JP2002296993A - クリーニングブレード、電子写真装置、クリーニングブレードの製造方法 - Google Patents

クリーニングブレード、電子写真装置、クリーニングブレードの製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 主に電子写真装置に配置され、残留トナーを
摺擦して除去するための、主にポリウレタン樹脂よりな
るクリーニングブレード１０において、クリーニングブ
レードの先端７０が欠けることを抑制し、感光ドラム５
０の摩耗を低減する。 【解決手段】 少なくとも、ブチレンアジペートポリエ
ステルポリオール、ヘキシレンアジペートポリエステル
ポリオール及びポリイソシアネートから得られるプレポ
リマーと、低分子量ポリオール及び酢酸カリウムを含ん
でなる硬化剤とを、イソシアネート基に対する水酸基の
モル比（α値）が０．７以上０．９以下となるよう混合
し硬化してクリーニングブレードを作製する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機、
レーザービームプリンター、ファクシミリ等の静電転写
プロセスを利用した画像形成装置に用いられるクリーニ
ングブレードに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子写真複写機やレーザービームプリン
ターは、感光ドラム上に形成された静電潜像上にトナー
を付着させて、これを複写紙に転写させて複写を行うも
のである。その複写後に感光ドラム上に残ったトナーを
除去する方法の１つにクリーニングブレード方式が実用
化されている。
【０００３】従来、このクリーニングブレードに用いら
れる材料としては、耐摩耗性等の機械的強度に優れ、且
つクリープ性（当接応力による永久変形）の少ないポリ
エステル系ウレタンエラストマー、中でも熱硬化性ポリ
ウレタン樹脂が用いられてきた。
【０００４】一般に、クリーニングブレードは、感光ド
ラムの回転に対して、カウンター方向に設置されている
ことが多く、ドラムの回転によりクリーニングブレード
の自由長が縮み、その応力で感光ドラムを強く摺擦し
て、残留トナーを掻き取る仕組みになっている。
【０００５】この様な仕組を採用した場合、最近の電子
写真プロセスの高速化に伴い、感光ドラムの周速が増加
すると、クリーニングブレードの自由長を縮ませる力が
強まり、縮み幅も大きくなり、摺擦が不安定となる場合
がある。この縮み幅を適度に保つためには、クリーニン
グブレード部材の粘弾性の損失正接を小さくする必要が
ある。すなわち、クリーニングブレードが縮んだときに
与えられたエネルギーが、クリーニングブレードが元の
長さに戻ろうとする際に有効に使われる必要がある。そ
れにより、感光ドラムの高速な周速に対して、クリーニ
ングブレードの自由長の縮み幅を適度に保ち、バウンデ
ィングを防止できると考えられる。そのためには、クリ
ーニングブレードに用いるエラストマー材料は、その動
的な弾性と動的な粘性の割合を最適にする分子構造を持
つことが必要となる。
【０００６】このような観点から、例えば、特開平１１
−１５３９３４号公報には、特定のポリエステル系ウレ
タンエラストマー中のウレタン基濃度およびトリメチロ
ールプロパン分岐濃度をある範囲に限定して、成形物の
弾性と粘性の割合を最適化し、結果として、高速なプロ
セススピードでも、バウンディングや騒音のないクリー
ニングブレードを製造することが記載されている。
【０００７】また、一般にウレタンエラストマーは、低
温下でポリエステル分子鎖が結晶化し、硬度が高まる。
このため、ポリエステル分子鎖の結晶性を低下させるよ
うにポリエステル鎖の配列や配向をランダム化すること
によって、結晶化温度を低下させ、低温域でも十分なゴ
ム弾性を付与することが行われている。
【０００８】一方、最近、電子写真複写機およびレーザ
ービームプリンターの高画質化、フルカラー化が進み、
それにしたがって、トナーの微小化、球形化が進行して
いる。
【０００９】クリーニングブレードによって微小なトナ
ーや球形トナーをクリーニングする際には、クリーニン
グブレードの変形を従来より小さく抑えなければならな
い。したがって低変形時の応力を従来より大きくする必
要があり、また変形から元の形状に復帰するのに、ゴム
の粘性がそれを阻害するので、ゴムの動的粘性を低く抑
える必要がある。
【００１０】この様な観点から、特開平１１−２６５１
３４号公報には、ウレタンゴムを構成するポリエステル
ポリオールを少なくとも２種類以上使用する事により、
ポリエステルの結晶構造を崩し、動的粘性を低く押さ
え、原形に復帰する性質の強いクリーニングブレードを
製造することが記載されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】以上の様な状況に加
え、最近のＬＢＰや複写機においては、高耐久性を追求
する一方、高精細な画像を形成する必要性もいっそう増
してきた。このため、トナーがさらに微細化するととも
に感光ドラム表面層の厚さを薄くする必要がある。した
がって、クリーニングブレードには、微細なトナーを良
好にクリーニングでき、感光ドラムの摩耗を従来より低
く押さえ、クリーニングブレード自体が高い耐久性を有
していることが求められている。
【００１２】感光ドラム表面に損傷を与えない例とし
て、特開平７−９８５５８号公報にはＪＩＳ−Ａ硬度が
６０〜７５°（国際ゴム硬度（ＩＲＨＤ）で６２〜７８
°に相当する）の比較的低硬度なクリーニングブレード
