JP2005181434A - クリーニングブレード、及び電子写真装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ポリウレタン樹脂製クリーニングブレードにおいて、自由長部分の運動性を維持したまま、像坦持体当接部を低摩擦係数で高硬度とし、ブレード捲れ、トナーのスリ抜けを抑制する。また、クリーニングブレードの更なる高耐久性を確保する。
【解決手段】 像坦持体当接部１４に、フッ素変性イソシアネート化合物、ポリウレタン樹脂及び水が反応してなり、所定の形状を有する硬化層１５を形成し、摩擦係数をさげ、硬度を高くする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子写真装置において使用される、感光ドラム、転写ベルト、中間転写体等の像坦持体上に残留するトナーのクリーニングブレード及びそれを用いた電子写真装置に関する。

電子写真装置には、感光ドラム、転写ベルト、中間転写体等の像坦持体上に残留するトナーを除去するために、種々のクリーニングブレードが配設されている。そして、これらのクリーニングブレードは、熱可塑性または熱硬化性のポリウレタン樹脂等により製造できるが、塑性変形や耐摩耗性の観点から、主に熱硬化性ポリウレタン樹脂より製造される。

しかしながら、ポリウレタン樹脂よりなる従来のクリーニングブレードを用いた場合、ポリウレタン樹脂と像坦持体との摩擦係数が大きいため、クリーニングブレードが捲れたり、像坦持体の駆動トルクを大きくする必要がある場合があった。また、クリーニングブレードの先端が感光ドラム等に巻き込まれ、引延ばされて切断され、クリーニングブレードの先端が欠ける場合もあった。そして、これらの問題は、クリーニングブレードの硬度が低い場合に特に顕著となり、その結果、クリーニングブレードの耐久性が不足する場合もあった。

また、最近の電子写真システムでは転写効率を高めるために、トナーの形状を真球に近い形状にする傾向がある。このような球形トナーはクリーニングブレードと像坦持体との間にもぐりこみ易く、従来の粉砕型トナーよりクリーニングがいっそう難しくなった。

そのような問題に対応して、クリーニングブレードの性能を向上させるには、ポリウレタン単体ではもはや限界があった。

以上の様な問題を解決するために、クリーニングブレードと像坦持体とが接する部分と、その他の部分との機能を分離させ、それぞれの機能にふさわしい複数の材料でクリーニングブレードを構成する試みが行われている。

たとえば、二層構造のクリーニングブレードで、一方の層の厚さを薄くすることにより、他の層の特性を損なわないようにして、機能を分離する試みが行われている。実用新案出願公開の昭５７−１７８２６２号公報には、イソシアネート化合物によりクリーニングブレードの表面を処理する事、すなわち、ポリウレタン樹脂の表面上でイソシアネート化合物と空気中の水分やポリウレタン樹脂自身とを反応させて、ポリウレタン樹脂の表面に硬化薄膜を形成することが記載されている。しかしながら、この様にして成形された硬化薄層の膜厚は０.０１〜０.１ｍｍと小さい。それは、空気中の水分のみでは反応が遅いため、それ以上の厚さのイソシアネートの塗布膜及び含浸層を硬化させることが困難であるためである。そのためクリーニングブレード表面の摩擦係数は依然大きく、硬度も不足し、耐久性30000枚程度と低く、現在の耐久性の高い複写機には、クリーニングブレードの交換頻度が高く、経済的に問題が生じる。

これを踏まえ、活性水素化合物とイソシアネート化合物とをウレタン樹脂を含浸させ、膜厚０.１５〜０.６ｍｍの表面硬化層をクリーニングブレードの表面に形成することが、特開平８−２４８８５１号公報で提案された。しかしながら、この硬化層は、通常、まず活性水素化合物をポリウレタン樹脂の表面に含浸させ、次いでイソシアネート化合物を含浸させ、この両者を架橋硬化することにより作製される。このため、含浸工程を２回行う必要があり、生産性に劣る場合があった。また、活性水素化合物とイソシアネート化合物とがポリウレタン樹脂の表面近くで反応し、表面付近に硬化薄膜を形成してしまうため、イソシアネート化合物が十分深くまで浸透せず、両者の混合が不十分であり、クリーニングブレード表面の摩擦係数および硬度は依然不十分な場合もあった。

