JP5060158B2 - Cleaning blade for electrophotographic apparatus and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真装置用クリーニングブレード及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a cleaning blade for an electrophotographic apparatus and a method for manufacturing the same.
普通紙を記録紙として用いる電子写真装置では、一般に、像担持体の表面に放電により静電荷を与え、その上に画像を露光して静電潜像を形成し、次に、帯電したトナーを静電潜像に付着させて現像し、そのトナー像を記録紙に転写し、最後に、トナー像が転写された記録紙を加熱加圧し、トナーを記録紙上に定着させることによって複写が行われる。 In an electrophotographic apparatus using plain paper as recording paper, generally, an electrostatic charge is applied to the surface of the image carrier by discharge, and an image is exposed on the surface to form an electrostatic latent image. Copying is performed by attaching and developing the electrostatic latent image, transferring the toner image onto a recording sheet, and finally heating and pressing the recording sheet onto which the toner image has been transferred to fix the toner on the recording sheet. .
従って、複数枚の記録紙に順次複写を行うためには、上記の工程において、像担持体より記録紙にトナー像を転写した後、像担持体の表面に残留したトナーを除去する必要があり、このようなトナーの除去は、通常、電子写真装置用クリーニングブレードにより行われている。電子写真装置用クリーニングブレードとしては、金属板からなる支持部材、弾性ゴム部材及び支持部材と弾性ゴム部材とを接合するための接着剤層からなるものが広く使用されている。 Therefore, in order to sequentially copy on a plurality of recording papers, it is necessary to remove the toner remaining on the surface of the image carrier after the toner image is transferred from the image carrier to the recording paper in the above-described process. Such toner removal is usually performed by a cleaning blade for an electrophotographic apparatus. As a cleaning blade for an electrophotographic apparatus, a support member made of a metal plate, an elastic rubber member, and an adhesive layer for joining the support member and the elastic rubber member are widely used.
近年電子写真装置でより高品質な印刷物が要求されており、従来の粉砕法トナーに比べその形状が球形(真球状、異形状)で、かつ、小粒径の重合法トナーが使用されるようになっている。このような重合法トナーは転がり易いため、残留トナーのすり抜けによるクリーニング不良が生じ易い。 In recent years, there has been a demand for higher-quality printed materials in electrophotographic apparatuses, and it is likely that polymerized toners having a spherical shape (true spherical shape, irregular shape) and a small particle size will be used compared to conventional pulverized toners. It has become. Since such a polymerization toner is easy to roll, cleaning failure due to slipping of residual toner is likely to occur.
このため、重合法トナーを用いた電子写真装置において従来のクリーニングブレードを適用した場合、充分なクリーニング性が得られないという問題が生じ、特に低温低湿下におけるクリーニング性が悪くなってしまう。 For this reason, when a conventional cleaning blade is applied to an electrophotographic apparatus using polymerized toner, there arises a problem that sufficient cleaning properties cannot be obtained, and cleaning properties particularly at low temperatures and low humidity are deteriorated.
特許文献1〜4には、エッジ層及びベース層からなる2層構造の弾性ゴム部材と支持部材とを有する電子写真装置用クリーニングブレードが開示されている。しかしながら、ここで開示されているクリーニングブレードを使用した場合、クリーニング性(特に、低温低湿下)に劣ることがある。
本発明は、上記現状に鑑み、球形(真球状、異形状)で、かつ、小粒径の重合法トナーを使用した場合であっても、優れたクリーニング性(特に、低温低湿下でのクリーニング性)を有する電子写真装置用クリーニングブレードを提供することを目的とするものである。 In view of the above situation, the present invention has excellent cleaning properties (especially cleaning under low temperature and low humidity) even when a polymerization toner having a spherical shape (true spherical shape, irregular shape) and a small particle size is used. It is an object of the present invention to provide a cleaning blade for an electrophotographic apparatus having a property.
本発明は、弾性ゴム部材及び支持部材を有する電子写真装置用クリーニングブレードであって、上記弾性ゴム部材は、エッジ層及び上記エッジ層以外の層を有する2層以上の複層構造を有し、かつ、上記エッジ層を上側にした3点曲げ試験において、たわみ及び曲げ荷重のヒステリシスロス(B/A)が下記式(1);
0.2≦B/A≦0.4 (1)
の特性を満たす材料からな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である。
The present invention is an electrophotographic apparatus cleaning blade having an elastic rubber member and a support member, wherein the elastic rubber member has a multilayer structure of two or more layers having an edge layer and a layer other than the edge layer, And in the three-point bending test with the edge layer on the upper side, the hysteresis loss (B / A) of deflection and bending load is expressed by the following formula (1);
0.2 ≦ B / A ≦ 0.4 (1)
The cleaning blade for an electrophotographic apparatus is characterized by comprising a material satisfying the above characteristics.
上記弾性ゴム部材は、エッジ層及びベース層からなる2層構造を有し、かつ、上記エッジ層を上側にした3点曲げ試験において、たわみ及び曲げ荷重のヒステリシスロス(B/A)が下記式(1);
0.2≦B/A≦0.4 (1)
の特性を満たす材料からなることが好ましい。
The elastic rubber member has a two-layer structure composed of an edge layer and a base layer, and in a three-point bending test with the edge layer on the upper side, the hysteresis loss (B / A) of deflection and bending load is expressed by the following formula: (1);
0.2 ≦ B / A ≦ 0.4 (1)
It is preferable to be made of a material satisfying these characteristics.
上記エッジ層がポリカプロラクトンポリオール及び/又はポリエステルポリオールをポリオール成分とするポリウレタンからなり、かつ、上記エッジ層以外の層の少なくとも1層がポリカプロラクトンポリオール及び/又はポリエステルポリオールをポリオール成分とするポリウレタンからなることが好ましい。 The edge layer is made of polyurethane containing polycaprolactone polyol and / or polyester polyol as a polyol component, and at least one layer other than the edge layer is made of polyurethane containing polycaprolactone polyol and / or polyester polyol as a polyol component. It is preferable.
本発明はまた、遠心成形法を用いた上述の電子写真装置用クリーニングブレードの製造方法であって、金型の内側にシリコーンゴムの成形体を製造する工程(I)と、上記工程(I)で得られたシリコーンゴムの成形体上に、弾性ゴム部材のエッジ層を構成する成形体を製造する工程(II)と、上記工程(II)で得られたエッジ層を構成する成形体上に、弾性ゴム部材のエッジ層以外の層を構成する成形体を製造する工程(III)とを含み、得られた弾性ゴム部材を構成する成形体は、エッジ層を上側にした3点曲げ試験において、たわみ及び曲げ荷重のヒステリシスロス(B/A)が下記式(1);
0.2≦B/A≦0.4 (1)
の特性を満たす材料からな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の製
造方法でもある。
The present invention also relates to a method for manufacturing the above-described cleaning blade for an electrophotographic apparatus using a centrifugal molding method, the step (I) of manufacturing a molded body of silicone rubber inside a mold, and the above step (I). Step (II) for producing a molded body constituting the edge layer of the elastic rubber member on the molded body of the silicone rubber obtained in step (b), and on the molded body constituting the edge layer obtained in the step (II) And a step (III) for producing a molded body constituting a layer other than the edge layer of the elastic rubber member, and the molded body constituting the obtained elastic rubber member is a three-point bending test with the edge layer on the upper side. The hysteresis loss (B / A) of deflection and bending load is expressed by the following formula (1);
0.2 ≦ B / A ≦ 0.4 (1)
It is also a method for manufacturing a cleaning blade for an electrophotographic apparatus, which is made of a material that satisfies the above characteristics.
上記製造方法において、上記シリコーンゴムの成形体は、ケイ素原子に結合する脂肪族不飽和炭化水素基を少なくとも2個有するオルガノポリシロキサン、ケイ素原子に結合する水素原子を少なくとも2個有するオルガノハイドロジエンポリシロキサン、及び、白金系触媒を含む付加硬化型シリコーンゴム組成物から得られるものであることが好ましい。
以下、本発明を詳細に説明する。
In the above production method, the molded product of the silicone rubber includes an organopolysiloxane having at least two aliphatic unsaturated hydrocarbon groups bonded to silicon atoms, and an organohydropolyene polymer having at least two hydrogen atoms bonded to silicon atoms. It is preferably obtained from an addition-curable silicone rubber composition containing siloxane and a platinum-based catalyst.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
〔電子写真装置用クリーニングブレード〕
本発明の電子写真装置用クリーニングブレード(以下、単に「クリーニングブレード」ともいう)の弾性ゴム部材は、エッジ層及び上記エッジ層以外の層を有する2層以上の複層構造を有している。また、上記弾性ゴム部材は、上記エッジ層を上側にした3点曲げ試験において、たわみ及び曲げ荷重のヒステリシスロス(B/A)がB/A<0.5の特性を満たす材料からなる。弾性ゴム部材がこのようなヒステリシスロス特性を有しているため、本発明のクリーニングブレードを使用した場合、トナーとして球形(真球状、異形状)で、小粒径の重合法トナーを使用した場合であっても、優れたクリーニング性(特に低温低湿下)が発揮される。
[Cleaning blade for electrophotographic equipment]
The elastic rubber member of the cleaning blade for electrophotographic apparatus (hereinafter also simply referred to as “cleaning blade”) of the present invention has a multilayer structure of two or more layers having an edge layer and layers other than the edge layer. Further, the elastic rubber member is made of a material satisfying a characteristic that a hysteresis loss (B / A) of deflection and bending load is B / A <0.5 in a three-point bending test with the edge layer on the upper side. Since the elastic rubber member has such hysteresis loss characteristics, when the cleaning blade of the present invention is used, a spherical (true spherical, irregular shape) toner with a small particle size is used as the toner. Even so, excellent cleaning properties (particularly under low temperature and low humidity) are exhibited.