が感光ドラムの摩耗に良いと記載されている。しかしな
がら、感光ドラムの摩耗については、知見が未だ不十分
であり、更なる改良が強く望まれている。
【００１３】以上のような状況に鑑み、クリーニングブ
レードのエッジ欠け等を抑制し、感光ドラムの摩耗も低
減して、良好な画像を耐久性良く得ることを本発明の目
的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明によれば、主に電子写真装置に配置され、残留
トナーを摺擦して除去するための、主にポリウレタン樹
脂よりなるクリーニングブレードにおいて、少なくと
も、ブチレンアジペートポリエステルポリオール、ヘキ
シレンアジペートポリエステルポリオール及びポリイソ
シアネートから得られるプレポリマーと、低分子量ポリ
オール及び酢酸カリウムを含んでなる硬化剤とを、イソ
シアネート基に対する水酸基のモル比（α値）が０．７
以上０．９以下となるよう混合し硬化して得られること
を特徴とするクリーニングブレードが提供される。
【００１５】また、主に電子写真装置に配置され、残留
トナーを摺擦して除去するための、主にポリウレタン樹
脂よりなるクリーニングブレードにおいて、少なくと
も、ブチレンアジペートポリエステルポリオール及びヘ
キシレンアジペートポリエステルポリオールの少なくと
も一方と、ポリイソシアネートとから得られるプレポリ
マーと、少なくとも、ブチレンアジペートポリエステル
ポリオール及びヘキシレンアジペートポリエステルポリ
オールの少なくとも一方と、低分子量ポリオールと、酢
酸カリウムとを含んでなる硬化剤とを、ブチレンアジペ
ートポリエステルポリオール及びヘキシレンアジペート
ポリエステルポリオールの両者を含み、イソシアネート
基に対する水酸基のモル比（α値）が０．７以上０．９
以下となるよう混合し硬化して得られることを特徴とす
るクリーニングブレードが提供される。
【００１６】この様なクリーニングブレードの成形方法
としては、高分子量ポリオール、ポリイソシアネート、
架橋剤及び触媒等を一度に混合して、金型または遠心成
形円筒金型に注型して成形するワンショット法；高分子
量ポリオールおよびポリイソシアネートを予備反応させ
てプレポリマーとし、その後架橋剤や触媒等を混合し
て、金型または遠心成形円筒金型に注型して成形するプ
レポリマー法；ポリイソシアネートに高分子量ポリオー
ルを反応させたセミプレポリマーと、架橋剤および高分
子量ポリオールを混合した硬化剤とを混合して、金型ま
たは遠心成形円筒金型に注型して成形するセミワンショ
ット法等を挙げることができる。
【００１７】特に、所望のクリーニングブレードを製造
するためには各工程の条件を至適化する必要があり、少
なくとも、数平均分子量が１０００以上３０００以下の
ブチレンアジペートポリエステルポリオール１質量部以
上９９質量部以下と、数平均分子量が１０００以上３０
００以下のヘキシレンアジペートポリエステルポリオー
ル１質量部以上９９質量部以下と、該ブチレンアジペー
トポリエステルポリオール及び該ヘキシレンアジペート
ポリエステルポリオールの総量の１．８モル倍以上５．
２モル倍以下の４，４’−ジフェニルメタンジイソシア
ネートとを、ＮＣＯ％が５％以上８％以下で反応させて
プレポリマーを調製する工程と、少なくとも、２０質量
部以上８０質量部以下の１，４−ブタンジオールと、２
０質量部以上８０質量部以下のトリメチロールプロパン
と、酢酸カリウムと、トリエチレンジアミンとを含む硬
化剤（但し、該酢酸カリウムの配合量は、該プレポリマ
ー及び該硬化剤の総量の３．５質量ｐｐｍ以上１４０質
量ｐｐｍ以下であり、該トリエチレンジアミンの配合量
は、該プレポリマー及び該硬化剤の総量の１８質量ｐｐ
ｍ以上７１５質量ｐｐｍ以下である）を調製する工程
と、該プレポリマー１００質量部と、該硬化剤３．７質
量部以上７．８質量部以下とをイソシアネート基に対す
る水酸基のモル比（α値）が０．７以上０．９以下とな
るよう混合し硬化する工程とを含む方法により生産性良
好に製造することができる。
【００１８】なお、ＮＣＯ％とはイソシアネート基含有
量を意味しており、プレポリマー１００ｇ中に含まれる
イソシアネート官能基（ＮＣＯ、分子量は４２として計
算する）の質量％であり、以下の式により計算される； ＮＣＯ％＝（イソシアネート官能基の質量ｇ／１００
ｇ）×１００。
【００１９】また、所望のクリーニングブレードを製造
するために至適化された条件として、少なくとも、数平
均分子量が１０００以上３０００以下のブチレンアジペ
ートポリエステルポリオール及び数平均分子量が１００
０以上３０００以下のヘキシレンアジペートポリエステ
ルポリオールの少なくとも一方と、該ブチレンアジペー
トポリエステルポリオール及び該ヘキシレンアジペート
ポリエステルポリオールの総量の２．５モル倍以上１
４．４モル倍以下の４，４’−ジフェニルメタンジイソ
シアネートとを、ＮＣＯ％が８％以上２０％以下で反応
させてプレポリマーを調製する工程と、少なくとも、数
平均分子量が１０００以上３０００以下のブチレンアジ
ペートポリエステルポリオール及び数平均分子量が１０
００以上３０００以下のヘキシレンアジペートポリエス
テルポリオールの少なくとも一方と、２０質量部以上８
０質量部以下の１，４−ブタンジオールと、２０質量部
以上８０質量部以下のトリメチロールプロパンと、酢酸
カリウムと、トリエチレンジアミンとを含む硬化剤（但
し、該酢酸カリウムの配合量は、該プレポリマー及び該
硬化剤の総量の３．５質量ｐｐｍ以上１４０質量ｐｐｍ
以下であり、該トリエチレンジアミンの配合量は、該プ
