CN101939705A - 图像形成装置用清洁刮板 - Google Patents

Abstract

本发明以提供一种通过降低摩擦系数、缩短滑动距离发挥优异的清洁性能，并且可以低价地简便地进行生产的图像形成装置用清洁刮板为课题。提供一种图像形成装置用清洁刮板，在由氢化丙烯腈丁二烯橡胶(HNBR)、导入羧基的丙烯腈丁二烯橡胶(XNBR)、导入羧基氢化丙烯腈丁二烯橡胶(HXNBR)、苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、或者三元乙丙橡胶(EPDM)的任意一种构成的橡胶成分中仅混合热塑性氟树脂粉末作为树脂粉末的热塑性弹性体成形而成，相对于100质量份橡胶成分，热塑性氟树脂粉末以1质量份以上80质量份以下的比例混合，并且热塑性氟树脂粉末的平均粒径在0.1μm以上20μm以下。

Description

图像形成装置用清洁刮板

技术领域

本发明涉及图像形成装置用清洁刮板，详细地，是指由橡胶成分中混有树脂粉末的热塑性弹性体构成的成形体。

背景技术

一般地，静电照片复印机是以通过放电付与感光体表面以静电荷，在其上曝光图像，形成静电潜像，接着使带反极性的色粉附着于静电潜像进行显影，将该色粉图像转印到记录纸上，最后对被转印了色粉图像的记录纸进行加热加压，使色粉固定在记录纸上的原理进行复印的。因此，为了依次对数张记录纸进行复印，在上述工序中将色粉图像从感光体转印到记录纸后，有必要除去残留在感光体表面的色粉。作为该除去方法的一种，已知有将清洁刮板压焊到感光体表面，摺接(卷曲)感光体进行清洁的刮板·清洁方式。作为此刮板·清洁方式的清洁刮板优选弹性构件。

作为该方式所使用的图像形成装置用清洁刮板，历来都使用聚氨酯橡胶制的清洁刮板，通过此刮板对感光体表面上的粉碎色粉和异形化处理的聚合色粉进行清理。聚氨酯橡胶制的清洁刮板耐热性低，存在这样的问题，由于与感光体之间的摩擦使对清洁举足轻重的清洁刮板边缘部分磨耗变圆从而无法除去色粉。然而，由于现有的粉碎色粉和异形化处理过的聚合色粉即使在清洁刮板与感光体的接地压(以下称为线压)变低也能够进行清洁，因此没有推进开发耐磨性胜于聚氨酯橡胶制清洁刮板的材料。

但是，近年来，基于节能、低成本、高图像质量化的趋势，随着小粒径、球形聚合色粉的开发，不提高清洁刮板的线压的话，除去残留色粉变得困难，容易出现清洁不良。

另一方面，欲提高现有的聚氨酯橡胶制清洁刮板的线压的话，由于摩擦力变大，边缘部分的磨耗变得激烈，聚氨酯橡胶制清洁刮板存在很难提高线压的问题。

进一步，聚氨酯橡胶制清洁刮板也存在高温高湿时由于滑动振动产生鼓噪现象的问题点。

作为针对此边缘部分的摩耗和鼓噪的对策，强烈要求降低摩擦系数。

为了实现低摩擦系数，可以采用多层结构，进行表面涂层或者改质。

例如，日本专利特开2003-103686号公报(专利文献1)中公开了通过在聚氨酯橡胶制清洁刮板的边缘部采用等离子体化学气相沉积法形成由柔软的类金刚石·碳(フレキシブル·ダイアモンドライク·カ一ボン)(FDLC)构成的层，得到既不损害基材弹性体的基本特性，又能实现低摩擦系数，并且耐磨性优异的清洁刮板。通过FDLC层实现了低摩擦系数，也改善了由于滑动振动引起的鼓噪现象。

然而，仅在边缘部附着FDLC，进而由于FDLC对聚氨酯橡胶粘结不充分，不能追从边缘的变形，FDLC有被剥离的可能性，故从实用的角度讲耐久性和耐磨性尚不充分。进一步，为了在基材弹性体形成FDLC层，就有必要进行等离子体化学气相沉积，故存在生产过程的管理变得复杂，生产成本上升的问题。

在多层结构的情况下，生产成本同样上升，有在实际的批量生产中存在困难的问题。

专利文献1：日本专利特开2003-103686号公报

发明内容

本发明以提供一种通过降低摩擦系数、缩短在边缘部分的固着-滑动过程中的滑动距离能够发挥优异的清洁性能，并且可以低价地简便地进行生产的图像形成装置用清洁刮板为课题。

本发明为了解决上述课题，提供一种图像形成装置用清洁刮板，其特征是，由在氢化丙烯腈丁二烯橡胶(HNBR)、导入羧基的丙烯腈丁二烯橡胶(XNBR)、导入羧基的氢化丙烯腈丁二烯橡胶(HXNBR)、苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)或者三元乙丙橡胶(EPDM)的任意一种构成的橡胶成分中，仅混合作为树脂粉末的热塑性氟树脂粉末的热塑性弹性体成形，

相对于100质量份所述橡胶成分，热塑性氟树脂粉末以1质量份以上80质量份以下的比例进行混合，并且，所述热塑性氟树脂粉末的平均粒径在0.1μm以上20μm以下。

图1表示对于旋转的感光体，在接触清洁刮板的边缘时发生的图像形成装置用清洁刮板的边缘部分的举动。首先(A)→(B)是固着(ステイツク)状态。此时，刮板的反弹力F≤静摩擦系数Fs，清洁刮片10与感光体12进行相对的移动。感光体位置P0-P1之间为固着(ステイツク)距离L1。刮板的反弹力F渐渐增加，当刮板反弹力F＞静摩擦系数Fs时，清洁刮片10在感光体12的表层边滑行边返回。这即是(B)→(C)所示的滑动(スリツプ)状态。由于滑动中负荷W变小，滑动摩擦系数Fk变小，容易发生色粉的滑漏。感光体位置P0-P2之间为滑动(スリツプ)距离L2。随着返回到感光体位置P0，负荷W回复，此时刮板反弹力F＝滑动摩擦系数Fk。于是，再次产生静摩擦系数Fs，过渡到固着(ステイツク)状态。这即是(C)→(A)所示的再固着(ステイツク)状态。

