專利名稱：清理鏟和使用該清理鏟的電子照相裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于利用靜電傳送工藝的成象裝置如電子照相復(fù)印機(jī)、激光打印機(jī)、傳真機(jī)等的清理鏟(cleaning blade)。
迄今為止，聚酯系聚氨基甲酸酯彈性材料作為用于清理鏟的一種材料，具有優(yōu)良的機(jī)械性能如抗磨損性等以及極小或無蠕變性能(由于對(duì)抗應(yīng)力而產(chǎn)生的永久變形)，其中已使用了熱固性聚氨酯樹脂。
一般地，通常將清理鏟置于感光鼓旋轉(zhuǎn)的反方向，其機(jī)理是通過旋轉(zhuǎn)感光鼓使清理鏟的自由長度收縮，由于應(yīng)力感光鼓被強(qiáng)烈摩擦從而刮擦掉了殘余的調(diào)色劑。
隨著近來電子照相工藝的加速，在采用該機(jī)理時(shí)，當(dāng)感光鼓的圓周速度增加時(shí)，清理鏟自由長度收縮力增強(qiáng)了并且其收縮寬度也增加了，由此使摩擦經(jīng)常變得不穩(wěn)定。為了適當(dāng)保持該收縮寬度，必須減小清理鏟部件的粘彈性衰減因子。即必須有效利用當(dāng)清理鏟欲恢復(fù)其原來長度時(shí)收縮所給出的能量。由此可認(rèn)為清理鏟自由長度的收縮寬度足以保持感光鼓的高圓周速度并且可阻止粘結(jié)。為此，用于清理鏟的彈性材料必須具有最佳動(dòng)態(tài)彈性和動(dòng)態(tài)粘度比的分子結(jié)構(gòu)。
例如，從該觀點(diǎn)出發(fā)，日本專利申請(qǐng)延遲公開號(hào)11-153934將特定聚酯系氨基甲酸酯彈性材料中的氨基甲酸酯基團(tuán)的濃度和三羥甲基丙烷分支基團(tuán)的濃度限制為一定的范圍以使成分的彈性和粘度比為最佳，從而即使在較高的加工速度下也可制造沒有粘結(jié)和噪音的清理鏟。
一般地，氨基甲酸酯彈性材料具有在低溫下結(jié)晶并且硬度增加的聚酯分子鏈。因此聚酯鏈的排列和取向是隨機(jī)的，因此降低了聚酯分子鏈的結(jié)晶度，降低了結(jié)晶溫度以提供即使在低溫范圍的足夠的橡膠彈性。
另一方面，近年來，電子照相復(fù)印機(jī)和激光打印機(jī)的高圖象質(zhì)量和全色化得到了提高，與此同時(shí)調(diào)色劑的微小度和球形度也隨之得到了提高。
當(dāng)用清理鏟清理微小的調(diào)色劑和球形的調(diào)色劑時(shí)，必須控制清理鏟的變形，使之比通常的小。因此必須在低形變時(shí)產(chǎn)生比通常值大的應(yīng)力。為了從變形恢復(fù)至原形，也必須降低橡膠的動(dòng)態(tài)粘度，因?yàn)橄鹉z的粘滯阻止其恢復(fù)。
從該觀點(diǎn)出發(fā)，日本專利申請(qǐng)延遲公開號(hào)11-265134利用由至少不少于兩類的構(gòu)成氨基甲酸酯橡膠的聚酯多元醇將聚酯的晶體結(jié)構(gòu)裂解并且將動(dòng)態(tài)粘度控制至低水平，由此制得恢復(fù)原形性能強(qiáng)的清理鏟。
除上述情形外，在近來的LBP和復(fù)印機(jī)中，雖然人們一直在追求高耐用性，但同時(shí)形成高精確度圖象的必要性也一直在增加。為此必須在使調(diào)色劑進(jìn)一步細(xì)化的同時(shí)使感光鼓表層的厚度更薄。因此，清理鏟必須能令人滿意地清理微小調(diào)色劑和控制對(duì)感光鼓的低摩損并且其本身具有高的耐用性。
作為不會(huì)損傷感光鼓表面的例子，日本專利申請(qǐng)延遲公開號(hào)7-98558描述的具有60°-75°的較低的JIS-A標(biāo)準(zhǔn)硬度(相當(dāng)于國際橡膠硬度(IRHD)為62°-78°)的清理鏟對(duì)感光鼓的磨損有益。但是，對(duì)于感光鼓磨損來說，信息仍不足，人們非常希望對(duì)其作出進(jìn)一步的改進(jìn)。
