KR20190099955A - 클리닝 블레이드, 및 이를 채용한 전자 사진 화상 형성장치와 전자사진 카트리지 - Google Patents

Abstract

전자사진 감광체의 표면에 잔류하는 토너를 제거하는 클리닝 블레이드로서, 클리닝 성능을 발휘하기 어려운 저온 환경에서부터 고온 환경까지의 모든 사용 환경 조건에서 장시간 사용하여도 안정된 클리닝 특성을 유지할 수 있으며, 또한 수명이 길며 감광체 드럼 선속의 고속화 및 화상 고화질화에 적합한 클리닝 블레이드, 이를 포함하는 클리닝 유닛, 전자사진 화상형성장치 및 전자사진 카트리지가 개시된다.

Description

클리닝 블레이드, 및 이를 채용한 전자 사진 화상 형성장치와 전자사진 카트리지{Cleaning blades, and electrophotographic imaging apparatuses and electrophotographic cartridge employing the same}

팩시밀리 머신, 프린터, 및 복사기 등의 전자사진 화상형성장치 중의 현상 카트리지 내부에는 수~수십 나노미터 크기의 외첨제가 물리적으로 코팅 처리된 토너 입자가 채워져 있다. 토너 입자는 현상 단계에서 전자사진 감광체 드럼 표면으로 이동한다.

현상 단계가 종료되었을 때, 감광체 드럼 표면에는 토너 입자 또는 외첨제 입자 등이 잔류할 수 있다. 이 때문에 잔류 입자를 다음의 토너 화상 형성 사이클을 실행하기 이전에 감광체 드럼 표면에서 제거하는 클리닝 과정이 필요하다.

토너 입자 등을 제거하는 클리닝 방식으로서는 다양한 방식이 알려져 있지만, 클리닝 블레이드를 이용하여 감광체 드럼 표면의 잔류 토너 또는 외첨제 입자를 긁어 떨어뜨리는 방식이 많이 채용된다.

도 1은 본 개시의 일 실시형태에 따른 클리닝 블레이드를 포함하는 클리닝 유닛을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시형태에 따른 클리닝 유닛을 구비하는 전자사진 화상형성장치 및 전자사진 카트리의 일 실시형태를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 3은 상기한 조건에서 측정한 실시예 1에서 얻은 클리닝 블레이드를 이루는 폴리우레탄 고무의 저장 모듈러스의 변화를 나타낸다.
도 4는 실시예 1-2 및 비교예 1-2에서 얻은 클리닝 블레이드를 이루는 폴리우레탄 고무에 대하여 얻은 저장 모듈러스 마스터 커브를 나타낸다.

이하, 본 개시의 몇몇 구체적인 실시형태에 따른 클리닝 블레이드를 포함하는 클리닝 유닛, 이 클리닝 유닛을 포함하는 전자사진 카트리지 및 전자사진 화상형성장치에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 개시의 일 실시형태에 따른 클리닝 블레이드(3)를 포함하는 클리닝 유닛(2)을 개략적으로 나타내는 단면도이다.

도 1을 참조하면, 클리닝 유닛(2)은 화상 전사후 전자사진 감광체(1)의 표면에 잔류하는 토너 및 기타 잔류물을 제거하는 클리닝 블레이드(3) 및 클리닝 블레이드(3)의 적어도 일 부분에서 클리닝 블레이드(3)에 부착되어 클리닝 블레이드(3)를 지지하는 지지부재(4)를 포함한다. 지지부재(4)에 부착되지 않은 클리닝 블레이드(3)의 부분을 클리닝 블레이드(3)의 자유장(free length)이라고 한다. 토너는 예를 들면 스티렌-아크릴레이트계 토너 또는 폴리에스테르계 토너일 수 있다. 지지부재(4)는 클리닝 블레이드(3)를 지지하기 위한 것으로서 클리닝 유닛(2)의 하부에 배치되는 폐토너 수집함(미도시)에 고정되거나, 화상형성장치 본체(미도시)에 고정될 수 있다. 지지부재(4)는 예를 들면 스테인레스 스틸을 사용하여 제조될 수 있다.

이와 같은 클리닝 유닛(2)에서 클리닝 블레이드(3)는 전자사진 감광체(1)의 표면에 블레이드 압력(N)을 가하여 전자사진 감광체(1)의 표면에 잔류하는 토너 등을 긁어내어 제거한다. 클리닝 블레이드(3)의 클리닝 성능은 블레이드 압력(N)을 높이거나 클리닝 각도(θ)를 크게 하여야 한다. 그러나, 블레이드 압력(N)을 높이면 전자사진 감광체(1)가 마모되어 수명이 저하된다. 따라서 이러한 점을 고려하여 블레이드 압력(N)을 낮추고 클리닝 각도(θ)를 크게 하여 클리닝 성능을 유지할 수 있다. 그러나, 클리닝 각도(θ)가 너무 크면 클리닝 블레이드(3)가 전자사진 감광체(1)의 회전 방향(화살표 방향)을 따라 말려 들어가는 현상이 발생하므로 주의하여야 한다.

클리닝 블레이드(3)는 폴리우레탄으로 형성될 수 있다. 폴리우레탄 재질의 클리닝 블레이드는 재료비가 저렴한 장점이 있다. 그러나, 폴리우레탄의 탄성은 저온환경에서 급격하게 저하되는 특징을 가지므로 폴리우레탄으로 만들어진 클리닝 블레이드는 10~20℃ 정도의 저온 환경에서는 물론 -5~0℃의 극저온 환경에서의 화상형성시에도 클리닝 성능이 급격하게 저하되기 쉽다. 폴리우레탄으로 만들어진 클리닝 블레이드는 또한 고온 환경에서는 탄성이 충분하여 클리닝 성능은 우수하지만 쉽게 크랙이 발생하는 등 내마모성 및 내구성이 불량하기 쉽다. 구체적으로, 고온 고습 환경에서 클리닝 블레이드의 스틱-슬립 운동시 반발 탄성이 커서 고무 스트레인에 대한 복원력이 증가하여 크랙 및 클리닝 불량을 유발하기 쉽다.

