JP2019045774A - Cleaning blade and method for manufacturing the same - Google Patents

Cleaning blade and method for manufacturing the same Download PDF

Info

Publication number
JP2019045774A
JP2019045774A JP2017170863A JP2017170863A JP2019045774A JP 2019045774 A JP2019045774 A JP 2019045774A JP 2017170863 A JP2017170863 A JP 2017170863A JP 2017170863 A JP2017170863 A JP 2017170863A JP 2019045774 A JP2019045774 A JP 2019045774A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
elastic body
substrate
meth
polyurethane
polyurethane elastic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017170863A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6969939B2 (en
Inventor
良太 深町
Ryota Fukamachi
良太 深町
三浦 博之
Hiroyuki Miura
博之 三浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Tire Corp
Original Assignee
Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Toyo Tire Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Tire and Rubber Co Ltd, Toyo Tire Corp filed Critical Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Priority to JP2017170863A priority Critical patent/JP6969939B2/en
Publication of JP2019045774A publication Critical patent/JP2019045774A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6969939B2 publication Critical patent/JP6969939B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Cleaning In Electrography (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Abstract

To provide a cleaning blade comprising a polyurethane elastic body having a hardness uniformly increased with (meth)acrylate resin at a tip ridge part.SOLUTION: A cleaning blade comprises a polyurethane elastic body used for an image forming apparatus using an electrostatic transfer process, and the polyurethane elastic body has a hard segment in an amount of 31 to 50 weight%, has an inter-crosslinking molecular weight of 4000 to 16000, and includes a layer mixed with (meth)acrylate resin at a portion including a tip ridge part.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、普通紙複写機、普通紙ファクシミリ、レーザービームプリンターなどの静電転写プロセスを利用した画像形成装置において、感光体表面の残存トナーを除去するクリーニングブレードおよびその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a cleaning blade for removing residual toner on the surface of a photosensitive member in an image forming apparatus using an electrostatic transfer process such as a plain paper copying machine, a plain paper facsimile, and a laser beam printer, and a manufacturing method thereof.

従来、静電転写プロセスを利用した画像形成装置では、転写紙や中間転写体へトナー像を転写した後の表面に付着した不必要な残トナーを、クリーニング手段たるクリーニング装置によって除去している。かかるクリーニング手段に使用するクリーニング部材として、一般的には短冊形状のクリーニングブレードを用いたものがよく知られている。このクリーニングブレードは、ポリウレタン弾性体などで構成され、クリーニングブレードの基端を支持部材で支持し、先端稜線部を像担持体の周面に押し当て、像担持体上に残留するトナーをせき止めて掻き落とし除去する。   Conventionally, in an image forming apparatus utilizing an electrostatic transfer process, unnecessary residual toner adhering to the surface after transfer of a toner image to transfer paper or an intermediate transfer member is removed by a cleaning device as a cleaning means. As a cleaning member used for such cleaning means, one using a strip-shaped cleaning blade is generally known. The cleaning blade is made of a polyurethane elastic material or the like, and the base end of the cleaning blade is supported by a support member, the leading edge portion is pressed against the peripheral surface of the image carrier, and the toner remaining on the image carrier is clamped. Scrape and remove.

近年、画像形成装置において画像の鮮明化のために微粒子トナーである重合トナーが使用され、重合トナーを使用した場合に、クリーニングブレードのわずかな摩耗によりクリーニング不良が発生するため、クリーニングブレードにおいては、従来よりもはるかに厳しいクリーニング性が要求されている。   In recent years, a polymerized toner, which is a fine particle toner, is used in an image forming apparatus for sharpening an image, and when the polymerized toner is used, cleaning failure occurs due to slight wear of the cleaning blade. Much more stringent cleanability than before is required.

下記特許文献1では、ポリウレタン弾性体の一部に(メタ)アクリレート化合物を含浸・硬化させることにより弾性ブレードを形成するクリーニングブレードの製造方法において、(メタ)アクリレート化合物をポリウレタン弾性体に含浸させた後、ポリウレタン弾性体表面に残留する(メタ)アクリレート化合物を洗浄除去するための溶剤を最適化することにより、得られる弾性ブレードの硬度差や表面凹凸形状の発生を抑制する技術が記載されている。   In the following Patent Document 1, the polyurethane elastic body is impregnated with the (meth) acrylate compound in the method of manufacturing the cleaning blade in which the elastic blade is formed by impregnating and curing the (meth) acrylate compound in part of the polyurethane elastic body. After that, by optimizing the solvent for washing and removing the (meth) acrylate compound remaining on the surface of the polyurethane elastic body, a technique is described that suppresses the occurrence of the difference in hardness of the obtained elastic blade and the generation of surface irregularities. .

また、下記特許文献2では、ポリウレタン弾性体の一部に(メタ)アクリレート化合物を含浸・硬化させることにより形成された弾性ブレードを有するクリーニングブレードにおいて、シクロヘキサノンに浸漬させた際の平行膨潤率が200%以上のポリウレタン弾性体を使用する技術が記載されている。   Further, in Patent Document 2 below, in a cleaning blade having an elastic blade formed by impregnating and curing a (meth) acrylate compound in part of a polyurethane elastic body, the parallel swelling ratio is 200 when immersed in cyclohexanone. Techniques have been described that use% or more polyurethane elastomers.