本発明の電子写真装置用クリーニングブレードを使用した場合に、優れたクリーニング性(特に低温低湿下)が得られる理由は明らかではないが、以下に説明する作用が発揮されるためであると推察される。 When the cleaning blade for an electrophotographic apparatus of the present invention is used, the reason why excellent cleaning properties (especially under low temperature and low humidity) can be obtained is not clear, but it is presumed that the effect described below is exhibited. The
図1(i)は、2層以上の複層構造の弾性ゴム部材を有する本発明の電子写真装置用クリーニングブレードの一例を示したものであり、エッジ層及びベース層(エッジ層以外の層)からなる2層構造の弾性ゴム部材を有するものである。図1(i)のクリーニングブレードは、弾性ゴム部材11、支持部材12及び接着剤層13を有するものであり、上記弾性ゴム部材11は、エッジ層21及びベース層22の2層構造を有している。図1(ii)は、このような構成のクリーニングブレードを使用した場合の像担持体(相手材)14の表面のクリーニング挙動を示した模式図であり、相手材14の動作中に、エッジ層21におけるエッジが相手材14上の残留トナー(図示せず)を掻き取っている状態を示している。
FIG. 1 (i) shows an example of the cleaning blade for an electrophotographic apparatus of the present invention having an elastic rubber member having a multilayer structure of two or more layers, and an edge layer and a base layer (layers other than the edge layer). It has an elastic rubber member having a two-layer structure. The cleaning blade of FIG. 1 (i) has an elastic rubber member 11, a
重合法トナーを使用した電子写真装置においてクリーニングブレードを適用した場合、特に低温低湿下でクリーニング性が低下するケースが多いが、弾性ゴム部材11がエッジ層21側の面23を上側にして3点曲げ試験を行った場合にヒステリシスロス特性が0.5未満という小さい値を示すものであると、弾性ゴム部材全体としてのゴム弾性を維持できることにより、特に低温低湿下でのクリーニング性を向上させることが可能になったと推察される。 When a cleaning blade is applied to an electrophotographic apparatus using a polymerization toner, there are many cases where the cleaning performance is deteriorated particularly at low temperature and low humidity. If the hysteresis loss characteristic shows a small value of less than 0.5 when a bending test is performed, the rubber elasticity of the elastic rubber member as a whole can be maintained, thereby improving the cleaning property particularly under low temperature and low humidity. It is guessed that has become possible.
優れたクリーニング性(特に低温低湿下)は、図1(i)で示した2層構造の弾性ゴム部材の場合だけでなく、3層以上の構造(更に他の層を有する)の弾性ゴム部材の場合も得られる。そして、この場合も上記と同様の作用機能が発揮されていると推察される。従って、本発明では、以上に説明した作用機能が発揮されることにより、上記重合法トナーを使用した場合であっても、優れたクリーニング性(特に低温低湿下)を得ることが可能になったと推察される。 An excellent cleaning property (particularly under low temperature and low humidity) is not only the case of the elastic rubber member having the two-layer structure shown in FIG. 1 (i), but also an elastic rubber member having a structure of three or more layers (further having other layers). Can also be obtained. In this case, it is presumed that the same function as described above is exhibited. Therefore, in the present invention, it is possible to obtain excellent cleaning properties (especially under low temperature and low humidity) even when the above-mentioned polymerization method toner is used by exerting the function described above. Inferred.
上記電子写真装置用クリーニングブレードは、弾性ゴム部材及び支持部材を有するものである。
上記弾性ゴム部材は、上記クリーニングブレードの使用時に、像担持体表面のトナー及び外添剤等を掻き取るものである。上記弾性ゴム部材は、エッジ層及び上記エッジ層以外の層を有する2層以上の複層構造を有している。
The cleaning blade for an electrophotographic apparatus has an elastic rubber member and a support member.
The elastic rubber member scrapes off the toner and external additives on the surface of the image carrier when the cleaning blade is used. The elastic rubber member has a multilayer structure of two or more layers having an edge layer and a layer other than the edge layer.
上記エッジ層は、弾性ゴム部材の相手材と当接させる側に位置するブレード長さ方向の層である。一方、上記エッジ層以外の層は、2層以上の複層構造の弾性ゴム部材におけるエッジ層以外のブレード長さ方向の層である。上記エッジ層以外の層は、1層のみ有するもの、その層以外に更に他の層を1層又は2層以上有するもののいずれであってもよい。 The edge layer is a layer in the blade length direction that is located on the side of the elastic rubber member in contact with the mating member. On the other hand, the layers other than the edge layer are layers in the blade length direction other than the edge layer in the elastic rubber member having a multilayer structure of two or more layers. The layer other than the edge layer may have only one layer, or may have one or more layers other than the layer.
上記弾性ゴム部材は、上記エッジ層を上側にした3点曲げ試験において、たわみ及び曲げ荷重のヒステリシスロス(B/A)がB/A<0.5の特性を満たす材料からなるものである。上記特性を有する弾性ゴム部材を用いることにより、優れたクリーニング性(特に低温低湿下)を得ることができる。このような効果は、上述した作用が発揮されることにより得られると推察される。 The elastic rubber member is made of a material satisfying a characteristic that a hysteresis loss (B / A) of deflection and bending load is B / A <0.5 in a three-point bending test with the edge layer on the upper side. By using an elastic rubber member having the above characteristics, excellent cleaning properties (particularly under low temperature and low humidity) can be obtained. Such an effect is presumed to be obtained by exhibiting the above-described action.
本明細書において、3点曲げ試験は、JIS K 7203に準じた方法である(硬質プラスチックの曲げ試験方法(1982))。なお、下記については記載の条件で試験を行う。
試験片の寸法:長さ40mm、幅5.0mm、高さ2.0mm
試験速度(圧縮速度):20mm/分
たわみ:3.0mm
支点間距離:32mm
In this specification, the three-point bending test is a method according to JIS K 7203 (bending test method for hard plastic (1982)). The following tests are conducted under the conditions described.
Test piece dimensions: length 40 mm, width 5.0 mm, height 2.0 mm
Test speed (compression speed): 20 mm / min Deflection: 3.0 mm
Distance between fulcrums: 32mm
上記エッジ層を上側にした3点曲げ試験は、複層構造の弾性ゴム部材をエッジ層側の面が上側(加圧くさびで加圧される側)となるように試験装置に静置して行われる試験であり、たわみ0〜3.0mmの範囲内で曲げ荷重が連続的に測定される。例えば、図1の弾性ゴム部材11では、エッジ層側の面23が上側となるように弾性ゴム部材11を静置し、その面23に対して加圧くさびを矢印方向24に加圧して、たわみを0〜3.0mmの範囲内で連続的に変位させる間に曲げ荷重が連続的に測定される。なお、本発明における3点曲げ試験は、たわみを0mmから3.0mmに変位させた(曲げた)後、続いて3.0mmから0mmに変位させる(曲げを戻す)ことで行われる。
In the three-point bending test with the edge layer on the upper side, the elastic rubber member having a multi-layer structure is left in a test apparatus so that the surface on the edge layer side is the upper side (the side pressed by the pressure wedge). This is a test to be performed, and the bending load is continuously measured within a range of deflection of 0 to 3.0 mm. For example, in the elastic rubber member 11 of FIG. 1, the elastic rubber member 11 is allowed to stand so that the
上記3点曲げ試験において、たわみ及び曲げ荷重のヒステリシスロス(B/A)は、下記A(面積)に対する下記B(面積)の比B/A(面積比)である。
A:試験装置に静置した弾性ゴム部材をたわみ0mmの状態からたわみ3.0mmの状態まで試験速度(圧縮速度)20mm/分で変位させる(曲げる)3点曲げ試験において、試験で得られたたわみ(mm)及び曲げ荷重(gf)の関係曲線による面積値。
B:上記Aの面積値と、上記によってたわみ3.0mmの状態まで変位させた弾性ゴム部材を更にたわみ0mmの状態まで試験速度(圧縮速度)20mm/分で変位させる(戻す)3点曲げ試験において、試験で得られたたわみ(mm)及び曲げ荷重(gf)の関係曲線による面積値との差。
In the three-point bending test, the hysteresis loss (B / A) of deflection and bending load is the ratio B / A (area ratio) of the following B (area) to the following A (area).
A: Obtained by a test in a three-point bending test in which an elastic rubber member placed in a test apparatus is displaced (bend) at a test speed (compression speed) of 20 mm / min from a state of deflection of 0 mm to a state of deflection of 3.0 mm. Area value according to the relationship curve of deflection (mm) and bending load (gf).
B: A three-point bending test in which the elastic rubber member displaced to a state of deflection of 3.0 mm according to the above-mentioned area A and further displaced to a state of deflection of 0 mm at a test speed (compression speed) of 20 mm / min (return) And the difference from the area value according to the relationship curve of the deflection (mm) and bending load (gf) obtained in the test.
上記ヒステリシスロス(B/A)について、以下図2を用いて更に具体的に説明する。
図2は、本発明における3点曲げ試験で得られたたわみ(d)及び曲げ荷重(F)の関係曲線の一例である。
図2においては、先ず、たわみ(d)0mmから3.0mmまで変位させる(曲げる)間に連続的に曲げ荷重値を測定して得られたたわみ−曲げ荷重曲線〔(イ)→(ロ)→(ハ)の曲線(図2の例では直線)〕が示されている。上記Aは、曲げ荷重(F)=0(gf)の直線、たわみ(d)=3.0(mm)、及び、(イ)→(ロ)→(ハ)の曲線によって囲まれた面積値(斜線部の面積値)である。
The hysteresis loss (B / A) will be described more specifically with reference to FIG.
FIG. 2 is an example of a relationship curve of deflection (d) and bending load (F) obtained in the three-point bending test in the present invention.
In FIG. 2, first, the deflection-bending load curve [(A) → (B) obtained by continuously measuring the bending load value while the deflection (d) is displaced (bending) from 0 mm to 3.0 mm. → (c) curve (straight line in the example of FIG. 2)] is shown. A is an area value surrounded by a straight line of bending load (F) = 0 (gf), deflection (d) = 3.0 (mm), and (b) → (b) → (c). (Area value of hatched portion).
図2には、更に、上記で変位させた(曲げた)たわみ(d)3.0mmの状態をたわみ0mmまで変位させる(戻す)間に連続的に曲げ荷重値を測定して得られたたわみ−曲げ荷重曲線〔(ハ)→(ニ)→(ホ)の曲線〕が示されている。上記Bは、(イ)→(ロ)→(ハ)の曲線、及び、(ハ)→(ニ)→(ホ)の曲線によって囲まれた面積値(縦線部の面積値(縦線と斜線が交差している部分の面積値))である。言い換えると、上記Bは、上記Aの面積値−〔曲げ荷重(F)=0(gf)の直線、たわみ(d)=3.0(mm)、及び、(ハ)→(ニ)→(ホ)の曲線によって囲まれた面積値〕である。 FIG. 2 further shows the deflection obtained by continuously measuring the bending load value while displacing (bending) the deflection (bending) described above (d) to the deflection of 0 mm (returning) to the deflection of 0 mm. -A bending load curve [curve of (c) → (d) → (e)] is shown. B is an area value (the area value of the vertical line part (the vertical line and the vertical line)) surrounded by the curve (A) → (B) → (C) and the curve (C) → (D) → (E). The area value of the portion where the diagonal lines intersect))). In other words, B is the area value of A− [straight line of bending load (F) = 0 (gf), deflection (d) = 3.0 (mm), and (c) → (d) → ( The area value surrounded by the curve of (e)].