그러나 본 개시에서는 폴리우레탄 클리닝 블레이드의 물성을 tan δ 피크 값에 기초하여 제어하는 것 대신에 폴리우레탄 클리닝 블레이드의 물성을 동적 점탄성 측정에서 얻어진 저장 모듈러스(storage modulus) 값에 기초하여 제어한다. 구체적으로, 본 개시에서는 -5℃에서의 저장 모듈러스(storage modulus) G'(MPa); 23℃에서의 저장 모듈러스 G'값; 그 차이 △G'(MPa) 값; 톨루엔 용매 중에서의 팽윤도(%); 및 시간-온도 중첩(time-temperature superposition) 원리를 이용한 저장 모듈러스 마스터 커브(TTSP storage modulus master curve)로부터 초기 t = 0 sec에서의 저장 모듈러스 G'(MPa)값과 비교한 1년 경과후의 시점에서의 저장 모듈러스 G'(MPa)의 비율의 값에 기초하여 클리닝 블레이드의 성능을 제어한다. 본 개시자는 이러한 방법을 사용하면 클리닝 성능을 발휘하기 어려운 저온 환경에서부터 고온 환경까지의 모든 사용 환경 조건에서 장시간 사용하여도 안정된 클리닝 특성을 유지할 수 있으며, 또한 수명이 길며 감광체 드럼 선속의 고속화 및 화상 고화질화에 적합한 클리닝 블레이드를 얻을 수 있는 것을 발견하였다.

즉 상기 클리닝 블레이드(3)는 질소 분위기하에서 측정 주파수 10 Hz, 승온 속도 2.0 ℃/min, 및 초기 변형률 0.03%의 조건에서 -80 내지 50℃의 온도 범위에서 온도의 함수로 측정하는 동적 점탄성 측정에서 얻어진 -5℃에서의 저장 모듈러스 G'(MPa) @ -5℃(단위: MPa), 23℃에서의 저장 모듈러스 G'(단위: MPa) @ 23℃(단위: MPa) 및 그 차이 △G'(단위: MPa)(-5℃~23℃)(단위: MPa)의 값이 다음 조건 (i) ~ (iii)을 만족하도록 제어된다:

27 <　G'(MPa) @ -5℃ < 32... (i);

10 < G'(MPa)　@23℃ < 16... (ii); 및

12 < ΔG'(MPa)(-5℃~23℃) < 21... (iii).

저장 모듈러스(G')의 제곱과 손실 모듈러스(G")의 제곱의 합의 제곱근이 전단 모듈러스 G*에 해당하는 관계에 있다. 더 구체적으로, 상기 조건 (i)은 27.5 <　G'(MPa) @ -5℃ < 32.0일 수 있으며, 상기 조건 (ii)는 10.2 < G'(MPa)　@23℃ < 15.5일 수 있으며, 상기 조건 (iii)은 12.2 < ΔG'(MPa)(-5℃~23℃) < 20.5일 수 있다. 더 구체적으로, 상기 조건 (i)은 27.67 ≤　G'(MPa) @ -5℃ ≤ 31.93일 수 있으며, 상기 조건 (ii)는 10.23 ≤ G'(MPa)　@23℃ ≤ 15.38일 수 있으며, 상기 조건 (iii)은 12.29 ≤ ΔG'(MPa)(-5℃~23℃) ≤ 20.22일 수 있다.

상기 클리닝 블레이드(3)가 상기 조건 (i) ~ (iii)을 모두 만족하지 못하면, 아래의 실시예 및 비교예로부터 알 수 있듯이, 상기한 성능을 모두 만족시키기 어렵다. 이에 의하여 클리닝 블레이드의 클리닝 성능이 불량하면, 잔류 토너가 대전 롤러 위에 달라붙어 대전 롤러를 오염시킨다. 그러면, 이에 의하여 오염된 대전 롤러 표면 영역의 대전성이 저하되어 이 표면 영역에 해당하는 인쇄 화상 부분에서 스트리크(streak)가 발생하므로 인쇄 화상 품질로 연결된다.

상기 클리닝 블레이드(3)는 폴리우레탄을 포함하거나, 또는 폴리우레탄으로 이루어질 수 있다. 이 폴리우레탄은 하기 식 (1)에 기초하여 계산되는 톨루엔 용매중에서의 팽윤도가 다음 조건을 만족하도록 제어될 수 있다:

21 < 팽윤도(%) < 34,

팽윤도 = [(Wb - Wa)/Wa] X 100(%) ... (1)

여기서, Wa 및 Wb는 아래와 같이 정의된다: 즉, Wa는 폴리우레탄 고무의 초기 무게로서 1g과 같으며, Wb는 상기 1g의 폴리우레탄 고무를 20ml의 톨루엔 중에 침지한 후 4시간 방치시켜 팽윤된 후 무게(단위: g)이다.

상기 클리닝 블레이드(3)는 또한 ASTM D4065에 규정된 동적 점탄성 분석방법을 통하여 하기 측정 조건하에서 시간-온도 중첩 원리를 이용한 저장 모듈러스 마스터 커브를 얻었을 때, 이 마스터 커브로부터 초기 t = 0 sec에서의 저장 모듈러스 G'(MPa) @ t = 0 sec, 및 1년 경과후의 시점에서의 저장 모듈러스 G'(MPa) @ t = 1 year의 변화율이 아래 조건 (iv)를 만족하도록 제어될 수 있다:

(G'(MPa) @ 1 year/G'(MPa) @ t = 0 sec) X 100(%) < 20% ... (iv),

[측정 조건]

측정 모드: 인장 모드(동적 측정)

STEP TYPE: Frequency & Temperature 동시 Sweep Test

측정 주파수(Hz): 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 1.0, 3, 5, 7, 10, 30 Hz（10 point)

변위량: 0.2% ~ 1.45%

측정 온도: -40 - 100℃(4℃ 간격 36점)

분위기: 질소 분위기.

상기 클리닝 블레이드(3)는 조건 (iv)를 더 만족함으로써 클리닝 성능을 발휘하기 어려운 저온 환경에서부터 고온 환경까지의 모든 사용 환경 조건에서 장시간 사용하여도 안정된 클리닝 특성을 유지할 수 있다.

상기 마스터 커브로부터 초기 t = 0 sec에서의 저장 모듈러스 G'(MPa) @ t = 0 sec, 및 1년 경과후의 시점에서의 저장 모듈러스 G'(MPa) @ t = 1 year의 변화율은 구체적으로는 10% 미만, 더 구체적으로는 7% 미만으로 제어될 수 있다:

상기 클리닝 블레이드(3)는 폴리우레탄 고무 혹은 폴리우레탄 엘라스토머를 주재료로 형성될 수 있다. 상기 클리닝 블레이드(3)는 폴리우레탄 고무 혹은 폴리우레탄 엘라스토머로 본질적으로 이루어질 수 있다. 상기 폴리우레탄 고무 또는 엘라스토머는 우레탄 프리폴리머를 제조한 후 이를 경화제와 더 반응시켜 얻을 수 있다.

