JP2018054816A - Cleaning blade - Google Patents

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安紀 二村
Yasuki Futamura
安紀 二村
学 作田
Manabu Sakuta
学 作田
里志 遠藤
Satoshi Endo
里志 遠藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cleaning blade which has a higher resistance to cracking.SOLUTION: A cleaning blade 1 includes a plate-shaped blade part 2 made of polyurethane. The blade part 2 has a ridge part 20 to contact with a counter member 9 and has a first blade surface 21 and a second blade surface 22 adjacent to each other sharing the ridge part 20. The first blade surface 21 and the second blade surface 22 have birefringence indexes of 1×10or larger.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、クリーニングブレードに関する。   The present invention relates to a cleaning blade.

従来、電子写真機器では、感光体等の像担持体や中間転写ベルトなどの相手部材の表面をクリーニングするため、クリーニングブレードが用いられている。クリーニングブレードは、一般に、相手部材に摺接させるための稜線部を有するポリウレタン製のブレード部を備えている。ブレード部の稜線部が相手部材の表面に押し付けられることにより、表面移動する相手部材表面の残留トナーが掻き取られる。   2. Description of the Related Art Conventionally, in an electrophotographic apparatus, a cleaning blade is used to clean the surface of an image carrier such as a photoconductor or a counterpart member such as an intermediate transfer belt. The cleaning blade is generally provided with a polyurethane blade portion having a ridge portion for sliding contact with a mating member. When the ridge line portion of the blade portion is pressed against the surface of the counterpart member, the residual toner on the surface of the counterpart member that moves on the surface is scraped off.

この種のクリーニングブレードとしては、例えば、特許文献1に、所定温度に金型を調整してなる遠心成形機にポリウレタン組成物を流し込んで硬化反応させた後、熟成加熱し、冷却した後にカットして得られたブレード部を用いたクリーニングブレードが開示されている。   As this type of cleaning blade, for example, in Patent Document 1, a polyurethane composition is poured into a centrifugal molding machine in which a mold is adjusted to a predetermined temperature to cause a curing reaction, and then aged and heated, cooled and then cut. A cleaning blade using the blade portion thus obtained is disclosed.

特開2015−215374号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-215374

しかしながら、従来のクリーニングブレードは、長期間使用しているうちに稜線部にカケが発生する。稜線部にカケが発生すると、当該カケ部分でトナーのすり抜けが生じるため、クリーニング性が低下する。   However, the conventional cleaning blade generates burrs on the ridge line portion during long-term use. When chipping occurs in the ridge line portion, toner slips through the chipping portion, so that the cleaning performance is deteriorated.

本発明は、上記背景に鑑みてなされたものであり、従来に比べ、耐カケ性に優れたクリーニングブレードを提供しようとするものである。   The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to provide a cleaning blade that is more excellent in anti-caking property than conventional ones.

本発明の一態様は、電子写真機器内の相手部材の表面に残留する残留トナーを除去するために用いられるクリーニングブレードであって、
板状の形状を呈するポリウレタン製のブレード部を備え、
上記ブレード部は、上記相手部材に当接させるための稜線部と、上記稜線部を共有して互いに隣り合う第1ブレード面および第2ブレード面とを有しており、
上記第1ブレード面および上記第2ブレード面の複屈折率が、いずれも1×10−5以上である、クリーニングブレードにある。
One aspect of the present invention is a cleaning blade used to remove residual toner remaining on the surface of a mating member in an electrophotographic apparatus,
It has a blade made of polyurethane that exhibits a plate-like shape,
The blade part has a ridge line part for contacting the counterpart member, and a first blade surface and a second blade surface that share the ridge line part and are adjacent to each other,
The cleaning blade has a birefringence of 1 × 10 −5 or more in both of the first blade surface and the second blade surface.

上記クリーニングブレードは、稜線部を共有して互いに隣り合う第1ブレード面および第2ブレード面の複屈折率がいずれも1×10−5以上である。そのため、上記クリーニングブレードは、従来に比べ、耐カケ性に優れる。 In the cleaning blade, the birefringence of the first blade surface and the second blade surface adjacent to each other sharing the ridge line portion is 1 × 10 −5 or more. For this reason, the cleaning blade is more excellent in anti-bake properties than conventional ones.

実施例1のクリーニングブレードの斜視図である。2 is a perspective view of a cleaning blade of Example 1. FIG. 図1におけるII−II線断面を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the II-II line cross section in FIG. 実施例1のクリーニングブレードの使用状態の一例を模式的に示した説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram schematically illustrating an example of a usage state of the cleaning blade of Example 1.

上記クリーニングブレードは、少なくとも、電子写真機器内の相手部材の表面に残留する残留トナーを除去するために用いられるものである。上記クリーニングブレードは、より具体的には、ブレード部の稜線部を、動作する相手部材の表面に摺り合った状態で接触させることにより、稜線部まで運ばれてきた相手部材表面の残留トナーを掻き取って除去するように使用することができる。電子写真機器としては、具体的には、帯電像を用いる電子写真方式の複写機、プリンター、ファクシミリ、複合機、オンデマンド印刷機等の画像形成装置などを例示することができる。また、相手部材としては、感光ドラム等の像担持体や中間転写ベルトなどを例示することができる。なお、中間転写ベルトは、像担持体に担持されたトナー像を当該ベルトに一次転写した後、このトナー像を当該ベルトから用紙等の転写材へ二次転写するためのものである。また、上記クリーニングブレードは、残留トナーの除去以外にも、紙の填料等を除去するためにも用いることができる。   The cleaning blade is used for removing at least residual toner remaining on the surface of the mating member in the electrophotographic apparatus. More specifically, the cleaning blade scrapes the residual toner on the surface of the mating member carried to the ridgeline by bringing the ridgeline of the blade into contact with the surface of the mating member that moves. Can be used to remove and remove. Specific examples of the electrophotographic apparatus include an electrophotographic copying machine using a charged image, an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, a multifunction machine, and an on-demand printing machine. Examples of the counterpart member include an image carrier such as a photosensitive drum, an intermediate transfer belt, and the like. The intermediate transfer belt is used to primarily transfer the toner image carried on the image carrier to the belt, and then secondarily transfer the toner image from the belt to a transfer material such as paper. The cleaning blade can be used not only to remove residual toner but also to remove paper fillers.

