JP5097432B2 - 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 - Google Patents
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Description
上記弾性ゴム部材において、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))は、0.05〜0.75であることが好ましい。
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、エッジ層以外の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。
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、上記支持部材と接合する面から測定した国際ゴム硬さ計(M法)による23℃における硬度が73〜100°である材料からなる。更に、上記弾性ゴム部材は、そのクリープ特性(支持部材と接合する面から測定した国際ゴム硬さ計(M法)による23℃における硬度のクリープ特性)が9〜20である材料からなる。弾性ゴム部材がこのような硬度及びクリープ特性を有しているため、クリーニングブレードとして用いた場合、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、高温高湿下の異音防止性に加えて常温常湿下のクリーニング性を向上することが可能である。
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。
クリープ特性
=〔(主荷重負荷時間10秒後の硬度/主荷重負荷時間30秒後の硬度)−1〕×1000
具体的には、図2における実施例1の接合面クリープ特性では、主荷重負荷時間10秒後、30秒後の硬度が73.40°、72.63°であるため、これらの値を上記式に適用すると、クリープ特性10.6〔(=73.40/72.63−1)×1000〕である。
上記接合面クリープ特性が9未満であると、高温高湿下での異音防止に寄与しないおそれがある。20を超えると、低温低湿下において硬くなり、クリーニング性を低下させるおそれがある。10〜18であることが好ましい。
「エッジ層側の面から測定した国際ゴム硬さ計(M法)による23℃における硬度」とは、弾性ゴム部材(複層構造)のエッジ層側の面に略垂直方向にプランジャーの先端球を押し込んで測定して得られる値である。例えば、図1の弾性ゴム部材11では、エッジ層側の面25が上面(先端球を押し込まれる面)となるように弾性ゴム部材11を試験機に設置し、その面25に略垂直方向26(矢印方向)に先端球を押し込むことによりエッジ層面硬度が測定される(測定温度23℃)。測定装置、測定条件は、上記接合面硬度の測定と同様である。
上記エッジ層面クリープ特性は、エッジ層面硬度の測定において上記式により得られる値である。
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、高温高湿下の異音防止性に加えて常温常湿下のクリーニング性を向上できる点から、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。
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。
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。
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。
(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。
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。得られた弾性ゴム部材の厚み精度は、0.045mmと良好であった。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。
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。
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)。
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35℃、湿度75%の条件下で行った。印刷枚数100枚の時点において、上記(1)の条件でのトナーすり抜け(クリーニング性)、(2)の条件での異音(鳴き)の発生の結果を表1〜2に示した。また、使用したトナーの重量平均粒子径、形状も表1〜2に示した。
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 支持部材と接合する面(ベース層側の面)
24 ベース層面硬度の測定時における先端球の押し込み方向(略垂直方向)
25 エッジ層側の面
26 エッジ層面硬度の測定時における先端球の押し込み方向(略垂直方向)
Claims (6)
- 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、
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層構造を有し、かつ、
前記支持部材と接合する面から測定した国際ゴム硬さ計(M法)による23℃における硬度が73〜100°、そのクリープ特性が9〜20で、エッジ層側の面から測定した国際ゴム硬さ計(M法)による23℃における硬度が67〜85°、そのクリープ特性が0.5〜3.3である材料からなり、
前記エッジ層の厚さが0.45〜1.60mmである
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。 - 前記エッジ層の厚み(a)と、前記エッジ層の厚み(a)及び前記エッジ層以外の層の総厚み(b)の和(a+b)との比(a/(a+b))は、0.05〜0.75である請求項1記載の電子写真装置用クリーニングブレード。
- エッジ層以外の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ものである請求項1又は2記載の電子写真装置用クリーニングブレード。
- 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、エッジ層以外の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ものである請求項1、2又は3記載の電子写真装置用クリーニングブレード。
- 遠心成形法を用いた請求項1、2、3又は4記載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、
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、支持部材と接合する面から測定した国際ゴム硬さ計(M法)による23℃における硬度が73〜100°、そのクリープ特性が9〜20である材料からなる
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。 - 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請求項5記載の電子写真装置用クリーニングブレードの製造方法。
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