JP2008262022A - Blade for electrophotographic device - Google Patents

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JP2008262022A
JP2008262022A JP2007104615A JP2007104615A JP2008262022A JP 2008262022 A JP2008262022 A JP 2008262022A JP 2007104615 A JP2007104615 A JP 2007104615A JP 2007104615 A JP2007104615 A JP 2007104615A JP 2008262022 A JP2008262022 A JP 2008262022A
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filler
blade
elastic member
polyurethane resin
elastic body
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Sadaji Nakamura
定治 中村
Takayuki Nagase
貴行 永瀬
Takashi Miki
隆司 三木
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Bando Chemical Industries Ltd
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Bando Chemical Industries Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a blade for an electrophotographic device the service period of which is made longer. <P>SOLUTION: The blade for the electrophotographic device is equipped with an elastic member whose surface, at least, is formed of a polyurethane elastic body containing a filler, and besides the filler is dispersed in the polyurethane elastic body, in such a state that maximum particle size becomes 100 nm or smaller. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子写真装置用ブレードに関する。   The present invention relates to a blade for an electrophotographic apparatus.

従来、電子写真装置には、現像用ブレード、クリーニングブレードなどのブレードや、現像ローラ、中間転写ローラなどのローラ、さらには、これらのローラを駆動するための歯付ベルトなどのベルトといった部材が用いられている。
この電子写真装置用ブレードは、通常、板状の弾性部材が用いられており、この板状の弾性部材の表面を感光体やローラの外周面に当接させた状態で用いられている。
Conventionally, members such as developing blades, cleaning blades, developing rollers, intermediate transfer rollers, and belts such as toothed belts for driving these rollers are used in electrophotographic apparatuses. It has been.
The blade for an electrophotographic apparatus usually uses a plate-like elastic member, and is used in a state where the surface of the plate-like elastic member is in contact with the outer peripheral surface of the photoreceptor or roller.

例えば、クリーニングブレードは、感光体に当接されて電子写真装置に配されており、電子写真装置の運転時には感光体表面に付着する不要なトナーなどを除去すべく前記板状の弾性部材を回転する感光体に摺接させて用いられている。
また、現像用ブレードは、現像ローラに当接されて電子写真装置に配されており、電子写真装置の運転時には、板状の弾性部材を回転する現像ローラに摺接させて用いられている。
For example, the cleaning blade is disposed in the electrophotographic apparatus in contact with the photoconductor, and the plate-like elastic member is rotated to remove unnecessary toner adhering to the surface of the photoconductor when the electrophotographic apparatus is in operation. It is used in sliding contact with the photoreceptor.
The developing blade is placed in contact with the developing roller and arranged in the electrophotographic apparatus. When the electrophotographic apparatus is operated, the plate-like elastic member is used in sliding contact with the rotating developing roller.

これら電子写真装置用ブレードに用いられる板状の弾性部材には、それぞれ適した硬度を有することが求められており、ポリウレタン樹脂をベースとした樹脂組成物が用いられたりしている。
例えば、特許文献1には、特定のポリオールとイソシアネートを含むポリウレタン樹脂組成物ならびにこのポリウレタン樹脂組成物により形成されたポリウレタン弾性体をクリーニングブレードに用いることが記載されている。
また、電子写真装置用ブレードに用いられるポリウレタン弾性体は、無機物粒子あるいは有機物粒子などのフィラーが配合されたポリウレタン樹脂組成物で形成されたりもしており、例えば、特許文献2には、平均粒径100μm以下のフィラーを含むポリウレタン樹脂組成物でブレードの弾性部材を形成することが記載されている。
Each of the plate-like elastic members used for these electrophotographic apparatus blades is required to have a suitable hardness, and a resin composition based on a polyurethane resin is used.
For example, Patent Document 1 describes that a polyurethane resin composition containing a specific polyol and isocyanate and a polyurethane elastic body formed from the polyurethane resin composition are used for a cleaning blade.
In addition, the polyurethane elastic body used in the blade for electrophotographic apparatus may be formed of a polyurethane resin composition containing a filler such as inorganic particles or organic particles. For example, Patent Document 2 discloses an average particle size. It is described that an elastic member of a blade is formed with a polyurethane resin composition containing a filler of 100 μm or less.

ところで、一般に弾性部材は、屈曲や伸長などの変形が繰り返して与えられるとクラックなどの亀裂を生じるおそれがあり、このような変形が与えられる用途における弾性部材には、耐用期間を長期化させるべく、引き裂き強さなどの機械的強度の向上が求められている。
しかし、例えば、フィラーなどの充填剤を弾性体中に分散させるなどして弾性部材の機械的強度を向上させようとすると、通常、同時に硬度も向上されてしまうこととなり、従来、所望の硬度を維持しつつ弾性部材の強度を向上させることが困難である。
このようなことから、電子写真装置用ブレードにおいては、耐用期間を従来よりも長期化させることが困難であるという問題を有している。
By the way, in general, when an elastic member is repeatedly subjected to deformation such as bending or stretching, there is a risk of causing a crack such as a crack, and the elastic member in an application to which such deformation is applied should have a long service life. There is a demand for improvement in mechanical strength such as tear strength.
However, for example, if an attempt is made to improve the mechanical strength of the elastic member by dispersing a filler such as a filler in the elastic body, the hardness is usually improved at the same time. It is difficult to improve the strength of the elastic member while maintaining it.
For this reason, the blade for an electrophotographic apparatus has a problem that it is difficult to make the service life longer than that of the conventional blade.

特開平9−212059号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-212059 特開2006−343411号公報JP 2006-343411 A

本発明は、上記問題点に鑑み、耐用期間をより長期化させ得る電子写真装置用ブレードの提供を課題としている。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a blade for an electrophotographic apparatus capable of extending the service life.

本発明者らは、ポリウレタン弾性体に所定の状態でフィラーを含有させることにより、硬度の上昇を抑制しつつ引裂強さなどの機械的強度を向上させ得ることを見出し本発明の完成にいたったのである。   The present inventors have found that by including a filler in a predetermined state in the polyurethane elastic body, it is possible to improve mechanical strength such as tear strength while suppressing an increase in hardness, and completed the present invention. It is.

本発明は、前記課題を解決すべく、少なくとも表面がフィラーを含有するポリウレタン弾性体で形成された弾性部材が備えられており、しかも、前記フィラーが前記ポリウレタン弾性体中に最大粒径100nm以下となる状態で分散されていることを特徴とする電子写真装置用ブレードを提供する。   In order to solve the above problems, the present invention is provided with an elastic member having at least a surface formed of a polyurethane elastic body containing a filler, and the filler has a maximum particle size of 100 nm or less in the polyurethane elastic body. Disclosed is a blade for an electrophotographic apparatus, characterized in that the blade is dispersed in such a state.

なお、“フィラーが最大粒径100nm以下となる状態で分散されている”とは、この一次粒子の粒径が100nm以下のフィラーがポリウレタン弾性体中に一次粒子の状態で分散されているか、あるいは、このフィラーの一次粒子が複数個凝集して凝集粒子の状態でポリウレタン弾性体中に含まれている場合でもその大きさが100nm以下であり、このフィラーがポリウレタン弾性体中に100nmを超える状態では実質含有されていないことを意図している。
また、この“実質含有されていない”とは、このフィラーが一次粒子および凝集粒子の状態でポリウレタン弾性体中に分散されている内、100nmを超える一次粒子および凝集粒子が個数で0.5%未満の割合となっていることを意図している。
このフィラーがポリウレタン弾性体中に100nmを超える状態で含有されているかどうか、ならびに、その個数については、例えば、走査型オージェ電子分光装置を用いて、ポリウレタン弾性体の表面における無作為に選定した数箇所に対してこのフィラー特有の元素によるマッピングを実施することで確認することができる。
“The filler is dispersed in a state where the maximum particle size is 100 nm or less” means that the filler having a primary particle size of 100 nm or less is dispersed in the state of primary particles in the polyurethane elastic body, or Even when a plurality of primary particles of the filler are aggregated and contained in the polyurethane elastic body in the form of aggregated particles, the size is 100 nm or less. In a state where the filler exceeds 100 nm in the polyurethane elastic body, It is intended not to be contained substantially.
In addition, “substantially free” means that the filler is dispersed in the polyurethane elastic body in the form of primary particles and aggregated particles, and the number of primary particles and aggregated particles exceeding 100 nm is 0.5%. Intended to be less than
Whether or not the filler is contained in the polyurethane elastic body in a state exceeding 100 nm, and the number thereof, for example, a number randomly selected on the surface of the polyurethane elastic body using a scanning Auger electron spectrometer. It can be confirmed by performing mapping with the element peculiar to this filler on the place.

本発明の電子写真装置用ブレードは、表面がフィラーを含むポリウレタン弾性体で形成された弾性部材が備えられている。
しかも、前記ポリウレタン弾性体には、前記フィラーが最大粒径100nm以下となる分散状態で含有されている。
したがって、ポリウレタン弾性体の硬度の上昇を抑制しつつ引裂強さなどの機械的強度の向上を実施させ得る。
すなわち、このポリウレタン弾性体が用いられた電子写真装置用ブレードの耐用期間をより長期化させ得る。
The blade for an electrophotographic apparatus of the present invention includes an elastic member whose surface is formed of a polyurethane elastic body containing a filler.
Moreover, the polyurethane elastic body contains the filler in a dispersed state having a maximum particle size of 100 nm or less.
Therefore, it is possible to improve mechanical strength such as tear strength while suppressing an increase in the hardness of the polyurethane elastic body.
That is, the service life of the electrophotographic blade using the polyurethane elastic body can be extended.

まず、電子写真装置内の印刷機構について、図1を参照しつつ説明する。
図1は、電子写真装置の印刷機構を示す概略図であり、電子写真装置による印刷は、この印刷機構1を用いて、静電潜像の形成、現像、転写、定着の段階を経て行われるものである。
この図1中の10は、静電潜像の形成と、現像と、印刷媒体への転写が行われる感光体である。
該感光体10は、全体が円筒状に形成されており、この円筒形状の長さ方向端部に装着されるタイミングベルトを介して駆動装置により回転可能とされ、その外周面における中央領域は、画像の形成に用いられるべく平滑面とされている。
First, a printing mechanism in the electrophotographic apparatus will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a printing mechanism of an electrophotographic apparatus, and printing by the electrophotographic apparatus is performed through the steps of forming, developing, transferring, and fixing an electrostatic latent image using the printing mechanism 1. Is.
Reference numeral 10 in FIG. 1 denotes a photoconductor on which an electrostatic latent image is formed, developed, and transferred to a printing medium.
The photoreceptor 10 is formed in a cylindrical shape as a whole, and can be rotated by a driving device via a timing belt attached to a longitudinal end portion of the cylindrical shape. The surface is smooth to be used for image formation.

11は、この感光体10の表面に電荷を与えるための帯電ローラであり、12は、帯電ローラ11により帯電された感光体10の表面にレーザー光などを照射して、該レーザー光照射箇所の電荷を消失させることにより静電潜像を形成させるための露光機である。   Reference numeral 11 denotes a charging roller for applying an electric charge to the surface of the photoconductor 10. Reference numeral 12 denotes a surface of the photoconductor 10 charged by the charging roller 11, which is irradiated with a laser beam or the like. It is an exposure machine for forming an electrostatic latent image by eliminating charges.

20は、感光体10の電荷消失箇所にトナーTを付着させて静電潜像を顕像化(現像)させるための現像ローラであり、22は、この現像ローラ20と摺接されており、感光体10に供給するトナーTを現像ローラ20表面に担持させるための供給ローラであり、21は、供給ローラ22により現像ローラ20表面の表面に担持されたトナーTを薄層化且つ平準化させて感光体10側に供給すべく、現像ローラ20の表面に当接する板状の弾性部材21bと、該弾性部材21bを支持するための支持部材21aとを有する現像用ブレードである。
この現像ローラ20と供給ローラ22とは、共に電圧が印加されており、しかも、現像ローラ20と供給ローラ22の間を通過することによりトナーTを現像ローラ20側に吸着させ得るように電圧が印加されている。
また、現像用ブレード21には電圧は印加されてはいないが、現像用ブレード21と現像ローラ20との間を通過するトナーTに対して摩擦帯電させるべく前記弾性部材21bを現像ローラ20に当接させて電子写真装置内に設けられている。
Reference numeral 20 denotes a developing roller for causing the toner T to adhere to the portion where the charge of the photoconductor 10 disappears to visualize (develop) the electrostatic latent image. Reference numeral 22 denotes a sliding contact with the developing roller 20. A supply roller for supporting the toner T supplied to the photosensitive member 10 on the surface of the developing roller 20. The supply roller 22 thins and leveles the toner T supported on the surface of the developing roller 20 by the supply roller 22. The developing blade has a plate-like elastic member 21b that comes into contact with the surface of the developing roller 20 and a support member 21a for supporting the elastic member 21b.
A voltage is applied to both the developing roller 20 and the supply roller 22, and the voltage is such that the toner T can be attracted to the developing roller 20 side by passing between the developing roller 20 and the supply roller 22. Applied.
Although no voltage is applied to the developing blade 21, the elastic member 21 b is applied to the developing roller 20 in order to frictionally charge the toner T passing between the developing blade 21 and the developing roller 20. It is in contact with the electrophotographic apparatus.

30は、感光体10とともに印刷媒体Aを挟持し得るように電子写真装置に設けられている転写ローラであり、該転写ローラ30は、感光体10表面に現像された画像(トナー)を、印刷媒体A上に静電気力により転写させるべく設けられている。   Reference numeral 30 denotes a transfer roller provided in the electrophotographic apparatus so that the print medium A can be sandwiched together with the photoconductor 10. The transfer roller 30 prints an image (toner) developed on the surface of the photoconductor 10. It is provided on the medium A so as to be transferred by electrostatic force.