一方、含浸する順序を逆にする方法も開示されているが、上記と同じ理由で、クリーニングブレード表面の摩擦係数および硬度は依然不十分な場合もあった。

他方、両者を同時に含浸する方法も開示されているが、混合後の粘度上昇により含浸性が悪化することや、含浸中のクロマト現象により混合物が分離する等の原因により、クリーニングブレード表面の摩擦係数および硬度は依然不十分な場合もあった。さらに、活性水素化合物である水を用いることは一切記載されていない。

また、特開平9-127846の第二の発明には樹脂を含浸させることにより摩擦磨耗性が低減されるとある。しかしながら、樹脂は、分子量が大きいため、ポリウレタン樹脂に含浸できる量は少ない。

特開平8-16056には、プラズマ重合または化学気層析出法等を用い、フッ素含有重合膜をエッジ部に形成する方法が記載されている。しかしながら、摩擦係数が0.7〜1.2とさほど低摩擦効果はなく、耐久性が低いことが問題であった。また、プラズマ重合法，化学気相析出法（ＣＶＤ）法，スパッタリング，イオンプレーティング等の方法により製造されるため、バッチ処理となり、操作が煩雑となり製造効率が悪い欠点があった。

以上のような状況に鑑み、本発明では、自由長部分の運動性を維持したまま、像坦持体当接部を高硬度化し顕著に低摩擦とし、高速な電子写真プロセスにおいてもブレードエッジ部の微小な捲れによるトナーのスリ抜け及び、球形トナーのもぐりこみによるすり抜けを抑制し、良好なクリーニング性と耐久性を実現することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明によれば、像坦持体上に残留するトナーを摺擦して除去するための、少なくともエッジ部を含む像担持体と当接する部分をフッ素変性イソシアネート化合物を含浸させ硬化させたことを特徴とするクリーニングブレードおよびそれを用いた電子写真装置、が提供される。

以上の説明から明らかなように、フッ素変性イソシアネート化合物で処理したことにより、ポリウレタン樹脂製クリーニングブレードの自由長部分の運動性を維持したまま、摩擦係数を顕著に低く出来、かつ高硬度化ができるため、良好なクリーニング性と耐久性が実現できる。

以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。

本発明の、ポリウレタン樹脂よりなるクリーニングブレードの表面に、フッ素変性イソシアネート化合物を所定時間含浸させた後、空気中の水分、熱、水蒸気または熱水によりイソシアネート化合物とポリウレタン樹脂とを反応させることにより形成される。すなわち、クリーニングブレードを形成するポリウレタン樹脂中には活性水素を有するウレタン結合が存在しており、本発明においては、このウレタン結合と含浸されたイソシアネート化合物とを反応させアロファネート結合を形成することにおよび、水分を積極的に反応に関与させるために、水蒸気または熱水としてイソシアネート化合物と反応させ、ウレア結合を形成することにより、より厚みの大きい硬化層が短時間で形成される。さらにポリウレタン、イソシアネート、熱水に触媒を含有させることにより、反応をより早期に完結させることもできる。また、触媒の選択によってはイソシアネート化合物の多量化反応も同時に進行し、硬化層の形成に寄与するものと考えられる。このような触媒として、第四級アンモニウム塩、カリウムのカルボン酸塩が知られている。

また、水は特開平8-248851号広報に記載されている活性水素化合物とは異なり、反応後に乾燥させることにより、除去することができるので、残留によるポリウレタンの加水分解の懸念がなく、また、残留によりポリウレタン中のポリエステル鎖を切断するエステル交換反応を起こすことも無く、長期にわたり安定した物性を保つことができる。