特開2015−158654号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 2015-158654 特開2016−148791号公報JP, 2016-148791, A

しかしながら、前記いずれの特許文献でも、(メタ)アクリレート化合物を含浸させるポリウレタン弾性体のポリマー特性の最適化検討が十分に行えておらず、その結果、先端稜線部以外のポリウレタン弾性体の高硬度化と、先端稜線部でのポリウレタン弾性体の十分な高硬度化とをバランス良く行うことが困難であることが判明した。   However, in any of the above-mentioned patent documents, optimization studies of the polymer properties of the polyurethane elastic body impregnated with the (meth) acrylate compound have not been sufficiently conducted, and as a result, the hardness of the polyurethane elastic body other than the tip ridge portion is increased. It has been found that it is difficult to achieve a well-balanced improvement in the hardness of the polyurethane elastic body at the tip ridge portion and the sufficient hardness.

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、先端稜線部を含む部分を(メタ)アクリレート樹脂により均一に高硬度化しつつ、全体でも高硬度化されたポリウレタン弾性体を備えるクリーニングブレードを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a polyurethane elastic body having a high hardness as a whole, while uniformly hardening the portion including the tip ridge portion with a (meth) acrylate resin. It is in providing a cleaning blade.

上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。即ち本発明は、静電転写プロセスを利用した画像形成装置に使用するポリウレタン弾性体を備えるクリーニングブレードであって、前記ポリウレタン弾性体は、ハードセグメント量が31〜50重量%、架橋間分子量が4000〜16000であって、かつ先端稜線部を含む部分に(メタ)アクリレート樹脂との混合層を含むことを特徴とするクリーニングブレードに関する。   The above object can be achieved by the present invention as described below. That is, the present invention is a cleaning blade including a polyurethane elastic body used in an image forming apparatus utilizing an electrostatic transfer process, wherein the polyurethane elastic body has a hard segment amount of 31 to 50% by weight and a molecular weight between crosslinks of 4000. The present invention relates to a cleaning blade including a mixed layer with a (meth) acrylate resin in a portion including 1 to 16000 and including a tip ridge portion.

本発明に係るクリーニングブレードは、ハードセグメント量が31〜50重量%、架橋間分子量が4000〜16000であるポリウレタン基材を使用し、この先端稜線部を含む部分に、(メタ)アクリレート化合物を含浸し、これを重合させて樹脂化することで、端稜線部を含む部分が(メタ)アクリル樹脂により改質されたポリウレタン弾性体を備える。その結果、先端稜線部を含む部分だけでなく、ポリウレタン弾性体全体が高硬度化されているため、クリーニング作業時のクリーニングブレードの捲れなどの変形を特に抑制することができる。このため、本発明に係るクリーニングブレードはクリーニング性能に特に優れる。   The cleaning blade according to the present invention uses a polyurethane substrate having a hard segment amount of 31 to 50% by weight and a molecular weight between crosslinks of 4000 to 16000, and the portion including the tip ridge portion is impregnated with a (meth) acrylate compound. And polymerizing and resinifying it, the portion including the edge ridge portion is provided with a polyurethane elastomer modified with (meth) acrylic resin. As a result, since not only the portion including the tip ridge portion but also the entire polyurethane elastic body is made high in hardness, it is possible to particularly suppress deformation such as curling of the cleaning blade during the cleaning operation. For this reason, the cleaning blade according to the present invention is particularly excellent in the cleaning performance.

また本発明は、静電転写プロセスを利用した画像形成装置に使用するポリウレタン弾性体を備えるクリーニングブレードの製造方法であって、ハードセグメント量が31〜50重量%、架橋間分子量が4000〜16000であるポリウレタン基材を形成する工程Iと、前記基材の先端稜線部を含む部分に、(メタ)アクリレート化合物を含む硬化性組成物を含浸させる工程IIと、前記基材の少なくとも含浸部分を洗浄し、前記基材の含浸部分の表面に残留した前記硬化性組成物を除去する工程IIIと、前記基材に含浸した前記硬化性組成物を硬化させ、先端稜線部を含む部分に(メタ)アクリレート樹脂との混合層を含むポリウレタン弾性体を形成する工程IVとを含むことを特徴とするクリーニングブレードの製造方法に関する。かかる製造方法によれば、先端稜線部を含む部分だけでなく、全体が高硬度化されたポリウレタン弾性体を製造することができるため、最終的に、クリーニング性能が特に優れたクリーニングブレードを製造することができる。   The present invention also relates to a method of manufacturing a cleaning blade having a polyurethane elastic body used in an image forming apparatus utilizing an electrostatic transfer process, wherein the hard segment amount is 31 to 50% by weight, and the molecular weight between crosslinks is 4000 to 16000. Step I of forming a polyurethane substrate, Step II of impregnating a portion including the tip ridge portion of the substrate with a curable composition containing a (meth) acrylate compound, and washing at least the impregnated portion of the substrate And removing the curable composition remaining on the surface of the impregnated portion of the substrate, curing the curable composition impregnated on the substrate, and curing the curable composition in the portion including the tip ridge portion (meth) And a step IV of forming a polyurethane elastic body including a mixed layer with an acrylate resin. According to this manufacturing method, it is possible to manufacture a polyurethane elastic body having a high hardness as a whole, not only the portion including the tip ridge portion, and finally, a cleaning blade having particularly excellent cleaning performance is manufactured. be able to.

