KR101273678B1

KR101273678B1 - 전자사진 블레이드 부재의 제조 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101273678B1
Application number: KR1020110027499A
Authority: KR
Inventors: 다까꼬 이께다; 겐이찌 모찌즈끼; 고오지 오까노; 다까시 와까바야시
Original assignee: 캐논 가세이 가부시끼가이샤
Priority date: 2010-03-26
Filing date: 2011-03-28
Publication date: 2013-06-12
Also published as: JP5492746B2; JP2011221489A; US20110233813A1; US9017588B2; CN102200731A; KR20110108317A; CN102200731B

Abstract

본 발명은 주위면의 연속적인 성형 홈 및 무단 벨트를 포함하며, 블레이드 부재가 500 내지 3,000 mPaㆍs의 점도를 가지고, 하기 A) 내지 D)를 포함하는 폴리우레탄 조성물을 경화시킨 폴리우레탄 수지를 포함하며, 조성물이 주입되는 위치는 상기 벨트 상에서 상기 홈에 대향하도록 설정되고, 상기 위치는 무단 벨트의 이동 방향에 대하여 상류로 성형 드럼과 벨트가 처음 접촉되는 위치로부터 떨어져 있는, 전자사진 블레이드 부재의 제조 방법에 관한 것이다: A) 폴리이소시아네이트; B) 1,000 내지 4,000의 수 평균 분자량을 가지는 아디페이트계 폴리에스테르 폴리올; C) 200 이하의 분자량을 가지는 사슬 연장제; D) 20 내지 500 ppm의 이소시아누레이트-형성 촉매 및 200 내지 1,500 ppm의 우레탄-형성 촉매.

Description

전자사진 블레이드 부재의 제조 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PRODUCING AN ELECTROPHOTOGRAPHIC BLADE MEMBER}

본 발명은 화상 형성 장치, 예컨대 전자사진 공정을 활용하는 전자사진 복사기, 레이저빔 프린터, 및 팩시밀리에 사용되는 클리닝 블레이드 및 현상제 양 규제 블레이드와 같은 전자사진 블레이드 부재의 제조 방법 및 장치에 관한 것이다.

통상적으로, 전자사진 복사기, 레이저빔 프린터, 및 팩시밀리와 같은 전자사진 장치의 화상 형성 공정에서의 현상 장치로는 현상제 담지체 및 현상제 양 규제 블레이드를 포함하는 것이 광범위하게 사용되어 왔다. 롤러와 같은 상기 현상제 담지체는 현상제 (토너)를 함유하는 현상제 용기의 개구부에서 부분적으로 노출되어야 하며, 상기 현상제 양 규제 블레이드는 고무 재료 등으로 이루어지고 현상제 담지체의 표면과 접촉되는 전자사진 블레이드 부재를 포함한다. 또한, 전자사진 장치의 감광체 클리닝 공정에서의 클리닝 장치로는 감광체 상의 잔류 토너를 제거함으로써 기록 시트 상에서의 전사 수행 후에 반복적으로 전사를 수행하기 위하여 전자사진 블레이드 부재가 지지체에 연결되어 있는 클리닝 블레이드가 광범위하게 사용되어 왔다.

상기 현상제 양 규제 블레이드는 일반적으로 고무 판, 금속 박판, 수지 판, 및 이러한 판들로 형성되는 적층체로 형성된다. 현상제 양 규제 블레이드의 종류는 사용될 현상제에 따라 선택된다. 일반적으로 사용되는 현상제 양 규제 블레이드 중 1종으로서, 현상제 담지체와 압접되는 전자사진 블레이드 부재, 및 소정 위치에서 전자사진 블레이드 부재를 지지하기 위한 지지 부재를 포함하는 것이 제시될 수 있다. 전자사진 블레이드 부재용으로는 보통 폴리우레탄 수지가 사용되는데, 그것이 내마모성과 같은 기계적 특성이 뛰어나기 때문이다.

클리닝 블레이드는 블레이드를 장치 등에 결합시키기 위한 금속 지지 부재, 및 탄성체로 형성되며 지지 부재와 일체로 형성되는 전자사진 블레이드 부재를 포함한다. 전자사진 블레이드 부재용으로는 보통 폴리우레탄 수지가 사용되는데, 그것이 내마모성 및 영구 변형 면에서 뛰어나기 때문이다.

폴리우레탄 수지로 이루어진 전자사진 블레이드 부재를 포함하는 상기한 전자사진 블레이드는 통상적으로 하기의 제조 방법들 중 어느 하나에 의해 제조된다.

한가지 제조 방법은 원심 성형법으로 지칭된다. 원심 성형법에서는, 원료가 고속으로 회전되는 원통형 다이에 투입된 다음, 원심력에 의해 내주면을 채운 후, 열경화를 받게 되어 얇은 원통형 시트가 성형된다. 이렇게 수득되는 원통형 시트는 원통형 다이로부터 이형된 후, 필요에 따라 2차 가교결합에 적용된 다음, 소정 치수로 절단된다. 이리하여, 전자사진 블레이드 부재가 제조된다. 다음에는, 접착제 등에 의해 전자사진 블레이드 부재의 일측 가장자리 부분을 지지부재에 결합시킴으로써, 클리닝 블레이드 및 현상제 양 규제 블레이드가 최종 제품으로서 완성된다.

또 다른 제조 방법은 다이 성형법으로 지칭된다. 다이 성형법에서는, 미리 접착제 등이 도포되어 있는 지지 부재가 스플릿(split) 다이에 설치되고, 원료가 스플릿 다이로 주입된 후, 열경화에 적용됨으로써, 지지 부재와 전자사진 블레이드 부재가 일체로 성형된다. 그 후, 스플릿 다이가 개방되고, 성형 제품이 방출된다. 가장자리 (가장자리 선) 정밀도를 확보하기 위하여, 종종 성형 제품의 일측면측이 성형 후에 절단될 수도 있다.

상기 방법들은 하기의 관점에서 개선의 여지를 남겨두고 있다. 우선, 원심 성형법은 뱃치식(batch) 공정을 수행하는데, 그것은 연속 자동화를 구현하기 어렵다. 또한, 다이 성형법은 대량 생산을 위해서는 다수의 다이를 준비할 필요가 있으며, 또한 경화 오븐을 필요로 한다. 결과적으로, 전체적인 장치의 크기가 증가하며, 이것은 확보해야 할 공간 및 장치 비용의 증가로 이어진다.

폴리우레탄 시트를 연속적으로 성형하는 통상적인 방법으로는 하기의 방법이 제시된다. 구체적으로, 열경화성 폴리우레탄의 원료 성분으로서의 폴리우레탄 예비중합체의 액체 및 가교결합제의 액체가 혼합 및 교반된 후, 연속적인 오목 단면 형상을 가지는 가열 다이로 방출된 다음, 가열 및 가압됨으로써, 일정한 폭 및 벨트형의 형상을 가지는 전자사진 블레이드 부재가 연속적으로 성형된다. 이와 같은 기술에서는, 전자사진 블레이드 부재를 연속적으로 성형하고, 제조 공정의 자동화를 용이하게 하고 단순화하는 것이 가능하다. 또한, 설비 비용을 감소시키는 것이 가능하다.

근년에는 전자사진 기술 분야에서도 비용 경쟁이 증가됨으로써, 비용을 감소시키기 위하여 생산성이 향상된 제조 방법이 요구되고 있다. 폴리우레탄 수지를 사용하는 전자사진 블레이드 부재의 경우에는, 경화 시간을 더 짧게 함으로써 구현되는 제조 효율의 향상, 및 장치의 소형화가 요구되고 있다.

그러나, 짧은 경화 시간을 가지는 폴리우레탄 조성물로 형성되는 폴리우레탄 수지의 원료 조성물을 사용하는 경우, 가열 성형 드럼의 오목한 단면 형상을 가지는 홈으로 주입될 때, 상기 조성물은 성형 드럼과 접촉 직후에 경화되기 시작한다. 이에 따라, 성형 드럼과 접촉되어 있는 표면으로부터 경화가 진행됨으로써, 성형 드럼과 접촉되어 있는 표면과 이후에 무단 벨트와 접촉되는 표면 사이에 경화 타이밍에서 차이가 발생한다. 따라서, 불규칙한 경화가 이루어진다. 결과적으로, 함몰, 기포의 관입 등과 같은 외관상 흠집의 발생으로 인하여, 전자사진 블레이드 부재로서의 기능을 만족시킬 수 없는 성형 제품이 제공될 염려가 있다.

또한, 짧은 경화 시간을 가지는 폴리우레탄 조성물로 형성되는 폴리우레탄 수지의 원료 조성물을 사용하고, 가열 성형 드럼의 오목한 단면 형상을 가지는 홈으로 조성물을 주입하는 경우에는, 조성물이 무단 벨트에 의해 끼워지기 전에 경화가 진행된다. 이에 따라, 경화가 진행된 폴리우레탄 수지의 원료 조성물이 무단 벨트에 의해 끼워진 경우에도 소정 두께가 얻어질 수 없을 염려가 있다 (예를 들면, 일본 특허 제2645980호 참조).

또한, 폴리우레탄 수지를 사용하여 시트를 연속적으로 성형하기 위한 또 다른 통상적인 방법으로써, 하기가 제시된다. 구체적으로, 성형 드럼 및 무단 벨트에 의해 시트를 연속적으로 성형하기 위한 장치로서, 성형 드럼이 외주면의 전체 주위에 걸쳐 형성되어 있는 성형 표면을 가지며, 무단 벨트가 성형 드럼의 외주면의 일부와 압접되는 장치로는, 가압이 무단 벨트의 배면으로부터의 배압 롤에 의해 수행되는 열경화성 엘라스토머 연속 성형 장치가 기술되어 있다. 이와 같은 기술에서는, 연속 가압이 수행되며 가압력이 크기 때문에, 압력 비균일성을 수반하지 않는 연속 성형 장치가 제공될 수 있으며, 결과적으로 성형 제품으로의 기포의 관입이 방지될 수 있다.

이와 같은 방법에서는, 무단 벨트의 배면에 배압 롤이 제공되며, 무단 벨트의 고하중 장력에 의해 기포의 관입이 방지됨으로써, 결과적으로 장치의 구성이 복잡해진다. 이에 따라, 장치 크기의 증가, 장치 비용의 증가, 및 장치 설정 및 조정의 복잡성이 해결해야 할 문제점이다 (예를 들면 일본 특허 출원 공개 평10-15967호 참조).