本発明においては、イソシアネート化合物がクリーニングブレードの十分深くまで浸透し、十分の厚みを有する硬化層を形成することができる。この結果、部分的にクリーニングブレード表面の摩擦係数は十分に低下され、硬度は十分に向上され、クリーニングブレードの耐久性を改良することができる。また、たとえ、クリーニングブレードの表面が摩耗したとしても、硬化層を厚くすることができるため、クリーニングブレードの表面の良好な特性は長期間維持される。

図１に本発明のクリーニングブレードの例を示した。この例では、自由長方向１１及びクリーニングブレードの厚み方向１２にＬ字の断面形状を有する硬化層１５が、端部１６を含む像坦持体との当接部１４のみに、クリーニングブレードの長手方向１０に対して一様に形成されている。

本発明においては、硬化層が当接部１４の付近にみに形成されているため、自由長部１３のゴム弾性が保持される。このため、クリーニングブレード全体としての剛性が高くなり過ぎることが抑制され、像坦持体に対して良好な追従性が実現でき、優れたクリーニング性が実現できる。また、像坦持体とクリーニングブレードとの間の良好な密着性が実現され、像坦持体がクリーニングブレードにより損傷されることが抑制される。

また、粘弾性や、硬度などの物性が、硬化層の表面から内部に向かって連続的に変化しているため、不連続層がないことも大きな特徴である。平滑性の乏しい像坦持体や、像坦持体に融着したトナーなどの突起がクリーニングブレードに食い込んだ場合、クリーニングブレードの表面から内部にかけての特性がうまくミックスされ、突起の裏側にあるトナーや、融着したトナーをクリーニングすることができる。

なお、自由長部とは、イソシアネート化合物により処理されておらず、硬化層が形成されていない部分を意味しており、未処理部とも記載する。

硬化層の断面形状は特に制限されないが、図２に示す様に、Ｌ字形（ａ及びｂ）、矩形（ｃ及びｄ）、三角形（ｅ）、台形（ｆ）、コ字形（ｇ〜ｉ）等を例示することができる。ここで、Ｌ１は硬化層の自由長方向の長さ、Ｌ２はクリーニングブレードの厚み方向の長さ、Ｔは硬化層の厚みを意味する。ｃ〜ｆに示す様に、断面形状に依っては、ＴがＬ１及び／又はＬ２と等しい場合もある。図２に示す様な断面形状は、製造が容易であり、端部に十分な厚みの硬化層が形成されており、自由長部のゴム弾性が損なわれることが抑制されているため好ましい。

Ｌ１は、硬化層の効果を十分なものとするため、０．２ｍｍ以上が好ましく、０．５ｍｍ以上がより好ましく、１ｍｍ以上が更に好ましい。また、自由長部の十分なゴム弾性を実現するために、自由長の５０％以下が好ましく、４５％以下がより好ましい。Ｌ１を、ここに記載の範囲内とすることにより、当接部の進入による線圧の急峻な増加を抑制できるため、安定した線圧を得ることができる。

なお、自由長とは支持部材と一体化しているものはクリーニングブレードが支持部材から露出している自由長方向の長さをいい、一般に５ｍｍ以上１５ｍｍ以下とされる。また支持部材のないクリーニングブレードでは、長手方向と厚さ方向にそれぞれ垂直な方向のことをさす。一般に10ｍｍ以上30ｍｍ以下である。

Ｌ２は、硬化層の効果を十分なものとするため、０．２ｍｍ以上が好ましく、０．５ｍｍ以上がより好ましく、１ｍｍ以上が更に好ましい。また、クリーニングブレードの厚み以下とされる。

Ｔは０．１２ｍｍ以上とされ、０．１３ｍｍ以上がより好ましく、０．１５ｍｍ以上が更に好ましく、１．２ｍｍ以下とされ、１．１ｍｍ以下がより好ましく、１．０ｍｍ以下が更に好ましい。硬化層の厚みが、この様な範囲であれば、たとえクリーニングブレードの表面が摩耗したとしても、クリーニングブレードの表面の良好な特性は長期間維持される。更に、硬化層が十分な厚みを有しているため、像坦持体との摺動によりクリーニングブレードの表面が大きく変形することが抑制されるため、近年頻繁に用いられつつある微小なトナーや球形トナーも効果的に除去することができる。

