專利名稱：電子照相設(shè)備用刮板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子照相設(shè)備用刮板及其制造方法，所述刮板在電子照相設(shè)備中使用。
背景技術(shù)：
通常，在電子照相設(shè)備中，以如下循環(huán)形成圖像使在顯影劑容器中的調(diào)色劑均勻帶電，接著使其附著至顯影潛像的感光構(gòu)件上的靜電潛像，從而形成調(diào)色劑圖像，隨后將所述調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印至記錄介質(zhì)如紙張、帶，并且隨后去除任何殘留在感光構(gòu)件上的調(diào)色劑。 因此，所述電子照相設(shè)備各自設(shè)置有例如，由支持體并且與其接合的刮板構(gòu)件組成的清潔刮板和形成調(diào)色劑薄層同時(shí)在顯影劑容器中使調(diào)色劑摩擦帶電的顯影劑刮板。要求該清潔刮板具有各種性能。它們可以包括例如，使得刮板高耐久化的耐磨耗性、防止其翹起(turn-over)、噪音產(chǎn)生和使得感光構(gòu)件在低扭矩下可以驅(qū)動(dòng)的低摩擦性、在更寬的環(huán)境范圍內(nèi)的清潔性能和由其與感光構(gòu)件長(zhǎng)期壓接導(dǎo)致的耐永久變形性 (resistance to compression set)。近年來，隨著朝向高速打印和高耐久性的更進(jìn)一步發(fā)展并且也為了使得圖像質(zhì)量更高，已經(jīng)使得調(diào)色劑具有球形顆粒和小的顆粒直徑，因此所述清潔刮板追求在更高水平上具有上述性能。通常地，所述清潔刮板由將刮板連接至電子照相設(shè)備等的金屬制支持構(gòu)件和連接至支持構(gòu)件的一端部的彈性材料制刮板構(gòu)件一體化地形成。接著，作為用于組成刮板構(gòu)件的材料，由于耐磨耗性和耐永久變形性優(yōu)異，通常使用熱固化性聚氨酯彈性體。這里，為了改進(jìn)清潔刮板的清潔性能，認(rèn)為將清潔刮板與感光構(gòu)件在更高的壓力下接觸，即，在將該刮板與感光構(gòu)件接觸時(shí)使得侵入量(level of penetration)更大。然而，在此情況下，在清潔刮板與感光構(gòu)件之間會(huì)產(chǎn)生大的摩擦力從而顯著地導(dǎo)致清潔刮板翹起、產(chǎn)生噪音和使得感光構(gòu)件在高扭矩下驅(qū)動(dòng)的問題。因此，追求使得清潔刮板在其與感光構(gòu)件接觸的部分處低摩擦化。因此，為了使得刮板在其與任何構(gòu)件接觸的部分(下文中也將該部分稱作“接觸部”)處低摩擦化，通常已經(jīng)嘗試了各種方法。(1)作為第一方法，可以給出其中將刮板用潤(rùn)滑粉末涂覆在其表面上的方法。(2)作為第二方法，可以給出其中使得刮板材料熱固化性聚氨酯彈性體作為整體非常硬，從而使得刮板低摩擦化的方法。(3)作為第三方法，可以給出其中使得熱固化性聚氨酯彈性體制成的刮板構(gòu)件僅在其表面處低摩擦化從而保持整個(gè)刮板的彈性的方法。例如，如在日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_2007-163676中公開的，將形成部分層的液體合成樹脂以珠的形式澆鑄在分割式模具 (split mold)的一個(gè)模具中，隨后將模具組裝并且接著形成基層以致使得刮板構(gòu)件僅在其接觸部處非常硬和非常排斥，從而使得其在該部分低摩擦化。在日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_ 2007-163676中公開的方法使得制造如圖1所示的電子照相設(shè)備用刮板，其中與感光構(gòu)件等接觸的接觸部3由與用于連接至支持構(gòu)件1一端部的刮板構(gòu)件2的材料不同的材料形成。然而，上述方法帶來如下所述的問題。(1)在第一方法中，難以進(jìn)行均勻涂覆。此外，形成的涂層可能傾向于脫落從而導(dǎo)致不良的耐久性。進(jìn)一步，當(dāng)涂覆時(shí)其接著使用鹵素型有機(jī)溶劑，這對(duì)于環(huán)境是不期望的。(2)在第二方法中，如果使得刮板材料非常硬直至使得其低摩擦化的水平，其會(huì)刮傷感光構(gòu)件或顯影輥。此外，所述刮板可能變得其要求的橡膠彈性不足。(3)在第三方法中，由不同材料制成的接觸部部分地在其接觸面處形成于刮板構(gòu)件上，因此在將刮板與感光構(gòu)件接觸時(shí)的侵入量設(shè)定為更大或使得刮板高度地耐久化時(shí)， 接觸部會(huì)變得與刮板構(gòu)件分離。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種電子照相設(shè)備用刮板，所述電子照相設(shè)備用刮板在使得其接觸部低摩擦化并且還改進(jìn)接觸部和刮板構(gòu)件之間的結(jié)合力時(shí)可以具有更優(yōu)良的耐久性。