本発明に係るクリーニングブレードは、金属板からなる支持体と、ポリウレタン弾性体と、支持体およびポリウレタン弾性体を接着する接着剤層とを備える。   The cleaning blade according to the present invention comprises a support made of a metal plate, a polyurethane elastic body, and an adhesive layer for adhering the support and the polyurethane elastic body.

ポリウレタン弾性体の材料となるポリウレタン基材は、ジイソシアネート化合物、2官能ポリオール、3官能アルコールからなる架橋剤、およびグリコールからなる鎖延長剤を重合することにより製造可能である。   The polyurethane substrate to be a material of the polyurethane elastomer can be produced by polymerizing a diisocyanate compound, a difunctional polyol, a crosslinking agent consisting of a trifunctional alcohol, and a chain extender consisting of a glycol.

ジイソシアネート化合物としては、公知の化合物が使用可能であり、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI),2,4−トルエンジイソシアネート(2,4−TDI)などの芳香族ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、水素添加MDIなどの脂肪族または脂環族ジイソシアネート化合物などが例示可能である。これらの中でも、クリーニングブレードのクリーニング特性、特に耐エッジ欠け性を考慮した場合、MDIを使用することが好ましい。   As a diisocyanate compound, known compounds can be used, and aromatic diisocyanates such as 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 2,4-toluene diisocyanate (2,4-TDI), hexamethylene diisocyanate, hydrogenation Examples thereof include aliphatic or alicyclic diisocyanate compounds such as MDI. Among these, MDI is preferably used in consideration of the cleaning characteristics of the cleaning blade, in particular, the edge chipping resistance.

2官能ポリオールとして、例えばポリエステルポリオールやポリエーテルポリオールなどが例示可能であるが、本発明においては特に2官能ポリエステルポリオールを使用することが好ましい。2官能ポリエステルポリオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール等の低分子量グリコールの1種または2種以上とグルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、セバシン酸、ダイマー酸、水添ダイマー酸あるいはその他のジカルボン酸やオリゴマー酸の1種または2種以上との縮合重合体、低分子量グリコールを開始剤としてプロピオラクトン、ε−カプロラクトン、バレロラクトンなどの環状エステル類を開環付加させた開環重合体などが挙げられる。   As the bifunctional polyol, for example, polyester polyol, polyether polyol and the like can be exemplified, but in the present invention, it is particularly preferable to use a bifunctional polyester polyol. As a bifunctional polyester polyol, one or two or more low molecular weight glycols such as ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, pentanediol, hexanediol, cyclohexanedimethanol, neopentyl glycol and the like and glutaric acid, adipic acid, pimelic acid A condensation polymer with one or more of suberic acid, sebacic acid, dimer acid, hydrogenated dimer acid or other dicarboxylic acids and oligomer acids, propiolactone using a low molecular weight glycol as an initiator, ε-caprolactone, Examples thereof include ring-opened polymers obtained by ring-opening addition of cyclic esters such as valerolactone.

上記例示の2官能ポリエステルポリオールの中でも、ε−カプロラクトンの開環重合体であるポリカプロラクトンポリオールの使用が特に好ましい。ポリカプロラクトンポリオールは、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製造されるが、特に触媒としてハロゲン化第1錫、より好ましくは塩化第1錫を触媒として使用したポリカプロラクトンポリオールは、分子量分布が狭く、優れた耐エッジ欠け性能を有するクリーニングブレードが得られるので好ましい。分子量分布の狭いポリカプロラクトンポリオールとしては、市販品としてプラクセル−Nシリーズ(プラクセル220Nなど)がある。2官能ポリエステルポリオールの数平均分子量は、1000〜4000であることが好ましく、2000〜4000であることがより好ましい。   Among the above-exemplified bifunctional polyester polyols, the use of polycaprolactone polyol, which is a ring-opening polymer of ε-caprolactone, is particularly preferable. Polycaprolactone polyols are produced by the ring-opening addition of ε-caprolactone using low molecular weight glycol as an initiator in the presence of a catalyst, but in particular a stannous halide as a catalyst, more preferably stannous chloride as a catalyst The polycaprolactone polyol used as is preferable because a cleaning blade having a narrow molecular weight distribution and excellent edge chipping resistance is obtained. As a polycaprolactone polyol of narrow molecular weight distribution, there is a Plaxel-N series (such as Plaxel 220N) as a commercial item. The number average molecular weight of the difunctional polyester polyol is preferably 1000 to 4000, and more preferably 2000 to 4000.

本発明では、ジイソシアネート化合物、2官能ポリオール、3官能アルコールからなる架橋剤、およびグリコールからなる鎖延長剤を1段階で反応させることにより、ポリウレタン基材を製造しても良いが、ジイソシアネート化合物と2官能ポリオールとを予め反応させるプレポリマー法により製造することが好ましい。かかるプレポリマー法については後述する。   In the present invention, the polyurethane substrate may be produced by reacting a diisocyanate compound, a difunctional polyol, a crosslinking agent consisting of a trifunctional alcohol, and a chain extender consisting of a glycol in one step. It is preferable to manufacture by the prepolymer method which makes a functional polyol react beforehand. Such prepolymer method will be described later.