レポリマー及び該硬化剤の総量の１８質量ｐｐｍ以上７
１５質量ｐｐｍ以下である）を調製する工程と、１質量
部以上９９質量部以下の該ブチレンアジペートポリエス
テルポリオール及び１質量部以上９９質量部以下の該ヘ
キシレンアジペートポリエステルポリオールの両者を含
み、イソシアネート基に対する水酸基のモル比（α値）
が０．７以上０．９以下となるよう、該プレポリマー１
００質量部と、該硬化剤６質量部以上１３０質量部以下
とを混合し硬化する工程とを含む方法により生産性良好
に製造することができる。
【００２０】なお、プレポリマーの調製で使用されるブ
チレンアジペートポリエステルポリオールの数平均分子
量と、硬化剤の調製で使用されるブチレンアジペートポ
リエステルポリオールの数平均分子量とは、同一でも異
なっても構わず、所望のクリーニングブレードにより選
択される。
【００２１】同様に、プレポリマーの調製で使用される
ヘキシレンアジペートポリエステルポリオールの数平均
分子量と、硬化剤の調製で使用されるヘキシレンアジペ
ートポリエステルポリオールの数平均分子量とは、同一
でも異なっても構わず、所望のクリーニングブレードに
より選択される。
【００２２】本発明者らは、ポリエステルポリオール及
び硬化触媒の配合研究を重ね、ブチレンアジペート系ポ
リエステルポリオール及びヘキシレンアジペート系ポリ
エステルポリオールのブレンド系を使用することによ
り、粘性を低く抑えることができ、酢酸カリウムを硬化
触媒として用いることにより、低硬度で低変形モジュラ
スを大きくすることができ、水酸基／イソシアネート基
当量比（α値）を低く抑えることで、伸びを小さくでき
ることを見出し、本発明を完成したものである。
【００２３】即ち、特定のポリエステルポリオールを併
用することにより、ポリエステルポリオールの分子鎖の
配列や配向をランダム化させて耐結晶性を向上させた材
料で、ｔａｎδのピーク温度を低温度域へシフトするよ
うに、また、ｔａｎδのピーク値を低下するよう材料設
計を行う。この結果、低硬度で低変形時の応力が大きく
低温下でも充分なゴム弾性を有し、高速プロセスにおい
ても、クリーニングブレードのエッジ欠け等を抑制で
き、感光ドラムの摩耗も低減でき、良好な画像を耐久性
良く得られることを見い出し、本発明を完成した。
【００２４】よって、本発明のクリーニングブレード
は、感光ドラム、転写ベルト、中間転写体等のトナー担
持体上に残留するトナーのクリーニング部材として、電
子写真装置に好適に配設される。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について説明する。
【００２６】本発明者らは、感光体にカウンター当接さ
れたクリーニングブレードの様子について詳細に検討し
た。即ち、図２（ａ）には、支持部材４０を具備するク
リーニングブレード１０を示した。そして、図２（ｂ）
には、クリーニングブレード１０が摺動面２０により感
光ドラム５０に圧接され、破線で示される形状から実線
で示される形状に変形している様子を示した。この状態
で、図２（ｃ）に示すように感光ドラム５０を矢印の方
向に回転すると、当接部６０において、クリーニングブ
レード１０の先端が感光ドラム５０の回転方向に引張ら
れ、切断面３０が巻き込まれ、クリーニングブレード１
０の先端が反転する場合があることを、本発明者らは見
出した。なお、切断面とは、クリーニングブレードの当
接端部を挟む２面のうち摺動面２０ではない面を言う。
【００２７】更に、本発明者らは、クリーニングブレー
ドが反転すると当接圧が著しく増加するため、感光ドラ
ムの磨耗が激しくなることを見出し、クリーニングブレ
ードの反転が起こらない材料の研究を積み重ねた。
【００２８】クリーニングブレードの反転は、感光ドラ
ムとクリーニングブレードの摩擦の強さと、クリーニン
グブレードの変形時の応力との兼ね合いで発生する。反
転が起こらないためには、低摩擦化するか、またはブレ
ードの低変形モジュラス（１００％及び２００％モジュ
ラス）を大きくすることが必要である。
【００２９】また、クリーニングブレードの耐久性はい
ろいろな要因によって決まるが、クリーニングブレード
が欠けることよってトナーがすり抜けるようになり、ク
リーニングブレードが寿命となる場合がある。欠けに
は、いろいろな大きさの欠けがあるが、クリーニング不
良につながる大きい欠けができるメカニズムとしては、
カウンター当接しているクリーニングブレード先端が反
転し、切断面が感光ドラムに摺接する状態になると、エ
ッジ先端が引き伸ばされた状態で切断面が磨耗し、くび
れて欠けになると考えられる。その伸びが大きいほど欠
けが大きくなる。したがって伸びが小さい材料で低変形
モジュラスの大きいものが求められる。
【００３０】なお、特許第０２７４０１２３号公報に
は、３００％モジュラスを高くすると、反転しても機械
的強さのために欠けが抑制できることが記載されている
が、エッジが感光ドラムに引張られたときにすぐ回復で
き、反転せず欠けに強いクリーニングブレードを作製す
るためには、伸びが小さく、低変形モジュラスが大きい
ことも重要と考えられる。
【００３１】更に、変形時の応力による原形への復帰を
助けるために、動的粘性が低いブレード材料が求められ
る。動的粘性が高いと、応力による原形復帰作用を妨げ
るからである。
【００３２】以上の様な観点から、クリーニングブレー
ドの国際ゴム硬度（ＩＲＨＤ）はウォーレス硬度で６３
°以上７４°以下が好ましく、１００％モジュラス（引
張応力）は２．８ＭＰａ以上５．０ＭＰａ以下が好まし