根據(jù)本發(fā)明，為了達(dá)到上述目的，在主要設(shè)置于電子照相裝置中并且主要含有聚氨基甲酸酯樹脂以擦去和清除殘余調(diào)色劑的清理鏟方面，本發(fā)明提供了這樣一種清理鏟，其中至少將由丁二醇己二酸酯聚酯多元醇、己二醇己二酸酯聚酯多元醇和多異氰酸酯得到的預(yù)聚物和含有低分子量的多元醇和乙酸鉀的硬化劑混合并且硬化，由此使羥基和異氰酸根基團(tuán)的摩爾比(α值)不小于0.7并且不大于0.9。
另外，在主要設(shè)置于電子照相裝置中并且主要含有聚氨基甲酸酯樹脂以擦去和清除殘余調(diào)色劑的清理鏟方面，本發(fā)明提供了這樣一種清理鏟，其中將由至少丁二醇己二酸酯聚酯多元醇或己二醇己二酸酯聚酯多元醇中的一種和多異氰酸酯得到的預(yù)聚物和含有丁二醇己二酸酯聚酯多元醇或己二醇己二酸酯聚酯多元醇中的至少一種和低分子量的多元醇及乙酸鉀的硬化劑混合并且硬化，由此包括了丁二醇己二酸酯聚酯多元醇和己二醇己二酸酯聚酯多元醇并且使羥基和異氰酸根基團(tuán)的摩爾比(α值)不小于0.7并且不大于0.9。
本發(fā)明裂解了由多種聚酯多元醇得到的聚氨基甲酸酯樹脂的結(jié)晶度，從而可確保理想的粘彈性特征。通過共同使用乙酸鉀和選自溫度敏感性催化劑的常用催化劑，促進(jìn)了多異氰酸酯的三聚反應(yīng)并且將其帶入聚氨基甲酸酯樹脂。結(jié)果獲得了在低形變區(qū)域具有較低硬度、較小伸長率和較大模量的聚氨基甲酸酯樹脂。另外，在羥基和異氰酸根基團(tuán)的當(dāng)量比(α值)為0.7-0.9的范圍內(nèi)將預(yù)聚物和硬化劑混合，從而獲得在低形變區(qū)域具有較低硬度、較小伸長率和較大模量的聚氨基甲酸酯樹脂。
結(jié)果得到了硬度低、模量大和伸長率小的清理鏟，從而將清理鏟頂端的變形和翻轉(zhuǎn)以及感光鼓的磨損控制在較低水平，由此控制了鏟頂端的削去。
圖2A、2B和2C是解釋常規(guī)清理鏟的典型截面圖。
尤其是，為了制造理想的清理鏟，必須使每一步的條件最佳，可通過包括以下步驟的方法制得滿意的鏟制備預(yù)聚物，其中將至少不少于1重量份且不多于99重量份的數(shù)均分子量不少于1000且不多于3000的丁二醇己二酸酯聚酯多元醇、不少于1重量份且不多于99重量份的數(shù)均分子量不少于1000且不多于3000的己二醇己二酸酯聚酯多元醇、和不少于丁二醇己二酸酯聚酯多元醇和己二醇己二酸酯聚酯多元醇總量的1.8mol倍且不多于5.2mol倍的4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯與不少于5％且不多于8％的NCO％反應(yīng)；制備包括至少不少于20重量份且不多于80重量份的1，4-丁二醇、不少于20重量份且不多于80重量份的三羥甲基丙烷、乙酸鉀和三亞乙基二胺的硬化劑，條件是乙酸鉀的混合量不少于預(yù)聚物和硬化劑總量的3.5重量ppm且不多于140重量ppm，三亞乙基二胺的混合量不少于預(yù)聚物和硬化劑總量的18重量ppm且不多于715重量ppm；和將100重量份的預(yù)聚物和不少于3.7重量份且不多于7.8重量份的硬化劑混合并且硬化，由此使羥基和異氰酸根基團(tuán)的摩爾比(α值)不小于0.7并且不大于0.9。
注意NCO％是指異氰酸根基團(tuán)的含量并且是包括在100g預(yù)聚物中的異氰酸根官能團(tuán)(NCO，分子量計(jì)為42)，可由下式計(jì)算NCO％＝(異氰酸根官能團(tuán)的重量/100g)×100另外，作為制造理想的清理鏟的最佳條件，可通過包括以下步驟的方法制得滿意的鏟制備預(yù)聚物，其中將數(shù)均分子量不少于1000且不多于3000的丁二醇己二酸酯聚酯多元醇或數(shù)均分子量不少于1000且不多于3000的己二醇己二酸酯聚酯多元醇中的至少一種和不少于丁二醇己二酸酯聚酯多元醇和己二醇己二酸酯聚酯多元醇總量的2.5mol倍且不多于14.4mol倍的4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯與不少于8％且不多于20％的NCO％反應(yīng)；制備包括數(shù)均分子量不少于1000且不多于3000的丁二醇己二酸酯聚酯多元醇或數(shù)均分子量不少于1000且不多于3000的己二醇己二酸酯聚酯多元醇中的至少一種、不少于20重量份且不多于80重量份的1，4-丁二醇、不少于20重量份且不多于80重量份的三羥甲基丙烷、乙酸鉀和三亞乙基二胺的硬化劑，條件是乙酸鉀的混合量不少于預(yù)聚物和硬化劑量的3.5重量ppm且不多于140重量ppm，三亞乙基二胺的混合量不少于預(yù)聚物和硬化劑總量的18重量ppm且不多于715重量ppm；和將100重量份的預(yù)聚物和不少于6重量份且不多于130重量份的硬化劑混合并且硬化，由此包括了不少于1重量份且不多于99重量份的丁二醇己二酸酯聚酯多元醇和不少于1重量份且不多于99重量份的己二醇己二酸酯聚酯多元醇，并且羥基和異氰酸根基團(tuán)的摩爾比(α值)為不小于0.7并且不大于0.9。