3官能アルコールは架橋剤として作用し、ポリウレタンの技術分野において公知の化合物が限定なく使用可能である。具体的にはグリセリンやトリメチロールプロパンなどのトリメチロールアルカンが例示される。これらの中でも、3個の水酸基が同等の反応性を有し、安定した架橋構造を有するポリウレタン弾性体が形成できることから、トリメチロールプロパンの使用が特に好ましい。   The trifunctional alcohol acts as a crosslinker, and compounds known in the polyurethane art can be used without limitation. Specifically, trimethylol alkanes such as glycerin and trimethylol propane are exemplified. Among these, the use of trimethylolpropane is particularly preferable because a polyurethane elastic body having a stable cross-linked structure can be formed, with the three hydroxyl groups having the same reactivity.

鎖延長剤としては、ポリウレタンの技術分野における公知の化合物が限定なく使用可能であり、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコールなどの低分子量グリコールが挙げられる。これらの中でも、1,4−ブタンジオールの使用が特に好ましい。   As chain extenders, known compounds in the technical field of polyurethane can be used without limitation, and for example, low molecular weight glycols such as ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, pentanediol, hexanediol, cyclohexanedimethanol, neopentyl glycol and the like Can be mentioned. Among these, the use of 1,4-butanediol is particularly preferred.

本発明においては、クリーニングブレードを構成するポリウレタン弾性体として、ハードセグメント量が31〜50重量%、架橋間分子量が4000〜16000であるポリウレタン弾性体を使用する。ハードセグメント量Hs(重量%)は、ジイソシアネート化合物の平均分子量および重量比をそれぞれMaおよびa、2官能ポリオールの数平均分子量および重量比をそれぞれMbおよびb、3官能アルコールからなる架橋剤の平均分子量および重量比をそれぞれMcおよびc、ならびにグリコールの平均分子量および重量比をそれぞれMdおよびdとしたとき、下記式(1)により表すことができる。
Hs(重量%)=100[a−1.5Ma(c/Mc)+d]/(a+b+c+d) (1)
In the present invention, a polyurethane elastic body having a hard segment content of 31 to 50% by weight and a molecular weight between crosslinks of 4000 to 16000 is used as the polyurethane elastic body constituting the cleaning blade. The hard segment amount Hs (wt%) is the average molecular weight and weight ratio of the diisocyanate compound respectively Ma and a, the number average molecular weight and weight ratio of the bifunctional polyol each Mb and b, the average molecular weight of the crosslinker consisting of the trifunctional alcohol The weight ratio can be represented by the following formula (1), where Mc and c, and the average molecular weight and weight ratio of glycol are Md and d, respectively.
Hs (wt%) = 100 [a-1.5 Ma (c / Mc) + d] / (a + b + c + d) (1)

本発明においては、ポリウレタン弾性体のハードセグメント量Hsを31〜50重量%に設定することが好ましく、31.5〜48重量%にすることが好ましい。   In the present invention, the hard segment amount Hs of the polyurethane elastomer is preferably set to 31 to 50% by weight, and preferably 31.5 to 48% by weight.

ポリウレタン弾性体の架橋間分子量Mcは、同様にジイソシアネート化合物の平均分子量および重量比をそれぞれMaおよびa、2官能ポリオールの数平均分子量および重量比をそれぞれMbおよびb、3官能アルコールからなる架橋剤の平均分子量および重量比をそれぞれMcおよびc、およびグリコールの平均分子量および重量比をそれぞれMdおよびdとしたとき、下記式(2)により表すことができる。
Mc=(a+b+c+d)/(c/Mc) (2)
The cross-link molecular weight Mc of the polyurethane elastomer is likewise the average molecular weight and weight ratio of the diisocyanate compound respectively Ma and a, the number average molecular weight and weight ratio of the bifunctional polyol respectively Mb and b, and the crosslinker of the trifunctional alcohol The average molecular weight and weight ratio can be represented by the following formula (2) when Mc and c, and the average molecular weight and weight ratio of glycol are Md and d, respectively.
Mc = (a + b + c + d) / (c / Mc) (2)

本発明においては、ポリウレタン弾性体の架橋間分子量を4000〜16000に設定することが好ましく、4000〜15000にすることが好ましい。   In the present invention, it is preferable to set the molecular weight between crosslinks of the polyurethane elastic body to 4000 to 16000, and it is preferable to set it to 4000 to 15000.

ポリウレタン弾性体の材料となるポリウレタン基材を製造する際、ポリウレタン重合触媒を使用してもよい。かかる重合触媒としては、ジブチル錫ジラウレートやオクチル酸錫などの有機錫系触媒、トリエチレンジアミン、N−メチルモルホリン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルヘキサメチレンジアミン、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン−7(DBU)、ビス(N,N−ジメチルアミノ−2−エチル)エーテル、ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテルなどの第3級アミン系触媒、酢酸カリウム、オクチル酸カリウムなどのカルボン酸金属塩触媒、イミダゾール系触媒などが例示される。これらの中でも、第3級アミン触媒の使用が好ましい。   A polyurethane polymerization catalyst may be used when producing a polyurethane substrate to be a material of the polyurethane elastomer. Such polymerization catalysts include organic tin catalysts such as dibutyltin dilaurate and tin octylate, triethylenediamine, N-methylmorpholine, N, N, N ', N'-tetramethylethylenediamine, N, N, N', N '-Tetramethylhexamethylenediamine, 1,8-diazabicyclo [5,4,0] undecen-7 (DBU), bis (N, N-dimethylamino-2-ethyl) ether, bis (2-dimethylaminoethyl) Examples thereof include tertiary amine catalysts such as ether, metal carboxylate catalysts such as potassium acetate and potassium octylate, and imidazole catalysts. Among these, use of a tertiary amine catalyst is preferred.