本発明における硬化層のＰＥＴフイルムに対する摩擦係数は、クリーニングブレードの摺動特性の観点から、0.5以下が好ましく、0.3以下がより好ましい。

本発明における硬化層の国際ゴム硬度（ＩＲＨＤ）は、クリーニングブレードの良好な耐久性を実現し、像坦持体がクリーニングブレードにより損傷されることを防止するため、自由長部の硬度より高く、60度以上が好ましく、70度以上がより好ましく、１００°以下が好ましく、９０°以下がより好ましい。

図３には、本発明のクリーニングブレードが像坦持体３０に当接されている状況を示した。図において、ａは像坦持体３０が停止している場合、ｂは回転している場合であり、特に、ｂはクリーニングブレードの好ましい動作の様子を示している。即ち、自由長部は柔軟に像坦持体の運動に追従しており、硬化層および像坦持体の間には十分な幅のニップが形成されているため、ブレード捲れ、トナーのスリ抜け及びトナーの融着が抑制され、良好なクリーニング性が実現される。

以上に説明してきたようなクリーニングブレードの製造方法としては、図４に示す様に、
（ａ）像坦持体当接部のみが露出する様に、クリーニングブレードの表面にマスク部材を配置する工程と、
（ｂ）マスク部材が配置されていない部分の表面のみに、フッ素変性イソシアネート化合物を所定時間含浸させる工程と、
（ｃ）含浸されたフッ素変性イソシアネート化合物とポリウレタン樹脂とを反応させて硬化層を形成する工程とを含む方法を例示することができる。

なお、マスク無しでも含浸位置を正確に制御できる場合は、マスクの必要はない。

硬化層形成前のポリウレタン樹脂をベースとするクリーニングブレードの国際ゴム硬度（ＩＲＨＤ）は、50度以上90度以下であることが好ましい。この場合、得られるクリーニングブレードは、全体として柔軟でゴム弾性に富んだものとなり、像坦持体とクリーニングブレードとの間の良好な密着性が実現でき、像坦持体がクリーニングブレードにより損傷されることを抑制できる。

ベースとなるクリーニングブレードは、市販のものを用いる事もできるが、以下のように製造しても良い。

ウレタン樹脂の原料であるプレポリマー又はセミプレポリマーとしては、少なくとも活性水素化合物としての高分子ポリオールと、イソシアネート化合物を反応させたものを用いることができる。

ポリウレタン樹脂製造における、使用原料であるプレポリマー中のイソシアネート基含有量（ＮＣＯ％）は、良好な弾性特性を実現するために、５％以上２０％以下が好ましい。

活性水素化合物としての高分子ポリオールの具体例としては、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、カプロラクトンエステルポリオール、ポリカーボネートエステルポリオール、シリコーンポリオール等を挙げることができ、これらの重量平均分子量は通常５００以上５０００以下であることが好ましい。

イソシアネート化合物の具体例としては、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）等を挙げることができる。

また、プレポリマーに用いる高分子ポリオールの一部を硬化剤に配合するセミプレポリマー法を用いることもできる。

なお、イソシアネート基含有量（ＮＣＯ％）とは、ウレタン樹脂の原料であるプレポリマー又はセミプレポリマー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／１００ｇ）×１００
架橋剤の具体例としては、１，４―ブタンジオール、１，６―ヘキサンジオール、エチレングリコール、トリメチロールプロパン等を挙げることができる。

なお、高分子ポリオール、イソシアネート化合物及び架橋剤を反応させる際には、ポリウレタン樹脂の形成に用いられる通常の触媒を添加する場合もある。このような触媒の具体例としては、トリエチレンジアミン等の三級アミンを挙げることができる。また、イソシアネートの3量化触媒である、第四級アンモニウム塩、カリウムのカルボン酸塩なども使用できる。

