₂）₃−Ｓｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₃の分子式を有するクロロ
プロピル・トリエトキシ・シラン、

【００１９】

【化１】

【００２０】の分子式を有するアジゾ・シラン、ＮＨ₂
（ＣＨ₂）₃−Ｓｉ−（ＯＣ₂Ｈ₅）₃の分子式を有す
る３アミノプロピルトリエトキシ・シラン、ＮＨ₂ＣＨ
₂ＣＨ₂ＮＨ（ＣＨ₂）₃−Ｓｉ−（ＯＣ₂Ｈ₅）₃の
分子式を有するＮ−（２アミノエチル）３−アミノプロ
ピルトリエトキシ・シラン、

【００２１】

【化２】

【００２２】の分子式を有する３グリシドキシプロピル
トリエトキシ・シランなどがある。これらのシランは、
加水分解されたシランのＯＨ基は微結晶シリカ表面のシ
ラノル官能基と容易に反応し、凝集して高温でシロキサ
ン結合を形成するので、加水分解した形で使用する。Ｏ
Ｈ基とシラノル基の間の凝集反応により、シロキサンが
シリカ粒子の表面に配置され、シランの有機官能基は外
向きに方位付けられ、エラストマのポリマー分子と反応
する。シランとポリマーの相互作用により所望の強化作
用がもたらされることが予期される。

【００２３】微結晶シリカを処理するのに用いることの
出来る加水分解シラン溶液は、シランのアルコキシ基を
超過量の水で加水分解して約０．１重量％から約５．０
重量％のシランを有する希釈水溶液を形成することによ
り調合することが出来る。加水分解シラン溶液のｐＨの
制御は、酢酸ないしヨウ化水素を加えることにより行う
ことが出来る。シラン微結晶シリカ表面処理は、シリカ
粒子を希釈化した加水分解シラン溶液で約１分から３０
分間洗浄することにより行うことが出来る。その結果生
じたシリカ粒子はフィルター紙で濾過し、オーブンで１
３５゜Ｃで約３０分間乾燥して、シラン表面処理プロセ
スを完了する。またシランの加水分解と表面処理は、例
えば米国特許第３，９１５，７３５号の例２で説明され
ているように、微結晶シリカの表面で直接行うことが出
来る。

【００２４】本発明に見合った適切な他の表面処理結合
材として有機チタン酸塩がある。それらには次のものが
ある。

【００２５】(1) 有機チタン酸塩ａ．Ｔｉ（ＯＲ）₄の分子構造で表すことの出来るテ
トラ・アルキル・チタン酸塩。典型的なアルキル・チタ
ン酸塩はＴｉ（ＯＣ₃Ｈ₇）₄の分子式を有するテトラ
イソプロピル・チタン酸塩、Ｔｉ（ＯＣ₄Ｈ₉）₄の分
子式を有するテトラ−ｎ−ブチル・チタン酸塩、

【００２６】

【化３】

【００２７】の分子式を有するテトラキス（２エチル・
ヘキシル）チタン酸塩がある。

【００２８】ｂ．

【００２９】

【化４】

【００３０】の一般的な分子構造で表されるチタン酸塩
キーレイト。ここでＸは酸素ないし窒素を含む官能基を
表し、Ｙは２ないし３カーボン鎖を表す。

【００３１】(2) 有機ジルコン酸塩典型的なネオアルコキシ・ジルコン酸塩はＲＯ−Ｚｒ
（Ｏ−Ｃ₂Ｈ₄−ＮＨ−Ｃ₂Ｈ₄−ＮＨ₂）₃の分子式
を有するトリス（エチレン・ジアミノ）エチル・ジルコ
ン酸塩とＲＯ−Ｚｒ（ＯＣ₆Ｈ₄−ＮＨ₂）₃の分子式
を有するトリス（ｍ−アミノ）フェニル・ジルコン酸塩
である。

【００３２】(3) 有機アルミノ酸塩高硬度と例外的な摩耗耐性を有するミクロ・サイズの他
の無機充填剤には例えば以下のものがある。

【００３３】・ポリウレタンの細かいガラス球。ガラス
球はアモルフォス合成ガラスのビーズである。

【００３４】・ポリウレタンのマイカ。マイカは天然に
存在する不規則な形の粒子である。それらのカリウム、
マグネシウム、アルミニウム、ヴァナジウム、カルシウ
ムけい酸塩の結晶粒子である。