上記クリーニングブレードは、板状の形状を呈するポリウレタン製のブレード部を備える。ブレード部は、具体的には、所定の厚みを有する長方形状、つまり、直方体状に形成されることができる。   The cleaning blade includes a polyurethane blade portion having a plate shape. Specifically, the blade portion can be formed in a rectangular shape having a predetermined thickness, that is, a rectangular parallelepiped shape.

ブレード部は、相手部材に当接させるための稜線部と、稜線部を共有して互いに隣り合う第1ブレード面および第2ブレード面とを有している。つまり、稜線部は、第1ブレード面と第1ブレード面に隣接する第2ブレード面との交わりより構成される。なお、第1ブレード面および第2ブレード面は、いずれも、相手部材にブレード部を当接させた際に相手部材側を向くように配置される。第1ブレード面は、具体的には、ブレード部の厚み方向に垂直な方向(ブレード部の短手方向)に沿う板面であって、相手部材にブレード部を当接させた際に相手部材側を向くように配置される面とすることができる。第2ブレード面は、具体的には、ブレード部の厚み方向に沿った先端面(ブレード部の先端面)とすることができる。第2ブレード面は、相手部材にブレード部を当接させた際に相手部材側を向くように配置される。   The blade portion has a ridge line portion for contacting the mating member, and a first blade surface and a second blade surface that share the ridge line portion and are adjacent to each other. That is, the ridge line portion is configured by the intersection of the first blade surface and the second blade surface adjacent to the first blade surface. The first blade surface and the second blade surface are both arranged to face the counterpart member when the blade portion is brought into contact with the counterpart member. Specifically, the first blade surface is a plate surface along a direction perpendicular to the thickness direction of the blade portion (short direction of the blade portion), and the mating member is brought into contact with the mating member. It can be a surface arranged to face the side. Specifically, the second blade surface can be a tip surface (tip surface of the blade portion) along the thickness direction of the blade portion. The second blade surface is arranged to face the counterpart member when the blade portion is brought into contact with the counterpart member.

ここで、第1ブレード面および第2ブレード面の複屈折率は、いずれも1×10−5以上とされている。第1ブレード面の複屈折率、第2ブレード面の複屈折率は、ブレード部を構成するポリウレタンポリマーの結晶部位(ハードセグメント部分)の結晶状態と関係がある物性値である。第1ブレード面の複屈折率と第2ブレード面の複屈折率との両方が、上記範囲とされている場合には、ブレード部を構成するポリウレタンポリマーの結晶部位が、ブレード部の稜線部方向(ブレード部の長手方向)に沿って配向している。そのため、この場合には、ブレード部における局所的なポリウレタンポリマーの結晶配向のムラが少なくなり、ブレード部全体としてカケが生じ難くなる。そのため、上記クリーニングブレードの耐カケ性が向上する。 Here, the birefringence of the first blade surface and the second blade surface is 1 × 10 −5 or more. The birefringence of the first blade surface and the birefringence of the second blade surface are physical property values that are related to the crystal state of the polyurethane polymer crystal part (hard segment part) constituting the blade part. When both the birefringence index of the first blade surface and the birefringence index of the second blade surface are within the above range, the crystalline portion of the polyurethane polymer constituting the blade portion is in the direction of the ridge line portion of the blade portion. It is oriented along (the longitudinal direction of the blade portion). Therefore, in this case, local unevenness in the crystal orientation of the polyurethane polymer in the blade portion is reduced, and it is difficult for the entire blade portion to be chipped. Therefore, the anti-choke property of the cleaning blade is improved.

上記複屈折率は、次のようにして測定される。すなわち、ブレード部の稜線部を二分する中央部から、稜線部、第1ブレード面、および、第2ブレード面を部分的に含む測定試料を採取する。なお、第1ブレード面に垂直な方向の測定試料の厚み、および、第2ブレード面に垂直な方向の測定試料の厚みは、いずれも1.4〜2.2mmの範囲内になるように調整される。偏光顕微鏡(ライカマイクロシステムズ社製、「DM2500P」、廃番により入手不可能になった場合にはこれと同等の測定を行うことが可能な偏光顕微鏡)を用い、クロスニコルにて、測定試料の第1ブレード面に垂直な方向を観察する。この時、消光位が見られた方向を0°として観察し、対角位として−45°を観察する。なお、ブレード部の稜線部方向に消光位が見られた場合は、ブレード部の稜線部方向を0°とする。観察した画像について、コンペンセータ(オリンパス社製、「Berek compensato U−CBE」、廃番により入手不可能になった場合にはこれと同等の測定を行うことが可能なコンペンセータ)を用いて、対角位−45°でコンペンセータの回転ダイヤルを回し、画像が黒くなったときの回転ダイヤルの目盛を読み取る。読み取った角度からコンペンセータに付属の換算表を用いてレタデーション(位相差)を求める。得られたレタデーションを、第1ブレード面に垂直な方向の測定試料の厚みで除することにより、第1ブレード面の複屈折率が算出される。同様にして、測定試料の第2ブレード面に垂直な方向を観察し、観察した画像からレタデーションを求め、得られたレタデーションを、第2ブレード面に垂直な方向の測定試料の厚みで除することにより、第2ブレード面の複屈折率が算出される。
ここで、レタデーションRを求める際の換算表は、以下の式による計算で求められる。
R=C・{2|√(1−sinθ/ε)−√(1−sinθ/ω)|}/(1/ε−1/ω
但し、Cは、コンペンセータの定数であり、以下の式で表される。
C=d×ω×(1/ε−1/ω)/2
ω:コンペンセータに用いられている複屈折物質の常光の主屈折率
ε:コンペンセータに用いられている複屈折物質の異常光の主屈折率
d:コンペンセータのプリズム厚
The birefringence is measured as follows. That is, a measurement sample that partially includes the ridge line portion, the first blade surface, and the second blade surface is collected from the central portion that bisects the ridge line portion of the blade portion. The thickness of the measurement sample in the direction perpendicular to the first blade surface and the thickness of the measurement sample in the direction perpendicular to the second blade surface are both adjusted to be in the range of 1.4 to 2.2 mm. Is done. Using a polarizing microscope (manufactured by Leica Microsystems, "DM2500P", a polarizing microscope that can perform the same measurement when it becomes unavailable due to the discontinuation number) Observe the direction perpendicular to the first blade surface. At this time, the direction in which the extinction position is seen is observed as 0 °, and −45 ° is observed as the diagonal position. In addition, when an extinction position is seen in the ridge line direction of the blade part, the ridge line direction of the blade part is set to 0 °. For the observed image, use a compensator (Olympus, “Berek compensato U-CBE”, a compensator that can perform the same measurement when it becomes unavailable due to abandonment). Turn the rotary dial of the compensator at a position of -45 °, and read the scale of the rotary dial when the image turns black. The retardation (phase difference) is obtained from the read angle using the conversion table attached to the compensator. The birefringence of the first blade surface is calculated by dividing the obtained retardation by the thickness of the measurement sample in the direction perpendicular to the first blade surface. Similarly, the direction perpendicular to the second blade surface of the measurement sample is observed, the retardation is obtained from the observed image, and the obtained retardation is divided by the thickness of the measurement sample in the direction perpendicular to the second blade surface. Thus, the birefringence of the second blade surface is calculated.
Here, the conversion table for obtaining the retardation R is obtained by calculation according to the following equation.
R = C · {2 | √ (1-sin 2 θ / ε 2 ) −√ (1-sin 2 θ / ω 2 ) |} / (1 / ε 2 −1 / ω 2 )
However, C is a compensator constant and is represented by the following equation.
C = d × ω × (1 / ε 2 −1 / ω 2 ) / 2
ω: main refractive index of ordinary light of birefringent material used in compensator ε: main refractive index of extraordinary light of birefringent material used in compensator d: prism thickness of compensator

