本發(fā)明涉及清潔刮板、處理盒和圖像形成設(shè)備。

背景技術(shù)：

迄今為止，在利用電子照相系統(tǒng)的復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、傳真機(jī)等中，已經(jīng)使用清潔刮板作為清潔裝置，以便通過去除殘留色調(diào)劑等來(lái)清潔諸如圖像承載構(gòu)件等待清潔構(gòu)件的表面。

例如，日本未審查專利申請(qǐng)第8-179669號(hào)公開了用于電子照相裝置的清潔刮板，所述清潔刮板包含由聚氨酯彈性體形成的刮板構(gòu)件、支持構(gòu)件和粘合層。在此清潔刮板中，聚氨酯彈性體由高分子量多元醇、異氰酸酯化合物和擴(kuò)鏈-交聯(lián)劑制備。高分子量多元醇含有聚己二酸乙二酯，并且擴(kuò)鏈-交聯(lián)劑含有1,4-丁二醇、1,6-己二醇和三羥甲基丙烷。在擴(kuò)鏈-交聯(lián)劑中，1,4-丁二醇的羥基數(shù)與1,6-己二醇的羥基數(shù)的總和與三羥甲基丙烷的羥基數(shù)之比為85:15至60:40，1,6-己二醇的羥基數(shù)與1,4-丁二醇的羥基數(shù)之比為97:3至50:50。

日本未審查專利申請(qǐng)第2008-185716號(hào)公開了用于電子照相裝置的刮板，所述刮板包含由不同材料形成的邊緣部分和基體部分，其中至少邊緣部分由酯類聚氨酯形成，而不同于邊緣部分的基體部分由醚類聚氨酯形成。

清潔刮板在使用時(shí)連續(xù)或重復(fù)地與待清潔構(gòu)件接觸。因此，在通過使用聚氨酯構(gòu)件作為材料制造清潔刮板的情況中，在與待清潔構(gòu)件接觸的部分中可能發(fā)生永久變形。

本發(fā)明的目的是提供一種清潔刮板，相比于硬鏈段組分的區(qū)域粒徑超過100nm的情況，所述清潔刮板中與待清潔構(gòu)件接觸的部分中的永久變形減少。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了實(shí)現(xiàn)以上目的，提供了以下發(fā)明。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種一種清潔刮板，所述清潔刮板包括至少構(gòu)成與待清潔構(gòu)件接觸的接觸部分的聚氨酯構(gòu)件，其中所述聚氨酯構(gòu)件含有含硬鏈段組分和軟鏈段組分的聚氨酯，并且所述硬鏈段組分具有45nm以上至100nm以下的區(qū)域粒徑。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了本發(fā)明第一方面所述的清潔刮板，其中所述硬鏈段組分具有45nm以上至90nm以下的區(qū)域粒徑。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了本發(fā)明第一方面所述的清潔刮板，其中所述硬鏈段組分具有45nm以上至80nm以下的區(qū)域粒徑。

根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了本發(fā)明第一方面所述的清潔刮板，其中所述聚氨酯構(gòu)件具有-30℃以上至-5℃以下的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。

根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了本發(fā)明第一方面所述的清潔刮板，其中所述聚氨酯構(gòu)件具有-30℃以上至-8℃以下的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。

根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供了本發(fā)明第一方面所述的清潔刮板，其中所述聚氨酯構(gòu)件具有-30℃以上至-10℃以下的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。

根據(jù)本發(fā)明的第七方面，提供了本發(fā)明第一方面所述的清潔刮板，其中所述聚氨酯是其中至少聚合有二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)和具有3個(gè)以上碳原子的直鏈二醇的樹脂，所述MDI和所述直鏈二醇充當(dāng)所述硬鏈段組分。

根據(jù)本發(fā)明的第八方面，提供了本發(fā)明第一方面所述的清潔刮板，其中所述聚氨酯是其中聚合有至少一種多元醇的樹脂，所述至少一種多元醇選自由聚醚多元醇和通過將至少一種具有9個(gè)以上碳原子的直鏈二醇聚合獲得的聚酯多元醇組成的組，所述至少一種多元醇充當(dāng)所述軟鏈段組分。

根據(jù)本發(fā)明的第九方面，提供了一種可拆卸地附接至圖像形成設(shè)備的處理盒，所述處理盒包括清潔裝置，所述清潔裝置包含本發(fā)明第一至第八方面中任一項(xiàng)所述的清潔刮板。

根據(jù)本發(fā)明的第十方面，提供了一種圖像形成設(shè)備，所述圖像形成設(shè)備包括：圖像承載構(gòu)件；充電裝置，其對(duì)所述圖像承載構(gòu)件的表面充電；靜電潛像形成裝置，其在處于帶電狀態(tài)的圖像承載構(gòu)件的表面上形成靜電潛像；顯影裝置，其利用含色調(diào)劑的顯影劑使在所述圖像承載構(gòu)件的表面上形成的所述靜電潛像顯影從而形成色調(diào)劑圖像；轉(zhuǎn)印裝置，其將所述色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)的表面上；和清潔裝置，其包 含本發(fā)明第一至第八方面中任一項(xiàng)所述的清潔刮板，并且通過使所述清潔刮板與所述圖像承載構(gòu)件接觸而清潔所述圖像承載構(gòu)件的表面。

根據(jù)本發(fā)明的第一、第二、第三、第七和第八方面，提供了一種清潔刮板，相比于硬鏈段組分的區(qū)域粒徑超過100nm的情況，所述清潔刮板中與待清潔構(gòu)件接觸的部分中的永久變形減少。

根據(jù)本發(fā)明的第四、第五和第六方面，提供了一種清潔刮板，相比于聚氨酯構(gòu)件的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)超過-5℃的情況，所述清潔刮板中與待清潔構(gòu)件接觸的部分中的永久變形減少。

根據(jù)本發(fā)明的第九和第十方面，提供了處理盒和圖像形成設(shè)備，相比于提供含有區(qū)域粒徑超過100nm的硬鏈段組分的清潔刮板的情況，所述處理盒和圖像形成設(shè)備中圖像中的條紋狀圖像缺陷減少。

附圖說(shuō)明

將基于以下附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，其中：

圖1是圖示示例性實(shí)施方式的清潔刮板的實(shí)例的示意圖；

圖2是圖示示例性實(shí)施方式的清潔刮板接觸驅(qū)動(dòng)性圖像承載構(gòu)件的狀態(tài)的示意圖；

圖3是圖示示例性實(shí)施方式的圖像形成設(shè)備的實(shí)例的整體示意圖；

圖4是圖示示例性實(shí)施方式的清潔裝置的實(shí)例的示意性截面圖；

圖5是圖示示例性實(shí)施方式的清潔刮板的另一實(shí)例的示意圖；和

圖6是圖示示例性實(shí)施方式的清潔刮板的另一實(shí)例的示意圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)將詳細(xì)描述本發(fā)明示例性實(shí)施方式的清潔刮板、清潔裝置、處理盒和圖像形成設(shè)備。

清潔刮板

示例性實(shí)施方式的清潔刮板包括聚氨酯構(gòu)件，其含有含硬鏈段組分(H相)和軟鏈段組分(S相)的聚氨酯，所述聚氨酯構(gòu)件至少構(gòu)成與待清潔構(gòu)件接觸的接觸部分。

硬鏈段組分具有45nm以上至100nm以下的區(qū)域粒徑。

迄今為止，在諸如復(fù)印機(jī)、打印機(jī)和傳真機(jī)的電子照相圖像形成設(shè)備中，已使用清潔刮板作為清潔工具來(lái)去除異物，如殘留在圖像承載構(gòu)件表面上的色調(diào)劑。由于清潔刮板通常與待清潔構(gòu)件(如圖像承載構(gòu)件)長(zhǎng)時(shí)間接觸，在在與待清潔構(gòu)件接觸的部分中可能發(fā)生永久變形。當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，這種永久變形更顯著地發(fā)生。當(dāng)清潔刮板中發(fā)生永久變形時(shí)，擠壓待清潔構(gòu)件的壓力改變并脫離所需的擠壓壓力范圍。結(jié)果是，諸如殘留色調(diào)劑和外部添加劑等異物容易在待清潔構(gòu)件和清潔刮板之間的間隙通過。

具體而言，在使用色調(diào)劑的電子照相圖像形成設(shè)備中，近年來(lái)需要色調(diào)劑尺寸減小并實(shí)現(xiàn)球形色調(diào)劑。因此，在待清潔構(gòu)件和清潔刮板之間的接觸部分中可能更容易發(fā)生殘留色調(diào)劑的穿越(passing through)。諸如殘留色調(diào)劑和外部添加劑等異物的穿越的發(fā)生可能在圖像形成設(shè)備中造成條紋狀圖像缺陷。