본 발명의 목적은 짧은 경화 시간용의 폴리우레탄 조성물을 포함하는 폴리우레탄 수지를 사용하여, 경도와 같은 물성의 불규칙성이 덜하고 외관상 흠집의 발생과 기포 관입의 발생이 덜 나타나는 고품질의 전자사진 블레이드 부재를 연속적으로 성형하기 위한 제조 방법 및 제조 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 고도의 제조 효율을 나타내며, 설비 비용을 감소시키는 데에 도움이 되고, 제조 장치는 자동화를 용이하게 구현하는 구조를 가지는, 짧은 경화 시간용의 폴리우레탄 조성물을 포함하는 폴리우레탄 수지를 사용하여 고품질의 전자사진 블레이드 부재를 연속적으로 제조할 수 있는 제조 방법 및 제조 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은 외주면에 연속적인 성형 홈을 포함하는 성형 드럼 및 성형 드럼의 외주면의 일부와 접촉되는 무단 벨트를 사용하고, 혼합 및 교반 공정; 주입 공정; 열경화 공정; 이형 공정; 및 절단 공정을 포함하는 전자사진 블레이드 부재의 제조 방법이며, 전자사진 블레이드 부재는 적어도 하기 (A) 내지 (D)를 함유하는 폴리우레탄 조성물을 열경화함으로써 수득되는 폴리우레탄 수지로 이루어지며; 상기 폴리우레탄 조성물은 혼합 및 교반 공정 완료 후 주입 공정 전에 500 mPaㆍs 이상 3,000 mPaㆍs 이하의 점도를 가지고; 주입 공정에서, 폴리우레탄 조성물의 배치 위치는 무단 벨트 상에서 성형 홈에 대향하는 위치로 설정되며, 상기 위치는 무단 벨트의 이동 방향에 대하여 상류 측으로 성형 드럼과 무단 벨트가 서로 처음 접촉되는 위치로부터 떨어져 있는, 본 발명에 따른 전자사진 블레이드 부재의 제조 방법에 의해 달성된다: (A) 폴리이소시아네이트; (B) 1,000 내지 4,000의 수 평균 분자량을 가지는 아디페이트계 폴리에스테르 폴리올; (C) 200 이하의 분자량을 가지는 사슬 연장제; 및 (D) 경화 촉매로서의, 20 ppm 이상 500 ppm 이하의 이소시아누레이트-형성 촉매 및 200 ppm 이상 1,500 ppm 이하의 우레탄-형성 촉매.

본 발명에 따르면, 짧은 경화 시간용의 폴리우레탄 조성물을 포함하는 폴리우레탄 수지를 사용하여, 경도와 같은 물성의 불규칙성이 덜하고 외관상 흠집의 발생과 기포 관입의 발생이 덜 나타나는 고품질의 전자사진 블레이드 부재를 연속적으로 성형하기 위한 제조 방법 및 제조 장치를 제공하는 것이 가능하다.

또한, 고도의 제조 효율을 나타내며, 설비 비용을 감소시키는 데에 도움이 되고, 제조 장치는 자동화를 용이하게 구현하는 구조를 가지는, 짧은 경화 시간용의 폴리우레탄 조성물을 포함하는 폴리우레탄 수지를 사용하여 고품질의 전자사진 블레이드 부재를 연속적으로 제조할 수 있는 제조 방법 및 제조 장치를 제공하는 것 역시 가능하다.

본 발명의 추가적인 특징들은 첨부된 도면을 참조하는 대표적 구현예들에 대한 하기의 기재로부터 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 전자사진 블레이드 부재 제조 장치의 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 전자사진 블레이드 부재 제조 장치에서 성형 드럼의 성형 홈 및 무단 벨트에 의해 둘러싸인 공간의 일부의 예를 도시한 단면도이다.
도 3a는 본 발명에 따른 전자사진 블레이드 부재 제조 장치에서 성형 드럼에 형성되는 성형 홈의 일부의 예 (직사각형 형상)를 도시한 단면도이다.
도 3b는 본 발명에 따른 전자사진 블레이드 부재 제조 장치에서 성형 드럼에 형성되는 성형 홈의 일부의 예 (사다리꼴 형상)를 도시한 단면도이다.

이하, 본 발명을 상세하게 기술한다.

본 발명에 따른 전자사진 블레이드 부재의 제조 방법은 외주면에 연속적인 성형 홈을 포함하는 성형 드럼 및 성형 드럼의 외주면의 일부와 접촉되는 무단 벨트를 사용하고, 혼합 및 교반 공정; 주입 공정; 열경화 공정; 이형 공정; 및 절단 공정을 포함하며, 여기서 전자사진 블레이드 부재는 적어도 하기 (A) 내지 (D)를 함유하는 폴리우레탄 조성물을 열경화함으로써 수득되는 폴리우레탄 수지로 이루어지며; 상기 폴리우레탄 조성물은 혼합 및 교반 공정 완료 후 주입 공정 전에 500 mPaㆍs 이상 3,000 mPaㆍs 이하의 점도를 가지고; 주입 공정에서, 폴리우레탄 조성물의 배치 위치는 무단 벨트 상에서 성형 홈에 대향하는 위치로 설정되며, 상기 위치는 무단 벨트의 이동 방향에 대하여 상류 측으로 성형 드럼과 무단 벨트가 서로 처음 접촉되는 위치로부터 떨어져 있다: (A) 폴리이소시아네이트; (B) 1,000 내지 4,000의 수 평균 분자량을 가지는 아디페이트계 폴리에스테르 폴리올; (C) 200 이하의 분자량을 가지는 사슬 연장제; 및 (D) 경화 촉매로서의, 20 ppm 이상 500 ppm 이하의 이소시아누레이트-형성 촉매 및 200 ppm 이상 1,500 ppm 이하의 우레탄-형성 촉매.

[전자사진 블레이드의 기본 구성]

본 발명에 따른 전자사진 블레이드는 전자사진 장치, 예컨대 복사기, 레이저빔 프린터, LED 프린터, 및 전자사진 제판 시스템과 같이 전자사진 기술이 적용되는 장치에 클리닝 블레이드, 현상 블레이드 등으로 사용되는 블레이드이다. 상기 블레이드는 폴리우레탄 조성물을 사용하여 제조되는 폴리우레탄 수지로 형성되는 전자사진 블레이드 부재와 지지 부재가 결합되어 있는 구성을 가진다. 지지 부재, 전자사진 블레이드 부재 등의 형상은 특별히 제한되는 것은 아니며, 그의 의도한 목적에 적합한 어떠한 형상도 채택될 수 있을 뿐이다.

또한, 지지 부재를 형성하기 위한 재료는 특별히 제한되는 것은 아니며, 지지 부재는 금속 및 수지, 더 구체적으로는 금속 재료 예컨대 강철 판, 스테인리스강 판, 크로메이트 필름을 가지는 아연-도금 강철 판, 및 무-크롬 강철 판, 그리고 수지 재료 예컨대 나일론 6 및 나일론 6,6으로부터 제조될 수 있다. 지지 부재와 전자사진 블레이드 부재를 결합하는 방법은 특별히 제한되는 것은 아니며, 그들의 결합에 적합한 어떠한 방법도 공지의 방법들 중에서 선택될 수 있을 뿐이다.

[폴리우레탄 조성물]

(폴리이소시아네이트 (A))

상기한 폴리우레탄 조성물에 블렌딩되는 폴리이소시아네이트 (A)의 예에는 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트 (4,4'-MDI), 이소포론 디이소시아네이트 (IPDI), 4,4'-디시클로헥실메탄 디이소시아네이트 (수소화 MDI), 트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트 (TMHDI), 톨릴렌 디이소시아네이트 (TDI), 카르보디이미드-개질 MDI, 폴리메틸렌 페닐 폴리이소시아네이트 (PAPI), 오르토-톨루이딘 디이소시아네이트 (TODI), 나프틸렌 디이소시아네이트 (NDI), 크실렌 디이소시아네이트 (XDI), 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HMDI), 파라-페닐렌 디이소시아네이트 (PDI), 라이신 디이소시아네이트 메틸 에스테르 (LDI), 및 디메틸 디이소시아네이트 (DDI)가 포함된다. 이들 중, 바람직하게는 4,4'-MDI가 사용된다. 이러한 폴리이소시아네이트들은 단독으로, 또는 그의 2종 이상의 혼합물로서 사용될 수 있다.

(아디페이트계 폴리에스테르 폴리올 (B))

상기한 폴리우레탄 조성물에 블렌딩되는 폴리올 (B)의 구체적인 예에는 아디페이트계 폴리에스테르, 예컨대 폴리에틸렌 아디페이트 에스테르 폴리올, 폴리부틸렌 아디페이트 에스테르 폴리올, 폴리헥실렌 아디페이트 에스테르 폴리올, 폴리에틸렌-프로필렌 아디페이트 에스테르 폴리올, 폴리에틸렌-부틸렌 아디페이트 에스테르 폴리올, 및 폴리에틸렌-네오펜틸렌 아디페이트 에스테르 폴리올이 포함된다. 이러한 폴리올들은 단독으로, 또는 그의 2종 이상의 혼합물로서 사용될 수 있다.

상기한 폴리우레탄 조성물에 블렌딩되는 상기 폴리올 (B)는 1,000 내지 4,000의 수 평균 분자량을 가지는 폴리올이다. 1,000 미만의 수 평균 분자량을 가지는 폴리올을 폴리올 (B)로서 사용하는 것은 바람직하지 않은데, 폴리올 전체의 수 평균 분자량이 더 작아지고, 그에 따라 수득되는 폴리우레탄 수지의 물성이 저하되는 경향이 있기 때문이다. 반면, 4,000을 초과하는 수 평균 분자량을 가지는 폴리올도 바람직하지 않은데, 전자사진 블레이드 부재 표면 상의 함몰 흠집 및 경화 불규칙성이 쉽게 발생하는 경향이 있기 때문이다.