40は、転写ローラ30により印刷媒体A上に転写されたトナーを加熱、加圧して印刷媒体A上に定着させるための定着装置であり、該定着装置40には、印刷媒体Aを挟持する2本の定着ローラ41a、41bが備えられている。   A fixing device 40 heats and presses the toner transferred onto the printing medium A by the transfer roller 30 and fixes the toner onto the printing medium A. The fixing device 40 sandwiches the printing medium A 2. Book fixing rollers 41a and 41b are provided.

50は、転写ローラ30による感光体10表面から印刷媒体A上へのトナーTの転写後に感光体10表面にトナーTが残留する場合など、感光体10表面の付着物を除去して感光体10表面を清浄な状態とするためのクリーニングブレードであり、該クリーニングブレード50は、感光体10表面に当接する板状の弾性部材50bと、該弾性部材50bを支持するための支持部材50aとを有している。   Reference numeral 50 denotes a case where the toner T remains on the surface of the photoconductor 10 after the transfer of the toner T from the surface of the photoconductor 10 to the printing medium A by the transfer roller 30 to remove the deposits on the surface of the photoconductor 10. A cleaning blade for cleaning the surface. The cleaning blade 50 includes a plate-like elastic member 50b that contacts the surface of the photoconductor 10 and a support member 50a for supporting the elastic member 50b. is doing.

60は、感光体10を駆動させるための駆動装置である。
61は、感光体10を一定速度で駆動させるためのタイミングベルトであり、該タイミングベルト61には、内周面に凹凸が形成されている歯付きベルトが用いられている。
62は、タイミングベルト61の内周面の凹凸に嵌合可能な外周面を有するタイミングプーリであり、63は、伝達歯車Gを介して前記タイミングプーリ62に駆動力を付与するための駆動モータである。
また、駆動モータ63には、駆動歯車63aが回転軸に固定された状態で備えられており、タイミングプーリ62には、従動歯車62aが回転軸に固定された状態で備えられている。
そして、前記伝達歯車Gは、駆動歯車63aならびに従動歯車62aと歯合された状態で駆動装置60に配置されている。
64a、64bは、タイミングベルト61の内周面の凹凸に嵌合可能な外周面を有し、しかも、感光体10端部の凹凸が形成された外周面にタイミングベルト61の外周面を部分的に巻き掛けた状態で支持し得るようにそれぞれ駆動装置60に配置された支持プーリである。
Reference numeral 60 denotes a driving device for driving the photoconductor 10.
Reference numeral 61 denotes a timing belt for driving the photosensitive member 10 at a constant speed. As the timing belt 61, a toothed belt having irregularities formed on the inner peripheral surface is used.
62 is a timing pulley having an outer peripheral surface that can be fitted to the irregularities of the inner peripheral surface of the timing belt 61, and 63 is a driving motor for applying a driving force to the timing pulley 62 via a transmission gear G. is there.
The drive motor 63 is provided with a drive gear 63a fixed to the rotating shaft, and the timing pulley 62 is provided with a driven gear 62a fixed to the rotating shaft.
The transmission gear G is arranged in the driving device 60 in a state of being engaged with the driving gear 63a and the driven gear 62a.
64a and 64b have outer peripheral surfaces that can be fitted to the irregularities on the inner peripheral surface of the timing belt 61, and the outer peripheral surface of the timing belt 61 is partially formed on the outer peripheral surface on which the irregularities at the end of the photoreceptor 10 are formed. These are support pulleys arranged in the driving device 60 so that they can be supported in a state of being wound around.

次いで、本発明の実施形態として、図2を参照しつつ、クリーニングブレード50を例に説明する。(この図2は、クリーニングブレード50の構造を模式的に示した断面図である。)
このクリーニングブレード50は、感光体10の平滑な中央領域に相当する長さを有し、この長さ方向を横断する断面形状が略矩形となるよう形成された板状の弾性部材50bと、該弾性部材50bを支持するための支持部材50aとを有し、該支持部材50aは、弾性部材50bと略同長の剛性を有する板材にて形成されている。
この弾性部材50bは、その表面の、特に、前記矩形断面の角部(以下「エッジ部」、または、単に「エッジ」ともいう)を感光体10に当接させて用いられる。
この感光体10に当接される表面側と、この表面側とは逆側の背面側とは異なる材料で形成されており、厚み方向に2層の積層構造が形成されている。
より詳しくは、この弾性部材50bの最表面側に配される層(以下「エッジ層501」ともいう)は、フィラーを含有するポリウレタン樹脂組成物で形成されており、前記エッジ層501の背面側の層(以下「ベース層502」ともいう)は、フィラーを含有しないポリウレタン樹脂組成物で形成されている。
Next, as an embodiment of the present invention, a cleaning blade 50 will be described as an example with reference to FIG. (FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the cleaning blade 50.)
The cleaning blade 50 has a length corresponding to a smooth central region of the photoconductor 10, and a plate-like elastic member 50b formed so that a cross-sectional shape crossing the length direction is substantially rectangular, A support member 50a for supporting the elastic member 50b, and the support member 50a is formed of a plate material having substantially the same length as the elastic member 50b.
The elastic member 50 b is used with its surface, in particular, a corner (hereinafter referred to as “edge” or simply “edge”) of the rectangular cross section being in contact with the photosensitive member 10.
The surface side in contact with the photoreceptor 10 and the back side opposite to the surface side are formed of different materials, and a two-layer laminated structure is formed in the thickness direction.
More specifically, a layer (hereinafter also referred to as “edge layer 501”) disposed on the outermost surface side of the elastic member 50b is formed of a polyurethane resin composition containing a filler, and the back side of the edge layer 501 This layer (hereinafter also referred to as “base layer 502”) is formed of a polyurethane resin composition containing no filler.

この弾性部材50bのエッジ層501の形成に用いられるポリウレタン樹脂組成物は、例えば、熱硬化性のポリウレタン樹脂成分にフィラーを配合させてなるものを挙げることができ、未硬化時においては、常温〜70℃の温度で十分な流動性を示す液状であることが好ましい。
未硬化時においては、十分な流動性を示す液状であることが好ましいのは、金型などを用いて成形する場合などにおいて、良好なる作業性となり、しかも、エア抜け性が良好となることから、形成されるエッジ層501中に気泡などの欠陥を発生させるおそれを低減させ得るためである。
Examples of the polyurethane resin composition used for forming the edge layer 501 of the elastic member 50b include those obtained by blending a thermosetting polyurethane resin component with a filler. A liquid that exhibits sufficient fluidity at a temperature of 70 ° C. is preferred.
When uncured, it is preferable that the liquid exhibits sufficient fluidity because it provides good workability when molding using a mold and the like, and air bleeding is also good. This is because the risk of generating defects such as bubbles in the formed edge layer 501 can be reduced.

また、硬化後のポリウレタン樹脂組成物(以下「ポリウレタン弾性体」ともいう)において、23℃でのJIS A 硬さを、65〜72°程度とさせ得るものが好ましい。
硬化時に、このような硬さとさせ得ることが好ましいのは、エッジ層501がJIS A 硬さ65°未満に形成されると、感光体10に当接されるエッジ部のニップ幅が広くなりトナーの除去性能が低下してしまうおそれがあり、72°を超えると耐摩耗性を低下させるおそれを有するためである。
このような点において、硬化後に、JIS A 硬さが65〜70°のポリウレタン弾性体を形成させ得るものが好ましく、硬化後に、JIS A 硬さを65〜68°のポリウレタン弾性体を形成させ得るものがさらに好ましい。
In addition, in the cured polyurethane resin composition (hereinafter also referred to as “polyurethane elastic body”), it is preferable that the JIS A hardness at 23 ° C. can be set to about 65 to 72 °.
It is preferable that such hardness can be obtained at the time of curing. When the edge layer 501 is formed to have a JIS A hardness of less than 65 °, the nip width of the edge portion in contact with the photoconductor 10 is increased. This is because there is a possibility that the removal performance of the resin may be lowered, and if it exceeds 72 °, the wear resistance may be lowered.
In this respect, it is preferable that a polyurethane elastic body having a JIS A hardness of 65 to 70 ° can be formed after curing, and a polyurethane elastic body having a JIS A hardness of 65 to 68 ° can be formed after curing. More preferred.

なお、この“JIS A 硬さ”は、JIS K 7312に準じてスプリング式タイプA硬さ試験機を用いて測定することができる。   The “JIS A hardness” can be measured using a spring type A hardness tester according to JIS K 7312.

また、このエッジ層501の形成に用いられるポリウレタン樹脂組成物としては、硬化後に、反発弾性が37〜60%のポリウレタン弾性体を形成させ得るものが好ましい。
反発弾性をこのような範囲とさせ得るものが好ましいのは、エッジ層501が反発弾性37%未満に形成されると、低温低湿下におけるクリーニング性能が低下するおそれを有し、60%を超えると耐摩耗性を低下させるおそれがあるためである。
このような点において、硬化後に、反発弾性が37〜50%のポリウレタン弾性体を形成させ得るものが好ましく、硬化後に、反発弾性が37〜45%のポリウレタン弾性体を形成させ得るものがさらに好ましい。
Moreover, as a polyurethane resin composition used for formation of this edge layer 501, what can form a polyurethane elastic body whose rebound resilience is 37 to 60% after hardening is preferable.
It is preferable that the rebound resilience be in such a range. If the edge layer 501 is formed to be less than 37% rebound resilience, the cleaning performance under low temperature and low humidity may be deteriorated. This is because the wear resistance may be reduced.
In this respect, it is preferable that a polyurethane elastic body having a rebound resilience of 37 to 50% after curing is preferable, and a polyurethane elastic body having a rebound resilience of 37 to 45% after curing is further preferable. .

なお、この“反発弾性率”は、JIS K 7312に準じて反発弾性試験機を用いて測定することができる。   The “rebound resilience” can be measured using a rebound resilience tester according to JIS K 7312.

また、このエッジ層501の形成に用いられるポリウレタン樹脂組成物としては、硬化後に、23℃における200%モジュラス値が4.7〜13.8MPaのポリウレタン弾性体を形成させ得るものが好ましい。
200%モジュラス値をこのような範囲とさせ得るものが好ましいのは、エッジ層501が200%モジュラス値4.7MPa未満に形成されるとクリーニング時におけるエッジの変形が大きくなり耐摩耗性が低下するおそれを有し、13.8MPaを超えると、クリーニング時にエッジ近傍に生じる応力を分散することが困難となり耐摩耗性が低下するおそれを有するためである。
このような点において、硬化後に、ポリウレタン弾性体の200%モジュラス値を8.0〜11.5MPaとさせ得るものが好ましく、硬化時に、ポリウレタン弾性体の200%モジュラス値を8.5〜10.5MPaとさせ得るものがさらに好ましい。
Moreover, as a polyurethane resin composition used for formation of this edge layer 501, what can form the polyurethane elastic body whose 200% modulus value in 23 degreeC is 4.7-13.8MPa after hardening is preferable.
It is preferable that the 200% modulus value can be within such a range. If the edge layer 501 is formed to be less than the 200% modulus value of 4.7 MPa, the edge deformation during cleaning becomes large and the wear resistance is lowered. This is because if it exceeds 13.8 MPa, it is difficult to disperse the stress generated in the vicinity of the edge during cleaning, and wear resistance may be reduced.
In this respect, it is preferable that the 200% modulus value of the polyurethane elastic body can be set to 8.0 to 11.5 MPa after curing, and the 200% modulus value of the polyurethane elastic body is set to 8.5 to 10. What can be made 5 MPa is more preferable.

なお、この“200%モジュラス値”は、JIS K 6251に準じ、ダンベル型試験片(3号)を用いて測定することができる。   The “200% modulus value” can be measured using a dumbbell-shaped test piece (No. 3) according to JIS K 6251.

このような、エッジ層501の形成に用いられるポリウレタン樹脂組成物に含有される前記フィラーとしては、ポリウレタン弾性体中に、最大粒径が100nm以下となる状態で分散させ得るものであれば、有機系フィラー、無機系フィラーなど、特に制限されるものではない。
すなわち、通常、これらのフィラーとしては、一次粒子の最大粒径が、実質100nm以下のものが用いられる。
The filler contained in the polyurethane resin composition used for forming the edge layer 501 is organic as long as the filler can be dispersed in a polyurethane elastic body with a maximum particle size of 100 nm or less. There are no particular restrictions such as a system filler or an inorganic filler.
That is, normally, as these fillers, those having a maximum primary particle size of substantially 100 nm or less are used.

前記有機系フィラーとしては、ポリテトラフルオロエチレンのようなフッ素樹脂粉末、シリコーン樹脂粉末などを例示することができ、前記無機系フィラーとしては、酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化ケイ素(以下「シリカ」ともいう)などの金属酸化物粒子、金属粒子、モンモリロナイトなどの鉱物粒子を例示できる。
なお、ポリウレタン弾性体の硬度を上昇させることを抑制しつつポリウレタン弾性体の機械的強度を向上させ得るとともに、ポリウレタン弾性体の摩擦係数を低減させる効果にも優れる点から、前記フィラーにはシリカ粒子が用いられることが好ましく、一次粒子が20〜30nmの粒径を有するシリカ粒子が用いられることが特に好ましい。
この100nm以下の粒径を有するフィラーの一次粒子の状態などについては、透過型電子顕微鏡(TEM)などによって直接観察することができる。
Examples of the organic filler include fluororesin powder such as polytetrafluoroethylene, silicone resin powder and the like, and examples of the inorganic filler include tin oxide, zinc oxide, titanium oxide, aluminum oxide, and iron oxide. And metal oxide particles such as silicon oxide (hereinafter also referred to as “silica”), metal particles, and mineral particles such as montmorillonite.
In addition, since the mechanical strength of the polyurethane elastic body can be improved while suppressing an increase in the hardness of the polyurethane elastic body, and the effect of reducing the friction coefficient of the polyurethane elastic body is excellent, the filler includes silica particles. Is preferably used, and silica particles having primary particles having a particle diameter of 20 to 30 nm are particularly preferably used.
The state of the primary particles of the filler having a particle size of 100 nm or less can be directly observed with a transmission electron microscope (TEM).