鑒于此，相比于區(qū)域粒徑超過100nm的情況，在示例性實(shí)施方式的清潔刮板中，由于聚氨酯的硬鏈段組分中的區(qū)域粒徑在上述范圍內(nèi)，故減少了永久變形的發(fā)生。

實(shí)現(xiàn)此效果的原因尚不清楚，但據(jù)信如下。通過將聚氨酯的硬鏈段組分(H相)的區(qū)域粒徑降到100nm以下，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)變得比區(qū)域粒徑超過100nm的情況中更低，分子運(yùn)動(dòng)變得活躍從而抑制塑性變形，并且減少了永久變形的發(fā)生。

·硬鏈段組分的區(qū)域粒徑

以上聚氨酯具有分子結(jié)構(gòu)中的硬鏈段組分和軟鏈段組分形成海-島結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，并且硬鏈段組分的聚集體(島)分散在軟鏈段組分(海)中。形成島的硬鏈段的粒徑被稱為“區(qū)域粒徑”。

硬鏈段組分的區(qū)域粒徑為45nm以上至100nm以下，優(yōu)選45nm以上至90nm以下，更優(yōu)選45nm以上至80nm以下。

當(dāng)區(qū)域粒徑超過100nm時(shí)，硬鏈段組分(H相)的區(qū)域中的粘合力變?nèi)酰⑶仪鍧嵐伟逯锌赡馨l(fā)生永久變形。當(dāng)區(qū)域粒徑小于45nm時(shí)，可能難以獲得清潔刮板必需的強(qiáng)度。

本文中，硬鏈段組分(H相)的區(qū)域粒徑通過原子力顯微技術(shù)(AFM)計(jì)算。具體而言，利用原子力顯微鏡(AFM，Hitachi High-Tech Science Corporation制造，產(chǎn)品名稱：S-image/NanoNavi 2)觀察聚氨酯構(gòu)件的截面圖像，并且選擇圖像中的硬鏈段組分(H相)的50個(gè)區(qū)域。測(cè)量區(qū)域的最長(zhǎng)部分的直徑，并計(jì)算其平均值。在三個(gè)截面中進(jìn)行 此種觀察，并將三個(gè)截面的平均值確定為區(qū)域粒徑。

控制硬鏈段組分(H相)的區(qū)域粒徑的方法的實(shí)例是調(diào)節(jié)硬鏈段組分(H相)和軟鏈段組分(S相)的極性的方法。例如，當(dāng)硬鏈段組分(H相)的極性增加并且軟鏈段組分(S相)的極性降低時(shí)，硬鏈段組分的區(qū)域粒徑變小。可通過調(diào)節(jié)硬鏈段組分(H相)和軟鏈段組分(S相)的極性來(lái)控制H相的區(qū)域粒徑。

下面將詳細(xì)描述調(diào)節(jié)硬鏈段組分(H相)和軟鏈段組分(S相)的極性的方法。

·聚氨酯構(gòu)件的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)

聚氨酯構(gòu)件的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)優(yōu)選為-30℃以上至-5℃以下，更優(yōu)選為-30℃以上至-8℃以下，進(jìn)而更優(yōu)選為-30℃以上至-10℃以下。

當(dāng)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-5℃以下時(shí)，聚氨酯中的軟鏈段組分(S相)具有高分子運(yùn)動(dòng)性，獲得硬鏈段組分(H相)的粘合力，并減少了清潔刮板的永久變形。當(dāng)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-30℃以上時(shí)，硬鏈段組分(H相)的區(qū)域令人滿意地生長(zhǎng)，并獲得清潔刮板必需的強(qiáng)度。

通過ASTM D3418-82中規(guī)定的方法，以10℃/分鐘的升溫速率，利用示差掃描熱量計(jì)從-80℃至150℃測(cè)量聚氨酯構(gòu)件的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。

控制聚氨酯構(gòu)件的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的方法的實(shí)例是調(diào)節(jié)硬鏈段組分(H相)和軟鏈段組分(S相)的極性的方法。下面將描述其具體方法。

·聚氨酯中的硬鏈段組分和軟鏈段組分

本發(fā)明示例性實(shí)施方式的清潔刮板中的聚氨酯含有硬鏈段組分(H相)和軟鏈段組分(S相)。聚氨酯是通過將至少多元醇和聚異氰酸酯聚合獲得的聚合物。多元醇對(duì)應(yīng)于軟鏈段組分(S相)，并且聚異氰酸酯對(duì)應(yīng)于硬鏈段組分(H相)。

本發(fā)明示例性實(shí)施方式的聚氨酯可以是通過將除多元醇和聚異氰酸酯之外的擴(kuò)鏈劑和交聯(lián)劑等進(jìn)一步聚合獲得的聚合物。在含有擴(kuò)鏈劑和交聯(lián)劑中至少一個(gè)座位聚合組分的情況中，擴(kuò)鏈劑和交聯(lián)劑也對(duì)應(yīng)于硬鏈段組分(H相)。

現(xiàn)將詳細(xì)描述本發(fā)明示例性實(shí)施方式的清潔刮板的結(jié)構(gòu)。

如圖1所示，示例性實(shí)施方式的清潔刮板設(shè)置為接觸待清潔構(gòu)件31的表面。當(dāng)待清潔構(gòu)件31被驅(qū)動(dòng)時(shí)，如圖2所示，在清潔刮板342接觸待清潔構(gòu)件31的接觸部分發(fā)生滑動(dòng)，并形成咬合部T。因此，待清潔構(gòu)件31的表面得到清潔。

下面將參考附圖描述清潔刮板的各部分。在以下描述中，如圖1所示，清潔刮板 包括接觸角部分3A、端面3B、正面3C和背面3D。接觸角部分3A接觸被驅(qū)動(dòng)并且要清潔的構(gòu)件(圖像承載構(gòu)件，即，感光體鼓)31，并清潔待清潔構(gòu)件(圖像承載構(gòu)件)31的表面。端面3B的一邊由接觸角部分3A形成，該端面3B朝向構(gòu)件31被驅(qū)動(dòng)的方向(如箭頭A所示的方向)的上游。正面3C的一邊由接觸角部分3A形成，該正面3C朝向構(gòu)件31被驅(qū)動(dòng)的方向(如箭頭A所示的方向)的下游。背面3D與端面3B共用一邊，該背面3D面向正面3C。

與接觸角部分3A和待清潔構(gòu)件31相接觸的方向平行的方向(從圖1的紙的正面到背面的方向)稱為“縱向方向”。從接觸角部分3A向形成端面3B的一側(cè)延伸的方向稱為“厚度方向”。從接觸角部分3A向形成正面3C的一側(cè)延伸的方向稱為“寬度方向”。

在圖1中，出于方便起見，驅(qū)動(dòng)圖像承載構(gòu)件(感光體鼓)31的方向由箭頭A顯示。然而，圖1示出了圖像承載構(gòu)件31停止的狀態(tài)。

圖1是圖示第一示例性實(shí)施方式的清潔刮板的示意圖，并圖示了清潔刮板接觸感光體鼓(其是待清潔構(gòu)件的實(shí)例)表面的狀態(tài)。圖5是圖示第二示例性實(shí)施方式的清潔刮板接觸感光體鼓表面的狀態(tài)的示意圖。圖6是圖示第三示例性實(shí)施方式的清潔刮板接觸感光體鼓表面的狀態(tài)的示意圖。

圖1所示第一示例性實(shí)施方式的清潔刮板342A僅包括聚氨酯構(gòu)件。特別是，包括接觸感光體鼓31的部分(接觸角部分3A)的清潔刮板342A的整體由單一材料組成。

示例性實(shí)施方式的清潔刮板可以具有圖5所示第二示例性實(shí)施方式的兩層結(jié)構(gòu)。特別是，清潔刮板可包括第一層3421B和第二層3422B。第一層3421B包括接觸感光體鼓31、在正面3C側(cè)整個(gè)表面上形成、并且由聚氨酯構(gòu)件形成的部分(接觸角部分3A)。第二層3422B在與第一層3421B相對(duì)的背面3D側(cè)上形成，并充當(dāng)由不同于聚氨酯構(gòu)件材料的材料構(gòu)成的背面層。