(사슬 연장제 (C))

상기한 폴리우레탄 조성물에 블렌딩되는 사슬 연장제 (C)로는 예를 들면 글리콜이 사용된다. 그와 같은 글리콜의 예에는 에틸렌 글리콜 (EG), 디에틸렌 글리콜 (DEG), 프로필렌 글리콜 (PG), 디프로필렌 글리콜 (DPG), 1,4-부탄디올 (1,4-BD), 헥산디올 (HD), 1,4-시클로헥산디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, p-크실릴렌 글리콜 (테레프탈릴 알콜), 및 트리에틸렌 글리콜이 포함된다. 다르게는, 상기한 글리콜이 아닌 다른 기타 다가 알콜도 사용될 수도 있다. 그와 같은 다가 알콜의 예에는 트리메틸올프로판, 글리세린, 펜타에리트리톨, 및 소르비톨이 포함된다. 이러한 다가 알콜은 단독으로, 또는 그의 2종 이상의 혼합물로서 사용될 수 있다.

200 이하의 분자량을 가지는 사슬 연장제가 상기 사슬 연장제 (C)로서 사용된다. 사슬 연장제 (C)의 분자량이 200을 초과하는 경우에는, 경직 분절(hard segment)의 응집이 덜 발생하고, 수득되는 수지의 물성이 저하된다. 결과적으로, 전자사진 블레이드 부재로서의 필요한 특성들이 제공되지 않을 수 있다.

(이소시아누레이트-형성 촉매 및 우레탄-형성 촉매 (D))

상기한 폴리우레탄 조성물에 블렌딩되는 경화 촉매 (D)는 20 ppm 이상 500 ppm 이하의 이소시아누레이트-형성 촉매 및 200 ppm 이상 1,500 ppm 이하의 우레탄-형성 촉매를 포함한다. 본 발명에서, ppm은 질량 기준임에 유의한다.

이소시아누레이트-형성 촉매는 폴리우레탄 조성물의 반응 및 경화 시간의 감소를 구현하기 위하여 사용됨으로써, 성형 장치 크기의 감소, 장치 비용의 감소, 및 장치 생산 효율의 향상을 가능케 한다. 또한, 이소시아누레이트-형성 촉매는 온도에 대하여 민감성을 가지는 폴리우레탄 조성물을 제공한다. 그 결과, 실온에서는 폴리우레탄 조성물의 반응이 지연되며, 폴리우레탄 조성물의 가열은 경화를 촉진함으로써, 효율적인 경화 반응의 진행을 초래한다. 그 밖에, 우레탄-형성 촉매의 조합 사용으로 전자사진 블레이드 부재로서의 필요한 특성들을 가지는 우레탄 수지를 얻을 수 있다.

이소시아누레이트-형성 촉매의 함량이 20 ppm 미만인 경우, 폴리우레탄 조성물이 경화되는 데에 오랜 시간이 걸림으로써, 장치 크기의 증가 및 장치 비용의 증가로 이어진다. 반면, 이소시아누레이트-형성 촉매의 함량이 500 ppm을 초과하는 경우에는, 폴리우레탄 조성물이 혼합 및 교반되는 동안에 폴리우레탄 조성물이 경화되기 시작한다. 그 결과, 폴리우레탄 조성물의 방출구가 오염됨으로써, 외래 물질의 관입 및 흠집의 발생과 같은 손상을 야기하는데, 이는 전자사진 블레이드 부재에 적합하지 않다. 그 밖에, 폴리우레탄 조성물의 경화 반응이 더 빨라짐에 따라, 폴리우레탄 조성물이 그의 주입 후에 성형 홈에 충분히 분산되지 않을 수 있음으로써, 성형 결함의 발생 등으로 이어질 것이다. 폴리우레탄 조성물 중 이소시아누레이트-형성 촉매의 함량은 50 ppm 이상 300 ppm 이하인 것이 바람직하다.

또한, 우레탄-형성 촉매의 함량이 200 ppm 미만인 경우에는, 폴리우레탄 조성물 중에서의 전체 반응을 책임지는 우레탄-형성 반응의 속도가 감소된다. 그 결과, 전자사진 블레이드 부재로서의 필요한 물성들이 제공되지 않는다. 그 밖에, 불규칙한 반응이 이루어짐으로써, 표면 상 흠집의 발생을 초래한다. 우레탄-형성 촉매의 함량이 1,500 ppm을 초과하는 경우에는, 폴리우레탄 조성물이 혼합 및 교반되는 동안에 폴리우레탄 조성물이 경화되기 시작한다. 그 결과, 방출구가 폴리우레탄 조성물에 의해 오염됨으로써, 외래 물질의 관입 및 흠집의 발생과 같은 손상을 야기하는데, 이는 전자사진 블레이드 부재에 적합하지 않다. 폴리우레탄 조성물 중 우레탄-형성 촉매의 함량은 300 ppm 이상 1,000 ppm 이하인 것이 더욱 바람직하다.

상기 이소시아누레이트-형성 촉매의 예에는 3차 아민, 예컨대 N-에틸피페리딘, N,N'-디메틸피페라진, 및 N-에틸모르폴린이 포함된다. 다른 예에는 하기 중 1종 또는 이들의 혼합물이 포함된다: 테트라알킬암모늄, 예컨대 테트라메틸암모늄, 테트라에틸암모늄, 및 테트라부틸암모늄의 수산화물 및 유기 약산 염; 히드록시알킬암모늄, 예컨대 트리메틸히드록시프로필암모늄 및 트리에틸히드록시프로필암모늄의 수산화물 및 유기 약산 염; 및 카르복실산, 예컨대 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 카프로산, 카프르산, 발레르산, 옥틸산, 미리스트산, 및 나프텐산의 금속 염. 이들 중, 바람직한 것은 카르복실산의 금속 염으로서, 이것은 가열에 의해 경화 반응을 개시하는 특성, 즉 온도에 대한 민감성을 가지며, 성형 후 블루밍(blooming)에 의해 다른 부분에 영향을 주지 않는다. 이러한 촉매는 단독으로, 또는 그의 2종 이상의 혼합물로서 사용될 수 있다.

또한, 일반적으로 사용되는 폴리우레탄 경화용 촉매들이 우레탄-형성 촉매로서 사용될 수 있으며, 그의 예에는 3차 아민 촉매가 포함된다. 그와 같은 촉매는 하기로 추가 예시된다: 아미노 알콜, 예컨대 디메틸에탄올아민; 트리알킬아민, 예컨대 트리에틸아민; 테트라알킬디아민, 예컨대 N,N,N',N'-테트라메틸-1,3-부탄디아민; 트리에틸렌디아민; 피페라진계 촉매, 및 트리아딘계 촉매. 다르게는, 통상적으로 우레탄에 사용될 수 있는 금속 촉매가 사용될 수도 있는데, 디부틸주석 디라우레이트 등으로 예시된다. 이러한 촉매들은 단독으로, 또는 그의 2종 이상의 혼합물로서 사용될 수 있다.

(점도)

또한, 폴리우레탄 조성물은 혼합 및 교반 완료 후 주입 전에 500 mPaㆍs 이상 3,000 mPaㆍs 이하의 점도를 가진다.

500 mPaㆍs 미만의 점도를 가지는 폴리우레탄 조성물이 무단 벨트 상에 배치되는 경우에는, 폴리우레탄 조성물로서의 그의 유동성이 너무 크다. 그에 따라, 폴리우레탄 조성물이 유동하여 무단 벨트 상에 분산된다. 결과적으로, 폴리우레탄 조성물이 나중에 성형 드럼과 접촉되더라도, 폴리우레탄 조성물은 성형 드럼의 성형 홈을 채울 수 없으며, 그에 따라 수득되는 블레이드 부재는 전자사진 블레이드 부재로서의 필요한 크기 및 두께를 부여받지 못하게 된다. 반면, 3,000 mPaㆍs를 초과하는 점도를 가지는 폴리우레탄 조성물은 너무 낮은 유동성을 가지기 때문에, 폴리우레탄 조성물이 성형 홈에서 퍼져 분산되지 않게 된다. 그 결과, 수득되는 블레이드 부재는 전자사진 블레이드 부재로서의 필요한 크기 및 두께 모두를 부여받지 못한다. 무단 벨트 상에서의 유동성 및 성형 드럼에서의 충전 특성의 관점에서, 폴리우레탄 조성물은 폴리우레탄 조성물이 혼합 및 교반된 후에 800 mPaㆍs 이상 2,000 mPaㆍs 이하의 점도를 가지는 것이 더욱 바람직하다.

(폴리올 (E))

분자량이 서로 다른 200 이하의 분자량을 가지는 사슬 연장제 (C)와 1,000 내지 4,000의 수 평균 분자량을 가지는 폴리올 (B)가 폴리이소시아네이트 (A)와 반응되기 때문에, 상기한 폴리우레탄 조성물에서는 반응이 비균일해질 수 있다. 비균일 반응의 결과로서, 불규칙한 경화 등이 표면 흠집을 야기할 수 있다.

따라서, 상기한 폴리우레탄 조성물은 폴리올 (B)의 수 평균 분자량보다는 더 작고 사슬 연장제 (C)의 분자량보다는 더 큰 수 평균 분자량을 가지는 폴리올 (E)를 함유하는 것이 더욱 바람직하다. 폴리올 (B)의 수 평균 분자량과 사슬 연장제 (C)의 분자량 사이의 수 평균 분자량을 가지는 폴리올 (E)를 도입함으로써, 이들 화합물들의 분자량 차이는 다단계 방식으로 변화한다. 그 결과, 온도에 대해 우수한 민감성을 가지는 촉매를 사용하는 것에 의해 더욱 신속한 반응이 이루어지는 경우에도, 불규칙한 수축으로부터 유래하는 표면 흠집의 발생이 억제된 전자사진 블레이드 부재를 수득하는 것이 가능하다.

상기한 폴리올 (E)의 예에는 폴리에스테르, 예컨대 폴리에틸렌 아디페이트 에스테르 폴리올, 폴리부틸렌 아디페이트 에스테르 폴리올, 폴리헥실렌 아디페이트 에스테르 폴리올, 폴리에틸렌-프로필렌 아디페이트 에스테르 폴리올, 폴리에틸렌-부틸렌 아디페이트 에스테르 폴리올, 및 폴리에틸렌-네오펜틸렌 아디페이트 에스테르 폴리올이 포함된다. 이러한 폴리올들은 단독으로, 또는 그의 2종 이상의 혼합물로서 사용될 수 있다. 다르게는, 폴리에테르, 예컨대 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 및 폴리테트라메틸렌 글리콜이 사용될 수 있다. 이러한 폴리에테르들은 단독으로, 또는 그의 2종 이상의 혼합물로서 사용될 수 있다.