在此目的下，本發(fā)明為電子照相設(shè)備用刮板，所述刮板包括具有要與目標(biāo)構(gòu)件接觸的接觸部的刮板構(gòu)件和保持所述刮板構(gòu)件的支持構(gòu)件；所述接觸部包括與刮板構(gòu)件用材料不同的材料；所述接觸部具有接觸面，所述接觸面具有比所述刮板構(gòu)件表面的靜態(tài)摩擦系數(shù)更小的靜態(tài)摩擦系數(shù)；和所述接觸部具有接合所述接觸部與所述刮板構(gòu)件的接合面， 所述接合面具有中心線平均粗糙度Ra為0. 5 μ m至10. 0 μ m。本發(fā)明也為電子照相設(shè)備用刮板的制造方法，所述刮板包括具有要與目標(biāo)構(gòu)件接觸的接觸部的刮板構(gòu)件和保持所述刮板構(gòu)件的支持構(gòu)件；所述方法包括以下步驟(1)將接觸部用材料放置在要成型刮板構(gòu)件的模具的內(nèi)表面上；( 將接觸部用材料固化同時(shí)形成具有中心線平均粗糙度Ra為0. 5 μ m至10. 0 μ m的表面；和(3)將刮板構(gòu)件用材料澆鑄至模具中，接著熱固化。本發(fā)明使得刮板在其接觸部低摩擦化并且也改進(jìn)接觸部和刮板構(gòu)件之間的結(jié)合力，并且能夠提供具有更優(yōu)良耐久性的電子照相設(shè)備用刮板。因此，本發(fā)明使得可以獲得以下電子照相設(shè)備用刮板，所述電子照相設(shè)備用刮板能夠防止其翹起和產(chǎn)生噪音，能夠成功使得感光構(gòu)件在低扭矩下可驅(qū)動(dòng)，并且當(dāng)用作清潔刮板時(shí)，能夠在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)維持良好的清潔性能。參考附圖，從以下示例性實(shí)施方案的描述，本發(fā)明的進(jìn)一步特征將變得顯而易見。


圖1是常規(guī)電子照相設(shè)備用刮板的截面圖。圖2A是示出本發(fā)明實(shí)施方案的一個(gè)實(shí)例的示意性截面圖。圖2B是示出本發(fā)明實(shí)施方案的一個(gè)實(shí)例的示意性截面圖。圖3A是示出本發(fā)明實(shí)施方案的另一實(shí)例的示意性截面圖。圖;3B是示出本發(fā)明實(shí)施方案的另一實(shí)例的示意性截面圖。圖4A是說明在本發(fā)明的制造方法中如何形成接觸部的示意性截面圖。圖4B是說明在本發(fā)明的制造方法中如何形成接觸部的示意性截面圖。
圖5A是說明在本發(fā)明的制造方法中如何形成接觸部的示意性截面圖。圖5B是說明在本發(fā)明的制造方法中如何形成接觸部的示意性截面圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案。本發(fā)明涉及電子照相設(shè)備用刮板，所述刮板具有要與目標(biāo)構(gòu)件接觸的接觸部的刮板構(gòu)件和保持所述刮板構(gòu)件的支持構(gòu)件。所述目標(biāo)構(gòu)件可包括例如感光構(gòu)件和顯影輥。所述接觸部由與刮板構(gòu)件用材料不同的材料形成，并且在接觸部中的接觸面(要與目標(biāo)構(gòu)件接觸的面)具有比刮板構(gòu)件表面的靜態(tài)摩擦系數(shù)更小的靜態(tài)摩擦系數(shù)。所述接觸部還具有接合所述接觸部與所述刮板構(gòu)件的接合面，所述接合面具有中心線平均粗糙度Ra為0. 5 μ m至10. 0 μ m。即，即使構(gòu)成接觸部的材料不同于刮板構(gòu)件用材料，所述接觸部的接合面也具有存在規(guī)定粗糙度的粗糙化表面形狀，因此在接觸部與刮板構(gòu)件之間的界面處實(shí)現(xiàn)由于錨固效果產(chǎn)生的強(qiáng)結(jié)合力。特別地，當(dāng)將提供小的靜態(tài)摩擦系數(shù)的材料用于接觸部中時(shí)，刮板構(gòu)件與接觸部之間的結(jié)合具有低性能，因此利用所述錨固效果改進(jìn)結(jié)合力是有效的。這里，如果接觸部接合面的Ra小于0. 5 μ m，不能獲得所述錨固效果從而結(jié)合力不足。因此，當(dāng)將在將刮板與目標(biāo)構(gòu)件接觸時(shí)的侵入量設(shè)定得較大時(shí)，會(huì)產(chǎn)生耐久性的問題。另一方面，如果接合面的Ra大于10 μ m，所述刮板在局部不均勻接觸壓力下可與目標(biāo)構(gòu)件如感光構(gòu)件接觸從而導(dǎo)致由于不良清潔造成的不良圖像如垂直線。中心線平均粗糙度Ra可以根據(jù)JIS B-0601 (1994)測(cè)量。例如，其可以用表面粗糙度儀(SURFCORDER SE!3500，由 Kosaka Laboratory Ltd.制造)，在 0. Imm/秒的測(cè)量速率下，以2. 5_的測(cè)量長(zhǎng)度和在截取值(cut-off value)為0. 8mm下測(cè)量。所述接觸部沿著與目標(biāo)構(gòu)件接觸的部分形成于刮板構(gòu)件中。即，形成接觸部以致其接觸面在與刮板構(gòu)件相同的平面上露出并且所述接觸部嵌入刮板構(gòu)件中。