示例性實(shí)施方式的清潔刮板可具有圖6所示第三示例性實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)。特別是，清潔刮板可包括由聚氨酯構(gòu)件形成的接觸構(gòu)件(邊構(gòu)件)3421C和由不同于聚氨酯構(gòu)件材料的材料構(gòu)成的形成的背面構(gòu)件3422C。接觸構(gòu)件3421C包括與感光體鼓31接觸的部分(即，接觸角部分3A)。接觸構(gòu)件3421C具有的形狀是四分之一圓柱沿縱向方向延伸，并且該形狀的直角部分形成接觸構(gòu)件的接觸角部分3A。背面構(gòu)件3422C覆蓋了厚度方向上在接觸構(gòu)件3421C的背面3D側(cè)上的部分和寬度方向上與接觸構(gòu)件 3421C的端面3B相對(duì)側(cè)上的部分。即，背面構(gòu)件3422C構(gòu)成除接觸構(gòu)件3421C之外的部分。

圖6圖示了作為接觸構(gòu)件的四分之一圓柱形狀構(gòu)件的實(shí)例。然而，接觸構(gòu)件的形狀不限于此。作為另一種選擇，接觸構(gòu)件可具有四分之一橢圓柱的形狀、正方形截面的四棱柱狀或矩形截面的四角柱狀等。

(聚氨酯構(gòu)件)

本發(fā)明示例性實(shí)施方式的清潔刮板中的聚氨酯構(gòu)件含有聚氨酯(聚氨酯橡膠)。聚氨酯通過聚合聚異氰酸酯和多元醇而合成。除多元醇之外，可使用具有可與異氰酸酯基反應(yīng)的官能團(tuán)的樹脂。聚氨酯包含硬鏈段組分(H相)和軟鏈段組分(S相)。

此處，術(shù)語(yǔ)“硬鏈段組分(H相)”是指樹脂中由比構(gòu)成軟鏈段組分(S相)的材料硬的材料組成的鏈段，并且術(shù)語(yǔ)“軟鏈段組分(S相)”是指樹脂中由比構(gòu)成硬鏈段組分(H相)的材料軟的材料組成的鏈段。在示例性實(shí)施方式中，多元醇對(duì)應(yīng)于軟鏈段組分(S相)，并且聚異氰酸酯對(duì)應(yīng)于硬鏈段組分(H相)。示例性實(shí)施方式的聚氨酯可以是通過將除多元醇和聚異氰酸酯之外的擴(kuò)鏈劑和交聯(lián)劑等進(jìn)一步聚合獲得的聚合物。在此情況中，擴(kuò)鏈劑和交聯(lián)劑也對(duì)應(yīng)于硬鏈段組分(H相)。

-軟鏈段組分-

·多元醇

構(gòu)成軟鏈段組分(S相)的材料的實(shí)例包括多元醇。其具體實(shí)例包括聚酯多元醇(例如通過二醇和二元酸的脫水縮合獲得的聚酯多元醇以及通過內(nèi)酯(環(huán)酯)的開環(huán)聚合獲得的聚酯多元醇)、聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇(例如通過二醇和碳酸烷基酯之間的反應(yīng)獲得的聚碳酸酯多元醇)和聚己內(nèi)酯多元醇。

通過二醇和二元酸的脫水縮合獲得的聚酯多元醇的聚合中所用的二醇的實(shí)例包括乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、庚二醇、辛二醇、壬二醇、癸二醇、十一烷二醇、十二烷二醇、十三烷二醇、十四烷二醇、十八烷二醇和二十烷二醇。

具體而言，更優(yōu)選通過將具有9個(gè)以上碳原子的直鏈二醇(碳鏈兩端被兩個(gè)羥基取代并且兩個(gè)羥基之間的碳鏈?zhǔn)侵辨湹亩?聚合獲得的聚酯多元醇。碳數(shù)更優(yōu)選為9以上至12以下，進(jìn)而更優(yōu)選為9以上至11以下。

聚酯多元醇的聚合中所用的二元酸的實(shí)例包括己二酸酯(己二酸)、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一碳二酸、十二碳二酸、十 三碳二酸、十四碳二酸、十五碳二酸、十六碳二酸、十八碳二酸、二十碳二酸及其低級(jí)烷基酯和酸酐。其中，優(yōu)選琥珀酸、己二酸和癸二酸。

通過內(nèi)酯(環(huán)酯)的開環(huán)聚合獲得的聚酯多元醇的聚合中所用的內(nèi)酯的實(shí)例包括ε-己內(nèi)酯、三甲基己內(nèi)酯和戊內(nèi)酯。其中，優(yōu)選ε-己內(nèi)酯。

聚酯多元醇的實(shí)例包括通過壬二醇和己二酸酯(己二酸)的脫水縮合獲得的聚酯多元醇；通過癸二醇和己二酸酯(己二酸)的脫水縮合獲得的聚酯多元醇；以及通過ε-己內(nèi)酯的開環(huán)聚合獲得的聚酯多元醇。具體而言，更優(yōu)選通過將具有9個(gè)以上碳原子的直鏈二醇聚合獲得的聚酯多元醇。特別是，優(yōu)選通過具有9個(gè)以上碳原子的直鏈二醇和二元酸的脫水縮合獲得的聚酯多元醇。

聚醚多元醇的實(shí)例包括聚亞烷基二醇，如聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亞甲基醚二醇(PTMG)及其共聚物。其中，優(yōu)選聚四亞甲基醚二醇。優(yōu)選的聚醚多元醇的實(shí)例是通過四氫呋喃的陽(yáng)離子聚合獲得的聚醚多元醇。

優(yōu)選使用選自聚醚多元醇和通過至少將具有9個(gè)以上碳原子的直鏈二醇聚合獲得的聚酯多元醇的至少一種多元醇作為軟鏈段組分。這些可單獨(dú)或以兩種以上多元醇組合使用。

將硬鏈段組分(H相)的區(qū)域粒徑控制在上述范圍的方法的實(shí)例是調(diào)節(jié)硬鏈段組分(H相)和軟鏈段組分(S相)的極性的方法。

調(diào)節(jié)軟鏈段組分(S相)的極性的方法的實(shí)例是選擇所用多元醇材料的方法。例如，在使用通過二醇和二元酸的脫水縮合獲得的聚酯多元醇作為多元醇的情況中，獲得以下性質(zhì)。具體而言，當(dāng)二醇的鏈長(zhǎng)度增加(羥基之間的碳原子數(shù)增加)時(shí)，軟鏈段組分的極性降低，發(fā)生源自于聚異氰酸酯的高極性硬鏈段的相分離，硬鏈段組分(H相)的區(qū)域粒徑降低，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)也降低，并且塑形變形減小。相比之下，當(dāng)二醇的鏈長(zhǎng)度降低(羥基之間的碳原子數(shù)減少)時(shí)，軟鏈段組分的極性升高，與源自于聚異氰酸酯的高極性硬鏈段的溶解度增加并且軟鏈段混合在硬鏈段中，硬鏈段組分(H相)的區(qū)域粒徑增加，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)升高，并且塑形變形增加。

在使用通過內(nèi)酯(環(huán)酯)的開環(huán)聚合獲得的聚酯多元醇的情況中，獲得以下性質(zhì)。具體而言，當(dāng)形成內(nèi)酯環(huán)的碳原子數(shù)增加時(shí)，軟鏈段組分的極性降低，硬鏈段組分(H相)的區(qū)域粒徑降低，并且玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)也降低。相比之下，當(dāng)形成內(nèi)酯環(huán)的碳原子數(shù)減少時(shí)，軟鏈段組分的極性升高，硬鏈段組分(H相)的區(qū)域粒徑增加，并且玻 璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)升高。

-硬鏈段組分-

·聚異氰酸酯

在聚氨酯的合成中，使用聚異氰酸酯作為硬鏈段組分。聚異氰酸酯的實(shí)例包括4,4'-二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)、2,6-甲苯二異氰酸酯(TDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、1,5-萘二異氰酸酯(NDI)和3,3-二甲基二苯基-4,4'-二異氰酸酯(TODI)。

聚異氰酸酯優(yōu)選為4,4'-二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)、1,5-萘二異氰酸酯(NDI)和六亞甲基二異氰酸酯(HDI)，更優(yōu)選為4,4'-二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)。

相對(duì)于100重量份的具有可與異氰酸酯基反應(yīng)的官能團(tuán)的樹脂，聚異氰酸酯的量?jī)?yōu)選20重量份以上至40重量份以下，更優(yōu)選20重量份以上至35重量份以下，進(jìn)而更優(yōu)選20重量份以上至30重量份以下。當(dāng)聚異氰酸酯的量為20重量份以上時(shí)，確保了大量的氨基甲酸酯鍵并且生長(zhǎng)出硬鏈段，而且獲得所需硬度。當(dāng)聚異氰酸酯的量為40重量份以下時(shí)，硬鏈段的尺寸不會(huì)變的過大，并且獲得了可延伸性，因此抑制了清潔刮板剝落的發(fā)生。