注意用于制備預(yù)聚物的丁二醇己二酸酯聚酯多元醇的數(shù)均分子量和用于制備硬化劑的丁二醇己二酸酯聚酯多元醇的數(shù)均分子量可以相同或不同，這取決于所需要的清理鏟。
類似地，用于制備預(yù)聚物的己二醇己二酸酯聚酯多元醇的數(shù)均分子量和用于制備硬化劑的己二醇己二酸酯聚酯多元醇的數(shù)均分子量可以相同或不同，這取決于所需要的清理鏟。
本發(fā)明人對(duì)聚酯多元醇和硬化催化劑的結(jié)合進(jìn)行了廣泛而深入的研究，發(fā)現(xiàn)利用丁二醇己二酸酯系聚酯多元醇和己二醇己二酸酯系聚酯多元醇的共混系統(tǒng)，可將粘度控制至低水平，利用乙酸鉀作硬化催化劑可低硬度下得到較大的低形變模量，通過將羥基/異氰酸根基團(tuán)的當(dāng)量比(α值)控制在低水平，可使伸長率更小，從而實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明。
也就是說，通過共同使用特定的聚酯多元醇，可以設(shè)計(jì)出這樣一些材料，其聚酯多元醇分子鏈的排列和取向是隨機(jī)的，從而通過材料的結(jié)晶阻力(crystalline resistance)的改善使正切tanδ峰值移至低溫范圍，并且進(jìn)一步減小了tanδ峰值。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在低硬度下、在低形變時(shí)獲得較大的應(yīng)力，即使在低溫下橡膠的彈性也足夠，并且即使在高速工藝下，仍可控制清理鏟邊緣的削去并減少感光鼓的磨損，可得到耐久性好的理想圖象，由此實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明。
因此，本發(fā)明的清理鏟適于設(shè)置在電子照相裝置中作為留存在調(diào)色劑負(fù)載器件如感光鼓、傳輸帶和中間傳輸件上的調(diào)色劑的清理器件。
下文將描述本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案。
圖2A表示包括支持件40的清理鏟10。圖2B表示通過滑動(dòng)面20與感光鼓50緊靠的清理鏟10，它處于從點(diǎn)劃線表示的形狀變形為實(shí)線表示的形狀的狀態(tài)。當(dāng)感光鼓50在該狀態(tài)下按照?qǐng)D2C箭頭所示方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)下列情況清理鏟10的頂端在感光鼓50的旋轉(zhuǎn)方向在對(duì)抵部分60處被拉動(dòng)，切割面30被卷起并且清理鏟10的頂端被翻轉(zhuǎn)。注意切割面是指表面，它不是咬入清理鏟對(duì)抵端部的兩個(gè)表面的滑動(dòng)面20。
當(dāng)清理鏟翻轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)抵壓力顯著增加使感光鼓的磨損更嚴(yán)重。因此，需要一種不會(huì)導(dǎo)致清理鏟翻轉(zhuǎn)的材料。
清理鏟的翻轉(zhuǎn)是由感光鼓和清理鏟之間的摩擦力和清理鏟形變時(shí)的應(yīng)力間的平衡導(dǎo)致的。為了不使清理鏟發(fā)生翻轉(zhuǎn)，必須減少摩擦或是使該鏟的低變形模量(100％和200％模量)變大。