本发明人基于分析此清洁刮板边缘部分的举动，为了降低摩擦系数，尽可能缩短滑动状态的时间，进行潜心研究，发现由在特定的橡胶成分中仅混合具有特定粒径的热塑性氟树脂粉末作为树脂粉末的热塑性弹性体构成的清洁刮板能够达成上述目的，在实际的清洁试验中能够发挥优异的清洁性能。

本发明中使用的橡胶成分为氢化丙烯腈丁二烯橡胶(HNBR)、导入羧基的丙烯腈丁二烯橡胶(XNBR)、导入羧基的氢化丙烯腈丁二烯橡胶(HXNBR)、苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)或者三元乙丙橡胶(EPDM)之中的任意一种。

构成本发明的图像形成装置用清洁刮板的热塑性弹性体中，所述橡胶成分中作为树脂粉末仅混合热塑性氟树脂粉末。

热塑性氟树脂粉末的混合量相对于100质量份橡胶成分在1质量份以上80质量份以下，优选5质量份以上70质量份以下。热塑性氟树脂粉末的混合量少于1质量份时，很难得到降低摩擦系数的效果，另一方面，多于80质量份时，热塑性氟树脂粉末成为橡胶中的缺陷，耐磨性有可能恶化。

热塑性氟树脂粉末的平均粒径在0.1μm以上20μm以下。

热塑性氟树脂粉末的平均粒径小于0.1μm时，产生分散不良，很难得到降低摩擦系数的效果，另一方面，大于20μm时，热塑性氟树脂粉末成为橡胶中的缺陷，耐磨性有可能恶化。

上述平均粒径优选1.0μm以上15μm以下，更优选1.0μm以上10μm以下，特别优选1.0μm以上5μm以下。

本发明中使用的热塑性氟树脂只要是主链具有碳链，侧链具有氟键的聚合物的话，无特别限制。具体地，优选四氟乙烯(PTFE)树脂粉末、四氟乙烯·全氟烷基乙烯醚(PFA)树脂粉末、四氟乙烯·六氟丙烯·全氟烷基乙烯醚(EPE)树脂粉末、四氟乙烯·六氟丙烯(FEP)树脂粉末、四氟乙烯·乙烯(ETFE)树脂粉末、三氟氯乙烯(CTFE)树脂粉末、三氟氯乙烯·乙烯(ECTFE)树脂粉末、聚氟乙烯(PVF)树脂粉末或者聚偏氟乙烯(PVDF)树脂粉末的1种或者几种。

上述任一树脂可以使用催化剂乳化聚合、悬浊聚合、催化剂溶液聚合、气相聚合和电离性放射线照射聚合等各种聚合方式所生产的树脂。此外，可适当使用市售品，例如，可以列举，PFA即三井·デユポンフロロケミカル公司生产的ゾニ一ル系列、FEP即三井デユポンフロロケミカル公司生产的特氟龙(注册商标)FEP100、ETFE即旭硝子社生产的アフロンCOP、CTFE即ダイキン工业公司生产的ネオフロンCTFE、PVDF即吴羽化学公司生产的KF聚合物、PVF即デユポン公司生产的Tedlar等。

构成本发明的图像形成装置用清洁刮板的热塑性弹性体中，只要不违反本发明的目的，除上述橡胶成分和热塑性氟树脂粉末之外，可以混合公知的添加剂。作为上述添加剂，可以列举，补强剂、交联剂、共交联剂、硫化促进剂、硫化促进助剂、防老剂、橡胶用软化剂等。

其中，上述热塑性弹性体中除上述橡胶成分和热塑性氟树脂粉末之外，相对于100质量份上述橡胶成分，混合0.1～100质量份由炭黑构成的补强剂，并且，含有含交联剂、硫化促进剂、硫化促进助剂和防老剂的填料，相对于100质量份上述橡胶成分，该填料的合计质量优选混合0.5～90质量份。

以上热塑性弹性体构成的本发明的图像形成装置用清洁刮板的特征在于具有低摩擦系数特性。

作为其指标的静摩擦系数在2.0以下，滑动摩擦系数在0.7以下。

静摩擦系数大于2.0，滑动摩擦系数大于0.7时，如图1所示的滑动状态变长，色粉的滑漏量也变多。静摩擦系数和滑动摩擦系数越低越好，通常，静摩擦系数在1.0以上，滑动摩擦系数在0.1以上。

摩擦系数以实施例中所述的方法进行测定。

进一步，本发明的图像形成装置用清洁刮板为了发挥优异的清洁性能，相对于以200mm/秒的速度旋转的感光体，接触清洁刮板的边缘时发生的固着-滑动举动中的滑动距离为1～100μm。

上述滑动距离优选1～80μm。上述滑动距离小于1μm时，清洁刮板表现牢固，无法追从感光体的凹凸，不能得到期待的清洁性能。另一方面，上述滑动距离大于100μm时，固着-滑动举动变大，有可能发生清洁不良。