·擴(kuò)鏈劑

本發(fā)明示例性實(shí)施方式中的聚氨酯可以是聚合了充當(dāng)硬鏈段組分的擴(kuò)鏈劑的聚合物。

擴(kuò)鏈劑沒有特別限制，并可使用已知擴(kuò)鏈劑。擴(kuò)鏈劑的實(shí)例包括二醇，如乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、二乙二醇和新戊二醇；三價(jià)以上的多元醇，如雙甘油和季戊四醇；以及氨基多元醇，如二異丙醇胺、三異丙醇胺和三乙醇胺。其中，優(yōu)選二醇和三元醇，更優(yōu)選二醇。

在這些二醇中，優(yōu)選的是具有3個(gè)以上碳原子的直鏈二醇(碳鏈兩端被兩個(gè)羥基取代并且兩個(gè)羥基之間的碳鏈?zhǔn)侵辨湹亩?。碳數(shù)更優(yōu)選為3個(gè)以上至5個(gè)以下，進(jìn)而更優(yōu)選為3個(gè)以上至4個(gè)以下。特別是，優(yōu)選1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇和1,6-己二醇。

具有可與異氰酸酯基反應(yīng)的官能團(tuán)的樹脂可用作聚氨酯的原料。樹脂優(yōu)選具有柔性的樹脂。從柔性的角度出發(fā)，樹脂更優(yōu)選具有直鏈結(jié)構(gòu)的脂肪族樹脂。樹脂的具體實(shí)例包括具有2個(gè)以上羥基的丙烯酸樹脂、具有2個(gè)以上羥基的聚丁二烯樹脂、和具有2個(gè)以上環(huán)氧基的環(huán)氧樹脂。

具有2個(gè)以上羥基的丙烯酸樹脂的商售品的實(shí)例包括Soken Chemical&Engineering Co.,Ltd制造的ACTFLOW(等級(jí)：UMB-2005B、UMB-2005P、UMB-2005、UME-2005等)。

具有2個(gè)以上羥基的聚丁二烯樹脂的商售品的實(shí)例是Idemitsu Kosan Co.,Ltd.制造的R-45HT。

具有2個(gè)以上環(huán)氧基的環(huán)氧樹脂不是現(xiàn)有典型的硬而脆的環(huán)氧樹脂，而優(yōu)選比這種現(xiàn)有環(huán)氧樹脂更具柔性和韌性的環(huán)氧樹脂。例如，從分子結(jié)構(gòu)的角度出發(fā)，環(huán)氧樹脂優(yōu)選在其主鏈結(jié)構(gòu)中具有可增加主鏈運(yùn)動(dòng)性的結(jié)構(gòu)(柔性骨架)。柔性骨架的實(shí)例包括亞烷基骨架、環(huán)烷基骨架和聚氧亞烷基骨架。特別是，適合的是聚氧亞烷基骨架。從物理性質(zhì)的角度出發(fā)，合適的是與現(xiàn)有環(huán)氧樹脂相比具有相對(duì)于分子量而言較低粘度的環(huán)氧樹脂。特別是，重均分子量?jī)?yōu)選900±100，并且25℃的粘度優(yōu)選15,000±5,000mPa·s，更優(yōu)選15,000±3,000mPa·s。具有這些特征的環(huán)氧樹脂的商售品的實(shí)例是DIC Corporation制造的EPICLON EXA-4850-150。

擴(kuò)鏈劑更優(yōu)選為具有3個(gè)以上碳原子的直鏈二醇。充當(dāng)擴(kuò)鏈劑的以上化合物可單獨(dú)或以兩種以上化合物的組合使用。

相對(duì)于100重量份具有可與異氰酸酯基反應(yīng)的官能團(tuán)的樹脂，擴(kuò)鏈劑的量?jī)?yōu)選為3重量份以上至50重量份以下，并且更優(yōu)選為5重量份以上至40重量份以下。

·交聯(lián)劑

本發(fā)明示例性實(shí)施方式中的聚氨酯可以是使充當(dāng)硬鏈段的交聯(lián)劑聚合的聚合物。

交聯(lián)劑的實(shí)例包括二醇(雙官能交聯(lián)劑)、三醇(三官能交聯(lián)劑)或四醇(四官能交聯(lián)劑)。這些可以組合使用。作為另一種選擇，胺類化合物可用作交聯(lián)劑。聚氨酯可使用三官能以上的交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)。三官能性交聯(lián)劑的實(shí)例包括三羥甲基丙烷、甘油和三異丙醇胺。

相對(duì)于100重量份的具有可與異氰酸酯基反應(yīng)的官能團(tuán)的樹脂，交聯(lián)劑的量?jī)?yōu)選2重量份以下。當(dāng)交聯(lián)劑的量為2重量份以下時(shí)，通過老化形成的氨基甲酸酯所衍生的硬鏈段大量生長(zhǎng)，而分子運(yùn)動(dòng)將不受化學(xué)交聯(lián)的約束，并因此容易獲得所需的硬度。

在本發(fā)明示例性實(shí)施方式的聚氨酯中，優(yōu)選地至少使用聚異氰酸酯和擴(kuò)鏈劑作為硬鏈段組分。更優(yōu)選地，使用二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)作為聚異氰酸酯，并使用具有3個(gè)以上碳原子的直鏈二醇作為擴(kuò)鏈劑。

將硬鏈段組分(H相)的區(qū)域粒徑控制在上述范圍的方法的實(shí)例是調(diào)節(jié)硬鏈段組分(H相)和軟鏈段組分(S相)的極性的方法。

調(diào)節(jié)軟鏈段組分(S相)的極性的方法的實(shí)例包括選自聚異氰酸酯的材料，選擇擴(kuò)鏈劑的類型，以及在使用聚異氰酸酯和擴(kuò)鏈劑時(shí)調(diào)節(jié)聚異氰酸酯與擴(kuò)鏈劑的混合比。例如，通過增加聚異氰酸酯(具體而言，MDI)的混合比，硬鏈段組分的極性增加，發(fā)生來(lái)自軟鏈段的相分離，硬鏈段組分(H相)的區(qū)域粒徑降低，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)也降低，并且塑形變形減小。相比之下，通過降低聚異氰酸酯(具體而言，MDI)的混合比，硬鏈段組分的極性降低，與軟鏈段的溶解度增加并且軟鏈段混合在硬鏈段中，硬鏈段組分(H相)的區(qū)域粒徑增加，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)升高，并且塑形變形增加。

作為另一種選擇，在使用二醇作為擴(kuò)鏈劑的情況中，可采用調(diào)節(jié)二醇的碳原子數(shù)的方法。通過減少二醇的碳原子數(shù)，硬鏈段組分的極性增加，硬鏈段組分(H相)的區(qū)域粒徑降低，并且玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)也降低。相比之下，通過增加二醇的碳原子數(shù)，硬鏈段組分的極性降低，硬鏈段組分(H相)的區(qū)域粒徑增加，并且玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)升高。

·硬鏈段組分的含量

構(gòu)成硬鏈段的材料與硬鏈段材料和軟鏈段材料的總量的重量比(下文稱作“硬鏈段材料比”)優(yōu)選為20重量％以上至45重量％以下，更優(yōu)選為30重量％以上至40重量％以下。

當(dāng)硬鏈段材料比為20重量％以上時(shí)，獲得耐磨耗性，并且長(zhǎng)時(shí)間地保持良好的清潔特性。當(dāng)硬鏈段材料比為45重量％以下時(shí)，聚氨酯不會(huì)變得過硬，獲得柔性和擴(kuò)展性，抑制了剝落的發(fā)生，并長(zhǎng)時(shí)間地保持良好的清潔特性。

·形成聚氨酯構(gòu)件(接觸構(gòu)件)的方法

在本發(fā)明示例性實(shí)施方式的構(gòu)成聚氨酯構(gòu)件(接觸構(gòu)件)的聚氨酯的生產(chǎn)中，采用產(chǎn)生聚氨酯的典型方法，如預(yù)聚物法或一步法。預(yù)聚物法適合于本發(fā)明示例性實(shí)施方式，這是因?yàn)楂@得了具有高強(qiáng)度和高耐磨耗性的聚氨酯。然而，聚氨酯不受生產(chǎn)方法限制。

通過將聚異氰酸酯、擴(kuò)鏈劑、交聯(lián)劑等與上述多元醇混合，并形成所得組合物，從而生產(chǎn)聚氨酯。

通過例如利用例如離心成型或擠出成型等將聚氨酯構(gòu)件(接觸構(gòu)件)形成用組合 物(該組合物通過上述方法制備)形成為片材，并對(duì)所得片材進(jìn)行切割工序等，從而制備清潔刮板的接觸構(gòu)件。