く、２００％モジュラスは６．０ＭＰａ以上１８．０Ｍ
Ｐａ以下が好ましく、伸びは２２０％以上３５０％以下
が好ましく、１０Ｈｚで測定した場合の粘弾性特性のｔ
ａｎδのピーク温度は−５℃以上５℃以下が好ましい。
【００３３】また、粘弾性特性のｔａｎδのピーク値
は、０．９５以下が好ましく、０．９以下がより好まし
く、０．８以下が更に好ましい。この場合、高速プロセ
スにおいて、ブレード先端が反転しそうになった際、発
生する応力を妨げずに原形に復帰するのを助けることが
できる。
【００３４】以上の様なクリーニングブレードを使用す
れば、図１に示す様に、当接部７０において、クリーニ
ングブレード１０の先端が感光ドラム５０の回転方向に
引張られ、切断面が巻き込まれ、クリーニングブレード
の先端が反転することが抑制される。
【００３５】この様なクリーニングブレードの作製に使
用される高分子量ポリオールとして、ポリブチレンアジ
ペート系ポリオールと、ポリヘキシレンアジペート系を
併用する。まず、これらの高分子量ポリオールとポリイ
ソシアネートとを反応させてイソシアネートリッチなプ
レポリマーを作製する。次いで、このプレポリマーに、
１，４−ブタンジオール（１，４ＢＤ）と１，１，１，
−トリメチロールプロパン（ＴＭＰ）からなる低分子量
ポリオール中に触媒として酢酸カリウムとトリエチレン
ジアミン（ＴＥＤＡ）を含有する硬化剤を撹拌混合し、
予熱した金型内に注入して硬化処理を行なう。
【００３６】支持部材と一体のクリーニングブレードを
作製するためには、あらかじめ金型内に接着剤を塗布し
た支持部材を挿入してから混合液を注入するか、混合液
を円筒型に注入してシート状のウレタン硬化物を製作
し、ブレードの形状に切断してから支持部材と接合する
などの方法を採ることができる。
【００３７】なお、クリーニングブレードは、支持部材
を具備していても、具備していなくても良い。
【００３８】ポリブチレンアジペート系ポリオールと、
ポリヘキシレンアジペート系ポリオールの併用において
その質量比は、ポリエステルポリオールの結晶性を十分
崩す観点から、９９：１〜１：９９であることが好まし
く、９５：５〜５：９５がより好ましく、９０：１０〜
５０：５０が更に好ましい。
【００３９】また、ポリエステルポリオールの分子量
は、高性能のクリーニングブレードを得る観点から１０
００以上が好ましく、原料の粘度が低く良好な加工性を
実現する観点から、３０００以下が好ましい。
【００４０】ポリソシアネートとしては、４，４−ジフ
ェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）が好ましい
が、以下の化合物も使用できる。
【００４１】例えば、１，５−ナフタレンジイソシアネ
ート、３，３−ジメチルフェニルジイソシアネート、
４，４’−ジシクロへキシルメタンジイソシアネート、
ｐ−フェニレンジイソシアネート、イソホロンジイソシ
アネート、カルボジイミド変性ＭＤＩ、キシレンジイソ
シアネート、ジメリルジイソシアネート、トリメチルヘ
キサメチレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネ
ート、ナフチレンジイソシアネート、パラフェニレンジ
イソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ポ
リメチレンフェニルポリイソシアネート等のジイソシア
ネート等を用いることができる。
【００４２】硬化剤を調製する際には、鎖長延長剤とし
て２価の低分子量ポリオールと、架橋剤として３価以上
の低分子量ポリオールとを併用する。２価の低分子量ポ
リオールとしては、エチレングリコール、ジエチレング
リコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコ
ール、１，４−ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネ
オペンチルグリコール、１，４−シクロヘキサンジオー
ル、１，４−シクロヘキサンジメタノールキシレングリ
コール、トリエチレングリコールなどの低分子量ジオー
ル（２価の低分子量ポリオール）が使用できる。３価以
上の低分子量ポリオールとしては、１，１，１，−トリ
メチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトー
ル、ソルビトール等が用いられる。
【００４３】中でも、１，４−ブタンジオール及び１，
１，１，−トリメチロールプロパンを混合して、プレポ
リマーと混合および撹拌して用いる。１，４−ブタンジ
オール及び１，１，１，−トリメチロールプロパンの混
合の質量比としては、２０：８０〜８０：２０が好まし
く、５０：５０〜８０：２０がより好ましい。１，４−
ブタンジオールが上記範囲内であれば永久歪みを低減で
き、１，１，１，−トリメチロールプロパンが上記範囲
内であれば十分な引裂強度を実現できる。
【００４４】そして、硬化触媒としては、酢酸カリウム
と、必要に応じてトリエチレンジアミン（ＴＥＤＡ）を
用いる。なお、酢酸カリウムは粉体で添加できる。ま
た、エチレングリコール等に溶解し溶液の状態で添加す
ることもできる。特に、エチレングリコール溶液の場
合、エチレングリコールも低分子量ポリオールとして機
能する。
【００４５】これらの硬化触媒の商品名としては、Ｐ１
５（三共エアプロダクツ社製、酢酸カリウムをエチレン
グリコールに溶解したもの、酢酸カリウム３８．４質量
％）、ＤＡＢＣＯ（Ｃｒｙｓｔａｌ）（三共エアプロダ
