JP2017021384A - 電子写真装置用クリーニングブレード - Google Patents

Abstract

【課題】クリーニングブレードの耐久性を向上させて、長寿命化を図る。【解決手段】当接部当接部と背面部からなる電子写真装置用クリーニングブレード用のポリウレタン製弾性ゴム部材であって、当接部のポリウレタンは、１〜５０μｍサイズのハードドメインを含む電子写真装置用クリーニングブレード用のポリウレタン製弾性ゴム部材。【選択図】図２

Description

この発明は、電子写真装置に用いるポリウレタン製のクリーニングブレードに関する。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、当接部と背面部を備えたポリウレタン製ゴム弾性部材を用いたクリーニングブレードに関する。

本出願人は、背面部と当接部が異なる組成のポリウレタン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に関する発明を継続して提案してきた。

特許文献１（特許第４９７４４９０号公報）では、円弧状エッジ部を当接部とした２層構造のクリーニングブレード用のポリウレタン製ゴム弾性部材を提案し、安定して当接部と背面部の特性に応じた機能を発揮できるクリーニングブレードを開発した。
特許文献２（特許第４８２０１６１号公報）では、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横断面が弧状である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、両樹脂を同時に加熱硬化して一体成形したポリウレタン製ゴム弾性部材を開発した。
特許文献３（特許第４８１８９４５号公報）では、当接部をエステル系ポリウレタン、背面部をエーテル系ポリウレタンとして、両ポリウレタンの特質を活かしたポリウレタン製ゴム弾性部材を開発した。

特許文献４（特開２００９−３００５５１号公報）では、当接部となるエッジ部と背面部の色を変えることにより、エッジ部の大きさが明瞭に区別できることによって、品質を向上させたポリウレタン製ゴム弾性部材を開発した。
特許文献５（特開２０１０−６６３３２号公報）では、当接部となるエッジ部のポリウレタンに摩擦低下剤、研磨剤、導電剤などを添加することにより、当接部のみの組成変更によって、それぞれの機能を発揮するポリウレタン製ゴム弾性部材を開発した。
特許文献６（特開２０１０−６６３３３号公報）では、エッジ部分を形成するポリウレタンとしてｔａｎδピーク温度が−３℃以上１５℃以下であり、バックアップ層を形成するポリウレタンとしてｔａｎδピーク温度が−１５℃以上−５℃以下を用いることにより、低温・低湿環境下において、安定したクリーニング性能を発揮し、かつ、高温・高湿下での過酷な環境において使用されても耐久性を維持するポリウレタン製ゴム弾性部材を開発した。
特許文献７（特開２０１０−１３９７３７号公報）では、エッジ層ポリウレタンのイソシアネート成分が１，５−ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）を使用した硬度が８０°（ＪＩＳ−Ａ）以上のポリウレタンであり、バックアップ層が、ＮＤＩ系以外イソシアネート成分を用い硬度が８０°未満のポリウレタンであるトナーのすり抜け防止性に優れた電子写真用クリーニングブレード用のポリウレタン製弾性ゴム部材。

複写機などの電子写真装置用のトナー供給から現像、転写に関する機構は、利便性を重視した設計思想に基づき、カートリッジ化されてトナー交換にあわせて一体的に交換される構造が普及している。従って、カートリッジの構成機器の寿命もこの交換が目安となる。トナーの収納量から、２０００〜３０００枚程度で交換される設計が一般的である。
一方、地球資源の枯渇、エネルギーの逼迫など環境問題の観点から、リサイクルや部品の長期間の使用耐久性などが世界全体の課題となっている。

特許第４９７４４９０号公報 特許第４８２０１６１号公報 特許第４８１８９４５号公報 特開２００９−３００５５１号公報 特開２０１０−６６３３２号公報 特開２０１０−６６３３３号公報 特開２０１０−１３９７３７号公報

本発明は、クリーニングブレードの耐久性を向上させて、長寿命化を計ることを目的としている。

本願発明者は、ポリウレタンの微細構造に着目して当接部ポリウレタンの特定のハードドメインサイズのポリウレタンを用いることができることを見出して、当接部と背面部の組み合わせを探求して本発明を完成したものである。