【００３５】・ポリウレタンのウォラストナイト。それ
らは５０％ＳｉＯ₂、４０％ＣａＯ，１０％の様々な金
属酸化物を含む天然に存在する結晶繊維（針状）であ
る。

【００３６】・ポリウレタンのグラスファイバー。グラ
スファイバーは繊維状に引き伸ばされたアモルフォス合
成ガラスである。

【００３７】・ポリウレタンの玄武岩質ファイバー。玄
武岩は天然に存在する火成岩である。玄武岩ファイバー
は研究室で、溶融火成岩を高温（１２５０゜Ｃ）で所望
の大きさのファイバーに引き伸ばすことで作成すること
が出来る。玄武岩の一般的な組成は５５％ＳｉＯ₂，１
１％Ａｌ₂Ｏ₃、２２％ＴｉＯ₂及びＦｅ，Ｍｎ，Ｍ
ｇ，Ｃａ，Ｎａ，Ｐの酸化物の残りである。

【００３８】製造業者が供給する上述の全ての無機充填
剤は約０．１ミクロンから１０ミクロンの粒子の大きさ
分布がある。選択するグラスファイバーと玄武岩ファイ
バーは、１０以下のアスペクト比（直径に対する長さの
比）を有する円柱系の短いファイバーである。

【００３９】本発明の粒材は直接プレポリマー液に取り
入れ、クリーニング・ブレード・ポリマー・マトリック
ス内に約０．５と２５重量％の間の範囲内で存在する。
重量で約１から約１０％の負荷範囲が望ましいが、クリ
ーニング・ブレードの剛性を増大することが望ましい場
合は、３５重量％までの高い充填剤負荷レベルも可能で
ある。本発明の無機充填剤により生じるクリーニング・
ブレードの機械的性質は強化され、それは摩耗抵抗、引
き裂き粗さ、疲労亀裂の増大に反映され、表面接触摩擦
が削減されている。

【００４０】エラストマ材クリーニング・ブレードの摩
耗、摩擦性を向上するため、本発明には５モースないし
それ以上の硬さを有する他の微小化無機粒子が含まれて
いる。それらにはすりガラス，トパズ、コランダム、ゼ
オスフィア、アクチノライト、アケルマナイト、アラナ
イト、アルマンダイン、アルミナ、アンブリゴナイト、
アナルサイト、アナターゼ、アンダルサイト、アンデサ
イン、アンドラダイト、アノーサイト、アンソフィルラ
イト、アルセノピライト、輝石、オノ石、バッドレイ
ト、ベニトイト、ベルトランダイト、ベリル、ベリルロ
ナイト、ビクスバイト、ボロサイト、ブランナイト、ブ
ラボイト、ブルッカイト、カンクリナイト、カッサイト
ライト、セルシアン、クロリトイド、コンドロダイト、
クリソベリル、クリノゾィサイト、コロンバイト、コル
ディエライト、カミングントナイト、ダンブライト、ダ
トライト、ークラサイト、ユーディアライト、ユーキセ
ナイト、ファヤライト、フェルグッソナイト、フォース
タライト、フランクリナイト、ガーナイト、ゲーレンナ
イト、ゲイキーライト、グラウコファン、ゲータイト、
グロッサライト、ハンバーガイト、ハウィン、ヘーデン
バーガイト、ヘルヴァイト、ヘマタイト、ヘレナイト、
ホーンブランド、ヒューマイト、ハイドログロッサララ
イト、ロクライン、メソライト、ミコロライト、モンチ
セライト、ナトロライト、ネフェライン、ニコライト、
ノセオン、オリゴクラーゼ、オリヴァイン、オーソクラ
ーゼ、オーソピロキシン、ペクトライト、ペリクラー
ゼ、ペコルスカイト、ペタライト、フェナカイト、ピエ
モンタイト、ピゲオナイト、ポルサイト、プレナイト、
プセドブロッカイト、プシロメレーン、ポンムペリー
ト、ピライト、ピロクローレ、ピラルサイト、ピロー
ペ、ラメルソビライト、ロードナイト、ルタイル、サマ
ルスカイト、サファイライン、スカポライト、シャエラ
イト、シリマナイト、スクテルダイト、ソダライト、ス
ペリィライト、スペッサルタイト、スポデュメーン、ス
タウロライト、スチビオタンタライト、タンタライト、
タピオライト、トンプソナイト、トリアナイト、トルマ
ライン、トレモライト、ターキュオイス、ウルマナイ
ト、ウラニマイト、ウヴァロヴァイト、ヴェスヴィアナ
イト、ワグネライト、ウィレマイト、ウォラストナイ
ト、ジルコン、ジルコニア、ゾイサイトその他の合成ガ
ラス球がある。