第1ブレード面および第2ブレード面の複屈折率は、耐カケ性の確保を確実なものとするなどの観点から、好ましくは、3×10−5以上、より好ましくは、5×10−5以上、さらに好ましくは、7×10−5以上とすることができる。なお、第1ブレード面および第2ブレード面の複屈折率は、例えば、1×10−3以下、好ましくは、5×10−4以下、より好ましくは、1×10−4以下とすることができる。 The birefringence of the first blade surface and the second blade surface is preferably 3 × 10 −5 or more, more preferably 5 × 10 −5 , from the viewpoint of ensuring the securing of erosion resistance. As described above, more preferably, it can be 7 × 10 −5 or more. The birefringence of the first blade surface and the second blade surface is, for example, 1 × 10 −3 or less, preferably 5 × 10 −4 or less, more preferably 1 × 10 −4 or less. it can.

ブレード部のtanδピーク温度は、−8℃以上8℃以下であるとよい。ブレード部のtanδピーク温度が8℃以下である場合には、10℃程度の低温環境下に曝された場合でも、ブレード部の相手部材に対する追従性が確保されやすく、トナーのすり抜けを抑制しやすくなる。また、ブレード部のtanδピーク温度が−8℃以上である場合には、ポリウレタン製のブレード部の反発弾性が適度となり、相手部材との摺接時にブレード部の跳ね上がりが起き難くなり、トナーのすり抜けを抑制しやすくなる。そのため、上記構成によれば、長期使用時に稜線部のカケが生じ難いことによってカケ部分からトナーのすり抜けを抑制できる上、さらに、ブレード部の追従性確保およびブレード部の跳ね上がり防止との相乗効果により、長期使用時でもトナー汚れの少ない画像の形成に有利なクリーニングブレードが得られる。   The tan δ peak temperature of the blade part is preferably -8 ° C or higher and 8 ° C or lower. When the tan δ peak temperature of the blade portion is 8 ° C. or less, even when exposed to a low temperature environment of about 10 ° C., it is easy to ensure followability of the blade portion to the mating member and to easily prevent toner from slipping through. Become. Further, when the tan δ peak temperature of the blade portion is −8 ° C. or higher, the resilience resilience of the polyurethane blade portion becomes appropriate, and the blade portion is less likely to jump up when sliding against the mating member, and the toner slips through. It becomes easy to suppress. Therefore, according to the above configuration, it is possible to suppress the slipping of the toner from the crushed portion because it is difficult for the ridge portion to chip during long-term use, and furthermore, due to the synergistic effect of ensuring the followability of the blade portion and preventing the blade portion from jumping up. Thus, a cleaning blade advantageous for forming an image with little toner contamination even when used for a long time can be obtained.

なお、上記tanδピーク温度は、次のように求められる。ブレード部から採取したサンプル<ブレード部の厚み×2mm(ブレード部の短手方向)×30mm(ブレード部の稜線部方向)>を、動的粘弾性測定装置(レオロジ社製のDVEレオスペクトラー)に、測定長さが20mmとなるように固定し、変位振幅±10μm、周波数10Hzの正弦波歪を与え、−20℃〜50℃の範囲におけるtanδ(損失正接)を昇温速度3℃/分で1℃毎に測定する。得られたtanδの値が最大(ピーク)となる温度をtanδピーク温度とする。   The tan δ peak temperature is determined as follows. Sample collected from blade part <Blade thickness x 2 mm (short direction of blade part) x 30 mm (ridge direction of blade part)> is a dynamic viscoelasticity measuring device (DVE Rheospector manufactured by Rheology) The measurement length is fixed to 20 mm, a sinusoidal distortion with a displacement amplitude of ± 10 μm and a frequency of 10 Hz is applied, and tan δ (loss tangent) in the range of −20 ° C. to 50 ° C. is set at a rate of temperature increase of 3 ° C./min. At every 1 ° C. The temperature at which the obtained tan δ value is maximum (peak) is defined as the tan δ peak temperature.