これらのフィラーは、その種類にもよるが、例えば、クリーニングブレード50のエッジ層501のポリウレタン弾性体に、シリカ粒子が用いられる場合には、エッジ層501中における含有量が0体積%を超え6体積%以下とされることが好ましい。
このポリウレタン弾性体中におけるフィラーの含有量は、通常、ポリウレタン樹脂組成物の配合の調整により実施することができる。
Depending on the type of these fillers, for example, when silica particles are used for the polyurethane elastic body of the edge layer 501 of the cleaning blade 50, the content in the edge layer 501 exceeds 0% by volume. It is preferable that the volume is not more than%.
The content of the filler in the polyurethane elastic body can usually be carried out by adjusting the blending of the polyurethane resin composition.

前記熱硬化性のポリウレタン樹脂成分は、特に限定されるものではなく、ポリオール、ポリイソシアネート及び必要に応じて架橋剤を含有させることができる。   The thermosetting polyurethane resin component is not particularly limited, and can contain a polyol, a polyisocyanate, and, if necessary, a crosslinking agent.

前記ポリオールとしては特に限定されず、例えば、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカプロラクトンポリオールなどを挙げることができる。
なかでも、感光体10表面の残留トナーなどのすり抜けを防止するとともに優れた耐摩耗性を有する点において、ポリエステルポリオール、ポリカプロラクトンポリオールが好ましい。
これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
It does not specifically limit as said polyol, For example, polyester polyol, polyether polyol, polycaprolactone polyol etc. can be mentioned.
Of these, polyester polyols and polycaprolactone polyols are preferable because they prevent slipping of residual toner on the surface of the photoreceptor 10 and have excellent wear resistance.
These may be used alone or in combination of two or more.

前記ポリオールは、数平均分子量が1000〜3000であることが好ましい。
前記範囲内のポリオールを用いることにより、感光体10表面の残留トナーのすり抜けなどを効果的に防止することができる。
The polyol preferably has a number average molecular weight of 1,000 to 3,000.
By using the polyol within the above range, it is possible to effectively prevent the toner remaining on the surface of the photoreceptor 10 from slipping through.

前記ポリエステルポリオールとしては、例えば、ジカルボン酸とグリコールとを常法に従って反応させることにより得ることができるものを挙げることができる。
前記ジカルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸などの脂肪族ジカルボン酸、オキシ安息香酸等のオキシカルボン酸、それらのエステル形成性誘導体などを挙げることができる。
As said polyester polyol, what can be obtained by making dicarboxylic acid and glycol react according to a conventional method can be mentioned, for example.
Examples of the dicarboxylic acid include aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, and 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, aliphatic dicarboxylic acids such as adipic acid, azelaic acid, and sebacic acid, and oxycarboxylic acids such as oxybenzoic acid. Examples thereof include acids and ester-forming derivatives thereof.

前記グリコールとしては、例えば、エチレングリコール、1,4−ブタンジオール、トリメチロールプロパン、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,9−ノナンジオール、トリエチレングリコールなどの脂肪族グリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノールなどの脂環族グリコール、p−キシレンジオールなどの芳香族ジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどのポリオキシアルキレングリコールなどを挙げることができる。
これらによるポリエステルポリオールは、線状構造であるが、3価以上のエステル形成成分を用いて分枝状ポリエステルであってもよい。
Examples of the glycol include ethylene glycol, 1,4-butanediol, trimethylolpropane, diethylene glycol, neopentyl glycol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,9-nonanediol, and triethylene glycol. Examples include aliphatic glycols, alicyclic glycols such as 1,4-cyclohexanedimethanol, aromatic diols such as p-xylene diol, polyoxyalkylene glycols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polytetramethylene glycol. .
Polyester polyols based on these have a linear structure, but may be branched polyesters using a trivalent or higher valent ester-forming component.

なかでも、感光体10表面の残留トナーのすり抜けなどをより確実に防止し得る点から、前記ジカルボン酸としては、脂肪族ジカルボン酸が好ましく、アジピン酸がさらに好ましい。
前記グリコールとしては、脂肪族グリコールが好ましく、エチレングリコール、1,4−ブタンジオール、トリメチロールプロパンが更に好ましい。
Among these, the dicarboxylic acid is preferably an aliphatic dicarboxylic acid, and more preferably adipic acid, from the viewpoint that the residual toner on the surface of the photoreceptor 10 can be more reliably prevented.
As the glycol, aliphatic glycol is preferable, and ethylene glycol, 1,4-butanediol, and trimethylolpropane are more preferable.

前記ポリエーテルポリオールとしては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、それらの共重合体などのポリアルキレングリコールなどを挙げることができる。
なかでも、感光体10表面の残留トナーのすり抜けなどを防止することができる点から、ポリテトラメチレングリコールが好ましい。
Examples of the polyether polyol include polyalkylene glycols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, and copolymers thereof.
Among these, polytetramethylene glycol is preferable because it can prevent the residual toner from slipping on the surface of the photoreceptor 10.

ポリカプロラクトンポリオールとしては、例えば、触媒の存在下に低分子量グリコールを開始剤としてε−カプロラクトンを開環付加させることにより得ることができるものを挙げることができる。
前記低分子量グリコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール等の2価のアルコールとトリメチレングリコール、グリセリン等の3価のアルコールが好ましく用いられる。
前記触媒としては、テトラブチルチタネート、テトラプロピルチタネート、テトラエチルチタネートなどの有機チタン系化合物、オクチル酸スズ、ジブチルスズオキシド、ジブチルスズジラウレート、塩化第1スズ、臭化第1スズなどのスズ系化合物などが好ましく用いられる。
なお、前記ε−カプロラクトン以外にもトリメチルカプロラクトンやバレロラクトンのような他の環状ラクトンを一部混合してもかまわない。
Examples of the polycaprolactone polyol include those that can be obtained by ring-opening addition of ε-caprolactone using a low molecular weight glycol as an initiator in the presence of a catalyst.
As the low molecular weight glycol, divalent alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butylene glycol and neopentyl glycol and trivalent alcohols such as trimethylene glycol and glycerin are preferably used.
Preferred examples of the catalyst include organic titanium compounds such as tetrabutyl titanate, tetrapropyl titanate, and tetraethyl titanate, tin compounds such as tin octylate, dibutyltin oxide, dibutyltin dilaurate, stannous chloride, and stannous bromide. Used.
In addition to the ε-caprolactone, other cyclic lactones such as trimethylcaprolactone and valerolactone may be partially mixed.

前記ポリイソシアネートとしては特に限定されず、従来公知のものを使用することができ、例えば、脂肪族イソシアネート、脂環族イソシアネート、芳香族イソシアネートなどを挙げることができる。
なかでも、感光体10表面の残留トナーのすり抜けなどを防止することができる点から、芳香族イソシアネートが好ましい。
It does not specifically limit as said polyisocyanate, A conventionally well-known thing can be used, For example, aliphatic isocyanate, alicyclic isocyanate, aromatic isocyanate etc. can be mentioned.
Of these, aromatic isocyanate is preferred because it can prevent the residual toner from slipping on the surface of the photoreceptor 10.

前記脂肪族イソシアネートとしては、例えば、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネートなどが挙げられる。
また、ヘキサメチレンジイソシアネートやイソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート体、ビウレット体、アダクト体の変性体などを挙げることができる。
前記脂環族イソシアネートとしては、例えば、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート(NBDI)などの脂環族ジイソシアネートなどを挙げることができる。
前記芳香族イソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネート(TDI)、フェニ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)、1,5−ナフタレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート(XDI)、カルボジイミド変性のMDI、ウレタン 変性のMDIなどを挙げることができる。
前記ポリイソシアネートのなかでも、感光体10表面の残留トナーのすり抜けなどを防止することができる点から、MDI、ウレタン 変性のMDIが好ましく、MDIが特に好ましい。
Examples of the aliphatic isocyanate include 1,6-hexamethylene diisocyanate (HDI), 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, and lysine diisocyanate.
In addition, there may be mentioned isocyanurate bodies, biuret bodies and modified adduct bodies of hexamethylene diisocyanate and isophorone diisocyanate.
Examples of the alicyclic isocyanate include alicyclic diisocyanates such as isophorone diisocyanate (IPDI), 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, and norbornane diisocyanate (NBDI).
Examples of the aromatic isocyanate include tolylene diisocyanate (TDI), phenylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 1,5-naphthalene diisocyanate, xylylene diisocyanate (XDI), carbodiimide-modified MDI, and urethane. Examples include modified MDI.
Among the polyisocyanates, MDI and urethane-modified MDI are preferable, and MDI is particularly preferable in terms of preventing slipping of residual toner on the surface of the photoreceptor 10.

前記ポリウレタン樹脂組成物において、用いられる架橋剤としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ヒドラジン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、N,N−ビス(2−ヒドロキシプロピル)アニリン、水などを挙げることができる。
なかでも、感光体10表面の残留トナーなどのすり抜けをより確実に防止し得る点から、エチレングリコール、1,4−ブタンジオール、トリメチロールプロパン、N,N−ビス(2−ヒドロキシプロピル)アニリンが好ましく、特にエチレングリコール、1,4−ブタンジオール、トリメチロールプロパンが好ましい。
Examples of the crosslinking agent used in the polyurethane resin composition include ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, hexanediol, diethylene glycol, trimethylolpropane, glycerin, hydrazine, ethylenediamine, diethylenetriamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, Examples include 4,4′-diaminodicyclohexylmethane, N, N-bis (2-hydroxypropyl) aniline, water, and the like.
Among these, ethylene glycol, 1,4-butanediol, trimethylolpropane, and N, N-bis (2-hydroxypropyl) aniline are preferred because they can more reliably prevent slipping of residual toner and the like on the surface of the photoreceptor 10. Particularly preferred are ethylene glycol, 1,4-butanediol, and trimethylolpropane.

前記エッジ層501のポリウレタン弾性体は、このような原料を使用して公知の方法で製造することができ、例えば、適当な有機溶剤中で必要に応じて触媒を使用し、各原料の当量比をNCO/OH=1.02〜1.18に調整して反応させることや、無溶剤で溶融反応させることなどにより形成することができる。
また、全原料を同時に反応させるワンショト法、プレポリマー法などにより形成することができる。
The polyurethane elastic body of the edge layer 501 can be produced by a known method using such raw materials, for example, using a catalyst in an appropriate organic solvent as necessary, and the equivalent ratio of each raw material. Can be formed by reacting with NCO / OH = 1.02 to 1.18, or by melt reaction without solvent.
Further, it can be formed by a one-shot method, a prepolymer method, or the like in which all raw materials are reacted simultaneously.

このプレポリマー法を用いる場合には、例えば、脱水処理を行ったポリオールとイソシアネートとを混合し、温度50〜80℃で10〜600分間反応させて得られるプレポリマーに、架橋剤などを加えて金型に注型するなどして硬化させる方法を採用することができ、ワンショット法を用いる場合には、例えば、脱水処理を行ったポリオールと架橋剤とを計量し、さらにそこにポリイソシアネートを加えて計量して混合して金型に注型するなどして硬化させる方法を採用することができる。   When this prepolymer method is used, for example, a polyol and isocyanate subjected to dehydration treatment are mixed, and a prepolymer obtained by reacting at a temperature of 50 to 80 ° C. for 10 to 600 minutes is added with a crosslinking agent or the like. A method of curing by pouring into a mold or the like can be adopted. When the one-shot method is used, for example, a dehydrated polyol and a crosslinking agent are weighed, and a polyisocyanate is further added thereto. In addition, a method of curing by weighing, mixing, casting into a mold or the like can be employed.

前記弾性部材50bのベース層502の形成に用いるポリウレタン樹脂組成物には、フィラーを含有させない点を除き、前記ポリオールや前記ポリイソシアネートなどエッジ層501の形成に用いた原料と同様の原料を用いることができる。
ただし、ベース層502の形成に用いるポリウレタン樹脂組成物は、硬化後に、23℃でのJIS A 硬さが65〜80°程度のポリウレタン弾性体を形成させ得るものが好ましい。
硬化後に、このような硬さとさせ得ることが好ましいのは、ベース層502がJIS A 硬さ65°未満に形成されると、クリーニング時において弾性部材50bのエッジが巻き込まれやすくなり、座屈を発生させやすくなるおそれがあるためである。
また、80°を超えると、エッジにかかる応力の抑制効果が低減してしまうおそれを有する。
このような点において、ベース層502の形成に用いられるポリウレタン樹脂組成物としては、硬化後に、JIS A 硬さが65〜68°のポリウレタン弾性体を形成させ得るものが好ましい。
The polyurethane resin composition used for forming the base layer 502 of the elastic member 50b uses the same raw materials as those used for forming the edge layer 501 such as the polyol and the polyisocyanate, except that the filler is not included. Can do.
However, it is preferable that the polyurethane resin composition used for forming the base layer 502 can form a polyurethane elastic body having a JIS A hardness of about 65 to 80 ° at 23 ° C. after curing.
It is preferable that such hardness can be obtained after curing. If the base layer 502 is formed to have a JIS A hardness of less than 65 °, the edge of the elastic member 50b is easily caught during cleaning, and buckling is prevented. This is because it may be easily generated.
Moreover, when it exceeds 80 degrees, there exists a possibility that the suppression effect of the stress concerning an edge may reduce.
In this respect, the polyurethane resin composition used for forming the base layer 502 is preferably one that can form a polyurethane elastic body having a JIS A hardness of 65 to 68 ° after curing.