清理鏟的耐用性取決于各種因素。當(dāng)清理鏟被削去時(shí)，調(diào)色劑通過那里，清理鏟的壽命常常終止了。盡管有各種尺寸的缺口，但形成大尺寸缺口導(dǎo)致清理失敗的機(jī)理可理解是當(dāng)清理鏟的頂端向遠(yuǎn)離對(duì)抵區(qū)方向翻轉(zhuǎn)并且切割面處于在感光鼓上滑動(dòng)的狀態(tài)時(shí)，切割面被磨掉，而邊緣端處于伸長狀態(tài)并且收縮從而被削去。伸長率越大，缺口越大。因此需要伸長率更小并且低變形模量更大的材料。
日本專利號(hào)02740123描述了當(dāng)模量增至300％時(shí)，即使頂端發(fā)生翻轉(zhuǎn)，由于機(jī)械強(qiáng)度也可控制缺口。但是，為了制造在邊緣被感光鼓拉動(dòng)時(shí)其本身能恢復(fù)而不會(huì)翻轉(zhuǎn)并且強(qiáng)度仍足以被削去的清理鏟，人們認(rèn)為延伸小并且低變形模量大很重要。
另外，為了有助于利用形變時(shí)的應(yīng)力而恢復(fù)至原形，需要低動(dòng)態(tài)粘度的鏟材料。這是因?yàn)楫?dāng)動(dòng)態(tài)粘度較高時(shí)，阻礙了利用應(yīng)力恢復(fù)至原形。
從上述觀點(diǎn)出發(fā)，清理鏟的國際橡膠硬度(IRHD)優(yōu)選Wallace硬度不小于63°并且不大于74°，100％模量(拉應(yīng)力)優(yōu)選不小于2.8MPa并且不大于5.0MPa，200％模量優(yōu)選不小于6.0MPa并且不大于18.0MPa，伸長率優(yōu)選不小于200％并且不大于300％，在10Hz下測(cè)量的粘彈性特性的tanδ峰溫度優(yōu)選不低于-5℃并且不高于10℃。
另外，粘彈性特性的tanδ峰值優(yōu)選不大于0.95，更優(yōu)選不大于0.9且進(jìn)一步更優(yōu)選不大于0.8。此時(shí)在高速工藝中，當(dāng)清理鏟的頂端欲翻轉(zhuǎn)時(shí)，可能有助于使其恢復(fù)原形而不會(huì)阻止應(yīng)力的產(chǎn)生。
當(dāng)如

圖1所示使用上述清理鏟時(shí)，可以在對(duì)抵部分70防止清理鏟的頂端向感光鼓50的旋轉(zhuǎn)方向拉動(dòng)，切割面被卷起和清理鏟頂端發(fā)生翻轉(zhuǎn)。
作為用于制造該清理鏟的高分子量的多元醇，同時(shí)使用了聚丁二醇己二酸酯系和聚己二醇己二酸酯系多元醇。首先，這些高分子量的多元醇和多異氰酸酯反應(yīng)以制備富含異氰酸酯的預(yù)聚物。之后將該預(yù)聚物與包括乙酸鉀和作為催化劑的三亞乙基二胺(TEDA)的硬化劑混合到1，4-丁二醇(1，4BD)和1，1，1-三羥甲基丙烷(TMP)中，并且注入到預(yù)熱的金屬模中進(jìn)行硬化處理。
為了制造與支持件成一體的清理鏟，可采用例如這樣一種方法，其中將預(yù)先涂有粘結(jié)劑的支持件插入金屬模中，然后注入混合液體，或是將混合的液體注入筒形金屬模中制備片狀氨基甲酸酯硬化件，將其切成鏟狀，然后與支持件聯(lián)結(jié)。
注意該清理鏟可以包括也可不包括該支持件。
作為同時(shí)使用的聚丁二醇己二酸酯系多元醇和聚己二醇己二酸酯系多元醇，從足以裂解聚酯多元醇結(jié)晶度的觀點(diǎn)出發(fā)，其重量比優(yōu)選是99∶1-1∶99，更優(yōu)選95∶5-5∶95，更優(yōu)選90∶10-50∶50。
另外，從得到高性能清理鏟的觀點(diǎn)出發(fā)，聚酯多元醇的分子量優(yōu)選不小于1000，并且從降低原材料的粘度和實(shí)現(xiàn)好的加工特性的觀點(diǎn)出發(fā)，聚酯多元醇的分子量優(yōu)選不大于3000。
多異氰酸酯優(yōu)選4，4-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)，但也可以使用下面的化合物。
例如可以使用例如1，5-萘二異氰酸酯、3，3-二甲基苯基二異氰酸酯、4，4’-雙環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、對(duì)-亞苯基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、碳二亞胺改性的MDI、二甲苯二異氰酸酯、二異氰酸二甲基酯、三甲基亞己基二異氰酸酯、苯亞甲基二異氰酸酯、萘二異氰酸酯、對(duì)亞苯基二異氰酸酯、亞己基二異氰酸酯、聚亞甲基苯基多異氰酸酯等的二異氰酸酯。
