清洁刮刀元件以及用于制造该元件的方法技术

本发明专利技术提供一种具有可调节的摩擦系数的清洁刮刀元件和一种用于制造该元件的方法。清洁刮刀元件，在用于清除调色剂沉积物的清理部件中使用，由聚氨酯形成，该聚氨酯在２５℃时的回弹性与杨氏模量比值（２５℃时的回弹性／杨氏模量）为４．５或更小。

【技术实现步骤摘要】
专利技术
技术介绍
领域本专利技术涉及一种清洁刮刀元件和，更特别地，涉及用于清除沉积在调色剂图像载体上的调色剂的清洁刮刀元件，该图像载体用在电子照相工艺中，例如光电导体或传送带，在其上形成调色剂图像，并传送形成的图像到图像接收器。
技术介绍
通常，在电子照相工艺中，电子照相仪器部件例如电子照相感光器和传送带是循环并重复使用的，沉积在其上的调色剂借助清洁刮刀被清除。日本专利申请公开号(kokai)No.2003-302802披露用在例如清洁利刀中的元件由聚氨酯制成。使用聚氨酯是因为它具有良好的耐磨性，在没有往其中加入添加剂如增强剂的情况下显示出足够的机械强度，且不会污染目标。当清洁刮刀具有非常高的摩擦系数时，在清洁刮刀和目标如光电导体之间的接触变得不适宜。因此，采用大量的方法用于减小摩擦系数，如将润滑成分用于清洁刮刀的尖部以获得与目标接触的方法；润滑成分加入到聚氨酯中的方法；润滑成分通过共聚作用引入聚氨酯的方法；以及润滑涂料用于聚氨酯刮刀元件中的方法。然而，这些方法具有缺点。例如，采用润滑成分的方法不能提供长期的润滑作用。当使用添加润滑成分的方法时，在将刮刀元件粘结到基体元件上的过程中遇到困难，并出现添加剂的有问题的析出，导致污染目标。当润滑成分与聚氨酯共聚合时，形成的聚合体材料变得具有令人不满意的特性，导致降低了耐磨性并使目标被低分子量的成分污染。此外，由于影响摩擦系数的因素没有完全地阐明，因此设计适用的清洁刮刀是困难的。本专利技术人进行了广泛的研究，以解决前述问题，并且已经发现摩擦系数取决于杨氏模量与回弹性的比值。在这些发现的基础上，已经实现本专利技术。日本专利申请公开号(kokai)No.2003-302802披露了一种刮刀元件，它的物理特性，包括杨氏模量和回弹性，落在特定的范围内。然而，该文献没有教导摩擦系数和这些物理特性之间的关系。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供一种具有可调节的摩擦系数的清洁刮刀元件。本专利技术的另一个目的是提供一种用于生产该清洁刮刀元件的方法。相应地，在本专利技术的第一模式中，提供一种在清除调色剂沉积物的清洁部件中使用的清洁刮刀元件，其中清洁利刀元件由聚氨酯制成，该聚氨酯在25℃时的回弹性与杨氏模量之比(25℃时的回弹性/杨氏模量)为4.5或更小。在第一模式中，聚氨酯可以具有7Mpa或更高的200％的模量，50kN/m或更高的撕裂强度，和+10℃或更低的tanδ(1Hz)峰值温度。在第一模式中，聚氨酯可以具有2.7或更小的静摩擦系数。在本专利技术的第二模式中，提供一种生产在清除调色剂沉积物的清洁部件中使用的清洁刮刀元件的方法，其中该方法包括混合多羟基化合物、聚异氰酸酯、和交联剂以便从其中形成的聚氨酯在25℃时的回弹性与杨氏模量之比(25℃时的回弹性/杨氏模量)为4.5或更小。在第二模式中，聚氨酯可以具有7Mpa或更高的200％的模量，50kN/m或更高的撕裂强度，和+10℃或更低的tanδ(1Hz)峰值温度。附图说明本专利技术的其他各种目的、特点，和许多附带的优点将参考下面结合附图对优选实施方案的详细叙述而变得容易理解和更好地认识，其中图1是摩擦系数测量装置的简图；图2是显示静摩擦系数与回弹性(25℃)/杨氏模量之比之间的关系图；图3是显示静摩擦系数与杨氏模量之间的关系图；图4是显示静摩擦系数与回弹性之间的关系图。优选实施方案的详细描述本专利技术的清洁刮刀元件是由聚氨酯制成的，该聚氨酯在25℃时回弹性与杨氏模量之比(25℃时回弹性/杨氏模量)为4.5或更小。尽管杨氏模量本身或回弹性本身与摩擦系数都没有关系，但回弹性与杨氏模量的比值与摩擦系数有关系。因此，通过调节回弹性/杨氏模量比值，可以生产具有要求的摩擦系数的清洁刮刀元件。回弹性/杨氏模量比值与静摩擦系数和动摩擦系数都有关系。