上記tanδピーク温度は、低温環境下におけるブレード部の追従性確保などの観点から、好ましくは7℃以下、より好ましくは5℃以下とすることができる。上記tanδピーク温度は、ブレード部の跳ね上がり防止効果を確実なものにするなどの観点から、好ましくは−7℃以上、より好ましくは−5℃以上とすることができる。   The tan δ peak temperature is preferably 7 ° C. or less, more preferably 5 ° C. or less, from the viewpoint of ensuring followability of the blade part in a low temperature environment. The tan δ peak temperature is preferably −7 ° C. or higher, more preferably −5 ° C. or higher, from the viewpoint of ensuring the effect of preventing the blade portion from jumping up.

ブレード部は、上述した複屈折率の範囲をとることができれば、必要に応じて、種々の添加剤を含むことができる。上記添加剤としては、例えば、カリウム塩などのイオン導電剤、電子導電剤などを例示することができる。カリウム塩は、LiTFSIやLiFSIなどのイオン導電剤のように、ウレタン触媒の反応性を阻害し難い。そのため、この構成によれば、ブレード部のポリウレタンによるゴム弾性を十分に確保することができるので、耐ヘタリ性の向上に有利である。また、残留トナーを除電しながら掻き取り可能なクリーニングブレードを得ることが可能となる。   If the blade part can take the above-described birefringence range, it can contain various additives as necessary. As said additive, ionic conductive agents, such as potassium salt, an electronic conductive agent, etc. can be illustrated, for example. Potassium salts are unlikely to inhibit the reactivity of the urethane catalyst like ionic conductive agents such as LiTFSI and LiFSI. Therefore, according to this configuration, it is possible to sufficiently ensure rubber elasticity due to the polyurethane of the blade portion, which is advantageous in improving the sag resistance. In addition, it is possible to obtain a cleaning blade that can be scraped off while removing residual toner.

なお、カリウム塩におけるアニオンとしては、具体的には、例えば、CFSOSO<ノナフルオロ−N−[(トリフルオロメタン)スルホニル]ブタンスルホニルアミドアニオン>、(CFSO<ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドアニオン>、(FSO<ビス(フルオロスルホニル)イミドイミドアニオン>、C2820BO 、AlCl 、AlCl 、NO 、BF 、PF 、CHCOO、CFCOO、CFSO 、(CFSO、AsF 、SbF 、F(HF)N、CFCFCFCFSO 、(CFCFSO、CFCFCFCOO、(CSO、CF(CFSO、CFSONH などを例示することができる。これらは1種または2種以上併用することができる。カリウム塩におけるアニオンは、上記効果を確実なものとするなどの観点から、好ましくは、(CFSO、CFSOSO、C2820BO などを用いることができる。これらは1種または2種以上併用することができる。 As the anions in the potassium salt, specifically, for example, CF 3 SO 2 C 4 F 9 SO 2 N - < nonafluoro -N - [(trifluoromethane) sulfonyl] butane sulfonyl amide anion>, (CF 3 SO 2) 2 N - <bis (trifluoromethanesulfonyl) imide anion>, (FSO 2) 2 N - < bis (fluorosulfonyl) imide anion>, C 28 H 20 BO 6 -, AlCl 4 -, Al 2 Cl 7 , NO 3 , BF 4 , PF 6 , CH 3 COO , CF 3 COO , CF 3 SO 3 , (CF 3 SO 2 ) 3 C , AsF 6 , SbF 6 , F ( HF) N -, CF 3 CF 2 CF 2 CF 2 SO 3 -, (CF 3 CF 2 SO 2) 2 N -, CF 3 CF 2 CF 2 COO , (C 4 F 9 SO 2 ) 2 N , CF 2 (CF 2 SO 2 ) 2 N , CF 3 SO 2 NH 2 — and the like can be exemplified. These can be used alone or in combination of two or more. The anion in the potassium salt is preferably (CF 3 SO 2 ) 2 N , CF 3 SO 2 C 4 F 9 SO 2 N , C 28 H 20 BO from the viewpoint of ensuring the above effect. 6- and the like can be used. These can be used alone or in combination of two or more.

ブレード部は、0.3質量%以上10質量%未満のカリウム塩を含有することができる。この構成によれば、ブレード部へのカリウム塩の添加による効果を確実なものとしやすく、また、カリウム塩のブリード、ブルームを抑制しやすい。なお、カリウム塩の含有量は、ブレード部の全体質量に対するブレード部に含まれるカリウム塩の質量の割合(%)である。   The blade portion can contain a potassium salt of 0.3% by mass or more and less than 10% by mass. According to this configuration, it is easy to ensure the effect of adding potassium salt to the blade portion, and it is easy to suppress bleed and bloom of the potassium salt. In addition, content of potassium salt is a ratio (%) of the mass of the potassium salt contained in a blade part with respect to the whole mass of a blade part.

ブレード部の厚みは、トナーすり抜け防止などの観点から、好ましくは、1.4mm以上、より好ましくは、1.5mm以上、さらに好ましくは、1.6mm以上とすることができる。また、ブレード部の厚みは、相手部材に対する過度な押し付け圧力の低減などの観点から、好ましくは、2.2mm以下、より好ましくは、2.1mm以下、さらに好ましくは、2mm以下とすることができる。   The thickness of the blade portion is preferably 1.4 mm or more, more preferably 1.5 mm or more, and still more preferably 1.6 mm or more, from the viewpoint of preventing toner slipping. The thickness of the blade portion is preferably 2.2 mm or less, more preferably 2.1 mm or less, and even more preferably 2 mm or less, from the viewpoint of reducing excessive pressing pressure on the mating member. .

上記クリーニングブレードは、ブレード部を支持する支持体を有することができる。支持体は、具体的には、金属板材等の導電性部材から構成することができる。上記クリーニングブレードは、ブレード部の一部が支持体に接合されていてもよいし、支持体の一部がブレード部内に埋設されていてもよい。前者の場合、ブレード部の一部が支持体に一体的に接合された状態であるとよい。なお、一体的に接合された状態は、一体成形により、ブレード部の形成時にポリウレタン組成物の硬化とともに支持体にブレード部が接合されることによって得ることができる。   The cleaning blade may have a support that supports the blade portion. Specifically, a support body can be comprised from electroconductive members, such as a metal plate material. In the cleaning blade, a part of the blade part may be bonded to the support, or a part of the support may be embedded in the blade part. In the former case, it is preferable that a part of the blade portion is integrally joined to the support. The integrally joined state can be obtained by integrally molding the blade part to the support together with the curing of the polyurethane composition when the blade part is formed.