作為形成接合面的粗糙化表面形狀的方法，如在圖4A和4B中所示，可以將具有已經(jīng)在其上預(yù)先形成期望粗糙度的剝離性良好的粗糙化面的板構(gòu)件6在該粗糙化面處緊壓住放置在用于例如清潔刮板的模具的上模(top force) 5的一部分鏡面部分上的接觸部材料，從而轉(zhuǎn)印粗糙化表面形狀至接觸部材料。此外，當(dāng)接觸部材料是涂覆材料時(shí)，所述粗糙化表面形狀可以形成于將涂覆材料的溶劑蒸發(fā)至干燥的過程中。更具體而言，根據(jù)本發(fā)明的電子照相設(shè)備用刮板可以以如下方式制造。首先，將分割式模具的內(nèi)表面用接觸部材料在前者要形成接觸部的位置處涂覆。接著，將具有存在規(guī)定表面粗糙度的粗糙化面的板構(gòu)件在粗糙化面處緊壓住接觸部材料，從而轉(zhuǎn)印粗糙化表面形狀至接觸部材料。為了設(shè)定接觸部材料的表面粗糙度至期望值，優(yōu)選使得板構(gòu)件的粗糙化面具有稍微大于期望值的表面粗糙度。接下來，將接觸部材料以板構(gòu)件在其粗糙化面處緊壓住接觸部材料的狀態(tài)固化。作為用于固化的手段，其可以根據(jù)接觸部材料的固化形式適當(dāng)選擇，并且可以利用熱固化性樹脂、熱塑性樹脂、紫外線固化性樹脂或電子射線固化性樹脂等。隨后，組裝分割式模具，接著將用作刮板構(gòu)件用材料的熱固化樹脂等澆鑄至模具中，隨后加熱從而進(jìn)行一體成型。當(dāng)組裝分割式模具時(shí)，可以將一部分支持構(gòu)件設(shè)置在模腔的內(nèi)部，接著將刮板構(gòu)件用材料澆鑄在其中，由此可以以一體化形式形成支持構(gòu)件和刮板構(gòu)件。隨后，可以將接觸部和刮板構(gòu)件沿其長(zhǎng)度方向切割從而形成接觸部的邊緣。在圖2A和3A中的附圖標(biāo)記4各自表示切割的位置。其中的附圖標(biāo)記8各自表示接觸部3的厚度， 附圖標(biāo)記9表示包含刮板構(gòu)件在內(nèi)的整體的厚度。因此，可以獲得電子照相設(shè)備用刮板，其在與刮板構(gòu)件的支持構(gòu)件相對(duì)側(cè)的端部處具有接觸部3。關(guān)于在沿接觸部的橫向的截面處的接觸部的寬度，接觸部的內(nèi)部寬度11可以以比接觸部的外部寬度10更大的寬度形成(參見圖3A和:3B)，這使得接觸部和刮板構(gòu)件在更強(qiáng)的結(jié)合力下結(jié)合。因此，優(yōu)選在沿接觸部的橫向和垂直于其接觸面的平面上延伸的截面中，接觸部的內(nèi)部寬度大于接觸部接觸面的寬度。此外，更優(yōu)選在沿接觸部的橫向和垂直于其接觸面的平面上延伸的截面中，接觸部的寬度從接觸面朝向接觸部接合面(結(jié)合面)連續(xù)地(或逐漸地)變大。例如，如在圖5A和5B中所示，該構(gòu)成可以通過使用控制接觸部材料形狀的引導(dǎo)構(gòu)件(guide member)7而采取。具有該構(gòu)成的接觸部可以以例如如下的方式形成當(dāng)將接觸部材料放置在模具的上模5上時(shí)或已經(jīng)放置在其上之后，以如在圖5A和5B 中所示的方式使上模5在其上設(shè)置有引導(dǎo)構(gòu)件7，接著固化接觸部材料。即，接觸部沿著引導(dǎo)構(gòu)件開口部的側(cè)壁形成，因此可以控制引導(dǎo)構(gòu)件開口部側(cè)壁的傾斜角度，由此可以獲得以接觸部的寬度從接觸面朝向接合面逐漸變大的方式構(gòu)成的電子照相設(shè)備用刮板。如上所述，作為接觸部用材料，使用與刮板構(gòu)件用材料不同的材料?？捎玫氖抢缇埘渲⒕郯滨渲?、脲醛樹脂、聚碳酸酯樹脂、三聚氰胺樹脂、酚醛樹脂、聚酰胺樹脂、硅酮樹脂、丙烯酸類樹脂和氟樹脂，這些中的任一種可以單獨(dú)使用或者以兩種以上的混合物的形式使用?？紤]到接觸部和刮板構(gòu)件之間的結(jié)合性能，優(yōu)選使用具有與刮板構(gòu)件用材料相同的官能團(tuán)的材料。接觸部的接觸面還具有比刮板構(gòu)件表面的靜態(tài)摩擦系數(shù)小的靜態(tài)摩擦系數(shù)。從刮板翹起的觀點(diǎn)，接觸部的接觸面可以優(yōu)選具有靜態(tài)摩擦系數(shù)為1. 6以下，并且更優(yōu)選1. 5以下。作為接觸部的在其沿橫向的截面中的形狀，其可以是任何形狀，只要不損害刮板構(gòu)件的任何橡膠性能即可。關(guān)于這一點(diǎn)，優(yōu)選刮板滿足以下表達(dá)式1。表達(dá)式10. 1 ( (S1/S2) X (H1/H2) ^ 0. 4其中，在沿所述接觸部的橫向和垂直于其接觸面的平面上延伸的刮板構(gòu)件截面中，所述接觸部的截面積由Sl表示，所述接觸部的截面積和所述刮板構(gòu)件的除了與所述支持構(gòu)件的接合部的截面積以外的截面積的總和由S2表示，所述接觸部的顯微硬度由H 1表示和所述刮板構(gòu)件的顯微硬度由H2表示。設(shè)定沿橫向的截面的截面積比S1/S2小，這使得接觸部材料防止損壞刮板構(gòu)件的任何橡膠性能，并且有利于與感光構(gòu)件的均勻接觸等，以致可以防止發(fā)生任何不良清潔。