硬化層形成前のクリーニングブレードの成形方法としては、高分子ポリオール、イソシアネート化合物、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ポリオールを反応させたセミプレポリマーと、架橋剤に高分子ポリオールを添加した硬化剤を反応させて、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。

本発明において、ポリウレタン樹脂に含浸されるフッ素変性イソシアネート化合物は、分子中に一個以上のイソシアネート基を有するものである。

フッ素変性イソシアネート化合物は、たとえば前述のプレポリマーと同様に製造することが出来るが、特にこれに限定されるものではない。

すなわちイソシアネート化合物と、活性水素を有するフッ素含有化合物を、イソシアネート基が活性水素化合物の当量より多くなるになるように、さらにこのましくはイソシアネート基と活性水素基の当量比が2以上で反応させることにより得られる。このようにすることにより、イソシアネート基が残存し、その後の反応を行うことが出来る。

イソシアネート化合物としては分子中に二個以上のイソシアネート基を持つものが用いられる。

２個のイソシアネートを基を有するイソシアネート化合物としては、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ｍ−フェニレンジイソシアネート、テトラメチ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などを挙げることができる。

３個のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物としては、４，４′，４″−トリフェニルメタントリイソシアネート、２，４′，４″−ビフェニルトリイソシアネート、２，４，４″−ジフェニルメタントリイソシアネート等を挙げることができる。

また、本発明においては、３個以上のイソシアネートを基を有するイソシアネート化合物や、２個以上のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物の誘導体、変性体、多量体等を使用することもできる。

一方、フッ素含有活性水素化合物としては、2,2,3,3,4,4,5,5-オクトフルオロ-1,6-ヘキサンジオール、2,2,3,3,4,4,65,5,6,6,7,7-ドデカフルオロ-1,8-オクタンジオールなどをあげることが出来が、それらに限定されるものではない。

フッ素変性イソシアネート化合物をポリウレタン樹脂に含浸させ、空気中の水分、水蒸気または熱水を作用させた場合、イソシアネート基はポリウレタン樹脂中のウレタン結合基と反応して、アロファネート結合を生成する反応と、水とイソシアネート基でウレア結合を有する重合体を生成する反応が起こる。ポリウレタン、イソシアネート、熱水に触媒を含有させることにより、反応を早期に完結させ、ポリウレタンの加水分解を抑えることや、イソシアネート基の残留をなくすことができる。

このため、イソシアネート化合物とポリウレタン樹脂とよりなる架橋構造が更に硬化層中に形成される。この結果、硬化層の耐久性は更に良好なものとなる。

また、三量化触媒を使用するとイソシアネート化合物の多量化反応も同時に進行し、硬化層の形成に寄与すると考えられる。

本発明において、フッ素変性イソシアネート化合物をクリーニングブレードに含浸させる際には、クリーニングブレードはそれ単体の状態でも良く、支持部材に接合された状態でも構わない。また、クリーニングブレードを裁断する前のシートにイソシアネート化合物を含浸し反応した後、シートを切断してクリーニングブレードとすることもできる。

フッ素変性イソシアネート化合物を含浸させるクリーニングブレードの領域は、少なくともクリーニングブレードと像坦持体が接する端部分を含み、所定のＬ１及びＬ２の値を有する。

フッ素変性イソシアネート化合物のクリーニングブレードへの含浸は、例えば、フッ素変性イソシアネート化合物が液体である温度で、フッ素変性イソシアネート化合物の液体中にクリーニングブレードを浸漬させることにより行われる。

即ち、像坦持体当接部の所定領域のみを、活性水素化合物を含まずフッ素変性イソシアネート化合物浴に所定時間、浸漬する。

また、繊維質状の部材や多孔質の部材にフッ素変性イソシアネート化合物を含浸させ、クリーニングブレードに塗布する方法や、スプレーにより塗布する方法を例示することもできる。