また、このベース層502の形成に用いられるポリウレタン樹脂組成物としては、硬化後に、反発弾性が5〜30%のポリウレタン弾性体を形成させ得るものが好ましい。
反発弾性をこのような範囲とさせ得るものが好ましいのは、ベース層502が反発弾性5%未満に形成されると、低温低湿下におけるクリーニング性能を阻害するおそれを有し、30%を超えるとダンパー効果を低下させるおそれがあるためである。
このような点において、硬化後に、反発弾性が8〜26%のポリウレタン弾性体を形成させ得るポリウレタン樹脂組成物が好ましく、硬化後に、反発弾性が10〜20%のポリウレタン弾性体を形成させ得るものがさらに好ましい。
Moreover, as a polyurethane resin composition used for formation of this base layer 502, what can form a polyurethane elastic body whose impact resilience is 5 to 30% is preferable after hardening.
It is preferable that the rebound resilience be in such a range. If the base layer 502 is formed to have a rebound resilience of less than 5%, the cleaning performance under low temperature and low humidity may be hindered. This is because the damper effect may be reduced.
In this respect, a polyurethane resin composition capable of forming a polyurethane elastic body having a rebound resilience of 8 to 26% after curing is preferable, and a polyurethane elastic body having a rebound resilience of 10 to 20% can be formed after curing. Is more preferable.

また、このベース層502の形成に用いられるポリウレタン樹脂組成物としては、硬化後に、23℃における200%モジュラス値が3.5〜12MPaのポリウレタン弾性体を形成させ得るものが好ましい。
200%モジュラス値をこのような範囲とさせ得るものが好ましいのは、ベース層502が200%モジュラス値3.5MPa未満に形成されるとクリーニング時における座屈が生じるおそれを有し、12MPaを超えると、ダンパー効果を低下させるおそれを有するためである。
このような点において、ベース層502の形成に用いられるポリウレタン樹脂組成物としては、硬化後に、200%モジュラス値が4.0〜10.0MPaのポリウレタン弾性体を形成させ得るものが好ましく、硬化後に、200%モジュラス値が4.0〜8.0MPaのポリウレタン弾性体を形成させ得るものがさらに好ましい。
Moreover, as a polyurethane resin composition used for formation of this base layer 502, what can form the polyurethane elastic body whose 200% modulus value in 23 degreeC is 3.5-12 Mpa after hardening is preferable.
It is preferable that the 200% modulus value be in such a range. If the base layer 502 is formed to have a 200% modulus value of less than 3.5 MPa, there is a risk of buckling during cleaning, which exceeds 12 MPa. This is because the damper effect may be reduced.
In this respect, the polyurethane resin composition used for forming the base layer 502 is preferably one that can form a polyurethane elastic body having a 200% modulus value of 4.0 to 10.0 MPa after curing. More preferably, a polyurethane elastic body having a 200% modulus value of 4.0 to 8.0 MPa can be formed.

このクリーニングブレード50におけるエッジ層501とベース層502のそれぞれの厚みについては、エッジ層501の厚みをE(mm)、ベース層502の厚みをB(mm)としたときに、0.05≦{E/(E+B)}≦0.75の関係を満たすように形成されていることが好ましく、0.25≦{E/(E+B)}≦0.75の関係を満たすように形成されていることがさらに好ましい。   Regarding the thicknesses of the edge layer 501 and the base layer 502 in the cleaning blade 50, 0.05 ≦ {when the thickness of the edge layer 501 is E (mm) and the thickness of the base layer 502 is B (mm). It is preferably formed so as to satisfy the relationship of E / (E + B)} ≦ 0.75, and formed so as to satisfy the relationship of 0.25 ≦ {E / (E + B)} ≦ 0.75. Is more preferable.

また、エッジ層501の厚み(E)については、50μmを超えるものであることが好ましく、0.2〜2.0mmであることがより好ましい。
エッジ層501の厚みをこのような範囲とすることにより、クリーニング性能と耐摩耗性とを両立させることができ、クリーニングブレードの耐用期間を長期化させ得る。
Further, the thickness (E) of the edge layer 501 is preferably more than 50 μm, and more preferably 0.2 to 2.0 mm.
By setting the thickness of the edge layer 501 within such a range, both the cleaning performance and the wear resistance can be achieved, and the service life of the cleaning blade can be prolonged.

前記支持部材50aは、弾性部材50bを支持することのできる剛性を有する金属板や合成樹脂板、セラミックス板などを用いることができる。   As the support member 50a, a rigid metal plate, a synthetic resin plate, a ceramic plate, or the like that can support the elastic member 50b can be used.

前記支持部材50aと前記弾性部材50bとを接着させる接着剤層51には、接着する弾性部材50bや支持部材50aの材質にもよるが、通常、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)系、ポリアミド系、ポリウレタン系、ポリエステル系のホットメルト接着剤や、硬化型接着剤などを用いることができる。   The adhesive layer 51 for bonding the support member 50a and the elastic member 50b is usually an ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) system, although it depends on the material of the elastic member 50b and the support member 50a to be bonded. A polyamide-based, polyurethane-based, or polyester-based hot melt adhesive, a curable adhesive, or the like can be used.

次いで、このようなクリーニングブレード50を作製する方法について遠心成形機を用いた遠心成形法で弾性体を作製する場合を例に説明する。
この遠心成形法とは、高速で回転する加熱した円筒形状の成形金型の内面に、熱硬化性の材料を流し込んで硬化させることにより、厚みが比較的均一な円筒体を形成させるものであり、この円筒体から平面状の部材を切り出すことにより、厚み精度に優れた部材を容易に形成することができる。
Next, a method for producing such a cleaning blade 50 will be described by taking an example in which an elastic body is produced by a centrifugal molding method using a centrifugal molding machine.
This centrifugal molding method is to form a cylindrical body having a relatively uniform thickness by pouring a thermosetting material into the inner surface of a heated cylindrical mold that rotates at high speed and curing it. By cutting out a planar member from the cylindrical body, a member having excellent thickness accuracy can be easily formed.

図3(a)は、遠心成形機の一例を説明するための説明図であり、遠心成形機の側面ならびに部分的に内部の様子を示している。
(b)は、(a)図におけるX−X’線断面図である。
この図3に示すように、前記遠心成形機100は、一旦側が閉塞端111、他端側が開放端112とされた有底円筒形状を有し、該有底円筒が横置きされた状態で遠心成形機100に配置されている金型110と、該金型110を加熱するためヒータ120と、金型110を前記円筒形状の中心軸周りに回転させるためのモータ130とが備えられている。
FIG. 3A is an explanatory diagram for explaining an example of a centrifugal molding machine, and shows a side surface of the centrifugal molding machine and a partially internal state.
(B) is the XX 'sectional view taken on the line in (a).
As shown in FIG. 3, the centrifugal molding machine 100 has a bottomed cylindrical shape having a closed end 111 on the side and an open end 112 on the other side, and the centrifugal molding machine 100 is centrifuged in a state where the bottomed cylinder is placed horizontally. A mold 110 arranged in the molding machine 100, a heater 120 for heating the mold 110, and a motor 130 for rotating the mold 110 around the central axis of the cylindrical shape are provided.

また、この遠心成形機100においては、金型110とヒータ120とが、開閉扉140を備えた全体略方形の断熱室150内に収容されている。
該断熱室150には、前記金型110を収容するのに十分な大きさの直方形の内部空間が形成されており、前記金型110は、その開放端112を開閉扉140側に向けて断熱室150内に収容されている。
前記ヒータ120は、金型110を全方面から取り囲むべく配置されており、断熱室150の内壁六面全てに固定された状態で備えられている。
Further, in the centrifugal molding machine 100, the mold 110 and the heater 120 are accommodated in an overall substantially rectangular heat insulation chamber 150 having an opening / closing door 140.
The heat insulation chamber 150 is formed with a rectangular internal space large enough to accommodate the mold 110, and the mold 110 has its open end 112 facing the door 140 side. The heat insulation chamber 150 is accommodated.
The heater 120 is disposed so as to surround the mold 110 from all sides, and is provided in a state of being fixed to all six inner walls of the heat insulating chamber 150.

前記断熱室150には、開閉扉140の反対側の壁面に貫通孔が設けられており、金型110は、この貫通孔を通じて断熱室150外から断熱室150内に延在するシャフト160により閉塞端111側で軸支されている。
このシャフト160は、金型110の中心軸と同軸上に配されており、メカニカルシールが用いられて貫通孔に対して回転自在に固定されている。
また、このシャフト160には、断熱室150外においてプーリ161が装着されており、モータ130の回転軸131に装着されたプーリ132の回転にともなって回転されるべく、シャフト160のプーリ161とモータ130のプーリ132との間には伝動ベルト170が張架されている。
The heat insulation chamber 150 is provided with a through hole in the wall on the opposite side of the door 140, and the mold 110 is blocked by a shaft 160 extending from the outside of the heat insulation chamber 150 into the heat insulation chamber 150 through the through hole. It is pivotally supported on the end 111 side.
The shaft 160 is arranged coaxially with the central axis of the mold 110 and is fixed to the through hole using a mechanical seal.
A pulley 161 is attached to the shaft 160 outside the heat insulating chamber 150, and the pulley 161 and the motor of the shaft 160 are rotated so as to rotate as the pulley 132 attached to the rotating shaft 131 of the motor 130 rotates. A transmission belt 170 is stretched between 130 pulleys 132.

すなわち、この図3に例示の遠心成形機は、断熱室150の開閉扉140を開けて、金型110の開放端112側から金型110内に材料を流入させ得ると共に、前記ヒータ120で金型110(流入させた材料)を外部側から加熱しつつモータ130を駆動させることにより、金型110を中心軸周りに回転させ得るように形成されている。   That is, the centrifugal molding machine illustrated in FIG. 3 can open the opening / closing door 140 of the heat insulation chamber 150 to allow the material to flow into the mold 110 from the open end 112 side of the mold 110, and The mold 110 can be rotated around the central axis by driving the motor 130 while heating the mold 110 (inflowed material) from the outside.

次いで、このような遠心成形機100を用いてクリーニングブレード50の板状の弾性部材50bを作製する方法を説明する。   Next, a method for producing the plate-like elastic member 50b of the cleaning blade 50 using such a centrifugal molding machine 100 will be described.

まず、弾性部材50bのエッジ層501、ベース層502を形成するための未硬化のポリウレタン樹脂組成物を調整する。
このとき、未硬化のポリウレタン樹脂組成物を遠心成形法に好適に供し得るように、溶剤などを用いて未硬化のポリウレタン樹脂組成物を適度な粘度の液体(以下「ポリウレタン樹脂溶液」ともいう)となるように調整する。
なお、エッジ層501の形成に用いるポリウレタン樹脂溶液には、フィラーを分散させることとなるが、このポリウレタン樹脂溶液に対するフィラーの分散は、予めポリウレタン樹脂溶液に用いるポリオールなどに対して実施しておくことが好ましい。
First, an uncured polyurethane resin composition for forming the edge layer 501 and the base layer 502 of the elastic member 50b is prepared.
At this time, the uncured polyurethane resin composition is appropriately liquid (hereinafter also referred to as “polyurethane resin solution”) using a solvent or the like so that the uncured polyurethane resin composition can be suitably used for the centrifugal molding method. Adjust so that
The filler is dispersed in the polyurethane resin solution used to form the edge layer 501. The filler is dispersed in the polyurethane resin solution in advance for the polyol used in the polyurethane resin solution. Is preferred.

すなわち、ポリオールとフィラーとを予め混合攪拌して、フィラーをポリオール中に分散させた分散液を作製した後に、この分散液にポリイソシアネートや架橋剤などの成分を混合する方法を採用することが好ましい。
このとき、後からポリイソシアネートや架橋剤などの成分が加えられて分散液が希釈されることから、この分散液には、最終的に形成されるエッジ層501におけるフィラーの濃度よりも、通常、高濃度にフィラーを含有させる。
That is, it is preferable to employ a method in which a polyol and a filler are mixed and stirred in advance to prepare a dispersion in which the filler is dispersed in the polyol, and then a component such as polyisocyanate and a crosslinking agent is mixed in the dispersion. .
At this time, since components such as polyisocyanate and a crosslinking agent are added later to dilute the dispersion, the dispersion is usually more concentrated than the filler concentration in the edge layer 501 to be finally formed. A filler is contained at a high concentration.

このポリオールへのフィラーの分散においては、一般的な混合攪拌手段を採用して実施することができる。
なかでも、分散液全体においてせん断を与えることができ、最終的に得られるポリウレタン樹脂溶液中にフィラーの凝集が生じることをより確実に防止し得る点においてビーズミルなどの攪拌手段を用いて実施することが好ましい。
このとき、ポリオールにフィラーを分散させた分散液を適宜採取してポリオール中におけるフィラーの分散状況が最大粒径100nm以下となっているかどうかを確認しつつポリオールとフィラーとの混合攪拌を実施することも可能である。
The filler can be dispersed in the polyol by employing a general mixing and stirring means.
Among them, the entire dispersion liquid can be sheared, and it can be carried out using a stirring means such as a bead mill in that it can more reliably prevent filler aggregation in the finally obtained polyurethane resin solution. Is preferred.
At this time, mixing and stirring the polyol and the filler while confirming whether the dispersion state of the filler in the polyol is a maximum particle size of 100 nm or less by appropriately collecting a dispersion in which the filler is dispersed in the polyol. Is also possible.

また、このポリオールにフィラーを分散させた分散液に対して、ポリイソシアネートや架橋剤などの成分を混合する方法については、一般的な混合攪拌手段を採用して実施することができる。   Moreover, about the method of mixing components, such as polyisocyanate and a crosslinking agent, with the dispersion liquid which disperse | distributed the filler to this polyol, it can implement by employ | adopting a general mixing stirring means.