當(dāng)制備硬化劑時(shí)，同時(shí)使用二價(jià)低分子量多元醇作鏈增長劑和不低于三價(jià)的低分子量多元醇作交聯(lián)劑。作為二價(jià)低分子量多元醇，可以使用如乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1，4-丁二醇、己二醇、新戊二醇、1，4-環(huán)己烷二醇、1，4-環(huán)己烷二甲醇苯二甲醇(xylene glycol)、三乙二醇等的低分子量二醇(二價(jià)低分子量多元醇)。作為不低于三價(jià)的低分子量多元醇，可以使用1，1，1-三羥甲基丙烷、甘油、季戊四醇、山梨醇等。
將其中的1，4-丁二醇和1，1，1-三羥甲基丙烷混合并且用于與預(yù)聚物混合并攪拌?；旌系?，4-丁二醇和1，1，1-三羥甲基丙烷的重量比優(yōu)選為20∶80-80∶20，更優(yōu)選50∶50-80∶20。當(dāng)1，4-丁二醇在上述范圍內(nèi)時(shí)，可減小永久變形，當(dāng)1，1，1-三羥甲基丙烷在上述范圍內(nèi)時(shí)，可實(shí)現(xiàn)足夠的撕裂強(qiáng)度。
作為催化劑，有時(shí)需要用乙酸鉀和三亞乙基二胺(TEDA)。注意即使是粉末狀的乙酸鉀也可使用。也可添加溶解在乙二醇中的乙酸鉀溶液。尤其是當(dāng)使用乙二醇的溶液時(shí)，乙二醇還起到低分子量的多元醇的作用。
關(guān)于這些催化劑的產(chǎn)品名稱可以是如P15(由Sankyo Air Products有限公司制造，它是在乙二醇中溶解的38.4重量％的乙酸鉀)和DABCO(晶體)(由Sankyo Air Products有限公司制造，是三亞乙基二胺的粉末)。
注意乙酸鉀是一種溫度敏感性催化劑。溫度敏感性催化劑意味著該催化劑在熱硬化樹脂的溫度達(dá)到預(yù)定的值之前幾乎沒有任何活性的跡象并且在高于那個(gè)溫度后快速加快反應(yīng)。使用溫度敏感性催化劑時(shí)，由于低于預(yù)定的溫度時(shí)反應(yīng)進(jìn)度慢，因此流動(dòng)性能好并且可滿意的將其注入模中。之后當(dāng)模內(nèi)的原材料溫度上升時(shí)，溫度敏感性催化劑的活性增加從而快速加速硬化反應(yīng)，由此可整體提高生產(chǎn)效率。
另外，乙酸鉀被稱為是三聚反應(yīng)催化劑，它結(jié)合三分子的異氰酸酯并且加速形成六元環(huán)化合物異氰脲酸酯。也加速了作為次級(jí)反應(yīng)的氨基甲酸酯反應(yīng)。注意P15被認(rèn)為是三聚反應(yīng)催化劑中極劇加速三聚反應(yīng)的催化劑。低變形模量較強(qiáng)的原因是因?yàn)橥贫ㄈ鄯磻?yīng)的產(chǎn)物以高比率進(jìn)入了聚氨酯樹脂。
注意在硬化劑中，P15的使用量優(yōu)選不小于100重量ppm并且不大于2000重量ppm，更優(yōu)選不小于300重量ppm并且不大于1000重量ppm。
另外，由于P15具有溫度敏感性，當(dāng)與低溫有效的TEDA等共同使用時(shí)，在低溫時(shí)注入后，硬化反應(yīng)立即被TEDA加速。之后原料的溫度升高，以便其后的反應(yīng)的加速可被傳遞至P15。
另外，預(yù)聚物和硬化劑的混合比的設(shè)置使羥基和異氰酸根基團(tuán)的當(dāng)量比(α值)為不小于0.7并且不大于0.9。即由于允許異氰酸根基團(tuán)的過量存在，不僅形成了上述的異氰脲酸酯環(huán)而且形成了脲基甲酸酯鍵，因此產(chǎn)物以高比率進(jìn)入了聚氨酯樹脂并且提高了交聯(lián)密度且減小了伸長率。低形變下的模量也變大了。