此外，接觸部的顯微硬度Hl與刮板構(gòu)件的顯微硬度H2的顯微硬度比H1/H2越大，越優(yōu)選將截面積比S1/S2設(shè)定得小。因此，優(yōu)選由表達(dá)式1定義的范圍，其限定了截面積比S1/S2和顯微硬度比H1/H2之間的關(guān)系。當(dāng)接觸部的形狀基本上為矩形時(shí)，截面積Sl和S2可以通過寬度X厚度計(jì)算。此外，當(dāng)其形狀不規(guī)則時(shí)，截面積Sl和S2可以通過使用數(shù)字顯微鏡(VHX-900，由Keyence Corporation制造)并且使用計(jì)算各種面積的程序得出。在刮板構(gòu)件中的除了與支持構(gòu)件的接合部的截面積以外的截面積是由示于圖2B的箭頭12所示的表面寬度限定的截面積。因此，當(dāng)刮板構(gòu)件的截面為矩形時(shí)，S2由截面積 Sl以及從刮板構(gòu)件的厚度和表面寬度12得出的除了刮板構(gòu)件與支持構(gòu)件接合部的截面積以外的截面積的總和計(jì)算。用動(dòng)態(tài)超顯微硬度計(jì)(DUH-W201S，由Shimadzu Corporation制造)測(cè)量顯微硬度，在23°C和使用115°三棱錐壓頭的條件下進(jìn)行測(cè)量，接著根據(jù)以下表達(dá)式2從測(cè)量值計(jì)算。表達(dá)式2H = α X (P/D2)其中H表示顯微硬度；α表示由壓頭形狀確定的常數(shù)；P表示負(fù)荷力；和D表示當(dāng)壓頭進(jìn)入樣品時(shí)得出的測(cè)量值(壓入深度μ m)。在本發(fā)明中，在上述測(cè)量中，所述壓頭的常數(shù)α為3. 8584，在P :1. OmN、負(fù)荷速度 0. 028439mN/s和保持時(shí)間5秒下進(jìn)行測(cè)量。作為刮板構(gòu)件用材料，對(duì)其不存在任何特殊的限定，只要其是彈性材料即可，并且熱固化性聚氨酯彈性體由于具有優(yōu)良的耐磨耗性和耐永久變形性是優(yōu)選的。所述熱固化性聚氨酯彈性體主要由多異氰酸酯化合物、高分子量多元醇、擴(kuò)鏈劑和催化劑組成，所述擴(kuò)鏈劑為雙官能或三官能低分子量多元醇。所述多異氰酸酯可以包括例如，4，4’_ 二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)、2，4-二異氰酸甲苯酯(2，4-TDI)、2，6-二異氰酸甲苯酯(2，6-TDI)、二異氰酸二甲苯酯O(DI)、1，5_萘二異氰酸酯(1，5-NDI)、對(duì)亞苯基二異氰酸酯(PPDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、4，4’ - 二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(氫化MDI)、四甲基苯二甲基二異氰酸酯(TMXDI)、碳化二亞胺改性MDI和多亞甲基苯基多異氰酸酯(PAPI)。特別地，優(yōu)選使用 MDI。所述高分子量多元醇可以包括例如，聚酯多元醇、聚醚多元醇、己內(nèi)酯多元醇、聚碳酸酯多元醇和有機(jī)硅多元醇(silicone polyols)。此外，優(yōu)選這些中的任一種具有數(shù)均分子量為1，500至4，000。只要多元醇具有1，500以上的數(shù)均分子量，所得的聚氨酯橡膠就能具有良好的物理性能，并且，只要其具有4，000以下的數(shù)均分子量，所得的預(yù)聚物就可以具有適當(dāng)?shù)恼扯?，保證易操作性。所述擴(kuò)鏈劑可以包括例如二醇。所述二醇可以包括例如，乙二醇(EG)、二甘醇 (DEG)、丙二醇(PG)、二丙二醇(DPG)、1，4_ 丁二醇(1，4-BD)、1，6-己二醇(1，6_HD)、1， 4-環(huán)己二醇、1，4-環(huán)己二甲醇、苯二甲醇(對(duì)苯二甲醇)(xylylene glycol (terephthalyl alcohol))和三甘醇。除上述二醇外，還可使用其它多元醇。此類多元醇可以包括例如，三羥甲基丙烷、甘油、季戊四醇和山梨醇。這些中的任何一種可單獨(dú)或以兩種以上組合使用。作為所述催化劑，可使用通常使用的聚氨酯固化催化劑，并且可以包括例如叔胺催化劑。該叔胺催化劑可例舉以下氨基醇如二甲基乙醇胺、三烷基胺如三乙胺、四烷基二胺如N，N，N’，N’ -四甲基-1，3-丁二胺、三亞乙基二胺、哌嗪類和三嗪類。還可使用通常用于聚氨酯的金屬催化劑，如由二月桂酸二丁基錫示例的。所述催化劑還可以包含促進(jìn)異氰脲酸酯化的異氰脲酸酯化催化劑。利用其溫度靈敏性，所述異氰脲酸酯化催化劑可以控制在設(shè)定得低于固化溫度的混合室中的固化反應(yīng)， 并且在已經(jīng)將材料澆鑄至模具和已經(jīng)達(dá)到固化溫度之后，其可以使得固化反應(yīng)一下子進(jìn)行。因此，其可以防止反應(yīng)在混合室中非均勻地進(jìn)行，以致可以防止通過成型獲得的刮板的硬度不均勻。