滑动距离通过实施例中所述的方法进行测定。

本发明的清洁刮板优选，厚度为1mm～3mm、宽度为10mm～40mm、长度为200mm～500mm。

对于该清洁刮板的边缘的感光体的接触角度优选10°～35°。

发明的效果

本发明的图像形成装置用清洁刮板通过在仅由HNBR、XNBR、HXNBR、SBR或者EPDM的任意一种构成的特定橡胶成分中含有特定比例的粒径被控制的热塑性氟树脂粉末，能够同时将静摩擦系数和滑动摩擦系数抑制在较低的状态，并且，边缘部分的固着-滑动举动中的滑动距离也能够缩短，故可以发挥优异的清洁性能。

本发明的图像形成装置用清洁刮板以通常的方法成形在橡胶成分中混练热塑性氟树脂粉末所得的热塑性弹性体即可，可以利用原有的设备低价且简便地进行生产。

附图说明

图1是为了说明对于旋转的感光体，接触清洁刮板的边缘时发生的固着-滑动举动的模式图。

图2是本发明的图像形成装置用清洁刮板的截面模式图。

图3是装载了本发明的图像形成装置用清洁刮板的彩色用图像形成装置的模式图。

图4是摩擦系数的测定方法的说明图。

图5是滑动距离的测定装置的说明图。

符号说明

1图像形成装置用清洁刮板

10清洁刮片

11带电辊

12感光体

13中间转印带

14定影辊

15色粉

16镜子

17激光

18被转印体

19a、19b转印辊

21支撑构件

22色粉回收箱

具体实施方式

以下针对本发明的图像形成装置用清洁刮板的实施方式进行详细说明。

图2表示本发明的清洁刮板1。清洁刮板1中，通常，清洁刮片10通过黏合剂与支撑构件21接合。支撑构件21为刚体金属、具有弹性的金属、塑料或者陶瓷等形成的物品，优选金属制，特别优选无铬SECC制。

作为接合清洁刮片10与支撑构件21的黏合剂，可以列举，聚酰胺系或者聚氨酯系热熔体黏合剂和环氧系或者苯酚系黏合剂等。其中，优选使用热熔体黏合剂。

图3表示装载本发明的清洁刮板1的图像形成装置。图3中、11为带电辊、12为感光体、13为中间转印带、14为固定辊、15a～15d为调色剂、16为镜子、17为激光、18为被转印体、19a为一次转印辊、19b为二次转印辊、22为色粉回收箱。

图3所示的图像形成装置中，通过以下的步骤形成图像。

首先，感光体12以图中的箭头方向进行旋转，感光体12通过带电辊11带电后，激光17通过镜16曝光除电感光体12的非图像部分，相当于画线部的部分为带电状态。接着，色粉15a供给至感光体12，色粉15a附着于带电画线部，形成1色调图像。此色粉图像通过一次转印辊19a向中间转印带13转印。同样，感光体12上形成的色粉15b～15d的各色图像转印到中间转印带13上，转印带13上形成4色的色粉15(15a～15d)构成的全彩色图像。此全彩色图像通过二次转印辊19b转印到被转印体(通常是纸)18上，经过加热到规定的温度的定影辊14，被固定在被转印体18的表面上。

上述工序中，为了依次复印数张记录纸，没有转印到中间转印带13上而是残留在感光体12上的色粉，通过压接在感光体12表面上的清洁刮板1的清洁刮片10搓擦感光体12从而被除去，通过色粉回收箱22被回收。

本发明的清洁刮板是由在橡胶成分中仅混合热塑性氟树脂粉末作为树脂粉末的热塑性弹性体成形而成。

橡胶成分由HNBR、XNBR、HXNBR、SBR或者EPDM的任意一种构成。其中，优选使用HNBR或者HXNBR。

上述HNBR为通过对NBR聚合物的主链丁二烯包含的双键进行化学的氢化所得，优选氢化后的残留双键在10％以下的HNBR。

另外，HNBR的键合丙烯腈量优选21％～46％，更优选21％～44％。将键合丙烯腈量定于21％～46％是因为，键合丙烯腈量不足21％时，机械的物性下降，键合丙烯腈量超过46％时，热塑性弹性体的玻璃化转变温度Tg变高，低温低湿时的清洁性能容易变差。

进一步，HNBR的门尼粘度ML1+4(100℃)优选20～160，更优选40～150。HNBR的门尼粘度ML1+4(100℃)为20～160是因为，HNBR的门尼粘度ML1+4(100℃)不足20时分子量下降，耐磨性容易变差，HNBR的门尼粘度ML1+4(100℃)超过160时，由于分子量分布过剩，混练和成形变得困难。

上述XNBR，作为NBR的第三成分三元共聚丙烯酸或者甲基丙烯酸，在侧链或者末端导入羧基。下述化学式1表示NBR的化学结构式，下述化学式2表示作为NBR的第三成分三元共聚丙烯酸(R＝H)或者甲基丙烯酸(R＝CH₃)，导入羧基的XNBR的化学结构。

上述HXNBR通过化学氢化XNBR的聚合物主链上的丁二烯包含的双键而得到。

化1

(式中，n1和m1表示1以上的整数)

化2

(式中，n2、m2和l2表示1以上的整数，R表示H或者甲基(CH₃))

上述导入羧基的XNBR或者HXNBR优选羧基的含有率为0.5～30质量％。这是因为，羧基的含有率不足0.5质量％时，交联的反应性低，超过30质量％时，羧基反应过头、橡胶焦化，机械的物性有下降的担忧。更优选在10～20质量％。

作为上述XNBR或者HXNBR可以使用已共聚的市售品。例如，可以使用Bayer公司生产的Krynac系列和Therban系列。SBR至少为苯乙烯单体和丁二烯单体的共聚物。也可包含能与苯乙烯单体和丁二烯单体共聚的其他单体。关于苯乙烯量等物性，可以使用任意种类的SBR，但是，优选例如苯乙烯结合量为10～30％的SBR。此外，该合成法可以是乳化聚合，也可以是溶液聚合。

