JP2010066332A - Cleaning blade, developing blade, and method for manufacturing the same - Google Patents

Cleaning blade, developing blade, and method for manufacturing the same Download PDF

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JP2010066332A JP2008230410A JP2008230410A JP2010066332A JP 2010066332 A JP2010066332 A JP 2010066332A JP 2008230410 A JP2008230410 A JP 2008230410A JP 2008230410 A JP2008230410 A JP 2008230410A JP 2010066332 A JP2010066332 A JP 2010066332A
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Katsuhiro Kaneko
加津寛 金子
Masahiro Nakami
正宏 中見
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cleaning blade or a developing blade using an elastic member made of polyurethane, to which a friction lowering agent, an abrasive agent and a conductive agent are applied. <P>SOLUTION: For the cleaning blade or the developing blade, the elastic member made of polyurethane in which the composition of the polyurethane forming an edge part or a nip part and a backup layer is different is bonded to a metallic support member. The polyurethane forming the edge part or the nip part is the polyurethane in which an additive is mixed, and the polyurethane forming the backup layer is the polyurethane in which an additive is not mixed. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、バックアップ層とエッジ部又はニップ部を形成するポリウレタンの組成が異なる層からなるポリウレタン製弾性部材を金属製支持部材に接着した電子写真装置用のクリーニングブレードや現像ブレードに関する。電子写真装置としては、電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等がある。特に、熱硬化型ポリウレタンからなるクリーニングブレード、現像ブレード、その製造方法に関する。   The present invention relates to a cleaning blade and a developing blade for an electrophotographic apparatus in which a polyurethane elastic member composed of a layer having a different polyurethane composition forming an edge portion or a nip portion is bonded to a metal support member. Examples of the electrophotographic apparatus include an electrophotographic copying machine, a printer, and a facsimile. In particular, the present invention relates to a cleaning blade made of thermosetting polyurethane, a developing blade, and a manufacturing method thereof.

従来電子写真方式でのトナークリーニングには、装置の小型化、コストメリットのあるブレードクリーニング方式が広く使用されている。ブレードには長寿命、省電力、高温での異音対策、低温でのクリーニング性低下の対策、高温下の長期圧接状態でのヘタリによるクリーニング性低下の対策等が求められている。
また近年、カラー化に伴う画質向上などの理由により略球形状のトナーである所謂球形トナーを用いる機種が増えており、この球形トナーはクリーニングエッジとロールの隙間に入り込みやすく、エッジを押し上げてすり抜けやすくなってきている。装置が高速化するに伴い、ますますそのクリーニングブレードに対する要求は複雑で厳しくなってきている。
Conventional toner cleaning using an electrophotographic method has widely used a blade cleaning method that is small in size and cost-effective. Blades are required to have long life, power saving, countermeasures against abnormal noise at high temperatures, countermeasures for deterioration of cleaning properties at low temperatures, countermeasures for deterioration of cleaning properties due to settling in long-term pressure contact conditions at high temperatures, and the like.
In recent years, an increasing number of models using so-called spherical toner, which is a substantially spherical toner, for reasons such as improved image quality due to colorization. This spherical toner tends to enter the gap between the cleaning edge and the roll, and pushes the edge to slip through. It's getting easier. As the speed of the apparatus increases, the requirements for the cleaning blade are becoming more and more complex.

クリーニングブレード又は現像ブレード用のポリウレタン製弾性部材として、低摩擦剤、研磨剤、導電剤等の添加剤を混入して成形したポリウレタン製弾性部材、あるいはポリウレタン製弾性部材表面にこれらの剤をスプレーやディッピングによるコーティングが試みられた。
ディッピング方式は同じコーティング液を繰り返し使用するために、コーティング液のポットライフが長くなくてはならない。コーティング液の物性(粘度、固形分比率等)を一定に保つために設備が大規模なものになる。マスキングが必要であり、コーティング液の塗布、乾燥の前後にマスキングの着脱作業が必要となり、自動化が困難であるなど、実用性が低い。ディッピング方式やスプレー方式では工程数が増加する問題もある。
スプレー塗布方式は、コーティング液は使いきりでポットライフの点ではディッピングより優れるが、塗布効率が悪く、マスキングも必要となる。また温湿度等の環境により皮膜にばらつきを生じやすい。
ディスペンサーを用いた塗布法では皮膜層の幅や厚みを均一にするのが難しい。
特に、クリーニングブレードに使用する場合、エッジ精度の正確性が劣る問題を生じる。
添加剤が全体に混入したポリウレタン製弾性部材や表面部分に添加剤を付着させたポリウレタン製弾性部材を金属製支持部剤に接着した場合に、接着力が十分に得られず実用に耐えない問題もある。接着不良の原因は、添加剤によってポリウレタンの表面性状が変質して接着剤との馴染みが低下することや添加剤が表面にブリードすることにより接着が劣化すること等があげられる。
As polyurethane elastic members for cleaning blades or developing blades, polyurethane elastic members molded with additives such as low friction agents, abrasives, conductive agents, etc., or these agents can be sprayed on the surface of polyurethane elastic members. Attempted coating by dipping.
In the dipping method, since the same coating solution is used repeatedly, the pot life of the coating solution must be long. The equipment becomes large-scale in order to keep the physical properties (viscosity, solid content ratio, etc.) of the coating liquid constant. Masking is required, and the masking needs to be attached and detached before and after the coating and drying of the coating solution, which makes it difficult to automate and is not practical. There is a problem that the number of processes increases in the dipping method and the spray method.
In the spray coating method, the coating solution is used up and is superior to dipping in terms of pot life, but the coating efficiency is poor and masking is also required. In addition, the film tends to vary depending on the environment such as temperature and humidity.
It is difficult to make the width and thickness of the coating layer uniform by a coating method using a dispenser.
In particular, when used for a cleaning blade, there is a problem that the accuracy of the edge accuracy is inferior.
When an elastic member made of polyurethane mixed with additives or an elastic member made of polyurethane with additives attached to the surface is bonded to a metal support material, the adhesive force cannot be obtained sufficiently and cannot be used in practice. There is also. Causes of adhesion failure include deterioration of the surface properties of polyurethane due to the additive and a decrease in conformity with the adhesive, and deterioration of the adhesion due to bleeding of the additive on the surface.

一方、本出願人は、バックアップ層とエッジ部又はニップ部を形成するポリウレタンの組成が異なる層からなる電子写真装置用のポリウレタン製のクリーニングブレード又は現像ブレードに関する発明を継続して提案してきた。
特許文献1(特開2007−30385号公報)では、連続成型法を用いた手法であって、外周に成形溝及び内部に加熱装置を備えた成形ドラムを用いて、合成樹脂を成形用原料とするブレードの素材を連続成形する方法において、2種以上の異なる液状合成樹脂原料を別々に注型することにより、異種材料を組み合わせたブレード素材を製造する方法を提案した。
特許文献2(特開2007−163676号公報)では、注型法を用いた手法であって、割り金型の一方の金型に、部分層を形成する液状合成樹脂をビード状に注型した後、金型を組み、ベース層を形成する液状合成樹脂を注型して、加熱硬化してブレード素材を形成するブレードの製造方法を提案した。
On the other hand, the present applicant has continuously proposed inventions relating to a polyurethane cleaning blade or developing blade for an electrophotographic apparatus comprising a layer having a different polyurethane composition forming the backup layer and the edge portion or nip portion.
In Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-30385), a continuous molding method is used, and a synthetic resin is used as a molding raw material by using a molding drum having a molding groove on the outer periphery and a heating device inside. In the method of continuously forming the raw material of the blade, a method of manufacturing a blade raw material combining different materials by separately casting two or more different liquid synthetic resin raw materials was proposed.
In Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-163676), a casting method is used, and a liquid synthetic resin that forms a partial layer is cast into a bead shape in one mold of a split mold. Later, a method of manufacturing a blade was proposed in which a mold was assembled, a liquid synthetic resin for forming a base layer was cast, and then heat cured to form a blade material.

特開2007−30385号公報JP 2007-30385 A 特開2007−163676号公報JP 2007-163676 A

本発明は、摩擦低下剤、研磨剤、導電剤を適用したポリウレタン製弾性部材をもちいたクリーニングブレード又は現像ブレードを提供することを課題とする。   An object of the present invention is to provide a cleaning blade or a developing blade using a polyurethane elastic member to which a friction reducing agent, an abrasive, and a conductive agent are applied.

本願発明は、本出願人が継続して追求してきた材質の異なる部分層を形成したポリウレタン製弾性部材の製造技術を適用することにより発明を完成したものである。   The present invention has been completed by applying the manufacturing technology of polyurethane elastic members formed with partial layers of different materials, which the applicant has continuously pursued.