例如，將聚氨酯構(gòu)件(接觸構(gòu)件)形成用組合物注入離心成型機(jī)的模具中并進(jìn)行固化反應(yīng)。此時(shí)模具溫度優(yōu)選80℃以上至160℃以下，更優(yōu)選100℃以上至140℃以下。反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選20分鐘以上至3小時(shí)以下，更優(yōu)選30分鐘以上至2小時(shí)以下。

將所得固化產(chǎn)物進(jìn)一步加熱以便老化，并冷卻。在此用于老化的加熱期間，溫度優(yōu)選70℃以上至130℃以下，更優(yōu)選80℃以上至130℃以下，進(jìn)而更優(yōu)選100℃以上至120℃以下。反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選1小時(shí)以上至48小時(shí)以下，更優(yōu)選10小時(shí)以上至24小時(shí)以下。

·100％模量(給定伸長(zhǎng)時(shí)的應(yīng)力)

聚氨酯構(gòu)件的100％模量?jī)?yōu)選為6MPa以上，更優(yōu)選7MPa以上，進(jìn)而更優(yōu)選7.5MPa以上。關(guān)于100％模量的上限，100％模量?jī)?yōu)選11MPa以下，更優(yōu)選10MPa以下。

當(dāng)100％模量為6MPa以上時(shí)，聚氨酯構(gòu)件具有合適的硬度和良好的耐磨耗性。

此處，100％模量是根據(jù)JIS K6251(2004)測(cè)定的值。具體而言，利用啞鈴形3號(hào)測(cè)試件以500mm/分鐘的拉伸速度進(jìn)行測(cè)定，從而獲得應(yīng)力-應(yīng)變曲線(環(huán)境溫度：23℃)，并基于該曲線確定100％模量。利用Toyo Seiki Seisaku-sho,Ltd.制造的Strograph AE Elastomer作為測(cè)定裝置。

(非接觸構(gòu)件)

將描述在下述情況下的非接觸構(gòu)件的組合物：如圖5所示的示例性實(shí)施方式或圖6所示的示例性實(shí)施方式，示例性實(shí)施方式的清潔刮板具有其中接觸構(gòu)件和除接觸構(gòu)件以外的區(qū)域(非接觸構(gòu)件)由不同材料組成的結(jié)構(gòu)。

示例性實(shí)施方式的清潔刮板中的非接觸構(gòu)件的材料沒有特別限制，并且可使用任何已知的材料。

用作非接觸構(gòu)件的材料的實(shí)例包括聚氨酯、有機(jī)硅氧烷橡膠、氟橡膠、氯丁二烯橡膠和丁二烯橡膠。這些材料中，優(yōu)選聚氨酯。聚氨酯的實(shí)例包括基于酯的聚氨酯和基于醚的聚氨酯。特別是，優(yōu)選基于酯的聚氨酯。

生產(chǎn)聚氨酯的方式的實(shí)例是利用多元醇和聚異氰酸酯的方法。

多元醇的實(shí)例包括在“聚氨酯構(gòu)件”章節(jié)中描述的多元醇。多元醇的具體實(shí)例包括 四亞甲基醚二醇(PTMG)、聚己二酸乙二酯和聚己內(nèi)酯。

聚異氰酸酯的實(shí)例包括在“聚氨酯構(gòu)件”章節(jié)中描述的聚異氰酸酯。聚異氰酸酯的具體實(shí)例包括2,6-甲苯二異氰酸酯(TDI)、4,4'-二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)、對(duì)苯二異氰酸酯(PPDI)、1,5-萘二異氰酸酯(NDI)和3,3-二甲基二苯基-4,4'-二異氰酸酯(TODI)。在這些聚異氰酸酯中，優(yōu)選MDI。

此外，使聚氨酯固化的固化劑的實(shí)例包括1,4-丁二醇、三羥甲基丙烷、乙二醇及其混合物。

將描述具體實(shí)例。將4,4'-二苯甲烷二異氰酸酯與已經(jīng)接受過脫水處理的聚四亞甲基醚二醇混合，并使所得混合物反應(yīng)以產(chǎn)生預(yù)聚物?？山M合使用1,4-丁二醇和三羥甲基丙烷作為固化劑，并添加到預(yù)聚物中?？上蚱渲刑砑尤绶磻?yīng)控制劑等添加劑。

根據(jù)制備中采用的原料，采用已知方法作為非接觸構(gòu)件的制備方法。例如，通過離心成型或擠出成型等形成材料并對(duì)所得形成產(chǎn)物進(jìn)行切割工序等以便具有預(yù)定形狀，從而制備非接觸構(gòu)件。

(清潔刮板的制造)

在圖1所示的清潔刮板僅包括接觸構(gòu)件的情況下，通過上述形成接觸構(gòu)件的方法來(lái)制造清潔刮板。

在清潔刮板具有多層結(jié)構(gòu)(例如圖5所示的雙層結(jié)構(gòu))的情況下，通過使作為接觸構(gòu)件的第一層和作為非接觸構(gòu)件的第二層(在具有三層以上的結(jié)構(gòu)時(shí)為多層)相互粘合來(lái)制備清潔刮板。在使層相互粘合的方法中，合適的是使用雙面膠帶或粘結(jié)劑等。作為另一種選擇，在不提供粘合層的情況下，可以通過在成型步驟中將各層的材料以一定時(shí)間間隔注入模具中由此使成型的材料彼此結(jié)合，從而使多個(gè)層相互粘合。

在圖6所示的清潔刮板具有接觸構(gòu)件(邊緣構(gòu)件)和非接觸構(gòu)件(背面構(gòu)件)的情況中，清潔刮板以下述方式制造。制備了第一模具和第二模具。第一模具具有通過下述方式形成的與半圓柱形對(duì)應(yīng)的空腔(其中注入接觸構(gòu)件形成用組合物的區(qū)域)：排列兩個(gè)如圖6所示的接觸構(gòu)件3421C，從而使接觸構(gòu)件3421C的正面3C相互接觸。第二模具具有與通過下述方式形成的形狀相對(duì)應(yīng)的空腔：排列兩個(gè)接觸構(gòu)件3421C和兩個(gè)非接觸構(gòu)件3422C，從而使接觸構(gòu)件3421C的正面3C相互接觸，并且非接觸構(gòu)件3422C的正面3C相互接觸。將接觸構(gòu)件形成用組合物注入第一模具的空腔中并進(jìn)行固化，由此形成了具有兩個(gè)接觸構(gòu)件3421C相互接觸的形狀的第一成型體。然后， 第一模具脫模。隨后，安裝第二模具，以將第一成型體置于第二模具的空腔中。隨后，將非接觸構(gòu)件形成用組合物注入第二模具的空腔中以覆蓋第一成型體，并進(jìn)行固化，從而形成第二成型體，其具有兩個(gè)接觸構(gòu)件3421C和兩個(gè)非接觸構(gòu)件3422C排列來(lái)使得接觸構(gòu)件3421C的正面3C相互接觸并且非接觸構(gòu)件3422C的正面3C相互接觸的形狀。其后，在中央(即，將形成正面3C的部分)切割所得第二成型品。具體而言，切割第二成型體，從而使具有半圓柱形的接觸構(gòu)件在中間分離，并且每個(gè)所分離的成型體具有四分之一圓柱形狀。將所得成型體進(jìn)一步切割從而具有預(yù)定尺寸。由此，制備了圖6所示的清潔刮板。

·應(yīng)用

在利用示例性實(shí)施方式的清潔刮板清潔待清潔構(gòu)件的情況下，待清潔構(gòu)件(其為清潔目標(biāo))沒有特別限制，只要該構(gòu)件的表面需要清潔即可。例如，在將清潔刮板用于圖像形成設(shè)備的情況下，待清潔構(gòu)件的實(shí)例包括中間轉(zhuǎn)印體、充電輥、轉(zhuǎn)印輥，轉(zhuǎn)印材料輸送帶、送紙輥和進(jìn)一步從清潔刷(用于從圖像承載構(gòu)件上去除色調(diào)劑)上去除色調(diào)劑的脫色調(diào)劑輥(detoning roller)。在示例性實(shí)施方式中，待清潔構(gòu)件可以是圖像承載構(gòu)件。