このポリオールにフィラーを分散させた分散液に対してポリイソシアネートや架橋剤などの成分を混合する方法と同じく、ベース層502の形成に用いるポリウレタン樹脂溶液も、ポリオール、ポリイソシアネート、架橋剤などを一般的な混合攪拌手段を採用して混合攪拌することにより作製することができる。   Similar to the method of mixing components such as polyisocyanate and crosslinking agent into the dispersion in which filler is dispersed in this polyol, the polyurethane resin solution used to form the base layer 502 is generally made of polyol, polyisocyanate, crosslinking agent and the like. It can be produced by mixing and stirring using a typical mixing and stirring means.

次いで、このエッジ層用ポリウレタン樹脂溶液と、ベース層用ポリウレタン樹脂溶液とを用いて遠心成形法によりエッジ層501とベース層502との2層構造が形成された弾性部材50bを作製する。   Next, an elastic member 50b in which a two-layer structure of the edge layer 501 and the base layer 502 is formed by centrifugal molding using the edge layer polyurethane resin solution and the base layer polyurethane resin solution.

なお、遠心成形法による成形品は、成形の際に内側となっていた面(以下「空気側面」ともいう)は、鏡面状の平滑面を得られやすいのに対し、金型110と接触する側(以下「金型接触面」ともいう)の表面の精度は金型110の内周面の粗度に影響される。
このため、通常、この遠心成形法によりクリーニングブレード50の弾性部材50bを作製したりする場合には、この「空気側面」が感光体10に当接される表面側として用いられる。
In addition, in the molded product by the centrifugal molding method, the surface (hereinafter also referred to as “air side surface”) that was inside at the time of molding is easy to obtain a mirror-like smooth surface, but is in contact with the mold 110. The accuracy of the surface (hereinafter also referred to as “mold contact surface”) is affected by the roughness of the inner peripheral surface of the mold 110.
For this reason, normally, when the elastic member 50b of the cleaning blade 50 is manufactured by this centrifugal molding method, the “air side surface” is used as the surface side to be in contact with the photosensitive member 10.

しかし、ポリウレタン樹脂溶液を金型110内に流入させる際に、ホコリなどの異物が混入したり、ポリウレタン樹脂溶液中に気泡が発生していたりすると遠心成形を実施する際に、これら異物や気泡が「空気側面」に移動して表面近傍で硬化してしまうおそれがある。
この表面近傍で異物や気泡が内在するとその部分が周囲と異なる弾性挙動を示すことなりクリーニングブレード50としての機能を果たさない不良品となるおそれがある。
However, when the polyurethane resin solution is allowed to flow into the mold 110, foreign matter such as dust is mixed in or bubbles are generated in the polyurethane resin solution. There is a risk of moving to the “air side” and curing near the surface.
If foreign matter or bubbles are present in the vicinity of the surface, the portion exhibits an elastic behavior different from that of the surroundings, which may result in a defective product that does not function as the cleaning blade 50.

また、遠心成形法による成形品の厚みの精度(遠心成形法により形成される円筒体に見られる最大厚みと最小厚みとの差)は、金型110の振れ精度(金型110を回転軸周りに一回転させた場合に観察される回転軸から金型内周面までの距離の最大値と最小値との差)に左右される。
したがって、場合によっては、遠心成形法により形成された円筒体からクリーニングブレード50に用いる弾性部材50bを切り出す際の歩留まりを低下させるおそれを有する。
Further, the accuracy of the thickness of the molded product by the centrifugal molding method (the difference between the maximum thickness and the minimum thickness found in the cylindrical body formed by the centrifugal molding method) is the deflection accuracy of the mold 110 (the mold 110 is rotated around the rotation axis). The difference between the maximum value and the minimum value of the distance from the rotation axis to the inner peripheral surface of the mold observed when it is rotated once.
Therefore, in some cases, there is a risk that the yield when cutting the elastic member 50b used for the cleaning blade 50 from the cylindrical body formed by the centrifugal molding method is lowered.

このようなことに対して、以下に説明するような、遠心成形法を実施することにより、エッジ層501の表面平滑性に優れ、しかも、歩留まり良くクリーニングブレード用の弾性部材50bを作製し得る。   In response to this, the elastic member 50b for the cleaning blade can be manufactured by performing a centrifugal molding method as described below, with excellent surface smoothness of the edge layer 501 and high yield.

まず、エッジ層用ポリウレタン樹脂溶液やベース層用ポリウレタン樹脂溶液を金型110に流入させる前に、液状シリコーンゴムを遠心成形機の金型110に流入させて、この金型110を回転しつつ液状シリコーンゴムの硬化を実施することによりシリコーンゴム円筒体(以下「シリコーンゴム層500」ともいう)を金型110内周面上に形成させる。
次いで、このシリコーンゴムを金型110内周面から取り除くことなく、エッジ層用ポリウレタン樹脂溶液を金型110内に流入させて金型110を回転しつつエッジ層用ポリウレタン樹脂溶液を硬化させてシリコーンゴムの内周面側にエッジ層を501形成させる。
さらに、このエッジ層501を取り除くことなく、ベース層用ポリウレタン樹脂溶液を金型110内に流入させて金型110を回転しつつベース層用ポリウレタン樹脂溶液を硬化させベース層502を形成させる(図4(図3のB部の部分拡大断面図)参照)。
First, before the edge layer polyurethane resin solution or the base layer polyurethane resin solution is allowed to flow into the mold 110, liquid silicone rubber is allowed to flow into the mold 110 of the centrifugal molding machine, and the mold 110 is rotated while being liquid. A silicone rubber cylindrical body (hereinafter also referred to as “silicone rubber layer 500”) is formed on the inner peripheral surface of the mold 110 by curing the silicone rubber.
Next, without removing the silicone rubber from the inner peripheral surface of the mold 110, the polyurethane resin solution for the edge layer is allowed to flow into the mold 110 and the polyurethane resin solution for the edge layer is cured while rotating the mold 110. An edge layer 501 is formed on the inner peripheral surface side of the rubber.
Further, without removing the edge layer 501, the base layer polyurethane resin solution is allowed to flow into the mold 110 and the base layer polyurethane resin solution is cured while rotating the mold 110 to form the base layer 502 (FIG. 4 (see a partially enlarged cross-sectional view of part B in FIG. 3).

このことにより、図4に示すように、金型110内周面側(外側)からシリコーンゴム層500/エッジ層501/ベース層502の3層構造を形成させる。
このシリコーンゴム層500は、エッジ層501表面から容易に剥離可能であり、前記3層構造を形成後、外周側にエッジ層501、内周側にベース層502が形成された筒状体を得ることができ、該筒状体から板状に切り出してクリーニングブレード50に用いる弾性部材50bを作製することができる。
As a result, as shown in FIG. 4, a three-layer structure of silicone rubber layer 500 / edge layer 501 / base layer 502 is formed from the inner peripheral surface side (outer side) of the mold 110.
The silicone rubber layer 500 can be easily peeled from the surface of the edge layer 501. After forming the three-layer structure, a cylindrical body is obtained in which the edge layer 501 is formed on the outer peripheral side and the base layer 502 is formed on the inner peripheral side. The elastic member 50b used for the cleaning blade 50 can be produced by cutting out from the cylindrical body into a plate shape.

この遠心成形法に用いるシリコーンゴム層500の形成には、付加硬化型シリコーンゴム組成物から得られるものが好ましく、この付加硬化型シリコーンゴム組成物としては、ケイ素原子に結合する脂肪族不飽和炭化水素基を少なくとも2個有するオルガノポリシロキサン、ケイ素原子に結合する水素原子を少なくとも2個有するオルガノハイドロジエンポリシロキサン、及び、白金系触媒を含むものが好ましい。
この場合、高い振れ精度を有するシリコーンゴムの成形体が形成され、良好なる厚み精度を有する弾性部材50bを作製できる。
また、弾性部材50bのエッジ層501における表面不良を改善することができる。
さらに、得られたクリーニングブレード50における耐摩耗性とクリーニング性能と両立させ得る。
また、有機溶剤が添加されていない組成物を使用した場合、作業者の健康を害することなく、作業環境の衛生を良好に保つことができる。
For the formation of the silicone rubber layer 500 used in the centrifugal molding method, one obtained from an addition curable silicone rubber composition is preferable. As this addition curable silicone rubber composition, an aliphatic unsaturated carbon bond bonded to a silicon atom is used. An organopolysiloxane having at least two hydrogen groups, an organohydropolyene polysiloxane having at least two hydrogen atoms bonded to silicon atoms, and a platinum-based catalyst are preferred.
In this case, a molded body of silicone rubber having high runout accuracy is formed, and the elastic member 50b having good thickness accuracy can be manufactured.
Moreover, the surface defect in the edge layer 501 of the elastic member 50b can be improved.
Furthermore, the wear resistance and cleaning performance of the obtained cleaning blade 50 can be made compatible.
Moreover, when the composition to which the organic solvent is not added is used, the hygiene of the working environment can be kept good without harming the health of the worker.

このケイ素原子に結合する脂肪族不飽和炭化水素基を少なくとも2個有するオルガノポリシロキサンは、付加硬化型シリコーンゴム組成物のベースポリマーとなる成分であり、平均組成式(1):R1 a2 bSiO[4-(a+b)]/2で表される化合物であることが好ましい。
この式(1)においては、R1は、炭素数2〜10で表される1価の脂肪族不飽和炭化水素基を表す。好ましくは、炭素数2〜6である。
1の具体例としては、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロピル基、ブテニル基、イソブテニル基などのアルケニル基が好ましく、ビニル基がより好ましい。
The organopolysiloxane having at least two aliphatic unsaturated hydrocarbon groups bonded to the silicon atom is a component that becomes a base polymer of the addition-curable silicone rubber composition, and has an average composition formula (1): R 1 a R A compound represented by 2 b SiO [4- (a + b)] / 2 is preferable.
In the formula (1), R 1 represents a monovalent aliphatic unsaturated hydrocarbon group having 2 to 10 carbon atoms. Preferably, it is C2-C6.
Specific examples of R 1 are preferably alkenyl groups such as vinyl group, allyl group, propenyl group, isopropyl group, butenyl group, isobutenyl group, and more preferably vinyl group.

2は、炭素数が1〜12の置換または非置換の1価の炭化水素基を表す。好ましくは、炭素数1〜8である。ただし、R2には、前記脂肪族不飽和炭化水素基は除かれる。
2の具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基などのアルキル基;フェニル基、トリル基などのアリル基;ベンジル基、フェニルエチル基などのアラルキル基;これらの基の水素原子の一部または全部がフッ素、塩素、臭素などのハロゲン原子やシアノ基で置換されているもの(クロロメチル基、ブロモエチル基、トリフルオロプロピル基、シアノエチル基など)を挙げることができる。
なかでも、メチル基、フェニル基、トリフルオロプロピル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
2は、92モル%以上がメチル基であることが好ましく、実質的に全てメチル基でもよい。
また、耐溶剤性が求められるときは、3,3,3−トリフルオロプロピル基など、要求特性に応じて適宜他の基を併用することができる。
R 2 represents a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms. Preferably, it is C1-C8. However, R 2 excludes the aliphatic unsaturated hydrocarbon group.
Specific examples of R 2 include, for example, alkyl groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, hexyl group, cyclohexyl group, octyl group; phenyl group, tolyl Allyl groups such as aralkyl groups; aralkyl groups such as benzyl groups and phenylethyl groups; those in which some or all of the hydrogen atoms are substituted with halogen atoms such as fluorine, chlorine, bromine or cyano groups (chloromethyl) Group, bromoethyl group, trifluoropropyl group, cyanoethyl group, etc.).
Of these, a methyl group, a phenyl group, and a trifluoropropyl group are preferable, and a methyl group is more preferable.
R 2 is preferably more than 92 mol% are methyl groups, it may be substantially all methyl groups.
Moreover, when solvent resistance is calculated | required, other groups, such as a 3,3,3- trifluoropropyl group, can be used together suitably according to a required characteristic.

前記式(1)におけるa、bは、それぞれ0<a≦1、1<b<3、1<(a+b)<3の関係を満足する数を表し、好ましくは、0.0001≦a≦0.5、1.8≦b≦2.2、1.8≦(a+b)≦2.25の関係を満足する数である。
前記式(1)で表されるオルガノポリシロキサンは、その1分子中に前記脂肪族不飽和炭化水素基の2個以上がケイ素原子と結合している。
前記脂肪族不飽和炭化水素基は、分子鎖末端のケイ素原子に結合していてもよく、また分子鎖中のケイ素原子のいずれかに結合していてもよく、さらには両方に結合していてもよい。
なかでも、前記式(1)で表されるオルガノポリシロキサンは、前記脂肪族不飽和炭化水素基(好ましくはアルケニル基、より好ましくはビニル基)が分子鎖両末端のケイ素原子に結合しているものが好ましい。
In the formula (1), a and b represent numbers satisfying the relationship of 0 <a ≦ 1, 1 <b <3, 1 <(a + b) <3, respectively, preferably 0.0001 ≦ a ≦ 0 .5, 1.8 ≦ b ≦ 2.2, 1.8 ≦ (a + b) ≦ 2.25.
In the organopolysiloxane represented by the formula (1), two or more of the aliphatic unsaturated hydrocarbon groups are bonded to a silicon atom in one molecule.
The aliphatic unsaturated hydrocarbon group may be bonded to the silicon atom at the end of the molecular chain, may be bonded to one of the silicon atoms in the molecular chain, and further bonded to both. Also good.
Among these, in the organopolysiloxane represented by the formula (1), the aliphatic unsaturated hydrocarbon group (preferably an alkenyl group, more preferably a vinyl group) is bonded to silicon atoms at both ends of the molecular chain. Those are preferred.