本発明の主な解決手段は次のとおりである。
(1)エッジ部分又はニップ部分とバックアップ層を形成するポリウレタンの組成が異なるポリウレタン製弾性部材を金属製支持部材に接着したクリーニングブレード又は現像ブレードであって、エッジ部分又はニップ部分を形成するポリウレタンが添加剤を混入したポリウレタンであり、バックアップ層を形成するポリウレタンが前記添加剤を混入しないポリウレタンであることを特徴とするクリーニングブレード又は現像ブレード。
(2)エッジ部分又はニップ部分のポリウレタンが、エステル系ポリウレタンからなり、バックアップ層のポリウレタンが、エーテル系ポリウレタンからなることを特徴とする(1)記載のクリーニングブレード又は現像ブレード。
(3)エッジ部分又はニップ部分がバックアップ層とは異なる色であることを特徴とする(1)又は(2)記載のクリーニングブレード又は現像ブレード。
(4)添加剤が、摩擦低下剤、研磨剤、導電剤のいずれかであることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載のクリーニングブレード又は現像ブレード。
(5)摩擦低下剤が、脂肪酸金属塩、シリコーンオイル、有機微粒子、無機微粒子のいずれかであることを特徴とする(4)記載のクリーニングブレード又は現像ブレード。
(6)研磨剤が、酸化セリウム又はシリカあることを特徴とする(4)記載のクリーニングブレード又は現像ブレード。
(7)導電剤が、カーボンブラック又はイミドリチウムであることを特徴とする(4)記載のクリーニングブレード又は現像ブレード。
(8)材質が異なるエッジ部分又はニップ部分とバックアップ層を備えたポリウレタン製弾性部材を金属製支持部材に接着してクリーニングブレード又は現像ブレードを製造する方法であって、 成形溝を外周に備え、内部に加熱装置を備えた成形ドラムであって、該成形ドラムの外周に沿って、成形溝に合成樹脂供給手段、成形ドラムの成形溝を覆いながら成形ドラムの回転に同期して回走するエンドレスベルトを順次配置し、成形溝に供給した合成樹脂原料をエンドレスベルトと成形溝から形成される成形空間によって、所定の幅と厚さを有する帯状のブレード素材を成形ドラムの回転に従い製造する方法を用いたポリウレタン製弾性部材の製法であって、
エッジ層を形成する添加剤を混入したポリウレタン材料を先に円筒状の金型に流し込み金型を回転しながら硬化させて、半硬化した後、バックアップ層を形成するポリウレタン材料を流しこみ回転させながら硬化させて部分2層から構成される帯状のブレード素材を取り出し、幅と長さを定寸にカットしてポリウレタン製弾性部材を成形後、該ポリウレタン製弾性部材を金属製支持部材に接着してクリーニングブレード又は現像ブレードを製造する方法。
(9)材質が異なるエッジ部分又はニップ部分とバックアップ層を備えたポリウレタン製弾性部材を金属製支持部材に接着してクリーニングブレード又は現像ブレードを製造する方法であって、 2枚の型部材を型組して形成されるキャビティー内へ液状のポリウレタン原料を注型し、重合硬化後脱型して製造する割型成型法を用いたポリウレタン製弾性部材の製造方法であって、型組みする前に一方の割型の壁面に筋状にエッジ部形成する液状の添加剤を混入したポリウレタンを塗布し、半硬化させた後に型組みし、バックアップ層を形成するポリウレタン原料を注入し、硬化させて脱型してポリウレタン製弾性部材を得、該ポリウレタン製弾性部材を金属製支持部材に接着してクリーニングブレード又は現像ブレードを製造する方法。
(10)エッジ部分又はニップ部分を形成するポリウレタン原料をエステル系ポリウレタン原料、バックアップ層を形成するポリウレタン原料をエーテル系ポリウレタン原料とすることを特徴とする(8)又は(9)記載のクリーニングブレード又は現像ブレードの製造方法。
The main solution of the present invention is as follows.
(1) A cleaning blade or a developing blade obtained by adhering an elastic member made of polyurethane having a different polyurethane composition to the edge portion or nip portion to form a backup layer to a metal support member, and the polyurethane forming the edge portion or nip portion is A cleaning blade or a developing blade, which is a polyurethane mixed with an additive, and the polyurethane forming the backup layer is a polyurethane not mixed with the additive.
(2) The cleaning blade or developing blade according to (1), wherein the polyurethane in the edge portion or nip portion is made of ester polyurethane, and the polyurethane in the backup layer is made of ether polyurethane.
(3) The cleaning blade or the developing blade according to (1) or (2), wherein the edge portion or the nip portion has a color different from that of the backup layer.
(4) The cleaning blade or developing blade according to any one of (1) to (3), wherein the additive is any one of a friction reducing agent, an abrasive, and a conductive agent.
(5) The cleaning blade or developing blade according to (4), wherein the friction reducing agent is any one of a fatty acid metal salt, silicone oil, organic fine particles, and inorganic fine particles.
(6) The cleaning blade or developing blade according to (4), wherein the abrasive is cerium oxide or silica.
(7) The cleaning blade or developing blade according to (4), wherein the conductive agent is carbon black or imidolithium.
(8) A method of manufacturing a cleaning blade or a developing blade by adhering an elastic member made of polyurethane having an edge portion or nip portion and a backup layer made of different materials to a metal support member, comprising a molding groove on the outer periphery, A molding drum provided with a heating device inside, endlessly rotating along the outer periphery of the molding drum in synchronism with the rotation of the molding drum while covering the molding groove with the synthetic resin supply means and the molding drum A method of manufacturing a belt-like blade material having a predetermined width and thickness according to the rotation of a molding drum by using a molding space formed by an endless belt and a molding groove by using a synthetic resin raw material supplied to the molding groove by sequentially arranging belts. A method for producing the polyurethane elastic member used,
The polyurethane material mixed with the additive that forms the edge layer is poured into a cylindrical mold and cured while rotating the mold. After semi-curing, the polyurethane material that forms the backup layer is poured and rotated. Take out the band-shaped blade material composed of two layers by curing, cut the width and length to a certain size, mold the polyurethane elastic member, and then adhere the polyurethane elastic member to the metal support member A method of manufacturing a cleaning blade or a developing blade.
(9) A method of manufacturing a cleaning blade or a developing blade by bonding a polyurethane elastic member having an edge portion or nip portion and a backup layer made of different materials to a metal support member, wherein two mold members are molded A method for producing an elastic member made of polyurethane using a split mold method in which a liquid polyurethane raw material is cast into a cavity formed by assembly and then demolded after polymerization and curing. Apply polyurethane mixed with a liquid additive that forms a streak-like edge to the wall of one split mold, mold it after semi-curing, inject the polyurethane raw material that forms the backup layer, and cure A method for producing a cleaning blade or a developing blade by demolding to obtain a polyurethane elastic member and bonding the polyurethane elastic member to a metal support member.
(10) The cleaning blade according to (8) or (9), wherein the polyurethane raw material forming the edge portion or nip portion is an ester polyurethane raw material, and the polyurethane raw material forming the backup layer is an ether polyurethane raw material Development method of developing blade.

ロールなど相手材と接触するエッジ部分あるいはニップ部分のみにバックアップ層と異なる添加剤を加えたポリウレタンを用いたポリウレタン製弾性部材を用いることにより、添加剤の影響をエッジ部分あるいはニップ部分にのみ限定して、金属製支持部材との接着性など他の要素を変更する必要のないクリーニングブレード又は現像ブレードを提供できる。従来の製造工程や接着剤などを使用することができるので、生産性を維持したまま、性能を向上させることができる。
導電剤を添加した場合は、クリーニングブレードではトナーの残留電荷を中和し、トナーの付着力を低下させ、クリーニング性能を長期的に向上させることができ、現像ブレードでは長期間線圧が一定になり、かぶり等の印字不良を低減できる。
摩擦低下剤を添加した場合は、圧接力を高くすることなくクリーニング性能や摺擦を維持することができ、感光体ドラムの駆動力を抑えることができ、また、摩擦熱を小さくすることができるので放熱などの冷却装置を小さくすることができ、省電力化できる。また、圧接力を高めると摩擦力が大きくなりブレードめくれ、反転等を生じていたが、低摩擦ブレードを使用することによりこのような弊害を防止できる。
研磨材を添加した場合は、感光体上の転写残トナーや付着物質の除去を効果的に行うことができる。バイアス印加によって生ずるオゾンや窒素酸化物などの付着物の除去を研磨材添加により向上させることができる。
金属製支持部材と接着するポリウレタン製弾性部材の接着する領域は、添加剤の影響を受けない部分であるので、接着強度が十分に確保できる。
By using a polyurethane elastic member using polyurethane with an additive different from the backup layer only on the edge or nip that comes into contact with the mating material such as a roll, the influence of the additive is limited only to the edge or nip. Thus, it is possible to provide a cleaning blade or a developing blade that does not require other elements such as adhesion to the metal support member to be changed. Since conventional manufacturing processes, adhesives, and the like can be used, performance can be improved while maintaining productivity.
When a conductive agent is added, the cleaning blade can neutralize the residual charge of the toner, reduce the adhesion of the toner, improve the cleaning performance for a long time, and the developing blade can keep the linear pressure constant for a long time. Printing defects such as fogging can be reduced.
When a friction reducing agent is added, the cleaning performance and rubbing can be maintained without increasing the pressure contact force, the driving force of the photosensitive drum can be suppressed, and the frictional heat can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the cooling device such as heat dissipation, and to save power. Further, when the pressure contact force is increased, the frictional force is increased and the blade is turned up and turned over. However, such a problem can be prevented by using a low friction blade.
When an abrasive is added, it is possible to effectively remove transfer residual toner and adhered substances on the photoreceptor. Removal of deposits such as ozone and nitrogen oxide caused by bias application can be improved by adding an abrasive.
Since the area | region to which the elastic member made from a polyurethane adhere | attached with a metal support member adheres is a part which is not influenced by an additive, adhesive strength can fully be ensured.

エッジ部分又はニップ部分とバックアップ層を別組成のポリウレタンをもちいたクリーニングブレード又は現像ブレードであって、エステル系ポリウレタンからなるエッジ部分又はニップ部分とエーテル系ポリウレタンからなるバックアップ層との組み合わせが適している。エッジ部を着色すると、エッジ部の測定、トリミング成形が容易になる。   A cleaning blade or developing blade using polyurethane having a different composition for the edge portion or nip portion and the backup layer, and a combination of the edge portion or nip portion made of ester polyurethane and the backup layer made of ether polyurethane is suitable. . When the edge portion is colored, measurement of the edge portion and trimming are facilitated.

<ブレードの形状・構成>
本発明のクリーニングブレードは、例えば、図1に示すエッジ部分の部分層1とバックアップ層となるベース層2からなるポリウレタン製弾性部材を支持部材4に接着して構成される。本発明では、基本的にエッジ部にエステル系ポリウレタンを用い、ベース部にはエーテル系ポリウレタンを用いることが好ましい。
本発明の現像ブレードは、トナーと摺擦するニップ部を部分層として設けたポリウレタン製弾性部材を支持部材に接着して構成される。
<Blade shape and configuration>
The cleaning blade of the present invention is configured, for example, by adhering a polyurethane elastic member comprising a partial layer 1 at an edge portion and a base layer 2 as a backup layer shown in FIG. In the present invention, it is basically preferable to use ester polyurethane for the edge portion and ether polyurethane for the base portion.
The developing blade of the present invention is constituted by adhering a polyurethane elastic member provided with a nip portion that rubs with toner as a partial layer to a support member.

<添加剤>
エッジ部分あるいはニップ部分を形成するポリウレタンに添加剤を混入する。添加剤の種類は、摩擦低下剤(低μ化材)、研磨剤、導電剤等があげられる。これらの添加剤はバックアップ層には添加しない。
<Additives>
Additives are mixed into the polyurethane forming the edge or nip. Examples of the additive include a friction reducing agent (low-μ material), an abrasive, and a conductive agent. These additives are not added to the backup layer.