所述異氰脲酸酯化催化劑可以包括例如以下叔胺如N-乙基哌啶、N，N’ - 二甲基哌嗪和N-乙基嗎啉；四烷基銨如四甲基銨、四乙基銨和四丁基銨的氫氧化物或有機(jī)弱酸鹽；羥烷基銨如三甲基羥丙基銨和三乙基羥丙基銨的氫氧化物或有機(jī)弱酸鹽；以及羧酸如乙酸、丙酸、丁酸、己酸、癸酸、戊酸、辛酸、豆蔻酸和環(huán)烷酸的堿金屬鹽。這些中的任何一種可單獨(dú)或以兩種以上組合使用。特別地，優(yōu)選羧酸的金屬鹽，這幾乎不會(huì)導(dǎo)致在成型之后的任何起霜從而污染任何其它構(gòu)件。上述材料可以任選地與任何其它催化劑、顏料、增塑劑、防水劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑和光穩(wěn)定劑等混合。刮板構(gòu)件可以使用上述材料并且通常根據(jù)例如預(yù)聚物方法和半一次性方法 (semi-one-shot method)生產(chǎn)。根據(jù)本發(fā)明的電子照相設(shè)備用刮板可以用作任何電子照相設(shè)備如復(fù)印機(jī)、激光束打印機(jī)、發(fā)光二極管打印機(jī)(LED打印機(jī))以及應(yīng)用電子照相技術(shù)的設(shè)備如電子照相制版系統(tǒng)的清潔刮板或顯影刮板等。此外，根據(jù)本發(fā)明的電子照相設(shè)備用刮板可以優(yōu)選以由使用上述聚氨酯原料組合物生產(chǎn)的聚氨酯彈性體形成的刮板構(gòu)件與支持構(gòu)件接合在一起的方式構(gòu)成。所述支持構(gòu)件和刮板構(gòu)件可以具有任何形狀，并且可以具有適于使用目的的形狀， 而沒有任何特別限制。根據(jù)該實(shí)施方案的電子照相設(shè)備用刮板可通過例如以下方法制造。首先，準(zhǔn)備用于例如清潔刮板的模具，其由上模和下模構(gòu)成。接著，將接觸部材料以沿縱向呈直線的形式放置在形成接觸面的上模的一部分鏡面部分。接下來，將具有存在規(guī)定粗糙化表面形狀的粗糙化面的板構(gòu)件在粗糙化面處緊壓住接觸部材料，從而轉(zhuǎn)印粗糙化表面圖案至接觸部材料，然后將其固化，并且隨后將板構(gòu)件去除。接下來，將支持構(gòu)件的一端部放置在模腔中，隨后，將作為刮板構(gòu)件用材料的上述聚氨酯原料組合物澆鑄至模腔中，接著加熱以進(jìn)行固化， 從而可以獲得板狀刮板構(gòu)件和其支持構(gòu)件一體化形成的清潔刮板。還可以使用另一方法， 在該方法中，在不采用上述方法中的將支持構(gòu)件放置在模具中的情況下生產(chǎn)片狀刮板構(gòu)件，將片狀刮板構(gòu)件的接合部疊置在已經(jīng)涂覆或粘貼有粘合劑的支持構(gòu)件上，接著將刮板構(gòu)件和支持構(gòu)件通過在壓力下加熱而結(jié)合。關(guān)于組成支持構(gòu)件的材料，所述支持構(gòu)件也可以由任何材料制成而沒有任何特別限制，包括金屬和樹脂，更具體而言，金屬材料如鋼板、不銹鋼板、鍍鋅鉻酸鹽薄膜鋼板和無鉻鋼板，樹脂材料如尼龍6和尼龍6，6。所述支持構(gòu)件與刮板構(gòu)件可以通過任意方法接合在一起而無任何特別限制，適宜的方法可選自公知方法。具體地說，可包括例如其中將這些通過使用粘合劑如酚醛樹脂粘合在一起的方法。
實(shí)施例以下，將通過給出實(shí)施例更詳細(xì)描述本發(fā)明。本發(fā)明決不僅限于這些實(shí)施例。實(shí)施例1(1)接觸部的形成準(zhǔn)備用于清潔刮板的模具，其由上模和下模構(gòu)成。將示于以下的接觸部材料1在沿橫向的預(yù)設(shè)位置處并且以沿縱向的寬度為2mm和高度為Imm(對(duì)應(yīng)于厚度)的直線形式放置在形成接觸面的上模的一部分鏡面部分。這里，所述預(yù)設(shè)位置是作為在稍后步驟中的切割結(jié)果，接觸部的外部寬度(即，接觸寬度)和內(nèi)部寬度兩者都達(dá)到1.7mm的位置。更具體地，當(dāng)沿支持構(gòu)件橫向基準(zhǔn)的切割長(zhǎng)度由A(mm)表示時(shí)，它是這樣的位置接觸部沿橫向的形成位置為在(A-l. 7) (mm)至(A+0. 3) (mm)的范圍內(nèi)寬度為2mm并且將作為切割結(jié)果接觸部的接觸寬度和內(nèi)部寬度兩者達(dá)到1.7mm以及已經(jīng)通過切割除去的接觸寬度和內(nèi)部寬度達(dá)到0. 3mm的位置。隨后，將具有中心線平均粗糙度Ra為0. 6 μ m的粗糙化面的由氟樹脂制成的板構(gòu)件以粗糙化面和模具之間的間隔為0. 8mm的方式在粗糙化面處緊壓住接觸部材料，將該接觸部材料在130°C下進(jìn)行固化反應(yīng)2分鐘，然后將板構(gòu)件去除。(接觸部材料1)使四6.68 4，4’ - 二苯甲烷二異氰酸酯和703. 4g數(shù)均分子量為2，000的丁烯己二酸酯聚酯多元醇(butylene adipate polyester polyol)在80°C下反應(yīng)3小時(shí)，以獲得NCO %為7.0%的預(yù)聚物。