本発明の主な解決手段は次のとおりである。
１．当接部と背面部からなる電子写真装置用クリーニングブレード用のポリウレタン製弾性ゴム部材であって、当接部のポリウレタンは、１〜５０μｍサイズのハードドメインを含むことを特徴とする電子写真装置用クリーニングブレード用のポリウレタン製弾性ゴム部材。
２．当接部のポリウレタンのハードドメイン比率が０．１〜０．９であることを特徴とする１．に記載の電子写真装置用クリーニングブレード用のポリウレタン製弾性ゴム部材。
３．当接部のポリウレタンのハードドメインのサイズは、２〜５０μｍであることを特徴とする２．に記載の電子写真装置用クリーニングブレード用のポリウレタン製弾性ゴム部材。
４．当接部ポリウレタンは、エステル系ポリウレタンであることを特徴とする１．〜３．のいずれかに記載の電子写真装置用クリーニングブレード用のポリウレタン製弾性ゴム部材。
５．当接部ポリウレタンは、エーテル系ポリウレタンであることを特徴とする１．〜３．のいずれかに記載の電子写真装置用クリーニングブレード用のポリウレタン製弾性ゴム部材。
６．当接部ポリウレタン用プレポリマーとして、プレポリマー中イソシアネート基１５〜２５．２重量％とすることを特徴とする１．〜５．のいずれかに記載の電子写真装置用クリーニングブレード用のポリウレタン製弾性ゴム部材。
７．１．〜６．のいずれかに記載されたポリウレタン製弾性ゴム部材が、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成型手段によって得られたことを特徴とする電子写真装置用クリーニングブレード用のポリウレタン製弾性ゴム部材。
８．１．〜６．のいずれかに記載されたポリウレタン製弾性ゴム部材が、割金型を利用して成型する成形手段によって得られたことを特徴とする電子写真装置用クリーニングブレード用のポリウレタン製弾性ゴム部材。
９．１．〜８．のいずれかに記載のポリウレタン製弾性ゴム部材が金属製支持部材に取り付けられていることを特徴とする電子写真装置用クリーニングブレード。

良好なクリーニング性能を保持した耐久性に優れたクリーニングブレードを開発できた。特に、高画質であって長寿命のクリーニングブレードである。本発明によって得られるクリーニングブレードは、外添剤も良好に除去でき、フィルミングが防止でき、欠けも発生しない耐久性を向上させることができる。
本発明が提供するクリーニングブレードは、例えば、６００００枚以上の耐久性を発揮することが確認できた。
当接部と背面部の２層構造であって、当接部に比率０．１〜０．９のハードドメインを形成することにより、この高耐久性を実現した。そして、当接部のハードドメインのサイズは２〜５０μｍが好ましい。２層構造及びハードドメインを形成することにより、当接部にエステル系ウレタンあるいはエーテル系ウレタンを使用することも可能となった。
イソシアネート基１５〜２５．２重量％を含むプレポリマーが特にハードドメインの形成に有効である。
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成型手段を用いた場合は、直接摺擦する当接部分のみに当接部を設けることができるので、当接部の比率を小さくすることにより２種類のポリウレタン物性の相違に基づく、歪みの原因を減少させることができ、安定したクリーニング作用を発揮できる。また、直接摺擦する当接部分のみに当接部を設ける手段として、本出願人が提案した割型を用いた特殊な方法も採用することができる。

２層構成のクリーニングブレードの断面を模式的に示す図。 エッジ部を当接部としたクリーニングブレードの断面を模式的に示す図。 二値化処理したハードドメイン評価用図の例

＜ブレードの形状・構成＞
本願発明のクリーニングブレードに用いるポリウレタン製弾性部材は、当接部を表面全体に設けて背面部と積層された全体に２層構成にする例（例えば、図１の例）、当接部を当接部分のみに形成する例（例えば、図２の例）がある。クリーニングブレードは、当接部の当接部分が相手材に当接摺擦して残留トナーや外添剤を掻き取りクリーニング作用を発揮する。