(1)摩擦低下剤(低μ化材)
摩擦係数を低下させる作用のある添加剤を投与し低μブレードにする。
添加剤としては、脂肪酸金属塩、シリコーンオイル、有機微粒子、無機微粒子、ポリシロキサン、ジメチルポリシロキサン、ポリシロキサンオイル、パーフルオロポリエーテルジオールやパーフルオロポリエーテルのポリアルコキシ化ジオール等のパーフルオロポリエーテル化合物、フッ化黒鉛、ステアリン酸亜鉛、金属酸化物パウダー等がある。また、ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル系樹脂、アミド系樹脂、ウレタン樹脂、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂等の樹脂微粒子を用いることもでき、この樹脂微粒子にはリチウム、マグネシウム、アルミニウム、ケイ素、カルシウムなどの無機元素やワックスやオイルを含有させることができる。
摩擦係数の小さいブレードとすることにより、ブレードの捲くれを抑制し、ロールなどの像担持体の駆動トルクを小さくすることができる。従来ブレードでは、ブレード捲れが生じたり、クリーニング性能を維持するために圧接力をあげることに対して像担持体の駆動トルクを上げる必要があった。
摩擦低下剤を添加した場合は、圧接力を高くすることなくクリーニング性能や摺擦を維持することができ、感光体ドラムの駆動力を抑えることができ、また、摩擦熱を小さくすることができるので放熱などの冷却装置を小さくすることができ、省電力化できる。また、圧接力を高めると摩擦力が大きくなりブレードめくれ、反転等を生じていたが、低摩擦ブレードを使用することによりこのような弊害を防止できる。
(1) Friction reducing agent (low μ material)
An additive having a function of reducing the coefficient of friction is administered to make a low μ blade.
Examples of additives include fatty acid metal salts, silicone oil, organic fine particles, inorganic fine particles, polysiloxane, dimethylpolysiloxane, polysiloxane oil, perfluoropolyethers such as perfluoropolyether diols and polyalkoxylated diols of perfluoropolyethers. Compounds, graphite fluoride, zinc stearate, metal oxide powders, and the like. Also, resin fine particles such as vinyl resin, fluorine resin, silicone resin, polyester resin, amide resin, urethane resin, phenol resin, epoxy resin, etc. can be used. Inorganic elements such as aluminum, silicon and calcium, waxes and oils can be contained.
By using a blade with a small coefficient of friction, it is possible to suppress blade curling and to reduce the driving torque of an image carrier such as a roll. In the conventional blade, it has been necessary to increase the driving torque of the image bearing member against the occurrence of blade curl or to increase the pressure contact force in order to maintain the cleaning performance.
When a friction reducing agent is added, the cleaning performance and rubbing can be maintained without increasing the pressure contact force, the driving force of the photosensitive drum can be suppressed, and the frictional heat can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the cooling device such as heat dissipation, and to save power. Further, when the pressure contact force is increased, the frictional force is increased and the blade is turned up and turned over. However, such a problem can be prevented by using a low friction blade.

(2)研磨剤
研磨機能を有した粒子を投与し研磨ブレードにする。研磨剤としては、酸化セリウム、シリカ、セリウム、ジルコニウム、ストロンチウム等があげられる。
研磨粒子は、感光体等、当接する相手材の表面をリフレッシュする目的で使用されるブレードに適用される。研磨材を添加した場合は、感光体上の転写残トナーや付着物質の除去を効果的に行うことができる。バイアス印加によって生ずるオゾンや窒素酸化物などの付着物の除去を研磨材添加により向上させることができる。
(2) Abrasive
A particle having a polishing function is administered to form a polishing blade. Examples of the abrasive include cerium oxide, silica, cerium, zirconium, strontium and the like.
The abrasive particles are applied to a blade used for the purpose of refreshing the surface of a mating material that comes into contact with the photosensitive member or the like. When an abrasive is added, it is possible to effectively remove transfer residual toner and adhered substances on the photoreceptor. Removal of deposits such as ozone and nitrogen oxide caused by bias application can be improved by adding an abrasive.

(3)導電剤
エッジ近傍部の帯電特性を変更出来る材料を投与し導電性ブレードにする。導電性付与させるものとして、カーボンブラック、イミドリチウム、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドリチウム、マグネタイト等の磁性体、アジン系化合物、第4級アンモニウム塩、含金属アゾ染料等があげられる。
導電剤を添加した場合は、クリーニングブレードではトナーの残留電荷を中和し、トナーの付着力を低下させ、クリーニング性能を長期的に向上させることができ、現像ブレードでは長期間線圧が一定になり、かぶり等の印字不良を低減できる。
(3) Conductive agent A material capable of changing the charging characteristics in the vicinity of the edge is administered to form a conductive blade. Examples of imparting conductivity include magnetic materials such as carbon black, imide lithium, bis (trifluoromethanesulfonyl) imide lithium, magnetite, azine compounds, quaternary ammonium salts, metal-containing azo dyes, and the like.
When a conductive agent is added, the cleaning blade can neutralize the residual charge of the toner, reduce the adhesion of the toner, improve the cleaning performance for a long time, and the developing blade can keep the linear pressure constant for a long time. Printing defects such as fogging can be reduced.

<ポリウレタンの種類>
本発明に用いられるブレードは、熱硬化性ポリウレタン樹脂製が適している。
ウレタンの形成材料としては、ポリイソシアネートおよびポリオールを含有するポリウレタン組成物が用いられる。
ポリオール成分として、エッジ部あるいはニップ部を含む層はエステル系ポリウレタンを用い、エッジ部やニップ部を含む層以外のベース部はエーテル系ポリウレタンを用いることが適している。
本発明に用いられるポリウレタン原料は、非溶剤型の熱硬化性が望ましい。例えば、本出願人が、先に出願した特願2007−18162号に開示したエステル系ポリウレタン、エーテル系ポリウレタンを用いることができる。エッジ部分又はニップ部分用ポリウレタン樹脂に着色剤を添加してバックアップ層とは異なる色とすると、エッジ部分の大きさが明瞭に識別できる。ポリウレタンを硬化させた後にエッジの大きさをトリミングして形成するのが容易になる。
<Types of polyurethane>
The blade used in the present invention is suitably made of a thermosetting polyurethane resin.
As the urethane forming material, a polyurethane composition containing a polyisocyanate and a polyol is used.
As the polyol component, it is suitable to use an ester-based polyurethane for the layer including the edge portion or the nip portion, and use an ether-based polyurethane for the base portion other than the layer including the edge portion or the nip portion.
The polyurethane raw material used in the present invention is preferably non-solvent type thermosetting. For example, ester polyurethane and ether polyurethane disclosed in Japanese Patent Application No. 2007-18162 filed earlier by the present applicant can be used. If a colorant is added to the edge portion or nip portion polyurethane resin to make the color different from that of the backup layer, the size of the edge portion can be clearly identified. It becomes easy to trim and form the edge size after the polyurethane is cured.

(1)エステル系ポリオール
本発明に用いるエッジ層を形成するエステル系ポリウレタンは、従来から使用されているエステル系ポリウレタンを使用することができる。ポリエステルジオール、ポリエステルトリオール等のポリエステルポリオール。tanδピーク温度を−20〜5℃とすることにより、エステル系ポリウレタンをバックアップ層として用いることができる。
ポリエステルポリオールとしては、多塩基性有機酸とポリオールとから製造される。ε−カプロラクタムの開環重合から得られるポリカプロラクトンジオール等のポリカプロラクトンポリオールも使用できる。
多塩基性有機酸としては、特に限定するものではなく、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、イソセバシン酸等の飽和脂肪酸や、マレイン酸、フマル酸等の不飽和脂肪酸や、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の芳香族酸等のジカルボン酸があげられる。また、無水マレイン酸、無水フタル酸等の酸無水物や、テレフタル酸ジメチル等のジアルキルエステル等を用いることもできる。さらに、不飽和脂肪酸の二量化によって得られる、ダイマー酸を用いることもできる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。
(1) Ester polyol
As the ester-based polyurethane forming the edge layer used in the present invention, conventionally used ester-based polyurethane can be used. Polyester polyols such as polyester diol and polyester triol. By setting the tan δ peak temperature to -20 to 5 ° C, ester polyurethane can be used as a backup layer.
The polyester polyol is produced from a polybasic organic acid and a polyol. Polycaprolactone polyols such as polycaprolactone diol obtained from ring-opening polymerization of ε-caprolactam can also be used.
Polybasic organic acid is not particularly limited, saturated fatty acids such as oxalic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, isosebacic acid, maleic acid, Examples thereof include unsaturated fatty acids such as fumaric acid, and dicarboxylic acids such as aromatic acids such as phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid. In addition, acid anhydrides such as maleic anhydride and phthalic anhydride, and dialkyl esters such as dimethyl terephthalate can also be used. Furthermore, dimer acid obtained by dimerization of unsaturated fatty acid can also be used. These may be used alone or in combination of two or more.

ポリオールとしては、特に限定するものではなく、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキシレングリコール等のジオールや、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、グリセリン等のトリオールや、ソルビトール等のヘキサオール等、ポリブチレンアジペート(PBA)、ポリエチレンアジペート等があげられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。   The polyol is not particularly limited, and diols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, butylene glycol, neopentyl glycol, 1,6-hexylene glycol, trimethylolethane, Examples include triols such as trimethylolpropane, hexanetriol, glycerin, hexaols such as sorbitol, polybutylene adipate (PBA), polyethylene adipate, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

(2)エーテル系ポリオール
本発明では、エーテル系ウレタンをバックアップ層として用いる。
ポリオキシテトラメチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリエーテルポリオール。
ポリエーテルポリオールとして、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、トリメチレンオキサイド、ブチレンオキサイド、α−メチルトリメチレンオキサイド、3,3′−ジメチルトリメチレンオキサイド、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキサミン等の環状エーテルがあげられる。
(2) Ether type polyol In this invention, ether type urethane is used as a backup layer.
Polyether polyols such as polyoxytetramethylene glycol and polypropylene glycol.
Examples of the polyether polyol include cyclic ethers such as ethylene oxide, propylene oxide, trimethylene oxide, butylene oxide, α-methyltrimethylene oxide, 3,3′-dimethyltrimethylene oxide, tetrahydrofuran, dioxane, and dioxamine.

(3)ポリイソシアネート
ポリイソシアネートとしては、特に限定するものではなく、例えば、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、2,4−トリレンジイソシアネート(2,4−TDI)、2,6−トリレンジイソシアネート(2,6−TDI)、3,3′−ビトリレン−4,4′−ジイソシアネート、3,3′−ジメチルジフェニルメタン−4,4′−ジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネートウレチジンジオン(2,4−TDIの二量体)、1,5−ナフチレンジイソシアネート、メタフェニレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、4,4′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(水添MDI)、カルボジイミド変性MDI、オルトトルイジンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、パラフェニレンジイソシアネート、リジンジイソシアネートメチルエステル等のジイソシアネート、トリフェニルメタン−4,4′,4″−トリイソシアネート等のトリイソシアネート、ポリメリックMDI等があげられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。なかでも、耐摩耗性の観点から、MDIが好ましい。
(3) Polyisocyanate
The polyisocyanate is not particularly limited. For example, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 2,4-tolylene diisocyanate (2,4-TDI), 2,6-tolylene diisocyanate (2, 6-TDI), 3,3′-vitrylene-4,4′-diisocyanate, 3,3′-dimethyldiphenylmethane-4,4′-diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate uretidinedione (2,4-TDI) Dimer), 1,5-naphthylene diisocyanate, metaphenylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate (hydrogenated MDI), carbodiimide-modified MDI, orthotoluidine diisocyanate, xylene Diisocyanate, paraphenylene diisocyanate, diisocyanate such as lysine diisocyanate methyl ester, triisocyanate such as triphenylmethane-4,4 ′, 4 ″ -triisocyanate, and polymeric MDI. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, MDI is preferred from the viewpoint of wear resistance.