將該預(yù)聚物與通過將0. 27g KA0LIZER No. 25 (購(gòu)自Kao Corporation)添加至53. 9g 1,4- 丁二醇和13. 5g三羥甲基丙烷的混合物獲得的固化劑混合，從而制備接觸部材料1。(2)刮板構(gòu)件的形成準(zhǔn)備已在一端側(cè)上的其一端部涂覆酚醛樹脂粘合劑的支持構(gòu)件。準(zhǔn)備用于清潔刮板的模具(接觸部和刮板構(gòu)件的總厚度為2. 0mm)，在上述(1)中在其上模上預(yù)先形成接觸部，將所述支持構(gòu)件以在一端側(cè)上的其一端部向用于形成刮板構(gòu)件的模具腔室中突出的狀態(tài)置于其中。這里，將模具和支持構(gòu)件以它們之間以下的位置關(guān)系放置作為在稍后步驟中的切割結(jié)果，刮板構(gòu)件除了其與支持構(gòu)件的接合部以外的表面寬度達(dá)到3mm。隨后，將示于以下的刮板構(gòu)件材料澆鑄至模具中并且在130°C下進(jìn)行固化反應(yīng)1分鐘，隨后將所得的固化產(chǎn)品脫模。(刮板構(gòu)件材料)使334.7g 4，4，- 二苯甲烷二異氰酸酯和665. 3g數(shù)均分子量為2，500的丁烯己二酸酯聚酯多元醇在80°C下反應(yīng)3小時(shí)，以獲得NC0%為9. 0%的預(yù)聚物。將該預(yù)聚物與通過將 0.08g DABC0P15(乙酸鉀的乙二醇溶液，購(gòu)自 Air Products Japan, Inc.)和 0. 34g KA0LIZER No. 25 (購(gòu)自Kao Corporation)添加至154. Og數(shù)均分子量為1，000的己烯己二酸酯聚酯多元醇和26. 7g 1，4-丁二醇以及21. 9g三羥甲基丙烷的混合物獲得的固化劑混合，從而制備刮板構(gòu)件材料。(清潔刮板的制造)為了形成接觸部的邊緣，將所得的固化產(chǎn)品沿其縱向切割，從而制造清潔刮板，該刮板構(gòu)件除了其與支持構(gòu)件的接合部之外的表面寬度為3mm。實(shí)施例2除了當(dāng)接觸部形成時(shí)，使用具有中心線平均粗糙度Ra為5. 5 μ m的粗糙化面的由氟樹脂制成的板構(gòu)件以外，以與實(shí)施例1相同的方式制造清潔刮板。實(shí)施例3除了當(dāng)接觸部形成時(shí)，使用具有中心線平均粗糙度Ra為12 μ m的粗糙化面的由氟樹脂制成的板構(gòu)件以外，以與實(shí)施例1相同的方式制造清潔刮板。
實(shí)施例4除了當(dāng)接觸部形成時(shí)，由氟樹脂制成的此類引導(dǎo)構(gòu)件以沿接觸部的橫向的接觸面寬度(外部寬度)達(dá)到1.7mm和接合面寬度(內(nèi)部寬度)達(dá)到2. Omm的方式設(shè)定并且隨后將接觸部材料1澆鑄至模具中以外，以與實(shí)施例2相同的方式制造清潔刮板。實(shí)施例5除了將示于以下的接觸部材料2用作接觸部材料并且以沿縱向的寬度為2mm和高度為0. Imm的直線形式通過涂覆而施加至形成接觸面的上模的一部分鏡面部分以外，以與實(shí)施例2相同的方式制造清潔刮板。(接觸部材料2)將IOOg主劑丙烯酸類聚氨酯樹脂UTHANAL (購(gòu)自O(shè)hashi Chemical Industries Ltd.)和與接觸部材料1相同的固化劑混合，從而制備接觸部材料2。實(shí)施例6除了將示于以下的接觸部材料3用作接觸部材料并且將其以作為在稍后步驟中切割結(jié)果的接觸部的外部寬度和內(nèi)部寬度兩者都達(dá)到1.0mm而作為其沿橫向的位置的方式放置，和在130°C下的固化時(shí)間改變?yōu)?0分鐘以外，以與實(shí)施例2相同的方式制造清潔刮板。(接觸部材料3)使在改性硅油(X-22-160AS，購(gòu)自Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd.；羥基值112) 兩端的羥基通過常規(guī)步驟與己二酸反應(yīng)并且進(jìn)一步類似的使得與乙二醇反應(yīng)，從而合成具有在兩端的羥基和羥基值為87. 6的聚酯多元醇。接著，使340. Og 4，4’_ 二苯甲烷二異氰酸酯和660. Og聚酯多元醇在80°C下反應(yīng)3小時(shí)，以獲得NC0%為6. 2%的預(yù)聚物。將該預(yù)聚物與通過將 0. 27gKA0LIZER No. 25 (購(gòu)自 Kao Corporation)添加至 39. Og 1，4_ 丁二醇和21. Og三羥甲基丙烷的混合物獲得的固化劑混合，從而制備接觸部材料3。實(shí)施例7除了將接觸部材料以作為在稍后步驟中切割結(jié)果的接觸部的外部寬度和內(nèi)部寬度兩者都達(dá)到0. 5mm而作為其沿橫向的位置的方式放置，并且當(dāng)接觸部形成時(shí)，將由氟樹脂制成的板構(gòu)件以粗糙化面和模具之間的間隔為0. 6mm的方式在其粗糙化面處緊壓住接觸部材料以外，以與實(shí)施例2相同的方式制造清潔刮板。