比值的相关性相对于静摩擦系数更高。当回弹性(25℃)与杨氏模量的比值被调节到4.5或更小时，生产的清洁刮刀元件具有2.7或更小的静摩擦系数和2.6或更小的动摩擦系数。当清洁刮刀元件具有如此低的摩擦系数时，元件具有良好的耐磨性。更优选地，回弹性(25℃)与杨氏模量的比值在1.0到4.1之间。回弹性(25℃)优选为10到70％之间，以及杨氏模量优选为4到30Mpa之间。200%模量优选地为7MPa或更高。当200％模量低于7Mpa时，耐磨性趋于降低，刮刀边缘的碎片，和图像的故障例如白点(blank spot)在小数量的纸张的操作之后出现。撕裂强度优选为50kN/m或更高。当撕裂强度为50kN/m或更高时，生产的清洁刮刀显示良好的耐磨性。抗拉强度(23℃)优选为20MPa或更高。当抗拉强度低于20MPa时，耐磨性降低。tanδ(1Hz)峰值温度优选为+10℃或更低。当tan δ(1Hz)峰值温度高于+10℃时，形成的聚氨酯在使用的温度范围内呈现为硬树脂，容易产生开裂、碎片等。优选地，在本专利技术中，聚氨酯具有0.7到1.0的α值。就象此处所用的，术语“α值”指通过下面的等式计算的值α值＝交联剂中存在的OH量(mol)/(多羟基化合物和异氰酸酯之间反应后剩余的NCO量(mol))当α值大于1.0时，OH基保留在交联剂中，且由聚氨酯生产的刮刀在接触过程中污染目标如光电导体，而当α值小于0.7时，由于非常小的交联密度，机械强度差，或者剩余异氰酸酯的失活需要很长时间，因此污染光电导体。本专利技术的清洁刮刀元件由聚氨酯形成，该聚氨酯可由多羟基化合物、聚异氰酸酯、和交联剂生成。多羟基化合物的例子包括通过在二元醇和二元酸之间脱水缩合产生的聚酯-多羟基化合物；通过在二元醇和碳酸烷基酯之间的反应产生的聚碳酸酯-多羟基化合物；从己内酯得到的多羟基化合物；聚醚-多羟基化合物；和聚氧四亚甲基醚二醇。多羟基化合物优选地在聚氨酯中含量为60wt％到80wt％。与多羟基化合物反应的聚异氰酸酯优选地具有非刚性的分子结构。例如聚异氰酸酯包括4，4′-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)，2，6-甲苯二异氰酸酯(TDI)，1，6-己烷二异氰酸酯(HDI)，1，5-亚萘基二异氰酸酯(NDI)，和3，3-二甲基苯基-4，4-二异氰酸酯(TODI)。在其中，MDI是特别优选的。聚异氰酸酯优选地在100份聚氨酯中占有30到80重量份(除非另有说明，份数表示重量份数)。当含量小于30份时，拉伸强度变弱，而当含量超过80份时，永久伸长大大地增加。交联剂是由二元醇和三元醇相结合生成。在二元醇的类型上没有进行特殊地限定，例如包括丙二醇(PD)，丁二醇(BD)，和3，5-二乙硫基-2，4-甲苯二胺。在三元醇的类型上没有进行特殊地限定，且优选三元醇具有120到2500的分子量，更优选具有120到1000的分子量的三元醇。具体实例包括短链三元醇例如三羟甲基乙烷(TME)、三羟甲基丙烷(TMP)；和具有高分子量的己内酯基三元醇(由ε-己内酯合成的三元醇)，由下面的分子式表示 其中R表示烷基。三元醇用作交联剂中一种成分，以便提高聚氨酯的特性，例如蠕变和应力松弛。在交联剂的主要成分的量上没有特殊的限定，二元醇与三元醇的比值优选为50∶50到95∶5(二元醇∶三元醇)，更优选为60∶40到90∶10。不必说，二元醇和三元醇可以各自以两种或更多种相组合使用。将聚异氰酸酯加入前述的多羟基化合物和交联剂中，并使混本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在清除调色剂沉积物的清洁部件中使用的清洁刮刀元件，其特征在于清洁刮刀元件由聚氨酯形成，该聚氨酯在２５℃时的回弹性与杨氏模量比值２５℃时的回弹性／杨氏模量为４．５或更小。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿部修士，大森匡洋，上野美幸，
申请(专利权)人：北辰工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]