우레탄 프리폴리머는 한 분자당 2개 이상의 수산기를 갖는 제1 폴리올 화합물을 한 분자당 2개 이상의 이소시아네이트기, 바람직하게는 2개 ~ 4개, 더욱 바람직하게는 2개 ~ 3개의 이소시아네이트기를 갖는 방향족 폴리이소시아네이트 화합물과 반응시켜 얻을 수 있다. 상기 우레탄 프리폴리머는, 상기 제1 폴리올 화합물의 수산기:상기 방향족 폴리이소시아네이트 화합물의 이소시아네이트기의 당량비가 1:1.1 ~ 1:5가 되도록 하는 함량의 상기 제1 폴리올 화합물과 상기 방향족 폴리이소시아네이트 화합물의 반응에 의하여 생성될 수 있다. 상기 당량비가 1:1.1 미만이면 말단이 수산기로 형성되는 문제점이 있고, 1:5를 초과하면 분자량이 증가하기 어려울 수 있다.

상기 우레탄 프리폴리머를 제조하는데 있어서, 제1 폴리올 화합물로서는 수평균분자량이 1,000 ~ 8,000이며 바람직하게는 2개 내지 6 개, 더욱 바람직하게는 2개 내지 5개의 수산기를 포함하는 폴리에테르계 폴리올, 폴리에스테르계 폴리올, 폴리에테르에스테르 폴리올 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다. 예를 들면, 제1 폴리올 화합물은 에틸렌 글리콜, 글리세롤, 부탄디올, 트리메틸롤 프로판, 펜타에리스리톨 등의 2개 내지 6개, 더욱 바람직하게는 2개 내지 5개의 수산기를 갖는 알코올 화합물을 개시제로 하여 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, THF(tetrahydrofuran) 등을 부가중합하여 얻은 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리부틸렌 글리콜 등의 폴리에테르계 폴리올일 수 있다. 그 밖에, 아크릴 변성 폴리올, 실리콘 변성 폴리올 등과 같은 변성 폴리올이 사용될 수 있다.

우레탄 프리폴리머를 제조하는데 있어서 사용가능한 방향족 폴리이소시아네이트 화합물은 톨루엔 디이소시아네이트(TDI), 4,4'-메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(methylene diphenyl diisocyanate; MDI), 자일렌 디이소시아네이트(XDI), 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), 폴리메틸렌 폴리페닐 폴리이소시아네이트 등을 포함한다. 이외에, 이들의 혼합물이나 변성물이 사용될 수 있다. 그밖에 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI) 등의 지방족 디이소시아네이트도 사용될 수 있다.

상기한 바와 같이 우레탄 프리폴리머를 경화제와 더 반응시키면 폴리우레탄 고무 또는 엘라스토머를 얻을 수 있다.

상기 경화제는 한 분자당 2개 이상의 수산기를 갖는 제2 폴리올 화합물을 포함할 수 있다. 이 제2 폴리올은 상기 제1 폴리올과 같을 수 있다. 상기 경화제는 또한 수산기, 아미노기 또는 이들 모두를 분자당 2개 이상 갖는 다관능성 사슬연장제, 상기 우레탄 프리폴리머의 이소시아네이트 말단기와 상기 제2 폴리올 화합물의 수산기와의 부가반응을 촉진하는 촉매 및 가소제를 더 포함할 수 있다.

상기 경화제에 사용되는 제2 폴리올 화합물은 상기 주제의 우레탄 프리폴리머를 제조할 때 사용되는 제1 폴리올 화합물의 예로서 든 것이 그대로 사용될 수 있다.

상기 우레탄 프리폴리머의 이소시아네이트기 : 상기 경화제 내의 제2 폴리올 화합물의 수산기+상기 사슬연장제의 관능기의 당량비 = 1:0.5 ~ 1:5.0일 수 있다. 상기 당량비가 0.5 미만이면 폴리우레탄 경화가 충분하지 않을 수 있고, 5.0을 초과하면 본 폴리우레탄의 경도가 너무 높아질 수 있다.

상기 사슬연장제로서는 물, 에틸렌글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 글리세롤, 트리메틸 프로판 등의 저분자량의 다관능성 알콜류 및/또는 하이드라진, 에틸렌디아민, 프로필렌디아민, 테트라메틸렌디아민, 펜타메틸렌 디아민, 헥사메틸렌 디아민, 1,2-디메틸에틸렌디아민, 2-메틸펜타메틸렌디아민, 디에틸렌톨루엔디아민, 4,4'-디아미노디페닐에테르, 2,3-디아미노톨루엔, 2,4- 또는 4,4'-디아미노디페닐메탄, 1,3- 또는 1,4-디페닐디아민, 나프탈렌-1,5-디아민, 1,3-디메틸-2,4-디아미노벤젠, 1,3,5-트리에틸-2,4-디아미노벤젠, 3,3',5,5'-테트라메틸-4,4'-디아미노디페닐메탄,3,3'-디메틸-4,4'-디아미노디페닐메탄, 3,3'-디클로로-4,4'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-(1,3-페닐렌이소프로필리덴)비스아닐린, 4,4'-(1,4-페닐렌이소프로필리덴)비스아닐린 등의 다관능성 폴리아민 화합물을 들 수 있는 데, 이들을 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 사슬연장제의 함량은 폴리우레탄의 분자량 제어의 측면에서 반응물의 총중량을 기준으로 0.5 내지 10 중량%, 구체적으로 1 내지 5 중량%일 수 있다.

상기 부가반응을 촉진하는 경화촉매로서는 주석아세테이트, 디부틸주석아세테이트, 디부틸주석디라우레이트, 디옥틸주석디라우레이트, 테트라부틸티타네이트, 비부틸주석부틸말로네이트, 스태너스 옥테이트, 레드 옥테이트, N'-테트라메틸-1,3-부탄디아민 등을 들 수 있으며, 이들을 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 그 함량은 작업성 및 경화속도의 측면에서 반응물의 총중량을 기준으로 0.05 내지 5 중량%, 구체적으로 1 내지 3 중량%일 수 있다.

우레탄 프리폴리머를 경화제와 반응시킬 때, 반응 시스템의 pH를 조절하여 반응속도를 조절하기 위한 산이 더 사용될 수 있다. 우레탄 프리폴리머와 경화제의 혼합시의 pH는 4 ~ 6.5로 조절될 수 있다. pH가 4 미만이거나 6.5를 초과하면 반응속도가 느려질 수 있다.