實(shí)施例8除了將接觸部材料以作為在稍后步驟中切割結(jié)果的接觸部的外部寬度和內(nèi)部寬度兩者都達(dá)到1.0mm而作為其沿橫向的位置的方式放置，并且當(dāng)接觸部形成時(shí)，將由氟樹脂制成的板構(gòu)件以粗糙化面和模具之間的間隔為0. 6mm的方式在其粗糙化面處緊壓住接觸部材料以外，以與實(shí)施例6相同的方式制造清潔刮板。比較例1除了當(dāng)接觸部形成時(shí)，進(jìn)行固化反應(yīng)而不將任何由氟樹脂制成的板構(gòu)件緊壓住接觸部材料以外，以與實(shí)施例1相同的方式制造清潔刮板。比較例2除了當(dāng)接觸部形成時(shí)，使用具有中心線平均粗糙度Ra為22 μ m的粗糙化面的由氟樹脂制成的板構(gòu)件以外，以與實(shí)施例1相同的方式制造清潔刮板。
比較例3除了使用示于以下的接觸部材料4作為接觸部材料以外，以與實(shí)施例1相同的方式制造清潔刮板。(接觸部材料4)使四6.68 4，4’ - 二苯甲烷二異氰酸酯和703. 4g數(shù)均分子量為2，000的乙烯己二酸酯聚酯多元醇(ethylene adipate polyester polyol)在80°C下反應(yīng)3小時(shí)，以獲得具有NC0%為7. 0%的預(yù)聚物。將該預(yù)聚物與通過將0. 27g KA0LIZER No. 25 (購(gòu)自Kao Corporation)添加至43. 8g 1,4- 丁二醇和23. 6g三羥甲基丙烷的混合物獲得的固化劑混合，從而制備接觸部材料4。接合面耜緒度的測(cè)量關(guān)于使用接觸部材料形成的接觸部，除了上述清潔刮板的制造以外，制備對(duì)應(yīng)的用于測(cè)量接合面的中心線平均粗糙度Ra的試驗(yàn)產(chǎn)品，將其用于測(cè)量中心線平均粗糙度Ra。 根據(jù) JISB-0601(1994)，用表面粗糙度儀(SURFC0RDER SE!3500，由 Kosaka Laboratory Ltd. 制造)，在0. Imm/秒的測(cè)量速率下，以2. 5mm的測(cè)量長(zhǎng)度和在截取值為0. 8mm下測(cè)量。另外，中心線平均粗糙度Ra也可以以如下方式得出。首先，將制造的清潔刮板沿接觸部的橫向并且在垂直于其接觸面的平面上切割。接著，使用數(shù)字顯微鏡(VHX-900，由Keyence Corporation制造)和變焦鏡頭(VH-Z20R，由Keyence Corporation制造)，在物鏡倍率為 1，000倍下觀察接合面，從而提取出粗糙化形狀。靜態(tài)摩擦系數(shù)的測(cè)量在制造的清潔刮板的接觸部和刮板構(gòu)件的各表面處的靜態(tài)摩擦系數(shù)采用HEIDON 表面性質(zhì)試驗(yàn)儀(14FW型，由Siinto Kagaku K. K.制造)測(cè)量。對(duì)于其測(cè)量，將由不銹鋼制成的直徑為IOmm并且保持向其施加0. Ikg負(fù)荷的球形壓頭與表面接觸。以50mm/分鐘的速率移動(dòng)所述球形壓頭，從而進(jìn)行測(cè)量。顯微硬度的測(cè)量制造的清潔刮板的接觸部和刮板構(gòu)件的各表面的顯微硬度采用動(dòng)態(tài)超顯微硬度計(jì)(DUH-W201S，由Shimadzu Corporation制造)測(cè)量，在23°C和使用115°三棱錐壓頭的條件下進(jìn)行測(cè)量。顯微硬度H從得出的測(cè)量值并且根據(jù)以下表達(dá)式2計(jì)算。表達(dá)式2H = α X (P/D2)其中α表示由壓頭形狀確定的常數(shù)；P表示負(fù)荷力；和D表示當(dāng)壓頭進(jìn)入樣品時(shí)得出的測(cè)量值(壓入深度μ m)。在本發(fā)明中，在上述測(cè)量中，所述壓頭的常數(shù)α為3. 8584，在P :1. OmN、負(fù)荷速度 0. 028439mN/s和保持時(shí)間5秒下進(jìn)行測(cè)量。截面形狀的測(cè)量將制造的清潔刮板沿接觸部的橫向和在垂直于其接觸面的平面上切割，將接觸部的截面形狀通過使用數(shù)字顯微鏡和變焦鏡頭并且在物鏡倍率為100倍下觀察，從而測(cè)量接觸部的厚度、外部寬度和內(nèi)部寬度。接著，計(jì)算接觸部的截面的截面積Si。這里，作為所述數(shù)字顯微鏡，使用VHX-900(商品名；由Keyence Corporation制造)，和作為所述變焦鏡頭， 使用 VH-Z20R(商品名；由 Keyence Corporation 制造)。