本発明では、上記ヒステリシスロス(B/A)の値が0.5未満であるが、B/A≧0.5であると、クリーニング性(特に低温低湿下)が低下するおそれがある。上記弾性ゴム部材は、好ましくは0.2≦B/A≦0.4の特性を満たすものである。 In the present invention, the value of the hysteresis loss (B / A) is less than 0.5, but if B / A ≧ 0.5, the cleaning property (especially under low temperature and low humidity) may be deteriorated. The elastic rubber member preferably satisfies the characteristics of 0.2 ≦ B / A ≦ 0.4.
上記A(面積値)は、15〜45(mm×gf)であることが好ましい。15未満であると、クリーニングに必要な圧接力を保持することができない(トナーがすり抜ける)おそれがある。45を超えると、圧接力が大きくなり過ぎ、異音発生や、反転めくれが起き易くなる。 The A (area value) is preferably 15 to 45 (mm × gf). If it is less than 15, the pressure contact force required for cleaning may not be maintained (the toner may slip through). If it exceeds 45, the pressure contact force becomes too large, and abnormal noise generation and inversion turning easily occur.
本発明において、上記式(1)の特性を満たす弾性ゴム部材は、エッジ層を構成する材料、支持部材と接合する層(ベース層等)を構成する材料を適当に選択して得ることができる。また、上記好ましい範囲内のAを有する弾性ゴム部材も、エッジ層を構成する材料、支持部材と接合する層(ベース層等)を構成する材料を適当に選択して得ることができる。 In the present invention, the elastic rubber member satisfying the characteristic of the above formula (1) can be obtained by appropriately selecting the material constituting the edge layer and the material constituting the layer (base layer or the like) joined to the support member. . The elastic rubber member having A within the above preferred range can also be obtained by appropriately selecting the material constituting the edge layer and the material constituting the layer (base layer or the like) joined to the support member.
なお、「支持部材と接合する層」とは、複層構造の弾性ゴム部材の層のうち、支持部材と接合させる層であり、例えば、図1のエッジ層21及びベース層22からなる2層構造の弾性ゴム部材を有するクリーニングブレードでは、ベース層22が該当し、その層22は接着剤層13を介して支持部材12と接合している。一方、エッジ層21は支持部材12と接合していない。ここで、接合とは、接し合っていることを意味する。
The “layer to be bonded to the support member” is a layer to be bonded to the support member among the layers of the elastic rubber member having a multilayer structure, for example, two layers including the
上記弾性ゴム部材は、上記エッジ層の厚み(a)と、上記エッジ層の厚み(a)及び上記エッジ層以外の層の総厚み(b)の和(a+b)との比(a/(a+b))が、0.03〜0.97であることが好ましい。これにより、優れたクリーニング性(特に低温低湿下)を得ることができる0.07〜0.40であることがより好ましい。 The elastic rubber member has a ratio (a / (a + b) between the thickness (a) of the edge layer and the sum (a + b) of the thickness (a) of the edge layer and the total thickness (b) of the layers other than the edge layer. )) Is preferably 0.03 to 0.97. Thereby, it is more preferable that it is 0.07-0.40 which can acquire the outstanding cleaning property (especially under low temperature low humidity).
上記エッジ層の厚み(a)が、0.1〜2.9mmであることが好ましい。これにより、優れたクリーニング性(特に低温低湿下)を得ることができる。0.2〜0.4mmであることがより好ましい。 It is preferable that the thickness (a) of the edge layer is 0.1 to 2.9 mm. Thereby, the outstanding cleaning property (especially under low temperature and low humidity) can be obtained. More preferably, it is 0.2 to 0.4 mm.
上記弾性ゴム部材は、エッジ層及びベース層からなる2層構造を有し、かつ、上記エッジ層を上側にした3点曲げ試験において、たわみ及び曲げ荷重のヒステリシスロス(B/A)が上記式(1)の特性を満たす材料からなることが好ましい。この場合、ベース層がエッジ層以外の層に該当し、エッジ層以外の層はこのベース層の1層のみである。また、エッジ層及びベース層の2層構造の弾性ゴム部材において、ヒステリシスロス(B/A)は上述した曲げ試験と同様の方法で測定される値である。 The elastic rubber member has a two-layer structure composed of an edge layer and a base layer, and in a three-point bending test with the edge layer on the upper side, the hysteresis loss (B / A) of deflection and bending load is the above formula. It is preferable that it consists of a material satisfy | filling the characteristic of (1). In this case, the base layer corresponds to a layer other than the edge layer, and there is only one layer other than the edge layer. In the elastic rubber member having the two-layer structure of the edge layer and the base layer, the hysteresis loss (B / A) is a value measured by the same method as the bending test described above.
上記ベース層は、2層構造の弾性ゴム部材の支持部材側に位置するブレード長さ方向の層である。図1のクリーニングブレードでは、上記エッジ層は支持部材と接合しておらず、上記ベース層は接着剤層を介して支持部材と接合している。 The base layer is a blade lengthwise layer located on the support member side of the elastic rubber member having a two-layer structure. In the cleaning blade of FIG. 1, the edge layer is not bonded to the support member, and the base layer is bonded to the support member via an adhesive layer.
上記弾性ゴム部材がエッジ層及びベース層からなる2層構造を有するものである場合において、上記式(1)の特性を満たさないと、上記と同様の問題が生じる。また、ヒステリシスロス(B/A)、Aの好ましい範囲は、エッジ層以外の層において述べた範囲と同様である。更に、エッジ層の厚みとエッジ層及びベース層の厚みの和との比、エッジ層の厚みの好ましい範囲も同様である(この場合、ベース層の厚みが上述したエッジ層以外の層の総厚み(b)に該当する)。 In the case where the elastic rubber member has a two-layer structure composed of an edge layer and a base layer, the same problem as described above occurs unless the characteristic of the formula (1) is satisfied. Moreover, the preferable range of hysteresis loss (B / A) and A is the same as the range described in layers other than the edge layer. Further, the ratio between the thickness of the edge layer and the sum of the thickness of the edge layer and the base layer, and the preferable range of the thickness of the edge layer are the same (in this case, the thickness of the base layer is the total thickness of the layers other than the edge layer described above). (Applicable to (b)).
上記エッジ層、エッジ層以外の層の少なくとも1層(ベース層等)は、ともにポリウレタンからなるものであることが好ましい。これにより、優れたクリーニング性(特に低温低湿下)を得ることができる。上記弾性ゴム部材を形成するポリウレタンとしては、ポリオール、ポリイソシアネート及び必要に応じて架橋剤を反応させて得られるもの等を挙げることができる。 It is preferable that at least one of the edge layer and the layer other than the edge layer (base layer or the like) is made of polyurethane. Thereby, the outstanding cleaning property (especially under low temperature and low humidity) can be obtained. Examples of the polyurethane forming the elastic rubber member include those obtained by reacting polyol, polyisocyanate and, if necessary, a crosslinking agent.
上記ポリオールとしては特に限定されず、例えば、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカプロラクトンポリオール等を挙げることができる。なかでも、優れたクリーニング性(特に低温低湿下)を得ることができる点から、ポリエステルポリオール、ポリカプロラクトンポリオールが好ましく、ポリカプロラクトンポリオールが特に好ましい。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 It does not specifically limit as said polyol, For example, a polyester polyol, polyether polyol, polycaprolactone polyol etc. can be mentioned. Of these, polyester polyols and polycaprolactone polyols are preferable, and polycaprolactone polyols are particularly preferable because excellent cleaning properties (particularly under low temperature and low humidity) can be obtained. These may be used alone or in combination of two or more.
上記ポリオールは、数平均分子量が1000〜3000であることが好ましい。上記範囲内のポリオールを用いることにより、優れたクリーニング性(特に低温低湿下)を得ることができる。 The polyol preferably has a number average molecular weight of 1000 to 3000. By using a polyol within the above range, excellent cleaning properties (particularly under low temperature and low humidity) can be obtained.
上記ポリエステルポリオールとしては、例えば、ジカルボン酸とグリコールとを常法に従って反応させることにより得ることができるものを挙げることができる。
上記ジカルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸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。上記グリコールとしては、例えば、エチレングリコール、1,4−ブタンジオール、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。なかでも、優れたクリーニング性(特に低温低湿下)を得ることができる点から、上記ジカルボン酸としては、脂肪族ジカルボン酸が好ましく、アジピン酸が特に好ましい。上記グリコールとしては、脂肪族グリコールが好ましく、エチレングリコール、1,4−ブタンジオールが更に好ましい。
As said polyester polyol, what can be obtained by making dicarboxylic acid and glycol react according to a conventional method can be mentioned, for example.
Examples of the dicarboxylic acid include aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, and 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, aliphatic dicarboxylic acids such as adipic acid, azelaic acid, and sebacic acid, and oxycarboxylic acids such as oxybenzoic acid. Examples thereof include acids and ester-forming derivatives thereof. Examples of the glycol include aliphatic glycols such as ethylene glycol, 1,4-butanediol, diethylene glycol, neopentyl glycol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,9-nonanediol, and triethylene glycol. Examples include alicyclic glycols such as 1,4-cyclohexanedimethanol, aromatic diols such as p-xylene diol, polyoxyalkylene glycols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polytetramethylene glycol. Polyester polyols based on these have a linear structure, but may be branched polyesters using a trivalent or higher valent ester-forming component. Among them, the aliphatic dicarboxylic acid is preferable as the dicarboxylic acid, and adipic acid is particularly preferable because excellent cleaning properties (particularly under low temperature and low humidity) can be obtained. As the glycol, aliphatic glycol is preferable, and ethylene glycol and 1,4-butanediol are more preferable.
上記ポリエーテルポリオールとしては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、それらの共重合体等のポリアルキレングリコール等を挙げることができる。 Examples of the polyether polyol include polyalkylene glycols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, and copolymers thereof.