クリーニングブレードの全体形状、構成は従来例と同様であり、ポリウレタン製ゴム弾性部材を支持部材に接着して形成される。
クリーニングブレードは、トナーを掻き取るために感光体ドラムなどの表面にエッジを当接するものである。厚さは１〜３ｍｍ、幅５〜２０ｍｍ、長さ２００〜５００ｍｍ程度のポリウレタン製ゴム弾性部材を金属製の支持部材に貼り付けて形成されることが多い。
当接部と背面部の物性が異なるので、歪みなどの発生を抑える観点から当接部を薄く、小さくすることが好ましい。
当接部の厚みは、背面部よりも薄く形成し、全体１／３以下であって、更に薄い方が望ましい。現実的には、成形手段による制限や均一性などの製品精度上の規制があるので、０．８ｍｍ以下とすることができる。
連続成型法、割金型成型法によって得られた図２に示す当接部分のみを当接部に形成する方法では、当接部を中心に、当接部分の大きさは、厚み×幅が０．０３〜０．８ｍｍ×０．０３〜５ｍｍとすることが可能である。
製法的には、遠心成型法では、０．１〜０．８ｍｍ程度の厚みが製造可能であるので、図１に示す全層的に２層に形成することはできるが、図２に示すエッジ部のみに当接部を形成する構造は困難である。
２層構造に形成したゴム弾性部材の当接部に比率０．１〜０．９のハードドメインを形成する。そして、当接部のハードドメインのサイズは１〜５０μｍであり、２〜５０μｍが好ましい。２層構造及びハードドメインを形成することにより、当接部にエーテル系ウレタンを使用することも可能となった。

＜ポリウレタンの種類＞
本発明に用いられるゴム弾性部材は、熱硬化性ポリウレタン樹脂を用いる。
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。
プレポリマー中のイソシアネート濃度を高くすることがハードドメインの成長のために有効である。ハードドメインを形成する試験をした結果、ハードドメインのサイズは１〜５０μｍを形成する組成として、プレポリマー中イソシアネート基が１５〜２５．２重量％が好ましい。

＜ポリオール＞
ポリオールとしてはポリカプロラクトンポリオール、ポリエステルポリオール又はポリエーテルポリオールを用いる。

（１）エステル系ポリオール
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。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等の芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸等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等を挙げることができる。

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、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等の脂肪族グリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール等の脂環族グリコール、ｐ−キシレンジオール等の芳香族ジオール、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等のポリオキシアルキレングリコール等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。

ポリエステルポリオールとしては、ポリカプロラクトンポリオールも挙げることができる。ポリカプロラクトンポリオールとしては、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られるものを使用することが好ましい。低分子量グリコールは、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、トリメチレングリコール、グリセリン等の３価のアルコールを使用することが好ましい。

触媒は、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等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、ジブチルスズラウレート、塩化第１スズ、臭化第１スズ等のスズ系化合物等を使用することが好ましい。なお、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。

（２）エーテル系ポリオール
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が挙げられる。
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の開環重合体があげられる。

（３）ポリイソシアネート
ポリイソシアネートとしては、従来から用いられている、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（ＮＤＩ）を主に用いる。その他、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、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）、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、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。

（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、架橋剤、（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。

架橋剤としては、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。

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。
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、トリメチルアミノエチルピペラジン、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。
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。
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成型手段では、反応促進剤として、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７−有機酸塩（ＤＢＵ）、１，５−ジアザビシクロ（４，３，０）ノネン−５−有機酸塩（ＤＢＮ）またはこれらの混合物等が挙げられる。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。

（５）樹脂例
本発明で用いられる合成樹脂は、熱硬化性のポリウレタン樹脂である。ポリウレタンは、原料を使用し公知の方法で製造することができ、非溶剤型、有機溶剤型が使用できる。例えば、適当な有機溶剤中で必要に応じて触媒を使用し、ＯＨ基／ＮＣＯ基の当量比が０．８０〜１．１０に調整して反応させること、無溶剤で溶融反応させること等により製造することができる。また、全原料を同時に反応させる方法、プレポリマー方法等により製造することができる。
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では、非溶剤型の２液性の熱硬化性ポリウレタンが用いられる。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、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。取り出した後の工程において、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、当接部となる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。
当接部を形成するプレポリマーと背面部を形成するプレポリマーを別々に製造し、２回に分けて注型することとなる。

＜ポリウレタン製ゴム弾性部材の製法＞
当接部のポリウレタン層と背面部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。（ｃ）全面２層に形成する場合は、遠心成形法も採用することができる。