上記クリーニングブレードは、ブレード部と支持体と間に接着層を介在させることができる。接着層は、導電性を付与する観点から、電子導電剤、イオン導電剤等の導電剤を含有することができる。   In the cleaning blade, an adhesive layer can be interposed between the blade portion and the support. The adhesive layer can contain a conductive agent such as an electronic conductive agent and an ionic conductive agent from the viewpoint of imparting conductivity.

なお、上述した各構成は、上述した各作用効果等を得るなどのために必要に応じて任意に組み合わせることができる。   In addition, each structure mentioned above can be arbitrarily combined as needed, in order to acquire each effect etc. which were mentioned above.

以下、実施例のクリーニングブレードについて、図面を用いて説明する。   Hereinafter, the cleaning blade of the embodiment will be described with reference to the drawings.

(実施例1)
実施例1のクリーニングブレードについて、図1〜図3を用いて説明する。図1〜図3に示されるように、本例のクリーニングブレード1は、電子写真機器内の相手部材9の表面に残留する残留トナー(不図示、トナーのみならず、トナー外添剤も含む)を除去するために用いられるものである。本例では、相手部材9は、具体的には、感光ドラムである。なお、感光ドラムは、図3に示される矢印Yの方向に回転する。
Example 1
The cleaning blade of Example 1 will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 1 to 3, the cleaning blade 1 of this example is a residual toner remaining on the surface of the counterpart member 9 in the electrophotographic apparatus (not shown, including not only toner but also a toner external additive). It is used for removing. In this example, the counterpart member 9 is specifically a photosensitive drum. The photosensitive drum rotates in the direction of arrow Y shown in FIG.

クリーニングブレード1は、板状の形状を呈するポリウレタン製のブレード部2を備えている。なお、ポリウレタンは、非発泡体である。本例では、クリーニングブレード1は、具体的には、ブレード部2を支持する支持体3をさらに備えている。支持体3は、金属板材から構成されており、板状部31と板状部31と一体的に繋がる取付部32とを有している。取付部32は、電子写真機器の部材に取り付けるための部位である。支持体3は、全体として断面「L」字状に形成されている。   The cleaning blade 1 includes a polyurethane blade portion 2 having a plate shape. Polyurethane is a non-foamed material. In this example, the cleaning blade 1 further includes a support body 3 that supports the blade portion 2. The support 3 is made of a metal plate material, and includes a plate-like portion 31 and an attachment portion 32 that is integrally connected to the plate-like portion 31. The attachment part 32 is a part for attaching to a member of an electrophotographic apparatus. The support 3 is formed in a cross-sectional “L” shape as a whole.

ブレード部2は、相手部材9に当接させるための稜線部20と、稜線部20を共有して互いに隣り合う第1ブレード面21および第2ブレード面22とを有している。なお、図1中、符号Eは、ブレード部2の稜線部方向(ブレード部2の長手方向)を示している。第1ブレード面21は、具体的には、ブレード部2の厚み方向Tに垂直な方向V(ブレード部2の短手方向)に沿った板面であって、相手部材9にブレード部2を当接させた際に相手部材9側を向くように配置される面とされている。一方、第2ブレード面22は、具体的には、ブレード部2の厚み方向Tに沿った先端面(ブレード部2の先端面)であって、相手部材9にブレード部2を当接させた際に相手部材9側を向くように配置される面とされている。なお、ブレード部2は、第1ブレード面21の反対側の板面である第3ブレード面23の一部と、支持体3における板状部31の板面の一部とが一体的に接合されている。   The blade part 2 has a ridge line part 20 for contacting the mating member 9 and a first blade surface 21 and a second blade surface 22 that share the ridge line part 20 and are adjacent to each other. In FIG. 1, the symbol E indicates the ridge line direction of the blade part 2 (longitudinal direction of the blade part 2). Specifically, the first blade surface 21 is a plate surface along a direction V (short direction of the blade portion 2) perpendicular to the thickness direction T of the blade portion 2, and the blade portion 2 is attached to the mating member 9. It is set as the surface arrange | positioned so that it may face the other party member 9 side when making it contact | abut. On the other hand, the second blade surface 22 is specifically a tip surface (tip surface of the blade portion 2) along the thickness direction T of the blade portion 2, and the blade portion 2 is brought into contact with the mating member 9. It is set as the surface arrange | positioned so that the other party member 9 side may face in the case. In the blade portion 2, a part of the third blade surface 23, which is a plate surface opposite to the first blade surface 21, and a part of the plate surface of the plate-like part 31 in the support 3 are integrally joined. Has been.

クリーニングブレード1では、ブレード部2における第1ブレード面21の複屈折率、および、第2ブレード面22の複屈折率が、いずれも1×10−5以上とされている。 In the cleaning blade 1, the birefringence of the first blade surface 21 and the birefringence of the second blade surface 22 in the blade portion 2 are both 1 × 10 −5 or more.

<実験例>
以下、上記クリーニングブレードを、実験例を用いてより具体的に説明する。
<Experimental example>
Hereinafter, the cleaning blade will be described more specifically using experimental examples.

<ブレード部形成用のポリウレタン組成物の調製>
80℃にて1時間、真空脱泡したポリブチレンアジペート(PBA)(東ソー社製、「ニッポラン4010」):44質量部と、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)(東ソー社製、「ミリオネートMT」):56質量部とを混合し、窒素雰囲気下、80℃で3時間反応させることにより、ウレタンプレポリマーを含む主剤液を調製した。なお、主剤液中のNCO%(質量%)は、17.0%である。
<Preparation of a polyurethane composition for forming a blade part>
Polybutylene adipate (PBA) degassed at 80 ° C. for 1 hour (Tosoh Corp., “Nipporan 4010”): 44 parts by mass, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI) (Tosoh Corp., “Millionate” MT ”): 56 parts by mass were mixed and reacted at 80 ° C. for 3 hours in a nitrogen atmosphere to prepare a main agent solution containing a urethane prepolymer. In addition, NCO% (mass%) in the main agent liquid is 17.0%.