上記オルガノポリシロキサンは、その骨格が直鎖状、分岐上または環状のいずれであってもよいが、主鎖部分がジオルガノシロキサン単位を繰り返し単位として有し、分子鎖末端がトリオルガノシロキサン単位を有しているものが好ましい。
前記トリオルガノシロキサン単位(置換または非置換の1価の炭化水素基のみがケイ素原子に結合したトリオルガノシロキサン単位)としては、トリメチルシロキサン単位、ジメチルフェニルシロキサン単位、メチルジフェニルシロキサン単位などのビニル基を含まないもの;ジメチルビニルシロキサン単位、メチルフェニルビニルシロキサン単位などのビニル基を含むものを挙げることができ、なかでも、ビニル基を含むものが好ましい。
The organopolysiloxane may be linear, branched or cyclic in its skeleton, but the main chain portion has diorganosiloxane units as repeating units, and the molecular chain ends have triorganosiloxane units. What it has is preferable.
Examples of the triorganosiloxane units (triorganosiloxane units in which only substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon groups are bonded to silicon atoms) include vinyl groups such as trimethylsiloxane units, dimethylphenylsiloxane units, and methyldiphenylsiloxane units. What does not contain; What contains vinyl groups, such as a dimethyl vinyl siloxane unit and a methylphenyl vinyl siloxane unit, can be mentioned, Especially, the thing containing a vinyl group is preferable.

前記オルガノポリシロキサンの重合度(分子中のSi原子の数)は、10〜20000であることが好ましく、100〜15000であることがより好ましい。10未満であると、十分な機械的強度(強度、伸び、硬さなど)を有する硬化物が得られないおそれがある。
15000を超えると、得られるシリコーンゴム組成物の流動性が悪化するおそれがある。
The degree of polymerization of the organopolysiloxane (the number of Si atoms in the molecule) is preferably 10 to 20000, and more preferably 100 to 15000. If it is less than 10, a cured product having sufficient mechanical strength (strength, elongation, hardness, etc.) may not be obtained.
If it exceeds 15000, the fluidity of the resulting silicone rubber composition may be deteriorated.

前記ケイ素原子に結合する水素原子を少なくとも2個有するオルガノハイドロジエンポリシロキサンは、ケイ素原子に結合する水素原子が前記オルガノポリシロキサンの脂肪族不飽和炭化水素基と付加反応(ヒドロシリル化)することにより、オルガノポリシロキサンの架橋剤として機能するものである。   The organohydrodiene polysiloxane having at least two hydrogen atoms bonded to the silicon atom is produced by the addition reaction (hydrosilylation) of the hydrogen atom bonded to the silicon atom with the aliphatic unsaturated hydrocarbon group of the organopolysiloxane. It functions as a crosslinking agent for organopolysiloxane.

前記オルガノハイドロジエンポリシロキサンとしては、平均組成式(2):R3 cdSiO[4-(c+d)]/2]で表される化合物であることが好ましい。
3は、前記R2と同一の基を表す。
なかでも、炭素数が1〜4の置換または非置換の1価の炭化水素基が好ましい。
合成のしやすさ、コストの面からアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
The organohydrodiene polysiloxane is preferably a compound represented by an average composition formula (2): R 3 c H d SiO [4- (c + d)] / 2] .
R 3 represents the same group as R 2 .
Of these, a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms is preferable.
From the viewpoints of ease of synthesis and cost, an alkyl group is preferable, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, and a tert-butyl group are more preferable, and a methyl group is particularly preferable.

前記式(2)中のc、dは、それぞれ、0.8≦c≦2.2、0.002≦d≦1、0.8<(c+d)<3の関係を満足する数を表し、好ましくは1≦c≦2.2、0.01≦d≦1、1.8≦(c+d)≦2.5の関係を満足する数である。
前記式(2)で表されるオルガノハイドロジエンポリシロキサンは、その骨格が直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよく、また、ジオルガノハイドロジエンシロキサン単位とSiO2単位を含有し、適宜にトリオルガノシロキサン単位やジオルガノシロキサン単位を含有している三次元網状構造の樹脂状物であってもよい。
C and d in the formula (2) represent numbers satisfying the relations 0.8 ≦ c ≦ 2.2, 0.002 ≦ d ≦ 1, and 0.8 <(c + d) <3, respectively. Preferably, the numbers satisfy the relations of 1 ≦ c ≦ 2.2, 0.01 ≦ d ≦ 1, and 1.8 ≦ (c + d) ≦ 2.5.
The organohydrodiene polysiloxane represented by the formula (2) may have a skeleton that is linear, branched or cyclic, and contains a diorganohydrodienesiloxane unit and a SiO 2 unit. A resinous material having a three-dimensional network structure appropriately containing a triorganosiloxane unit or a diorganosiloxane unit may be used.

前記オルガノハイドロジエンポリシロキサンは、1分子中に少なくとも2個、好ましくは3個以上の水素原子がケイ素原子と結合してSiH基が形成された化合物である。
この場合、H原子は、分子鎖末端のSi原子に結合していてもよく、分子鎖中のSi原子のいずれかに結合していてもよく、さらには両方に結合していてもよい。
また、前記オルガノハイドロジエンポリシロキサンの重合度(分子中のSi原子の数)は、3〜400であることが好ましく、4〜300であることが特に好ましい。
The organohydrodiene polysiloxane is a compound in which at least 2, preferably 3 or more hydrogen atoms per molecule are bonded to silicon atoms to form SiH groups.
In this case, the H atom may be bonded to the Si atom at the end of the molecular chain, may be bonded to any of the Si atoms in the molecular chain, or may be bonded to both.
The degree of polymerization of the organohydropolyenepolysiloxane (the number of Si atoms in the molecule) is preferably 3 to 400, and particularly preferably 4 to 300.

前記オルガノハイドロジエンポリシロキサンの具体例としては、例えば、メチルハイドロジエンシクロポリシロキサン、メチルハイドロジエンシロキサン・ジメチルシロキサン環状共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジエンポリシロキサン、両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジエンシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロジエンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、両末端ジメチルハイドロジエンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジエンシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジエンシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジエンシロキサン・ジフェニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロジエンシロキシ基封鎖メチルハイドロジエンシロキサン・ジメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、(CH32HSiO1/2単位と(CH33HSiO1/2単位とSiO4/2単位とからなる共重合体、(CH32HSiO1/2単位とSiO4/2単位とからなる共重合体、(CH32HSiO1/2単位とSiO4/2単位と(C653HSiO1/2単位とからなる共重合体などが挙げられる。 Specific examples of the organohydrodiene polysiloxane include, for example, methyl hydrodiene cyclopolysiloxane, methyl hydrodiene siloxane / dimethyl siloxane cyclic copolymer, trimethylsiloxy group-blocked methyl hydrodiene polysiloxane, trimethylsiloxy group of both terminals Blocked dimethylsiloxane / methylhydrodienesiloxane copolymer, both ends dimethylhydrosiloxy group-blocked dimethylpolysiloxane, both ends dimethylhydrosiloxy group-blocked dimethylsiloxane / methylhydrogenenesiloxane copolymer, both ends trimethylsiloxy group-blocked methyl Hydrodiene siloxane / diphenyl siloxane copolymer, trimethylsiloxy group-capped methylhydrodiene siloxane / diphenyl siloxane Down-dimethylsiloxane copolymer, both ends dimethyl hydrogen diene siloxy group methylhydrogenpolysiloxane blocked diene-dimethylsiloxane-diphenylsiloxane copolymers, (CH 3) 2 HSiO 1/2 units and (CH 3) 3 HSiO 1/2 Copolymer consisting of units and SiO 4/2 units, copolymer consisting of (CH 3 ) 2 HSiO 1/2 units and SiO 4/2 units, (CH 3 ) 2 HSiO 1/2 units and SiO 4 And a copolymer composed of / 2 units and (C 6 H 5 ) 3 HSiO 1/2 units.

前記付加硬化型シリコーンゴム組成物において、前記オルガノポリシロキサンと前記オルガノハイドロジエンポリシロキサンの配合割合は、オルガノポリシロキサン中の脂肪族不飽和炭化水素基とオルガノハイドロジエンポリシロキサン中の水素原子とがモル比で1:10〜10:1であることが好ましく、1:3〜3:1の配合割合であることがより好ましい。   In the addition-curable silicone rubber composition, the mixing ratio of the organopolysiloxane and the organohydropolyene polysiloxane is such that the aliphatic unsaturated hydrocarbon group in the organopolysiloxane and the hydrogen atom in the organohydropolyene polysiloxane are mixed. The molar ratio is preferably 1:10 to 10: 1, and more preferably 1: 3 to 3: 1.

前記白金系触媒は、前記オルガノポリシロキサンと前記オルガノハイドロジエンポリシロキサンとの付加反応を開始させる機能を有する成分であり、例えば、白金、塩化第一白金、塩化白金酸、これらのビニルシロキサン錯体やそのアルコール変性溶液などの白金族金属化合物;ロジウム系化合物やパラジウム系化合物を挙げることができる。
この白金系触媒の配合量は、前記オルガノポリシロキサンに対して0.1〜1000ppmであることが好ましく、1〜500ppmであることがより好ましい。
The platinum-based catalyst is a component having a function of initiating an addition reaction between the organopolysiloxane and the organohydropolyene polysiloxane. For example, platinum, platinum chloride, chloroplatinic acid, a vinylsiloxane complex thereof, Examples thereof include platinum group metal compounds such as alcohol-modified solutions; rhodium compounds and palladium compounds.
The platinum catalyst content is preferably 0.1 to 1000 ppm, more preferably 1 to 500 ppm, based on the organopolysiloxane.

前記付加硬化型シリコーンゴム組成物は、補強用シリカを含むものであってもよい。
これは、強度特性を高めるために配合される充填剤であり、例えば、フュームドシリカ、沈降法シリカ、溶融シリカなどを挙げることができる。
粒径は20μm以下であることが好ましい。
また、この補強用シリカは、オルガノシラン、オルガノシロキサン、オルガノシラザンなどで予め表面処理されたものであってもよく、また、またこの処理剤とインプロセスで反応させたものであってもよい。
この補強用シリカの含有量は、前記オルガノポリシロキサン100重量部に対して5〜200質量部であることが好ましい。
The addition-curable silicone rubber composition may contain reinforcing silica.
This is a filler blended to enhance strength characteristics, and examples thereof include fumed silica, precipitated silica, and fused silica.
The particle size is preferably 20 μm or less.
The reinforcing silica may be one that has been previously surface-treated with organosilane, organosiloxane, organosilazane, or the like, or may be one that has been reacted with this treating agent in-process.
The reinforcing silica content is preferably 5 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the organopolysiloxane.

前記付加硬化型シリコーンゴム組成物は、また、アセチレン化合物、リン化合物、ニトリル化合物、カルボキシレート、スズ化合物、水銀化合物、イオウ化合物など公知の反応制御剤を含むものであってものよい。
前記付加硬化型シリコーンゴム組成物の市販品としては、例えば、商品名「TSE3032」(GE東芝シリコーン社製)、商品名「KE103」(信越ポリマー社製)などを挙げることができる。
The addition-curable silicone rubber composition may also contain a known reaction control agent such as an acetylene compound, a phosphorus compound, a nitrile compound, a carboxylate, a tin compound, a mercury compound, or a sulfur compound.
As a commercial item of the said addition curable silicone rubber composition, brand name "TSE3032" (made by GE Toshiba Silicone), brand name "KE103" (made by Shin-Etsu Polymer Co., Ltd.) etc. can be mentioned, for example.

このような付加硬化型シリコーンゴム組成物を用いての遠心成形法の一例を挙げると、例えば、前記付加硬化型シリコーンゴム組成物などのシリコーンゴム成形体の構成材料を30〜50℃に予熱した遠心成形機100の金型110内に注入し、120〜180分間硬化させることによりシリコーンゴム層500(以下「シリコーンゴム成形体」ともいう)を形成させることができる。   An example of the centrifugal molding method using such an addition curable silicone rubber composition is as follows. For example, the constituent material of a silicone rubber molded body such as the above addition curable silicone rubber composition is preheated to 30 to 50 ° C. By injecting into the mold 110 of the centrifugal molding machine 100 and curing for 120 to 180 minutes, a silicone rubber layer 500 (hereinafter also referred to as “silicone rubber molded body”) can be formed.

このとき形成するシリコーンゴム層500の厚みは、0.5〜3.0mmであることが好ましい。
0.5mm未満であると、シリコーンゴム層500の厚みが薄すぎるために強度がなく、金型110より剥離させる際に、全てをきれいに剥離させることができなくなるおそれがあり、3mmを超えると、金型110の熱を有効に伝達させることができずに、形成される弾性部材50bの特性に悪影響を与えるおそれがある。
The thickness of the silicone rubber layer 500 formed at this time is preferably 0.5 to 3.0 mm.
If it is less than 0.5 mm, the thickness of the silicone rubber layer 500 is too thin, so that there is no strength, and when peeling from the mold 110, there is a possibility that everything cannot be peeled cleanly, There is a possibility that the heat of the mold 110 cannot be effectively transmitted and the characteristics of the formed elastic member 50b are adversely affected.

このシリコーンゴム成形体(シリコーンゴム層500)上にエッジ層501を形成させるには、遠心成形機を130〜150℃に予熱してエッジ層用ポリウレタン樹脂溶液を注入して、5〜10分間硬化させる。
続いて、ベース層形成用のポリウレタン樹脂溶液を注入して、25〜50分間硬化させる。
In order to form the edge layer 501 on the silicone rubber molded body (silicone rubber layer 500), the centrifugal molding machine is preheated to 130 to 150 ° C., and the polyurethane resin solution for the edge layer is injected and cured for 5 to 10 minutes. Let
Subsequently, a polyurethane resin solution for forming the base layer is injected and cured for 25 to 50 minutes.

このベース層502の形成後には、ここで形成された、外周側にエッジ層501、内周側にベース層502が形成された筒状体を、前記シリコーンゴム成形体から剥離して遠心成形機100から取り出して所定の大きさに切断してクリーニングブレード50用の弾性部材50bを作製することができる。   After the formation of the base layer 502, the cylindrical body formed here with the edge layer 501 on the outer peripheral side and the base layer 502 formed on the inner peripheral side is peeled off from the silicone rubber molded body, and then the centrifugal molding machine. The elastic member 50b for the cleaning blade 50 can be manufactured by taking it out from 100 and cutting it into a predetermined size.