【００４１】炭酸カルシウム（３．０モース）、炭酸バ
リウム（３．５モース）、紅亜鉛鉱（４．０モース）、
ベーマイト（４．０モース）、ギブサイト（３．０モー
ス）、硬せっこう（３．５モース）、ジィプサム（２．
０モース）、マイカ（２．５モース）、粘土（２．０モ
ース）といった低い硬度を有する他の鉱物粒子も本発明
で受容可能である。

【００４２】クリーニング・ブレード用に十分なマトリ
ックス材には熱硬化及び熱可塑性エラストを含め、一般
的に約６０，０００ｃ．ｐ．以下の粘度を有し、１００
〜１２００ｐｓｉの範囲の未充填ヤング係数値を有す
る、充填剤を湿潤することの出来る液体プレポリマーが
ある。ウレタン樹脂に限定されない知られたブレード材
には、カプロラクトン、ポリエステル、ポリシロキサン
・ラバー、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリトリ
フルオロクロロエチレン樹脂、スチレンブタジエン・ラ
バー、ナイトライル・ラバー、ニトロシリコン・ラバ
ー、ポリエチレン・ラバー、およびその混合物やコポリ
マーがある。

【００４３】本発明は特定の実施例に関して説明した
が、それには限定されず、当業者にはむしろ本発明の趣
旨と特許請求の範囲内で変更や修正を行うことが出来る
ことが理解されるであろう。

【００４４】以下に述べるいくつかの例は、本発明を実
施する際に利用できる異なる構成や条件を示したもので
ある。全ての割合は特に指示がない限り重量で行う。し
かし本発明は以下に指摘するように、上記の開示にした
がって多くの種類の構成で実施することが出来、多くの
異なる用途があることが明かである。

【００４５】比較例１コントロール・テスト・ポリウレタン・サンプルは、６
ミル・ギャップバード・アプリケータを用いて２００オ
ングストローム・チタン／３ミルポリウレタン・テレフ
タレート（ＰＥＴ）支持基板に液体ＱセインＫＲ−４７
８０を流し込んで作成した。６５重量％トルエンに溶融
した３５％重量％ポリウレタンからなる湿潤キャスト・
フィルムは空気循環オーブン内で１３５゜Ｃで５分間乾
燥して、乾燥厚さで約２ミルの架橋エラストマ・コーテ
ィングをもたらした。本発明の概念の例示にこの脂肪族
ポリウレタンを選んだのは次の理由故である。

【００４６】(1) このポリウレタンの硬化エラストマは
ポリウレタン・クリーニング・ブレード材のものにほぼ
相当する機械的性質を有する。 (2) 本発明の充填剤を取り入れ、実験的なサンプルの作
成を容易にするため。 (3) 空気中に存在する湿気により触媒的に硬化する系で
あり、硬化プロセスは高温で加速される。１３５゜Ｃで
は、材料は３分間で完全にエラストマに硬化される。

【００４７】例２本発明のポリウレタン・テスト・サンプルは微結晶シリ
カが結果硬化サンプル内で３重量％となるように取り入
れられたことを除き、比較例１で説明した同じ手順に従
い同じ材料を用いて作成された。ポリウレタン溶液内で
の微結晶シリカの分散はまずシリカを溶液に直接加える
ことで行った。高せん断ブレード撹拌機（テクマー・デ
ィスパックス撹拌機）を用いて溶液が加熱するのを防
ぎ、溶剤が溶液の流し込み前に蒸発により失われるのを
防ぐために水冷式のジャケット付き容器内の溶液で粒子
を撹拌した。