清潔裝置、處理盒和圖像形成設(shè)備

將描述包括本發(fā)明示例性實(shí)施方式的清潔刮板的清潔裝置、處理盒和圖像形成設(shè)備。

示例性實(shí)施方式的清潔裝置沒有特別限制，只要將示例性實(shí)施方式的清潔刮板提供為與待清潔構(gòu)件的表面接觸并且清潔該構(gòu)件表面的清潔刮板即可。清潔裝置例如具有下述的結(jié)構(gòu)。在具有與待清潔構(gòu)件相鄰的開口的清潔外殼中，將清潔刮板固定，從而使其邊緣的末端位于開口側(cè)。清潔裝置包括將諸如廢色調(diào)劑等異物引導(dǎo)到異物收集容器的輸送構(gòu)件，廢色調(diào)劑等由清潔刮板從待清潔構(gòu)件的表面上收集。示例性實(shí)施方式的清潔裝置可包括2個(gè)以上的示例性實(shí)施方式的清潔刮板。

在將示例性實(shí)施方式的清潔刮板用于清潔圖像承載構(gòu)件的情況下，在圖像形成過程中為了抑制圖像缺失，將清潔刮板壓抵在圖像承載構(gòu)件上的力NF(normal force,法向力)優(yōu)選為1.3gf/mm以上至2.3gf/mm以下，更優(yōu)選1.6gf/mm以上至2.0gf/mm以下。

契合在圖像承載構(gòu)件中的清潔刮板的端部的長(zhǎng)度優(yōu)選為0.8mm以上至1.2mm以 下，更優(yōu)選0.9mm以上至1.1mm以下。

清潔刮板與圖像承載構(gòu)件接觸的部分的角度W/A(工作角)優(yōu)選為8°以上至14°以下，更優(yōu)選10°以上至12°以下。

示例性實(shí)施方式的處理盒沒有特別限制，只要該處理盒包括示例性實(shí)施方式的清潔裝置作為與如圖像承載構(gòu)件和中間轉(zhuǎn)印體等至少一個(gè)待清潔構(gòu)件的表面接觸并清潔所述至少一個(gè)待清潔構(gòu)件的表面的清潔裝置即可。例如，處理盒的示例性實(shí)施方式可拆卸地附接至圖像形成設(shè)備，并包括示例性實(shí)施方式的圖像承載構(gòu)件和清潔圖像承載構(gòu)件表面的清潔裝置。例如，在包括與各顏色的色調(diào)劑對(duì)應(yīng)的圖像承載構(gòu)件的所謂串聯(lián)設(shè)備的情況下，可為各圖像承載構(gòu)件提供示例性實(shí)施方式的清潔裝置。除示例性實(shí)施方式的清潔裝置之外，可以組合使用清潔刷等。

清潔刮板、圖像形成設(shè)備和清潔裝置的具體實(shí)例

現(xiàn)將參考附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明示例性實(shí)施方式的清潔刮板以及包括清潔刮板的圖像形成設(shè)備和清潔裝置的具體實(shí)例。

圖3是圖示示例性實(shí)施方式的圖像形成設(shè)備的實(shí)例的整體示意圖，并圖示所謂的串聯(lián)圖像形成設(shè)備。

圖3所示的圖像形成設(shè)備包括本體殼21、圖像形成單元22(22a至22d)、帶模塊23、記錄介質(zhì)供給盒24、記錄介質(zhì)輸送通道25、感光體單元30、感光體鼓31、充電輥32、顯影單元33、清潔裝置34、色調(diào)劑盒35(35a至35d)、曝光單元40、單元盒41、多棱鏡42、第一轉(zhuǎn)印裝置51、第二轉(zhuǎn)印裝置52、帶清潔裝置53、供給輥61、輸送輥62、定位輥63、定影裝置66、排放輥67、紙排放單元68、手動(dòng)供給器71、供給輥72、雙面記錄單元73、導(dǎo)引輥74、輸送通道76、輸送輥77、中間轉(zhuǎn)印帶230、支持輥231和232、第二轉(zhuǎn)印輥521和清潔刮板531。

在圖3所示的串聯(lián)圖像形成設(shè)備中，四種顏色(示例性實(shí)施方式中為黃色、品紅色、青色和黑色)的圖像形成單元22(具體是22a至22d)設(shè)置在本體殼21中。在圖像形成單元22上設(shè)置帶模塊23。帶模塊23包括中間轉(zhuǎn)印帶230，中間轉(zhuǎn)印帶230沿設(shè)置各圖像形成單元22的方向以循環(huán)方式輸送。在本體殼21的下部，設(shè)置了其中收納記錄介質(zhì)(未示出)如紙的記錄介質(zhì)供給盒24，并在垂直方向上設(shè)置了記錄介質(zhì)輸送通道25，其充當(dāng)從記錄介質(zhì)供給盒24輸送記錄介質(zhì)的通道。

在示例性實(shí)施方式中，圖像形成單元22(22a至22d)在中間轉(zhuǎn)印帶230的循環(huán)方 向上從上游依次形成黃色、品紅色、青色和黑色(圖像形成單元22的設(shè)置不特別限于該順序)的色調(diào)劑像。圖像形成單元22(22a至22d)各包括感光體單元30、顯影單元33和共有曝光單元40。

例如通過將感光體鼓31、對(duì)感光體鼓31預(yù)先充電的充電裝置(充電輥)32、和將感光體鼓31上殘留的色調(diào)劑去除的清潔裝置34一體設(shè)置為子盒，從而制造各感光體單元30。

對(duì)于通過以曝光單元40曝光而在經(jīng)充電的感光體鼓31上形成的靜電潛像，各顯影單元33以對(duì)應(yīng)顏色的色調(diào)劑(例如，示例性實(shí)施方式中的負(fù)極性)進(jìn)行顯影。例如，各顯影單元33與由感光體單元30形成的子盒一體化從而形成處理盒(所謂的消費(fèi)者可更換單元)。

感光體單元30可與顯影單元33分離并單獨(dú)用作處理盒。在圖3中，色調(diào)劑盒35(35a至35d)將各顏色組分的色調(diào)劑供應(yīng)至相應(yīng)的顯影單元33(色調(diào)劑供給路徑在圖中未示出)。

曝光單元40包括例如在單元盒41中的四個(gè)半導(dǎo)體激光器(未示出)、多棱鏡42、成像透鏡(未示出)和與感光體單元30對(duì)應(yīng)的反射鏡(未示出)。曝光單元40構(gòu)造為以多棱鏡42將各顏色組分的來(lái)自半導(dǎo)體激光器的光偏轉(zhuǎn)和掃描，并通過成像透鏡和反射鏡將光學(xué)圖像導(dǎo)引至對(duì)應(yīng)感光體鼓31上的曝光點(diǎn)。

在示例性實(shí)施方式中，帶模塊23包括例如支持輥對(duì)(其中一個(gè)充當(dāng)驅(qū)動(dòng)輥)231和232以及從支持輥231和232之間伸出的中間轉(zhuǎn)印帶230。第一轉(zhuǎn)印裝置(該示例性實(shí)施方式中的第一轉(zhuǎn)印輥)51設(shè)置在中間轉(zhuǎn)印帶230的背面上的位置，與各感光體單元30的感光體鼓31對(duì)應(yīng)的位置。通過對(duì)各第一轉(zhuǎn)印裝置51施加極性與色調(diào)劑的充電極性相反的電壓，將感光體鼓31上的色調(diào)劑像靜電轉(zhuǎn)移到中間轉(zhuǎn)印帶230。此外，將第二轉(zhuǎn)印裝置52設(shè)置在中間轉(zhuǎn)印帶230的最下游側(cè)設(shè)置的圖像形成單元22d上的支持輥232對(duì)應(yīng)的位置中。第二轉(zhuǎn)印裝置52進(jìn)行將在中間轉(zhuǎn)印帶230上形成的第一轉(zhuǎn)印圖像轉(zhuǎn)印至記錄介質(zhì)上的第二轉(zhuǎn)印(集體轉(zhuǎn)印)。

在示例性實(shí)施方式中，第二轉(zhuǎn)印裝置52包括：第二轉(zhuǎn)印輥521，其在壓力下設(shè)置在中間轉(zhuǎn)印帶230的色調(diào)劑像承載表面?zhèn)?；和背面?在該示例性實(shí)施方式中也用作支持輥232)，其設(shè)置在中間轉(zhuǎn)印帶230的背面?zhèn)炔⒊洚?dāng)?shù)诙D(zhuǎn)印輥521的對(duì)電極。例如，第二轉(zhuǎn)印輥521接地，并對(duì)背面輥(支持輥232)施加極性與色調(diào)劑的充電極性 相同的偏壓。

在設(shè)置于中間轉(zhuǎn)印帶230的最上游側(cè)設(shè)置的圖像形成單元22a的上游，進(jìn)一步設(shè)置帶清潔裝置53。帶清潔裝置53去除了中間轉(zhuǎn)印帶230上殘留的色調(diào)劑。