(폴리올 (E) 대 아디페이트계 폴리에스테르 폴리올 (B)의 비, 및 이들의 혼합물의 분자량)

모두 폴리우레탄 조성물에 함유되는 폴리올 (E) 대 폴리올 (B)의 질량비인 (E)/(B)는 0.02 내지 0.60에 속하는 것이 바람직하다. 상기 질량비가 0.02 이상으로 설정될 때, 폴리올 (E)는 사슬 연장제 (C)와 폴리올 (B) 사이의 분자량 차이를 효율적으로 다단계 차이로 만드는 데에 기여할 수 있으며, 그에 따라 불규칙한 수축에 의해 야기되는 표면 흠집을 억제하는 효과가 더욱 향상된다. 반면, 상기 질량비가 0.60 이하로 설정될 때, 폴리올 (B)에 비해 더 작은 수 평균 분자량을 가지는 폴리올 (E)의 함량비는 적합해지며, 그에 따라 수득되는 폴리우레탄 수지가 전자사진 블레이드 부재로서의 더욱 적합한 물성들을 가지는 경향이 있다.

또한, 상기한 폴리올 (B)와 상기한 폴리올 (E)의 전체적인 수 평균 분자량은 1,000 내지 3,000에 속하는 것이 바람직하다. 상기 수 평균 분자량이 1,000 이상일 때, 수득되는 폴리우레탄 수지는 전자사진 블레이드 부재로서의 더욱 적합한 물성들을 가진다. 또한, 상기 수 평균 분자량이 3,000 이하일 때, 예비중합체의 점도가 더 낮아지게 됨으로써, 성형 드럼의 성형 홈과 무단 벨트에 의해 형성되는 공간으로의 예비중합체의 유동성의 향상이 초래된다.

[전자사진 블레이드 부재의 제조 방법 및 장치]

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구현예에 따른 제조 방법 및 제조 장치를 기술한다. 도 1은 전자사진 블레이드 부재를 제조하기 위한 장치의 예를 도시한 개략도이다.

(계량, 혼합, 및 교반)

먼저, 폴리우레탄 조성물을 계량, 혼합, 및 교반함으로써 혼합물을 제조한다. 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 폴리우레탄 조성물을 혼합 및 교반하기 위한 장치는 적어도 2개의 탱크 (10, 11)을 포함한다. 또한, 각 탱크의 출구는 계량 펌프 (12, 13)을 통하여 믹싱 헤드(mixing head) (16)에 연결되며, 믹싱 헤드 (16)과 탱크 (10, 11)은 방출/순환 파이프 (14, 15)를 통하여 서로 연결된다. 또한, 믹싱 헤드 (16)은 액체용 입구 및 출구를 포함하는 챔버 내에 교반 로터가 제공되어 있는 공지의 구조를 가지며, 폴리우레탄 조성물을 높은 정밀도로 방출할 수 있다. 그와 같은 정량 믹서를 사용함으로써, 소정 양의 폴리우레탄 조성물이 계량 펌프에 의해 믹싱 헤드에 공급되고, 균일하게 혼합 및 교반된다.

(주입)

다음에, 성형 장치는 성형 드럼 (18) 및 무단 벨트 (19)가 제공되어 있는 구성을 가진다. 성형 드럼 (18)은 외주면에 회전 방향으로 형성되어 있는 전자사진 블레이드 부재용 연속 성형 홈을 가지며, 무단 벨트 (19)는 성형 드럼 (18) 외주면의 일부에서 성형 홈을 덮게 되도록 배치된다. 또한, 성형 장치는 성형 드럼 (18)에 매립되거나 성형 드럼 (18)에 근접하도록, 또는 성형 드럼 (18)과 무단 벨트 (19)가 서로 압접되는 부분의 무단 벨트 (19) 측과 밀접하거나 그에 근접하도록 배치되는 가열 수단을 포함한다. 성형 홈으로 주입되는 폴리우레탄 조성물은 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 성형 드럼 (18) 상의 성형 홈과 무단 벨트 (19)에 의해 둘러싸여 있는 공간부 (23) 내에서 가열 수단에 의해 열경화에 적용될 수 있다.

성형 드럼 (18)은 예를 들면 경질 알루미늄, 철, 및 스테인리스강으로 구성된다. 성형 드럼의 중심부는 수평 회전축 (17)에 의해 회전가능하게 지지되며, 성형 드럼은 구동 장치에 의해 소정 속도로 회전된다.

성형 드럼 (18)의 외주면에 연속적으로 형성되어 있는 성형 홈의 형상은 제조될 전자사진 블레이드 부재의 형상에 부합하여 필요에 따라 선택된다. 예를 들면, 성형 홈은 도 3a에 도시되어 있는 바와 같은 단면의 직사각형 형상, 및 도 3b에 도시되어 있는 바와 같은 단면의 사다리꼴 형상을 가질 수 있다.

또한, 무단 벨트 (19)는 예를 들면 스테인리스강 등으로 구성되는 금속 띠로 이루어진다. 스테인리스강이 아닌 다른 것으로 구성되는 수지 벨트 등이 메커니즘을 실행할 수 있으나, 그와 같은 경우에는 수지 벨트 외측으로부터 가열할 수 있는 수단이 사용되는 것이 바람직하다.

무단 벨트 (19)는 성형 드럼 (18)의 그것과는 다른 구동 메커니즘을 가지는 구동 롤 (20), 무단 벨트의 진행을 조절하기 위한 안내 롤 (21), 및 무단 벨트 (19)에 장력을 적용하기 위한 인장 롤 (22)의 둘레에 감겨 있다. 성형 드럼 (18) 및 무단 벨트 (19)는 동일한 주속으로 회전된다.

또한, 성형 드럼 (18) 및 무단 벨트 (19)는 서로 다른 구동 수단를 가지는 것이 바람직한데, 무단 벨트 (19)의 장력을 감소시키는 것이 가능하기 때문이다. 구동 수단은 예를 들면 모터, 클러치, 및 브레이크의 조합에 의해 구현될 수 있다. 그러나, 성형 드럼 (18)과 무단 벨트 (19)의 장력을 성형 드럼 (18)의 주속에 따라 일정하게 하기 위해서는, 성형 드럼 (18)은 모터에 의해 구동되고 무단 벨트 (19)는 분말 브레이크 및 모터에 의해 구동되는 것이 바람직하다. 성형 드럼 (18)의 주속과 무단 벨트 (19)의 주속은 무단 벨트 (19)의 결함, 성형품의 흠집 등을 고려하여 설정되는 것이 바람직하다는 것에 유의한다.

무단 벨트 (19)에 장력을 적용하기 위한 인장 롤 (22)의 장력은 무단 벨트 (19) 구동시의 장력, 무단 벨트 (19)의 굴곡 등에 대한 영향을 고려하여 무단 벨트 (19)가 성형 드럼 (18)에 대하여 가압되는 장력과 동일하거나 그보다 더 낮게 설정되는 것이 바람직하다.

가열 수단의 가열 방법으로는, 성형 드럼 (18) 외부 또는 내부로부터의 가열 방법이 사용될 수 있다. 외부로부터의 가열은 방해 (실내 온도 등)에 의해 영향을 받기 때문에, 성형 드럼 (18)이 직접적으로 가열되는 내부 가열이 바람직하다. 히터, 오일, 및 물과 같은 수단들이 내부 가열을 수행하기 위한 수단으로서 사용될 수 있으나, 공간 절약 및 온도 조절의 관점에서 히터가 가장 적합하다. 가열은 성형품의 외관 이상 등을 고려하여 소정 온도 ± 5 ℃ 이내에서 수행될 필요가 있다.

도 1에 도시되어 있는 장치에서, 원료 배치 수단으로서의 믹싱 헤드 (16)에는 폴리우레탄 조성물이 소정 속도로 방출될 수 있는 방출구가 구비된다. 믹싱 헤드 (16) 내 폴리우레탄 조성물은 상기 방출구로부터 방출됨으로써 무단 벨트 (19) 상에 배치된다. 이 때, 성형 드럼 (18) 및 무단 벨트 (19)는 소정 속도로 회전되며, 성형 드럼 (18)과 무단 벨트 (19)에 의해 형성되는 공간부 (홈)에 상응하는 필요량이 연속적으로 주입된다. 본 발명에서, 방출구의 상기 위치는 방출 위치로 지칭된다는 것에 유의한다.

본 발명의 방법에 있어서, 폴리우레탄 조성물은 무단 벨트 (19) 상에서 성형 홈에 대향하는 위치에 배치되며, 상기 위치는 무단 벨트 (19)의 이동 방향에 대하여 상류 측으로 성형 드럼 (18)과 무단 벨트 (19)가 서로 처음 접촉되는 위치로부터 떨어져 있다. 본 발명에서, 상기한 위치는 배치 위치로 지칭된다는 것에 유의한다.

본원에서, 정량 믹서의 믹싱 헤드 (16)의 방출구 위치 (방출 위치)는 무단 벨트 (19) 상의 폴리우레탄 조성물의 상기 배치 위치로부터 5 mm 이상 200 mm 이하의 수직 방향 상향 거리에 배치되는 것이 바람직하다. 상기 거리가 5 mm 미만인 경우에는, 방출구가 방출된 폴리우레탄 조성물과 접촉될 가능성이 있으며, 그에 따라 방출구가 오염될 수 있다. 이에 따라, 주입된 폴리우레탄 조성물로 외래 물질이 관입됨으로써, 고품질의 전자사진 블레이드 부재를 수득하는 것이 불가능해질 수 있는 결과를 가져올 염려가 있다. 200 mm를 초과하는 상향 거리의 위치로부터 방출되는 경우에는, 폴리우레탄 조성물이 방출구 부근의 기류와 같은 주변 환경에 의해 영향을 받음으로써, 예를 들면 방출 액체가 요동할 가능성이 있다. 따라서 일부 경우, 폴리우레탄 조성물이 성형 홈에 상응하는 무단 벨트 (19) 상의 적절한 위치로부터 이동되어 배치될 수 있으며, 폴리우레탄 조성물에 기포가 관입된다.