また、ポリブチレンアジペート(PBA)(東ソー社製、「ニッポラン4010」):87質量部と、1,4−ブタンジオール(三菱化学社製)とトリメチロールプロパン(広栄パーストープ社製)とが重量比6:4にて混合されてなる低分子量ポリオール:13質量部と、触媒としてのトリエチレンジアミン(東ソー社製):0.02質量部とを、窒素雰囲気下、80℃にて1時間混合することにより、水酸基価(OHV)が212(KOHmg/g)の硬化剤液(1)を調製した。また、上記において、ポリブチレンアジペート:91質量部、低分子量ポリオール:9質量部とすることにより、水酸基価が164(KOHmg/g)の硬化剤液(2)を調製した。同じく、ポリブチレンアジペート:83質量部、低分子量ポリオール:17質量部とすることにより、水酸基価が259(KOHmg/g)の硬化剤液(3)を調製した。   Further, polybutylene adipate (PBA) (manufactured by Tosoh Corporation, “Nipporan 4010”): 87 parts by mass, 1,4-butanediol (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) and trimethylolpropane (manufactured by Guangei Perstorp) in a weight ratio Low molecular weight polyol mixed at 6: 4: 13 parts by mass and triethylenediamine as a catalyst (manufactured by Tosoh Corporation): 0.02 part by mass in a nitrogen atmosphere at 80 ° C. for 1 hour. Thus, a curing agent liquid (1) having a hydroxyl value (OHV) of 212 (KOHmg / g) was prepared. Moreover, the hardening | curing agent liquid (2) whose hydroxyl value is 164 (KOHmg / g) was prepared by setting it as the above but polybutylene adipate: 91 mass part and low molecular weight polyol: 9 mass part. Similarly, the hardening | curing agent liquid (3) whose hydroxyl value is 259 (KOHmg / g) was prepared by setting it as polybutylene adipate: 83 mass part and low molecular weight polyol: 17 mass part.

次いで、表1に示されるように、上記調製した主剤液と、所定の硬化剤液と、必要に応じて所定のイオン導電剤とを、主剤液100質量部に対して、所定種類の硬化剤液を所定質量部、イオン導電剤を配合する場合には表1に示される含有量となるように配合し、真空雰囲気下、60℃で3分間混合し、十分に脱泡した。これにより、各ポリウレタン組成物を調製した。   Next, as shown in Table 1, the prepared main agent solution, a predetermined curing agent solution, and a predetermined ionic conductive agent as required, with respect to 100 parts by mass of the main agent solution, a predetermined type of curing agent. When the liquid was blended with a predetermined part by mass and an ionic conductive agent, it was blended so as to have the content shown in Table 1, and mixed in a vacuum atmosphere at 60 ° C. for 3 minutes to sufficiently degas. Thereby, each polyurethane composition was prepared.

なお、イオン導電剤には下記のものを用いた。
・イオン導電剤(1)
カチオン種:K、アニオン種:CFSOSO(三菱マテリアル電子化成社製、「EF−N142」)
・イオン導電剤(2)
カチオン種:K、アニオン種:(CFSO(三菱マテリアル電子化成社製、「EF−N112」)
・イオン導電剤(3)
カチオン種:K、アニオン種:C2820BO (日本カーリット社製、「LR−147」)
In addition, the following were used for the ionic conductive agent.
・ Ionic conductive agent (1)
Cationic species: K + , anionic species: CF 3 SO 2 C 4 F 9 SO 2 N (“EF-N142”, manufactured by Mitsubishi Materials Electronics Chemical Co., Ltd.)
・ Ionic conductive agent (2)
Cationic species: K + , anionic species: (CF 3 SO 2 ) 2 N (Mitsubishi Materials Electronics Chemicals, “EF-N112”)
・ Ionic conductive agent (3)
Cationic species: K + , anionic species: C 28 H 20 BO 6 (Nippon Carlit Co., “LR-147”)

<試料1〜試料9、試料3C、試料4Cのクリーニングブレードの作製>
上型と下型とから構成される金型を準備した。金型は、上型と下型とを接近させて型締めすることにより、略長尺板状のブレード部一つ分の大きさを有するキャビティが内部に形成される。キャビティには、収容部が一つ設けられている。収容部には、断面L字状に折り曲げ形成された金属製の長尺板材(板厚2mm)からなる導電性の支持体の板状部が配置可能とされている。上型および下型は、温度調整可能とされている。本例では、成形するブレード部の長手方向と同方向でキャビティ内にポリウレタン組成物が注型される。
<Preparation of cleaning blades for Sample 1 to Sample 9, Sample 3C, Sample 4C>
A mold composed of an upper mold and a lower mold was prepared. In the mold, the upper mold and the lower mold are brought close to each other and clamped to form a cavity having a size corresponding to one blade portion having a substantially long plate shape. One accommodation part is provided in the cavity. A plate-like portion of a conductive support made of a long metal plate (plate thickness: 2 mm) bent into an L-shaped cross section can be arranged in the housing portion. The upper mold and the lower mold are adjustable in temperature. In this example, the polyurethane composition is cast into the cavity in the same direction as the longitudinal direction of the blade part to be molded.

次いで、支持体における板状部の一方の板面に、接着剤を塗布した。接着剤としては、エポキシ系の接着剤(東亞合成社製、「アロンマイティAS−60」)を用いた。なお、試料5〜試料7については、上記接着剤に電子導電剤としてカーボンブラック(三菱化学社製、「#3030B」)を添加した。   Next, an adhesive was applied to one plate surface of the plate-like portion of the support. As the adhesive, an epoxy adhesive (manufactured by Toagosei Co., Ltd., “Aronmighty AS-60”) was used. For samples 5 to 7, carbon black (“# 3030B” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) was added to the adhesive as an electronic conductive agent.