상기 가소제로서는 디부틸프탈레이트, 디옥틸프탈레이트 등의 프탈레이트류, 디부틸아디페이트, 디옥틸아디페이트와 같은 아디페이트류, 레드 옥테이트와 같은 옥테이트류 등을 들 수 있는데, 이들을 단독으로 또는 두종류 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 그 함량은 반응물의 총중량을 기준으로 1 내지 10 중량%일 수 있다. 가소제의 함량이 10 중량%를 초과하면 폴리우레탄의 기계적 물성이 불량해져서 내구성이 급격히 저하될 수 있다.

본 개시의 일 측면에 따른 클리닝 유닛은 레이저 프린터, 복사기, 팩스머신 등의 전자사진 카트리지 또는 전자사진 화상형성장치에 통합될 수 있다.

본 개시의 다른 측면에 따른 전자사진 화상형성장치는,

전자사진 감광체; 상기 전자사진 감광체와 접촉하여 상기 전자사진 감광체를 대전시키는 대전 장치; 상기 전자사진 감광체의 표면위에 정전 잠상을 형성하는 노광장치; 상기 정전 잠상을 현상하여 가시 화상을 형성하는 현상 장치; 상기 가시 화상을 화상 수용 부재 위에 전사하는 전사 장치; 및 상기 전자사진 감광체의 표면에 잔류하는 토너를 제거하는 클리닝 유닛을 포함하고, 상기 클리닝 유닛은 상기 본 개시의 일 측면에 따른 클리닝 블레이드를 포함한다.

본 개시의 또 다른 측면에 따른 전자사진 카트리지는,

전자사진 카트리지로서, 전자사진 감광체; 및 상기 전자사진 감광체 위에 형성된 가시화상을 화상 수용 부재 위에 전사한 후, 상기 전자사진 감광체의 표면에 잔류하는 토너를 제거하는 클리닝 유닛을 포함하고, 상기 전자사진 카트리지는 상기 전자사진 감광체 및 상기 클리닝 유닛을 일체로 지지하고, 전자사진 화상형성장치에 부착될 수 있고 또한 상기 전자사진 화상형성장치로부터 탈착될 수 있으며, 상기 클리닝 유닛은 상기 본 개시의 일 측면에 따른 클리닝 블레이드를 포함한다.

도 2는 본 개시의 일 실시형태에 따른 클리닝 유닛을 구비하는 전자사진 화상형성장치 및 전자사진 카트리의 일 실시형태를 나타내는 모식도이다.

도 2를 참조하면, 전자사진 감광체 드럼(11)은 전자사진 감광체 드럼(11)에 접촉 배치된 대전 수단인 대전 롤러(13)에 의해 대전된다. 이어서, 레이저 광으로 화상 부분을 노광함으로써 전자사진 감광체 드럼(11) 위에 정전 잠상이 형성된다. 현상 장치(15)에 의해 정전 잠상을 가시 화상, 예를 들면 토너 화상으로 한 후 전압을 인가한 전사 롤러(17)에 의해 토너 화상을 화상 수용 부재(19)에 전사한다. 화상 전사후의 전자사진 감광체 드럼(11)의 표면에 잔류하는 토너는 상기 본 개시의 일 측면에 따른 클리닝 유닛(21), 구체적으로 클리닝 블레이드에 의해 제거된다. 이어서 전자사진 감광체 드럼(11)은 다시 화상 형성에 사용될 수 있다. 현상 장치(15)는 규제 블레이드(23), 현상 롤러(25) 및 공급 롤러(27) 등을 구비한다.

전자사진 감광체 드럼(11)과, 필요에 따라 대전 장치(13), 현상 장치(15), 및 상기 본 개시의 일 측면에 따른 클리닝 유닛(21)을 일체로 지지하고, 전자사진 화상형성장치(31)에 부착될 수 있고 또한 상기 전자사진 화상형성장치(31)로부터 탈착될 수 있는 전자사진 카트리지(29)로 할 수 있다.

이하, 실시예에 따라 본 개시를 더욱 상세히 설명하는데, 이는 단지 예시를 위한 것으로서 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니라는 것은 말할 필요가 없다.

실시예 1~3 및 비교예 1~6: 클리닝 블레이드 제조

표 1에 표시한 바와 같이 에틸렌글리콜 아디페이트와 폴리에틸렌 아디페이트 100:50~82의 혼합 비율에 대하여 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI) 10.4~16.9 NCO(%)를 첨가하고, 질소 분위기중에서 약 80℃에서 약 3시간 반응시켜서 NCO기 말단 우레탄 프리폴리머(주제)를 얻었다.

약 80℃로 가열한 상기 NCO기 말단 우레탄 프리폴리머에 경화제로서 1,4-부탄디올과 트리메틸롤 프로판을 각각 표 1에 표시한 중량만큼 계량하여 첨가하고 약 1분간 약 2,000 rpm으로 믹싱 스크류를 고속 회전시켜서 이들을 혼합한 후 기포 발생 방지를 위하여 진공에서 탈포 공정을 거쳤다. 이에 의하여 얻어진 반응성 조성물을 클리닝 블레이드용 원심 성형법에 의해 직경 약 800 mm 및 폭(?) 약 550mm의 원심 성형 금형에 두께 약 2mm로 제작되도록 규정량을 투입하였다. 이 금형을 약 120℃로 가열한 상태에서 약 40분 동안 약 1,200 rpm의 속도로 회전시키면서 반응성 조성물을 경화시켰다. 금형으로부터 경화 반응 결과물인 폴리우레탄 고무를 꺼낸 후, 실온에서 4일간 숙성 방치하여 표면에 미세하게 남아있는 NCO 말단기를 공기중 수분과 반응시켰다.

이렇게 하여 얻어진 폴리우레탄 탄성체 시트를 A3 규격 크기인 343mm 폭의 직사각형 형태로 재단해서 SL-X7600(삼성전자제) 현상 유니트에 조립이 가능하도록 열경화성 폴리우레탄 핫멜트 접착제를 이용하여 자유장 8.5mm가 되도록 SECC(냉간압연 강판에 아연을 도금한 아연도 강판) 브라켓에 가압 방식으로 접착하였다.

이렇게 하여 얻어진 실시예 1~3 및 비교예 1~6의 클리닝 블레이드를 이용하여 여러가지 특성을 평가하였다.