또한, 폴리우레탄 조성물의 배치 위치는 무단 벨트 (19) 상에서 성형 홈에 대향하는 위치로 설정되고, 상기 위치는 무단 벨트 (19)의 이동 방향에 대하여 상류 측으로 성형 드럼 (18)과 무단 벨트 (19)가 서로 처음 접촉되는 위치로부터 5 mm 이상 350 mm 이하 떨어지는 것이 바람직하다. 상기한 위치가 5 mm 미만의 거리에 있는 경우에는, 방출된 폴리우레탄 조성물에서 주입시 기포의 관입 및 비균일 주입이 발생하며, 그에 따라 일부 경우에서, 원하는 전자사진 블레이드 부재가 수득될 수 없다. 또한, 상기 거리가 350 mm보다 더 큰 경우에는, 방출된 폴리우레탄 조성물이 유동하여 상기 공간부 (홈)의 폭을 넘어 분산됨으로써, 결과적으로 일부 경우에서 원하는 크기 (두께)의 전자사진 블레이드 부재가 수득될 수 없다. 본 발명의 배치 위치는 무단 벨트 (19) 상의 성형 홈에 대향하는 위치로 조정되는데, 조정 방법은 실린더, NC (수치 제어), 및 기계식 스토퍼와 같은 공지의 기술에서 선택될 수 있다.

본 발명에 따른 폴리우레탄 조성물의 경화 반응은 가열에 의해 가속된다. 그러나, 폴리우레탄 조성물은 가열 메커니즘을 가지고 있지 않은 무단 벨트 (19) 상으로 주입되며, 그에 따라 열에 의해 가속되는 우레탄 중합체 반응은 진행되지 않는다. 무단 벨트 (19)가 가열된 성형 드럼과 접촉된 후에는, 그의 접촉면의 온도가 신속하게 상승하고, 무단 벨트 (19) 상으로 주입된 폴리우레탄 조성물이 이동하여 가열 및 가압되는 성형 드럼 (18) 상의 성형 홈을 채움으로써, 그 결과 우레탄 중합체 반응이 개시된다. 이와 같은 방식으로, 폴리우레탄 조성물을 불규칙성 없이 균일하게 경화하는 것이 가능하다. 폴리우레탄 조성물이 성형 드럼 (18) 상의 홈 부분으로 주입되는 경우에는, 홈 부분과 먼저 접촉하게 되는 표면으로부터 경화가 진행되고, 그에 따라 다른 부분에 앞서 가열된 성형 드럼 (18)과 접촉되는 표면에서만 경화가 진행됨으로써, 무단 벨트 (19)와 접촉되는 표면의 불규칙한 경화에 의해 야기되는 표면 흠집 및 물성의 불규칙성이 발생하게 된다. 무단 벨트 (19)를 냉각하기 위한 냉각 메커니즘이 성형 드럼 (18)과 접촉되지 않는 부분에 제공될 수도 있다.

(경화)

다음에, 폴리우레탄 조성물은 성형 드럼 (18)의 성형 홈과 무단 벨트 (19)에 의해 형성된 공간부 (23)으로 채워지는 동시에 소정 시간 동안의 열경화에 적용된다. 이와 같은 방식으로, 폴리우레탄 조성물이 성형 드럼 (18) 및 무단 벨트 (19)로부터 이형가능한 정도까지 폴리우레탄 조성물의 우레탄 중합체 반응이 완료됨으로써, 필요한 폭, 두께 및 표면 특성을 가지는 전자사진 블레이드 부재의 원형체가 연속적으로 형성된다. 도 1에 도시되어 있는 제조 장치를 사용하는 구현예에서는, 가열 온도가 대략 80 ℃ 내지 200 ℃의 범위이고, 폴리우레탄 조성물이 우레탄 중합체 반응의 진전에 의해 성형 드럼 (18) 및 무단 벨트 (19)로부터 이형가능하게 되기까지 20초 내지 90초가 걸리는 것이 바람직하다는 것에 유의한다. 그러나, 폴리우레탄 조성물이 성형 드럼 (18) 및 무단 벨트 (19)로부터 이형가능한 정도까지 경화가 종료되고 나면, 이형을 수행하는 것이 가능하기 때문에, 폴리우레탄 조성물의 조성 및 제조 장치의 구성에 따라 필요한 대로 가열 온도 및 가열 시간을 선택하는 것이 가능하다.

(이형 및 절단)

이렇게 열경화에 적용된 폴리우레탄 수지는 이형 수단 (24)에 의해 성형 드럼 (18) 및 무단 벨트 (19)로부터 이형된다.

이형된 폴리우레탄 수지는 이송 기구 (25)에 의해 이송된 후, 절단 기구 (26)에 의해 소정 치수로 절단된다. 적합한 공지의 방법, 예컨대 펀칭 및 절단기를 사용한 NC 절단이 절단 방법으로 선택될 수 있다.

(이형 처리)

적어도 폴리우레탄 조성물이 접촉되는 성형 드럼 (18)의 부분, 예를 들면 성형 홈은 이형 처리를 받는 것이 바람직하다. 상기 이형 처리에는 이형제 처리 장치 등을 사용하여 다이의 표면에 이형제를 적용하는 방법, 성형 드럼 (18)의 표면에 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE) 또는 플루오르를 함유하는 도금과 같은 도금을 적용하는 방법, 실리콘과 같은 이형성 수지를 코팅하는 방법 등이 포함된다. 그러나, 폴리우레탄 수지가 이형가능한 한, 적합한 방법은 선택될 수 있다.

또한, 적어도 폴리우레탄 조성물이 접촉되는 무단 벨트 (19)의 부분이 이형 처리를 받는 것 역시 바람직하다. 이형 처리의 방법으로는, 성형 드럼 (18)에 대하여 수행되는 이형 처리와 유사한 방법이 사용될 수 있다.

(조면화 처리)

본 발명에 따른 전자사진 블레이드 부재가 현상제 양 규제 블레이드용으로 사용되는 경우에는, 적어도 현상제 담지체와 접촉되는 전자사진 블레이드 부재의 부분에서 조면부가 그와 접촉되는 전자사진 블레이드 부재의 부분에 형성되는 것이 바람직하다. 현상제 양 규제 블레이드는, 현상제가 전자사진 장치의 현상제 담지체와 블레이드 사이에 마찰되도록 충전되어 있으면서, 박층 형태로 현상제의 양을 균일하게 조절하는 블레이드로서 기능한다는 것에 유의한다.

근년에, 전자사진 공정은 더 고급의 화상 품질 및 더 고속을 제공하도록 진보되어 왔으며, 그에 따라 현상제 양 규제 블레이드가 현상제 입자를 얼마나 균일하게 충전 및 이송하는지가 중요해졌다. 구체적으로, 현상제 양 규제 블레이드의 표면 특성이 특히 중요한데, 그의 표면 특성이 현상제의 수송력 및 대전량 모두에 크게 영향을 주기 때문이다. 통상적으로, 현상제 입자를 균일하게 대전 및 이송하기 위해서는, 더 매끄러운 현상제 양 규제 블레이드의 대전 제어면이 더 좋은 것으로 생각되어 왔다. 그러나, 근년에, 현상제의 균일한 대전 및 이송에 대한 대전 제어면의 평탄성의 영향을 구체적으로 연구한 바, 현상제 제어면을 어느 정도까지 조면화하는 것이 현상제의 균일한 대전 및 이송을 구현하고 화상 줄(image streak) 및 화상 비평탄성과 같은 화상 결함을 억제할 수 있다는 것이 발견되었다. 따라서, 본 발명에 있어서는, 성형 드럼 (18)의 성형 홈의 길이 방향에 대하여 직각인 단면의 저면의 적어도 일 코너에 조면부가 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성에 의해, 전자사진 블레이드 부재가 현상제 양 규제 블레이드용으로 사용될 때, 적어도 현상제 담지체와 접촉되는 부분이 조면화되며, 그에 따라 현상제의 균일한 대전 및 이송을 구현하는 것이 가능하다.

조면부를 형성하기 위한 방법의 예에는 물리적 방법에 의한 조면화 방법이 포함된다. 상기 물리적 방법의 구체적인 예에는 사포 및 조면화 필름을 사용하는 것에 의한 성형 드럼 (18) 표면의 조면화 방법, 성형 홈에 조면부를 제공하는 방법, 및 샌드 블라스팅법과 같은 샷(shot) 블라스팅법이 포함된다. 또한, 조면화는 화학적 방법에 의해서도 수행될 수 있다. 상기 화학적 방법의 구체적인 예에는 에칭법, 및 조면화된 미립자를 함유하는 층을 형성시키는 방법이 포함될 수 있다. 조면화 수준은 10점 평균 거칠기 (RzJIS)로 대략 2 ㎛ 내지 25 ㎛ 범위인 것이 바람직하다.

[실시예]

하기의 실시예를 바탕으로 본 발명을 기술하나, 본 발명이 해당 실시예에 의해 제한되는 것은 결코 아니다.

[실시예 1] (PBA2000)

(열경화성 폴리우레탄 조성물의 제조)

4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트 (MDI) 32.0 질량부, 및 2,000의 분자량을 가지는 폴리부틸렌 아디페이트 폴리에스테르 폴리올 (PBA) 61.0 질량부를 80 ℃의 질소 분위기하에서 3시간 동안 반응시킴으로써, 8.8 %의 NCO를 함유하는 예비중합체를 얻었다. 다른 한편으로, 1,4-부탄디올 (1,4-BD) 3.9 질량부, 트리메틸올프로판 (TMP) 3.2 질량부, 및 우레탄-경화 촉매를 혼합함으로써, 경화제를 얻었다. 이소시아누레이트-형성 촉매 및 우레탄-형성 촉매를 경화 촉매로서 사용하였다. 폴리우레탄-경화 촉매로는, "P15" (에어 프라덕츠 재팬사(Air Products Japan, Inc.)에 의해 제조되는 에틸렌 글리콜 (EG) 중 칼륨 아세테이트 용액)의 제품명을 가지는 이소시아누레이트-형성 촉매를 사용하였다. 이 경우, 상기 이소시아누레이트-형성 촉매는 생성되는 폴리우레탄 조성물의 80 ppm을 차지하도록 블렌딩하였다. 또한, 우레탄-형성 촉매로는, 트리에틸렌디아민 (제품명 "다브코 크리스탈(DABCO crystal)"; 에어 프라덕츠 재팬사 제조)을 사용하였다. 상기 우레탄-형성 촉매의 함량은 우레탄-형성 촉매가 생성되는 폴리우레탄 조성물의 340 ppm을 차지하도록 조정하였다.