【００４８】マルヴェーン・ミネラル社から入手できる
微結晶シリカは天然に存在する不規則な形の硬い石英(q
uartz)粒子である。粒子は７モースの硬度を持ち、固有
の耐摩耗性を有する。採鉱された微結晶シリカは約０．
１から８ミクロンの範囲の粒子サイズを有する。それら
は約０．１ミクロンと４．９ミクロンの間の粒子サイズ
範囲で区分され、平均粒子サイズは約２．５ミクロンで
ある。本発明のサンプル作成に用いることの出来る微結
晶シリカの他の形態にはクリストバライトとトリジマイ
トがある。

【００４９】例３本発明のポリウレタン・テスト・サンプルは微結晶シリ
カの分散が硬化サンプル内で５重量％であることを除
き、例２で説明した同じ手順に従い同じ材料を用いて作
成された。

【００５０】例４本発明のポリウレタン・テスト・サンプルは、微結晶シ
リカをポリウレタン溶液に加える前に２官能シラン結合
剤ＮＨ₂（ＣＨ₂）₃−Ｓｉ−（ＯＣ₂Ｈ₅）₃（３ア
ミノプロピル・トリエトキシ・シラン）により表面処理
したことを除き、例２で説明した同じ手順に従い同じ材
料を用いて作成された。表面処理した微結晶シリカの分
散は結果硬化ポリウレタン・サンプル内で３重量％であ
る。

【００５１】２官能シラン結合剤で処理された微結晶シ
リカ粒子はマルヴェルン・ミネラル社から商業的に入手
することが出来るが、加水分解したシランの反応生成物
で微結晶粒子を処理するのにいずれの当該手法を用いる
ことが出来る。例えば洗浄した結晶シリカを加水分解シ
ラン溶液内で約１分と６０分の間渦まかせ、次にその後
固体を沈澱させ、加水分解シランと約１分から６０分の
間接触するようにすることが出来る。うわずみ液をそこ
で移して処理した結晶シリカを濾過紙で濾過する。結晶
シリカは１分から６０分の間、約８０から１６５゜Ｃの
間で強制エヤー・オーブン内で乾燥する。所望により、
シランの加水分解は例えば米国特許第３，９１５，７３
５号の例２に説明されているように、微結晶シリカ表面
で行うこともできる。

【００５２】例５本発明のポリウレタン・テスト・サンプルは表面処理微
結晶シリカの分散が結果硬化サンプル内で５重量％であ
ることを除き、例４で説明した同じ手順に従い同じ材料
を用いて作成された。

【００５３】例６本発明のポリウレタン・テスト・サンプルは微結晶シリ
カがジーラン・インダストリー社から得られるゼオスフ
ィア・タイプＸ−60で置き換えたことを除き、例２で説
明した同じ手順に従い同じ材料を用いて作成された。ゼ
オスフィアは球状の不活性セラミック粒子である。厚い
壁を持つ中空球で７モースの硬度を有する。硬化したポ
リウレタン内での負荷レベルは３重量％である。

【００５４】例７本発明のポリウレタン・テスト・サンプルは硬化ポリウ
レタンサンプル内でのゼオスフィア含量が５重量％であ
ることを除き、例６で説明した同じ手順に従い同じ材料
を用いて作成された。

【００５５】例８例２から例７の本発明のポリウレタン・テスト・サンプ
ルは、光導電結像部材の電荷転移層に対する表面接触摩
擦係数について評価を行った。比較例１のテスト・サン
プルもコントロールとしての役割を果たすかどうかにつ
いて評価を行った。

【００５６】表面接触摩擦係数テストは光導電結像部材
をその電荷転移層を上にしてプラットフォーム面に締め
付けて行った。比較例１のポリウレタン・テスト・サン
プルを次に 200グラムの重さの水平摺動板の底部の平ら
な面に固定した。摺動板はポリウレタンの外側表面を下
向きにして、光導電結像部材の水平電荷転移層に対して
プラットフォーム上を直線的に引っ張った。摺動板は一
端が板に取り付けられ他端が低摩擦プーリィのまわりに
巻かれてインストロン引張試験機に留められたケーブル
で移動した。プーリィはおもりとプーリィ間のケーブル
部分が平らな水平テスト表面に平行となるように配置し
た。ケーブルはインストロン引張試験機によりプーリィ
から垂直に上向きに引っ張った。表面接触摩擦係数は、
200グラムで摺動板を引っ張るのに必要な負荷を割るこ
とで計算された。