本発明に係るクリーニングブレードの製造方法は、ハードセグメント量が31〜50重量%、架橋間分子量が4000〜16000であるポリウレタン基材を形成する工程Iと、前記基材の先端稜線部を含む部分に、(メタ)アクリレート化合物を含む硬化性組成物を含浸させる工程IIと、前記基材の少なくとも含浸部分を洗浄し、前記基材の含浸部分の表面に残留した前記硬化性組成物を除去する工程IIIと、前記基材に含浸した前記硬化性組成物を硬化させ、先端稜線部を含む部分に(メタ)アクリレート樹脂との混合層を含むポリウレタン弾性体を形成する工程IVとを含むことを特徴とする。以下に、各工程について説明する。   The method for producing a cleaning blade according to the present invention comprises the step I of forming a polyurethane substrate having a hard segment amount of 31 to 50% by weight and a molecular weight between crosslinks of 4000 to 16000, and a portion including the front end ridge portion of the substrate A process II of impregnating a curable composition comprising a (meth) acrylate compound, and washing at least the impregnated part of the substrate to remove the curable composition remaining on the surface of the impregnated part of the substrate Including step III, and curing the curable composition impregnated in the base material to form a polyurethane elastic body including a mixed layer with a (meth) acrylate resin in a portion including the tip ridge portion. It features. Below, each process is demonstrated.

ポリウレタン基材の製造は、公知の方法で行うこと可能であり、例えば、2官能ポリオールとジイソシアネート化合物を反応させてイソシアネートプレポリマーまたはイソシアネート擬似プレポリマーを製造するプレポリマー製造工程、イソシアネートプレポリマーまたはイソシアネート擬似プレポリマーと架橋剤および鎖延長剤を含む成分と混合して反応性組成物とする混合工程、金型などを使用して反応性組成物を所定形状の成形体に成形する成形工程、成形体がシート状である場合には、該シートを所定のブレード形状に裁断する裁断工程を含む製造工程(工程I)により製造可能である。ポリウレタン基材(および先端稜線部を含む部分に(メタ)アクリレート樹脂との混合層を形成したポリウレタン弾性体)は、ブレード形状に成型されており、本発明では、像担持体などの被清掃部材と対向する面を下面といい、先端稜線部を含む先端の面を先端面という。   The production of the polyurethane substrate can be carried out by known methods, for example, a prepolymer production process for producing an isocyanate prepolymer or an isocyanate pseudo prepolymer by reacting a difunctional polyol and a diisocyanate compound, an isocyanate prepolymer or an isocyanate. A mixing step of mixing the pseudo prepolymer with a component containing a crosslinking agent and a chain extender to form a reactive composition, a molding step of molding the reactive composition into a predetermined shape using a mold, etc., molding When the body is in the form of a sheet, it can be manufactured by a manufacturing step (step I) including a cutting step of cutting the sheet into a predetermined blade shape. The polyurethane substrate (and the polyurethane elastic body in which the mixed layer with (meth) acrylate resin is formed in the portion including the tip ridge portion) is molded into a blade shape, and in the present invention, the member to be cleaned such as an image carrier The surface opposite to is called the lower surface, and the surface of the tip including the tip ridge line part is called the tip surface.

工程IIでは、基材の先端稜線部を含む部分に、(メタ)アクリレート化合物を含む硬化性組成物を含浸させる。(メタ)アクリレート化合物としては、好適には官能基数が2のジ(メタ)アクリレートが使用可能であり、例えばトリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレートなどの脂環族ジ(メタ)アクリレート化合物が使用可能である。必要に応じて、(メタ)アクリレート化合物に光ラジカル重合開始剤や溶剤を適宜混合することで、硬化性組成物を調製する。硬化性組成物を基材に含浸させる方法としては、例えば硬化性組成物を入れた液浴に、先端稜線部から基材を浸漬させるディッピング方法が使用可能である。なお、混合層を形成するために、硬化性組成物を入れた液浴に基材をどの程度浸漬させるかは、製品形状および要求特性によって適宜変更可能であるが、例えば基材の先端部稜線を含む先端面の全面と、下面のうち先端稜線部から3mm±1mmの部分を硬化性組成物中に浸漬させ、かかる浸漬部を混合層としてもよい。   In Step II, the portion of the substrate containing the front ridge portion is impregnated with a curable composition containing a (meth) acrylate compound. As the (meth) acrylate compound, di (meth) acrylate having a functional group number of 2 can be suitably used, and for example, an alicyclic di (meth) acrylate compound such as tricyclodecanedimethanol di (meth) acrylate is It is usable. If necessary, a curable composition is prepared by appropriately mixing a (meth) acrylate compound with a photoradical polymerization initiator and a solvent. As a method of impregnating the curable composition into the substrate, for example, a dipping method in which the substrate is dipped from the tip ridge portion in a liquid bath containing the curable composition can be used. The degree to which the substrate is immersed in the liquid bath containing the curable composition to form the mixed layer can be appropriately changed depending on the product shape and the required characteristics, for example, the ridge line of the tip of the substrate The entire surface including the tip, and a portion of 3 mm ± 1 mm from the tip ridge portion in the lower surface may be immersed in the curable composition, and the immersion portion may be used as a mixed layer.