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許４９７４４９０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ポリウレタン製弾性ゴム部材の幅と同一かそれより大きい幅を有する帯状の弾性ゴム部材を連続して製造し、その帯状の弾性ゴム部材を定寸にカットし、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、当接部となる樹脂層の位置と幅、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、背面部（ベース層）を形成する。

当接部を形成するポリウレタン樹脂組成物を先に注型し、その後背面部を形成するポリウレタン樹脂組成物を注型して、ポリウレタン製の帯状の弾性ゴム部材を得て、必要な大きさの当接部を形成できるように幅と長さをカットして、クリーニングブレード用ポリウレタン製ゴム弾性部材を形成する。
この当接部用の組成のポリウレタンによって形成することにより、当接部のポリウレタンの物性の影響を弾性部材全体へ及ぼすことなく、小さく限定することができる。これによって、異なる物性のポリウレタン素材を組み合わせたことによって生ずる歪みなどの発生を小さくすることができる。

（３）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当接部を形成する液状の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、背面部（ベース層）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許４８２０１６１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。当接部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。

＜プレポリマーの製造例＞
プレポリマーの製造例１〜８の組成を表１に示す。
１．プレポリマーの製造例１
ポリオールとしてポリカプロラクトン（ダイセル化学工業（株）製プラクセル２２０、分子量２０００）を用いた。これを１１０℃で２時間減圧脱水させた。このポリオール１００重量部に対し、ポリイソシアネートとして４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）（日本ポリウレタン工業社製、ミリオネートＭＴ）を１５０重量部加え、１００℃で３時間、窒素雰囲気下で合成し、プレポリマー１を得た。このプレポリマーはエステル系である。
２．プレポリマー製造例２〜８
表１に示す組成のプレポリマーを製造例１と同様にして調整した。
なお、製造例１、３、５、７のプレポリマーはエステル系であり、製造例２、４、６、８のプレポリマーはエーテル系である。

当接部用注型機のプレポリマー用タンクにプレポリマー製造例１、ポリオール用タンクにプラクセル２２０、架橋剤用タンクに１，４−ブタンジオール（三菱化学（株）製）、１，１，１−トリメチロールプロパン（三菱ガス化学（株）製）、１，８−ジアザビシクロ(５，４，０)−ウンデセン−７、触媒）を表１の比率になるように仕込み（液温６０℃）、混合攪拌し、連続成形用金型に注入した。注入量は、幅方向１０ｍｍ、厚み方向０．３ｍｍの概円弧状に設定した。
背面部用注型機のプレポリマー用タンクにプレポリマー製造例４、ポリオール用タンクにＰＴＧ２０００ＳＮ、架橋剤用タンクに１，４−ブタンジオール、１，１，１−トリメチロールプロパン、１，８−ジアザビシクロ(５，４，０)−ウンデセン−７を表１の比率になるように仕込み（液温６０℃）、混合攪拌し、連続成形用金型に注型した（当接部を注入した後に）。注入量は金型キャビティーを丁度満たす量とした。 金型キャビティー断面寸法は幅２５ｍｍ、深さ２ｍｍ、金型温度は１４０℃、架橋時間は４５秒とした。得られた連続した帯状のシートを長さ方向に２３２ｍｍにカットし、次いで幅方向の中心でカットし、幅１２．５ｍｍの短冊を得た。当接部の形状は幅方向５ｍｍ、厚み方向０．３ｍｍの概円弧状とした。

〔実施例２〜１０、比較例１〜３〕
実施例２〜１０、比較例１〜２
表２の組成で実施例１同様に短冊を得た。

比較例３
実施例５の当接部と同じ組成で単層を成形した。
実施例及び比較例に用いたウレタンの組成を表２に示す。
当接部のポリウレタンは、実施例１〜３、７、９がエステル系ウレタン、実施例４〜６、８、１０がエーテル系ウレタン、比較例１がエステル系ウレタンで、比較例２がエーテル系ウレタンで、比較例３は実施例５の当接部と同じ組成であるが単層である。

[評価試験]
実施例及び比較例で得られたポリウレタン製弾性ゴム部材のハードドメインを測定し、これらの弾性ゴム部材を金属製支持部材に取り付け外添剤のすり抜け試験とトナーのすり抜け試験を行って評価した。