(4)その他の素材
ポリウレタン組成物には、上記ポリイソシアネートおよびポリオール以外に、鎖延長剤、界面活性剤、難燃剤、着色剤、充填剤、可塑剤、安定剤、離型剤、触媒等通常用いられている剤を配合することができる。
(4) Other materials In addition to the above polyisocyanates and polyols, polyurethane compositions typically include chain extenders, surfactants, flame retardants, colorants, fillers, plasticizers, stabilizers, mold release agents, catalysts, etc. The agent currently used can be mix | blended.

上記鎖延長剤としては、従来公知のものであれば特に限定されるものではなく、例えば、1,4−ブタンジオール(1,4−BD)、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、キシレングリコール、トリエチレングリコール、トリメチロールプロパン(TMP)、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、1,2,6−ヘキサントリオール等の、分子量300以下のポリオールがあげられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。   The chain extender is not particularly limited as long as it is a conventionally known one. For example, 1,4-butanediol (1,4-BD), ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, Hexanediol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, xylene glycol, triethylene glycol, trimethylolpropane (TMP), glycerin, pentaerythritol, sorbitol, 1,2,6-hexanetriol, etc. Examples include polyols having a molecular weight of 300 or less. These may be used alone or in combination of two or more.

上記触媒としては、三級アミン等のアミン系化合物、有機錫化合物等の有機金属化合物等があげられる。なかでも、アミン系化合物が好ましい。
上記三級アミンとしては、トリエチルアミン等のトリアルキルアミンや、N,N,N′,N′−テトラメチル−1,3−ブタンジアミン等のテトラアルキルジアミンや、ジメチルエタノールアミン等のアミノアルコールや、エトキシル化アミンや、エトキシル化ジアミンや、ビス(ジエチルエタノールアミン)アジペート等のエステルアミンや、トリエチレンジアミンや、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン等のシクロヘキシルアミン誘導体や、N−メチルモルホリン、N−(2−ヒドロキシプロピル)−ジメチルモルホリン等のモルホリン誘導体や、N,N′−ジエチル−2−メチルピペラジン、N,N′−ビス−(2−ヒドロキシプロピル)−2−メチルピペラジン等のピペラジン誘導体等があげられる。
上記有機錫化合物としては、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジ(2−エチルヘキソエート)等のジアルキル錫化合物があげられる。また、2−エチルカプロン酸第1錫、オレイン酸第1錫等があげられる。
Examples of the catalyst include amine compounds such as tertiary amines and organometallic compounds such as organotin compounds. Of these, amine compounds are preferred.
Examples of the tertiary amine include trialkylamines such as triethylamine, tetraalkyldiamines such as N, N, N ′, N′-tetramethyl-1,3-butanediamine, aminoalcohols such as dimethylethanolamine, Ethoxylated amines, ethoxylated diamines, ester amines such as bis (diethylethanolamine) adipate, triethylenediamine, cyclohexylamine derivatives such as N, N-dimethylcyclohexylamine, N-methylmorpholine, N- (2 Morpholine derivatives such as -hydroxypropyl) -dimethylmorpholine and piperazine derivatives such as N, N'-diethyl-2-methylpiperazine and N, N'-bis- (2-hydroxypropyl) -2-methylpiperazine It is done.
Examples of the organic tin compound include dialkyltin compounds such as dibutyltin dilaurate and dibutyltin di (2-ethylhexoate). Moreover, 2-ethyl caproic acid stannous, oleic acid stannous, etc. are mention | raise | lifted.

(5)樹脂例
本発明で用いられる合成樹脂は、主に熱硬化性のポリウレタン樹脂である。特に、非溶剤型の2液性の熱硬化性ポリウレタンが適している。外周成型溝回転ドラムによる連続成型法は、注型から取り出しまでの時間が成形ドラムの一回転以内であり、30〜60秒程度で取り出し可能な程度に重合固化している必要がある。このような条件を満たすイソシアネートとポリオール、架橋剤、触媒を選定し設計する。取り出した後工程において、2次架橋、熟成工程を施すことができる。割型を用いる場合も、エッジ部やニップ部となるエステル系ポリウレタンの初期硬化時間を短くすることが望ましい。
(5) Resin Example The synthetic resin used in the present invention is mainly a thermosetting polyurethane resin. In particular, a non-solvent two-component thermosetting polyurethane is suitable. In the continuous molding method using the outer peripheral molding groove rotating drum, the time from casting to taking out is within one rotation of the forming drum, and it is necessary to be polymerized and solidified so that it can be taken out in about 30 to 60 seconds. Select and design isocyanates and polyols, crosslinking agents, and catalysts that satisfy these conditions. In the post-removal step, secondary cross-linking and aging steps can be performed. Even when the split mold is used, it is desirable to shorten the initial curing time of the ester polyurethane used as the edge portion or the nip portion.

例えば、本出願人が先に特許第3004586号公報、特許第2942183号公報、特許第2645980号公報、特開2002−214989号公報、特開2002−214990号公報等に提案したポリウレタン樹脂を例示することができる次のようなポリウレタンを使用することができる。
ウレタンプレポリマーの液状物および架橋剤との液状物のうち少なくとも一方に混合される高分子量ポリオールの成分が数平均分子量1000〜3000の2官能ポリオールと、数平均分子量92〜980の3官能ポリオールとを平均官能基数が2.02〜2.20となるポリオールにイソシアネート基の含量が5〜20%となる量のジイソシアネート化合物を混合してプレポリマーを調製し、そのプレポリマーに、OH基/NCO基の当量比が0.85〜1.00となる量の架橋剤とを40〜70℃において混合してポリウレタン液状物(未硬化ポリウレタン組成物)を調製する。
For example, the polyurethane resin previously proposed in Japanese Patent No. 3004586, Japanese Patent No. 2942183, Japanese Patent No. 2645980, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-214989, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-214990, and the like is exemplified. The following polyurethanes can be used.
A bifunctional polyol having a number average molecular weight of 1000 to 3000, a trifunctional polyol having a number average molecular weight of 92 to 980, and a high molecular weight polyol component mixed in at least one of a liquid material of a urethane prepolymer and a liquid material of a crosslinking agent, Is mixed with a polyol having an average functional group number of 2.02 to 2.20 and a diisocyanate compound having an isocyanate group content of 5 to 20% to prepare a prepolymer, and the prepolymer is mixed with an OH group / NCO. A polyurethane liquid (uncured polyurethane composition) is prepared by mixing the cross-linking agent in an amount such that the equivalent ratio of groups becomes 0.85 to 1.00 at 40 to 70 ° C.

なお、前記高分子量ポリオール成分の数平均分子量は、好ましくは1000〜3000の範囲がより望ましい。この組成物を注型することにより反応が円滑に行われ、得られるブレードの物性も好ましい。すなわち、使用されるポリオールの数平均分子量は、1000〜3000の範囲であり、1000未満であると、できあがったウレタンゴムが硬くなりすぎて必要な物性(柔軟性)が得られず、3000を超えると成形時の粘度が高く、注型加工することが困難となる。
また平均官能基数(f)がf=1ではモノオールとなるため重合せず、f≧5では多官能になりすぎるために、重合物の粘度が増大し且つ物性が低下するからである。
The number average molecular weight of the high molecular weight polyol component is preferably in the range of 1000 to 3000. By casting this composition, the reaction is carried out smoothly, and the properties of the resulting blade are also preferred. That is, the number average molecular weight of the polyol used is in the range of 1000 to 3000, and if it is less than 1000, the finished urethane rubber becomes too hard to obtain the necessary physical properties (flexibility), and exceeds 3000. And the viscosity at the time of molding is high, making it difficult to cast.
In addition, when the average number of functional groups (f) is f = 1, it becomes monool, so that it does not polymerize, and when f ≧ 5, it becomes too polyfunctional, so that the viscosity of the polymer increases and the physical properties decrease.

本発明に係るポリウレタンエラストマー製造の為の成分としては、次のようなものが使用できる。ポリエーテル系ポリオールとしては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシテトラメチレングリコール等のポリオキシアルキレングリコール類あるいは、ビスフェノールA、グリセリンのエチレンオキシド、プロピレンオキシド等のアルキレンオキシド付加物類のポリエーテル型ポリオールが例示される。ポリエステル系ポリオールとしては、アジピン酸、無水フタル酸、イソフタル酸、マレイン酸、フマール酸等の2塩基酸とエチレングリコール、プロピレングリコール、1,4ブタンジオール、1,6ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン等のグリコール類との重合反応により得られるポリエステル型ポリオールならびにポリカプロラクトンジオールを挙げることができる。   The following can be used as a component for producing the polyurethane elastomer according to the present invention. Examples of polyether polyols include polyoxyalkylene glycols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol and polyoxytetramethylene glycol, or polyether-type polyols of alkylene oxide adducts such as bisphenol A, glycerin ethylene oxide and propylene oxide. Is done. Examples of polyester polyols include dibasic acids such as adipic acid, phthalic anhydride, isophthalic acid, maleic acid, and fumaric acid, and ethylene glycol, propylene glycol, 1,4 butanediol, 1,6 hexanediol, trimethylolpropane, and the like. Mention may be made of polyester polyols and polycaprolactone diols obtained by polymerization reactions with glycols.

ジイソシアネート化合物としては、トリレンジイソシアネート、4,4ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロ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等を挙げることができる。鎖延長剤として、エチレングリコール、1,4ブタンジオール、ジエチレングリコール、1,6ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール等の低分子量ジオール並びにエチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミン等のジアミンを挙げることができる。望ましくは、低分子量ジオールが用いられる。さらに必要に応じて多官能成分としてトリメチロールプロパン、トリエタノールアミン、グリセリン、及びこれらのエチレンオキシド、プロピレンオキシド付加物を添加してもよい。   Examples of the diisocyanate compound include tolylene diisocyanate, 4,4 diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, 1,4 cyclohexane diisocyanate, and the like. Examples of the chain extender include low molecular weight diols such as ethylene glycol, 1,4 butanediol, diethylene glycol, 1,6 hexanediol, and neopentyl glycol, and diamines such as ethylenediamine, hexamethylenediamine, and isophoronediamine. Desirably, a low molecular weight diol is used. Furthermore, you may add a trimethylol propane, a triethanolamine, glycerol, and these ethylene oxide and a propylene oxide adduct as a polyfunctional component as needed.