工程IIIでは、基材の少なくとも含浸部分を洗浄し、基材の表面に残留した硬化性組成物を除去する。基材の表面に残留した硬化性組成物の除去方法としては、例えばシクロヘキサンなどの有機溶剤を洗浄液として入れた液浴に、基材の少なくとも含浸部分を浸漬させるディッピング方法が使用可能である。浸漬後、必要に応じて風乾工程、あるいはスポンジなどによるふき取り工程を実施してもよい。   In step III, at least the impregnated portion of the substrate is washed to remove the curable composition remaining on the surface of the substrate. As a method of removing the curable composition remaining on the surface of the substrate, for example, a dipping method in which at least the impregnated portion of the substrate is immersed in a liquid bath containing an organic solvent such as cyclohexane as a cleaning solution can be used. After immersion, an air drying step or a wiping step with a sponge or the like may be carried out, if necessary.

工程IVでは、基材に含浸した硬化性組成物を硬化させ、先端稜線部を含む部分に(メタ)アクリレート樹脂との混合層を含むポリウレタン弾性体を形成する。硬化性組成物の硬化方法として、例えば紫外線を照射することにより、硬化性組成物中の(メタ)アクリレート化合物を光重合させる方法が挙げられる。工程IVの後、必要に応じてオーブンを用いた加熱養生・加熱乾燥を実施してもよい。   In step IV, the curable composition impregnated in the substrate is cured to form a polyurethane elastic body including a mixed layer with a (meth) acrylate resin in the portion including the tip ridge portion. As a curing method of the curable composition, for example, a method of photopolymerizing a (meth) acrylate compound in the curable composition by irradiating ultraviolet light can be mentioned. After step IV, if necessary, heat curing and heat drying using an oven may be performed.

上記方法により、先端稜線部を含む部分に(メタ)アクリレート樹脂との混合層を含むポリウレタン弾性体が製造可能である。得られたポリウレタン弾性体は、接着剤などを使用して金具などの支持体に接着され、クリーニングブレードユニットとして複写機などの組み立てに供される。   By the above method, it is possible to manufacture a polyurethane elastic body including a mixed layer with a (meth) acrylate resin in a portion including the tip ridge portion. The obtained polyurethane elastic body is adhered to a support such as a metal fitting using an adhesive or the like, and is used as a cleaning blade unit for assembly of a copying machine or the like.

以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例などについて説明する。なお、実施例などにおける評価項目は下記のようにして測定を行った。   Hereinafter, examples that specifically show the configuration and effects of the present invention will be described. In addition, the evaluation item in an Example etc. measured as follows.

(1)マルテンス硬度
下記にて製造した厚み2mmのポリウレタン基材およびポリウレタン弾性体に対し、マルテンス硬度計(フィッシャー・インストルメンツ社製 微小硬さ試験機 FISCHERSCOPE HM2000)を使用し、マルテンス硬度を測定した。具体的には、マルテンス硬度計のビッカーズ四角錐圧子をシート表面から1.0mN/10sの負荷で垂直方向に押し当てることにより、マルテンス硬度を測定した。結果を表1に示す。
(1) Martens Hardness Martens hardness was measured using a Martens hardness tester (Microhardness tester FISCHERSCOPE HM2000 manufactured by Fischer Instruments Co., Ltd.) on a polyurethane substrate and a polyurethane elastic body having a thickness of 2 mm manufactured below. . Specifically, the Martens hardness was measured by pressing the Vickers quadrangular pyramid indenter of a Martens hardness tester from the sheet surface in the vertical direction with a load of 1.0 mN / 10s. The results are shown in Table 1.

(2)数平均分子量
数平均分子量は、GPC(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィ)にて測定し、標準ポリスチレンにより換算した。
GPC装置:島津製作所製、LC−10A
カラム:Polymer Laboratories社製、(PLgel、5μm、500Å)、(PLgel、5μm、100Å)、及び(PLgel、5μm、50Å)の3つのカラムを連結して使用
流量:1.0ml/min
濃度:1.0g/l
注入量:40μl
カラム温度:40℃
溶離液:テトラヒドロフラン
(2) Number Average Molecular Weight The number average molecular weight was measured by GPC (gel permeation chromatography), and converted to standard polystyrene.
GPC apparatus: Shimadzu Corporation LC-10A
Column: Three columns of Polymer Laboratories (PLgel, 5 μm, 500 Å), (PLgel, 5 μm, 100 Å), and (PLgel, 5 μm, 50 Å) are connected and the flow rate used: 1.0 ml / min
Concentration: 1.0 g / l
Injection volume: 40 μl
Column temperature: 40 ° C
Eluent: Tetrahydrofuran

(3)硬度
ポリウレタン弾性体の硬度は、JIS−K 6253に準拠し、23℃にて測定した。
(3) Hardness The hardness of the polyurethane elastic body was measured at 23 ° C. in accordance with JIS-K6253.