	NCO기 말단 우레탄 프리폴리머 주제			경화제
	에틸렌 글리콜 아디페이트 배합량 (중량부)	폴리에틸렌 아디페이트 (Mn=2,000) 배합량 (중량부)	주제의 NCO %***	1,4-부탄 디올 (중량부)	트리메틸롤 프로판 (중량부)	아민 경화제* (중량부)
실시예 1	100	73	13.7%	6.74	4.12	-
실시예 2	100	67	10.9%	7.85	4.75	-
실시예 3	100	79	16.9%	6.52	3.95	trace**
비교예 1	100	50	16.4%	5.03	3.03	trace
비교예 2	100	55	13.7%	5.44	3.31	-
비교예 3	100	62	13.7%	6.92	4.15	-
비교예 4	100	82	14.5%	8.42	5.14	-
비교예 5	100	76	10.4%	7.78	4.88	trace
비교예 6	100	79	11.7%	8.36	5.06	-

* N'-tetramethyl-1,3-butanediamine;

** 폴리우레탄 전체중량을 기준으로 300 중량 ppm 미만;

*** 주제(에틸렌 글리콜 아디페이트+폴리에틸렌 아디페이트+4,4'-메틸렌 디페닐 디이소시아네이트)의 전체중량을 100으로 했을 때 얻어진 우레탄 프리폴리머 말단의 이소시아네이트기 %.

경도 측정

경도는 Bareiss사의 IRHD 고무경도계를 이용하여 두께 2mm의 시편에 대하여 23±2℃、50±10％RH의 환경하에 8시간 이상 방치 후 평가하였다

영률 및 모듈러스 평가

실시예 및 비교예에서 얻어진 클리닝 블레이드의 영률(Young's Modulus) 및 모듈러스의 기계적 물성을 일본 Shimadzu EZ-Test L Type 만능인장시험기(UTM)을 사용하여 측정하였다. 시편은 아령 3호 규격을 따르며, 두께는 2mm이었다. 측정 환경은 23℃, 55% RH이었다.

이때, 영률은 10mm/min 속도로 시편을 5% 인장시의 모듈러스를 측정한 값이다. 100% 인장시의 모듈러스 및 300% 인장시의 모듈러스는 시편을 500mm/min 속도로 인장하는 조건으로 측정하였다.

반발탄성률(Rebound Resilience) 평가

반발 탄성률은 SATRA-Hampden 회사의 Lupke식 반발탄성 시험기(Model: VR-6500 Series)를 사용하여 23℃, 55% RH의 환경하에서 JIS K 6255의 기준에 따라 평가하였다. 이때, 지름 30mm 및 두께 2mm의 원형 시편을 6장(12mm) 적층한 후, 이를 타격봉으로 3회 타격 후 4회째 타격시의 측정값을 기록하였다.

측정값의 기록은 Lupke식 반발탄성 시험기의 타격봉의 끝점의 초기 높이를 100%로 하고 시편 6장 적층 부위를 타격후 타격봉의 끝점이 되돌아 오는 높이를 기록하여 초기 대비 되돌아나온 높이를 %로 하였다.

팽윤도 측정 방법: 폴리우레탄 고무의 가교 밀도 평가

클리닝 블레이드의 재료인 폴리우레탄 고무는 다양한 분자량의 고분자 사슬들이 가교되어 있는 것이다. 그 중 일부는 가교 반응에 참여하지 않거나 가교가 일부만 진행되어 용매에 용해될 수 있는 경우가 있다. 이 고분자 사슬의 빈 공간안으로 용매가 침투하는 경우, 고무는 팽윤한다. 이것으로 클리닝 블레이드의 가교 밀도를 평가할 수가 있고, 가교 밀도가 낮은 경우는 H/H 환경 같은 고온 조건에서 폴리우레탄 고무의 강도가 낮아 클리닝 블레이드 에지 내마모성이 취약할 수 있다.

가교는 고분자 사슬이 서로 화학적으로 연결되는 현상이며, 가교 밀도는 폴리우레탄 고무 합성시의 원료 배합 성분에 영향을 받으며, 가교점의 개수로 정의될 수 있다. 따라서, 상대적으로 분자량이 작은 고분자의 사슬의 경우 단위 부피당 가교점의 개수가 많아지게 되므로, 가교밀도가 증가한다.　그 외에, 가교제의 함량이 높을수록, 가교점 개수가 많아지게 되므로 가교밀도가 증가한다.　즉, 가교 밀도는 폴리우레탄 프리폴리머의 분자량이 높을수록 가교점의 개수가 상대적으로 작은 반비례 관계에 있고, 가교제 함량과는　비례 관계가 성립한다.

전자 사진 장치에서 클리닝 블레이드 재료의 기능적 물리적 특성으로는 가교밀도가 높으면 모듈러스가 높아지게 된다. 모듈러스가 높아지면 내마모성이 높아지기 때문에 내구성 측면에서는 좋으나, 일정 범위 이상으로 높아지면 영구 변형(=소성 변형)이 커지게 된다. 따라서 일정 범위의 가교 밀도를 가져야 한다.

[팽윤도 측정 방법]

① 클리닝 블레이드에서 폴리우레탄 고무 1g을 정밀하게 잘라서 20mL 유리 바이알에 넣는다.

② 잘라낸 폴리우레탄 고무는 전체가 충분히 잠길 수 있도록 톨루엔 20mL를 채운다.

③ 4시간 방치 후에 표면에 젖어 있는 톨루엔을 제거한 후 그 팽윤후의 무게를 잰다. 상기 ① 내지 ③의 단계는 23±2℃의 조건에서 실시되었다.

다음 식에 기초하여 폴리우레탄 고무의 팽윤도를 측정할 수 있다.

팽윤(Swelling) = [(Wb - Wa)/Wa] X 100(%),

여기서, Wa 및 Wb는 아래와 같이 정의된다: Wa는 폴리우레탄 고무의 초기 무게로서 1g과 같으며, Wb는 상기 1g의 폴리우레탄 고무를 20ml의 톨루엔 중에 침지한 후 4시간 방치시켜 팽윤된 후의 무게(단위: g)이다.

클리닝 성능 시험

실시예 및 비교예에서 얻어진 클리닝 블레이드를 장착한 전자 사진 장치(X7600, (주)삼성전자제)를 -5℃로 온도 조절이 가능한 Climatic Chamber에 24 시간 이상 동안 방치하였다. 상기 시간 경과 후 Climatic Chamber의 온도가 -5℃ 이하임을 확인하고 전자 사진 장치 프로세싱 스피드 70~80ppm(330~390mm/sec), 전자사진 감광체 드럼의 클리닝 블레이드의 자유장 7.8mm, 및 두께 2 mm로 설정한 조건에서 각 칼라(Yellow, Magenta, Cyan, Black) 솔리드 이미지 화상을 각각 50장씩 인쇄하여 -5℃ 사용 환경에서의 클리닝 성능을 얻어진 인쇄물 품질로부터 평가하였다. 평가기준은 다음과 같았다.