なお、クリーニングブレードの当接部のみにフッ素変性イソシアネート化合物を含浸させる方法としては、含浸させたくない部分を耐薬品性テープ等でマスキングすることを例示することができる。

即ち、像坦持体当接部の所定領域のみが露出する様に、クリーニングブレードの表面にマスク部材を配置し、マスク部材が配置されていない部分の表面のみに、活性水素化合物を含浸させることなく、少なくともフッ素変性イソシアネート化合物を所定時間含浸させる。

以上のようにして、フッ素変性イソシアネート化合物をクリーニングブレードに所定の時間含浸後、クリーニングブレード表面に残存するイソシアネート化合物を拭き取る。そして、含浸されたフッ素変性イソシアネート化合物とポリウレタン樹脂との反応を進行させる。

最終的に得られるクリーニングブレードの硬化層の厚みを所望の範囲とするためには、フッ素変性イソシアネート化合物の含浸時間は1分以上とすることが好ましく、2分以上がより好ましく、１２0分以下が好ましく、6０分以下がより好ましく、３０分以下が更に好ましい。

また、含浸温度は、フッ素変性イソシアネート化合物が液体である温度以上であればよく、具体的には１０℃以上が好ましく、２０℃以上がより好ましく、３０℃以上が更に好ましい。また、イソシアネート化合物の熱劣化の観点から、１００℃以下が好ましく、９５℃以下がより好ましく、９０℃以下が更に好ましい。

含浸されたフッ素変性イソシアネート化合物とポリウレタン樹脂と水の反応は、湿潤な空気中に放置すること、水蒸気中に暴露すること、または熱水中に浸漬することが好ましい。反応効率とポリウレタン樹脂の熱劣化の観点から、水蒸気は、100℃から150℃の水蒸気が好ましく、処理時間は５分以上とすることが好ましく、８分以上がより好ましく、１０分以上が更に好ましく、１２０分以下が好ましく、１００分以下がより好ましく、８０分以下が更に好ましい。蒸気圧は飽和水上気圧に近いほど効率が良い。熱水温度は、8０℃以上が好ましく、沸点温度以下が好ましい。更に、水溶性のTEDA(トリエチレンジアミン)触媒や水分子を活性化する直鎖ポリアミン触媒を用いると、反応が低温で短時間で完結するため、ポリウレタン樹脂の劣化を抑えることができる。使用する触媒の量は、500ppm以上が好ましく、5000ppm以上がより好ましく、50000ppm以上が更に好ましく。100000pm以下が好ましい。

以上に説明したように、本発明のクリーニングブレードにおいては、像担持体との当接部のみまたはその近傍に十分な厚みの硬化層が形成されているため、自由長部分のゴム弾性を保持したまま、摩擦係数が低く、硬度が高く、良好な摺動特性と耐久性が実現される。安定したクリーニング特性が得られる。

従って、本発明のクリーニングブレードを、各種の電子写真装置に好適に配設することができる。特に、本発明のクリーニングブレードは、表面平滑性に劣る像坦持体の場合においても、良好なクリーニング特性を示す。

以下に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、以下特に明記しない限り、試薬等は市販の高純度品を用いた。

クリーニングブレード１
フッ素変性イソシアネート化合物の調整。4,4'-ジェフェニルメタンジイソシアネート100質量部を窒素雰囲気下で80℃に保ち、2,2,3,3,4,4,5,5-オクトフルオロ-1,6-ヘキサンジオール52.4質量部を滴下しながら混合し、NCO含量11％のフッ素変性イソシアネート化合物を得た。

次に、国際ゴム硬度（ＩＲＨＤ）７９°、長手方向330mm厚さ3mm、自由長20ｍｍで支持部材のない熱硬化性ポリエステル系ポリウレタン樹脂製ブレードを図４に示すように耐薬品性テープよりなるマスク部材４１で、Ｌ１及びＬ２が３ｍｍとなるようマスキングし（Ｌ１は自由長の15％）、８０℃のフッ素変性イソシアネート化合物浴４２に３0分間浸漬後、フッ素変性イソシアネート化合物浴よりポリウレタン樹脂製ブレードを引き上げ、余分なフッ素変性イソシアネート化合物を拭き取った。その後130℃の電気炉に水をはった水槽をおき、その上に水と接しないように該クリーニングブレードをおき、水蒸気に6０分の間暴露し、含浸されたイソシアネート化合物とポリウレタン樹脂と水分を反応し、その後マスキングをはずし、真空乾燥を行いクリーニングブレード1を作製した。