上記のポリウレタンの製造においては、OH基/NCO基の当量比は生成するポリウレタンの物性から0.8〜1.05がよく、望ましくは0.85〜1.00の範囲である。また必要に応じて一般的なアミン化合物や有機錫系化合物等の反応促進剤が用いられる。例えば、特許第2942183号公報、第0022段落に開示される反応促進剤は下記の一般化学式で表されるイミダゾール誘導体等であって、その具体例としては、化学構造上から反応温度依存性の高い2−メチルイミダゾールや1,2ジメチルイミダゾール等を挙げることができる。   In the production of the above polyurethane, the equivalent ratio of OH group / NCO group is preferably 0.8 to 1.05, preferably 0.85 to 1.00, from the physical properties of the polyurethane to be produced. Moreover, reaction accelerators, such as a general amine compound and an organic tin type compound, are used as needed. For example, the reaction accelerator disclosed in Japanese Patent No. 2942183, paragraph 0022 is an imidazole derivative or the like represented by the following general chemical formula, and specific examples thereof include a reaction temperature highly dependent on the chemical structure. Examples thereof include 2-methylimidazole and 1,2 dimethylimidazole.

Figure 2010066332
式中Rは水素、メチル基,又はエチル基を示す。
Figure 2010066332
In the formula, R represents hydrogen, a methyl group, or an ethyl group.

かかる、反応促進剤は有効量としてプレポリマー100重量部に対して、0.01〜0.5重量部、好ましくは0.05〜0.3重量部の範囲で用いられる。望ましくは更に感温性、或は遅効性を有するものが混合した樹脂の可使時間を長くとれ、脱型時間が短くなるため好適に用いられる。その具体例としては、ブロックアミンと称される1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7−有機酸塩、1,5−ジアザビシクロ(4,3,0)ノネン−5−有機酸塩またはこれらの混合物等が挙げられる。本発明では熱硬化型ポリウレタンの原料成分であるウレタンプレポリマーの液状物と架橋剤の液状物との混合撹拌に使用する2液混合注型機には、市販のものを使用できる。また計量ポンプはその定量精度を考慮して、3連以上のプランジャータイプを使用することが好ましいがギアーポンプタイプも使用可能である。特に、本発明の製造装置では、脱型時に所定の硬度を得るために反応促進剤を使用して速硬化処方にする必要があるので、撹拌混合室は、特公平6−11389号公報に開示されているような、混合室内での滞留を防ぎ、且つ反応熱による発熱を抑制した小容量のタイプが好ましい。   Such a reaction accelerator is used in an amount of 0.01 to 0.5 parts by weight, preferably 0.05 to 0.3 parts by weight, based on 100 parts by weight of the prepolymer as an effective amount. Desirably, those having a temperature sensitivity or a slow-acting property are preferably used because the usable time of the mixed resin can be increased and the demolding time is shortened. Specific examples thereof include 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7-organic acid salt called block amine, 1,5-diazabicyclo (4,3,0) nonene-5-organic acid. Examples thereof include a salt or a mixture thereof. In this invention, a commercially available thing can be used for the two-component mixing casting machine used for mixing and stirring the liquid material of the urethane prepolymer which is the raw material component of the thermosetting polyurethane and the liquid material of the crosslinking agent. In consideration of the quantitative accuracy, the metering pump preferably uses a triple or more plunger type, but a gear pump type can also be used. In particular, in the production apparatus of the present invention, it is necessary to use a reaction accelerator in order to obtain a predetermined hardness at the time of demolding, and therefore, a stirring and mixing chamber is disclosed in Japanese Patent Publication No. 6-11389. A small-capacity type that prevents residence in the mixing chamber and suppresses heat generation due to reaction heat is preferable.

2液性の熱硬化性のポリウレタン樹脂について詳しく例示したが、本発明で使用できるブレード用の樹脂としては、これに限られることはない。熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれも使用できる。加熱された回転する成型ドラムを使用するので、加熱硬化反応が注型直後から開始されるので、溶剤を含まない非溶剤型が好ましい。   Although the two-component thermosetting polyurethane resin is illustrated in detail, the blade resin that can be used in the present invention is not limited to this. Either a thermoplastic resin or a thermosetting resin can be used. Since a heated rotating molding drum is used, the non-solvent type containing no solvent is preferable because the thermosetting reaction is started immediately after casting.

これらの合成樹脂成分を配合して、部分層になる樹脂組成とベース層になる樹脂組成を作成して、使用する。エッジ部又はニップ部に使用される部分層となる合成樹脂は高硬度、高反発弾性、ベース層(バックアップ層)に使用される樹脂はエッジ層又はニップ部よりも低硬度、低反発弾性に設計される。   By blending these synthetic resin components, a resin composition to be a partial layer and a resin composition to be a base layer are prepared and used. Synthetic resin used as a partial layer for the edge or nip is designed with high hardness and high resilience, and the resin used for the base layer (backup layer) is designed for lower hardness and low resilience than the edge layer or nip. Is done.

<ポリウレタン弾性部材の製法>
エッジ部やニップ部を形成する部分層となるポリウレタン層とベース部層(バックアップ層)のポリウレタン層の2層に形成する方法は、(a)外周に溝を形成した回転成型ドラムを利用して連続成型する方法、(b)割型による個別に成型する方法を利用することができる。この部分層を形成するポリウレタンに摩擦低下剤、研磨剤、導電剤等の添加剤を配合する。
(1)外周に溝を形成した回転成型ドラムを利用して連続成型する方法
この成型手段は、本願発明者が先に提案した特開2007−30385号公報に開示した手段を利用することができる。ブレードに使用されている合成樹脂製の弾性ゴムからなるテープの幅と同一かそれよりやや大きい幅を有する合成樹脂製のテープを連続して製造し、その長尺テープを定寸にカットし、金属製の支持体の一側縁に接合して現像ブレード、クリーニングブレード等に仕上げる技術を基本製法とする。
この製法に用いる基本的な製造手段は、外周に成形溝を設けた成形ドラムを、水平軸を中心に回転させつつ、ポリウレタン等の液状原料を頂点付近から成形溝に連続注型し、成形ドラムの回転動作中に重合させて、注型箇所より前の位置でテープ状となったポリウレタン等の連続成型物を剥離して、成形溝から取り出し、後工程に供給するものを用いるものである。テープ状の成型物が連続して産出されるので、後工程では、一本の定尺にカット、金属支持体との接合と一連の作業を連続して実施でき、稼働に無駄が無く生産性が高い。
<Method for producing polyurethane elastic member>
A method of forming a polyurethane layer as a partial layer for forming an edge portion or a nip portion and a polyurethane layer of a base portion layer (backup layer) is as follows. (A) Using a rotary molding drum in which grooves are formed on the outer periphery. A continuous molding method and (b) an individual molding method using a split mold can be used. Additives such as a friction reducing agent, an abrasive and a conductive agent are blended in the polyurethane forming this partial layer.
(1) Method of Continuous Molding Using a Rotating Molding Drum with Grooves on the Outer Peripheral This molding means can use the means disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-30385 previously proposed by the inventor of the present application. . Continuously produce a synthetic resin tape having a width that is the same as or slightly larger than the width of the synthetic resin elastic rubber used in the blade, cut the long tape to a fixed size, A technique for joining a side edge of a metal support and finishing it to a developing blade, a cleaning blade or the like is a basic manufacturing method.
The basic manufacturing means used for this manufacturing method is to continuously cast a liquid material such as polyurethane into the forming groove from the vicinity of the apex while rotating a forming drum having a forming groove on the outer periphery around the horizontal axis, and forming drum A continuous molding such as polyurethane which is polymerized during the rotation operation and becomes tape-like at a position before the casting position is peeled off, taken out from the molding groove, and supplied to the subsequent process. Since tape-shaped moldings are continuously produced, in the subsequent process, a series of operations such as cutting to a single standard, joining to a metal support, and so on can be carried out continuously. Is expensive.

この連続成型法は、複数の注型機を備えたものである。それぞれの注型機から組成の異なる合成樹脂を成形ドラムの成形溝に連続供給することにより、部分2層の合成樹脂層を備えた合成樹脂製のブレード素材を製造する方法である。連続回転する成形ドラムの成形溝に対して、注型口を前後に配置した場合は、先に注型された合成樹脂の上に後から注型された合成樹脂が被覆された状態で硬化して層が形成される。先に注型する合成樹脂の位置、供給量、合成樹脂の組成や種類、成形ドラムの回転スピードなどによって、樹脂層の位置と幅、厚さをコントロールすることができる。後から注型する合成樹脂は、全体を充填するのに必要な量を供給することとなり、ベース層を形成する。
先行する合成樹脂を成形溝のコーナー部に注型した場合は、エッジ部に異種材料を設けたブレード素材を製造することができる。中間部に注型した場合は、ブレード素材のニップ部に相当する中間位置に異種材料を設けることができる。
基本構成を図2に示す。
図2に示すように、弾性ゴム部材であるブレード素材の製造装置は、外周に成型用溝が形成された成形ドラム13、樹脂を供給する供給口する第1注型機ミキシングヘッド11、第2注型機ミキシングヘッド12、スチール製の鏡面を備えたエンドレスベルト14、冷却用コンベア20、裁断装置24、搬出用のコンベア25等から構成される。
This continuous molding method includes a plurality of casting machines. This is a method for producing a synthetic resin blade material having two partial synthetic resin layers by continuously supplying synthetic resins having different compositions from the respective casting machines to the molding grooves of the molding drum. When the casting port is arranged at the front and back of the molding groove of the continuously rotating molding drum, it hardens with the synthetic resin cast later on the synthetic resin cast earlier. Layer is formed. The position, width, and thickness of the resin layer can be controlled by the position, supply amount, composition and type of the synthetic resin, and the rotational speed of the molding drum. The synthetic resin to be cast later is supplied in an amount necessary for filling the whole, and forms a base layer.
When the preceding synthetic resin is cast in the corner portion of the molding groove, a blade material in which a different material is provided at the edge portion can be manufactured. In the case of casting in the intermediate portion, a different material can be provided at an intermediate position corresponding to the nip portion of the blade material.
The basic configuration is shown in FIG.
As shown in FIG. 2, the blade material manufacturing apparatus, which is an elastic rubber member, includes a molding drum 13 having molding grooves formed on the outer periphery, a first casting machine mixing head 11 that supplies a resin, and a second feeding head. It comprises a casting machine mixing head 12, an endless belt 14 having a steel mirror surface, a cooling conveyor 20, a cutting device 24, a carry-out conveyor 25, and the like.