◎：인쇄물의 비화상 영역 클리닝 양호

○: 5장 인쇄 후 화상 불량 사라짐

×: 인쇄물의 비화상 영역에 클리닝 불량에 의한 수직 흑선 또는 백선 발생

여기에서, 인쇄물의 비화상 영역에서 클리닝 불량이 발생한 경우 인쇄 이미지에서 수직 흑선의 형태로 화상 불량 증상이 나타나며, 토너의 외첨제/토너가 대전 롤러 표면을 오염시킨 경우 백선의 형태로 화상 불량을 나타낸다.

내마모성 시험

실시예 및 비교예에서 얻어진 클리닝 블레이드를 장착한 전자 사진 장치(X7600, 삼성전자제)를 N/N 환경(23℃/50~60% RH) 및 H/H 환경(30℃/80~90% RH)으로 온도 조절이 가능한 Climatic Chamber에 24시간 이상 방치하였다. 상기 시간 경과 후 Climatic Chamber의 온/습도가 23℃/50~60% RH 또는 30℃/80~90% RH 임을 확인하고 전자 사진 장치 프로세싱 스피드 70~80ppm(330~390mm/sec), 전자사진 감광체 드럼의 클리닝 블레이드의 자유장 7.8mm, 및 두께 2mm로 설정한 조건에서 이하에 설명하는 방법에 따라서 환경 변화에 따른 클리닝성능(내마모성)을 평가하였다.

먼저, 전자 사진 장치를 각각 24 시간 이상 방치한 후, 상기 전자 사진 장치를 이용하여 토너 소모량이 적은 사용자 환경(텍스트 인쇄, 1% 커버리지)에서 1장 인쇄 후 이미징 유닛을 37초간 정지한 후 다시 인쇄하는 방식을 반복하였다. 이때, 비화상 영역에 수직 흑색 스크리크가 발생하지 않은 인쇄매수를 카운트하여 클리닝 블레이드의 내마모성을 평가하였다. 상기한 양품의 인쇄물 인쇄 매수가 증가할수록 클리닝 블레이드의 에지 부위에서 크랙이 발생할 때까지의 인쇄 작업 시간이 오래 소요되어 장수명을 달성할 수 있다. N/N 환경에서 H/H 환경으로 전자 사진 장치내 온도가 올라갈수록 클리닝 블레이드의 경도가 낮아지게 되어 드럼과의 마찰에 의한 마모량이 증가하여 내구성이 떨어지게 된다.

본 시험에 사용한 클리닝 블레이드의 내구성 평가 적합 기준은 N/N 환경 조건에서 185K 이미지 카운트, H/H 환경 조건에서는 151K 이미지 카운트 도달시에 클리닝 성능의 보장과 클리닝 블레이드의 내마모성이 양호한 것으로 판단하였다.

저장 모듈러스 측정

실시예 및 비교예에서 얻어진 클리닝 블레이드를 이루는 폴리우레탄 고무의 -5℃에서의 저장 모듈러스 G*(MPa) @ -5℃, 23℃에서의 저장 모듈러스 G*(MPa) @ 23℃ 및 그 차이 △G'(MPa)(-5℃~23℃)는 아래의 측정 조건하에서 정현파 진동법에 따르는 Rheometric Scientific사의 DMA(Dynamic Mechanical Analyzer)에 기초한 ARES 측정기구를 사용하여 측정하였다.

- 측정 조건: 범위 -80℃ ~ 50℃, 주파수: 10Hz, 스트레인 0.03%, 및 승온 속도: 2℃/min;

- 시편 크기: 3mm × 60mm;

- 그립 간격 20mm.

분위기: 질소 분위기.

도 3은 상기한 조건에서 측정한 실시예 1에서 얻은 클리닝 블레이드를 이루는 폴리우레탄 고무의 저장 모듈러스의 변화를 나타낸다.

-5℃ ~ 25℃ 사이의 온도 구간에서의 저장 모듈러스(storage modulus)가 중요한 이유는 다음과 같다. -5℃에서 저장 모듈러스가 높으면 클리닝 블레이드는 영구 변형에 취약하고 유리고화(glassification) 현상을 일으키기 쉬워지기 때문에 클리닝 블레이드는 탄성력을 잃어 클리닝 블레이드와 드럼 사이의 선압 형성이 어려워진다. 이에 의하여 저온 클리닝 성능이 나빠진다. 반대로, 클리닝 블레이드의 고무 가교 밀도가 낮으면 고무가 소프트하게 되며 25℃에서 저장 모듈러스가 낮아진다. 이에 의하여, 클리닝 블레이드와 드럼과의 마찰에 의한 클리닝 브레이드의 마모량이 높아져 클리닝 성능이 떨어지게 된다. 즉, -5℃ 환경, N/N 및 H/H 환경에서 클리닝 블레이드의 요구 물성은 트레이드 오프(trade-off) 관계가 성립한다.

이상 설명한 평가 결과를 아래 표 2 및 3에 종합하여 수록하였다.

	경 도	영률 (MPa)	반발 탄성률			모듈러스 (MPa)		팽윤도* (%)	클리닝 성능			블레이드 내마모성 (내크랙성)
			10℃	23℃	55℃	100% 신장시	300% 신장시		-5℃	N/N	H/H	NN	HH
실시예1	72	5.4	21	33	61	3.6	21.5	34	◎	◎	◎	>185K	>151K
실시예2	79	9.8	10	32	49	5.7	30.2	27	○	◎	◎	>185K	>151K
실시예3	78	8.1	11	23	68	5.4	19.6	21	◎	◎	◎	>185K	>151K
비교예1	72	5.9	18	49	62	5.1	17.8	39	◎	x	x	60K	92K
비교예2	78	13.1	13	35	64	5.9	10	44	◎	○	x	>120K	34K
비교예3	83	11.6	15	46	73	5.1	10.9	48	◎	△	x	92K	68K
비교예4	75	7.8	11	21	48	4.6	22.3	23	x	◎	○	>185K	>151K
비교예5	76	8.5	13	25	53	4.7	24.9	17	x	○	○	>120K	>151K
비교예6	71	6.8	10	18	50	3.5	27.5	15	x	◎	◎	>185K	>151K

* 툴루엔중에서의 팽윤도;

N/N: 23℃, 50~60% RH, H/H : 30℃, 80~90% RH.