得られたクリーニングブレード１の像坦持体当接部の断面を光学顕微鏡で観察したところ、硬化層は白濁した層として観察され、硬化層の厚さＴは０．5ｍｍであった。

また、クリーニングブレード１を幅５０ｍｍに切断し、ＰＥＴフィルムシートにカウンター当接して、加重０．３Ｎ／１ｃｍ幅、移動速度１０ｃｍ／分で、ＨＥＩＤＯＮ表面性試験器を用いて摩擦係数を測定したところ、０．4であった。

更に、硬化層が表面に形成された熱硬化性ポリエステル系ポリウレタン樹脂よりなる硬度測定用のテストピースを、上記と同様にして作製し、国際ゴム硬度（ＩＲＨＤ）を測定したところ、８５°であった。

次に、クリーニングブレード１をキヤノン製複写機Ｐｉｘｅｌ Ｄｉｏ Ｖに組み込み、常温常湿下で（25℃、50％RH）実際にカラーコピーすることによって実装試を行った。粒径6μｍの球形トナーを用いてのクリーニング性を調べたところ、耐久試験50万枚まではトナーのすり抜けはなく良好なクリーニング性であり良好なコピーが得られた。50万枚後は、若干のトナーのすり抜けが観察されたが、画像には影響はなく、良好なクリーニング性が維持され、

クリーニングブレード2
実施例１の2,2,3,3,4,4,5,5-オクトフルオロ-1,6-ヘキサンジオールの変わりに、2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-ドデカフルオロ-1,8-オクタンジオール72.4質量部を用い、NCO含量9.7%のフッ素変性イソシアネート化合物を得た。

同様に処理しクリーニングブレード2を作製した。

得られたクリーニングブレード１の像坦持体当接部の断面を光学顕微鏡で観察したところ、硬化層は白濁した層として観察され、硬化層の厚さＴは０．4ｍｍであった。

また、クリーニングブレード１を幅５０ｍｍに切断し、ＰＥＴフィルムシートにカウンター当接して、加重０．３Ｎ／１ｃｍ幅、移動速度１０ｃｍ／分で、ＨＥＩＤＯＮ表面性試験器を用いて摩擦係数を測定したところ、０．3であった。

更に、硬化層が表面に形成された熱硬化性ポリエステル系ポリウレタン樹脂よりなる硬度測定用のテストピースを、上記と同様にして作製し、国際ゴム硬度（ＩＲＨＤ）を測定したところ、８２°であった。

次に、クリーニングブレード１をキヤノン製複写機Ｐｉｘｅｌ Ｄｉｏ Ｖに組み込み、実際にカラーコピーすることによって実装試験を行った。球形トナーのクリーニング性を調べたところ、良好なクリーニング性であった。また、55万枚のカラーコピーを行った後も、良好なクリーニング性が維持され、良好なコピーが得られた。

以上より、本発明によれば、クリーニングブレードの像坦持体当接部にフッ素変性イソシアネート化合物による十分な厚みの硬化層を簡便に形成できることが判った。この結果、自由長部分の運動性を維持したまま、像坦持体当接部を低摩擦係数で高硬度とできるため、球形トナーのすり抜けを抑制し、良好なクリーニング性と耐久性が実現できることが示された。