EPDM存在仅由橡胶成分构成的非充油型EPDM和与橡胶成分同时含有亲展油的充油型EPDM，本发明中可以使用任一型EPDM。EPDM中的二烯单体的例子举例有，双环戊二烯、亚甲基降冰片烯、亚乙基降冰片烯、1，4-己二烯或者环辛二烯等。

作为本发明中使用的热塑性氟树脂粉末，最优选PTFE树脂粉末。

热塑性氟树脂粉末的平均粒径特别优选在1.0μm以上5μm以下。

热塑性氟树脂粉末的混合量，相对于100质量份橡胶成分，更优选1～50质量份，进一步优选5～30质量份。

构成本发明的图像形成装置用清洁刮板的热塑性弹性体中，只要不违反本发明的目的，除上述橡胶成分和热塑性氟树脂粉末之外，还可以混合补强剂、交联剂、共交联剂、硫化促进剂、硫化促进助剂、防老剂、橡胶用软化剂等公知的添加剂。其中，优选混合补强剂、交联剂、硫化促进剂、硫化促进助剂、防老剂。

作为补强剂，优选使用作为导致与橡胶间的相互作用的填料的炭黑。

作为上述炭黑，可以列举，SAF碳(平均粒径18～22nm)、SAF-HS碳(平均粒径20nm左右)、ISAF碳(平均粒径19～29nm)、N-339碳(平均粒径24nm左右)、ISAF-LS碳(平均粒径21～24nm)、I-ISAF-HS碳(平均粒径21～31nm)、HAF碳(平均粒径26～30nm)、HAF-HS碳(平均粒径22～30nm)、N-351碳(平均粒径29nm左右)、HAF-LS碳(平均粒径25～29nm)、LI-HAF碳(平均粒径29nm左右)、MAF碳(平均粒径30～35nm)、FEF碳(平均粒径40～52nm)、SRF碳(平均粒径58～94nm)、SRF-LM碳、GPF碳(平均粒径49～84nm)等。

进一步，作为补强剂，可以混合白碳(例如，干式二氧化硅或者湿式二氧化硅等二氧化硅系填料、硅酸镁等硅酸盐等)、碳酸钙、碳酸镁、镁·硅酸盐、黏土(硅酸铝)、硅烷改质黏土或者滑石粉等无机补强剂和香豆酮-茚树脂、苯酚树脂、高聚苯乙烯树脂、木粉等有机补强剂。

上述补强剂的混合量相对于100质量份上述橡胶成分优选0.1质量份～100质量份，更优选1质量份～70质量份，进一步优选1质量份～50质量份。

作为上述交联剂，可以例举，硫黄、有机过氧化物、耐热性交联剂或者树脂交联剂等。其中，优选使用硫黄或者有机过氧化物，更优选使用硫黄。

通常使用回收硫黄的粉碎的微小粉末作为硫黄。也可以适当使用改良了分散性等的表面处理硫黄。此外，为了避免未硫化橡胶产生的喷霜，也可以使用不溶性硫黄。

也可以在硫黄中组合有机含硫黄化合物使用。作为有机含硫黄化合物，可以列举，例如，N，N’-双硫代双吗啉、双苯基二硫化物、五溴二硫化物、五氯硫代苯酚、五氯硫代苯酚锌盐等。其中，优选双苯基二硫化物。

作为有机过氧化物，可以列举，苯甲酰过氧化物、1，1-双-(过氧叔丁基)-3，3，5-三甲基环己烷、2，5-双甲基-2，5-双-(过氧苯甲酰)己烷、2，5-双甲基-2，5-双(过氧苯甲酰)-3-己烯、2，5-双甲基-2，5-双-(过氧叔丁基)己烷、双过氧叔丁基二异丙基苯、双叔丁基过氧化物、双过氧叔丁基苯甲酸酯、过氧化二异丙苯、叔丁基异丙苯过氧化物、2，5-双甲基-2，5-双(过氧叔丁基)-3-己烯、1，3-双(过氧叔丁基异丙基)苯、正丁基-4，4-双(过氧叔丁基)戊酸酯、对氯苯甲酰过氧化物、2，4-双氯苯甲酰过氧化物、过氧叔丁基异丙基碳酸酯、双乙酰基过氧化物、月桂酰过氧化物等。其中，优选过氧化二异丙苯。

作为耐热性交联剂，可以列举，1，3-双-(柠康酰亚胺甲基)苯、六亚甲基-1，6-双硫代硫酸钠·二水合物、1，6-双(二苄基硫代氨基甲酰基二硫化物)己烷等。

作为树脂交联剂，可以列举，タツキ一ロ一ル201、タツキ一ロ一ル250-III(以上，田冈化学工业(株)生产)、ヒタノ一ル2501(日立化成工业(株)生产)等烷基酚树脂或者溴化烷基酚甲醛树脂等。其中，优选使用烷基酚树脂。

上述交联剂的混合量只要是能充分发挥橡胶成分的物性的量即可，通常，相对于100质量份橡胶成分，选自0.1质量份～30质量份范围内。更具体地，硫黄的混合量相对于100质量份橡胶成分优选0.1质量份～20质量份的比例混合，更优选0.1质量份～10质量份的比例混合，进一步优选0.1质量份～5质量份的比例混合。有机过氧化物的混合量相对于100质量份橡胶成分优选0.1质量份～20质量份的比例混合，更优选0.1质量份～10质量份的比例混合，进一步优选0.1质量份～5质量份的比例混合。