エッジ部あるいはニップ部に異種材料層を設けたブレード素材は、エッジ部あるいはニップ部の特性をベース部に影響を与えることなく発揮させることができるので、部分層を設けたブレードの特性を活かすことができる。異種材料を組み合わせることにより、弾性ゴムの物性値をコントロールすることができるので、高温域や低温域等の温度変化適性、あるいは、摩耗耐性などを向上させることができる。また、この成形ドラムを用いた合成樹脂テープの連続成形法は、本出願人が既に提案した各製法、構成要素を使用できるものである。   A blade material with a dissimilar material layer at the edge or nip can exert the characteristics of the edge or nip without affecting the base, so it can take advantage of the characteristics of the blade with a partial layer. Can do. By combining dissimilar materials, the physical property value of the elastic rubber can be controlled, so that it is possible to improve suitability for temperature change such as a high temperature range or a low temperature range, or wear resistance. Moreover, the continuous molding method of the synthetic resin tape using this molding drum can use each manufacturing method and component already proposed by the present applicant.

成形溝に注型された合成樹脂は、成形ドラムの外周の一部に成形溝に蓋をする状態で設けられた回転する金属製のエンドレスベルトで覆われた領域において、成形ドラムから熱を受けて、硬化重合が進行し、エンドレスベルトが成形ドラムから離れる位置では、溝の断面形状を備えたテープ状に形成されている。このテープを成形溝から引き出して連続した合成樹脂テープが得られることは、従来の提案と同様である。
この手法においては、樹脂注型後数十秒以内(例えば、30〜60秒程度)に成形溝から取り出されること、成形のために加圧されないこと、重合硬化は回転する成型ドラムの下半部が中心であること、成形溝からの引き剥がし角度が小さくすることができる等の成形条件であるので、成形溝底面からの剥離が比較的容易であり、必ずしも離型剤を使用する必要がない。トナーが微細化やカラー化することによって、離型剤が悪影響となることがあり、本発明の一形態として、離型剤を使用しない場合は、このような不都合も生じない。また、離型剤を用いる必要がないことは、他の表面処理剤を作用させることもできることとなり積極的に表面改質に利用することも可能である。
The synthetic resin cast in the molding groove receives heat from the molding drum in an area covered with a rotating metal endless belt provided in a state where the molding groove is covered on a part of the outer periphery of the molding drum. Thus, at a position where the curing polymerization proceeds and the endless belt is separated from the forming drum, it is formed in a tape shape having a cross-sectional shape of the groove. It is the same as the conventional proposal that a continuous synthetic resin tape can be obtained by pulling out this tape from the molding groove.
In this method, the resin is removed from the molding groove within several tens of seconds (for example, about 30 to 60 seconds) after resin casting, is not pressurized for molding, and polymerization curing is performed in the lower half of the rotating molding drum. Is the molding condition such that the angle at the center and the peeling angle from the molding groove can be reduced, so that peeling from the bottom of the molding groove is relatively easy, and it is not always necessary to use a release agent. . When the toner is made finer or colored, the release agent may have an adverse effect. In one embodiment of the present invention, such a problem does not occur when the release agent is not used. In addition, the fact that it is not necessary to use a mold release agent enables other surface treatment agents to act, and can be used positively for surface modification.

また、重合をコントロールするために、合成樹脂供給位置とエンドレスベルトで覆われるまでの間に、成形ドラムの溝に向けて加熱する外部加熱手段を講ずることもできる。テープ取り出し部近傍では、剥離を容易にするために外部から冷風などを吹きつける冷却手段を講ずることもできる。本発明で得られる樹脂テープのサイズは、幅、厚みとも十分に従来から使用されている現像ブレードやクリーニングブレードの範囲を満足することができる。例えば、厚みが0.40〜3.00mm程度のものは十分に製造できる。
成型課程の模式図を図3に示す。
Further, in order to control the polymerization, an external heating means for heating toward the groove of the molding drum can be provided between the synthetic resin supply position and the endless belt. In the vicinity of the tape take-out portion, it is possible to provide a cooling means for blowing cold air or the like from the outside in order to facilitate peeling. As for the size of the resin tape obtained in the present invention, both the width and the thickness can sufficiently satisfy the range of a developing blade and a cleaning blade that are conventionally used. For example, a thickness of about 0.40 to 3.00 mm can be sufficiently manufactured.
A schematic diagram of the molding process is shown in FIG.

弧状に部分層を形成する一例を模式的に示す。
この例は、試験的に行った実測値に基づく一例であって、これに限定されるものではない。図4は、ベース層2と弧状の部分層1を備えた弾性ゴム部材を示す。弧を模式的に円弧として扱うと次のようになる。円弧状の部分層1は、仮想の半径Rの部分弧となり、その弦Xの2倍が幅となり、高さが円弧の高さYとなるものと想定することができる。
この幅Xと高さYの関係をグラフ化して図5に示す。このようにして得られたポリウレタン弾性ゴム部材に部分層1が所定の厚みと幅になるようにトリミングして切断成形することにより、所望のエッジの大きさを備えたクリーニングブレードを製造することができる。エッジ部とベース部が異なる色に着色されていると切断位置の決定が容易である。
An example of forming a partial layer in an arc shape is schematically shown.
This example is an example based on actually measured values obtained on a trial basis, and is not limited thereto. FIG. 4 shows an elastic rubber member provided with a base layer 2 and an arc-shaped partial layer 1. The arc is schematically treated as an arc as follows. It can be assumed that the arc-shaped partial layer 1 is a partial arc having an imaginary radius R, twice the chord X is wide, and the height is the height Y of the arc.
The relationship between the width X and the height Y is graphed and shown in FIG. A cleaning blade having a desired edge size can be manufactured by trimming the polyurethane elastic rubber member obtained in this way so that the partial layer 1 has a predetermined thickness and width and cutting and molding. it can. If the edge portion and the base portion are colored in different colors, the cutting position can be easily determined.

(2)割型による個別に成型する方法(割型成型法)
割型成型法は、1枚のポリウレタン製の弾性ブレードの大きさに相当するキャビティーを成型する2枚の型部材をあわせて、キャビティー内へ液状のポリウレタン原料を注型し、重合硬化後脱型して製造するものである。型組みする前に一方の割型の壁面に筋状にエッジ部又はニップ部を形成する液状のエステル系ポリウレタン原料を塗布し、半硬化させた後に型組みして、ベース部を形成するエーテル系ポリウレタン原料を注入して、硬化させて脱型して部分2層を形成したブレード素材を得る。
この割型による部分2層の成型方法は、本出願人が出願した特開2007−163676号公報に開示した手段を用いることができる。
即ち、次のとおりである。
部分層に相当する位置に熱硬化性樹脂である液状合成樹脂を吐出するヘッドを移動させるか、あるいは金型を移動させることにより熱硬化性樹脂をビード状に塗布するように注型した後、割り金型を組み、ベースとなる熱硬化性樹脂を注型して加熱炉で一体成形する。一体成形されたブレード素材は、割り金型を解体して取り出して所定のサイズに裁断されてブレードとして用いられる。金型を組むときに支持体の一部をキャビティー内部にセットして、ベース形成用樹脂を注型すると支持体とブレードゴム体を一体的に接合できる。この例では、ポリウレタンの硬化成形と支持体との一体化を同時に行っているが、ポリウレタン弾性部材のみを硬化成形し、その後支持体と接着接合することもできる。
(2) Individual molding method using split mold (split mold molding method)
The split mold method combines two mold members that mold a cavity corresponding to the size of a single polyurethane elastic blade, casts a liquid polyurethane material into the cavity, and after polymerization and curing. It is manufactured by demolding. An ether system that forms a base part by applying a liquid ester polyurethane raw material that forms an edge or nip in a streak shape to the wall surface of one split mold before assembling and semi-curing the mold. A raw material of polyurethane is injected, cured, and demolded to obtain a blade material in which two partial layers are formed.
The method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-163676 filed by the present applicant can be used for the method of forming the partial two layers by the split mold.
That is, it is as follows.
After moving the head for discharging the liquid synthetic resin, which is a thermosetting resin, to a position corresponding to the partial layer, or by casting so that the thermosetting resin is applied in a bead shape by moving the mold, A split mold is assembled, a thermosetting resin as a base is cast, and is integrally formed in a heating furnace. The integrally formed blade material is disassembled and taken out from the split mold, cut into a predetermined size, and used as a blade. When a mold is assembled, a part of the support is set inside the cavity, and the base-forming resin is cast to integrally bond the support and the blade rubber body. In this example, the polyurethane is cured and integrated with the support at the same time. However, only the polyurethane elastic member can be cured and then bonded to the support.

(a)金型
図6に割金型構造の概略を断面図として示す。
金型110は、左右の分割金型110a,110bから構成される。分割金型110a,110bの中間には支持部材となる芯金AAを挟持する突出部材が形成されている。この分割型110a,110bは、ベース板113と該ベース板113の左右に立設された側壁114と傾斜側壁115の間に配置し、該傾斜側壁115側に楔状に型締め部材116を押し込むことにより、締め付けられて型組されるものである。両分割金型110a,110bの間に形成された空間にベースとなる合成樹脂を注型して、ブレードが成型される。
図6に示したものは、芯金AAを配置して、樹脂の加熱成型と芯金との接合を同時に行う例を示している。芯金AAを配置せずに樹脂を硬化したブレード素材を成型し、その後支持部材を接合して、ブレードを製造することもできる。
図7に分割金型の一方(110a又は110b)に分割層を形成する樹脂を吐出ヘッド108から長手方向、ビード状に吐出する状態を示す。部分層の注型手段は、例えば、吐出ヘッドを移動させる方法と分割金型を移動させる2つの方法を採用することができる。
(A) Mold
FIG. 6 shows a schematic sectional view of the split mold structure.
The mold 110 includes left and right divided molds 110a and 110b. In the middle of the divided molds 110a and 110b, a projecting member is formed for sandwiching the core metal AA serving as a support member. The split molds 110a and 110b are disposed between a base plate 113, a side wall 114 standing on the left and right of the base plate 113, and an inclined side wall 115, and a mold clamping member 116 is pushed in a wedge shape toward the inclined side wall 115. Thus, the mold is clamped and assembled. A blade is molded by casting a synthetic resin serving as a base into a space formed between the two split molds 110a and 110b.
The example shown in FIG. 6 shows an example in which a core metal AA is arranged and resin heat molding and the core metal are joined simultaneously. It is also possible to manufacture a blade by molding a blade material obtained by curing the resin without arranging the core metal AA, and then joining the support member.
FIG. 7 shows a state in which the resin forming the divided layer is discharged from one of the divided molds (110a or 110b) from the discharge head 108 in a longitudinal direction and a bead shape. As the partial layer casting means, for example, a method of moving the ejection head and two methods of moving the split mold can be adopted.