＜ハードドメインの測定試験＞
ハードドメインサイズは、厚み１００μｍに成形した各当接部のウレタンを偏光顕微鏡Ｃａｒｌ Ｚｅｉｓｓ社製Ａｘｉｏ Ｓｃｏｐｅ Ａ１（対物レンズ×１００、透過、クロスニコル）で、撮影した画像よりハードドメインの直径を求めた。
ハードドメイン比率は、上記画像を画像処理ソフトＷｉｎＲＯＯＦで濃淡を２５５段階に分け、閾値８０で白黒２値化して求めた。

＜クリーニンブレードの作製＞
厚さ１．６ｍｍの鋼板の金属製支持体にダイマー酸ベースのホットメルト接着剤を使用して、実施例及び比較例のポリウレタン製ゴム弾性部材を接合してクリーニングブレードを作製した。
このクリーニングブレードをＤＥＬＬ（ｃｎ３１１０）機に装着し、評価を行った。

＜外添剤のすり抜け＞
１０℃×１５％ＲＨの環境下で１０００枚の印字テストを行った。帯電ローラーの表面状態について、外添剤の汚れの付着状態をランク分けし判定した。

＜耐久評価＞
２８℃×８５％ＲＨで通紙試験をして、ブレードエッジの欠けに起因するトナーのすり抜けによる画像不具合発生までの通紙枚数で耐久性を評価した。通紙枚数は１０００枚を単位１Ｋとした。
評価は次の通り
×：６ｋ未満
△：６〜１２ｋ未満
○：１２〜２４ｋ未満
◎：２４ｋ以上

結果を表３に示した。

[考察]
（１）実施例１〜１０は、良好なクリーニングが長期間保たれることが確認できた。特に、実施例４〜６、８、１０は、外添剤のすり抜けも全く無く、トナー通紙耐久性も６０〜８０ｋと良好である。当接部としてハードドメインを形成したエーテル系ポリウレタンが適していると言える。
（２）当接部であるエッジ部のポリウレタンの微細組成を調べると、ハードドメインが２〜５０μｍの大きさである実施例１〜１０において、６０ｋ以上の耐久性が示された。これに対して、１μｍ未満のサブミクロンの大きさでは十分な耐久性が得られないことがわかる。このことから、ハードドメインの大きさが１〜５０μｍであると耐久性を満足できる
（３）当接部のハードドメインの比率は、０．１１〜０．９０において、外添剤のすり抜け及び通紙枚数が良好であった。したがって、当接部のポリウレタンのハードドメイン比率が０．１〜０．９が良好であると判断できる。
（４）イソシアネート基に着目するとプレポリマー中に１５〜２５．２重量％を含む場合にハードドメインの大きさが１〜５０μｍになっていることが確認された。１４．７重量％である製造例３、４のポリオールを用いた比較例１、２はハードドメインが１μｍ未満であり、耐久性が不良の結果である。これに対して、１５重量％である製造例５、６のポリオールを用いた実施例７、８はハードドメインが１μｍ、２μｍであり、外添剤のすり抜けおよび通紙耐久性も良好であった。そして、２５．２重量％である製造例７、８のポリオールを用いた実施例９、１０はハードドメインが４８μｍ、５０μｍであり、外添剤のすり抜けおよび通紙耐久性も良好であった。
なお、プレポリマー中のイソシアネート基の濃度をさらに高くするとイソシアネート同士の自己反応が起き、短時間しか使用できないので、実用に堪えないことが確認できたので、プレポリマー中のイソシアネート基の濃度は１５〜２５．２重量％が適切である。
（５）一方、比較例に着目すると、比較例１、２は当接部と背面部を設けた構造であって、当接部として比較例１はエステル系ウレタンを採用している構成でもハードドメインが形成されていない点が相違し、その結果、通紙耐久性が劣る結果となっている。
当接部として比較例２はエーテル系ウレタンを採用している構成で、実施例４〜６と同様であるが、ハードドメインが形成されていない点が相違し、その結果、通紙耐久性が劣る結果となっている。
（６）比較例３は、エーテル系ウレタンの単層の弾性ゴム部材であり、ハードドメインは１２μｍ、比率０．２３と実施例と遜色ないが、通紙枚数が不十分であることが判明している。ハードドメインサイズが大きく当接部として適しているが、単層では不適切であることを示している。
（７）なお、低温環境下で比較例１より比較例２、３が、外添剤すり抜けが良好であることは、エーテル系ポリウレタンが低温特性に優れていることを現している。