MDI로는, "밀리오네이트(Millionate MT)" (니뽄 폴리우레탄 인더스트리사(Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) 제조)의 명칭을 가지는 제품을 사용하였다는 것에 유의한다. 2,000의 분자량을 가지는 PBA로는, "니뽈란(NIPPOLLAN) 4010" (니뽄 폴리우레탄 인더스트리사 제조)의 명칭을 가지는 제품을 사용하였다. 미츠비시 케미칼 코포레이션사(Mitsubishi Chemical Corporation)에 의해 제조된 1,4-BD를 사용하였다. 미츠비시 가스 케미칼 컴패니사(Mitsubishi Gas Chemical Company Inc.)에 의해 제조된 TMP를 사용하였다.

PBA의 분자량은 하기의 수학식을 기준으로 계산하였다. 또한, 수학식 중 히드록실기가는 JIS-K1557-1에 따라 계산하였다.

본 실시예에서는, 도 1에 도시되어 있는 제조 장치를 사용하여 전자사진 블레이드 부재를 제조하였다. 예비중합체 및 경화제를 각각 탱크 (10, 11)에 공급하고, 각각 계량 펌프 (12, 13)을 사용하여 계량하면서 믹싱 헤드 (16)에 공급하였다. 믹싱 헤드 (16)에서는, 예비중합체와 경화제를 균일하게 교반 및 혼합함으로써 폴리우레탄 조성물을 제조하였다. 표 1a 및 1b에 이 시점에서의 폴리우레탄 조성물의 점도를 나타내었다.

스테인리스강으로 구성되는 성형 드럼 (18)은 회전축 (17)에 의해 대략 수평으로 위치하도록 회전가능하게 지지된다. 성형 장치의 성형 드럼 (18)은 회전 방향으로 20 mm의 폭 및 1 mm의 깊이를 가지는 연속 성형 홈을 가지는데, 상기 홈은 전자사진 블레이드 부재의 원래 주형으로 기능하며, 성형 드럼 (18)의 외주부는 플루오르화물 도금 처리에 적용되어 있다. 본 실시예에서, 성형 드럼 (18)은 구동 장치에 의해 1.5 rpm으로 회전되었다.

금속으로 구성되는 무단 벨트 (19)는 성형 드럼 (18)의 성형 홈을 덮도록 배치된다. 무단 벨트 (19)의 폴리우레탄 조성물이 접촉되는 부분에는 플루오르화물 도금 처리가 수행되어 있다. 무단 벨트 (19)는 성형 드럼 (18)의 것과는 다른 구동 메커니즘을 가지는 구동 롤 (20), 무단 벨트의 진행을 조절하기 위한 안내 롤 (21), 및 무단 벨트에 장력을 적용하기 위한 인장 롤 (22) 둘레에 감겨 있다. 또한, 무단 벨트 (19)는 성형 드럼 (18)의 주속에 부합하도록 회전되었다.

성형 드럼 (18)의 구동과 무단 벨트 (19)의 구동은 서로 다르게 구성되었다. 또한, 성형 드럼 (18)의 주속에 따라 무단 벨트 (19)와 성형 드럼 (18)의 전체 장력을 일정하게 하기 위하여, 성형 드럼 (18)은 모터에 의해 구동되고, 무단 벨트 (19)는 분말 브레이크 및 모터에 의해 구동되었다.

폴리우레탄 조성물의 배치 위치는 무단 벨트 (19) 상에서 성형 홈에 대향하는 위치로 설정되며, 상기 위치는 무단 벨트 (19)의 이동 방향에 대하여 상류 측으로 성형 드럼 (18)과 무단 벨트 (19)가 서로 처음 접촉되는 위치로부터 5 mm 떨어져 있다. 또한, 폴리우레탄 조성물의 방출 위치는 수직 방향으로 배치 위치 5 mm 위의 위치로 설정되었다.

성형 드럼 (18)의 성형 홈으로 주입되는 폴리우레탄 조성물은 성형 드럼 (18)에 내장되어 있는 카트리지 히터를 사용하여 성형 홈의 온도를 135 ℃로 조정하는 것에 의해 소정 시간 (40초) 동안 열경화에 적용되었다. 그 후, 경화물을 이형하고, 톰슨 블레이드가 구비된 펀칭 다이를 사용하여 소정 크기를 가지는 조각으로 절단함으로써, 1 mm의 두께를 가지는 전자사진 블레이드 부재를 얻었다.

이렇게 수득된 전자사진 블레이드 부재와, 지지 부재로서의 우레탄-개질 올레핀 수지 및 아크릴-개질 올레핀 수지를 함유하는 무-크롬 표면 처리 층을 가지는 전기아연도금 강철 판인 징코테(ZINKOTE) 21 (제품명: 니뽄 스틸 코포레이션사(NIPPON STEEL CORPORATION) 제조)을, 접착제로서 필름-형상 고온 용융 접착제인 엘판(Elphan) UH (제품명: 니혼 마타이사(Nihon Matai Co., Ltd) 제조)를 사용하여 가열하는 것에 의해 결합함으로써, 현상제 양 규제 블레이드를 얻었다.

하기의 방법들을 사용하여, 이렇게 수득된 현상제 양 규제 블레이드를 고무 경도, 고무 경도 차이, 불규칙한 경화에 의해 야기되는 표면 흠집, 기포 및 외래 물질의 관입, 그리고 화상에 대하여 평가하였다. 표 1a 및 1b는 상기 평가의 결과를 나타낸다.

(점도)

25 ℃의 측정 환경하에서 에이앤디 컴패니사 (A & D Company, Ltd.)에 의해 제작된 "SV 유형 점도계" SV-10을 사용하여 폴리우레탄 조성물의 점도를 측정하였다.

(고무 경도 및 고무 경도 차이의 측정)

월러스 인스트루먼츠사(Wallace Instruments) (H.W. 월러스)에 의해 제작된 월러스 미세경도 시험기를 사용하여 JIS K 6253을 기준으로 국제 고무 경도(International Rubber Hardness Degree) (IRHD)를 측정하였다. 성형 전자사진 블레이드 부재의 최초 생성물을 각각 500 mm 간격으로 5 지점에서 측정하였다. 결과 값의 평균 값을 고무 경도로 나타내고, 최대 값과 최소 값 사이의 차이를 경도 차이로 나타내었다.

(표면의 경화 불규칙성)

시각적 관찰에 의해 전자사진 블레이드 부재 표면의 경화 불규칙성을 조사하고, 하기의 기준을 바탕으로 결과를 평가하였다.

A: 표면 흠집이 존재하지 않음.

B: 외관상 구분가능한 표면 흠집이 존재함.

C: 화상 결함을 야기할 정도 수준의 표면 흠집이 존재함.

(기포 및 외래 물질의 관입)

전자사진 블레이드 부재 표면에서의 기포의 관입 및 외래 물질의 관입을 각각 시각적 관찰에 의해 조사하고, 하기의 기준을 바탕으로 결과를 평가하였다.

A: 기포 및 외래 물질의 관입이 존재하지 않음.

C: 기포 및 외래 물질의 관입이 존재함.

(화상 평가)

제조된 현상제 양 규제 블레이드를 "레이저 샷(LASER SHOT)-LBP" (제품명, 캐논사(Canon Inc.) 제작)용 카트리지에 장착하고, 하기의 기준을 바탕으로 고스트(ghost) 및 화상 줄을 평가하였다.

ㆍ 고스트

A: 고스트가 존재하지 않음.

B: 고스트가 약간 확인됨.

C: 고스트가 명백하게 확인됨.

ㆍ 화상 줄

A: 화상 줄이 존재하지 않음.

B: 화상에 약간의 화상 변화로써 화상 줄이 확인됨.

C: 화상에 심한 화상 변화로써 화상 줄이 확인됨.

[실시예 2] (PBA2000 및 PBA1000)

4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트 (MDI) 27.7 질량부, 및 2,000의 분자량을 가지는 폴리부틸렌 아디페이트 폴리에스테르 폴리올 (PBA) 52.7 질량부를 80 ℃의 질소 분위기하에서 3시간 동안 반응시킴으로써, 8.8 %의 NCO를 함유하는 예비중합체를 얻었다. 다른 한편으로, 1,000의 분자량을 가지는 PBA (제품명 "니뽈란 4009" (니뽄 폴리우레탄 인더스트리사 제조)) 14.9 질량부, 1,4-부탄디올 (1,4-BD) 2.6 질량부, 트리메틸올프로판 (TMP) 2.1 질량부, 및 실시예 1에서 사용된 것들과 동일한 경화 촉매를 혼합함으로써, 경화제를 얻었다. 경화 촉매들은 실시예 1에서의 것들과 동일한 비로 함유되었다. 이렇게 수득된 폴리우레탄 조성물을 실시예 1에서의 것과 동일한 공정에 적용시킴으로써, 현상제 양 규제 블레이드를 제조하였다. 상기 현상제 양 규제 블레이드를 실시예 1에서의 것과 동일한 방식으로 평가하였다. 표 1a 및 1b는 상기 평가의 결과를 나타낸다.

표 1a 및 1b에, 1,000의 수 평균 분자량을 가지며 폴리올 (E)에 해당하는 폴리부틸렌 아디페이트 폴리에스테르 폴리올 (PBA) 대 2,000의 수 평균 분자량을 가지며 폴리올 (B)에 해당하는 폴리부틸렌 아디페이트 폴리에스테르 폴리올 (PBA)의 폴리우레탄 조성물 중 질량비인 (E)/(B) 값을 나타내었으며, 또한 상기한 폴리올들의 전체적인 수 평균 분자량을 나타내었음을 유의한다.

[실시예 3] (PEA2000)

2,000의 수 평균 분자량을 가지는 폴리에틸렌 아디페이트 폴리올 (PEA) (제품명 "니뽈란 4040" (니뽄 폴리우레탄 인더스트리사 제조))을 폴리올 (B)로서 사용하고, 공급량이 표 1a 및 1b에 열거되어 있는 것으로 변경된 것 이외에는, 실시예 1에서의 것과 동일한 방식으로 현상제 양 규제 블레이드를 제조하였다. 또한, 실시예 1에서의 것과 동일한 방식으로 평가를 수행하였다. 표 1a 및 1b는 상기 평가의 결과를 나타낸다.