作为上述硫化促进剂，可以使用无机促进剂或者有机促进剂的任一种。

作为无机促进剂，可以列举，熟石灰、MgO等氧化镁、氧化钛或者一氧化铅(PbO)等。

作为有机促进剂，可以列举，秋兰姆类、噻唑类、硫脲类、双硫代氨基甲酸盐、胍类和次磺酰胺类等。

作为秋兰姆类，可以列举，单硫化四甲基秋兰姆、二硫化四甲基秋兰姆、二硫化四乙基秋兰姆、二硫化四丁基秋兰姆或者四硫化双环戊烷秋兰姆等。

作为噻唑类，可以列举，2-巯基苯并噻唑、双苯并硫氮杂茂基二硫化物、N-环己基苯并噻唑、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-氧化二亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺或者N，N-双环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺等。

作为硫脲类，可以列举，N，N’-双乙基硫脲、乙烯硫脲或者三甲基硫脲等。

作为双硫代氨基甲酸盐，可以列举，双甲基双硫代氨基甲酸锌、双乙基双硫代氨基甲酸锌、二丁基双硫代氨基甲酸锌、双甲基双硫代氨基甲酸钠、双乙基双硫代氨基甲酸钠、双甲基双硫代氨基甲酸铜、双甲基双硫代氨基甲酸铁(III)、双乙基双硫代氨基甲酸硒、双乙基双硫代氨基甲酸碲等。

作为胍类，可以列举，双邻甲苯基胍、1，3-双苯基胍、1-邻甲苯基双胍、双儿茶酚硼酸酯的双邻甲苯基胍盐等。

作为次磺酰胺类，可以列举，N-环己基-2-苯并硫氮杂茂基次磺酰胺等。

这当中可以单独使用一种，也可以组合两种以上使用。

其中，作为硫化促进剂，优选使用双苯并硫氮杂茂基硫化物或者/以及单硫化四甲基秋兰姆。

上述硫化促进剂的混合量相对于100质量份橡胶成分优选0.1质量份～15质量份，更优选0.1质量份～10质量份，进一步优选0.5质量份～5质量份。

作为上述硫化促进助剂，可以列举，氧化锌、氧化镁、氧化铝、氧化铜、三氧化二铁、氧化镍、氧化钙、氧化钠或者氧化铅等的金属氧化物，其中适宜使用氧化锌。这当中可以单独使用一种，也可以混合两种以上使用。

作为硫化促进助剂的金属氧化物的混合量相对于100质量份上述橡胶成分优选0.1质量份～30质量份，更优选1质量份～15质量份，进一步优选1质量份～10质量份。金属氧化物的混合量不足0.1质量份时，不能得到足够的硫化促进助剂的效果，同时也不能提高机械的物性，另一方面，金属氧化物的混合量超过30质量份时，微分散金属氧化物变难。

进一步，作为硫化促进助剂也可组合除金属氧化物之外的公知的硫化促进助剂。作为除金属氧化物之外的硫化促进助剂，可以列举，硬脂酸、油酸或者棉籽脂肪酸等脂肪酸等。其混合量无特别限定，根据种类适当地选择即可，例如，相对于100质量份上述橡胶成分，优选在0.1质量份～20质量份，进一步优选在0.1质量份～10质量份。

上述防老剂是指能防止被称为老化的氧化劣化、热劣化、臭氧劣化、疲劳劣化等一系列劣化的混合剂，分为包括胺类和苯酚类一次防老剂和包括硫黄化合物和磷酸物类的二次防老剂。一次防老剂具有给各种聚合物自由基提供氢停止自氧化链反应的功能，二次防老剂通过将羟基过氧化物转化为稳定的醇，显示稳定化作用。

近年的图像形成装置用清洁刮板为了放置于所有的环境，有必要采取防止清洁刮板的老化的对策。首先，由感光体与清洁刮板的摩擦导致聚合物破坏引发的自由基会促进自氧化反应，促进了氧化劣化磨耗，因此，有必要采取清洁刮板的氧化劣化的防止对策。此外，为了能放置于高温环境，清洁刮板也需要热劣化防止对策。进一步，由带电原理会产生臭氧，因此，也需要采取臭氧劣化防止对策。因此，通过组合数种防老剂，可以防止上述各劣化。特别的，混合能防止由氧化劣化引发的清洁刮板的边缘磨耗的防老剂很重要。

作为上述防老剂，可以列举，胺类、苯酚类、咪唑类、磷类或者硫脲类等。

作为胺类，可以列举，苯基-α-萘胺、2，2，4-三甲基-1，2-双氢喹啉聚合物、6-乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2-双氢喹啉、p，p’-双辛基双苯基胺、p，p’-二异丙苯双苯基胺、N，N’-双-2-萘对苯二胺、N，N‘-双苯基-对苯二胺、N-苯基-N’-异丙基-对苯二胺、N-苯基-N’-1，3-双甲基丁基对苯二胺等。

作为苯酚类，可以列举，2，6-双叔丁基-4-甲基苯酚、2，6-双叔丁基-4-甲基苯酚、苯乙烯化甲基苯酚、2，2’-亚甲基双-(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、2，2’-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、4，4’-亚丁基双-(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、4，4’-硫代双-(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、2，5-双叔丁基对苯二酚、2，5-双叔戊基对苯二酚等。

作为咪唑类，可以列举，2-巯基苯并咪唑、2-巯基苯并咪唑的锌盐、二丁基二硫代氨基甲酸镍等。

其他的可以使用，三(壬基化苯基)磷酸等磷类、1，3-双(双甲基氨基丙基)-2-硫脲、三丁基硫脲等硫脲类、臭氧劣化防止用石蜡等。

这当中可以单独使用一种，也可以组合两种以上使用。

其中，作为防老剂，优选使用p，p’-二异丙苯双苯基胺或者/以及2-巯基苯并咪唑。

上述防老剂的混合量相对于100质量份橡胶成分，优选在0.1质量份～15质量份。防老剂的混合量不足0.1质量份时，不能发挥老化防止的效果，有可能导致机械物性的下降和磨耗剧烈，当混合量超过15质量份时，混合过多引发分散不良，有可能导致机械物性下降。防老剂的混合量更优选在0.1质量份～10质量份，进一步优选在0.5质量份～5质量份。