この弾性部材50bを、接着剤層51を介して支持部材50aに接着させる方法は、特に限定されず、一般的に電子写真装置用のブレードを製造する際に用いられている方法を採用することができる。   The method for adhering the elastic member 50b to the support member 50a through the adhesive layer 51 is not particularly limited, and a method generally used when manufacturing a blade for an electrophotographic apparatus is adopted. Can do.

このように作製されるクリーニングブレード50は、エッジ層501の形成に、フィラーが粒径100nm以下となる状態で分散されているポリオールがもちいられている。
しかも、エッジ層用のポリウレタン樹脂組成物を作製する際には、さらにポリイソシアネートなどの成分で希釈されることから、このポリウレタン樹脂組成物中のフィラーの分散状態も最大粒径100nm以下となる。
したがって、クリーニングブレード50のエッジ層501におけるフィラーの分散状態も最大粒径100nm以下となる。
ただし、例えば、表面処理などの施されていないフィラーなどを用いる場合には、硬化反応時などに凝集してしまうおそれがある。
このことから、硬化後のポリウレタン弾性体におけるフィラーの分散状態をより確実に最大粒径100nm以下とさせ得る点においてフィラーに表面処理を施しておくことが好ましい。
The cleaning blade 50 thus manufactured uses a polyol in which a filler is dispersed in a state where the particle size is 100 nm or less for forming the edge layer 501.
In addition, when the polyurethane resin composition for the edge layer is produced, it is further diluted with a component such as polyisocyanate, so that the dispersion state of the filler in the polyurethane resin composition also has a maximum particle size of 100 nm or less.
Therefore, the dispersion state of the filler in the edge layer 501 of the cleaning blade 50 also has a maximum particle size of 100 nm or less.
However, for example, when using a filler that has not been subjected to surface treatment or the like, there is a risk of aggregation during the curing reaction.
For this reason, it is preferable to subject the filler to a surface treatment in that the dispersion state of the filler in the polyurethane elastic body after curing can be more surely set to a maximum particle size of 100 nm or less.

なお、このエッジ層501おけるフィラーの一次粒子および凝集粒子の粒径については、例えば、走査型オージェ電子分光装置を用いて、エッジ層501の表面に対してフィラー特有の元素によるマッピングを実施して確認することができる。
また、さらに細かな分散状態については、例えば、株式会社リガク製の試料水平型X線回折装置(商品名「RINT−TTR III」)を用いて、CuKα線、管球電圧50kV、電流300mAの条件で、エッジ層の表面に対するX線回折分析を行うなどして確認することができる。
このとき、2θが0.08〜1.2°の間を0.001°ステップ測定するなど、小角でのX線回折を行うなどしてエッジ層における粒径100nm以下の粒子(一次粒子や凝集粒子)の分散状態を確認することができる。
In addition, about the particle size of the primary particle of the filler in this edge layer 501, and the aggregate particle, for example, mapping by the element peculiar to a filler is implemented with respect to the surface of the edge layer 501 using a scanning Auger electron spectrometer. Can be confirmed.
For a finer dispersion state, for example, using a sample horizontal X-ray diffractometer (trade name “RINT-TTR III”) manufactured by Rigaku Corporation, the conditions of CuKα ray, tube voltage 50 kV, and current 300 mA are used. Thus, it can be confirmed by performing an X-ray diffraction analysis on the surface of the edge layer.
At this time, particles having a particle size of 100 nm or less in the edge layer (primary particles or agglomeration) are obtained by performing X-ray diffraction at a small angle, such as by measuring 0.002 ° between 2θ between 0.08 and 1.2 ° The dispersion state of the particles can be confirmed.

このエッジ層501のフィラーの分散状態を最大粒径100nm以下とすることで、エッジ層501の硬さが高い値となることを抑制しつつエッジ層501の引裂強さなどの機械的特性を向上させ得る。
しかも、フィラーとして、一次粒子が20〜30nmの粒径を有するシリカ粒子が用いられることによりこれらの効果をより顕著に発揮させ得るのみならず、エッジ層501の摩擦係数を低減させ得る。
したがって、使用中などにおける亀裂や摩耗の発生が抑制されてクリーニングブレード50の耐用期間を長期化させ得る。
By setting the dispersion state of the filler in the edge layer 501 to a maximum particle size of 100 nm or less, the mechanical properties such as the tear strength of the edge layer 501 are improved while suppressing the edge layer 501 from having a high hardness. Can be.
Moreover, by using silica particles having a primary particle size of 20 to 30 nm as the filler, not only these effects can be exhibited more significantly, but also the friction coefficient of the edge layer 501 can be reduced.
Therefore, generation of cracks and wear during use can be suppressed, and the service life of the cleaning blade 50 can be extended.

さらに、本実施形態において説明したクリーニングブレード50の弾性部材50bは、遠心成形法により作製されており、しかも、金型110内にエッジ層用ポリウレタン樹脂溶液を流入させる前に、シリコーンゴム層500を形成させて作製されている。
このエッジ層用ポリウレタン樹脂溶液を流入させる前に、シリコーンゴム層500を形成させることにより、金型110を回転軸周りに一回転させた場合に観察される回転軸からシリコーンゴム層の空気側面までの距離の最大値と最小値との差を金型110の振れ精度に対して十分小さなものとすることができ、クリーニングブレード用の弾性部材50bの厚みの精度を十分向上させ得る。
すなわち、本実施形態において説明したクリーニングブレード50は、弾性部材50bの寸法精度が優れており、歩留まりを向上させ得ることから、生産性に優れるという効果を奏する。
Furthermore, the elastic member 50b of the cleaning blade 50 described in the present embodiment is manufactured by centrifugal molding, and before the edge layer polyurethane resin solution is allowed to flow into the mold 110, the silicone rubber layer 500 is formed. It is made by forming.
Before the edge layer polyurethane resin solution is allowed to flow, by forming the silicone rubber layer 500, from the rotation axis observed when the mold 110 is rotated around the rotation axis to the air side surface of the silicone rubber layer. The difference between the maximum value and the minimum value of the distance can be made sufficiently small with respect to the deflection accuracy of the mold 110, and the thickness accuracy of the elastic member 50b for the cleaning blade can be sufficiently improved.
That is, the cleaning blade 50 described in the present embodiment has an excellent productivity because the dimensional accuracy of the elastic member 50b is excellent and the yield can be improved.

また、シリコーンゴム層500の空気側面は、平滑性に優れた状態に形成されることから、このシリコーンゴム層500の空気側面に接した状態で遠心成形されるエッジ層501の表面を平滑性に優れたものとさせ得る。
しかも、このエッジ層501の形成に際して、エッジ層形成用ポリウレタン樹脂溶液にホコリなどの異物や気泡などが含有されていたとしても、これらは、エッジ層501の空気層側、すなわち、ベース層502との境界側に移動することになり、エッジ層501の表面に与える影響を抑制せ得る。
すなわち、本実施形態において説明したクリーニングブレード50は、クリーニング性能に優れるという効果をも奏する。
Further, since the air side surface of the silicone rubber layer 500 is formed in a state having excellent smoothness, the surface of the edge layer 501 that is centrifugally molded in contact with the air side surface of the silicone rubber layer 500 is made smooth. It can be made excellent.
Moreover, even when foreign substances such as dust or bubbles are included in the polyurethane resin solution for forming the edge layer when forming the edge layer 501, these are not the same as those on the air layer side of the edge layer 501, that is, the base layer 502. Therefore, the influence on the surface of the edge layer 501 can be suppressed.
That is, the cleaning blade 50 described in the present embodiment also has an effect of being excellent in cleaning performance.

なお、本実施形態においては、フィラーの使用量を削減でき、ブレードを低コストで生産し得る点において、フィラーを含むポリウレタン弾性体をエッジ層にのみ用いて、フィラーが含有されていないポリウレタン弾性体によりベース層が形成された弾性部材を用いる場合を例に電子写真装置用ブレードを説明したが、本発明においては、電子写真装置用ブレードを、フィラーが含有されていないポリウレタン弾性体によりベース層が形成された弾性部材を備えているものに限定するものではない。   In the present embodiment, the amount of filler used can be reduced, and a polyurethane elastic body containing a filler is used only for the edge layer, so that the blade can be produced at low cost. In the present invention, the blade for an electrophotographic apparatus has been described by using an elastic member having a base layer formed by the above method. However, in the present invention, the base layer is made of a polyurethane elastic body containing no filler. It is not limited to the one provided with the formed elastic member.

また、本実施形態においては、弾性部材として、主として表面(エッジ部)に求められる物性と弾性部材全体に求められる物性とを容易に両立させ得る点においてエッジ層とベース層との積層構造を有する場合を例に説明したが、本発明においては、弾性部材をこのような2層の積層構造を有するものに限定するものではなく、単層、あるいは、3層以上の積層構造を有する場合も本発明の意図する範囲である。   Moreover, in this embodiment, the elastic member has a laminated structure of an edge layer and a base layer in that the physical properties mainly required for the surface (edge portion) and the physical properties required for the entire elastic member can be easily achieved. Although the case has been described as an example, in the present invention, the elastic member is not limited to the one having such a two-layer laminated structure, and the case where the elastic member has a single-layer or three-layer or more laminated structure is also described. This is the intended scope of the invention.

また、本実施形態においては、このような多層の弾性部材を優れた品質で歩留まりよく製造させ得る点において遠心成形法で製造する場合を例に説明したが、本発明においては電子写真装置用ブレードを、製造時に遠心成形法が用いられるものに限定するものではない。   Further, in the present embodiment, the case where the multilayer elastic member is manufactured by the centrifugal molding method is described as an example in that the multilayer elastic member can be manufactured with excellent quality and high yield. However, in the present invention, the blade for the electrophotographic apparatus is used. Is not limited to those in which a centrifugal molding method is used during production.

また、本実施形態においては、耐摩耗性や耐引裂性などが特に強く要望されており、本発明の効果をより顕著に発揮させ得る点において、クリーニングブレードの弾性部材に発明の電子写真装置用部材をクリーニングブレードに限定するものではなく、例えば、現像用ブレードなどの他のブレード類などにおいても本実施形態において例示したクリーニングブレードと同様の効果を期待し得る。   In this embodiment, wear resistance, tear resistance, etc. are particularly strongly demanded, and the elastic member of the cleaning blade is used for the electrophotographic apparatus of the invention in that the effects of the present invention can be exhibited more remarkably. The member is not limited to the cleaning blade, and for example, other blades such as a developing blade can be expected to have the same effect as the cleaning blade exemplified in the present embodiment.

さらに、本実施形態で例示したような電子写真装置以外の電子写真装置にも、本発明の電子写真装置用ブレードを適用可能である。
例えば、液体トナーが用いられる液体現像電子写真装置にも本発明の電子写真装置用ブレードを適用することができる。
Furthermore, the blade for an electrophotographic apparatus of the present invention can be applied to an electrophotographic apparatus other than the electrophotographic apparatus exemplified in this embodiment.
For example, the blade for an electrophotographic apparatus of the present invention can be applied to a liquid developing electrophotographic apparatus using liquid toner.

次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(実施例1〜5)
(ポリウレタン樹脂溶液の調整)
表1に示す配合によりポリウレタン樹脂溶液を調整した。
なお、ポリウレタン樹脂溶液の調整に際しては、まず、予め一次粒子の粒径が20〜30nmで表面処理が施されているシリカ粒子をポリオール中に最大粒径100nm以下の分散状態(凝集粒子などが形成されていたとしても、その粒径が100nm以下である状態)で分散させてシリカ含有ポリオール(シリカ粒子含有量:25質量%)を作製し、このシリカ含有ポリオールをシリカが含有されていないポリオールで適度に希釈して、作製されるポリウレタン樹脂溶液中におけるシリカ粒子の含有量が表1に示す通りとなり、しかも、プレポリマーとポリオールとの比率が重量で(プレポリマー:ポリオール)≒(100:91)となるように調整した。
このシリカ含有ポリオールとポリオールとの混合は、高速攪拌機を用いて実施し攪拌した後には脱泡を実施した。
次いで、このポリオールとシリカ含有ポリオールとの混合物にプレポリマーと架橋剤とを添加して再び攪拌した後に脱泡処理を実施し後段の注型に供するポリウレタン樹脂溶液とした。
EXAMPLES Next, although an Example is given and this invention is demonstrated in more detail, this invention is not limited to these.
(Examples 1-5)
(Adjustment of polyurethane resin solution)
A polyurethane resin solution was prepared according to the formulation shown in Table 1.
When preparing the polyurethane resin solution, first, silica particles that have been subjected to surface treatment with a primary particle size of 20 to 30 nm in advance are dispersed in a polyol with a maximum particle size of 100 nm or less (aggregated particles are formed). The silica-containing polyol (silica particle content: 25% by mass) is dispersed in a state where the particle size is 100 nm or less), and the silica-containing polyol is a polyol containing no silica. The content of silica particles in the polyurethane resin solution prepared by moderate dilution is as shown in Table 1, and the ratio of prepolymer to polyol is by weight (prepolymer: polyol) ≈ (100: 91 ).
The mixing of the silica-containing polyol and the polyol was carried out using a high-speed stirrer and then defoamed after stirring.
Next, a prepolymer and a crosslinking agent were added to the mixture of the polyol and the silica-containing polyol, and the mixture was stirred again, followed by defoaming treatment to obtain a polyurethane resin solution to be used for the subsequent casting.

(評価用試料の作製)
このポリウレタン樹脂溶液を、金型内に注型し、140℃×60分の硬化を実施し実施例1〜5のブレード用弾性部材を作製した。
なお、実施例1乃至5の弾性部材に対して、走査型オージェ電子分光装置を用いて、ケイ素元素のマッピングを実施したが、100nmを超える大きさの粒子は観測されなかった。
(Preparation of sample for evaluation)
This polyurethane resin solution was cast into a mold and cured at 140 ° C. for 60 minutes to produce blade elastic members of Examples 1-5.
Note that silicon elements were mapped to the elastic members of Examples 1 to 5 using a scanning Auger electron spectrometer, but particles having a size exceeding 100 nm were not observed.