[실시예 4]

4,000의 수 평균 분자량을 가지는 예비 제조 폴리부틸렌 아디페이트 폴리에스테르 폴리올 (PBA)과 같은 재료를 폴리올 (B)로서 사용하고, 공급량이 표 1a 및 1b에 열거되어 있는 것으로 변경된 것 이외에는, 실시예 1에서의 것과 동일한 방식으로 현상제 양 규제 블레이드를 제조 및 평가하였다. 표 1a 및 1b는 상기 평가의 결과를 나타낸다.

[실시예 5]

1,000의 수 평균 분자량을 가지는 폴리부틸렌 아디페이트 폴리에스테르 폴리올 (PBA) (제품명 "니뽈란 4009" (니뽄 폴리우레탄 인더스트리사 제조))를 폴리올 (B)로서 사용하고, 공급량이 표 1a 및 1b에 열거되어 있는 것으로 변경된 것 이외에는, 실시예 1에서의 것과 동일한 방식으로 현상제 양 규제 블레이드를 제조하였다. 또한, 실시예 1에서의 것과 동일한 방식으로 평가를 수행하였다. 표 1a 및 1b는 상기 평가의 결과를 나타낸다.

[실시예 6] (점도: 500 mPaㆍs)

4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트 (MDI) 35.9 질량부, 및 2,000의 분자량을 가지는 폴리부틸렌 아디페이트 폴리에스테르 폴리올 (PBA) 34.7 질량부를 80 ℃의 질소 분위기하에서 3시간 동안 반응시킴으로써, 15 %의 NCO를 함유하는 예비중합체를 얻었다. 다른 한편으로, 1,000의 분자량을 가지는 PBA 22.3 질량부, 1,4-부탄디올 (1,4-BD) 3.9 질량부, 트리메틸올프로판 (TMP) 3.2 질량부, 및 실시예 1에서 사용된 것들과 동일한 경화 촉매를 혼합함으로써, 경화제를 얻었다. 경화 촉매들은 실시예 1에서의 것들과 동일한 비로 함유되었다. 혼합된 폴리우레탄 조성물은 500 mPaㆍs의 점도를 가졌다.

실시예 1에서의 것과 동일한 이후 공정을 수행함으로써, 현상제 양 규제 블레이드를 제조 및 평가하였다. 표 1a 및 1b는 상기 평가의 결과를 나타낸다.

[실시예 7] (점도: 3,000 mPaㆍs)

4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트 (MDI) 21.4 질량부, 및 2,000의 분자량을 가지는 폴리부틸렌 아디페이트 폴리에스테르 폴리올 (PBA) 66.4 질량부를 80 ℃의 질소 분위기하에서 3시간 동안 반응시킴으로써, 5 %의 NCO를 함유하는 예비중합체를 얻었다. 다른 한편으로, 1,000의 분자량을 가지는 PBA 9.3 질량부, 1,4-부탄디올 (1,4-BD) 1.6 질량부, 트리메틸올프로판 (TMP) 1.3 질량부, 및 실시예 1에서 사용된 것들과 동일한 경화 촉매를 혼합함으로써, 경화제를 얻었다. 경화 촉매들은 실시예 1에서의 것들과 동일한 비로 함유되었다. 혼합된 폴리우레탄 조성물은 3,000 mPaㆍs의 점도를 가졌다.

[실시예 8]

실시예 2에서, 폴리우레탄 조성물 중 폴리우레탄-경화 촉매로서의 이소시아누레이트-형성 촉매의 함량을 20 ppm으로 조정하였다. 또한, 폴리우레탄 조성물 중 또 다른 폴리우레탄-경화 촉매로서의 우레탄-형성 촉매의 함량을 200 ppm으로 조정하였다.

폴리우레탄 조성물 중 다른 물질들의 함량은 실시예 2에서의 것과 동일하게 유지함으로써, 전자사진 블레이드 부재를 제조하였다. 다음에, 실시예 1에서의 것과 동일한 이후 공정을 전자사진 블레이드 부재에 대하여 수행함으로써, 현상제 양 규제 블레이드를 얻었다. 이렇게 수득된 현상제 양 규제 블레이드를 실시예 1에서의 것과 동일한 방식으로 평가하였다. 표 1a 및 1b는 상기 평가의 결과를 나타낸다.

[실시예 9]

실시예 2에서, 폴리우레탄 조성물 중 폴리우레탄-경화 촉매로서의 이소시아누레이트-형성 촉매의 함량을 20 ppm으로 조정하였다. 또한, 폴리우레탄 조성물 중 또 다른 폴리우레탄-경화 촉매로서의 우레탄-형성 촉매의 함량을 1,500 ppm으로 조정하였다.

[실시예 10]

실시예 2에서, 폴리우레탄 조성물 중 폴리우레탄-경화 촉매로서의 이소시아누레이트-형성 촉매의 함량을 500 ppm으로 조정하였다. 또한, 폴리우레탄 조성물 중 또 다른 폴리우레탄-경화 촉매로서의 우레탄-형성 촉매의 함량을 200 ppm으로 조정하였다.

[실시예 11]

실시예 2에서, 폴리우레탄 조성물 중 폴리우레탄-경화 촉매로서의 이소시아누레이트-형성 촉매의 함량을 500 ppm으로 조정하였다. 또한, 폴리우레탄 조성물 중 또 다른 폴리우레탄-경화 촉매로서의 우레탄-형성 촉매의 함량을 1,500 ppm으로 조정하였다.

[비교 실시예 1]

800의 수 평균 분자량을 가지는 폴리부틸렌 아디페이트 폴리에스테르 폴리올 (PBA)을 폴리올 (B)로서 사용하고, 공급량이 표 2a 및 2b에 열거되어 있는 것으로 변경된 것 이외에는, 실시예 1에서의 것과 동일한 방식으로 현상제 양 규제 블레이드를 제조 및 평가하였다. 표 2a 및 2b는 상기 평가의 결과를 나타낸다.

[비교 실시예 2]

4,500의 수 평균 분자량을 가지는 폴리부틸렌 아디페이트 폴리에스테르 폴리올 (PBA)을 폴리올 (B)로서 사용하고, 공급량이 표 2a 및 2b에 열거되어 있는 것으로 변경된 것 이외에는, 실시예 1에서의 것과 동일한 방식으로 현상제 양 규제 블레이드를 제조 및 평가하였다. 표 2a 및 2b는 상기 평가의 결과를 나타낸다.

[비교 실시예 3]

4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트 (MDI) 41.2 질량부, 및 2,000의 분자량을 가지는 폴리부틸렌 아디페이트 폴리에스테르 폴리올 (PBA) 23.1 질량부를 80 ℃의 질소 분위기하에서 3시간 동안 반응시킴으로써, 20 %의 NCO를 함유하는 예비중합체를 얻었다. 다른 한편으로, 1,000의 분자량을 가지는 PBA 27.1 질량부, 1,4-부탄디올 (1,4-BD) 4.7 질량부, 트리메틸올프로판 (TMP) 3.9 질량부, 및 실시예 1에서 사용된 것들과 동일한 경화 촉매를 혼합함으로써, 경화제를 얻었다. 경화 촉매들은 실시예 1에서의 것들과 동일한 비로 함유되었다. 혼합된 폴리우레탄 조성물은 420 mPaㆍs의 점도를 가졌다.

실시예 1에서의 것과 동일한 이후 공정을 수행함으로써, 현상제 양 규제 블레이드를 제조 및 평가하였다. 표 2a 및 2b는 상기 평가의 결과를 나타낸다.

[비교 실시예 4]

4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트 (MDI) 21.4 질량부, 및 2,000의 분자량을 가지는 폴리부틸렌 아디페이트 폴리에스테르 폴리올 (PBA) 66.4 질량부를 80 ℃의 질소 분위기하에서 3시간 동안 반응시킴으로써, 5 %의 NCO를 함유하는 예비중합체를 얻었다. 다른 한편으로, 1,000의 분자량을 가지는 PBA 9.3 질량부, 1,4-부탄디올 (1,4-BD) 1.6 질량부, 트리메틸올프로판 (TMP) 1.3 질량부, 및 실시예 1에서 사용된 것들과 동일한 경화 촉매를 혼합함으로써, 경화제를 얻었다. 경화 촉매들은 실시예 1에서의 것들과 동일한 비로 함유되었다. 이렇게 수득된 재료들을 2액 계량 혼합 분배기에 공급하였다. 믹싱 헤드에서 재료들이 균일하게 교반 및 혼합되는 동안, 폴리우레탄 조성물이 그의 방출시에 3,800 mPaㆍs의 점도를 가질 때까지 폴리우레탄 조성물이 믹싱 헤드 내에 남아있도록 기계를 조정하였다.

[비교 실시예 5]

실시예 2에서, 폴리우레탄 조성물 중 폴리우레탄-경화 촉매로서의 이소시아누레이트-형성 촉매의 함량을 15 ppm으로 조정하였다. 또한, 폴리우레탄 조성물 중 또 다른 폴리우레탄-경화 촉매로서의 우레탄-형성 촉매의 함량을 180 ppm으로 조정하였다.

폴리우레탄 조성물 중 다른 물질들의 함량은 실시예 2에서의 것과 동일하게 유지함으로써, 전자사진 블레이드 부재를 제조하였다. 다음에, 실시예 1에서의 것과 동일한 이후 공정을 전자사진 블레이드 부재에 대하여 수행함으로써, 현상제 양 규제 블레이드를 얻었다. 이렇게 수득된 현상제 양 규제 블레이드를 실시예 1에서의 것과 동일한 방식으로 평가하였다. 표 2a 및 2b는 상기 평가의 결과를 나타낸다.

[비교 실시예 6]

실시예 2에서, 폴리우레탄 조성물 중 폴리우레탄-경화 촉매로서의 이소시아누레이트-형성 촉매의 함량을 600 ppm으로 조정하였다. 또한, 폴리우레탄 조성물 중 또 다른 폴리우레탄-경화 촉매로서의 우레탄-형성 촉매의 함량을 180 ppm으로 조정하였다.