上記ポリカプロラクトンポリオールとしては、例えば、触媒の存在下に低分子量グリコールを開始剤としてε−カプロラクトンを開環付加させることにより得ることができるものを挙げることができる。上記低分子量グリコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール等の2価のアルコールとトリメチレングリコール、グリセリン等の3価のアルコールが好ましく用いられる。上記触媒としては、テトラブチルチタネート、テトラプロピルチタネート、テトラエチルチタネート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が好ましく用いられる。なお、上記ε−カプロラクトン以外にもトリメチルカプロラクトンやバレロラクトンのような他の環状ラクトンを一部混合してもかまわない。 Examples of the polycaprolactone polyol include those that can be obtained by ring-opening addition of ε-caprolactone using a low molecular weight glycol as an initiator in the presence of a catalyst. As the low molecular weight glycol, divalent alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butylene glycol and neopentyl glycol and trivalent alcohols such as trimethylene glycol and glycerin are preferably used. Examples of the catalyst include organic titanium compounds such as tetrabutyl titanate, tetrapropyl titanate, and tetraethyl titanate, tin compounds such as tin octylate, dibutyltin oxide, dibutyltin laurate, stannous chloride, and stannous bromide. Preferably used. In addition to the above ε-caprolactone, other cyclic lactones such as trimethylcaprolactone and valerolactone may be partially mixed.
上記ポリイソシアネートとしては特に限定されず、従来公知のものを使用することができ、例えば、脂肪族イソシアネート、脂環族イソシアネート、芳香族イソシアネート等を挙げることができる。なかでも、優れたクリーニング性(特に低温低湿下)を得ることができる点から、芳香族イソシアネートが好ましい。 It does not specifically limit as said polyisocyanate, A conventionally well-known thing can be used, For example, aliphatic isocyanate, alicyclic isocyanate, aromatic isocyanate etc. can be mentioned. Of these, aromatic isocyanates are preferred from the standpoint that excellent cleaning properties (particularly low temperature and low humidity) can be obtained.
上記脂肪族イソシアネートとしては、例えば、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等が挙げられる。また、ヘキサメチレンジイソシアネートやイソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート体、ビウレット体、アダクト体の変性体等を挙げることができる。上記脂環族イソシアネートとしては、例えば、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、4,4′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート(NBDI)等の脂環族ジイソシアネート等を挙げることができる。上記芳香族イソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネート(TDI)、フェニレンジイソシアネート、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、1,5−ナフタレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート(XDI)、カルボジイミド変性のMDI、ウレタン変性のMDI等を挙げることができる。上記ポリイソシアネートのなかでも、優れたクリーニング性(特に低温低湿下)を得ることができる点から、MDI、ウレタン変性のMDIが好ましく、MDIが特に好ましい。 Examples of the aliphatic isocyanate include 1,6-hexamethylene diisocyanate (HDI), 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, and lysine diisocyanate. Moreover, the isocyanurate body of hexamethylene diisocyanate and isophorone diisocyanate, the biuret body, the modified body of an adduct body, etc. can be mentioned. Examples of the alicyclic isocyanate include alicyclic diisocyanates such as isophorone diisocyanate (IPDI), 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, norbornane diisocyanate (NBDI), and the like. Examples of the aromatic isocyanate include tolylene diisocyanate (TDI), phenylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 1,5-naphthalene diisocyanate, xylylene diisocyanate (XDI), carbodiimide-modified MDI, and urethane. Examples include modified MDI. Among the above polyisocyanates, MDI and urethane-modified MDI are preferred, and MDI is particularly preferred because excellent cleaning properties (particularly under low temperature and low humidity) can be obtained.
上記ポリウレタンにおいて、必要に応じて用いられる架橋剤としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ヒドラジン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、4,4′−ジアミノジフェニルメタン、4,4′−ジアミノジシクロヘキシルメタン、N,N−ビス(2−ヒドロキシプロピル)アニリン、水等を挙げることができる。なかでも、優れたクリーニング性(特に低温低湿下)を得ることができる点から、エチレングリコール、1,4−ブタンジオール、トリメチロールプロパン、N,N−ビス(2−ヒドロキシプロピル)アニリンが好ましく、特に1,4−ブタンジオール及びトリメチロールプロパンを併用することが好ましい。 Examples of the crosslinking agent used in the polyurethane as necessary include ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, hexanediol, diethylene glycol, trimethylolpropane, glycerin, hydrazine, ethylenediamine, diethylenetriamine, 4,4'-diaminodiphenylmethane. 4,4'-diaminodicyclohexylmethane, N, N-bis (2-hydroxypropyl) aniline, water and the like. Among these, ethylene glycol, 1,4-butanediol, trimethylolpropane, and N, N-bis (2-hydroxypropyl) aniline are preferable because excellent cleaning properties (particularly under low temperature and low humidity) can be obtained. In particular, it is preferable to use 1,4-butanediol and trimethylolpropane in combination.
上記ポリウレタンは、上記原料を使用し公知の方法で製造することができ、例えば、適当な有機溶剤中で必要に応じて触媒を使用し、各原料の当量比をNCO/OH=1.02〜1.18に調整して反応させること、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。 The polyurethane can be produced by a known method using the above raw materials. For example, a catalyst is used as necessary in a suitable organic solvent, and the equivalent ratio of each raw material is NCO / OH = 1.02. It can be produced by adjusting to 1.18 and reacting, or melting reaction without solvent. Moreover, it can manufacture by the method of making all the raw materials react simultaneously, the prepolymer method, etc.
上記ポリウレタンからなる弾性ゴム部材の成形方法としては特に限定されず、例えば、常圧注型成形、減圧注型成形、遠心成形、回転成形、押出成形、射出成形、反応射出成形(RIM)、スピンコーティング等を挙げることができる。なかでも、優れたクリーニング性(特に低温低湿下)を得ることができる点から、遠心成形により成形して製造することが好ましい。 The method for molding the elastic rubber member made of polyurethane is not particularly limited. For example, normal pressure casting, reduced pressure casting, centrifugal molding, rotational molding, extrusion molding, injection molding, reaction injection molding (RIM), spin coating Etc. Among these, it is preferable to manufacture by molding by centrifugal molding from the viewpoint that excellent cleaning properties (particularly under low temperature and low humidity) can be obtained.
上記支持部材は、弾性ゴム部材を支持する機能を有するものである。上記支持部材としては特に限定されず、従来公知のものを使用することができ、例えば、剛体の金属、弾性を有する金属、プラスチック、セラミック等から製造されたもの等を挙げることができる。なかでも、剛体の金属が好ましい。 The support member has a function of supporting the elastic rubber member. The support member is not particularly limited, and a conventionally known member can be used, and examples thereof include a rigid metal, an elastic metal, a plastic, a ceramic, and the like. Among these, a rigid metal is preferable.
上記クリーニングブレードは、接着剤層を有するものであることが好ましい。上記接着剤層は、上記支持部材及び弾性ゴム部材間に設けられる層であり、両部材を接着させる機能を有する層である。上記接着剤層は、例えば、EVA系、ポリアミド系、ポリウレタン系ホットメルト接着剤や、硬化型接着剤、若しくは両面テープによる接着方法又は板金による挟み込み等により形成することができる。なかでも、優れたクリーニング性(特に低温低湿下)を得ることができる点から、上記接着剤層は、ホットメルト接着剤を用いて形成されるものであることが好ましい。 The cleaning blade preferably has an adhesive layer. The adhesive layer is a layer provided between the support member and the elastic rubber member, and is a layer having a function of bonding both members. The adhesive layer can be formed by, for example, an EVA-based, polyamide-based, polyurethane-based hot melt adhesive, a curable adhesive, a bonding method using a double-sided tape, or sandwiching with a sheet metal. Especially, it is preferable that the said adhesive bond layer is formed using a hot-melt-adhesive from the point which can acquire the outstanding cleaning property (especially low temperature under low humidity).
上記クリーニングブレードは、従来の粉砕法トナーだけでなく、重合法トナーを用いる電子写真装置においても好適に使用することができる。上記重合法トナーとしては特に限定されず、例えば、特許第2537503号公報(乳化重合凝集法)、特開2002−351143号公報(溶液懸濁+重合法)、特開平9−15902号公報(溶液懸濁法)等に記載の従来公知のものを使用することができる。上記重合法トナーとしては、球形(真球状、異形状)で、平均粒径が5〜8μmのものを挙げることができる。上記平均粒径は公知の方法により得られる値(D50)である。 The cleaning blade can be suitably used not only in a conventional pulverized toner but also in an electrophotographic apparatus using a polymerization toner. The polymerization toner is not particularly limited. For example, Japanese Patent No. 2537503 (emulsion polymerization aggregation method), Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-351143 (solution suspension + polymerization method), Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-15902 (solution). Conventionally known ones described in (Suspension method) and the like can be used. Examples of the polymerization toner include those having a spherical shape (true spherical shape, irregular shape) and an average particle diameter of 5 to 8 μm. The average particle diameter is a value (D50) obtained by a known method.
〔電子写真装置用クリーニングブレードの製造方法〕
上述の電子写真装置用クリーニングブレードの製造方法としては特に限定されず、2層以上の複層構造の弾性ゴム部材を有するブレードの従来公知の製造方法によって製造することが可能であるが、以下に述べる製造方法が好ましい。このような製造方法も本発明の1つである。
[Method of manufacturing cleaning blade for electrophotographic apparatus]
The method for manufacturing the cleaning blade for an electrophotographic apparatus described above is not particularly limited, and can be manufactured by a conventionally known manufacturing method for a blade having an elastic rubber member having a multilayer structure of two or more layers. The production method described is preferred. Such a manufacturing method is also one aspect of the present invention.
本発明の電子写真装置用クリーニングブレードの製造方法は、遠心成形法を用いた製造方法であって、金型の内側にシリコーンゴムの成形体を製造する工程(I)と、上記工程(I)で得られたシリコーンゴムの成形体上に、弾性ゴム部材のエッジ層を構成する成形体を製造する工程(II)と、上記工程(II)で得られたエッジ層を構成する成形体上に、弾性ゴム部材のエッジ層以外の層を構成する成形体を製造する工程(III)とを含み、得られた弾性ゴム部材を構成する成形体が、エッジ層を上側にした3点曲げ試験において、たわみ及び曲げ荷重のヒステリシスロス(B/A)がB/A<0.5の特性を満たす材料からなる方法である。 The method for producing a cleaning blade for an electrophotographic apparatus according to the present invention is a production method using a centrifugal molding method, which comprises a step (I) of producing a molded product of silicone rubber inside a mold, and the above step (I). Step (II) for producing a molded body constituting the edge layer of the elastic rubber member on the molded body of the silicone rubber obtained in step (b), and on the molded body constituting the edge layer obtained in the step (II) And a step (III) of producing a molded body constituting a layer other than the edge layer of the elastic rubber member, and the molded body constituting the obtained elastic rubber member is in a three-point bending test with the edge layer on the upper side. In this method, the hysteresis loss (B / A) of deflection and bending load satisfies a characteristic of B / A <0.5.