供給記錄介質(zhì)的供給輥61安置在記錄介質(zhì)供給盒24上。供給記錄介質(zhì)的輸送輥62恰好設(shè)置在供給輥61之后。定位輥63將記錄介質(zhì)以預(yù)定時(shí)機(jī)供應(yīng)至第二轉(zhuǎn)印部分，所述定位輥63設(shè)置在恰位于第二轉(zhuǎn)印部分之前的記錄介質(zhì)輸送通道25上。定影裝置66設(shè)置在第二轉(zhuǎn)印部分下游的記錄介質(zhì)輸送通道25上。用于排出記錄介質(zhì)的排放輥67設(shè)置定影裝置66的下游。經(jīng)排放的記錄介質(zhì)收納于在本體殼21的上部形成的紙排放單元68中。

在示例性實(shí)施方式中，手動(dòng)供給器71設(shè)置在本體殼21側(cè)。手動(dòng)供給器71上的記錄介質(zhì)通過供給輥72和輸送輥62而向記錄介質(zhì)輸送通道25供給。

雙面記錄單元73附接至本體殼21。當(dāng)選擇在記錄介質(zhì)的兩面進(jìn)行圖像記錄的雙面模式時(shí)，雙面記錄單元73以下述方式運(yùn)行。通過倒轉(zhuǎn)排放輥67，將已經(jīng)在其一側(cè)表面上進(jìn)行了記錄的記錄介質(zhì)翻轉(zhuǎn)，并通過設(shè)置在入口前的導(dǎo)引輥74將該記錄介質(zhì)引入內(nèi)部。位于內(nèi)部的記錄介質(zhì)通過輸送輥77輸送，并沿輸送通道76以返回該記錄介質(zhì)，并再次供應(yīng)至定位輥63側(cè)。

接下來(lái)，將詳細(xì)描述圖3所示的串聯(lián)圖像形成設(shè)備中設(shè)置的清潔裝置34。

圖4是圖示示例性實(shí)施方式的清潔裝置的實(shí)例的截面示意圖。圖4還圖示了感光體鼓31和充電輥(充電裝置)32，二者與圖3所示清潔裝置34和顯影單元33共同形成子盒。

在圖4中，顯影單元33包括單元盒331、顯影輥332、色調(diào)劑輸送構(gòu)件333、輸送槳334和顯影劑量控制構(gòu)件335。清潔裝置34包括清潔殼341、清潔刮板342、膜密封體344和輸送構(gòu)件345。

清潔裝置34的清潔殼341儲(chǔ)存剩余色調(diào)劑，并開啟面對(duì)感光體鼓31。安置來(lái)接觸感光體鼓31的清潔刮板342連接至清潔殼341的開口的下邊緣，中間具有托架(未示出)。在清潔殼341和感光體鼓31之間保持氣密性的膜密封體344連接至清潔殼341的開口的上邊緣。輸送構(gòu)件345將清潔殼341中儲(chǔ)存的廢棄色調(diào)劑導(dǎo)引至設(shè)置在側(cè)面的廢棄色調(diào)劑容器。

在示例性實(shí)施方式中，在各圖像形成單元22(22a至22d)的清潔裝置34中，示例 性實(shí)施方式的清潔刮板可用作清潔刮板342。另外，示例性實(shí)施方式的清潔刮板可用作帶清潔裝置53中的清潔刮板531。

如圖4所示，例如，示例性實(shí)施方式中使用的顯影單元(顯影裝置)33包括儲(chǔ)存顯影劑并朝向感光體鼓31開口的單元盒331。顯影輥332設(shè)置在朝向單元盒331的開口的位置上。用于攪拌和輸送顯影劑的色調(diào)劑輸送構(gòu)件333設(shè)置在單元盒331中。此外，輸送槳334可設(shè)置在顯影輥332和色調(diào)劑輸送構(gòu)件333之間。

在顯影時(shí)，將顯影劑供給顯影輥332之后，顯影劑被輸送至朝向感光體鼓31的顯影區(qū)，狀態(tài)是例如，顯影劑的層厚度由顯影劑量調(diào)節(jié)構(gòu)件335控制。

在示例性實(shí)施方式中，例如，在顯影單元33中使用含有色調(diào)劑和載體的雙組分顯影劑。作為另一種選擇，也可以使用僅含有色調(diào)劑的單組分顯影劑。

然后，將描述本發(fā)明示例性實(shí)施方式的圖像形成設(shè)備的運(yùn)行。首先，各圖像形成單元22(22a至22d)形成于各顏色對(duì)應(yīng)的單色色調(diào)劑像。各顏色的單色色調(diào)劑像依次疊加，從而匹配原文件信息，并進(jìn)行第一轉(zhuǎn)印從而轉(zhuǎn)印至中間轉(zhuǎn)印帶230的表面。隨后，轉(zhuǎn)印至中間轉(zhuǎn)印帶230表面的彩色色調(diào)劑像通過第二轉(zhuǎn)印裝置52轉(zhuǎn)印至記錄介質(zhì)的表面。已經(jīng)轉(zhuǎn)印了彩色色調(diào)劑像的記錄介質(zhì)通過定影裝置66進(jìn)行定影處理，并排放至紙排放單元68。

在各圖像形成單元22(22a至22d)中，通過清潔裝置34對(duì)殘留在感光體鼓31上的色調(diào)劑進(jìn)行清潔，并通過帶清潔裝置53對(duì)殘留在中間轉(zhuǎn)印帶230上的色調(diào)劑進(jìn)行清潔。

在該圖像形成過程中，各殘余色調(diào)劑通過清潔裝置34(或帶清潔裝置53)進(jìn)行清潔。

在示例性實(shí)施方式中，在圖4所示的清潔裝置34中清潔刮板342直接固定在框架構(gòu)件上。作為另一種選擇，清潔刮板342可固定在框架構(gòu)件上，之間具有彈簧材料。

實(shí)施例

現(xiàn)將利用實(shí)施例描述本發(fā)明，但本發(fā)明不限于所述實(shí)施例。

實(shí)施例1

清潔刮板A1的制備

·多元醇的預(yù)聚

將己二酸(HOOC-C₄H₈-COOH)與壬二醇(HO-C₉H₁₈-OH)以1:1的摩爾比聚合，并進(jìn)行處理使得聚合產(chǎn)物具有末端羥基(-OH)。獲得其中聚合了具有9個(gè)碳原子的直鏈二醇(壬二醇)的聚酯多元醇A1。聚酯多元醇A1具有2,000的重均分子量。

·清潔刮板的形成

使用作為軟鏈段組分的聚酯多元醇A1以及作為硬鏈段組分的丙二醇(擴(kuò)鏈劑)、4,4'-二苯甲烷二異氰酸酯(MDI，聚異氰酸酯，由Tosoh Corporation,Millionate MT制造)和三羥甲基丙烷(交聯(lián)劑，由Mitsubishi Gas Chemical Company,Inc.制造)通過以下方式制備清潔刮板形成用組合物A1：使軟鏈段組分和硬鏈段組分在氮?dú)鈿夥罩杏?0℃下彼此反應(yīng)2小時(shí)，以便將混合的量調(diào)整為下表1中示出的摩爾比。

接下來(lái)，將清潔刮板形成用組合物A1倒入溫度調(diào)整至140℃的包含模具的離心成型機(jī)中，并進(jìn)行固化反應(yīng)1小時(shí)。隨后，通過在110℃加熱24小時(shí)使組合物A1老化，并且冷卻。隨后切割所得組合物A1，從而制備寬度為8mm并且厚度為2mm的清潔刮板A1。

實(shí)施例2

通過實(shí)施例1中描述的方法制備清潔刮板形成用組合物，不同之處在于如下表1中所示的改變混合的聚酯多元醇、擴(kuò)鏈劑、聚異氰酸酯和交聯(lián)劑的量，并獲得清潔刮板。

實(shí)施例3

·多元醇的預(yù)聚

通過使ε-己內(nèi)酯經(jīng)歷開環(huán)聚合并進(jìn)行處理而獲得聚酯多元醇A3，使得聚合產(chǎn)物具有末端羥基(-OH)。聚酯多元醇A3具有2,000的重均分子量。

通過實(shí)施例1中描述的方法制備清潔刮板形成用組合物，不同之處在于使用聚酯多元醇A3作為聚酯多元醇并且如下表1中所示的改變混合的聚酯多元醇、擴(kuò)鏈劑、聚異氰酸酯和交聯(lián)劑的類型和量，并獲得清潔刮板。

實(shí)施例4

·多元醇的預(yù)聚

通過使四氫呋喃進(jìn)行陰離子聚合并進(jìn)行處理而獲得聚醚多元醇A4(PTMG)，使得聚合產(chǎn)物具有末端羥基(-OH)。聚醚多元醇A4具有2,000的重均分子量。