次いで、接着剤が塗布された支持体を金型の収容部にセットし、型締めした。その後、表1に示されるように、成型するブレード部の長手方向と同方向でキャビティ内に所定のポリウレタン組成物を所定の注型速度で注型し、所定の上型温度および下型温度、かつ、所定の加熱時間で加熱することによりポリウレタン組成物を硬化させた。その後、成形体を金型から取り出した。これにより、板状の形状を呈するポリウレタン製のブレード部(厚み2mm)を有する試料1〜試料9、試料3C、試料4Cのクリーニングブレード試料を形成した。   Subsequently, the support body to which the adhesive was applied was set in the housing portion of the mold and clamped. Thereafter, as shown in Table 1, a predetermined polyurethane composition is cast at a predetermined casting speed in the cavity in the same direction as the longitudinal direction of the blade part to be molded, and a predetermined upper mold temperature and lower mold temperature are set. And the polyurethane composition was hardened by heating by predetermined heating time. Thereafter, the molded body was taken out from the mold. Thus, cleaning blade samples of Samples 1 to 9, Sample 3C, and Sample 4C having a blade portion (thickness 2 mm) made of polyurethane having a plate-like shape were formed.

<試料1Cのクリーニングブレードの作製>
遠心成形機内の金型に所定のポリウレタン組成物(硬化剤液(1)使用)を流し込み、140℃で20分間加熱し、冷却することにより、厚み2mmのポリウレタン製の円柱状のシート体を形成した。次いで、このシート体をカットすることにより、板状の形状を呈するポリウレタン製のブレード部(厚み2mm)を形成した。次いで、このブレード部を上記と同じ支持体に接着することにより、試料1Cのクリーニングブレードを形成した。
<Preparation of cleaning blade for sample 1C>
A predetermined polyurethane composition (using the curing agent liquid (1)) is poured into a mold in a centrifugal molding machine, heated at 140 ° C. for 20 minutes, and cooled to form a 2 mm thick polyurethane cylindrical sheet. did. Next, by cutting the sheet body, a polyurethane blade portion (thickness 2 mm) having a plate-like shape was formed. Next, this blade part was adhered to the same support as described above, thereby forming a cleaning blade of Sample 1C.

<試料2Cのクリーニングブレードの作製>
キャビティが徐々に埋まっていくようにポリウレタン組成物を金型に充填していった点以外は、試料1のクリーニングブレードの作製と同様にして、試料2Cのクリーニングブレードを形成した。
<Preparation of cleaning blade for sample 2C>
A cleaning blade of sample 2C was formed in the same manner as the preparation of the cleaning blade of sample 1 except that the mold was filled with the polyurethane composition so that the cavities were gradually filled.

<ブレード部の複屈折率の測定>
各試料のクリーニングブレードについて、上述した測定方法に従い、ブレード部の複屈折率を測定した。
<Measurement of birefringence of blade part>
For the cleaning blade of each sample, the birefringence of the blade portion was measured according to the measurement method described above.

<ブレード部のtanδピーク温度の測定>
各試料のクリーニングブレードについて、上述した測定方法に従い、ブレード部のtanδピーク温度を測定した。
<Measurement of tan δ peak temperature of blade part>
For the cleaning blade of each sample, the tan δ peak temperature of the blade portion was measured according to the measurement method described above.

<耐カケ性>
作製したクリーニングブレードにおけるブレード部の稜線部を、デジタル複写機(リコー社製、「imagio MPC4000」)の感光ドラムと摺接するように組み付けた。そして、23℃×55%RHの環境下、画像面積率5%の文字チャート画像(A4サイズ)を10万枚出力した。当該耐久出力後、クリーニングブレードを取り出し、稜線部のカケの有無を調査した。
<Bake resistance>
The ridge line portion of the blade portion of the manufactured cleaning blade was assembled so as to be in sliding contact with the photosensitive drum of a digital copying machine (“Imagio MPC4000” manufactured by Ricoh Company). Then, 100,000 sheets of character chart images (A4 size) with an image area ratio of 5% were output in an environment of 23 ° C. × 55% RH. After the endurance output, the cleaning blade was taken out and examined for the presence of burrs at the ridgeline.

上記耐久後、稜線部にカケがなかった場合を「A」、上記耐久後、稜線部にカケがあった場合を「C」とした。   After the endurance, the case where there was no chipping on the ridge line portion was designated as “A”, and after the endurance, the case where there was a chipping on the ridge line portion was indicated as “C”.

<耐トナー汚れ性>
上記耐久後、上記デジタル複写機の帯電ロールの表面に、市販のテープ(オカモト社製、「No.300」)を貼り付けた後、テープを剥離した。そして、当該テープの貼り付け面積に対するトナー汚れ部分の面積率を求めた。トナー汚れがほとんどなかった場合を、優れた耐トナー汚れ性を有するとして「A」とした。トナー汚れ部分の面積率が20%以下の許容範囲内でトナー汚れが見られた場合を、良好な耐トナー汚れ性を有するとして「B」とした。トナー汚れ部分の面積率が20%超であった場合を、クリーニング性に劣るとして「C」とした。
<Toner stain resistance>
After the endurance, a commercially available tape (Okamoto, “No. 300”) was applied to the surface of the charging roll of the digital copying machine, and then the tape was peeled off. Then, the area ratio of the toner stain portion with respect to the tape application area was determined. The case where there was almost no toner stain was designated as “A” as having excellent toner stain resistance. The case where the toner stain was observed within the allowable range where the area ratio of the toner stain portion was 20% or less was designated as “B” as having good toner stain resistance. A case where the area ratio of the toner stain portion was more than 20% was designated as “C” because the cleaning property was inferior.

表1に、作製した各試料のクリーニングブレードの詳細構成および評価結果をまとめて示す。   Table 1 summarizes the detailed configuration and evaluation results of the cleaning blades for each sample produced.

Figure 2018054816
Figure 2018054816

表1によれば、以下のことがいえる。すなわち、試料1C〜4Cのクリーニングブレードは、第1ブレード面および第2ブレード面の複屈性率が規定範囲外である。そのため、試料1C〜4Cのクリーニングブレードは、耐カケ性が悪かった。それ故、試料1C〜4Cのクリーニングブレードは、長期間使用しているうちに稜線部にカケが発生しやすいといえる。   According to Table 1, the following can be said. That is, in the cleaning blades of Samples 1C to 4C, the birefringence rates of the first blade surface and the second blade surface are outside the specified range. For this reason, the cleaning blades of Samples 1C to 4C were poor in anti-bake properties. Therefore, it can be said that the cleaning blades of the samples 1C to 4C are likely to be chipped at the ridge line portion while being used for a long time.