本発明の製造方法では、最初に成形されたシリコーンゴム層の空気側面(遠心成形の際に内側となっていた面)に、鏡面状の面が形成されるため、続いて成形されたエッジ層のシリコーンゴム接触面も鏡面状となる。従って、弾性ゴム部材の使用面をエッジ層のシリコーンゴム接触面とすることができる。その結果、注型時に巻き込む気泡やホコリ等の異物に起因する表面不良を減少させ、生産性を向上させることができる。 In the manufacturing method of the present invention, since a mirror-like surface is formed on the air side surface (the surface that was inside when centrifugal molding was performed) of the silicone rubber layer that was molded first, the edge layer that was subsequently molded The silicone rubber contact surface is also mirror-like. Therefore, the use surface of the elastic rubber member can be a silicone rubber contact surface of the edge layer. As a result, it is possible to reduce surface defects caused by foreign matters such as bubbles and dust that are involved in casting, and improve productivity.
また、シリコーンゴムは金型の振れを吸収した形で硬化されるため、内側の空気側面が鏡面状で、しかも高い振れ精度(金型が回転する際の、金型の中心軸から内面までの距離の最大値と最小値の差)を有するシリコーンゴム層が形成される。その結果、0.1mm以下という良好な厚み精度(一成形分のシート厚みの最大値と最小値の差)を有する弾性ゴム部材材料層を作製することができる。なお、厚み精度は0.05mm以下であることが好ましい。 In addition, since silicone rubber is cured in a form that absorbs the vibration of the mold, the inner air side surface is mirror-like and has high runout accuracy (from the center axis to the inner surface of the mold when the mold rotates). A silicone rubber layer having a difference between the maximum value and the minimum value of the distance is formed. As a result, an elastic rubber member material layer having good thickness accuracy of 0.1 mm or less (difference between the maximum value and the minimum value of the sheet thickness for one molding) can be produced. The thickness accuracy is preferably 0.05 mm or less.
更に、上記製造方法によると、エッジ層とエッジ層以外の層とを有し、かつ、上記式(1)の特性を満たす複層構造の弾性ゴム部材が得られるため、クリーニングブレードとして使用した場合、重合法トナーを使用した場合であっても、優れたクリーニング性(特に低温低湿下)を得ることができる。 Furthermore, according to the above production method, an elastic rubber member having a multi-layer structure having an edge layer and a layer other than the edge layer and satisfying the characteristic of the above formula (1) can be obtained. Even when a polymerization toner is used, excellent cleaning properties (particularly under low temperature and low humidity) can be obtained.
本発明の製造方法は、遠心成形法を用いた方法であり、先ず、遠心成形機の金型の内側にシリコーンゴムの成形体を製造する工程が行われる(工程(I))。遠心成形法に用いる成形機や金型としては、従来公知のものを用いることができる。シリコーンゴムの成形体の製造は、例えば、高速で回転する加熱した円筒形状の成形金型の内面に、シリコーンゴムの成形体を構成する熱硬化性材料を流し込み、加熱、硬化させることによって行うことができる。 The production method of the present invention is a method using a centrifugal molding method. First, a step of producing a molded body of silicone rubber is performed inside a mold of a centrifugal molding machine (step (I)). A conventionally well-known thing can be used as a molding machine and metal mold | die used for a centrifugal molding method. Production of a silicone rubber molded body is performed, for example, by pouring the thermosetting material constituting the silicone rubber molded body into the inner surface of a heated cylindrical mold that rotates at high speed, and heating and curing the material. Can do.
上記工程(I)によって、金型の内面上にシリコーンゴム層(平面形状のシリコーンゴムの成形体シート)が形成される。シリコーンゴムの成形体は、離型性に優れているため、離型剤を用いなくても、その上に形成される弾性ゴム部材材料層を容易に剥離することができる。 Through the step (I), a silicone rubber layer (planar silicone rubber molded sheet) is formed on the inner surface of the mold. Since the molded product of silicone rubber is excellent in releasability, the elastic rubber member material layer formed thereon can be easily peeled off without using a release agent.
上記工程(I)において、上記シリコーンゴムの成形体は、付加硬化型シリコーンゴム組成物から得られるものが好ましく、上記付加硬化型シリコーンゴム組成物としては、ケイ素原子に結合する脂肪族不飽和炭化水素基を少なくとも2個有するオルガノポリシロキサン、ケイ素原子に結合する水素原子を少なくとも2個有するオルガノハイドロジエンポリシロキサン、及び、白金系触媒を含むものが好ましい。この場合、高い振れ精度を有するシリコーンゴムの成形体が形成され、良好な厚み精度を有する弾性ゴム部材を作製できる。また、弾性ゴム部材のエッジ層における表面不良を改善できる。更に、得られたクリーニングブレードにおいて優れたクリーニング性(特に低温低湿下)を得ることができる。また、有機溶媒が添加されていない組成物を使用した場合、作業者の健康を害することなく、作業環境の衛生を良好に保つことができる。 In the step (I), the silicone rubber molded product is preferably obtained from an addition-curable silicone rubber composition, and the addition-curable silicone rubber composition includes an aliphatic unsaturated carbon bond bonded to a silicon atom. An organopolysiloxane having at least two hydrogen groups, an organohydropolyene polysiloxane having at least two hydrogen atoms bonded to silicon atoms, and a platinum catalyst are preferred. In this case, a molded body of silicone rubber having high runout accuracy is formed, and an elastic rubber member having good thickness accuracy can be produced. Moreover, the surface defect in the edge layer of an elastic rubber member can be improved. Furthermore, excellent cleaning properties (especially under low temperature and low humidity) can be obtained with the obtained cleaning blade. Moreover, when the composition to which the organic solvent is not added is used, the hygiene of the working environment can be kept good without harming the health of the worker.
上記ケイ素原子に結合する脂肪族不飽和炭化水素基を少なくとも2個有するオルガノポリシロキサンは、付加硬化型シリコーンゴム組成物のベースポリマーとなる成分であり、平均組成式(2):R1 aR2 bSiO[4−(a+b)]/2で表される化合物であることが好ましい。上記式(2)において、R1は炭素数2〜10で表される1価の脂肪族不飽和炭化水素基を表す。好ましくは炭素数2〜6である。R1の具体例としては、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、イソブテニル基等のアルケニル基が好ましく、ビニル基がより好ましい。 The organopolysiloxane having at least two aliphatic unsaturated hydrocarbon groups bonded to the silicon atom is a component that serves as a base polymer of the addition-curable silicone rubber composition, and has an average composition formula (2): R 1 a R a is preferably 2 b SiO [4- (a + b)] / 2 the compound represented by. In the above formula (2), R 1 represents a monovalent aliphatic unsaturated hydrocarbon group having 2 to 10 carbon atoms. Preferably it is C2-C6. Specific examples of R 1 are preferably alkenyl groups such as vinyl group, allyl group, propenyl group, isopropenyl group, butenyl group, isobutenyl group, and more preferably vinyl group.
R2は炭素数が1〜12の置換又は非置換の1価の炭化水素基を表す。好ましくは炭素数1〜8である。ただし、R2には、上記脂肪族不飽和炭化水素基は除かれる。R2の具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基等のアルキル基;フェニル基、トリル基等のアリール基;ベンジル基、フェニルエチル基等のアラルキル基;これらの基の水素原子の一部又は全部がフッ素、塩素、臭素等のハロゲン原子やシアノ基で置換されているもの(クロロメチル基、ブロモエチル基、トリフルオロプロピル基、シアノエチル基等)を挙げることができる。なかでも、メチル基、フェニル基、トリフルオロプロピル基が好ましく、メチル基がより好ましい。R2は92モル%以上がメチル基であることが好ましく、実質的にすべてメチル基でもよい。また、耐溶剤性が求められるときは、3,3,3−トリフルオロプロピル基等、要求特性に応じて適宜、他の基を併用することができる。 R 2 represents a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms. Preferably it is C1-C8. However, the R 2 is the aliphatic unsaturated hydrocarbon group are excluded. Specific examples of R 2 include, for example, alkyl groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, hexyl group, cyclohexyl group, octyl group; phenyl group, tolyl Aryl groups such as aralkyl groups; aralkyl groups such as benzyl groups and phenylethyl groups; those in which some or all of the hydrogen atoms are substituted with halogen atoms such as fluorine, chlorine, bromine or cyano groups (chloromethyl) Group, bromoethyl group, trifluoropropyl group, cyanoethyl group, etc.). Of these, a methyl group, a phenyl group, and a trifluoropropyl group are preferable, and a methyl group is more preferable. R 2 is preferably more than 92 mol% are methyl groups, it may be substantially all methyl groups. Moreover, when solvent resistance is calculated | required, other groups, such as a 3,3,3- trifluoropropyl group, can be used together suitably according to a required characteristic.
上記a、bは、それぞれ0<a≦1、1<b<3、1<a+b<3の関係を満足する数を表し、好ましくは0.0001≦a≦0.5、1.8≦b≦2.2、1.8≦a+b≦2.25の関係を満足する数である。上記式(2)で表されるオルガノポリシロキサンは、その1分子中に上記脂肪族不飽和炭化水素基の2個以上がケイ素原子と結合している。上記脂肪族不飽和炭化水素基は、分子鎖末端のケイ素原子に結合していてもよく、また分子鎖中のケイ素原子のいずれかに結合していてもよく、更には両方に結合していてもよい。なかでも、上記式(2)で表されるオルガノポリシロキサンは、上記脂肪族不飽和炭化水素基(好ましくはアルケニル基、より好ましくはビニル基)が分子鎖両末端のケイ素原子に結合しているものが好ましい。 A and b represent numbers satisfying the relationship of 0 <a ≦ 1, 1 <b <3, 1 <a + b <3, respectively, preferably 0.0001 ≦ a ≦ 0.5, 1.8 ≦ b ≦ 2.2 and 1.8 ≦ a + b ≦ 2.25. In the organopolysiloxane represented by the above formula (2), two or more of the above aliphatic unsaturated hydrocarbon groups are bonded to a silicon atom in one molecule. The aliphatic unsaturated hydrocarbon group may be bonded to the silicon atom at the end of the molecular chain, may be bonded to one of the silicon atoms in the molecular chain, and further bonded to both. Also good. Among these, in the organopolysiloxane represented by the above formula (2), the aliphatic unsaturated hydrocarbon group (preferably an alkenyl group, more preferably a vinyl group) is bonded to silicon atoms at both ends of the molecular chain. Those are preferred.