クツ社製、トリエチレンジアミンの粉末）などがある。
【００４６】なお、酢酸カリウムは感温性触媒の１種で
ある。感温性触媒とは、熱硬化性樹脂原料の温度が所定
の値に達するまではほとんど活性を示さず、その温度以
上で反応を急速に進行させる触媒を言う。感温性触媒を
使用すれば、所定温度以下では反応の進行が遅いため、
流動性が良く成形型への注入を良好に行うことができ
る。その後、成形型内で原料が昇温されれば、感温性触
媒の活性が高まり硬化反応が急激に進行して、全体とし
ては製造効率が向上する。
【００４７】また、酢酸カリウムは３量化反応触媒と言
われ、イソシアネート３分子を結合して、６員環化合物
であるイソシアヌレートの生成を促進する。副反応とし
てウレタン化反応も促進する。なお、Ｐ１５は三量化触
媒の中でもっとも３量化反応を促進する触媒として知ら
れており、低変形モジュラスが強いのは、３量化反応の
生成物が高い割合でポリウレタン樹脂に取込まれるため
だと考えられる。
【００４８】なお、Ｐ１５の使用量としては硬化剤中に
１００質量ｐｐｍ以上２０００質量ｐｐｍ以下が好まし
く、３００質量ｐｐｍ以上１０００質量ｐｐｍ以下がよ
り好ましい。
【００４９】更に、Ｐ１５は感温性があるので、低温か
ら効果があるＴＥＤＡなどを併用することにより、注型
直後の低温時ではＴＥＤＡにより硬化反応を進行させ、
その後、原料の温度を高めて、その後の反応促進をＰ１
５に引き継ぐことができる。
【００５０】加えて、プレポリマー及び硬化剤の混合比
を、水酸基／イソシアネート基当量比（α値）が０．７
以上０．９以下となるように設定する。即ち、イソシア
ネート基を過剰に存在させることにより、上記のイソシ
アヌレート環とともにアロファネート結合も生成するた
め、生成物が高い割合でポリウレタン樹脂に取込まれ、
架橋密度が上がり伸びが小さくなる。また、低変形時の
モジュラスも大きくなる。
【００５１】
【実施例】以下、実施例によって本発明を更に詳細に説
明するが、これらは、本発明を何ら限定するものではな
い。なお、特に明記しない限り、試薬等は市販の高純度
品を用いた。
【００５２】（実施例１）数平均分子量２０００のポリ
ブチレンアジペート（ＢＡ、商品名：ニッポラン４０１
０、日本ポリウレタン工業（株）製）９００質量部と、
数平均分子量２０００のポリヘキシレンアジペート（Ｈ
Ａ、商品名：ニッポラン４０７３、日本ポリウレタン工
業（株）製）１００質量部とを混合し、４，４’−ジフ
ェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）４２６質量部
と窒素雰囲気下８０℃で２時間反応させ、ＮＣＯ％が７
％のプレポリマーを作製した。
【００５３】一方、１，４−ブタンジオール（１，４Ｂ
Ｄ）及びトリメチロールプロパン（ＴＭＰ）を質量比６
５：３５で混合し、これに触媒として商品名：Ｐ１５
（三共エアプロダクツ社製、酢酸カリウムをエチレング
リコールに溶解したもので、酢酸カリウムの濃度は３
８．４質量％）と、トリエチレンジアミン（ＴＥＤＡ）
とを添加して硬化剤を調製した。なお、プレポリマー及
び硬化剤の総量に対するＰ１５の配合量は５０質量ｐｐ
ｍとし、従って酢酸カリウムの配合量は１９．２質量ｐ
ｐｍとした。また、プレポリマー及び硬化剤の総量に対
するトリエチレンジアミン（ＴＥＤＡ）の配合量は１７
０質量ｐｐｍとした。
【００５４】そして、上記プレポリマー１００質量部
と、上記硬化剤５．９９質量部とを混合し、α値（ＯＨ
基のモル数／ＮＣＯ基のモル数）が０．８である組成物
を調製した。この組成物を、予め１３０℃に加熱してお
いた金型に注入し、５分の硬化反応後に脱型した。その
後、得られた硬化物を所定の寸法に切断し、クリーニン
グブレードを得た。
【００５５】得られたクリーニングブレードの国際ゴム
硬度（ＩＲＨＤ）をウォーレス（Ｈ．Ｗ．ＷＡＬＬＣ
Ｅ）社製ウォーレス微少硬度計を用い、ＪＩＳ Ｋ ６
２５３に準拠して測定したところ７０°だった。
【００５６】また、クリーニングブレードを打抜いてＪ
ＩＳ−３号ダンベルを作製し、引張速度５００ｍｍ／ｍ
ｉｎで引張特性を測定したところ、１００％モジュラス
は３．１ＭＰａ、２００％モジュラスは９．１ＭＰａ、
伸びは２６５％であった。なお、３００％モジュラス
は、伸びが３００％未満のため測定できなかった。
【００５７】更に、粘弾性特性ｔａｎδを、レオメトリ
ックス社製ＲＳＡ−ＩＩを用いて１０Ｈｚの条件にて測
定したところ、ピーク温度は１．７℃、ピーク値は０．
８６だった。
【００５８】加えて、表層が２０μｍのポリカーボネー
トでコーティングされた３０φの感光ドラムを装着した
カラーＬＢＰに、上記クリーニングブレードを実装し、
Ａ４紙で２０，０００枚印字テストを行った後、クリー
ニングブレードのエッジ欠けの平均深さは２μｍだっ
た。また、その際の感光ドラムの削れ量は５μｍだっ
た。
【００５９】以上より、クリーニングブレードの反転お
よびエッジ欠けが抑制され、感光ドラムの摩耗も低減さ
れているため、良好な画像を耐久性良く得られることが
分った。得られた結果を表１に示す。
【００６０】（実施例２及び３）ＢＡ：ＨＡの質量比を
表１に示す様に変更した以外は、実施例１と同様にクリ
ーニングブレードを作製し評価した。その結果、クリー
ニングブレードの反転およびエッジ欠けが抑制され、感
光ドラムの摩耗も低減されているため、良好な画像を耐
久性良く得られることが分った。得られた結果を表１に
示す。
【００６１】（実施例４及び５）α値を表１に示す様に
変更した以外は、実施例１と同様にクリーニングブレー