上述共交联剂是其自身进行交联的同时也与橡胶分子反应进行交联，影响整体高分子化的交联剂的总称，一般地，可以列举，代表乙烯性不饱和单体、多官能聚合物类或者双肟等的甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸或者丙烯酸的金属盐等。

作为上述乙烯性不饱和单体可以列举，(a)丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸等单羧酸类、(b)马来酸(顺丁烯二酸)、富马酸、衣康酸等二元羧酸类、(c)上述(a)、(b)的不饱和羧酸类的酯或者酐、(d)(a)～(c)的金属盐、(e)1，3-丁二烯、异戊二烯、2-氯-1，3-丁二烯等脂肪族共轭二烯、(f)苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙基乙烯苯、双乙烯苯等芳香族乙烯化合物、(g)三烯丙基异氰脲酸酯、三烯丙基氰脲酸酯、乙烯吡啶等具有杂环的乙烯化合物、(h)其他、甲基丙烯腈或者α-氯丙烯腈等氰化乙烯化合物、丙烯醛、甲酰苯乙烯、乙烯甲基酮、乙烯乙基酮、乙烯丁基酮等。

作为上述橡胶用软化剂，具体地，可以列举，邻苯二甲酸衍生物、间苯二甲酸衍生物、己二酸衍生物、癸二酸衍生物、苯甲酸衍生物和磷酸衍生物等。

更具体地，可以列举，酞酸二丁脂(DBP)、双-(2-乙基己烷)酞酸酯等酞酸二辛酯(DOP)、酞酸双异辛酯(DIOP)、酞酸高级醇酯，双-(2-乙基己烷)癸二酸酯、己二酸聚酯、二丁基二乙二醇己二酸酯、双(丁氧基乙氧基乙基)己二酸酯、异辛基托尔油脂肪酸酯、三丁基磷酸酯(TBP)、三丁氧基乙基磷酸酯(TBEP)、磷酸三甲酚(TCP)、甲酚基-磷酸二苯酯(CDP)、双苯基链烷等。这当中可以单独使用一种，也可以组合两种以上使用。

上述橡胶用软化剂的混合量只要能充分发挥橡胶成分的物性即可，根据需要，相对于100质量份橡胶成分，可以选自0质量～5质量份范围内。

作为其他的添加剂，可以列举，酰胺化合物、脂肪酸、脂肪酸金属盐或者石蜡等。

作为酰胺化合物，可以列举，脂肪族系酰胺化合物或者芳香族系酰胺化合物。作为脂肪族酰胺化合物的脂肪酸，可以列举，油酸、硬脂酸、芥子酸、己酸、正辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸(十四烷酸)、棕榈酸、花生酸、二十二烷酸、棕榈油酸、二十碳烯酸、芥酸、反油酸、反式-11-二十碳烯酸、反式-13-二十二烯酸、亚油酸、亚麻酸、蓖麻酸。作为脂肪族系酰胺化合物，具体地，可以列举，乙烯-双芥子酸酰胺、乙烯-双油酸酰胺、乙烯-双硬脂酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酸酰胺、芥子酸酰胺、二十二烷酸酰胺等，特别地，优选油酸酰胺、硬脂酸酰胺、芥子酸酰胺。

作为脂肪酸，可以列举，月桂酸、硬脂酸、棕榈酸、肉豆蔻酸(ミステリン酸)或者油酸，作为脂肪酸金属盐，可以列举，上述脂肪酸与锌、铁、钙、铝、锂、镁、锶、钡、铈、钛、锆、铅或者锰的金属盐。

作为石蜡，可以列举，链烷烃系石蜡、甘八烷系(裸煤)石蜡、胺蜡等。

上述添加剂的混合量只要能充分发挥橡胶成分的物性即可，在本发明中，相对于100质量份橡胶成分，可以选自0质量份～10质量份范围内。

本发明的图像形成装置用清洁刮板可以通过已知的方法制造，具体地，可以列举以下的制造方法。

首先，制造构成本发明的图像形成装置用清洁刮片的热塑性弹性体。热塑性弹性体可以使用单轴挤压机、1.5轴挤压机、双轴挤压机、开炼机、捏合机、本伯里密炼机或者热辊筒等混练装置混合上述各个成分而得到。各个成分的混合顺序无特别限定，可以将全部成分同时投入混练装置进行混合，也可以将一部分成分投入混练装置预先混练后，再向所得的混合物中添加其余的成分。优选预先混炼除交联剂以外的成分之后，再向所得的混合物中添加混炼剂进行混炼的方法。

通过压缩成形或者注射模塑成形等公知的成形方法成形热塑性弹性体并由此得到本发明的图像形成装置用清洁刮板。

更具体地，可以举例以下的生产方法。

首先，使用单轴挤压机、1.5轴挤压机、双轴挤压机、开炼机、捏合机、本伯里密炼机或者热辊筒等混练装置混练除交联剂之外的成分。混练温度为80℃～120℃，混练时间为5～6分。混练温度不足80℃，混练时间不足5分钟时，橡胶成分不能充分可塑化，混炼容易变得不充分，混练温度超过120℃，混练时间超过6分钟时，橡胶成分有可能分解。

接着，在所得的混合物中添加交联剂，使用上述混练装置进行混练。混练温度为80℃～90℃，混练时间为5分～6分。混练温度不足80℃，混练时间不足5分钟时，混合物不能充分被可塑化，混炼容易变得不充分，混练温度超过90℃，混练时间超过6分钟时，交联剂有可能分解。