実施例1〜3、比較例1
4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート(p−MDI)(分子量250.25)と2官能ポリオールであるラクトン系ポリオールPCL220N(数平均分子量2000、ダイセル化学社製)とを、重量比で43.12:56.98の割合で反応させることにより、イソシアネート基含有擬似プレポリマーを製造した。かかるイソシアネート基含有擬似プレポリマーの全量を100重量部とし、表1に記載の混合比で2官能ポリオールであるラクトン系ポリオールPCL240CP(数平均分子量4000、ダイセル化学社製)、トリメチロールプロパン(分子量134.17)、1,4−ブタンジオール(分子量90.12)を表1に記載の割合で混合・反応させることにより、ポリウレタン基材(厚み2mm、長さ317.6mm、幅11.5mm)を製造した(工程I)。表1にポリウレタン基材(=最終的に製造されるポリウレタン弾性体)のハードセグメント量Hsおよび架橋間分子量Mcを示す。
Examples 1 to 3, Comparative Example 1
43.12 by weight ratio of 4,4-diphenylmethane diisocyanate (p-MDI) (molecular weight 250.25) and lactone-based polyol PCL 220 N (number average molecular weight 2000, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) which is a bifunctional polyol; By reacting in a ratio of 98, an isocyanate group-containing pseudo prepolymer was produced. Lactone-based polyol PCL 240 CP (number average molecular weight 4000, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.), which is a bifunctional polyol having a total content of 100 parts by weight of the isocyanate group-containing pseudoprepolymer, and trimethylolpropane (molecular weight 134) .17) By mixing and reacting 1,4-butanediol (molecular weight 90.12) in the proportions described in Table 1, a polyurethane substrate (thickness 2 mm, length 317.6 mm, width 11.5 mm) is obtained. Manufactured (Step I). Table 1 shows the hard segment amount Hs and the inter-crosslinking molecular weight Mc of the polyurethane substrate (= polyurethane elastomer finally produced).

(メタ)アクリレート化合物としてトリシクロデカンジメタノールジアクリレート(商品名「A−DCP」、新中村化学工業社製)を80重量%、光ラジカル重合開始剤としてイルガキュア184(チバスペシャリティーケミカルズ社製)を5重量%、溶剤としてシクロヘキサノンを15重量%含有する硬化性組成物中に、工程Iで得られたポリウレタン基材の先端稜線部を含む部分を浸漬し、ポリウレタン基材の先端稜線部を含む部分に硬化性組成物を含浸させた(工程II)。ポリウレタン基材の硬化性組成物中への浸漬時間(含浸時間)は、15min、30min、60minとした。   80% by weight of tricyclodecanedimethanol diacrylate (trade name "A-DCP", manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) as a (meth) acrylate compound, Irgacure 184 as a photo radical polymerization initiator (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) Immersing the portion including the front end ridge portion of the polyurethane substrate obtained in step I in the curable composition containing 5% by weight of cyclohexanone and 15% by weight of cyclohexanone as a solvent, and including the front end ridge portion of the polyurethane substrate The part was impregnated with the curable composition (Step II). The immersion time (impregnation time) of the polyurethane substrate in the curable composition was 15 minutes, 30 minutes, and 60 minutes.

つぎに、ポリウレタン基材の含浸部分を洗浄し、基材表面に残留した(メタ)アクリレート化合物を含む硬化性組成物を除去した(工程III)。さらに、ポリウレタン基材の先端稜線部を含む含浸部分に、アイグラフィックス社製1.5KW ミニグランデージECS−1511Uを使用して、波長365nmの紫外線を照射し、ポリウレタン基材中に含浸された(メタ)アクリレート化合物を硬化させることにより、先端稜線部を含む部分に(メタ)アクリレート樹脂との混合層を含むポリウレタン弾性体を形成した(工程IV)。   Next, the impregnated portion of the polyurethane substrate was washed to remove the curable composition containing the (meth) acrylate compound remaining on the surface of the substrate (Step III). Furthermore, the impregnated portion including the front end ridge portion of the polyurethane substrate was irradiated with ultraviolet light of wavelength 365 nm and impregnated in the polyurethane substrate using 1.5 KW mini-grandage ECS-1511U manufactured by Eye Graphics Co., Ltd. ( By curing the meta) acrylate compound, a polyurethane elastic body including a mixed layer with a (meth) acrylate resin was formed in a portion including the tip ridge portion (Step IV).

工程Iで得られたポリウレタン基材のマルテンス硬度(含浸前マルテンス硬度)、ポリウレタン基材中に硬化性組成物を15min、30min、60min含浸させて製造したポリウレタン弾性体のマルテンス硬度、および含浸前と比べたポリウレタン弾性体のマルテンス硬度の上昇率を表1に示す。   Martens hardness (pre-impregnated Martens hardness) of the polyurethane substrate obtained in step I, Martens hardness of a polyurethane elastic body manufactured by impregnating the curable composition in the polyurethane substrate for 15 minutes, 30 minutes, 60 minutes, and before impregnation The increase rate of Martens hardness of the polyurethane elastic body as compared is shown in Table 1.

Figure 2019045774
Figure 2019045774

表1の結果から、ハードセグメント量が31〜50重量%、架橋間分子量が4000〜16000であるポリウレタン基材に(メタ)アクリレート樹脂との混合層を形成したポリウレタン弾性体(実施例1〜3)は、先端稜線部を含む部分だけでなく、ポリウレタン弾性体全体が高硬度化されている。このため、クリーニング性能に優れることが分かる。   From the results of Table 1, polyurethane elastic bodies in which a mixed layer with a (meth) acrylate resin was formed on a polyurethane substrate having a hard segment amount of 31 to 50% by weight and a molecular weight between crosslinks of 4000 to 16000 (Examples 1 to 3) In the case of), not only the portion including the tip ridge portion but also the entire polyurethane elastic body is hardened. Therefore, it is understood that the cleaning performance is excellent.