實(shí)施例下文將參考實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的描述。但是，應(yīng)理解，本發(fā)明不受這些實(shí)施例的限制，除非另外聲明，使用的是市售的高純?cè)噭?br> 實(shí)施例1將900重量份數(shù)均分子量為2000的聚丁二醇己二酸酯(BA，產(chǎn)品名NIPPORANE 4010，日本聚氨酯工業(yè)有限公司制造)和100重量份數(shù)均分子量為2000的聚己二醇己二酸酯(HA，產(chǎn)品名NIPPORANE 4073，日本聚氨酯工業(yè)有限公司制造)混合，然后與426重量份4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)在氮?dú)夥罩性?0℃下反應(yīng)2小時(shí)，由此制備NCO％為7％的預(yù)聚物。
另一方面，以65∶35的重量比混合1，4-丁二醇(1，4BD)和三羥甲基丙烷(TMP)，將產(chǎn)品名是P15(由Sankyo Air Products有限公司制造，它是在乙二醇中溶解的乙酸鉀，乙酸鉀的濃度是38.4重量％)的催化劑和三亞乙基二胺(TEDA)加入其中，由此制備硬化劑。注意P15的混合量為預(yù)聚物和硬化劑總量的50重量ppm。因此，乙酸鉀的混合量為19.2重量ppm。另外，三亞乙基二胺(TEDA)的混合量為預(yù)聚物和硬化劑總量的170重量ppm。
將100重量份的上述預(yù)聚物和5.99重量份的上述硬化劑混合，從而制備了α值(羥基摩爾數(shù)/NCO基團(tuán)摩爾數(shù))為0.8的組合物。將該組合物注入已在130℃下預(yù)熱的金屬模中并且在5分鐘的硬化反應(yīng)后從金屬模中取出來。之后將得到的硬化件切成預(yù)定的尺寸以得到清理鏟。
用與JIS K 6253一致的Wallce微硬度測(cè)試儀(H.W.WALLCE公司制造)測(cè)量所得到的清理鏟的國際橡膠硬度的值是70°。
另外，通過沖孔得到的清理鏟制造了JIS-3號(hào)啞鈴狀體并且在500mm/min的拉伸速度下測(cè)量了拉伸特性，100％模量是3.1MPa，200％模量是9.1MPa，而當(dāng)啞鈴狀體拉裂時(shí)的伸長率是265％。注意不可能測(cè)量300％模量，因?yàn)樯扉L率低于300％。
另外，利用由RHEOMETRICS公司制造的RSA-II在10Hz的條件下測(cè)量粘彈性tanδ時(shí)，峰溫度是1.7℃并且峰值是0.86。
再者，將上述清理鏟安裝在帶有直徑為30mm的感光鼓的彩色LBP上，該感光鼓涂有20μm的聚碳酸酯表面層，并且進(jìn)行了20,000頁A4紙的印刷測(cè)試。之后清理鏟邊緣缺口平均深度為2μm。感光鼓的削去量為5μm。
由以上內(nèi)容發(fā)現(xiàn)，由于控制了清理鏟的翻轉(zhuǎn)和邊緣削去并且減小了感光鼓的磨損，可得到具有良好耐久性的理想圖象。得到的結(jié)果示于表1。
實(shí)施例2和3除了BA∶HA的重量比變?yōu)槿绫?所示外，清理鏟的制造和評(píng)估與實(shí)施例1相似。結(jié)果發(fā)現(xiàn)由于控制了清理鏟的邊緣削去和翻轉(zhuǎn)并且減小了感光鼓的磨損，可得到好的耐久圖象。得到的結(jié)果示于表1。
實(shí)施例4和5除了α值變?yōu)槿绫?所示外，清理鏟的制造和評(píng)估與實(shí)施例1相似。結(jié)果發(fā)現(xiàn)由于控制了清理鏟的邊緣削去和翻轉(zhuǎn)并且減小了感光鼓的磨損，可得到好的耐久圖象。得到的結(jié)果示于表1。
表1
實(shí)施例6將900重量份數(shù)均分子量為2000的聚丁二醇己二酸酯(BA，產(chǎn)品名NIPPORANE 4010，日本聚氨酯工業(yè)有限公司制造)和100重量份數(shù)均分子量為2000的聚己二醇己二酸酯(HA，產(chǎn)品名NIPPORANE 4073，日本聚氨酯工業(yè)有限公司制造)混合，然后與1293重量份4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)在氮?dú)夥罩性?0℃下反應(yīng)2小時(shí)，由此制備NCO％為17.0％的預(yù)聚物。