通过以上的方法获得的热塑性弹性体成形本发明的清洁刮板。该清洁刮板优选加工成形成厚度为1mm～3mm、宽度为10mm～40mm、长度为200mm～500mm的薄长方体。此外，和清洁刮板的边缘的感光体的接触角度优选10°～35°。

作为成形方法，无特别限定，可以使用注射模塑成形和压缩成形等公知的成形方法。具体地，可以列举有，例如，将热塑性弹性体设置于金属模具内，在155℃～175℃下进行10～30分钟的加压硫化的方法。硫化温度不足155℃，硫化时间不足10分钟时，会导致硫化不足，硫化温度超过175℃，硫化时间超过30分钟时，有可能发生橡胶焦化。

通过以上的方法得到的本发明的清洁刮板，静摩擦系数在1.0以上2.0以下，滑动摩擦系数在0.3以上0.7以下。

进一步，对于以200mm/秒的速度旋转的感光体，接触清洁刮板的边缘时发生的固着-滑动举动中的滑动距离为10～100μm，优选30～100μm。

本发明的清洁刮板中，装载于图像形成装置上进行通纸试验后，清洁性能值在0.5以下。清洁性能值在0.5以下是因为，大于0.5时，色粉的印漏量变多，有给印刷图像带来坏影响的担忧。下限无限制，虽然接近0较好，但在0.1以上。清洁性能值为0表示色粉全部被清洁干净的最佳清洁性能。

装载于图像形成装置上进行通纸试验后，清洁性能值通过下述的要领进行测定评价。

首先进行通纸试验。具体地，组装图像形成装置，通过2mm厚的热塑性弹性体构成的薄片将打穿刮片状大小的清洁刮板粘结于支撑体使其支撑起来，使该清洁刮板与感光体接触。图像形成装置是感光体旋转、能够使色粉显影的打印机。作为色粉，使用体积平均粒径为5～10μm，球形化度为0.90～0.99的圆球聚合色粉。在温度23℃、相对湿度55％的条件下，感光体的旋转速度为200～500mm/秒，以4％的打字浓度印刷150000张。

通纸试验后，预先计算送往感光体的每单位面积的色粉量作为滑漏前的色粉量Ta。接着，旋转感光体，用清洁刮板清洁色粉。然后，将清洁刮板后方的感光体上存在的色粉量换算成单位面积作为滑漏后的色粉量Tb。滑漏后色粉量Tb与滑漏前色粉量Ta之比(Tb/Ta)为清洁性能值。

下面，对本发明的实施例和比较例进行说明。

(实施例1～9，比较例1～7)

将橡胶成分、热塑性氟树脂粉末PTFE树脂粉末或者ETFE树脂粉末、填料按照下表所示的混合量计量，投入到双轴挤压机、开炼机、本伯里密炼机或者捏合机等橡胶混练装置中，在80℃～120℃下加热混炼5～6分钟。

将所得的混合物与下表所示的混合量的交联剂投入到开炼机、本伯里密炼机或者捏合机等橡胶混练装置中，在80℃～90℃下加热混炼5～6分钟左右。

将所得的热塑性弹性体设置于金属模具内，在155℃～175℃下进行10分～30分钟左右的加压硫化，制造厚2mm的薄片。

进一步，从厚2mm的薄片切开宽20mm、长320mm的清洁刮片。使用热熔体(金刚石质材)将该清洁刮片粘贴在クロムフリ一SECC生产的支撑构件上，切下薄片中心部制造清洁刮板。

表1

表2

上表中的橡胶成分、热塑性氟树脂粉末、填料、交联剂的混合量的单位为质量份。

上表中所示的成分中，下述成分使用如下制品。

·SBR：JSR(株)生产的「1502(商品名)」(键合苯乙烯量23.5％)

·EPDM：住友化学(株)生产的「エスプレン670F(商品名)」

·HNBR：日本ゼオン(株)生产的「Zetpol2010H(商品名)」(键合丙烯腈量36％、门尼粘度145)

·XNBR：Bayer公司生产的「KrynacX750(商品名)」

·HXNBR：Bayer公司生产的「Therban XT VPKA8889(商品名)」

·PTFE树脂粉末：三井·デユポンフロロケミカル(株)生产的「ゾニ一ルTLP 10F-1(商品名)」(1次粒径0.2μm、平均粒径2.0～4.0μm)

·ETFE树脂粉末：旭硝子公司生产的「Fluon ETFE Z-8820X(商品名)」(平均粒径5～30μm)

·炭黑：东海碳(株)生产的「シ一ストISAF(商品名)」

·氧化锌：三井金属(株)生产的「氧化锌2种(商品名)」

·硬脂酸：日本油脂(株)生产的「つばき(商品名)」

·防老剂A：p，p’-二异丙苯双苯基胺(DCDP)(大内新兴化学工业(株)生产的「ノクラツクCD(商品名)」)

·防老剂B：2-巯基苯并咪唑(MBI)(大内新兴化学工业(株)生产的「ノクラツクMB(商品名)」)

·硫化促进剂A：双苯并硫氮杂茂基硫化物(大内新兴化学工业(株)生产的「ノクセラ一DM(商品名)」)

·硫化促进剂B：单硫化四甲基秋兰姆(大内新兴化学工业(株)生产的「ノクセラ一TS(商品名)」)

·硫黄：鹤见化学工业(株)制的粉末硫黄

·有机过氧化物：过氧化二异丙苯(日本油脂(株)生产的「パ一クミルD(商品名)」)