１ 弾性ゴム部材
２ 支持部材
５ 背面部
６ 当接部

本発明の主な解決手段は次のとおりである。
１．当接部と背面部からなる電子写真装置用クリーニングブレード用のポリウレタン製弾性ゴム部材であって、
当接部と背面部は異なるポリウレタン組成であり、
当接部のポリウレタンは、１〜５０μｍサイズのハードドメインを含むことを特徴とする電子写真装置用クリーニングブレード用のポリウレタン製弾性ゴム部材。
２．当接部ポリウレタン用プレポリマーとして、プレポリマー中イソシアネート基１５〜２５．２重量％とすることを特徴とする１．に記載の電子写真装置用クリーニングブレード用のポリウレタン製弾性ゴム部材。
３．当接部のポリウレタンのハードドメイン比率が０．１〜０．９であることを特徴とする１．または２．に記載の電子写真装置用クリーニングブレード用のポリウレタン製弾性ゴム部材。
４．当接部のポリウレタンのハードドメインのサイズは、２〜５０μｍであることを特徴とする３．に記載の電子写真装置用クリーニングブレード用のポリウレタン製弾性ゴム部材。
５．当接部ポリウレタンは、エステル系ポリウレタンであることを特徴とする１．〜４．のいずれかに記載の電子写真装置用クリーニングブレード用のポリウレタン製弾性ゴム部材。
６．当接部ポリウレタンは、エーテル系ポリウレタンであることを特徴とする１．〜３．のいずれかに記載の電子写真装置用クリーニングブレード用のポリウレタン製弾性ゴム部材。
７．１．〜６．のいずれかに記載されたポリウレタン製弾性ゴム部材を、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成型手段によって製造する方法。
８．１．〜６．のいずれかに記載されたポリウレタン製弾性ゴム部材を、割金型を利用して成型する成形手段によって製造する方法。
９．１．〜６．のいずれかに記載のポリウレタン製弾性ゴム部材が金属製支持部材に取り付けられていることを特徴とする電子写真装置用クリーニングブレード。

Claims (9)

1. 当接部と背面部からなる電子写真装置用クリーニングブレード用のポリウレタン製弾性ゴム部材であって、
   当接部のポリウレタンは、１〜５０μｍサイズのハードドメインを含むことを特徴とする電子写真装置用クリーニングブレード用のポリウレタン製弾性ゴム部材。
2. 当接部のポリウレタンのハードドメイン比率が０．１〜０．９であることを特徴とする請求項１に記載の電子写真装置用クリーニングブレード用のポリウレタン製弾性ゴム部材。
3. 当接部のポリウレタンのハードドメインのサイズは、２〜５０μｍであることを特徴とする請求項２に記載の電子写真装置用クリーニングブレード用のポリウレタン製弾性ゴム部材。
4. 当接部ポリウレタンは、エステル系ポリウレタン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電子写真装置用クリーニングブレード用のポリウレタン製弾性ゴム部材。
5. 当接部ポリウレタンは、エーテル系ポリウレタン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電子写真装置用クリーニングブレード用のポリウレタン製弾性ゴム部材。
6. 当接部ポリウレタン用プレポリマーとして、プレポリマー中イソシアネート基１５〜２５．２重量％とすることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電子写真装置用クリーニングブレード用のポリウレタン製弾性ゴム部材。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載されたポリウレタン製弾性ゴム部材が、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成型手段によって得られたことを特徴とする電子写真装置用クリーニングブレード用のポリウレタン製弾性ゴム部材。
8. 請求項１〜６のいずれかに記載されたポリウレタン製弾性ゴム部材が、割金型を利用して成型する成形手段によって得られたことを特徴とする電子写真装置用クリーニングブレード用のポリウレタン製弾性ゴム部材。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載のポリウレタン製弾性ゴム部材が金属製支持部材に取り付けられていることを特徴とする電子写真装置用クリーニングブレード。

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