ドを作製し評価した。その結果、クリーニングブレード
の反転およびエッジ欠けが抑制され、感光ドラムの摩耗
も低減されているため、良好な画像を耐久性良く得られ
ることが分った。得られた結果を表１に示す。
【００６２】
【表１】 （実施例６）数平均分子量２０００のポリブチレンアジ
ペート（ＢＡ、商品名：ニッポラン４０１０、日本ポリ
ウレタン工業（株）製）９００質量部と、数平均分子量
２０００のポリヘキシレンアジペート（ＨＡ、商品名：
ニッポラン４０７３、日本ポリウレタン工業（株）製）
１００質量部とを混合し、４，４’−ジフェニルメタン
ジイソシアネート（ＭＤＩ）１２９３質量部と窒素雰囲
気下８０℃で２時間反応させ、ＮＣＯ％が１７．０％の
プレポリマーを作製した。
【００６３】一方、上記のポリブチレンアジペート９０
０質量部と、上記のポリヘキシレンアジペート１００質
量部と、１，４−ブタンジオール（１，４ＢＤ）８２．
８質量部と、トリメチロールプロパン（ＴＭＰ）４４．
６質量部と、触媒として商品名：Ｐ１５（三共エアプロ
ダクツ社製、酢酸カリウムをエチレングリコールに溶解
したもので、酢酸カリウムの濃度は３８．４質量％）
と、トリエチレンジアミン（ＴＥＤＡ）とを混合して硬
化剤を調製した。なお、プレポリマー及び硬化剤の総量
に対するＰ１５の配合量は５０質量ｐｐｍとし、従って
酢酸カリウムの配合量は１９．２質量ｐｐｍとした。ま
た、プレポリマー及び硬化剤の総量に対するトリエチレ
ンジアミン（ＴＥＤＡ）の配合量は１７０質量ｐｐｍと
した。
【００６４】そして、上記プレポリマー１００質量部
と、上記硬化剤１００質量部とを混合し、α値（ＯＨ基
のモル数／ＮＣＯ基のモル数）が０．８である組成物を
調製した。この組成物を、予め１３０℃に加熱しておい
た金型に注入し、５分の硬化反応後に脱型した。その
後、得られた硬化物を所定の寸法に切断し、クリーニン
グブレードを得た。
【００６５】得られたクリーニングブレードの国際ゴム
硬度（ＩＲＨＤ）は、６９°だった。
【００６６】また、１００％モジュラスは３．３ＭＰ
ａ、２００％モジュラスは９．４ＭＰａ、伸びは２５０
％であった。
【００６７】更に、ｔａｎδを１０Ｈｚで測定したとこ
ろ、ピーク温度は−１．４℃、ピーク値は０．８２だっ
た。
【００６８】加えて、実施例１と同様に実装試験を行っ
た所、クリーニングブレードのエッジ欠けの平均深さは
１μｍだった。また、その際の感光ドラムの削れ量は４
μｍだった。
【００６９】以上より、クリーニングブレードの反転お
よびエッジ欠けが抑制され、感光ドラムの摩耗も低減さ
れているため、良好な画像を耐久性良く得られることが
分った。
【００７０】（比較例１）ＨＡを使用しないこと以外
は、実施例１と同様にクリーニングブレードを作製し評
価した。実施例１と比べ、ｔａｎδのピーク温度が高
く、ブレード欠けが大きく、画像がスジが発生した。得
られた結果を表２に示す。
【００７１】（比較例２）ＢＡを使用しないこと以外
は、実施例１と同様にクリーニングブレードを作製し評
価した。実施例１と比べ、ｔａｎδのピーク温度が高
く、ブレード欠けが大きく、画像がスジが発生した。得
られた結果を表２に示す。
【００７２】（比較例３）Ｐ１５を使用しないこと以外
は、実施例１と同様にクリーニングブレードを作製し評
価した。実施例１と比べ、ＩＲＨＤが高く、ドラム削れ
量が大きく、画像スジが発生した。得られた結果を表２
に示す。
【００７３】（比較例４）α値を０．６５とした以外
は、実施例１と同様にクリーニングブレードを作製し評
価した。実施例１と比べ、ＩＲＨＤが高く、ドラム削れ
量が大きく、画像スジが発生した。得られた結果を表２
に示す。
【００７４】（比較例５）α値を０．９５とした以外
は、実施例１と同様にクリーニングブレードを作製し評
価した。実施例１と比べ、１００％モジュラス及び２０
０％モジュラスが低く、ブレード欠けが大きく、画像ス
ジが発生した。得られた結果を表２に示す。
【００７５】
【表２】
【００７６】
【発明の効果】本発明では、複数のポリエステルポリオ
ールを用いて、得られるポリウレタン樹脂の結晶性を崩
すことにより、所望の粘弾性特性が確保される。また、
感温性触媒の中でも酢酸カリウムを汎用触媒と併用する
ことにより、ポリイソシアネートの３量化反応が促進さ
れ、これがポリウレタン樹脂に取込まれる。この結果、
低硬度で、伸びが小さく、低変形領域のモジュラスが大
きいポリウレタン樹脂が得られる。更に、プレポリマー
と硬化剤を、水酸基／イソシアネート基当量比（α値）
が０．７〜０．９の範囲で混合することにより、低硬度
で、伸びが小さく、低変形領域のモジュラスが大きいポ
リウレタン樹脂が得られる。
【００７７】以上より、低硬度でモジュラスが高く伸び
が小さいクリーニングブレードが得られるため、クリー
ニングブレードの先端の変形および反転を低く押さえる
ことができ、感光ドラムの摩耗を低く押さえることがで
き、ブレード先端の欠けを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のクリーニングブレードを説明するため
の模式的断面図である。
【図２】従来のクリーニングブレードを説明するための
模式的断面図である。
【符号の説明】