通過實(shí)施例1中描述的方法制備清潔刮板形成用組合物，不同之處在于使用聚醚 多元醇A4(PTMG)作為聚醚多元醇并且如下表1中所示的改變混合的多元醇、擴(kuò)鏈劑、聚異氰酸酯和交聯(lián)劑的類型和量，并獲得清潔刮板。

實(shí)施例5

·多元醇的預(yù)聚

將己二酸(HOOC-C₄H₈-COOH)與丁二醇(HO-C₄H₈-OH)以1:1的摩爾比聚合，并進(jìn)行處理使得聚合產(chǎn)物具有末端羥基(-OH)。獲得其中聚合了具有4個(gè)碳原子的直鏈二醇(丁二醇)的聚酯多元醇A5。聚酯多元醇A5具有2,000的重均分子量。

通過實(shí)施例1中描述的方法制備清潔刮板形成用組合物，不同之處在于使用聚酯多元醇A5作為聚酯多元醇并且如下表1中所示的改變混合的聚酯多元醇、擴(kuò)鏈劑、聚異氰酸酯和交聯(lián)劑的類型和量，并獲得清潔刮板。

比較例1

通過實(shí)施例1中描述的方法制備清潔刮板形成用組合物，不同之處在于如下表2中所示的改變混合的用于預(yù)聚多元醇的組合物、多元醇、擴(kuò)鏈劑、聚異氰酸酯和交聯(lián)劑的類型和量，并獲得清潔刮板。

比較例2

通過實(shí)施例1中描述的方法制備清潔刮板形成用組合物，不同之處在于如下表2中所示的改變混合的用于預(yù)聚多元醇的組合物、多元醇、擴(kuò)鏈劑、聚異氰酸酯和交聯(lián)劑的類型和量，并獲得清潔刮板。

比較例3

通過實(shí)施例1中描述的方法制備清潔刮板形成用組合物，不同之處在于如下表2中所示的改變混合的用于預(yù)聚多元醇的組合物、多元醇、擴(kuò)鏈劑、聚異氰酸酯和交聯(lián)劑的類型和量，并獲得清潔刮板。

物理特性值的測(cè)量

通過上面描述的方法測(cè)量硬鏈段組分的區(qū)域粒徑、聚氨酯構(gòu)件的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)和聚氨酯構(gòu)件的100％模量。下面的表1和2示出結(jié)果。

邊緣永久變形量的測(cè)量

將各實(shí)施例和比較例的清潔刮板附接至感光體(圖像承載構(gòu)件)的表面以使清潔刮板與所述表面接觸嚙合，從而制備處理盒。將處理盒在恒溫恒濕室內(nèi)于高溫高濕度環(huán)境(45℃,95％RH)中放置一周。將放置前后的清潔刮板嚙合量的差定義為永久變形 量。

通過非接觸式激光位移計(jì)(Keyence Corporation制造，產(chǎn)品名稱：LK-035)測(cè)量嚙合量，其可測(cè)量從感光體中心至清潔刮板邊緣末端的距離。因此，測(cè)定嚙合量的改變。

圖像評(píng)價(jià)

(圖像形成設(shè)備的結(jié)構(gòu))

如圖3所示，將各實(shí)施例和比較例的清潔刮板作為感光體鼓用清潔刮板安裝在圖像形成設(shè)備(富士施樂株式會(huì)社制造，產(chǎn)品名稱：DocuCentre-II C7500)中。

·感光體鼓：有機(jī)光敏材料(φ＝30mm)

·處理速度：250mm/sec

·充電裝置：具有交流電-疊加直流電的充電輥

·顯影裝置：雙組分磁刷顯影裝置

·清潔刮板：寬度8mm，厚度2mm，凈長(zhǎng)度7.0mm，接觸角25度，擠壓力(法向力NF)2.0gf/mm

用色調(diào)劑(通過聚合方法制備的色調(diào)劑，其具有分布在123至128的形狀因子并具有6μm的平均粒徑)進(jìn)行測(cè)試。含有此色調(diào)劑的雙組分顯影劑被裝載圖像形成設(shè)備內(nèi)的顯影劑容器中并被使用。通過在下面描述的各環(huán)境中用此圖像形成設(shè)備重復(fù)5張紙打印而在50,000張紙上形成測(cè)試打印圖像(每種顏色的面積比：5％)。以250mm/sec的處理速度在高溫高濕度環(huán)境(32.5℃，85％RH)、低溫低濕度環(huán)境(5℃，15％RH)和中等溫度中等濕度環(huán)境(22℃，55％RH)的應(yīng)力環(huán)境中進(jìn)行測(cè)試。

-耐磨耗性評(píng)價(jià)-

通過下面描述的方法評(píng)價(jià)清潔刮板的耐磨耗性

于高溫高濕度環(huán)境(32.5℃，85％RH)中在A4紙(210×297mm，P紙，富士施樂株式會(huì)社制造)上形成圖像直至感光體旋轉(zhuǎn)的累計(jì)數(shù)為100K周(100,000轉(zhuǎn))。在圖像形成之后，組合評(píng)價(jià)清潔刮板的接觸部分(邊緣)的磨耗深度和缺陷性清潔，并因此確定邊緣磨耗。在該測(cè)試中，為了在感光體與清潔刮板之間的接觸部分的潤(rùn)滑效果下降的嚴(yán)苛條件下進(jìn)行評(píng)價(jià)，將待形成圖像的圖像濃度(通過單位面積的點(diǎn)數(shù)測(cè)定圖像濃度)設(shè)為1％。將邊緣末端的磨耗深度定義為清潔刮板在感光體表面?zhèn)壬系倪吘壢笔Р糠值淖畲笊疃?，所述最大深度是?dāng)利用Keyence Corporation制造的激光顯微鏡VK-8510對(duì)清潔刮板從其截面?zhèn)冗M(jìn)行觀察時(shí)測(cè)得的。

下面描述邊緣磨耗的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)?？山邮艿姆秶茿和B。

A：末端磨耗深度：磨耗深度為3μm以下，且未觀察到磨耗痕跡。

缺陷性清潔：未發(fā)生

B：末端磨耗深度：磨耗深度超過3μm至5μm以下。

缺陷性清潔：未發(fā)生

C：末端磨耗深度：磨耗深度超過5μm。

缺陷性清潔：發(fā)生

-圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)-

將各實(shí)施例和比較例的清潔刮板作為感光體鼓用清潔刮板安裝在彩色復(fù)印機(jī)(富士施樂株式會(huì)社制造，產(chǎn)品名稱：DocuCentre Color a450)中。

用此彩色復(fù)印機(jī)在2,000張紙(C2r紙，富士施樂株式會(huì)社制造)上重復(fù)形成圖像密度(通過點(diǎn)大小測(cè)定圖像密度)為1％的圖像(在A4大小紙上的6.2mm×1mm的實(shí)心圖像)。在圖像形成之后，通過基于下述標(biāo)準(zhǔn)的視覺觀察評(píng)價(jià)色彩條紋圖像質(zhì)量缺陷發(fā)生的情況。

A：未觀察到色彩條紋。

B：在圖像上觀察到細(xì)微的色彩條紋，但在可接受的范圍內(nèi)。

C：在圖像上觀察到色彩條紋，且不可接受。

表1

表2

在實(shí)施例中，通過使用含有區(qū)域粒徑為45nm以上至100nm以下的硬鏈段組分且玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)為-30℃以上至-5℃以下的聚氨酯構(gòu)件獲得清潔刮板，所述清潔刮板的永久變形小、實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的良好清潔性質(zhì)并且提供良好的圖像性能。

在比較例1中，硬鏈段組分的區(qū)域粒徑小于45nm，并且玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)小于-30℃。因此，耐磨耗性降低，并且未獲得良好的圖像。

在比較例2和3中，硬鏈段組分的區(qū)域粒徑超過100nm，并且玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)超過-5℃。因此，永久變形較大，并且未獲得良好的圖像。

提供對(duì)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的前述描述是為了說(shuō)明和描述的目的。并非試圖窮盡本發(fā)明所披露的精確形式或?qū)⒈景l(fā)明限制于所披露的精確形式。顯然，許多改進(jìn)和變化對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。選擇并描述所述實(shí)施方式是為了能夠最好地解釋本發(fā)明的原理及其實(shí)際用途，由此使得本領(lǐng)域的其他技術(shù)人員能夠理解適用于預(yù)計(jì)的特定用途的本發(fā)明的各種實(shí)施方式和各種改進(jìn)方案。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物所限定。