ポリウレタン製弾性ゴム部材の製造手段は、外周に溝を形成した回転成型ドラムを利用して連続成型する方法を用い、図1に示すクリーニングブレードを作成した。製造装置は図2参照。   The polyurethane elastic rubber member was manufactured by using a continuous molding method using a rotary molding drum having grooves formed on the outer periphery, and the cleaning blade shown in FIG. 1 was created. See Figure 2 for manufacturing equipment.

<クリーニングブレード>
ポリウレタン製弾性ゴム部材:厚さ2.0mm、幅12.3mm、長さ326mm
金属製支持体:厚さ1.2mmの鋼板
接着処理:ダイマー酸ベースのホットメルト接着剤使用
各実施例に用いるポリウレタン弾性部材は、エッジ部とベース層を構成するポリウレタンの組成を異ならせたものである。
各比較例に用いるポリウレタン弾性部材は、全体に同じ組成のポリウレタン組成である。
<Cleaning blade>
Elastic rubber member made of polyurethane: thickness 2.0mm, width 12.3mm, length 326mm
Metal support: Steel plate with a thickness of 1.2 mm Adhesion treatment: Use of a dimer acid-based hot melt adhesive The polyurethane elastic member used in each example has a different composition of polyurethane constituting the edge portion and the base layer It is.
The polyurethane elastic member used in each comparative example has the same polyurethane composition as a whole.

<熱硬化型ポリウレタン>
エッジ層あるいはベース層に用いたエステル系ウレタン、エーテル系ウレタンの配合は、表1〜6に示したとおりである。
<Thermosetting polyurethane>
The blends of ester urethane and ether urethane used for the edge layer or base layer are as shown in Tables 1-6.

<印字テスト>
評価機:市販のプリンターを使用
評価パターン
・耐久評価(23℃×53%)
エリアカバー5%出力で通紙10万枚まで実施。1万枚毎にハーフトーン画像を 出力しクリーニング不良の有無を確認した。
・クリーニング性能評価(10℃×15%)で実施
エリアカバー1%出力で通紙2000枚まで実施。200枚毎にハーフトーン画像を出 力しクリーニング不良の有無を確認した。
<Print test>
Evaluation machine: Use a commercially available printer Evaluation pattern-Endurance evaluation (23 ° C x 53%)
Implement up to 100,000 sheets with 5% area cover output. A halftone image was output every 10,000 sheets to check for cleaning defects.
・ Evaluation with cleaning performance evaluation (10 ℃ × 15%) Up to 2000 sheets with 1% area cover output. Half-tone images were output every 200 sheets to check for poor cleaning.

<接着力の評価>
ポリウレタン弾性部材を所定の長さにカットし試験片とし、ブレードに使用される鋼材に接着した。その際、一般的に使用される形状となるように、ポリウレタン弾性部材の自由長を7mmとし、接着部の幅は5mmとした。接着剤には、本実施例の仕様に用いたホットメルト接着剤を使用した。接着力の試験は、接着幅が10mmになるように接着部及びポリウレタン弾性部材を、ギロチンカッターを使用してカットし、テストに必要な部位を残して、他を除去し、ゴム試験片を取得した。
図8に示すような形で、ゴム試験片の先端部を10mmにわたり、チャッキングし鋼版面に対し、90度の方向に垂直にピーリングを実施した。
ピーリング速度は、20mm/minとした。ポリウレタン弾性部材が金具から剥がれるか又は切断するまで引っ張る。
一般的に使用に耐えうる接着強度である1kN/m以上である事を評価基準とした。
<Evaluation of adhesive strength>
A polyurethane elastic member was cut into a predetermined length to obtain a test piece, which was bonded to a steel material used for the blade. At that time, the free length of the polyurethane elastic member was set to 7 mm, and the width of the bonding portion was set to 5 mm so as to have a generally used shape. As the adhesive, the hot melt adhesive used in the specification of this example was used. For the adhesive strength test, cut the adhesive part and polyurethane elastic member using a guillotine cutter so that the adhesive width is 10 mm, remove the rest, and obtain a rubber test piece. did.
In the form as shown in FIG. 8, the tip of the rubber test piece was chucked over 10 mm and peeled perpendicular to the direction of 90 degrees with respect to the steel plate surface.
The peeling speed was 20 mm / min. Pull until the polyurethane elastic member is peeled from the metal fitting or cut.
The evaluation standard was 1 kN / m or more, which is an adhesive strength that can generally withstand use.

<導電ブレードの例>
表1に示す組成のポリウレタンを用い表2に示す実施例1、2、比較例1、2のポリウレタン弾性部材を用いたクリーニングブレードの例を示す。評価試験結果を表2に示す
導電性添加剤としてビス(トルフルオロメタンスルホニル)イミドリチウムを用いた。
<Example of conductive blade>
Examples of cleaning blades using the polyurethane elastic members of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 shown in Table 2 using polyurethane having the composition shown in Table 1 are shown. The evaluation test results are shown in Table 2. Bis (trifluoromethanesulfonyl) imide lithium was used as the conductive additive.

Figure 2010066332
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Figure 2010066332
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[考察]
導電剤を添加した単層ポリウレタン弾性部材を用いた比較例2は、金属製支持部材との接着性が十分でなく、印字枚数も少ない。導電剤を添加しない単層ポリウレタン製弾性部材を用いた比較例1では接着性は接着力は十分であるが、印字枚数が不足する。
酸化セリウムをエッジ部分にのみ添加した実施例1、2は、接着力は十分であり、トナーのすり抜けなく10万枚の印字テストをパスすることができた。導電性を向上させる事で、クリーニング性能、印字耐久性を向上させることができた。エッジ部分にエステル系ポリウレタン、バックアップ層にエーテル系ポリウレタンを用いた実施例2は、良好な印字評価を示した。
クリーニングブレードとして使用する場合、トナーの残留電荷を中和し、トナーの付着力を低下させ、クリーニング性能を長期的に向上させることができた。
[Discussion]
In Comparative Example 2 using a single-layer polyurethane elastic member to which a conductive agent is added, the adhesiveness with the metal support member is not sufficient, and the number of printed sheets is small. In Comparative Example 1 using a single-layer polyurethane elastic member to which no conductive agent is added, the adhesiveness is sufficient for the adhesiveness, but the number of printed sheets is insufficient.
In Examples 1 and 2 in which cerium oxide was added only to the edge portion, the adhesive force was sufficient, and the printing test for 100,000 sheets could be passed without passing through the toner. By improving the conductivity, the cleaning performance and printing durability could be improved. Example 2 in which an ester polyurethane was used for the edge portion and an ether polyurethane was used for the backup layer showed good printing evaluation.
When used as a cleaning blade, the residual charge of the toner was neutralized, the adhesion of the toner was reduced, and the cleaning performance could be improved over the long term.

<低摩擦(低μ)ブレードの例>
表3に示す組成のポリウレタンを用い表4に示す実施例3、4、比較例3、4のポリウレタン弾性部材を用いたクリーニングブレードの例を示す。評価試験結果を表4に示す
低μ添加剤としてフッ化黒鉛を用いた。
<Example of low friction (low μ) blade>
Examples of cleaning blades using polyurethane having the composition shown in Table 3 and polyurethane elastic members of Examples 3 and 4 and Comparative Examples 3 and 4 shown in Table 4 are shown. The evaluation test results are shown in Table 4. Fluorinated graphite was used as a low μ additive.

Figure 2010066332
Figure 2010066332

Figure 2010066332
Figure 2010066332

[考察]
フッ化黒鉛を添加した単層ポリウレタン弾性部材を用いた比較例4は、金属製支持部材との接着性が十分でなく、印字枚数も少ない。フッ化黒鉛を添加しない単層ポリウレタン製弾性部材を用いた比較例3では接着性は接着力は十分であるが、印字枚数が不足する。
フッ化黒鉛をエッジ部分にのみ添加した実施例3、4は、接着力は十分であり、トナーのすり抜けなく10万枚の印字テストをパスすることができた。低μを実現する事で、同圧接力でも摩擦抵抗は少なくなり、クリーニング不良を生じる事なく、ブレードめくれ、反転などの問題を解消できた。また、消費電力の低減に効果がある。エッジ部分にエステル系ポリウレタン、バックアップ層にエーテル系ポリウレタンを用いた実施例4は、良好な印字評価を示した。
[Discussion]
In Comparative Example 4 using the single-layer polyurethane elastic member to which fluorinated graphite was added, the adhesion to the metal support member was not sufficient, and the number of printed sheets was small. In Comparative Example 3 using a single-layer polyurethane elastic member to which fluorinated graphite is not added, the adhesiveness is sufficient, but the number of printed sheets is insufficient.
In Examples 3 and 4 in which fluorinated graphite was added only to the edge portion, the adhesive force was sufficient, and the printing test for 100,000 sheets could be passed without passing through the toner. By realizing a low μ, frictional resistance is reduced even with the same pressure contact force, and problems such as blade turning and reversal can be solved without causing defective cleaning. Moreover, it is effective in reducing power consumption. Example 4 in which the ester polyurethane was used for the edge portion and the ether polyurethane was used for the backup layer showed good printing evaluation.

<研磨ブレードの例>
表5に示す組成のポリウレタンを用い表6に示す実施例5、6、比較例5、6のポリウレタン弾性部材を用いたクリーニングブレードの例を示す。評価試験結果を表6に示す
添加用研磨材として、酸化セリウムを用いた。
<Example of polishing blade>
Examples of cleaning blades using the polyurethane elastic members of Examples 5 and 6 and Comparative Examples 5 and 6 shown in Table 6 using polyurethane having the composition shown in Table 5 are shown. The evaluation test results are shown in Table 6. Cerium oxide was used as an additive abrasive.

Figure 2010066332
Figure 2010066332

Figure 2010066332
Figure 2010066332

[考察]
酸化セリウムを添加した単層ポリウレタン弾性部材を用いた比較例6は、金属製支持部材との接着性が十分でなく、印字枚数も少ない。酸化セリウムを添加しない単層ポリウレタン製弾性部材を用いた比較例5では接着性は接着力は十分であるが、印字枚数が不足する。
酸化セリウムをエッジ部分にのみ添加した実施例5、6は、接着力は十分であり、トナーのすり抜けなく10万枚の印字テストをパスすることができた。研磨性能を向上させる事で、クリーニング性能、印字耐久性を向上させることができた。エッジ部分にエステル系ポリウレタン、バックアップ層にエーテル系ポリウレタンを用いた実施例6は、良好な印字評価を示した。
感光体表面を損傷させる事なく、感光体表面に付着するトナー、トナー添加剤バイアス印加時のオソン、窒素酸化物の付着物を従来のクリーニングブレードより、効果的にクリーニング出来、良好な画像を長期にわたり提供出来るようになる。従来は、付着物を取り除く為に過度に圧接する等を行っており、感光体を損傷させ、画像品質を低下したり、ブレード先端のめくれ、巻き込みなどブレードの破断等をひきおこしていたが、このような弊害を抑制することができる。
[Discussion]
In Comparative Example 6 using the single-layer polyurethane elastic member added with cerium oxide, the adhesiveness with the metal support member is not sufficient, and the number of printed sheets is small. In Comparative Example 5 using a single-layer polyurethane elastic member to which cerium oxide is not added, the adhesiveness is sufficient, but the number of printed sheets is insufficient.
In Examples 5 and 6 in which cerium oxide was added only to the edge portion, the adhesive force was sufficient, and the printing test for 100,000 sheets could be passed without passing through the toner. By improving the polishing performance, cleaning performance and printing durability could be improved. Example 6 in which the ester polyurethane was used for the edge portion and the ether polyurethane was used for the backup layer showed good printing evaluation.
Without damaging the surface of the photoconductor, the toner that adheres to the surface of the photoconductor, the ozone when the toner additive bias is applied, and the deposits of nitrogen oxides can be cleaned more effectively than conventional cleaning blades, and good images can be obtained for a long time. Can be provided over a long period of time. In the past, excessive pressure contact was used to remove the deposits, which damaged the photoconductor and reduced the image quality, or turned the blade tip and rolled it up. Such harmful effects can be suppressed.