[비교 실시예 7]

실시예 2에서, 폴리우레탄 조성물 중 폴리우레탄-경화 촉매로서의 이소시아누레이트-형성 촉매의 함량을 15 ppm으로 조정하였다. 또한, 폴리우레탄 조성물 중 또 다른 폴리우레탄-경화 촉매로서의 우레탄-형성 촉매의 함량을 1,520 ppm으로 조정하였다.

[비교 실시예 8]

실시예 2에서, 폴리우레탄 조성물 중 폴리우레탄-경화 촉매로서의 이소시아누레이트-형성 촉매의 함량을 600 ppm으로 조정하였다. 또한, 폴리우레탄 조성물 중 또 다른 폴리우레탄-경화 촉매로서의 우레탄-형성 촉매의 함량을 1,520 ppm으로 조정하였다.

[비교 실시예 9]

실시예 2에서의 것과 동일한 방식으로 제조된 폴리우레탄 조성물의 배치 위치를 도 1에서의 성형 드럼 (18)의 정상부 (27)로 설정하였다. 폴리우레탄 조성물의 방출 위치는 상기 배치 위치 수직 방향으로 5 mm 위의 위치로 설정하였다. 상기 이외에는 실시예 1에서의 것과 동일한 방법을 수행하여 현상제 양 규제 블레이드를 제조한 후, 평가하였다. 표 2a 및 2b는 상기 평가의 결과를 나타낸다.

상기한 결과들은 실시예 각각에서, 빠른 경화 속도를 가지는 폴리우레탄 조성물이 사용되는 경우에도, 경도와 같은 물성의 불규칙성이 감소되었으며, 외관상 흠집의 발생 및 기포 관입의 발생이 감소되었고, 화상 평가가 우수하였음을 보여준다. 반면, 비교 실시예 각각에서는, 경화 후 폴리우레탄 수지의 경도 차이가 컸으며, 불규칙한 경화에 의해 야기되는 흠집이 표면에 발생하였고, 기포 및 외래 물질의 관입이 발생하였으며, 화상 결함이 발생하였다.

실시예에서 사용된 것들이 아닌 다른 상기-언급 재료가 폴리이소시아네이트, 아디페이트계 폴리에스테르 폴리올, 사슬 연장제, 이소시아누레이트-형성 촉매, 및 우레탄-형성 촉매로서 사용되었던 경우에도, 실시예에서의 것과 동일한 결과가 얻어졌음에 유의한다.

추가적으로, 2 mm의 깊이를 가지는 연속 성형 홈이 형성되어 있는 성형 드럼을 사용하여 실시예 각각에서의 것과 동일한 방식으로 2 mm의 두께를 가지는 각 전자사진 블레이드 부재를 제조하였다. 상기 전자사진 블레이드 부재를 실시예 1에서와 같이 지지 부재에 결합시킴으로써 클리닝 블레이드를 얻었다. 생성된 클리닝 블레이드를 "레이저 샷-LBP" (제품명, 캐논사 제작)용 카트리지에 장착하고, 클리닝 결함에 의해 야기되는 화상 줄을 조사하였다. 각 실시예의 결과는 클리닝 기능이 우수하고 화상이 우수하다는 것을 보여준다. 그러나, 각 비교 실시예에서는, 전자사진 블레이드 부재의 가장자리 부분이 이가 빠지고 파손된 가장자리 부분을 통하여 토너가 누출됨으로써 클리닝 결함을 야기하였기 때문에, 화상 줄이 발생하였다.

<표 1a>

<표 1b>

<표 2a>

<표 2b>

본 발명에 따르면, 짧은 경화 시간용의 폴리우레탄 조성물을 사용하여, 경도와 같은 물성의 불규칙성이 덜하고 외관상 흠집의 발생과 기포 관입의 발생이 덜 나타나는 고품질의 전자사진 블레이드 부재를 연속적으로 성형하기 위한 제조 방법 및 제조 장치를 제공하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명에 따르면, 고도의 제조 효율을 나타내며, 자동화를 용이하게 구현하는 구조를 가지고, 설비 비용을 감소시키는 데에 도움이 되는, 짧은 경화 시간용의 폴리우레탄 조성물을 포함하는 폴리우레탄 수지를 사용하여 고품질의 전자사진 블레이드 부재를 연속적으로 제조할 수 있는 제조 장치를 제공하는 것이 가능하다.

그밖에, 본 발명에 따르면, 전자사진 기술 분야에 뿐만 아니라, 블레이드가 사용되는 다른 분야에도 저렴한 고품질의 블레이드를 제공하는 것이 가능하다.

대표적인 구현예들을 참조하여 본 발명을 기술하였지만, 본 발명이 개시된 대표적 구현예들로 제한되지는 않는다는 것이 이해되어야 한다. 하기 청구범위는 모든 해당 변형과 등가의 구조 및 기능들을 포괄하도록 가장 넓게 해석되어야 한다.

16: 믹싱 헤드
18: 성형 드럼
19: 무단 벨트
20: 구동 롤
21: 안내 롤
22: 인장 롤
24: 이형 수단
27: 정상부

Claims

혼합 및 교반 공정;
주입 공정;
열경화 공정;
이형 공정; 및
절단 공정을 포함하는 전자사진 블레이드 부재의 제조 방법이며,
외주면에 연속적인 성형 홈이 형성되어 있는 성형 드럼 및 상기 성형 드럼의 외주면의 일부와 접촉되는 무단 벨트를 사용하고;
전자사진 블레이드 부재는 적어도 하기 (A) 내지 (D)를 함유하는 폴리우레탄 조성물을 열경화함으로써 수득되는 폴리우레탄 수지로 이루어지며;
상기 폴리우레탄 조성물은 혼합 및 교반 공정 완료 후 주입 공정 전에 500 mPaㆍs 이상 3,000 mPaㆍs 이하의 점도를 가지고;
주입 공정에서, 폴리우레탄 조성물의 배치 위치는 무단 벨트 상에서 성형 홈에 대향하는 위치로 설정되며, 상기 위치는 무단 벨트의 이동 방향에 대하여 상류 측으로 성형 드럼과 무단 벨트가 서로 처음 접촉되는 위치로부터 떨어져 있는, 전자사진 블레이드 부재의 제조 방법:
(A) 폴리이소시아네이트;
(B) 1,000 내지 4,000의 수 평균 분자량을 가지는 아디페이트계 폴리에스테르 폴리올;
(C) 200 이하의 분자량을 가지는 사슬 연장제; 및
(D) 경화 촉매로서의, 20 ppm 이상 500 ppm 이하의 이소시아누레이트-형성 촉매 및 200 ppm 이상 1,500 ppm 이하의 우레탄-형성 촉매.
제1항에 있어서, 폴리우레탄 조성물의 배치 위치는 무단 벨트 상에서 성형 홈에 대향하는 위치로 설정되고, 상기 위치는 무단 벨트의 이동 방향에 대하여 상류 측으로 성형 드럼과 무단 벨트가 서로 처음 접촉되는 위치로부터 5 mm 이상 350 mm 이하 떨어져 있으며,
폴리우레탄 조성물의 방출 위치가 상기 배치 위치의 위로 수직 방향으로 5 mm 이상 200 mm 이하의 위치로 설정되는, 전자사진 블레이드 부재의 제조 방법.
제1항에 있어서, 폴리우레탄 조성물은 아디페이트계 폴리에스테르 폴리올 (B)의 수 평균 분자량보다는 더 작고 사슬 연장제 (C)의 분자량보다는 더 큰 수 평균 분자량을 가지는 폴리올 (E)를 포함하는, 전자사진 블레이드 부재의 제조 방법.
제3항에 있어서, 모두 폴리우레탄 조성물에 함유되는 폴리올 (E) 대 아디페이트계 폴리에스테르 폴리올 (B)의 질량비인 (E)/(B)가 0.02 내지 0.60에 속하며; 아디페이트계 폴리에스테르 폴리올 (B) 및 폴리올 (E)의 혼합 폴리올의 수 평균 분자량이 1,000 내지 3,000에 속하는, 전자사진 블레이드 부재의 제조 방법.
제1항에 있어서, 성형 드럼은 적어도 폴리우레탄 조성물이 접촉되는 부분에서 이형 처리를 받는, 전자사진 블레이드 부재의 제조 방법.
제1항에 있어서, 무단 벨트는 적어도 폴리우레탄 조성물이 접촉되는 부분에서 이형 처리를 받는, 전자사진 블레이드 부재의 제조 방법.
제1항에 있어서, 성형 드럼의 성형 홈 저면이 적어도 일 코너에 조면부를 포함하는, 전자사진 블레이드 부재의 제조 방법.
외주면에 연속적인 성형 홈을 포함하는 성형 드럼 및 상기 성형 드럼의 외주면의 일부와 접촉되는 무단 벨트를 사용하고, 혼합 및 교반 유닛; 주입 유닛; 열경화 유닛; 이형 유닛; 및 절단 유닛을 포함하는 전자사진 블레이드 부재의 제조 장치이며,
전자사진 블레이드 부재는 적어도 하기 (A) 내지 (D)를 함유하는 폴리우레탄 조성물을 열경화함으로써 수득되는 폴리우레탄 수지로 이루어지며;
상기 폴리우레탄 조성물은 혼합 및 교반 완료 후 주입 전에 500 mPaㆍs 이상 3,000 mPaㆍs 이하의 점도를 가지고;
주입 유닛은 무단 벨트 위에 배치되며;
폴리우레탄 조성물은 무단 벨트 상에서 성형 홈에 대향하는 위치로 배치되고, 상기 위치는 무단 벨트의 이동 방향에 대하여 상류 측으로 성형 드럼과 무단 벨트가 서로 처음 접촉되는 위치로부터 떨어져 있는, 전자사진 블레이드 부재의 제조 장치:
(A) 폴리이소시아네이트;
(B) 1,000 내지 4,000의 수 평균 분자량을 가지는 아디페이트계 폴리에스테르 폴리올;
(C) 200 이하의 분자량을 가지는 사슬 연장제; 및
(D) 우레탄-경화 촉매로서의, 20 ppm 이상 500 ppm 이하의 이소시아누레이트-형성 촉매 및 200 ppm 이상 1,500 ppm 이하의 우레탄-형성 촉매.