上記オルガノポリシロキサンは、その骨格が直鎖状、分岐状又は環状のいずれであってもよいが、主鎖部分がジオルガノシロキサン単位を繰り返し単位として有し、分子鎖末端がトリオルガノシロキサン単位を有しているものが好ましい。上記トリオルガノシロキサン単位(置換又は非置換の1価の炭化水素基のみがケイ素原子に結合したトリオルガノシロキサン単位)としては、トリメチルシロキサン単位、ジメチルフェニルシロキサン単位、メチルジフェニルシロキサン単位等のビニル基を含まないもの;ジメチルビニルシロキサン単位、メチルフェニルビニルシロキサン単位等のビニル基を含むものを挙げることができ、なかでも、ビニル基を含むものが好ましい。 The organopolysiloxane may have any of a straight chain, branched chain or cyclic skeleton, but the main chain portion has a diorganosiloxane unit as a repeating unit, and the molecular chain terminal has a triorganosiloxane unit. What it has is preferable. Examples of the triorganosiloxane unit (triorganosiloxane unit in which only a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group is bonded to a silicon atom) include vinyl groups such as a trimethylsiloxane unit, a dimethylphenylsiloxane unit, and a methyldiphenylsiloxane unit. What does not contain; What contains vinyl groups, such as a dimethyl vinyl siloxane unit and a methylphenyl vinyl siloxane unit, can be mentioned, Especially, the thing containing a vinyl group is preferable.
上記オルガノポリシロキサンの重合度(分子中のSi原子の数)は、10〜20000であることが好ましく、100〜15000であることがより好ましい。10未満であると、充分な機械的強度(強度・伸び・硬さ)を有する硬化物が得られないおそれがある。15000を超えると、得られるシリコーンゴム組成物の流動性が悪化するおそれがある。 The degree of polymerization of the organopolysiloxane (number of Si atoms in the molecule) is preferably 10 to 20000, and more preferably 100 to 15000. If it is less than 10, a cured product having sufficient mechanical strength (strength / elongation / hardness) may not be obtained. If it exceeds 15000, the fluidity of the resulting silicone rubber composition may be deteriorated.
上記ケイ素原子に結合する水素原子を少なくとも2個有するオルガノハイドロジエンポリシロキサンは、ケイ素原子に結合する水素原子が上記オルガノポリシロキサンの脂肪族不飽和炭化水素基と付加反応(ヒドロシリル化)することにより、オルガノポリシロキサンの架橋剤として機能するものである。 The organohydrodiene polysiloxane having at least two hydrogen atoms bonded to the silicon atom is produced by the addition reaction (hydrosilylation) of the hydrogen atom bonded to the silicon atom with the aliphatic unsaturated hydrocarbon group of the organopolysiloxane. It functions as a crosslinking agent for organopolysiloxane.
上記オルガノハイドロジエンポリシロキサンとしては、平均組成式(3):R3 cHdSiO[4−(c+d)]/2で表される化合物であることが好ましい。R3は、上記R2と同一の基を表す。なかでも、炭素数が1〜4の置換又は非置換の1価の炭化水素基が好ましい。合成のしやすさ、コストの面からアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。 The organohydrodiene polysiloxane is preferably a compound represented by an average composition formula (3): R 3 c H d SiO [4- (c + d)] / 2 . R 3 represents the same group as R 2 described above. Of these, a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms is preferable. From the viewpoints of ease of synthesis and cost, an alkyl group is preferable, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, and a tert-butyl group are more preferable, and a methyl group is particularly preferable.
上記c、dは、それぞれ0.8≦c≦2.2、0.002≦d≦1、0.8<c+d<3の関係を満足する数を表し、好ましくは1≦c≦2.2、0.01≦d≦1、1.8≦c+d≦2.5の関係を満足する数である。上記式(3)で表されるオルガノハイドロジエンポリシロキサンは、その骨格が直鎖状、分岐状又は環状のいずれであってもよく、またジオルガノハイドロジエンシロキサン単位とSiO2単位を含有し、適宜にトリオルガノシロキサン単位やジオルガノシロキサン単位を含有している三次元網状構造の樹脂状物であってもよい。 The above c and d represent numbers satisfying the relationship of 0.8 ≦ c ≦ 2.2, 0.002 ≦ d ≦ 1, and 0.8 <c + d <3, respectively, preferably 1 ≦ c ≦ 2.2. , 0.01 ≦ d ≦ 1, 1.8 ≦ c + d ≦ 2.5. The organohydrodiene polysiloxane represented by the above formula (3) may be linear, branched or cyclic in skeleton, and contains a diorganohydrodienesiloxane unit and a SiO 2 unit, It may be a resinous material having a three-dimensional network structure containing triorganosiloxane units or diorganosiloxane units as appropriate.
上記オルガノハイドロジエンポリシロキサンは、1分子中に少なくとも2個、好ましくは3個以上の水素原子がケイ素原子と結合してSiH基が形成された化合物である。この場合、H原子は、分子鎖末端のSi原子に結合していてもよく、分子鎖途中のSi原子のいずれかに結合していてもよく、更には両方に結合していてもよい。また、上記オルガノハイドロジエンポリシロキサンの重合度(分子中のSi原子の数)は3〜400であることが好ましく、4〜300であることが特に好ましい。 The organohydrodiene polysiloxane is a compound in which a SiH group is formed by bonding at least 2, preferably 3 or more hydrogen atoms in a molecule to a silicon atom. In this case, the H atom may be bonded to the Si atom at the end of the molecular chain, may be bonded to any Si atom in the middle of the molecular chain, or may be bonded to both. The degree of polymerization of the organohydrodiene polysiloxane (number of Si atoms in the molecule) is preferably 3 to 400, and particularly preferably 4 to 300.
上記オルガノハイドロジエンポリシロキサンの具体例としては、例えば、メチルハイドロジエンシクロポリシロキサン、メチルハイドロジエンシロキサン・ジメチルシロキサン環状共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジエンポリシロキサン、両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジエンシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロジエンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、両末端ジメチルハイドロジエンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジエンシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジエンシロキサン・ジフエニルシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジエンシロキサン・ジフエニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロジエンシロキシ基封鎖メチルハイドロジエンシロキサン・ジメチルシロキサン・ジフエニルシロキサン共重合体、(CH3)2HSiO1/2単位と(CH3)3SiO1/2単位とSiO4/2単位とからなる共重合体、(CH3)2HSiO1/2単位とSiO4/2単位とからなる共重合体、(CH3)2HSiO1/2単位とSiO4/2単位と(C6H5)3SiO1/2単位とからなる共重合体等が挙げられる。 Specific examples of the above-mentioned organohydrodiene polysiloxane include, for example, methylhydrogencyclopolysiloxane, methylhydrodienesiloxane / dimethylsiloxane cyclic copolymer, trimethylsiloxy group-blocked methylhydrogenpolysiloxane, trimethylsiloxy group at both ends Blocked dimethylsiloxane / methylhydrodienesiloxane copolymer, both ends dimethylhydrosiloxy group-blocked dimethylpolysiloxane, both ends dimethylhydrosiloxy group-blocked dimethylsiloxane / methylhydrogenenesiloxane copolymer, both ends trimethylsiloxy group-blocked methyl Hydrodienesiloxane-diphenylsiloxane copolymer, both ends trimethylsiloxy-blocked methylhydrodienesiloxane-diphenylsiloxy Down-dimethylsiloxane copolymer, both ends dimethyl hydrogen diene siloxy group methylhydrogenpolysiloxane blocked diene-dimethylsiloxane-diphenyl siloxane copolymer, (CH 3) 2 HSiO 1/2 units and (CH 3) 3 SiO 1 / 2 unit and SiO 4/2 unit copolymer, (CH 3 ) 2 HSiO 1/2 unit and SiO 4/2 unit copolymer, (CH 3 ) 2 HSiO 1/2 unit and SiO Examples thereof include a copolymer composed of 4/2 units and (C 6 H 5 ) 3 SiO 1/2 units.
上記付加硬化型シリコーンゴム組成物において、上記オルガノポリシロキサンと上記オルガノハイドロジエンポリシロキサンの配合割合は、オルガノポリシロキサン中の脂肪族不飽和炭化水素基とオルガノハイドロジエンポリシロキサン中の水素原子とがモル比で1:10〜10:1であることが好ましく、1:3〜3:1の配合割合であることがより好ましい。 In the addition-curable silicone rubber composition, the proportion of the organopolysiloxane and the organohydropolyene polysiloxane is such that the aliphatic unsaturated hydrocarbon group in the organopolysiloxane and the hydrogen atom in the organohydropolyene polysiloxane are mixed. The molar ratio is preferably 1:10 to 10: 1, and more preferably 1: 3 to 3: 1.
上記白金系触媒は、上記オルガノポリシロキサンとオルガノハイドロジエンポリシロキサンとの付加反応を開始させる機能を有する成分であり、例えば、白金、塩化第1白金、塩化白金酸、これらのビニルシロキサン錯体やそのアルコール変性溶液等の白金族金属化合物;ロジウム系化合物やパラジウム系化合物を挙げることができる。上記白金系触媒の配合量は、上記オルガノポリシロキサンに対して0.1〜1000ppmであることが好ましく、1〜500ppmであることがより好ましい。 The platinum-based catalyst is a component having a function of initiating an addition reaction between the organopolysiloxane and the organohydropolyene polysiloxane. For example, platinum, platinum chloride, chloroplatinic acid, a vinylsiloxane complex thereof, Examples include platinum group metal compounds such as alcohol-modified solutions; rhodium compounds and palladium compounds. The platinum catalyst content is preferably 0.1 to 1000 ppm, more preferably 1 to 500 ppm, based on the organopolysiloxane.
上記付加硬化型シリコーンゴム組成物は、補強用シリカを含むものであってもよい。これは、強度特性を高めるために配合される充填剤であり、例えば、フュームドシリカ、沈降法シリカ、溶融シリカ等を挙げることができる。粒子径は20μm以下であることが好ましい。また、上記補強用シリカは、オルガノシラン、オルガノシロキサン、オルガノシラザン等で予め表面処理されたものであってもよく、また上記処理剤とインプロセスで反応させたものであってもよい。上記補強用シリカの含有量は、上記オルガノポリシロキサン100質量部に対して5〜200質量部であることが好ましい。 The addition-curable silicone rubber composition may contain reinforcing silica. This is a filler blended to enhance strength characteristics, and examples thereof include fumed silica, precipitated silica, and fused silica. The particle diameter is preferably 20 μm or less. The reinforcing silica may be one that has been previously surface-treated with organosilane, organosiloxane, organosilazane, or the like, or may be one that has been reacted with the treatment agent in-process. The content of the reinforcing silica is preferably 5 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the organopolysiloxane.