(比較例1)
シリカ含有ポリオールを用いなかったこと以外は、実施例1と同様にポリウレタン樹脂溶液を作製し、該ポリウレタン樹脂溶液を用いてブレード用弾性部材を作製した。
(Comparative Example 1)
A polyurethane resin solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that the silica-containing polyol was not used, and a blade elastic member was prepared using the polyurethane resin solution.

(比較例2)
実施例1と同じ粒径を有し表面無処理のシリカ粒子を用いて凝集粒子を形成させやすい状態にてポリウレタン樹脂溶液を作製し、該ポリウレタン樹脂溶液を用いてブレード用弾性部材を作製した。
得られたブレード用弾性部材には、10〜20μmの凝集粒子が観察された。
(Comparative Example 2)
A polyurethane resin solution was prepared using silica particles having the same particle size as in Example 1 and having no surface treatment so that aggregated particles were easily formed, and a blade elastic member was prepared using the polyurethane resin solution.
Agglomerated particles of 10 to 20 μm were observed in the obtained elastic member for blades.

(実施例6)
シリカ粒子の含有量が11質量%(6.3体積%)となる配合を用いた以外は、実施例1と同様にポリウレタン樹脂溶液を作製した。
得られたポリウレタン樹脂溶液は、粘度が高く実施例1のブレード用弾性部材を作製した金型に注型することが困難な状態であった。
なお、このポリウレタン樹脂溶液を硬化させた弾性体にはフィラーの凝集などは見られず最大粒径が100nm以下の分散状態であることが確認できた。
(Example 6)
A polyurethane resin solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that the composition in which the content of silica particles was 11% by mass (6.3% by volume) was used.
The obtained polyurethane resin solution had a high viscosity and was difficult to be cast into a mold for producing the blade elastic member of Example 1.
It was confirmed that the elastic body obtained by curing this polyurethane resin solution was in a dispersed state with a maximum particle size of 100 nm or less without any filler aggregation.

(実施例7)
一次粒子の粒径が20〜30nmの酸化チタン粒子をシリカ粒子に代えて1質量%(0.3体積%)の量で用いた以外は、実施例1と同様にポリウレタン樹脂溶液を作製し、該ポリウレタン樹脂溶液を用いてブレード用弾性部材を作製した。
このブレード用弾性部材にはフィラーの凝集などは見られず最大粒径が100nm以下の分散状態であることが確認できた。
(Example 7)
A polyurethane resin solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that titanium oxide particles having a primary particle size of 20 to 30 nm were used in an amount of 1% by mass (0.3% by volume) instead of silica particles. An elastic member for a blade was produced using the polyurethane resin solution.
It was confirmed that the blade elastic member was in a dispersed state having no maximum particle size of 100 nm or less without any filler aggregation.

(実施例8)
一次粒子の粒径が20〜30nmの酸化アルミニウム粒子をシリカ粒子に代えて1質量%(0.4体積%)の量で用いた以外は、実施例1と同様にポリウレタン樹脂溶液を作製し、該ポリウレタン樹脂溶液を用いてブレード用弾性部材を作製した。
このブレード用弾性部材にはフィラーの凝集などは見られず最大粒径が100nm以下の分散状態であることが確認できた。
(Example 8)
A polyurethane resin solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that aluminum oxide particles having a primary particle size of 20 to 30 nm were used in an amount of 1% by mass (0.4% by volume) instead of silica particles. An elastic member for a blade was produced using the polyurethane resin solution.
It was confirmed that the blade elastic member was in a dispersed state having no maximum particle size of 100 nm or less without any filler aggregation.

(実施例9)
一次粒子の粒径が20〜30nmの酸化鉄第二鉄粒子をシリカ粒子に代えて1質量%(0.2体積%)の量で用いた以外は実施例1と同様にポリウレタン樹脂溶液を作製し、該ポリウレタン樹脂溶液を用いてブレード用弾性部材を作製した。
このブレード用弾性部材にはフィラーの凝集などは見られず最大粒径が100nm以下の分散状態であることが確認できた。
Example 9
A polyurethane resin solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that ferric oxide particles having a primary particle size of 20 to 30 nm were used in an amount of 1% by mass (0.2% by volume) instead of silica particles. Then, an elastic member for a blade was produced using the polyurethane resin solution.
It was confirmed that the blade elastic member was in a dispersed state having no maximum particle size of 100 nm or less without any filler aggregation.

(実施例10)
一次粒子の粒径が20〜30nmのポリテトラフルオロエチレン粒子をシリカ粒子に代えて1質量%(0.9体積%)の量で用いた以外は、実施例1と同様にポリウレタン樹脂溶液を作製し、該ポリウレタン樹脂溶液を用いてブレード用弾性部材を作製した。
このブレード用弾性部材にはフィラーの凝集などは見られず最大粒径が100nm以下の分散状態であることが確認できた。

Figure 2008262022
(Example 10)
A polyurethane resin solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that polytetrafluoroethylene particles having a primary particle size of 20 to 30 nm were used in an amount of 1% by mass (0.9% by volume) instead of silica particles. Then, an elastic member for a blade was produced using the polyurethane resin solution.
It was confirmed that the blade elastic member was in a dispersed state having no maximum particle size of 100 nm or less without any filler aggregation.

Figure 2008262022

(評価)
各実施例、比較例のブレード用弾性部材を評価用試料として、以下の評価を実施した。
(Evaluation)
The following evaluation was carried out using the blade elastic member of each example and comparative example as an evaluation sample.

(硬さ)
JIS K 6253に準じて、ウォーレス社製のウォーレスウォーレス硬度計を用いて、国際ゴム硬さ(IRHD)試験法のM法で測定したものである。
なお、測定条件は23℃、50%RHである。
(Hardness)
According to JIS K 6253, it was measured by M method of the international rubber hardness (IRHD) test method using a Wallace Wallace hardness meter manufactured by Wallace.
Measurement conditions are 23 ° C. and 50% RH.

(引張試験)
JIS K 7312に準じて、ダンベル型試験片(JIS 3号)を用いて引張試験を実施し、100%モジュラス(M100)、200%モジュラス(M200)、引張強さ、および、切断時伸びを測定した。
(Tensile test)
According to JIS K 7312, a tensile test is performed using a dumbbell-shaped test piece (JIS No. 3), and 100% modulus (M100), 200% modulus (M200), tensile strength, and elongation at break are measured. did.

(引裂強さ)
JIS K 7312に準じて、(B)切込なしアングル型試験片を用いて測定を実施した。
(Tear strength)
According to JIS K 7312, the measurement was carried out using (B) an angled test piece without cut.

(引張弾性率)
ダンベル型試験片(JIS 1号)を用い、標線間距離40mmとして引張試験を実施し、この標線間が5%伸長したときの荷重を読み取り、計算により引張弾性率を求めた。
(Tensile modulus)
Using a dumbbell-shaped test piece (JIS No. 1), a tensile test was performed with a distance between marked lines of 40 mm, a load when the distance between the marked lines was extended by 5% was read, and a tensile elastic modulus was obtained by calculation.

(永久伸び)
23℃の温度条件下において100%伸長×10分の伸長試験をそれぞれ実施し、初期に対する寸法変化を測定し、永久伸びを計算により求めた。
(Permanent elongation)
An elongation test of 100% elongation × 10 minutes was performed under a temperature condition of 23 ° C., the dimensional change with respect to the initial value was measured, and the permanent elongation was obtained by calculation.

(反発弾性)
JIS K 7312に準じて、10℃、23℃、40℃、55℃の4条件にて測定を実施した。
(Rebound resilience)
According to JIS K 7312, measurement was performed under four conditions of 10 ° C., 23 ° C., 40 ° C., and 55 ° C.

(tanδピーク温度)
JIS K 7244−4に準じて、10mm幅×50mm長さ×2.0mm厚さの試験片を用いて、測定周波数:10Hz、測定温度範囲:−40〜60℃における引張貯蔵弾性率(E’)、引張損失弾性率(E”)、引張り損失係数(tanδ)を測定し温度依存性を観測してtanδピーク温度を測定した。
(Tan δ peak temperature)
According to JIS K 7244-4, using a test piece of 10 mm width × 50 mm length × 2.0 mm thickness, measurement frequency: 10 Hz, measurement temperature range: -40 to 60 ° C. tensile storage modulus (E ′ ), Tensile loss elastic modulus (E ″), tensile loss coefficient (tan δ) were measured, temperature dependency was observed, and tan δ peak temperature was measured.

(摩擦係数)
JIS K 7312に準じて、動摩擦係数を測定した。
結果を表1に示す。
(Coefficient of friction)
The dynamic friction coefficient was measured according to JIS K 7312.
The results are shown in Table 1.

Figure 2008262022
Figure 2008262022

表1に示す各評価結果から、フィラーが最大粒径100nm以下となる分散状態で含有されているポリウレタン弾性体は、硬度の上昇を抑制しつつ引裂強さなどの機械的強度の向上を実施させ得ることがわかる。
また、比較例2においては、硬度の上昇が抑制されてはいるものの、強度を向上させることはできなかった。
From each evaluation result shown in Table 1, the polyurethane elastic body contained in a dispersed state in which the filler has a maximum particle size of 100 nm or less is improved in mechanical strength such as tear strength while suppressing an increase in hardness. I know you get.
Moreover, in the comparative example 2, although the raise of hardness was suppressed, intensity | strength was not able to be improved.

電子写真装置の印刷機構を示す概略図。Schematic which shows the printing mechanism of an electrophotographic apparatus. 本実施形態のクリーニングブレードの構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the cleaning blade of this embodiment. (a)遠心成形機の構造を示す説明図。(b)同左X−X’線矢視断面図。(A) Explanatory drawing which shows the structure of a centrifugal molding machine. (B) The left X-X 'arrow directional cross-sectional view. 図3(a)におけるB部拡大図。The B section enlarged view in Fig.3 (a).

符号の説明Explanation of symbols

1:印刷機構、10:感光体、11:帯電ローラ、20:現像ローラ、21:現像用ブレード、21a:支持部材、21b:弾性部材、22:供給ローラ、30:転写ローラ、40:定着装置、41a、41b:定着ローラ、50:クリーニングブレード、50a:支持部材、50b:弾性部材、51:接着剤層、60:駆動装置、61:タイミングベルト(歯付きベルト)、62:タイミングプーリ、62a:従動歯車、63:駆動モータ、63a:駆動歯車、64a、64b:支持プーリ、65a、65b:伝達歯車、100:遠心成形機、110:金型、111:閉塞端、112:開放端、120:ヒータ、130:モータ、131:回転軸、132:プーリ、140:開閉扉、150:断熱室、160:シャフト、161:プーリ、170:伝動ベルト、500:シリコーンゴム層、501:エッジ層、502:ベース層、A:印刷媒体、G:伝達歯車、T:トナー 1: printing mechanism, 10: photoconductor, 11: charging roller, 20: developing roller, 21: developing blade, 21a: support member, 21b: elastic member, 22: supply roller, 30: transfer roller, 40: fixing device 41a, 41b: fixing roller, 50: cleaning blade, 50a: support member, 50b: elastic member, 51: adhesive layer, 60: driving device, 61: timing belt (toothed belt), 62: timing pulley, 62a : Driven gear, 63: drive motor, 63a: drive gear, 64a, 64b: support pulley, 65a, 65b: transmission gear, 100: centrifugal molding machine, 110: mold, 111: closed end, 112: open end, 120 : Heater, 130: motor, 131: rotating shaft, 132: pulley, 140: door, 150: heat insulation chamber, 160: shaft, 161: pulley 70: transmission belt, 500: silicone rubber layer, 501: edge layer, 502: base layer, A: print medium, G: the transmission gear, T: Toner

Claims (4)

少なくとも表面がフィラーを含有するポリウレタン弾性体で形成された弾性部材が備えられており、しかも、前記フィラーが前記ポリウレタン弾性体中に最大粒径100nm以下となる状態で分散されていることを特徴とする電子写真装置用ブレード。   An elastic member formed of a polyurethane elastic body having at least a surface containing a filler is provided, and the filler is dispersed in the polyurethane elastic body so as to have a maximum particle size of 100 nm or less. A blade for an electrophotographic apparatus. 前記フィラーとしてシリカ粒子が用いられており、しかも、前記ポリウレタン弾性体には、前記シリカ粒子が0体積%を超え6体積%以下の割合で含有されている請求項1記載の電子写真装置用ブレード。   2. The blade for an electrophotographic apparatus according to claim 1, wherein silica particles are used as the filler, and the polyurethane elastic body contains the silica particles in a proportion of more than 0% by volume and not more than 6% by volume. . 最表面側に設けられたエッジ層と、該エッジ層の背面側に形成されたベース層の少なくとも2層を含む積層構造が厚み方向に形成されている板状の弾性部材が備えられており、前記エッジ層が前記ポリウレタン弾性体で形成されており、前記ベース層が前記エッジ層とは異なる弾性体で形成されている請求項1または2記載の電子写真装置用ブレード。   A plate-like elastic member is provided in which a laminated structure including at least two layers of an edge layer provided on the outermost surface side and a base layer formed on the back side of the edge layer is formed in the thickness direction; 3. The blade for an electrophotographic apparatus according to claim 1, wherein the edge layer is formed of the polyurethane elastic body, and the base layer is formed of an elastic body different from the edge layer. 前記ベース層が、フィラーを含有していないポリウレタン弾性体で形成されている請求項3記載の電子写真装置用ブレード。   The blade for an electrophotographic apparatus according to claim 3, wherein the base layer is formed of a polyurethane elastic body containing no filler.
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