Claims (2)

静電転写プロセスを利用した画像形成装置に使用するポリウレタン弾性体を備えるクリーニングブレードであって、
前記ポリウレタン弾性体は、ハードセグメント量が31〜50重量%、架橋間分子量が4000〜16000であって、かつ先端稜線部を含む部分に(メタ)アクリレート樹脂との混合層を含むことを特徴とするクリーニングブレード。
A cleaning blade comprising a polyurethane elastic body used in an image forming apparatus utilizing an electrostatic transfer process, comprising:
The polyurethane elastic body is characterized in that the hard segment amount is 31 to 50% by weight, the molecular weight between crosslinks is 4000 to 16000, and a mixed layer with (meth) acrylate resin is included in a portion including the tip ridge portion. Cleaning blade.
静電転写プロセスを利用した画像形成装置に使用するポリウレタン弾性体を備えるクリーニングブレードの製造方法であって、
ハードセグメント量が31〜50重量%、架橋間分子量が4000〜16000であるポリウレタン基材を形成する工程Iと、
前記基材の先端稜線部を含む部分に、(メタ)アクリレート化合物を含む硬化性組成物を含浸させる工程IIと、
前記基材の少なくとも含浸部分を洗浄し、前記基材の含浸部分の表面に残留した前記硬化性組成物を除去する工程IIIと、
前記基材に含浸した前記硬化性組成物を硬化させ、先端稜線部を含む部分に(メタ)アクリレート樹脂との混合層を含むポリウレタン弾性体を形成する工程IVとを含むことを特徴とするクリーニングブレードの製造方法。
A method of manufacturing a cleaning blade comprising a polyurethane elastic body used in an image forming apparatus utilizing an electrostatic transfer process, comprising:
Forming a polyurethane substrate having a hard segment content of 31 to 50% by weight and a molecular weight between crosslinks of 4000 to 16000,
A step II of impregnating a portion including the leading edge portion of the substrate with a curable composition containing a (meth) acrylate compound;
Cleaning at least the impregnated portion of the substrate to remove the curable composition remaining on the surface of the impregnated portion of the substrate;
Cleaning the curable composition impregnated in the base material, and forming a polyurethane elastic body including a mixed layer with a (meth) acrylate resin in a portion including a tip ridge portion; How to make a blade.
JP2017170863A 2017-09-06 2017-09-06 Cleaning blade and its manufacturing method Active JP6969939B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017170863A JP6969939B2 (en) 2017-09-06 2017-09-06 Cleaning blade and its manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017170863A JP6969939B2 (en) 2017-09-06 2017-09-06 Cleaning blade and its manufacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019045774A true JP2019045774A (en) 2019-03-22
JP6969939B2 JP6969939B2 (en) 2021-11-24

Family

ID=65816414

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017170863A Active JP6969939B2 (en) 2017-09-06 2017-09-06 Cleaning blade and its manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6969939B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP6969939B2 (en) 2021-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5068793B2 (en) Adhesive sheet
JP2004233818A (en) Blade for electronic camera and its manufacturing method
JP6778217B2 (en) Laminated body, developing member and manufacturing method of laminated body
JP2008127475A (en) Unsaturated group-containing urethane resin and actinic energy ray-curing resin composition containing the same
JP2016190948A (en) Curable polyurethane resin composition and cured product
JP2012218170A (en) Thermally and optically curable adhesive composition, and laminate of rubber and polyester using the same
JP2016194061A (en) Active energy ray-curable resin composition and method for producing the same, coating agent using the same, and sheet
JP7188685B2 (en) Polyurethane resin composition
Bhusari et al. Effects of NCO: OH ratio and HEMA on the physicochemical properties of photocurable poly (ester-urethane) methacrylates
JP2000095836A (en) Polyurethane-based resin for coating agent and coating agent composition
JP6969939B2 (en) Cleaning blade and its manufacturing method
JP6617479B2 (en) Mold release agent composition used for resin molding, and polyurethane resin molded product molded using this mold release agent
JP2020508848A (en) Method of forming cast elastomer
JP2019045773A (en) Cleaning blade and method for manufacturing the same
JP2019045776A (en) Cleaning blade
JP2008195840A (en) Adhesive for laminating rubber and plastic base with each other, and laminate formed by using the same
JP6846242B2 (en) Seal member and manufacturing method of seal member
JP7054753B1 (en) Hardcourt resin composition
WO2018168584A1 (en) Laminate and conductive roller
Wang et al. Light‐driven self‐healing castor oil based polyurethane film with enhanced mechanical properties
JP4088960B2 (en) Urethane elastomer-forming composition and process for producing cast urethane elastomer
JP6921215B2 (en) Rubber scraper and its manufacturing method
JP3436410B2 (en) Active energy ray-curable adhesive
JP2009131916A (en) Manufacturing method of polyurethane polishing pad
TW201945504A (en) Urethane adhesive and adhesive sheet

Legal Events

Date Code Title Description
RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20180314

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200528

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210324

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210406

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20210524

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20210714

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210716

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20211019

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211028

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6969939

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150