对得到的清洁刮板进行下述试验。

(1)摩擦系数的测定

如图4所示，将粘贴于支撑构件之前的宽20mm的清洁刮片10以20°的角度安装在表面性测定机(新东科学(株)生产「型14」)(没有出现在图中)，一边加载负荷W(60gf)一边使涂有感光体材料的玻璃基板3(以后称为「涂OPC的玻璃」)以100mm/秒的移动速度在清洁刮片的反方向(图中的箭头方向)移动，根据此时清洁刮片10相对于涂OPC的玻璃3的滑动电阻，算出静摩擦系数和滑动摩擦系数。静摩擦系数和滑动摩擦系数的测定进行5次，除去最大值和最小值，取3次的平均值作为静摩擦系数和滑动摩擦系数之值。

(2)滑动距离的测定

旋转感光体，将实施例和比较例中制造的清洁刮板装载于可以显影色粉的图像形成装置(本公司生产)。

准备Φ30mm的透明圆柱玻璃，表层涂上与感光体的表层材料相同的透明材料。使用该圆柱玻璃代替感光体装载于上述图像形成装置上。

如图5所示，在圆柱玻璃4的侧面设置高速度照相机5的话，可以根据圆柱玻璃的内部的玻璃弯曲，从内侧拍下清洁刮板的边缘举动的情况。高速度照相机5使用Photron公司生产的「FASTCAM-APX-RS-250K」。

在摄影速度100000fps、曝光时间10μs的条件下，对圆柱玻璃4以线速度200mm/秒旋转时的边缘的举动进行摄影，如图1所示从图像算出滑动距离。

本试验在常温23℃、相对湿度55％的条件下进行。

(3)清洁性能评价

旋转感光体，将实施例和比较例中制造的清洁刮板装载于可以显影色粉的图像形成装置(本公司生产)。作为色粉，使用体积平均粒径为5～10μm，球形化度为0.90～0.99的圆球聚合色粉。

在感光体的旋转速度为200～500mm/秒的条件下，印刷150000张4％打字图像。接着，计算预先送往感光体的每单位面积的色粉量(滑漏前色粉量Ta)之后，旋转感光体，使清洁刮板对色粉进行清洁。然后，将清洁刮板后方的感光体上存在的色粉量换算成单位面积，得到滑漏后的色粉量Tb。根据下式，从所得到的值算出清洁性能值。

清洁性能值＝滑漏色粉量Tb/滑漏前色粉量Ta

本试验在常温23℃、相对湿度55％的条件下进行。

(4)综合评价

静摩擦系数在2.0以下，滑动摩擦系数在0.7以下才能说具有低摩擦特性。在清洁性能评价中，清洁性能值在0.5以下表示清洁性能显著。

鉴于此，作为清洁刮板表现非常优异的以「◎」，优异的以「○」，差的以「×」进行评价。

不含热塑性氟树脂粉末的比较例1～5中，静摩擦系数和滑动摩擦系数同时变大，滑动距离也变长，故色粉的滑漏量多，清洁性能差。

仅含少许热塑性氟树脂粉末的比较例6中，相比比较例1～5，静摩擦系数和滑动摩擦系数与滑动距离同时得到改善，但清洁性能尚不充分。

另一方面，热塑性氟树脂粉末的混合量多的比较例7中，热塑性氟树脂粉末成为橡胶中的缺陷，耐磨性恶化，结果导致清洁性能差。

与此相对，实施例1～9，静摩擦系数和動摩擦係数均较低，滑动距离也短，可知其具有优异的清洁性能。

Claims (6)

1.一种图像形成装置用清洁刮板，其特征是，由在氢化丙烯腈丁二烯橡胶(HNBR)、导入羧基的丙烯腈丁二烯橡胶(XNBR)、导入羧基的氢化丙烯腈丁二烯橡胶(HXNBR)、苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)或者三元乙丙橡胶(EPDM)的任意一种构成的橡胶成分中，仅混合热塑性氟树脂粉末作为树脂粉末的热塑性弹性体成形而成，

相对于100质量份所述橡胶成分，热塑性氟树脂粉末以1质量份以上80质量份以下的比例进行混合，并且，所述热塑性氟树脂粉末的平均粒径在0.1μm以上20μm以下。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置用清洁刮板，对于以200mm/秒的速度旋转的感光体，使之接触清洁刮板的边缘时发生的固着-滑动举动中的滑动距离为1～100μm。

3.根据权利要求1或2所述的图像形成装置用清洁刮板，其静摩擦系数在1.0以上2.0以下，滑动摩擦系数在0.1以上0.7以下。

4.根据权利要求1至权利要求3任意一项所述的图像形成装置用清洁刮板，所述热塑性氟树脂粉末选自四氟乙烯(PTFE)树脂粉末、四氟乙烯·全氟烷基乙烯醚(PFA)树脂粉末、四氟乙烯·六氟丙烯·全氟烷基乙烯醚(EPE)树脂粉末、四氟乙烯·六氟丙烯(FEP)树脂粉末、四氟乙烯·乙烯(ETFE)树脂粉末、三氟氯乙烯(CTFE)树脂粉末、三氟氯乙烯·乙烯(ECTFE)树脂粉末、聚氟乙烯(PVF)树脂粉末或者聚偏氟乙烯(PVDF)树脂粉末的1种或者几种。

5.根据权利要求1至权利要求4的任意一项所述的图像形成装置用清洁刮板，所述热塑性弹性体中除所述橡胶成分和热塑性氟树脂粉末之外，相对于100质量份所述橡胶成分，还含有0.1～100质量份的由炭黑构成的补强剂，并且，还含有含交联剂、硫化促进剂、硫化促进助剂和防老剂的填料，该填料的合计质量相对于100质量份所述橡胶成分为0.5～90质量份。

6.根据权利要求1至权利要求5的任意一项所述的图像形成装置用清洁刮板，其厚度为1mm～3mm，宽度为10mm～40mm，长度为200mm～500mm。

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