上記付加硬化型シリコーンゴム組成物はまた、アセチレン化合物、リン化合物、ニトリル化合物、カルボキシレート、スズ化合物、水銀化合物、硫黄化合物等、公知の反応制御剤を含むものであってもよい。
上記付加硬化型シリコーンゴム組成物の市販品としては、例えば、TSE3032(GE東芝シリコーン社製)、KE103(信越ポリマー社製)等を挙げることができる。
The addition-curable silicone rubber composition may also contain a known reaction control agent such as an acetylene compound, a phosphorus compound, a nitrile compound, a carboxylate, a tin compound, a mercury compound, or a sulfur compound.
As a commercial item of the said addition curable silicone rubber composition, TSE3032 (made by GE Toshiba Silicone), KE103 (made by Shin-Etsu Polymer) etc. can be mentioned, for example.
上記工程(I)においては、例えば、上記付加硬化型シリコーンゴム組成物等のシリコーンゴムの成形体の構成材料を30〜50℃に予熱した遠心成形機の金型内に注入し、120〜180分間硬化させることによりシリコーンゴムの成形体を製造することができる。 In the step (I), for example, a constituent material of a molded body of silicone rubber such as the above addition curable silicone rubber composition is poured into a mold of a centrifugal molding machine preheated to 30 to 50 ° C., and 120 to 180 A silicone rubber molded body can be produced by curing for a minute.
上記工程(I)において形成されるシリコーンゴムの成形体(シリコーンゴム層)の厚みは、0.5〜3mmであることが好ましい。0.5mm未満であると、シリコーンゴム層の厚みが薄すぎるため強度がなく、金型より剥離させる際に、全てをきれいに剥離させることができないおそれがある。3mmを超えると、金型の熱を有効に伝熱させることができず、形成された弾性ゴム部材材料層の特性に悪影響が発生するおそれがある。 The thickness of the silicone rubber molded body (silicone rubber layer) formed in the step (I) is preferably 0.5 to 3 mm. If it is less than 0.5 mm, the thickness of the silicone rubber layer is too thin to have strength, and there is a possibility that all cannot be peeled cleanly when peeled from the mold. If it exceeds 3 mm, the heat of the mold cannot be effectively transferred, and the properties of the formed elastic rubber member material layer may be adversely affected.
上記電子写真装置用クリーニングブレードの製造方法は、上記工程(I)の後、工程(I)で得られたシリコーンゴムの成形体上に、弾性ゴム部材のエッジ層を構成する成形体を製造する工程が行われる(工程(II))。また、上記工程(II)の後、工程(II)で得られたエッジ層を構成する成形体上に、エッジ層以外の層を構成する成形体を製造する工程が行われる(工程(III))。従来公知の遠心成形の手法によって工程(II)、(III)を行うことにより、エッジ層及びエッジ層以外の層を有する複層構造の弾性ゴム部材を良好に製造することができる。エッジ層以外の層を構成する成形体は、1層のみ有するもの、その成形体以外に更に他の成形体を1層又は2層以上有するもののいずれであってもよい。また、製造したエッジ層における平滑なシリコーンゴム接触面を使用面(相手材との当接面)とすることが可能となり、また、優れたクリーニング性(特に低温低湿下)を得ることができる。 In the method for manufacturing the cleaning blade for an electrophotographic apparatus, after the step (I), a molded body constituting the edge layer of the elastic rubber member is manufactured on the silicone rubber molded body obtained in the step (I). A process is performed (process (II)). Moreover, after the said process (II), the process of manufacturing the molded object which comprises layers other than an edge layer on the molded object which comprises the edge layer obtained by process (II) is performed (process (III)). ). By performing the steps (II) and (III) by a conventionally known centrifugal molding technique, an elastic rubber member having a multi-layer structure having an edge layer and a layer other than the edge layer can be manufactured satisfactorily. The molded body constituting the layers other than the edge layer may be either one having only one layer or one having one or more other molded bodies in addition to the molded body. In addition, a smooth silicone rubber contact surface in the manufactured edge layer can be used as a use surface (a contact surface with a counterpart material), and excellent cleaning properties (particularly, low temperature and low humidity) can be obtained.
上記製造方法において、エッジ層以外の層を構成する成形体は、上述したエッジ層以外の層の材料と同様のものである。また、エッジ層を構成する成形体としては、上述したエッジ層の材料と同様のものを使用することが好ましい。 In the manufacturing method, the molded body constituting the layer other than the edge layer is the same as the material of the layer other than the edge layer described above. Moreover, as a molded object which comprises an edge layer, it is preferable to use the thing similar to the material of the edge layer mentioned above.
上記製造方法において、上記工程(III)が工程(II)で得られたエッジ層を構成する成形体上に、弾性ゴム部材のベース層を構成する成形体を製造する工程であり、得られた弾性ゴム部材を構成する成形体が、エッジ層を上側にした3点曲げ試験において、たわみ及び曲げ荷重のヒステリシスロス(B/A)がB/A<0.5の特性を満たす材料からなることが好ましい。この場合、クリーニング性(特に低温低湿下)に優れた2層構造の弾性ゴム部材を有するクリーニングブレードを製造できる。 In the production method, the step (III) is a step of producing a molded body constituting the base layer of the elastic rubber member on the molded body constituting the edge layer obtained in the step (II). The molded body constituting the elastic rubber member is made of a material satisfying the characteristic that the hysteresis loss (B / A) of deflection and bending load is B / A <0.5 in the three-point bending test with the edge layer on the upper side. Is preferred. In this case, a cleaning blade having a two-layered elastic rubber member excellent in cleaning properties (particularly low temperature and low humidity) can be produced.
遠心成形法により、上記工程(II)でエッジ層を構成する成形体を製造し、次いで工程(III)でベース層を構成する成形体を製造する方法は、従来公知の2層構造の弾性ゴム部材材料層の形成方法により行うことができる。上記エッジ層及びベース層を構成する成形体がともにポリウレタンからなる弾性ゴム部材を製造する場合、上記工程(II)、工程(III)は、例えば、以下に示す方法を用いて行うことができる。 A conventionally known two-layer elastic rubber is manufactured by a centrifugal molding method in which a molded body constituting the edge layer is produced in the step (II) and then a molded body constituting the base layer is produced in the step (III). This can be done by a method for forming a member material layer. When producing the elastic rubber member in which the molded bodies constituting the edge layer and the base layer are both made of polyurethane, the step (II) and the step (III) can be performed using, for example, the following method.
上記工程(II)では、上記工程(I)により得られた遠心成形機の金型内のシリコーンゴムの成形体上に、エッジ層用材料を130〜150℃に遠心成形機を予熱して注入し、5〜10分間硬化させる。次いで、上記工程(III)では、上記工程(II)における硬化反応の後、ベース層用材料を硬化したエッジ層上に注入し、25〜50分間硬化させる。シリコーンゴムの成形体から2層構造の弾性ゴム部材のシート体を剥離して金型から取り出すことにより、厚さ1〜3mmの円柱状のシート体を得ることができる。これを幅8〜20mm、長さ220〜500mmの短冊状にカットすることにより、弾性ゴム部材を得ることができる。 In the step (II), the edge layer material is preheated and injected at 130 to 150 ° C. on the silicone rubber molded body in the mold of the centrifugal molding machine obtained in the step (I). And cured for 5 to 10 minutes. Next, in the step (III), after the curing reaction in the step (II), the base layer material is injected onto the cured edge layer and cured for 25 to 50 minutes. A cylindrical sheet body having a thickness of 1 to 3 mm can be obtained by peeling the sheet body of the elastic rubber member having a two-layer structure from the molded body of silicone rubber and taking it out of the mold. An elastic rubber member can be obtained by cutting this into a strip shape having a width of 8 to 20 mm and a length of 220 to 500 mm.
上記製造方法において、エッジ層、ベース層を構成する成形体は、プレポリマー法、ワンショット法等によって得ることができる。
プレポリマー法を用いる場合には、脱水処理を行ったポリオールとイソシアネートとを混合し、温度50〜80℃で10〜600分間反応させて得られるプレポリマーに、架橋剤等を加えて金型に注入し、硬化させる方法等により、硬化したエッジ層、ベース層を得ることができる。ワンショット法を用いる場合には、脱水処理を行ったポリオールと架橋剤とを計量し、更にそこにポリイソシアネートを加えて計量して混合して、金型に注入し、硬化させる方法等により、硬化したエッジ層、ベース層を得ることができる。
In the above production method, the molded body constituting the edge layer and the base layer can be obtained by a prepolymer method, a one-shot method or the like.
In the case of using the prepolymer method, a polyol and isocyanate subjected to dehydration treatment are mixed and reacted at a temperature of 50 to 80 ° C. for 10 to 600 minutes. A cured edge layer and base layer can be obtained by a method of injecting and curing. When using the one-shot method, weigh the polyol and cross-linking agent that have been dehydrated, add polyisocyanate to them, weigh and mix them, inject them into the mold, and cure them, etc. A cured edge layer and base layer can be obtained.
上記製造方法において、複層構造の弾性ゴム部材を得た後、通常、得られた弾性ゴム部材と支持部材とを接着させる工程(IV)が行われる。上記工程(IV)は、従来公知の方法により行うことができ、例えば、上述した接着剤を用いて接着すること等により行うことができる。上記工程(IV)において、支持部材は、上述したものと同様のものである。これにより、図1に示したクリーニングブレード等を製造することができる。 In the above production method, after obtaining an elastic rubber member having a multilayer structure, step (IV) is usually performed in which the obtained elastic rubber member and the support member are bonded. The step (IV) can be performed by a conventionally known method, and can be performed by, for example, bonding using the above-described adhesive. In the step (IV), the support member is the same as described above. Thereby, the cleaning blade etc. shown in FIG. 1 can be manufactured.
本発明の電子写真装置用クリーニングブレードは、上述した構成よりなるので、球形(真球状、異形状)で、かつ、小粒径の重合法トナーを使用した場合であっても、優れたクリーニング性(特に低温低湿下)を得ることができる。 Since the cleaning blade for an electrophotographic apparatus of the present invention has the above-described configuration, it has excellent cleaning properties even when a polymerization toner having a spherical shape (true spherical shape or irregular shape) and a small particle size is used. (Especially under low temperature and low humidity).
以下本発明について実施例を掲げて更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。また実施例中、「部」、「%」は特に断りのない限り「質量部」、「質量%」を意味する。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is hung up and demonstrated in more detail, this invention is not limited only to these Examples. In the examples, “parts” and “%” mean “parts by mass” and “% by mass” unless otherwise specified.