１０ クリーニングブレード ２０ 摺動面 ３０ 切断面 ４０ 支持部材 ５０ 感光ドラム ６０ 当接部 ７０ 当接部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 畑中 拓 茨城県稲敷郡茎崎町茎崎1888−２ キヤノ ン化成株式会社内 (72)発明者 仲野 直彦 茨城県稲敷郡茎崎町茎崎1888−２ キヤノ ン化成株式会社内 (72)発明者 岡部 貴子 茨城県稲敷郡茎崎町茎崎1888−２ キヤノ ン化成株式会社内 (72)発明者 井上 晶司 茨城県稲敷郡茎崎町茎崎1888−２ キヤノ ン化成株式会社内 Ｆターム(参考） 2H134 GA01 GB02 HD02 HD04 HD19 HD20 KD08 KE01 4J034 BA06 BA07 BA08 CA03 CA04 CA15 CB03 CB08 DA01 DB03 DB04 DC50 DF01 DF16 DF20 HC03 HC12 HC13 HC61 HC64 HC71 HC73 KA01 KB02 KB04 RA15 RA16 RA19

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 主に電子写真装置に配置され、残留トナ
    ーを摺擦して除去するための、主にポリウレタン樹脂よ
    りなるクリーニングブレードにおいて、少なくとも、ブ
    チレンアジペートポリエステルポリオール、ヘキシレン
    アジペートポリエステルポリオール及びポリイソシアネ
    ートから得られるプレポリマーと、低分子量ポリオール
    及び酢酸カリウムを含んでなる硬化剤とを、イソシアネ
    ート基に対する水酸基のモル比（α値）が０．７以上
    ０．９以下となるよう混合し硬化して得られることを特
    徴とするクリーニングブレード。
  2. 【請求項２】 主に電子写真装置に配置され、残留トナ
    ーを摺擦して除去するための、主にポリウレタン樹脂よ
    りなるクリーニングブレードにおいて、少なくとも、ブ
    チレンアジペートポリエステルポリオール及びヘキシレ
    ンアジペートポリエステルポリオールの少なくとも一方
    と、ポリイソシアネートとから得られるプレポリマー
    と、少なくとも、ブチレンアジペートポリエステルポリ
    オール及びヘキシレンアジペートポリエステルポリオー
    ルの少なくとも一方と、低分子量ポリオールと、酢酸カ
    リウムとを含んでなる硬化剤とを、ブチレンアジペート
    ポリエステルポリオール及びヘキシレンアジペートポリ
    エステルポリオールの両者を含み、イソシアネート基に
    対する水酸基のモル比（α値）が０．７以上０．９以下
    となるよう混合し硬化して得られることを特徴とするク
    リーニングブレード。
  3. 【請求項３】 主に電子写真装置に配置され、残留トナ
    ーを摺擦して除去するための、主にポリウレタン樹脂よ
    りなるクリーニングブレードにおいて、少なくとも、数
    平均分子量が１０００以上３０００以下のブチレンアジ
    ペートポリエステルポリオール１質量部以上９９質量部
    以下と、数平均分子量が１０００以上３０００以下のヘ
    キシレンアジペートポリエステルポリオール１質量部以
    上９９質量部以下と、該ブチレンアジペートポリエステ
    ルポリオール及び該ヘキシレンアジペートポリエステル
    ポリオールの総量の１．８モル倍以上５．２モル倍以下
    の４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートとを、
    ＮＣＯ％が５％以上８％以下で反応させて得られるプレ
    ポリマー１００質量部と、少なくとも、２０質量部以上
    ８０質量部以下の１，４−ブタンジオールと、２０質量
    部以上８０質量部以下のトリメチロールプロパンと、酢
    酸カリウムと、トリエチレンジアミンとを含む硬化剤
    ３．７質量部以上７．８質量部以下（但し、該酢酸カリ
    ウムの配合量は、該プレポリマー及び該硬化剤の総量の
    ３．５質量ｐｐｍ以上１４０質量ｐｐｍ以下であり、該
    トリエチレンジアミンの配合量は、該プレポリマー及び
    該硬化剤の総量の１８質量ｐｐｍ以上７１５質量ｐｐｍ
    以下である）とを、イソシアネート基に対する水酸基の
    モル比（α値）が０．７以上０．９以下となるよう混合
    し硬化して得られることを特徴とするクリーニングブレ
    ード。
  4. 【請求項４】 主に電子写真装置に配置され、残留トナ
    ーを摺擦して除去するための、主にポリウレタン樹脂よ
    りなるクリーニングブレードにおいて、少なくとも、数
    平均分子量が１０００以上３０００以下のブチレンアジ
    ペートポリエステルポリオール及び数平均分子量が１０
    ００以上３０００以下のヘキシレンアジペートポリエス
    テルポリオールの少なくとも一方と、該ブチレンアジペ
    ートポリエステルポリオール及び該ヘキシレンアジペー
    トポリエステルポリオールの総量の２．５モル倍以上１
    ４．４モル倍以下の４，４’−ジフェニルメタンジイソ
    シアネートとを、ＮＣＯ％が８％以上２０％以下で反応
    させて得られるプレポリマー１００質量部と、少なくと
    も、数平均分子量が１０００以上３０００以下のブチレ
    ンアジペートポリエステルポリオール及び数平均分子量
    が１０００以上３０００以下のヘキシレンアジペートポ
    リエステルポリオールの少なくとも一方と、２０質量部
    以上８０質量部以下の１，４−ブタンジオールと、２０
    質量部以上８０質量部以下のトリメチロールプロパン
    と、酢酸カリウムと、トリエチレンジアミンとを含む硬