另一方面，將上述900重量份聚丁二醇己二酸酯、上述100重量份聚己二醇己二酸酯、82.8重量份1，4-丁二醇(1，4BD)、44.6重量份三羥甲基丙烷(TMP)、產(chǎn)品名是P15(由Sankyo Air Products有限公司制造，它是在乙二醇中溶解的乙酸鉀，乙酸鉀的濃度是38.4重量％)的催化劑和三亞乙基二胺(TEDA)混合，制備了一種硬化劑。注意P15的混合量為預(yù)聚物和硬化劑總量的50重量ppm。因此，乙酸鉀的混合量為19.2重量ppm。另外，三亞乙基二胺(TEDA)的混合量為預(yù)聚物和硬化劑總量的170重量ppm。
將100重量份的上述預(yù)聚物和100重量份上述硬化劑混合，從而制備了α值(羥基摩爾數(shù)/NCO基團(tuán)的摩爾數(shù))為0.8的組合物。將該組合物注入已在130℃下預(yù)熱的金屬模中并且在5分鐘的硬化反應(yīng)后從金屬模中取出來。之后將得到的硬化件切成預(yù)定的尺寸以得到清理鏟。
得到的清理鏟的國際橡膠硬度(IRHD)是69°。
另外，100％模量是3.3MPa，200％模量是9.4MPa并且伸長率是250％。
進(jìn)而在10Hz下測(cè)量tanδ時(shí)，峰溫度是-1.4℃并且峰值是0.82。
當(dāng)再進(jìn)行與實(shí)施例1相似的安裝測(cè)試時(shí)，清理鏟削去的邊緣的平均深度為1μm。此時(shí)感光鼓的削去量為4μm。
由以上內(nèi)容發(fā)現(xiàn)，由于控制了清理鏟的翻轉(zhuǎn)和邊緣削去并且減小了感光鼓的磨損，可得到好的耐久圖象。
對(duì)比實(shí)施例1除了沒有使用HA外，清理鏟的制造和評(píng)估與實(shí)施例1相似。與實(shí)施例1形成對(duì)比的是，tanδ峰溫度高，鏟的削去量大并且圖象中產(chǎn)生了條痕。得到的結(jié)果示于表2。
對(duì)比實(shí)施例2除了沒有使用BA外，清理鏟的制造和評(píng)估與實(shí)施例1相似。與實(shí)施例1形成對(duì)比的是，tanδ峰溫度高，鏟的削去量大并且圖象中產(chǎn)生了條痕。得到的結(jié)果示于表2。
對(duì)比實(shí)施例3除了沒有使用P15外，清理鏟的制造和評(píng)估與實(shí)施例1相似。與實(shí)施例1形成對(duì)比的是，IRHD高，鼓的削去量大并且圖象中產(chǎn)生了條痕。得到的結(jié)果示于表2。
對(duì)比實(shí)施例4除了α值取為0.65外，清理鏟的制造和評(píng)估與實(shí)施例1相似。與實(shí)施例1形成對(duì)比的是，IRHD高，鼓的削去量大并且圖象中產(chǎn)生了條痕。得到的結(jié)果示于表2。
對(duì)比實(shí)施例5除了α值取為0.95外，清理鏟的制造和評(píng)估與實(shí)施例1相似。與實(shí)施例1形成對(duì)比的是，100％模量和200％模量低，鏟的削去量大并且圖象中產(chǎn)生了條痕。得到的結(jié)果示于表2。
表權(quán)利要求
1.一種主要設(shè)置于電子照相裝置中的主要含有聚氨酯樹脂的用于擦去和清除殘余調(diào)色劑的清理鏟，以下述方式得到清理鏟至少將由丁二醇己二酸酯聚酯多元醇、己二醇己二酸酯聚酯多元醇和多異氰酸酯得到的預(yù)聚物和含有低分子量多元醇及乙酸鉀的硬化劑混合并且硬化，使羥基和異氰酸根基團(tuán)的摩爾比(α值)不小于0.7并且不大于0.9。
2.一種主要設(shè)置于電子照相裝置中的主要含有聚氨酯樹脂的用于擦去和清除殘余調(diào)色劑的清理鏟，以下述方式得到清理鏟將由至少是丁二醇己二酸酯聚酯多元醇或己二醇己二酸酯聚酯多元醇中的一種和多異氰酸酯得到的預(yù)聚物和含有丁二醇己二酸酯聚酯多元醇或己二醇己二酸酯聚酯多元醇中的至少一種和低分子量的多元醇及乙酸鉀的硬化劑混合并且硬化，由此包括了丁二醇己二酸酯聚酯多元醇和己二醇己二酸酯聚酯多元醇并且羥基和異氰酸根基團(tuán)的摩爾比(α值)不小于0.7并且不大于0.9。