	G'(MPa)　@　23℃	G'(MPa)　@　-5℃	△G'(MPa) (-5℃~23℃)
실시예 1	10.23	28.15	17.92
실시예 2	11.71	31.93	20.22
실시예 3	15.38	27.67	12.29
비교예 1	9.54	14.24	4.70
비교예 2	8.84	23.61	14.77
비교예 3	7.17	16.92	9.75
비교예 4	13.33	43.21	29.88
비교예 5	9.97	36.16	26.19
비교예 6	13.01	21.75	8.74

표 2 및 3을 참조하면, 본 개시에 따른 실시에 1~3의 클리닝 블레이드는 비교예 1~6의 클리닝 블레이드와 비교할 때, 경도, 영률, 반발탄성률, 모듈러스, 및 툴루엔중에서의 팽윤도는 비슷하지만, 상기한 조건 (i) 내지 (iii)을 만족하도록 저장 모듈러스 특성을 제어함으로써 저온에서의 클리닝 성능 및　고온고습 환경에서의 내마모성 및 클리닝 성능이 훨씬 향상된 것을 알 수 있다.

시간 경과에 따른 클리닝 성능 변화 예측(수명 예측 시험)

전자 사진 장치를 장기간 사용함에 따라 클리닝 블레이드의 영구 변형에 의한 선압 감소는 감광체 드럼 유닛의 장수명 특성을 얻는 것을 어렵게 한다. 따라서, 클리닝 블레이드의 재료의 탄성 소실 구간을 예측하고 측정할 수 있다면, 장수명 특성을 갖는 클리닝 블레이드를 얻을 수 있다. 이를 위하여 William-Landel-Ferry(WLF) 방정식 또는 아레니우스 방정식을 활용하는 가속 수명 예측 방법을 사용하면, 클리닝 블레이드의 수명을 예측할 수 있다.

구체적으로, WLF 방정식에서 온도를 올리면 시간이 오래된 것과 같다는 시간-온도 중첩 원리에 근거하여 시간을 온도 함수로 바꿀 수 있다. 구체적으로, -40 ~ 100℃ 범위를 각 4℃ 간격으로 매 온도별 진동수 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 1.0, 3, 5, 7, 10, 30 Hz에 해당하는 측정값을 진동수 도메인으로 플롯(plot)한다. 이렇게 4℃ 간격의 조건으로 매 진동수에 해당하는 저장 모듈러스 G'을 구한 후, 기준 온도(reference temperature) 50℃에서의 저장 모듈러스 측정값을 기준으로 -40 ~ 100℃ 범위(4℃, 36점)에서의 저장 모듈러스 측정값들을 연결한 그래프를 구하여 x축 (단위: Hz)을 시간으로 환산한다. 이러한 방법에 의한 시간-온도 중첩을 통하여 저장 모듈러스 마스터 커브를 얻을 수 있다. 이 커브를 이용하면 폴리우레탄 고무의 탄성 소멸 구간을 예측할 수 있다.

도 4는 실시예 1-2 및 비교예 1-2에서 얻은 클리닝 블레이드를 이루는 폴리우레탄 고무에 대하여 아래에 규정된 조건하에서 얻은 저장 모듈러스 마스터 커브를 나타낸다. 즉, 도 4는 ASTM ASTM D4065에 규정된 동적 점탄성 분석방법을 통하여 하기 조건하에서 시간-온도 중첩 원리를 이용하여 얻은 저장 모듈러스 마스터 커브이다. 표 4는 이 마스터 커브로부터 초기 t = 0 sec에서의 저장 모듈러스 G'(MPa) @ t = 0 sec, 및 1년 경과후의 시점에서의 저장 모듈러스 G'(MPa) @ t = 1 year의 변화율을 계산하여 얻은 결과이다.

수명 예측 시험 조건

측정 모드: 인장 모드 (동적 측정)

STEP TYPE: Frequency & Temperature 동시 Sweep Test

측정 Hz: 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 1.0, 3, 5, 7, 10, 30 Hz（10-Point)

변위량: 0.2% ~ 1.45%

측정 온도: -40 - 100℃(4℃ 간격 36점)

분위기: 질소 분위기.

이 마스터 커브로부터 -40 - 100℃의 온도 범위에서 클리닝 블레이드의 탄성 유지와 변화 또는 탄성 소실 구간을 예상할 수 있다. 또한, 초기 t = 0 sec에서의 저장 모듈러스와 비교하여 저장 모듈러스의 일정 시간 경과에 따른 감소 변화량으로부터 클리닝 블레이드의 선압의 손실량을 간접적으로 알 수 있다. 이 결과로부터 클리닝 블레이드의 클리닝 성능의 변화를 예측할 수 있다.

		1sec (1sec) 경과	24h (8.64E+04sec) 경과	1week (6.05E+05sec) 경과	30day (2.59E+06sec) 경과	1year (3.15E+07sec) 경과
실시예1	G'(MPa)	7.50E+06	7.05E+06	7.42E+06	7.27E+06	7.33E+06
	변화율(%)	initial	6.0	1.1	3.1	2.3
실시예2	G'(MPpa)	9.24E+06	8.72E+06	8.96E+06	8.75E+06	8.65E+06
	변화율(%)	initial	5.6	3.0	5.3	6.4
실시예3	G'(MPa)	4.24E+06	4.04E+06	3.78E+06	3.64E+06	3.41E+06
	변화율(%)	initial	4.7	10.8	14.2	19.6
비교예1	G'(MPa)	1.20E+07	9.18E+06	9.02E+06	8.92E+06	8.16E+06
	변화율(%)	initial	23.5	24.8	25.7	32.0
비교예2	G'(MPa)	9.38E+06	8.64E+06	8.58E+06	-	-
	변화율(%)	initial	7.9	8.5	-	-
비교예3	G'(MPa)	3.32E+06	2.89E+06	2.71E+06	2.45E+06	2.41E+06
	변화율(%)	initial	13.0	18.4	26.2	27.4
비교예4	G'(MPa)	5.97E+06	5.52E+06	5.31E+06	4.98E+06	4.75E+06
	변화율(%)	initial	7.5	11.1	16.6	20.4
비교예5	G'(MPa)	5.12E+06	4.59E+06	4.16E+06	3.49E+06	-
	변화율(%)	initial	10.4	18.8	31.8	-
비교예6	G'(MPa)	6.22E+06	6.07E+06	5.77E+06	5.49E+06	5.26E+06
	변화율(%)	initial	2.4	7.2	11.7	15.4

표 4를 참조하면, 본 개시에 따른 실시예 1~2의 클리닝 블레이드는 비교예 1~2의 클리닝 블레이드와 비교할 때, 상기한 조건 (i) 내지 (iii)을 만족하도록 저장 모듈러스 특성을 제어함으로써 초기 t = 0 sec에서의 저장 모듈러스 G'(MPa) @ t = 0 sec 및 1년 경과후의 시점에서의 저장 모듈러스 G'(MPa) @ t = 1 year의 변화율이 훨씬 낮은 것을 확인할 수 있다. 따라서 본 개시에 따른 클리닝 블레이드의 경우 감광체 드럼과 클리닝 블레이드 사이의 선압이 초기 t = 0 sec에서의 선압과 비교할 때 t = 1 year 시점에서도 계속 양호한 수준을 유지할 수 있으며, 따라서 본 개시에 따른 클리닝 블레이드를 장기간 사용하는 경우에도 양호한 클리닝 성능을 유지할 수 있는 것으로 평가할 수 있다.