    化剤６質量部以上１３０質量部以下（但し、該酢酸カリ
    ウムの配合量は、該プレポリマー及び該硬化剤の総量の
    ３．５質量ｐｐｍ以上１４０質量ｐｐｍ以下であり、該
    トリエチレンジアミンの配合量は、該プレポリマー及び
    該硬化剤の総量の１８質量ｐｐｍ以上７１５質量ｐｐｍ
    以下である）とを、１質量部以上９９質量部以下の該ブ
    チレンアジペートポリエステルポリオール及び１質量部
    以上９９質量部以下の該ヘキシレンアジペートポリエス
    テルポリオールの両者を含み、イソシアネート基に対す
    る水酸基のモル比（α値）が０．７以上０．９以下とな
    るよう混合し硬化して得られることを特徴とするクリー
    ニングブレード。
  5. 【請求項５】 国際ゴム硬度（ＩＲＨＤ）が６３°以上
    ７４°以下であり、１００％モジュラス（引張応力）が
    ２．８ＭＰａ以上５．０ＭＰａ以下であり、２００％モ
    ジュラスが６．０ＭＰａ以上１８．０ＭＰａ以下であ
    り、伸びが２２０％以上３５０％以下であり、１０Ｈｚ
    で測定した場合のｔａｎδのピーク温度が−５℃以上５
    ℃以下であることを特徴とする請求項１乃至４何れかに
    記載のクリーニングブレード。
  6. 【請求項６】 請求項１乃至５何れかに記載のクリーニ
    ングブレードが配設されることを特徴とする電子写真装
    置。
  7. 【請求項７】 主に電子写真装置に配置され、残留トナ
    ーを摺擦して除去するための、主にポリウレタン樹脂よ
    りなるクリーニングブレードの製造方法において、少な
    くとも、数平均分子量が１０００以上３０００以下のブ
    チレンアジペートポリエステルポリオール１質量部以上
    ９９質量部以下と、数平均分子量が１０００以上３００
    ０以下のヘキシレンアジペートポリエステルポリオール
    １質量部以上９９質量部以下と、該ブチレンアジペート
    ポリエステルポリオール及び該ヘキシレンアジペートポ
    リエステルポリオールの総量の１．８モル倍以上５．２
    モル倍以下の４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネ
    ートとを、ＮＣＯ％が５％以上８％以下で反応させてプ
    レポリマーを調製する工程と、少なくとも、２０質量部
    以上８０質量部以下の１，４−ブタンジオールと、２０
    質量部以上８０質量部以下のトリメチロールプロパン
    と、酢酸カリウムと、トリエチレンジアミンとを含む硬
    化剤（但し、該酢酸カリウムの配合量は、該プレポリマ
    ー及び該硬化剤の総量の３．５質量ｐｐｍ以上１４０質
    量ｐｐｍ以下であり、該トリエチレンジアミンの配合量
    は、該プレポリマー及び該硬化剤の総量の１８質量ｐｐ
    ｍ以上７１５質量ｐｐｍ以下である）を調製する工程
    と、該プレポリマー１００質量部と、該硬化剤３．７質
    量部以上７．８質量部以下とをイソシアネート基に対す
    る水酸基のモル比（α値）が０．７以上０．９以下とな
    るよう混合し硬化する工程とを含むことを特徴とするク
    リーニングブレードの製造方法。
  8. 【請求項８】 主に電子写真装置に配置され、残留トナ
    ーを摺擦して除去するための、主にポリウレタン樹脂よ
    りなるクリーニングブレードの製造方法において、少な
    くとも、数平均分子量が１０００以上３０００以下のブ
    チレンアジペートポリエステルポリオール及び数平均分
    子量が１０００以上３０００以下のヘキシレンアジペー
    トポリエステルポリオールの少なくとも一方と、該ブチ
    レンアジペートポリエステルポリオール及び該ヘキシレ
    ンアジペートポリエステルポリオールの総量の２．５モ
    ル倍以上１４．４モル倍以下の４，４’−ジフェニルメ
    タンジイソシアネートとを、ＮＣＯ％が８％以上２０％
    以下で反応させてプレポリマーを調製する工程と、少な
    くとも、数平均分子量が１０００以上３０００以下のブ
    チレンアジペートポリエステルポリオール及び数平均分
    子量が１０００以上３０００以下のヘキシレンアジペー
    トポリエステルポリオールの少なくとも一方と、２０質
    量部以上８０質量部以下の１，４−ブタンジオールと、
    ２０質量部以上８０質量部以下のトリメチロールプロパ
    ンと、酢酸カリウムと、トリエチレンジアミンとを含む
    硬化剤（但し、該酢酸カリウムの配合量は、該プレポリ
    マー及び該硬化剤の総量の３．５質量ｐｐｍ以上１４０
    質量ｐｐｍ以下であり、該トリエチレンジアミンの配合
    量は、該プレポリマー及び該硬化剤の総量の１８質量ｐ
    ｐｍ以上７１５質量ｐｐｍ以下である）を調製する工程
    と、１質量部以上９９質量部以下の該ブチレンアジペー
    トポリエステルポリオール及び１質量部以上９９質量部
    以下の該ヘキシレンアジペートポリエステルポリオール
    の両者を含み、イソシアネート基に対する水酸基のモル
    比（α値）が０．７以上０．９以下となるよう、該プレ
    ポリマー１００質量部と、該硬化剤６質量部以上１３０
    質量部以下とを混合し硬化する工程とを含むことを特徴
    とするクリーニングブレードの製造方法。
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