実施例1〜7及び比較例1〜2 クリーニングブレードの製造(エッジ層及びベース層からなる2層構造の弾性ゴム部材)
(シリコーンゴム層の形成)
公知の遠心成形機の成形金型ドラム(内径:700mm、奥行き:500mm、常温での振れ精度:0.06mm、成形時の回転数:800rpm、粗面状態:Ra=0.30)を40℃に加熱し、シリコーンゴム材料として、付加反応により硬化する付加硬化型シリコーンゴム組成物「TSE3032(A)」(主剤、GE東芝シリコーン社製)と「TSE3032(B)」(硬化剤)との混合液(配合質量比10:1)を、上記成形金型ドラム内に流し込み、120分間加熱硬化させ、シリコーンゴム層を形成した。得られたシリコーンゴム層は、空気側面が均一な鏡面状であり、厚さが0.7mmであった。
Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 2 Manufacturing of a cleaning blade (elastic rubber member having a two-layer structure including an edge layer and a base layer)
(Formation of silicone rubber layer)
A molding die drum of a known centrifugal molding machine (inner diameter: 700 mm, depth: 500 mm, runout accuracy at room temperature: 0.06 mm, rotation speed during molding: 800 rpm, rough surface state: Ra = 0.30) at 40 ° C. Of the addition-curable silicone rubber composition “TSE3032 (A)” (main agent, manufactured by GE Toshiba Silicones) and “TSE3032 (B)” (curing agent), which are cured by addition reaction as a silicone rubber material. The liquid (compounding mass ratio 10: 1) was poured into the molding die drum and heat-cured for 120 minutes to form a silicone rubber layer. The obtained silicone rubber layer had a uniform mirror surface on the air side surface and a thickness of 0.7 mm.
(弾性ゴム部材材料層の形成)
エッジ層用材料を140℃に予熱した遠心成形機の金型内のシリコーンゴム層上に注入し、10分間硬化させた。上記硬化反応の後、ベース層用材料を硬化したエッジ層上に注入し、30分間硬化させた。上記硬化反応後、2層構造の弾性ゴム部材のシート体のみ金型から取り出すことにより、厚さ2.00mmの円柱状の2層構造シート体を得ることができた。これを幅12mm、長さ330mmの短冊状にカットすることにより、弾性ゴム部材を得ることができた。また、弾性ゴム部材のエッジ層の表面状態(シリコーンゴム接触面)は、鏡面状態であり、欠陥は全く発見されなかった。
(Formation of elastic rubber member material layer)
The edge layer material was poured onto a silicone rubber layer in a mold of a centrifugal molding machine preheated to 140 ° C. and cured for 10 minutes. After the curing reaction, the base layer material was poured onto the cured edge layer and cured for 30 minutes. After the curing reaction, only a sheet of the elastic rubber member having a two-layer structure was taken out from the mold, whereby a cylindrical two-layer structure sheet having a thickness of 2.00 mm could be obtained. An elastic rubber member could be obtained by cutting this into a strip shape having a width of 12 mm and a length of 330 mm. Further, the surface state (silicone rubber contact surface) of the edge layer of the elastic rubber member was a mirror surface state, and no defects were found.
更に、得られた弾性ゴム部材をメッキ鋼からなる支持部材に、ポリウレタン系ホットメルト接着剤を用いて接着し、クリーニングブレードを得た。 Further, the obtained elastic rubber member was bonded to a support member made of plated steel using a polyurethane hot melt adhesive to obtain a cleaning blade.
使用したエッジ層用材料、ベース層用材料、エッジ層の厚み(a)、ベース層の厚み(b)、a/(a+b)、エッジ層を上側にした3点曲げ試験における上記A、B、ヒステリシスロス(B/A)は、表1〜2に示した通りである。A、B、B/Aは、上述した方法により測定される値である。
また、表1〜2中のポリウレタンは、表3に示した配合からなるものである。
Used edge layer material, base layer material, edge layer thickness (a), base layer thickness (b), a / (a + b), A, B in the three-point bending test with the edge layer facing upward, The hysteresis loss (B / A) is as shown in Tables 1-2. A, B, and B / A are values measured by the method described above.
Further, the polyurethanes in Tables 1 and 2 have the formulations shown in Table 3.
上記クリーニングブレードの製造において、各ポリウレタン材料(ポリウレタンA〜F)を、エッジ層用材料、ベース層用材料として金型内へ注入する方法は、以下の通りである。
脱水処理を行ったポリオールとイソシアネートとを混合し、温度70℃で240分間反応させて得られるプレポリマーに、架橋剤を加えてから注入した(プレポリマー法)。
脱水処理を行ったポリオールと架橋剤とを計量し、更にそこにポリイソシアネートを加えて計量して混合して、金型に注入し(ワンショット法)。
In the production of the cleaning blade, a method of injecting each polyurethane material (polyurethanes A to F) into the mold as an edge layer material and a base layer material is as follows.
The polyol and isocyanate subjected to the dehydration treatment were mixed and reacted at a temperature of 70 ° C. for 240 minutes, and then a crosslinking agent was added to the prepolymer, which was then injected (prepolymer method).
The dehydrated polyol and the cross-linking agent are weighed, and polyisocyanate is further added thereto, weighed and mixed, and poured into a mold (one-shot method).
(印字テスト)
実施例、比較例で得られたクリーニングブレードを市販の普通紙複写機(有機感光体使用、速度10枚/分)に装着し、印字テストを行った。テストは、(1)温度23℃、湿度50%、(2)温度10℃、湿度15%の条件下で行った。印字テストは、1000枚ごとにトナーのすり抜けが生じているか否かをチェックして、印刷物にトナーのすり抜けに起因するスジが認められた時点で終了とし、その印刷枚数を記録した。100000枚印刷してもスジが発生しなかったものは、そこでテストを終了した。テスト中のトナーのすり抜けや反転めくれの発生を評価した。結果を表1に示した。
(Print test)
The cleaning blades obtained in Examples and Comparative Examples were mounted on a commercially available plain paper copying machine (using an organic photoreceptor, speed 10 sheets / minute), and a printing test was performed. The test was performed under the conditions of (1) a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50%, and (2) a temperature of 10 ° C. and a humidity of 15%. The print test was completed after every 1000 sheets to check whether or not toner slipped out, and when a streak caused by toner slipping was found in the printed matter, the number of printed sheets was recorded. If no streak occurred even after printing 100,000 sheets, the test was terminated. The occurrence of toner slipping and reversal turning during the test was evaluated. The results are shown in Table 1.
表から、実施例で得られたクリーニングブレードは、常温常湿下においてトナーのすり抜けが生じなかった。また、低温低湿下においても実用上問題がないクリーニング性を有していた。一方、比較例では性能が劣っていた。 From the table, it was found that the cleaning blade obtained in the example did not slip through the toner under normal temperature and humidity. Further, it had a cleaning property that had no practical problem even under low temperature and low humidity. On the other hand, the performance of the comparative example was inferior.
本発明の電子写真装置用クリーニングブレードは、普通紙を記録紙として用いる静電式電子写真複写機に対して好適に使用することができる。 The cleaning blade for an electrophotographic apparatus of the present invention can be suitably used for an electrostatic electrophotographic copying machine using plain paper as recording paper.
11 弾性ゴム部材
12 支持部材
13 接着剤層
14 像担持体(相手材)
21 エッジ層
22 ベース層
23 エッジ層側の面
24 加圧くさびの加圧方向(エッジ層側を上側にした場合)
11
21
Claims (5)
前記弾性ゴム部材は、エッジ層及び前記エッジ層以外の層を有する2層以上の複層構造を有し、かつ、
前記エッジ層を上側にした3点曲げ試験において、たわみ及び曲げ荷重のヒステリシスロス(B/A)が下記式(1);
0.2≦B/A≦0.4 (1)
の特性を満たす材料からなる
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。 A cleaning blade for an electrophotographic apparatus having an elastic rubber member and a support member,
The elastic rubber member has a multilayer structure of two or more layers having an edge layer and a layer other than the edge layer, and
In the three-point bending test with the edge layer on the upper side, the hysteresis loss (B / A) of deflection and bending load is expressed by the following formula (1);
0.2 ≦ B / A ≦ 0.4 (1)
A cleaning blade for an electrophotographic apparatus, comprising a material satisfying the above characteristics.
前記エッジ層を上側にした3点曲げ試験において、たわみ及び曲げ荷重のヒステリシスロス(B/A)が下記式(1);
0.2≦B/A≦0.4 (1)
の特性を満たす材料からなる請求項1記載の電子写真装置用クリーニングブレード。 The elastic rubber member has a two-layer structure including an edge layer and a base layer, and
In the three-point bending test with the edge layer on the upper side, the hysteresis loss (B / A) of deflection and bending load is expressed by the following formula (1);
0.2 ≦ B / A ≦ 0.4 (1)
The cleaning blade for an electrophotographic apparatus according to claim 1, wherein the cleaning blade is made of a material satisfying the characteristics of
金型の内側にシリコーンゴムの成形体を製造する工程(I)と、
前記工程(I)で得られたシリコーンゴムの成形体上に、弾性ゴム部材のエッジ層を構成する成形体を製造する工程(II)と、
前記工程(II)で得られたエッジ層を構成する成形体上に、弾性ゴム部材のエッジ層以外の層を構成する成形体を製造する工程(III)とを含み、
得られた弾性ゴム部材を構成する成形体は、エッジ層を上側にした3点曲げ試験において、たわみ及び曲げ荷重のヒステリシスロス(B/A)が下記式(1);
0.2≦B/A≦0.4 (1)
の特性を満たす材料からなる
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の製造方法。 The method for producing a cleaning blade for an electrophotographic apparatus according to claim 1, 2 or 3, wherein a centrifugal molding method is used,
A step (I) of producing a molded product of silicone rubber inside the mold; and
Step (II) for producing a molded body constituting the edge layer of the elastic rubber member on the silicone rubber molded body obtained in the step (I);
A step (III) of producing a molded body constituting a layer other than the edge layer of the elastic rubber member on the molded body constituting the edge layer obtained in the step (II),
In the molded body constituting the obtained elastic rubber member, in a three-point bending test with the edge layer on the upper side, the hysteresis loss (B / A) of deflection and bending load is expressed by the following formula (1);
0.2 ≦ B / A ≦ 0.4 (1)
A method for producing a cleaning blade for an electrophotographic apparatus, characterized by comprising a material satisfying the above characteristics.
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