위에서 설명된 본 개시의 일 실시형태에 따른 클리닝 블레이드는 클리닝 성능을 발휘하기 어려운 저온 환경에서부터 고온 환경까지의 모든 사용 환경 조건에서 장시간 사용하여도 안정된 클리닝 특성을 유지할 수 있다. 이는 또한 수명이 길며 감광체 드럼 선속의 고속화 및 화상 고화질화에 적합하다. 이는 특히 -5~0℃의 저온 환경에서의 화상 형성시에도 클리닝 성능이 우수하고, 고온/고습환경에서 내마모성 및 내구성이 우수하다. 그러므로 본 개시의 일 실시형태에 따른 클리닝 블레이드를 포함하는 클리닝 유닛을 채용한 전자사진 카트리지 및 전자사진 화상형성장치는 다양한 환경하에서 높은 프로세스 스피드의 조건에서 연속적인 화상 형성 작업에 사용되어도 고품질 화상을 장기간에 걸쳐서 제공할 수 있다. 즉 본 개시의 일 실시형태에 따른 클리닝 블레이드는 다음과 같은 효과를 달성할 수 있다:

(1) 클리닝 블레이드가 잔류 토너를 잘 제거할 수 있으므로 전자사진 감광체 및 다른 현상기 부재의 오염이 최소화되므로 고품질 화상을 극저온 환경, 고온/고습환경 등의 다양한 사용 환경 조건하에서 장기간에 걸쳐서 제공할 수 있다.

(2) 클리닝 블레이드의 수명이 증가하므로 소모품인 클리닝 블레이드의 교체 비용을 절감할 수 있다.

1: 전자사진 감광체
2: 클리닝 유닛
3: 클리닝 블레이드
4: 지지부재
θ: 클리닝 각도
Storage modulus: 저장 모듈러스
Temperature: 온도

Claims (6)

1. 전자사진 감광체의 표면에 잔류하는 토너를 제거하는 클리닝 블레이드로서,
   상기 클리닝 블레이드는 질소 분위기하에서 측정 주파수 10 Hz, 승온 속도 2.0 ℃/min, 및 초기 변형률 0.03%의 조건에서 -80 내지 50℃의 온도 범위에서 온도의 함수로 측정하는 동적 점탄성 측정에서 얻어진 -5℃에서의 저장 모듈러스 G'(MPa) @ -5℃(단위: MPa), 23℃에서의 저장 모듈러스 G'(MPa) @ 23℃(단위: MPa) 및 그 차이 △G'(MPa)(-5℃~23℃)(단위: MPa)의 값이 다음 조건을 만족하는 클리닝 블레이드:
   27 <　G'(MPa) @ -5℃ < 32;
   10 < G'(MPa)　@23℃ < 16; 및
   12 < ΔG'(MPa, -5℃~23℃) < 21.
2. 제1항에 있어서, 상기 클리닝 블레이드는 폴리우레탄을 포함하는 클리닝 블레이드.
3. 제2항에 있어서, 상기 폴리우레탄은 하기 식 (1)에 기초하여 계산되는 팽윤도가 다음 조건을 만족하는 클리닝 블레이드:
   21 < 팽윤도(%) < 34,
   팽윤도 = [(Wb - Wa)/Wa] X 100(%) ... (1)
   여기서, Wa 및 Wb는 아래와 같이 정의된다:
   Wa: 폴리우레탄 고무의 초기 무게로서 1g과 같다.
   Wb: 상기 1g의 폴리우레탄 고무를 20ml의 톨루엔 중에 침지한 후 4시간 방치시켜 팽윤된 후 무게(단위: g).
4. 제1항에 있어서, ASTM D4065에 규정된 동적 점탄성 분석방법(Dynamic Mechanical Analysis)을 통하여 하기 측정 조건하에서 시간-온도 중첩(time-temperature superposition) 원리를 이용한 저장 모듈러스 마스터 커브(TTSP storage modulus master curve)를 얻었을 때, 이 마스터 커브로부터 초기 t = 0 sec에서의 저장 모듈러스 G'(MPa) @ t = 0 sec, 및 1년 경과후의 시점에서의 저장 모듈러스 G'(MPa) @ t = 1 year의 변화율이 아래 조건을 만족하는 클리닝 블레이드:
   (G'(MPa) @ 1 year/G'(MPa) @ t = 0 sec) X 100(%) < 20%,
   [측정 조건]
   측정 모드: 인장 모드(동적 측정)
   STEP TYPE: Frequency & Temperature 동시 Sweep Test
   측정 주파수(Hz): 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 1.0, 3, 5, 7, 10, 30 Hz（10 point)
   변위량: 0.2% ~ 1.45%
   측정 온도: -40 - 100℃(4℃ 간격 36점)
   분위기: 질소 분위기.
5. 전자사진 카트리지로서,
   전자사진 감광체; 및
   상기 전자사진 감광체 위에 형성된 가시화상을 화상 수용 부재 위에 전사한 후, 상기 전자사진 감광체의 표면에 잔류하는 토너를 제거하는 클리닝 유닛을 포함하고,
   상기 전자사진 카트리지는 상기 전자사진 감광체 및 상기 클리닝 유닛을 일체로 지지하고, 전자사진 화상형성장치에 부착될 수 있고 또한 상기 전자사진 화상형성장치로부터 탈착될 수 있으며,
   상기 클리닝 유닛은 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 따른 클리닝 블레이드를 포함하는 전자사진 카트리지.
6. 전자사진 감광체;
   상기 전자사진 감광체와 접촉하여 상기 전자사진 감광체를 대전시키는 대전 장치;
   상기 전자사진 감광체의 표면위에 정전 잠상을 형성하는 노광장치;
   상기 정전 잠상을 현상하여 가시 화상을 형성하는 현상 장치;
   상기 가시 화상을 화상 수용 부재 위에 전사하는 전사 장치; 및
   상기 전자사진 감광체의 표면에 잔류하는 토너를 제거하는 클리닝 유닛을 포함하고,
   상기 클리닝 유닛은 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 따른 클리닝 블레이드를 포함하는 전자사진 화상형성장치.

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