（比較例１）
クリーニングブレード3
国際ゴム硬度（ＩＲＨＤ）７９°、長手方向330mm厚さ3mm、自由長20ｍｍで支持部材のない熱硬化性ポリエステル系ポリウレタン樹脂製ブレードを図４に示すように耐薬品性テープよりなるマスク部材４１で、Ｌ１及びＬ２が３ｍｍとなるようマスキングし（Ｌ１は自由長の15％）、８０℃のイソシアネート（ＭＤＩ）浴４２に３0分間浸漬後、ＭＤＩ浴よりポリウレタン樹脂製ブレードを引き上げ、余分なＭＤＩを拭き取った。その後130℃の電気炉に水をはった水槽をおき、その上に水と接しないように該クリーニングブレードをおき、水蒸気に6０分の間暴露し、含浸されたイソシアネート化合物とポリウレタン樹脂と水分を反応し、その後マスキングをはずし、真空乾燥を行いクリーニングブレード３を作製した。

得られたクリーニングブレード１の像坦持体当接部の断面を光学顕微鏡で観察したところ、硬化層は白濁した層として観察され、硬化層の厚さＴは０．7ｍｍであった。

また、クリーニングブレード１を幅５０ｍｍに切断し、ＰＥＴフィルムシートにカウンター当接して、加重０．３Ｎ／１ｃｍ幅、移動速度１０ｃｍ／分で、ＨＥＩＤＯＮ表面性試験器を用いて摩擦係数を測定したところ、０．6であった。

更に、硬化層が表面に形成された熱硬化性ポリエステル系ポリウレタン樹脂よりなる硬度測定用のテストピースを、上記と同様にして作製し、国際ゴム硬度（ＩＲＨＤ）を測定したところ、８３°であった。

次に、クリーニングブレード１をキヤノン製複写機Ｐｉｘｅｌ Ｄｉｏ Ｖに組み込み、実際にカラーコピーすることによって実装試験を行った。球形トナーのクリーニング性を調べたところ、耐久試験45万枚までは良好なクリーニング性であり、良好なコピーが得られた。45万枚以降は、トナーのすり抜けが発生し、筋となって画像に現れた。

以上より、本発明によれば、クリーニングブレードの像坦持体当接部に十分な厚みのフッ素変性イソシアネート化合物の硬化層はイ、フッ素変性のないソシアネート化合物の硬化層よりも、より低摩擦係数で高硬度とできるため、球形トナーのすり抜けを抑制し、良好なクリーニング性と耐久性が実現できることが示された。

以上で得られた結果を表１に示した。

本発明のクリーニングブレードを説明するための模式図である。 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。 本発明のクリーニングブレードの動作を説明するための模式図である。 本発明のクリーニングブレードを製造するための工程説明図である。

符号の説明

１０ 長手方向
１１ 自由長方向
１２ 厚み方向
１３ 自由長部
１４ 当接部
１５ 硬化層
１６ 端部
３０ 像坦持体
４０ ポリウレタン樹脂製ブレード
４１ マスク部材
４２ イソシアネート浴
Ｌ１ 自由長方向の長さ
Ｌ２ 厚み方向の長さ
Ｔ 硬化層の厚み

Claims (6)

1. 像坦持体上に残留するトナーを摺擦して除去するためのポリウレタン樹脂よりなるクリーニングブレードで、少なくともエッジ部を含む像担持体と当接する部分をフッ素変性イソシアネート化合物を含浸させ硬化させたことを特徴とするクリーニングブレード。
2. 上記フッ素変性イソシアネート化合物がイソシアネート化合物とフッ素変性された活性水素化合物からなる変性イソシアネート化合物である事を特徴とする請求項１のクリーニングブレード。
3. 上記フッ素変性される活性水素化合物が、水酸基またはアミノ基を有することを特徴とする請求項１乃至２いずれかに記載のクリーニングブレード。
4. 像担持体と当接する部分の摩擦係数は、ＰＥＴフイルムに対して0.5以下であることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載のクリーニングブレード。
5. 処理部の硬度が国際硬度で６０度から９０度であり、非処理部より硬度が高いことを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載のクリーニングブレード。
6. 請求項１乃至５いずれかに記載のクリーニングブレードが配設されてなる電子写真装置。

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