クリーニングブレード装置の例を示す図。The figure which shows the example of a cleaning blade apparatus. クリーニングブレードを連続して製造する装置の例を示す図。The figure which shows the example of the apparatus which manufactures a cleaning blade continuously. クリーニングブレード連続成形法におけるポリウレタンの硬化課程を示す図。The figure which shows the hardening process of the polyurethane in a cleaning blade continuous molding method. 弧状に形成された部分層の例を示す図。The figure which shows the example of the partial layer formed in arc shape. 形成される弧状の部分層の大きさを示すグラフ。The graph which shows the magnitude | size of the arc-shaped partial layer formed. 割金型構造の概略を示す断面図。Sectional drawing which shows the outline of a split mold structure. 割金型の片方に部分層用のポリウレタン樹脂をビード状に形成する概略を示す図。The figure which shows the outline which forms the polyurethane resin for partial layers in one side of a split mold in bead shape. 接着力試験装置の概略を示す図。The figure which shows the outline of an adhesive force test apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 部分層(エッジ部、ニップ部)
2 ベース層
3 弾性ゴム部材(クリーニングブレード)
4 支持部材
10 外部加熱装置
11 第一注型機ミキシングベルト
12 第二注型機ミキシングベルト
13 成形ドラム
14 エンドレスベルト
15 回転軸
16 予熱ロール
17 ガイドロール
18 テンションロール
19 冷却ロール
20 冷却コンベヤ
21 冷却装置
22 弛み検知器
23 送りロール
24 裁断装置
25 コンベア
26 上側センサー
27 下側センサー
101 帯状ブレード素材
103 定尺寸法ブレード部材
108 吐出ヘッド
110 金型
110a、110b 分割金型
111 分割金型に注型する装置
112 スライド板
113 ベース板
114 側壁
115 傾斜側壁
116 型締め部材
1 Partial layer (edge, nip)
2 Base layer 3 Elastic rubber member (cleaning blade)
4 Support Member 10 External Heating Device 11 First Casting Machine Mixing Belt 12 Second Casting Machine Mixing Belt 13 Forming Drum 14 Endless Belt 15 Rotating Shaft 16 Preheating Roll 17 Guide Roll 18 Tension Roll 19 Cooling Roll 20 Cooling Conveyor 21 Cooling Device 22 Loosening detector 23 Feed roll 24 Cutting device 25 Conveyor 26 Upper sensor 27 Lower sensor 101 Strip blade material 103 Standard size blade member 108 Discharge head 110 Mold 110a, 110b Split mold 111 Apparatus for casting into split mold 112 Slide plate 113 Base plate 114 Side wall 115 Inclined side wall 116 Clamping member

Claims (10)

エッジ部分又はニップ部分とバックアップ層を形成するポリウレタンの組成が異なるポリウレタン製弾性部材を金属製支持部材に接着したクリーニングブレード又は現像ブレードであって、
エッジ部分又はニップ部分を形成するポリウレタンが添加剤を混入したポリウレタンであり、
バックアップ層を形成するポリウレタンが前記添加剤を混入しないポリウレタンであることを特徴とするクリーニングブレード又は現像ブレード。
A cleaning blade or a developing blade in which an elastic member made of polyurethane having a different composition of polyurethane forming the backup layer and the edge portion or nip portion is bonded to a metal support member,
The polyurethane forming the edge part or nip part is a polyurethane mixed with an additive,
A cleaning blade or a developing blade, wherein the polyurethane forming the backup layer is a polyurethane not mixed with the additive.
エッジ部分又はニップ部分のポリウレタンが、エステル系ポリウレタンからなり、
バックアップ層のポリウレタンが、エーテル系ポリウレタンからなることを特徴とする請求項1記載のクリーニングブレード又は現像ブレード。
The polyurethane in the edge part or nip part is made of ester polyurethane,
The cleaning blade or developing blade according to claim 1, wherein the polyurethane of the backup layer is made of ether-based polyurethane.
エッジ部分又はニップ部分がバックアップ層とは異なる色であることを特徴とする請求項1又は2記載のクリーニングブレード又は現像ブレード。   3. A cleaning blade or a developing blade according to claim 1, wherein the edge portion or the nip portion has a color different from that of the backup layer. 添加剤が、摩擦低下剤、研磨剤、導電剤のいずれかであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のクリーニングブレード又は現像ブレード。   The cleaning blade or the developing blade according to claim 1, wherein the additive is any one of a friction reducing agent, an abrasive, and a conductive agent. 摩擦低下剤が、脂肪酸金属塩、シリコーンオイル、有機微粒子、無機微粒子のいずれかであることを特徴とする請求項4記載のクリーニングブレード又は現像ブレード。   5. The cleaning blade or the developing blade according to claim 4, wherein the friction reducing agent is any one of a fatty acid metal salt, silicone oil, organic fine particles, and inorganic fine particles. 研磨剤が、酸化セリウム又はシリカあることを特徴とする請求項4記載のクリーニングブレード又は現像ブレード。   5. A cleaning blade or a developing blade according to claim 4, wherein the abrasive is cerium oxide or silica. 導電剤が、カーボンブラック又はイミドリチウムであることを特徴とする請求項4記載のクリーニングブレード又は現像ブレード。   The cleaning blade or developing blade according to claim 4, wherein the conductive agent is carbon black or imidolithium. 材質が異なるエッジ部分又はニップ部分とバックアップ層を備えたポリウレタン製弾性部材を金属製支持部材に接着してクリーニングブレード又は現像ブレードを製造する方法であって、
成形溝を外周に備え、内部に加熱装置を備えた成形ドラムであって、該成形ドラムの外周に沿って、成形溝に合成樹脂供給手段、成形ドラムの成形溝を覆いながら成形ドラムの回転に同期して回走するエンドレスベルトを順次配置し、成形溝に供給した合成樹脂原料をエンドレスベルトと成形溝から形成される成形空間によって、所定の幅と厚さを有する帯状のブレード素材を成形ドラムの回転に従い製造する方法を用いたポリウレタン製弾性部材の製法であって、
エッジ層を形成する添加剤を混入したポリウレタン材料を先に円筒状の金型に流し込み金型を回転しながら硬化させて、半硬化した後、バックアップ層を形成するポリウレタン材料を流しこみ回転させながら硬化させて部分2層から構成される帯状のブレード素材を取り出し、幅と長さを定寸にカットしてポリウレタン製弾性部材を成形後、
該ポリウレタン製弾性部材を金属製支持部材に接着してクリーニングブレード又は現像ブレードを製造する方法。
A method of manufacturing a cleaning blade or a developing blade by bonding a polyurethane elastic member having an edge portion or nip portion and a backup layer made of different materials to a metal support member,
A molding drum having a molding groove on its outer periphery and a heating device inside. The synthetic drum feeding means and the molding drum rotate while covering the molding groove of the molding drum along the outer periphery of the molding drum. Endless belts that rotate in synchronization are arranged in sequence, and a belt-shaped blade material having a predetermined width and thickness is formed by a molding space formed by the endless belt and the molding grooves from the synthetic resin material supplied to the molding grooves. A method for producing an elastic member made of polyurethane using a method of producing according to the rotation of
The polyurethane material mixed with the additive that forms the edge layer is poured into a cylindrical mold and cured while rotating the mold. After semi-curing, the polyurethane material that forms the backup layer is poured and rotated. Take out the band-shaped blade material composed of two layers by curing, cut the width and length to a certain size and mold the polyurethane elastic member,
A method of manufacturing a cleaning blade or a developing blade by bonding the polyurethane elastic member to a metal support member.
材質が異なるエッジ部分又はニップ部分とバックアップ層を備えたポリウレタン製弾性部材を金属製支持部材に接着してクリーニングブレード又は現像ブレードを製造する方法であって、
2枚の型部材を型組して形成されるキャビティー内へ液状のポリウレタン原料を注型し、重合硬化後脱型して製造する割型成型法を用いたポリウレタン製弾性部材の製造方法であって、
型組みする前に一方の割型の壁面に筋状にエッジ部形成する液状の添加剤を混入したポリウレタンを塗布し、
半硬化させた後に型組みし、
バックアップ層を形成するポリウレタン原料を注入し、
硬化させて脱型してポリウレタン製弾性部材を得、
該ポリウレタン製弾性部材を金属製支持部材に接着してクリーニングブレード又は現像ブレードを製造する方法。
A method of manufacturing a cleaning blade or a developing blade by bonding a polyurethane elastic member having an edge portion or nip portion and a backup layer made of different materials to a metal support member,
A polyurethane elastic member manufacturing method using a split mold method in which a liquid polyurethane raw material is poured into a cavity formed by assembling two mold members, and then demolded after polymerization and curing. There,
Before assembling the mold, apply polyurethane mixed with a liquid additive that forms a streak-like edge on the wall of one split mold,
Molded after semi-curing,
Injecting polyurethane raw material to form a backup layer,
Curing and demolding to obtain polyurethane elastic member,
A method of manufacturing a cleaning blade or a developing blade by bonding the polyurethane elastic member to a metal support member.
エッジ部分又はニップ部分を形成するポリウレタン原料をエステル系ポリウレタン原料、バックアップ層を形成するポリウレタン原料をエーテル系ポリウレタン原料とすることを特徴とする請求項8又は9記載のクリーニングブレード又は現像ブレードの製造方法。   10. The method for producing a cleaning blade or a developing blade according to claim 8, wherein the polyurethane raw material forming the edge portion or nip portion is an ester-based polyurethane raw material, and the polyurethane raw material forming the backup layer is an ether-based polyurethane raw material. .
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