【００５７】新しい光導電結像部材の新しい電荷転移層
表面に対する表面接触摩擦係数の測定は、比較例１のポ
リウレタン・サンプルを例２から例７の本発明のポリウ
レタン・サンプルに置き換えて繰り返し行った。下記に
示す表１の結果からは、エラストマ・ポリウレタンに取
り入れられた無機充填剤は、光導電結像部材の電荷転移
層に対する表面接触係数をかなり削減することが出来る
ことが示されている。

【００５８】

【表１】

【００５９】例９例２から例７の本発明のエラストマ・ポリウレタン・テ
スト・サンプル並びに比較例１のコントロール・サンプ
ルは、充填剤を取り入れた結果の耐摩耗性についてテス
トを行った。

【００６０】摩耗テストはガラス・チューブを各サンプ
ルのポリウレタン・テスト・サンプルの表面に渡って滑
らした動的機械的サイクリング装置により行った。より
詳しくは、テスト・サンプルの一端は固定ポストに締め
付け、サンプルは３つの等しくスペースを設けた水平ガ
ラス・チューブに上向きに巻き、次に全般に逆転した
「Ｕ」字形の経路を通して固定ガイド・チューブ上に下
向きに巻き、サンプルの自由端はサンプル上に１インチ
幅あたり１ポンドの張力をもたらすおもりに固定した。
ポリウレタン・エラストマを有するテスト・サンプル面
は、ガラス・チューブに接触できるように下向きになっ
ている。ガラス・チューブは１インチの直径を有する。
それぞれのチューブは、それぞれの端部でディスクの中
心をつなぐシャフトについて回転可能な一対のディスク
の近傍の垂直面に固定される。ガラス・チューブは互い
に平行で等距離であり、ディスクの中心を接続するシャ
フトから等距離である。ディスクはシャフトについて回
転するが、それぞれのガラス・チューブはディスクに堅
固に固定されて、チューブが個々のチューブの軸のまわ
りを回転するのを防いでいる。従ってディスクがシャフ
トについて回転すると、２つのガラス・チューブは常に
ポリウレタン・サンプルの表面に接触して摺動しつつ保
持される。それぞれのガラス・チューブの軸はシャフト
から約４ｃｍに配置されている。ポリウレタン・サンプ
ルに沿ったガラス・チューブの移動方向は、固定ポスト
にクランプされた端部に向けたサンプルの重みつき端部
から離れている。テスト装置には３本のガラス・チュー
ブがあるので、ディスクのそれぞれの完全な回転は、テ
スト中にポリウレタン・エラストマ面が単一の固定サポ
ート・チューブと摺動して接触する３摩耗サイクルに相
当する。スピンしているディスクの回転は第２接線速度
当り11.3インチ相当をもたらすため調整する。ポリウレ
タン摩耗の範囲は９万回の摩耗サイクル試験後、パーマ
スコープを用いて測定する。得られた摩耗結果を以下に
示す。

【００６１】

【表２】

【００６２】これらのデータはポリウレタン・エラスト
マに無機充填剤を取り入れることで、顕著な耐摩耗性を
得られることを示している。５％の重量負荷で、耐摩耗
性の向上はコントロール・ポリウレタンより約３倍とな
った。

【図面の簡単な説明】

【図１】粒子強化を示すクリーニング・ブレードの断
面図である。

【図２】充填剤強化ポリウレタン架橋ネットワークの
概略図である。

【図３】シリカ粒子とポリウレタン分子結合の概略図
である。

【図４】３アミノ・プロピルトリエトキシ・シラン表
面処理シリカとポリウレタンの相互作用の概略図であ
る。

【符号の説明】

１０ブレード、１２電子写真結像部材、１４，１６
ブレード面、１８正面、２０クリーニング・エッ
ジ、２２無機質粒子、２３ブレード・マトリック
ス、６０シリカ、７０結合剤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ネロ・アール・リンドブラッドアメリカ合衆国ピー．オー．ボックス 491 ニューヨーク州 14519 オンタリオリッジロード 2091

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面と摩擦的に係合し前記表面から粒子
を取り除くようにした、次のものを含むクリーニング・
ブレード：マトリックス材からできたブレード本体；お
よび前記ブレード本体のマトリックス材内で分散した粒
状充填剤。