3.一種主要設(shè)置于電子照相裝置中的主要含有聚氨酯樹脂的用于擦去和清除殘余調(diào)色劑的清理鏟，以下述方式得到清理鏟將100重量份由至少不少于1重量份且不多于99重量份的數(shù)均分子量不少于1000且不多于3000的丁二醇己二酸酯聚酯多元醇、至少不少于1重量份且不多于99重量份的數(shù)均分子量不少于1000且不多于3000的己二醇己二酸酯聚酯多元醇和不少于丁二醇己二酸酯聚酯多元醇和己二醇己二酸酯聚酯多元醇總量的1.8mol倍且不多于5.2mol倍的4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯與不少于5％且不多于8％的NCO％反應(yīng)得到的預(yù)聚物和不少于3.7重量份且不多于7.8重量份的硬化劑混合并硬化，條件是乙酸鉀的混合量不少于預(yù)聚物和硬化劑總量的3.5重量ppm且不多于140重量ppm，三亞乙基二胺的混合量不少于預(yù)聚物和硬化劑總量的18重量ppm且不多于715重量ppm，該硬化劑包括至少不少于20重量份且不多于80重量份的1，4-丁二醇、不少于20重量份且不多于80重量份的三羥甲基丙烷、乙酸鉀和三亞乙基二胺，由此使羥基和異氰酸根基團(tuán)的摩爾比(α值)不小于0.7并且不大于0.9。
4.一種主要設(shè)置于電子照相裝置中的主要含有聚氨酯樹脂的用于擦去和清除殘余調(diào)色劑的清理鏟，以下述方式得到清理鏟將100重量份由數(shù)均分子量不少于1000且不多于3000的丁二醇己二酸酯聚酯多元醇或數(shù)均分子量不少于1000且不多于3000的己二醇己二酸酯聚酯多元醇中的至少一種和不少于丁二醇己二酸酯聚酯多元醇和己二醇己二酸酯聚酯多元醇總量的2.5mol倍且不多于14.4mol倍的4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯與不少于8％且不多于20％的NCO％反應(yīng)得到的預(yù)聚物，和不少于6重量份且不多于130重量份的硬化劑混合并硬化，條件是乙酸鉀的混合量不少于預(yù)聚物和硬化劑量的3.5重量ppm且不多于140重量ppm，三亞乙基二胺的混合量不少于預(yù)聚物和硬化劑總量的18重量ppm且不多于715重量ppm，其中硬化劑包括數(shù)均分子量不少于1000且不多于3000的丁二醇己二酸酯聚酯多元醇或數(shù)均分子量不少于1000且不多于3000的己二醇己二酸酯聚酯多元醇中的至少一種、不少于20重量份且不多于80重量份的1，4-丁二醇、不少于20重量份且不多于80重量份的三羥甲基丙烷、乙酸鉀和三亞乙基二胺；由此既包括了不少于1重量份且不多于99重量份的丁二醇己二酸酯聚酯多元醇又包括了至少不少于1重量份且不多于99重量份的己二醇己二酸酯聚酯多元醇，并且羥基和異氰酸根基團(tuán)的摩爾比(α值)不小于0.7并且不大于0.9。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的清理鏟，它具有不小于63°并且不大于74°的國際橡膠硬度(IRHD)，不小于2.8MPa并且不大于5.0MPa的100％模量(拉伸應(yīng)力)，不小于6.0MPa并且不大于18.0MPa的200％模量，不小于200％并且不大于300％的伸長率和在10Hz下測(cè)量的不小于-5℃并且不大于10℃的tanδ峰溫度。
6.安裝有權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的清理鏟的電子照相裝置。
全文摘要
一種主要含有聚氨酯樹脂的清理鏟,它主要設(shè)置于電子照相裝置中,用于擦去和清除殘余的調(diào)色劑,它控制了清理鏟頂端的削去并且減少了感光鼓的磨損。通過將至少由丁二醇己二酸酯聚酯多元醇、己二醇己二酸酯聚酯多元醇和多異氰酸酯得到的預(yù)聚物和包括低分子量的多元醇及乙酸鉀的硬化劑混合并且硬化,使羥基和異氰酸根基團(tuán)的摩爾比(α值)不小于0.7并且不大于0.9。
文檔編號(hào)C08G18/12GK1387095SQ02125198
公開日2002年12月25日 申請(qǐng)日期2002年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月29日
發(fā)明者三浦俊成, 岡部貴子, 畑中拓, 井上晶司, 仲野直彥 申請(qǐng)人:佳能化成株式會(huì)社, 佳能株式會(huì)社