(實(shí)用評(píng)估)將制造的清潔刮板安裝至Image RUNNER 6000 (由CANON INC.制造)，并且在低溫低濕環(huán)境(15°C /10% RH)中再現(xiàn)初始階段實(shí)心白色圖像(沒有打印)從而對(duì)由于不良清潔導(dǎo)致的垂直線的出現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。隨后，進(jìn)行500，000頁(yè)打印試驗(yàn)以檢查接觸部是否與刮板構(gòu)件分離從而進(jìn)行結(jié)合性能評(píng)價(jià)。此外，關(guān)于對(duì)在初始階段的刮板翹起的評(píng)價(jià)，將清潔刮板在感光構(gòu)件中的侵入量設(shè)定為通常、+0. 2mm和+0. 4mm下安裝至打印機(jī)中，從而進(jìn)行對(duì)刮板是否翹起的評(píng)價(jià)。所得結(jié)果示于表1。這里，在表1中“刮板構(gòu)件截面”項(xiàng)目中截面積S2表示接觸部的截面積Si和刮板構(gòu)件的截面積的總和。
權(quán)利要求
1.一種電子照相設(shè)備用刮板，所述刮板包括具有要與目標(biāo)構(gòu)件接觸的接觸部的刮板構(gòu)件和保持所述刮板構(gòu)件的支持構(gòu)件；所述接觸部包括與刮板構(gòu)件用材料不同的材料；所述接觸部具有接觸面，所述接觸面具有比所述刮板構(gòu)件表面的靜態(tài)摩擦系數(shù)小的靜態(tài)摩擦系數(shù)；和所述接觸部具有接合所述接觸部與所述刮板構(gòu)件的接合面，所述接合面具有中心線平均粗糙度Ra為0. 5 μ m至10. 0 μ m。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子照相設(shè)備用刮板，其中所述接觸部以其接觸面在與刮板構(gòu)件相同的平面上露出的方式形成并且所述接觸部嵌入所述刮板構(gòu)件中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子照相設(shè)備用刮板，其中，在沿所述接觸部的橫向和垂直于其接觸面的平面上延伸的截面中，所述接觸部的內(nèi)部寬度大于所述接觸部的接觸面的寬度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子照相設(shè)備用刮板，其中，在沿所述接觸部的橫向和垂直于其接觸面的平面上延伸的截面中，所述接觸部的寬度從所述接觸面朝向接觸部的接合面逐漸變大。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子照相設(shè)備用刮板，其中所述接觸部的接觸面具有靜態(tài)摩擦系數(shù)為1.5以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子照相設(shè)備用刮板，其滿足以下表達(dá)式表達(dá)式10. 1 ( (S1/S2) X (H1/H2) ≤0. 4其中，在沿所述接觸部的橫向和垂直于其接觸面的平面上延伸的刮板構(gòu)件截面中，所述接觸部的截面積由Sl表示，所述接觸部的截面積和所述刮板構(gòu)件的除了與所述支持構(gòu)件的接合部的截面積以外的截面積的總和由S2表示，所述接觸部的顯微硬度由H 1表示和所述刮板構(gòu)件的顯微硬度由H2表示。
7.一種電子照相設(shè)備用刮板的制造方法，所述刮板包括具有要與目標(biāo)構(gòu)件接觸的接觸部的刮板構(gòu)件和保持所述刮板構(gòu)件的支持構(gòu)件；所述方法包括以下步驟(1)將所述接觸部用材料放置在成型刮板構(gòu)件的模具的內(nèi)表面上；(2)將所述接觸部用材料固化，同時(shí)其表面以具有中心線平均粗糙度Ra為0.5 μ m至 10. Oym的方式形成；和(3)將所述刮板構(gòu)件用材料澆鑄至模具中，接著熱固化。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子照相設(shè)備用刮板的制造方法，其中所述步驟(2)是以將具有存在中心線平均粗糙度Ra為0. 5 μ m至10. 0 μ m的粗糙面的板構(gòu)件緊壓住所述接觸部用材料的狀態(tài)將所述材料固化的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及電子照相設(shè)備用刮板及其制造方法。提供電子照相設(shè)備用刮板，所述電子照相設(shè)備用刮板當(dāng)使得在其接觸部低摩擦化并且還改進(jìn)接觸部和刮板構(gòu)件之間的結(jié)合力時(shí)可以具有更優(yōu)良的耐久性，提供具有要與目標(biāo)構(gòu)件接觸的接觸部的刮板構(gòu)件和保持所述刮板構(gòu)件的支持構(gòu)件的電子照相設(shè)備用刮板；接觸部由與刮板構(gòu)件用材料不同的材料形成；所述接觸部具有存在比所述刮板構(gòu)件表面的靜態(tài)摩擦系數(shù)小的靜態(tài)摩擦系數(shù)的接觸面；以及所述接觸部具有接合所述接觸部與所述刮板構(gòu)件的接合面，所述接合面具有中心線平均粗糙度Ra為0.5μm至10.0μm。
文檔編號(hào)G03G21/10GK102207723SQ201110079200
公開日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月30日
發(fā)明者井上晶司, 山本有洋, 梅木惠理香 申請(qǐng)人:佳能化成株式會(huì)社