このような結果となったのは以下の理由によるものと考えられる。すなわち、試料1Cのクリーニングブレードについては、遠心成形法により作製したポリウレタンシートをカットしてブレード部としたことにより、ブレード部を構成するポリウレタンポリマーの結晶部位が、ブレード部の稜線部方向に沿って配向しなかったことが原因であると考えられる。試料2Cのクリーニングブレードについては、ポリウレタン組成物を徐々に充填してブレード部を形成したことにより、ブレード部を構成するポリウレタンポリマーの結晶部位が、ブレード部の稜線部方向に沿って配向しなかったことが原因であると考えられる。試料3Cおよび試料4Cのクリーニングブレードについては、金型温度およびポリウレタン組成物の注型速度が適切でなかったことにより、ブレード部を構成するポリウレタンポリマーの結晶部位が、ブレード部の稜線部方向に沿って配向しなかったことが原因であると考えられる。   This result is thought to be due to the following reasons. That is, for the cleaning blade of Sample 1C, the polyurethane sheet produced by the centrifugal molding method was cut into a blade portion, so that the crystal part of the polyurethane polymer constituting the blade portion was along the ridge line direction of the blade portion. It is thought that this is because the film was not oriented. Regarding the cleaning blade of Sample 2C, the polyurethane portion was formed by gradually filling the polyurethane composition, so that the crystalline part of the polyurethane polymer constituting the blade portion was not oriented along the ridge line direction of the blade portion. This is considered to be the cause. With regard to the cleaning blades of Sample 3C and Sample 4C, because the mold temperature and the casting speed of the polyurethane composition were not appropriate, the crystalline part of the polyurethane polymer constituting the blade portion was along the ridge line direction of the blade portion. It is thought that this is because the film was not oriented.

これらに対し、試料1〜9のクリーニングブレードは、第1ブレード面および第2ブレード面の複屈折率がいずれも1×10−5以上である。そのため、試料1〜9のクリーニングブレードは、従来に比べ、耐カケ性に優れていることが確認された。これは、ブレード部を構成するポリウレタンポリマーの結晶部位が、ブレード部の稜線部方向に沿って配向したため、ブレード部における局所的なポリウレタンポリマーの結晶配向のムラが少なくなり、ブレード部全体としてカケが生じ難くなったためであると考えられる。 On the other hand, the cleaning blades of Samples 1 to 9 each have a birefringence of 1 × 10 −5 or more on the first blade surface and the second blade surface. For this reason, it was confirmed that the cleaning blades of Samples 1 to 9 were more excellent in anti-scratch resistance than conventional. This is because the crystal part of the polyurethane polymer constituting the blade part is oriented along the direction of the ridge line part of the blade part, so that local unevenness of the crystal orientation of the polyurethane polymer in the blade part is reduced, and the entire blade part is broken. This is thought to be because it became difficult to occur.

また、試料1〜9のクリーニングブレード同士を比較すると、次のことがわかる。すなわち、試料1〜6のクリーニングブレードは、第1ブレード面および第2ブレード面の複屈折率がいずれも規定範囲である上、ブレード部のtanδピーク温度が−8℃以上8℃以下の範囲内にある。そのため、試料1〜6のクリーニングブレードは、長期使用時に稜線部のカケが生じ難いことによってカケ部分からのトナーのすり抜けを抑制できる上、ブレード部の追従性確保およびブレード部の跳ね上がり防止との相乗効果により、長期使用時でもトナー汚れの少ない画像を形成しやすいことがわかる。   Further, when the cleaning blades of Samples 1 to 9 are compared, the following can be understood. That is, in the cleaning blades of Samples 1 to 6, the birefringences of the first blade surface and the second blade surface are both in the specified range, and the tan δ peak temperature of the blade portion is in the range of −8 ° C. It is in. For this reason, the cleaning blades of Samples 1 to 6 can prevent the toner from slipping out of the ridge line portion during the long-term use, and can prevent the toner from slipping out of the crushed portion, and can also ensure the followability of the blade portion and prevent the blade portion from jumping up. It can be seen that the effect makes it easy to form an image with little toner stain even during long-term use.

以上、本発明の実施例、実験例について詳細に説明したが、本発明は上記実施例、実験例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない範囲内で種々の変更が可能である。   As mentioned above, although the Example of this invention and the experiment example were demonstrated in detail, this invention is not limited to the said Example and experiment example, A various change is possible within the range which does not impair the meaning of this invention. is there.

1 クリーニングブレード
2 ブレード部
20 稜線部
21 第1ブレード面
22 第2ブレード面
9 相手部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cleaning blade 2 Blade part 20 Edge line part 21 1st blade surface 22 2nd blade surface 9 Counterpart member

Claims (3)

電子写真機器内の相手部材の表面に残留する残留トナーを除去するために用いられるクリーニングブレードであって、
板状の形状を呈するポリウレタン製のブレード部を備え、
上記ブレード部は、上記相手部材に当接させるための稜線部と、上記稜線部を共有して互いに隣り合う第1ブレード面および第2ブレード面とを有しており、
上記第1ブレード面および上記第2ブレード面の複屈折率が、いずれも1×10−5以上である、クリーニングブレード。
A cleaning blade used to remove residual toner remaining on the surface of a mating member in an electrophotographic apparatus,
It has a blade made of polyurethane that exhibits a plate-like shape,
The blade part has a ridge line part for contacting the counterpart member, and a first blade surface and a second blade surface that share the ridge line part and are adjacent to each other,
The cleaning blade, wherein the birefringence of the first blade surface and the second blade surface is 1 × 10 −5 or more.
上記ブレード部は、tanδピーク温度が−8℃以上8℃以下である、請求項1に記載のクリーニングブレード。   The cleaning blade according to claim 1, wherein the blade portion has a tan δ peak temperature of −8 ° C. or more and 8 ° C. or less. 上記ブレード部は、カリウム塩を含有する、請求項1または2に記載のクリーニングブレード。   The cleaning blade according to claim 1, wherein the blade portion contains a potassium salt.
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